2011年镁合金新材料行业研究报告_行业分析报告模版文档36页
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镁晶格具有密排六方体点阵,其滑移系数较小,冷变形较困难。
当温度升高到以上时,镁合金的变形较容易,同时具有较好的可塑性。
在当今绿色经济时代,铁铜铝等金属由于资源稀缺导致价格不断上涨而使用成本日趋增加的背景下,镁金属由于具备定的优良性能资源储量丰富,被认为继钢铁,铝合金之后的第三大金属结构材料。
镁合金材料性能优势质轻比铝合金轻,比钢轻,是工程应用中最轻的金属结构材料。
比强度高,刚性强同等形状下,镁合金制品的刚性为塑料的倍以上。
在同等刚性条件下,千克镁的坚固程度等同于千克的铝和千克的钢。
如用镁合金代替塑料,则重量可以最大减低,厚度可以降低。
耐冲撞,阻尼吸震性能极佳镁合金耐冲撞,在相同抗力下,厚度仅塑料的抵抗震动及降低噪音的性能特佳,为铝合金的倍。
散热性佳镁合金的导热系数虽不及铝合金,但是比钢高近倍,比塑料材料高倍,非常适用于高散热要求的电子产品外壳及汽车轮毂等部件。
防电磁波干扰镁合金具有优于铝合金的磁屏蔽性能更良好的阻隔电磁波功能,更适合于制作发出电磁干扰的电子产品。
也可以用作计算机手机等产品的外壳,以降低电磁波对人体辐射危害。
符合环保,可完全回收再利用镁及镁合金的熔点和熔化潜热分别为和,略低于铝及铝合金的熔点和熔化潜热同时,镁合金回收熔炼的废渣明显少于铝合金,且污染轻,其可回收性明显优于铝合金。
镁合金加工性能优势成本低溶化成本只有铝的。
压铸成型性优良镁合金可压铸制造复杂的零部件和超薄外壳件,最薄可达塑料为,铝合金为,镁铸件的表面质量和外观明显比铝好镁压铸件与模具的亲和力远低于铝,模具寿命是铝的倍以上。
压铸生产效率高压铸生产效率比铝高,金属模铸造比铝高,消失模铸造比铝高。
切削加工性能好镁合金的硬度低具有较好的切削加工性能,切削阻力仅为铝合金的黄铜的。
加工时可采用较高的切削速度和廉价的切削刀具,工具消耗低。
而且不需要磨削和抛光,用切削液就可以得到十分光洁的表面。
二资源储量丰富镁在地壳表层储量居第位,占质量比,同时也是海水中第大的元素。
镁在自然界主要以液体矿和固体矿的形式存在。
其中固体矿主要包括来自菱镁矿白云石蛇纹石水镁石和橄榄石滑石等液体矿主要包括来自海水天然盐湖水地下卤水。
目前,世界上所利用的镁资源主要是菱镁矿和白云石,其次为海水苦卤盐湖卤水及地下卤水。
其中,白云石是硅热法炼镁重要原料,但世界各国普遍对白云岩缺乏重视,很少有国家将白云岩列为资源,因此白云石资源勘探勘查工作做得很少,世界白云石资源真实的完整的储量很难统计。
目前经过世界各国权威地质勘探部门勘查核实后的数据显示的白云石矿的资源储量仅为亿吨,但是此数据很难代表世界真实的白云石储量,根据业专家和文献资料数据显示,全球白云石实际储量远远大于现已探明的储量,估计超过亿吨。
菱镁矿可以用作电解法炼镁的原料,根据最新统计数据,年世界菱镁矿已探明储量约为亿吨,主要分布在俄罗斯中国朝鲜等地区。
另外,蛇纹石估计拥有上百亿吨资源,水镁石拥有几百万吨资源,而海水中的镁含量达到海水重量的,高达亿吨,另外还有大量的橄榄石,滑石和盐湖镁资源等。
所以丰富的镁资源为镁金属的发展提供了保证。
三中国优势金属降低资源依存度的另途径我国十二五期间将降低重要矿种对外依存度由于资源匮乏及勘探投入的不足,我国有色金属行业原材料对外依存度很高,其中目前铜原料的对外依存度超过铝原料的对外依存度超过铅锌原料的对外依存度也分别超过。
铁矿石对外的依存度也很高,年中国进口铁矿砂及其精矿亿吨,同比增长,占中国铁矿石消费量的。
国土资源部近期表示,我国将在十二五期间开展全国地质找矿行动计划,有效降低对几大重要矿种的对外依存度。
开发镁资源,加大镁合金的开发拓宽镁合金下游需求有助于降低我国资源的对外依存度我国是世界上镁资源最为丰富的国家之,总储量占世界的,居世界第。
我国菱镁矿资源丰富质地优良,已探明菱镁矿储量亿吨,占世界菱镁矿总储量的,居世界首位含镁白云石资源储量达亿吨以上我国的盐湖镁盐主要分布于西藏自治区的北部和青海省柴达木盆地,柴达木盆地内的镁盐储量占全国已查明镁盐总量的,居全国第位。
镁盐与钾盐等密切共生,有氯化镁硫酸镁两种类型。
目前,氯化镁硫酸镁累计查明资源储量亿吨,其中基础储量亿吨。
与其他金属截然不同的是,我国的镁资源不仅不存在对外依存度的问题,而是向全世界供应了大部分的资源来源。
年共生产金属镁万吨,约占全球原镁产量的,预计今年我国原镁产量有望超过万吨,国内消费量约为万吨,出口量超过万吨。
与稀土钨等小金属样,由于镁合金深加工技术薄弱,我国的镁行业以牺牲资源牺牲环保的代价,为全球的镁行业做出了巨大的贡献。
四镁金属应用现状镁金属的历史及现状金属镁发现于世纪初期,至今已有年的历史。
年,科学家戴维以汞为阴极电解氧化镁,在人类历史上第次制取了金属镁。
世纪年代,法拉第第次通过电解氯化镁得到了金属镁。
第次世界大战开始之前,法国德国英国和加拿大都实现了镁的工业生产,但产量有限,大约年产量几百吨,主要用于军事方面。
世纪年代,才由德国首先建立工业规模上的电解槽,电解无水光卤石生产金属镁,从此开创了电解法炼镁的工业化时代。
年加拿大教授皮江在渥太华建立了个以硅铁还原煅烧白云石炼镁的试验工厂,获得了成功。
年加拿大在安大略省的哈雷建成世界上第座皮江法生产的硅热法厂年产量,取得成功并成为炼镁的第二大方法。
世纪年代初,世界镁产能有左右采用电解技术,但是到年采用热还原技术镁产量比例却增加到。
随着皮江法在我国的推广,到年采用热还原技术镁产量比例增加到,年热还原技术镁产量比例增加到。
进入世纪后,镁消费进入快速增长期,年全球镁消费量达到万吨,年年均增长率。
全球金融危机的爆发导致世界原镁需求萎缩,年原镁消费量万吨,同比下降,年进步万吨。
从全球原镁的消费结构来看,大致可以分为工程结构材料和非工程结构材料,非工程结构材料主要包括铝合金元素添加炼钢脱硫还原海绵钦镁阳极及其他方面,这部分应用比例属于原镁的传统领域,占原镁应用的以上。
工程结构材料主要指压铸镁合金变形镁合金的应用,终端消费集中在汽车及其他领域。
镁在工程材料应用已成为镁消费的重要领域,也是增长最快的领域。
镁金属应用的制约因素汽车行业是镁合金最主要的消费领域。
镁合金分为铸造镁合金和变形镁合金,目前镁合金主要以压铸件的形式应用。
中短期内压铸镁合金构件代替汽车行业内的压铸铝合金构件是镁合金行业最主要的发展方向。
长期来看,随着变形镁合金及镁合金冷加工技术的成熟,镁合金板带材替代汽车及建筑行业忠的铝合金板带材的应用将给镁合金行业带来巨大的发展前景。
目前来看,钢铁铝合金和塑料是汽车上使用最多的三大类材料,按重量计算,三类材料占整车的比例合计约为,其中钢和铁占,铝合金和塑料占比均为,目前每辆汽车用铝为千克,压铸铝合金部件占,而镁合金在汽车上的应用比例仅约为,基本上都是压铸件,平均重仅约千克,远远低于铝合金的用量。
镁合金材料作为极具优势和潜力的轻量化材料迟迟难以得到推广应用,主要是受到了以下几方面因素的制约镁合金材料及加工性能存在定的不足镁合金为密排六方结构,滑移系较少,在室温和低温条件下塑性较差,镁合金加工需要加温,工艺比较复杂,还需要较为严格的安全措施耐热性和抗蠕变性能不佳,普通镁合金的工作温度范围不能超过镁合金化学性质活泼,普通镁合金易氧化燃烧和引起腐蚀,需要在阻燃和防腐方面采取特殊措施,增加使用成本。
镁合金牌号少,难以满足不同产品对材料的要求与铝合金相比,由于镁合金开发的历史较短,商用镁合金的种类要少得多,难以满足各种产品对材料的要求,尤其是缺少高性能低成本的高耐热高耐蚀镁合金及高强度高韧性的镁合金。
而且目前镁合金的基础数据积累还不够,没有系统的力学性能测试,在腐蚀热膨胀及模具设计等方面的数据也不够,使得汽车零部件的设计难度增大,成本增加。
世界各大汽车生产商开发出来的镁合金零部件都属于技术机密,这使得镁合金难以得到大规模推广。
塑性成形工艺的生产效率成材率还待进步提升与铸造镁合金相比,经过轧制挤压锻造等塑性成形技术生产的变形镁合金产品常具有更高的强度和塑韧性,并可通过调整成形工艺来控制镁合金的组织和性能,以满足多样化结构材料的需求。
目前镁合金的热塑性成型工艺已经可以实现产业化规模化生产,但是相对铝合金来讲,仍然存在生产效率低成材率低成本高的问题。
镁合金冷加工技术还待成熟目前镁合金挤压型材很难进行二次成型加工,如折角煨
