אַפּפּליקאַטיאָן פון זעלטן ערד אין קאָמפּאָסיטע מאַטעריאַלס

אַפּפּליקאַטיאָן פוןזעלטן ערדאין קאָמפּאָסיטע מאַטעריאַלס
זעלטן ערד עלעמענטן האָבן יינציק 4f עלעקטראָניש סטרוקטור, גרויס אַטאָמישע מאַגנעטיק מאָמענט, שטאַרק ומדריי קאַפּלינג און אנדערע קעראַקטעריסטיקס. ווען פאָרמירונג קאַמפּלעקסאַז מיט אנדערע עלעמענטן, זייער קאָואָרדאַניישאַן נומער קענען בייַטן פון 6 צו 12. זעלטן ערד קאַמפּאַונדז האָבן אַ פאַרשיידנקייַט פון קריסטאַל סטראַקטשערז. די ספּעציעל גשמיות און כעמישער פּראָפּערטיעס פון זעלטן ערד מאַכן זיי וויידלי געניצט אין די סמעלטינג פון הויך-קוואַליטעט שטאָל און ניט-פעראַס מעטאַלס, ספּעציעל גלאז און הויך-פאָרשטעלונג סעראַמיקס, שטענדיק מאַגנעט מאַטעריאַלס, הידראָגען סטאָרידזש מאַטעריאַלס, לומאַנעסאַנט און לאַזער מאַטעריאַלס, יאָדער מאַטעריאַלס. , און אנדערע פעלדער. מיט די קעסיידערדיק אַנטוויקלונג פון קאַמפּאַזאַט מאַטעריאַלס, די אַפּלאַקיישאַן פון זעלטן ערד איז אויך יקספּאַנדיד צו די פעלד פון קאַמפּאַזאַט מאַטעריאַלס, אַטראַקטינג וויידספּרעד ופמערקזאַמקייט אין ימפּרוווינג די צובינד פּראָפּערטיעס צווישן כעטעראַדזשיניאַס מאַטעריאַלס.

די הויפּט אַפּלאַקיישאַן פארמען פון זעלטן ערד אין דער צוגרייטונג פון קאַמפּאַזאַט מאַטעריאַלס אַרייַננעמען: ① אַדינגזעלטן ערד מעטאַלסצו קאָמפּאָסיטע מאַטעריאַלס; ② לייג אין די פאָרעם פוןזעלטן ערד אַקסיידזצו די קאַמפּאַזאַט מאַטעריאַל; ③ פּאָלימערס דאָפּט אָדער באַנדאַד מיט זעלטן ערד מעטאַלס ​​אין פּאָלימערס זענען געניצט ווי מאַטריץ מאַטעריאַלס אין קאַמפּאַזאַט מאַטעריאַלס. צווישן די אויבן דריי פארמען פון זעלטן ערד אַפּלאַקיישאַן, די ערשטער צוויי פארמען זענען מערסטנס מוסיף צו מעטאַל מאַטריץ קאַמפּאַזאַט, בשעת די דריט איז דער הויפּט געווענדט צו פּאָלימער מאַטריץ קאַמפּאַזאַט, און די סעראַמיק מאַטריץ קאַמפּאַזאַט זענען דער הויפּט צוגעגעבן אין די רגע פאָרעם.

זעלטן ערדדער הויפּט אקטן אויף מעטאַל מאַטריץ און סעראַמיק מאַטריץ קאַמפּאַזאַט אין די פאָרעם פון אַדאַטיווז, סטייבאַלייזערז און סינטערינג אַדאַטיווז, זייער ימפּרוווינג זייער פאָרשטעלונג, רידוסינג פּראָדוקציע קאָס און מאַכן זייַן ינדאַסטריאַל אַפּלאַקיישאַן מעגלעך.

די אַדישאַן פון זעלטן ערד עלעמענטן ווי אַדאַטיווז אין קאַמפּאַזאַט מאַטעריאַלס דער הויפּט פיעסעס אַ ראָלע אין ימפּרוווינג די צובינד פאָרשטעלונג פון קאַמפּאַזאַט מאַטעריאַלס און פּראַמאָוטינג די ראַפינירטקייַט פון מעטאַל מאַטריץ גריינז. דער מעקאַניזאַם פון קאַמף איז ווי גייט.

① פֿאַרבעסערן די וועטטאַביליטי צווישן די מעטאַל מאַטריץ און די ריינפאָרסינג פאַסע. די עלעקטראָנעגאַטיוויטי פון זעלטן ערד עלעמענטן איז לעפיערעך נידעריק (די קלענערער די עלעקטראָנעגאַטיוויטי פון מעטאַלס, די מער אַקטיוו די עלעקטראָנעגאַטיוויטי פון ניט-מעטאַלן). למשל, לאַ איז 1.1, C איז 1.12, און י איז 1.22. די עלעקטראָנעגאַטיוויטי פון פּראָסט באַזע מעטאַל Fe איז 1.83, Ni איז 1.91, און Al איז 1.61. דעריבער, זעלטן ערד עלעמענטן וועט פּרעפערענטשאַלי אַבזאָרבז אויף די קערל באַונדריז פון די מעטאַל מאַטריץ און ריינפאָרסמאַנט פאַסע בעשאַס די סמעלטינג פּראָצעס, רידוסינג זייער צובינד ענערגיע, ינקריסינג די אַדכיזשאַן אַרבעט פון די צובינד, רידוסינג די וועטינג ווינקל און דערמיט ימפּרוווינג די וועטטאַביליטי צווישן די מאַטריץ. און ריינפאָרסמאַנט פאַסע. פאָרשונג האט געוויזן אַז די אַדישאַן פון לאַ עלעמענט צו די אַלומינום מאַטריץ יפעקטיוולי ימפּרוווז די וועטטאַביליטי פון אַלאָ און אַלומינום פליסיק, און ימפּרוווז די מיקראָסטרוקטורע פון ​​קאַמפּאַזאַט מאַטעריאַלס.

② העכערן די ראַפינירטקייַט פון מעטאַל מאַטריץ גריינז. די סאָלוביליטי פון זעלטן ערד אין מעטאַל קריסטאַל איז קליין, ווייַל די אַטאָמישע ראַדיוס פון זעלטן ערד עלעמענטן איז גרויס, און די אַטאָמישע ראַדיוס פון מעטאַל מאַטריץ איז לעפיערעך קליין. דער אַרייַנגאַנג פון זעלטן ערד עלעמענטן מיט אַ גרעסערע ראַדיוס אין די מאַטריץ לאַטאַס וועט פאַרשאַפן לאַטאַס דיסטאָרשאַן, וואָס וועט פאַרגרעסערן די סיסטעם ענערגיע. צו האַלטן די לאָואַסט פריי ענערגיע, זעלטן ערד אַטאָמס קענען בלויז באַרייַכערן צו ירעגיאַלער קערל באַונדריז, וואָס אין עטלעכע מאָס כינדערז די פריי וווּקס פון מאַטריץ גריינז. אין דער זעלביקער צייט, די ענריטשט זעלטן ערד עלעמענטן וועט אויך אַדסאָרב אנדערע צומיש עלעמענטן, ינקריסינג די קאַנסאַנטריישאַן גראַדיענט פון צומיש עלעמענטן, קאָזינג די היגע קאָמפּאָנענט אַנדערקאָאָלינג און פֿאַרבעסערן די כעטעראַדזשיניאַס נוקלעאַטיאָן ווירקונג פון די פליסיק מעטאַל מאַטריץ. אין אַדישאַן, די אַנדערקאָאָלינג געפֿירט דורך עלעמענטאַל סעגרעגאַציע קענען אויך העכערן די פאָרמירונג פון סעגרעגאַטעד קאַמפּאַונדז און ווערן עפעקטיוו כעטעראַדזשיניאַס נוקלעאַטיאָן פּאַרטיקאַלז, דערמיט פּראַמאָוטינג די ראַפינירטקייַט פון די מעטאַל מאַטריץ גריינז.

③ רייניקן קערל באַונדריז. רעכט צו דער שטאַרק קירבות צווישן זעלטן ערד עלעמענטן און עלעמענטן אַזאַ ווי O, S, P, N, אאז"ו ו, די נאָרמאַל פריי ענערגיע פון ​​פאָרמירונג פֿאַר אַקסיידז, סולפידעס, פאָספיידז און ניטרידעס איז נידעריק. די קאַמפּאַונדז האָבן אַ הויך מעלטינג פונט און נידעריק געדיכטקייַט, עטלעכע פון ​​וואָס קענען זיין אַוועקגענומען דורך פלאָוטינג אַרויף פון די צומיש פליסיק, בשעת אנדערע זענען יוואַנלי פונאנדערגעטיילט אין די קערל, רידוסינג די סעגרעגאַציע פון ​​ימפּיוראַטיז ביי די קערל גרענעץ, און דערמיט רייניקן די קערל גרענעץ און ימפּרוווינג זייַן שטאַרקייַט.

עס זאָל זיין אנגעוויזן אַז, רעכט צו דער הויך טעטיקייט און נידעריק מעלטינג פונט פון זעלטן ערד מעטאַלס, ווען זיי זענען מוסיף צו מעטאַל מאַטריץ קאַמפּאַזאַט, זייער קאָנטאַקט מיט זויערשטאָף דאַרף זיין ספּעציעל קאַנטראָולד בעשאַס די אַדישאַן פּראָצעס.

א גרויס נומער פון פּראַקטיסיז האָבן פּרוווד אַז אַדינג זעלטן ערד אַקסיידז ווי סטייבאַלייזערז, סינטערינג אַידס, און דאָפּינג מאָדיפיערס צו פאַרשידענע מעטאַל מאַטריץ און סעראַמיק מאַטריץ קאַמפּאַזאַט קענען זייער פֿאַרבעסערן די שטאַרקייט און טאַפנאַס פון מאַטעריאַלס, רעדוצירן זייער סינטערינג טעמפּעראַטור און אַזוי רעדוצירן פּראָדוקציע קאָס. דער הויפּט מעקאַניזאַם פון זייַן קאַמף איז ווי גייט.

① ווי אַ סינטערינג אַדאַטיוו, עס קענען העכערן סינטערינג און רעדוצירן פּאָראָסיטי אין קאַמפּאַזאַט מאַטעריאַלס. די אַדישאַן פון סינטערינג אַדאַטיווז איז צו דזשענערייט אַ פליסיק פאַסע ביי הויך טעמפּעראַטורעס, רעדוצירן די סינטערינג טעמפּעראַטור פון קאַמפּאַזאַט מאַטעריאַלס, ינכיבאַט די הויך-טעמפּעראַטור דיקאַמפּאָוזישאַן פון מאַטעריאַלס בעשאַס די סינטערינג פּראָצעס און קריגן געדיכט קאַמפּאַזאַט מאַטעריאַלס דורך פליסיק פאַסע סינטערינג. רעכט צו דער הויך פעסטקייַט, שוואַך הויך-טעמפּעראַטור וואַלאַטילאַטי און הויך מעלטינג און בוילינג פונקטן פון זעלטן ערד אַקסיידז, זיי קענען פאָרעם גלאז פייזאַז מיט אנדערע רוי מאַטעריאַלס און העכערן סינטערינג, מאכן זיי אַ עפעקטיוו אַדאַטיוו. אין דער זעלביקער צייַט, די זעלטן ערד אַקסייד קענען אויך פאָרעם אַ האַרט לייזונג מיט די סעראַמיק מאַטריץ, וואָס קענען דזשענערייט קריסטאַל חסרונות ין, אַקטאַווייט די לאַטאַס און העכערן סינטערינג.

② פֿאַרבעסערן מיקראָסטרוקטורע און ראַפינירן קערל גרייס. רעכט צו דעם פאַקט אַז די צוגעלייגט זעלטן ערד אַקסיידז עקסיסטירן דער הויפּט ביי די קערל באַונדריז פון די מאַטריץ, און רעכט צו זייער גרויס באַנד, זעלטן ערד אַקסיידז האָבן הויך מיגריישאַן קעגנשטעל אין די סטרוקטור, און אויך שטערן די מיגראַטיאָן פון אנדערע ייאַנז, דערמיט רידוסינג די מיגראַטיאָן קורס פון קערל באַונדריז, ינכיבאַטינג קערל גראָוט, און כינדערינג די אַבנאָרמאַל גראָוט פון גריינז בעשאַס הויך-טעמפּעראַטור סינטערינג. זיי קענען באַקומען קליין און מונדיר גריינז, וואָס איז קאַנדוסיוו צו די פאָרמירונג פון געדיכט סטראַקטשערז; אויף די אנדערע האַנט, דורך דאָפּינג זעלטן ערד אַקסיידז, זיי אַרייַן די קערל גרענעץ גלאז פאַסע, ימפּרוווינג די שטאַרקייַט פון די גלאז פאַסע און אַזוי דערגרייכן דעם ציל פון ימפּרוווינג די מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס פון די מאַטעריאַל.

זעלטן ערד עלעמענטן אין פּאָלימער מאַטריץ קאַמפּאַזאַץ דער הויפּט ווירקן זיי דורך ימפּרוווינג די פּראָפּערטיעס פון די פּאָלימער מאַטריץ. זעלטן ערד אַקסיידז קענען פאַרגרעסערן די טערמאַל דיקאַמפּאָוזישאַן טעמפּעראַטור פון פּאָלימערס, בשעת זעלטן ערד קאַרבאָקסילאַטעס קענען פֿאַרבעסערן די טערמאַל פעסטקייַט פון פּאָליוויניל קלאָרייד. דאָפּינג פּאַליסטיירין מיט זעלטן ערד קאַמפּאַונדז קענען פֿאַרבעסערן די פעסטקייַט פון פּאַליסטיירין און באטייטיק פאַרגרעסערן זייַן פּראַל שטאַרקייַט און בענדינג שטאַרקייַט.