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在高强、高韧等高性能铝合金新材料的研发方面，各国政府、科技界和产业界都投入了大量的人力和物力。目前主要的研发手段：（1）传统的Al-Cu-Mg和Al-Cu-Mg-Zn系合金的改善的开发，如调整合金中的主要合金元素含量及各组元的比值，添加微量过渡元素及稀土元素；减少合金中的Fe、Si等杂质和氢、氧等气体的含量，提高合金的纯净度；研究开发和应用各种先进的和特殊的变形加工与热处理新工艺来提高合金材料的综合性能和特殊性能。（2）采用新合金元素开发新合金，如铝-锂合金、铝-钪合金、铝-铍合金等。（3）采用新的制备技术研发新型超高强铝合金材料，如PM法制造、SD喷射沉积法等。其中，通过添加Sc、Zr等微合金化来元素提高Al合金的性能是目前的一个热点。
在铝的所有合金化元素中，添加钪和锆的强化作用是最明显的。Al-Sc或者Al-Sc-Zr合金在时效过程中会均匀析出L12 结构的Al3Sc或Al3(Sc, Zr)，能显著细化晶粒，提高再结晶温度，从而获得优异的综合性能。正是由于此，近20年来，国际材料界对铝钪系合金的研究给予了高度重视，对其进行了大量的研究工作[6-7]。其中，俄罗斯是最早开始铝钪系合金的研究、生产和开发应用的国家。他们成功地开发出了多种品牌的含钪铝合金，有Al-Mg 系的01515、01523、01535、01545、01570、01571、01575等合金；Al-Zn-Mg系的01970、01975等；Al-Mg-Li系的01421、01423等；Al-Cu-Li系的01460等；Al-Zn-Mg-Li系的01981等，并使含钪铝合金获得了成功应用。铝合金中只要添加微量钪(0.18 %～0.35 %)，其强化作用就非常明显，俄罗斯开发的所有这些铝钪系合金的强度都比未加钪时有明显的提高，且同时具有很好的焊接性能、抗腐蚀性能等。
美国、日本、加拿大等国也做了不少研究工作，但应用相对较为滞后。到1998年，只有一种含钪铝合金（5025合金）在美国铝业协会（AA）注册，其含钪量为0.05%0-0.55%。
对于含锆铝合金的研究较早，在上世纪七八十年代，西方国家已经把含锆铝合金应用于军工和航空领域。锆还经常用于在耐热铝合金的制备，主要是在合金中加入微量的锆以提高合金的再结晶温度，同时进一步提高合金强度，从而得到高强耐热铝合金导线。含锆耐热铝合金导线在国外已经广泛应用，其中日本和美国的耐热铝合金导线的应用比例已经达到70%以上。我国只有几个百分点，发展空间很大。
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