Билет 48: Применение материалов на основе редкоземельных элементов и их соединений

La: Ядерная энергетика (извлечение Pu из урана), LaCrO₃ (высокотемпературные нагреватели, рабочая температура – 1780⁰С в атм. О₂, La-Ni гидрид - аккумулятор H2 (металлогидридное хранение H2), LaTe- очень высокая термо-э.д.с (834 мкВ/К);

Сe: Металлургия (легирующие добавки), CeO₂ – абразив, катализатор, огнеупорный материал, Сплав Ce с 50% Fe- искусственный «кремень» (зажигалки);

Nb, Pr: Легирование специальных конструкционных сплавов и сталей (модифицирование высококачественных сталей): Nd (1,5%) в 1,5 раза увеличивает прочность Ti, производство мощных постоянных магнитов (Nd-Y-Co, Nd-Fe-B), производство цветного стекла (фиолетовое Nd стекло) и лазерных материалов (длина волны 1063 нм — инфракрасное излучение), Pm-147 (оксид): источник β-излучения (без гамма-излучения), атомные батарейки (люминофорные составы +фотоэлемент)

Люминофоры (Y2O2S или YVO4, легированные Eu), Люминофор - вещество, способное преобразовывать поглощаемую им энергию в световое излучение

Ln₂O₃: добавки к стеклам для окрашивания, генерация лазерного излучения, Er₂O₃: оптические волокна, работающих на сверхдальних расстояниях (ВЛЭ — волокно, легированное эрбием)

Билет 49: Применение материалов на основе актиноидов и их соединений

ThO₂: Рекордная температура среди всех оксидов (3350⁰K), производство конструкций и изделий, работающих в сверхмощных тепловых потоках, и может быть идеальным материалом для облицовки камер сгорания и газодинамических каналов. Тигли применяются в области температур около 2500—3000°C. Добавка 0,8—1% ThO₂ к W стабилизирует структуру нитей ламп накаливания. Ксеноновые дуговые лампы почти всегда имеют торированные катод и анод, поэтому незначительно радиоактивны. Th и его соединения: катализаторы в органическом синтезе;

Уран: используется при изготовлении бронебойных снарядов (обеднённый), определение возраста горных пород;

Pu-238: ядерная батарейка (термоэлектрическое преобразование энергии радиоактивного распада) (спутники);

Америций-241, будучи источником мягких γ-лучей, применяется в медицинской диагностике и в приборах контроля толщины стальной ленты и листового стекла, калифорний-252 используют в нейтронной радиографии в качестве чрезвычайно мощного источника нейтронов.

Билет 50: Механическое поведение (зависимость деформации от напряжения) различных типов материалов (керамика, металлы, полимеры). Формула Холла-Петча.

ε=χF/S=σ/E

Прочность ~ (размер зерна)^(-1/2) - формула Холла-Петча

Прочность ~ exp( - (пористость))