Hợp kim magiê có các đặc điểm của trọng lượng ánh sáng, độ cứng đặc biệt cao, giảm xóc cao, độ rung và giảm nhiễu, kháng bức xạ điện từ, không có ô nhiễm trong quá trình xử lý và tái chế, v.v., và tài nguyên magiê rất phong phú, có thể được sử dụng để phát triển bền vững. Do đó, hợp kim magiê được gọi là "vật liệu cấu trúc ánh sáng và xanh trong thế kỷ 21". Nó tiết lộ rằng trong làn sóng trọng lượng nhẹ, tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải trong ngành sản xuất trong thế kỷ 21, xu hướng hợp kim magiê sẽ đóng vai trò quan trọng hơn cũng chỉ ra rằng cấu trúc công nghiệp của vật liệu kim loại toàn cầu bao gồm Trung Quốc sẽ thay đổi. Tuy nhiên, các hợp kim magiê truyền thống có một số điểm yếu, chẳng hạn như quá trình oxy hóa và đốt cháy dễ dàng, không có khả năng chống ăn mòn, khả năng chống leo nhiệt độ cao kém và cường độ nhiệt độ cao thấp.
Lý thuyết và thực hành cho thấy Trái đất hiếm là yếu tố hợp kim hiệu quả nhất, thực tế và đầy hứa hẹn nhất để vượt qua những điểm yếu này. Do đó, việc sử dụng Magiê dồi dào và tài nguyên đất hiếm có rất nhiều của Trung Quốc, phát triển và sử dụng chúng một cách khoa học, và phát triển một loạt hợp kim magiê đất hiếm với các đặc điểm của Trung Quốc, và chuyển lợi thế tài nguyên thành lợi thế công nghệ và lợi thế kinh tế.
Thực hành khái niệm phát triển khoa học, đi theo con đường phát triển bền vững, thực hành đường công nghiệp mới tiết kiệm tài nguyên và thân thiện với môi trường, và cung cấp các vật liệu hợp kim magiê hiếm giá, tiên tiến và chi phí thấp cho các ngành công nghiệp và công nghiệp của các ngành công nghiệp. Dự kiến sẽ trở thành điểm đột phá và sức mạnh phát triển để mở rộng ứng dụng hợp kim magiê.
Vào năm 1808, lần đầu tiên, Humphrey Davey đã phân đoạn Mercury và Magiê từ Amalgam, và vào năm 1852 bunsen điện phân magiê từ magiê clorua lần đầu tiên. Kể từ đó, magiê và hợp kim của nó đã ở trên giai đoạn lịch sử như một vật liệu mới. Magiê và các hợp kim của nó được phát triển bởi những bước nhảy vọt trong Thế chiến thứ hai. Tuy nhiên, do cường độ thấp của magiê tinh khiết, rất khó được sử dụng làm vật liệu cấu trúc cho ứng dụng công nghiệp. Một trong những phương pháp chính để cải thiện sức mạnh của kim loại magiê là hợp kim, nghĩa là thêm các loại nguyên tố hợp kim khác để cải thiện sức mạnh của kim loại magiê thông qua dung dịch rắn, lượng mưa, tinh chỉnh hạt và tăng cường phân tán, để có thể đáp ứng các yêu cầu của môi trường làm việc nhất định.
Đây là nguyên tố hợp kim chính của hợp kim magiê đất hiếm và hầu hết các hợp kim magiê chịu nhiệt được phát triển có chứa các nguyên tố đất hiếm. Hợp kim magiê đất hiếm có đặc điểm của điện trở nhiệt độ cao và cường độ cao. Tuy nhiên, trong nghiên cứu ban đầu về hợp kim magiê, đất hiếm chỉ được sử dụng trong các vật liệu cụ thể vì giá cao của nó. Hợp kim magiê đất hiếm chủ yếu được sử dụng trong các lĩnh vực quân sự và hàng không vũ trụ. Tuy nhiên, với sự phát triển của nền kinh tế xã hội, các yêu cầu cao hơn được đưa ra cho hiệu suất của hợp kim magiê, và với việc giảm chi phí đất hiếm, hợp kim magiê đất hiếm đã được mở rộng trên các lĩnh vực quân sự và dân sự như các loại điện tử. Nói chung, sự phát triển của hợp kim magiê đất hiếm có thể được chia thành bốn giai đoạn:
Giai đoạn đầu tiên: Vào những năm 1930, người ta thấy rằng việc thêm các yếu tố đất hiếm vào hợp kim MG-al có thể cải thiện hiệu suất nhiệt độ cao của hợp kim.
Giai đoạn thứ hai: Năm 1947, Sauerwrld đã phát hiện ra rằng việc thêm ZR vào hợp kim MG-RE có thể tinh chỉnh hạt hợp kim một cách hiệu quả. Phát hiện này đã giải quyết vấn đề công nghệ của hợp kim magiê đất hiếm, và thực sự đặt nền tảng cho việc nghiên cứu và áp dụng hợp kim magiê đất hiếm chịu nhiệt.
Giai đoạn thứ ba: vào năm 1979, Drits và những người khác phát hiện ra rằng việc thêm Y có tác dụng rất có lợi đối với hợp kim magiê, đây là một khám phá quan trọng khác trong việc phát triển hợp kim magiê đất hiếm chịu nhiệt. Trên cơ sở này, một loạt các hợp kim loại We với điện trở nhiệt và cường độ cao đã được phát triển. Trong số đó, độ bền kéo, độ bền mỏi và khả năng chống leo của hợp kim WE54 tương đương với các hợp kim nhôm đúc ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ cao.
Giai đoạn thứ tư: chủ yếu đề cập đến việc thăm dò hợp kim MG-HRE (Trái đất hiếm) từ những năm 1990 để có được hợp kim magiê với hiệu suất vượt trội và đáp ứng nhu cầu của các lĩnh vực công nghệ cao. Đối với các nguyên tố đất hiếm nặng, ngoại trừ EU và Yb, độ hòa tan rắn tối đa trong magiê là khoảng 10%~ 28%và tối đa có thể đạt 41%. So với các nguyên tố đất hiếm nhẹ, các yếu tố đất hiếm nặng có độ hòa tan rắn cao hơn. Ceobover, độ hòa tan rắn giảm nhanh khi giảm nhiệt độ, có tác dụng tốt của việc tăng cường và tăng cường độ kết tủa.
Có một thị trường ứng dụng khổng lồ cho hợp kim magiê, đặc biệt là dưới nền tảng của sự thiếu hụt tài nguyên kim loại như sắt, nhôm và đồng trên thế giới, lợi thế tài nguyên và lợi thế sản phẩm của magiê sẽ được phát huy hoàn toàn và hợp kim magiê sẽ trở thành vật liệu kỹ thuật tăng nhanh. Đối mặt với sự phát triển nhanh chóng của các vật liệu kim loại magiê trên thế giới, Trung Quốc, với tư cách là nhà sản xuất chính và xuất khẩu tài nguyên magiê, điều đặc biệt quan trọng là thực hiện nghiên cứu lý thuyết chuyên sâu và phát triển ứng dụng của hợp kim magiê. Tuy nhiên, hiện tại, năng suất thấp của các sản phẩm hợp kim magiê thông thường, khả năng chống creep kém, khả năng chống nhiệt kém và khả năng chống ăn mòn vẫn là các tắc nghẽn hạn chế ứng dụng quy mô lớn của hợp kim magiê.
Các yếu tố đất hiếm có cấu trúc điện tử ngoại bào độc đáo. Do đó, là một yếu tố hợp kim quan trọng, các yếu tố đất hiếm đóng vai trò duy nhất trong các lĩnh vực luyện kim và vật liệu, như tinh chế hợp kim tan chảy, tinh chỉnh cấu trúc hợp kim, cải thiện tính chất cơ học hợp kim và khả năng chống ăn mòn, v.v. Trong lĩnh vực hợp kim magiê, đặc biệt là trong lĩnh vực hợp kim magiê chịu nhiệt, tính chất tinh chế và tăng cường nổi bật của đất hiếm được mọi người nhận ra dần dần. Trái đất hiếm được coi là yếu tố hợp kim với giá trị sử dụng nhiều nhất và tiềm năng phát triển nhất trong hợp kim magiê chịu nhiệt và vai trò duy nhất của nó không thể được thay thế bằng các yếu tố hợp kim khác.
Trong những năm gần đây, các nhà nghiên cứu trong và ngoài nước đã thực hiện hợp tác rộng rãi, sử dụng tài nguyên magiê và đất hiếm để nghiên cứu một cách có hệ thống các hợp kim magiê có chứa đất hiếm. Đồng thời, Viện Hóa học Ứng dụng Changchun, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc cam kết khám phá và phát triển các hợp kim magiê Trái đất hiếm với chi phí thấp và hiệu suất cao, và đã đạt được một số kết quả nhất định. Hãy phát triển và sử dụng vật liệu hợp kim magiê đất hiếm.
Thời gian đăng: Mar-04-2022