Itrija oksīda kristāla struktūra
Itrija oksīds (Y2O3) ir balts retzemju oksīds, kas nešķīst ūdenī un sārmos un šķīst skābē. Tas ir tipisks C tipa retzemju seskvioksīds ar ķermeni centrētu kubisku struktūru.
Y kristāla parametru tabula2O3
Y kristāla struktūras diagramma2O3
Itrija oksīda fizikālās un ķīmiskās īpašības
(1) molārā masa ir 225,82 g/mol un blīvums ir 5,01 g/cm³3;
(2) Kušanas temperatūra 2410℃, viršanas temperatūra 4300℃, laba termiskā stabilitāte;
(3) Laba fizikālā un ķīmiskā stabilitāte un laba izturība pret koroziju;
(4) Siltumvadītspēja ir augsta, kas 300 K temperatūrā var sasniegt 27 W/(MK), kas ir aptuveni divreiz lielāka par itrija alumīnija granāta (Y3Al5O12), kas ir ļoti izdevīgi tā izmantošanai kā lāzera darba videi;
(5) Optiskās caurlaidības diapazons ir plašs (0,29–8 μm), un teorētiskā caurlaidība redzamajā apgabalā var sasniegt vairāk nekā 80%;
(6) Fononu enerģija ir zema, un spēcīgākais Ramana spektra maksimums atrodas pie 377 cm-1, kas ir izdevīgi, lai samazinātu neradiatīvās pārejas varbūtību un uzlabotu augšupvērstās konversijas gaismas efektivitāti;
(7) Zem 2200℃, Jā2O3ir kubiska fāze bez dubultlaušanas. Refrakcijas indekss ir 1,89 pie viļņa garuma 1050 nm. Pārvēršas sešstūra fāzē virs 2200℃;
(8) Y enerģijas sprauga2O3ir ļoti plašs, līdz pat 5,5 eV, un leģētu trīsvērtīgu retzemju luminiscējošo jonu enerģijas līmenis atrodas starp Y valences joslu un vadītspējas joslu.2O3un virs Fermi enerģijas līmeņa, tādējādi veidojot atsevišķus luminiscējošus centrus.
(9) G.2O3kā matricas materiāls var uzņemt augstu trīsvērtīgo retzemju jonu koncentrāciju un aizstāt Y3+jonus, neizraisot strukturālas izmaiņas.
Itrija oksīda galvenie pielietojumi
Itrija oksīds kā funkcionāls piedevas materiāls tiek plaši izmantots atomenerģijas, kosmosa, fluorescences, elektronikas, augsto tehnoloģiju keramikas un citās jomās, pateicoties tā lieliskajām fizikālajām īpašībām, piemēram, augstai dielektriskajai konstantei, labai karstumizturībai un spēcīgai izturībai pret koroziju.
Attēla avots: Tīkls
1. Kā fosfora matricas materiāls, to izmanto displeja, apgaismojuma un marķēšanas jomā;
2. Kā lāzera vides materiāls var sagatavot caurspīdīgu keramiku ar augstu optisko veiktspēju, ko var izmantot kā lāzera darba vidi, lai realizētu lāzera izvadi istabas temperatūrā;
3. Kā augšupvērstas luminiscējošas matricas materiāls, to izmanto infrasarkanās gaismas noteikšanā, fluorescences marķēšanā un citos laukos;
4, Izgatavots caurspīdīgā keramikā, ko var izmantot redzamām un infrasarkanām lēcām, augstspiediena gāzizlādes lampu lampām, keramikas scintilatoriem, augstas temperatūras krāsns novērošanas logiem utt.
5, to var izmantot kā reakcijas trauku, augstas temperatūras izturīgu materiālu, ugunsizturīgu materiālu utt.
6, kā izejvielas vai piedevas, tās tiek plaši izmantotas arī augstas temperatūras supravadošos materiālos, lāzerkristālu materiālos, strukturālajā keramikā, katalītiskajos materiālos, dielektriskajā keramikā, augstas veiktspējas sakausējumos un citās jomās.
Itrija oksīda pulvera sagatavošanas metode
Retzemju oksīdu pagatavošanai bieži izmanto šķidrās fāzes nogulsnēšanas metodi, kas galvenokārt ietver oksalāta nogulsnēšanas metodi, amonija bikarbonāta nogulsnēšanas metodi, urīnvielas hidrolīzes metodi un amonjaka nogulsnēšanas metodi. Turklāt izsmidzināšanas granulācija ir arī viena no sagatavošanas metodēm, kas pašlaik ir plaši pazīstama. Sāls nogulsnēšanas metode.
1. oksalāta nogulsnēšanas metode
Ar oksalāta nogulsnēšanas metodi iegūtajam retzemju oksīdam ir tādas priekšrocības kā augsta kristalizācijas pakāpe, laba kristāla forma, ātrs filtrācijas ātrums, zems piemaisījumu saturs un vienkārša darbība, kas ir izplatīta metode augstas tīrības pakāpes retzemju oksīda pagatavošanai rūpnieciskajā ražošanā.
Amonija bikarbonāta nogulsnēšanas metode
2. Amonija bikarbonāta nogulsnēšanas metode
Amonija bikarbonāts ir lēts nogulsnētājs. Agrāk cilvēki bieži izmantoja amonija bikarbonāta nogulsnēšanas metodi, lai no retzemju rūdas izskalošanas šķīduma pagatavotu jauktu retzemju karbonātu. Pašlaik rūpniecībā retzemju oksīdus iegūst ar amonija bikarbonāta nogulsnēšanas metodi. Parasti amonija bikarbonāta nogulsnēšanas metode ir amonija bikarbonāta cietvielas vai šķīduma pievienošana retzemju hlorīda šķīdumam noteiktā temperatūrā. Pēc novecošanas, mazgāšanas, žāvēšanas un dedzināšanas iegūst oksīdu. Tomēr, ņemot vērā lielo burbuļu skaitu, kas rodas amonija bikarbonāta nogulsnēšanas laikā, un nestabilo pH vērtību nogulsnēšanas reakcijas laikā, kodolu veidošanās ātrums ir ātrs vai lēns, kas neveicina kristālu augšanu. Lai iegūtu oksīdu ar ideālu daļiņu izmēru un morfoloģiju, reakcijas apstākļi ir stingri jākontrolē.
3. Urīnvielas nogulsnēšanās
Urīnvielas nogulsnēšanas metode tiek plaši izmantota retzemju oksīdu sagatavošanā, kas ir ne tikai lēta un viegli lietojama, bet arī ļauj precīzi kontrolēt prekursoru kodolu veidošanos un daļiņu augšanu, tāpēc urīnvielas nogulsnēšanas metode ir piesaistījusi arvien vairāk cilvēku labvēlību un piesaistījusi plašu daudzu zinātnieku uzmanību un pētījumus.
4. Izsmidzināšanas granulācija
Izsmidzināšanas granulēšanas tehnoloģijai ir priekšrocības, ko sniedz augsta automatizācija, augsta ražošanas efektivitāte un augsta zaļā pulvera kvalitāte, tāpēc izsmidzināšanas granulēšana ir kļuvusi par plaši izmantotu pulvera granulēšanas metodi.
Pēdējos gados retzemju metālu patēriņš tradicionālajās jomās būtībā nav mainījies, taču to pielietojums jaunos materiālos ir acīmredzami palielinājies. Kā jauns materiāls, nano Y2O3ir plašāks pielietojuma lauks. Mūsdienās ir daudz metožu nano Y pagatavošanai.2O3materiāli, kurus var iedalīt trīs kategorijās: šķidrās fāzes metode, gāzes fāzes metode un cietās fāzes metode, starp kurām visplašāk tiek izmantota šķidrās fāzes metode. Tie ir iedalīti izsmidzināšanas pirolīzē, hidrotermālajā sintēzē, mikroemulsijā, sol-gēla, sadegšanas sintēzē un nogulsnēšanā. Tomēr sferoidizētajām itrija oksīda nanodaļiņām būs lielāka īpatnējā virsma, virsmas enerģija, labāka plūstamība un dispersitāte, uz ko ir vērts pievērst uzmanību.
Publicēšanas laiks: 2022. gada 4. jūlijs