開發高性能稀土鎂合金，提高鎂競爭力

鎂合金是最輕的金屬結構材料，具有比剛度、比強度高，散熱、減震、抗電磁干擾性能優異和易回收等特點，且國內資源豐富，完全可持續發展，被認為是“21世紀綠色工程結構材料”，尤其在汽車和電子信息行業具有巨大的應用價值。然而傳統鎂合金存在易氧化、不耐蝕、強度不高、抗高溫蠕變性能差等本身固有的弱勢性能阻礙鎂合金在工業上被廣泛應用。

研究發現，稀土的加入，可以提高鎂合金冶金質量，除去/減少氧、氫等氣體、氧化物夾雜和鐵、銅、鎳等雜質；可以改善合金鑄造性能（流動性），降低合金熔體粘度和表面張力；可以改善鑄態合金組織、細化晶粒和枝晶；可以提高合金組織均勻度、各相分散度，可以提升鑄件的致密性，增強鎂合金中原子間結合力，減慢原子的擴散速度，從而提高鎂合金的耐熱、耐蝕、抗高溫蠕變等綜合性能。

因此，利用廉價的富余稀土元素開發新型稀土鎂合金鎂合金，一是為積壓稀土資源找到一個大用戶——鎂合金，有利于緩解稀土資源產銷不平衡問題及諸多稀土元素的利用協調發展；二是降低了此類合金的成本，并且豐富的稀土資源使該合金的可持續發展得到保證，有利于提高鎂合金的競爭力，促進稀土鎂合金又好又快地發展。

稀土鎂合金中雜質元素（Fe、Cu、Ni）含量明顯低于AZ91D，說明稀土元素可以有效去除合金中夾雜元含量，具有除雜、凈化熔體的作用。

與AZ91D相比，稀土鎂合金抗拉強度提升5.8%，硬度提升4.8%，特別是延伸率提升36.8%，添加稀土元素有效提升鎂合金的機械性能。同時由于添加稀土元素使得合金中的雜質元素（Fe、Cu、Ni）含量降低，有效提高了合金的耐腐蝕性能，腐蝕速率從4.673g/m2·h降低至1.137g/m2·h。

輕量化、薄壁化是3C產品發展的趨勢，稀土鎂合金材料與薄壁/超薄壁壓鑄技術相結合，已應用于0.65mm的《稀土金屬材料》書本金屬封面、0.65mmPC殼體的產業化生產，并于2015年在國內品牌筆記本電腦0.50mmPC面蓋上實現產業化應用。

添加稀土后，合金抗拉強度提升12.98%；屈服強度提升18.26%；這說明添加多元微量稀土元素后，能有效提升鎂合金的機械性能。嘉瑞集團采用壓鑄回收料和自主開發的生產工藝技術研發的新型稀土鎂合金材料有效提升了傳統AZ91D鎂合金的綜合性能，抗拉強度提升5.8%，硬度提升4.8%，延伸率提升36.8%。

輕質、散熱稀土鎂合金研制與應用進展

材料的散熱性能嚴重制約著電子行業的發展。例如，LED燈具使用過程中，散熱影響燈源亮度輸出。數據顯示，燈源溫度每升高2℃，可靠性下降10%；當使用溫度超過80℃時，LED輸出參數（壽命、光通量）迅速減小；若溫度超過140℃時，LED燈具失效。據統計，由于電子元件溫度過高而引起的失效高達55%，散熱已成為電子行業發展的瓶頸問題。

散熱稀土合金熱導率高達101W/m·K，比AZ91D合金提高40%，并優于壓鑄鋁合金ADC12；且容熱能力為1.778J/cm3·K，比AZ91D合金降低了7.0%，具有良好的導熱散熱性能。

在采用相同功率的LED燈中，用AZ91D鎂合金與F0稀土鎂合金加工的相同結構和體積的散熱殼體，F0稀土鎂合金燈源溫度比AZ91D降低4.19℃，這說明稀土鎂合金導熱、散熱性能更好。

為了推廣鎂合金及稀土鎂合金的應用及滿足不同產品不同用途的使用要求，嘉瑞集團積極開發鎂合金及稀土鎂合金的表面處理技術。其中，微弧氧化涂層（MAO）及微弧氧化復合涂層（MCC）因其優異的耐腐蝕性、耐高溫性、表面硬度、耐摩擦性，環保的特點，可以滿處戶外苛刻的使用條件，是極具有前景的表面處理技術。