钪是稀土元素的一种,是应用于诸多国防军工及高科技领域的不可替代的战略资源。金属铋粉金属钪粉在新材料领域中的应用,包括在铝钪合金、燃料电池、钪钠卤灯、示踪剂、激光晶体、特种钢和有色合金中的作用,并分析了它们的具体应用领域。晋中金属铋粉随后分析了制约钪规模化应用的因素,并简要介绍了当前钪资源的生产开发状况。
铝合金中添加微量钪可以大幅提升铝合金的强度、塑韧性、耐高温性能、耐腐蚀性能、焊接性能和抗中子辐照损伤性能。晋中金属铋粉已作为结构材料用于航天、航空、核反应堆等领域,在舰船、高铁列车、轻型汽车等领域也有着广泛的应用前景。金属铋粉国外其他一些国家已在大型民用飞机的承重部件用铝钪合金材料代替其他材料,以提高飞机的综合性能。
目前,我国金属镓的消费领域包含半导体和光电材料、太阳能电池、合金、医疗器械、磁性资料等,其中半导体行业已成为镓最大的消费领域,约占总消费量的80%。金属铋粉随着镓下游应用行业的快速发展,尤其是半导体和太阳能电池领域,未来对金属镓的需求也将稳步增长。镓的用途用来制作光学玻璃、真空管、半导体的原料。装入石英温度计可测量高温。加入铝中可制得易热处理的合金。镓和金的合金应用在装饰和镶牙方面。金属铋粉价格也用来作有机合成的催化剂。镓是银白色 金属 。密度5.904克/厘米3。熔点29.78℃。沸点2403℃。化合价2和3。第一电离能5.999电子伏特。凝固点很低。
生产工艺技术及设备经过多年来的研究和生产实践后,目前从含钪原料中提取Sc2O3的工艺技术有下列几种方法:①萃取法。金属铋粉生产中使用较多,其具有产量大、质量好、回收率高、成本低及生产中可连续作业的特点。②离子交换法。生产中也常被采用。其具有产量小,纯度较高,收率较低,成本较高及生产周期长的特点。③萃淋树脂色层法。其具有生产周期短,纯度高,收率高和成本低的特点。④液膜萃取法。求购金属铋粉它是膜分离与液液萃取相结合的一种新型分离技术。
纯的Sc2O3可用作彩色电视显象管阴极电子枪的氧化阴极激活剂,效果较好。金属铋粉在彩管阴极上端喷一层一毫米厚的Ba、Sr、Ca氧化层,上面再弥散一层0.1毫米厚的Sc2O3。在氧化层阴极中因Mg、Sr与Ba发生反应,促使Ba还原,释出的电子更活跃,发出大电流电子,使荧光体发光,比不用Sc2O3涂层的阴极可提高电流密度4倍,使电视画面更清晰,使阴极寿命提高3倍。金属铋粉价格每台21英寸显像阴极用Sc2O3量为0.1mg。目前在世界上一些国家已用此阴极,如日本用的较多,可提高市场竞争力,促进电视机的销量。
钪在合金中主要起着变质和细化晶粒的作用,使生成新相的Al3Sc型而呈现了性能优异的特色。金属铋粉Al-Sc合金已形成了系列的合金系列,如俄罗斯已达到17种Al-Sc系列,我国也有几种合金(如Al-Mg-Sc-Zr及Al-Zn-Mg-Sc合金)。这类合金的特性其它材料无法代替,故从发展上看,其应用发展及潜力是很大的,可望成为今后的应用大户。晋中金属铋粉如俄罗斯已工业化生产,且用于轻型结构件发展较快,我国也正在加快研制和应用,特别是在宇航和航空方面前景最好。