Ultra İnce Nadir Toprak Oksit Hazırlanması
Ultra ince nadir toprak bileşikleri daha geniş bir kullanım alanına sahiptir. Örneğin, süper iletken malzemeler, fonksiyonel seramik malzemeler, katalizörler, algılama malzemeleri, parlatma malzemeleri, ışıldayan malzemeler, hassas elektro kaplama ve yüksek erime noktalı yüksek mukavemetli alaşımların tümü, nadir toprak ultra ince tozları gerektirir. Nadir toprak ultra ince bileşiklerinin hazırlanması, son yıllarda bir araştırma noktası haline geldi.
Nadir toprak ultra ince tozunun hazırlanma yöntemi, maddenin toplanma durumuna göre katı faz yöntemi, sıvı faz yöntemi ve gaz fazı yöntemine ayrılır.
Çöktürme yöntemleri arasında, amonyum bikarbonatla çökeltme yöntemi ve oksalatla çökeltme yöntemi, sıradan nadir toprak oksitleri üretmek için kullanılan klasik yöntemlerdir. Uygun koşullar kontrol edildiği veya değiştirildiği sürece ultra ince nadir toprak bileşik tozlar hazırlanabilir, bu nedenle endüstriyel kullanım için en uygun olanıdır. Üretim yöntemi de daha fazla çalışılan bir yöntemdir. Amonyum bikarbonat, ucuz ve kolay elde edilebilen bir endüstriyel hammaddedir. Amonyum bikarbonat çökeltme yöntemi, nadir toprak oksitlerin ultra ince tozlarını hazırlamak için son yıllarda geliştirilen bir yöntemdir. Basit kullanım, düşük maliyet ve endüstriyel üretime uygun özelliklere sahiptir.
Araştırmada, nadir toprak konsantrasyonunun, düzgün dağılmış ultra ince tozun oluşumunun anahtarı olduğu bulundu. Ce3+ çöktürme deneyinde, konsantrasyon uygun olduğunda genellikle 0.2~0.5mol/L’dir. Kalsine seryum oksit çok ince toz, parçacık boyutu küçük, tekdüze ve iyi dağılım; konsantrasyon çok yüksek olduğunda, tane oluşum hızı hızlıdır ve oluşan taneler çok ve küçüktür ve çökelme başladığında aglomerasyon meydana gelir ve karbonat ciddidir. Topaklanmış ve şerit şeklinde, nihai olarak elde edilen seryum oksit hala ciddi şekilde topaklanmıştır ve büyük bir parçacık boyutuna sahiptir; konsantrasyon çok düşük olduğunda tane oluşum hızı yavaştır, ancak tanelerin büyümesi kolaydır ve ultra ince seryum oksit elde edilemez.
Amonyum bikarbonat konsantrasyonu ayrıca seryum oksidin parçacık boyutunu da etkiler. Amonyum bikarbonat konsantrasyonu 1 mol/L’den az olduğunda, elde edilen seryum oksidin parçacık boyutu küçük ve tek tiptir; amonyum bikarbonat konsantrasyonu 1 mol/L’den fazla olduğunda, kısmi çökelme meydana gelir ve bu da Aglomerasyona neden olur, elde edilen seryum oksit partikül boyutu nispeten büyüktür ve topaklanma ciddidir.
Oksalat çöktürme yöntemi basit, pratik, ekonomik ve endüstrileştirilebilir. Nadir toprak oksit tozu hazırlamak için geleneksel bir yöntemdir, ancak hazırlanan nadir toprak oksitin parçacık boyutu genellikle 3-10 μm’dir.