იტრიუმის ოქსიდის თვისებები, გამოყენება და მომზადება

იტრიუმის ოქსიდის კრისტალური სტრუქტურა

იტრიუმის ოქსიდი (Y₂O₃) არის თეთრი იშვიათმიწა ოქსიდი, რომელიც უხსნადია წყალში და ტუტეში და ხსნადია მჟავაში. ეს არის ტიპიური C-ტიპის იშვიათმიწა სესკვიოქსიდი სხეულზე ცენტრირებული კუბური სტრუქტურით.

Y-ის კრისტალის 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 კოროზიისადმი მდგრადობა;

(4) თბოგამტარობა მაღალია, 300K-ზე შეიძლება მიაღწიოს 27 W/(MK)-ს, რაც იტრიუმის ალუმინის გარნეტის (Y) თბოგამტარობის დაახლოებით ორჯერ მეტია.₃Al₅O₁₂), რაც ძალიან სასარგებლოა მისი, როგორც ლაზერული სამუშაო საშუალების გამოყენებისას;

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

(6) ფონონის ენერგია დაბალია და რამანის სპექტრის ყველაზე ძლიერი პიკი 377 სმ-ზე მდებარეობს.^-1, რაც სასარგებლოა არაგამოსხივებისკენ გადასვლის ალბათობის შესამცირებლად და აღმავალი გარდაქმნის სინათლის ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად;

(7) 2200-ზე ნაკლები℃, Y₂O₃არის კუბური ფაზა ორმაგი რევოლუციის გარეშე. გარდატეხის ინდექსი 1050 ნმ ტალღის სიგრძეზე არის 1.89. 2200-ზე ზემოთ გარდაიქმნება ექვსკუთხა ფაზად.℃;

(8) Y-ის ენერგეტიკული უფსკრული₂O₃ძალიან ფართოა, 5.5 ევ-მდე, და დოპირებული სამვალენტიანი იშვიათმიწა ელემენტების ლუმინესცენტური იონების ენერგეტიკული დონე Y-ის ვალენტურ და გამტარ ზოლებს შორისაა.₂O₃და ფერმის ენერგიის დონეს ზემოთ, რითაც წარმოიქმნება დისკრეტული ლუმინესცენტური ცენტრები.

(9)Y₂O₃, როგორც მატრიცული მასალა, შეუძლია მოიცვას სამვალენტიანი იშვიათმიწა იონების მაღალი კონცენტრაცია და ჩაანაცვლოს Y³⁺იონები სტრუქტურული ცვლილებების გამოწვევის გარეშე.

იტრიუმის ოქსიდის ძირითადი გამოყენება

იტრიუმის ოქსიდი, როგორც ფუნქციური დანამატი მასალა, ფართოდ გამოიყენება ატომური ენერგიის, აერონავტიკის, ფლუორესცენციის, ელექტრონიკის, მაღალტექნოლოგიური კერამიკის და ა.შ. სფეროებში, მისი შესანიშნავი ფიზიკური თვისებების გამო, როგორიცაა მაღალი დიელექტრიკული მუდმივა, კარგი თბოგამძლეობა და ძლიერი კოროზიისადმი მდგრადობა.

სურათის წყარო: ქსელი

1, როგორც ფოსფორის მატრიცული მასალა, იგი გამოიყენება ჩვენების, განათებისა და მარკირების სფეროებში;

2, ლაზერული საშუალების მასალის სახით შეიძლება მომზადდეს მაღალი ოპტიკური მახასიათებლების მქონე გამჭვირვალე კერამიკა, რომლის გამოყენება შესაძლებელია როგორც ლაზერული სამუშაო საშუალება ოთახის ტემპერატურის ლაზერული გამომავალი სიგნალის მისაღებად;

3, როგორც აღმავალი გარდაქმნის ლუმინესცენტური მატრიცული მასალა, იგი გამოიყენება ინფრაწითელი დეტექციის, ფლუორესცენციის ეტიკეტირებისა და სხვა სფეროებში;

4, დამზადებულია გამჭვირვალე კერამიკაში, რომლის გამოყენება შესაძლებელია ხილული და ინფრაწითელი ლინზების, მაღალი წნევის გაზის გამტარი ნათურის მილების, კერამიკული სცინტილატორების, მაღალი ტემპერატურის ღუმელის დაკვირვების ფანჯრებისთვის და ა.შ.

5, მისი გამოყენება შესაძლებელია როგორც რეაქციის ჭურჭელი, მაღალი ტემპერატურისადმი მდგრადი მასალა, ცეცხლგამძლე მასალა და ა.შ.

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

იტრიუმის ოქსიდის ფხვნილის მომზადების მეთოდი

იშვიათმიწა ოქსიდების მოსამზადებლად ხშირად გამოიყენება თხევადი ფაზის დალექვის მეთოდი, რომელიც ძირითადად მოიცავს ოქსალატის დალექვის მეთოდს, ამონიუმის ბიკარბონატის დალექვის მეთოდს, შარდოვანას ჰიდროლიზის მეთოდს და ამიაკის დალექვის მეთოდს. გარდა ამისა, მომზადების ერთ-ერთი მეთოდი, რომელიც ამჟამად ფართოდ გამოიყენება, არის შესხურებითი გრანულაცია. მარილის დალექვის მეთოდი.

1. ოქსალატის დალექვის მეთოდი

ოქსალატის დალექვის მეთოდით მიღებულ იშვიათმიწა ოქსიდს აქვს მაღალი კრისტალიზაციის ხარისხი, კარგი კრისტალური ფორმა, სწრაფი ფილტრაციის სიჩქარე, დაბალი მინარევების შემცველობა და მარტივი ექსპლუატაცია, რაც სამრეწველო წარმოებაში მაღალი სისუფთავის იშვიათმიწა ოქსიდის მომზადების გავრცელებული მეთოდია.

ამონიუმის ბიკარბონატის დალექვის მეთოდი

2. ამონიუმის ბიკარბონატის დალექვის მეთოდი

ამონიუმის ბიკარბონატი იაფი დალექვის საშუალებაა. წარსულში, ადამიანები ხშირად იყენებდნენ ამონიუმის ბიკარბონატის დალექვის მეთოდს იშვიათმიწა მადნის გამორეცხვის ხსნარიდან შერეული იშვიათმიწა კარბონატის მოსამზადებლად. ამჟამად, იშვიათმიწა ოქსიდები ინდუსტრიაში ამონიუმის ბიკარბონატის დალექვის მეთოდით მზადდება. ზოგადად, ამონიუმის ბიკარბონატის დალექვის მეთოდი გულისხმობს ამონიუმის ბიკარბონატის მყარი ნივთიერების ან ხსნარის დამატებას იშვიათმიწა ქლორიდის ხსნარში გარკვეულ ტემპერატურაზე. დაძველების, გარეცხვის, გაშრობის და წვის შემდეგ მიიღება ოქსიდი. თუმცა, ამონიუმის ბიკარბონატის დალექვის დროს წარმოქმნილი ბუშტების დიდი რაოდენობის და დალექვის რეაქციის დროს pH-ის არასტაბილურობის გამო, ბირთვის წარმოქმნის სიჩქარე სწრაფი ან ნელია, რაც ხელს არ უწყობს კრისტალების ზრდას. იდეალური ნაწილაკების ზომისა და მორფოლოგიის მქონე ოქსიდის მისაღებად, რეაქციის პირობები მკაცრად უნდა იყოს კონტროლირებადი.

3. შარდოვანას ნალექი

შარდოვანას დალექვის მეთოდი ფართოდ გამოიყენება იშვიათმიწა ოქსიდების მომზადებაში, რომელიც არა მხოლოდ იაფი და მარტივი გამოსაყენებელია, არამედ აქვს წინამორბედების ბირთვწარმოქმნისა და ნაწილაკების ზრდის ზუსტი კონტროლის მიღწევის პოტენციალი, ამიტომ შარდოვანას დალექვის მეთოდმა სულ უფრო მეტი ადამიანის კეთილგანწყობა მიიპყრო და ამჟამად მრავალი მეცნიერის ფართო ყურადღება და კვლევა მიიპყრო.

4. სპრეი გრანულაცია

შესხურებით გრანულაციის ტექნოლოგიას აქვს მაღალი ავტომატიზაციის, წარმოების მაღალი ეფექტურობისა და მწვანე ფხვნილის მაღალი ხარისხის უპირატესობები, ამიტომ შესხურებით გრანულაცია ფხვნილის გრანულაციის ფართოდ გამოყენებად მეთოდად იქცა.

ბოლო წლებში, ტრადიციულ საბადოებში იშვიათმიწა ლითონების მოხმარება არსებითად არ შეცვლილა, მაგრამ მისი გამოყენება ახალ მასალებში აშკარად გაიზარდა. როგორც ახალი მასალა, ნანო-Y₂O₃უფრო ფართო გამოყენების სფერო აქვს. დღესდღეობით, ნანო Y-ის მომზადების მრავალი მეთოდი არსებობს.₂O₃მასალები, რომლებიც შეიძლება დაიყოს სამ კატეგორიად: თხევადი ფაზის მეთოდი, აირადი ფაზის მეთოდი და მყარი ფაზის მეთოდი, რომელთა შორის თხევადი ფაზის მეთოდი ყველაზე ფართოდ გამოიყენება. ისინი იყოფა შესხურებით პიროლიზად, ჰიდროთერმულ სინთეზად, მიკროემულსიად, სოლ-გელად, წვის სინთეზად და ნალექად. თუმცა, სფეროიდიზებულ იტრიუმის ოქსიდის ნანონაწილაკებს ექნებათ უფრო მაღალი სპეციფიკური ზედაპირის ფართობი, ზედაპირის ენერგია, უკეთესი სითხეობა და დისპერსია, რაზეც ყურადღების გამახვილება ღირს.