Propiedades, aplicación e preparación de óxido de yttrium

Estrutura de cristal de óxido de yttrium

Óxido de yttrium (y₂O₃) é un óxido de terra rara branca insoluble en auga e alcalinos e soluble en ácido. É un sesquioxido de terra rara típica C con estrutura cúbica centrada no corpo.

Parámetro de cristal Táboa de y₂O₃

Diagrama de estrutura de cristal de y₂O₃

Propiedades físicas e químicas do óxido de yttrium

(1) A masa molar é de 225,82g/mol e a densidade é de 5,01g/cm³;

(2) Punto de fusión 2410℃, punto de ebulición 4300℃, boa estabilidade térmica;

(3) boa estabilidade física e química e boa resistencia á corrosión;

(4) A condutividade térmica é alta, que pode chegar a 27 W/(MK) a 300k, que é aproximadamente o dobre da condutividade térmica do granate de aluminio de Yttrium (Y₃Al₅O₁₂), que é moi beneficioso para o seu uso como medio de traballo láser;

(5) o rango de transparencia óptica é amplo (0,29 ~ 8μm), e a transmisión teórica na rexión visible pode alcanzar máis do 80%;

(6) A enerxía fonónica é baixa e o pico máis forte do espectro de Raman está situado a 377 cm^-1, que é beneficioso para reducir a probabilidade de transición non radiativa e mellorar a eficiencia luminosa de conversión;

(7) menores de 2200℃, Y₂O₃é unha fase cúbica sen birefringencia. O índice de refracción é de 1,89 na lonxitude de onda de 1050 nm. Transformándose en fase hexagonal por encima do 2200℃;

(8) A brecha enerxética de y₂O₃é moi amplo, ata 5,5EV, e o nivel de enerxía de iones luminiscentes da terra rara trivalente está entre a banda de valencia e a banda de condución de Y₂O₃e por encima do nivel de enerxía de Fermi, formando así centros luminiscentes discretos.

(9) y₂O₃, como material de matriz, pode acomodar unha alta concentración de ións de terra rara trivalente e substituír y³⁺ións sen causar cambios estruturais.

Usos principais do óxido de yttrium

O óxido de Yttrium, como material aditivo funcional, é amplamente utilizado nos campos da enerxía atómica, aeroespacial, fluorescencia, electrónica, cerámica de alta tecnoloxía, etc. por mor das súas excelentes propiedades físicas como a constante dieléctrica alta, a boa resistencia á calor e a forte resistencia á corrosión.

Fonte da imaxe: rede

1, como material de matriz de fósforo, úsase nos campos de visualización, iluminación e marca;

2, como material medio láser, pódese preparar cerámica transparente con alto rendemento óptico, que se pode usar como medio de traballo láser para realizar a saída láser a temperatura ambiente;

3, como material de matriz luminiscente de conversión, úsase na detección de infravermellos, etiquetado de fluorescencia e outros campos;

4, convertido en cerámica transparente, que se pode usar para lentes visibles e infravermellos, tubos de lámpada de descarga de gas de alta presión, escintiladores de cerámica, ventás de observación de forno de alta temperatura, etc.

5, pódese usar como vaso de reacción, material resistente á temperatura, material refractario, etc.

6, como materias primas ou aditivos, tamén son moi utilizados en materiais superconductores de alta temperatura, materiais de cristal láser, cerámica estrutural, materiais catalíticos, cerámica dieléctrica, aliaxes de alto rendemento e outros campos.

Método de preparación do po de óxido de yttrium

O método de precipitación en fase líquida úsase a miúdo para preparar óxidos de terra rara, que inclúe principalmente o método de precipitación de oxalato, o método de precipitación de bicarbonato de amonio, o método de hidrólise da urea e o método de precipitación de amoníaco. Ademais, a granulación por pulverización tamén é un método de preparación que estivo moi preocupado na actualidade. Método de precipitación de sal

1. Método de precipitación de oxalato

O óxido de terra rara preparado polo método de precipitación de oxalato ten as vantaxes do alto grao de cristalización, unha boa forma de cristal, a velocidade de filtración rápida, o contido de baixo impureza e o funcionamento doado, que é un método común para preparar o óxido de alta terra de alta pureza na produción industrial.

Método de precipitación de bicarbonato de amonio

2. Método de precipitación de bicarbonato de amonio

O bicarbonato de amonio é un precipitante barato. No pasado, a xente adoitaba empregar o método de precipitación de bicarbonato de amonio para preparar o carbonato de terra rara mixta a partir da solución de lixiviación de mineral de terra rara. Na actualidade, os óxidos de terra rara prepáranse mediante o método de precipitación de bicarbonato de amonio na industria. Xeralmente, o método de precipitación de bicarbonato de amonio é engadir sólido de bicarbonato de amonio ou solución a unha solución de cloruro de terra rara a unha determinada temperatura, despois do envellecemento, o lavado, o secado e a queima, obtense o óxido. Non obstante, debido ao gran número de burbullas xeradas durante a precipitación de bicarbonato de amonio e o valor inestable de pH durante a reacción de precipitación, a taxa de nucleación é rápida ou lenta, o que non é propicio para o crecemento do cristal. Para obter o óxido con tamaño ideal de partículas e morfoloxía, as condicións de reacción deben ser estrictamente controladas.

3. Precipitación da urea

O método de precipitación da urea é amplamente utilizado na preparación de óxido de terra rara, que non só é barato e fácil de operar, senón que tamén ten o potencial de conseguir un control preciso da nucleación precursora e do crecemento de partículas, polo que o método de precipitación da urea atraeu cada vez máis o favor das persoas e atraeu unha extensa atención e investigación de moitos estudosos na actualidade.

4. Granulación pulverizada

A tecnoloxía de granulación de pulverización ten as vantaxes de alta automatización, alta eficiencia de produción e alta calidade de po verde, polo que a granulación de pulverización converteuse nun método de granulación de po de uso común.

Nos últimos anos, o consumo de terra rara nos campos tradicionais non cambiou basicamente, pero a súa aplicación en novos materiais aumentou obviamente. Como novo material, nano y₂O₃ten un campo de aplicación máis amplo. Hoxe en día, hai moitos métodos para preparar nano y₂O₃Os materiais, que se poden dividir en tres categorías: método de fase líquida, método de fase gasosa e método de fase sólida, entre os que o método de fase líquida é o máis utilizado. Dividen en pirólise de pulverización, síntese hidrotermal, microemulsión, sol-gel, síntese de combustión e precipitación. Non obstante, as nanopartículas de óxido de yttrium esferoidizado terán unha superficie específica máis alta, enerxía superficial, mellor fluidez e dispersidade, na que paga a pena centrarse.