Óxido de Túlio

Visão geral

O óxido de túlio (Tm₂O₃) é um pó branco a verde claro, famoso por seu papel na geração de luz laser infravermelha média (MIR) e no aprimoramento do desempenho óptico em dispositivos de alta tecnologia. Com número CAS 12036-44-1 e peso molecular de 385,86 g/mol, esse óxido de terras raras oferece níveis de pureza de 99,9% a 99,99% (4N), apresentando ponto de fusão de 2.050°C e densidade de 9,17 g/cm³. Sua capacidade única de absorver e emitir no espectro MIR (1,8-2,0 μm) o torna um componente crítico em lasers médicos e sistemas de monitoramento ambiental.

Características

Desempenho óptico MIR : A transferência eficiente de energia em íons Tm³+ permite forte emissão em 1940 nm, ideal para tecidos que absorvem água em aplicações médicas.

Alta condutividade térmica : A condutividade térmica superior em comparação com a maioria dos óxidos de terras raras garante uma dissipação de calor eficaz em cristais de laser durante a operação contínua, reduzindo os efeitos de lentes térmicas.

Pureza Química : Processos rigorosos de purificação controlam impurezas de metais de transição, como ferro e cobre, evitando a extinção da fluorescência e melhorando a estabilidade da saída do laser.

Morfologia de partículas controláveis : Disponível em tamanhos de partículas em escala nanométrica a micrométrica, adaptando-se a diferentes processos de preparação, como sol-gel e sinterização por prensagem a quente.

Resistência à oxidação : Mantém a estabilidade em ambientes atmosféricos de alta temperatura, adequado como material de revestimento para dispositivos ópticos em condições adversas.

Aplicações

Sistemas de laser médico : Dopados em YAG ou matrizes de vidro para fabricar lasers Tm:YAG para cirurgias minimamente invasivas, como recapeamento de pele e fechamento vascular, utilizando forte absorção de água a 1940 nm para ablação precisa de tecidos.

Sensores de gases ambientais : Integrados em lasers semicondutores sintonizáveis ​​para detectar gases de efeito estufa como CO e CH₄ em emissões industriais, facilitando o monitoramento e controle das emissões de carbono.

Revestimentos Ópticos : Usados ​​como alvo de pulverização catódica para preparar revestimentos anti-reflexos infravermelhos para lentes em dispositivos de visão noturna e câmeras de imagem térmica, melhorando a transmissão de luz na faixa de comprimento de onda de 8-14 μm.

Compósitos Cerâmicos : Combinados com alumina e zircônia para produzir cerâmicas de alta resistência para revestimentos de fornos de alta temperatura e componentes mecânicos resistentes ao desgaste, equilibrando condutividade térmica e estabilidade química.

Pesquisa e Desenvolvimento : Serve como material de sonda fluorescente para imagens biomédicas, permitindo a detecção não destrutiva de tecidos profundos por meio de luminescência de conversão ascendente.

Perguntas frequentes

P: Qual é a concentração típica de dopagem de Tm₂O₃ em cristais de laser?

R: As concentrações normalmente variam de 0,5% a 5% (proporção molar), dependendo da largura de banda de ganho necessária e do tamanho do cristal; concentrações mais baixas são preferidas para aplicações de alta potência para reduzir a autoabsorção.

P: O óxido de túlio pode ser usado em lasers de fibra de vidro?

R: Sim, suas partículas em nanoescala podem ser uniformemente dispersas em fibras de sílica para preparar amplificadores de fibra dopada com Tm (TDFAs) para aumentar a intensidade do sinal na banda MIR.

P: Como a umidade afeta o armazenamento de Tm₂O₃?

R: Embora tenha baixa higroscopicidade, a exposição prolongada a alta umidade pode causar leve aglomeração. Recomenda-se armazená-lo em caixa seca ou saco à prova de umidade com umidade controlada abaixo de 30% UR.

P: Existe uma diferença de desempenho entre os graus de pureza 3N e 4N?

R: Os produtos de grau 4N apresentam menor extinção de fluorescência e maior eficiência quântica em aplicações de laser devido a menos impurezas (especialmente íons de metais de transição <10ppm), tornando-os adequados para dispositivos de última geração.

P: Podemos solicitar um tamanho de partícula personalizado para aplicações de revestimento?

R: Distribuições personalizadas de tamanho de partícula (50nm-5μm) são suportadas. Forneça faixas de tamanho e processos de aplicação específicos, e nossa equipe de P&D otimizará os parâmetros de síntese para atender às suas necessidades.

Nome do material	Óxido de túlio
Fórmula	Tm2O3
Nº CAS	12036-44-1
EINECS NO.	234-851-6
Peso molecular	385.87
Densidade	8,6g/cm3
Ponto de fusão	2341°C
Ponto de aparafusamento	3945°C
Aparência	Pó branco
Pureza/Especificação (Tm2O3/REO)	99%-99,999%
Solubilidade	baixa solubilidade em água, facilmente solúvel em ácido.

Óxido de Túlio Tm₂O₃
Pureza		2N	2N5	3N	3N5	4N
REO%min		99	99	99	99	99
Tm2O₃/REO%min.		99	99.5	99.9	99.95	99.99
Impurezas de terras raras %máx.	DyzO3	Total 1,0	Total 0,5	Total 0,1	Total 0,05	0.0005
	HO₂O3					0.0005
	Er2O3					0.0005
	Yb₂O₃+Lu₂O3					0.007
	Y2O3					0.0005
	Outras    impurezas de terras raras/%					0.001
Impurezas de terras não raras %máx.	Fe₂O3	0.07	0.05	0.01	0.002	0.0005
	SiO₂	0.05	0.05	0.01	0.005	0.005
	CaO	0.05	0.05	0.03	0.01	0.005
	TC	0.05	0.05	0.05	0.03	0.02
L.0,1% Máx.		1	1	1	1	1