镁合金优势多应用广，我国镁材料成绩斐然，价格也有降低

镁合金具备比强度高，弹性模量大，散热良好，消震性佳，承受冲击载荷能力相较于铝合金更大，耐有机物以及碱的腐蚀性能良好等特性，故而现已在航空、航天、运输、化工、火箭等领域被普遍应用。除此以外，镁合金于医疗器械方面的应用潜力颇为巨大；倘若金属镁企业能够在加工性能与产品价格上实现突破，进而镁合金也会在LED产业获得广泛应用。

院士说

在今年的新材料发展趋势高层论坛当中，左铁镛院士讲道，对于镁材料而言，在过去的近20年时间里，我国的镁材料收获了三个“第一”的优异成绩 ，其一是镁产量位居第一，其二是镁储量处于第一，其三是镁出口量位列第一。当下，我国于上海交通大学以及重庆大学各自设立了镁材料研究中心，在山西、陕西等省份构建起产业一体化的布局，这极大地推动了我国 magnesium alloy 的研究与应用。当前，镁金属跟铝金属相比较，价格仅仅高出20%，和之前相比有着大幅度的下降，这同样能够极大地推动镁合金的研究、发展以及应用。

那么，镁合金的优势在哪？镁材料的应用在哪呢？

什么是镁合金？

地球上，镁是储量较为丰富的轻金属元素之一，其比重为1.74g/cm3，仅为铝的2/3，是钛的2/5，是钢的1/4；镁合金比铝合金轻36%，比锌合金轻73%，比钢轻77%。镁性具比强度高、比刚度高，导热与导电性能良好，有出色电磁屏蔽性、阻尼性、减振性、切削加工性，且加工成本低，加工能量仅为铝合金的70%，易于回收等优点。

镁合金，是以镁作为基础，再加入其他元素而组成的合金。镁合金的比强度，高于铝合金以及钢，不过略低于比强度最高的纤维增强塑料。其比刚度，与铝合金和钢相当，却远高于纤维增强塑料。耐磨性能方面，比低碳钢要好得多，已然超过压铸铝合金A380。减振性能、磁屏蔽性能，远优于铝合金。

制造工业里可加以使用的最轻金属结构材料之中，有镁合金，其性能特点彰显出诸多应用优势，其一，能减轻资源压力，镁合金产品的运用可减缓铁矿以及铝矿资源短缺所带来的压力，其二，可减轻能源与环境压力，以汽车来讲，镁合金大规模运用能够降低10%至15%的油耗以及排放，其三，镁合金产品具备优越的减震性能，其四，镁合金能源特性良好，有镁在一定程度上就意味着有电，其五，镁合金产品能够屏蔽电子辐射，可广泛应用于手机以及电脑外壳，中国拥有丰富的镁资源，占世界70%以上，还有巨大的应用市场，在为制造业减轻重量的同时必将提升中国制造业的竞争力 。

院士说

丁文江院士讲，镁材料存在主要的三大用途，其一，是轻量化方面的应用，该材料应用于汽车、飞机以及船舶之中，不但能够提升自身强度，并且还可减轻自身重量，如此便极大地减少了能量消耗，其二，镁材料主要属于功能材料，其主要应用之处在于无人机上，当下无人机发展面临的最大制约便是续航能力，而镁材料具备很强的储氢能力，将储氢镁材料制作为无人机的电池，能够极大地提高其续航能力，其三，镁材料是优良的医用材料。由镁元素构成的镁材料，是人体所需元素，其作为人体支架植入人体后，能在确保人体机能的情形下，自行溶解，无需取出，进而不会对人体造成二次伤害，镁必将成为中国“十三五”材料发展的重中之重。

轻量化应用

有一种金属结构材料之中，镁合金是当前密度最小的，广泛被运用在航空航天工业里，用于一些属于军工范围内的技术领域，在交通的诸多领域也有应用，这里提及的交通领域涵盖了汽车工业、飞机工业，里面还有摩托车工业以及自行车工业等，在3C领域同样有着广泛的用途，等等 。

在航空航天范畴，镁合金具备的特性，能够契合航空航天这类高科技领域对于轻质材料吸噪、减震以及防辐射的需求，进而大幅度改进飞行器的气体动力学性能，还能显著减轻结构重量。自20世纪40年代起始，镁合金率先在航空航天部门获得了优先运用。

军工领域：在国外，B - 36重型轰炸机，其每架飞机使用4086kg镁合金簿板；喷气式歼击机“洛克希德F - 80”，该飞机的机翼采用镁板，这导致其结构零件数量从47758个减少到16050个；“德热来奈”飞船的起动火箭“大力神”，此火箭曾使用了600kg的变形镁合金；“季斯卡维列尔”卫星，该卫星中使用了675kg的变形镁合金；直径约1米的“维热尔”火箭壳体，它是用镁合金挤压管材制造的。

歼击机、轰炸机、直升机、运输机、民用机所选用的镁合金构件，还有机载雷达、地空导弹、运载火箭、人造卫星、飞船上选用的亦为镁合金构件，一个型号的飞机选用镁合金构件数量最多达300至400项，一个零件重量最重接近300kg，一个构件最大尺寸达到2m多，军工方面需要镁合金板材来提高结构件强度，减轻装备重量，提高武器命中率，目前国内所需的板带材不得不从国外进口 。

近二十年来，世界汽车产量持续增长，年均增长率乃是2.5%，此情况处于镁合金在汽车工业领域中。汽车工业发展程度属于一个国家发达程度的重要标志之一，并且金属材料是汽车工业发展的重要基础。出于节能与环保的要求，汽车设计专家们费尽心思减轻汽车体重，目的是达到减少汽油消耗以及废气排放量的双重效果。镁合金作为最轻的结构材料，能够满足日益严格的节能的尾气排放的要求，还可生产出重量轻、耗油少、环保型的新型汽车。镁合金汽车零件的好处可简单归纳为：

密度小，可减轻整车重量，间接减少燃油消耗量；

比强度方面，镁高于铝合金以及钢，比刚度上，镁接近铝合金与钢。并且，镁能够承受一定的负荷 。

镁具有良好的铸造性和尺寸稳定性，容易加工，废品率低；

镁具备优良的阻尼系数，其减振量比铝合金以及铸铁都要大，将其用于壳体能够降低噪声，把它用于座椅、轮圈能够减少振动，进而提高汽车的安全性与舒适性。

用于汽车的镁合金压铸件，已呈现出长期的增长态势，在过去十年间，其年增长速度超15%，于欧洲，有300种各异的镁制部件被用于组装汽车，欧洲生产的每辆汽车平均使用2.5kg镁，乐观估计处减重需求，每辆汽车对镁的需求会提升至70至120kg，当下，汽车仪表、座位架、方向操纵系统部件、引擎盖、变速箱、进气歧管、轮毂、发动机及安全部件上均有镁合金压铸产品的应用。

在摩托车领域，五十多年以来，历经持续不断的技术革新，镁合金于摩托车上的应用，呈现出在广度以及深度这些方面持续扩展的态势，其应用车型，由赛车延伸至运动型摩托，再到轻便型摩托、概念型摩托，覆盖了欧美日等地区的十几种主要摩托车品牌，镁合金应用部件涉及动力系统，传动系统以及各种摩托车附件四十余种，其中，单单英国的Dymay轮毂，就应用于多达400种车型。截至目前，国内摩托车领域镁合金的运用处在空白状态，重庆隆鑫率先开展尝试，制造出型号为LXl50的“镁合金绿色概念摩托车”，此情况在国内获得了广泛的、诸多方面给予聚焦的关注，其所采用的12个零部件之中，当下已有3个达成了向规模化生产的转变，且产出既定成果。

3C领域之中，3C产品，也就是Computer，Communication，Consum·erElectronicProduct，即计算机类、通讯类、消费类电子产品，它属于当今全球发展速度最为迅速的产业，数字化技术致使各类数字化产品持续不断地出现。最早出现在日本的是镁合金3C产品，在1998年，日本厂商开始在诸如PDA、手机等各种可携式商品之中采用镁合金材质，如今运用镁合金最为普遍的3C产品是笔记本电脑 ，其也是由日本Sony公司率先推出的，在3C产品朝着轻、薄、短、小方向发展趋势的推动之下，近年来镁合金的应用得到了持续增长。

作为功能材料

质轻之外，镁合金还有诸多功能特性被加以开发利用，其包括：镁合金阻尼容量大，将其用作汽车、飞机或武器装备的驱动、传动部件时，具备明显的减震减噪成效；镁合金材料作为LED灯具或电子系统的散热器，拥有良好散热性能与较长使用寿命；镁合金电磁屏蔽性能佳，用于军用计算机、通讯器材，可防止电磁波信息泄露，降低电磁辐射危害；镁合金储氢容量大、电极电位低，当成储氢、电池材料有着很大优势。所以，镁以及镁合金当作功能材料具备广泛的应用前景，国内外的学者在这个领域展开了初步的探索同时进行了研究。

在相同载荷的情况下，镁及镁合金作为阻尼材料 ，对比于其他金属材料 ，会消耗更多的变形功 ，它是阻尼性能最出色的结构材料 ，能用于控制噪音以及增强结构稳定性 。当下 ，镁合金的阻尼机理研究仍不够透彻 ，缺乏一套系统的理论用以指导应用 ，故而阻尼性无法得到有效控制 。

电磁屏蔽材料：当下主要的电磁屏蔽材料主要包含导电材料以及具备一定磁性的金属导电材料。镁以及镁合金不但导电性良好，并且在很强的磁场当中也不会被磁化，在较宽的频率范围之内具备优良的电磁屏蔽特性。经过表面处理之后，其电磁屏蔽性能有得到进一步改善的可能性，用于制造电子通讯产品、军用计算机等存在不可比拟的优势。IBM公司曾将AZ91 D镁合金制作成笔记本电脑壳体做实验，该壳体厚度为1. 4mm，在30至200MHz频率范围里，其屏蔽能力一直稳定于90到100dB，这一数值约为带电镀层的ABS壳体的两倍，是这样的情况。

导热材料方面，镁及镁合金具备比树脂、塑料产品更好的散热性能，其可用于制造元件密集的电子产品，还可用于制造电子产品的外壳、零部件，借此能充分发挥其散热的优势。当前在LED灯具和电子系统散热器等领域已经有了初步应用，然而镁合金是否能够替代广泛应用的铝合金散热器，以及散热性能怎样提高，众多学者展开了初步的研究。

血管支架，到目前为止，临床上好多用由不锈钢和高分子制作成的血管支架去治疗血管狭窄等问题。不过不锈钢支架会永远存在于血管内，能够引发局部炎症，存在血管再狭窄的可能性；高分子支架力学性能很差，在降解的期间，容易在植入的地方诱发酸性环境，延缓病愈。镁合金因为有易降解性以及合适的力学性能，能够被制造成可降解血管支架。

用于骨组织工程的多孔镁材料，常用的骨组织工程多孔材料包含生物陶瓷以及聚乳酸，这些材料在力学性能方面欠佳。多孔镁身为一种能够降解的生物材料，它的力学性能契合要求，并且其自身具备生物活性，能够诱导细胞实现分化生长以及促使血管长入。Witte、Wen以及Tan等人各自借助铸造法、粉末冶金法还有激光加工技术制备出了多孔镁骨组织工程材料，觉得镁合金在多孔骨组织工程材料这般层面有着良好的发展前景。

镁产业的困惑

现在，尽管各方面对于镁材料的关注度已然有所提高，然而，经过冷静的分析发现，在最近这些年当中，于镁的应用这一方面，存在着两大现象，而这两大现象一直以来都在困惑着镁工业。

一，中国之外的那些地区，镁消费增长没劲。根据分析来看，二零一零年到二零一二年期间，除去中国的其他地区，镁消费量在五十万吨左右来回打转，二零一二年的时候，甚至出现了下降情况。全球镁市场的增长，主要是靠着中国。中国镁产品的出口量，同样呈现出了下降这种态势。二，全球镁合金消费增长没劲。二零一二年全球镁合金消费量约是二百五十五千吨，在消费量里所占的比例是百分之三十四点四五。而二零零七年的最高值是三百六十千吨。二零一二年中国镁合金消费量约为八十千吨，所占消费量比例是百分之三十一。在2007年的时候数值是为92kt。最近这些年镁消费出现增长这事主要是源于铝那边，源于钛那边，源于钢铁那边。在我们充满期待的终端消费市场当中，镁合金压铸件的需求没有大的改变，镁合金加工业材这个需求也没有大的改变。这个市场急切地需要积极进行推动。

镁产品进行开发，并加以应用，面临着两方面存在的制约因素。其一，是科技以及工程方面的问题，其核心在于，怎样能够借助扬长避短的方式，去开发出更多具备高性能的新型合金材料，还在于怎样去提高加工技术。其二，是战略与管理方面的问题，即怎样通过资源整合，以此加快镁合金产业化的进程，进而扩大其应用范围。他持有这样的观点，制约中国镁合金产业实现提升以及应用的首要障碍，是战略与管理方面的问题，而并非科技与工程方面的问题。

就政府方面而言，镁产业的国家战略以及行业规划不存在，未曾从国家资源能源战略的高度以及国际竞争的角度去审视镁的关键地位。镁合金和其产品的研发缺少系统性的规划，研发资金的投入不够，研发内容所覆盖的范围有限。 。

在行业这个层面上，镁所涉及的研发工作以及产业化的推进一事，缺乏成效显著的协调以及组织，产业联盟处于缺失状态，行业标准并不完善，不存在多层次且高水平的行业服务平台，行业之中缺少领军人物以及领军企业，无法及时且有力地发出行业自身的声音。

就企业这个层面而言，镁生产企业大多实力欠缺，称得上掌控的资源极为有限，商业模式有待优化，从事实体经济的企业大多前行艰难，很难拥有具有长远眼光的和超前布局，企业专业人才普遍匮乏。

在科研这个层面上，国内有不少从事镁研究的科研院所，还有较多的大专院校，然而呢，镁方面的科研经费依旧是不充足的状态。科研成果是不断地获得奖项，只是实际上成果转化的力道欠佳，跟产业化的结合并不紧密。科技协作的情况不太好，研究力量处于分散的状况，造成了资源的浪费，并且也并没有建立起那种由国家给予支持的科技成果的共享机制。

处于用户层面，对于镁的认知欠缺，针对镁供应稳定性存在疑虑。制造类企业创新动力匮乏，压力也不足 ，惯于为国外公司代工，或者做代工的代工事宜，一味追求成本低廉从而挣取快钱却并无实现的足够可能性 ，仅仅为了挣快钱，并没有通过材料创新作为突破口来达成产品创新的意愿。与此同时，鉴于缺少系统化的镁应用的生命周期分析研究以及材料数据库支撑，产品设计开发此项进展并不理想 、不理想到何种程度都不清楚 。

就金融投资这个层面而言，数量占绝大多数的投资者以及投融资机构，更倾向于去做锦上添花之事，而不是雪中送炭之举。对于镁材料以及镁业呢，尚未能够察觉到其投资价值所在，在镁业的资金投入方面，而且在资源整合这方土地上，还缺少更多的耐心，还欠缺更多的关注 。

我们镁产业的前景

(一)构建应用型战略联盟

组建应用型战略合营联盟，是近些年产业调整里的一个全新课题，由终端产品型用户担任盟主，这类用户是技术创新环节的重要参与人员以及关乎利益的相关人员。用户直接投身于产学研合作之中，不仅能够削减技术创新时存在的盲目状况，缩减新产品从开展研究直至进入市场的时间跨度，并且能切实降低技术创新所面临的风险以及所需耗费的成本。

(二)联合重组，转型升级

到2012年年底时，我国镁冶炼企业数量为74家，其中产量达3万吨的企业仅有4家，而产量为1万吨的企业有22家，生产能力处于1.5万吨以下的企业有20家，这20家企业并不符合《镁行业准入条件》里关于现有企业生产能力需达到1.5万吨以上的规定句号。

其一，淘汰那些落后的产能，国家以及省区的政府部门严格依照《准入条件》来执行，对于那些现有企业中产量在1.5万吨以下的，限定时间进行改造升级，使其达到生产标准，或者进行兼并重组，不然则会被当作落后产能淘汰出去 。

2、塑造大型企业集团。具备经济、技术以及管理优势的国企，挑选与加盟具备竞争力的镁冶炼企业一同提高技术装备水平，把规模做大、实力做强，构建成国内一流、拥有核心竞争力以及国际影响力的镁合金加工大型企业集团;。

首先，进行国企的选择，选择那些所在地区具备资源、能源优势的国企，接着，采用先进的镁冶炼技术工艺，随后，新建现代化镁冶炼示范企业，且该企业要实现“两化”深度融合 。

4、上下游企业联手进行合并重组，国家要实行激励举措，针对“煤—燃气—电—硅铁—镁”以及“矿山—冶炼—加工—应用”开展一体化经营，从而达成提升全行业盈利水平这一目标，这种强大企业间的联合重组、推动产业升级改造举动，能够取得降低经营成本之效，可以做到摆脱产能过剩的困境，还能够提高国际竞争力以及行业话语权 。

(三)建立国家级镁合金加工生产应用推广示范基地

为了使得推广应用能够扩大内需，所以要加大宣传力度，这个宣传的内容是镁是一种有着优异性能以及特殊功能的新材料，近些年来，西方国家对金属镁的应用极为重视，将其看作是战略新材料，美国、德国、日本等发达国家投入巨额资金，施行研究以及产业化战略，想要抢占新材料开发与应用的制高点，台岛富士康科技集团在大陆构建起了6 - 7个镁合金结构件的研发生产基地。

1、建设示范性基地

在上海，包含长三角地区，深圳，包含珠三角地区，重庆地区，沈阳，包含东三省，京津环渤海地区，山东，河南等中原地区，建立7个国家级镁及镁合金加工生产应用推广示范性基地 。根据国家“新材料产业‘十二五’发展规划”重点目标要求，开展跨地区、跨行业、跨所有制的强强联合，进行兼并重组，这一举措旨在加快培育并建成一批企业，这些企业具有一定规模，优势突出，掌握核心技术且具有国际竞争力，是新材料研发生产应用推广示范型企业，它们向着“专、精、特、新”方向发展，担负着技术进步、人才培养、支撑与引领行业有序发展等重任。

2、建立产业联盟

鼓励构建产业联盟，此联盟以优势企业作为龙头，联合产业链上下游的核心企业，通过打通目标产品的合金开发环节，再打通产品设计环节，接着打通材料加工环节，随后打通部件产品生产环节，再之后打通产品应用环节，另外，再打通合金废料及零部废料回收利用环节，方可形成整体技术链条以及循环过程，进而形成产业体系，该产业体系以新材料作为主体，上下游（产学研用）都紧密结合 。

3、加快规模化发展

凭借已有的军工新材料产业在演进进程里所展现的先进技术长处，加以充分运用，并加速经由军民携手并肩、齐心协力的方式，共同来实施新材料迈向产业化、达成规模化的进展推进 。

总之，作为战略材料的镁合金，在未来国家产业发展里，绝对能够起到决定性作用，镁产业也会迎来爆发式增长。

一种被称作储氢材料的东西：氢能源作为一种具备高效特性，且无污染的绿色能源，鉴于其在常温下呈气态存在的缘故，所以怎样能够更安全以及更有效地进行储存和运输，一直以来都备受众人关注，从1968年之时美国科学家首次发现镁一镍合金拥有吸氢功能之后，金属储氢材料因为具备储氢密度高、能够循环吸放氢、具有安全性高等多项优点，从而吸引了众多人员展开研究，镁合金质量轻、储氢量十分大、资源极为丰富，是被大家公认的最具潜力的储氢材料。

电池材料，电池属于人类生产生活里的必需品，当前所应用的锌锰、铅酸、镍镉电池当中含有汞、铅、镉等重金属元素，潜在地对人类以及环境构成威胁，锂离子电池在大电流充放电之际会析出金属锂，存在安全方面的隐患，金属镁跟锂化学性质类似，电池能量密度高，资源丰富，并且无毒还可回收，作为电池材料有着极大的潜力，按照工作性质以及储存方式，镁电池能够被分为：一次电池、二次电池、储备电池以及燃料电池。镁干电池，具备良好的温度适应性，其储存寿命比较长，然而镁合金负极难以成型，仅把它用作军用通讯设备，气镁二次电池跟锉离子电池原理相像，不过能量密度是锉的两倍，能够用作电动车等大功率的可充电池。镁储蓄型电池，在干燥状态下储存寿命能达到10年以上，使用时需临时加入电解液活化半小时，工作电压平稳，但其使用寿命仅有0.5至24小时，主要用于海难救生等工作时间较短的情形 。镁燃料电池，其储能量具备高的特性，使用起来安全且方便，在常见海下仪器等可移动设备之中电源方面常予以应用 。

作为医用材料

伴随现代科技不断发展，越来越多的金属或者合金被用以当作植入材料，镁以及镁合金作为生物医用材料具备诸多比其他金属更具优势的特点，镁的密度是1.74g/cm3，人骨的密度是1.75g/cm3，二者相近，并且和其它金属相较，弹性模量以及抗压屈服强度更贴近人骨，Mg在人体的环境中可以完全降解吸收，这就免除了二次手术给病人带去的痛苦以及负担，Mg是人体必需的一种重要元素，在细胞里的含量仅次于钾，具备良好的生物相容性 。

骨固定材料，目前，广泛被应用的不锈钢以及钦合金，其弹性模量都大大高于人骨的弹性模量，由此而产生的应力遮挡效应，不利于骨的生长以及愈合，镁合金与人骨的弹性模量相近，能够有效缓解应力遮挡效应，镁合金在骨折愈合的初期，可以提供稳定的力学性能，逐渐去降低其应力遮挡作用，让骨折部位承受逐步增大直至生理水平的应力刺激，进而加速骨折愈合，防止局部出现骨质疏松以及再骨折的发生，实验所涉及的骨固定材料主要有棒、板条和螺钉，对此已经有大量的研究报道 。