Застосування порошку оксиду скандію Sc2O3

Застосування оксиду скандію

Хімічна формулаоксид скандіюSc2O3. Властивості: Біла тверда речовина. З кубічною структурою сесквіоксиду рідкоземельних елементів. Густина 3,864. Температура плавлення 2403℃ ± 20℃. Нерозчинний у воді, розчинний у гарячій кислоті. Отримують шляхом термічного розкладання солі скандію. Може використовуватися як випарний матеріал для напівпровідникових покриттів. Виготовляють твердотільний лазер зі змінною довжиною хвилі, електронну гармату для телевізорів високої чіткості, металогалогенну лампу тощо.

Оксид скандію (Sc2O3) є одним з найважливіших продуктів скандію. Його фізичні та хімічні властивості подібні до властивостей оксидів рідкоземельних елементів (таких як La2O3, Y2O3 та Lu2O3 тощо), тому методи виробництва, що використовуються у виробництві, дуже схожі. З Sc2O3 можна отримати металевий скандій (sc), різні солі (ScCl3, ScF3, ScI3, Sc2(C2O4)3 тощо) та різні сплави скандію (серії Al-Sc, Al-Zr-Sc). Ці продукти скандію мають практичну технічну цінність та хороший економічний ефект. Sc2O3 широко використовується валюмінієвий сплав, електричне джерело світла, лазер, каталізатор, активатор, кераміка, аерокосмічна промисловість тощо завдяки своїм характеристикам. Наразі стан застосування Sc2O3 у сферах сплавів, електричних джерел світла, каталізаторів, активаторів та кераміки в Китаї та світі описано нижче.

(1) застосування сплаву

Наразі сплав Al-Sc, виготовлений з Sc та Al, має такі переваги, як низька щільність (SC = 3,0 г/см3, Al = 2,7 г/см3), висока міцність, висока твердість, добра пластичність, висока стійкість до корозії та термостійкість тощо. Тому він добре застосовується в конструкційних деталях ракет, аерокосмічної галузі, авіації, автомобілів та кораблів, і поступово перейшов до цивільного використання, такого як ручки спортивних пристроїв (хокей та бейсбол). Він має характеристики високої міцності, високої жорсткості та легкої ваги, і має велике практичне значення.

Скандій відіграє головну роль модифікації та подрібнення зерна у сплаві, що призводить до утворення нової фази типу Al3Sc з чудовими властивостями. Сплав Al-Sc сформував серію серій сплавів, наприклад, Росія досягла 17 видів серії Al-Sc, а Китай також має кілька сплавів (таких як сплав Al-Mg-Sc-Zr та Al-Zn-Mg-Sc). Характеристики цього виду сплаву не можуть бути замінені іншими матеріалами, тому з точки зору розвитку, його розвиток та потенціал застосування є великими, і очікується, що він стане широко використовується в майбутньому. Наприклад, Росія індустріалізувала виробництво та швидко розвивалася для легких конструкційних деталей, а Китай прискорює свої дослідження та застосування, особливо в аерокосмічній та авіаційній галузях.

(2) застосування нових матеріалів для електричних джерел світла

ЧистийSc2O3був перетворений на ScI3, а потім перетворений на новий матеріал для електричного джерела світла третього покоління з NaI, який був перероблений у скандієво-натрієву галогенну лампу для освітлення (приблизно 0,1 мг ~ 10 мг Sc2O3 ≥99% матеріалу використовувалося для кожної лампи). Під дією високої напруги спектральна лінія скандію синя, а спектральна лінія натрію - жовта, і ці два кольори взаємодіють один з одним, створюючи світло, близьке до сонячного. Світло має переваги високої світності, гарного кольору світла, енергозбереження, тривалого терміну служби та сильної здатності розсіювати туман.

(3) Застосування лазерних матеріалів

Гадоліній-галій-скандієвий гранат (GGSG) можна отримати, додавши до GGG ​​чистий Sc2O3 ≥ 99,9%, а його склад відповідає типу Gd3Sc2Ga3O12. Потужність випромінювання лазера третього покоління, виготовленого з нього, у 3,0 рази вища, ніж у лазера того ж об'єму, що дозволило досягти високої потужності та мініатюризації лазерного пристрою, збільшити вихідну потужність лазерних коливань та покращити продуктивність лазера. При виготовленні монокристала кожна партія становить 3 кг ~ 5 кг, і додається близько 1,0 кг сировини з вмістом Sc2O3 ≥ 99,9%. Наразі цей тип лазера широко використовується у військовій техніці, а також поступово просувається в цивільну промисловість. З точки зору розвитку, він має великий потенціал у військовому та цивільному використанні в майбутньому.

(4) застосування електронних матеріалів

Чистий Sc2O3 можна використовувати як активатор катода окислення для катодної електронної гармати кольорового телевізійного кінескопа з хорошим ефектом. Розпиліть шар оксидів Ba, Sr та Ca товщиною один міліметр на катод кольорового кінескопа, а потім розпиліть шар...Sc2O3товщиною 0,1 міліметра. У катоді оксидного шару Mg та Sr реагують з Ba, що сприяє відновленню Ba, а вивільнені електрони є більш активними, виділяючи електрони великого струму, що змушує люмінофор випромінювати світло. Порівняно з катодом без покриття Sc2O3, це може збільшити щільність струму в 4 рази, зробити зображення телевізора чіткішим та подовжити термін служби катода в 3 рази. Кількість Sc2O3, що використовується для кожного 21-дюймового проявного катода, становить 0,1 мг. Наразі цей катод використовується в деяких країнах світу, таких як Японія, що може підвищити конкурентоспроможність на ринку та сприяти продажу телевізорів.