અણુ સામગ્રીમાં દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોનો ઉપયોગ

1, પરમાણુ સામગ્રીની વ્યાખ્યા

વ્યાપક અર્થમાં, ન્યુક્લિયર મટિરિયલ એ પરમાણુ ઉદ્યોગ અને પરમાણુ વૈજ્ઞાનિક સંશોધનમાં વિશિષ્ટ રીતે વપરાતી સામગ્રી માટેનો સામાન્ય શબ્દ છે, જેમાં પરમાણુ બળતણ અને પરમાણુ એન્જિનિયરિંગ સામગ્રી, એટલે કે બિન-પરમાણુ બળતણ સામગ્રી.

સામાન્ય રીતે પરમાણુ સામગ્રીનો ઉલ્લેખ મુખ્યત્વે રિએક્ટરના વિવિધ ભાગોમાં વપરાતી સામગ્રીનો સંદર્ભ આપે છે, જેને રિએક્ટર સામગ્રી તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.રિએક્ટર સામગ્રીમાં ન્યુટ્રોન બોમ્બાર્ડમેન્ટ હેઠળ પરમાણુ વિભાજનમાંથી પસાર થતા અણુ બળતણ, પરમાણુ બળતણ ઘટકો માટે ક્લેડીંગ સામગ્રી, શીતક, ન્યુટ્રોન મોડરેટર (મધ્યસ્થ), નિયંત્રણ સળિયા સામગ્રી જે ન્યુટ્રોનને મજબૂત રીતે શોષી લે છે અને રિએક્ટરની બહાર ન્યુટ્રોન લિકેજને અટકાવે છે.

2, દુર્લભ પૃથ્વી સંસાધનો અને પરમાણુ સંસાધનો વચ્ચે સહ સંકળાયેલ સંબંધ

મોનાઝાઇટ, જેને ફોસ્ફોસેરાઇટ અને ફોસ્ફોસેરાઇટ પણ કહેવાય છે, તે મધ્યવર્તી એસિડ અગ્નિકૃત ખડકો અને મેટામોર્ફિક ખડકોમાં સામાન્ય સહાયક ખનિજ છે.મોનાઝાઇટ એ દુર્લભ પૃથ્વી ધાતુના મુખ્ય ખનિજોમાંનું એક છે, અને તે કેટલાક કાંપના ખડકોમાં પણ અસ્તિત્વ ધરાવે છે.કથ્થઈ લાલ, પીળો, ક્યારેક કથ્થઈ પીળો, ચીકણું ચમક, સંપૂર્ણ ક્લીવેજ, 5-5.5 ની મોહસ કઠિનતા અને 4.9-5.5 ની ચોક્કસ ગુરુત્વાકર્ષણ સાથે.

ચીનમાં કેટલાક પ્લેસર પ્રકારના દુર્લભ ધરતીના થાપણોનું મુખ્ય અયસ્ક ખનિજ મોનાઝાઈટ છે, જે મુખ્યત્વે ટોંગચેંગ, હુબેઈ, યુએયાંગ, હુનાન, શાંગરાઓ, જિઆંગસી, મેંઘાઈ, યુનાન અને હી કાઉન્ટી, ગુઆંગસીમાં સ્થિત છે.જો કે, પ્લેસર પ્રકારના દુર્લભ પૃથ્વી સંસાધનોના નિષ્કર્ષણનું આર્થિક મહત્વ હોતું નથી.એકાંત પત્થરોમાં વારંવાર રીફ્લેક્સિવ થોરિયમ તત્વો હોય છે અને તે વ્યાપારી પ્લુટોનિયમનો મુખ્ય સ્ત્રોત પણ છે.

3, પેટન્ટ પેનોરેમિક વિશ્લેષણ પર આધારિત ન્યુક્લિયર ફ્યુઝન અને ન્યુક્લિયર ફિશનમાં દુર્લભ પૃથ્વી એપ્લિકેશનની ઝાંખી

દુર્લભ પૃથ્વી શોધ તત્વોના કીવર્ડ્સ સંપૂર્ણ રીતે વિસ્તૃત થયા પછી, તેઓ વિસ્તરણ કી અને ન્યુક્લિયર ફિશન અને ન્યુક્લિયર ફ્યુઝનના વર્ગીકરણ નંબરો સાથે જોડાય છે અને ઇનકોપ્ટ ડેટાબેઝમાં શોધાય છે.શોધની તારીખ 24 ઓગસ્ટ, 2020 છે. 4837 પેટન્ટ સાદા કુટુંબના વિલીનીકરણ પછી મેળવવામાં આવી હતી, અને 4673 પેટન્ટ કૃત્રિમ અવાજ ઘટાડવા પછી નક્કી કરવામાં આવી હતી.

પરમાણુ વિભાજન અથવા પરમાણુ ફ્યુઝનના ક્ષેત્રમાં રેર અર્થ પેટન્ટ એપ્લિકેશન 56 દેશો/પ્રદેશોમાં વિતરિત કરવામાં આવે છે, જે મુખ્યત્વે જાપાન, ચીન, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ, જર્મની અને રશિયા વગેરેમાં કેન્દ્રિત છે. PCT ના સ્વરૂપમાં નોંધપાત્ર સંખ્યામાં પેટન્ટ લાગુ કરવામાં આવે છે. , જેમાંથી ચાઇનીઝ પેટન્ટ ટેક્નોલોજી એપ્લિકેશનો વધી રહી છે, ખાસ કરીને 2009 થી, ઝડપી વૃદ્ધિના તબક્કામાં પ્રવેશી રહી છે, અને જાપાન, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ અને રશિયાએ ઘણા વર્ષોથી આ ક્ષેત્રમાં લેઆઉટ કરવાનું ચાલુ રાખ્યું છે (આકૃતિ 1).

આકૃતિ 1 દેશો/પ્રદેશોમાં પરમાણુ પરમાણુ વિભાજન અને ન્યુક્લિયર ફ્યુઝનમાં દુર્લભ પૃથ્વીની એપ્લિકેશનને લગતી ટેક્નોલોજી પેટન્ટની એપ્લિકેશન વલણ

ટેકનિકલ થીમ્સના પૃથ્થકરણ પરથી જોઈ શકાય છે કે પરમાણુ ફ્યુઝન અને પરમાણુ વિભાજનમાં દુર્લભ પૃથ્વીનો ઉપયોગ બળતણ તત્વો, સિન્ટિલેટર, રેડિયેશન ડિટેક્ટર્સ, એક્ટિનાઈડ્સ, પ્લાઝમા, પરમાણુ રિએક્ટર, શિલ્ડિંગ સામગ્રી, ન્યુટ્રોન શોષણ અને અન્ય તકનીકી દિશાઓ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે.

4, પરમાણુ સામગ્રીમાં દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોનું વિશિષ્ટ એપ્લિકેશન અને કી પેટન્ટ સંશોધન

તેમાંથી, પરમાણુ સામગ્રીમાં પરમાણુ ફ્યુઝન અને ન્યુક્લિયર ફિશન પ્રતિક્રિયાઓ તીવ્ર હોય છે, અને સામગ્રી માટેની આવશ્યકતાઓ સખત હોય છે.હાલમાં, પાવર રિએક્ટર મુખ્યત્વે ન્યુક્લિયર ફિશન રિએક્ટર છે, અને ફ્યુઝન રિએક્ટર 50 વર્ષ પછી મોટા પાયે લોકપ્રિય થઈ શકે છે.ની અરજીદુર્લભ પૃથ્વીરિએક્ટર માળખાકીય સામગ્રીમાં તત્વો;ચોક્કસ પરમાણુ રાસાયણિક ક્ષેત્રોમાં, દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે નિયંત્રણ સળિયામાં થાય છે;વધુમાં,સ્કેન્ડિયમરેડિયોકેમિસ્ટ્રી અને પરમાણુ ઉદ્યોગમાં પણ વપરાય છે.

(1) ન્યુટ્રોન સ્તર અને ન્યુક્લિયર રિએક્ટરની ગંભીર સ્થિતિને સમાયોજિત કરવા માટે જ્વલનશીલ ઝેર અથવા નિયંત્રણ સળિયા તરીકે

પાવર રિએક્ટરમાં, નવા કોરોની પ્રારંભિક અવશેષ પ્રતિક્રિયા સામાન્ય રીતે પ્રમાણમાં ઊંચી હોય છે.ખાસ કરીને પ્રથમ રિફ્યુઅલિંગ ચક્રના પ્રારંભિક તબક્કામાં, જ્યારે કોરમાં તમામ પરમાણુ બળતણ નવું હોય છે, ત્યારે બાકીની પ્રતિક્રિયા સૌથી વધુ હોય છે.આ બિંદુએ, અવશેષ પ્રતિક્રિયાશીલતાને વળતર આપવા માટે નિયંત્રણ સળિયા વધારવા પર સંપૂર્ણ આધાર રાખવો વધુ નિયંત્રણ સળિયા રજૂ કરશે.દરેક કંટ્રોલ રોડ (અથવા સળિયાનું બંડલ) જટિલ ડ્રાઇવિંગ મિકેનિઝમની રજૂઆતને અનુરૂપ છે.એક તરફ, આ ખર્ચમાં વધારો કરે છે, અને બીજી તરફ, દબાણયુક્ત જહાજના માથામાં છિદ્રો ખોલવાથી માળખાકીય શક્તિમાં ઘટાડો થઈ શકે છે.તે માત્ર બિનઆર્થિક નથી, પરંતુ તેને દબાણયુક્ત જહાજના માથા પર ચોક્કસ માત્રામાં છિદ્રાળુતા અને માળખાકીય તાકાત રાખવાની પણ મંજૂરી નથી.જો કે, કંટ્રોલ સળિયા વધાર્યા વિના, બાકીની પ્રતિક્રિયાશીલતાને વળતર આપવા માટે રાસાયણિક વળતર આપતા ઝેર (જેમ કે બોરિક એસિડ) ની સાંદ્રતા વધારવી જરૂરી છે.આ કિસ્સામાં, બોરોન સાંદ્રતા થ્રેશોલ્ડ કરતાં વધી જવાનું સરળ છે, અને મધ્યસ્થનું તાપમાન ગુણાંક હકારાત્મક બનશે.

ઉપરોક્ત સમસ્યાઓ ટાળવા માટે, જ્વલનશીલ ઝેર, નિયંત્રણ સળિયા અને રાસાયણિક વળતર નિયંત્રણના મિશ્રણનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે નિયંત્રણ માટે કરી શકાય છે.

（2） રિએક્ટર માળખાકીય સામગ્રીના પ્રભાવને વધારવા માટે ડોપન્ટ તરીકે

રિએક્ટર્સને ચોક્કસ સ્તરની તાકાત, કાટ પ્રતિકાર અને ઉચ્ચ થર્મલ સ્થિરતા માટે માળખાકીય ઘટકો અને બળતણ તત્વોની જરૂર હોય છે, જ્યારે વિભાજન ઉત્પાદનોને શીતકમાં પ્રવેશતા અટકાવે છે.

1).રેર અર્થ સ્ટીલ

પરમાણુ રિએક્ટરમાં ભારે ભૌતિક અને રાસાયણિક પરિસ્થિતિઓ હોય છે, અને રિએક્ટરના દરેક ઘટકમાં ઉપયોગમાં લેવાતા ખાસ સ્ટીલની ઉચ્ચ જરૂરિયાતો પણ હોય છે.દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોની સ્ટીલ પર ખાસ ફેરફારની અસરો હોય છે, જેમાં મુખ્યત્વે શુદ્ધિકરણ, મેટામોર્ફિઝમ, માઇક્રોએલોયિંગ અને કાટ પ્રતિકાર સુધારણાનો સમાવેશ થાય છે.પરમાણુ રિએક્ટરમાં પણ દુર્લભ પૃથ્વી ધરાવતી સ્ટીલ્સનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે.

① શુદ્ધિકરણ અસર: હાલના સંશોધનોએ દર્શાવ્યું છે કે દુર્લભ પૃથ્વી ઊંચા તાપમાને પીગળેલા સ્ટીલ પર સારી શુદ્ધિકરણ અસર કરે છે.આનું કારણ એ છે કે દુર્લભ પૃથ્વી પીગળેલા સ્ટીલમાં ઓક્સિજન અને સલ્ફર જેવા હાનિકારક તત્વો સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને ઉચ્ચ-તાપમાન સંયોજનો પેદા કરી શકે છે.ઉચ્ચ-તાપમાન સંયોજનો પીગળેલા સ્ટીલના ઘટ્ટ પહેલા સમાવેશના સ્વરૂપમાં અવક્ષેપિત થઈ શકે છે અને વિસર્જિત કરી શકાય છે, જેનાથી પીગળેલા સ્ટીલમાં અશુદ્ધતાનું પ્રમાણ ઘટે છે.

② મેટામોર્ફિઝમ: બીજી બાજુ, ઓક્સિજન અને સલ્ફર જેવા હાનિકારક તત્ત્વો સાથે પીગળેલા સ્ટીલમાં દુર્લભ પૃથ્વીની પ્રતિક્રિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થતા ઓક્સાઈડ્સ, સલ્ફાઈડ્સ અથવા ઓક્સિસલ્ફાઈડ્સ આંશિક રીતે પીગળેલા સ્ટીલમાં જાળવી શકાય છે અને ઉચ્ચ ગલનબિંદુ સાથે સ્ટીલના સમાવેશમાં બની શકે છે. .પીગળેલા સ્ટીલના ઘનકરણ દરમિયાન આ સમાવેશનો ઉપયોગ વિજાતીય ન્યુક્લિએશન કેન્દ્રો તરીકે થઈ શકે છે, આમ સ્ટીલના આકાર અને બંધારણમાં સુધારો થાય છે.

③ માઇક્રોએલોયિંગ: જો દુર્લભ પૃથ્વીનો ઉમેરો વધુ કરવામાં આવે, તો ઉપરોક્ત શુદ્ધિકરણ અને મેટામોર્ફિઝમ પૂર્ણ થયા પછી બાકીની દુર્લભ પૃથ્વી સ્ટીલમાં ઓગળી જશે.દુર્લભ પૃથ્વીની અણુ ત્રિજ્યા લોખંડના અણુ કરતાં મોટી હોવાથી, દુર્લભ પૃથ્વીની સપાટીની પ્રવૃત્તિ વધુ હોય છે.પીગળેલા સ્ટીલની નક્કરતા પ્રક્રિયા દરમિયાન, દુર્લભ પૃથ્વી તત્વો અનાજની સીમા પર સમૃદ્ધ થાય છે, જે અનાજની સીમા પર અશુદ્ધતા તત્વોના અલગીકરણને વધુ સારી રીતે ઘટાડી શકે છે, આમ ઘન દ્રાવણને મજબૂત બનાવે છે અને માઇક્રોએલોયિંગની ભૂમિકા ભજવે છે.બીજી બાજુ, દુર્લભ પૃથ્વીની હાઇડ્રોજન સંગ્રહની લાક્ષણિકતાઓને લીધે, તેઓ સ્ટીલમાં હાઇડ્રોજનને શોષી શકે છે, જેનાથી સ્ટીલની હાઇડ્રોજન ક્ષતિગ્રસ્ત ઘટનામાં અસરકારક રીતે સુધારો થાય છે.

④ કાટ પ્રતિકારમાં સુધારો: દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોનો ઉમેરો સ્ટીલના કાટ પ્રતિકારને પણ સુધારી શકે છે.આ એટલા માટે છે કારણ કે દુર્લભ પૃથ્વીમાં સ્ટેનલેસ સ્ટીલ કરતાં વધુ સ્વ-કાટની સંભાવના છે.તેથી, દુર્લભ પૃથ્વીનો ઉમેરો સ્ટેનલેસ સ્ટીલની સ્વ-કાટ સંભવિતતામાં વધારો કરી શકે છે, જેનાથી કાટ લાગતા માધ્યમોમાં સ્ટીલની સ્થિરતામાં સુધારો થાય છે.

2).કી પેટન્ટ અભ્યાસ

કી પેટન્ટ: ઈન્સ્ટિટ્યુટ ઓફ મેટલ્સ, ચાઈનીઝ એકેડેમી ઓફ સાયન્સીસ દ્વારા ઓક્સાઈડ વિખેરવાની શોધ પેટન્ટે ઓછી સક્રિયકરણ સ્ટીલ અને તેની તૈયારી પદ્ધતિને મજબૂત બનાવી

પેટન્ટ એબ્સ્ટ્રેક્ટ: પૂરા પાડવામાં આવેલ ઓક્સાઇડ વિક્ષેપ મજબૂત નીચા સક્રિયકરણ સ્ટીલ ફ્યુઝન રિએક્ટર અને તેની તૈયારી પદ્ધતિ માટે યોગ્ય છે, જેમાં લાક્ષણિકતા છે કે લો એક્ટીવેશન સ્ટીલના કુલ સમૂહમાં એલોય તત્વોની ટકાવારી છે: મેટ્રિક્સ Fe, 0.08% ≤ C ≤ છે. 0.15%, 8.0% ≤ Cr ≤ 10.0%, 1.1% ≤ W ≤ 1.55%, 0.1% ≤ V ≤ 0.3%, 0.03% ≤ Ta ≤ 0.2%, 0.5≤ 0.0%, 0.1% 2O3 ≤ 0.5% .

ઉત્પાદન પ્રક્રિયા: Fe-Cr-WV-Ta-Mn મધર એલોય સ્મેલ્ટિંગ, પાવડર એટોમાઇઝેશન, મધર એલોયની ઉચ્ચ-ઉર્જા બોલ મિલિંગ અનેY2O3 નેનોપાર્ટિકલમિશ્ર પાવડર, પાવડર પરબિડીયું નિષ્કર્ષણ, સોલિડિફિકેશન મોલ્ડિંગ, હોટ રોલિંગ અને હીટ ટ્રીટમેન્ટ.

દુર્લભ પૃથ્વી ઉમેરવાની પદ્ધતિ: નેનોસ્કેલ ઉમેરોY2O3ઉચ્ચ-ઊર્જાવાળા બોલ મિલિંગ માટે પેરેન્ટ એલોયના એટોમાઇઝ્ડ પાવડરના કણો, બોલ મિલિંગ માધ્યમ Φ 6 અને Φ 10 મિશ્રિત સખત સ્ટીલના દડાઓ સાથે, 99.99% આર્ગોન ગેસના બોલ મિલિંગ વાતાવરણ સાથે, બોલ મટિરિયલ માસ રેશિયો (8-) 10): 1, 40-70 કલાકનો બોલ મિલિંગ સમય, અને 350-500 r/min ની રોટેશનલ સ્પીડ.

3）.ન્યુટ્રોન કિરણોત્સર્ગ રક્ષણ સામગ્રી બનાવવા માટે વપરાય છે

① ન્યુટ્રોન રેડિયેશન પ્રોટેક્શનનો સિદ્ધાંત

ન્યુટ્રોન એ અણુ ન્યુક્લીના ઘટકો છે, જેનું સ્થિર દળ 1.675 × 10-27 કિગ્રા છે, જે ઇલેક્ટ્રોનિક માસ કરતા 1838 ગણું છે.તેની ત્રિજ્યા આશરે 0.8 × 10-15m છે, જેનું કદ પ્રોટોન જેવું જ છે, γ કિરણો સમાન રીતે ચાર્જ વગરના હોય છે.જ્યારે ન્યુટ્રોન પદાર્થ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, ત્યારે તેઓ મુખ્યત્વે ન્યુક્લિયસની અંદરના પરમાણુ દળો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, અને બાહ્ય શેલમાં ઇલેક્ટ્રોન સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા નથી.

પરમાણુ ઊર્જા અને પરમાણુ રિએક્ટર ટેકનોલોજીના ઝડપી વિકાસ સાથે, પરમાણુ કિરણોત્સર્ગ સલામતી અને પરમાણુ કિરણોત્સર્ગ સંરક્ષણ પર વધુ અને વધુ ધ્યાન આપવામાં આવ્યું છે.લાંબા સમયથી રેડિયેશન સાધનોની જાળવણી અને અકસ્માત બચાવમાં રોકાયેલા ઓપરેટરો માટે કિરણોત્સર્ગ સંરક્ષણને મજબૂત કરવા માટે, રક્ષણાત્મક વસ્ત્રો માટે હળવા વજનના શિલ્ડિંગ સંયોજનો વિકસાવવા તે ખૂબ જ વૈજ્ઞાનિક મહત્વ અને આર્થિક મૂલ્ય છે.ન્યુટ્રોન રેડિયેશન એ ન્યુક્લિયર રિએક્ટર રેડિયેશનનો સૌથી મહત્વપૂર્ણ ભાગ છે.સામાન્ય રીતે, પરમાણુ રિએક્ટરની અંદર માળખાકીય સામગ્રીની ન્યુટ્રોન શિલ્ડિંગ અસર પછી મનુષ્ય સાથે સીધા સંપર્કમાં રહેલા મોટાભાગના ન્યુટ્રોન ઓછી ઉર્જાવાળા ન્યુટ્રોન સુધી ધીમું થઈ ગયા છે.ઓછી ઉર્જાવાળા ન્યુટ્રોન નીચા અણુ નંબર સાથેના ન્યુક્લી સાથે સ્થિતિસ્થાપક રીતે અથડાશે અને મધ્યસ્થ થવાનું ચાલુ રાખશે.મધ્યમ થર્મલ ન્યુટ્રોન મોટા ન્યુટ્રોન શોષણ ક્રોસ સેક્શનવાળા તત્વો દ્વારા શોષવામાં આવશે અને અંતે ન્યુટ્રોન શિલ્ડીંગ પ્રાપ્ત થશે.

② કી પેટન્ટ અભ્યાસ

ના છિદ્રાળુ અને કાર્બનિક-અકાર્બનિક હાઇબ્રિડ ગુણધર્મોદુર્લભ પૃથ્વી તત્વગેડોલિનિયમધાતુ આધારિત કાર્બનિક હાડપિંજર સામગ્રી પોલિઇથિલિન સાથે તેમની સુસંગતતામાં વધારો કરે છે, જે સંશ્લેષિત સંયુક્ત સામગ્રીને ઉચ્ચ ગેડોલિનિયમ સામગ્રી અને ગેડોલિનિયમ વિખેરવા માટે પ્રોત્સાહન આપે છે.ઉચ્ચ ગેડોલિનિયમ સામગ્રી અને વિક્ષેપ સંયુક્ત સામગ્રીના ન્યુટ્રોન શિલ્ડિંગ પ્રભાવને સીધી અસર કરશે.

કી પેટન્ટ: હેફેઈ ઈન્સ્ટિટ્યુટ ઓફ મટીરીયલ સાયન્સ, ચાઈનીઝ એકેડેમી ઓફ સાયન્સ, ગેડોલીનિયમ આધારિત ઓર્ગેનિક ફ્રેમવર્ક કમ્પોઝિટ શિલ્ડિંગ સામગ્રીની શોધ પેટન્ટ અને તેની તૈયારી પદ્ધતિ

પેટન્ટ એબ્સ્ટ્રેક્ટ: ગેડોલિનિયમ આધારિત મેટલ ઓર્ગેનિક સ્કેલેટન કમ્પોઝિટ શિલ્ડિંગ મટિરિયલ એ મિશ્રણ દ્વારા રચાયેલી સંયુક્ત સામગ્રી છેગેડોલિનિયમ2:1:10 ના વજનના ગુણોત્તરમાં પોલિઇથિલિન સાથેની ધાતુ આધારિત કાર્બનિક હાડપિંજર સામગ્રી અને તેને દ્રાવક બાષ્પીભવન અથવા ગરમ દબાવીને બનાવે છે.ગેડોલીનિયમ આધારિત મેટલ ઓર્ગેનિક સ્કેલેટન કમ્પોઝિટ શિલ્ડિંગ સામગ્રીમાં ઉચ્ચ થર્મલ સ્થિરતા અને થર્મલ ન્યુટ્રોન શિલ્ડિંગ ક્ષમતા હોય છે.

ઉત્પાદન પ્રક્રિયા: અલગ પસંદગેડોલિનિયમ ધાતુવિવિધ પ્રકારના ગેડોલિનિયમ આધારિત ધાતુના કાર્બનિક હાડપિંજર સામગ્રીને તૈયાર કરવા અને સંશ્લેષણ કરવા માટે ક્ષાર અને કાર્બનિક લિગાન્ડ્સ, તેમને સેન્ટ્રીફ્યુગેશન દ્વારા મિથેનોલ, ઇથેનોલ અથવા પાણીના નાના પરમાણુઓથી ધોવા, અને અવશેષ બિનપ્રક્રિયા વિનાના કાચા માલને સંપૂર્ણપણે દૂર કરવા માટે શૂન્યાવકાશ સ્થિતિમાં ઊંચા તાપમાને સક્રિય કરે છે. ગેડોલિનિયમ આધારિત ધાતુના કાર્બનિક હાડપિંજર સામગ્રીના છિદ્રોમાં;સ્ટેપમાં તૈયાર કરેલ ગેડોલીનિયમ આધારિત ઓર્ગેનોમેટાલિક હાડપિંજર સામગ્રીને પોલિઇથિલિન લોશન સાથે હાઇ સ્પીડ પર હલાવવામાં આવે છે, અથવા અલ્ટ્રાસોનિકલી, અથવા સ્ટેપમાં તૈયાર કરવામાં આવેલ ગેડોલિનિયમ આધારિત ઓર્ગેનોમેટાલિક હાડપિંજર સામગ્રીને ઉચ્ચ તાપમાને અલ્ટ્રા-હાઇ મોલેક્યુલર વેઇટ પોલિઇથિલિન સાથે ભેળવવામાં આવે છે જ્યાં સુધી સંપૂર્ણપણે મિશ્રિત ન થાય;મોલ્ડમાં સમાન રીતે મિશ્રિત ગેડોલીનિયમ આધારિત મેટલ ઓર્ગેનિક હાડપિંજર સામગ્રી/પોલીથીલીન મિશ્રણ મૂકો, અને દ્રાવક બાષ્પીભવન અથવા ગરમ દબાણને પ્રોત્સાહન આપવા માટે સૂકવીને રચાયેલ ગેડોલીનિયમ આધારિત મેટલ ઓર્ગેનિક હાડપિંજર સંયુક્ત રક્ષણ સામગ્રી મેળવો;તૈયાર ગેડોલિનિયમ આધારિત મેટલ ઓર્ગેનિક સ્કેલેટન કમ્પોઝિટ શિલ્ડિંગ સામગ્રીએ શુદ્ધ પોલિઇથિલિન સામગ્રીની તુલનામાં ગરમી પ્રતિકાર, યાંત્રિક ગુણધર્મો અને શ્રેષ્ઠ થર્મલ ન્યુટ્રોન શિલ્ડિંગ ક્ષમતામાં નોંધપાત્ર સુધારો કર્યો છે.

રેર અર્થ એડિશન મોડ: Gd2 (BHC) (H2O) 6, Gd (BTC) (H2O) 4 અથવા Gd (BDC) 1.5 (H2O) 2 છિદ્રાળુ સ્ફટિકીય સંકલન પોલિમર જેમાં ગેડોલિનિયમ છે, જે સંકલન પોલિમરાઇઝેશન દ્વારા મેળવવામાં આવે છે.Gd (NO3) 3 • 6H2O અથવા GdCl3 • 6H2Oઅને કાર્બનિક કાર્બોક્સિલેટ લિગાન્ડ;ગેડોલિનિયમ આધારિત ધાતુના કાર્બનિક હાડપિંજર સામગ્રીનું કદ 50nm-2 μm છે； ગેડોલિનિયમ આધારિત ધાતુના કાર્બનિક હાડપિંજર સામગ્રીમાં દાણાદાર, સળિયાના આકારના અથવા સોયના આકારના આકાર સહિત વિવિધ મોર્ફોલોજી હોય છે.

(4) ની અરજીસ્કેન્ડિયમરેડિયોકેમિસ્ટ્રી અને પરમાણુ ઉદ્યોગમાં

સ્કેન્ડિયમ મેટલમાં સારી થર્મલ સ્થિરતા અને મજબૂત ફ્લોરિન શોષણ કામગીરી છે, જે તેને અણુ ઊર્જા ઉદ્યોગમાં અનિવાર્ય સામગ્રી બનાવે છે.

કી પેટન્ટ: ચાઇના એરોસ્પેસ ડેવલપમેન્ટ બેઇજિંગ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ એરોનોટિકલ મટિરિયલ્સ, એલ્યુમિનિયમ ઝીંક મેગ્નેશિયમ સ્કેન્ડિયમ એલોય અને તેની તૈયારી પદ્ધતિ માટે શોધ પેટન્ટ

પેટન્ટ એબ્સ્ટ્રેક્ટ: એલ્યુમિનિયમ ઝીંકમેગ્નેશિયમ સ્કેન્ડિયમ એલોયઅને તેની તૈયારીની પદ્ધતિ.એલ્યુમિનિયમ ઝીંક મેગ્નેશિયમ સ્કેન્ડિયમ એલોયની રાસાયણિક રચના અને વજનની ટકાવારી છે: Mg 1.0% -2.4%, Zn 3.5% -5.5%, Sc 0.04% -0.50%, Zr 0.04% -0.35%, અશુદ્ધિઓ Cu ≤, 0.2% ≤ 0.35%, Fe ≤ 0.4%, અન્ય અશુદ્ધિઓ સિંગલ ≤ 0.05%, અન્ય અશુદ્ધિઓ કુલ ≤ 0.15%, અને બાકીની રકમ Al છે.આ એલ્યુમિનિયમ ઝીંક મેગ્નેશિયમ સ્કેન્ડિયમ એલોય સામગ્રીનું માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર એકસમાન છે અને તેનું પ્રદર્શન સ્થિર છે, જેમાં 400MPa થી વધુની અંતિમ તાણ શક્તિ, 350MPa થી વધુની ઉપજ શક્તિ અને વેલ્ડેડ સાંધા માટે 370MPa થી વધુની તાણ શક્તિ છે.ભૌતિક ઉત્પાદનોનો ઉપયોગ એરોસ્પેસ, પરમાણુ ઉદ્યોગ, પરિવહન, રમતગમતનો સામાન, શસ્ત્રો અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં માળખાકીય ઘટકો તરીકે થઈ શકે છે.

ઉત્પાદન પ્રક્રિયા: પગલું 1, ઉપરોક્ત એલોય રચના અનુસાર ઘટક;પગલું 2: 700 ℃~780 ℃ તાપમાને સ્મેલ્ટિંગ ફર્નેસમાં ઓગળવું;પગલું 3: સંપૂર્ણપણે ઓગળેલા ધાતુના પ્રવાહીને રિફાઇન કરો અને રિફાઇનિંગ દરમિયાન ધાતુનું તાપમાન 700 ℃~750 ℃ ​​ની રેન્જમાં જાળવી રાખો;પગલું 4: શુદ્ધિકરણ પછી, તેને સંપૂર્ણપણે સ્થિર રહેવાની મંજૂરી આપવી જોઈએ;પગલું 5: સંપૂર્ણપણે ઊભા થયા પછી, કાસ્ટ કરવાનું શરૂ કરો, ભઠ્ઠીનું તાપમાન 690 ℃~730 ℃ ની રેન્જમાં જાળવી રાખો અને કાસ્ટિંગની ઝડપ 15-200mm/મિનિટ છે;પગલું 6: 400 ℃~470 ℃ ના હોમોજનાઈઝેશન તાપમાન સાથે, હીટિંગ ફર્નેસમાં એલોય ઇન્ગોટ પર હોમોજેનાઇઝેશન એનલીંગ ટ્રીટમેન્ટ કરો;પગલું 7: હોમોજેનાઇઝ્ડ ઇન્ગોટની છાલ કરો અને 2.0 મીમીથી વધુની દિવાલની જાડાઈ સાથે પ્રોફાઇલ બનાવવા માટે ગરમ એક્સટ્રુઝન કરો.બહાર કાઢવાની પ્રક્રિયા દરમિયાન, બીલેટને 350 ℃ થી 410 ℃ તાપમાને જાળવી રાખવું જોઈએ;પગલું 8: 460-480 ℃ ના સોલ્યુશન તાપમાન સાથે, સોલ્યુશન ક્વેન્ચિંગ ટ્રીટમેન્ટ માટે પ્રોફાઇલને સ્ક્વિઝ કરો;પગલું 9: 72 કલાકના નક્કર દ્રાવણને શમન કર્યા પછી, મેન્યુઅલી વૃદ્ધત્વને દબાણ કરો.મેન્યુઅલ ફોર્સ એજિંગ સિસ્ટમ છે: 90~110 ℃/24 કલાક+170~180 ℃/5 કલાક, અથવા 90~110 ℃/24 કલાક+145~155 ℃/10 કલાક.

5, સંશોધન સારાંશ

એકંદરે, દુર્લભ પૃથ્વીનો વ્યાપકપણે ન્યુક્લિયર ફ્યુઝન અને ન્યુક્લિયર ફિશનમાં ઉપયોગ થાય છે અને એક્સ-રે ઉત્તેજના, પ્લાઝ્મા રચના, લાઇટ વોટર રિએક્ટર, ટ્રાન્સયુરેનિયમ, યુરેનાઇલ અને ઓક્સાઇડ પાવડર જેવી તકનીકી દિશામાં ઘણા પેટન્ટ લેઆઉટ ધરાવે છે.રિએક્ટર સામગ્રી માટે, દુર્લભ પૃથ્વીનો ઉપયોગ રિએક્ટર માળખાકીય સામગ્રી અને સંબંધિત સિરામિક ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રી, નિયંત્રણ સામગ્રી અને ન્યુટ્રોન રેડિયેશન સંરક્ષણ સામગ્રી તરીકે થઈ શકે છે.