Seýrek toprak birleşmeleri: Yttrium oksid tozy näme ulanylýar?

Seýrek toprak birleşmeleri: Yttrium oksid tozy näme ulanylýar?

Seýrek ýer gaty möhüm strategiki çeşme bolup, senagat önümçiliginde onuň ornuny tutup bilmez.Awtoulag aýnasy, ýadro magnit rezonansy, optiki süýüm, suwuk kristal displeý we ş.m. seýrek topragyň goşulmagy bilen aýrylmaz baglanyşyklydyr.Olaryň arasynda yttrium (Y) seýrek toprak metal elementlerinden biridir we çal metal görnüşidir.Şeýle-de bolsa, ýer gabygynyň düzüminde köp bolmagy sebäpli bahasy birneme arzan we giňden ulanylýar. Häzirki jemgyýetçilik önümçiliginde esasan ýtrium garyndysy we ýtrium oksidi ýagdaýynda ulanylýar.

Yttrium metal
Şolaryň arasynda ýttrium oksidi (Y2O3) iň möhüm ýtrium birleşmesidir.Suwda we aşgazanda eräp bilmeýär, kislotada eräp, ak kristal tozy (kristal gurluşy kub ulgamyna degişlidir) görnüşine eýe.Himiki durnuklylygy gaty gowy we vakuumda.Pes üýtgewsizlik, ýokary ýylylyga garşylyk, poslama garşylyk, ýokary dielektrik, aýdyňlyk (infragyzyl) we beýleki artykmaçlyklar, şonuň üçin köp ugurlarda ulanyldy.Aýratynlary haýsylar? Geliň, göz aýlalyň.

Yttrium oksidiniň kristal gurluşy

01 Yttrium durnuklaşdyrylan zirkon tozynyň sintezi.Arassa ZrO2 sowadylanda ýokary temperaturadan otag temperaturasyna çenli aşakdaky faza üýtgemeleri bolar: kub faza (c) et tetragonal faza (t) → monokliniki faza (m), bu ýerde t 1150 ° C → m fazanyň üýtgemeginde bolar, göwrüminiň takmynan 5% giňelmegi bilen bilelikde.Şeýle-de bolsa, ZrO2-iň fazanyň geçiş nokady otag temperaturasyna durnuklaşdyrylan bolsa, t → m fazanyň geçişi ýüklenende stres sebäpli ýüze çykýar. Fazanyň üýtgemegi netijesinde döredilen ses effekti sebäpli köp mukdarda döwük energiýasy sorulýar. , material adaty bolmadyk ýokary döwük energiýasyny görkezer ýaly, material adaty bolmadyk ýokary döwük berkligini görkezer, netijede fazanyň üýtgemeginiň berkligi, ýokary berkligi we ýokary aşaga garşylygy.jyns.

Zirkon keramikasynyň faza üýtgemelerini berkitmek üçin belli bir stabilizator goşulmaly we belli bir atyş şertlerinde otag temperaturasyna ýokary temperaturaly durnukly faza-tetragonal meta-stabilizasiýa, otag temperaturasynda faza öwrülip bilýän tetragonal faza eýe bolýar. .Durnuklaýjylaryň zirkoniýa durnuklaşdyryjy täsiri.Y2O3 şu wagta çenli iň köp gözlenýän sirkonium oksidi stabilizatorydyr. Süzülen Y-TZP materialy otag temperaturasynda ajaýyp mehaniki häsiýetlere, ýokary güýçlilige, döwük berkligine we kollektiwindäki materialyň däne ululygy kiçi we birmeňzeş, şonuň üçinem bar has köp ünsi çekdi.02 Süzgüç gurallary Köp ýörite keramikanyň sintezleýiş gurallarynyň gatnaşmagyny talap edýär.Sinterleýji gurallaryň roly, adatça, aşakdaky böleklere bölünip bilner: süzgüç bilen berk çözgüt emele getirmek; Kristal görnüşiň üýtgemeginiň öňüni alyň;kristal däne ösmegini saklaýar;suwuk fazany öndürýär.Mysal üçin, alýumini sintezlemekde sintez prosesinde köplenç mikrostruktura stabilizatory hökmünde magniý oksidi MgO goşulýar.Dänäni arassalap, däne araçäk energiýasynyň tapawudyny ep-esli azaldyp, däne ösüşiniň anizotropiýasyny gowşadyp, üznüksiz däne ösmegini saklap biler.MgO ýokary temperaturada ýokary üýtgäp durýandygy sebäpli, gowy netijeleri gazanmak üçin Yttrium oksidi köplenç MgO bilen garylýar.Y2O3 kristal dänelerini arassalap, sinterleşmegiň dykyzlygyny ýokarlandyryp biler.03YAG poroşok sintetiki ýtrium alýumin granaty (Y3Al5O12) adam tarapyndan döredilen birleşme, tebigy minerallar ýok, reňksiz, Mohs gatylygy 8,5, eriş nokady 1950 can, kükürt kislotasynda eremeýän, gidroklor turşusy, azot kislotasy, gidroflor kislotasy we ş.m. temperatureokary temperaturaly gaty faza usuly, YAG poroşokyny taýýarlamagyň adaty usulydyr. Ytrium oksidiniň we alýumin oksidiniň ikilik faza diagrammasynda alnan gatnaşyga görä, iki poroşok garylyp, ýokary temperaturada atylýar we gaty arkaly YAG tozy emele gelýär - oksidleriň arasynda faza reaksiýasy.Temperatureokary temperatura şertlerinde, alýumin we ýtrium oksidiniň reaksiýasynda ilki bilen YAM we YAP mezofazalary emele geler we ahyrynda YAG emele geler.

YAG poroşokyny taýýarlamak üçin ýokary temperaturaly gaty fazaly usul köp ulanylýar.Mysal üçin, onuň Al-O baglanyşyk ululygy kiçi we baglanyşyk energiýasy ýokary.Elektronlaryň täsiri astynda optiki öndürijilik durnukly saklanýar we seýrek ýer elementleriniň ornaşdyrylmagy fosforyň ýagtylyk derejesini ep-esli gowulaşdyryp biler. YAG bolsa Ce3 + we Eu3 + ýaly seýrek toprak ionlary bilen doping arkaly fosfor bolup biler.Mundan başga-da, YAG kristalynyň aýdyňlygy, örän durnukly fiziki we himiki aýratynlyklary, ýokary mehaniki güýji we ýylylyk süýşmesine garşylygy gowy.Dürli amaly we ideal öndürijiligi bolan lazer kristal materialy.

YAG kristal 04 aç-açan keramiki ýtrium oksidi hemişe aç-açan keramika pudagynda gözleg merkezi boldy.Kub kristal ulgamyna degişlidir we her okuň izotrop optiki häsiýetine eýe.Aç-açan alýuminiň anizotropiýasy bilen deňeşdirilende, şekil az ýoýulýar, şonuň üçin kem-kemden ýokary derejeli linzalar ýa-da harby optiki penjireler bilen baha berilýär we ösdürilýär.Fiziki we himiki aýratynlyklarynyň esasy aýratynlyklary: ighHokary ereýän nokat, Himiki we fotohimiki durnuklylyk gowy, optiki aýdyňlyk diapazony giňdir (0,23 ~ 8.0μm);50 1050nm-de, onuň refraktiw görkezijisi 1,89-a ýetýär, bu bolsa teoretiki geçişini 80% -den gowrak edýär;③Y2O3 köpüsini ýerleşdirmek üçin ýeterlikdir, has uly geçirijilik zolagyndan başlap, seýrek toprak ionlarynyň zyňyndy derejesiniň walent zolagyna çenli aralyk boşlugy seýrek toprak ionlarynyň dopmagy bilen netijeli düzülip bilner. ;Ph Fon energiýasy pes we iň ýokary telefon kesiş ýygylygy 550 sm-1 töweregi.Pes telefon energiýasy, radiasiýa däl geçiş ähtimallygyny basyp biler, radiasiýa geçiş ähtimallygyny ýokarlandyryp biler we lýumensensiýa kwant netijeliligini ýokarlandyryp biler;Highokary ýylylyk geçirijiligi, takmynan 13,6W / (m · K), ýokary ýylylyk geçirijiligi aşa ýokary

gaty lazer orta material hökmünde möhümdir.

Japanaponiýanyň Kamishima himiýa kompaniýasy tarapyndan işlenip düzülen Yttrium oksidi aç-açan keramika

Y2O3-iň ereýän nokady takmynan 2690 room, otag temperaturasynda siňdiriji temperatura takmynan 1700 ~ 1800 is.Lightagtylyk geçirýän keramika ýasamak üçin iň gowusy gyzgyn basmak we süzmek.Ajaýyp fiziki we himiki aýratynlyklary sebäpli, Y2O3 aç-açan keramika giňden ulanylýar we potensial ösdürilýär, şol sanda: raketa infragyzyl penjireler we gümmezler, görünýän we infragyzyl linzalar, ýokary basyşly gaz çykaryjy lampalar, keramiki sintilýatorlar, keramiki lazerler we beýleki meýdanlar