氧化钠是一种碱金属氧化物,分子式为Na2O。它在自然界中并不单独存在,通常通过引入长石或瓷石来使用。氧化钠在陶瓷工业中起到类似氧化钾的作用。根据《陶瓷工艺》的描述,氧化钠和氧化钾都是瓷坯中的主要熔剂,能够溶解部分的二氧化硅和三氧化二铝,生成玻璃相,并填充于胎体骨架的空隙中。它们还能加速莫来石的成长,提高机械强度,促进胎体烧结,提高瓷器的透明度。此外,氧化钠还能增大玻璃的膨胀系数,降低釉的弹性。一般来说,氧化钠和氧化钾的总量控制在3%至5%之间,少数情况下可达到7%。由于氧化钠的熔融温度和高温黏度较氧化钾低,且高温黏度变化较快,其膨胀系数也较大。因此,如果氧化钠的含量过多,会导致烧成温度迅速降低,缩小烧成范围,降低热稳定性。因此,一般要求氧化钠的含量小于1%。
制备纯氧化钠非常困难,但可以通过以下两种方法来制备:
方法1:在真空中,将叠氮酸钠和硝酸钠反应,可以生成氧化钠并放出氮气。另外,也可以使用钠与过氧化钠、硝酸钠或亚硝酸钠相互反应来制备氧化钠。
方法2:在一定温度下,铝硅酸钠可以与氢氧化钙反应,生成水合铝硅酸钠钙。在CaO-Al2O3-SiO2-Na2O-H2O体系中,当水合铝硅酸钠钙与Ca(OH)2共存时,会发生分解。通过常压氧化钙水化法,可以从钠硅渣中回收氧化钠。最佳工艺条件是温度为95℃,CaO/Na2O的分子比为5,浆液液固比为4。在这种工艺条件下,钠硅渣脱钠率可达到95.2%。
[1] 景德镇陶瓷词典
[2] 中学教师实用化学辞典
[3] CaO水化法从钠硅渣中回收氧化钠的研究
氧化镓是一种宽禁带半导体材料,具有别名三氧化二镓。它的导电性能和发光特性一直备受关注,并在光电子器件领域有广泛的应用前景。氧化镓可以用作Ga基半导体材料的绝缘层,紫外线滤光片,甚至可以用作O2化学探测器。
虽然氧化镓在半导体领域的应用并不是新技术,但最初它并不是用于功率元件的,而是用于LED基板等方面的研发。
氧化镓是金属镓的氧化物,也是一种半导体化合物。它具有多种结晶形态,其中β结构最稳定。研究人员已经制造出金属半导体场效应晶体管,这些样品显示出高耐压和低泄漏电流的特性。与碳化硅和氮化镓相比,β-Ga2O3具有更大的带隙和击穿电场强度。
除了性能优异,氧化镓的生产成本也较低。随着氧化镓晶体生长技术的进展,可以通过类似蓝宝石晶圆生产技术的方法制造氧化镓晶圆,从而降低生产成本。
由于其众多优势,氧化镓被认为是比氮化镓更具前景的技术。根据市场调查公司的预测,到2030年,氧化镓功率元件的市场规模将超过氮化镓功率元件。
氧化镓作为一种新兴的功率半导体材料,在高功率应用领域具有明显的优势。然而,它不会取代碳化硅和氮化镓,后两者仍然是下一代主要半导体材料。氧化镓可能在扩展超宽禁带系统可用的功率和电压范围方面发挥作用,特别适用于电力调节和配电系统。
[1]董林鹏.氧化镓材料特性及光电探测器研究
[2]日本半导体的一张王牌.半导体观察
[3]功率半导体氧化镓到底是什么.电子产品世界
[4]郝跃院士谈氧化镓:致力于提供更高效的生活.半导体学报