Kristalna struktura itrijevega oksida
Itrijev oksid (Y2O3) je beli oksid redke zemlje, netopen v vodi in alkalijah ter topen v kislini.Je tipičen seskvioksid redkih zemelj tipa C s kubično strukturo, osredotočeno na telo.
Tabela kristalnih parametrov Y2O3
Diagram kristalne strukture Y2O3
Fizikalne in kemijske lastnosti itrijevega oksida
(1) molska masa je 225,82 g/mol, gostota pa 5,01 g/cm3;
(2) Tališče 2410℃, vrelišče 4300℃, dobra toplotna stabilnost;
(3) dobra fizikalna in kemična stabilnost ter dobra odpornost proti koroziji;
(4) Toplotna prevodnost je visoka in lahko doseže 27 W/(MK) pri 300K, kar je približno dvakrat večja od toplotne prevodnosti itrijevo-aluminijevega granata (Y3Al5O12), kar je zelo koristno za njegovo uporabo kot laserski delovni medij;
(5) Razpon optične prosojnosti je širok (0,29 ~ 8 μm), teoretična prepustnost v vidnem območju pa lahko doseže več kot 80 %;
(6) Fononska energija je nizka in najmočnejši vrh Ramanovega spektra se nahaja pri 377 cm-1, kar je koristno za zmanjšanje verjetnosti prehoda brez sevanja in izboljšanje svetlobne učinkovitosti pretvorbe navzgor;
(7) Pod 2200℃, Y2O3je kubična faza brez dvolomnosti.Lomni količnik je 1,89 pri valovni dolžini 1050 nm.Pretvorba v heksagonalno fazo nad 2200℃;
(8) Energijska vrzel Y2O3je zelo širok, do 5,5 eV, energijska raven dopiranih trivalentnih luminiscenčnih ionov redkih zemelj pa je med valenčnim in prevodnim pasom Y2O3in nad Fermijevo energijsko raven, s čimer tvorijo diskretna luminiscenčna središča.
(9) Y2O3, kot matrični material, lahko sprejme visoko koncentracijo trivalentnih ionov redkih zemelj in nadomesti Y3+ionov, ne da bi povzročili strukturne spremembe.
Glavne uporabe itrijevega oksida
Itrijev oksid se kot funkcionalni dodatek pogosto uporablja na področju atomske energije, vesoljskih naprav, fluorescence, elektronike, visokotehnološke keramike in tako naprej zaradi svojih odličnih fizikalnih lastnosti, kot so visoka dielektrična konstanta, dobra toplotna odpornost in močna korozija. odpornost.
Vir slike: Omrežje
1, Kot material fosforne matrice se uporablja na področju prikazovanja, osvetlitve in označevanja;
2, Kot material za laserski medij je mogoče pripraviti prozorno keramiko z visoko optično zmogljivostjo, ki se lahko uporablja kot laserski delovni medij za realizacijo laserskega izhoda pri sobni temperaturi;
3, Kot luminescentni matrični material s pretvorbo navzgor se uporablja pri infrardečem zaznavanju, fluorescenčnem označevanju in drugih področjih;
4, Izdelan v prozorno keramiko, ki se lahko uporablja za vidne in infrardeče leče, cevi za visokotlačne plinske sijalke, keramične scintilatorje, okna za opazovanje visokotemperaturne peči itd.
5, Lahko se uporablja kot reakcijska posoda, material, odporen na visoke temperature, ognjevarni material itd.
6, Kot surovine ali dodatki se pogosto uporabljajo tudi v visokotemperaturnih superprevodnih materialih, laserskih kristalnih materialih, strukturni keramiki, katalitičnih materialih, dielektrični keramiki, visoko zmogljivih zlitinah in na drugih področjih.
Metoda priprave prahu itrijevega oksida
Za pripravo oksidov redkih zemelj se pogosto uporablja metoda obarjanja s tekočo fazo, ki vključuje predvsem metodo obarjanja z oksalatom, metodo obarjanja z amonijevim bikarbonatom, metodo hidrolize sečnine in metodo obarjanja z amoniakom.Poleg tega je razpršilna granulacija tudi metoda priprave, ki je trenutno zelo obravnavana.Metoda obarjanja soli
1. metoda obarjanja oksalata
Oksid redkih zemelj, pripravljen z metodo obarjanja oksalata, ima prednosti visoke stopnje kristalizacije, dobre kristalne oblike, hitre hitrosti filtracije, nizke vsebnosti nečistoč in enostavnega delovanja, kar je običajna metoda za pripravo oksida redkih zemelj visoke čistosti v industrijski proizvodnji.
Metoda obarjanja z amonijevim bikarbonatom
2. Metoda obarjanja z amonijevim bikarbonatom
Amonijev bikarbonat je poceni obarjalo.V preteklosti so ljudje pogosto uporabljali metodo obarjanja z amonijevim bikarbonatom za pripravo mešanega karbonata redkih zemelj iz raztopine za izpiranje rude redkih zemelj.Trenutno se oksidi redkih zemelj v industriji pripravljajo z metodo obarjanja z amonijevim bikarbonatom.Na splošno je metoda obarjanja amonijevega bikarbonata dodajanje trdne snovi ali raztopine amonijevega bikarbonata v raztopino klorida redkih zemelj pri določeni temperaturi. Po staranju, pranju, sušenju in žganju dobimo oksid.Vendar pa je zaradi velikega števila mehurčkov, ki nastanejo med obarjanjem amonijevega bikarbonata, in nestabilne vrednosti pH med reakcijo obarjanja, hitrost nukleacije hitra ali počasna, kar ne prispeva k rasti kristalov.Da bi dobili oksid z idealno velikostjo delcev in morfologijo, morajo biti reakcijski pogoji strogo nadzorovani.
3. Obarjanje sečnine
Metoda obarjanja s sečnino se pogosto uporablja pri pripravi oksida redkih zemelj, ki ni le poceni in enostavna za uporabo, ampak ima tudi potencial za doseganje natančnega nadzora nukleacije prekurzorja in rasti delcev, zato je metoda obarjanja s sečnino pritegnila vedno več ljudi naklonjenost in je trenutno pritegnil veliko pozornosti in raziskav številnih znanstvenikov.
4. Razpršilna granulacija
Tehnologija granulacije s pršenjem ima prednosti visoke avtomatizacije, visoke učinkovitosti proizvodnje in visoke kakovosti zelenega prahu, zato je granulacija s pršenjem postala pogosto uporabljena metoda granulacije prahu.
V zadnjih letih se poraba redkih zemelj na tradicionalnih področjih ni bistveno spremenila, očitno pa se je povečala njihova uporaba v novih materialih.Kot nov material, nano Y2O3ima širše področje uporabe.Dandanes obstaja veliko metod za pripravo nano Y2O3materialov, ki jih lahko razdelimo v tri kategorije: metodo tekoče faze, metodo plinske faze in metodo trdne faze, med katerimi je najbolj razširjena metoda tekoče faze. Delimo jih na razpršilno pirolizo, hidrotermalno sintezo, mikroemulzijo, sol-gel, zgorevanje sinteza in obarjanje.Vendar pa bodo sferoidizirani nanodelci itrijevega oksida imeli večjo specifično površino, površinsko energijo, boljšo fluidnost in disperznost, na kar se je vredno osredotočiti.
Čas objave: 16. avgusta 2021