A liga de magnésio tem características de peso leve, alta rigidez específica, alto amortecimento, redução de vibração e ruído, resistência à radiação eletromagnética, nenhuma poluição durante o processamento e reciclagem, etc., e os recursos de magnésio são abundantes, que podem ser usados para o desenvolvimento sustentável. Portanto, a liga de magnésio é conhecida como “material estrutural leve e verde no século 21”. Ele revela que na maré de leveza, economia de energia e redução de emissões na indústria manufatureira no século 21, a tendência de que a liga de magnésio desempenhará um papel mais importante também indica que a estrutura industrial de materiais metálicos globais, incluindo a China, mudará. No entanto, as ligas de magnésio tradicionais têm alguns pontos fracos, como fácil oxidação e combustão, nenhuma resistência à corrosão, baixa resistência à fluência em altas temperaturas e baixa resistência a altas temperaturas.
A teoria e a prática mostram que as terras raras são o elemento de liga mais eficaz, prático e promissor para superar essas fraquezas. Portanto, é de grande importância fazer uso dos abundantes recursos de magnésio e terras raras da China, desenvolvê-los e utilizá-los cientificamente e desenvolver uma série de ligas de magnésio de terras raras com características chinesas e transformar vantagens de recursos em vantagens tecnológicas e vantagens econômicas.
Praticando o conceito de desenvolvimento científico, seguindo o caminho do desenvolvimento sustentável, praticando o novo caminho de industrialização que economiza recursos e ecologicamente correto e fornece materiais de suporte de liga de magnésio de terras raras leves, avançados e de baixo custo para aviação, aeroespacial, transporte, “Três As indústrias C ”e todas as indústrias de manufatura tornaram-se os pontos quentes e as principais tarefas do país, da indústria e de muitos pesquisadores. Espera-se que a liga de magnésio de terras raras com desempenho avançado e preço baixo se torne o ponto de inovação e o poder de desenvolvimento para expandir a aplicação de liga de magnésio.
Em 1808, Humphrey Davey fracionou mercúrio e magnésio a partir de amálgama pela primeira vez, e em 1852 Bunsen eletrolisou magnésio a partir de cloreto de magnésio pela primeira vez. Desde então, o magnésio e sua liga estão no cenário histórico como um novo material. O magnésio e suas ligas desenvolveram-se aos trancos e barrancos durante a Segunda Guerra Mundial. Porém, devido à baixa resistência do magnésio puro, é difícil ser utilizado como material estrutural para aplicação industrial. Um dos principais métodos para melhorar a resistência do magnésio metálico é a liga, ou seja, adicionar outros tipos de elementos de liga para melhorar a resistência do magnésio metálico por meio de solução sólida, precipitação, refinamento de grãos e fortalecimento de dispersão, para que possa atender aos requisitos de um determinado ambiente de trabalho.
É o principal elemento de liga da liga de magnésio de terras raras, e a maioria das ligas de magnésio resistentes ao calor desenvolvidas contém elementos de terras raras. A liga de magnésio de terras raras tem características de resistência a altas temperaturas e alta resistência. Porém, nas pesquisas iniciais da liga de magnésio, as terras raras só são utilizadas em materiais específicos devido ao seu alto preço. A liga de magnésio de terras raras é usada principalmente nos campos militar e aeroespacial. No entanto, com o desenvolvimento da economia social, requisitos mais elevados são apresentados para o desempenho da liga de magnésio e, com a redução do custo de terras raras, a liga de magnésio de terras raras tem sido muito expandido em campos militares e civis, como aeroespacial, mísseis, automóveis, comunicação eletrônica, instrumentação e assim por diante. De um modo geral, o desenvolvimento da liga de terras raras e magnésio pode ser dividido em quatro etapas:
A primeira etapa: Na década de 1930, descobriu-se que a adição de elementos de terras raras à liga Mg-Al poderia melhorar o desempenho da liga em altas temperaturas.
A segunda etapa: Em 1947, Sauerwarld descobriu que adicionar Zr à liga Mg-RE pode refinar efetivamente o grão da liga. Esta descoberta resolveu o problema tecnológico da liga de magnésio de terras raras e realmente lançou as bases para a pesquisa e aplicação de ligas de magnésio de terras raras resistentes ao calor.
A terceira etapa: Em 1979, Drits e outros descobriram que a adição de Y teve um efeito muito benéfico na liga de magnésio, o que foi outra descoberta importante no desenvolvimento de ligas de magnésio de terras raras resistentes ao calor. Com base nisso, foi desenvolvida uma série de ligas do tipo WE com resistência ao calor e alta resistência. Entre elas, a resistência à tração, a resistência à fadiga e a resistência à fluência da liga WE54 são comparáveis às da liga de alumínio fundido em temperatura ambiente e alta temperatura.
A quarta etapa: Refere-se principalmente à exploração da liga Mg-HRE (terras raras pesadas) desde 1990, a fim de obter liga de magnésio com desempenho superior e atender às necessidades de campos de alta tecnologia. Para elementos pesados de terras raras, exceto Eu e Yb, a solubilidade sólida máxima em magnésio é de cerca de 10% ~ 28%, e o máximo pode chegar a 41%. Em comparação com os elementos leves de terras raras, os elementos pesados de terras raras têm maior solubilidade sólida. Além disso, a solubilidade sólida diminui rapidamente com a diminuição da temperatura, o que tem bons efeitos de fortalecimento da solução sólida e fortalecimento da precipitação.
Há um enorme mercado de aplicação para liga de magnésio, especialmente no contexto da crescente escassez de recursos metálicos como ferro, alumínio e cobre no mundo, as vantagens de recursos e vantagens de produto do magnésio serão plenamente exercidas, e a liga de magnésio se tornará um material de engenharia em rápido crescimento. Enfrentando o rápido desenvolvimento de materiais metálicos de magnésio no mundo, a China, como grande produtor e exportador de recursos de magnésio, é particularmente importante realizar pesquisas teóricas aprofundadas e desenvolvimento de aplicações de liga de magnésio. No entanto, atualmente, o baixo rendimento dos produtos comuns de liga de magnésio, a baixa resistência à fluência, a baixa resistência ao calor e a resistência à corrosão ainda são os gargalos que restringem a aplicação em larga escala da liga de magnésio.
Os elementos de terras raras possuem uma estrutura eletrônica extranuclear única. Portanto, como um importante elemento de liga, os elementos de terras raras desempenham um papel único nos campos da metalurgia e dos materiais, como purificar o derretimento da liga, refinar a estrutura da liga, melhorar as propriedades mecânicas da liga e a resistência à corrosão, etc. têm sido amplamente utilizados em aço e ligas de metais não ferrosos. No campo da liga de magnésio, especialmente no campo da liga de magnésio resistente ao calor, as excelentes propriedades de purificação e fortalecimento das terras raras são gradualmente reconhecidas pelas pessoas. As terras raras são consideradas o elemento de liga com maior valor de uso e maior potencial de desenvolvimento em ligas de magnésio resistentes ao calor, e seu papel único não pode ser substituído por outros elementos de liga.
Nos últimos anos, pesquisadores nacionais e estrangeiros realizaram ampla cooperação, utilizando recursos de magnésio e terras raras para estudar sistematicamente ligas de magnésio contendo terras raras. Ao mesmo tempo, o Instituto de Química Aplicada de Changchun, Academia Chinesa de Ciências, está empenhado em explorar e desenvolver novas ligas de terras raras de magnésio com baixo custo e alto desempenho, e alcançou certos resultados. .
Horário da postagem: 04/07/2022