Кристална структура итријум оксида
Итријум оксид (Y2O3) је бели оксид ретке земље нерастворљив у води и алкалијама, а растворљив у киселини. То је типичан сесквиоксид ретке земље C-типа са кубичном структуром центрираном у телу.
Табела параметара кристала Y2O3
Дијаграм кристалне структуре Y2O3
Физичка и хемијска својства итријум оксида
(1) моларна маса је 225,82 г/мол, а густина је 5,01 г/цм3;
(2) Тачка топљења 2410℃, тачка кључања 4300℃, добра термичка стабилност;
(3) Добра физичка и хемијска стабилност и добра отпорност на корозију;
(4) Топлотна проводљивост је висока, која може достићи 27 W/(MK) на 300K, што је око двоструко већа топлотна проводљивост од итријум алуминијум граната (Y3Al5O12), што је веома корисно за његову употребу као радног медијума за ласер;
(5) Опсег оптичке транспарентности је широк (0,29~8μm), а теоретска трансмисија у видљивом подручју може достићи више од 80%;
(6) Енергија фонона је ниска, а најјачи врх Рамановог спектра се налази на 377 цм-1, што је корисно за смањење вероватноће нерадијативног прелаза и побољшање светлосне ефикасности конверзије навише;
(7) Испод 2200℃, Y2O3је кубна фаза без дволома. Индекс преламања је 1,89 на таласној дужини од 1050 nm. Прелази у хексагоналну фазу изнад 2200℃;
(8) Енергетски јаз Y2O3је веома широк, до 5,5 eV, а енергетски ниво допираних тровалентних луминесцентних јона ретких земаља је између валентне зоне и проводне зоне Y2O3и изнад Фермијевог енергетског нивоа, формирајући тако дискретне луминесцентне центре.
(9)Y2O3, као матрични материјал, може да прими високу концентрацију тровалентних јона ретких земаља и да замени Y3+јоне без изазивања структурних промена.
Главна употреба итријум оксида
Итријум оксид, као функционални адитивни материјал, широко се користи у областима атомске енергије, ваздухопловства, флуоресценције, електронике, високотехнолошке керамике и тако даље због својих одличних физичких својстава као што су висока диелектрична константа, добра отпорност на топлоту и јака отпорност на корозију.
Извор слике: Мрежа
1, Као материјал фосфорне матрице, користи се у областима приказивања, осветљења и обележавања;
2, Као материјал за ласерски медијум, може се припремити провидна керамика са високим оптичким перформансама, која се може користити као ласерски радни медијум за остваривање ласерског излаза на собној температури;
3, Као луминесцентни матрични материјал са конверзијом навише, користи се у инфрацрвеној детекцији, флуоресцентном обележавању и другим областима;
4, Направљено од провидне керамике, које се могу користити за видљива и инфрацрвена сочива, цеви за лампе са високим притиском, керамичке сцинтилаторе, прозоре за посматрање пећи на високим температурама итд.
5, Може се користити као реакциона посуда, материјал отпоран на високе температуре, ватростални материјал итд.
6, Као сировине или адитиви, они се такође широко користе у високотемпературним суперпроводним материјалима, ласерским кристалним материјалима, структурној керамици, каталитичким материјалима, диелектричној керамици, високоперформансним легурама и другим областима.
Метода припреме праха итријум оксида
Метода таложења у течној фази се често користи за припрему оксида ретких земаља, што углавном укључује метод таложења оксалата, метод таложења амонијум бикарбонатом, метод хидролизе урее и метод таложења амонијаком. Поред тога, гранулација распршивањем је такође метода припреме која је тренутно у великој мери разматрана. Метода таложења соли
1. метода таложења оксалата
Реткоземни оксид припремљен методом таложења оксалата има предности високог степена кристализације, доброг кристалног облика, велике брзине филтрације, ниског садржаја нечистоћа и једноставног руковања, што је уобичајена метода за припрему високочистог реткоземног оксида у индустријској производњи.
Метода таложења амонијум бикарбонатом
2. Метода таложења амонијум бикарбонатом
Амонијум бикарбонат је јефтин талог. У прошлости су људи често користили метод таложења амонијум бикарбонатом за припрему мешаног карбоната ретких земаља из раствора за лужење руде ретких земаља. Тренутно се оксиди ретких земаља припремају методом таложења амонијум бикарбоната у индустрији. Генерално, метод таложења амонијум бикарбоната је додавање чврсте супстанце или раствора амонијум бикарбоната у раствор хлорида ретких земаља на одређеној температури. Након старења, прања, сушења и сагоревања, добија се оксид. Међутим, због великог броја мехурића који се стварају током таложења амонијум бикарбоната и нестабилне pH вредности током реакције таложења, брзина нуклеације је велика или мала, што не погодује расту кристала. Да би се добио оксид са идеалном величином честица и морфологијом, услови реакције морају бити строго контролисани.
3. Таложење урее
Метода таложења урее се широко користи у припреми оксида ретких земаља, који је не само јефтин и једноставан за руковање, већ има и потенцијал за постизање прецизне контроле нуклеације прекурсора и раста честица, па је метода таложења урее привукла све већу наклоност људи и привукла велику пажњу и истраживање многих научника у овом тренутку.
4. Гранулација распршивањем
Технологија гранулације распршивањем има предности високе аутоматизације, високе ефикасности производње и високог квалитета зеленог праха, па је гранулација распршивањем постала уобичајена метода гранулације праха.
Последњих година, потрошња ретких земних елемената у традиционалним областима се није у основи променила, али се њихова примена у новим материјалима очигледно повећала. Као нови материјал, нано Y2O3има шире поље примене. Данас постоји много метода за припрему нано Y2O3материјали, који се могу поделити у три категорије: метод течне фазе, метод гасне фазе и метод чврсте фазе, међу којима је метод течне фазе најчешће коришћен. Деле се на распршивање пиролизе, хидротермалну синтезу, микроемулзију, сол-гел, синтезу сагоревањем и таложење. Међутим, сфероидизоване наночестице итријум оксида имаће већу специфичну површину, површинску енергију, бољу флуидност и дисперзију, на шта вреди обратити пажњу.
Време објаве: 04.07.2022.