Toepassing van scandiumoxide
De chemische formule vanscandiumoxideIs Sc2O3. Eigenschappen: Witte vaste stof. Met kubische structuur van zeldzame aardesesquioxide. Dichtheid 3,864. Smeltpunt 2403 ℃ ℃. Onoplosbaar in water, oplosbaar in heet zuur. Wordt bereid door thermische ontleding van scandiumzout. Kan worden gebruikt als verdampingsmateriaal voor halfgeleidercoating. Geschikt voor vaste lasers met variabele golflengte, high-definition tv-elektronenkanonnen, metaalhalidelampen, enz.
Scandiumoxide (Sc2O3) is een van de belangrijkste scandiumproducten. De fysische en chemische eigenschappen ervan zijn vergelijkbaar met die van zeldzame aardoxiden (zoals La2O3, Y2O3 en Lu2O3, enz.), waardoor de gebruikte productiemethoden zeer vergelijkbaar zijn. Sc2O3 kan metaalscandium (sc), verschillende zouten (ScCl3, ScF3, ScI3, Sc2(C2O4)3, enz.) en diverse scandiumlegeringen (Al-Sc, Al-Zr-Sc-serie) produceren. Deze scandiumproducten hebben een praktische technische waarde en een goed economisch effect. Sc2O3 wordt veel gebruikt inaluminiumlegering, elektrische lichtbron, laser, katalysator, activator, keramiek, lucht- en ruimtevaart, enzovoort vanwege de eigenschappen ervan. De huidige toepassingsstatus van Sc2O3 in de sectoren legering, elektrische lichtbron, katalysator, activator en keramiek in China en de rest van de wereld wordt later beschreven.
(1) het aanbrengen van een legering
Momenteel heeft de Al-Sc-legering, gemaakt van Sc en Al, de voordelen van een lage dichtheid (SC = 3,0 g/cm3, Al = 2,7 g/cm3, hoge sterkte, hoge hardheid, goede plasticiteit, sterke corrosiebestendigheid en thermische stabiliteit, enz. Daarom is het veel toegepast in de structurele onderdelen van raketten, lucht- en ruimtevaart, luchtvaart, auto's en schepen, en geleidelijk aan ook voor civiel gebruik, zoals de handvatten van sporttoestellen (hockey en honkbal). Het heeft de kenmerken van hoge sterkte, hoge stijfheid en licht gewicht, en is van grote praktische waarde.
Scandium speelt voornamelijk een rol bij modificatie en korrelverfijning in de legering, wat leidt tot de vorming van een nieuw type Al3Sc met uitstekende eigenschappen. Al-Sc-legeringen hebben een reeks legeringsseries gevormd; Rusland heeft bijvoorbeeld 17 soorten Al-Sc-series bereikt en China heeft ook verschillende legeringen (zoals Al-Mg-Sc-Zr en Al-Zn-Mg-Sc-legeringen). De eigenschappen van dit type legering kunnen niet worden vervangen door andere materialen, dus vanuit ontwikkelingsoogpunt zijn de toepassingsmogelijkheden en het potentieel ervan groot en wordt verwacht dat het in de toekomst een grote toepassing zal worden. Rusland heeft bijvoorbeeld de productie geïndustrialiseerd en zich snel ontwikkeld voor lichte constructiedelen, terwijl China het onderzoek en de toepassing ervan versnelt, met name in de lucht- en ruimtevaart.
(2) de toepassing van nieuwe materialen voor elektrische lichtbronnen
ZuiverSc2O3werd omgezet in ScI3 en vervolgens verwerkt tot een nieuw derde generatie elektrisch lichtbronmateriaal met NaI, dat werd verwerkt tot scandium-natriumhalogeenlamp voor verlichting (ongeveer 0,1 mg ~ 10 mg Sc2O3 ≥ 99% materiaal werd gebruikt voor elke lamp. Onder invloed van hoogspanning is de scandiumspectraallijn blauw en de natriumspectraallijn geel, en de twee kleuren werken samen om licht te produceren dat dicht bij zonlicht ligt. Het licht heeft de voordelen van een hoge lichtsterkte, goede lichtkleur, energiebesparing, lange levensduur en een sterk mistbrekend vermogen.
(3) Toepassing van lasermaterialen
Gadolinium gallium scandium granaat (GGSG) kan worden bereid door toevoeging van zuivere Sc2O3 ≥ 99,9% aan GGG, en de samenstelling is van het type Gd3Sc2Ga3O12. Het emissievermogen van de derde generatie laser die hiermee is gemaakt, is 3,0 keer hoger dan dat van de laser met hetzelfde volume, die een krachtig en geminiaturiseerd laserapparaat heeft bereikt, het uitgangsvermogen van de laseroscillatie heeft verhoogd en de prestaties van de laser heeft verbeterd. Bij het bereiden van een monokristal is elke lading 3 kg ~ 5 kg, en wordt ongeveer 1,0 kg aan grondstoffen met Sc2O3 ≥ 99,9% toegevoegd. Momenteel wordt dit type laser veel gebruikt in militaire technologie en wordt het geleidelijk ook in de civiele industrie geïntroduceerd. Vanuit ontwikkelingsperspectief heeft het een groot potentieel voor militair en civiel gebruik in de toekomst.
(4) de toepassing van elektronische materialen
Zuiver Sc2O3 kan met goed resultaat worden gebruikt als oxidatiekathode-activator voor het kathode-elektronenkanon van een kleurentelevisiebuis. Spuit een laag Ba-, Sr- en Ca-oxide met een dikte van één millimeter op de kathode van de kleurentelevisiebuis en verspreid vervolgens een laagSc2O3met een dikte van 0,1 millimeter. In de kathode van de oxidelaag reageren Mg en Sr met Ba, wat de reductie van Ba bevordert. De vrijgekomen elektronen zijn actiever en geven een hoge elektronenstroom af, waardoor de fosfor licht uitzendt. Vergeleken met de kathode zonder Sc2O3-coating kan de stroomdichtheid met een factor 4 toenemen, het tv-beeld helderder maken en de levensduur van de kathode met een factor 3 verlengen. De hoeveelheid Sc2O3 die voor elke 21-inch ontwikkelkathode wordt gebruikt, is 0,1 mg. Momenteel wordt deze kathode in sommige landen gebruikt, zoals Japan, wat de concurrentiepositie op de markt kan verbeteren en de verkoop van tv-toestellen kan stimuleren.
Plaatsingstijd: 4 juli 2022