ल्युटेटियम ऑक्साईडउच्च तापमान प्रतिरोधकता, गंज प्रतिरोधकता आणि कमी फोनॉन ऊर्जेमुळे ही एक आशादायक रीफ्रॅक्टरी सामग्री आहे. याव्यतिरिक्त, त्याच्या एकसंध स्वरूपामुळे, वितळण्याच्या बिंदूच्या खाली कोणतेही फेज संक्रमण आणि उच्च संरचनात्मक सहिष्णुतेमुळे, हे उत्प्रेरक पदार्थ, चुंबकीय साहित्य, ऑप्टिकल ग्लास, लेसर, इलेक्ट्रॉनिक्स, ल्युमिनेसेन्स, सुपरकंडक्टिव्हिटी आणि उच्च-ऊर्जा रेडिएशनमध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते. शोध पारंपारिक साहित्य प्रकारांच्या तुलनेत,ल्युटेटियम ऑक्साईडफायबर मटेरियल अति-मजबूत लवचिकता, उच्च लेसर नुकसान थ्रेशोल्ड आणि विस्तीर्ण ट्रांसमिशन बँडविड्थ यासारखे फायदे प्रदर्शित करतात. उच्च-ऊर्जा लेसर आणि उच्च-तापमान संरचनात्मक सामग्रीच्या क्षेत्रात त्यांच्याकडे विस्तृत अनुप्रयोग संभावना आहेत. तथापि, लांबीचा व्यासल्युटेटियम ऑक्साईडपारंपारिक पद्धतींनी मिळविलेले तंतू अनेकदा मोठे असतात (>75 μm) लवचिकता तुलनेने खराब असते आणि उच्च-कार्यक्षमतेचे कोणतेही अहवाल आलेले नाहीत.ल्युटेटियम ऑक्साईडसतत तंतू. या कारणासाठी, प्रोफेसर झू लुई आणि शेडोंग विद्यापीठातील इतरांनी वापरलेल्युटेटिअमकोरड्या कताई आणि त्यानंतरच्या उष्णता उपचार प्रक्रियेसह अग्रदूत म्हणून सेंद्रिय पॉलिमर (PALu) असलेले, उच्च-शक्ती आणि सूक्ष्म-व्यास लवचिक ल्युटेटियम ऑक्साईड सतत तंतू तयार करण्याच्या अडथळ्याला तोंड देण्यासाठी आणि उच्च-कार्यक्षमतेची नियंत्रणीय तयारी साध्य करण्यासाठील्युटेटियम ऑक्साईडसतत तंतू.
आकृती 1 सततची कोरडी कताई प्रक्रियाल्युटेटियम ऑक्साईडतंतू
हे काम सिरेमिक प्रक्रियेदरम्यान पूर्ववर्ती तंतूंच्या संरचनात्मक नुकसानावर लक्ष केंद्रित करते. पूर्ववर्ती विघटन स्वरूपाच्या नियमनापासून सुरुवात करून, दाब सहाय्यित पाण्याची वाफ प्रीट्रीटमेंटची एक अभिनव पद्धत प्रस्तावित आहे. रेणूंच्या स्वरूपात सेंद्रिय लिगँड्स काढून टाकण्यासाठी प्रीट्रीटमेंट तापमान समायोजित केल्याने, सिरेमिक प्रक्रियेदरम्यान फायबरच्या संरचनेचे नुकसान मोठ्या प्रमाणात टाळले जाते, ज्यामुळे सातत्य सुनिश्चित होते.ल्युटेटियम ऑक्साईडतंतू उत्कृष्ट यांत्रिक गुणधर्म प्रदर्शित करणे. संशोधनात असे आढळून आले आहे की कमी-उपचारपूर्व तापमानात, पूर्ववर्तींना हायड्रोलिसिस प्रतिक्रिया होण्याची अधिक शक्यता असते, ज्यामुळे तंतूंवर पृष्ठभागावर सुरकुत्या येतात, ज्यामुळे सिरॅमिक तंतूंच्या पृष्ठभागावर अधिक क्रॅक होतात आणि मॅक्रो स्तरावर थेट पल्व्हरायझेशन होते; उच्च-उपचारपूर्व तापमानामुळे अग्रदूत थेट आतमध्ये क्रिस्टलाइझ होईलल्युटेटियम ऑक्साईड, असमान फायबर संरचना कारणीभूत आहे, परिणामी जास्त फायबर ठिसूळपणा आणि लहान लांबी; 145 ℃ वर पूर्व-उपचार केल्यानंतर, फायबर रचना दाट आहे आणि पृष्ठभाग तुलनेने गुळगुळीत आहे. उच्च-तापमान उष्णता उपचारानंतर, एक मॅक्रोस्कोपिक जवळजवळ पारदर्शक सततल्युटेटियम ऑक्साईडसुमारे 40 व्यासाचा फायबर यशस्वीरित्या μM प्राप्त झाला.
आकृती 2 प्रीप्रोसेस्ड प्रिकर्सर फायबरचे ऑप्टिकल फोटो आणि SEM प्रतिमा. प्रीट्रीटमेंट तापमान: (a, d, g) 135 ℃, (b, e, h) 145 ℃, (c, f, i) 155 ℃
आकृती 3 सततचा ऑप्टिकल फोटोल्युटेटियम ऑक्साईडसिरेमिक उपचारानंतर तंतू. प्रीट्रीटमेंट तापमान: (a) 135 ℃, (b) 145 ℃
आकृती 4: (a) XRD स्पेक्ट्रम, (b) ऑप्टिकल मायक्रोस्कोप फोटो, (c) थर्मल स्थिरता आणि सततची सूक्ष्म संरचनाल्युटेटियम ऑक्साईडउच्च-तापमान उपचारानंतर तंतू. उष्णता उपचार तापमान: (d, g) 1100 ℃, (e, h) 1200 ℃, (f, i) 1300 ℃
याव्यतिरिक्त, हे कार्य प्रथमच तन्य शक्ती, लवचिक मॉड्यूलस, लवचिकता आणि सतत तापमान प्रतिरोधकतेचा अहवाल देते.ल्युटेटियम ऑक्साईडतंतू सिंगल फिलामेंट तन्य शक्ती 345.33-373.23 MPa आहे, लवचिक मॉड्यूलस 27.71-31.55 GPa आहे आणि अंतिम वक्रता त्रिज्या 3.5-4.5 मिमी आहे. 1300 डिग्री सेल्सिअस तापमानात उष्णता उपचार केल्यानंतरही, तंतूंच्या यांत्रिक गुणधर्मांमध्ये कोणतीही लक्षणीय घट झाली नाही, जे पूर्णपणे सिद्ध करते की सतत तापमानाचा प्रतिकारल्युटेटियम ऑक्साईडया कामात तयार केलेले तंतू 1300 ℃ पेक्षा कमी नाही.
आकृती 5 सततचे यांत्रिक गुणधर्मल्युटेटियम ऑक्साईडतंतू (a) ताण-ताण वक्र, (b) तन्य शक्ती, (c) लवचिक मॉड्यूलस, (df) अंतिम वक्रता त्रिज्या. उष्णता उपचार तापमान: (d) 1100 ℃, (e) 1200 ℃, (f) 1300 ℃
हे कार्य केवळ अनुप्रयोग आणि विकासास प्रोत्साहन देत नाहील्युटेटियम ऑक्साईडउच्च-तापमान संरचनात्मक साहित्य, उच्च-ऊर्जा लेसर आणि इतर क्षेत्रांमध्ये, परंतु उच्च-कार्यक्षमता ऑक्साइड सतत तंतू तयार करण्यासाठी नवीन कल्पना देखील प्रदान करते
पोस्ट वेळ: नोव्हेंबर-०९-२०२३