Një aliazh alumini me performancë të lartë: Aliazh Al-Sc

Një aliazh alumini me performancë të lartë: Aliazh Al-Sc

Lidhja Al-Sc është një lloj lidhjeje alumini me performancë të lartë. Ekzistojnë disa mënyra për të përmirësuar performancën e lidhjeve të aluminit, ndër të cilat forcimi dhe forcimi me mikro-lidhje është fusha kryesore e kërkimit të lidhjeve të aluminit me performancë të lartë në 20 vitet e fundit.

Pika e shkrirjes së skandiumit është 1541℃, dhe ajo e aluminit është 660℃, kështu që skandiumi duhet t'i shtohet aliazhit të aluminit në formën e aliazhit kryesor, i cili është lënda e parë kryesore për përgatitjen e aliazhit të aluminit që përmban skandium. Ekzistojnë disa metoda për të përgatitur aliazhet kryesore, të tilla si metoda e dopingut, fluoridi i skandiumit, metoda e reduktimit termik të metalit të oksidit të skandiumit, metoda e elektrolizës së kripës së shkrirë e kështu me radhë.

Metoda e dopingut është shtimi direkt i skandiumit metalik në aliazhin e aluminit, i cili është i shtrenjtë, humbet në procesin e shkrirjes dhe ka kosto të lartë të aliazhit kryesor.

Fluori i hidrogjenit toksik përdoret në përgatitjen e fluorit të skandiumit me anë të metodës së reduktimit termik të metaleve të fluorit të skandiumit, e cila ka pajisje komplekse dhe temperaturë të lartë të reduktimit termik të metaleve.

Shkalla e rikuperimit të skandiumit nga reduktimi termik metalik i oksidit të skandiumit është vetëm 80%;

Pajisja e elektrolizës së kripës së shkrirë është komplekse dhe shkalla e konvertimit nuk është e lartë.

Pas krahasimit dhe përzgjedhjes, është më e përshtatshme të përgatitet lidhja kryesore Al-Sc duke përdorur metodën e reduktimit termik Al-Mg me kripë të shkrirë ScCl3.

Përdorimet:

Shtimi i gjurmëve të skandiumit në lidhjen e aluminit mund të nxisë rafinimin e kokrrizave dhe të rrisë temperaturën e rikristalizimit me 250 gradë.℃~280℃Është një rafinues i fuqishëm i grurit dhe një frenues efektiv i rikristalizimit për lidhjet e aluminit, i cili ka ndikim të dukshëm në tëpërmirëson strukturën dhe vetitë e aliazhit dhe përmirëson shumë forcën, fortësinë, saldueshmërinë dhe rezistencën e tij ndaj korrozionit.

Skandiumi ka një efekt të mirë forcues të dispersionit në alumin dhe ruan një strukturë të qëndrueshme jo të rikristalizuar në përpunimin në të nxehtë ose trajtimin e pjekjes. Disa aliazhe janë fletë të petëzuara në të ftohtë me deformim të madh, të cilat e ruajnë këtë strukturë edhe pas pjekjes. Frenimi i skandiumit gjatë rikristalizimit mund të eliminojë strukturën e rikristalizimit në zonën e prekur nga nxehtësia e saldimit. Struktura e nënkokrrizave të matricës mund të transferohet direkt në strukturën e derdhur të saldimit, gjë që e bën bashkimin e salduar të aliazhit të aluminit që përmban skandium të ketë forcë të lartë dhe rezistencë ndaj korrozionit.

Efekti i skandiumit në rezistencën ndaj korrozionit të lidhjeve të aluminit është gjithashtu për shkak të rafinimit të kokrrizave dhe frenimit të procesit të rikristalizimit.

Shtimi i skandiumit gjithashtu mund ta bëjë aliazhin e aluminit të ketë superplasticitet të mirë, dhe zgjatja e aliazhit të aluminit me 0.5% skandium mund të arrijë 1100% pas trajtimit superplastik.

Prandaj, aliazhi Al-Sc pritet të bëhet një brez i ri i materialeve strukturore të lehta për industrinë e hapësirës ajrore, aviacionit dhe anijeve, të cilat përdoren kryesisht për saldimin e pjesëve strukturore të ngarkesës së hapësirës ajrore, aviacionit dhe anijeve, tubave të aliazhit të aluminit për mjedise të mesme alkaline gërryese, rezervuarëve të naftës hekurudhore, pjesëve kryesore strukturore të trenave me shpejtësi të lartë, etj.

Perspektiva e aplikimit:

Lidhja e aluminit që përmban Sc ka një perspektivë të gjerë aplikimi në departamentet e teknologjisë së lartë, siç janë industria e anijeve, hapësirës ajrore, raketave dhe raketave, energjia bërthamore, etj. Duke shtuar skandium në gjurmë, shpresohet të zhvillohet një seri materialesh të gjeneratës së re të aliazhit të aluminit me performancë të lartë bazuar në aliazhin ekzistues të aluminit, siç janë aliazhet e aluminit me rezistencë ultra të lartë dhe rezistencë të lartë, aliazhet e aluminit me rezistencë të lartë ndaj korrozionit, aliazhet e aluminit rezistente ndaj rrezatimit të neutroneve me rezistencë të lartë e kështu me radhë. Këto aliazhe do të kenë një perspektivë shumë tërheqëse aplikimi në industrinë e hapësirës ajrore, energjisë bërthamore dhe ndërtimit të anijeve për shkak të vetive të tyre të shkëlqyera gjithëpërfshirëse, dhe mund të përdoren gjithashtu në automjete të lehta dhe trena me shpejtësi të lartë. Prandaj, aliazhet e aluminit që përmbajnë skandium janë bërë një tjetër material strukturor tërheqës dhe më konkurrues i aliazhit të aluminit me performancë të lartë pas aliazhit AlLi. Kina është e pasur me burime skandiumi dhe ka një bazë të caktuar për kërkimin dhe prodhimin industrial të skandiumit, e cila është ende eksportuesi kryesor i oksidit të skandiumit. Zhvillimi i materialeve të aliazhit të aluminit për ndërtimin e teknologjisë së lartë dhe të mbrojtjes kombëtare në Kinë është me rëndësi epokale, dhe kjo mund të shfrytëzojë plotësisht avantazhet e burimeve të skandiumit në Kinë dhe të nxisë zhvillimin e industrisë së skandiumit dhe të ekonomisë kombëtare në Kinë.