Nadir toprak nanomalzemeleri Nadir toprak elemanları benzersiz 4F alt katman elektronik yapısına, büyük atomik manyetik moment, güçlü spin yörünge bağlantısı ve diğer özelliklere sahiptir, bu da çok zengin optik, elektrik, manyetik ve diğer özelliklere neden olur. Geleneksel endüstrileri dönüştürmek ve yüksek teknoloji geliştirmek için dünyadaki ülkeler için vazgeçilmez stratejik materyallerdir ve "Yeni Malzemelerin Hazine Evi" olarak bilinir.
Metalurjik makineler, petrokimya, cam seramik ve hafif tekstil gibi geleneksel alanlardaki uygulamalarına ek olarak,nadir topraklarayrıca, temiz enerji, büyük araçlar, yeni enerji araçları, yarı iletken aydınlatma ve insan yaşamıyla yakından ilişkili yeni ekranlar gibi gelişmekte olan alanlarda önemli destekleyici malzemelerdir.
Onlarca yıllık gelişimden sonra, Nadir Toprakla İlgili Araştırmaların Odağı, tek yüksek saflıkta nadir toprakların eritilmesinden ve ayrılmasından nadir toprakların manyetizma, optik, elektrik, enerji depolama, kataliz, kataliz, biyomıp ve diğer alanlarda yüksek teknoloji uygulamalarına kaymıştır. Bir yandan, malzeme sisteminde nadir toprak kompozit malzemelere yönelik daha büyük bir eğilim vardır; Öte yandan, morfoloji açısından düşük boyutlu fonksiyonel kristal malzemelere daha fazla odaklanmıştır. Özellikle modern nanobilim gelişimiyle, nanomalzemelerin nadir toprak elemanlarının benzersiz elektronik tabaka yapısı özellikleri ile küçük boyut etkilerini, kuantum etkilerini, yüzey etkilerini ve arayüz etkilerini birleştirerek, nadir toprak nanomalzemeleri, geleneksel malzemelerden farklı birçok yeni özellik sergiler, nadir toprak malzemelerinin mükemmel performansını en üst düzeye çıkarır ve geleneksel malzemelerin ve yeni yüksek teknoloji ürünü üretimdeki uygulamaları daha da genişletir.
Şu anda, esas olarak son derece umut verici nadir toprak nanomalzemeleri, yani nadir toprak nano ışıldayan malzemeler, nadir toprak nano katalitik malzemeleri, nadir toprak nano manyetik malzemeleri,nano seryum oksitUltraviyole ekranlama malzemeleri ve diğer nano fonksiyonel malzemeler.
No.1Nadir toprak nano ışıldayan malzemeler
01. Nadir Dünya Organik-Inorganik Hibrit Lüminesan Nanomalzemeler
Kompozit malzemeler, tamamlayıcı ve optimize edilmiş fonksiyonlara ulaşmak için farklı fonksiyonel birimleri moleküler düzeyde birleştirir. Organik inorganik hibrid malzeme, iyi mekanik stabilite, esneklik, termal stabilite ve mükemmel işlenebilirlik gösteren organik ve inorganik bileşenlerin işlevlerine sahiptir.
Nadir toprakKomplekslerin yüksek renk saflığı, uzun heyecanlı durum ömrü, yüksek kuantum verimi ve zengin emisyon spektrum çizgileri gibi birçok avantajı vardır. Ekran, optik dalga kılavuzu amplifikasyonu, katı hal lazerleri, biyobelirteç ve karşı karşıya kalma gibi birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, düşük fototermal stabilite ve nadir toprak komplekslerinin zayıf işlenebilirliği, uygulamalarını ve tanıtımlarını ciddi şekilde engeller. Nadir toprak komplekslerini inorganik matrislerle iyi mekanik özellikler ve stabilite ile birleştirmek, nadir toprak komplekslerinin ışıldayan özelliklerini iyileştirmenin etkili bir yoludur.
Nadir toprak organik inorganik hibrid malzemenin geliştirilmesinden bu yana, geliştirme eğilimleri aşağıdaki özellikleri göstermektedir:
① Kimyasal doping yöntemi ile elde edilen hibrit malzeme, kararlı aktif bileşenlere, yüksek doping miktarına ve bileşenlerin eşit dağılımına sahiptir;
② Tek fonksiyonel malzemelerden çok fonksiyonlu malzemelere dönüşmek, uygulamalarını daha kapsamlı hale getirmek için çok fonksiyonlu malzemeler geliştirmek;
③ Matris, öncelikle silikadan titanyum dioksit, organik polimerler, killer ve iyonik sıvılar gibi çeşitli substratlara kadar çeşitlidir.
02. Beyaz LED Nadir Toprak Lüminesan Malzeme
Mevcut aydınlatma teknolojileri ile karşılaştırıldığında, ışık yayan diyotlar (LED'ler) gibi yarı iletken aydınlatma ürünleri, uzun hizmet ömrü, düşük enerji tüketimi, yüksek aydınlık verimlilik, cıva içermeyen, UV içermeyen ve kararlı çalışma gibi avantajlara sahiptir. Akkor lambalar, floresan lambalar ve yüksek mukavemetli gaz deşarj lambalarından (HID'ler) sonra "dördüncü nesil ışık kaynağı" olarak kabul edilirler.
Beyaz LED, yongalar, substratlar, fosforlar ve sürücülerden oluşur. Nadir toprak floresan tozu, beyaz LED'in performansında önemli bir rol oynar. Son yıllarda, beyaz LED fosforlar üzerinde büyük miktarda araştırma çalışması yapılmış ve mükemmel ilerleme kaydedilmiştir:
Mavi Mavi LED (460m) tarafından uyarılan yeni bir fosfor türünün geliştirilmesi, ışık verimliliğini ve renk oluşturmayı iyileştirmek için mavi LED yongalarda kullanılan Yao2ce (YAG: CE) üzerinde doping ve modifikasyon araştırması gerçekleştirmiştir;
② Ultraviyole ışık (400m) veya ultraviyole ışık (360mm) ile uyarılan yeni floresan tozlarının gelişimi, farklı renk sıcaklıkları ile beyaz LED elde etmek için kırmızı ve yeşil mavi floresan tozlarının bileşimini, yapısını ve spektral özelliklerini ve üç floresan tozlarının farklı oranlarını çalıştırmıştır;
③ Floresan tozunun kalitesini ve stabilitesini sağlamak için hazırlık sürecinin akı üzerindeki etkisi gibi floresan tozunun hazırlanma sürecindeki temel bilimsel konular üzerinde daha fazla çalışma yapılmıştır.
Ek olarak, beyaz ışık LED'i esas olarak floresan toz ve silikon karışık bir ambalaj işlemini benimser. Floresan tozunun zayıf termal iletkenliği nedeniyle, cihaz uzun süreli çalışma süresi nedeniyle ısınır, bu da silikon yaşlanmasına ve cihazın servis ömrünü kısaltmaya yol açar. Bu sorun özellikle yüksek güçlü beyaz ışık LED'lerinde ciddidir. Uzaktan ambalaj, floresan tozunu substrata yapıştırarak ve mavi LED ışık kaynağından ayırarak bu problemi çözmenin bir yoludur, böylece çip tarafından üretilen ısının floresan tozunun ışıldayan performansı üzerindeki etkisini azaltır. Nadir toprak floresan seramikleri yüksek termal iletkenlik, yüksek korozyon direnci, yüksek stabilite ve mükemmel optik çıkış performansı özelliklerine sahipse, yüksek enerjili beyaz LED'nin uygulama gereksinimlerini daha iyi karşılayabilirler. Yüksek sinterleme aktivitesi ve yüksek dağılımlı mikro nano tozları, yüksek optik çıkış performansı ile yüksek şeffaflık nadir toprak optik fonksiyonel seramiklerin hazırlanması için önemli bir ön koşul haline gelmiştir.
03.
Up-dönüşüm lüminesans, lüminesan malzemeler tarafından çoklu düşük enerjili fotonların emilimi ve yüksek enerjili foton emisyonunun üretilmesi ile karakterize özel bir lüminesans işlemidir. Geleneksel organik boya molekülleri veya kuantum noktaları ile karşılaştırıldığında, nadir toprak yukarı dönüşüm ışığı lüminesan nanomalzemeleri büyük anti stokes kayması, dar emisyon bandı, iyi stabilite, düşük toksisite, yüksek doku penetrasyon derinliği ve düşük spontan floresan girişim gibi birçok avantaja sahiptir. Biyomedikal alanda geniş uygulama beklentileri vardır.
Son yıllarda, nadir toprak yukarı dönüşüm lüminesan nanomalzemeler sentez, yüzey modifikasyonu, yüzey işlevselliği ve biyomedikal uygulamalarda önemli ilerleme kaydetmiştir. İnsanlar, nano ölçekte bileşimlerini, faz durumlarını, boyutlarını vb. Optimize ederek ve geçiş olasılığını arttırmak için lüminesans söndürme merkezini azaltmak için çekirdek/kabuk yapısını birleştirerek malzemelerin lüminesans performansını iyileştirirler. Kimyasal modifikasyonla, toksisiteyi azaltmak için iyi biyouyumluluk olan teknolojiler oluşturun ve yukarı doğru dönme lüminesan canlı hücreler ve in vivo görüntüleme yöntemleri geliştirmek; Farklı uygulamaların (bağışıklık tespit hücreleri, in vivo floresan görüntüleme, fotodinamik tedavi, fototermal tedavi, fotoğraf kontrollü salım ilaçları vb.)
Bu çalışma muazzam uygulama potansiyeli ve ekonomik faydaları vardır ve nanomedicinin gelişimi, insan sağlığının teşviki ve sosyal ilerleme için önemli bilimsel öneme sahiptir.
No.2 nadir toprak nano manyetik malzemeler
Nadir toprak kalıcı mıknatıs malzemeleri üç geliştirme aşamasından geçmiştir: SMCO5, SM2CO7 ve ND2FE14B. Bağlı kalıcı mıknatıs malzemeleri için hızlı söndürülmüş Ndfeb manyetik toz olarak, tane boyutu 20nm ila 50nm arasında değişir, bu da onu tipik bir nanokristalin nadir toprak kalıcı mıknatıs malzemesi haline getirir.
Nadir toprak nanomanyetik malzemeler küçük boyut, tek alan yapısı ve yüksek zorluk özelliklerine sahiptir. Manyetik kayıt malzemelerinin kullanımı sinyal-gürültü oranını ve görüntü kalitesini artırabilir. Küçük boyutu ve yüksek güvenilirliği nedeniyle, mikro motor sistemlerinde kullanımı, yeni nesil havacılık, havacılık ve deniz motorlarının geliştirilmesi için önemli bir yöndür. Manyetik bellek, manyetik sıvı, dev manyeto direnç malzemeleri için performans büyük ölçüde geliştirilebilir, bu da cihazların yüksek performanslı ve minyatür haline gelmesini sağlar.
No.3Nadir Dünya Nanokatalitik malzemeler
Nadir toprak katalitik materyaller neredeyse tüm katalitik reaksiyonları içerir. Yüzey etkileri, hacim etkileri ve kuantum boyutu etkileri nedeniyle, nadir toprak nanoteknolojisi giderek daha fazla dikkat çekmiştir. Birçok kimyasal reaksiyonda, nadir toprak katalizörleri kullanılır. Nadir toprak nanokatalistleri kullanılırsa, katalitik aktivite ve verimlilik büyük ölçüde geliştirilecektir.
Nadir toprak nanokatalistleri genellikle otomotiv egzozunun petrol katalitik çatlaması ve saflaştırma tedavisinde kullanılır. En sık kullanılan nadir toprak nanokatalitik malzemelerCEO2VeLA2O3katalizörler ve promotörlerin yanı sıra katalizör taşıyıcıları olarak kullanılabilen.
No.4Nano seryum oksitUltraviyole ekranlama malzemesi
Nano seryum oksit, iyi izolasyon etkisi ve yüksek geçirgenliği olan üçüncü nesil ultraviyole izolasyon ajanı olarak bilinir. Kozmetiklerde, düşük katalitik aktivite nano ceria bir UV izolasyon maddesi olarak kullanılmalıdır. Bu nedenle, nano seryum oksit ultraviyole ekranlama malzemelerinin pazarının dikkati ve tanınması yüksektir. Entegre devre entegrasyonunun sürekli iyileştirilmesi, entegre devre çipi üretim süreçleri için yeni malzemeler gerektirir. Yeni malzemeler parlatma sıvıları için daha yüksek gereksinimlere sahiptir ve yarı iletken nadir toprak parlatma sıvıları, daha hızlı parlatma hızı ve daha az parlatma hacmi ile bu gereksinimi karşılamalıdır. Nano nadir toprak parlatma malzemeleri geniş bir pazara sahiptir.
Araç sahipliğindeki önemli artış ciddi hava kirliliğine neden olmuştur ve araba egzoz saflaştırma katalizörlerinin montajı, egzoz kirliliğini kontrol etmenin en etkili yoludur. Nano Ceryum Zirkonyum Kompozit Oksitler, kuyruk gazı saflaştırmasının kalitesini iyileştirmede önemli bir rol oynar.
5 No. Diğer Nano Fonksiyonel Malzemeler
01. Nadir toprak nano seramik malzemeleri
Nano seramik tozu, aynı bileşime sahip nano olmayan seramik tozundan 200 ℃ ~ 300 ℃ daha düşük olan sinterleme sıcaklığını önemli ölçüde azaltabilir. Seramiklere nano CEO2 eklemek sinterleme sıcaklığını azaltabilir, kafes büyümesini inhibe edebilir ve seramiklerin yoğunluğunu artırabilir. Gibi nadir toprak öğeleri eklemekY2o3, CEO2, or LA2O3 to Zro2yüksek sıcaklık faz dönüşümünü ve ZRO2'nin Embrittlingini önleyebilir ve ZRO2 fazı dönüşümü sertleştirilmiş seramik yapısal malzemeler elde edebilir.
Ultrafin veya nano ölçekli CEO2, Y2O3 kullanılarak hazırlanan elektronik seramikler (elektronik sensörler, PTC malzemeleri, mikrodalga malzemeler, kapasitörler, termistörler, vb.)ND2O3, SM2O3, vb. Geliştirilmiş elektrik, termal ve stabilite özelliklerine sahiptir.
Sır formülüne nadir toprak aktif fotokatalitik kompozit malzemeler eklemek, nadir toprak antibakteriyel seramikleri hazırlayabilir.
02. Dünya nano ince film malzemeleri
Bilim ve teknolojinin geliştirilmesiyle, ürünler için performans gereksinimleri giderek daha katı hale geliyor, ultra ince, ultra ince, ultra yüksek yoğunluk ve ürünlerin ultra doldurulmasını gerektiriyor. Şu anda, nadir toprak nano filmlerinin üç ana kategorisi var: nadir toprak kompleksi nano filmleri, nadir toprak oksit nano filmleri ve nadir toprak nano alaşım filmleri. Nadir toprak nano filmleri ayrıca bilgi endüstrisinde, kataliz, enerji, ulaşım ve yaşam tıbbında önemli roller oynar.
Çözüm
Çin, nadir toprak kaynaklarında önemli bir ülkedir. Nadir toprak nanomalzemelerinin geliştirilmesi ve uygulanması, nadir toprak kaynaklarını etkili bir şekilde kullanmanın yeni bir yoludur. Nadir toprakların uygulama kapsamını genişletmek ve yeni fonksiyonel materyallerin geliştirilmesini teşvik etmek için, nano ölçekte araştırma ihtiyaçlarını karşılamak, nadir toprak nanomalzemelerinin daha iyi performansa sahip olmasını sağlamak ve yeni özelliklerin ve işlevlerin ortaya çıkmasını sağlamak için malzeme teorisinde yeni bir teorik sistem kurulmalıdır.
Gönderme Zamanı: Mayıs-29-2023