იტრიუმის ოქსიდის თვისებები, გამოყენება და მომზადება

იტრიუმის ოქსიდის კრისტალური სტრუქტურა

იტრიუმის ოქსიდი (Y₂O₃) არის თეთრი იშვიათი დედამიწის ოქსიდი, წყალში და ტუტეში უხსნადი და მჟავაში ხსნადი. ეს არის ტიპიური C ტიპის იშვიათი დედამიწის სესკიოქსიდი სხეულზე ორიენტირებული კუბური სტრუქტურით.

Y-ის კრისტალური პარამეტრების ცხრილი₂O₃

Y-ის კრისტალური სტრუქტურის დიაგრამა₂O₃

იტრიუმის ოქსიდის ფიზიკური და ქიმიური თვისებები

(1) მოლური მასა არის 225,82 გ/მოლი და სიმკვრივე 5,01 გ/სმ³;

(2) დნობის წერტილი 2410℃, დუღილის წერტილი 4300℃, კარგი თერმული სტაბილურობა;

(3) კარგი ფიზიკური და ქიმიური სტაბილურობა და კარგი კოროზიის წინააღმდეგობა;

(4) თბოგამტარობა მაღალია, რომელიც შეიძლება მიაღწიოს 27 W/(MK) 300K-ზე, რაც დაახლოებით ორჯერ აღემატება იტრიუმის ალუმინის გარნეტის თბოგამტარობას (Y₃Al₅O₁₂), რაც ძალზე მომგებიანია მისი ლაზერული სამუშაო საშუალებად გამოყენებისთვის;

(5) ოპტიკური გამჭვირვალობის დიაპაზონი ფართოა (0.29~8μm) და თეორიული გამტარობა ხილულ რეგიონში შეიძლება მიაღწიოს 80%-ზე მეტს;

(6) ფონონის ენერგია დაბალია და რამანის სპექტრის უძლიერესი პიკი მდებარეობს 377 სმ.^-1, რაც სასარგებლოა არარადიაციული გადასვლის ალბათობის შესამცირებლად და ამაღლებული კონვერტაციის მანათობელი ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად;

(7) 2200 წლამდე℃, ი₂O₃არის კუბური ფაზა ორმხრივი შეფერხების გარეშე. გარდატეხის ინდექსი არის 1.89 ტალღის სიგრძეზე 1050 ნმ. გარდაიქმნება ექვსკუთხა ფაზაში 2200-ზე მეტი℃;

(8) Y-ის ენერგეტიკული უფსკრული₂O₃არის ძალიან ფართო, 5,5 ევ-მდე და დოპირებული სამვალენტიანი იშვიათი დედამიწის ლუმინესცენტური იონების ენერგეტიკული დონე არის Y-ის ვალენტობის ზოლსა და გამტარ ზოლს შორის.₂O₃და ფერმის ენერგეტიკულ დონეზე ზემოთ, რითაც წარმოიქმნება დისკრეტული ლუმინესცენტური ცენტრები.

(9)Y₂O₃როგორც მატრიცის მასალა, შეუძლია დაიტევს სამვალენტიანი იშვიათი დედამიწის იონების მაღალი კონცენტრაცია და ჩაანაცვლოს Y³⁺იონები სტრუქტურული ცვლილებების გარეშე.

იტრიუმის ოქსიდის ძირითადი გამოყენება

იტრიუმის ოქსიდი, როგორც ფუნქციური დანამატი მასალა, ფართოდ გამოიყენება ატომური ენერგიის, კოსმოსური, ფლუორესცენციის, ელექტრონიკის, მაღალტექნოლოგიური კერამიკის და სხვა სფეროებში, მისი შესანიშნავი ფიზიკური თვისებების გამო, როგორიცაა მაღალი დიელექტრიკული მუდმივი, კარგი სითბოს წინააღმდეგობა და ძლიერი კოროზია. წინააღმდეგობა.

სურათის წყარო: ქსელი

1, როგორც ფოსფორის მატრიცის მასალა, გამოიყენება ჩვენების, განათების და მარკირების სფეროებში;

2, როგორც ლაზერული საშუალო მასალა, შეიძლება მომზადდეს გამჭვირვალე კერამიკა მაღალი ოპტიკური მაჩვენებლით, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ლაზერული სამუშაო საშუალება ოთახის ტემპერატურის ლაზერის გამომუშავების რეალიზაციისთვის;

3, როგორც კონვერტაციის ლუმინესცენტური მატრიცის მასალა, გამოიყენება ინფრაწითელი გამოვლენის, ფლუორესცენციის მარკირებისა და სხვა ველებში;

4, დამზადებულია გამჭვირვალე კერამიკაში, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ხილული და ინფრაწითელი ლინზებისთვის, მაღალი წნევის გაზის გამონადენი ნათურის მილები, კერამიკული სკინტილატორები, მაღალი ტემპერატურის ღუმელების სადამკვირვებლო ფანჯრები და ა.შ.

5, ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც რეაქციის ჭურჭელი, მაღალი ტემპერატურის რეზისტენტული მასალა, ცეცხლგამძლე მასალა და ა.შ.

6, როგორც ნედლეული ან დანამატები, ისინი ასევე ფართოდ გამოიყენება მაღალტემპერატურულ სუპერგამტარ მასალებში, ლაზერულ კრისტალურ მასალებში, სტრუქტურულ კერამიკაში, კატალიზურ მასალებში, დიელექტრიკულ კერამიკაში, მაღალი ხარისხის შენადნობებში და სხვა სფეროებში.

იტრიუმის ოქსიდის ფხვნილის მომზადების მეთოდი

თხევადი ფაზის ნალექების მეთოდი ხშირად გამოიყენება იშვიათი დედამიწის ოქსიდების მოსამზადებლად, რომელიც ძირითადად მოიცავს ოქსალატის ნალექების მეთოდს, ამონიუმის ბიკარბონატის ნალექების მეთოდს, შარდოვანას ჰიდროლიზის მეთოდს და ამიაკის ნალექების მეთოდს. გარდა ამისა, სპრეის გრანულაცია ასევე არის მომზადების მეთოდი, რომელიც ამჟამად ფართოდ არის დაინტერესებული. მარილის დალექვის მეთოდი

1. ოქსალატის ნალექების მეთოდი

ოქსალატის ნალექების მეთოდით მომზადებულ იშვიათი დედამიწის ოქსიდს აქვს მაღალი კრისტალიზაციის ხარისხი, კარგი კრისტალური ფორმა, სწრაფი ფილტრაციის სიჩქარე, მინარევების დაბალი შემცველობა და მარტივი ექსპლუატაცია.

ამონიუმის ბიკარბონატის ნალექების მეთოდი

2. ამონიუმის ბიკარბონატის დალექვის მეთოდი

ამონიუმის ბიკარბონატი არის იაფი ნალექი. წარსულში ადამიანები ხშირად იყენებდნენ ამონიუმის ბიკარბონატის ნალექის მეთოდს იშვიათი მიწიერი მადნის გამორეცხვის ხსნარიდან შერეული იშვიათი მიწების კარბონატის მოსამზადებლად. ამჟამად, იშვიათი დედამიწის ოქსიდები მზადდება ამონიუმის ბიკარბონატის ნალექების მეთოდით ინდუსტრიაში. ზოგადად, ამონიუმის ბიკარბონატის ნალექის მეთოდია ამონიუმის ბიკარბონატის მყარი ან ხსნარის დამატება იშვიათი დედამიწის ქლორიდის ხსნარში გარკვეულ ტემპერატურაზე, დაბერების, გარეცხვის, გაშრობის და დაწვის შემდეგ, მიიღება ოქსიდი. თუმცა, ამონიუმის ბიკარბონატის ნალექის დროს წარმოქმნილი ბუშტების დიდი რაოდენობის და ნალექების რეაქციის დროს არასტაბილური pH მნიშვნელობის გამო, ნუკლეაციის სიჩქარე არის სწრაფი ან ნელი, რაც ხელს არ უწყობს კრისტალების ზრდას. ნაწილაკების იდეალური ზომისა და მორფოლოგიის მქონე ოქსიდის მისაღებად, რეაქციის პირობები მკაცრად უნდა იყოს კონტროლირებადი.

3. შარდოვანას ნალექი

შარდოვანას ნალექის მეთოდი ფართოდ გამოიყენება იშვიათი დედამიწის ოქსიდის მოსამზადებლად, რომელიც არა მხოლოდ იაფი და მარტივი გამოსაყენებელია, არამედ აქვს პოტენციალი მიაღწიოს პრეკურსორების ბირთვების და ნაწილაკების ზრდის ზუსტი კონტროლის მიღწევას, ამიტომ შარდოვანას ნალექების მეთოდი სულ უფრო მეტ ადამიანს იზიდავს. ემხრობოდა და მიიპყრო მრავალი მეცნიერის ფართო ყურადღება და კვლევა ამჟამად.

4. სპრეის გრანულაცია

სპრეის გრანულაციის ტექნოლოგიას აქვს მაღალი ავტომატიზაციის, წარმოების მაღალი ეფექტურობისა და მწვანე ფხვნილის მაღალი ხარისხის უპირატესობები, ამიტომ სპრეის გრანულაცია გახდა ფხვნილის გრანულაციის საყოველთაოდ გამოყენებული მეთოდი.

ბოლო წლებში იშვიათი დედამიწის მოხმარება ტრადიციულ დარგებში ძირითადად არ შეცვლილა, მაგრამ აშკარად გაიზარდა მისი გამოყენება ახალ მასალებში. როგორც ახალი მასალა, nano Y₂O₃აქვს უფრო ფართო განაცხადის სფერო. დღესდღეობით ნანო Y-ის მომზადების მრავალი მეთოდი არსებობს₂O₃მასალები, რომლებიც შეიძლება დაიყოს სამ კატეგორიად: თხევადი ფაზის მეთოდი, გაზის ფაზის მეთოდი და მყარი ფაზის მეთოდი, რომელთა შორის ყველაზე ფართოდ გამოიყენება თხევადი ფაზის მეთოდი. ისინი იყოფა სპრეის პიროლიზად, ჰიდროთერმულ სინთეზად, მიკროემულსიად, ხსნარ-გელი, წვა. სინთეზი და ნალექი. თუმცა, იტრიუმის ოქსიდის სფეროიდულ ნანონაწილაკებს ექნებათ უფრო მაღალი სპეციფიური ზედაპირის ფართობი, ზედაპირის ენერგია, უკეთესი სითხე და დისპერსიულობა, რაზეც ღირს ყურადღების გამახვილება.