镁知识

镁在自然界分布很广，资源比较丰富，镁的来源最主要的是海水、盐湖卤水中的氯化镁和光卤石以及呈碳酸盐形式的菱镁矿和白云石。

金属镁的生产方法有熔盐电解法和热还原法。目前世界上用这两种方法生产的镁，分别占80%和20%左右。熔盐电解法炼镁包括氧化镁的生产及电解制镁两大步;硅热还原法炼镁又有皮江法和马格尼特法两种。

镁具有很好的铸造性能和良好的加工性能。与其它材料相比，镁的制造成本很低。尽管每公斤镁锭的价格要比铝贵一些，但它单位体积的成本价格几乎是一样的。镁的物理化学特性使其比铝更适合压铸大型部件。镁单位体积的熔化潜热只有铝的2/3，比热只有铝的3/4，并且有非常低的溶铁性。这些特性使镁压铸件达到和铝几乎相同的生产成本/每公斤。

镁的应用主要集中在铝合金生产、压铸生产、炼钢脱硫三大领域，还用在稀土合金、金属还原及其他领域。

由于镁的密度小，比强度高，并能与铝、铜、锌等金属构成高强度合金，因此，镁是重要的合金元素。世界上镁的最大消费领域是用于制造铝合金，镁作为合金元素可以提高铝的机械强度，改善机械加工性能以及耐碱腐蚀性能。

由于镁基合金(含铝、锰、锌锂等)的结构件或压铸件的比强度(单位质量的强度)大，在汽车、航空、航天等工业中，用镁替代部分的铝，可减轻结构的质量。镁合金的特点可满足于航空航天等高科技领域对轻质材料吸噪、减震、防辐射的要求，可大大改善飞行器的气体动力学性能。镁和卤素的亲合力强，是用金属热还原法生产钛、锆、铪、铀、铍等的重要还原剂。镁可用作生产球墨铸铁的球化剂。在钢铁冶炼中镁可代替碳化钙脱硫，可以使钢中硫的含量下降得更低，且在这方面的用量增长较快。在有机合成中，应用镁的格里纳德(Grignard)反应，可以合成多种复杂的有机化合物。镁还可用来制造干电池。镁由于燃烧热高，燃烧时发出耀眼光焰，还用来制作照明弹、燃烧弹和焰火等。

近二十年来，世界汽车产量持续增长，年均增长率为2.5%。汽车工业发展程度是一个国家发达程度的重要标志之一，而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，汽车设计专家们想方设法减轻汽车体重，以达到减少汽油消耗和废气排放量的双重效果。镁合金作为最轻的结构材料，能满足日益严格的节能的尾气排放要求;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：①密度小，可减轻整车重量，间接减少燃油消耗量;②镁的比强度高于铝合金和钢，比刚度接近铝合金和钢，能够承受一定的负荷;③镁具有良好的铸造性和尺寸稳定性，容易加工，废品率低;④镁具有良好的阻尼系数，减振量大于铝合金和铸铁，用于壳体可降低噪声，用于座椅、轮圈可以减少振动，提高汽车的安全性和舒适性。

镁合金用作汽车零部件的历史约有70年。早在1930年就用于一辆赛车上的活塞和欧宝汽车上的油泵箱，之后用量和应用部位逐渐增加。六十年代在有的车种上用量达到23千克，主要用作阀门壳、空气清洁箱、制动器、离合器、踏板架等。八十年代初，由于采用新工艺，严格限制了铁、铜、镍等杂质元素的含量，镁合金的耐蚀性得到了解决，同时，成本下降又大大促进了镁合金在汽车上的应用。从九十年代开始，欧美、日本、韩国的汽车商都逐渐开始把镁合金用于许多汽车零件上。

镁合金压铸件在汽车上的应用已经显示出长期的增长态势。在过去十年里，其年增长速度超过15%。在欧洲，已经有300种不同的镁制部件用于组装汽车，每辆欧洲生产的汽车上平均使用2.5千克镁。乐观的估计认为，出于减重的需求，每辆汽车对镁的用量将提高至70-120千克。目前，汽车仪表、座位架、方向操纵系统部件、引擎盖、变速箱、进气管、轮毂、发动机和安全部件上都有镁合金压铸产品的应用。