مواد خاکی کمیاب آلیاژ منیزیم خاکی کمیاب

آلیاژ منیزیم دارای ویژگی های وزن سبک، سختی ویژه بالا، میرایی بالا، کاهش لرزش و صدا، مقاومت در برابر تشعشعات الکترومغناطیسی، عدم آلودگی در حین پردازش و بازیافت و غیره است و منابع منیزیم فراوان است که می توان از آن برای توسعه پایدار استفاده کرد. بنابراین آلیاژ منیزیم به عنوان "مواد ساختاری سبک و سبز در قرن 21" شناخته می شود. این نشان می دهد که در موج سبک وزن، صرفه جویی در انرژی و کاهش انتشار در صنعت تولید در قرن بیست و یکم، روندی که آلیاژ منیزیم نقش مهم تری ایفا خواهد کرد همچنین نشان می دهد که ساختار صنعتی مواد فلزی جهانی از جمله چین تغییر خواهد کرد. با این حال، آلیاژهای سنتی منیزیم دارای نقاط ضعفی مانند اکسیداسیون و احتراق آسان، عدم مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت ضعیف در برابر خزش در دمای بالا و استحکام پایین در دمای بالا هستند.

تئوری و عمل نشان می دهد که خاک کمیاب موثرترین، کاربردی ترین و امیدوارکننده ترین عنصر آلیاژی برای غلبه بر این نقاط ضعف است. بنابراین، استفاده از منابع فراوان منیزیم و خاکهای کمیاب چین، توسعه و استفاده علمی از آنها و توسعه یک سری آلیاژهای منیزیم خاکی کمیاب با ویژگی های چینی و تبدیل مزایای منابع به مزیت های تکنولوژیکی و مزیت های اقتصادی اهمیت زیادی دارد.

تمرین مفهوم توسعه علمی، گام برداشتن در مسیر توسعه پایدار، تمرین جاده صنعتی سازی جدید صرفه جویی در منابع و سازگار با محیط زیست، و ارائه مواد حمایتی سبک، پیشرفته و کم هزینه از آلیاژ منیزیم خاکی کمیاب برای هوانوردی، هوافضا، حمل و نقل، "سه ج" صنایع و تمامی صنایع تولیدی تبدیل به نقاط داغ و وظایف کلیدی کشور، صنعت و بسیاری از محققان شده است. انتظار می رود آلیاژ منیزیم با عملکرد پیشرفته و قیمت پایین به نقطه پیشرفت و قدرت توسعه برای گسترش کاربرد آلیاژ منیزیم تبدیل شود.

در سال 1808، همفری دیوی برای اولین بار جیوه و منیزیم را از آمالگام تکه تکه کرد و در سال 1852 بونسن برای اولین بار منیزیم را از کلرید منیزیم الکترولیز کرد. از آن زمان، منیزیم و آلیاژ آن به عنوان یک ماده جدید در صحنه تاریخی قرار گرفته است. منیزیم و آلیاژهای آن در طول جنگ جهانی دوم به طور جهشی ایجاد شدند. با این حال، به دلیل استحکام کم منیزیم خالص، استفاده از آن به عنوان یک ماده ساختاری برای کاربردهای صنعتی دشوار است. یکی از روش های اصلی برای بهبود استحکام فلز منیزیم، آلیاژسازی است، یعنی افزودن انواع دیگر عناصر آلیاژی برای بهبود استحکام فلز منیزیم از طریق محلول جامد، رسوب، پالایش دانه و تقویت پراکندگی، به طوری که بتواند نیازها را برآورده کند. از یک محیط کاری معین

این عنصر اصلی آلیاژی آلیاژ منیزیم خاکی کمیاب است و بیشتر آلیاژهای منیزیم مقاوم در برابر حرارت توسعه یافته حاوی عناصر خاکی کمیاب هستند. آلیاژ منیزیم خاکی کمیاب دارای ویژگی های مقاومت در برابر دمای بالا و استحکام بالا است. با این حال، در تحقیقات اولیه آلیاژ منیزیم، خاک کمیاب به دلیل قیمت بالای آن، تنها در مواد خاصی استفاده می شود. آلیاژ منیزیم خاکی کمیاب عمدتاً در زمینه‌های نظامی و هوافضا استفاده می‌شود. با این حال، با توسعه اقتصاد اجتماعی، نیازهای بالاتری برای عملکرد آلیاژ منیزیم مطرح می‌شود و با کاهش هزینه‌های خاکی کمیاب، آلیاژ منیزیم خاکی کمیاب تا حد زیادی افزایش یافته است. در زمینه های نظامی و غیرنظامی مانند هوافضا، موشک، خودرو، ارتباطات الکترونیکی، ابزار دقیق و غیره گسترش یافت. به طور کلی، توسعه آلیاژ منیزیم خاکی کمیاب را می توان به چهار مرحله تقسیم کرد:

مرحله اول: در دهه 1930 مشخص شد که افزودن عناصر خاکی کمیاب به آلیاژ منیزیم آلیاژ می تواند عملکرد دمای بالای آلیاژ را بهبود بخشد.

مرحله دوم: در سال 1947، Sauerwarld کشف کرد که افزودن Zr به آلیاژ Mg-RE می تواند به طور موثری دانه های آلیاژ را تصفیه کند. این کشف مشکل تکنولوژیکی آلیاژ منیزیم خاکی کمیاب را حل کرد و واقعاً پایه ای برای تحقیق و کاربرد آلیاژ منیزیم خاکی کمیاب مقاوم در برابر حرارت گذاشت.

مرحله سوم: در سال 1979، Drits و دیگران دریافتند که افزودن Y تأثیر بسیار مفیدی بر آلیاژ منیزیم دارد که کشف مهم دیگری در توسعه آلیاژ منیزیم خاکی کمیاب مقاوم در برابر حرارت بود. بر این اساس، یک سری از آلیاژهای نوع WE با مقاومت حرارتی و استحکام بالا ساخته شد. در میان آنها، استحکام کششی، مقاومت خستگی و مقاومت در برابر خزش آلیاژ WE54 با آلیاژ آلومینیوم ریخته گری در دمای اتاق و دمای بالا قابل مقایسه است.

مرحله چهارم: عمدتاً به اکتشاف آلیاژ Mg-HRE (خاکی کمیاب سنگین) از دهه 1990 به منظور دستیابی به آلیاژ منیزیم با عملکرد برتر و رفع نیازهای میادین با فناوری پیشرفته اشاره دارد. برای عناصر خاکی کمیاب سنگین، به جز Eu و Yb، حداکثر حلالیت جامد در منیزیم حدود 10٪ تا 28٪ است و حداکثر می تواند به 41٪ برسد. در مقایسه با عناصر خاکی کمیاب سبک، عناصر خاکی کمیاب سنگین حلالیت جامد بالاتری دارند. علاوه بر این، حلالیت جامد با کاهش دما به سرعت کاهش می‌یابد که اثرات خوبی در تقویت محلول جامد و تقویت بارش دارد.

بازار کاربرد وسیعی برای آلیاژ منیزیم وجود دارد، به ویژه در شرایط کمبود فزاینده منابع فلزی مانند آهن، آلومینیوم و مس در جهان، مزایای منابع و مزایای محصول منیزیم به طور کامل اعمال می شود و آلیاژ منیزیم تبدیل به یک آلیاژ منیزیم می شود. مواد مهندسی که به سرعت در حال افزایش است. با توجه به توسعه سریع مواد فلزی منیزیم در جهان، چین، به عنوان یک تولید کننده و صادر کننده عمده منابع منیزیم، انجام تحقیقات نظری عمیق و توسعه کاربرد آلیاژ منیزیم از اهمیت ویژه ای برخوردار است. با این حال، در حال حاضر، بازده پایین محصولات معمولی آلیاژ منیزیم، مقاومت در برابر خزش ضعیف، مقاومت ضعیف در برابر حرارت و مقاومت در برابر خوردگی همچنان تنگناهایی هستند که کاربرد گسترده آلیاژ منیزیم را محدود می‌کنند.

عناصر خاکی کمیاب ساختار الکترونیکی برون هسته ای منحصر به فردی دارند. بنابراین، عناصر خاکی کمیاب به عنوان یک عنصر آلیاژی مهم، نقش منحصر به فردی را در زمینه های متالورژی و مواد ایفا می کنند، مانند تصفیه مذاب آلیاژ، تصفیه ساختار آلیاژ، بهبود خواص مکانیکی آلیاژ و مقاومت در برابر خوردگی و غیره. به طور گسترده در فولاد و آلیاژهای فلزات غیر آهنی استفاده می شود. در زمینه آلیاژ منیزیم، به ویژه در زمینه آلیاژ منیزیم مقاوم در برابر حرارت، خواص برجسته خالص سازی و تقویتی خاک کمیاب به تدریج توسط مردم تشخیص داده می شود. خاکی کمیاب به عنوان عنصر آلیاژی با بیشترین ارزش استفاده و بیشترین پتانسیل توسعه در آلیاژ منیزیم مقاوم در برابر حرارت محسوب می شود و نقش منحصر به فرد آن را نمی توان با سایر عناصر آلیاژی جایگزین کرد.

در سال‌های اخیر، محققان داخل و خارج از کشور همکاری گسترده‌ای را با استفاده از منابع منیزیم و خاک‌های کمیاب برای مطالعه سیستماتیک آلیاژهای منیزیم حاوی خاک کمیاب انجام داده‌اند. در عین حال، موسسه شیمی کاربردی چانگچون، آکادمی علوم چین متعهد به کاوش و توسعه آلیاژهای جدید منیزیم خاکی کمیاب با هزینه کم و کارایی بالا است و به نتایج خاصی دست یافته است. توسعه و استفاده از مواد آلیاژ منیزیم خاکی کمیاب را ارتقا دهید. .