Oxid de lutețiueste un material refractar promițător datorită rezistenței sale la temperaturi ridicate, rezistenței la coroziune și energiei fononilor scăzute. În plus, datorită naturii sale omogene, fără tranziție de fază sub punctul de topire și toleranță structurală ridicată, joacă un rol important în materiale catalitice, materiale magnetice, sticlă optică, laser, electronică, luminiscență, supraconductivitate și radiații de înaltă energie. detectare. În comparație cu formele materiale tradiționale,oxid de lutetiuMaterialele din fibre prezintă avantaje precum flexibilitate ultra-puternică, prag mai mare de deteriorare a laserului și lățime de bandă de transmisie mai mare. Au perspective largi de aplicare în domeniile laserelor de înaltă energie și materialelor structurale de înaltă temperatură. Cu toate acestea, diametrul de lungoxid de lutetiufibrele obținute prin metode tradiționale sunt adesea mai mari (>75 μ m) Flexibilitatea este relativ slabă și nu au existat rapoarte de înaltă performanțăoxid de lutetiufibre continue. Din acest motiv, profesorul Zhu Luyi și alții de la Universitatea Shandong au folositlutețiucare conțin polimeri organici (PALu) ca precursori, combinați cu filarea uscată și procesele ulterioare de tratare termică, pentru a sparge gâtul de strângere a preparării fibrelor continue de oxid de lutețiu flexibil de înaltă rezistență și diametru fin și pentru a obține o pregătire controlabilă a de înaltă performanțăoxid de lutetiufibre continue.
Figura 1 Procesul de filare uscată de continuuoxid de lutetiufibre
Această lucrare se concentrează pe deteriorarea structurală a fibrelor precursoare în timpul procesului ceramic. Pornind de la reglarea formei de descompunere a precursorilor, se propune o metodă inovatoare de pretratare a vaporilor de apă asistată de presiune. Prin ajustarea temperaturii de pretratare pentru a elimina liganzii organici sub formă de molecule, deteriorarea structurii fibrei în timpul procesului ceramic este mult evitată, asigurând astfel continuitateaoxid de lutetiufibre. Prezintă proprietăți mecanice excelente. Cercetările au descoperit că la temperaturi mai scăzute de pretratare, precursorii sunt mai susceptibili de a suferi reacții de hidroliză, provocând riduri de suprafață pe fibre, ducând la mai multe fisuri pe suprafața fibrelor ceramice și pulverizare directă la nivel macro; O temperatură mai mare de pretratare va face ca precursorul să se cristalizeze direct înoxid de lutetiu, provocând o structură neuniformă a fibrei, rezultând o fragilitate mai mare a fibrei și o lungime mai scurtă; După pretratare la 145 ℃, structura fibrei este densă, iar suprafața este relativ netedă. După un tratament termic la temperatură ridicată, un continuu macroscopic aproape transparentoxid de lutetiufibra cu un diametru de aproximativ 40 a fost obținută cu succes μ M.
Figura 2 Fotografii optice și imagini SEM ale fibrelor preprocesate precursoare. Temperatura de pretratare: (a, d, g) 135 ℃, (b, e, h) 145 ℃, (c, f, i) 155 ℃
Figura 3 Fotografie optică a continuuluioxid de lutetiufibre după tratarea ceramicii. Temperatura de pretratare: (a) 135 ℃, (b) 145 ℃
Figura 4: (a) spectrul XRD, (b) fotografii cu microscopul optic, (c) stabilitatea termică și microstructura continuăoxid de lutetiufibre după tratament la temperatură înaltă. Temperatura tratamentului termic: (d, g) 1100 ℃, (e, h) 1200 ℃, (f, i) 1300 ℃
În plus, această lucrare raportează pentru prima dată rezistența la tracțiune, modulul elastic, flexibilitatea și rezistența la temperatură a continuui.oxid de lutetiufibre. Rezistența la tracțiune a unui singur filament este de 345,33-373,23 MPa, modulul de elasticitate este de 27,71-31,55 GPa, iar raza de curbură finală este de 3,5-4,5 mm. Chiar și după tratamentul termic la 1300 ℃, nu a existat o scădere semnificativă a proprietăților mecanice ale fibrelor, ceea ce demonstrează pe deplin că rezistența la temperatură a fibrelor continue.oxid de lutetiufibrele preparate în această lucrare nu este mai mică de 1300 ℃.
Figura 5 Proprietățile mecanice ale continuuluioxid de lutetiufibre. (a) Curba efort-deformare, (b) rezistența la tracțiune, (c) modulul elastic, (df) raza de curbură finală. Temperatura tratamentului termic: (d) 1100 ℃, (e) 1200 ℃, (f) 1300 ℃
Această lucrare nu numai că promovează aplicarea și dezvoltareaoxid de lutetiuîn materiale structurale la temperatură înaltă, lasere de înaltă energie și alte domenii, dar oferă, de asemenea, idei noi pentru prepararea fibrelor continue de oxid de înaltă performanță
Ora postării: 09-nov-2023