Retųjų žemės elementų taikymas pažengusioje keramikoje

 Retos žemės elementaiyra bendras 17 metalinių elementų terminas, įskaitant 15 lantanido elementų irSkandisiryttrium. Nuo XVIII amžiaus pabaigos jie buvo plačiai naudojami metalurgijoje, keramikoje, stikluose, naftos chemijos medžiagose, spausdinant ir dažant, žemės ūkį ir miškininkystę bei kitas pramonės šakas. Retųjų žemės elementų pritaikymas mano šalies keramikos pramonėje prasidėjo 1930 -aisiais. Aštuntajame dešimtmetyje bendra sumaRetos žemėsKeraminėse medžiagose naudojamas 70 t. Šiuo metu retos žemės daugiausia naudojamos struktūrinėje keramikoje, funkcinėje keramikoje, keramikos glazūrose ir kitose srityse. Nuolat plėtojant ir pritaikant naujas retas žemės medžiagas, retos žemės naudojamos kaip priedai, stabilizatoriai ir sukepinimo priemonės įvairiose keraminėse medžiagose, o tai labai pagerina jų našumą, sumažina gamybos sąnaudas ir leidžia jų pramoniniam pritaikymui.

Retųjų žemės elementų taikymas struktūrinėje keramikoje

■ TaikymasAl2O3Keramika „Al2O3“ keramika yra plačiausiai naudojama struktūrinė keramika dėl jų didelio stiprumo, aukštos temperatūros atsparumo, geros izoliacijos, atsparumo dilimui, atsparumui korozijai ir geroms elektromechaninėms savybėms. Pridedant retų žemės oksidų, tokių kaipY2O3, LA2O3, SM2O3ir tt gali pagerinti Al2O3 kompozicinių medžiagų drėkinimo savybes, sumažinti keraminių medžiagų lydymosi tašką; Sumažinkite medžiagos poringumą ir padidinkite tankį; trukdyti migracijai kitų jonų migracijai, sumažinti grūdų ribų migracijos greitį, slopinti grūdų augimą ir palengvinti tankių struktūrų susidarymą; Pagerinkite stiklo fazės stiprumą ir taip pasiekite tikslą pagerinti AL2O3 keramikos mechanines savybes.

■ TaikymasSi3n4KeramikaSI3N4 keramika pasižymi puikiomis mechaninėmis savybėmis, šiluminėmis savybėmis ir cheminiu stabilumu ir yra perspektyviausia medžiaga, skirta aukštos temperatūros struktūrinei keramikai. Kadangi Si3N4 yra stiprus kovalentinio jungties junginys, gryno Si3n4 negalima tankinti įprastos kietos fazės sukepinimo. Todėl, be reakcijos, sukepinant tiesioginį Si miltelių nitridaciją, norint sukurti tankią medžiagą, reikia pridėti ir tam tikrą sukepinimo pagalbą. Šiuo metu idealios sukepinimo priemonės Si3N4 keramikos paruošimui yra retos žemės oksidai, pavyzdžiui,Y2O3, ND2O3, irLA2O3. Viena vertus, šie retos žemės oksidai reaguoja su SiO2 pėdsakais Si3N4 miltelių paviršiuje aukštoje temperatūroje, kad būtų sukurta azoto turinčios aukštos temperatūros stiklo fazės, kurios veiksmingai skatina Si3N4 keramikos sukepinimą; Kita vertus, jie sudaro Y-La-Si-on stiklinių grūdų ribas, turinčias didelę refraktiškumą ir klampumą, turi aukštą aukštos temperatūros lenkimo stiprumą ir gerą atsparumą oksidacijai, ir yra lengvai nusodinami kristaliniai junginiai, turintys Y ir LA, esant aukštai temperatūros sąlygoms, o tai pagerina aukštos temperatūros lūžių kietą medžiagą.

■ TaikymasZro2Keramika „Zro2“ keramika turi didelį tankį, aukštą lydymosi tašką ir kietumą, ypač aukštą lenkimo stiprumą ir lūžių kietumą, kurie yra didžiausi tarp visų keramikos. Kadangi „Zro2“ kristalų transformaciją lydi akivaizdus tūrio pokytis, tiesioginio naudojimo apimtis yra ribota. Gilėjus tyrimų darbui, nustatyta, kad pridedant retųjų žemės oksidų, geriau slopina ir stabilizuojantį poveikį ZRO2 fazės pokyčiams. Paprastai naudojami retųjų žemės oksidai daugiausia yraY2O3ArND2O3ir CE2O3. Jų joninis spindulys iš esmės yra artimas Zr4+spinduliui ir jie gali sudaryti monoklininius, tetragoninius ir kubinius kietų pakaitinių tirpalų su ZRO2. Šio tipo „ZRO2“ keraminės medžiagos turi gerus techninio našumo rodiklius. Pavyzdžiui,Generalinis direktorius2gali sudaryti fazinį tetragoninio cirkonio kieto tirpalo fazę, esančią plačiame diapazone su ZRO2, o tai yra gera kieta elektrolitų medžiaga. Y2O3 stabilizuota Zro2 (YSZ) yra puiki deguonies jonų laidininko medžiaga, plačiai naudojama kietose oksido kuro elementuose (SOFC), deguonies jutikliuose ir metano daliniuose oksidacijos membranos reaktoriuose.

■ TaikymasSickeramikaSilicio karbidasKeramika yra atspari aukštai temperatūrai, šiluminiam šokui, korozijai, nusidėvėjimui, geram šilumos laidumui ir lengvam svoriui, todėl dažniausiai naudojama aukštos temperatūros struktūrinė keramika. Stiprios kovalentinės surišimo savybėsSicNustatykite, kad normaliomis sąlygomis sunku pasiekti sukepinimo tankinimą. Paprastai reikia pridėti sukepinimo priemones arba naudoti karštą presavimo ir karštą izostatinį presavimo sukepinimo procesus. Gamybos procesas yra sudėtingas, o išlaidos yra didelės. Veiksmingiausia sukepinimo pagalba, skirta SIC sukepinimui be spausminio sukepinimo, yra Al2O3-Y2O3; SiC-YAG keraminės kompozicinės medžiagos su Y3AL5O12 (YAG trumpai), nes pagrindinė sukepinimo pagalba gali pasiekti tankinimo sukepinimą žemesnėje temperatūroje, todėl jos laikomos viena perspektyviausių silicio karbido keraminių sistemų.

■ TaikymasAlnkeramikaAlnyra kovalentinis jungties junginys, turintis aukštą lydymosi tašką, aukštą šilumos laidumą, mažą dielektrinę konstantą ir atsparumą metalų ir lydinių, tokių kaip geležis ir aliuminis, korozijai. Jis pasižymi puikiu atsparumu aukštai temperatūrai specialioje atmosferoje ir yra idealus didelio masto integruotos grandinės substratas ir pakavimo medžiaga. Kadangi ALN yra kovalentinis ryšys, sukepinimas yra labai sunkus, o viena sukepinimo pagalba gali tik sumažinti sukepinimo temperatūrą ribotai, todėl sudėtinės AIDS (retųjų žemės metalų oksidai ir šarminių žemės metalų oksidai) paprastai naudojami kaip sukepinimo AIDS, kad būtų galima suformuoti skysčio fazę, kad būtų skatinamas sukepinimas. Be to, sukepinimo AIDS taip pat gali reaguoti su deguonies priemaišomisAln, Sumažinkite aliuminio laisvų vietų, kurias sukelia dalinis deguonies ištirpimas į Aln grotelę, ir pagerina šilumos laidumą, susijusį su šilumos laidumuAln.

■ „Sialon“ keramikos taikymas „Sialon“ keramika yra savotiška „Si-No-Al“ tanki polikristalinė nitridų keramika, sukurta remiantis remiantis remiantisSi3n4keramika. Jie susidaro daliniai Si atomų ir N atomų pakeitimaiSi3n4Al2O3 AL ATOMO IR O ATOMAI. Jų stiprumas, tvirtumas ir atsparumas oksidacijai yra geresnis nei Si3N4 keramikos, ir jie yra ypač tinkami keramikos variklio komponentams ir kitiems drabužiams atspariems keramikos produktams. „Sialon“ medžiagas nėra lengva sukepinti. Retųjų žemės oksidų įvedimas palankus skystos fazės susidarymui žemesnėje temperatūroje, o tai efektyviai skatina sukepinimą. Tuo pačiu metu retos žemės katijonai gali patekti į α-Si3N4 fazės gardelę, sumažinti stiklo fazės kiekį ir sudaryti grūdų ribinę fazę, pagerindami kambario temperatūrą ir aukštą medžiagos temperatūrą. Tyrimai parodė, kad pridedant 1%Y2O3gali sudaryti aukštos temperatūros stiklo fazę, kai sukepina sialono keramiką aukštoje temperatūroje, o tai ne tik skatina sukepinimą, bet ir pagerina jo lūžių tvirtumą. Be to, pridedant nedidelį kiekį Y2O3, taip pat labai pagerina jo oksidacijos atsparumą.

Retųjų žemės elementų taikymas funkcinėje keramikoje

Retos žemėsyra glaudžiai susiję su funkcine keramika. Pridedant tam tikrasRetos žemės elementaiDaugelio funkcinės keramikos žaliavos gali ne tik pagerinti keramikos sukepinimą, tankį, stiprumą ir tt, bet, dar svarbiau, tai gali žymiai pagerinti jų unikalų funkcinį poveikį.

1Vaidmuo superlaidžioje keramikoje nuo 1987 m., Kai materialūs mokslininkai iš Kinijos, Japonijos, JAV ir kitos šalys atrado, kad oksido keramikayttrium barium vario oksidas(YBCO) turi puikų aukštos temperatūros superlaidumą (TC iki 92K), žmonės nuveikė daug darbo atlikdami retųjų žemių aukštos temperatūros superlaidžios keramikos veiklos tyrimus ir pritaikydami didelę pažangą. Japonijos tyrimai parodė, kad pakeitus Y YBCOŠviesios retos žemės(Ln), pavyzdžiui,Nd, Sm, Eu, irGd, Kritinis superlaidžiosios keraminės medžiagos LNBCO magnetinis lauko stiprumas yra žymiai pagerintas, taip pat labai pagerinta magnetinio srauto segtuko jėga, kuri turi didelę praktinę vertę elektros, energijos kaupimo ir pernešimo. Naudotas Pekino universitetasZro2kaip substratas ir kaitinamas iki maždaug 200 ° C ir išgarintas y (ar kitasRetos žemės), BA oksidai ir Cu ant substrato sluoksniuose, skirtuose gydymui difuzijai, ir termiškai apdorojo juos 800–900 ° C temperatūros diapazone. Gauta superlaidžia keramika parodė gerą metalinio atsparumo temperatūros koeficientą virš 100K. Kagoshimos universitetas Japonijoje pridūrėRetas žemėLA - SR ir NB oksidai, kad sukurtų keraminę plėvelę, kuri parodė superlaidumą 255K.

2 Taikymas pjezoelektrinėje keramikoje veda titanatą (PBTIO3) yra tipiškas pjezoelektrinis keramikas, turintis mechaninę energijos elektros energijos jungties efektą. Jis turi aukštą „Curie“ temperatūrą (490 ° C) ir mažą dielektrinę konstantą ir yra tinkama naudoti aukštoje temperatūroje ir aukšto dažnio sąlygose. Tačiau paruošimo ir aušinimo proceso metu mikro įtrūkimai yra linkę atsirasti dėl kubinės-tetragonalinės fazės perėjimo. Norint išspręsti šią problemą, ją modifikuoti naudojamos retos žemės. Po sukepinimo 1150 ° C temperatūroje, galima gauti 99% santykinį tankį, kurio santykinis tankis yra 99%. Mikrostruktūra yra žymiai patobulinta ir gali būti naudojama gaminant keitiklių masyvus, veikiančius aukšto dažnio sąlygomis - 75MHz. Švininio cirkonato titanato (PZT) pjezoelektrinėje keramikoje su dideliais pjezoelektriniais koeficientais, pridedant retų žemės oksidų, tokių kaipLA2O3, SM2O3, irND2O3, PZT keramikos sukepinimo savybės gali būti žymiai patobulintos ir gali būti gautos stabilios elektrinės ir pjezoelektrinės savybės. Be to, PZT keramikos veikimą galima pagerinti pridedant nedidelį kiekį reto žemės oksidoGeneralinis direktorius2. Pridėjus CEO2, padidėja PZT keramikos tūrio atsparumas tūriui, o tai skatina poliarizacijos realizavimą esant aukštai temperatūrai ir dideliam elektriniam laukui proceso metu, taip pat pagerėja jo atsparumas laiko senėjimui ir temperatūros senėjimui. PZT keramika, modifikuotaRetos žemėsjie buvo plačiai naudojami aukštos įtampos generatoriuose, ultragarsiniuose generatoriuose, povandeniniuose akustiniuose keitikliuose ir kituose prietaisuose.

3Taikymas laidžioje keramikoje Yttrium stabilizuoto cirkonio (YSZ) keramikos suRetas žemės oksidas Y2O3Kadangi priedas turi gerą šiluminį ir cheminį stabilumą esant aukštai temperatūrai, yra geri deguonies jonų laidininkai ir turi ryškią vietą laidžioje jonų keramikoje. YSZ keramikos jutikliai buvo sėkmingai naudojami norint išmatuoti dalinį deguonies slėgį automobilių išmetamosiose dalyse, efektyviai kontroliuoti oro ir degalų santykį ir turėti didelį energijos taupymo poveikį. Jie buvo plačiai naudojami pramoniniuose katiluose, lydymosi krosnys, deginimo krosnys ir kita deginimu pagrįsta įranga. Tačiau „YSZ“ keramika rodo didelį joninį laidumą tik tada, kai temperatūra yra aukštesnė nei 900 ° C, todėl jų taikymui vis dar taikomi tam tikri apribojimai. Esami tyrimai nustatė, kad pridedant tinkamą Y2O3 kiekį arbaGD2O3 to Bi2O3Keramika, turinti didesnį joninį laidumą, gali stabilizuoti BI2O3 į veidą orientuotą kubinę fazę iki kambario temperatūros. Tuo pačiu metu rentgeno spindulių difrakcijos modeliai taip pat parodė, kad (Bi2O3) 0,75 · (Y2O3) 0,25 ir (Bi2O3) 0,65 · (GD2O3) 0,35 yra stabilūs į veidą orientuotos kubinės struktūros, turinčios didelį deguonies jonų laidumą. Įdiegę šios keramikos pusę apsaugine plėvele (ZRO2) 0,92 (Y2O3) 0,08, degalų elementai ir deguonies jutikliai, turintys didelį joninį laidumą ir gerą stabilumą, kuris gali veikti vidutinės temperatūros sąlygomis (500 ~ 800 ℃), surinkta ir surinkta, o tai siekia išspręsti sunkumus, atsirandančius dėl aukštos temperatūros technologijos.

4 Taikymas dielektrinėje keramikoje Dielektrinė keramika daugiausia naudojama keraminiams kondensatoriams ir mikrobangų dielektriniams komponentams gaminti. Dielektrinėje keramikoje, pavyzdžiui,TiO2, Mgtio3,Batio3ir jų sudėtinė dielektrinė keramika, pridedantRetos žemėsTokie kaip LA, ND ir DY gali žymiai pagerinti jų dielektrines savybes. Pavyzdžiui, „BaTo3“ keramikoje, turinčioje didelę dielektrinę konstantą, pridedant LA ir ND retųjų žemės junginių, kurių dielektrinė pastovi vertė ε = 30 ~ 60, gali išlaikyti savo dielektrinę pastovią stabilumą plačioje temperatūros diapazone, o prietaiso aptarnavimas yra žymiai pagerintas. Dielektrinėje keramikoje, skirtoje šiluminių kompensacijų kondensatoriams, retos žemės taip pat gali būti tinkamai pridedamos, jei reikia, siekiant pagerinti ar sureguliuoti dielektrinę konstantą, temperatūros koeficientą ir kokybės koeficientą keramikos, taip išplėsdami jo taikymo diapazoną. Termiškai stabilus kondensatoriaus magnio titanato keramika yra modifikuota su LA2O3, o gauta MGO · TiO2-La2O3-TiO2 keramika ir CATO3-MGTIO3-LA2TO5 keramikakonstanta.

5 Taikymas jautrioje keramikoje jautri keramikoje yra svarbus funkcinės keramikos tipas. Jie būdingi jautrūs tam tikroms išorinėms sąlygoms, tokioms kaip įtampa, dujų sudėtis, temperatūra, drėgmė ir kt., Todėl jie gali stebėti grandines, eksploatavimo procesus ar aplinką per jų susijusių elektrinių efektyvumo parametrus. Jie plačiai naudojami kaip jutimo elementai valdymo grandinėse, todėl jie taip pat vadinami jutiklio keramika. Tarp retųjų žemių ir tokio tipo keramikos veikimo yra glaudus ryšys.
(1) Elektro-optinė keramika: pridedant retaus žemės oksidoLA2O3Į PZT galima gauti skaidrią švino lantanum cirkonato titanato (PLZT) elektro-optinės keramiką. Originali matricos medžiaga PZT paprastai yra nepermatoma dėl porų, grūdų ribinių fazių ir anizotropijos, o pridėjus LA2O3, jos mikrostruktūra yra vienoda, iš esmės pašalina poras, susilpnina jos anizotropiją ir žymiai sumažina šviesos sklaidą, kurią sukelia keli grūdų ribos ir šviesos išsibarstymas, kurį sukelia antroji fazė. Todėl PLZT turi gerą šviesos perdavimo našumą. PLZT yra plačiai naudojamas akiniuose akiniuose, norint apsaugoti branduolinio sprogimo spinduliuotę, sunkiųjų sprogdintojų langus, optinio ryšio moduliatorius, holografinius įrašymo įtaisus ir kt.
(2) Varistor keramika: Centrinis Pietų technologijos universitetas ištyrė retųjų žemės elementų poveikį ZnO varistoro keramikos elektrinėms savybėms. Po toLA2O3, jų varistorinės įtampos VLMA vertė žymiai padidėjo; Kai dopingo kiekis padidėjo nuo 0,1% iki 10%, netiesinis keramiko koeficientas α sumažėjo nuo 20 iki 1 ir iš esmės neturėjo jokių varistorinių savybių. Todėl ZnO keramikai mažos koncentracijos retųjų žemių elementų dopingas gali padidinti savo varistoriaus įtampos vertę, tačiau turi mažai įtakos netiesiniam koeficientui; o didelės koncentracijos dopingas neparodo varistorinių charakteristikų.
(3) Dujoms jautri keramika: Nuo 1970 m. Žmonės atliko daug tyrimų, kaip pridėti retųjų žemės oksidų į dujas jautrias keramines medžiagas, tokias kaip ZnO,SNO2irFe2O3, ir pagamino ABO3 ir A2BO4 retos žemės kompozicinės oksido medžiagos. Tyrimų rezultatai rodo, kad pridėjus retųjų žemės oksidų prie ZnO, gali žymiai pagerinti jo jautrumą propilenui; pridedamaGeneralinis direktorius2SNO2 gali sukurti sukepintą elementą, jautrų etanoliui.
(4) Termistoriaus keramika: Bario titanatas (BaTo3) yra labiausiai tiriama ir plačiausiai naudojama termotoriaus keramika. Kai prie baTo3 pridedami tokie pėdsakai retųjų žemės elementai, tokie kaip LA, CE, SM, DY, Y ir kt. (Molinė atominė frakcija kontroliuojama kaip nuo 0,2% iki 0,3%), dalis BA2+ pakeičia RE3+, panašų į BA2+, todėl pertekliniai įkrovos ir formuojanti silpnai surištus elektronus per ti4+, taigi, kad ceramiko perteklius yra perteklius; Tačiau jei dopingo kiekis viršija tam tikrą vertę, dėl BA2+ laisvų vietų susidarymo ir laidžių nešėjų išnykimo, keramikos varža smarkiai pakyla ir netgi tampa izoliatoriumi.
(5) Drėgmei jautri keramika: Tarp įvairių rūšių drėgmei jautri keramika šiuo metu pridedamos retos žemės yra daugiausia lantanumas ir jo oksidai, tokie kaip SR1-XLAXSNO3 sistema, LA2O3-TIO2 sistema, LA2O3-TIO2-V2O5 sistema, SR0.95LA0.05SNO3 ir PD0.91LA0.09 (ZR0.65TI0.35) 0.98O3-KH2PO3 ir kt. Norint dar labiau pagerinti drėgmės keramikos jautrumą, atsižvelgiant į realizmą ir stabilumą bei pagerinti jų praktiškumą, taip pat reikia sustiprinti tyrimus dėl įtakos įtakos įtakos įtakos įtakos įtakos tyrimams.Retas žemėpridedant atitinkamas keramikos savybes.

Mes specializuojamės „Export Reet Earth Products“, norėdami nusipirkti retųjų žemių produktus, sveiki atvykę įsusisiekia su mumis

Sales@shxlchem.com; Delia@shxlchem.com 

„WhatsApp & Tel“: 008613524231522; 0086 13661632459