คุณสมบัติการประยุกต์และการเตรียม yttrium ออกไซด์

โครงสร้างผลึกของYttrium ออกไซด์

Yttrium ออกไซด์ (Y₂O₃) เป็นสีขาวออกไซด์ดินหายากไม่ละลายในน้ำและอัลคาลีและละลายได้ในกรด มันเป็น Sesquioxide หายากประเภท C ทั่วไปที่มีโครงสร้างลูกบาศก์ที่เน้นร่างกายเป็นศูนย์กลาง

ตารางพารามิเตอร์คริสตัลของY₂O₃

แผนภาพโครงสร้างผลึกของ Y₂O₃

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของYttrium ออกไซด์

(1) มวลโมลาร์คือ 225.82g/mol และความหนาแน่นคือ 5.01g/cm³;

(2) จุดหลอมเหลว 2410 ℃, จุดเดือด 4300 ℃, ความเสถียรทางความร้อนที่ดี;

(3) ความมั่นคงทางกายภาพและทางเคมีที่ดีและความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี

(4) การนำความร้อนสูงซึ่งสามารถเข้าถึง 27 W/(MK) ที่ 300K ซึ่งมีค่าการนำความร้อนประมาณสองเท่าของ Garnet อลูมิเนียม Yttrium (Y₃Al₅O₁₂) ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างมากต่อการใช้เป็นสื่อการทำงานด้วยเลเซอร์

(5) ช่วงความโปร่งใสทางแสงมีความกว้าง (0.29 ~ 8μm) และการส่งผ่านทางทฤษฎีในภูมิภาคที่มองเห็นได้สามารถเข้าถึงได้มากกว่า 80%

(6) พลังงาน Phonon อยู่ในระดับต่ำและยอดเขารามานที่แข็งแกร่งที่สุดตั้งอยู่ที่ 377 ซม.^-1ซึ่งเป็นประโยชน์ในการลดความน่าจะเป็นของการเปลี่ยนแปลงที่ไม่ใช่รังสีและปรับปรุงประสิทธิภาพการส่องสว่างขึ้น

(7) ต่ำกว่า 2200 ℃, Y₂O₃เป็นลูกบาศก์เฟสที่ไม่มี birefringence ดัชนีการหักเหของแสงคือ 1.89 ที่ความยาวคลื่น 1050nm เปลี่ยนเป็นระยะหกเหลี่ยมสูงกว่า 2200 ℃;

(8) ช่องว่างพลังงานของ Y₂O₃กว้างมากมากถึง 5.5ev และระดับพลังงานของไอออนเรืองแสงที่หายากของโลก₂O₃และสูงกว่าระดับพลังงานของ Fermi ซึ่งเป็นศูนย์เรืองแสงที่ไม่ต่อเนื่อง

(9) Y₂O₃ในฐานะวัสดุเมทริกซ์สามารถรองรับความเข้มข้นของความเข้มข้นสูงของไอออนโลกหายาก trivalent และแทนที่ y³⁺ไอออนโดยไม่ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง

การใช้งานหลักของYttrium ออกไซด์

Yttrium ออกไซด์ในฐานะที่เป็นวัสดุเติมเต็มที่ใช้งานได้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาพลังงานอะตอมการบินและอวกาศฟลูออเรสเซนต์อิเล็กทรอนิกส์เซรามิกไฮเทคและอื่น ๆ เนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพที่ยอดเยี่ยมเช่นค่าคงที่ไดอิเล็กตริกสูงความต้านทานความร้อนที่ดี

แหล่งที่มาของภาพ: เครือข่าย

1 เป็นวัสดุเมทริกซ์ฟอสเฟอร์มันถูกใช้ในฟิลด์ของการแสดงผลแสงและการทำเครื่องหมาย

2 เป็นวัสดุขนาดกลางเลเซอร์เซรามิกโปร่งใสที่มีประสิทธิภาพการใช้แสงสูงสามารถเตรียมได้ซึ่งสามารถใช้เป็นตัวกลางที่ทำงานด้วยเลเซอร์เพื่อรับเอาท์พุทเลเซอร์อุณหภูมิห้อง

3 เป็นวัสดุเมทริกซ์เรืองแสงแบบแปลงร่างมันใช้ในการตรวจจับอินฟราเรดการติดฉลากฟลูออเรสเซนต์และเขตข้อมูลอื่น ๆ

4, ทำจากเซรามิกโปร่งใสซึ่งสามารถใช้สำหรับเลนส์ที่มองเห็นและอินฟราเรด, หลอดไฟก๊าซแรงดันสูง, เครื่องเซรามิก scintillators, หน้าต่างสังเกตการณ์เตาอุณหภูมิสูง ฯลฯ

5 สามารถใช้เป็นภาชนะปฏิกิริยาวัสดุทนอุณหภูมิสูงวัสดุทนไฟ ฯลฯ

6 เป็นวัตถุดิบหรือสารเติมแต่งพวกเขายังใช้กันอย่างแพร่หลายในวัสดุตัวนำยิ่งยวดอุณหภูมิสูงวัสดุคริสตัลเลเซอร์เซรามิกโครงสร้างวัสดุเร่งปฏิกิริยาเซรามิกอิเล็กทริกอัลลอยด์ประสิทธิภาพสูงและสาขาอื่น ๆ

วิธีการเตรียมของYttrium ออกไซด์ผง

วิธีการตกตะกอนเฟสของเหลวมักใช้ในการเตรียมออกไซด์ของหายากซึ่งส่วนใหญ่รวมถึงวิธีการตกตะกอนออกซาเลตวิธีการตกตะกอนแอมโมเนียมไบคาร์บอเนตวิธีการไฮโดรไลซิสยูเรียและวิธีการตกตะกอนแอมโมเนีย นอกจากนี้สเปรย์แกรนูลยังเป็นวิธีการเตรียมการซึ่งมีความกังวลอย่างกว้างขวางในปัจจุบัน วิธีการตกตะกอนเกลือ

1. วิธีการเร่งรัดออกซาเลต

ที่ออกไซด์ดินหายากจัดทำโดยวิธีการตกตะกอนออกซาเลตมีข้อดีของการตกผลึกสูงรูปแบบคริสตัลที่ดีความเร็วการกรองที่รวดเร็วปริมาณเจือปนต่ำและการทำงานที่ง่ายซึ่งเป็นวิธีการทั่วไปสำหรับการเตรียมความบริสุทธิ์สูงออกไซด์ดินหายากในการผลิตอุตสาหกรรม

วิธีการเร่งรัดแอมโมเนียมไบคาร์บอเนต

2. วิธีการเร่งรัดแอมโมเนียมไบคาร์บอเนต

แอมโมเนียมไบคาร์บอเนตเป็นตะกอนราคาถูก ในอดีตผู้คนมักจะใช้วิธีการตกตะกอนแอมโมเนียมไบคาร์บอเนตเพื่อเตรียมคาร์บอเนตหายากผสมจากสารละลายชะล้างของแร่หายาก ในปัจจุบันออกไซด์ของดินหายากจัดทำโดยวิธีการตกตะกอนแอมโมเนียมไบคาร์บอเนตในอุตสาหกรรม โดยทั่วไปวิธีการตกตะกอนแอมโมเนียมไบคาร์บอเนตคือการเพิ่มของแข็งแอมโมเนียมไบคาร์บอเนตหรือสารละลายลงในสารละลายคลอไรด์โลกหายากที่อุณหภูมิที่แน่นอนหลังจากอายุการล้างการซักการอบแห้งและการเผาไหม้ออกไซด์จะได้รับออกไซด์ อย่างไรก็ตามเนื่องจากฟองจำนวนมากที่เกิดขึ้นในระหว่างการตกตะกอนของแอมโมเนียมไบคาร์บอเนตและค่า pH ที่ไม่เสถียรในระหว่างปฏิกิริยาการตกตะกอนอัตราการเกิดนิวเคลียสจะเร็วหรือช้าซึ่งไม่เอื้อต่อการเจริญเติบโตของผลึก เพื่อให้ได้ออกไซด์ที่มีขนาดอนุภาคและสัณฐานวิทยาในอุดมคติเงื่อนไขการเกิดปฏิกิริยาจะต้องถูกควบคุมอย่างเคร่งครัด

3. ยูเรียการตกตะกอน

วิธีการตกตะกอนของยูเรียนั้นใช้กันอย่างแพร่หลายในการเตรียมออกไซด์ของหายากซึ่งไม่เพียง แต่ราคาถูกและใช้งานง่าย แต่ยังมีศักยภาพในการควบคุมนิวเคลียสของสารตั้งต้นและการเจริญเติบโตของอนุภาคดังนั้นวิธีการเร่งรัดยูเรียจึงดึงดูดความโปรดปรานของผู้คนมากขึ้นเรื่อย ๆ

4. สเปรย์แกรนูล

เทคโนโลยีสเปรย์แกรนูลมีข้อดีของระบบอัตโนมัติสูงประสิทธิภาพการผลิตสูงและคุณภาพของผงสีเขียวคุณภาพสูงดังนั้นเม็ดสเปรย์จึงกลายเป็นวิธีการเม็ดผงที่ใช้กันทั่วไป

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาการบริโภคของโลกหายากในสาขาดั้งเดิมไม่ได้เปลี่ยนแปลงโดยทั่วไป แต่การใช้งานในวัสดุใหม่เพิ่มขึ้นอย่างชัดเจน เป็นวัสดุใหม่นาโน y₂O₃มีฟิลด์แอปพลิเคชันที่กว้างขึ้น ทุกวันนี้มีวิธีการมากมายในการเตรียมนาโน y₂O₃วัสดุซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท: วิธีเฟสของเหลววิธีการเฟสก๊าซและวิธีการของแข็งเฟสซึ่งวิธีการเฟสของเหลวนั้นใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดพวกเขาจะถูกแบ่งออกเป็นไพโรไลซิสสเปรย์การสังเคราะห์ไฮโดรเทอร์มอลไมโครอุณหภูมิโซล-เจลการสังเคราะห์การเผาไหม้และการตกตะกอน อย่างไรก็ตาม spheroidizedอนุภาคนาโนของ Yttrium ออกไซด์จะมีพื้นที่ผิวที่เฉพาะเจาะจงสูงกว่าพลังงานพื้นผิวความลื่นไหลและการกระจายตัวที่ดีขึ้นซึ่งคุ้มค่าที่จะมุ่งเน้นไปที่