Misombo muhimu ya ardhi adimu: Je, ni matumizi gani ya unga wa oksidi ya yttrium?

Misombo muhimu ya ardhi adimu: Je, ni matumizi gani ya unga wa oksidi ya yttrium?

Ardhi adimu ni rasilimali muhimu sana ya kimkakati, na ina jukumu lisiloweza kubadilishwa katika uzalishaji wa viwandani. Vioo vya gari, miale ya sumaku ya nyuklia, nyuzinyuzi za macho, onyesho la kioo kioevu, n.k. haviwezi kutenganishwa na kuongezwa kwa dunia adimu. Miongoni mwao, yttrium (Y) ni mojawapo ya vipengele vya chuma vya nadra duniani na ni aina ya chuma ya kijivu. Hata hivyo, kutokana na maudhui yake ya juu katika ukanda wa dunia, bei ni ya bei nafuu na inatumiwa sana.Katika uzalishaji wa sasa wa kijamii, hutumiwa hasa katika hali ya aloi ya yttrium na oksidi ya yttrium.

Yttrium Metal
Miongoni mwao, oksidi ya yttrium (Y2O3) ni kiwanja muhimu zaidi cha yttrium. Haiwezekani katika maji na alkali, mumunyifu katika asidi, na ina mwonekano wa poda nyeupe ya fuwele (muundo wa kioo ni wa mfumo wa ujazo). Ina utulivu mzuri wa kemikali na iko chini ya utupu. Tete ya chini, upinzani wa joto la juu, upinzani wa kutu, dielectric ya juu, uwazi (infrared) na faida nyingine, hivyo imetumika katika nyanja nyingi. Ni zipi mahususi? Hebu tuangalie.

Muundo wa kioo wa oksidi ya yttrium

01 Mchanganyiko wa poda ya zirconia iliyoimarishwa ya yttrium. Mabadiliko ya awamu yafuatayo yatatokea wakati wa kupoeza kwa ZrO2 safi kutoka kwa joto la juu hadi joto la kawaida: awamu ya ujazo (c) → awamu ya tetragonal (t) → awamu ya monoclinic (m), ambapo t itatokea kwa 1150 ° C → mabadiliko ya awamu, ikifuatana na upanuzi wa kiasi cha karibu 5%. Hata hivyo, ikiwa hatua ya mpito ya awamu ya t→m ya ZrO2 imeimarishwa kwa joto la kawaida, mpito wa awamu ya t→m unasababishwa na dhiki wakati wa kupakia.Kutokana na athari ya kiasi inayotokana na mabadiliko ya awamu, kiasi kikubwa cha nishati ya fracture huingizwa. , ili nyenzo hiyo ionyeshe nishati ya mivunjiko ya juu isivyo kawaida, ili nyenzo hiyo ionyeshe ushupavu wa juu usio wa kawaida wa kuvunjika, na kusababisha ushupavu wa mabadiliko ya awamu, na ushupavu wa juu na upinzani wa juu wa kuvaa. ngono.

Ili kufikia mabadiliko ya awamu ya kuimarisha keramik ya zirconia, kiimarishaji fulani lazima kiongezwe na chini ya hali fulani za kurusha, utulivu wa hali ya juu wa awamu ya tetragonal meta-stabilization kwa joto la kawaida, hupata awamu ya tetragonal ambayo inaweza kubadilishwa kwa awamu kwa joto la kawaida. . Ni athari ya kuimarisha ya vidhibiti kwenye zirconia. Y2O3 ndicho kiimarishaji cha oksidi ya zirconium kilichofanyiwa utafiti zaidi hadi sasa. Nyenzo ya Y-TZP iliyotiwa sintered ina sifa bora za kiufundi kwenye joto la kawaida, nguvu ya juu, ushupavu mzuri wa kuvunjika, na saizi ya nafaka ya nyenzo katika mkusanyiko wake ni ndogo na sare, kwa hivyo ina. kuvutia umakini zaidi. 02 Sintering aids Uchomaji wa keramik nyingi maalum huhitaji ushiriki wa visaidizi vya sintering. Jukumu la usaidizi wa sintering kwa ujumla linaweza kugawanywa katika sehemu zifuatazo: kutengeneza suluhisho thabiti na sinter;Zuia mabadiliko ya fomu ya kioo; kuzuia ukuaji wa nafaka za kioo; kuzalisha awamu ya kioevu. Kwa mfano, katika uwekaji wa alumina, oksidi ya magnesiamu MgO mara nyingi huongezwa kama kiimarishaji cha muundo mdogo wakati wa mchakato wa kuoka. Inaweza kusafisha nafaka, kupunguza sana tofauti katika nishati ya mpaka wa nafaka, kudhoofisha anisotropy ya ukuaji wa nafaka, na kuzuia ukuaji wa nafaka usioendelea. Kwa kuwa MgO ni tete sana kwenye joto la juu, ili kufikia matokeo mazuri, oksidi ya Yttrium mara nyingi huchanganywa na MgO. Y2O3 inaweza kuboresha nafaka za fuwele na kukuza msongamano wa sintering. 03YAG poda synthetic yttrium alumini garnet (Y3Al5O12) ni kiwanja kilichoundwa na mwanadamu, hakuna madini asilia, isiyo na rangi, ugumu wa Mohs inaweza kufikia 8.5, kiwango myeyuko 1950 ℃, isiyoyeyuka katika asidi ya sulfuriki, asidi hidrokloriki, asidi ya nitriki, asidi hidrofloriki, nk. njia ya awamu ya joto ya juu ni njia ya jadi ya kuandaa poda ya YAG.Kulingana na uwiano uliopatikana katika mchoro wa awamu ya binary ya oksidi ya yttrium na oksidi ya alumini, poda mbili huchanganywa na kuwashwa kwa joto la juu, na poda ya YAG huundwa kwa njia ya imara. -awamu mmenyuko kati ya oksidi. Chini ya hali ya joto la juu, katika mmenyuko wa alumina na oksidi ya yttrium, mesophases YAM na YAP itaundwa kwanza, na hatimaye YAG itaundwa.

Mbinu ya halijoto ya juu ya awamu dhabiti ya kuandaa poda ya YAG ina matumizi mengi. Kwa mfano, saizi yake ya dhamana ya Al-O ni ndogo na nishati ya dhamana ni kubwa. Chini ya athari za elektroni, utendakazi wa macho hutunzwa kuwa thabiti, na kuanzishwa kwa vipengele vya dunia adimu kunaweza kuboresha kwa kiasi kikubwa utendakazi wa mwangaza wa phosphor.Na YAG inaweza kuwa fosforasi kwa kutumia dawa za kusisimua misuli na ayoni adimu za dunia kama vile Ce3+ na Eu3+. Kwa kuongeza, kioo cha YAG kina uwazi mzuri, mali thabiti ya kimwili na kemikali, nguvu ya juu ya mitambo, na upinzani mzuri wa kutambaa kwa mafuta. Ni nyenzo ya kioo ya laser yenye anuwai ya matumizi na utendaji bora.

YAG crystal 04 oksidi ya oksidi ya kauri ya uwazi daima imekuwa lengo la utafiti katika uwanja wa keramik uwazi. Ni ya mfumo wa fuwele za ujazo na ina mali ya macho ya isotropiki ya kila mhimili. Ikilinganishwa na anisotropy ya alumina ya uwazi, picha haijapotoshwa kidogo, hivyo Hatua kwa hatua, imethaminiwa na kuendelezwa na lenses za juu au madirisha ya kijeshi ya macho. Sifa kuu za sifa zake za kimwili na kemikali ni: ①Kiwango cha juu cha myeyuko, uthabiti wa kemikali na pichakemikali ni mzuri, na uwazi wa macho ni mpana (0.23~8.0μm); ②Katika 1050nm, faharasa yake ya refractive ni ya juu kama 1.89, ambayo huifanya kuwa na upitishaji wa kinadharia wa zaidi ya 80%; ③Y2O3 inatosha kubeba zaidi Pengo la bendi kutoka kwa bendi kubwa ya upitishaji hadi bendi ya valence ya kiwango cha utoaji wa ayoni adimu trivalent inaweza kulengwa ipasavyo na utumiaji wa ioni adimu za ardhi. Ili kutambua utendakazi mbalimbali wa matumizi yake. ; ④Nishati ya phononi iko chini, na masafa yake ya juu zaidi ya kukata sauti ni takriban 550cm-1. Nishati ya chini ya phononi inaweza kukandamiza uwezekano wa mpito usio na mionzi, kuongeza uwezekano wa mpito wa mionzi, na kuboresha Ufanisi wa quantum ya luminescence; ⑤Mwendo wa hali ya juu wa mafuta, takriban 13.6W/(m·K), upitishaji joto wa juu ni wa kupindukia

muhimu kwa ajili yake kama nyenzo imara kati laser.

Keramik zinazoonyesha uwazi za oksidi za Yttrium zilizotengenezwa na Kampuni ya Kemikali ya Japani ya Kamishima

Kiwango myeyuko cha Y2O3 ni takriban 2690℃, na halijoto ya kunyunyuzia kwenye joto la kawaida ni takriban 1700~1800℃. Ili kutengeneza keramik za kupitisha mwanga, ni bora kutumia ukandamizaji wa moto na sintering. Kwa sababu ya sifa zake bora za kimwili na kemikali, kauri za uwazi za Y2O3 hutumiwa sana na zinaweza kutengenezwa, ikiwa ni pamoja na: madirisha ya infrared ya kombora na domes, lenzi zinazoonekana na za infrared, taa za kutokwa kwa gesi yenye shinikizo la juu, scintillators za kauri, leza za kauri na maeneo mengine.