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Ítrio – Propriedades – Preço – Aplicações – Produção

Yttrium-propriedades-preço-aplicação-produção

Sobre o Ítrio

O ítrio é um metal de transição metálico prateado quimicamente semelhante aos lantanídeos e tem sido frequentemente classificado como um “elemento de terras raras”.

Resumo

Elemento Ítrio
Número atômico 39
Categoria do elemento Metal de transição
Fase em STP Sólido
Densidade 4,472 g/cm3
Resistência à tração 115 MPa
Força de rendimento 50 MPa
Módulo de elasticidade de Young 63,5 GPa
Escala de Mohs N/D
Dureza Brinell 580 MPa
Dureza Vickers N/D
Ponto de fusão 1526 °C
Ponto de ebulição 2930 °C
Condutividade térmica 17,2 W/mK
Coeficiente de Expansão Térmica 10,6 µm/mK
Calor específico 0,3 J/gK
Calor de fusão 11,4 kJ/mol
Calor da vaporização 363 kJ/mol
Resistividade elétrica [nanoOhm meter] 596
Suscetibilidade Magnética +2,15e-6 cm3/mol


Aplicações de Ítrio

Os usos mais importantes do ítrio são LEDs e fósforos, particularmente os fósforos vermelhos em displays de tubo de raios catódicos de televisores. O ítrio também é usado na produção de eletrodos, eletrólitos, filtros eletrônicos, lasers, supercondutores, várias aplicações médicas e rastreamento de vários materiais para melhorar suas propriedades. Pequenas quantidades de ítrio (0,1 a 0,2%) têm sido usadas para reduzir o tamanho dos grãos de cromo, molibdênio, titânio e zircônio. O ítrio é usado para aumentar a resistência das ligas de alumínio e magnésio.


 
Aplicações de ítrio
 

Produção e preço do Ítrio

Os preços das matérias-primas mudam diariamente. Eles são impulsionados principalmente pela oferta, demanda e preços de energia. Em 2019, os preços do ítrio puro estavam em torno de 2200 $/kg.

Comercialmente, o ítrio é refinado a partir de areias de monazita e bastnasita que contêm aproximadamente 3% e 0,2%, respectivamente. O ítrio metálico é produzido comercialmente pela redução do fluoreto com cálcio metálico, embora também existam outras técnicas.

Tabela periódica de ítrio

Fonte: www.luciteria.com

Propriedades mecânicas do Ítrio

Ítrio-propriedades-mecânicas-força-dureza-estrutura de cristal

Força do Ítrio

Na mecânica dos materiais, a resistência de um material é sua capacidade de suportar uma carga aplicada sem falha ou deformação plástica. A resistência dos materiais considera basicamente a relação entre as cargas externas aplicadas a um material e a deformação resultante ou alteração nas dimensões do material. Ao projetar estruturas e máquinas, é importante considerar esses fatores, para que o material selecionado tenha resistência adequada para resistir às cargas ou forças aplicadas e manter sua forma original. A resistência de um material é a sua capacidade de suportar esta carga aplicada sem falha ou deformação plástica.

Para tensão de tração, a capacidade de um material ou estrutura de suportar cargas que tendem a se alongar é conhecida como resistência à tração final (UTS). O limite de escoamento ou tensão de escoamento é a propriedade do material definida como a tensão na qual um material começa a se deformar plasticamente, enquanto o ponto de escoamento é o ponto onde a deformação não linear (elástica + plástica) começa.

Veja também: Resistência dos Materiais

Resistência à tração final do Ítrio

A resistência à tração final do Ítrio é de 115 MPa.

Força de rendimento do Ítrio

O limite de escoamento do Ítrio é de 50 MPa.

Módulo de elasticidade do Ítrio

O módulo de elasticidade de Young do Ítrio é de 50 MPa.

Dureza do Ítrio

Na ciência dos materiais, a dureza é a capacidade de suportar o recuo da superfície (deformação plástica localizada) e arranhõesO teste de dureza Brinell é um dos testes de dureza de indentação, que foi desenvolvido para testes de dureza. Nos testes Brinell, um penetrador esférico duro é forçado sob uma carga específica na superfície do metal a ser testado.

A dureza Brinell do Ítrio é de aproximadamente 580 MPa.

O método de teste de dureza Vickers foi desenvolvido por Robert L. Smith e George E. Sandland na Vickers Ltd como uma alternativa ao método Brinell para medir a dureza dos materiais. O método de teste de dureza Vickers também pode ser usado como um método de teste de microdureza, que é usado principalmente para peças pequenas, seções finas ou trabalhos de profundidade de caixa.

A dureza Vickers do Ítrio é aproximadamente N/A.

A dureza ao risco é a medida de quão resistente uma amostra é à deformação plástica permanente devido ao atrito de um objeto pontiagudo. A escala mais comum para este teste qualitativo é a escala de Mohs, que é usada em mineralogia. A escala Mohs de dureza mineral é baseada na capacidade de uma amostra natural de mineral riscar visivelmente outro mineral.

O Ítrio tem uma dureza de aproximadamente N/A.

Veja também: Dureza dos Materiais

Ítrio – Estrutura Cristalina

Uma possível estrutura cristalina do Ítrio é a estrutura hexagonal compacta.

estruturas cristalinas - FCC, BCC, HCP

Nos metais e em muitos outros sólidos, os átomos estão dispostos em arranjos regulares chamados cristais. Uma rede cristalina é um padrão repetitivo de pontos matemáticos que se estende por todo o espaço. As forças de ligação química causam essa repetição. É esse padrão repetido que controla propriedades como força, ductilidade, densidade, condutividade (propriedade de conduzir ou transmitir calor, eletricidade, etc.) e forma. Existem 14 tipos gerais de tais padrões conhecidos como reticulados de Bravais.

Veja também: Estrutura Cristalina de Materiais

Estrutura Cristalina de Ítrio
A estrutura cristalina do ítrio é: hexagonal compacta

Força dos Elementos

Elasticidade dos Elementos

Dureza dos Elementos

Propriedades térmicas do Ítrio

Ítrio-ponto de fusão-condutividade-propriedades térmicas

Ítrio – Ponto de Fusão e Ponto de Ebulição

O ponto de fusão do Ítrio é 1526 °C.

O ponto de ebulição do Ítrio é 2930 °C.

Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão.

Ítrio – Condutividade Térmica

A condutividade térmica do Ítrio é 17,2 W/(m·K).

As características de transferência de calor de um material sólido são medidas por uma propriedade chamada condutividade térmica, k (ou λ), medida em W/mK. É uma medida da capacidade de uma substância de transferir calor através de um material por condução. Observe quea lei de Fourier se aplica a toda matéria, independentemente de seu estado (sólido, líquido ou gasoso), portanto, também é definida para líquidos e gases.

Coeficiente de Expansão Térmica de Ítrio

O coeficiente de expansão térmica linear de Ítrio é 10,6 µm/(m·K).

A expansão térmica é geralmente a tendência da matéria de mudar suas dimensões em resposta a uma mudança na temperatura. Geralmente é expresso como uma mudança fracionária no comprimento ou volume por unidade de mudança de temperatura.

Ítrio – Calor Específico, Calor Latente de Fusão, Calor Latente de Vaporização

O calor específico do Ítrio é 0,3 J/gK.

A capacidade calorífica é uma propriedade extensiva da matéria, o que significa que é proporcional ao tamanho do sistema. A capacidade calorífica C tem a unidade de energia por grau ou energia por kelvin. Ao expressar o mesmo fenômeno como uma propriedade intensiva, a capacidade calorífica é dividida pela quantidade de substância, massa ou volume, portanto a quantidade é independente do tamanho ou extensão da amostra.

O calor latente de fusão do Ítrio é 11,4 kJ/mol.

O calor latente de vaporização do Ítrio é 363 kJ/mol.

Calor latente é a quantidade de calor adicionada ou removida de uma substância para produzir uma mudança de fase. Essa energia quebra as forças atrativas intermoleculares e também deve fornecer a energia necessária para expandir o gás (o pΔV trabalho). Quando o calor latente é adicionado, nenhuma mudança de temperatura ocorre. A entalpia de vaporização é uma função da pressão na qual essa transformação ocorre.

Ponto de fusão dos elementos

Tabela Periódica dos Elementos - ponto de fusão

Condutividade Térmica dos Elementos

Tabela Periódica de Elementos - condutividade térmica

Expansão Térmica dos Elementos

Tabela Periódica de Elementos - expansão térmica

Capacidade de Calor dos Elementos

Tabela Periódica de Elementos - capacidade calorífica

Calor de Fusão de Elementos

Tabela Periódica de Elementos - fusão de calor latente

Calor de Vaporização dos Elementos

Tabela Periódica de Elementos - vaporização de calor latente

Ítrio – Resistividade Elétrica – Suscetibilidade Magnética

Ítrio-resistividade-elétrica-suscetibilidade-magnética

A propriedade elétrica refere-se à resposta de um material a um campo elétrico aplicado. Uma das principais características dos materiais é sua capacidade (ou falta de capacidade) de conduzir corrente elétrica. De fato, os materiais são classificados por essa propriedade, ou seja, são divididos em condutores, semicondutores e não condutores.

Veja também: Propriedades Elétricas

A propriedade magnética refere-se à resposta de um material a um campo magnético aplicado. As propriedades magnéticas macroscópicas de um material são conseqüência das interações entre um campo magnético externo e os momentos de dipolo magnético dos átomos constituintes. Diferentes materiais reagem à aplicação do campo magnético de forma diferente.

Veja também: Propriedades Magnéticas

Resistividade elétrica do Ítrio

A resistividade elétrica do Ítrio é 596 nΩ⋅m.

A condutividade elétrica e seu inverso, a resistividade elétrica, é uma propriedade fundamental de um material que quantifica como o ítrio conduz o fluxo de corrente elétrica. A condutividade elétrica ou condutância específica é o recíproco da resistividade elétrica.

Suscetibilidade Magnética do Ítrio

A suscetibilidade magnética do Ítrio é +2,15e-6 cm3/mol.

No eletromagnetismo, a suscetibilidade magnética é a medida da magnetização de uma substância. A suscetibilidade magnética é um fator de proporcionalidade adimensional que indica o grau de magnetização do ítrio em resposta a um campo magnético aplicado.

Resistividade Elétrica dos Elementos

Tabela Periódica de Elementos - resistividade elétrica

Suscetibilidade Magnética dos Elementos

Aplicação e preços de outros elementos

Ítrio - Comparação de Propriedades e Preços

Tabela Periódica em resolução 8K

Outras propriedades do Ítrio