Лютеций оксидіжоғары температураға төзімділігімен, коррозияға төзімділігімен және төмен фонондық энергиясымен байланысты перспективалы отқа төзімді материал болып табылады. Сонымен қатар, біртекті табиғаты, балқу температурасынан төмен фазалық ауысуының болмауы және құрылымдық төзімділігі жоғары болғандықтан, каталитикалық материалдарда, магниттік материалдарда, оптикалық шыныда, лазерде, электроникада, люминесценцияда, асқын өткізгіштікте және жоғары энергиялы сәулеленуде маңызды рөл атқарады. анықтау. Дәстүрлі материалдық формалармен салыстырғанда,лютеций оксидіталшықты материалдар ультра күшті икемділік, жоғары лазерлік зақымдану шегі және кеңірек тасымалдау өткізу қабілеттілігі сияқты артықшылықтарды көрсетеді. Олардың жоғары энергиялы лазерлер мен жоғары температуралық құрылымдық материалдар салаларында кең қолдану перспективалары бар. Дегенмен, диаметрі ұзынлютеций оксидідәстүрлі әдістермен алынған талшықтар жиі үлкенірек (>75 μ м) икемділік салыстырмалы түрде нашар және жоғары өнімділік туралы хабарламалар болған жоқлютеций оксидіүздіксіз талшықтар. Осы себепті Шаньдун университетінің профессоры Чжу Луи және т.блютецийҚұрамында прекурсорлар ретінде органикалық полимерлер (PALu) бар, құрғақ иіру және кейінгі термиялық өңдеу процестерімен біріктіріліп, жоғары берік және жұқа диаметрлі иілгіш лютеций оксиді үздіксіз талшықтарды дайындау қиындығын бұзу және жоғары өнімділікті бақыланатын дайындауға қол жеткізу үшінлютеций оксидіүздіксіз талшықтар.
1-сурет Үздіксіз құрғақ иіру процесілютеций оксидіталшықтар
Бұл жұмыс керамикалық процесс кезінде прекурсорлық талшықтардың құрылымдық зақымдалуына бағытталған. Прекурсорлардың ыдырау формасын реттеуден бастап су буын қысыммен алдын ала өңдеудің инновациялық әдісі ұсынылған. Молекулалар түріндегі органикалық лигандтарды жою үшін алдын ала өңдеу температурасын реттеу арқылы керамикалық процесс кезінде талшық құрылымының зақымдалуын айтарлықтай болдырмайды, осылайша оның үздіксіздігін қамтамасыз етеді.лютеций оксидіталшықтар. Керемет механикалық қасиеттерді көрсетеді. Зерттеулер көрсеткендей, алдын ала өңдеудің төменгі температурасында прекурсорлар гидролиз реакцияларына көбірек ұшырайды, бұл талшықтардағы беттік әжімдерді тудырады, бұл керамикалық талшықтардың бетіндегі жарықтардың көбірек болуына және макродеңгейде тікелей ұнтақтауға әкеледі; Алдын ала өңдеудің жоғары температурасы прекурсордың тікелей кристалдануына әкеледілютеций оксиді, талшықтың біркелкі емес құрылымын тудырады, нәтижесінде талшықтардың сынғыштығы жоғарылайды және ұзындығы қысқарады; 145 ℃ алдын ала өңдеуден кейін талшық құрылымы тығыз және беті салыстырмалы түрде тегіс болады. Жоғары температуралық термиялық өңдеуден кейін макроскопиялық дерлік мөлдір үздіксізлютеций оксидідиаметрі шамамен 40 талшық μ М сәтті алынды.
2-сурет Алдын ала өңделген прекурсорлық талшықтардың оптикалық фотосуреттері және SEM кескіндері. Алдын ала өңдеу температурасы: (a, d, g) 135 ℃, (b, e, h) 145 ℃, (c, f, i) 155 ℃
3-сурет Үздіксіз оптикалық фотосуретлютеций оксидікерамикалық өңдеуден кейінгі талшықтар. Алдын ала өңдеу температурасы: (a) 135 ℃, (b) 145 ℃
4-сурет: (a) XRD спектрі, (б) оптикалық микроскоптың фотосуреттері, (c) үздіксіз жұмыстың термиялық тұрақтылығы және микроқұрылымылютеций оксидіжоғары температуралық өңдеуден кейінгі талшықтар. Термиялық өңдеу температурасы: (d, g) 1100 ℃, (e, h) 1200 ℃, (f, i) 1300 ℃
Сонымен қатар, бұл жұмыс бірінші рет үзілістің созылу күші, серпімділік модулі, икемділігі және температураға төзімділігі туралы хабарлайды.лютеций оксидіталшықтар. Жалғыз жіптің созылу күші 345,33-373,23 МПа, серпімділік модулі 27,71-31,55 ГПа, қисықтықтың шекті радиусы 3,5-4,5 мм. 1300 ℃ температурада термиялық өңдеуден кейін де талшықтардың механикалық қасиеттерінің айтарлықтай төмендеуі байқалмады, бұл үздіксіз материалдың температураға төзімділігін толық дәлелдейді.лютеций оксидіБұл жұмыста дайындалған талшықтар 1300 ℃ кем емес.
5-сурет Үздіксіздің механикалық қасиеттерілютеций оксидіталшықтар. (a) Кернеу-деформация қисығы, (b) созылу күші, (c) серпімділік модулі, (df) шекті қисықтық радиусы. Термиялық өңдеу температурасы: (d) 1100 ℃, (e) 1200 ℃, (f) 1300 ℃
Бұл жұмыс тек қолдану мен дамытуға ықпал етіп қана қоймайдылютеций оксидіжоғары температуралы құрылымдық материалдарда, жоғары энергиялы лазерлерде және басқа салаларда, сонымен қатар жоғары өнімді оксидті үздіксіз талшықтарды дайындау үшін жаңа идеяларды ұсынады.
Жіберу уақыты: 09 қараша 2023 ж