Preparazzjoni ta 'fibri kontinwi tal-lutetium ta' saħħa għolja flessibbli bbażati fuq għażil niexef

Ossidu Lutetiumhuwa materjal refrattarju promettenti minħabba r-reżistenza għolja tat-temperatura, ir-reżistenza għall-korrużjoni u l-enerġija baxxa tal-fononi. Barra minn hekk, minħabba n-natura omoġenja tagħha, l-ebda transizzjoni tal-fażi taħt il-punt tat-tidwib, u tolleranza strutturali għolja, għandha rwol importanti fil-materjali katalitiċi, materjali manjetiċi, ħġieġ ottiku, lejżer, elettronika, luminixxenza, superkonduttività, u sejbien ta 'radjazzjoni għolja ta' enerġija. Meta mqabbel ma 'forom materjali tradizzjonali,Ossidu LutetiumMaterjali tal-fibra juru vantaġġi bħal flessibilità ultra-b'saħħitha, limitu ta 'ħsara fil-lejżer ogħla, u wisa' ta 'frekwenza ta' trasmissjoni usa '. Huma għandhom prospetti wiesgħa ta 'applikazzjoni fl-oqsma ta' lejżers b'enerġija għolja u materjali strutturali ta 'temperatura għolja. Madankollu, id-dijametru twilOssidu LutetiumIl-fibri miksuba bil-metodi tradizzjonali ħafna drabi huma akbar (> 75 μm) il-flessibilità hija relattivament fqira, u ma kien hemm l-ebda rapport ta 'prestazzjoni għoljaOssidu Lutetiumfibri kontinwi. Għal din ir-raġuni, użaw il-Professur Zhu Luyi u oħrajn mill-Università ta 'ShandongLutetiumli jkun fihom polimeri organiċi (palu) bħala prekursuri, flimkien ma 'għażil niexef u proċessi sussegwenti ta' trattament tas-sħana, biex jinqatgħu mill-konġestjoni ta 'tħejjija ta' saħħa għolja u ta 'dijametru fin ta' ossidu ta 'lutetium flessibbli, u jiksbu preparazzjoni ta' prestazzjoni għolja.Ossidu Lutetiumfibri kontinwi.

Figura 1 Proċess ta 'għażil niexef ta' kontinwuOssidu Lutetiumfibri

Dan ix-xogħol jiffoka fuq il-ħsara strutturali tal-fibri prekursuri matul il-proċess taċ-ċeramika. Tibda mir-regolazzjoni tal-forma ta 'dekompożizzjoni prekursur, huwa propost metodu innovattiv ta' pretrattament tal-fwar tal-ilma assistit mill-pressjoni. Billi taġġusta t-temperatura ta 'trattament minn qabel biex tneħħi l-ligands organiċi fil-forma ta' molekuli, il-ħsara fl-istruttura tal-fibra matul il-proċess taċ-ċeramika hija evitata ħafna, u b'hekk tiżgura l-kontinwità ta 'Ossidu Lutetiumfibri. Juru 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, u jikkawżaw tikmix tal-wiċċ fuq il-fibri, li jwassal għal aktar xquq fuq il-wiċċ ta 'fibri taċ-ċeramika u pulverizzazzjoni diretta fil-livell makro; Temperatura ogħla ta 'trattament minn qabel tikkawża li l-prekursur jikkristallizza direttament ġewwaOssidu Lutetium, li tikkawża struttura ta 'fibra irregolari, li tirriżulta f'biċċa ta' fibra akbar 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, kontinwu makroskopiku kważi trasparentiOssidu LutetiumFibra b'dijametru ta 'madwar 40 inkisbet b'suċċess μ M.

Figura 2 Ritratti ottiċi u immaġini SEM ta 'fibri prekursuri pproċessati minn qabel. Temperatura ta ’trattament minn qabel: (a, d, g) 135 ℃, (b, e, h) 145 ℃, (c, f, f, i) 155 ℃

Figura 3 Ritratt ottiku ta 'kontinwuOssidu Lutetiumfibri wara trattament taċ-ċeramika. Temperatura ta ’trattament minn qabel: (a) 135 ℃, (b) 145 ℃

Figura 4: (a) Spectrum XRD, (b) Ritratti tal-mikroskopju ottiku, (c) Stabbiltà termali u mikrostruttura ta 'kontinwuOssidu Lutetiumfibri wara trattament b'temperatura għolja. Temperatura tat-trattament tas-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 tat-temperatura ta 'kontinwuOssidu Lutetiumfibri. Is-saħħa tat-tensjoni tal-filament uniku 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 t-trattament tas-sħana f'1300 ℃, ma kien hemm l-ebda tnaqqis sinifikanti fil-proprjetajiet mekkaniċi tal-fibri, li jipprova bis-sħiħ li r-reżistenza tat-temperatura tal-kontinwuOssidu LutetiumIl-fibri mħejjija f'dan ix-xogħol mhux inqas minn 1300 ℃.

Figura 5 Propjetajiet mekkaniċi ta 'kontinwiOssidu Lutetiumfibri. (a) Kurva ta 'tensjoni-stress, (b) saħħa tat-tensjoni, (c) modulu 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 ta 'Ossidu LutetiumF'materjali strutturali ta 'temperatura għolja, lejżers b'enerġija għolja, u oqsma oħra, iżda jipprovdi wkoll ideat ġodda għall-preparazzjoni ta' fibri kontinwi ta 'ossidu ta' prestazzjoni għolja

 


Ħin ta 'wara: Nov-09-2023