Алюминиево-гадолиниевый мастер-сплав, алюминиевый гадолиниевый сплав, AlGd сплав, E FORU

**Технический лист продукта: алюминиево-гадолиниевый мастер-сплав (сплав Al-Gd)** **Версия:** 1.0 | **Дата:** 2025-04-02 --- ### **1. Общий обзор** Алюминиево-гадолиниевый мастер-сплав (Al-Gd Alloy) — это специализированный сплав, содержащий редкоземельные элементы, использующий гадолиний в качестве ключевого микролегирующего элемента. Гадолиний обладает самым высоким сечением поглощения тепловых нейтронов среди всех стабильных элементов, что делает сплавы Al-Gd особенно ценными для ядерных применений. Кроме того, гадолиний повышает устойчивость к высоким температурам, устойчивость к коррозии и обладает уникальными магнитными свойствами алюминиевых сплавов. --- ### **2. Международные стандарты** Мастер-сплавы Al-Gd упоминаются в нескольких международных спецификациях: - **ASTM:** ASTM B928 (изделия из алюминиевого сплава с высоким содержанием магния) - **AMS:** AMS 4459 (лист из алюминиев-редкоземельных сплавах) - **GB/T:** GB/T 27677 (Алюминиево-редкоземельные мастер-сплавы) - **EN:** EN 1676 (Алюминиевые и алюминиевые сплавы — мастер-сплавы) - **Типичные сорта мастер-сплава: ** Al-5%Gd, Al-10%Gd, Al-15%Gd, Al-25%Gd --- ### **3. Химический состав (% веса)** Типичные диапазоны состава для мастер-сплава Al-Gd: | Элемент | Содержание (%) | Роль и замечания | |---------------------|-------------------|------------------------------------------| | Гадолиний (Gd) | 2.0 – 25.0 | Первичный редкоземельный элемент | | Другие элементы RE | ≤ 3.0 | Может включать Dy, Er, Y | | Железо (Fe) | ≤ 0.20 | Контроль примесей | | Кремний (Si) | ≤ 0.15 | Контроль примесей | | Магний (мг) | 0 – 6.0 | Дополнительное дополнение для повышения силы | | Другие примеси | ≤ всего 0,10 | — | | Алюминий (Al) | Баланс | Базовый металл | --- ### **4. Физические свойства** | Свойство | Ценность / Диапазон | |---------------------------|-----------------------------------| | Плотность | 2,9 – 3,8 г/см³ | | Ареал плавления | 650 – 900°C | | Интерметаллические фазы | Al₃Gd, Al₂Gd, AlGd | | Поперечное сечение тепловых нейтронов | 49 000 амбаров | | Теплопроводность | 80 – 130 Вт/м·К | | Электрическая проводимость | 25 – 40 % IACS | | Магнитные свойства | Парамагнитные при комнатной температуре | --- ### **5. Ключевые характеристики и преимущества** - **Исключительное поглощение нейтронов:** Наибольшее сечение захвата тепловых нейтронов среди стабильных элементов - **Прочность на высокие температуры:** Сохраняет механические свойства до 400°C - **Коррозионная устойчивость:** Повышенная устойчивость к различным коррозийным средам - **Очистка зерна:** Эффективный контроль размера зерен через формирование Al₃Gd - **Магнитные свойства:** Уникальные магнитные характеристики для специализированных приложений - **Стабильность излучения:** Хорошая производительность в радиационных условиях --- ### **6. Применение продуктов** - **Ядерная промышленность:** Нейтронное экранирование, управляющие стержни, хранение отработанного топлива - **Аэрокосмическая промышленность:** Высокотемпературные конструктивные компоненты - **Медицинская радиационная защита:** Корпуса оборудования, переносные щиты - **Исследовательские реакторы:** Экспериментальные компоненты, защитные сборки - **Аддитивное производство:** Специальные порошки для ядерной 3D-печати - **Магнитные устройства:** Компоненты, требующие специфических магнитных свойств --- ### **7. Доступные формы** - **Мастер-сплав:** слитки, выемки, гранулы - **Специальные формы:** Порошок для аддитивного производства, индивидуальные формы - **Стандартные размеры:** слитки весом 2–10 кг - **Изготовленные изделия:** Листы, пластины, экструдированные формы --- ### **8. Технические рекомендации по использованию** - **Скорость сложения:** 0,5–5,0% Gd к расплаву (в зависимости от применения) - **Температура плавления:** 750–850°C - **Время ожидания:** 45–90 минут для полного растворения - **Перемешивание:** Требует тщательного механического перемешивания - **Атмосфера:** Рекомендуется в условиях аргона или вакуума - **Температура литья:** 700–780°C --- ### **9. Ядерные свойства** | Свойство | Ценность | |---------------------------|---------------------------| | Поперечное сечение тепловых нейтронов | 49 000 амбаров | | Резонансный интеграл | 550 амбаров | | Естественное изобилие | 15-20% в редкоземельных рудах | | Изотопы | Gd-155, Gd-157 (наиболее эффективные) | --- ### **10. Металлургические эффекты** - Образует интерметаллические соединения Al₃Gd с кристаллической структурой L1₂ - Обеспечивает усиление дисперсии за счёт когерентных осадков - Повышает температуру рекристаллизации - Улучшает устойчивость к ползучести при высоких температурах - Уточняет структуру зерен посредством гетерогенного нуклеации --- ### **11. Параметры контроля качества** - Консистенция содержания гадолиния (±0,5%) - Проверка эффективности поглощения нейтронов - Сертификация по низкому содержанию газов - Однородная микроструктура - Анализ микроэлементов - Испытания на радиационную устойчивость --- ### **12. Охрана труда, безопасность и обращение** - **Низкая радиоактивность:** Естественный гадолиний обладает низкой радиоактивностью - **Меры предотвращения пыли:** Избегайте вдыхания мелких частиц — используйте одобренные NIOSH респираторы - **Личная защита:** Стандартная литейная СИЗ с дополнительной защитой дыхания - **Хранение:** Сухая, контролируемая среда с правильной вентиляцией - **Мониторинг радиации:** Требуется для ядерных приложений - **Утилизация:** Соблюдать протоколы утилизации ядерных материалов при активации --- ### **13. Вопросы цепочки поставок** - **Критический материал:** Гадолиний — стратегический редкоземельный элемент - **Безопасность поставок:** С учётом геополитических соображений - **Факторы затрат:** Более высокая стоимость из-за обработки редкоземельных элементов - **Переработка:** Жизненно важна для устойчивого использования в ядерных приложениях - **Контроль качества:** Строгие требования к сертификации ядерных сортов --- ### **14. Эффективность в ядерных приложениях** | Применение | Контент GD (%) | Ключевое преимущество | Показатель производительности | |-----------------------|----------------|-------------|-------------------| | **Радиационная защита** | 2–10 | Поглощение нейтронов | 90–99% уменьшение | | **Стержни управления** | 5–15 | Сжигаемый яд | Долгий срок службы | | **Бочки для хранения** | 3–8 | Контроль критической способности | Повышенная безопасность | | **Исследовательское оборудование**| 1–5 | Радиационная защита | Эффективность веса | --- ### **15. Исследования и разработки** - **Передовые сплавы:** Разработка систем Al-Gd-Mg и Al-Gd-Zr - **Аддитивное производство:** Оптимизация для производства ядерных компонентов - **Композитные материалы:** Композиты Al-GD с улучшенными свойствами - **Технологии переработки:** Эффективное извлечение гадолиния из металлолома --- ### **Отказ от ответственности** Эта информация предоставлена исключительно для технической справки. Свойства и характеристики могут различаться в зависимости от конкретных условий применения. Сплавы Al-GD для ядерных применений требуют специального лицензирования, программ обеспечения качества и соблюдения нормативных требований. Пользователи должны провести комплексное тестирование и получить необходимые сертификаты перед внедрением. Всегда соблюдайте протоколы ядерной безопасности и нормативные требования. Консультация со специалистами по ядерным материалам необходима для критически важных применений.

Упаковка Стандартная упаковка: Типичная упаковка оптом включает паллетированный пластик объемом 5 галлонов/25 кг. ведра, волокнистые и стальные бочки до супермешков по 1 тонне в полном контейнере (FCL) или грузовиках (T/L). Исследовательские и пробные количества, а также гигроскопические, окисляющие или другие чувствительные к воздуху материалы могут упаковываться под аргон или вакуум. Растворы упаковываются в полипропиленовых, пластиковых или стеклянных банках до поддонов на 2292 галлона. Специальный пакет доступен по запросу.