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超细氧化钇粉体的制备及用途
2016年12月19日 发布 分类:粉体加工技术 点击量:5406
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钇(Y)是稀土金属元素之一,是一种灰色金属。虽然它是稀土元素的一种,但它在地壳中的含量较多,所以价格相对便宜,且应用广泛。目前社会生产中,它主要以钇合金和氧化钇的状态应用。

 

1 金属钇和氧化钇粉体

 

氧化钇,化学式Y2O3,白色略带黄色粉末,偏碱性,不溶于碱和水,溶于酸,在高温氧化和还原性气氛中的化学性质都非常地稳定。本文简单介绍一下超细氧化钇粉体的制备及用途。

 

2 氧化钇的晶格结构

 

一、纳米氧化锆粉体的制备方法

其实,目前世界上研究和应用的超细粉体的制备方法,整体思路无非就两种:一种是由大到小的粉碎式,即从大块固体着手,将物块粉碎后得到超细粉体;另一种就是从小到大的构筑式,即由原子、分子和离子这样的微观粒子着手,通过形核长大,最终得到超细粉体。现如今,随着白光LED的普及,氧化钇在荧光粉中的应用十分广泛。下面我们来简单了解一下超细氧化钇粉体的制备方法,主要是分为物理法和化学法。

 

1、物理法

物理法,顾名思义,就是用球磨等力学手段获得超细粉体,或者采用光、电技术等使材料在真空或者惰性环境中蒸发,然后再使原子或分子形成纳米粒子的方法。物理法主要包括:机械粉碎法、冷冻干燥法、离子溅射法、蒸发凝聚法等。但是利用物理法制备的超细氧化钇粉体很难达到标准,粒度一般不会小于100nm,且粒度分布较宽,更重要的是物理法对设备的要求太高,设备投入太大,不适合大规模工业生产。

 

2、化学法

化学法,是目前制备氧化钇的主要方法,制备过程中,各种原料的含量能够精确控制,并且能够混合均匀,通过控制制备工艺条件,能够获得粒度较小、分布均匀和形状规则的粉体粒子。化学法主要包括:沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法、微乳液法、固相反应法、化学气相沉积法、燃烧合成法等。本次在这里,给大家介绍一下利用均相沉淀法制备超细氧化钇粉体的相关内容。


均相沉淀法制备超细氧化钇粉体:


实验过程中试剂及仪器:



实验流程如下所述:

 

实验过程中发生的化学反应:

 

 

均相沉淀法中,由于沉淀剂是通过化学反应在溶液中缓慢、均匀地释放,所以在沉淀过程中,整个溶液中的过饱和度较为均匀,所得沉淀物颗粒均匀粒度小,团聚少,沉淀过程容易控制,可调控性强,比较容易制备出所需粒度的沉淀颗粒,缺点是大量制备不易实现。

 

二、超细氧化钇粉体的用途

由于氧化钇具有高强度、耐高温和介电常数高等特性,其在高温阻碳涂层材料和高温热障涂层方面的应用非常普遍。例如,将氧化钇粉体弥散到合金中,可以制备得到超耐热的合金材料;氧化钇超细粉体能显著提高彩电的像素质量,提高荧光灯的发光效率等;氧化钇透明陶瓷的研究也非常广泛,氧化钇透明陶瓷是用于红外透明窗口的优良材料。据报道,国外用纳米氧化钇陶瓷微粒作为载体的病毒诱导物已经取得了一定的成功。由于纳米微粒比血红细胞还要小很多,可以在血液中自由运行,因此在疾病的诊断和治疗中发挥着重要作用。此外,氧化钇在荧光材料、催化剂材料、波导材料等方面也有较为广泛地应用。

 

投稿作者:刘洋


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