יישום של תחמוצת סקנדיום
הנוסחה הכימית של תחמוצת סקנדיום היא Sc2O3. מאפיינים: מוצק לבן. עם מבנה מעוקב של ססקיאוקסיד אדמה נדירה. צפיפות 3.864. נקודת התכה 2403℃ 20℃. לא מסיס במים, מסיס בחומצה חמה. מוכן על ידי פירוק תרמי של מלח סקנדיום. זה יכול לשמש כחומר אידוי לציפוי מוליכים למחצה. צור לייזר מוצק עם אורך גל משתנה, אקדח אלקטרוני של טלוויזיה בחדות גבוהה, מנורת הליד מתכת וכו'.
סקנדיום אוקסיד (Sc2O3) הוא אחד ממוצרי הסקנדיום החשובים ביותר. תכונותיו הפיזיקליות והכימיות דומות לאלו של תחמוצות אדמה נדירות (כגון La2O3,Y2O3 ו-Lu2O3 וכו'), ולכן שיטות הייצור המשמשות בייצור דומות מאוד. Sc2O3 יכול לייצר מתכת סקנדיום (sc), מלחים שונים (ScCl3,ScF3,ScI3,Sc2(C2O4)3 וכו') וסגסוגות סקנדיום שונות (סדרת Al-Sc,Al-Zr-Sc). למוצרי סקנדיום אלה יש ערך טכני מעשי והשפעה כלכלית טובה. Sc2O3 היה בשימוש נרחב בסגסוגת אלומיניום, מקור אור חשמלי, לייזר, זרז, אקטיבטור, קרמיקה, תעופה וחלל וכן הלאה בגלל המאפיינים שלו. נכון לעכשיו, מצב היישום של Sc2O3 בתחומי סגסוגת, מקור אור חשמלי, זרז, אקטיבטור וקרמיקה בסין ובעולם מתואר בהמשך.
(1) היישום של סגסוגת
כיום, לסגסוגת Al-Sc העשויה מ-Sc ו-Al יש את היתרונות של צפיפות נמוכה (SC = 3.0g/cm3, Al = 2.7g/cm3, חוזק גבוה, קשיות גבוהה, פלסטיות טובה, עמידות בפני קורוזיה חזקה ויציבות תרמית, וכדומה. לכן, הוא יושם היטב בחלקים המבניים של טילים, תעופה וחלל, תעופה, מכוניות וספינות, ופנה בהדרגה לשימוש אזרחי, כגון ידיות של מכשירי ספורט (הוקי ובייסבול) יש לו את המאפיינים של חוזק גבוה, קשיחות גבוהה ומשקל קל, והוא בעל ערך מעשי רב.
סקנדיום ממלא בעיקר את התפקיד של שינוי ועידון גרגרים בסגסוגת, מה שמוביל להיווצרות של סוג Al3Sc שלב חדש עם תכונות מצוינות. סגסוגת Al-Sc יצרה סדרה של סדרות סגסוגות, לדוגמה, רוסיה הגיעה ל-17 סוגים של סדרות Al-Sc, ולסין יש גם מספר סגסוגות (כגון Al-Mg-Sc-Zr ו- Al-Zn-Mg-Sc סַגסוֹגֶת). לא ניתן להחליף את המאפיינים של סוג זה של סגסוגת בחומרים אחרים, כך שמבחינת הפיתוח, פיתוח היישום והפוטנציאל שלו גדולים, והוא צפוי להפוך ליישום גדול בעתיד. לדוגמה, רוסיה תיעשה ייצור והתפתחה במהירות עבור חלקי מבנה קלים, וסין מאיצה את המחקר והיישום שלה, במיוחד בתעופה וחלל ובתעופה.
(2) יישום חומרים חדשים של מקור אור חשמלי
Sc2O3 טהור הומר ל-SCI3, ולאחר מכן הפך לחומר מקור אור חשמלי חדש מהדור השלישי עם NaI, שעובד למנורת הלוגן סקנדיום-נתרן לתאורה (בערך 0.1mg ~ 10mg של Sc2O3≥99% חומר שימש עבור כל מנורה תחת פעולת המתח הגבוה, קו הספקטרלי הסקנדיום כחול וקו הנתרן צהוב, ושני הצבעים משתפים פעולה עם. אחד את השני כדי להפיק אור קרוב לאור השמש. לאור יש את היתרונות של בהירות גבוהה, צבע אור טוב, חיסכון באנרגיה, חיים ארוכים וכוח שבירת ערפל חזק.
(3) יישום חומרי לייזר
ניתן להכין Gadolinium gallium scandium granat (GGSG) על ידי הוספת Sc2O3≥ 99.9% טהור ל-GGG, והרכבו הוא מסוג Gd3Sc2Ga3O12. עוצמת הפליטה של הלייזר מהדור השלישי העשוי ממנו גבוהה פי 3.0 מזו של הלייזר בעל אותו נפח, שהגיע למכשיר לייזר בעל הספק גבוה וממוזער, הגדיל את עוצמת הפלט של תנודת הלייזר ושיפר את ביצועי הלייזר . בעת הכנת גביש בודד, כל טעינה היא 3 ק"ג ~ 5 ק"ג, ומתווספים כ-1.0 ק"ג של חומרי גלם עם Sc2O3≥99.9%. כיום, סוג זה של לייזר נמצא בשימוש נרחב בטכנולוגיה צבאית, והוא גם נדחף בהדרגה לתעשייה אזרחית. מנקודת המבט של פיתוח, יש לו פוטנציאל רב בשימוש צבאי ואזרחי בעתיד.
(4) יישום חומרים אלקטרוניים
Sc2O3 טהור יכול לשמש כמפעיל קתודית חמצון עבור אקדח אלקטרונים קתודי של צינור תמונה של טלוויזיה צבעונית עם אפקט טוב. יש לרסס שכבה של תחמוצת Ba, Sr ו- Ca בעובי של מילימטר אחד על הקתודה של שפופרת הצבע, ולאחר מכן לפזר עליה שכבה של Sc2O3 בעובי של 0.1 מילימטר. בקתודה של שכבת התחמוצת, Mg ו-Sr מגיבים עם Ba, מה שמקדם את הפחתת Ba, והאלקטרונים המשתחררים פעילים יותר, ומפיצים אלקטרונים זרם גדולים, מה שגורם לזרחן לפלוט אור. בהשוואה לקתודה ללא ציפוי Sc2O3 , זה יכול להגדיל את צפיפות הזרם פי 4, להפוך את תמונת הטלוויזיה לבהירה יותר ולהאריך את חיי הקתודה פי 3. כמות Sc2O3 המשמשת עבור כל קתודה מתפתחת בגודל 21 אינץ' היא 0.1 מ"ג. נכון לעכשיו, נעשה שימוש בקתודה זו בכמה מדינות בעולם, כמו יפן, מה שיכול לשפר את התחרותיות בשוק ולקדם את המכירות של מכשירי טלוויזיה.
זמן פרסום: 10 באוגוסט 2021