Өндөр технологийн салбарт скандийн оксидын хэрэглээ: лазер болон хатуу төлөвт түлшний эсийг жишээ болгон авах

Өндөр хүчин чадалтай лазерын скандийн ислийн гол үүрэг

Өндөр хүчин чадалтай лазеруудад скандийн ислийг хэрэглэх нь ихэвчлэн скандийн хольцтой лазерын талстуудад илэрдэг. Сканди агуулсан лазерын талстууд нь лазерын үр ашиг, тогтвортой байдлыг эрс сайжруулдаг. Жишээлбэл, скандийн хольцтой лазерын талстууд нь өндөр хүчин чадалтай лазерын гаралтын үед бага дулааны нөлөөг хадгалж, улмаар лазерын ашиглалтын хугацааг уртасгадаг. Энэ шинж чанар нь скандийн ислийг өндөр хүчин чадалтай лазер үйлдвэрлэх гол материалын нэг болгодог.

Цэргийн үйлдвэрлэлд өндөр хүчин чадалтай лазерыг лазераар удирддаг зэвсэг, лазер радар болон бусад тоног төхөөрөмжид өргөн ашигладаг. АНУ-ын Батлан ​​хамгаалах яамны Нарийвчилсан судалгааны төслүүдийн агентлаг (DARPA) цэргийн лазер тоног төхөөрөмжийн гүйцэтгэлийг сайжруулахын тулд скандийн хольцтой лазерын талстуудтай холбоотой хэд хэдэн төслийг санхүүжүүлсэн. Эдгээр төслүүд нь скандийн ислийг ашиглан илүү үр ашигтай, тогтвортой лазер системийг амжилттай хөгжүүлж, цэргийн техник хэрэгслийг шинэчлэхэд чухал техникийн дэмжлэг үзүүлжээ.

Зах зээлийн мэдээллээс үзэхэд Grand View Research-ийн урьдчилсан тайланд дурдсанаар дэлхийн лазерын зах зээлийн эрэлт, ялангуяа өндөр хүчин чадалтай лазерын салбарт скандийн ислийн эрэлт өсөх болно. Энэ нь үүнийг харуулж байнаскандийн исэллазер технологид өргөн хэрэглээний хэтийн төлөвтэй бөгөөд зах зээлийн эрэлт хэрэгцээ нь технологийн хөгжлийг дагаад өргөжих болно.

Хатуу исэл түлшний эс дэх скандийн ислийн гол үүрэг

Хатуу исэл түлшний эсүүд (SOFCs) нь химийн энергийг шууд цахилгаан энерги болгон хувиргах өндөр үр ашигтай эрчим хүч хувиргах төхөөрөмж юм. SOFC-д скандийн ислийг хэрэглэх нь голчлон электролитийн материалд нэмэлт болгон ашиглахад илэрдэг. Скандиум ислийг нэмэх нь SOFC-ийн гүйцэтгэлийг мэдэгдэхүйц сайжруулж, тэдгээрийн ажиллах температурыг бууруулж, улмаар эрчим хүчний хувиргалтын үр ашгийг дээшлүүлнэ.

Сансрын салбарт SOFC-ийг агаарын хөлгүүдэд туслах эрчим хүч, эрчим хүчний менежментээр хангахад ашигладаг. Жишээлбэл, НАСА сансрын хөлгүүдийн эрчим хүчний хэмнэлт, найдвартай байдлыг сайжруулах зорилгоор сансрын олон төсөлд скандийн исэлд суурилсан SOFC технологийг ашигласан. Эдгээр програмууд нь өндөр технологийн салбарт скандийн ислийн гол үүргийг харуулахаас гадна холбогдох технологийн дэвшлийг дэмждэг.

Зах зээлийн мэдээллээс үзэхэд Grand View Research-ийн тайланд дурдсанаар дэлхийн хатуу төлөвт түлшний эсийн зах зээлд скандийн ислийн эрэлт нэмэгдэж байна. Энэхүү өсөлтийн чиг хандлага нь эрчим хүчний шинэ технологид скандийн ислийн чухал байр суурь, түүнийг ирээдүйн эрчим хүчний шийдлүүдэд ашиглах боломжийг харуулж байна.

Газрын ховор элементийн хувьд скандийн исэл нь лазер, хатуу төлөвт түлшний эс зэрэг өндөр технологийн салбарт орлуулшгүй үүрэг гүйцэтгэдэг. НАСА болон цэргийн хэрэглээ зэрэг салбарын тохиолдлуудаар дамжуулан бид скандийн исэл технологийн дэвшлийг хэрхэн дэмжиж байгааг тодорхой харж болно. Үүний зэрэгцээ, зах зээлийн мэдээлэл нь технологи тасралтгүй хөгжихийн хэрээр скандийн ислийн зах зээлийн эрэлт өссөөр байгааг харуулж байна. Энэ нь холбогдох салбаруудад хөгжлийн боломжуудыг авчираад зогсохгүй ирээдүйн өндөр технологийн хөгжилд бат бөх суурийг тавьж өгдөг.

Скандийн исэл1
Скандиумын исэл

Хагас дамжуулагч талбарт скандийн ислийн хамгийн сүүлийн үеийн судалгааны ахиц дэвшил

Скандийн исэл (Sc₂O₃) нь газрын ховор оксидын хувьд хагас дамжуулагчийн салбарт өргөн хэрэглээний хэтийн төлөвтэй байдаг. Сүүлийн жилүүдэд хагас дамжуулагчийн технологи тасралтгүй хөгжихийн хэрээр скандийн оксидын судалгаа ч ихээхэн ахиц дэвшил гаргаж байна. Дараах нь материалын шинж чанар, хэрэглээний талбарууд болон хамгийн сүүлийн үеийн судалгааны тохиолдлуудыг танилцуулах болно.

Материалын шинж чанар, давуу тал

Скандиум исэл нь өндөр диэлектрик тогтмол, дулааны тогтвортой байдал, маш сайн химийн тогтвортой байдал юм. Эдгээр шинж чанарууд нь алдагдлыг үр дүнтэй бууруулах, хагас дамжуулагч төхөөрөмжүүдийн төхөөрөмжийн гүйцэтгэл, найдвартай байдлыг сайжруулах боломжийг олгодог. Нэмж дурдахад скандийн исэл нь интерфэйсийн сайн шинж чанартай бөгөөд төрөл бүрийн хагас дамжуулагч материалтай өндөр чанартай интерфейс үүсгэж чаддаг бөгөөд энэ нь хагас дамжуулагч төхөөрөмжийн ажиллагааг сайжруулахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

Хэрэглээний талбарууд

Өндөр давтамжийн төхөөрөмжүүд: Сканди оксидын өндөр диэлектрик тогтмол нь өндөр давтамжийн төхөөрөмжүүдэд чухал хэрэглээ болгодог. Жишээлбэл, радио давтамжийг таних (RFID) шошго, утасгүй холбооны төхөөрөмж гэх мэт өндөр давтамжийн хэрэглээнд скандийн исэл нь төхөөрөмжийн ажиллагааны давтамж, гүйцэтгэлийг ихээхэн сайжруулдаг.

Эрчим хүчний төхөөрөмжүүд: Цахилгаан төхөөрөмжид скандийн исэл нь төхөөрөмжийн эрчим хүчний хэрэглээг үр дүнтэй бууруулж, эрчим хүчний нягтралыг нэмэгдүүлдэг. Энэ нь цахилгаан тээврийн хэрэгсэл, үйлдвэрлэлийн эрчим хүчний хангамж зэрэг өндөр хүчин чадалтай хэрэглээний хувилбаруудын хувьд маш чухал юм.

Санах ойн төхөөрөмжүүд: Скандиум исэл нь хагас дамжуулагч санах ойн технологид бас хэрэглэгддэг. Жишээлбэл, судлаачид скандийн оксидын хальсанд барийг нэмснээр бүтэц нь электроныг нэвтрүүлэх боломжийг олгодог нийлмэл материалыг бүтээж, материалын эсэргүүцлийг өөрчлөхийн тулд дээшлүүлж эсвэл доошлуулж болох энергийн саадыг бүрдүүлж, дотор нь олон төлөв байх боломжийг олгосон.

037e3d06b2e7d6629d20de0cb33b03e9ac77db40

Шуудангийн цаг: 2025-05-15