அலுமினியம் மற்றும் அலுமினிய கலவைகள் மீது அரிய பூமியின் விளைவு

விண்ணப்பம்அரிய பூமிவார்ப்பதில் அலுமினிய அலாய் முன்பு வெளிநாட்டில் மேற்கொள்ளப்பட்டது. சீனா 1960 களில் மட்டுமே இந்த அம்சத்தின் ஆராய்ச்சி மற்றும் பயன்பாட்டைத் தொடங்கினாலும், அது வேகமாக வளர்ந்தது. பொறிமுறை ஆராய்ச்சி முதல் நடைமுறை பயன்பாடு வரை நிறைய வேலைகள் செய்யப்பட்டுள்ளன, மேலும் சில சாதனைகள் செய்யப்பட்டுள்ளன. அரிய பூமியின் தனிமங்களின் சேர்க்கையுடன், அலுமினிய கலவைகளின் இயந்திர பண்புகள், வார்ப்பு பண்புகள் மற்றும் மின் பண்புகள் பெரிதும் மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளன. புதிய பொருட்கள், அரிதான பூமியின் தனிமங்களின் வளமான ஒளியியல், மின் மற்றும் காந்த பண்புகள் அரிய பூமியை நிரந்தர காந்த பொருட்கள், அரிய பூமியின் ஒளி-உமிழும் பொருட்கள், அரிய பூமி ஹைட்ரஜன் சேமிப்பு பொருட்கள் போன்றவற்றை உருவாக்குவதில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன.

◆ ◆ அலுமினியம் மற்றும் அலுமினிய கலவையில் அரிய பூமியின் செயல் வழிமுறை ◆ ◆

அரிய பூமி அதிக இரசாயன செயல்பாடு, குறைந்த திறன் மற்றும் சிறப்பு எலக்ட்ரான் அடுக்கு ஏற்பாடு, மற்றும் கிட்டத்தட்ட அனைத்து உறுப்புகளுடன் தொடர்பு கொள்ளலாம். பொதுவாக அலுமினியம் மற்றும் அலுமினிய கலவைகளில் பயன்படுத்தப்படும் அரிய பூமிகள் La (La)இலந்தனம்), சி (சீரியம்), ஒய் (யட்ரியம்) மற்றும் எஸ்சி (ஸ்காண்டியம்) அவை பெரும்பாலும் அலுமினிய திரவத்தில் மாற்றிகள், நியூக்ளியேட்டிங் முகவர்கள் மற்றும் வாயுவை நீக்கும் முகவர்களுடன் சேர்க்கப்படுகின்றன, அவை உருகுவதை சுத்தப்படுத்தலாம், கட்டமைப்பை மேம்படுத்தலாம், தானியத்தை செம்மைப்படுத்தலாம்.

01அரிய பூமியின் சுத்திகரிப்பு

அலுமினிய அலாய் உருகும் மற்றும் வார்ப்பின் போது அதிக அளவு வாயு மற்றும் ஆக்சைடு சேர்க்கைகள் (முக்கியமாக ஹைட்ரஜன், ஆக்ஸிஜன் மற்றும் நைட்ரஜன்) கொண்டு வரப்படுவதால், வார்ப்பில் பின்ஹோல்கள், விரிசல்கள், சேர்த்தல்கள் மற்றும் பிற குறைபாடுகள் ஏற்படும் (படம் 1a ஐப் பார்க்கவும்), குறைக்கிறது. அலுமினிய கலவையின் வலிமை. அரிய பூமியின் சுத்திகரிப்பு விளைவு முக்கியமாக உருகிய அலுமினியத்தில் ஹைட்ரஜன் உள்ளடக்கத்தின் வெளிப்படையான குறைப்பு, பின்ஹோல் வீதம் மற்றும் போரோசிட்டியின் குறைப்பு (படம் 1b ஐப் பார்க்கவும்), மற்றும் சேர்ப்புகள் மற்றும் தீங்கு விளைவிக்கும் கூறுகளின் குறைப்பு ஆகியவற்றில் முக்கியமாக வெளிப்படுகிறது. காரணம், அரிதான பூமிக்கு ஹைட்ரஜனுடன் அதிக தொடர்பு உள்ளது, இது ஹைட்ரஜனை அதிக அளவில் உறிஞ்சி கரைத்து, குமிழிகளை உருவாக்காமல் நிலையான சேர்மங்களை உருவாக்குகிறது, இதனால் அலுமினியத்தின் ஹைட்ரஜன் உள்ளடக்கம் மற்றும் போரோசிட்டியை கணிசமாகக் குறைக்கிறது. அலுமினிய திரவத்தை சுத்திகரிக்கும் நோக்கத்தை அடைவதற்காக, பெரும்பாலும் உருகும் செயல்பாட்டில் கசடு வடிவில் நீக்கப்பட்டது.

அலுமினியம் மற்றும் அலுமினிய கலவைகளில் ஹைட்ரஜன், ஆக்ஸிஜன் மற்றும் கந்தகத்தின் உள்ளடக்கத்தை குறைக்கும் விளைவை அரிதான பூமி கொண்டுள்ளது என்பதை நடைமுறை நிரூபித்துள்ளது. அலுமினிய திரவத்தில் 0.1%~0.3% RE ஐ சேர்ப்பது, தீங்கு விளைவிக்கும் அசுத்தங்களை சிறப்பாக அகற்றவும், அசுத்தங்களைச் செம்மைப்படுத்தவும் அல்லது அவற்றின் உருவ அமைப்பை மாற்றவும் உதவுகிறது, இதனால் தானியங்களைச் செம்மைப்படுத்தவும் சமமாக விநியோகிக்கவும் உதவுகிறது; கூடுதலாக, குறைந்த உருகும் புள்ளியுடன் கூடிய RE மற்றும் தீங்கு விளைவிக்கும் அசுத்தங்கள் பைனரி சேர்மங்களை உருவாக்குகின்றன. RES, REA கள் மற்றும் REPb, அதிக உருகுநிலை, குறைந்த அடர்த்தி மற்றும் நிலையான இரசாயன பண்புகள் ஆகியவற்றால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் கசடுகளை உருவாக்கி, அகற்றப்பட்டு, அலுமினிய திரவத்தை சுத்தப்படுத்தலாம்; மீதமுள்ள நுண்ணிய துகள்கள் சுத்திகரிக்க அலுமினியத்தின் பன்முகத்தன்மை கொண்ட கருக்களாக மாறும். தானியங்கள்.

RE மற்றும் w (RE)=0.3% இல்லாத 7075 கலவையின் படம் 1 SEM உருவவியல்

அ. RE சேர்க்கப்படவில்லை; பி. w (RE)=0.3% சேர்

02அரிய பூமியின் உருமாற்றம்

அரிய பூமி மாற்றம் முக்கியமாக தானியங்கள் மற்றும் டென்ட்ரைட்டுகளை சுத்திகரிப்பதில் வெளிப்படுகிறது, கரடுமுரடான லேமல்லர் T2 கட்டத்தின் தோற்றத்தைத் தடுக்கிறது, முதன்மை படிகத்தில் விநியோகிக்கப்படும் கரடுமுரடான பாரிய கட்டத்தை நீக்குகிறது மற்றும் கோளக் கட்டத்தை உருவாக்குகிறது, இதனால் தானிய எல்லையில் உள்ள துண்டு மற்றும் துண்டு கலவைகள் கணிசமாகக் குறைக்கப்படுகின்றன. (படம் 2 ஐப் பார்க்கவும்).பொதுவாக, அரிதான பூமி அணுவின் ஆரம் அலுமினிய அணுவை விட பெரியது மற்றும் அதன் பண்புகள் ஒப்பீட்டளவில் செயலில் உள்ளன. அலுமினியம் திரவத்தில் உருகுவது அலாய் கட்டத்தின் மேற்பரப்பு குறைபாடுகளை நிரப்ப மிகவும் எளிதானது, இது புதிய மற்றும் பழைய கட்டங்களுக்கு இடையில் உள்ள இடைமுகத்தின் மேற்பரப்பு பதற்றத்தை குறைக்கிறது, மேலும் படிக கருவின் வளர்ச்சி விகிதத்தை மேம்படுத்துகிறது; அதே நேரத்தில், இது ஒரு மேற்பரப்பை உருவாக்க முடியும். தானியங்கள் மற்றும் உருகிய திரவத்திற்கு இடையே செயல்படும் படம் உருவாக்கப்பட்ட தானியங்களின் வளர்ச்சியைத் தடுக்கவும் மற்றும் கலவை கட்டமைப்பைச் செம்மைப்படுத்தவும் (படம் 2b ஐப் பார்க்கவும்).

படம் 2 வெவ்வேறு RE கூட்டலுடன் கூடிய உலோகக் கலவைகளின் நுண் கட்டமைப்பு

அ. RE டோஸ் 0; பி. RE கூட்டல் 0.3%;c. RE கூட்டல் 0.7%

அரிய பூமி கூறுகளைச் சேர்த்த பிறகுα(Al) கட்டத்தின் தானியங்கள் சிறியதாக மாறத் தொடங்கியது, இது தானியங்களைச் சுத்திகரிப்பதில் பங்கு வகித்ததுα(Al) சிறிய ரோஜா அல்லது தடி வடிவமாக மாற்றப்பட்டது, அரிய பூமியின் உள்ளடக்கம் 0.3%αஇன் தானிய அளவு (Al) ) கட்டம் மிகச்சிறியது, மேலும் அரிய பூமியின் உள்ளடக்கம் மேலும் அதிகரிப்பதன் மூலம் படிப்படியாக அதிகரிக்கிறது. அரிதான பூமி உருமாற்றத்திற்கு ஒரு குறிப்பிட்ட அடைகாக்கும் காலம் இருப்பதாக சோதனைகள் நிரூபித்துள்ளன, மேலும் அது ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்திற்கு அதிக வெப்பநிலையில் வைக்கப்படும் போது மட்டுமே, அரிய பூமி உருமாற்றத்தில் மிகப்பெரிய பங்கை வகிக்கும். கூடுதலாக, அலுமினியம் மற்றும் அரிய பூமி ஆகியவற்றால் உருவாகும் சேர்மங்களின் படிகக் கருக்களின் எண்ணிக்கை உலோகம் படிகமாக்கப்படும்போது பெரிதும் அதிகரிக்கிறது, இது உலோகக் கலவையின் கட்டமைப்பையும் செம்மைப்படுத்துகிறது. அரிதான பூமி நன்றாக இருப்பதாக ஆராய்ச்சி காட்டுகிறது. அலுமினிய கலவையில் மாற்ற விளைவு.

03 அரிய பூமியின் மைக்ரோஅலோயிங் விளைவு

அரிய பூமி முக்கியமாக மூன்று வடிவங்களில் அலுமினியம் மற்றும் அலுமினிய கலவைகளில் உள்ளது: மேட்ரிக்ஸ்α (Al) இல் திடமான கரைசல்; கட்ட எல்லையில் பிரித்தல், தானிய எல்லை மற்றும் டென்ட்ரைட் எல்லை; திடமான கரைசல் அல்லது கலவை வடிவில். அலுமினிய கலவைகள் முக்கியமாக தானிய சுத்திகரிப்பு வலுப்படுத்துதல், வரையறுக்கப்பட்ட கரைசல் வலுப்படுத்துதல் மற்றும் அரிய பூமி கலவைகளை இரண்டாம் கட்ட வலுப்படுத்துதல் ஆகியவை அடங்கும்.

அலுமினியம் மற்றும் அலுமினிய கலவையில் அரிதான பூமியின் இருப்பு வடிவம் அதன் கூட்டல் அளவுடன் நெருக்கமாக தொடர்புடையது. பொதுவாக, RE உள்ளடக்கம் 0.1% க்கும் குறைவாக இருக்கும் போது, ​​RE இன் பங்கு முக்கியமாக சிறந்த தானியத்தை வலுப்படுத்துதல் மற்றும் வரையறுக்கப்பட்ட தீர்வு வலுப்படுத்துதல் ஆகும்; RE உள்ளடக்கம் 0.25%~0.30% ஆக இருக்கும் போது, ​​RE மற்றும் Al ஆகியவை இடை உலோக கலவைகள் போன்ற பெரிய அளவிலான கோள அல்லது குறுகிய கம்பியை உருவாக்குகின்றன. , தானியங்கள் அல்லது தானிய எல்லையில் விநியோகிக்கப்படுகின்றன, மேலும் அதிக எண்ணிக்கையிலான இடப்பெயர்வுகள், நுண்ணிய தானிய உருண்டையாக்கப்பட்ட கட்டமைப்புகள் மற்றும் சிதறிய அரிய பூமி கலவைகள் தோன்றும், இது இரண்டாம் கட்ட வலுவூட்டல் போன்ற மைக்ரோ கலவை விளைவுகளை உருவாக்கும்.

◆ ◆ அலுமினியம் மற்றும் அலுமினிய கலவையின் பண்புகளில் அரிய பூமியின் விளைவு ◆◆

01 கலவையின் விரிவான இயந்திர பண்புகளில் அரிய பூமியின் விளைவு

கலவையின் வலிமை, கடினத்தன்மை, நீட்சி, முறிவு கடினத்தன்மை, உடைகள் எதிர்ப்பு மற்றும் இதர விரிவான இயந்திர பண்புகளை அரிய பூமியை பொருத்தமான அளவு சேர்ப்பதன் மூலம் மேம்படுத்தலாம். வார்ப்பு அலுமினிய ZL10 தொடர் கலவையில் 0.3% RE சேர்க்கப்படுகிறது._b205.9 MPa முதல் 274 MPa வரை, மற்றும் HB 80 முதல் 108 வரை_b314MPa இலிருந்து 414MPa,σ ஆக அதிகரித்தது_0.2282MPa இலிருந்து 378MPa ஆக அதிகரித்தது, பிளாஸ்டிசிட்டி 6.8% இலிருந்து 10.1% ஆக அதிகரித்துள்ளது, மேலும் உயர்-வெப்பநிலை நிலைத்தன்மை கணிசமாக மேம்படுத்தப்பட்டது;La மற்றும் Ce ஆகியவை அலாய் சூப்பர் பிளாஸ்டிசிட்டியை கணிசமாக மேம்படுத்தலாம். Al-6Mg-0.5Mn அலாய் உடன் 0.14%~0.64% La சேர்ப்பது சூப்பர் பிளாஸ்டிசிட்டியை 430% இலிருந்து 800%~1000% ஆக அதிகரிக்கிறது; Al Si அலாய் பற்றிய முறையான ஆய்வு, அலாய் விளைச்சல் வலிமையும் இறுதி இழுவிசை வலிமையும் அதிகமாக இருக்கும் என்பதைக் காட்டுகிறது. Sc.Fig. இன் பொருத்தமான அளவைச் சேர்ப்பதன் மூலம் மேம்படுத்தப்பட்டது. 3 Al-Si7-Mg இன் இழுவிசை முறிவின் SEM தோற்றத்தைக் காட்டுகிறது_0.8அலாய், இது RE இல்லாமல் ஒரு பொதுவான உடையக்கூடிய பிளவு முறிவு என்பதைக் குறிக்கிறது, அதே நேரத்தில் 0.3% RE சேர்க்கப்பட்ட பிறகு, எலும்பு முறிவில் வெளிப்படையான டிம்பிள் அமைப்பு தோன்றுகிறது, இது நல்ல கடினத்தன்மை மற்றும் நீர்த்துப்போகும் தன்மையைக் குறிக்கிறது.

படம் 3 இழுவிசை முறிவு உருவவியல்

அ. RE;b இல் சேரவில்லை. 0.3% RE ஐச் சேர்க்கவும்

02உலோகக் கலவைகளின் உயர் வெப்பநிலை பண்புகளில் அரிய பூமியின் விளைவு

ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு சேர்த்தல்அரிய பூமிஅலுமினிய கலவையில் அலுமினிய கலவையின் உயர்-வெப்பநிலை ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்ப்பை திறம்பட மேம்படுத்த முடியும். வார்ப்பு Al Si யூடெக்டிக் கலவையுடன் 1%~1.5% கலப்பு அரிய பூமியைச் சேர்ப்பது அதிக வெப்பநிலை வலிமையை 33% அதிகரிக்கிறது, அதிக வெப்பநிலை முறிவு வலிமை (300 ℃, 1000 மணிநேரம்) 44%, மற்றும் உடைகள் எதிர்ப்பு மற்றும் உயர் வெப்பநிலை நிலைத்தன்மை குறிப்பிடத்தக்க அளவில் மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளது; Al Cu உலோகக் கலவைகளில் La, Ce, Y மற்றும் mischmetal ஆகியவற்றைச் சேர்ப்பது உலோகக் கலவைகளின் உயர் வெப்பநிலை பண்புகளை மேம்படுத்தலாம்; விரைவாக திடப்படுத்தப்பட்ட Al-8.4% Fe-3.4% Ce அலாய் 400 ℃ க்குக் கீழே நீண்ட நேரம் வேலை செய்யக்கூடியது, அலுமினியக் கலவையின் வேலை வெப்பநிலையை பெரிதும் மேம்படுத்துகிறது; Al Mg Si அலாய்க்கு Sc சேர்க்கப்படுகிறது.₃Sc துகள்கள் அதிக வெப்பநிலையில் கரடுமுரடான மற்றும் தானிய எல்லையை பொருத்த மேட்ரிக்ஸுடன் இணைகின்றன, இதனால் அலாய் அனீலிங் போது மீண்டும் படிகமாக்கப்படாத கட்டமைப்பை பராமரிக்கிறது, மேலும் கலவையின் உயர் வெப்பநிலை பண்புகளை பெரிதும் மேம்படுத்துகிறது.

03 உலோகக் கலவைகளின் ஒளியியல் பண்புகளில் அரிய பூமியின் விளைவு

அலுமினிய கலவையில் அரிதான பூமியைச் சேர்ப்பது, அதன் மேற்பரப்பு ஆக்சைடு படத்தின் கட்டமைப்பை மாற்றி, மேற்பரப்பை மிகவும் பிரகாசமாகவும் அழகாகவும் மாற்றும். அலுமினிய கலவையில் 0.12%~0.25% RE சேர்க்கப்படும்போது, ​​ஆக்ஸிஜனேற்றப்பட்ட மற்றும் வண்ணமயமான 6063 சுயவிவரத்தின் பிரதிபலிப்பு வரை இருக்கும். 92%;Al Mg வார்ப்பு அலுமினிய கலவையில் 0.1%~0.3% RE சேர்க்கப்படும் போது, ​​கலவை சிறந்த மேற்பரப்பு பூச்சு மற்றும் பளபளப்பான நீடித்து நிலைத்தன்மையை பெற முடியும்.

04 உலோகக் கலவைகளின் மின் பண்புகளில் அரிய பூமியின் விளைவு

உயர்-தூய்மை அலுமினியத்துடன் RE சேர்ப்பது அலாய் கடத்துத்திறனுக்கு தீங்கு விளைவிக்கும், ஆனால் தொழில்துறை தூய அலுமினியம் மற்றும் Al Mg Si கடத்தும் கலவைகளுக்கு பொருத்தமான RE ஐ சேர்ப்பதன் மூலம் கடத்துத்திறனை ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிற்கு மேம்படுத்தலாம். சோதனை முடிவுகள் அலுமினியத்தின் கடத்துத்திறனைக் காட்டுகின்றன. 0.2% RE சேர்ப்பதன் மூலம் 2%~3% மேம்படுத்தலாம். அல் Zr அலாய்க்கு சிறிய அளவு யட்ரியம் நிறைந்த அரிய பூமியைச் சேர்ப்பது அலாய் கடத்துத்திறனை மேம்படுத்தலாம், இது பெரும்பாலான உள்நாட்டு கம்பி தொழிற்சாலைகளால் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டது; டிரேஸ் அரிய பூமியைச் சேர்க்கவும் Al RE ஃபாயில் மின்தேக்கியை உருவாக்க உயர்-தூய்மை அலுமினியத்திற்கு. 25kV தயாரிப்புகளில் பயன்படுத்தப்படும் போது, ​​கொள்ளளவு குறியீட்டு இரட்டிப்பாகும், ஒரு யூனிட் தொகுதிக்கான திறன் 5 மடங்கு அதிகரிக்கிறது, எடை 47% குறைக்கப்படுகிறது, மற்றும் மின்தேக்கியின் அளவு கணிசமாகக் குறைக்கப்படுகிறது.

05அலாய் அரிப்பு எதிர்ப்பில் அரிய பூமியின் விளைவு

சில சேவை சூழல்களில், குறிப்பாக குளோரைடு அயனிகளின் முன்னிலையில், உலோகக்கலவைகள் அரிப்பு, பிளவு அரிப்பு, அழுத்த அரிப்பு மற்றும் அரிப்பு சோர்வு ஆகியவற்றால் பாதிக்கப்படும். அலுமினிய கலவைகளின் அரிப்பு எதிர்ப்பை மேம்படுத்துவதற்காக, பல ஆய்வுகள் மேற்கொள்ளப்பட்டுள்ளன. அலுமினிய உலோகக்கலவைகளில் பொருத்தமான அளவு அரிதான பூமியைச் சேர்ப்பதன் மூலம் அவற்றின் அரிப்பு எதிர்ப்பை திறம்பட மேம்படுத்த முடியும் என்று கண்டறியப்பட்டது. அலுமினியத்துடன் வெவ்வேறு அளவு கலப்பு அரிய மண் (0.1%~0.5%) சேர்ப்பதன் மூலம் தயாரிக்கப்பட்ட மாதிரிகள் உப்புநீரிலும் செயற்கை கடல்நீரிலும் தொடர்ந்து மூன்று முறை ஊறவைக்கப்பட்டன. ஆண்டுகள். அலுமினியத்தில் ஒரு சிறிய அளவு அரிதான பூமிகளைச் சேர்ப்பது அலுமினியத்தின் அரிப்பு எதிர்ப்பை மேம்படுத்தலாம் என்றும், உப்புநீரில் உள்ள அரிப்பு எதிர்ப்பு மற்றும் செயற்கை கடல்நீரில் உள்ள அரிப்பு எதிர்ப்பு முறையே அலுமினியத்தை விட 24% மற்றும் 32% அதிகமாகும் என்றும் முடிவுகள் காட்டுகின்றன; இரசாயன நீராவி முறையைப் பயன்படுத்தி சேர்ப்பது அரிதான பூமியின் பல-கூறு ஊடுருவல் (La, Ce, முதலியன), 2024 அலாய் மேற்பரப்பில் அரிய பூமி மாற்றும் படலத்தின் ஒரு அடுக்கு உருவாக்கப்படலாம், இது அலுமினிய கலவையின் மேற்பரப்பு மின்முனைத் திறனை ஒரே மாதிரியாக மாற்றுகிறது மற்றும் எதிர்ப்பை மேம்படுத்துகிறது. நுண்ணுயிர் அரிப்பு மற்றும் அழுத்த அரிப்பு;அதிக Mg அலுமினிய கலவையில் La ஐ சேர்ப்பது அலாய் கடல் அரிப்பை எதிர்க்கும் திறனை கணிசமாக மேம்படுத்தலாம்;அலுமினிய உலோகக்கலவைகளில் 1.5%~2.5% Nd சேர்ப்பதன் மூலம் உயர் வெப்பநிலை செயல்திறன், காற்று இறுக்கம் மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பை மேம்படுத்தலாம். உலோகக்கலவைகள், அவை விண்வெளிப் பொருட்களாக பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

◆ ◆ அரிதான பூமி அலுமினிய கலவை தயாரிப்பு தொழில்நுட்பம் ◆ ◆

அலுமினிய உலோகக்கலவைகள் மற்றும் பிற உலோகக்கலவைகளில் சுவடு கூறுகளின் வடிவத்தில் அரிய பூமி பெரும்பாலும் சேர்க்கப்படுகிறது. அரிதான பூமி அதிக இரசாயன செயல்பாடு, அதிக உருகுநிலை மற்றும் அதிக வெப்பநிலையில் ஆக்ஸிஜனேற்றம் மற்றும் எரிக்க எளிதானது. இது அரிதான பூமி அலுமினிய உலோகக் கலவைகளைத் தயாரிப்பதிலும் பயன்படுத்துவதிலும் சில சிரமங்களை ஏற்படுத்தியுள்ளது. நீண்ட கால சோதனை ஆராய்ச்சியில், அரிய பூமி அலுமினியக் கலவைகளைத் தயாரிக்கும் முறைகளை மக்கள் தொடர்ந்து ஆராய்ந்து வருகின்றனர். கலக்கும் முறை, உருகிய உப்பு மின்னாற்பகுப்பு முறை மற்றும் அலுமினோதெர்மிக் குறைப்பு முறை.

01 கலவை முறை

கலப்பு உருகும் முறை என்பது அரிதான பூமி அல்லது கலப்பு அரிய பூமி உலோகத்தை உயர் வெப்பநிலை அலுமினிய திரவத்தில் விகிதத்தில் மாஸ்டர் அலாய் அல்லது அப்ளிகேஷன் அலாய் செய்ய விகிதத்தில் சேர்த்து, பின்னர் மாஸ்டர் அலாய் மற்றும் மீதமுள்ள அலுமினியத்தை ஒன்றாகக் கணக்கிடப்பட்ட கொடுப்பனவின் படி உருக்கி, முழுமையாகக் கிளறி சுத்திகரிக்க வேண்டும். .

02 மின்னாற்பகுப்பு

உருகிய உப்பு மின்னாற்பகுப்பு முறையானது தொழில்துறை அலுமினிய மின்னாற்பகுப்பு கலத்தில் அரிதான எர்த் ஆக்சைடு அல்லது அரிதான பூமி உப்பைச் சேர்த்து, அலுமினியம் ஆக்சைடுடன் மின்னாற்பகுப்பு அரிய பூமி அலுமினிய கலவையை உருவாக்குகிறது. உருகிய உப்பு மின்னாற்பகுப்பு முறை சீனாவில் ஒப்பீட்டளவில் வேகமாக வளர்ந்துள்ளது. பொதுவாக, இரண்டு வழிகள் உள்ளன, அதாவது, திரவ கேத்தோடு முறை மற்றும் எலக்ட்ரோலைடிக் யூடெக்டாய்டு முறை. தற்போது, ​​தொழில்துறை அலுமினிய மின்னாற்பகுப்பு கலங்களில் அரிய பூமி சேர்மங்களை நேரடியாகச் சேர்க்கலாம் என்றும், யூடெக்டாய்டு முறை மூலம் குளோரைடு உருகுவதன் மூலம் அரிய பூமி அலுமினிய கலவைகள் மின்னாற்பகுப்பு மூலம் தயாரிக்கப்படலாம் என்றும் உருவாக்கப்பட்டுள்ளது.

03 அலுமினோதெர்மிக் குறைப்பு முறை

அலுமினியம் ஒரு வலுவான குறைப்புத் திறனைக் கொண்டிருப்பதாலும், அலுமினியமானது அரிய பூமியுடன் பலவகையான இடை உலோகக் கலவைகளை உருவாக்கக்கூடியதாலும், அலுமினியம் அரிதான பூமி அலுமினியக் கலவைகளைத் தயாரிக்க குறைக்கும் முகவராகப் பயன்படுத்தப்படலாம். முக்கிய இரசாயன எதிர்வினைகள் பின்வரும் சூத்திரத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளன:

RE₂O₃+ 6அல்→2ரியல்₂+ அல்₂O₃

அவற்றில், அரிதான எர்த் ஆக்சைடு அல்லது அரிதான பூமி நிறைந்த கசடுகளை அரிய பூமி மூலப்பொருளாகப் பயன்படுத்தலாம்; குறைக்கும் முகவர் தொழில்துறை தூய அலுமினியம் அல்லது சிலிக்கான் அலுமினியமாக இருக்கலாம்; குறைப்பு வெப்பநிலை 1400 ℃~ 1600 ℃. ஆரம்ப கட்டத்தில், இது கொண்டு செல்லப்பட்டது. வெப்பமூட்டும் முகவர் மற்றும் ஃப்ளக்ஸ் இருப்பின் நிபந்தனையின் கீழ், மற்றும் உயர் குறைப்பு வெப்பநிலை பல சிக்கல்களை ஏற்படுத்தும்; சமீபத்திய ஆண்டுகளில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு புதிய அலுமினோதெர்மிக் குறைப்பு முறையை உருவாக்கியுள்ளனர். குறைந்த வெப்பநிலையில் (780 ℃), சோடியம் ஃவுளூரைடு மற்றும் சோடியம் குளோரைடு ஆகியவற்றின் அமைப்பில் அலுமினோதெர்மிக் குறைப்பு வினை முடிக்கப்படுகிறது, இது அசல் உயர் வெப்பநிலையால் ஏற்படும் பிரச்சனைகளைத் தவிர்க்கிறது.

◆ ◆ அரிய பூமி அலுமினிய கலவையின் பயன்பாட்டு முன்னேற்றம் ◆ ◆

01 ஆற்றல் துறையில் அரிதான பூமி அலுமினிய கலவை பயன்பாடு

நல்ல கடத்துத்திறன், பெரிய மின்னோட்டத்தை சுமந்து செல்லும் திறன், அதிக வலிமை, உடைகள் எதிர்ப்பு, எளிதான செயலாக்கம் மற்றும் நீண்ட சேவை வாழ்க்கை ஆகியவற்றின் நன்மைகள் காரணமாக, அரிய பூமி அலுமினிய அலாய் கேபிள்கள், மேல்நிலை டிரான்ஸ்மிஷன் லைன்கள், கம்பி கோர்கள், ஸ்லைடு கம்பிகள் மற்றும் மெல்லிய கம்பிகளை தயாரிக்க பயன்படுகிறது. சிறப்பு நோக்கங்கள்.Al Si அலாய் அமைப்பில் ஒரு சிறிய அளவு RE ஐ சேர்ப்பது கடத்துத்திறனை மேம்படுத்தலாம், ஏனெனில் அலுமினிய கலவையில் உள்ள சிலிக்கான் அதிக உள்ளடக்கம் கொண்ட ஒரு தூய்மையற்ற உறுப்பு ஆகும், இது மின் பண்புகளில் அதிக தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. பொருத்தமான அளவு அரிதான பூமியைச் சேர்ப்பது, கலவையில் இருக்கும் சிலிக்கானின் உருவவியல் மற்றும் விநியோகத்தை மேம்படுத்தலாம், இது அலுமினியத்தின் மின் பண்புகளை திறம்பட மேம்படுத்தலாம்; வெப்ப-எதிர்ப்பு அலுமினிய அலாய் கம்பியில் சிறிதளவு இட்ரியம் அல்லது யட்ரியம் நிறைந்த கலவையான அரிய பூமியைச் சேர்ப்பது. நல்ல உயர்-வெப்பநிலை செயல்திறனைப் பராமரிப்பது மட்டுமல்லாமல் கடத்துத்திறனையும் மேம்படுத்த முடியும்; அரிதான பூமியானது அலுமினிய அலாய் அமைப்பின் இழுவிசை வலிமை, வெப்ப எதிர்ப்பு மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பை மேம்படுத்த முடியும். அரிதான பூமி அலுமினிய கலவையால் செய்யப்பட்ட கேபிள்கள் மற்றும் கடத்திகள் கேபிள் கோபுரத்தின் இடைவெளியை அதிகரிக்கலாம் மற்றும் கேபிள்களின் சேவை ஆயுளை நீட்டிக்கும்.

02கட்டுமானத் தொழிலில் அரிதான பூமி அலுமினிய கலவையின் பயன்பாடு

6063 அலுமினியம் கலவை கட்டுமானத் துறையில் மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. 0.15%~0.25% அரிய பூமியைச் சேர்ப்பதன் மூலம் வார்ப்பு அமைப்பு மற்றும் செயலாக்கக் கட்டமைப்பை கணிசமாக மேம்படுத்த முடியும், மேலும் வெளியேற்ற செயல்திறன், வெப்ப சிகிச்சை விளைவு, இயந்திர பண்புகள், அரிப்பு எதிர்ப்பு, மேற்பரப்பு சிகிச்சை செயல்திறன் மற்றும் வண்ண தொனி ஆகியவற்றை மேம்படுத்தலாம். முக்கியமாக 6063 அலுமினியம் அலாய்α-Aல் கட்ட எல்லை, தானிய எல்லை மற்றும் இண்டர்டென்ட்ரிடிக் ஆகியவற்றை நடுநிலையாக்குகிறது, மேலும் அவை கலவைகளில் கரைக்கப்படுகின்றன அல்லது டென்ட்ரைட் அமைப்பு மற்றும் தானியங்களைச் செம்மைப்படுத்த சேர்மங்களின் வடிவத்தில் உள்ளன, இதனால் கரையாத யூடெக்டிக் அளவு மற்றும் அளவு பள்ளமான பகுதியில் உள்ள பள்ளம் கணிசமாக சிறியதாகிறது, விநியோகம் சீரானது, மற்றும் அடர்த்தி அதிகரிக்கிறது, இதனால் கலவையின் பல்வேறு பண்புகள் பல்வேறு அளவுகளில் மேம்படுத்தப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, சுயவிவரத்தின் வலிமை 20% க்கும் அதிகமாக அதிகரிக்கிறது, நீளம் 50% அதிகரிக்கிறது, மற்றும் அரிப்பு விகிதம் இரண்டு மடங்குக்கு மேல் குறைக்கப்படுகிறது, ஆக்சைடு படத்தின் தடிமன் 5% ~ 8% அதிகரிக்கிறது, மற்றும் வண்ணமயமாக்கல் பண்பு சுமார் 3% அதிகரிக்கிறது. எனவே, RE-6063 அலாய் கட்டிட சுயவிவரங்கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

03தினசரி தயாரிப்புகளில் அரிதான பூமி அலுமினிய கலவையின் பயன்பாடு

தினசரி பயன்பாட்டிற்கான அலுமினிய தயாரிப்புகளுக்கான தூய அலுமினியம் மற்றும் Al Mg வரிசை அலுமினிய கலவைகளுடன் டிரேஸ் அரிய பூமியைச் சேர்ப்பது இயந்திர பண்புகள், ஆழமான வரைதல் பண்பு மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பை கணிசமாக மேம்படுத்துகிறது. அலுமினியம் பர்னிச்சர் சப்போர்ட்கள், அலுமினிய சைக்கிள்கள் மற்றும் Al Mg RE அலாய் மூலம் செய்யப்பட்ட வீட்டு உபயோகப் பாகங்கள் இரண்டு மடங்கு அரிப்பை எதிர்ப்பது, 10%~15% எடை குறைப்பு, 10%~20% மகசூல் அதிகரிப்பு, 10%~15% உற்பத்தி செலவு குறைப்பு, அரிய பூமி இல்லாத அலுமினிய கலவை தயாரிப்புகளுடன் ஒப்பிடும்போது சிறந்த ஆழமான வரைதல் மற்றும் ஆழமான செயலாக்க செயல்திறன். தற்போது, ​​அரிய பூமி அலுமினிய கலவையின் அன்றாட தேவைகள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் தயாரிப்புகள் கணிசமாக அதிகரித்துள்ளன, மேலும் உள்நாட்டு மற்றும் வெளிநாட்டு சந்தைகளில் நன்றாக விற்கப்படுகின்றன. .

04 மற்ற அம்சங்களில் அரிதான பூமி அலுமினிய கலவையின் பயன்பாடு

மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் அல் சி சீரிஸ் காஸ்டிங் அலாய்வில் சில ஆயிரத்தில் ஒரு பங்கு அரிய பூமியைச் சேர்ப்பது, அலாய் இயந்திரத்தின் செயல்திறனை கணிசமாக மேம்படுத்தும். விமானம், கப்பல்கள், ஆட்டோமொபைல்கள், டீசல் என்ஜின்கள், மோட்டார் சைக்கிள்கள் மற்றும் கவச வாகனங்களில் (பிஸ்டன், கியர்பாக்ஸ், சிலிண்டர், இன்ஸ்ட்ரூமென்டேஷன் மற்றும் பிற பாகங்கள்) பல பிராண்டுகளின் தயாரிப்புகள் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன. அலுமினிய கலவைகளின் கட்டமைப்பு மற்றும் பண்புகளை மேம்படுத்துதல். இது அலுமினியத்தில் வலிமையான சிதறல் வலுப்படுத்துதல், தானிய சுத்திகரிப்பு வலுப்படுத்துதல், கரைசல் வலுப்படுத்துதல் மற்றும் மைக்ரோஅலாய் பலப்படுத்துதல் விளைவுகளைக் கொண்டுள்ளது. விண்வெளி, கப்பல்கள், அதிவேக ரயில்கள், இலகுரக வாகனங்கள் போன்ற உயர் தொழில்நுட்பத் தொழில்கள் நாசாவால் உருவாக்கப்பட்ட C557Al Mg Zr Sc வரிசை ஸ்காண்டியம் அலுமினியம் கலவையானது அதிக வலிமை மற்றும் அதிக வெப்பநிலை மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலை நிலைத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் விமானத்தின் உடற்பகுதி மற்றும் விமானங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. கட்டமைப்பு பாகங்கள்;ரஷ்யாவால் உருவாக்கப்பட்ட 0146Al Cu Li Sc அலாய் விண்கலத்தின் கிரையோஜெனிக் எரிபொருள் தொட்டியில் பயன்படுத்தப்பட்டது.

வாங் ஹுய், யாங் ஆன் மற்றும் யுன் குய் எழுதிய அரிய பூமியின் தொகுதி 33, வெளியீடு 1 இலிருந்து