වැදගත් දුර්ලභ පෘථිවි සංයෝග: ytrium ඔක්සයිඩ් කුඩු වල භාවිතයන් මොනවාද?
දුර්ලභ පෘථිවිය අතිශයින්ම වැදගත් උපායමාර්ගික සම්පතක් වන අතර කාර්මික නිෂ්පාදනයේ එය ප්‍රතිස්ථාපනය කළ නොහැකි කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි.මෝටර් රථ වීදුරු, න්‍යෂ්ටික චුම්භක අනුනාදනය, දෘශ්ය තන්තු, ද්‍රව ස්ඵටික සංදර්ශකය ආදිය දුර්ලභ පෘථිවි එකතුවෙන් වෙන් කළ නොහැක.ඒවා අතර, ytrium (Y) යනු දුර්ලභ පෘථිවි ලෝහ මූලද්‍රව්‍යවලින් එකක් වන අතර එය අළු ලෝහ වර්ගයකි.කෙසේ වෙතත්, පෘථිවි පෘෂ්ඨයේ එහි ඉහළ අන්තර්ගතය නිසා, මිල සාපේක්ෂව ලාභදායී වන අතර එය බහුලව භාවිතා වේ.වර්තමාන සමාජ නිෂ්පාදනයේ දී, එය ප්රධාන වශයෙන් ytrium මිශ්ර ලෝහ සහ yttrium ඔක්සයිඩ් තත්වයේ භාවිතා වේ.
Yttrium Metal ඒ අතරින් yttrium ඔක්සයිඩ් (Y2O3) වැදගත්ම ytrium සංයෝගයයි.එය ජලය සහ ක්ෂාර වල දිය නොවන, අම්ලයේ ද්‍රාව්‍ය වන අතර සුදු ස්ඵටික කුඩු වල පෙනුමක් ඇත (ස්ඵටික ව්යුහය ඝන පද්ධතියට අයත් වේ).එය ඉතා හොඳ රසායනික ස්ථායීතාවයක් ඇති අතර එය රික්තකයක් යටතේ පවතී.අඩු අස්ථාවරත්වය, ඉහළ තාප ප්රතිරෝධය, විඛාදන ප්රතිරෝධය, ඉහළ පාර විද්‍යුත්, විනිවිදභාවය (අධෝරක්ත කිරණ) සහ වෙනත් වාසි, එබැවින් එය බොහෝ ක්ෂේත්‍රවල යෙදී ඇත.විශේෂිත ඒවා මොනවාද?අපි බලමු.
යිට්රියම් ඔක්සයිඩ්වල ස්ඵටික ව්යුහය
01 යිට්රියම් ස්ථායීකෘත සර්කෝනියා කුඩු සංශ්ලේෂණය.ඉහළ උෂ්ණත්වයේ සිට කාමර උෂ්ණත්වය දක්වා පිරිසිදු ZrO2 සිසිලනය අතරතුර පහත අදියර වෙනස්වීම් සිදුවනු ඇත: cubic අදියර (c) → tetragonal අදියර (t) → monoclinic අදියර (m), එහිදී t 1150 ° C →m අදියර වෙනස් වීම, 5% ක පමණ පරිමාව ප්‍රසාරණයක් සමඟින්.කෙසේ වෙතත්, ZrO2 හි t→m අදියර සංක්‍රාන්ති ලක්ෂ්‍යය කාමර උෂ්ණත්වයට ස්ථායී වේ නම්, t→m අදියර සංක්‍රාන්තිය පැටවීමේදී ආතතිය මගින් ප්‍රේරණය වේ. අදියර වෙනස් වීම මගින් ජනනය වන පරිමා ආචරණය හේතුවෙන් කැඩී බිඳී යාමේ ශක්තිය විශාල ප්‍රමාණයක් අවශෝෂණය වේ. , එම ද්‍රව්‍යය අසාමාන්‍ය ලෙස ඉහළ අස්ථි බිඳීමේ ශක්තියක් ප්‍රදර්ශනය කරන පරිදි, ද්‍රව්‍යය අසාමාන්‍ය ලෙස ඉහළ අස්ථි බිඳීමක් ප්‍රදර්ශනය කරයි, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස අදියර පරිවර්තන දෘඪතාව, සහ ඉහළ දෘඪතාව සහ ඉහළ ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධයක් ඇති වේ.ලිංගිකත්වය.
සර්කෝනියා පිඟන් මැටිවල අදියර වෙනස් කිරීමේ දැඩි කිරීම සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා, නිශ්චිත ස්ථායීකාරකයක් එකතු කළ යුතු අතර, ඇතැම් වෙඩි තැබීමේ තත්ව යටතේ, කාමර උෂ්ණත්වයේ දී අධි-උෂ්ණත්ව ස්ථායී අදියර-tetragonal meta-ස්ථායීකරණය, කාමර උෂ්ණත්වයේ දී අදියර-පරිවර්තනය කළ හැකි tetragonal අදියරක් ලබා ගනී. .එය සර්කෝනියා මත ස්ථායීකාරකවල ස්ථායීකරණ බලපෑමයි.Y2O3 යනු මෙතෙක් පර්යේෂණ කර ඇති සර්කෝනියම් ඔක්සයිඩ් ස්ථායීකාරකයයි. සින්ටර් කරන ලද Y-TZP ද්‍රව්‍යයේ කාමර උෂ්ණත්වයේ දී විශිෂ්ට යාන්ත්රික ගුණ ඇති අතර, ඉහළ ශක්තියක්, හොඳ අස්ථි බිඳීමක් ඇති අතර, එහි සාමූහිකයේ ඇති ද්‍රව්‍යයේ ධාන්ය ප්‍රමාණය කුඩා හා ඒකාකාරී බැවින් එය ඇත. වැඩි අවධානයක් දිනා ගත්තේය.02 සින්ටර් කිරීමේ ආධාර බොහෝ විශේෂ පිඟන් මැටි සින්ටර් කිරීම සඳහා සින්ටර් කිරීමේ ආධාරකවල සහභාගීත්වය අවශ්‍ය වේ.සින්ටර් කිරීමේ ආධාරකවල කාර්යභාරය සාමාන්‍යයෙන් පහත කොටස්වලට බෙදිය හැකිය: සින්ටර් සමඟ ඝන ද්‍රාවණයක් සෑදීම;ස්ඵටික ආකාර පරිවර්තනය වැළැක්වීම;ස්ඵටික ධාන්ය වර්ධනය වළක්වයි;දියර අදියර නිෂ්පාදනය කරන්න.උදාහරණයක් ලෙස, ඇලුමිනා සින්ටර් කිරීමේදී, මැග්නීසියම් ඔක්සයිඩ් MgO බොහෝ විට සින්ටර් කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහ ස්ථායීකාරකයක් ලෙස එකතු වේ.එය ධාන්ය පිරිපහදු කිරීමටත්, ධාන්ය මායිම් ශක්තියේ වෙනස බෙහෙවින් අඩු කිරීමටත්, ධාන්ය වර්ධනයේ ඇනිසොට්‍රොපි දුර්වල කිරීමටත්, අඛණ්ඩ ධාන්ය වර්ධනයට බාධා කිරීමටත් හැකිය.ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී MgO ඉතා වාෂ්පශීලී බැවින්, හොඳ ප්රතිඵල ලබා ගැනීම සඳහා, Yttrium ඔක්සයිඩ් බොහෝ විට MgO සමඟ මිශ්ර වේ.Y2O3 ස්ඵටික ධාන්ය පිරිපහදු කළ හැකි අතර සින්ටරින් ඝනත්වය ප්රවර්ධනය කරයි.03YAG කුඩු කෘතිම yttrium ඇලුමිනියම් ගාර්නට් (Y3Al5O12) යනු මිනිසා විසින් සාදන ලද සංයෝගයකි, ස්වාභාවික ඛනිජ ලවණ නොමැති, අවර්ණ, Mohs දෘඪතාව 8.5 දක්වා ළඟා විය හැක, ද්රවාංකය 1950 ℃, සල්ෆියුරික් අම්ලය, හයිඩ්රොක්ලෝරික් අම්ලය, හයිඩ්රොෆ්ලු අම්ලය, නයිට්රික් අම්ලය, නයිට්රික් අම්ලය, ආදිය. ඉහළ උෂ්ණත්ව ඝන අදියර ක්රමය YAG කුඩු සකස් කිරීමේ සම්ප්‍රදායික ක්‍රමයකි. යිට්රියම් ඔක්සයිඩ් සහ ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් ද්විමය අදියර රූප සටහනේ ලබා ගත් අනුපාතයට අනුව, කුඩු දෙක මිශ්ර කර ඉහළ උෂ්ණත්වයකදී පුළුස්සා දමනු ලැබේ, සහ YAG කුඩු ඝන හරහා සෑදේ. - ඔක්සයිඩ අතර අදියර ප්‍රතික්‍රියාව.ඉහළ උෂ්ණත්ව තත්ව යටතේ, ඇලුමිනා සහ යිට්රියම් ඔක්සයිඩ් ප්‍රතික්‍රියාවේ දී, මෙසොපේස් YAM සහ YAP ප්‍රථමයෙන් සාදනු ලබන අතර අවසානයේ YAG සෑදෙනු ඇත.
YAG කුඩු සකස් කිරීම සඳහා ඉහළ උෂ්ණත්ව ඝන-අදියර ක්රමය බොහෝ යෙදුම් ඇත.උදාහරණයක් ලෙස, එහි Al-O බන්ධන ප්‍රමාණය කුඩා වන අතර බන්ධන ශක්තිය ඉහළ ය.ඉලෙක්ට්‍රෝන වල බලපෑම යටතේ, දෘශ්ය ක්‍රියාකාරීත්වය ස්ථායීව පවතින අතර, දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍ය හඳුන්වා දීමෙන් ෆොස්ෆරයේ දීප්ති කාර්ය සාධනය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි දියුණු කළ හැක. සහ Ce3+ සහ Eu3+ වැනි ත්‍රිසංයුජ දුර්ලභ පෘථිවි අයන සමඟ මාත්‍රණය කිරීමෙන් YAG ෆොස්ෆර් බවට පත්විය හැක.මීට අමතරව, YAG ස්ඵටිකයට හොඳ විනිවිදභාවයක්, ඉතා ස්ථායී භෞතික හා රසායනික ගුණ, ඉහළ යාන්ත්රික ශක්තිය සහ හොඳ තාප රිංගා ප්රතිරෝධය ඇත.එය පුළුල් පරාසයක යෙදුම් සහ පරිපූර්ණ කාර්ය සාධනයක් සහිත ලේසර් ස්ඵටික ද්රව්යයකි.
YAG crystal 04 විනිවිද පෙනෙන සෙරමික් ytrium ඔක්සයිඩ් සෑම විටම විනිවිද පෙනෙන සෙරමික් ක්ෂේත්‍රයේ පර්යේෂණ කේන්ද්‍රස්ථානය වී ඇත.එය ඝන ස්ඵටික පද්ධතියට අයත් වන අතර එක් එක් අක්ෂයේ සමස්ථානික දෘශ්ය ගුණ ඇත.විනිවිද පෙනෙන ඇලුමිනා වල ඇනිසොට්‍රොපි සමඟ සසඳන විට, රූපය අඩු විකෘති වී ඇත, එබැවින් ක්‍රමයෙන්, එය ඉහළ මට්ටමේ කාච හෝ මිලිටරි දෘශ්ය කවුළු මගින් අගය කර සංවර්ධනය කර ඇත.එහි භෞතික හා රසායනික ගුණාංගවල ප්රධාන ලක්ෂණ නම්: ①ඉහළ ද්රවාංකය, රසායනික හා ප්‍රකාශ රසායනික ස්ථායීතාවය යහපත් වන අතර දෘශ්ය විනිවිදභාවය පරාසය පුළුල් වේ (0.23~8.0μm);②1050nm දී, එහි වර්තන දර්ශකය 1.89 තරම් ඉහළ වන අතර, එය 80% ට වඩා වැඩි න්‍යායික සම්ප්‍රේෂණයක් ඇති කරයි;③Y2O3 බොහෝ දුරට ඉඩ සැලසීමට ප්‍රමාණවත් වේ විශාල සන්නායක කලාපයේ සිට ත්‍රිසංයුජ දුර්ලභ පෘථිවි අයනවල විමෝචන මට්ටමේ සංයුජතා කලාපය දක්වා වූ කලාප පරතරය දුර්ලභ පෘථිවි අයන මාත්‍රණය කිරීමෙන් ඵලදායි ලෙස සකස් කළ හැකිය.එමගින් එහි යෙදුමේ බහු-ක්‍රියාකාරීත්වය අවබෝධ කර ගත හැකිය. ;④ phonon ශක්තිය අඩු වන අතර එහි උපරිම phonon කපා හැරීමේ සංඛ්‍යාතය 550cm-1 පමණ වේ.අඩු ෆොනොන් ශක්තියට විකිරණ නොවන සංක්‍රාන්ති සම්භාවිතාව යටපත් කිරීමටත්, විකිරණ සංක්‍රාන්ති සම්භාවිතාව වැඩි කිරීමටත්, දීප්ති ක්වොන්ටම් කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීමටත් හැකි ය;⑤ඉහළ තාප සන්නායකතාව, 13.6W/(m·K) පමණ, ඉහළ තාප සන්නායකතාව අතිශයින්
ඝන ලේසර් මධ්යම ද්රව්යයක් ලෙස එය වැදගත් වේ.
ජපානයේ Kamishima රසායනික සමාගම විසින් වැඩි දියුණු කරන ලද Yttrium ඔක්සයිඩ් විනිවිද පෙනෙන සෙරමික්
Y2O3 හි ද්රවාංකය 2690℃ පමණ වන අතර කාමර උෂ්ණත්වයේ දී සින්ටර් කිරීමේ උෂ්ණත්වය 1700~1800℃ පමණ වේ.ආලෝකය සම්ප්රේෂණය වන සෙරමික් සෑදීම සඳහා, උණුසුම් පීඩනය සහ සින්ටර් කිරීම භාවිතා කිරීම වඩාත් සුදුසුය.එහි විශිෂ්ට භෞතික හා රසායනික ගුණාංග නිසා, Y2O3 විනිවිද පෙනෙන සෙරමික් බහුලව භාවිතා වන අතර විභව සංවර්ධනය කර ඇත, ඒවා ඇතුළුව: මිසයිල අධෝරක්ත කවුළු සහ ගෝලාකාර, දෘශ්ය සහ අධෝරක්ත කාච, අධි පීඩන වායු විසර්ජන ලාම්පු, සෙරමික් සින්ටිලේටර්, සෙරමික් ලේසර් සහ වෙනත් ක්ෂේත්‍ර.
පසු කාලය: ජූලි-04-2022