Важна једињења ретких земаља: Која је употреба праха итијум оксида?

Важна једињења ретких земаља: Која је употреба праха итијум оксида?

Ретка земља је изузетно важан стратешки ресурс и има незаменљиву улогу у индустријској производњи. Аутомобилско стакло, нуклеарна магнетна резонанца, оптичка влакна, екран са течним кристалима, итд. су неодвојиви од додавања ретких земаља. Међу њима, итријум (И) је један од елемената ретких земних метала и врста је сивог метала. Међутим, због високог садржаја у земљиној кори, цена је релативно јефтина и има широку примену. У садашњој друштвеној производњи углавном се користи у стању легуре итријума и итријум оксида.

Итријум Метал
Међу њима, итријум оксид (И2О3) је најважније једињење итријума. Нерастворљив је у води и алкалијама, растворљив у киселини и има изглед белог кристалног праха (кристална структура припада кубном систему). Има веома добру хемијску стабилност и налази се у вакууму. Ниска испарљивост, висока отпорност на топлоту, отпорност на корозију, висок диелектрик, транспарентност (инфрацрвена) и друге предности, тако да је примењен у многим областима. Које су специфичне? Хајде да погледамо.

Кристална структура итријум оксида

01 Синтеза цирконијум у праху стабилизованог итријумом. Током хлађења чистог ЗрО2 са високе на собну температуру доћи ће до следећих фазних промена: кубична фаза (ц) → тетрагонална фаза (т) → моноклинска фаза (м), где ће т наступити на 1150°Ц →м промена фазе, праћено проширењем запремине од око 5%. Међутим, ако је т→м фазна прелазна тачка ЗрО2 стабилизована на собну температуру, т→м фазни прелаз је изазван напрезањем током оптерећења. Због ефекта запремине насталог променом фазе, апсорбује се велика количина енергије лома. , тако да материјал показује ненормално високу енергију лома, тако да материјал показује абнормално високу жилавост лома, што резултира жилавошћу фазне трансформације и високом жилавост и висока отпорност на хабање. сек.

Да би се постигло очвршћавање цирконијумске керамике са променом фазе, мора се додати одређени стабилизатор и под одређеним условима печења, високотемпературна стабилна фазно-тетрагонална метастабилизација до собне температуре, добија тетрагоналну фазу која се може фазно трансформисати на собној температури. . То је стабилизујући ефекат стабилизатора на цирконијум. И2О3 је до сада најистраженији стабилизатор цирконијум оксида. Синтеровани И-ТЗП материјал има одличне механичке особине на собној температури, високу чврстоћу, добру отпорност на лом, а величина зрна материјала у његовом колективу је мала и уједначена, тако да има привукао више пажње. 02 Помагала за синтеровање Синтеровање многих специјалних керамика захтева учешће помоћних средстава за синтеровање. Улога помоћних средстава за синтеровање се генерално може поделити на следеће делове: формирање чврстог раствора са синтером; Спречавање трансформације кристалног облика; инхибирају раст кристалних зрна; производи течну фазу. На пример, у синтеровању глинице, магнезијум оксид МгО се често додаје као стабилизатор микроструктуре током процеса синтеровања. Може да рафинише зрна, у великој мери смањи разлику у енергији на граници зрна, ослаби анизотропију раста зрна и инхибира дисконтинуални раст зрна. Пошто је МгО веома испарљив на високим температурама, да би се постигли добри резултати, итријум оксид се често меша са МгО. И2О3 може да рафинише кристална зрна и да промовише згушњавање синтеровања. 03ИАГ прах синтетичког итријум алуминијумског граната (И3Ал5О12) је вештачко једињење, без природних минерала, безбојно, Мохсова тврдоћа може да достигне 8,5, тачка топљења 1950 ℃, нерастворљив у сумпорној киселини, хлороводоничкој киселини, азотној киселини, флуороводоничкој киселини итд. високотемпературна метода чврсте фазе је традиционална метода за припрему ИАГ прах. У складу са односом добијеним у бинарном фазном дијаграму итријум оксида и алуминијум оксида, два праха се мешају и печу на високој температури, а ИАГ прах се формира реакцијом чврсте фазе између оксида. У условима високе температуре, у реакцији глинице и итријум оксида, прво ће се формирати мезофазе ИАМ и ИАП, а на крају ће се формирати ИАГ.

Високотемпературна метода чврсте фазе за припрему ИАГ праха има много примена. На пример, величина његове Ал-О везе је мала, а енергија везе је висока. Под утицајем електрона, оптичке перформансе остају стабилне, а увођење реткоземних елемената може значајно побољшати перформансе луминисценције фосфора. И ИАГ може постати фосфор допирањем са тровалентним јонима ретких земаља као што су Це3+ и Еу3+. Поред тога, ИАГ кристал има добру транспарентност, веома стабилне физичке и хемијске особине, високу механичку чврстоћу и добру отпорност на термичко пузање. То је ласерски кристални материјал са широким спектром примене и идеалним перформансама.

ИАГ цристал 04 транспарентни керамички итријум оксид је одувек био фокус истраживања у области транспарентне керамике. Припада кубичном кристалном систему и има изотропна оптичка својства сваке осе. У поређењу са анизотропијом провидног алуминијума, слика је мање изобличена, тако да је постепено цењена и развијена од стране врхунских сочива или војних оптичких прозора. Главне карактеристике његових физичких и хемијских својстава су: ①Висока тачка топљења, хемијска и фотохемијска стабилност је добра, а опсег оптичке транспарентности је широк (0,23~8,0μм); ②На 1050нм, његов индекс преламања је чак 1,89, што га чини теоријским пропустљивошћу већом од 80%; ③И2О3 има довољно да прихвати већину. Размак у појасу од већег проводног појаса до валентног појаса нивоа емисије тровалентних јона ретких земаља може се ефикасно прилагодити допирањем јона ретких земаља. Да би се остварила мултифункционализација његове примене ; ④Енергија фонона је ниска, а максимална гранична фреквенција фонона је око 550цм-1. Ниска енергија фонона може потиснути вероватноћу не-радијативне транзиције, повећати вероватноћу транзиције зрачења и побољшати квантну ефикасност луминисценције; ⑤Висока топлотна проводљивост, око 13,6В/(м·К), висока топлотна проводљивост је изузетно

важан за њега као чврсти ласерски материјал.

Провидна керамика од итријум оксида коју је развила јапанска компанија Камисхима Цхемицал Цомпани

Тачка топљења И2О3 је око 2690 ℃, а температура синтеровања на собној температури је око 1700 ~ 1800 ℃. За израду керамике која пропушта светлост, најбоље је користити топло пресовање и синтеровање. Због својих одличних физичких и хемијских својстава, И2О3 провидна керамика се широко користи и потенцијално развија, укључујући: ракетне инфрацрвене прозоре и куполе, видљива и инфрацрвена сочива, гасне лампе високог притиска, керамичке сцинтилаторе, керамичке ласере и друга поља