Apliko deMalofta TeroEn kunmetitaj materialoj
Maloftaj teraj elementoj havas unikan elektronikan strukturon de 4F, grandan atoman magnetan momenton, fortan spinan kupladon kaj aliajn trajtojn. Kiam ili formas kompleksojn kun aliaj elementoj, ilia kunordiga nombro povas varii de 6 ĝis 12. Maloftaj teraj komponaĵoj havas diversajn kristalajn strukturojn. La specialaj fizikaj kaj kemiaj proprietoj de raraj teroj igas ilin vaste uzataj en la fandado de altkvalitaj ŝtalaj kaj ne-feraj metaloj, specialaj vitraj kaj altfrekvencaj ceramikoj, permanentaj magnetaj materialoj, hidrogenaj stokaj materialoj, lumineskaj kaj laseraj materialoj, nukleaj materialoj kaj aliaj kampoj. Kun la kontinua disvolviĝo de kunmetitaj materialoj, la apliko de raraj teroj ankaŭ disetendiĝis al la kampo de kunmetitaj materialoj, altirante ĝeneraligitan atenton por plibonigi la interfacajn proprietojn inter heterogenaj materialoj.
La ĉefaj aplikaj formoj de malofta tero en preparado de kunmetitaj materialoj inkluzivas: ① aldonoMaloftaj Teraj Metalojal kunmetitaj materialoj; ② Aldonu en la formo demaloftaj teraj oksidojal la kunmetita materialo; ③ Polimeroj dopitaj aŭ ligitaj kun raraj teraj metaloj en polimeroj estas uzataj kiel matricaj materialoj en kunmetitaj materialoj. Inter la supraj tri formoj de rara Tero -apliko, la unuaj du formoj estas plejparte aldonitaj al metala matrico -komponaĵo, dum la tria estas plejparte aplikata al komponaĵoj de polimeraj matricoj, kaj la kunmetaĵo de ceramika matrico estas ĉefe aldonita en la dua formo.
Malofta TeroĈefe agas sur metala matrico kaj ceramika matrico -komponaĵo en la formo de aldonaĵoj, stabiligiloj kaj sinterigaj aldonaĵoj, multe plibonigante sian agadon, reduktante produktokostojn kaj ebligante ĝian industrian aplikon.
La aldono de maloftaj teraj elementoj kiel aldonaĵoj en kunmetitaj materialoj ĉefe ludas rolon por plibonigi la interfacan agadon de kunmetitaj materialoj kaj antaŭenigi la rafinadon de metalaj matricaj grajnoj. La mekanismo de agado estas kiel sekvas.
① Plibonigu la malsekecon inter la metala matrico kaj la plifortiga fazo. La elektronegativeco de maloftaj teraj elementoj estas relative malalta (des pli malgranda estas la elektronegativeco de metaloj, des pli aktiva la elektronegativeco de nemetaloj). Ekzemple, LA estas 1.1, CE estas 1.12, kaj Y estas 1.22. La elektronegativeco de komuna bazo metala Fe estas 1,83, Ni estas 1,91, kaj Al estas 1,61. Tial, maloftaj teraj elementoj prefere adsorbos sur la grenaj limoj de la metala matrico kaj plifortiga fazo dum la fandada procezo, reduktante ilian interfacan energion, pliigante la adhesian laboron de la interfaco, reduktante la malsekan angulon kaj tiel plibonigante la malsekecon inter la matrico kaj plifortiga fazo. Esploro montris, ke la aldono de LA -elemento al la aluminia matrico efike plibonigas la malsekecon de Alo kaj aluminia likvaĵo, kaj plibonigas la mikrostrukturon de kunmetitaj materialoj.
② Antaŭenigu la rafinadon de metalaj matricaj grajnoj. La solvebleco de malofta tero en metala kristalo estas malgranda, ĉar la atoma radio de raraj teraj elementoj estas granda, kaj la atoma radio de metala matrico estas relative malgranda. La eniro de maloftaj teraj elementoj kun pli granda radio en la matrican kradon kaŭzos distordadon de lattice, kio pliigos la sisteman energion. Por konservi la plej malaltan liberan energion, maloftaj teraj atomoj nur povas riĉigi al neregulaj grenaj limoj, kiuj en iu mezuro malhelpas la liberan kreskon de matricaj grajnoj. Samtempe, la riĉigitaj maloftaj teraj elementoj ankaŭ adsorbos aliajn alojo -elementojn, pliigante la koncentriĝan gradienton de alojaj elementoj, kaŭzante subkalkuladon de lokaj komponentoj kaj plibonigante la heterogenan nuklean efikon de la likva metala matrico. Krome, la subkruciĝo kaŭzita de elementa apartigo ankaŭ povas antaŭenigi la formadon de apartigitaj komponaĵoj kaj fariĝi efikaj heterogenaj nukleaj eroj, tiel antaŭenigante la rafinadon de la metalaj matricaj grajnoj.
③ Purigu grenajn limojn. Pro la forta afineco inter raraj teraj elementoj kaj elementoj kiel O, S, P, N, ktp, la norma libera energio de formado por oksidoj, sulfidoj, fosfidoj kaj nitridoj estas malalta. Ĉi tiuj komponaĵoj havas altan fandopunkton kaj malaltan densecon, el kiuj iuj povas esti forigitaj flosante de la alojo -likvaĵo, dum aliaj estas distribuitaj egale en la greno, reduktante la apartigon de malpuraĵoj ĉe la grena limo, tiel purigante la grenan limon kaj plibonigante ĝian forton.
Oni devas rimarki, ke pro la alta aktiveco kaj malalta fandopunkto de maloftaj teraj metaloj, kiam ili estas aldonitaj al metala matrico -komponaĵo, ilia kontakto kun oksigeno bezonas esti speciale kontrolata dum la aldona procezo.
Multaj praktikoj pruvis, ke aldonado de maloftaj teraj oksidoj kiel stabiligiloj, sinterigaj helpoj kaj dopaj modifiloj al malsamaj metalaj matricoj kaj ceramikaj matricaj komponaĵoj povas multe plibonigi la forton kaj malmolecon de materialoj, redukti sian sinterigan temperaturon kaj tiel redukti produktokostojn. La ĉefa mekanismo de ĝia ago estas kiel sekvas.
① Kiel sinteriga aldonaĵo, ĝi povas antaŭenigi sinterigon kaj redukti porosecon en kunmetitaj materialoj. La aldono de sinterigaj aldonaĵoj estas generi likvan fazon ĉe altaj temperaturoj, redukti la sinterigan temperaturon de kunmetitaj materialoj, inhibi la altan temperaturon malkomponi materialojn dum la sinteriga procezo kaj akiri densajn kunmetitajn materialojn per likva fazo-sinterigado. Pro la alta stabileco, malforta alt-temperatura volatileco, kaj alta fandado kaj bolantaj punktoj de raraj teraj oksidoj, ili povas formi vitrajn fazojn kun aliaj krudmaterialoj kaj antaŭenigi sinterigon, igante ilin efika aldonaĵo. Samtempe, la malofta tera rusto ankaŭ povas formi solidan solvon kun la ceramika matrico, kiu povas generi kristalajn difektojn interne, aktivigi la kradon kaj antaŭenigi sinterigon.
② Plibonigi mikrostrukturon kaj rafini grandecon de greno. Pro la fakto, ke la aldonitaj maloftaj teraj oksidoj ekzistas ĉefe ĉe la grenaj limoj de la matrico, kaj pro sia granda volumo, maloftaj teraj oksidoj havas altan migradan reziston en la strukturo, kaj ankaŭ malhelpas la migradon de aliaj jonoj, tiel reduktante la migradan indicon de grenaj limoj, malhelpante grenan kreskon. Ili povas akiri malgrandajn kaj unuformajn grajnojn, kiuj kondukas al la formado de densaj strukturoj; Aliflanke, per dopado de maloftaj teraj oksidoj, ili eniras la grenan liman vitran fazon, plibonigante la forton de la vitra fazo kaj tiel atingante la celon plibonigi la mekanikajn proprietojn de la materialo.
Maloftaj teraj elementoj en polimeraj matricaj komponaĵoj ĉefe influas ilin plibonigante la proprietojn de la polimera matrico. Maloftaj teraj oksidoj povas pliigi la termikan malkomponan temperaturon de polimeroj, dum raraj teraj karboxilatoj povas plibonigi la termikan stabilecon de polivinila klorido. Doping -polistireno kun maloftaj teraj komponaĵoj povas plibonigi la stabilecon de polistireno kaj signife pliigi ĝian efikan forton kaj fleksan forton.
Afiŝotempo: Apr-26-2023