稀土特別的物理、化學(xué)性質(zhì)開發(fā)出了眾多的含稀土的合金材料。稀土不但大量用于軍事工業(yè)、農(nóng)業(yè)、輕工業(yè)、手工業(yè)和交通運(yùn)輸業(yè), 也廣泛用作建筑材料、家庭生活用具和體育用品等。
稀土在導(dǎo)電鋁合金中的應(yīng)用, 是目前我國應(yīng)用面較廣、技術(shù)較成熟、工業(yè)價(jià)值較高和經(jīng)濟(jì)效益較好的一個領(lǐng)域。高導(dǎo)電稀土鋁合金, 通常是指在純鋁、鋁-鎂-硅系和鋁-鎂系合金中添加稀土的合金, 以及鋁-鋯-釔合金。主要用于制造架空輸電線、電纜線、滑接線、線芯、一般電線、特殊用途的細(xì)線和特細(xì)線等鋁線材。其發(fā)展很快,已從315萬V推廣到50萬V高壓線上,面積從幾十mm2到幾百mm2,由電線電纜進(jìn)而發(fā)展到導(dǎo)電母排。它們已成為我國導(dǎo)電鋁合金中的新產(chǎn)品, 具有強(qiáng)度高、載流量大、使用壽命長、耐磨損和易加工的特點(diǎn)。
1、稀土-鋁中間合金
單一稀土金屬的化學(xué)性高, 在熔煉時(shí)易氧化燒損, 儲運(yùn)很不方便, 成本高, 而且熔點(diǎn)太高,密度大, 不易加入鋁中。因此, 在大多數(shù)情況下都是采用預(yù)制的稀土-鋁中間合金, 不***可減少氧化燒損, 降低成本, 而且存運(yùn)方便。加入時(shí), 操作簡單, 成分易于控制, 可得到成分穩(wěn)定、質(zhì)量可靠的合金。
2、稀土在電容器高純鋁中的應(yīng)用
含稀土的高純鋁特種鋁箔, 是目前生產(chǎn)低電解電容器比較理想的新材料。有些電容器廠認(rèn)為, 在高純鋁中添加微量的稀土后, 可顯著地加大鋁電解電容器陽極用鋁箔的腐蝕系數(shù)K , 而強(qiáng)度、電容卻大幅度提高。制成的電容器體積明顯減小, 該材料已在一些電容器中批量使用, 并取得效果。但對稀土在其中的作用機(jī)理, 眾說不一, 正在開展深入的研究。
3、稀土在鋁建筑型材中的應(yīng)用
鋁合金中, 添加稀土的含量范圍以0.17 %～0.25 %為宜, 過多的加入反而會對各種性能有不利的影響。稀土對6063 系鋁合金的力學(xué)性能、加工性能均有明顯的作用, 變形后型材的抗拉強(qiáng)度可提高5 %～10 % , 硬度提高8 %左右,延伸率也有所提高。并可降低棒材擠壓預(yù)熱溫度, 提高擠壓速度。研究還發(fā)現(xiàn), 添加了稀土元素的6063 鋁型材氧化著色后, 膜厚、膜的硬度和光澤度都有明顯的增加, 并提高了耐酸、堿和鹽的腐蝕能力?？傊? 6063 鋁型材加入適量的稀土后, 使合金組織細(xì)化, 色澤均勻、美觀、耐用, 深受用戶歡迎。
4、稀土在鋁合金窗紗中的應(yīng)用
稀土鋁合金窗紗, 在強(qiáng)度、耐蝕性、光亮度、透風(fēng)性、加工性和成本等方面, 均優(yōu)于******型不加稀土的鋁合金窗紗, 因此獲得了廣泛的應(yīng)用。例如, 安陸窗紗廠、廬江活塞廠等生產(chǎn)的稀土鋁合金窗紗。
5、稀土在日用鋁制品中的應(yīng)用
在日用鋁制品用純鋁和Al-Mg 系等鋁合金中添加微量稀土, 能明顯提高力學(xué)性能、深沖性和耐蝕性。我國鋁制品廠開發(fā)生產(chǎn)的稀土鋁合金鍋、壺、飯盒、水杯和盤等日用品, 比放射性為1.22 ×103Bq/ kg , 低于標(biāo)準(zhǔn)(1.85 ×104Bq/kg) , 抗拉強(qiáng)度提高20 %～45% , 耐蝕性提高了2.85 倍, 成品率提高7 %～20 % , 在同等強(qiáng)度下鋁鍋可減薄15 %～20 % , 提高了材料利用率,并降低了成本[19 ] .包頭冶金研究所研制開發(fā)的Al-Mg-RE 合金板材, 強(qiáng)度提高30 %～40 % , 伸長率提高30 % , 耐蝕性提高1倍; 適合制造各種深沖和深加工日用品, 制品壁厚可減薄15 %～20 % , 重量減輕14 %。目前, 稀土鋁合金日用品獲得了廣泛的應(yīng)用, 產(chǎn)品大幅增加。另外, 目前有一些廠家用稀土鋁合金來制作洗衣機(jī)內(nèi)襯、大型聚光燈的反射、鋁自行車部件和裝飾用鏡框、家具支架、眼鏡架以及其他用品和家電零部件, 并取得成果, 前景看好。
6、稀土在其他方面的應(yīng)用
航天部621所通過在HZL401合金中添加適量的稀土元素, 獲得了耐熱性能較好的鋁合金材料, 目前正在“殲七”上使用。內(nèi)蒙古稀土研究所與集寧拉鏈廠共同研制的稀土鋁合金拉鏈, 其各項(xiàng)指標(biāo)己超過原來的LF10 合金。稀土在制筆用鋁合金中的應(yīng)用也已成功, 即通過稀土對國產(chǎn)工業(yè)純鋁的改性處理,替代了原來的99.99 %高純鋁。包頭稀土研究院與集寧鋁制品廠已研制生產(chǎn)出印刷用稀土鋁合金版托, 它具有表面質(zhì)量好、重量輕、強(qiáng)度和硬度高、塑性好等優(yōu)點(diǎn), 從而使得墊版效果好, 不易變形, 能夠滿足印刷質(zhì)量的要求。
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