Codsiga Dhulka naadirka ah ee Qalabka Isku-dhafka ah

CodsigaDhulka naadirQalabka Isku-dhafka ah
Walxaha dhulku naadirka ah waxay leeyihiin qaab-dhismeed elektaroonig ah oo 4f gaar ah, daqiiqad weyn oo magnetic atom, isku xidhka lafdhabarta xooggan iyo astaamo kale.Marka la samaynayo dhismo leh walxo kale, lambarkooda isuduwidda way kala duwanaan kartaa 6 ilaa 12. Iskudhisyada dhulku naadirka ah waxay leeyihiin qaabab kala duwan oo crystal ah.Tilmaamaha gaarka ah ee jirka iyo kiimikooyinka ee dhulalka naadir ah ayaa ka dhigaya iyaga oo si ballaaran loogu isticmaalo dhalaalka birta tayada sare leh iyo kuwa aan birta ahayn, muraayadaha gaarka ah iyo dhoobada waxqabadka sare, qalabka magnetka joogtada ah, alaabta kaydinta hydrogen, luminescent iyo qalabka laser, qalabka nukliyeerka , iyo goobo kale.Iyadoo horumarinta joogtada ah ee walxaha isku dhafan, codsiga dhulalka dhifka ah ayaa sidoo kale balaariyay goobta walxaha isku dhafan, soo jiidashada fiiro gaar ah si loo hagaajiyo sifooyinka isdhexgalka ee u dhexeeya walxaha kala duwan.

Foomamka codsiga ee ugu muhiimsan ee dhulka naadir ah ee diyaarinta walxaha isku dhafan waxaa ka mid ah: ① ku daridabiraha dhulka dhif ahsi loo sameeyo walxo isku dhafan;② Ku dar qaab ahaanoksaydhyada dhulka naadirilaa walxaha isku dhafan;③ Polymers doped ama lagu xidhay biraha dhulka naadirka ah ee polymers-ka ayaa loo isticmaalaa sida walxaha matrix ee walxaha isku dhafan.Saddexda nooc ee kor ku xusan ee codsiga dhulka naadir ah, labada foom ee ugu horreeya waxaa inta badan lagu daraa isku-dhafka matrixka birta, halka kan saddexaadna inta badan lagu dabaqo isku-dhafka matrixka polymer, iyo isku-darka matrix-ka dhoobada ayaa inta badan lagu daray qaabka labaad.

Dhul naadir ahinta badan waxay ku shaqeysaa matrix birta iyo matrix dhoobada ah oo ah qaab wax lagu daro, xasiliyayaal, iyo wax lagu daro, si weyn u wanaajiya waxqabadkooda, yaraynta kharashaadka wax soo saarka, iyo samaynta codsigeeda warshadeed ee suurtogalka ah.

Ku darida walxaha dhifka ah ee dhulka sida waxyaabaha lagu daro walxaha isku dhafan ayaa inta badan door ka ciyaara hagaajinta waxqabadka isdhexgalka ee alaabta isku dhafan iyo kor u qaadida sifeynta miraha matrixka birta ah.Habka falku waa sida soo socota.

① Hagaajinta qoyaanka u dhexeeya matrixka birta iyo wejiga xoojinta.Electronegativity ee canaasiirta naadirka ah ee dhulka ayaa ah mid aad u hooseeya (marka ay yaraadaan biraha elektaroonigga ah, waa inta firfircoonida korantada ee nonmetals).Tusaale ahaan, La waa 1.1, Ce waa 1.12, Y waa 1.22.Electronegativity ee birta aasaasiga ah ee Fe waa 1.83, Ni waa 1.91, iyo Al waa 1.61.Sidaa darteed, walxaha dhifka ah ee dhulku waxay doorbidayaan inay ku dhajiyaan xuduudaha hadhuudhka ee matrixka birta iyo marxaladda xoojinta inta lagu jiro geeddi-socodka dhalaalidda, yaraynta tamarta interface-kooda, kordhinta shaqada adhesion ee interface-ka, yaraynta xagasha qoynta, oo markaa hagaajinaysa qoyaanka u dhexeeya matrixka. iyo wajiga xoojinta.Cilmi baaris ayaa muujisay in ku darida La element ee matrix aluminiumka si wax ku ool ah u wanaajiso qoyaanka AlO iyo dareeraha aluminium, waxayna wanaajisaa qaab-dhismeedka yar yar ee walxaha isku dhafan.

② Kor u sifaynta miraha matrixka birta ah.Milicsanaanta dhulka dhifka ah ee kristanta birta ah waa mid yar, sababtoo ah radius-ka atomiga ee curiyeyaasha dhulku waa weyn yahay, iyo radius-ka atomiga matrixka birta waa mid yar.Gelitaanka walxaha dhifka ah ee dhulka ee leh raadiyaha weyn ee galka matrixka ayaa sababi doona qallooc, kaas oo kordhin doona tamarta nidaamka.Si loo ilaaliyo tamarta ugu yar ee bilaashka ah, atomiyada naadirka ah ee dhulku waxay kobcin karaan oo keliya dhinaca xuduudaha aan caadiga ahayn, taas oo ilaa xad caqabad ku ah korriinka bilaashka ah ee miraha matrixka.Isla mar ahaantaana, canaasiirta dhulka naadirka ah ee la hodmay waxay sidoo kale soo jiidan doonaan canaasiirta kale ee daawaha, iyaga oo kordhinaya jaangooyooyinka walxaha alloy-ga, taasoo keenaysa in qaybta maxalliga ah ay hoos u dhigto, oo kor u qaaddo saamaynta nukleation-ka kala duwan ee matrixka birta dareeraha ah.Intaa waxaa dheer, qaboojinta hoose ee ay keento kala-soocidda asaasiga ah waxay sidoo kale kor u qaadi kartaa samaynta isku-dhafka kala-soocida waxayna noqdaan qaybo nukleation ah oo waxtar leh, taas oo kor u qaadeysa nadiifinta miraha matrixka birta.

③ Nadiifi xuduudaha badarka.Xidhiidhka xooggan ee ka dhexeeya curiyeyaasha dhulka dhifka ah iyo walxaha sida O, S, P, N, iwm awgeed, tamarta xorta ah ee caadiga ah ee samaynta oxides, sulfides, fosfides, iyo nitrides ayaa hooseeya.Iskudhisyadani waxay leeyihiin bar dhalaalaysa oo hooseeya iyo cufnaanta hoose, kuwaas oo qaar ka mid ah laga saari karo iyada oo laga soo sabbeynayo dareeraha alloy-ga, halka kuwa kale si siman loogu qaybiyo gudaha hadhuudhka, taas oo yaraynaysa kala soocidda wasakhda ee xuduudka hadhuudhka, si loo nadiifiyo xadka badarka iyo awoodeeda hagaajinaysa.

Waa in la ogaadaa in, sababtoo ah dhaqdhaqaaqa sarreeya iyo barta dhalaalka hooseeya ee biraha dhifka ah ee dhulka, marka lagu daro isku-dhafka matrixka birta, xiriirkooda oksijiinta waxay u baahan yihiin in si gaar ah loo xakameeyo inta lagu jiro habka isku-darka.

Tiro badan oo dhaqammo ah ayaa caddeeyey in lagu daro oksaydhyada dhulka naadirka ah sida xasiliyeyaasha, qalabka wax-ka-qabashada, iyo wax-ka-beddelayaasha doping-ka ee matrix-yada kala duwan ee birta iyo isku-dhafka dhoobada waxay si weyn u wanaajin karaan xoogga iyo adkaanta alaabta, waxay yareeyaan heerkulka qulqulaya, oo sidaas darteed waxay yareeyaan kharashka wax soo saarka.Habka ugu muhiimsan ee falkiisu waa sida soo socota.

① Sida wax lagu daro sintering, waxa ay kor u qaadi kartaa sintering iyo yaraynaysaa porosity ee alaabta isku dhafan.Ku darida wax-is-daba-marintu waa inay abuurto weji dareere ah heerkul sare, hoos u dhigida heerkulka maaddooyinka isku-dhafka ah, la xakameeyo kala-goynta heerkulka-sare ee alaabta inta lagu jiro habka qashinka, iyo helitaanka walxaha cufan ee cufan iyada oo loo marayo wareegga dareeraha.Sababtoo ah xasiloonida sare, daciifnimada heerkulka sare ee daciifka ah, iyo dhalaalidda sare iyo dhibcaha karkarinta ee oksaydhyada dhulka naadirka ah, waxay samayn karaan wejiyada galaaska oo leh walxo kale oo ceeriin ah waxayna kor u qaadaan sintering, iyaga oo ka dhigaya wax lagu daro wax ku ool ah.Isla mar ahaantaana, oksaydhka dhulka naadirka ah wuxuu sidoo kale samayn karaa xal adag oo leh matrix dhoobada, kaas oo dhalin kara cilladaha crystal gudaha, firfircooni qulqulka oo kor u qaada sintering.

② Hagaajinta qaab-dhismeed yar oo nadiifi cabbirka hadhuudhka.Sababtoo ah xaqiiqda ah in oksaydhyada dhulka dhifka ah ee lagu daray inta badan ay ka jiraan xuduudaha hadhuudhka ee matrixka, iyo iyada oo ay ugu wacan tahay mugga weyn, oxides dhulku waxay leeyihiin caabbinta socdaalka sare ee qaab dhismeedka, iyo sidoo kale caqabad ku ah socdaalka ions kale, sidaas darteed hoos u dhigista heerka guuritaanka ee xuduudaha badarka, joojinta korriinka badarka, iyo carqaladaynta koritaanka aan caadiga ahayn ee badarka inta lagu jiro heerkulka sare ee sintering.Waxay heli karaan miro yaryar oo isku mid ah, kuwaas oo ku habboon samaynta qaabab cufan;Dhanka kale, iyagoo doping oxides Earth dhif ah, waxay galaan marxaladda xadka miraha, hagaajinta xoogga wajiga galaaska iyo sidaas lagu gaaro yoolka lagu hagaajinayo sifooyinka farsamo ee alaabta.

Curiyayaasha dhulka naadirka ah ee ka kooban matrix polymer-ka ayaa inta badan saameeya iyaga oo hagaajiya sifooyinka matrix-ka polymerka.Okssaydhyada dhulka naadirka ah waxay kordhin karaan heerkulka kala-goynta kulaylka ee polymers-ka, halka karboxylate-yada dhifka ah ee dhulku ay hagaajin karaan xasilloonida kulaylka ee chloride polyvinyl.Doping polystyrene oo leh xeryahooda naadirka ah ee dhulku waxay hagaajin karaan xasiloonida polystyrene waxayna si weyn u kordhin kartaa awoodeeda saameynteeda iyo xoog laabashada.