Applicatiorara terraaluminium stannum fundendo prius foris perlatum est.Etsi Sinis investigationem et applicationem huius aspectus solum annis 1960 incepit, celeriter processit.Multum laboris ex mechanismo investigationis ad usum practicum factum est, et quaedam res gestae factae sunt. Cum additione elementorum terrestrium rara, proprietatibus mechanicis, proprietatibus et electricis proprietatibus admixtionum electricum valde auctae sunt. In agro novae materiae, divitiae opticae, electricae et magneticae proprietates terrae rarae elementorum etiam magni ponderis partes agunt in materia magnetica permanenti terrae rara, rara terrae materias leves emittens, rara terrae hydrogenii materias repono etc.
Actio mechanismus terrae rarae in aluminio et aluminio mixturae
Terra rara altam actionem chemicam, humilem potentialem et specialem electronici tabulatum dispositionem habet et cum omnibus fere elementis penitus se habet. Rare terrae in aluminium et aluminium mixturae communiter includunt La (lanthanum, Ce (cerium, Y (yttrium) et Sc (scandium).Saepe additae sunt in aluminium liquidum cum adiectivis, agentibus nucleandis et corrumpendis agentibus, quae purgare possunt liquefactum, structuram emendare, frumentum excolere, etc.
01Purificatio terrae rarae
Cum magna moles inclusionum gas et oxydorum (maxime hydrogenii, oxygenii et nitrogenis) inferetur in liquefactione et dejectione aluminii mixturae, pinholes, rimas, inclusiones et alii defectus in dejectione (vide figura 1a), reducendo occurrunt. vis aluminii alloy. Purificatio effectus rarae terrae maxime manifestatur in manifesta reductione hydrogenii contenti in aluminio fusili, reductione rate pinholae et porositatis (vide Figure 1 b), et reductione inclusionum et elementorum nocivis. ratio est, quia rara terra magnam affinitatem habet cum hydrogenio, quod potest absorbere et dissolvere hydrogenium in magna quantitate et composita stabilia formare sine bullis efformandis, ita signanter minuendo consectetuer contentum et porositatem aluminii; maxime remota in forma scoria in processu excoquunt, ita ut finem liquoris aluminii purgationis consequatur.
Usu probatum est terram raram effectum reducere contentum hydrogenii, oxygeni et sulphuris in aluminium et aluminium mixturas.Addens 0.1%~0.3% RE in aluminio liquido adiuvat ut melius immunditiam noxiam tollat, immunditiam expoliat vel morphologiam suam mutet, ita ut grana expoliant et aequaliter distribuant; Praeterea RE et immunditias noxias cum puncto liquescente forma mixtorum binariorum tam humilium quam RES, REAs et REPb, quae sunt altae liquationis, densitatis, et stabilis chemicae proprietatum, denatari possunt usque ad formam scoriae et sublatae, sic depurando aluminium liquidum. Reliquae denique particulae heterogeneae nuclei aluminii fiunt ad excolendum. granis.
Fig. 1 SEM Morphologiae 7075 Admisce sine RE et w (RE)=0.3%
a.RE non additur, b.Add w (RE)=0.3%
02Metamorphismus terrae rarae
Rara terrae immutatio maxime manifestatur in conflandis granis et dendritis, inhibendo speciem lamellar T2 crassioris periodi, removendo crassum tempus magnum distributum in prima cristallo et periodo sphaerica formando, ita ut detractio et fragmentum compositorum in terminis frumenti significanter reducantur. Generaliter, radius terrae rarae Atomi major est quam aluminium Atomum, et proprietates ejus relative activae sunt.Liquor in aluminium liquefactio facillime impleat defectus superficiei offensionis Phase, quae superficiem tensionis in interfacies inter novas et veteres incrementa minuit et incrementum rate nuclei cristalli melioris est. Eodem tempore etiam superficies formare potest. cinematographica activa inter grana et liquidum liquefactum ne incrementum granorum generatorum et structuram mixturae excolant (cf. figura 2 b).
Fig
a.Dosis RE 0;b.RE addita est 0.3%; c.RE addita est 0.7%
Postquam elementa rara terrae adiecerunt, grana (Al) periodi minui coeperunt, quae munus in subtiliando granis α(Al) in parvam rosae vel virgae figuram transformatum est, cum contentum terrae rarae est 0.3% α Magnitudo frumenti (Al. ) Phase minima est et paulatim crescit cum incremento terrae rarae contenta. Experimenta probaverunt certam incubationem periodum metamorphismi terrae rarae esse, et solum cum in caliditate ad certum temporis spatium detinetur; rara terra in metamorphismo maximas partes aget. Praeterea numerus nuclei crystalli mixtorum ab aluminio formatorum et rara terra multum crescit cum metallum crystallizat, quod etiam stannum structuram expolitum facit. Investigatio ostendit terram raram bonam habere. aluminium mixturae modificatio effectus.
03 Microalloying effectus terrae rarae
Rara terra maxime in aluminio et aluminio mixtiones in tribus formis existit: solutio solida in matrice (Al); segregatio in termino paschali, terminus frumenti et terminus dendritus; solutio solida in vel in forma mixti. Effectus solidandi rarae terrae in aluminium admixtum maxime includunt elegantiam frumenti confirmandi, solutionem finitam confirmandi et secundum tempus confirmatio compositionis terrae rarae.
Exsistentia terrae rarae in aluminio et aluminio mixturae propinqua cum eius quantitate addita.Fere, cum RE contentum minus est quam 0.1%, munus RE est maxime tenuis grani solutionis solidationis et finitae solidationis; Cum RE contentum est 0.25%~0.30%, RE et AL magnum numerum sphaericae vel breves virgae quasi compositiones intermetallicas formant. , quae in circumscriptione frumenti vel frumenti distribuuntur et magnus numerus luxationis, denique structurae sphaeroidatae frumentariae et dispersae terrae rarae compositae apparent, quae microform offensiones efficiunt, ut secundae periodi corroboratio.
Effectus terrae rarae in proprietatibus aluminii et aluminii mixturae◆
01 Effectus terrae rarae in proprietatibus mechanicis comprehensivis alay
Fortitudo, durities, elongatio, fractura, durities, resistentia et aliae proprietates mechanicas comprehensivae stannum emendari possunt addendo debitam quantitatem terrae rarae.0.3% RE additur ad mittendam seriem aluminii ZL10 alloyσ.bab 205.9 MPa ad 274 MPa, HB ab 80 ad 108, addens 0.42% Sc ad 7005 alloyσ.bauctus ab 314MPa ad 414MPa, σ0.2aucta ab 282MPa ad 378MPa, plasticitas ab 6.8% ad 10.1% aucta, et summus temperaturae stabilitas insigniter augebatur;Addit 0.14%~0.64% La ad Al-6Mg-0.5Mn mixturae superplasticitatem auget ab 430% ad 800%~1000%; Studium systematicum Al Si offensionis ostendit cedere vires et ultimam distrahendi vim stannum vehementer esse posse. emendavit addendo debitum Sc.Fig.3 SEM species fracturae distrahentis Al-Si7-Mg . ostendit0.8stannum, quod indicat fracturam fracturam sine RE fragilis fissionis typicam, cum post 0.3% RE additur, in fractura difficilis structura manifesta apparet, quod indicat habere bonam duritiem et ductilis.
Fig. III distrahentes fracturam Morphologiae
a.Non coniuncta RE, b.Add 0.3% RE
02Effectum Rare Terrae in High Temperature Proprietatibus Alloys
Addere quadam quantitaterara terrain aluminium stannum efficaciter emendare potest oxydationis altae temperaturae resistentiae aluminii alloy. Addens 1%~1.5% mixtam terram raram ad stannum Al Si eutecticum stannum auget vires caliditas per 33%, caliditas rupta vires (300 ℃; 1000 horas) per 44%, et labore resistentiae et caliditatis stabilitatis signanter emendantur; Addens La, Ce, Y et mischmetalia ad proiiciendas Al Cu admixtos proprietates admixtionum summus temperaturas emendare potest; Celeriter solidatae Al-8.4% Fe-3.4% Ce mixtura infra 400 diu laborare potest, aluminii mixturae temperaturam magnopere emendare; Sc additur Al Mg Si mixturae ad Al formandum.3Sc particulae, quae non facile sunt in caliditate coarctari et cum matrice cohaerere ad terminum frumenti configere, ita ut stannum in furnum structuram immobilem obtineat, et proprietates mixturae temperaturas valde melioret.
03 Effectum Rare Terrae de Proprietatibus Optical Alloys
Terra rara in aluminium stannum addens structuram cinematographici superficiei suae oxydatis mutare potest, superficiem splendidiorem et pulchriorem faciens. Cum 0.12%~0.25% RE aluminium mixturae additur, reflexio profanorum oxidized et colorata 6063 usque ad 92%; Cum 0.1%~0.3% RE ad Al Mg aluminium emissum additur, stannum optimam metam superficiem et diuturnitatem glossarum consequi potest.
04 Effectum Rare Terrae in Electrical Proprietatibus Alloys
Addens RE ad altitudinem puritatis aluminium conductivitati offensionis nocet, sed conductivitas quodammodo emendari potest addito opportunitate RE ad purum aluminium industriae et Al Mg Si alloys conductivum. Experimentales eventus ostendunt conductivity aluminii emendari potest per 2%~3% addendo 0.2% RE. Addens parvam quantitatem yttrium terrae rarae divitis in Al Zr stannum, conductivity of alay, quod a plerisque officinarum filum domesticum adoptatum est, adde vestigium terrae rarae. ad altitudinem puritatis aluminium ad faciendum Al RE foil capacitor.Cum in productis 25kV adhibitis, index capacitatis duplicatur, capacitas per unitatem volumen augetur per 5 vices, pondus minuitur 47%, et capacitor volumen signanter reducitur.
05Effectus Rare Terrae in Corrosio Resistentia Alloy
In nonnullis ambitibus servitii, praesertim in praesentia chloridorum, admixtiones vulnerabiles sunt corrosio, rima corrosio, vis corrosio et lassitudo corrosio. In ut emendare corrosio resistentia aluminii mixtorum multa studia peracta sunt.Inventum est addens debitam quantitatem terrae rarae ad aluminium mixturas suas corrosioni resistentiae efficaciter emendare posse. Exempla facta addendo varias quantitates mixtorum terrarum rariarum (0.1%~0.5%) ad aluminium in muria et aqua marina artificiose macerata per tres continuos. annis.Eventus ostendunt parvam quantitatem terrae rarae ad aluminium addere posse corrosionem resistentiae aluminii emendare, et corrosio resistentiae in muria et marinis artificialibus 24% et 32% quam aluminii altiorem esse 24% et 32% quam aluminii, utens methodo vaporum chemicorum et addendo rara terra multi-componentis penetrans (La, Ce, etc.), iacuit cinematographicus conversionis rarae terrae in superficie 2024 mixturae formari potest, faciens superficiem electrode potentialis aluminii mixturae uniformem tendere, et resistentiam emendare. corrosio intergranulare et corrosio accentus; Addens La ad altum Mg aluminium mixturae signanter emendare potest anti marinum corrosio facultatem mixturae; Addens 1.5%~2.5% Nd ad aluminium admixtiones emendare potest summus temperatus effectus, aeris emissiones et corrosio resistentia. mixturae, quae late pro materiae aerospace adhibentur.
Praeparatio technologiae rarae terrae aluminium mixturae
Terra rara maxime additur in speciebus vestigii elementorum in aluminium mixtis et aliis mixtis.Terra rara altam chemicam actionem habet, punctum liquescens altum, et facile ad altum temperaturae oxidized et urendum est.Hoc nonnullas difficultates in praeparatione et applicatione terrae rarae aluminii alloys effecit. In diuturno experimentali investigatione homines pergunt ad explorandum methodos praeparationis aluminii alloys terrae rarae. In praesenti, praecipuae methodi productionis ad aluminium mixturas terrae raras praeparandas. miscent methodum, methodum electrolysis salis liquefactam et methodum reductionis aluminothermicae.
01 Modus mixtionis
Mixta methodus liquescens est terram raram vel mixtam metallo terrae rarae in aluminium altum temperaturae liquidum addere pro proportione ad mixturam vel applicationem mixturam facere, ac deinde dominum stannum et reliqua aluminium secundum cibaria simul calculata liquescere, plene suscitare et excolere. .
02 Electrolysis
Methodus salis fusilis electrolysis est oxydatum terrae rarium vel terrae rarioris salis in cellulam electrolytici aluminii industriae addere et cum aluminio oxydi electrolytici ad rare terrae aluminium alloy.Fere duobus modis, scilicet, methodus cathode liquida et methodus eutectoidis electrolyticae.Nunc evoluta est compositiones rarae terrae ad cellulas electrolyticae aluminii industriae directe adici posse, et aluminium terrae rarae admixtiones electrolysis chloridi per methodum eutectoidei dissolvi possunt.
03 Aluminothermic reductionis modus
Quia aluminium validam facultatem habet reductionem, et aluminium varias compositiones intermetallicas cum terra rara formare potest, aluminium reducere potest ut agens ad aluminium alloys terrae rare praeparandum. Praecipuae reactiones chemicae in hac formula ostenduntur:
RE2O3+ 6al → 2REAl2+ Al2O3
Inter eas, rara terra oxydatum vel rara terra pinguis scoria uti potest ut materia rudis terra rara; Reductio agentis industrialis aluminium purum vel aluminium pii esse potest; Reductio temperatura 1400 ℃~1600 .In scaena praematuro vehi potest. Sub condicione exsistentiae agentis calefactionis et fluxi, et caliditas magna reductionis multa problemata causaret; Recentibus annis investigatores novam methodum reductionis aluminothermicae elaboraverunt.In temperatura inferiore (780 ), reductio aluminothermica reactionem perficitur in systemate natrii fluoride et chloridi sodii, quod difficultates vitat ab initio caliditatis causatis.
Progressio application
01 Aluminium mixturae terrae rarae in potentia industriae
Ob commoda bonae conductivity, magnae venae capacitatis, altae virium, resistentia induere, processus facilis et longus usus vitae, aluminium stannum terrae rarae ad funiculos fabricare possunt, lineae transmissionis caput, nuclei fili, filis lapsi et fila tenuia pro speciales proposita. Addens parvam quantitatem RE in Al Si systematis mixturae conductivity emendare potest, quae causa est, quia silicon in aluminio stannum est elementum immundum cum magno contento, quod maiorem ictum in electricis proprietatibus habet.Addens debitam quantitatem terrae rarae exsistentem morphologiam et distributionem silicii in offensionibus emendare potest, quae efficaciter ad proprietates electricas aluminii emendare potest; addens parvam quantitatem yttrium vel yttrium pingui mixtum terrae rarae in filum stannum aluminii calori resistenti. Non solum bonum conservare summus temperatus perficientur, sed etiam conductivity emendare potest;Rudentes et conductores e rarae terrae aluminium mixturae augere possunt spatium rudentis turris et servitium vitae emittere extendere.
02Aluminium mixturae terrae rarae in constructione industriae applicatio
6063 Aluminium mixturae maxime in constructione industriae usus est.Addens 0.15%~0.25% terra rara signanter emendare potest ut structuram et structuram processus emittat, et extrusionem effectus, calor curatio effectus, mechanicas proprietates, corrosio resistentia, superficies curatio effectus et color sonus. Inventum est terram raram esse. maxime distribuuntur in aluminio alloyα-Al 6063 determinatio Phase limitis, grani limitis et interdendritici, et dissoluuntur in compositis vel existunt in forma compositorum ad structuram et granorum dendritam excolendam, ita ut magnitudo indissoluta eutectica et magnitudo. GELASINUS in area trina signanter minor fit, distributio uniformis et densitas augetur, ita ut variae proprietates mixturae ad varios gradus augeantur.Exempli gratia, vis profile augetur plus quam 20%, elongatio augetur per 50%, et rate corrosio plus quam bis minuitur, Crassitudo cinematographici cinematographici augetur per 5%~8%, et proprietas colorata per circiter 3% augetur. Ergo re-6063 stannum aedificationis profile late utuntur.
03Aluminium mixturae terrae rarae in productis cotidianis
Addens vestigium rarae terrae ad aluminium purum et seriem Al Mg aluminium admixtis ad usum cotidianum aluminium productorum proprietates mechanicas significanter emendare possunt, alta proprietas extractio et corrosio resistentia. Cotidiana necessitates sicut aluminium ollarum, aluminium patellae, aluminium laminae, aluminium prandii pixides; aluminium supellex fulcimenta, aluminium birotae, et domus appli- centia partes Al Mg RE mixturae plus quam bis repugnantiam corrosionis habent, reductionis pondus 10%~15%, 10%~20% incrementum cedunt, 10%~ 15% diminutio sumptus productio; et melius profunde tractus et profundus processus effectus cum aluminio stannum sine rare terra. In praesenti, cotidianae necessitates aluminium mixturae terrae rarae late adhibitae sunt, et fructus insigniter creverunt et bene venditi sunt in mercatis domesticis et externis. .
04 Aluminium mixturae terrae rarae in aliis aspectibus applicatio
Paucis myriadibus terrae rarae additis in latissime Al Si serie adhibitis offensionum machinis observantiam offensionis insigniter emendare possunt.Multae notae productorum adhibitae sunt in aircraft, navibus, autocinetis, machinae Diesel, motorcycles et vehicula armata (piston, gearbox, cylindrici, instrumenti et aliae partes). In investigatione et applicatione deprehenditur Sc elementum efficacissimum esse. optimize structura et proprietatibus aluminii admixtos.Fortem dispersionem habet roborationem, frumenti elegantiam roborantem, solutionem corroborantem et microalloy effectus in aluminio confortans, vires, duritiem, plasticitatem, duritiem, resistentiam corrosionis, resistentiae caloris, etc. alloys. Sc Al series alloys in usu adhibita sunt. summus tech industriae qualia sunt aerospace, naves, impedimenta alta velocitatis, vehicula levia, etc.C557Al Mg Zr Sc series scandium aluminii mixturae evolutae NASA altam vim et caliditatem et caliditatem infimam stabilitatem habet et ad aircraft fuselage et aircraft applicata est partes structurales; 0146Al Cu Li Sc mixturae a Russia evolutae ad piscinam spatii cryogenicam adhibitum est.
Ex Volume 33, Exitus 1 Terrae Rareae per Wang Hui, Yang An et Yun Qi
Post tempus: Iul-05-2023