Application de l'oxyde de scandium
La formule chimique deoxyde de scandiumest Sc2O3. Propriétés : solide blanc. Structure cubique de sesquioxyde de terre rare. Densité : 3,864. Point de fusion : 2403 °C à 20 °C. Insoluble dans l'eau, soluble dans l'acide chaud. Préparé par décomposition thermique du sel de scandium. Peut être utilisé comme matériau d'évaporation pour le revêtement de semi-conducteurs. Fabrication de lasers solides à longueur d'onde variable, de canons à électrons pour téléviseurs haute définition, de lampes aux halogénures métalliques, etc.
L'oxyde de scandium (Sc2O3) est l'un des produits de scandium les plus importants. Ses propriétés physiques et chimiques étant similaires à celles des oxydes de terres rares (tels que La2O3, Y2O3 et Lu2O3, etc.), les méthodes de production utilisées sont très similaires. Le Sc2O3 permet de produire du scandium métallique (sc), différents sels (ScCl3, ScF3, ScI3, Sc2(C2O4)3, etc.) et divers alliages de scandium (séries Al-Sc, Al-Zr-Sc). Ces produits à base de scandium présentent une valeur technique pratique et un excellent rapport qualité-prix. Le Sc2O3 est largement utilisé dansalliage d'aluminium, source de lumière électrique, laser, catalyseur, activateur, céramique, aérospatiale, etc. L'état actuel des applications du Sc2O3 dans les domaines des alliages, des sources de lumière électrique, des catalyseurs, des activateurs et de la céramique, en Chine et dans le monde, est décrit ci-après.
(1) l'application d'alliage
À l'heure actuelle, l'alliage Al-Sc composé de Sc et d'Al présente les avantages d'une faible densité (SC = 3,0 g/cm3, Al = 2,7 g/cm3), d'une résistance élevée, d'une dureté élevée, d'une bonne plasticité, d'une forte résistance à la corrosion et d'une stabilité thermique, etc. Par conséquent, il a été bien appliqué dans les pièces structurelles des missiles, de l'aérospatiale, de l'aviation, des automobiles et des navires, et s'est progressivement tourné vers un usage civil, comme les poignées d'appareils de sport (hockey et baseball). Il présente les caractéristiques d'une résistance élevée, d'une rigidité élevée et d'un poids léger, et est d'une grande valeur pratique.
Le scandium joue principalement un rôle de modification et d'affinage du grain dans l'alliage, ce qui conduit à la formation d'une nouvelle phase de type Al3Sc aux excellentes propriétés. L'alliage Al-Sc a donné naissance à une série d'alliages : la Russie, par exemple, compte 17 types d'alliages Al-Sc, et la Chine possède également plusieurs alliages (tels que les alliages Al-Mg-Sc-Zr et Al-Zn-Mg-Sc). Les caractéristiques de cet alliage sont incomparables. Son développement et son potentiel d'application sont donc considérables, et il devrait devenir une application majeure à l'avenir. Par exemple, la Russie a industrialisé et développé rapidement sa production de pièces de structure légères, tandis que la Chine accélère ses recherches et ses applications, notamment dans l'aérospatiale et l'aviation.
(2) l'application de nouveaux matériaux de source de lumière électrique
PurSc2O3a été converti en ScI3, puis transformé en un nouveau matériau de source de lumière électrique de troisième génération avec NaI, qui a été transformé en lampe halogène au scandium-sodium pour l'éclairage (environ 0,1 mg ~ 10 mg de Sc2O3 ≥ 99 % de matériau ont été utilisés pour chaque lampe. Sous l'action de la haute tension, la ligne spectrale du scandium est bleue et la ligne spectrale du sodium est jaune, et les deux couleurs coopèrent l'une avec l'autre pour produire une lumière proche de la lumière du soleil. La lumière présente les avantages d'une luminosité élevée, d'une bonne couleur de lumière, d'une économie d'énergie, d'une longue durée de vie et d'un fort pouvoir antibrouillard.
(3) Application des matériaux laser
Le grenat de gadolinium gallium scandium (GGSG) peut être préparé en ajoutant du Sc2O3 pur ≥ 99,9 % au GGG, de type Gd3Sc2Ga3O12. La puissance d'émission du laser de troisième génération qui en est issu est 3 fois supérieure à celle d'un laser de même volume. Ce laser miniaturisé et de haute puissance permet d'augmenter la puissance d'oscillation et d'améliorer les performances du laser. Pour la préparation d'un monocristal, chaque charge est de 3 à 5 kg, et environ 1 kg de matière première contenant du Sc2O3 ≥ 99,9 % est ajouté. Ce type de laser est actuellement largement utilisé dans les technologies militaires et s'étend progressivement à l'industrie civile. Son développement futur offre un fort potentiel pour les applications militaires et civiles.
(4) l'application de matériaux électroniques
Le Sc2O3 pur peut être utilisé comme activateur cathodique d'oxydation pour le canon à électrons cathodique des tubes cathodiques de télévision couleur, avec un bon résultat. Pulvériser une couche d'oxyde de Ba, Sr et Ca d'une épaisseur d'un millimètre sur la cathode du tube couleur, puis disperser une couche deSc2O3Avec une épaisseur de 0,1 millimètre. Dans la cathode de la couche d'oxyde, le magnésium et le sr réagissent avec le phosphore, ce qui favorise la réduction du phosphore. Les électrons libérés sont plus actifs, libérant des électrons de courant importants, ce qui permet au phosphore d'émettre de la lumière. Comparé à une cathode sans revêtement Sc2O3, il peut quadrupler la densité de courant, améliorer la clarté de l'image TV et tripler la durée de vie de la cathode. La quantité de Sc2O3 utilisée pour chaque cathode de 21 pouces en développement est de 0,1 mg. Actuellement, cette cathode est utilisée dans certains pays, comme le Japon, ce qui peut améliorer la compétitivité du marché et stimuler les ventes de téléviseurs.
Date de publication : 04/07/2022