Церий оксидін енгізу және қолдану
I. Өнімге шолу
Церий оксиді (CeO₂), сонымен қатар церий диоксиді ретінде белгілі,сирек жер элементі церийдің оксиді болып табылады, ашық сарыдан ақ ұнтақтыға дейін. Сирек жер қосылыстарының маңызды өкілі ретінде церий оксиді өзінің бірегей химиялық қасиеттері мен каталитикалық қасиеттеріне байланысты шыны жылтырату, автомобиль шығарындыларын тазарту, электронды керамика, жаңа энергетика және басқа салаларда кеңінен қолданылады. Оның балқу температурасы шамамен 2400 ℃, ол жақсы химиялық тұрақтылыққа ие, суда ерімейді және жоғары температура мен күшті тотықтырғыш ортада тұрақты болып қала алады.
Өнеркәсіптік өндірісте,церий оксидіәдетте құрамында церий бар минералдардан (мысалы, фторкөміртекті церий кені және монацит) алынады және қышқылмен шаймалау, экстракция, тұндыру, күйдіру және басқа процестер арқылы алынады. Тазалығы мен бөлшектерінің өлшемі бойынша оны жылтырату дәрежесіне, каталитикалық дәрежеге, электронды сортқа және нано-сыныпқа бөлуге болады, олардың арасында жоғары тазалықтағы наноцерий оксиді жоғары деңгейлі қолданбалар үшін негізгі материал болып табылады.
II. Өнім ерекшеліктері
Жылтыратудың тамаша өнімділігі:Церий оксидіхимиялық механикалық жылтырату қабілеті бар, ол әйнек бетінің ақауларын тез жоя алады және бетінің әрлеуін жақсартады.
Күшті тотығу-тотықсыздану қабілеті: Ce⁴⁺ және Ce³⁺ арасындағы қайтымды түрлендіру оған ерекше оттегі сақтау және босату функциясын береді, әсіресе каталитикалық реакциялар үшін қолайлы.
Күшті химиялық тұрақтылық: қышқылдар мен негіздердің көпшілігімен әрекеттесу оңай емес және қатал жағдайларда өнімділікті сақтай алады.
Жоғары температураға төзімділік: Жоғары балқу температурасы және термиялық тұрақтылық оны жоғары температуралық процестер мен электронды керамика үшін қолайлы етеді.
Бөлшектердің бақыланатын мөлшері: Өнім бөлшектерінің өлшемін әртүрлі өнеркәсіптік қажеттіліктерді қанағаттандыру үшін микроннан нанометрге дейін реттеуге болады.
III. Негізгі қолдану аймақтары
1. Шыны және оптикалық жылтырату
Церий оксиді жылтырататын ұнтақ қазіргі заманғы шыны өңдеуге арналған негізгі материал болып табылады. Оның химиялық механикалық әрекеті кішкентай сызаттарды тиімді жояды және айна әсерін қалыптастырады. Негізінен пайдаланылады:
Ұялы телефондар мен компьютердің сенсорлық экрандарын жылтырату;
Жоғары сапалы оптикалық линзалар мен камера линзаларын дәлдікпен тегістеу;
СКД экрандары мен теледидар шыныларының бетін өңдеу;
Дәл кристалды және оптикалық шыны бұйымдарын өңдеу.
Дәстүрлі темір оксиді жылтырататын материалдармен салыстырғанда, церий оксиді жылдам жылтырату жылдамдығына, жоғары беттің жарықтығына және ұзақ қызмет мерзіміне ие.
2. Автомобильді шығару катализаторы
Церий оксиді автомобильдік үш жақты катализаторлардың негізгі компоненті болып табылады. Ол оттегін тиімді сақтайды және босатады, көміртегі тотығы (CO), азот оксидтері (NOₓ) және көмірсутектердің (НС) каталитикалық түрленуін жүзеге асырады, осылайша автомобиль пайдаланылған ластаушы заттардың шығарындыларын азайтады және барған сайын қатаң экологиялық стандарттарға сәйкес келеді.
3. Жаңа энергия және отын жасушалары
Наноцерий оксиді электролиттер немесе қатты оксидті отын элементтеріндегі (SOFC) қабат аралық материалдар ретінде батареялардың өткізгіштігі мен беріктігін айтарлықтай жақсарта алады. Сонымен қатар, церий оксиді сутегі каталитикалық ыдырауы және литий-иондық аккумуляторлық қоспалар салаларында да тамаша өнімділік көрсетеді.
4. Электрондық керамика және шыны қоспалары
Электрондық керамика үшін маңызды шикізат ретінде церий оксиді конденсаторлар, термисторлар, оптикалық сүзгі материалдары және т.б. өндіру үшін пайдаланылуы мүмкін. Шыныға қосқанда ол түссіздендіруде, мөлдірлікті арттыруда және ультракүлгін сәулелерден қорғауда рөл атқарып, шынының беріктігі мен оптикалық қасиеттерін жақсартады.
5. Косметика және қорғаныс материалдары
Наноцерий оксидінің бөлшектері ультракүлгін сәулелерді сіңіре алады және жиі күннен қорғайтын кремдер мен тері күтімі өнімдерінде қолданылады. Олар бейорганикалық тұрақтылықтың артықшылықтарына ие және теріге оңай сіңбейді. Сонымен қатар, ол коррозияға төзімділік пен қартаюға қарсы мүмкіндіктерді арттыру үшін өнеркәсіптік жабындарға қосылады.
6. Қоршаған ортаны басқару және химиялық катализ
Церий оксиді өнеркәсіптік қалдықтарды газды тазартуда, ағынды суларды каталитикалық тотығуда және басқа салаларда маңызды қолданбаларға ие. Оның жоғары каталитикалық белсенділігі оны мұнайды крекинг және химиялық синтез сияқты процестерде кеңінен қолдануға мүмкіндік береді.
IV. Даму тенденциясы
Жаңа энергетиканың, оптиканың, қоршаған ортаны қорғаудың және басқа да салалардың қарқынды дамуымен сұранысцерий оксидіөсуін жалғастыруда. Болашақта негізгі даму бағыттары мыналарды қамтиды:
Нано және жоғары өнімділік: нанотехнология арқылы церий оксидінің нақты бетінің ауданы мен реакция белсенділігін жақсарту.
Жасыл және экологиялық таза жылтырату материалдары: ресурстарды пайдалануды жақсарту үшін ластануы аз, жоғары қалпына келетін жылтырату ұнтағын жасаңыз.
Жаңа энергетикалық өрісті кеңейту: сутегі энергиясы, отын элементтері және энергия сақтау материалдары нарығында кеңірек перспектива бар.
Ресурстарды қайта өңдеу: Ресурс қалдықтарын азайту үшін жылтырату ұнтағы мен шығарылатын катализатордың сирек жерді қалпына келтіруін күшейтіңіз.
V. Қорытынды
Керемет жылтырату өнімділігінің, каталитикалық белсенділігі мен тұрақтылығының арқасында церий оксиді шыны өңдеу, автомобиль шығарындыларын өңдеу, электронды керамика және жаңа энергетикалық салалар үшін маңызды материал болды. Технологияның дамуымен және жасыл салаларға сұраныстың өсуімен церий оксидінің қолдану аясы одан әрі кеңейеді және оның нарықтық құны мен даму әлеуеті шексіз болады.