خشک اسپننگ پر مبنی لچکدار اعلی طاقت لیوٹیم آکسائیڈ مسلسل ریشوں کی تیاری

لیوٹیم آکسائیڈاعلی درجہ حرارت کی مزاحمت، سنکنرن مزاحمت، اور کم فونون توانائی کی وجہ سے یہ ایک امید افزا ریفریکٹری مواد ہے۔ اس کے علاوہ، اس کی یکساں نوعیت کی وجہ سے، نقطہ پگھلنے کے نیچے کسی مرحلے کی منتقلی، اور اعلی ساختی رواداری کی وجہ سے، یہ اتپریرک مواد، مقناطیسی مواد، آپٹیکل گلاس، لیزر، الیکٹرانکس، luminescence، سپر کنڈکٹیویٹی، اور اعلی توانائی کی تابکاری میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔ پتہ لگانے روایتی مادی شکلوں کے مقابلے میں،lutetium آکسائڈفائبر مواد فوائد کی نمائش کرتا ہے جیسے کہ انتہائی مضبوط لچک، زیادہ لیزر نقصان کی حد، اور وسیع تر ٹرانسمیشن بینڈوتھ۔ ان کے پاس اعلی توانائی کے لیزرز اور اعلی درجہ حرارت کے ساختی مواد کے شعبوں میں وسیع اطلاق کے امکانات ہیں۔ تاہم، طویل قطرlutetium آکسائڈروایتی طریقوں سے حاصل کیے جانے والے ریشے اکثر بڑے ہوتے ہیں (>75 μm) لچک نسبتاً ناقص ہے، اور اعلیٰ کارکردگی کی کوئی اطلاع نہیں ملی ہے۔lutetium آکسائڈمسلسل ریشے. اس وجہ سے، شیڈونگ یونیورسٹی سے پروفیسر Zhu Luyi اور دیگر استعمال کیاlutetiumنامیاتی پولیمر (PALu) کا پیش خیمہ کے طور پر، خشک گھومنے اور بعد میں گرمی کے علاج کے عمل کے ساتھ مل کر، اعلی طاقت اور باریک قطر کے لچکدار لوٹیٹیم آکسائیڈ مسلسل ریشوں کی تیاری کی رکاوٹ کو دور کرنے، اور اعلیٰ کارکردگی کی قابل کنٹرول تیاری حاصل کرنے کے لیے۔lutetium آکسائڈمسلسل ریشے.

شکل 1 مسلسل خشک گھومنے کا عملlutetium آکسائڈریشے

یہ کام سیرامک ​​عمل کے دوران پیشگی ریشوں کے ساختی نقصان پر مرکوز ہے۔ پیشگی سڑن کی شکل کے ضابطے سے شروع کرتے ہوئے، دباؤ کی مدد سے پانی کے بخارات کی پری ٹریٹمنٹ کا ایک جدید طریقہ تجویز کیا گیا ہے۔ سالموں کی شکل میں نامیاتی لیگنڈس کو ہٹانے کے لیے پری ٹریٹمنٹ کے درجہ حرارت کو ایڈجسٹ کرنے سے، سیرامک ​​کے عمل کے دوران فائبر کی ساخت کو پہنچنے والے نقصان سے کافی حد تک بچا جاتا ہے، اس طرح اس کے تسلسل کو یقینی بنایا جاتا ہے۔lutetium آکسائڈریشے بہترین میکانی خصوصیات کی نمائش۔ تحقیق سے پتا چلا ہے کہ علاج سے پہلے کے کم درجہ حرارت پر، پیشگی ریشوں کے ہائیڈولیسس کے رد عمل سے گزرنے کا زیادہ امکان ہوتا ہے، جس سے ریشوں پر سطح کی جھریاں پڑ جاتی ہیں، جس سے سیرامک ​​ریشوں کی سطح پر مزید دراڑیں پڑ جاتی ہیں اور میکرو سطح پر براہ راست پلورائزیشن ہوتی ہے۔ علاج سے پہلے کا ایک اعلی درجہ حرارت پیشگی کو براہ راست اندر کرسٹلائز کرنے کا سبب بنے گا۔lutetium آکسائڈ, فائبر کی ناہموار ساخت کا باعث بنتا ہے، جس کے نتیجے میں فائبر کی ٹوٹ پھوٹ اور لمبائی کم ہوتی ہے۔ 145 ℃ پر پری ٹریٹمنٹ کے بعد، فائبر کا ڈھانچہ گھنا ہے اور سطح نسبتاً ہموار ہے۔ اعلی درجہ حرارت گرمی کے علاج کے بعد، ایک میکروسکوپک تقریبا شفاف مسلسلlutetium آکسائڈتقریبا 40 کے قطر کے ساتھ فائبر کامیابی کے ساتھ μM حاصل کیا گیا تھا۔

شکل 2 آپٹیکل فوٹوز اور پری پروسیسڈ پیشگی ریشوں کی SEM تصاویر۔ علاج سے پہلے درجہ حرارت: (a، d، g) 135 ℃، (b، e، h) 145 ℃، (c، f، i) 155 ℃

شکل 3 مسلسل کی آپٹیکل تصویرlutetium آکسائڈسیرامک ​​علاج کے بعد ریشے. علاج سے پہلے درجہ حرارت: (a) 135 ℃، (b) 145 ℃

شکل 4: (a) XRD سپیکٹرم، (b) آپٹیکل مائکروسکوپ فوٹوز، (c) تھرمل استحکام اور مسلسل کا مائیکرو اسٹرکچرlutetium آکسائڈاعلی درجہ حرارت کے علاج کے بعد ریشے. ہیٹ ٹریٹمنٹ درجہ حرارت: (d, g) 1100 ℃, (e, h) 1200 ℃, (f, i) 1300 ℃

اس کے علاوہ، یہ کام پہلی بار تناؤ کی طاقت، لچکدار ماڈیولس، لچک، اور درجہ حرارت کی مسلسل مزاحمت کی رپورٹ کرتا ہے۔lutetium آکسائڈریشے سنگل فلیمینٹ ٹینسائل طاقت 345.33-373.23 MPa ہے، لچکدار ماڈیولس 27.71-31.55 GPa ہے، اور حتمی گھماؤ کا رداس 3.5-4.5 ملی میٹر ہے۔ 1300 ℃ پر ہیٹ ٹریٹمنٹ کے بعد بھی ریشوں کی مکینیکل خصوصیات میں کوئی خاص کمی نہیں آئی، جو پوری طرح سے ثابت کرتی ہے کہ مسلسل درجہ حرارت کی مزاحمتlutetium آکسائڈاس کام میں تیار ہونے والے ریشے 1300 ℃ سے کم نہیں ہوتے ہیں۔

شکل 5 مسلسل کی مکینیکل خصوصیاتlutetium آکسائڈریشے (a) تناؤ کا وکر، (b) تناؤ کی طاقت، (c) لچکدار ماڈیولس، (df) حتمی گھماؤ کا رداس۔ حرارت کے علاج کا درجہ حرارت: (d) 1100 ℃، (e) 1200 ℃، (f) 1300 ℃

یہ کام نہ صرف کی درخواست اور ترقی کو فروغ دیتا ہے۔lutetium آکسائڈاعلی درجہ حرارت کے ساختی مواد، اعلی توانائی کے لیزرز اور دیگر شعبوں میں، بلکہ اعلی کارکردگی والے آکسائڈ مسلسل ریشوں کی تیاری کے لیے نئے آئیڈیاز بھی فراہم کرتا ہے۔