تهیه اکسید خاکی کمیاب فوق ریز

ترکیبات خاکی کمیاب بسیار ریز کاربرد وسیع تری دارند. به عنوان مثال، مواد ابررسانا، مواد سرامیکی کاربردی، کاتالیزورها، مواد حسگر، مواد صیقل دهنده، مواد شب تاب، آبکاری دقیق و آلیاژهای با نقطه ذوب بالا، همگی به پودرهای بسیار ریز خاکی کمیاب نیاز دارند. تهیه ترکیبات بسیار ریز خاکی کمیاب در سال‌های اخیر به یک کانون تحقیقاتی تبدیل شده است.

روش تهیه پودر فوق ریز خاکی کمیاب با توجه به حالت تجمع ماده به روش فاز جامد، روش فاز مایع و روش فاز گاز تقسیم می شود.

از بین روش های بارش، روش بارش بی کربنات آمونیوم و روش بارش اگزالات، روش های کلاسیک برای تولید اکسیدهای خاکی کمیاب معمولی هستند. تا زمانی که شرایط مناسب کنترل یا تغییر داده شود، می توان پودرهای ترکیبی خاکی کمیاب فوق ریز تهیه کرد، بنابراین برای صنعتی مناسب ترین هستند. روش تولید نیز روشی است که بیشتر مورد مطالعه قرار گرفته است. بی کربنات آمونیوم یک ماده خام صنعتی ارزان و آسان است. روش رسوب بی کربنات آمونیوم روشی است که در سال های اخیر برای تهیه پودرهای بسیار ریز از اکسیدهای خاکی کمیاب توسعه یافته است. این ویژگی عملکرد ساده، کم هزینه و مناسب برای تولید صنعتی است.

در این تحقیق، مشخص شد که غلظت خاک کمیاب، کلید تشکیل پودر فوق ریز به طور یکنواخت پراکنده است. در آزمایش رسوب Ce3+، زمانی که غلظت مناسب باشد، معمولاً 0.2~0.5mol/L است. پودر فوق ریز اکسید سریم کلسینه شده، اندازه ذرات آن کوچک، یکنواخت و پراکندگی خوب است. هنگامی که غلظت خیلی زیاد است، سرعت تشکیل دانه سریع است، و دانه های تشکیل شده زیاد و کوچک هستند، و زمانی که بارش شروع می شود، تجمع می یابد و کربنات جدی است. اکسید سریم به صورت آگلومره و نواری شکل، در نهایت اکسید سریم هنوز به شدت آگلومره است و اندازه ذرات بزرگی دارد. هنگامی که غلظت خیلی کم است، سرعت تشکیل دانه کند است، اما دانه ها به راحتی رشد می کنند و اکسید سریم بسیار ریز به دست نمی آید.

غلظت بی کربنات آمونیوم نیز بر اندازه ذرات اکسید سریم تأثیر می گذارد. هنگامی که غلظت بی کربنات آمونیوم کمتر از 1mol/L باشد، اندازه ذرات اکسید سریم به دست آمده کوچک و یکنواخت است. هنگامی که غلظت بی کربنات آمونیوم بیشتر از 1mol/L باشد، بارش جزئی رخ می دهد، که منجر به تجمع، اندازه ذرات اکسید سریم به دست آمده نسبتا بزرگ است و تجمع جدی است.

روش بارش اگزالات ساده، کاربردی، اقتصادی و صنعتی است. این یک روش سنتی برای تهیه پودر اکسید خاکی کمیاب است، اما اندازه ذرات اکسید خاکی کمیاب تهیه شده به طور کلی 3-10 میکرومتر است.