Самариев оксид, известен още като самариен триоксид, е неорганично метално съединение с молекулната формула SM2O3. Той се появява като светло жълт прах и е неразтворим във вода, но разтворим в киселина. Самарийният триоксид се използва главно за получаване на метален самариум и други органични материали и катализатори. Нейните терминални приложения включват електроника, химическа индустрия, медицинска, комуникация, покрития и т.н., а пространството на търсенето на пазара е широко приложимо в областта на електрониката, може да се използва при производството на електронни компоненти като кондензатори, резистори, индуктори, резонатори, както и магнитни устройства като магнитни глави и дискове; В областта на химическото инженерство може да се използва при производството на химически продукти като редокс катализатори и каталитични катализатори, играещи роля за повишаване на скоростта на реакция и селективността; Samarium триоксидът е един от ключовите суровини за приготвяне на неодимо, легиран с алуминиев гранат на Yttrium (ND: YAG) в медицинските и комуникационните полета.
|
Химическа формула |
O3SM2 |
|
Точна маса |
352 |
|
Молекулно тегло |
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%) |
|
Елементарен анализ |
O, 13.76; Sm, 86. 24 |
|
|
|
|
Самариумният оксид (SM2O3) е неорганичен метален оксид с молекулярната формула SM ₂ O3. Той се появява като бял леко жълтеникав прах с точка на топене 2325 градуса и плътност 8,35 g/ml (25 градуса). Той е неразтворим във вода, но разтворим в киселина, което му дава уникални предимства в химическия синтез и подготовка на материали. В индустрията продуктите с висока чистота се получават главно чрез извличане на моназит или смесени редки земни минерали чрез методи за екстракция или екстракция на разтворителя, последвани от стъпки като редукция на цинков прах, утаяване на оксалова киселина и калциниране.
Подготовка на самариен метал и неговото приложение в ядрената индустрия
Производство на метални самариуми
Самариумният триоксид е ключов предшественик за получаване на метален самарий. Той може да бъде сведен до метален самарий чрез метод за намаляване на термичния калций (CA+SM ₂ O ∝ → 2SM+CAO) или метод на електролиза. Металният самариум се използва като материал за контролен прът в ядрените реактори, тъй като високото му сечение на абсорбция на неутрони може да регулира скоростта на ядрената реакция. Например, в експерименталните бързи реактори на волфрама на волфрамовете Samarium се използват в експерименталните бързи реактори на Китай.
Неутронен екраниращ материал
Самариумният триоксид на прах може да бъде вграден в бетон или полимери за използване в слоеве за екраниране на ядрен реактор. Неговото напречно сечение на топлинната неутрона достига 4080 целеви en (1 целеви en =10 ⁻² ⁸ m ²), което може ефективно да абсорбира изтичащи неутрони и да гарантира безопасността на радиацията.
Магнитни материали и електронни компоненти
Самариум кобалт постоянен магнит
SMCO ₅ Постоянните магнитни материали могат да се приготвят чрез смесване на SM ₂ O ∝ с кобалтов прах пропорционално и синтероване. Този материал има магнитен енергиен продукт до 22 mgoe и принудителност от 20 koe, което го прави подходящ за високотемпературна среда, като сензори за авиационни двигатели. Например системата за контрол на отношението на самолета Boeing 787 използва самариум кобалтовите магнити.
Магнитен сензор
Наноразмер SM ₂ O ∝ Частици могат да се използват като материали за магнитно сензор за приготвяне на магнитни сензори с висока чувствителност. Сензорът за магниторезистентност, произведен от TDK Corporation в Япония, използва магнитната кристална анизотропия на SM ₂ O3, за да постигне прецизно откриване на посоката на геомагнитното поле.
Електронна керамика и кондензатори
Многослоен керамичен кондензатор (MLCC)
Керамиката Barium Titanate (BATIO), легирана с SM ₂ O ∝, имат диелектрична константа от над 5000 и подобрена стабилност на температурата до ± 15% (конвенционален допинг само ± 30%). "Самариум, легиран X7R кондензатор", разработен от Murata Manufacturing, е широко използван в 5G RF вериги на базовата станция.
Варистори
ZnO SM ₂ O3 композитна керамика има нелинейни характеристики на тока на напрежението и се използват за устройства за защита на пренапрежение. В Philips Lighting LED захранване на водача, този тип вастор се използва за постигане на защита от скок на мълния.
Специални стъклени и оптични материали
Инфрачервено абсорбиращо стъкло
Когато допиращото количество SM ₂ O ∝ в натриево калциево стъкло достигне 0. 5-2 wt%, то може да абсорбира светлината в средната инфрачервена лента от 3-5 μ m. "Samarium Glass", произведен от Schott GmbH в Германия, се използва за изтребителни кабини за пилотки и има както защита на слънцето, така и електромагнитни функции за екраниране.
Лазерни кристални суровини
Като ко -допант в алуминиевия гранат на неодимов алуминиев итриум (ND: YAG), SM ³ ⁺ ⁺ йони могат да подобрят устойчивостта на кристала срещу прага на увреждане на светлината. Индустриалният лазер на ниво киловат, произведен от американската компания, кохерент има среда за усилване, съдържаща SM ₂ O ∝ Co допирана ND: YAG Crystal.
Катализа и химически приложения
Катализатор на дехидратация на етанол
SM ₂ O3 се зарежда върху носещ а -₂ O3 и катализира дехидратацията на етанол за производство на етилен на 300 градуса, със скорост на конверсия до 92%. „Катализаторът на базата на самарий“, разработен от изследователския институт на Синопек Шанхай, е използван в пилотен завод за производство на биомаса до етилен.
Пречистване на автомобилни отработени газове
SM ₂ O ∝ и изпълнителен директор ₂ Композитни оксиди могат да се използват като материали за съхранение на кислород (OSCS) за подобряване на ефективността на преобразуване на тройни катализатори (TWC). Каталитичният конвертор на хибридния модел Toyota Prius съдържа SM ₂ O ∝ - CEO ₂ Композитен компонент.
Гранични технологии и тенденции за развитие
Наноматериали поле
Квантова точка дисплей: SM ³ ⁺ Легирани CDSE квантови точки могат да излъчват 600 nm червена светлина с квантов добив от 85%. Червените пиксели на Samsung QD-оледените телевизори са направени от този тип материал.
Лекарствен носител: Мезопорести SM ₂ O3 наночастици (размер на порите 2-5 nm) се използват за целеви доставки на противоракови лекарства. Изследване на Шанхайския институт по керамика, Китайската академия на науките показват, че капацитетът му за зареждане на наркотици достига 28% и има добра биосъвместимост.
Технология за съхранение на енергия
Електролит на батерията с твърдо състояние: SM ₂ O ∝ легиран li ₇ la ∝ zr ₂ o ₁₂ (LLZO) твърд електролит, като литиевата йонна проводимост се увеличава до 1,2 × 10 ⁻⁴ s/cm (конвенционалният LLZO е 1 × 10 ⁻⁴ s/cm). CATL е провел съответното тестване на пробата на батерията.
Приложения за възстановяване на околната среда
Обработка на отпадни води: SM ₂ O3/TiO ₂ Композитен фотокатализатор може да разгради перфлуороктановата киселина (PFOA). Проучване на Училището по околна среда в университета в Цингхуа показа, че степента на отстраняване на PFOA достига 99,8% след 60 минути реакция при ултравиолетова светлина.
Катализа и химически приложения
Размер на глобалния пазар
Тенденция на растежа:
Според данни на новия изследователски център за гранична индустрия, глобалният пазар на SM ₂ O ∝ се очаква да достигне 1,28 милиарда юана през 2023 г. и се очаква да се увеличи до 1,85 милиарда юана при сложен годишен темп на растеж от 6,2% през 2029 г.
Регионално разпространение:
Китай представлява над 75% от глобалния производствен капацитет (с производство на над 4000 тона през 2022 г.), като основните предприятия, включително северната Rare Earth and Minmetals Group; Търсенето в Северна Америка и Европа представлява над 40%, използвано главно в електронната керамика и ядрената индустрия.
Технически предизвикателства и възможности
Процес на пречистване:
Подготовката на SM ₂ O ∝ (по-голяма или равна на 99,99%) все още разчита на метода на обмен на йони, което е скъпо. „Процесът на свързване на кристализация на екстракция на разтворителя“, разработен от Института Changchun Yinghua, Китайската академия на науките, може да намали консумацията на енергия с 30%.
Алтернативен риск:
Диспросий (DY) оксид се конкурира с SM ₂ O3 в някои полета с магнитен материал, но SM ₂ O3 все още има предимство в стабилността на високата температура (температура на Кюри 705 градуса).
Популярни тагове: Samarium oxide CAS 12060-58-1, доставчици, производители, фабрика, на едро, купуване, цена, обем, за продажба