Если есть металл, который мы игнорируем, то я думаю, что это скандий. Скандий встречается в большинстве месторождений редкоземельных элементов и урана, но его можно добыть лишь на нескольких рудниках по всему миру. Из-за малой доступности и сложности получения скандия, которое удалось добиться в 1937 году, скандий не применялся до 1970-х годов. Несмотря на все это, скандий по-прежнему остается металлом, полным потенциала, который заключается в его редкости и огромных преимуществах различных технологий. Эти технологии привлекли к скандию крупных производителей в различных отраслях. Ниже приведены некоторые важные применения скандия.
Мишень для распыления алюминиевого сплава скандия
Скандий является отличным легирующим элементом, а присутствие скандия выравнивает зерно сплава и делает материал менее склонным к разрушению, тем самым обладая большим металлургическим потенциалом. Положительное влияние скандия на алюминиевые сплавы было обнаружено в 1970-х годах, и его применение в этом сплаве остается единственным крупным применением. Плотность скандия аналогична плотности алюминия, но имеет более высокую температуру плавления. При легировании скандием прочность и долговечность алюминиевого сплава можно повысить примерно на 50%.
Мишени для распыления из сплава алюминия и скандия используются в аэрокосмической промышленности и других областях, таких как велосипедные рамы, удочки, клюшки для гольфа и бейсбольные биты. В течение многих лет на аэрокосмическом рынке изучалось, как алюминиево-скандиевые (Al-Sc) сплавы улучшают экономичность самолетов за счет улучшения прочности, свариваемости и коррозионной стойкости.
Твердооксидный топливный элемент
Твердооксидный топливный элемент (ТОТЭ), по-видимому, представляет собой динамичный путь развития применения скандия. Разработка ТОТЭ очень важна, поскольку они потенциально могут обеспечить эффективные источники энергии для базовой нагрузки с использованием различных источников топлива (природный газ или биогаз) и способствовать развитию распределенной генерации. Скандий является критически важным элементом в ТОТЭ, поскольку он позволяет электролиту в батарее работать при значительно более низких температурах, чем без него. Работа при более низких температурах помогает снизить затраты на компоненты и конкурировать с другими источниками энергии. Поскольку цены на электроэнергию растут, поиск устойчивого метода производства электроэнергии увеличит важность скандия.
Другие приложения
Керамика
Смешивая карбид скандия с карбидом титана, можно получить очень твердую керамику из смешанного карбида, которая является второй по прочности после алмазов.
Электроника
Скандий является ключевым компонентом лазерного материала гадолиний-скандий-галлиевый гранат (GSGG), который считается более чем в три раза более эффективным, чем аналогичный материал, изготовленный из иттрия и алюминия.
Оптика
Скандий также полезен для создания источников света высокой интенсивности, имитирующих естественный свет, поскольку он имеет широкий спектр излучения, близкий к солнечному свету. Эта технология используется для освещения камер, освещения кино- и телестудий.