1.4　钪的应用

钪广泛应用于国防、冶金、化工、玻璃、航天、核技术、激光、电子、计算机电源、超导及医疗科学等领域。钪的产品包括金属钪、钪合金和钪化合物。本章主要介绍氧化钪及其他钪化合物的应用，金属钪及钪合金分别在相应的章节中介绍。

钪化合物是优异的电光源材料。采用ScI3与NaI制成的钪-钠卤素灯是新型的第三代照明灯。钪-钠卤素灯比白炽灯节电80％，使用寿命高达5000～25000h（白炽灯为1000h，汞灯为3000h）。一盏相同照度的钪-钠卤素灯，比普通白炽灯节电80％，比汞灯节电5％，使用寿命为白炽灯的5～25倍和汞灯的5倍。

在高压电作用下，钪与钠受激发产生电子跃迁，钠发出的谱线为黄色（589～589.6nm），钪发出的谱线为蓝色（361.3～424.7nm）。这两种谱线互相结合后，发出的光接近太阳光，具有光度高、光色好、节能、寿命长和破雾能力强等优点，适用于电视摄像、广场、体育馆、网球场、马路和多雨多雾等场地照明。

高纯氧化钪是优异的激光材料，例如激光晶体有钇钪镓石榴石GSGG（Gd3Sc2Ga3O12）、掺钕和铬的GSGG（Nd:Cr:GSGG）及掺钛和铬的GSAG（Nd:Cr:Gd3Sc2Al3O12）等，均具有晶体尺寸大、激射效率高的优势。GSGG激光棒的效率是钇铝石榴石YAG（Y3Al5O12）的2～3倍，Nd:Cr:GSGG的激射效率是Nd:YAG的3.5倍以上。

这类大尺寸的高效激光棒已用于工业、通信及导弹防御系统中。含钪材料还可用于红外激光器和中子发生器靶材中。同时，钪可作为荧光物质的活化剂或基质材料，应用于彩电显像管的发射阴极。

Sc2O3的耐热冲压性超过常用的MgO、Al2O3和ZrO2，可用于火焰喷涂的玻璃部分。将Sc2O3加到ZrO2和Y2O3中，可制成一种导电耐火材料。含钪硅酸盐和硼酸盐能增加玻璃的折射率，适合作为光学玻璃。

氧化钪稳定的氧化锆（SSZ）替代传统的氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）用于固体氧化物燃料电池（SOFC），可使SOFC的功率密度提高1倍，是非常有前景的新型中温固体电解质。

在普通玻璃中加入氧化钪可形成网络结构，既能使玻璃密度降低，又能沟通组织结构。

含钪的铁氧体可用于快速转换计算机的存储磁芯。钪替代铁可使其磁矩和磁导增强，将少量钪加到钇铁石榴石中可改进磁性，用单晶钇镓钪铁石榴石薄膜为主要部件的磁控发光管，能转换通过薄膜的光，借助转换原光束的隐或现实现对信息的编码。

将部分ScC加到TiC中，可使TiC的硬度明显提高。经计算，可由3060kgf/mm2提高到5680kgf/mm2，其硬度仅次于金刚石。在硼中加入Sc生成ScB2，可作为轻型耐高温合金和电子枪用的阴极部件；在BaCuO中加入Sc生成BaCuScO的超导材料，其临界温度提高到98K。

ScH2、Sc2O3、ScC和ScCl3等都可以作为化学反应的催化剂。用钪和铒作为D2T发生器的靶子，放出中子，治疗癌症。同位素46Sc可用于治疗肿瘤。

用硫酸钪［Sc2（SO4）3］溶液处理玉米、甜菜、豌豆、小麦和向日葵的种子，可显著改善种子发育（发芽）状况。