Химическая формулаоксид скандия is Sc2O3, белое твердое вещество, растворимое в воде и горячей кислоте. Из-за сложности прямого извлеченияскандиевые продуктыиз скандийсодержащих минералов оксид скандия в настоящее время в основном извлекается из побочных продуктов переработки скандийсодержащих минералов, таких как остатки отходов, сточные воды, дым и красный шлам.
Скандийпредставляет собой химический элемент с символом Sc и атомным номером 21. Единственное вещество представляет собой мягкий серебристо-белый переходный металл, часто смешанный сгадолиний, эрбийи т. д., при очень незначительной добыче, а содержание в земной коре около 0,0005%. Скандий является важным стратегическим продуктом. Развитые страны, такие как Европа и США, ввели соответствующее поощрение и сортировку. Например, в списке 35 ключевых минералов, опубликованном США, скандий указан как промышленное сырье; «Руководство по демонстрации применения первой партии ключевых новых материалов (издание 2018 г.)», выпущенное Министерством промышленности и информационных технологий, включает в себя три новых материала, включающих скандий и продукты его переработки.
Оксид скандия
В настоящий момент,оксид скандияшироко используется в сплавах, топливных элементах, катодных материалах, скандиевых натриево-галогенных лампах, катализаторах, активаторах и керамике. Алюминий-скандиевые сплавы, изготовленные из скандия и алюминия, обладают преимуществами низкой плотности, высокой прочности, высокой твердости, хорошей пластичности, коррозионной стойкости и высокой термической стабильности. Они хорошо используются в конструктивных частях ракет, аэрокосмической, авиационной, автомобильной и кораблей. Скандий-натриевые галогенные лампы, изготовленные из оксида скандия, обладают преимуществами высокой яркости, хорошего цвета света, энергосбережения, длительного срока службы и сильной способности рассеивать туман. Они экономят на 80% больше электроэнергии, чем лампы накаливания, и на 50% больше электроэнергии, чем ртутные лампы. Срок службы составляет от 5000 до 25 000 часов, что особенно подходит для площадок на открытом воздухе. Согласно «Прогнозному отчету о перспективах развития рынка оксида скандия в Китае на 2021-2026 годы», опубликованному Центром отраслевых исследований Синьшицзе, оксид скандия стоит дорого, что ограничивает его крупномасштабное применение. Текущий размер мирового рынка составляет около 400 миллионов юаней.
ТОТЭ
Твердооксидные топливные элементы (ТОТЭ) состоят из подаваемого извне топлива и окислителя, катода, анода и электролита. Как эффективный и экологически чистый источник энергии, они известны как «зеленая батарея 21 века». Эффективность преобразования энергии обычных топливных элементов составляет 50-70%, тогда как комплексная эффективность ТОТЭ, использующих комбинированную теплоэнергетическую систему, может достигать 80%. Их можно использовать в качестве стационарных электростанций в гражданских сферах, таких как крупномасштабное централизованное электроснабжение, распределенное электроснабжение среднего размера и комбинированное теплоснабжение и электроснабжение небольших домашних хозяйств. Кроме того, они также могут использоваться в качестве мобильных источников энергии, таких как источники питания для судов и транспортных средств, и имеют широкие перспективы применения.
Стабилизированный скандием композитный порошок церия-циркония (называемый порошком скандия-циркония) может использоваться в качестве электролитного материала для твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ). Этот материал в настоящее время является электролитным материалом с самой высокой проводимостью, а его проводимость при 780 ℃ сравнима с проводимостью YSZ при 1000 ℃. Этот продукт может заменить традиционные материалы циркония, стабилизированные иттрием, с более высокой проводимостью и долгосрочной стабильностью, что может снизить рабочую температуру ТОТЭ, снизить потребление энергии и повысить эффективность преобразования энергии.
Время публикации: 23 октября 2024 г.