Kim loại Yttrium Y Kim loại đất hiếm 99,9% cho thép đặc biệt

Mô tả sản phẩm

Kim loại Yttrium và Kim loại đất hiếm

Yttri là một kim loại mềm, màu trắng bạc, thuộc Nhóm 3 của Bảng tuần hoàn;nó là nguyên tố phổ biến thứ 28 trong lớp vỏ Trái đất.Yttri ổn định trong không khí vì nó được bảo vệ bởi sự hình thành màng oxit bền trên bề mặt của nó.Nó cháy nếu bị đốt cháy và bị nước tấn công, phân hủy nó để giải phóng khí hydro.Yttri khi cắt đủ nhỏ sẽ tự cháy trong không khí.Điều đáng ngạc nhiên là những tảng đá được các phi hành gia Apollo mang về từ mặt trăng lại chứa hàm lượng yttrium cao bất thường.

Công dụng

Yttrium được sử dụng trong các hợp kim cải thiện vật đúc magiê (Mg).Nó tạo ra hạt mịn hơn cho các kim loại crom (Cr), molypden (Mo) và zirconium (Zr).Ngoài ra, khi thêm vào gang, nó sẽ làm cho nó dễ gia công hơn.Điều bất thường đối với kim loại là khi tạo hợp kim với crom và nhôm, nó trở nên chịu nhiệt.Yttrium oxysulfide, khi pha tạp europium, sẽ tạo ra màu đỏ trong tivi.Ôxít yttrium được sử dụng làm chất phụ gia thủy tinh, giúp nó có khả năng chịu nhiệt và chống sốc, do đó được sử dụng trong ống kính máy ảnh.Yttri oxit cũng được sử dụng để chế tạo chất siêu dẫn và hợp chất yttri-bari-đồng oxit (YB2Cu3O7-9) là chất siêu dẫn đầu tiên hoạt động ở nhiệt độ nitơ lỏng (-183°C).Yttrium-iron-garnet (YIG) được sử dụng làm bộ cộng hưởng trong máy đo tần số và trong ghi từ tính.Yttrium cũng có một vai trò quan trọng trong ngành hàng không vũ trụ, nơi nó được sử dụng làm chất ổn định và tạo khuôn cho tuabin động cơ phản lực cùng các bộ phận khác.

Các ứng dụng:

• Người tiêu dùng

Thành phần màu đỏ của ống tia âm cực truyền hình màu thường được phát ra từ một yttria (Y2ồ3) hoặc yttri oxit sunfua (Y2ồ2S) mạng chủ được pha tạp cation europium (III) (Eu³⁺) photpho.Bản thân màu đỏ được phát ra từ europium trong khi yttrium thu thập năng lượng từ súng điện tử và truyền nó tới chất lân quang.Các hợp chất Yttrium có thể đóng vai trò là mạng chủ để pha tạp các cation lanthanide khác nhau.Tb³⁺có thể được sử dụng như một chất pha tạp để tạo ra sự phát quang màu xanh lá cây.Vì vậy, các hợp chất yttrium như yttrium nhôm garnet (YAG) rất hữu ích cho phốt pho và là thành phần quan trọng của đèn LED trắng.

Yttria được sử dụng làm chất phụ gia thiêu kết trong sản xuất silicon nitrit xốp.

Các hợp chất Yttrium được sử dụng làm chất xúc tác cho phản ứng trùng hợp ethylene.Là một kim loại, yttrium được sử dụng trên các điện cực của một số bugi đánh lửa hiệu suất cao.Yttrium được sử dụng trong vỏ khí của đèn propan để thay thế cho thorium, chất phóng xạ.

Hiện nay đang được phát triển zirconia ổn định bằng yttrium làm chất điện phân rắn và làm cảm biến oxy trong hệ thống xả ô tô.

• Ngọc hồng lựu

 

Thanh laser Nd:YAG có đường kính 0,5 cm (0,20 in)

Yttri được sử dụng để sản xuất nhiều loại ngọc hồng lựu tổng hợp, và yttria được sử dụng để tạo ra ngọc hồng lựu sắt yttrium (Y3Fe5ồ
12, cũng là "YIG"), là những bộ lọc vi sóng rất hiệu quả gần đây được chứng minh là có tương tác từ trường phức tạp hơn và có tầm xa hơn so với những gì được hiểu trong bốn thập kỷ trước.Ngọc hồng lựu yttrium, sắt, nhôm và gadolinium (ví dụY3(Fe,Al)5ồ12VàY3(Fe,Gd)5ồ12) có những tính chất từ ​​quan trọng.YIG cũng rất hiệu quả trong vai trò là máy phát và chuyển đổi năng lượng âm thanh. Garnet nhôm yttrium (Y3Al5ồ12hay YAG) có độ cứng 8,5 và còn được dùng làm đá quý trong đồ trang sức (kim cương mô phỏng).Các tinh thể ngọc hồng lựu yttrium nhôm pha tạp xeri (YAG:Ce) được sử dụng làm chất lân quang để tạo ra đèn LED trắng.

YAG, yttria, yttri lithium florua (LiYF4) và yttri orthovanadat (YVO4) được sử dụng kết hợp với các chất dẫn xuất như neodymium, erbium, ytterbium trong laser cận hồng ngoại.Laser YAG có thể hoạt động ở công suất cao và được sử dụng để khoan và cắt kim loại. Các tinh thể đơn của YAG pha tạp thường được sản xuất bằng quy trình Czochralski.

• Chất tăng cường vật liệu

Một lượng nhỏ yttri (0,1 đến 0,2%) đã được sử dụng để giảm kích thước hạt của crom, molypden, titan và zirconi.Yttri được sử dụng để tăng độ bền của hợp kim nhôm và magiê.Việc bổ sung yttri vào hợp kim thường cải thiện khả năng gia công, tăng khả năng chống kết tinh lại ở nhiệt độ cao và tăng cường đáng kể khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao (xem phần thảo luận về nốt than chì bên dưới).

Yttrium có thể được sử dụng để khử vanadi và các kim loại màu khác. Yttria ổn định dạng khối của zirconia trong đồ trang sức.

Yttrium đã được nghiên cứu làm chất tạo kết hạt trong gang dẻo, tạo thành than chì thành các nốt nhỏ gọn thay vì dạng vảy để tăng độ dẻo và khả năng chống mỏi.Có điểm nóng chảy cao, oxit yttrium được sử dụng trong một số loại gốm và thủy tinh để mang lại khả năng chống sốc và đặc tính giãn nở nhiệt thấp. Những đặc tính tương tự làm cho loại kính này trở nên hữu ích trong ống kính máy ảnh.

• Thuộc về y học

Đồng vị phóng xạ yttrium-90 được sử dụng trong các loại thuốc như Yttrium Y 90-DOTA-tyr3-octreotide và Yttrium Y 90 ibritumomab tiuxetan để điều trị các loại ung thư khác nhau, bao gồm ung thư hạch, bệnh bạch cầu, gan, buồng trứng, đại trực tràng, ung thư tuyến tụy và xương.Nó hoạt động bằng cách bám vào các kháng thể đơn dòng, từ đó liên kết với các tế bào ung thư và tiêu diệt chúng thông qua bức xạ β cường độ cao từ yttrium-90 (xem liệu pháp kháng thể đơn dòng).

Một kỹ thuật gọi là tắc mạch phóng xạ được sử dụng để điều trị ung thư biểu mô tế bào gan và di căn gan.Thuyên tắc phóng xạ là một liệu pháp điều trị ung thư gan nhắm mục tiêu có độc tính thấp, sử dụng hàng triệu hạt nhỏ làm bằng thủy tinh hoặc nhựa có chứa chất phóng xạ yttrium-90.Các vi hạt phóng xạ được đưa trực tiếp đến các mạch máu nuôi các khối u/đoạn hoặc thùy gan cụ thể.Đây là phương pháp xâm lấn tối thiểu và bệnh nhân thường có thể xuất viện sau vài giờ.Thủ tục này có thể không loại bỏ tất cả các khối u trên toàn bộ gan, nhưng hoạt động trên một phân đoạn hoặc một thùy tại một thời điểm và có thể yêu cầu nhiều thủ tục.

Xem thêm thuyên tắc phóng xạ trong trường hợp xơ gan kết hợp và ung thư biểu mô tế bào gan.

Những chiếc kim làm bằng yttrium-90, có thể cắt chính xác hơn dao mổ, đã được sử dụng để cắt đứt các dây thần kinh truyền đau trong tủy sống, và yttrium-90 cũng được sử dụng để thực hiện phẫu thuật cắt bỏ màng hoạt dịch bằng hạt nhân phóng xạ trong điều trị các khớp bị viêm, đặc biệt là đầu gối , ở những người mắc các bệnh như viêm khớp dạng thấp.

Laser yttrium-nhôm-garnet pha tạp neodymium đã được sử dụng trong phẫu thuật cắt bỏ tuyến tiền liệt triệt để được hỗ trợ bởi robot ở chó nhằm cố gắng giảm tổn thương mô và dây thần kinh phụ, và laser pha tạp erbium đang được sử dụng để tái tạo bề mặt da thẩm mỹ.

• Chất siêu dẫn

 

Chất siêu dẫn YBCO

Yttri là thành phần chính trong oxit đồng yttrium bari (YBa₂Củ₃ồ₇, hay còn gọi là 'YBCO' hoặc '1-2-3') chất siêu dẫn được phát triển tại Đại học Alabama và Đại học Houston vào năm 1987. Chất siêu dẫn này đáng chú ý vì nhiệt độ hoạt động siêu dẫn cao hơn nhiệt độ sôi của nitơ lỏng (77,1 K).Vì nitơ lỏng rẻ hơn helium lỏng cần thiết cho chất siêu dẫn kim loại nên chi phí vận hành cho các ứng dụng sẽ thấp hơn.

Vật liệu siêu dẫn thực tế thường được viết là YBa₂Củ₃ồ_7–d, Ở đâudphải nhỏ hơn 0,7 đối với tính siêu dẫn.Lý do cho điều này vẫn chưa rõ ràng, nhưng người ta biết rằng các chỗ trống chỉ xảy ra ở một số vị trí nhất định trong tinh thể, mặt phẳng oxit đồng và chuỗi, làm phát sinh trạng thái oxy hóa đặc biệt của các nguyên tử đồng, bằng cách nào đó dẫn đến hành vi siêu dẫn.

Lý thuyết về sự siêu dẫn ở nhiệt độ thấp đã được hiểu rõ kể từ lý thuyết BCS năm 1957. Nó dựa trên tính đặc thù của sự tương tác giữa hai electron trong mạng tinh thể.Tuy nhiên, lý thuyết BCS không giải thích được hiện tượng siêu dẫn ở nhiệt độ cao và cơ chế chính xác của nó vẫn còn là một bí ẩn.Điều được biết là thành phần của vật liệu oxit đồng phải được kiểm soát chính xác để xảy ra hiện tượng siêu dẫn.

Chất siêu dẫn này là khoáng chất đa pha, màu đen và xanh lục.Các nhà nghiên cứu đang nghiên cứu một loại vật liệu được gọi là perovskite là sự kết hợp thay thế của các nguyên tố này với hy vọng phát triển được chất siêu dẫn nhiệt độ cao thực tế.

• Pin lithium

Yttrium được sử dụng với số lượng nhỏ trong cực âm của một số pin Lithium iron phosphate (LFP), sau đó thường được gọi là LiFeYPO₄hóa học, hoặc LYP.Tương tự như LFP, pin LYP có mật độ năng lượng cao, độ an toàn tốt và tuổi thọ cao.Nhưng LYP mang lại độ ổn định cho cực âm cao hơn và kéo dài tuổi thọ của pin bằng cách bảo vệ cấu trúc vật lý của cực âm, đặc biệt là ở nhiệt độ cao hơn và dòng sạc/xả cao hơn.Pin LYP được sử dụng trong các ứng dụng cố định (hệ thống năng lượng mặt trời không nối lưới), xe điện (một số ô tô), cũng như các ứng dụng khác (tàu ngầm, tàu thủy), tương tự như pin LFP, nhưng thường ở độ an toàn và vòng đời được cải thiện.Các tế bào LYP về cơ bản có cùng điện áp danh định như LFP;3,25 V, nhưng điện áp sạc tối đa là 4.0 V, và các đặc tính sạc và xả rất giống nhau.

• Các ứng dụng khác

Năm 2009, Giáo sư Mas Subramanian và các cộng sự tại Đại học Bang Oregon đã phát hiện ra rằng yttri có thể được kết hợp với indium và mangan để tạo thành một sắc tố có màu xanh đậm, không độc hại, trơ, chống phai màu, xanh YInMn, sắc tố xanh mới đầu tiên được phát hiện vào năm 200 năm.