鎂合金到底好在哪？
多年來(lái)，鎂合金的應(yīng)用曾受到三種疑慮的影響：其一為成本高(原料貴及回收再利用費(fèi)貴);其二為易腐蝕;其三為高易燃易爆性。
事實(shí)上，熔化鎂所消耗的能量雖大于熔化鋅，但卻小于熔化鋁。而當(dāng)今的無(wú)助劑熔鎂技術(shù)和添加硫氟化物(SF6)技術(shù)，已能控制使熔化鎂時(shí)的耗損減至最低。同時(shí)鎂合金的良好切削性能和可控制的極小壓鑄誤差，以及很高的壓鑄生產(chǎn)率，都使得鎂的應(yīng)用成本大為下降。
鎂合金制件的腐蝕問(wèn)題，已借助添加墊片等簡(jiǎn)易技術(shù)及新型表面處理技術(shù)得以解決。 鎂的易燃問(wèn)題亦已通過(guò)各種措施得到解決，實(shí)際上，鎂鑄件并不像鎂粉那樣存在易燃問(wèn)題，對(duì)于熔融狀態(tài)的鎂合金件或在高速切削時(shí)的高燃燃性也早已有了相應(yīng)措施。
因此，上述疑慮在當(dāng)今技術(shù)條件下不必過(guò)度擔(dān)心，而鎂合金的下列獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)卻使這顆材料領(lǐng)域的新星更加熣燦。
鎂合金對(duì)比其他合金的優(yōu)勢(shì)
大眾車(chē)友接觸得最多的自行車(chē)材料就是鋁合金。
而現(xiàn)實(shí)是，我國(guó)鋁資源礦石總儲(chǔ)量只占世界的2.96%，位居世界第九，每年均需大量進(jìn)口。
據(jù)估算，照目前的發(fā)展速度，大概在十年以?xún)?nèi)，國(guó)內(nèi)鋁礦石資源就會(huì)枯竭。那么在鋁資源枯竭的情況下我們要找哪種材料來(lái)替代?鎂是地球上儲(chǔ)量最豐富的輕金屬元素之一，而我國(guó)是世界上鎂資源最為豐富的國(guó)家之一，鎂資源礦石總儲(chǔ)量占世界的21.7%，居世界第一，也是鎂資源出口的第一大國(guó)。
鎂的密度僅為1.74g/cm3，約為鋁的2/3、鈦的2/5、鐵的1/4。鎂合金是以鎂為基加入其他元素組成的合金，鎂合金比鋁合金輕36%、比鋅合金輕73%、比鋼輕77%[1]。鎂合金的延伸率和沖擊抗力則明顯好于壓鑄鋁合金。
在這里特別解釋一下彈性模量，它是衡量物體抵抗彈性變形能力大小的尺度。在一定載荷作用下的物體，彈性模量越低，彈性模量變形相對(duì)越大，剛度越小，材料易發(fā)生變形柔性越好;彈性模量越高，材料發(fā)生彈性模量變形相對(duì)越小，剛度大，材料不易變形，脆性越強(qiáng)。
鎂合金具有極高的壓鑄生產(chǎn)率。
由此可知：壓鑄鎂合金與壓鑄鋁合金和壓鑄鋅合金一樣，具有良好的流動(dòng)性;其結(jié)晶潛熱和熱導(dǎo)率低于A380，凝固區(qū)間比A380大。因此，壓鑄鎂合金具有良好的充型能力，充型后凝固速度較快，對(duì)壓鑄型的熱沖擊較小，可用于壓鑄薄壁件而不會(huì)出現(xiàn)熱裂和欠鑄等缺陷，并減輕壓鑄型的熱疲勞現(xiàn)象，延長(zhǎng)壓鑄型的使用壽命，縮短壓鑄件的留型時(shí)間，壓鑄生產(chǎn)速率比鋁合金快約75%。
除了上述特點(diǎn)，鎂合金的優(yōu)勢(shì)還體現(xiàn)在散熱好和耐有機(jī)物和堿的腐蝕性能好，與純鎂的易燃、自爆、不穩(wěn)定、活性強(qiáng)的特性完全不同。
鎂合金對(duì)比碳纖材料的優(yōu)勢(shì)
現(xiàn)在在自行車(chē)材料領(lǐng)域，除了討論合金，就是討論碳纖維，大家都知道同樣的重量下碳纖維的強(qiáng)度要比普通的金屬高出許多，但相對(duì)高昂的價(jià)格為其制造了一定的門(mén)檻。
據(jù)自行車(chē)制造業(yè)內(nèi)人士介紹，碳纖維，畢竟工藝中的手工成分多，不如鎂合金那么適合大批量生產(chǎn)，因此它需要花費(fèi)的成本就比較大，時(shí)間就比較長(zhǎng)，對(duì)工藝的要求也比較高。這些因素直接影響成品的價(jià)格，也就讓最終端的消費(fèi)者要花更多的錢(qián)。
另一方面，環(huán)保是當(dāng)今各行各業(yè)重視的話(huà)題，而碳纖維對(duì)環(huán)境的破壞是可觀的。2010年時(shí)豐田汽車(chē)發(fā)布的一項(xiàng)研究表明，碳纖維的原材料處理階段，會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣污水，而加工過(guò)程要排放更多的二氧化碳，同時(shí)其生產(chǎn)過(guò)程有可能導(dǎo)致工人的各種呼吸道疾病和皮膚病。碳纖維產(chǎn)品被丟棄后，將在土壤和水里存在非常久的時(shí)間，降解難度非常大，進(jìn)一步對(duì)地球造成污染。所以，碳纖維是否是合適的綠色材料，還是個(gè)未知數(shù)。
而鎂合金是二十一世紀(jì)新興的環(huán)保材料，國(guó)外也把鎂合金劃為環(huán)保產(chǎn)業(yè)。其對(duì)環(huán)境無(wú)污染、可回收再利用的性能讓人相當(dāng)滿(mǎn)意。
國(guó)家扶持的政策優(yōu)勢(shì)
在目前的十三五規(guī)劃里面，國(guó)家把鎂合金列為非常重要的材料，因此對(duì)這方面的引導(dǎo)和扶持力度非常大。比如對(duì)河南和山西這種鎂資源儲(chǔ)量大的地方，國(guó)家的補(bǔ)助非常慷慨。實(shí)際上除了原材料的開(kāi)采，還有在加工方面，只要是跟鎂合金有關(guān)系的，國(guó)家都會(huì)給予很大程度的幫扶，資金動(dòng)輒百萬(wàn)千萬(wàn)。
“以輕質(zhì)、高強(qiáng)、大規(guī)格、耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞為發(fā)展方向，發(fā)展高性能鎂合金，重點(diǎn)滿(mǎn)足大飛機(jī)、高速鐵路等交通運(yùn)輸裝備需求，加快鎂合金制備及深加工技術(shù)開(kāi)發(fā)，開(kāi)展鎂合金在汽車(chē)零部件、軌道列車(chē)等領(lǐng)域的應(yīng)用示范�！闭浴缎虏牧袭a(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》。
推荐
-
-
QQ空间
-
新浪微博
-
人人网
-
豆瓣
