Синтез сложных лигатур алюминия с редкими металлами

• Автор: Эрданов, Алишер Равхатович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 142 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, ЛЕГИРОВАННЫХ РЕДКИМИ МЕТАЛЛАМИ.

ПРИМЕНЕНИЕ И ПОЛУЧЕНИЕ 6

1.1. Основные свойства редких тугоплавких металлов.

1.2. Применение редких тугоплавких металлов и их соединений .

1.3. Способы получения циркония, скандия, иттрия и их лигатур

1.4. Диаграммы плавкости галоидных соединений редких тугоплавких металлов.

1.5. Диаграммы состояния алюминия со скандием, цирконием и иттрием

2. НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ СИНТЕЗА АЛЮМИНИЕВЫХ ЛИГАТУР С РЕДКИМИ МЕТАЛЛАМИ

2.1. Термодинамическая оценка металлотермических методов восстановления соединений редких металлов
2.2. Термическая стабильность галоидных соединений циркония и скандия
2.3. Исследования взаимодействия различных соединений редких металлов с алюминиевомагниевым сплавом методом дифференциальнотермического анализа ДТА
3. ПОЛУЧЕНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ ЦИРКОНИЯ И СКАНДИЯ И СИНТЕЗ АЛЮМИНИЕВЫХ ЛИГАТУР НА ИХ ОСНОВЕ.
3.1. Получение порошков циркония
3.2. Производство скандиевых порошков.
3.3. Синтез алюминиевых лигатур на основе порошков редких металлов
4. ФОРОПЫТЫ ПО СИНТЕЗУ АЛЮМИИЕВЫХ ЛИГАТУР МЕТАЛЛОТЕРМИЧЕСКИМ ВОССТАНОВЛЕНИЕМ СОЕДИНЕНИЙ РЕДКИХ МЕТАЛЛОВ
5. РАЗРАБОТКА ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СИНТЕЗА ЛИГАТУР АЛЮМИНИЯ С РЕДКИМИ МЕТАЛЛАМИ.
5.1. Методика проведения исследований.
5.2. Получение алюминиевых лигатур, содержащих цирконий
5.3. Синтез сложных лигатур алюминийскандийцирконий 6.
5.4. Получение лигатуры алюминий иттрий .
5.5. Заключение
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Ведущей страной по выпуску высококачественных цирконовых концентратов является Австралия: на ее долю приходится -% всего производства этого сырья. Второе и третье места занимают Южно-Африканская Республика и Соединенные Штаты Америки. По разнообразию циркониевых продуктов, начиная с природных минеральных концентратов и кончая различными соединениями и сверхчистыми металлами, мировая циркониевая промышленность является весьма развитой отраслью современной индустрии. Использование металлического скандия в народном хозяйстве ограничено его высокой стоимостью и небольшим объемом производства; это связано с тем, что он является рассеянным элементом - практически отсутствуют концентрированные сырьевые источники. Скандий в настоящее время извлекают из отходов и промпродуктов металлургического производства, урапсо-держащих фосфоритов, гидролизной серной кислоты, скандий-ванадиевых руд, бокситов и др. Потребление скандия заметно увеличивается в последние годы [-]. Скандий широко применяется в источниках света большой мощности, производство которых в перспективе будет увеличиваться. Одна из основных областей использования скандия - производство ферритов для ЭВМ, лазерных стержней, применяемых в промышленности при создании систем связи и производстве техники для противоракетной обороны. В частности, при. КПД в 2-3 раза выше, чем у других твердотельных лазеров) на орбиту небольшими ракетными двигателями стоимость энергии в раз ниже, чем при запуске кораблей «Шаттл». За последние двадцать лет накоплен достаточный опыт потребления скандия и его радиоактивных изотопов в различных областях медицины, сельского хозяйства, биотехнологиях и промышленности; скандий пригоден в качестве инертного маркера при исследовании различных метаболических процессов, таких как кровообращение, микротерапия, в качестве метки антител и других соединений. Ряд исследований подтвердил способность скандия служить информативным показателем взаимодействия кальция, магния, алюминия, галлия и других металлов с биохимическими молекулами. Применение скандия в биохимических технологиях будет возрастать []. Одно из важнейших направлений использования скандия - производство легких высокопрочных алюминиево-скандиевых сплавов. Небольшая добавка скандия позволяет увеличить прочность сплавов на -0 МПа []. Разработаны и выпускаются промышленные алюминиевые сплавы, легированные малой добавкой скандия (десятые и даже сотые доли процента) []. Эти сплавы обладают сочетанием уникальных свойств: хорошей свариваемостью, возможностью деформироваться в режиме сверхпластичности, высокими механическими свойствами и др. Они находят применение в сложиых силовых конструкциях с минимальным полетным весом, в узлах конструкций космического назначения, в сварных конструкциях, работающих в среде жидкого кислорода []. В качестве основы сплавов иттрий применяют редко, но широко используют для легирования и модифицирования. Имеются сведения об использовании изотопа У в медицине. На основании вышеприведенных данных следует отметить, что наиболее оптимальным для конструкционных целей является применение не технически чистых редких металЛов, а сплавов легированных ими. Особенно перспективно использование в народном хозяйстве алюминиевых сплавов, одновременно содержащих цирконий, скандий и иттрий. Для улучшения свойств алюминиевых сплавов рекомендуется их легировать небольшими добавками скандия совместно с цирконием, что позволяет экономить дорогой скандий и усиливать его положительное воздействие. Это явление объясняется растворением циркония в фазе Асз, где цирконий замещает до % атомов скандия. Оптимальными свойствами обладают фазы А1з(8с[. В этом случае частицы А(8С|. Кроме того, их объемная доля наибольшая, так как достигается близкая к максимальной совместная растворимость скандия и циркония при литье слитков и, как следствие этого, максимальное упрочнение при последующем распаде твердого раствора. Положительное влияние микроколичеств скандия и циркония на механические свойства и микроструктуру сплавов системы А1-2п-М§ подтверждено в работе [].