Zofunikira zapadziko lapansi: Kodi ufa wa yttrium oxide ndi wotani?

Zofunikira zapadziko lapansi: Kodi ufa wa yttrium oxide ndi wotani?

Dziko lapansi losowa ndilofunika kwambiri, ndipo limagwira ntchito yosasinthika pakupanga mafakitale. Magalasi apagalimoto, mphamvu ya maginito ya nyukiliya, nsonga ya kuwala, magalasi amadzimadzi, ndi zina zotero. Pakati pawo, yttrium (Y) ndi imodzi mwazinthu zosowa zachitsulo padziko lapansi ndipo ndi mtundu wachitsulo chotuwa. Komabe, chifukwa cha kuchuluka kwake m'nthaka ya dziko lapansi, mtengo wake ndi wotsika mtengo ndipo umagwiritsidwa ntchito kwambiri.Muzopanga zamakono zamakono, zimagwiritsidwa ntchito makamaka mu chikhalidwe cha yttrium alloy ndi yttrium oxide.

Mtengo wa Yttrium Metal
Pakati pawo, yttrium oxide (Y2O3) ndi yofunika kwambiri ya yttrium. Sisungunuka m'madzi ndi alkali, sungunuka mu asidi, ndipo imakhala ndi maonekedwe a ufa woyera wa crystalline (kapangidwe ka kristalo ndi kachitidwe ka cubic). Ili ndi kukhazikika kwamankhwala kwabwino kwambiri ndipo ili pansi pa vacuum. Kusakhazikika pang'ono, kukana kutentha kwakukulu, kukana kwa dzimbiri, dielectric yayikulu, kuwonekera (infuraredi) ndi zabwino zina, kotero zagwiritsidwa ntchito m'magawo ambiri. Kodi zenizeni ndi ziti? Tiyeni tiwone.

Mapangidwe a kristalo a yttrium oxide

01 Kaphatikizidwe wa yttrium wokhazikika wa zirconia powder. Zosintha zotsatirazi zidzachitika pa kuzizira kwa ZrO2 yoyera kuchokera kutentha mpaka kutentha kwa chipinda: kiyubiki gawo (c) → gawo la tetragonal (t) → gawo la monoclinic (m), kumene t idzachitika pa 1150 ° C →m kusintha kwa gawo, kutsagana ndi kuchuluka kwa voliyumu pafupifupi 5%. Komabe, ngati t→ m gawo la kusintha kwa ZrO2 likukhazikika kutentha kwa chipinda, kusintha kwa gawo la t → m kumayambitsidwa ndi kupanikizika panthawi yotsegula. , kotero kuti zinthuzo zimawonetsa mphamvu yosweka kwambiri, kotero kuti zinthuzo zikuwonetsa kulimba kwapang'onopang'ono, zomwe zimapangitsa kusintha kwa gawo. kulimba, ndi kulimba kwakukulu ndi kukana kuvala kwakukulu. kugonana.

Kuti tikwaniritse kusintha kwa gawo toughening wa zirconia ceramics, stabilizer wina ayenera kuwonjezeredwa ndipo pansi pazifukwa zina zowombera, kutentha kwapamwamba kwa gawo-tetragonal meta-stabilization mpaka kutentha, kumapeza gawo la tetragonal lomwe lingathe kusinthidwa kutentha kwa firiji. . Ndiko kukhazikika kwa stabilizers pa zirconia. Y2O3 ndiyomwe idafufuzidwa kwambiri zirconium oxide stabilizer mpaka pano. The sintered Y-TZP zakuthupi zili ndi zida zabwino zamakina kutentha, mphamvu yayikulu, kulimba kwapang'onopang'ono, ndi kukula kwa mbewu zomwe zili mugulu lake ndi zazing'ono komanso yunifolomu. anakopa chidwi kwambiri. 02 Sintering aids Kuyika kwa zitsulo zadothi zapadera kumafuna kutengapo gawo pazothandizira zoyimbira. Ntchito ya sintering aids akhoza kugawidwa m'magulu otsatirawa: kupanga njira yolimba ndi sinter; kuletsa kukula kwa kristalo; kupanga madzi gawo. Mwachitsanzo, mu sintering ya aluminiyamu, magnesium oxide MgO nthawi zambiri anawonjezera monga microstructure stabilizer pa sintering ndondomeko. Ikhoza kuyeretsa njere, kuchepetsa kwambiri kusiyana kwa mphamvu ya malire a tirigu, kufooketsa anisotropy ya kukula kwa tirigu, ndikulepheretsa kukula kwa mbewu. Popeza MgO imakhala yosasunthika pakutentha kwambiri, kuti mupeze zotsatira zabwino, Yttrium oxide nthawi zambiri imasakanizidwa ndi MgO. Y2O3 imatha kuyeretsa njere za kristalo ndikulimbikitsa kachulukidwe ka sintering. 03YAG ufa kupanga yttrium zotayidwa garnet (Y3Al5O12) ndi munthu pawiri, palibe mchere zachilengedwe, colorless, Mohs kuuma angafikire 8.5, kusungunuka mfundo 1950 ℃, insoluble mu sulfuric acid, hydrochloric acid, asidi nitric, ndi hydrofluoric acid. Kutentha kwakukulu kolimba njira ndi njira yachikhalidwe yokonzekera YAG Poyerekeza ndi chiŵerengero chopezeka mu chithunzi cha binary gawo la yttrium oxide ndi aluminium oxide, zitsulo ziwirizi zimasakanizidwa ndikuwotchedwa pa kutentha kwakukulu, ndipo ufa wa YAG umapangidwa kudzera muzitsulo zolimba pakati pa oxides. Pansi pa kutentha kwakukulu, pakuchita kwa alumina ndi yttrium oxide, mesophases YAM ndi YAP idzapangidwa poyamba, ndipo pamapeto pake YAG idzapangidwa.

Njira yotentha kwambiri yopangira ufa wa YAG ili ndi ntchito zambiri. Mwachitsanzo, kukula kwake kwa mgwirizano wa Al-O ndi kakang'ono ndipo mphamvu ya mgwirizano ndi yayikulu. Pansi pa mphamvu ya ma elekitironi, mawonekedwe a kuwala amakhalabe okhazikika, ndipo kuyambitsidwa kwa zinthu zosowa zapadziko lapansi kumatha kusintha kwambiri magwiridwe antchito a luminescence ya phosphor. Kuphatikiza apo, kristalo ya YAG ili ndi kuwonekera bwino, kukhazikika kwathupi komanso mankhwala, mphamvu zamakina apamwamba, komanso kukana kwabwino kwamafuta. Ndi laser crystal chuma ndi osiyanasiyana ntchito ndi ntchito yabwino.

YAG crystal 04 yowonekera ceramic yttrium oxide nthawi zonse yakhala ikuyang'ana kwambiri pazambiri zama ceramic zowonekera. Ndi ya cubic crystal system ndipo ili ndi mawonekedwe a isotropic amtundu uliwonse. Poyerekeza ndi anisotropy ya alumina yowonekera, chithunzicho sichimasokoneza pang'ono, kotero Pang'onopang'ono, chakhala chamtengo wapatali ndikupangidwa ndi magalasi apamwamba kapena mazenera a asilikali. Makhalidwe akuluakulu a thupi ndi mankhwala ake ndi awa: ① Malo osungunuka kwambiri, Kukhazikika kwa mankhwala ndi photochemical ndi kwabwino, ndipo mawonekedwe owonekera ndi otakata (0.23 ~ 8.0μm); ②Pa 1050nm, index yake ya refractive ndi yokwera kwambiri mpaka 1.89, zomwe zimapangitsa kuti ikhale ndi ma transmittance of theory of more than 80%; ③Y2O3 ili ndi zokwanira kutengera ambiri The bandi kusiyana kuchokera lalikulu conduction bandi kwa valence bandi ya mpweya mulingo wa trivalent osowa ma ion lapansi akhoza kupangidwa bwino ndi doping wa osowa ma ion lapansi. ; ④Mphamvu ya phonon ndi yotsika, ndipo mafupipafupi odulira phonon ndi pafupifupi 550cm-1. Mphamvu yotsika ya phonon imatha kupondereza kuthekera kwa kusintha kopanda ma radiation, kuonjezera mwayi wa kusintha kwa ma radiation, ndikuwongolera Luminescence quantum Efficiency; ⑤Kutentha kwapamwamba kwambiri, pafupifupi 13.6W/(m·K), kukhathamiritsa kwamafuta kwambiri ndikokwanira

zofunika kwa izo monga olimba laser sing'anga zakuthupi.

Yttrium oxide transparent ceramics yopangidwa ndi Japan's Kamishima Chemical Company

Malo osungunuka a Y2O3 ndi pafupifupi 2690 ℃, ndipo kutentha kwa sintering kutentha ndi pafupifupi 1700 ~ 1800 ℃. Kuti mupange zitsulo zopatsirana kuwala, ndi bwino kugwiritsa ntchito kukanikiza kotentha ndi sintering. Chifukwa cha mawonekedwe ake abwino kwambiri akuthupi ndi mankhwala, zoumba zowoneka bwino za Y2O3 zimagwiritsidwa ntchito kwambiri ndipo zimatha kupangidwa, kuphatikiza: mawindo a infuraredi a missile ndi domes, magalasi owoneka ndi owoneka bwino, nyali zotulutsa mpweya wothamanga kwambiri, ma ceramic scintillators, ma laser ceramic ndi magawo ena.