稀土元素的热力学特性及在金属基复合材料中的应用

摘要

稀土元素具有许多独特的性质，少量稀土元素的存在能极大地影响金属材料的结构与性能。本文在分析稀土元素热力学特性的基础上，从物理化学角度和复合材料结构与性能的关系上，讨论了稀土元素对金属基复合材料的影响。在铝基复合材料中加入Ｌａ系元素后，由于形成了Ａｌ－Ｌａ金属间化合物，从而使其耐热性能有明显增加，同时稀土元素的加入也可使Ａｌ基体晶粒细化，使复合材料的综合机械性能得到改善，此外还有提高耐腐蚀性能的效果。在镁基复合材料方面，由于加入稀土元素后可增加镁合金的力学性能并可提高其耐温性，而且改善其加工性能，因而扩大了选择镁合金作为复合材料基体的应用范围。关于最近研制成功的纳米级Ｍｇ－Ｙ金属间化合物颗粒原位增强复合材料方向，由于所生成的颗粒很细，使该种复合材料的延伸率大大提高，而且还具有高温强度高又耐腐蚀的特点。