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Itrio – Propiedades – Precio – Aplicaciones – Producción

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Acerca del Itrio

El itrio es un metal de transición plateado-metálico químicamente similar a los lantánidos y a menudo se ha clasificado como un «elemento de tierras raras».

Resumen

Elemento Itrio
Número atómico 39
Categoría de elemento Metal de transición
Fase en STP Sólido
Densidad 4,472 g / cm3
Resistencia a la tracción 115 MPa
Límite de elastacidad 50 MPa
Módulo de Young 63,5 GPa
Escala de Mohs N / A
Dureza Brinell 580 MPa
Dureza Vickers N / A
Punto de fusion 1526 ° C
Punto de ebullición 2930 ° C
Conductividad térmica 17,2 W / mK
Coeficiente de expansión térmica 10,6 µm / mK
Calor especifico 0,3 J / g K
Calor de fusión 11,4 kJ / mol
Calor de vaporización 363 kJ / mol
Resistividad eléctrica [medidor de nanoOhmios] 596
Susceptibilidad magnética + 2,15e-6 cm ^ 3 / mol

Aplicaciones del Itrio

Los usos más importantes del itrio son los LED y los fósforos, en particular los fósforos rojos en las pantallas de tubos de rayos catódicos de los televisores. El itrio también se utiliza en la producción de electrodos, electrolitos, filtros electrónicos, láseres, superconductores, diversas aplicaciones médicas y el rastreo de diversos materiales para mejorar sus propiedades. Se han utilizado pequeñas cantidades de itrio (0,1 a 0,2%) para reducir los tamaños de grano de cromo, molibdeno, titanio y circonio. El itrio se utiliza para aumentar la resistencia de las aleaciones de aluminio y magnesio.

Aplicaciones de itrio

Producción y precio del Itrio

Los precios de las materias primas cambian a diario. Están impulsados ​​principalmente por la oferta, la demanda y los precios de la energía. En 2019, los precios del itrio puro rondaron los 2200 $ / kg.

Comercialmente, el itrio se refina a partir de arenas de monacita y bastnasita que contienen aproximadamente 3% y 0,2% respectivamente. El itrio metálico se produce comercialmente mediante la reducción del fluoruro con calcio metálico, aunque también existen otras técnicas.

Tabla-periódica-de-itrio

Fuente: www.luciteria.com

Propiedades mecánicas del Itrio

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Resistencia del Itrio

En mecánica de materiales, la resistencia de un material es su capacidad para soportar una carga aplicada sin fallas ni deformaciones plásticas. La resistencia de los materiales básicamente considera la relación entre las cargas externas aplicadas a un material y la deformación resultante o cambio en las dimensiones del material. Al diseñar estructuras y máquinas, es importante considerar estos factores, a fin de que el material seleccionado tenga la resistencia adecuada para resistir las cargas o fuerzas aplicadas y conservar su forma original. La resistencia de un material es su capacidad para soportar esta carga aplicada sin fallas ni deformaciones plásticas.

Para la tensión de tracción, la capacidad de un material o estructura para soportar cargas que tienden a alargarse se conoce como resistencia máxima a la tracción (UTS). El límite elástico o límite elástico es la propiedad del material definida como el esfuerzo en el que un material comienza a deformarse plásticamente, mientras que el límite elástico es el punto donde comienza la deformación no lineal (elástica + plástica).

Ver también: Resistencia de los materiales

Resistencia máxima a la tracción del Itrio

La resistencia máxima a la tracción del itrio es de 115 MPa.

Límite de elastacidad del Itrio

El límite elástico del itrio  es de 50 MPa.

Módulo de Young del Itrio

El módulo de Young del itrio es de 50 MPa.

Dureza del Itrio

En la ciencia de los materiales, la  dureza  es la capacidad de resistir  la hendidura de la superficie  ( deformación plástica localizada ) y el  rayado . La prueba de dureza Brinell  es una de las pruebas de dureza por indentación, que se ha desarrollado para las pruebas de dureza. En las pruebas Brinell, se fuerza un penetrador esférico duro   bajo una carga específica en la superficie del metal que se va a probar.

La dureza Brinell del itrio es de aproximadamente 580 MPa.

El método de prueba de dureza Vickers fue desarrollado por Robert L. Smith y George E. Sandland en Vickers Ltd como una alternativa al método Brinell para medir la dureza de materiales. El  método de prueba de dureza Vickers también se puede utilizar como método de prueba de microdureza , que se utiliza principalmente para piezas pequeñas, secciones delgadas o trabajos de profundidad de caja.

La dureza Vickers del itrio es aproximadamente N / A.

La dureza al rayado es la medida de la resistencia de una muestra a la deformación plástica permanente debido a la fricción de un objeto afilado. La escala más común para esta prueba cualitativa es la escala de Mohs , que se utiliza en mineralogía. La escala de dureza mineral de Mohs se basa en la capacidad de una muestra natural de mineral para rayar visiblemente otro mineral.

El itrio tiene una dureza de aproximadamente N / A.

Ver también: dureza de materiales

Itrio – Estructura cristalina

Una estructura cristalina posible de  itrio  es  hexagonal compacta  estructura .

estructuras cristalinas - FCC, BCC, HCP

En los metales, y en muchos otros sólidos, los átomos están dispuestos en matrices regulares llamadas cristales. Una red de cristal es un patrón repetitivo de puntos matemáticos que se extiende por todo el espacio. Las fuerzas de los enlaces químicos provocan esta repetición. Es este patrón repetido el que controla propiedades como resistencia, ductilidad, densidad, conductividad (propiedad de conducir o transmitir calor, electricidad, etc.) y forma. Hay 14 tipos generales de patrones conocidos como celosías de Bravais.

Ver también: Estructura cristalina de materiales

Estructura cristalina del Itrio
La estructura cristalina del itrio es: hexagonal compacta

Resistencia de los elementos

Elasticidad de los elementos

Dureza de los elementos

Propiedades térmicas del Itrio

Itrio-punto-de-fusión-conductividad-propiedades-térmicas

Itrio – Punto de fusión y punto de ebullición

Punto de itrio de fusión es de  1526 ° C .

Punto de itrio de ebullición es  2930 ° C .

Tenga en cuenta que estos puntos están asociados con la presión atmosférica estándar.

Itrio – Conductividad térmica

La conductividad térmica del  itrio  es de  17,2  W / (m · K).

Las características de transferencia de calor de un material sólido se miden mediante una propiedad llamada  conductividad térmica , k (o λ), medida en  W / mK . Es una medida de la capacidad de una sustancia para transferir calor a través de un material por  conducción . Tenga en cuenta que  la ley de Fourier se  aplica a toda la materia, independientemente de su estado (sólido, líquido o gas), por lo tanto, también se define para líquidos y gases.

Coeficiente de expansión térmica del Itrio

El coeficiente de expansión térmica lineal del  itrio  es de  10,6  µm / (m · K)

La expansión térmica  es generalmente la tendencia de la materia a cambiar sus dimensiones en respuesta a un cambio de temperatura. Por lo general, se expresa como un cambio fraccionario en longitud o volumen por cambio de temperatura unitario.

Itrio – Calor específico, calor latente de fusión, calor latente de vaporización

El calor específico de itrio es de 0,3 J / g K .

La capacidad calorífica  es una propiedad extensa de la materia, lo que significa que es proporcional al tamaño del sistema. La capacidad calorífica C  tiene la unidad de energía por grado o energía por kelvin. Cuando se expresa el mismo fenómeno como una propiedad intensiva, la  capacidad calorífica  se divide por la cantidad de sustancia, masa o volumen, por lo que la cantidad es independiente del tamaño o extensión de la muestra.

El calor latente de fusión del itrio es 11,4 kJ / mol .

El calor latente de vaporización del itrio es 363 kJ / mol .

El calor latente es la cantidad de calor que se agrega o elimina de una sustancia para producir un cambio de fase. Esta energía descompone las fuerzas de atracción intermoleculares y también debe proporcionar la energía necesaria para expandir el gas (el  trabajo pΔV ). Cuando se agrega calor latente, no se produce ningún cambio de temperatura. La entalpía de vaporización es función de la presión a la que tiene lugar esa transformación.

Punto de fusión de los elementos

Tabla periódica de elementos - punto de fusión

Conductividad térmica de los elementos

Tabla periódica de elementos - conductividad térmica

Expansión térmica de elementos

Tabla periódica de elementos - expansión térmica

Capacidad calorífica de los elementos

Tabla periódica de elementos - capacidad calorífica

Calor de fusión de elementos

Tabla periódica de elementos - fusión de calor latente

Calor de vaporización de elementos

Tabla periódica de elementos - vaporización de calor latente

Itrio – Resistividad eléctrica – Susceptibilidad magnética

Itrio-resistividad-eléctrica-susceptibilidad magnética

La propiedad eléctrica se refiere a la respuesta de un material a un campo eléctrico aplicado. Una de las principales características de los materiales es su capacidad (o falta de capacidad) para conducir corriente eléctrica. De hecho, los materiales se clasifican según esta propiedad, es decir, se dividen en conductores, semiconductores y no conductores.

Ver también:  Propiedades eléctricas

La propiedad magnética se  refiere a la respuesta de un material a un  campo magnético aplicado . Las propiedades magnéticas macroscópicas de un material son una consecuencia de las interacciones entre un  campo magnético externo  y los  momentos dipolares magnéticos  de los átomos constituyentes  . Los diferentes  materiales reaccionan  a la aplicación del campo magnético de manera  diferente .

Ver también:  Propiedades magnéticas

Resistividad eléctrica del Itrio

La resistividad eléctrica del itrio es  596 nΩ⋅m .

La conductividad eléctrica  y su inversa,  la resistividad eléctrica , es una propiedad fundamental de un material que cuantifica cómo el itrio conduce el flujo de corriente eléctrica. La conductividad eléctrica o conductancia específica es el recíproco de la resistividad eléctrica.

Susceptibilidad magnética del Itrio

La susceptibilidad magnética del itrio es  + 2,15e-6 cm ^ 3 / mol .

En electromagnetismo, la  susceptibilidad magnética  es la medida de la magnetización de una sustancia. La susceptibilidad magnética  es un factor de proporcionalidad adimensional que indica el grado de magnetización del itrio en respuesta a un campo magnético aplicado.

Resistividad eléctrica de elementos

Tabla periódica de elementos - resistividad eléctrica

Susceptibilidad magnética de elementos

Aplicación y precios de otros elementos

Itrio - Comparación de propiedades y precios

Tabla periódica en resolución 8K

Otras propiedades del Itrio