Métal de terre rare en métal Y de yttrium 99,9% pour l'acier spécial

Description de produit

Yttrium métal et métal de terres rares

L'yttrium est un métal mou, blanc argenté, qui fait partie du groupe 3 du tableau périodique ;c'est le 28e élément le plus abondant dans la croûte terrestre.L'yttrium est stable dans l'air, car il est protégé par la formation d'un film d'oxyde résistant à sa surface.Il brûle s'il est enflammé et est attaqué par l'eau, qui le décompose pour libérer de l'hydrogène gazeux.L'yttrium, lorsqu'il est coupé suffisamment petit, brûle spontanément dans l'air.Étonnamment, les roches rapportées de la Lune par les astronautes d’Apollo contenaient une teneur en yttrium inhabituellement élevée.

Les usages

L'yttrium est utilisé dans les alliages qui améliorent les pièces moulées en magnésium (Mg).Il donne un grain plus fin aux métaux chrome (Cr), molybdène (Mo) et zirconium (Zr).De plus, lorsqu’il est ajouté à la fonte, cela la rend plus maniable.Fait inhabituel pour les métaux, lorsqu'il est allié au chrome et à l'aluminium, il devient résistant à la chaleur.L'oxysulfure d'yttrium, lorsqu'il est dopé à l'europium, crée la couleur rouge des téléviseurs.L'oxyde d'yttrium est utilisé comme additif pour le verre, le rendant résistant à la chaleur et aux chocs, et est donc utilisé dans les objectifs des appareils photo.L'oxyde d'yttrium est également utilisé pour fabriquer des supraconducteurs, et le composé oxyde d'yttrium-baryum-cuivre (YB2Cu3O7-9) a été le premier supraconducteur à fonctionner à des températures d'azote liquide (-183°C).L'yttrium-fer-grenat (YIG) est utilisé comme résonateurs dans les fréquencemètres et dans l'enregistrement magnétique.L'yttrium joue également un rôle important dans l'aérospatiale où il est utilisé, entre autres, comme stabilisant et comme moule pour les turbines des moteurs à réaction.

Applications:

• Consommateur

La composante rouge des tubes cathodiques de télévision couleur est généralement émise par un yttria (Oui2Ô3) ou du sulfure d'oxyde d'yttrium (Oui2Ô2S) réseau hôte dopé au cation europium (III) (Eu³⁺) des phosphores.La couleur rouge elle-même est émise par l'europium tandis que l'yttrium collecte l'énergie du canon à électrons et la transmet au phosphore.Les composés d'yttrium peuvent servir de réseaux hôtes pour le dopage avec différents cations lanthanides.tuberculose³⁺peut être utilisé comme agent dopant pour produire une luminescence verte.En tant que tels, les composés d’yttrium tels que le grenat d’yttrium et d’aluminium (YAG) sont utiles pour les phosphores et constituent un composant important des LED blanches.

L'yttria est utilisée comme additif de frittage dans la production de nitrure de silicium poreux.

Les composés d'yttrium sont utilisés comme catalyseur pour la polymérisation de l'éthylène.En tant que métal, l'yttrium est utilisé sur les électrodes de certaines bougies d'allumage hautes performances.L'yttrium est utilisé dans les enveloppes à gaz des lanternes au propane en remplacement du thorium, qui est radioactif.

La zircone stabilisée à l'yttrium est actuellement en cours de développement comme électrolyte solide et comme capteur d'oxygène dans les systèmes d'échappement des automobiles.

• Grenats

 

Tige laser Nd:YAG de 0,5 cm (0,20 po) de diamètre

L'yttrium est utilisé dans la production d'une grande variété de grenats synthétiques, et l'yttrium est utilisé pour fabriquer des grenats d'yttrium et de fer (Oui3Fe5Ô
12, également "YIG"), qui sont des filtres micro-ondes très efficaces dont il a été récemment démontré qu'ils ont des interactions magnétiques plus complexes et à plus longue portée que ce que l'on avait compris au cours des quatre décennies précédentes.Grenats d'yttrium, de fer, d'aluminium et de gadolinium (par exempleOui3(Fe,Al)5Ô12etOui3(Fe, Gd)5Ô12) possèdent des propriétés magnétiques importantes.YIG est également très efficace en tant que transmetteur et transducteur d’énergie acoustique. Grenat d'yttrium et d'aluminium (Oui3Al5Ô12ou YAG) a une dureté de 8,5 et est également utilisé comme pierre précieuse dans les bijoux (diamant simulé).Les cristaux de grenat d'yttrium et d'aluminium dopés au cérium (YAG:Ce) sont utilisés comme phosphores pour fabriquer des LED blanches.

YAG, yttria, fluorure d'yttrium lithium (LiYF4), et l'orthovanadate d'yttrium (YVO4) sont utilisés en combinaison avec des dopants tels que le néodyme, l'erbium, l'ytterbium dans les lasers proche infrarouge.Les lasers YAG peuvent fonctionner à haute puissance et sont utilisés pour percer et couper du métal. Les monocristaux de YAG dopé sont normalement produits par le procédé Czochralski.

• Renforceur de matériau

De petites quantités d'yttrium (0,1 à 0,2 %) ont été utilisées pour réduire la taille des grains de chrome, de molybdène, de titane et de zirconium.L'yttrium est utilisé pour augmenter la résistance des alliages d'aluminium et de magnésium.L'ajout d'yttrium aux alliages améliore généralement la maniabilité, ajoute une résistance à la recristallisation à haute température et améliore considérablement la résistance à l'oxydation à haute température (voir la discussion sur les nodules de graphite ci-dessous).

L'yttrium peut être utilisé pour désoxyder le vanadium et d'autres métaux non ferreux. L'yttria stabilise la forme cubique de la zircone dans les bijoux.

L'yttrium a été étudié comme noduliseur dans la fonte ductile, transformant le graphite en nodules compacts au lieu de flocons pour augmenter la ductilité et la résistance à la fatigue.Ayant un point de fusion élevé, l'oxyde d'yttrium est utilisé dans certaines céramiques et certains verres pour conférer une résistance aux chocs et de faibles propriétés de dilatation thermique. Ces mêmes propriétés rendent ce verre utile dans les objectifs d’appareil photo.

• Médical

L'isotope radioactif yttrium-90 est utilisé dans des médicaments tels que l'Yttrium Y 90-DOTA-tyr3-octréotide et l'Yttrium Y 90 ibritumomab tiuxetan pour le traitement de divers cancers, notamment le lymphome, la leucémie, le foie, les ovaires, colorectal, le pancréas et les cancers des os.Il agit en adhérant aux anticorps monoclonaux, qui à leur tour se lient aux cellules cancéreuses et les tuent via un rayonnement β intense de l'yttrium-90 (voir thérapie par anticorps monoclonaux).

Une technique appelée radioembolisation est utilisée pour traiter le carcinome hépatocellulaire et les métastases hépatiques.La radioembolisation est une thérapie ciblée contre le cancer du foie, peu toxique, qui utilise des millions de minuscules billes de verre ou de résine contenant de l'yttrium-90 radioactif.Les microsphères radioactives sont délivrées directement aux vaisseaux sanguins alimentant des tumeurs/segments ou lobes spécifiques du foie.Il est peu invasif et les patients peuvent généralement sortir après quelques heures.Cette procédure n'élimine peut-être pas toutes les tumeurs dans tout le foie, mais fonctionne sur un segment ou un lobe à la fois et peut nécessiter plusieurs procédures.

Voir également radioembolisation en cas de cirrhose et de carcinome hépatocellulaire combinés.

Des aiguilles en yttrium-90, qui peuvent couper plus précisément que les scalpels, ont été utilisées pour sectionner les nerfs transmettant la douleur dans la moelle épinière, et l'yttrium-90 est également utilisé pour effectuer une synovectomie par radionucléides dans le traitement des articulations enflammées, en particulier des genoux. , chez les personnes souffrant de maladies telles que la polyarthrite rhumatoïde.

Un laser yttrium-aluminium-grenat dopé au néodyme a été utilisé dans une prostatectomie radicale expérimentale assistée par robot chez les chiens dans le but de réduire les lésions collatérales des nerfs et des tissus, et des lasers dopés à l'erbium commencent à être utilisés pour le resurfaçage cosmétique de la peau.

• Supraconducteurs

 

Supraconducteur YBCO

L'yttrium est un ingrédient clé de l'oxyde d'yttrium, de baryum et de cuivre (YBa₂Cu₃Ô₇, alias « YBCO » ou « 1-2-3 ») supraconducteur développé à l'Université d'Alabama et à l'Université de Houston en 1987. Ce supraconducteur est remarquable car la température de supraconductivité de fonctionnement est supérieure au point d'ébullition de l'azote liquide (77,1 K).L’azote liquide étant moins cher que l’hélium liquide nécessaire aux supraconducteurs métalliques, les coûts d’exploitation des applications seraient moindres.

Le matériau supraconducteur réel est souvent écrit YBa₂Cu₃Ô_7-d, oùddoit être inférieur à 0,7 pour la supraconductivité.La raison n'est pas encore claire, mais on sait que les lacunes se produisent seulement à certains endroits du cristal, des plans et des chaînes de l'oxyde de cuivre, donnant lieu à un état d'oxydation particulier des atomes de cuivre, qui conduit d'une manière ou d'une autre à l'oxydation des atomes de cuivre. comportement supraconducteur.

La théorie de la supraconductivité à basse température est bien comprise depuis la théorie BCS de 1957. Elle repose sur une particularité de l'interaction entre deux électrons dans un réseau cristallin.Cependant, la théorie BCS n’explique pas la supraconductivité à haute température et son mécanisme précis reste encore un mystère.Ce que l’on sait, c’est que la composition des matériaux à base d’oxyde de cuivre doit être contrôlée avec précision pour que la supraconductivité se produise.

Ce supraconducteur est un minéral multicristallin et multiphasé noir et vert.Les chercheurs étudient une classe de matériaux appelés pérovskites, qui constituent des combinaisons alternatives de ces éléments, dans l’espoir de développer un supraconducteur pratique à haute température.

• Batteries à lithium

L'yttrium est utilisé en petite quantité dans les cathodes de certaines batteries Lithium fer phosphate (LFP), qui sont alors communément appelées LiFeYPO.₄chimie, ou LYP.Semblables aux LFP, les batteries LYP offrent une densité énergétique élevée, une bonne sécurité et une longue durée de vie.Mais le LYP offre une plus grande stabilité cathodique et prolonge la durée de vie de la batterie, en protégeant la structure physique de la cathode, en particulier à des températures plus élevées et à un courant de charge/décharge plus élevé.Les batteries LYP sont utilisées dans des applications stationnaires (systèmes solaires hors réseau), dans les véhicules électriques (certaines voitures), ainsi que dans d'autres applications (sous-marins, navires), similaires aux batteries LFP, mais souvent avec une sécurité et une durée de vie améliorées.Les cellules LYP ont essentiellement la même tension nominale que les LFP ;3.25 V, mais la tension de charge maximale est de 4,0 V, et les caractéristiques de charge et de décharge sont très similaires.

• Autres applications

En 2009, le professeur Mas Subramanian et ses associés de l'Oregon State University ont découvert que l'yttrium pouvait être combiné avec l'indium et le manganèse pour former un pigment intensément bleu, non toxique, inerte et résistant à la décoloration, le bleu YInMn, le premier nouveau pigment bleu découvert en 200. années.