ossido di scandio, con la formula chimicaSc2O3, è un solido bianco solubile in acqua e acido caldo. A causa della difficoltà di estrarre direttamente i prodotti di scandio dai minerali contenenti scandio, l'ossido di scandio viene attualmente recuperato ed estratto principalmente dai sottoprodotti di minerali contenenti scandio, come residui di scarto, acque reflue, fumo e fanghi rossi.
Prodotti strategici
ScandioÈ un prodotto strategico importante. In precedenza, il Dipartimento degli Interni degli Stati Uniti aveva pubblicato un elenco di 35 minerali strategici (minerali critici) considerati vitali per l'economia e la sicurezza nazionale degli Stati Uniti (Elenco finale dei minerali critici 2018). Sono inclusi quasi tutti i minerali economici, come l'alluminio utilizzato nell'industria, i metalli del gruppo del platino utilizzati nella produzione di catalizzatori, le terre rare utilizzate nei prodotti elettronici, lo stagno e il titanio utilizzati nella produzione di leghe, ecc.
Applicazione dell'ossido di scandio
Lo scandio singolo è generalmente utilizzato nelle leghe, e anche l'ossido di scandio svolge un ruolo importante nei materiali ceramici. Ad esempio, i materiali ceramici a base di zirconia tetragonale, utilizzabili come materiali elettrodici per celle a combustibile a ossidi solidi, presentano una proprietà molto particolare. La conduttività di questo elettrolita aumenta con l'aumentare della temperatura e della concentrazione di ossigeno nell'ambiente. Tuttavia, la struttura cristallina di questo materiale ceramico di per sé non può esistere in modo stabile e non ha alcun valore industriale; deve essere drogata con sostanze in grado di fissarla per mantenerne le proprietà originali. L'aggiunta del 6-10% di ossido di scandio è come una struttura in cemento, che consente di stabilizzare l'ossido di scandio su un reticolo quadrato.
L'ossido di scandio può anche essere utilizzato come densificante e stabilizzante per il nitruro di silicio, un materiale ceramico ingegneristico ad alta resistenza e resistenza alle alte temperature. Può generare una fase refrattaria Sc₂Si₂O₂ ai bordi delle particelle fini, riducendo così la deformazione ad alta temperatura dei materiali ceramici ingegneristici. Rispetto all'aggiunta di altri ossidi, può migliorare ulteriormente le proprietà meccaniche ad alta temperatura dinitruro di silicioL'aggiunta di una piccola quantità di Sc2O3 all'UO2 nel combustibile nucleare del reattore ad alta temperatura può evitare la trasformazione del reticolo, l'aumento di volume e le crepe causate dalla trasformazione di UO2 in U3O8.
L'ossido di scandio può essere utilizzato come materiale di evaporazione per rivestimenti di semiconduttori. L'ossido di scandio può anche essere utilizzato per realizzare laser a stato solido a lunghezza d'onda variabile, cannoni elettronici per la televisione ad alta definizione, lampade ad alogenuri metallici, ecc.
Analisi del settore
Negli ultimi anni, l'ossido di scandio ha attirato sempre maggiore attenzione nel campo delle celle a combustibile ad ossidi solidi (SOFC) per uso domestico e delle lampade alogene al sodio scandio. Le SOFC offrono i vantaggi di un'elevata efficienza di generazione di energia, un'elevata efficienza di cogenerazione, il risparmio delle risorse idriche, la tutela dell'ambiente, la facilità di assemblaggio modulare e un'ampia gamma di combustibili. Trovano grande applicazione nei settori della generazione di energia distribuita, delle batterie per autoveicoli, delle batterie per l'accumulo di energia, ecc.
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Data di pubblicazione: 23 ottobre 2024