ന്യൂക്ലിയർ മെറ്റീരിയലുകളിൽ അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളുടെ പ്രയോഗം

1, ന്യൂക്ലിയർ മെറ്റീരിയലുകളുടെ നിർവചനം

വിശാലമായ അർത്ഥത്തിൽ, ആണവ ഇന്ധനം, ആണവ എഞ്ചിനീയറിംഗ് വസ്തുക്കൾ, അതായത് ആണവ ഇന്ധനേതര വസ്തുക്കൾ എന്നിവയുൾപ്പെടെ, ആണവ വ്യവസായത്തിലും ആണവ ശാസ്ത്ര ഗവേഷണത്തിലും മാത്രം ഉപയോഗിക്കുന്ന വസ്തുക്കളുടെ പൊതുവായ പദമാണ് ന്യൂക്ലിയർ മെറ്റീരിയൽ.

സാധാരണയായി ന്യൂക്ലിയർ മെറ്റീരിയലുകൾ എന്ന് പരാമർശിക്കപ്പെടുന്നവ പ്രധാനമായും റിയാക്ടറിന്റെ വിവിധ ഭാഗങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന വസ്തുക്കളെയാണ് സൂചിപ്പിക്കുന്നത്, അവയെ റിയാക്ടർ മെറ്റീരിയലുകൾ എന്നും വിളിക്കുന്നു. ന്യൂട്രോൺ ബോംബാക്രമണത്തിന് വിധേയമാകുന്ന ന്യൂക്ലിയർ ഇന്ധനം, ന്യൂക്ലിയർ ഇന്ധന ഘടകങ്ങൾക്കുള്ള ക്ലാഡിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾ, കൂളന്റുകൾ, ന്യൂട്രോൺ മോഡറേറ്ററുകൾ (മോഡറേറ്ററുകൾ), ന്യൂട്രോണുകളെ ശക്തമായി ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന കൺട്രോൾ റോഡ് മെറ്റീരിയലുകൾ, റിയാക്ടറിന് പുറത്ത് ന്യൂട്രോൺ ചോർച്ച തടയുന്ന പ്രതിഫലന വസ്തുക്കൾ എന്നിവയാണ് റിയാക്ടർ മെറ്റീരിയലുകളിൽ ഉൾപ്പെടുന്നത്.

2, അപൂർവ ഭൗമ വിഭവങ്ങളും ആണവ വിഭവങ്ങളും തമ്മിലുള്ള പരസ്പരബന്ധം

ഫോസ്ഫോസെറൈറ്റ് എന്നും ഫോസ്ഫോസെറൈറ്റ് എന്നും അറിയപ്പെടുന്ന മോണാസൈറ്റ്, ഇന്റർമീഡിയറ്റ് ആസിഡ് അഗ്നി പാറകളിലും മെറ്റാമോർഫിക് പാറകളിലും സാധാരണയായി കാണപ്പെടുന്ന ഒരു അനുബന്ധ ധാതുവാണ്. അപൂർവ ഭൂമി ലോഹ അയിരിലെ പ്രധാന ധാതുക്കളിൽ ഒന്നാണ് മോണാസൈറ്റ്, കൂടാതെ ചില അവശിഷ്ട പാറകളിലും ഇത് കാണപ്പെടുന്നു. തവിട്ട് കലർന്ന ചുവപ്പ്, മഞ്ഞ, ചിലപ്പോൾ തവിട്ട് കലർന്ന മഞ്ഞ, കൊഴുപ്പുള്ള തിളക്കം, പൂർണ്ണമായ പിളർപ്പ്, 5-5.5 എന്ന മോസ് കാഠിന്യം, 4.9-5.5 എന്ന പ്രത്യേക ഗുരുത്വാകർഷണം.

ചൈനയിലെ ചില പ്ലേസർ തരം അപൂർവ ഭൂമി നിക്ഷേപങ്ങളുടെ പ്രധാന അയിര് ധാതു മോണസൈറ്റ് ആണ്, പ്രധാനമായും ടോങ്‌ചെങ്, ഹുബെയ്, യുയാങ്, ഹുനാൻ, ഷാങ്‌റാവോ, ജിയാങ്‌സി, മെങ്‌ഹായ്, യുനാൻ, ഗ്വാങ്‌സിയിലെ ഹെ കൗണ്ടി എന്നിവിടങ്ങളിൽ ഇത് കാണപ്പെടുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, പ്ലേസർ തരം അപൂർവ ഭൂമി വിഭവങ്ങളുടെ വേർതിരിച്ചെടുക്കലിന് പലപ്പോഴും സാമ്പത്തിക പ്രാധാന്യമില്ല. ഒറ്റപ്പെട്ട കല്ലുകളിൽ പലപ്പോഴും പ്രതിഫലനാത്മക തോറിയം ഘടകങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ വാണിജ്യ പ്ലൂട്ടോണിയത്തിന്റെ പ്രധാന ഉറവിടവുമാണ്.

3, പേറ്റന്റ് പനോരമിക് വിശകലനത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷനിലും ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷനിലും അപൂർവ ഭൂമി പ്രയോഗത്തിന്റെ അവലോകനം.

അപൂർവ ഭൂമി തിരയൽ ഘടകങ്ങളുടെ കീവേഡുകൾ പൂർണ്ണമായും വികസിപ്പിച്ച ശേഷം, അവ ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷൻ, ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷൻ എന്നിവയുടെ എക്സ്പാൻഷൻ കീകളും വർഗ്ഗീകരണ നമ്പറുകളും സംയോജിപ്പിച്ച് ഇൻകോപ്റ്റ് ഡാറ്റാബേസിൽ തിരയുന്നു. തിരയൽ തീയതി ഓഗസ്റ്റ് 24, 2020 ആണ്. ലളിതമായ കുടുംബ ലയനത്തിന് ശേഷം 4837 പേറ്റന്റുകൾ ലഭിച്ചു, കൃത്രിമ ശബ്ദ നിയന്ത്രണത്തിന് ശേഷം 4673 പേറ്റന്റുകൾ നിർണ്ണയിക്കപ്പെട്ടു.

ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷൻ അല്ലെങ്കിൽ ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷൻ മേഖലയിലെ അപൂർവ ഭൂമി പേറ്റന്റ് അപേക്ഷകൾ 56 രാജ്യങ്ങളിലും/പ്രദേശങ്ങളിലും വിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, പ്രധാനമായും ജപ്പാൻ, ചൈന, യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സ്, ജർമ്മനി, റഷ്യ തുടങ്ങിയ രാജ്യങ്ങളിൽ കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. ഗണ്യമായ എണ്ണം പേറ്റന്റുകൾ PCT രൂപത്തിൽ പ്രയോഗിക്കപ്പെടുന്നു, അതിൽ ചൈനീസ് പേറ്റന്റ് സാങ്കേതികവിദ്യാ അപേക്ഷകൾ വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്, പ്രത്യേകിച്ച് 2009 മുതൽ, ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വളർച്ചാ ഘട്ടത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു, കൂടാതെ ജപ്പാൻ, യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സ്, റഷ്യ എന്നിവ വർഷങ്ങളായി ഈ മേഖലയിൽ ലേഔട്ട് ചെയ്യുന്നത് തുടരുന്നു (ചിത്രം 1).

ചിത്രം 1 രാജ്യങ്ങളിലും/പ്രദേശങ്ങളിലും ന്യൂക്ലിയർ ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷനിലും ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷനിലും അപൂർവ ഭൂമി പ്രയോഗവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട സാങ്കേതിക പേറ്റന്റുകളുടെ പ്രയോഗ പ്രവണത

ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷനിലും ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷനിലും അപൂർവ എർത്തിന്റെ പ്രയോഗം ഇന്ധന ഘടകങ്ങൾ, സിന്റിലേറ്ററുകൾ, റേഡിയേഷൻ ഡിറ്റക്ടറുകൾ, ആക്ടിനൈഡുകൾ, പ്ലാസ്മകൾ, ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറുകൾ, ഷീൽഡിംഗ് വസ്തുക്കൾ, ന്യൂട്രോൺ ആഗിരണം, മറ്റ് സാങ്കേതിക ദിശകൾ എന്നിവയിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നുവെന്ന് സാങ്കേതിക വിഷയങ്ങളുടെ വിശകലനത്തിൽ നിന്ന് കാണാൻ കഴിയും.

4、 ന്യൂക്ലിയർ മെറ്റീരിയലുകളിലെ അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളുടെ പ്രത്യേക ആപ്ലിക്കേഷനുകളും പ്രധാന പേറ്റന്റ് ഗവേഷണവും

അവയിൽ, ആണവ വസ്തുക്കളിലെ ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷൻ, ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ തീവ്രമാണ്, കൂടാതെ വസ്തുക്കൾക്കുള്ള ആവശ്യകതകൾ കർശനവുമാണ്. നിലവിൽ, പവർ റിയാക്ടറുകൾ പ്രധാനമായും ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷൻ റിയാക്ടറുകളാണ്, കൂടാതെ 50 വർഷത്തിനുശേഷം ഫ്യൂഷൻ റിയാക്ടറുകൾ വലിയ തോതിൽ ജനപ്രിയമായേക്കാം.അപൂർവ ഭൂമിറിയാക്ടർ ഘടനാപരമായ വസ്തുക്കളിലെ ഘടകങ്ങൾ; പ്രത്യേക ന്യൂക്ലിയർ കെമിക്കൽ ഫീൽഡുകളിൽ, അപൂർവ എർത്ത് മൂലകങ്ങൾ പ്രധാനമായും കൺട്രോൾ റോഡുകളിലാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്; കൂടാതെ,സ്കാൻഡിയംറേഡിയോകെമിസ്ട്രിയിലും ന്യൂക്ലിയർ വ്യവസായത്തിലും ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്.

(1) ന്യൂട്രോൺ ലെവലും ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിന്റെ ക്രിട്ടിക്കൽ അവസ്ഥയും ക്രമീകരിക്കുന്നതിനുള്ള ജ്വലന വിഷം അല്ലെങ്കിൽ നിയന്ത്രണ വടിയായി

പവർ റിയാക്ടറുകളിൽ, പുതിയ കോറുകളുടെ പ്രാരംഭ അവശിഷ്ട പ്രതിപ്രവർത്തനം സാധാരണയായി താരതമ്യേന ഉയർന്നതാണ്. പ്രത്യേകിച്ച് ആദ്യത്തെ ഇന്ധനം നിറയ്ക്കൽ ചക്രത്തിന്റെ പ്രാരംഭ ഘട്ടങ്ങളിൽ, കാമ്പിലെ എല്ലാ ന്യൂക്ലിയർ ഇന്ധനങ്ങളും പുതിയതായിരിക്കുമ്പോൾ, ശേഷിക്കുന്ന പ്രതിപ്രവർത്തനം ഏറ്റവും ഉയർന്നതാണ്. ഈ ഘട്ടത്തിൽ, അവശിഷ്ട പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന് നഷ്ടപരിഹാരം നൽകുന്നതിന് വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന നിയന്ത്രണ വടികളെ മാത്രം ആശ്രയിക്കുന്നത് കൂടുതൽ നിയന്ത്രണ വടികൾ അവതരിപ്പിക്കും. ഓരോ നിയന്ത്രണ വടിയും (അല്ലെങ്കിൽ വടി ബണ്ടിൽ) സങ്കീർണ്ണമായ ഒരു ഡ്രൈവിംഗ് സംവിധാനത്തിന്റെ ആമുഖവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു. ഒരു വശത്ത്, ഇത് ചെലവ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, മറുവശത്ത്, പ്രഷർ വെസൽ ഹെഡിൽ ദ്വാരങ്ങൾ തുറക്കുന്നത് ഘടനാപരമായ ശക്തി കുറയുന്നതിന് കാരണമാകും. ഇത് സാമ്പത്തികമല്ലെന്ന് മാത്രമല്ല, പ്രഷർ വെസൽ ഹെഡിൽ ഒരു നിശ്ചിത അളവിലുള്ള സുഷിരവും ഘടനാപരമായ ശക്തിയും ഉണ്ടാകാൻ അനുവദിക്കുന്നില്ല. എന്നിരുന്നാലും, നിയന്ത്രണ വടികൾ വർദ്ധിപ്പിക്കാതെ, ശേഷിക്കുന്ന പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന് നഷ്ടപരിഹാരം നൽകുന്നതിന് രാസ നഷ്ടപരിഹാര വിഷവസ്തുക്കളുടെ (ബോറിക് ആസിഡ് പോലുള്ളവ) സാന്ദ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ബോറോൺ സാന്ദ്രത പരിധി കവിയുന്നത് എളുപ്പമാണ്, കൂടാതെ മോഡറേറ്ററിന്റെ താപനില ഗുണകം പോസിറ്റീവ് ആയി മാറും.

മുകളിൽ പറഞ്ഞ പ്രശ്നങ്ങൾ ഒഴിവാക്കാൻ, ജ്വലന വിഷവസ്തുക്കൾ, നിയന്ത്രണ ദണ്ഡുകൾ, രാസ നഷ്ടപരിഹാര നിയന്ത്രണം എന്നിവയുടെ സംയോജനം സാധാരണയായി നിയന്ത്രണത്തിനായി ഉപയോഗിക്കാം.

(2) റിയാക്ടർ ഘടനാപരമായ വസ്തുക്കളുടെ പ്രകടനം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു ഡോപന്റ് എന്ന നിലയിൽ

റിയാക്ടറുകൾക്ക് ഘടനാപരമായ ഘടകങ്ങളും ഇന്ധന ഘടകങ്ങളും ഒരു നിശ്ചിത അളവിലുള്ള ശക്തി, നാശന പ്രതിരോധം, ഉയർന്ന താപ സ്ഥിരത എന്നിവ ആവശ്യമാണ്, അതേസമയം ഫിഷൻ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ കൂളന്റിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നത് തടയുകയും ചെയ്യുന്നു.

1) .അപൂർവ എർത്ത് സ്റ്റീൽ

ആണവ റിയാക്ടറിന് അങ്ങേയറ്റത്തെ ഭൗതികവും രാസപരവുമായ സാഹചര്യങ്ങളുണ്ട്, കൂടാതെ റിയാക്ടറിന്റെ ഓരോ ഘടകത്തിനും ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രത്യേക ഉരുക്കിന് ഉയർന്ന ആവശ്യകതകളുണ്ട്. അപൂർവ എർത്ത് മൂലകങ്ങൾക്ക് ഉരുക്കിൽ പ്രത്യേക പരിഷ്കരണ ഫലങ്ങൾ ഉണ്ട്, പ്രധാനമായും ശുദ്ധീകരണം, രൂപാന്തരീകരണം, മൈക്രോഅലോയിംഗ്, നാശന പ്രതിരോധം മെച്ചപ്പെടുത്തൽ എന്നിവ ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. അപൂർവ എർത്ത് അടങ്ങിയ ഉരുക്കുകൾ ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറുകളിലും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

① ശുദ്ധീകരണ പ്രഭാവം: ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ഉരുകിയ ഉരുക്കിൽ അപൂർവ എർത്ത് വസ്തുക്കൾക്ക് നല്ല ശുദ്ധീകരണ ഫലമുണ്ടെന്ന് നിലവിലുള്ള ഗവേഷണങ്ങൾ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്. കാരണം, ഉരുകിയ ഉരുക്കിലെ ഓക്സിജൻ, സൾഫർ തുടങ്ങിയ ദോഷകരമായ മൂലകങ്ങളുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള സംയുക്തങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ അപൂർവ എർത്ത് വസ്തുക്കൾക്ക് കഴിയും. ഉരുകിയ ഉരുക്ക് ഘനീഭവിക്കുന്നതിന് മുമ്പ് ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള സംയുക്തങ്ങളെ ഉൾപ്പെടുത്തലുകളുടെ രൂപത്തിൽ അവക്ഷിപ്തമാക്കാനും ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യാനും കഴിയും, അതുവഴി ഉരുകിയ ഉരുക്കിലെ മാലിന്യത്തിന്റെ അളവ് കുറയ്ക്കും.

② രൂപാന്തരീകരണം: മറുവശത്ത്, ഉരുകിയ ഉരുക്കിലെ അപൂർവ എർത്ത് ഓക്സിജൻ, സൾഫർ തുടങ്ങിയ ദോഷകരമായ മൂലകങ്ങളുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നതിലൂടെ ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന ഓക്സൈഡുകൾ, സൾഫൈഡുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ഓക്സിസൾഫൈഡുകൾ എന്നിവ ഉരുകിയ ഉരുക്കിൽ ഭാഗികമായി നിലനിർത്താനും ഉയർന്ന ദ്രവണാങ്കമുള്ള ഉരുക്കിന്റെ ഉൾപ്പെടുത്തലുകളായി മാറാനും കഴിയും. ഉരുകിയ ഉരുക്കിന്റെ ഖരീകരണ സമയത്ത് ഈ ഉൾപ്പെടുത്തലുകൾ വൈവിധ്യമാർന്ന ന്യൂക്ലിയേഷൻ കേന്ദ്രങ്ങളായി ഉപയോഗിക്കാം, അങ്ങനെ ഉരുക്കിന്റെ ആകൃതിയും ഘടനയും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.

③ മൈക്രോഅലോയിംഗ്: അപൂർവ എർത്തിന്റെ കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ കൂടുതൽ വർദ്ധിപ്പിച്ചാൽ, മുകളിൽ പറഞ്ഞ ശുദ്ധീകരണവും രൂപാന്തരീകരണവും പൂർത്തിയായ ശേഷം ശേഷിക്കുന്ന അപൂർവ എർത്ത് ഉരുക്കിൽ ലയിക്കും. അപൂർവ എർത്തിന്റെ ആറ്റോമിക് ആരം ഇരുമ്പ് ആറ്റത്തേക്കാൾ വലുതായതിനാൽ, അപൂർവ എർത്തിന് ഉയർന്ന ഉപരിതല പ്രവർത്തനമുണ്ട്. ഉരുകിയ ഉരുക്കിന്റെ ഖരീകരണ പ്രക്രിയയിൽ, ധാന്യ അതിർത്തിയിൽ അപൂർവ എർത്ത് മൂലകങ്ങൾ സമ്പുഷ്ടമാക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് ധാന്യ അതിർത്തിയിലെ അശുദ്ധി മൂലകങ്ങളുടെ വേർതിരിവ് നന്നായി കുറയ്ക്കും, അങ്ങനെ ഖര ​​ലായനി ശക്തിപ്പെടുത്തുകയും മൈക്രോഅലോയിംഗിന്റെ പങ്ക് വഹിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. മറുവശത്ത്, അപൂർവ എർത്തിന്റെ ഹൈഡ്രജൻ സംഭരണ ​​സവിശേഷതകൾ കാരണം, അവയ്ക്ക് ഉരുക്കിൽ ഹൈഡ്രജൻ ആഗിരണം ചെയ്യാൻ കഴിയും, അതുവഴി ഉരുക്കിന്റെ ഹൈഡ്രജൻ എംബ്രിറ്റിൽമെന്റ് പ്രതിഭാസം ഫലപ്രദമായി മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും.

④ നാശന പ്രതിരോധം മെച്ചപ്പെടുത്തൽ: അപൂർവ എർത്ത് മൂലകങ്ങൾ ചേർക്കുന്നത് ഉരുക്കിന്റെ നാശന പ്രതിരോധം മെച്ചപ്പെടുത്തും. കാരണം, അപൂർവ എർത്ത് വസ്തുക്കൾക്ക് സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീലിനേക്കാൾ ഉയർന്ന സ്വയം നാശന സാധ്യതയുണ്ട്. അതിനാൽ, അപൂർവ എർത്ത് വസ്തുക്കൾ ചേർക്കുന്നത് സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീലിന്റെ സ്വയം നാശന സാധ്യത വർദ്ധിപ്പിക്കും, അതുവഴി നാശന മാധ്യമങ്ങളിൽ ഉരുക്കിന്റെ സ്ഥിരത മെച്ചപ്പെടുത്തും.

2). കീ പേറ്റന്റ് പഠനം

പ്രധാന പേറ്റന്റ്: ചൈനീസ് അക്കാദമി ഓഫ് സയൻസസിലെ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് മെറ്റൽസിൽ നിന്നുള്ള ഓക്സൈഡ് ഡിസ്പർഷൻ സ്ട്രെങ്തൻഡ് ലോ ആക്റ്റിവേഷൻ സ്റ്റീലിന്റെ കണ്ടുപിടുത്ത പേറ്റന്റും അതിന്റെ തയ്യാറാക്കൽ രീതിയും.

പേറ്റന്റ് സംഗ്രഹം: ഫ്യൂഷൻ റിയാക്ടറുകൾക്കും അതിന്റെ തയ്യാറാക്കൽ രീതിക്കും അനുയോജ്യമായ ഒരു ഓക്സൈഡ് ഡിസ്പർഷൻ സ്ട്രെങ്തഡ് ലോ ആക്റ്റിവേഷൻ സ്റ്റീൽ നൽകിയിരിക്കുന്നു, ലോ ആക്റ്റിവേഷൻ സ്റ്റീലിന്റെ മൊത്തം പിണ്ഡത്തിലെ അലോയ് മൂലകങ്ങളുടെ ശതമാനം ഇതാണ്: മാട്രിക്സ് Fe ആണ്, 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%, 0.05% ≤ Y2O3 ≤ 0.5%.

നിർമ്മാണ പ്രക്രിയ: Fe-Cr-WV-Ta-Mn മദർ അലോയ് ഉരുക്കൽ, പൊടി ആറ്റോമൈസേഷൻ, മദർ അലോയ്യുടെ ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ബോൾ മില്ലിംഗ്,Y2O3 നാനോപാർട്ടിക്കിൾമിക്സഡ് പൗഡർ, പൗഡർ എൻവലപ്പിംഗ് എക്സ്ട്രാക്ഷൻ, സോളിഡിഫിക്കേഷൻ മോൾഡിംഗ്, ഹോട്ട് റോളിംഗ്, ഹീറ്റ് ട്രീറ്റ്മെന്റ്.

അപൂർവ ഭൂമി കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ രീതി: നാനോസ്കെയിൽ ചേർക്കുകവൈ2ഒ3ഉയർന്ന ഊർജ്ജമുള്ള ബോൾ മില്ലിംഗിനായി പാരന്റ് അലോയ് ആറ്റോമൈസ്ഡ് പൊടിയിലേക്ക് കണികകൾ, ബോൾ മില്ലിംഗ് മീഡിയം Φ 6 ഉം Φ 10 ഉം മിക്സഡ് ഹാർഡ് സ്റ്റീൽ ബോളുകൾ, 99.99% ആർഗൺ വാതകത്തിന്റെ ബോൾ മില്ലിംഗ് അന്തരീക്ഷം, ബോൾ മെറ്റീരിയൽ മാസ് അനുപാതം (8-10): 1, 40-70 മണിക്കൂർ ബോൾ മില്ലിംഗ് സമയം, 350-500 r/min എന്ന ഭ്രമണ വേഗത.

3).ന്യൂട്രോൺ വികിരണ സംരക്ഷണ വസ്തുക്കൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

① ന്യൂട്രോൺ വികിരണ സംരക്ഷണത്തിന്റെ തത്വം

ന്യൂട്രോണുകൾ ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ ഘടകങ്ങളാണ്, അവയുടെ സ്റ്റാറ്റിക് പിണ്ഡം 1.675 × 10-27 കിലോഗ്രാം ആണ്, ഇത് ഇലക്ട്രോണിക് പിണ്ഡത്തിന്റെ 1838 മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്. ഇതിന്റെ ആരം ഏകദേശം 0.8 × 10-15 മീ ആണ്, വലിപ്പത്തിൽ ഒരു പ്രോട്ടോണിന് സമാനമാണ്, γ പോലെ കിരണങ്ങൾ ഒരുപോലെ ചാർജ്ജ് ചെയ്യപ്പെടാത്തവയാണ്. ന്യൂട്രോണുകൾ ദ്രവ്യവുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ, അവ പ്രധാനമായും ന്യൂക്ലിയസിനുള്ളിലെ ന്യൂക്ലിയർ ശക്തികളുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു, പുറം ഷെല്ലിലെ ഇലക്ട്രോണുകളുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നില്ല.

ആണവോർജ്ജത്തിന്റെയും ആണവ റിയാക്ടർ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെയും ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വികാസത്തോടെ, ആണവ വികിരണ സുരക്ഷയ്ക്കും ആണവ വികിരണ സംരക്ഷണത്തിനും കൂടുതൽ കൂടുതൽ ശ്രദ്ധ നൽകപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. വളരെക്കാലമായി റേഡിയേഷൻ ഉപകരണങ്ങളുടെ അറ്റകുറ്റപ്പണികളിലും അപകട രക്ഷാപ്രവർത്തനങ്ങളിലും ഏർപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന ഓപ്പറേറ്റർമാർക്ക് റേഡിയേഷൻ സംരക്ഷണം ശക്തിപ്പെടുത്തുന്നതിന്, സംരക്ഷണ വസ്ത്രങ്ങൾക്കായി ഭാരം കുറഞ്ഞ ഷീൽഡിംഗ് കമ്പോസിറ്റുകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിന് വലിയ ശാസ്ത്രീയ പ്രാധാന്യവും സാമ്പത്തിക മൂല്യവുമുണ്ട്. ന്യൂട്രോൺ വികിരണം ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടർ വികിരണത്തിന്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഭാഗമാണ്. സാധാരണയായി, മനുഷ്യരുമായി നേരിട്ട് സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്ന മിക്ക ന്യൂട്രോണുകളും ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിനുള്ളിലെ ഘടനാപരമായ വസ്തുക്കളുടെ ന്യൂട്രോൺ ഷീൽഡിംഗ് പ്രഭാവത്തിന് ശേഷം കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജ ന്യൂട്രോണുകളായി മന്ദഗതിയിലാകുന്നു. കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജ ന്യൂട്രോണുകൾ കുറഞ്ഞ ആറ്റോമിക സംഖ്യയുള്ള ന്യൂക്ലിയസുകളുമായി ഇലാസ്റ്റിക് ആയി കൂട്ടിയിടിക്കുകയും മോഡറേറ്റ് ചെയ്യപ്പെടുകയും ചെയ്യും. വലിയ ന്യൂട്രോൺ ആഗിരണം ക്രോസ് സെക്ഷനുകളുള്ള മൂലകങ്ങളാൽ മോഡറേറ്റഡ് തെർമൽ ന്യൂട്രോണുകൾ ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടും, ഒടുവിൽ ന്യൂട്രോൺ ഷീൽഡിംഗ് കൈവരിക്കും.

② കീ പേറ്റന്റ് പഠനം

പോറസ്, ജൈവ-അജൈവ ഹൈബ്രിഡ് ഗുണങ്ങൾഅപൂർവ ഭൂമി മൂലകംഗാഡോലിനിയംഅധിഷ്ഠിത ലോഹ ജൈവ അസ്ഥികൂട വസ്തുക്കൾ പോളിയെത്തിലീനുമായുള്ള അവയുടെ അനുയോജ്യത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, സംശ്ലേഷണം ചെയ്ത സംയുക്ത വസ്തുക്കൾക്ക് ഉയർന്ന ഗാഡോലിനിയം ഉള്ളടക്കവും ഗാഡോലിനിയം വിതരണവും ഉണ്ടാകാൻ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നു. ഉയർന്ന ഗാഡോലിനിയം ഉള്ളടക്കവും വിതരണവും സംയുക്ത വസ്തുക്കളുടെ ന്യൂട്രോൺ ഷീൽഡിംഗ് പ്രകടനത്തെ നേരിട്ട് ബാധിക്കും.

പ്രധാന പേറ്റന്റ്: ഹെഫെയ് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് മെറ്റീരിയൽ സയൻസ്, ചൈനീസ് അക്കാദമി ഓഫ് സയൻസസ്, ഗാഡോലിനിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു ജൈവ ചട്ടക്കൂട് സംയുക്ത ഷീൽഡിംഗ് മെറ്റീരിയലിന്റെ കണ്ടുപിടുത്ത പേറ്റന്റ്, അതിന്റെ തയ്യാറാക്കൽ രീതി.

പേറ്റന്റ് സംഗ്രഹം: ഗാഡോലിനിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ലോഹ ജൈവ അസ്ഥികൂട സംയുക്ത ഷീൽഡിംഗ് മെറ്റീരിയൽ മിശ്രിതമാക്കി രൂപപ്പെടുന്ന ഒരു സംയുക്ത വസ്തുവാണ്ഗാഡോലിനിയം2:1:10 എന്ന ഭാര അനുപാതത്തിൽ പോളിയെത്തിലീൻ ഉപയോഗിച്ച് അധിഷ്ഠിതമായ ലോഹ ജൈവ അസ്ഥികൂട വസ്തു, ലായക ബാഷ്പീകരണം അല്ലെങ്കിൽ ചൂടുള്ള അമർത്തൽ വഴി ഇത് രൂപപ്പെടുത്തുന്നു. ഗാഡോലിനിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ലോഹ ജൈവ അസ്ഥികൂട സംയോജിത ഷീൽഡിംഗ് വസ്തുക്കൾക്ക് ഉയർന്ന താപ സ്ഥിരതയും താപ ന്യൂട്രോൺ ഷീൽഡിംഗ് കഴിവുമുണ്ട്.

നിർമ്മാണ പ്രക്രിയ: വ്യത്യസ്തമായത് തിരഞ്ഞെടുക്കൽഗാഡോലിനിയം ലോഹംഗാഡോലിനിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ലോഹ ജൈവ അസ്ഥികൂട വസ്തുക്കൾ തയ്യാറാക്കുന്നതിനും സമന്വയിപ്പിക്കുന്നതിനും ലവണങ്ങളും ജൈവ ലിഗാൻഡുകളും ഉപയോഗിക്കുന്നു, മെഥനോൾ, എത്തനോൾ അല്ലെങ്കിൽ വെള്ളം എന്നിവയുടെ ചെറിയ തന്മാത്രകൾ ഉപയോഗിച്ച് സെൻട്രിഫ്യൂഗേഷൻ വഴി കഴുകി ഉയർന്ന താപനിലയിൽ സജീവമാക്കി വാക്വം സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഗാഡോലിനിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ലോഹ ജൈവ അസ്ഥികൂട വസ്തുക്കളുടെ സുഷിരങ്ങളിലെ അവശിഷ്ടമായ പ്രതിപ്രവർത്തനം നടത്താത്ത അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ പൂർണ്ണമായും നീക്കം ചെയ്യുന്നു; ഘട്ടം ഘട്ടമായി തയ്യാറാക്കിയ ഗാഡോലിനിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഓർഗാനോമെറ്റാലിക് അസ്ഥികൂട മെറ്റീരിയൽ ഉയർന്ന വേഗതയിൽ പോളിയെത്തിലീൻ ലോഷൻ ഉപയോഗിച്ച് ഇളക്കിവിടുന്നു, അല്ലെങ്കിൽ അൾട്രാസോണിക് വഴി, അല്ലെങ്കിൽ ഘട്ടം ഘട്ടമായി തയ്യാറാക്കിയ ഗാഡോലിനിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഓർഗാനോമെറ്റാലിക് അസ്ഥികൂട മെറ്റീരിയൽ ഉയർന്ന താപനിലയിൽ അൾട്രാ-ഹൈ മോളിക്യുലാർ വെയ്റ്റ് പോളിയെത്തിലീനുമായി ലയിപ്പിച്ച് പൂർണ്ണമായും മിശ്രിതമാക്കുന്നത് വരെ; ഏകതാനമായി കലർന്ന ഗാഡോലിനിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ലോഹ ജൈവ അസ്ഥികൂട മെറ്റീരിയൽ/പോളിയെത്തിലീൻ മിശ്രിതം അച്ചിൽ വയ്ക്കുക, ലായക ബാഷ്പീകരണം അല്ലെങ്കിൽ ചൂടുള്ള അമർത്തൽ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിന് ഉണക്കി രൂപപ്പെടുത്തിയ ഗാഡോലിനിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ലോഹ ജൈവ അസ്ഥികൂട സംയുക്ത ഷീൽഡിംഗ് മെറ്റീരിയൽ നേടുക; തയ്യാറാക്കിയ ഗാഡോലിനിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ലോഹ ജൈവ അസ്ഥികൂട സംയുക്ത ഷീൽഡിംഗ് മെറ്റീരിയൽ ശുദ്ധമായ പോളിയെത്തിലീൻ വസ്തുക്കളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ താപ പ്രതിരോധം, മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ, മികച്ച താപ ന്യൂട്രോൺ ഷീൽഡിംഗ് കഴിവ് എന്നിവ ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്.

റെയർ എർത്ത് അഡീഷൻ മോഡ്: Gd2 (BHC) (H2O) 6, Gd (BTC) (H2O) 4 അല്ലെങ്കിൽ Gd (BDC) 1.5 (H2O) 2 ഗാഡോലിനിയം അടങ്ങിയ പോറസ് ക്രിസ്റ്റലിൻ കോർഡിനേഷൻ പോളിമർ, ഇത് കോർഡിനേഷൻ പോളിമറൈസേഷൻ വഴി ലഭിക്കും.Gd (NO3) 3 • 6H2O അല്ലെങ്കിൽ GdCl3 • 6H2Oഗാഡോലിനിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ലോഹ ജൈവ അസ്ഥികൂട വസ്തുക്കളുടെ വലിപ്പം 50nm-2 μm ആണ്; ഗാഡോലിനിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ലോഹ ജൈവ അസ്ഥികൂട വസ്തുക്കൾക്ക് വ്യത്യസ്ത രൂപഘടനകളുണ്ട്, അവയിൽ ഗ്രാനുലാർ, വടി ആകൃതിയിലുള്ള അല്ലെങ്കിൽ സൂചി ആകൃതിയിലുള്ള ആകൃതികൾ ഉൾപ്പെടുന്നു.

(4) പ്രയോഗംസ്കാൻഡിയംറേഡിയോകെമിസ്ട്രിയിലും ന്യൂക്ലിയർ വ്യവസായത്തിലും

സ്കാൻഡിയം ലോഹത്തിന് നല്ല താപ സ്ഥിരതയും ശക്തമായ ഫ്ലൂറിൻ ആഗിരണം പ്രകടനവുമുണ്ട്, ഇത് ആണവോർജ്ജ വ്യവസായത്തിൽ ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്ത ഒരു വസ്തുവാക്കി മാറ്റുന്നു.

പ്രധാന പേറ്റന്റ്: ചൈന എയ്‌റോസ്‌പേസ് ഡെവലപ്‌മെന്റ് ബീജിംഗ് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് എയറോനോട്ടിക്കൽ മെറ്റീരിയൽസ്, അലുമിനിയം സിങ്ക് മഗ്നീഷ്യം സ്കാൻഡിയം അലോയ്, അതിന്റെ തയ്യാറാക്കൽ രീതി എന്നിവയുടെ കണ്ടുപിടുത്ത പേറ്റന്റ്.

പേറ്റന്റ് സംഗ്രഹം: ഒരു അലുമിനിയം സിങ്ക്മഗ്നീഷ്യം സ്കാൻഡിയം അലോയ്അതിന്റെ തയ്യാറാക്കൽ രീതിയും. അലുമിനിയം സിങ്ക് മഗ്നീഷ്യം സ്കാൻഡിയം അലോയ്യുടെ രാസഘടനയും ഭാര ശതമാനവും ഇവയാണ്: Mg 1.0% -2.4%, Zn 3.5% -5.5%, Sc 0.04% -0.50%, Zr 0.04% -0.35%, മാലിന്യങ്ങൾ Cu ≤ 0.2%, Si ≤ 0.35%, Fe ≤ 0.4%, മറ്റ് മാലിന്യങ്ങൾ സിംഗിൾ ≤ 0.05%, മറ്റ് മാലിന്യങ്ങൾ ആകെ ≤ 0.15%, ബാക്കി തുക Al ആണ്. ഈ അലുമിനിയം സിങ്ക് മഗ്നീഷ്യം സ്കാൻഡിയം അലോയ് മെറ്റീരിയലിന്റെ മൈക്രോസ്ട്രക്ചർ ഏകീകൃതമാണ്, അതിന്റെ പ്രകടനം സ്ഥിരതയുള്ളതാണ്, 400MPa-യിൽ കൂടുതൽ ആത്യന്തിക ടെൻസൈൽ ശക്തി, 350MPa-യിൽ കൂടുതൽ വിളവ് ശക്തി, വെൽഡഡ് സന്ധികൾക്ക് 370MPa-യിൽ കൂടുതൽ ടെൻസൈൽ ശക്തി. മെറ്റീരിയൽ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ എയ്‌റോസ്‌പേസ്, ന്യൂക്ലിയർ വ്യവസായം, ഗതാഗതം, സ്‌പോർട്‌സ് സാധനങ്ങൾ, ആയുധങ്ങൾ, മറ്റ് മേഖലകൾ എന്നിവയിൽ ഘടനാപരമായ ഘടകങ്ങളായി ഉപയോഗിക്കാം.

നിർമ്മാണ പ്രക്രിയ: ഘട്ടം 1, മുകളിലുള്ള അലോയ് ഘടന അനുസരിച്ച് ചേരുവ; ഘട്ടം 2: 700 ℃~780 ℃ താപനിലയിൽ സ്മെൽറ്റിംഗ് ഫർണസിൽ ഉരുക്കുക; ഘട്ടം 3: പൂർണ്ണമായും ഉരുകിയ ലോഹ ദ്രാവകം ശുദ്ധീകരിക്കുക, ശുദ്ധീകരണ സമയത്ത് ലോഹ താപനില 700 ℃~750 ℃ ​​പരിധിക്കുള്ളിൽ നിലനിർത്തുക; ഘട്ടം 4: ശുദ്ധീകരിച്ചതിനുശേഷം, അത് പൂർണ്ണമായും നിശ്ചലമാകാൻ അനുവദിക്കണം; ഘട്ടം 5: പൂർണ്ണമായും നിന്നതിനുശേഷം, കാസ്റ്റിംഗ് ആരംഭിക്കുക, ഫർണസ് താപനില 690 ℃~730 ℃ പരിധിക്കുള്ളിൽ നിലനിർത്തുക, കാസ്റ്റിംഗ് വേഗത 15-200mm/മിനിറ്റ് ആണ്; ഘട്ടം 6: 400 ℃~470 ℃ എന്ന ഹോമോജനൈസേഷൻ താപനിലയോടെ, ഹീറ്റിംഗ് ഫർണസിലെ അലോയ് ഇൻഗോട്ടിൽ ഹോമോജനൈസേഷൻ അനീലിംഗ് ട്രീറ്റ്മെന്റ് നടത്തുക; ഘട്ടം 7: ഹോമോജനൈസഡ് ഇൻഗോട്ട് തൊലി കളഞ്ഞ് 2.0 മില്ലീമീറ്ററിൽ കൂടുതൽ മതിൽ കനം ഉള്ള പ്രൊഫൈലുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിന് ഹോട്ട് എക്സ്ട്രൂഷൻ നടത്തുക. എക്സ്ട്രൂഷൻ പ്രക്രിയയിൽ, ബില്ലറ്റ് 350 ℃ മുതൽ 410 ℃ വരെയുള്ള താപനിലയിൽ നിലനിർത്തണം; ഘട്ടം 8: ലായനി കെടുത്തൽ ചികിത്സയ്ക്കായി പ്രൊഫൈൽ 460-480 ℃ എന്ന ലായനി താപനിലയിൽ ഞെക്കുക; ഘട്ടം 9: 72 മണിക്കൂർ സോളിഡ് ലായനി കെടുത്തലിന് ശേഷം, മാനുവലായി ബലപ്രയോഗത്തിലൂടെ വാർദ്ധക്യം വരുത്തുക. മാനുവൽ ഫോഴ്‌സ് ഏജിംഗ് സിസ്റ്റം ഇതാണ്: 90~110 ℃/24 മണിക്കൂർ+170~180 ℃/5 മണിക്കൂർ, അല്ലെങ്കിൽ 90~110 ℃/24 മണിക്കൂർ+145~155 ℃/10 മണിക്കൂർ.

5, ഗവേഷണ സംഗ്രഹം

മൊത്തത്തിൽ, അപൂർവ എർത്ത് ധാതുക്കൾ ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷനിലും ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷനിലും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ എക്സ്-റേ എക്‌സിറ്റേഷൻ, പ്ലാസ്മ രൂപീകരണം, ലൈറ്റ് വാട്ടർ റിയാക്ടർ, ട്രാൻസ്‌യുറേനിയം, യുറാനൈൽ, ഓക്‌സൈഡ് പൊടി തുടങ്ങിയ സാങ്കേതിക ദിശകളിൽ നിരവധി പേറ്റന്റ് ലേഔട്ടുകൾ ഉണ്ട്. റിയാക്ടർ വസ്തുക്കളെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, അപൂർവ എർത്ത് ധാതുക്കൾ റിയാക്ടർ ഘടനാപരമായ വസ്തുക്കളായും അനുബന്ധ സെറാമിക് ഇൻസുലേഷൻ വസ്തുക്കളായും നിയന്ത്രണ വസ്തുക്കളായും ന്യൂട്രോൺ വികിരണ സംരക്ഷണ വസ്തുക്കളായും ഉപയോഗിക്കാം.