Ohun elo ti Ilẹ-aye toje ni Awọn ohun elo Apapo

Ohun elo tiAye tojeni Awọn ohun elo Apapo
Awọn eroja aiye toje ni eto itanna 4f alailẹgbẹ, akoko oofa atomiki nla, isọpọ alayipo ti o lagbara ati awọn abuda miiran. Nigbati o ba ṣẹda awọn eka pẹlu awọn eroja miiran, nọmba isọdọkan wọn le yatọ lati 6 si 12. Awọn agbo ogun aye toje ni ọpọlọpọ awọn ẹya gara. Awọn ohun-ini pataki ti ara ati kemikali ti awọn ilẹ ti o ṣọwọn jẹ ki wọn lo ni lilo pupọ ni yo ti irin didara ati awọn irin ti ko ni irin, gilasi pataki ati awọn ohun elo amọ-giga, awọn ohun elo oofa ayeraye, awọn ohun elo ibi ipamọ hydrogen, luminescent ati awọn ohun elo laser, awọn ohun elo iparun. , ati awọn aaye miiran. Pẹlu idagbasoke ilọsiwaju ti awọn ohun elo idapọmọra, ohun elo ti awọn ilẹ toje tun ti gbooro si aaye ti awọn ohun elo akojọpọ, fifamọra akiyesi ibigbogbo ni imudarasi awọn ohun-ini wiwo laarin awọn ohun elo oriṣiriṣi.

Awọn fọọmu ohun elo akọkọ ti ilẹ toje ni igbaradi ti awọn ohun elo apapo pẹlu: ① fifi kuntoje aiye awọn irinsi awọn ohun elo apapo; ② Fi kun ni irisitoje aiye oxidessi ohun elo akojọpọ; ③ Awọn polima doped tabi so pọ pẹlu awọn irin aye toje ni awọn polima ni a lo bi awọn ohun elo matrix ni awọn ohun elo idapọpọ. Lara awọn fọọmu mẹta ti o wa loke ti ohun elo aiye toje, awọn fọọmu meji akọkọ ni a ṣafikun pupọ julọ si apapo matrix irin, lakoko ti ẹkẹta jẹ pataki ti a lo si awọn akojọpọ matrix polima, ati apapo matrix seramiki ni a ṣafikun ni fọọmu keji.

Aye tojenipataki awọn iṣe lori matrix irin ati apapo matrix seramiki ni irisi awọn afikun, awọn amuduro, ati awọn afikun sintering, imudarasi iṣẹ wọn lọpọlọpọ, idinku awọn idiyele iṣelọpọ, ati ṣiṣe ohun elo ile-iṣẹ rẹ ṣeeṣe.

Ipilẹṣẹ awọn eroja aiye toje bi awọn afikun ninu awọn ohun elo apapo ni akọkọ ṣe ipa kan ni imudarasi iṣẹ wiwo ti awọn ohun elo apapo ati igbega isọdọtun ti awọn irugbin matrix irin. Ilana ti iṣe jẹ bi atẹle.

① Ṣe ilọsiwaju tutu laarin matrix irin ati ipele imudara. Electronegativity ti awọn eroja ile aye toje jẹ kekere (bi elekitironegativity ti awọn irin ṣe, diẹ sii ni agbara eletiriki ti awọn aiṣedeede). Fun apẹẹrẹ, La jẹ 1.1, Ce jẹ 1.12, ati Y jẹ 1.22. Electronegativity ti irin mimọ ti o wọpọ Fe jẹ 1.83, Ni jẹ 1.91, ati Al jẹ 1.61. Nitorinaa, awọn eroja ilẹ to ṣọwọn yoo ṣafẹri adsorb lori awọn aala ọkà ti matrix irin ati apakan imuduro lakoko ilana yo, dinku agbara wiwo wọn, jijẹ iṣẹ ifaramọ ti wiwo, idinku igun ririn, ati nitorinaa imudarasi wettability laarin matrix naa. ati alakoso imuduro. Iwadi ti fihan pe awọn afikun ti La ano si aluminiomu matrix fe ni mu awọn wettability ti AlO ati aluminiomu omi, ati ki o mu awọn microstructure ti apapo ohun elo.

② Ṣe igbega isọdọtun ti awọn irugbin matrix irin. Solubility ti toje aiye ni irin kirisita ni kekere, nitori awọn atomiki rediosi ti toje aiye eroja jẹ tobi, ati awọn atomiki rediosi ti irin matrix jẹ jo kekere. Titẹsi awọn eroja aiye toje pẹlu rediosi ti o tobi julọ sinu lattice matrix yoo fa ipalọlọ lattice, eyiti yoo mu agbara eto naa pọ si. Lati ṣetọju agbara ọfẹ ti o kere julọ, awọn ọta ilẹ toje le jẹ ọlọrọ si ọna awọn aala irugbin alaibamu, eyiti o dena diẹ ninu awọn idilọwọ idagbasoke ọfẹ ti awọn irugbin matrix. Ni akoko kan naa, awọn idarato toje aiye eroja yoo tun adsorb miiran alloy eroja, jijẹ awọn ifọkansi ti awọn eroja alloy, nfa agbegbe paati undercooling, ati igbelaruge orisirisi awọn iparun ipa ti olomi irin matrix. Ni afikun, aibikita ti o ṣẹlẹ nipasẹ ipinya ipilẹ tun le ṣe igbega dida awọn agbo ogun ti o ya sọtọ ati di awọn patikulu iparun oniruuru ti o munadoko, nitorinaa igbega isọdọtun ti awọn irugbin matrix irin.

③ Sọ awọn aala ọkà di mimọ. Nitori isunmọ ti o lagbara laarin awọn eroja aiye toje ati awọn eroja bii O, S, P, N, ati bẹbẹ lọ, agbara ọfẹ boṣewa ti dida fun oxides, sulfides, phosphides, ati nitrides jẹ kekere. Awọn agbo ogun wọnyi ni aaye yo ti o ga ati iwuwo kekere, diẹ ninu eyiti o le yọkuro nipasẹ lilefoofo soke lati inu omi alloy, lakoko ti awọn miiran pin kaakiri laarin ọkà, idinku ipinya ti awọn aimọ ni aala ọkà, nitorinaa sọ di mimọ aala ọkà ati imudarasi agbara rẹ.

O yẹ ki o ṣe akiyesi pe, nitori iṣẹ ṣiṣe giga ati aaye yo kekere ti awọn irin ilẹ ti o ṣọwọn, nigbati wọn ba ṣafikun si apapo matrix irin, olubasọrọ wọn pẹlu atẹgun nilo lati ṣakoso ni pataki lakoko ilana afikun.

Nọmba nla ti awọn iṣe ti fihan pe fifi awọn ohun elo afẹfẹ aye toje pọ bi awọn amuduro, awọn iranlọwọ sintering, ati awọn modifiers doping si oriṣiriṣi matrix irin ati akopọ matrix seramiki le mu agbara ati lile ti awọn ohun elo pọ si, dinku iwọn otutu sintering wọn, ati nitorinaa dinku awọn idiyele iṣelọpọ. Ilana akọkọ ti iṣe rẹ jẹ bi atẹle.

① Bi aropọ sintering, o le ṣe igbega sintering ati dinku porosity ni awọn ohun elo akojọpọ. Awọn afikun ti awọn afikun sintering ni lati ṣe agbejade ipele omi ni awọn iwọn otutu giga, dinku iwọn otutu ti awọn ohun elo idapọmọra, ṣe idiwọ jijẹ iwọn otutu ti awọn ohun elo lakoko ilana isunmọ, ati gba awọn ohun elo idapọpọ ipon nipasẹ sintering alakoso omi. Nitori iduroṣinṣin giga, ailagbara iwọn otutu ti ko lagbara, ati yo giga ati awọn aaye farabale ti awọn oxides aiye toje, wọn le ṣe awọn ipele gilasi pẹlu awọn ohun elo aise miiran ati igbega sintering, ṣiṣe wọn ni aropo ti o munadoko. Ni akoko kanna, ohun elo afẹfẹ aye ti o ṣọwọn tun le ṣe agbekalẹ ojutu to lagbara pẹlu matrix seramiki, eyiti o le ṣe ina awọn abawọn gara inu, mu lattice ṣiṣẹ ati ṣe igbega sintering.

② Ṣe ilọsiwaju microstructure ati ṣatunṣe iwọn ọkà. Nitori otitọ pe awọn ohun elo afẹfẹ aye toje ti a ṣafikun ni akọkọ wa ni awọn aala ọkà ti matrix, ati nitori iwọn nla wọn, awọn ohun elo afẹfẹ aye toje ni resistance ijira giga ninu eto, ati tun ṣe idiwọ ijira ti awọn ions miiran, nitorinaa dinku Iwọn ijira ti awọn aala ọkà, idinamọ idagbasoke ọkà, ati idilọwọ idagbasoke ajeji ti awọn oka lakoko iwọn otutu giga. Wọn le gba awọn oka kekere ati aṣọ, eyiti o ṣe iranlọwọ fun dida awọn ẹya ipon; Ni apa keji, nipa doping toje aiye oxides, nwọn tẹ awọn ọkà aala gilasi alakoso, imudarasi agbara ti awọn gilasi ipele ati bayi iyọrisi awọn ìlépa ti imudarasi awọn darí-ini ti awọn ohun elo.

Awọn eroja aiye toje ninu awọn akojọpọ matrix polima ni pataki ni ipa lori wọn nipa imudara awọn ohun-ini ti matrix polima. Awọn ohun elo afẹfẹ aye toje le mu iwọn otutu jijẹ gbona ti awọn polima pọ si, lakoko ti awọn carboxylates aye toje le mu iduroṣinṣin gbona ti kiloraidi polyvinyl dara si. Doping polystyrene pẹlu awọn agbo ogun aye toje le mu iduroṣinṣin ti polystyrene dara si ati mu agbara ipa ipa rẹ pọ si ati agbara atunse.