關于鎂的一些相關知識技(jì )術知識

鎂是地球上儲量較豐富的輕金屬元素之一，鎂的密度是1.74，隻有(yǒu)鋁的2/3、钛的2/5、鋼的1/4;鎂合金比鋁合金輕36%、比鋅合金輕73%、比鋼輕77%。鎂具(jù)有(yǒu)比強度、比剛度高，導熱導電(diàn)性能(néng)好,并具(jù)有(yǒu)很(hěn)好的電(diàn)磁屏蔽、阻尼性、減振性、切削加工(gōng)性以及加工(gōng)成本低和易于回收等優點。鎂合金的比強度高于鋁合金和鋼，略低于比強度較高的纖維增強塑料;比剛度與鋁合金和鋼相當,遠(yuǎn)高于纖維增強塑料;耐磨性能(néng)比低碳鋼好得多(duō),已超過壓鑄鋁合金A380;減振性能(néng)、磁屏蔽性能(néng)遠(yuǎn)優于鋁合金。

鎂在自然界分(fēn)布很(hěn)廣，資源比較豐富，鎂的來源較主要的是海水、鹽湖(hú)鹵水中(zhōng)的氯化鎂和光鹵石以及呈碳酸鹽形式的菱鎂礦和白雲石。

金屬鎂的生産(chǎn)方法有(yǒu)熔鹽電(diàn)解法和熱還原法。目前世界上用(yòng)這兩種方法生産(chǎn)的鎂，分(fēn)别占80%和20%左右。熔鹽電(diàn)解法煉鎂包括氧化鎂的生産(chǎn)及電(diàn)解制鎂兩大步;矽熱還原法煉鎂又(yòu)有(yǒu)皮江法和馬格尼特法兩種。

鎂具(jù)有(yǒu)很(hěn)好的鑄造性能(néng)和良好的加工(gōng)性能(néng)。與其它材料相比，鎂的制造成本很(hěn)低。盡管每公(gōng)斤鎂錠的價格要比鋁貴一些，但它單位體(tǐ)積的成本價格幾乎是一樣的。鎂的物(wù)理(lǐ)化學(xué)特性使其比鋁更适合壓鑄大型部件。鎂單位體(tǐ)積的熔化潛熱隻有(yǒu)鋁的2/3，比熱隻有(yǒu)鋁的3/4，并且有(yǒu)非常低的溶鐵性。這些特性使鎂壓鑄件達到和鋁幾乎相同的生産(chǎn)成本/每公(gōng)斤。

鎂的應用(yòng)主要集中(zhōng)在鋁合金生産(chǎn)、壓鑄生産(chǎn)、煉鋼脫硫三大領域，還用(yòng)在稀土合金、金屬還原及其他(tā)領域。

由于鎂的密度小(xiǎo)，比強度高，并能(néng)與鋁、銅、鋅等金屬構成高強度合金，因此，鎂是重要的合金元素。世界上鎂的較大消費領域是用(yòng)于制造鋁合金，鎂作(zuò)為(wèi)合金元素可(kě)以提升鋁的機械強度，改善機械加工(gōng)性能(néng)以及耐堿腐蝕性能(néng)。

由于鎂基合金(含鋁、錳、鋅锂等)的結構件或壓鑄件的比強度(單位質(zhì)量的強度)大，在汽車(chē)、航空、航天等工(gōng)業中(zhōng)，用(yòng)鎂替代部分(fēn)的鋁，可(kě)減輕結構的質(zhì)量。鎂合金的特點可(kě)滿足于航空航天等高科(kē)技(jì )領域對輕質(zhì)材料吸噪、減震、防輻射的要求，可(kě)大大改善飛行器的氣體(tǐ)動力學(xué)性能(néng)。鎂和鹵素的親合力強，是用(yòng)金屬熱還原法生産(chǎn)钛、锆、铪、鈾、铍等的重要還原劑。鎂可(kě)用(yòng)作(zuò)生産(chǎn)球墨鑄鐵的球化劑。在鋼鐵冶煉中(zhōng)鎂可(kě)代替碳化鈣脫硫，可(kě)以使鋼中(zhōng)硫的含量下降得更低，且在這方面的用(yòng)量增長(cháng)較快。在有(yǒu)機合成中(zhōng)，應用(yòng)鎂的格裏納德(dé)(Grignard)反應，可(kě)以合成多(duō)種複雜的有(yǒu)機化合物(wù)。鎂還可(kě)用(yòng)來制造幹電(diàn)池。鎂由于燃燒熱高，燃燒時發出耀眼光焰，還用(yòng)來制作(zuò)照明彈、燃燒彈和焰火等。

近二十年來，世界汽車(chē)産(chǎn)量持續增長(cháng)，年均增長(cháng)率為(wèi)2.5%。汽車(chē)工(gōng)業發展程度是一個國(guó)家發達程度的重要标志(zhì)之一，而金屬材料是汽車(chē)工(gōng)業發展的重要基礎。出于節能(néng)與環保的要求，汽車(chē)設計技(jì )術的想方設法減輕汽車(chē)體(tǐ)重，以達到減少汽油消耗和廢氣排放量的雙重效果。鎂合金作(zuò)為(wèi)較輕的結構材料，能(néng)滿足日益嚴格的節能(néng)的尾氣排放要求;可(kě)生産(chǎn)出重量輕、耗油少、環保型的新(xīn)型汽車(chē)。

鎂合金汽車(chē)零件的好處可(kě)簡單歸納為(wèi)：①密度小(xiǎo)，可(kě)減輕整車(chē)重量，間接減少燃油消耗量;②鎂的比強度高于鋁合金和鋼，比剛度接近鋁合金和鋼，能(néng)夠承受一定的負荷;③鎂具(jù)有(yǒu)良好的鑄造性和尺寸穩定性，容易加工(gōng)，廢品率低;④鎂具(jù)有(yǒu)良好的阻尼系數，減振量大于鋁合金和鑄鐵，用(yòng)于殼體(tǐ)可(kě)降低噪聲，用(yòng)于座椅、輪圈可(kě)以減少振動，提升汽車(chē)的安(ān)全性和舒适性。

鎂合金用(yòng)作(zuò)汽車(chē)零部件的曆史約有(yǒu)70年。早在1930年用(yòng)于一輛賽車(chē)上的活塞和歐寶汽車(chē)上的油泵箱，之後用(yòng)量和應用(yòng)部位逐漸增加。六十年代在有(yǒu)的車(chē)種上用(yòng)量達到23千克，主要用(yòng)作(zuò)閥門殼、空氣清潔箱、制動器、離合器、踏闆架等。八十年代初，由于采用(yòng)新(xīn)工(gōng)藝，嚴格限制了鐵、銅、鎳等雜質(zhì)元素的含量，鎂合金的耐蝕性得到了解決，同時，成本下降又(yòu)大大促進了鎂合金在汽車(chē)上的應用(yòng)。從九十年代開始，歐美、日本、韓國(guó)的汽車(chē)商(shāng)都逐漸開始把鎂合金用(yòng)于許多(duō)汽車(chē)零件上。

鎂合金壓鑄件在汽車(chē)上的應用(yòng)已經顯示出長(cháng)期的增長(cháng)态勢。在過去十年裏，其年增長(cháng)速度超過15%。在歐洲，已經有(yǒu)300種不同的鎂制部件用(yòng)于組裝(zhuāng)汽車(chē)，每輛歐洲生産(chǎn)的汽車(chē)上平均使用(yòng)2.5千克鎂。樂觀的估計認為(wèi)，出于減重的需求，每輛汽車(chē)對鎂的用(yòng)量将提升至70-120千克。目前，汽車(chē)儀表、座位架、方向操縱系統部件、引擎蓋、變速箱、進氣管、輪毂、發動機和安(ān)全部件上都有(yǒu)鎂合金壓鑄産(chǎn)品的應用(yòng)。