化学式:Dy₂O₃
中文名:氧化镝
英文名:Dysprosium oxide(或Dysprosium(III)oxide,Dysprosia)
别名:三氧化二镝
CAS登录号:1308-87-8
分子量:372.998(或373)
外观:白色粉末或白色结晶粉末
氧化镝具有典型的稀土氧化物性质。它的熔点高,化学稳定性好,不溶于水和大多数有机溶剂,但可溶于无机酸。在光学领域,氧化镝具有优异的光学性能,如高折射率、低散射损失等,这使得它在激光、光学玻璃等领域具有广泛的应用前景。此外,氧化镝还具有良好的磁学性能,是一种重要的磁性材料。
理化性质
密度:7.81 g/cm³(或7.81 g/mL at 25°C)
熔点:2330~2350℃(或2340±10℃)
沸点:3900℃
溶解性:不溶于水,但溶于无机酸和乙醇。在空气中能吸收水分和二氧化碳,露置于空气中时易吸收二氧化碳而转变为碳酸镝。
磁性:比氧化高铁强许多倍
制备方法
氧化镝的制备方法多种多样,其中最常见的是化学法和物理法。化学法主要包括氧化法和沉淀法,这两种方法都涉及到化学反应过程,通过控制反应条件和原料比例,可以得到纯度较高的氧化镝。物理法主要包括真空蒸发法和溅射法,这些方法适用于制备高纯度的氧化镝薄膜或涂层。
在化学法中,氧化法是最常用的制备方法之一。它通过将镝金属或镝盐与氧化剂反应,生成氧化镝。这种方法简单易行,成本低廉,但制备过程中可能会产生有害气体和废水,需要妥善处理。沉淀法则是通过将镝盐溶液与沉淀剂反应,生成沉淀物,再经过过滤、洗涤、干燥等步骤得到氧化镝。这种方法制备的氧化镝纯度较高,但制备过程较复杂。
在物理法中,真空蒸发法和溅射法都是制备高纯度氧化镝薄膜或涂层的有效方法。真空蒸发法是在真空条件下加热镝源,使其蒸发并沉积在基板上形成薄膜。这种方法制备的薄膜纯度高、质量好,但设备成本高。溅射法则是利用高能粒子轰击镝靶材,使其表面原子溅射出来并沉积在基板上形成薄膜。这种方法制备的薄膜均匀性好、附着力强,但制备过程较复杂。
应用领域
氧化镝由于其独特的物理和化学性质,在多个领域具有广泛的应用。首先,在激光领域,氧化镝作为激光晶体的重要组成部分,可用于制造高性能的固体激光器。其次,在光学玻璃领域,氧化镝可用于制备高折射率、低散射损失的光学玻璃,提高光学仪器的性能。此外,氧化镝还可用作磁性材料、催化剂等领域。
在磁性材料领域,氧化镝具有优异的磁学性能,可用于制造高性能的永磁体和磁存储介质。在催化剂领域,氧化镝可用于催化氧化反应、脱氢反应等化学反应过程,提高反应效率和产物质量
用途:
【用途一】
为钇铁和钇铝柘榴石的添加元素,可作为核反应堆的控制材料。用于制造具有亮度高、光色好的新型光源镝灯。由于具有阴极发射能力,还可用作阳极涂层。供作金属镝的原料,玻璃,钕铁硼永磁体添加剂,磁光记忆材料。
【用途二】
用作制取金属镝的原料、玻璃、钕铁硼永磁体的添加剂,还用于金属卤素灯、磁光记忆材料、钇铁或钇铝石榴石、原子能工业中。
【用途三】
用作制取金属镝的原料,玻璃,钕铁硼永磁体添加剂,也可用于金属卤素灯,磁光记忆材料,钇铁或钇铝石榴石和原子能工业等方面。
氧化镝不受管制,但应密封干燥保存,以避免其吸收空气中的水分和二氧化碳而变质。在运输过程中,也应注意防潮和防污染。
综上所述,氧化镝是一种具有广泛应用前景的稀土材料,其制备方法和应用领域均十分广泛。