De Zeldzame aardemetaal 99,9% van het yttriummetaal Y voor Speciaal Staal

Productomschrijving

Yttriummetaal en zeldzaam aardmetaal

Yttrium is een zacht, zilverwit metaal dat lid is van Groep 3 van het Periodiek Systeem;het is het 28e meest voorkomende element in de aardkorst.Yttrium is stabiel in de lucht, omdat het wordt beschermd door de vorming van een resistente oxidefilm op het oppervlak.Het brandt als het wordt ontstoken en wordt aangevallen door water, dat het ontleedt en waterstofgas vrijkomt.Yttrium zal, wanneer het klein genoeg wordt gesneden, spontaan in de lucht verbranden.Verrassend genoeg bevatten de rotsen die door de Apollo-astronauten van de maan waren meegebracht een ongewoon hoog yttriumgehalte.

Toepassingen

Yttrium wordt gebruikt in legeringen die magnesium (Mg) gietstukken verbeteren.Het geeft een fijnere korrel aan chroom (Cr), molybdeen (Mo) en zirkonium (Zr) metalen.Wanneer het aan gietijzer wordt toegevoegd, wordt het ook beter verwerkbaar.Ongebruikelijk voor metalen: wanneer het wordt gelegeerd met chroom en aluminium, wordt het hittebestendig.Yttriumoxysulfide zorgt, wanneer het met europium wordt gedoteerd, voor de rode kleur in televisies.Yttriumoxide wordt gebruikt als glasadditief, waardoor het hitte- en schokbestendig is, en wordt daarom gebruikt in cameralenzen.Yttriumoxide wordt ook gebruikt voor het maken van supergeleiders, en de verbinding yttrium-barium-koperoxide (YB2Cu3O7-9) was de eerste supergeleider die werkte bij temperaturen van vloeibare stikstof (-183°C).Yttrium-ijzer-granaat (YIG) wordt gebruikt als resonatoren in frequentiemeters en bij magnetische opname.Yttrium speelt ook een belangrijke rol binnen de lucht- en ruimtevaart, waar het onder meer wordt gebruikt als stabilisator en vormvormer voor straalmotorturbines.

Toepassingen:

• Klant

De rode component van kathodestraalbuizen voor kleurentelevisie wordt doorgaans uitgezonden door een yttriumoxide (Y2O3) of yttriumoxidesulfide (Y2O2S) gastheerrooster gedoteerd met europium (III) kation (Eu³⁺) fosforen.De rode kleur zelf wordt door het europium uitgezonden, terwijl het yttrium energie van het elektronenkanon verzamelt en deze doorgeeft aan de fosfor.Yttriumverbindingen kunnen dienen als gastheerroosters voor dotering met verschillende lanthanidekationen.Tb³⁺kan worden gebruikt als doteermiddel om groene luminescentie te produceren.Als zodanig zijn yttriumverbindingen zoals yttriumaluminiumgranaat (YAG) nuttig voor fosforen en vormen ze een belangrijk onderdeel van witte LED's.

Yttria wordt gebruikt als sinteradditief bij de productie van poreus siliciumnitride.

Yttriumverbindingen worden gebruikt als katalysator voor ethyleenpolymerisatie.Als metaal wordt yttrium gebruikt op de elektroden van sommige hoogwaardige bougies.Yttrium wordt gebruikt in gasmantels voor propaanlantaarns ter vervanging van thorium, dat radioactief is.

Momenteel wordt met yttrium gestabiliseerd zirkoniumoxide ontwikkeld als vaste elektrolyt en als zuurstofsensor in uitlaatsystemen van auto's.

• Granaten

 

Nd:YAG-laserstaaf met een diameter van 0,5 cm (0,20 inch).

Yttrium wordt gebruikt bij de productie van een grote verscheidenheid aan synthetische granaten, en yttrium wordt gebruikt om yttrium-ijzergranaten te maken (Y3Fe5O
12, ook "YIG"), dit zijn zeer effectieve microgolffilters waarvan onlangs is aangetoond dat ze magnetische interacties hebben die complexer zijn en een groter bereik hebben dan in de afgelopen veertig jaar werd aangenomen.Yttrium-, ijzer-, aluminium- en gadoliniumgranaten (bijvY3(Fe, Al)5O12EnY3(Fe, Gd)5O12) hebben belangrijke magnetische eigenschappen.YIG is ook zeer efficiënt als zender en transducer voor akoestische energie. Yttrium aluminium granaat (Y3Al5O12of YAG) heeft een hardheid van 8,5 en wordt ook gebruikt als edelsteen in sieraden (gesimuleerde diamant).Met cerium gedoteerde yttriumaluminium-granaatkristallen (YAG:Ce) worden gebruikt als fosforen om witte LED's te maken.

YAG, yttriumoxide, yttriumlithiumfluoride (LiYF4), en yttriumorthovanadaat (YVO4) worden gebruikt in combinatie met doteermiddelen zoals neodymium, erbium, ytterbium in nabij-infraroodlasers.YAG-lasers kunnen met een hoog vermogen werken en worden gebruikt voor het boren en snijden van metaal. De enkele kristallen van gedoteerd YAG worden normaal gesproken geproduceerd volgens het Czochralski-proces.

• Materiaalversterker

Kleine hoeveelheden yttrium (0,1 tot 0,2%) zijn gebruikt om de korrelgroottes van chroom, molybdeen, titanium en zirkonium te verkleinen.Yttrium wordt gebruikt om de sterkte van aluminium- en magnesiumlegeringen te vergroten.De toevoeging van yttrium aan legeringen verbetert in het algemeen de verwerkbaarheid, verhoogt de weerstand tegen herkristallisatie bij hoge temperaturen en verbetert de weerstand tegen oxidatie bij hoge temperaturen aanzienlijk (zie de bespreking van de grafietknobbels hieronder).

Yttrium kan worden gebruikt om vanadium en andere non-ferrometalen te deoxideren. Yttria stabiliseert de kubieke vorm van zirkonia in sieraden.

Yttrium is onderzocht als nodulizer in nodulair gietijzer, waarbij het grafiet tot compacte knobbeltjes wordt gevormd in plaats van vlokken om de ductiliteit en weerstand tegen vermoeidheid te vergroten.Met een hoog smeltpunt wordt yttriumoxide in sommige keramiek en glas gebruikt om schokbestendigheid en lage thermische uitzettingseigenschappen te verlenen. Diezelfde eigenschappen maken dergelijk glas nuttig in cameralenzen.

• Medisch

De radioactieve isotoop yttrium-90 wordt gebruikt in geneesmiddelen zoals Yttrium Y 90-DOTA-tyr3-octreotide en Yttrium Y 90 ibritumomabtiuxetan voor de behandeling van verschillende soorten kanker, waaronder lymfoom, leukemie, lever-, eierstok-, colorectale, pancreas- en botkanker.Het werkt door zich te hechten aan monoklonale antilichamen, die zich op hun beurt binden aan kankercellen en deze doden via intense β-straling van het yttrium-90 (zie therapie met monoklonale antilichamen).

Een techniek genaamd radio-embolisatie wordt gebruikt om hepatocellulair carcinoom en levermetastasen te behandelen.Radio-embolisatie is een gerichte leverkankertherapie met een lage toxiciteit, waarbij gebruik wordt gemaakt van miljoenen kleine kralen gemaakt van glas of hars die radioactief yttrium-90 bevatten.De radioactieve microsferen worden rechtstreeks afgeleverd in de bloedvaten die specifieke levertumoren/segmenten of lobben voeden.Het is minimaal invasief en patiënten kunnen meestal na een paar uur worden ontslagen.Deze procedure elimineert mogelijk niet alle tumoren in de hele lever, maar werkt op één segment of één lob tegelijk en kan meerdere procedures vereisen.

Zie ook radio-embolisatie bij gecombineerde cirrose en hepatocellulair carcinoom.

Naalden gemaakt van yttrium-90, die nauwkeuriger kunnen snijden dan scalpels, zijn gebruikt om pijnoverbrengende zenuwen in het ruggenmerg door te snijden, en yttrium-90 wordt ook gebruikt om radionuclidensynovectomie uit te voeren bij de behandeling van ontstoken gewrichten, vooral knieën , bij patiënten met aandoeningen zoals reumatoïde artritis.

Een met neodymium gedoteerde yttrium-aluminium-granaatlaser is gebruikt in een experimentele, robotgeassisteerde radicale prostatectomie bij hoektanden in een poging om collaterale zenuw- en weefselschade te verminderen, en erbium-gedoteerde lasers worden in gebruik genomen voor cosmetische huidvernieuwing.

• Supergeleiders

 

YBCO-supergeleider

Yttrium is een belangrijk ingrediënt in het yttriumbariumkoperoxide (YBa₂Cu₃O₇, ook bekend als 'YBCO' of '1-2-3') supergeleider ontwikkeld aan de Universiteit van Alabama en de Universiteit van Houston in 1987. Deze supergeleider is opmerkelijk omdat de bedrijfstemperatuur van de supergeleiding boven het kookpunt van vloeibare stikstof ligt (77,1 K).Omdat vloeibare stikstof minder duur is dan het vloeibare helium dat nodig is voor metallische supergeleiders, zouden de bedrijfskosten voor toepassingen lager zijn.

Het eigenlijke supergeleidende materiaal wordt vaak geschreven als YBa₂Cu₃O_7–D, waarDmoet kleiner zijn dan 0,7 voor supergeleiding.De reden hiervoor is nog steeds niet duidelijk, maar het is bekend dat de vacatures alleen op bepaalde plaatsen in het kristal, de koperoxidevlakken en -ketens voorkomen, wat aanleiding geeft tot een eigenaardige oxidatietoestand van de koperatomen, die op de een of andere manier leidt tot de supergeleidend gedrag.

De theorie van supergeleiding bij lage temperaturen is goed begrepen sinds de BCS-theorie van 1957. Ze is gebaseerd op een bijzonderheid van de interactie tussen twee elektronen in een kristalrooster.De BCS-theorie verklaart echter geen supergeleiding bij hoge temperaturen, en het precieze mechanisme ervan is nog steeds een mysterie.Wat wel bekend is, is dat de samenstelling van de koperoxidematerialen nauwkeurig moet worden gecontroleerd om supergeleiding te laten optreden.

Deze supergeleider is een zwart en groen, meerkristallen, meerfasig mineraal.Onderzoekers bestuderen een klasse materialen die bekend staat als perovskieten en die alternatieve combinaties zijn van deze elementen, in de hoop een praktische supergeleider voor hoge temperaturen te ontwikkelen.

• Lithium batterijen

Yttrium wordt in kleine hoeveelheden gebruikt in de kathodes van sommige lithiumijzerfosfaatbatterijen (LFP), die dan gewoonlijk LiFeYPO worden genoemd.₄scheikunde, of LYP.Net als LFP bieden LYP-batterijen een hoge energiedichtheid, goede veiligheid en een lange levensduur.Maar LYP biedt een hogere kathodestabiliteit en verlengt de levensduur van de batterij, door de fysieke structuur van de kathode te beschermen, vooral bij hogere temperaturen en hogere laad-/ontlaadstroom.LYP-batterijen worden gebruikt in stationaire toepassingen (off-grid zonnesystemen), elektrische voertuigen (sommige auto's) en ook in andere toepassingen (onderzeeërs, schepen), vergelijkbaar met LFP-batterijen, maar vaak met verbeterde veiligheid en levensduur.LYP-cellen hebben in wezen dezelfde nominale spanning als LFP;3.25 V, maar de maximale laadspanning is 4,0 V, en de laad- en ontlaadkarakteristieken zijn zeer vergelijkbaar.

• Andere applicaties

In 2009 ontdekten professor Mas Subramanian en medewerkers van de Oregon State University dat yttrium kan worden gecombineerd met indium en mangaan om een ​​intens blauw, niet-giftig, inert, lichtbestendig pigment te vormen, YInMn-blauw, het eerste nieuwe blauwe pigment dat in 200 werd ontdekt. jaren.