【正文】 kylark) 試驗(yàn)火箭以及“偵察兵” （Scout）衛(wèi)星發(fā)射火箭中的關(guān)鍵部件均大量用鎂合金制造。最近，日本 “罐式”衛(wèi)星的關(guān)鍵部件、空間站上的機(jī)器人等都用鎂合金制造。衛(wèi) 星：美國(guó)“發(fā)現(xiàn)號(hào)”(discoverer)衛(wèi)星總重量為 1500 磅，其中 1/3 為鎂稀土（MgTh）合金；第一顆“Echo”衛(wèi)星和通訊衛(wèi)星（Telstar）中一些關(guān)鍵部件均用鎂減輕重量；“探險(xiǎn)者”III 號(hào)(Explorer III)和“先鋒”(Pioneer)V號(hào)衛(wèi)星也都大量用上了鎂合金。導(dǎo) 彈：鎂合金已被美、英等國(guó)廣泛用于導(dǎo)彈的關(guān)鍵構(gòu)件上，其中：“泰坦” ， （Titan）號(hào)導(dǎo)彈用鎂 2022 磅，49%用于蒙皮；“獵鳥(niǎo)” （Falcon）導(dǎo)彈上結(jié)構(gòu)件 90%用鎂；“狼牙棒”(Mace)導(dǎo)彈用變形鎂 1500 磅，鑄造鎂 300 磅；“師那克” （Snark）導(dǎo)彈用變形鎂 1500 磅，鑄造鎂 330 磅；“奈基式”I 型（NikeHercules）地對(duì)空導(dǎo)彈用變形鎂 40 磅和鑄造鎂 200 磅；與之相關(guān)的地面移動(dòng)電子控制設(shè)備也用大量鎂。.總之，作為空天飛行器的結(jié)構(gòu)材料，鎂合金的綜合性能的優(yōu)勢(shì)是十分明顯的。在航空、航天等高科技領(lǐng)域中有巨大的發(fā)展空間，其應(yīng)用正方興未艾，見(jiàn)下表。表 3 美國(guó)導(dǎo)彈上用的鎂鎂合金 導(dǎo) 彈 結(jié) 構(gòu)板 材 彈體外殼，加強(qiáng)件（肋） ，成型的隔板和環(huán)，表面的蒙皮和肋條，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管和導(dǎo)管，機(jī)頭錐和發(fā)動(dòng)機(jī)整流罩，外整流罩；組裝的門(mén)，雷達(dá)天線，電子部件箱和框架結(jié)構(gòu)，氣動(dòng)系統(tǒng)助推器擠 壓 件 彈體，桁條，桁梁，支持件，托件，波導(dǎo)管，布線和液體管包皮；發(fā)達(dá)機(jī)部件和支持件；彈體環(huán)，風(fēng)扇，地面支撐設(shè)備飛機(jī)：鎂合金被廣泛應(yīng)用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)，飛機(jī)框架和落地輪，駕駛艙和熒光屏。例如，英國(guó)“慧星” ， （Comet） ， “不列顛”(Britannia)和“三叉戟”(Trident)等飛機(jī)上均用上大量鑄造鎂合金：每架飛機(jī)上用鎂達(dá)幾百磅。 “V”型18 / 21轟炸機(jī)（英國(guó)）：一架用變形鎂合金達(dá) 1 噸；S55 直升機(jī)（英國(guó)）：變形鎂合金蒙皮用了 260 磅；在美國(guó) F80C 全鎂飛機(jī)；B36 型轟炸機(jī)（用鎂 19000 磅） ；B52 型轟炸機(jī)(美國(guó))（用鎂 14000 磅） ；此外，美國(guó)的新世界飛機(jī)(New World)，B47 型轟炸機(jī)，J33 噴氣機(jī)和“云雀” （Skyrocket）實(shí)驗(yàn)高速飛機(jī)都應(yīng)用大量鎂。核工程：用于核材料裝罐封存。 核工程輔件；其它軍工：魚(yú)雷殼體；穿甲彈彈托；地面設(shè)備；軍事運(yùn)輸?shù)取?jù)報(bào)道，美國(guó) AM General “癟氣能跑”的汽車(chē)的輪子裝上 公斤的鎂壓鑄環(huán)。一旦汽車(chē)輪胎被扎漏氣，有了這種鎂壓鑄環(huán)，汽車(chē)還能以 48 公里/小時(shí)的速度跑一個(gè)小時(shí)。該公司在未來(lái)五年內(nèi)為美國(guó)陸軍提供 5000 輛這種“癟氣能跑”汽車(chē)。此外，它還可以用于救護(hù)車(chē)等。（2）鎂合金在民用工業(yè)上的應(yīng)用A．汽車(chē)工業(yè)當(dāng)今汽車(chē)工業(yè)，節(jié)能、安全、環(huán)保成為發(fā)展的三大主題。汽車(chē)材料的生產(chǎn)應(yīng)用與此密切相關(guān)，汽車(chē)生產(chǎn)者積極開(kāi)發(fā)和應(yīng)用新型汽車(chē)材料，減輕汽車(chē)質(zhì)量、降低燃油消耗，提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，改善 NVH（噪聲、振動(dòng)、沖擊）指標(biāo)。美國(guó)于1994 年提出了新一代交通工具（PNGV）的合作計(jì)劃，其目標(biāo)是要生產(chǎn)出消費(fèi)者可以承受的，百公里油耗 3 升的六人載客汽車(chē)，而整個(gè)汽車(chē)要由 80%以上的部件是可以回收的，此外還提出了平均燃油標(biāo)準(zhǔn)（CAFE），也就是說(shuō)汽車(chē)重量每減少 10%，燃油經(jīng)濟(jì)性提高 %，排放相應(yīng)減少。在歐洲，人們也提出了 3 公升汽油轎車(chē)的概念，希望將二氧化碳排放由目前的 183mg/km 降低到 2022 年的120mg/km。目前，我國(guó)汽車(chē)工業(yè)正以超常規(guī)的速度迅速發(fā)展，巨大的人口基數(shù)意味著家庭轎車(chē)的普及將要消耗難以估計(jì)的石油資源。我國(guó)是一個(gè)貧油國(guó)家，石油資源的短缺使我們不得不把節(jié)約石油放在國(guó)家戰(zhàn)略的高度，同時(shí)降低汽車(chē)排放來(lái)保護(hù)環(huán)境也是我們不得不關(guān)注的問(wèn)題。隨著環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展呼聲的日益高漲，必然要求汽車(chē)輕量化和提高燃料經(jīng)濟(jì)性，采用鎂合金制造汽車(chē)零件，不僅能夠減輕汽車(chē)自重、提高燃料利用率、減少環(huán)境污染，而且可以提高汽車(chē)的駕駛性能和安全性。因此，各大汽車(chē)公司已經(jīng)將鎂合金制造汽車(chē)零部件作為重要的發(fā)展方向。表 4 汽車(chē)上鎂合金零件替代情況代替前重量(Kg)代替后重量(Kg)減輕率(%) 輕量化量(Kg)車(chē)身 58 19 / 21內(nèi)飾件 33 動(dòng)力總成(發(fā)動(dòng)機(jī))()()35(34)()懸掛件 58 剎車(chē) 54 各種固定件 50 方向盤(pán)支架 30 B．鎂合金在其它行業(yè)的應(yīng)用在高速列車(chē)、磁懸浮列車(chē)和城市軌道交通工業(yè)中使用鎂合金零部件也都具有良好的減重、節(jié)能和降噪的效果。此外，對(duì)于 3C 產(chǎn)業(yè)（Computer，munication，consumption，即計(jì)算機(jī)、通訊、消費(fèi)性電子）中的產(chǎn)品零件，鎂合金是極佳的零件材料選擇對(duì)象。鎂合金用于制造手機(jī)、筆記本電腦和數(shù)碼相機(jī)等數(shù)字產(chǎn)品的外殼，具有強(qiáng)度高和電磁屏蔽性好的優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)，日本和我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)鎂合金 3C（Computer。 Communication。 Consumer Electroics Products）產(chǎn)品，如筆記本電腦、手機(jī) CD 機(jī)、攝像機(jī)、數(shù)字相機(jī)、攝影儀、MD、電風(fēng)扇、空調(diào)、洗衣機(jī)，的生產(chǎn)急劇增長(zhǎng)。由于這些領(lǐng)域的開(kāi)拓，鎂的用量驟增，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在全球范圍內(nèi)，已連續(xù) 10 年保持增長(zhǎng)率大于 20%，這在近代工程金屬材料中前所未有。技術(shù)原形中國(guó)科學(xué)院的主要研究領(lǐng)域包括鎂合金材料的研制（鎂鋁合金、鎂稀土合金等、金屬改性等） 、制備和加工技術(shù)、鎂合金表面處理技術(shù)等。自九十年代末期，投入了大量研究力量，對(duì)鎂合金方面的課題進(jìn)行攻關(guān)，取得了一系列成果，擁有一支高學(xué)水平的鎂合金及其加工研究開(kāi)發(fā)隊(duì)伍，在鎂合金研究與發(fā)展方面積累了雄厚的基礎(chǔ)。4．1 表面處理技術(shù)鎂合金表面陶瓷化處理工藝主要用于電子產(chǎn)品的外殼和汽車(chē)、摩托車(chē)的零部件，是科技部十五科技攻開(kāi)的主要課題。經(jīng)過(guò)表面陶瓷化處理的鎂合金產(chǎn)品，具有耐腐蝕、耐磨、強(qiáng)度高、屏蔽性好，外觀光滑美觀等優(yōu)點(diǎn)。中科院已開(kāi)發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、環(huán)保性能好、成本低的鎂合金高頻雙極性脈沖陽(yáng)極氧化技術(shù)、鎂合金復(fù)合電沉積協(xié)和涂層（Synergistic coating）等技術(shù)、化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層技術(shù)、耐蝕性能表征等方面具有雄厚的技術(shù)基礎(chǔ)。20 / 214．2 新合金的主要技術(shù)指標(biāo)自 1999 年開(kāi)始，中科院進(jìn)行了新型耐熱鎂合金和高強(qiáng)鎂合金的研究，通過(guò)大量的研究和探索，取得了重要進(jìn)展。大幅度提高了鎂合金在室溫和高溫（120～200℃）的強(qiáng)度和抗蠕變性能，并初步形成了一個(gè)低成本耐熱鎂合金的成分系列。在高強(qiáng)高韌性鎂合金的研究方面也取得了重要進(jìn)展。目前所研制和開(kāi)發(fā)的系列合金的整體水平已接近國(guó)際先進(jìn)水平。與目前報(bào)道的指標(biāo)相比，相關(guān)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。4．3 鎂合金成形技術(shù) 鎂合金壓鑄 壓鑄鎂合金的工業(yè)應(yīng)用獲得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。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。鎂合金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%。鎂合金與鐵基本不發(fā)生反應(yīng)，不侵蝕鋼坩堝和壓鑄型，既避免了坩堝對(duì)鎂合金液的污染，又延長(zhǎng)了鋼坩堝和壓鑄型的壽命，使得鎂合金不但象鋁合金一樣可用于冷室壓鑄機(jī)壓鑄，而且可以用效率更高的熱室壓鑄機(jī)壓鑄。鎂合金的收縮率均勻一致，脫型力比鋁合金低 20%30%，因而，鎂合金壓鑄件不但具有較高的尺寸精度，而且其壓鑄件的清理能耗不到鋁合金壓鑄件 60%。采用壓鑄技術(shù)將鎂合金用于汽車(chē)產(chǎn)業(yè)，生產(chǎn)汽車(chē)零部件（如變速箱殼體、缸蓋、儀表盤(pán)覆蓋件等），則可大大減輕汽車(chē)重量，實(shí)現(xiàn)高速、低油耗，提高汽車(chē)質(zhì)量、增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力，使我國(guó)的汽車(chē)制造的整體水平上一個(gè)新的臺(tái)階。. 鎂合金半固態(tài)鑄造 鎂合金半固態(tài)鑄造成形技術(shù)原理是將熔融的液態(tài)鎂合金冷卻到液、固相溫度范圍內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)烈攪拌，得到一種液固相共存的混合漿料，然后將這種半固態(tài)金屬漿料鑄造成形，獲得具有細(xì)晶粒、非枝晶組織的高性能鎂合金零件。 半固態(tài)金屬鑄造成形克服了傳統(tǒng)鑄造成形的易產(chǎn)生縮孔、縮松、氣孔及尺寸偏差等缺點(diǎn)，具有成形溫度低（鎂合金至少可降低 50－100 攝氏度） ，延長(zhǎng)模具壽命，節(jié)約能源，改善生產(chǎn)條件和環(huán)境，提高鑄件質(zhì)量（減少氣孔和縮孔） ，減少加工余量等許多優(yōu)點(diǎn)。 近年來(lái)國(guó)際上半固態(tài)金屬加工技術(shù)和研究是國(guó)際金屬加工技術(shù)研究熱點(diǎn)， 而以鎂合金為代表的輕合金異軍突起，以每年 20％的速度快速增長(zhǎng)，并可代替工程塑料，以滿足 3C(計(jì)算機(jī)、通訊、電子)產(chǎn)品輕、薄、小型化高集成度以及21 / 21環(huán)保方面的市場(chǎng)需求成為現(xiàn)代汽車(chē)和 3C 的產(chǎn)品首先材料。如果生產(chǎn)制造各種鎂合金半固態(tài)成形件，使之成為科技含量高、附加值高的終極產(chǎn)品。產(chǎn)品應(yīng)用廣泛，市場(chǎng)前景十分看好，經(jīng)濟(jì)效益可觀。4．4 鎂合金變形產(chǎn)品中科院最近幾年對(duì) AZ3AZ6ZK60、稀土鎂合金、鎂鋰和快凝鎂合金等系列的變形鎂合金進(jìn)行了研究，并開(kāi)發(fā)出鎂合金板材、管材，棒材、型材等。中國(guó)人口眾多，3C 產(chǎn)品、汽車(chē)、建筑、航空和航天等產(chǎn)業(yè)的需求量非常大。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó) 1997 年的筆記本電腦銷(xiāo)售量為 17 萬(wàn)臺(tái)，2022 年增長(zhǎng)到 45萬(wàn)臺(tái)（年平均增長(zhǎng)率為 39%） ，僅以筆記本電腦的 50%采用變形鎂合金外殼產(chǎn)品計(jì)（按國(guó)際行情鎂合金筆記本電腦壓鑄外殼 12 美元） ，將產(chǎn)生高達(dá) 2～3 億人民幣的直接經(jīng)濟(jì)效益，還可以帶動(dòng)其它相關(guān)企業(yè)的發(fā)展。如果把變形鎂合金推廣到其他 3C 產(chǎn)品和其它領(lǐng)域：包括交通運(yùn)輸用型材、汽車(chē)外部部件、建筑用型材、軍工產(chǎn)品等內(nèi)的應(yīng)用，所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益更為可觀。