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史上最佳輕量化材料，密度是鋁的2/3，鋼的1/4

2016-07-08 09:42:21 作者：本網整理來源：新材全球網分享至：

當車企紛紛加碼輕量化布局，輕量化材料隨之迎來發展熱潮。一輛特斯拉Model S汽車，鋰電池重量約為590公斤，占汽車總重量近30%。輕量金屬材料的使用將有效降低車身重量，為電池使用騰出更多空間，有助于續航里程的增加。同樣，傳統汽車加入輕量金屬材料，也能夠有效降低燃油的消耗。

目前主要的輕質材料為鋁合金、鎂合金和碳纖維。在這些輕質材料中，鎂合金作為常用金屬結構材料最輕的一種，密度約為鋁的2/3，鋼的1/4，并且比強度和比剛度遠高于兩者，實力不容小覷。

據相關數據顯示，汽車對鎂合金壓鑄件的需求量年均復合增長率達到80%，未來應用規模將不斷提升。

一、鎂合金簡介

鎂的基本性質

相對原子質量為24. 32，密排六方晶體結構。

鎂的密度為1.738g/cm3（約相當于鋁的2/3），結構材料中最輕金屬。

體積熱容最低，升溫與降溫都比其他金屬快。

化學活潑性高，耐蝕性差。在潮濕大氣、海水等介質中會引起劇烈腐蝕，但在干燥大氣、汽油等介質中卻很穩定。

室溫塑性很差，耐熱性差。

鎂是地球上儲量最豐富的輕金屬元素之一。鎂在宇宙中含量第八，地殼豐度為2%，海水中含量第三。

全球所利用的鎂資源主要是白云石，菱鎂礦，水鎂石，光鹵石，和橄欖石這幾種礦物。其次為海水苦鹵、鹽湖鹵水及地下鹵水。

鎂合金分類

形變鎂合金：Mg-Al系

鑄造鎂合金：Mg-Al-Zn系（AZ91D）、Mg-Zn-Zr系、Mg-Re-Zr系

二、鎂合金應用

①鎂合金在航天航空領域的應用：

鎂合金的特點可以滿足航空航天等高科技領域對輕質材料吸噪、減震、防輻射的要求，可大大改善飛行器的氣體動力學性能和明顯減輕結構重量。

目前鎂合金在航空的應用領域包括各種民用，軍用飛機的發動機零部件、螺旋槳、齒輪箱、支架結構及火箭、導彈和衛星的一些零部件等。

②鎂合金在汽車領域的應用：

用鎂合金制造汽車零部件、可以顯著減輕車重，降低油耗，禁燒尾氣排放量，提高零部件的集成度，提高汽車設計的靈活性等。

鎂合金壓鑄合金中最輕，是極具競爭力的汽車輕量化材料。

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③鎂合金在3C產業的應用：

鎂合金具有優異的薄壁鑄造性能，其壓鑄件的壁厚可達0.6mm~1.0mm，并保持一定的強度、剛度和沖擊能力，這個非常有利于以筆記本、手機和數碼相機為代表的3C產品超薄、微輕和微型化的要求。

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④鎂合金在醫療領域的應用：

鎂合金以其優良的機械性能、良好的生物相容性和可降解性能，表現出巨大的潛力，成為當今研究的熱點之一。

目前軌跡上已經有多種多樣的鎂合金醫學制品，包括板材、棒材、管材、多孔泡沫、復合材料、骨釘和血管支架等多種形式，充分顯示了鎂合金醫學制品的良好加工成型性能和應用潛力。

但作為新一代的硬組織材料，鎂合金的研究才剛剛起步。若要將鎂合金作為醫用材料應用于醫學領域，對鎂合金的物理、化學、生物性能也提出了更加嚴格的要求。特別是當植入不同部位時，要求和有差異。相信隨著科學技術的進步和研究的進一步深入，鎂合金醫用產品會越來越廣泛的為人類應用，為人類造福。

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三、鎂合金產業鏈

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鎂合金加工工藝流程

四、鎂合金發展現狀及趨勢

據中國有色金屬工業協會統計數據，2015年中國共產原鎂85. 21萬噸，同比減少0, 83%。2015年中國鎂合金產量為24. 15萬噸，同比縮減6.17%。

2015年中國鎂合金出口前10名地區統計

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鎂合金具有密度小、比強度和比剛度高、導熱和散熱性能好、屏蔽和抗振性能好等特點。隨著生產工藝技術的進步和突破、產品質量和性價比的不斷提高、以航空航天和交通運輸領域為代表的材料輕量化的實際需求，尤其是“中國制造2015”規劃的實施，鎂合金一定會發揮其優勢，在“十三五”期間實現其自身價值、特有應用和規模化材料替代。其中鎂合金專業化生產設備和生產線的建設、工業化批量生產和應用也將會迎來一個高峰。

五、國內相關企業

根據鎂業分會統計數據，2015年中國沒合金產量前5名企業分別為：南京云海特種金屬股份有限公司、山西瑞格鎂業有限公司、青海三工鎂業有限公司、山西聞喜縣八達鎂業有限公司、府谷縣華順鎂業有限公司；該5名企業含量合計為20.56萬噸，同比增加21.08%。

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