Получение сверхтонкого оксида редкоземельного металла

Ультрадисперсные соединения редкоземельных элементов имеют более широкий спектр применения. Например, сверхпроводящие материалы, функциональные керамические материалы, катализаторы, чувствительные материалы, полировальные материалы, люминесцентные материалы, прецизионное гальванопокрытие и высокопрочные сплавы с высокой температурой плавления — все они требуют сверхдисперсных порошков редкоземельных элементов. Получение сверхдисперсных соединений редкоземельных элементов в последние годы стало одним из основных направлений исследований.

Метод приготовления ультрадисперсного порошка редкоземельных элементов делится на твердофазный, жидкофазный и газофазный в зависимости от агрегатного состояния вещества.

Среди методов осаждения метод осаждения бикарбонатом аммония и метод осаждения оксалатов являются классическими методами получения обычных оксидов редкоземельных элементов. Пока соответствующие условия контролируются или изменяются, можно приготовить сверхтонкие порошки соединений редкоземельных элементов, поэтому они наиболее подходят для промышленного применения. Метод производства также является методом, который более изучен. Гидрокарбонат аммония является дешевым и доступным промышленным сырьем. Метод осаждения бикарбонатом аммония представляет собой метод, разработанный в последние годы для получения ультрадисперсных порошков оксидов редкоземельных элементов. Он отличается простотой эксплуатации, низкой стоимостью и подходит для промышленного производства.

В ходе исследований было установлено, что концентрация редкоземельных элементов является залогом образования однородно-дисперсного сверхдисперсного порошка. В эксперименте по осаждению Ce3+, когда концентрация является подходящей, она обычно составляет 0,2~0,5 моль/л. Сверхтонкий порошок кальцинированного оксида церия, размер его частиц небольшой, равномерный и с хорошей дисперсией; когда концентрация слишком высока, скорость образования зерен высока, а образующиеся зерна многочисленны и малы, а агломерация происходит, когда начинается осаждение, и карбонат является серьезным. Агломерированный и имеющий форму полосы окончательно полученный оксид церия все еще сильно агломерирован и имеет большой размер частиц; когда концентрация слишком низкая, скорость образования зерен низкая, но зерна легко растут, и невозможно получить сверхтонкий оксид церия.

Концентрация бикарбоната аммония также влияет на размер частиц оксида церия. Когда концентрация бикарбоната аммония составляет менее 1 моль/л, размер частиц полученного оксида церия мал и однороден; когда концентрация бикарбоната аммония превышает 1 моль/л, происходит частичное осаждение, что приводит к агломерации, размер частиц полученного оксида церия относительно велик, а агломерация является серьезной.

Метод осаждения оксалатов прост, практичен, экономичен и применим в промышленности. Это традиционный метод получения порошка оксида редкоземельного элемента, но размер частиц приготовленного оксида редкоземельного элемента обычно составляет 3-10 мкм.