अणु पदार्थांमध्ये दुर्मिळ पृथ्वी घटकांचा वापर

१, अणु पदार्थांची व्याख्या

व्यापक अर्थाने, अणुऊर्जा हा शब्द केवळ अणुउद्योग आणि अणुवैज्ञानिक संशोधनात वापरल्या जाणाऱ्या पदार्थांसाठी वापरला जातो, ज्यामध्ये अणुइंधन आणि अणुअभियांत्रिकी साहित्य, म्हणजेच अणुइंधन नसलेले पदार्थ यांचा समावेश होतो.

सामान्यतः अणुभट्टी म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या पदार्थांमध्ये प्रामुख्याने अणुभट्टीच्या विविध भागांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या पदार्थांचा समावेश होतो, ज्यांना अणुभट्टी साहित्य असेही म्हणतात. अणुभट्टी साहित्यांमध्ये न्यूट्रॉन बॉम्बस्फोटाअंतर्गत अणुविखंडन होणारे अणुइंधन, अणुइंधन घटकांसाठी क्लॅडिंग साहित्य, शीतलक, न्यूट्रॉन मॉडरेटर (मॉडरेटर), न्यूट्रॉन जोरदारपणे शोषून घेणारे नियंत्रण रॉड साहित्य आणि अणुभट्टीच्या बाहेर न्यूट्रॉन गळती रोखणारे परावर्तक साहित्य यांचा समावेश होतो.

२, दुर्मिळ पृथ्वी संसाधने आणि आण्विक संसाधनांमधील सह-संबंधित संबंध

मोनाझाइट, ज्याला फॉस्फोसेराइट आणि फॉस्फोसेराइट देखील म्हणतात, हे मध्यवर्ती आम्लयुक्त अग्निजन्य खडक आणि रूपांतरित खडकांमध्ये एक सामान्य सहायक खनिज आहे. मोनाझाइट हे दुर्मिळ पृथ्वी धातूच्या धातूच्या मुख्य खनिजांपैकी एक आहे आणि काही गाळाच्या खडकांमध्ये देखील आढळते. तपकिरी लाल, पिवळा, कधीकधी तपकिरी पिवळा, स्निग्ध चमक, संपूर्ण क्लेव्हेज, मोह्स कडकपणा 5-5.5 आणि विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण 4.9-5.5 आहे.

चीनमधील काही प्लेसर प्रकारच्या दुर्मिळ पृथ्वीच्या साठ्यांमधील मुख्य धातू खनिज मोनाझाइट आहे, जे प्रामुख्याने टोंगचेंग, हुबेई, युएयांग, हुनान, शांग्राव, जियांग्सी, मेंघाई, युनान आणि हे काउंटी, ग्वांग्सी येथे आहे. तथापि, प्लेसर प्रकारच्या दुर्मिळ पृथ्वीच्या संसाधनांच्या उत्खननाला अनेकदा आर्थिक महत्त्व नसते. एकाकी दगडांमध्ये अनेकदा रिफ्लेक्सिव्ह थोरियम घटक असतात आणि ते व्यावसायिक प्लुटोनियमचे मुख्य स्त्रोत देखील असतात.

३, पेटंट पॅनोरॅमिक विश्लेषणावर आधारित न्यूक्लियर फ्यूजन आणि न्यूक्लियर फिशनमध्ये दुर्मिळ पृथ्वीच्या वापराचा आढावा

दुर्मिळ पृथ्वी शोध घटकांचे कीवर्ड पूर्णपणे विस्तारित झाल्यानंतर, ते न्यूक्लियर फिशन आणि न्यूक्लियर फ्यूजनच्या विस्तार की आणि वर्गीकरण क्रमांकांसह एकत्रित केले जातात आणि इनकॉप्ट डेटाबेसमध्ये शोधले जातात. शोध तारीख २४ ऑगस्ट २०२० आहे. साध्या कुटुंब विलीनीकरणानंतर ४८३७ पेटंट मिळाले आणि कृत्रिम आवाज कमी केल्यानंतर ४६७३ पेटंट निश्चित केले गेले.

न्यूक्लियर फिशन किंवा न्यूक्लियर फ्यूजनच्या क्षेत्रातील दुर्मिळ पृथ्वी पेटंट अर्ज ५६ देश/प्रदेशांमध्ये वितरित केले जातात, जे प्रामुख्याने जपान, चीन, युनायटेड स्टेट्स, जर्मनी आणि रशिया इत्यादींमध्ये केंद्रित आहेत. पीसीटीच्या स्वरूपात मोठ्या प्रमाणात पेटंट लागू केले जातात, त्यापैकी चिनी पेटंट तंत्रज्ञान अर्ज वाढत आहेत, विशेषतः २००९ पासून, जलद वाढीच्या टप्प्यात प्रवेश करत आहेत आणि जपान, युनायटेड स्टेट्स आणि रशियाने अनेक वर्षांपासून या क्षेत्रात लेआउट करणे सुरू ठेवले आहे (आकृती १).

आकृती १ देश/प्रदेशांमध्ये अणुऊर्जा विखंडन आणि अणुसंलयनात दुर्मिळ पृथ्वीच्या वापराशी संबंधित तंत्रज्ञान पेटंटचा वापर ट्रेंड

तांत्रिक विषयांच्या विश्लेषणावरून असे दिसून येते की न्यूक्लियर फ्यूजन आणि न्यूक्लियर फिशनमध्ये दुर्मिळ पृथ्वीचा वापर इंधन घटक, सिंटिलेटर, रेडिएशन डिटेक्टर, अ‍ॅक्टिनाइड्स, प्लाझ्मा, न्यूक्लियर रिअॅक्टर, शील्डिंग मटेरियल, न्यूट्रॉन शोषण आणि इतर तांत्रिक दिशानिर्देशांवर केंद्रित आहे.

४, अणु पदार्थांमधील दुर्मिळ पृथ्वी घटकांचे विशिष्ट अनुप्रयोग आणि प्रमुख पेटंट संशोधन

त्यापैकी, अणु पदार्थांमध्ये अणु संलयन आणि अणु विखंडन अभिक्रिया तीव्र आहेत आणि पदार्थांच्या आवश्यकता कठोर आहेत. सध्या, पॉवर रिअॅक्टर हे प्रामुख्याने अणु विखंडन अणुभट्ट्या आहेत आणि ५० वर्षांनंतर फ्यूजन रिअॅक्टर मोठ्या प्रमाणात लोकप्रिय होऊ शकतात.दुर्मिळ पृथ्वीअणुभट्टी संरचनात्मक साहित्यातील घटक; विशिष्ट आण्विक रासायनिक क्षेत्रात, दुर्मिळ पृथ्वी घटक प्रामुख्याने नियंत्रण रॉडमध्ये वापरले जातात; याव्यतिरिक्त,स्कॅन्डियमरेडिओकेमिस्ट्री आणि अणुउद्योगात देखील वापरले गेले आहे.

(१) न्यूट्रॉन पातळी आणि अणुभट्टीची गंभीर स्थिती समायोजित करण्यासाठी ज्वलनशील विष किंवा नियंत्रण रॉड म्हणून

पॉवर रिअॅक्टर्समध्ये, नवीन कोरची सुरुवातीची अवशिष्ट प्रतिक्रियाशीलता सामान्यतः तुलनेने जास्त असते. विशेषतः पहिल्या रिफ्युएलिंग सायकलच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात, जेव्हा कोरमधील सर्व अणुइंधन नवीन असते, तेव्हा उर्वरित प्रतिक्रियाशीलता सर्वात जास्त असते. या टप्प्यावर, अवशिष्ट प्रतिक्रियाशीलतेची भरपाई करण्यासाठी केवळ नियंत्रण रॉड्स वाढवण्यावर अवलंबून राहिल्याने अधिक नियंत्रण रॉड्स तयार होतील. प्रत्येक नियंत्रण रॉड (किंवा रॉड बंडल) एका जटिल ड्रायव्हिंग यंत्रणेच्या परिचयाशी संबंधित आहे. एकीकडे, यामुळे खर्च वाढतो आणि दुसरीकडे, दाब वेसल हेडमध्ये छिद्रे उघडल्याने संरचनात्मक ताकद कमी होऊ शकते. ते केवळ किफायतशीर नाही, तर दाब वेसल हेडवर विशिष्ट प्रमाणात सच्छिद्रता आणि संरचनात्मक ताकद देखील ठेवण्याची परवानगी नाही. तथापि, नियंत्रण रॉड वाढवल्याशिवाय, उर्वरित प्रतिक्रियाशीलतेची भरपाई करण्यासाठी रासायनिक भरपाई देणाऱ्या विषारी पदार्थांची (जसे की बोरिक ऍसिड) एकाग्रता वाढवणे आवश्यक आहे. या प्रकरणात, बोरॉन एकाग्रता उंबरठ्यापेक्षा जास्त होणे सोपे आहे आणि मॉडरेटरचा तापमान गुणांक सकारात्मक होईल.

वर उल्लेख केलेल्या समस्या टाळण्यासाठी, ज्वलनशील विषारी पदार्थ, नियंत्रण रॉड आणि रासायनिक भरपाई नियंत्रण यांचे संयोजन सामान्यतः नियंत्रणासाठी वापरले जाऊ शकते.

(२) अणुभट्टी संरचनात्मक साहित्याची कार्यक्षमता वाढविण्यासाठी डोपंट म्हणून

अणुभट्ट्यांना स्ट्रक्चरल घटक आणि इंधन घटकांची विशिष्ट पातळीची ताकद, गंज प्रतिकार आणि उच्च थर्मल स्थिरता आवश्यक असते, तसेच विखंडन उत्पादने शीतलकात प्रवेश करण्यापासून रोखतात.

१) .दुर्मिळ मातीचे पोलाद

अणुभट्टीमध्ये अत्यंत भौतिक आणि रासायनिक परिस्थिती असते आणि अणुभट्टीच्या प्रत्येक घटकाला वापरल्या जाणाऱ्या विशेष स्टीलसाठी उच्च आवश्यकता असतात. दुर्मिळ पृथ्वी घटकांचे स्टीलवर विशेष सुधारणा प्रभाव असतात, ज्यामध्ये प्रामुख्याने शुद्धीकरण, रूपांतर, सूक्ष्म मिश्रधातू आणि गंज प्रतिकार सुधारणे समाविष्ट असते. अणुभट्टींमध्ये दुर्मिळ पृथ्वी असलेले स्टील देखील मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.

① शुद्धीकरण परिणाम: विद्यमान संशोधनातून असे दिसून आले आहे की उच्च तापमानात वितळलेल्या स्टीलवर दुर्मिळ पृथ्वीचा चांगला शुद्धीकरण परिणाम होतो. याचे कारण म्हणजे दुर्मिळ पृथ्वी वितळलेल्या स्टीलमधील ऑक्सिजन आणि सल्फर सारख्या हानिकारक घटकांसह प्रतिक्रिया देऊन उच्च-तापमान संयुगे तयार करू शकतात. वितळलेल्या स्टीलचे घनीकरण होण्यापूर्वी उच्च-तापमान संयुगे समावेशाच्या स्वरूपात अवक्षेपित आणि सोडले जाऊ शकतात, ज्यामुळे वितळलेल्या स्टीलमधील अशुद्धतेचे प्रमाण कमी होते.

② रूपांतर: दुसरीकडे, वितळलेल्या स्टीलमध्ये दुर्मिळ पृथ्वीच्या ऑक्सिजन आणि सल्फर सारख्या हानिकारक घटकांसह अभिक्रियेमुळे निर्माण होणारे ऑक्साइड, सल्फाइड किंवा ऑक्सिसल्फाइड अंशतः वितळलेल्या स्टीलमध्ये टिकून राहू शकतात आणि उच्च वितळण्याच्या बिंदूसह स्टीलचे समावेश बनू शकतात. वितळलेल्या स्टीलच्या घनीकरणादरम्यान हे समावेश विषम केंद्रक म्हणून वापरले जाऊ शकतात, ज्यामुळे स्टीलचा आकार आणि रचना सुधारते.

③ सूक्ष्म मिश्रधातू: जर दुर्मिळ पृथ्वीची भर आणखी वाढवली तर, वरील शुद्धीकरण आणि रूपांतर पूर्ण झाल्यानंतर उर्वरित दुर्मिळ पृथ्वी स्टीलमध्ये विरघळली जाईल. दुर्मिळ पृथ्वीची अणु त्रिज्या लोखंडाच्या अणुपेक्षा मोठी असल्याने, दुर्मिळ पृथ्वीची पृष्ठभागाची क्रिया जास्त असते. वितळलेल्या स्टीलच्या घनीकरण प्रक्रियेदरम्यान, दुर्मिळ पृथ्वी घटक धान्याच्या सीमेवर समृद्ध केले जातात, ज्यामुळे धान्याच्या सीमेवर अशुद्ध घटकांचे पृथक्करण कमी होऊ शकते, ज्यामुळे घन द्रावण मजबूत होते आणि सूक्ष्म मिश्रधातूची भूमिका बजावते. दुसरीकडे, दुर्मिळ पृथ्वीच्या हायड्रोजन साठवण वैशिष्ट्यांमुळे, ते स्टीलमध्ये हायड्रोजन शोषू शकतात, ज्यामुळे स्टीलच्या हायड्रोजन भंगाच्या घटनेत प्रभावीपणे सुधारणा होते.

④ गंज प्रतिकार सुधारणे: दुर्मिळ पृथ्वी घटकांचा समावेश केल्याने स्टीलचा गंज प्रतिकार देखील सुधारू शकतो. कारण दुर्मिळ पृथ्वींमध्ये स्टेनलेस स्टीलपेक्षा जास्त स्व-गंज क्षमता असते. म्हणून, दुर्मिळ पृथ्वींचा समावेश केल्याने स्टेनलेस स्टीलची स्व-गंज क्षमता वाढू शकते, ज्यामुळे संक्षारक माध्यमांमध्ये स्टीलची स्थिरता सुधारते.

२). की पेटंट अभ्यास

प्रमुख पेटंट: चायनीज अकादमी ऑफ सायन्सेसच्या इन्स्टिट्यूट ऑफ मेटल्स द्वारे ऑक्साईड डिस्पर्शन मजबूत केलेल्या कमी सक्रियकरण स्टील आणि त्याच्या तयारी पद्धतीचा शोध पेटंट.

पेटंट सारांश: फ्यूजन रिअॅक्टर्ससाठी योग्य असलेले ऑक्साईड डिस्पर्शन स्ट्रेंन्ग्ड लो अ‍ॅक्टिव्हेशन स्टील आणि त्याची तयारी पद्धत प्रदान केली आहे, ज्याचे वैशिष्ट्य म्हणजे कमी अ‍ॅक्टिव्हेशन स्टीलच्या एकूण वस्तुमानात मिश्रधातू घटकांची टक्केवारी अशी आहे: मॅट्रिक्स Fe, 0.08% ≤ C ≤ 0.15%, 8.0% ≤ Cr ≤ 10.0%, 1.1% ≤ W ≤ 1.55%, 0.1% ≤ V ≤ 0.3%, 0.03% ≤ Ta ≤ 0.2%, 0.1 ≤ Mn ≤ 0.6%, आणि 0.05% ≤ Y2O3 ≤ 0.5%.

उत्पादन प्रक्रिया: Fe-Cr-WV-Ta-Mn मदर अलॉय वितळवणे, पावडर अॅटोमायझेशन, मदर अलॉयचे उच्च-ऊर्जा बॉल मिलिंग आणिY2O3 नॅनोपार्टिकलमिश्र पावडर, पावडर एन्व्हलपिंग एक्सट्रॅक्शन, सॉलिडिफिकेशन मोल्डिंग, हॉट रोलिंग आणि उष्णता उपचार.

दुर्मिळ पृथ्वी जोडण्याची पद्धत: नॅनोस्केल जोडाY2O3उच्च-ऊर्जा बॉल मिलिंगसाठी मूळ मिश्रधातूच्या अणुमय पावडरमध्ये कण, बॉल मिलिंग माध्यम Φ 6 आणि Φ 10 मिश्रित कठीण स्टील बॉलसह, बॉल मिलिंग वातावरण 99.99% आर्गॉन वायूसह, बॉल मटेरियल मास रेशो (8-10): 1, बॉल मिलिंग वेळ 40-70 तास आणि रोटेशनल स्पीड 350-500 आर/मिनिट.

३). न्यूट्रॉन रेडिएशन संरक्षण साहित्य बनवण्यासाठी वापरले जाते

① न्यूट्रॉन रेडिएशन संरक्षणाचे तत्व

न्यूट्रॉन हे अणु केंद्रकांचे घटक असतात, ज्यांचे स्थिर वस्तुमान १.६७५ × १०-२७ किलो असते, जे इलेक्ट्रॉनिक वस्तुमानाच्या १८३८ पट असते. त्याची त्रिज्या अंदाजे ०.८ × १०-१५ मीटर असते, आकारात प्रोटॉन सारखीच असते, γ सारखी असते. किरणे देखील तितकेच चार्ज नसलेली असतात. जेव्हा न्यूट्रॉन पदार्थाशी संवाद साधतात तेव्हा ते प्रामुख्याने केंद्रकाच्या आत असलेल्या आण्विक शक्तींशी संवाद साधतात आणि बाह्य कवचातील इलेक्ट्रॉनशी संवाद साधत नाहीत.

अणुऊर्जा आणि अणुभट्टी तंत्रज्ञानाच्या जलद विकासासह, अणु किरणोत्सर्ग सुरक्षितता आणि अणु किरणोत्सर्ग संरक्षणाकडे अधिकाधिक लक्ष दिले जात आहे. दीर्घकाळापासून रेडिएशन उपकरणांच्या देखभाली आणि अपघात बचावात गुंतलेल्या ऑपरेटरसाठी रेडिएशन संरक्षण मजबूत करण्यासाठी, संरक्षक कपड्यांसाठी हलके शिल्डिंग कंपोझिट विकसित करणे खूप वैज्ञानिक महत्त्व आणि आर्थिक मूल्याचे आहे. न्यूट्रॉन रेडिएशन हा अणुभट्टी किरणोत्सर्गाचा सर्वात महत्त्वाचा भाग आहे. सामान्यतः, अणुभट्टीतील संरचनात्मक पदार्थांच्या न्यूट्रॉन शिल्डिंग प्रभावानंतर मानवांच्या थेट संपर्कात असलेले बहुतेक न्यूट्रॉन कमी-ऊर्जा न्यूट्रॉनमध्ये मंदावले जातात. कमी ऊर्जा असलेले न्यूट्रॉन कमी अणु संख्येच्या केंद्रकांशी लवचिकपणे टक्कर देतील आणि ते नियंत्रित होत राहतील. मध्यम थर्मल न्यूट्रॉन मोठ्या न्यूट्रॉन शोषण क्रॉस सेक्शन असलेल्या घटकांद्वारे शोषले जातील आणि शेवटी न्यूट्रॉन शिल्डिंग साध्य केले जाईल.

② मुख्य पेटंट अभ्यास

चे सच्छिद्र आणि सेंद्रिय-अकार्बनिक संकरित गुणधर्मदुर्मिळ पृथ्वी घटकगॅडोलिनियमधातूवर आधारित सेंद्रिय सांगाडा पदार्थ पॉलिथिलीनशी त्यांची सुसंगतता वाढवतात, ज्यामुळे संश्लेषित संमिश्र पदार्थांमध्ये गॅडोलिनियमचे प्रमाण आणि गॅडोलिनियमचे फैलाव जास्त होते. उच्च गॅडोलिनियमचे प्रमाण आणि फैलाव यांचा थेट परिणाम संमिश्र पदार्थांच्या न्यूट्रॉन शिल्डिंग कामगिरीवर होईल.

प्रमुख पेटंट: हेफेई इन्स्टिट्यूट ऑफ मटेरियल सायन्स, चायनीज अकादमी ऑफ सायन्सेस, गॅडोलिनियम आधारित सेंद्रिय फ्रेमवर्क कंपोझिट शील्डिंग मटेरियलचे शोध पेटंट आणि त्याची तयारी पद्धत

पेटंट सारांश: गॅडोलिनियम आधारित धातूचे सेंद्रिय सांगाडा संमिश्र शिल्डिंग मटेरियल हे मिश्रण करून तयार होणारे संमिश्र मटेरियल आहेगॅडोलिनियम२:१:१० वजनाच्या प्रमाणात पॉलिथिलीनसह धातूवर आधारित सेंद्रिय सांगाडा साहित्य आणि ते सॉल्व्हेंट बाष्पीभवन किंवा गरम दाबाने तयार करणे. गॅडोलिनियमवर आधारित धातूच्या सेंद्रिय सांगाड्याच्या संमिश्र संरक्षण सामग्रीमध्ये उच्च थर्मल स्थिरता आणि थर्मल न्यूट्रॉन संरक्षण क्षमता असते.

उत्पादन प्रक्रिया: भिन्न निवडणेगॅडोलिनियम धातूगॅडोलिनियम आधारित धातूच्या सेंद्रिय सांगाड्याच्या विविध प्रकारच्या पदार्थांची तयारी आणि संश्लेषण करण्यासाठी क्षार आणि सेंद्रिय लिगँड्स, त्यांना सेंट्रीफ्यूगेशनद्वारे मिथेनॉल, इथेनॉल किंवा पाण्याच्या लहान रेणूंनी धुणे आणि व्हॅक्यूम परिस्थितीत उच्च तापमानावर सक्रिय करणे जेणेकरून गॅडोलिनियम आधारित धातूच्या सेंद्रिय सांगाड्याच्या पदार्थांच्या छिद्रांमधील अवशिष्ट अप्रक्रियाकृत कच्चा माल पूर्णपणे काढून टाकता येईल; टप्प्याटप्प्याने तयार केलेले गॅडोलिनियम आधारित ऑर्गनोमेटॅलिक सांगाडा साहित्य पॉलीथिलीन लोशनने उच्च वेगाने किंवा अल्ट्रासोनिक पद्धतीने ढवळले जाते, किंवा टप्प्याटप्प्याने तयार केलेले गॅडोलिनियम आधारित ऑर्गनोमेटॅलिक सांगाडा साहित्य उच्च तापमानावर अल्ट्रा-हाय मॉलिक्युलर वेट पॉलीथिलीनसह पूर्णपणे मिसळेपर्यंत वितळवले जाते; एकसारखे मिश्रित गॅडोलिनियम आधारित धातूच्या सेंद्रिय सांगाड्याच्या पदार्थाचे/पॉलिथिलीन मिश्रण साच्यात ठेवा आणि सॉल्व्हेंट बाष्पीभवन किंवा गरम दाब वाढविण्यासाठी वाळवून तयार केलेले गॅडोलिनियम आधारित धातूच्या सेंद्रिय सांगाड्याच्या संमिश्र संरक्षक साहित्य मिळवा; तयार केलेल्या गॅडोलिनियम आधारित धातूच्या सेंद्रिय सांगाड्याच्या संमिश्र संरक्षक साहित्यात शुद्ध पॉलिथिलीन पदार्थांच्या तुलनेत उष्णता प्रतिरोधकता, यांत्रिक गुणधर्म आणि उत्कृष्ट थर्मल न्यूट्रॉन शिल्डिंग क्षमता लक्षणीयरीत्या सुधारली आहे.

दुर्मिळ पृथ्वी जोडण्याची पद्धत: Gd2 (BHC) (H2O) 6, Gd (BTC) (H2O) 4 किंवा Gd (BDC) 1.5 (H2O) 2 गॅडोलिनियम असलेले सच्छिद्र क्रिस्टलीय समन्वय पॉलिमर, जे समन्वय पॉलिमरायझेशनद्वारे प्राप्त केले जातेGd (NO3) 3 • 6H2O किंवा GdCl3 • 6H2Oआणि सेंद्रिय कार्बोक्झिलेट लिगँड; गॅडोलिनियम आधारित धातूच्या सेंद्रिय सांगाड्याच्या पदार्थाचा आकार 50nm-2 μm आहे; गॅडोलिनियम आधारित धातूच्या सेंद्रिय सांगाड्याच्या पदार्थांमध्ये वेगवेगळे आकार असतात, ज्यात दाणेदार, रॉड-आकाराचे किंवा सुईच्या आकाराचे आकार असतात.

(४) चा वापरस्कॅन्डियमरेडिओकेमिस्ट्री आणि अणु उद्योगात

स्कॅन्डियम धातूमध्ये चांगली थर्मल स्थिरता आणि मजबूत फ्लोरिन शोषण कार्यक्षमता आहे, ज्यामुळे ते अणुऊर्जा उद्योगात एक अपरिहार्य पदार्थ बनते.

प्रमुख पेटंट: चायना एरोस्पेस डेव्हलपमेंट बीजिंग इन्स्टिट्यूट ऑफ एरोनॉटिकल मटेरियल्स, अॅल्युमिनियम झिंक मॅग्नेशियम स्कॅन्डियम मिश्रधातूसाठी शोध पेटंट आणि त्याची तयारी पद्धत

पेटंट सारांश: अॅल्युमिनियम झिंकमॅग्नेशियम स्कॅन्डियम धातूंचे मिश्रणआणि त्याची तयारी पद्धत. अॅल्युमिनियम झिंक मॅग्नेशियम स्कॅन्डियम मिश्रधातूची रासायनिक रचना आणि वजन टक्केवारी अशी आहे: Mg 1.0% -2.4%, Zn 3.5% -5.5%, Sc 0.04% -0.50%, Zr 0.04% -0.35%, अशुद्धता Cu ≤ 0.2%, Si ≤ 0.35%, Fe ≤ 0.4%, इतर अशुद्धता एकल ≤ 0.05%, इतर अशुद्धता एकूण ≤ 0.15% आणि उर्वरित रक्कम Al आहे. या अॅल्युमिनियम झिंक मॅग्नेशियम स्कॅन्डियम मिश्रधातूच्या मटेरियलची सूक्ष्म रचना एकसमान आहे आणि त्याची कार्यक्षमता स्थिर आहे, त्याची अंतिम तन्य शक्ती 400MPa पेक्षा जास्त, उत्पन्न शक्ती 350MPa पेक्षा जास्त आणि वेल्डेड जॉइंट्ससाठी 370MPa पेक्षा जास्त तन्य शक्ती आहे. भौतिक उत्पादने एरोस्पेस, अणु उद्योग, वाहतूक, क्रीडा वस्तू, शस्त्रे आणि इतर क्षेत्रात संरचनात्मक घटक म्हणून वापरली जाऊ शकतात.

उत्पादन प्रक्रिया: पायरी १, वरील मिश्रधातूच्या रचनेनुसार घटक; पायरी २: वितळवण्याच्या भट्टीत ७०० ℃~७८० ℃ तापमानात वितळवा; पायरी ३: पूर्णपणे वितळलेल्या धातूच्या द्रवाचे परिष्करण करा आणि शुद्धीकरणादरम्यान धातूचे तापमान ७०० ℃~७५० ℃ च्या आत ठेवा; पायरी ४: शुद्धीकरण केल्यानंतर, ते पूर्णपणे स्थिर राहू द्यावे; पायरी ५: पूर्णपणे उभे राहिल्यानंतर, कास्टिंग सुरू करा, भट्टीचे तापमान ६९० ℃~७३० ℃ च्या आत ठेवा आणि कास्टिंग गती १५-२०० मिमी/मिनिट आहे; पायरी ६: हीटिंग फर्नेसमधील मिश्रधातूच्या पिंडावर ४०० ℃~४७० ℃ च्या एकरूपीकरण तापमानासह एकरूपीकरण अॅनिलिंग उपचार करा; पायरी ७: एकरूपीकरण केलेल्या पिंडाचे सोलून घ्या आणि २.० मिमी पेक्षा जास्त भिंतीची जाडी असलेले प्रोफाइल तयार करण्यासाठी गरम एक्सट्रूजन करा. एक्सट्रूझन प्रक्रियेदरम्यान, बिलेट 350 ℃ ते 410 ℃ तापमानावर राखले पाहिजे; पायरी 8: द्रावण शमन उपचारासाठी प्रोफाइल पिळून घ्या, द्रावण तापमान 460-480 ℃ असेल; पायरी 9: 72 तासांच्या घन द्रावण शमन नंतर, मॅन्युअली जबरदस्तीने वृद्धत्व वाढवा. मॅन्युअल फोर्स एजिंग सिस्टम अशी आहे: 90~110 ℃/24 तास+170~180 ℃/5 तास, किंवा 90~110 ℃/24 तास+145~155 ℃/10 तास.

५, संशोधन सारांश

एकंदरीत, दुर्मिळ पृथ्वीचा वापर अणु संलयन आणि अणुविखंडन मध्ये मोठ्या प्रमाणावर केला जातो आणि क्ष-किरण उत्तेजना, प्लाझ्मा निर्मिती, हलक्या पाण्याचे अणुभट्टी, ट्रान्सयुरेनियम, युरेनिल आणि ऑक्साईड पावडर यासारख्या तांत्रिक दिशानिर्देशांमध्ये त्यांचे अनेक पेटंट लेआउट आहेत. अणुभट्टी सामग्रीबद्दल, दुर्मिळ पृथ्वीचा वापर अणुभट्टी संरचनात्मक साहित्य आणि संबंधित सिरेमिक इन्सुलेशन सामग्री, नियंत्रण सामग्री आणि न्यूट्रॉन रेडिएशन संरक्षण सामग्री म्हणून केला जाऊ शकतो.