एल्युमीनियम और एल्युमीनियम मिश्रधातुओं पर दुर्लभ पृथ्वी का प्रभाव

का आवेदनदुर्लभ पृथ्वीएल्यूमीनियम मिश्र धातु की ढलाई का कार्य पहले विदेशों में किया जाता था। हालाँकि चीन ने इस पहलू का अनुसंधान और अनुप्रयोग 1960 के दशक में ही शुरू कर दिया था, लेकिन यह तेजी से विकसित हुआ है। तंत्र अनुसंधान से लेकर व्यावहारिक अनुप्रयोग तक बहुत सारे काम किए गए हैं, और कुछ उपलब्धियां हासिल की गई हैं। दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के शामिल होने से, एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के यांत्रिक गुणों, कास्टिंग गुणों और विद्युत गुणों में काफी सुधार हुआ है। के क्षेत्र में नई सामग्री, दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के समृद्ध ऑप्टिकल, विद्युत और चुंबकीय गुण भी दुर्लभ पृथ्वी को स्थायी चुंबकीय सामग्री, दुर्लभ पृथ्वी प्रकाश उत्सर्जक सामग्री, दुर्लभ पृथ्वी हाइड्रोजन भंडारण सामग्री आदि बनाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

◆ ◆ एल्यूमीनियम और एल्यूमीनियम मिश्र धातु में दुर्लभ पृथ्वी की क्रिया तंत्र ◆ ◆

दुर्लभ पृथ्वी में उच्च रासायनिक गतिविधि, कम क्षमता और विशेष इलेक्ट्रॉन परत व्यवस्था होती है, और यह लगभग सभी तत्वों के साथ बातचीत कर सकती है। आमतौर पर एल्यूमीनियम और एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में उपयोग की जाने वाली दुर्लभ पृथ्वी में ला शामिल है (लेण्टेनियुम), सीई (सैरियम), वाई (yttrium) और एससी (स्कैंडियम). इन्हें अक्सर एल्यूमीनियम तरल में संशोधक, न्यूक्लियेटिंग एजेंटों और डीगैसिंग एजेंटों के साथ जोड़ा जाता है, जो पिघल को शुद्ध कर सकते हैं, संरचना में सुधार कर सकते हैं, अनाज को परिष्कृत कर सकते हैं, आदि।

01दुर्लभ पृथ्वी का शुद्धिकरण

चूंकि एल्यूमीनियम मिश्र धातु के पिघलने और ढलाई के दौरान बड़ी मात्रा में गैस और ऑक्साइड का समावेश (मुख्य रूप से हाइड्रोजन, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन) लाया जाएगा, कास्टिंग में पिनहोल, दरारें, समावेशन और अन्य दोष उत्पन्न होंगे (चित्रा 1 ए देखें), कम करना एल्यूमीनियम मिश्र धातु की ताकत। दुर्लभ पृथ्वी का शुद्धिकरण प्रभाव मुख्य रूप से पिघले हुए एल्यूमीनियम में हाइड्रोजन सामग्री की स्पष्ट कमी, पिनहोल दर और सरंध्रता में कमी (चित्रा 1 बी देखें), और समावेशन और हानिकारक तत्वों की कमी में प्रकट होता है। मुख्य कारण यह है कि दुर्लभ पृथ्वी का हाइड्रोजन के साथ बड़ा संबंध है, जो बड़ी मात्रा में हाइड्रोजन को अवशोषित और विघटित कर सकता है और बुलबुले बनाए बिना स्थिर यौगिक बना सकता है, इस प्रकार एल्यूमीनियम की हाइड्रोजन सामग्री और छिद्र को काफी कम कर देता है; दुर्लभ पृथ्वी और नाइट्रोजन दुर्दम्य यौगिक बनाते हैं, जो गलाने की प्रक्रिया में ज्यादातर स्लैग के रूप में हटा दिया जाता है, ताकि एल्यूमीनियम तरल को शुद्ध करने के उद्देश्य को प्राप्त किया जा सके।

अभ्यास ने साबित कर दिया है कि दुर्लभ पृथ्वी में एल्यूमीनियम और एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में हाइड्रोजन, ऑक्सीजन और सल्फर की सामग्री को कम करने का प्रभाव होता है। एल्यूमीनियम तरल में 0.1% ~ 0.3% आरई जोड़ने से हानिकारक अशुद्धियों को बेहतर ढंग से हटाने, अशुद्धियों को परिष्कृत करने या उनकी आकृति विज्ञान को बदलने में मदद मिलती है, ताकि अनाज को परिष्कृत और समान रूप से वितरित किया जा सके; इसके अलावा, आरई और कम पिघलने बिंदु वाली हानिकारक अशुद्धियाँ बाइनरी यौगिक बनाती हैं जैसे आरईएस, आरईएएस और आरईपीबी, जो उच्च पिघलने बिंदु, कम घनत्व और स्थिर रासायनिक गुणों की विशेषता रखते हैं, और इन्हें स्लैग बनाने और हटाने के लिए ऊपर तैराया जा सकता है, इस प्रकार एल्यूमीनियम को शुद्ध किया जा सकता है। तरल;शेष बारीक कण अनाज को परिष्कृत करने के लिए एल्युमीनियम के विषमांगी नाभिक बन जाते हैं।

चित्र 1 आरई के बिना 7075 मिश्र धातु की एसईएम आकृति विज्ञान और डब्ल्यू (आरई) = 0.3%

एक। आरई नहीं जोड़ा गया है;बी. w (RE)=0.3% जोड़ें

02दुर्लभ पृथ्वी का कायापलट

दुर्लभ पृथ्वी संशोधन मुख्य रूप से अनाज और डेंड्राइट्स को परिष्कृत करने, मोटे लैमेलर टी 2 चरण की उपस्थिति को रोकने, प्राथमिक क्रिस्टल में वितरित मोटे बड़े चरण को खत्म करने और गोलाकार चरण बनाने में प्रकट होता है, ताकि अनाज सीमा पर पट्टी और टुकड़े के यौगिक काफी कम हो जाएं (चित्र 2 देखें)। आम तौर पर, दुर्लभ पृथ्वी परमाणु की त्रिज्या एल्यूमीनियम परमाणु की तुलना में बड़ी होती है, और इसके गुण अपेक्षाकृत सक्रिय होते हैं। एल्यूमीनियम तरल में पिघलने से मिश्र धातु चरण की सतह के दोषों को भरना बहुत आसान होता है, जो नए और पुराने चरणों के बीच इंटरफेस पर सतह के तनाव को कम करता है, और क्रिस्टल नाभिक की वृद्धि दर में सुधार करता है; साथ ही, यह एक सतह भी बना सकता है उत्पन्न अनाज की वृद्धि को रोकने और मिश्र धातु संरचना को परिष्कृत करने के लिए अनाज और पिघले हुए तरल के बीच सक्रिय फिल्म (चित्रा 2 बी देखें)।

चित्र: 2 विभिन्न आरई संयोजन के साथ मिश्र धातुओं की सूक्ष्म संरचना

एक। आरई की खुराक 0;बी है। आरई जोड़ 0.3% है;सी। आरई जोड़ 0.7% है

दुर्लभ पृथ्वी तत्वों को जोड़ने के बाद α (Al) चरण के दाने छोटे होने लगे, जो अनाज को परिष्कृत करने में भूमिका निभाते थे α (Al) एक छोटे गुलाब या छड़ के आकार में बदल गया, जब दुर्लभ पृथ्वी की सामग्री 0.3% थी α (Al) के दाने का आकार ) चरण सबसे छोटा है, और दुर्लभ पृथ्वी सामग्री में और वृद्धि के साथ धीरे-धीरे बढ़ता है। प्रयोगों ने साबित कर दिया है कि दुर्लभ पृथ्वी कायापलट के लिए एक निश्चित ऊष्मायन अवधि होती है, और केवल तभी जब इसे एक निश्चित अवधि के लिए उच्च तापमान पर रखा जाता है। समय के साथ, दुर्लभ पृथ्वी कायापलट में सबसे बड़ी भूमिका निभाएगी। इसके अलावा, धातु के क्रिस्टलीकृत होने पर एल्यूमीनियम और दुर्लभ पृथ्वी से बनने वाले यौगिकों के क्रिस्टल नाभिकों की संख्या बहुत बढ़ जाती है, जिससे मिश्र धातु संरचना भी परिष्कृत हो जाती है। शोध से पता चलता है कि दुर्लभ पृथ्वी एल्यूमीनियम मिश्र धातु पर अच्छा संशोधन प्रभाव पड़ता है।

03 दुर्लभ पृथ्वी का सूक्ष्ममिश्रण प्रभाव

दुर्लभ पृथ्वी मुख्य रूप से एल्यूमीनियम और एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में तीन रूपों में मौजूद है: मैट्रिक्स में ठोस समाधानα(अल);चरण सीमा, अनाज सीमा और डेंड्राइट सीमा पर पृथक्करण; या यौगिक के रूप में ठोस समाधान। दुर्लभ पृथ्वी के मजबूत प्रभाव एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में मुख्य रूप से अनाज शोधन सुदृढ़ीकरण, परिमित समाधान सुदृढ़ीकरण और दुर्लभ पृथ्वी यौगिकों के दूसरे चरण का सुदृढ़ीकरण शामिल है।

एल्यूमीनियम और एल्यूमीनियम मिश्र धातु में दुर्लभ पृथ्वी का अस्तित्व रूप इसकी अतिरिक्त मात्रा से निकटता से संबंधित है। आम तौर पर, जब आरई सामग्री 0.1% से कम होती है, तो आरई की भूमिका मुख्य रूप से बारीक अनाज को मजबूत करने और परिमित समाधान को मजबूत करने की होती है; जब आरई सामग्री 0.25% ~ 0.30% होती है, तो आरई और अल बड़ी संख्या में गोलाकार या छोटी छड़ जैसे इंटरमेटेलिक यौगिक बनाते हैं। , जो अनाज या अनाज सीमा में वितरित होते हैं, और बड़ी संख्या में अव्यवस्थाएं, बारीक अनाज गोलाकार संरचनाएं और बिखरे हुए दुर्लभ पृथ्वी यौगिक दिखाई देते हैं, जो दूसरे चरण जैसे सूक्ष्म मिश्रधातु प्रभाव पैदा करेंगे। को सुदृढ़।

◆ ◆ एल्यूमीनियम और एल्यूमीनियम मिश्र धातु के गुणों पर दुर्लभ पृथ्वी का प्रभाव ◆◆

01 मिश्र धातु के व्यापक यांत्रिक गुणों पर दुर्लभ पृथ्वी का प्रभाव

मिश्र धातु की ताकत, कठोरता, बढ़ाव, फ्रैक्चर क्रूरता, पहनने के प्रतिरोध और अन्य व्यापक यांत्रिक गुणों को उचित मात्रा में दुर्लभ पृथ्वी जोड़कर सुधार किया जा सकता है। कास्ट एल्यूमीनियम ZL10 श्रृंखला मिश्र धातु में 0.3% आरई जोड़ा जाता है।_b205.9 एमपीए से 274 एमपीए, और एचबी 80 से 108 तक; 7005 मिश्र धातु में 0.42% एससी जोड़नाσ_b314MPa से बढ़कर 414MPa,σ हो गया_0.2282MPa से बढ़कर 378MPa हो गया, प्लास्टिसिटी 6.8% से बढ़कर 10.1% हो गई, और उच्च तापमान स्थिरता में काफी वृद्धि हुई; La और Ce मिश्र धातु की सुपरप्लास्टिकिटी में काफी सुधार कर सकते हैं। Al-6Mg-0.5Mn मिश्र धातु में 0.14% ~ 0.64% La जोड़ने से सुपरप्लास्टिकिटी 430% से बढ़कर 800% ~ 1000% हो जाती है; अल सी मिश्र धातु के एक व्यवस्थित अध्ययन से पता चलता है कि मिश्र धातु की उपज शक्ति और अंतिम तन्य शक्ति काफी हो सकती है एससी.चित्र की उचित मात्रा जोड़कर सुधार किया गया। 3 अल-Si7-Mg के तन्य फ्रैक्चर की SEM उपस्थिति को दर्शाता है_0.8मिश्र धातु, जो इंगित करती है कि यह आरई के बिना एक विशिष्ट भंगुर दरार फ्रैक्चर है, जबकि 0.3% आरई जोड़ने के बाद, फ्रैक्चर में स्पष्ट डिंपल संरचना दिखाई देती है, जो इंगित करती है कि इसमें अच्छी क्रूरता और लचीलापन है।

चित्र 3 तन्य फ्रैक्चर आकृति विज्ञान

एक। आरई;बी में शामिल नहीं हुआ। 0.3% आरई जोड़ें

02मिश्रधातुओं के उच्च तापमान गुणों पर दुर्लभ पृथ्वी का प्रभाव

की एक निश्चित मात्रा जोड़नादुर्लभ पृथ्वीएल्यूमीनियम मिश्र धातु में एल्यूमीनियम मिश्र धातु के उच्च तापमान ऑक्सीकरण प्रतिरोध को प्रभावी ढंग से सुधार सकता है। कास्ट अल सी यूटेक्टिक मिश्र धातु में 1% ~ 1.5% मिश्रित दुर्लभ पृथ्वी जोड़ने से उच्च तापमान शक्ति 33% बढ़ जाती है, उच्च तापमान टूटना शक्ति (300 ℃, 1000 घंटे) 44% तक, और पहनने के प्रतिरोध और उच्च तापमान स्थिरता में काफी सुधार हुआ है; अल Cu मिश्र धातुओं को कास्ट करने के लिए La, Ce, Y और मिस्चमेटल को जोड़ने से सुधार हो सकता है मिश्र धातुओं के उच्च तापमान गुण; तेजी से जमने वाला Al-8.4% Fe-3.4% Ce मिश्र धातु 400 ℃ से नीचे लंबे समय तक काम कर सकता है, जिससे एल्यूमीनियम मिश्र धातु के कामकाजी तापमान में काफी सुधार होता है; Al Mg Si मिश्र धातु में Sc जोड़ा जाता है औपचारिक₃एससी कण जो उच्च तापमान पर मोटे होना आसान नहीं होते हैं और अनाज की सीमा को पिन करने के लिए मैट्रिक्स के साथ सुसंगत होते हैं, ताकि मिश्र धातु एनीलिंग के दौरान एक अनियंत्रित संरचना बनाए रखे, और मिश्र धातु के उच्च तापमान गुणों में काफी सुधार कर सके।

03 मिश्रधातु के ऑप्टिकल गुणों पर दुर्लभ पृथ्वी का प्रभाव

एल्यूमीनियम मिश्र धातु में दुर्लभ पृथ्वी को जोड़ने से इसकी सतह ऑक्साइड फिल्म की संरचना बदल सकती है, जिससे सतह अधिक चमकदार और सुंदर हो जाती है। जब एल्यूमीनियम मिश्र धातु में 0.12% ~ 0.25% आरई जोड़ा जाता है, तो ऑक्सीकृत और रंगीन 6063 प्रोफ़ाइल की परावर्तनशीलता होती है 92%; जब अल एमजी कास्ट एल्यूमीनियम मिश्र धातु में 0.1% ~ 0.3% आरई जोड़ा जाता है, तो मिश्र धातु सबसे अच्छी सतह खत्म और चमक स्थायित्व प्राप्त कर सकती है।

04 मिश्रधातुओं के विद्युत गुणों पर दुर्लभ पृथ्वी का प्रभाव

उच्च शुद्धता वाले एल्यूमीनियम में आरई जोड़ना मिश्र धातु की चालकता के लिए हानिकारक है, लेकिन औद्योगिक शुद्ध एल्यूमीनियम और अल एमजी सी प्रवाहकीय मिश्र धातुओं में उचित आरई जोड़कर चालकता में कुछ हद तक सुधार किया जा सकता है। प्रयोगात्मक परिणाम बताते हैं कि एल्यूमीनियम की चालकता 0.2% आरई जोड़कर 2% ~ 3% तक सुधार किया जा सकता है। अल ज़ेडआर मिश्र धातु में येट्रियम समृद्ध दुर्लभ पृथ्वी की थोड़ी मात्रा जोड़ने से मिश्र धातु की चालकता में सुधार हो सकता है, जिसे अधिकांश घरेलू तार कारखानों द्वारा अपनाया गया है; ट्रेस जोड़ें अल आरई फ़ॉइल कैपेसिटर बनाने के लिए दुर्लभ पृथ्वी से उच्च शुद्धता वाले एल्यूमीनियम का उपयोग करें। जब 25kV उत्पादों में उपयोग किया जाता है, तो कैपेसिटेंस इंडेक्स दोगुना हो जाता है, प्रति यूनिट वॉल्यूम क्षमता 5 गुना बढ़ जाती है, वजन 47% कम हो जाता है, और कैपेसिटर वॉल्यूम काफी कम हो जाता है।

05मिश्र धातु के संक्षारण प्रतिरोध पर दुर्लभ पृथ्वी का प्रभाव

कुछ सेवा वातावरणों में, विशेष रूप से क्लोराइड आयनों की उपस्थिति में, मिश्र धातुएं संक्षारण, दरार संक्षारण, तनाव संक्षारण और संक्षारण थकान के प्रति संवेदनशील होती हैं। एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के संक्षारण प्रतिरोध में सुधार करने के लिए, कई अध्ययन किए गए हैं। यह पाया गया है कि एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में उचित मात्रा में दुर्लभ पृथ्वी जोड़ने से उनके संक्षारण प्रतिरोध में प्रभावी ढंग से सुधार हो सकता है। एल्यूमीनियम में विभिन्न मात्रा में मिश्रित दुर्लभ पृथ्वी (0.1% ~ 0.5%) जोड़कर बनाए गए नमूनों को लगातार तीन बार नमकीन पानी और कृत्रिम समुद्री जल में भिगोया गया था। साल। नतीजे बताते हैं कि एल्यूमीनियम में थोड़ी मात्रा में दुर्लभ पृथ्वी जोड़ने से एल्यूमीनियम के संक्षारण प्रतिरोध में सुधार हो सकता है, और नमकीन और कृत्रिम समुद्री जल में संक्षारण प्रतिरोध एल्यूमीनियम की तुलना में क्रमशः 24% और 32% अधिक है; रासायनिक वाष्प विधि का उपयोग करना और जोड़ना दुर्लभ पृथ्वी बहु-घटक प्रवेशक (ला, सीई, इत्यादि), दुर्लभ पृथ्वी रूपांतरण फिल्म की एक परत 2024 मिश्र धातु की सतह पर बनाई जा सकती है, जिससे एल्यूमीनियम मिश्र धातु की सतह इलेक्ट्रोड क्षमता एक समान हो जाती है, और इंटरग्रेन्युलर संक्षारण और तनाव संक्षारण के प्रतिरोध में सुधार; उच्च एमजी एल्यूमीनियम मिश्र धातु में ला जोड़ने से मिश्र धातु की समुद्री संक्षारण क्षमता में काफी सुधार हो सकता है; एल्यूमीनियम मिश्र धातु में 1.5% ~ 2.5% एनडी जोड़ने से उच्च तापमान प्रदर्शन, वायु जकड़न और सुधार हो सकता है मिश्र धातुओं का संक्षारण प्रतिरोध, जो व्यापक रूप से एयरोस्पेस सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है।

◆ ◆ दुर्लभ पृथ्वी एल्यूमीनियम मिश्र धातु की तैयारी तकनीक ◆ ◆

दुर्लभ पृथ्वी को ज्यादातर एल्यूमीनियम मिश्र धातु और अन्य मिश्र धातुओं में ट्रेस तत्वों के रूप में जोड़ा जाता है। दुर्लभ पृथ्वी में उच्च रासायनिक गतिविधि, उच्च गलनांक होता है, और उच्च तापमान पर ऑक्सीकरण और जलाना आसान होता है। इससे दुर्लभ पृथ्वी एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की तैयारी और अनुप्रयोग में कुछ कठिनाइयां पैदा हुई हैं। दीर्घकालिक प्रायोगिक अनुसंधान में, लोग दुर्लभ पृथ्वी एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की तैयारी के तरीकों का पता लगाना जारी रखते हैं। वर्तमान में, दुर्लभ पृथ्वी एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की तैयारी के लिए मुख्य उत्पादन विधियां मिश्रण विधि, पिघला हुआ नमक इलेक्ट्रोलिसिस विधि और एल्यूमिनोथर्मिक कमी विधि हैं।

01 मिश्रण विधि

मिश्रित पिघलने की विधि मास्टर मिश्र धातु या अनुप्रयोग मिश्र धातु बनाने के अनुपात में उच्च तापमान वाले एल्यूमीनियम तरल में दुर्लभ पृथ्वी या मिश्रित दुर्लभ पृथ्वी धातु को जोड़ना है, और फिर गणना की गई भत्ता के अनुसार मास्टर मिश्र धातु और शेष एल्यूमीनियम को एक साथ पिघलाएं, पूरी तरह से हिलाएं और परिष्कृत करें। .

02 इलेक्ट्रोलीज़

पिघला हुआ नमक इलेक्ट्रोलिसिस विधि दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड या दुर्लभ पृथ्वी नमक को औद्योगिक एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलाइटिक सेल में जोड़ना और दुर्लभ पृथ्वी एल्यूमीनियम मिश्र धातु का उत्पादन करने के लिए एल्यूमीनियम ऑक्साइड के साथ इलेक्ट्रोलाइज करना है। पिघला हुआ नमक इलेक्ट्रोलिसिस विधि चीन में अपेक्षाकृत तेजी से विकसित हुई है। आम तौर पर, दो तरीके होते हैं, अर्थात् तरल कैथोड विधि और इलेक्ट्रोलाइटिक यूटेक्टॉइड विधि। वर्तमान में, यह विकसित किया गया है कि दुर्लभ पृथ्वी यौगिकों को सीधे औद्योगिक एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलाइटिक कोशिकाओं में जोड़ा जा सकता है, और यूटेक्टॉइड विधि द्वारा क्लोराइड पिघल के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा दुर्लभ पृथ्वी एल्यूमीनियम मिश्र धातु का उत्पादन किया जा सकता है।

03 एल्युमिनोथर्मिक कमी विधि

क्योंकि एल्युमीनियम में प्रबल कमी करने की क्षमता होती है, और एल्युमीनियम दुर्लभ पृथ्वी के साथ विभिन्न प्रकार के इंटरमेटेलिक यौगिक बना सकता है, एल्यूमीनियम का उपयोग दुर्लभ पृथ्वी एल्यूमीनियम मिश्र धातु तैयार करने के लिए एक कम करने वाले एजेंट के रूप में किया जा सकता है। मुख्य रासायनिक प्रतिक्रियाओं को निम्नलिखित सूत्र में दिखाया गया है:

RE₂O₃+ 6Al→2REAl₂+ अल₂O₃

उनमें से, दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड या दुर्लभ पृथ्वी समृद्ध स्लैग का उपयोग दुर्लभ पृथ्वी कच्चे माल के रूप में किया जा सकता है; कम करने वाला एजेंट औद्योगिक शुद्ध एल्यूमीनियम या सिलिकॉन एल्यूमीनियम हो सकता है; कमी तापमान 1400 ℃ ~ 1600 ℃ है। प्रारंभिक चरण में, इसे ले जाया गया था हीटिंग एजेंट और फ्लक्स के अस्तित्व की स्थिति के तहत, और उच्च तापमान में कमी से कई समस्याएं पैदा होंगी; हाल के वर्षों में, शोधकर्ताओं ने एक नई एल्यूमिनोथर्मिक कमी विधि विकसित की है। कम तापमान (780 ℃) पर, एल्यूमिनोथर्मिक कमी प्रतिक्रिया सोडियम फ्लोराइड और सोडियम क्लोराइड की प्रणाली में पूरी होती है, जो मूल उच्च तापमान के कारण होने वाली समस्याओं से बचाती है।

◆ ◆ दुर्लभ पृथ्वी एल्यूमीनियम मिश्र धातु की अनुप्रयोग प्रगति ◆ ◆

01 बिजली उद्योग में दुर्लभ पृथ्वी एल्यूमीनियम मिश्र धातु का अनुप्रयोग

अच्छी चालकता, बड़ी धारा वहन क्षमता, उच्च शक्ति, पहनने के प्रतिरोध, आसान प्रसंस्करण और लंबी सेवा जीवन के फायदों के कारण, दुर्लभ पृथ्वी एल्यूमीनियम मिश्र धातु का उपयोग केबल, ओवरहेड ट्रांसमिशन लाइन, वायर कोर, स्लाइड तार और पतले तारों के निर्माण के लिए किया जा सकता है। विशेष प्रयोजन। अल सी मिश्र धातु प्रणाली में आरई की एक छोटी मात्रा जोड़ने से चालकता में सुधार हो सकता है, ऐसा इसलिए है क्योंकि एल्यूमीनियम मिश्र धातु में सिलिकॉन उच्च सामग्री वाला एक अशुद्धता तत्व है, जिसका विद्युत गुणों पर अधिक प्रभाव पड़ता है। उचित मात्रा में दुर्लभ पृथ्वी जोड़ने से मिश्र धातु में सिलिकॉन की मौजूदा आकृति विज्ञान और वितरण में सुधार हो सकता है, जो एल्यूमीनियम के विद्युत गुणों में प्रभावी ढंग से सुधार कर सकता है; गर्मी प्रतिरोधी एल्यूमीनियम मिश्र धातु के तार में थोड़ी मात्रा में येट्रियम या येट्रियम समृद्ध मिश्रित दुर्लभ पृथ्वी जोड़ने से न केवल अच्छे उच्च तापमान प्रदर्शन को बनाए रख सकता है बल्कि चालकता में भी सुधार कर सकता है; दुर्लभ पृथ्वी एल्यूमीनियम मिश्र धातु प्रणाली की तन्य शक्ति, गर्मी प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध में सुधार कर सकती है। दुर्लभ पृथ्वी एल्यूमीनियम मिश्र धातु से बने केबल और कंडक्टर केबल टावर की अवधि बढ़ा सकते हैं और केबल की सेवा जीवन को बढ़ा सकते हैं।

02निर्माण उद्योग में दुर्लभ पृथ्वी एल्यूमीनियम मिश्र धातु का अनुप्रयोग

6063 एल्यूमीनियम मिश्र धातु निर्माण उद्योग में सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। 0.15% ~ 0.25% दुर्लभ पृथ्वी जोड़ने से कास्ट संरचना और प्रसंस्करण संरचना में काफी सुधार हो सकता है, और एक्सट्रूज़न प्रदर्शन, गर्मी उपचार प्रभाव, यांत्रिक गुण, संक्षारण प्रतिरोध, सतह उपचार प्रदर्शन और रंग टोन में सुधार हो सकता है। यह पाया गया है कि दुर्लभ पृथ्वी है मुख्य रूप से 6063 एल्यूमीनियम मिश्र धातु में वितरित α-Al चरण सीमा, अनाज सीमा और इंटरडेंड्राइटिक को बेअसर करता है, और वे यौगिकों में घुल जाते हैं या डेंड्राइट संरचना और अनाज को परिष्कृत करने के लिए यौगिकों के रूप में मौजूद होते हैं, इसलिए कि अघुलनशील यूटेक्टिक का आकार और डिंपल क्षेत्र में डिंपल का आकार काफी छोटा हो जाता है, वितरण एक समान होता है, और घनत्व बढ़ जाता है, जिससे मिश्र धातु के विभिन्न गुणों में अलग-अलग डिग्री तक सुधार होता है। उदाहरण के लिए, प्रोफ़ाइल की ताकत 20% से अधिक बढ़ जाती है, बढ़ाव 50% बढ़ जाता है, और संक्षारण दर दोगुनी से अधिक कम हो जाती है, ऑक्साइड फिल्म की मोटाई 5% ~ 8% बढ़ जाती है, और रंग गुण लगभग 3% बढ़ जाता है। इसलिए, RE-6063 मिश्र धातु निर्माण प्रोफाइल का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

03दैनिक उत्पादों में दुर्लभ पृथ्वी एल्यूमीनियम मिश्र धातु का अनुप्रयोग

दैनिक उपयोग के एल्यूमीनियम उत्पादों के लिए शुद्ध एल्यूमीनियम और अल एमजी श्रृंखला एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में दुर्लभ पृथ्वी का पता लगाने से यांत्रिक गुणों, गहरी ड्राइंग संपत्ति और संक्षारण प्रतिरोध में काफी सुधार हो सकता है। दैनिक आवश्यकताएं जैसे एल्यूमीनियम बर्तन, एल्यूमीनियम पैन, एल्यूमीनियम प्लेटें, एल्यूमीनियम लंच बॉक्स, एल्युमीनियम फर्नीचर सपोर्ट, एल्युमीनियम साइकिल और अल एमजी आरई मिश्र धातु से बने घरेलू उपकरण भागों में संक्षारण प्रतिरोध दोगुना से अधिक है, 10% ~ 15% वजन में कमी, 10% ~ 20% उपज में वृद्धि, 10% ~ 15% उत्पादन लागत में कमी, और दुर्लभ पृथ्वी के बिना एल्यूमीनियम मिश्र धातु उत्पादों की तुलना में बेहतर गहरी ड्राइंग और गहरी प्रसंस्करण प्रदर्शन। वर्तमान में, दुर्लभ पृथ्वी एल्यूमीनियम मिश्र धातु की दैनिक आवश्यकताओं का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है, और उत्पादों में काफी वृद्धि हुई है, और घरेलू और विदेशी बाज़ारों में अच्छी बिक्री होती है।

04 अन्य पहलुओं में दुर्लभ पृथ्वी एल्यूमीनियम मिश्र धातु का अनुप्रयोग

सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले अल सी श्रृंखला कास्टिंग मिश्र धातु में दुर्लभ पृथ्वी के कुछ हजारवें हिस्से को जोड़ने से मिश्र धातु के मशीनिंग प्रदर्शन में काफी सुधार हो सकता है। कई ब्रांडों के उत्पादों का उपयोग विमान, जहाज, ऑटोमोबाइल, डीजल इंजन, मोटरसाइकिल और बख्तरबंद वाहनों (पिस्टन, गियरबॉक्स, सिलेंडर, उपकरण और अन्य भागों) में किया गया है। अनुसंधान और अनुप्रयोग में, यह पाया गया है कि एससी सबसे प्रभावी तत्व है एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की संरचना और गुणों का अनुकूलन करें। इसमें मजबूत फैलाव सुदृढ़ीकरण, अनाज शोधन सुदृढ़ीकरण, समाधान सुदृढ़ीकरण और एल्यूमीनियम पर माइक्रोअलॉय सुदृढ़ीकरण प्रभाव है, और मिश्र धातुओं की ताकत, कठोरता, प्लास्टिसिटी, कठोरता, संक्षारण प्रतिरोध, गर्मी प्रतिरोध आदि में सुधार कर सकता है। एससी अल श्रृंखला मिश्र धातुओं का उपयोग किया गया है हाई-टेक उद्योग जैसे एयरोस्पेस, जहाज, हाई-स्पीड ट्रेन, हल्के वाहन इत्यादि। नासा द्वारा विकसित C557Al Mg Zr Sc श्रृंखला स्कैंडियम एल्यूमीनियम मिश्र धातु में उच्च शक्ति और उच्च तापमान और कम तापमान स्थिरता है और इसे लागू किया गया है विमान के धड़ और विमान के संरचनात्मक भागों के लिए; रूस द्वारा विकसित 0146Al Cu Li Sc मिश्र धातु को अंतरिक्ष यान के क्रायोजेनिक ईंधन टैंक पर लागू किया गया है।

वांग हुई, यांग एन और यूं क्यूई द्वारा रेयर अर्थ के खंड 33, अंक 1 से