Industrie de l'éclairage
Fait intéressant, l'utilisation du scandium (comme matériau de travail principal, pas pour le dopage) est axée sur la direction lumineuse, il n'est donc pas exagéré de l'appeler le Fils de la Lumière.
La première arme magique du scandium est appelée lampe scandium-sodium, qui peut être utilisée pour éclairer des milliers de foyers. Il s'agit d'une source de lumière électrique aux halogénures métalliques : l'ampoule est remplie d'iodure de sodium et d'iodure de scandium, et une feuille de scandium et de sodium est ajoutée en même temps. Lors d'une décharge à haute tension, les ions scandium et les ions sodium émettent respectivement de la lumière de leurs longueurs d'onde d'émission caractéristiques. Les raies spectrales du sodium sont de 589.0 et 589,6 nm, deux lumières jaunes célèbres, tandis que les raies spectrales du scandium sont de 361,3 ~ 424,7 nm, une série d'émissions de lumière proche ultraviolette et bleue. Parce qu'ils se complètent, la couleur de lumière globale générée est la lumière blanche. C'est précisément parce que la lampe au sodium scandium a les caractéristiques d'une efficacité lumineuse élevée, d'une bonne couleur de lumière, d'une économie d'énergie, d'une longue durée de vie et d'une forte capacité de rupture de brouillard qu'elle peut être largement utilisée dans les caméras de télévision et l'éclairage des places, des stades et des routes, et est appelée la source lumineuse de troisième génération. En Chine, ce type de lampe est progressivement promu comme une nouvelle technologie, alors que dans certains pays développés, ce type de lampe était largement utilisé dès le début des années 1980.
La deuxième arme magique du scandium, ce sont les cellules solaires photovoltaïques, qui peuvent capter la lumière diffusée sur le sol et la transformer en électricité pour favoriser la société humaine. Le scandium est le meilleur métal barrière dans les cellules photoélectriques et les cellules solaires en silicium semi-conducteur à isolant métallique.
Sa troisième arme magique s'appelle Ray source, cette arme magique peut briller par elle-même, mais ce type de lumière ne peut pas être reçu à l'œil nu, c'est un flux de photons à haute énergie. Nous extrayons généralement le 45Sc des minéraux, qui est le seul isotope naturel du scandium. Chaque noyau 45Sc contient 21 protons et 24 neutrons. Si nous mettons du scandium dans le réacteur nucléaire comme si nous mettions des singes dans le four d'alchimie du Seigneur Suprême Lao Tzu pendant soixante-dix-sept quarante-neuf jours et les laissions absorber le rayonnement neutronique, 46Sc d'un neutron de plus dans le noyau atomique naîtra. Le 46Sc, un radio-isotope artificiel, peut être utilisé comme source de rayonnement ou des atomes traceurs peuvent également être utilisés pour la radiothérapie des tumeurs malignes. Il existe également des applications telles que le laser à grenat yttrium gallium scandium, la fibre optique infrarouge en verre au fluorure de scandium et le tube à rayons cathodiques revêtus de scandium à la télévision. Il semble que le scandium soit né avec la lumière.
Industrie des alliages
Le scandium sous forme de substance simple a été largement utilisé dans le dopage des alliages d'aluminium. Tant que quelques millièmes de scandium seront ajoutés à l'aluminium, une nouvelle phase Al3Sc se formera, qui jouera un rôle dans la modification de l'alliage d'aluminium et fera changer de manière significative la structure et les propriétés de l'alliage. L'ajout de 0.2 % ~0.4 % Sc (ce qui est vraiment la même chose que la proportion de sel de cuisine domestique, juste un peu) peut augmenter la température de recristallisation de l'alliage de 150 ~ 200 degrés, et améliore considérablement la résistance à haute température, la stabilité structurelle, les performances de soudage et la résistance à la corrosion, et peut éviter le phénomène de fragilisation qui se produit facilement lors de travaux à long terme à haute température. L'alliage d'aluminium à haute résistance et haute ténacité, le nouvel alliage d'aluminium soudable à haute résistance à la corrosion, le nouvel alliage d'aluminium à haute température, l'alliage d'aluminium à haute résistance à l'irradiation neutronique, etc., ont des perspectives de développement très intéressantes dans l'aérospatiale, l'aviation, les navires, réacteurs nucléaires, véhicules légers et trains à grande vitesse.
Le scandium est également un excellent modificateur du fer. Une petite quantité de Scandium peut améliorer considérablement la résistance et la dureté de la fonte. De plus, le scandium peut également être utilisé comme additif pour les alliages de tungstène et de chrome à haute température. Bien sûr, en plus de fabriquer des vêtements de mariage pour les autres, car le scandium a un point de fusion élevé et sa densité est proche de celle de l'aluminium, il est également utilisé dans les alliages légers à point de fusion élevé tels que l'alliage scandium titane et l'alliage scandium magnésium. Mais en raison de son prix élevé, il n'est généralement utilisé que dans les industries manufacturières haut de gamme telles que les navettes spatiales et les fusées.
matériau céramique
Le scandium, une substance simple, est généralement utilisé dans les alliages et les oxydes de scandium jouent un rôle important dans les matériaux céramiques. Par exemple, les matériaux céramiques à base de zircone tétragonale, qui peuvent être utilisés comme matériaux d'électrode pour les piles à combustible à oxyde solide, ont une propriété très particulière. La conductivité de cet électrolyte augmentera avec l'augmentation de la température et de la concentration en oxygène dans l'environnement. Cependant, la structure cristalline de ce matériau céramique lui-même ne peut pas exister de manière stable et n'a aucune valeur industrielle ; Afin de conserver les propriétés d'origine, certains matériaux capables de fixer cette structure doivent y être dopés. L'ajout de 6 à 10 % d'oxyde de scandium ressemble à une structure en béton, de sorte que la zircone peut être stabilisée sur un réseau carré.
Il existe également des matériaux céramiques techniques tels que le nitrure de silicium à haute résistance et à haute résistance aux températures comme densifiant et stabilisant.
L'oxyde de scandium, en tant que densifiant, peut former une phase réfractaire Sc2Si2O7 au bord des particules fines, réduisant ainsi la déformation à haute température des céramiques techniques. Comparé à d'autres oxydes, l'oxyde de scandium peut mieux améliorer les propriétés mécaniques à haute température du nitrure de silicium.
Chimie catalytique
En génie chimique, le scandium est souvent utilisé comme catalyseur. Sc2O3 peut être utilisé pour la déshydratation et la désoxydation de l'éthanol ou de l'isopropanol, la décomposition de l'acide acétique et la production d'éthylène à partir de CO et de H2. Le catalyseur Pt Al contenant Sc2O3 est un catalyseur important pour le processus de purification et de raffinage du pétrole lourd dans l'industrie pétrochimique. Dans le craquage catalytique du cumène, par exemple, l'activité du catalyseur zéolite Sc-Y est 1000 fois supérieure à celle du catalyseur silicate d'aluminium ; Par rapport à certains catalyseurs traditionnels, les perspectives de développement du catalyseur au scandium seront très brillantes.
Industrie de l'énergie nucléaire
L'ajout d'une petite quantité de Sc2O3 à UO2 dans le combustible nucléaire d'un réacteur à haute température peut éviter la transformation du réseau, l'augmentation de volume et les fissures dues à la conversion de UO2 en U3O8.
pile à combustible
De même, l'ajout de 2,5 % ~ 25 % de scandium dans la batterie alcaline au nickel augmentera la durée de vie.
Elevage agricole
En agriculture, les graines de maïs, de betterave, de pois, de blé, de tournesol et autres peuvent être traitées avec du sulfate de scandium (la concentration est généralement de 10-3~10-8mol/L, différentes plantes seront différentes), et l'effet réel de promotion de la germination a été atteint. Après 8 heures, le poids sec des racines et des bourgeons a augmenté respectivement de 37 % et 78 % par rapport aux semis, mais le mécanisme est encore à l'étude.
