यट्रियम अक्साइडको गुण, प्रयोग र तयारी

यट्रियम अक्साइडको क्रिस्टल संरचना

यट्रियम अक्साइड (Y)₂O₃) पानी र क्षारमा अघुलनशील र एसिडमा घुलनशील सेतो दुर्लभ पृथ्वी अक्साइड हो। यो शरीर-केन्द्रित घन संरचना भएको एक विशिष्ट C-प्रकारको दुर्लभ पृथ्वी सेस्क्विओक्साइड हो।

Y को क्रिस्टल प्यारामिटर तालिका₂O₃

Y को क्रिस्टल संरचना रेखाचित्र₂O₃

यट्रियम अक्साइडको भौतिक र रासायनिक गुणहरू

(१) मोलर पिण्ड २२५.८२ ग्राम/मोल र घनत्व ५.०१ ग्राम/सेमी छ³;

(२) पग्लने बिन्दु २४१०℃, उम्लने बिन्दु ४३००℃, राम्रो थर्मल स्थिरता;

(३) राम्रो भौतिक र रासायनिक स्थिरता र राम्रो जंग प्रतिरोध;

(४) तापीय चालकता उच्च छ, जुन ३०० किलोमिटरमा २७ W/(MK) पुग्न सक्छ, जुन यट्रियम एल्युमिनियम गार्नेट (Y) को तापीय चालकता भन्दा लगभग दोब्बर हो।₃Al₅O₁₂), जुन लेजर कार्य माध्यमको रूपमा यसको प्रयोगको लागि धेरै लाभदायक छ;

(५) अप्टिकल पारदर्शिता दायरा फराकिलो छ (०.२९~८μm), र दृश्य क्षेत्रमा सैद्धान्तिक प्रसारण ८०% भन्दा बढी पुग्न सक्छ;

(६) फोनोन ऊर्जा कम छ, र रमन स्पेक्ट्रमको सबैभन्दा बलियो शिखर ३७७ सेमीमा अवस्थित छ।^-1, जुन गैर-विकिरणीय संक्रमणको सम्भावना कम गर्न र माथि-रूपान्तरण चमकदार दक्षता सुधार गर्न लाभदायक छ;

(७) २२०० मुनि℃, वाई₂O₃बाइरेफ्रिन्जेन्स बिनाको घन चरण हो। १०५० एनएमको तरंगदैर्ध्यमा अपवर्तक सूचकांक १.८९ छ। २२०० भन्दा माथि हेक्सागोनल चरणमा रूपान्तरण हुँदै℃;

(8) Y को ऊर्जा अन्तर₂O₃धेरै चौडा छ, ५.५eV सम्म, र डोप गरिएको त्रिभ्यालेन्ट दुर्लभ पृथ्वी ल्युमिनेसेन्ट आयनहरूको ऊर्जा स्तर Y को भ्यालेन्स ब्यान्ड र चालन ब्यान्डको बीचमा छ।₂O₃र फर्मी ऊर्जा स्तरभन्दा माथि, यसरी अलग प्रकाश केन्द्रहरू बनाउँछ।

(९) वाई₂O₃, म्याट्रिक्स सामग्रीको रूपमा, त्रिसंयोजक दुर्लभ पृथ्वी आयनहरूको उच्च सांद्रता समायोजन गर्न सक्छ र Y लाई प्रतिस्थापन गर्न सक्छ³⁺संरचनात्मक परिवर्तनहरू नगरी आयनहरू।

यट्रियम अक्साइडको मुख्य प्रयोगहरू

यट्रियम अक्साइड, एक कार्यात्मक additive सामग्रीको रूपमा, उच्च डाइइलेक्ट्रिक स्थिरांक, राम्रो ताप प्रतिरोध र बलियो जंग प्रतिरोध जस्ता उत्कृष्ट भौतिक गुणहरूको कारणले गर्दा, आणविक ऊर्जा, एयरोस्पेस, फ्लोरोसेन्स, इलेक्ट्रोनिक्स, उच्च-टेक सिरेमिक र यस्तै क्षेत्रहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

छवि स्रोत: नेटवर्क

१, फस्फर म्याट्रिक्स सामग्रीको रूपमा, यो प्रदर्शन, प्रकाश र चिन्ह लगाउने क्षेत्रमा प्रयोग गरिन्छ;

२, लेजर माध्यम सामग्रीको रूपमा, उच्च अप्टिकल प्रदर्शन भएको पारदर्शी सिरेमिकहरू तयार गर्न सकिन्छ, जुन कोठाको तापक्रम लेजर आउटपुट महसुस गर्न लेजर काम गर्ने माध्यमको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ;

३, अप-रूपान्तरण ल्युमिनेसेन्ट म्याट्रिक्स सामग्रीको रूपमा, यो इन्फ्रारेड पत्ता लगाउने, फ्लोरोसेन्स लेबलिंग र अन्य क्षेत्रहरूमा प्रयोग गरिन्छ;

४, पारदर्शी सिरेमिकमा बनेको, जुन दृश्यात्मक र इन्फ्रारेड लेन्सहरू, उच्च-दबाव ग्यास डिस्चार्ज ल्याम्प ट्यूबहरू, सिरेमिक सिन्टिलेटरहरू, उच्च-तापमान भट्टी अवलोकन विन्डोजहरू, आदिको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ।

५, यसलाई प्रतिक्रिया पोत, उच्च तापक्रम प्रतिरोधी सामग्री, दुर्दम्य सामग्री, आदिको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।

६, कच्चा पदार्थ वा additives को रूपमा, तिनीहरू उच्च-तापमान सुपरकन्डक्टिङ सामग्री, लेजर क्रिस्टल सामग्री, संरचनात्मक सिरेमिक, उत्प्रेरक सामग्री, डाइइलेक्ट्रिक सिरेमिक, उच्च-प्रदर्शन मिश्र धातु र अन्य क्षेत्रहरूमा पनि व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

यट्रियम अक्साइड पाउडरको तयारी विधि

दुर्लभ पृथ्वी अक्साइडहरू तयार गर्न तरल चरण अवक्षेपण विधि प्रायः प्रयोग गरिन्छ, जसमा मुख्यतया अक्सालेट अवक्षेपण विधि, अमोनियम बाइकार्बोनेट अवक्षेपण विधि, युरिया हाइड्रोलिसिस विधि र अमोनिया अवक्षेपण विधि समावेश छन्। यसको अतिरिक्त, स्प्रे ग्रेन्युलेसन पनि एक तयारी विधि हो जुन हाल व्यापक रूपमा चिन्तित छ। नुन अवक्षेपण विधि

१. अक्सालेट अवक्षेपण विधि

अक्सालेट अवक्षेपण विधिद्वारा तयार पारिएको दुर्लभ पृथ्वी अक्साइडमा उच्च क्रिस्टलाइजेसन डिग्री, राम्रो क्रिस्टल रूप, छिटो निस्पंदन गति, कम अशुद्धता सामग्री र सजिलो सञ्चालनका फाइदाहरू छन्, जुन औद्योगिक उत्पादनमा उच्च शुद्धता दुर्लभ पृथ्वी अक्साइड तयार गर्ने एक सामान्य विधि हो।

अमोनियम बाइकार्बोनेट अवक्षेपण विधि

२. अमोनियम बाइकार्बोनेट अवक्षेपण विधि

अमोनियम बाइकार्बोनेट एक सस्तो अवक्षेपण हो। विगतमा, मानिसहरूले दुर्लभ पृथ्वी अयस्कको लीचिंग घोलबाट मिश्रित दुर्लभ पृथ्वी कार्बोनेट तयार गर्न अमोनियम बाइकार्बोनेट अवक्षेपण विधि प्रयोग गर्थे। हाल, उद्योगमा अमोनियम बाइकार्बोनेट अवक्षेपण विधिद्वारा दुर्लभ पृथ्वी अक्साइडहरू तयार गरिन्छ। सामान्यतया, अमोनियम बाइकार्बोनेट अवक्षेपण विधि भनेको निश्चित तापक्रममा दुर्लभ पृथ्वी क्लोराइड घोलमा अमोनियम बाइकार्बोनेट ठोस वा घोल थप्नु हो। बुढ्यौली, धुने, सुकाउने र जलाउने पछि, अक्साइड प्राप्त हुन्छ। यद्यपि, अमोनियम बाइकार्बोनेटको अवक्षेपणको समयमा उत्पन्न हुने ठूलो संख्यामा बुलबुले र वर्षा प्रतिक्रियाको समयमा अस्थिर pH मानको कारण, न्यूक्लिएसन दर छिटो वा ढिलो हुन्छ, जुन क्रिस्टल वृद्धिको लागि अनुकूल छैन। आदर्श कण आकार र आकारविज्ञानको साथ अक्साइड प्राप्त गर्न, प्रतिक्रिया अवस्थाहरू कडाईका साथ नियन्त्रण गर्नुपर्छ।

३. युरियाको वर्षा

दुर्लभ पृथ्वी अक्साइडको तयारीमा युरिया अवक्षेपण विधि व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ, जुन सस्तो र सञ्चालन गर्न सजिलो मात्र होइन, तर पूर्ववर्ती न्यूक्लिएसन र कण वृद्धिको सही नियन्त्रण प्राप्त गर्ने क्षमता पनि छ, त्यसैले युरिया अवक्षेपण विधिले धेरै भन्दा धेरै मानिसहरूको मन जितेको छ र धेरै विद्वानहरूबाट व्यापक ध्यान र अनुसन्धान आकर्षित गरेको छ।

४. दाना स्प्रे गर्नुहोस्

स्प्रे ग्रान्युलेसन प्रविधिमा उच्च स्वचालन, उच्च उत्पादन दक्षता र हरियो पाउडरको उच्च गुणस्तरका फाइदाहरू छन्, त्यसैले स्प्रे ग्रान्युलेसन सामान्यतया प्रयोग हुने पाउडर ग्रान्युलेसन विधि बनेको छ।

हालैका वर्षहरूमा, परम्परागत क्षेत्रहरूमा दुर्लभ पृथ्वीको खपत आधारभूत रूपमा परिवर्तन भएको छैन, तर नयाँ सामग्रीहरूमा यसको प्रयोग स्पष्ट रूपमा बढेको छ। नयाँ सामग्रीको रूपमा, नानो वाई₂O₃यसको प्रयोगको क्षेत्र फराकिलो छ। आजकल, न्यानो वाई तयार गर्ने धेरै तरिकाहरू छन्।₂O₃सामग्रीहरू, जसलाई तीन वर्गमा विभाजन गर्न सकिन्छ: तरल चरण विधि, ग्यास चरण विधि र ठोस चरण विधि, जसमध्ये तरल चरण विधि सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।तिनीहरूलाई स्प्रे पाइरोलिसिस, हाइड्रोथर्मल संश्लेषण, माइक्रोइमल्सन, सोल-जेल, दहन संश्लेषण र अवक्षेपणमा विभाजित गरिएको छ। यद्यपि, गोलाकार यट्रियम अक्साइड न्यानोपार्टिकल्समा उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र, सतह ऊर्जा, राम्रो तरलता र फैलावट हुनेछ, जुन ध्यान केन्द्रित गर्न लायक छ।