سریم
Cerium
CeO₂ پایدارکنندهی زیرکونیا، پولیش شیشه و کاتالیست خودرو.
معرفی
سریم فراوانترین لانتانید است و در صنعت نسوز و مهندسی مواد سه نقش دارد: پایدارکنندهی زیرکونیا، ذخیرهکنندهی اکسیژن در کاتالیست خودرو، و اصلاحکنندهی ریزساختار در فولاد و چدن.
ساختار بلوری و کریستالوگرافی
سریم تنها لانتانیدی است که در فشار عادی چند فاز بلوری دارد و میتواند بین ظرفیت ۳+ و ۴+ جابهجا شود. اکسید آن CeO₂ ساختار فلوریتی دارد و میتواند بدون فروپاشی شبکه، اکسیژن از دست بدهد و پس بگیرد (CeO₂ ⇄ CeO₂₋ₓ) — همین «تنفس اکسیژن» ارزش کاتالیستی آن است.
فازها و آلوتروپها
ریختشناسی و شکل عرضه
پودر زرد کمرنگ CeO₂ با خلوص بالا؛ در فولادسازی بهشکل میشمتال (آلیاژ لانتانیدها) افزوده میشود.
ترکیبات مهم
| فرمول | نام | اهمیت |
|---|---|---|
| CeO₂ | اکسید سریم | پولیش شیشه، کاتالیست، تثبیت زیرکونیا. |
| Ce-TZP | زیرکونیای سریا-دار | جایگزین ایتریا در کاربردهای چقرمه. |
ایزوتوپها
چهار ایزوتوپ پایدار؛ ¹⁴⁰Ce با ۸۸٪ غالب است.
نقش در صنایع دیرگداز و فرآیندی
در فولاد، افزودن مقدار کمی سریم آخالهای سولفیدی کشیده را به آخالهای کروی و بیضرر تبدیل میکند («کنترل شکل آخال») و چقرمگی عرضی ورق را بالا میبرد — همان کاری که کلسیمدهی برای آخالهای آلومینایی انجام میدهد.