Оксид лютетиює перспективним вогнетривким матеріалом завдяки високій температурі, стійкості до корозії та низькій енергії фонона. Крім того, завдяки своєму однорідному характеру, немає фазового переходу нижче температури плавлення та високої структурної толерантності, він відіграє важливу роль у каталітичних матеріалах, магнітних матеріалах, оптичному склі, лазері, електроніці, люмінесценції, суперпровідності та високоенергетичному випромінюванні. Порівняно з традиційними матеріальними формами,оксид лютетиюМатеріали волокон демонструють такі переваги, як ультрасисна гнучкість, більш високий поріг пошкоджень лазера та ширша пропускна здатність передачі. Вони мають широкі перспективи застосування в галузі високоенергетичних лазерів та високотемпературних структурних матеріалів. Однак діаметр довгогооксид лютетиюВолокна, отримані традиційними методами, часто більше (> 75 мкм) Гнучкість відносно погана, і не було повідомлень про високу ефективністьоксид лютетиюбезперервні волокна. З цієї причини професор Чжу Луї та інші з університету Шаньдун використовувалилютетійщо містить органічні полімери (Palu) як попередники, поєднані з сухим спінінгом та подальшими процесами термічної обробки, щоб пробити вузьке місце готування високоміцних та тонких діаметрів гнучких оксидів лютетию безперервних волокон та досягнення керованої підготовки високої ефективностіоксид лютетиюбезперервні волокна.
Рисунок 1 Процес сухого спінінгу безперервногооксид лютетиюволокна
Ця робота зосереджена на структурному пошкодженні волокон -попередників під час керамічного процесу. Починаючи з регулювання форми розкладання попередника, пропонується інноваційний метод попередньої обробки водяної пари, що сприяє тиску. Регулюючи температуру попередньої обробки для видалення органічних лігандів у вигляді молекул, пошкодження структури волокна під час керамічного процесу значно уникається, тим самим забезпечуючи безперервністьоксид лютетиюволокна. Проявляючи чудові механічні властивості. Дослідження виявили, що при менших температурах попередньої обробки попередники швидше проходять реакції гідролізу, викликаючи поверхневі зморшки на волокнах, що призводить до більшої кількості тріщин на поверхні керамічних волокон та пряма пульверизація на макрорівні; Більш висока температура попередньої обробки призведе до того, що попередник кристалізується безпосередньо воксид лютетию, спричиняючи нерівномірну структуру волокна, що призводить до більшої волоконної крихкості та коротшої довжини; Після попередньої обробки при 145 ℃ структура волокна щільна, а поверхня відносно гладка. Після високотемпературної термічної обробки макроскопічний майже прозорий безперервнийоксид лютетиюВолокна з діаметром близько 40 була успішно отримана μ M.
Малюнок 2 оптичні фотографії та SEM -зображення попередньо оброблених волокон -попередників. Температура попередньої обробки: (A, D, G) 135 ℃, (B, E, H) 145 ℃, (C, F, I) 155 ℃
Малюнок 3 Оптична фотографія безперервноїоксид лютетиюволокна після керамічної обробки. Температура попередньої обробки: (a) 135 ℃, (b) 145 ℃
Малюнок 4: (a) XRD -спектр, (b) Фотографії оптичного мікроскопа, (c) термічна стійкість та мікроструктура безперервноїоксид лютетиюВолокна після високотемпературного лікування. Температура термічної обробки: (d, g) 1100 ℃, (e, h) 1200 ℃, (f, i) 1300 ℃
Крім того, ця робота вперше повідомляє про міцність на розрив, модуль пружності, гнучкість та температуру безперервногооксид лютетиюволокна. Сила на розрив однієї нитки становить 345.33-373.23 МПа, модуль пружності-27.71-31.55 ГПа, а кінцевий радіус кривизни-3,5-4,5 мм. Навіть після термічної обробки при 1300 ℃ не спостерігалося значного зниження механічних властивостей волокон, що повністю доводить, що температура стійкості до безперервногооксид лютетиюВолокна, підготовлені в цій роботі, не менше 1300 ℃.
Малюнок 5 Механічні властивості безперервногооксид лютетиюволокна. (a) Крива напруги, (b) міцність на розрив, (c) модуль пружності, (df) остаточний радіус кривизни. Температура термічної обробки: (d) 1100 ℃, (e) 1200 ℃, (f) 1300 ℃
Ця робота не лише сприяє застосуванню та розробціоксид лютетиюУ високотемпературних структурних матеріалах, високоенергетичних лазерах та інших галузях, але також надає нові ідеї для приготування високоефективного оксиду безперервних волокон
Час посади: листопад-09-2023