Примена на ретки елементи на земјата во напредната керамика

 Ретки елементи на земјатасе општ термин за 17 метални елементи, вклучувајќи 15 елементи на лантанид иСкандиумиyttrium. Од крајот на 18 век, тие се широко користени во металургија, керамика, стакло, петрохемикалии, печатење и боење, земјоделство и шумарство и други индустрии. Примената на ретки елементи на Земјата во керамичката индустрија на мојата земја започна во 1930 -тите. Во 1970 -тите, вкупниот износ наРетки ЗемјиСе користи во керамички материјали достигна 70t/годишно, што претставува околу 2% до 3% од вкупното домашно производство. Во моментов, ретката земја главно се користи во структурната керамика, функционална керамика, керамички глазури и други полиња. Со континуиран развој и примена на нови ретки материјали на Земјата, ретки земјини се користат како адитиви, стабилизатори и синтерувачки помагала во разни керамички материјали, што во голема мерка ги подобрува нивните перформанси, ги намалува трошоците за производство и ја овозможува нивната индустриска апликација.

Примена на ретки елементи на земјата во структурната керамика

■ Апликација воAl2O3Керамиката Al2O3 керамика е најкористената структурна керамика заради нивната висока јачина, отпорност на висока температура, добра изолација, отпорност на абење, отпорност на корозија и добри електромеханички својства. Додавање ретки оксиди на Земјата како што сеY2O3, La2O3, SM2O3итн. Може да ги подобри својствата на мокрење на композитните материјали Al2O3, да ја намали точката на топење на керамичките материјали; намалете ја порозноста на материјалот и зголемете ја густината; спречува миграција на други јони, намалување на стапката на миграција на границите на житото, го инхибира растот на житото и го олеснува формирањето на густи структури; Подобрете ја јачината на стаклената фаза, а со тоа да се постигне целта за подобрување на механичките својства на керамиката Al2O3.

■ Апликација воSi3n4Керамиката CeramicsSI3N4 има одлични механички својства, термички својства и хемиска стабилност и се најперспективните материјали за структурна керамика со висока температура. Бидејќи SI3N4 е силно ковалентно соединение на врската, чистата SI3N4 не може да се губи со конвенционално тон на цврста фаза. Затоа, покрај реакцијата на торење на директна нитридација на Si во прав, мора да се додаде одредена количина на помош за топење за да се направи густ материјал. Во моментов, повеќе идеални помагала за топење за подготовка на керамика SI3N4 се ретки оксиди на Земјата како што сеY2O3, ND2O3, иLa2O3. Од една страна, овие ретки оксиди на Земјата реагираат со трага SiO2 на површината на SI3N4 во прав на висока температура за да се генерираат фази на стакло со висока температура што содржат азот, кои ефикасно го промовираат топењето на керамиката SI3N4; Од друга страна, тие формираат граници y-la-si-on стаклени жито со висока рефракторност и вискозност, имаат висока висока температурна флуктурална јачина и добра отпорност на оксидација и се лесни за талог на кристалните соединенија што содржат Y и LA со високи точки на топење под високи температурни услови, што ја подобрува високата температура на фрактурата на материјалот.

■ Апликација воZRO2Керамиката ZRO2 керамика има голема густина, висока точка на топење и цврстина, особено висока јачина на свиткување и цврстина на фрактури, кои се највисоки кај сите керамика. Бидејќи кристалната трансформација на ZRO2 е придружена со очигледна промена на волуменот, обемот на директна употреба е ограничен. Со продлабочување на истражувачката работа, откриено е дека додавањето на ретки оксиди на Земјата има подобар инхибиторен и стабилизирачки ефект врз фазата на промена на ZRO2. Најчесто користени ретки оксиди на Земјата се главноY2O3,ND2O3, и CE2O3. Нивниот јонски радиус е во основа близу до оној на ZR4+и тие можат да формираат моноклинички, тетрагонални и кубни супституционални цврсти решенија со ZRO2. Овој вид керамички материјал ZRO2 има добри индикатори за технички перформанси. На пример,CEO2Може да формира фазен регион на цврстиот раствор на тетрагонална цирконија во широк опсег со ZRO2, што е добар цврст електролитен материјал. Y2O3-стабилизиран ZRO2 (YSZ) е одличен материјал за проводник на кислород јон, кој е широко користен во клетките на горивото на цврсти оксид (SOFC), сензорите на кислород и мембраните на метанот на мембраната на мембраните.

■ Апликација воSicКерамикаСиликон карбидКерамиката е отпорна на високи температури, термички шок, корозија, абење, добра термичка спроводливост и мала тежина и најчесто се користат структурни керамика со висока температура. Силните ковалентни карактеристики на сврзување наSicутврди дека е тешко да се постигне густина на топење под нормални услови. Обично е неопходно да се додадат помагала за топење или да се користат топло притискање и топло изостатичко притискање на топење. Процесот на производство е комплициран и цената е голема. Најефективната помош за топење за притисок без притисок на Sic е Al2O3-Y2O3; Керамички композитни материјали SIC-YAG со Y3AL5O12 (кратко за кратко) како главна помош за топење може да постигне тоне на густина на пониска температура, така што тие се сметаат за еден од најперспективните силиконски карбидни керамички системи.

■ Апликација воАлнКерамикаАлне ковалентно соединение на врската со висока точка на топење, висока топлинска спроводливост, ниска диелектрична константа и отпорност на корозија на метали и легури како што се железо и алуминиум. Има одлична отпорност на висока температура во специјални атмосфери и е идеален подлога за интегрирано коло и материјал за пакување. Бидејќи АЛН е ковалентна врска, тонењето е многу тешко, а единечна помош за топење може да ја намали само температурата на топење во ограничен степен, така што композитните помагала (ретки метални оксиди на Земјата и алкални метални оксиди на Земјата) обично се користат како синтерувачки помагала за да се формира течна фаза за промовирање на точката. Покрај тоа, СИДА за топење може да реагира и со нечистотии на кислород воАлн, намалете ги слободните работни места на алуминиум предизвикани од делумно растворање на кислород во решетките на АЛН и подобрување на термичката спроводливост наАлн.

■ Апликација во керамиката Сиалон керамика е еден вид на густа поликристална нитрид керамика развиена врз основа на основа на основа на основа наSi3n4Керамика. Тие се формирани со делумна замена на атомите на Si и N атомите воSi3n4од атоми на Ал и О атоми во Al2O3. Нивната сила, цврстина и отпорност на оксидација се подобри од керамиката SI3N4, и тие се особено погодни за компоненти на керамички мотор и други керамички производи отпорни на абење. Материјалите на Сиалон не се лесни за усогласување. Воведувањето на ретки оксиди на Земјата е погодно за формирање на течна фаза на пониска температура, што ефикасно промовира топење. Во исто време, ретките катјони на Земјата можат да влезат во решетките од фазата α-SI3N4, да ја намалат содржината на стаклената фаза и да формираат гранична фаза на жито, подобрување на собната температура и високи температурни перформанси на материјалот. Студиите покажаа дека додавајќи 1%Y2O3Може да формира високо-температура стакло фаза кога ја тоне керамиката на Сиалон на високи температури, што не само што промовира топење, туку и ја подобрува нејзината цврстина на фрактура. Покрај тоа, додавањето на мала количина на Y2O3 исто така значително ја подобрува неговата отпорност на оксидација.

Примена на ретки елементи на земјата во функционална керамика

Ретки Земјисе тесно поврзани со функционалната керамика. Додавање на одреденоретки елементи на земјатаЗа суровините на многу функционални керамика не само што можат да ги подобрат точките, густината, силата, итн. на керамиката, туку уште поважно, тоа може значително да ги подобри нивните уникатни функционални ефекти.

1Улогата во суперпроводничка керамика од 1987 година, кога материјалните научници од Кина, Јапонија, Соединетите држави и другите земји ја открија таа оксидна керамикаyttrium barium бакар оксид(YBCO) Имаат одлична суперпроводливост на висока температура (ТЦ до 92К), луѓето направија многу работа во истражувањето на перформансите и развојот на примената на ретката суперпроводничка керамика со висока температура на Земјата и постигнаа многу голем напредок. Јапонските студии покажаа дека по замената на Y во YBCO солесни ретки земја(Ln) како што еNd, Sm, Eu, иGd, критичната јачина на магнетното поле на добиениот суперпроводлив керамички материјал LNBCO е значително подобрена, а силата за закачување на магнетниот флукс е исто така значително подобрена, што е со голема практична вредност во електрична енергија, складирање на енергија и транспорт. Универзитетот во Пекинг се користешеZRO2како подлога и го загреваше на околу 200 ° C и испари y (или другоРетки Земји), БА оксиди и Cu на подлогата во слоеви за третман на дифузија и топлина ги третира во температурниот опсег од 800-900 ° C. Како резултат на суперпроводничка керамика покажа добар коефициент на температура на металик отпорност над 100к. Универзитетот Кагошима во Јапонија додадеРетка земјаLA до SR и NB оксиди за да направат керамички филм, кој покажа суперпроводливост на 255K.

2 Апликација во пиезоелектрична керамика водат титанат (Pbtio3) е типичен пиезоелектричен керамика со механички ефект на спојување на енергетска електрична енергија. Има висока температура на curie (490 ° C) и ниска диелектрична константа и е погодна за примена во услови на висока температура и висока фреквенција. Сепак, за време на неговиот процес на подготовка и ладење, микро пукнатините се склони да се појават како резултат на транзицијата на кубната тетрагонална фаза. За да се реши овој проблем, ретки земјини се користат за да се измени. После топење на 1150 ° C, може да се добие керамика за повторно PBTIO3 со релативна густина од 99%. Микроструктурата е значително подобрена и може да се користи за производство на низи на трансдуцери кои работат под услови на висока фреквенција од 75MHz. Во олово цирконат титанат (PZT) пиезоелектрична керамика со високи пиезоелектрични коефициенти, со додавање на ретки оксиди на Земјата како што сеLa2O3, SM2O3, иND2O3, точките за топење на керамиката PZT можат значително да се подобрат и да се добијат стабилни електрични и пиезоелектрични својства. Покрај тоа, перформансите на керамиката PZT можат да се подобрат со додавање на мала количина на редок оксид на ЗемјатаCEO2. По додавањето на CES2, се зголемува отпорноста на волуменот на PZT керамиката, што е погодно за реализација на поларизација под висока температура и високо електрично поле во процесот, а исто така се подобруваат и неговата отпорност на стареење на времето и стареење на температурата. PZT керамика изменета одРетки Земјисе широко користени кај генератори со висок напон, ултразвучни генератори, подводни акустични трансформатори и други уреди.

3Примена во спроводната керамика yttrium-стабилизирана цирконија (YSZ) керамика соредок оксид на земјата Y2O3Бидејќи додатокот имаат добра термичка и хемиска стабилност на високи температури, се добри проводници на кислород јон и имаат истакната позиција во јонската спроводлива керамика. Керамички сензори YSZ успешно се користат за мерење на делумниот притисок на кислородот во автомобилскиот издув, ефикасно го контролираат односот на воздухот/горивото и имаат значителни ефекти за заштеда на енергија. Тие се широко користени во индустриски котли, топи печки, согорувачи и друга опрема заснована на согорување. Сепак, керамиката YSZ покажува висока јонска спроводливост кога температурата е поголема од 900 ° C, така што нивната примена сè уште подлежи на одредени ограничувања. Постојните истражувања откриле дека додавање на соодветна количина на Y2O3 илиGD2O3 to BI2O3Керамиката со поголема јонска спроводливост може да ја стабилизира кубната фаза во центарот на лицето BI2O3 до собна температура. Во исто време, обрасците на дифракција на Х-зраци исто така покажаа дека (BI2O3) 0,75 · (Y2O3) 0,25 и (BI2O3) 0,65 · (GD2O3) 0,35 се и стабилни кубни структури со висока оксиген. По облогата на страната на оваа керамика со заштитен филм на (ZRO2) 0,92 (Y2O3) 0,08, горивните ќелии и сензорите за кислород со висока јонска спроводливост и добра стабилност што може да работи под услови на средна температура (500 ~ 800 ℃) можат да бидат подготвени и собрани, што е пригодно за решавање на тешкотиите донесени од технологијата со висока процентација.

4 Примена во диелектрична керамика Диелектрична керамика главно се користи за да се направат керамички кондензатори и микробранови диелектрични компоненти. Во диелектрична керамика како што еTio2, Mgtio3,Batio3и нивната композитна диелектрична керамика, додавајќиРетки Земјикако што се LA, ND и DY можат значително да ги подобрат нивните диелектрични својства. На пример, во керамиката на Batio3 со висока диелектрична константа, додавајќи ги соединенијата на Земјата LA и ND со диелектрична постојана вредност од ε = 30 ~ 60 може да ја задржи својата диелектрична константа стабилна во широк опсег на температура, а услужниот век на уредот е значително подобрен. Во диелектричната керамика за кондензатори на термичка компензација, ретки земјиште можат соодветно да се додадат по потреба за подобрување или прилагодување на диелектричната константа, температурен коефициент и факторот на квалитет на керамиката, а со тоа да го прошири неговиот опсег на примена. Термички стабилниот кондензатор Магнезиум титанат керамика се модифицира со LA2O3, а добивената керамика Mgo · TiO2-LA2O3-TiO2 и CatiO3-MGTIO3-LA2TIO5 керамика не само што ги одржуваат оригиналните карактеристики на нискиот диелектричен загуба и температурниот коефициент, туку и значително ги подобруваат нивните диелектричнипостојана.

5 Примената во чувствителна керамика Керамика е важен вид на функционална керамика. Тие се карактеризираат со чувствителни на одредени надворешни услови, како што се напон, состав на гас, температура, влажност, итн. Затоа, тие можат да ги следат кола, оперативни процеси или околини преку реакција или промена на нивните поврзани параметри за електрични перформанси. Тие се широко користени како чувствителни елементи во контролните кола, така што тие исто така се нарекуваат керамика на сензори. Постои блиска врска помеѓу ретката земја и перформансите на овој вид керамика.
(1) Електро-оптичка керамика: со додавање на редок оксид на ЗемјатаLa2O3до PZT, може да се добие транспарентна олово лантанум цирконат титанат (PLZT) електро-оптичка керамика. Оригиналниот матричен материјал PZT е генерално непроирен како резултат на присуството на пори, фазите на границата со жито и анизотропијата, додека додавањето на La2O3 ја прави својата микроструктура униформа, во голема мерка ги елиминира порите, ја ослабува нејзината анизотропија и значително ја намалува расејувањето на светлината, предизвикана од повеќекратни распрскувања на границите и светлината што ја предизвикуваат втората фаза. Затоа, PLZT има добри перформанси на пренос на светлина. PLZT се користи во очила за заштита на зрачење со нуклеарна експлозија, прозорци на тешки бомбардери, модулатори за оптичка комуникација, холографски уреди за снимање, итн.
(2) Керамика на Варистор: Централниот јужен универзитет за технологија го проучуваше ефектот на ретките елементи на земјата врз електричните својства на керамиката ZnO Varistor. Откако керамиката ZnO Varistor беше допирана со редок оксид на ЗемјатаLa2O3, нивната варистор напонска VLMA вредност значително се зголеми; Кога количината на допинг се зголеми од 0,1% на 10%, нелинеарниот коефициент α на керамиката се намали од 20 на 1, и во основа немаше својства на варистор. Затоа, за керамиката на ZnO, реткиот редок елемент на земјата со ниска концентрација може да ја зголеми својата напонска вредност на варистор, но има мал ефект врз нелинеарниот коефициент; и допингот со висока концентрација не ги покажува карактеристиките на варистор.
(3) Керамика чувствителна на гас: Од 1970-тите, луѓето направија многу истражувања за улогата на додавање на ретки оксиди на Земјата во керамички материјали чувствителни на гас, како што е ZnO,Sno2иFe2O3, и произведоа материјали за ретки композитни оксидни оксид на ABO3 и A2BO4. Резултатите од истражувањето покажуваат дека додавањето ретки оксиди на Земјата во ZnO ​​може значително да ја подобри неговата чувствителност на пропилен; ДодавањеCEO2до SNO2 може да произведе синтериран елемент кој е чувствителен на етанол.
(4) Керамика на термисторот: Бариум титанат (Batio3) е најпроучуваната и широко користена керамика на термистор. Кога во трагите ретки елементи на земјата, како што се La, CE, SM, Dy, Y, итн., Се додаваат на BatiO3 (моларната атомска фракција се контролира да биде 0,2% на 0,3%), дел од Ba2+ се заменува со Re3+ со радиус сличен на Ba2+, генерира вишок позитивно полнење и формирање слабо врзани електрони преку дејство на Ti4+, така што е намален; Меѓутоа, ако износот на допинг надминува одредена вредност, како резултат на формирањето на слободни работни места Ба2 и исчезнувањето на спроводните носители, отпорноста на керамиката нагло се зголемува и дури станува изолатор.
(5) Керамика чувствителна на влажност: Меѓу различните видови на керамика чувствителна на влажност, ретките Земји во моментот се додаваат главно лантанум и неговите оксиди, како што се системот SR1-XLAXSNO3, системот LA2O3-TIO2, LA2O3-TIO2-V2O5 системот, SR0.95LA0.05SNO3 и PD0.91LA0.09 (ZR0.65TI0.35) 0,98O3-KH2PO3, итн. За понатамошно подобрување на чувствителноста на керамиката на влажноста, во однос на реализмот и стабилноста и да се подобри нивната практичност, исто така е неопходно да се зајакне истражувањето за влијанието на влијанието на влијанието на влијанието на влијанието на влијанието на влијанието на влијанието на влијанието на влијанието на влијанието на влијанието на влијанието на влијанието на влијанието на влијанието на влијанието на влијаниетоРетка земјаДодавање на релевантните својства на керамиката.

Ние сме специјализирани за извоз на ретки производи на Земјата, за да купиме редок производ на земја, добредојде наконтактира со нас

Sales@shxlchem.com; Delia@shxlchem.com 

Whatsapp & Tel: 008613524231522; 0086 13661632459