Lanthanum zirconate(Hanyoyin sinadarai La₂Zr₂O₇) yumbun yumbun da ba kasafai ake samu ba wanda ya ja hankalin girma saboda yanayin zafi da sinadarai na musamman. Wannan farin, foda mai banƙyama (CAS A'a. 12031-48-0, MW 572.25) ba shi da amfani da sunadarai kuma ba zai iya narkewa a cikin ruwa ko acid ba. Tsayayyen tsarin lu'ulu'u na pyrochlore da babban wurin narkewa (kusan 2680 ° C) ya sa ya zama fitaccen insulator na thermal. A zahiri, ana amfani da lanthanum zirconate sosai don hana zafi har ma da sautin sauti, kamar yadda masu samar da kayan suka lura. Haɗin sa na ƙarancin ƙarancin zafin jiki da kwanciyar hankali na tsari shima yana da amfani a cikin abubuwan haɓakawa da kayan kyalli (photoluminescent), yana nuna haɓakar kayan.
A yau, sha'awar lanthanum zirconate yana tashi a cikin filayen yankan. A cikin sararin samaniya da aikace-aikacen makamashi, alal misali, wannan ci-gaba na yumbu na iya taimakawa ƙirƙirar injuna masu sauƙi, mafi inganci da injin turbin. Kyakkyawar aikinta na shingen zafi yana nufin injuna za su iya yin zafi ba tare da lalacewa ba, inganta ingantaccen mai da rage hayaki. Waɗannan halayen kuma suna da alaƙa da manufofin dorewa na duniya: ingantacciyar rufi da abubuwan dawwama za su iya yanke sharar makamashi da rage fitar da iskar gas a cikin samar da wutar lantarki da sufuri. A takaice, lanthanum zirconate yana shirye a matsayin babban kayan kore mai fasaha wanda ke gadar manyan tukwane tare da sabbin sabbin kuzari.
Crystal Structure da Key Properties
Lanthanum zirconate na cikin dangin zirconate na duniya da ba kasafai ba, tare da tsarin “A₂B₂O₇” pyrochlore tsarin (A = La, B = Zr). Wannan tsarin lu'ulu'u yana da kwanciyar hankali: LZO ba ya nuna wani sauyi na lokaci daga zafin daki har zuwa wurin narkewa. Wannan yana nufin baya tsagewa ko canza tsari a ƙarƙashin yanayin zafi, sabanin wasu yumbu. Matsayinsa na narkewa yana da girma sosai (~ 2680 ° C), yana nuna ƙarfin zafi.
Maɓalli na zahiri da yanayin zafi na La₂Zr₂O sun haɗa da:
● Ƙarƙashin yanayin zafi:LZO yana gudanar da zafi sosai. Dense La₂Zr₂O₇ yana da yanayin zafi na kusan 1.5-1.8 W·m⁻¹·K⁻¹ a 1000 °C. Idan aka kwatanta, zirconia na al'ada yttria-stabilized zirconia (YSZ) ya fi girma. Wannan ƙananan ɗawainiya yana da mahimmanci ga suturar shinge na thermal (TBCs) waɗanda ke kare sassan injin.
● Babban haɓakar thermal (CTE):Matsakaicin haɓakar haɓakawar thermal (~ 11 × 10⁻⁶ / K a 1000 ° C) yana da girma. Yayin da babban CTE zai iya haifar da rashin daidaituwa tare da sassan ƙarfe, aikin injiniya mai hankali (ƙirar gashin gashi) na iya ɗaukar wannan.
● Juriya mai tsauri:LZO yana tsayayya da ƙima a babban yanayin zafi. Wannan "juriya mai juriya" yana taimakawa rufin ya kula da ƙananan ƙananan ƙwayoyin cuta, wanda ke da mahimmanci don haɓakar thermal.
● Kwanciyar hankali:Lanthanum zirconate ba shi da sinadarai kuma yana nuna kyakkyawan juriya mai zafi mai zafi. Ba ya amsawa ko bazuwa cikin sauƙi a cikin yanayi mai tsauri, kuma lanthanum bargarsa da zirconium oxides ba su da kyau a muhalli.
● Ƙananan yaduwar iskar oxygen:Ba kamar YSZ ba, LZO yana da ƙarancin iskar oxygen ion diffusivity. A cikin rufin shinge na thermal, wannan yana taimakawa rage iskar shaka na karfen da ke ƙasa, yana haɓaka rayuwar abubuwan.
Waɗannan kaddarorin sun sa lanthanum zirconate ya zama yumbu mai hana zafi na musamman. A gaskiya ma, masu bincike suna nuna cewa LZO's "ƙananan ƙarancin wutar lantarki (1.5-1.8 W / m·K a 1000 ° C don cikakken abu mai yawa)" shine babban fa'ida ga aikace-aikacen TBC. A cikin kayan aiki masu amfani, porosity na iya rage ƙarfin aiki har ma da gaba (wani lokaci a ƙarƙashin 1 W / m · K).
Ƙirƙiri da Siffofin Kayan aiki
Lanthanum zirconate ana shirya shi ta hanyar haɗa lanthanum oxide (La₂O₃) da zirconia (ZrO₂) a yanayin zafi mai girma. Hanyoyi na gama gari sun haɗa da ɗaukar ƙarfi-jihar, sarrafa sol-gel, da hazo tare. Dangane da tsari, ana iya yin foda da aka haifar da kyau sosai (nano- zuwa micron-scale) ko granulated. Masu ƙera kamar EpoMaterial suna ba da girman barbashi na al'ada: daga nanometer powders zuwa submicron ko granulated barbashi, har ma da sifofi. Tsafta yana da mahimmanci a aikace-aikace masu girma; LZO na kasuwanci yana samuwa a 99.5-99.99% tsarki.
Saboda LZO yana da kwanciyar hankali, danyen foda yana da sauƙin ɗauka. Yana bayyana azaman ƙura mai kyau (kamar yadda aka gani a hoton samfurin da ke ƙasa). Ana adana foda a bushe kuma an rufe shi don hana duk wani ɗanɗanowar ɗanɗano, kodayake ba ya narkewa a cikin ruwa da acid. Waɗannan kaddarorin sarrafa su sun sa ya dace don amfani wajen kera manyan tukwane da riguna ba tare da haɗari na musamman ba.
Misalin Fom ɗin Abu: Ana ba da babban tsaftar EpoMaterial Lanthanum Zirconate (CAS 12031-48-0) azaman farin foda wanda aka keɓance don aikace-aikacen feshin zafi. Ana iya canza shi ko doped tare da wasu ions don daidaita kaddarorin.
Lanthanum zirconate (La2Zr2O7, LZO) wani nau'i ne na zirconate na duniya da ba kasafai ba, kuma ana amfani da shi sosai a fagage da yawa azaman rufin zafi, ƙirar sauti, kayan haɓakawa, da kayan kyalli.
Kyakkyawan inganci & Bayarwa da sauri & Sabis na Musamman
Layin waya: +8613524231522(WhatsApp&Wechat)
Aikace-aikace a cikin Plasma Spray da Thermal Barrier Coatings
Ɗaya daga cikin mafi mahimmancin amfani da lanthanum zirconate shine a matsayin babban sutura a cikin rufin shinge na thermal (TBCs). TBCs ɗin rufin yumbu ne masu yawa da ake amfani da su zuwa sassan injina masu mahimmanci (kamar injin turbine) don kare su daga matsanancin zafi. Tsarin TBC na yau da kullun yana da gashin ƙarfe na ƙarfe da rigar yumbu, wanda za'a iya ajiye shi ta hanyoyi daban-daban kamar feshin plasma na iska (APS) ko PVD-beam na lantarki.
Lanthanum zirconate ƙananan ƙarancin zafin jiki da kwanciyar hankali ya sa ya zama ɗan takarar TBC mai ƙarfi. Idan aka kwatanta da suturar YSZ na al'ada, LZO na iya jure yanayin zafi mai girma tare da ƙarancin zafi a cikin ƙarfe. A saboda wannan dalili, yawancin karatu suna kiran lanthanum zirconate "wani abu mai ban sha'awa don aikace-aikacen TBC" saboda ƙananan yanayin zafi da kuma kwanciyar hankali na thermal. A bayyane yake, lanthanum zirconate shafi yana kiyaye iskar gas mai zafi kuma yana kare tsarin da ke ƙasa ko da a cikin matsanancin yanayi.
Tsarin feshin plasma ya dace musamman don La₂Zr₂O₇. A cikin feshin plasma, LZO foda yana mai zafi a cikin jet ɗin plasma kuma ana motsa shi a kan saman don samar da yumbu. Wannan hanya ta haifar da lamellar, microstructure mai laushi wanda ke inganta rufi. Bisa ga wallafe-wallafen samfurin, LZO foda mai tsabta an yi nufin shi a fili don "flasma thermal spraying (shafin shinge na thermal)". Za a iya keɓanta abin da ya haifar (misali tare da porosity mai sarrafawa ko doping) don takamaiman inji ko buƙatun sararin samaniya.
Yadda TBCs ke inganta sararin samaniya da tsarin makamashi: Ta hanyar amfani da suturar tushen LZO zuwa sassan injin, injinan jirgin sama da injin turbin gas na iya aiki cikin aminci a yanayin zafi mai girma. Wannan yana haifar da ingantaccen konewa da fitarwar wuta. A aikace, injiniyoyi sun gano cewa TBCs "suna riƙe da zafi a cikin ɗakin da ke ƙonewa" kuma suna inganta yanayin zafi yayin da suke rage hayaki. A wasu kalmomi, lanthanum zirconate coatings taimaka kiyaye zafi a inda ake bukata (a cikin dakin) da kuma hana zafi asara, don haka injuna amfani da man fetur gaba daya. Wannan haɗin gwiwa tsakanin ingantacciyar rufi da konewa mai tsafta yana tabbatar da dacewar LZO ga tsaftataccen makamashi da dorewa.
Bugu da ƙari, ƙarfin ƙarfin LZO yana ƙara tazarar kulawa. Juriya ga sintering da oxidation yana nufin ma'aunin yumbu ya tsaya cak ta yawancin zagayowar zafi. Lanthanum zirconate TBC da aka ƙera da kyau na iya rage yawan hayaƙin rayuwa gaba ɗaya ta hanyar rage sauye-sauyen sashi da raguwar lokaci. A taƙaice, rufin LZO da aka fesa plasma shine mabuɗin damar fasaha don samar da ingantattun injina masu inganci da injina na gaba.
Sauran Aikace-aikacen Masana'antu
Bayan TBCs da aka fesa plasma, lanthanum zirconate na musamman ana samun amfani da su a cikin tukwane daban-daban:
● Ƙunƙarar zafi da Sauti: Kamar yadda masana'antun suka lura, ana amfani da LZO a cikin kayan rufewa gaba ɗaya. Misali, lanthanum zirconate yumbura na porous na iya toshe kwararar zafi yayin da kuma ke rage sauti. Ana iya amfani da waɗannan fale-falen rufi ko zaruruwa a cikin rufin tanderu ko kayan gine-gine inda ake buƙatar rufin zafin jiki.
Catalysis: Lanthanum oxides sanannu ne masu kara kuzari (misali a cikin tacewa ko sarrafa gurɓatacce), kuma tsarin LZO na iya ɗaukar abubuwa masu ƙara kuzari. A aikace, ana iya amfani da LZO azaman tallafi ko sashi a cikin abubuwan da ke haifar da halayen-lokacin gas. Kwanciyarsa a babban zafin jiki yana sa ya zama mai ban sha'awa ga matakai kamar jujjuyawar syngas ko jiyya na shaye-shaye na mota, kodayake takamaiman misalai na La₂Zr₂O₇ masu haɓakawa suna ci gaba da fitowa cikin bincike.
Kayayyakin gani da Fluorescent: Abin sha'awa shine, ana iya yin amfani da lanthanum zirconate tare da ions ions na duniya don ƙirƙirar phosphor ko scintilators. Sunan kayan ya ma bayyana a cikin kwatancen kayan kyalli. Misali, doping LZO tare da cerium ko europium na iya samar da lu'ulu'u masu jure zafin zafi don haskakawa ko fasahar nuni. Ƙarfinsa na phonon (saboda haɗin oxide) zai iya sa shi amfani a cikin infrared ko scintillation optics.
● Na'urorin Lantarki na Ci gaba: A wasu aikace-aikace na musamman, ana nazarin fina-finai na lanthanum zirconate a matsayin ƙananan k (ƙananan dielectric) insulators ko yaduwa a cikin microelectronics. Kwanciyar hankalin sa a cikin yanayi mai iskar oxygen da kuma a babban ƙarfin lantarki (saboda babban bandgap) na iya ba da fa'idodi akan oxides na al'ada a cikin matsanancin yanayin lantarki.
● Kayayyakin Yanke da Abubuwan Sawa: Duk da yake ƙasa da yawa, taurin LZO da juriya na thermal yana nufin ana iya amfani da shi azaman rufin kariya mai ƙarfi akan kayan aiki, kamar yadda ake amfani da sauran kayan yumbu don juriya.
Ƙwararren La₂Zr₂O₇ ya samo asali ne daga kasancewar yumbu wanda ya haɗu da sinadarai mai wuyar gaske tare da taurin zirconia. Yana daga cikin faffadan yanayin da ake yin tukwane na “mara kasa-kasa zirconate” (kamar gadolinium zirconate, ytterbium zirconate, da sauransu) waɗanda aka ƙera su don manyan ayyuka masu zafi.
Amfanin Muhalli da Ingantacce
Lanthanum zirconate yana ba da gudummawa ga dorewa da farko ta hanyar ingantaccen makamashi da tsawon rai. A matsayin insulator na thermal, yana ba da damar injuna don cimma wannan aikin tare da ƙarancin man fetur. Misali, shafa ruwan turbine tare da LZO na iya rage zubar zafi kuma don haka inganta ingancin injin gabaɗaya. Rage yawan ƙona mai yana fassara zuwa ƙananan CO₂ da NOₓ hayakin kowace naúrar wuta. A cikin wani bincike na baya-bayan nan, yin amfani da suturar LZO a cikin injin konewa na ciki tare da biofuel ya sami ingantaccen yanayin zafi na birki kuma yana yanke hayakin carbon monoxide sosai. Waɗannan haɓakawa su ne daidai nau'ikan nasarorin da ake nema a cikin yunƙurin inganta hanyoyin sufuri da tsarin makamashi.
Ita kanta yumbura ba ta da ƙarfi ta hanyar sinadarai, wanda ke nufin ba ya samar da abubuwa masu cutarwa. Ba kamar insulators na kwayoyin halitta ba, ba ya fitar da mahalli masu canzawa a babban zafin jiki. A haƙiƙa, kwanciyar hankali da zafinsa har ma ya sa ya dace da haɓakar mai da muhalli (misali konewar hydrogen). Duk wani ingantaccen ribar da LZO ke bayarwa a cikin injina ko janareta yana haɓaka fa'idodin dorewa na mai mai tsabta.
Tsawon rayuwa da rage sharar gida: Juriya na LZO ga lalacewa (sintering da juriya na iskar oxygen) kuma yana nufin tsawon rayuwa don abubuwan da aka shafe. Gilashin turbine tare da doguwar rigar LZO mai ɗorewa na iya kasancewa mai ɗorewa fiye da wanda ba a rufe shi ba, yana rage buƙatar maye gurbin kuma don haka adana kayan da kuzari a cikin dogon lokaci. Wannan dorewa fa'idar muhalli ce kai tsaye, saboda ana buƙatar ƙarancin masana'anta akai-akai.
Duk da haka, yana da mahimmanci a yi la'akari da yanayin da ba kasafai ba. Lanthanum kasa ce da ba kasafai ba, kuma kamar duk irin wadannan abubuwa, hakar ma'adinai da zubar da shi suna haifar da tambayoyi masu dorewa. Idan ba a sarrafa shi yadda ya kamata ba, hakar ƙasa da ba kasafai ba na iya haifar da lahani ga muhalli. Binciken kwanan nan ya lura cewa lanthanum zirconate coatings "sun ƙunshi abubuwan da ba kasafai ba a duniya, waɗanda ke haɓaka dorewa da damuwa masu guba waɗanda ke da alaƙa da ma'adinan ƙasa da ba kasafai ba da zubar da kaya". Wannan yana jaddada buƙatar samun alhakin samar da La₂Zr₂O₇ da yuwuwar dabarun sake yin amfani da kayan shafa. Kamfanoni da yawa a cikin ɓangarorin ci-gaba (ciki har da masu samar da kayan zamani) suna lura da wannan kuma suna jaddada tsafta da rage sharar gida a samarwa.
A taƙaice, tasirin mahalli na amfani da lanthanum zirconate gabaɗaya yana da inganci lokacin da ingancin sa da fa'idodin rayuwar rayuwa ya samu. Ta hanyar ba da damar konewa mai tsabta da kayan aiki mai dorewa, tukwane na tushen LZO na iya taimakawa masana'antu cimma burin makamashin kore. Gudanar da alhaki na rayuwar kayan shine mahimmin abin la'akari daidai gwargwado.
Gaban Outlook da Trends
Duban gaba, lanthanum zirconate yana shirye don girma cikin mahimmanci yayin da masana'antu na ci gaba da fasaha mai tsabta ke ci gaba da haɓakawa:
● Na'urorin Turbin na Gaba:Kamar yadda jiragen sama da injina masu ƙarfi ke matsawa don haɓaka yanayin aiki mai girma (don inganci ko daidaitawa ga madadin mai), kayan TBC kamar LZO zasu kasance masu mahimmanci. Akwai ci gaba da bincike a cikin labule masu yawa inda Layer na lanthanum zirconate ko doped LZO ke zaune sama da Layer YSZ na gargajiya, yana haɗa mafi kyawun kaddarorin kowane.
● sararin samaniya da tsaro:Juriya na radiation na kayan (wanda aka sani a wasu nazarin) zai iya sa ya zama abin sha'awa ga sararin samaniya ko aikace-aikacen kariya na nukiliya. Kwanciyarsa a ƙarƙashin ɓarna ɓarna shine yanki na bincike mai aiki.
● Na'urorin Canjin Makamashi:Yayin da LZO ba al'ada ba ne electrolyte, wasu bincike sun bincika abubuwan da suka danganci lanthanum a cikin ƙwayoyin mai mai ƙarfi-oxide da ƙwayoyin lantarki. (Sau da yawa, La₂Zr₂O₇ yana yin ba da niyya a mahaɗin lantarki na lanthanum cobaltite electrodes da YSZ electrolytes.) Wannan yana nuna dacewarsa tare da matsananciyar muhallin lantarki, wanda zai iya haifar da sabbin ƙira don reactors thermochemical ko masu musayar zafi.
● Ƙirƙirar kayayyaki:Buƙatun kasuwa na kayan yumbu na musamman yana ƙaruwa. Masu ba da kayayyaki yanzu suna ba da LZO mai tsabta ba kawai ba har ma da bambance-bambancen ion-doped (misali, ƙara samarium, gadolinium, da sauransu don tweak ɗin lattice crystal). EpoMaterial ya ambaci ikon samar da "ion doping da gyare-gyare" na lanthanum zirconate. Irin wannan doping na iya daidaita kaddarorin kamar faɗaɗa zafi ko ɗawainiya, ƙyale injiniyoyi su keɓance yumbu don takamaiman ƙayyadaddun injiniyoyi.
● Yanayin Duniya:Tare da girmamawa na duniya akan dorewa da fasaha na ci gaba, kayan kamar lanthanum zirconate za su jawo hankali. Matsayinta na ba da damar injunan injunan aiki masu inganci cikin ma'auni na tattalin arzikin mai da ƙa'idodin makamashi mai tsabta. Haka kuma, ci gaba a cikin bugu na 3D da sarrafa yumbu na iya sauƙaƙa siffata abubuwan LZO ko sutura ta hanyoyi masu kyau.
A zahiri, lanthanum zirconate yana misalta yadda kimiyyar yumbu na gargajiya ta dace da buƙatun ƙarni na 21. Haɗin sa na ƙetare-ƙasa da ƙarancin yumbu yana daidaita shi tare da filayen da ke da mahimmanci: jirgin sama mai ɗorewa, samar da wutar lantarki, da ƙari. Yayin da bincike ya ci gaba (duba sake dubawa na baya-bayan nan akan TBCs na tushen LZO), da alama sabbin aikace-aikace za su fito, suna ƙara tabbatar da mahimmancin sa a cikin yanayin ci gaba na kayan.
Lanthanum zirconateLa₂Zr₂O₇) yumbu ne mai babban aiki wanda ke haɗa mafi kyawun sinadarai na oxide na duniya da ƙarancin zafin jiki. Tare da ƙarancin ƙarancin yanayin zafi, kwanciyar hankali mai zafi, da ingantaccen tsarin pyrochlore, ya dace da kyau musamman don suturar shingen thermal mai fesa plasma da sauran aikace-aikacen rufewa. Amfani da shi a cikin TBCs na sararin samaniya da tsarin makamashi na iya inganta inganci da rage hayaki, yana ba da gudummawa ga burin dorewa. Masu kera kamar EpoMaterial suna ba da foda mai tsabta na LZO musamman don waɗannan aikace-aikacen yankan-baki. Kamar yadda masana'antu na duniya ke matsawa zuwa ga mafi tsaftataccen makamashi da kayan wayo, lanthanum zirconate ya fito fili a matsayin yumbu mai mahimmancin fasaha - wanda zai iya taimakawa ci gaba da sanyaya injin injuna, tsari mai ƙarfi, da kuma tsarin kore.
Lokacin aikawa: Juni-11-2025