Oxid de samarium, cunoscut și sub denumirea de trioxid de samarium, este un compus metal anorganic cu formula moleculară SM2O3. Apare ca pulbere galben deschis și este insolubil în apă, dar solubil în acid. Trioxidul de samarium este utilizat în principal pentru prepararea samariului metalic și a altor materiale organice și catalizatori. Aplicațiile sale terminale implică electronice, industrie chimică, medicală, comunicare, acoperiri, etc., iar spațiul de cerere a pieței este larg aplicabil în domeniul electronicilor, poate fi utilizat în fabricarea de componente electronice, cum ar fi condensatoare, rezistențe, inductori, rezonanți, precum și dispozitive magnetice, cum ar fi căști magnetice și discuri; În domeniul ingineriei chimice, poate fi utilizat la fabricarea produselor chimice, cum ar fi catalizatorii redox și catalizatorii de fisură catalitică, jucând un rol în îmbunătățirea ratei de reacție și a selectivității; Trioxidul de samarium este una dintre materiile prime cheie pentru prepararea granatului de aluminiu de aluminiu dopat cu neodim (ND: YAG) în câmpurile medicale și de comunicare.
|
Formula chimică |
O3SM2 |
|
Liturghie exactă |
352 |
|
Greutate moleculară |
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%) |
|
Analiza elementară |
O, 13.76; Sm, 86. 24 |
|
|
|
|
Oxidul de samarium (SM2O3) este un oxid de metal anorganic cu formula moleculară SM ₂ O3. Apare ca o pulbere albă ușor gălbui, cu un punct de topire de 2325 grade și o densitate de 8,35 g/ml (25 grade). Este insolubil în apă, dar solubil în acid, ceea ce îi conferă avantaje unice în sinteza chimică și prepararea materialelor. În industrie, produsele de înaltă puritate sunt obținute în principal prin extragerea monazitului sau a mineralelor mixte rare de pământ prin metode de extracție sau de extracție a solventului, urmate de pași precum reducerea pulberii de zinc, precipitațiile cu acid oxalic și calcinarea.
Pregătirea metalului samarium și aplicarea acestuia în industria nucleară
Producție de samarium metalic
Trioxidul de samarium este un precursor cheie pentru prepararea samariului metalic. Poate fi redus la samariul metalic prin metoda de reducere termică a calciului (Ca+SM ₂ O ∝ → 2SM+CaO) sau metoda de electroliză. Samariul metalic este utilizat ca material de tijă de control în reactoarele nucleare, deoarece secțiunea sa transversală de absorbție a neutronilor mari poate regla rata de reacție nucleară. De exemplu, tijele de control a aliajului de tungsten de samarium sunt utilizate în reactoarele rapide experimentale din China.
Material de ecranare a neutronilor
Pulberea de trioxid de samarium poate fi încorporată în beton sau polimeri pentru a fi utilizate în straturile de ecranare a reactorului nuclear. Secțiunea sa de absorbție a neutronilor termici atinge 4080 țintă EN (1 țintă EN =10 ⁻² ⁸ M ²), care poate absorbi eficient neutronii scurși și poate asigura siguranța radiațiilor.
Materiale magnetice și componente electronice
Samarium Cobalt Magnet permanent
SMCO ₅ Materiale de magnet permanent pot fi preparate amestecând SM ₂ O ∝ cu pulbere de cobalt în proporție și sinterizare. Acest material are un produs energetic magnetic de până la 22 mgO și o constrângere de 20 koe, ceea ce îl face potrivit pentru medii la temperaturi ridicate, cum ar fi senzorii motorului de aviație. De exemplu, sistemul de control al atitudinii al aeronavei Boeing 787 folosește magneți de cobalt samarium.
Senzor magnetic
Particulele Nanoscale SM ₂ O ∝ pot fi utilizate ca materiale de detectare magnetică pentru a prepara senzori magnetici de înaltă sensibilitate. Senzorul de magnetorezistență produs de TDK Corporation în Japonia utilizează anisotropia cristalului magnetic al SM ₂ O3 pentru a obține o detectare precisă a direcției câmpului geomagnetic.
Ceramică electronică și condensatoare
Condensator ceramic multistrat (MLCC)
Ceramica titanatului de bariu (BATIO) dopate cu SM ₂ O ∝ au o constantă dielectrică de peste 5000 și o stabilitate îmbunătățită a temperaturii la ± 15% (dopaj convențional doar ± 30%). „Condensatorul X7R dopat cu samarium” dezvoltat de Murata Manufacturing a fost utilizat pe scară largă în circuitele RF de stație de bază 5G.
Varistori
Ceramica compusă ZnO SM ₂ O3 au caracteristici de curent de tensiune neliniară și sunt utilizate pentru dispozitivele de protecție la supratensiune. În sursa de alimentare a șoferului cu LED -uri cu iluminat Philips, acest tip de variator este utilizat pentru a realiza protecția împotriva supratensiunii fulgerului.
Sticlă specială și materiale optice
Sticlă absorbantă cu infraroșu
Când cantitatea de dopare de SM ₂ O ∝ în sticlă de calciu de sodiu ajunge 0. 5-2 wt%, poate absorbi lumina în banda infraroșu mijlocie de 3-5 μ m. „Samarium Glass” produs de Schott GmbH în Germania este utilizat pentru huse pentru cockpit de luptă și are atât funcții de protecție solară, cât și de ecranare electromagnetică.
Materii prime cu cristal cu laser
Ca un dopant co -dop în granat de aluminiu dopat de neodim (ND: YAG) cristale laser, ionii SM ³ ⁺ pot spori rezistența cristalului la pragul de deteriorare a luminii. Laserul industrial de nivel Kilowatt produs de compania americană Coerent are un mediu de câștig care conține SM ₂ O ∝ Co -dopat ND: YAG Crystal.
Cataliză și aplicații chimice
Catalizator de deshidratare a etanolului
SM ₂ O3 este încărcat pe un transportator de - al ₂ O3 și catalizează deshidratarea etanolului pentru a produce etilenă la 300 de grade, cu o rată de conversie de până la 92%. „Catalizatorul bazat pe samarium” dezvoltat de Sinopec Shanghai Research Institute a fost utilizat într -o fabrică pilot pentru producția de biomasă etanol până la producția de etilenă.
Purificarea evacuării auto
SM ₂ O ∝ și CEO ₂ Oxizii compoziți pot fi folosiți ca materiale de depozitare a oxigenului (OSC) pentru a îmbunătăți eficiența de conversie a NO ₓ a catalizatorilor ternari (TWC). Convertorul catalitic al modelului hibrid Toyota Prius conține SM ₂ O ∝ - CEO ₂ Componenta compozită.
Tehnologii de frontieră și tendințe de dezvoltare
Câmp nanomateriale
Afișare cuantică a punctului: SM ³ ⁺ DOT -urile cuantice dopate pot emite 600 nm lumină roșie cu un randament cuantic de 85%. Pixelii roșii ai televizoarelor Samsung QD sunt confecționate din acest tip de material.
Transportator de droguri: nanoparticule mezopore SM ₂ O3 (dimensiunea porilor 2-5 nm) sunt utilizate pentru livrarea țintită a medicamentelor anticancerigene. Cercetările efectuate de Institutul de Ceramică din Shanghai, Academia Chineză de Științe au arătat că capacitatea sa de încărcare a drogurilor atinge 28% și are o biocompatibilitate bună.
Tehnologia de stocare a energiei
Electrolit cu baterie solidă: SM ₂ O ∝ Li ₇ la ∝ zr ₂ o ₁₂ (llzo) Electrolit solid, cu conductivitatea cu ioni de litiu a crescut la 1,2 × 10 ⁻⁴ s/cm (llzo convențional este 1 × 10 ⁻⁴ s/cm). CATL a efectuat teste relevante ale eșantionului de baterii.
Aplicații de remediere a mediului
Tratamentul apelor uzate: SM ₂ O3/TIO ₂ Fotocatalizatorul compozit poate degrada acidul perfluorooctanoic (PFOA). Un studiu realizat de Școala de Mediu de la Universitatea Tsinghua a arătat că rata de îndepărtare a PFOA a ajuns la 99,8% după 60 de minute de reacție sub lumină ultravioletă.
Cataliză și aplicații chimice
Dimensiunea globală a pieței
Tendința de creștere:
Conform datelor de la noul centru de cercetare a industriei Frontier, piața globală SM ₂ O ∝ este de așteptat să ajungă la 1,28 miliarde de yuani în 2023 și se estimează că va crește la 1,85 miliarde de yuani la o rată anuală de creștere compusă de 6,2% în 2029.
Distribuție regională:
China reprezintă peste 75% din capacitatea de producție globală (cu o producție de peste 4000 de tone în 2022), cu întreprinderi majore, inclusiv Northern Rare Earth și Minmetals Group; Cererea din America de Nord și Europa reprezintă peste 40%, utilizată în principal în ceramica electronică și industria nucleară.
Provocări tehnice și oportunități
Proces de purificare:
Pregătirea SM ₂ O ∝ (mai mare sau egală cu 99,99%) se bazează în continuare pe metoda de schimb de ioni, ceea ce este costisitor. „Procesul de cuplare a cristalizării cu extracție a solventului” dezvoltat de Institutul Changchun Yinghua, Academia Chineză de Științe poate reduce consumul de energie cu 30%.
Risc alternativ:
Oxidul de disprosium (DY) concurează cu SM ₂ O3 în unele câmpuri de materiale magnetice, dar SM ₂ O3 are încă un avantaj în stabilitatea temperaturii ridicate (temperatura curie 705 grade).
Tag-uri populare: Samarium Oxid Cas 12060-58-1, furnizori, producători, fabrică, en -gros, cumpărare, preț, vrac, de vânzare