संमिश्र साहित्यात दुर्मिळ पृथ्वीचा वापर

च्या अर्जदुर्मिळ पृथ्वीसंमिश्र साहित्यात
दुर्मिळ पृथ्वी घटकांमध्ये अद्वितीय 4 एफ इलेक्ट्रॉनिक रचना, मोठा अणु चुंबकीय क्षण, मजबूत स्पिन कपलिंग आणि इतर वैशिष्ट्ये आहेत. इतर घटकांसह कॉम्प्लेक्स तयार करताना, त्यांची समन्वय संख्या 6 ते 12 पर्यंत बदलू शकते. दुर्मिळ पृथ्वीच्या संयुगांमध्ये विविध प्रकारचे क्रिस्टल स्ट्रक्चर्स असतात. दुर्मिळ पृथ्वीचे विशेष भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म त्यांना उच्च-गुणवत्तेच्या स्टील आणि नॉन-फेरस धातू, विशेष ग्लास आणि उच्च-कार्यक्षमता सिरेमिक्स, कायमस्वरुपी चुंबकीय साहित्य, हायड्रोजन स्टोरेज मटेरियल, ल्युमिनेसेंट आणि लेसर मटेरियल, विभक्त सामग्री, विभक्त सामग्री आणि इतर क्षेत्रांच्या स्मेलिंगमध्ये मोठ्या प्रमाणात वापरले जातात. संमिश्र सामग्रीच्या सतत विकासासह, दुर्मिळ पृथ्वीचा वापर देखील संमिश्र सामग्रीच्या क्षेत्रात वाढला आहे, ज्यामुळे विषम सामग्रीमधील इंटरफेस गुणधर्म सुधारण्यासाठी व्यापक लक्ष वेधले गेले आहे.

संमिश्र सामग्रीच्या तयारीत दुर्मिळ पृथ्वीच्या मुख्य अनुप्रयोगांमध्ये हे समाविष्ट आहे: ① जोडणेदुर्मिळ पृथ्वी धातूसंमिश्र सामग्रीसाठी; च्या रूपात जोडादुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईडसंमिश्र सामग्रीला; Pol पॉलिमरमध्ये पॉलिमरमध्ये दुर्मिळ पृथ्वीच्या धातूंसह डोप केलेले किंवा बंधनकारक संयुक्त सामग्रीमध्ये मॅट्रिक्स मटेरियल म्हणून वापरले जाते. दुर्मिळ पृथ्वीच्या अनुप्रयोगाच्या वरील तीन प्रकारांपैकी, प्रथम दोन फॉर्म मुख्यतः मेटल मॅट्रिक्स कंपोझिटमध्ये जोडले जातात, तर तिसरा मुख्यत: पॉलिमर मॅट्रिक्स कंपोझिटवर लागू केला जातो आणि सिरेमिक मॅट्रिक्स कंपोझिट प्रामुख्याने दुसर्‍या स्वरूपात जोडला जातो.

दुर्मिळ पृथ्वीमुख्यतः मेटल मॅट्रिक्स आणि सिरेमिक मॅट्रिक्स कंपोझिटवर itive डिटिव्ह्ज, स्टेबिलायझर्स आणि सिन्टरिंग itive डिटिव्ह्जच्या रूपात कार्य करते, त्यांची कार्यक्षमता मोठ्या प्रमाणात सुधारते, उत्पादन खर्च कमी करते आणि त्याचा औद्योगिक अनुप्रयोग शक्य आहे.

संमिश्र सामग्रीमध्ये दुर्मिळ पृथ्वी घटकांची जोडणी मुख्यत: संमिश्र सामग्रीची इंटरफेस कार्यक्षमता सुधारण्यात आणि मेटल मॅट्रिक्स धान्यांच्या परिष्करणास प्रोत्साहित करण्यात भूमिका बजावते. कृतीची यंत्रणा खालीलप्रमाणे आहे.

Metal मेटल मॅट्रिक्स आणि रीफोर्सिंग फेज दरम्यान वेटिबिलिटी सुधारित करा. दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांची इलेक्ट्रोनगेटिव्हिटी तुलनेने कमी आहे (धातूंची इलेक्ट्रोनिगेटिव्हिटी जितकी लहान असेल तितकी नॉनमेटल्सची इलेक्ट्रोनगेटिव्हिटी जितकी सक्रिय असेल तितकीच). उदाहरणार्थ, एलए 1.1 आहे, सीई 1.12 आहे आणि वाय 1.22 आहे. कॉमन बेस मेटल एफईची इलेक्ट्रोनगेटिव्हिटी 1.83 आहे, नी 1.91 आहे आणि एएल 1.61 आहे. म्हणूनच, दुर्मिळ पृथ्वी घटक स्मेलिंग प्रक्रियेदरम्यान मेटल मॅट्रिक्सच्या धान्य सीमेवर आणि मजबुतीकरणाच्या टप्प्यावर प्राधान्याने शोषून घेतात, त्यांची इंटरफेस उर्जा कमी करते, इंटरफेसचे आसंजन कार्य वाढवते, ओले कोन कमी करते आणि त्याद्वारे मॅट्रिक्स आणि मजबुतीकरण टप्प्यातील वेटबिलिटी सुधारते. संशोधनात असे दिसून आले आहे की अ‍ॅल्युमिनियम मॅट्रिक्समध्ये एलए घटकाची भर घालण्यामुळे एएलओ आणि अ‍ॅल्युमिनियम लिक्विडची वेटबिलिटी प्रभावीपणे सुधारते आणि संमिश्र सामग्रीची मायक्रोस्ट्रक्चर सुधारते.

Metal मेटल मॅट्रिक्स धान्यांच्या परिष्करणास प्रोत्साहित करा. मेटल क्रिस्टलमध्ये दुर्मिळ पृथ्वीची विद्रव्यता लहान आहे, कारण दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांची अणु त्रिज्या मोठी आहे आणि मेटल मॅट्रिक्सची अणू त्रिज्या तुलनेने लहान आहे. मॅट्रिक्स जाळीमध्ये मोठ्या त्रिज्या असलेल्या दुर्मिळ पृथ्वीवरील घटकांच्या प्रवेशामुळे जाळीचे विकृती उद्भवेल, ज्यामुळे सिस्टमची उर्जा वाढेल. सर्वात कमी मुक्त उर्जा राखण्यासाठी, दुर्मिळ पृथ्वी अणू केवळ अनियमित धान्य सीमांकडे समृद्ध होऊ शकतात, जे काही प्रमाणात मॅट्रिक्स धान्यांच्या मुक्त वाढीस अडथळा आणते. त्याच वेळी, समृद्ध दुर्मिळ पृथ्वी घटक इतर मिश्र धातु घटकांना देखील शोषून घेतील, मिश्र धातु घटकांचे एकाग्रता ग्रेडियंट वाढवतील, स्थानिक घटक अंडरकूलिंगस कारणीभूत ठरतील आणि द्रव धातूच्या मॅट्रिक्सचा विषम न्यूक्लियेशन प्रभाव वाढवितो. याव्यतिरिक्त, मूलभूत विभाजनामुळे होणारे अंडरकूलिंग देखील वेगळ्या संयुगे तयार करण्यास प्रोत्साहित करू शकते आणि प्रभावी विषम न्यूक्लियेशन कण बनू शकते, ज्यामुळे मेटल मॅट्रिक्स धान्यांच्या परिष्करणास प्रोत्साहन मिळते.

Grain धान्य सीमा शुद्ध करा. दुर्मिळ पृथ्वी घटक आणि ओ, एस, पी, एन इ. सारख्या घटकांमधील तीव्र आत्मीयतेमुळे ऑक्साईड्स, सल्फाइड्स, फॉस्फाइड्स आणि नायट्राइड्सच्या निर्मितीची मानक मुक्त उर्जा कमी आहे. या संयुगांमध्ये उच्च वितळण्याचे बिंदू आणि कमी घनता असते, त्यातील काही मिश्र धातु द्रवपदार्थापासून तरंगून काढले जाऊ शकतात, तर इतरांना धान्याच्या आत समान रीतीने वितरण केले जाते, धान्य सीमेवर अशुद्धतेचे विभाजन कमी होते, ज्यामुळे धान्य सीमे शुद्ध होते आणि त्याची शक्ती सुधारते.

हे लक्षात घ्यावे की, उच्च क्रियाकलाप आणि दुर्मिळ पृथ्वीच्या धातूंच्या कमी वितळण्याच्या बिंदूमुळे जेव्हा ते मेटल मॅट्रिक्स कंपोझिटमध्ये जोडले जातात तेव्हा ऑक्सिजनशी त्यांचा संपर्क जोडण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान विशेषतः नियंत्रित करणे आवश्यक आहे.

मोठ्या संख्येने पद्धतींनी हे सिद्ध केले आहे की वेगवेगळ्या मेटल मॅट्रिक्स आणि सिरेमिक मॅट्रिक्स कंपोझिटमध्ये स्टेबिलायझर्स, सिन्टरिंग एड्स आणि डोपिंग मॉडिफायर म्हणून दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईड्स जोडणे सामग्रीची शक्ती आणि कठोरपणा मोठ्या प्रमाणात सुधारू शकते, त्यांचे सिन्टरिंग तापमान कमी करू शकते आणि अशा प्रकारे उत्पादन खर्च कमी करू शकतो. त्याच्या कृतीची मुख्य यंत्रणा खालीलप्रमाणे आहे.

Sing सिनटरिंग itive डिटिव्ह म्हणून, ते संमिश्र सामग्रीमध्ये सिनटरिंगला प्रोत्साहन आणि पोर्सिटी कमी करू शकते. सिनटरिंग itive डिटिव्ह्जची जोड म्हणजे उच्च तापमानात द्रव टप्पा तयार करणे, संयुक्त सामग्रीचे सिंटरिंग तापमान कमी करणे, सिन्टरिंग प्रक्रियेदरम्यान सामग्रीचे उच्च-तापमान विघटन रोखणे आणि द्रव फेज सिन्टरिंगद्वारे दाट संमिश्र साहित्य प्राप्त करणे. उच्च स्थिरता, कमकुवत उच्च-तापमान अस्थिरता आणि दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईड्सच्या उच्च वितळवून आणि उकळत्या बिंदूंमुळे ते इतर कच्च्या मालासह काचेचे टप्पे तयार करू शकतात आणि सिन्टरिंगला प्रोत्साहन देऊ शकतात, ज्यामुळे ते एक प्रभावी अ‍ॅडिटिव्ह बनतात. त्याच वेळी, दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईड सिरेमिक मॅट्रिक्ससह सॉलिड सोल्यूशन देखील तयार करू शकते, जे आतमध्ये क्रिस्टल दोष निर्माण करू शकते, जाळी सक्रिय करते आणि सिन्टरिंगला प्रोत्साहन देते.

Mic मायक्रोस्ट्रक्चर सुधारित करा आणि धान्य आकार परिष्कृत करा. जोडले गेलेले दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईड प्रामुख्याने मॅट्रिक्सच्या धान्य सीमेवर अस्तित्त्वात आहेत आणि त्यांच्या मोठ्या प्रमाणामुळे, दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईड्समध्ये संरचनेत उच्च स्थलांतर प्रतिकार असतो आणि इतर आयनच्या स्थलांतरात अडथळा आणतो, ज्यामुळे धान्य वाढीस प्रतिबंधित करते, आणि उच्च-वाढीवाच्या वाढीस अडथळा निर्माण होतो. ते लहान आणि एकसमान धान्य मिळवू शकतात, जे दाट रचनांच्या निर्मितीस अनुकूल आहेत; दुसरीकडे, दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईड्स डोपिंग करून, ते धान्य सीमा काचेच्या टप्प्यात प्रवेश करतात, काचेच्या अवस्थेची ताकद सुधारतात आणि अशा प्रकारे सामग्रीच्या यांत्रिक गुणधर्म सुधारण्याचे उद्दीष्ट साध्य करतात.

पॉलिमर मॅट्रिक्स कंपोझिटमधील दुर्मिळ पृथ्वी घटक मुख्यत: पॉलिमर मॅट्रिक्सच्या गुणधर्म सुधारित करतात. दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईड पॉलिमरचे थर्मल विघटन तापमान वाढवू शकतात, तर दुर्मिळ पृथ्वी कार्बोक्लेट्स पॉलीव्हिनिल क्लोराईडची थर्मल स्थिरता सुधारू शकतात. दुर्मिळ पृथ्वीच्या संयुगेसह पॉलिस्टीरिन डोपिंग पॉलिस्टीरिनची स्थिरता सुधारू शकते आणि त्याचे प्रभाव सामर्थ्य आणि वाकणे सामर्थ्य लक्षणीय वाढवू शकते.