यट्रियम ऑक्साईडचे गुणधर्म, वापर आणि तयारी

यट्रियम ऑक्साईडची क्रिस्टल रचना

यट्रियम ऑक्साईड (Y)₂O₃) हा एक पांढरा दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईड आहे जो पाण्यात आणि अल्कलीमध्ये अविद्राव्य आहे आणि आम्लात विरघळतो. हा एक सामान्य सी-प्रकारचा दुर्मिळ पृथ्वी सेस्क्विओक्साइड आहे ज्याची शरीर-केंद्रित घन रचना आहे.

Y चे क्रिस्टल पॅरामीटर टेबल₂O₃

Y चा क्रिस्टल स्ट्रक्चर आकृती₂O₃

यट्रियम ऑक्साईडचे भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म

(१) मोलर वस्तुमान २२५.८२ ग्रॅम/मोल आहे आणि घनता ५.०१ ग्रॅम/सेमी आहे.³;

(२) द्रवणांक २४१०℃, उकळत्या बिंदू ४३००℃, चांगली थर्मल स्थिरता;

(३) चांगली भौतिक आणि रासायनिक स्थिरता आणि चांगली गंज प्रतिकारशक्ती;

(४) औष्णिक चालकता जास्त आहे, जी ३०० के वर २७ डब्ल्यू/(एमके) पर्यंत पोहोचू शकते, जी यट्रियम अॅल्युमिनियम गार्नेट (Y) च्या औष्णिक चालकतापेक्षा दुप्पट आहे.₃Al₅O₁₂), जे लेसर कार्य माध्यम म्हणून वापरण्यासाठी खूप फायदेशीर आहे;

(५) ऑप्टिकल पारदर्शकता श्रेणी विस्तृत आहे (०.२९~८μm), आणि दृश्यमान प्रदेशात सैद्धांतिक प्रसारण ८०% पेक्षा जास्त पोहोचू शकते;

(६) फोनॉन ऊर्जा कमी आहे आणि रमन स्पेक्ट्रमचा सर्वात मजबूत शिखर ३७७ सेमी वर स्थित आहे.^-1, जे रेडिएटिव्ह नसलेल्या संक्रमणाची शक्यता कमी करण्यासाठी आणि अप-रूपांतरण प्रकाश कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी फायदेशीर आहे;

(७) २२०० पेक्षा कमी℃, वाय₂O₃हा बायरेफ्रिंगन्स नसलेला घन टप्पा आहे. १०५० नॅनोमीटर तरंगलांबी असताना अपवर्तनांक १.८९ आहे. २२०० पेक्षा जास्त षटकोनी टप्प्यात रूपांतरित होत आहे.℃;

(8) Y ची ऊर्जा अंतर₂O₃खूप रुंद आहे, 5.5eV पर्यंत, आणि डोप्ड ट्रायव्हॅलेंट दुर्मिळ पृथ्वी ल्युमिनेसेंट आयनची ऊर्जा पातळी Y च्या व्हॅलेन्स बँड आणि वाहक बँड दरम्यान आहे.₂O₃आणि फर्मी ऊर्जा पातळीपेक्षा जास्त, अशा प्रकारे स्वतंत्र प्रकाशकेंद्रे तयार होतात.

(९)वाई₂O₃, मॅट्रिक्स मटेरियल म्हणून, त्रिसंयोजक दुर्मिळ पृथ्वी आयनांच्या उच्च सांद्रतेला सामावून घेऊ शकते आणि Y ची जागा घेऊ शकते³⁺संरचनात्मक बदल न करता आयन.

यट्रियम ऑक्साईडचे मुख्य उपयोग

उच्च डायलेक्ट्रिक स्थिरांक, चांगला उष्णता प्रतिरोधकता आणि मजबूत गंज प्रतिकार यासारख्या उत्कृष्ट भौतिक गुणधर्मांमुळे, य्ट्रियम ऑक्साईड, एक कार्यात्मक मिश्रित पदार्थ म्हणून, अणुऊर्जा, एरोस्पेस, फ्लोरोसेन्स, इलेक्ट्रॉनिक्स, उच्च-तंत्रज्ञान सिरेमिक इत्यादी क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.

प्रतिमा स्रोत: नेटवर्क

१, फॉस्फर मॅट्रिक्स मटेरियल म्हणून, ते डिस्प्ले, लाइटिंग आणि मार्किंगच्या क्षेत्रात वापरले जाते;

२, लेसर माध्यम सामग्री म्हणून, उच्च ऑप्टिकल कार्यक्षमतेसह पारदर्शक सिरेमिक तयार केले जाऊ शकतात, जे खोलीच्या तापमानाचे लेसर आउटपुट प्राप्त करण्यासाठी लेसर कार्यरत माध्यम म्हणून वापरले जाऊ शकते;

३, अप-कन्व्हर्जन ल्युमिनेसेंट मॅट्रिक्स मटेरियल म्हणून, ते इन्फ्रारेड डिटेक्शन, फ्लोरोसेन्स लेबलिंग आणि इतर क्षेत्रात वापरले जाते;

४, पारदर्शक सिरेमिकमध्ये बनवलेले, जे दृश्यमान आणि इन्फ्रारेड लेन्स, उच्च-दाब गॅस डिस्चार्ज लॅम्प ट्यूब, सिरेमिक सिंटिलेटर, उच्च-तापमान भट्टी निरीक्षण खिडक्या इत्यादींसाठी वापरले जाऊ शकते.

५, ते प्रतिक्रिया पात्र, उच्च तापमान प्रतिरोधक सामग्री, रीफ्रॅक्टरी सामग्री इत्यादी म्हणून वापरले जाऊ शकते.

६, कच्चा माल किंवा अॅडिटीव्ह म्हणून, ते उच्च-तापमान सुपरकंडक्टिंग मटेरियल, लेसर क्रिस्टल मटेरियल, स्ट्रक्चरल सिरेमिक्स, कॅटॅलिटिक मटेरियल, डायलेक्ट्रिक सिरेमिक्स, उच्च-कार्यक्षमता मिश्रधातू आणि इतर क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.

यट्रियम ऑक्साईड पावडर तयार करण्याची पद्धत

दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईड तयार करण्यासाठी द्रव अवस्थेतील अवक्षेपण पद्धत वापरली जाते, ज्यामध्ये प्रामुख्याने ऑक्सलेट अवक्षेपण पद्धत, अमोनियम बायकार्बोनेट अवक्षेपण पद्धत, युरिया हायड्रोलिसिस पद्धत आणि अमोनिया अवक्षेपण पद्धत समाविष्ट असते. याव्यतिरिक्त, स्प्रे ग्रॅन्युलेशन ही देखील एक तयारी पद्धत आहे जी सध्या मोठ्या प्रमाणात चिंतेत आहे. मीठ अवक्षेपण पद्धत

१. ऑक्सलेट अवक्षेपण पद्धत

ऑक्सलेट अवक्षेपण पद्धतीने तयार केलेल्या दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईडमध्ये उच्च स्फटिकीकरण डिग्री, चांगले स्फटिक स्वरूप, जलद गाळण्याची गती, कमी अशुद्धता सामग्री आणि सोपे ऑपरेशन हे फायदे आहेत, जे औद्योगिक उत्पादनात उच्च शुद्धता दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईड तयार करण्यासाठी एक सामान्य पद्धत आहे.

अमोनियम बायकार्बोनेट अवक्षेपण पद्धत

२. अमोनियम बायकार्बोनेट अवक्षेपण पद्धत

अमोनियम बायकार्बोनेट हा एक स्वस्त अवक्षेपक आहे. पूर्वी, लोक दुर्मिळ पृथ्वी धातूच्या लीचिंग द्रावणापासून मिश्रित दुर्मिळ पृथ्वी कार्बोनेट तयार करण्यासाठी अमोनियम बायकार्बोनेट अवक्षेपण पद्धत वापरत असत. सध्या, उद्योगात अमोनियम बायकार्बोनेट अवक्षेपण पद्धतीने दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईड तयार केले जातात. साधारणपणे, अमोनियम बायकार्बोनेट अवक्षेपण पद्धत म्हणजे विशिष्ट तापमानाला दुर्मिळ पृथ्वी क्लोराइड द्रावणात अमोनियम बायकार्बोनेट घन किंवा द्रावण जोडणे, वृद्धत्व, धुणे, वाळवणे आणि जाळल्यानंतर, ऑक्साईड प्राप्त होते. तथापि, अमोनियम बायकार्बोनेटच्या अवक्षेपण दरम्यान मोठ्या संख्येने बुडबुडे निर्माण झाल्यामुळे आणि अवक्षेपण प्रतिक्रियेदरम्यान अस्थिर pH मूल्यामुळे, न्यूक्लिएशन दर जलद किंवा मंद असतो, जो क्रिस्टल वाढीसाठी अनुकूल नाही. आदर्श कण आकार आणि आकारविज्ञान असलेले ऑक्साईड मिळविण्यासाठी, प्रतिक्रिया परिस्थिती काटेकोरपणे नियंत्रित करणे आवश्यक आहे.

३. युरियाचा वर्षाव

दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईड तयार करण्यासाठी युरिया पर्जन्य पद्धत मोठ्या प्रमाणावर वापरली जाते, जी केवळ स्वस्त आणि वापरण्यास सोपी नाही तर पूर्वसूचक केंद्रक आणि कणांच्या वाढीवर अचूक नियंत्रण मिळविण्याची क्षमता देखील आहे, म्हणून युरिया पर्जन्य पद्धतीने अधिकाधिक लोकांची पसंती मिळवली आहे आणि सध्या अनेक विद्वानांचे व्यापक लक्ष आणि संशोधन आकर्षित केले आहे.

४. स्प्रे ग्रॅन्युलेशन

स्प्रे ग्रॅन्युलेशन तंत्रज्ञानामध्ये उच्च ऑटोमेशन, उच्च उत्पादन कार्यक्षमता आणि हिरव्या पावडरची उच्च गुणवत्ता हे फायदे आहेत, म्हणून स्प्रे ग्रॅन्युलेशन ही सामान्यतः वापरली जाणारी पावडर ग्रॅन्युलेशन पद्धत बनली आहे.

अलिकडच्या वर्षांत, पारंपारिक क्षेत्रात दुर्मिळ पृथ्वीचा वापर मुळात बदललेला नाही, परंतु नवीन पदार्थांमध्ये त्याचा वापर स्पष्टपणे वाढला आहे. एक नवीन पदार्थ म्हणून, नॅनो वाय₂O₃त्याचा वापर करण्याचे क्षेत्र विस्तृत आहे. आजकाल, नॅनो वाय तयार करण्याच्या अनेक पद्धती आहेत.₂O₃साहित्य, जे तीन श्रेणींमध्ये विभागले जाऊ शकते: द्रव अवस्था पद्धत, वायू अवस्था पद्धत आणि घन अवस्था पद्धत, ज्यामध्ये द्रव अवस्था पद्धत सर्वात जास्त वापरली जाते. ते स्प्रे पायरोलिसिस, हायड्रोथर्मल संश्लेषण, मायक्रोइमल्शन, सोल-जेल, ज्वलन संश्लेषण आणि अवक्षेपणात विभागले गेले आहेत. तथापि, स्फेरॉइडाइज्ड यट्रियम ऑक्साईड नॅनोपार्टिकल्समध्ये उच्च विशिष्ट पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ, पृष्ठभागाची ऊर्जा, चांगली तरलता आणि फैलाव असेल, ज्यावर लक्ष केंद्रित करणे योग्य आहे.