Lutesyum oksityüksek sıcaklık dayanımı, korozyon direnci ve düşük fonon enerjisi nedeniyle gelecek vaat eden bir refrakter malzemedir. Ayrıca homojen yapısı, erime noktasının altında faz geçişi olmaması ve yüksek yapısal toleransı nedeniyle katalitik malzemeler, manyetik malzemeler, optik cam, lazer, elektronik, lüminesans, süperiletkenlik ve yüksek enerjili radyasyonda önemli bir rol oynar. tespit. Geleneksel malzeme formlarıyla karşılaştırıldığında,lutesyum oksitFiber malzemeler, ultra güçlü esneklik, daha yüksek lazer hasar eşiği ve daha geniş iletim bant genişliği gibi avantajlar sergiler. Yüksek enerjili lazerler ve yüksek sıcaklıktaki yapısal malzemeler alanlarında geniş uygulama olanaklarına sahiptirler. Ancak uzun çapılutesyum oksitGeleneksel yöntemlerle elde edilen lifler genellikle daha büyüktür (>75 μm). Esneklik nispeten zayıftır ve yüksek performansa ilişkin herhangi bir rapor bulunmamaktadır.lutesyum oksitsürekli lifler Bu nedenle Shandong Üniversitesi'nden Profesör Zhu Luyi ve diğerlerilutesyumYüksek mukavemetli ve ince çaplı esnek lutesyum oksit sürekli elyafların hazırlanmasındaki darboğazı aşmak ve yüksek performanslı kontrol edilebilir bir hazırlık elde etmek için, öncül olarak organik polimerler (PALu) içeren, kuru eğirme ve ardından gelen ısıl işlem süreçleriyle birleştirilmişlutesyum oksitsürekli lifler
Şekil 1 Sürekli kuru eğirme işlemilutesyum oksitlifler
Bu çalışma seramik prosesi sırasında öncül fiberlerin yapısal hasarına odaklanmaktadır. Öncü maddenin ayrışma formunun düzenlenmesinden başlayarak, basınç destekli su buharı ön arıtımı için yenilikçi bir yöntem önerilmiştir. Molekül formundaki organik ligandların uzaklaştırılması için ön işlem sıcaklığının ayarlanmasıyla, seramik prosesi sırasında fiber yapısının zarar görmesi büyük ölçüde önlenir, böylece sürekliliği sağlanır.lutesyum oksitlifler. Mükemmel mekanik özellikler sergiliyor. Araştırmalar, daha düşük ön işlem sıcaklıklarında öncüllerin hidroliz reaksiyonlarına girme olasılığının daha yüksek olduğunu, bunun da lifler üzerinde yüzey kırışıklıklarına neden olduğunu, seramik liflerin yüzeyinde daha fazla çatlamaya ve makro düzeyde doğrudan tozlaşmaya yol açtığını bulmuştur; Daha yüksek bir ön işlem sıcaklığı, öncül maddenin doğrudan kristalize olmasına neden olacaktır.lutesyum oksitdüzensiz lif yapısına neden olarak daha fazla lif kırılganlığına ve daha kısa uzunluğa neden olur; 145 °C'de ön işlemden sonra elyaf yapısı yoğun ve yüzey nispeten pürüzsüzdür. Yüksek sıcaklıkta ısıl işlemden sonra makroskobik, neredeyse şeffaf, süreklilutesyum oksitYaklaşık 40 çapındaki fiber başarıyla μ M elde edildi.
Şekil 2 Önceden işlenmiş öncü fiberlerin optik fotoğrafları ve SEM görüntüleri. Ön arıtma sıcaklığı: (a, d, g) 135 °C, (b, e, h) 145 °C, (c, f, i) 155 °C
Şekil 3 Sürekli optik fotoğraflutesyum oksitSeramik işleminden sonra lifler. Ön arıtma sıcaklığı: (a) 135 ℉, (b) 145 №
Şekil 4: (a) XRD spektrumu, (b) optik mikroskop fotoğrafları, (c) sürekli malzemenin termal kararlılığı ve mikro yapısılutesyum oksitYüksek sıcaklıkta işlemden sonra lifler. Isıl işlem sıcaklığı: (d, g) 1100 ⁰, (e, h) 1200 ⁰, (f, i) 1300 ⁰
Ek olarak, bu çalışma ilk kez sürekli malzemenin çekme mukavemetini, elastik modülünü, esnekliğini ve sıcaklık direncini rapor etmektedir.lutesyum oksitlifler. Tek filaman çekme mukavemeti 345,33-373,23 MPa, elastik modül 27,71-31,55 GPa ve nihai eğrilik yarıçapı 3,5-4,5 mm'dir. 1300 °C'de ısıl işlemden sonra bile liflerin mekanik özelliklerinde önemli bir azalma olmadı, bu da sürekli malzemenin sıcaklık direncinin tam olarak kanıtlandığını gösteriyor.lutesyum oksitBu çalışmada hazırlanan lifler 1300 ° C'den az değildir.
Şekil 5 Süreklinin mekanik özelliklerilutesyum oksitlifler. (a) Gerilme-gerinim eğrisi, (b) çekme mukavemeti, (c) elastik modül, (df) nihai eğrilik yarıçapı. Isıl işlem sıcaklığı: (d) 1100 ⁰, (e) 1200 ⁰, (f) 1300 ⁰
Bu çalışma sadece uygulanmasını ve geliştirilmesini teşvik etmekle kalmıyor.lutesyum oksityüksek sıcaklıktaki yapısal malzemelerde, yüksek enerjili lazerlerde ve diğer alanlarda kullanılır, aynı zamanda yüksek performanslı oksit sürekli fiberlerin hazırlanması için yeni fikirler sağlar.
Gönderim zamanı: Kasım-09-2023