Սկանդիումի օքսիդի Sc2O3 փոշու կիրառումը

Սկանդիումի օքսիդի կիրառումը

Քիմիական բանաձևըսկանդիումի օքսիդSc2O3 է: Հատկություններ՝ Սպիտակ պինդ նյութ: Հազվագյուտ հողային սեսկվիօքսիդի խորանարդային կառուցվածքով: Խտություն՝ 3.864: Հալման կետ՝ 2403℃ 20℃: Անլուծելի է ջրում, լուծվում է տաք թթվում: Ստացվում է սկանդիումի աղի ջերմային քայքայմամբ: Կարող է օգտագործվել որպես գոլորշիացնող նյութ կիսահաղորդչային ծածկույթների համար: Պատրաստել փոփոխական ալիքի երկարությամբ պինդ լազեր, բարձր թույլտվության հեռուստացույցի էլեկտրոնային թնդանոթ, մետաղահալոգենային լամպ և այլն:

Սկանդիումի օքսիդը (Sc2O3) սկանդիումի ամենակարևոր արգասիքներից մեկն է։ Դրա ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները նման են հազվագյուտ հողային օքսիդների (օրինակ՝ La2O3, Y2O3 և Lu2O3 և այլն) հատկություններին, ուստի արտադրության մեջ օգտագործվող արտադրության մեթոդները շատ նման են։ Sc2O3-ը կարող է արտադրել մետաղական սկանդիում (sc), տարբեր աղեր (ScCl3, ScF3, ScI3, Sc2(C2O4)3 և այլն) և տարբեր սկանդիումային համաձուլվածքներ (Al-Sc, Al-Zr-Sc շարքեր)։ Այս սկանդիումային արգասիքներն ունեն գործնական տեխնիկական արժեք և լավ տնտեսական ազդեցություն։ Sc2O3-ը լայնորեն օգտագործվել էալյումինե համաձուլվածք, էլեկտրական լույսի աղբյուր, լազեր, կատալիզատոր, ակտիվատոր, կերամիկա, ավիատիեզերական արդյունաբերություն և այլն՝ իր բնութագրերի շնորհիվ: Ներկայումս Sc2O3-ի կիրառման վիճակը համաձուլվածքների, էլեկտրական լույսի աղբյուրի, կատալիզատորի, ակտիվատորի և կերամիկայի ոլորտներում Չինաստանում և աշխարհում նկարագրվում է ստորև:

(1) համաձուլվածքի կիրառումը

Ներկայումս Sc-ից և Al-ից պատրաստված Al-Sc համաձուլվածքն ունի ցածր խտության (SC = 3.0 գ/սմ3, Al = 2.7 գ/սմ3), բարձր ամրության, բարձր կարծրության, լավ պլաստիկության, ուժեղ կոռոզիոն դիմադրության և ջերմային կայունության և այլնի առավելություններ։ Հետևաբար, այն լավ կիրառվել է հրթիռների, ավիատիեզերական արդյունաբերության, ավիացիայի, ավտոմեքենաների և նավերի կառուցվածքային մասերում և աստիճանաբար անցել է քաղաքացիական օգտագործման, ինչպիսիք են սպորտային սարքավորումների (հոկեյ և բեյսբոլ) բռնակները։ Այն ունի բարձր ամրության, բարձր կոշտության և թեթև քաշի բնութագրեր և ունի մեծ գործնական արժեք։

Սկանդիումը հիմնականում կատարում է համաձուլվածքում մոդիֆիկացման և հատիկների մաքրման դեր, ինչը հանգեցնում է նոր փուլի Al3Sc տիպի ձևավորմանը՝ գերազանց հատկություններով: Al-Sc համաձուլվածքը ձևավորել է համաձուլվածքների շարք, օրինակ՝ Ռուսաստանը հասել է Al-Sc շարքի 17 տեսակի, իսկ Չինաստանը նույնպես ունի մի քանի համաձուլվածքներ (օրինակ՝ Al-Mg-Sc-Zr և Al-Zn-Mg-Sc համաձուլվածքներ): Այս տեսակի համաձուլվածքի բնութագրերը չեն կարող փոխարինվել այլ նյութերով, ուստի զարգացման տեսանկյունից դրա կիրառման զարգացումը և ներուժը մեծ են, և ակնկալվում է, որ այն ապագայում կդառնա մեծ կիրառություն: Օրինակ՝ Ռուսաստանը արդյունաբերականացրել է արտադրությունը և արագ զարգացել է թեթև կառուցվածքային մասերի համար, իսկ Չինաստանը արագացնում է իր հետազոտություններն ու կիրառությունները, հատկապես ավիատիեզերական և ավիացիոն ոլորտներում:

(2) նոր էլեկտրական լույսի աղբյուրի նյութերի կիրառումը

ՄաքուրSc2O3վերածվել է ScI3-ի, ապա NaI-ով վերածվել է նոր երրորդ սերնդի էլեկտրական լույսի աղբյուրի նյութի, որը վերամշակվել է լուսավորության համար սկանդիում-նատրիումի հալոգեն լամպի (յուրաքանչյուր լամպի համար օգտագործվել է մոտ 0.1 մգ~ 10 մգ Sc2O3≥99% նյութ): Բարձր լարման ազդեցության տակ սկանդիումի սպեկտրալ գիծը կապույտ է, իսկ նատրիումի սպեկտրալ գիծը՝ դեղին, և երկու գույները համագործակցում են միմյանց հետ՝ արևի լույսին մոտ լույս ստանալու համար: Լույսն ունի բարձր լուսավորության, լավ լուսավորության գույնի, էներգախնայողության, երկարակեցության և մառախուղի ցրման ուժեղ հզորության առավելություններ:

(3) Լազերային նյութերի կիրառումը

Գադոլինիում-գալիում-սկանդիում-նռնաքարը (GGSG) կարելի է ստանալ GGG-ին մաքուր Sc2O3≥ 99.9% ավելացնելով, և դրա կազմը Gd3Sc2Ga3O12 տիպի է: Դրանից պատրաստված երրորդ սերնդի լազերի ճառագայթման հզորությունը 3.0 անգամ ավելի բարձր է, քան նույն ծավալով լազերինը, որը հասել է բարձր հզորության և մանրացված լազերային սարքի, մեծացրել է լազերային տատանման ելքային հզորությունը և բարելավել լազերի աշխատանքը: Միաբյուրեղ պատրաստելիս յուրաքանչյուր լիցքը կազմում է 3 կգ~ 5 կգ, և ավելացվում է մոտ 1.0 կգ հումք՝ Sc2O3≥99.9% պարունակությամբ: Ներկայումս այս տեսակի լազերը լայնորեն կիրառվում է ռազմական տեխնոլոգիաներում և աստիճանաբար մղվում է նաև քաղաքացիական արդյունաբերություն: Զարգացման տեսանկյունից այն մեծ ներուժ ունի ապագայում ռազմական և քաղաքացիական օգտագործման համար:

(4) էլեկտրոնային նյութերի կիրառումը

Մաքուր Sc2O3-ը կարող է օգտագործվել որպես օքսիդացման կաթոդային ակտիվատոր գունավոր հեռուստացույցի պատկերի խողովակի կաթոդային էլեկտրոնային թնդանոթի համար՝ լավ ազդեցությամբ: Գունավոր խողովակի կաթոդի վրա ցողեք Ba, Sr և Ca օքսիդների մեկ միլիմետր հաստությամբ շերտ, ապա ցրեքSc2O30.1 միլիմետր հաստությամբ։ Օքսիդային շերտի կաթոդում Mg-ն ու Sr-ը փոխազդում են Ba-ի հետ, ինչը նպաստում է Ba-ի վերականգնմանը, և արտանետված էլեկտրոններն ավելի ակտիվ են՝ արձակելով մեծ հոսանքի էլեկտրոններ, ինչը ստիպում է ֆոսֆորին լույս արձակել։ Sc2O3 ծածկույթ չունեցող կաթոդի համեմատ, այն կարող է 4 անգամ մեծացնել հոսանքի խտությունը, հեռուստացույցի պատկերը դարձնել ավելի պարզ և 3 անգամ երկարացնել կաթոդի կյանքը։ Յուրաքանչյուր 21 դյույմանոց զարգացող կաթոդի համար օգտագործվող Sc2O3-ի քանակը կազմում է 0.1 մգ։ Ներկայումս այս կաթոդն օգտագործվում է աշխարհի որոշ երկրներում, օրինակ՝ Ճապոնիայում, ինչը կարող է բարելավել շուկայի մրցունակությունը և խթանել հեռուստացույցների վաճառքը։