הנוסחה הכימית שלתחמוצת סקנדיום is Sc2O3, מוצק לבן המסיס במים ובחומצה חמה. עקב הקושי בחילוץ ישירמוצרי סקנדיוםממינרלים המכילים סקנדיום, תחמוצת סקנדיום מוחזרת ומופקת כיום בעיקר מתוצרי לוואי של מינרלים המכילים סקנדיום כגון שאריות פסולת, שפכים, עשן ובוץ אדום.
סקנדיוםהוא יסוד כימי עם הסמל Sc והמספר האטומי 21. החומר הבודד הוא מתכת מעבר רכה, כסופה-לבנה, לעתים קרובות מעורבת עםגדוליניום, ארביוםוכו', עם ייצור מועט מאוד, והתכולה בקרום כדור הארץ היא כ-0.0005%. סקנדיום הוא מוצר אסטרטגי חשוב. מדינות מפותחות כמו אירופה וארצות הברית הכניסו עידוד ומיון רלוונטיים. לדוגמה, ברשימת 35 מינרלים מרכזיים שפרסמה ארצות הברית, סקנדיום רשום כחומר גלם תעשייתי; "ההנחיות להדגמת יישומי אצווה ראשונה של חומרים חדשים מפתח (מהדורת 2018)" שהונפק על ידי משרד התעשייה וטכנולוגיית המידע כולל 3 חומרים חדשים הכוללים סקנדיום ומוצריו.
תחמוצת סקנדיום
כַּיוֹם,תחמוצת סקנדיוםנעשה שימוש נרחב בסגסוגות, תאי דלק, חומרי קתודה, מנורות הלוגן סקנדיום נתרן, זרזים, מפעילים וקרמיקה. לסגסוגות אלומיניום-סקנדיום העשויות סקנדיום ואלומיניום יש יתרונות של צפיפות נמוכה, חוזק גבוה, קשיות גבוהה, פלסטיות טובה, עמידות בפני קורוזיה ויציבות תרמית חזקה. הם משמשים היטב בחלקים המבניים של טילים, תעופה וחלל, תעופה, מכוניות וספינות. מנורות הלוגן סקנדיום-נתרן עשויות תחמוצת סקנדיום בעלות יתרונות של בהירות גבוהה, צבע אור טוב, חיסכון בחשמל, חיים ארוכים ויכולת שבירת ערפל חזקה. הם חוסכים 80% יותר חשמל מנורות ליבון ו-50% יותר חשמל מנורות כספית. חיי השירות הם 5,000 עד 25,000 שעות, מה שמתאים במיוחד למקומות בחוץ. על פי "דוח תחזית תחזיות מחקר ופיתוח של שוק סקנדיום אוקסיד בסין 2021-2026" שפורסם על ידי מרכז המחקר של תעשיית Xinshijie, תחמוצת סקנדיום היא יקרה, מה שמגביל את היישום בקנה מידה גדול שלה. גודל השוק העולמי הנוכחי הוא כ-400 מיליון יואן.
SOFC
תאי דלק תחמוצת מוצקה (SOFCs) מורכבים מדלק ומחמצן, קתודה, אנודה ואלקטרוליט מסופקים חיצונית. כמקור אנרגיה יעיל ונקי, הם ידועים בתור הסוללה הירוקה של המאה ה-21. יעילות המרת האנרגיה של תאי דלק כלליים היא 50-70%, בעוד שהיעילות המקיפה של SOFCs באמצעות מערכת חום וכוח משולבת יכולה להגיע עד 80%. הן יכולות לשמש כתחנות כוח קבועות בתחומים אזרחיים כמו אספקת חשמל מרכזית בקנה מידה גדול, אספקת חשמל מבוזרת בגודל בינוני ואספקת חום וכוח ביתית משולבת. בנוסף, הם יכולים לשמש גם כמקורות כוח ניידים כגון מקורות כוח של ספינות ומקורות כוח לרכבי תחבורה, ויש להם סיכויי יישום רחבים.
אבקת סריום זירקוניום מיוצב סקנדיום (המכונה אבקת סקנדיום זירקוניום) יכולה לשמש כחומר אלקטרוליט לתאי דלק תחמוצת מוצק (SOFC). חומר זה הוא כיום החומר האלקטרוליט עם המוליכות הגבוהה ביותר המדווחת, והמוליכות שלו ב-780 ℃ דומה לזו של YSZ ב-1000 ℃. מוצר זה יכול להחליף חומרי זירקוניה מיוצב איטריה מסורתיים, עם מוליכות גבוהה יותר ויציבות ארוכת טווח, אשר יכולים להפחית את טמפרטורת הפעולה של SOFC, להפחית את צריכת האנרגיה ולשפר את יעילות המרת האנרגיה.
זמן פרסום: 23 באוקטובר 2024