ngành chiếu sáng
Điều thú vị là việc sử dụng scandium (làm nguyên liệu làm việc chính, không phải để pha tạp) lại tập trung vào hướng sáng, vì vậy không quá khi gọi nó là Son of Light.
Vũ khí ma thuật đầu tiên của scandium được gọi là đèn natri scandium, có thể được sử dụng để mang lại ánh sáng cho hàng ngàn hộ gia đình. Đây là nguồn sáng điện halogen kim loại: bóng đèn chứa đầy natri iodua và scandium iodua, đồng thời thêm lá scandium và natri. Trong quá trình phóng điện cao áp, ion scandi và ion natri tương ứng phát ra ánh sáng có bước sóng phát xạ đặc trưng của chúng. Các vạch quang phổ của natri là 589.0 và 589,6 nm, hai ánh sáng vàng nổi tiếng, trong khi các vạch quang phổ của scandium là 361,3~424,7 nm, một dãy phát xạ ánh sáng xanh lam và tử ngoại gần. Bởi vì chúng bổ sung cho nhau, màu ánh sáng tổng thể được tạo ra là ánh sáng trắng. Chính vì đèn natri scandium có đặc tính hiệu suất phát sáng cao, màu sáng đẹp, tiết kiệm điện, tuổi thọ cao và khả năng phá sương mù mạnh nên nó có thể được sử dụng rộng rãi trong camera truyền hình và chiếu sáng quảng trường, sân vận động và đường phố, và được gọi là nguồn sáng thế hệ thứ ba. Ở Trung Quốc, loại đèn này dần dần được quảng bá như một công nghệ mới, trong khi ở một số nước phát triển, loại đèn này đã được sử dụng rộng rãi từ đầu những năm 1980.
Vũ khí thần kỳ thứ hai của scandium là tế bào quang điện mặt trời, có thể thu thập ánh sáng tán xạ trên mặt đất và biến nó thành điện năng để thúc đẩy xã hội loài người. Scandium là kim loại rào cản tốt nhất trong các tế bào quang điện silicon bán dẫn cách điện kim loại và pin mặt trời.
Vũ khí ma thuật thứ ba của anh ta được gọi là nguồn tia, vũ khí ma thuật này có thể tự phát sáng, nhưng loại ánh sáng này không thể tiếp nhận bằng mắt thường, đó là dòng photon năng lượng cao. Chúng tôi thường chiết xuất 45Sc từ các khoáng chất, đây là đồng vị tự nhiên duy nhất của scandium. Mỗi hạt nhân 45Sc chứa 21 proton và 24 neutron. Nếu chúng ta cho scandium vào lò phản ứng hạt nhân như thể chúng ta cho những con khỉ vào lò luyện kim của Lão Tử tối cao trong bảy mươi bảy bốn mươi chín ngày và để chúng hấp thụ bức xạ neutron, thì 46Sc của một neutron nữa trong hạt nhân nguyên tử sẽ được sinh ra. 46Sc, một đồng vị phóng xạ nhân tạo, có thể được sử dụng làm nguồn bức xạ hoặc nguyên tử đánh dấu cũng có thể được sử dụng để xạ trị các khối u ác tính. Ngoài ra còn có các ứng dụng như laser garnet yttrium gallium scandium, sợi quang hồng ngoại thủy tinh florua scandium và ống tia âm cực phủ scandium trên truyền hình. Có vẻ như scandium được sinh ra với ánh sáng.
công nghiệp hợp kim
Scandi ở dạng chất đơn giản đã được sử dụng rộng rãi trong việc pha tạp các hợp kim nhôm. Chỉ cần một vài phần nghìn scandium được thêm vào nhôm, một pha Al3Sc mới sẽ được hình thành, pha này sẽ đóng vai trò biến đổi hợp kim nhôm và làm cho cấu trúc cũng như tính chất của hợp kim thay đổi đáng kể. Việc bổ sung 0.2% ~0.4% Sc (thực sự giống như tỷ lệ muối ăn tại nhà, chỉ một chút thôi) có thể làm tăng nhiệt độ kết tinh lại của hợp kim lên 150~ 200 độ và cải thiện đáng kể cường độ nhiệt độ cao, độ ổn định kết cấu, hiệu suất hàn và khả năng chống ăn mòn, đồng thời có thể tránh được hiện tượng giòn dễ xảy ra khi làm việc lâu dài ở nhiệt độ cao. Hợp kim nhôm có độ bền cao và độ bền cao, hợp kim nhôm có thể hàn chống ăn mòn cường độ cao mới, hợp kim nhôm nhiệt độ cao mới, hợp kim nhôm chống bức xạ neutron cường độ cao, v.v., có triển vọng phát triển rất hấp dẫn trong ngành hàng không vũ trụ, hàng không, tàu thủy, lò phản ứng hạt nhân, xe hạng nhẹ và tàu cao tốc.
Scandium cũng là một công cụ sửa đổi tuyệt vời của sắt. Một lượng nhỏ Scandium có thể cải thiện đáng kể độ bền và độ cứng của gang. Ngoài ra, scandium cũng có thể được sử dụng làm phụ gia cho hợp kim vonfram và crom ở nhiệt độ cao. Tất nhiên, ngoài việc làm quần áo cưới cho người khác, do scandium có nhiệt độ nóng chảy cao và mật độ gần bằng nhôm, nên nó cũng được sử dụng trong các hợp kim nhẹ có điểm nóng chảy cao như hợp kim titan scandium và hợp kim magiê scandium. Nhưng vì giá cao, nó thường chỉ được sử dụng trong các ngành sản xuất cao cấp như tàu con thoi và tên lửa.
chất liệu gốm sứ
Scandium, một chất đơn giản, thường được sử dụng trong hợp kim và oxit scandium đóng một vai trò quan trọng trong vật liệu gốm. Ví dụ, vật liệu gốm zirconia tứ giác, có thể được sử dụng làm vật liệu điện cực cho pin nhiên liệu oxit rắn, có một tính chất rất đặc biệt. Độ dẫn điện của chất điện phân này sẽ tăng lên khi nhiệt độ và nồng độ oxy trong môi trường tăng lên. Tuy nhiên, bản thân cấu trúc tinh thể của vật liệu gốm này không thể tồn tại ổn định và không có giá trị công nghiệp; Để duy trì các thuộc tính ban đầu, một số vật liệu có thể cố định cấu trúc này phải được pha tạp vào nó. Việc bổ sung 6~10% oxit scandium giống như một cấu trúc bê tông, để zirconia có thể ổn định trên một mạng vuông.
Ngoài ra còn có các vật liệu gốm kỹ thuật như silicon nitride với độ bền cao và khả năng chịu nhiệt độ cao làm chất làm đặc và ổn định.
Scandium oxide, như một chất làm đặc, có thể tạo thành pha chịu lửa Sc2Si2O7 ở rìa các hạt mịn, do đó làm giảm biến dạng nhiệt độ cao của gốm kỹ thuật. So với các oxit khác, Scandium oxit có thể cải thiện tốt hơn các tính chất cơ học ở nhiệt độ cao của silicon nitride.
xúc tác hóa học
Trong kỹ thuật hóa học, scandium thường được sử dụng làm chất xúc tác. Sc2O3 có thể được sử dụng để khử nước và khử oxy của etanol hoặc isopropanol, phân hủy axit axetic và sản xuất etylen từ CO và H2. Xúc tác Pt Al chứa Sc2O3 là chất xúc tác quan trọng cho quá trình lọc và tinh chế dầu nặng trong công nghiệp hóa dầu. Ví dụ, trong xúc tác cracking cumen, hoạt tính của chất xúc tác zeolit Sc-Y cao hơn 1000 lần so với hoạt tính của chất xúc tác nhôm silicat; So với một số chất xúc tác truyền thống, triển vọng phát triển của chất xúc tác scandium sẽ rất tươi sáng.
ngành năng lượng hạt nhân
Thêm một lượng nhỏ Sc2O3 vào UO2 trong nhiên liệu hạt nhân của lò phản ứng nhiệt độ cao có thể tránh được sự biến đổi mạng tinh thể, tăng thể tích và các vết nứt do chuyển đổi UO2 thành U3O8.
pin nhiên liệu
Tương tự, thêm 2,5 phần trăm ~ 25 phần trăm scandium vào pin kiềm niken sẽ tăng tuổi thọ.
chăn nuôi nông nghiệp
Trong nông nghiệp, hạt ngô, củ cải đường, hạt đậu, lúa mì, hướng dương và các loại hạt khác có thể được xử lý bằng scandium sulfat (nồng độ thường là 10-3~10-8mol/L, các loại cây khác nhau sẽ khác nhau), và hiệu quả thực tế của việc thúc đẩy nảy mầm đã đạt được. Sau 8 giờ, trọng lượng khô của rễ và chồi tăng lần lượt là 37% và 78% so với cây con, nhưng cơ chế này vẫn đang được nghiên cứu.
