සංයුක්ත ද්රව්යවල දුර්ලභ පෘථිවිය යෙදීම

අයදුම් කිරීමදුර්ලභ පෘථිවියසංයුක්ත ද්රව්ය තුළ
දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍යවලට අනන්‍ය 4f ඉලෙක්ට්‍රොනික ව්‍යුහයක්, විශාල පරමාණුක චුම්භක මොහොතක්, ශක්තිමත් භ්‍රමණයක් සම්බන්ධ කිරීම සහ අනෙකුත් ලක්ෂණ ඇත. අනෙකුත් මූලද්රව්ය සමඟ සංකීර්ණ සෑදීමේදී, ඒවායේ සම්බන්ධීකරණ අංකය 6 සිට 12 දක්වා වෙනස් විය හැක. දුර්ලභ පෘථිවි සංයෝග විවිධ ස්ඵටික ව්යුහයන් ඇත. දුර්ලභ පෘථිවි වල ඇති විශේෂ භෞතික හා රසායනික ගුණාංග උසස් තත්ත්වයේ වානේ සහ ෆෙරස් නොවන ලෝහ උණු කිරීම, විශේෂ වීදුරු සහ ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත පිඟන් මැටි, ස්ථිර චුම්බක ද්රව්ය, හයිඩ්රජන් ගබඩා ද්රව්ය, දීප්ති සහ ලේසර් ද්රව්ය, න්යෂ්ටික ද්රව්ය උණු කිරීම සඳහා බහුලව භාවිතා වේ. , සහ අනෙකුත් ක්ෂේත්ර. සංයුක්ත ද්‍රව්‍ය අඛණ්ඩව සංවර්ධනය වීමත් සමඟ දුර්ලභ පෘථිවි යෙදීම සංයුක්ත ද්‍රව්‍ය ක්ෂේත්‍රයට ද ව්‍යාප්ත වී ඇති අතර විෂමජාතීය ද්‍රව්‍ය අතර අතුරු මුහුණත් ගුණාංග වැඩි දියුණු කිරීමේදී පුළුල් අවධානයක් යොමු කර ඇත.

සංයුක්ත ද්‍රව්‍ය සැකසීමේදී දුර්ලභ පෘථිවි ප්‍රධාන යෙදුම් ආකාරවලට ඇතුළත් වන්නේ: ① එකතු කිරීමදුර්ලභ පෘථිවි ලෝහසංයුක්ත ද්රව්ය වලට; ② ආකාරයෙන් එකතු කරන්නදුර්ලභ පෘථිවි ඔක්සයිඩ්සංයුක්ත ද්රව්යයට; ③ බහු අවයවක මාත්‍රණය කළ හෝ දුර්ලභ පෘථිවි ලෝහ සමඟ බන්ධනය කරන ලද බහු අවයවක සංයුක්ත ද්‍රව්‍යවල අනුකෘති ද්‍රව්‍ය ලෙස භාවිතා වේ. ඉහත සඳහන් දුර්ලභ පෘථිවි යෙදීම් ආකාර තුන අතර, පළමු ආකාර දෙක බොහෝ දුරට ලෝහ අනුකෘති සංයුක්තයට එකතු කරන අතර තෙවැන්න ප්‍රධාන වශයෙන් පොලිමර් න්‍යාස සංයුක්ත සඳහා යොදන අතර සෙරමික් න්‍යාස සංයුක්ත ප්‍රධාන වශයෙන් දෙවන ආකාරයෙන් එකතු වේ.

දුර්ලභ පෘථිවියආකලන, ස්ථායීකාරක සහ සින්ටර් කිරීමේ ආකලන ආකාරයෙන් ලෝහ න්‍යාස සහ සෙරමික් න්‍යාස සංයෝගය මත ප්‍රධාන වශයෙන් ක්‍රියා කරයි, ඒවායේ ක්‍රියාකාරිත්වය බෙහෙවින් වැඩි දියුණු කරයි, නිෂ්පාදන පිරිවැය අඩු කරයි, සහ එහි කාර්මික භාවිතයට ඉඩ සලසයි.

සංයුක්ත ද්‍රව්‍යවල ආකලන ලෙස දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍ය එකතු කිරීම ප්‍රධාන වශයෙන් සංයුක්ත ද්‍රව්‍යවල අතුරු මුහුණත ක්‍රියාකාරීත්වය වැඩිදියුණු කිරීම සහ ලෝහ අනුකෘති ධාන්යවල ශෝධනය ප්‍රවර්ධනය කිරීමේ කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. ක්රියාකාරී යාන්ත්රණය පහත පරිදි වේ.

① ලෝහ අනුකෘතිය සහ ශක්තිමත් කිරීමේ අදියර අතර තෙත් බව වැඩි දියුණු කිරීම. දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍යවල විද්‍යුත් සෘණතාව සාපේක්ෂ වශයෙන් අඩුය (ලෝහවල විද්‍යුත් සෘණතාව කුඩා වන තරමට ලෝහ නොවන ද්‍රව්‍යවල විද්‍යුත් සෘණතාව වඩාත් ක්‍රියාකාරී වේ). උදාහරණයක් ලෙස La 1.1, Ce 1.12 සහ Y 1.22 වේ. සාමාන්‍ය පාද ලෝහයේ විද්‍යුත් සෘණතාව Fe 1.83, Ni 1.91 සහ Al 1.61 වේ. එබැවින්, විරල පෘථිවි මූලද්‍රව්‍ය උණු කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී ලෝහ අනුකෘතියේ ධාන්ය මායිම් සහ ශක්තිමත් කිරීමේ අදියරේදී වඩාත් කැමති ලෙස අවශෝෂණය කරයි, ඒවායේ අතුරු මුහුණත ශක්තිය අඩු කරයි, අතුරු මුහුණතේ ඇලවුම් කාර්යය වැඩි කරයි, තෙත් කෝණය අඩු කරයි, සහ එමඟින් න්‍යාසය අතර තෙත් බව වැඩි කරයි. සහ ශක්තිමත් කිරීමේ අදියර. ඇලුමිනියම් න්‍යාසයට La මූලද්‍රව්‍ය එකතු කිරීම AlO සහ ඇලුමිනියම් ද්‍රවවල තෙත් බව ඵලදායී ලෙස වැඩිදියුණු කරන අතර සංයුක්ත ද්‍රව්‍යවල ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහය වැඩි දියුණු කරන බව පර්යේෂණ මගින් පෙන්වා දී ඇත.

② ලෝහ අනුකෘති ධාන්යවල පිරිපහදු කිරීම ප්රවර්ධනය කිරීම. දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍යවල පරමාණුක අරය විශාල වන අතර ලෝහ අනුකෘතියේ පරමාණුක අරය සාපේක්ෂව කුඩා බැවින් ලෝහ ස්ඵටිකයේ දුර්ලභ පෘථිවි ද්‍රාව්‍යතාව කුඩා වේ. විශාල අරයක් සහිත දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍ය න්‍යාස දැලිස් තුළට ඇතුළුවීම දැලිස් විකෘති වීමට හේතු වන අතර එමඟින් පද්ධතියේ ශක්තිය වැඩි වේ. අඩුම නිදහස් ශක්තිය පවත්වා ගැනීම සඳහා, දුර්ලභ පෘථිවි පරමාණුවලට සාරවත් කළ හැක්කේ අක්‍රමවත් ධාන්‍ය මායිම් දෙසට පමණක් වන අතර, එය යම් දුරකට අනුකෘති ධාන්යවල නිදහස් වර්ධනයට බාධා කරයි. ඒ අතරම, සුපෝෂිත දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍ය අනෙකුත් මිශ්‍ර ලෝහ මූලද්‍රව්‍ය අවශෝෂණය කරයි, මිශ්‍ර ලෝහ මූලද්‍රව්‍යවල සාන්ද්‍රණ අනුක්‍රමය වැඩි කරයි, දේශීය සංරචක යටි සිසිලනය ඇති කරයි, සහ ද්‍රව ලෝහ අනුකෘතියේ විෂමජාතීය න්‍යෂ්ටික බලපෑම වැඩි කරයි. මීට අමතරව, මූලද්‍රව්‍ය වෙන් කිරීම නිසා ඇතිවන යටි සිසිලනය ද වෙන් කරන ලද සංයෝග සෑදීම ප්‍රවර්ධනය කළ හැකි අතර ඵලදායී විෂම න්‍යෂ්ටික අංශු බවට පත් විය හැකි අතර එමඟින් ලෝහ අනුකෘති ධාන්යවල ශෝධනය ප්‍රවර්ධනය කරයි.

③ ධාන්ය මායිම් පවිත්ර කරන්න. දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍ය සහ O, S, P, N යනාදී මූලද්‍රව්‍ය අතර ඇති දැඩි බැඳීම හේතුවෙන් ඔක්සයිඩ, සල්ෆයිඩ, පොස්පයිඩ සහ නයිට්‍රයිඩ සෑදීමේ සම්මත නිදහස් ශක්තිය අඩුය. මෙම සංයෝග ඉහළ ද්‍රවාංකයක් සහ අඩු ඝනත්වයක් ඇති අතර, ඒවායින් සමහරක් මිශ්‍ර ලෝහ ද්‍රවයෙන් ඉහළට පාවී යාමෙන් ඉවත් කළ හැකි අතර අනෙක් ඒවා ධාන්‍ය තුළ ඒකාකාරව බෙදී ඇති අතර, ධාන්‍ය මායිමේ ඇති අපද්‍රව්‍ය වෙන් කිරීම අඩු කරයි, එමඟින් ධාන්ය මායිම පිරිසිදු කරයි. එහි ශක්තිය වැඩි දියුණු කිරීම.

දුර්ලභ පෘථිවි ලෝහවල ඉහළ ක්‍රියාකාරිත්වය සහ අඩු ද්‍රවාංකය හේතුවෙන් ඒවා ලෝහ අනුකෘති සංයෝගයට එකතු කරන විට, එකතු කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී ඔක්සිජන් සමඟ ඔවුන්ගේ සම්බන්ධතාව විශේෂයෙන් පාලනය කළ යුතු බව සැලකිල්ලට ගත යුතුය.

විවිධ ලෝහ න්‍යාස සහ සෙරමික් න්‍යාස සංයුක්ත සඳහා දුර්ලභ පෘථිවි ඔක්සයිඩ් ස්ථායීකාරක, සින්ටර් කිරීමේ ආධාරක සහ මාත්‍රණ විකරණකාරක ලෙස එකතු කිරීමෙන් ද්‍රව්‍යවල ශක්තිය සහ තද බව බෙහෙවින් වැඩි දියුණු කළ හැකි අතර ඒවායේ සින්ටර් කිරීමේ උෂ්ණත්වය අඩු කර නිෂ්පාදන පිරිවැය අඩු කළ හැකි බව බොහෝ භාවිතයන් ඔප්පු කර ඇත. එහි ක්රියාකාරිත්වයේ ප්රධාන යාන්ත්රණය පහත පරිදි වේ.

① සින්ටර් කිරීමේ ආකලන ලෙස, එය සින්ටර් කිරීම ප්‍රවර්ධනය කළ හැකි අතර සංයුක්ත ද්‍රව්‍යවල සිදුරු අඩු කරයි. සින්ටර් කිරීමේ ආකලන එකතු කිරීම යනු ඉහළ උෂ්ණත්වවල දී ද්‍රව අවධියක් උත්පාදනය කිරීම, සංයුක්ත ද්‍රව්‍යවල සින්ටර් කිරීමේ උෂ්ණත්වය අඩු කිරීම, සින්ටර් කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී ද්‍රව්‍යවල අධික උෂ්ණත්ව වියෝජනය වැළැක්වීම සහ ද්‍රව අදියර සින්ටර් කිරීම හරහා ඝන සංයුක්ත ද්‍රව්‍ය ලබා ගැනීමයි. ඉහළ ස්ථායීතාවය, දුර්වල ඉහළ-උෂ්ණත්ව උච්චාවචනය සහ දුර්ලභ පෘථිවි ඔක්සයිඩවල ඉහළ ද්රවාංක සහ තාපාංකය හේතුවෙන්, අනෙකුත් අමුද්රව්ය සමඟ වීදුරු අවධීන් සෑදිය හැකි අතර ඒවා ඵලදායී ආකලනයක් බවට පත් කර සින්ටර් කිරීම ප්රවර්ධනය කළ හැකිය. ඒ අතරම, දුර්ලභ පෘථිවි ඔක්සයිඩ් සෙරමික් න්‍යාසය සමඟ ඝන ද්‍රාවණයක් සෑදිය හැක, එමඟින් ඇතුළත ස්ඵටික දෝෂ උත්පාදනය කළ හැකි අතර, දැලිස් සක්‍රීය කර සින්ටර් කිරීම ප්‍රවර්ධනය කළ හැකිය.

② ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහය වැඩි දියුණු කිරීම සහ ධාන්‍ය ප්‍රමාණය පිරිපහදු කිරීම. එකතු කරන ලද දුර්ලභ පෘථිවි ඔක්සයිඩ ප්‍රධාන වශයෙන් න්‍යාසයේ ධාන්‍ය මායිම්වල පැවතීම සහ ඒවායේ විශාල පරිමාව හේතුවෙන් දුර්ලභ පෘථිවි ඔක්සයිඩ ව්‍යුහය තුළ ඉහළ සංක්‍රමණ ප්‍රතිරෝධයක් ඇති අතර අනෙකුත් අයන සංක්‍රමණයට බාධාවක් වන අතර එමඟින් එය අඩු කරයි. ධාන්‍ය මායිම්වල සංක්‍රමණ අනුපාතය, ධාන්‍ය වර්ධනය වළක්වයි, සහ අධික උෂ්ණත්ව සින්ටර් කිරීමේදී ධාන්‍යවල අසාමාන්‍ය වර්ධනයට බාධා කරයි. ඔවුන් ඝන ව්යුහයන් ගොඩනැගීමට හිතකර වන කුඩා හා ඒකාකාර ධාන්ය ලබා ගත හැක; අනෙක් අතට, දුර්ලභ පෘථිවි ඔක්සයිඩ් මාත්‍රණය කිරීමෙන්, ඒවා ධාන්ය මායිම් වීදුරු අවධියට ඇතුළු වන අතර, වීදුරු අවධියේ ශක්තිය වැඩි දියුණු කරන අතර එමඟින් ද්රව්යයේ යාන්ත්රික ගුණාංග වැඩිදියුණු කිරීමේ ඉලක්කය සපුරා ගනී.

බහු අවයවික න්‍යාස සංයෝගවල ඇති දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍ය ප්‍රධාන වශයෙන් බහු අවයවික අනුකෘතියේ ගුණ වැඩි දියුණු කිරීම මගින් ඒවාට බලපායි. දුර්ලභ පෘථිවි ඔක්සයිඩ මගින් බහු අවයවකවල තාප වියෝජන උෂ්ණත්වය වැඩි කළ හැකි අතර දුර්ලභ පෘථිවි කාබොක්සිලේට පොලිවිවයිල් ක්ලෝරයිඩ් තාප ස්ථායීතාවය වැඩි දියුණු කළ හැකිය. දුර්ලභ පෘථිවි සංයෝග සමග ෙපොලිස්ටිරින් මාත්රණය කිරීම ෙපොලිස්ටිරින්වල ස්ථායීතාවය වැඩිදියුණු කළ හැකි අතර එහි බලපෑමේ ශක්තිය සහ නැමීමේ ශක්තිය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි කරයි.