Sjaldgæfar jarðþættireru almennt hugtak fyrir 17 málmþætti, þar af 15 lanthaníðþætti ogScandiumOgyttrium. Frá lokum 18. aldar hafa þau verið mikið notað í málmvinnslu, keramik, gleri, jarðolíu, prentun og litun, landbúnaði og skógrækt og öðrum atvinnugreinum. Beiting sjaldgæfra jarðarþátta í keramikiðnaði lands míns hófst á fjórða áratugnum. Á áttunda áratugnum var heildarupphæðSjaldgæfar jörðNotað í keramikefni náði 70T/ári og nam um 2% til 3% af heildar innlendri framleiðslu. Sem stendur eru sjaldgæfar jörð aðallega notaðar í byggingarkeramik, virkni keramik, keramik gljáa og öðrum sviðum. Með stöðugri þróun og beitingu nýrra sjaldgæfra jarðarefna eru sjaldgæfar jörð notaðar sem aukefni, sveiflujöfnun og sintering hjálpartæki í ýmsum keramikefnum, sem bætir afköst þeirra til muna, dregur úr framleiðslukostnaði og gerir iðnaðar notkun þeirra mögulega.
Notkun sjaldgæfra jarðarþátta í byggingarkeramik
■ Umsókn íAl2O3Keramik Al2O3 keramik eru mest notuðu byggingarkeramik vegna mikils styrks þeirra, háhitaþols, góðs einangrunar, slitþols, tæringarþols og góðra rafsegulfræðilegra eiginleika. Bæta við sjaldgæfum jarðoxíðum eins ogY2O3, LA2O3, SM2O3osfrv. Getur bætt væta eiginleika Al2O3 samsettra efna, dregið úr bræðslumark keramikefna; draga úr porosity efnisins og auka þéttleika; hindra flæði annarra jóna, draga úr fólksflutningum kornamörkanna, hindra kornvöxt og auðvelda myndun þéttra mannvirkja; Bættu styrk glerfasans og nái þannig þeim tilgangi að bæta vélrænni eiginleika Al2O3 keramik.
■ Umsókn íSi3n4Ceramicssi3n4 keramik hefur framúrskarandi vélrænni eiginleika, hitauppstreymi og efnafræðilegan stöðugleika og eru efnilegustu efnin fyrir byggingarkeramik með háhita. Þar sem Si3N4 er sterkt samgild tengiefni, er ekki hægt að þétta hreint Si3n4 með hefðbundnum fastfasa sintrun. Þess vegna, til viðbótar við viðbrögðin sintering beinna nitridation á Si duft, verður að bæta við ákveðnu magni af sintrunaraðstoð til að búa til þétt efni. Sem stendur eru kjörin sintrunar hjálpartæki til að undirbúa Si3n4 keramik sjaldgæfar jarðoxíðir eins ogY2O3, ND2O3, ogLA2O3. Annars vegar bregðast þessi sjaldgæfu jarðoxíð við með snefil SiO2 á yfirborði Si3N4 dufts við háan hita til að mynda köfnunarefnis sem innihalda háhita glerfasa, sem stuðla í raun að sinta Si3N4 keramik; Aftur á móti mynda þeir y-la-si-á glerkornamörk með mikilli eldföst og seigju, hafa mikla hitastig sveigjanleika og góðan oxunarþol og er auðvelt að koma í veg fyrir kristallað efnasambönd sem innihalda Y og LA með háum bræðslustöðum við háan hita, sem bætir háhitastigsbrotsárás efnisins.
■ Umsókn íZro2Keramik zro2 keramik hefur mikla þéttleika, mikla bræðslumark og hörku, sérstaklega mikla beygjustyrk og hörku beinbrots, sem eru hæst meðal allra keramiks. Þar sem kristalbreytingin á ZRO2 fylgir augljósri bindibreytingum er umfang beinnar notkunar takmarkað. Með því að dýpka rannsóknarvinnu kemur í ljós að viðbót sjaldgæfra jarðoxíðs hefur betri hamlandi og stöðugleikaáhrif á fasaskipti ZRO2. Algengt er sjaldgæft jarðoxíð aðallegaY2O3,ND2O3, og CE2O3. Ionic radíus þeirra er í grundvallaratriðum nálægt Zr4+og þeir geta myndað einstofna, tetragonal og rúmmetra fastar lausnir með ZRO2. Þessi tegund ZRO2 keramikefnis hefur góða tæknilega frammistöðu vísbendingar. Til dæmis,Forstjóri2getur myndað fasa svæði af tetragonal sirkoníu fastri lausn á breitt svið með ZRO2, sem er gott solid raflausnarefni. Y2O3-stöðugt ZRO2 (YSZ) er frábært súrefnis jónaleiðaraefni, sem hefur verið mikið notað í fastoxíð eldsneytisfrumum (SOFC), súrefnisskynjara og oxunarhimnuofna við metan.
■ Umsókn íSicKeramikSilicon CarbideKeramik er ónæmur fyrir háum hitastigi, hitauppstreymi, tæringu, slit, góð hitaleiðni og létt og eru oft notuð háhita byggingarkeramik. Sterk samgild tengingeinkenniSicÁkveðið að það sé erfitt að ná sintrunarþéttingu við venjulegar aðstæður. Venjulega er nauðsynlegt að bæta við sintering alnæmi eða nota heitt pressing og heitt isostatic pressing sintering ferla. Framleiðsluferlið er flókið og kostnaðurinn mikill. Árangursríkasta sintrunaraðstoð við þrýstilausa sintrun SiC er Al2O3-Y2O3; SIC-YAG keramik samsett efni með Y3AL5O12 (YAG í stuttu máli) þar sem aðal sintrunaraðstoðin getur náð þéttingu sintrun við lægra hitastig, svo þau eru talin vera eitt efnilegasta kísilkarbíð keramikkerfi.
■ Umsókn íAlnKeramikAlner samgilt tengiefni með háan bræðslumark, mikla hitaleiðni, lágt rafstíganleika og ónæmi gegn tæringu málma og málmblöndur eins og járn og áli. Það hefur framúrskarandi háhitaþol í sérstökum andrúmslofti og er kjörið stórfellt samþætt hringrás undirlag og umbúðaefni. Þar sem ALN er samgild tengi er sintrun mjög erfitt og ein sintrunaraðstoð getur aðeins dregið úr sintrunarhitastiginu að takmörkuðu leyti, svo samsett hjálpartæki (sjaldgæf jarðmálmoxíð og basískt jarðmálmoxíð) eru venjulega notuð sem sinterandi hjálpartæki til að mynda fljótandi fasa til að stuðla að sintering. Að auki geta sintrunar hjálpartæki einnig brugðist við súrefnis óhreinindum íAln, draga úr lausum áli vegna súrefnis að hluta til að leysast upp í ALN grindurnar og bæta hitaleiðni íAln.
■ Umsókn í Sialon keramik Sialon keramik er eins konar Si-no-Al þétt fjölkristallað nítríð keramik þróað á grundvelliSi3n4Keramik. Þau eru mynduð með því að skipta um Si atóm og N atóm íSi3n4eftir Al atóm og o atóm í Al2O3. Styrkur þeirra, hörku og oxunarþol er betri en SI3N4 keramik og þeir eru sérstaklega hentugir fyrir keramik vélar íhluta og aðrar slitþolnar keramikvörur. Sialon efni er ekki auðvelt að sinta. Innleiðing sjaldgæfra jarðoxíðs er til þess fallin að mynda vökvafasa við lægra hitastig, sem stuðlar í raun sintrun. Á sama tíma geta sjaldgæfar jarðskemmdir farið inn í grindurnar á α-Si3n4 fasa, dregið úr innihaldi glerfasans og myndað kornamörk, sem bætir stofuhita og háan hitaafköst efnisins. Rannsóknir hafa sýnt að það að bæta við 1%Y2O3getur myndað háhita glerfasa þegar sintering Sialon keramik við hátt hitastig, sem stuðlar ekki aðeins að sintrun, heldur bætir einnig beinbrot. Að auki, með því að bæta við litlu magni af Y2O3, bætir einnig oxunarþolið mjög.
Notkun sjaldgæfra jarðarþátta í hagnýtum keramik
Sjaldgæfar jörðeru náskyld virkni keramik. Bæta við vissumSjaldgæfar jarðþættirAð hráefnum margra hagnýtra keramik getur ekki aðeins bætt sintrun, þéttleika, styrk osfrv. Keramik, heldur mikilvægara, það getur bætt verulega einstök virkni þeirra.
1Hlutverk í ofleiðandi keramik síðan 1987, þegar efnisvísindamenn frá Kína, Japan, Bandaríkjunum og öðrum löndum uppgötvuðu að oxíðkeramikyttrium baríum koparoxíð(YBCO) eru með framúrskarandi háhita ofurleiðni (TC allt að 92k), fólk hefur unnið mikla vinnu í frammistöðu rannsóknum og notkun þróunar sjaldgæfra jarðarhitastigs ofurleiðandi keramik og hefur náð mörgum miklum framförum. Japanskar rannsóknir hafa sýnt að eftir að YBCO var skipt út í YBCOLéttar sjaldgæfar jörð(Ln) eins ogNd, Sm, Eu, ogGd, gagnrýninn segulsviðsstyrkur ofurleiðandi keramikefnis LNBCO er verulega bættur og segulstreymiskrafturinn er einnig mjög aukinn, sem er mikið hagnýtt gildi í rafmagni, orkugeymslu og flutningi. Peking háskóli notaðurZro2Sem undirlag og hitaði það í um það bil 200 ° C og gufaði upp Y (eða annaðSjaldgæfar jörð), BA oxíð og Cu á undirlaginu í lögum til dreifingarmeðferðar og meðhöndlaði þau á hitastiginu 800-900 ° C. Superconducting keramik sem myndaðist sýndi góðan málmþolshitastuðul yfir 100k. Kagoshima háskólinn í Japan bætti viðSjaldgæf jörðLA til SR og NB oxíð til að gera keramik kvikmynd, sem sýndi ofleiðni við 255K.
2 Umsókn í Piezoelectric Ceramics leiða títanat (PBTIO3) er dæmigert piezoelectric keramik með vélrænni orku-raforkutengingaráhrif. Það er með hátt curie hitastig (490 ° C) og lágt rafstöðugildi og er hentugur til notkunar við hátt hitastig og há tíðni skilyrði. Við undirbúnings- og kælingarferli þess er hins vegar hætt við örsprungur vegna umbreytingar á rúmmetra. Til að leysa þetta vandamál eru sjaldgæfar jörð notaðar til að breyta því. Eftir að hafa sistingu við 1150 ° C er hægt að fá RE-PBTIO3 keramik með hlutfallslegan þéttleika 99%. Smásjáin er verulega bætt og er hægt að nota til að framleiða transducer fylki sem starfa við hátíðni aðstæður 75MHz. Í blýi sirkonat títanat (pzt) piezoelectric keramik með háum piezoelectric stuðlum, með því að bæta við sjaldgæfum jarðoxíðum eins ogLA2O3, SM2O3, ogND2O3Hægt er að bæta verulega sintering eiginleika PZT keramik og hægt er að fá stöðuga raf- og gerviefniseiginleika. Að auki er hægt að bæta árangur PZT keramik með því að bæta við litlu magni af sjaldgæfu jarðoxíðiForstjóri2. Eftir að CEO2 hefur verið bætt við eykst rúmmál viðnám PZT keramik, sem er til þess fallið að átta sig á skautun við háan hita og háan rafsvið í ferlinu, og viðnám þess gegn tímum öldrunar og hitastigs öldrun er einnig bætt. PZT keramik breytt afSjaldgæfar jörðhafa verið mikið notaðir í háspennu rafala, ultrasonic rafala, hljóðeinangrun neðansjávar og önnur tæki.
3Notkun í leiðandi keramik Yttrium-stöðugri sirkon (YSZ) keramik meðSjaldgæf jarðoxíð Y2O3Þar sem aukefni hafa góðan hitauppstreymi og efnafræðilegan stöðugleika við hátt hitastig, eru góðir súrefnisjónaleiðarar og hafa áberandi stöðu í jónaleiðandi keramik. YSZ keramikskynjarar hafa verið notaðir með góðum árangri til að mæla súrefnishlutþrýsting í útblástur bifreiða, stjórna á áhrifaríkan hátt loft/eldsneytishlutfallið og hafa veruleg orkusparandi áhrif. Þeir hafa verið mikið notaðir í iðnaðar kötlum, bræðsluofnum, brennsluofnum og öðrum brunabundnum búnaði. Hins vegar sýna YSZ keramik aðeins mikla jónaleiðni þegar hitastigið er hærra en 900 ° C, þannig að notkun þeirra er enn háð ákveðnum takmörkunum. Núverandi rannsóknir hafa komist að því að bæta við viðeigandi magni af Y2O3 eðaGD2O3 to Bi2O3Keramik með hærri jónaleiðni getur komið á stöðugleika Bi2O3 andlitsmiðaðs rúmmetra á stofuhita. Á sama tíma hafa röntgengeislunarmynstur einnig sýnt að (Bi2O3) 0,75 · (Y2O3) 0,25 og (Bi2O3) 0,65 · (GD2O3) 0,35 eru báðir stöðugir andlitsmiðaðir rúmmetrar með mikla súrefni jónaleiðni. Eftir að hafa lagað hlið þessarar keramik með hlífðarfilmu af (ZRO2) 0,92 (Y2O3) 0,08, er hægt að útbúa eldsneytisfrumur og súrefnisskynjara með mikla jónaleiðni og góðan stöðugleika sem geta unnið við meðalhitastig (500 ~ 800 ℃) og sett saman, sem er til þess fallin að leysa erfiðleikana sem koma fram með háhita tækni.
4 Notkun í dielectric ceramics dielectric keramik er aðallega notuð til að búa til keramikþéttar og örbylgjuofn rafeindahluta. Í rafstýringu keramik eins ogTiO2, Mgtio3,Batio3og samsett dielectric keramik þeirra, bætir viðSjaldgæfar jörðsvo sem LA, ND og DY geta bætt verulega dielectric eiginleika þeirra. Til dæmis, í Batio3 keramik með háu rafstöðugleika, getur það að bæta við LA og ND sjaldgæfum jarðefnasamböndum með rafstöðugildi ε = 30 ~ 60 haldið rafstöðugleika stöðugleika yfir breitt hitastigssvið og þjónustulífi tækisins er verulega bætt. Í dielectric keramik fyrir hitauppstreymisþétti er einnig hægt að bæta við sjaldgæfum jörðum eftir þörfum til að bæta eða stilla rafstöðugan, hitastigstuðul og gæðastuðla keramik og þar með stækka notkunarsvið sitt. Hitastöðugum þétti magnesíum títanat keramik er breytt með la2o3, og fengin MGO · tiO2-La2O3-TiO2 keramik og catio3-mgtio3-la2tio5 keramik halda ekki aðeins upprunalegum einkennum lágs dielectric tapStöðugur.
5 Notkun í viðkvæmum keramik viðkvæmum keramik er mikilvæg tegund af virkni keramik. Þeir einkennast af því að vera viðkvæmir fyrir ákveðnum ytri aðstæðum eins og spennu, gassamsetningu, hitastigi, rakastigi osfrv. Þess vegna geta þeir fylgst með hringrásum, rekstrarferlum eða umhverfi með viðbrögðum eða breytingum á tengdum rafvirkni. Þeir eru mikið notaðir sem skynjunarþættir í stjórnrásum, svo þeir eru einnig kallaðir skynjari keramik. Það er náið samband milli sjaldgæfra jarðar og frammistöðu af þessari tegund keramik.
(1) Raf-sjónræn keramik: Með því að bæta við sjaldgæfu jarðoxíðiLA2O3Til PZT er hægt að fá gagnsæ blý lanthanum sirkonat títanat (PLZT) raf-sjón-keramik. Upprunalega fylkisefnið PZT er yfirleitt ógagnsæ vegna nærveru svitahola, kornamörkunarstiga og anisotropy, meðan viðbót La2O3 gerir smásjárgerð sína einkennisbúning, útrýmir að mestu leyti svitahola, veikir anisotropy og dregur verulega úr ljósinu sem stafar af því að hafa af völdum margra ljósbrots. Þess vegna hefur PLZT góða ljósafköst. PLZT er mikið notað í hlífðargleraugu til að verja kjarnorkusprengingargeislun, glugga þungra sprengjuflugvéla, sjónsamskiptaþættir, hólógrafísk upptökutæki o.s.frv.
(2) Varistor keramik: Tækniháskólinn í Central South rannsakaði áhrif sjaldgæfra jarðarþátta á rafmagns eiginleika Zno varistor keramik. Eftir að Zno varistor keramik var dópað með sjaldgæfu jarðoxíðiLA2O3, VLMA gildi þeirra var varistor þeirra jókst verulega; Þegar lyfjamismagni jókst úr 0,1% í 10% minnkaði ólínulegur stuðullinn α keramiksins úr 20 í 1 og hafði í grundvallaratriðum engan eiginleika varistor. Þess vegna, fyrir ZnO keramik, getur sjaldgæfur lyfjamisnotkun með lágum styrk aukið spennu gildi þess, en hefur lítil áhrif á ólínulegan stuðul; og dóp á háum styrk sýnir ekki einkenni varistors.
(3) Gasviðkvæm keramik: Síðan á áttunda áratugnum hefur fólk gert mikið af rannsóknum á hlutverki þess að bæta sjaldgæfum jarðoxíðum við gasviðkvæm keramikefni eins og ZnO,Sno2OgFe2O3, og hafa framleitt ABO3 og A2BO4 sjaldgæfar jafnar samsettar oxíðefni. Rannsóknarniðurstöður sýna að það að bæta sjaldgæfum jarðoxíðum við ZnO getur bætt næmi þess fyrir própýleni verulega; Bæta viðForstjóri2Til Sno2 getur framleitt hertaðan þátt sem er viðkvæmur fyrir etanóli.
(4) Thermistor Ceramics: Barium Titanat (Batio3) er mest rannsakað og notaði hitamistor keramik. Þegar rekja sjaldgæfar jarðþættir eins og La, Ce, SM, Dy, Y osfrv. Bætt við Batio3 (mólfrumukrabbameini er stjórnað sem 0,2% til 0,3%), er hluta Ba2+ skipt út fyrir RE3+ með radíus svipaðri Ba2+, sem gerir umfram jákvæð hleðslu og myndar veikt rafeindir með því að afla TI4+, svo að ónæmisþolið sé verulega bundin rafeindir; Hins vegar, ef lyfjamismagni fer yfir ákveðið gildi, vegna myndunar Ba2+ lausra starfa og hvarf leiðandi burðarefna, hækkar viðnám keramiksins verulega og verður jafnvel einangrunarefni.
) PD0.91LA0.09 (ZR0.65TI0.35) 0,98O3-KH2PO3 osfrv. Til að bæta enn frekar næmi rakastigs keramik, með tilliti til raunsæis og stöðugleika, og til að auka hagkvæmni þeirra, er það einnig nauðsynlegt að styrkja rannsóknir á áhrifum áhrifa þessSjaldgæf jörðviðbót við viðkomandi eiginleika keramik.
Við erum sérhæfð í útflutnings sjaldgæfar jörð vörur, til að kaupa sjaldgæfar jarðarvöru, velkomin íHafðu samband við okkur
Sales@shxlchem.com; Delia@shxlchem.com
WhatsApp & Tel: 008613524231522; 0086 13661632459
Post Time: Feb-06-2025