какие магические использования имеют редкоземельные элементы? (ⅱ) - - о применении скандия и иттрия

1. применение скандея

символом элемента скандея является sc, произносится как kàng на китайском, а его атомный вес составляет 44,9559.

скандий является переходным металлом в верхней части периодической таблицы. он обладает высокой химической активностью и реагирует только с кислородом при высоких температурах, что может реагировать с неметаллическими элементами, такими как азот и серная, и образовывать соли с кислотами и основаниями.

первым важным применением скандия является «натриевая лампа», которая представляет собой металлический галогенидный электрический источник света. некоторый аргон заполняется в луковице, а йодид натрия и йодид скандия также содержатся в луковице. при разряде при высоком напряжении ионы скандия и ионы натрия испускают специальный спектр, но целое белое. скандальные натриевые лампы обладают высокой световой эффективностью, хорошим освещением, экономией энергии, длительным сроком службы и сильной способностью дефрог. они широко используются в телевизионных съемках и квадратах, стадионах и дорожном освещении, известных как третье поколение источников света. светящаяся эффективность натриевых ламп скандальности примерно в 4 раза больше, чем у галогенных вольфрамовых ламп и в 2 раза больше, чем у ртутных ламп высокого давления. и производительность цветового рендеринга также хороша.

вторым важным применением скандия является солнечные элементы. эффективность солнечных элементов в значительной степени зависит от поглощения света и переноса носителя материала. благодаря своей большой полосовой зоне и высокой коэффициенте поглощения света материалы скандий могут эффективно поглощать видимый свет и инфракрасный свет в солнечном спектре, тем самым повышая эффективность фотоэлектрической конверсии солнечных элементов. кроме того, скандий также может быть усугублен другими материалами, такими как кремний, для формирования гетероструктуры, еще больше улучшая характеристики солнечных элементов. следовательно, ожидается, что инновационное применение скандийных материалов в солнечных батарей будет способствовать популяризации возобновляемой энергии.

третьим важным применением скандия является фотоматализ. скандальные материалы имеют «высокий уровень поглощения света» и «превосходные характеристики фотоэлектрического преобразования», которые могут эффективно преобразовать солнечную энергию в химическую энергию и стимулировать фотокаталитические реакции. например, скандиумные материалы могут быть использованы для «разложения воды для получения водорода», превращая солнечную энергию в искательную и пригодную полезную энергию водорода. например, материалы скандий могут использоваться для приготовления эффективных фотоэлектрических датчиков для достижения высокочувствительного обнаружения и передачи оптических сигналов. например, материалы скандирования также могут использоваться при приготовлении новых оптоэлектронных устройств, таких как фотоэлектрические кристаллы на основе скандия и светодиоды на основе скандия и т. д., следовательно, вводя новую жизненную силу в разработку оптоэлектронной промышленности. например, оксид скандия может «ослаблять силы водородных связей» и может использоваться в качестве катализатора для «дегидрирования» и «водородного растрескивания».

четвертым важным применением скандия является повышение производительности сплавов. например, скандий оказывает очень волшебный сплав с алюминиевыми сплавами. до тех пор, пока в алюминий добавляется небольшое количество скандия, будет создан al3sc, что значительно изменит структуру и свойства сплава. это «новое поколение материала алюминиевого сплава» имеет удельный вес, близкий к алюминию, который также обладает стабильностью супер кристаллов, супер -сварки, супер коррозионной стойкостью и хорошей прочности при высокой температуре 900 ° c, а также может выдерживать нейтронное радиацию; он имеет очень привлекательные перспективы развития в аэрокосмической, авиационной, кораблях, ядерных реакторах, легких транспортных средствах, высокоскоростных поездах и т. д. например, сплайт скандиум и сплав с сканделом скандиума-это идеальные материалы с высокими точками плавления, низкой специфической гравитацией и высокой прочностью. например, скандий также может использоваться в качестве аддитивного к высокотемпературным вольфрамовым сплавам и хромовым сплавам для увеличения срока службы этих материалов. например, скандий также является отличным модификатором железа. небольшое количество скандия может значительно улучшить прочность и твердость чугуна.

пятое важное применение скандия заключается в стабилизации кристаллической решетки в «специальной керамике». например, керамические материалы из оксида циркония имеют очень особое свойство. проводимость этого электролита увеличивается с температурой и концентрацией кислорода в окружающей среде, и его можно использовать в качестве «чувствительного счетчика содержания кислорода». нестабильная кристаллическая структура этого керамического материала является недостатком, но решетка керамических материалов из оксида циркония с добавлением оксида скандия стабильна и может быть введена в практическое использование. оксид скандия в керамике играет роль в стабилизации кристаллической решетки и создании структуры плотной, как и бетон. например, нитрид кремния, высокотемперационный инженерный керамический материал, обладает характеристиками супер твердости, высокотемпературной устойчивости, коррозионной устойчивости, малой высокой и низкой температурной деформации воздействия, малого коэффициента трения и устойчивости к износу. при использовании оксида скандия в качестве агента уплотнения он может дополнительно улучшить свои высокотемпературные механические свойства.

шестое важное применение скандия является катализатором для гидрокроки в процессе переработки нефти в химической промышленности. это свойство скандия может помочь в совокупности оксида скандия, оксида циркония и оксида иттрия в качестве окислителя для водородных топливных элементов и в качестве электродного материала, чтобы иметь лучшее влияние. кроме того, твердотельный аккумуляторный электролит, изготовленный из литийного скандального хлорида индия, обладает хорошей ионной проводимостью лития и стабильной работой, что способствовало прорыву в сплошных батареях.

седьмое важное применение скандия заключается в производстве «мощных лазерных кристаллов». теперь «гранат с скандием иттрия gallium» широко используется для изготовления мощных лазеров. этот твердый лазер имеет важные применения в других промышленных областях.

восьмидным важным применением скандия является его изотопы. скандий может поглощать нейтроны в ядерных реакторах для получения радиоактивных изотопов, которые могут использоваться в качестве источника гамма -лучей для местной обработки опухолей и в качестве радиоактивного индикатора.

2. применение иттрия

символ элемента yttrium - y, произносится yǐ, а его атомный вес - 88,90585

химические свойства иттрия ближе к «тяжелым редкоземельным элементам», а минералы иттрия часто смешиваются с минералами из тяжелых редкоземельных элементов.

первое важное применение иттрия - улучшить производительность нержавеющей стали. именно из -за наличия небольшого количества иттрия в сплаве fecr его сопротивление окислению и пластичность значительно улучшены. это также из-за присутствия небольшого количества иттрия, что сплавы редкоземельного магния имеют характеристики высокой прочности, высокой вязкости, коррозионной стойкости и высокотемпературной сопротивления, что также может заменить некоторые алюминиевые сплавы средней прочности и использоваться в компонентах с нагрузкой самолетов. этот вид сплава также обладает хорошей теплопроводностью и электрической проводимостью, а его диапазон применения очень широкий. точно так же добавление небольшого количества богатых иттрией редкоземельными сплавами и сплавами al-zr, может улучшить их многочисленные свойства. керамические материалы нитрида кремния, содержащие иттрий-скандал-алюминий, могут использоваться для изготовления компонентов двигателя.

вторым важным применением иттрия является создание высокопроизводительных оптических кристаллов. при использовании алюминиевого граната yttrium (y3al5o13) в производстве высококачественные оптические линзы высокого поглощения, высокой яркости и отсутствия астигматизма. neodymium yttrium алюминиевый гранат также используется для изготовления лазерных кристаллов, которые широко используются в твердых лазерах; среди них стоит упомянуть «мощные лазерные кристаллы», которые можно использовать для лазерной обработки, лазерных скальпелей, лазерного оружия и т. д. кроме того, для изготовления оптических волокон используются чистые иттрия (yv o4), а их производительность распространения в десять раз выше, чем у оптических волокон.

третье важное применение иттрия - сделать «хороший первичный цветный флуоресцентный порошок». например, при электронном возбуждении оксид европия излучает синий свет; с европием в качестве активатора, оксид иттрия, оксисульфид иттрия, ванадат иттрия может излучать чистый красный свет; с тербием в качестве активатора, алюминиевый гранат иттрия излучает чистый зеленый свет; эти три материала превращаются в «фоссы», работающие как «цветные единицы» дисплеев. каждая цветовая единица может излучать различные ожидаемые цвета с помощью удара электронов различных интенсивности. эта технология цветового дисплея постепенно заменила технологии «жидкокристаллического дисплея» и «плазменного дисплея».

четвертым крупным применением иттрия является взломать катализатор в переработке нефти. поскольку как иттрий, так и скандий оказывают влияние ослабления «водородных связей», мелкие молекулярные световые продукты легко получают при переработке масла; аналогичным образом, иттрий чувствителен к водородным связям, а srzro3, легированный иттрием, очень чувствителен к концентрации водорода. степень поглощения водорода может быть отражена в проводимости, поэтому srzro3, легированный иттрием, может использоваться в качестве газового датчика для «содержания водорода».

пятое важное применение иттрия заключается в улучшении, исправлении и уплотнении свойств кристаллической решетки. например, оксид иттрия используется для исправления решетки оксида циркония, чтобы сделать электрод водородного топливного элемента без пульверизации или деградации. например, добавление оксида иттрия к структурному керамическому «нитриду кремния» может уплотнять кристаллическую структуру и значительно улучшить прочность, вязкость, стойкость к износу, сопротивление ударов и высокотемпературное сопротивление материала. его можно использовать в двигателях газовых турбин, других режущих инструментах и ​​износостойких деталях. например, стабилизированная иттрием циркония, широко известная как цирконийский бриллиант, обладает превосходной твердостью и оптическими свойствами, которые очень близки к природным алмазам и могут даже ошибаться за настоящие бриллианты.

выше приведено введение в несколько важных применений редкоземельных элементов скандия и иттрия. из -за их обширного участия в различных областях, таких как электроника, нефтехимические вещества, металлургия, механизм, энергетика, легкая промышленность, защита окружающей среды и сельское хозяйство, мы продолжаем увеличивать наши исследовательские усилия для обеспечения рационального использования редкоземельных элементов и устойчивого развития связанных отраслей.