L’òxid de samari, també conegut com a triòxid de samari, és un compost metàl·lic inorgànic amb la fórmula molecular SM2O3. Apareix com una pols de color groc clar i és insoluble en aigua, però soluble en àcid. El triòxid de samari s’utilitza principalment per a la preparació de samari metàl·lic i d’altres materials i catalitzadors orgànics. Les seves aplicacions terminals impliquen electrònica, indústria química, mèdica, comunicació, recobriments, etc., i l’espai de demanda del mercat és ampli \ àmpliament aplicable en el camp de l’electrònica, es pot utilitzar en la fabricació de components electrònics com ara condensadors, resistències, inductors, ressonadors, així com dispositius magnètics com ara caps magnètics i discos; En el camp de l’enginyeria química, es pot utilitzar en la fabricació de productes químics com catalitzadors redox i catalitzadors d’esquerdament catalítics, jugant un paper en la millora de la taxa de reacció i la selectivitat; El triòxid de samari és una de les matèries primeres clau per a la preparació de cristalls làser dopat per neodimi (ND: YAG) en els camps mèdics i de comunicació.
|
Fórmula química |
O3sm2 |
|
Massa exacta |
352 |
|
Pes molecular |
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%) |
|
Anàlisi elemental |
O, 13,76; SM, 86. 24 |
|
|
|
|
L’òxid de samari (SM2O3) és un òxid de metall inorgànic amb la fórmula molecular SM ₂ O3. Apareix com una pols blanca lleugerament groguenc amb un punt de fusió de 2325 graus i una densitat de 8,35 g/ml (25 graus). És insoluble en aigua, però soluble en àcid, cosa que li dóna avantatges únics en la síntesi química i la preparació del material. A la indústria, els productes d’alta puresa s’obtenen principalment d’extreure minerals de monazita o terres rares mixtes mitjançant mètodes d’extracció o de dissolvents, seguits de passos com la reducció de pols de zinc, la precipitació d’àcid oxàlic i la calcinació.
Preparació del metall samari i la seva aplicació a la indústria nuclear
Producció de samari de metall
El triòxid de samari és un precursor clau per a la preparació del samari metàl·lic. Es pot reduir a samari metàl·lic mitjançant mètode de reducció tèrmica de calci (CA+SM ₂ O ∝ → 2SM+CAO) o mètode d’electròlisi. El samari metàl·lic s’utilitza com a material de vareta de control en reactors nuclears perquè la seva secció d’absorció de neutrons elevada pot ajustar la velocitat de reacció nuclear. Per exemple, les barres de control d’aliatges de tungstè de samari s’utilitzen en els reactors ràpids experimentals de la Xina.
Material de blindatge de neutrons
La pols de triòxid de samari es pot incrustar en formigó o polímers per utilitzar -lo en capes de blindatge del reactor nuclear. La seva secció d'absorció de neutrons tèrmics arriba a 4080 en (1 objectiu en =10 ⁻² ⁸ m ²), que pot absorbir eficaçment neutrons filtrats i assegurar la seguretat de la radiació.
Materials magnètics i components electrònics
Imant permanent de cobalt de samari
SMCO ₅ Es poden preparar materials d’imants permanents barrejant SM ₂ O ∝ amb pols de cobalt en proporció i sinterització. Aquest material té un producte energètic magnètic de fins a 22 MGOE i una coercitat de 20 koe, cosa que el fa adequat per a entorns d’alta temperatura com els sensors del motor d’aviació. Per exemple, el sistema de control d’actitud dels avions Boeing 787 utilitza imants de cobalt de samari.
Sensor magnètic
Les partícules SM SM ₂ O ∝ es poden utilitzar com a materials de detecció magnètica per preparar sensors magnètics d’alta sensibilitat. El sensor de magnetoresistència produït per TDK Corporation al Japó utilitza l’anisotropia de cristall magnètic de SM ₂ O3 per aconseguir una detecció precisa de la direcció del camp geomagnètic.
Ceràmica electrònica i condensadors
Condensador ceràmic multicapa (MLCC)
El titanat de bari (Batio) Ceràmica dopada amb SM ₂ O ∝ té una constant dielèctrica de més de 5000 i millora l’estabilitat de la temperatura fins al ± 15% (dopatge convencional només ± 30%). El "condensador X7R dopat per samari" desenvolupat per Murata Manufacturing s'ha utilitzat àmpliament en els circuits de RF de l'estació base 5G.
Varistors
ZnO SM ₂ O3 Ceràmica composta té característiques de corrent de tensió no lineals i s’utilitzen per a dispositius de protecció de sobretensió. A la font d’alimentació del controlador LED de Philips, aquest tipus de Varistor s’utilitza per aconseguir una protecció contra l’augment de llamps.
Vidre i materials òptics especials
Vidre absorbent infraroig
Quan la quantitat de dopatge de sm ₂ o ∝ en el vidre de calci de sodi arriba a 0. 5-2 wt%, pot absorbir llum a la banda infraroja mitjana de 3-5 μ m. El "vidre samari" produït per Schott GmbH a Alemanya s'utilitza per a les cobertes de la cabina de caça de caça i compta amb les funcions de protecció solar i de blindatge electromagnètic.
Matèries primeres de cristall làser
Com a co -dopant en els cristalls làser dopats per neodimi (ND: YAG) làser, els ions SM ³ ⁺ poden millorar la resistència del cristall al llindar de danys a la llum. El làser industrial de nivell Kilowatt produït per la companyia nord -americana Coherent té un mitjà de guany que conté SM ₂ O ∝ Co dopat nd: YAG Crystal.
Catalisi i aplicacions químiques
Catalitzador de deshidratació d'etanol
SM ₂ O3 es carrega en un portador A - al ₂ O3 i catalitza la deshidratació de l’etanol per produir etilè a 300 graus, amb una taxa de conversió de fins a un 92%. El "catalitzador basat en samari" desenvolupat per Sinopec Shanghai Research Institute ha estat utilitzat en una planta pilot per a l'etanol de biomassa a la producció d'etilè.
Purificació d'escapament d'automòbils
SM ₂ O ∝ i CEO ₂ Els òxids compostos es poden utilitzar com a materials d’emmagatzematge d’oxigen (OSC) per millorar l’eficiència de conversió NO ₓ de catalitzadors ternaris (TWCs). El convertidor catalític del model híbrid Toyota Prius conté SM ₂ O ∝ - CEO ₂ Component compost.
Frontier Technologies i Tendències de desenvolupament
Camp de nanomaterials
Pantalla quàntica de punts: SM ³ ⁺ Els punts quàntics dopats poden emetre una llum vermella de 600 nm amb un rendiment quàntic del 85%. Els píxels vermells dels televisors Oled Samsung QD estan fabricats amb aquest tipus de material.
Portador de medicaments: les nanopartícules Mesoporoses SM ₂ O3 (mida del porus 2-5 nm) s'utilitzen per al lliurament dirigit de fàrmacs anticancerígens. Investigació de l’Institut de Ceràmica de Xangai, l’Acadèmia de Ciències de la Xina ha demostrat que la seva capacitat de càrrega de medicaments arriba al 28% i que té una bona biocompatibilitat.
Tecnologia d’emmagatzematge d’energia
Estat sòlid electròlit de bateria: SM ₂ O ∝ Doped li ₇ la ∝ Zr ₂ O ₁₂ (LLZO) electròlit sòlid, amb conductivitat d’ions de liti va augmentar fins a 1,2 × 10 ⁻⁴ s/cm (LLZO convencional és d’1 × 10 ⁻⁴ s/cm). CATL ha realitzat proves rellevants de mostres de bateries.
Aplicacions de remediació ambiental
Tractament d’aigües residuals: SM ₂ O3/TIO ₂ El fotocatalitzador compost pot degradar l’àcid perfluorooctanoic (PFOA). Un estudi de l'Escola de Medi Ambient de la Universitat de Tsinghua va demostrar que la taxa d'eliminació de PFOA va arribar al 99,8% després de 60 minuts de reacció sota llum ultraviolada.
Catalisi i aplicacions químiques
Mida del mercat global
Tendència de creixement:
Segons les dades del nou centre de recerca de la indústria fronterera, es preveu que el mercat global de SM ₂ O ∝ arribarà a 1.28 mil milions de iuans el 2023 i es preveu que augmentarà fins a 1.85 mil milions de iuans a una taxa de creixement anual composta del 6,2% el 2029.
Distribució regional:
La Xina representa més del 75% de la capacitat de producció mundial (amb una producció de més de 4.000 tones el 2022), amb principals empreses que inclouen Northern Rare Earth i Minmetals Group; La demanda a Amèrica del Nord i Europa representa més del 40%, utilitzada principalment en la ceràmica electrònica i les indústries nuclears.
Reptes i oportunitats tècniques
Procés de purificació:
La preparació de SM ₂ O ∝ (superior o igual al 99,99%) encara es basa en el mètode d’intercanvi d’ions, que és costós. El "procés d'acoblament de cristal·lització d'extracció de dissolvents" desenvolupat per l'Institut Changchun Yinghua, l'Acadèmia de Ciències de la Xina pot reduir el consum d'energia en un 30%.
Risc alternatiu:
L’òxid de disprosi (DY) competeix amb SM ₂ O3 en alguns camps de material magnètic, però SM ₂ O3 encara té un avantatge en l’estabilitat de temperatura d’alta temperatura (temperatura curie 705 graus).
Etiquetes populars: Samari Oxide CAS 12060-58-1, proveïdors, fabricants, fàbrica, a l'engròs, compra, preu, a granel, a la venda