Aplicação de óxido de escândio
A fórmula química deóxido de escândioÉ Sc2O3. Propriedades: Sólido branco. Com estrutura cúbica de sesquióxido de terras raras. Densidade 3,864. Ponto de fusão 2403°C - 20°C. Insolúvel em água, solúvel em ácido quente. É preparado por decomposição térmica de sal de escândio. Pode ser usado como material de evaporação para revestimentos semicondutores. Produz laser sólido com comprimento de onda variável, canhão de elétrons para TV de alta definição, lâmpada de iodetos metálicos, etc.
O óxido de escândio (Sc2O3) é um dos produtos de escândio mais importantes. Suas propriedades físicas e químicas são semelhantes às dos óxidos de terras raras (como La2O3, Y2O3 e Lu2O3, etc.), portanto, os métodos de produção utilizados são muito semelhantes. O Sc2O3 pode produzir escândio metálico (sc), diferentes sais (ScCl3, ScF3, ScI3, Sc2(C2O4)3, etc.) e diversas ligas de escândio (séries Al-Sc, Al-Zr-Sc). Esses produtos de escândio têm valor técnico prático e bom efeito econômico. O Sc2O3 tem sido amplamente utilizado emliga de alumínio, fonte de luz elétrica, laser, catalisador, ativador, cerâmica, aeroespacial e assim por diante, devido às suas características. Atualmente, o status de aplicação do Sc2O3 nas áreas de ligas, fonte de luz elétrica, catalisador, ativador e cerâmica na China e no mundo será descrito posteriormente.
(1) a aplicação de liga
Atualmente, a liga Al-Sc feita de Sc e Al tem as vantagens de baixa densidade (SC = 3,0g/cm3, Al = 2,7g/cm3, alta resistência, alta dureza, boa plasticidade, forte resistência à corrosão e estabilidade térmica, etc. Portanto, tem sido bem aplicada nas peças estruturais de mísseis, aeroespacial, aviação, automóveis e navios, e gradualmente voltada para o uso civil, como as alças de dispositivos esportivos (hóquei e beisebol). Tem as características de alta resistência, alta rigidez e peso leve, e é de grande valor prático.
O escândio desempenha principalmente o papel de modificação e refinamento de grãos na liga, o que leva à formação de uma nova fase do tipo Al3Sc com excelentes propriedades. A liga Al-Sc formou uma série de ligas, por exemplo, a Rússia atingiu 17 tipos de ligas Al-Sc, e a China também possui diversas ligas (como as ligas Al-Mg-Sc-Zr e Al-Zn-Mg-Sc). As características deste tipo de liga não podem ser substituídas por outros materiais, portanto, do ponto de vista do desenvolvimento, seu desenvolvimento e potencial de aplicação são grandes, e espera-se que se torne uma grande aplicação no futuro. Por exemplo, a Rússia industrializou a produção e se desenvolveu rapidamente para peças estruturais leves, e a China está acelerando sua pesquisa e aplicação, especialmente nos setores aeroespacial e de aviação.
(2) a aplicação de novos materiais de fonte de luz elétrica
PuroSc2O3foi convertido em ScI3 e, em seguida, transformado em um novo material de fonte de luz elétrica de terceira geração com NaI, que foi processado em lâmpada halógena de escândio-sódio para iluminação (cerca de 0,1 mg ~ 10 mg de material Sc2O3 ≥ 99% foi usado para cada lâmpada. Sob a ação de alta voltagem, a linha espectral de escândio é azul e a linha espectral de sódio é amarela, e as duas cores cooperam entre si para produzir luz próxima à luz solar. A luz tem as vantagens de alta luminosidade, boa cor de luz, economia de energia, longa vida útil e forte poder de quebra de neblina.
(3) Aplicação de materiais laser
A granada de gadolínio, gálio e escândio (GGSG) pode ser preparada adicionando Sc2O3 puro ≥ 99,9% ao GGG, e sua composição é do tipo Gd3Sc2Ga3O12. A potência de emissão do laser de terceira geração é 3,0 vezes maior que a do laser de mesmo volume, o que permitiu alcançar um dispositivo laser miniaturizado de alta potência, aumentando a potência de saída da oscilação do laser e melhorando o desempenho do laser. Ao preparar um único cristal, cada carga pesa 3 kg a 5 kg, e cerca de 1,0 kg de matéria-prima com Sc2O3 ≥ 99,9% é adicionado. Atualmente, esse tipo de laser é amplamente utilizado na tecnologia militar e também está sendo gradualmente expandido para a indústria civil. Em termos de desenvolvimento, apresenta grande potencial para uso militar e civil no futuro.
(4) a aplicação de materiais eletrônicos
Sc2O3 puro pode ser usado como ativador catódico de oxidação para canhão de elétrons catódicos de tubo de imagem de TV colorida com bons resultados. Pulverize uma camada de óxido de Ba, Sr e Ca com espessura de um milímetro no cátodo do tubo colorido e, em seguida, disperse uma camada deSc2O3com uma espessura de 0,1 milímetro. No cátodo da camada de óxido, Mg e Sr reagem com Ba, o que promove a redução de Ba, e os elétrons liberados são mais ativos, liberando elétrons de alta corrente, o que faz com que o fósforo emita luz. Comparado com o cátodo sem revestimento de Sc2O3, ele pode aumentar a densidade de corrente em 4 vezes, tornar a imagem da TV mais nítida e prolongar a vida útil do cátodo em 3 vezes. A quantidade de Sc2O3 usada para cada cátodo de desenvolvimento de 21 polegadas é de 0,1 mg. Atualmente, este cátodo tem sido usado em alguns países do mundo, como o Japão, o que pode melhorar a competitividade do mercado e promover as vendas de aparelhos de TV.
Horário da publicação: 04/07/2022