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中科院上海硅酸盐所-广晟稀土新材料研发中心研发工作取得进展
2012-05-17 15:38:33 | 编辑: | 【 【打印】【关闭】

中国科学院上海硅酸盐研究所—广晟稀土研发中心成立于2011年6月3日,中心旨在合理利用稀土资源,开拓稀土材料在新能源、节能环保、航空航天等领域的广泛应用,培育发展战略性新兴产业,促进稀土业持续健康发展。经过近一年的努力,中心围绕着高纯粉体国产化研磨分散技术、铈掺杂钇铝石榴石(Ce:YAG)陶瓷荧光体、抗等离子侵蚀材料和部件、稀土掺杂四氟化钇钠(NaYF4)上转换纳米粉体以及稀土氨氮废水处理等方面开展了研究工作,并取得了阶段性进展。

在高纯粉体国产化研磨分散技术方面,制备出了亚微米、分散性好的高纯氧化铝粉体,性能达到国外同类粉体的水平,用该粉体制备出的半透明氧化铝陶瓷在600纳米处的直线透过率达到30%。

在Ce:YAG陶瓷荧光体研究方面,成功研制具有较好光学透过率的Ce:YAG透明陶瓷,Ce:YAG陶瓷的热导率远高于荧光粉涂层(高达15-20倍),可以有效解决热效应的困扰,同时可以简化白光LED的封装工序;有望推向实际应用。

在稀土掺杂NaYF4上转换纳米粉体方面,研制的不同形貌纳米尺度镱和铒共掺的四氟化钇钠(Yb,Er :NaYF4)颗粒,可在980nm激发下实现绿光输出;镱和铥共掺的四氟化钇钠(Yb,Tm :NaYF4)纳米颗粒能很好分散在极性溶剂中,可在980nm激光下实现蓝光输出。

在抗等离子侵蚀材料和部件方面,开展了耐等离子体侵蚀钇铝石榴石(YAG)和氧化钇(Y2O3)等抗等离子体侵蚀陶瓷材料的研发,从粉体的制备、陶瓷素坯的成型、陶瓷的烧结、抗等离子体腐蚀机理分析等多方面来开展研究工作,制备了直径达200毫米的半球罩部件,抗等离子侵蚀性能优于Al2O3陶瓷,远好于传统使用的石英材料和硅酸盐玻璃,有望在国产等离子体刻蚀机上得到应用。

在稀土开采的氨氮废水处理研究方面,采用新研制出的高性能微纳结构材料,利用光催化协同其他技术,可有效消除稀土废水中的高氨氮含量,氨氮浓度可从几千到几百mg/L 降至国家排放标准10-15mg/L。同时可去除其中的重金属离子,解决了氨氮废水常用处理工艺因生物毒性、温度等因素而不适用于稀土废水的问题。这一技术在稀土废水治理领域体现出深远的发展潜力,有望为我国的稀土行业的发展、环境保护和节能减排做出重要贡献。

2012年4月22日,研发中心理事会对取得的上述成果表示肯定,并希望:鉴于国产粉体研磨分散技术已完成中试,应能够尽快与市场结合;Ce:YAG陶瓷荧光体和稀土开采的氨氮废水处理项目要进行中试放大;再设立若干与稀土相关的课题,使中心的研发课题形成梯度发展模式,不断推出成果,并最终走向产业化;要为国家稀土产业政策制定出谋划策,引领稀土无机材料行业的发展。

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