Paduan magnesium memiliki karakteristik ringan, kekakuan spesifik tinggi, redaman tinggi, pengurangan getaran dan kebisingan, ketahanan 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 “bahan struktur ringan dan hijau di abad ke-21”. Hal ini mengungkapkan bahwa dalam gelombang industri manufaktur berbobot ringan, hemat energi dan pengurangan emisi 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 mudah teroksidasi dan terbakar, tidak tahan 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 tersebut. Oleh karena itu, sangatlah 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, dan mengubah keunggulan sumber daya menjadi keunggulan teknologi dan keunggulan ekonomi.
Mempraktikkan konsep pengembangan ilmu pengetahuan, mengambil jalur pembangunan berkelanjutan, mempraktikkan jalan industrialisasi baru yang hemat sumber daya dan ramah lingkungan, serta menyediakan bahan pendukung paduan magnesium tanah jarang yang ringan, canggih, dan berbiaya rendah untuk penerbangan, dirgantara, transportasi, “Tiga Industri C” dan semua industri manufaktur telah menjadi hot spot 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 melakukan fraksinasi merkuri dan magnesium dari amalgam untuk pertama kalinya, dan pada tahun 1852 Bunsen mengelektrolisis magnesium dari magnesium klorida untuk pertama kalinya. Sejak itu, magnesium dan paduannya telah memasuki tahap sejarah sebagai material baru. Magnesium dan paduannya berkembang pesat selama Perang Dunia Kedua. Namun, karena rendahnya kekuatan magnesium murni, sulit digunakan sebagai bahan struktural untuk aplikasi industri. Salah satu cara utama untuk meningkatkan kekuatan logam magnesium adalah dengan paduan, yaitu dengan menambahkan jenis unsur paduan lain untuk meningkatkan kekuatan logam magnesium melalui larutan padat, pengendapan, penghalusan butiran, dan penguatan dispersi, sehingga dapat memenuhi persyaratan. dari lingkungan kerja tertentu.
Ini adalah elemen paduan utama dari paduan magnesium tanah jarang, dan sebagian besar paduan magnesium tahan panas yang dikembangkan mengandung unsur tanah jarang. Paduan magnesium tanah jarang memiliki karakteristik tahan suhu tinggi dan kekuatan tinggi. Namun pada penelitian awal paduan magnesium, tanah jarang hanya digunakan pada bahan tertentu karena harganya yang mahal. Paduan magnesium tanah jarang terutama digunakan di bidang militer dan ruang angkasa. Namun, seiring dengan perkembangan ekonomi sosial, persyaratan yang lebih tinggi diajukan untuk kinerja paduan magnesium, dan dengan pengurangan biaya tanah jarang, paduan magnesium tanah jarang telah banyak digunakan. diperluas di bidang militer dan sipil seperti dirgantara, 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 menambahkan unsur tanah jarang ke paduan Mg-Al dapat meningkatkan kinerja paduan tersebut pada suhu tinggi.
Tahap kedua: Pada tahun 1947, Sauerwarld menemukan bahwa menambahkan Zr ke paduan Mg-RE dapat secara efektif menghaluskan 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 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. Diantaranya, kekuatan tarik, kekuatan lelah dan ketahanan mulur paduan WE54 sebanding dengan paduan aluminium cor pada suhu kamar dan suhu tinggi.
Tahap keempat: Hal ini terutama mengacu pada eksplorasi paduan Mg-HRE (heavy rare earth) sejak tahun 1990-an untuk mendapatkan paduan magnesium dengan kinerja 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 dengan latar belakang meningkatnya kekurangan sumber daya logam seperti besi, aluminium dan tembaga di dunia, keunggulan sumber daya dan keunggulan produk magnesium akan dimanfaatkan sepenuhnya, dan paduan magnesium akan menjadi sebuah material 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 teoretis mendalam dan pengembangan aplikasi paduan magnesium. Namun, saat ini, rendahnya hasil produk paduan magnesium umum, ketahanan mulur yang buruk, ketahanan panas yang buruk, dan ketahanan terhadap korosi masih menjadi hambatan yang membatasi penerapan paduan magnesium dalam skala besar.
Unsur tanah jarang mempunyai struktur elektronik ekstranuklir yang unik. Oleh karena itu, sebagai elemen paduan yang penting, unsur tanah jarang memainkan peran unik dalam bidang metalurgi dan material, seperti memurnikan lelehan paduan, menyempurnakan struktur paduan, meningkatkan sifat mekanik paduan dan ketahanan terhadap korosi, dll. Sebagai elemen paduan atau elemen paduan mikro, Tanah Langka telah banyak digunakan dalam baja dan paduan logam nonferrous. Di bidang paduan magnesium, khususnya di bidang paduan magnesium tahan panas, sifat pemurnian dan penguatan yang luar biasa dari tanah jarang secara bertahap dikenali oleh masyarakat. Tanah jarang dianggap sebagai unsur paduan dengan nilai guna terbesar dan potensi pengembangan terbesar 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 luas, menggunakan magnesium dan sumber daya 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 Juli 2022