Proprietà, applicazione e preparazione dell'ossido di ittrio

Struttura cristallina di ossido di ittrio

Ossido di ittrio (y₂O₃) è un ossido di terre rare bianco insolubile in acqua e alcali e solubile in acido. È una tipica sesquiossido di terre rare di tipo C con struttura cubica centrata sul corpo.

Tabella dei parametri cristallini di y₂O₃

Diagramma della struttura cristallina di y₂O₃

Proprietà fisiche e chimiche dell'ossido di ittrio

(1) La massa molare è 225,82 g/mol e la densità è 5,01 g/cm³;

(2) Punto di fusione 2410℃, Punto di ebollizione 4300℃, buona stabilità termica;

(3) buona stabilità fisica e chimica e buona resistenza alla corrosione;

(4) La conduttività termica è alta, che può raggiungere 27 W/(MK) a 300k, che è circa il doppio della conducibilità termica del granato in alluminio ittrio (Y₃Al₅O₁₂), che è molto utile per il suo utilizzo come mezzo di lavoro laser;

(5) l'intervallo di trasparenza ottica è larga (0,29 ~ 8μm) e la trasmittanza teorica nella regione visibile può raggiungere oltre l'80%;

(6) L'energia fonone è bassa e il picco più forte dello spettro Raman si trova a 377 cm^-1, il che è utile per ridurre la probabilità di transizione non radiativa e migliorare l'efficienza luminosa della conversione;

(7) sotto 2200℃, Y₂O₃è una fase cubica senza birifrangenza. L'indice di rifrazione è 1,89 alla lunghezza d'onda di 1050nm. Trasformandosi in fase esagonale sopra 2200℃;

(8) Il divario energetico di Y₂O₃è molto ampio, fino a 5,5ev, e il livello di energia degli ioni luminescenti di terre rare trivalenti drogati è tra la banda di valenza e la banda di conduzione di Y₂O₃e al di sopra del livello di energia di Fermi, formando così centri luminescenti discreti.

(9) y₂O₃, come materiale a matrice, può ospitare un'alta concentrazione di ioni di terre rare trivalenti e sostituire y³⁺ioni senza causare cambiamenti strutturali.

Usi principali dell'ossido di ittrio

L'ossido di ittrio, come materiale additivo funzionale, è ampiamente usato nei campi di energia atomica, aerospaziale, fluorescenza, elettronica, ceramica ad alta tecnologia e così via per le sue eccellenti proprietà fisiche come la costante dielettrica elevata, una buona resistenza al calore e una forte resistenza alla corrosione.

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1, come materiale a matrice di fosfori, viene utilizzato nei campi di display, illuminazione e marcatura;

2, come materiale medio laser, è possibile preparare ceramiche trasparenti con alte prestazioni ottiche, che può essere utilizzata come mezzo di lavoro laser per realizzare la produzione laser a temperatura ambiente;

3, come materiale a matrice luminescente di conversione, viene utilizzato nel rilevamento a infrarossi, nell'etichettatura della fluorescenza e in altri campi;

4, trasformato in ceramiche trasparenti, che possono essere utilizzate per lenti visibili e a infrarossi, tubi della lampada a scarica a gas ad alta pressione, scintillatori in ceramica, finestre di osservazione del forno ad alta temperatura, ecc.

5, può essere usato come vaso di reazione, materiale resistente alla temperatura, materiale refrattario, ecc.

6, come materie prime o additivi, sono anche ampiamente utilizzati in materiali superconduttori ad alta temperatura, materiali in cristallo laser, ceramiche strutturali, materiali catalitici, ceramiche dielettriche, leghe ad alte prestazioni e altri campi.

Metodo di preparazione della polvere di ossido di ittrio

Il metodo di precipitazione della fase liquida viene spesso utilizzato per preparare ossidi di terre rare, che include principalmente il metodo di precipitazione di ossalato, il metodo di precipitazione del bicarbonato di ammonio, il metodo di idrolisi dell'urea e il metodo di precipitazione dell'ammoniaca. Inoltre, la granulazione a spruzzo è anche un metodo di preparazione che al momento è stato ampiamente preoccupato. Metodo di precipitazione del sale

1. Metodo di precipitazione di ossalato

L'ossido di terre rare preparato con il metodo di precipitazione di ossalato presenta i vantaggi di alto grado di cristallizzazione, buona forma di cristallo, velocità di filtrazione rapida, basso contenuto di impurità e facile operazione, che è un metodo comune per preparare l'ossido di terre rare ad alta purezza nella produzione industriale.

Metodo di precipitazione in bicarbonato di ammonio

2. Metodo di precipitazione del bicarbonato di ammonio

Il bicarbonato di ammonio è un precipitante economico. In passato, le persone usavano spesso il metodo di precipitazione del bicarbonato di ammonio per preparare il carbonato di terre rare miste dalla soluzione di lisciviazione del minerale di terre rare. Al momento, gli ossidi di terre rare sono preparati con il metodo di precipitazione del bicarbonato di ammonio nell'industria. Generalmente, il metodo di precipitazione del bicarbonato di ammonio consiste nell'aggiungere solido di bicarbonato di ammonio o soluzione in soluzione di cloruro di terre rare a una certa temperatura, dopo l'invecchiamento, il lavaggio, l'asciugatura e la combustione, si ottiene l'ossido. Tuttavia, a causa del gran numero di bolle generate durante le precipitazioni del bicarbonato di ammonio e del valore di pH instabile durante la reazione di precipitazione, il tasso di nucleazione è rapido o lento, il che non è favorevole alla crescita cristallina. Al fine di ottenere l'ossido con dimensioni e morfologia delle particelle ideali, le condizioni di reazione devono essere strettamente controllate.

3. PRECCITAZIONE UREA

Il metodo di precipitazione dell'urea è ampiamente utilizzato nella preparazione dell'ossido di terre rare, che non è solo economico e facile da operare, ma ha anche il potenziale per ottenere un controllo accurato della nucleazione precursore e della crescita delle particelle, quindi il metodo di precipitazione dell'urea ha attirato più e più persone e ha attirato una vasta attenzione e ricerche di molti studiosi al momento.

4. granulazione a spruzzo

La tecnologia di granulazione a spruzzo presenta i vantaggi dell'elevata automazione, dell'elevata efficienza di produzione e dell'alta qualità della polvere verde, quindi la granulazione a spruzzo è diventata un metodo di granulazione in polvere comunemente usato.

Negli ultimi anni, il consumo di terre rare nei campi tradizionali non è cambiato sostanzialmente, ma la sua applicazione nei nuovi materiali è aumentata ovviamente. Come nuovo materiale, nano y₂O₃ha un campo di applicazione più ampio. Al giorno d'oggi, ci sono molti metodi per preparare nano y₂O₃Materiali, che possono essere divisi in tre categorie: metodo della fase liquida, metodo della fase gassosa e metodo della fase solida, tra cui il metodo della fase liquida è il più utilizzato. Tuttavia, le nanoparticelle di ossido di ittrio sferoidizzate avranno una superficie specifica più elevata, energia superficiale, migliore fluidità e dispersione, che vale la pena concentrarsi.