納米氧化釔的性質及應用
納米氧化釔(VK-Y01)是稀土氧化物,外觀為白色或者白色略帶微黃色粉末,立方晶體。
氧化釔化學式為Y2O3,分子量225.81,密度5.01g/cm3,熔點2410 ℃,沸點4300 ℃,
熱穩(wěn)定性好,物理和化學穩(wěn)定好,具有較好的耐腐蝕性。不溶于水和堿,溶于酸。
露置空氣中易吸收二氧化碳和水,所以要密閉保存,以防變質。具有高耐腐蝕和高溫穩(wěn)定性,對還原介質穩(wěn)定性好,介電常數(shù)高(12-14)。
熱導率高,在300K時熱導率可達27W/(m?K),大約是釔鋁石榴石(Y3Al5O12)晶體熱導率的2倍,高熱導率對其作為激光器工作介質非常有利;
光學透明范圍寬(0.29~8μm),在可見光區(qū)理論透光率可達80%以上;聲子能量低,拉曼光譜最強峰位于377cm-1,有利于降低無輻射躍遷幾率,提高上轉換發(fā)光效率。
納米氧化釔(VK-Y01)的用途
納米氧化釔(VK-Y01)用途(一)陶瓷原料:
氧化釔粉體是一種優(yōu)良的陶瓷原料,即使在遠紅外區(qū)仍有約80%的直線透過率,可用于紅外導彈的窗口和整流罩、天線罩、微波基板、絕緣支架、光纖摻雜、紅外發(fā)生器管殼、紅外透鏡及其他高溫窗等。
納米氧化釔(VK-Y01)用途(二)熒光粉材料:
納米氧化釔粉體是熒光粉中應用較多的稀土氧化物之一。添加Eu3+,Nd3+等稀土元素的Y2O3高透明陶瓷可作為熒光材料,以Eu3+為激活劑,釔化合物為基質材料的紅色熒光粉,包括Eu3+激活的釩酸釔、氧化釔和硫氧化釔的紅色熒光粉,被應用于彩色電視顯像管中,解決了彩電三基色中紅色不純正的難題,同時它還能顯著提高彩電的圖像質量,熒光燈的發(fā)光效率、延長其使用壽命等。
納米氧化釔(VK-Y01)用途(三)燃料電池、氧傳感器:
用氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯(YSZ)陶瓷是一種重要的固體電解質材料,具有良好的固體氧離子導電特性,是制作固體氧化物燃料電池、氧傳感器及高溫濕度傳感器等多種功能元器件的核心原材料。
納米氧化釔(VK-Y01)用途(四)激光器物質:
氧化釔粉體具有較高的熔點、耐腐蝕性、高的熱導性和低聲子能量,是潛在的固體激光器基質材料,它的熱導率是釔鋁石榴石Y3Al5O12(YAG)的2倍,因此Y2O3粉體是一種理想的激光介質材料。摻Nd:Y2O3具有良好的光學均勻性,具有高的機械強度,高的導熱系數(shù)及良好的激光性能等優(yōu)點,是目前固體激光材料中用量最大的激光晶體;Yb:Y2O3透明多晶陶瓷不僅具有與Yb:YAG單晶同樣優(yōu)秀的物理化學性能和光譜特性,而且其熱導率和發(fā)射帶寬約為Yb:YAG單晶的兩倍,摻雜Yb元素的Y2O3基透明陶瓷材料實用性更高,非常適合于高亮度激光器和超短脈沖激光器領域的發(fā)展應用,是一種理想的激光材料。
納米氧化釔(VK-Y01)用途(五)超導材料:
由于氧化物超導材料如YBCO具有強烈的各向異性,要制備具有高臨界電流密度的超導體,必須使超導層材料具有雙軸織構。如果超導層直接沉積在金屬基體上會表現(xiàn)出很差的超導特性,因為高溫下許多超導材料與大多數(shù)金屬基體之間會互相反應。為了控制超導層的排列,可以將沒有織構的金屬基體制備成有織構的金屬基體,并在其上沉積上基體排列良好的緩沖層,一般情況下用Y2O3作為金屬基底和超導薄膜的緩沖層。紀紅等在金屬基體和超導層之間加人Y2O3緩沖層,在具有雙軸織構的金屬基底上外延生長出織構峰銳、組分單一的超導膜。此外,氧化釔粉體還可用于制備結構為YBCO/Y2O3/YBCO的高溫超導SIS型約瑟夫森隧道結,約瑟夫森結是超導電子學的關鍵元件,是超導量子干涉儀(SQUID)和其它許多超導器件的基礎。
納米氧化釔(VK-Y01)用途(六)先進結構陶瓷:
氧化釔顆粒的超細化,能顯著提高產(chǎn)品的性能,其彌散在合金中可得到超耐熱合金;用超細氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯粉末可燒結成高強度、高韌性的穩(wěn)定氧化鋯陶瓷;在高溫下形成穩(wěn)定化合物或半穩(wěn)定化合物的晶體結構,形成具有優(yōu)良的抗熱震、絕熱、抗高溫燃氣沖刷等綜合熱力學特性的隔熱涂層系統(tǒng);在高溫結構陶瓷氮化硅中加人氧化釔可作為致密助劑,可以大大增強陶瓷材料的強度和韌性,用于燃汽渦輪發(fā)動機、耐磨零部件、切削金屬刀頭、刀具等方面。Al2O3-30%TiCN復合材料添加Y2O3以后形成了YAG.對它的抗熱震性有了很大改善,添加到陶瓷或玻璃基陶瓷,可作為結晶化的基體,能夠改善其燒結溫度,結晶性和力學性能。