Kristalstructuur van yttriumoxide
Yttriumoxide (Y2O3) is een wit zeldzaam aardoxide dat onoplosbaar is in water en alkali en oplosbaar in zuur. Het is een typisch C-type zeldzame aardmetalen sesquioxide met een op het lichaam gecentreerde kubusvormige structuur.
Kristalparametertabel van Y2O3
Kristalstructuurdiagram van Y2O3
Fysische en chemische eigenschappen van yttriumoxide
(1) de molmassa is 225,82 g/mol en de dichtheid is 5,01 g/cm33;
(2) Smeltpunt 2410℃, kookpunt 4300℃, goede thermische stabiliteit;
(3) Goede fysische en chemische stabiliteit en goede corrosieweerstand;
(4) De thermische geleidbaarheid is hoog en kan 27 W/(MK) bereiken bij 300K, wat ongeveer tweemaal de thermische geleidbaarheid is van yttriumaluminium-granaat (Y3Al5O12), wat zeer gunstig is voor het gebruik ervan 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 om de waarschijnlijkheid van een niet-stralingsovergang te verminderen en de lichtefficiëntie bij opwaartse conversie te verbeteren;
(7) Onder 2200℃, Y2O3is een kubieke fase zonder dubbele breking. De brekingsindex is 1,89 bij een golflengte van 1050 nm. Transformeert naar een hexagonale fase boven 2200℃;
(8) De energiekloof van Y2O3is erg breed, tot 5,5 eV, en het energieniveau van gedoteerde driewaardige luminescerende ionen van zeldzame aardmetalen ligt tussen de valentieband en de geleidingsband van Y2O3en boven het Fermi-energieniveau, waardoor discrete luminescerende centra worden gevormd.
(9)J2O3kan als matrixmateriaal een hoge concentratie driewaardige zeldzame aardionen bevatten en Y vervangen3+ionen zonder structurele veranderingen te veroorzaken.
Belangrijkste toepassingen van yttriumoxide
Yttriumoxide wordt als functioneel additief materiaal veel gebruikt op het gebied van atoomenergie, ruimtevaart, fluorescentie, elektronica, hightech keramiek enzovoort vanwege zijn uitstekende fysieke eigenschappen zoals hoge diëlektrische constante, goede hittebestendigheid en sterke corrosie weerstand.
Bron afbeelding: Netwerk
1. Als fosformatrixmateriaal wordt het gebruikt op het gebied van weergave, verlichting en markering;
2. Als lasermediummateriaal kan transparant keramiek met hoge optische prestaties worden bereid, dat kan worden gebruikt als laserwerkmedium om laseruitvoer op kamertemperatuur te realiseren;
3. Als een lichtgevend matrixmateriaal met opwaartse conversie wordt het gebruikt in infrarooddetectie, fluorescentie-labeling en andere velden;
4, Gemaakt tot transparant keramiek, dat kan worden gebruikt voor zichtbare en infrarode lenzen, hogedrukgasontladingslampbuizen, keramische scintillatoren, observatievensters voor hoge temperaturen, 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 op hoge temperatuur, laserkristalmaterialen, structurele keramiek, katalytische materialen, diëlektrische keramiek, hoogwaardige legeringen en andere gebieden.
Bereidingswijze van yttriumoxidepoeder
De vloeistoffase-precipitatiemethode wordt vaak gebruikt om zeldzame aardoxiden te bereiden, die voornamelijk de oxalaatprecipitatiemethode, de ammoniumbicarbonaatprecipitatiemethode, de ureumhydrolysemethode en de ammoniakprecipitatiemethode omvatten. Bovendien is sproeigranulering ook een bereidingsmethode waar momenteel veel aandacht voor is. Zoutprecipitatiemethode
1. oxalaatprecipitatiemethode
Het zeldzame aardoxide bereid door middel van de oxalaatprecipitatiemethode heeft de voordelen van een hoge kristallisatiegraad, goede kristalvorm, snelle filtratiesnelheid, laag onzuiverheidsgehalte en eenvoudige bediening, wat een gebruikelijke methode is voor het bereiden van zeer zuiver zeldzaam aardoxide in industriële productie.
Neerslagmethode met ammoniumbicarbonaat
2. Neerslagmethode met ammoniumbicarbonaat
Ammoniumbicarbonaat is een goedkoop neerslagmiddel. In het verleden gebruikten mensen vaak de ammoniumbicarbonaatprecipitatiemethode om gemengd zeldzaam aardcarbonaat te bereiden uit de uitloogoplossing van zeldzaam aarderts. Momenteel worden zeldzame aardoxiden in de industrie bereid via de ammoniumbicarbonaatprecipitatiemethode. Over het algemeen bestaat de ammoniumbicarbonaatprecipitatiemethode uit het toevoegen van een vaste stof of oplossing van ammoniumbicarbonaat aan een zeldzame aardchloride-oplossing bij een bepaalde temperatuur. Na veroudering, wassen, drogen en branden wordt het oxide verkregen. Vanwege het grote aantal bellen dat wordt gegenereerd tijdens de precipitatie van ammoniumbicarbonaat en de onstabiele pH-waarde tijdens de precipitatiereactie, is de kiemvormingssnelheid 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. Neerslag van ureum
De ureumprecipitatiemethode wordt veel gebruikt bij de bereiding van zeldzame aardoxide, dat niet alleen goedkoop en gemakkelijk te bedienen is, maar ook het potentieel heeft om nauwkeurige controle van de kiemvorming en deeltjesgroei van precursoren te bereiken. De ureumprecipitatiemethode heeft steeds meer mensen aangetrokken geniet momenteel de voorkeur en trok uitgebreide aandacht en onderzoek van veel geleerden.
4. Spuitgranulatie
Sproeigranulatietechnologie heeft de voordelen van hoge automatisering, hoge productie-efficiëntie en hoge kwaliteit groen poeder, dus sproeigranulatie is een veelgebruikte poedergranulatiemethode geworden.
De afgelopen jaren is de consumptie van zeldzame aardmetalen op traditionele gebieden niet fundamenteel veranderd, maar de toepassing ervan in nieuwe materialen is duidelijk toegenomen. Als nieuw materiaal is nano Y2O3heeft een breder toepassingsgebied. Tegenwoordig zijn er veel methoden om nano Y te bereiden2O3materialen, die kunnen worden onderverdeeld in drie categorieën: vloeistoffasemethode, gasfasemethode en vaste fasemethode, waarvan de vloeistoffasemethode het meest wordt gebruikt. Ze zijn onderverdeeld in sproeipyrolyse, hydrothermische synthese, micro-emulsie, sol-gel, verbranding synthese en precipitatie. De sferoïde nanodeeltjes van yttriumoxide zullen echter een hoger specifiek oppervlak, een hogere oppervlakte-energie, een betere vloeibaarheid en dispersie hebben, wat de moeite waard is om op te focussen.
Posttijd: 04 juli 2022