조명 산업
흥미롭게도 스칸듐(주요 작업 소재로 도핑용이 아닌)을 사용하는 것은 밝은 방향에 초점이 맞춰져 있어 빛의 아들이라고 불러도 과언이 아니다.
스칸듐의 첫 번째 마법 무기는 스칸듐 나트륨 램프라고 불리며 수천 가구에 빛을 비추는 데 사용할 수 있습니다. 이것은 금속 할로겐화물 전기 광원입니다. 전구는 요오드화 나트륨과 요오드화 스칸듐으로 채워져 있으며 스칸듐과 나트륨 호일이 동시에 추가됩니다. 고전압 방전 동안 스칸듐 이온과 나트륨 이온은 각각 고유한 방출 파장의 빛을 방출합니다. 나트륨의 분광선은 589.0와 589.6nm로 두 개의 유명한 노란색 빛이며, 스칸듐의 분광선은 361.3~424.7nm로 일련의 근자외선과 청색광 방출입니다. 서로를 보완하기 때문에 생성되는 전체 빛 색상은 백색광입니다. 스칸듐 나트륨 램프는 높은 발광 효율, 우수한 광색, 절전, 긴 수명 및 강력한 안개 차단 능력의 특성을 가지고 있기 때문에 텔레비전 카메라 및 광장, 경기장 및 도로 조명에 널리 사용될 수 있으며 스칸듐 나트륨 램프라고 불립니다. 3세대 광원. 중국에서는 이러한 종류의 램프가 새로운 기술로 점차 홍보되고 있으며 일부 선진국에서는 이미 1980년대 초반부터 이러한 종류의 램프가 널리 사용되었습니다.
스칸듐의 두 번째 마법 무기는 태양광 전지로, 땅에 흩어진 빛을 모아 전기로 바꾸어 인류 사회를 진흥시킬 수 있다. 스칸듐은 금속 절연체 반도체 실리콘 광전지 및 태양 전지에서 최고의 장벽 금속입니다.
그의 세 번째 마법 무기는 레이 소스라고 합니다. 이 마법 무기는 그 자체로 밝게 빛날 수 있지만 이런 종류의 빛은 육안으로 수신할 수 없으며 고에너지 광자 흐름입니다. 우리는 보통 스칸듐의 유일한 천연 동위원소인 광물에서 45Sc를 추출합니다. 각 45Sc 핵은 21개의 양성자와 24개의 중성자를 포함합니다. 원숭이를 노자의 연금술 용광로에 77일 49일 가두듯 원자로에 스칸듐을 넣어 중성자 방사선을 흡수하게 하면 원자핵에 중성자 1개 더 46Sc가 탄생한다. 인공 방사성동위원소인 46Sc를 방사선원으로 사용하거나 추적자 원자를 악성 종양의 방사선 치료에 사용할 수도 있습니다. 또한 이트륨 갈륨 스칸듐 가닛 레이저, 불화 스칸듐 유리 적외선 광섬유, 텔레비전의 스칸듐 코팅 음극선관과 같은 응용 분야도 있습니다. 스칸듐은 빛과 함께 탄생한 것 같습니다.
합금 산업
단순 물질 형태의 스칸듐은 알루미늄 합금의 도핑에 널리 사용되어 왔습니다. 알루미늄에 수천 분의 1의 스칸듐이 추가되는 한 새로운 Al3Sc 상이 형성되어 알루미늄 합금을 수정하는 역할을 하고 합금의 구조와 특성을 크게 변화시킵니다. 0.2% ~0.4% Sc(집에서 요리하는 소금의 비율과 거의 동일)를 추가하면 합금의 재결정 온도를 150~150~ 200도, 고온 강도, 구조적 안정성, 용접 성능 및 내식성을 크게 향상시키고 고온에서 장기간 작업시 발생하기 쉬운 취화 현상을 피할 수 있습니다. 고강도 및 고인성 알루미늄 합금, 새로운 고강도 내식성 용접 알루미늄 합금, 새로운 고온 알루미늄 합금, 고강도 중성자 조사 저항성 알루미늄 합금 등은 항공 우주, 항공, 선박, 원자로, 경자동차 및 고속 열차.
스칸듐은 또한 철의 탁월한 변형제입니다. 소량의 스칸듐은 주철의 강도와 경도를 크게 향상시킬 수 있습니다. 또한 스칸듐은 고온 텅스텐 및 크롬 합금의 첨가제로도 사용할 수 있습니다. 물론 남을 위한 혼례복을 만드는 것 외에도 스칸듐은 융점이 높고 밀도가 알루미늄에 가깝기 때문에 스칸듐 티타늄 합금, 스칸듐 마그네슘 합금과 같은 고융점 경합금에도 사용된다. 그러나 가격이 비싸기 때문에 일반적으로 우주 왕복선 및 로켓과 같은 고급 제조 산업에서만 사용됩니다.
세라믹 소재
단순한 물질인 스칸듐은 일반적으로 합금에 사용되며 산화 스칸듐은 세라믹 재료에서 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, 고체 산화물 연료 전지의 전극 재료로 사용할 수 있는 정방정계 지르코니아 세라믹 재료는 매우 특별한 특성을 가지고 있습니다. 이 전해질의 전도도는 환경의 온도와 산소 농도가 증가함에 따라 증가합니다. 그러나 이 세라믹 소재 자체의 결정 구조는 안정적으로 존재할 수 없고 산업적 가치도 없다. 원래의 특성을 유지하려면 이 구조를 고정할 수 있는 일부 물질을 도핑해야 합니다. 산화 스칸듐을 6~10% 첨가하면 마치 콘크리트 구조물처럼 지르코니아가 사각격자에 안정될 수 있다.
치밀화제 및 안정제로서 고강도 및 고온 내성을 갖는 질화규소와 같은 엔지니어링 세라믹 재료도 있습니다.
치밀화제로서 산화 스칸듐은 미세 입자의 가장자리에 내화상 Sc2Si2O7를 형성하여 엔지니어링 세라믹의 고온 변형을 감소시킬 수 있습니다. 다른 산화물과 비교하여 산화 스칸듐은 질화 규소의 고온 기계적 특성을 더 잘 향상시킬 수 있습니다.
촉매 화학
화학 공학에서 스칸듐은 종종 촉매로 사용됩니다. Sc2O3는 에탄올 또는 이소프로판올의 탈수 및 탈산소, 아세트산 분해, CO 및 H2로부터 에틸렌 생산에 사용할 수 있습니다. Sc2O3를 함유한 Pt Al 촉매는 석유화학산업의 중질유 정제 및 정제 공정에 중요한 촉매입니다. 예를 들어 큐멘의 접촉 분해에서 Sc-Y 제올라이트 촉매의 활성은 규산알루미늄 촉매의 활성보다 1000배 더 높습니다. 일부 전통적인 촉매와 비교할 때 스칸듐 촉매의 발전 전망은 매우 밝다.
원자력 산업
고온 원자로의 핵연료에 소량의 Sc2O3를 UO2에 첨가하면 UO2에서 U3O8로의 전환으로 인한 격자 변형, 부피 증가 및 균열을 피할 수 있습니다.
연료 전지
마찬가지로 니켈 알카리 배터리에 2.5%~25%의 스칸듐을 추가하면 수명이 늘어납니다.
농업 사육
농업에서 옥수수, 사탕무, 완두콩, 밀, 해바라기 등의 종자는 황산 스칸듐으로 처리할 수 있습니다(농도는 일반적으로 10-3~10-8mol/L이며 식물마다 다를 수 있음). 발아 촉진의 실제 효과가 달성되었습니다. 8시간 후 뿌리와 새싹의 건조 중량은 묘목에 비해 각각 37%와 78% 증가했지만 그 메커니즘은 아직 연구 중이다.
