合金元素提高鎂合金純度熱力學(xué)和動力學(xué)研究.pdf

1、21世紀(jì)的能源與綠色制造問題日益突出，鎂合金作為一種綠色工程金屬材料，在航空航天、國防軍工、電子、汽車、交通等領(lǐng)域都將具有更為廣闊的應(yīng)用前景和重要的應(yīng)用價值。但是目前使用的鎂合金性能卻滿足不了其在工業(yè)領(lǐng)域高端制造中的應(yīng)用，鎂合金的純凈化是改善鎂合金性能的重要方法之一，因此提高鎂合金的純凈度是鎂合金研究中的重要領(lǐng)域。
　　迄今為止，高純鎂合金的制備主要用高純原鎂，成本極高，嚴(yán)重制約了其推廣應(yīng)用。在合金制備過程中利用合金元素對熔體進(jìn)行

2、純化，是實(shí)現(xiàn)鎂合金自純化，避免二次污染值得推廣的方法，但相關(guān)科學(xué)問題的系統(tǒng)研究較缺乏。因此，開展合金元素對鎂合金的自純化影響機(jī)制的研究，不僅為優(yōu)選合金元素純化工藝提供設(shè)計依據(jù)，也為研究開發(fā)低成本、高純度、綜合性能良好的鎂合金新材料成分工藝設(shè)計提供重要的理論依據(jù)。
　　本課題以降低主要雜質(zhì)元素（Fe、Si）含量為目的，運(yùn)用 Pa ndat熱力學(xué)計算軟件進(jìn)行了熱力學(xué)計算與分析，建立了相關(guān)的含微量Fe、Si的多元鎂合金相圖，初步探討了合

3、金元素對雜質(zhì)元素Fe、Si在鎂熔體中的溶解度影響，明確雜質(zhì)元素在熔體中的存在形式和對應(yīng)含量與熔體溫度、反應(yīng)時間以及合金元素種類之間的關(guān)系；運(yùn)用 Stocks定律開展了動力學(xué)計算分析，研究雜質(zhì)對應(yīng)的化合物或者單質(zhì)上浮或者下沉的動力學(xué)過程和影響因素。
　　在上述理論計算分析的基礎(chǔ)上，選取有自純化作用的Mn元素開展驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)研究，研究結(jié)果與計算結(jié)果基本上吻合。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)采用Mg-Mn中間合金和商業(yè)純鎂作為實(shí)驗(yàn)原料，重點(diǎn)研究了Mn含量、靜置溫