दुर्लभ मृदा पदार्थ दुर्लभ मृदा मैग्नीशियम मिश्र धातु

मैग्नीशियम मिश्र धातु में हल्के वजन, उच्च विशिष्ट कठोरता, उच्च भिगोना, कंपन और शोर में कमी, विद्युत चुम्बकीय विकिरण प्रतिरोध, प्रसंस्करण और पुनर्चक्रण के दौरान कोई प्रदूषण नहीं, आदि की विशेषताएं हैं, और मैग्नीशियम संसाधन प्रचुर मात्रा में हैं, जिसका उपयोग सतत विकास के लिए किया जा सकता है। इसलिए, मैग्नीशियम मिश्र धातु को "21 वीं सदी में हल्का और हरा संरचनात्मक पदार्थ" के रूप में जाना जाता है। यह दर्शाता है कि 21 वीं सदी में विनिर्माण उद्योग में हल्के वजन, ऊर्जा की बचत और उत्सर्जन में कमी के ज्वार में, मैग्नीशियम मिश्र धातु अधिक महत्वपूर्ण भूमिका निभाएगा, यह प्रवृत्ति भी इंगित करती है कि चीन सहित वैश्विक धातु सामग्री की औद्योगिक संरचना बदल जाएगी। हालांकि, पारंपरिक मैग्नीशियम मिश्र धातुओं में कुछ कमजोरियां हैं, जैसे कि आसान ऑक्सीकरण और दहन, कोई संक्षारण प्रतिरोध नहीं, खराब उच्च तापमान रेंगना प्रतिरोध और कम उच्च तापमान ताकत।

सिद्धांत और व्यवहार से पता चलता है कि इन कमज़ोरियों को दूर करने के लिए दुर्लभ पृथ्वी सबसे प्रभावी, व्यावहारिक और आशाजनक मिश्र धातु तत्व है। इसलिए, चीन के प्रचुर मात्रा में मैग्नीशियम और दुर्लभ पृथ्वी संसाधनों का उपयोग करना, उन्हें वैज्ञानिक रूप से विकसित और उपयोग करना, और चीनी विशेषताओं के साथ दुर्लभ पृथ्वी मैग्नीशियम मिश्र धातुओं की एक श्रृंखला विकसित करना और संसाधन लाभों को तकनीकी लाभ और आर्थिक लाभ में बदलना बहुत महत्वपूर्ण है।

वैज्ञानिक विकास अवधारणा का अभ्यास करना, सतत विकास का मार्ग अपनाना, संसाधन-बचत और पर्यावरण के अनुकूल नए औद्योगिकीकरण मार्ग का अभ्यास करना, और विमानन, एयरोस्पेस, परिवहन, "थ्री सी" उद्योगों और सभी विनिर्माण उद्योगों के लिए हल्के, उन्नत और कम लागत वाली दुर्लभ पृथ्वी मैग्नीशियम मिश्र धातु सहायक सामग्री प्रदान करना देश, उद्योग और कई शोधकर्ताओं के हॉट स्पॉट और प्रमुख कार्य बन गए हैं। उन्नत प्रदर्शन और कम कीमत के साथ दुर्लभ-पृथ्वी मैग्नीशियम मिश्र धातु मैग्नीशियम मिश्र धातु के अनुप्रयोग के विस्तार के लिए सफलता बिंदु और विकास शक्ति बनने की उम्मीद है।

1808 में, हम्फ्री डेवी ने पहली बार अमलगम से पारा और मैग्नीशियम को विभाजित किया, और 1852 में बन्सन ने पहली बार मैग्नीशियम क्लोराइड से मैग्नीशियम का इलेक्ट्रोलाइज़ किया। तब से, मैग्नीशियम और इसके मिश्र धातु एक नई सामग्री के रूप में ऐतिहासिक मंच पर हैं। द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान मैग्नीशियम और इसके मिश्र धातुओं का विकास तेजी से हुआ। हालांकि, शुद्ध मैग्नीशियम की कम ताकत के कारण, औद्योगिक अनुप्रयोग के लिए संरचनात्मक सामग्री के रूप में इसका उपयोग करना मुश्किल है। मैग्नीशियम धातु की ताकत में सुधार करने के मुख्य तरीकों में से एक मिश्र धातु है, अर्थात ठोस समाधान, अवक्षेपण, अनाज शोधन और फैलाव सुदृढ़ीकरण के माध्यम से मैग्नीशियम धातु की ताकत में सुधार करने के लिए अन्य प्रकार के मिश्र धातु तत्वों को जोड़ना, ताकि यह किसी दिए गए कार्य वातावरण की आवश्यकताओं को पूरा कर सके।

यह दुर्लभ पृथ्वी मैग्नीशियम मिश्र धातु का मुख्य मिश्र धातु तत्व है, और अधिकांश विकसित गर्मी प्रतिरोधी मैग्नीशियम मिश्र धातुओं में दुर्लभ पृथ्वी तत्व होते हैं। दुर्लभ पृथ्वी मैग्नीशियम मिश्र धातु में उच्च तापमान प्रतिरोध और उच्च शक्ति की विशेषताएं हैं। हालांकि, मैग्नीशियम मिश्र धातु के प्रारंभिक शोध में, दुर्लभ पृथ्वी का उपयोग केवल इसकी उच्च कीमत के कारण विशिष्ट सामग्रियों में किया जाता है। दुर्लभ पृथ्वी मैग्नीशियम मिश्र धातु का उपयोग मुख्य रूप से सैन्य और एयरोस्पेस क्षेत्रों में किया जाता है। हालाँकि, सामाजिक अर्थव्यवस्था के विकास के साथ, मैग्नीशियम मिश्र धातु के प्रदर्शन के लिए उच्च आवश्यकताओं को आगे रखा जाता है, और दुर्लभ पृथ्वी की लागत में कमी के साथ, दुर्लभ पृथ्वी मैग्नीशियम मिश्र धातु का सैन्य और नागरिक क्षेत्रों जैसे एयरोस्पेस, मिसाइलों, ऑटोमोबाइल, इलेक्ट्रॉनिक संचार, इंस्ट्रूमेंटेशन और इतने पर बहुत विस्तार किया गया है। आम तौर पर, दुर्लभ पृथ्वी मैग्नीशियम मिश्र धातु के विकास को चार चरणों में विभाजित किया जा सकता है:

प्रथम चरण: 1930 के दशक में, यह पाया गया कि Mg-Al मिश्र धातु में दुर्लभ मृदा तत्वों को मिलाने से मिश्र धातु के उच्च तापमान प्रदर्शन में सुधार हो सकता है।

दूसरा चरण: 1947 में, सॉवरवर्ल्ड ने पाया कि Mg-RE मिश्र धातु में Zr मिलाने से मिश्र धातु के दाने को प्रभावी ढंग से परिष्कृत किया जा सकता है। इस खोज ने दुर्लभ पृथ्वी मैग्नीशियम मिश्र धातु की तकनीकी समस्या को हल किया, और वास्तव में गर्मी प्रतिरोधी दुर्लभ पृथ्वी मैग्नीशियम मिश्र धातु के अनुसंधान और अनुप्रयोग के लिए एक नींव रखी।

तीसरा चरण: 1979 में, ड्रिट्स और अन्य ने पाया कि Y को जोड़ने से मैग्नीशियम मिश्र धातु पर बहुत लाभकारी प्रभाव पड़ता है, जो गर्मी प्रतिरोधी दुर्लभ पृथ्वी मैग्नीशियम मिश्र धातु के विकास में एक और महत्वपूर्ण खोज थी। इस आधार पर, गर्मी प्रतिरोध और उच्च शक्ति के साथ WE-प्रकार के मिश्र धातुओं की एक श्रृंखला विकसित की गई थी। उनमें से, WE54 मिश्र धातु की तन्य शक्ति, थकान शक्ति और रेंगना प्रतिरोध कमरे के तापमान और उच्च तापमान पर कास्ट एल्यूमीनियम मिश्र धातु के बराबर है।

चौथा चरण: यह मुख्य रूप से 1990 के दशक से Mg-HRE (भारी दुर्लभ पृथ्वी) मिश्र धातु की खोज को संदर्भित करता है ताकि बेहतर प्रदर्शन के साथ मैग्नीशियम मिश्र धातु प्राप्त की जा सके और उच्च तकनीक वाले क्षेत्रों की जरूरतों को पूरा किया जा सके। भारी दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के लिए, Eu और Yb को छोड़कर, मैग्नीशियम में अधिकतम ठोस घुलनशीलता लगभग 10% ~ 28% है, और अधिकतम 41% तक पहुँच सकता है। हल्के दुर्लभ पृथ्वी तत्वों की तुलना में, भारी दुर्लभ पृथ्वी तत्वों में उच्च ठोस घुलनशीलता होती है। इसके अलावा, तापमान में कमी के साथ ठोस घुलनशीलता तेजी से कम हो जाती है, जिसका ठोस घोल को मजबूत बनाने और अवक्षेपण को मजबूत बनाने पर अच्छा प्रभाव पड़ता है।

मैग्नीशियम मिश्र धातु के लिए एक विशाल अनुप्रयोग बाजार है, विशेष रूप से दुनिया में लोहा, एल्यूमीनियम और तांबे जैसे धातु संसाधनों की बढ़ती कमी की पृष्ठभूमि के तहत, मैग्नीशियम के संसाधन लाभ और उत्पाद लाभ पूरी तरह से लागू होंगे, और मैग्नीशियम मिश्र धातु तेजी से बढ़ती इंजीनियरिंग सामग्री बन जाएगी। दुनिया में मैग्नीशियम धातु सामग्री के तेजी से विकास का सामना करते हुए, चीन, मैग्नीशियम संसाधनों के एक प्रमुख उत्पादक और निर्यातक के रूप में, मैग्नीशियम मिश्र धातु के गहन सैद्धांतिक अनुसंधान और अनुप्रयोग विकास को अंजाम देना विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। हालांकि, वर्तमान में, आम मैग्नीशियम मिश्र धातु उत्पादों की कम उपज, खराब रेंगना प्रतिरोध, खराब गर्मी प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध अभी भी मैग्नीशियम मिश्र धातु के बड़े पैमाने पर आवेदन को प्रतिबंधित करने वाली अड़चनें हैं।

दुर्लभ पृथ्वी तत्वों में अद्वितीय अतिरिक्त-परमाणु इलेक्ट्रॉनिक संरचना होती है। इसलिए, एक महत्वपूर्ण मिश्र धातु तत्व के रूप में, दुर्लभ पृथ्वी तत्व धातु विज्ञान और सामग्री क्षेत्रों में एक अद्वितीय भूमिका निभाते हैं, जैसे कि मिश्र धातु पिघल को शुद्ध करना, मिश्र धातु संरचना को परिष्कृत करना, मिश्र धातु यांत्रिक गुणों और संक्षारण प्रतिरोध में सुधार करना, आदि। मिश्र धातु तत्वों या माइक्रोएलॉयिंग तत्वों के रूप में, दुर्लभ पृथ्वी का व्यापक रूप से स्टील और अलौह धातु मिश्र धातुओं में उपयोग किया गया है। मैग्नीशियम मिश्र धातु के क्षेत्र में, विशेष रूप से गर्मी प्रतिरोधी मैग्नीशियम मिश्र धातु के क्षेत्र में, दुर्लभ पृथ्वी के उत्कृष्ट शुद्धिकरण और मजबूत करने वाले गुणों को धीरे-धीरे लोगों द्वारा मान्यता दी जाती है। दुर्लभ पृथ्वी को सबसे अधिक उपयोग मूल्य और गर्मी प्रतिरोधी मैग्नीशियम मिश्र धातु में सबसे अधिक विकास क्षमता वाला मिश्र धातु तत्व माना जाता है, और इसकी अनूठी भूमिका को अन्य मिश्र धातु तत्वों द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है।

हाल के वर्षों में, देश और विदेश के शोधकर्ताओं ने मैग्नीशियम और दुर्लभ पृथ्वी संसाधनों का उपयोग करके दुर्लभ पृथ्वी युक्त मैग्नीशियम मिश्र धातुओं का व्यवस्थित रूप से अध्ययन करने के लिए व्यापक सहयोग किया है। इसी समय, चांगचुन इंस्टीट्यूट ऑफ एप्लाइड केमिस्ट्री, चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज कम लागत और उच्च प्रदर्शन के साथ नए दुर्लभ पृथ्वी मैग्नीशियम मिश्र धातुओं की खोज और विकास के लिए प्रतिबद्ध है, और कुछ निश्चित परिणाम प्राप्त किए हैं। दुर्लभ पृथ्वी मैग्नीशियम मिश्र धातु सामग्री के विकास और उपयोग को बढ़ावा देना।