Εφαρμογή Στοιχείων Σπάνιων Γης σε Πυρηνικά Υλικά

1, Ορισμός Πυρηνικών Υλικών

Με την ευρεία έννοια, πυρηνικό υλικό είναι ο γενικός όρος για τα υλικά που χρησιμοποιούνται αποκλειστικά στην πυρηνική βιομηχανία και την πυρηνική επιστημονική έρευνα, συμπεριλαμβανομένων των πυρηνικών καυσίμων και των υλικών πυρηνικής μηχανικής, δηλαδή υλικά μη πυρηνικών καυσίμων.

Τα κοινώς αναφερόμενα πυρηνικά υλικά αναφέρονται κυρίως σε υλικά που χρησιμοποιούνται σε διάφορα μέρη του αντιδραστήρα, γνωστά και ως υλικά αντιδραστήρα. Τα υλικά των αντιδραστήρων περιλαμβάνουν πυρηνικά καύσιμα που υφίστανται πυρηνική σχάση υπό βομβαρδισμό νετρονίων, υλικά επένδυσης για εξαρτήματα πυρηνικών καυσίμων, ψυκτικά μέσα, συντονιστές νετρονίων (συντονιστές), υλικά ράβδων ελέγχου που απορροφούν έντονα νετρόνια και ανακλαστικά υλικά που εμποδίζουν τη διαρροή νετρονίων έξω από τον αντιδραστήρα.

2, Σχέση συνεργασίας μεταξύ των πόρων σπάνιων γαιών και των πυρηνικών πόρων

Ο μοναζίτης, που ονομάζεται επίσης φωσφοκερίτης και φωσφοκερίτης, είναι ένα κοινό βοηθητικό ορυκτό σε ενδιάμεσο όξινο πυριγενή πετρώματα και μεταμορφωμένα πετρώματα. Ο μοναζίτης είναι ένα από τα κύρια ορυκτά του μεταλλεύματος σπάνιων γαιών και υπάρχει επίσης σε ορισμένα ιζηματογενή πετρώματα. Καφεκόκκινο, κίτρινο, μερικές φορές καστανοκίτρινο, με λιπαρή λάμψη, πλήρη διάσπαση, σκληρότητα Mohs 5-5,5 και ειδικό βάρος 4,9-5,5.

Το κύριο ορυκτό ορυκτών ορισμένων κοιτασμάτων σπάνιων γαιών τύπου placer στην Κίνα είναι ο μοναζίτης, που βρίσκεται κυρίως στο Tongcheng, Hubei, Yueyang, Hunan, Shangrao, Jiangxi, Menghai, Yunnan και He County, Guangxi. Ωστόσο, η εξόρυξη πόρων σπάνιων γαιών τύπου placer συχνά δεν έχει οικονομική σημασία. Οι μοναχικές πέτρες συχνά περιέχουν αντανακλαστικά στοιχεία θορίου και είναι επίσης η κύρια πηγή εμπορικού πλουτωνίου.

3, Επισκόπηση της εφαρμογής σπάνιων γαιών στην πυρηνική σύντηξη και την πυρηνική σχάση με βάση την πανοραμική ανάλυση διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας

Αφού επεκταθούν πλήρως οι λέξεις-κλειδιά των στοιχείων αναζήτησης σπάνιων γαιών, συνδυάζονται με τα κλειδιά επέκτασης και τους αριθμούς ταξινόμησης της πυρηνικής σχάσης και της πυρηνικής σύντηξης και αναζητούνται στη βάση δεδομένων Incopt. Η ημερομηνία αναζήτησης είναι 24 Αυγούστου 2020. 4837 διπλώματα ευρεσιτεχνίας αποκτήθηκαν μετά από απλή οικογενειακή συγχώνευση και 4673 διπλώματα ευρεσιτεχνίας καθορίστηκαν μετά από τεχνητή μείωση του θορύβου.

Οι αιτήσεις διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας για σπάνιες γαίες στον τομέα της πυρηνικής σχάσης ή της πυρηνικής σύντηξης διανέμονται σε 56 χώρες/περιοχές, κυρίως συγκεντρωμένες στην Ιαπωνία, την Κίνα, τις Ηνωμένες Πολιτείες, τη Γερμανία και τη Ρωσία κ.λπ. Ένας σημαντικός αριθμός διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας εφαρμόζεται με τη μορφή PCT , εκ των οποίων οι κινεζικές αιτήσεις τεχνολογίας διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας αυξάνονται, ειδικά από το 2009, εισέρχονται σε ένα στάδιο ταχείας ανάπτυξης και η Ιαπωνία, οι Ηνωμένες Πολιτείες και η Ρωσία συνέχισαν να σχεδιάζουν σε αυτό πεδίο για πολλά χρόνια (Εικόνα 1).

Σχήμα 1 Τάση εφαρμογής των διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας τεχνολογίας που σχετίζονται με την εφαρμογή σπάνιων γαιών στην πυρηνική σχάση και την πυρηνική σύντηξη σε χώρες/περιοχές

Από την ανάλυση τεχνικών θεμάτων φαίνεται ότι η εφαρμογή σπάνιων γαιών στην πυρηνική σύντηξη και την πυρηνική σχάση επικεντρώνεται σε στοιχεία καυσίμου, σπινθηριστές, ανιχνευτές ακτινοβολίας, ακτινίδες, πλάσμα, πυρηνικούς αντιδραστήρες, υλικά θωράκισης, απορρόφηση νετρονίων και άλλες τεχνικές κατευθύνσεις.

4, Ειδικές Εφαρμογές και Έρευνα Βασικών Διπλωμάτων Ευρεσιτεχνίας Στοιχείων Σπάνιων Γης σε Πυρηνικά Υλικά

Μεταξύ αυτών, οι αντιδράσεις πυρηνικής σύντηξης και πυρηνικής σχάσης σε πυρηνικά υλικά είναι έντονες και οι απαιτήσεις για υλικά είναι αυστηρές. Επί του παρόντος, οι αντιδραστήρες ισχύος είναι κυρίως αντιδραστήρες πυρηνικής σχάσης και οι αντιδραστήρες σύντηξης μπορεί να διαδοθούν σε μεγάλη κλίμακα μετά από 50 χρόνια. Η εφαρμογή τουσπάνια γηστοιχεία σε δομικά υλικά αντιδραστήρα. Σε συγκεκριμένα πυρηνικά χημικά πεδία, τα στοιχεία σπάνιων γαιών χρησιμοποιούνται κυρίως σε ράβδους ελέγχου. Εξάλλου,σκάνδιοέχει επίσης χρησιμοποιηθεί στη ραδιοχημεία και την πυρηνική βιομηχανία.

(1) Ως εύφλεκτο δηλητήριο ή ράβδος ελέγχου για τη ρύθμιση του επιπέδου νετρονίων και της κρίσιμης κατάστασης του πυρηνικού αντιδραστήρα

Στους αντιδραστήρες ισχύος, η αρχική υπολειμματική αντιδραστικότητα των νέων πυρήνων είναι γενικά σχετικά υψηλή. Ειδικά στα πρώτα στάδια του πρώτου κύκλου ανεφοδιασμού, όταν όλο το πυρηνικό καύσιμο στον πυρήνα είναι νέο, η εναπομένουσα αντιδραστικότητα είναι η υψηλότερη. Σε αυτό το σημείο, η βασιζόμενη αποκλειστικά στην αύξηση των ράβδων ελέγχου για την αντιστάθμιση της υπολειπόμενης αντιδραστικότητας θα εισαγάγει περισσότερες ράβδους ελέγχου. Κάθε ράβδος ελέγχου (ή δέσμη ράβδου) αντιστοιχεί στην εισαγωγή ενός πολύπλοκου μηχανισμού οδήγησης. Από τη μια πλευρά, αυτό αυξάνει το κόστος και, από την άλλη, το άνοιγμα οπών στην κεφαλή του δοχείου πίεσης μπορεί να οδηγήσει σε μείωση της δομικής αντοχής. Όχι μόνο είναι αντιοικονομικό, αλλά και δεν επιτρέπεται να έχει ορισμένο πορώδες και δομική αντοχή στην κεφαλή του δοχείου πίεσης. Ωστόσο, χωρίς αύξηση των ράβδων ελέγχου, είναι απαραίτητο να αυξηθεί η συγκέντρωση των χημικών αντισταθμιστικών τοξινών (όπως το βορικό οξύ) για να αντισταθμιστεί η εναπομένουσα αντιδραστικότητα. Σε αυτή την περίπτωση, είναι εύκολο η συγκέντρωση βορίου να υπερβεί το όριο και ο συντελεστής θερμοκρασίας του συντονιστή θα γίνει θετικός.

Για να αποφευχθούν τα προαναφερθέντα προβλήματα, ένας συνδυασμός εύφλεκτων τοξινών, ράβδων ελέγχου και ελέγχου χημικής αντιστάθμισης μπορεί γενικά να χρησιμοποιηθεί για έλεγχο.

(2) Ως πρόσθετο για τη βελτίωση της απόδοσης των δομικών υλικών του αντιδραστήρα

Οι αντιδραστήρες απαιτούν τα δομικά εξαρτήματα και τα στοιχεία καυσίμου να έχουν ένα ορισμένο επίπεδο αντοχής, αντίστασης στη διάβρωση και υψηλή θερμική σταθερότητα, ενώ επίσης εμποδίζουν τα προϊόντα σχάσης να εισέλθουν στο ψυκτικό.

1) .Χάλυβας σπανίων γαιών

Ο πυρηνικός αντιδραστήρας έχει ακραίες φυσικές και χημικές συνθήκες και κάθε συστατικό του αντιδραστήρα έχει επίσης υψηλές απαιτήσεις για τον ειδικό χάλυβα που χρησιμοποιείται. Τα στοιχεία σπανίων γαιών έχουν ειδικές τροποποιητικές επιδράσεις στον χάλυβα, συμπεριλαμβανομένου κυρίως του καθαρισμού, της μεταμόρφωσης, της μικροκράματος και της βελτίωσης της αντοχής στη διάβρωση. Οι χάλυβες που περιέχουν σπάνιες γαίες χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως σε πυρηνικούς αντιδραστήρες.

① Επίδραση καθαρισμού: Η υπάρχουσα έρευνα έχει δείξει ότι οι σπάνιες γαίες έχουν καλή επίδραση καθαρισμού στον λιωμένο χάλυβα σε υψηλές θερμοκρασίες. Αυτό συμβαίνει επειδή οι σπάνιες γαίες μπορούν να αντιδράσουν με επιβλαβή στοιχεία όπως το οξυγόνο και το θείο στον λιωμένο χάλυβα για να δημιουργήσουν ενώσεις υψηλής θερμοκρασίας. Οι ενώσεις υψηλής θερμοκρασίας μπορούν να κατακρημνιστούν και να εκκενωθούν με τη μορφή εγκλεισμάτων πριν συμπυκνωθεί ο τηγμένος χάλυβας, μειώνοντας έτσι την περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες στον τηγμένο χάλυβα.

② Μεταμορφισμός: από την άλλη πλευρά, τα οξείδια, τα σουλφίδια ή τα οξυσουλφίδια που παράγονται από την αντίδραση σπάνιων γαιών στον λιωμένο χάλυβα με επιβλαβή στοιχεία όπως το οξυγόνο και το θείο μπορούν να συγκρατηθούν εν μέρει στον τηγμένο χάλυβα και να γίνουν εγκλείσματα χάλυβα με υψηλό σημείο τήξης . Αυτά τα εγκλείσματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ετερογενή κέντρα πυρήνων κατά τη στερεοποίηση του τηγμένου χάλυβα, βελτιώνοντας έτσι το σχήμα και τη δομή του χάλυβα.

③ Μικροκράμα: εάν αυξηθεί περαιτέρω η προσθήκη σπάνιων γαιών, οι υπόλοιπες σπάνιες γαίες θα διαλυθούν στον χάλυβα αφού ολοκληρωθεί ο παραπάνω καθαρισμός και η μεταμόρφωση. Δεδομένου ότι η ατομική ακτίνα των σπάνιων γαιών είναι μεγαλύτερη από αυτή του ατόμου σιδήρου, οι σπάνιες γαίες έχουν υψηλότερη επιφανειακή δραστηριότητα. Κατά τη διαδικασία στερεοποίησης του τηγμένου χάλυβα, τα στοιχεία σπάνιων γαιών εμπλουτίζονται στο όριο των κόκκων, τα οποία μπορούν να μειώσουν καλύτερα τον διαχωρισμό των ακαθαρσιών στοιχείων στο όριο των κόκκων, ενισχύοντας έτσι το στερεό διάλυμα και παίζοντας το ρόλο του μικροκράματος. Από την άλλη πλευρά, λόγω των χαρακτηριστικών αποθήκευσης υδρογόνου των σπάνιων γαιών, μπορούν να απορροφήσουν υδρογόνο στον χάλυβα, βελτιώνοντας έτσι αποτελεσματικά το φαινόμενο της ευθραυστότητας του υδρογόνου του χάλυβα.

④ Βελτίωση της αντοχής στη διάβρωση: Η προσθήκη στοιχείων σπάνιων γαιών μπορεί επίσης να βελτιώσει την αντίσταση στη διάβρωση του χάλυβα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι σπάνιες γαίες έχουν υψηλότερη δυνατότητα αυτοδιάβρωσης από τον ανοξείδωτο χάλυβα. Επομένως, η προσθήκη σπάνιων γαιών μπορεί να αυξήσει το δυναμικό αυτοδιάβρωσης του ανοξείδωτου χάλυβα, βελτιώνοντας έτσι τη σταθερότητα του χάλυβα σε διαβρωτικά μέσα.

2). Μελέτη βασικού διπλώματος ευρεσιτεχνίας

Βασικό δίπλωμα ευρεσιτεχνίας: ευρεσιτεχνία ευρεσιτεχνίας για ενισχυμένο με διασπορά οξειδίου χάλυβα χαμηλής ενεργοποίησης και μέθοδο παρασκευής του από το Ινστιτούτο Μετάλλων, Κινεζική Ακαδημία Επιστημών

Περίληψη ευρεσιτεχνίας: Παρέχεται ένας χάλυβας χαμηλής ενεργοποίησης ενισχυμένος με διασπορά οξειδίων κατάλληλος για αντιδραστήρες σύντηξης και η μέθοδος παρασκευής του, που χαρακτηρίζεται από το ότι το ποσοστό των στοιχείων κράματος στη συνολική μάζα του χάλυβα χαμηλής ενεργοποίησης είναι: η μήτρα είναι Fe, 0,08% ≤ C ≤ 0,15%, 8,0% ≤ Cr ≤ 10,0%, 1,1% ≤ W ≤ 1,55%, 0,1% ≤ V ≤ 0,3%, 0,03% ≤ Ta ≤ 0,2%, 0,1 ≤ Mn ≤ 0,6% και 0,05% ≤ Y2O3 ≤ 0,5%.

Διαδικασία κατασκευής: Τήξη μητρικού κράματος Fe-Cr-WV-Ta-Mn, ψεκασμός σε σκόνη, άλεση με σφαίρες υψηλής ενέργειας του μητρικού κράματος καιΝανοσωματίδιο Y2O3μικτή σκόνη, εκχύλιση περιβλήματος σκόνης, χύτευση στερεοποίησης, θερμή έλαση και θερμική επεξεργασία.

Μέθοδος προσθήκης σπάνιων γαιών: Προσθέστε νανοκλίμακαΥ2Ο3σωματίδια στο μητρικό κράμα ψεκασμένη σκόνη για άλεσμα με σφαίρες υψηλής ενέργειας, με το μέσο άλεσης με σφαίρες να είναι Φ 6 και Φ 10 μικτές σφαίρες από σκληρό χάλυβα, με ατμόσφαιρα άλεσης με σφαιρίδια 99,99% αέριο αργό, αναλογία μάζας υλικού μπάλας (8- 10): 1, χρόνος άλεσης σφαιρών 40-70 ώρες και ταχύτητα περιστροφής 350-500 r/min.

3）. Χρησιμοποιείται για την κατασκευή υλικών προστασίας από την ακτινοβολία νετρονίων

① Αρχή της προστασίας από την ακτινοβολία νετρονίων

Τα νετρόνια είναι συστατικά των ατομικών πυρήνων, με στατική μάζα 1,675 × 10-27 kg, που είναι 1838 φορές η ηλεκτρονική μάζα. Η ακτίνα του είναι περίπου 0,8 × 10-15 m, παρόμοια σε μέγεθος με ένα πρωτόνιο, παρόμοια με γ Οι ακτίνες είναι εξίσου αφόρτιστες. Όταν τα νετρόνια αλληλεπιδρούν με την ύλη, αλληλεπιδρούν κυρίως με τις πυρηνικές δυνάμεις μέσα στον πυρήνα και δεν αλληλεπιδρούν με τα ηλεκτρόνια στο εξωτερικό περίβλημα.

Με την ταχεία ανάπτυξη της πυρηνικής ενέργειας και της τεχνολογίας πυρηνικών αντιδραστήρων, δίνεται όλο και μεγαλύτερη προσοχή στην ασφάλεια της πυρηνικής ακτινοβολίας και στην προστασία από την πυρηνική ακτινοβολία. Προκειμένου να ενισχυθεί η ακτινοπροστασία για χειριστές που ασχολούνται με τη συντήρηση εξοπλισμού ακτινοβολίας και τη διάσωση από ατυχήματα για μεγάλο χρονικό διάστημα, είναι μεγάλης επιστημονικής σημασίας και οικονομικής αξίας η ανάπτυξη ελαφρών σύνθετων θωράκισης για προστατευτική ενδυμασία. Η ακτινοβολία νετρονίων είναι το πιο σημαντικό μέρος της ακτινοβολίας του πυρηνικού αντιδραστήρα. Γενικά, τα περισσότερα από τα νετρόνια σε άμεση επαφή με τον άνθρωπο έχουν επιβραδυνθεί σε νετρόνια χαμηλής ενέργειας μετά την επίδραση θωράκισης νετρονίων των δομικών υλικών μέσα στον πυρηνικό αντιδραστήρα. Τα νετρόνια χαμηλής ενέργειας θα συγκρουστούν ελαστικά με πυρήνες με μικρότερο ατομικό αριθμό και θα συνεχίσουν να είναι μέτρια. Τα μέτρια θερμικά νετρόνια θα απορροφηθούν από στοιχεία με μεγαλύτερες διατομές απορρόφησης νετρονίων και τελικά θα επιτευχθεί θωράκιση νετρονίων.

② Μελέτη βασικού διπλώματος ευρεσιτεχνίας

Οι πορώδεις και οργανικές-ανόργανες υβριδικές ιδιότητες τουστοιχείο σπάνιας γαίαςγαδολίνιοΤα βασισμένα μεταλλικά οργανικά υλικά σκελετού αυξάνουν τη συμβατότητά τους με το πολυαιθυλένιο, προάγοντας τα συντιθέμενα σύνθετα υλικά να έχουν υψηλότερη περιεκτικότητα σε γαδολίνιο και διασπορά γαδολινίου. Η υψηλή περιεκτικότητα σε γαδολίνιο και η διασπορά θα επηρεάσουν άμεσα την απόδοση θωράκισης νετρονίων των σύνθετων υλικών.

Βασικό δίπλωμα ευρεσιτεχνίας: Ινστιτούτο Επιστήμης Υλικών Hefei, Κινεζική Ακαδημία Επιστημών, ευρεσιτεχνία εφεύρεσης ενός σύνθετου υλικού θωράκισης οργανικού πλαισίου με βάση το γαδολίνιο και η μέθοδος παρασκευής του

Περίληψη διπλώματος ευρεσιτεχνίας: Το σύνθετο υλικό θωράκισης από οργανικό σκελετό μετάλλου με βάση το γαδολίνιο είναι ένα σύνθετο υλικό που σχηματίζεται με ανάμειξηγαδολίνιομε βάση μεταλλικό οργανικό σκελετό υλικό με πολυαιθυλένιο σε αναλογία βάρους 2:1:10 και σχηματισμό του μέσω εξάτμισης διαλύτη ή θερμής πίεσης. Τα σύνθετα υλικά θωράκισης από οργανικό σκελετό μετάλλου με βάση το γαδολίνιο έχουν υψηλή θερμική σταθερότητα και ικανότητα θωράκισης θερμικών νετρονίων.

Διαδικασία κατασκευής: επιλογή διαφορετικώνμέταλλο γαδολίνιοάλατα και οργανικοί συνδέτες για την παρασκευή και σύνθεση διαφορετικών τύπων μεταλλικών οργανικών υλικών σκελετού με βάση το γαδολίνιο, πλένοντάς τα με μικρά μόρια μεθανόλης, αιθανόλης ή νερού με φυγοκέντρηση και ενεργοποιώντας τα σε υψηλή θερμοκρασία υπό συνθήκες κενού για την πλήρη απομάκρυνση των υπολειμματικών πρώτων υλών που δεν έχουν αντιδράσει στους πόρους των μεταλλικών οργανικών υλικών σκελετού με βάση το γαδολίνιο. Το υλικό οργανομεταλλικού σκελετού με βάση το γαδολίνιο που παρασκευάζεται σε στάδιο αναδεύεται με λοσιόν πολυαιθυλενίου σε υψηλή ταχύτητα ή με υπερήχους ή το οργανομεταλλικό υλικό σκελετού με βάση το γαδολίνιο που παρασκευάζεται σε στάδιο αναμιγνύεται με πολυαιθυλένιο εξαιρετικά υψηλού μοριακού βάρους σε υψηλή θερμοκρασία μέχρι να αναμιχθεί πλήρως. Τοποθετήστε το ομοιόμορφα αναμεμιγμένο μεταλλικό οργανικό υλικό σκελετού με βάση το γαδολίνιο/το μείγμα πολυαιθυλενίου στο καλούπι και αποκτήστε το σχηματισμένο σύνθετο προστατευτικό υλικό οργανικού σκελετού μετάλλου με βάση το γαδολίνιο με ξήρανση για να προωθηθεί η εξάτμιση του διαλύτη ή η θερμή πίεση. Το παρασκευασμένο σύνθετο υλικό θωράκισης μεταλλικού οργανικού σκελετού με βάση το γαδολίνιο έχει σημαντικά βελτιωμένη αντοχή στη θερμότητα, μηχανικές ιδιότητες και ανώτερη ικανότητα θωράκισης νετρονίων σε σχέση με τα καθαρά υλικά πολυαιθυλενίου.

Τρόπος προσθήκης σπάνιων γαιών: Gd2 (BHC) (H2O) 6, Gd (BTC) (H2O) 4 ή Gd (BDC) 1,5 (H2O) 2 πορώδες κρυσταλλικό πολυμερές συντονισμού που περιέχει γαδολίνιο, το οποίο λαμβάνεται με πολυμερισμό συντονισμού τουGd (NO3) 3 • 6H2O ή GdCl3 • 6H2Oκαι οργανικό καρβοξυλικό πρόσδεμα. Το μέγεθος του μεταλλικού οργανικού σκελετού υλικού με βάση το γαδολίνιο είναι 50 nm-2 μ m. Τα μεταλλικά οργανικά υλικά σκελετού με βάση το γαδολίνιο έχουν διαφορετικές μορφολογίες, συμπεριλαμβανομένων κοκκωδών, ραβδοειδών ή βελονοειδών σχημάτων.

(4) Εφαρμογή τουΣκάνδιοστη Ραδιοχημεία και την πυρηνική βιομηχανία

Το μέταλλο σκάνδιο έχει καλή θερμική σταθερότητα και ισχυρή απόδοση απορρόφησης φθορίου, καθιστώντας το απαραίτητο υλικό στη βιομηχανία ατομικής ενέργειας.

Βασικό δίπλωμα ευρεσιτεχνίας: China Aerospace Development Institute of Aeronautical Materials Beijing, ευρεσιτεχνία ευρεσιτεχνίας για ένα κράμα αλουμινίου ψευδαργύρου μαγνησίου σκανδίου και μέθοδος παρασκευής του

Περίληψη ευρεσιτεχνίας: Ένας ψευδάργυρος αλουμινίουκράμα μαγνησίου σκανδίουκαι τον τρόπο παρασκευής του. Η χημική σύνθεση και το ποσοστό βάρους του κράματος αλουμινίου ψευδάργυρου μαγνησίου σκανδίου είναι: Mg 1,0% -2,4%, Zn 3,5% -5,5%, Sc 0,04% -0,50%, Zr 0,04% -0,35%, ακαθαρσίες Cu ≤ 0,2%, Si ≤ 0,35%, Fe ≤ 0,4%, άλλες ακαθαρσίες απλές ≤ 0,05%, άλλες προσμίξεις σύνολο ≤ 0,15%, και η υπόλοιπη ποσότητα είναι Al. Η μικροδομή αυτού του υλικού κράματος αλουμινίου ψευδαργύρου μαγνησίου σκανδίου είναι ομοιόμορφη και η απόδοσή του είναι σταθερή, με τελική αντοχή εφελκυσμού άνω των 400 MPa, αντοχή διαρροής άνω των 350 MPa και αντοχή εφελκυσμού άνω των 370 MPa για συγκολλημένες ενώσεις. Τα υλικά προϊόντα μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως δομικά στοιχεία στην αεροδιαστημική, την πυρηνική βιομηχανία, τις μεταφορές, τα αθλητικά είδη, τα όπλα και άλλους τομείς.

Διαδικασία κατασκευής: Βήμα 1, συστατικό σύμφωνα με την παραπάνω σύνθεση κράματος. Βήμα 2: Λιώστε στον κλίβανο τήξης σε θερμοκρασία 700 ℃~780 ℃. Βήμα 3: Καθαρίστε το πλήρως λιωμένο μεταλλικό υγρό και διατηρήστε τη θερμοκρασία του μετάλλου εντός της περιοχής των 700 ℃~750 ℃ ​​κατά τη διάρκεια του καθαρισμού. Βήμα 4: Μετά τη διύλιση, θα πρέπει να αφεθεί πλήρως να παραμείνει ακίνητο. Βήμα 5: Αφού σταθείτε πλήρως, ξεκινήστε τη χύτευση, διατηρήστε τη θερμοκρασία του κλιβάνου εντός της περιοχής των 690 ℃ ~ 730 ℃ και η ταχύτητα χύτευσης είναι 15-200 mm / λεπτό. Βήμα 6: Εκτελέστε επεξεργασία ανόπτησης ομογενοποίησης στο πλινθίο κράματος στον κλίβανο θέρμανσης, με θερμοκρασία ομογενοποίησης 400 ℃~470 ℃. Βήμα 7: Ξεφλουδίστε την ομογενοποιημένη ράβδο και εκτελέστε εξώθηση εν θερμώ για να δημιουργήσετε προφίλ με πάχος τοιχώματος άνω των 2,0 mm. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εξώθησης, το billet πρέπει να διατηρείται σε θερμοκρασία 350 ℃ έως 410 ℃. Βήμα 8: Πιέστε το προφίλ για επεξεργασία σβέσης διαλύματος, με θερμοκρασία διαλύματος 460-480 ℃. Βήμα 9: Μετά από 72 ώρες απόσβεσης στερεού διαλύματος, πιέστε χειροκίνητα τη γήρανση. Το σύστημα χειροκίνητης γήρανσης είναι: 90~110 ℃/24 ώρες+170~180 ℃/5 ώρες ή 90~110 ℃/24 ώρες+145~155 ℃/10 ώρες.

5, Περίληψη Έρευνας

Συνολικά, οι σπάνιες γαίες χρησιμοποιούνται ευρέως στην πυρηνική σύντηξη και την πυρηνική σχάση και έχουν πολλές διατάξεις ευρεσιτεχνίας σε τεχνικές κατευθύνσεις όπως διέγερση ακτίνων Χ, σχηματισμός πλάσματος, αντιδραστήρας ελαφρού νερού, υπερουράνιο, ουρανύλιο και σκόνη οξειδίου. Όσον αφορά τα υλικά των αντιδραστήρων, οι σπάνιες γαίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως δομικά υλικά αντιδραστήρα και συναφή κεραμικά μονωτικά υλικά, υλικά ελέγχου και υλικά προστασίας από την ακτινοβολία νετρονίων.