Oxyde de scandium, avec la formule chimiqueSc2O3L'oxyde de scandium est un solide blanc soluble dans l'eau et les acides chauds. L'extraction directe de produits de scandium à partir de minéraux contenant du scandium étant difficile, l'oxyde de scandium est actuellement principalement récupéré et extrait à partir de sous-produits de minéraux contenant du scandium, tels que les résidus de déchets, les eaux usées, la fumée et les boues rouges.
Produits stratégiques
ScandiumIl s'agit d'un produit stratégique important. Le ministère de l'Intérieur américain a précédemment publié une liste de 35 minéraux stratégiques (minéraux critiques) considérés comme vitaux pour l'économie et la sécurité nationale des États-Unis (Liste finale des minéraux critiques 2018). La quasi-totalité des minéraux économiques y sont inclus, comme l'aluminium utilisé dans l'industrie, les métaux du groupe du platine utilisés dans la fabrication de catalyseurs, les terres rares utilisées dans les produits électroniques, l'étain et le titane utilisés dans la fabrication d'alliages, etc.
Application de l'oxyde de scandium
Le scandium simple est généralement utilisé dans les alliages, et l'oxyde de scandium joue également un rôle important dans les matériaux céramiques. Par exemple, les céramiques à base de zircone tétragonale, utilisables comme matériaux d'électrode pour les piles à combustible à oxyde solide, présentent une propriété très particulière. La conductivité de cet électrolyte augmente avec la température et la concentration en oxygène de l'environnement. Cependant, la structure cristalline de ce matériau céramique ne peut être stable et n'a aucune valeur industrielle ; il doit être dopé avec des substances capables de la fixer afin de conserver ses propriétés d'origine. L'ajout de 6 à 10 % d'oxyde de scandium équivaut à une structure en béton, permettant de stabiliser l'oxyde de scandium sur un réseau carré.
L'oxyde de scandium peut également être utilisé comme densifiant et stabilisant pour le nitrure de silicium, un matériau céramique technique à haute résistance et haute température. Il peut générer une phase réfractaire Sc₂Si₂O₂ au bord des fines particules, réduisant ainsi la déformation à haute température des céramiques techniques. Comparé à l'ajout d'autres oxydes, il améliore davantage les propriétés mécaniques à haute température des céramiques techniques.nitrure de siliciumL'ajout d'une petite quantité de Sc2O3 à UO2 dans le combustible nucléaire d'un réacteur à haute température peut éviter la transformation du réseau, l'augmentation du volume et les fissures causées par la transformation de UO2 en U3O8.
L'oxyde de scandium peut être utilisé comme matériau d'évaporation pour les revêtements de semi-conducteurs. Il peut également servir à la fabrication de lasers à solide à longueur d'onde variable, de canons à électrons pour télévision haute définition, de lampes aux halogénures métalliques, etc.
Analyse de l'industrie
Ces dernières années, l'oxyde de scandium a suscité un intérêt croissant dans le domaine des piles à combustible à oxyde solide (SOFC) domestiques et des lampes halogènes au scandium-sodium. La SOFC présente les avantages suivants : rendement énergétique élevé, rendement élevé de la cogénération, préservation des ressources en eau, respect de l'environnement, assemblage modulaire aisé et large choix de combustibles. Ses applications sont particulièrement intéressantes dans les domaines de la production d'électricité décentralisée, des batteries automobiles, des batteries de stockage d'énergie, etc.
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Date de publication : 23 octobre 2024