Магнезиевата сплав има характеристиките на леко тегло, висока специфична твърдост, високо затихване, намаляване на вибрациите и шума, устойчивост на електромагнитно излъчване, без замърсяване по време на обработка и рециклиране и т.н., а ресурсите на магнезий са изобилни, които могат да се използват за устойчиво развитие. Следователно магнезиевата сплав е известна като „лек и зелен структурен материал през 21 век“. Той разкрива, че в вълната от леко тегло, спестяване на енергия и намаляване на емисиите в производствената промишленост през 21-ви век, тенденцията, че магнезиевата сплав ще играе по-важна роля също показва, че индустриалната структура на глобалните метални материали, включително Китай, ще се промени. Традиционните магнезиеви сплави обаче имат някои слабости, като лесно окисление и изгаряне, липса на устойчивост на корозия, лоша устойчивост на пълзене при висока температура и ниска якост при висока температура.
Теорията и практиката показват, че редкоземните елементи са най-ефективният, практичен и обещаващ легиращ елемент за преодоляване на тези слабости. Ето защо е от голямо значение да се използват изобилните магнезиеви и редкоземни ресурси на Китай, да се разработят и използват научно и да се разработи серия от редкоземни магнезиеви сплави с китайски характеристики и да се превърнат предимствата на ресурсите в технологични предимства и икономически предимства.
Практикувайки концепцията за научно развитие, поемайки по пътя на устойчивото развитие, практикувайки пестещия ресурси и щадящ околната среда нов път на индустриализация и осигурявайки леки, модерни и евтини поддържащи материали от редкоземни магнезиеви сплави за авиацията, космонавтиката, транспорта, „Три C” индустриите и всички производствени индустрии се превърнаха в горещи точки и ключови задачи на страната, индустрията и много изследователи. Редкоземната магнезиева сплав с усъвършенствана производителност и ниска цена се очаква да се превърне в точка на пробив и сила за развитие за разширяване на приложението на магнезиева сплав.
През 1808 г. Хъмфри Дейви за първи път фракционира живак и магнезий от амалгама, а през 1852 г. Бунзен електролизира магнезий от магнезиев хлорид за първи път. Оттогава магнезият и неговата сплав са на историческата сцена като нов материал. Магнезият и неговите сплави се развиват със скокове и граници по време на Втората световна война. Въпреки това, поради ниската якост на чистия магнезий, е трудно да се използва като структурен материал за промишлено приложение. Един от основните методи за подобряване на якостта на магнезиевия метал е легирането, тоест добавянето на други видове легиращи елементи за подобряване на якостта на магнезиевия метал чрез твърд разтвор, утаяване, рафиниране на зърното и дисперсионно укрепване, така че да може да отговори на изискванията на дадена работна среда.
Това е основният легиращ елемент на редкоземна магнезиева сплав и повечето от разработените топлоустойчиви магнезиеви сплави съдържат редкоземни елементи. Редкоземната магнезиева сплав има характеристиките на устойчивост на висока температура и висока якост. Въпреки това, в първоначалното изследване на магнезиевата сплав, редките земни елементи се използват само в специфични материали поради високата им цена. Редкоземната магнезиева сплав се използва главно във военните и космическите полета. Въпреки това, с развитието на социалната икономика се поставят по-високи изисквания за производителността на магнезиевата сплав и с намаляването на разходите за редкоземни метали, магнезиевата сплав с редкоземни метали е значително разширени във военни и граждански области като космическата промишленост, ракети, автомобили, електронни комуникации, инструменти и т.н. Най-общо казано, разработването на редкоземна магнезиева сплав може да бъде разделено на четири етапа:
Първият етап: През 30-те години на миналия век беше установено, че добавянето на редкоземни елементи към сплав Mg-Al може да подобри характеристиките на сплавта при висока температура.
Вторият етап: През 1947 г. Sauerwarld открива, че добавянето на Zr към Mg-RE сплав може ефективно да подобри зърното на сплавта. Това откритие реши технологичния проблем с редкоземната магнезиева сплав и наистина постави основата за изследване и приложение на топлоустойчива редкоземна магнезиева сплав.
Третият етап: През 1979 г. Drits и други откриват, че добавянето на Y има много благоприятен ефект върху магнезиевата сплав, което е друго важно откритие в разработването на топлоустойчива редкоземна магнезиева сплав. На тази основа бяха разработени серия от сплави тип WE с топлоустойчивост и висока якост. Сред тях якостта на опън, якостта на умора и устойчивостта на пълзене на сплавта WE54 са сравними с тези на лятата алуминиева сплав при стайна температура и висока температура.
Четвъртият етап: Основно се отнася до изследването на Mg-HRE (тежка редкоземна) сплав от 1990 г., за да се получи магнезиева сплав с превъзходна производителност и да отговори на нуждите на високотехнологичните области. За тежки редкоземни елементи, с изключение на Eu и Yb, максималната твърда разтворимост в магнезий е около 10% ~ 28%, а максимумът може да достигне 41%. В сравнение с леките редкоземни елементи, тежките редкоземни елементи имат по-висока твърда разтворимост. Освен това, твърдата разтворимост намалява бързо с понижаване на температурата, което има добри ефекти за укрепване на твърдия разтвор и укрепване на утаяването.
Има огромен пазар на приложения за магнезиева сплав, особено на фона на нарастващия недостиг на метални ресурси като желязо, алуминий и мед в света, предимствата на ресурсите и продуктовите предимства на магнезия ще бъдат напълно използвани и магнезиевата сплав ще се превърне в бързо нарастващ инженерен материал. Изправен пред бързото развитие на магнезиевите метални материали в света, Китай, като основен производител и износител на магнезиеви ресурси, е особено важно да се извършат задълбочени теоретични изследвания и разработване на приложения на магнезиева сплав. Понастоящем обаче ниският добив на обикновените продукти от магнезиева сплав, слабата устойчивост на пълзене, лошата устойчивост на топлина и устойчивостта на корозия все още са тесните места, ограничаващи широкомащабното приложение на магнезиевата сплав.
Редкоземните елементи имат уникална извънядрена електронна структура. Следователно, като важен легиращ елемент, редкоземните елементи играят уникална роля в металургията и материалите, като пречистване на стопилката на сплавта, рафиниране на структурата на сплавта, подобряване на механичните свойства на сплавта и устойчивостта на корозия и др. Като легиращи елементи или микролегиращи елементи, редкоземни елементи са широко използвани в стомана и сплави от цветни метали. В областта на магнезиевите сплави, особено в областта на топлоустойчивите магнезиеви сплави, изключителните пречистващи и укрепващи свойства на редките земни елементи постепенно се признават от хората. Редкоземните елементи се считат за легиращ елемент с най-голяма използваема стойност и най-голям потенциал за развитие в топлоустойчивата магнезиева сплав и нейната уникална роля не може да бъде заменена от други легиращи елементи.
През последните години изследователи в страната и чужбина осъществиха широко сътрудничество, използвайки магнезиеви и редкоземни ресурси за систематично изследване на магнезиеви сплави, съдържащи редкоземни елементи. В същото време Институтът по приложна химия Чанчун, Китайската академия на науките се ангажира да изследва и разработва нови редкоземни магнезиеви сплави с ниска цена и висока производителност и е постигнал определени резултати. Насърчаване на разработването и използването на материали от редкоземни магнезиеви сплави .
Време на публикуване: 04 юли 2022 г