Compostos importantes de terras raras: Quais são os usos do pó de óxido de yttria?
A Terra Rara é um recurso estratégico extremamente importante e tem um papel insubstituível na produção industrial. Vidro de automóvel, ressonância magnética nuclear, fibra óptica, tela de cristal líquido, etc. são inseparáveis com a adição de terras raras. Entre eles, o yttrium (Y) é um dos elementos de metal de terras raras e é um tipo de metal cinza. No entanto, devido ao seu alto teor na crosta terrestre, o preço é relativamente barato e é amplamente utilizado. Na produção social atual, ele é usado principalmente no estado de liga de Yttrium e óxido de ytrio.
Yttrium Metalamong eles, óxido de yttria (Y2O3) é o composto de yttrium mais importante. É insolúvel em água e álcalis, solúvel em ácido e tem uma aparência de pó cristalino branco (a estrutura cristalina pertence ao sistema cúbico). Tem muito boa estabilidade química e está sob vácuo. Baixa volatilidade, alta resistência ao calor, resistência à corrosão, alta dielétrica, transparência (infravermelho) e outras vantagens, por isso foi aplicada em muitos campos. Quais são os específicos? Vamos dar uma olhada.
A estrutura cristalina do óxido de yttrio
01 Síntese do pó de zircônia estabilizada por Ytrio. As alterações de fase a seguir ocorrerão durante o resfriamento do ZRO2 puro da alta temperatura à temperatura ambiente: fase cúbica (c) → fase tetragonal (t) → fase monoclínica (M), onde T ocorrerá a 1150 ° C → M mudanças de fase, acompanhadas por uma expansão de volume de cerca de 5%. No entanto, se o ponto de transição da fase T → M do ZRO2 é estabilizado para a temperatura ambiente, a transição de fase T → M é induzida pela tensão durante a carga. resistência ao desgaste. sexo.
Para alcançar o endurecimento da mudança de fase da cerâmica de zircônia, um determinado estabilizador deve ser adicionado e, sob certas condições de disparo, a meta-estabilização tetragonal estável de alta temperatura para a temperatura ambiente, obtém uma fase tetragonal que pode ser transformada em fase à temperatura ambiente. É o efeito estabilizador dos estabilizadores na zircônia. Y2O3 é o estabilizador de óxido de zircônio mais pesquisado até agora. O material sinterizado Y-TZP possui excelentes propriedades mecânicas à temperatura ambiente, alta resistência, boa resistência à fratura e o tamanho do grão do material em seu coletivo é pequeno e uniforme, por isso atraiu mais atenção. 02 AIDA A SINPERAÇÃO A sinterização de muitas cerâmicas especiais requer a participação da AIDS de sinterização. O papel da AIDS de sinterização geralmente pode ser dividido nas seguintes partes: formando uma solução sólida com o sinter; impedir a transformação da forma cristalina; inibir o crescimento de grãos cristalinos; produzir fase líquida. Por exemplo, na sinterização da alumina, o MgO do óxido de magnésio é frequentemente adicionado como estabilizador de microestrutura durante o processo de sinterização. Ele pode refinar os grãos, reduzir bastante a diferença na energia do limite de grãos, enfraquecer a anisotropia do crescimento dos grãos e inibir o crescimento descontínuo dos grãos. Como o MGO é altamente volátil em altas temperaturas, a fim de obter bons resultados, o óxido de yttrium é frequentemente misturado com o MGO. Y2O3 pode refinar os grãos de cristal e promover a densificação de sinterização. 03YAG powder synthetic yttrium aluminum garnet (Y3Al5O12) is a man-made compound, no natural minerals, colorless, Mohs hardness can reach 8.5, melting point 1950 ℃, insoluble in sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, hydrofluoric acid, etc. The high temperature solid phase method is a traditional method for preparing YAG powder.According to the Razão obtida no diagrama de fase binária do óxido de yttria e óxido de alumínio, os dois pós são misturados e disparados a alta temperatura, e o pó YAG é formado através da reação da fase sólida entre os óxidos. Sob condições de alta temperatura, na reação de alumina e óxido de yttria, as mesofases Yam e Yap serão formadas primeiro e, finalmente, YAG será formado.
O método de fase sólida de alta temperatura para preparar o pó YAG tem muitas aplicações. Por exemplo, seu tamanho de ligação Al-O é pequeno e a energia da ligação é alta. Sob o impacto dos elétrons, o desempenho óptico é mantido estável e a introdução de elementos de terras raras pode melhorar significativamente o desempenho da luminescência do fósforo. E YAG pode se tornar fósforo, dopando com íons trivalentes de terras raras, como Ce3+ e EU3+. Além disso, o cristal YAG tem boa transparência, propriedades físicas e químicas muito estáveis, alta resistência mecânica e boa resistência à fluência térmica. É um material de cristal a laser com uma ampla gama de aplicações e desempenho ideal.
YAG CRISTAL 04 O óxido de cerâmica transparente sempre foi o foco da pesquisa no campo da cerâmica transparente. Pertence ao sistema de cristal cúbico e possui as propriedades ópticas isotrópicas de cada eixo. Comparado com a anisotropia da alumina transparente, a imagem é menos distorcida; portanto, gradualmente, ela foi valorizada e desenvolvida por lentes de ponta ou janelas ópticas militares. As principais características de suas propriedades físicas e químicas são: ① High Dreting Point, a estabilidade química e fotoquímica é boa e a faixa de transparência óptica é larga (0,23 ~ 8,0μm); ②At 1050nm, seu índice de refração é tão alto quanto 1,89, o que faz com que ele tenha uma transmitância teórica de mais de 80%; ③Y2O3 tem o suficiente para acomodar a maioria das lacunas da banda da banda de condução maior à banda de valência do nível de emissão de íons de terras raras trivalentes pode ser efetivamente adaptado pela dopagem de íons de terras raras. ④ A energia do fônon é baixa e sua frequência máxima de corte fônon é de cerca de 550cm-1. A baixa energia do fônon pode suprimir a probabilidade de transição não radiativa, aumentar a probabilidade de transição de radiação e melhorar a eficiência quântica da luminescência; ⑤ Alta condutividade térmica, cerca de 13,6w/(M · k), a alta condutividade térmica é extremamente
importante para isso como um material médio sólido a laser.
Cerâmica transparente de óxido de Yttrium desenvolvida pela Kamishima Chemical Company do Japão
O ponto de fusão de Y2O3 é de cerca de 2690 ℃, e a temperatura de sinterização à temperatura ambiente é de cerca de 1700 ~ 1800 ℃. Para fazer cerâmica de transmissão leve, é melhor usar prensagem e sinterização a quente. Devido às suas excelentes propriedades físicas e químicas, a cerâmica transparente Y2O3 é amplamente usada e potencialmente desenvolvida, incluindo: janelas e cúpulas infravermelhas de mísseis, lentes visíveis e infravermelhas, lâmpadas de descarga de gás de alta pressão, cintiladores de cerâmica, lasers de cerâmica e outros campos
Hora de postagem: JUL-04-2022