ການນຳໃຊ້ໂລກທີ່ຫາຍາກໃນວັດສະດຸປະສົມ

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງໂລກທີ່ຫາຍາກໃນວັດສະດຸປະສົມ
ອົງປະກອບຂອງໂລກທີ່ຫາຍາກມີໂຄງສ້າງເອເລັກໂຕຣນິກ 4f ເປັນເອກະລັກ, ປັດຈຸບັນແມ່ເຫຼັກປະລໍາມະນູຂະຫນາດໃຫຍ່, coupling spin ທີ່ເຂັ້ມແຂງແລະລັກສະນະອື່ນໆ. ເມື່ອສ້າງສະລັບສັບຊ້ອນກັບອົງປະກອບອື່ນໆ, ຈໍານວນການປະສານງານຂອງພວກມັນສາມາດແຕກຕ່າງກັນຈາກ 6 ຫາ 12. ທາດປະສົມຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກມີໂຄງສ້າງທີ່ຫລາກຫລາຍຂອງຜລຶກ. ຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບແລະເຄມີພິເສດຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກເຮັດໃຫ້ພວກມັນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການຫລອມເຫລໍກທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງແລະໂລຫະທີ່ບໍ່ແມ່ນທາດເຫຼັກ, ແກ້ວພິເສດແລະເຊລາມິກທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ, ວັດສະດຸແມ່ເຫຼັກຖາວອນ, ວັດສະດຸເກັບຮັກສາ hydrogen, ແສງສະຫວ່າງແລະ laser, ວັດສະດຸນິວເຄລຍ. , ແລະຂົງເຂດອື່ນໆ. ດ້ວຍການພັດທະນາຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງວັດສະດຸປະສົມ, ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກຍັງໄດ້ຂະຫຍາຍໄປສູ່ພາກສະຫນາມຂອງວັດສະດຸປະສົມ, ດຶງດູດຄວາມສົນໃຈຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການປັບປຸງຄຸນສົມບັດການໂຕ້ຕອບລະຫວ່າງວັດສະດຸ heterogeneous.

ຮູບແບບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຕົ້ນຕໍຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກໃນການກະກຽມວັດສະດຸປະສົມປະກອບມີ: ①ເພີ່ມໂລຫະທີ່ຫາຍາກວັດສະດຸປະສົມ; ②​ຕື່ມ​ໃນ​ຮູບ​ແບບ​ຂອງ​ອົກຊີທີ່ຫາຍາກກັບວັດສະດຸປະສົມ; ③ Polymers doped ຫຼື bonded ກັບໂລຫະທີ່ຫາຍາກໃນໂລກໂພລີເມີແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ເປັນວັດສະດຸ matrix ໃນວັດສະດຸປະສົມ. ໃນບັນດາສາມຮູບແບບຂ້າງເທິງຂອງການນໍາໃຊ້ແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກ, ສອງຮູບແບບທໍາອິດສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຖືກເພີ່ມໃສ່ໂລຫະປະສົມເມຕຣິກ, ໃນຂະນະທີ່ສາມແມ່ນໃຊ້ກັບໂພລີເມຕຣິກມາຕຣິກເບື້ອງຕົ້ນຕໍ, ແລະສ່ວນປະກອບຂອງເຊລາມິກມາຕຣິກເບື້ອງສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຖືກເພີ່ມໃນຮູບແບບທີສອງ.

ແຜ່ນດິນຫາຍາກສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນເຮັດຫນ້າທີ່ໂລຫະແລະເຊລາມິກ matrix composite ໃນຮູບແບບຂອງ additives, stabilizers, ແລະ sintering additives, ປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງເຂົາເຈົ້າຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດ, ແລະເຮັດໃຫ້ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກອຸດສາຫະກໍາຂອງຕົນເປັນໄປໄດ້.

ການເພີ່ມອົງປະກອບຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກເປັນສານເຕີມແຕ່ງໃນວັດສະດຸປະສົມສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນມີບົດບາດໃນການປັບປຸງການປະຕິບັດການໂຕ້ຕອບຂອງວັດສະດຸປະສົມແລະການສົ່ງເສີມການຫລອມໂລຫະຂອງເມັດໂລຫະ. ກົນໄກການປະຕິບັດແມ່ນດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້.

① ປັບປຸງຄວາມຊຸ່ມຊື່ນລະຫວ່າງເມຕຣິກໂລຫະແລະໄລຍະການເສີມ. electronegativity ຂອງອົງປະກອບຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກແມ່ນຂ້ອນຂ້າງຕ່ໍາ (ການຂະຫນາດນ້ອຍຂອງ electronegativity ຂອງໂລຫະ, ການເຄື່ອນໄຫວ electronegativity ຂອງ nonmetals ຫຼາຍ). ຕົວຢ່າງ, La ແມ່ນ 1.1, Ce ແມ່ນ 1.12, ແລະ Y ແມ່ນ 1.22. electronegativity ຂອງໂລຫະພື້ນຖານທົ່ວໄປ Fe ແມ່ນ 1.83, Ni ແມ່ນ 1.91, ແລະ Al ແມ່ນ 1.61. ດັ່ງນັ້ນ, ອົງປະກອບຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກຈະມັກ adsorb ຢູ່ໃນຂອບເຂດເມັດພືດຂອງເມຕຣິກໂລຫະແລະໄລຍະການເສີມໃນໄລຍະຂະບວນການ smelting, ຫຼຸດຜ່ອນພະລັງງານການໂຕ້ຕອບຂອງເຂົາເຈົ້າ, ເພີ່ມການເຮັດວຽກຂອງ adhesion ຂອງການໂຕ້ຕອບ, ຫຼຸດຜ່ອນມຸມ wetting, ແລະດັ່ງນັ້ນການປັບປຸງ wettability ລະຫວ່າງ matrix ໄດ້. ແລະໄລຍະການເສີມ. ການຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການເພີ່ມເຕີມຂອງອົງປະກອບ La ກັບມາຕຣິກເບື້ອງອາລູມິນຽມປະສິດທິພາບປັບປຸງ wettability ຂອງ AlO ແລະອາລູມິນຽມຂອງແຫຼວ, ແລະປັບປຸງ microstructure ຂອງວັດສະດຸປະສົມ.

② ສົ່ງ​ເສີມ​ການ​ຫລອມ​ໂລ​ຫະ​ເມັດ​ພືດ matrix​. ການລະລາຍຂອງໂລກຫາຍາກໃນໄປເຊຍກັນໂລຫະມີຂະຫນາດນ້ອຍ, ເນື່ອງຈາກວ່າລັດສະໝີປະລໍາມະນູຂອງອົງປະກອບຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກມີຂະຫນາດໃຫຍ່, ແລະລັດສະໝີປະລໍາມະນູຂອງເມຕຣິກໂລຫະແມ່ນຂ້ອນຂ້າງນ້ອຍ. ການເຂົ້າມາຂອງອົງປະກອບຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກທີ່ມີລັດສະໝີຂະຫນາດໃຫຍ່ເຂົ້າໄປໃນເສັ້ນດ່າງ matrix ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການບິດເບືອນຂອງເສັ້ນດ່າງ, ເຊິ່ງຈະເຮັດໃຫ້ພະລັງງານຂອງລະບົບເພີ່ມຂຶ້ນ. ເພື່ອຮັກສາພະລັງງານຟຣີຕໍ່າສຸດ, ປະລໍາມະນູຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກພຽງແຕ່ສາມາດເສີມໄປສູ່ຂອບເຂດເມັດພືດທີ່ບໍ່ສະຫມໍ່າສະເຫມີ, ເຊິ່ງໃນບາງຂອບເຂດຂັດຂວາງການເຕີບໂຕຂອງເມັດພືດທີ່ບໍ່ເສຍຄ່າ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ອົງປະກອບຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກທີ່ອຸດົມສົມບູນຍັງຈະດູດຊຶມອົງປະກອບໂລຫະປະສົມອື່ນໆ, ເພີ່ມລະດັບຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງອົງປະກອບໂລຫະປະສົມ, ເຮັດໃຫ້ອົງປະກອບທ້ອງຖິ່ນ undercooling, ແລະເສີມຂະຫຍາຍຜົນກະທົບ nucleation heterogeneous ຂອງ matrix ໂລຫະແຫຼວ. ນອກຈາກນັ້ນ, undercooling ທີ່ເກີດຈາກການແຍກອົງປະກອບຍັງສາມາດສົ່ງເສີມການສ້າງຕັ້ງຂອງທາດປະສົມທີ່ແຍກອອກແລະກາຍເປັນອະນຸພາກ nucleation heterogeneous ປະສິດທິພາບ, ດັ່ງນັ້ນການສົ່ງເສີມການຫລອມໂລຫະຂອງເມັດພືດ matrix ໄດ້.

③ ຊໍາລະຂອບເຂດເມັດພືດ. ເນື່ອງຈາກຄວາມຜູກພັນທີ່ເຂັ້ມແຂງລະຫວ່າງອົງປະກອບຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກແລະອົງປະກອບເຊັ່ນ: O, S, P, N, ແລະອື່ນໆ, ມາດຕະຖານພະລັງງານທີ່ບໍ່ມີການສ້າງຕັ້ງສໍາລັບ oxides, sulfides, phosphides, ແລະ nitrides ແມ່ນຕໍ່າ. ທາດປະສົມເຫຼົ່ານີ້ມີຈຸດລະລາຍສູງແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຕໍ່າ, ບາງຊະນິດສາມາດເອົາອອກໄດ້ໂດຍການລອຍຂຶ້ນຈາກທາດປະສົມຂອງແຫຼວ, ໃນຂະນະທີ່ບາງຊະນິດຖືກແຈກຢາຍຢ່າງເທົ່າທຽມກັນພາຍໃນເມັດພືດ, ຫຼຸດຜ່ອນການແບ່ງແຍກຂອງ impurities ຢູ່ຂອບເຂດເມັດພືດ, ດັ່ງນັ້ນການຊໍາລະຂອບເຂດເມັດພືດແລະ. ການ​ປັບ​ປຸງ​ຄວາມ​ເຂັ້ມ​ແຂງ​ຂອງ​ຕົນ​.

ຄວນສັງເກດວ່າ, ເນື່ອງຈາກກິດຈະກໍາສູງແລະຈຸດ melting ຕ່ໍາຂອງໂລຫະທີ່ຫາຍາກ, ໃນເວລາທີ່ເຂົາເຈົ້າໄດ້ຖືກເພີ່ມເຂົ້າໄປໃນໂລຫະປະສົມ matrix, ການຕິດຕໍ່ຂອງເຂົາເຈົ້າກັບອົກຊີເຈນທີ່ຕ້ອງໄດ້ຮັບການຄວບຄຸມພິເສດໃນລະຫວ່າງການຂະບວນການເພີ່ມ.

ການປະຕິບັດຈໍານວນຫລາຍໄດ້ພິສູດວ່າການເພີ່ມ oxides ໂລກທີ່ຫາຍາກເປັນ stabilizers, sintering aids, ແລະ doping modifiers ກັບ matrix ໂລຫະທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະ ceramic matrix composite ສາມາດປັບປຸງຄວາມເຂັ້ມແຂງແລະຄວາມທົນທານຂອງວັດສະດຸຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ຫຼຸດຜ່ອນອຸນຫະພູມ sintering ຂອງເຂົາເຈົ້າ, ແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດ. ກົນໄກຕົ້ນຕໍຂອງການປະຕິບັດຂອງມັນແມ່ນດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້.

①​ເປັນ​ການ​ເພີ່ມ sintering​, ມັນ​ສາ​ມາດ​ສົ່ງ​ເສີມ​ການ sintering ແລະ​ຫຼຸດ​ຜ່ອນ porosity ໃນ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ປະ​ສົມ​. ການເພີ່ມເຕີມຂອງ sintering additives ແມ່ນເພື່ອສ້າງໄລຍະຂອງແຫຼວຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສູງ, ຫຼຸດຜ່ອນອຸນຫະພູມ sintering ຂອງວັດສະດຸປະສົມ, ຍັບຍັ້ງການ decomposition ອຸນຫະພູມສູງຂອງວັດສະດຸໃນລະຫວ່າງການຂະບວນການ sintering, ແລະໄດ້ຮັບວັດສະດຸປະສົມຫນາແຫນ້ນໂດຍຜ່ານການ sintering ໄລຍະຂອງແຫຼວ. ເນື່ອງຈາກຄວາມຫມັ້ນຄົງສູງ, ການເຫນັງຕີງຂອງອຸນຫະພູມສູງອ່ອນແອ, ແລະການລະລາຍສູງແລະຈຸດຮ້ອນຂອງ oxides ແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກ, ພວກເຂົາສາມາດປະກອບເປັນໄລຍະແກ້ວກັບວັດຖຸດິບອື່ນໆແລະສົ່ງເສີມການ sintering, ເຮັດໃຫ້ພວກມັນເປັນສານເຕີມແຕ່ງທີ່ມີປະສິດທິພາບ. ໃນຂະນະດຽວກັນ, ຜຸພັງຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກຍັງສາມາດປະກອບເປັນການແກ້ໄຂແຂງທີ່ມີມາຕຣິກເບື້ອງເຊລາມິກ, ເຊິ່ງສາມາດສ້າງຂໍ້ບົກພ່ອງຂອງຜລຶກພາຍໃນ, ກະຕຸ້ນເສັ້ນດ່າງແລະສົ່ງເສີມການ sintering.

② ປັບປຸງໂຄງສ້າງຈຸລະພາກ ແລະປັບຂະໜາດເມັດພືດ. ເນື່ອງຈາກຄວາມຈິງທີ່ວ່າ oxides ຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກເພີ່ມເຕີມສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນມີຢູ່ໃນຂອບເຂດເມັດພືດຂອງ matrix, ແລະເນື່ອງຈາກປະລິມານຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງມັນ, oxides ຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກມີຄວາມຕ້ານທານສູງໃນໂຄງສ້າງ, ແລະຍັງຂັດຂວາງການເຄື່ອນຍ້າຍຂອງ ions ອື່ນໆ, ດັ່ງນັ້ນການຫຼຸດຜ່ອນການ. ອັດ​ຕາ​ການ​ເຄື່ອນ​ຍ້າຍ​ຂອງ​ຂອບ​ເຂດ​ເມັດ​ພືດ​, inhibiting ການ​ຂະ​ຫຍາຍ​ຕົວ​ຂອງ​ເມັດ​ພືດ​, ແລະ​ກີດ​ຂວາງ​ການ​ຂະ​ຫຍາຍ​ຕົວ​ຜິດ​ປົກ​ກະ​ຕິ​ຂອງ​ເມັດ​ພືດ​ໃນ​ລະ​ຫວ່າງ​ການ sintering ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ສູງ​. ພວກເຂົາສາມາດໄດ້ຮັບເມັດພືດຂະຫນາດນ້ອຍແລະເປັນເອກະພາບ, ເຊິ່ງເອື້ອອໍານວຍໃຫ້ແກ່ການສ້າງໂຄງສ້າງທີ່ຫນາແຫນ້ນ; ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ໂດຍ doping oxides ແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກ, ພວກມັນເຂົ້າສູ່ໄລຍະແກ້ວຂອບເຂດເມັດພືດ, ປັບປຸງຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງໄລຍະແກ້ວແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງບັນລຸເປົ້າຫມາຍຂອງການປັບປຸງຄຸນສົມບັດກົນຈັກຂອງວັດສະດຸ.

ອົງປະກອບຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກໃນອົງປະກອບໂພລີເມີເມທຣິກສ່ວນໃຫຍ່ມີຜົນກະທົບພວກມັນໂດຍການປັບປຸງຄຸນສົມບັດຂອງເມຕຣິກໂພລີເມີ. ຜຸພັງໂລກທີ່ຫາຍາກສາມາດເພີ່ມອຸນຫະພູມ decomposition ຄວາມຮ້ອນຂອງໂພລີເມີ, ໃນຂະນະທີ່ carboxylates ໂລກຫາຍາກສາມາດປັບປຸງຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຄວາມຮ້ອນຂອງ polyvinyl chloride. Doping polystyrene ກັບທາດປະສົມຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກສາມາດປັບປຸງຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງ polystyrene ແລະເພີ່ມຄວາມເຂັ້ມແຂງຜົນກະທົບແລະຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງແຜ່ນເຫຼັກຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.