Retzemju elementiir vispārējs termins 17 metāla elementiem, ieskaitot 15 lantanīdu elementus unskandijsunyttriumApvidū Kopš 18. gadsimta beigām tie tiek plaši izmantoti metalurģijā, keramikā, stiklā, naftas ķīmijās, drukāšanā un krāsošanā, lauksaimniecībā un mežsaimniecībā un citās nozarēs. Retzemju elementu piemērošana manas valsts keramikas rūpniecībā sākās pagājušā gadsimta 30. gados. 70. gados kopējais daudzumsretzemjuIzmantotie keramikas materiālos sasniedza 70T gadā, veidojot apmēram 2% līdz 3% no kopējās vietējās ražošanas. Pašlaik retzemjus galvenokārt izmanto strukturālajā keramikā, funkcionālajā keramikā, keramikas glazūrās un citās jomās. Nepārtraukti izstrādājot un izmantojot jaunu retzemju materiālu, retzemjus tiek izmantotas kā piedevas, stabilizatori un saķepināšanas palīglīdzekļi dažādos keramikas materiālos, kas ievērojami uzlabo to sniegumu, samazina ražošanas izmaksas un padara to rūpniecisko pielietojumu iespējamu.
Retzemju elementu pielietojums strukturālajā keramikā
■ PielietojumsAL2O3Keramika AL2O3 keramika ir visplašāk izmantotā strukturālā keramika, pateicoties to augstajai stiprībai, izturībai pret augstu temperatūru, labu izolāciju, nodiluma izturību, izturību pret koroziju un labām elektromehāniskajām īpašībām. Pievienojot retzemju oksīdus, piemēram,Y2O3, LA2O3, Sm2O3utt. Var uzlabot Al2O3 kompozītmateriālu mitrināšanas īpašības, samazināt keramikas materiālu kušanas temperatūru; samazināt materiāla porainību un palielināt blīvumu; kavē citu jonu migrāciju, samazināt graudu robežu migrācijas ātrumu, kavēt graudu augšanu un atvieglot blīvu struktūru veidošanos; Uzlabojiet stikla fāzes izturību, tādējādi sasniedzot mērķi uzlabot AL2O3 keramikas mehāniskās īpašības.
■ PielietojumsSi3n4CeramicsSi3n4 keramikai ir lieliskas mehāniskās īpašības, termiskās īpašības un ķīmiskā stabilitāte, un tie ir visdaudzsološākie materiāli augstas temperatūras strukturālajai keramikai. Tā kā Si3n4 ir spēcīgs kovalentās saites savienojums, tīru Si3n4 nevar blīvēt ar parasto cietās fāzes saķepināšanu. Tāpēc papildus Si pulvera tiešās nitridācijas reakcijai, lai iegūtu blīvu materiālu, jāpievieno noteikts daudzums saķepināšanas palīdzības. Pašlaik ideālāki saķepināšanas palīglīdzekļi Si3n4 keramikas sagatavošanai ir tādi retzemju oksīdi kāY2O3, ND2O3, unLA2O3Apvidū No vienas puses, šie retzemju oksīdi reaģē ar izsekošanu SiO2 uz Si3n4 pulvera virsmas augstā temperatūrā, lai radītu slāpekli saturošas stikla fāzes ar augstu temperatūru, kas efektīvi veicina Si3n4 keramikas saikni; No otras puses, tie veido y-la-si-on stikla graudu robežas ar augstu refraktoritāti un viskozitāti, tiem ir augsta temperatūras lieces izturība un laba pretestība oksidācijai, un ir viegli izgulsnēt kristāliskus savienojumus, kas satur Y un LA ar augstām kušanas temperatūras punktiem, kas uzlabo augstu temperatūras izturību no materiāla.
■ PielietojumsZro2Keramikas zro2 keramikai ir augsts blīvums, augsts kausēšanas punkts un cietība, īpaši ar augstu liekšanas izturību un izturību pret lūzumu, kas ir visaugstākais starp visām keramikas. Tā kā ZRO2 kristāla transformāciju papildina acīmredzamas tilpuma izmaiņas, tiešas lietošanas joma ir ierobežota. Padziļinot pētījumu darbu, tiek atklāts, ka retzemju oksīdu pievienošanai ir labāka inhibējoša un stabilizējoša ietekme uz ZRO2 fāzes maiņu. Parasti izmantotie retzemju oksīdi galvenokārt irY2O3VerdzībaND2O3, un CE2O3. Viņu jonu rādiuss būtībā ir tuvu ZR4+rādiusam, un tie var veidot monokliniskus, tetragonālus un kubiskus aizvietojošus cietos šķīdumus ar ZRO2. Šāda veida ZRO2 keramikas materiāliem ir labi tehnisko veiktspējas rādītāji. Piemēram,Izpilddirektorsvar veidot tetragonāla cirkonija cieta šķīduma fāzes reģionu plašā diapazonā ar ZRO2, kas ir labs ciets elektrolīta materiāls. Y2O3 stabilizēts ZRO2 (YSZ) ir lielisks skābekļa jonu vadītāja materiāls, ko plaši izmanto cietās oksīda kurināmā šūnās (SOFC), skābekļa sensoros un metāna daļējas oksidācijas membrānas reaktoros.
■ PielietojumsSickeramikaSilīcija karbīdsKeramika ir izturīga pret augstu temperatūru, termisko triecienu, koroziju, nodilumu, labu siltumvadītspēju un vieglu svaru, un to parasti izmanto augstas temperatūras strukturālā keramika. Spēcīgās kovalentās saiknes īpašībasSicNosakiet, ka normālos apstākļos ir grūti panākt saķepināšanas blīvēšanu. Parasti ir jāpievieno saķepināšanas palīglīdzekļi vai jāizmanto karsts presēšana un karsti izostatiski presējoši saķepināšanas procesi. Ražošanas process ir sarežģīts, un izmaksas ir augstas. Visefektīvākais saķepināšanas līdzeklis SIC bezspēcīgas saķepināšanas dēļ ir AL2O3-Y2O3; SiC-Yag keramikas kompozītmateriāli ar Y3AL5O12 (īsi YAG), jo galvenais saķepināšanas līdzeklis var sasniegt blīvēšanu zemākā temperatūrā, tāpēc tie tiek uzskatīti par vienu no daudzsološākajām silīcija karbīda keramikas sistēmām.
■ PielietojumsAlnskeramikaAlnsir kovalentās saites savienojums ar augstu kušanas temperatūru, augstu siltumvadītspēju, zemu dielektrisko konstanti un izturību pret metālu un sakausējumu koroziju, piemēram, dzelzi un alumīniju. Tam ir lieliska izturība pret augstu temperatūru īpašās atmosfērā un tā ir ideāla liela mēroga integrēta shēmas substrāta un iepakojuma materiāls. Tā kā ALN ir kovalentā saite, saķepināšana ir ļoti sarežģīta, un viens saķepināšanas palīglīdzeklis var tikai ierobežotā mērā samazināt saķepināšanas temperatūru, tāpēc kompozītmateriālu palīglīdzekļi (retzemju metāla oksīdi un sārma zemes metāla oksīdi) parasti izmanto kā saķepinošus palīglīdzekļus, lai veidotu šķidru fāzi, lai veicinātu saīsināšanu. Turklāt saķepināšanas AIDS var arī reaģēt ar skābekļa piemaisījumiemAlns, samazināt alumīnija vakances, ko izraisa daļēja skābekļa izšķīšana Aln režģī, un uzlabo siltumvadītspējuAlns.
■ Pielietojums Sialon keramikā Sialon keramika ir sava veida si-no-al blīvas polikristālas nitrīda keramika, kas izstrādāta, pamatojoties uzSi3n4keramika. Tos veido, daļēji aizstājot Si atomus un n atomusSi3n4ar al atomiem un O atomiem Al2O3. Viņu izturība, izturība un izturība pret oksidāciju ir labāka nekā Si3n4 keramika, un tie ir īpaši piemēroti keramikas motora komponentiem un citiem nodilumizturīgiem keramikas izstrādājumiem. Sialon materiālus nav viegli saķert. Retzemju oksīdu ieviešana veicina šķidruma fāzes veidošanos zemākā temperatūrā, kas faktiski veicina saķepināšanu. Tajā pašā laikā retzemju katjoni var iekļūt α-SI3N4 fāzes režģī, samazināt stikla fāzes saturu un veidot graudu robežas fāzi, uzlabojot istabas temperatūru un materiāla veiktspēju augstā temperatūrā. Pētījumi liecina, ka pievienojot 1%Y2O3Var veidot augstu temperatūras stikla fāzi, kad Sialon keramikas saķepināšana augstā temperatūrā ne tikai veicina saķepināšanos, bet arī uzlabo tā izturību pret lūzumu. Turklāt, pievienojot nelielu daudzumu Y2O3, arī ievērojami uzlabo tā pretestību oksidēt.
Retzemju elementu pielietojums funkcionālajā keramikā
Retzemjuir cieši saistīti ar funkcionālo keramiku. Pievienojot noteikturetzemju elementiDaudzu funkcionālās keramikas izejvielām var ne tikai uzlabot keramikas saķepināšanu, blīvumu, izturību utt., Bet vēl svarīgāk ir tas, ka tas var ievērojami uzlabot to unikālo funkcionālo efektu.
1Loma supravadītā keramikā kopš 1987. gada, kad materiālie zinātnieki no Ķīnas, Japānas, Amerikas Savienotajām Valstīm un citām valstīm atklāja, ka oksīda keramikaYttrium bārija vara oksīds(YBCO) ir lieliska augstas temperatūras supravadītspēja (TC līdz 92K), cilvēki ir paveikuši daudz darba retzemju augstas temperatūras supravadošās keramikas veiktspējas izpētē un pielietojuma attīstībā un ir guvuši daudzus galvenos progresus. Japāņu pētījumi parādīja, ka pēc Y aizstāšanas YBCO arviegla retzemju(Ln), piemēram,Nd, Sm, Eu, unGd, iegūtā supravadošā keramikas materiāla LNBCO kritiskā magnētiskā lauka stiprība ir ievērojami uzlabota, un arī magnētiskās plūsmas piespraušanas spēks ir arī ievērojami uzlabots, kam ir liela praktiska vērtība elektrības, enerģijas uzkrāšanas un pārvadāšanas jomā. Pekinas universitāte izmantojaZro2kā substrātu un uzkarsēja līdz aptuveni 200 ° C un iztvaicēja y (vai cituretzemju), BA oksīdi un Cu uz substrāta difūzijas apstrādes slāņos un termiski apstrādāja tos temperatūras diapazonā no 800–900 ° C. Iegūtā supravadošajai keramikai bija labs metāla pretestības temperatūras koeficients virs 100k. Kagosimas universitāte Japānā piebildaretzemeLA līdz SR un NB oksīdiem, lai izveidotu keramikas filmu, kurai bija supravadītspēja 255K.
2 Pieteikšanās pjezoelektriskajā keramikas vadībā titanātā (PBTIO3) ir tipiska pjezoelektriskā keramika ar mehāniskās enerģijas un elektriskās enerģijas savienojuma efektu. Tam ir augsta Curie temperatūra (490 ° C) un zema dielektriskā konstante, un tā ir piemērota lietošanai augstā temperatūrā un augstas frekvences apstākļos. Tomēr tā sagatavošanas un dzesēšanas procesa laikā mikro plaisām ir tendence rasties kubiskās-tetragonālās fāzes pārejas dēļ. Lai atrisinātu šo problēmu, tās modificēšanai tiek izmantotas retzemjus. Pēc saķepināšanas 1150 ° C temperatūrā var iegūt atkārtotu PBTIO3 keramiku ar relatīvu blīvumu 99%. Mikrostruktūra ir ievērojami uzlabota, un to var izmantot, lai ražotu transduktoru masīvus, kas darbojas augstas frekvences apstākļos 75MHz. Svina cirkonāta titanāta (PZT) pjezoelektriskā keramika ar augstiem pjezoelektriskiem koeficientiem, pievienojot retzemju oksīdus, piemēram,LA2O3, Sm2O3, unND2O3, PZT keramikas saķepināšanas īpašības var ievērojami uzlabot un iegūt stabilas elektriskās un pjezoelektriskās īpašības. Turklāt PZT keramikas veiktspēju var uzlabot, pievienojot nelielu daudzumu retzemju oksīdaIzpilddirektorsApvidū Pēc CEO2 pievienošanas PZT keramikas apjoma pretestība palielinās, kas veicina polarizācijas realizāciju augstā temperatūrā un augstu elektrisko lauku procesā, kā arī tiek uzlabota tā izturība pret laika novecošanos un temperatūras novecošanos. Pzt keramika, ko modificējaretzemjuir plaši izmantoti augstsprieguma ģeneratoros, ultraskaņas ģeneratoros, zemūdens akustiskajos devējiem un citām ierīcēm.
3Pielietojums vadītspējīgā keramikā yttrium stabilizēta cirkonija (YSZ) keramika arretzemju oksīds Y2O3Tā kā piedevai ir laba termiskā un ķīmiskā stabilitāte augstā temperatūrā, tie ir labi skābekļa jonu vadītāji, un tai ir ievērojama pozīcija jonu vadošajā keramikā. YSZ keramikas sensori ir veiksmīgi izmantoti, lai izmērītu skābekļa daļēju spiedienu automobiļu izplūdes gāzē, efektīvi kontrolētu gaisa/degvielas attiecību un tiem ir ievērojama enerģijas taupīšanas ietekme. Tie ir plaši izmantoti rūpnieciskos katlos, kausēšanas krāsnīs, sadedzināšanas krāsnī un citās uz sadedzināšanas bāzes aprīkojumu. Tomēr YSZ keramikai ir augsta jonu vadītspēja tikai tad, ja temperatūra ir augstāka par 900 ° C, tāpēc to piemērošana joprojām ir piemērota noteiktiem ierobežojumiem. Esošie pētījumi ir atklājuši, ka pievienojot atbilstošu daudzumu Y2O3 vaiGD2O3 to Bi233Keramika ar augstāku jonu vadītspēju var stabilizēt bi2O3 uz seju vērstu kubisko fāzi līdz istabas temperatūrai. Tajā pašā laikā rentgenstaru difrakcijas shēmas ir arī parādījušas, ka (BI2O3) 0,75 · (Y2O3) 0,25 un (BI2O3) 0,65 · (GD2O3) 0,35 ir gan stabilas, uz seju vērstas kubikmūzikas ar augstu skābekļa jonu vadītspēju. Pēc šīs keramikas puses pārklājuma ar (ZRO2) 0,92 (Y2O3) 0,08 aizsargājošo plēvi, degvielas šūnas un skābekļa sensori ar augstu jonu vadītspēju un labu stabilitāti, kas var darboties vidējas temperatūras apstākļos (500 ~ 800 ℃) var sagatavot un samontēt, kas ir atkarīgs no grūtībām, kas radītas ar augstu temperatūras tehnoloģiju.
4 Pielietojums dielektriskajā keramikā Dielektrisko keramiku galvenokārt izmanto keramikas kondensatoru un mikroviļņu dielektrisko komponentu izgatavošanai. Dielektriskajā keramikā, piemēram,TiO2, Mgtio3,Batio3un to saliktā dielektriskā keramika, pievienojotretzemjuPiemēram, LA, ND un DY var ievērojami uzlabot to dielektriskās īpašības. Piemēram, batio3 keramikā ar augstu dielektrisko konstanti, pievienojot LA un ND retu zemes savienojumus ar dielektrisko konstantes vērtību ε = 30 ~ 60, tā dielektriskā konstante ir stabila plašā temperatūras diapazonā, un ierīces kalpošanas laiks ir ievērojami uzlabots. Dielektriskajā keramikā termiskās kompensācijas kondensatoriem retzemjus var arī atbilstoši pievienot pēc nepieciešamības, lai uzlabotu vai pielāgotu keramikas temperatūras koeficientu un kvalitātes koeficientu, tādējādi paplašinot tā pielietojuma diapazonu. The thermally stable capacitor magnesium titanate ceramics are modified with La2O3, and the obtained MgO·TiO2-La2O3-TiO2 ceramics and CaTiO3-MgTiO3-La2TiO5 ceramics not only maintain the original characteristics of low dielectric loss and temperature coefficient, but also significantly improve their dielectricnemainīgs.
5 Pielietojums jutīgā keramikā jutīgā keramikā ir svarīgs funkcionālās keramikas veids. Tos raksturo jutīgi pret noteiktiem ārējiem apstākļiem, piemēram, spriegumu, gāzes sastāvu, temperatūru, mitrumu utt. Tāpēc tie var uzraudzīt ķēdes, darbības procesus vai vidi, reaģējot vai mainot to saistītos elektriskās veiktspējas parametrus. Tos plaši izmanto kā sensoru elementus vadības ķēdēs, tāpēc tos sauc arī par sensoru keramiku. Starp retzemēm un šāda veida keramikas darbību ir cieša saistība.
(1) Elektrooptiskā keramika: pievienojot retzemju oksīduLA2O3uz PZT var iegūt caurspīdīgu svina lantanuma cirkonāta titanāta (PLZT) elektro-optisko keramiku. Sākotnējais matricas materiāls PZT parasti ir necaurspīdīgs, pateicoties porām, graudu robežu fāzēm un anizotropijai, savukārt La2O3 pievienošana padara to mikrostruktūru vienveidīgu, lielākoties novērš poras, vājina tās anizotropiju un ievērojami samazina gaismas izkliedi, ko izraisa otrā fāāze. Tāpēc PLZT ir laba gaismas pārraides veiktspēja. PLZT tiek plaši izmantots aizsargbrilles kodola sprādziena starojuma ekranēšanai, smago bumbvedēju logiem, optisko sakaru modulatoriem, hologrāfiskām ierakstīšanas ierīcēm utt.
(2) Varistor keramika: Centrālā Dienvidu tehnoloģiju universitāte pētīja retzemju elementu ietekmi uz ZnO varistora keramikas elektriskajām īpašībām. Pēc tam, kad ZnO varistors keramika tika leģēts ar retzemju oksīduLA2O3, to varistora sprieguma VLMA vērtība ievērojami palielinājās; Kad dopinga daudzums palielinājās no 0,1% līdz 10%, keramikas nelineārais koeficients α samazinājās no 20 līdz 1, un principā tam nebija varistora īpašību. Tāpēc ZnO keramikai zemas koncentrācijas retzemju elementa dopinga dopings var palielināt tā varistora sprieguma vērtību, bet tam ir maza ietekme uz nelineāro koeficientu; un ar augstu koncentrācijas dopingu nav parādīta varistora īpašības.
(3) Ar gāzi jutīga keramika: Kopš 70. gadiem cilvēki ir veikuši daudz pētījumu par retzemju oksīdu pievienošanas lomu, piemēram, ZnO, ar gāzi jutīgiem keramikas materiāliem,Sno2unFe2O3, un tie ir ražojuši ABO3 un A2BO4 retzemju kompozītmateriālu oksīda materiālus. Pētniecības rezultāti rāda, ka retzemju oksīdu pievienošana ZnO var ievērojami uzlabot tā jutīgumu pret propilēnu; papildinājumsIzpilddirektorsSNO2 var radīt saķepinātu elementu, kas ir jutīgs pret etanolu.
(4) Termistora keramika: bārija titanāts (batio3) ir visvairāk izpētītā un plaši izmantotā termistora keramika. Kad batio3 tiek pievienoti tādi retu zemes elementi kā LA, CE, SM, DY, Y utt. (Molārā atomu frakcija tiek kontrolēta kā 0,2% līdz 0,3%), daļa no BA2+ tiek aizstāta ar RE3+ ar rādiusu, kas līdzīgs BA2+, kas rada virsotni pozitīvu lādiņu un veido vāji iesietu elektronus, kas saistīti ar ti4+, lai tā būtu izturīga, lai izturētu, kas ir noturīga; Tomēr, ja dopinga summa pārsniedz noteiktu vērtību, sakarā ar BA2+ vakanču veidošanos un vadītspējīgu nesēju pazušanu, keramikas pretestība strauji palielinās un pat kļūst par izolatoru.
(5) Mitruma jutīga keramika: Starp dažādiem mitruma jutīgām keramikas veidiem, kas pašlaik pievienoti, galvenokārt ir lantanum un tā oksīdi, piemēram, Sr1-Xlaxsno3 sistēma, La2O3-Tio2 sistēma, La2O3-Tio2-V2O5 sistēma, Sr0.95La0.05SNO3 un un Sr0.95LA0.05SNO3 un unno3 unno3 un unno3. PD0.91LA0.09 (ZR0.65TI0.35) 0.98O3-KH2PO3 utt. Lai vēl vairāk uzlabotu mitruma keramikas jutīgumu, attiecībā uz reālismu un stabilitāti, kā arī uzlabot to praktiskumu, ir arī nepieciešams stiprināt pētījumu par pētījumu ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz ietekmi uz priekšuretzemePapildinājums attiecīgajām keramikas īpašībām.
Mēs specializējamies retzemju produktu eksportā, lai iegādātos retzemju produktu, laipni gaidītisazinās ar mums
Sales@shxlchem.com; Delia@shxlchem.com
WhatsApp & Tel: 008613524231522; 0086 13661632459
Pasta laiks: 2006.-2025. Februāris