Mga katangian, aplikasyon at paghahanda ng yttrium oxide

Crystal na istraktura ng yttrium oxide

Yttrium oxide (Y₂O₃) ay isang white rare earth oxide na hindi matutunaw sa tubig at alkali at natutunaw sa acid. Ito ay isang tipikal na C-type na rare earth sesquioxide na may body-centered cubic structure.

Crystal parameter table ng Y₂O₃

Crystal Structure Diagram ng Y₂O₃

Mga katangiang pisikal at kemikal ng yttrium oxide

(1) ang molar mass ay 225.82g/mol at ang density ay 5.01g/cm³;

(2) punto ng pagkatunaw 2410℃, punto ng kumukulo 4300℃, magandang thermal stability;

(3) Magandang pisikal at kemikal na katatagan at mahusay na paglaban sa kaagnasan;

(4) Mataas ang thermal conductivity, na maaaring umabot sa 27 W/(MK) sa 300K, na halos dalawang beses ang thermal conductivity ng yttrium aluminum garnet (Y₃Al₅O₁₂), na lubhang kapaki-pakinabang sa paggamit nito bilang laser working medium;

(5) Ang optical transparency range ay malawak (0.29~8μm), at ang teoretikal na transmittance sa nakikitang rehiyon ay maaaring umabot ng higit sa 80%;

(6) Ang enerhiya ng phonon ay mababa, at ang pinakamalakas na rurok ng Raman spectrum ay matatagpuan sa 377cm^-1, na kapaki-pakinabang upang bawasan ang posibilidad ng non-radiative transition at pagbutihin ang up-conversion na luminous na kahusayan;

(7) Wala pang 2200℃, Y₂O₃ay isang cubic phase na walang birefringence. Ang refractive index ay 1.89 sa wavelength na 1050nm. Pagbabago sa hexagonal phase sa itaas ng 2200℃;

(8) Ang energy gap ng Y₂O₃ay napakalawak, hanggang 5.5eV, at ang antas ng enerhiya ng doped trivalent rare earth luminescent ions ay nasa pagitan ng valence band at conduction band ng Y₂O₃at sa itaas ng antas ng enerhiya ng Fermi, kaya bumubuo ng mga discrete luminescent center.

(9)Y₂O₃, bilang isang materyal na matrix, ay kayang tumanggap ng mataas na konsentrasyon ng mga trivalent rare earth ions at palitan ang Y³⁺mga ion nang hindi nagiging sanhi ng mga pagbabago sa istruktura.

Pangunahing gamit ng yttrium oxide

Ang yttrium oxide, bilang isang functional additive material, ay malawakang ginagamit sa larangan ng atomic energy, aerospace, fluorescence, electronics, high-tech na ceramics at iba pa dahil sa mahusay nitong pisikal na katangian tulad ng mataas na dielectric constant, magandang heat resistance at malakas na corrosion. paglaban.

Pinagmulan ng larawan: Network

1,Bilang isang materyal na phosphor matrix, ginagamit ito sa mga larangan ng pagpapakita, pag-iilaw at pagmamarka;

2,Bilang isang laser medium na materyal, ang mga transparent na keramika na may mataas na optical performance ay maaaring ihanda, na maaaring magamit bilang isang laser working medium upang mapagtanto ang room temperature laser output;

3,Bilang isang up-conversion luminescent matrix na materyal, ito ay ginagamit sa infrared detection, fluorescence labeling at iba pang mga field;

4, Ginawa sa mga transparent na ceramics, na maaaring gamitin para sa nakikita at infrared na mga lente, high-pressure na gas discharge lamp tubes, ceramic scintillators, mataas na temperatura na furnace observation windows, atbp

5, Maaari itong magamit bilang daluyan ng reaksyon, materyal na lumalaban sa mataas na temperatura, materyal na matigas ang ulo, atbp.

6, Bilang mga hilaw na materyales o additives, malawak din silang ginagamit sa mga high-temperature na superconducting na materyales, laser crystal material, structural ceramics, catalytic materials, dielectric ceramics, high-performance alloys at iba pang larangan.

Paraan ng paghahanda ng yttrium oxide powder

Ang pamamaraan ng pag-ulan ng phase ng likido ay kadalasang ginagamit upang maghanda ng mga bihirang oksido sa lupa, na pangunahing kinabibilangan ng paraan ng pag-ulan ng oxalate, paraan ng pag-ulan ng ammonium bikarbonate, paraan ng urea hydrolysis at paraan ng pag-ulan ng ammonia. Bilang karagdagan, ang spray granulation ay isa ring paraan ng paghahanda na malawakang pinag-aalala sa kasalukuyan. Paraan ng pag-ulan ng asin

1. paraan ng pag-ulan ng oxalate

Ang rare earth oxide na inihanda ng oxalate precipitation method ay may mga bentahe ng mataas na crystallization degree, magandang crystal form, mabilis na filtration speed, mababang impurity content at madaling operasyon, na isang karaniwang paraan para sa paghahanda ng high purity rare earth oxide sa pang-industriyang produksyon.

Paraan ng pag-ulan ng ammonium bikarbonate

2. Paraan ng pag-ulan ng ammonium bikarbonate

Ang ammonium bikarbonate ay isang murang precipitant. Noong nakaraan, ang mga tao ay madalas na gumagamit ng ammonium bikarbonate precipitation method upang maghanda ng pinaghalong rare earth carbonate mula sa leaching solution ng rare earth ore. Sa kasalukuyan, ang mga rare earth oxides ay inihahanda sa pamamagitan ng ammonium bikarbonate precipitation method sa industriya. Sa pangkalahatan, ang ammonium bikarbonate precipitation method ay ang pagdaragdag ng ammonium bikarbonate solid o solusyon sa rare earth chloride solution sa isang tiyak na temperatura,Pagkatapos ng pagtanda, paghuhugas, pagpapatuyo at pagsunog, ang oksido ay nakuha. Gayunpaman, dahil sa malaking bilang ng mga bula na nabuo sa panahon ng pag-ulan ng ammonium bikarbonate at ang hindi matatag na halaga ng pH sa panahon ng reaksyon ng pag-ulan, ang nucleation rate ay mabilis o mabagal, na hindi nakakatulong sa paglaki ng kristal. Upang makuha ang oxide na may perpektong laki at morpolohiya ng butil, ang mga kondisyon ng reaksyon ay dapat na mahigpit na kontrolado.

3. Urea precipitation

Ang paraan ng pag-ulan ng urea ay malawakang ginagamit sa paghahanda ng bihirang earth oxide, na hindi lamang mura at madaling gamitin, ngunit may potensyal din na makamit ang tumpak na kontrol ng precursor nucleation at paglaki ng butil, kaya ang paraan ng urea precipitation ay nakakaakit ng mas maraming tao pabor at nakakuha ng malawak na atensyon at pananaliksik mula sa maraming iskolar sa kasalukuyan.

4. Pag-spray ng granulation

Ang teknolohiya ng spray granulation ay may mga bentahe ng mataas na automation, mataas na kahusayan sa produksyon at mataas na kalidad ng berdeng pulbos, kaya ang spray granulation ay naging isang karaniwang ginagamit na paraan ng powder granulation.

Sa mga nagdaang taon, ang pagkonsumo ng bihirang lupa sa mga tradisyunal na larangan ay hindi nagbabago, ngunit ang aplikasyon nito sa mga bagong materyales ay tumaas nang malinaw. Bilang isang bagong materyal, nano Y₂O₃ay may mas malawak na larangan ng aplikasyon. Sa ngayon, maraming mga paraan upang maghanda ng nano Y₂O₃materyales, na maaaring nahahati sa tatlong kategorya: liquid phase method, gas phase method at solid phase method, kung saan ang liquid phase method ay ang pinaka-tinatanggap na ginagamit.Sila ay nahahati sa spray pyrolysis, hydrothermal synthesis, microemulsion, sol-gel, combustion synthesis at precipitation. Gayunpaman, ang spheroidized yttrium oxide nanoparticle ay magkakaroon ng mas mataas na tiyak na lugar sa ibabaw, enerhiya sa ibabaw, mas mahusay na pagkalikido at dispersity, na kung saan ay nagkakahalaga ng pagtutok sa.