Лутетиум оксиде ветувачки огноотпорен материјал поради неговата висока температурна отпорност, отпорност на корозија и ниска енергија на фонон. Покрај тоа, поради неговата хомогена природа, без фазна транзиција под точката на топење и високата структурна толеранција, тој игра важна улога во каталитичките материјали, магнетните материјали, оптичкото стакло, ласерот, електрониката, луминисценцијата, суперспроводливоста и високо-енергетското зрачење. откривање. Во споредба со традиционалните материјални форми,лутетиум оксидФибер материјалите покажуваат предности како што се ултра силна флексибилност, повисок праг на ласерско оштетување и поширок пропусен опсег на пренос. Тие имаат широки можности за примена на полето на високоенергетски ласери и високотемпературни структурни материјали. Сепак, дијаметарот на долгилутетиум оксидвлакната добиени со традиционални методи често се поголеми (>75 μ m) Флексибилноста е релативно слаба и нема извештаи за високи перформансилутетиум оксидконтинуирани влакна. Поради оваа причина, професорот Жу Луји и други од Универзитетот Шандонг користелелутетиумкои содржат органски полимери (PALu) како прекурсори, комбинирани со суво предење и последователни процеси на термичка обработка, за да се пробие тесното грло на подготовка на флексибилни лутетиум оксид континуирани влакна со висока јачина и фин дијаметар и да се постигне контролирана подготовка на високи перформансилутетиум оксидконтинуирани влакна.
Слика 1 Непрекинат процес на суво предењелутетиум оксидвлакна
Оваа работа се фокусира на структурното оштетување на прекурсорните влакна за време на керамичкиот процес. Поаѓајќи од регулирањето на формата на распаѓање на прекурсорите, предложен е иновативен метод за предтретман на водена пареа со помош на притисок. Со прилагодување на температурата на предтретман за отстранување на органските лиганди во форма на молекули, во голема мера се избегнува оштетувањето на структурата на влакната за време на керамичкиот процес, со што се обезбедува континуитет налутетиум оксидвлакна. Покажува одлични механички својства. Истражувањата покажаа дека при пониски температури пред-третман, прекурсорите имаат поголема веројатност да подлежат на реакции на хидролиза, предизвикувајќи површински брчки на влакната, што доведува до повеќе пукнатини на површината на керамичките влакна и директно прашкање на макро ниво; Повисоката температура пред-третман ќе предизвика прекурсорот директно да се кристализира волутетиум оксид, предизвикувајќи нерамна структура на влакната, што резултира со поголема кршливост на влакната и пократка должина; По претходна обработка на 145 ℃, структурата на влакната е густа и површината е релативно мазна. По термичка обработка со висока температура, макроскопски речиси транспарентен континуиранлутетиум оксидвлакно со дијаметар од околу 40 беше успешно добиено μ M.
Слика 2 Оптички фотографии и SEM слики од претходно обработени прекурсорски влакна. Температура на предтретман: (a, d, g) 135 ℃, (b, e, h) 145 ℃, (c, f, i) 155 ℃
Слика 3 Оптичка фотографија на континуиранолутетиум оксидвлакна по керамичка обработка. Температура на предтретман: (а) 135 ℃, (б) 145 ℃
Слика 4: (а) XRD спектар, (б) фотографии со оптички микроскоп, (в) термичка стабилност и микроструктура на континуиранолутетиум оксидвлакна по третман на висока температура. Температура на термичка обработка: (d, g) 1100 ℃, (e, h) 1200 ℃, (f, i) 1300 ℃
Дополнително, оваа работа за прв пат ја известува цврстината на истегнување, модулот на еластичност, флексибилноста и температурната отпорност на континуиранителутетиум оксидвлакна. Јачината на истегнување на едно влакно е 345,33-373,23 MPa, модулот на еластичност е 27,71-31,55 GPa, а крајниот радиус на кривина е 3,5-4,5 mm. Дури и по термичка обработка на 1300 ℃, немаше значително намалување на механичките својства на влакната, што целосно докажува дека температурната отпорност на континуираниотлутетиум оксидвлакна подготвени во оваа работа не е помала од 1300 ℃.
Слика 5 Механички својства на континуиранолутетиум оксидвлакна. (а) Крива напрегање-деформација, (б) цврстина на истегнување, (в) модул на еластичност, (df) радиус на крајна кривина. Температура на термичка обработка: (г) 1100 ℃, (д) 1200 ℃, (ѓ) 1300 ℃
Оваа работа не само што ја промовира примената и развојот налутетиум оксидво високотемпературни структурни материјали, високо-енергетски ласери и други области, но исто така обезбедува нови идеи за подготовка на континуирани оксидни влакна со високи перформанси
Време на објавување: ноември-09-2023 година