Кристаллическая структура оксида иттрия
Оксид иттрия (Y2O3) — белый оксид редкоземельного элемента, нерастворимый в воде и щелочи, но растворимый в кислоте. Это типичный полуторный оксид редкоземельного элемента типа C с объемно-центрированной кубической структурой.
Таблица параметров кристалла Y2O3
Схема кристаллической структуры Y2O3
Физические и химические свойства оксида иттрия
(1) молярная масса составляет 225,82 г/моль, а плотность составляет 5,01 г/см33;
(2) Температура плавления 2410℃, температура кипения 4300℃, хорошая термическая стабильность;
(3) Хорошая физическая и химическая стабильность и хорошая коррозионная стойкость;
(4) Теплопроводность высокая, может достигать 27 Вт/(МК) при 300К, что примерно в два раза превышает теплопроводность иттрий-алюминиевого граната (Y3Al5O12), что очень полезно для его использования в качестве рабочего тела лазера;
(5) Диапазон оптической прозрачности широк (0,29~8 мкм), а теоретический коэффициент пропускания в видимой области может достигать более 80%;
(6) Энергия фонона низкая, а самый сильный пик спектра Рамана находится при 377 см.-1, что полезно для снижения вероятности безызлучательного перехода и повышения световой эффективности преобразования вверх;
(7) Менее 2200℃, Y2O3кубическая фаза без двулучепреломления. Показатель преломления равен 1,89 на длине волны 1050 нм. Превращается в гексагональную фазу выше 2200℃;
(8) Энергетическая щель Y2O3очень широк, до 5,5 эВ, а уровень энергии легированных трехвалентных редкоземельных люминесцентных ионов находится между валентной зоной и зоной проводимости Y2O3и выше уровня энергии Ферми, образуя таким образом дискретные люминесцентные центры.
(9)Г2O3, как матричный материал, может вмещать высокую концентрацию трехвалентных редкоземельных ионов и заменять Y3+ионы, не вызывая структурных изменений.
Основные области применения оксида иттрия
Оксид иттрия, как функциональный аддитивный материал, широко используется в таких областях, как атомная энергетика, аэрокосмическая промышленность, флуоресценция, электроника, высокотехнологичная керамика и т. д., благодаря своим превосходным физическим свойствам, таким как высокая диэлектрическая проницаемость, хорошая термостойкость и высокая коррозионная стойкость.
Источник изображения: Сеть
1. В качестве материала фосфорной матрицы он используется в областях отображения, освещения и маркировки;
2. В качестве материала лазерной среды может быть получена прозрачная керамика с высокими оптическими характеристиками, которая может использоваться в качестве рабочей среды лазера для реализации лазерного излучения при комнатной температуре;
3. Как люминесцентный матричный материал с повышающим преобразованием, он используется в инфракрасном детектировании, флуоресцентной маркировке и других областях;
4. Изготовлен из прозрачной керамики, которая может использоваться для видимых и инфракрасных линз, газоразрядных ламп высокого давления, керамических сцинтилляторов, окон наблюдения высокотемпературных печей и т. д.
5. Его можно использовать в качестве реакционного сосуда, материала, стойкого к высоким температурам, огнеупорного материала и т. д.
6. В качестве сырья или добавок они также широко используются в высокотемпературных сверхпроводящих материалах, лазерных кристаллических материалах, конструкционной керамике, каталитических материалах, диэлектрической керамике, высокопроизводительных сплавах и других областях.
Метод приготовления порошка оксида иттрия
Метод осаждения в жидкой фазе часто используется для получения редкоземельных оксидов, который в основном включает метод осаждения оксалата, метод осаждения бикарбоната аммония, метод гидролиза мочевины и метод осаждения аммиака. Кроме того, грануляция распылением также является методом приготовления, который широко распространен в настоящее время. Метод осаждения солей
1. Метод осаждения оксалатов
Оксид редкоземельных элементов, полученный методом осаждения оксалатов, обладает такими преимуществами, как высокая степень кристаллизации, хорошая форма кристаллов, быстрая скорость фильтрации, низкое содержание примесей и простота эксплуатации, что является распространенным методом получения оксида редкоземельных элементов высокой чистоты в промышленном производстве.
Метод осаждения бикарбонатом аммония
2. Метод осаждения бикарбонатом аммония
Бикарбонат аммония является дешевым осадителем. В прошлом люди часто использовали метод осаждения бикарбонатом аммония для приготовления смешанного карбоната редкоземельных металлов из выщелачивающего раствора редкоземельной руды. В настоящее время оксиды редкоземельных металлов получают методом осаждения бикарбонатом аммония в промышленности. Как правило, метод осаждения бикарбонатом аммония заключается в добавлении твердого или раствора бикарбоната аммония в раствор хлорида редкоземельных металлов при определенной температуре. После старения, промывки, сушки и обжига получается оксид. Однако из-за большого количества пузырьков, образующихся во время осаждения бикарбоната аммония, и нестабильного значения pH во время реакции осаждения скорость зародышеобразования бывает быстрой или медленной, что не способствует росту кристаллов. Чтобы получить оксид с идеальным размером частиц и морфологией, условия реакции должны строго контролироваться.
3. Осаждение мочевины
Метод осаждения мочевиной широко используется при получении оксидов редкоземельных металлов, который не только дешев и прост в эксплуатации, но и обладает потенциалом для достижения точного контроля за зародышеобразованием прекурсоров и ростом частиц, поэтому метод осаждения мочевиной в настоящее время привлекает все больше и больше людей и привлекает к себе пристальное внимание и исследования со стороны многих ученых.
4. Гранулирование распылением
Технология распылительной грануляции имеет такие преимущества, как высокая автоматизация, высокая эффективность производства и высокое качество зеленого порошка, поэтому распылительная грануляция стала широко используемым методом грануляции порошка.
За последние годы потребление редкоземельных металлов в традиционных областях в принципе не изменилось, но их применение в новых материалах явно возросло. В качестве нового материала нано Y2O3имеет более широкую область применения. В настоящее время существует множество методов приготовления нано Y2O3материалы, которые можно разделить на три категории: жидкофазный метод, газофазный метод и твердофазный метод, среди которых жидкофазный метод является наиболее широко используемым. Они делятся на пиролиз распыления, гидротермальный синтез, микроэмульсию, золь-гель, синтез горения и осаждение. Однако сфероидизированные наночастицы оксида иттрия будут иметь более высокую удельную площадь поверхности, поверхностную энергию, лучшую текучесть и дисперсность, на что стоит обратить внимание.
Время публикации: 04-07-2022