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镁合金前景美好

      镁合金是最轻的金属结构材料,其密度为1.75-1.90s/cm3;其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;其机加工性能优良,易加工且加工成本低,加工能量仅为铝合金的70%;其耐腐蚀性比低碳钢好得多,已超过压铸铝合金A380;其减振性、电磁屏蔽性远优于铝合金。另外,镁合金的低密度、低熔点、低动力学黏度、低比热容、低相变潜热以及与铁的亲和力小等特点,使其具有熔化耗能少、充型变速快、凝固速度快、实际压铸周期短、模具使用寿命长等优势,极适合于采用现代压铸技术进行成形加工,直接制备出薄壁和近终形复杂形状的零部件。而且镁合金压铸件的性能优良,在常规使用条件下替代钢、铝合金、塑料等制件的效果非常好。在实现产品轻量化的同时,还使产品具有优良的特殊功能,并且在镁合金压铸件报废后,还可以直接回收再利用,符合环保要求。所以,综合性能优良的镁合金被誉为“21世纪金属”并被广泛应用于汽车、计算机、通讯等广阔领域。

压铸镁合金快速增长

过去镁主要用于生产镁铝合金,到1990年压铸镁合金成为镁的第二大产品。镁合金结构件一般都是压铸件。据国际镁业协会(1MA)资料,压铸用镁以年增长率为17.6%的速度增长,照此速度,21世纪压铸镁合金将成为最主要的镁应用领域。压铸镁合金的快速增长主要得益于对产品轻量化及环保要求的日益迫切、镁合金性能的不断改善及压铸技术的显着进步。

汽车轻量化充当生力军

镁合金压铸件的应用以汽车轻量化零部件占绝大多数,约80%-90%。从20世纪90年代起,汽车镁合金零部件使用的年增长率达20%,在北美高达35%,欧洲为60%。由于镁的大量生产,材料价格下降,加速了其在运输工具零部件上大量使用。2002年,全球镁合金零件产量约140kt,其中汽车应用比重高达74%,其次才是只占24%的3C产品应用。预计2020年镁合金汽车使用量将超过100kg/辆,福特预测甚至高达122kg/辆,而届时全球镁合金在汽车产业中消费量将高达5000kt/a。国外目前至少已有60余种镁合金压铸零部件应用于汽车行业。

电子信息产品刮镁合金风

近年来,电子信息产业的迅速发展为镁合金开辟了另一个市场空间。在2003年全球出货的3000万台笔记本电脑中,采用塑胶机壳的比重达75%,使用镁合金的比重仅25%,但2004年笔记本电脑采用镁合金机壳的比重将提高到50%以上。戴尔在2003年因同时采用镁合金机壳和机身主机构件,采用镁合金的比重高达50%左右,现已将2004年新款机种(代号JM5)全面换成镁合金机壳。索尼目前在日本举办特定旧款VAIO笔记本电脑更换镁合金机壳的活动。向来居全球笔记本电脑产业设计与采用新材质领导地位的IBM也开始大量使用镁合金,除高端机种Think Pad T系列已全面采用镁合金为机壳外,IBM和台湾笔记本电脑厂商首度合作的重2.1英寸机种,同时以镁合金作为面板和底部机壳的材质。

手机在2003年第3季末开始,也刮起镁合金风潮。以摩托罗拉为主的手机制造商,也积极采用镁合金机壳与零(组)件。2003年全球手机机壳采用镁合金的比重约15%。数码相机2003年采用镁合金的数量仅200~300万台,2004年增加到500万台以上。

镁合金还将逐步扩大应用到其他工业部门,成为愈来愈广泛的新材料。

资源优势要转化为产业优势

我国镁资源非常丰富,居世界第一位,又是世界上最大的产镁国之一。20世纪90年代以来,我国镁工业得到迅猛发展,目前,镁的市场占有率已达50%以上,但镁合金应用开发滞后,80%以上作为初级原料低价出口。且国内镁消费也较低,汽车工业使用镁合金压铸件刚刚起步。据有关资料,桑塔纳轿车使用镁量仅8.5 kg/辆,而国外汽车镁合金平均用量为40kg/辆,差距十分悬殊。

还要指出的是,近年来,国际厂商争相控制镁资源,如美国福特公司与Normandy矿产公司、澳大利亚联邦科学及工程研究院合作组成澳大利亚镁业公司,在澳大利亚投资建设全球规模最大的镁生产基地;美国通用汽车公司与世界最大的镁供应商NORSKHYDRO公司签署了长期合作协定,在加拿大、挪威和俄罗斯建立镁生产基地;德国大众汽车公司与以色列镁生产厂家合作,在死海地区合资兴建镁加工厂。同时,国际上各大公司又纷纷着手镁合金的研究,以期提高镁产品的附加值,抢占世界市场。

这表明我国镁合金产业的发展既存在严峻的挑战又面临了重大的历史机遇。近年来,北京、青岛、重庆及上海等地一些企业与科研院所在镁合金应用及产业化方面取得了可喜的进展。相信,中国的镁资源优势定能转化为产业优势。

 

                    
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