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氧化钪现实生活中的应用
- 2018-12-18 -

由于氧化钪产品具有独特的物化性质,故在20世纪80年代以来,在许多高新技术和工业部门中获得了较好的应用发展。目前我国及世界的氧化钪在合金、电光源、催化剂、激活剂和陶瓷等领域的应用状况叙述于后。

合金中的应用

目前由钪与铝制成的铝钪合金(Al-Sc)具有密度小(Sc为3.0g/cm3,Al为2.7g/cm3,强度大、硬度高、可塑性好、耐腐蚀和热稳定性较强等优点,因此,在导弹、宇航、航空、汽车和船舶等的结构件获得较好的应用,并逐步转向民用,如运动器件(曲棍球和棒球的柄棒),电脑和手机壳等,其具有强度高、刚度大和质量轻的特点,很有实用价值。

钪在合金中主要起着变质和细化晶粒的作用,使生成新相的Al3Sc型而呈现了性能优异的特色。Al-Sc合金已形成了系列的合金系列,如俄罗斯已达到17种Al-Sc系列,我国也有几种合金(如Al-Mg-Sc-Zr及Al-Zn-Mg-Sc合金)。这类合金的特性其它材料无法代替,故从发展上看,其应用发展及潜力是很大的,可望成为今后的应用大户。如俄罗斯已工业化生产,且用于轻型结构件发展较快,我国也正在加快研制和应用,特别是在宇航和航空方面前景最好。

新型电光源材料中的应用

用纯氧化钪转化为ScI3后与NaI制成新型的第三代电光源材料,并加工成钪-钠卤素灯作照明用(每只灯约用Sc2O3≥ 99%的材料为0.1mg~ 10mg。这种灯在高压电作用下,钪谱线呈兰色,钠谱线呈黄色,两色互相配合而产生了接近太阳光的光,使灯光具有光度高、光色好、节电能、寿命长和破雾力强等优点。

激光材料中的应用

用纯氧化钪≥ 99.9%加入于钆镓石榴石(GGG)可制成钆镓钪石榴石(GGSG),其构成为Gd3Sc2Ga3O12型式。由它做成的第三代激光器所发出的发射功率比同体积的激光器提高3.0倍,已达到了大功率化和小型化的激光装置,提高了激光振荡输出功率,改进了激光器的使用性能。在制备单晶时,每炉料3kg~ 5kg,加入Sc2O3≥ 99.9%原料为1.0kg左右。目前这种激光器在军工技术上的应用日益广泛,也逐步推向民用工业。从发展看,今后在军用和民用的潜力较大。

电子材料中的应用

纯的Sc2O3可用作彩色电视显象管阴极电子枪的氧化阴极激活剂,效果较好。在彩管阴极上端喷一层一毫米厚的Ba、Sr、Ca氧化层,上面再弥散一层0.1毫米厚的氧化钪。在氧化层阴极中因Mg、Sr与Ba发生反应,促使Ba还原,释出的电子更活跃,发出大电流电子,使荧光体发光,比不用Sc2O3涂层的阴极可提高电流密度4倍,使电视画面更清晰,使阴极寿命提高3倍。每台21英寸显像阴极用氧化钪量为0.1mg。目前在世界上一些国家已用此阴极,如日本用的较多,可提高市场竞争力,促进电视机的销量。