金屬鎂實際的應用領(lǐng)域及市場情況
2017-05-10
點擊數(shù):1832
近年來,世界各國高度重視鎂合金的研究與開發(fā),將鎂資源作為二十一世紀的重要戰(zhàn)略物資,加強了鎂合金在汽車、計算機、通訊及航空航天領(lǐng)域的應用開發(fā)研究,鎂合金已成為世界最令人矚目的綠色環(huán)保工程材料,屬二十一世紀的朝陽產(chǎn)業(yè)。目前,鎂合金應用主要有以下五個方面。其中,后二個方面的用量增長十分迅速。
(1)鋁合金的添加元素
金屬鎂是鋁合金中的主要合金元素,世界年需求量在16 萬噸左右。
(2)鎂犧牲陽極
鎂犧牲陽極作為有效的防止金屬腐蝕的方法之一,廣泛應用于長距離輸送的地下鐵制管道和石油儲罐。目前,作為鎂犧牲陽極的鎂合金有3-4 萬噸/年的市場需求量,且每年以20%的速度增長。
(3)型材用鎂合金
鎂合金型材、管材,以前主要用于航空航天等尖端或國防領(lǐng)域。近幾年由于鎂合金生產(chǎn)能力和技術(shù)水平的提高,其生產(chǎn)成本已下降到與鋁合金相當?shù)某潭龋瑯O大地刺激了其在民用領(lǐng)域的應用,如用作自行車架、輪椅、康復和醫(yī)療器械及健身器材等。
(4)汽車、摩托車用鎂合金
進入七十年代,各國尤其是發(fā)達國家對汽車的節(jié)能和尾氣排放提出了越來越嚴格的限制。1993-1994 年歐洲汽車制造商提出“3 公升汽油轎車”的新概念。美國提出了“PNGV”(新一代交通工具)的合作計劃。其目標是生產(chǎn)出消費者可承受的每百公里耗油3 公升的6 人客車,且整車至少80%以上的部件可以回收。這些要求迫使汽車制造商采用更多高新技術(shù),生產(chǎn)重量輕、耗油少、符合環(huán)保要求的新一代汽車。據(jù)測算,汽車自重減輕10%,其燃油效率可提高5.5%。鎂作為實際應用中最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料,在汽車的減重和性能改善中的重要作用受到人們的重視。世界各大汽車公司已經(jīng)將鎂合金制造零件作為重要發(fā)展方向。在歐美國家中,各國的汽車廠商正極力爭取采用鎂合金零件的多少來做為自身車輛領(lǐng)先的標志,大眾、奧迪、菲亞特汽車公司紛紛使用鎂合金。在未來的7-8 年中,歐洲汽車用鎂將占鎂總消耗量的14%,預計今后將以15%的速度遞增,2005 年將達到20 萬噸。
美、歐、日等發(fā)達國家投入大量人力和物力,實施多項大型聯(lián)合研究發(fā)展計劃,研究用鎂合金制造汽車零部件。這些研究開發(fā)計劃促進了鎂合金在汽車上應用的發(fā)展。目前,鎂合金壓鑄汽車零部件至少已超過60 種,例如,已經(jīng)使用并在近期要快速推廣的零部件有輪轂、儀表盤、座椅框架、變速箱殼體、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、汽缸蓋、進氣岐管和剎車踏板架。正在加緊著手開發(fā)的有門框、大的車體外部件、支撐柱、發(fā)動機箱體、油底盤。其中,安裝安全氣囊的汽車都開始改用鎂合金方向盤,這既可減重,又可降低震動,在發(fā)生意外撞擊時,鎂合金可吸收更多的能量,有利保證駕駛員的安全。世界汽車、摩托車產(chǎn)量在2000 年產(chǎn)量分別達到2700 萬和1500 萬輛,如按每輛汽車用鎂合金30 公斤、每輛摩托車用鎂合金5 公斤計算,單汽車原鎂年耗量將達到約90 萬噸,遠遠超過鎂年產(chǎn)量。作為未來進一步的發(fā)展目標,每輛汽車和摩托車的鎂合金用量更可達100 和15 公斤。對鎂合金制品將有著巨大的需求。
(5)電子類產(chǎn)品的殼體。
汽車行業(yè)對鎂合金的大量需求,推動了鎂合金生產(chǎn)技術(shù)的多項突破,鎂合金的使用成本也大幅度下降,從而促進了鎂合金在計算機、通訊、儀器儀表、家電、醫(yī)療、輕工等行業(yè)的應用發(fā)展。其中,鎂合金應用發(fā)展最快的是電子信息和儀器儀表行業(yè)。電子信息行業(yè)由于數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展,市場對電子及通訊產(chǎn)品的高度的集成化、輕薄化、微型化和符合環(huán)保的要求是越來越高。工程塑料曾作為主要材料,但其強度終究無法和金屬相比。例如,鎂合金具有優(yōu)異的薄壁造性能,其壓鑄件的壁厚可達0.5mm-1mm,并保持一定強度、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。這是工程塑料,甚至鋁合金所無法達到的。在薄壁、微型、抗摔撞的要求之下,加上電磁屏蔽、散熱和環(huán)保的方面的考慮,鎂合金成了廠家的最佳選擇。另外,鎂合金外殼可使產(chǎn)品更豪華、美觀,也是工程塑料所無法比擬的。在電子信息和儀器儀表行業(yè)的鎂合金制品的單位重量和尺寸不如汽車零部件,但它的數(shù)量大、覆蓋面大,其用量也是巨大的。所以,近幾年電子信息行業(yè)鎂合金的消耗量急劇增加,成為拉動全球消耗量增加的另一重要因素。