近日，包頭稀土研究院天津分院發(fā)布信息，該院重點(diǎn)研究項(xiàng)目晶體級(jí)無(wú)水溴化鑭、無(wú)水溴化鈰的干法制粒實(shí)驗(yàn)取得良好實(shí)驗(yàn)效果。采用這種方法對(duì)無(wú)水稀土鹵化物的吸潮性具有明顯的抑制作用。

無(wú)水稀土鹵化物制造中需抑制有害雜質(zhì)吸附

據(jù)包頭稀土研究院天津分院科研管理部部長(zhǎng)李璐介紹，稀土光功能晶體用高純稀土原材料主要包含兩大類(lèi)——高純稀土鹵化物和高純稀土氧化物。稀土閃爍晶體是稀土光功能晶體中的一種，是指以稀土元素為基本組成或者以稀土離子為發(fā)光中心，在吸收X射線、γ射線或其他高能粒子后能發(fā)出快衰減紫外光或可見(jiàn)光的光功能晶體材料。這種新材料是當(dāng)今世界晶體材料領(lǐng)域中有重大經(jīng)濟(jì)效益的主流晶體之一，產(chǎn)業(yè)規(guī)模僅次于半導(dǎo)體晶體。

包頭稀土研究院天津分院技術(shù)人員張瑞森向記者介紹：“21世紀(jì)以來(lái)，科技人員重點(diǎn)研發(fā)的閃爍晶體中90%以上含有稀土元素，為稀土閃爍晶體。”

“我們通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，稀土鹵化物晶體生長(zhǎng)，多采用坩堝下降法和提拉法，但生長(zhǎng)環(huán)境必須是真空環(huán)境，還要防止環(huán)境中的水、氧等有害雜質(zhì)與稀土鹵化物發(fā)生反應(yīng)。而比表面積與雜質(zhì)吸附速率呈正相關(guān)性，因此，通過(guò)干法制粒工藝減少無(wú)水稀土鹵化物比表面積，抑制水、氧等有害雜質(zhì)在產(chǎn)品表面的吸附顯得十分必要。”張瑞森說(shuō)。

為保證國(guó)內(nèi)晶體原材料供需平衡貢獻(xiàn)力量

那么，什么是干法制粒工藝？干法制粒工藝為何可以減少比表面積？張瑞森表示，干法制粒工藝是指在潔凈無(wú)水的環(huán)境下，將無(wú)水稀土鹵化物通過(guò)常溫物理擠壓的方式變?yōu)榱睿罱K使高比表面積粉末狀顆粒原料成形，變?yōu)榱娇煽亍⒏咧旅芏鹊念w粒。以改善產(chǎn)品的流動(dòng)性，減少水分吸附面積。

為保證造粒工作不影響現(xiàn)有光功能晶體用無(wú)水稀土鹵化物批量化制備產(chǎn)品質(zhì)量，包頭稀土研究院天津分院閃爍晶體用無(wú)水溴化鑭造粒封裝工藝國(guó)產(chǎn)化研發(fā)項(xiàng)目組搭建了具有ppm級(jí)水含量控制能力的干法制粒作業(yè)車(chē)間，通過(guò)潔凈加工可實(shí)現(xiàn)粉末狀無(wú)水稀土鹵化物的噸量級(jí)顆粒化處理，并可連續(xù)進(jìn)行絕氧玻璃封裝，全流程杜絕環(huán)境雜質(zhì)干擾。

“我們通過(guò)建設(shè)光功能晶體用批量化制備試驗(yàn)平臺(tái)、改進(jìn)產(chǎn)品成型與包裝工藝、完善產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)方法，大幅度降低了高純稀土鹵化物的價(jià)格，進(jìn)一步保證了國(guó)內(nèi)高性能功能晶體原材料的供需平衡。”李璐說(shuō)。

隨著市場(chǎng)驗(yàn)證與客戶反饋，下一步，項(xiàng)目組將對(duì)產(chǎn)品造粒工藝不斷完善，以滿足更好的用戶體驗(yàn)。