关于镁的一些相关知识

镁是地球上储量较丰富的轻金属元素之一，镁的密度是1.74，只有(yǒu)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(jù)有(yǒu)比强度、比刚度高，导热导電(diàn)性能(néng)好,并具(jù)有(yǒu)很(hěn)好的電(diàn)磁屏蔽、阻尼性、减振性、切削加工(gōng)性以及加工(gōng)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，略低于比强度较高的纤维增强塑料;比刚度与铝合金和钢相当,遠(yuǎn)高于纤维增强塑料;耐磨性能(néng)比低碳钢好得多(duō),已超过压铸铝合金A380;减振性能(néng)、磁屏蔽性能(néng)遠(yuǎn)优于铝合金。

镁在自然界分(fēn)布很(hěn)广，资源比较丰富，镁的来源较主要的是海水、盐湖(hú)卤水中(zhōng)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(chǎn)方法有(yǒu)熔盐電(diàn)解法和热还原法。目前世界上用(yòng)这两种方法生产(chǎn)的镁，分(fēn)别占80%和20%左右。熔盐電(diàn)解法炼镁包括氧化镁的生产(chǎn)及電(diàn)解制镁两大步;硅热还原法炼镁又(yòu)有(yǒu)皮江法和马格尼特法两种。

镁具(jù)有(yǒu)很(hěn)好的铸造性能(néng)和良好的加工(gōng)性能(néng)。与其它材料相比，镁的制造成本很(hěn)低。尽管每公(gōng)斤镁锭的价格要比铝贵一些，但它单位體(tǐ)积的成本价格几乎是一样的。镁的物(wù)理(lǐ)化學(xué)特性使其比铝更适合压铸大型部件。镁单位體(tǐ)积的熔化潜热只有(yǒu)铝的2/3，比热只有(yǒu)铝的3/4，并且有(yǒu)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(chǎn)成本/每公(gōng)斤。

镁的应用(yòng)主要集中(zhōng)在铝合金生产(chǎn)、压铸生产(chǎn)、炼钢脱硫三大领域，还用(yòng)在稀土合金、金属还原及其他(tā)领域。

由于镁的密度小(xiǎo)，比强度高，并能(néng)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。世界上镁的较大消费领域是用(yòng)于制造铝合金，镁作(zuò)為(wèi)合金元素可(kě)以提升铝的机械强度，改善机械加工(gōng)性能(néng)以及耐碱腐蚀性能(néng)。

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(zhì)量的强度)大，在汽車(chē)、航空、航天等工(gōng)业中(zhōng)，用(yòng)镁替代部分(fēn)的铝，可(kě)减轻结构的质(zhì)量。镁合金的特点可(kě)满足于航空航天等高科(kē)技(jì )领域对轻质(zhì)材料吸噪、减震、防辐射的要求，可(kě)大大改善飞行器的气體(tǐ)动力學(xué)性能(néng)。镁和卤素的亲合力强，是用(yòng)金属热还原法生产(chǎn)钛、锆、铪、铀、铍等的重要还原剂。镁可(kě)用(yòng)作(zuò)生产(chǎn)球墨铸铁的球化剂。在钢铁冶炼中(zhōng)镁可(kě)代替碳化钙脱硫，可(kě)以使钢中(zhōng)硫的含量下降得更低，且在这方面的用(yòng)量增長(cháng)较快。在有(yǒu)机合成中(zhōng)，应用(yòng)镁的格里纳德(dé)(Grignard)反应，可(kě)以合成多(duō)种复杂的有(yǒu)机化合物(wù)。镁还可(kě)用(yòng)来制造干電(diàn)池。镁由于燃烧热高，燃烧时发出耀眼光焰，还用(yòng)来制作(zuò)照明弹、燃烧弹和焰火等。

近二十年来，世界汽車(chē)产(chǎn)量持续增長(cháng)，年均增長(cháng)率為(wèi)2.5%。汽車(chē)工(gōng)业发展程度是一个國(guó)家发达程度的重要标志(zhì)之一，而金属材料是汽車(chē)工(gōng)业发展的重要基础。出于节能(néng)与环保的要求，汽車(chē)设计技(jì )术的想方设法减轻汽車(chē)體(tǐ)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(zuò)為(wèi)较轻的结构材料，能(néng)满足日益严格的节能(néng)的尾气排放要求;可(kě)生产(chǎn)出重量轻、耗油少、环保型的新(xīn)型汽車(chē)。

镁合金汽車(chē)零件的好处可(kě)简单归纳為(wèi)：①密度小(xiǎo)，可(kě)减轻整車(chē)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(néng)够承受一定的负荷;③镁具(jù)有(yǒu)良好的铸造性和尺寸稳定性，容易加工(gōng)，废品率低;④镁具(jù)有(yǒu)良好的阻尼系数，减振量大于铝合金和铸铁，用(yòng)于壳體(tǐ)可(kě)降低噪声，用(yòng)于座椅、轮圈可(kě)以减少振动，提升汽車(chē)的安(ān)全性和舒适性。

镁合金用(yòng)作(zuò)汽車(chē)零部件的历史约有(yǒu)70年。早在1930年用(yòng)于一辆赛車(chē)上的活塞和欧宝汽車(chē)上的油泵箱，之后用(yòng)量和应用(yòng)部位逐渐增加。六十年代在有(yǒu)的車(chē)种上用(yòng)量达到23千克，主要用(yòng)作(zuò)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(yòng)新(xīn)工(gōng)艺，严格限制了铁、铜、镍等杂质(zhì)元素的含量，镁合金的耐蚀性得到了解决，同时，成本下降又(yòu)大大促进了镁合金在汽車(chē)上的应用(yòng)。从九十年代开始，欧美、日本、韩國(guó)的汽車(chē)商(shāng)都逐渐开始把镁合金用(yòng)于许多(duō)汽車(chē)零件上。

镁合金压铸件在汽車(chē)上的应用(yòng)已经显示出長(cháng)期的增長(cháng)态势。在过去十年里，其年增長(cháng)速度超过15%。在欧洲，已经有(yǒu)300种不同的镁制部件用(yòng)于组装(zhuāng)汽車(chē)，每辆欧洲生产(chǎn)的汽車(chē)上平均使用(yòng)2.5千克镁。乐观的估计认為(wèi)，出于减重的需求，每辆汽車(chē)对镁的用(yòng)量将提升至70-120千克。目前，汽車(chē)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(ān)全部件上都有(yǒu)镁合金压铸产(chǎn)品的应用(yòng)。