Lastnosti, uporaba in priprava ytrium oksida

Kristalna struktura ytrijevega oksida

Yttrium oksid (y₂O₃) je beli redki zemeljski oksid netopni v vodi in alkalij in topni v kislini. Je tipičen C-tip redki zemeljski seskvioksid s kubično strukturo, osredotočeno na telo.

Tabela kristalnih parametrov y₂O₃

Diagram kristalne strukture y₂O₃

Fizikalne in kemijske lastnosti yttrijevega oksida

(1) Molarna masa je 225,82 g/mol, gostota pa 5,01 g/cm³;

(2) Tališča 2410℃, vrelišča 4300℃, dobra toplotna stabilnost;

(3) dobra fizikalna in kemična stabilnost in dobra korozijska odpornost;

(4) Toplotna prevodnost je velika, kar lahko doseže 27 W/(MK) pri 300K₃Al₅O₁₂), kar je zelo koristno za njegovo uporabo kot laserski delovni medij;

(5) Razpon optičnega preglednosti je širok (0,29 ~ 8 μm), teoretična prepustnost v vidnem območju pa lahko doseže več kot 80%;

(6) Fononska energija je nizka, najmočnejši vrh Ramanovega spektra pa se nahaja na 377 cm^-1, kar je koristno za zmanjšanje verjetnosti neradiativnega prehoda in izboljšanje svetlobne učinkovitosti pretvorbe;

(7) pod 2200℃, Y₂O₃je kubična faza brez birefringe. Indeks loma je 1,89 na valovni dolžini 1050nm. Preoblikovanje v šesterokotno fazo nad 2200℃;

(8) Energetska vrzel Y₂O₃je zelo široka, do 5,5ev, energija dopiranih trivalentnih redkih zemeljskih svetilk₂O₃in nad Fermijevo energijsko raven, s čimer tvori diskretna svetilk.

(9) y₂O₃, kot matrični material lahko sprejme visoko koncentracijo trivalentnih redkih zemeljskih ionov in nadomesti y³⁺ioni, ne da bi povzročili strukturne spremembe.

Glavna uporaba ytrium oksida

Ytrijev oksid kot funkcionalni aditivni material se pogosto uporablja na poljih atomske energije, vesoljske, fluorescence, elektronike, visokotehnološke keramike in tako naprej zaradi odličnih fizikalnih lastnosti, kot so visoka dielektrična konstanta, dobra toplotna odpornost in močna odpornost na korozijo.

Vir slike: omrežje

1, kot material za fosforno matriko se uporablja v poljih zaslona, ​​osvetlitve in označevanja;

2, kot laserski srednji material lahko pripravimo prozorno keramiko z visoko optično zmogljivostjo, ki jo lahko uporabimo kot laserski delovni medij za uresničitev laserskega izhoda sobne temperature;

3, kot matrični material za pretvorbo, se uporablja pri infrardečem zaznavanju, označevanju fluorescence in drugih poljih;

4, izdelano v prozorno keramiko, ki jo je mogoče uporabiti za vidne in infrardeče leče, cevi za izpustne svetilke z visokim tlakom, keramične scintilatorje, visokotemperaturno opazovanje peči itd.

5, se lahko uporablja kot reakcijska posoda, visoko temperaturno odporen material, ognjevzdržni material itd.

6, kot surovine ali dodatki, se pogosto uporabljajo tudi v visokotemperaturnih superprevodnih materialih, laserskih kristalnih materialih, strukturni keramiki, katalitični materiali, dielektrični keramiki, visokozmogljivih zlitinah in drugih poljih.

Način priprave prahu yttrijevega oksida

Metoda padavine tekoče faze se pogosto uporablja za pripravo redkih zemeljskih oksidov, ki v glavnem vključuje metodo padavine oksalata, metodo padavine amonijevega bikarbonata, metodo hidrolize sečnine in metodo padavine amoniaka. Poleg tega je razpršilna granulacija tudi pripravljalna metoda, ki je trenutno široko zaskrbljena. Metoda padavine soli

1. Metoda oksalatnih padavin

Redki zemeljski oksid, pripravljeni z metodo oksalatnih padavin, ima prednosti visoke stopnje kristalizacije, dobre kristalne oblike, hitro hitrost filtracije, nizko vsebnost nečistoče in enostavno delovanje, kar je pogosta metoda za pripravo visoke čistosti redke zemeljske okside v industrijski proizvodnji.

Metoda padavin amonijevega bikarbonata

2. Metoda padavin amonijevega bikarbonata

Amonijev bikarbonat je poceni oborini. V preteklosti so ljudje pogosto uporabili metodo padavin amonijevega bikarbonata za pripravo mešanega redkega zemeljskega karbonata iz izpiralne raztopine redke zemeljske rude. Trenutno redke zemeljske okside pripravimo z metodo padavin amonijevega bikarbonata v industriji. Na splošno je metoda padavine amonijevega bikarbonata dodajanje trdne snovi ali raztopine amonijevega bikarbonata v redko raztopino zemeljskega klorida pri določeni temperaturi, po staranju, pranju, sušenju in gorenju, dobimo oksid. Vendar pa je zaradi velikega števila mehurčkov, ki nastanejo med padavino amonijevega bikarbonata in nestabilne pH vrednosti med reakcijo padavin, hitrost nukleacije hitra ali počasna, kar ne pripomore k rasti kristala. Da bi dobili oksid z idealno velikostjo delcev in morfologijo, je treba reakcijske pogoje strogo nadzorovati.

3. Padavine sečnine

Metoda padavine sečnine se pogosto uporablja pri pripravi redkega zemeljskega oksida, ki ni samo poceni in enostaven za upravljanje, ampak ima tudi potencial za natančen nadzor nad nukleacijo predhodnika in rasti delcev, zato je metoda padavin sečnine pritegnila vse več ljudi in pritegnila obsežno pozornost in raziskave mnogih znanstvenikov.

4. Razpršilna granulacija

Tehnologija škropljenja z granulacijo ima prednosti visoke avtomatizacije, visoke proizvodne učinkovitosti in visoke kakovosti zelenega prahu, zato je škropljena granulacija postala pogosto uporabljena metoda granulacije v prahu.

V zadnjih letih se poraba redke zemlje na tradicionalnih poljih v bistvu ni spremenila, vendar se je njegova uporaba v novih materialih očitno povečala. Kot nov material, nano y₂O₃ima širše polje prijave. Dandanes obstaja veliko načinov za pripravo nano y₂O₃Materiali, ki jih lahko razdelimo v tri kategorije: tekoča fazna metoda, metoda plinske faze in metoda trdne faze, med katerimi je najpogosteje uporabljena metoda tekočine. Vendar pa bodo sferoidizirani nanodelci ytrium oksida imeli večjo specifično površino, površinsko energijo, boljšo pretočnost in disperznosti, na kar se je vredno osredotočiti.