희토류 나노 물질 희토류 요소는 독특한 4F 서브 층 전자 구조, 큰 원자 자기 모멘트, 강한 스핀 궤도 커플 링 및 기타 특성을 가지므로 매우 풍부한 광학, 전기, 자기 및 기타 특성을 나타냅니다. 이들은 전 세계 국가들이 전통적인 산업을 변화시키고 첨단 기술을 개발할 수있는 필수적인 전략적 자료이며 "새로운 재료의 보물 집"으로 알려져 있습니다.
야금 기계, 석유 화학, 유리 세라믹 및 가벼운 섬유와 같은 전통적인 분야에서의 응용 외에도희토류또한 청정 에너지, 대형 차량, 새로운 에너지 차량, 반도체 조명 및 새로운 디스플레이와 같은 신흥 분야의 주요지지 재료이며 인간의 삶과 밀접한 관련이 있습니다.
수십 년의 발전 후, 희토류 관련 연구의 초점은 이에 따라 단일 고급 희토류의 제련 및 분리에서 자기, 광학, 전기, 에너지 저장, 촉매, 생체 의학 및 기타 분야에서 희토류의 첨단 기술로 분리되었습니다. 한편으로, 재료 시스템의 희토류 복합 재료에 대한 더 큰 경향이있다. 다른 한편으로, 그것은 형태 학적 측면에서 저 차원의 기능성 결정 재료에 더 중점을 둡니다. 특히 현대 나노 과학의 발달, 나노 물질의 작은 크기 효과, 양자 효과, 표면 효과 및 계면 효과를 희토류 요소의 독특한 전자 층 구조 특성과 결합하여 희토류 나노 물질은 전통적인 재료와 다른 많은 새로운 특성을 나타내며, 희토류 재료의 우수한 성능을 극대화하며 전통적인 재료의 적용을 더욱 확대합니다.
현재, 주로 유망한 희토류 나노 물질, 즉 희토류 나노 발광 재료, 희토류 나노 촉매 물질, 희토류 나노 자기 재료, 주로 유망한 희토류 나노 물질이 있습니다.나노 세륨 산화물자외선 차폐 재료 및 기타 나노 기능 재료.
No.1희토류 나노 발광 재료
01. 희토류 유기농 하이브리드 발광 나노 물질
복합 재료는 분자 수준에서 다른 기능 단위를 결합하여 상보적이고 최적화 된 기능을 달성합니다. 유기 무기 하이브리드 물질은 유기 및 무기 성분의 기능을 가지며 우수한 기계적 안정성, 유연성, 열 안정성 및 우수한 가공성을 보여줍니다.
희토류복합체는 높은 색상 순도, 여기 상태의 긴 수명, 고자수 수율 및 풍부한 방출 스펙트럼 라인과 같은 많은 장점이 있습니다. 그것들은 디스플레이, 광 도파관 증폭, 고형 상태 레이저, 바이오 마커 및 방지 방지와 같은 많은 분야에서 널리 사용됩니다. 그러나, 희토류 복합체의 낮은 광열 안정성과 열악한 가공성은 그들의 적용 및 홍보를 심각하게 방해한다. 희토류 복합체와 무기 매트릭스와 우수한 기계적 특성 및 안정성을 결합하는 것은 희토류 복합체의 발광 특성을 개선하는 효과적인 방법입니다.
희토류 유기 무기 하이브리드 물질의 개발 이후, 그들의 개발 경향은 다음과 같은 특성을 보여줍니다.
chem 화학 도핑 방법에 의해 얻어진 하이브리드 재료는 안정적인 활성 성분, 높은 도핑 양 및 구성 요소의 균일 한 분포를 갖는다.
∎ 단일 기능 재료에서 다기능 재료로 변환하여 응용 분야를보다 광범위하게 만들기 위해 다기능 재료를 개발합니다.
matrix는 주로 실리카에서 이산화 티타늄, 유기 중합체, 점토 및 이온 성 액체와 같은 다양한 기질에 이르기까지 다양합니다.
02. 흰색 LED 희토류 발광 재료
기존 조명 기술과 비교할 때 LEDS (Light-Emitting Diodes)와 같은 반도체 조명 제품은 긴 서비스 수명, 낮은 에너지 소비, 높은 빛나는 효율, 수은 없음, UV 무료 및 안정적인 작동과 같은 장점이 있습니다. 백열 램프, 형광등 및 고강도 가스 방전 램프 (HID) 후에 "4 세대 광원"으로 간주됩니다.
흰색 LED는 칩, 기질, 형광체 및 드라이버로 구성됩니다. 희토류 형광 분말은 백색 LED의 성능에 중요한 역할을합니다. 최근 몇 년 동안 백인 LED 포스포르에 대한 많은 양의 연구 작업이 수행되었으며 우수한 진전이 이루어졌습니다.
Blue LED (460m)에 의해 흥분된 새로운 유형의 형광체의 개발은 파란색 LED 칩에 사용 된 YAO2CE (YAG : CE)에 대한 도핑 및 수정 연구를 수행하여 광 효율과 색상 렌더링을 개선했습니다.
Ultraviolet (400m) 또는 자외선 (360mm)에 의해 흥분된 새로운 형광 파우더의 개발은 상이한 색상 온도로 흰색 LED를 얻기 위해 3 개의 형광 분말의 상이한 비율뿐만 아니라 적색 및 녹색 청색 형광 파우더의 조성, 구조 및 스펙트럼 특성을 체계적으로 연구했다.
flux 형광 분말의 품질과 안정성을 보장하기 위해 형광 분말의 제조 과정에서 기본적인 과학적 문제에 대한 추가 작업이 수행되었다.
또한, 백색광 LED는 주로 형광 분말과 실리콘의 혼합 포장 공정을 채택합니다. 형광 분말의 열전도율이 좋지 않기 때문에 근무 시간이 길어져 실리콘 노화가 발생하고 장치의 서비스 수명이 단축되어 장치가 가열됩니다. 이 문제는 특히 고출력 백색광 LED에서 심각합니다. 원격 포장은 형광 분말을 기판에 부착하고 파란색 LED 광원으로부터 분리 하여이 문제를 해결하는 한 가지 방법입니다. 따라서 형광 분말의 발광 성능에 대한 칩에 의해 생성 된 열의 영향이 줄어 듭니다. 희토류 형광 세라믹이 높은 열전도율, 높은 부식성, 높은 안정성 및 우수한 광학 출력 성능의 특성을 갖는 경우, 높은 에너지 밀도로 고출력 흰색 LED의 응용 요구 사항을 더 잘 충족시킬 수 있습니다. 소결 활동이 높고 분산이 높은 마이크로 나노 분말은 높은 광학 출력 성능을 갖는 높은 투명성 희토류 광학 기능성 세라믹의 준비를위한 중요한 전제 조건이되었습니다.
03. rare earth upconversion 발광 나노 물질
상향 전환 발광은 발광 재료 및 고 에너지 광자 방출의 생성에 의한 다수의 저에너지 광자의 흡수를 특징으로하는 특수한 유형의 발광 공정이다. 전통적인 유기 염료 분자 또는 양자점과 비교하여, 희토류 상향 전환 발광 나노 물질은 큰 항 스토크 시프트, 좁은 방출 밴드, 우수한 안정성, 낮은 독성, 높은 조직 침투 깊이 및 낮은 자발적인 형광 간섭과 같은 많은 장점을 가지고 있습니다. 그들은 생의학 분야에서 광범위한 응용 전망을 가지고 있습니다.
최근 몇 년 동안, 희토류 상향 전환 발광 나노 물질은 합성, 표면 변형, 표면 기능화 및 생물 의학 응용 분야에서 상당한 진전을 보였다. 사람들은 나노 스케일에서 조성, 위상, 크기 등을 최적화하고 코어/쉘 구조를 결합하여 전이 확률을 높이기 위해 발광 켄칭 센터를 줄임으로써 재료의 발광 성능을 향상시킵니다. 화학적 변형에 의해, 독성을 감소시키기위한 생체 적합성이 우수한 기술을 확립하고, 발광 살아있는 세포 및 생체 내 상향 전환 발광 방법을위한 영상 방법을 개발하고; 상이한 응용의 요구에 기초하여 효율적이고 안전한 생물학적 커플 링 방법을 개발한다 (면역 검출 세포, 생체 내 형광 영상, 광 역학 요법, 광분 요법, 사진 제어 방출 약물 등).
이 연구는 엄청난 적용 잠재력과 경제적 이점을 가지고 있으며, 나노 의료 개발, 인간 건강 증진 및 사회적 진보에 중요한 과학적 중요성을 가지고 있습니다.
No.2 희토류 나노 자기 재료
희토류 영구 자석 재료는 SMCO5, SM2CO7 및 ND2FE14B의 세 가지 개발 단계를 거쳤습니다. 결합 된 영구 자석 재료에 대한 빠른 켄칭 NDFEB 자기 분말로서, 입자 크기는 20nm에서 50nm 사이이며, 전형적인 나노 결정 희토류 영구 자석 재료입니다.
희토류 나노기 물질은 작은 크기, 단일 도메인 구조 및 높은 강압의 특성을 갖습니다. 자기 기록 재료를 사용하면 신호 대 잡음비와 이미지 품질을 향상시킬 수 있습니다. 크기가 적고 신뢰성이 높기 때문에 마이크로 모터 시스템에서의 사용은 새로운 세대의 항공, 항공 우주 및 해양 모터 개발을위한 중요한 방향입니다. 자기 메모리, 자기 유체, 거대한 자기 저항성 재료의 경우 성능을 크게 향상시켜 장치를 고성능하고 소형화 할 수 있습니다.
No.3희토류 나노촉매 물질
희토류 촉매 물질은 거의 모든 촉매 반응을 포함합니다. 표면 효과, 부피 효과 및 양자 크기 효과로 인해 희토류 나노 기술은 점점 더 관심을 끌고 있습니다. 많은 화학 반응에서 희토류 촉매가 사용됩니다. 희토류 나노 촉매가 사용되는 경우 촉매 활성 및 효율이 크게 향상 될 것입니다.
희토류 나노 촉매는 일반적으로 자동차 배기 가스의 석유 촉매 크래킹 및 정제 처리에 사용됩니다. 가장 일반적으로 사용되는 희토류 나노 촉매 물질은 다음과 같습니다CEO2그리고LA2O3촉매 및 촉매 담체로서 촉매 및 프로모터로 사용될 수있다.
No.4나노 세륨 산화물자외선 차폐 물질
나노 세륨 산화물은 우수한 분리 효과와 높은 투과율을 갖는 3 세대 자외선 분리 제로 알려져있다. 화장품에서, 낮은 촉매 활성 Nano ceria는 UV 분리 제로 사용해야한다. 따라서, 나노 세륨 산화물 자외선 차폐 물질의 시장의 관심과 인식이 높다. 통합 회로 통합의 지속적인 개선에는 통합 회로 칩 제조 공정을위한 새로운 재료가 필요합니다. 새로운 재료는 유체를 연마하기위한 요구 사항이 높으며 반도체 희토류 연마 유체는이 요구 사항을 충족해야하며 연마 속도가 빠르고 연마량이 줄어 듭니다. 나노 희토류 연마 재료는 광범위한 시장을 가지고 있습니다.
자동차 소유권이 크게 증가함에 따라 대기 오염이 심각하게 발생했으며 자동차 배기 정수 촉매의 설치는 배기 오염을 제어하는 가장 효과적인 방법입니다. 나노 세륨 지르코늄 복합 산화물은 꼬리 가스 정제의 품질을 향상시키는 데 중요한 역할을합니다.
No.5 기타 나노 기능성 재료
01. 희토류 나노 세라믹 재료
나노 세라믹 분말은 동일한 조성물을 갖는 비 나노 세라믹 분말의 것보다 200 ℃ ~ 300 ℃ 인 소결 온도를 현저하게 감소시킬 수있다. 세라믹에 나노 CEO2를 추가하면 소결 온도를 줄이고 격자 성장을 억제하며 세라믹의 밀도를 향상시킬 수 있습니다. 희토류 요소 추가Y2O3, CEO2, or LA2O3 to ZRO2ZRO2의 고온 상 변환 및 취화를 방지 할 수 있으며 ZRO2 상 변환 강화 세라믹 구조 재료를 얻을 수 있습니다.
전자 세라믹 (전자 센서, PTC 재료, 전자 레인지 재료, 커패시터, 서미스터 등) Ultrafine 또는 Nanoscale CEO2, Y2O3, Y2O3,ND2O3, sm2o3등은 전기, 열 및 안정성 특성이 향상되었습니다.
희토류 활성화 광촉매 복합 재료를 유약 공식에 추가하면 희토류 항균 도자기를 준비 할 수 있습니다.
02. RARE Earth Nano 박막 재료
과학 및 기술의 개발로 인해 제품의 성능 요구 사항은 점점 엄격 해지고 있으며 초 미세, 초박형, 매우 높은 밀도 및 매우 고정 제품이 필요합니다. 현재, 희토류 나노 필름의 세 가지 주요 범주의 주요 범주가 있습니다 : 희토류 복합체 나노 필름, 희토류 산화물 나노 필름 및 희토류 나노 합금 필름. 희토류 나노 필름은 또한 정보 산업, 촉매, 에너지, 운송 및 생명 의학에서 중요한 역할을합니다.
결론
중국은 희토류 자원의 주요 국가입니다. 희토류 나노 물질의 개발 및 적용은 희토류 자원을 효과적으로 활용하는 새로운 방법입니다. 희토류의 적용 범위를 확장하고 새로운 기능 재료의 개발을 촉진하기 위해, 나노 스케일의 연구 요구를 충족시키기 위해 재료 이론에서 새로운 이론적 시스템을 확립하고, 희토류 나노 물질이 더 나은 성능을 갖도록하고, 새로운 특성과 기능의 출현을 가능하게합니다.
시간 후 : May-29-2023