سكانديوم ميتال Sc 99.99٪ عناصر أرضية نادرة

الإسكنديوم هو معدن ناعم، فضي، أصفر-أبيض، وهو عضو في المجموعة الثالثة من الجدول الدوري، ويرأس قائمة مكونة من 10 معادن تسمى عناصر الصف الأول الانتقالية. الإسكنديوم هو العنصر الخامس والثلاثون الأكثر وفرة في القشرة الأرضية. إنه يشوه في الهواء ويحترق بسهولة بمجرد إشعاله. يتفاعل مع الماء لتكوين غاز الهيدروجين ويذوب في العديد من الأحماض. الإسكنديوم معدن خفيف الوزن للغاية وله نقطة انصهار عالية إلى حد ما ومقاومة جيدة للتآكل. وهو أيضًا معدن نادر، ليس لأنه من الصعب العثور عليه، ولكن لأنه من الصعب العثور عليه بتركيز كبير (أي خام)، وهو موزع بشكل رقيق حول العالم (0.0025% من القشرة الأرضية)، لذا فإن جمع المادة وتنقيتها أمر مكلف ويستغرق وقتًا طويلاً. ومن المثير للاهتمام أن السكانديوم يوجد بتركيزات أكبر في الشمس وبعض النجوم الأخرى.

التطبيقات:

إن إضافة السكانديوم إلى الألومنيوم يحد من نمو الحبوب في المنطقة الحرارية لمكونات الألومنيوم الملحومة. وهذا له تأثيران مفيدان: يشكل Al3Sc المترسب بلورات أصغر من تلك الموجودة في سبائك الألومنيوم الأخرى، ويتم تقليل حجم المناطق الخالية من الرواسب عند حدود الحبوب لسبائك الألومنيوم المتصلبة بالعمر. راسب Al3Sc عبارة عن راسب متماسك يعمل على تقوية مصفوفة الألومنيوم من خلال تطبيق مجالات الضغط المرنة التي تمنع حركة الخلع (أي تشوه البلاستيك). يحتوي Al3Sc على بنية الشبكة الفائقة L12 المتوازنة حصريًا لهذا النظام. يمكن تحقيق تشتت دقيق للرواسب النانوية من خلال المعالجة الحرارية التي يمكنها أيضًا تقوية السبائك من خلال تصلب النظام. تتضمن التطورات الأخيرة إضافة معادن انتقالية مثل Zr ومعادن أرضية نادرة مثل Er، مما يؤدي إلى إنتاج أصداف محيطة برواسب Al3Sc الكروي مما يقلل من الخشونة. يتم تحديد هذه الأصداف من خلال انتشار عنصر صناعة السبائك وتقليل تكلفة السبيكة نظرًا لاستبدال كمية أقل من Sc جزئيًا بـ Zr مع الحفاظ على الاستقرار وتقليل الحاجة إلى Sc لتشكيل الراسب. وقد جعل هذا Al3Sc منافسًا إلى حد ما لسبائك التيتانيوم إلى جانب مجموعة واسعة من التطبيقات. ومع ذلك، فإن سبائك التيتانيوم، المتشابهة في الخفة والقوة، أرخص وأكثر استخدامًا على نطاق واسع.

تتميز السبيكة Al20Li20Mg10Sc20Ti30 بأنها قوية مثل التيتانيوم، وخفيفة مثل الألومنيوم، وصلبة مثل بعض السيراميك.

التطبيق الرئيسي للسكانديوم من حيث الوزن هو في سبائك الألومنيوم والسكانديوم لمكونات صناعة الطيران الصغيرة. تحتوي هذه السبائك على ما بين 0.1% و0.5% من السكانديوم. وقد تم استخدامها في الطائرات العسكرية الروسية، وتحديداً طائرات ميكويان جورفيتش ميج 21 وميج 29.

بعض عناصر المعدات الرياضية، التي تعتمد على مواد خفيفة الوزن وعالية الأداء، تم تصنيعها من سبائك الألومنيوم والسكانديوم، بما في ذلك مضارب البيسبول، وأعمدة الخيمة، وإطارات الدراجات ومكوناتها. عصي اللاكروس مصنوعة أيضًا من السكانديوم. تنتج شركة تصنيع الأسلحة النارية الأمريكية سميث آند ويسون مسدسات ومسدسات نصف آلية بإطارات من سبائك سكانديوم وأسطوانات من التيتانيوم أو الفولاذ الكربوني.

يستخدم أطباء الأسنان ليزر عقيق الإربيوم والكروم والإيتريوم والسكانديوم والجاليوم (Er,Cr:YSGG) لإعداد التجويف وفي علاج جذور الأسنان.

حصلت شركة جنرال إلكتريك على براءة اختراع أول مصابيح الهاليد المعدنية القائمة على سكانديوم وتم تصنيعها في أمريكا الشمالية، على الرغم من أنها تنتج الآن في جميع البلدان الصناعية الكبرى. يتم استخدام حوالي 20 كجم من السكانديوم (مثل Sc2O3) سنويًا في الولايات المتحدة لمصابيح التفريغ عالية الكثافة. نوع واحد من مصابيح الهاليد المعدني، يشبه مصباح بخار الزئبق، مصنوع من ثلاثي يوديد سكانديوم ويوديد الصوديوم. هذا المصباح عبارة عن مصدر للضوء الأبيض مع مؤشر تجسيد عالي للألوان يشبه ضوء الشمس بدرجة كافية للسماح بإعادة إنتاج الألوان بشكل جيد مع كاميرات التلفزيون. يتم استخدام حوالي 80 كجم من السكانديوم في مصابيح الهاليد المعدني/مصابيح الإضاءة على مستوى العالم سنويًا.

يُستخدم النظير المشع 46Sc في مصافي النفط كعامل تتبع. ثلاثي سكانديوم هو حمض لويس الحفاز المستخدم في الكيمياء العضوية.