Paduan Skandium

A:

• Skandium (Lambang kimia Sc dan nomor atom 21) adalah logam transisi ringan berwarna putih keperakan. Ini diklasifikasikan sebagai unsur tanah jarang.
• Sifat utamanya adalah ringan, titik leleh tinggi, dan jari-jari ionik kecil. Skandium hanya merupakan unsur paling umum ke-50 di Bumi, namun merupakan unsur paling umum ke-23 di Matahari.
• Karena ukuran ionnya yang kecil, ia tidak berikatan secara selektif dengan anion pembentuk bijih biasa dan jarang membentuk konsentrasi yang lebih tinggi dari 100 ppm di alam.
• Skandium terutama digunakan, dengan kadar {{0}},1 hingga 0,5%, dalam paduan aluminium untuk aplikasi dirgantara dan olah raga, termasuk rangka sepeda, raket tenis, dan tongkat baseball.
• Alasan utama menambahkan skandium adalah karena ia menambah kekuatan yang tiada duanya pada paduan aluminium ringan. Lebih tepatnya, karena kehalusan butirannya, paduan skandium mengurangi keretakan panas pada pengelasan, meningkatkan kekuatan pada pengelasan dan menghasilkan perilaku kelelahan yang lebih baik.
• Ia juga digunakan dalam lampu halogen dalam bentuk skandium iodida untuk mendapatkan cahaya yang mendekati sinar matahari alami.
• Skandium memiliki dua potensi penggunaan akhir yang sangat penting, terutama di Eropa: Sel Bahan Bakar Oksida Padat untuk penyimpanan energi dan paduan Sc-Al di sektor kedirgantaraan dan otomotif.

A:

• Produsen skandium global adalah Tiongkok 66%, Rusia 23%, Ukraina 7%, dan Kazakhstan 1%.
• Pasokan skandium global berasal dari sumber primer seperti bahan baku bijih, dan sumber sekunder dari produksi pertambangan seperti konsentrat, terak metalurgi, dan residu.
• Skandium biasanya diproduksi sebagai produk sampingan atau produk sampingan selama pengolahan berbagai bijih (misalnya bijih besi, REE, titanium, zirkonium, uranium, thorium, aluminium, tungsten, timah, tantalum, apatit, nikel dan kobalt) dan/ atau diperoleh kembali dari tailing dan residu yang diproses sebelumnya (USGS 2021 & 2022).

A:

• Skandium tidak diperdagangkan di bursa logam mana pun karena produk skandium dijual antar pihak swasta dengan harga yang tidak diungkapkan.
• 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) dari produksi tahunan global Tiongkok adalah produsen terbesar Sc. Produsen lainnya Rusia (1-2 t/y) dan Filipina (ca. 1 t/y) (DERA, 2021).

J: Skandium, seperti logam lain yang dicampur dengan aluminium, memberikan kekuatan dan sifat yang diinginkan pada aluminium, dan melakukan hal yang sama pada masing-masing dari delapan kelompok paduan (Seri). Penambahan skandium menghasilkan kekuatan dengan meningkatkan struktur butiran yang lebih kecil dan berukuran rata pada paduan selama pemadatan. Skandium menunjukkan respons kekuatan yang lebih baik pada beberapa kelompok paduan dibandingkan yang lain, namun hampir selalu dengan penambahan yang cukup kecil – antara 0.1% dan 0.45% Sc.

J: Skandium memberikan kekuatan transformatif tanpa memerlukan perlakuan panas yang bermasalah dan mahal. Secara khusus, penambahan skandium dapat meningkatkan kekuatan luluh pada Seri 5000 menjadi antara 300Mpa dan 450Mpa, bergantung pada jumlah penambahan, sekaligus mempertahankan angka perpanjangan (daktilitas) sebesar 12-15.

A: Efek kesehatan dari skandium:

Skandium tidak memiliki peran biologis. Hanya jumlah kecil yang mencapai rantai makanan, sehingga rata-rata asupan harian seseorang kurang dari 0,1 mikrogram.

Scadium tidak beracun, meskipun ada dugaan bahwa beberapa senyawanya mungkin bersifat kanker.

Skandium sangat berbahaya di lingkungan kerja karena kelembapan dan gas dapat terhirup bersama udara. Hal ini dapat menyebabkan emboli paru, terutama jika terpapar dalam jangka panjang. Skandium bisa menjadi ancaman bagi hati jika terakumulasi di dalam tubuh manusia.

A: Dampak skandium terhadap lingkungan:

Skandium dibuang ke lingkungan di berbagai tempat, terutama oleh industri penghasil bensin. Bisa juga masuk ke lingkungan ketika peralatan rumah tangga dibuang. Skandium lambat laun akan terakumulasi di tanah dan air tanah dan hal ini pada akhirnya akan menyebabkan peningkatan konsentrasinya pada manusia, hewan, dan partikel tanah.

Pada hewan air, skandium menyebabkan kerusakan pada membran sel, yang mempunyai beberapa pengaruh negatif terhadap reproduksi dan fungsi sistem saraf.

J: Paduan aluminium skandium adalah kombinasi unggulan antara skandium dan logam aluminium. Penambahan skandium ke aluminium membatasi pertumbuhan butiran berlebihan yang terjadi di zona komponen aluminium yang dilas yang terkena panas.

A: Aluminium Magnesium Skandium memiliki kemampuan las yang baik, toleransi kerusakan yang sangat baik, ketahanan korosi yang baik, sifat mulur. Paduan Aleris AlMgSc AA5024 H116 memungkinkan penyederhanaan proses pembuatan komponen badan pesawat. Dengan AA5024 H116 AlMgSc, komponen badan pesawat yang diperkuat stringer dapat berupa Laser Beam Welded (LBW) atau Friction Stir Welded (FSW) ketika masing-masing bagian masih rata, tanpa perawatan sebelumnya. Kelengkungan tunggal atau ganda pada bagian badan pesawat yang diperlukan untuk badan pesawat dicapai dengan pembentukan rangkak pada suhu tinggi.

Direkomendasikan untuk digunakan sebagai lembaran kulit badan pesawat dengan kekuatan sedang namun memiliki toleransi kerusakan dan sifat korosi yang sangat baik dan berpotensi menggantikan paduan 2xxx yang digunakan secara tradisional bahkan sebagai larutan tetes.

A: Beberapa kelemahan paduan aluminium-litium meliputi:

• Mengurangi keuletan
• Mengurangi ketangguhan patah
• Anisotropi properti dalam bidang
• Perlunya pengerjaan dingin untuk mencapai sifat puncak
• Tingkat perluasan retak lelah yang dipercepat

J: Paduan Al–Li lebih ringan dan memiliki kekuatan tarik dan luluh yang tinggi dibandingkan dengan paduan aluminium konvensional berkekuatan tinggi. Mereka tahan terhadap perambatan retak lelah; namun ketahanan terhadap korosi masih perlu ditingkatkan.