Фазовые переходы и особенности поведения теплофизических свойств магний-литиевых сплавов околоэвтектических концентраций в широком интервале температур твердого и жидкого состояний

Развитие электроники, автомобильной и аэрокосмической отраслей повышает требования к легковесности конструкционных материалов. Большой интерес в данных областях промышленности представляют легкие магниевые сплавы, в первую очередь, с добавкой лития. Связано это, во-первых, с их низкой плотностью. Во-вторых, добавка лития дает возможность оптимизировать механические свойства магниевого сплава. Известно, что в области 17–30 ат.% Li сплавы Mg-Li представляют собой смесь (Mg)-фазы (раствора лития в магнии с ГПУ структурой) и (Li)-фазы (раствора магния в литии с ОЦК структурой), сочетая в себе преимущества обеих фаз – пластичность и ковкость (Li)-фазы, высокую удельную прочность и жесткость (Mg)-фазы. В ИТ СО РАН выполнены экспериментальные исследования плотности, теплового расширения, теплоемкости, теплопроводности и температуропроводности сплавов Mg-Li в области концентраций 21–30 ат.% Li и в интервале температур от 80 К до 1000 К. Построены температурные и концентрационные зависимости изученных свойств, разработаны справочные таблицы и оценены их погрешности. Полученные результаты либо значительно уточняют имеющиеся литературные данные, либо являются единственными на настоящий момент. В окрестности 238 К обнаружен неизвестный ранее фазовый переход, сопровождающийся скачками на температурных зависимостях теплоемкости и коэффициентов теплового расширения.

Полученные результаты могут быть использованы при разработке и оптимизации технологий производства новых материалов на основе магния и лития, обладающих оптимальными для применения на практике характеристиками, и для их успешного внедрения в разных областях промышленности (биосовместимые и биоразлагаемые сплавы, сверхлегкие конструкционные материалы, анодные материалы и др.).

Температурные зависимости термического коэффициента линейного расширения (ТКЛР) чистого магния и сплавов магний-литий в твердом состоянии.

Руководитель работы – к. ф.-м. н. Абдуллаев Р.Н., тел.: +7 (383) 335-62-31.