【相關(guān)新聞】

配備48V系統(tǒng)的汽車將在2017年前后問(wèn)世

靠超導(dǎo)疾馳的日本磁懸浮中央新干線

BONSAI LAB推出不到10萬(wàn)日元的小型3D打印機(jī)

武藤工程推出低價(jià)位3D打印機(jī)

歐洲公布新車二氧化碳排放量，探討調(diào)整中期目標(biāo)

“易燃”、“難加工”、“價(jià)格高”——這樣的印象一直伴隨著鎂合金。雖作為輕量化材料曾經(jīng)備受期待，但普及程度卻難如人意。隨著材料和加工技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在鎂合金已然發(fā)生改變，正在逐漸成為安全易用的輕量化材料。電池和貯氫等能源領(lǐng)域的新項(xiàng)目也已經(jīng)起航。渡過(guò)了休眠期，鎂終于迎來(lái)了開(kāi)花結(jié)果的豐收時(shí)節(jié)。

實(shí)用金屬中最輕且比強(qiáng)度較高的鎂合金，被用于制造筆記本電腦、汽車部件和相機(jī)外殼等，成為不再罕見(jiàn)的材料。雖說(shuō)如此，要稱其為通用材料還相差很遠(yuǎn)，鎂還未能象人們期待的那樣貼近生活。

進(jìn)展不及預(yù)期

在日本國(guó)內(nèi)，1980年代隨壓鑄技術(shù)的發(fā)展，鎂合金開(kāi)始了普及。到1990年代，在采用了觸變注射成型技術(shù)后，鎂合金名聲大噪，成為了家電企業(yè)和個(gè)人電腦企業(yè)競(jìng)相采用的外殼材料。到1990年代后期，有著“銀色電腦”之稱、包裹暗銀色鎂合金外殼的筆記本電腦成為焦點(diǎn)話題，帶動(dòng)了個(gè)人電腦需求的增長(zhǎng)。當(dāng)時(shí)日本國(guó)內(nèi)的鎂需求曾大幅增長(zhǎng)。

然而，鎂合金的增長(zhǎng)并沒(méi)有達(dá)到普及的程度。從2004年前后開(kāi)始，日本國(guó)內(nèi)需求增長(zhǎng)放緩，在2007年創(chuàng)下最高需求記錄后，受到雷曼危機(jī)的影響，需求陷入低迷，徘徊在每年4萬(wàn)噸的水平上（圖1）。在汽車領(lǐng)域也未能象人們期待的那樣普及開(kāi)來(lái)。

圖1：日本鎂需求量的變化 1990年代～2000年代前期增幅巨大，從2004年開(kāi)始觸頂回落。

那么，既然鎂合金是輕量化的不二之選，為什么又會(huì)停滯不前呢？這是因?yàn)殒V合金存在易燃、難儲(chǔ)運(yùn)、難加工、成本高等難點(diǎn)。而且，制造現(xiàn)在主流的鑄件時(shí)，還存在尺寸精度和表面性質(zhì)和形狀等難題。這些難點(diǎn)蓋過(guò)了鎂合金是實(shí)用金屬中重量最輕的最大特點(diǎn)，限制了用途和需求的擴(kuò)大。

然而，鎂合金即將“一雪前恥”。隨著不可燃合金的登場(chǎng)，以及通過(guò)金屬結(jié)構(gòu)控制技術(shù)和加工技術(shù)的發(fā)展而使鎂合金更容易利用等，過(guò)去鎂合金的難點(diǎn)正在逐一得到克服。

另一方面，對(duì)于材料使用方來(lái)說(shuō)，輕量化競(jìng)爭(zhēng)愈演愈烈。日本金屬公司稱，在平板電腦和智能手機(jī)等移動(dòng)產(chǎn)品領(lǐng)域，有些企業(yè)“不惜成本上升，也要通過(guò)置換材料實(shí)現(xiàn)輕量化。從2011年前后開(kāi)始，來(lái)自海外的鎂合金壓延材料的垂詢不斷增多”。從以追求節(jié)能的飛機(jī)、鐵路機(jī)車、汽車為代表的運(yùn)輸行業(yè)，到輕量化對(duì)易用性影響很大的拐杖、輪椅等社會(huì)福利行業(yè)都對(duì)鎂合金表現(xiàn)出了興趣。

在材料技術(shù)和加工技術(shù)不斷進(jìn)化和輕量化競(jìng)爭(zhēng)的背景下，鎂合金沉睡的實(shí)力即將被喚醒。

耐熱新合金接連面世

那么，鎂合金有了哪些進(jìn)化呢？讓我們從其產(chǎn)品自身、加工和用途三個(gè)方面，來(lái)看鎂合金的進(jìn)化。

首先，鎂合金自身的進(jìn)化大致有兩點(diǎn)。一點(diǎn)是難燃性。已有克服了易燃、難滅火等缺點(diǎn)的鎂合金登場(chǎng)。這就是熊本大學(xué)在2012年發(fā)布的“KUMADAI不燃鎂合金”。作為其基礎(chǔ)的“KUMADAI耐熱鎂合金”在900℃以上也不會(huì)自燃，而其進(jìn)化版“KUMADAI不燃鎂合金”則完全不會(huì)燃燒。并且憑借優(yōu)異的強(qiáng)度受到關(guān)注，有望用來(lái)制造注重阻燃性的飛機(jī)結(jié)構(gòu)材料（圖2）。

圖2：KUMADAI耐熱鎂合金的毛坯 直徑為177mm。照片中里側(cè)為鑄造的坯料。外側(cè)為切削掉表面后的情形。是開(kāi)發(fā)不燃鎂合金的基礎(chǔ)。

第二點(diǎn)是更輕。在這點(diǎn)上，最近最吸引消費(fèi)者關(guān)注的當(dāng)屬鎂鋰合金。2012年8月，NEC個(gè)人電腦公司（NECPC）開(kāi)創(chuàng)了世界量產(chǎn)品之先河，對(duì)筆記本電腦“Lavi e Z”采用了這種合金（圖3）。A4大小的電腦重量還不到900克，實(shí)現(xiàn)了極致“瘦身”。

圖3：采用鎂鋰合金的NECPC的筆記本電腦“Lavie Z” 底板使用鎂鋰合金。頂板等使用壓鑄鎂合金。A4尺寸僅為875g。

NECPC以非凡的熱情挑戰(zhàn)筆記本電腦的輕量化，在以擅長(zhǎng)鎂合金加工的Kasatani公司等材料企業(yè)、表面處理企業(yè)及涂裝企業(yè)的協(xié)助下，在全球率先實(shí)現(xiàn)了鎂鋰合金的量產(chǎn)。