Material vun seltenen Äerden Magnesiumlegierung

Eng Magnesiumlegierung huet d'Charakteristike vu liichtem Gewiicht, héijer spezifescher Steifheet, héijer Dämpfung, Vibratiouns- a Geräischerreduktioun, Resistenz géint elektromagnetesch Stralung, keng Verschmotzung bei der Veraarbechtung a Recycling, etc., an et gëtt vill Magnesiumressourcen, déi fir nohalteg Entwécklung kënne benotzt ginn. Dofir ass d'Magnesiumlegierung als "liicht a gréngt Strukturmaterial am 21. Joerhonnert" bekannt. Et weist, datt an der Zäit vum Liichtgewiicht, der Energiespueren an der Emissiounsreduktioun an der Fabrikatiounsindustrie am 21. Joerhonnert, den Trend, datt eng Magnesiumlegierung eng ëmmer méi wichteg Roll spillt, och drop hiweist, datt d'Industriestruktur vu globale Metallmaterialien, och a China, sech ännert. Traditionell Magnesiumlegierungen hunn awer e puer Schwächten, wéi einfach Oxidatioun a Verbrennung, keng Korrosiounsbeständegkeet, schlecht Héichtemperatur-Kriipfestigkeit a geréng Héichtemperaturfestigkeit.

 MgYGD Metall

Theorie a Praxis weisen datt selten Äerdmetaller dat effektivst, prakteschst a villverspriechendst Legierungselement sinn, fir dës Schwächten ze iwwerwannen. Dofir ass et vu grousser Bedeitung, déi räich Magnesium- a selten Äerdmetallressourcen a China ze notzen, se wëssenschaftlech z'entwéckelen an ze notzen, an eng Serie vu Magnesiumlegierunge vu seltenen Äerdmetaller mat chinesesche Charakteristiken z'entwéckelen, a Ressourcenvirdeeler an technologesch a wirtschaftlech Virdeeler ëmzewandelen.

D'Praxis vum wëssenschaftleche Entwécklungskonzept, d'Aschloen vum Wee vun der nohalteger Entwécklung, d'Praxis vum ressourcenspuerenden an ëmweltfrëndleche Wee vun der neier Industrialiséierung, an d'Bereitstellung vu liichten, fortgeschrattenen an niddregkäschtegen Ënnerstëtzmaterialien aus seltenen Äerd-Magnesiumlegierungen fir d'Aviatioun, d'Loft- a Raumfaart, den Transport, d'"Dräi-C"-Industrien an all Fabrikatiounsindustrie sinn zu den Hotspots a Schlësselaufgaben vum Land, der Industrie a ville Fuerscher ginn. Et gëtt erwaart, datt selten Äerd-Magnesiumlegierungen mat fortgeschrattener Leeschtung an engem niddrege Präis den Duerchbrochpunkt an d'Entwécklungskraaft fir d'Ausbreedung vun der Uwendung vu Magnesiumlegierungen gëtt.

Am Joer 1808 huet den Humphrey Davey fir d'éischt Kéier Quecksëlwer a Magnesium aus Amalgam fraktionéiert, an am Joer 1852 huet de Bunsen fir d'éischt Kéier Magnesium aus Magnesiumchlorid elektrolyséiert. Zënterhier sinn Magnesium a seng Legierung als neit Material op der historescher Bühn. Magnesium a seng Legierungen hunn sech am Zweete Weltkrich mat Spréng entwéckelt. Wéinst der gerénger Festigkeit vu purem Magnesium ass et awer schwéier, et als Strukturmaterial fir industriell Uwendungen ze benotzen. Eng vun den Haaptmethoden fir d'Festigkeit vum Magnesiummetall ze verbesseren ass d'Legierung, dat heescht d'Zousätz vun aneren Aarte vu Legierungselementer fir d'Festigkeit vum Magnesiummetall duerch Festléisung, Nidderschlag, Kärenverfeinerung a Dispersiounsstäerkung ze verbesseren, sou datt et den Ufuerderunge vun enger bestëmmter Aarbechtsëmfeld erfëllt ka ginn.

 MgNi-Legierung

Et ass dat wichtegst Legierungselement vun enger Magnesiumlegierung aus seltenen Äerdmetaller, an déi meescht vun den entwéckelten hëtzebeständege Magnesiumlegierungen enthalen selten Äerdmetaller. Eng Magnesiumlegierung aus seltenen Äerdmetaller huet d'Charakteristike vun héijer Temperaturbeständegkeet an héijer Festigkeit. Wéinst hirem héije Präis gëtt d'Magnesiumlegierung awer nëmmen a spezifesche Materialien benotzt. Eng Magnesiumlegierung aus seltenen Äerdmetaller gëtt haaptsächlech am militäreschen a Loftfaartberäich benotzt. Mat der Entwécklung vun der Sozialwirtschaft ginn awer méi héich Ufuerderungen un d'Leeschtung vu Magnesiumlegierungen gestallt, an duerch d'Reduktioun vun de Käschte vun de seltenen Äerdmetaller gouf d'Magnesiumlegierung aus seltenen Äerdmetaller a militäreschen a zivilen Beräicher wéi Loftfaart, Rakéiten, Autoen, elektronescher Kommunikatioun, Instrumenter asw. staark ausgebaut. Am Allgemengen kann d'Entwécklung vu Magnesiumlegierungen aus seltenen Äerdmetaller a véier Etappen opgedeelt ginn:

Déi éischt Etapp: An den 1930er Joren gouf festgestallt, datt d'Zousätzlech vu seltenen Äerdelementer zu enger Mg-Al-Legierung d'Héichtemperaturleistung vun der Legierung verbessere konnt.

Déi zweet Etapp: Am Joer 1947 huet de Sauerwarld entdeckt, datt d'Zousätzlech vun Zr zu enger Mg-RE-Legierung d'Legierungskorn effektiv verfeinere kann. Dës Entdeckung huet dat technologescht Problem vun der Magnesiumlegierung aus seltenen Äerdmetaller geléist a wierklech d'Grondlag fir d'Fuerschung an d'Uwendung vun hëtzebeständeger Magnesiumlegierung aus seltenen Äerdmetaller geluecht.

Déi drëtt Etapp: Am Joer 1979 hunn den Drits an anerer festgestallt, datt d'Zousätzlech vun Y e ganz positiven Effekt op Magnesiumlegierungen hat, wat eng weider wichteg Entdeckung bei der Entwécklung vun hëtzebeständeger Magnesiumlegierungen aus seltenen Äerdmetaller war. Op dëser Basis gouf eng Serie vu WE-Typ Legierungen mat Hëtzebeständegkeet an héijer Festigkeit entwéckelt. Dorënner sinn d'Zuchfestigkeit, d'Middegkeetsfestigkeit an d'Kriipfestigkeit vun der WE54-Legierung vergläichbar mat deene vun der gegossener Aluminiumlegierung bei Raumtemperatur an héijer Temperatur.

Déi véiert Etapp: Si bezitt sech haaptsächlech op d'Exploratioun vun Mg-HRE (schwéier selten Äerdmetaller) Legierungen zënter den 1990er Joren, fir Magnesiumlegierungen mat iwwerleeëner Leeschtung ze kréien an den Ufuerderunge vun High-Tech-Beräicher ze erfëllen. Fir schwéier selten Äerdmetaller, ausser Eu an Yb, ass déi maximal Festlöslechkeet a Magnesium ongeféier 10%~28%, an de Maximum kann 41% erreechen. Am Verglach mat liichte seltenen Äerdmetaller hunn schwéier selten Äerdmetaller eng méi héich Festlöslechkeet. Ausserdeem hëlt d'Festlöslechkeet séier mam Temperaturofgang of, wat gutt Auswierkungen op d'Stäerkung vun der Festléisung an d'Stäerkung vun der Nidderschlagsléisung huet.

Et gëtt e risegen Uwendungsmaart fir Magnesiumlegierungen, besonnesch virum Hannergrond vum wuessende Manktem u Metallressourcen wéi Eisen, Aluminium a Koffer op der Welt. D'Ressourcevirdeeler an d'Produktvirdeeler vu Magnesium ginn voll ausgeschöpft, an d'Magnesiumlegierung wäert zu engem séier wuessenden Ingenieursmaterial ginn. Mat der schneller Entwécklung vu Magnesiummetallmaterialien op der Welt ass et fir China, als grousse Produzent an Exportateur vu Magnesiumressourcen, besonnesch wichteg, eng grëndlech theoretesch Fuerschung an Uwendungsentwécklung vu Magnesiumlegierungen duerchzeféieren. Awer de Moment sinn déi niddreg Ausbezuelung vun übleche Magnesiumlegierungsprodukter, déi schlecht Schleifbeständegkeet, déi schlecht Hëtztbeständegkeet an déi schlecht Korrosiounsbeständegkeet nach ëmmer d'Engpässe, déi d'grouss Uwendung vu Magnesiumlegierungen limitéieren.

Selten Äerdmetaller hunn eng eenzegaarteg extranuklear elektronesch Struktur. Dofir spille se als wichtegt Legierungselement eng eenzegaarteg Roll an der Metallurgie a Materialberäicher, wéi zum Beispill d'Reinigung vun der Legierungsschmëlz, d'Raffinéierung vun der Legierungsstruktur, d'Verbesserung vun de mechaneschen Eegeschafte vun de Legierungen an der Korrosiounsbeständegkeet, etc. Als Legierungselementer oder Mikrolegierungselementer gi selten Äerdmetaller wäit verbreet a Stol- a Nichteisenmetalllegierungen agesat. Am Beräich vun de Magnesiumlegierungen, besonnesch am Beräich vun der hëtzebeständeger Magnesiumlegierung, ginn déi aussergewéinlech Reinigungs- a Stäerkungseigenschaften vun de seltenen Äerdmetaller lues a lues vun de Leit unerkannt. Selten Äerdmetaller gëllen als dat Legierungselement mat dem gréissten Notzungswäert an dem gréissten Entwécklungspotenzial an der hëtzebeständeger Magnesiumlegierung, a seng eenzegaarteg Roll kann net duerch aner Legierungselementer ersat ginn.

An de leschte Joren hunn d'Fuerscher am In- an Ausland extensiv Kooperatioun duerchgefouert, andeems se Magnesium a selten Äerdmetaller benotzt hunn, fir systematesch Magnesiumlegierungen mat seltenen Äerdmetaller ze studéieren. Gläichzäiteg engagéiert sech den Changchun Institute of Applied Chemistry vun der Chinesescher Akademie vun de Wëssenschaften fir d'Erfuerschung an d'Entwécklung vun neie seltenen Äerdmetall-Magnesiumlegierungen mat niddrege Käschten an héijer Leeschtung, an huet bestëmmt Resultater erreecht. Fërdert d'Entwécklung an d'Notzung vu Magnesiumlegierungsmaterialien aus seltenen Äerdmetaller.


Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 04. Juli 2022