ड्राई स्पिनिङमा आधारित लचिलो उच्च शक्ति लुटेटियम अक्साइड निरन्तर फाइबरको तयारी

लुटेटियम अक्साइडयसको उच्च तापमान प्रतिरोध, जंग प्रतिरोध, र कम फोनोन ऊर्जाको कारणले यो एक आशाजनक दुर्दम्य सामग्री हो। थप रूपमा, यसको एकरूप प्रकृतिको कारण, पिघलने बिन्दु भन्दा तल कुनै चरण संक्रमण, र उच्च संरचनात्मक सहिष्णुता, यसले उत्प्रेरक सामग्री, चुम्बकीय सामग्री, अप्टिकल गिलास, लेजर, इलेक्ट्रोनिक्स, ल्युमिनेसेन्स, सुपरकन्डक्टिविटी, र उच्च-ऊर्जा विकिरणमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। पत्ता लगाउने। परम्परागत सामाग्री रूपहरु संग तुलना,लुटेटियम अक्साइडफाइबर सामग्रीहरूले फाइदाहरू प्रदर्शन गर्दछ जस्तै अल्ट्रा-बलियो लचिलोपन, उच्च लेजर क्षति थ्रेसहोल्ड, र फराकिलो प्रसारण ब्यान्डविथ। तिनीहरूसँग उच्च-ऊर्जा लेजरहरू र उच्च-तापमान संरचनात्मक सामग्रीको क्षेत्रमा व्यापक आवेदन सम्भावनाहरू छन्। यद्यपि, लामो व्यासलुटेटियम अक्साइडपरम्परागत विधिहरूद्वारा प्राप्त फाइबरहरू प्रायः ठूला हुन्छन् (>75 μm) लचिलोपन अपेक्षाकृत कमजोर छ, र उच्च प्रदर्शनको कुनै रिपोर्टहरू छैनन्।लुटेटियम अक्साइडनिरन्तर फाइबर। यस कारणका लागि, प्रोफेसर झु लुई र शान्डोङ विश्वविद्यालयका अरूले प्रयोग गरेलुटेटियमअग्रगानिक पोलिमरहरू (PALu) को अग्रसरको रूपमा समावेश, सुख्खा कताई र त्यसपछिको तातो उपचार प्रक्रियाहरूसँग मिलाएर, उच्च-शक्ति र फाइन-व्यास लचिलो लुटेटियम अक्साइड निरन्तर फाइबरहरू तयार गर्ने बाधा तोड्न, र उच्च-सम्पादनको नियन्त्रण योग्य तयारी हासिल गर्न।लुटेटियम अक्साइडनिरन्तर फाइबर।

चित्र 1 निरन्तर सुक्खा स्पिनिङ प्रक्रियालुटेटियम अक्साइडफाइबर

यो काम सिरेमिक प्रक्रिया को समयमा पूर्ववर्ती फाइबर को संरचनात्मक क्षति मा केन्द्रित छ। पूर्ववर्ती विघटन फारमको नियमनबाट सुरु गर्दै, दबाव सहायतायुक्त जल वाष्प पूर्व उपचारको एक अभिनव विधि प्रस्ताव गरिएको छ। अणुहरूको रूपमा जैविक लिगान्डहरू हटाउन पूर्व-उपचार तापमान समायोजन गरेर, सिरेमिक प्रक्रियाको क्रममा फाइबर संरचनामा हुने क्षतिलाई धेरै बेवास्ता गरिन्छ, जसले गर्दा यसको निरन्तरता सुनिश्चित हुन्छ।लुटेटियम अक्साइडफाइबर। उत्कृष्ट मेकानिकल गुणहरू प्रदर्शन गर्दै। अनुसन्धानले पत्ता लगाएको छ कि कम पूर्व-उपचार तापमानमा, पूर्ववर्तीहरूले हाइड्रोलाइसिस प्रतिक्रियाहरू पार गर्ने सम्भावना बढी हुन्छ, जसले फाइबरहरूमा सतहमा झुर्रियाँहरू निम्त्याउँछ, जसले सिरेमिक फाइबरको सतहमा थप दरारहरू निम्त्याउँछ र म्याक्रो स्तरमा प्रत्यक्ष पल्भराइजेसन हुन्छ; उच्च पूर्व-उपचार तापक्रमले अग्रगामी सिधै भित्र क्रिस्टलाइज हुन सक्छलुटेटियम अक्साइड, असमान फाइबर संरचनाको कारणले गर्दा, अधिक फाइबर भंगुरता र छोटो लम्बाइको कारण; 145 ℃ मा पूर्व-उपचार पछि, फाइबर संरचना बाक्लो छ र सतह अपेक्षाकृत चिकनी छ। उच्च-तापमान गर्मी उपचार पछि, एक म्याक्रोस्कोपिक लगभग पारदर्शी निरन्तरलुटेटियम अक्साइडलगभग 40 को व्यास संग फाइबर सफलतापूर्वक μM प्राप्त भयो।

चित्र 2 अप्टिकल फोटोहरू र पूर्व प्रसोधित पूर्ववर्ती फाइबरहरूको SEM छविहरू। पूर्व उपचार तापमान: (a, d, g) 135 ℃, (b, e, h) 145 ℃, (c, f, i) 155 ℃

चित्र 3 निरन्तरको अप्टिकल फोटोलुटेटियम अक्साइडसिरेमिक उपचार पछि फाइबर। पूर्व उपचार तापमान: (a) 135 ℃, (b) 145 ℃

चित्र 4: (a) XRD स्पेक्ट्रम, (b) अप्टिकल माइक्रोस्कोप फोटोहरू, (c) थर्मल स्थिरता र निरन्तरको सूक्ष्म संरचनालुटेटियम अक्साइडउच्च-तापमान उपचार पछि फाइबर। गर्मी उपचार तापमान: (d, g) 1100 ℃, (e, h) 1200 ℃, (f, i) 1300 ℃

थप रूपमा, यो कामले पहिलो पटक तन्य शक्ति, लोचदार मोड्युलस, लचिलोपन, र लगातार तापमान प्रतिरोधको रिपोर्ट गर्दछ।लुटेटियम अक्साइडफाइबर। एकल फिलामेन्ट तन्य शक्ति 345.33-373.23 MPa हो, लोचदार मोड्युलस 27.71-31.55 GPa हो, र अन्तिम वक्रता त्रिज्या 3.5-4.5 मिमी हो। 1300 ℃ मा तातो उपचार पछि पनि, फाइबर को मेकानिकल गुण मा कुनै उल्लेखनीय कमी भएको छैन, जसले पूर्ण रूपमा प्रमाणित गर्दछ कि लगातार तापमान प्रतिरोध।लुटेटियम अक्साइडयस काममा तयार फाइबर 1300 ℃ भन्दा कम छैन।

चित्र 5 निरन्तरको मेकानिकल गुणलुटेटियम अक्साइडफाइबर। (a) तनाव-तनाव वक्र, (b) तन्य शक्ति, (c) लोचदार मोड्युलस, (df) परम वक्रता त्रिज्या। गर्मी उपचार तापमान: (d) 1100 ℃, (e) 1200 ℃, (f) 1300 ℃

यो कामले मात्र होइन अनुप्रयोगको विकास र विकासलाई बढावा दिन्छलुटेटियम अक्साइडउच्च-तापमान संरचनात्मक सामग्री, उच्च-ऊर्जा लेजरहरू, र अन्य क्षेत्रहरूमा, तर उच्च-प्रदर्शन अक्साइड निरन्तर फाइबरहरूको तयारीको लागि नयाँ विचारहरू पनि प्रदान गर्दछ।