Importanti composti della terra rara: quali sono gli usi della polvere di ossido di ittrio?
La Terra rara è una risorsa strategica estremamente importante e ha un ruolo insostituibile nella produzione industriale. Vetro automobilistico, risonanza magnetica nucleare, fibra ottica, display di cristalli liquidi, ecc. Sono inseparabili dall'aggiunta di terre rare. Tra questi, YTTRIUM (Y) è uno degli elementi di metallo della terra rara ed è una specie di metallo grigio. Tuttavia, a causa del suo alto contenuto nella crosta terrestre, il prezzo è relativamente economico ed è ampiamente utilizzato. Nell'attuale produzione sociale, viene utilizzato principalmente nello stato della lega di ittrio e dell'ossido di ittrio.
Metallo ittrio
Tra questi, l'ossido di ittrio (Y2O3) è il composto di ittrio più importante. È insolubile in acqua e alcali, solubile in acido, e ha la comparsa di polvere cristallina bianca (la struttura cristallina appartiene al sistema cubico). Ha un'ottima stabilità chimica ed è sotto vuoto. Bassa volatilità, alta resistenza al calore, resistenza alla corrosione, alta dielettrica, trasparenza (infrarossa) e altri vantaggi, quindi è stata applicata in molti campi. Quali sono quelli specifici? Diamo un'occhiata.
La struttura cristallina dell'ossido di ittrio
01 Sintesi della polvere di zirconia stabilizzata dall'ittrio. Le seguenti variazioni di fase si verificheranno durante il raffreddamento di ZRO2 puro da alta temperatura a temperatura ambiente: fase cubica (C) → Fase tetragonale (T) → Fase monoclinica (M), dove T si verificherà a 1150 ° C → Mambiamento di fase M, accompagnato da un'espansione del volume di circa il 5%. However, if the t→m phase transition point of ZrO2 is stabilized to room temperature, the t→m phase transition is induced by stress during loading.Due to the volume effect generated by the phase change, a large amount of fracture energy is absorbed, so that the material exhibits an abnormally high fracture energy, so that the material exhibits an abnormally high fracture toughness, resulting in phase transformation toughness, and high toughness and high wear resistenza. sesso.
Per ottenere la riduzione del cambio di fase della ceramica di zirconia, è necessario aggiungere un determinato stabilizzatore e in determinate condizioni di fuoco, la meta-stabilizzazione stabile di fase-tetragonale stabile ad alta temperatura a temperatura ambiente, ottiene una fase tetragonale che può essere trasformata in fase a temperatura ambiente. È l'effetto stabilizzante degli stabilizzatori sulla zirconia. Y2O3 è lo stabilizzatore di ossido di zirconio più studiato finora. Il materiale Y-TZP sinterizzato ha eccellenti proprietà meccaniche a temperatura ambiente, alta resistenza, buona durezza della frattura e la dimensione del grano del materiale nel suo collettivo è piccola e uniforme, quindi ha attirato più attenzione. 02 Sintering AIDS La sinterizzazione di molte ceramiche speciali richiede la partecipazione degli aiuti alla sinterizzazione. Il ruolo degli aiuti alla sinterizzazione può essere generalmente diviso nelle seguenti parti: formare una soluzione solida con il sinterizzazione; prevenire la trasformazione della forma cristallina; inibire la crescita del grano di cristallo; produrre fase liquida. Ad esempio, nella sinterizzazione dell'allumina, il MGO di ossido di magnesio viene spesso aggiunto come stabilizzatore di microstrutture durante il processo di sinterizzazione. Può perfezionare i grani, ridurre notevolmente la differenza nell'energia al contorno del grano, indebolire l'anisotropia della crescita del grano e inibire la crescita discontinua del grano. Poiché MGO è altamente volatile ad alte temperature, al fine di ottenere buoni risultati, l'ossido di ittrio viene spesso miscelato con MGO. Y2O3 può perfezionare i grani di cristallo e promuovere la densificazione della sinterizzazione. 03YAG polvere sintetico Il granato in alluminio a ittrium (Y3al5o12) è un composto artificiale, nessun minerali naturali, incolore, la durezza MOHS può raggiungere 8.5, punto di fusione 1950 ℃, insolubile in polvere. Il diagramma di fase binaria di ossido di ittrio e ossido di alluminio, le due polveri vengono miscelate e sparate ad alta temperatura e la polvere YAG si forma attraverso la reazione in fase solida tra gli ossidi. In condizioni di alta temperatura, nella reazione di allumina e ossido di ittrio, le mesofasi si formeranno per prime e finalmente si formeranno YAG.
Il metodo in fase solida ad alta temperatura per preparare la polvere YAG ha molte applicazioni. Ad esempio, la sua dimensione del legame AL-O è piccola e l'energia del legame è alta. Sotto l'impatto degli elettroni, le prestazioni ottiche sono mantenute stabili e l'introduzione di elementi delle terre rare può migliorare significativamente le prestazioni di luminescenza del fosforo. E YAG può diventare fosforo mediante drogate con ioni di terre rare trivalenti come CE3+ e EU3+. Inoltre, YAG Crystal ha una buona trasparenza, proprietà fisiche e chimiche molto stabili, elevata resistenza meccanica e buona resistenza al creep termica. È un materiale di cristallo laser con una vasta gamma di applicazioni e prestazioni ideali.
YAG Crystal 04 L'ossido di ittrio ceramico trasparente è sempre stato l'attenzione della ricerca nel campo della ceramica trasparente. Appartiene al sistema di cristalli cubici e ha le proprietà ottiche isotropiche di ciascun asse. Rispetto all'anisotropia dell'allumina trasparente, l'immagine è meno distorta, quindi gradualmente è stata valutata e sviluppata da lenti di fascia alta o finestre ottiche militari. Le caratteristiche principali delle sue proprietà fisiche e chimiche sono: il punto di fusione, la stabilità chimica e fotochimica è buona e la gamma di trasparenza ottica è larga (0,23 ~ 8,0 μm); ②AT 1050nm, il suo indice di rifrazione è fino a 1,89, il che lo fa avere una trasmittanza teorica di oltre l'80%; ③y2o3 ha abbastanza per soddisfare la maggior parte del gap di banda dalla banda di conduzione più ampia alla banda di valenza del livello di emissione di ioni di terre rare trivalenti può essere effettivamente personalizzato dal doping degli ioni di terre rare. ④ L'energia fononica è bassa e la sua frequenza di taglio del fonone massima è di circa 550 cm-1. La bassa energia fonone può sopprimere la probabilità di transizione non radiativa, aumentare la probabilità di transizione di radiazioni e migliorare l'efficienza quantistica di luminescenza; ⑤ High conducibilità termica, circa 13,6 W/(m · k), l'alta conducibilità termica è estremamente
importante per esso come materiale medio laser solido.
Ceramica trasparente di ossido di yttio sviluppato dalla società chimica Kamishima giapponese
Il punto di fusione di Y2O3 è di circa 2690 ℃ e la temperatura di sinterizzazione a temperatura ambiente è di circa 1700 ~ 1800 ℃. Per produrre ceramiche di trasmissione della luce, è meglio usare la pressatura a caldo e la sinterizzazione. Grazie alle sue eccellenti proprietà fisiche e chimiche, le ceramiche trasparenti Y2O3 sono ampiamente utilizzate e potenzialmente sviluppate, tra cui: finestre e cupole a infrarossi missilistici, lenti visibili e a infrarossi, lampade per scarico di gas ad alta pressione, scintillatori ceramici, laser ceramici e altri campi ceramici e altri campi ceramici e altri campi ceramici
Tempo post: novembre-25-2021