Легурата на магнезиум има карактеристики на мала тежина, висока специфична вкочанетост, висока амортизација, намалување на вибрации и бучава, отпорност на електромагнетно зрачење, нема загадување при преработка и рециклирање итн., а ресурсите на магнезиум се во изобилство, кои можат да се користат за одржлив развој. Затоа, легурата на магнезиум е позната како „лесен и зелен структурен материјал во 21 век“. Открива дека во бранот мала тежина, заштеда на енергија и намалување на емисиите во преработувачката индустрија во 21 век, трендот дека легурата на магнезиум ќе игра поважна улога, исто така, укажува дека ќе се промени индустриската структура на глобалните метални материјали, вклучително и Кина. Сепак, традиционалните легури на магнезиум имаат некои слабости, како што се лесна оксидација и согорување, без отпорност на корозија, слаба отпорност на лазење на високи температури и ниска јачина на висока температура.
Теоријата и практиката покажуваат дека ретката земја е најефективниот, практичниот и најперспективниот елемент за легирање за да се надминат овие слабости. Затоа, од големо значење е да се искористат изобилните кинески ресурси на магнезиум и ретки земји, да се развијат и искористат научно и да се развијат серија легури на магнезиум од ретки земји со кинески карактеристики и да се претворат предностите на ресурсите во технолошки предности и економски предности.
Практикување на концептот за научен развој, преземање на патот на одржливиот развој, практикување на новиот пат за индустријализација за заштеда на ресурси и еколошки, и обезбедување на лесни, напредни и евтини материјали за поддршка од легура на ретка земја магнезиум за авијација, воздухопловство, транспорт, „Три Ц" индустриите и сите производствени индустрии станаа жаришта и клучни задачи на земјата, индустријата и многу истражувачи. Легурата на магнезиум од ретки земји со напредни перформанси и ниска цена се очекува да стане точка на пробив и развојна моќ за проширување на примената на легура на магнезиум.
Во 1808 година, Хемфри Дејви за прв пат фракционираше жива и магнезиум од амалгам, а во 1852 година Бунсен за прв пат електролизираше магнезиум од магнезиум хлорид. Оттогаш, магнезиумот и неговата легура се на историската сцена како нов материјал. Магнезиумот и неговите легури се развиле со скокови и граници за време на Втората светска војна. Сепак, поради малата јачина на чистиот магнезиум, тешко е да се користи како структурен материјал за индустриска примена. Еден од главните методи за подобрување на јачината на металот на магнезиум е легирање, односно додавање други видови легирани елементи за подобрување на јачината на металот на магнезиум преку цврст раствор, таложење, пречистување на зрната и зајакнување на дисперзијата, за да може да ги исполни барањата на дадена работна средина.
Тој е главниот елемент за легирање на легура на магнезиум од ретка земја, а повеќето од развиените легури на магнезиум отпорни на топлина содржат елементи на ретки земји. Легурата на магнезиум од ретка земја има карактеристики на отпорност на висока температура и висока јачина. Меѓутоа, во првичното истражување на легура на магнезиум, ретката земја се користи само во одредени материјали поради високата цена. Легурата на магнезиум од ретка земја главно се користи во воените и воздушните полиња. Меѓутоа, со развојот на социјалната економија, се поставуваат повисоки барања за перформансите на легурата на магнезиум, а со намалувањето на цената на ретките земји, легурата на магнезиум од ретка земја е во голема мера се прошири во воени и цивилни полиња како што се воздушната, ракетите, автомобилите, електронската комуникација, инструментацијата и така натаму. Општо земено, развојот на легура на магнезиум од ретка земја може да се подели во четири фази:
Првата фаза: Во 1930-тите, беше откриено дека додавањето на ретки земјени елементи во легурата Mg-Al може да ги подобри перформансите на висока температура на легурата.
Втората фаза: Во 1947 година, Зауерварлд откри дека додавањето Zr во легурата Mg-RE може ефикасно да го рафинира зрното од легура. Ова откритие го реши технолошкиот проблем на легура на магнезиум од ретка земја и навистина постави основа за истражување и примена на легура на магнезиум од ретка земја отпорна на топлина.
Третата фаза: Во 1979 година, Дритс и другите открија дека додавањето Y има многу корисен ефект врз легурата на магнезиум, што беше уште едно важно откритие во развојот на легура на магнезиум од ретка земја отпорна на топлина. Врз основа на ова, беа развиени серија легури од типот WE со отпорност на топлина и висока јачина. Меѓу нив, цврстината на истегнување, цврстината на замор и отпорноста на лазење на легурата WE54 се споредливи со оние на лиената алуминиумска легура на собна температура и висока температура.
Четвртата фаза: Главно се однесува на истражување на легура на Mg-HRE (тешка ретка земја) од 1990-тите со цел да се добие легура на магнезиум со супериорни перформанси и да се задоволат потребите на полињата со висока технологија. За тешките ретки земјени елементи, освен Eu и Yb, максималната растворливост на цврсти материи во магнезиум е околу 10%~28%, а максималната може да достигне 41%. Во споредба со лесните ретки земјени елементи, тешките ретки земјени елементи имаат поголема растворливост во цврсти тела. Покрај тоа, растворливоста во цврста состојба се намалува брзо со намалувањето на температурата, што има добри ефекти на зајакнување на цврстиот раствор и зајакнување на врнежите.
Постои огромен пазар на примена за легура на магнезиум, особено во позадината на зголемениот недостиг на метални ресурси како што се железо, алуминиум и бакар во светот, предностите на ресурсите и производните предности на магнезиумот ќе бидат целосно искористени, а легурата на магнезиум ќе стане брзо растечки инженерски материјал. Соочувајќи се со брзиот развој на метални материјали од магнезиум во светот, Кина, како главен производител и извозник на ресурси на магнезиум, особено е важно да се спроведе длабинско теоретско истражување и развој на примена на легура на магнезиум. Меѓутоа, во моментов, нискиот принос на обичните производи од легура на магнезиум, слабата отпорност на лазење, слабата отпорност на топлина и отпорноста на корозија сè уште се тесните грла што ја ограничуваат примената на легура на магнезиум во големи размери.
Елементите на ретки земји имаат единствена екстрануклеарна електронска структура. Затоа, како важен легирачки елемент, елементите на ретката земја играат единствена улога во полињата на металургијата и материјалите, како што се прочистување на топењето на легурите, рафинирање на структурата на легура, подобрување на механичките својства на легура и отпорност на корозија итн. Како елементи за легирање или микролегирани елементи, биле широко користени во челик и легури на обоени метали. Во областа на легура на магнезиум, особено во областа на легура на магнезиум отпорна на топлина, луѓето постепено ги препознаваат извонредните својства за прочистување и зајакнување на ретката земја. Ретката земја се смета за елемент за легирање со најголема употребна вредност и најголем потенцијал за развој во легурата на магнезиум отпорна на топлина, а нејзината единствена улога не може да се замени со други легирани елементи.
Во последниве години, истражувачите дома и во странство спроведоа широка соработка, користејќи ресурси на магнезиум и ретки земји за систематско проучување на легурите на магнезиум што содржат ретка земја. Во исто време, Институтот за применета хемија Чангчун, Кинеската академија на науките е посветена на истражување и развој на нови легури на магнезиум од ретка земја со ниска цена и високи перформанси, и постигна одредени резултати. Промовирајте го развојот и користењето на материјали од легури на ретки земји од магнезиум .
Време на објавување: Мар-04-2022 година