Valaistusteollisuus
Mielenkiintoista on, että skandiumin käyttö (päätyömateriaalina, ei dopingissa) on keskittynyt kirkkaaseen suuntaan, joten sitä ei ole liikaa kutsua valon pojaksi.
Ensimmäinen skandiumin taika-ase on nimeltään skandiumnatriumlamppu, jolla voidaan tuoda valoa tuhansiin kotitalouksiin. Tämä on metallihalogenidinen sähkövalolähde: polttimo on täytetty natriumjodidilla ja skandiumjodidilla, ja skandiumia ja natriumfoliota lisätään samanaikaisesti. Korkeajännitepurkauksen aikana skandium-ionit ja natriumionit lähettävät valoa niille ominaisilla emissioaallonpituuksilla. Natriumin spektriviivat ovat 589.0 ja 589,6 nm, kaksi kuuluisaa keltaista valoa, kun taas skandiumin spektriviivat ovat 361,3–424,7 nm, sarja lähellä ultravioletti- ja sinistä valoa. Koska ne täydentävät toisiaan, syntyy yleinen valon väri valkoinen valo. Juuri siksi, että skandiumnatriumlampulla on korkea valotehokkuus, hyvä valon väri, virransäästö, pitkä käyttöikä ja vahva sumun hajoamiskyky, sitä voidaan käyttää laajalti televisiokamerassa ja aukiolla, stadionin ja tien valaistuksessa, ja sitä kutsutaan nimellä kolmannen sukupolven valonlähde. Kiinassa tällaista lamppua edistetään vähitellen uutena teknologiana, kun taas joissakin kehittyneissä maissa tällaista lamppua käytettiin laajalti jo 1980-luvun alussa.
Toinen skandiumin taika-ase on aurinkosähkökennot, jotka voivat kerätä maahan sironneen valon ja muuttaa sen sähköksi edistääkseen ihmisyhteiskuntaa. Scandium on paras sulkumetalli metallieristepuolijohdepuolijohdevalokennoissa ja aurinkokennoissa.
Hänen kolmas taika-aseensa on nimeltään Sädelähde, tämä taika-ase voi loistaa kirkkaana itsestään, mutta tällaista valoa ei voi vastaanottaa paljaalla silmällä, se on korkean energian fotonivirtausta. Otamme yleensä mineraaleista 45Sc:tä, joka on skandiumin ainoa luonnollinen isotooppi. Jokainen 45Sc-ydin sisältää 21 protonia ja 24 neutronia. Jos laitamme skandiumin ydinreaktoriin ikään kuin laitamme apinoita Korkeimman Herran Lao Tzun alkemiauuniin seitsemäksikymmeneksiseitsemäksi neljäkymmentäyhdeksäksi päiväksi ja annamme niiden absorboida neutronisäteilyä, atomiytimeen syntyy 46Sc yhtä neutronia lisää. Keinotekoista radioisotooppia 46Sc voidaan käyttää säteilylähteenä tai merkkiatomeja voidaan käyttää myös pahanlaatuisten kasvainten sädehoidossa. Televisiossa on myös sovelluksia, kuten yttriumgallium-skandiumgranaattilaser, skandiumfluoridilasiinfrapunavalokuitu ja skandiumilla päällystetty katodisädeputki. Näyttää siltä, että skandium syntyi valolla.
Seosteollisuus
Skandiumia yksinkertaisen aineen muodossa on käytetty laajalti alumiiniseosten seostuksessa. Niin kauan kuin alumiiniin lisätään muutama tuhannesosa skandiumia, muodostuu uusi Al3Sc-faasi, joka vaikuttaa alumiiniseoksen muokkaamiseen ja saa lejeeringin rakenteen ja ominaisuudet muuttumaan merkittävästi. 0,2 prosentin ~0,4 prosentin Sc:n lisääminen (joka on todella sama kuin kotiruokasuolan osuus, vain vähän) voi nostaa lejeeringin uudelleenkiteytyslämpötilaa 150~ 200 astetta ja parantaa merkittävästi korkean lämpötilan lujuutta, rakenteellista vakautta, hitsaustehoa ja korroosionkestävyyttä ja voi välttää haurastumisilmiön, joka on helppo esiintyä pitkäaikaisessa työssä korkeissa lämpötiloissa. Erittäin lujalla ja sitkeällä alumiiniseoksella, uudella erittäin lujalla korroosionkestävällä hitsattavalla alumiiniseoksella, uudella korkean lämpötilan alumiiniseoksella, erittäin lujalla neutronisäteilyn kestävällä alumiiniseoksella jne. on erittäin houkuttelevat kehitysnäkymät ilmailu-, ilmailu-, laivojen, ydinreaktorit, kevyet ajoneuvot ja suurnopeusjunat.
Scandium on myös erinomainen raudan muuntaja. Pieni määrä Scandiumia voi parantaa merkittävästi valuraudan lujuutta ja kovuutta. Lisäksi skandiumia voidaan käyttää myös korkean lämpötilan volframi- ja kromiseosten lisäaineena. Tietysti muiden häävaatteiden valmistamisen lisäksi, koska skandiumilla on korkea sulamispiste ja sen tiheys lähellä alumiinia, sitä käytetään myös korkean sulamispisteen kevyissä seoksissa, kuten skandiumtitaaniseoksessa ja skandiummagnesiumseoksessa. Mutta korkean hinnan vuoksi sitä käytetään yleensä vain huippuluokan valmistusteollisuudessa, kuten avaruussukkuloissa ja raketteissa.
keraaminen materiaali
Skandiumia, yksinkertaista ainetta, käytetään yleisesti metalliseoksissa, ja skandiumoksideilla on tärkeä rooli keraamisissa materiaaleissa. Esimerkiksi tetragonaalisilla zirkoniumoksidikeraamisilla materiaaleilla, joita voidaan käyttää kiinteäoksidipolttokennojen elektrodimateriaaleina, on hyvin erityinen ominaisuus. Tämän elektrolyytin johtavuus kasvaa lämpötilan ja happipitoisuuden noustessa ympäristössä. Tämän keraamisen materiaalin kiderakenne itsessään ei kuitenkaan voi olla vakaasti olemassa eikä sillä ole teollista arvoa; Alkuperäisten ominaisuuksien säilyttämiseksi siihen on seostettava joitain materiaaleja, jotka voivat kiinnittää tämän rakenteen. 6-10 prosentin skandiumoksidin lisääminen on kuin betonirakenne, joten zirkoniumoksidia voidaan stabiloida neliömäiselle hilalle.
Tiivistimenä ja stabilointiaineena on myös teknisiä keraamisia materiaaleja, kuten piinitridi, jolla on korkea lujuus ja korkean lämpötilan kesto.
Skandiumoksidi tiivistimenä voi muodostaa tulenkestävän faasin Sc2Si2O7 hienojen hiukkasten reunaan, mikä vähentää teknisten keramiikan muodonmuutoksia korkeassa lämpötilassa. Muihin oksideihin verrattuna skandiumoksidi voi paremmin parantaa piinitridin mekaanisia ominaisuuksia korkeissa lämpötiloissa.
Katalyyttinen kemia
Kemiantekniikassa skandiumia käytetään usein katalyyttinä. Sc2O3:a voidaan käyttää etanolin tai isopropanolin dehydraatioon ja deoksidaatioon, etikkahapon hajottamiseen ja eteenin tuottamiseen CO:sta ja H2:sta. Sc2O3:a sisältävä Pt Al -katalyytti on tärkeä katalyytti raskaan öljyn puhdistus- ja jalostusprosessissa petrokemianteollisuudessa. Esimerkiksi kumeenin katalyyttisessä krakkauksessa Sc-Y-zeoliittikatalyytin aktiivisuus on 1000 kertaa korkeampi kuin alumiinisilikaattikatalyytin; Joihinkin perinteisiin katalyytteihin verrattuna skandiumkatalyytin kehitysnäkymät ovat erittäin valoisat.
Ydinenergiateollisuus
Lisäämällä pieni määrä Sc2O3:a korkean lämpötilan reaktorin ydinpolttoaineeseen UO2:een voidaan välttää hilamuutos, tilavuuden kasvu ja halkeamia, jotka johtuvat UO2:n muuttumisesta U3O8:ksi.
polttoainekenno
Vastaavasti 2,5-25 prosentin skandiumin lisääminen nikkeli-alkaliparistoon pidentää käyttöikää.
Maatalouden jalostus
Maataloudessa maissin, juurikkaan, herneen, vehnän, auringonkukan ja muiden siemeniä voidaan käsitellä skandiumsulfaatilla (pitoisuus on yleensä 10-3~10-8mol/L, eri kasvit ovat erilaisia), ja todellinen itämistä edistävä vaikutus on saavutettu. Kahdeksan tunnin kuluttua juurien ja silmujen kuivapaino kasvoi 37 prosenttia ja 78 prosenttia taimiin verrattuna, mutta mekanismia tutkitaan edelleen.
