Industria dell'illuminazione
È interessante notare che l'uso dello scandio (come principale materiale di lavoro, non per il doping) è focalizzato sulla direzione luminosa, quindi non è troppo chiamarlo il Figlio della Luce.
La prima arma magica dello scandio si chiama lampada al sodio allo scandio, che può essere utilizzata per portare luce a migliaia di famiglie. Questa è una sorgente di luce elettrica ad alogenuri metallici: la lampadina è riempita con ioduro di sodio e ioduro di scandio, e contemporaneamente vengono aggiunti scandio e lamina di sodio. Durante la scarica ad alta tensione, gli ioni scandio e gli ioni sodio rispettivamente emettono luce delle loro caratteristiche lunghezze d'onda di emissione. Le righe spettrali del sodio sono 589.0 e 589.6 nm, due famose luci gialle, mentre le righe spettrali dello scandio sono 361.3~424.7 nm, una serie di emissioni di luce quasi ultravioletta e blu. Poiché si completano a vicenda, il colore generale della luce generato è luce bianca. È proprio perché la lampada al sodio allo scandio ha le caratteristiche di elevata efficienza luminosa, buon colore della luce, risparmio energetico, lunga durata e forte capacità di rottura della nebbia che può essere ampiamente utilizzata nella telecamera e nell'illuminazione di piazze, stadi e strade, ed è chiamata la sorgente luminosa di terza generazione. In Cina, questo tipo di lampada viene gradualmente promosso come una nuova tecnologia, mentre in alcuni paesi sviluppati questo tipo di lampada è stato ampiamente utilizzato già all'inizio degli anni '80.
La seconda arma magica dello scandio sono le celle solari fotovoltaiche, che possono raccogliere la luce diffusa sul terreno e trasformarla in elettricità per promuovere la società umana. Lo scandio è il miglior metallo barriera nelle fotocellule e nelle celle solari in silicio semiconduttore isolante metallico.
La sua terza arma magica si chiama Ray source, quest'arma magica può brillare da sola, ma questo tipo di luce non può essere ricevuta ad occhio nudo, è un flusso di fotoni ad alta energia. Di solito estraiamo 45Sc dai minerali, che è l'unico isotopo naturale dello scandio. Ogni nucleo 45Sc contiene 21 protoni e 24 neutroni. Se mettiamo lo scandio nel reattore nucleare come se mettessimo le scimmie nella fornace alchemica del Signore Supremo Lao Tzu per settantasette quarantanove giorni e lasciamo che assorbano la radiazione di neutroni, nasceranno 46Sc di un neutrone in più nel nucleo atomico. 46Sc, un radioisotopo artificiale, può essere utilizzato come sorgenti di radiazioni o atomi traccianti possono essere utilizzati anche per la radioterapia di tumori maligni. Ci sono anche applicazioni come laser a granato di ittrio gallio scandio, fibra ottica a infrarossi di vetro al fluoruro di scandio e tubo a raggi catodici rivestito di scandio in televisione. Sembra che lo scandio sia nato con la luce.
Industria delle leghe
Lo scandio sotto forma di sostanza semplice è stato ampiamente utilizzato nel drogaggio delle leghe di alluminio. Finché all'alluminio vengono aggiunti pochi millesimi di scandio, si formerà una nuova fase Al3Sc, che giocherà un ruolo nel modificare la lega di alluminio e far cambiare in modo significativo la struttura e le proprietà della lega. L'aggiunta di 0.2 percento ~0.4 percento Sc (che in realtà è la stessa proporzione del sale da cucina casalingo, solo un po') può aumentare la temperatura di ricristallizzazione della lega di 150~ 200 gradi e migliora significativamente la resistenza alle alte temperature, la stabilità strutturale, le prestazioni di saldatura e la resistenza alla corrosione e può evitare il fenomeno di infragilimento che si verifica facilmente durante il lavoro a lungo termine ad alte temperature. Lega di alluminio ad alta resistenza e alta tenacità, nuova lega di alluminio saldabile resistente alla corrosione ad alta resistenza, nuova lega di alluminio ad alta temperatura, lega di alluminio resistente all'irradiazione di neutroni ad alta resistenza, ecc., hanno prospettive di sviluppo molto interessanti nel settore aerospaziale, aviazione, navi, reattori nucleari, veicoli leggeri e treni ad alta velocità.
Lo scandio è anche un eccellente modificatore di ferro. Una piccola quantità di scandio può migliorare significativamente la resistenza e la durezza della ghisa. Inoltre, lo scandio può essere utilizzato anche come additivo per leghe di tungsteno e cromo ad alta temperatura. Naturalmente, oltre a realizzare abiti da sposa per altri, poiché lo scandio ha un punto di fusione elevato e la sua densità è vicina a quella dell'alluminio, viene utilizzato anche in leghe leggere ad alto punto di fusione come la lega di titanio allo scandio e la lega di magnesio allo scandio. Ma a causa del prezzo elevato, viene generalmente utilizzato solo nelle industrie manifatturiere di fascia alta come navette spaziali e razzi.
materiale ceramico
Lo scandio, una sostanza semplice, è generalmente utilizzato nelle leghe e gli ossidi di scandio svolgono un ruolo importante nei materiali ceramici. Ad esempio, i materiali ceramici in zirconia tetragonale, che possono essere utilizzati come materiali per elettrodi per celle a combustibile a ossido solido, hanno una proprietà molto speciale. La conducibilità di questo elettrolita aumenterà con l'aumento della temperatura e della concentrazione di ossigeno nell'ambiente. Tuttavia, la struttura cristallina di questo materiale ceramico stesso non può esistere stabilmente e non ha valore industriale; Per mantenere le proprietà originali, alcuni materiali che possono fissare questa struttura devono essere drogati in essa. L'aggiunta del 6~10% di ossido di scandio è come una struttura in calcestruzzo, in modo che l'ossido di zirconio possa essere stabilizzato su un reticolo quadrato.
Esistono anche materiali ceramici ingegneristici come il nitruro di silicio ad alta resistenza e resistenza alle alte temperature come densificante e stabilizzante.
L'ossido di scandio, come densificante, può formare una fase refrattaria Sc2Si2O7 ai margini delle particelle fini, riducendo così la deformazione ad alta temperatura della ceramica tecnica. Rispetto ad altri ossidi, l'ossido di scandio può migliorare meglio le proprietà meccaniche ad alta temperatura del nitruro di silicio.
Chimica catalitica
Nell'ingegneria chimica, lo scandio è spesso usato come catalizzatore. Sc2O3 può essere utilizzato per la disidratazione e la disossidazione dell'etanolo o dell'isopropanolo, la decomposizione dell'acido acetico e la produzione di etilene da CO e H2. Il catalizzatore Pt Al contenente Sc2O3 è un importante catalizzatore per il processo di purificazione e raffinazione dell'olio pesante nell'industria petrolchimica. Nel cracking catalitico del cumene, ad esempio, l'attività del catalizzatore di zeolite Sc-Y è 1000 volte superiore a quella del catalizzatore di silicato di alluminio; Rispetto ad alcuni catalizzatori tradizionali, la prospettiva di sviluppo del catalizzatore di scandio sarà molto brillante.
Industria dell'energia nucleare
L'aggiunta di una piccola quantità di Sc2O3 a UO2 nel combustibile nucleare del reattore ad alta temperatura può evitare la trasformazione del reticolo, l'aumento di volume e le crepe dovute alla conversione di UO2 in U3O8.
cella a combustibile
Allo stesso modo, l'aggiunta del 2,5% ~ 25% di scandio nella batteria alcalina al nichel ne aumenterà la durata.
Allevamento agricolo
In agricoltura, i semi di mais, barbabietola, pisello, grano, girasole e altri possono essere trattati con solfato di scandio (la concentrazione è generalmente 10-3~10-8mol/L, piante diverse saranno diverse), e l'effetto reale di promuovere la germinazione è stato raggiunto. Dopo 8 ore, il peso secco delle radici e dei germogli è aumentato rispettivamente del 37% e del 78% rispetto alle piantine, ma il meccanismo è ancora in fase di studio.
