Nadir toprak elementleriKendileri zengin elektronik yapılara sahiptirler ve birçok optik, elektriksel ve manyetik özellik sergilerler. Nadir toprak nanomateryalizasyonundan sonra, küçük boyut etkisi, yüksek spesifik yüzey etkisi, kuantum etkisi, son derece güçlü optik, elektriksel, manyetik özellikler, süperiletkenlik, yüksek kimyasal aktivite vb. Gibi performansı ve işlevi büyük ölçüde artırabilecek birçok özellik sergiler. Malzemelerin ve birçok yeni malzemenin geliştirilmesi. Optik malzemeler, ışık yayan malzemeler, kristal malzemeler, manyetik malzemeler, pil malzemeleri, Elektroseramikler, mühendislik seramikleri, katalizörler vb. gibi yüksek teknoloji alanlarında önemli bir rol oynayacak mı?
1、 Güncel gelişme araştırma ve uygulama alanları
1. Nadir toprak ışıldayan malzeme: Geliştirilmiş ışık verimliliğine sahip nadir toprak nano floresan tozu (renkli TV tozu, lamba tozu), kullanılan nadir toprak miktarını büyük ölçüde azaltacaktır. Esas olarak kullanarakY2O3, Eu2O3, Tb4O7, CeO2, Gd2O3. Yüksek Çözünürlüklü Renkli Televizyon için Yeni Malzemeler Adayı.?
2. Nano süper iletken malzemeler: Y2O3 kullanılarak hazırlanan YBCO süper iletkenleri, özellikle ince film malzemeleri, istikrarlı performansa, yüksek mukavemete, kolay işlenmeye, pratik aşamaya yakın ve geniş beklentilere sahiptir.
3. Nadir toprak nano manyetik malzemeleri: manyetik bellek, manyetik sıvı, devasa manyeto direnç vb. için kullanılır, performansı büyük ölçüde artırır, cihazları yüksek performanslı ve minyatür hale getirir. Örneğin, oksit devi manyetodirenç hedefleri (REMnO3, vb.).?
4. Nadir toprak yüksek performanslı seramikler: Ultra ince veya nanometre Y2O3, La2O3, Nd2O3, Sm2O3 vb. ile hazırlanan, elektriksel özellikleri termal olan elektroseramikler (elektronik sensörler, PTC malzemeleri, mikrodalga malzemeleri, kapasitörler, termistörler vb.). özellikleri ve kararlılığı büyük ölçüde iyileştirilmiş olup, elektronik malzemelerin yükseltilmesinin önemli bir yönüdür. Nano Y2O3 ve ZrO2 gibi daha düşük sıcaklıklarda sinterlenen seramikler güçlü bir dayanıma ve tokluğa sahiptir ve rulmanlar ve kesici takımlar gibi aşınmaya dayanıklı cihazlarda kullanılır; Nano Nd2O3, Sm2O3 vb. malzemelerden yapılmış çok katmanlı kapasitörlerin ve mikrodalga cihazlarının performansı büyük ölçüde iyileştirildi.
5. Nadir toprak nanokatalizörleri: Birçok kimyasal reaksiyonda nadir toprak katalizörleri kullanılır. Nadir toprak nanokatalizörleri kullanılırsa katalitik aktiviteleri ve verimlilikleri büyük ölçüde artacaktır. Mevcut CeO2 nano tozu, otomobil egzoz temizleyicisinde yüksek aktivite, düşük fiyat ve uzun hizmet ömrü avantajlarına sahiptir ve yıllık binlerce ton tüketimle değerli metallerin çoğunun yerini almıştır.
6. Nadir toprak ultraviyole emici:Nano CeO2toz ultraviyole ışınları güçlü bir şekilde emer ve güneş koruyucu kozmetiklerde, güneş koruyucu elyaflarda, Araba camında vb. kullanılır mı?
7. Nadir toprak hassas parlatma: CeO2'nin cam ve diğer malzemeler üzerinde iyi bir parlatma etkisi vardır. Nano CeO2 yüksek parlatma hassasiyetine sahiptir ve sıvı kristal ekranlarda, silikon levhalarda, cam depolarda vb. kullanılmaktadır. Kısacası, nadir toprak nanomalzemelerinin uygulaması yeni başlamıştır ve yüksek teknolojili yeni malzemeler alanında yoğunlaşmıştır. katma değer, geniş uygulama aralığı, büyük potansiyel ve çok umut verici ticari beklentiler.
2、 Hazırlama teknolojisi
Günümüzde nanomalzemelerin hem üretimi hem de uygulaması çeşitli ülkelerden ilgi görmektedir. Çin'in nanoteknolojisi ilerleme kaydetmeye devam ediyor ve nano ölçekli SiO2, TiO2, Al2O3, ZnO2, Fe2O3 ve diğer toz malzemelerde endüstriyel üretim veya deneme üretimi başarıyla gerçekleştiriliyor. Ancak mevcut üretim süreci ve yüksek üretim maliyetleri, nanomalzemelerin yaygın uygulamasını etkileyecek olan ölümcül zayıflıklarıdır. Bu nedenle sürekli iyileştirme gereklidir.
Nadir toprak elementlerinin özel elektronik yapısı ve geniş atom yarıçapı nedeniyle kimyasal özellikleri diğer elementlerden oldukça farklıdır. Bu nedenle nadir toprak nano oksitlerinin hazırlanma yöntemi ve işlem sonrası teknolojisi de diğer elementlerden farklıdır. Ana araştırma yöntemleri şunları içerir:?
1. Çökeltme yöntemi: oksalik asit çökeltme, karbonat çökeltme, hidroksit çökeltme, homojen çökeltme, kompleks çökeltme vb. dahil. Bu yöntemin en büyük özelliği, çözeltinin hızlı bir şekilde çekirdeklenmesi, kontrolünün kolay olması, ekipmanın basit olması ve üretebilmesidir. yüksek saflıkta ürünler. Ancak filtrelemek zor ve bir araya getirmek kolay mı?
2. Hidrotermal yöntem: Yüksek sıcaklık ve basınç koşulları altında iyonların hidroliz reaksiyonunu hızlandırın ve güçlendirin ve dağılmış nanokristalin çekirdekler oluşturun. Bu yöntem, düzgün dağılımlı ve dar parçacık boyutu dağılımına sahip nanometre tozlar elde edebilir, ancak çalıştırılması pahalı ve güvensiz olan yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı ekipman gerektirir.
3. jel yöntemi: İnorganik malzemelerin hazırlanmasında önemli bir yöntemdir ve inorganik sentezde önemli rol oynar. Düşük sıcaklıkta organometalik bileşikler veya organik kompleksler, polimerizasyon veya hidroliz yoluyla sol oluşturabilir ve belirli koşullar altında jel oluşturabilir. Daha fazla ısıl işlem, daha büyük spesifik yüzeye ve daha iyi dağılıma sahip ultra ince Pirinç erişteleri üretebilir. Bu yöntem ılımlı koşullar altında gerçekleştirilebilir ve daha geniş yüzey alanına ve daha iyi dağılabilirliğe sahip bir toz elde edilir. Ancak reaksiyon süresinin uzun olması ve tamamlanmasının birkaç gün sürmesi, sanayileşmenin gerekliliklerinin karşılanmasını zorlaştırıyor mu?
4. Katı faz yöntemi: Yüksek sıcaklıkta ayrışma, katı bileşik veya ara kuru ortam reaksiyonu yoluyla gerçekleştirilir. Örneğin, nadir toprak nitrat ve oksalik asit, katı fazda bilyalı öğütme yoluyla karıştırılarak nadir toprak Oksalatın bir ara maddesi oluşturulur ve bu daha sonra ultra ince toz elde etmek için yüksek sıcaklıkta ayrıştırılır. Bu yöntem yüksek reaksiyon verimliliğine, basit ekipmana ve kolay kullanıma sahiptir, ancak ortaya çıkan toz düzensiz bir morfolojiye ve zayıf bir tekdüzeliğe sahiptir.
Bu yöntemler benzersiz değildir ve sanayileşmeye tam olarak uygulanamayabilir. Organik mikroemülsiyon yöntemi, alkoliz vb. gibi birçok hazırlama yöntemi var mı?
3、 Endüstriyel gelişimde ilerleme
Endüstriyel üretim genellikle tek bir yöntemi benimsemez, bunun yerine güçlü yönlerden yararlanır ve zayıf yönleri tamamlar ve ticarileştirme için gerekli olan yüksek ürün kalitesi, düşük maliyet ve güvenli ve verimli süreci elde etmek için çeşitli yöntemleri birleştirir. Guangdong Huizhou Ruier Chemical Technology Co., Ltd. son zamanlarda nadir toprak nanomateryallerinin geliştirilmesinde endüstriyel ilerleme kaydetti. Pek çok araştırma yöntemi ve sayısız testten sonra endüstriyel üretime daha uygun bir yöntem olan mikrodalga jel yöntemi bulundu. Bu teknolojinin en büyük avantajı; orijinal 10 günlük jel reaksiyonunun 1 güne kısaltılması, böylece üretim verimliliğinin 10 kat artması, maliyetin büyük ölçüde azalması, ürün kalitesinin iyi olması, yüzey alanının geniş olmasıdır. , Kullanıcının deneme tepkisi iyidir, fiyatı uluslararası alanda oldukça rekabetçi olan Amerikan ve Japon ürünlerinden %30 daha düşüktür. Uluslararası ileri seviyeye ulaşın.
Son zamanlarda çökeltme yöntemi kullanılarak, çökeltme için esas olarak amonyak suyu ve amonyak karbonat kullanılarak ve dehidrasyon ve yüzey işlemi için organik çözücüler kullanılarak endüstriyel deneyler yapılmıştır. Bu yöntemin basit bir süreci ve düşük maliyeti vardır, ancak ürün kalitesi düşüktür ve hala daha fazla iyileştirme ve iyileştirmeye ihtiyaç duyan bazı kümelenmeler vardır.
Çin, nadir toprak kaynakları açısından önemli bir ülkedir. Nadir toprak nanomalzemelerinin geliştirilmesi ve uygulanması, nadir toprak kaynaklarının etkin kullanımı için yeni yollar açmış, nadir toprak uygulamalarının kapsamını genişletmiş, yeni fonksiyonel malzemelerin geliştirilmesini teşvik etmiş, yüksek katma değerli ürünlerin ihracatını artırmış ve yabancı kaynakları geliştirmiştir. döviz kazanma yetenekleri. Bunun, kaynak avantajlarını ekonomik avantaja dönüştürmede önemli bir pratik önemi vardır.
Gönderim zamanı: Haz-27-2023