Сирек жер элементтерінің үлкен отбасында,гадолиний оксиді (Gd2O2)бірегей физикалық және химиялық қасиеттерімен және кең қолдану өрістерімен материалтану қоғамдастығында жұлдызға айналды. Бұл ақ ұнтақты зат сирек жер оксидтерінің маңызды мүшесі ғана емес, сонымен қатар қазіргі ғылым мен техниканың дамуында таптырмас функционалды материал болып табылады. Медициналық бейнелеуден ядролық энергетика технологиясына, магниттік материалдардан оптикалық құрылғыларға дейін гадолиний оксиді барлық жерде кездеседі, бұл сирек жер материалдарының бірегей құндылығын көрсетеді.
1. Гадолиний оксидінің негізгі қасиеттері
Гадолиний оксидітекше кристалдық құрылымы бар типтік сирек жер оксиді болып табылады. Кристалдық құрылымында гадолиний иондары мен оттегі иондары тұрақты химиялық байланыс түзу үшін белгілі бір кеңістікте біріктіріледі. Бұл құрылым гадолиний оксидіне 2350°C-қа дейінгі балқу температурасын береді, бұл оның жоғары температуралы ортада тұрақты болуына мүмкіндік береді.
Химиялық қасиеттері бойынша гадолиний оксиді сілтілі оксидтің типтік сипаттамаларын көрсетеді. Ол қышқылдармен әрекеттесіп, сәйкес тұздар түзе алады және белгілі гигроскопиялыққа ие. Бұл сипаттамалар материалды дайындау кезінде гадолиний оксиді үшін арнайы сақтау және өңдеу шарттарын талап етеді.
Физикалық қасиеттері бойынша гадолиний оксиді тамаша оптикалық және магниттік қасиеттерге ие. Оның жоғары сыну көрсеткіші және көрінетін жарық аймағында жақсы жарық өткізгіштігі бар, бұл оны оптикалық өрісте қолданудың негізін қалады. Сонымен бірге гадолиний ионының 4f электронды қабықша құрылымы оған ерекше магниттік қасиеттер береді.
Брейфпен таныстыру
| Өнім атауы | Гадолиний оксиді, гадолиний (III) оксиді |
| Кас | 12064-62-9 |
| MF | Gd2O3 |
| Молекулалық салмақ | 362,50 |
| Тығыздығы | 7,407 г/см3 |
| Балқу нүктесі | 2,420° C |
| Сыртқы түрі | Ақ ұнтақ |
| Тазалық | 5N （Gd2O3/REO≥99,999%）；3N （Gd2O3/REO≥ 99,9%） |
| Ерігіштік | Суда ерімейді, күшті минералды қышқылдарда орташа ериді |
| Тұрақтылық | Аздап гигроскопиялық |
| Көптілді | Гадолиний оксиді, оксид де гадолиний, оксидо дель Гадолинио |
| Ерігіштік өнімі Ksp | 1,8×10−23 |
| Кристалл құрылымы | Моноклиникалық кристалдық жүйе |
| Бренд | Дәуір |
2. Гадолиний оксидінің негізгі қолдану аймақтары
Медицина саласында гадолиний оксидінің ең маңызды қолданылуы магнитті-резонансты бейнелеу (МРТ) контраст агенттері үшін шикізат ретінде болып табылады. Гадолиниум кешендері су протондарының релаксация уақытын айтарлықтай өзгерте алады, кескіннің контрастын жақсартады және ауруды диагностикалау үшін анық суреттерді қамтамасыз етеді. Бұл қолданба заманауи медициналық бейнелеу технологиясының дамуына үлкен ықпал етті.
Магниттік материалдар саласында гадолиний оксиді гадолиний темір гранаты (GdIG) сияқты магниттік материалдарды дайындау үшін негізгі шикізат болып табылады. Бұл материалдар микротолқынды құрылғыларда және магниттік-оптикалық құрылғыларда маңызды рөл атқарады және қазіргі заманғы байланыс технологиясының дамуы үшін материалдық негіз болып табылады.
Оптикалық қолданбаларда гадолиний оксиді тамаша оптикалық қасиеттеріне байланысты люминофорларда, лазерлік материалдарда, оптикалық жабындарда және басқа салаларда кеңінен қолданылады. Әсіресе жоғары сыну көрсеткіші бар оптикалық пленкаларды дайындауда гадолиний оксиді бірегей артықшылықтар көрсетеді.
Ядролық энергетикалық технологияда гадолиний оксиді нейтрондарды сіңіру қимасының жоғары болуына байланысты ядролық реакторлар үшін басқару штангасының материалы ретінде пайдаланылады. Бұл қолданбаның ядролық реакторлардың қауіпсіз жұмыс істеуі үшін маңызы зор.
3. Гадолиний оксидінің болашақтағы дамуы
Дайындау технологиясының дамуымен гадолиний оксидінің синтез әдісі үздіксіз оңтайландырылды. Дәстүрлі қатты фазалық реакция әдісінен озық золь-гель әдісіне дейін дайындау процесін жетілдіру гадолиний оксидінің тазалығы мен өнімділігін айтарлықтай жақсартты.
Пайда болған қолданбалы салаларда гадолиний оксиді үлкен әлеуетті көрсетеді. Қатты күйдегі жарықтандыруда, кванттық есептеулерде, қоршаған ортаны басқаруда және басқа аспектілерде зерттеушілер гадолиний оксидінің жаңа қолданбаларын зерттеп жатыр. Бұл барлаулар гадолиний оксидінің болашақта дамуының жаңа бағыттарын ашты.
Өнеркәсіптік перспективалар тұрғысынан, жаңа энергетика және жаңа материалдар сияқты стратегиялық дамып келе жатқан салалардың қарқынды дамуымен гадолиний оксидіне нарықтық сұраныс өсе береді. Әсіресе, жоғары деңгейлі өндіріс пен озық технология салаларында гадолиний оксидінің маңызы одан әрі арта түседі.
Сирек жер материалдарының отбасының маңызды мүшесі ретінде гадолиний оксидінің құндылығы оның қазіргі кең ауқымды қолдануынан ғана емес, сонымен бірге болашақ технологиялық дамудағы шексіз мүмкіндіктерінен де көрінеді. Медициналық денсаулықтан энергетикалық технологияға, ақпараттық коммуникациядан қоршаған ортаны қорғауға дейін гадолиний оксиді өзінің бірегей қасиеттерімен адамзат ғылымы мен технологиясының дамуына маңызды үлес қосуда. Материалтану үздіксіз дамуымен гадолиний оксиді көбірек салаларда жарқырап, сирек жер материалдарының аңызға айналған тарауын жалғастыратыны сөзсіз.
Жіберу уақыты: 20 ақпан 2025 ж