Lutécium-oxidÍgéretes tűzálló anyag magas hőmérséklet-állósága, korrózióállósága és alacsony fononenergiája miatt. Ezen túlmenően homogén jellege, az olvadáspont alatti fázisátalakulás hiánya, valamint a nagy szerkezeti tűrőképessége miatt fontos szerepet játszik katalitikus anyagokban, mágneses anyagokban, optikai üvegben, lézerben, elektronikában, lumineszcenciában, szupravezetésben és nagy energiájú sugárzásban. érzékelés. A hagyományos anyagformákhoz képestlutécium-oxidA szálas anyagok olyan előnyöket mutatnak, mint az ultra-erős rugalmasság, a magasabb lézersérülési küszöb és a szélesebb átviteli sávszélesség. Széles körű alkalmazási kilátásaik vannak a nagy energiájú lézerek és a magas hőmérsékletű szerkezeti anyagok területén. Azonban az átmérője hosszúlutécium-oxidA hagyományos módszerekkel nyert szálak gyakran nagyobbak (>75 μm) A rugalmasság viszonylag gyenge, és nem érkezett jelentés nagy teljesítményrőllutécium-oxidfolytonos szálak. Emiatt Zhu Luyi professzor és mások a Shandong Egyetemről használtaklutéciumprekurzorként szerves polimereket (PALu) tartalmazó, száraz fonással és az azt követő hőkezelési eljárásokkal kombinálva, hogy áttörje a nagy szilárdságú és finom átmérőjű rugalmas lutécium-oxid folytonos szálak előállításának szűk keresztmetszetét, és elérje a nagy teljesítményű, szabályozható előállítást.lutécium-oxidfolytonos szálak.
1. ábra Folyamatos száraz centrifugálási folyamatlutécium-oxidrostok
Ez a munka a prekurzor szálak szerkezeti károsodásával foglalkozik a kerámiagyártás során. A prekurzorok bomlási formájának szabályozásából kiindulva egy innovatív módszert javasolnak a nyomással segített vízgőz előkezelésre. Az előkezelési hőmérséklet beállításával a szerves ligandumok molekula formájában történő eltávolítása érdekében nagymértékben elkerülhető a szálszerkezet károsodása a kerámia folyamat során, ezáltal biztosítva a szálak folyamatosságát.lutécium-oxidrostok. Kiváló mechanikai tulajdonságokat mutat. A kutatások azt találták, hogy alacsonyabb előkezelési hőmérsékleten a prekurzorok nagyobb valószínűséggel mennek hidrolízisreakciókon, ami felületi ráncokat okoz a szálakon, ami több repedéshez vezet a kerámiaszálak felületén és közvetlen porlódáshoz makroszinten; Magasabb előkezelési hőmérséklet hatására a prekurzor közvetlenül kristályosodiklutécium-oxid, ami egyenetlen szálszerkezetet okoz, ami nagyobb szál törékenységet és rövidebb hosszt eredményez; A 145 ℃-os előkezelést követően a szálszerkezet sűrű és a felület viszonylag sima. Magas hőmérsékletű hőkezelés után makroszkopikus szinte átlátszó folytonoslutécium-oxidkörülbelül 40 átmérőjű szálat sikeresen kaptunk μM.
2. ábra Optikai fotók és SEM képek előfeldolgozott prekurzor szálakról. Előkezelési hőmérséklet: (a, d, g) 135 ℃, (b, e, h) 145 ℃, (c, f, i) 155 ℃
3. ábra Folytonos optikai fotólutécium-oxidszálak kerámiakezelés után. Előkezelési hőmérséklet: (a) 135 ℃, (b) 145 ℃
4. ábra: (a) XRD spektrum, (b) optikai mikroszkóp fotók, (c) hőstabilitás és folytonos mikroszerkezetlutécium-oxidrostok magas hőmérsékletű kezelés után. Hőkezelési hőmérséklet: (d, g) 1100 ℃, (e, h) 1200 ℃, (f, i) 1300 ℃
Ezen túlmenően ez a munka először számol be a folytonos anyagok szakítószilárdságáról, rugalmassági modulusáról, rugalmasságáról és hőmérsékletállóságáról.lutécium-oxidrostok. Az egyszálas húzószilárdság 345,33-373,23 MPa, a rugalmassági modulus 27,71-31,55 GPa, a végső görbületi sugár 3,5-4,5 mm. A szálak mechanikai tulajdonságaiban még 1300 ℃-os hőkezelés után sem történt jelentős csökkenés, ami teljes mértékben bizonyítja, hogy a folytonos hőállóságlutécium-oxidAz ebben a munkában készített szálak hőmérséklete nem alacsonyabb, mint 1300 ℃.
5. ábra Folytonos mechanikai tulajdonságailutécium-oxidrostok. (a) feszültség-nyúlás görbe, (b) szakítószilárdság, (c) rugalmassági modulus, (df) végső görbületi sugár. Hőkezelési hőmérséklet: (d) 1100 ℃, (e) 1200 ℃, (f) 1300 ℃
Ez a munka nemcsak az alkalmazását és fejlesztését segíti előlutécium-oxidmagas hőmérsékletű szerkezeti anyagokban, nagy energiájú lézerekben és más területeken, de új ötleteket ad a nagy teljesítményű oxid folytonos szálak előállításához is
Feladás időpontja: 2023.11.09