納米氧化釔性質(zhì)、用途與生產(chǎn)工藝
氧化釔是一種稀土金屬氧化物，化學(xué)式為 Y?O?，常溫下呈白色粉末狀。其熔點(diǎn)高達(dá)2410℃，具有良好的熱穩(wěn)定性、電絕緣性和優(yōu)異的光學(xué)透過(guò)性。相對(duì)密度5.01。溶于酸，不溶于水、堿。制法：用氨水將釔鹽溶液的pH調(diào)至2，在攪拌下加飽和草酸或草酸銨溶液至沉淀完全，然后于水浴上加熱熟化，過(guò)濾，在110℃干燥后，于空氣中在900～1000℃煅燒，或?qū)⑨惖臍溲趸镌诳諝庵杏?00℃煅燒，也可將釔的碳酸鹽在空氣中于800～900℃煅燒而得。
氧化釔因其介電常數(shù)高、耐熱性好、抗腐蝕性強(qiáng)等一系列優(yōu)良的物理性能，常作為功能添加材料，廣泛地被應(yīng)用于原子能、航空航天、熒光、電子、高技術(shù)陶瓷等領(lǐng)域。作為熒光粉基質(zhì)材料，應(yīng)用于顯示、照明和標(biāo)記等領(lǐng)域；
作為激光介質(zhì)材料，制備成高光學(xué)性能的透明陶瓷，可作為激光工作介質(zhì)實(shí)現(xiàn)室溫激光輸出；
作為上轉(zhuǎn)換發(fā)光基質(zhì)材料，應(yīng)用于紅外探測(cè)、熒光標(biāo)記等領(lǐng)域；
制作成透明陶瓷，可用于可見(jiàn)和紅外透鏡、高壓氣體放電燈燈管、陶瓷閃爍體、高溫爐觀察窗等；
可作為反應(yīng)容器、耐高溫材料、耐火材料等使用；
作為原料或添加劑，在高溫超導(dǎo)材料、激光晶體材料、結(jié)構(gòu)陶瓷、催化材料、介電陶瓷、高性能合金等領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。
從氧化釔穩(wěn)定氧化鋯固熔體廢物中回收氧化鋯和氧化釔。包括將固熔體廢物制備粉料，酸化焙燒，熔塊浸出，濃縮結(jié)晶，水溶沉淀，煅燒等工序：
1.1制備粉料：將氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯固熔體廢物干燥脫水，剔除夾雜物，粉碎至-0.175mm，制得粉料；
1.2酸化焙燒：將所述粉料與硫酸和酸化助劑硫酸銨按固液比為1∶2.5～3.5∶1.25～1.50裝入反應(yīng)鍋內(nèi)混合均勻，在200～320℃溫度下酸化焙燒30～50min，制得酸化熔塊料；
1.3熔塊浸出：將所述酸化熔塊料用水或/和步驟1.4結(jié)晶得到的母液進(jìn)行浸取，固液比為1∶2.5～3，溫度為85～95℃，浸出時(shí)間45～60min，浸出結(jié)束后進(jìn)行固液分離得鋯釔清液；
1.4濃縮、結(jié)晶：將所述鋯釔清液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，控制濃縮料液含Zr+42.5～2.8mol/L酸度[H+]5.8～6.5mol/L，冷卻結(jié)晶，分離母液獲得硫酸鋯晶體，釔留在母液中；
1.5制備氧化釔：將步驟1.4的母液用氨水中和至pH8～9，經(jīng)過(guò)濾、洗滌得粗氫氧化釔，以鹽酸溶解粗氫氧化釔制得釔溶液，將釔溶液凈化提純后，加熱至80～90℃，控制pH1～2，加入2.5倍于Y2O3量的草酸，沉淀得草酸釔，將草酸釔在800～900℃下煅燒2～3h，獲得氧化釔。
參見(jiàn)氧化鈰產(chǎn)品。
氧化釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷（Y-TZP）與其他穩(wěn)定類型的氧化鋯陶瓷相比，具有燒結(jié)溫度低、高硬度、斷裂韌性和抗彎強(qiáng)度以及良好的生物相容性等優(yōu)點(diǎn)，因此成為目前最理想的齒科修復(fù)材料之一。
由于純ZrO2從高溫冷卻到室溫的過(guò)程中將發(fā)生如下相變：立方相(c)→四方相(t)→單斜相(m)，其中在1150℃會(huì)發(fā)生t→m相變，并伴隨著約5%的體積膨脹。但如果將ZrO2的t→m相變點(diǎn)穩(wěn)定到室溫，使其在承載時(shí)由應(yīng)力誘發(fā)產(chǎn)生t→m相變，由于相變產(chǎn)生的體積效應(yīng)而吸收大量的斷裂能，從而使材料表現(xiàn)出異常高的斷裂能，從而使材料表現(xiàn)出異常高的斷裂韌度，產(chǎn)生相變?cè)鲰g，獲得高韌性、高耐磨性。要實(shí)現(xiàn)氧化鋯的相變?cè)鲰g，必須添加一定的穩(wěn)定劑并在一定的燒成條件下，將高溫穩(wěn)定相-四方亞穩(wěn)定至室溫，獲得室溫下可相變的四方相，這就是穩(wěn)定劑對(duì)氧化鋯的穩(wěn)定作用。氧化釔Y2O3是發(fā)展至今得到最多研究的氧化鋯穩(wěn)定劑，燒結(jié)出來(lái)的Y-TZP材料具有優(yōu)良的常溫力學(xué)性能，強(qiáng)度較高，具有良好的斷裂韌性，并且其集體中材料的晶粒尺寸細(xì)小而均勻，因此獲得較多關(guān)注。
用氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯(YSZ)陶瓷是一種重要的固體電解質(zhì)材料，具有良好的固體氧離子導(dǎo)電特性，是制作固體氧化物燃料電池、氧傳感器及高溫濕度傳感器等多種功能元器件的核心原材料。
化學(xué)性質(zhì)
氧化釔（Y?O?）是一種不溶于水和堿、溶于酸的外觀為白色或者白色略帶微黃色粉末稀土氧化物，典型的C型稀土倍半氧化物，是體心立方結(jié)構(gòu)。露置空氣中易吸收二氧化碳和水，所以要密閉保存，以防變質(zhì)。
Y2O3熱導(dǎo)率高，在300K時(shí)熱導(dǎo)率可達(dá)27W/(m?K)，大約是釔鋁石榴（Y3Al5O12）晶體熱導(dǎo)率的2倍，高熱導(dǎo)率對(duì)其作為激光器工作介質(zhì)非常有利，高的熱導(dǎo)率對(duì)其作為固體激光介質(zhì)材料極為重要。
光學(xué)透明范圍寬（0.29~8μm），在可見(jiàn)光區(qū)理論透光率可達(dá)80%以上，在1050nm處，其折射率高達(dá)1.89，使其具有80%以上的理論透過(guò)率。
聲子能量低，其最大聲子截止頻率大約為550cm–1，低的聲子能量可以抑制無(wú)輻射躍遷的幾率，提高輻射躍遷的幾率，從而提高發(fā)光量子效率。
在2200℃以下，Y2O3為立方相，不存在雙折射。在波長(zhǎng)1050nm折射率為1.89。在2200℃以上轉(zhuǎn)變?yōu)榱较唷?br>Y2O3能隙非常寬，高達(dá)5.5eV，摻雜的三價(jià)稀土發(fā)光離子的能級(jí)處于Y2O3的價(jià)帶和導(dǎo)帶之間，在費(fèi)米能級(jí)之上，從而形成分立發(fā)光中心。
Y2O3作為基質(zhì)材料，可以容納高濃度的三價(jià)稀土離子摻雜進(jìn)入，并取代Y3+離子，而不引起其結(jié)構(gòu)的變化。
用途
用于制造各種陶瓷、光學(xué)玻璃、熒光粉、激光材料和耐火材料，用作一氧化碳與氫合成乙烷的催化劑
用途
氧化釔主要用于制造單晶、釔鐵柘榴石、釔鋁釹柘榴石等復(fù)合氧化物，這些復(fù)合氧化物由于高頻性能好，可作為微波用磁性材料及軍事通訊工程用的重要材料。也可用作高級(jí)光學(xué)玻璃添加劑制高溫透明玻璃、陶瓷材料添加劑、x光增感屏稀土熒光粉、大屏幕電視用高亮度熒光粉和其他顯像管涂料。此外還用于制造薄膜電容器和特種耐火材料，以及高壓水銀燈、激光、儲(chǔ)存元件等的泡磁區(qū)材料。
用途
氧化釔可用作制白熱煤氣燈罩、彩色電視熒光粉、磁性材料添加劑，還用于原子能工業(yè)等，制造紅外線光譜儀中光源。乙炔燈和煤氣燈的紗罩。彩色電視管熒光體。氧化鋯耐火材料穩(wěn)定劑，熒光粉。人造寶石激光晶體、超導(dǎo)材料以及電子工業(yè)方面的許多尖端應(yīng)用。
生產(chǎn)方法
萃取法分解褐釔鈮礦所得混合稀土含Y20350％和CeO2約4％，以除鈰后的硝酸稀土溶液進(jìn)料，采用N263-LiNO3體系萃取分組得富釔稀土，經(jīng)酸溶后再以N263-重溶劑-NH4SCN體系萃取提純釔，分組后的萃余液為富釔稀土，經(jīng)直接濃縮、過(guò)濾、灼燒，制得氧化釔。其
Y2(C2O4)3→Y2O3+3CO2+3CO
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納米氧化釔
上下游產(chǎn)品信息
上游原料
下游產(chǎn)品