ҚолдануСирек кездесетін жерКомпозиттік материалдарда
Сирек кездесетін жер элементтерінде 4F электронды құрылым, үлкен атом магниттік моменті, күшті айналдыру муфталары және басқа да сипаттамалары бар. Басқа элементтермен кешендерді қалыптастыру кезінде олардың үйлестіру нөмірі 6-дан 12-ге дейін өзгеруі мүмкін. Сирек кездесетін жер қосылыстарында әр түрлі кристалды құрылымдар бар. Сирек кездесетін жерлердің арнайы физикалық және химиялық қасиеттері оларды жоғары сапалы болат пен түсті металдар, арнайы әйнектер және жоғары сапалы керамика, тұрақты магниттік материалдар, сутекті сақтау материалдары, люминесцентті және лазерлік материалдар, ядролық материалдар және басқа да салалар. Композициялық материалдардың үздіксіз дамуымен сирек кездесетін жерлерді қолдану, сонымен қатар гетерогенді материалдар арасындағы интерфейс қасиеттерін жақсартуда кең таралған назар аударатын композициялық материалдар саласына кеңейтілді.
Құрама материалдарды дайындаудағы сирек кездесетін жердің негізгі қолдану формалары: ① қосуСирек металдаркомпозициялық материалдар; ② формасын қосыңызСирек кездесетін жер оксидтерікомпозициялық материалға; ③ полимерлердегі сирек кездесетін металдармен қапталған немесе байланған полимерлер құрамында матрицалық материалдар түрінде матрицалық материалдар қолданылады. Сирек кездесетін жер учаскесінің жоғарыда аталған үш формасының ішінде бірінші екі формат негізінен металл матрицалық композитке қосылады, ал үшіншісі негізінен полимерлі матрицалық композиттерге қолданылады, ал керамикалық матрицалық композит негізінен екінші түрінде қосылады.
Сирек кездесетін жерНегізінен металл матрица және керамикалық матрицалық композициялықтар, қоспалар, тұрақтандырғыштар түрінде, тұрақтандырғыштар және салған қоспалар түрінде әрекет етеді, олардың өнімділігін арттырады, өндірістік шығындарды азайтады және оның өнеркәсіптік қолданылуын мүмкін етеді.
Сирек кездесетін жер элементтерінің құрамдас материалдарды қоспалармен толықтырулар негізінен композициялық материалдардың интерфейсінің жұмысын жақсартуда және металл матрицалық дәндердің тазартылуын жақсартуда рөл атқарады. Іс-әрекет механизмі келесідей.
① Металл матрица мен арматуралық фаза арасындағы ысқырықты жақсартыңыз. Сирек кездесетін элементтердің электрогайлдылығы салыстырмалы түрде төмен (металдардың электрлігімен ауырады, метрелмалардың электр желілік электрлігімен). Мысалы, LA 1.1, CE 1.12, ал у 1,22. Жалпы металдан жасалған FE-нің электрлік-электрогизмі - 1,83, Ni - 1,91, ал аль 1,61. Сондықтан, сирек кездесетін жер элементтері металл матрицаның шекараларында және металл матрицаларында, интерфейс энергиясын азайтады, интерфейс энергиясын азайтады, интерфейс энергиясын азайтады, ылғалдандыру бұрышын азайтады, сондықтан матрица мен арматура фазасы арасындағы ысқырықты жақсартады. Зерттеулер көрсеткендей, LA элементі алюминий матрицасына қосымша алюминий матрицасына қосымша және алюминий сұйықтықтың желімділігін жақсартады және композициялық материалдардың микроқұрылымын жақсартады.
② Металл матрицалық дәндерді тазартуға ықпал етеді. Сирек кездесетін жердің кристаллдағы ерігіштігі аз, өйткені сирек кездесетін жер элементтерінің атомдық радиусы үлкен, ал металл матрицаның атом радиусы салыстырмалы түрде аз. Матрицалық торға үлкен радиусы бар сирек кездесетін элементтердің енуі торлы бұрмалануды тудырады, бұл жүйелік энергияны арттырады. Ең төменгі ақысыз энергияны сақтау үшін сирек кездесетін жер атомдары тек тұрақты емес астық шекараларына қарай байыта алады, бұл белгілі бір дәрежеде матрицалық дәндердің еркін өсуіне кедергі келтіреді. Сонымен қатар, байытылған сирек кездесетін элементтер басқа легирленген элементтерді адсорбаттайды, легірленген элементтердің концентрацияланған градиентін жоғарылатады, жергілікті компоненттерді ылғалдандырады және сұйық металл матрицаның гетерогенді нуклеациялық әсерін арттырады. Сонымен қатар, элементардың бөлінуінен туындаған балқыту бөлек қосылыстардың пайда болуына ықпал ете алады және тиімді гетерогенді нуклеациялық бөлшектерге айналады, осылайша металл матрицалық дәнді дақылдардың тазартылуына ықпал етеді.
③ Астық шекараларын тазартыңыз. Сирек кездесетін жер элементтері мен элементтері мен элементтері, мысалы, O, S, P, N, т.б., мысалы, оксидтер, сульфидтер, фосфидтер мен нитридтердің стандартты еркін энергиясы төмен. Бұл қосылыстардың ұзағырақ ерігендігі және төмен тығыздығы төмен, ал кейбіреулері қорытпалардан жасалған сұйықтықтан алынып тасталуы мүмкін, ал басқалары астық ішінде біркелкі бөлінеді, астық шекарасындағы қоспалардың бөлінуін азайтады, осылайша астық шекарасын тазарту және оның күшін жақсарту.
Айта кету керек, сирек кездесетін жер металдарының белсенділігі мен сирек кездесетін металдардың арқасында олар металл матрицалық композитті қосқанда, олардың оттегімен байланысы толықтырулар кезінде арнайы бақылау қажет.
Көптеген тәжірибелер сирек кездесетін жер оксидтерін тұрақтандырғыштар, жұтқыншақтар және әртүрлі металл матрицалар мен керамикалық матрицалық матрицалық матрица мен керамикалық модификаторлар материалдардың беріктігі мен қаттылығын едәуір жақсартады, олардың температурасын азайтады және өндіріс шығындарын азайтады. Оның негізгі механизмі келесідей.
① Қасиетті қоспалар ретінде ол құрама материалдарда кеуектілікті қысқартуға және азайтуға мүмкіндік береді. Акушерлік қоспаларды қосу жоғары температурада сұйық фазаны қалыптастыру, композициялық материалдардың қысқаруын азайтады, сұйық фазалық сюжет арқылы материалдардың жоғары температуралы ыдырауды тежейді және тығыз композициялық материалдарды алу. Жоғары тұрақтылыққа, жоғары температуралы құбылмалылыққа және сирек кездесетін жер оксидтерінің әлсіздігіне және жоғары балқу және қайнауға байланысты олар басқа шикізаттармен әйнек фазаларды қалыптастыра алады және оларды тиімді құрамға айналдырады. Сонымен бірге, сирек кездесетін жер оксиді керамикалық матрицамен қатты шешім қалыптастыра алады, ол ішіндегі кристаллдық ақаулар тудырады, торды белсендіре алады, торды іске қосады және ішуге ықпал етеді.
MicroStrupture және астық мөлшерін жақсарту. Материалдардың астық шекараларында, ал үлкен көлемде болғандықтан, сирек кездесетін жер оксидтерінің арқасында, сыртқы иондардың көші-қонға төзімділігі, сондай-ақ басқа иондардың көші-қонға кедергі келтіреді, осылайша жоғары температураның өсуіне кедергі келтіреді және астықтың көші-қон қарқынын төмендетеді және жоғары температураның жоғарылауына кедергі келтіреді. Олар тығыз құрылымдардың қалыптасуына ықпал ететін шағын және біркелкі дәндерді ала алады; Екінші жағынан, сирек кездесетін жер оксидтерімен, олар әйнек фазаның күшін жақсартып, майдың механикалық қасиеттерін жақсарту мақсатына жету үшін астық шекарасы фазасына кіреді.
Полимер матрицалық композиттердегі сирек кездесетін элементтер негізінен полимер матрицасының қасиеттерін жақсарту арқылы оларға әсер етеді. Сирек кездесетін жер оксидтері полимерлердің термиялық ыдырау температурасын арттыра алады, ал сирек жер каробайсы полигоны поливинил хлоридінің жылу тұрақтылығын жақсарта алады. Сирек кездесетін жер қосылыстары бар допинг полистирол полистиролдың тұрақтылығын жақсартады және оның әсер ету күші мен иілу күшін едәуір арттыруы мүмкін.
POST уақыты: сәуір-26-2023