Aloi Scandium

A:

• Metel trosiannol golau arian-gwyn yw sgandiwm (symbol cemegol Sc a rhif atomig 21). Mae'n cael ei ddosbarthu fel elfen prin-ddaear.
• Ei brif briodweddau yw ei bwysau ysgafn, pwynt toddi uchel a radiws ïonig bach. Dim ond y 50fed elfen fwyaf cyffredin ar y Ddaear yw sgandiwm, ond dyma'r 23ain elfen fwyaf cyffredin yn yr Haul.
• Oherwydd maint bach ei ïonau, nid yw'n cyfuno'n ddetholus ag anionau cyffredin sy'n ffurfio mwynau ac anaml y mae'n ffurfio crynodiadau sy'n uwch na 100 ppm mewn natur.
• Defnyddir scandium yn bennaf, ar raddau o {{{{}}}}.1 i 0.5%, mewn aloion alwminiwm ar gyfer cymwysiadau awyrofod a chwaraeon, gan gynnwys fframiau beiciau, racedi tennis ac ystlumod pêl fas.
• Y prif reswm dros ychwanegu sgandiwm yw ei fod yn ychwanegu cryfderau fel dim elfen arall i aloion alwminiwm ysgafn. Yn fwy manwl gywir, oherwydd ei fireinio grawn mân, mae aloion sgandiwm yn lleihau cracio poeth mewn welds, yn cynyddu cryfder y welds ac yn cyflawni ymddygiad blinder gwell.
• Fe'i defnyddir hefyd mewn lampau halogen ar ffurf sgandium ïodid er mwyn cael golau sy'n agos at olau haul naturiol.
• Mae gan Scandium ddau ddefnydd terfynol posibl pwysig iawn, yn enwedig yn Ewrop: Celloedd Tanwydd Solid Ocsid ar gyfer storio ynni ac aloion Sc-Al mewn sectorau awyrofod a modurol.

A:

• Cynhyrchwyr sgandiwm byd-eang yw Tsieina 66%, Rwsia 23%, Wcráin 7% a Kazakhstan 1%.
• Mae'r cyflenwad byd-eang o sgandiwm yn tarddu o ffynonellau cynradd fel porthiant mwyn, a ffynonellau eilaidd o gynhyrchu mwyngloddio fel dwysfwydydd, slagiau metelegol a gweddillion.
• Yn nodweddiadol, cynhyrchir sgandiwm fel cyd-gynnyrch neu sgil-gynnyrch wrth brosesu mwynau amrywiol (ee, mwyn haearn, REEs, titaniwm, zirconium, wraniwm, thoriwm, alwminiwm, twngsten, tun, tantalwm, apatite, nicel a chobalt) a/ neu wedi'i adennill o sorod a gweddillion a broseswyd yn flaenorol (USGS 2021 a 2022).

A:

• Nid yw Scandium yn cael ei fasnachu ar unrhyw gyfnewidfa fetelau gan fod cynhyrchion sgandiwm yn cael eu gwerthu rhwng partïon preifat am brisiau nas datgelwyd.
• 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) o'r cynhyrchiad blynyddol byd-eang Tsieina yw'r cynhyrchydd mwyaf o Sc. Cynhyrchwyr eraill Rwsia (1-2 t/y) a Philippines (ca. 1 t/y) (DERA, 2021).

A: Mae sgandiwm, fel metelau eraill sydd wedi'u aloi ag alwminiwm, yn rhoi cryfder a phriodweddau dymunol i alwminiwm, ac yn gwneud hynny i ryw raddau i bob un o'r wyth teulu aloi (Cyfres). Mae ychwanegiadau scandium yn cynhyrchu cryfder trwy hyrwyddo strwythur grawn llai o faint cyfartal mewn aloion yn ystod solidiad. Mae sgandium yn dangos ymateb cryfder gwell mewn rhai teuluoedd aloi nag eraill, ond bron bob amser gydag ychwanegiadau eithaf bach - rhwng 0.1% a 0.45% Sc.

A: Mae Scandium yn darparu cryfder trawsnewidiol heb yr angen am driniaethau gwres problemus a chostus. Yn benodol, gall ychwanegiadau sgandiwm gynyddu cryfder cynnyrch ar Gyfres 5000 i rhwng 300Mpa a 450Mpa, yn dibynnu ar faint o ychwanegiad, tra'n cynnal ffigurau elongation (ductility) o 12-15.

A: Effeithiau iechyd sgandiwm:

Nid oes gan Scandium unrhyw rôl fiolegol. Dim ond symiau hybrin sy'n cyrraedd y gadwyn fwyd, felly mae cymeriant dyddiol y person cyffredin yn llai na 0.1 microgram.

Nid yw sgadium yn wenwynig, er y bu awgrymiadau y gallai rhai o'i gyfansoddion fod yn ganserogenig.

Mae sgandiwm yn beryglus yn bennaf yn yr amgylchedd gwaith, oherwydd y gall lleithder a nwyon gael eu hanadlu ag aer. Gall hyn achosi emboledd yr ysgyfaint, yn enwedig yn ystod amlygiad hirdymor. Gall sgandiwm fod yn fygythiad i'r afu pan fydd yn cronni yn y corff dynol.

A: Effeithiau sgandiwm ar yr amgylchedd:

Mae sgandiwm yn cael ei ddympio yn yr amgylchedd mewn llawer o wahanol leoedd, yn bennaf gan ddiwydiannau cynhyrchu petrol. Gall hefyd fynd i mewn i'r amgylchedd pan fydd offer cartref yn cael ei daflu. Bydd sgandiwm yn cronni'n raddol mewn priddoedd a dŵr a bydd hyn yn y pen draw yn arwain at grynodiadau cynyddol mewn bodau dynol, anifeiliaid a gronynnau pridd.

Gydag anifeiliaid dŵr mae sgandiwm yn achosi difrod i gellbilenni, sydd â nifer o ddylanwadau negyddol ar atgenhedlu ac ar swyddogaethau'r system nerfol.

A: Mae aloion alwminiwm scandium yn gyfuniad buddugol o sgandium a metel alwminiwm. Mae ychwanegu sgandiwm i alwminiwm yn cyfyngu ar y twf grawn gormodol sy'n digwydd yn y parth yr effeithir arno gan wres o gydrannau alwminiwm weldio.

A: Mae Alwminiwm Magnesiwm Scandium yn cynnwys weldadwyedd da, goddefgarwch difrod rhagorol, ymwrthedd cyrydiad da, ffurfadwyedd creep. Mae aloi Aleris AlMgSc AA5024 H116 yn caniatáu symleiddio'r broses weithgynhyrchu o gydrannau ffiwslawdd awyrennau. Gydag AA5024 H116 AlMgSc, gall cydrannau ffiwslawr awyrennau wedi'u hatgyfnerthu â llinynnau fod naill ai wedi'u Weldio â Beam Laser (LBW) neu wedi'u Weldio Troi Ffrithiant (FSW) pan fydd y rhannau unigol yn dal yn wastad, heb unrhyw driniaeth flaenorol. Cyflawnir crymedd sengl neu ddwbl y rhan ffiwslawdd sy'n ofynnol ar gyfer y corff awyren trwy ymgripiad yn ffurfio ar dymheredd uchel.

Argymhellir ei ddefnyddio fel dalen groen fuselage gyda chryfder canolig ond goddefgarwch difrod ardderchog a phriodweddau cyrydiad a gall o bosibl ddisodli aloion 2xxx a ddefnyddir yn draddodiadol hyd yn oed fel datrysiad galw heibio.

A: Mae rhai anfanteision aloion alwminiwm-lithiwm yn cynnwys:

• Llai o hydwythedd
• Llai o wydnwch torri asgwrn
• Anisotropi eiddo mewn awyren
• Angen gwaith oer i gyrraedd eiddo brig
• Cyfraddau ymestyn crac blinder cyflymach

A: Mae aloion Al-Li yn ysgafnach ac mae ganddynt gryfder tynnol a chynnyrch uchel o'i gymharu â'r aloion alwminiwm cryfder uchel confensiynol. Maent yn gallu gwrthsefyll lluosogi crac blinder; fodd bynnag, mae angen gwella eu gwrthiant cyrydiad o hyd.