Óxido de escândio, fórmula química SC2O3, CAS 12060-08-1, sólido branco. Uma estrutura cúbica com sesquióxidos de terras raras. Densidade 3. 864. Ponto de fusão 2403 graus ± 20 graus, insolúvel em água, solúvel em ácido quente. Produzido por decomposição térmica de sais de escândio. Pode ser usado como material de deposição de vapor para revestimentos semicondutores, para fazer lasers de estado sólido com comprimentos de onda variáveis, armas de elétrons de televisão de alta definição, lâmpadas de halogeneto de metal, etc. Usado para fabricar vidro óptico especial. Adicionar produto ao vidro óptico pode aumentar seu índice de refração e melhorar sua estabilidade química e resistência à radiação. Por exemplo, ao fabricar vidro para telescópios espaciais e instrumentos ópticos de alta precisão, essas propriedades do produto podem garantir que o vidro mantenha um bom desempenho óptico, mesmo em ambientes espaciais severos ou condições experimentais ópticas complexas.
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Fórmula química |
O3SC2 |
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Massa exata |
138 |
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Peso molecular |
138 |
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m/z |
138 (100.0%) |
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Análise elementar |
O, 34,80; SC, 65.20 |
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Devido às propriedades físico -químicas únicas do SC2O3óxido de escândio, eles alcançaram um bom desenvolvimento de aplicações em muitos setores de alta tecnologia e industriais desde os anos 80. O status atual de aplicação do SC2O3 nos campos de ligas, fontes de luz elétrica, catalisadores, ativadores e cerâmica na China e em todo o mundo será descrito posteriormente.
Aplicação em ligas
Atualmente, a liga de óxido de escândio (Al SC) feita de escândio e alumínio tem as vantagens de baixa densidade (SC é 3. 0 g/cm3, Al é 2,7g/cm3), alta resistência, alta dureza, boa plasticidade, forte resistência à corrosão e estabilidade térmica. Portanto, tem sido amplamente utilizado em componentes estruturais, como mísseis, aeroespacial, aviação, automóveis e navios, e gradualmente recorreu ao uso civil, como dispositivos esportivos (hóquei e palitos de beisebol), casos de computador e telefone celular etc.
O escândio desempenha principalmente um papel na modificação e refino de grãos em ligas, resultando na formação de novas fases do tipo Al3SC e exibindo excelentes características de desempenho. Alloys Al Sc formaram uma série de séries de ligas, como a série de 17 Al SC na Rússia, e várias ligas na China (como Al Mg SC ZR e Al Zn Mg SC SC SC). As características desse tipo de liga não podem ser substituídas por outros materiais; portanto, de uma perspectiva de desenvolvimento, seu desenvolvimento e potencial de aplicativos são grandes e espera -se que se torne uma aplicação importante no futuro. Se a Rússia já industrializou a produção e se desenvolveu rapidamente para componentes estruturais leves, a China também está acelerando a pesquisa e a aplicação, especialmente nos campos da aeroespacial e da aviação com as melhores perspectivas.
Aplicação de novos materiais de fonte de luz elétrica
Um novo material de fonte de luz elétrica de terceira geração é feito convertendo SC2O3 puro em Sci3 e depois processando-o com NAI para produzir lâmpadas de halogênio de sódio escândio para iluminação (cada lâmpada usa aproximadamente 0}. 1mg ~ 10mg de SC2O3 maior que ou igual a 99%). Sob alta tensão, a linha espectral de escândio parece azul e a linha espectral de sódio parece amarela, e as duas cores funcionam juntas para produzir luz próxima à luz solar, fazendo com que a lâmpada tenha as vantagens de alta luminosidade, boa cor leve, economia de energia, vida útil longa e forte energia desfazendo.
Aplicações em materiais a laser
A adição de SC2O3 pura maior ou igual a 99,9% ao Gadolinium Gallium Garnet (GGG) pode produzir granada de escândio de gálio de gadolínio (GGSG), que está na forma de GD3SC2GA3O12. O poder de emissão do laser de terceira geração feito dele é 3. {{1 0}} vezes maior que o dos lasers do mesmo volume, atingindo os dispositivos laser de alta potência e a melhoria do laser. Ao preparar cristais únicos, cada carga do forno é de 3 kg a 5 kg e a adição de SC2O3 maior ou igual a 99,9% de matéria -prima é de cerca de 1,0 kg. Atualmente, a aplicação desse tipo de laser na tecnologia militar está se tornando cada vez mais difundida e está gradualmente sendo empurrada para a indústria civil. Do ponto de vista do desenvolvimento, há um grande potencial para uso militar e civil no futuro.
Aplicações em materiais eletrônicos
O puro SC2O3 pode ser usado como um ativador oxidante do cátodo para armas de elétrons cátodo de televisão colorida, com bons resultados. Pulverize uma camada de um milímetro de espessura de Ba, Sr, CA óxido no cátodo do tubo colorido e, em seguida, dispersa um 0. 1 milímetro camada espessa de SC2O3 na parte superior. No cátodo da camada de óxido, a reação entre Mg, Sr e BA promove a redução de BA, liberando elétrons mais ativos e emitindo elétrons de alta corrente, fazendo com que o fósforo emite luz. Comparado com o cátodo sem revestimento SC2O3, ele pode aumentar a densidade de corrente em 4 vezes, tornar a imagem da TV mais clara e aumentar a vida útil do cátodo em 3 vezes. Cada cátodo de 21 polegadas usa 0. 1mg de SC2O3. Atualmente, esse cátodo é amplamente utilizado em alguns países do mundo, como o Japão, que pode melhorar a competitividade do mercado e promover as vendas de TV.
Depois de anos de pesquisa eóxido de escândioPrática em tecnologia e equipamento de produção, atualmente existem vários métodos para extrair SC2O3 do escândio contendo matérias -primas:
① Método de extração.
É amplamente utilizado na produção e possui as características de alta produção, boa qualidade, alta taxa de recuperação, baixo custo e operação contínua na produção.
② Método de troca de íons.
Também é comumente usado na produção. Possui as características de baixo rendimento, alta pureza, baixo rendimento, alto custo e longo ciclo de produção.
③ Método de cromatografia de resina de extração.
Possui as características do ciclo de produção curto, alta pureza, alto rendimento e baixo custo.
④ Método de extração da membrana líquida.
É uma nova tecnologia de separação que combina separação de membrana com extração líquido-líquido. Mas atualmente não há prática de produção. Alguém já usou a membrana líquida de emulsão para enriquecer SC de 60mg/L a 1400mg/L após extração primária.
A partir dos anos de extração de SC2O3 em nosso país, pode -se ver que quase os dois primeiros processos são adotados
A tecnologia (método de extração e método de troca iônica) é a principal abordagem.
O processo de produção de escândio oxida a partir do concentrado de escândio pelo método de extração: dissolver o concentrado de escândio no ácido clorídrico para obter a solução SCCL3 e depois purificar para remover impurezas como titânio e ferro. Use líquido purificado como matéria -prima. Extrato com 50% de fosfato de tributil (TBP) e querosene. A solução de alimentação preparada e o extrator são colocados em um tanque de extração para extrair escândio. Após a lavagem ácida e a extração destilada da água, é obtida uma solução pura contendo escândio (solução SCCL3), que é então precipitada com ácido oxálico, seco e queimado para obter um produto puro SC2O3. O processo principal é: Purificação de dissolução de ácido de escândio TBP Extração de escândio de escândio Lavagem de arremesso de escândio de oxalato de oxalato de oxalato de escândio de pacote de embalagem de incineração de secagem (produto puro sc2o3).
Equipamento principal: tanque de dissolução ácida, tanque de extração, tanque de precipitação, incinerador, máquina de embalagem, etc.
Processo: Use resíduos de resíduos de tungstênio (contendo SC2O378G/T ~ 377G/T) como matéria -prima. Dissolva -o no ácido clorídrico, filtre -o, purifique e remova as impurezas da solução de alimentação e obtenha uma solução pura do SCCL3 para misturar e usar como solução de alimentação para troca de íons. Prepare a coluna de adsorção e a coluna de separação para uso posterior. Fluir a solução de material (solução SCCL3) da parte superior da coluna para a coluna de adsorção até atingir a saturação sc 3+ e está pronta para uso. Após conectar a coluna de adsorção e a coluna de separação em série, os fluxos eluentes da parte superior da coluna de adsorção e passam pela coluna de separação. Quando a última coluna de separação flui de forma estável para fora do líquido SCCL3, o líquido SCCL3 (líquido puro SCCL3) pode ser recebido continuamente no recipiente de coleta. Após ajustar a acidez, o ácido oxálico é usado para precipitação, filtração, secagem e calcinação para produzir um produto puro SC2O3. O processo principal é: resíduo de resíduos de tungstênio - dissolução ácida - purificação - coluna de adsorção - enxágue - recebimento da solução SCCL3 - Ajustamento de ácido - precipitação do escândio - secagem - incineração - embalagem - armazenamento (produto puro SC2O3).
Equipamento principal: tanque de dissolução ácida, coluna de adsorção, coluna de separação, tanque de precipitação, forno de calcinação, máquina de embalagem, etc.
Processo: dissolva a poeira de fumaça de cloreto em HCl e purifique e remova as impurezas para produzir solução de alimentação do SCCL3. Extrato escândio com extrator de querosene a 50% de TBP no tanque de extração, impurezas de lavagem ácida e escândio de extração de traseiro para obter uma solução pura de SC-C-Cl3. Em seguida, precipite SC com H2C2O4 e queima para obter o produto puro SC2O3. O processo principal é: oxidação do pó de fumaça - dissolução de ácido clorídrico - purificação - purificação da solução SCCL3 - extração - lavagem de ácidos - extração reversa - precipitação - incineração - embalagem - armazenamento (produto puro SC2O3).
Usando líquido de resíduos de dióxido de titânio (contendo SC2O325G/M3) como matéria -prima. Em um sistema de meio de ácido sulfúrico usando o querosene p204 como extrator, o escândio é extraído da solução de alimentação no tanque de extração. Após a lavagem ácida com H2SO4 e H2O2 para remover as impurezas, o escândio é extraído de volta com solução de NaOH para produzir enriquecimento de SC (OH) 3. O SC (OH) 3 é dissolvido no ácido clorídrico para formar a solução SCCL3 e o escândio é precipitado com ácido oxálico e queimado duas vezes. Oóxido de escândioé embalado como puro SC2O3. O processo principal é: líquido para resíduos de dióxido de titânio - Preparação - Extração - Lavagem de ácido - Extração reversa - SC (OH) 3 Produto - Dissolução - Precipitação - Incineração - Embalagem - Armazenamento (Produto SC2O3 puro).
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