Egenskaper, påføring og fremstilling av yttriumoksid

Krystallstruktur av yttriumoksid

Yttriumoksid (Y₂O₃) er et hvitt sjeldne jordartsmetalloksid uløselig i vann og alkali og løselig i syre.Det er et typisk C-type sjeldne jordart sesquioxide med kroppssentrert kubisk struktur.

Krystallparametertabell for Y₂O₃

Krystallstrukturdiagram av Y₂O₃

Fysiske og kjemiske egenskaper til yttriumoksid

(1) molmassen er 225,82 g/mol og tettheten er 5,01 g/cm³;

(2) Smeltepunkt 2410℃, kokepunkt 4300℃, god termisk stabilitet;

(3) God fysisk og kjemisk stabilitet og god korrosjonsbestandighet;

(4) Den termiske ledningsevnen er høy, som kan nå 27 W/(MK) ved 300K, som er omtrent det dobbelte av varmeledningsevnen til yttriumaluminiumgranat (Y)₃Al₅O₁₂), som er svært fordelaktig for bruken som laserarbeidsmedium;

(5) Det optiske transparensområdet er bredt (0,29 ~ 8μm), og den teoretiske transmittansen i det synlige området kan nå mer enn 80%;

(6) Fononenergien er lav, og den sterkeste toppen av Raman-spekteret ligger på 377 cm^-1, som er fordelaktig for å redusere sannsynligheten for ikke-strålingsovergang og forbedre lyseffektiviteten ved oppkonvertering;

(7) Under 2200℃, Y₂O₃er en kubisk fase uten dobbeltbrytning.Brytningsindeksen er 1,89 ved bølgelengden 1050nm.Transformeres til sekskantet fase over 2200℃;

(8) Energigapet til Y₂O₃er veldig bred, opptil 5,5 eV, og energinivået til dopede trivalente sjeldne jordarters luminescerende ioner er mellom valensbåndet og ledningsbåndet til Y₂O₃og over Fermi energinivå, og danner dermed diskrete selvlysende sentre.

(9) Y₂O₃, som et matrisemateriale, kan romme høye konsentrasjoner av trivalente sjeldne jordarter og erstatte Y³⁺ioner uten å forårsake strukturelle endringer.

Hovedbruk av yttriumoksid

Yttriumoksid, som et funksjonelt tilsetningsmateriale, er mye brukt innen atomenergi, romfart, fluorescens, elektronikk, høyteknologisk keramikk og så videre på grunn av dets utmerkede fysiske egenskaper som høy dielektrisk konstant, god varmebestandighet og sterk korrosjon motstand.

Bildekilde: Nettverk

1, Som et fosformatrisemateriale brukes det innen visning, belysning og merking;

2, Som et lasermediummateriale kan det tilberedes transparent keramikk med høy optisk ytelse, som kan brukes som et laserarbeidsmedium for å realisere romtemperatur laserutgang;

3, Som et oppkonverterende luminescerende matrisemateriale brukes det i infrarød deteksjon, fluorescensmerking og andre felt;

4, Laget til gjennomsiktig keramikk, som kan brukes til synlige og infrarøde linser, høytrykksgassutladningslamperør, keramiske scintillatorer, høytemperaturovnsobservasjonsvinduer, etc.

5, Den kan brukes som reaksjonsbeholder, høytemperaturbestandig materiale, ildfast materiale, etc.

6, Som råmaterialer eller tilsetningsstoffer er de også mye brukt i høytemperatur superledende materialer, laserkrystallmaterialer, strukturell keramikk, katalytiske materialer, dielektrisk keramikk, høyytelseslegeringer og andre felt.

Fremstillingsmetode for yttriumoksidpulver

Væskefaseutfellingsmetoden brukes ofte til å fremstille sjeldne jordartsoksider, som hovedsakelig inkluderer oksalatutfellingsmetode, ammoniumbikarbonatutfellingsmetode, ureahydrolysemetode og ammoniakkutfellingsmetode.I tillegg er spraygranulering også en fremstillingsmetode som har vært mye bekymret for tiden.Saltutfellingsmetode

1. oksalatutfellingsmetode

Det sjeldne jordartoksidet fremstilt ved oksalatutfellingsmetoden har fordelene med høy krystalliseringsgrad, god krystallform, rask filtreringshastighet, lavt urenhetsinnhold og enkel drift, som er en vanlig metode for fremstilling av sjeldne jordartsmetalloksider med høy renhet i industriell produksjon.

Ammoniumbikarbonatutfellingsmetode

2. Ammoniumbikarbonatutfellingsmetode

Ammoniumbikarbonat er et billig utfellingsmiddel.Tidligere brukte folk ofte ammoniumbikarbonatutfellingsmetoden for å tilberede blandet sjeldne jordartsmetallkarbonat fra utlutingsløsning av sjeldne jordartsmetaller.For tiden fremstilles sjeldne jordartsoksider ved ammoniumbikarbonatutfellingsmetode i industrien.Generelt er ammoniumbikarbonat-utfellingsmetoden å tilsette ammoniumbikarbonat-faststoff eller -løsning i sjeldne jordartsmetall-kloridløsninger ved en viss temperatur. Etter aldring, vasking, tørking og brenning oppnås oksidet.På grunn av det store antallet bobler som genereres under utfellingen av ammoniumbikarbonat og den ustabile pH-verdien under utfellingsreaksjonen, er kjernedannelseshastigheten rask eller langsom, noe som ikke bidrar til krystallveksten.For å oppnå oksidet med ideell partikkelstørrelse og morfologi, må reaksjonsbetingelsene være strengt kontrollert.

3. Ureautfelling

Ureautfellingsmetoden er mye brukt i fremstillingen av sjeldne jordartsmetalloksider, som ikke bare er billig og enkel å betjene, men har også potensial til å oppnå nøyaktig kontroll av forløperkjernedannelse og partikkelvekst, så ureautfellingsmetoden har tiltrukket seg flere og flere menneskers favoriserer og vakte omfattende oppmerksomhet og forskning fra mange forskere for tiden.

4. Spray granulering

Spraygranuleringsteknologi har fordelene med høy automatisering, høy produksjonseffektivitet og høy kvalitet på grønt pulver, så spraygranulering har blitt en vanlig brukt pulvergranuleringsmetode.

De siste årene har forbruket av sjeldne jordarter i tradisjonelle felt ikke endret seg i utgangspunktet, men bruken i nye materialer har åpenbart økt.Som et nytt materiale, nano Y₂O₃har et bredere bruksområde.I dag er det mange metoder for å forberede nano Y₂O₃materialer, som kan deles inn i tre kategorier: væskefasemetoden, gassfasemetoden og fastfasemetoden, blant hvilke væskefasemetoden er den mest brukte. De er delt inn i spraypyrolyse, hydrotermisk syntese, mikroemulsjon, sol-gel, forbrenning syntese og nedbør.Imidlertid vil de sfæroidiserte yttriumoksidnanopartiklene ha høyere spesifikt overflateareal, overflateenergi, bedre fluiditet og dispersitet, noe som er verdt å fokusere på.