முக்கியமான அரிய பூமி கலவைகள்: யட்ரியம் ஆக்சைடு தூளின் பயன்கள் என்ன?

முக்கியமான அரிய பூமி கலவைகள்: யட்ரியம் ஆக்சைடு தூளின் பயன்கள் என்ன?

அரிய பூமி ஒரு மிக முக்கியமான மூலோபாய வளமாகும், மேலும் இது தொழில்துறை உற்பத்தியில் ஈடுசெய்ய முடியாத பங்கைக் கொண்டுள்ளது. ஆட்டோமொபைல் கண்ணாடி, அணு காந்த அதிர்வு, ஆப்டிகல் ஃபைபர், திரவ படிக காட்சி போன்றவை அரிய பூமியின் சேர்க்கையிலிருந்து பிரிக்க முடியாதவை. அவற்றில், யட்ரியம் (Y) என்பது அரிதான பூமி உலோக உறுப்புகளில் ஒன்றாகும் மற்றும் இது ஒரு வகையான சாம்பல் உலோகமாகும். இருப்பினும், பூமியின் மேலோட்டத்தில் அதிக உள்ளடக்கம் இருப்பதால், விலை ஒப்பீட்டளவில் மலிவானது மற்றும் இது பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. தற்போதைய சமூக உற்பத்தியில், இது முக்கியமாக யட்ரியம் அலாய் மற்றும் யட்ரியம் ஆக்சைடு நிலையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

யட்ரியம் உலோகம்
அவற்றில், யட்ரியம் ஆக்சைடு (Y2O3) மிக முக்கியமான யட்ரியம் கலவை ஆகும். இது நீர் மற்றும் காரத்தில் கரையாதது, அமிலத்தில் கரையக்கூடியது மற்றும் வெள்ளை படிக தூள் போன்ற தோற்றத்தைக் கொண்டுள்ளது (படிக அமைப்பு கன அமைப்புக்கு சொந்தமானது). இது மிகவும் நல்ல இரசாயன நிலைத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் வெற்றிடத்தின் கீழ் உள்ளது. குறைந்த ஏற்ற இறக்கம், அதிக வெப்ப எதிர்ப்பு, அரிப்பு எதிர்ப்பு, உயர் மின்கடத்தா, வெளிப்படைத்தன்மை (அகச்சிவப்பு) மற்றும் பிற நன்மைகள், எனவே இது பல துறைகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. குறிப்பிட்டவை என்ன?பார்ப்போம்.

யட்ரியம் ஆக்சைட்டின் படிக அமைப்பு

01 யட்ரியம் நிலைப்படுத்தப்பட்ட சிர்கோனியா பொடியின் தொகுப்பு. தூய ZrO2 ஐ அதிக வெப்பநிலையிலிருந்து அறை வெப்பநிலை வரை குளிரூட்டும்போது பின்வரும் கட்ட மாற்றங்கள் ஏற்படும்: கன கட்டம் (c) → டெட்ராகோனல் கட்டம் (t) → மோனோகிளினிக் கட்டம் (m), இங்கு t 1150°C →m கட்ட மாற்றம், சுமார் 5% அளவு விரிவாக்கத்துடன். இருப்பினும், ZrO2 இன் t→m நிலை மாற்றம் புள்ளி அறை வெப்பநிலையில் நிலைப்படுத்தப்பட்டால், t→m நிலை மாற்றம் ஏற்றும் போது அழுத்தத்தால் தூண்டப்படுகிறது. கட்ட மாற்றத்தால் உருவாக்கப்பட்ட தொகுதி விளைவு காரணமாக, பெரிய அளவிலான எலும்பு முறிவு ஆற்றல் உறிஞ்சப்படுகிறது. , அதனால் பொருள் அசாதாரணமாக அதிக எலும்பு முறிவு ஆற்றலை வெளிப்படுத்துகிறது, இதனால் பொருள் அசாதாரணமாக அதிக எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மையை வெளிப்படுத்துகிறது, இதன் விளைவாக கட்ட மாற்றம் கடினத்தன்மை, மற்றும் அதிக கடினத்தன்மை மற்றும் அதிக உடைகள் எதிர்ப்பு. செக்ஸ்.

சிர்கோனியா மட்பாண்டங்களின் கட்ட மாற்றத்தை கடினப்படுத்துவதற்கு, ஒரு குறிப்பிட்ட நிலைப்படுத்தி சேர்க்கப்பட வேண்டும் மற்றும் சில துப்பாக்கி சூடு நிலைமைகளின் கீழ், அறை வெப்பநிலையில் உயர்-வெப்பநிலை நிலையான கட்ட-டெட்ராகோனல் மெட்டா-நிலைப்படுத்தல், அறை வெப்பநிலையில் கட்டமாக மாற்றக்கூடிய ஒரு டெட்ராகோனல் கட்டத்தைப் பெறுகிறது. . இது சிர்கோனியாவில் நிலைப்படுத்திகளின் உறுதிப்படுத்தும் விளைவு ஆகும். Y2O3 என்பது இதுவரை மிகவும் ஆராய்ச்சி செய்யப்பட்ட சிர்கோனியம் ஆக்சைடு நிலைப்படுத்தி ஆகும். சின்டர் செய்யப்பட்ட Y-TZP பொருள் அறை வெப்பநிலையில் சிறந்த இயந்திர பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது, அதிக வலிமை, நல்ல முறிவு கடினத்தன்மை மற்றும் அதன் கூட்டுப் பொருளின் தானிய அளவு சிறியதாகவும் சீரானதாகவும் உள்ளது. அதிக கவனத்தை ஈர்த்தது. 02 சின்டரிங் எய்ட்ஸ் பல சிறப்பு மட்பாண்டங்களின் சின்டரிங் சின்டரிங் எய்ட்ஸ் பங்கு தேவைப்படுகிறது. சின்டரிங் எய்ட்ஸின் பங்கை பொதுவாக பின்வரும் பகுதிகளாகப் பிரிக்கலாம்: சின்டருடன் ஒரு திடமான தீர்வை உருவாக்குதல்;படிக வடிவ மாற்றத்தைத் தடுக்கவும்; படிக தானிய வளர்ச்சியை தடுக்கிறது; திரவ கட்டத்தை உருவாக்குகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, அலுமினாவின் சின்டரிங்கில், மெக்னீசியம் ஆக்சைடு MgO பெரும்பாலும் சின்டரிங் செயல்பாட்டின் போது ஒரு மைக்ரோஸ்ட்ரக்சர் ஸ்டேபிலைசராக சேர்க்கப்படுகிறது. இது தானியங்களைச் செம்மைப்படுத்தலாம், தானிய எல்லை ஆற்றலில் உள்ள வேறுபாட்டை வெகுவாகக் குறைக்கலாம், தானிய வளர்ச்சியின் அனிசோட்ரோபியை பலவீனப்படுத்தலாம் மற்றும் தொடர்ச்சியான தானிய வளர்ச்சியைத் தடுக்கலாம். அதிக வெப்பநிலையில் MgO அதிக ஆவியாகும் தன்மை கொண்டதாக இருப்பதால், நல்ல முடிவுகளை அடைய, Yttrium ஆக்சைடு பெரும்பாலும் MgO உடன் கலக்கப்படுகிறது. Y2O3 படிக தானியங்களைச் செம்மைப்படுத்தி, சின்டரிங் அடர்த்தியை ஊக்குவிக்கும். 03YAG தூள் செயற்கை யட்ரியம் அலுமினியம் கார்னெட் (Y3Al5O12) என்பது மனிதனால் உருவாக்கப்பட்ட கலவையாகும், இயற்கை தாதுக்கள் இல்லை, நிறமற்றது, மோஸ் கடினத்தன்மை 8.5 ஐ அடையலாம், உருகும் புள்ளி 1950 ℃, சல்பூரிக் அமிலம், ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம், ஹைட்ரோஃபுளூரிக் அமிலம், நைட்ரிக் அமிலம் போன்றவற்றில் கரையாது. உயர் வெப்பநிலை திட கட்ட முறை தயாரிப்பதற்கான ஒரு பாரம்பரிய முறையாகும் YAG தூள்.இட்ரியம் ஆக்சைடு மற்றும் அலுமினியம் ஆக்சைடு பைனரி கட்ட வரைபடத்தில் பெறப்பட்ட விகிதத்தின் படி, இரண்டு பொடிகள் கலந்து அதிக வெப்பநிலையில் சுடப்படுகின்றன, மேலும் ஆக்சைடுகளுக்கு இடையேயான திட-நிலை எதிர்வினை மூலம் YAG தூள் உருவாகிறது. உயர் வெப்பநிலை நிலைகளின் கீழ், அலுமினா மற்றும் யட்ரியம் ஆக்சைட்டின் எதிர்வினையில், மீசோபேஸ்கள் YAM மற்றும் YAP ஆகியவை முதலில் உருவாகும், இறுதியாக YAG உருவாகும்.

YAG தூள் தயாரிப்பதற்கான உயர்-வெப்பநிலை திட-கட்ட முறை பல பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. எடுத்துக்காட்டாக, அதன் Al-O பிணைப்பு அளவு சிறியது மற்றும் பிணைப்பு ஆற்றல் அதிகமாக உள்ளது. எலக்ட்ரான்களின் தாக்கத்தின் கீழ், ஒளியியல் செயல்திறன் நிலையாக இருக்கும், மேலும் அரிதான பூமி தனிமங்களின் அறிமுகம் பாஸ்பரின் ஒளிர்வு செயல்திறனை கணிசமாக மேம்படுத்தலாம். மேலும் YAG ஆனது Ce3+ மற்றும் Eu3+ போன்ற ட்ரிவலன்ட் அரிய பூமி அயனிகளுடன் ஊக்கமருந்து மூலம் பாஸ்பராக மாறலாம். கூடுதலாக, YAG படிகமானது நல்ல வெளிப்படைத்தன்மை, மிகவும் நிலையான உடல் மற்றும் இரசாயன பண்புகள், அதிக இயந்திர வலிமை மற்றும் நல்ல வெப்ப க்ரீப் எதிர்ப்பு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. இது பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகள் மற்றும் சிறந்த செயல்திறன் கொண்ட லேசர் படிகப் பொருளாகும்.

YAG கிரிஸ்டல் 04 வெளிப்படையான செராமிக் யட்ரியம் ஆக்சைடு எப்போதும் வெளிப்படையான பீங்கான் துறையில் ஆராய்ச்சி மையமாக இருந்து வருகிறது. இது கன படிக அமைப்புக்கு சொந்தமானது மற்றும் ஒவ்வொரு அச்சின் ஐசோட்ரோபிக் ஆப்டிகல் பண்புகளையும் கொண்டுள்ளது. வெளிப்படையான அலுமினாவின் அனிசோட்ரோபியுடன் ஒப்பிடுகையில், படம் குறைவாக சிதைந்துள்ளது, எனவே படிப்படியாக, உயர்நிலை லென்ஸ்கள் அல்லது இராணுவ ஆப்டிகல் ஜன்னல்கள் மூலம் இது மதிப்பிடப்பட்டு உருவாக்கப்பட்டது. அதன் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளின் முக்கிய பண்புகள்: ①உயர் உருகுநிலை, இரசாயன மற்றும் ஒளி வேதியியல் நிலைத்தன்மை நன்றாக உள்ளது, மேலும் ஒளியியல் வெளிப்படைத்தன்மை வரம்பு அகலமானது (0.23~8.0μm); ②1050nm இல், அதன் ஒளிவிலகல் குறியீடு 1.89 ஆக அதிகமாக உள்ளது, இது 80% க்கும் அதிகமான கோட்பாட்டு பரிமாற்றத்தைக் கொண்டுள்ளது; ③Y2O3 பெரும்பாலான இடமளிக்கும் அளவுக்கு உள்ளது பெரிய கடத்தல் பட்டையிலிருந்து ட்ரிவலன்ட் அரிய பூமி அயனிகளின் உமிழ்வு அளவின் வேலன்ஸ் பேண்ட் வரையிலான பேண்ட் இடைவெளியை அரிய பூமி அயனிகளின் ஊக்கமருந்து மூலம் திறம்பட வடிவமைக்க முடியும் ; ④ ஃபோனான் ஆற்றல் குறைவாக உள்ளது, மேலும் அதன் அதிகபட்ச ஃபோனான் கட்-ஆஃப் அதிர்வெண் சுமார் 550cm-1 ஆகும். குறைந்த ஃபோனான் ஆற்றல் கதிர்வீச்சு அல்லாத மாற்றத்தின் நிகழ்தகவை அடக்குகிறது, கதிர்வீச்சு மாற்றத்தின் நிகழ்தகவை அதிகரிக்கிறது மற்றும் ஒளிர்வு குவாண்டம் செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது; ⑤உயர் வெப்ப கடத்துத்திறன், சுமார் 13.6W/(m·K), அதிக வெப்ப கடத்துத்திறன் மிகவும்

ஒரு திடமான லேசர் நடுத்தர பொருளாக அது முக்கியமானது.

ஜப்பானின் கமிஷிமா கெமிக்கல் கம்பெனியால் உருவாக்கப்பட்ட Yttrium oxide வெளிப்படையான மட்பாண்டங்கள்

Y2O3 இன் உருகுநிலை சுமார் 2690℃, மற்றும் அறை வெப்பநிலையில் சின்டரிங் வெப்பநிலை சுமார் 1700~1800℃. ஒளி கடத்தும் மட்பாண்டங்களை உருவாக்க, சூடான அழுத்தி மற்றும் சின்டரிங் பயன்படுத்த சிறந்தது. அதன் சிறந்த இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகள் காரணமாக, Y2O3 வெளிப்படையான மட்பாண்டங்கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன மற்றும் சாத்தியமான உருவாக்கப்படுகின்றன, இதில் அடங்கும்: ஏவுகணை அகச்சிவப்பு ஜன்னல்கள் மற்றும் குவிமாடங்கள், புலப்படும் மற்றும் அகச்சிவப்பு லென்ஸ்கள், உயர் அழுத்த வாயு வெளியேற்ற விளக்குகள், பீங்கான் சிண்டிலேட்டர்கள், பீங்கான் லேசர்கள் மற்றும் பிற துறைகள்.