Ứng dụng của oxit scandi
Công thức hóa học củascandi oxitlà Sc2O3. Tính chất: Chất rắn màu trắng. Có cấu trúc lập phương của sesquioxide đất hiếm. Mật độ 3,864. Điểm nóng chảy 2403℃ 20℃. Không tan trong nước, tan trong axit nóng. Được điều chế bằng cách phân hủy nhiệt muối scandium. Có thể dùng làm vật liệu bay hơi cho lớp phủ bán dẫn. Làm laser rắn với bước sóng thay đổi, súng điện tử TV độ nét cao, đèn halogen kim loại, v.v.
Scandium oxide (Sc2O3) là một trong những sản phẩm scandium quan trọng nhất. Tính chất vật lý và hóa học của nó tương tự như các oxit đất hiếm (như La2O3, Y2O3 và Lu2O3, v.v.), vì vậy các phương pháp sản xuất được sử dụng trong sản xuất rất giống nhau. Sc2O3 có thể sản xuất Scandium kim loại (sc), các loại muối khác nhau (ScCl3, ScF3, ScI3, Sc2(C2O4)3, v.v.) và nhiều hợp kim scandium khác nhau (dòng Al-Sc, Al-Zr-Sc). Các sản phẩm scandium này có giá trị kỹ thuật thực tế và hiệu quả kinh tế tốt. Sc2O3 đã được sử dụng rộng rãi tronghợp kim nhôm, nguồn sáng điện, laser, chất xúc tác, chất hoạt hóa, gốm sứ, hàng không vũ trụ, v.v. vì các đặc tính của nó. Hiện nay, tình trạng ứng dụng của Sc2O3 trong các lĩnh vực hợp kim, nguồn sáng điện, chất xúc tác, chất hoạt hóa và gốm sứ ở Trung Quốc và thế giới được mô tả sau.
(1) ứng dụng của hợp kim
Hiện nay, hợp kim Al-Sc làm từ Sc và Al có ưu điểm là mật độ thấp (SC = 3,0g/cm3, Al = 2,7g/cm3, độ bền cao, độ cứng cao, độ dẻo tốt, khả năng chống ăn mòn mạnh và ổn định nhiệt, v.v. Do đó, nó đã được ứng dụng tốt trong các bộ phận kết cấu của tên lửa, hàng không vũ trụ, hàng không, ô tô và tàu thủy, và dần chuyển sang sử dụng trong dân dụng, chẳng hạn như tay cầm của các thiết bị thể thao (khúc côn cầu và bóng chày). Nó có các đặc điểm là độ bền cao, độ cứng cao và trọng lượng nhẹ, và có giá trị thực tế lớn.
Scandium chủ yếu đóng vai trò biến tính và tinh chế hạt trong hợp kim, dẫn đến sự hình thành loại pha Al3Sc mới có đặc tính tuyệt vời. Hợp kim Al-Sc đã hình thành một loạt các loạt hợp kim, ví dụ, Nga đã đạt tới 17 loại loạt Al-Sc và Trung Quốc cũng có một số hợp kim (như hợp kim Al-Mg-Sc-Zr và Al-Zn-Mg-Sc). Các đặc tính của loại hợp kim này không thể thay thế bằng các vật liệu khác, vì vậy xét về quan điểm phát triển, khả năng phát triển và tiềm năng ứng dụng của nó rất lớn và dự kiến sẽ trở thành một ứng dụng lớn trong tương lai. Ví dụ, Nga đã công nghiệp hóa sản xuất và phát triển nhanh chóng đối với các bộ phận kết cấu nhẹ, và Trung Quốc đang đẩy nhanh quá trình nghiên cứu và ứng dụng, đặc biệt là trong lĩnh vực hàng không vũ trụ và hàng không.
(2) ứng dụng vật liệu nguồn sáng điện mới
Nguyên chấtSc2O3đã được chuyển đổi thành ScI3, sau đó được chế tạo thành vật liệu nguồn sáng điện thế hệ thứ ba mới với NaI, được chế biến thành đèn halogen scandium-natri để chiếu sáng (khoảng 0,1mg ~ 10mg vật liệu Sc2O3≥99% được sử dụng cho mỗi đèn. Dưới tác động của điện áp cao, vạch quang phổ scandium có màu xanh lam và vạch quang phổ natri có màu vàng, hai màu này kết hợp với nhau để tạo ra ánh sáng gần với ánh sáng mặt trời. Đèn có ưu điểm là độ sáng cao, màu sắc ánh sáng tốt, tiết kiệm năng lượng, tuổi thọ cao và khả năng phá sương mù mạnh.
(3) Ứng dụng vật liệu laser
Gadolinium gallium scandium garnet (GGSG) có thể được chế tạo bằng cách thêm Sc2O3≥ 99,9% tinh khiết vào GGG và thành phần của nó là loại Gd3Sc2Ga3O12. Công suất phát xạ của laser thế hệ thứ ba được tạo ra từ nó cao hơn 3,0 lần so với laser có cùng thể tích, đã đạt đến thiết bị laser công suất cao và thu nhỏ, tăng công suất đầu ra của dao động laser và cải thiện hiệu suất của laser. Khi chế tạo một tinh thể đơn, Mỗi lần sạc là 3kg ~ 5kg và thêm khoảng 1,0kg nguyên liệu thô có Sc2O3≥99,9%. Hiện nay, loại laser này được sử dụng rộng rãi trong công nghệ quân sự và cũng dần được đẩy mạnh vào ngành công nghiệp dân sự. Theo quan điểm phát triển, nó có tiềm năng lớn trong việc sử dụng quân sự và dân sự trong tương lai.
(4) ứng dụng vật liệu điện tử
Sc2O3 tinh khiết có thể được sử dụng làm chất hoạt hóa catốt oxy hóa cho súng điện tử catốt của ống hình TV màu với hiệu quả tốt. Phun một lớp oxit Ba, Sr và Ca có độ dày một milimét trên catốt của ống màu, sau đó phân tán một lớpSc2O3với độ dày 0,1 mm trên đó. Ở cực âm của lớp oxit, Mg và Sr phản ứng với Ba, thúc đẩy quá trình khử Ba, và các electron được giải phóng hoạt động mạnh hơn, giải phóng các electron dòng điện lớn, khiến phốt pho phát sáng. So với cực âm không có lớp phủ Sc2O3, nó có thể tăng mật độ dòng điện lên 4 lần, làm cho hình ảnh TV rõ nét hơn và kéo dài tuổi thọ cực âm lên 3 lần. Lượng Sc2O3 sử dụng cho mỗi cực âm phát triển 21 inch là 0,1mg Hiện tại, cực âm này đã được sử dụng ở một số quốc gia trên thế giới, chẳng hạn như Nhật Bản, có thể cải thiện khả năng cạnh tranh trên thị trường và thúc đẩy doanh số bán TV.
Thời gian đăng: 04-07-2022