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镁
镁是地球上储量最丰富的轻金属元素之一，镁的密度是1.74，只有铝的2/3、钛的2/5、钢的 1/4；镁合金比铝合金轻36%、比锌合金轻73%、比钢轻77%。镁具有比强度、比刚度高，导热导电性能好,并具有很好的电磁屏蔽、阻尼性、减振性、切 削加工性以及加工成本低和易于回收等优点。镁合金的比强度高于铝合金和钢，略低于比强度最高的纤维增强塑料；比刚度与铝合金和钢相当,远高于纤维增强塑料；耐磨性能比低碳钢好得多,已超过压铸铝合金A380；减振性能、磁屏蔽性能远优于铝合金。
镁在自然界分布很广，资源比较丰富，镁的来源最主要的是海水、盐湖卤水中的氯化镁和光卤石以及呈碳酸盐形式的菱镁矿和白云石。
金属镁的生产方法有熔盐电解法和热还原法。目前世界上用这两种方法生产的镁，分别占80%和20%左右。熔盐电解法炼镁包括氧化镁的生产及电解制镁两大步；硅热还原法炼镁又有皮江法和马格尼特法两种。
镁具有很好的铸造性能和良好的加工性能。与其它材料相比，镁的制造成本很低。尽管每公斤镁锭的价格要比铝贵一些，但它单位体积的成本价格几乎是一样的。镁的 物理化学特性使其比铝更适合压铸大型部件。镁单位体积的熔化潜热只有铝的2/3，比热只有铝的3/4，并且有非常低的溶铁性。这些特性使镁压铸件达到和铝 几乎相同的生产成本/每公斤。
镁的应用主要集中在铝合金生产、压铸生产、炼钢脱硫三大领域，还用在稀土合金、金属还原及其他领域。
由于镁的密度小，比强度高，并能与铝、铜、锌等金属构成高强度合金，因此，镁是重要的合金元素。世界上镁的最大消费领域是用于制造铝合金，镁作为合金元素可以提高铝的机械强度，改善机械加工性能以及耐碱腐蚀性能。
由于镁基合金（含铝、锰、锌锂等）的结构件或压铸件的比强度（单位质量的强度）大，在汽车、航空、航天等工业中，用镁替代部分的铝，可减轻结构的质量。镁合金的特点可满足于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。镁和卤素的亲合力强，是用金属热还原法生 产钛、锆、铪、铀、铍等的重要还原剂。镁可用作生产球墨铸铁的球化剂。在钢铁冶炼中镁可代替碳化钙脱硫，可以使钢中硫的含量下降得更低，且在这方面的用量 增长较快。在有机合成中，应用镁的格里纳德（Grignard）反应，可以合成多种复杂的有机化合物。镁还可用来制造干电池。镁由于燃烧热高，燃烧时发出耀眼光焰，还用来制作照明弹、燃烧弹和焰火等。
近二十年来，世界汽车产量持续增长，年均增长率为2.5%。汽车工业发展程度是一个国家发达程 度的重要标志之一，而金属材料是汽车工业发展的重要基础。出于节能与环保的要求，汽车设计专家们想方设法减轻汽车体重，以达到减少汽油消耗和废气排放量的 双重效果。镁合金作为最轻的结构材料，能满足日益严格的节能的尾气排放要求；可生产出重量轻、耗油少、环保型的新型汽车。
镁合金汽车零件的好 处可简单归纳为：①密度小，可减轻整车重量，间接减少燃油消耗量；②镁的比强度高于铝合金和钢，比刚度接近铝合金和钢，能够承受一定的负荷；③镁具有良好 的铸造性和尺寸稳定性，容易加工，废品率低；④镁具有良好的阻尼系数，减振量大于铝合金和铸铁，用于壳体可降低噪声，用于座椅、轮圈可以减少振动，提高汽 车的安全性和舒适性。
镁合金用作汽车零部件的历史约有70年。早在1930年就用于一辆赛车上的活塞和欧宝汽车上的油泵箱，之后用量和应用部 位逐渐增加。六十年代在有的车种上用量达到23千克，主要用作阀门壳、空气清洁箱、制动器、离合器、踏板架等。八十年代初，由于采用新工艺，严格限制了 铁、铜、镍等杂质元素的含量，镁合金的耐蚀性得到了解决，同时，成本下降又大大促进了镁合金在汽车上的应用。从九十年代开始，欧美、日本、韩国的汽车商都 逐渐开始把镁合金用于许多汽车零件上。
镁合金压铸件在汽车上的应用已经显示出长期的增长态势。在过去十年里，其年增长速度超过15%。在欧 洲，已经有300种不同的镁制部件用于组装汽车，每辆欧洲生产的汽车上平均使用2.5千克镁。乐观的估计认为，出于减重的需求，每辆汽车对镁的用量将提高 至70-120千克。目前，汽车仪表、座位架、方向操纵系统部件、引擎盖、变速箱、进气管、轮毂、发动机和安全部件上都有镁合金压铸产品的应用。
镁合金相对比强度（强度与质量之比）最高。比刚度（刚度与质量之比）接近铝合金和钢，远高于工程塑料。
在弹性范围内，镁合金受到冲击载荷时，吸收的能量比铝合金件大一半，所以镁合金具有良好的抗震减噪性能。
镁合金熔点比铝合金熔点低，压铸成型性能好。镁合金铸件抗拉强度与铝合金铸件相当，一般可达250Mpa，最高可达600多Mpa。屈服强度，延伸率与铝合金也相差不大。
镁合金还个有良好的耐腐蚀性能，电磁屏蔽性能，防辐射性能，可做到100%回收再利用。镁合金件稳定性较高压铸件的铸造行加工尺寸精度高，可进行高精度机械加工。
镁合金具有良好的压铸成型性能，压铸件壁厚最小可达0.5mm。适应制造汽车各类压铸件。
镁合金在汽车上最早的应用是三十年代英国伦敦城市公交的曲轴连杆箱体铸造件。在那个时期，生产出50多万件拖拉机变速箱壳体，而且至今仍在生产。在汽车动力系中，镁的应用数量最大的公司是大众汽车公司（VW）。这些部件的重为17公斤，比它所替代的铸铁件要轻50斤。
随 着市场对镁产品需求应用领域的不断拓宽，从航空、航天、汽车零部件、钢铁脱硫、合金压铸件、3C产品的广泛应用，到民用产品的不断研发，以及镁合金技术的 进一步研究，镁产品的发展愈来愈显现出它独特的不可替代的优点。同时由于镁合金较好的加工性能、较强的机械性能、重量轻、韧性好、屏蔽性好，特别是具有极 强的回收性能，越来越受到人们的青睐。
目前，全国六大镁合金基地建设已经初具规模，形成了重庆——镁合金汽车、摩托车制造，青岛——信息和通信产品开发，上海——汽车工业应用，深圳——镁合金压铸设备，辽宁——氧化镁及镁矿开发，宁夏——盐湖镁资源开发布局。
5/5/2009 | |
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