一、我对稀土铝/镁合金研发应用的回顾、建议和展望
1952年川大毕业时，党组织说：东北解放早，有工业基础，需要人。我就被选到中科院长春应化所（前身叫综合所）。
第二项任务是东北冶金局提出的“建设金属镁工业”。具体工作是“菱镁矿加碳氯化制取氯化镁”（炼镁原料）。在沈青囊老师领导下，与抚顺301铝厂韩薇等同志协作，经过四年多艰苦奋斗，从零开始，完成大量试验，所提出的研究报告成为苏联专家设计依据，利用所制原料电解镁获得成功，受到东北冶金局嘉奖。在工作中学到金属镁/镁合金方面知识，是我之后提出稀土镁合金方向的奠基石。
50年代后期吴所长、沈先生（让我也参加）把“熔盐电解/电化学”定为发展方向。一是基于熔盐电解是国家期待开发的稀土、轻金属、某些稀有金属生产的重要技术；二是有从美国学成归来的专家（沈先生）；三是与应化所“稀土、稀有元素”研究方向配套。首选项目是“熔盐电解制取金属镧、铈、镨的研究”，我去上海冶金所合作完成湖南和包头提出的“电解混合稀土金属任务”，研究稀土电流效率不高的主要影响因素（硫酸根、磷酸根、铁、钐、稀土氯化物中水不溶物等）及其机理；之后又研究了氯化稀土结晶料不完全脱水，不脱水料电解制取混合稀土的试验，其中一些结果被列入国家标准，沿用至今。
完成电解制备轻稀土金属这项任务之后，下一个目标是什么？经过唯物辩证分析后，确定攻“稀土轻合金”。从顺理成章而言应是攻重稀土金属，为什么不攻它？这是因为重稀土金属的熔点太高（超过1100℃），我们的武器——熔盐电解威力显然难以达到。通过严密调查研究，确认下一个目标是“电解稀土铝/镁合金”。依据是：1.稀土轻合金比稀土金属用途更广泛，金属结构材料中添加稀土元素都是以稀土中间合金而非金属形式加入。2.制取稀土轻合金比制稀土金属更简捷。3.以液态金属铝/镁作阴极产生“去极化作用”、耗能少、温度可大幅降低，物耗也少，电流效率大大提升。4.我们的看家本领熔盐电解很适合于电解轻重稀土合金。5.电解生产的稀土合金比用稀土与铝/镁混熔的合金质量更好、成分更均匀、晶粒更细。
为什么选择铝/镁合金作为稀土合金化/稀土微合金化的首选对象？一是在我们工作经历中对中国铝、镁资源情况、铝镁合金重要性，有比较好的认识，通过我、赵敏寿和鲁化一同志等与东北大学邱竹贤老师，张曰强、魏绪均教授和301厂韩薇高工等交流与合作（我是东北大学兼职教授），加深了认识（轻合金是国防和人民生活不必或缺的重要材料），同时对铝/镁合金的认识也更全面；知道它们自身存在着短极（强度、耐热、耐蚀等性能欠佳）；而克服弱势性能的最佳途径便是稀土合金化/稀土微合金化（这是稀土元素结构特殊，化学活性、表面活性特强、能优化铝/镁合金总体组织（宏观结构），又能改善局部组织（微观结构使然）；进一步认识到：稀土能提升铝/镁合金质量、向高精尖特种产品迈进；反过来铝/镁又为稀土发挥作用提供大平台、大市场，促进稀土高效、全面、综合利用和稀土产业平稳发展，二者相得益彰，有助于中国人向“多功能，高质量，低成本稀土铝/镁合金研发、应用、产业化”奋勇前进。
同时我们也认识到：稀土铝/镁合金是稀土与轻金属两个不同学科交叉融合发展出来的新学科，其中必然会有许多难题待人们长期去攻克；老一辈和新时代的中国科技工作者都应有为之奋勇终身的担当精神和应尽责任。这就是稀土铝/稀土镁合金方向提出的背景依据和初心。
二、工作回顾
（一）稀土铝合金
1.稀土铝中间合金
由于稀土金属与金属铝的比重，熔点和表面张力等性质差别大，无论作为合金化元素或微合金化元素的稀土都要做成中间合金形式加入效果才会好。中间合金制取工艺有三类，我们都曾进行过：
甲、对掺法应化所和四川西华大学曾用以制取铝镧和铝镧镨铈低共熔点合金，鉴于先要做出稀土金属再与铝混熔两道手续费事而且成分不一定均匀，如今研究单位还有人用来制取少量样品，而生产商很少用了。
乙、还原法鲁化一等人提出了用碱金属氟化物为络合剂以改变稀土氧化物状态，用碱金属氯化物为熔剂以降低熔盐熔点，在750～850℃熔铝过程中就将稀土氧化物（或碳酸盐）还原制成稀土铝合金（炉渣可重复使用）稀土利用率达80%以上。工艺比较简便，便于没有电解设备和废气处理的单位使用。江都稀土铝厂用过：惠州拓普金属材料有限公司用该法生产铝钪合金获得成功，成吨外销。
丙、电解法我和朴东奎利用RECl3—KCI·NaCI熔体下沉液态铝阴极在较低温度下电解，成功制得铈族、钇族、镧铈镨钇等单一稀土金属分别与铝组成的低共晶合金，电流效率逾90%（比以往提升20%～30%）电解温度690%～750℃（比以往低150℃），为国内外用户提供了许多多种多样的试料。获中科院重大成果一等奖。
其后，我作为顾问，与赣州师范大学张小联教授联合采用氟化物熔体、液态铝阴极，强势析出变价钐生产出铝钐合金，突破了先采用高真空、金属热还原蒸馏制得钐，再与铝混合生产钐铝合金的传统技术；我作为北京恩菲公司博士杜尚超的咨询者，协助他采用低温电解工艺获得铝钪合金，前一项试验结果正在扩试中，后一项已经中试完成。
2.稀土铝应用合金
2.1铸造稀土铝合金
首先结合长春汽车厂的需要，与一汽、长春凯旋铝合金厂协作，将稀土加入ZL101、ZL204等多种铸造铝合金，收到了较好的提质效果。
2.2变形稀土铝合金
研究室在变形稀土铝合金中进行过较多的研究，与全国协作也更为广泛，完成了国家“七五”计划“稀土有色合金的研制和应用”任务，获得中科院科技进步一等奖和15项省部级奖。
“稀土在有色金属中的应用”1991年获中科院技术进步一等奖。图为唐定骧（中）、赵敏寿（左）、鲁化一（右）在研讨如何提高稀土铝合金的性能
2.3稀土铝导体
倪嘉赞所长（左5）主持稀土铝合金学习班工作讨论图中：唐定骧（右5），赵敏寿（左4），汪良宣（左2）等
(二)稀土镁合金
1.稀土镁中间合金
1.1开发出两套工艺技术：一是以MgCl2-RECL3-KCL-NaCL(少量KF)为电解质，低浓度稀土-镁合金为下沉液态阴极；二是以氟氯化物低熔点混合熔盐作熔剂，MgO-RE2O3为熔质共电沉积，生产出十多种稀土-镁中间合金若干吨，供国内外三十多单位试用；并建成中间合金年产100吨、应用合金年产1000吨的中试工厂。获吉林省一等奖。
1.2与青海盐湖所合作,开发出应用MgCl2·6H2O--RECL3·6H2O结晶料和不完全脱水产物为原料，电解生产稀土镁合金的中试任务，获青海省奖励。
1.3以Mg-Zn低熔点合金为阴极，650℃低温、强势析出变价元素钐与镁锌组成的中间合金（突破性创新）；又在现行电解镁电解质中加入RECl3制得稀土镁应用合金或低稀土含量的中间合金，这项技术适合于电解镁工业成功后启用。
2.稀土镁应用合金
2.1开发出AZ91+RE的新材料，利用少量稀土加入，弥补了镁合金固有的弱势性能（不能在高于120℃下使用，抗蠕变性能和耐蚀性能差），在一汽红旗和460马力柴油发动机罩盖成功应用。
2.2扩展高强度稀土镁合金MB26开发应用
20世纪末，北京航空材料研究所与应化所合作创新出来的MB26新型合金已被应用在歼7和运7飞机上，获国家发明奖。本世纪初我所与山西闻喜镁业公司改进生产工艺，制品用在神州6号、直升机和高铁、汽车上。获世界华商创新奖。
2.3开发出新型ACeLa和ACeLaSm合金。挪威发明的AE44合金被认为是汽车用镁合金的助推者。应化所将它改为ACeLa/ACeLaSm新型合金，比AE44更具竞争力。因为AE44中之E为LaCePrNd的混合稀土，而PrNd为市场紧俏、高价值元素。我们开发的新合金用的是廉价待销的La、Ce/La、Ce、Sm富余稀土。
张洪杰（左二）、孟健（右一）、唐定骧（右二）、王立民（左一）在共同商讨稀土镁合金的研发
2.4成功制出了薄壁/超薄壁稀土镁合金。
嘉瑞集团公司单巍巍、李远发、唐定骧发明了“一种抗热裂、高流动性压铸稀土镁合金”专利。嘉瑞制出0.45毫米的超薄镁合金，突破了0.6毫米的极限；公司用以开发出笔记本电脑壳体，降低了重量，满足了时尚要求。获得国内外多项奖励。嘉瑞被稀土行业协会合金分会和镁业协会分别给与挂牌“中国南方稀土镁合金材料基地”和“生产应用基地”。
图为参加稀土镁合金基地挂牌人员李远发（右7），唐定骧（右8），王晓铁（右6）孟庆江（右5）黄维中（左五），张亚琴（左2）等
稀土镁合金和普通镁合金一样存在着四个问题：1、成本低、工艺稳定的先进技术、高质量产品少。2、专利转化少。3、生产过程中出现的问题得到及时解决者少。4、国内用量少。我们必须撸起袖子努力实干解决它。
1.稀土在铝合金/镁合金中的物化作用
这是同仁们关心的重要问题，是稀土得以在轻合金中应用的基石。我在前人工作基础上做了一些调研，总结出稀土在轻合金中可以产生“四化”、“四强”、“四提升”作用，期望同仁修正之。
“四化”：1、净化作用。2、活化作用。3、细化作用。4、合金化/微合金化作用。
“四强”：1、固溶强化。2、时效析出强化。3、弥散强化。4、细晶强化。
“四提升”：1、提升冶金质量（除气、除杂、除渣）。2、提升合金宏观组织结构（稀土合金化）和微观组织结构（稀土微合金化）3、提升合金成形加工性能（细化结晶，提升合金流动性、铸造性能，防止/减少加工时晶粒长大和裂纹）4、提升合金制品质量：①克服轻合金自身短板性能②提升合金结构材料质量达到先进水平③给先进稀土铝/镁合金结构材料赋予多种特殊功能
注：细情请参阅马鹏起窦学宏主编“中国稀土强国之梦”，冶金工业出版社，2017年出版。
2.稀土熔盐物理化学/稀土熔盐电化学应用基础研究
结合稀土铝/稀土镁合金制造和应用研究，我室杜森林、鲁化一、赵敏寿、宋人英、郭春泰、李平和我等人开展了这方面工作：在全国首次建立液态X射线仪、高温熔体粘度、表面张力和导电率测定仪；利用循环伏安、计时电位/计时电流、金属离子析出电位等方法研究稀土在液态铝/镁阴极上的电化学过程和稀土熔盐一系列物化性质。发表论文几百篇，获中科院自然科学二等奖。
3.稀土铝/稀土镁合金研究著作:
（1）徐光宪主编“稀土”（上中下三册），其中第13章“熔盐电解稀土金属和合金”的作者是：唐定骧，刘文淮，魏绪钧，徐秀芝，书中第25章“稀土在金属材料中的应用”作者是：盛达，陈希颖，汪良宣，鲁化一，唐定骧。
（2）唐定骧、刘余九、张洪杰、孟建主编“稀土金属材料”专著130多万字，冶金工业出版社2011年出版，是“十二五国家重点图书”，荣获第三届出版政府类图书奖提名奖和第四届中华优秀出版物奖图书提名奖
（3）发表论文300余篇、专利27项。
（4）20世纪中国知名科学家学术成就概览”化学卷第二分册，311-322页，总主编钱伟长，化学卷主编白春礼，科学出版社，2012年
三、稀土镁合金研发应用的两项建议
1.稀土铝/稀土镁合金创新拓产12项方略
1.1人才最重要欲把多功能、高质量、低成本稀土轻合金打造成中国特色产品，需要世世代代不懈奋斗。他们要有精神不虚度光阴，有干劲不碌碌无为，爱学习专研，既要懂轻金属、又要懂稀土金属，还要能把两个学科融合交叉，攻克新学科领域中各种难题，奋勇前进。
1.2要有一套好的技术路线它必须方向明确、目标坚定、难关清晰、技术先进并与日俱新，工艺便捷精准、稳定省耗环保、产品质量高、成本低。
1.3同行间要和谐加强团结合作，与有关部门要加强联系协作，“政产学研商”各界共同为制造业轻量化制订出规划和硬任务，做出新贡献。
1.4向德、日、美等国学习汽车等交通运输业采用铝合金/镁合金占比高的先进技术和经验，着实提升交通运输工具的质量和产品档次。
1.5着力推行中国特色稀土铝合金导电体（包含高导电率、高强、耐热、铝箔）的生产和应用。
1.6优选技术比较成熟的稀土镁合金品牌（比如AZ系加稀土、MBz6、JDM3、WE43等）扩大其在制造业（重点在汽车、轨道交通、空、海运输）中应用，认真解决推广生产应用中出现的实际问题。
1.7发挥稀土镁/稀土铝合金散热好、散热快的特色优势，扩大其在热传输、热工程、热机电一体化装备中的应用。
1.8着力高强（＞600Mpa）和超高强（＞800Mpa）铝钪合金军民融合生产和应用；启动高强（＞500Mpa）稀土镁合金的研究和应用。
1.10要巩固和发展稀土铝/稀土镁合金各自在三C工业中应用优势，稳定工艺提升成品率，做出名牌产品。
1.11加强高强高韧、耐热、阻燃、耐蚀、减振、抗辐射等多功能性稀土镁合金先进结构材料的研发和应用。
1.12将突破性新技术（例如低温熔盐电解铝钐/镁钐合金和铝钪/镁钪合金）转化成生产力，用以开发出中国特色高质量、低成本含钐合金新材料、新制品。
2.降低稀土铝/稀土镁合金成本10个方案
2.1选好稀土元素
2.2在冶金机械（用作金属结构材料）中被用做添加元素的不需要单一纯稀土，90%乃至75%的粗稀土就可以应用，因为其它稀土元素常常不被认为是有影响的杂质。为了降低成本。尽量少用/不用稀贵的重稀土（它们大多适用于光、磁、电功能材料），往往采用低价稀土取代/部分取代高价稀土，例如用钐代钕；用钇代钆。
16个天然稀土元素性能、作用不同，储量产量悬殊、市场供应价格各异，铝/镁合金中用的稀土该如何选择呢？主要依据：
依需取材、因材施用根据用途要求把最能发挥其本领的稀土用在最佳的平台，可以说是要"物尽其用"，
分析中国和全球主要金属结构材料的资源、制品现况和发展趋势，着重考虑两点：
A.可否持续供应发展需要
B.要考虑高效、综合、平衡、环保利用稀土原则
当代在铝/镁合金中最宜选用的稀土是：镧、铈、钐、钇等最廉价的富余稀土元素。它们长期大量被积压、造成产销不平衡矛盾、严重制约着稀土产业稳定发展，各方面期盼拓展应用。
2.3用非稀土与稀土组合，比如钙、锶与铈/镧组合，减少稀土用量
2.4用短流程生产稀土中间合金/应用合金；例如在铝电解枟中添加稀土化合物直接生产应用合金或中间合金；同样可在镁电解枟中加氯化稀土可简便地获得稀土镁合金。
2.5用简捷的电解法（下沉低熔点阴极、强势析出、低温电解新技术）替代金属还原真空蒸馏得钐而后与铝混熔生产钐与铝或镁的中间合金，成本可降一半。
2.6控制好中间合金中的含量，使其形成低共熔合金为宜，高稀土含量（20%以上）常常会形成高熔点、粗粒金属间化合物或难熔金属，严重损害应用合金组织结构和性能，造成废品（同理，镁锆中间合金的锆含量不宜高）。
2.7采用储量多的原料代替储量少的原料：实现大规模机械化自动化生产稀土化合物与合金，代替小生产、小经营（例如钪）可大幅降低成本。
2.8改进稀土轻合金加工技术，例如将多个镁合金零部件组合设计于一体加工，减少加工歩序；调节好合金成份和组织结构与加工工艺条件以提升加工速度、质量及成品率。
2.9在铝合金/镁合金废料回收过程中添加少量富余稀土除气、除杂、出渣提升治金质量，提升废料回收利用率
2.10实现集约化生产、一站式服务（例如稀土轻合金上、中、下游组成联合体统一产和销减少运营环节）。
四、稀土镁合金研究中获得的经验体会
1.甘为人民、为科学与实业尽微薄之力，是人生价值、是奋斗目标、是鞠躬尽瘁动力源。
2.脑中常存如何提升金属结构材料质量的任务、难题及对策，才能及时果敢的抓住机遇，如无准备，机会就会稍纵即逝。
3.“唯物辩证”、“理论联系实际”。是实事求是的有效指针。
4.“勤学、勤思、勤练、勤用、勤问（要不耻下问）、勤改”，吴老、沈老教我写重要论文要反复琢磨修改五次以上，要不忘“天道酬勤”的古训，是陶冶自己、助长他人的祖传良方。
5.“应用技术”与“应用基础”研究结合互动是应用性科技创新的基石。
6.丰富的实践经验和学科交叉融合，大大有益于集成创新、拓产阔路。
7.“上下左右和谐共事互助”、“政、产、学、研、用、商结合协作”内因外因统一，辩证唯物科学发展是成事创业之正道。
8.把研究成果转化当成科研人员份内的事（不认同那是“吃第三个馒头”、“那是厂家的事”），自己的成果自知底细关键，成果转化才会又快又好，人才培养也能又快又实，获得感也更实诚。
9.“知行合一”是立于不败之宝刀。四川省老领导杨超常说：凡事定调前要三思，决定后要立行，不能老是坐而论道，要起而行之。后生受益匪浅。
10.科研要最认真，容不得半点虚假。感谢党的“三老四严教导”（三老：说老实话、干老实事、做老实人；四严：严肃、严格、严密、严谨）。
五．我对稀土铝/稀土镁合金的展望
中国特色稀土铝合金的光辉历程我们一起走过，现在正向其巩固拓展及中国特色稀土镁合金的新任务一起奋进。在新时代里：
1.我深信：多功能、高质量、低成本的稀土铝/镁合金与中国和世界人民希望过安全、舒适、环保、美好的生活要求相吻合，与生产向多快好省节能减排绿色发展、产品向高精尖轻小迈进这个大趋势相一致，“顺势者昌”这是社会发展客观的必然规律。
2.我深信：在党和政府的“推动中国制造业向高质量发展”“深化供给侧结构改革”、“创新驱动”、绿色环保（节能减排）、“高质量、高效益、创品牌”等理念和政策指引和资助下，中国特色稀土铝/稀土镁合金必然会获得更大发展；因为该项目所要实现的目标正是人民、治国理念和政府所需要的。
3.我深信：中国特色的镁资源、稀土资源（特别是钪和富余稀土）必然会进一步被激活、实现高效综合全面平衡利用；逐步解决稀土产销不平衡矛盾。
4.我深信：自主创新稀土铝/稀土镁合金生产新工艺（包含下沉液态阴极、强势析出、低温电解等新技术），必然会尽快转化成生产力。
5.我深信：稀土合金化/微合金化技术一定会给铝合金/镁合金提高质量发力助升：反过来铝合金/镁合金又会给稀土提供大平台、大市场。
6.我深信：中国拥有一批优秀的稀土铝/镁合金老中青专业人才队伍（这是中国又一优势），一定会克服稀土与铝/镁交叉的新学科所出现的各种难题，把稀土铝/稀土镁合金打造成为具有多功能、高质量、低成本中国特色稀土铝/镁新材料和制品以满足中国和全世界人民对高精尖轻特产品日益增长的需要。
此时，我特别怀念稀土领导小组、稀土办公室、国家和科学院稀土专家组、全国稀土有色协作网的同志们。感谢他们对稀土铝/稀土镁所做的贡献。我对新时代下的稀土办公室、稀土行业协会、合金分会、镁业协会、中国稀土学会等稀土领导以及中国稀土铝/稀土镁同仁寄予厚望。