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氧化鈧現實生活中的應用
- 2018-12-18-

由于氧化鈧產品具有獨特的物化性質,故在20世紀80年代以來,在許多高新技術和工業部門中獲得了較好的應用發展。目前我國及世界的氧化鈧在合金、電光源、催化劑、激活劑和陶瓷等領域的應用狀況敘述于后。

合金中的應用

目前由鈧與鋁制成的鋁鈧合金(Al-Sc)具有密度小(Sc為3.0g/cm3,Al為2.7g/cm3,強度大、硬度高、可塑性好、耐腐蝕和熱穩定性較強等優點,因此,在導彈、宇航、航空、汽車和船舶等的結構件獲得較好的應用,并逐步轉向民用,如運動器件(曲棍球和棒球的柄棒),電腦和手機殼等,其具有強度高、剛度大和質量輕的特點,很有實用價值。

鈧在合金中主要起著變質和細化晶粒的作用,使生成新相的Al3Sc型而呈現了性能優異的特色。Al-Sc合金已形成了系列的合金系列,如俄羅斯已達到17種Al-Sc系列,我國也有幾種合金(如Al-Mg-Sc-Zr及Al-Zn-Mg-Sc合金)。這類合金的特性其它材料無法代替,故從發展上看,其應用發展及潛力是很大的,可望成為今后的應用大戶。如俄羅斯已工業化生產,且用于輕型結構件發展較快,我國也正在加快研制和應用,特別是在宇航和航空方面前景最好。

新型電光源材料中的應用

用純氧化鈧轉化為ScI3后與NaI制成新型的第三代電光源材料,并加工成鈧-鈉鹵素燈作照明用(每只燈約用Sc2O3≥ 99%的材料為0.1mg~ 10mg。這種燈在高壓電作用下,鈧譜線呈蘭色,鈉譜線呈黃色,兩色互相配合而產生了接近太陽光的光,使燈光具有光度高、光色好、節電能、壽命長和破霧力強等優點。

激光材料中的應用

用純氧化鈧≥ 99.9%加入于釓鎵石榴石(GGG)可制成釓鎵鈧石榴石(GGSG),其構成為Gd3Sc2Ga3O12型式。由它做成的第三代激光器所發出的發射功率比同體積的激光器提高3.0倍,已達到了大功率化和小型化的激光裝置,提高了激光振蕩輸出功率,改進了激光器的使用性能。在制備單晶時,每爐料3kg~ 5kg,加入Sc2O3≥ 99.9%原料為1.0kg左右。目前這種激光器在軍工技術上的應用日益廣泛,也逐步推向民用工業。從發展看,今后在軍用和民用的潛力較大。

電子材料中的應用

純的Sc2O3可用作彩色電視顯象管陰極電子槍的氧化陰極激活劑,效果較好。在彩管陰極上端噴一層一毫米厚的Ba、Sr、Ca氧化層,上面再彌散一層0.1毫米厚的氧化鈧。在氧化層陰極中因Mg、Sr與Ba發生反應,促使Ba還原,釋出的電子更活躍,發出大電流電子,使熒光體發光,比不用Sc2O3涂層的陰極可提高電流密度4倍,使電視畫面更清晰,使陰極壽命提高3倍。每臺21英寸顯像陰極用氧化鈧量為0.1mg。目前在世界上一些國家已用此陰極,如日本用的較多,可提高市場競爭力,促進電視機的銷量。


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