Հազվագյուտ հողերի կարևոր միացություններ. Որո՞նք են իտրիումի օքսիդի փոշին օգտագործում:

Հազվագյուտ հողերի կարևոր միացություններ. Որո՞նք են իտրիումի օքսիդի փոշին օգտագործում:

Հազվագյուտ հողը չափազանց կարևոր ռազմավարական ռեսուրս է և անփոխարինելի դեր ունի արդյունաբերական արտադրության մեջ։ Ավտոմոբիլային ապակիները, միջուկային մագնիսական ռեզոնանսը, օպտիկական մանրաթելը, հեղուկ բյուրեղային էկրանը և այլն, անբաժանելի են հազվագյուտ հողի ավելացումից: Դրանցից իտրիումը (Y) հազվագյուտ հողային մետաղների տարրերից է և մոխրագույն մետաղի տեսակ է։ Այնուամենայնիվ, երկրակեղևում իր բարձր պարունակության պատճառով գինը համեմատաբար էժան է և լայնորեն կիրառվում է: Ներկայիս սոցիալական արտադրության մեջ այն հիմնականում օգտագործվում է իտրիումի համաձուլվածքի և իտրիումի օքսիդի վիճակում:

Իտրիում մետաղ
Դրանցից իտրիումի օքսիդը (Y2O3) իտրիումի ամենակարևոր միացությունն է։ Ջրի և ալկալիների մեջ անլուծելի է, թթուում լուծվող, ունի սպիտակ բյուրեղային փոշու տեսք (բյուրեղային կառուցվածքը պատկանում է խորանարդ համակարգին)։ Այն ունի շատ լավ քիմիական կայունություն և գտնվում է վակուումի տակ։ Ցածր անկայունություն, բարձր ջերմային դիմադրություն, կոռոզիոն դիմադրություն, բարձր դիէլեկտրիկ, թափանցիկություն (ինֆրակարմիր) և այլ առավելություններ, ուստի այն կիրառվել է բազմաթիվ ոլորտներում: Որո՞նք են կոնկրետները: Եկեք նայենք:

Իտրիումի օքսիդի բյուրեղային կառուցվածքը

01 Իտրիումով կայունացված ցիրկոնի փոշու սինթեզ: Մաքուր ZrO2-ի բարձր ջերմաստիճանից մինչև սենյակային ջերմաստիճան սառեցնելու ժամանակ տեղի կունենան հետևյալ փուլային փոփոխությունները. ուղեկցվում է շուրջ 5%-ով ծավալային ընդլայնմամբ։ Այնուամենայնիվ, եթե ZrO2-ի t→m փուլային անցումային կետը կայունացվում է սենյակային ջերմաստիճանում, ապա t→m փուլային անցումը պայմանավորված է բեռնման ժամանակ: Ֆազային փոփոխության արդյունքում առաջացած ծավալային էֆեկտի պատճառով կլանվում է մեծ քանակությամբ կոտրվածքի էներգիա: , այնպես, որ նյութը ցուցադրում է աննորմալ բարձր կոտրվածքի էներգիա, այնպես որ նյութը ցուցաբերում է աննորմալ բարձր կոտրվածքային ամրություն, ինչը հանգեցնում է փուլային փոխակերպման ամրության, և բարձր ամրություն և բարձր մաշվածության դիմադրություն: սեքս.

Ցիրկոնիայի կերամիկայի փուլային խստացմանը հասնելու համար պետք է ավելացվի որոշակի կայունացուցիչ, և որոշակի կրակման պայմաններում բարձր ջերմաստիճանի կայուն փուլային քառանկյուն մետակայունացումը սենյակային ջերմաստիճանում ստացվում է քառանկյուն փուլ, որը կարող է փուլային փոխակերպվել սենյակային ջերմաստիճանում: . Դա կայունացուցիչների կայունացնող ազդեցությունն է ցիրկոնիայի վրա: Y2O3-ը մինչ այժմ ցիրկոնիումի օքսիդի ամենաշատ ուսումնասիրված կայունացուցիչն է: Պղտորված Y-TZP նյութն ունի գերազանց մեխանիկական հատկություններ սենյակային ջերմաստիճանում, բարձր ամրություն, լավ ճեղքման դիմացկունություն, և նյութի հատիկի չափն իր կոլեկտիվում փոքր է և միատեսակ, ուստի այն ունի ավելի մեծ ուշադրություն գրավեց: 02 Պղտորման օժանդակ միջոցներ Շատ հատուկ կերամիկաների սինթրեման համար անհրաժեշտ է սինթրեման օժանդակ միջոցների մասնակցություն: Պղտորման օժանդակ միջոցների դերը, ընդհանուր առմամբ, կարելի է բաժանել հետևյալ մասերի. սինթրիչով պինդ լուծույթի ձևավորում, բյուրեղային ձևի վերափոխման կանխարգելում; արգելակել բյուրեղյա հացահատիկի աճը; արտադրել հեղուկ փուլ: Օրինակ, ալյումինի սինթրման ժամանակ մագնեզիումի օքսիդ MgO-ն հաճախ ավելացվում է որպես միկրոկառուցվածքի կայունացուցիչ սինթրման գործընթացում: Այն կարող է մաքրել հատիկները, զգալիորեն նվազեցնել հացահատիկի սահմանային էներգիայի տարբերությունը, թուլացնել հացահատիկի աճի անիզոտրոպիան և արգելակել հացահատիկի անդադար աճը: Քանի որ MgO-ն շատ ցնդող է բարձր ջերմաստիճաններում, լավ արդյունքների հասնելու համար իտրիումի օքսիդը հաճախ խառնվում է MgO-ի հետ: Y2O3-ը կարող է զտել բյուրեղյա հատիկները և նպաստել սինթինգի խտացմանը: 03YAG փոշի սինթետիկ իտրիումի ալյումինի նռնաքարը (Y3Al5O12) տեխնածին միացություն է, չունի բնական հանքանյութեր, անգույն, Mohs կարծրությունը կարող է հասնել 8,5, հալման կետը 1950 ℃, անլուծելի է ծծմբաթթվի, աղաթթվի, ազոտական ​​թթվի, ֆտորաթթվի և այլն: բարձր ջերմաստիճանի պինդ փուլային մեթոդը YAG-ի պատրաստման ավանդական մեթոդ է փոշի: Համաձայն իտրիումի օքսիդի և ալյումինի օքսիդի երկուական փուլային դիագրամում ստացված հարաբերակցության, երկու փոշիները խառնվում և այրվում են բարձր ջերմաստիճանում, իսկ YAG փոշին ձևավորվում է օքսիդների միջև պինդ փուլային ռեակցիայի միջոցով: Բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում ալյումինի և իտրիումի օքսիդի ռեակցիայի ժամանակ նախ կառաջանան YAM և YAP մեզոֆազները, իսկ վերջում՝ YAG։

YAG փոշի պատրաստման բարձր ջերմաստիճանի պինդ փուլային մեթոդը շատ կիրառություններ ունի: Օրինակ՝ նրա Al-O կապի չափը փոքր է, իսկ կապի էներգիան՝ բարձր։ Էլեկտրոնների ազդեցության տակ օպտիկական կատարումը պահպանվում է կայուն, և հազվագյուտ հողային տարրերի ներմուծումը կարող է զգալիորեն բարելավել ֆոսֆորի լյումինեսցենտային աշխատանքը: Եվ YAG-ը կարող է ֆոսֆոր դառնալ՝ դոպինգով հազվագյուտ հողային իոնների հետ, ինչպիսիք են Ce3+ և Eu3+: Բացի այդ, YAG բյուրեղն ունի լավ թափանցիկություն, շատ կայուն ֆիզիկական և քիմիական հատկություններ, բարձր մեխանիկական ուժ և լավ ջերմային սողացող դիմադրություն: Այն լազերային բյուրեղյա նյութ է՝ կիրառությունների լայն շրջանակով և իդեալական կատարողականությամբ:

YAG crystal 04 թափանցիկ կերամիկական իտրիումի օքսիդը միշտ եղել է թափանցիկ կերամիկայի ոլորտում հետազոտական ​​կենտրոնը: Այն պատկանում է խորանարդ բյուրեղային համակարգին և ունի յուրաքանչյուր առանցքի իզոտրոպ օպտիկական հատկություններ։ Համեմատած թափանցիկ կավահողի անիզոտրոպիայի հետ՝ պատկերն ավելի քիչ աղավաղված է, ուստի աստիճանաբար այն գնահատվել և մշակվել է բարձրակարգ ոսպնյակների կամ ռազմական օպտիկական պատուհանների միջոցով: Նրա ֆիզիկական և քիմիական հատկությունների հիմնական բնութագրերն են. ①Բարձր հալման կետ, քիմիական և ֆոտոքիմիական կայունությունը լավ է, իսկ օպտիկական թափանցիկության տիրույթը լայն է (0.23~8.0μm); ②1050 նմ-ում նրա բեկման ինդեքսը հասնում է 1,89-ի, ինչը տեսականորեն փոխանցում է ավելի քան 80%; ③Y2O3-ն ունի բավականաչափ մեծամասնությունը տեղավորելու համար: Հազվագյուտ հողային իոնների արտանետման մակարդակի ավելի մեծ հաղորդման գոտու վալենտական ​​գոտին կարող է արդյունավետորեն հարմարեցվել հազվագյուտ հողային իոնների դոպինգով: Որպեսզի իրականացվի դրա կիրառման բազմաֆունկցիոնալացումը: ; ④ Ֆոնոնի էներգիան ցածր է, և դրա առավելագույն ֆոնոնի անջատման հաճախականությունը մոտ 550 սմ-1 է: Ֆոնոնի ցածր էներգիան կարող է ճնշել ոչ ճառագայթային անցման հավանականությունը, մեծացնել ճառագայթման անցման հավանականությունը և բարելավել լյումինեսցենտային քվանտային արդյունավետությունը. ⑤Բարձր ջերմային հաղորդունակություն, մոտ 13.6W/(m·K), բարձր ջերմային հաղորդունակությունը չափազանց է

դրա համար կարևոր է որպես պինդ լազերային միջին նյութ:

Իտրիումի օքսիդի թափանցիկ կերամիկա, որը մշակվել է ճապոնական Kamishima Chemical ընկերության կողմից

Y2O3-ի հալման կետը մոտ 2690 ℃ է, իսկ սինթրման ջերմաստիճանը սենյակային ջերմաստիճանում մոտ 1700 ~ 1800 ℃ է: Լույս հաղորդող կերամիկա պատրաստելու համար ավելի լավ է օգտագործել տաք սեղմում և սինթրում: Իր գերազանց ֆիզիկական և քիմիական հատկությունների շնորհիվ Y2O3 թափանցիկ կերամիկան լայնորեն օգտագործվում և պոտենցիալ զարգացած է, այդ թվում՝ հրթիռային ինֆրակարմիր պատուհաններ և գմբեթներ, տեսանելի և ինֆրակարմիր ոսպնյակներ, բարձր ճնշման գազի արտանետման լամպեր, կերամիկական սցինտիլատորներ, կերամիկական լազերներ և այլ ոլորտներ: