การใช้ผงสแกนเดียมออกไซด์ Sc2O3

การใช้สแกนเดียมออกไซด์

สูตรทางเคมีของสแกนเดียมออกไซด์คือ Sc2O3 คุณสมบัติ: ของแข็งสีขาว ด้วยโครงสร้างลูกบาศก์ของเซคควิออกไซด์ของธาตุหายาก ความหนาแน่น 3.864 จุดหลอมเหลว 2403 ℃ 20 ℃ ไม่ละลายในน้ำ ละลายได้ในกรดร้อน เตรียมโดยการสลายตัวด้วยความร้อนของเกลือสแกนเดียม สามารถใช้เป็นวัสดุระเหยสำหรับการเคลือบเซมิคอนดักเตอร์ สร้างเลเซอร์ทึบที่มีความยาวคลื่นแปรผัน ปืนอิเล็กตรอนทีวีความละเอียดสูง โคมไฟเมทัลฮาไลด์ ฯลฯ

สแกนเดียมออกไซด์ (Sc2O3) เป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์สแกนเดียมที่สำคัญที่สุด คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของมันคล้ายคลึงกับออกไซด์ของธาตุหายาก (เช่น La2O3, Y2O3 และ Lu2O3 เป็นต้น) ดังนั้นวิธีการผลิตที่ใช้ในการผลิตจึงคล้ายกันมาก Sc2O3 สามารถผลิตสแกนเดียมโลหะ (sc), เกลือต่างๆ (ScCl3, ScF3, ScI3, Sc2(C2O4)3 ฯลฯ) และโลหะผสมสแกนเดียมต่างๆ (ซีรีส์ Al-Sc, Al-Zr-Sc) ผลิตภัณฑ์สแกนเดียมเหล่านี้มีคุณค่าทางเทคนิคในทางปฏิบัติและมีผลทางเศรษฐกิจที่ดี Sc2O3 ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอลูมิเนียมอัลลอยด์, แหล่งกำเนิดแสงไฟฟ้า, เลเซอร์, ตัวเร่งปฏิกิริยา, ตัวกระตุ้น, เซรามิก, การบินและอวกาศและอื่น ๆ เนื่องจากลักษณะของมัน ปัจจุบัน สถานะการใช้งานของ Sc2O3 ในด้านโลหะผสม แหล่งกำเนิดแสงไฟฟ้า ตัวเร่งปฏิกิริยา ตัวกระตุ้น และเซรามิกในจีนและทั่วโลกจะมีการอธิบายไว้ในภายหลัง

(1) การใช้โลหะผสม

ปัจจุบันโลหะผสม Al-Sc ที่ทำจาก Sc และ Al มีข้อดีคือมีความหนาแน่นต่ำ (SC = 3.0g/cm3, Al = 2.7g/cm3, มีความแข็งแรงสูง, ความแข็งสูง, เป็นพลาสติกที่ดี, ทนต่อการกัดกร่อนได้ดี และมีเสถียรภาพทางความร้อน, เป็นต้น ดังนั้นจึงถูกนำไปใช้อย่างดีในส่วนโครงสร้างของขีปนาวุธ การบินและอวกาศ การบิน รถยนต์และเรือ และค่อยๆ หันมาใช้พลเรือน เช่น ด้ามจับอุปกรณ์กีฬา (ฮอกกี้ และเบสบอล) มี ลักษณะความแข็งแรงสูง ความแข็งแกร่งสูงและน้ำหนักเบา และมีคุณค่าในทางปฏิบัติที่ดี

Scandium มีบทบาทในการดัดแปลงและปรับแต่งเกรนในโลหะผสมเป็นหลัก ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของเฟสประเภท Al3Sc ใหม่ที่มีคุณสมบัติดีเยี่ยม โลหะผสม Al-Sc ได้สร้างชุดโลหะผสมขึ้น เช่น รัสเซียมีซีรี่ส์ Al-Sc ถึง 17 ชนิด และจีนก็มีโลหะผสมหลายชนิด (เช่น Al-Mg-Sc-Zr และ Al-Zn-Mg-Sc โลหะผสม) ลักษณะของโลหะผสมชนิดนี้ไม่สามารถแทนที่ด้วยวัสดุอื่นได้ ดังนั้นจากมุมมองของการพัฒนา การพัฒนาแอปพลิเคชันและศักยภาพจึงดีมาก และคาดว่าจะกลายเป็นแอปพลิเคชันขนาดใหญ่ในอนาคต ตัวอย่างเช่น รัสเซียได้พัฒนาการผลิตเชิงอุตสาหกรรมและพัฒนาอย่างรวดเร็วสำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างเบา และจีนกำลังเร่งการวิจัยและการประยุกต์ใช้ โดยเฉพาะในด้านการบินและอวกาศและการบิน

(2) การใช้วัสดุแหล่งกำเนิดแสงไฟฟ้าใหม่

บริสุทธิ์Sc2O3ถูกแปลงเป็น ScI3 แล้วสร้างเป็นวัสดุแหล่งกำเนิดแสงไฟฟ้ารุ่นที่สามใหม่ที่มี NaI ซึ่งถูกแปรรูปเป็นหลอดฮาโลเจนสแกนเดียมโซเดียมเพื่อให้แสงสว่าง (ประมาณ 0.1 มก. ~ 10 มก. ของวัสดุ Sc2O3≥99% ถูกใช้สำหรับแต่ละหลอด ภายใต้ การกระทำของไฟฟ้าแรงสูง เส้นสเปกตรัมสแกนเดียมเป็นสีน้ำเงิน และเส้นสเปกตรัมโซเดียมเป็นสีเหลือง และทั้งสองสีทำงานร่วมกันเพื่อสร้างแสงที่ใกล้กับแสงแดด แสงมีข้อดีคือสูง ความสว่าง สีแสงดี ประหยัดพลังงาน อายุการใช้งานยาวนาน และพลังทำลายหมอกที่แข็งแกร่ง

(3) การใช้วัสดุเลเซอร์

แกโดลิเนียมแกลเลียมสแกนเดียมโกเมน (GGSG) สามารถเตรียมได้โดยการเติม Sc2O3≥ 99.9% บริสุทธิ์ลงใน GGG และส่วนประกอบของมันคือประเภท Gd3Sc2Ga3O12 กำลังการปล่อยของเลเซอร์รุ่นที่สามที่ผลิตขึ้นนั้นสูงกว่าเลเซอร์ที่มีปริมาตรเท่ากันถึง 3.0 เท่า ซึ่งเข้าถึงอุปกรณ์เลเซอร์ที่มีกำลังสูงและมีขนาดเล็กลง ได้เพิ่มกำลังเอาท์พุตของการสั่นของเลเซอร์ และปรับปรุงประสิทธิภาพของเลเซอร์ . เมื่อเตรียมผลึกเดี่ยว แต่ละประจุจะมีน้ำหนัก 3 กก.~ 5 กก. และเติมวัตถุดิบประมาณ 1.0 กก. ที่มี Sc2O3≥99.9% ปัจจุบันเลเซอร์ชนิดนี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีทางทหารและยังค่อยๆ ผลักดันไปสู่อุตสาหกรรมพลเรือนอีกด้วย จากมุมมองของการพัฒนาก็มีศักยภาพในการใช้งานทั้งทางการทหารและพลเรือนในอนาคต

(4) การใช้วัสดุอิเล็กทรอนิกส์

Sc2O3 บริสุทธิ์สามารถใช้เป็นตัวกระตุ้นแคโทดออกซิเดชันสำหรับปืนอิเล็กตรอนแคโทดของหลอดภาพโทรทัศน์สีที่ให้ผลดี พ่นชั้น Ba, Sr และ Ca ออกไซด์หนา 1 มิลลิเมตร บนแคโทดของหลอดสี จากนั้นจึงกระจายชั้นของSc2O3ด้วยความหนา 0.1 มิลลิเมตร ในแคโทดของชั้นออกไซด์ Mg และ Sr ทำปฏิกิริยากับ Ba ซึ่งส่งเสริมการลดลงของ Ba และอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจะมีการเคลื่อนไหวมากขึ้น โดยปล่อยอิเล็กตรอนกระแสขนาดใหญ่ออกมา ซึ่งทำให้ฟอสเฟอร์ปล่อยแสง เมื่อเทียบกับแคโทดที่ไม่มีการเคลือบ Sc2O3 สามารถเพิ่มความหนาแน่นกระแสได้ 4 เท่า ทำให้ภาพทีวีคมชัดขึ้น และยืดอายุแคโทดได้ 3 เท่า ปริมาณของ Sc2O3 ที่ใช้สำหรับแคโทดที่กำลังพัฒนาขนาด 21 นิ้วแต่ละตัวคือ 0.1 มก. ปัจจุบันแคโทดนี้ถูกใช้ในบางประเทศในโลก เช่น ญี่ปุ่น ซึ่งสามารถปรับปรุงความสามารถในการแข่งขันในตลาดและส่งเสริมการขายชุดทีวี