Senyawa tanah jarang yang penting: Apa saja penggunaan bubuk yttrium oksida?
Bumi jarang adalah sumber daya strategis yang sangat penting, dan memiliki peran yang tak tergantikan dalam produksi industri. Kaca mobil, resonansi magnetik nuklir, serat optik, tampilan kristal cair, dll. Tidak dapat dipisahkan dari penambahan tanah jarang. Di antara mereka, Yttrium (Y) adalah salah satu elemen logam tanah jarang dan merupakan semacam logam abu -abu. Namun, karena kandungannya yang tinggi di kerak bumi, harganya relatif murah dan banyak digunakan. Dalam produksi sosial saat ini, terutama digunakan dalam keadaan paduan yttrium dan yttrium oksida.
Yttrium metalamong mereka, Yttrium oksida (Y2O3) adalah senyawa yttrium yang paling penting. Ini tidak larut dalam air dan alkali, larut dalam asam, dan memiliki penampilan bubuk kristal putih (struktur kristal milik sistem kubik). Ini memiliki stabilitas kimia yang sangat baik dan berada di bawah ruang hampa. Volatilitas rendah, ketahanan panas tinggi, resistensi korosi, dielektrik tinggi, transparansi (inframerah) dan keuntungan lainnya, sehingga telah diterapkan di banyak bidang. Apa yang spesifik? Mari kita lihat.
Struktur kristal yttrium oksida
01 Sintesis bubuk zirkonia yang distabilkan yttrium. Perubahan fase berikut akan terjadi selama pendinginan ZRO2 murni dari suhu tinggi ke suhu kamar: fase kubik (C) → fase tetragonal (t) → fase monoklinik (M), di mana T akan terjadi pada 1150 ° C → perubahan fase, disertai dengan ekspansi volume sekitar 5%. Namun, jika titik transisi fase T → M dari ZRO2 distabilkan dengan suhu kamar, transisi fase T → M diinduksi oleh stres selama pemuatan. Tanpa efek volume yang dihasilkan oleh perubahan fase, sejumlah besar energi fraktur diserap dan material yang ditunjukkan oleh fase yang sulit, fase yang sulit, yang mengalami ketangguhan tinggi, yang mengalami ketangguhan yang tinggi, fase tinggi yang mengalami ketangguhan tinggi, yang mengalami ketangguhan tinggi, petak -pidato yang tidak normal. perlawanan. seks.
Untuk mencapai pengugar perubahan fase keramik zirkonia, penstabil tertentu harus ditambahkan dan dalam kondisi penembakan tertentu, fase-stabil stabil stabil stabil stabil stabil-stabilisasi ke suhu kamar, memperoleh fase tetragonal yang dapat ditransformasi fase pada suhu kamar. Ini adalah efek penstabil dari penstabil pada zirkonia. Y2O3 adalah penstabil zirkonium oksida yang paling banyak diteliti sejauh ini. Bahan Y-TZP yang disinter memiliki sifat mekanik yang sangat baik pada suhu kamar, kekuatan tinggi, ketangguhan fraktur yang baik, dan ukuran butiran bahan dalam kolektifnya kecil dan seragam, sehingga telah menarik lebih banyak perhatian. 02 Sintering AIDS Sintering banyak keramik khusus membutuhkan partisipasi alat bantu sintering. Peran alat bantu sintering umumnya dapat dibagi menjadi bagian -bagian berikut: membentuk solusi padat dengan sinter; mencegah transformasi bentuk kristal; menghambat pertumbuhan biji -bijian kristal; menghasilkan fase cair. Misalnya, dalam sintering alumina, magnesium oksida MgO sering ditambahkan sebagai penstabil struktur mikro selama proses sintering. Ini dapat memperbaiki biji -bijian, sangat mengurangi perbedaan energi batas butir, melemahkan anisotropi pertumbuhan butir, dan menghambat pertumbuhan biji -bijian yang terputus -putus. Karena MGO sangat fluktuatif pada suhu tinggi, untuk mencapai hasil yang baik, Yttrium oksida sering dicampur dengan MGO. Y2O3 dapat memperbaiki butiran kristal dan meningkatkan kepadatan sintering. 03YAG Bubuk sintetis yttrium aluminium garnet (y3al5o12) adalah senyawa buatan manusia, tidak ada mineral alami, tidak berwarna, kekerasan MOHS dapat mencapai 8,5, titik leleh tahun 1950 ℃, tidak larut. Diperoleh dalam diagram fase biner yttrium oksida dan aluminium oksida, kedua bubuk dicampur dan ditembakkan pada suhu tinggi, dan bubuk YAG terbentuk melalui reaksi fase padat antara oksida. Dalam kondisi suhu tinggi, dalam reaksi alumina dan yttrium oksida, mesofase ubi dan yap akan terbentuk terlebih dahulu, dan akhirnya yag akan terbentuk.
Metode fase padat suhu tinggi untuk menyiapkan bubuk yag memiliki banyak aplikasi. Misalnya, ukuran ikatan AL-O-nya kecil dan energi ikatannya tinggi. Di bawah dampak elektron, kinerja optik tetap stabil, dan pengenalan elemen tanah jarang dapat secara signifikan meningkatkan kinerja pendaran fosfor. Dan yag dapat menjadi fosfor dengan doping dengan ion tanah langka trivalen seperti Ce3+ dan Eu3+. Selain itu, YAG Crystal memiliki transparansi yang baik, sifat fisik dan kimia yang sangat stabil, kekuatan mekanik yang tinggi, dan ketahanan creep termal yang baik. Ini adalah bahan kristal laser dengan berbagai aplikasi dan kinerja yang ideal.
Yag Crystal 04 Transparan keramik yttrium oksida selalu menjadi fokus penelitian di bidang keramik transparan. Ini milik sistem kristal kubik dan memiliki sifat optik isotropik dari masing -masing sumbu. Dibandingkan dengan anisotropi alumina transparan, gambar kurang terdistorsi, jadi secara bertahap, telah dihargai dan dikembangkan oleh lensa kelas atas atau jendela optik militer. Karakteristik utama dari sifat fisik dan kimianya adalah: ① Titik lebur, stabilitas kimia dan fotokimia baik, dan rentang transparansi optik luas (0,23 ~ 8,0μm); ②at 1050nm, indeks biasnya setinggi 1,89, yang membuatnya memiliki transmitansi teoretis lebih dari 80%; ③Y2O3 memiliki cukup untuk mengakomodasi sebagian besar celah pita dari pita konduksi yang lebih besar ke pita valensi dari tingkat emisi ion tanah jarang trivalen dapat secara efektif disesuaikan dengan doping ion tanah jarang. Jadi untuk menyadari multi-fungsionalisasi penerapannya; ④ Energi fonon rendah, dan frekuensi cut-off fonon maksimum sekitar 550cm-1. Energi fonon yang rendah dapat menekan probabilitas transisi non-radiatif, meningkatkan probabilitas transisi radiasi, dan meningkatkan efisiensi kuantum pendaran; ⑤ Konduktivitas Termal Tinggi, sekitar 13.6W/(M · K), konduktivitas termal tinggi sangat
penting untuk itu sebagai bahan medium laser padat.
Keramik transparan yttrium oksida yang dikembangkan oleh perusahaan kimia Kamishima Jepang
Titik leleh Y2O3 adalah sekitar 2690 ℃, dan suhu sintering pada suhu kamar sekitar 1700 ~ 1800 ℃. Untuk membuat keramik transmisi cahaya, yang terbaik adalah menggunakan tekanan panas dan sintering. Karena sifat fisik dan kimianya yang sangat baik, keramik transparan Y2O3 banyak digunakan dan berpotensi dikembangkan, termasuk: Jendela dan kubah inframerah rudal, lensa yang terlihat dan inframerah, lampu pembuangan gas bertekanan tinggi, scintillator keramik, laser keramik dan bidang lainnya bidang lainnya
Waktu posting: Jul-04-2022