चा अर्जदुर्मिळ पृथ्वीकास्टिंगमध्ये ॲल्युमिनियम मिश्र धातु पूर्वी परदेशात चालते.जरी चीनने 1960 च्या दशकातच या पैलूचे संशोधन आणि वापर सुरू केले असले तरी ते वेगाने विकसित झाले आहे.यांत्रिकी संशोधनापासून ते व्यावहारिक उपयोगापर्यंत बरेच काम केले गेले आहे, आणि काही यश मिळवले गेले आहे. पृथ्वीच्या दुर्मिळ घटकांच्या जोडणीमुळे, यांत्रिक गुणधर्म, कास्टिंग गुणधर्म आणि ॲल्युमिनियम मिश्र धातुंचे विद्युत गुणधर्म मोठ्या प्रमाणात सुधारले गेले आहेत. नवीन सामग्री, दुर्मिळ पृथ्वी घटकांचे समृद्ध ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल आणि चुंबकीय गुणधर्म देखील दुर्मिळ पृथ्वीचे स्थायी चुंबकीय पदार्थ, दुर्मिळ पृथ्वी प्रकाश-उत्सर्जक साहित्य, दुर्मिळ पृथ्वी हायड्रोजन साठवण साहित्य इत्यादी बनविण्यात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात.
◆ ◆ ॲल्युमिनियम आणि ॲल्युमिनियम मिश्र धातुमध्ये दुर्मिळ पृथ्वीची क्रिया यंत्रणा ◆ ◆
दुर्मिळ पृथ्वीमध्ये उच्च रासायनिक क्रियाकलाप, कमी क्षमता आणि विशेष इलेक्ट्रॉन थर व्यवस्था असते आणि ते जवळजवळ सर्व घटकांशी संवाद साधू शकतात. सामान्यतः ॲल्युमिनियम आणि ॲल्युमिनियम मिश्र धातुंमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या दुर्मिळ पृथ्वीमध्ये ला (लॅन्थेनम), Ce (सेरिअम), Y (यट्रियम) आणि अनुसूचित जाती (स्कँडियम).ते अनेकदा मॉडिफायर्स, न्यूक्लिटिंग एजंट्स आणि डिगॅसिंग एजंट्ससह ॲल्युमिनियम द्रवामध्ये जोडले जातात, जे वितळणे शुद्ध करू शकतात, रचना सुधारू शकतात, धान्य शुद्ध करू शकतात इ.
01दुर्मिळ पृथ्वीचे शुद्धीकरण
ॲल्युमिनियम मिश्रधातू वितळताना आणि कास्ट करताना मोठ्या प्रमाणात गॅस आणि ऑक्साईडचा समावेश (प्रामुख्याने हायड्रोजन, ऑक्सिजन आणि नायट्रोजन) केला जात असल्याने, कास्टिंगमध्ये पिनहोल्स, क्रॅक, समावेश आणि इतर दोष निर्माण होतील (आकृती 1a पहा), कमी होईल. ॲल्युमिनियम मिश्रधातूची ताकद. दुर्मिळ पृथ्वीचे शुद्धीकरण परिणाम प्रामुख्याने वितळलेल्या ॲल्युमिनियममधील हायड्रोजन सामग्रीची स्पष्ट घट, पिनहोल रेट आणि सच्छिद्रता कमी होणे (आकृती 1b पहा), आणि समावेश आणि हानिकारक घटक कमी होणे याद्वारे प्रकट होते. कारण दुर्मिळ पृथ्वीचा हायड्रोजनशी मोठा संबंध आहे, जो मोठ्या प्रमाणात हायड्रोजन शोषून आणि विरघळू शकतो आणि बुडबुडे न बनवता स्थिर संयुगे तयार करू शकतो, त्यामुळे हायड्रोजन सामग्री आणि ॲल्युमिनियमची सच्छिद्रता लक्षणीयरीत्या कमी होते; दुर्मिळ पृथ्वी आणि नायट्रोजन रीफ्रॅक्टरी संयुगे, जे आहेत ॲल्युमिनियम द्रव शुद्ध करण्याचा हेतू साध्य करण्यासाठी, स्मेल्टिंग प्रक्रियेत स्लॅगच्या स्वरूपात काढले जाते.
सरावाने हे सिद्ध केले आहे की दुर्मिळ पृथ्वीवर ॲल्युमिनियम आणि ॲल्युमिनियम मिश्र धातुंमध्ये हायड्रोजन, ऑक्सिजन आणि सल्फरची सामग्री कमी करण्याचा प्रभाव आहे.ॲल्युमिनियम द्रवामध्ये 0.1%~0.3% RE जोडणे हानिकारक अशुद्धी चांगल्या प्रकारे काढून टाकण्यासाठी, अशुद्धता सुधारण्यासाठी किंवा त्यांचे आकारशास्त्र बदलण्यासाठी उपयुक्त ठरते, जेणेकरून धान्य परिष्कृत आणि समान रीतीने वितरित केले जावे; याव्यतिरिक्त, कमी वितळण्याच्या बिंदूसह आरई आणि हानिकारक अशुद्धता बायनरी संयुगे तयार करतात जसे की RES, REAs आणि REPb, जे उच्च वितळण्याचे बिंदू, कमी घनता आणि स्थिर रासायनिक गुणधर्मांद्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहेत आणि ते स्लॅग तयार करण्यासाठी आणि काढून टाकले जाऊ शकतात, अशा प्रकारे ॲल्युमिनियम द्रव शुद्ध करतात; उर्वरित सूक्ष्म कण शुद्ध करण्यासाठी ॲल्युमिनियमचे विषम केंद्रक बनतात. धान्य
अंजीर. 1 RE आणि w (RE) शिवाय 7075 मिश्र धातुचे SEM मॉर्फोलॉजी = 0.3%
aRE जोडलेले नाही;b.w (RE) = 0.3% जोडा
02दुर्मिळ पृथ्वीचे रूपांतर
दुर्मिळ पृथ्वीचे बदल मुख्यतः धान्य आणि डेंड्राइट्सच्या शुद्धीकरणात प्रकट होतात, खडबडीत लॅमेलर T2 फेज दिसण्यास प्रतिबंध करते, प्राथमिक क्रिस्टलमध्ये वितरित खरखरीत भव्य फेज काढून टाकते आणि गोलाकार टप्पा तयार करते, ज्यामुळे धान्याच्या सीमेवरील पट्टी आणि तुकड्यांचे संयुगे लक्षणीयरीत्या कमी होतात. (आकृती 2 पहा).सामान्यत:, दुर्मिळ पृथ्वीच्या अणूची त्रिज्या ॲल्युमिनियमच्या अणूपेक्षा मोठी असते आणि त्याचे गुणधर्म तुलनेने सक्रिय असतात.ॲल्युमिनियम द्रव मध्ये वितळणे मिश्रधातूच्या टप्प्यातील पृष्ठभागावरील दोष भरणे खूप सोपे आहे, ज्यामुळे नवीन आणि जुन्या टप्प्यांमधील इंटरफेसवरील पृष्ठभागावरील ताण कमी होतो आणि क्रिस्टल न्यूक्लियसच्या वाढीचा दर सुधारतो; त्याच वेळी, ते पृष्ठभाग देखील बनवू शकते. तयार केलेल्या धान्यांची वाढ रोखण्यासाठी आणि मिश्रधातूची रचना सुधारण्यासाठी धान्य आणि वितळलेल्या द्रव दरम्यान सक्रिय फिल्म (चित्र 2b पहा).
अंजीर 2 भिन्न आरई जोडणीसह मिश्रधातूंची सूक्ष्म रचना
aRE डोस 0;b आहे.RE बेरीज 0.3%;c आहे.आरई जोडणी ०.७% आहे
दुर्मिळ पृथ्वीचे घटक जोडल्यानंतर α (Al) टप्प्यातील धान्ये लहान होऊ लागली, ज्याने धान्य शुद्ध करण्यात भूमिका बजावली α(Al) लहान गुलाबाच्या किंवा रॉडच्या आकारात रूपांतरित होते, जेव्हा दुर्मिळ पृथ्वीची सामग्री 0.3% असते तेव्हा (Al) धान्याचा आकार असतो. ) फेज हा सर्वात लहान आहे आणि दुर्मिळ पृथ्वीच्या सामग्रीच्या पुढील वाढीसह हळूहळू वाढतो. प्रयोगांनी हे सिद्ध केले आहे की दुर्मिळ पृथ्वीच्या रूपांतरासाठी विशिष्ट उष्मायन कालावधी असतो आणि जेव्हा तो विशिष्ट कालावधीसाठी उच्च तापमानात ठेवला जातो तेव्हाच, दुर्मिळ पृथ्वी मेटामॉर्फिझममध्ये सर्वात मोठी भूमिका बजावेल. याव्यतिरिक्त, जेव्हा धातूचे स्फटिक बनते तेव्हा ॲल्युमिनियम आणि दुर्मिळ पृथ्वीद्वारे तयार केलेल्या संयुगांच्या क्रिस्टल केंद्रकांची संख्या मोठ्या प्रमाणात वाढते, ज्यामुळे मिश्रधातूची रचना देखील शुद्ध होते. संशोधनातून असे दिसून आले आहे की दुर्मिळ पृथ्वीमध्ये चांगले आहे. ॲल्युमिनियम मिश्र धातुवर बदल प्रभाव.
03 दुर्मिळ पृथ्वीचा सूक्ष्म मिश्रित प्रभाव
दुर्मिळ पृथ्वी प्रामुख्याने ॲल्युमिनियम आणि ॲल्युमिनियम मिश्र धातुंमध्ये तीन रूपात अस्तित्वात आहे: मॅट्रिक्सα (अल) मध्ये घन द्रावण; फेज सीमा, धान्य सीमा आणि डेंड्राइट सीमा येथे पृथक्करण; घन सोल्यूशनमध्ये किंवा कंपाऊंडच्या स्वरूपात. दुर्मिळ पृथ्वीचे मजबूत करणारे प्रभाव ॲल्युमिनियम मिश्रधातूंमध्ये प्रामुख्याने धान्य शुद्धीकरण मजबूत करणे, मर्यादित द्रावण मजबूत करणे आणि दुर्मिळ पृथ्वी संयुगांचे दुस-या टप्प्याचे बळकटीकरण यांचा समावेश होतो.
ॲल्युमिनियम आणि ॲल्युमिनियम मिश्र धातुमधील दुर्मिळ पृथ्वीचे अस्तित्व त्याच्या जोडलेल्या रकमेशी जवळून संबंधित आहे.सामान्यतः, जेव्हा RE सामग्री 0.1% पेक्षा कमी असते, तेव्हा RE ची भूमिका मुख्यतः सूक्ष्म धान्य मजबूत करणे आणि मर्यादित समाधान मजबूत करणे असते; जेव्हा RE सामग्री 0.25%~0.30% असते तेव्हा RE आणि Al मोठ्या प्रमाणात गोलाकार किंवा आंतरधातू संयुगे सारख्या लहान रॉड तयार करतात. , जे धान्य किंवा धान्याच्या सीमारेषेत वितरीत केले जातात आणि मोठ्या प्रमाणात विस्थापन, सूक्ष्म धान्य गोलाकार रचना आणि विखुरलेली दुर्मिळ पृथ्वी संयुगे दिसतात, ज्यामुळे सूक्ष्म मिश्रधातू प्रभाव निर्माण होईल जसे की दुसऱ्या टप्प्यातील मजबुती.
◆ ◆ अल्युमिनियम आणि ॲल्युमिनियम मिश्र धातुच्या गुणधर्मांवर दुर्मिळ पृथ्वीचा प्रभाव ◆◆
01 मिश्रधातूच्या सर्वसमावेशक यांत्रिक गुणधर्मांवर दुर्मिळ पृथ्वीचा प्रभाव
मिश्रधातूची ताकद, कडकपणा, वाढवणे, फ्रॅक्चर कडकपणा, पोशाख प्रतिरोध आणि इतर सर्वसमावेशक यांत्रिक गुणधर्म योग्य प्रमाणात दुर्मिळ पृथ्वी जोडून सुधारले जाऊ शकतात. कास्ट ॲल्युमिनियम ZL10 मालिका मिश्र धातुमध्ये 0.3% RE जोडले जाते.b205.9 MPa ते 274 MPa, आणि HB 80 ते 108 पर्यंत; 0.42% Sc ला 7005 मिश्रधातू जोडणेb314MPa वरून 414MPa पर्यंत वाढले,σ0.2282MPa वरून 378MPa पर्यंत वाढले, प्लॅस्टिकिटी 6.8% वरून 10.1% पर्यंत वाढली आणि उच्च-तापमान स्थिरता लक्षणीय वाढली; La आणि Ce मिश्रधातूच्या सुपरप्लास्टिकिटीमध्ये लक्षणीय सुधारणा करू शकतात.Al-6Mg-0.5Mn मिश्रधातूमध्ये 0.14%~0.64% La जोडल्याने सुपरप्लास्टिकिटी 430% वरून 800%~1000% पर्यंत वाढते; Al Si मिश्रधातूचा पद्धतशीर अभ्यास दर्शवितो की मिश्रधातूची उत्पादन शक्ती आणि अंतिम तन्य शक्ती मोठ्या प्रमाणात असू शकते योग्य प्रमाणात Sc.Fig जोडून सुधारित केले.3 Al-Si7-Mg च्या तन्य फ्रॅक्चरचे SEM स्वरूप दर्शविते०.८मिश्रधातू, जे सूचित करते की हे RE शिवाय ठराविक ठिसूळ क्लीव्हेज फ्रॅक्चर आहे, तर 0.3% RE जोडल्यानंतर, फ्रॅक्चरमध्ये स्पष्ट डिंपल स्ट्रक्चर दिसून येते, जे सूचित करते की त्यात चांगली कडकपणा आणि लवचिकता आहे.
अंजीर 3 टेन्साइल फ्रॅक्चर मॉर्फोलॉजी
aRE;b मध्ये सामील झाले नाही.0.3% RE जोडा
02मिश्र धातुंच्या उच्च तापमान गुणधर्मांवर दुर्मिळ पृथ्वीचा प्रभाव
एक निश्चित रक्कम जोडणेदुर्मिळ पृथ्वीॲल्युमिनियम मिश्रधातूमध्ये ॲल्युमिनियम मिश्रधातूचा उच्च-तापमान ऑक्सिडेशन प्रतिरोध प्रभावीपणे सुधारू शकतो. कास्ट अल सी युटेटिक मिश्र धातुमध्ये 1% ~ 1.5% मिश्रित दुर्मिळ पृथ्वी जोडल्याने उच्च तापमान शक्ती 33% वाढते, उच्च तापमान फुटण्याची शक्ती (300 ℃, 1000 तास) 44% ने, आणि पोशाख प्रतिरोध आणि उच्च तापमान स्थिरता लक्षणीयरीत्या सुधारली आहे; अल क्यू मिश्र धातुंना कास्ट करण्यासाठी La, Ce, Y आणि मिश्मेटल जोडल्याने मिश्र धातुंचे उच्च-तापमान गुणधर्म सुधारू शकतात; वेगाने घट्ट झालेले Al-8.4% Fe-3.4% Ce मिश्र धातु 400 ℃ खाली दीर्घकाळ काम करू शकते, ॲल्युमिनियम मिश्र धातुच्या कार्य तापमानात मोठ्या प्रमाणात सुधारणा करते; एससी अल Mg Si मिश्र धातुमध्ये जोडले जाते.3Sc कण जे उच्च तापमानात खडबडीत करणे सोपे नसते आणि धान्याची सीमा पिन करण्यासाठी मॅट्रिक्सशी सुसंगत असतात, ज्यामुळे ॲनीलिंग दरम्यान मिश्रधातू एक अपरिष्कृत रचना राखते आणि मिश्रधातूच्या उच्च-तापमान गुणधर्मांमध्ये मोठ्या प्रमाणात सुधारणा करते.
03 मिश्र धातुंच्या ऑप्टिकल गुणधर्मांवर दुर्मिळ पृथ्वीचा प्रभाव
ॲल्युमिनियम मिश्र धातुमध्ये दुर्मिळ पृथ्वी जोडल्याने त्याच्या पृष्ठभागावरील ऑक्साईड फिल्मची रचना बदलू शकते, ज्यामुळे पृष्ठभाग अधिक तेजस्वी आणि सुंदर बनते. जेव्हा ॲल्युमिनियम मिश्र धातुमध्ये 0.12%~0.25% RE जोडले जाते, तेव्हा ऑक्सिडाइज्ड आणि रंगीत 6063 प्रोफाइलची परावर्तकता असते. 92%;जेव्हा Al Mg कास्ट ॲल्युमिनियम मिश्र धातुमध्ये 0.1%~0.3% RE जोडले जाते, तेव्हा मिश्र धातु सर्वोत्तम पृष्ठभाग पूर्ण आणि चमकदार टिकाऊपणा प्राप्त करू शकते.
04 मिश्र धातुंच्या विद्युत गुणधर्मांवर दुर्मिळ पृथ्वीचा प्रभाव
उच्च-शुद्धता ॲल्युमिनियममध्ये RE जोडणे मिश्रधातूच्या चालकतेसाठी हानिकारक आहे, परंतु औद्योगिक शुद्ध ॲल्युमिनियम आणि Al Mg Si प्रवाहकीय मिश्र धातुंमध्ये योग्य RE जोडून चालकता काही प्रमाणात सुधारली जाऊ शकते. प्रायोगिक परिणाम दर्शविते की ॲल्युमिनियमची चालकता 0.2% RE जोडून 2%~3% ने सुधारणा केली जाऊ शकते. Al Zr मिश्र धातुमध्ये य्ट्रिअम समृद्ध दुर्मिळ पृथ्वीची थोडीशी मात्रा जोडल्यास मिश्र धातुची चालकता सुधारू शकते, जी बहुतेक घरगुती वायर कारखान्यांनी स्वीकारली आहे; ट्रेस रेअर अर्थ जोडा अल आरई फॉइल कॅपेसिटर बनवण्यासाठी उच्च-शुद्धता ॲल्युमिनियम.25kV उत्पादनांमध्ये वापरल्यास, कॅपॅसिटन्स इंडेक्स दुप्पट केला जातो, प्रति युनिट व्हॉल्यूमची क्षमता 5 पटीने वाढविली जाते, वजन 47% कमी होते आणि कॅपेसिटर व्हॉल्यूम लक्षणीयरीत्या कमी होते.
05मिश्रधातूच्या गंज प्रतिकारावर दुर्मिळ पृथ्वीचा प्रभाव
काही सेवा वातावरणात, विशेषत: क्लोराईड आयनांच्या उपस्थितीत, मिश्रधातू गंज, खड्डे गंज, ताण गंज आणि गंज थकवा यांना असुरक्षित असतात. ॲल्युमिनियम मिश्र धातुंचा गंज प्रतिकार सुधारण्यासाठी, अनेक अभ्यास केले गेले आहेत.असे आढळून आले आहे की ॲल्युमिनियम मिश्र धातुंमध्ये योग्य प्रमाणात दुर्मिळ पृथ्वी जोडल्याने त्यांचा गंज प्रतिरोधक प्रभावीपणे सुधारू शकतो. ॲल्युमिनियममध्ये वेगवेगळ्या प्रमाणात मिश्रित दुर्मिळ पृथ्वी (0.1%~0.5%) जोडून तयार केलेले नमुने समुद्र आणि कृत्रिम समुद्राच्या पाण्यात सलग तीन वेळा भिजवले होते. वर्षेपरिणाम दर्शविते की ॲल्युमिनियममध्ये थोड्या प्रमाणात दुर्मिळ पृथ्वी जोडल्याने ॲल्युमिनियमची गंज प्रतिरोधक क्षमता सुधारू शकते आणि समुद्र आणि कृत्रिम समुद्राच्या पाण्यातील गंज प्रतिरोधक क्षमता ॲल्युमिनियमच्या तुलनेत अनुक्रमे 24% आणि 32% जास्त आहे; रासायनिक बाष्प पद्धती वापरणे आणि जोडणे दुर्मिळ पृथ्वी बहु-घटक भेदक (ला, सीई, इ.), 2024 मिश्र धातुच्या पृष्ठभागावर दुर्मिळ पृथ्वी रूपांतरण फिल्मचा एक थर तयार केला जाऊ शकतो, ज्यामुळे ॲल्युमिनियम मिश्र धातुची पृष्ठभाग इलेक्ट्रोड क्षमता एकसमान बनते आणि प्रतिकारशक्ती सुधारते. आंतरग्रॅन्युलर गंज आणि ताण गंज;उच्च Mg ॲल्युमिनियम मिश्र धातुमध्ये La जोडल्याने मिश्रधातूची समुद्री गंजरोधी क्षमता लक्षणीयरीत्या सुधारू शकते;ॲल्युमिनियम मिश्रधातूंमध्ये 1.5%~2.5% Nd जोडल्याने उच्च-तापमानाची कार्यक्षमता, हवा घट्टपणा आणि गंज प्रतिरोधकता सुधारू शकते. मिश्र धातु, जे मोठ्या प्रमाणावर एरोस्पेस साहित्य म्हणून वापरले जातात.
◆ ◆ दुर्मिळ पृथ्वी ॲल्युमिनियम मिश्र धातु तयार करण्याचे तंत्रज्ञान ◆ ◆
दुर्मिळ पृथ्वी मुख्यतः ॲल्युमिनियम मिश्र धातु आणि इतर मिश्र धातुंमध्ये ट्रेस घटकांच्या स्वरूपात जोडली जाते.दुर्मिळ पृथ्वीमध्ये उच्च रासायनिक क्रिया, उच्च वितळण्याचे बिंदू आहे आणि उच्च तापमानात ऑक्सिडाइझ करणे आणि जाळणे सोपे आहे.यामुळे दुर्मिळ पृथ्वी ॲल्युमिनियम मिश्र धातु तयार करण्यात आणि वापरण्यात काही अडचणी निर्माण झाल्या आहेत. दीर्घकालीन प्रायोगिक संशोधनात, लोक दुर्मिळ पृथ्वी ॲल्युमिनियम मिश्र धातुंच्या तयारीच्या पद्धतींचा शोध घेत आहेत. सध्या, दुर्मिळ पृथ्वी ॲल्युमिनियम मिश्र धातु तयार करण्याच्या मुख्य उत्पादन पद्धती आहेत. मिक्सिंग पद्धत, वितळलेले मीठ इलेक्ट्रोलिसिस पद्धत आणि ॲल्युमिनोथर्मिक रिडक्शन पद्धत.
01 मिसळण्याची पद्धत
मिश्र वितळण्याची पद्धत म्हणजे दुर्मिळ पृथ्वी किंवा मिश्रित दुर्मिळ धातूचा उच्च-तापमान ॲल्युमिनियम द्रवामध्ये मास्टर मिश्र धातु किंवा ऍप्लिकेशन मिश्र धातु तयार करण्यासाठी प्रमाणात जोडणे आणि नंतर मास्टर मिश्र धातु आणि उर्वरित ॲल्युमिनियम एकत्रितपणे वितळणे, पूर्णपणे ढवळणे आणि शुद्ध करणे. .
02 इलेक्ट्रोलिसिस
वितळलेले मीठ इलेक्ट्रोलिसिस पद्धत म्हणजे दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईड किंवा दुर्मिळ पृथ्वी मीठ औद्योगिक ॲल्युमिनियम इलेक्ट्रोलाइटिक सेलमध्ये जोडणे आणि ॲल्युमिनियम ऑक्साईडसह इलेक्ट्रोलायझ करून दुर्मिळ पृथ्वी ॲल्युमिनियम मिश्र धातु तयार करणे. चीनमध्ये वितळलेले मीठ इलेक्ट्रोलिसिस पद्धत तुलनेने वेगाने विकसित झाली आहे.साधारणपणे, लिक्विड कॅथोड पद्धत आणि इलेक्ट्रोलाइटिक युटेक्टॉइड पद्धत असे दोन मार्ग आहेत.सध्या, हे विकसित केले गेले आहे की दुर्मिळ पृथ्वी संयुगे थेट औद्योगिक ॲल्युमिनियम इलेक्ट्रोलाइटिक पेशींमध्ये जोडली जाऊ शकतात आणि दुर्मिळ पृथ्वी ॲल्युमिनियम मिश्र धातु क्लोराईड वितळण्याच्या इलेक्ट्रोलिसिसद्वारे युटेक्टॉइड पद्धतीने तयार केली जाऊ शकतात.
03 अल्युमिनोथर्मिक कपात पद्धत
कारण ॲल्युमिनियममध्ये कमी करण्याची क्षमता मजबूत आहे, आणि ॲल्युमिनियम दुर्मिळ पृथ्वीसह विविध आंतरधातू संयुगे तयार करू शकते, ॲल्युमिनियमचा वापर दुर्मिळ पृथ्वी ॲल्युमिनियम मिश्र धातु तयार करण्यासाठी कमी करणारे एजंट म्हणून केला जाऊ शकतो. मुख्य रासायनिक प्रतिक्रिया खालील सूत्रामध्ये दर्शविल्या आहेत:
RE2O3+ 6Al→2Real2+ अल2O3
त्यापैकी, दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईड किंवा दुर्मिळ पृथ्वी रिच स्लॅगचा वापर दुर्मिळ पृथ्वी कच्चा माल म्हणून केला जाऊ शकतो; कमी करणारे घटक औद्योगिक शुद्ध ॲल्युमिनियम किंवा सिलिकॉन ॲल्युमिनियम असू शकतात; घट तापमान 1400 ℃ ~ 1600 ℃ आहे. सुरुवातीच्या टप्प्यात, ते वाहून नेले जाते. हीटिंग एजंट आणि फ्लक्सच्या अस्तित्वाच्या स्थितीत आणि उच्च घट तापमानामुळे अनेक समस्या उद्भवू शकतात; अलिकडच्या वर्षांत, संशोधकांनी एक नवीन ॲल्युमिनोथर्मिक घट पद्धत विकसित केली आहे.कमी तापमानात (780 ℃), सोडियम फ्लोराईड आणि सोडियम क्लोराईडच्या प्रणालीमध्ये ॲल्युमिनोथर्मिक रिडक्शन रिॲक्शन पूर्ण होते, जे मूळ उच्च तापमानामुळे उद्भवणाऱ्या समस्या टाळते.
◆ ◆ दुर्मिळ पृथ्वी ॲल्युमिनियम मिश्र धातुची ऍप्लिकेशन प्रगती ◆ ◆
01 उर्जा उद्योगात दुर्मिळ पृथ्वी ॲल्युमिनियम मिश्र धातुचा वापर
चांगली चालकता, मोठी विद्युत प्रवाह वाहून नेण्याची क्षमता, उच्च शक्ती, पोशाख प्रतिरोध, सुलभ प्रक्रिया आणि दीर्घ सेवा आयुष्य या फायद्यांमुळे, दुर्मिळ पृथ्वी ॲल्युमिनियम मिश्र धातुचा वापर केबल्स, ओव्हरहेड ट्रान्समिशन लाइन, वायर कोर, स्लाइड वायर आणि पातळ वायर्स तयार करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. विशेष उद्देश. Al Si मिश्र धातु प्रणालीमध्ये थोड्या प्रमाणात RE जोडल्याने चालकता सुधारू शकते, कारण ॲल्युमिनियम मिश्र धातुमधील सिलिकॉन हा उच्च सामग्रीसह एक अशुद्ध घटक आहे, ज्याचा विद्युत गुणधर्मांवर अधिक परिणाम होतो.योग्य प्रमाणात दुर्मिळ पृथ्वी जोडल्याने विद्यमान आकारविज्ञान आणि मिश्रधातूमधील सिलिकॉनचे वितरण सुधारू शकते, ज्यामुळे ॲल्युमिनियमचे विद्युत गुणधर्म प्रभावीपणे सुधारू शकतात; उष्णता-प्रतिरोधक ॲल्युमिनियम मिश्र धातुच्या वायरमध्ये थोड्या प्रमाणात य्ट्रिअम किंवा य्ट्रियम समृद्ध मिश्रित दुर्मिळ पृथ्वी जोडणे. केवळ उच्च-तापमानाची चांगली कार्यक्षमता राखू शकत नाही तर चालकता देखील सुधारू शकते; दुर्मिळ पृथ्वी ॲल्युमिनियम मिश्र धातु प्रणालीची तन्य शक्ती, उष्णता प्रतिरोध आणि गंज प्रतिकार सुधारू शकते.रेअर अर्थ ॲल्युमिनियम मिश्र धातुपासून बनवलेल्या केबल्स आणि कंडक्टर्स केबल टॉवरचा कालावधी वाढवू शकतात आणि केबल्सचे सेवा आयुष्य वाढवू शकतात.
02बांधकाम उद्योगात दुर्मिळ पृथ्वी ॲल्युमिनियम मिश्र धातुचा वापर
बांधकाम उद्योगात 6063 ॲल्युमिनियम मिश्रधातूचा सर्वाधिक वापर केला जातो.0.15%~0.25% दुर्मिळ पृथ्वी जोडल्याने कास्ट स्ट्रक्चर आणि प्रोसेसिंग स्ट्रक्चरमध्ये लक्षणीय सुधारणा होऊ शकते आणि एक्सट्रूजन कार्यप्रदर्शन, उष्णता उपचार प्रभाव, यांत्रिक गुणधर्म, गंज प्रतिकार, पृष्ठभाग उपचार कार्यप्रदर्शन आणि रंग टोन सुधारू शकतो. असे आढळून आले की दुर्मिळ पृथ्वी आहे. मुख्यतः 6063 मध्ये वितरीत केलेले ॲल्युमिनियम alloyα-Al फेज सीमा, धान्य सीमा आणि इंटरडेंड्रिटिक तटस्थ करते आणि ते संयुगेमध्ये विरघळतात किंवा डेंड्राइट संरचना आणि धान्ये शुद्ध करण्यासाठी संयुगेच्या स्वरूपात अस्तित्वात असतात, जेणेकरून न विरघळलेल्या युटेक्टिकचा आकार आणि आकार वाढू शकतो. डिंपल क्षेत्रातील डिंपल लक्षणीयरीत्या लहान होतात, वितरण एकसमान होते आणि घनता वाढते, ज्यामुळे मिश्रधातूचे विविध गुणधर्म वेगवेगळ्या प्रमाणात सुधारले जातात.उदाहरणार्थ, प्रोफाइलची ताकद 20% पेक्षा जास्त वाढली आहे, लांबी 50% ने वाढली आहे, आणि गंज दर दुप्पट पेक्षा जास्त कमी झाला आहे, ऑक्साईड फिल्मची जाडी 5% ~ 8% ने वाढते आणि कलरिंग प्रॉपर्टी सुमारे 3% वाढते. त्यामुळे, RE-6063 मिश्र धातुचे बिल्डिंग प्रोफाइल मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.
03दैनंदिन उत्पादनांमध्ये दुर्मिळ पृथ्वी ॲल्युमिनियम मिश्र धातुचा वापर
दैनंदिन वापरातील ॲल्युमिनियम उत्पादनांसाठी शुद्ध ॲल्युमिनियम आणि Al Mg मालिका ॲल्युमिनियम मिश्र धातुंमध्ये ट्रेस रेअर अर्थ जोडल्याने यांत्रिक गुणधर्म, खोल रेखाचित्र गुणधर्म आणि गंज प्रतिरोधकता लक्षणीयरीत्या सुधारू शकते. ॲल्युमिनियमची भांडी, ॲल्युमिनियम पॅन, ॲल्युमिनियम प्लेट्स, ॲल्युमिनियम लंच बॉक्स, यांसारख्या दैनंदिन गरजा. ॲल्युमिनियम फर्निचर सपोर्ट्स, ॲल्युमिनियम सायकली आणि Al Mg RE मिश्रधातूपासून बनवलेल्या घरगुती उपकरणांच्या भागांमध्ये दुप्पट गंज प्रतिकार, 10%~15% वजन कमी, 10%~20% उत्पादन वाढ, 10%~15% उत्पादन खर्च कमी, आणि दुर्मिळ पृथ्वीशिवाय ॲल्युमिनियम मिश्र धातु उत्पादनांच्या तुलनेत अधिक चांगले खोल रेखाचित्र आणि सखोल प्रक्रिया कार्यप्रदर्शन. सध्या, दुर्मिळ पृथ्वी ॲल्युमिनियम मिश्र धातुच्या दैनंदिन गरजा मोठ्या प्रमाणात वापरल्या जात आहेत, आणि उत्पादने लक्षणीय वाढली आहेत, आणि देशांतर्गत आणि परदेशी बाजारपेठेत चांगली विकली जातात. .
04 इतर पैलूंमध्ये दुर्मिळ पृथ्वी ॲल्युमिनियम मिश्र धातुचा वापर
सर्वाधिक प्रमाणात वापरल्या जाणाऱ्या अल सी सीरीज कास्टिंग मिश्र धातुमध्ये दुर्मिळ पृथ्वीचा काही हजारावा भाग जोडल्याने मिश्रधातूच्या मशीनिंग कार्यक्षमतेत लक्षणीय सुधारणा होऊ शकते.विमाने, जहाजे, ऑटोमोबाईल्स, डिझेल इंजिन, मोटारसायकल आणि चिलखती वाहने (पिस्टन, गिअरबॉक्स, सिलेंडर, उपकरणे आणि इतर भाग) मध्ये अनेक ब्रँडची उत्पादने वापरली गेली आहेत. संशोधन आणि अनुप्रयोगामध्ये असे आढळून आले आहे की Sc हा सर्वात प्रभावी घटक आहे. ॲल्युमिनियम मिश्र धातुंची रचना आणि गुणधर्म अनुकूल करा.यामध्ये मजबूत फैलाव मजबूत करणे, धान्य शुद्धीकरण मजबूत करणे, सोल्यूशन मजबूत करणे आणि ॲल्युमिनियमवर मायक्रोॲलॉय मजबूत करणारे प्रभाव आहेत आणि मिश्रधातूंची ताकद, कडकपणा, प्लॅस्टिकिटी, कडकपणा, गंज प्रतिरोधकता, उष्णता प्रतिरोध इ. सुधारू शकतात. एससी अल मालिका मिश्र धातुंचा वापर केला गेला आहे. एरोस्पेस, जहाजे, हाय-स्पीड ट्रेन्स, हलकी वाहने इत्यादीसारख्या उच्च तंत्रज्ञानाचे उद्योग. NASA ने विकसित केलेल्या C557Al Mg Zr Sc मालिकेतील स्कँडियम ॲल्युमिनियम मिश्र धातुमध्ये उच्च शक्ती आणि उच्च तापमान आणि कमी तापमान स्थिरता आहे आणि ती विमानाच्या फ्युसेलेज आणि विमानांवर लागू केली गेली आहे. स्ट्रक्चरल भाग;रशियाने विकसित केलेला 0146Al Cu Li Sc मिश्र धातु अंतराळयानाच्या क्रायोजेनिक इंधन टाकीला लागू करण्यात आला आहे.
खंड 33 वरून, वांग हुई, यांग एन आणि युन क्यूई यांच्या दुर्मिळ पृथ्वीचा अंक 1
पोस्ट वेळ: जुलै-05-2023