2013年12月18日08:24
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NEC個(gè)人電腦公司(NECPC)的筆記本電腦“Lavie Z”因875g的超輕重量成為話題。為其輕量化做出重要貢獻(xiàn)的材料,是全球首次在商業(yè)產(chǎn)品中采用的鎂鋰合金。Lavie Z的新一代產(chǎn)品采用了更薄的鎂鋰合金底板,從而進(jìn)一步減輕了產(chǎn)品重量(圖)。
圖:NECPC的Levie Z使用的鎂鋰合金底板 圖為2013年10月發(fā)布的新款。板厚由老款的0.5mm減至0.4mm。 |
這種鎂鋰合金的楊氏模量跟AZ91差不多,但密度只有1.36g/cm3,比AZ91輕大約25%。其實(shí),這種合金在1960年代就已經(jīng)出現(xiàn)了,但由于很難加工而未實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。但是,鎂鋰合金此次成功應(yīng)用在量產(chǎn)產(chǎn)品上之后,今后其用途的擴(kuò)大令人關(guān)注。
柔軟和析出物是瓶頸
與NECPC一起使這種不為人所知的合金實(shí)現(xiàn)實(shí)用化的是日本Kasatani公司。鎂鋰合金之所以難加工,是因?yàn)樗苋彳。與作為延展材料使用的AZ31相比,鎂鋰合金比較容易彎曲和拉伸,但正因?yàn)槿彳洠踩菀桩a(chǎn)生折痕和裂縫。
另外,鋰的表面與空氣中的水分發(fā)生反應(yīng)、會(huì)生成氫氧化鋰(LiOH)析出,使其表面就像撲了粉一樣,而且,析出的LiOH跟模具的潤(rùn)滑油混合凝固,會(huì)引起成型不良。
于是,Kasatani在沖壓加工之前進(jìn)行了抑制LiOH析出的特殊處理。技術(shù)詳情并未公布,只了解到是從這一預(yù)處理工序,一直到清洗、沖壓進(jìn)行連續(xù)處理,最終實(shí)現(xiàn)了鎂鋰合金的沖壓加工。
不過(guò),只是順利實(shí)現(xiàn)沖壓加工,還不能實(shí)現(xiàn)鎂鋰合金的實(shí)用化。Kasatani開發(fā)技術(shù)統(tǒng)括部副部長(zhǎng)玉井賢二稱,沖壓后,還要通過(guò)鈍化處理提高耐腐蝕性,然后再涂裝,但“如果不對(duì)條件進(jìn)行優(yōu)化使從沖壓到涂裝的一系列處理獲得平衡,就無(wú)法制造”。因?yàn)榍肮ば虻臈l件和處理液一旦發(fā)生改變,就會(huì)影響到后工序的加工質(zhì)量。
因此,表面處理廠商也根據(jù)專為此次鎂鋰合金開發(fā)的鈍化處理和涂料,優(yōu)化了沖壓條件。借助Kasatani等供應(yīng)商的通力合作,最終實(shí)現(xiàn)了鎂鋰合金的實(shí)用化。
實(shí)際上,鎂鋰合金由于含有昂貴的Li,材料成本高達(dá)“普通Mg合金的數(shù)倍”(Kasatani)。但另一方面,鎂鋰合金具有能夠冷壓的特點(diǎn)。雖然材料成本高,但在Mg合金中最輕、可通過(guò)冷壓降低加工成本,這些優(yōu)點(diǎn)使鎂鋰合金能夠與其他Mg合金一較高下。 (日經(jīng)技術(shù)在線!供稿)