අධි තාක්‍ෂණික ක්ෂේත්‍රවල ස්කැන්ඩියම් ඔක්සයිඩ් යෙදීම: ලේසර් සහ ඝන-තත්ව ඉන්ධන සෛල උදාහරණ ලෙස ගැනීම.

අධි බලැති ලේසර් වල ස්කැන්ඩියම් ඔක්සයිඩ් වල ප්‍රධාන කාර්යභාරය

අධි බලැති ලේසර්වල ස්කැන්ඩියම් ඔක්සයිඩ් යෙදීම ප්‍රධාන වශයෙන් ස්කැන්ඩියම්-ඩෝප් කළ ලේසර් ස්ඵටිකවල පිළිබිඹු වේ. ස්කැන්ඩියම්-ඩෝප් කළ ලේසර් ස්ඵටිකවලට ලේසර්වල කාර්යක්ෂමතාව සහ ස්ථායිතාව සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු කළ හැකිය. උදාහරණයක් ලෙස, ස්කැන්ඩියම්-ඩෝප් කළ ලේසර් ස්ඵටිකවලට අධි බලැති ලේසර් ප්‍රතිදානය අතරතුර අඩු තාප බලපෑම් පවත්වා ගත හැකි අතර එමඟින් ලේසර්හි සේවා කාලය දීර්ඝ කරයි. මෙම ලක්ෂණය ස්කැන්ඩියම් ඔක්සයිඩ් අධි බලැති ලේසර් නිෂ්පාදනය සඳහා ප්‍රධාන ද්‍රව්‍යයක් බවට පත් කරයි.

හමුදා කර්මාන්තයේ දී, අධි බලැති ලේසර් ලේසර් මඟ පෙන්වන ආයුධ, ලේසර් රේඩාර් සහ අනෙකුත් උපකරණවල බහුලව භාවිතා වේ. එක්සත් ජනපද ආරක්ෂක දෙපාර්තමේන්තුවේ උසස් පර්යේෂණ ව්‍යාපෘති ඒජන්සිය (DARPA) මිලිටරි ලේසර් උපකරණවල ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා ස්කැන්ඩියම්-ඩෝප් කළ ලේසර් ස්ඵටිකවලට අදාළ ව්‍යාපෘති කිහිපයකට අරමුදල් සපයා ඇත. මෙම ව්‍යාපෘති ස්කැන්ඩියම් ඔක්සයිඩ් භාවිතයෙන් වඩාත් කාර්යක්ෂම හා ස්ථාවර ලේසර් පද්ධති සාර්ථකව සංවර්ධනය කර ඇති අතර, හමුදා උපකරණ නවීකරණය කිරීම සඳහා වැදගත් තාක්ෂණික සහාය ලබා දෙයි.

වෙළඳපල දත්ත අනුව, ග්‍රෑන්ඩ් වීව් පර්යේෂණ ආයතනයේ පුරෝකථන වාර්තාවට අනුව, ස්කැන්ඩියම් ඔක්සයිඩ් සඳහා ගෝලීය ලේසර් වෙළඳපොල ඉල්ලුම, විශේෂයෙන් අධි බලැති ලේසර් ක්ෂේත්‍රය තුළ, අඛණ්ඩව වර්ධනය වනු ඇත. මෙයින් පෙන්නුම් කරන්නේස්කැන්ඩියම් ඔක්සයිඩ්ලේසර් තාක්‍ෂණයේ පුළුල් යෙදුම් අපේක්ෂාවන් ඇති අතර, තාක්‍ෂණයේ දියුණුවත් සමඟ එහි වෙළඳපල ඉල්ලුම අඛණ්ඩව පුළුල් වනු ඇත.

ඝන ඔක්සයිඩ් ඉන්ධන සෛල තුළ ස්කැන්ඩියම් ඔක්සයිඩ් වල ප්‍රධාන කාර්යභාරය

ඝන ඔක්සයිඩ් ඉන්ධන සෛල (SOFCs) යනු රසායනික ශක්තිය සෘජුවම විද්‍යුත් ශක්තිය බවට පරිවර්තනය කළ හැකි ඉතා කාර්යක්ෂම ශක්ති පරිවර්තන උපාංග වේ. SOFC වල ස්කැන්ඩියම් ඔක්සයිඩ් යෙදීම ප්‍රධාන වශයෙන් පිළිබිඹු වන්නේ ඉලෙක්ට්‍රෝලය ද්‍රව්‍යවලට ආකලන ද්‍රව්‍යයක් ලෙස එහි භාවිතයෙනි. ස්කැන්ඩියම් ඔක්සයිඩ් එකතු කිරීම SOFC වල ක්‍රියාකාරිත්වය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු කළ හැකි අතර ඒවායේ මෙහෙයුම් උෂ්ණත්වය අඩු කළ හැකි අතර එමඟින් බලශක්ති පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කළ හැකිය.

අභ්‍යවකාශ ක්ෂේත්‍රයේ දී, ගුවන් යානා සඳහා සහායක බලය සහ බලශක්ති කළමනාකරණය සැපයීම සඳහා SOFC භාවිතා කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, අභ්‍යවකාශ යානාවල බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාව සහ විශ්වසනීයත්වය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා නාසා ආයතනය ස්කැන්ඩියම් ඔක්සයිඩ් මත පදනම් වූ SOFC තාක්ෂණය බහු අභ්‍යවකාශ ව්‍යාපෘතිවල භාවිතා කර ඇත. මෙම යෙදුම් අධි තාක්‍ෂණික ක්ෂේත්‍රයේ ස්කැන්ඩියම් ඔක්සයිඩ්හි ප්‍රධාන කාර්යභාරය පෙන්නුම් කරනවා පමණක් නොව, අදාළ තාක්ෂණයන්හි ඉදිරි ගමනක් ප්‍රවර්ධනය කරයි.

ග්‍රෑන්ඩ් වීව් පර්යේෂණ වාර්තාවකට අනුව, වෙළඳපල දත්ත අනුව, ගෝලීය ඝන-තත්ව ඉන්ධන සෛල වෙළඳපොළ ද ස්කැන්ඩියම් ඔක්සයිඩ් සඳහා වැඩිවන ඉල්ලුමක් දැක තිබේ. මෙම වර්ධන ප්‍රවණතාවය නව බලශක්ති තාක්ෂණයන්හි ස්කැන්ඩියම් ඔක්සයිඩ්හි වැදගත් ස්ථානය සහ අනාගත බලශක්ති විසඳුම්වල එහි විභව යෙදීම පිළිබිඹු කරයි.

දුර්ලභ පෘථිවි ද්‍රව්‍යයක් ලෙස, ස්කැන්ඩියම් ඔක්සයිඩ් ලේසර් සහ ඝන-තත්ව ඉන්ධන සෛල වැනි අධි තාක්‍ෂණික ක්ෂේත්‍රවල ප්‍රතිස්ථාපනය කළ නොහැකි කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. නාසා සහ හමුදා යෙදුම් වැනි කර්මාන්ත අවස්ථා හරහා, ස්කැන්ඩියම් ඔක්සයිඩ් තාක්ෂණික දියුණුව ප්‍රවර්ධනය කරන ආකාරය අපට පැහැදිලිව දැකගත හැකිය. ඒ සමඟම, තාක්‍ෂණයේ අඛණ්ඩ දියුණුවත් සමඟ ස්කැන්ඩියම් ඔක්සයිඩ් සඳහා වෙළඳපල ඉල්ලුම අඛණ්ඩව වර්ධනය වන බව වෙළඳපල දත්ත ද පෙන්නුම් කරයි. මෙය අදාළ කර්මාන්ත සඳහා සංවර්ධන අවස්ථා ගෙන එනවා පමණක් නොව, අනාගත අධි තාක්‍ෂණික සංවර්ධනය සඳහා ශක්තිමත් පදනමක් ද සපයයි.

ස්කැන්ඩියම් ඔක්සයිඩ් 1
ස්කැන්ඩියම් ඔක්සයිඩ්

අර්ධ සන්නායක ක්ෂේත්‍රයේ ස්කැන්ඩියම් ඔක්සයිඩ් පිළිබඳ නවතම පර්යේෂණ ප්‍රගතිය

වැදගත් දුර්ලභ පෘථිවි ඔක්සයිඩ් එකක් ලෙස ස්කැන්ඩියම් ඔක්සයිඩ් (Sc₂O₃) අර්ධ සන්නායක ක්ෂේත්‍රයේ පුළුල් යෙදුම් අපේක්ෂාවන් ඇත. මෑත වසරවලදී, අර්ධ සන්නායක තාක්ෂණයේ අඛණ්ඩ සංවර්ධනයත් සමඟ, ස්කැන්ඩියම් ඔක්සයිඩ් පර්යේෂණ ද සැලකිය යුතු ප්‍රගතියක් ලබා ඇත. පහත දැක්වෙන්නේ ද්‍රව්‍යමය ගුණාංග, යෙදුම් ක්ෂේත්‍ර සහ නවතම පර්යේෂණ අවස්ථා හඳුන්වා දෙනු ඇත.

ද්‍රව්‍යමය ගුණාංග සහ වාසි

ස්කැන්ඩියම් ඔක්සයිඩ් ඉහළ පාර විද්‍යුත් නියතයක්, හොඳ තාප ස්ථායිතාවයක් සහ විශිෂ්ට රසායනික ස්ථායිතාවයක් ඇත. මෙම ගුණාංග මඟින් කාන්දු වන ධාරාව ඵලදායී ලෙස අඩු කිරීමට, අර්ධ සන්නායක උපාංගවල උපාංග ක්‍රියාකාරිත්වය සහ විශ්වසනීයත්වය වැඩි දියුණු කිරීමට හැකියාව ලැබේ. ඊට අමතරව, ස්කැන්ඩියම් ඔක්සයිඩ් හොඳ අතුරුමුහුණත් ගුණාංග ද ඇති අතර අර්ධ සන්නායක උපාංගවල ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා ඉතා වැදගත් වන විවිධ අර්ධ සන්නායක ද්‍රව්‍ය සමඟ උසස් තත්ත්වයේ අතුරුමුහුණත් සෑදිය හැකිය.

යෙදුම් ක්ෂේත්‍ර

අධි-සංඛ්‍යාත උපාංග: ස්කැන්ඩියම් ඔක්සයිඩ්වල ඉහළ පාර විද්‍යුත් නියතය එය අධි-සංඛ්‍යාත උපාංගවල වැදගත් යෙදුමක් බවට පත් කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, රේඩියෝ සංඛ්‍යාත හඳුනාගැනීමේ (RFID) ටැග් සහ රැහැන් රහිත සන්නිවේදන උපකරණ වැනි අධි-සංඛ්‍යාත යෙදුම්වලදී, ස්කැන්ඩියම් ඔක්සයිඩ් උපාංගයේ මෙහෙයුම් සංඛ්‍යාතය සහ ක්‍රියාකාරිත්වය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු කළ හැකිය.

බල උපාංග: බල උපාංගවලදී, ස්කැන්ඩියම් ඔක්සයිඩ් උපාංගයේ බල පරිභෝජනය ඵලදායී ලෙස අඩු කර බල ඝනත්වය වැඩි කළ හැක. විදුලි වාහන සහ කාර්මික බල සැපයුම් වැනි අධි බල යෙදුම් අවස්ථා සඳහා මෙය ඉතා වැදගත් වේ.

මතක උපාංග: ස්කැන්ඩියම් ඔක්සයිඩ් අර්ධ සන්නායක මතක තාක්ෂණයේ ද යෙදීම් ඇත. නිදසුනක් ලෙස, ස්කැන්ඩියම් ඔක්සයිඩ් පටලයකට බේරියම් එකතු කිරීමෙන්, පර්යේෂකයන් ඉලෙක්ට්‍රෝන හරහා ගමන් කිරීමට ඉඩ සලසන සංයුක්ත ද්‍රව්‍යයක් නිර්මාණය කළ අතර, ද්‍රව්‍යයේ ප්‍රතිරෝධය වෙනස් කිරීම සඳහා ඉහළට හෝ පහත් කළ හැකි ශක්ති බාධකයක් සාදමින්, එහි බහු තත්වයන් පැවතීමට ඉඩ සලසයි.

037e3d06b2e7d6629d20de0cb33b03e9ac77db40

පළ කිරීමේ කාලය: මැයි-15-2025