Салттуу түрдө кадмий сульфиди боёк катары колдонулган. Аны Ван Гог, Клод Моне, Матисс сыяктуу улуу сүрөтчүлөрдүн полотнолорунан көрүүгө болот. Акыркы жылдары ага болгон кызыгуу кадмий сульфидин күн батареялары үчүн пленка катары жана фотосезгич аппараттарда колдонуу менен байланышкан. Бул кошулма көптөгөн материалдар менен жакшы омикалык байланыш менен мүнөздөлөт. Анын каршылыгы токтун чоңдугуна жана багытына көз каранды эмес. Ушундан улам, материал оптоэлектроникада, лазердик технологияда жана диоддордо колдонуу үчүн келечектүү.
Жалпы сүрөттөмө
Кадмий сульфиди – бул сейрек минералдар цинк аралашмасы жана гаулиит катары жаратылышта пайда болгон органикалык эмес кошулма. Алар өнөр жай үчүн кызыкдар эмес. Кадмий сульфидинин негизги булагы - жасалма синтез.
Көрүнүшү боюнча бул кошулма сары порошок. Көлөкөлөр лимондон кызгылт-кызылга чейин өзгөрүшү мүмкүн. Анын ачык түсү жана тышкы таасирлерге туруктуулугунан улам кадмий сульфиди жогорку сапатта колдонулган.боёк. Зат 18-кылымдан бери кеңири жеткиликтүү.
Кошулуштун химиялык формуласы CdS. Анын кристаллдардын 2 структуралык формасы бар: алты бурчтуу (вуртцит) жана кубдук (цинк аралашмасы). Жогорку басымдын таасири астында таш тузу сыяктуу үчүнчү форма да пайда болот.
Кадмий сульфидинин касиеттери
Алты бурчтуу тордуу түзүлүштөгү материал төмөнкү физикалык жана механикалык касиеттерге ээ:
- эрүү температурасы - 1475 °С;
- тығыздыгы - 4824 кг/м3;
- сызыктуу кеңейүү коэффициенти – (4, 1-6, 5) mkK-1;
- Mohs катуулугу - 3, 8;
- сублимация температурасы - 980 °C.
Бул кошулма түз жарым өткөргүч. Жарык менен нурланганда анын өткөргүчтүгү жогорулайт, бул материалды фоторезистор катары колдонууга мүмкүндүк берет. Жез жана алюминий менен легирленгенде люминесценциянын таасири байкалат. CDS кристаллдары катуу абалдагы лазерлерде колдонулушу мүмкүн.
Кадмий сульфидинин сууда эригичтиги жок, суюлтулган кислоталарда начар, концентраттуу туз жана күкүрт кислотасында жакшы. Ал ошондой эле CDди жакшы эритет.
Төмөнкү химиялык касиеттер затка мүнөздүү:
- күкүрттүү суутек же щелочтуу металлдардын эритмеси таасир эткенде чөктүрөт;
- туз кислотасы менен реакцияда CdCl2 жана күкүрт суутек пайда болот;
- ашыкча кычкылтектүү атмосферада ысытылганда сульфатка чейин кычкылданат.же оксид (бул мештеги температурага жараша болот).
Алуу
Кадмий сульфиди бир нече жол менен синтезделет:
- кадмий жана күкүрттүн буулары менен аракеттенгенде;
- күкүрт органикалык жана кадмий камтыган бирикмелердин реакциясында;
- H2S же Na2S. таасири астында эритмеден түшкөн жаан.
Бул заттын негизиндеги тасмалар атайын ыкмалар менен даярдалат:
- сульфид аниондорунун булагы катары тиокарбамидди колдонуу менен химиялык тундурма аркылуу;
- пиролизден кийин майдалоо;
- кристаллдар вакуумда өстүрүлгөн молекулярдык нур эпитаксисинин ыкмасы;
- сол-гель процессинин натыйжасында;
- чачыратуу ыкмасы менен;
- аноддоо жана электрофорез;
- экран басып чыгаруу ыкмасы менен.
Пигмент түзүү үчүн чөктүрүлгөн катуу кадмий сульфиди жуулат, алты бурчтуу кристалл торчосун алуу үчүн кальциленет, анан порошокко чейин майдаланат.
Колдонмо
Бул кошулмага негизделген боёктор жогорку жылуулукка жана жарыкка туруктуулукка ээ. Селениддин, кадмий теллуридинин жана сымап сульфидинин кошумчалары порошоктун түсүн жашыл-сары жана кызыл-кызгылт көккө өзгөртүүгө мүмкүндүк берет. Пигменттер полимердик буюмдарды өндүрүүдө колдонулат.
Кадмий сульфидинин башка колдонулушу бар:
- элементардык бөлүкчөлөрдүн детекторлору (жазгычтар), анын ичинде гамманурлануу;
- жука пленкалуу транзисторлор;
- ГГц диапазонунда иштөөгө жөндөмдүү пьезоэлектрдик өзгөрткүчтөр;
- медицинада жана биологияда люминесценттик белги катары колдонулган нанозымдарды жана түтүктөрдү өндүрүү.
Кадмий сульфиддүү күн батареялары
Жука пленкалуу күн панелдери альтернативдик энергетикадагы эң акыркы ойлоп табуулардын бири. Бул тармакты енуктуруу кунден-кунге актуалдуу болуп жатат, анткени электр энергиясын иштеп чыгаруу учун пайда-лануучу кендердин запастары тездик менен жок болуп жатат. Кадмий сульфиддүү күн батареяларынын артыкчылыктары төмөнкүлөр:
- аларды даярдоодо материалдык чыгымдарды азайтуу;
- күн энергиясын электр энергиясына айландыруунун эффективдүүлүгүн жогорулатуу (батареялардын салттуу түрлөрү үчүн 8%дан CdS/CdTe үчүн 15%ке чейин);
- түз нурлар жок болгон учурда электр энергиясын өндүрүү мүмкүнчүлүгү жана тумандуу жерлерде, абанын булганышы көп жерлерде батареяларды колдонуу.
Күн батареяларын жасоо үчүн колдонулган тасмалардын калыңдыгы болгону 15-30 микрон. Алар гранулдуу түзүлүшкө ээ, элементтеринин өлчөмү 1-5 микрон. Окумуштуулар жука пленкалуу батарейкалар алардын жөнөкөй иштөө шарттарына жана узак кызмат мөөнөтүнө байланыштуу келечекте поликристаллдык батареяларга альтернатива боло алат деп эсептешет.
