Branża oświetleniowa
Co ciekawe, użycie skandu (jako głównego materiału roboczego, a nie do dopingu) koncentruje się na jasnym kierunku, więc nie jest przesadą nazywanie go Synem Światła.
Pierwszą magiczną bronią skandu jest lampa sodowo-skandowa, której można użyć do oświetlenia tysięcy gospodarstw domowych. Jest to elektryczne źródło światła metalohalogenkowe: bańka jest wypełniona jodkiem sodu i jodkiem skandu, a jednocześnie dodaje się skand i folię sodową. Podczas wyładowań wysokonapięciowych jony skandu i jony sodu emitują odpowiednio światło o charakterystycznych długościach fali emisji. Widmowe linie sodu to 589,{2}} i 589,6 nm, dwa słynne żółte światła, podczas gdy linie widmowe skandu to 361,3–424,7 nm, seria emisji bliskiego ultrafioletu i światła niebieskiego. Ponieważ wzajemnie się uzupełniają, ogólna generowana barwa światła to światło białe. Właśnie dlatego, że skandowa lampa sodowa charakteryzuje się wysoką skutecznością świetlną, dobrą barwą światła, oszczędnością energii, długą żywotnością i silną zdolnością do łamania mgły, może być szeroko stosowana w oświetleniu kamer telewizyjnych i placów, stadionów i dróg, i nazywa się źródło światła trzeciej generacji. W Chinach ten rodzaj lampy jest stopniowo promowany jako nowa technologia, podczas gdy w niektórych krajach rozwiniętych ten rodzaj lampy był szeroko stosowany już na początku lat 80-tych.
Drugą magiczną bronią skandu są słoneczne ogniwa fotowoltaiczne, które mogą zbierać światło rozproszone na ziemi i zamieniać je w energię elektryczną w celu promowania ludzkiego społeczeństwa. Skand jest najlepszym metalem barierowym w metalowych półprzewodnikowych fotokomórkach krzemowych i ogniwach słonecznych.
Jego trzecia magiczna broń nazywa się źródłem promienia, ta magiczna broń może sama świecić jasno, ale tego rodzaju światła nie można odebrać gołym okiem, jest to przepływ fotonów o wysokiej energii. Zwykle wydobywamy 45Sc z minerałów, który jest jedynym naturalnym izotopem skandu. Każde jądro 45Sc zawiera 21 protonów i 24 neutronów. Jeśli umieścimy skand w reaktorze jądrowym, tak jakbyśmy umieścili małpy w piecu alchemicznym Najwyższego Pana Lao Tzu na siedemdziesiąt siedem czterdzieści dziewięć dni i pozwolimy im absorbować promieniowanie neutronowe, narodzi się 46Sc jednego dodatkowego neutronu w jądrze atomowym. 46Sc, sztuczny radioizotop, może być używany jako źródło promieniowania lub atomy znacznikowe mogą być również wykorzystywane do radioterapii nowotworów złośliwych. Istnieją również zastosowania, takie jak laser z granatem itrowo-galowym, skandowo-granatowym, światłowód na podczerwień ze szkła z fluorku skandu i kineskop powlekany skandem w telewizji. Wygląda na to, że skand narodził się ze światłem.
Przemysł stopowy
Skand w postaci prostej substancji znalazł szerokie zastosowanie w domieszkowaniu stopów aluminium. Wystarczy dodać kilka tysięcznych części skandu do aluminium, aby powstała nowa faza Al3Sc, która będzie odgrywać rolę w modyfikacji stopu aluminium i znacząco zmieni strukturę i właściwości stopu. Dodatek 0,2% ~0,4% Sc (co w rzeczywistości odpowiada zawartości soli kuchennej, tylko trochę) może zwiększyć temperaturę rekrystalizacji stopu o 150°C 200 stopni i znacznie poprawia wytrzymałość w wysokiej temperaturze, stabilność konstrukcji, wydajność spawania i odporność na korozję, a także pozwala uniknąć zjawiska kruchości, które łatwo występuje podczas długotrwałej pracy w wysokich temperaturach. Stop aluminium o wysokiej wytrzymałości i wytrzymałości, nowy spawalny stop aluminium o wysokiej wytrzymałości, odporny na korozję, nowy stop aluminium o wysokiej temperaturze, stop aluminium o wysokiej wytrzymałości odporny na promieniowanie neutronowe itp. Mają bardzo atrakcyjne perspektywy rozwoju w lotnictwie, lotnictwie, statkach, reaktory jądrowe, lekkie pojazdy i szybkie pociągi.
Skand jest również doskonałym modyfikatorem żelaza. Niewielka ilość skandu może znacznie poprawić wytrzymałość i twardość żeliwa. Ponadto skand może być również stosowany jako dodatek do wysokotemperaturowych stopów wolframu i chromu. Oczywiście, oprócz robienia ubrań ślubnych dla innych, ponieważ skand ma wysoką temperaturę topnienia, a jego gęstość jest zbliżona do gęstości aluminium, jest również używany w stopach lekkich o wysokiej temperaturze topnienia, takich jak stop skandowo-tytanowy i stop skandowo-magnezowy. Ale ze względu na wysoką cenę jest zwykle używany tylko w zaawansowanych branżach produkcyjnych, takich jak promy kosmiczne i rakiety.
materiał ceramiczny
Skand, prosta substancja, jest powszechnie stosowany w stopach, a tlenki skandu odgrywają ważną rolę w materiałach ceramicznych. Na przykład materiały ceramiczne z tetragonalnego tlenku cyrkonu, które można stosować jako materiały elektrodowe do ogniw paliwowych ze stałym tlenkiem, mają bardzo szczególne właściwości. Przewodnictwo tego elektrolitu będzie wzrastać wraz ze wzrostem temperatury i stężenia tlenu w środowisku. Jednak sama struktura krystaliczna tego materiału ceramicznego nie może istnieć stabilnie i nie ma wartości przemysłowej; Aby zachować oryginalne właściwości, niektóre materiały, które mogą naprawić tę strukturę, muszą zostać do niej domieszkowane. Dodatek 6 ~ 10 procent tlenku skandu przypomina betonową strukturę, dzięki czemu tlenek cyrkonu można ustabilizować na kwadratowej siatce.
Istnieją również inżynieryjne materiały ceramiczne, takie jak azotek krzemu o wysokiej wytrzymałości i odporności na wysoką temperaturę jako zagęszczacz i stabilizator.
Tlenek skandu, jako środek zagęszczający, może tworzyć fazę ogniotrwałą Sc2Si2O7 na krawędzi drobnych cząstek, zmniejszając w ten sposób deformację ceramiki konstrukcyjnej w wysokiej temperaturze. W porównaniu z innymi tlenkami, tlenek skandu może lepiej poprawić właściwości mechaniczne azotku krzemu w wysokich temperaturach.
Chemia katalityczna
W inżynierii chemicznej skand jest często używany jako katalizator. Sc2O3 można stosować do odwadniania i odtleniania etanolu lub izopropanolu, rozkładu kwasu octowego oraz produkcji etylenu z CO i H2. Katalizator Pt Al zawierający Sc2O3 jest ważnym katalizatorem w procesie oczyszczania i rafinacji oleju ciężkiego w przemyśle petrochemicznym. Na przykład w krakingu katalitycznym kumenu aktywność katalizatora zeolitowego Sc-Y jest 1000 razy wyższa niż katalizatora z krzemianu glinu; W porównaniu z niektórymi tradycyjnymi katalizatorami perspektywa rozwoju katalizatora skandowego będzie bardzo jasna.
Przemysł energii jądrowej
Dodanie niewielkiej ilości Sc2O3 do UO2 w paliwie jądrowym reaktora wysokotemperaturowego może uniknąć transformacji sieci, wzrostu objętości i pęknięć w wyniku konwersji UO2 do U3O8.
ogniwo paliwowe
Podobnie dodanie 2,5% ~ 25% skandu do alkalicznej baterii niklowej wydłuży jej żywotność.
Hodowla rolnicza
W rolnictwie nasiona kukurydzy, buraków, grochu, pszenicy, słonecznika i innych można zaprawiać siarczanem skandu (stężenie wynosi zwykle 10-3~10-8 mol/l, różne rośliny będą różne), i rzeczywisty efekt promowania kiełkowania został osiągnięty. Po 8 godzinach sucha masa korzeni i pąków wzrosła odpowiednio o 37 procent i 78 procent w porównaniu z sadzonkami, ale mechanizm jest nadal badany.
