Viktiga sällsynta jordarföreningar: Vad är användningen av yttriumoxidpulver?

Viktiga sällsynta jordarföreningar: Vad är användningen av yttriumoxidpulver?

Sällsynta jord är en oerhört viktig strategisk resurs och har en oföränderlig roll i industriell produktion. Bilglas, kärnmagnetisk resonans, optisk fiber, flytande kristallskärm, etc. är oskiljbara från tillägget av sällsynt jord. Bland dem är Yttrium (Y) ett av de sällsynta jordartsmetallelementen och är en slags grå metall. På grund av dess höga innehåll i jordskorpan är priset emellertid relativt billigt och det används allmänt. I den nuvarande sociala produktionen används det främst i tillståndet Yttriumlegering och yttriumoxid.

Yttriummetall
Bland dem är yttriumoxid (Y2O3) den viktigaste yttriumföreningen. Det är olösligt i vatten och alkali, lösligt i syra och har ett utseende av vitt kristallint pulver (kristallstrukturen tillhör det kubiska systemet). Den har mycket god kemisk stabilitet och är under vakuum. Låg volatilitet, hög värmebeständighet, korrosionsmotstånd, hög dielektrisk, transparens (infraröd) och andra fördelar, så det har tillämpats inom många områden. Vilka är de specifika? Låt oss ta en titt.

Kristallstrukturen för yttriumoxid

01 Syntes av yttriumstabiliserat zirkoniumpulver. Följande fasförändringar kommer att inträffa under kylningen av ren ZRO2 från hög temperatur till rumstemperatur: kubisk fas (C) → Tetragonal fas (T) → Monoklinisk fas (M), där T kommer att inträffa vid 1150 ° C → M -fasförändring, åtföljd av en volymutvidgning av cirka 5%. However, if the t→m phase transition point of ZrO2 is stabilized to room temperature, the t→m phase transition is induced by stress during loading.Due to the volume effect generated by the phase change, a large amount of fracture energy is absorbed, so that the material exhibits an abnormally high fracture energy, so that the material exhibits an abnormally high fracture toughness, resulting in phase transformation toughness, and high toughness and high wear motstånd. sex.

För att uppnå fasförändringens härdning av zirkoniumkeramik måste en viss stabilisator läggas till och under vissa avfyrningsförhållanden erhåller den högtemperaturen stabila fas-tetragonal meta-stabilisering till rumstemperatur, en tetragonal fas som kan fasas vid rumstemperatur. Det är den stabiliserande effekten av stabilisatorer på zirkonium. Y2O3 är den mest undersökta zirkoniumoxidstabilisatorn hittills. Det sintrade Y-TZP-materialet har utmärkta mekaniska egenskaper vid rumstemperatur, hög styrka, god frakturthet och kornstorleken på materialet i dess kollektiv är liten och enhetlig, så det har väckt mer uppmärksamhet. 02 Sintring AIDS Sintring av många speciella keramik kräver deltagande av sintring AIDS. Sintringens roll kan i allmänhet delas upp i följande delar: bilda en solid lösning med sintern; förhindra kristallformtransformation; Hämta kristallkorntillväxt; producera vätskefas. Till exempel, i sintring av aluminiumoxid, tillsätts ofta magnesiumoxid Mgo som en mikrostrukturstabilisator under sintringsprocessen. Det kan förfina kornen, minska skillnaden i korngränsenergi kraftigt, försvaga anisotropin av korntillväxt och hämma en diskontinuerlig korntillväxt. Eftersom Mgo är mycket flyktig vid höga temperaturer, för att uppnå goda resultat, blandas ofta yttriumoxid med MgO. Y2O3 kan förfina kristallkornen och främja sintringstätning. 03yag pulver syntetiskt yttrium aluminium granat (Y3AL5O12) är en konstgjord förening, inga naturliga mineraler, färglös, mohs hårdhet kan nå 8.5, smältpunkt 1950 ℃, olöslig i svavelsyra, hydroklorsyra, kvitrisk syra, hydrofluorinsyra, etc. De två pulverna, som erhålls i det binära fasdiagrammet över yttriumoxid och aluminiumoxid, blandas och avfyras vid hög temperatur, och YAG-pulver bildas genom fastfasreaktionen mellan oxiderna. Under höga temperaturförhållanden, i reaktionen av aluminiumoxid och yttriumoxid, kommer mesofaserna Yam och YAP att bildas först och slutligen kommer YAG att bildas.

Högtemperaturen fast fas-metod för att förbereda YAG-pulver har många applikationer. Till exempel är dess Al-O-bindningsstorlek liten och bindningsenergin är hög. Under påverkan av elektroner hålls den optiska prestanda stabil, och införandet av sällsynta jordartselement kan förbättra fosforens luminescensprestanda. Och YAG kan bli fosfor genom doping med trivalenta sällsynta jordarjoner som CE3+ och EU3+. Dessutom har YAG Crystal god transparens, mycket stabila fysiska och kemiska egenskaper, hög mekanisk styrka och god termisk krypmotstånd. Det är ett laserkristallmaterial med ett brett utbud av applikationer och idealisk prestanda.

YAG Crystal 04 Transparent keramisk Yttriumoxid har alltid varit forskningsfokus inom området Transparent keramik. Det tillhör det kubiska kristallsystemet och har de isotropa optiska egenskaperna för varje axel. Jämfört med anisotropin av transparent aluminiumoxid är bilden mindre förvrängd, så gradvis har den värderats och utvecklats av avancerade linser eller militära optiska fönster. De viktigaste egenskaperna hos dess fysiska och kemiska egenskaper är: ①hög smältpunkt, den kemiska och fotokemiska stabiliteten är god och det optiska transparensområdet är brett (0,23 ~ 8,0 um); ②at 1050 nm är dess brytningsindex så högt som 1,89, vilket gör att det har en teoretisk överföring på mer än 80%; ③Y2O3 har tillräckligt för att tillgodose de flesta bandgapet från det större ledningsbandet till valensbandet för utsläppsnivån för trivalenta sällsynta jordjoner kan effektivt anpassas genom doping av sällsynta jordjoner. Så att inse multifunktionaliseringen av dess tillämpning; ④ Fononenergin är låg och dess maximala fononavstängningsfrekvens är cirka 550 cm-1. Den låga fononenergin kan undertrycka sannolikheten för icke-strålande övergång, öka sannolikheten för strålningsövergång och förbättra luminescens kvanteffektivitet; ⑤hög värmeledningsförmåga, cirka 13,6W/(m · k), hög värmeledningsförmåga är extremt

viktigt för det som ett fast lasermediummaterial.

Yttriumoxid transparent keramik utvecklad av Japans Kamishima Chemical Company

Smältpunkten för Y2O3 är cirka 2690 ℃, och sintringstemperaturen vid rumstemperatur är cirka 1700 ~ 1800 ℃. För att göra lätt överföringskeramik är det bäst att använda varm pressning och sintring. På grund av dess utmärkta fysiska och kemiska egenskaper används Y2O3 transparent keramik allmänt utvecklade, inklusive: missilinfraröda fönster och kupoler, synliga och infraröda linser, högtrycksgasutsläppslampor, keramiska scintillatorer, keramiska lasrar och andra fält