Oxyde de scandium

R : L'oxyde de scandium n'est pas soluble dans l'eau mais il peut être soluble dans les acides chauds mais parfois il réagit aussi. Mais l'oxyde de scandium est amphotère, car si le composé peut réagir avec un acide ainsi qu'avec une base, alors le composé est dit amphotère.

A : Propriétés physiques du Scandium :

• Il semble que ce soit un métal blanc argenté.
• Il a une texture moyennement douce.
• Le scandium se ternit dans l'air.
• Il brûle aussi facilement.
• Le scandium réagit avec l'eau.
• La configuration électronique du Scandium est [Ar]3d14s2.
• Le point de fusion du métal est de 1541°C.
• Le point d'ébullition du métal est de 2836°C.

R : L'oxyde de scandium (Sc2O3) a de nombreuses utilisations :

• Systèmes à haute température : l'oxyde de scandium résiste à la chaleur et aux chocs thermiques.
• Céramiques électroniques : l'oxyde de scandium possède des propriétés uniques utiles dans les matériaux électroniques.
• Composition du verre : L'oxyde de scandium est utilisé comme matériau auxiliaire dans le verre.
• Piles à combustible à oxyde solide : L'oxyde de scandium améliore les performances de ces piles à combustible, utilisées dans les centres de données et les hôpitaux.
• Lasers et éclairage : L'oxyde de scandium est utilisé dans des produits de niche tels que les lasers et l'éclairage des stades ou des studios.
• Alliages Al-Sc : L'oxyde de scandium est une matière première pour les alliages Al-Sc, qui sont utilisés dans les véhicules, les navires et l'aérospatiale.
• Matière première de dioxyde de titane : L’oxyde de scandium est utilisé pour produire une matière première de dioxyde de titane de haute qualité.
• Revêtement optique : l'oxyde de scandium produit des couches de film à indice élevé qui sont transparentes jusqu'à des longueurs d'onde aussi courtes que 225 nm dans la région UV.

R : Étant donné que le scandium est un oligo-élément, il est actuellement généralement obtenu par extraction des déchets et du milieu de la production métallurgique, des phosphorites contenant de l'uranium, de l'acide sulfurique hydrolytique, des minerais de scandium-vanadium, des eaux de mine et des alliages aluminium-scandium.

R : L'oxyde de scandium est également utilisé comme matériau laser en raison de son indice de réfraction élevé, de sa forte absorption dans les régions UV et visibles du spectre et de son point de fusion élevé. De plus, l'oxyde de scandium est un composant clé des composants électroniques tels que les condensateurs, les résistances et les transistors.

R : L'oxyde de scandium trouve diverses applications sur le marché. Il est utilisé dans la production d'alliages aluminium-scandium, qui améliorent la résistance et la résistance à la chaleur des alliages d'aluminium utilisés dans les industries de l'aérospatiale et de la défense. Il est également utilisé dans les lampes aux halogénures métalliques à haute intensité, les lasers et les piles à combustible à oxyde solide (SOFC) en raison de ses excellentes propriétés électriques et thermiques. De plus, l’oxyde de scandium a des applications potentielles dans d’autres industries, telles que l’électronique, la céramique et la catalyse, en raison de ses propriétés et capacités uniques.

R : L'oxyde de scandium est un oxyde de terre rare avec un point de fusion élevé. Il est utilisé dans la céramique pour plusieurs raisons, notamment :

● Résistance à la chaleur

L'oxyde de scandium résiste à la chaleur et aux chocs thermiques, ce qui le rend utile dans les systèmes à haute température.

● Isolation électrique

Les céramiques à l'oxyde de scandium sont considérées comme favorables à la construction et à l'isolation électrique.

● Composants optiques

Les céramiques à base d'oxyde de scandium sont prometteuses pour une utilisation dans les composants optiques et les lasers à solide.

R : L’oxyde de scandium peut améliorer la résistance à la corrosion des matériaux.

• Alliages d'aluminium : le scandium est un matériau d'alliage clé dans les alliages d'aluminium. Il peut améliorer la résistance à la corrosion, la résistance à la traction et la soudabilité de l'alliage. Le scandium est également un puissant raffineur de grain et un inhibiteur de recristallisation.
• Acier : Le scandium peut augmenter la résistance à la polarisation, réduire le taux de corrosion et inhiber les produits de corrosion. Il peut également améliorer la résistance à la traction et réduire la susceptibilité à la corrosion sous contrainte.
• Cuivre : Le dopage au scandium peut augmenter la résistance à la corrosion des revêtements.

R : L'oxyde de scandium (Sc2O3) est un solide blanc avec un point de fusion élevé d'environ 2 430 degrés. Il présente une conductivité thermique élevée de 17 W*mK-'. L'oxyde de scandium est utilisé dans les systèmes à haute température car il résiste à la chaleur et aux chocs thermiques. Il est également utilisé dans la céramique électronique et la composition du verre.

R : Le plus grand marché pour l'oxyde de scandium est celui des SOFC, qui représentaient 90 % de la demande mondiale en 2020. Les SOFC de Bloom Energy sont le principal consommateur d'oxyde de scandium, représentant 74 % de la consommation mondiale.

Le marché mondial du scandium est divisé dans les industries d’utilisateurs finaux suivantes :

• Aéronautique et défense
• Piles à combustible à oxyde solide (SOFC)
• Céramique
• Éclairage
• Électronique
• impression en 3D
• Articles de sport

R : Oui, l’oxyde de scandium peut être utilisé dans le traitement des eaux usées industrielles. L'oxyde de scandium peut également être utilisé dans : Piles à combustible, Applications solaires, Systèmes haute température, Céramiques électroniques, Composition de verre.

L'oxyde de scandium est insoluble dans l'eau. Cependant, l'oxyde de scandium peut être fabriqué sous forme de diélectrique TFT doté d'excellentes propriétés électriques en utilisant une méthode d'incitation à l'eau.

R : Oui, l'oxyde de scandium peut être combiné avec d'autres matériaux pour créer de nouveaux composites :

● Nitrure de titane

Un matériau de revêtement céramique dur, résistant à l’usure et à la corrosion.

● Oxyde de plomb et oxyde de tantale

Lorsqu'ils sont combinés à l'oxyde de scandium, ces matériaux produisent une céramique capable de détecter la chaleur.

● Aluminium

Lorsqu’il est allié au scandium, l’aluminium devient plus solide, plus flexible et plus résistant à la chaleur et à la corrosion.

● Résistances à film d'oxyde métallique

L'oxyde de scandium peut être utilisé comme dopant pour améliorer la stabilité et la fiabilité de ces résistances

R : Les projets d'approvisionnement mondial en oxyde de scandium proposés aboutissent à 1 800 tonnes en 2030. La demande en oxyde de scandium atteint 38 tonnes dans le scénario de statu quo en 2030. La demande atteint 5 500 tonnes dans le scénario supposé de 10 % supplémentaires en 2030.

R : Le scandium contient trois radio-isotopes utilisés en médecine nucléaire :

• 43Sc : Un isotope émetteur de positons (+) pour l'imagerie
• 44Sc : Un isotope émetteur de positons (+) pour l'imagerie
• 47Sc : Une particule bêta (−) émettant un radionucléide

R : Oui, l’oxyde de scandium peut être synthétisé par des moyens artificiels.

1.Certaines méthodes incluent :

• Voie sol-gel
• Réactions hydrothermales
• Réactions à l'état solide
• Méthode d'incitation à l'eau

2.Les autres méthodes incluent :

• Formation d'un sol colloïdal concentré de Sc(OH)3
• Calcination d'un précurseur de sulfate à 1100 degrés pendant 4 h

3. L’oxyde de scandium peut également être synthétisé par :

• Préparation de nanoparticules ScOOH en solution en utilisant ScCl3, xH2O comme précurseur
• Séchage du sol ScOOH
• Synthèse d'un mélange d'oxydes Sc2TiO5:Eu2Ti2O7:Sc2O3 en phase d'équilibre par réaction à l'état solide à 1100 degrés pendant 48 h