तांबे और तांबे के मिश्रधातुओं पर दुर्लभ मृदाओं का क्या प्रभाव होता है?

तांबे और तांबे की मिश्रधातुओं पर दुर्लभ मृदाओं का क्या प्रभाव होता है?

1.दुर्लभ मृदा तांबा

तांबे और तांबे के मिश्र धातुओं में कई विशेष गुण होते हैं जैसे उत्कृष्ट विद्युत और तापीय चालकता, अच्छा संक्षारण प्रतिरोध, गैर-चुंबकत्व और पानी में सूक्ष्मजीवों और शैवाल के लिए जंग-रोधी, आसान प्लास्टिक प्रसंस्करण और अच्छी वेल्डेबिलिटी, और कास्ट करने में आसान। यह आधुनिक उद्योग में एक महत्वपूर्ण सामग्री बन गई है और इसका व्यापक रूप से इलेक्ट्रॉनिक्स, इलेक्ट्रोमैकेनिकल, विमानन, एयरोस्पेस और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।

दुर्लभ मृदा तत्वों में विशिष्ट धात्विक गुण होते हैं और वे रासायनिक गुणों में अत्यधिक सक्रिय होते हैं। वे निष्क्रिय गैसों को छोड़कर लगभग सभी तत्वों के साथ परस्पर क्रिया कर सकते हैं। वे धातुकर्म उद्योग में "मोनोसोडियम ग्लूटामेट" हैं।

तांबे और तांबे के मिश्र धातुओं में दुर्लभ पृथ्वी के अनुप्रयोग ने 1950 के दशक में विभिन्न देशों में वैज्ञानिक और तकनीकी कार्यकर्ताओं का व्यापक ध्यान आकर्षित किया है, और अब यह एक शोध हॉटस्पॉट बन गया है। मेरे देश ने 1960 के दशक की शुरुआत में तांबे और तांबे के मिश्र धातुओं में दुर्लभ पृथ्वी के अनुप्रयोग पर शोध शुरू किया। उस समय के शोध में तांबे और तांबे के मिश्र धातुओं के गर्म और ठंडे प्रसंस्करण गुणों, संक्षारण प्रतिरोध और पहनने के प्रतिरोध को बेहतर बनाने पर अधिक ध्यान केंद्रित किया गया था, और व्यावहारिक मूल्य के कुछ परिणाम प्राप्त हुए हैं, लेकिन ये अध्ययन धीरे-धीरे आगे बढ़ रहे हैं, और विकास और अनुप्रयोग के कई क्षेत्र नहीं हैं।

2. तांबे और तांबे के मिश्र धातुओं की संरचना पर दुर्लभ मृदा का प्रभाव

01ऊतक शुद्ध करें

तांबे और तांबे की मिश्र धातु संरचनाओं को दुर्लभ मृदाओं से शुद्ध करने के दो मुख्य तरीके हैं:

(1) दुर्लभ मृदाओं में ऑक्सीजन और सल्फर के साथ एक मजबूत आत्मीयता होती है, जो उच्च गलनांक, मजबूत तापीय स्थिरता और छोटे विशिष्ट गुरुत्व के साथ दुर्लभ मृदा यौगिक बनाती है, जिससे डीसल्फराइजेशन और डीऑक्सीजनेशन के प्रभाव प्राप्त होते हैं; दुर्लभ मृदा तत्व आसानी से परमाणु हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं। यह RH2 या RH3 प्रकार के स्थिर हाइड्राइड (R दुर्लभ मृदा धातु का प्रतिनिधित्व करता है) उत्पन्न करने के लिए कार्य करता है। ये हाइड्राइड ठोस घोल के रूप में तांबे के मिश्र धातु में घुल जाते हैं, जिससे हाइड्रोजन के हानिकारक प्रभाव समाप्त हो जाते हैं।

(2) दुर्लभ मृदा और Pb, Bi और अन्य तत्व तांबे की तुलना में उच्च गलनांक वाले उच्च-पिघलने वाले अंतरधात्विक यौगिक उत्पन्न करते हैं। इसलिए, तांबे के पिघलने और ढलाई की प्रक्रिया के दौरान, वे ठोस अवस्था में रह सकते हैं और Pb, Bi को हटाने के लिए स्लैग के साथ तरल धातु तांबे के मिश्र धातु से निकाले जा सकते हैं।

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02संगठन को परिष्कृत करें

तांबे और तांबे के मिश्र धातुओं की सूक्ष्म संरचना पर दुर्लभ मृदाओं का प्रभाव मुख्य रूप से कणों के शोधन, स्तंभाकार क्रिस्टलों के ह्रास या उन्मूलन, तथा समअक्षीय कण क्षेत्रों के विस्तार में परिलक्षित होता है।

तांबे और तांबे के मिश्र धातुओं की संरचना को परिष्कृत करने वाली दुर्लभ पृथ्वी की क्रियाविधि पर तीन मुख्य दृष्टिकोण हैं:

(1) नए क्रिस्टल नाभिक बनाएं और अनाज के विकास को रोकें।

(2) माइक्रोक्रिस्टलीकरण.

(3) मिश्र धातु प्रभाव.

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03समावेशन संरचना पर दुर्लभ मृदाओं का प्रभाव

समावेशन की संरचना पर दुर्लभ मृदाओं का प्रभाव मुख्य रूप से अशुद्धियों के आकार और वितरण को बदलना है। इसकी मुख्य अभिव्यक्तियाँ इस प्रकार हैं:

(1) मिश्र धातु संरचना में डेन्ड्राइट और स्तंभ क्रिस्टल को कम या खत्म करना।

(2) मिश्रधातु में कुछ अशुद्धियाँ पट्टियों, चादरों या ब्लॉकों के रूप में प्रकट होती हैं, जिससे तांबे और उसके मिश्रधातुओं के यांत्रिक और प्रसंस्करण गुणों में सुधार या वृद्धि होती है।

(3) धातु की सूक्ष्म मात्रा पर मिश्र धातु में कुछ हानिकारक अशुद्धियों को पुनर्वितरित करें, या कुछ अशुद्धियों के मैक्रोसेग्रेगेशन को प्रभावित करें, जिसके परिणामस्वरूप विभिन्न गुणों में सुधार होगा।

(4) दुर्लभ पृथ्वी युक्त यौगिकों को धातुओं या मिश्र धातुओं की अनाज सीमाओं पर सोख लिया जाता है, जिससे मिश्र धातु अनाज सीमाओं पर कम पिघलने बिंदु वाली हानिकारक अशुद्धियों की संख्या कम हो जाती है, जिससे मिश्र धातु की उच्च तापमान वाली भंगुरता कमजोर हो जाती है।

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3. तांबे और तांबे के मिश्र धातुओं के गुणों पर दुर्लभ मृदा का प्रभाव

01प्रसंस्करण प्रदर्शन पर प्रभाव

तांबे के मिश्रधातुओं में दुर्लभ मृदा धातुओं की उचित मात्रा मिलाने से तांबे और तांबे के मिश्रधातुओं के ढलाई गुणों में सुधार हो सकता है। विभिन्न प्रकार के तांबे के मिश्रधातुओं के लिए, दुर्लभ मृदाओं को मिलाने के बाद तरलता 30% से 40% तक बढ़ाई जा सकती है।

{{0}}.01% से 0.03% मिश्रित दुर्लभ पृथ्वी को जोड़ने से विकृत लीड पीतल के उच्च तापमान बढ़ाव में काफी वृद्धि हो सकती है, गर्म प्रसंस्करण प्रदर्शन में सुधार हो सकता है, और गर्म रोलिंग क्रैकिंग को कम या खत्म किया जा सकता है। दुर्लभ पृथ्वी तत्वों द्वारा अशुद्धियों को हटाने से अनाज की सीमाओं की ताकत बढ़ जाती है और भंगुरता चरणों की संख्या कम हो जाती है, जिससे तांबे के मिश्र धातुओं के उच्च तापमान σb और δ में वृद्धि होती है। दुर्लभ पृथ्वी को जोड़ने से अवशिष्ट तनाव मूल्य को कम किया जा सकता है, और दुर्लभ पृथ्वी एक निश्चित विरूपण सीमा के भीतर सामग्री की ठंड विरूपण क्षमता में सुधार कर सकती है (<14%).

02पहनने के प्रतिरोध पर प्रभाव

दुर्लभ मृदा और तांबा तत्व उच्च कठोरता और समान वितरण के साथ अंतरधात्विक यौगिक बना सकते हैं। ये यौगिक विस्थापन आंदोलन के लिए प्रतिरोध बन जाते हैं; और दुर्लभ मृदा प्रभावी रूप से समावेशन के अस्तित्व के रूप और वितरण में सुधार कर सकते हैं, अनाज की सीमाओं को कमजोर करने की संभावना को कम कर सकते हैं, और भार के अधीन होने पर अनाज की सीमाओं के साथ दरार की संभावना को कम कर सकते हैं, इस प्रकार पहनने के प्रतिरोध में सुधार कर सकते हैं।

दुर्लभ पृथ्वी युक्त कास्ट पीतल में उच्च कठोरता, अच्छी प्लास्टिसिटी और क्रूरता होती है, जो रनिंग-इन चरण को छोटा कर सकती है और स्थिर पहनने के चरण को बढ़ा सकती है, जिससे पहनने को कम किया जा सकता है और वर्कपीस के सेवा जीवन को बढ़ाया जा सकता है। उच्च मैंगनीज एल्यूमीनियम कांस्य में सीई और बी जोड़ने से शुष्क घर्षण और पहनने को लगभग 20% और स्नेहन घर्षण और पहनने को लगभग 50% तक कम किया जा सकता है।

03यांत्रिक गुणों और विद्युत चालकता पर प्रभाव

तांबे और तांबे के मिश्र धातुओं के यांत्रिक गुणों पर दुर्लभ पृथ्वी का प्रभाव मुख्य रूप से कठोरता, शक्ति, प्लास्टिसिटी आदि में परिलक्षित होता है। जब शुद्ध तांबे में दुर्लभ पृथ्वी की मात्रा {{0}}.1% से 0.2% होती है, तो ताकत बहुत बढ़ जाती है, और जब यह 0.2% से अधिक होती है, तो ताकत धीरे-धीरे बढ़ती है।

तांबे और तांबे के मिश्र धातुओं की चालकता पर दुर्लभ पृथ्वी के प्रभाव का तंत्र आम तौर पर इस प्रकार माना जाता है: एक ओर, दुर्लभ पृथ्वी का शोधन प्रभाव तांबे के दानों को परिष्कृत करता है, दाने की सीमाओं को बढ़ाता है, और विद्युत बिखराव की संभावना को बढ़ाता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रतिरोधकता में वृद्धि और चालकता में कमी होती है। दूसरी ओर, दुर्लभ पृथ्वी का शोधन प्रभाव तांबे में अशुद्धियों को कम करता है, जाली विरूपण को कमजोर करता है, इलेक्ट्रॉन बिखराव की संभावना को कम करता है, और चालकता में सुधार करता है।

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4। निष्कर्ष

दुर्लभ मृदाएँ संरचना को शुद्ध कर सकती हैं, संरचना को परिष्कृत कर सकती हैं, और तांबे और तांबे के मिश्र धातुओं में समावेशन के वितरण को बदल सकती हैं, जिससे उनके प्रसंस्करण प्रदर्शन, संक्षारण और पहनने के प्रतिरोध, यांत्रिक गुणों और विद्युत चालकता में सुधार होता है। इसलिए, दुर्लभ मृदाएँ तांबे और तांबे के मिश्र धातुओं में सुधार कर सकती हैं। प्रदर्शन ने अधिक उम्मीदें रखी हैं।

यद्यपि औद्योगिक महत्व और व्यावहारिक मूल्य वाली कई दुर्लभ पृथ्वी युक्त तांबा और तांबा मिश्र धातु सामग्री सफलतापूर्वक विकसित की गई है, लेकिन अधिक तांबा और तांबा मिश्र धातुओं में अभी तक दुर्लभ पृथ्वी का उपयोग नहीं किया गया है, इसलिए अधिक दुर्लभ पृथ्वी युक्त तांबा और तांबा मिश्र धातुओं को विकसित करने की आवश्यकता है। नई मिश्र धातु सामग्री तांबे और तांबे की मिश्र धातुओं में दुर्लभ पृथ्वी के अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला को सक्षम करती है, जिससे औद्योगिक उत्पादन संभव होता है। दुर्लभ पृथ्वी योजक या मास्टर मिश्र धातु उत्पादों के प्रकारों को और अधिक क्रमबद्ध करने की आवश्यकता है, और जोड़ने के तरीकों और प्रक्रिया की स्थिति जैसे मापदंडों को और अधिक परिपूर्ण बनाने की आवश्यकता है।

वर्तमान में, कई शोध अभी भी प्रायोगिक चरण में हैं। तांबे और तांबे के मिश्र धातुओं के गुणों को बेहतर बनाने के लिए दुर्लभ पृथ्वी की क्षमता के तंत्र, प्रभाव पैटर्न, प्रमुख प्रक्रिया प्रौद्योगिकी और अन्य मुद्दों को अभी भी आगे की खोज की आवश्यकता है। मेरे देश के दुर्लभ पृथ्वी संसाधनों के लाभों को पूरी तरह से निभाने के लिए, तांबे और तांबे के मिश्र धातुओं में दुर्लभ पृथ्वी के अनुप्रयोग अनुसंधान और बुनियादी सैद्धांतिक अनुसंधान को मजबूत करना आवश्यक है, ताकि दुर्लभ पृथ्वी अनुप्रयोग प्रौद्योगिकी की उन्नति को बढ़ावा दिया जा सके और दुर्लभ पृथ्वी के अनुप्रयोग दायरे का विस्तार किया जा सके।