تتمتع سبيكة المغنيسيوم بخصائص الوزن الخفيف ، والصلابة العالية المحددة ، والتخميد العالي ، والاهتزاز وتقليل الضوضاء ، ومقاومة الإشعاع الكهرومغناطيسي ، ولا تلوث أثناء المعالجة وإعادة التدوير ، وما إلى ذلك ، وموارد المغنيسيوم وفيرة ، والتي يمكن استخدامها للتطور المستدام. لذلك ، تُعرف سبيكة المغنيسيوم باسم "المواد الهيكلية الخفيفة والخضراء في القرن الحادي والعشرين". ويكشف أنه في المد والوزن الخفيف ، فإن توفير الطاقة والحد من الانبعاثات في صناعة التصنيع في القرن الحادي والعشرين ، يشير الاتجاه الذي ستلعبه سبيكة المغنيسيوم دورًا أكثر أهمية أيضًا إلى أن الهيكل الصناعي للمواد المعدنية العالمية بما في ذلك الصين سيتغير. ومع ذلك ، فإن سبائك المغنيسيوم التقليدية لها بعض نقاط الضعف ، مثل السهل الأكسدة والاحتراق ، ولا مقاومة للتآكل ، ومقاومة زحف ذات درجة حرارة عالية وقوة منخفضة درجة الحرارة.
تُظهر النظرية والممارسة أن الأرض النادرة هي العنصر الأكثر فعالية وعمليًا وواديًا للتغلب على نقاط الضعف هذه. لذلك ، من الأهمية بمكان الاستفادة من المغنيسيوم الوفير في الصين وموارد الأرض النادرة ، وتطويرها واستخدامها علمياً ، وتطوير سلسلة من سبائك المغنيسيوم الأرضية النادرة ذات الخصائص الصينية ، وتحويل مزايا الموارد إلى مزايا تكنولوجية ومزايا اقتصادية.
ممارسة مفهوم التنمية العلمية ، والاستحواذ على طريق التنمية المستدامة ، وممارسة توفير الموارد والبيئة الصديقة للبيئة ، وتوفير مواد داعمة للمغنيسيوم النادرة والمتطورة والمنخفضة التكلفة للمواد الساخنة للبلد ، والفضاء ، والباحثين ، والباحثين ، وتصبح كل الصناعات المتقدمة ، وأصبحت جميع الصناعات المتقدمة ، وأصبحت جميع الصناعات المتقدمة. نقطة الاختراق وقوة التطوير لتوسيع تطبيق سبيكة المغنيسيوم.
في عام 1808 ، تجزأ همفري ديفي الزئبق والمغنيسيوم من الملغم لأول مرة ، وفي عام 1852 من المغنيسيوم المنحل بالكهرباء من كلوريد المغنيسيوم لأول مرة. منذ ذلك الحين ، كان المغنيسيوم وسبائكه على المسرح التاريخية كمواد جديدة. المغنيسيوم وسبائكه التي طورتها قفزات وحدود خلال الحرب العالمية الثانية. ومع ذلك ، بسبب انخفاض قوة المغنيسيوم النقي ، من الصعب استخدامها كمواد هيكلية للتطبيق الصناعي. إحدى الطرق الرئيسية لتحسين قوة المعدن المغنيسيوم هي صناعة السبائك ، أي إضافة أنواع أخرى من عناصر صناعة السبائك لتحسين قوة المعدن المغنيسيوم من خلال محلول صلب ، هطول الأمطار ، صقل الحبوب وتقوية التشتت ، حتى يتمكن من تلبية متطلبات بيئة عمل معينة.
إنه العنصر الرئيسي لسبائك المغنيسيوم النادر ، ومعظم سبائك المغنيسيوم المقاومة للحرارة المتقدمة تحتوي على عناصر أرضية نادرة. سبيكة المغنيسيوم الأرضية النادرة لها خصائص المقاومة عالية درجة الحرارة وقوة عالية. ومع ذلك ، في البحث الأولي لسبائك المغنيسيوم ، يتم استخدام الأرض النادرة فقط في مواد محددة بسبب ارتفاع سعرها. تستخدم سبيكة المغنيسيوم النادرة بشكل أساسي في حقول العسكرية والفضائية. ومع ذلك ، مع تطور الاقتصاد الاجتماعي ، تم تقديم المتطلبات العالية لأداء سبائك المغنيسيوم ، ومع تقليل تكلفة الأرض النادرة ، تم توسيع سبيكة المغنيسيوم النادرة إلى حد كبير في المجالات العسكرية والمدنية مثل الجوي ، الصواريخ ، التواصل الكهربائي ، وأجهزة التواصل الإلكترونية. بشكل عام ، يمكن تقسيم تطور سبيكة المغنيسيوم النادرة إلى أربع مراحل:
المرحلة الأولى: في ثلاثينيات القرن العشرين ، وجد أن إضافة عناصر أرضية نادرة إلى سبيكة MG-Al يمكن أن يحسن أداء درجات الحرارة العالية للسبائك.
المرحلة الثانية: في عام 1947 ، اكتشف Sauerwarld أن إضافة ZR إلى سبيكة MG-RE يمكن أن يصحح حبة السبائك بشكل فعال. حل هذا الاكتشاف المشكلة التكنولوجية لسبائك المغنيسيوم الأرضية النادرة ، ووضع بالفعل أساسًا للبحث وتطبيق سبيكة المغنيسيوم الأرضية النادرة المقاومة للحرارة.
المرحلة الثالثة: في عام 1979 ، وجدت Drits وغيرها أن إضافة Y كان له تأثير مفيد للغاية على سبيكة المغنيسيوم ، والتي كانت اكتشافًا مهمًا آخر في تطوير سبائك المغنيسيوم الأرضية النادرة. على هذا الأساس ، تم تطوير سلسلة من السبائك من النوع مع مقاومة الحرارة والقوة العالية. من بينها ، فإن قوة الشد ، وقوة التعب ومقاومة زحف سبائك WE54 قابلة للمقارنة مع تلك الموجودة في سبيكة الألمنيوم المصبوب في درجة حرارة الغرفة ودرجة الحرارة العالية.
المرحلة الرابعة: تشير بشكل أساسي إلى استكشاف سبيكة MG-HRE (الأرض النادرة الثقيلة) منذ التسعينيات من أجل الحصول على سبيكة المغنيسيوم بأداء فائق وتلبية احتياجات الحقول ذات التقنية العالية. بالنسبة للعناصر الأرضية النادرة الثقيلة ، باستثناء الاتحاد الأوروبي و YB ، فإن الحد الأقصى للذوبان الصلب في المغنيسيوم هو حوالي 10 ٪ ~ 28 ٪ ، ويمكن أن يصل الحد الأقصى إلى 41 ٪. بالمقارنة مع عناصر الأرض النادرة الخفيفة ، فإن عناصر الأرض النادرة الثقيلة لها قابلية للذوبان الصلبة أعلى.
هناك سوق تطبيقات ضخمة لسبائك المغنيسيوم ، خاصة في ظل خلفية النقص المتزايد في الموارد المعدنية مثل الحديد والألومنيوم والنحاس في العالم ، ستصبح مزايا الموارد ومزايا المنتج للمغنيسيوم بالكامل ، وستصبح سبيكة المغنيسيوم مادة هندسية سريعة الارتفاع. في مواجهة التطور السريع للمواد المعدنية المغنيسيوم في العالم ، الصين ، كمنتج رئيسي ومصدر لموارد المغنيسيوم ، من المهم بشكل خاص إجراء البحوث النظرية المتعمقة وتطوير سبيكة المغنيسيوم. ومع ذلك ، في الوقت الحاضر ، لا تزال العائد المنخفض لمنتجات سبائك المغنيسيوم الشائعة ، ومقاومة الضعف الضعيفة ، ومقاومة الحرارة السيئة ومقاومة التآكل هي الاختناقات التي تقيد التطبيق على نطاق واسع لسبائك المغنيسيوم.
العناصر الأرضية النادرة لها بنية إلكترونية خارجية فريدة من نوعها. لذلك ، كعنصر مهم لصنع السبائك ، تلعب العناصر الأرضية النادرة دورًا فريدًا في حقول المعادن والمواد ، مثل تنقية ذوبان السبائك ، وإنشاء سبيكة التكرير ، وتحسين الخصائص الميكانيكية للسبائك ومقاومة التآكل ، وما إلى ذلك. في مجال سبيكة المغنيسيوم ، وخاصة في مجال سبيكة المغنيسيوم المقاومة للحرارة ، يتم التعرف تدريجياً على تنقية الأرض النادرة. تعتبر الأرض النادرة عنصر صناعة السبائك ذات القيمة الأكثر استخدامًا وأكثر إمكانات التنمية في سبيكة المغنيسيوم المقاومة للحرارة ، ولا يمكن استبدال دوره الفريد بعناصر السبائك الأخرى.
في السنوات الأخيرة ، نفذ الباحثون في الداخل والخارج تعاونًا مكثفًا ، باستخدام موارد المغنيسيوم والموارد الأرضية النادرة لدراسة سبائك المغنيسيوم التي تحتوي على أرض نادرة. في الوقت نفسه ، تلتزم معهد تشانغشون بالكيمياء التطبيقية ، الأكاديمية الصينية للعلوم باستكشاف وتطوير سبائك المغنيسيوم الجديدة النادرة ذات التكلفة المنخفضة والأداء العالي ، وقد حقق نتائج معينة.
وقت النشر: يوليو -04-2022