Оксид лютетииявляется многообещающим рефрактерным материалом из -за его высокой температурной сопротивления, коррозионной стойкости и низкой энергии фонона. Кроме того, из-за его однородного характера, ни одного фазового перехода ниже температуры плавления и высокой структурной толерантности, он играет важную роль в каталитических материалах, магнитных материалах, оптическом стекле, лазере, электронике, люминесценции, сверхпроводимости и обнаружении высокоэнергетического излучения. По сравнению с традиционными материальными формами,оксид лютетииВолоконные материалы демонстрируют такие преимущества, как сверхпрочная гибкость, более высокий порог повреждения лазера и более широкая пропускная способность пропускания. Они имеют широкие перспективы применения в областях высокоэнергетических лазеров и высокотемпературных структурных материалов. Однако диаметр длинногооксид лютетииВолокна, полученные традиционными методами, часто больше (> 75 мкм), гибкость относительно плохая, и не было сообщений о высокой производительностиоксид лютетиинепрерывные волокна. По этой причине профессор Чжу Луи и другие из университета Шаньдун использовалилютецийСодержит органические полимеры (PALU) в качестве предшественников, в сочетании с сухим спиннинг и последующими процессами термической обработки, чтобы пробиться через узкое место приготовления непрерывных волокон с высоким и тонким диаметром, непрерывным оксидом лютеция и достижения контролируемого препарата высокой эксплуатацииоксид лютетиинепрерывные волокна.
Рисунок 1 Процесс сухого вращения непрерывногооксид лютетииволокна
Эта работа фокусируется на структурном повреждении волокон предшественника во время керамического процесса. Начиная с регуляции формы разложения предшественника, предлагается инновационный метод предварительной обработки водяного пара, способствующего давлению. Регулируя температуру предварительной обработки для удаления органических лигандов в форме молекул, ущерб структуре волокна во время керамического процесса значительно избегается, что обеспечивает непрерывность непрерывностиоксид лютетииволокна. Выставленные отличные механические свойства. Исследования показали, что при более низких температурах до лечения предшественники с большей вероятностью подвергаются реакциям гидролиза, вызывая поверхностные морщины на волокнах, что приводит к большему количеству трещин на поверхности керамических волокон и прямой пульверизации на макроуровне; Более высокая температура предварительной обработки приведет к тому, что предшественник кристаллизуется непосредственно воксид лютетии, вызывая неравномерную структуру волокна, что приводит к большей хрупкости волокна и более короткой длине; После предварительной обработки при 145 ℃ структура волокна плотная, а поверхность относительно гладкая. После высокотемпературной термообработки макроскопический почти прозрачный непрерывныйоксид лютетииКлетчатка с диаметром около 40 была успешно получена μ M.
Рисунок 2 Оптические фотографии и изображения SEM предварительно предшественников. Температура предварительной обработки: (A, D, G) 135 ℃, (B, E, H) 145 ℃, (C, F, I) 155 ℃
Рисунок 3 Оптическая фотография непрерывнойоксид лютетииволокна после керамического лечения. Температура предварительной обработки: (а) 135 ℃, (б) 145 ℃
Рисунок 4: (a) XRD -спектр, (b) Фотографии оптического микроскопа, (c) тепловая стабильность и микроструктура непрерывнойоксид лютетииВолокна после высокотемпературного лечения. Температура термической обработки: (D, G) 1100 ℃, (E, H) 1200 ℃, (F, I) 1300 ℃
Кроме того, эта работа впервые сообщает о прочности растяжения, модуле упругости, гибкости и температурной стойкостью непрерывнойоксид лютетииволокна. Прочность на растяжение в одной нити составляет 345,33-373,23 МПа, модуль упругости составляет 27,71-31,55 ГПа, а радиус конечной кривизны составляет 3,5-4,5 мм. Даже после термической обработки при 1300 ℃ не было значительного снижения механических свойств волокон, что полностью доказывает, что температурная стойкость непрерывнойоксид лютетииВолокна, подготовленные в этой работе, не менее 1300 ℃.
Рисунок 5 Механические свойства непрерывныхоксид лютетииволокна. (A) Кривая напряжения-деформации, (б) прочность на растяжение, (в) упругой модуль, (DF) Радиус конечной кривизны. Температура термической обработки: (d) 1100 ℃, (e) 1200 ℃, (f) 1300 ℃
Эта работа не только способствует применению и разработкеоксид лютетииВ высокотемпературных структурных материалах, высокоэнергетических лазерах и других областях, но также предоставляет новые идеи для подготовки высокоэффективных оксидных волокон непрерывными волокнами
Время сообщения: ноябрь-09-2023