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為什么要用鈧合金(SCANDIUM)？ WHY SCANDIUM?
鈧 scandium（符號Sc）是典型的稀散親石元素，已知含鈧的礦物多達800多種，但作為鈧的獨立礦物只有鈧釔礦、水磷鈧礦、硅鈧礦和鈦硅酸稀金礦等少數(shù)幾種，且礦源較小，在自然界中罕見。鈧廣泛分散于其它礦物，例如鋁土礦、鈦鐵礦、鋯鐵礦、鋯英石、釩鈦磁鐵礦、鎢礦、鈾礦和煤等礦物中。目前，全世界的鈧儲量約200萬噸，其中90%-95%賦存于鋁土礦、磷塊巖及鐵鈦礦石中，少部分在鈾、釷、鎢、稀士礦石中。鈧主要分布在俄羅斯、塔吉克斯坦、美國、馬達加斯加等國家。從組成復雜和鈧含量很低的原料中富集、分離和提取高純鈧的過程相當復雜，致使鈧的產(chǎn)量不大，目前全世界年生產(chǎn)鈧的氧化物尚不到一噸，但鈧及其化合物卻價格不菲，金屬鈧的價格為黃金的四倍多。盡管目前鈧的高昂價格限制了它的廣泛應用，但由于鈧本身所具有的優(yōu)異性能仍使其在電光源、宇航、電子工業(yè)、核技術(shù)、超導技術(shù)等重要領(lǐng)域獲得應用。?
新型含鈧合金材料。鈧對鋁合金具有非常神奇的合金化作用，在鋁中只要加入千分之幾的鈧就會生成Al3Sc新相，對鋁合金起變質(zhì)作用，使合金的結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生明顯變化。加入0.2%-0.4%Sc可使合金的再結(jié)晶溫度提高150-200℃，且高溫強度、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、焊接性能和抗腐蝕性能均明顯提高，并可避免高溫下長期工作時易產(chǎn)生的脆化現(xiàn)象。?
通過添加微量鈧有希望在現(xiàn)有鋁合金的基礎上開發(fā)出一系列新一代鋁合金材料，如超高強高韌鋁合金、新型高強耐蝕可焊鋁合金、新型高溫鋁合金、高強度抗中子輻照用鋁合金等，在航天、航空、艦船、核反應堆以及輕型汽車和高速列車等方面具有非常誘人的開發(fā)前景。據(jù)報道，在該方面研究最早、最深入的俄羅斯已經(jīng)開發(fā)出了一系列性能優(yōu)良的鋁合金，并正在走向推廣應用和工業(yè)化生產(chǎn)。1420合金已廣泛用作米格-29、米格-26型飛機，圖-204客機及雅克-36垂直起落飛機等的結(jié)構(gòu)件。1421合金還以擠壓異形材的形式用于安東諾夫運輸機作機身的縱梁。此外，美、日、德和加拿大以及中國、韓國等也相繼展開對鈧合金的研究。近幾年，美國已將鈧鋁合金用于制造焊絲和體育器械（例如棒球和壘球棒，曲棍球桿，自行車橫梁等），鈧鋁合金制造的棒球棒和壘球棒已在多項世界大賽及夏季奧運會的比賽中得到使用。?
由于鈧的熔點（1540℃）遠比鋁的熔點（660℃）高，鈧的密度（3.0g/cm3）則與鋁的密度（2.7g/cm3）相近，曾考慮用鈧代替鋁作火箭和宇航器中的某些結(jié)構(gòu)材料。美國在研究宇宙飛船的結(jié)構(gòu)材料時要求在920℃下材料還應具有較高的強度和抗腐蝕穩(wěn)定性，且比重要小，據(jù)認為鈧鈦合金和鈧鎂合金是具有熔點高，比重小和強度大等特點的理想材料之一。鈧也是鐵的優(yōu)良改化劑，少量鈧可顯著提高鑄鐵的強度和硬度。鈧也可用作高溫鎢和鉻合金的添加劑。?
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