అణు పదార్థాలలో అరుదైన భూమి మూలకాల అప్లికేషన్

1、 అణు పదార్థాల నిర్వచనం

విస్తృత కోణంలో, అణు పదార్థం అనేది అణు పరిశ్రమ మరియు అణు శాస్త్రీయ పరిశోధనలలో ప్రత్యేకంగా ఉపయోగించే పదార్థాలకు సాధారణ పదం, వీటిలో అణు ఇంధనం మరియు అణు ఇంజనీరింగ్ పదార్థాలు, అంటే అణుయేతర ఇంధన పదార్థాలు ఉన్నాయి.

సాధారణంగా అణు పదార్థాలు అని పిలువబడేవి ప్రధానంగా రియాక్టర్ యొక్క వివిధ భాగాలలో ఉపయోగించే పదార్థాలను సూచిస్తాయి, వీటిని రియాక్టర్ పదార్థాలు అని కూడా పిలుస్తారు. రియాక్టర్ పదార్థాలలో న్యూట్రాన్ బాంబు దాడిలో అణు విచ్ఛిత్తికి గురయ్యే అణు ఇంధనం, అణు ఇంధన భాగాలకు క్లాడింగ్ పదార్థాలు, శీతలకరణిలు, న్యూట్రాన్ మోడరేటర్లు (మోడరేటర్లు), న్యూట్రాన్లను బలంగా గ్రహించే నియంత్రణ రాడ్ పదార్థాలు మరియు రియాక్టర్ వెలుపల న్యూట్రాన్ లీకేజీని నిరోధించే ప్రతిబింబ పదార్థాలు ఉన్నాయి.

2, అరుదైన భూ వనరులు మరియు అణు వనరుల మధ్య సహసంబంధ సంబంధం

మోనజైట్, ఫాస్ఫోసెరైట్ మరియు ఫాస్ఫోసెరైట్ అని కూడా పిలుస్తారు, ఇది ఇంటర్మీడియట్ యాసిడ్ ఇగ్నియస్ రాక్ మరియు మెటామార్ఫిక్ రాక్‌లలో ఒక సాధారణ అనుబంధ ఖనిజం. మోనజైట్ అరుదైన భూమి లోహ ధాతువు యొక్క ప్రధాన ఖనిజాలలో ఒకటి మరియు కొన్ని అవక్షేపణ శిలలలో కూడా ఉంటుంది. గోధుమ ఎరుపు, పసుపు, కొన్నిసార్లు గోధుమ పసుపు, జిడ్డుగల మెరుపు, పూర్తి చీలిక, 5-5.5 యొక్క మోహ్స్ కాఠిన్యం మరియు 4.9-5.5 యొక్క నిర్దిష్ట గురుత్వాకర్షణతో.

చైనాలోని కొన్ని ప్లేసర్ రకం అరుదైన భూమి నిక్షేపాలలో ప్రధాన ఖనిజ ఖనిజం మోనాజైట్, ఇది ప్రధానంగా టోంగ్‌చెంగ్, హుబే, యుయాంగ్, హునాన్, షాంగ్రావ్, జియాంగ్జీ, మెంఘై, యునాన్ మరియు గ్వాంగ్జీలోని హీ కౌంటీలలో ఉంది. అయితే, ప్లేసర్ రకం అరుదైన భూమి వనరుల వెలికితీత తరచుగా ఆర్థిక ప్రాముఖ్యతను కలిగి ఉండదు. ఒంటరి రాళ్ళు తరచుగా రిఫ్లెక్సివ్ థోరియం మూలకాలను కలిగి ఉంటాయి మరియు వాణిజ్య ప్లూటోనియం యొక్క ప్రధాన వనరు కూడా.

3、 పేటెంట్ పనోరమిక్ విశ్లేషణ ఆధారంగా న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ మరియు న్యూక్లియర్ ఫిషన్‌లో అరుదైన భూమి అప్లికేషన్ యొక్క అవలోకనం

అరుదైన భూమి శోధన మూలకాల కీలకపదాలు పూర్తిగా విస్తరించిన తర్వాత, వాటిని విస్తరణ కీలు మరియు అణు విచ్ఛిత్తి మరియు అణు సంలీనం యొక్క వర్గీకరణ సంఖ్యలతో కలిపి, ఇన్‌కాప్ట్ డేటాబేస్‌లో శోధించారు. శోధన తేదీ ఆగస్టు 24, 2020. సాధారణ కుటుంబ విలీనం తర్వాత 4837 పేటెంట్లు పొందబడ్డాయి మరియు కృత్రిమ శబ్ద తగ్గింపు తర్వాత 4673 పేటెంట్లు నిర్ణయించబడ్డాయి.

అణు విచ్ఛిత్తి లేదా అణు సంలీన రంగంలో అరుదైన భూమి పేటెంట్ దరఖాస్తులు 56 దేశాలు/ప్రాంతాల్లో పంపిణీ చేయబడ్డాయి, ప్రధానంగా జపాన్, చైనా, యునైటెడ్ స్టేట్స్, జర్మనీ మరియు రష్యా మొదలైన వాటిలో కేంద్రీకృతమై ఉన్నాయి. గణనీయమైన సంఖ్యలో పేటెంట్లు PCT రూపంలో వర్తించబడతాయి, వీటిలో చైనీస్ పేటెంట్ టెక్నాలజీ దరఖాస్తులు ముఖ్యంగా 2009 నుండి పెరుగుతున్నాయి, వేగవంతమైన వృద్ధి దశలోకి ప్రవేశిస్తున్నాయి మరియు జపాన్, యునైటెడ్ స్టేట్స్ మరియు రష్యా చాలా సంవత్సరాలుగా ఈ రంగంలో లేఅవుట్‌ను కొనసాగిస్తున్నాయి (చిత్రం 1).

చిత్రం 1 దేశాలు/ప్రాంతాలలో అణు అణు విచ్ఛిత్తి మరియు అణు విలీనంలో అరుదైన భూమి అనువర్తనానికి సంబంధించిన సాంకేతిక పేటెంట్ల దరఖాస్తు ధోరణి

అణు సంలీనం మరియు అణు విచ్ఛిత్తిలో అరుదైన భూమిని ఉపయోగించడం ఇంధన మూలకాలు, సింటిలేటర్లు, రేడియేషన్ డిటెక్టర్లు, ఆక్టినైడ్లు, ప్లాస్మాలు, అణు రియాక్టర్లు, షీల్డింగ్ పదార్థాలు, న్యూట్రాన్ శోషణ మరియు ఇతర సాంకేతిక దిశలపై దృష్టి సారిస్తుందని సాంకేతిక ఇతివృత్తాల విశ్లేషణ నుండి చూడవచ్చు.

4、 అణు పదార్థాలలో అరుదైన భూమి మూలకాల యొక్క నిర్దిష్ట అనువర్తనాలు మరియు కీలక పేటెంట్ పరిశోధన

వాటిలో, అణు పదార్థాలలో అణు సంలీనం మరియు అణు విచ్ఛిత్తి ప్రతిచర్యలు తీవ్రంగా ఉంటాయి మరియు పదార్థాల అవసరాలు కఠినంగా ఉంటాయి. ప్రస్తుతం, విద్యుత్ రియాక్టర్లు ప్రధానంగా అణు విచ్ఛిత్తి రియాక్టర్లు, మరియు 50 సంవత్సరాల తర్వాత ఫ్యూజన్ రియాక్టర్లు పెద్ద ఎత్తున ప్రాచుర్యం పొందవచ్చు. అప్లికేషన్అరుదైన భూమిరియాక్టర్ నిర్మాణ పదార్థాలలోని మూలకాలు; నిర్దిష్ట అణు రసాయన క్షేత్రాలలో, అరుదైన భూమి మూలకాలను ప్రధానంగా నియంత్రణ రాడ్‌లలో ఉపయోగిస్తారు; అదనంగా,స్కాండియంరేడియోకెమిస్ట్రీ మరియు న్యూక్లియర్ పరిశ్రమలో కూడా ఉపయోగించబడింది.

(1) న్యూట్రాన్ స్థాయి మరియు అణు రియాక్టర్ యొక్క క్లిష్టమైన స్థితిని సర్దుబాటు చేయడానికి మండే విషం లేదా నియంత్రణ కడ్డీగా

పవర్ రియాక్టర్లలో, కొత్త కోర్ల ప్రారంభ అవశేష రియాక్టివిటీ సాధారణంగా సాపేక్షంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది. ముఖ్యంగా మొదటి రీఫ్యూయలింగ్ చక్రం యొక్క ప్రారంభ దశలలో, కోర్‌లోని అన్ని అణు ఇంధనం కొత్తగా ఉన్నప్పుడు, మిగిలిన రియాక్టివిటీ అత్యధికంగా ఉంటుంది. ఈ సమయంలో, అవశేష రియాక్టివిటీని భర్తీ చేయడానికి పెరుగుతున్న కంట్రోల్ రాడ్‌లపై మాత్రమే ఆధారపడటం వలన మరిన్ని కంట్రోల్ రాడ్‌లు ప్రవేశపెడతారు. ప్రతి కంట్రోల్ రాడ్ (లేదా రాడ్ బండిల్) సంక్లిష్టమైన డ్రైవింగ్ మెకానిజం పరిచయంకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. ఒక వైపు, ఇది ఖర్చులను పెంచుతుంది మరియు మరోవైపు, ప్రెజర్ వెసెల్ హెడ్‌లో రంధ్రాలు తెరవడం వల్ల నిర్మాణ బలం తగ్గుతుంది. ఇది ఆర్థికంగా లాభదాయకం కాదు, ప్రెజర్ వెసెల్ హెడ్‌పై కొంత మొత్తంలో సచ్ఛిద్రత మరియు నిర్మాణ బలాన్ని కలిగి ఉండటానికి కూడా ఇది అనుమతించబడదు. అయితే, కంట్రోల్ రాడ్‌లను పెంచకుండా, మిగిలిన రియాక్టివిటీని భర్తీ చేయడానికి రసాయన పరిహార విషాల (బోరిక్ యాసిడ్ వంటివి) సాంద్రతను పెంచడం అవసరం. ఈ సందర్భంలో, బోరాన్ గాఢత థ్రెషోల్డ్‌ను అధిగమించడం సులభం మరియు మోడరేటర్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత గుణకం సానుకూలంగా మారుతుంది.

పైన పేర్కొన్న సమస్యలను నివారించడానికి, మండే టాక్సిన్స్, కంట్రోల్ రాడ్లు మరియు రసాయన పరిహార నియంత్రణల కలయికను సాధారణంగా నియంత్రణ కోసం ఉపయోగించవచ్చు.

(2) రియాక్టర్ నిర్మాణ పదార్థాల పనితీరును పెంచడానికి డోపెంట్‌గా

రియాక్టర్లకు నిర్మాణాత్మక భాగాలు మరియు ఇంధన మూలకాలు నిర్దిష్ట స్థాయి బలం, తుప్పు నిరోధకత మరియు అధిక ఉష్ణ స్థిరత్వం కలిగి ఉండాలి, అదే సమయంలో విచ్ఛిత్తి ఉత్పత్తులు శీతలకరణిలోకి ప్రవేశించకుండా నిరోధిస్తాయి.

1) .అరుదైన భూమి ఉక్కు

అణు రియాక్టర్ తీవ్ర భౌతిక మరియు రసాయన పరిస్థితులను కలిగి ఉంటుంది మరియు రియాక్టర్‌లోని ప్రతి భాగం ఉపయోగించిన ప్రత్యేక ఉక్కుకు అధిక అవసరాలను కలిగి ఉంటుంది. అరుదైన భూమి మూలకాలు ఉక్కుపై ప్రత్యేక మార్పు ప్రభావాలను కలిగి ఉంటాయి, వీటిలో ప్రధానంగా శుద్దీకరణ, రూపాంతరం, సూక్ష్మ మిశ్రమం మరియు తుప్పు నిరోధకత మెరుగుదల ఉన్నాయి. అణు రియాక్టర్లలో అరుదైన భూమి కలిగిన స్టీల్స్ కూడా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.

① శుద్దీకరణ ప్రభావం: అరుదైన మృత్తికలు అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద కరిగిన ఉక్కుపై మంచి శుద్దీకరణ ప్రభావాన్ని చూపుతాయని ఇప్పటికే ఉన్న పరిశోధనలు చూపించాయి. ఎందుకంటే అరుదైన మృత్తికలు కరిగిన ఉక్కులోని ఆక్సిజన్ మరియు సల్ఫర్ వంటి హానికరమైన మూలకాలతో చర్య జరిపి అధిక-ఉష్ణోగ్రత సమ్మేళనాలను ఉత్పత్తి చేయగలవు. కరిగిన ఉక్కు ఘనీభవించే ముందు అధిక-ఉష్ణోగ్రత సమ్మేళనాలను చేరికల రూపంలో అవక్షేపించి విడుదల చేయవచ్చు, తద్వారా కరిగిన ఉక్కులోని అశుద్ధతను తగ్గిస్తుంది.

② మెటామార్ఫిజం: మరోవైపు, కరిగిన ఉక్కులోని అరుదైన భూమి ఆక్సిజన్ మరియు సల్ఫర్ వంటి హానికరమైన మూలకాలతో చర్య జరిపి ఉత్పత్తి అయ్యే ఆక్సైడ్లు, సల్ఫైడ్లు లేదా ఆక్సిసల్ఫైడ్‌లను కరిగిన ఉక్కులో పాక్షికంగా నిలుపుకోవచ్చు మరియు అధిక ద్రవీభవన స్థానం కలిగిన ఉక్కు యొక్క చేరికలుగా మారవచ్చు. కరిగిన ఉక్కును ఘనీభవించే సమయంలో ఈ చేరికలను వైవిధ్య కేంద్రకాలుగా ఉపయోగించవచ్చు, తద్వారా ఉక్కు ఆకారం మరియు నిర్మాణాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.

③ సూక్ష్మ మిశ్రమ లోహం: అరుదైన భూమిని జోడించడం మరింత పెరిగితే, పైన పేర్కొన్న శుద్ధి మరియు రూపాంతరం పూర్తయిన తర్వాత మిగిలిన అరుదైన భూమి ఉక్కులో కరిగిపోతుంది. అరుదైన భూమి యొక్క పరమాణు వ్యాసార్థం ఇనుప అణువు కంటే పెద్దదిగా ఉన్నందున, అరుదైన భూమి అధిక ఉపరితల కార్యకలాపాలను కలిగి ఉంటుంది. కరిగిన ఉక్కు యొక్క ఘనీకరణ ప్రక్రియలో, అరుదైన భూమి మూలకాలు ధాన్యం సరిహద్దు వద్ద సుసంపన్నం చేయబడతాయి, ఇది ధాన్యం సరిహద్దు వద్ద అశుద్ధ మూలకాల విభజనను బాగా తగ్గించగలదు, తద్వారా ఘన ద్రావణాన్ని బలోపేతం చేస్తుంది మరియు సూక్ష్మ మిశ్రమ లోహం పాత్రను పోషిస్తుంది. మరోవైపు, అరుదైన భూమి యొక్క హైడ్రోజన్ నిల్వ లక్షణాల కారణంగా, అవి ఉక్కులో హైడ్రోజన్‌ను గ్రహించగలవు, తద్వారా ఉక్కు యొక్క హైడ్రోజన్ పెళుసుదనం దృగ్విషయాన్ని సమర్థవంతంగా మెరుగుపరుస్తాయి.

④ తుప్పు నిరోధకతను మెరుగుపరచడం: అరుదైన భూమి మూలకాలను జోడించడం వల్ల ఉక్కు తుప్పు నిరోధకత కూడా మెరుగుపడుతుంది. ఎందుకంటే అరుదైన భూమి పదార్థాలు స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ కంటే ఎక్కువ స్వీయ తుప్పు సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. అందువల్ల, అరుదైన భూమి పదార్థాలను జోడించడం వల్ల స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ యొక్క స్వీయ తుప్పు సామర్థ్యాన్ని పెంచుతుంది, తద్వారా తుప్పు కలిగించే మాధ్యమంలో ఉక్కు స్థిరత్వం మెరుగుపడుతుంది.

2). కీ పేటెంట్ అధ్యయనం

కీలక పేటెంట్: చైనీస్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్, ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ మెటల్స్ ద్వారా ఆక్సైడ్ వ్యాప్తి బలోపేతం చేయబడిన తక్కువ క్రియాశీలత ఉక్కు మరియు దాని తయారీ పద్ధతి యొక్క ఆవిష్కరణ పేటెంట్.

పేటెంట్ సారాంశం: అందించబడినది ఫ్యూజన్ రియాక్టర్లు మరియు దాని తయారీ పద్ధతికి అనువైన ఆక్సైడ్ డిస్పర్షన్ స్ట్రెంఫెన్టెడ్ తక్కువ యాక్టివేషన్ స్టీల్, తక్కువ యాక్టివేషన్ స్టీల్ యొక్క మొత్తం ద్రవ్యరాశిలో మిశ్రమలోహ మూలకాల శాతం ఇలా ఉంటుంది: మాతృక Fe, 0.08% ≤ C ≤ 0.15%, 8.0% ≤ Cr ≤ 10.0%, 1.1% ≤ W ≤ 1.55%, 0.1% ≤ V ≤ 0.3%, 0.03% ≤ Ta ≤ 0.2%, 0.1 ≤ Mn ≤ 0.6%, మరియు 0.05% ≤ Y2O3 ≤ 0.5%.

తయారీ ప్రక్రియ: Fe-Cr-WV-Ta-Mn మదర్ మిశ్రమం కరిగించడం, పొడి అటామైజేషన్, మదర్ మిశ్రమం యొక్క అధిక-శక్తి బాల్ మిల్లింగ్ మరియుY2O3 నానోపార్టికల్మిశ్రమ పొడి, పొడి ఎన్వలపింగ్ వెలికితీత, ఘనీకరణ అచ్చు, వేడి రోలింగ్ మరియు వేడి చికిత్స.

అరుదైన భూమి జోడింపు పద్ధతి: నానోస్కేల్‌ను జోడించండిY2O3 తెలుగు in లోఅధిక శక్తి గల బాల్ మిల్లింగ్ కోసం మాతృ మిశ్రమం అటామైజ్డ్ పౌడర్‌కు కణాలను, బాల్ మిల్లింగ్ మాధ్యమం Φ 6 మరియు Φ 10 మిశ్రమ హార్డ్ స్టీల్ బంతులు, 99.99% ఆర్గాన్ వాయువు యొక్క బాల్ మిల్లింగ్ వాతావరణం, (8-10): 1 బాల్ మెటీరియల్ ద్రవ్యరాశి నిష్పత్తి, 40-70 గంటల బాల్ మిల్లింగ్ సమయం మరియు 350-500 r/min భ్రమణ వేగం.

3).న్యూట్రాన్ రేడియేషన్ రక్షణ పదార్థాలను తయారు చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు.

① న్యూట్రాన్ రేడియేషన్ రక్షణ సూత్రం

న్యూట్రాన్లు అనేవి అణు కేంద్రకాల భాగాలు, వీటి స్థిర ద్రవ్యరాశి 1.675 × 10-27 కిలోలు, ఇది ఎలక్ట్రానిక్ ద్రవ్యరాశి కంటే 1838 రెట్లు ఎక్కువ. దీని వ్యాసార్థం సుమారు 0.8 × 10-15 మీ, పరిమాణంలో ప్రోటాన్‌ను పోలి ఉంటుంది, γ కిరణాలు సమానంగా ఛార్జ్ చేయబడవు. న్యూట్రాన్లు పదార్థంతో సంకర్షణ చెందినప్పుడు, అవి ప్రధానంగా కేంద్రకం లోపల ఉన్న అణు శక్తులతో సంకర్షణ చెందుతాయి మరియు బయటి షెల్‌లోని ఎలక్ట్రాన్‌లతో సంకర్షణ చెందవు.

అణుశక్తి మరియు అణు రియాక్టర్ సాంకేతికత వేగంగా అభివృద్ధి చెందడంతో, అణు వికిరణ భద్రత మరియు అణు వికిరణ రక్షణపై మరింత ఎక్కువ శ్రద్ధ చూపబడింది. చాలా కాలంగా రేడియేషన్ పరికరాల నిర్వహణ మరియు ప్రమాద రక్షణలో నిమగ్నమై ఉన్న ఆపరేటర్లకు రేడియేషన్ రక్షణను బలోపేతం చేయడానికి, రక్షణ దుస్తుల కోసం తేలికైన షీల్డింగ్ మిశ్రమాలను అభివృద్ధి చేయడం గొప్ప శాస్త్రీయ ప్రాముఖ్యత మరియు ఆర్థిక విలువను కలిగి ఉంది. న్యూట్రాన్ రేడియేషన్ అణు రియాక్టర్ రేడియేషన్‌లో అతి ముఖ్యమైన భాగం. సాధారణంగా, అణు రియాక్టర్ లోపల నిర్మాణ పదార్థాల న్యూట్రాన్ షీల్డింగ్ ప్రభావం తర్వాత మానవులతో ప్రత్యక్ష సంబంధంలో ఉన్న చాలా న్యూట్రాన్‌లు తక్కువ-శక్తి న్యూట్రాన్‌లుగా నెమ్మదింపబడ్డాయి. తక్కువ శక్తి న్యూట్రాన్‌లు తక్కువ పరమాణు సంఖ్య కలిగిన కేంద్రకాలతో స్థితిస్థాపకంగా ఢీకొంటాయి మరియు మోడరేట్ చేయబడుతూనే ఉంటాయి. మోడరేట్ చేయబడిన థర్మల్ న్యూట్రాన్‌లు పెద్ద న్యూట్రాన్ శోషణ క్రాస్ సెక్షన్‌లతో కూడిన మూలకాల ద్వారా గ్రహించబడతాయి మరియు చివరకు న్యూట్రాన్ షీల్డింగ్ సాధించబడుతుంది.

② కీ పేటెంట్ అధ్యయనం

యొక్క పోరస్ మరియు సేంద్రీయ-అకర్బన హైబ్రిడ్ లక్షణాలుఅరుదైన భూమి మూలకంగాడోలినియంఆధారిత లోహ సేంద్రీయ అస్థిపంజర పదార్థాలు పాలిథిలిన్‌తో వాటి అనుకూలతను పెంచుతాయి, సంశ్లేషణ చేయబడిన మిశ్రమ పదార్థాలు అధిక గాడోలినియం కంటెంట్ మరియు గాడోలినియం వ్యాప్తిని కలిగి ఉండేలా ప్రోత్సహిస్తాయి. అధిక గాడోలినియం కంటెంట్ మరియు వ్యాప్తి మిశ్రమ పదార్థాల న్యూట్రాన్ షీల్డింగ్ పనితీరును నేరుగా ప్రభావితం చేస్తాయి.

కీలక పేటెంట్: హెఫీ ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ మెటీరియల్ సైన్స్, చైనీస్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్, గాడోలినియం ఆధారిత ఆర్గానిక్ ఫ్రేమ్‌వర్క్ కాంపోజిట్ షీల్డింగ్ మెటీరియల్ మరియు దాని తయారీ పద్ధతి యొక్క ఆవిష్కరణ పేటెంట్.

పేటెంట్ సారాంశం: గాడోలినియం ఆధారిత లోహ సేంద్రీయ అస్థిపంజరం మిశ్రమ కవచ పదార్థం అనేది కలపడం ద్వారా ఏర్పడిన మిశ్రమ పదార్థంగాడోలినియం2:1:10 బరువు నిష్పత్తిలో పాలిథిలిన్‌తో ఆధారిత లోహ సేంద్రీయ అస్థిపంజర పదార్థం మరియు ద్రావణి బాష్పీభవనం లేదా వేడి నొక్కడం ద్వారా దానిని ఏర్పరుస్తుంది. గాడోలినియం ఆధారిత లోహ సేంద్రీయ అస్థిపంజర మిశ్రమ కవచ పదార్థాలు అధిక ఉష్ణ స్థిరత్వం మరియు ఉష్ణ న్యూట్రాన్ షీల్డింగ్ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి.

తయారీ ప్రక్రియ: విభిన్నంగా ఎంచుకోవడంగాడోలినియం లోహంవివిధ రకాల గాడోలినియం ఆధారిత లోహ సేంద్రీయ అస్థిపంజర పదార్థాలను తయారు చేయడానికి మరియు సంశ్లేషణ చేయడానికి లవణాలు మరియు సేంద్రీయ లిగాండ్‌లు, సెంట్రిఫ్యూగేషన్ ద్వారా మిథనాల్, ఇథనాల్ లేదా నీటి చిన్న అణువులతో వాటిని కడగడం మరియు వాక్యూమ్ పరిస్థితులలో అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద వాటిని సక్రియం చేయడం ద్వారా గాడోలినియం ఆధారిత లోహ సేంద్రీయ అస్థిపంజర పదార్థాల రంధ్రాలలోని అవశేష ప్రతిచర్య చేయని ముడి పదార్థాలను పూర్తిగా తొలగించడం; దశలవారీగా తయారు చేయబడిన గాడోలినియం ఆధారిత ఆర్గానోమెటాలిక్ అస్థిపంజర పదార్థాన్ని అధిక వేగంతో లేదా అల్ట్రాసోనిక్‌గా కదిలిస్తారు లేదా దశలవారీగా తయారు చేయబడిన గాడోలినియం ఆధారిత ఆర్గానోమెటాలిక్ అస్థిపంజర పదార్థాన్ని అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద అల్ట్రా-హై మాలిక్యులర్ వెయిట్ పాలిథిలిన్‌తో పూర్తిగా కలిసే వరకు కరిగించబడుతుంది; ఏకరీతిగా కలిపిన గాడోలినియం ఆధారిత లోహ సేంద్రీయ అస్థిపంజర పదార్థం/పాలిథిలిన్ మిశ్రమాన్ని అచ్చులో ఉంచండి మరియు ద్రావణి బాష్పీభవనం లేదా వేడి నొక్కడాన్ని ప్రోత్సహించడానికి ఎండబెట్టడం ద్వారా ఏర్పడిన గాడోలినియం ఆధారిత లోహ సేంద్రీయ అస్థిపంజర మిశ్రమ కవచ పదార్థాన్ని పొందండి; తయారుచేసిన గాడోలినియం ఆధారిత లోహ సేంద్రీయ అస్థిపంజర మిశ్రమ కవచ పదార్థం స్వచ్ఛమైన పాలిథిలిన్ పదార్థాలతో పోలిస్తే ఉష్ణ నిరోధకత, యాంత్రిక లక్షణాలు మరియు ఉన్నతమైన ఉష్ణ న్యూట్రాన్ షీల్డింగ్ సామర్థ్యాన్ని గణనీయంగా మెరుగుపరిచింది.

అరుదైన భూమి సంకలన పద్ధతి: Gd2 (BHC) (H2O) 6, Gd (BTC) (H2O) 4 లేదా Gd (BDC) 1.5 (H2O) 2 గాడోలినియం కలిగిన పోరస్ స్ఫటికాకార సమన్వయ పాలిమర్, ఇది సమన్వయ పాలిమరైజేషన్ ద్వారా పొందబడుతుందిGd (NO3) 3 • 6H2O లేదా GdCl3 • 6H2Oమరియు సేంద్రీయ కార్బాక్సిలేట్ లిగాండ్; గాడోలినియం ఆధారిత లోహ సేంద్రీయ అస్థిపంజర పదార్థం యొక్క పరిమాణం 50nm-2 μm； గాడోలినియం ఆధారిత లోహ సేంద్రీయ అస్థిపంజర పదార్థాలు కణిక, రాడ్ ఆకారంలో లేదా సూది ఆకారపు ఆకారాలతో సహా విభిన్న స్వరూపాలను కలిగి ఉంటాయి.

(4) దరఖాస్తుస్కాండియంరేడియోకెమిస్ట్రీ మరియు అణు పరిశ్రమలో

స్కాండియం లోహం మంచి ఉష్ణ స్థిరత్వం మరియు బలమైన ఫ్లోరిన్ శోషణ పనితీరును కలిగి ఉంది, ఇది అణుశక్తి పరిశ్రమలో ఒక అనివార్య పదార్థంగా మారుతుంది.

కీలక పేటెంట్: చైనా ఏరోస్పేస్ డెవలప్‌మెంట్ బీజింగ్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ఏరోనాటికల్ మెటీరియల్స్, అల్యూమినియం జింక్ మెగ్నీషియం స్కాండియం మిశ్రమం మరియు దాని తయారీ పద్ధతికి ఆవిష్కరణ పేటెంట్.

పేటెంట్ సారాంశం: అల్యూమినియం జింక్మెగ్నీషియం స్కాండియం మిశ్రమంమరియు దాని తయారీ పద్ధతి. అల్యూమినియం జింక్ మెగ్నీషియం స్కాండియం మిశ్రమం యొక్క రసాయన కూర్పు మరియు బరువు శాతం: Mg 1.0% -2.4%, Zn 3.5% -5.5%, Sc 0.04% -0.50%, Zr 0.04% -0.35%, మలినాలు Cu ≤ 0.2%, Si ≤ 0.35%, Fe ≤ 0.4%, ఇతర మలినాలు సింగిల్ ≤ 0.05%, ఇతర మలినాలు మొత్తం ≤ 0.15%, మరియు మిగిలిన మొత్తం Al. ఈ అల్యూమినియం జింక్ మెగ్నీషియం స్కాండియం మిశ్రమం పదార్థం యొక్క సూక్ష్మ నిర్మాణం ఏకరీతిగా ఉంటుంది మరియు దాని పనితీరు స్థిరంగా ఉంటుంది, అంతిమ తన్యత బలం 400MPa కంటే ఎక్కువ, దిగుబడి బలం 350MPa కంటే ఎక్కువ మరియు వెల్డెడ్ కీళ్లకు 370MPa కంటే ఎక్కువ తన్యత బలం ఉంటుంది. ఈ పదార్థ ఉత్పత్తులను ఏరోస్పేస్, అణు పరిశ్రమ, రవాణా, క్రీడా వస్తువులు, ఆయుధాలు మరియు ఇతర రంగాలలో నిర్మాణాత్మక అంశాలుగా ఉపయోగించవచ్చు.

తయారీ ప్రక్రియ: దశ 1, పైన పేర్కొన్న మిశ్రమం కూర్పు ప్రకారం పదార్ధం; దశ 2: స్మెల్టింగ్ ఫర్నేస్‌లో 700 ℃~780 ℃ ఉష్ణోగ్రత వద్ద కరిగించండి; దశ 3: పూర్తిగా కరిగిన లోహ ద్రవాన్ని శుద్ధి చేయండి మరియు శుద్ధి చేసేటప్పుడు లోహ ఉష్ణోగ్రతను 700 ℃~750 ℃ ​​పరిధిలో నిర్వహించండి; దశ 4: శుద్ధి చేసిన తర్వాత, దానిని పూర్తిగా నిలబడటానికి అనుమతించాలి; దశ 5: పూర్తిగా నిలబడిన తర్వాత, కాస్టింగ్ ప్రారంభించండి, ఫర్నేస్ ఉష్ణోగ్రతను 690 ℃~730 ℃ పరిధిలో నిర్వహించండి మరియు కాస్టింగ్ వేగం 15-200mm/నిమిషానికి ఉంటుంది; దశ 6: హీటింగ్ ఫర్నేస్‌లోని అల్లాయ్ ఇంగోట్‌పై 400 ℃~470 ℃ సజాతీయీకరణ ఉష్ణోగ్రతతో హోమోజనైజేషన్ ఎనియలింగ్ చికిత్సను నిర్వహించండి; దశ 7: హోమోజనైజేషన్ చేయబడిన ఇంగోట్‌ను పీల్ చేసి, 2.0mm కంటే ఎక్కువ గోడ మందం కలిగిన ప్రొఫైల్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి హాట్ ఎక్స్‌ట్రూషన్ చేయండి. ఎక్స్‌ట్రూషన్ ప్రక్రియలో, బిల్లెట్‌ను 350 ℃ నుండి 410 ℃ ఉష్ణోగ్రత వద్ద నిర్వహించాలి; దశ 8: ద్రావణ చల్లార్చు చికిత్స కోసం ప్రొఫైల్‌ను 460-480 ℃ ద్రావణ ఉష్ణోగ్రతతో కుదించండి; దశ 9: 72 గంటల ఘన ద్రావణ చల్లార్చు తర్వాత, మాన్యువల్‌గా వృద్ధాప్యాన్ని బలవంతంగా చేయండి. మాన్యువల్ ఫోర్స్ ఏజింగ్ సిస్టమ్: 90~110 ℃/24 గంటలు+170~180 ℃/5 గంటలు, లేదా 90~110 ℃/24 గంటలు+145~155 ℃/10 గంటలు.

5, పరిశోధన సారాంశం

మొత్తం మీద, అరుదైన ఎర్త్‌లను న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ మరియు న్యూక్లియర్ ఫిషన్‌లో విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తున్నారు మరియు ఎక్స్-రే ఎక్సైటేషన్, ప్లాస్మా ఫార్మేషన్, లైట్ వాటర్ రియాక్టర్, ట్రాన్స్‌యురేనియం, యురేనిల్ మరియు ఆక్సైడ్ పౌడర్ వంటి సాంకేతిక దిశలలో అనేక పేటెంట్ లేఅవుట్‌లను కలిగి ఉన్నారు. రియాక్టర్ పదార్థాల విషయానికొస్తే, అరుదైన ఎర్త్‌లను రియాక్టర్ స్ట్రక్చరల్ మెటీరియల్స్ మరియు సంబంధిత సిరామిక్ ఇన్సులేషన్ మెటీరియల్స్, కంట్రోల్ మెటీరియల్స్ మరియు న్యూట్రాన్ రేడియేషన్ ప్రొటెక్షన్ మెటీరియల్స్‌గా ఉపయోగించవచ్చు.