خصائص وتطبيق وإعداد أكسيد Yttrium

التركيب البلوري لأكسيد يتريوم

أكسيد Yttrium (ذ₂O₃) هو أكسيد أرض نادر أبيض غير قابل للذوبان في الماء والقلويات والذوبان في الحمض. إنه Sesquioxide نادر من النوع C مع بنية مكعبة محورها الجسم.

جدول المعلمة الكريستال من y₂O₃

الرسم البياني للبنية البلورية من y₂O₃

الخواص الفيزيائية والكيميائية لأكسيد يتريوم

(1) الكتلة المولية هي 225.82 جم/مول وكثافة 5.01g/سم³;

(2) نقطة الانصهار 2410℃، نقطة الغليان 4300℃، الاستقرار الحراري الجيد ؛

(3) الاستقرار الفيزيائي والكيميائي الجيد ومقاومة التآكل الجيدة ؛

(4) الموصلية الحرارية عالية ، والتي يمكن أن تصل إلى 27 واط/(MK) عند 300 كيلو ، أي حوالي ضعف الموصلية الحرارية لعقيق الألمنيوم Yttrium (Y (Y₃Al₅O₁₂) ، وهو مفيد للغاية لاستخدامه كوسيط عمل بالليزر ؛

(5) نطاق الشفافية البصرية واسعة (0.29 ~ 8μm) ، ويمكن أن يصل النقل النظري في المنطقة المرئية إلى أكثر من 80 ٪ ؛

(6) طاقة فونون منخفضة ، وتقع أقوى قمة من طيف رامان في 377 سم^-1، وهو أمر مفيد لتقليل احتمال انتقال غير المواد وتحسين الكفاءة المضيئة في التحول ؛

(7) تحت 2200℃، ذ₂O₃هي مرحلة مكعب دون الانحناء. مؤشر الانكسار هو 1.89 في الطول الموجي 1050 نانومتر. التحول إلى مرحلة سداسية فوق 2200℃;

(8) فجوة الطاقة y₂O₃هو واسع جدا ، حتى 5.5EV ، ومستوى الطاقة من أيونات الانارة الأرضية النادرة من ثلاثية الثراء هو بين نطاق التكافؤ وشريط التوصيل y₂O₃وفوق مستوى الطاقة فيرمي ، وبالتالي تشكيل مراكز الانارة المنفصلة.

(9) ذ₂O₃، كمواد مصفوفة ، يمكن أن تستوعب تركيزًا كبيرًا من أيونات الأرض النادرة ثلاثية الأبعاد واستبدال y³⁺أيونات دون التسبب في تغييرات هيكلية.

الاستخدامات الرئيسية لأكسيد Yttrium

يستخدم أكسيد Yttrium ، كمواد مضافة وظيفية ، على نطاق واسع في حقول الطاقة الذرية ، والفضاء ، والفلور ، والإلكترونيات ، والسيراميك عالي التقنية ، وهكذا بسبب خصائصه الفيزيائية الممتازة مثل عازلة العزل الكهربائية عالية ، ومقاومة للحرارة جيدة ومقاومة قوية للتآكل.

مصدر الصورة: الشبكة

1 ، كمواد مصفوفة الفسفور ، يتم استخدامه في حقول العرض والإضاءة والعلامة ؛

2 ، كمواد متوسطة بالليزر ، يمكن إعداد السيراميك الشفاف ذو الأداء البصري العالي ، والذي يمكن استخدامه كوسيلة عمل ليزر لتحقيق ناتج ليزر في درجة حرارة الغرفة ؛

3 ، كمواد مصفوفة الإنارة في التحول ، يتم استخدامها في اكتشاف الأشعة تحت الحمراء ، ووضع العلامات على مضان وحقول أخرى ؛

4 ، مصنوعة من السيراميك الشفاف ، والتي يمكن استخدامها للعدسات المرئية والأشعة تحت الحمراء ، وأنابيب مصباح تصريف الغاز عالي الضغط ، وتلقيح السيراميك ، ونوافذ مراقبة الفرن عالية الحرارة ، إلخ

5 ، يمكن استخدامه كوعاء تفاعل ، مادة مقاومة للدرجات عالية ، مادة حرارية ، إلخ.

6 ، كمواد خام أو إضافات ، يتم استخدامها أيضًا على نطاق واسع في مواد التوصيل الفائقة ذات درجة الحرارة العالية ، والمواد البلورية بالليزر ، والسيراميك الهيكلي ، والمواد الحفزية ، والسيراميك العازلة ، والسبائك عالية الأداء وغيرها من الحقول.

طريقة التحضير لمسحوق أكسيد Yttrium

غالبًا ما يتم استخدام طريقة هطول الأمطار السائل لإعداد أكاسيد الأرض النادرة ، والتي تشمل بشكل أساسي طريقة هطول الأمطار الأكسالات ، وطريقة هطول الأمطار الأميونيوم بيكربونات ، وطريقة التحلل المائي اليوري ، وطريقة هطول الأممونيا. بالإضافة إلى ذلك ، فإن تحبيب الرش هو أيضًا طريقة تحضير كانت مهتمة على نطاق واسع في الوقت الحاضر. طريقة هطول الأمطار الملح

1. طريقة هطول الأكسالات

يحتوي أكسيد الأرض النادر الذي أعدته طريقة هطول الأمطار الأكسالات على مزايا درجة التبلور العالية ، والشكل الكريستالي الجيد ، وسرعة الترشيح السريع ، ومحتوى الشوائب المنخفضة والتشغيل السهل ، وهو طريقة شائعة لإعداد أكسيد الأرض النادر العالي في الإنتاج الصناعي.

طريقة هطول هطول الأمونيوم بيكربونات

2. طريقة هطول الأمطار الأمونيوم

بيكربونات الأمونيوم هو مرسى رخيص. في الماضي ، غالبًا ما يستخدم الناس طريقة هطول الأمطار الأميونيوم لإعداد كربونات الأرض النادرة المختلطة من محلول خام الأرض النادر. في الوقت الحاضر ، يتم تحضير أكاسيد الأرض النادرة بواسطة طريقة هطول الأمطار الأميونيوم في الصناعة. بشكل عام ، تتمثل طريقة هطول الأمطار في الأمونيوم في إضافة أو محلول بيكربونات الأمونيوم إلى محلول كلوريد الأرض النادر في درجة حرارة معينة ، بعد الشيخوخة ، الغسيل ، التجفيف والحرقة ، يتم الحصول على الأكسيد. ومع ذلك ، بسبب العدد الكبير من الفقاعات الناتجة أثناء هطول الأمطار من بيكربونات الأمونيوم وقيمة الرقم الهيدروجيني غير المستقرة أثناء تفاعل هطول الأمطار ، يكون معدل النواة سريعًا أو بطيئًا ، وهو لا يفضي إلى نمو البلورة. من أجل الحصول على أكسيد مع حجم الجسيمات المثالي والمورفولوجيا ، يجب التحكم في ظروف التفاعل بشكل صارم.

3. هطول الأمطار اليوريا

تُستخدم طريقة ترسيب اليوريا على نطاق واسع في تحضير أكسيد الأرض النادر ، والتي ليست فقط رخيصة وسهلة التشغيل ، ولكن لديها أيضًا القدرة على تحقيق سيطرة دقيقة على نواة السلائف ونمو الجسيمات ، لذلك اجتذبت طريقة هطول الأمطار اليوريا مزيد من مصلحة الناس وجذب اهتمامًا واسعًا وبحوثًا من العديد من العلماء في الوقت الحالي.

4. رش الحبيبات

تتمتع تقنية تحبيب الرش بمزايا الأتمتة العالية ، وكفاءة إنتاج عالية وجودة عالية من المسحوق الأخضر ، لذلك أصبحت تحبيب الرش طريقة تحبيب مسحوق شائعة الاستخدام.

في السنوات الأخيرة ، لم يتغير استهلاك الأرض النادرة في الحقول التقليدية بشكل أساسي ، لكن تطبيقها في مواد جديدة زاد بشكل واضح. كمواد جديدة ، nano y₂O₃لديه حقل تطبيق أوسع. في الوقت الحاضر ، هناك العديد من الطرق لإعداد nano y₂O₃المواد ، التي يمكن تقسيمها إلى ثلاث فئات: طريقة المرحلة السائلة ، طريقة طور الغاز وطريقة الطور الصلبة ، من بينها طريقة الطور السائل هي الأكثر استخدامًا. يتم تقسيمها إلى انحلال الحراري ، التوليف الحراري المائي ، المستحلب الدقيق ، SOL-GEL ، توليف الاحتراق وهطول الأمطار. ومع ذلك ، فإن الجسيمات النانوية لأكسيد Yttrium الكروي سيكون لها مساحة سطح محددة أعلى ، وطاقة السطح ، وسيولة أفضل وتشتت ، مما يستحق التركيز عليه.