کاربردهای آلیاژهای آلومینیوم اسکاندیم

آلیاژهای Al-Sc به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی، قدرت حرارتی و دوام بالا، گزینه ای عالی هستند برای استفاده در کشتی ها و قایق ها، برای ساخت لوله های بخش نفت و گاز، پل های سازه های ساختمانی، دکل های برق در ساخت راه آهن، سیم های انتقال ولتاژ بالا و همچنین ساخت مخازن هیدروژن مایع که در دمای زیر صفر کار می کنند.

کمپانی Airbus Group APWorks GmbH آلمان، با همکاری گروه تحقیق و توسعه ایرباس، Scalmalloy، آلیاژ فلز پودر منیزیم اسکاندیم-آلومینیوم با عملکرد بالا را تولید کرده است که برای تولید افزودنی سازه های هوافضا با مقاومت بالا طراحی شده است.

این ترکیب دارای خواص استثنایی خستگی بالا با قدرت خاص نزدیک به تیتانیوم می باشد. در مقایسه با آن، پودر سیلیکون آلومینیوم AlSi10Mg، که به طور گسترده ای برای تولید مواد افزودنی استفاده می شود، فقط نیمی از قدرت را تامین می کند. عنوان شده است که استفاده از آلیاژهای آلومینیوم - اسکاندیم می تواند از وزن یک هواپیمای بزرگ 10 تا 15٪ بکاهد.

چندین سال پیش، شرکت UC Rusal فناوری تولید اکسید اسکاندیم از گل قرمز، محصول جانبی تولید آلومینا را توسعه داد. در حال حاضر، متخصصان این شرکت در حال کار بر روی ایجاد یک آلیاژ آلومینیوم مقرون به صرفه با محتوای اسکاندیم کمتر از 0.1 هستند.

فرآیند تولید آلومینا معمولاً بین 2 تا 2.5 تن گل سرخ در هر تن آلومینای تولید شده استفاده می کند. محتوای اسکاندیم در گل قرمز ممکن است تا 120 گرم در تن باشد. Rusal فرآیند بازیابی کنسانتره اسکاندیم را بر اساس شستشوی کربنیزاسیون اسکاندیم انجام می دهد.

اسکاندیم به دلیل کمیابی و تولید محدود، یکی از گرانترین فلزات در جهان است. به نقل از Strategic-metal.com، قیمت های اسکاندیم خالص 99.99٪ در طی یک دهه گذشته بین 4000 تا 20000 دلار آمریکا برای هر کیلوگرم در نوسان بوده است.

با توجه به مقدار محدود مواد تولید شده در سطح جهانی و بازار محدود اسکاندیم، طیف گسترده ای از قیمت ها در هر زمان برای این فلز ارائه می شود. پیشنهاد اخیر برای 99.9٪ کنسانتره اسکاندیم در 15000 دلار آمریکا بر کیلوگرم بود. بسته به درصد عنصر آلیاژ اسکاندیم، انتظار می رود قیمت آلیاژهای آلومینیوم اسکاندیم حدود 30٪ بیشتر از آلیاژ غیر اسکاندیمی باشد.