Proprietà, applicazione è preparazione di l'ossidu d'ittriu

Struttura cristallina di l'ossidu d'ittriu

Ossidu d'ittriu (Y₂O₃) hè un ossidu biancu di terra rara insolubile in acqua è alcali è solubile in acidu. Hè un sesquiossidu di terra rara di tipu C tipicu cù una struttura cubica centrata nantu à u corpu.

Tavula di parametri cristallini di Y₂O₃

Diagramma di a struttura cristallina di Y₂O₃

Proprietà fisiche è chimiche di l'ossidu d'ittriu

(1) a massa molare hè 225,82 g/mol è a densità hè 5,01 g/cm³;

(2) Puntu di fusione 2410℃, puntu d'ebullizione 4300℃, bona stabilità termica;

(3) Bona stabilità fisica è chimica è bona resistenza à a corrosione;

(4) A cunduttività termica hè alta, chì pò ghjunghje à 27 W/(MK) à 300K, chì hè circa u doppiu di a cunduttività termica di u granatu d'ittriu è aluminiu (Y₃Al₅O₁₂), chì hè assai beneficu per u so usu cum'è mezu di travagliu laser;

(5) A gamma di trasparenza ottica hè larga (0,29 ~ 8 μm), è a trasmittanza teorica in a regione visibile pò ghjunghje à più di 80%;

(6) L'energia fononica hè bassa, è u piccu u più forte di u spettru Raman si trova à 377 cm^-1, chì hè beneficu per riduce a probabilità di transizione non radiativa è migliurà l'efficienza luminosa di cunversione ascendente;

(7) Sottu à 2200℃, Y₂O₃hè una fase cubica senza birefringenza. L'indice di rifrazione hè 1,89 à a lunghezza d'onda di 1050 nm. Trasfurmazione in fase esagonale sopra 2200℃;

(8) U gap energeticu di Y₂O₃hè assai largu, finu à 5,5 eV, è u livellu d'energia di l'ioni luminescenti di terre rare trivalenti drogati hè trà a banda di valenza è a banda di conduzione di Y₂O₃è sopra u livellu d'energia di Fermi, furmendu cusì centri luminescenti discreti.

(9) Iè₂O₃, cum'è materiale di matrice, pò accoglie una alta concentrazione di ioni di terre rare trivalenti è rimpiazzà Y³⁺ioni senza causà cambiamenti strutturali.

Usi principali di l'ossidu d'ittriu

L'ossidu d'ittriu, cum'è materiale additivu funzionale, hè largamente utilizatu in i campi di l'energia atomica, l'aerospaziale, a fluorescenza, l'elettronica, a ceramica d'alta tecnulugia è cusì via per via di e so eccellenti proprietà fisiche cum'è l'alta costante dielettrica, a bona resistenza à u calore è a forte resistenza à a corrosione.

Fonte di l'imagine: Rete

1, Cum'è materiale di matrice di fosforu, hè adupratu in i campi di visualizazione, illuminazione è marcatura;

2, Cum'è materiale di mediu laser, si pò preparà ceramica trasparente cù alte prestazioni ottiche, chì pò esse aduprata cum'è mediu di travagliu laser per realizà una pruduzzione laser à temperatura ambiente;

3, Cum'è materiale di matrice luminescente à cunversione ascendente, hè adupratu in a rilevazione infrarossa, l'etichettatura à fluorescenza è altri campi;

4, Fattu in ceramica trasparente, chì pò esse adupratu per lenti visibili è infrarosse, tubi di lampade à scarica di gas à alta pressione, scintillatori ceramici, finestre d'osservazione di forni à alta temperatura, ecc.

5, Pò esse adupratu cum'è vasu di reazione, materiale resistente à alta temperatura, materiale refrattariu, ecc.

6, Cum'è materie prime o additivi, sò ancu largamente usati in materiali superconduttori à alta temperatura, materiali cristallini laser, ceramica strutturale, materiali catalitici, ceramica dielettrica, leghe ad alte prestazioni è altri campi.

Metudu di preparazione di polvere d'ossidu d'ittriu

U metudu di precipitazione in fase liquida hè spessu adupratu per preparà ossidi di terre rare, chì includenu principalmente u metudu di precipitazione di ossalatu, u metudu di precipitazione di bicarbonatu d'ammoniu, u metudu di idrolisi di l'urea è u metudu di precipitazione di l'ammoniaca. Inoltre, a granulazione à spruzzu hè ancu un metudu di preparazione chì hè statu assai preoccupatu attualmente. Metudu di precipitazione di sale

1. metudu di precipitazione di l'ossalatu

L'ossidu di terra rara preparatu da u metudu di precipitazione di ossalatu hà i vantaghji di un altu gradu di cristallizazione, una bona forma cristallina, una velocità di filtrazione rapida, un bassu cuntenutu di impurità è un funziunamentu faciule, chì hè un metudu cumunu per preparà l'ossidu di terra rara di alta purezza in a pruduzzione industriale.

Metudu di precipitazione di bicarbonatu d'ammoniu

2. Metudu di precipitazione di bicarbonatu d'ammoniu

U bicarbonatu d'ammoniu hè un precipitante economicu. In u passatu, a ghjente spessu utilizava u metudu di precipitazione di u bicarbonatu d'ammoniu per preparà u carbonatu di terre rare mischiatu da a suluzione di lisciviazione di u minerale di terre rare. Attualmente, l'ossidi di terre rare sò preparati cù u metudu di precipitazione di u bicarbonatu d'ammoniu in l'industria. In generale, u metudu di precipitazione di u bicarbonatu d'ammoniu hè di aghjunghje un solidu o una suluzione di bicarbonatu d'ammoniu in una suluzione di cloruru di terre rare à una certa temperatura. Dopu l'invecchiamentu, u lavaggio, l'asciugatura è a combustione, si ottiene l'ossidu. Tuttavia, per via di u grande numeru di bolle generate durante a precipitazione di u bicarbonatu d'ammoniu è di u valore di pH instabile durante a reazione di precipitazione, a velocità di nucleazione hè rapida o lenta, ciò chì ùn hè micca favurevule à a crescita di i cristalli. Per ottene l'ossidu cù una dimensione di particelle è una morfologia ideali, e cundizioni di reazione devenu esse strettamente cuntrullate.

3. Precipitazione di urea

U metudu di precipitazione di l'urea hè largamente utilizatu in a preparazione di l'ossidu di terra rara, chì ùn hè micca solu economicu è faciule da operà, ma hà ancu u putenziale per ottene un cuntrollu precisu di a nucleazione di i precursori è di a crescita di e particelle, dunque u metudu di precipitazione di l'urea hà attrattu sempre più favore di e persone è hà attrattu una vasta attenzione è ricerca da parechji studiosi attualmente.

4. Granulazione à spruzzu

A tecnulugia di granulazione à spruzzu hà i vantaghji di l'alta automatizazione, di l'alta efficienza di pruduzzione è di l'alta qualità di a polvere verde, dunque a granulazione à spruzzu hè diventata un metudu di granulazione di polvere cumunemente utilizatu.

In l'ultimi anni, u cunsumu di terre rare in i campi tradiziunali ùn hè micca cambiatu fundamentalmente, ma a so applicazione in novi materiali hè aumentata ovviamente. Cum'è un novu materiale, nano Y₂O₃hà un campu d'applicazione più largu. Oghje ghjornu, ci sò parechji metudi per preparà nano Y₂O₃materiali, chì ponu esse divisi in trè categurie: metudu di fase liquida, metudu di fase gassosa è metudu di fase solida, frà i quali u metudu di fase liquida hè u più utilizatu. Sò divisi in pirolisi à spruzzu, sintesi idrotermale, microemulsione, sol-gel, sintesi di combustione è precipitazione. Tuttavia, e nanoparticelle d'ossidu d'ittriu sferoidizzate averanu una superficia specifica più elevata, energia superficiale, fluidità è dispersità megliu, ciò chì vale a pena di fucalizza.