Rinneadh taighde fairsing ar chur dúile cré neamhchoitianta (REEnna) le cóimhiotail alúmanaim sraith 7xxx, 5xxx, agus 2xxx, agus léirigh sé éifeachtaí suntasacha. Go háirithe, is minic a bhíonn deighilt throm ag cóimhiotail alúmanaim sraith 7xxx, ina bhfuil il-dúile cóimhiotalacha, le linn leá agus réitigh, rud a fhágann go bhfoirmítear méideanna suntasacha céimeanna eiteicteacha. Laghdaíonn sé seo diana agus friotaíocht creimeadh, rud a chuireann isteach ar fheidhmíocht fhoriomlán an chóimhiotail. Is féidir le hionchorprú dúile cré neamhchoitianta i gcóimhiotail alúmanaim ard-chóimhiotalacha gráin a scagadh, deighilt a chosc, agus an maitrís a íonú, rud a fheabhsaíonn micreastruchtúr agus airíonna foriomlána.
Le déanaí, tá aird tarraingthe ag cineál scagaire gráin sárphlaisteach. Baineann na scagairí seo leas as dúile cré neamhchoitianta ar nós La agus Ce chun lagú teorainneacha gráin agus fo-ghráin a fheabhsú. Ní hamháin go scagann sé seo gráin ach cuireann sé scaipeadh aonfhoirmeach deascán chun cinn, cuireann sé cosc ar athchriostalú, agus feabhsaíonn sé insínteacht an chóimhiotail go suntasach, rud a mhéadaíonn táirgiúlacht i bpróisis easbhrúite sa deireadh.
I gcóimhiotail alúmanaim sraith 7xxx, cuirtear eilimintí cré neamhchoitianta leis ar thrí bhealach de ghnáth:
1. Dúile cré neamhchoitianta ina n-aonar;
2. Comhcheangal d’eilimintí Zr agus cré-neamhchoitianta;
3. Meascán de Zr, Cr, agus eilimintí cré neamhchoitianta.
De ghnáth, rialaítear ábhar iomlán na n-eilimintí cré neamhchoitianta laistigh de 0.1–0.5% de réir meáchain.
Meicníochtaí na nDúile Cré-Neamhchoitianta
Cuireann dúile cré neamhchoitianta ar nós La, Ce, Sc, Er, Gd, agus Y le cóimhiotail alúmanaim trí mheicníochtaí éagsúla:
Scagadh gráin: Cruthaíonn dúile cré-annamh deascáin atá dáilte go haonfhoirmeach a fheidhmíonn mar láithreáin núicléaithe héagsúla, ag thiontú struchtúir dheindríteacha ina ngráin mhíne comhionanna, rud a fheabhsaíonn neart agus insínteacht.
Cosc ar dheighilt: Le linn leá agus soladú, cuireann dúile cré-annamh dáileadh níos aonfhoirmí dúile chun cinn, laghdaíonn siad foirmiú eiteictéiseach, agus méadaíonn siad dlús maitrís.
Íonú maitrís: Is féidir le Y, La, agus Ce imoibriú le neamhíonachtaí sa leá (O, H, N, S) chun comhdhúile cobhsaí a fhoirmiú, rud a laghdaíonn cion gáis agus cuimsithe, rud a fheabhsaíonn cáilíocht an chóimhiotail.
Modhnú ar iompar athchriostalaithe: Is féidir le dúile áirithe cré neamhchoitianta teorainneacha gráin agus fo-ghráin a phionáil, rud a chuireann cosc ar ghluaiseacht díláithrithe agus ar imirce teorainneacha gráin. Cuireann sé seo moill ar athchriostalú agus caomhnaíonn sé struchtúir mhíne fo-ghráin le linn próiseála teirmí, rud a fheabhsaíonn neart agus friotaíocht creimeadh araon.
Príomh-Dhúile Cré-Neamhchoitianta agus a n-Éifeachtaí
Scaindiam (Sc)
Is é Sc an ga adamhach is lú i measc na ndúile cré neamhchoitianta agus is miotal trasdultach é freisin. Tá sé an-éifeachtach chun airíonna cóimhiotail alúmanaim dífhoirmithe a fheabhsú.
I gcóimhiotail alúmanaim, deascaíonn Sc mar Al₃Sc comhtháite, rud a mhéadaíonn an teocht athchriostalaithe agus a chuireann cosc ar gharbhú gráin.
Nuair a chuirtear le chéile iad le Zr, cruthaítear cáithníní Al₃(Sc,Zr) atá cobhsaí ag teocht ard, rud a chuireann gráinní míne comhaiseacha chun cinn agus a chuireann bac ar ghluaiseacht díláithrithe agus ar imirce teorainneacha gráin. Feabhsaíonn sé seo neart, friotaíocht tuirse, agus feidhmíocht creimeadh struis.
D’fhéadfadh Sc iomarcach cáithníní garbha Al₃(Sc,Zr) a bheith mar thoradh air, rud a laghdaíonn cumas athchriostalaithe, neart agus insínteacht.
Eirbiam (Er)
Feidhmíonn Er ar bhealach cosúil le Sc ach tá sé níos cost-éifeachtaí.
I gcóimhiotail sraith 7xxx, déanann breiseáin Er cuí gráin a scagadh, gluaiseacht díláithrithe agus imirce teorainneacha gráin a chosc, athchriostalú a shochtadh, agus neart a fheabhsú.
Nuair a chuirtear Zr leis i gcomhpháirt, foirmíonn cáithníní Al₃(Er,Zr), atá níos cobhsaí ó thaobh teirme de ná Al₃Er ina aonar, rud a chuireann cosc níos fearr ar athchriostalú.
D’fhéadfadh Er iomarcach céimeanna Al₈Cu₄Er a tháirgeadh, rud a laghdaíonn neart agus insínteacht araon.
Gadoliniam (Gd)
Déanann breiseáin mheasartha Gd gráin a scagadh, neart agus insínteacht a mhéadú, agus intuaslagthacht Zn, Mg, agus Cu sa mhaitrís a fheabhsú.
Déanann an chéim Al₃(Gd,Zr) a eascraíonn as seo díláithrithe agus teorainneacha fo-ghráinne a dhaingniú, rud a chuireann cosc ar athchriostalú. Foirmíonn scannán gníomhach ar dhromchlaí gráinne freisin, rud a chuireann srian breise ar fhás gráinne.
Is féidir le Gd iomarcach a bheith ina chúis le garbhú gráin agus meath a chur ar airíonna meicniúla.
Lantanam (La), Ceiriam (Ce), agus Itriam (Y)
Déanann La gráin a scagadh, cion ocsaigine a laghdú, agus scannán gníomhach a chruthú ar dhromchlaí gráin chun fás a chosc.
Cuireann La agus Ce deascadh crios GP agus céim η′ chun cinn, rud a fheabhsaíonn neart maitrís agus friotaíocht creimeadh.
Glannaíonn Y an maitrís, cuireann sé bac ar thuaslagadh príomh-eilimintí cóimhiotail isteach sa tuaslagán soladach, cuireann sé núicléachán chun cinn, agus laghdaíonn sé difríochtaí féideartha idir teorainneacha gráin agus taobh istigh, rud a fheabhsaíonn friotaíocht creimeadh.
D’fhéadfadh barraíocht La, Ce, nó Y comhdhúile garbha blocacha a bheith mar thoradh orthu, rud a laghdaíonn insínteacht agus neart.
Airíonna príomh-eilimintí cré neamhchoitianta agus a dtréithe in alúmanam
Am an phoist: 21 Lúnasa 2025
