镁合金是实际应用中最轻的金属结构材料,它具有比强度、比刚度高,阻尼性、切削加工性及导热性好,电磁屏蔽能力强及易回收等优点,被广泛应用于航空航天、军用品、交通工具、机械电子工业等领域,特别是在车辆产业和3C产品中发展尤为迅速。传统的制备Mg-Sr合金方法有对掺法和“熔-浸”还原法。对掺法工艺成熟,但金属极易燃烧,且Sr非常活泼,高温下的蒸气压大,在对掺过程中容易因大量氧化和蒸发而损失,因此技术经济性较差;“熔-浸”还原法工艺简单,成本低,但锶的提取率较低,锶合金中的锶含量很低,不适于制取高锶含量的合金。同时,电解法作为一种先进的工艺方法已受到越来越多的关注。本文在皮江法炼镁和真空铝热炼锶的基础上提出了一种全新的制备Mg-Sr合金的设想——真空热还原制备Mg-Sr合金。但后两种工艺尚不成熟,还有待进一步研究。通过热力学分析,得到了Si热还原MgO、SrO各反应方程式反应吉布斯自由能与温度、压强之间的关系,从而得到在特定条件下的临界反应温度。热力学研究结果表明,真空中还原金属,可以大大降低反应温度,提高反应效率,同时还原出来的金属也不易被氧化。研究了金属蒸气冷凝的一般规律,计算了Mg、Sr在不同温度下的饱和蒸气压,确定了Mg、Sr蒸气的冷凝条件:为了使金属冷凝下来,必须使结晶器内的金属蒸气分压P实际大于该金属在冷凝器温度下的饱和蒸气压P饱和,即P实际> P饱和。通过实验研究对理论分析加以验证。对不同原料配比的试样,在一定的温度和压强下,进行真空热还原实验。通过X射线衍射仪(XRD)、原子吸收光谱仪(AAS)等对实验结果进行了分析,并计算了Mg和Sr的还原率。研究主要结论如下:①在压强小于1000Pa,温度高于1077℃时,MgO能被Si和CaO还原;②在压强小于1000Pa,温度高于927℃时,SrO能被Si还原;③在压强小于1000Pa,温度高于1077℃时,MgO、SrO能被Si和CaO还原;④减小炉内压强、提高反应温度益于MgO、SrO的还原;⑤通过控制原料中MgO、SrO的含量可以控制产物中Mg、Sr的含量。