Մագնեզիումի համաձուլվածքն ունի թեթև քաշ, բարձր տեսակարար կոշտություն, բարձր մարում, թրթռման և աղմուկի նվազեցում, էլեկտրամագնիսական ճառագայթման դիմադրողականություն, մշակման և վերամշակման ընթացքում աղտոտվածության բացակայություն և այլն, իսկ մագնեզիումի պաշարները առատ են, ինչը կարող է օգտագործվել կայուն զարգացման համար: Հետևաբար, մագնեզիումի համաձուլվածքը հայտնի է որպես «21-րդ դարի թեթև և կանաչ կառուցվածքային նյութ»: Սա ցույց է տալիս, որ 21-րդ դարի արտադրական արդյունաբերության թեթև քաշի, էներգախնայողության և արտանետումների կրճատման ալիքի պայմաններում մագնեզիումի համաձուլվածքի ավելի կարևոր դեր խաղալու միտումը նաև ցույց է տալիս, որ համաշխարհային մետաղական նյութերի, այդ թվում՝ Չինաստանի արդյունաբերական կառուցվածքը կփոխվի: Այնուամենայնիվ, ավանդական մագնեզիումի համաձուլվածքներն ունեն որոշ թույլ կողմեր, ինչպիսիք են հեշտ օքսիդացումը և այրումը, կոռոզիայի նկատմամբ դիմադրության բացակայությունը, բարձր ջերմաստիճանների նկատմամբ սողալու վատ դիմադրությունը և բարձր ջերմաստիճանների նկատմամբ ցածր դիմադրողականությունը:
Տեսությունն ու պրակտիկան ցույց են տալիս, որ հազվագյուտ հողային մետաղները այս թույլ կողմերը հաղթահարելու ամենաարդյունավետ, գործնական և խոստումնալից համաձուլվածքային տարրն են։ Հետևաբար, մեծ նշանակություն ունի Չինաստանի մագնեզիումի և հազվագյուտ հողային մետաղների առատ պաշարներից օգտվելը, դրանք գիտականորեն մշակելն ու օգտագործելը, ինչպես նաև չինական բնութագրերով հազվագյուտ հողային մագնեզիումի համաձուլվածքների շարք մշակելը և ռեսուրսային առավելությունները տեխնոլոգիական և տնտեսական առավելությունների վերածելը։
Գիտական զարգացման հայեցակարգի կիրառումը, կայուն զարգացման ուղին ընտրելը, ռեսուրսներ խնայող և շրջակա միջավայրի համար անվտանգ նոր արդյունաբերականացման ուղին կիրառելը, ինչպես նաև թեթև, առաջադեմ և ցածր գնով հազվագյուտ հողային մագնեզիումի համաձուլվածքների օժանդակ նյութեր մատակարարելը ավիացիայի, ավիատիեզերական, տրանսպորտի, «Երեք C» արդյունաբերության և բոլոր արտադրական ոլորտների համար դարձել են երկրի, արդյունաբերության և բազմաթիվ հետազոտողների թեժ կետերը և հիմնական խնդիրները: Առաջադեմ կատարողականությամբ և ցածր գնով հազվագյուտ հողային մագնեզիումի համաձուլվածքը, ինչպես սպասվում է, կդառնա մագնեզիումի համաձուլվածքի կիրառման ընդլայնման համար առաջընթացի կետ և զարգացման հզորություն:
1808 թվականին Համֆրի Դեյվին առաջին անգամ ֆրակցիացրեց սնդիկը և մագնեզիումը ամալգամից, իսկ 1852 թվականին Բունզենը առաջին անգամ էլեկտրոլիզացրեց մագնեզիումը մագնեզիումի քլորիդից։ Այդ ժամանակվանից ի վեր մագնեզիումը և դրա համաձուլվածքները պատմական ասպարեզում հայտնվել են որպես նոր նյութ։ Մագնեզիումը և դրա համաձուլվածքները Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ զարգացան թռիչքաձև։ Սակայն, մաքուր մագնեզիումի ցածր ամրության պատճառով, այն դժվար է օգտագործել որպես արդյունաբերական կիրառման կառուցվածքային նյութ։ Մագնեզիումի մետաղի ամրությունը բարելավելու հիմնական մեթոդներից մեկը լեգիրումն է, այսինքն՝ մագնեզիումի մետաղի ամրությունը բարելավելու համար այլ տեսակի լեգիրող տարրերի ավելացումը՝ պինդ լուծույթի, նստվածքի, հատիկների զտման և ցրման ամրացման միջոցով, որպեսզի այն կարողանա բավարարել տվյալ աշխատանքային միջավայրի պահանջները։
Այն հազվագյուտ հողային մագնեզիումի համաձուլվածքի հիմնական համաձուլվածքային տարրն է, և մշակված ջերմակայուն մագնեզիումի համաձուլվածքների մեծ մասը պարունակում է հազվագյուտ հողային տարրեր: Հազվագյուտ հողային մագնեզիումի համաձուլվածքն ունի բարձր ջերմաստիճանային դիմադրության և բարձր ամրության բնութագրեր: Այնուամենայնիվ, մագնեզիումի համաձուլվածքի նախնական ուսումնասիրություններում հազվագյուտ հողային մագնեզիումը օգտագործվել է միայն որոշակի նյութերում՝ դրա բարձր գնի պատճառով: Հազվագյուտ հողային մագնեզիումի համաձուլվածքը հիմնականում օգտագործվում է ռազմական և ավիատիեզերական ոլորտներում: Այնուամենայնիվ, սոցիալական տնտեսության զարգացման հետ մեկտեղ, մագնեզիումի համաձուլվածքի աշխատանքի համար ավելի բարձր պահանջներ են առաջադրվում, և հազվագյուտ հողային մագնեզիումի արժեքի նվազման հետ մեկտեղ, հազվագյուտ հողային մագնեզիումի համաձուլվածքը մեծապես ընդլայնվել է ռազմական և քաղաքացիական ոլորտներում, ինչպիսիք են ավիատիեզերական արդյունաբերությունը, հրթիռները, ավտոմեքենաները, էլեկտրոնային կապը, գործիքավորումը և այլն: Ընդհանուր առմամբ, հազվագյուտ հողային մագնեզիումի համաձուլվածքի մշակումը կարելի է բաժանել չորս փուլի.
Առաջին փուլ. 1930-ականներին պարզվեց, որ Mg-Al համաձուլվածքին հազվագյուտ հողային տարրեր ավելացնելը կարող է բարելավել համաձուլվածքի բարձր ջերմաստիճանային դիմադրությունը։
Երկրորդ փուլ. 1947 թվականին Զաուերվարդլդը հայտնաբերեց, որ Mg-RE համաձուլվածքին Zr ավելացնելը կարող է արդյունավետորեն մաքրել համաձուլվածքի հատիկը: Այս հայտնագործությունը լուծեց հազվագյուտ հողային մագնեզիումի համաձուլվածքի տեխնոլոգիական խնդիրը և իսկապես հիմք դրեց ջերմակայուն հազվագյուտ հողային մագնեզիումի համաձուլվածքի հետազոտության և կիրառման համար:
Երրորդ փուլ. 1979 թվականին Դրիցը և ուրիշները պարզեցին, որ Y-ի ավելացումը շատ օգտակար ազդեցություն ունի մագնեզիումի համաձուլվածքի վրա, ինչը ևս մեկ կարևոր հայտնագործություն էր ջերմակայուն հազվագյուտ հողային մագնեզիումի համաձուլվածքի մշակման գործում: Դրա հիման վրա մշակվել են WE տիպի համաձուլվածքների շարք՝ ջերմակայունությամբ և բարձր ամրությամբ: Դրանց թվում են WE54 համաձուլվածքի ձգման ամրությունը, հոգնածության ամրությունը և սողալու դիմադրությունը, որոնք համեմատելի են ձուլածո ալյումինե համաձուլվածքի հետ սենյակային ջերմաստիճանում և բարձր ջերմաստիճանում:
Չորրորդ փուլ. Այն հիմնականում վերաբերում է Mg-HRE (ծանր հազվագյուտ հողային տարրեր) համաձուլվածքի ուսումնասիրությանը 1990-ական թվականներից ի վեր՝ բարձրակարգ կատարողականությամբ և բարձր տեխնոլոգիական դաշտերի կարիքները բավարարող մագնեզիումի համաձուլվածք ստանալու համար: Ծանր հազվագյուտ հողային տարրերի համար, բացառությամբ Eu և Yb-ի, մագնեզիումում պինդ վիճակում առավելագույն լուծելիությունը կազմում է մոտ 10%~28%, իսկ առավելագույնը կարող է հասնել 41%-ի: Համեմատած թեթև հազվագյուտ հողային տարրերի հետ, ծանր հազվագյուտ հողային տարրերն ունեն ավելի բարձր լուծելիություն պինդ վիճակում: Ավելին, պինդ վիճակում լուծելիությունը արագորեն նվազում է ջերմաստիճանի նվազման հետ, ինչը լավ ազդեցություն ունի պինդ լուծույթի ամրապնդման և տեղումների ամրապնդման վրա:
Մագնեզիումի համաձուլվածքի համար կա հսկայական կիրառման շուկա, հատկապես աշխարհում մետաղական ռեսուրսների, ինչպիսիք են երկաթը, ալյումինը և պղինձը, աճող պակասի ֆոնին, մագնեզիումի ռեսուրսային և արտադրանքի առավելությունները լիովին կօգտագործվեն, և մագնեզիումի համաձուլվածքը կդառնա արագ զարգացող ինժեներական նյութ: Աշխարհում մագնեզիումային մետաղական նյութերի արագ զարգացմանը բախվելով՝ Չինաստանը, որպես մագնեզիումի ռեսուրսների խոշոր արտադրող և արտահանող, հատկապես կարևոր է մագնեզիումի համաձուլվածքի խորը տեսական հետազոտություններ և կիրառման մշակում իրականացնել: Այնուամենայնիվ, ներկայումս մագնեզիումի համաձուլվածքի տարածված արտադրանքի ցածր բերքատվությունը, սողալու վատ դիմադրությունը, ջերմային և կոռոզիոն դիմադրությունը դեռևս խոչընդոտներ են, որոնք սահմանափակում են մագնեզիումի համաձուլվածքի լայնածավալ կիրառումը:
Հազվագյուտ հողային տարրերն ունեն եզակի արտամիջուկային էլեկտրոնային կառուցվածք։ Հետևաբար, որպես կարևոր համաձուլվածքային տարր, հազվագյուտ հողային տարրերը յուրահատուկ դեր են խաղում մետալուրգիայի և նյութերի ոլորտներում, ինչպիսիք են համաձուլվածքի հալույթի մաքրումը, համաձուլվածքի կառուցվածքի կատարելագործումը, համաձուլվածքի մեխանիկական հատկությունների և կոռոզիոն դիմադրության բարելավումը և այլն։ Որպես համաձուլվածքային տարրեր կամ միկրոհամաձուլվածքային տարրեր, հազվագյուտ հողային տարրերը լայնորեն օգտագործվել են պողպատի և գունավոր մետաղների համաձուլվածքներում։ Մագնեզիումի համաձուլվածքի ոլորտում, մասնավորապես ջերմակայուն մագնեզիումի համաձուլվածքի ոլորտում, հազվագյուտ հողային տարրերի ակնառու մաքրման և ամրացման հատկությունները աստիճանաբար ճանաչվում են մարդկանց կողմից։ Հազվագյուտ հողային տարրերը համարվում են ջերմակայուն մագնեզիումի համաձուլվածքում ամենամեծ օգտագործման արժեք ունեցող և զարգացման ամենամեծ ներուժ ունեցող համաձուլվածքային տարր, և դրա եզակի դերը չի կարող փոխարինվել այլ համաձուլվածքային տարրերով։
Վերջին տարիներին երկրի ներսում և արտերկրում հետազոտողները լայն համագործակցություն են ծավալել՝ օգտագործելով մագնեզիումի և հազվագյուտ հողային միացությունների պաշարները՝ հազվագյուտ հողային միացություններ պարունակող մագնեզիումի համաձուլվածքները համակարգված ուսումնասիրելու համար: Միևնույն ժամանակ, Չինաստանի Գիտությունների ակադեմիայի Չանչունի կիրառական քիմիայի ինստիտուտը հանձնառու է նոր, ցածր գնով և բարձր արդյունավետությամբ հազվագյուտ հողային մագնեզիումի համաձուլվածքների ուսումնասիրությանը և մշակմանը, և հասել է որոշակի արդյունքների: Նպաստել հազվագյուտ հողային մագնեզիումի համաձուլվածքների նյութերի մշակմանը և օգտագործմանը:
Հրապարակման ժամանակը. Հուլիս-04-2022