Chaidh rannsachadh farsaing a dhèanamh air cur eileamaidean talmhainn tearc (REEs) ri aloidhean alùmanaim sreath 7xxx, 5xxx, agus 2xxx, a’ sealltainn buaidhean follaiseach. Gu sònraichte, bidh aloidhean alùmanaim sreath 7xxx, anns a bheil iomadh eileamaidean alùmanaim, gu tric a’ fulang sgaradh mòr rè leaghadh agus tilgeadh, ag adhbhrachadh cruthachadh meudan mòra de ìrean eutectic. Tha seo a’ lughdachadh cruas agus strì an aghaidh creimeadh, a’ cur bacadh air coileanadh iomlan an alùmanaim. Faodaidh cur eileamaidean talmhainn tearc a-steach do aloidhean alùmanaim làn-alùmanaim gràinean a ghrinneachadh, sgaradh a chumail fodha, agus am maitrís a ghlanadh, agus mar sin a’ leasachadh meanbh-structar agus feartan iomlan.
O chionn ghoirid, tha seòrsa de inneal-glanaidh gràin superplastic air aire fhaighinn. Bidh na h-innealan-glanaidh seo a’ cleachdadh eileamaidean talmhainn tearc leithid La agus Ce gus lagachadh chrìochan gràin is fo-ghràin a neartachadh. Chan e a-mhàin gu bheil seo a’ glanadh gràinean ach cuideachd a’ brosnachadh sgaoileadh cunbhalach de shìoltachain, a’ cur casg air ath-chriostalachadh, agus a’ leasachadh gu mòr sùbailteachd an aloidh, a’ meudachadh cinneasachd ann am pròiseasan eas-tharraing mu dheireadh.
Ann an aloidhean alùmanaim sreath 7xxx, mar as trice bidh eileamaidean talmhainn tearc air an cur ris ann an trì dòighean:
1. Eileamaidean talmhainn tearc leotha fhèin;
2. Measgachadh de Zr agus eileamaidean talmhainn tearc;
3. Measgachadh de Zr, Cr, agus eileamaidean talmhainn tearc.
Mar as trice bidh susbaint iomlan nan eileamaidean talmhainn tearc air a smachdachadh taobh a-staigh 0.1–0.5% de chuideam.
Innealan-obrach Eileamaidean Tearc-talmhainn
Bidh eileamaidean talmhainn tearc leithid La, Ce, Sc, Er, Gd, agus Y a’ cur ri aloidhean alùmanaim tro iomadh dòigh:
Mion-leasachadh gràin: Bidh eileamaidean talmhainn tearc a’ cruthachadh deasgaidhean a tha air an sgaoileadh gu cothromach a bhios ag obair mar làraichean niùclasach eadar-dhealaichte, ag atharrachadh structaran dendritic gu gràinean mìn co-ionann, a leasaicheas neart agus sùbailteachd.
Casg air dealachadh: Rè leaghadh is cruadhachadh, bidh eileamaidean talmhainn tearc a’ brosnachadh sgaoileadh eileamaidean nas cunbhalaiche, a’ lughdachadh cruthachadh eutectic, agus a’ meudachadh dùmhlachd maitrís.
Glanadh maitrís: Faodaidh Y, La, agus Ce freagairt le neo-chunbhalachdan anns an leaghadh (O, H, N, S) gus todhar seasmhach a chruthachadh, a’ lughdachadh susbaint gas agus in-ghabhail, a tha a’ neartachadh càileachd an aloidh.
Atharrachadh giùlan ath-chriostalachaidh: Faodaidh cuid de eileamaidean talmhainn tearc crìochan gràin is fo-ghràin a phronnadh, a’ cur bacadh air gluasad dì-àiteachaidh agus imrich crìochan gràin. Bidh seo a’ cur dàil air ath-chriostalachadh agus a’ gleidheadh structaran mìne fo-ghràin rè giullachd teirmeach, a’ leasachadh neart agus strì an aghaidh creimeadh.
Prìomh Eileamaidean Tearc na Talmhainn agus na Buaidhean aca
Scandium (Sc)
Tha an radius atamach as lugha aig Sc am measg eileamaidean talmhainn tearc agus tha e cuideachd na mheatailt gluasaid. Tha e gu math èifeachdach ann a bhith a’ neartachadh feartan aloidhean alùmanaim deformaichte.
Ann an aloidhean alùmanaim, bidh Sc a’ sileadh mar Al₃Sc co-leanailteach, ag àrdachadh teòthachd an ath-chriostalachaidh agus a’ cur casg air garbhachadh nan gràn.
Nuair a thèid an cur còmhla ri Zr, bidh mìrean Al₃(Sc,Zr) a tha seasmhach aig teòthachd àrd a’ cruthachadh, a’ brosnachadh gràinean mìne co-ionann agus a’ cur bacadh air gluasad dì-àiteachaidh agus imrich chrìochan gràin. Bidh seo a’ leasachadh neart, strì an aghaidh sgìths, agus coileanadh creimeadh cuideam.
Dh’fhaodadh cus Sc mìrean garbha Al₃(Sc,Zr) adhbhrachadh, a’ lughdachadh comas ath-chriostalachaidh, neart agus sùbailteachd.
Erbium (Er)
Bidh Er ag obair san aon dòigh ri Sc ach tha e nas èifeachdaiche a thaobh cosgais.
Ann an aloidhean sreath 7xxx, bidh cuir-ris Er iomchaidh a’ grinneachadh ghràinean, a’ cur casg air gluasad dì-àiteachaidh agus imrich chrìochan ghràin, a’ cur bacadh air ath-chriostalachadh, agus a’ neartachadh neart.
Nuair a thèid a chur ris còmhla ri Zr, bidh mìrean Al₃(Er,Zr) air an cruthachadh, a tha nas seasmhaiche gu teirmeach na Al₃Er leis fhèin, a’ toirt casg nas fheàrr air ath-chriostalachadh.
Dh’fhaodadh cus Er ìrean Al₈Cu₄Er a thoirt gu buil, a’ lughdachadh neart agus sùbailteachd.
Gadolinium (Gd)
Bidh cuir-ris meadhanach Gd a’ grinneachadh gràinean, a’ meudachadh neart agus sùbailteachd, agus a’ neartachadh so-leaghadh Zn, Mg, agus Cu anns a’ mhaitrics.
Bidh an ìre Al₃(Gd,Zr) a thig às a sin a’ prìneadh dì-àiteachaidhean agus crìochan fo-ghràin, a’ cur bacadh air ath-chriostalachadh. Bidh film gnìomhach cuideachd a’ cruthachadh air uachdar gràin, a’ cuingealachadh fàs gràin tuilleadh.
Faodaidh cus Gd adhbhrachadh gum bi an gràn a’ fàs garbh agus gum bi feartan meacanaigeach a’ crìonadh.
Lanthanum (La), Cerium (Ce), agus Yttrium (Y)
Bidh La a’ glanadh ghràinean, a’ lughdachadh susbaint ocsaidean, agus a’ cruthachadh film gnìomhach air uachdar gràin gus casg a chuir air fàs.
Bidh La agus Ce a’ brosnachadh sileadh ann an crios GP agus ìre η′, a’ leasachadh neart a’ mhaitris agus strì an aghaidh creimeadh.
Bidh Y a’ glanadh a’ mhaitrís, a’ cur bacadh air sgaoileadh prìomh eileamaidean aloidh a-steach don fhuasgladh chruaidh, a’ brosnachadh niùclasachadh, agus a’ lughdachadh eadar-dhealachaidhean a dh’fhaodadh a bhith ann eadar crìochan gràin agus taobh a-staigh, a’ neartachadh strì an aghaidh creimeadh.
Dh’fhaodadh cus La, Ce, no Y leantainn gu todhar garbh blocach, a lùghdaicheas sùbailteachd agus neart.
Feartan prìomh eileamaidean talmhainn tearc agus na feartan aca ann an alùmanum
Àm puist: 21 Lùnastal 2025
