Aplikace oxidu skandia
Chemický vzorecoxid skandiaje Sc2O3. Vlastnosti: Bílá pevná látka. S kubickou strukturou seskvioxidu vzácných zemin. Hustota 3,864. Teplota tání 2403 °C až 20 °C. Nerozpustný ve vodě, rozpustný v horké kyselině. Připravuje se tepelným rozkladem skandiové soli. Může být použit jako odpařovací materiál pro polovodičové povlaky. Vyrábí se laser na pevném uhlíku s proměnnou vlnovou délkou, elektronová tryska pro televizory s vysokým rozlišením, halogenidové výbojky atd.
Oxid skandia (Sc2O3) je jedním z nejdůležitějších produktů skandia. Jeho fyzikální a chemické vlastnosti jsou podobné vlastnostem oxidů vzácných zemin (jako jsou La2O3, Y2O3 a Lu2O3 atd.), takže výrobní metody používané při výrobě jsou velmi podobné. Z Sc2O3 lze vyrobit kovový skandium (sc), různé soli (ScCl3, ScF3, ScI3, Sc2(C2O4)3 atd.) a různé slitiny skandia (řady Al-Sc, Al-Zr-Sc). Tyto produkty skandia mají praktickou technickou hodnotu a dobrý ekonomický efekt. Sc2O3 se široce používá v...hliníková slitina, elektrický zdroj světla, laser, katalyzátor, aktivátor, keramika, letecký průmysl a tak dále díky svým vlastnostem. V současné době je dále popsán stav použití Sc2O3 v oblasti slitin, elektrických zdrojů světla, katalyzátorů, aktivátorů a keramiky v Číně a ve světě.
(1) použití slitiny
V současné době má slitina Al-Sc vyrobená z Sc a Al výhody nízké hustoty (SC = 3,0 g/cm3, Al = 2,7 g/cm3), vysoké pevnosti, vysoké tvrdosti, dobré plasticity, silné odolnosti proti korozi a tepelné stability atd. Proto se dobře uplatňuje v konstrukčních částech raket, v leteckém průmyslu, letectví, automobilech a lodích a postupně se přesouvá i k civilnímu použití, například v rukojetích sportovních zařízení (hokej a baseball). Má vlastnosti vysoké pevnosti, vysoké tuhosti a nízké hmotnosti a má velkou praktickou hodnotu.
Skandium hraje ve slitině hlavní roli modifikace a zjemňování zrna, což vede k tvorbě nové fáze typu Al3Sc s vynikajícími vlastnostmi. Slitiny Al-Sc vytvořily řadu slitinových řad, například Rusko dosáhlo 17 druhů řady Al-Sc a Čína má také několik slitin (například slitiny Al-Mg-Sc-Zr a Al-Zn-Mg-Sc). Vlastnosti tohoto druhu slitiny nelze nahradit jinými materiály, takže z hlediska vývoje je její aplikační vývoj a potenciál velký a očekává se, že se v budoucnu stane velkým využitím. Například Rusko industrializovalo výrobu a rychle se rozvíjí v oblasti lehkých konstrukčních dílů a Čína zrychluje svůj výzkum a aplikace, zejména v leteckém průmyslu a kosmonautice.
(2) použití nových materiálů pro elektrické zdroje světla
ČistýSc2O3byl přeměněn na ScI3 a poté s NaI vyroben z nového materiálu pro elektrický světelný zdroj třetí generace, který byl zpracován na halogenovou lampu se skandium-sodíkem pro osvětlení (pro každou lampu bylo použito přibližně 0,1 mg ~ 10 mg Sc2O3 ≥ 99 % materiálu). Působením vysokého napětí je spektrální čára skandia modrá a spektrální čára sodíku žlutá a tyto dvě barvy vzájemně spolupracují a vytvářejí světlo blízké slunečnímu záření. Světlo má výhody vysoké svítivosti, dobré barvy světla, úspory energie, dlouhé životnosti a silné schopnosti odstraňovat mlhu.
(3) Aplikace laserových materiálů
Gadolinium-gallium-skandium-granát (GGSG) lze připravit přidáním čistého Sc2O3 ≥ 99,9 % do GGG a jeho složení je typu Gd3Sc2Ga3O12. Emisní výkon laseru třetí generace z něj vyrobeného je 3,0krát vyšší než u laseru se stejným objemem, což dosáhlo vysokého výkonu a miniaturizace laserového zařízení, zvýšilo výstupní výkon laserového kmitání a zlepšilo výkon laseru. Při přípravě monokrystalu se každá náplň pohybuje mezi 3 kg a 5 kg a přidává se asi 1,0 kg suroviny s obsahem Sc2O3 ≥ 99,9 %. V současné době se tento typ laseru široce používá ve vojenské technice a postupně se prosazuje i do civilního průmyslu. Z hlediska rozvoje má v budoucnu velký potenciál pro vojenské i civilní využití.
(4) použití elektronických materiálů
Čistý Sc2O3 lze s dobrým účinkem použít jako oxidační aktivátor katody pro katodovou elektronovou trysku barevné televizní obrazovky. Na katodu barevné obrazovky se nastříká vrstva oxidu Ba, Sr a Ca o tloušťce jednoho milimetru a poté se na ni rozptýlí vrstva...Sc2O3s tloušťkou 0,1 milimetru. V katodě oxidové vrstvy reagují Mg a Sr s Ba, což podporuje redukci Ba a uvolněné elektrony jsou aktivnější, uvolňují velké proudové elektrony, což způsobuje, že fosfor emituje světlo. Ve srovnání s katodou bez povlaku Sc2O3 může zvýšit hustotu proudu čtyřikrát, zvýšit jasnější obraz televizoru a prodloužit životnost katody třikrát. Množství Sc2O3 použitého na každou 21palcovou vyvolávací katodu je 0,1 mg. V současné době se tato katoda používá v některých zemích světa, například v Japonsku, což může zlepšit konkurenceschopnost na trhu a podpořit prodej televizorů.
Čas zveřejnění: 4. července 2022