Campo di applicazione
1. Industria dell'illuminazione - lampade a sodio scandio. Si tratta di una sorgente luminosa elettrica ad alogenuro metallico: La lampadina viene riempita con ioduro di sodio e ioduro di scandio, e contemporaneamente vengono aggiunti scannio e lamina di sodio. Durante la scarica ad alta tensione, gli ioni di scandio e gli ioni di sodio emettono luce con le loro lunghezze d'onda di emissione caratteristiche, rispettivamente. Le linee spettrali del sodio sono due raggi di luce gialli ben noti a 589.0 e 589.6 nm, mentre le linee spettrali dello scandio sono una serie di emissione di luce quasi ultravioletta e blu da 361.3 a 424.7 nm. Poiché sono colori complementari, il colore della luce generale prodotto è la luce bianca. Proprio per le caratteristiche di elevata efficienza luminosa, buona colorazione luminosa, risparmio energetico, lunga durata e forte capacità di rottura della nebbia, le lampade a sodio scandio possono essere ampiamente utilizzate nelle telecamere e nei quadrati, nelle palestre e nell'illuminazione stradale, nota come sorgente luminosa di terza generazione. In Cina, questo tipo di lampada viene gradualmente promossa come nuova tecnologia, e in alcuni paesi sviluppati, questo tipo di lampada è stata ampiamente utilizzata già all'inizio degli anni '80. .
2. Celle fotovoltaiche solari. La luce diffusa sul terreno può essere raccolta e trasformata in elettricità per promuovere la società umana. Lo scandio è il miglior metallo barriera in metallo-isolante-semiconduttore silicio fotovoltaico e celle solari.
3. Sorgente di raggi gamma - flusso di fotoni ad alta energia. Quello che di solito estraiamo dai minerali è 45Sc, che è l'unico isotopo naturale di scandio. Vi sono 21 protoni e 24 neutroni in ciascun nucleo 45Sc. Se mettiamo lo scandio in un reattore nucleare come mettere una scimmia nel forno di alchemia di Taishang Laojun per sette, sette e quarantanove giorni, e lasciamo che assorba la radiazione di neutroni, 46Sc con un altro neutrone nel nucleo nascerà. 46Sc, un radioisotopo artificiale, può essere usato come sorgente di raggi gamma o atomi traccianti, e può anche essere usato per radioterapia di tumori maligni. Ci sono anche usi come i laser di granato di scandio di ittrio gallio, le fibre ottiche infrarosse di vetro di fluoruro di scandio e i tubi di raggi catodici rivestiti di scandio sui televisori.
4. Industria delle leghe. Lo scandio, nella sua forma elementare, è stato ampiamente utilizzato nel drogaggio di leghe di alluminio. Fintanto che qualche millesimo di scandio viene aggiunto all'alluminio, si formerà una nuova fase di Al3Sc, che modificherà la lega di alluminio e farà cambiare significativamente la struttura e le proprietà della lega. L'aggiunta di 0.4%~0.2% SC (questo rapporto è veramente simile al rapporto di sale in cottura a casa, è necessario solo poco) può aumentare la temperatura di ricristallizzazione della lega di 150~200ºC, e l'elevata resistenza alle temperature, stabilità strutturale, prestazioni di saldatura e resistenza alla corrosione sono ovviamente migliorate, e il fenomeno di infragilimento che è facile da verificare durante il funzionamento a lungo termine ad alta temperatura può essere evitato. Leghe di alluminio ad alta resistenza e resistenza, nuove leghe di alluminio saldabili resistenti alla corrosione ad alta resistenza, nuove leghe di alluminio ad alta temperatura, leghe di alluminio resistenti ai neutroni ad alta resistenza, ecc., sono ampiamente utilizzate in settori aerospaziale, aeronautico, navale, reattori nucleari, veicoli leggeri e treni ad alta velocità. Prospettiva di sviluppo molto attraente.
Lo scandio è anche un ottimo modificatore per il ferro, e una piccola quantità di scandio può migliorare significativamente la resistenza e la durezza della ghisa. Inoltre, lo scandio può essere usato anche come additivo per leghe di tungsteno e cromo ad alta temperatura. Naturalmente, oltre a fare abiti da sposa per altri, poiché lo scandio ha un elevato punto di fusione e la sua densità è vicina a quella dell'alluminio, esso è anche utilizzato in leghe leggere ad alto punto di fusione come la lega di scandio-titanio e la lega di scandio-magnesio, ma a causa del suo prezzo elevato , generalmente utilizzato solo in industrie manifatturiere di fascia alta come navette spaziali e razzi.
5. Materiali ceramici. Lo scandio elementare è generalmente usato nelle leghe, e gli ossidi di scandio svolgono anche un ruolo importante nei materiali ceramici. Materiali ceramici come la zirconia tetragonale, che può essere utilizzata come materiali di elettrodo per celle a combustibile ad ossido solido, hanno una proprietà molto speciale in quanto la conduttanza di questo elettrolita aumenta con la temperatura e la concentrazione di ossigeno nell'ambiente. Tuttavia, la struttura cristallina di questo materiale ceramico stesso non può esistere stabilmente e non ha valore industriale; deve essere drogata con alcune sostanze che possono fissare questa struttura per mantenere le sue proprietà originali. L'aggiunta di ossido di scandio del 6-10% è come una struttura in calcestruzzo, in modo che la zirconia possa essere stabilizzata sul reticolo quadrato.
Sono inoltre disponibili materiali ceramici ingegneristici ad alta resistenza e temperatura, come il nitruro di silicio come densificatore e stabilizzatore.
Come densificatore, l'ossido di scandio può generare la fase refrattaria Sc2Si2O7 al bordo di particelle fini, riducendo così la deformazione ad alta temperatura delle ceramiche ingegneristiche, e può migliorare meglio le proprietà meccaniche ad alta temperatura del nitruro di silicio rispetto all'aggiunta di altri ossidi.
6. Chimica catalitica. Nell'industria chimica, lo scandio viene spesso usato come catalizzatore, e Sc203 può essere usato nella disidratazione e deossigenazione di etanolo o isopropanolo, nella decomposizione di acido acetico, E la produzione di etilene da CO e H2, ecc. il catalizzatore Pt-al contenente Sc203 è un catalizzatore importante per l'idrogenazione e la purificazione di olio pesante nell'industria petrolchimica e nel processo di raffinazione. Nella reazione di cracking catalitico come il cumene, l'attività del catalizzatore zeolite SC-Y è 1000 volte superiore a quella del silicato di alluminio; rispetto ad alcuni catalizzatori tradizionali, la prospettiva di sviluppo del catalizzatore di scandio sarà molto luminosa.
7. Industria nucleare. L'aggiunta di una piccola quantità di Sc203 a UO2 nel combustibile nucleare di un reattore ad alta temperatura può evitare la trasformazione del reticolo, l'aumento di volume e le crepe causate dalla trasformazione di U02 in U3O8.
8. Celle a combustibile. Analogamente, l'aggiunta di 25%~2.5% di scandio alle batterie al nichel-alcali aumenterà la durata.
9. Allevamento agricolo. In agricoltura, i semi di mais, barbabietole, piselli, frumento, girasole e altri semi possono essere trattati con solfato di scandio (la concentrazione è generalmente 10-3~10-8mol/L, che sarà differente per piante diverse), e l'effetto effettivo di promuovere la germinazione è stato raggiunto. Rispetto al peso secco di gemme e piantine, sono aumentate rispettivamente del 37% e del 78%, ma il meccanismo è ancora in fase di studio.