indústria de iluminação
Curiosamente, o uso de escândio (como principal material de trabalho, não para doping) é focado na direção brilhante, por isso não é demais chamá-lo de Filho da Luz.
A primeira arma mágica do escândio é chamada de lâmpada de sódio escândio, que pode ser usada para iluminar milhares de lares. Esta é uma fonte de luz elétrica de haleto de metal: a lâmpada é preenchida com iodeto de sódio e iodeto de escândio, e escândio e folha de sódio são adicionados ao mesmo tempo. Durante a descarga de alta voltagem, os íons de escândio e os íons de sódio, respectivamente, emitem luz com seus comprimentos de onda de emissão característicos. As linhas espectrais do sódio são 589,0 e 589,6 nm, duas famosas luzes amarelas, enquanto as linhas espectrais do escândio são 361,3~424,7 nm, uma série de emissões de luz quase ultravioleta e azul. Como se complementam, a cor geral da luz gerada é a luz branca. É precisamente porque a lâmpada de sódio escândio tem as características de alta eficiência luminosa, boa cor de luz, economia de energia, longa vida útil e forte capacidade de quebra de nevoeiro que pode ser amplamente utilizada em câmeras de televisão e praças, iluminação de estádios e estradas, e é chamada a fonte de luz de terceira geração. Na China, esse tipo de lâmpada é gradualmente promovido como uma nova tecnologia, enquanto em alguns países desenvolvidos esse tipo de lâmpada foi amplamente utilizado no início dos anos 80.
A segunda arma mágica do escândio são as células solares fotovoltaicas, que podem coletar a luz espalhada no solo e transformá-la em eletricidade para promover a sociedade humana. O escândio é o melhor metal de barreira em fotocélulas de silício semicondutores isolantes metálicos e células solares.
Sua terceira arma mágica é chamada de fonte de raio, esta arma mágica pode brilhar por si só, mas esse tipo de luz não pode ser recebida a olho nu, é um fluxo de fótons de alta energia. Normalmente extraímos 45Sc dos minerais, que é o único isótopo natural do escândio. Cada núcleo 45Sc contém 21 prótons e 24 nêutrons. Se colocarmos escândio no reator nuclear como se colocássemos macacos na fornalha de alquimia do Senhor Supremo Lao Tzu por setenta e sete quarenta e nove dias e os deixarmos absorver a radiação de nêutrons, nascerá 46Sc de um nêutron a mais no núcleo atômico. 46Sc, um radioisótopo artificial, pode ser usado como fontes de radiação ou átomos traçadores também podem ser usados para radioterapia de tumores malignos. Há também aplicações como laser de granada de ítrio gálio escândio, fibra óptica infravermelha de vidro de fluoreto de escândio e tubo de raios catódicos revestido de escândio na televisão. Parece que o escândio nasceu com a luz.
indústria de ligas
O escândio na forma de substância simples tem sido amplamente utilizado na dopagem de ligas de alumínio. Enquanto alguns milésimos de escândio forem adicionados ao alumínio, uma nova fase Al3Sc será formada, que desempenhará um papel na modificação da liga de alumínio e fará com que a estrutura e as propriedades da liga mudem significativamente. A adição de 0,2 por cento ~0,4 por cento Sc (que é realmente o mesmo que a proporção de sal de cozinha caseira, só um pouco) pode aumentar a temperatura de recristalização da liga em 150~ 200 graus, e melhora significativamente a resistência a altas temperaturas, estabilidade estrutural, desempenho de soldagem e resistência à corrosão, e pode evitar o fenômeno de fragilização que é fácil de ocorrer durante o trabalho de longo prazo em altas temperaturas. Liga de alumínio de alta resistência e alta tenacidade, nova liga de alumínio soldável resistente à corrosão de alta resistência, nova liga de alumínio de alta temperatura, liga de alumínio resistente à irradiação de nêutrons de alta resistência, etc., têm perspectivas de desenvolvimento muito atraentes na indústria aeroespacial, aviação, navios, reatores nucleares, veículos leves e trens de alta velocidade.
O escândio também é um excelente modificador do ferro. Uma pequena quantidade de escândio pode melhorar significativamente a resistência e a dureza do ferro fundido. Além disso, o escândio também pode ser usado como aditivo para tungstênio de alta temperatura e ligas de cromo. Obviamente, além de fazer roupas de casamento para outras pessoas, porque o escândio tem um alto ponto de fusão e sua densidade é próxima à do alumínio, também é usado em ligas leves de alto ponto de fusão, como liga de titânio escândio e liga de magnésio escândio. Mas, devido ao alto preço, geralmente é usado apenas em indústrias de manufatura de ponta, como ônibus espaciais e foguetes.
material cerâmico
O escândio, uma substância simples, é geralmente usado em ligas, e os óxidos de escândio desempenham um papel importante em materiais cerâmicos. Por exemplo, materiais cerâmicos de zircônia tetragonal, que podem ser usados como materiais de eletrodo para células de combustível de óxido sólido, têm uma propriedade muito especial. A condutividade deste eletrólito aumentará com o aumento da temperatura e da concentração de oxigênio no ambiente. No entanto, a própria estrutura cristalina deste material cerâmico não pode existir de forma estável e não tem valor industrial; Para manter as propriedades originais, alguns materiais que possam fixar essa estrutura devem ser dopados nela. A adição de 6 a 10 por cento de óxido de escândio é como uma estrutura de concreto, de modo que a zircônia pode ser estabilizada em uma estrutura quadrada.
Existem também materiais cerâmicos de engenharia como nitreto de silício com alta resistência e resistência a altas temperaturas como densificador e estabilizador.
O óxido de escândio, como um densificador, pode formar uma fase refratária Sc2Si2O7 na borda de partículas finas, reduzindo assim a deformação em alta temperatura da cerâmica de engenharia. Comparado com outros óxidos, o óxido de escândio pode melhorar melhor as propriedades mecânicas de alta temperatura do nitreto de silício.
química catalítica
Na engenharia química, o escândio é freqüentemente usado como catalisador. Sc2O3 pode ser usado para desidratação e desoxidação de etanol ou isopropanol, decomposição de ácido acético e produção de etileno a partir de CO e H2. O catalisador Pt Al contendo Sc2O3 é um importante catalisador para purificação de óleo pesado e processo de refino na indústria petroquímica. No craqueamento catalítico do cumeno, por exemplo, a atividade do catalisador zeólita Sc-Y é 1000 vezes maior que a do catalisador silicato de alumínio; Comparado com alguns catalisadores tradicionais, a perspectiva de desenvolvimento do catalisador de escândio será muito brilhante.
indústria de energia nuclear
Adicionar uma pequena quantidade de Sc2O3 ao UO2 no combustível nuclear do reator de alta temperatura pode evitar a transformação de rede, aumento de volume e rachaduras devido à conversão de UO2 em U3O8.
célula de combustível
Da mesma forma, adicionar 2,5% a 25% de escândio à bateria alcalina de níquel aumentará a vida útil.
criação agrícola
Na agricultura, as sementes de milho, beterraba, ervilha, trigo, girassol e outras podem ser tratadas com sulfato de escândio (a concentração é geralmente 10-3~10-8mol/L, plantas diferentes serão diferentes), e o efeito real de promover a germinação foi alcançado. Após 8 horas, o peso seco das raízes e brotos aumentou 37% e 78%, respectivamente, em comparação com as mudas, mas o mecanismo ainda está em estudo.
