稀土镁合金的发展_应用及开发

　第34卷第3期

2006年9月

稀有金属与硬质合金

Rare Metals and Cemented Carbides

Vol.34　№.3

Sep.　2006

?专题论述?

稀土镁合金的发展、应用及开发

余强国,翁国庆

(湖南稀土金属材料研究院,湖南长沙410014)

摘　要:叙述了国内外稀土镁合金的发展状况,对稀土镁合金的性能及应用作了较为详细的阐述。在对稀土镁中间合金的制备工艺进行比较的基础上,针对性地介绍了目前采用的新工艺。同时,就我国稀土镁合金的发展提出了具体看法。

关键词:稀土镁合金;发展;应用;制备

中图分类号:TF845 文献标识码:A 文章编号:1004Ο0536(2006)03Ο0036Ο03

Develop ment and Application of R E Mg Alloy

YU QiangΟguo,WEN G GuoΟqing

(Hunan Research Instit ute of RE Metallic Materials,Changsha410014,China)

Abstract:Description is made of t he present develop ment of RE Mg alloy bot h at home and abroad.The p roperty and applications of t he said alloy are detailed.Based on t he comparison of p rocesses for prepara2 tion of RE Mg master alloy,t he currentlyΟapplicable new p rocess is int roduced.Meanwhile,some comment s are made on t he f ut ure develop ment of t he RE Mg alloy in China.

K eyw ords:RE Mg alloy;develop ment;application;p reparation

1　前　言

镁合金密度小、比强度和比刚度高、阻尼性及切削加工性好,有较强耐碱、耐油腐蚀性能和较好的电磁屏蔽性能,因而得到越来越广泛的应用。另一方面,稀土元素具有净化合金溶液,改善合金的铸造性能,细化和变质合金组织,提高合金的力学性能及抗氧化和抗蠕变性能等作用。在镁合金领域,稀土优异的净化、强化作用不断为人们所认识和掌握,并已开发出一系列具有高强、耐热、耐蚀等性能的含稀土镁合金。由于稀土元素的合金化,使镁合金的强度提高了1～2.5倍,极限工作温度提高到350℃,且铸造性能、耐蚀性能均有大幅提高,大大拓展了镁合金的应用领域。

2　稀土镁合金的发展

稀土镁合金的研制可追溯到20世纪的20年代,当时德国进行了MgΟMM(MM为混合稀土代号,下同)的开发工作,并在DMWΟ801D型飞机发动机上使用了MgΟ6MMΟ11.7Mn合金锻件。与此同时,英国也进行了混合稀土的应用研究工作,于二次世界大战期间,在飞机叶片锻件中使用了MgΟ3MMΟ0.5MnΟ0.5Ca合金。但这种MgΟMMΟMn合金存在铸态组织晶粒粗化的缺陷,从而影响了其商业应用。

1937年,德国学者Sauerwald首次进行了Zr 有效细化MgΟThΟZr合金晶粒的工作,对镁合金的研制作出了杰出贡献。Murp hy和Payne(于1946年)的工作也发现MM和Zr可同时加入镁中,且Zr 对镁仍具有细化晶粒的作用,从而解决了稀土镁合金的工艺问题,使其在商用领域得到了发展。

20世纪60年代初,美国在铸造镁合金中发展

收稿日期:2006Ο04Ο30

作者简介:余强国(1966Ο),男,在读博士,高级工程师,从事稀土冶金研究工作,现任湖南稀土金属材料研究院副院长。

　第3期余强国,等:稀土镁合金的发展、应用及开发

了E K、EZ、Q E、ZE等系列产品,后来又发展了耐热高强WE型镁合金及E K、ZK、ZE系列的变形镁合金。

前苏联在稀土镁合金方面进行了许多理论与应用研究,一直处于领先地位。于20世纪70年代,在铸造镁合金中发展了Mл9、Mл10、Mл11、Mл15、Mл17、Mл19系列产品以及阻尼材料MUN(MgΟ0.15ZnΟ5.5ZrΟ0.58CΟ0.04Y),在变形镁合金中发展了MA8、MA11、MA12、MA15、MA19、MA20以及导声材料MA17超轻材料MA18等。

考虑到成本因素,稀土镁合金中的稀土元素以混合稀土(富Nd、富Ce、富La、Y)形式加入。随着稀土镁合金应用要求的不断扩大,开发研制了越来越多的单一或混合重稀土镁合金。欧洲国家开发的MgΟ20%Gd、MgΟ20%Tb耐热镁合金,其抗拉强度在250℃为280～320M Pa,与WE系合金和铝合金相比又有了大幅度提高。MgΟ10%Gd(或Dy)Ο3% NdΟZr合金,由于高温强度好,具有比AZ91D合金更好的耐蚀性,已成为有希望应用于汽车发动机零件的新合金。目前,正在积极开发的还有MgΟScΟMnΟZr和MgΟScΟMnΟGd(Tb)ΟZr合金。日本紧随欧美步伐,相继仿制出与欧美最新研究成果大致相同的MC8(EZ33A)、MC9(Q E22A)、MC10 (ZE41A)等镁稀土合金,同时积极研制汽车工业用稀土镁合金。1999年开发出超高强度的IM MgΟY 系变形镁合金材料,以及可以冷压加工的合金板材。2001年开发出晶粒尺寸为100～200nm的高强镁合金MgΟ2%YΟ1%Zn(即Y和Zn的原子分数分别为2%和1%),其强度为超级铝合金的3倍,并具有超塑性、高耐热性和高耐蚀性[1]。

近年,我国的稀土镁合金也有了很大发展,在铸造镁合金中开发了ZM2、ZM3、ZM4、ZM6以及ZM8等系列产品,在变形镁合金中开发了MB8、MB22、MB25以及在MB25基础上用富Y混合稀土代替高品位Y的MB26。东北轻合金加工厂研制开发成功的含Nd、含Gd代号为122和127合金的两种耐热高强稀土变形镁合金,其室温强度比MA13和HM21要高得多,且300℃下的高温强度与MA13、HM21相当,已在国防军工上获得广泛应用[2]。

目前,上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心开发出阻燃效果和力学性能良好的轿车用阻燃镁合金。湖南大学、中南大学等采用快速凝固粉末冶金、高挤压比及等通道角挤(ECA E)等方法使镁合金晶粒高度细化,从而开发出具有高强度、高塑性甚至超塑性的高强、高韧镁合金如MgΟ(5～8) Al-(1～2)ZnΟ(0.5～2)M(M=Pr、Nd、Ce、Y)。快速凝固镁合金因其微观组织结构的均匀化和弥散沉淀相的形成,提高了合金的抗腐蚀能力,如快速凝固MgΟ5AlΟ2ZnΟ2Y合金是已知镁合金中抗腐蚀性能最高的合金[3]。同时高性能的含Sc镁合金也正在积极开发之中。

3　稀土镁中间合金的制备

在各种稀土镁合金的制备中,考虑到稀土元素熔点高、活性大的特点,故应以中间合金的形式加入。目前,生产的稀土镁中间合金有MgΟMM、MgΟCe、MgΟLa、MgΟNd、MgΟY、MgΟSc。

高价位曾限制了稀土镁合金在我国民用工业中的应用,从而使其优良的综合性能难于在材料开发中得到充分发掘和体现。随着我国稀土工业的发展,各种稀土氧化物的价格大为降低,而稀土镁合金的生产工艺成为影响其价格成本的主要因素。国内传统的稀土镁合金生产工艺为直接采用稀土金属的对渗法,稀土烧损严重、收率低,且整个合金生产工艺存在重叠环节,故能耗和原材料消耗均较高,导致生产成本居高不下。

目前,国内外均在积极开发稀土镁中间合金的生产新工艺,归纳起来主要有熔盐电解法和熔融热还原法。

3.1　熔盐电解法

熔盐电解法生产稀土镁合金生产工艺中所采用的熔盐,主要有氯盐体系和氟化物混合盐体系。

韩学印[4]研究采用氯化物熔融盐体系(KClΟCeCl3)电解共析法生产MgΟCe合金。国外报道,采用NdCl3ΟKCl(CaCl2)体系电解共析法生产MgΟNd 合金,工艺简单,易于批量生产,有利于降低产品成本。但由于氯盐易吸水形成氯氧化物,从而影响电流效率,情况严重时甚至使电解过程中断。中科院长春应用化学所研究在氯化物熔融盐体系(KClΟNaCl、RECl3)中,采用下沉液态阴极电解法制备稀土镁中间合金,所需电解温度较低[5]。

北大西洋公约组织(NA TO)在民用项目开发中,将高性能MgΟNd合金作为开发重点,项目主要

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稀　有　金　属　与　硬　质　合　金第34卷

采用(NdF 3ΟLi F )ΟNd 2O 3混合盐体系,电解共析法生

产Mg ΟNd 合金,产品质量较好。3.2　熔融热还原法

湖南稀土金属材料研究院多年来一直从事稀土合金的开发和生产工作,先后开发出多种稀土镁中间合金,如Mg ΟY 、Mg ΟSc 、Mg ΟNd 。由于稀土元素有“轻重”之分,性能各异,故所采用的工艺也有区别。制备Mg ΟSc 合金主要采用镁热还原法,采用的熔盐主要为Sc 2O 3ΟNa (K )Cl (加特别熔剂),还原剂为Mg ,所制备产品成分中Sc 含量可控制在2%～5%,产品收率高,质量稳定。Mg ΟY 合金的生产主

要采用YF 3ΟCaCl 2熔盐体系,还原剂为Ca 、Mg ,但生产的合金需要采用特别熔盐进行净化,产品成分中Y ≥30%。目前,该院正在积极开发的稀土氯化物镁热还原法生产稀土镁中间合金的工艺,有利于实现大规模生产,其基本工艺流程如附图所示

。

附图　镁热还原生产稀土镁中间合金工艺流程

4　稀土镁合金的应用

稀土镁合金的应用性能优势,主要体现在高温和高强度方面。在我国,高性能的稀土镁合金以前主要应用于航空航天、导弹等军工领域,但随着社会经济发展,现在军工和民用领域均有了较大拓展。4.1　军工领域方面

在军工方面,以稀土金属钕为主要添加元素的ZM6铸造镁合金已用于直升机减速机匣、歼击机翼

肋及30kW 发电机的转子引线压板等重要零件。中航与有色金属总公司联合研制的稀土高强镁合金BM25已代替部分中强铝合金,在歼击机上获得应

用。

4.2　民用开发方面

民用开发方面,在交通工具上广泛使用镁合金,一直是材料科学家们努力的方向。而稀土镁合金的应用使产品的开发范围大大拓宽。Drit s 等开发的

一系列耐热高强WE 型镁合金,因具有良好的力学性能已广泛应用于赛车及航空飞行器的变速箱壳体,并可在汽车发动机箱体、变速箱壳、舵杆件、气缸盖、支撑柱等部件中得到使用。

稀土镁合金Mg ΟBe ΟRE (含BeO 1%～0.8%,RE 4%～1.5%),其着火点可提高250℃,且力学性能与AZ91D 相当,是一种很实用的阻燃镁合金,在煤炭矿井、天然气及容易燃烧物质接触的部件中可获得广泛应用[2]。

在石油化工中,由于镁对燃料、矿物油和碱等具有很高的化学稳定性,故所开发的阻燃耐蚀稀土镁合金可用来制造、保存和运送这类液体的导管、箱体和贮罐[6]。

由于稀土镁合金具有较好的生物相容性和无毒性,故有望用作为人工骨接材料,代替现有金属夹具,从而减少病人第二次取出夹具的手术,这又将开辟一个新的应用天地。

镁合金的应用领域十分广泛,但以前镁合金的应用远不及其他金属材料那样受到重视。然而目前各国都已制订了镁的开发计划,如镁已是美国汽车研究委员会(U SCAR )汽车材料组关注的重点,德国展开了代号为MADICA 的联合攻关项目,日本实施了“Platform Science and Technolgy for Ad 2vanced Magnesium Alloy ”计划。我国的“十五”计划已将镁列为新材料重点开发项目,并已取得一定的成果,如重庆镁业和山西镁产业基地已初具规模,长安(汽车)公司已实现单车使用镁合金8.5kg ,装车5万辆。东风科技制动系统公司和力劲集团已分别建成年产630t 和3000t 的镁合金压铸生产线。镁合金产业在我国已处于飞速发展阶段。

5　结　语

综上所述,要使稀土镁合金在我国经济建设中发挥更大的作用,应重视以下两方面的工作。

(1)加强稀土镁合金的基础研究,实现原材料的规模化、现代化产业开发。其关键主要是加强稀土镁合金产业化装备研究,降低中间合金生产成本,加强稀土镁合金熔炼的熔剂开发,合金成形工艺和表面处理的技术开发,进一步提升原材料的产品质量。

(2)充分利用现有优势力量与设施,以产业化为目标,加强高校、研究机构与应用企业之间的联系,

(下转第45页)

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　第3期于秀兰,等:偶氮膦类稀土显色剂及其在光度分析中的应用

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(上接第38页)

促进相互整合,重视深入研究与应用前期的开发工作,提升产品应用的起步水平。选择镁行业最为活跃的应用领域,以汽车、石油、电子通信等领域的典型产品为切入点,突破稀土镁合金开发与应用过程中的各种关键技术问题,逐步将产业做强做大。

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17种稀土元素名称及用途

17种稀土元素名称及用途 镧(La) "镧"这个元素是1839年被命名的，当时有个叫"莫桑德"的瑞典人发现铈土中含有其它元素，他借用希腊语中"隐藏"一词把这种元素取名为"镧"。镧的应用非常广泛，如应用于压电材料、电热材料、热电材料、磁阻材料、发光材料（兰粉）、贮氢材料、光学玻璃、激光材料、各种合金材料等。她也应用到制备许多有机化工产品的催化剂中，光转换农用薄膜也用到镧，在国外，科学家把镧对作物的作用赋与"超级钙"的美称。 铈（Ce）"铈"这个元素是由德国人克劳普罗斯，瑞典人乌斯伯齐力、希生格尔于1803年发现并命名的，以纪念1801年发现的小行星--谷神星。 铈的广泛应用: （1）铈作为玻璃添加剂，能吸收紫外线与红外线，现已被大量应用于汽车玻璃。不仅能防紫外线，还可降低车内温度，从而节约空调用电。从1997年起，日本汽车玻璃全加入氧化铈，1996年用于汽车玻璃的氧化铈至少有2000吨，美国约1000多吨. （2）目前正将铈应用到汽车尾气净化催化剂中，可有效防止大量汽车废气排到空气中。美国在这方面的消费量占稀土总消费量的三分之一强。 （3）硫化铈可以取代铅、镉等对环境和人类有害的金属应用到颜料中，可对塑料着色，也可用于涂料、油墨和纸张等行业。目前领先的是法国罗纳普朗克公司。 （4）Ce:LiSAF激光系统是美国研制出来的固体激光器，通过监测色氨酸浓度可用于探查生物武器，还可用于医学。铈应用领域非常广泛，几乎所有的稀土应用领域中都含有铈。如抛光粉、储氢材料、热电材料、铈钨电极、陶瓷电容器、压电陶瓷、铈碳化硅磨料、燃料电池原料、汽油催化剂、某些永磁材料、各种合金钢及有色金属等。 镨(Pr) 大约160年前，瑞典人莫桑德从镧中发现了一种新的元素，但它不是单一元素，莫桑德发现这种元素的性质与镧非常相似，便将其定名为"镨钕"。"镨钕"希腊语为"双生子"之意。大约又过了40多年，也就是发明汽灯纱罩的1885年，奥地利人韦尔斯巴赫成功地从"镨钕"中分离出了两个元素，一个取名为"钕"，另一个则命名为"镨"。这种"双生子"被分隔开了，镨元素也有了自己施展才华的广阔天地。镨是用量较大的稀土元素，其用于玻璃、陶瓷和磁性材料中。 镨的广泛应用: （1）镨被广泛应用于建筑陶瓷和日用陶瓷中，其与陶瓷釉混合制成色釉，也可单独作釉下颜料，制成的颜料呈淡黄色，色调纯正、淡雅。

稀土镁合金的研究现状及应用

稀土镁合金的研究现状及应用 杨素媛,张丽娟,张堡垒 (北京理工大学材料科学与工程学院,北京 100081) 摘 要:镁合金具有质轻、高比强度、高比刚度等优异性能。但其强度不高,高温性能较差,为了改善其性能,在熔炼过程中加入稀土制成具有高强、耐热、耐蚀等性能的稀土镁合金,大大增加了材料的抗拉强度、延展性及抗蠕变性能,从而使镁合金在航空航天、汽车工业及电子通讯行业得到了广泛应用。总结了稀土对镁合金的净化和阻燃作用,分析了稀土元素对合金组织和性能的影响,综述了稀土耐热镁合金、稀土高强镁合金、稀土阻燃镁合金的研究现状,并简述了稀土镁合金的应用及发展前景。 关键词:稀土镁合金;组织;力学性能;应用 中图分类号:TG146 2 文献标识码:A 文章编号:1004 0277(2008)04 0081 06 镁及镁合金是目前最轻的结构金属材料,具有高的比强度和比刚度,很好的抗磁性,高的电负性和导热性,良好的消震性和切削加工性能。但是镁合金的强度不高,特别是高温性能较差,大大限制了其应用。所以提高镁合金的室温强度和高温强度是镁合金研究中要解决的首要问题[1,2]。 大部分稀土元素与镁的原子尺寸半径相差在 15%范围内,在镁中有较大固溶度,具有良好的固溶强化、沉淀强化作用;可以有效地改善合金组织和微观结构、提高合金室温及高温力学性能、增强合金耐蚀性和耐热性等;稀土元素原子扩散能力差,对提高镁合金再结晶温度和减缓再结晶过程有显著作用;稀土元素还有很好的时效强化作用,可以析出非常稳定的弥散相粒子,从而能大幅度提高镁合金的高温强度和蠕变抗力。因此在镁合金领域开发出一系列含稀土的镁合金,使它们具有高强、耐热、耐蚀等性能,将有效地拓展镁合金的应用领域。 1 稀土在镁合金中的作用 1 1 稀土对镁合金熔体的净化作用 稀土对镁合金熔体有很好的净化作用,具有除氢净化及除氧化夹杂物的作用。 在熔炼过程中,由于镁的化学性质非常活泼,易与水气发生反应使镁合金具有较强的析氢倾向。在镁合金液有较大的溶解度的氢,会导致铸件产生气孔、针孔及缩松等铸造缺陷。在镁合金熔炼过程中加入稀土,稀土元素与水气和镁液中的氢反应,生成高熔点的稀土氢化物和稀土氧化物,比重较轻的稀土氢化物和稀土氧化物上浮成固体渣,从而达到除氢的目的[3]。 镁与氧结合形成稳定的MgO,是镁合金中形成氧化夹杂物的主要原因。夹杂物使合金的力学性能和耐蚀性能降低,且易使合金产生疲劳裂纹等[4]。由于稀土元素与氧的亲和力更大,因此在镁溶液中加入稀土元素,稀土将优先与氧结合而生成稀土氧化物,从而达到去除氧化物夹杂的作用。 1 2 稀土的阻燃作用 由于镁与氧极易发生反应,因此镁合金在熔炼和浇注过程中易氧化燃烧。镁与氧反应生成的表面MgO膜,致密度系数 Mg<1,疏松多孔,不能有效阻止氧穿透该氧化膜;且MgO的导热系数小,不利于热量的扩散,会加剧镁的氧化和燃烧。稀土元素加入镁合金后,与氧发生反应或与MgO中氧发生置换反应生成稀土氧化物RE2O3,该稀土氧化物的致密度系数 >1,能够有效阻止氧穿透氧化膜与镁发生反应。 第29卷第4期2008年8月 稀 土 Chinese Rare Earths Vol 29,No 4 August2008 收稿日期:2008 02 22 作者简介:杨素媛(1966 ),女,内蒙古锡林浩特人,硕士,教授,研究方向:金属材料。

稀土发光材料的研究和应用.

稀土发光材料的研究和应用 摘要：介绍了稀土发光材料的发光特性与发光机理。综述了我国在稀土发光材料的化学合成方法。总结了稀土发光材料的应用。最后对我国存在问题和发展前景进行了叙述。关键字：稀土发光材料；发光特性；发光机理；合成；应用；问题和展望。 Abstract：Introduces the luminescence properties of rare earth luminescent material and luminescence mechanism. Rare-earth luminescence materials in China, the paper summarized the chemical synthesis method. The application of rare earth luminescence materials is summarized. Finally, the existing problems and development prospect of the narrative in our country. Keywords：Rare earth luminescent material; Luminescence properties; Light-emitting mechanism; Synthesis; Application; Problems and its prospect. 化学元素周期表中镧系元素———镧（La）、铈（Ce）、镨（Pr）、钕（Nd）、钷（Pm）、钐（Sm）、铕（Eu）、钆（Gd）、铽（Tb）、镝（Dy）、钬（Ho）、铒（Er）、铥（Tm）、镱（Yb）、镥（Lu），以及与镧系的１５个元素密切相关的两个元素——钪（Sc）和钇（Y）共17种元素称为稀土元素。稀土化合物包含至少一种稀土元素的化合物。它是一种重要的战略资源，特别是高新技术工业的重要原料，如军事装备方面一些精确打击武器、一些汽车零部件和高科技产品，都依赖用稀土金属制造的组件。据了解，中国是唯一能有效提供全部17种稀土金属的国家，且储量远远超过世界其他国家的总和，是名副其实的“稀土大国”。由于稀土元素的离子具有特别的电子层结构和丰富的能级数量，使它成为了一个巨大的发光材料宝库。在人类开发的各种发光材料中，稀土元素发挥着重要作用，稀土发光几乎覆盖了整个固体发光的范畴。稀土发光材料具有发光谱带窄，色纯度高，色彩鲜艳；光吸收能力强，转换效率高；发射波长分布区域宽；荧光寿命从纳秒跨越到毫秒达6个数量级；物理和化学性质稳定，耐高温，可承受大功率电子束、高能辐射和强紫外光的作用等。目前稀土材料已广泛用于照明、显示、信息、显像、医学放射学图像和辐射场的探测等领域，并形成很大的工业生产和消费市场规模；同时也正在向着其他新型技术领域扩展，成为人类生活中不可缺少的重要组成部分。本文将介绍掺稀土离子发光材料的发光机理、节能灯、白光LED用荧光粉、PDP显示用荧光粉，以及对在上转换发光、生物荧光标记和下转换提升太阳能效率等方面的应用前景进行总结和展望。

稀土镁合金的研究现状

稀土镁合金的研究现状 摘要：镁合金是目前最轻的结构金属材料，稀土的加入对改善其组织和提高耐腐蚀性，特别是高温性能具有重要作用。本文介绍了稀土镁合金的研究现状以及压铸和快速成型稀土镁合金。 关键词：稀土镁合金；压铸；快速成型 Abstract :Magnesium alloys are the most light structure metal materials ,the rare earth to improve their organization and improve corrosion resistance, especially high temperature performance has an important role,Study situation of Rare-earth Magnesium Alloys were introduced in the paper and pressure casting and rapid prototyping the rare earth magnesium alloys were introduced. Key words: Rare-earth Magnesium Alloys; Pressure Casting; Rapid Prototyping 镁合金是最轻的工程结构材料，具有密度小、比强度和比刚度高、导热导电性好、

阻尼减震性能高、电磁屏蔽性好、良好的铸造性能、易于加工成型、废料容易回收等一系列优点，因此，目前被广泛应用于汽车、电子、航空航天等诸多领域，具有极为广阔的应用前景。稀土元素由于具有独特的核外电子排布，表现出独特的性质，对0、S和其他非金属元素有较强的亲和力，在冶金过程中可以净化合金熔体、改善合金组织、提高合金室温力学性能、增强合金耐腐蚀性能等。近年来，根据对材料的性能要求而研制开发了一系列含稀土的高强、耐热、抗蠕变、阻燃等镁合金，稀土作为主要的合金元素或微合金化元素在镁合金研究领域发挥愈来愈重要的作用[1]。 1稀土在镁中的性质 1.1 稀土镁合金与氢和氧的相互作用 由于镁与氧极易发生反应，因此镁合金在熔炼和浇注过程中易氧化燃烧。镁与氧反应生成的表面MgO膜，致密度系数αMg<1，疏松多孔，不能有效阻止氧穿透该氧化膜；且MgO的导热系数小，不利于热量的扩散，会加剧镁的氧化和燃烧。稀土元素加入镁合金后，与氧发生反应或与MgO中氧发生置换反应生成稀土氧化物RE203，该稀土氧化物的致密度系数a>1，能够有效阻止氧穿透氧化膜与镁发生反应。 在镁合金中，已知Mg-Be，Mg-Ca，Mg-Ce-La合金系的氧化速度都比纯镁小，稀土对改善镁合金熔体的氧化性质有益。 氢在镁中有较大的溶解度，比其在铝中高1～2个数量级，在液态镁中，随温度升高，压力增大，氢的溶解度也增大。氢的主要来源是潮湿的气氛，在熔炼过程中与空气中的水反应： Mg(l)+H2O(g) →MgO(s)+2[H] 氢和镁不形成化合物，在镁中呈间隙式固溶体存在，含氢量过高会使镁合金出现显微气孔。稀土对除去镁合金中的氢有明显作用。在加入稀土后，稀土与氢反应生成REH2相； [RE]+2[H] →REH2 同时，稀土与MgO发生反应： 2 [RE]+3MgO →RE2O3+ 3Mg 此反应有较强的驱动力，因此可生成稀土氢化物和氧化物而达到合金溶液除氢的效果。特别对于含锆的镁合金，由于[H]与Zr生成稳定的化合物ZrH2，使锆在镁合金中溶

各种稀土元素的应用领域

各种稀土元素的应用领域 镧(La)：镧的应用非常广泛，如应用于压电材料、电热材料、热电材料、磁阻材料、发光材料（兰粉）、贮氢材料、光学玻璃、激光材料、各种合金材料等。她也应用到制备许多有机化工产品的催化剂中，光转换农用薄膜也用到镧，在国外，科学家把镧对作物的作用赋与"超级钙"的美称。 铈（Ce）：1，铈作为玻璃添加剂，能吸收紫外线与红外线，现已被大量应用于汽车玻璃。不仅能防紫外线，还可降低车内温度，从而节约空调用电。从1997年起，日本汽车玻璃全加入氧化铈，1996年用于汽车玻璃的氧化铈至少有2000吨，美国约1000多吨。2，目前正将铈应用到汽车尾气净化催化剂中，可有效防止大量汽车废气排到空气中美国在这方面的消费量占稀土总消费量的三分之一强。3，硫化铈可以取代铅、镉等对环境和人类有害的金属应用到颜料中，可对塑料着色，也可用于涂料、油墨和纸张等行业。目前领先的是法国罗纳普朗克公司。4，Ce:LiSAF激光系统是美国研制出来的固体激光器，通过监测色氨酸浓度可用于探查生物武器，还可用于医学。铈应用领域非常广泛，几乎所有的稀土应用领域中都含有铈。如抛光粉、储氢材料、热电材料、铈钨电极、陶瓷电容器、压电陶瓷、铈碳化硅磨料、燃料电池原料、汽油催化剂、某些永磁材料、各种合金钢及有色金属等。 镨(Pr)：1，镨被广泛应用于建筑陶瓷和日用陶瓷中，其与陶瓷釉

混合制成色釉，也可单独作釉下颜料，制成的颜料呈淡黄色，色调纯正、淡雅。2，用于制造永磁体。选用廉价的镨钕金属代替纯钕金属制造永磁材料，其抗氧性能和机械性能明显提高，可加工成各种形状的磁体。广泛应用于各类电子器件和马达上。3，用于石油催化裂化。以镨钕富集物的形式加入Y型沸石分子筛中制备石油裂化催化剂，可提高催化剂的活性、选择性和稳定性。我国70年代开始投入工业使用，用量不断增大。4，镨还可用于磨料抛光。另外，镨在光纤领域的用途也越来越广。 钕(Nd)：钕元素的到来活跃了稀土领域，在稀土领域中扮演着重要角色，并且左右着稀土市场。金属钕的最大用户是钕铁硼永磁材料。钕铁硼永磁体的问世，为稀土高科技领域注入了新的生机与活力。钕铁硼磁体磁能积高，被称作当代"永磁之王"，以其优异的性能广泛用于电子、机械等行业。阿尔法磁谱仪的研制成功，标志着我国钕铁硼磁体的各项磁性能已跨入世界一流水平。钕还应用于有色金属材料。在镁或铝合金中添加1.5～2.5%钕，可提高合金的高温性能、气密性和耐腐蚀性，广泛用作航空航天材料。另外，掺钕的钇铝石榴石产生短波激光束，在工业上广泛用于厚度在10mm以下薄型材料的焊接和切削。在医疗上，掺钕钇铝石榴石激光器代替手术刀用于摘除手术或消毒创伤口。钕也用于玻璃和陶瓷材料的着色以及橡胶制品的添加剂。随着科学技术的发展，稀土科技领域的拓展和延伸，钕元素将会有更广阔的利用空间。

浅谈稀土的应用现状与前景

浅谈稀土的应用现状与前景 12化本 120900017 贺惠苹 摘要：21世纪的发展使稀土工业面临着新的挑战。为了适应时代的脉搏，探索新的产品和用途，必须对各种形式的稀土产物的特性和可能产生的附加值进行广泛、深入的研究。我国有丰富的稀土资源，约占世界己探明储量的80%以上。我国是世界稀土资源大国，我国稀土资源的特点是储量大、类型多、品种全、质量好、开采成本低。除Pm外的16个稀土元素，在我国从南到北分布齐全。北方以包头矿为主，生产轻稀土;南方以江西、四川、湖南、广东等省为主，生产中、重稀土。目前已形成了良好的生产布局，产量稳居世界首位。因此，开发推广稀土应用对充分利用我国富有的稀土资源、推动稀土产业的发展，具有重要的社会意义。 关键字：稀土资源应用前景 引言：稀土在国民经济发展中发挥着愈来愈重要的作用，其作用并不在于其自身的价格，而在于它在其他领域的应用能产生其自身价值数十倍甚至上万倍的经济效益和社会效益。近年来稀土应用领域越来越广泛，新的应用不断出现。以我国为例，稀土应用已遍及国民经济的13个领域40多个行业，经济效益十分显著。另一方面，稀土在高新技术领域的应用前景十分广阔，是高新技术发展的战略材料。稀土元素因其特有的4f层电子结构，而具有很好的光、电、磁性质，成为光、电、磁等新型功能材料的核心。它还可以与其他元素组合成性能优异的功能材料，在新材料发展中起重要作用。稀土材料在高新技术领域中具有十分重要的战略地位，人们都在大力加强稀土新材料的研究和开发，竞争十分激烈。[1] 一稀土在钢铁冶金领域的应用 稀土元素由于其特殊的原子结构和活性，作为微量添加剂用于钢、铸铁、钦、铝、镍、钨、钥等材料中，能产生消除杂质、细化晶粒和改善组成的神奇功效，从而改进合金的机械、物理和加工性能，提高合金的热稳定性和耐腐蚀性。例如，稀土作为添加剂，可以净化钢液，改变钢中夹杂物的形态和分布，细化晶粒，改善钢的组织和性能.稀土在钢铁冶金中的应用是中国稀土的最大消费领域。特别是在铸铁中的应用很普遍，一直占最大的比例。稀土在钢中的用量占的比例相应小一些。稀土在铸铁中的作用主要是作为球化剂、蠕化剂和孕育剂使用;稀土处理的合金铸铁件亦有发展。稀土铸铁主要应用于冶金行业的轧辊、钢锭模，以及汽车和拖拉机行业的曲轴、汽缸体、变速箱、履带，机械行业的各种齿轮、凸轮轴、各种机座，建筑行业的各种口径的输水管线和暖气片等。目前存在的问题是，稀土铸铁的用量还不多，推广面应进一步扩大。在钢中的作用主要是脱硫、脱氧、细化晶粒、去除杂质等作用，从而改善钢的各项力学性能。[2] 二稀土在有色冶金中的应用 稀土金属具有很高的化学活性和较大的原子半径，因此，将其用于有色金属及合金中，一般都可以产生良好的效果，如细化晶粒、防止偏析、去气、除杂、净化和改善金相组织等作用，从而在一定程度上改善合金的力学性能、物理性能、

高性能稀土镁合金及其研究进展

高性能稀土镁合金及其研究进展 镁合金作为一种轻质的绿色工程材料具有很大的应用前景，被称为21世纪的“绿色工程材料”。然而，大部分镁合金的力学性能（尤其高温力学性能）较差，使其应用受到限制。因此，如何改善其力学性能成为亟待解决的问题。添加合金化元素是常用来改善镁合金力学性能的手段之一，尤其是添加稀土元素。稀土元素对镁合金具有“净化”“细化”“强化”“合金化”的四重作用。Mg-RE系合金因其优异的高温拉伸性能、抗蠕变性能及良好的塑性成形能力而备受青睐，被认为是最具有应用前景的高温高强合金体系。因此，本文主要综述近年来国内外在高性能稀土镁合金方面的研究进展，重点介绍制备高性能镁合金的制备方法、加工技术、热处理工艺、强韧化机制及目前研究中存在的问题与不足。 1.Mg-RE系合金 Mg-RE系合金是目前镁合金中最重要的高强耐热镁合金体系，尤其是含有重稀土元素（Gd、Y、Dy、Ho、Er等）的镁合金。Mg-RE系二元合金的时效硬化特性、强度与稀土添加量成正比关系，如在 Mg-Gd二元合金体系中Gd的质量百分含量若低于10%则合金的时效析出偏低或者无析出，直接导致合金的强度及耐热性能降低。为了降低稀土的添加量且不影响时效硬化特性效果，在Mg-RE二元合金的基础上添加其它合金化元素开发出了三元、四元等稀土镁合金。目前，稀土镁合金主要包括在Mg-Gd体系上形成的Mg-Gd-Y、Mg-Gd-Er、Mg-Gd-Ho、Mg-Gd-Dy等系列合金，在Mg-Y体系上形成的Mg-Y-Gd、Mg-Y-Nd、Mg-Y-Sc-Mn 等系列合金，为了细化晶粒稀土镁合金中常常加入Zr元素。 除了早期的WE54、WE43合金，Mordike等通过添加Sc及Mn等元素，开发了抗蠕变性能优于WE43合金的Mg-4Y-1Sc-1Mn(wt.%)合金；He等用普通铸造+挤压+峰值时效的方法制备了高强耐热Mg-10Gd-2Y-0.5Zr(wt.%)合金，其室温下的屈服强度、抗拉强度、延伸率分别可高达331 MPa、397 MPa、1%。最近，Li等通过轧制+时效的方法制备了Mg-14Gd-0.5Zr 合金，其屈服强度、延伸率分别可高达445 MPa、2%。Mg-RE系合金是目前最适合、最有前途的可应用在航空航天或汽车上的镁合金材料，多数单位都将此系列合金的目标性能提高到550Mpa-600Mpa，稳定使用温度在200 o C。晶粒细化、形变强化、沉淀强化是目前稀土镁合金采用的强化手段。目前的研究主要集中在沉淀强化方面。Mg-RE系合金主要的时效析出强 化相为β′′ (DO 19)、β′(cbco)，其中，β′′相的化学成分为Mg 3 RE， β′相的化学成分为Mg15RE3。 β′相与基体具有半共格关系，匹配较好，大量、致密、规则析出的β′相，可有效阻止位错运动，被认为是合金强度提高的主要原因之一。 目前的研究仍有不足，主要表现在以下几个方面：（1）合金中含有大量的稀土，导致合金成本偏高；（2）合金的塑性加工性能偏差，有必要寻找改善合金塑性的新方法、新理论；（3）合金的塑性变形机制研究较少，需大研究稀土溶质原子、晶粒尺寸、晶界类型、织构等对滑移系机制的影响规律。 2.Mg-RE-Zn系合金 Mg-RE-Zn合金是现在研究的一个热点，一方面因为Kawamura于2001年用快速凝固粉/

镁合金的分类及特点

镁合金的分类及特点 1.2.1镁合金的分类 镁合金是以金属镁为基体，通过添加一些其它的元素而形成的合金，镁合金中添加的合金元素主要有Al、Zn、Mn、Si、Zr、Ca、Li以及部分稀土族元素等[10]，一般说来镁合金的分类依据有以下三种：合金化学成分、成形工艺和是否含锆。 镁合金按合金化组元数目可分为二元、三元和多元合金体系。常见的镁合金体系一般都含有不止一种合金元素。但在实际中，为了分析方便，简化和突出合金中主合金元素的作用，可以把镁合金分为Mg-Mn、Mg-Al、Mg-RE、Mg-Th、Mg-Li 和Mg-Ag 等合金系列[11]。按合金中是否含锆，镁合金可划分为含锆和不含锆两大类。最常见的含锆镁合金系列为：Mg-Zn-Zr、Mg-RE-Zr、Mg-Th-Zr、Mg-Ag-Zr 系列。不含锆镁合金有：Mg-Zn、Mg-Mn和Mg-Al系列。目前应用最多的是不含锆压铸镁合金Mg-Al 系列。含锆和不含锆镁合金中均既包含着变形镁合金，又包含着铸造镁合金。锆在镁合金中的主要作用就是细化镁合金晶粒。含锆镁合金具有优良的室温性能和高温性能。遗憾的是Zr不能用于所有的工业合金中，对于Mg-Al 和Mg-Mn 合金，由于冶炼时Zr与Al及Mn形成稳定的化合物，并沉入坩埚底部，无法起到细化晶粒的作用[12]。 按成形工艺镁合金可分为两大类，即变形镁合金和铸造镁合金。变形镁合金是指可用挤压、轧制、锻造和冲压等塑性成形方法加工的镁合金。铸造镁合金是指适合采用铸造的方式进行制备和生产出铸件直接使用的镁合金[11]。变形镁合金和铸造镁合金在成分、组织和性能上存在着很大的差异。目前，铸造镁合金比变形镁合金的应用要广泛，但与铸造工艺相比，镁合金热变形后合金的组织得到细化，铸造缺陷消除，产品的综合机械性能大大提高，比铸造镁合金材料具有更高的强度、更好的延展性及更多样化的力学性能[13]。因此，变形镁合金具有更大的应用前景。 1.2.2 主合金元素的作用 根据镁合金的强化效果，其合金的元素可以分为三类[14,15]： 1)既提高强度又提高韧性的合金元素，按作用效果顺序为： 强度标准：Al、Cn、Ag、Ce、Ga、Ni、Cu、Th；韧性标准：Th、Ga、Zn、Ag、Ce、Ca、Al、Ni、Cu； 2)强化能力较低，提高韧性的元素：Cd，Ti和Li； 3)强化效果较好，但使韧性降低的元素：Sn、Pb、Bi和Sb。 1.3 Mg-Zn-RE系合金的研究现状 1.3.1 Mg-Zn系合金 纯粹的Mg-Zn二元合金在实际中几乎没有得到应用，因为该合金的铸造性差，合金组织粗大，容易出现偏析和热裂等铸造缺陷，对显微疏松非常敏感。但Mg-Zn合金有一个最为明显的优点，就是可以通过时效处理来提高合金的强度。所以该合金的进一步的发展就是寻找新的合金添加元素，达到细化晶粒，使组织均匀化，减少合金显微疏松[1,16,17]。在Mg-Zn 合金中加入Cu元素，会使合金的韧性和时效硬化明显增加，这是因为Cu元素能提高Mg-Zn 合金的共晶温度，因而可在较高的温度固溶，使更多的Zn、Cu溶于合金中，增加了合金随后的时效强化效果[16]。Mg-Zn合金中引入Cu元素的缺点是导致合金的耐蚀性降低;Zr是对Mg-Zn系合金最为有效的晶粒细化元素，在Mg-Zn合金中加入Zr元素会使粗大的晶粒得到细化。这类合金均属于时效强化合金，一般都在固溶+时效或者直接时效的状态下使用，具有较高的抗拉强度和屈服强度[18]。然而，这类合金的不足之处是对显微疏松比较敏感，焊

稀土元素及用途

稀土就是化学元素周期表中镧系元素——镧（La）、铈（Ce）、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)，以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素——钪（Sc）和钇（Y）共17种元素，称为稀土元素（Rare Earth）。简称稀土（RE或R）。稀土的分类】 1）轻稀土（又称铈组）：镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆。 2）重稀土（又称钇组）：铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。 铈组与钇组之别，是因为矿物经分离得到的稀土混合物中，常以铈或钇比例多的而得名。 稀土金属(rare earth metals)又称稀土元素，是元素周期表ⅢB族中钪、钇、镧系17种元素的总称，常用R或RE表示。它们的名称和化学符号是钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)。它们的原子序数是21(Sc)、39(Y)、57(La)到71(Lu)。 【名称由来】 17种稀土元素名称的由来及用途 镧(La) "镧"这个元素是1839年被命名的，当时有个叫"莫桑德"的瑞典人发现铈土中含有其它元素，他借用希腊语中"隐藏"一词把这种元素取名为"镧"。镧的应用非常广泛，如应用于压电材料、电热材料、热电材料、磁阻材料、发光材料（兰粉）、贮氢材料、光学玻璃、激光材料、各种合金材料等。她也应用到制备许多有机化工产品的催化剂中，光转换农用薄膜也用到镧，在国外，科学家把镧对作物的作用赋与"超级钙"的美称。 铈（Ce） "铈"这个元素是由德国人克劳普罗斯，瑞典人乌斯伯齐力、希生格尔于1803年发现并命名的，以纪念1801年发现的小行星--谷神星。 铈的广泛应用: （1）铈作为玻璃添加剂，能吸收紫外线与红外线，现已被大量应用于汽车玻璃。不仅能防紫外线，还可降低车内温度，从而节约空调用电。从1997年起，日本汽车玻璃全加入氧化铈，1996年用于汽车玻璃的氧化铈至少有2000吨，美国约1000多吨.

包头稀土产业发展战略研究

包头稀土产业发展战略研究 包头稀土产业发展战略研究 稀土元素是化学元素周期表中铜系元素以及钪和铭共17种元素的总称，以其独特的物理和化学特性而被广泛应用于国民经济各个领域。稀土工业属于新金属工业，始于二十世纪六十年代，是伴随着世界性工业革命和技术革命迅速崛起的技术产业。 世界的稀土在中国，中国的稀土在包头。包头是现在世界上最大的稀土原料产地，拥有举世瞩目的白云鄂博稀土矿，不仅稀土储量位居世界第一，而且由于其与铁共生的特点而具有得天独厚的幵发条件。我国的稀土产业是伴随着包钢白云鄂博铁矿的开发开始的> 四十多年来在党和国家的高度重视下，我国的稀土产业取得了长足发展，现已成为世界上最大的稀土原料供应和生产基地，在国际稀土市场上具有支配和主导地位。同时，稀土也被广泛地应用到国内各行各业中，有力地推动了我国国民经济的发展和社会的进步。 党中央和国务院历来重视包头稀土产业的发展，1992年邓小平同志在我国南方视察时指出“中东有石油，中国有稀土，……，一定要把稀土的事情办好，把我国稀土优势发挥出来”。1999年初江泽民总书记视察包头时对包头的稀土工作也作了重要批示“搞好稀土开发应用，把资源优势转化为经济优势” 0改革开放以来，特别是近年来，随着我国经济的发展和科学技术的进步，包头稀土产业得到了迅速发展，已经成为我国和世界上最重要的稀土生产和科研基地。随着国家西部大幵发战略的实施和加入世界贸易组织，给包头稀土产业的发展带来了难得的机遇，稀土作为包头的特色产业凭借其独特的资源优势和广阔的市场发展前景，必将成为内蒙古自治区重要的支柱产业和新的经济增长点。

尽管包头稀土产业已经取得了很大的成就，但同时也存在着产品结构不合理，产品附加值不高;产业集中度低，达不到规模经济;工艺设备落后，生产能力过剩;浪费资源，环境污染严重;国内市场开发力度不够，产品过分依赖出口;稀土人才严重流失，企业技术创新能力不足等问题;严重制约着包头市稀土产业的发展。 本论文力求在全面系统地总结包头稀土产业发展的经验教训的基础上，客观地对包头稀土产业发展的国内外环境进行分析和预测，找出自己具有的优势和劣势，发现面临的机遇和存在的威胁:从而提出包头稀土产业的发展战略和应对措施，以期能对包头稀土产业进行战略性调整提供思路和科学依据，尽快把稀土资源优势转化为经济优势,为包头的经济发展作出应有的贡献。 包头稀土产业发展战略研究 际稀土产业发展环境分析 1.1稀土概述 1, .1稀土及其应用 1、稀土 稀土即稀土元素，1794年由芬兰科学家加多林首次发现，并称之为“稀土”。其实稀土并不是土，稀土也并不稀少，而是一组典型的金属元素，是指元素周期表第三副族中原子序数从57至71的15个铜系元素，即铜、锦、镨、钱、银、衫、铕、礼、试、镝、钬、辑、佳、镱、错，再加上与镧系元素性质相近的镜和紀，共计17种元素。 根据稀土元素间物理化学性质的某些差异，人们把稀土元素分为两组:轻稀土或铈组，指从彌到铕的七个元素;重稀土或铭组，指从亂到销的后九个元素。 工业生产的稀土有四类:混合稀土产品、分组稀土产品、分组稀土富集物、单一稀土产品和髙纯单一稀土产品。每一类都有相应的金属形态:混合稀土金属、分组混合稀土金属、一般单一稀土金属和髙纯单一稀土金属。

镁合金压铸熔炉安全操作规程(2021版)

( 操作规程 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 镁合金压铸熔炉安全操作规程 (2021版) Safety operating procedures refer to documents describing all aspects of work steps and operating procedures that comply with production safety laws and regulations.

镁合金压铸熔炉安全操作规程(2021版) 熔炉的安全操作： ①未经过培训人员不得进入设备区。 ②在有镁尘、镁粉或镁屑处点明火或吸烟有爆炸危险。 ③设备零件带电，不正确维修保养电器，接地线未坚固，会造成人身伤害或死亡。 ④随意改装设备会降低设备的安全，有可能导致伤人或死亡。 ⑤对设备进行危险及错误操作，有可能导致伤人或死亡。 ⑥将潮湿或脏的镁锭及镁尘、镁粉、镁渣加入熔炉有爆炸危险。所以，加入坩埚的镁合金应干燥、无油、无脏、预热不低于150℃。 ⑦坩埚中熔化镁溢出来，可造成人烧伤、死亡、所以镁合金熔化或加料时要穿保护服。 ⑧安全设备，需备足以下设备且易取和防火处：

A、灭火器(D级灭火器)D类灭火器必须使用具有国家安全质量认证并且具有品质社会保险资格产品。 B、干盐或干沙 C、无尘石棉垫防止烧着衣服 D、安全衣及安全鞋耐700℃以上的高温 E、安全手套 F、护眼硬帽 ⑨急救设备 A、氧气及防毒罩 B、医药箱(end) 云博创意设计 MzYunBo Creative Design Co., Ltd.

稀土现状及发展趋势分析

中国稀土市场调研与发展趋势预测报告（2015年） 报告编号：1637313

行业市场研究属于企业战略研究范畴，作为当前应用最为广泛的咨询服务，其研究成果以报告形式呈现，通常包含以下内容： 一份专业的行业研究报告，注重指导企业或投资者了解该行业整体发展态势及经济运行状况，旨在为企业或投资者提供方向性的思路和参考。 一份有价值的行业研究报告，可以完成对行业系统、完整的调研分析工作，使决策者在阅读完行业研究报告后，能够清楚地了解该行业市场现状和发展前景趋势，确保了决策方向的正确性和科学性。 中国产业调研网https://www.wendangku.net/doc/8c10931322.html,基于多年来对客户需求的深入了解，全面系统地研究了该行业市场现状及发展前景，注重信息的时效性，从而更好地把握市场变化和行业发展趋势。

一、基本信息 报告名称：中国稀土市场调研与发展趋势预测报告（2015年） 报告编号：1637313 ←咨询时，请说明此编号。 优惠价：￥6750 元可开具增值税专用发票 网上阅读： 温馨提示：如需英文、日文等其他语言版本，请与我们联系。 二、内容介绍 稀土是一组金属的简称，它包括化学元素周期表第三副族中称为镧系元素的镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥，以及性质与其相近的钪和钇。因稀土元素具有丰富的物理化学性质，它的用途极为广泛，可用于医疗领域、陶瓷领域、农用领域、永磁体领域、玻璃领域等等。此外，因稀土元素还具有丰富的光学、电学及磁学特性，在新材料领域得到了广泛应用。同时，在高技术领域这些稀土新材料发挥着重要的作用。 中国是全球最大的稀土消费国，其稀土消费量占世界稀土消费量的比重逐年增加，已占据全球稀土消费的半壁江山。随着中国经济体制改革的深入发展及市场经济的不断完善，中国稀土产业经过40多年建设与发展，在生产和应用方面都取得了长足的进步。特别是近十年的发展，形成了稀土原料向深加工方面发展、稀土应用向高科技领域发展的良好趋势。 中国产业调研网发布的中国稀土市场调研与发展趋势预测报告（2015年）认为，2 011年以来，国家密集出台多项政策。工业和信息化部于2012年7月发布了《稀土行业准入条件》和《稀土企业准入公告管理暂行办法》，为淘汰已有落后产能和新增产能审批提供了统一的标准，有望加速行业整合，推动行业快速健康发展；财政部、工业和信息化部于2012年11月21日联合发布《稀土产业调整升级专项资金管理办法》，中央财政预算将安排专项资金，主要用于支持稀土资源开采监管，稀土产业绿色采选、冶炼，以及共性关键技术与标准研发等方面。 随着国家稀土行业政策的出台以及对稀土行业监管和整合力度的加大，“十二五”期间中国稀土行业有望迎来新一轮的大发展。

稀土镁合金的研究进展及应用

稀土镁合金的研究现状及应用 张晓 （中北大学材料科学与工程学院，山西太原030051） 摘要：镁合金具有许多优异的性能，如高比强度、高比刚度等。但它强度不高，高温抗蠕变性能差。稀土的加入对改善其组织和提高耐腐蚀性，特别是高温性能具有重要作用。本文介绍了国内外稀土镁合金的研究现状，并展望了稀土镁合金的应用前景。 关键词：镁合金；稀土；现状 Study Situation And Application Of Rare-earth Magnesium Alloys Zhang Xiao (North University Of China School Of Material Science And Engineering, Taiyuan Shanxi 030051) Abstract: Magnesium Alloy has many inherent advantages of Magnesium Alloy, such as high specific strength，high specific stiffness and so on. But it is not high strength and high temperature creep resistance is poor.the rare earth to improve their organization and improve corrosion resistance, especially high temperature performance has an important role,Study situation of Rare-earth Magnesium Alloys were introduced at home and abroad in the paper and the prospect of application in Rare-earth alloys Magnesium Alloy was looked. Key words: Magnesium Alloy; Rare-earth; situation

镁合金的优缺点与应用

镁合金的优缺点及应用 镁合金是以镁为原料的高性能轻型结构材料，比重与塑料相近，刚度、强度不亚于铝，具有较强的抗震、防电磁、导热、导电等优异性能，并且可以全回收无污染。镁合金质量轻，其密度只有1.7 kg/m3，是铝的2/3，钢的1/4，强度高于铝合金和钢，比刚度接近铝合金和钢，能够承受一定的负荷，具有良好的铸造性和尺寸稳定性，容易加工，废品率低，具有良好的阻尼系数，减振量大于铝合金和铸铁，非常适合用于汽车的生产中，同时在航空航天、便携电脑、手机、电器、运动器材等领域有着广泛的应用空间。 、镁合金的优点 1、镁合金密度小但强度高、刚性好。在现有工程用金属中，镁的密度最小，是钢的1/5，锌的1/4，铝的2/3。普通铸造镁合金和铸造铝合金的刚度相同，因而其比强度明显高于铝合金。镁合金的刚度随厚度的增加而成立方比增加，故而镁合金制造刚性好的性能对整体构件的设计十分有利。 2、镁合金的韧性好、减震性强。镁合金在受外力作用时，易产生较大的变形。但当受冲击载荷时，吸收的能量是铝的1.5倍，因此, 很适合应于受冲击的零件一车轮；镁合金有很高的阻尼容量，是避免由于振动、噪音而引起工人疲劳等场合的理想材料。 3、镁合金的热容量低、凝固速度快、压铸性能好。镁合金是良好

的压铸材料，它具有很好的流动性和快速凝固率，能生产表面精细、棱角清晰的零件，并能防止过量收缩以保证尺寸公差。由于镁合金热容量低，与生产同样的铝合金铸件相比，其生产效率高40% ~ 50% ,且铸件尺寸稳定，精度高，表面光洁度好。 4、镁合金具有优良的切削加工性。镁合金是所有常用金属中较容易加工的材料。加工时可采用较高的切削速度和廉价的切削刀具工具消耗低。而且不需要磨削和抛光，用切削液就可以得到十分光洁的表面。 5、资源丰富。中国是镁资源大国，菱镁矿、白云石矿和盐湖镁资源等优质炼镁原料在中国的储量十分丰富，为中国的原镁工业及 下游”产业的蓬勃发展和不断进步提供了物质保证。进入20世纪90 年代以来，随着改革开放和市场经济的不断深入发展，中国镁工业也有了突飞猛进的发展。2000年全国镁产量约为200 kt ,几乎占世界镁产量的40%,位居全球第一。2005年，原镁产量达到354 kt, 原镁产能接近600 kt ,比2004年净增100kt,同比增长32.1%,占全球镁产量的2/3 ,成为中国继铝、铜、铅、锌之后的第五大有色金属。 二、镁合金的缺点 1、易燃性。镁元素与氧元素具有极大的亲和力，其在高温下甚至还处于固态的情况下，就很容易与空气中的氧气发生反应，放出大量热，且生成的氧化镁导热性能不好，热量不能及时发散，继而促进了氧化反应的进一步进行，形成了恶性循环，而且氧化镁疏松多孔，不能有效阻隔空气中氧的侵入。

稀土元素在镁合金中的作用及其应用

稀土元素在镁合金中的作用及其应用() 稀土元素在镁合金中的作用及其应用(1).txt爱情是艺术，结婚是技术，离婚是算术。这年头女孩们都在争做小“腰”精，谁还稀罕小“腹”婆呀？高职不如高薪，高薪不如高寿，高寿不如高兴。稀土元素在镁合金中的作用及其应用.. 张景怀1,2,唐定骧1,张洪杰1,王立民1,王..军1,孟..健1* (1.中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室,吉林长春130022;2.中国科学院研究 生院,北京100039) 摘要:综述了稀土元素在镁合金中的主要作用和效果,从冶金物理化学角度对稀土元素在镁合金中的作用行为进行了初步分析。结合中国科 学院长春应用化学研究所的初步研究成果介绍了含稀土镁合金Mg..Zn..RE,Mg..Al..RE,Mg..RE等系列的性能及其应用,展示了含稀土镁合金的 优良综合性能,特别是高强、高韧、耐热和抗蠕变性能、耐腐蚀性能,稀土镁合金将成为研制高性能镁合金的重要方向。 关键词:镁合金;力学性能;耐热性;稀土 中图分类号:TG146.2;O614.33....文献标识码:A....文章编号: 0258-7076(2008)05-0659-09

....镁合金是工程应用中最轻的金属结构材料, 具有密度低、比强度高、比刚度高、减震性高、易加工、易回收等优点,在航天、军工、电子通讯、交通运输等领域有着巨大的应用市场,特别是在 全球铁、铝、锌等金属资源紧缺大背景下,镁的资源优势、价格优势、产品优势得到充分发挥,镁合金成为一种迅速崛起的工程材料。面临国际镁金 属材料的高速发展,我国作为镁资源生产和出口 大国,对镁合金开展深入研究和应用前期开发工 作意义重大。然而目前普通镁合金强度偏低、耐热耐蚀等性能较差仍然是制约镁合金大规模应用的 瓶颈问题[1~5]。 稀土元素由于具有独特的核外电子结构,作 为一种重要的合金化元素,在冶金、材料领域起着独特的作用,例如净化合金熔体、细化合金组织、提高合金力学性能和耐腐蚀性能等。作为合金化 元素或微合金化元素,稀土已经被广泛应用于钢 铁及有色金属合金中[6]。在镁合金领域,尤其是在耐热镁合金领域,稀土突出的净化、强化性能逐渐被人们认识与把握,稀土被认为是耐热镁合金中 最具使用价值和发展潜力的合金化元素。我国的 镁资源和稀土资源特别丰富,近年来国内科研工

镁合金压铸熔炉安全操作规程示范文本

镁合金压铸熔炉安全操作规程示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

镁合金压铸熔炉安全操作规程示范文本使用指引：此操作规程资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 熔炉的安全操作： ①未经过培训人员不得进入设备区。 ②在有镁尘、镁粉或镁屑处点明火或吸烟有爆炸危 险。 ③设备零件带电，不正确维修保养电器，接地线未坚 固，会造成人身伤害或死亡。 ④随意改装设备会降低设备的安全，有可能导致伤人 或死亡。 ⑤对设备进行危险及错误操作，有可能导致伤人或死 亡。 ⑥将潮湿或脏的镁锭及镁尘、镁粉、镁渣加入熔炉有 爆炸危险。所以，加入坩埚的镁合金应干燥、无油、无

脏、预热不低于150℃。 ⑦坩埚中熔化镁溢出来，可造成人烧伤、死亡、所以镁合金熔化或加料时要穿保护服。 ⑧安全设备，需备足以下设备且易取和防火处： A、灭火器(D级灭火器)D类灭火器必须使用具有国家安全质量认证并且具有品质社会保险资格产品。 B、干盐或干沙 C、无尘石棉垫防止烧着衣服 D、安全衣及安全鞋耐700℃以上的高温 E、安全手套 F、护眼硬帽 ⑨急救设备 A、氧气及防毒罩 B、医药箱(end) 请在此位置输入品牌名/标语/slogan Please Enter The Brand Name / Slogan / Slogan In This Position, Such As Foonsion