Belysningsindustrin
Intressant nog är användningen av skandium (som det huvudsakliga arbetsmaterialet, inte för dopning) fokuserat på den ljusa riktningen, så det är inte för mycket att kalla det Ljusets Son.
Det första magiska vapnet av scandium kallas scandium sodium lamp, som kan användas för att föra ljus till tusentals hushåll. Detta är en elektrisk ljuskälla av metallhalogen: glödlampan är fylld med natriumjodid och skandiumjodid, och skandium och natriumfolie tillsätts samtidigt. Under högspänningsurladdning avger skandiumjoner respektive natriumjoner ljus med sina karakteristiska emissionsvåglängder. Natriums spektrallinjer är 589.0 och 589.6 nm, två berömda gula ljus, medan spektrallinjerna för skandium är 361.3~424.7 nm, en serie av nästan ultraviolett och blått ljus. Eftersom de kompletterar varandra är den övergripande ljusfärgen som genereras vitt ljus. Det är just för att scandiumnatriumlampan har egenskaperna hög ljuseffektivitet, bra ljusfärg, energibesparing, lång livslängd och stark dimbrytningsförmåga som den kan användas i stor utsträckning i TV-kamera och torg, stadion och vägbelysning, och kallas tredje generationens ljuskälla. I Kina marknadsförs denna typ av lampa gradvis som en ny teknik, medan i vissa utvecklade länder användes denna typ av lampa i stor utsträckning redan i början av 1980-talet.
Det andra magiska vapnet i scandium är solcellsceller, som kan samla upp ljuset som sprids på marken och förvandla det till elektricitet för att främja det mänskliga samhället. Scandium är den bästa barriärmetallen i metallisolatorhalvledarkiselfotoceller och solceller.
Hans tredje magiska vapen heter Ray source, detta magiska vapen kan lysa starkt av sig självt, men den här typen av ljus kan inte tas emot med blotta ögat, det är ett högenergifotonflöde. Vi utvinner vanligtvis 45Sc från mineraler, vilket är den enda naturliga isotopen av skandium. Varje 45Sc kärna innehåller 21 protoner och 24 neutroner. Om vi lägger in skandium i kärnreaktorn som om vi satte apor i Supreme Lord Lao Tzus alkemiugn i sjuttiosju fyrtionio dagar och låter dem absorbera neutronstrålning, kommer 46Sc av en neutron till i atomkärnan att födas. 46Sc, en artificiell radioisotop, kan användas som strålningskällor eller spåratomer kan också användas för strålbehandling av maligna tumörer. Det finns också applikationer som yttriumgallium skandiumgranatlaser, skandiumfluoridglas infraröd optisk fiber och skandiumbelagt katodstrålerör på TV. Det verkar som att scandium föddes med ljus.
Legeringsindustrin
Skandium i form av enkel substans har använts i stor utsträckning vid dopning av aluminiumlegeringar. Så länge som några tusendelar skandium tillsätts aluminium kommer en ny Al3Sc-fas att bildas, som kommer att spela en roll för att modifiera aluminiumlegeringen och få legeringens struktur och egenskaper att förändras avsevärt. Tillsatsen av 0,2 procent ~0,4 procent Sc (vilket egentligen är samma som andelen hushållssalt, bara lite) kan öka omkristallisationstemperaturen för legeringen med 150~ 200 grader, och avsevärt förbättra högtemperaturhållfastheten, strukturell stabilitet, svetsprestanda och korrosionsbeständighet, och kan undvika sprödhetsfenomenet som är lätt att uppstå under långvarigt arbete vid höga temperaturer. Höghållfast och hög seghet aluminiumlegering, ny höghållfast korrosionsbeständig svetsbar aluminiumlegering, ny högtemperaturaluminiumlegering, höghållfast neutronbestrålningsbeständig aluminiumlegering, etc., har mycket attraktiva utvecklingsmöjligheter inom flyg, flyg, fartyg, kärnreaktorer, lätta fordon och höghastighetståg.
Scandium är också en utmärkt modifierare av järn. En liten mängd Scandium kan avsevärt förbättra styrkan och hårdheten hos gjutjärn. Dessutom kan scandium även användas som tillsats för högtemperaturvolfram och kromlegeringar. Naturligtvis, förutom att göra bröllopskläder för andra, eftersom scandium har en hög smältpunkt och dess densitet är nära den för aluminium, används det också i lätta legeringar med hög smältpunkt som scandium titanlegering och scandium magnesiumlegering. Men på grund av det höga priset används det i allmänhet bara i avancerade tillverkningsindustrier som rymdfärjor och raketer.
keramiskt material
Scandium, ett enkelt ämne, används vanligtvis i legeringar, och skandiumoxider spelar en viktig roll i keramiska material. Till exempel har tetragonala zirkoniumoxidkeramiska material, som kan användas som elektrodmaterial för fastoxidbränsleceller, en mycket speciell egenskap. Konduktiviteten hos denna elektrolyt kommer att öka med ökningen av temperatur och syrekoncentration i miljön. Emellertid kan kristallstrukturen hos detta keramiska material i sig inte existera stabilt och har inget industriellt värde; För att behålla de ursprungliga egenskaperna måste vissa material som kan fixera denna struktur dopas in i den. Tillsatsen av 6~10 procent skandiumoxid är som en betongkonstruktion, så att zirkoniumoxid kan stabiliseras på ett kvadratiskt galler.
Det finns också tekniska keramiska material som kiselnitrid med hög hållfasthet och hög temperaturbeständighet som förtätare och stabilisator.
Skandiumoxid, som förtätare, kan bilda en eldfast fas Sc2Si2O7 vid kanten av fina partiklar, vilket minskar högtemperaturdeformationen hos teknisk keramik. Jämfört med andra oxider kan Scandium oxid bättre förbättra de mekaniska högtemperaturegenskaperna hos kiselnitrid.
Katalytisk kemi
Inom kemiteknik används scandium ofta som katalysator. Sc2O3 kan användas för dehydrering och deoxidation av etanol eller isopropanol, nedbrytning av ättiksyra och framställning av eten från CO och H2. Pt Al-katalysator som innehåller Sc2O3 är en viktig katalysator för rening och raffinering av tung olja inom petrokemisk industri. Vid katalytisk krackning av kumen, till exempel, är aktiviteten hos Sc-Y-zeolitkatalysator 1000 gånger högre än aktiviteten hos aluminiumsilikatkatalysator; Jämfört med vissa traditionella katalysatorer kommer utvecklingsutsikterna för skandiumkatalysator att vara mycket ljusa.
Kärnenergiindustrin
Att tillsätta en liten mängd Sc2O3 till UO2 i kärnbränsle i högtemperaturreaktorer kan undvika gitteromvandling, volymökning och sprickor på grund av omvandling av UO2 till U3O8.
bränslecell
På samma sätt ökar livslängden genom att lägga till 2,5 % ~25 % skandium i nickel-alkalibatteriet.
Jordbruksuppfödning
Inom jordbruket kan frön av majs, betor, ärter, vete, solros och andra behandlas med skandiumsulfat (koncentrationen är i allmänhet 10-3~10-8mol/L, olika växter kommer att vara olika), och den faktiska effekten av att främja groning har uppnåtts. Efter 8 timmar ökade torrvikten av rötter och knoppar med 37 procent respektive 78 procent jämfört med plantor, men mekanismen är fortfarande under utredning.
