Paduan magnesium memiliki karakteristik ringan, kekakuan spesifik tinggi, redaman tinggi, pengurangan getaran dan kebisingan, tahan radiasi elektromagnetik, tidak ada polusi selama pemrosesan dan daur ulang, dll., dan sumber daya magnesium melimpah, yang dapat digunakan untuk pembangunan berkelanjutan. Oleh karena itu, paduan magnesium dikenal sebagai "material struktural yang ringan dan hijau di abad ke-21". Ini mengungkapkan bahwa dalam gelombang bobot ringan, penghematan energi dan pengurangan emisi dalam industri manufaktur di abad ke-21, tren bahwa paduan magnesium akan memainkan peran yang lebih penting juga menunjukkan bahwa struktur industri bahan logam global termasuk China akan berubah. Namun, paduan magnesium tradisional memiliki beberapa kelemahan, seperti oksidasi dan pembakaran yang mudah, tidak ada ketahanan korosi, ketahanan mulur suhu tinggi yang buruk dan kekuatan suhu tinggi yang rendah.
Teori dan praktik menunjukkan bahwa tanah jarang merupakan unsur paduan yang paling efektif, praktis, dan menjanjikan untuk mengatasi kelemahan ini. Oleh karena itu, sangat penting untuk memanfaatkan sumber daya magnesium dan tanah jarang yang melimpah di Tiongkok, mengembangkan dan memanfaatkannya secara ilmiah, dan mengembangkan serangkaian paduan magnesium tanah jarang dengan karakteristik Tiongkok, serta mengubah keunggulan sumber daya menjadi keunggulan teknologi dan keunggulan ekonomi.
Mempraktikkan konsep pengembangan ilmiah, menempuh jalur pembangunan berkelanjutan, mempraktikkan jalur industrialisasi baru yang hemat sumber daya dan ramah lingkungan, serta menyediakan bahan pendukung paduan magnesium tanah jarang yang ringan, canggih, dan murah untuk penerbangan, kedirgantaraan, transportasi, industri "Tiga C", dan semua industri manufaktur telah menjadi titik fokus dan tugas utama negara, industri, dan banyak peneliti. Paduan magnesium tanah jarang dengan kinerja canggih dan harga murah diharapkan menjadi titik terobosan dan kekuatan pengembangan untuk memperluas penerapan paduan magnesium.
Pada tahun 1808, Humphrey Davey memisahkan merkuri dan magnesium dari amalgam untuk pertama kalinya, dan pada tahun 1852 Bunsen melakukan elektrolisis magnesium dari magnesium klorida untuk pertama kalinya. Sejak saat itu, magnesium dan paduannya telah berada di panggung sejarah sebagai material baru. Magnesium dan paduannya berkembang pesat selama Perang Dunia Kedua. Akan tetapi, karena kekuatan magnesium murni yang rendah, sulit untuk digunakan sebagai material struktural untuk aplikasi industri. Salah satu metode utama untuk meningkatkan kekuatan logam magnesium adalah paduan, yaitu menambahkan jenis elemen paduan lainnya untuk meningkatkan kekuatan logam magnesium melalui larutan padat, presipitasi, penyempurnaan butiran, dan penguatan dispersi, sehingga dapat memenuhi persyaratan lingkungan kerja tertentu.
Ini adalah elemen paduan utama dari paduan magnesium tanah jarang, dan sebagian besar paduan magnesium tahan panas yang dikembangkan mengandung elemen tanah jarang. Paduan magnesium tanah jarang memiliki karakteristik ketahanan suhu tinggi dan kekuatan tinggi. Namun, dalam penelitian awal paduan magnesium, tanah jarang hanya digunakan dalam bahan-bahan tertentu karena harganya yang tinggi. Paduan magnesium tanah jarang terutama digunakan dalam bidang militer dan kedirgantaraan. Namun, dengan perkembangan ekonomi sosial, persyaratan yang lebih tinggi diajukan untuk kinerja paduan magnesium, dan dengan pengurangan biaya tanah jarang, paduan magnesium tanah jarang telah berkembang pesat di bidang militer dan sipil seperti kedirgantaraan, rudal, mobil, komunikasi elektronik, instrumentasi dan sebagainya. Secara umum, pengembangan paduan magnesium tanah jarang dapat dibagi menjadi empat tahap:
Tahap pertama: Pada tahun 1930-an, ditemukan bahwa penambahan unsur tanah jarang ke paduan Mg-Al dapat meningkatkan kinerja paduan pada suhu tinggi.
Tahap kedua: Pada tahun 1947, Sauerward menemukan bahwa penambahan Zr ke paduan Mg-RE dapat secara efektif memperbaiki butiran paduan. Penemuan ini memecahkan masalah teknologi paduan magnesium tanah jarang, dan benar-benar meletakkan dasar bagi penelitian dan penerapan paduan magnesium tanah jarang yang tahan panas.
Tahap ketiga: Pada tahun 1979, Drits dan yang lainnya menemukan bahwa penambahan Y memiliki efek yang sangat menguntungkan pada paduan magnesium, yang merupakan penemuan penting lainnya dalam pengembangan paduan magnesium tanah jarang yang tahan panas. Atas dasar ini, serangkaian paduan tipe WE dengan ketahanan panas dan kekuatan tinggi dikembangkan. Di antaranya, kekuatan tarik, kekuatan lelah, dan ketahanan mulur dari paduan WE54 sebanding dengan paduan aluminium cor pada suhu ruangan dan suhu tinggi.
Tahap keempat: Terutama mengacu pada eksplorasi paduan Mg-HRE (tanah jarang berat) sejak tahun 1990-an untuk mendapatkan paduan magnesium dengan kinerja yang unggul dan memenuhi kebutuhan bidang teknologi tinggi. Untuk unsur tanah jarang berat, kecuali Eu dan Yb, kelarutan padat maksimum dalam magnesium adalah sekitar 10%~28%, dan maksimumnya dapat mencapai 41%. Dibandingkan dengan unsur tanah jarang ringan, unsur tanah jarang berat memiliki kelarutan padat yang lebih tinggi. Selain itu, kelarutan padat menurun dengan cepat seiring dengan penurunan suhu, yang memiliki efek baik pada penguatan larutan padat dan penguatan presipitasi.
Terdapat pasar aplikasi yang besar untuk paduan magnesium, terutama di bawah latar belakang meningkatnya kelangkaan sumber daya logam seperti besi, aluminium, dan tembaga di dunia, keunggulan sumber daya dan keunggulan produk magnesium akan sepenuhnya digunakan, dan paduan magnesium akan menjadi bahan rekayasa yang berkembang pesat. Menghadapi pesatnya perkembangan bahan logam magnesium di dunia, Tiongkok, sebagai produsen dan pengekspor utama sumber daya magnesium, sangat penting untuk melakukan penelitian teoritis dan pengembangan aplikasi paduan magnesium secara mendalam. Namun, saat ini, rendahnya hasil produk paduan magnesium umum, ketahanan mulur yang buruk, ketahanan panas yang buruk, dan ketahanan korosi masih menjadi hambatan yang membatasi aplikasi paduan magnesium dalam skala besar.
Unsur tanah jarang memiliki struktur elektronik ekstranuklir yang unik. Oleh karena itu, sebagai unsur paduan yang penting, unsur tanah jarang memainkan peran unik dalam bidang metalurgi dan material, seperti memurnikan lelehan paduan, menyempurnakan struktur paduan, meningkatkan sifat mekanis paduan dan ketahanan korosi, dll. Sebagai unsur paduan atau unsur paduan mikro, tanah jarang telah banyak digunakan dalam baja dan paduan logam nonferrous. Dalam bidang paduan magnesium, terutama dalam bidang paduan magnesium tahan panas, sifat pemurnian dan penguatan tanah jarang yang luar biasa secara bertahap diakui oleh masyarakat. Tanah jarang dianggap sebagai unsur paduan dengan nilai guna paling tinggi dan potensi pengembangan paling tinggi dalam paduan magnesium tahan panas, dan peran uniknya tidak dapat digantikan oleh unsur paduan lainnya.
Dalam beberapa tahun terakhir, para peneliti di dalam dan luar negeri telah melakukan kerja sama yang ekstensif, menggunakan sumber daya magnesium dan tanah jarang untuk secara sistematis mempelajari paduan magnesium yang mengandung tanah jarang. Pada saat yang sama, Institut Kimia Terapan Changchun, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok berkomitmen untuk mengeksplorasi dan mengembangkan paduan magnesium tanah jarang baru dengan biaya rendah dan kinerja tinggi, dan telah mencapai hasil tertentu. Mempromosikan pengembangan dan pemanfaatan bahan paduan magnesium tanah jarang.
Waktu posting: 04-Jul-2022