铝中掺杂稀土元素可以改善其散热性能吗 哪种稀土元素掺杂的效果最好
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发布时间:2022-10-13 06:27
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热心网友
时间:2023-10-31 11:17
稀土在导热材料的应用:
晶粒大小对合金导热系数有一定影响,当稀土添加剂含量达到0.15以上时,其改善组织性能的作用明显上升,继续向铝合金熔体中增加稀土的含量,可以发现,当加入量达到0.309/6时效果最佳,通过观察其铸态金相组织,发现晶粒均匀、晶界偏析与夹杂数量少,组织较致密;当加入量超过0.30后,稀土的作用效果开始下降,通过扫描电镜观察到晶粒与晶界处均有偏析存在。适量稀土添加剂对6063导热性能的改善作用可以从以下几个方面得到解释:①稀土可作为铝合金的精练剂,对熔体具有除气作用,大大减少了组织中的针孔率;②稀土的加入明显降低了铝合金的杂质含量,加强了合金化的程度,组织较致密;③稀土对铸态组织具有变质作用,有效的控制了过剩元素的固溶度(稀土添加到铝合金熔体中,能与Fe、Si等合金元素生成过渡性化合物REFe、RESi),为合金的热处理准备了条件。
比如:采用稀土铜镁铝合金材料做灯具散热器,稀土散热器的材料导热能力比普通铝合金提高2倍以上,使LED热量能导得快、散得快,解决了大功率LED灯具的世界性的散热难题。采用新型的具有吸热快和红外辐射散热性能强的稀土纳米油漆代替传统灯具外壳的喷塑和油漆材料,极大地提高热发散能力。采用高导热性能的稀土陶瓷LED封装基板代替传统的金属基板,减少热应力变形,提高LED光源的可靠性。
所以铝中掺杂稀土元素可以改善其散热性能。目前来看,添加铝是最理想的。
热心网友
时间:2023-10-31 11:18
1.冶金工业应用稀土元素十分普遍。由于稀土元素对硫、氧等元素有很强的亲和力,炼钢中常用混合稀土脱除氧、硫等杂质。氢在稀土金属中的溶解度很大,利用混合稀土吸收钢水中的氢可以克服氢脆。在铸铁中加入稀土可使石墨球化制成球墨铸铁,能显著地提高铸铁的机械性能。在不锈钢中加入稀土,可提高其在热加工时的可锻性。特别是用于高强度低合金钢的数量增加更快。据统计目前全世界每年生产600~900万吨高强度低合金钢,需用混合稀土 6000~7000吨。
2.稀土催化剂广泛应用于石油化工和环境污染的治理。在重油催化裂化反应中加入少量混合稀土,可使分子筛催化剂的效率增加3倍, 寿命也可延长,并使汽油产率大幅度提高。稀土催化剂还可用于废气和废水的处理,例如,氧化铈可脱除工业废水的氟离子,清除率高达90%。内燃机尾气净化稀土催化剂已进入实用阶段。鉴于环保要求,美、欧使用汽车催化剂的车辆日益增多,估计到2000年仅CeO2的消费量已达到1900吨/年。
3. 氧化铈或混合稀土氧化物可作精密光学玻璃的抛光剂,用于平板玻璃、电视机显像管、照像机透镜等的研磨材料。在玻璃中添加稀土化合物可制得形形色色的特种玻璃。例如,吸收紫外线的玻璃、耐X—射线玻璃和耐酸、耐热玻璃等。含有氧化镧的光学玻璃具有高的折射率,利用这种玻璃的纤维,可制造在医疗上作直接探视人体肠胃和腹腔的内窥镜。
4. 各种稀土荧光体和激光材料需用高纯稀土。例如彩色电视机的显像管中含有钇、铕等稀土元素,才能产生红、蓝、绿三种基本色,进而变为五光十色的绚丽景象。近年来彩色电视、特别是计算机显示屏的彩色化和大屏幕彩电的需求量增加,对荧光粉的需求量大大增长。当前主导世界荧光粉生产的是日本,1989年日本购进的776吨的Y2O3中,就有750吨购自我国。
稀土材料在电光源工业应用广泛由此可以获得接近自然光的高级荧光灯,亮度比一般荧光灯高1/3,且光色好,不失真,使用寿命长,适用于各种要求自然光的场合。
5. 在制陶配料中加入混合稀土的氧化物,可大大改善陶瓷的耐高温性和脆性。这种稀土陶瓷可用来制造切削刀具、发动机活塞等部件。稀土氧化物可使陶瓷的釉彩鲜艳柔和,光彩夺目,如稀土颜料有镨锆黄、镨铽锆绿、铈黄、饵红和钕紫等。
6. 稀土永磁体由于其磁性能高,已在计算机、汽车电动机、电声器件及轻工产品诸领域中得到广泛应用,世界产量已接近万吨。稀土石榴石型磁泡信息储存元件,尤其是钆镓石榴石(G G G)磁泡,由于其容量巨大且体积小,已在新一代计算机上应用。稀土永磁材料用于电机制造,可缩小体积,做到微型、高效化。
7. 稀土在农业上也有广泛应用。现在稀土微肥适用于西瓜田中,可使西瓜个大、皮薄、味甜,并且可提高近二成产量。施于其它瓜果、菜园也都获得增产、优质的效果,使增收值为投入稀土微肥值的十倍以上。此微肥施于小麦和水稻,可增产8%~10%。
此外,稀土金属在电子材料、原子能材料、制药合成以及超导技术等高新技术领域的应用也日益广泛。稀土贮氢材料(已制成的主要有LaNi5及La2Mg7等)可用于氢气贮运、能源转换、制冷及提纯氢等方面。面向未来,稀土元素作为材料研究,在激光、发光、信息、永磁、超导、能源、催化、传感、生物等领域将会作为主攻方向。我国拥有十分丰富的稀土资源,开展稀土的研究、开发和应用,无疑对我国的经济建设和科学技术的发展有重要意义。