Ιδιότητες, εφαρμογή και παρασκευή οξειδίου του υττρίου

Κρυσταλλική δομή του οξειδίου του υττρίου

Οξείδιο υττρίου (Υ₂O₃) είναι ένα λευκό οξείδιο σπανίων γαιών αδιάλυτο σε νερό και αλκάλια και διαλυτό σε οξύ.Είναι ένα τυπικό σεσκιοξείδιο σπανίων γαιών τύπου C με κυβική δομή με κέντρο το σώμα.

Πίνακας παραμέτρων κρυστάλλου του Υ₂O₃

Διάγραμμα Κρυσταλλικής Δομής του Υ₂O₃

Φυσικές και χημικές ιδιότητες του οξειδίου του υττρίου

(1) η μοριακή μάζα είναι 225,82 g/mol και η πυκνότητα είναι 5,01 g/cm³;

(2) Σημείο τήξεως 2410℃, σημείο βρασμού 4300℃, καλή θερμική σταθερότητα.

(3) Καλή φυσική και χημική σταθερότητα και καλή αντοχή στη διάβρωση.

(4) Η θερμική αγωγιμότητα είναι υψηλή, η οποία μπορεί να φτάσει τα 27 W/(MK) στους 300 K, που είναι περίπου διπλάσια από τη θερμική αγωγιμότητα του γρανάτη αλουμινίου υττρίου (Y₃Al₅O₁₂), το οποίο είναι πολύ ευεργετικό για τη χρήση του ως μέσο εργασίας με λέιζερ.

(5) Το εύρος οπτικής διαφάνειας είναι ευρύ (0,29~8μm) και η θεωρητική μετάδοση στην ορατή περιοχή μπορεί να φτάσει περισσότερο από 80%.

(6) Η ενέργεια του φωνονίου είναι χαμηλή και η ισχυρότερη κορυφή του φάσματος Raman βρίσκεται στα 377 cm^-1, το οποίο είναι ευεργετικό για τη μείωση της πιθανότητας μετάβασης χωρίς ακτινοβολία και τη βελτίωση της φωτεινής απόδοσης μετατροπής προς τα πάνω.

(7) Κάτω από 2200℃, Υ₂O₃είναι μια κυβική φάση χωρίς διπλή διάθλαση.Ο δείκτης διάθλασης είναι 1,89 στο μήκος κύματος των 1050 nm.Μετατροπή σε εξαγωνική φάση πάνω από 2200℃;

(8) Το ενεργειακό χάσμα του Υ₂O₃είναι πολύ ευρύ, έως 5,5 eV και το ενεργειακό επίπεδο των ντοπαρισμένων τρισθενών φωταυγών ιόντων σπάνιων γαιών είναι μεταξύ της ζώνης σθένους και της ζώνης αγωγιμότητας του Y₂O₃και πάνω από το ενεργειακό επίπεδο Fermi, σχηματίζοντας έτσι διακριτά κέντρα φωταύγειας.

(9)Υ₂O₃, ως υλικό μήτρας, μπορεί να φιλοξενήσει υψηλή συγκέντρωση τρισθενών ιόντων σπανίων γαιών και να αντικαταστήσει το Υ³⁺ιόντων χωρίς να προκαλούν δομικές αλλαγές.

Κύριες χρήσεις του οξειδίου του υττρίου

Το οξείδιο του υττρίου, ως λειτουργικό πρόσθετο υλικό, χρησιμοποιείται ευρέως στους τομείς της ατομικής ενέργειας, της αεροδιαστημικής, του φθορισμού, των ηλεκτρονικών, των κεραμικών υψηλής τεχνολογίας και ούτω καθεξής λόγω των εξαιρετικών φυσικών του ιδιοτήτων όπως η υψηλή διηλεκτρική σταθερά, η καλή αντοχή στη θερμότητα και η ισχυρή διάβρωση. αντίσταση.

Πηγή εικόνας: Δίκτυο

1, Ως υλικό μήτρας φωσφόρου, χρησιμοποιείται στους τομείς της απεικόνισης, του φωτισμού και της σήμανσης.

2, Ως υλικό μέσου λέιζερ, μπορούν να παρασκευαστούν διαφανή κεραμικά με υψηλή οπτική απόδοση, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως μέσο εργασίας λέιζερ για να πραγματοποιηθεί η έξοδος λέιζερ σε θερμοκρασία δωματίου.

3, Ως υλικό φωταύγειας μήτρας ανοδικής μετατροπής, χρησιμοποιείται στην ανίχνευση υπέρυθρων, στην επισήμανση φθορισμού και σε άλλα πεδία.

4, Κατασκευασμένο σε διαφανή κεραμικά, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ορατούς και υπέρυθρους φακούς, σωλήνες λαμπτήρων εκκένωσης αερίου υψηλής πίεσης, κεραμικούς σπινθηριστές, παράθυρα παρατήρησης κλιβάνων υψηλής θερμοκρασίας κ.λπ.

5, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως δοχείο αντίδρασης, ανθεκτικό σε υψηλή θερμοκρασία υλικό, πυρίμαχο υλικό κ.λπ.

6, Ως πρώτες ύλες ή πρόσθετα, χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως σε υπεραγώγιμα υλικά υψηλής θερμοκρασίας, κρυσταλλικά υλικά λέιζερ, δομικά κεραμικά, καταλυτικά υλικά, διηλεκτρικά κεραμικά, κράματα υψηλής απόδοσης και άλλα πεδία.

Μέθοδος παρασκευής σκόνης οξειδίου του υττρίου

Η μέθοδος καθίζησης υγρής φάσης χρησιμοποιείται συχνά για την παρασκευή οξειδίων σπάνιων γαιών, η οποία περιλαμβάνει κυρίως τη μέθοδο καθίζησης οξαλικού, τη μέθοδο καθίζησης διττανθρακικού αμμωνίου, τη μέθοδο υδρόλυσης ουρίας και τη μέθοδο καθίζησης αμμωνίας.Επιπλέον, η κοκκοποίηση με ψεκασμό είναι επίσης μια μέθοδος παρασκευής που έχει απασχολήσει ευρέως επί του παρόντος.Μέθοδος καθίζησης αλατιού

1. μέθοδος καθίζησης οξαλικών

Το οξείδιο σπάνιων γαιών που παρασκευάζεται με τη μέθοδο κατακρήμνισης οξαλικών έχει τα πλεονεκτήματα του υψηλού βαθμού κρυστάλλωσης, της καλής κρυσταλλικής μορφής, της γρήγορης ταχύτητας διήθησης, της χαμηλής περιεκτικότητας σε ακαθαρσίες και της εύκολης λειτουργίας, που είναι μια κοινή μέθοδος για την παρασκευή οξειδίου σπάνιων γαιών υψηλής καθαρότητας στη βιομηχανική παραγωγή.

Μέθοδος καθίζησης διττανθρακικού αμμωνίου

2. Μέθοδος καθίζησης διττανθρακικού αμμωνίου

Το διττανθρακικό αμμώνιο είναι ένα φτηνό κατακρημνιστικό.Στο παρελθόν, οι άνθρωποι χρησιμοποιούσαν συχνά τη μέθοδο καθίζησης διττανθρακικού αμμωνίου για την παρασκευή μικτών ανθρακικών σπάνιων γαιών από διάλυμα έκπλυσης μεταλλεύματος σπάνιων γαιών.Επί του παρόντος, τα οξείδια σπάνιων γαιών παρασκευάζονται με τη μέθοδο καθίζησης διττανθρακικού αμμωνίου στη βιομηχανία.Γενικά, η μέθοδος καθίζησης διττανθρακικού αμμωνίου είναι η προσθήκη στερεού ή διαλύματος διττανθρακικού αμμωνίου σε διάλυμα χλωριούχου σπάνιων γαιών σε μια ορισμένη θερμοκρασία, μετά τη γήρανση, το πλύσιμο, το στέγνωμα και το κάψιμο, λαμβάνεται το οξείδιο.Ωστόσο, λόγω του μεγάλου αριθμού φυσαλίδων που δημιουργούνται κατά την καθίζηση όξινου ανθρακικού αμμωνίου και της ασταθούς τιμής του pH κατά την αντίδραση καθίζησης, ο ρυθμός πυρήνωσης είναι γρήγορος ή αργός, κάτι που δεν ευνοεί την ανάπτυξη των κρυστάλλων.Για να ληφθεί το οξείδιο με ιδανικό μέγεθος σωματιδίων και μορφολογία, οι συνθήκες αντίδρασης πρέπει να ελέγχονται αυστηρά.

3. Καθίζηση ουρίας

Η μέθοδος καθίζησης ουρίας χρησιμοποιείται ευρέως στην παρασκευή οξειδίου σπάνιων γαιών, το οποίο όχι μόνο είναι φθηνό και εύκολο στη λειτουργία, αλλά έχει επίσης τη δυνατότητα να επιτύχει ακριβή έλεγχο της πυρήνωσης των πρόδρομων ουσιών και της ανάπτυξης σωματιδίων, έτσι η μέθοδος καθίζησης ουρίας έχει προσελκύσει όλο και περισσότερους ανθρώπους. ευνοήθηκε και προσέλκυσε εκτενή προσοχή και έρευνα από πολλούς μελετητές επί του παρόντος.

4. Κοκκοποίηση ψεκασμού

Η τεχνολογία κοκκοποίησης ψεκασμού έχει τα πλεονεκτήματα του υψηλού αυτοματισμού, της υψηλής απόδοσης παραγωγής και της υψηλής ποιότητας πράσινης σκόνης, έτσι η κοκκοποίηση ψεκασμού έχει γίνει μια ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος κοκκοποίησης σκόνης.

Τα τελευταία χρόνια, η κατανάλωση σπάνιων γαιών στα παραδοσιακά χωράφια δεν έχει αλλάξει βασικά, αλλά η εφαρμογή της σε νέα υλικά έχει αυξηθεί προφανώς.Ως νέο υλικό, το nano Y₂O₃έχει ευρύτερο πεδίο εφαρμογής.Σήμερα, υπάρχουν πολλές μέθοδοι παρασκευής νανο Υ₂O₃υλικά, τα οποία μπορούν να χωριστούν σε τρεις κατηγορίες: μέθοδος υγρής φάσης, μέθοδος αέριας φάσης και μέθοδος στερεάς φάσης, μεταξύ των οποίων η μέθοδος υγρής φάσης είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη. Διακρίνονται σε πυρόλυση ψεκασμού, υδροθερμική σύνθεση, μικρογαλάκτωμα, sol-gel, καύση σύνθεση και καθίζηση.Ωστόσο, τα σφαιροειδή νανοσωματίδια οξειδίου του υττρίου θα έχουν υψηλότερη ειδική επιφάνεια, επιφανειακή ενέργεια, καλύτερη ρευστότητα και διασπορά, στα οποία αξίζει να εστιάσουμε.