Egenskaper, tillämpning och beredning av yttriumoxid

Kristallstruktur av yttriumoxid

Yttriumoxid (y₂O₃) är en vit sällsynt jordaroxid olöslig i vatten och alkali och löslig i syra. Det är en typisk Sesquioxid av C-typ med kroppscentrerad kubisk struktur.

Kristallparametertabell av y₂O₃

Kristallstrukturdiagram över y₂O₃

Fysiska och kemiska egenskaper hos yttriumoxid

(1) Molmassan är 225,82 g/mol och densiteten är 5,01 g/cm³;

(2) Smältpunkt 2410℃, kokpunkt 4300℃, god termisk stabilitet;

(3) god fysisk och kemisk stabilitet och god korrosionsbeständighet;

(4) Värmeledningsförmågan är hög, vilket kan nå 27 W/(MK) vid 300K, vilket är ungefär dubbelt så stor som är värmeledningsförmågan hos yttrium aluminiumgranat (y₃Al₅O₁₂), vilket är mycket fördelaktigt för dess användning som laserarbetsmedium;

(5) Det optiska transparensområdet är brett (0,29 ~ 8μm), och den teoretiska överföringen i det synliga området kan nå mer än 80%;

(6) Fononenergin är låg och den starkaste toppen av Raman -spektrumet ligger vid 377 cm^-1, vilket är fördelaktigt för att minska sannolikheten för icke-strålande övergång och förbättra den lysande effektiviteten i uppkonverteringen;

(7) Under 2200℃, Y₂O₃är en kubisk fas utan dubbelbrytning. Brytningsindexet är 1,89 vid våglängden 1050 nm. Förvandlas till hexagonal fas över 2200℃;

(8) Energikillet för y₂O₃är mycket bred, upp till 5,5EV, och energinivån för dopad trivalent sällsynta jordar självlysande joner är mellan valensbandet och ledningsbandet av y₂O₃och över Fermi energinivå och därmed bildar diskreta självlysande centra.

(9) y₂O₃, som ett matrismaterial, kan rymma hög koncentration av trivalenta sällsynta jordjoner och ersätta y³⁺joner utan att orsaka strukturella förändringar.

Huvudanvändning av yttriumoxid

Yttriumoxid, som ett funktionellt tillsatsmaterial, används i stor utsträckning inom områdena atomenergi, flyg-, fluorescens, elektronik, högteknologisk keramik och så vidare på grund av dess utmärkta fysiska egenskaper såsom hög dielektrisk konstant, god värmebeständighet och stark korrosionsbeständighet.

Bildkälla: nätverk

1, som ett fosformatrismaterial används det inom fälten för skärm, belysning och markering;

2, som ett lasermediummaterial, kan transparent keramik med hög optisk prestanda framställas, som kan användas som ett laserarbetsmedium för att realisera rumstemperatur laserproduktion;

3, som ett uppkonvertering självlysande matrismaterial, används det vid infraröd detektion, fluorescensmärkning och andra fält;

4, gjord till transparent keramik, som kan användas för synliga och infraröda linser, högtrycksgasutsläppslampor, keramiska scintillatorer, högtemperaturugnobservationsfönster, etc.

5, det kan användas som reaktionskärl, hög temperaturbeständig material, eldfast material etc.

6, som råvaror eller tillsatser, används de också allmänt i högtemperatur superledande material, laserkristallmaterial, strukturell keramik, katalytiska material, dielektrisk keramik, högpresterande legeringar och andra fält.

Beredningsmetod för yttriumoxidpulver

Metod för utfällning av vätskefas används ofta för att framställa sällsynta jordaroxider, som huvudsakligen inkluderar oxalatutfällningsmetod, ammoniumbikarbonatutfällningsmetod, urea hydrolysmetod och ammoniakutfällningsmetod. Dessutom är spraygranulering också en beredningsmetod som för närvarande har varit bekymrad. Saltutfällningsmetod

1. Oxalatutfällningsmetod

Den sällsynta jordartsoxiden framställd med oxalatutfällningsmetod har fördelarna med hög kristallisationsgrad, god kristallform, snabb filtreringshastighet, låg föroreningsinnehåll och enkel drift, vilket är en vanlig metod för att framställa sällsynt oxid med hög renhet i industriell produktion.

Ammoniumbikarbonatutfällningsmetod

2. Ammoniumbikarbonatutfällningsmetod

Ammoniumbikarbonat är ett billigt utfällningsmedel. Tidigare använde människor ofta ammoniumbikarbonatutfällningsmetod för att framställa blandade sällsynta jordarkarbonat från lakningslösning av sällsynt jordmalm. För närvarande framställs sällsynta jordar oxider genom ammoniumbikarbonatutfällningsmetod i industrin. Generellt sett är ammoniumbikarbonatutfällningsmetod att tillföra ammoniumbikarbonatfast eller lösning i sällsynt jordkloridlösning vid en viss temperatur, efter åldrande, tvätt, torkning och förbränning erhålls oxiden. På grund av det stora antalet bubblor som genererats under utfällningen av ammoniumbikarbonat och det instabila pH -värdet under utfällningsreaktionen är kärnbildningshastigheten snabb eller långsam, vilket inte är gynnsamt för kristalltillväxten. För att erhålla oxiden med idealisk partikelstorlek och morfologi måste reaktionsbetingelserna vara strikt kontrollerade.

3. Ureakur

Ureautfällningsmetod används allmänt vid framställning av sällsynt jordoxid, som inte bara är billig och lätt att använda, utan har också potential att uppnå exakt kontroll av föregångare kärnbildning och partikeltillväxt, så ureautfällningsmetoden har lockat fler och fler människors fördel och lockat till stor uppmärksamhet och forskning från många forskare för närvarande.

4. Spraygranulering

Spraygranuleringsteknologi har fördelarna med hög automatisering, hög produktionseffektivitet och hög kvalitet på grönt pulver, så spraygranulering har blivit en vanligt använt pulvergranuleringsmetod.

Under de senaste åren har konsumtionen av sällsynta jordar inom traditionella områden inte förändrats i princip, men dess tillämpning på nya material har uppenbarligen ökat. Som ett nytt material, nano y₂O₃har ett bredare applikationsfält. Numera finns det många metoder för att förbereda nano y₂O₃Material, som kan delas in i tre kategorier: vätskefasmetod, gasfasmetod och fast fasmetod, bland vilken vätskefasmetod är den mest använda. De är uppdelade i spraypyrolys, hydrotermisk syntes, mikroemulsion, sol-gel, förbränningssyntes och nederbörd. Emellertid kommer de sfäroidiserade yttriumoxid -nanopartiklarna att ha högre specifik ytarea, ytenergi, bättre fluiditet och spridning, vilket är värt att fokusera på.