Oksid lutetiumështë një material zjarrdurues premtues për shkak të rezistencës së tij ndaj temperaturës së lartë, rezistencës ndaj korrozionit dhe energjisë së ulët të fononit. Përveç kësaj, për shkak të natyrës së tij homogjene, pa tranzicion fazor nën pikën e shkrirjes dhe tolerancës së lartë strukturore, ai luan një rol të rëndësishëm në materialet katalitike, materialet magnetike, xhamin optik, lazerin, elektronikën, lumineshencën, superpërçueshmërinë dhe rrezatimin me energji të lartë. zbulimi. Krahasuar me format tradicionale materiale,oksidi i lutetiumitMaterialet me fibra shfaqin avantazhe të tilla si fleksibiliteti jashtëzakonisht i fortë, pragu më i lartë i dëmtimit të lazerit dhe gjerësia më e gjerë e transmetimit. Ata kanë perspektiva të gjera aplikimi në fushat e lazerëve me energji të lartë dhe materialeve strukturore me temperaturë të lartë. Megjithatë, diametri i gjatëoksidi i lutetiumitfibrat e marra me metoda tradicionale janë shpesh më të mëdha (>75 μ m) Fleksibiliteti është relativisht i dobët dhe nuk ka pasur raporte për performancë të lartëoksidi i lutetiumitfibra të vazhdueshme. Për këtë arsye, profesori Zhu Luyi dhe të tjerë nga Universiteti Shandong përdorënlutetiumqë përmbajnë polimere organike (PALu) si pararendës, të kombinuar me tjerrjen e thatë dhe proceset e mëpasshme të trajtimit të nxehtësisë, për të thyer pengesën e përgatitjes së fibrave të vazhdueshme fleksibël të oksidit të lutetiumit me rezistencë të lartë dhe me diametër të imët, dhe për të arritur përgatitjen e kontrollueshme të performancës së lartëoksidi i lutetiumitfibra të vazhdueshme.
Figura 1 Procesi i tjerrjes së thatë i vazhdueshëmoksidi i lutetiumitfibrave
Kjo punë fokusohet në dëmtimin strukturor të fibrave prekursore gjatë procesit qeramik. Duke u nisur nga rregullimi i formës së dekompozimit të prekursorëve, propozohet një metodë inovative e paratrajtimit të avullit të ujit me ndihmën e presionit. Duke rregulluar temperaturën e paratrajtimit për të hequr ligandët organikë në formën e molekulave, dëmtimi i strukturës së fibrës gjatë procesit qeramik shmanget shumë, duke siguruar kështu vazhdimësinë eoksidi i lutetiumitfibrave. Duke shfaqur veti të shkëlqyera mekanike. Hulumtimet kanë zbuluar se në temperatura më të ulëta të para-trajtimit, prekursorët kanë më shumë gjasa t'i nënshtrohen reaksioneve të hidrolizës, duke shkaktuar rrudha sipërfaqësore në fibra, duke çuar në më shumë çarje në sipërfaqen e fibrave qeramike dhe pluhurim të drejtpërdrejtë në nivel makro; Një temperaturë më e lartë e para-trajtimit do të bëjë që pararendësi të kristalizohet drejtpërdrejt nëoksidi i lutetiumit, duke shkaktuar strukturë të pabarabartë të fibrave, duke rezultuar në brishtësinë më të madhe të fibrave dhe gjatësi më të shkurtër; Pas trajtimit paraprak në 145 ℃, struktura e fibrave është e dendur dhe sipërfaqja është relativisht e lëmuar. Pas trajtimit të nxehtësisë në temperaturë të lartë, një makroskopike pothuajse transparente e vazhdueshmeoksidi i lutetiumitfibra me një diametër prej rreth 40 u përftua me sukses μ M.
Figura 2 Fotot optike dhe imazhet SEM të fibrave prekursore të parapërpunuara. Temperatura e paratrajtimit: (a, d, g) 135 ℃, (b, e, h) 145 ℃, (c, f, i) 155 ℃
Figura 3 Foto optike e vazhdueshmeoksidi i lutetiumitfibrave pas trajtimit me qeramikë. Temperatura e paratrajtimit: (a) 135 ℃, (b) 145 ℃
Figura 4: (a) spektri XRD, (b) foto me mikroskop optik, (c) stabiliteti termik dhe mikrostruktura e vazhdueshmeoksidi i lutetiumitfibrave pas trajtimit me temperaturë të lartë. Temperatura e trajtimit termik: (d, g) 1100 ℃, (e, h) 1200 ℃, (f, i) 1300 ℃
Për më tepër, kjo punë raporton për herë të parë forcën në tërheqje, modulin elastik, fleksibilitetin dhe rezistencën ndaj temperaturës së vazhdueshme.oksidi i lutetiumitfibrave. Forca e tërheqjes së një filamenti të vetëm është 345,33-373,23 MPa, moduli elastik është 27,71-31,55 GPa dhe rrezja përfundimtare e lakimit është 3,5-4,5 mm. Edhe pas trajtimit të nxehtësisë në 1300 ℃, nuk pati rënie të ndjeshme të vetive mekanike të fibrave, gjë që vërteton plotësisht se rezistenca e temperaturës së vazhdueshmeoksidi i lutetiumitfibrat e përgatitura në këtë punë nuk janë më pak se 1300 ℃.
Figura 5 Vetitë mekanike të vazhdueshmeoksidi i lutetiumitfibrave. (a) Lakorja sforcim-deformim, (b) qëndrueshmëria në tërheqje, (c) moduli elastik, (df) rrezja e lakimit përfundimtar. Temperatura e trajtimit termik: (d) 1100 ℃, (e) 1200 ℃, (f) 1300 ℃
Kjo punë jo vetëm që promovon aplikimin dhe zhvillimin eoksidi i lutetiumitnë materiale strukturore me temperaturë të lartë, lazer me energji të lartë dhe fusha të tjera, por gjithashtu ofron ide të reja për përgatitjen e fibrave të vazhdueshme të oksidit me performancë të lartë
Koha e postimit: Nëntor-09-2023