Samaryum oksitSamaryum trioksit olarak da bilinir, moleküler formül SM2O3 ile inorganik bir metal bileşiğidir. Açık sarı bir toz olarak görünür ve suda çözünmez ancak asit içinde çözünür. Samaryum trioksit esas olarak metalik samaryum ve diğer organik malzemeler ve katalizörlerin hazırlanması için kullanılır. Terminal uygulamaları elektronik, kimya endüstrisi, tıbbi, iletişim, kaplamalar vb. Ve pazar talep alanı, elektronik alanında yaygın olarak uygulanabilir, kapasitler, dirençler, indüktörler, rezervatörler ve ayrıca manyetik kafalar ve diskler gibi manyetik cihazların üretiminde kullanılabilir; Kimya mühendisliği alanında, reaksiyon hızını ve seçiciliğin arttırılmasında rol oynayan redoks katalizörleri ve katalitik çatlama katalizörleri gibi kimyasal ürünlerin üretiminde kullanılabilir; Samaryum trioksit, tıbbi ve iletişim alanlarında neodimyum katkılı yttrium alüminyum garnet (ND: YAG) lazer kristallerini hazırlamak için anahtar hammaddelerden biridir.
|
Kimyasal formül |
O3SM2 |
|
Tam kütle |
352 |
|
Moleküler ağırlık |
349 |
|
m/z |
354 (100.0%), 347 (65.9%), 349 (60.7%), 352 (58.8%), 349 (56.0%), 351 (51.7%), 348 (49.4%), 356 (42.5%), 350 (42.0%), 344 (34.0%), 350 (32.4%), 343 (27.7%), 352 (27.6%), 345 (25.5%), 342 (18.5%), 345 (18.2%), 347 (16.8%), 346 (15.7%), 346 (13.6%), 344 (13.5%), 346 (11.5%), 344 (10.4%), 339 (7.6%), 341 (7.0%), 340 (5.7%), 348 (4.5%), 342 (3.7%) |
|
Elemental Analiz |
O, 13.76; Sm, 86. 24 |
|
|
|
|
Samaryum oksit (SM2O3), moleküler formül SM ₂ O3 ile inorganik bir metal oksittir. 2325 derecelik bir erime noktası ve 8.35 g/ml (25 derece) yoğunluğa sahip beyaz hafif sarımsı bir toz olarak görünür. Suda çözünmez ancak asit içinde çözünür, bu da kimyasal sentez ve malzeme preparatında benzersiz avantajlar sağlar. Endüstride, yüksek saflıkta ürünler esas olarak ekstraksiyon veya solvent ekstraksiyon yöntemleri ile monazit veya karışık nadir toprak minerallerinin ekstrakte edilmesiyle elde edilir, ardından çinko tozu azaltma, oksalik asit çökelmesi ve kalsinasyon gibi adımlar izlenir.
Samaryum metalinin hazırlanması ve nükleer sektörde uygulaması
Metal Samaryum Üretimi
Samaryum trioksit, metalik samaryumun hazırlanmasının önemli bir öncüsüdür. Kalsiyum termal indirgeme yöntemi (CA+SM ₂ O → → 2SM+CAO) veya elektroliz yöntemi ile metalik samaryuma indirgenebilir. Metal samaryum, nükleer reaktörlerde bir kontrol çubuğu malzemesi olarak kullanılır, çünkü yüksek nötron absorpsiyon kesiti nükleer reaksiyon hızını ayarlayabilir. Örneğin, Çin'in deneysel hızlı reaktörlerinde Samarium tungsten alaşım kontrol çubukları kullanılır.
Nötron koruma malzemesi
Samaryum trioksit tozu, nükleer reaktör koruma tabakalarında kullanım için beton veya polimerlere gömülebilir. Termal nötron absorpsiyon kesiti, sızdırılmış nötronları etkili bir şekilde emebilen ve radyasyon güvenliğini sağlayabilen 4080 hedef EN'e (1 hedef EN =10 ⁻ m ²) ulaşır.
Manyetik malzemeler ve elektronik bileşenler
Samaryum kobalt kalıcı mıknatıs
SMCO ₅ Kalıcı mıknatıs malzemeleri, SM ₂ O ∝'nin orantılı ve sinterleme ile kobalt tozu ile karıştırılarak hazırlanabilir. Bu malzeme, 22 MGOE'ye kadar manyetik enerji ürününe ve 20 Koe'nin zorluğuna sahiptir, bu da onu havacılık motoru sensörleri gibi yüksek sıcaklık ortamları için uygun hale getirir. Örneğin, Boeing 787 uçağının tutum kontrol sistemi Samaryum kobalt mıknatısları kullanır.
Manyetik sensör
Nano ölçekli SM ₂ O ∝ Parçacıklar, yüksek hassasiyetli manyetik sensörler hazırlamak için manyetik algılama malzemeleri olarak kullanılabilir. Japonya'da TDK Corporation tarafından üretilen mıknatıslaristans sensörü, jeomanyetik alanın yönünün kesin tespitini sağlamak için SM ₂ O3 manyetik kristal anizotropisini kullanır.
Elektronik seramik ve kapasitörler
Çok katmanlı seramik kapasitör (MLCC)
SM ₂ O ∝ ile katkılı baryum titanat (Batio) seramikleri, 5000'in üzerinde bir dielektrik sabiti vardır ve sıcaklık stabilitesine ±% 15'e sahiptir (geleneksel doping sadece ±% 30). Murata Manufacturing tarafından geliştirilen "Samaryum Doped X7R Kapasitör", 5G baz istasyonu RF devrelerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Varistörler
ZnO SM ₂ O3 kompozit seramikler doğrusal olmayan voltaj akım özelliklerine sahiptir ve aşırı gerilim koruma cihazları için kullanılır. Philips Aydınlatma LED sürücü güç kaynağında, bu tür varistör yıldırım artış koruması elde etmek için kullanılır.
Özel cam ve optik malzemeler
Kızılötesi emici cam
Sodyum kalsiyum camındaki doping miktarı 0. Schott GmbH tarafından Almanya'da üretilen "Samaryum Camı" savaşçı kokpit kapakları için kullanılır ve hem güneş koruması hem de elektromanyetik koruma fonksiyonlarına sahiptir.
Lazer Kristal Hammaddeler
Neodimyum katkılı yttrium alüminyum garnet (ND: YAG) lazer kristallerinde bir CO dopant olarak, SM ³ ⁺ iyonları kristalin ışık hasar eşiğine karşı direncini artırabilir. Amerikan Şirketi Tutarlı tarafından üretilen kilowatt seviyesi endüstriyel lazer, SM ₂ O ∝ CO doped ND: YAG Crystal içeren bir kazanç ortamına sahiptir.
Kataliz ve kimyasal uygulamalar
Etanol dehidrasyon katalizörü
SM ₂ O3, A - Al ₂ O3 taşıyıcı üzerine yüklenir ve etanol dehidrasyonunu 300 derecede etilen üretmek için%92'ye kadar bir dönüşüm oranı ile katalize eder. Sinopec Shanghai Araştırma Enstitüsü tarafından geliştirilen "Samaryum Tabanlı Katalizör", biyokütle etanol için etilen üretimine bir pilot tesiste kullanılmıştır.
Otomobil egzoz saflaştırması
SM ₂ O ∝ ve CEO ₂ Kompozit oksitler, üçlü katalizörlerin (TWC'ler) no ₓ dönüşüm verimliliğini arttırmak için oksijen depolama malzemeleri (OSCS) olarak kullanılabilir. Toyota Prius hibrid modelinin katalitik konvertörü SM ₂ O ∝ CEO ₂ kompozit bileşen içerir.
Frontier teknolojileri ve geliştirme trendleri
Nanomalzemeler alanı
Kuantum nokta ekranı: SM ³ ⁺ katkılı CDSE kuantum noktaları,%85 kuantum verimi ile 600 nm kırmızı ışık yayabilir. Samsung QD-OLED TV'lerin kırmızı pikselleri bu tür malzemelerden yapılmıştır.
İlaç Taşıyıcı: Antikanser ilaçların hedefli verilmesi için mezoporöz SM ₂ O3 nanoparçacıkları (gözenek boyutu 2-5 nm) kullanılır. Çin Bilimler Akademisi, Şangay Seramik Enstitüsü tarafından yapılan araştırmalar, ilaç yükleme kapasitesinin% 28'e ulaştığını ve iyi biyouyumluluğa sahip olduğunu göstermiştir.
Enerji Depolama Teknolojisi
Katı Hal Pil Elektrolit: SM ₂ O ∝ Doped Li ₇ la ∝ Zr ₂ O ₁₂ (LLZO) Katı elektrolit, lityum iyon iletkenliği 1.2 × 10 ⁻⁴ s/cm'ye yükselir (geleneksel LLZO 1 × 10 ⁻⁴ s/cm'dir). CATL, ilgili pil numune testi gerçekleştirmiştir.
Çevresel iyileştirme uygulamaları
Atıksu arıtma: SM ₂ O3/TIO ₂ Kompozit fotokatalizör perflorooktanoik asidi (PFOA) bozabilir. Tsinghua Üniversitesi Çevre Okulu tarafından yapılan bir araştırma, PFOA'nın kaldırma oranının ultraviyole ışık altında 60 dakikalık reaksiyondan sonra% 99,8'e ulaştığını gösterdi.
Kataliz ve kimyasal uygulamalar
Küresel pazar büyüklüğü
Büyüme Trendi:
Yeni Frontier Endüstri Araştırma Merkezi'nden elde edilen verilere göre, küresel SM ₂ O ∝ pazarının 2023'te 1.28 milyar yuan'a ulaşması bekleniyor ve 2029'da yıllık% 6,2'lik bir bileşik büyüme oranında 1.85 milyar yuan'a yükselmesi bekleniyor.
Bölgesel Dağıtım:
Çin, Northern Nadir Dünya ve Minmetals Grubu dahil olmak üzere büyük işletmelerle birlikte küresel üretim kapasitesinin% 75'inden fazlasını (2022'de 4000 tonun üzerinde bir üretimle) oluşturmaktadır; Kuzey Amerika ve Avrupa'daki talep, esas olarak elektronik seramiklerde ve nükleer endüstrilerde kullanılan%40'tan fazlasını oluşturmaktadır.
Teknik zorluklar ve fırsatlar
Saflaştırma Süreci:
Yüksek saflıkta SM ₂ O ∝ 'nın (%99.99'dan daha büyük veya eşit) hazırlanması hala maliyetli olan iyon değişim yöntemine dayanmaktadır. Changchun Yinghua Enstitüsü tarafından geliştirilen "Solvent Ekstraksiyon Kristalleştirme Birleştirme Süreci", Çin Bilimleri Akademisi enerji tüketimini%30 oranında azaltabilir.
Alternatif Risk:
Disprosyum (DY) oksit, bazı manyetik malzeme alanlarında SM ₂ O3 ile rekabet eder, ancak SM ₂ O3 hala yüksek sıcaklık stabilitesinde bir avantaja sahiptir (Curie sıcaklığı 705 derece).
Popüler Etiketler: Samaryum oksit CAS 12060-58-1, tedarikçiler, üreticiler, fabrika, toptan satış, satın alma, fiyat, toplu, satılık