Lielajā retzemju elementu ģimenē,Gadolīnija oksīds (GD2O2)ir kļuvusi par zvaigzni materiālu zinātnes aprindās ar savām unikālajām fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām un plašajiem pielietojuma laukiem. Šī baltā pulverveida viela ir ne tikai svarīgs retzemju oksīdu loceklis, bet arī neaizstājams funkcionālais materiāls mūsdienu zinātnes un tehnoloģijas attīstībā. Sākot no medicīniskās attēlveidošanas līdz kodolenerģijas tehnoloģijai, no magnētiskajiem materiāliem līdz optiskām ierīcēm, gadolīnija oksīds ir visur, izceļot retzemju materiālu unikālo vērtību.
1. Gadolīnija oksīda pamata īpašības
Gadolīnija oksīdsir tipisks retzemju oksīds ar kubiskā kristāla struktūru. Kristāla struktūrā gadolīnija joni un skābekļa joni tiek apvienoti noteiktā telpiskā izkārtojumā, veidojot stabilu ķīmisku saiti. Šī struktūra dod gadolīnija oksīdu kušanas temperatūru līdz 2350 ° C, ļaujot tam palikt stabilam vidē augstā temperatūrā.
Ķīmisko īpašību izteiksmē gadolīnija oksīds uzrāda tipiskas sārmainas oksīda īpašības. Tas var reaģēt ar skābēm, veidojot atbilstošus sāļus, un tam ir noteikta higroskopitāte. Šiem raksturlielumiem ir nepieciešami īpaši gadolīnija oksīda uzglabāšanas un apstrādes apstākļi materiāla sagatavošanas laikā.
Fizikālo īpašību izteiksmē gadolīnija oksīdam ir lieliskas optiskās un magnētiskās īpašības. Tam ir augsts refrakcijas indekss un laba gaismas caurlaidība redzamajā gaismas reģionā, kurā ir pamats tā pielietošanai optiskajā laukā. Tajā pašā laikā gadolīnija jonu 4F elektronu apvalka struktūra piešķir tai unikālas magnētiskās īpašības.
Breif ievads
| Produkta nosaukums | Gadolīnija oksīds, gadolīnija (III) oksīds |
| Raga | 12064-62-9 |
| MF | GD2O3 |
| Molekulmasa | 362.50 |
| Blīvums | 7.407 g/cm3 |
| Kušanas punkts | 2 420 ° C |
| Izskats | Balts pulveris |
| Tīrība | 5n （GD2O3/REO≥99,999%） ； 3n （GD2O3/REO ≥ 99,9%） |
| Šķīdība | Nešķīst ūdenī, mēreni šķīst spēcīgās minerālskābēs |
| Stabilitāte | Nedaudz higroskopisks |
| Daudzvalodu | Gadoliniumoksīds, Oxyde de Gadolinium, Oxido del Gadolinio |
| Šķīdības produkts KSP | 1,8 × 10−23 |
| Kristāla struktūra | Monoklīnisko kristālu sistēma |
| Zīmols | Laikmets |
2. Gadolīnija oksīda galvenie uzklāšanas laukumi
Medicīnas jomā vissvarīgākais gadolīnija oksīda pielietojums ir kā izejviela magnētiskās rezonanses attēlveidošanas (MRI) kontrasta aģentiem. Gadolīnija kompleksi var ievērojami mainīt ūdens protonu relaksācijas laiku, uzlabot attēlveidošanas kontrastu un nodrošināt skaidrākus attēlus slimības diagnozei. Šis lietojumprogramma ir ievērojami veicinājusi mūsdienu medicīniskās attēlveidošanas tehnoloģijas attīstību.
Magnētisko materiālu laukā gadolīnija oksīds ir galvenais izejviela magnētisko materiālu, piemēram, gadolīnija dzelzs granāta (GDIG), sagatavošanai. Šiem materiāliem ir liela nozīme mikroviļņu ierīcēs un magneto-optiskajās ierīcēs, un tā nodrošina materiālu pamatu modernu komunikāciju tehnoloģiju attīstībai.
Optiskos pielietojumos gadolīnija oksīds tiek plaši izmantots fosforos, lāzera materiālos, optiskajos pārklājumos un citos laukos, ņemot vērā tā lieliskās optiskās īpašības. Īpaši augstas refrakcijas indeksa optisko plēvju sagatavošanā gadolīnija oksīds parāda unikālas priekšrocības.
Kodolenerģijas tehnoloģijā gadolīnija oksīds tiek izmantots kā kontroles stieņa materiāls kodolreaktoriem tā augstās neitronu absorbcijas šķērsgriezuma dēļ. Šim lietojumam ir liela nozīme kodolreaktoru drošā darbībā.
3. Gadolīnija oksīda turpmāka attīstība
Ar sagatavošanas tehnoloģijas attīstību ir nepārtraukti optimizēta gadolīnija oksīda sintēzes metode. Sākot ar tradicionālo cietās fāzes reakcijas metodi un beidzot ar progresējošu sol-gela metodi, sagatavošanas procesa uzlabošana ir ievērojami uzlabojusi gadolīnija oksīda tīrību un veiktspēju.
Jaunajos lietojumprogrammu laukos gadolīnija oksīds parāda lielu potenciālu. Cietā stāvokļa apgaismojumā, kvantu skaitļošanā, vides pārvaldībā un citos aspektos pētnieki pēta jaunus gadolīnija oksīda pielietojumus. Šie pētījumi ir pavēruši jaunus virzienus gadolīnija oksīda turpmākai attīstībai.
Raugoties no nozares izredzēm, strauji attīstoties tādām stratēģiskām topošajām nozarēm kā jaunas enerģijas un jauni materiāli, turpinās pieaugt tirgus pieprasījums pēc gadolīnija oksīda. Īpaši augstākās klases ražošanas un vismodernākās tehnoloģijas jomās tiks vēl vairāk uzlabota gadolīnija oksīda nozīme.
Kā svarīgs retzemju materiālu saimes loceklis gadolīnija oksīda vērtība ir atspoguļota ne tikai tā pašreizējā plašajā lietojumprogrammu diapazonā, bet arī tā neierobežotajās iespējās turpmākajā tehnoloģiskajā attīstībā. Sākot no medicīniskās veselības līdz enerģijas tehnoloģijai, no informācijas komunikācijas līdz vides aizsardzībai, Gadolīnija oksīds sniedz svarīgu ieguldījumu cilvēku zinātnes un tehnoloģijas attīstībā ar tās unikālajām īpašībām. Nepārtraukti attīstoties materiālu zinātnei, gadolīnija oksīds noteikti spīdēs vairāk laukos un turpinās leģendāro retzemju materiālu nodaļu.
Pasta laiks: 20.-2025. Februāris