史上最佳轻量化材料，密度是铝的2/3，钢的1/4

2016-07-08 09:42:21 作者：本网整理来源：新材全球网分享至：

当车企纷纷加码轻量化布局，轻量化材料随之迎来发展热潮。一辆特斯拉Model S汽车，锂电池重量约为590公斤，占汽车总重量近30%。轻量金属材料的使用将有效降低车身重量，为电池使用腾出更多空间，有助于续航里程的增加。同样，传统汽车加入轻量金属材料，也能够有效降低燃油的消耗。

目前主要的轻质材料为铝合金、镁合金和碳纤维。在这些轻质材料中，镁合金作为常用金属结构材料最轻的一种，密度约为铝的2/3，钢的1/4，并且比强度和比刚度远高于两者，实力不容小觑。

据相关数据显示，汽车对镁合金压铸件的需求量年均复合增长率达到80%，未来应用规模将不断提升。

一、镁合金简介

镁的基本性质

相对原子质量为24. 32，密排六方晶体结构。

镁的密度为1.738g/cm3（约相当于铝的2/3），结构材料中最轻金属。

体积热容最低，升温与降温都比其他金属快。

化学活泼性高，耐蚀性差。在潮湿大气、海水等介质中会引起剧烈腐蚀，但在干燥大气、汽油等介质中却很稳定。

室温塑性很差，耐热性差。

镁是地球上储量最丰富的轻金属元素之一。镁在宇宙中含量第八，地壳丰度为2%，海水中含量第三。

全球所利用的镁资源主要是白云石，菱镁矿，水镁石，光卤石，和橄榄石这几种矿物。其次为海水苦卤、盐湖卤水及地下卤水。

镁合金分类

形变镁合金：Mg-Al系

铸造镁合金：Mg-Al-Zn系（AZ91D）、Mg-Zn-Zr系、Mg-Re-Zr系

二、镁合金应用

①镁合金在航天航空领域的应用：

镁合金的特点可以满足航空航天等高科技领域对轻质材料吸噪、减震、防辐射的要求，可大大改善飞行器的气体动力学性能和明显减轻结构重量。

目前镁合金在航空的应用领域包括各种民用，军用飞机的发动机零部件、螺旋桨、齿轮箱、支架结构及火箭、导弹和卫星的一些零部件等。

②镁合金在汽车领域的应用：

用镁合金制造汽车零部件、可以显著减轻车重，降低油耗，禁烧尾气排放量，提高零部件的集成度，提高汽车设计的灵活性等。

镁合金压铸合金中最轻，是极具竞争力的汽车轻量化材料。

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③镁合金在3C产业的应用：

镁合金具有优异的薄壁铸造性能，其压铸件的壁厚可达0.6mm~1.0mm，并保持一定的强度、刚度和冲击能力，这个非常有利于以笔记本、手机和数码相机为代表的3C产品超薄、微轻和微型化的要求。

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④镁合金在医疗领域的应用：

镁合金以其优良的机械性能、良好的生物相容性和可降解性能，表现出巨大的潜力，成为当今研究的热点之一。

目前轨迹上已经有多种多样的镁合金医学制品，包括板材、棒材、管材、多孔泡沫、复合材料、骨钉和血管支架等多种形式，充分显示了镁合金医学制品的良好加工成型性能和应用潜力。

但作为新一代的硬组织材料，镁合金的研究才刚刚起步。若要将镁合金作为医用材料应用于医学领域，对镁合金的物理、化学、生物性能也提出了更加严格的要求。特别是当植入不同部位时，要求和有差异。相信随着科学技术的进步和研究的进一步深入，镁合金医用产品会越来越广泛的为人类应用，为人类造福。

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三、镁合金产业链

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镁合金加工工艺流程

四、镁合金发展现状及趋势

据中国有色金属工业协会统计数据，2015年中国共产原镁85. 21万吨，同比减少0, 83%。2015年中国镁合金产量为24. 15万吨，同比缩减6.17%。

2015年中国镁合金出口前10名地区统计

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镁合金具有密度小、比强度和比刚度高、导热和散热性能好、屏蔽和抗振性能好等特点。随着生产工艺技术的进步和突破、产品质量和性价比的不断提高、以航空航天和交通运输领域为代表的材料轻量化的实际需求，尤其是“中国制造2015”规划的实施，镁合金一定会发挥其优势，在“十三五”期间实现其自身价值、特有应用和规模化材料替代。其中镁合金专业化生产设备和生产线的建设、工业化批量生产和应用也将会迎来一个高峰。

五、国内相关企业

根据镁业分会统计数据，2015年中国没合金产量前5名企业分别为：南京云海特种金属股份有限公司、山西瑞格镁业有限公司、青海三工镁业有限公司、山西闻喜县八达镁业有限公司、府谷县华顺镁业有限公司；该5名企业含量合计为20.56万吨，同比增加21.08%。

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