Belysningsindustrien
Interessant nok er bruken av skandium (som det viktigste arbeidsmaterialet, ikke for doping) fokusert på den lyse retningen, så det er ikke for mye å kalle det Lysets Sønn.
Det første magiske våpenet til scandium kalles scandium sodium lamp, som kan brukes til å bringe lys til tusenvis av husstander. Dette er en elektrisk lyskilde med metallhalogen: pæren er fylt med natriumjodid og skandiumjodid, og skandium og natriumfolie tilsettes samtidig. Under høyspenningsutladning sender henholdsvis skandiumioner og natriumioner ut lys med sine karakteristiske emisjonsbølgelengder. Spektrallinjene til natrium er 589.0 og 589.6 nm, to kjente gule lys, mens spektrallinjene til skandium er 361.3~424.7 nm, en serie med nesten ultrafiolett og blått lys. Fordi de utfyller hverandre, er den generelle lysfargen som genereres hvitt lys. Det er nettopp fordi scandium natrium lampe har egenskapene høy lyseffektivitet, god lysfarge, strømsparing, lang levetid og sterk tåkebrytende evne at den kan brukes mye i TV-kamera og torg, stadion og veibelysning, og kalles tredje generasjons lyskilde. I Kina markedsføres denne typen lamper gradvis som en ny teknologi, mens i noen utviklede land ble denne typen lampe mye brukt så tidlig som på begynnelsen av 1980-tallet.
Det andre magiske våpenet til scandium er fotovoltaiske solceller, som kan samle lyset spredt på bakken og gjøre det om til elektrisitet for å fremme det menneskelige samfunn. Scandium er det beste barrieremetallet i metallisolerende halvledersilisiumfotoceller og solceller.
Hans tredje magiske våpen kalles Ray source, dette magiske våpenet kan skinne klart av seg selv, men denne typen lys kan ikke mottas med det blotte øye, det er høyenergifotonstrøm. Vi utvinner vanligvis 45Sc fra mineraler, som er den eneste naturlige isotopen av skandium. Hver 45Sc kjerne inneholder 21 protoner og 24 nøytroner. Hvis vi legger scandium i atomreaktoren som om vi setter aper i alkymiovnen til Supreme Lord Lao Tzu i syttisju førti-ni dager og lar dem absorbere nøytronstråling, vil 46Sc av ett nøytron til i atomkjernen bli født. 46Sc, en kunstig radioisotop, kan brukes som strålingskilder eller sporatomer kan også brukes til strålebehandling av ondartede svulster. Det er også applikasjoner som yttrium gallium scandium granatlaser, scandium fluorid glass infrarød optisk fiber og scandium belagt katodestrålerør på TV. Det ser ut til at scandium ble født med lys.
Legeringsindustri
Scandium i form av enkelt stoff har vært mye brukt i doping av aluminiumslegeringer. Så lenge det tilsettes noen få tusendeler skandium til aluminium, vil det dannes en ny Al3Sc-fase, som vil spille en rolle i å modifisere aluminiumslegeringen og gjøre at strukturen og egenskapene til legeringen endres betydelig. Tilsetning av 0,2 prosent ~0,4 prosent Sc (som egentlig er det samme som andelen av matlagingsalt, bare litt) kan øke rekrystalliseringstemperaturen til legeringen med 150~ 200 grader, og forbedrer høytemperaturstyrken, strukturell stabilitet, sveiseytelse og korrosjonsmotstand betydelig, og kan unngå sprøhetsfenomenet som er lett å oppstå under langvarig arbeid ved høye temperaturer. Høystyrke og høy seighet aluminiumslegering, ny høyfast korrosjonsbestandig sveisbar aluminiumlegering, ny høytemperatur aluminiumslegering, høystyrke nøytronbestrålingsbestandig aluminiumslegering, etc., har svært attraktive utviklingsmuligheter innen romfart, luftfart, skip, atomreaktorer, lette kjøretøy og høyhastighetstog.
Scandium er også en utmerket modifisering av jern. En liten mengde Scandium kan forbedre styrken og hardheten til støpejern betydelig. I tillegg kan scandium også brukes som tilsetning for høytemperatur wolfram og kromlegeringer. Selvfølgelig, i tillegg til å lage bryllupsklær for andre, fordi scandium har et høyt smeltepunkt og dens tetthet er nær det for aluminium, brukes det også i lette legeringer med høyt smeltepunkt som scandium titanium legering og scandium magnesium legering. Men på grunn av den høye prisen, brukes den vanligvis bare i avanserte produksjonsindustrier som romferger og raketter.
keramisk materiale
Scandium, et enkelt stoff, brukes vanligvis i legeringer, og skandiumoksider spiller en viktig rolle i keramiske materialer. For eksempel har tetragonale zirconia keramiske materialer, som kan brukes som elektrodematerialer for fastoksid brenselceller, en helt spesiell egenskap. Konduktiviteten til denne elektrolytten vil øke med økningen av temperatur og oksygenkonsentrasjon i miljøet. Imidlertid kan krystallstrukturen til dette keramiske materialet i seg selv ikke eksistere stabilt og har ingen industriell verdi; For å opprettholde de opprinnelige egenskapene, må noen materialer som kan fikse denne strukturen dopes inn i den. Tilsetningen av 6~10 prosent skandiumoksid er som en betongkonstruksjon, slik at zirkoniumoksid kan stabiliseres på et firkantet gitter.
Det finnes også tekniske keramiske materialer som silisiumnitrid med høy styrke og høy temperaturbestandighet som fortettemiddel og stabilisator.
Skandiumoksyd, som en densifier, kan danne en ildfast fase Sc2Si2O7 ved kanten av fine partikler, og dermed redusere høytemperaturdeformasjonen av ingeniørkeramikk. Sammenlignet med andre oksider kan Scandium oxide bedre forbedre de mekaniske høytemperaturegenskapene til silisiumnitrid.
Katalytisk kjemi
I kjemiteknikk brukes scandium ofte som katalysator. Sc2O3 kan brukes til dehydrering og deoksidering av etanol eller isopropanol, dekomponering av eddiksyre og produksjon av etylen fra CO og H2. Pt Al-katalysator som inneholder Sc2O3 er en viktig katalysator for tungoljerensing og raffineringsprosesser i petrokjemisk industri. Ved katalytisk krakking av kumen, for eksempel, er aktiviteten til Sc-Y zeolittkatalysator 1000 ganger høyere enn aktiviteten til aluminiumsilikatkatalysator; Sammenlignet med noen tradisjonelle katalysatorer vil utviklingsutsiktene for skandiumkatalysator være svært lyse.
Kjernekraftindustrien
Tilsetning av en liten mengde Sc2O3 til UO2 i kjernebrensel i høytemperaturreaktorer kan unngå gittertransformasjon, volumøkning og sprekker på grunn av konvertering av UO2 til U3O8.
brenselcelle
Tilsvarende vil tilsetning av 2,5 prosent ~25 prosent skandium i nikkelalkalibatteriet øke levetiden.
Landbruksoppdrett
I landbruket kan frøene til mais, rødbeter, erter, hvete, solsikke og andre behandles med scandiumsulfat (konsentrasjonen er vanligvis 10-3~10-8mol/L, forskjellige planter vil være forskjellige). og den faktiske effekten av å fremme spiring er oppnådd. Etter 8 timer økte tørrvekten av røtter og knopper med henholdsvis 37 prosent og 78 prosent sammenlignet med frøplanter, men mekanismen er fortsatt under utredning.
