Liutecio oksidasyra perspektyvi ugniai atspari medžiaga dėl savo atsparumo aukštai temperatūrai, atsparumo korozijai ir mažos fonono energijos. Be to, dėl savo homogeniškumo, fazinio virsmo žemiau lydymosi temperatūros ir didelio struktūrinio tolerancijos jis vaidina svarbų vaidmenį katalizinėse medžiagose, magnetinėse medžiagose, optiniame stikle, lazeryje, elektronikoje, liuminescencijoje, superlaidumui ir didelės energijos spinduliuotei. aptikimas. Palyginti su tradicinėmis materialinėmis formomis,liutecio oksidaspluoštinės medžiagos pasižymi tokiais pranašumais kaip itin stiprus lankstumas, didesnis lazerio pažeidimo slenkstis ir didesnis perdavimo pralaidumas. Jie turi plačias taikymo perspektyvas didelės energijos lazerių ir aukštos temperatūros konstrukcinių medžiagų srityse. Tačiau skersmuo ilgasliutecio oksidastradiciniais metodais gautas pluoštas dažnai yra didesnis (>75 μm) Lankstumas yra palyginti menkas ir nebuvo pranešimų apie aukštą našumąliutecio oksidasištisiniai pluoštai. Dėl šios priežasties profesorius Zhu Luyi ir kiti iš Shandong universiteto naudojoliuteciskurių pirmtakai yra organiniai polimerai (PALu), derinami su sauso verpimo ir vėlesnio terminio apdorojimo procesais, siekiant įveikti kliūtis ruošiant didelio stiprumo ir smulkaus skersmens lanksčius ištisinius liutecio oksido pluoštus ir pasiekti kontroliuojamą didelio našumo paruošimą.liutecio oksidasištisiniai pluoštai.
1 pav. Nepertraukiamo sauso verpimo procesasliutecio oksidasskaidulų
Šiame darbe pagrindinis dėmesys skiriamas pirmtakų pluoštų struktūriniams pažeidimams keramikos proceso metu. Pradedant nuo pirmtakų skilimo formos reguliavimo, siūlomas inovatyvus slėginio vandens garų išankstinio apdorojimo metodas. Reguliuojant išankstinio apdorojimo temperatūrą, kad būtų pašalinti organiniai ligandai molekulių pavidalu, labai išvengiama pluošto struktūros pažeidimo keramikos proceso metu ir taip užtikrinamas pluošto tęstinumas.liutecio oksidasskaidulų. Pasižymi puikiomis mechaninėmis savybėmis. Moksliniais tyrimais nustatyta, kad esant žemesnei išankstinio apdorojimo temperatūrai, pirmtakuose dažniau vyksta hidrolizės reakcijos, dėl kurių pluoštai susiraukšlėja, todėl keramikos pluošto paviršiuje atsiranda daugiau įtrūkimų ir tiesioginis pulverizavimas makro lygmeniu; Aukštesnė išankstinio apdorojimo temperatūra paskatins pirmtaką kristalizuotis tiesiai įliutecio oksidas, sukelia nelygią pluošto struktūrą, todėl pluoštas tampa trapesnis ir trumpesnis; Po išankstinio apdorojimo 145 ℃, pluošto struktūra yra tanki, o paviršius yra palyginti lygus. Po terminio apdorojimo aukštoje temperatūroje makroskopinis beveik skaidrus ištisinisliutecio oksidasmaždaug 40 skersmens pluoštas buvo sėkmingai gautas μM.
2 pav. Iš anksto apdorotų pirmtakų skaidulų optinės nuotraukos ir SEM vaizdai. Pirminio apdorojimo temperatūra: (a, d, g) 135 ℃, (b, e, h) 145 ℃, (c, f, i) 155 ℃
3 pav. Nepertraukiamo vaizdo optinė nuotraukaliutecio oksidaspluoštai po keramikos apdorojimo. Pirminio apdorojimo temperatūra: (a) 135 ℃, (b) 145 ℃
4 paveikslas: (a) XRD spektras, (b) optinio mikroskopo nuotraukos, (c) terminis stabilumas ir ištisinio mikrostruktūraliutecio oksidaspluoštai po apdorojimo aukštoje temperatūroje. Terminio apdorojimo temperatūra: (d, g) 1100 ℃, (e, h) 1200 ℃, (f, i) 1300 ℃
Be to, šiame darbe pirmą kartą pateikiamas nepertraukiamo vamzdžio tempiamasis stipris, tamprumo modulis, lankstumas ir atsparumas temperatūrai.liutecio oksidasskaidulų. Vieno siūlelio tempiamasis stipris yra 345,33-373,23 MPa, tamprumo modulis yra 27,71-31,55 GPa, o galutinis kreivio spindulys yra 3,5-4,5 mm. Net po terminio apdorojimo 1300 ℃ temperatūroje pluošto mechaninės savybės reikšmingai nesumažėjo, o tai visiškai įrodo, kad ištisinio pluošto atsparumas temperatūrai.liutecio oksidasŠiame darbe paruoštų pluoštų temperatūra yra ne žemesnė kaip 1300 ℃.
5 pav. Tolydžio mechaninės savybėsliutecio oksidasskaidulų. a) įtempių ir deformacijų kreivė, b) tempiamasis stipris, c) tamprumo modulis, df) ribinis kreivės spindulys. Terminio apdorojimo temperatūra: (d) 1100 ℃, (e) 1200 ℃, (f) 1300 ℃
Šis darbas ne tik skatina pritaikymą ir plėtrąliutecio oksidasaukštos temperatūros konstrukcinėse medžiagose, didelės energijos lazeriuose ir kitose srityse, bet taip pat suteikia naujų idėjų, kaip paruošti aukštos kokybės oksidinius ištisinius pluoštus
Paskelbimo laikas: 2023-11-09