Toepassing van zeldzame aardmetalen in functionele keramiek

Toepassing van zeldzame aardmetalen in functionele keramiek
Het omvat voornamelijk de volgende aspecten: supergeleidende keramiek, piëzo-elektrische keramiek, geleidende keramiek, diëlektrische keramiek en gevoelige keramiek.
With the development of material science, functional composite ceramics have attracted much attention in recent years, and rare earth doping has also made great progress in the development and research of functional composite ceramics. Chen Ang, Zhejiang University, et al., used the conventional preparation method of functional ceramics, YBa2Cu3O7-x and ferroelectric ceramic BaTiO3 composite, obtained the YBa2Cu3O7-x-BaTiO3 composite functional ceramics with coexistence of ferroelectricity and superconductivity. Its conductivity characteristics conform to three-dimensional conductivity behavior, and when the content of YBa2Cu3O7-x is high, it shows superconductivity. Zhou Dongxiang of Huazhong University of Science and Technology pointed out that LaCoO3-SrCoO3 system and LaCrO3-SrCrO3 system composite functional ceramics can be used as electrode materials and gas sensitive materials for MHD motors; In NTC thermosensitive composite NiMn2O4-LaCrO3 ceramics, the new compound LaMnO3 conductive phase determines the main properties of the ceramics. Zou Qin and others from Xi'an Jiaotong University, by doping (Sr, Ca) TiO3 with rare earth ions Y3+and La3+, eliminated the original process of coating with alkali metal ions (Nb5+, Ta5+) and conducting thermal diffusion, and the ceramic material produced has high density, good process performance and low resistivity（ ρ 10-2 Ω/cm), high nonlinearity (nonlinear coefficient α >10).
Intelligente keramiek verwijst naar een soort functionele keramiek met de kenmerken van zelfdiagnose, zelfaanpassing, zelfherstel en zelftransformatie. Zoals hierboven vermeld, is de lood-lanthaan-zirconaat-titanaat (PLZT)-keramiek die wordt verkregen door toevoeging van zeldzame-aarde-lanthaan aan de lood-zirconaat-titanaat (PZT)-keramiek niet alleen een uitstekende elektro-optische keramiek, maar ook een intelligente keramiek vanwege zijn vormgeheugenfunctie. dat wil zeggen, het weerspiegelt het zelfafstemmende mechanisme van zelfherstel van de vorm. Het voorstel van het concept van intelligente keramische materialen pleit voor een nieuw concept voor het ontwikkelen en ontwerpen van keramische materialen, wat buitengewoon gunstig is om de toepassing van zeldzame aardmetalen in moderne functionele keramiek te verbreden. Recente studies tonen ook aan dat zeldzame aardmetalen ook een unieke rol spelen in nieuwe keramische materialen zoals biokeramiek en antibacteriële keramiek. Omdat zeldzame-aarde-elementen kunnen synergiseren met overgangselementen zoals zilver, zink en koper, kan het ontwikkelde zeldzame-aardecomposiet antibacterieel fosfaat een groot aantal hydroxylradicalen op het keramische oppervlak produceren, waardoor de antibacteriële eigenschappen van keramiek worden verbeterd.
We moeten de voordelen van zeldzame-aardebronnen in China ten volle benutten, het onderzoek naar de invloed van zeldzame-aarde-doping op de prestaties van functionele keramiek en de ontwikkeling van nieuwe functionele keramiek verder versterken, en de toepassingswaarde van zeldzame aarde effectief verbeteren in hightech materialen.
Keramische pigmenten van zeldzame aarde verwijzen voornamelijk naar de combinatie van vijf kleurfasen van op zirkoon gebaseerde keramische pigmenten van zeldzame aarde. Het kan worden gebruikt als decoratief materiaal voor architecturale keramiek zoals gekleurde geglazuurde tegels, buitenwandtegels, vloertegels, enz. en onderglazuur kleur. Het samengestelde gekleurde op zirkoon gebaseerde zeldzame-aarde-keramische pigment wordt gesynthetiseerd door een reactie in vaste toestand bij een hoge temperatuur van 900 ~ 1150 graden met zirkoniumoxide en siliciumdioxide als matrixmaterialen, overgangselementen en zeldzame-aarde-elementen als samengestelde kleurstoffen en een kleine hoeveelheid mineralisator. De belangrijkste technische indicatoren zijn als volgt: de kleurfase omvat rood, geel, blauw, groen en grijs, de stabiliteit is minder dan of gelijk aan 1280 graden en het maximum kan 1300 graden bereiken), de toepasselijke atmosfeer is oxidatievlam, en de deeltjesdiameter is minder dan 15 μM, niet minder dan 92 procent, meer dan 30 μM is nul.