Senyawa bumi langka sing penting: Apa gunane bubuk yttrium oxide?
Rare earth minangka sumber strategis sing penting banget, lan nduweni peran sing ora bisa diganti ing produksi industri. Kaca mobil, resonansi magnetik nuklir, serat optik, tampilan kristal cair, lan liya-liyane ora bisa dipisahake saka tambahan bumi langka. Antarane wong-wong mau, yttrium (Y) minangka salah sawijining unsur logam tanah jarang lan minangka jinis logam abu-abu. Nanging, amarga isi dhuwur ing kerak bumi, rega relatif murah lan digunakake akeh.Ing produksi sosial saiki, utamané dipigunakaké ing negara paduan yttrium lan yttrium oksida.
Yttrium Metal Kab
Ing antarane, yttrium oksida (Y2O3) minangka senyawa yttrium sing paling penting. Ora larut ing banyu lan alkali, larut ing asam, lan katon bubuk kristal putih (struktur kristal kasebut kalebu sistem kubik). Nduwe stabilitas kimia sing apik banget lan ana ing vakum. volatility Low, resistance panas dhuwur, resistance karat, dielektrik dhuwur, transparan (infrared) lan kaluwihan liyane, supaya wis Applied ing akeh lapangan. Apa sing spesifik? Ayo dideleng.
Struktur kristal yttrium oksida
01 Sintesis bubuk zirkonia stabil yttrium. Owah-owahan fase ing ngisor iki bakal kedadeyan sajrone pendinginan ZrO2 murni saka suhu dhuwur nganti suhu kamar: fase kubik (c) → fase tetragonal (t) → fase monoklinik (m), ing ngendi t bakal kedadeyan ing owah-owahan fase 1150°C →m, diiringi ekspansi volume kira-kira 5%. Nanging, yen titik transisi fase t→m ZrO2 wis stabil ing suhu kamar, transisi fase t→m diakibatake dening kaku nalika loading. , supaya materi nuduhake energi fraktur abnormally dhuwur, supaya materi mameraken kateguhan fraktur abnormally dhuwur, asil ing kateguhan transformasi phase, lan kateguhan dhuwur lan resistance nyandhang dhuwur. jinis.
Kanggo entuk owah-owahan fase toughening saka keramik zirconia, stabilizer tartamtu kudu ditambahake lan ing kondisi diperlokaké tartamtu, ing suhu dhuwur stabil phase-tetragonal meta-stabilisasi kanggo suhu kamar, entuk phase tetragonal sing bisa phase-transformed ing suhu kamar. . Iku efek stabil saka stabilizers ing zirconia. Y2O3 minangka stabilizer zirkonium oksida sing paling diteliti nganti saiki. Materi Y-TZP sing disinter nduweni sifat mekanik sing apik banget ing suhu kamar, kekuatan dhuwur, ketangguhan fraktur sing apik, lan ukuran gandum materi ing kolektif kasebut cilik lan seragam, saengga nduweni narik kawigaten liyane. 02 Sintering Aids Sintering akeh keramik khusus mbutuhake partisipasi bantuan sintering. Peranan aids sintering umume bisa dipérang dadi bagéan ing ngisor iki: mbentuk solusi ngalangi karo sinter; Nyegah transformasi wangun kristal; nyandhet wutah gandum kristal; ngasilake fase cair. Contone, ing sintering alumina, magnesium oksida MgO asring ditambahake minangka stabilizer mikrostruktur sajrone proses sintering. Bisa nyaring pari-parian, nemen nyuda prabédan ing energi wates gandum, weaken anisotropi wutah gandum, lan nyandhet wutah gandum Discontinuous. Wiwit MgO banget molah malih ing suhu dhuwur, kanggo entuk asil apik, Yttrium oxide asring dicampur karo MgO. Y2O3 bisa nyaring biji kristal lan ningkatake densifikasi sintering. 03YAG wêdakakêna yttrium aluminium garnet sintetik (Y3Al5O12) iku senyawa buatan manungsa, ora ana mineral alam, ora ana warna, kekerasan Mohs bisa tekan 8,5, titik leleh 1950 ℃, ora larut ing asam sulfat, asam klorida, asam nitrat, asam hidrofluorat, lsp. cara phase ngalangi suhu dhuwur iku cara tradisional kanggo nyiapake bubuk YAG.Miturut rasio dijupuk ing diagram fase binar saka yttrium oksida lan aluminium oksida, loro bubuk dicampur lan dipecat ing suhu dhuwur, lan bubuk YAG dibentuk liwat reaksi fase padat antarane oksida. Ing kahanan suhu dhuwur, ing reaksi alumina lan yttrium oksida, mesophases YAM lan YAP bakal kawangun pisanan, lan pungkasanipun YAG bakal kawangun.
Cara fase padat suhu dhuwur kanggo nyiapake bubuk YAG duwe akeh aplikasi. Contone, ukuran ikatan Al-O cilik lan energi ikatan dhuwur. Ing impact saka elektron, kinerja optik tetep stabil, lan introduksi unsur bumi langka Ngartekno bisa nambah kinerja luminescence saka phosphor.Lan YAG bisa dadi phosphor dening doping karo trivalent ion bumi langka kayata Ce3 + lan Eu3 +. Kajaba iku, kristal YAG nduweni transparansi sing apik, sifat fisik lan kimia sing stabil, kekuatan mekanik sing dhuwur, lan resistensi penjilat termal sing apik. Iku materi kristal laser karo sawetara saka sudhut aplikasi lan kinerja becik.
YAG kristal 04 transparan keramik yttrium oksida mesthi dadi fokus riset ing bidang keramik transparan. Iki kalebu sistem kristal kubik lan nduweni sifat optik isotropik saben sumbu. Dibandhingake karo anisotropi saka alumina transparent, gambar kurang kleru, supaya mboko sithik, wis rego lan dikembangaké dening lensa dhuwur-mburi utawa jendhela optik militèr. Karakteristik utama sifat fisik lan kimia yaiku: ①Titik leleh sing dhuwur, Stabilitas kimia lan fotokimia apik, lan jarak transparan optik jembar (0.23 ~ 8.0μm); ②Ing 1050nm, indeks bias dhuwure 1.89, sing ndadekake transmisi teoritis luwih saka 80%; ③Y2O3 wis cukup kanggo nampung paling Longkangan pita saka pita konduksi luwih gedhe menyang pita valensi saka tingkat emisi trivalent ion bumi langka bisa èfèktif ngarang dening doping ion bumi langka. ; ④Energi fonon kurang, lan frekuensi cut-off fonon maksimum kira-kira 550cm-1. Energi phonon sing kurang bisa nyuda kemungkinan transisi non-radiatif, nambah kemungkinan transisi radiasi, lan nambah Efisiensi kuantum luminescence; ⑤Konduktivitas termal sing dhuwur, kira-kira 13.6W/(m·K), konduktivitas termal sing dhuwur banget
penting kanggo minangka materi medium laser ngalangi.
Keramik transparan Yttrium oksida sing dikembangake dening Perusahaan Kimia Kamishima Jepang
Titik lebur Y2O3 kira-kira 2690 ℃, lan suhu sintering ing suhu kamar kira-kira 1700 ~ 1800 ℃. Kanggo nggawe keramik sing ngirim cahya, luwih becik nggunakake pressing panas lan sintering. Amarga sifat fisik lan kimia sing apik banget, keramik transparan Y2O3 digunakake lan bisa dikembangake kanthi akeh, kalebu: jendela lan kubah inframerah rudal, lensa sing katon lan inframerah, lampu discharge gas tekanan dhuwur, scintillator keramik, laser keramik lan lapangan liyane.
Wektu kirim: Nov-25-2021