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世界上最贵的金属结构材料 镁锂合金

来源:新材料全球交易网 发表时间:2015-04-17 14:15:31 分享到
【摘要】
将锂元素作为主要合金化元素添加到镁合金中,制备出一种合金,密度约1.3g/cm3—1.6 g/cm3,这就是世界上世界上最轻的高端金属结构材料:镁锂合金。

将锂元素作为主要合金化元素添加到镁合金中,制备出一种合金,密度约1.3g/cm3—1.6 g/cm3,这就是世界上世界上最轻的高端金属结构材料:镁锂合金。

 镁锂合金

镁锂合金的研究始于1930年,经过各国科研工作者的共同研究,它已经在军事、航天、航空等领域取得了良好的实用效果。我国对其研究始于20世纪80年代起,主要围绕其铸造、热处理、复合技术、变形加工、新型合金开发等开展研究,至今都取得了显著的成果。

与钢铁、镁合金、钛合金、铝合金、工程塑料、碳纤维复合材料等新材料相比,优势突出,主要在于六个方面:

1.密度低、比强度高、比模量高

镁锂合金的密度小于常用镁合金,是铝合金的1/2~3/5,是金属结构材料中密度最小的,与塑料相差不大;其比强度(断裂强度/密度)大于铝合金和塑料,与普通镁合金相当。同时,它的比模量则是常用结构材料中最高的。

2.刚性好

在相同重量条件下,镁锂合金的刚性是钢铁的22倍。在满足相同刚性时,所需的镁锂合金材料重量仅为钢铁材料的1/3左右。

3.导电、导热性能良好

镁锂合金的导电导热性能是其它非金属轻质材料无可比拟的,其热导率约为塑料的300~400倍,是碳纤维复合材料的30~50倍,导电性约为塑料的1016倍,是碳纤维复合材料的104倍。

4.减震性能突出

减震性能与材料的内耗系数有关,内耗系数越大,表明其在发生震动时能将更多的能量消耗于金属内部,从而达到减震效果,提高设备的可靠性,同时可以起到降噪的作用。与其它金属材料相比,镁锂合金具有比普通镁合金更高的内耗系数,用镁锂合金制作底座或者支脚,可以有效减少震动,提高设备的稳定性。

5.电磁屏蔽性能优异

镁锂合金具有比其它镁合金更优异的电磁屏蔽性能,以镁锂合金替代塑料制备便携式电脑、移动电话等设备的外壳不仅可以提高设备的强度和耐冲击性能,还可以发挥镁合金的电磁屏蔽功能,提高移动电话的通话质量,减小电磁波对人体的伤害。

6.可焊接连接,机械加工及冷成型能力良好

镁锂合金可与本合金及其它镁合金熔焊,可采用TIG焊、激光焊接、搅拌摩擦焊等技术进行焊接,焊缝强度可达木材的85%以上。另外镁锂合金具有良好的机械加工及冷成型能力,能够进行室温冲压成型,且成品率在90%以上。

低密度、高比强度、高比模量,刚性好,良好的导电、导热性能,突出的减震性能,优异的电磁屏蔽性能,可焊接连接、良好机械加工及冷成型能力——正是镁锂合金所具备的这些优异性能,为它开拓了广阔的应用空间。


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