纳米氧化镧的应用领域
发布日期:2023/3/30 9:13:02
增强工具电极材料的耐电蚀能力,降低电极损耗是微细电火花加工技术可靠、稳定且高效制造高深宽比微结构和器件的研究关键之一。选用纳米量级稀土氧化物-氧化镧为电铸基液添加剂制备了微工具铜电极材料,实验研究了纳米氧化镧添加剂对电铸电极材料抗电蚀性能的影响。结果表明:添加适量纳米氧化镧添加剂并在适当电沉积条件下,电铸铜电极材料表现出较强的抗电蚀能力,且综合机械性能优异。
纳米氧化镧是一种白色粉末,微溶于水,易溶于酸而生成相应的盐类。露置空气中易吸收二氧化碳和水,逐渐变成碳酸镧。灼烧的氧化镧与水化合放出大量的热。
电铸电极耐电蚀性
图为不同纳米氧化镧添加量与电铸电极材料耐电蚀性的关系。可以看出,纳米氧化镧的添加量不同,重量相对损耗也不同,重量相对损耗表现为先降低后升高的特点。添加量少于1.5g/L时,电极损耗较大,电极抗电蚀性能较弱,添加量为1.5g/L~2g/L时,相对损耗为10%左右,表现为较好的耐电蚀性能,但添加量大于2g/L后,重量相对损耗随着添加量的增大而逐渐增大,抗电蚀性能越来越差。
添加较少量纳米氧化镧添加剂时,氧化镧主要起着添加剂的作用,增强了电沉积的阴极极化,使得晶粒更趋细化,电极材料更为致密,空隙更少,电极材料的整体密度更大,使之在电蚀过程中不易被融化气化拋出,但随着氧化镧添加量的增大,其在电沉积过程中的作用也相应发生了改变,由于纳米氧化镧不溶于带弱碱性的焦磷酸盐体系中,过量的氧化镧作为不溶性纳米固体颗粒悬浮在电沉积基液中,与铜实现复合电沉积,使得电沉积电极材料内出现了第二相--纳米氧化镧,而且随着基液体系中纳米氧化镧有效悬浮量的增大,其含量相应增加,从添加量4g/L时的0.13%增至16g/L时的0.71%。这些电绝缘性“外来”固体的侵入使铜电极材料的导电导热性能降低,削弱了它的抗电蚀能力。
涤纶染色应用
纳米氧化镧粒子进行表面修饰,再对涤纶进行碱处理,采用硅烷偶联剂将表面修饰后的纳米氧化镧和碱处理后的涤纶进行偶联反应,最后,采用载体法对偶联处理后的涤纶进行染色,氧化镧经硬脂酸酯化表面修饰后可以提高载体与分散染料、载体与涤纶纤维之间的亲和力,从而可以降低涤纶的玻璃化转变温度,因此,将硬脂酸表面修饰后的氧化镧偶联到涤纶表面后,提高载体和分散染料的扩散速率,使载体和分散染料以单分子形式进入涤纶纤维,提高染色速率和分散染料的上染率;且反应温度相对较低,有利于将涤纶进行混纺后的染色。利用纳米氧化镧的涤纶染色方法过程简单,反应条件温和,合成效率高,成本低。
其他应用
纳米氧化镧应用于压电材料,增大产品的压电系数,提高产品的电能转化率;纳米氧化镧用于制造精密光学玻璃、高折射光学纤维板、各种合金材料;纳米氧化镧用来制备有机化工产品的催化剂、中和汽车尾气催化剂;纳米氧化镧可以有效的催化吸收热分解,潜在的提高推进剂的燃速,是一种很有前景的催化剂;纳米氧化镧应用于光转换农用薄膜,利用纳米氧化镧的光电转换效率高,有效利用微弱光源,节约能源损失。
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