TətbiqiNadirKompozit materiallarda
Nadir torpaq elementləri unikal 4F elektron quruluşa, böyük atom maqnit anı, güclü spin birləşməsi və digər xüsusiyyətlərə malikdir. Digər elementlərlə komplekslər meydana gətirərkən, onların koordinasiya nömrəsi 6 ilə 12 arasında dəyişə bilər. Nadir Earth Birləşmələri müxtəlif kristal quruluşları var. Nadir yerlərin xüsusi fiziki və kimyəvi xüsusiyyətləri onları yüksək keyfiyyətli polad və əlvan metalların, xüsusi şüşə və yüksək effektiv keramika, daimi maqnit materialları, hidrogen saxlama materialları, luminescent və lazer materialları, nüvə materialları və digər sahələrdə geniş istifadə edir. Kompozit materialların davamlı inkişafı ilə nadir yerlərin tətbiqi, heterojen materiallar arasındakı interfeys xüsusiyyətlərinin yaxşılaşdırılmasında geniş yayılmış diqqəti cəlb edən kompozit materiallar sahəsinə də genişlənmişdir.
Nadir yerin əsas ərizə formaları kompozit materialların hazırlanmasında aşağıdakılardır: ① əlavənadir torpaq metallarıkompozit materiallara; ② şəklində əlavə edinnadir torpaq oksidlərikompozit materiala; ③ Polimerlər, polimerlərdə nadir torpaq metalları ilə və ya bağlanmış polimerlər kompozit materiallarda matris materialları kimi istifadə olunur. Nadir torpaq tətbiqinin yuxarıda göstərilən üç forması arasında, ilk iki forma əsasən metal matris kompozisiyaya əlavə olunur, üçüncüsü əsasən polimer matrix kompozisiyalarına tətbiq olunur və keramika matrix kompozisiyasına əsasən ikinci formada əlavə olunur.
NadirƏsasən əlavələr, stabilizatorlar və sinirli əlavələr şəklində metal matris və keramika matrixi kompozisiya, istehsal xərclərini azaltmaq və sənaye tətbiqini etməklə öz performanslarını artırır.
Nadir torpaq elementlərinin əlavəsi kompozit materiallarda asılılığı əsasən, əsasən kompozit materialların interfeysi performansının yaxşılaşdırılmasında və metal matris taxılının zərifliyini təbliğ etməkdə rol oynayır. Fəaliyyət mexanizmi belədir.
The Metal Matrix və gücləndirici mərhələ arasındakı uydurmanı yaxşılaşdırın. Nadir torpaq elementlərinin elektrodegativity nisbətən aşağıdır (metalların elektrodegativliyi, qeyri-metalların elektrodegativliyi). Məsələn, LA 1.1, AŞ 1.12 və Y 1.22-dir. Ümumi baza metal fe'nin elektrokeqativliyi 1.83, NI 1.91, AL 1.61-dir. Buna görə, nadir torpaq elementləri, metal matrisin taxıl sərhədləri və ərimiş prosesi zamanı metal matris və möhkəmləndirmə mərhələsinin taxıl sərhədləri, interfeysi enerjisini azaltmaq, interfeysin yapışma işini artıraraq, islanma bucağını azaldır və bununla da Matrix və möhkəmləndirmə mərhələsi arasındakı uydurmanı yaxşılaşdırır. Tədqiqatlar, la elementin alüminium matrisinə əlavə edilməsi, alo və alüminium mayenin uydurmasını effektiv şəkildə yaxşılaşdırır və kompozit materialların mikrontrukturunu yaxşılaşdırır.
② Metal matris taxılının zərifliyini təşviq edin. Nadir yerin metal büllurdakı həll olması kiçikdir, çünki nadir torpaq elementlərinin atom radiusu böyükdür və metal matrisin atom radiusu nisbətən kiçikdir. Nadir torpaq elementlərinin daha böyük radiuslu matris şəbəkəsinə daxil olması, sistem enerjisini artıracaq panjara təhrifinə səbəb olacaqdır. Ən aşağı sərbəst enerjini qorumaq üçün nadir torpaq atomları yalnız müəyyən dərəcədə matris taxıllarının sərbəst böyüməsinə mane olan nizamsız taxıl sərhədlərinə zəngin ola bilər. Eyni zamanda, zənginləşdirilmiş nadir torpaq elementləri, digər lehimli elementləri, lehimli bir komponentin konsentrasiyasının konsentrasiya gradientini artıraraq, yerli komponentin alt-üst olmasına səbəb olan və maye metal matrisin heterojen nukleation təsirini artırır. Bundan əlavə, elementar seqranın yarandığı altlıq, ayrıca birləşmələrin meydana gəlməsini təşviq edə bilər və effektiv heterojen nukleation hissəcikləri və bununla da metal matris taxılının zərifliyini təbliğ edə bilər.
Taxıl taxıl sərhədlərini təmizləyin. O, S, P, N və s. Kimi nadir torpaq elementləri və elementlər arasındakı güclü yaxınlıq səbəbindən oksidlər, sulfidlər, fosfidlər və nitridlər üçün formalaşmanın standart pulsuz enerjisi. Bu birləşmələrin yüksək ərimə nöqtəsi və aşağı sıxlığı var, bəziləri lehimli mayedən üzən, digərləri taxıl sərhədindəki çirklərin bölünməsini azaldır, bununla da taxıl sərhədini təmizləyir və gücünü yaxşılaşdırır.
Qeyd edək ki, nadir torpaq metallarının yüksək fəallığı və aşağı ərimə nöqtəsi səbəbindən, metal matris kompozisiyaya əlavə edildikdə, onların oksigenlə təmasları əlavə prosesi zamanı xüsusi nəzarət edilməlidir.
Çox sayda təcrübə nadir torpaq oksidlərinin stabilizatorlar, qızartma vasitələri və müxtəlif metal matris və keramika matrix kompozisiyasına qədər doping dəyişdiricilərinin gücünü və sərtliyini azaltmaq, nəticələrini azaltmaq və bununla da istehsal xərclərini azalda biləcəyini sübut etdi. Onun hərəkətinin əsas mexanizmi aşağıdakı kimidir.
① Sintering aşqar kimi, tərəddüdü təşviq edə və kompozit materiallarda məsaməsizliyi azalda bilər. Qarışıq əlavələrinin əlavə edilməsi, yüksək temperaturda maye bir faza yaratmaq, kompozit materialların çəkiliş temperaturunu azaltmaq, sinekləmə prosesi zamanı materialların yüksək temperatur parçalanmasını maneə törədir və maye faza sineri vasitəsilə sıx kompozit materiallar əldə etməkdir. Yüksək sabitlik, zəif temperaturlu yüksək səviyyədə dəyişkənlik və yüksək ərimə və nadir torpaq oksidlərinin qaynar nöqtələri, digər xammallarla şüşə fazalar yarada və səkini effektiv bir aşqar halına gətirərək şüşə fazalar yarada bilərlər. Eyni zamanda, nadir yer oksidi də içərisində kristal qüsurları yarada, lattice-ni aktivləşdirə və sinteri təşviq edə bilən keramika matrixi ilə möhkəm həll yarada bilər.
② Mikrostrukturu yaxşılaşdırın və taxıl ölçüsünü təmizləyin. Matrisin taxıl sərhədlərində əlavə olunan nadir torpaq oksidlərinin əsasən mövcud olduğu və digər ionların miqrasiyasına görə yüksək miqrasiya müqavimətinə məruz qalması, taxıl böyüməsinin miqrasiyasının miqrasiyasını azaltması və yüksək temperaturun içərisində taxıl böyüməsinə mane olan və taxıl artımına mane olur. Sıx quruluşların meydana gəlməsinə uyğun olan kiçik və vahid taxıl əldə edə bilərlər; Digər tərəfdən, nadir torpaq oksidlərini doping edərək, taxıl sərhəd şüşəsi mərhələsinə, şüşə fazanın gücünü yaxşılaşdıraraq və bununla da materialın mexaniki xüsusiyyətlərinin yaxşılaşdırılması məqsədinə nail olurlar.
Polimer Matrix kompozitiyalarında nadir torpaq elementləri əsasən polimer matrisinin xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaqla onlara təsir edir. Nadir torpaq oksidləri polimerlərin istilik parçalanma temperaturunu artıra bilər, nadir torpaq karboksilatları isə polivinil xloridin istilik sabitliyini artıra bilər. Nadir torpaq birləşmələri olan doping polistirolu polistirolun sabitliyini yaxşılaşdıra bilər və təsir gücünü və əyilmə gücünü əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilər.
Time vaxt: Apr-26-2023