LPSO是在晶体点阵的周期上再叠加一个新的更长周期,其电子衍射特征是在基体衍射斑点外会出现一系列间隔较密、排列成行的衍射斑点。早在1994年,中国研究人员就在Mg-Zn-Zr-RE(RE为稀土元素)镁合金中发现了18R-LPSO结构相的存在。随后,在Mg-TM-RE(TM为Zn、Cu、Ni;RE为Y、La、Ce、Pr、Sm、Nd、Dy、Ho、Er、Gd和Tm)系镁合金中也陆续发现18R-、14H-、10H-和23R-LPSO结构相的存在。另外,在铸态Mg-Co-Y镁合金中还发现了新型15R-、12H-和21R-LPSO结构相的存在。通常,镁合金中的18R-LPSO结构相可在凝固过程中形成于晶界附近,而14H-LPSO结构相需要在高温下从基体中时效析出。
LPSO结构相可与镁基体形成非常牢固的界面并能对位错运动起到有效的钉扎作用,镁合金中形成的LPSO结构相可显著增加基面滑移所需的临界剪切应力,并能有效抑制{10-12}<10-11>变形孪晶的启动。利用快速凝固粉末冶金工艺技术,成功制备出的含LPSO结构相Mg-2%Y-1%Zn镁合金,其室温屈服强度可达610兆帕。利用传统的热挤压加工技术,制备出的含LPSO结构相Mg-1.8Gd-1.8Y-0.7Zn-0.2Zr(at.%)镁合金,其室温屈服强度也可高于470兆帕。LPSO结构相强化镁合金的强度要明显高于传统镁合金,可与中等强度的铝合金的强度基本相当。因LPSO结构相包含的层状结构可有效地阻碍高温蠕变的发生,LPSO结构相强化镁合金具有较高的高温力学性能。在473开的温度条件下,含LPSO结构相挤压态Mg97Y2Cu1合金的室温屈服强度和抗拉强度分别为273兆帕和344兆帕。在Mg-Zn-Y中形成的弥散分布的细小LPSO相不会引起丝状腐蚀,可显著提高合金的抗腐蚀性能。