Кристаллическая структура оксида иттрия
Оксид иттрия (Y2O3) представляет собой белый оксид редкоземельного элемента, нерастворимый в воде и щелочах и растворимый в кислоте. Это типичный полуторный оксид редкоземельных элементов C-типа с объемноцентрированной 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 5,01 г/см.3;
(2) Температура плавления 2410.℃, температура кипения 4300℃, хорошая термическая стабильность;
(3) Хорошая физическая и химическая стабильность и хорошая коррозионная стойкость;
(4) Теплопроводность высокая, которая может достигать 27 Вт/(МК) при 300 К, что примерно в два раза превышает теплопроводность иттрий-алюминиевого граната (Y3Al5O12), что очень выгодно 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 фононов мала, а самый сильный пик спектра комбинационного рассеяния света расположен при 377 см.-1, что полезно для уменьшения вероятности безызлучательного перехода и улучшения светоотдачи при повышении частоты преобразования;
(7) Менее 2200℃, Ю2O3представляет собой кубическую фазу без двулучепреломления. Показатель преломления составляет 1,89 на длине волны 1050 нм. Превращение в гексагональную фазу выше 2200℃;
(8) Энергетическая щель Y2O3очень широка, до 5,5 эВ, а энергетический уровень допированных трехвалентных редкоземельных ионов находится между валентной зоной и зоной проводимости Y2O3и выше уровня энергии Ферми, образуя дискретные люминесцентные центры.
(9)Д2O3, как матричный материал, может вмещать высокие концентрации трехвалентных редкоземельных ионов и заменять Y3+ионы, не вызывая структурных изменений.
Основные области применения оксида иттрия
Оксид иттрия в качестве функционального аддитивного материала широко используется в области атомной энергии, аэрокосмической промышленности, флуоресценции, электроники, высокотехнологичной керамики и т. д. благодаря своим превосходным физическим свойствам, таким как высокая диэлектрическая проницаемость, хорошая термостойкость и сильная коррозия. сопротивление.
Источник изображения: Сеть
1. В качестве материала люминофорной матрицы он используется в области отображения, освещения и маркировки;
2. В качестве материала для лазерной среды можно подготовить прозрачную керамику с высокими оптическими характеристиками, которую можно использовать в качестве рабочей среды лазера для реализации выходного сигнала лазера при комнатной температуре;
3. В качестве люминесцентного матричного материала с повышающим преобразованием он используется в инфракрасном обнаружении, флуоресцентной маркировке и других областях;
4. Изготовлен из прозрачной керамики, которую можно использовать для видимых и инфракрасных линз, трубок газоразрядных ламп высокого давления, керамических сцинтилляторов, окон для наблюдения в высокотемпературных печах и т. д.
5. Его можно использовать в качестве реакционного сосуда, термостойкого материала, 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.
Способ получения порошка оксида иттрия
Для получения оксидов редкоземельных элементов часто используется метод жидкофазного осаждения, который в основном включает метод осаждения оксалатов, метод осаждения бикарбонатом аммония, метод гидролиза мочевины и метод осаждения аммиака. Кроме того, распылительная грануляция также представляет собой метод получения, который в настоящее время широко используется. Метод осаждения соли
1. метод осаждения оксалатов
Оксид редкоземельного элемента, полученный методом осаждения оксалата, имеет такие преимущества, как высокая степень кристаллизации, хорошая кристаллическая форма, высокая скорость фильтрации, низкое содержание примесей и простота в эксплуатации, что является распространенным методом получения оксида редкоземельного металла высокой чистоты в промышленном производстве.
Метод осаждения бикарбонатом аммония
2. Метод осаждения бикарбоната аммония.
Бикарбонат аммония — дешевый осадитель. В прошлом люди часто использовали метод осаждения бикарбоната аммония для приготовления смешанного карбоната редкоземельных элементов из раствора выщелачивания редкоземельной руды. В настоящее время оксиды редкоземельных элементов получают в промышленности методом осаждения бикарбонатом аммония. Как правило, метод осаждения бикарбоната аммония заключается в добавлении твердого вещества или раствора бикарбоната аммония в раствор хлорида редкоземельного элемента при определенной температуре. После старения, промывки, сушки и сжигания получается оксид. Однако из-за большого количества пузырьков, образующихся при осаждении 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, необходимо строго контролировать условия реакции.
3. Выпадение мочевины
Метод осаждения мочевиной широко используется при получении оксида редкоземельного элемента, который не только дешев и прост в эксплуатации, но также имеет потенциал для достижения точного контроля зарождения предшественника и роста частиц, поэтому метод осаждения мочевиной привлекает все больше и больше людей. пользу и привлекли широкое внимание и исследования со стороны многих ученых в настоящее время.
4. Спрей-грануляция
Технология распылительной грануляции имеет преимущества высокой автоматизации, высокой эффективности производства и высокого качества зеленого порошка, поэтому распылительная грануляция стала широко используемым методом гранулирования порошка.
За последние годы потребление редкоземельных элементов в традиционных отраслях принципиально не изменилось, но заметно возросло их применение в новых материалах. В качестве нового материала nano Y2O3имеет более широкую область применения. В настоящее время существует множество методов получения nano Y.2O3материалы, которые можно разделить на три категории: жидкофазный метод, газофазный метод и твердофазный метод, среди которых наиболее широко используется жидкофазный метод. Они делятся на распылительный пиролиз, гидротермальный синтез, микроэмульсия, золь-гель, сжигание. синтез и осаждение. Однако сфероидизированные наночастицы оксида иттрия будут иметь более высокую удельную поверхность, поверхностную энергию, лучшую текучесть и дисперсность, на что стоит обратить внимание.
Время публикации: 04 июля 2022 г.