Lutetiumoksider et lovende ildfast materiale på grunn av sin høye temperaturmotstand, korrosjonsbestandighet og lav fononenergi. I tillegg, på grunn av dens homogene natur, ingen faseovergang under smeltepunktet og høy strukturell toleranse, spiller den en viktig rolle i katalytiske materialer, magnetiske materialer, optisk glass, laser, elektronikk, luminescens, superledelse og høyenergi strålingsdeteksjon. Sammenlignet med tradisjonelle materialformer,LutetiumoksidFibermaterialer viser fordeler som ultra-sterkt fleksibilitet, høyere laserskadeterskel og bredere transmisjonsbåndbredde. De har brede applikasjonsutsikter innen feltene med høye energi-lasere og strukturelle materialer med høy temperatur. Imidlertid er diameteren på langLutetiumoksidFibre oppnådd ved tradisjonelle metoder er ofte større (> 75 μ m) fleksibiliteten er relativt dårlig, og det har ikke vært rapporter om høy ytelseLutetiumoksidkontinuerlige fibre. Av denne grunn brukte professor Zhu Luyi og andre fra Shandong UniversityLutetiumInneholder organiske polymerer (PALU) som forløpere, kombinert med tørr spinning og påfølgende varmebehandlingsprosesser, for å bryte gjennom flaskehalsen for å tilberede høy styrke og fine diameter fleksibel lutetiumoksyd kontinuerlige fibre, og oppnå kontrollerbar preparat av høy ytelseLutetiumoksidkontinuerlige fibre.
Figur 1 tørr spinningsprosess av kontinuerligLutetiumoksidfibre
Dette arbeidet fokuserer på strukturell skade på forløperfibre under den keramiske prosessen. Med utgangspunkt i reguleringen av form for nedbrytning av forløper foreslås en innovativ metode for trykkassistert vanndampforbehandling. Ved å justere forbehandlingstemperaturen for å fjerne organiske ligander i form av molekyler, unngås skaden på fiberstrukturen under den keramiske prosessen sterkt, og dermed sikre kontinuiteten iLutetiumoksidfibre. Viser utmerkede mekaniske egenskaper. Forskning har funnet at ved lavere temperaturer før behandling er det mer sannsynlig at forløpere gjennomgår hydrolysereaksjoner, noe som forårsaker overflatesnynker på fibrene, noe som fører til flere sprekker på overflaten av keramiske fibre og direkte pulverisering på makronivå; En høyere forbehandlingstemperatur vil føre til at forløperen krystalliserer seg direkte inn iLutetiumoksid, forårsake ujevn fiberstruktur, noe som resulterer i større fiberbritthet og kortere lengde; Etter forbehandling ved 145 ℃ er fiberstrukturen tett og overflaten er relativt jevn. Etter varmebehandling med høy temperatur, en makroskopisk nesten gjennomsiktig kontinuerligLutetiumoksidFiber med en diameter på omtrent 40 ble oppnådd μ M.
Figur 2 Optiske bilder og SEM -bilder av forbehandlede forløperfibre. Forbehandlingstemperatur: (a, d, g) 135 ℃, (b, e, h) 145 ℃, (c, f, i) 155 ℃
Figur 3 Optisk bilde av kontinuerligLutetiumoksidFibre etter keramisk behandling. Forbehandlingstemperatur: (a) 135 ℃, (b) 145 ℃
Figur 4: (a) XRD -spekter, (b) Optiske mikroskopbilder, (c) Termisk stabilitet og mikrostruktur av kontinuerligLutetiumoksidFibre etter behandling med høy temperatur. Varmebehandlingstemperatur: (d, g) 1100 ℃, (e, h) 1200 ℃, (f, i) 1300 ℃
I tillegg rapporterer dette arbeidet for første gang strekkfastheten, elastisk modul, fleksibilitet og temperaturmotstand for kontinuerligLutetiumoksidfibre. Strekkstyrken for enkelt filament er 345,33-373,23 MPa, den elastiske modulen er 27,71-31,55 GPa, og den ultimate krumningsradius er 3,5-4,5 mm. Selv etter varmebehandling ved 1300 ℃ var det ingen signifikant reduksjon i de mekaniske egenskapene til fibrene, som fullt ut beviser at temperaturmotstanden til kontinuerligLutetiumoksidFibre fremstilt i dette arbeidet er ikke mindre enn 1300 ℃.
Figur 5 Mekaniske egenskaper for kontinuerligLutetiumoksidfibre. (a) Stress-belastningskurve, (b) strekkfasthet, (c) elastisk modul, (df) ultimate krumningsradius. Varmebehandlingstemperatur: (d) 1100 ℃, (e) 1200 ℃, (f) 1300 ℃
Dette arbeidet fremmer ikke bare anvendelsen og utviklingen avLutetiumoksidI høye temperaturer strukturelle materialer, høyenergi-lasere og andre felt, men gir også nye ideer for fremstilling av kontinuerlige fibre med høy ytelse
Post Time: Nov-09-2023