សមាសធាតុដ៏កម្រសំខាន់ៗ៖ តើការប្រើប្រាស់ម្សៅ yttrium oxide មានអ្វីខ្លះ?
Rare Earth គឺជាធនធានយុទ្ធសាស្ត្រដ៏សំខាន់បំផុត ហើយវាដើរតួដែលមិនអាចជំនួសបាននៅក្នុងផលិតកម្មឧស្សាហកម្ម។ កញ្ចក់រថយន្ត អនុភាពម៉ាញេទិកនុយក្លេអ៊ែរ ជាតិសរសៃអុបទិក ការបង្ហាញគ្រីស្តាល់រាវ ជាដើម គឺមិនអាចបំបែកចេញពីការបន្ថែមនៃផែនដីកម្របានទេ។ ក្នុងចំណោមពួកវា អ៊ីតទ្រូម (Y) គឺជាធាតុលោហៈដ៏កម្រមួយ ហើយជាប្រភេទលោហៈពណ៌ប្រផេះ។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែមាតិកាខ្ពស់របស់វានៅក្នុងសំបកផែនដី តម្លៃគឺថោកសមរម្យ ហើយវាត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយ។ នៅក្នុងផលិតកម្មសង្គមបច្ចុប្បន្ន វាត្រូវបានគេប្រើជាចម្បងនៅក្នុងស្ថានភាពនៃ yttrium alloy និង yttrium oxide ។
ដែកអ៊ីតទ្រី
ក្នុងចំណោមពួកវា អ៊ីតទ្រូមអុកស៊ីដ (Y2O3) គឺជាសមាសធាតុអ៊ីតទ្រូមដ៏សំខាន់បំផុត។ វាមិនរលាយក្នុងទឹក និងអាល់កាឡាំង រលាយក្នុងអាស៊ីត និងមានរូបរាងនៃម្សៅគ្រីស្តាល់ពណ៌ស (រចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ប្រព័ន្ធគូប)។ វាមានស្ថេរភាពគីមីល្អណាស់ ហើយស្ថិតនៅក្រោមការខ្វះចន្លោះ។ ភាពប្រែប្រួលទាប, ធន់ទ្រាំនឹងកំដៅខ្ពស់, ធន់ទ្រាំនឹង corrosion, dielectric ខ្ពស់, តម្លាភាព (អ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ) និងគុណសម្បត្តិផ្សេងទៀតដូច្នេះវាត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងវិស័យជាច្រើន។ តើមានលក្ខណៈពិសេសអ្វីខ្លះ?តោះមើល។
រចនាសម្ព័នគ្រីស្តាល់នៃអុកស៊ីដ yttrium
01 ការសំយោគនៃម្សៅ zirconia ស្ថេរភាព yttrium ។ ការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលខាងក្រោមនឹងកើតឡើងកំឡុងពេលត្រជាក់នៃ ZrO2 សុទ្ធពីសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ទៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់៖ ដំណាក់កាលគូប (គ) → ដំណាក់កាលតេត្រាហ្គោន (t) → ដំណាក់កាល monoclinic (m) ដែល t នឹងកើតឡើងនៅ 1150 ° C → m ការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល។ អមដោយការពង្រីកបរិមាណប្រហែល 5% ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ប្រសិនបើចំណុចផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល t → m នៃ ZrO2 មានស្ថេរភាពទៅនឹងសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ ការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល t → m ត្រូវបានបង្កឡើងដោយភាពតានតឹងអំឡុងពេលផ្ទុក។ ដោយសារតែឥទ្ធិពលកម្រិតសំឡេងដែលបង្កើតឡើងដោយការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល ថាមពលបាក់ឆ្អឹងមួយចំនួនធំត្រូវបានស្រូបយក។ ដូច្នេះ សម្ភារៈបង្ហាញថាមពលប្រេះស្រាំខ្ពស់ខុសធម្មតា ដូច្នេះសម្ភារៈបង្ហាញភាពរឹងមាំនៃការបាក់ឆ្អឹងខ្ពស់ខុសធម្មតា ដែលបណ្តាលឱ្យមានភាពស្វិតស្វាញនៃការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល និងភាពធន់ខ្ពស់ និងធន់នឹងការពាក់ខ្ពស់។ ការរួមភេទ។
ដើម្បីសម្រេចបាននូវការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលនៃភាពតឹងរឹងនៃសេរ៉ាមិច zirconia ត្រូវតែបន្ថែមស្ថេរភាពជាក់លាក់មួយ ហើយនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃការបាញ់ជាក់លាក់ ស្ថេរភាពមេតានៃដំណាក់កាល - tetragonal សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ទៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ ទទួលបានដំណាក់កាល tetragonal ដែលអាចផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់។ . វាគឺជាឥទ្ធិពលនៃស្ថេរភាពនៃស្ថេរភាពនៅលើ zirconia ។ Y2O3 គឺជាសារធាតុទប់លំនឹងអុកស៊ីដ zirconium ដែលត្រូវបានស្រាវជ្រាវច្រើនបំផុតរហូតមកដល់ពេលនេះ។ សម្ភារៈ Y-TZP sintered មានលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិកល្អឥតខ្ចោះនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ កម្លាំងខ្ពស់ ភាពរឹងនៃការបាក់ឆ្អឹងល្អ ហើយទំហំគ្រាប់ធញ្ញជាតិនៃសម្ភារៈនៅក្នុងសមូហភាពរបស់វាគឺតូច និងឯកសណ្ឋាន ដូច្នេះវាមាន ទាក់ទាញការយកចិត្តទុកដាក់បន្ថែមទៀត។ 02 Sintering aids ការ sintering នៃ សេរ៉ាមិច ពិសេស ជាច្រើន តម្រូវ ឱ្យ មាន ការ ចូលរួម ពី ជំនួយ sintering ។ តួនាទីនៃជំនួយ sintering ជាទូទៅអាចត្រូវបានបែងចែកទៅជាផ្នែកដូចខាងក្រោម: ការបង្កើតដំណោះស្រាយរឹងជាមួយ sinter ការពារការបំលែងទម្រង់គ្រីស្តាល់; រារាំងការលូតលាស់គ្រាប់ធញ្ញជាតិគ្រីស្តាល់; ផលិតដំណាក់កាលរាវ។ ឧទាហរណ៍ នៅក្នុងការដុតអាលុយមីញ៉ូម ម៉ាញ៉េស្យូមអុកស៊ីដ MgO ជាញឹកញាប់ត្រូវបានបន្ថែមជាសារធាតុរក្សាលំនឹងនៃរចនាសម្ព័ន្ធមីក្រូក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការដុត។ វាអាចចម្រាញ់គ្រាប់ធញ្ញជាតិ កាត់បន្ថយភាពខុសគ្នាយ៉ាងខ្លាំងនៃថាមពលព្រំដែនគ្រាប់ធញ្ញជាតិ ធ្វើឱ្យការលូតលាស់របស់គ្រាប់ធញ្ញជាតិចុះខ្សោយ និងរារាំងការលូតលាស់គ្រាប់ធញ្ញជាតិដែលមិនបន្ត។ ដោយសារ MgO មានភាពប្រែប្រួលខ្លាំងនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ដើម្បីទទួលបានលទ្ធផលល្អ អ៊ីតទ្រូមអុកស៊ីដត្រូវបានលាយបញ្ចូលគ្នាជាញឹកញាប់ជាមួយ MgO ។ Y2O3 អាចចម្រាញ់គ្រាប់ធញ្ញជាតិគ្រីស្តាល់ និងលើកកម្ពស់ដង់ស៊ីតេនៃការដុត 03YAG ម្សៅសំយោគ yttrium អាលុយមីញ៉ូ garnet (Y3Al5O12) គឺជាសមាសធាតុដែលបង្កើតឡើងដោយមនុស្ស គ្មានសារធាតុរ៉ែធម្មជាតិ គ្មានពណ៌ ភាពរឹង Mohs អាចឈានដល់ 8.5 ចំណុចរលាយ 1950 ℃ មិនរលាយក្នុងអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរី អាស៊ីត hydrochloric អាស៊ីតនីទ្រិច អាស៊ីត hydrofluoric ជាដើម។ វិធីសាស្រ្តដំណាក់កាលរឹងនៃសីតុណ្ហភាពខ្ពស់គឺជាវិធីសាស្រ្តប្រពៃណីសម្រាប់ការរៀបចំម្សៅ YAG។ យោងតាមសមាមាត្រដែលទទួលបាននៅក្នុងដ្យាក្រាមដំណាក់កាលគោលពីរនៃអុកស៊ីដ yttrium និងអុកស៊ីដអាលុយមីញ៉ូម ម្សៅទាំងពីរត្រូវបានលាយបញ្ចូលគ្នា និងបាញ់នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ហើយម្សៅ YAG ត្រូវបានបង្កើតឡើងតាមរយៈសារធាតុរឹង។ - ប្រតិកម្មដំណាក់កាលរវាងអុកស៊ីដ។ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ប្រតិកម្មអាលុយមីញ៉ូ និងអ៊ីតទ្រូមអុកស៊ីដ មេសូហ្វាស YAM និង YAP នឹងត្រូវបានបង្កើតឡើងដំបូង ហើយទីបំផុត YAG នឹងត្រូវបានបង្កើតឡើង។
វិធីសាស្រ្តដំណាក់កាលរឹងដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់សម្រាប់ការរៀបចំម្សៅ YAG មានកម្មវិធីជាច្រើន។ ឧទាហរណ៍ ទំហំមូលបត្របំណុល Al-O របស់វាតូច ហើយថាមពលនៃចំណងគឺខ្ពស់។ នៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃអេឡិចត្រុង ដំណើរការអុបទិកត្រូវបានរក្សាស្ថិរភាព ហើយការណែនាំនៃធាតុកម្រនៃផែនដីអាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវដំណើរការពន្លឺនៃផូស្វ័រ។ ហើយ YAG អាចក្លាយជាផូស្វ័រដោយសារធាតុ doping ជាមួយអ៊ីយ៉ុងកម្រ trivalent ដូចជា Ce3+ និង Eu3+ ។ លើសពីនេះ គ្រីស្តាល់ YAG មានតម្លាភាពល្អ លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមីមានស្ថេរភាពខ្លាំង កម្លាំងមេកានិចខ្ពស់ និងធន់នឹងកម្ដៅល្អ។ វាជាសម្ភារៈគ្រីស្តាល់ឡាស៊ែរជាមួយនឹងកម្មវិធីដ៏ធំទូលាយ និងដំណើរការដ៏ល្អ។
YAG crystal 04 transparent ceramic yttrium oxide តែងតែផ្តោតទៅលើការស្រាវជ្រាវក្នុងវិស័យសេរ៉ាមិចថ្លា។ វាជាកម្មសិទ្ធិរបស់ប្រព័ន្ធគ្រីស្តាល់គូប និងមានលក្ខណៈសម្បត្តិអុបទិក isotropic នៃអ័ក្សនីមួយៗ។ បើប្រៀបធៀបជាមួយ anisotropy នៃ alumina ថ្លា រូបភាពគឺមិនសូវមានការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយទេ ដូច្នេះបន្តិចម្តងៗ វាត្រូវបានវាយតម្លៃ និងអភិវឌ្ឍដោយកញ្ចក់កម្រិតខ្ពស់ ឬបង្អួចអុបទិកយោធា។ លក្ខណៈសំខាន់នៃលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមីរបស់វាគឺ៖ ①ចំណុចរលាយខ្ពស់ ស្ថេរភាពគីមី និងរូបវិទ្យាគឺល្អ ហើយជួរតម្លាភាពអុបទិកគឺធំទូលាយ (0.23 ~ 8.0μm); ②នៅ 1050nm សន្ទស្សន៍ចំណាំងបែររបស់វាខ្ពស់រហូតដល់ 1.89 ដែលធ្វើឱ្យវាមានការបញ្ជូនតាមទ្រឹស្តីច្រើនជាង 80% ។ ③Y2O3 មានគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីផ្ទុកភាគច្រើន គម្លាតនៃក្រុមតន្រ្តីពីក្រុម conduction ធំជាងទៅក្រុម valence នៃកម្រិតនៃការបំភាយនៃអ៊ីយ៉ុងកម្រ trivalent អាចត្រូវបានកែសម្រួលយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាពដោយសារធាតុ doping នៃ ions កម្រផែនដី។ ដូច្នេះដើម្បីដឹងពីមុខងារពហុមុខងារនៃកម្មវិធីរបស់វា។ ; ④ ថាមពល phonon មានកម្រិតទាប ហើយប្រេកង់កាត់ phonon អតិបរមារបស់វាគឺប្រហែល 550cm-1 ។ ថាមពល phonon ទាបអាចទប់ស្កាត់ប្រូបាប៊ីលីតេនៃការផ្លាស់ប្តូរដែលមិនមែនជាវិទ្យុសកម្ម, បង្កើនប្រូបាប៊ីលីតេនៃការផ្លាស់ប្តូរវិទ្យុសកម្ម, និងធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវ luminescence quantum ប្រសិទ្ធភាព; ⑤ ចរន្តកំដៅខ្ពស់ប្រហែល 13.6W/(m·K) ចរន្តកំដៅខ្ពស់គឺខ្លាំង
សំខាន់សម្រាប់វាជាសម្ភារៈមធ្យមឡាស៊ែររឹង។
Yttrium oxide ceramics transparent ceramics បង្កើតឡើងដោយក្រុមហ៊ុនគីមី Kamishima របស់ប្រទេសជប៉ុន
ចំណុចរលាយនៃ Y2O3 គឺប្រហែល 2690 ℃ ហើយសីតុណ្ហភាពដុតនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់គឺប្រហែល 1700 ~ 1800 ℃។ ដើម្បីធ្វើសេរ៉ាមិចបញ្ជូនពន្លឺ វាជាការល្អបំផុតក្នុងការប្រើការចុចក្តៅ និងការដុត។ ដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមីដ៏ល្អឥតខ្ចោះរបស់វា សេរ៉ាមិចថ្លា Y2O3 ត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយ និងអភិវឌ្ឍប្រកបដោយសក្តានុពល រួមមានៈ បង្អួច និងដំបូលកាំជ្រួច កញ្ចក់អ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ ដែលអាចមើលឃើញ និងអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ ចង្កៀងបញ្ចេញឧស្ម័នសម្ពាធខ្ពស់ ឧបករណ៏សេរ៉ាមិច ឡាស៊ែរសេរ៉ាមិច និងផ្នែកផ្សេងៗទៀត។
ពេលវេលាផ្សាយ៖ ២៥-វិច្ឆិកា-២០២១