Skandio lydinys

A:

• Skandis (cheminis simbolis Sc ir atominis skaičius 21) yra sidabro baltumo šviesus pereinamasis metalas. Jis priskiriamas retųjų žemių elementams.
• Pagrindinės jo savybės yra lengvas svoris, aukšta lydymosi temperatūra ir mažas jonų spindulys. Skandis yra tik 50-as labiausiai paplitęs elementas Žemėje, tačiau jis yra 23-as labiausiai paplitęs elementas Saulėje.
• Dėl mažo jonų dydžio jis selektyviai nesijungia su įprastais rūdą formuojančiais anijonais ir gamtoje retai sudaro didesnę nei 100 ppm koncentraciją.
• Skandis daugiausia naudojamas nuo {{0}},1 iki 0,5 % klasės aliuminio lydiniuose, skirtuose kosmoso ir sporto reikmėms, įskaitant dviračių rėmus, teniso raketes ir beisbolo lazdas.
• Pagrindinė priežastis, dėl kurios reikia pridėti skandžio, yra ta, kad jis lengviems aliuminio lydiniams suteikia stiprybės kaip joks kitas elementas. Tiksliau, dėl smulkiagrūdžio rafinavimo skandžio lydiniai sumažina karštųjų siūlių įtrūkimus, padidina suvirinimo siūlių stiprumą ir užtikrina geresnį nuovargio elgesį.
• Jis taip pat naudojamas halogeninėse lempose skandžio jodido pavidalu, siekiant gauti šviesą, artimą natūraliai saulės šviesai.
• „Scandium“ turi du labai svarbius galutinius naudojimo būdus, ypač Europoje: kietojo oksido kuro elementus energijos kaupimui ir Sc-Al lydinius aviacijos ir automobilių sektoriuose.

A:

• Pasaulyje skandžio gamina Kinija 66%, Rusija 23%, Ukraina 7% ir Kazachstanas 1%.
• Pasaulinis skandžio tiekimas gaunamas iš pirminių šaltinių, pvz., rūdos žaliavos, ir antrinių šaltinių iš kasybos gamybos, pvz., koncentratų, metalurgijos šlakų ir likučių.
• Skandis paprastai susidaro kaip bendras produktas arba šalutinis produktas apdorojant įvairias rūdas (pvz., geležies rūdą, REE, titano, cirkonio, urano, torio, aliuminio, volframo, alavo, tantalo, apatito, nikelio ir kobalto) ir/ arba išgautas iš anksčiau apdorotų atliekų ir likučių (USGS 2021 ir 2022).

A:

• Skandiu neprekiaujama jokioje metalų biržoje, nes skandžio produktai tarp privačių šalių parduodami neskelbtomis kainomis.
• Data on scandium (Sc) production is very patchy and incomplete. According to the USGS (2022) the annual Sc production is estimated to 10-20 t; DERA (2021) assumes the figure to be around 14-16 t. Sc demand and supply are highly concentrated. With about 75% (>10 t) pasaulinės metinės produkcijos Kinija yra didžiausia Sc. Kiti gamintojai Rusija (1-2 t/m.) ir Filipinai (apie 1 t/m.) (DERA, 2021).

A: Skandis, kaip ir kiti metalai, legiruoti su aliuminiu, suteikia aliuminiui stiprumo ir pageidaujamų savybių ir tam tikru mastu tai daro kiekvienai iš aštuonių lydinių šeimų (serija). Skandio priedai sukuria stiprumą, skatindami mažesnę, vienodo dydžio grūdelių struktūrą lydiniuose kietėjimo metu. Kai kuriose lydinių šeimose Scandium rodo geresnį stiprumo atsaką nei kitose, tačiau beveik visada su gana mažais priedais – nuo ​​0,1% iki 0,45% Sc.

A: Scandium suteikia transformacinę jėgą, nereikalaujant probleminių ir brangių terminio apdorojimo. Konkrečiai, skandžio priedai gali padidinti 5000 serijos takumo ribą iki 300–450 MPa, atsižvelgiant į pridėjimo kiekį, išlaikant 12-15 pailgėjimo (plastiškumo) rodiklius.

A: Skandio poveikis sveikatai:

Skandis neturi biologinio vaidmens. Maisto grandinę pasiekia tik nedideli kiekiai, todėl vidutinis žmogaus paros suvartojimas yra mažesnis nei 0,1 mikrogramo.

Skadis nėra toksiškas, nors buvo pasiūlymų, kad kai kurie jo junginiai gali būti kancerogeniški.

Skandis labiausiai pavojingas darbo aplinkoje dėl to, kad su oru gali būti įkvėptos drėgmės ir dujos. Tai gali sukelti plaučių emboliją, ypač ilgalaikio poveikio metu. Skandis gali kelti grėsmę kepenims, kai kaupiasi žmogaus organizme.

A: Skandio poveikis aplinkai:

Skandis išleidžiamas į aplinką įvairiose vietose, daugiausia benziną gaminančiose pramonės šakose. Į aplinką gali patekti ir išmetus buitinę techniką. Skandis palaipsniui kaupsis dirvožemyje ir vandens dirvožemyje, o tai ilgainiui padidins jo koncentraciją žmonėms, gyvūnams ir dirvožemio dalelėms.

Su vandens gyvūnais skandis pažeidžia ląstelių membranas, o tai turi keletą neigiamų poveikių dauginimuisi ir nervų sistemos funkcijoms.

A: Skandio aliuminio lydiniai yra sėkmingas skandžio ir aliuminio metalo derinys. Skandio pridėjimas prie aliuminio riboja per didelį grūdelių augimą, atsirandantį suvirintų aliuminio komponentų karščio paveiktoje zonoje.

A: Aliuminio magnio skandis pasižymi geru suvirinamumu, puikiu atsparumu pažeidimams, geru atsparumu korozijai, valkšnumo formavimu. Aleris AlMgSc lydinys AA5024 H116 leidžia supaprastinti orlaivių fiuzeliažo komponentų gamybos procesą. Naudojant AA5024 H116 AlMgSc, stringer sustiprinti orlaivio fiuzeliažo komponentai gali būti suvirinti lazeriu (LBW) arba suvirinti trinties būdu (FSW), kai atskiros dalys vis dar plokščios, be jokio išankstinio apdorojimo. Orlaivio korpusui reikalingas viengubas arba dvigubas fiuzeliažo dalies kreivumas pasiekiamas formuojant šliaužimą aukštesnėje temperatūroje.

Rekomenduojama naudoti kaip fiuzeliažo apvalkalą, pasižymintį vidutinio stiprumo, bet puikiai atspariu pažeidimams ir korozijai savybėmis ir galintis pakeisti tradiciškai naudojamus 2xxx lydinius, net kaip lašinamas tirpalas.

A: Kai kurie aliuminio ir ličio lydinių trūkumai yra šie:

• Sumažintas lankstumas
• Sumažintas atsparumas lūžiams
• Plokštumos savybių anizotropija
• Norint pasiekti didžiausias savybes, reikia atlikti šaltą darbą
• Pagreitintas nuovargio įtrūkimų išplėtimas

A: Al-Li lydiniai yra lengvesni ir pasižymi dideliu tempimu bei takumo riba, palyginti su įprastais didelio stiprumo aliuminio lydiniais. Jie atsparūs nuovargio įtrūkimų plitimui; tačiau jų atsparumą korozijai dar reikia pagerinti.