যৌগিক পদার্থে বিরল পৃথিবীর প্রয়োগ

এর আবেদনবিরল পৃথিবীযৌগিক পদার্থে
বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলির অনন্য 4f ইলেকট্রনিক কাঠামো, বড় পারমাণবিক চৌম্বকীয় মুহূর্ত, শক্তিশালী স্পিন কাপলিং এবং অন্যান্য বৈশিষ্ট্য রয়েছে। অন্যান্য উপাদানের সাথে কমপ্লেক্স গঠন করার সময়, তাদের সমন্বয় সংখ্যা 6 থেকে 12 পর্যন্ত পরিবর্তিত হতে পারে। বিরল পৃথিবীর যৌগগুলির বিভিন্ন ধরণের স্ফটিক কাঠামো রয়েছে। বিরল পৃথিবীর বিশেষ ভৌত এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি উচ্চ-মানের ইস্পাত এবং নন-লৌহঘটিত ধাতু, বিশেষ কাচ এবং উচ্চ-কার্যক্ষমতা সম্পন্ন সিরামিক, স্থায়ী চুম্বক সামগ্রী, হাইড্রোজেন স্টোরেজ উপকরণ, লুমিনেসেন্ট এবং লেজার সামগ্রী, পারমাণবিক পদার্থের গন্ধে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। , এবং অন্যান্য ক্ষেত্র। যৌগিক পদার্থের ক্রমাগত বিকাশের সাথে সাথে, বিরল আর্থের প্রয়োগ যৌগিক পদার্থের ক্ষেত্রেও প্রসারিত হয়েছে, ভিন্নধর্মী পদার্থের মধ্যে ইন্টারফেসের বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করার জন্য ব্যাপক মনোযোগ আকর্ষণ করেছে।

যৌগিক উপকরণ তৈরিতে বিরল পৃথিবীর প্রধান প্রয়োগের ফর্মগুলির মধ্যে রয়েছে: ① যোগ করাবিরল পৃথিবীর ধাতুযৌগিক উপকরণ থেকে; ② আকারে যোগ করুনবিরল আর্থ অক্সাইডযৌগিক উপাদান থেকে; ③ পলিমারে বিরল আর্থ ধাতুর সাথে ডোপড বা বন্ধনযুক্ত পলিমারগুলি যৌগিক পদার্থে ম্যাট্রিক্স উপকরণ হিসাবে ব্যবহৃত হয়। বিরল আর্থ প্রয়োগের উপরোক্ত তিনটি ফর্মের মধ্যে, প্রথম দুটি ফর্ম বেশিরভাগই মেটাল ম্যাট্রিক্স কম্পোজিটে যোগ করা হয়, যখন তৃতীয়টি প্রধানত পলিমার ম্যাট্রিক্স কম্পোজিটগুলিতে প্রয়োগ করা হয় এবং সিরামিক ম্যাট্রিক্স কম্পোজিট প্রধানত দ্বিতীয় ফর্মে যোগ করা হয়।

বিরল পৃথিবীমূলত মেটাল ম্যাট্রিক্স এবং সিরামিক ম্যাট্রিক্স কম্পোজিটের উপর কাজ করে অ্যাডিটিভ, স্টেবিলাইজার এবং সিন্টারিং অ্যাডিটিভস আকারে, তাদের কর্মক্ষমতা ব্যাপকভাবে উন্নত করে, উৎপাদন খরচ কমায় এবং এর শিল্প প্রয়োগ সম্ভব করে।

যৌগিক পদার্থের সংযোজন হিসাবে বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলির সংযোজন প্রধানত যৌগিক পদার্থের ইন্টারফেস কর্মক্ষমতা উন্নত করতে এবং ধাতব ম্যাট্রিক্স শস্যের পরিমার্জন প্রচারে ভূমিকা পালন করে। কর্মের প্রক্রিয়া নিম্নরূপ।

① ধাতব ম্যাট্রিক্স এবং রিইনফোর্সিং ফেজের মধ্যে ভেজাযোগ্যতা উন্নত করুন। বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলির বৈদ্যুতিক ঋণাত্মকতা তুলনামূলকভাবে কম (ধাতুর তড়িৎ ঋণাত্মকতা যত কম, অধাতুর তড়িৎ ঋণাত্মকতা তত বেশি সক্রিয়)। উদাহরণস্বরূপ, La হল 1.1, Ce হল 1.12 এবং Y হল 1.22৷ সাধারণ বেস মেটাল Fe এর তড়িৎ ঋণাত্মকতা হল 1.83, Ni হল 1.91 এবং Al হল 1.61৷ অতএব, বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলি গলানোর প্রক্রিয়া চলাকালীন ধাতব ম্যাট্রিক্সের শস্য সীমানা এবং শক্তিবৃদ্ধি পর্যায়ে শোষণ করবে, তাদের ইন্টারফেসের শক্তি হ্রাস করবে, ইন্টারফেসের আনুগত্যের কাজকে বাড়িয়ে তুলবে, ভেজা কোণ হ্রাস করবে এবং এর ফলে ম্যাট্রিক্সের মধ্যে আর্দ্রতা উন্নত হবে। এবং শক্তিবৃদ্ধি পর্যায়। গবেষণায় দেখা গেছে যে অ্যালুমিনিয়াম ম্যাট্রিক্সে লা উপাদান যুক্ত করা কার্যকরভাবে AlO এবং অ্যালুমিনিয়াম তরলের ভেজাতা উন্নত করে এবং যৌগিক পদার্থের মাইক্রোস্ট্রাকচারকে উন্নত করে।

② ধাতব ম্যাট্রিক্স শস্যের পরিমার্জন প্রচার করুন। ধাতব ক্রিস্টালে বিরল পৃথিবীর দ্রবণীয়তা ছোট, কারণ বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলির পারমাণবিক ব্যাসার্ধ বড় এবং ধাতব ম্যাট্রিক্সের পারমাণবিক ব্যাসার্ধ তুলনামূলকভাবে ছোট। ম্যাট্রিক্স জালিতে বৃহত্তর ব্যাসার্ধ সহ বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলির প্রবেশ জালির বিকৃতি ঘটাবে, যা সিস্টেমের শক্তি বৃদ্ধি করবে। সর্বনিম্ন মুক্ত শক্তি বজায় রাখার জন্য, বিরল পৃথিবীর পরমাণুগুলি শুধুমাত্র অনিয়মিত শস্যের সীমানার দিকে সমৃদ্ধ করতে পারে, যা কিছু পরিমাণে ম্যাট্রিক্স শস্যের বিনামূল্যে বৃদ্ধিতে বাধা দেয়। একই সময়ে, সমৃদ্ধ বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলি অন্যান্য খাদ উপাদানগুলিকেও শোষণ করবে, খাদ উপাদানগুলির ঘনত্বের গ্রেডিয়েন্ট বৃদ্ধি করবে, স্থানীয় উপাদানগুলিকে ঠান্ডা করবে এবং তরল ধাতব ম্যাট্রিক্সের ভিন্নধর্মী নিউক্লিয়েশন প্রভাবকে বাড়িয়ে তুলবে। উপরন্তু, মৌলিক পৃথকীকরণের কারণে সৃষ্ট আন্ডারকুলিংও পৃথকীকৃত যৌগগুলির গঠনকে উন্নীত করতে পারে এবং কার্যকর ভিন্ন ভিন্ন নিউক্লিয়েশন কণা হয়ে উঠতে পারে, যার ফলে ধাতব ম্যাট্রিক্স শস্যের পরিমার্জন প্রচার করে।

③ শস্য সীমানা বিশুদ্ধ করুন। বিরল পৃথিবীর উপাদান এবং O, S, P, N, ইত্যাদির মধ্যে দৃঢ় সখ্যতার কারণে, অক্সাইড, সালফাইড, ফসফাইড এবং নাইট্রাইডের গঠনের মানমুক্ত শক্তি কম। এই যৌগগুলির একটি উচ্চ গলনাঙ্ক এবং কম ঘনত্ব রয়েছে, যার মধ্যে কিছু খাদ তরল থেকে ভাসিয়ে সরানো যেতে পারে, অন্যগুলি শস্যের মধ্যে সমানভাবে বিতরণ করা হয়, শস্যের সীমানায় অমেধ্যের পৃথকীকরণ হ্রাস করে, যার ফলে শস্যের সীমানা বিশুদ্ধ হয় এবং এর শক্তি উন্নত করা।

এটি উল্লেখ করা উচিত যে, বিরল আর্থ ধাতুগুলির উচ্চ কার্যকলাপ এবং কম গলনাঙ্কের কারণে, যখন তারা মেটাল ম্যাট্রিক্স কম্পোজিটে যোগ করা হয়, তখন সংযোজন প্রক্রিয়ার সময় অক্সিজেনের সাথে তাদের যোগাযোগ বিশেষভাবে নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন।

প্রচুর সংখ্যক অনুশীলন প্রমাণ করেছে যে বিভিন্ন ধাতব ম্যাট্রিক্স এবং সিরামিক ম্যাট্রিক্স সংমিশ্রণে বিরল আর্থ অক্সাইডগুলিকে স্টেবিলাইজার, সিন্টারিং এইডস এবং ডোপিং মডিফায়ার হিসাবে যোগ করা উপাদানগুলির শক্তি এবং দৃঢ়তাকে ব্যাপকভাবে উন্নত করতে পারে, তাদের সিন্টারিং তাপমাত্রা কমাতে পারে এবং এইভাবে উৎপাদন খরচ কমাতে পারে। এর কর্মের প্রধান প্রক্রিয়াটি নিম্নরূপ।

① একটি sintering সংযোজক হিসাবে, এটি sintering প্রচার করতে পারে এবং যৌগিক পদার্থের porosity কমাতে পারে। সিন্টারিং অ্যাডিটিভের সংযোজন হল উচ্চ তাপমাত্রায় একটি তরল পর্যায় তৈরি করা, যৌগিক পদার্থের সিন্টারিং তাপমাত্রা হ্রাস করা, সিন্টারিং প্রক্রিয়া চলাকালীন পদার্থের উচ্চ-তাপমাত্রার পচনকে বাধা দেওয়া এবং তরল ফেজ সিন্টারিংয়ের মাধ্যমে ঘন যৌগিক পদার্থ প্রাপ্ত করা। উচ্চ স্থায়িত্ব, দুর্বল উচ্চ-তাপমাত্রার অস্থিরতা, এবং বিরল আর্থ অক্সাইডের উচ্চ গলন এবং ফুটন্ত পয়েন্টের কারণে, তারা অন্যান্য কাঁচামালের সাথে কাচের পর্যায় গঠন করতে পারে এবং সিন্টারিংকে উন্নীত করতে পারে, তাদের একটি কার্যকর সংযোজন করে তোলে। একই সময়ে, বিরল আর্থ অক্সাইড সিরামিক ম্যাট্রিক্সের সাথে কঠিন দ্রবণও তৈরি করতে পারে, যা ভিতরে স্ফটিক ত্রুটি তৈরি করতে পারে, জালিকে সক্রিয় করতে পারে এবং সিন্টারিং প্রচার করতে পারে।

② মাইক্রোস্ট্রাকচার উন্নত করুন এবং শস্যের আকার পরিমার্জন করুন। এই কারণে যে যোগ করা বিরল আর্থ অক্সাইডগুলি প্রধানত ম্যাট্রিক্সের শস্যের সীমানায় বিদ্যমান, এবং তাদের বিশাল আয়তনের কারণে, বিরল আর্থ অক্সাইডগুলির গঠনে উচ্চ স্থানান্তর প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে এবং অন্যান্য আয়নগুলির স্থানান্তরকেও বাধা দেয়, যার ফলে এটি হ্রাস পায়। শস্যের সীমানার স্থানান্তর হার, শস্যের বৃদ্ধিকে বাধা দেয় এবং শস্যের অস্বাভাবিক বৃদ্ধিতে বাধা দেয় উচ্চ-তাপমাত্রা সিন্টারিং। তারা ছোট এবং অভিন্ন শস্য পেতে পারে, যা ঘন কাঠামো গঠনের জন্য সহায়ক; অন্যদিকে, বিরল আর্থ অক্সাইড ডোপ করে, তারা শস্যের সীমানা কাচের পর্যায়ে প্রবেশ করে, কাচের পর্যায়ের শক্তির উন্নতি করে এবং এইভাবে উপাদানের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করার লক্ষ্য অর্জন করে।

পলিমার ম্যাট্রিক্স কম্পোজিটগুলিতে বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলি মূলত পলিমার ম্যাট্রিক্সের বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করে তাদের প্রভাবিত করে। বিরল আর্থ অক্সাইড পলিমারের তাপীয় পচন তাপমাত্রা বাড়াতে পারে, অন্যদিকে বিরল আর্থ কার্বক্সিলেট পলিভিনাইল ক্লোরাইডের তাপীয় স্থিতিশীলতা উন্নত করতে পারে। বিরল আর্থ যৌগগুলির সাথে ডোপিং পলিস্টাইরিন পলিস্টাইরিনের স্থায়িত্ব উন্নত করতে পারে এবং এর প্রভাব শক্তি এবং নমন শক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করতে পারে।