డ్రై స్పిన్నింగ్ ఆధారంగా ఫ్లెక్సిబుల్ హై స్ట్రెంగ్త్ లుటెటియం ఆక్సైడ్ కంటిన్యూయస్ ఫైబర్స్ తయారీ

లుటేటియం ఆక్సైడ్అధిక ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత, తుప్పు నిరోధకత మరియు తక్కువ ఫోనాన్ శక్తి కారణంగా ఇది ఆశాజనకమైన వక్రీభవన పదార్థం. అదనంగా, దాని సజాతీయ స్వభావం, ద్రవీభవన స్థానం కంటే తక్కువ దశ పరివర్తన లేకపోవడం మరియు అధిక నిర్మాణ సహనం కారణంగా, ఉత్ప్రేరక పదార్థాలు, అయస్కాంత పదార్థాలు, ఆప్టికల్ గాజు, లేజర్, ఎలక్ట్రానిక్స్, కాంతి, సూపర్ కండక్టివిటీ మరియు అధిక-శక్తి రేడియేషన్‌లో ఇది ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది. గుర్తింపు సాంప్రదాయ పదార్థ రూపాలతో పోలిస్తే,లుటేటియం ఆక్సైడ్ఫైబర్ పదార్థాలు అల్ట్రా-స్ట్రాంగ్ ఫ్లెక్సిబిలిటీ, అధిక లేజర్ డ్యామేజ్ థ్రెషోల్డ్ మరియు విస్తృత ప్రసార బ్యాండ్‌విడ్త్ వంటి ప్రయోజనాలను ప్రదర్శిస్తాయి. అధిక-శక్తి లేజర్‌లు మరియు అధిక-ఉష్ణోగ్రత నిర్మాణ పదార్థాల రంగాలలో వారికి విస్తృత అప్లికేషన్ అవకాశాలు ఉన్నాయి. అయితే, పొడవు యొక్క వ్యాసంలుటేటియం ఆక్సైడ్సాంప్రదాయ పద్ధతుల ద్వారా పొందిన ఫైబర్‌లు తరచుగా పెద్దవిగా ఉంటాయి (> 75 μm) వశ్యత సాపేక్షంగా తక్కువగా ఉంటుంది మరియు అధిక-పనితీరు గురించి నివేదికలు లేవులుటేటియం ఆక్సైడ్నిరంతర ఫైబర్స్. ఈ కారణంగా, షాన్డాంగ్ విశ్వవిద్యాలయం నుండి ప్రొఫెసర్ జు లూయి మరియు ఇతరులు ఉపయోగించారులుటెటియంసేంద్రీయ పాలిమర్‌లను (PALu) పూర్వగాములుగా కలిగి ఉంటుంది, పొడి స్పిన్నింగ్ మరియు తదుపరి వేడి చికిత్స ప్రక్రియలతో కలిపి, అధిక-బలం మరియు చక్కటి-వ్యాసం గల ఫ్లెక్సిబుల్ లుటెటియం ఆక్సైడ్ నిరంతర ఫైబర్‌లను తయారు చేయడంలో అడ్డంకిని అధిగమించడానికి మరియు అధిక-పనితీరును నియంత్రించగల తయారీని సాధించడానికి.లుటేటియం ఆక్సైడ్నిరంతర ఫైబర్స్.

మూర్తి 1 నిరంతర పొడి స్పిన్నింగ్ ప్రక్రియలుటేటియం ఆక్సైడ్ఫైబర్స్

ఈ పని సిరామిక్ ప్రక్రియలో పూర్వగామి ఫైబర్స్ యొక్క నిర్మాణ నష్టంపై దృష్టి పెడుతుంది. పూర్వగామి కుళ్ళిపోయే రూపం యొక్క నియంత్రణ నుండి ప్రారంభించి, ఒత్తిడితో కూడిన నీటి ఆవిరి ముందస్తు చికిత్స యొక్క వినూత్న పద్ధతి ప్రతిపాదించబడింది. సేంద్రీయ లిగాండ్‌లను అణువుల రూపంలో తొలగించడానికి ప్రీ-ట్రీట్‌మెంట్ ఉష్ణోగ్రతను సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా, సిరామిక్ ప్రక్రియలో ఫైబర్ నిర్మాణం యొక్క నష్టం చాలా వరకు నివారించబడుతుంది, తద్వారా దాని కొనసాగింపును నిర్ధారిస్తుంది.లుటేటియం ఆక్సైడ్ఫైబర్స్. అద్భుతమైన యాంత్రిక లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తుంది. తక్కువ చికిత్సకు ముందు ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, పూర్వగాములు జలవిశ్లేషణ ప్రతిచర్యలకు గురయ్యే అవకాశం ఉందని పరిశోధన కనుగొంది, దీని వలన ఫైబర్‌లపై ఉపరితల ముడతలు ఏర్పడతాయి, ఇది సిరామిక్ ఫైబర్‌ల ఉపరితలంపై మరింత పగుళ్లకు దారితీస్తుంది మరియు స్థూల స్థాయిలో నేరుగా పల్వరైజ్ అవుతుంది; అధిక ప్రీ-ట్రీట్మెంట్ ఉష్ణోగ్రత పూర్వగామి నేరుగా స్ఫటికీకరణకు కారణమవుతుందిలుటేటియం ఆక్సైడ్, అసమాన ఫైబర్ నిర్మాణాన్ని కలిగిస్తుంది, ఫలితంగా ఎక్కువ ఫైబర్ పెళుసుదనం మరియు తక్కువ పొడవు; 145 ℃ వద్ద ముందస్తు చికిత్స తర్వాత, ఫైబర్ నిర్మాణం దట్టంగా ఉంటుంది మరియు ఉపరితలం సాపేక్షంగా మృదువైనది. అధిక-ఉష్ణోగ్రత వేడి చికిత్స తర్వాత, ఒక స్థూల దాదాపు పారదర్శక నిరంతరలుటేటియం ఆక్సైడ్సుమారు 40 వ్యాసం కలిగిన ఫైబర్ విజయవంతంగా μM పొందబడింది.

మూర్తి 2 ప్రీప్రాసెస్డ్ ప్రికర్సర్ ఫైబర్స్ యొక్క ఆప్టికల్ ఫోటోలు మరియు SEM చిత్రాలు. ముందస్తు చికిత్స ఉష్ణోగ్రత: (a, d, g) 135 ℃, (b, e, h) 145 ℃, (c, f, i) 155 ℃

మూర్తి 3 నిరంతర ఆప్టికల్ ఫోటోలుటేటియం ఆక్సైడ్సిరామిక్ చికిత్స తర్వాత ఫైబర్స్. ప్రీ-ట్రీట్మెంట్ ఉష్ణోగ్రత: (a) 135 ℃, (b) 145 ℃

మూర్తి 4: (a) XRD స్పెక్ట్రమ్, (b) ఆప్టికల్ మైక్రోస్కోప్ ఫోటోలు, (c) థర్మల్ స్థిరత్వం మరియు నిరంతర సూక్ష్మ నిర్మాణంలుటేటియం ఆక్సైడ్అధిక-ఉష్ణోగ్రత చికిత్స తర్వాత ఫైబర్స్. వేడి చికిత్స ఉష్ణోగ్రత: (d, g) 1100 ℃, (e, h) 1200 ℃, (f, i) 1300 ℃

అదనంగా, ఈ పని మొదటి సారి తన్యత బలం, సాగే మాడ్యులస్, వశ్యత మరియు నిరంతర ఉష్ణోగ్రత నిరోధకతను నివేదిస్తుందిలుటేటియం ఆక్సైడ్ఫైబర్స్. సింగిల్ ఫిలమెంట్ తన్యత బలం 345.33-373.23 MPa, సాగే మాడ్యులస్ 27.71-31.55 GPa, మరియు అంతిమ వక్రత వ్యాసార్థం 3.5-4.5 mm. 1300 ℃ వద్ద వేడి చికిత్స తర్వాత కూడా, ఫైబర్స్ యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలలో గణనీయమైన తగ్గుదల లేదు, ఇది నిరంతర ఉష్ణోగ్రత నిరోధకతను పూర్తిగా రుజువు చేస్తుంది.లుటేటియం ఆక్సైడ్ఈ పనిలో తయారు చేయబడిన ఫైబర్స్ 1300 ℃ కంటే తక్కువ కాదు.

మూర్తి 5 నిరంతర యాంత్రిక లక్షణాలులుటేటియం ఆక్సైడ్ఫైబర్స్. (ఎ) స్ట్రెస్-స్ట్రెయిన్ కర్వ్, (బి) తన్యత బలం, (సి) సాగే మాడ్యులస్, (డిఎఫ్) అంతిమ వక్రత వ్యాసార్థం. వేడి చికిత్స ఉష్ణోగ్రత: (d) 1100 ℃, (e) 1200 ℃, (f) 1300 ℃

ఈ పని అప్లికేషన్ మరియు అభివృద్ధిని ప్రోత్సహించడమే కాదులుటేటియం ఆక్సైడ్అధిక-ఉష్ణోగ్రత నిర్మాణ పదార్థాలు, అధిక-శక్తి లేజర్‌లు మరియు ఇతర రంగాలలో, కానీ అధిక-పనితీరు గల ఆక్సైడ్ నిరంతర ఫైబర్‌ల తయారీకి కొత్త ఆలోచనలను కూడా అందిస్తుంది