Kristalstructuur van yttriumoxide
Yttriumoxide (Y2O3) is een wit zeldzaam aardoxide dat onoplosbaar is in water en alkali, maar wel oplosbaar is in zuur. Het is een typisch C-type zeldzame aard sesquioxide met een kubische structuur met een lichaamsgecentreerde structuur.
Kristalparametertabel van Y2O3
Kristalstructuurdiagram van Y2O3
Fysische en chemische eigenschappen van yttriumoxide
(1) de molaire massa is 225,82 g/mol en de dichtheid is 5,01 g/cm3;
(2) Smeltpunt 2410℃, kookpunt 4300℃, goede thermische stabiliteit;
(3) Goede fysieke en chemische stabiliteit en goede corrosiebestendigheid;
(4) De thermische geleidbaarheid is hoog en kan 27 W/(MK) bereiken bij 300K, wat ongeveer twee keer de thermische geleidbaarheid is van yttrium-aluminium-granaat (Y3Al5O12), wat zeer gunstig is voor gebruik als laserwerkmedium;
(5) Het optische transparantiebereik is breed (0,29~8 μm), en de theoretische transmissie in het zichtbare gebied kan meer dan 80% bereiken;
(6) De fononenergie is laag en de sterkste piek van het Raman-spectrum bevindt zich op 377 cm-1, wat gunstig is voor het verminderen van de kans op niet-stralingsovergang en het verbeteren van de lichtopbrengst bij opwaartse conversie;
(7) Onder 2200℃, Y2O3is een kubische fase zonder dubbele breking. De brekingsindex is 1,89 bij een golflengte van 1050 nm. Transformeert naar een hexagonale fase boven 2200 nm.℃;
(8) De energiekloof van Y2O3is zeer breed, tot 5,5 eV, en het energieniveau van gedoteerde driewaardige zeldzame aarde luminescentie-ionen ligt tussen de valentieband en de geleidingsband van Y2O3en boven het fermi-energieniveau, waardoor er afzonderlijke luminescerende centra ontstaan.
(9)J2O3kan als matrixmateriaal een hoge concentratie aan driewaardige zeldzame aarde-ionen herbergen en Y vervangen3+ionen zonder structurele veranderingen te veroorzaken.
Belangrijkste toepassingen van yttriumoxide
Yttriumoxide wordt als functioneel additief materiaal veelvuldig gebruikt in de kernenergie, de lucht- en ruimtevaart, fluorescentie, elektronica, hightechkeramiek enzovoort vanwege de uitstekende fysische eigenschappen, zoals een hoge diëlektrische constante, goede hittebestendigheid en sterke corrosiebestendigheid.
Beeldbron: Netwerk
1. Als fosformatrixmateriaal wordt het gebruikt op het gebied van weergave, verlichting en markering;
2. Als lasermediummateriaal kan transparante keramiek met hoge optische prestaties worden bereid, dat kan worden gebruikt als laserwerkmedium om laseruitvoer bij kamertemperatuur te realiseren;
3. Als een up-conversion luminescentiematrixmateriaal wordt het gebruikt bij infrarooddetectie, fluorescentielabeling en andere gebieden;
4. Gemaakt van transparante keramiek, die gebruikt kan worden voor zichtbare en infraroodlenzen, hogedrukgasontladingslampen, keramische scintillatoren, observatievensters van hogetemperatuurovens, enz.
5. Het kan worden gebruikt als reactievat, hittebestendig materiaal, vuurvast materiaal, enz.
6. Als grondstoffen of additieven worden ze ook veel gebruikt in supergeleidende materialen met hoge temperaturen, laserkristalmaterialen, structurele keramiek, katalytische materialen, diëlektrische keramiek, hoogwaardige legeringen en andere gebieden.
Bereidingsmethode van yttriumoxidepoeder
De vloeistoffaseprecipitatiemethode wordt vaak gebruikt om zeldzame aardoxiden te bereiden, waaronder voornamelijk de oxalaatprecipitatiemethode, de ammoniumbicarbonaatprecipitatiemethode, de ureumhydrolysemethode en de ammoniakprecipitatiemethode. Daarnaast is sproeigranulatie ook een bereidingsmethode die momenteel veel aandacht krijgt. Zoutprecipitatiemethode
1. oxalaatprecipitatiemethode
Zeldzame-aarde-oxide bereid via de oxalaatprecipitatiemethode heeft de voordelen van een hoge kristallisatiegraad, goede kristalvorm, hoge filtratiesnelheid, laag gehalte aan onzuiverheden en eenvoudige bediening. Dit is een veelgebruikte methode voor de bereiding van zeldzame-aarde-oxide met een hoge zuiverheid in de industriële productie.
Ammoniumbicarbonaat precipitatiemethode
2. Ammoniumbicarbonaat-precipitatiemethode
Ammoniumbicarbonaat is een goedkoop neerslagmiddel. Vroeger werd de ammoniumbicarbonaatprecipitatiemethode vaak gebruikt om gemengde zeldzame-aarde-carbonaat te bereiden uit een uitloogoplossing van zeldzame-aarde-erts. Tegenwoordig worden zeldzame-aarde-oxiden in de industrie bereid met behulp van ammoniumbicarbonaatprecipitatie. Over het algemeen bestaat de ammoniumbicarbonaatprecipitatiemethode uit het toevoegen van vaste stof of oplossing van ammoniumbicarbonaat aan een zeldzame-aarde-chloride-oplossing bij een bepaalde temperatuur. Na veroudering, wassen, drogen en branden wordt het oxide verkregen. Vanwege het grote aantal bellen dat ontstaat tijdens de neerslag van ammoniumbicarbonaat en de onstabiele pH-waarde tijdens de neerslagreactie, is de nucleatiesnelheid echter snel of langzaam, wat niet bevorderlijk is voor de kristalgroei. Om het oxide met een ideale deeltjesgrootte en morfologie te verkrijgen, moeten de reactieomstandigheden strikt worden gecontroleerd.
3. Ureumneerslag
De ureumprecipitatiemethode wordt veel gebruikt bij de bereiding van zeldzame aardoxide. Deze methode is niet alleen goedkoop en eenvoudig te bedienen, maar biedt ook de mogelijkheid om de nucleatie van precursors en de groei van deeltjes nauwkeurig te regelen. Daarom geniet de ureumprecipitatiemethode steeds meer belangstelling en wordt er momenteel veel aandacht aan besteed en onderzoek naar gedaan door veel wetenschappers.
4. Spuitgranulatie
De voordelen van sproeigranulatietechnologie zijn een hoge mate van automatisering, een hoge productie-efficiëntie en een hoge kwaliteit van het groene poeder. Daarom is sproeigranulatie een veelgebruikte poedergranulatiemethode geworden.
De afgelopen jaren is het gebruik van zeldzame aardmetalen in traditionele velden fundamenteel niet veranderd, maar de toepassing ervan in nieuwe materialen is aanzienlijk toegenomen. Als nieuw materiaal is nano-Y2O3heeft een breder toepassingsgebied. Tegenwoordig zijn er veel methoden om nano-Y te bereiden.2O3Materialen, die kunnen worden onderverdeeld in drie categorieën: de vloeistoffasemethode, de gasfasemethode en de vastefasemethode, waarvan de vloeistoffasemethode het meest wordt gebruikt. Ze worden onderverdeeld in sproeipyrolyse, hydrothermische synthese, micro-emulsie, sol-gel, verbrandingssynthese en precipitatie. De gesferoïdiseerde yttriumoxide-nanodeeltjes hebben echter een hoger specifiek oppervlak, een hogere oppervlakte-energie, een betere vloeibaarheid en dispersiteit, wat de moeite waard is om te bespreken.
Plaatsingstijd: 4 juli 2022