أكسيد اللوتيتيوم

اسم المادة	أكسيد اللوتيتيوم
صيغة	Lu2O3
رقم سجل المستخلصات الكيميائية	12032-20-1
رقم اينكس	234-764-3
الوزن الجزيئي	397.932
كثافة	9.42 جم/سم3
نقطة الانصهار	2487 درجة مئوية
نقطة الاغلاق	4200 درجة مئوية
مظهر	مسحوق أبيض
النقاء/المواصفات (Lu2O3/REO)	99%-99.999%
الذوبان	غير قابلة للذوبان في الماء، قابل للذوبان في الأحماض غير العضوية.

ملخص

أكسيد اللوتيتيوم (Lu₂O₃) هو مسحوق أبيض عالي الكثافة ذو خصائص كيميائية وبصرية استثنائية، مما يجعله مادة متميزة للتقنيات المتطورة. برقم CAS 12032-40-1 ووزن جزيئي قدره 397.94 جم/مول، يوفر أكسيد الأرض النادرة هذا مستويات نقاء تتراوح بين 99.9%-99.999% (5N)، ويتميز بنقطة انصهار تبلغ 2404 درجة مئوية وكثافة تبلغ 9.42 جم/سم⊃3؛ - وهي الأعلى بين جميع أكاسيد الأرض النادرة. إن مزيجه من مؤشر الانكسار العالي، وطاقة الفونون المنخفضة، ومقاومة الإشعاع الممتازة يميزه عن التطبيقات الدقيقة.

سمات

1. كثافة عالية للغاية : تمكن من إنتاج السيراميك الشفاف بكثافة شبه نظرية (≥99.5% TD)، وهو أمر بالغ الأهمية لوسائط كسب الليزر وأجهزة الوميض النووية.

2. شفافية بصرية واسعة : ينقل الضوء من الأشعة فوق البنفسجية (200 نانومتر) إلى مناطق الأشعة تحت الحمراء المتوسطة (6 ميكرومتر)، وهو مثالي لمواد الطلاء في التلسكوبات الفلكية.

3. الخمول الكيميائي : مقاوم لكل من البيئات الحمضية والقلوية، مما يجعله مناسبًا للاستخدام في معدات المعالجة الكيميائية القاسية.

4. الهيكل البلوري الذي يمكن التحكم فيه : متوفر في شكل مكعب (هيكل الفلوريت)، مما يضمن التوافق مع أكاسيد الإيتريوم والزركونيوم في أنظمة السيراميك المركبة.

5. شوائب أرضية نادرة منخفضة : تعمل عملية التنقية الصارمة على تقليل الديسبروسيوم والتيربيوم وملوثات العناصر الأرضية النادرة الأخرى إلى أقل من 5 جزء في المليون، مما يقلل من إخماد التلألؤ في التطبيقات البصرية.

التطبيقات

• السيراميك الشفاف : يستخدم في بلورات LuAG (عقيق الألومنيوم اللوتيتيوم) لأشعة الليزر ذات الحالة الصلبة عالية الطاقة، مما يوفر توصيلًا حراريًا فائقًا وعتبة للتلف مقارنة بـ YAG.

• الوامضات النووية : يتم دمجها مع يوديد السيزيوم لإنشاء أجهزة كشف لتصوير أشعة جاما في التشخيص الطبي (مثل التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني) والفحص الأمني.

• الطلاءات البصرية : يتم ترسيبها كأغشية رقيقة على العدسات والمنشورات لتعزيز الخصائص المضادة للانعكاس في نطاق الطول الموجي 1-3 ميكرومتر، وهو أمر بالغ الأهمية لأنظمة التصوير الحراري.

• الحراريات عالية الحرارة : تشكل مركبات مستقرة مع السيليكون والكربون، وتكون بمثابة مادة بطانة في البوتقات المعدنية المنصهرة التي تعمل عند درجة حرارة أعلى من 2000 درجة مئوية.

• البحث والتطوير : يعمل كمصفوفة مضيفة لتطعيم أيونات الإيتربيوم أو الثوليوم في مواد التحويل، مما يتيح أجهزة ضوئية جديدة لتجميع الطاقة الشمسية.

التعليمات

س: هل هناك أي قيود على تصدير المواد في الصين?

ج: منذ أبريل 2025، قامت بلادنا بوضع اللوتيتيوم كعنصر مزدوج الاستخدام، والذي يخضع لقيود صارمة على التصدير في الصين.

ولكن من الممكن السماح بترخيص التصدير إذا لم يكن المستخدم النهائي والمستخدم النهائي مرتبطين بالاستخدام العسكري.

س: لماذا يعد أكسيد اللوتيتيوم أكثر تكلفة من أكاسيد العناصر الأرضية النادرة الأخرى؟?

ج: بسبب وفرته الطبيعية المنخفضة (0.5 جزء في المليون في القشرة الأرضية) وعملية التنقية المعقدة التي تتطلب مراحل متعددة لاستخلاص المذيبات.

س: هل يمكن استخدامه في طباعة السيراميك ثلاثية الأبعاد؟?

ج: نعم، مسحوق النانو (50-100 نانومتر) مناسب للطباعة الحجرية المجسمة ونفث المواد الرابطة، مما ينتج مكونات ذات بنية مجهرية موحدة وقوة ميكانيكية عالية.

س: كيف تؤثر الرطوبة على تخزين Lu₂O₃?

ج: على الرغم من انخفاض استرطابيته، إلا أن التعرض طويل الأمد للرطوبة العالية قد يسبب ترطيبًا طفيفًا للسطح؛ قم بتخزينها في حاويات محكمة الغلق مع عبوات مجففة لتحقيق الاستقرار الأمثل.

س: ما هو حجم الجسيمات النموذجي لتركيب السيراميك الشفاف?

ج: يُفضل استخدام الدرجات دون الميكرونية (D50=0.3-0.5 ميكرومتر) لضمان التكثيف الكامل دون وجود مسامية متبقية، مما يحقق وضوحًا بصريًا مشابهًا للبلورات المفردة.

س: هل يوجد به أي نظائر مشعة؟?

ج: يحتوي اللوتيتيوم الطبيعي على ما يقرب من 2.6% من مادة Lu-176 المشعة، ولكن الدرجات الصناعية متطابقة كيميائيًا ولا تشكل أي مخاطر إضافية على السلامة تتجاوز ممارسات الحماية من الإشعاع القياسية.

أكسيد اللوتيتيوم Lu₂O₃
نقاء		3ن	3N5	4 ن	4N5	5 ن
REO٪ دقيقة.		99	99	99	99	99
لو⊃2؛O3/REO٪ دقيقة.		99.9	99.95	99.99	99.995	99.999
الشوائب الأرضية النادرة٪ كحد أقصى.	لا⊃2;O3	المجموع 0.10	المجموع 0.05	المجموع 0.0045	0.0002	0.0001
	CeO₂				0.0002	0.00005
	Pr6011				0.0002	0.00005
	Nd⊃2;O3				0.0002	0.00005
	سم2O3				0.0002	0.00005
	Eu2O3				0.0002	0.00005
	Gd₂O3				0.0002	0.00005
	Tb₄O7				0.0002	0.00005
	Dy2O3			0.0005	0.0002	0.00005
	Ho₂O3			0.0005	0.0002	0.00005
	Er⊃2;O3			0.001	0.0002	0.00005
	تيم⊃2;03			0.002	0.0002	0.00005
	Yb₂O3			0.005	0.002	0.0005
	Y2O3			0.001	0.0005	0.0001
الشوائب الأرضية غير النادرة ٪ كحد أقصى.	الحديد O3	0.001	0.001	0.0005	0.0005	0.0002
	SiO₂	0.01	0.005	0.005	0.003	0.001
	تساو	0.03	0.01	0.005	0.003	0.001
	كر	0.03	0.03	0.02	0.015	0.005
لو والماء٪ ماكس.		1	1	1	1	1
ملحوظة: التجربة كلها بدون ماء.
ملاحظة: الشوائب الأرضية النادرة الأخرى غير مدرجة في الجدول جميع العناصر الأرضية النادرة الأخرى إلى جانب Pm,Sc