صنعت روشنایی
جالب اینجاست که استفاده از اسکاندیم (به عنوان ماده اصلی کار، نه برای دوپینگ) روی جهت روشن متمرکز شده است، بنابراین زیاد نیست که آن را پسر نور بنامیم.
اولین سلاح جادویی اسکاندیم لامپ سدیم اسکاندیم نام دارد که می تواند برای روشن کردن هزاران خانوار استفاده شود. این یک منبع نور الکتریکی متال هالید است: لامپ با یدید سدیم و یدید اسکاندیم پر شده و فویل اسکاندیم و سدیم همزمان اضافه می شود. در طول تخلیه ولتاژ بالا، یونهای اسکاندیم و یونهای سدیم به ترتیب نوری از طول موجهای گسیلی مشخص خود ساطع میکنند. خطوط طیفی سدیم 589.0 و 589.6 نانومتر، دو نور زرد معروف هستند، در حالی که خطوط طیفی اسکاندیم 361.3 تا 424.7 نانومتر هستند، مجموعهای از تابشهای نور ماوراء بنفش و آبی نزدیک. از آنجا که آنها مکمل یکدیگر هستند، رنگ نور کلی تولید شده نور سفید است. دقیقاً به این دلیل است که لامپ سدیم اسکاندیم دارای ویژگی های بازده نوری بالا، رنگ نور خوب، صرفه جویی در مصرف انرژی، عمر طولانی و قابلیت مه شکن قوی است که می تواند به طور گسترده در نورپردازی دوربین تلویزیون و میدان، استادیوم و جاده مورد استفاده قرار گیرد. منبع نور نسل سوم در چین، این نوع لامپ به تدریج به عنوان یک فناوری جدید ترویج می شود، در حالی که در برخی از کشورهای پیشرفته، از اوایل دهه 1980 به طور گسترده از این نوع لامپ استفاده می شد.
دومین سلاح جادویی اسکاندیم سلول های فتوولتائیک خورشیدی است که می تواند نور پراکنده شده روی زمین را جمع آوری کرده و آن را به برق تبدیل کند تا جامعه بشری را ارتقا دهد. اسکاندیم بهترین فلز مانع در فتوسل های سیلیکونی نیمه هادی عایق فلزی و سلول های خورشیدی است.
سومین سلاح جادویی او منبع اشعه نام دارد، این سلاح جادویی می تواند به خودی خود درخشان بدرخشد، اما این نوع نور را نمی توان با چشم غیر مسلح دریافت کرد، جریان فوتون با انرژی بالا است. ما معمولاً 45Sc را از مواد معدنی استخراج می کنیم که تنها ایزوتوپ طبیعی اسکاندیم است. هر هسته 45Sc حاوی 21 پروتون و 24 نوترون است. اگر اسکاندیم را در رآکتور هستهای بگذاریم، انگار میمونها را به مدت هفتاد و هفت چهل و نه روز در کوره کیمیاگری لرد اعظم لائوتسه بگذاریم و بگذاریم تشعشعات نوترونی جذب کنند، 46 Sc از یک نوترون دیگر در هسته اتم متولد میشود. 46Sc، یک رادیو ایزوتوپ مصنوعی، می تواند به عنوان منبع تشعشع یا اتم های ردیاب نیز برای پرتودرمانی تومورهای بدخیم استفاده شود. همچنین کاربردهایی مانند لیزر گارنت ایتریم گالیوم اسکاندیم، فیبر نوری مادون قرمز شیشه ای فلوراید اسکاندیم و لوله اشعه کاتدی با پوشش اسکاندیم در تلویزیون وجود دارد. به نظر می رسد که اسکاندیم با نور متولد شده است.
صنعت آلیاژ
اسکاندیم به شکل یک ماده ساده به طور گسترده در دوپینگ آلیاژهای آلومینیوم استفاده می شود. تا زمانی که چند هزارم اسکاندیم به آلومینیوم اضافه شود، فاز جدید Al3Sc تشکیل می شود که در اصلاح آلیاژ آلومینیوم نقش دارد و ساختار و خواص آلیاژ را به میزان قابل توجهی تغییر می دهد. افزودن 0.2 درصد ~0.4 درصد Sc (که واقعاً همان نسبت نمک پخت و پز خانگی است، فقط کمی) می تواند دمای تبلور مجدد آلیاژ را تا 150 ~ افزایش دهد. 200 درجه، و به طور قابل توجهی استحکام دمای بالا، پایداری ساختاری، عملکرد جوشکاری و مقاومت در برابر خوردگی را بهبود می بخشد و می تواند از پدیده شکنندگی که در طول کار طولانی مدت در دماهای بالا به راحتی رخ می دهد جلوگیری کند. آلیاژ آلومینیوم با استحکام بالا و چقرمگی بالا، آلیاژ آلومینیوم قابل جوشکاری مقاوم در برابر خوردگی با استحکام بالا، آلیاژ آلومینیوم جدید با دمای بالا، آلیاژ آلومینیوم مقاوم در برابر تابش نوترون با استحکام بالا و غیره، چشمانداز توسعه بسیار جذابی در هوا فضا، هوانوردی، کشتیها دارد. راکتورهای هسته ای، وسایل نقلیه سبک و قطارهای پرسرعت.
اسکاندیم همچنین یک اصلاح کننده عالی آهن است. مقدار کمی اسکاندیم می تواند به طور قابل توجهی استحکام و سختی چدن را بهبود بخشد. علاوه بر این، اسکاندیم همچنین می تواند به عنوان یک افزودنی برای آلیاژهای تنگستن و کروم با دمای بالا استفاده شود. البته علاوه بر ساخت لباس عروس برای دیگران، چون اسکاندیم نقطه ذوب بالایی دارد و چگالی آن نزدیک به آلومینیوم است، در آلیاژهای سبک با نقطه ذوب بالا مانند آلیاژ تیتانیوم اسکاندیم و آلیاژ منیزیم اسکاندیم نیز استفاده می شود. اما به دلیل قیمت بالا، معمولاً فقط در صنایع تولیدی پیشرفته مانند شاتل های فضایی و موشک ها استفاده می شود.
مواد سرامیکی
اسکاندیم، یک ماده ساده، عموماً در آلیاژها استفاده می شود و اکسیدهای اسکاندیم نقش مهمی در مواد سرامیکی دارند. به عنوان مثال، مواد سرامیکی زیرکونیایی چهار ضلعی که می توانند به عنوان مواد الکترود برای پیل های سوختی اکسید جامد استفاده شوند، دارای خاصیت بسیار ویژه ای هستند. رسانایی این الکترولیت با افزایش دما و غلظت اکسیژن در محیط افزایش می یابد. با این حال، ساختار کریستالی این ماده سرامیکی خود نمی تواند به طور پایدار وجود داشته باشد و هیچ ارزش صنعتی ندارد. به منظور حفظ خواص اصلی، برخی از موادی که می توانند این ساختار را ثابت کنند باید در آن دوپ شوند. افزودن 6 تا 10 درصد اکسید اسکاندیم مانند یک سازه بتنی است، به طوری که زیرکونیا را می توان روی یک شبکه مربعی تثبیت کرد.
همچنین مواد سرامیکی مهندسی مانند نیترید سیلیکون با استحکام بالا و مقاومت در برابر دمای بالا به عنوان متراکم کننده و تثبیت کننده وجود دارد.
اکسید اسکاندیم، به عنوان یک چگالکننده، میتواند یک فاز نسوز Sc2Si2O7 را در لبه ذرات ریز تشکیل دهد، بنابراین تغییر شکل دمای بالا سرامیکهای مهندسی را کاهش میدهد. در مقایسه با سایر اکسیدها، اکسید اسکاندیم بهتر می تواند خواص مکانیکی نیترید سیلیکون در دمای بالا را بهبود بخشد.
شیمی کاتالیزوری
در مهندسی شیمی، اسکاندیم اغلب به عنوان کاتالیزور استفاده می شود. Sc2O3 می تواند برای آبگیری و اکسیداسیون اتانول یا ایزوپروپانول، تجزیه اسید استیک و تولید اتیلن از CO و H2 استفاده شود. کاتالیزور Pt Al حاوی Sc2O3 یک کاتالیزور مهم برای فرآیند تصفیه و پالایش نفت سنگین در صنعت پتروشیمی است. برای مثال، در شکستن کاتالیستی کومن، فعالیت کاتالیزور زئولیت Sc-Y 1000 برابر بیشتر از کاتالیزور سیلیکات آلومینیوم است. در مقایسه با برخی کاتالیزورهای سنتی، چشم انداز توسعه کاتالیزور اسکاندیم بسیار روشن خواهد بود.
صنعت انرژی هسته ای
افزودن مقدار کمی Sc2O3 به UO2 در سوخت هسته ای راکتور دمای بالا می تواند از تبدیل شبکه، افزایش حجم و ترک ناشی از تبدیل UO2 به U3O8 جلوگیری کند.
سلول سوختی
به طور مشابه، افزودن 2.5 تا 25 درصد اسکاندیم به باتری نیکل قلیایی عمر مفید را افزایش می دهد.
پرورش کشاورزی
در کشاورزی، دانه های ذرت، چغندر، نخود، گندم، آفتابگردان و سایرین را می توان با سولفات اسکاندیم درمان کرد (غلظت آن به طور کلی 10-3~10-8mol/L است، گیاهان مختلف متفاوت خواهند بود). و اثر واقعی ترویج جوانه زنی به دست آمده است. پس از 8 ساعت وزن خشک ریشه و جوانه به ترتیب 37 درصد و 78 درصد نسبت به نهال افزایش یافت، اما مکانیسم هنوز در دست بررسی است.
