အရေးကြီးသောရှားပါးဒြပ်ပေါင်းများ- yttrium အောက်ဆိုဒ်အမှုန့်ကိုဘာတွေအသုံးပြုကြသလဲ။

အရေးကြီးသောရှားပါးဒြပ်ပေါင်းများ- yttrium အောက်ဆိုဒ်အမှုန့်ကိုဘာတွေအသုံးပြုကြသလဲ။

ရှားပါးမြေသည် အလွန်အရေးကြီးသော မဟာဗျူဟာမြောက် အရင်းအမြစ်ဖြစ်ပြီး ၎င်းသည် စက်မှုကုန်ထုတ်မှုတွင် အစားထိုး၍မရသော အခန်းကဏ္ဍတစ်ခုဖြစ်သည်။ မော်တော်ကားမှန်၊ နျူကလီးယားသံလိုက်ပဲ့တင်ရိုက်ခတ်မှု၊ optical fiber၊ အရည်ပုံဆောင်ခဲ display စသည်တို့သည် ရှားပါးမြေကြီးကို ပေါင်းထည့်ခြင်းမှ ခွဲထွက်၍မရပါ။ ၎င်းတို့အနက် yttrium (Y) သည် ရှားပါးသတ္တုဒြပ်စင်များထဲမှ တစ်ခုဖြစ်ပြီး မီးခိုးရောင်သတ္တုတစ်မျိုးဖြစ်သည်။ သို့သော်၊ ကမ္ဘာ့မြေမျက်နှာပြင်တွင် ၎င်း၏ပါဝင်မှုမြင့်မားသောကြောင့်၊ စျေးနှုန်းသည်အတော်သက်သာပြီး ၎င်းကို တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုပါသည်။လက်ရှိလူမှုရေးဆိုင်ရာထုတ်လုပ်မှုတွင်၊ ၎င်းကို yttrium သတ္တုစပ်နှင့် yttrium အောက်ဆိုဒ်အခြေအနေတွင် အဓိကအားဖြင့်အသုံးပြုသည်။

Yttrium သတ္တု
၎င်းတို့အနက် yttrium oxide (Y2O3) သည် အရေးအကြီးဆုံး yttrium ဒြပ်ပေါင်းဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် ရေနှင့် အယ်လကာလီတွင် မပျော်ဝင်နိုင်၊ အက်စစ်တွင် ပျော်ဝင်နိုင်ပြီး အဖြူရောင်ပုံဆောင်ခဲအမှုန့်အသွင်အပြင် (ပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံသည် ကုဗစနစ်နှင့်သက်ဆိုင်သည်)။ ၎င်းသည် အလွန်ကောင်းမွန်သော ဓာတုတည်ငြိမ်မှုရှိပြီး လေဟာနယ်အောက်တွင် ရှိနေသည်။ မတည်ငြိမ်မှု၊ မြင့်မားသော အပူဒဏ်ခံနိုင်ရည်၊ ချေးခံနိုင်ရည်၊ မြင့်မားသော dielectric၊ ပွင့်လင်းမြင်သာမှု (အနီအောက်ရောင်ခြည်) နှင့် အခြားသော အားသာချက်များ၊ ထို့ကြောင့် ၎င်းကို နယ်ပယ်များစွာတွင် အသုံးချထားသည်။ အတိအကျဘာတွေလဲ ကြည့်လိုက်ရအောင်။

yttrium oxide ၏ပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံ

01 yttrium stabilized zirconia အမှုန့်ကိုပေါင်းစပ်ခြင်း။ အောက်ဖော်ပြပါအဆင့်ပြောင်းလဲမှုများသည် အပူချိန်မြင့်မားသောအခန်းမှ အခန်းအပူချိန်သို့ ZrO2 ၏အအေးခံချိန်တွင် ဖြစ်ပေါ်လိမ့်မည်- ကုဗအဆင့် (ဂ) → tetragonal အဆင့် (t) → monoclinic အဆင့် (m)၊ t သည် 1150°C → m အဆင့်ပြောင်းလဲမှု၊ 5% ခန့် ထုထည်ချဲ့ထွင်မှုဖြင့် လိုက်ပါသွားပါသည်။ သို့ရာတွင်၊ ZrO2 ၏ t→m အဆင့်အကူးအပြောင်းအမှတ်သည် အခန်းအပူချိန်တွင် တည်ငြိမ်နေပါက၊ t→m အဆင့်အကူးအပြောင်းကို loading လုပ်နေစဉ်အတွင်း ဖိစီးမှုဖြင့် လှုံ့ဆော်ပေးပါသည်။ အဆင့်ပြောင်းလဲမှုမှ ထုတ်ပေးသော ထုထည်သက်ရောက်မှုကြောင့်၊ ကျိုးသွားသောစွမ်းအင်အများအပြားကို စုပ်ယူပါသည်။ ၊ ထို့ကြောင့် ပစ္စည်းသည် ပုံမှန်မဟုတ်သော မြင့်မားသောအရိုးကျိုးစွမ်းအင်ကို ပြသနိုင်စေရန်၊ ထို့ကြောင့် ပစ္စည်းသည် ပုံမှန်မဟုတ်သော မြင့်မားသောအရိုးကျိုးခြင်းအား ခိုင်ခံ့စွာပြသနိုင်စေရန်၊ အဆင့်ကို ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။ အသွင်ပြောင်းရန် ခက်ခဲမှု၊ မြင့်မားသော တင်းမာမှုနှင့် မြင့်မားသော ဝတ်ဆင်မှုတို့ကို ခံနိုင်ရည်ရှိသည်။ လိင်။

zirconia ceramics များ၏ အဆင့်ပြောင်းလဲမှု ပြင်းထန်လာစေရန်၊ အချို့သော stabilizer ကို ပေါင်းထည့်ရမည် ဖြစ်ပြီး အချို့သော ပစ်ခတ်မှု အခြေအနေများတွင်၊ အပူချိန် မြင့်မားသော တည်ငြိမ်သော အဆင့်-tetragonal meta-stabilization သည် အခန်းအပူချိန်သို့ ရောက်ရှိကာ အခန်းအပူချိန်တွင် အဆင့်-အသွင်ပြောင်းနိုင်သော tetragonal အဆင့်ကို ရရှိပါသည်။ . ၎င်းသည် zirconia ပေါ်ရှိ stabilizers များ၏ stabilizing effect ဖြစ်သည်။ Y2O3 သည် ယခုအချိန်အထိ သုတေသနအရှိဆုံး ဇာကွန်နီယမ်အောက်ဆိုဒ် stabilizer ဖြစ်သည်။ သန့်စင်ထားသော Y-TZP ပစ္စည်းသည် အခန်းအပူချိန်တွင် ကောင်းမွန်သော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများ ရှိပြီး မြင့်မားသော ခိုင်ခံ့မှု၊ ကျိုးကြေလွယ်မှု၊ ၎င်း၏ စုပေါင်းရှိ ပစ္စည်း၏ စပါးအရွယ်အစားသည် သေးငယ်ပြီး တူညီသောကြောင့် ၎င်းတွင် ပါရှိသည် အာရုံစိုက်မှုကို ပိုမိုဆွဲဆောင်ခဲ့သည်။ 02 Sintering aids အထူးကြွေထည်များစွာကို sintering သည် sintering aids ၏ပါဝင်မှုလိုအပ်သည်။ sintering aids ၏ အခန်းကဏ္ဍကို ယေဘူယျအားဖြင့် အောက်ပါ အပိုင်းများ ခွဲခြားနိုင်သည်- sinter ဖြင့် အစိုင်အခဲ အဖြေတစ်ခု ဖွဲ့ စည်းပုံ၊ ပုံဆောင်ခဲ ပုံစံ အသွင်ပြောင်းခြင်းကို တားဆီး ပေးသည်။ ကြည်လင်သောစပါးကြီးထွားမှုကို ဟန့်တား; အရည်အဆင့်ကိုထုတ်လုပ်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ အလူမီနာကို ရောနှောခြင်းတွင်၊ မဂ္ဂနီဆီယမ်အောက်ဆိုဒ် MgO ကို sintering လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း microstructure stabilizer အဖြစ် ထည့်သွင်းလေ့ရှိသည်။ ၎င်းသည် အစေ့အဆန်များကို သန့်စင်ပေးနိုင်သည်၊ စပါးနယ်နိမိတ်အတွင်း စွမ်းအင်ကွာခြားမှုကို များစွာလျှော့ချနိုင်သည်၊ စပါးကြီးထွားမှု anisotropy ကို အားနည်းစေပြီး အဆက်မပြတ်စပါးကြီးထွားမှုကို ဟန့်တားနိုင်သည်။ MgO သည် မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် မငြိမ်မသက်ဖြစ်နေသောကြောင့် ရလဒ်ကောင်းများရရှိရန်အတွက် Yttrium oxide ကို MgO နှင့် မကြာခဏ ရောစပ်ထားသည်။ Y2O3 သည် အစေ့အဆန်များကို သန့်စင်စေပြီး sintering densification ကို မြှင့်တင်နိုင်သည်။ 03YAG အမှုန့် ဓာတု yttrium အလူမီနီယမ် garnet (Y3Al5O12) သည် လူလုပ်ဒြပ်ပေါင်းဖြစ်ပြီး သဘာဝသတ္တုဓာတ်မရှိ၊ အရောင်မဲ့၊ Mohs မာကျောမှု 8.5 အထိ၊ အရည်ပျော်မှတ် 1950 ℃၊ sulfuric acid၊ hydrochloric acid၊ nitric acid၊ hydrofluoric acid စသည်တို့တွင် မပျော်ဝင်နိုင်ပါ။ မြင့်မားသောအပူချိန်အစိုင်အခဲအဆင့်နည်းလမ်းသည် YAG အမှုန့်ကိုပြင်ဆင်ခြင်းအတွက်ရိုးရာနည်းလမ်းဖြစ်သည်။ တွင်ရရှိသောအချိုးအစားအရဖြစ်သည်။ yttrium အောက်ဆိုဒ်နှင့် အလူမီနီယံအောက်ဆိုဒ်၏ ဒွိအဆင့်ပုံကြမ်း၊ အမှုန့်နှစ်ခုကို အပူချိန်မြင့်မြင့်တွင် ရောစပ်ပြီး YAG အမှုန့်ကို အောက်ဆိုဒ်များကြားရှိ အစိုင်အခဲအဆင့် တုံ့ပြန်မှုမှတစ်ဆင့် ဖွဲ့စည်းသည်။ မြင့်မားသောအပူချိန်အခြေအနေအောက်တွင်၊ အလူမီနာနှင့် yttrium အောက်ဆိုဒ်တုံ့ပြန်မှုတွင်၊ mesophases YAM နှင့် YAP ကို ​​ဦးစွာဖွဲ့စည်းမည်ဖြစ်ပြီး၊ နောက်ဆုံးတွင် YAG ကိုဖွဲ့စည်းမည်ဖြစ်သည်။

YAG အမှုန့်ပြင်ဆင်ခြင်းအတွက် အပူချိန်မြင့်မားသော အစိုင်အခဲအဆင့်နည်းလမ်းတွင် အသုံးပြုမှုများစွာရှိသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ၎င်း၏ Al-O ဘွန်းအရွယ်အစားသည် သေးငယ်ပြီး နှောင်ကြိုးစွမ်းအင် မြင့်မားသည်။ အီလက်ထရွန်များ၏ သက်ရောက်မှုအောက်တွင်၊ optical စွမ်းဆောင်ရည်သည် တည်ငြိမ်နေပြီး ရှားပါးမြေကြီးဒြပ်စင်များ၏ နိဒါန်းတွင် phosphor ၏ဖြာထွက်မှုစွမ်းဆောင်ရည်ကို သိသာထင်ရှားစွာ မြှင့်တင်ပေးနိုင်ပြီး YAG သည် Ce3+ နှင့် Eu3+ ကဲ့သို့သော trivalent rare earth ion များကို သောက်သုံးခြင်းဖြင့် phosphor ဖြစ်လာနိုင်သည်။ ထို့အပြင်၊ YAG crystal သည် ကောင်းမွန်သော ပွင့်လင်းမြင်သာမှု၊ အလွန်တည်ငြိမ်သော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဓာတုဂုဏ်သတ္တိများ၊ မြင့်မားသော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ခွန်အားနှင့် ကောင်းသော အပူဒဏ်ကို ခံနိုင်ရည်ရှိသည်။ ၎င်းသည် အသုံးချမှုများစွာနှင့် စံပြစွမ်းဆောင်ရည်ပါရှိသော လေဆာသလင်းကျောက်ပစ္စည်းဖြစ်သည်။

YAG crystal 04 ဖောက်ထွင်းမြင်ရသော ကြွေထည် yttrium oxide သည် ဖောက်ထွင်းမြင်ရသော ကြွေထည်နယ်ပယ်တွင် သုတေသနကို အမြဲအာရုံစိုက်နေပါသည်။ ၎င်းသည် ကုဗပုံဆောင်ခဲစနစ်တွင်ရှိပြီး ဝင်ရိုးတစ်ခုစီ၏ isotropic optical ဂုဏ်သတ္တိများရှိသည်။ ဖောက်ထွင်းမြင်ရသော အလူမီနာ၏ anisotropy နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ရုပ်ပုံသည် ပုံပျက်ပန်းပျက် နည်းပါးသောကြောင့် တဖြည်းဖြည်းနှင့် ၎င်းကို အဆင့်မြင့် မှန်ဘီလူးများ သို့မဟုတ် စစ်ဘက်ဆိုင်ရာ ပြတင်းပေါက်များမှ တန်ဖိုးထားပြီး တီထွင်လာခဲ့သည်။ ၎င်း၏ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဓာတုဂုဏ်သတ္တိများ ၏ အဓိကလက္ခဏာများမှာ- ① အရည်ပျော်မှတ်မြင့်မားခြင်း၊ ဓာတုဗေဒနှင့် ဓါတ်ပုံဓာတုတည်ငြိမ်မှု ကောင်းမွန်ပြီး optical ပွင့်လင်းမြင်သာမှုအကွာအဝေးသည် ကျယ်ပြန့်သည် (0.23 ~ 8.0μm); ② 1050nm တွင်၊ ၎င်း၏အလင်းယိုင်မှုအညွှန်းကိန်းသည် 1.89 အထိ မြင့်မားသောကြောင့် ၎င်းအား သီအိုရီပိုင်းထုတ်လွှင့်မှု 80% ထက်မနည်းရှိစေသည်။ ③Y2O3 အများစုတွင် လိုက်လျောညီထွေရှိရန် လုံလောက်မှု ပမာဏပိုကြီးသော conduction band မှ trivalent rare earth ions များ၏ ထုတ်လွှတ်မှုအဆင့်၏ valence band သို့ band ကွာဟမှုကို rare earth ions ၏ doping ဖြင့် ထိထိရောက်ရောက် အံဝင်ခွင်ကျဖြစ်စေနိုင်သည်။ ; ④ phonon စွမ်းအင် နည်းပါးပြီး ၎င်း၏ အမြင့်ဆုံး phonon ဖြတ်တောက်မှု အကြိမ်ရေမှာ 550cm-1 ခန့်ဖြစ်သည်။ phonon စွမ်းအင်နိမ့်သည် ဓါတ်ရောင်ခြည်မဟုတ်သော အသွင်ကူးပြောင်းမှု ဖြစ်နိုင်ခြေကို ဖိနှိပ်နိုင်သည်၊ ဓာတ်ရောင်ခြည် ကူးပြောင်းမှု ဖြစ်နိုင်ခြေကို တိုးစေပြီး ဖြာထွက်မှု ကွမ်တမ် စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ပေးနိုင်သည်။ ⑤ မြင့်မားသောအပူစီးကူးမှု၊ 13.6W/(m·K ခန့်)၊ မြင့်မားသောအပူစီးကူးမှုသည် အလွန်အမင်း

ခိုင်မာသော လေဆာအလတ်စားပစ္စည်းအဖြစ် ၎င်းအတွက် အရေးကြီးပါသည်။

ဂျပန်နိုင်ငံ Kamishima Chemical ကုမ္ပဏီမှ ထုတ်လုပ်သည့် Yttrium oxide ဖောက်ထွင်းမြင်ရသော ကြွေထည်များ

Y2O3 ၏ အရည်ပျော်မှတ်သည် 2690 ℃ နှင့် အခန်းအပူချိန်တွင် sintering temperature သည် 1700 ~ 1800 ℃ ခန့်ဖြစ်သည်။ အလင်းပို့လွှတ်သော ကြွေထည်များ ပြုလုပ်ရန်၊ ပူပြင်းသော နှိပ်ခြင်း နှင့် ကြိတ်ခြင်းတို့ကို အသုံးပြုခြင်းသည် အကောင်းဆုံးဖြစ်သည်။ ၎င်း၏ လွန်ကဲသော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဓာတုဂုဏ်သတ္တိများကြောင့် Y2O3 ဖောက်ထွင်းမြင်ရသော ကြွေထည်များကို ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် အသုံးပြုကြပြီး- ဒုံးခွင်းဒုံးအနီအောက်ရောင်ခြည်ပြတင်းပေါက်များနှင့် အမိုးခုံးများ၊ မြင်နိုင်သော အနီအောက်ရောင်ခြည်မှန်ဘီလူးများ၊ ဖိအားမြင့်ဓာတ်ငွေ့ထုတ်လွှတ်သည့် မီးအိမ်များ၊ ကြွေနံ့သာဆီများ၊ ကြွေထည်လေဆာများနှင့် အခြားနယ်ပယ်များအပါအဝင်၊