镁及镁合金

作者:              发布时间:2008-07-31


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现在镁及镁合金越来越受到人们的青睐,应用也越来越广泛,从航空航天到日常生活用品,无处不见其踪影。为什么会如此受欢迎呢↑↑?↑↑↑这主要是由于镁及其合金有着许多卓越的性能。↑↑    ↑↑↑↑↑ ↑

↑↑↑重量轻↑↑  ↑↑↑↑↑镁是地球上储量最丰富的轻金属元素之一,镁的比重是↑↑1↑↑↑.↑↑74g↑↑↑/↑↑cm↑↑3↑↑↑↑,只有铝的↑↑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↑↑↑%。镁的这一特点被广泛应用在航空航天、汽车制造等领域来减轻重量。↑↑↑ ↑

比强度高↑↑↑  ↑↑↑↑镁合金的强度与质量之比高,具有一定的承载能力。镁合金比强度决于钛合金及合金结构钢,但明显高于铝合金,而远远高于工程塑料。↑↑↑ ↑

弹性模量小↑↑↑  ↑↑↑↑当受到外力作用时,应力分布将更为均匀,可以避免过高的应力集中。在弹性范围内承受冲击载荷时,所吸收的能量比铝高↑↑50↑↑↑%左右。刚性好,抗震力强,长期使用不易变形,材料的尺寸稳定。因此镁合金适宜于制造承受猛烈冲击的零部件及对材料尺寸稳定性要求较高的零部件,如飞行器。↑↑↑ ↑

抗电磁干扰,屏蔽性好↑↑↑  ↑↑↑↑手机、个人电脑在使用过程中会发出高频率的电磁波,当它穿过机体外壳时,不仅会对人体健康造成危害,还会干扰无线电信号。采用塑料制造电子器件时,为了提高其电磁屏蔽能力,一般采取表面喷涂导电漆、表面镀层、金属喷涂、在塑料内添加导电材料或辅助金属箔或金属板等方法,但这会增加生产工艺的复杂性、提高产品的生产成本和价格,且电磁屏蔽效果仍然很有限。与塑料相比,镁合金的电磁屏蔽性能非常优异,镁合金电子器件壳体不做上述表面处理就能获得很好的屏蔽效果。↑↑↑ ↑

    ↑↑↑↑目前,镁合金已广泛用于移动电话等电子产品上。普通手机撞击防护效果较差,尤其是翻盖式手机,因接点部位过于脆弱而在受撞击、受压时特别容易损坏,而镁合金不仅具有防电磁波功能,而且具有抗压、耐冲击的性能。研究表明,镁合金作手机外壳可以吸收↑↑90↑↑↑%的辐射。这在强调环保的今天显得格外重要。因而,镁及其合金是制造电子器件壳体的理想材料,在电子及家用电器产品上具有广阔的应用前景。↑↑↑ ↑

减震性能强↑↑↑  ↑↑↑↑减震性是铝合金的↑↑25↑↑↑倍。在摩托车发动机的对比实验中,分别将普通发动机和镁合金发动机放在实验台上,并在台上竖根香烟。实验中,放在普通发动机台上的香烟立即倒下,而镁合金发动机台上的香烟却不倒。因而镁合金可以用来制备抗震零部件,如发动机和汽车座椅。其中,用镁合金制造发动机可以极大地减小发动机的振动及其产生的噪音。↑↑↑ ↑

加工性能好↑↑↑  ↑↑↑↑镁合金有很好的切削加工性能,其切削速度大大高于其它金属。且不需要磨削、抛光处理,不使用切削液即可以得到粗糙度很低的加工面。↑↑↑ ↑

导热性能好↑↑↑  ↑↑↑↑计算机在运行过程中会产生大量的热量,导致机器内部温度升高,因此,必须将热量迅速散发,才能使关键元器件的温度在可靠范围内,以确保系统的稳定性。目前常用的散热方式有自然冷却、强制气冷等,笔记本电脑大多数采用自然冷却和强制冷却。由于辐射散热只占↑↑20↑↑↑%左右,并且机箱内空间有限,一般要靠风扇进行强制对流散热。因此,通常将散热方式重点放在热传导散热和强制气冷上,采用热传导性能好的金属薄板可以起到良好效果。↑↑↑ ↑

    ↑↑↑↑一般金属的热传导率比塑料高↑↑1↑↑↑—↑↑2↑↑↑个数量级。例如,↑↑AZ91D↑↑↑合金的热导率为↑↑79W↑↑↑/↑↑(m↑↑↑·↑↑K)↑↑↑,是塑料的数百倍。日本↑↑IBM↑↑↑分别采用↑↑ABS↑↑↑树脂和↑↑AZ91D↑↑↑合金制作了↑↑A4↑↑↑型笔记本电脑壳体,进行了散热性能对比试验,当电脑的功率为↑↑27W↑↑↑时,↑↑ABS↑↑↑树脂壳体内的温度为↑↑63↑↑↑℃,而镁合金壳体内的温度是↑↑57↑↑↑℃,这表明镁合金壳体的散热效果较好。镁合金的热导率虽然略低于铝合金和铜合金,但远高于钛合金和钢铁材料,并且比热容是常用合金中较低的,因此镁合金外壳具有散热快的显著优点,是制作笔记本电脑外壳的首选材料。↑↑↑ ↑

    ↑↑↑↑目前的笔记本采用的散热方式所允许的功率极限为↑↑15W↑↑↑,预计不久笔记本电脑的功率将达到↑↑25W↑↑↑。故采用镁合金壳体势在必行,且散热设计可能主要取决于镁合金壳体的散热效果。同时,由于镁合金外壳较塑料外壳坚韧↑↑20↑↑↑倍,故在旅途中可提供抗压保护等优点。↑↑↑ ↑

对环境无污染,有利于环保↑↑↑  ↑↑↑↑镁生产过程中的污染完全可治理并能达标。镁制品用在交通运输,可减重节能,减少废气的排放。镁的废弃物可回收利用,镁合金比铝合金易于回收,可做到↑↑100↑↑↑%回收再利用。↑↑↑