aydınlatma endüstrisi
İlginç bir şekilde, skandiyum kullanımı (doping için değil, ana çalışma malzemesi olarak) parlak yöne odaklanmıştır, bu nedenle ona Işığın Oğlu demek çok fazla değildir.
Skandiyumun ilk sihirli silahı, binlerce haneye ışık getirmek için kullanılabilen skandiyum sodyum lambası olarak adlandırılır. Bu bir metal halojenür elektrik ışık kaynağıdır: ampul sodyum iyodür ve skandiyum iyodür ile doldurulur ve aynı anda skandiyum ve sodyum folyo eklenir. Yüksek voltajlı deşarj sırasında, sırasıyla skandiyum iyonları ve sodyum iyonları, karakteristik emisyon dalga boylarının ışığını yayar. Sodyumun spektral çizgileri, iki ünlü sarı ışık olan 589.0 ve 589.6 nm'dir; skandiyumun spektral çizgileri ise 361.3~424.7 nm'dir, bir dizi yakın ultraviyole ve mavi ışık emisyonlarıdır. Birbirlerini tamamladıklarından, üretilen genel ışık rengi beyaz ışıktır. Kesin olarak, skandiyum sodyum lambasının yüksek ışık verimliliği, iyi ışık rengi, güç tasarrufu, uzun hizmet ömrü ve güçlü sis kırma özelliklerine sahip olması, televizyon kamerası ve meydan, stadyum ve yol aydınlatmasında yaygın olarak kullanılabilmesi nedeniyledir. üçüncü nesil ışık kaynağı. Çin'de bu tür lambalar yavaş yavaş yeni bir teknoloji olarak tanıtılırken, bazı gelişmiş ülkelerde bu tür lambalar 1980'lerin başlarında yaygın olarak kullanılmaya başlandı.
Skandiyumun ikinci sihirli silahı, yere saçılan ışığı toplayıp elektriğe çevirerek insan toplumunu ilerletebilen güneş fotovoltaik hücreleridir. Scandium, metal yalıtkan yarı iletken silikon fotoseller ve güneş pillerinde en iyi bariyer metalidir.
Üçüncü sihirli silahına Ray kaynağı denir, bu sihirli silah kendi başına parlayabilir, ancak bu tür ışık çıplak gözle alınamaz, yüksek enerjili foton akışıdır. 45Sc'yi genellikle skandiyumun tek doğal izotopu olan minerallerden çıkarırız. Her 45Sc çekirdeği 21 proton ve 24 nötron içerir. Maymunları Yüce Lord Lao Tzu'nun simya ocağına yetmiş yedi kırk dokuz gün koyar gibi nükleer reaktöre koyarsak ve nötron radyasyonunu emmelerine izin verirsek, atom çekirdeğindeki bir nötronun 46Sc'si daha doğar. Yapay bir radyoizotop olan 46Sc, Radyasyon kaynağı olarak kullanılabilir veya izleyici atomlar da kötü huylu tümörlerin radyoterapisinde kullanılabilir. Televizyonda itriyum galyum skandiyum garnet lazer, skandiyum florür cam kızılötesi optik fiber ve skandiyum kaplı katot ışın tüpü gibi uygulamalar da vardır. Görünüşe göre skandiyum ışıkla doğdu.
alaşım endüstrisi
Basit madde formundaki skandiyum, alüminyum alaşımlarının katkılanmasında yaygın olarak kullanılmaktadır. Alüminyuma birkaç binde bir skandiyum eklendiği sürece, alüminyum alaşımının modifiye edilmesinde rol oynayacak ve alaşımın yapısını ve özelliklerini önemli ölçüde değiştirecek yeni bir Al3Sc fazı oluşacaktır. Yüzde 0,2 ~0,4 yüzde Sc ilavesi (bu gerçekten evde yemeklik tuzun oranına eşittir, sadece biraz) alaşımın yeniden kristalleşme sıcaklığını 150~ kadar artırabilir. 200 derece ve yüksek sıcaklık mukavemetini, yapısal kararlılığı, kaynak performansını ve korozyon direncini önemli ölçüde artırır ve yüksek sıcaklıklarda uzun süreli çalışma sırasında kolayca meydana gelen kırılganlık olgusunu önleyebilir. Yüksek mukavemetli ve yüksek tokluklu alüminyum alaşımı, yeni yüksek mukavemetli korozyona dayanıklı kaynaklanabilir alüminyum alaşımı, yeni yüksek sıcaklık alüminyum alaşımı, yüksek mukavemetli nötron ışınlamasına dayanıklı alüminyum alaşımı vb. nükleer reaktörler, hafif araçlar ve hızlı trenler.
Scandium ayrıca mükemmel bir demir modifiye edicidir. Az miktarda Scandium, dökme demirin mukavemetini ve sertliğini önemli ölçüde artırabilir. Ayrıca skandiyum, yüksek sıcaklıktaki tungsten ve krom alaşımları için bir katkı maddesi olarak da kullanılabilir. Tabii ki, başkaları için düğün kıyafetleri yapmanın yanı sıra, skandiyum yüksek bir erime noktasına sahip olduğundan ve yoğunluğu alüminyumunkine yakın olduğundan, skandiyum titanyum alaşımı ve skandiyum magnezyum alaşımı gibi yüksek erime noktalı hafif alaşımlarda da kullanılır. Ancak yüksek fiyatı nedeniyle genellikle yalnızca uzay mekiği ve roket gibi üst düzey üretim endüstrilerinde kullanılır.
seramik malzeme
Basit bir madde olan skandiyum genellikle alaşımlarda kullanılır ve skandiyum oksitler seramik malzemelerde önemli rol oynar. Örneğin katı oksit yakıt pilleri için elektrot malzemesi olarak kullanılabilen tetragonal zirkon seramik malzemeler çok özel bir özelliğe sahiptir. Bu elektrolitin iletkenliği, ortamdaki sıcaklık ve oksijen konsantrasyonunun artmasıyla artacaktır. Ancak bu seramik malzemenin kendisinin kristal yapısı sabit bir şekilde var olamaz ve endüstriyel değeri yoktur; Orijinal özelliklerini korumak için bu yapıyı sabitleyebilecek bazı malzemelerin içine katkılanması gerekir. Yüzde 6~10 skandiyum oksit ilavesi beton bir yapı gibidir, böylece zirkonya kare bir kafes üzerinde stabilize edilebilir.
Yoğunlaştırıcı ve dengeleyici olarak yüksek mukavemet ve yüksek sıcaklık direncine sahip silisyum nitrür gibi mühendislik seramik malzemeleri de vardır.
Bir yoğunlaştırıcı olarak skandiyum oksit, ince parçacıkların kenarında bir refrakter faz Sc2Si2O7 oluşturabilir, böylece mühendislik seramiklerinin yüksek sıcaklıkta deformasyonunu azaltır. Diğer oksitlerle karşılaştırıldığında, Scandium oksit, silikon nitrürün yüksek sıcaklık mekanik özelliklerini daha iyi geliştirebilir.
katalitik kimya
Kimya mühendisliğinde, skandiyum genellikle bir katalizör olarak kullanılır. Sc2O3, etanol veya izopropanolün dehidrasyonu ve deoksidasyonu, asetik asidin ayrışması ve CO ve H2'den etilen üretimi için kullanılabilir. Sc2O3 içeren Pt Al katalizörü, petrokimya endüstrisinde ağır yağ saflaştırma ve rafinasyon prosesleri için önemli bir katalizördür. Örneğin, kümenin katalitik parçalanmasında, Sc-Y zeolit katalizörünün aktivitesi, alüminyum silikat katalizörünkinden 1000 kat daha yüksektir; Bazı geleneksel katalizörlerle karşılaştırıldığında, skandiyum katalizörünün gelişme olasılığı çok parlak olacaktır.
Nükleer enerji endüstrisi
Yüksek sıcaklık reaktörünün nükleer yakıtındaki UO2'ye az miktarda Sc2O3 eklenmesi, UO2'nin U3O8'e dönüşümünden kaynaklanan kafes dönüşümünü, hacim artışını ve çatlakları önleyebilir.
yakıt hücresi
Benzer şekilde, nikel alkali pile yüzde 2,5 ~ yüzde 25 oranında skandiyum eklenmesi hizmet ömrünü uzatacaktır.
tarımsal ıslah
Tarımda mısır, pancar, bezelye, buğday, ayçiçeği ve diğerlerinin tohumları skandiyum sülfat ile işlenebilir (konsantrasyon genellikle 10-3~10-8mol/L'dir, farklı bitkiler farklı olacaktır), ve çimlenmeyi desteklemenin asıl etkisi elde edilmiştir. 8 saat sonra, fidelere kıyasla köklerin ve tomurcukların kuru ağırlığı sırasıyla yüzde 37 ve yüzde 78 arttı, ancak mekanizma hala inceleniyor.
