金属镁资源和能源短缺是制约全球经济发展的重要问题

资源能源短缺是制约全球经济发展的重要问题。 目前，许多金属矿产资源已经枯竭，如铁、铝、锂等。金属镁是地球上含量最丰富的元素之一，在地壳中含量排名第七，常用金属中排名第四。 如图1所示，金属镁产业产业链上游环节主要是自然界含镁原料的生产和提纯； 中游环节是实际应用的镁原料加工，如镁合金、冶金添加剂原料（铝合金、稀土合金、炼钢脱硫、金属冶炼还原剂等）、镁肥、氧化镁等； 下游主要是应用环节，以镁合金为例，主要应用领域包括汽车、3C（计算机、通信和消费电子）行业、航空航天、军工、医疗器械等。我国镁矿资源丰富，占世界镁矿资源的70%以上。 其中，目前探明可开采的白云石镁矿超过200亿吨，菱镁矿超过30亿吨，盐湖氯化镁储量为40亿吨。 可以开采一千多年。 此外，海水中还含有丰富的镁资源。 镁资源的开发利用是实现可持续发展战略的重要途径。

我国镁及镁合金产量连续10多年位居世界第一（图2）。 2021年，中国原镁供应量占全球总供应量的近90%。 国内原镁产业集群已形成，以南京云海、陕西榆林、山西运城为代表，以及以重庆博奥镁铝、山西闻喜银光镁业集团、浙江万丰、上海镁业、嘉瑞集团等为代表的镁合金深加工产业集群天津东易和北京广陵。 镁本身还具有许多优异的性能。 纯镁在室温下的密度仅为1.74g/cm3。 具有高比强度、高比模量、高阻尼、电磁屏蔽、优良的铸造和切削性能、易于回收利用等优点。 ，在汽车、轨道交通、3C电子、航空航天、国防等领域具有重要的应用价值和广阔的应用前景，被誉为“21世纪绿色工程材料”。 党的二十大报告强调，我国需要积极稳妥推进碳达峰和碳中和，加快产业结构、能源结构、交通结构等调整优化。碳峰和碳中和，镁材料的开发应用潜力巨大。

汽车行业使用镁合金作为结构材料是主要消费方向。 同时，随着3C行业的快速发展，用户追求轻薄且具有良好的散热、阻尼减振、电磁屏蔽等功能，使得镁合金在3C行业更加受欢迎。 需求正在迅速增长。

本文将重点关注镁合金在结构材料方向的应用进展，简要介绍镁合金在汽车、3C、航空航天等领域的应用，同时也梳理了当前镁合金存在的主要问题和未来发展方向。行业。

1 国内外镁合金行业现状

1.1 我国高度重视镁合金结构材料的研究、开发和应用

2000年以来，中国政府、科技界、企业界开始高度重视镁工业的发展。 2011年，以史昌旭为代表的五位院士发表了《关于加快我国金属镁工业发展的建议》。 科技部、工业和信息化部、国家发改委对镁合金应用开发和产业化作出总体战略部署。 初步建立了从镁合金技术研发到产业化的技术研发体系，掌握了多项前沿核心技术和产业化关键。 技术，全国建成了一批产业化示范基地。 全国许多省市特别是中西部地区正在积极寻求国家支持，占领金属镁产业高地，形成新的经济增长点和支柱产业。 自2003年以来，我国一直是全球最大的原镁生产国和出口国。 大力推进镁合金工业应用，不仅是结构材料轻量化、保护环境的重要举措，也是充分利用我国丰富的资源、缓解铁铝矿资源进口依赖的重要举措，特别是在复杂多变的国际形势下。 具有极其重要的战略意义。

中国政府高度重视镁及镁合金的研究、开发和应用，极大地促进了世界镁合金材料的发展及其应用。 2000年以来，科技部、国家发展改革委、工业和信息化部等部门启动了“生产应用共性关键技术研发及产业化”等一系列项目。交通运输用镁合金零部件的研制”和“高性能镁合金的开发与应用”。 国家科技项目和国际合作项目在高强度镁合金新型材料、镁合金压铸技术、镁合金轧制及挤压加工技术、镁合金连接技术等方面取得重要进展，为为镁合金材料在汽车上的应用奠定了基础。 为进一步应用奠定了坚实的基础。 一些非结构性、不耐热的壳体件，如方向盘框、电器支架、后窗框、车门内框、辅助旋转支架等，已开始采用压铸镁合金，并已实现良好的经济效益。 和社会福利。

“十三五”期间，科技部启动了“轻质高强镁合金集成计算与制备”、“大型高性能变形镁合金制造关键技术”重点研发计划中的“加工材料”和“高性能镁/铝合金高性能加工材料”。 “优质铸件制备技术”等项目重点关注镁合金高通量计算-高通量实验-结构性能预测-工业应用全链条材料研发新模型、大尺寸变形镁合金、大型规模镁合金压铸件等

“十四五”期间，国家科技部启动了“新型结构功能一体化镁合金变形加工材料制造关键技术”、“高强度镁合金成形及应用关键技术”等项目。重点研发计划“高性能镁合金大型铸锻件”和“青海盐湖关键技术”。 《新型镁基材料及前端制造技术》《高强轻量化金属结构材料精密注射成型技术》《超高刚度镁基复合材料一体化计算设计与制备》《高性能金属增强镁基复合材料及制备加工技术”等重点研究项目，重点研究结构功能一体化变形镁合金、大型铸造/锻造镁合金、轻合金精密注射成型、青海盐湖镁基新型材料、镁合金基复合材料等

1.2 国外高度重视镁合金及应用研发

美国镁工业的发展起源于20世纪80年代的汽车工业。 福特、通用、克莱斯勒等著名汽车公司多年来一直致力于新型镁合金汽车零部件的开发和应用。 随着镁合金应用中巨大优势的显现，美国政府开始对此给予高度重视和重视。 1996年，美国能源部与三大汽车集团签署了名为“PNGV”（新一代汽车）的合作计划，旨在大力推动镁合金的开发和应用。 同时，在汽车工业的带动下，镁合金的应用范围不断扩大，逐渐应用于通讯、计算机等领域。 2004年，美国和加拿大的机构和公司联合制定了汽车用镁合金中长期研究计划。 2006年，中国、美国和加拿大联合启动了汽车前端用轻质镁合金联合研发项目。 三个国家20余所大学、研究机构和汽车企业参加。 同年，北美汽车研究联盟（USCAR）发布了《2020年北美汽车镁合金及轻量化战略展望》研究报告。 该计划得到了美国能源部的支持。 USCAR的61个成员单位包括克莱斯勒、福特、通用汽车等汽车公司，以及加拿大资源部、北美材料和零部件供应商、大学和研究机构。 加拿大镁资源丰富，镁产业相对成熟。 早在 1941 年，哈雷镁厂（现称为 Timminco 公司）就建成了。 它是世界上最古老、最大的皮江镁厂之一。 加拿大拥有世界领先的贝坎古镁厂，以及最大的镁生产加工场Mariden，其产品应用于许多发达国家的汽车制造。 政府还建立了镁研究中心，致力于优化设计、技术和材料，开发性能优异的镁合金汽车零部件。

加拿大镁合金的开发和应用取得了长足的发展。 例如，2012年，麦格纳公司率先采用薄板热成型技术开发汽车车门内板。 2020年，加拿大联合镁业公司开始建设高附加值镁锭生产工厂。 2023 年，联合镁业和 TripleM Metals 宣布建立战略合作伙伴关系，以支持联合镁业的镁回收，同时扩大 TripleM Metals 为客户提供的产品和服务。

德国汽车工业也非常重视镁合金的开发和应用。 宝马、奥迪、沃尔沃等汽车巨头都开始解决钢镁合金混合车身结构的设计问题。 同时，开发了等温精密成形、等温挤压-锻造复合成形等镁合金零件成形新技术，并将数值模拟技术融入到成形技术和成形技术中，采用数控技术等先进手段。模具加工保证零件成形的尺寸精度和产品合格率。

日本于20世纪80年代末开发出先进的镁合金低压金属型铸造设备，为镁合金的开发和应用提供了保障，并由此开发出一系列镁合金产品。 随后，日本还开发了各种吨位的压铸机，为大型镁合金零件提供了生产手段。 由日本文部科学省联合资助，日本知名大学组织了9个镁合金研究小组，瞄准汽车、轨道交通等应用领域。 熊本大学牵头组织了日本最大的高性能阻燃镁合金基金会。 发明项目。 结合阻燃镁合金、加工连接技术、防腐技术和大型结构制造技术，日本完成了全镁车身模型的设计和制作。 韩国浦项制铁开发了镁冶炼技术并建造了大型生产工厂。 然而，内外因素导致浦项制铁暂停了镁锭生产，目前镁锭主要从中国进口。 1998年，镁部件开始应用于三星笔记本电脑外壳、MP3和CD/DVD播放器。 自2000年以来，韩国汽车工业大幅增加了镁零部件的使用。 2002年，韩国成功开发镁板材材料，并于2007年建成产能3000吨的镁板材工厂并开始商业化生产。

韩国还开发了许多其他镁产品并得到广泛应用，包括韩国高速列车（KTX）的座椅框架和厚板、大型工业机器人手臂框架、自行车框架和LED散热器。 尽管韩国的镁工业持续增长，但由于电子行业的变化，最近有些停滞。 预计，由于新型合金的积极研发、先进加工技术和镁产品的应用，韩国镁市场未来将持续增长。

从世界镁工业的发展历史可以看出，镁合金凭借其巨大的技术和经济优势，正在不断得到开发并在广泛领域得到应用。 世界发达国家和地区镁工业的发展，大多以丰富的镁资源和先进的加工设备为基础，以先进技术为支撑，以政府、企业、科研部门的大力合作为保障。

青年节

核心精神是“爱国、进步、民主、科学”。 为了民族的独立和解放，为了国家的繁荣富强，我们应该继续前行，勇敢战斗，积极进取，努力奋斗。

2 镁合金加工技术

镁合金加工技术主要包括压铸、挤压、锻造、冷轧、热轧、粉末冶金、3D打印、表面处理等工艺。 这些加工技术可满足不同形状和性能要求的零件制造和产品生产，广泛应用于汽车、电子、机械、航空、医疗等领域。 在加工过程中需要考虑材料的特性，如低熔点、易氧化、易燃等，同时在镁合金加工过程中必须注意防止火灾、爆炸等安全问题。 下面介绍几种主要的镁合金加工技术。

2.1 压铸技术

镁合金压铸是将液态镁合金注入模具中，通过高压使其冷却凝固的成形技术。 具体地，该技术包括以下步骤：

准备模具：根据零件的形状和尺寸设计并制作合适的压铸模具。

加热熔化：将镁合金加热熔化至液态。

压铸：将熔融的镁合金喷射到预热的模具型腔中，充入高压，迅速冷却凝固成型。

脱模清洗：待成型的零件在模具中冷却一定时间后，取出清洗，除去表面的残料、毛刺等不良物。

热处理：对于需要提高强度、硬度等性能的零件，可以通过热处理进行加工。

检查和修整：检查成型件，如有缺陷则进行修理或返工。

镁合金压铸具有生产效率高、生产成本低、产品密度高、性能稳定等优点。 因此被广泛应用于汽车、电子、航空航天等领域。 压铸是制造镁合金制品的重要工艺之一，也是目前应用最广泛的加工技术。 据统计，全球镁合金生产90%以上采用压铸工艺。 因此，可以说压铸镁合金在镁合金产品总量中占有相当大的比例。

2.2 挤压技术

镁合金挤压成形技术是指使镁合金棒材在高温下发生塑性变形，挤压成所需形状和尺寸的毛坯，再经后续加工制造零件或产品的技术。 镁合金挤压成形技术通常包括以下步骤：

预加工：包括切割、锯切、修整等操作，为挤压成形准备金属毛坯。

加热：将金属坯料放入加热炉中进行预热和均热，使金属坯料达到适合挤压的温度。

模具准备：清洁、涂脱模剂、安装挤压模具，确保模具在挤压过程中不会卡住或损坏。

挤压：将预热的金属毛坯放在挤压机上，施加压力，挤压金属毛坯，使其穿过模具，形成所需的横截面形状。

后处理：包括切割、去毛刺、去除挤压头、清洗等操作以获得最终的零件或产品。

该技术通常采用半固态挤压或热挤压工艺，具有成形能力强、生产效率高、精度高等优点。 广泛应用于航空航天、汽车、电子设备等领域制造高强度、轻量化零部件。 产品。

2.3 锻造成形技术

镁合金锻造是一种利用压力使金属材料变形，可以生产各种形状金属零件的加工方法。 步骤包括：

加热：将镁合金加热到一定温度，通常在400~500℃的温度范围内，以提高材料的塑性和变形能力。

锻造：将预热后的镁合金钢坯放入锻压机中，在加热条件下进行锤击、压制、挤压等操作，使钢坯变形为所需形状。

热处理：对锻造镁合金件进行热处理，包括固溶处理和时效处理，以提高材料的力学性能。

机械加工：对热处理后的镁合金零件进行机械加工，包括铣削、车削、钻孔、磨削等工序，以获得最终产品的形状和尺寸。

镁合金锻件具有高强度、高韧性、高耐热性、轻量化等特点。 需要注意的是，由于大多数镁合金塑性较差，容易出现表面裂纹等问题，因此在锻造过程中需要控制加热温度、锻造速度、锻造工艺等因素，以保证产品质量和稳定性。

2.4 滚压成型技术

镁合金轧制是通过连续轧制使镁合金板材变形的加工技术。 按板坯温度不同分为热轧和冷轧。 该技术通常涉及以下步骤：

板材制备：将熔炼好的镁合金浇铸成板坯，然后经过加热、去除氧化皮、平整等步骤，使板坯达到合适的加工状态。

轧制：热轧一般需要将板坯加热到一定温度，然后通过轧机的轧辊加压，使板坯产生塑性变形并延伸。 此步骤通常需要多次通过才能获得所需的厚度和形状。 轧制后的板材进一步变形和压制，以获得更高的表面质量和更精确的尺寸。

后处理：包括退火、表面处理、切割等步骤，以提高材料的性能并适应不同的应用。

镁合金辊压成型技术具有高效、节能、环保的优点，适合生产各种用途的板、带材、薄壁管等材料。

2.5粉末冶金技术

镁合金粉末冶金技术是将金属粉末压制成型，然后通过烧结等方法烧结成零件的技术方法。 用于制备高性能、复杂形状的镁合金零件。 具体步骤包括：

原料准备：选择合适的镁合金粉末，并根据需要添加适当的添加剂和粉末润滑剂。

混合：将不同的粉末按一定比例混合均匀。

压制：将混合好的粉末放入压制模具中，施加高压，将其压制成所需的形状。

脱模：将压制好的零件从模具中取出。

干燥：将脱模后的零件放入烘箱中干燥，除去水分。

烧结：干燥后的零件在高温炉中烧结，使颗粒结合更加紧密，形成致密的零件。

粉末冶金技术可以生产形状复杂、密度均匀、性能优良的零件。 它还可以节省成本并减少浪费。 广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。

2.6 3D打印技术

镁合金3D打印技术是一种新兴的加工技术。 它利用计算机辅助设计软件将三维模型转换成可打印的文件，并利用激光或电子束等技术将粉末状镁合金材料逐层熔化成型。 加工成各种形状复杂的零件。 该技术的优点包括能够打印自由曲面、减少原材料浪费、制造更复杂的几何形状以及快速生产小批量和定制产品，例如航空航天和医疗设备中的发动机零件。 汽车工业中的骨架支撑件和车身结构件。

2.7 表面处理技术

镁合金表面处理技术旨在提高镁合金的表面质量，改善其表面性能，增加使用寿命和装饰效果。 一般来说，镁合金的表面处理分为机械处理和化学处理两大类。 其中机械处理主要有抛光、喷砂等方法，可以消除表面缺陷，增强材料的表面光洁度。 化学处理包括阳极氧化、化学镀、电镀、喷涂等方法，可以提高镁合金表面的耐磨、耐腐蚀等性能，还可以增加其表面装饰效果。 此外，还有一些新的表面处理技术，如激光处理、等离子喷涂等，也可以有效提高镁合金的表面质量和性能。

3 镁合金结构材料的应用

3.1 汽车镁合金零部件的开发及规模化应用

汽车镁合金零部件的开发和规模化应用近年来发展迅速。 镁合金在汽车行业的应用主要集中在轻量化、提高燃油效率、提高安全性能等方面。

镁合金具有高强度、低密度的优异性能，因此可用于汽车零部件，实现轻量化。 汽车轻量化是降低能源消耗和排放最有效的措施之一。 我国发布的《节能与新能源汽车技术路线图》提出，与2015年相比，2020年汽车质量下降10%，2025年下降20%，2035年下降35%。汽车每减轻100公斤，节省燃油0.3~0.5L/(100km)，减少CO2排放8~11g/(100km)。 目前，钢和铝仍然是汽车车身结构最常用的材料。 镁合金的比强度明显高于铝合金。 比刚度与铝合金和钢相当。 它可以承受单位质量更高的载荷。 因此，用镁合金代替钢和铝作为汽车的某些部件可以实现减重。 。 例如，用镁合金代替传统的铝合金或钢材来制造汽车车轮、车架等部件，可以减轻汽车的重量，降低油耗。

其次，镁合金具有良好的导热性，可以有效减少发动机的热损失，提高燃油效率。 例如，镁合金可用于制造发动机油底壳、气门盖、排气管等部件。

另外，镁合金具有良好的抗冲击性和抗弯曲性，因此将其应用在汽车安全部件中可以增强汽车的碰撞吸收性能。 例如，用镁合金制造门框、车轮悬架等部件，可以提高汽车在碰撞时的安全性能。 镁合金还可以用来制作汽车的防护件，如车身护罩、防撞板等，以保护汽车内饰和乘客免受碰撞造成的伤害。

近20年来，各国政府高度重视镁合金的开发和应用，极大地促进了镁工业的发展，特别是镁制品在汽车上的应用。 欧洲已开发出60多种镁合金汽车零部件。 北美已开发、研制了100多种镁合金汽车零部件。 我国已开发出100多种镁合金汽车零部件，包括高品质镁合金方向盘框架、仪表板支架、座椅框架、中控支架、显示器支架、空调支架、变速箱壳体、转向支架、油底壳等。 壳体、扶手支架、防撞梁、发动机支架等。重庆博奥镁铝金属制造有限公司、浙江万丰新材料科技有限公司、上海镁业等镁合金汽车零部件生产企业已建立了完整的镁合金汽车零部件生产基地。技术体系完善，成为宝马、保时捷、沃尔沃、通用、福特等全球知名汽车制造商的合格供应商，供应全球90%以上的镁合金汽车零部件。

目前，几乎所有乘用车都采用镁合金零部件，其中绝大多数是压铸件。 随着新型镁合金的开发和零部件制造技术的进一步提高，镁合金在汽车上的应用潜力将进一步释放。 特别是新能源汽车的快速发展，对轻量化提出了越来越高的要求，镁合金在其中发挥着越来越重要的作用，从而迎来了难得的发展机遇。 例如，奥迪、特斯拉等品牌的一些高端汽车已逐渐开始使用镁合金挤压管型材和锻造轮毂。 重庆长安汽车等国内自主品牌已开始研发镁合金板材冲压座椅。

20世纪90年代以来，镁合金在汽车领域的应用年增长率达到20%。 2019年全球汽车镁合金零部件产量约为30万吨。 由于镁及镁合金规模化生产的稳定以及青海盐湖镁业的逐步投产，原材料价格将呈现平稳但下降的趋势，这将进一步加速镁合金在汽车上的大规模使用。

随着新能源汽车的快速发展，续航、产量、成本等问题日益凸显，而特斯拉主导的一体化压铸技术同时满足了轻量化、提升效率、降低成本的需求。 一体化压铸的本质是高压铸造技术，在零部件尺寸和应用部位上实现重大突破。 目前，车企正在跟进布局，应用领域不断拓展。 一体压铸的渗透率和自行车的价值都在上升。 目前，除了完全是自制的特斯拉外，Xpeng是部分自制的，诸如Weilai，Ideal和Gaohe之类的汽车公司都选择与铸造工厂合作。 因此，领先的铸造工厂在设备，材料，模具，批量生产进度和客户目标方面遇到了很大的困难。 所有人都有明显的优势。

镁合金在汽车行业的应用正在逐渐流行，但是由于高生产成本，仍然存在某些障碍。 随着生产技术的改善和市场需求的增加，生产成本将继续下降。 预计汽车行业中镁合金的应用量表将进一步扩大，并且应用前景非常广泛。

通常，镁合金的应用将有助于汽车行业实现轻巧，减少燃油消耗并提高安全性能，并且是值得关注的发展方向。

3.2镁合金在铁路运输中的应用

随着高性能镁合金材料和应用技术的开发和进展，镁合金已开始用于在高速轨道，高速轨，高速列车和地铁等铁路运输车体的批处理中[38-39]。 镁合金在铁路运输车辆中的应用形式主要包括铸件和挤压轮廓。

具有先进的铁路运输发展的国家（例如法国和日本）非常重视镁合金在铁路运输火车中的开发和应用。 为了针对铁路运输应用，日本开发了高性能火焰镁合金，点火点为1200°C，并具有试验生产的轻质镁合金高速轨道车体结构，该镁轨道体结构由挤出配置文件组成并滚动的镁合金。 它比铝制结构轻。 大约重30％。 法国在TGVDuplex双层高速火车座椅上使用镁合金铸件，包括小桌面，扶手，脚踏板和侧面板。 与铝合金相比，每个双座椅的质量从36kg降低到30公斤。 韩国KTX Express火车的座椅使用镁合金板零件。 与铝合金玻璃纤维增​​强塑料结构相比，每个座椅都轻5公斤。

我们国家已经开始探索并尝试十多年前在铁路运输车辆中的镁合金研究，开发和应用。 目前，用于铁路运输的镁合金铸件主要使用AZ91铸造镁合金以及AZ31和ZK60变形镁合金。 我国已经开发了车身内部零件，过渡耦合器，行李架，座椅框架，车身配置文件等，并在研发的各个方面进行了广泛的尝试，积累了丰富的工程经验。 镁合金座椅托架，扶手等已在批处理中使用，并在Harmony EMU上操作了10年； 元素EMU已使用了镁合金行李架，紫底车躯干，设备舱梁和其他次要负载零件。 定量效应非常明显，与原始铝合金成分相比，重量减少约30％。 目前，我的国家最初已经建立了一种技术系统，用于镁合金设计过程 - 启动和维护，为进一步开发和应用镁合金在铁路运输车体中的进一步开发和应用奠定了坚实的基础。

重庆大学的国家镁中心已经开发了具有高可塑性和高能力的变形镁合金材料，例如由ZM61和AT系列和超高强度镁合金代表的低稀土高强度镁合金。系列，是高性能镁合金。 为在铁路运输车辆中进一步应用合金的基础。 十多年来，重庆大学一直与企业合作开发了新的镁合金轨道和运输组件，例如宽度为200〜500mm和高性能支撑梁的大镁合金空心概况，它们是镁的主要结构组件铁路运输车辆的合金材料和组件。 对软件应用程序进行重要探索，并为后续应用提供重要的支持。

3.3镁合金在电动自行车中的应用

镁合金在电动自行车中广泛使用，主要在以下方面：①框架：镁合金具有出色的特性，例如轻质，高强度和耐腐蚀性，因此可以在电动自行车框架中广泛使用，可以使用身体更轻，框架的稳定性得到增强。 ②摩托基地：电动自行车的电动机是关键组件，电动机底座是电动机的重要配件。 镁合金的良好热导率可以使电动机更快地散热并降低故障率。 ③轮：车轮是电动自行车的重要组成部分。 镁合金的高强度和轻巧特性可以确保车轮的稳定性，在驾驶过程中减少抖动并改善骑行舒适性。 ④车把：车把是骑手控制车辆的重要组成部分。 镁合金的高强度和轻巧特性可以确保车把的稳定性并提高控制弹性。 ⑤其他组件：镁合金也可以用于电动自行车的其他组件中，例如框架支架，前叉，后悬架等，以确保车辆的整体稳定性和耐用性。

2022年，我国的电动自行车数量将接近3亿，年产量仍超过2000万。 但是，超过80％的电动自行车目前超过标准（质量和最大速度）。 根据当前国家标准，电动自行车的最大速度不应大于20km/h，并且车辆质量不应大于40kg。 对于带有添加电池的电动自行车，轻巧是一个非常重要的选择，在实现了重量减轻对整个车辆的明显影响之后，一次充电的驾驶距离将进一步扩展。 镁合金不仅具有良好的振动阻尼和高舒适性，而且还具有良好的热量散热，可以降低制动系统的温度并延长制动轮毂的使用寿命。 较轻的镁合金轮毂还可以帮助提高加速度和制动性能。

目前，广东，天津，hebei，Zhejiang，Shanxi，Shandong，Shandong和其他省份和其他省份的许多公司都在生产镁合金自行车和电动自行车组件。 除了镁合金体部件（例如框架，梯子，泥板和棍棒）外，镁合金轮毂的应用还增加了自行车中使用的镁合金的量。 如果50％的电动自行车每种使用5公斤镁合金，则估计每年将有80,000吨镁合金市场。

3.4镁合金在LED照明固定装置中的应用

LED被认为是第四代绿灯源，发展前景最多。 镁合金是一种高性能金属合金，由于其轻巧，高强度，良好的导热率和电导率，它广泛用于LED照明灯具。

首先，镁合金的轻质特性可以减少灯的整体质量，从而使灯的安装更加方便，减少运输成本； 其次，镁合金的高强度性能可以确保使用过程中灯的稳定性，并且镁合金具有良好的耐腐蚀性，并且可以抵抗某些腐蚀和磨损； 最后，镁合金的良好热导率可以有效地散发热量，从而确保由于使用过程中的热量耗散，因此LED灯不会过热，从而延长了灯的寿命。 使用寿命。 另外，镁合金的电导率也可以使电流流动更光滑，并确保LED灯的正常运行。 LED灯会产生很多热量。 如果未进行有效的热量耗散，LED的寿命将受到影响。 室温下纯镁的热导率为158W/（M·K），MG-ZN系列和MG-MN系列型镁合金的导热率可以达到110〜140W/（M·k）。 它的整体散热性能非常出色。 在铝合金中。 镁合金具有出色的导热率和轻巧的特性，因此可以用作LED照明固定装置的散热器。 尽管镁合金的热导率比铝的热导率要差，但镁合金零件的热量耗散效应高于铝合金的热量，这为在LED工业中促进和施用镁合金提供了一个很好的机会散热要求。

LED照明领域使用的镁合金的组件主要是路灯外壳和灯具架，灯管轮廓，倾斜外壳，灯泡外壳，隧道灯外壳和LED散热模块等轮廓，表面处理采用碳碳喷涂，塑料喷涂和阳极氧化。 根据初步估计，LED行业中镁合金的年度施用量将达到数万吨。 简而言之，镁合金在LED照明固定装置中的应用可以有效地改善固定装置的整体性能，延长固定装置的使用寿命，并为用户提供更安全，更可靠，更有效的照明解决方案。

3.5镁合金在3C产品字段中的应用

镁合金是一种轻巧的合金，可在3C产品中广泛使用。 具体而言，镁合金经常用于以下产品：①笔记本计算机：镁合金用于制造笔记本电脑的外壳和底座，因为它轻巧，耐用且美丽。 目前，HP，Dell和Lenovo等主流品牌广泛使用镁合金，并且应用量正在上升。 smartphone：镁合金也经常用于制作智能手机套管以提高产品的质量和耐用性。 ③台PC：镁合金还用于生产平板电脑的主体，以提高产品的质量和耐用性。 使用镁合金铸造或挤压板通过CNC加工处理3C产品套管，可以实现出色的机械性能和外观质量。 因此，几乎所有的Microsoft平板电脑套管使用镁合金，每年使用超过10,000吨。 Aircraft：镁合金的轻质特性使其成为飞机的理想材料，并且通常用于制造飞机的机身和其他结构部件。 ⑤使用镁合金的3C产品还包括投影仪，数码相机，网络通信设备，视听设备等。

3.6镁合金在航空航天行业的应用

镁合金广泛用于航空航天行业。 镁合金是航空航天行业中非常重要的材料，因为它们的重量轻，高强度和良好的耐腐蚀性。 在航空航天场，镁合金通常用于生产喷气发动机，火箭发动机，飞机结构零件，火箭发动机燃油箱等。

镁合金具有高强度和低密度，因此它可以大大减少飞机的质量并提高飞行的性能和安全性。 由于其低密度和高特异性强度，镁已经在航空业中使用了很长时间。 商用飞机减轻体重带来的经济利益是汽车的近100倍。 战斗机的轻巧效率是商用飞机的10倍。 更重要的是，轻巧的可操作性提高可以大大提高战斗机的战斗效力和生存能力。

在第二次世界大战期间，主要战斗飞机开始使用镁合金，单架飞机的最大施用量超过4吨。 随着高强度镁合金的发展和制备和加工技术的进步，镁合金已被广泛用于军用飞机中，以减少零件质量并提高飞行性能。 例如，美国拥有B-2，B-36，B-52和其他轰炸机，C-121，C-124，C-130，C-133和其他运输机，HC-18，CH-53E和其他直升机，PW100，TPE331等。高性能镁合金被广泛用于重要和关键的设备，例如涡轮发动机。 应用的组件包括各种框架结构，发动机引擎盖，涡轮扇，齿轮箱等。

我国逐渐多多种用镁合金零部件，包括包括发动机减速减速机匣机匣齿轮齿轮减速齿轮减速减速机匣，，齿轮传动箱机匣匣匣，军机军机军机弹射座椅发电机外壳，加油豆荚等。

长期以来，由于镁合金的阻燃性能，民用飞机基本上没有施用镁合金材料。 在过去几年的努力之后，WE43等新镁合金通过了美国波音公司的燃烧测试，并获得了美国工程师协会的认证，以最初通过美国FAA认证。 目前，在国内外开发了各种新的高性能镁合金材料。

波音公司以及许多国内大学，例如重庆大学和上海北大大学，已经开发了新的镁合金材料，用于航空座位。 重庆大学已经开发了高丝岩合金材料，用于制备和加工航空容器结构。 重庆大学和AVIC开发了超薄的镁合金发动机叶。 因此，镁合金在航空航天行业显示出广泛的应用前景。

通常，镁合金在航空航天行业中的应用将有助于提高飞机的性能，安全性和可靠性，这是航空航天行业中必不可少的材料。

3.7镁合金在国防军中的应用

镁合金是高强度和轻质合金材料。 由于其出色的机械性能，阻尼性能，电磁屏蔽性能和导热率，因此在国防军事行业中广泛使用。

镁合金早在20世纪就在军事行业使用。 在第二次世界大战期间，镁合金在其快速发展的第一个时期迎来了。 镁合金可以降低武器和设备的质量，并实现轻巧的武器和设备。 它是提高武器和设备战术特性的理想结构材料。 过去，镁合金在军事中的施用主要是在航空领域，但是近年来，镁合金和基于镁的复合材料已逐渐成功地应用于武器和弹药上，并且该发展非常迅速。

在当前的武器部件中，例如枪支和武器，装甲车，导弹，炮兵，弹药，光电器械，武器计算机和军事设备，有大量铝合金零件和工程塑料部件，但是随着镁合金的改善性能使用镁合金而不是某些低强度铝合金零件的可行性逐渐增加。 军事计算机，通信设备盒，炮弹，板和其他零件的光线，薄和便携式部分的追求使镁合金在3C行业中具有优势。 电子化的发展趋势相互补充。

简而言之，镁合金是国防军人的重要材料，在确保国家军事安全方面发挥了重要作用。

4现有的主要问题

尽管镁合金近年来的结构材料已经显着改善，但与钢材材料和铝合金相比，仍然存在一定的差距。 主要问题包括以下方面。

（1）镁合金的生产成本高

与钢和铝合金相比，镁合金的单位质量更昂贵。 这是因为镁合金的生产过程相对复杂。 生产过程还需要精确的控制和保护，以确保镁合金具有良好的使用性能和安全性。 此外，高性能镁合金通常需要使用更昂贵的原材料，例如添加大量重的稀土GD，Y，ND等。

（2）镁合金的强度，刚度和塑性韧性不足

与其他金属材料相比，镁合金确实有一些性能限制。 镁合金的强度相对较低，尤其是在高温下，其强度将受到很大的影响。 同时，镁合金的刚度相对较低，这意味着它可以在大载荷下变形。 此外，镁合金的塑料韧性还不够好。 在高应变率的情况下，其可塑性可能会迅速失效并造成损坏。

（3）缺乏国家创新平台的顶级设计

镁是我国拥有国际话语权利的唯一种类的金属材料。 目前，我国家的镁行业规划缺乏国家战略支持，并且还没有从国家资源和能源战略和国际竞争的角度检查镁的重要地位。 对于金属镁的发展和工业化，来自国家一级的有效协调和科学组织显然不足。 大学与大学与科学研究机构和企业创新之间存在脱节。 尚未建立国家技术创新中心与国家制造创新中心与镁合金有关的有效合作。

（4）工业结构的矛盾仍然是突出的

由于镁合金应用的领域有限，环境保护压力和市场需求之间的矛盾加剧了，许多原始的镁公司不愿投资于深层加工领域，而且价格大幅波动（图3）。 尽管中国镁和镁合金的消耗量正在上升，但用于结构零件的镁合金的比例，尤其是大型结构零件，仍然很低，并且原始镁生产的盈余过剩仍与短缺共存在某些品种和高端深处理产品中。 国内镁行业缺乏大型国家拥有的企业。 尽管Baowu Group已投资Nanjing Yunhai，并开始进入镁和镁合金工业，但镁行业总体上缺乏竞争力，其工业集中较低，其整体实力较弱。

（5）整体技术创新能力不足

生产新技术的开发很慢，镁合金材料的类型和类型较少。 镁合金加工技术，新加工技术和设备滞后的开发。 该国的总体研发投资和镁行业的企业需要加强。 镁公司对关键技术的研究和开发，深度加工技术以及基本通用性的应用技术的投资不足。 它们没有形成系统的完整的研发能力和系统。 结果，诸如质量稳定性差和镁产品高成本之类的问题导致企业无法有效连接新的市场机会，无法发展新的开发空间。

5 总结与展望

近年来，研究人员已经支付了低成本的镁合金，高性能铸造镁合金，高强度变形镁合金，高形变压器镁合金，Ultra -Light和高丝岩变压器，大尺寸镁合金制剂的准备技术，基于镁的复合材料，镁，镁，镁金属腐蚀和保护，标准，标准，数据库和设计平台进行了大量研究。 镁合金的研究和设备研究也取得了一些结果。 目前，国内镁的深层加工应用正在上升，镁合金在汽车和3C中的应用也继续通过，元素逐年增加。 同时，镁在航空航天场中发挥了重要作用，其优点，例如体重减轻，高速度强度和比率，但是高端镁合金材料的应用严重不足。 我的国家是镁合金的主要生产国。 它具有资源优势，技术优势和工业优势。 因此，对我国的绿色发展具有巨大的战略意义。 将来，我们应该专注于以下方面：

（1）研究镁合金材料的开发：它主要进行战略研究，例如行业动态和发展趋势，标准和专利，例如知识产权，生命周期和循环经济，技术预测和预见。

（2）对镁合金材料的基础和切割研究研究：主要是对绿色制备技术，智能制备技术，镁合金材料的基本理论，镁行业替代材料和应用的基础理论的研究。

（3）关于镁合金工程技术和设备的研究：主要是进行低成本和高品质的镁冶炼技术和设备，高质量镁熔体质量控制技术和设备，大型复杂镁合金铸造技术和设备，镁合金板加工技术设备，镁合金概况处理技术和设备，镁合金高级锻造技术和设备，先进的镁合金的高级表面保护以及连接技术以及设备。

（4）有关高端镁合金材料应用的研究：它主要是对航空航天，航行船，铁路运输，国防军事工人和其他极端条件的高端镁合金材料进行研究。