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鎂合金作為最輕的工程金屬材料，被譽(yù)為“21世紀(jì)的綠色工程材料”，強(qiáng)度高、耐沖擊、散熱好、尺寸穩(wěn)定和彈性模量大，承受沖擊載荷能力比鋁合金強(qiáng)。鑄造鎂合金具有比強(qiáng)度和比剛度高、震動阻尼容量大，在汽油、煤油和潤滑油中性能穩(wěn)定等特點。這些特性使鎂合金應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，如交通運(yùn)輸、電子工業(yè)、軍工等領(lǐng)域。尤其在航空航天、軌道交通、電子產(chǎn)品、生物醫(yī)用、自行車、建筑裝飾等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊，已經(jīng)成為未來新型材料的發(fā)展方向之一。
鎂合金應(yīng)用領(lǐng)域
一：航空航天
從20世紀(jì)開始，鎂合金就在航空航天領(lǐng)域得到應(yīng)用。鎂合金可以大大改善飛行器的氣體動力學(xué)性能并能明顯減輕其結(jié)構(gòu)重量，因此，許多部件用鎂合金制作。一般航空用鎂合金主要是板材和擠壓型材，少部分是鑄件。經(jīng)過先進(jìn)的加工技術(shù)處理過的鎂合金，擁有著耐高溫、耐腐蝕等超強(qiáng)屬性，被廣泛應(yīng)用在飛機(jī)、發(fā)動機(jī)、導(dǎo)彈等關(guān)鍵部位的制作上。隨著鎂合金生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，性能會不斷提高，應(yīng)用范圍也會不斷擴(kuò)大。
二：高速列車
憑借著速度快、能耗低、環(huán)境舒適的設(shè)計特點，高鐵在現(xiàn)代運(yùn)輸手段中占據(jù)著極其重要的位置。為了保證這些方面特性的優(yōu)化，列車輕量化是非常必要的技術(shù)，鎂合金自然擔(dān)起了這份重任。目前，法國、日本、中國等多個國家的高鐵，已經(jīng)在大量使用鎂合金制作零部件，成為了高速列車輕量化的關(guān)鍵材料。
三：汽車零件
鎂合金已被發(fā)達(dá)國家廣泛用于汽車儀表板、座椅支架、變速箱殼體、方向操縱系統(tǒng)部件、發(fā)動機(jī)罩蓋、車門、發(fā)動機(jī)缸體、框架等零部件上。用鎂合金制造汽車零部件，可以顯著減輕車重，降低油耗，減少尾氣排放量，提高零部件的集成度，提高汽車設(shè)計的靈活性等。通常汽車自重每減輕10%，燃油效率可提高5.5%，廢氣排放相應(yīng)減少。隨著技術(shù)的發(fā)展，鎂合金在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用范圍會更廣。
四：電子產(chǎn)品
鎂合金具有優(yōu)異的薄壁鑄造性能，其壓鑄件的壁厚可達(dá)0.6~1.0mm，并保持一定的強(qiáng)度、剛度和抗撞能力，這非常有利于產(chǎn)品超薄、超輕和微型化的要求。另外，鎂合金還具有防震、抗磨損及可屏蔽電磁波的特殊功能。因此，單反相機(jī)中的骨架常用鎂合金來制作，一般中高端及專業(yè)數(shù)碼單反相機(jī)都采用鎂合金做骨架，使其堅固耐用、手感好。
五：軍工裝備
軍事裝備中使用鎂合金可以提高結(jié)構(gòu)件強(qiáng)度，減輕裝備重量，提高武器命中率，例如掩體支架、迫擊炮底座和導(dǎo)彈等。 隨著鎂合金研究的深入及材料性能的提高, 鎂合金在兵器中的應(yīng)用會越來越多。
六：生物醫(yī)用
鎂合金容易加工成形，并且具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能以及獨(dú)特的生物降解功能，而鎂又是人體所必需的宏量金屬元素之一，因此鎂合金是醫(yī)用金屬材料的不二選擇。鎂合金的彈性模量約為45GPa，也接近于人體骨骼（10~40GPa），能有效緩解甚至避免“應(yīng)力遮擋效應(yīng)”；鎂合金在人體中釋放出的鎂離子還可促進(jìn)骨細(xì)胞的增殖及分化，促進(jìn)骨骼的生長和愈合。不僅如此，鎂合金的加工性能遠(yuǎn)優(yōu)于聚乳酸、磷酸鈣等其他類型可降解植入材料，因此其在心血管支架方面也具有臨床應(yīng)用價值。
鎂合金容易加工成形，并且具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能以及獨(dú)特的生物降解功能，而鎂又是人體所必需的宏量金屬元素之一，因此鎂合金是醫(yī)用金屬材料的不二選擇。鎂合金的彈性模量約為45GPa，也接近于人體骨骼（10~40GPa），能有效緩解甚至避免“應(yīng)力遮擋效應(yīng)”；鎂合金在人體中釋放出的鎂離子還可促進(jìn)骨細(xì)胞的增殖及分化，促進(jìn)骨骼的生長和愈合。不僅如此，鎂合金的加工性能遠(yuǎn)優(yōu)于聚乳酸、磷酸鈣等其他類型可降解植入材料，因此其在心血管支架方面也具有臨床應(yīng)用價值。
鎂及鎂合金作為骨固定材料的優(yōu)勢在于其與人骨密度及力學(xué)性能接近，可有效降低應(yīng)力遮擋效應(yīng)，同時鎂降解的堿性環(huán)境可起到抗菌的作用，鎂對骨組織具有良好的相容佳，鎂還有促血管化的作用。鎂越來越多的優(yōu)勢正在被人們發(fā)現(xiàn)，因此可以說鎂及鎂合金作為骨固定材料的潛力十分巨大。下圖為中國科學(xué)院金屬研究所研發(fā)的部分鎂合金骨植入器件。
六：其他領(lǐng)域
鎂合金在我們生活中其他的領(lǐng)域也應(yīng)用廣泛，比如在摩托車和自行車上的應(yīng)用。自行車是鎂合金合新的應(yīng)用領(lǐng)域，主要用作自行車車架。鎂合金的優(yōu)勢在于不但輕便、快速、舒適，而且有口可以使管徑變小、管壁變薄、車架更強(qiáng)固。用鎂合金制造的折疊式自行車車架質(zhì)量僅1.4kg。輪椅是康復(fù)設(shè)施的代表性器械之一，選用AZ31鎂合金制作輪椅架或除車輪外其余部件基本上都用鎂合金制造，可減重15%左右，既輕巧又靈活。鎂合金在造船工業(yè)和海洋工程中主要用于航海儀器、水中兵器、海水電池、潛水服、犧牲陽極、定時裝置等。
我國開發(fā)了多種高性能稀土鎂合金材料。航空航天用高強(qiáng)耐熱Mg-Gd-Y-Zr 系鎂合金材料在性能方面已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平，但在大型復(fù)雜高強(qiáng)耐熱鑄造鎂合金鑄件凝固理論及成形工藝方面遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家。迄今為止，國際上只有美國和蘇聯(lián)有鎂鋰系合號，國內(nèi)關(guān)于鎂鋰合金的研究還很有限，尤其是對超輕鑄造鎂鋰合金的相關(guān)研究非常缺乏，這與鎂鋰合金在航空航天及電子工業(yè)等領(lǐng)域的巨大應(yīng)用前景不相稱。
高強(qiáng)耐熱鎂合金是國外的重點研究方向，IBM公司加工的鎂鋰合金應(yīng)用在Saturn V火箭計算機(jī)室和雙子座宇宙飛船上，在軍事上DOW公司開發(fā)Mg-14Li-1.5Al-0.08Mn用于加工M113軍用運(yùn)輸車的殼體。鎂鋰合金還被德國、日本等國的科學(xué)家開發(fā)用于醫(yī)療器械、電子產(chǎn)品等用途。
(文章來源：搜狐網(wǎng))
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