Haruldaste muldmetallide elementide suures peresGadoliiniumoksiid (GD2O2)on saanud materjaliteaduse kogukonnas staar, kellel on ainulaadsed füüsilised ja keemilised omadused ning laiad rakendusväljad. See valge pulbriline aine pole mitte ainult haruldaste muldmetallide oksiidide oluline liige, vaid ka hädavajalik funktsionaalne materjal tänapäevase teaduse ja tehnoloogia arendamisel. Alates meditsiinilisest pildistamisest kuni tuumaenergia tehnoloogiani, alates magnetilistest materjalidest kuni optiliste seadmeteni, on Gadoliiniumoksiid kõikjal, tuues esile haruldaste muldmetallide ainulaadse väärtuse.
1. Gadoliiniumoksiidi põhiomadused
Gadoliiniumoksiidon tüüpiline kuupkristallstruktuuriga haruldaste muldmetallide oksiid. Kristallstruktuuris ühendatakse gadoliiniumi ioonid ja hapnikuioonid spetsiifilises ruumis paigutuses, moodustades stabiilse keemilise sideme. See struktuur annab Gadoliiniumoksiidi sulamistemperatuurile kuni 2350 ° C, võimaldades sellel püsida stabiilsena kõrgel temperatuuril.
Keemiliste omaduste osas on gadoliiniumoksiidil tüüpilised aluselioksiidi omadused. See võib reageerida hapetega vastavate soolade moodustamiseks ja sellel on teatud hügroskoopsus. Need omadused nõuavad materjali valmistamise ajal Gadoliiniumoksiidi spetsiaalseid ladustamis- ja käitlemistingimusi.
Füüsikaliste omaduste osas on gadoliiniumoksiidil suurepärased optilised ja magnetilised omadused. Sellel on kõrge murdumisnäitaja ja hea valguse läbilaskvus nähtava valguse piirkonnas, mis paneb aluse optilisel väljal kasutamiseks. Samal ajal annab Gadoliiniumi iooni 4F elektronkesta struktuur sellele ainulaadsed magnetilised omadused.
Breifi sissejuhatus
| Tootenimi | Gadoliiniumoksiid, gadoliinium (III) oksiid |
| Kasa | 12064-62-9 |
| MF | Gd2o3 |
| Molekulmass | 362.50 |
| Tihedus | 7,407 g/cm3 |
| Sulamispunkt | 2,420 ° C |
| Välimus | Valge pulber |
| Puhtus | 5N （GD2O3/REO ≥99,999%） ； 3N （GD2O3/REO ≥ 99,9%） |
| Lahustuvus | Vees lahustumatu, mõõdukalt lahustuv tugevates mineraalhapetes |
| Stabiilsus | Kergelt hügroskoopiline |
| Mitmekeelne | Gadoliiniumoksiid, oksüde de gadoliinium, oxido del gadolio |
| Lahustuvuse toode KSP | 1,8 × 10−23 |
| Kristallstruktuur | Monokliiniline kristallisüsteem |
| Kaubamärk | Epohh |
2. Gadoliiniumoksiidi põhipinnad
Meditsiinivaldkonnas on Gadoliiniumoksiidi kõige olulisem kasutamine magnetresonantstomograafia (MRI) kontrastainete toorainena. Gadoliiniumi kompleksid võivad oluliselt muuta vee prootonite lõdvestusaega, parandada kujutise kontrasti ja pakkuda haiguste diagnoosimiseks selgemaid pilte. See rakendus on märkimisväärselt edendanud kaasaegse meditsiinilise pilditehnoloogia arengut.
Magnetmaterjalide väljal on gadoliiniumoksiid võtme tooraine magnetiliste materjalide, näiteks gadoliiniumraudse granaat (GDIG) valmistamiseks. Need materjalid mängivad olulist rolli mikrolaineahjuseadmetes ja magneto-optilistes seadmetes ning pakuvad olulist alust kaasaegse kommunikatsioonitehnoloogia arendamiseks.
Optilistes rakendustes kasutatakse Gadoliiniumoksiidi laialdaselt fosforites, lasermaterjalides, optilistes kattetes ja muudes põldudes selle suurepäraste optiliste omaduste tõttu. Eriti kõrge refraktiivsete indekside optiliste kilede valmistamisel näitab gadoliiniumoksiid ainulaadseid eeliseid.
Tuumaenergia tehnoloogias kasutatakse suure neutronide neeldumise ristlõike tõttu tuumareaktorite kontrollvarda materjalina gadoliiniumoksiidi. See rakendus on tuumareaktorite ohutul toimimisel suur tähtsus.
3. Gadoliiniumoksiidi edasiminek
Ettevalmistustehnoloogia edendamisega on pidevalt optimeeritud gadoliiniumoksiidi sünteesimeetod. Alates traditsioonilisest tahke faasireaktsiooni meetodist kuni täiustatud soolgeeli meetodini on ettevalmistusprotsessi parandamine märkimisväärselt parandanud gadoliiniumoksiidi puhtust ja jõudlust.
Tekkivates rakendusväljades näitab gadoliiniumoksiid suurt potentsiaali. Tahkisvalgustuse, kvantarvutite, keskkonnajuhtimise ja muude aspektide korral uurivad teadlased Gadoliiniumoksiidi uusi rakendusi. Need uuringud on avanud uued suunad Gadoliiniumoksiidi edasiseks arenguks.
Tööstusharu väljavaadete vaatenurgast koos selliste strateegiliste tööstusharude, näiteks uue energia ja uute materjalide kiire arendamisega, kasvab Gadoliiniumoksiidi turunõudlus jätkuvalt. Eriti tipptasemel tootmis- ja tipptasemel tehnoloogia valdkonnas suureneb veelgi gadoliiniumoksiidi tähtsus.
Haruldaste muldmetallide perekonna olulise liikmena ei kajastu Gadoliiniumoksiidi väärtus mitte ainult praeguses laias rakenduses, vaid ka piiramatutes võimalustes tulevases tehnoloogilises arengus. Alates meditsiinilisest tervisest kuni energiatehnoloogiani, alates infosuhtlusest kuni keskkonnakaitseni, annab Gadoliiniumoksiid olulise panuse inimteaduse ja tehnoloogia edendamisse oma ainulaadsete omadustega. Materjaliteaduse pideva arenguga särab gadoliiniumoksiid kindlasti rohkemates valdkondades ja jätkab haruldaste muldmetallide materjalide legendaarset peatükki.
Postiaeg: 20. veebruar-20125