यट्रियम ऑक्साइड के विविध गुण और व्यापक अनुप्रयोग

यत्रियम ऑक्साइड (Y2O3) एक महत्वपूर्ण दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड है, जो एक सफेद या थोड़ा पीला रंग का पाउडर जैसा दिखता है।इस प्रकार के सी प्रकार के दुर्लभ पृथ्वी hemihydrate एक अद्वितीय शरीर के केंद्र घन संरचना है और पानी और क्षार में अघुलनशील है, लेकिन एसिड में घुलनशील हैहवा में यह कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को आसानी से अवशोषित करता है, इसलिए खराब होने से रोकने के लिए सील भंडारण की आवश्यकता होती है।
यट्रियम ऑक्साइड का मोलर द्रव्यमान 282 ग्राम/मोल है और इसका घनत्व 0.1 ग्राम/सेमी3 है। इस सामग्री का न केवल 2410 डिग्री सेल्सियस तक का पिघलने का बिंदु और 4300 डिग्री सेल्सियस तक का उबलने का बिंदु है,उत्कृष्ट थर्मल स्थिरता प्रदर्शित करनाइसके अतिरिक्त, इट्रियम ऑक्साइड उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध के साथ भौतिक और रासायनिक दोनों पहलुओं में उत्कृष्ट प्रदर्शन प्रदर्शित करता है। इसकी थर्मल चालकता 300K पर 27 W/(m·K) तक पहुंचती है,लगभग दो गुना इट्रियम एल्यूमीनियम ग्रेनेट, लेजर कार्य माध्यम के रूप में उपयोग किए जाने पर इसे महत्वपूर्ण फायदे देते हैं।
इसके अतिरिक्त, Yttrium Oxide में 29 μm से 8 μm तक की एक विस्तृत ऑप्टिकल पारदर्शिता रेंज है, जिसमें दृश्य प्रकाश क्षेत्र में 80% से अधिक का सैद्धांतिक पारगम्यता है।इसका अपवर्तक सूचकांक 89 तक है, उच्च पारदर्शिता प्रदान करता है। इसकी कम फोनन ऊर्जा विशेषताएं, अधिकतम फोनन कटऑफ आवृत्ति लगभग 550 सेमी -1 के साथ,गैर विकिरण संक्रमण को प्रभावी ढंग से दबाएं और विकिरण संक्रमण की संभावनाओं को बढ़ाएं2200°C से नीचे, Y2O3 घन चरण में रहता है, बिना द्विभंग के, और 1050 एनएम पर, इसका अपवर्तन सूचकांक 89 है।जब तापमान 2200°C से अधिक हो, यह हेक्सागोनल चरण में बदल जाता है।
इसके अतिरिक्त, Y2O3 का ऊर्जा अंतर बहुत व्यापक है, जो 5 eV तक पहुंचता है। त्रिवैलेंट दुर्लभ पृथ्वी ल्यूमिनेसेन्ट आयन डोपेंट्स Y2O3 के वैलेंस बैंड और चालकता बैंड के बीच ठीक से स्थित हैं।और फ़र्मी स्तर से ऊपरएक मैट्रिक्स सामग्री के रूप में,Y2O3 उच्च सांद्रता वाले त्रिवैलेंट दुर्लभ पृथ्वी आयनों के डोपिंग को समायोजित कर सकता है और संरचनात्मक परिवर्तन के बिना प्रभावी रूप से Y3+ आयनों को बदल सकता है.
इट्रियम ऑक्साइड के अनुप्रयोग:
यत्रियम ऑक्साइड के विभिन्न क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोग हैं। उदाहरण के लिए, इसका उपयोग यत्रियम-स्थिर जिरकोनिया पाउडर के संश्लेषण के लिए किया जा सकता है।शुद्ध ZrO2 उच्च तापमान शीतलन के दौरान एक चरण परिवर्तन से गुजरता हैहालांकि, t→m चरण परिवर्तन को कमरे के तापमान पर स्थिर करके, तनाव-प्रेरित चरण परिवर्तन का उपयोग फ्रैक्चर ऊर्जा को अवशोषित करने के लिए किया जा सकता है,इस प्रकार सामग्री के टूटने की कठोरता और पहनने के प्रतिरोध को बढ़ाना.
ज़िरकोनिया के चरण परिवर्तन कठोरता प्राप्त करने के लिए, उचित स्थिर करने वालों को जोड़ने और विशिष्ट सिंटरिंग स्थितियों के माध्यम से,स्थिर चरण को कमरे के तापमान पर स्थिर करनाइस प्रकार, कमरे के तापमान पर टेट्रागोनल चरण परिवर्तन प्राप्त किया जा सकता है, जिससे ज़िरकोनिया की स्थिरता बढ़ जाती है।Y2O3 ने अपने श्रेष्ठ गुणों के कारण अनुसंधान में बहुत ध्यान आकर्षित किया हैY2O3-स्थिर जिरकोनिया का उपयोग करके, सिंटर Y-TZP सामग्री कमरे के तापमान पर उत्कृष्ट यांत्रिक गुणों का प्रदर्शन करती है, जिसमें उच्च शक्ति, उत्कृष्ट टूटने की कठोरता,और बारीक और समान अनाज का आकारये विशेषताएं Y-TZP सामग्री को कई अनुप्रयोगों में अलग करती हैं और बहुत ध्यान आकर्षित करती हैं।
विशेष सिरेमिक के सिंटरिंग प्रक्रिया में, फ्लक्सिंग एजेंट एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। उनके कार्य विविध होते हैं, जिनमें आमतौर पर सिंटर सामग्री के साथ ठोस समाधान बनाने,क्रिस्टल चरण परिवर्तन में बाधा, अनाज के विकास को बाधित करता है, और तरल चरणों का उत्पादन करता है। एल्यूमिना के सिंटरिंग को एक उदाहरण के रूप में लेते हुए, मैग्नीशियम ऑक्साइड (एमजीओ) का उपयोग अक्सर माइक्रोस्ट्रक्चर स्टेबलाइजर के रूप में किया जाता है। यह अनाज को परिष्कृत कर सकता है,अनाज सीमा ऊर्जा में अंतर को काफी कम करना, इस प्रकार अनाज के विकास की anisotropy को कमजोर और अनाज के निरंतर विकास को बाधित. हालांकि, उच्च तापमान पर MgO की उच्च अस्थिरता के कारण, सबसे अच्छा प्रभाव सुनिश्चित करने के लिए,यह आम तौर पर MgO के साथ Yttrium ऑक्साइड (Y2O3) मिश्रण माना जाता हैY2O3 का जोड़ना न केवल अनाज को और परिष्कृत करने में मदद करता है, बल्कि सिंटरिंग प्रक्रिया के दौरान घनत्व को भी बढ़ावा देता है।