လျှောက်လွှာရှားပါးကမ္ဘာပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများတွင်
ရှားပါးမြေကြီးဒြပ်စင်များသည် ထူးခြားသော 4f အီလက်ထရွန်နစ်ဖွဲ့စည်းပုံ၊ ကြီးမားသော အက်တမ်သံလိုက်အခိုက်အတန့်၊ အားကောင်းသော လှည့်ပတ်ချိတ်ဆက်မှုနှင့် အခြားဝိသေသလက္ခဏာများရှိသည်။ အခြားဒြပ်စင်များနှင့် ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းသောအခါ၊ ၎င်းတို့၏ ပေါင်းစပ်ကိန်းဂဏန်းသည် 6 မှ 12 အထိ ကွဲပြားနိုင်သည်။ ရှားပါးမြေကြီးဒြပ်ပေါင်းများတွင် ပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံ အမျိုးမျိုးရှိသည်။ ရှားပါးမြေကြီးများ၏ အထူးရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဓာတုဂုဏ်သတ္တိများက ၎င်းတို့အား အရည်အသွေးမြင့် သံမဏိနှင့် သံမဏိမဟုတ်သော သတ္တုများ ရောစပ်ခြင်း၊ အထူးဖန်နှင့် စွမ်းဆောင်ရည်မြင့် ကြွေထည်များ၊ အမြဲတမ်း သံလိုက်ပစ္စည်းများ၊ ဟိုက်ဒရိုဂျင် သိုလှောင်သည့် ပစ္စည်းများ၊ အလင်းရောင်နှင့် လေဆာပစ္စည်းများ၊ နူကလီးယားပစ္စည်းများ၊ နှင့် အခြားနယ်ပယ်များ။ ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများ၏ စဉ်ဆက်မပြတ် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့်အတူ၊ ရှားပါးမြေကြီးကို အသုံးချမှုသည် ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများ၏နယ်ပယ်အထိ ကျယ်ပြန့်လာပြီး ကွဲပြားနေသော ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများကြားရှိ ပေါင်းစပ်ဂုဏ်သတ္တိများကို မြှင့်တင်ရာတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် အာရုံစိုက်လာစေသည်။
ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများပြင်ဆင်မှုတွင် ရှားပါးမြေကြီး၏ အဓိကအသုံးချပုံစံများမှာ- ① ထည့်သွင်းခြင်း။ရှားပါးသတ္တုများပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများ၊ ② ပုံစံဖြင့် ထည့်ပါ။ရှားပါးမြေအောက်ဆိုဒ်ပေါင်းစပ်ပစ္စည်း၊ ③ ပိုလီမာများကို ပိုလီမာများတွင် ရှားပါးမြေကြီးသတ္တုများနှင့် ရောစပ်ထားသော ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများတွင် မက်ထရစ်ပစ္စည်းများအဖြစ် အသုံးပြုသည်။ အထက်ဖော်ပြပါ ရှားပါးမြေအသုံးချမှု ပုံစံသုံးမျိုးတွင် ပထမပုံစံနှစ်မျိုးကို သတ္တုမက်ထရစ်ပေါင်းစပ်မှုတွင် အများစုထည့်သွင်းထားပြီး တတိယပုံစံကို ပေါ်လီမာမက်ထရစ်ပေါင်းစပ်များတွင် အဓိကအသုံးပြုကြပြီး ကြွေထည်မက်ထရစ်ပေါင်းစပ်မှုကို ဒုတိယပုံစံတွင် အဓိကထည့်သွင်းထားသည်။
ရှားပါးမြေသတ္တု matrix နှင့် ceramic matrix composite များတွင် အဓိကအားဖြင့် additives များ၊ stabilizers နှင့် sintering additives များအဖြစ် လုပ်ဆောင်ကြပြီး ၎င်းတို့၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို များစွာတိုးတက်စေကာ ထုတ်လုပ်မှုကုန်ကျစရိတ်ကို လျှော့ချကာ ၎င်း၏စက်မှုလုပ်ငန်းဆိုင်ရာ အသုံးချမှုကို ဖြစ်နိုင်ချေရှိစေရန် လုပ်ဆောင်သည်။
ရှားပါးမြေဒြပ်စင်များကို ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများတွင် ဖြည့်စွက်ပစ္စည်းများအဖြစ် ပေါင်းထည့်ခြင်းသည် ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများ၏ မျက်နှာပြင်စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ရန်နှင့် သတ္တုမက်ထရစ်အစေ့များကို သန့်စင်မှုမြှင့်တင်ရာတွင် အဓိကအားဖြင့် အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ပါသည်။ လုပ်ဆောင်မှု ယန္တရားမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်။
① သတ္တုမက်ထရစ်နှင့် အားဖြည့်အဆင့်အကြား စိုစွတ်မှုကို မြှင့်တင်ပါ။ ရှားပါးမြေဒြပ်စင်များ၏ electronegativity သည် အတော်လေးနည်းသည် (သတ္တုများ၏ electronegativity သေးငယ်လေ၊ nonmetals များ၏ electronegativity သည် ပို၍တက်ကြွလေ)။ ဥပမာအားဖြင့် La သည် 1.1၊ Ce သည် 1.12 ဖြစ်ပြီး Y သည် 1.22 ဖြစ်သည်။ ဘုံအခြေခံသတ္တု Fe ၏ electronegativity သည် 1.83၊ Ni သည် 1.91 ဖြစ်ပြီး Al သည် 1.61 ဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့်၊ ရှားပါးမြေဒြပ်စင်များသည် အရည်ကျိုခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း သတ္တုမက်ထရစ်၏ ကောက်နှံနယ်နိမိတ်များနှင့် အားဖြည့်မှုအဆင့်တွင် ဦးစားပေးအားဖြင့် စုပ်ယူနိုင်မည်ဖြစ်ပြီး ၎င်းတို့၏ကြားခံစွမ်းအင်ကို လျှော့ချကာ အင်တာဖေ့စ်၏ adhesion လုပ်ဆောင်မှုကို တိုးမြှင့်ကာ စိုစွတ်သောထောင့်ကို လျှော့ချကာ မက်ထရစ်အကြား စိုစွတ်မှုကို မြှင့်တင်ပေးမည်ဖြစ်သည်။ နှင့် အားဖြည့်အဆင့်။ သုတေသနပြုချက်များအရ La ဒြပ်စင်ကို အလူမီနီယမ်မက်ထရစ်သို့ ပေါင်းထည့်ခြင်းသည် AlO နှင့် အလူမီနီယမ်အရည်၏ စိုစွတ်မှုကို ထိရောက်စွာ မြှင့်တင်ပေးပြီး ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများ၏ သေးငယ်သောဖွဲ့စည်းပုံကိုလည်း ပိုမိုကောင်းမွန်စေကြောင်း သုတေသနပြုချက်များအရ သိရသည်။
② သတ္တုမက်ထရစ်ဆန်များ သန့်စင်မှုကို မြှင့်တင်ပါ။ ရှားပါးမြေကြီးဒြပ်စင်များ၏ အက်တမ်အချင်းဝက်သည် ကြီးမားသောကြောင့် သတ္တုပုံဆောင်ခဲတွင် ရှားပါးမြေကြီး၏ ပျော်ဝင်နိုင်မှုမှာ သေးငယ်သောကြောင့်၊ မက်ထရစ်ရာဇမတ်ကွက်ထဲသို့ ပိုကြီးသော အချင်းဝက်ရှိသော ရှားပါးဒြပ်စင်များ ဝင်ရောက်ခြင်းသည် ရာဇမတ်ကွက်ပုံပျက်ခြင်းကို ဖြစ်စေပြီး စနစ်စွမ်းအင်ကို တိုးစေမည်ဖြစ်သည်။ အနိမ့်ဆုံး အလကားစွမ်းအင်ကို ထိန်းသိမ်းထားရန်၊ ရှားပါးမြေကြီးအက်တမ်များသည် ပုံမှန်မဟုတ်သော ကောက်နှံနယ်နိမိတ်များဆီသို့သာ ကြွယ်ဝနိုင်ပြီး၊ ၎င်းသည် အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ မက်ထရစ်ဆန်များ လွတ်လပ်စွာ ကြီးထွားမှုကို ဟန့်တားစေသည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ ကြွယ်ဝသော ရှားပါးမြေဒြပ်စင်များသည် အခြားသတ္တုစပ်ဒြပ်စင်များကို စုပ်ယူနိုင်ပြီး အလွိုင်းဒြပ်စင်များ၏ အာရုံစူးစိုက်မှု gradient ကို တိုးမြင့်စေပြီး၊ ဒေသဆိုင်ရာ အစိတ်အပိုင်းများကို အေးခဲစေကာ အရည်သတ္တုမက်ထရစ်၏ ကွဲပြားသော nucleation effect ကို မြှင့်တင်ပေးမည်ဖြစ်သည်။ ထို့အပြင်၊ ဒြပ်စင်ခွဲခြားခြင်းကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော အေးမြမှုသည် ခွဲခြားထားသောဒြပ်ပေါင်းများဖွဲ့စည်းခြင်းကို မြှင့်တင်နိုင်ပြီး ကွဲပြားသော နျူကလိယအမှုန်များကို ထိရောက်စွာဖြစ်လာစေပြီး သတ္တုမက်ထရစ်အစေ့များကို သန့်စင်စေပါသည်။
③ စပါးနယ်နမိတ်ကို သန့်စင်ပါ။ ရှားပါးမြေကြီးဒြပ်စင်များနှင့် O၊ S၊ P၊ N အစရှိသော ဒြပ်စင်များကြားတွင် ခိုင်မာသော ဆက်စပ်မှုရှိသောကြောင့် အောက်ဆိုဒ်၊ ဆာလဖိဒ်၊ ဖော့စ်ဖိုက်နှင့် နိုက်ထရိတ်များအတွက် စံကင်းလွတ်သော စွမ်းအင် နည်းပါးပါသည်။ ဤဒြပ်ပေါင်းများသည် မြင့်မားသော အရည်ပျော်မှတ်နှင့် သိပ်သည်းဆနည်းပြီး အချို့ကို အလွိုင်းအရည်မှ လွှင့်ထုတ်နိုင်ပြီး အချို့ကို စပါးအတွင်း အညီအမျှ ခွဲဝေပေးကာ စပါးနယ်နိမိတ်တွင် အညစ်အကြေးများ ခွဲခြားမှုကို လျှော့ချကာ စပါးနယ်နိမိတ်ကို သန့်စင်စေပြီး၊ ၎င်း၏ခွန်အားကိုတိုးတက်စေသည်။
ရှားပါးမြေသတ္တုများ၏ မြင့်မားသော လုပ်ဆောင်ချက်နှင့် အရည်ပျော်မှတ်နည်းပါးခြင်းကြောင့် ၎င်းတို့ကို သတ္တု matrix ပေါင်းစပ်မှုတွင် ထည့်သွင်းသောအခါ၊ ပေါင်းထည့်သည့်လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း ၎င်းတို့၏ အောက်ဆီဂျင်နှင့် ထိတွေ့မှုကို အထူးထိန်းချုပ်ရန် လိုအပ်ကြောင်း သတိပြုသင့်သည်။
မတူညီသောသတ္တု matrix နှင့် ceramic matrix composite သို့ ရှားရှားပါးပါးမြေအောက်ဆိုဒ်များကို stabilizers များအဖြစ် stabilizers၊ sintering aids နှင့် doping modifiers များ ပေါင်းထည့်ခြင်းသည် ပစ္စည်းများ၏ ခိုင်ခံ့မှုနှင့် ခိုင်ခံ့မှုကို များစွာတိုးတက်စေပြီး ၎င်းတို့၏ sintering အပူချိန်ကို လျှော့ချနိုင်ပြီး ထုတ်လုပ်မှုကုန်ကျစရိတ်ကို လျှော့ချနိုင်သည် ။ ၎င်း၏လုပ်ဆောင်မှု၏ အဓိက ယန္တရားမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်။
① sintering additive အနေဖြင့်၊ ၎င်းသည် sintering ကို မြှင့်တင်ပေးပြီး ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများတွင် porosity ကို လျှော့ချပေးနိုင်သည်။ sintering additives များ ပေါင်းထည့်ခြင်းသည် မြင့်မားသော အပူချိန်တွင် အရည်အဆင့်ကို ထုတ်ပေးရန်၊ ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများ၏ အပူချိန်ကို လျှော့ချရန်၊ sintering လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း ပစ္စည်းများ၏ အပူချိန်မြင့်မားသော ပြိုကွဲမှုကို တားဆီးရန်နှင့် အရည်အဆင့် sintering မှတဆင့် သိပ်သည်းသော ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများကို ရယူရန်ဖြစ်သည်။ မြင့်မားသောတည်ငြိမ်မှု၊ အားနည်းသောအပူချိန်မြင့်မငြိမ်မသက်မှု၊ ရှားပါးမြေအောက်ဆိုဒ်များ၏ အရည်ပျော်မှုနှင့် ပွက်ပွက်ဆူမှတ်များကြောင့်၊ ၎င်းတို့သည် အခြားကုန်ကြမ်းများနှင့်အတူ ဖန်အဆင့်များဖွဲ့စည်းနိုင်ပြီး sintering ကိုမြှင့်တင်ကာ ၎င်းတို့အား ထိရောက်သော additive ဖြစ်လာစေသည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ ရှားပါးမြေအောက်ဆိုဒ်သည် အတွင်းပိုင်းရှိ ပုံဆောင်ခဲချို့ယွင်းချက်များကို ထုတ်ပေးနိုင်ပြီး၊ ရာဇမတ်ကွက်ကို သက်ဝင်စေကာ လောင်ကျွမ်းစေသည့် သန့်စင်မှုကို မြှင့်တင်ပေးနိုင်သည့် ကြွေမက်ထရစ်နှင့်အတူ အစိုင်အခဲပျော်ရည်အဖြစ်လည်း ဖွဲ့စည်းနိုင်သည်။
② microstructure ကို မြှင့်တင်ပေးပြီး စပါး အရွယ်အစားကို ပြုပြင်ပါ။ ရှားပါးမြေအောက်ဆိုဒ်များသည် မက်ထရစ်၏ကောက်နှံနယ်နိမိတ်များတွင် အဓိကအားဖြင့် ရှိနေကြပြီး ၎င်းတို့၏ ထုထည်ကြီးမားမှုကြောင့်၊ ရှားပါးမြေအောက်ဆိုဒ်များသည် ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံအတွင်း မြင့်မားသောရွှေ့ပြောင်းမှုခံနိုင်ရည်ရှိပြီး အခြားအိုင်းယွန်းများ၏ ရွှေ့ပြောင်းမှုကိုလည်း ဟန့်တားသောကြောင့်၊ စပါးနယ်နိမိတ်များ ရွှေ့ပြောင်းမှုနှုန်း၊ စပါးကြီးထွားမှုကို ဟန့်တားခြင်းနှင့် အပူချိန်မြင့်မားစွာ သန့်စင်ခြင်းတွင် စပါးများ၏ ပုံမှန်မဟုတ်သော ကြီးထွားမှုကို ဟန့်တားခြင်း။ သေးငယ်ပြီး တူညီသော အစေ့အဆန်များကို ရရှိနိုင်သည်။ အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ ၎င်းတို့သည် ရှားပါးမြေအောက်ဆိုဒ်များကို သောက်သုံးခြင်းဖြင့် ၎င်းတို့သည် စပါးနယ်နိမိတ်မှန်အဆင့်သို့ ဝင်ရောက်ကာ ဖန်အဆင့်၏ ခိုင်ခံ့မှုကို မြှင့်တင်ပေးကာ ပစ္စည်း၏ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများ ပိုမိုကောင်းမွန်လာစေရန် ပန်းတိုင်ကို အရောက်လှမ်းနိုင်မည်ဖြစ်သည်။
ပေါ်လီမာမက်ထရစ်ပေါင်းစုရှိ ရှားပါးမြေဒြပ်စင်များသည် ပေါ်လီမာမက်ထရစ်၏ ဂုဏ်သတ္တိများကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေခြင်းဖြင့် ၎င်းတို့အား အဓိကအားဖြင့် အကျိုးသက်ရောက်စေသည်။ ရှားပါးမြေအောက်ဆိုဒ်များသည် ပိုလီမာ၏အပူဆွေးမြေ့မှုအပူချိန်ကို တိုးမြင့်စေပြီး ရှားပါးမြေကြီးကာဘောက်စ်လိတ်များသည် polyvinyl chloride ၏အပူတည်ငြိမ်မှုကို မြှင့်တင်ပေးနိုင်သည်။ ရှားပါးမြေကြီးဒြပ်ပေါင်းများနှင့်အတူ polystyrene သောက်သုံးခြင်းဖြင့် polystyrene ၏တည်ငြိမ်မှုကိုတိုးတက်စေပြီး၎င်း၏အကျိုးသက်ရောက်မှုနှင့်ကွေးညွှတ်ခွန်အားကိုသိသိသာသာတိုးစေသည်။
တင်ချိန်- ဧပြီလ ၂၆-၂၀၂၃