1. Такси АЛТЫНЫН негизги химиясы жана кристаллографиялык конструкциясы
1.1 Boron-Rich Framework жана Electronic Band Framework
(Кальций гексабориди)
Кальций гексбориди (ТАКСИ ₆) сейрек кездешүүчү жана щелочтуу жер гексабориддеринин агымынан келип чыккан стехиометриялык металл борид, иондук аралашмасы менен айырмаланат, коваленттүү, жана металлдык байланыш сапаттары.
Анын кристаллдык түзүлүшү куб CsCl тибиндеги торду кабыл алат (космостук группа Пм-3м), мында кальций атомдору кубдун четтерин жана бор октаэдринин татаал үч өлчөмдүү алкагын мекендейт (B ₆ түзмөктөр) дене мекемесинде калат.
Ар бир бор октаэдри өтө симметриялык түзүлүштө коваленттүү жабышкан алты бор атомунан турат., катуу түзүү, электропозитивдүү кальций атомунан чыгымдарды которуу менен колдоого алынган электрон-жетишсиз тармак.
Бул чыгымдарды которуу жарым-жартылай жүктөлгөн берүү тилкесин алып келет, такси алты керамикалык буюм үчүн адаттан тыш жогорку электр өткөрүмдүүлүк менен камсыз кылуу– буйругу боюнча 10 ⁵ С/м бөлмө температурасында– болжол менен 1,0 чоң диапазонго карабастан– 1.3 eV оптикалык абсорбциялык жана фотоэмиссиялык изилдөөлөр менен аныкталган.
Бул сырдын башталышы– жогорку өткөрүмдүүлүк олуттуу тилке менен жанаша бар– кеңири изилдөөнүн предмети болуп калды, ички кемчиликтердин көрүнүштөрүн сунуштаган түшүнүктөр менен, беттик өткөрүмдүүлүк, же полярикалык өткөрүү механизмдери, анын ичинде локализацияланган электрон-фонондук айкалыштыруу.
Акыркы биринчи принциптердин эсептөөлөрү өткөргүч тилкесинин минималдуу бөлүгү негизинен Ca 5d орбиталдарынан алынган долбоорду колдойт., ал эми валенттик тилкеде B 2p мамлекеттери үстөмдүк кылат, сымбатты өндүрүү, электрондордун кыймылына көмөктөшүүчү дисперсиялык тилке.
1.2 Экстремалдуу маселелерде жылуулук жана механикалык коопсуздук
Отко чыдамдуу керамика катары, TAXICAB ₆ өзгөчө жылуулук туруктуулугун көрсөтөт, ашкан эрүү температурасы менен 2200 ° C жана инерттүү же чаң соргуч жөндөөлөрүндө анча-мынча салмак жоготуу 1800 ° C.
Анын жогорку дезинтеграция температурасы жана буу басымынын төмөндөшү аны жогорку температурадагы архитектуралык жана практикалык колдонмолорго ылайыктуу кылат, анда жылуулук тынчсыздануу астында материалдык чынчылдык маанилүү..
Механикалык, CaB ₆ болжол менен 25 Vickers бекемдигине ээ– 30 GPa, аны эң оор белгилүү бориддердин арасында жайгаштыруу жана Б– B октаэдрдик алкактагы коваленттик байланыштар.
Материал ошондой эле жылуулук кеңейүүнүн төмөн коэффициентин көрсөтөт (~ 6.5 × 10 ⁻⁶/ К), мыкты жылуулук шок каршылык салым кошуу– тез жылытуу жана муздатуу циклдерине негизделген тетиктер үчүн маанилүү сапат.
Бул турак-жайлар, эритилген болотторго жана шлактарга карата химиялык инерттуулук менен айкалышкан, аны тигелде колдонуунун негизин түзөт, термопар кабыктары, жана металлургиялык жана өнөр жайлык кайра иштетүү чөйрөлөрүндө жогорку температураны аныктоочу агрегаттар.
( Кальций гексабориди)
Мындан тышкары, TAXICAB ₆ төмөндө келтирилген кычкылданууга өзгөчө туруктуулукту көрсөтөт 1000 ° C; ошентсе да, бул чектен жогору, беттик аянты кальций борат жана бор кычкылы кычкылданышы мүмкүн, кычкылдануучу чөйрөлөрдө коргоочу жабууларды же оперативдүү башкарууну талап кылат.
2. Синтез жолдору жана микроструктуралык дизайн
2.1 Кадимки жана алдыңкы өндүрүш техникалары
Жогорку тазалыктагы такси алты синтези, адатта, жогорку температурада кальций жана бор прекурсорлорунун ортосундагы катуу абалдагы жоопторду камтыйт..
Кадимки ыкмалар кальций кычкылынын төмөндөшүн камтыйт (CaO) бор карбиди менен (B ₄ C) же ортосундагы температуралык денгээлде инерттик же вакуумдук шарттарда маанилүү бор 1200 ° C жана 1600 ° C. ^
. Такси төрт же ЭКИНЧИ такси сыяктуу кошумча фазалардын пайда болушуна жол бербөө үчүн жооп кылдат жөнгө салынышы керек., электрдик жана механикалык көрсөткүчтөрдү начарлатышы мүмкүн.
Альтернативалык ыкмалар карботермикалык төмөндөөдөн турат, жаа эритүү, жана жогорку энергиялуу шариктерди фрезерлөөнүн жардамы менен механикалык химиялык синтез, жооп температурасын төмөндөтүү жана порошок бир тектүүлүгүн жогорулатуу мүмкүн.
тыгыз керамикалык компоненттери үчүн, ысык пресстөө сыяктуу агломерациялоо ыкмалары (HP) же плазманы агломерациялоону ишке киргизет (SPS) дандын өсүшүн азайтып, чоң микроструктураларды сактоо менен теориялык тыгыздыкка жакындыкка жетишүү үчүн колдонулат..
SPS, атайын, төмөнкү температурада жана кыска мөөнөттө тез консолидациялоого мүмкүндүк берет, кальцийдин учуп кетүү коркунучун азайтуу жана стехиометрияны сактоо.
2.2 Допинг жана үйдү жөнгө салуу үчүн химияны чыгаруу
CaB ₆ изилдөөсүндөгү эң маанилүү жетишкендиктердин бири анын санариптик жана термоэлектрдик турак-жай же коммерциялык касиеттерин атайылап допинг жана кемчиликтүү инженерия менен ылайыкташтыруу мүмкүнчүлүгү болду..
Кальцийди лантан менен алмаштыруу (The), церий (Ce), же башка сейрек кездешүүчү элементтер кошумча төлөм берүүчүлөрдү киргизет, электр өткөргүчтүгүн олуттуу жогорулатуу жана n-типтеги термоэлектрдик аракеттерди жасоого мүмкүндүк берет.
Ошо сыяктуу эле, борду көмүртек же азот менен жарым-жартылай алмаштыруу Ферми деңгээлине жакын мамлекеттердин калыңдыгын ыңгайлаштыра алат, Зеебек коэффициентин жана жалпы термоэлектрдик маанини жогорулатуу (ЗТ).
Табигый маселелер, айрыкча кальций жумуштары, өткөргүчтүгүн аныктоодо да маанилүү ролду ойнойт.
Изилдөөлөр көрсөткөндөй, алты таксиде көбүнчө жогорку температурада иштөө учурунда волатилизациядан улам кальций жетишсиздиги байкалат., кээ бир үлгүлөрүндө тешик өткөрүү жана р-түрү иш-аракеттерге алып баруучу.
Синтез учурунда атмосфераны так көзөмөлдөө жана инкапсуляция аркылуу стехиометрияны жөнгө салуу санариптик жана кубаттуулукту конвертациялоо колдонмолорунда кайталануучу натыйжалуулук үчүн абдан маанилүү..
3. Таксидеги практикалык касиеттер жана физикалык фантазм ₆
3.1 Өзгөчө электрон разряды жана талаа разряды колдонмолору
CaB ₆ өзүнүн төмөн жумуш функциясы менен белгилүү– болжол менен 2.5 eV– туруктуу керамикалык буюмдар үчүн абдан жеткиликтүү арасында– термиондук жана аянттык электрон эмитенттер үчүн өзгөчө талапкер кылып.
Бул турак жай же коммерциялык мүлк жогорку электрон концентрациясынын жана пайдалуу беттик диполь түзүлүшүнүн аралашмасынан пайда болот, вольфрам сыяктуу кадимки өнүмдөрдөн айырмаланып, негиздүү төмөндөтүлгөн температурада эффективдүү электрон чыгарууну камсыз кылуу (~ iş милдети 4.5 eV).
Ушундан улам, TAXICAB SIX негизиндеги катоддор электрон нурлуу приборлордо колдонулат, анын ичинде сканерлөөчү электрондук микроскопиялык линзалар (КАЙСЫ), электрон нурлары менен ширетуучулер, жана микротолкундуу түтүктөр, алар узак жашоону камсыз кылат, иштөө температурасынын төмөндөшү, жана кадимки эмитенттерге караганда жогорку жарыктык.
Наноструктураланган такси алты тасмасы жана чачтары курч идеялар менен аймактык электрдик аймактын катуулугун жогорулатуу менен талаа разрядынын натыйжалуулугун дагы да жакшыртат., чаң соргуч микроэлектроника жана жалпак панелдүү дисплей экрандарында салкын катоддун иштешин камсыз кылуу.
3.2 Нейтронду жутуу жана радиациядан коргоо мүмкүнчүлүктөрү
CaB ₆ кошумча маанилүү жөндөмдүүлүгү анын нейтронду сиңирүү жөндөмүндө жатат, негизинен ¹⁰ B изотопунун жогорку жылуулук нейтронду басып алуу кесилишинен улам (3837 сарайлар).
Табигый бор байланыштуу турат 20% ¹⁰ Б, жана чоңураак ¹⁰ B материалы менен байытылган CaB алты нейтронду коргоонун натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн ылайыкташтырылышы мүмкүн.
Нейтрон ¹⁰ B ядросу тарабынан жазылганда, ал ядролук реакцияны баштайт ¹⁰ В(п, а)⁷ Li, материалдын ичинде ыңгайлуу токтотулган альфа бөлүкчөлөрүн жана литий иондорун чыгаруу, нейтрондук нурланууну зыянсыз заряддуу фрагменттерге айландыруу.
Бул таксиди ₆ атомдук электр станцияларындагы нейтронду сиңирүүчү компоненттер үчүн жагымдуу материал кылат., газ сактагыч инвестицияланган, жана радиацияны табуу системалары.
Бор карбидинен айырмаланып (B ₄ C), гелийдин топтолушуна байланыштуу нейтрондук нурлануу астында шишип кетиши мүмкүн, CaB ₆ жогорку өлчөмдөгү коопсуздукту жана радиациялык зыянга туруктуулукту көрсөтөт, өзгөчө жогорулатылган температурада.
Анын жогорку эрүү фактору жана химиялык туруктуулугу кошумча ядролук чөйрөдө узак мөөнөттүү жайгаштыруу үчүн анын жашоо жөндөмдүүлүгүн жакшыртат..
4. өнүккөн технологияларда пайда болгон жана өнөр жайлык колдонмолор
4.1 Термоэлектроэнергиясын конверсиялоо жана калдыктардын жылуулукту калыбына келтирүү
Жогорку электр өткөрүмдүүлүктүн айкалышы, орточо Зеебек коэффициенти, жана жылуулук өткөргүчтүгү кыскарган (объект бор рамкасы менен фонондун жайылышына байланыштуу) орнотуулар CaB ₆ курал үчүн келечектүү термоэлектрдик материал катары- жогорку температурада энергия жыйноого.
Допингдик варианттар, айрыкча La-допинг такси АЛТЫ, чындыгында ZT баалуулугун көрсөтүштү 0.5 саат 1000 К, наноструктура жана дан чеги дизайн аркылуу көбүрөөк өркүндөтүү мүмкүнчүлүгү менен.
Бул буюмдар термоэлектрдик генераторлордо колдонуу үчүн ачылууда (TEGs) кооптуу калдыктарды жылууга айландыруучу– болот жылытуу системаларынан, чыгаруу системалары, же электр станциялары– пайдалуу электр энергиясына.
Алардын абадагы коопсуздугу жана жогорулатылган температура деңгээлинде кычкылданууга каршылыгы PbTe же SiGe сыяктуу салттуу термоэлектриктерге караганда олуттуу артыкчылык берет., коргоочу атмосфераны талап кылат.
4.2 Advanced Coatings, Композиттер, жана кванттык материалдык платформалар
Өткөн жапырт колдонмолор, TAXICAB ₆ бекемдигин жогорулатуу үчүн түз композиттик материалдарга жана пайдалуу катмарларга интеграцияланууда, каршылык кийүү, жана электрон разрядынын мүнөздөмөлөрү.
Мисалы, TAXI SIX менен жакшыртылган жеңил салмактагы алюминий же жез матрицалык кошулмалар аэрокосмостук жана электрдик байланыш колдонмолору үчүн жакшыраак туруктуулукту жана жылуулук коопсуздугун көрсөтөт..
Чачыратуу же импульстук лазердик туташтыруу аркылуу өткөрүлүп берилген такси алтысынын жука тасмалары катуу жабууларда колдонулат., диффузиялык тоскоолдуктар, жана вакуумдук санариптик аспаптарда эмиссиялык катмарлар.
Акыркы убакта кошумча, Такси алтысынын монокристаллдары жана эпитаксиалдык тасмалары күтүлбөгөн магниттик жүрүм-турумдун жазууларынан улам конденсацияланган физикага кызыгууну жаратты., кошулган үлгүлөрдөгү бөлмө температурасындагы ферромагнетизмдин дооматтарынан турат– бирок бул күмөндүү бойдон калууда жана ички узак аралыктагы тартиптин ордуна кемчиликтерден келип чыккан магнетизмге байланыштуу болушу мүмкүн.
Эч нерсе эмес, CaB ₆ электрон байланыш натыйжаларын изилдөө үчүн үлгү системасы катары кызмат кылат, топологиялык санариптик абалдар, жана татаал бордук торлордо кванттык ташуу.
Кыскача айтканда, кальций гексабориди татаал керамикадагы архитектуралык бекемдик менен практикалык ыңгайлуулуктун айкалышын көрсөтөт.
Анын жогорку электр өткөрүмдүүлүктүн уникалдуу аралашмасы, жылуулук туруктуулугу, нейтронду жутуу, жана электрондук чыгаруу турак-жай же соода касиеттери энергия боюнча колдонмолорду берет, ядролук, электрондук, жана продуктылар илиминин домендик аталыштары.
Синтез жана допинг стратегиялары алга жылган сайын, CaB ₆ катаал шарттарда көп функционалдуу эффективдүүлүктү талап кылган жаңы муундагы технологияларда маанилүү функцияны аткаруу үчүн жайгашкан..
5. Жабдуучу
TRUNNANO ашык менен сфералык вольфрам порошок берүүчү болуп саналат 12 нано-курулуш энергиясын үнөмдөө жана нанотехнологияларды өнүктүрүү боюнча көп жылдык тажрыйба. Бул кредиттик карта аркылуу төлөм кабыл алат, T/T, West Union жана Paypal. Trunnano FedEx аркылуу чет кардарларга жүк жөнөтөт, DHL, аба менен, же деңиз аркылуу. Сиз сфералык вольфрам порошок жөнүндө көбүрөөк билгиңиз келсе, Сураныч, биз менен байланышып, суроо-талап жөнөтүүдөн тартынба([email protected]).
Тегдер:
Бардык макалалар жана сүрөттөр Интернеттен алынган. Эгерде кандайдыр бир автордук укук маселеси бар болсо, жок кылуу үчүн убагында биз менен байланышыңыз.
Бизден сура