کاربرد پودر اکسید اسکاندیم Sc2O3

کاربرد اکسید اسکاندیم

فرمول شیمیاییاکسید اسکاندیمSc2O3 است. خواص: جامد سفید. با ساختار مکعبی از سسکوئی اکسید عناصر خاکی کمیاب. چگالی ۳.۸۶۴. نقطه ذوب ۲۴۰۳ درجه سانتیگراد ۲۰ درجه سانتیگراد. نامحلول در آب، محلول در اسید داغ. با تجزیه حرارتی نمک اسکاندیم تهیه می‌شود. می‌تواند به عنوان ماده تبخیری برای پوشش نیمه‌هادی استفاده شود. لیزر جامد با طول موج متغیر، تفنگ الکترونی تلویزیونی با کیفیت بالا، لامپ متال هالید و غیره بسازید.

اکسید اسکاندیم (Sc2O3) یکی از مهمترین محصولات اسکاندیم است. خواص فیزیکی و شیمیایی آن مشابه اکسیدهای خاکی کمیاب (مانند La2O3، Y2O3 و Lu2O3 و غیره) است، بنابراین روش‌های تولید مورد استفاده در تولید بسیار مشابه هستند. Sc2O3 می‌تواند اسکاندیم فلزی (sc)، نمک‌های مختلف (ScCl3، ScF3، ScI3، Sc2(C2O4)3 و غیره) و آلیاژهای مختلف اسکاندیم (سری‌های Al-Sc، Al-Zr-Sc) تولید کند. این محصولات اسکاندیم دارای ارزش فنی کاربردی و اثر اقتصادی خوبی هستند. Sc2O3 به طور گسترده در ...آلیاژ آلومینیوم، منبع نور الکتریکی، لیزر، کاتالیزور، فعال‌کننده، سرامیک، هوافضا و غیره به دلیل ویژگی‌های آن. در حال حاضر، وضعیت کاربرد Sc2O3 در زمینه‌های آلیاژ، منبع نور الکتریکی، کاتالیزور، فعال‌کننده و سرامیک در چین و جهان بعداً شرح داده می‌شود.

(1) کاربرد آلیاژ

در حال حاضر، آلیاژ Al-Sc ساخته شده از Sc و Al دارای مزایای چگالی کم (SC = 3.0g/cm3، Al = 2.7g/cm3)، استحکام بالا، سختی بالا، شکل‌پذیری خوب، مقاومت در برابر خوردگی قوی و پایداری حرارتی و غیره است. بنابراین، در قطعات ساختاری موشک‌ها، هوافضا، هوانوردی، خودروها و کشتی‌ها به خوبی کاربرد داشته و به تدریج به مصارف غیرنظامی مانند دسته‌های وسایل ورزشی (هاکی و بیسبال) روی آورده است. این آلیاژ دارای ویژگی‌های استحکام بالا، استحکام بالا و وزن سبک است و از ارزش عملی بالایی برخوردار است.

اسکاندیم عمدتاً نقش اصلاح و ریزدانه‌سازی را در آلیاژ ایفا می‌کند که منجر به تشکیل فاز جدید از نوع Al3Sc با خواص عالی می‌شود. آلیاژ Al-Sc مجموعه‌ای از سری‌های آلیاژی را تشکیل داده است، به عنوان مثال، روسیه به ۱۷ نوع سری Al-Sc رسیده است و چین نیز آلیاژهای مختلفی (مانند آلیاژ Al-Mg-Sc-Zr و Al-Zn-Mg-Sc) دارد. ویژگی‌های این نوع آلیاژ را نمی‌توان با مواد دیگر جایگزین کرد، بنابراین از نظر توسعه، توسعه و پتانسیل کاربرد آن بسیار زیاد است و انتظار می‌رود در آینده به یک کاربرد بزرگ تبدیل شود. به عنوان مثال، روسیه تولید صنعتی را انجام داده و به سرعت برای قطعات سازه‌ای سبک توسعه یافته است و چین در حال سرعت بخشیدن به تحقیقات و کاربردهای خود، به ویژه در هوافضا و هوانوردی است.

(2) کاربرد مواد جدید برای منبع نور الکتریکی

خالصSc2O3به ScI3 تبدیل شد و سپس با NaI به یک ماده منبع نور الکتریکی نسل سوم جدید تبدیل شد که برای روشنایی به لامپ هالوژن اسکاندیم-سدیم پردازش شد (حدود 0.1 میلی‌گرم تا 10 میلی‌گرم ماده Sc2O3≥99٪ برای هر لامپ استفاده شد). تحت تأثیر ولتاژ بالا، خط طیفی اسکاندیم آبی و خط طیفی سدیم زرد است و این دو رنگ با یکدیگر همکاری می‌کنند تا نوری نزدیک به نور خورشید تولید کنند. این نور دارای مزایای درخشندگی بالا، رنگ نور خوب، صرفه‌جویی در مصرف انرژی، عمر طولانی و قدرت مه شکن قوی است.

(3) کاربرد مواد لیزری

گارنت اسکاندیم گالیوم گادولینیوم (GGSG) را می‌توان با افزودن Sc2O3 خالص ≥ 99.9٪ به GGG تهیه کرد و ترکیب آن از نوع Gd3Sc2Ga3O12 است. قدرت انتشار لیزر نسل سوم ساخته شده از آن 3.0 برابر بیشتر از لیزر با حجم مشابه است که به یک دستگاه لیزر پرقدرت و کوچک رسیده است، قدرت خروجی نوسان لیزر را افزایش داده و عملکرد لیزر را بهبود بخشیده است. هنگام تهیه یک کریستال واحد، هر بار 3 کیلوگرم تا 5 کیلوگرم است و حدود 1.0 کیلوگرم مواد اولیه با Sc2O3≥99.9٪ اضافه می‌شود. در حال حاضر، این نوع لیزر به طور گسترده در فناوری نظامی استفاده می‌شود و به تدریج به صنایع غیرنظامی نیز سوق داده می‌شود. از منظر توسعه، پتانسیل بالایی در استفاده نظامی و غیرنظامی در آینده دارد.

(4) کاربرد مواد الکترونیکی

Sc2O3 خالص می‌تواند به عنوان فعال‌کننده کاتد اکسیداسیون برای تفنگ الکترونی کاتد لامپ تصویر تلویزیون رنگی با اثر خوب استفاده شود. یک لایه از اکسید Ba، Sr و Ca را با ضخامت یک میلی‌متر روی کاتد لامپ رنگی اسپری کنید و سپس یک لایه ازSc2O3با ضخامت 0.1 میلی‌متر روی آن. در کاتد لایه اکسید، Mg و Sr با Ba واکنش می‌دهند که باعث کاهش Ba می‌شود و الکترون‌های آزاد شده فعال‌تر هستند و الکترون‌های جریان بزرگی آزاد می‌کنند که باعث می‌شود فسفر نور ساطع کند. در مقایسه با کاتد بدون پوشش Sc2O3، می‌تواند چگالی جریان را 4 برابر افزایش دهد، تصویر تلویزیون را واضح‌تر کند و عمر کاتد را 3 برابر طولانی‌تر کند. مقدار Sc2O3 مورد استفاده برای هر کاتد در حال توسعه 21 اینچی 0.1 میلی‌گرم است. در حال حاضر، این کاتد در برخی از کشورهای جهان مانند ژاپن استفاده شده است که می‌تواند رقابت در بازار را بهبود بخشد و فروش تلویزیون‌ها را افزایش دهد.