1.钪的应用领域

2.铝钪合金的技术要点

3.铝合金和碳钢的山地车从材料和价格对比,哪个更好点

4.含钪铝合金减重

5.山地车哪些材料的架子好

6.铝钪合金的用途

钪的应用领域

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比较有趣的是,钪的用途(作为主要工作物质,而不是用于掺杂的)都集中在很光明的方向,称他为光明之子也不为过。

钪的第一件法宝叫做钪钠灯,可以用来给千家万户带来光明。这是一种金属卤化物电光源:在灯泡中充入碘化钠和碘化钪,同时加入钪和钠箔,在高压放电时,钪离子和钠离子分别发出他们的特征发射波长的光,钠的谱线为589.0和589.6nm两条著名的**光线,而钪的谱线为361.3~424.7nm的一系列近紫外和蓝色光发射,因为互为补色,产生的总体光色就是白色光。正是由于钪钠灯具有发光效率高、光色好、节电、使用寿命长和破雾能力强等特点,使其可广泛用于电视摄像和广场、体育馆、马路照明, 被称为第三代光源。在中国这种灯还是作为新技术被逐渐推广的,而在一些发达国家,这种灯早在80年代初就被广泛使用了。

钪的第二件法宝是太阳能光电池,可以将撒落地面的光明收集起来,变成推动人类社会的电力。在金属-绝缘体-半导体硅光电池和太阳能电池中,钪是最好的阻挡金属。

他的第三件法宝叫做γ射线源,这个法宝自己就能大放光明,不过这种光亮我们肉眼接收不到,是高能的光子流。我们平常从矿物中提炼出来的是45Sc,这是钪的唯一一种天然同位素,每一个45Sc的原子核中有21个质子和24个中子。倘若我们像把猴子放到太上老君的炼丹炉中炼上七七四十九天一样将钪放在核反应堆中,让他吸收中子辐射,原子核中多一个中子的46Sc就诞生了。46Sc这种人工放射性同位素可以当作γ射线源或者示踪原子,还可以用来对恶性肿瘤进行放射治疗。还有像钇镓钪石榴石激光器,氟化钪玻璃红外光导纤维,电视机上钪涂层的阴极射线管之类的用途简直不知凡几,看来钪生来就和光明有缘呢。 单质形式的钪,已经被大量应用于铝合金的掺杂。在铝中只要加入千分之几的钪就会生成Al3Sc新相,对铝合金起变质作用,使合金的结构和性能发生明显变化。加入0.2%~0.4%的Sc(这个比例也真的和家里炒菜放盐的比例差不多,只需要那么一点)可使合金的再结晶温度提高150~200℃,且高温强度、结构稳定性、焊接性能和抗腐蚀性能均明显提高,并可避免高温下长期工作时易产生的脆化现象。高强高韧铝合金、新型高强耐蚀可焊铝合金、新型高温铝合金、高强度抗中子辐照用铝合金等,在航天、航空、舰船、核反应堆以及轻型汽车和高速列车等方面具有非常诱人的开发前景。

钪也是铁的优良改化剂,少量钪可显著提高铸铁的强度和硬度。另外,钪还可用作高温钨和铬合金的添加剂。当然,除了为他人做嫁衣裳之外,因为钪具有较高熔点,而其密度却和铝接近,也被应用在钪钛合金和钪镁合金这样的高熔点轻质合金上,但是因为价格昂贵,一般只有航天飞机和火箭等高端制造业才会使用。 单质的钪一般应用于合金,而钪的氧化物也是物以类聚地在陶瓷材料上面起到了重要的作用。像可以用作固体氧化物燃料电池电极材料的四方相氧化锆陶瓷材料有一种很特别的性质,在这种电解质的电导会随着温度和环境中氧的浓度增高而增大。但是这种陶瓷材料的晶体结构本身不能稳定存在,不具有工业价值;必须要在其中掺杂一些能够将这种结构固定下来的物质才能够保持原有的性质。掺入6~10%的氧化钪就好像混凝土结构一样,让氧化锆能够稳定在四方形的晶格上。

还有像高强度,耐高温的工程陶瓷材料氮化硅做增密剂和稳定剂。

氧化钪作为增密剂,可以在细小颗粒的边缘生成难熔相Sc2Si2O7,从而减小工程陶瓷的高温变形性,与添加其它氧化物相比能更好改善氮化硅的高温机械性能。 在农业上可以对玉米 甜菜 豌豆 小麦 向日葵等种子做硫酸钪(浓度一般为10-3~10-8mol/L 不同的植物会有所不同)处理,已取得促进发芽的实际效果,8小时后根和芽的干燥重量和幼苗相比,分别增加37%和78%,但原因机理尚在研究中。

从尼尔森注意到原子量数据的亏欠到今天,钪进入人们的视野不过一百年二十多年,却差不多坐了一百年的冷板凳,直到上个世纪后期材料科学的蓬勃发展才给他带来了生机。到今天,连同钪在内的稀土元素都已经成为了材料科学中炙手可热的明星,在成千上万的体系中发挥着千变万化的作用,每天都在给我们的生活带来多一点的便利,创造的经济价值更是难以计量。

铝钪合金的技术要点

钪的熔点1541℃,铝的熔点660℃,两种金属熔点差别太大,钪必须以中间合金的形式加到铝合金中去,钪中间合金是制取含钪铝合金的关键原材料。制备中间合金主要有对掺法、氟化钪、氧化钪金属热还原法、熔盐电解法等几种方法。对掺法是直接将金属钪加到铝合金中来制备,金属钪价格昂贵,熔炼过程烧损大,中间合金成本高;氟化钪金属热还原法在制备氟化钪阶段要用到剧毒的氟化氢,设备复杂,金属热还原温度也很高;氧化钪金属热还原法钪的实收率仅80%;熔盐电解法装置复杂,转化率也不高。经过比选,利用氯化钪熔盐铝镁热还原法,来制备铝钪中间合金较为恰当。

铝合金和碳钢的山地车从材料和价格对比,哪个更好点

碳纤维的比较专业,铝合金的比较便宜,碳钢要看纯度,相同情况,碳钢的要比铝合金好。

目前可以制造自行车车架的材料主要有以下几种:钢,铝合金,钛合金,镁合金,钪合金,碳纤维等等,一般市场上出现的车架主要有钢,铝合金,钛合金,碳纤维。钪合金和镁合金是最近的新兴材料,比较少见。

碳钢:

未故意添加任何合金元素的铁(Fe)--碳(C)合金为碳钢,碳在钢中有提高强度的作用,含碳量越高,强度越好,但含碳量高于0.8%时,含碳量越高,钢越脆,因此在车架及前叉的材料为强度适中,塑性佳,易加工的中低碳钢,碳含量约0.25%---0.35%。

铝制车架

铝合金是目前市场上使用最普遍的材质,优点在于重量轻、短时间的硬度和刚性表现最佳、塑形加工容易、不会生锈,要轻可以把管材抽得极薄,要强也可利用CNC模具切削做出夸张的外型和惊人的强度。缺点是几乎没有弹性可言、会累积金属疲劳,也由于其宁敏轻巧、高刚性的特性,因此很容易传达地面的振动,造成骑乘舒适性不佳。铝管道趋向大口径化,为了缓和过于强的刚性,目前座管及车叉采用吸收冲击力强的碳纤等的受人注目。

含钪铝合金减重

含钪铝合金是一种常见的减重材料。铝具有较低的密度和良好的强度,而钪是一种轻质元素,可以进一步降低合金材料的密度。因此,将钪与铝合成合金可以有效地减轻材料的重量。

含钪铝合金的减重效果主要体现在以下几个方面:

1. 密度减小:钪铝合金的密度比纯铝略小,可以有效减轻材料重量。这使得钪铝合金在航空航天、汽车制造、船舶建造等领域中得到广泛应用。

2. 强度提高:钪的加入可以提高铝合金的力学性能,增加其强度和刚性。这使得钪铝合金不仅在减重方面表现突出,而且在抗拉、抗压等方面的性能也有所提升。

3. 耐腐蚀性增强:铝具有良好的耐腐蚀性,而钪的加入可以进一步提高合金的耐蚀性。这使得含钪铝合金在海洋环境和腐蚀性环境下有着更好的耐久性。

总结来说,含钪铝合金减重具有密度减小、强度提高和耐腐蚀性增强的特点。这使得它在航空航天、汽车制造、船舶建造以及其他需要减轻重量的工业领域中得到广泛应用。

山地车哪些材料的架子好

不同材料的山地车架子的优缺点:

1、普通碳钢车架。优点:结实、造价低。缺点:重量大,容易锈蚀。

2、铝合金车架。优点:轻、硬度好、价格合理。缺点:抗疲劳强度低、弹性差。

3、铬钼钢车架。优点:硬度好、弹性好、耐用度高。缺点:重量偏高、价格偏高。

4、钛合金车架。优点:轻、硬度好、弹性好、耐锈蚀。缺点:价格高。

5、碳纤维车架。优点:非常轻、弹性好、耐锈蚀。缺点:抗冲击性差、价格高。

铝钪合金的用途

在铝合金中加入微量的钪,可促进晶粒细化,提高再结晶温度250℃~280℃,是铝合金强有力的晶粒细化剂和有效的再结晶抑制剂,对合金的结构和性能产生明显的影响,使其强度、硬度、焊接性能、耐腐蚀性能等得到很大提高。钪对铝有着很好的弥散强化作用,在热加工或退火处理状态均保持稳定的非再结晶组织,其中一些合金是经变形很大的冷轧薄板,即使在退火后仍保持这种结构。钪对再结晶的抑制作用,能消除焊缝热影响区的再结晶组织,基体的亚晶组织可直接过渡到焊缝的铸态组织,使含钪铝合金的焊接接头有高的强度和抗腐蚀性能。钪对铝合金抗腐蚀性能的改善作用,也是由于钪细化了晶粒和抑制了再结晶过程的缘故。加入钪还可使铝合金具有良好的超塑性,添加0.5%左右钪的铝合金经超塑性处理后,其延伸率可达到1100%。因此,铝钪合金可望成为新一代的航天、航空、舰船工业用轻质结构材料,俄罗斯已开发出10多个牌号的含钪铝合金,主要用于航天、航空、舰船的焊接荷重结构件以及碱性腐蚀介质环境用铝合金管材、铁路油罐、高速列车关键结构件等。