Ossidu tal-lutezjuhuwa materjal refrattorju promettenti minħabba r-reżistenza għat-temperatura għolja tiegħu, ir-reżistenza għall-korrużjoni, u l-enerġija fonon baxxa. Barra minn hekk, minħabba n-natura omoġenja tiegħu, l-ebda transizzjoni ta 'fażi taħt il-punt tat-tidwib, u tolleranza strutturali għolja, għandha rwol importanti f'materjali katalitiċi, materjali manjetiċi, ħġieġ ottiku, laser, elettronika, luminixxenza, superkonduttività, u radjazzjoni ta' enerġija għolja skoperta. Meta mqabbel ma 'forom materjali tradizzjonali,ossidu tal-lutezjumaterjali tal-fibra juru vantaġġi bħal flessibilità ultra qawwija, limitu ogħla ta 'ħsara tal-lejżer, u bandwidth ta' trasmissjoni usa '. Huma għandhom prospetti wiesgħa ta 'applikazzjoni fl-oqsma tal-lejżers ta' enerġija għolja u materjali strutturali b'temperatura għolja. Madankollu, id-dijametru tat-tulossidu tal-lutezjufibri miksuba b'metodi tradizzjonali ħafna drabi huma akbar (> 75 μ m) Il-flessibbiltà hija relattivament fqira, u ma kien hemm l-ebda rapporti ta 'prestazzjoni għoljaossidu tal-lutezjufibri kontinwi. Għal din ir-raġuni, il-Professur Zhu Luyi u oħrajn mill-Università ta 'Shandong użawlutetiumli fihom polimeri organiċi (PALu) bħala prekursuri, flimkien ma 'għażil niexef u proċessi ta' trattament bis-sħana sussegwenti, biex tkisser mill-konġestjoni tal-preparazzjoni ta 'fibri kontinwi ta' ossidu tal-lutetium flessibbli ta 'saħħa għolja u dijametru fin, u tikseb preparazzjoni kontrollabbli ta' prestazzjoni għoljaossidu tal-lutezjufibri kontinwi.
Figura 1 Proċess ta 'għażil niexef ta' kontinwuossidu tal-lutezjufibri
Dan ix-xogħol jiffoka fuq il-ħsara strutturali tal-fibri prekursuri matul il-proċess taċ-ċeramika. Jibda mir-regolamentazzjoni tal-forma ta 'dekompożizzjoni tal-prekursur, huwa propost metodu innovattiv ta' trattament minn qabel tal-fwar tal-ilma assistit bil-pressjoni. Billi taġġusta t-temperatura tat-trattament minn qabel biex tneħħi ligandi organiċi fil-forma ta 'molekuli, il-ħsara lill-istruttura tal-fibra matul il-proċess taċ-ċeramika tiġi evitata ħafna, u b'hekk tiġi żgurata l-kontinwità ta'ossidu tal-lutezjufibri. Li juri proprjetajiet mekkaniċi eċċellenti. Ir-riċerka sabet li f'temperaturi aktar baxxi ta 'trattament minn qabel, il-prekursuri huma aktar probabbli li jgħaddu minn reazzjonijiet ta' idroliżi, li jikkawżaw tikmix tal-wiċċ fuq il-fibri, li jwasslu għal aktar xquq fuq il-wiċċ tal-fibri taċ-ċeramika u pulverizzazzjoni diretta fil-livell makro; Temperatura ogħla ta 'trattament minn qabel tikkawża li l-prekursur jikkristallizza direttament ġoossidu tal-lutezju, li tikkawża struttura tal-fibra irregolari, li tirriżulta f'fraġilità akbar tal-fibra u tul iqsar; Wara trattament minn qabel f'145 ℃, l-istruttura tal-fibra hija densa u l-wiċċ huwa relattivament bla xkiel. Wara trattament tas-sħana b'temperatura għolja, makroskopiku kważi trasparenti kontinwuossidu tal-lutezjufibra b'dijametru ta 'madwar 40 inkisbet b'suċċess μ M.
Figura 2 Ritratti ottiċi u stampi SEM ta' fibri prekursuri pproċessati minn qabel. Temperatura tat-trattament minn qabel: (a, d, g) 135 ℃, (b, e, h) 145 ℃, (c, f, i) 155 ℃
Figura 3 Ritratt ottiku ta' kontinwuossidu tal-lutezjufibri wara trattament taċ-ċeramika. Temperatura tat-trattament minn qabel: (a) 135 ℃, (b) 145 ℃
Figura 4: (a) spettru XRD, (b) ritratti tal-mikroskopju ottiku, (c) stabbiltà termali u mikrostruttura ta' kontinwuossidu tal-lutezjufibri wara trattament b'temperatura għolja. Temperatura tat-trattament bis-sħana: (d, g) 1100 ℃, (e, h) 1200 ℃, (f, i) 1300 ℃
Barra minn hekk, dan ix-xogħol jirrapporta għall-ewwel darba s-saħħa tat-tensjoni, il-modulu elastiku, il-flessibilità u r-reżistenza għat-temperatura ta 'kontinwuossidu tal-lutezjufibri. Is-saħħa tat-tensjoni tal-filament wieħed hija 345.33-373.23 MPa, il-modulu elastiku huwa 27.71-31.55 GPa, u r-raġġ tal-kurvatura aħħari huwa 3.5-4.5 mm. Anke wara trattament bis-sħana f'1300 ℃, ma kien hemm l-ebda tnaqqis sinifikanti fil-proprjetajiet mekkaniċi tal-fibri, li juri bis-sħiħ li r-reżistenza tat-temperatura tal-kontinwuossidu tal-lutezjufibri ppreparati f'dan ix-xogħol ma jkunx inqas minn 1300 ℃.
Figura 5 Proprjetajiet mekkaniċi ta 'kontinwuossidu tal-lutezjufibri. (a) Kurva tal-istress-strain, (b) saħħa tat-tensjoni, (c) modulus elastiku, (df) raġġ tal-kurvatura aħħari. Temperatura tat-trattament tas-sħana: (d) 1100 ℃, (e) 1200 ℃, (f) 1300 ℃
Dan ix-xogħol mhux biss jippromwovi l-applikazzjoni u l-iżvilupp taossidu tal-lutezjuf'materjali strutturali b'temperatura għolja, lejżers ta 'enerġija għolja, u oqsma oħra, iżda jipprovdi wkoll ideat ġodda għall-preparazzjoni ta' fibri kontinwi ta 'ossidu ta' prestazzjoni għolja
Ħin tal-post: Nov-09-2023