கலப்புப் பொருட்களில் அரிய பூமியின் பயன்பாடு

விண்ணப்பம்அரிய மண்கலப்புப் பொருட்களில்
அரிய பூமி கூறுகள் தனித்துவமான 4f மின்னணு அமைப்பு, பெரிய அணு காந்த கணம், வலுவான சுழல் இணைப்பு மற்றும் பிற பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன.மற்ற உறுப்புகளுடன் வளாகங்களை உருவாக்கும் போது, ​​அவற்றின் ஒருங்கிணைப்பு எண் 6 முதல் 12 வரை மாறுபடும். அரிய பூமி கலவைகள் பல்வேறு படிக அமைப்புகளைக் கொண்டுள்ளன.அரிய பூமிகளின் சிறப்பு இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகள் உயர்தர எஃகு மற்றும் இரும்பு அல்லாத உலோகங்கள், சிறப்பு கண்ணாடி மற்றும் உயர் செயல்திறன் கொண்ட மட்பாண்டங்கள், நிரந்தர காந்தப் பொருட்கள், ஹைட்ரஜன் சேமிப்பு பொருட்கள், ஒளிரும் மற்றும் லேசர் பொருட்கள், அணு பொருட்கள் ஆகியவற்றை உருகுவதில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. , மற்றும் பிற துறைகள்.கலப்புப் பொருட்களின் தொடர்ச்சியான வளர்ச்சியுடன், அரிய பூமிகளின் பயன்பாடு கலப்புப் பொருட்களின் துறையிலும் விரிவடைந்துள்ளது, பன்முகத்தன்மை வாய்ந்த பொருட்களுக்கு இடையேயான இடைமுக பண்புகளை மேம்படுத்துவதில் பரவலான கவனத்தை ஈர்க்கிறது.

கலப்பு பொருட்களை தயாரிப்பதில் அரிய பூமியின் முக்கிய பயன்பாட்டு வடிவங்கள் பின்வருமாறு: ① சேர்த்தல்அரிய பூமி உலோகங்கள்கலப்பு பொருட்களுக்கு;② வடிவில் சேர்க்கவும்அரிதான பூமி ஆக்சைடுகள்காம்போசிட் பொருளுக்கு;③ பாலிமர்களில் டோப் செய்யப்பட்ட அல்லது அரிய பூமி உலோகங்களுடன் பிணைக்கப்பட்ட பாலிமர்கள் கலப்பு பொருட்களில் மேட்ரிக்ஸ் பொருட்களாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.மேற்கூறிய மூன்று வகையான அரிய புவிப் பயன்பாடுகளில், முதல் இரண்டு வடிவங்கள் பெரும்பாலும் உலோக அணி கலவையில் சேர்க்கப்படுகின்றன, மூன்றாவது முக்கியமாக பாலிமர் மேட்ரிக்ஸ் கலவைகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மற்றும் செராமிக் மேட்ரிக்ஸ் கலவை முக்கியமாக இரண்டாவது வடிவத்தில் சேர்க்கப்படுகிறது.

அரிய மண்முக்கியமாக உலோக அணி மற்றும் செராமிக் மேட்ரிக்ஸ் கலவையில் சேர்க்கைகள், நிலைப்படுத்திகள் மற்றும் சின்டரிங் சேர்க்கைகள் வடிவில் செயல்படுகிறது, அவற்றின் செயல்திறனை பெரிதும் மேம்படுத்துகிறது, உற்பத்தி செலவுகளைக் குறைக்கிறது மற்றும் அதன் தொழில்துறை பயன்பாட்டை சாத்தியமாக்குகிறது.

கலப்புப் பொருட்களில் அரிதான பூமி கூறுகளைச் சேர்ப்பது முக்கியமாக கலப்புப் பொருட்களின் இடைமுக செயல்திறனை மேம்படுத்துவதிலும், உலோக அணி தானியங்களின் செம்மைப்படுத்துதலை ஊக்குவிப்பதிலும் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.செயல்பாட்டின் வழிமுறை பின்வருமாறு.

① உலோக அணி மற்றும் வலுவூட்டும் கட்டத்திற்கு இடையே உள்ள ஈரத்தன்மையை மேம்படுத்தவும்.அரிய பூமி தனிமங்களின் எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டி ஒப்பீட்டளவில் குறைவாக உள்ளது (உலோகங்களின் எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டி சிறியது, உலோகம் அல்லாதவற்றின் எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டி மிகவும் செயலில் உள்ளது).எடுத்துக்காட்டாக, La என்பது 1.1, Ce 1.12 மற்றும் Y 1.22 ஆகும்.பொதுவான அடிப்படை உலோகமான Fe இன் எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டி 1.83, Ni 1.91 மற்றும் Al 1.61.எனவே, அரிதான பூமி கூறுகள் உலோக அணி மற்றும் வலுவூட்டல் கட்டத்தின் தானிய எல்லைகளை உருகுதல் செயல்பாட்டின் போது முன்னுரிமையாக உறிஞ்சி, அவற்றின் இடைமுக ஆற்றலைக் குறைத்து, இடைமுகத்தின் ஒட்டுதல் வேலைகளை அதிகரிக்கும், ஈரமாக்கும் கோணத்தைக் குறைத்து, அதன் மூலம் மேட்ரிக்ஸுக்கு இடையே உள்ள ஈரத்தன்மையை மேம்படுத்தும். மற்றும் வலுவூட்டல் கட்டம்.அலுமினிய மேட்ரிக்ஸில் லா தனிமத்தைச் சேர்ப்பது AlO மற்றும் அலுமினிய திரவத்தின் ஈரத்தன்மையை திறம்பட மேம்படுத்துகிறது மற்றும் கலப்பு பொருட்களின் நுண் கட்டமைப்பை மேம்படுத்துகிறது என்று ஆராய்ச்சி காட்டுகிறது.

② உலோக அணி தானியங்களின் செம்மைப்படுத்தலை ஊக்குவிக்கவும்.உலோக படிகத்தில் அரிதான பூமியின் கரைதிறன் சிறியது, ஏனெனில் அரிய பூமி தனிமங்களின் அணு ஆரம் பெரியது மற்றும் உலோக மேட்ரிக்ஸின் அணு ஆரம் ஒப்பீட்டளவில் சிறியது.மேட்ரிக்ஸ் லேட்டிஸில் பெரிய ஆரம் கொண்ட அரிய பூமி உறுப்புகளின் நுழைவு லட்டு சிதைவை ஏற்படுத்தும், இது கணினி ஆற்றலை அதிகரிக்கும்.குறைந்த இலவச ஆற்றலைப் பராமரிக்க, அரிதான பூமி அணுக்கள் ஒழுங்கற்ற தானிய எல்லைகளை நோக்கி மட்டுமே வளப்படுத்த முடியும், இது ஓரளவிற்கு மேட்ரிக்ஸ் தானியங்களின் இலவச வளர்ச்சியைத் தடுக்கிறது.அதே நேரத்தில், செறிவூட்டப்பட்ட அரிய பூமித் தனிமங்கள் மற்ற அலாய் தனிமங்களை உறிஞ்சி, அலாய் தனிமங்களின் செறிவு சாய்வை அதிகரித்து, உள்ளூர் கூறுகளின் குளிர்ச்சியை ஏற்படுத்துகிறது மற்றும் திரவ உலோக மேட்ரிக்ஸின் பன்முக அணுக்கரு விளைவை மேம்படுத்துகிறது.கூடுதலாக, தனிமப் பிரிப்பினால் ஏற்படும் குளிர்ச்சியானது பிரிக்கப்பட்ட சேர்மங்களின் உருவாக்கத்தை ஊக்குவிக்கும் மற்றும் பயனுள்ள பன்முக அணுக்கரு துகள்களாக மாறும், இதன் மூலம் உலோக அணி தானியங்களின் செம்மைப்படுத்தலை ஊக்குவிக்கிறது.

③ தானிய எல்லைகளை சுத்தப்படுத்தவும்.அரிதான பூமி தனிமங்கள் மற்றும் O, S, P, N, போன்ற தனிமங்களுக்கு இடையே உள்ள வலுவான தொடர்பு காரணமாக, ஆக்சைடுகள், சல்பைடுகள், பாஸ்பைடுகள் மற்றும் நைட்ரைடுகளுக்கான நிலையான இலவச ஆற்றல் உருவாக்கம் குறைவாக உள்ளது.இந்த சேர்மங்கள் அதிக உருகுநிலை மற்றும் குறைந்த அடர்த்தி கொண்டவை, அவற்றில் சில அலாய் திரவத்திலிருந்து மிதப்பதன் மூலம் அகற்றப்படலாம், மற்றவை தானியங்களுக்குள் சமமாக விநியோகிக்கப்படுகின்றன, தானிய எல்லையில் அசுத்தங்கள் பிரிக்கப்படுவதைக் குறைத்து, தானிய எல்லையை சுத்திகரிக்கின்றன. அதன் வலிமையை மேம்படுத்துகிறது.

அரிய பூமி உலோகங்களின் அதிக செயல்பாடு மற்றும் குறைந்த உருகுநிலை காரணமாக, அவை உலோக மேட்ரிக்ஸ் கலவையில் சேர்க்கப்படும்போது, ​​​​சேர்க்கும் செயல்பாட்டின் போது ஆக்ஸிஜனுடனான அவற்றின் தொடர்பு சிறப்பாகக் கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும் என்பதைக் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

அரிய எர்த் ஆக்சைடுகளை நிலைப்படுத்தி, சின்டரிங் எய்ட்ஸ் மற்றும் டோப்பிங் மாற்றிகளை வெவ்வேறு உலோக அணி மற்றும் செராமிக் மேட்ரிக்ஸ் கலவையில் சேர்ப்பது, பொருட்களின் வலிமையையும் கடினத்தன்மையையும் பெரிதும் மேம்படுத்துகிறது, அவற்றின் சின்டரிங் வெப்பநிலையைக் குறைக்கிறது, இதனால் உற்பத்திச் செலவுகளைக் குறைக்க முடியும் என்பதை ஏராளமான நடைமுறைகள் நிரூபித்துள்ளன.அதன் செயல்பாட்டின் முக்கிய வழிமுறை பின்வருமாறு.

① சின்டரிங் சேர்க்கையாக, இது சின்டரிங் ஊக்குவிக்கும் மற்றும் கலப்பு பொருட்களில் போரோசிட்டியை குறைக்கும்.சின்டரிங் சேர்க்கைகளைச் சேர்ப்பது அதிக வெப்பநிலையில் ஒரு திரவ கட்டத்தை உருவாக்குவது, கலப்பு பொருட்களின் சின்டெரிங் வெப்பநிலையைக் குறைப்பது, சின்டரிங் செயல்பாட்டின் போது பொருட்களின் உயர் வெப்பநிலை சிதைவைத் தடுப்பது மற்றும் திரவ நிலை சின்டரிங் மூலம் அடர்த்தியான கலவைப் பொருட்களைப் பெறுவது.அதிக நிலைப்புத்தன்மை, பலவீனமான உயர்-வெப்பநிலை ஏற்ற இறக்கம் மற்றும் அரிய பூமி ஆக்சைடுகளின் அதிக உருகும் மற்றும் கொதிநிலை ஆகியவற்றின் காரணமாக, அவை மற்ற மூலப்பொருட்களுடன் கண்ணாடி கட்டங்களை உருவாக்கி, அவற்றை ஒரு பயனுள்ள சேர்க்கையாக மாற்றும்.அதே நேரத்தில், அரிதான எர்த் ஆக்சைடு செராமிக் மேட்ரிக்ஸுடன் திடமான கரைசலையும் உருவாக்கலாம், இது உள்ளே படிகக் குறைபாடுகளை உருவாக்கி, லேட்டிஸைச் செயல்படுத்தி சின்டரிங் செய்வதை ஊக்குவிக்கும்.

② நுண் கட்டமைப்பை மேம்படுத்துதல் மற்றும் தானிய அளவை செம்மைப்படுத்துதல்.சேர்க்கப்பட்ட அரிய பூமி ஆக்சைடுகள் முக்கியமாக மேட்ரிக்ஸின் தானிய எல்லைகளில் இருப்பதால், அவற்றின் பெரிய அளவு காரணமாக, அரிய பூமி ஆக்சைடுகள் கட்டமைப்பில் அதிக இடம்பெயர்வு எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் பிற அயனிகளின் இடம்பெயர்வுக்கு இடையூறு விளைவிக்கும். தானிய எல்லைகளின் இடம்பெயர்வு விகிதம், தானிய வளர்ச்சியைத் தடுக்கிறது மற்றும் அதிக வெப்பநிலை சின்டரிங் போது தானியங்களின் அசாதாரண வளர்ச்சியைத் தடுக்கிறது.அவர்கள் சிறிய மற்றும் சீரான தானியங்களைப் பெறலாம், இது அடர்த்தியான கட்டமைப்புகளை உருவாக்குவதற்கு ஏற்றது;மறுபுறம், அரிதான பூமி ஆக்சைடுகளை ஊக்கப்படுத்துவதன் மூலம், அவை தானிய எல்லை கண்ணாடி கட்டத்தில் நுழைகின்றன, கண்ணாடி கட்டத்தின் வலிமையை மேம்படுத்துகின்றன, இதனால் பொருளின் இயந்திர பண்புகளை மேம்படுத்துவதற்கான இலக்கை அடைகின்றன.

பாலிமர் மேட்ரிக்ஸ் கலவைகளில் உள்ள அரிய பூமி கூறுகள் முக்கியமாக பாலிமர் மேட்ரிக்ஸின் பண்புகளை மேம்படுத்துவதன் மூலம் அவற்றை பாதிக்கின்றன.அரிதான பூமி ஆக்சைடுகள் பாலிமர்களின் வெப்ப சிதைவு வெப்பநிலையை அதிகரிக்கலாம், அதே சமயம் அரிதான பூமி கார்பாக்சிலேட்டுகள் பாலிவினைல் குளோரைட்டின் வெப்ப நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்தலாம்.அரிதான பூமி கலவைகள் கொண்ட பாலிஸ்டிரீனை ஊக்கமருந்து பாலிஸ்டிரீனின் நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்தலாம் மற்றும் அதன் தாக்க வலிமை மற்றும் வளைக்கும் வலிமையை கணிசமாக அதிகரிக்கும்.