રેર અર્થ નેનોમેટરીયલ્સની એપ્લિકેશન અને ઉત્પાદન ટેકનોલોજી

દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોપોતાની પાસે સમૃદ્ધ ઈલેક્ટ્રોનિક સ્ટ્રક્ચર્સ છે અને ઘણા ઓપ્ટિકલ, ઇલેક્ટ્રિકલ અને મેગ્નેટિક ગુણધર્મો દર્શાવે છે. રેર અર્થ નેનોમેટરિયલાઈઝેશન પછી, તે ઘણી લાક્ષણિકતાઓ દર્શાવે છે, જેમ કે નાના કદની અસર, ઉચ્ચ વિશિષ્ટ સપાટીની અસર, ક્વોન્ટમ અસર, અત્યંત મજબૂત ઓપ્ટિકલ, વિદ્યુત, ચુંબકીય ગુણધર્મો, સુપરકન્ડક્ટિવિટી, ઉચ્ચ રાસાયણિક પ્રવૃત્તિ, વગેરે, જે કામગીરી અને કાર્યને મોટા પ્રમાણમાં સુધારી શકે છે. સામગ્રીઓ અને ઘણી નવી સામગ્રીનો વિકાસ. તે ઓપ્ટિકલ મટિરિયલ્સ, લાઇટ-એમિટિંગ મટિરિયલ્સ, ક્રિસ્ટલ મટિરિયલ્સ, મેગ્નેટિક મટિરિયલ્સ, બેટરી મટિરિયલ્સ, ઈલેક્ટ્રોસેરામિક્સ, એન્જિનિયરિંગ સિરામિક્સ, કૅટાલિસ્ટ્સ વગેરે જેવા હાઈ-ટેક ક્ષેત્રોમાં મહત્ત્વની ભૂમિકા ભજવશે?

1, વર્તમાન વિકાસ સંશોધન અને એપ્લિકેશન ક્ષેત્રો

 1. રેર અર્થ લ્યુમિનેસન્ટ સામગ્રી: રેર અર્થ નેનો ફ્લોરોસન્ટ પાવડર (રંગ ટીવી પાવડર, લેમ્પ પાવડર), સુધારેલ તેજસ્વી કાર્યક્ષમતા સાથે, ઉપયોગમાં લેવાતી દુર્લભ પૃથ્વીની માત્રામાં મોટા પ્રમાણમાં ઘટાડો કરશે. મુખ્યત્વે ઉપયોગ કરે છેY2O3, Eu2O3, Tb4O7, CeO2, Gd2O3. હાઇ ડેફિનેશન કલર ટેલિવિઝન માટે ઉમેદવાર નવી સામગ્રી.?

2. નેનો સુપરકન્ડક્ટિંગ મટિરિયલ્સ: Y2O3નો ઉપયોગ કરીને તૈયાર કરાયેલ YBCO સુપરકન્ડક્ટર્સ, ખાસ કરીને પાતળી ફિલ્મ સામગ્રી, સ્થિર પ્રદર્શન, ઉચ્ચ શક્તિ, સરળ પ્રક્રિયા, વ્યવહારિક તબક્કાની નજીક અને વ્યાપક સંભાવનાઓ ધરાવે છે.?

3. દુર્લભ પૃથ્વી નેનો ચુંબકીય સામગ્રી: ચુંબકીય મેમરી, ચુંબકીય પ્રવાહી, વિશાળ મેગ્નેટોરેસિસ્ટન્સ, વગેરે માટે વપરાય છે, પ્રભાવમાં ઘણો સુધારો કરે છે, ઉપકરણોને ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અને લઘુચિત્ર બનાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઓક્સાઇડ જાયન્ટ મેગ્નેટોરેસિસ્ટન્સ લક્ષ્યો (REMnO3, વગેરે).?

4. રેર અર્થ હાઈ-પર્ફોર્મન્સ સિરામિક્સ: ઈલેક્ટ્રોસિરામિક્સ (ઈલેક્ટ્રોનિક સેન્સર્સ, પીટીસી મટિરિયલ્સ, માઈક્રોવેવ મટિરિયલ્સ, કેપેસિટર, થર્મિસ્ટર્સ, વગેરે) અલ્ટ્રા-ફાઈન અથવા નેનોમીટર Y2O3, La2O3, Nd2O3, Sm2O3, વગેરે સાથે તૈયાર કરવામાં આવે છે, જેની થર્મલ ઇલેક્ટ્રિકલ પ્રોપર્ટી. ગુણધર્મો, અને સ્થિરતામાં મોટા પ્રમાણમાં સુધારો કરવામાં આવ્યો છે, તે ઈલેક્ટ્રોનિક સામગ્રીને અપગ્રેડ કરવાનું એક મહત્વપૂર્ણ પાસું છે. નેનો Y2O3 અને ZrO2 જેવા નીચા તાપમાને સિન્ટર કરાયેલા સિરામિક્સમાં મજબૂત તાકાત અને કઠિનતા હોય છે અને તેનો ઉપયોગ વસ્ત્રો-પ્રતિરોધક ઉપકરણો જેમ કે બેરિંગ્સ અને કટીંગ ટૂલ્સમાં થાય છે; નેનો Nd2O3, Sm2O3, વગેરેથી બનેલા મલ્ટિલેયર કેપેસિટર્સ અને માઇક્રોવેવ ઉપકરણોની કામગીરીમાં ઘણો સુધારો થયો છે.?

5. રેર અર્થ નેનોકેટાલિસ્ટ્સ: ઘણી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓમાં, દુર્લભ પૃથ્વી ઉત્પ્રેરકનો ઉપયોગ થાય છે. જો દુર્લભ પૃથ્વી નેનોકેટાલિસ્ટ્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવે, તો તેમની ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિ અને કાર્યક્ષમતામાં ઘણો સુધારો થશે. વર્તમાન CeO2 નેનો પાઉડરમાં ઓટોમોબાઈલ એક્ઝોસ્ટ પ્યુરિફાયરમાં ઊંચી પ્રવૃત્તિ, ઓછી કિંમત અને લાંબી સેવા જીવનના ફાયદા છે, અને હજારો ટનના વાર્ષિક વપરાશ સાથે મોટાભાગની કિંમતી ધાતુઓને બદલી નાખી છે.?

6. દુર્લભ પૃથ્વી અલ્ટ્રાવાયોલેટ શોષક:નેનો CeO2પાવડરમાં અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોનું મજબૂત શોષણ હોય છે અને તેનો ઉપયોગ સનસ્ક્રીન સૌંદર્ય પ્રસાધનો, સનસ્ક્રીન ફાઇબર્સ, કાર ગ્લાસ વગેરેમાં થાય છે?

7. દુર્લભ પૃથ્વી ચોકસાઇ પોલિશિંગ: CeO2 કાચ અને અન્ય સામગ્રી પર સારી પોલિશિંગ અસર ધરાવે છે. Nano CeO2 ઉચ્ચ પોલિશિંગ ચોકસાઇ ધરાવે છે અને તેનો ઉપયોગ લિક્વિડ ક્રિસ્ટલ ડિસ્પ્લે, સિલિકોન વેફર્સ, ગ્લાસ સ્ટોરેજ વગેરેમાં કરવામાં આવ્યો છે. ટૂંકમાં, રેર અર્થ નેનોમટેરિયલ્સનો ઉપયોગ હમણાં જ શરૂ થયો છે અને તે ઉચ્ચ તકનીકી નવી સામગ્રીના ક્ષેત્રમાં કેન્દ્રિત છે. ઉમેરાયેલ મૂલ્ય, વિશાળ એપ્લિકેશન શ્રેણી, વિશાળ સંભવિત, અને ખૂબ જ આશાસ્પદ વ્યાવસાયિક સંભાવનાઓ.?

2, તૈયારી તકનીક

હાલમાં, નેનોમટીરિયલ્સનું ઉત્પાદન અને ઉપયોગ બંનેએ વિવિધ દેશોનું ધ્યાન આકર્ષિત કર્યું છે. ચીનની નેનો ટેકનોલોજી સતત પ્રગતિ કરી રહી છે અને નેનોસ્કેલ SiO2, TiO2, Al2O3, ZnO2, Fe2O3 અને અન્ય પાવડર સામગ્રીમાં ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન અથવા ટ્રાયલ ઉત્પાદન સફળતાપૂર્વક હાથ ધરવામાં આવ્યું છે. જો કે, વર્તમાન ઉત્પાદન પ્રક્રિયા અને ઉચ્ચ ઉત્પાદન ખર્ચ તેની ઘાતક નબળાઈ છે, જે નેનોમટીરિયલ્સના વ્યાપક ઉપયોગને અસર કરશે. તેથી, સતત સુધારણા જરૂરી છે.

ખાસ ઇલેક્ટ્રોનિક માળખું અને દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોની વિશાળ અણુ ત્રિજ્યાને કારણે, તેમના રાસાયણિક ગુણધર્મો અન્ય તત્વોથી ખૂબ જ અલગ છે. તેથી, રેર અર્થ નેનો ઓક્સાઇડની તૈયારીની પદ્ધતિ અને સારવાર પછીની ટેકનોલોજી પણ અન્ય તત્વોથી અલગ છે. મુખ્ય સંશોધન પદ્ધતિઓનો સમાવેશ થાય છે:?

1. વરસાદની પદ્ધતિ: ઓક્સાલિક એસિડ અવક્ષેપ, કાર્બોનેટ અવક્ષેપ, હાઇડ્રોક્સાઇડ અવક્ષેપ, સજાતીય અવક્ષેપ, જટિલ વરસાદ, વગેરે સહિત. આ પદ્ધતિની સૌથી મોટી વિશેષતા એ છે કે સોલ્યુશન ઝડપથી ન્યુક્લિટ થાય છે, નિયંત્રણમાં સરળ છે, સાધનસામગ્રી સરળ છે અને ઉત્પાદન કરી શકે છે. ઉચ્ચ શુદ્ધતા ઉત્પાદનો. પરંતુ તેને ફિલ્ટર કરવું મુશ્કેલ છે અને એકંદર કરવું સરળ છે?

2. હાઇડ્રોથર્મલ પદ્ધતિ: ઉચ્ચ તાપમાન અને દબાણની સ્થિતિમાં આયનોની હાઇડ્રોલિસિસ પ્રતિક્રિયાને વેગ આપો અને મજબૂત કરો અને વિખરાયેલા નેનોક્રિસ્ટલાઇન ન્યુક્લી બનાવે છે. આ પદ્ધતિ એકસમાન વિક્ષેપ અને સાંકડી કણોના કદના વિતરણ સાથે નેનોમીટર પાવડર મેળવી શકે છે, પરંતુ તે માટે ઉચ્ચ તાપમાન અને ઉચ્ચ દબાણવાળા સાધનોની જરૂર છે, જે ચલાવવા માટે ખર્ચાળ અને અસુરક્ષિત છે.?

3. જેલ પદ્ધતિ: તે અકાર્બનિક સામગ્રી તૈયાર કરવા માટે એક મહત્વપૂર્ણ પદ્ધતિ છે, અને અકાર્બનિક સંશ્લેષણમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. નીચા તાપમાને, ઓર્ગેનોમેટાલિક સંયોજનો અથવા કાર્બનિક સંકુલ પોલિમરાઇઝેશન અથવા હાઇડ્રોલિસિસ દ્વારા સોલ બનાવી શકે છે અને અમુક પરિસ્થિતિઓમાં જેલ બનાવી શકે છે. વધુ હીટ ટ્રીટમેન્ટ મોટી ચોક્કસ સપાટી અને વધુ સારી રીતે વિક્ષેપ સાથે અલ્ટ્રાફાઇન રાઇસ નૂડલ્સનું ઉત્પાદન કરી શકે છે. આ પદ્ધતિ હળવા પરિસ્થિતિઓમાં હાથ ધરવામાં આવી શકે છે, જેના પરિણામે મોટા સપાટી વિસ્તાર અને વધુ સારી રીતે વિખેરી શકાય તેવા પાવડરમાં પરિણમે છે. જો કે, પ્રતિક્રિયા સમય લાંબો છે અને તેને પૂર્ણ થવામાં ઘણા દિવસો લાગે છે, જેનાથી ઔદ્યોગિકીકરણની જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવાનું મુશ્કેલ બને છે?

4. ઘન તબક્કો પદ્ધતિ: ઉચ્ચ-તાપમાનનું વિઘટન ઘન સંયોજન અથવા મધ્યવર્તી સુકા મીડિયા પ્રતિક્રિયા દ્વારા કરવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, રેર અર્થ નાઈટ્રેટ અને ઓક્સાલિક એસિડને સોલિડ ફેઝ બોલ મિલિંગ દ્વારા મિશ્રિત કરીને રેર અર્થ ઓક્સાલેટની મધ્યવર્તી રચના કરવામાં આવે છે, જે પછી અલ્ટ્રા-ફાઈન પાવડર મેળવવા માટે ઉચ્ચ તાપમાને વિઘટિત થાય છે. આ પદ્ધતિમાં ઉચ્ચ પ્રતિક્રિયા કાર્યક્ષમતા, સરળ સાધનો અને સરળ કામગીરી છે, પરંતુ પરિણામી પાવડરમાં અનિયમિત મોર્ફોલોજી અને નબળી એકરૂપતા છે.?

આ પદ્ધતિઓ અનન્ય નથી અને ઔદ્યોગિકીકરણ માટે સંપૂર્ણપણે લાગુ ન પણ હોઈ શકે. ત્યાં ઘણી તૈયારી પદ્ધતિઓ છે, જેમ કે કાર્બનિક માઇક્રોઇમ્યુલેશન પદ્ધતિ, આલ્કોહોલિસિસ, વગેરે.

3, ઔદ્યોગિક વિકાસમાં પ્રગતિ

ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન ઘણીવાર એક પદ્ધતિ અપનાવતું નથી, પરંતુ તેના બદલે શક્તિઓ અને નબળાઈઓને પૂરક બનાવે છે, અને ઉચ્ચ ઉત્પાદન ગુણવત્તા, ઓછી કિંમત અને વ્યવસાયીકરણ માટે જરૂરી સલામત અને કાર્યક્ષમ પ્રક્રિયા હાંસલ કરવા માટે ઘણી પદ્ધતિઓનું સંયોજન કરે છે. ગુઆંગડોંગ Huizhou Ruier કેમિકલ ટેક્નોલોજી કંપની, લિમિટેડે તાજેતરમાં રેર અર્થ નેનોમટેરિયલ્સ વિકસાવવામાં ઔદ્યોગિક પ્રગતિ કરી છે. અન્વેષણની ઘણી પદ્ધતિઓ અને અસંખ્ય પરીક્ષણો પછી, એક પદ્ધતિ જે ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન માટે વધુ યોગ્ય છે - માઇક્રોવેવ જેલ પદ્ધતિ મળી. આ ટેક્નોલૉજીનો સૌથી મોટો ફાયદો એ છે કે: મૂળ 10 દિવસની જેલની પ્રતિક્રિયાને 1 દિવસ સુધી ટૂંકી કરવામાં આવે છે, જેથી ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતા 10 ગણી વધી જાય છે, ખર્ચમાં ઘણો ઘટાડો થાય છે, અને ઉત્પાદનની ગુણવત્તા સારી હોય છે, સપાટીનો વિસ્તાર મોટો હોય છે. , વપરાશકર્તા અજમાયશ પ્રતિક્રિયા સારી છે, કિંમત અમેરિકન અને જાપાનીઝ ઉત્પાદનો કરતાં 30% ઓછી છે, જે આંતરરાષ્ટ્રીય સ્તરે ખૂબ જ સ્પર્ધાત્મક છે, આંતરરાષ્ટ્રીય અદ્યતન સ્તર હાંસલ કરો.?

તાજેતરમાં, ઔદ્યોગિક પ્રયોગો વરસાદની પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને હાથ ધરવામાં આવ્યા છે, મુખ્યત્વે વરસાદ માટે એમોનિયા પાણી અને એમોનિયા કાર્બોનેટનો ઉપયોગ કરીને, અને નિર્જલીકરણ અને સપાટીની સારવાર માટે કાર્બનિક દ્રાવકનો ઉપયોગ કરીને. આ પદ્ધતિમાં એક સરળ પ્રક્રિયા અને ઓછી કિંમત છે, પરંતુ ઉત્પાદનની ગુણવત્તા નબળી છે, અને હજી પણ કેટલાક સમૂહો છે જેને વધુ સુધારણા અને સુધારણાની જરૂર છે.?

ચીન દુર્લભ પૃથ્વીના સંસાધનોમાં મોટો દેશ છે. દુર્લભ પૃથ્વી નેનોમટીરિયલ્સના વિકાસ અને ઉપયોગથી દુર્લભ પૃથ્વીના સંસાધનોના અસરકારક ઉપયોગ માટે નવા રસ્તાઓ ખુલ્યા છે, દુર્લભ પૃથ્વીના કાર્યક્રમોનો વ્યાપ વિસ્તર્યો છે, નવી કાર્યાત્મક સામગ્રીના વિકાસને પ્રોત્સાહન મળ્યું છે, ઉચ્ચ મૂલ્યવર્ધિત ઉત્પાદનોની નિકાસમાં વધારો થયો છે, અને વિદેશી વસ્તુઓમાં સુધારો થયો છે. વિનિમય કમાણી ક્ષમતાઓ. સંસાધન લાભોને આર્થિક લાભમાં ફેરવવામાં આનું મહત્વપૂર્ણ વ્યવહારિક મહત્વ છે.