镁合金发展历史
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金属镁的用途分析镁于1774年首次被发现,并以希腊古城Magnesia命名,元素符号为Mg,属周期表中ⅡA族碱土金属元素,相对原子质量为24.305。
纯镁的密度为1.738g/cm-3,是轻金属的一种。
镁具有密度低,比强度、比刚度高,阻尼减振降噪能力强、电磁屏蔽性能优异,抗辐射,磨擦时不起火花,热中子捕获截面小,液态成形性能优越,易于回收,符合“21世纪绿色结构材料”。
由于镁具有以上的一系列特性,因此应用十分广泛,几乎遍及各个领域。
一、镁的用用途:1、生产难熔金属的还原剂镁既可作为生产稀有金属Ti、Zr、Hf等的还原剂,也可以做为生产Be、B 的还原剂。
2、合金的添加元素镁的最大用途之一是作为铝合金的合金元素,它可以改善材料的强度和抗腐蚀性能。
此外,镁还被添加到压铸锌合金中以改善其力学性能和尺寸稳定性。
镁还被用作其它锌产品的组分,包括屋面板、光刻板、生产干电池用的锌板和镀锌浴液等。
添加镁,还可使镍、镍铜合金和铜镍锌合金的性能行到很大的改善。
3、球墨铸铁的球化剂用镁脱除一部分硫和使石墨球化,从而使铸铁的韧性和强度大大提高。
4、镁还被广泛地用于钢脱硫。
此外,在生产黄铜和青铜之类的铜合金以及生产镍合金时,镁是十分有用的脱氧剂或“除气剂”。
在Betterton-Kroll制铅法中,必须将钙与镁结合使用,以便除去铅中的铋。
5、镁还用于生产的链烃基化合物和芳基化合物;在润滑油中用作中和剂;用于氩气和氢气的提纯;在生产真空管的过程中用作“吸收剂”;用于生产氢化硼、氢化锂和氢化钙;对锅炉用水进行去氧和去氯。
6、高贮能材料镁在常压下,大约523K和H2作用生成Mg H2,在低压或稍高温下又能释放出氢,镁具有贮氢的作用。
Mg H2较一般金属氢化物贮能高,所以镁可以作为高贮能材料。
7、烟火由于铝含量超过30%的镁铝合金细粉在燃烧时能发出极明亮的折光,故镁的第一个工业用途就是用在照明器制造方面,如用于制造照相机用的闪光灯等。
镁合金的发展现状及应用摘要镁及镁合金具有比强度、比刚度高,减震性、电磁屏蔽和抗辐射能力强,易切削加工,易回收等一系列优点,在汽车、电子、电器、交通、航空、航天和国防军事工业领域具有极其重要的应用价值和广阔的应用前景,是继钢铁和铝合金之后发展起来的第三类金属结构材料,并被称之为21世纪的绿色工程材料。
本文根据近年来国内外发表和公布的有关镁合金的文章和信息,介绍了镁合金的发展现状和应用。
关键词:镁,镁合金,发展现状,应用1镁及镁合金的发展简介镁是地球上排位第八的富有元素,其含量约占地壳重量的2%,镁同时也是海水中的第三富有元素,约占海水重量的0.13%。
镁有60多种矿产品,其中白云石(CaCO3·MgCO3),菱镁矿(MgCO3),氨氧镁石(Mg(0H)或MgO·H2O),光卤石(MgC12·KCl·H2O),橄榄石(Mg2Fe2SiO4)和蛇纹石(3MgO·2SiO2·2H2O)最具商业开采价值。
1808年英国的Sir Humphry Davy首先发明了用金属钾蒸汽还原氧化镁而制得金属镁的方法。
1863年法国的Deville和Caron发明了用钠还原无水氯化镁及氟化钙的混合物制镁,由此揭开了工业上大规模制造金属镁的序幕,并随着电解无水氯化镁制镁工艺的产生而得到了迅速发展。
1986年。
德国首先将镁合金用于飞机制造业。
美国的第一家镁生产厂由美国通用电器公司于1914年建立,并在二次世界大战期间由于镁燃烧弹的大量需求而得到迅速发展。
1944年世界镁合金的消耗量达到228,000吨,但战后又降低到每年10,000吨的水平。
直到1998年,随着镁的研究和应用水平的提高,其年消耗量才提高到360,000吨,此后以每年7%~9%的速度递增[1]。
我国自20世纪90年代初开始出口原金属镁,2001年出口量达到20万吨,占世界镁市场总需求量的40%以上[2]。
我国镁产业发展历程
镁产业是指以镁为主要产品的产业,是我国的重要战略性新兴产业之一。
下面将从我国镁产业发展的历程进行介绍。
20世纪50年代,我国冶金工业逐渐发展,对镁金属的需求增加,但并没有自主生产的能力。
当时,我国主要依靠进口满足国内需求。
20世纪60年代末至70年代初,我国开始进行镁矿资源的勘
探和开发,并建立了镁的全产业链,包括镁矿开采、矿石选矿、冶炼和深加工等环节。
此时,我国的镁产业虽然刚起步,但已经具备了一定的基础。
20世纪80年代,我国开始大规模进行镁资源的开发和冶炼技
术的改进。
通过引进吸收国外技术和设备,我国成功建成了一批中小型镁厂,逐步实现了镁金属的自给自足。
21世纪初,我国对镁产业进行了重大调整和发展,提出了“产
业先进、技术领先、保护环境”的发展方针。
国家开始推动镁
产业的转型升级,重点发展高纯镁、镁合金和镁新材料等高附加值产品。
此外,我国还推进了镁电池、镁合金轻量化材料等新兴产业的开发和应用。
当前,我国的镁产业已经成为世界上最具规模和竞争力的镁产业之一。
我国镁矿资源充足,生产能力也大幅度提升。
同时,我国在镁材料研发、应用技术和产业链延伸等方面取得了很大的进展。
总体来看,我国镁产业经历了起步、发展和转型升级等阶段,从依赖进口到实现自给自足,再到强化技术创新和提高附加值,取得了长足的发展。
未来,我国镁产业将继续发挥重要作用,为我国经济发展和产业升级做出更大的贡献。
镁合金的优缺点及应用镁合金是以镁为原料的高性能轻型结构材料,比重与塑料相近,刚度、强度不亚于铝,具有较强的抗震、防电磁、导热、导电等优异性能,并且可以全回收无污染。
镁合金质量轻,其密度只有1.7 kg/m3,是铝的2/3 ,钢的1/4 ,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,具有良好的铸造性和尺寸稳定性,容易加工,废品率低,具有良好的阻尼系数,减振量大于铝合金和铸铁,非常适合用于汽车的生产中,同时在航空航天、便携电脑、手机、电器、运动器材等领域有着广泛的应用空间。
一、镁合金的优点1、镁合金密度小但强度高、刚性好。
在现有工程用金属中,镁的密度最小,是钢的1/5 ,锌的1/4 ,铝的2/3 。
普通铸造镁合金和铸造铝合金的刚度相同,因而其比强度明显高于铝合金。
镁合金的刚度随厚度的增加而成立方比增加,故而镁合金制造刚性好的性能对整体构件的设计十分有利。
2、镁合金的韧性好、减震性强。
镁合金在受外力作用时,易产生较大的变形。
但当受冲击载荷时,吸收的能量是铝的1.5 倍,因此,很适合应于受冲击的零件—车轮;镁合金有很高的阻尼容量,是避免由于振动、噪音而引起工人疲劳等场合的理想材料。
3、镁合金的热容量低、凝固速度快、压铸性能好。
镁合金是良好的压铸材料,它具有很好的流动性和快速凝固率,能生产表面精细、棱角清晰的零件,并能防止过量收缩以保证尺寸公差。
由于镁合金热容量低,与生产同样的铝合金铸件相比,其生产效率高40%- 50% 且铸件尺寸稳定,精度高,表面光洁度好。
4、镁合金具有优良的切削加工性。
镁合金是所有常用金属中较容易加工的材料。
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。
5、资源丰富。
中国是镁资源大国,菱镁矿、白云石矿和盐湖镁资源等优质炼镁原料在中国的储量十分丰富,为中国的原镁工业及“下游”产业的蓬勃发展和不断进步提供了物质保证。
有色冶金发展历史
有色冶金是指除了铁和钢之外的金属冶炼和加工,包括铜、铝、镁、锌、铅、锡、镍、钴、钨、钛、铬等金属。
有色冶金的发展历史可以追溯到古代,但是真正的工业化生产始于19世纪。
19世纪初,英国的工业革命催生了有色冶金的发展。
铜、铅、锡等金属的生产量大幅增加,这些金属被广泛应用于建筑、交通、电力等领域。
随着工业化的推进,有色金属的需求不断增加,促进了有色冶金技术的不断发展。
20世纪初,铝的生产技术得到了重大突破。
法国化学家保罗·埃米尔·路易斯·赛隆发明了电解法生产铝的方法,这种方法大大降低了铝的生产成本,使得铝的应用范围得到了极大的扩展。
此后,铝的生产技术不断改进,生产效率不断提高,成为了现代工业中不可或缺的材料。
20世纪中叶,镁的生产技术也得到了重大突破。
美国的科学家在研究航空发动机材料时,发现镁合金具有轻量、高强度、耐腐蚀等优良性能,于是开始大规模生产镁合金。
随着航空工业的发展,镁合金的应用范围不断扩大,成为了现代航空工业中不可或缺的材料。
21世纪以来,随着新材料、新能源等领域的不断发展,有色冶金技术也在不断创新。
例如,锂离子电池的广泛应用促进了锂的生产技术的不断改进,使得锂的生产成本不断降低,应用范围不断扩大。
此外,新型合金材料、高温合金等也在不断涌现,为现代工业的发展提供了强有力的支撑。
有色冶金的发展历史可以追溯到古代,但是真正的工业化生产始于19世纪。
随着工业化的推进,有色金属的需求不断增加,促进了有色冶金技术的不断发展。
21世纪以来,有色冶金技术也在不断创新,为现代工业的发展提供了强有力的支撑。
镁及镁合金行业研究报告(一)引言:镁及镁合金作为一种重要的金属材料,在许多领域都有广泛的应用。
本报告对镁及镁合金行业进行全面研究,以满足广大读者对该行业的了解需求。
本文将从市场规模、行业发展趋势、主要企业、技术创新和应用领域五个大点进行阐述,以全面展示镁及镁合金行业的现状和未来发展趋势。
正文:一、市场规模1. 镁及镁合金市场的概况2. 镁及镁合金行业的发展历程3. 镁及镁合金市场的产销情况4. 镁及镁合金市场的主要发展动态5. 镁及镁合金市场的未来发展预测二、行业发展趋势1. 国内镁及镁合金行业的政策环境2. 镁及镁合金行业的行业链分析3. 镁及镁合金行业的竞争格局4. 镁及镁合金行业的发展挑战5. 镁及镁合金行业的发展机遇三、主要企业1. 国内镁及镁合金行业的龙头企业2. 国际镁及镁合金行业的主要生产商3. 主要企业的产能分布与竞争优势4. 主要企业的发展战略与业绩分析5. 主要企业的未来发展规划与趋势四、技术创新1. 镁及镁合金生产技术的概述2. 镁及镁合金新材料的研发进展3. 镁及镁合金加工技术的创新4. 镁及镁合金工艺技术的改进5. 镁及镁合金应用技术的创新五、应用领域1. 镁及镁合金在航空航天领域的应用2. 镁及镁合金在汽车工业领域的应用3. 镁及镁合金在电子电器领域的应用4. 镁及镁合金在医疗器械领域的应用5. 镁及镁合金在其他领域的应用及市场前景总结:本报告全面分析了镁及镁合金行业的市场规模、行业发展趋势、主要企业、技术创新和应用领域等方面。
从市场规模来看,镁及镁合金行业具有良好的市场前景和潜力。
行业发展趋势显示,镁及镁合金行业面临着发展机遇与挑战并存的局面。
主要企业在技术创新方面取得了一系列进展,不断提升产品质量和竞争力。
在应用领域方面,镁及镁合金在航空航天、汽车工业、电子电器和医疗器械等领域具有广阔的应用前景。
预计镁及镁合金行业将迎来更加广阔的发展空间。
镁及其合金的性能、缺陷、应用及前景在科技术飞速发展的今天,金属材料被广泛应用到人们的日常生活中,由此引发的是人们对金属材料的需求量大量增加,镁由于其独特的性能备受瞩目。
镁在宇宙中的丰度位于前列,在地壳中的含量达到百分之二点多,蕴藏量大。
相比欧美工业发达国家对镁材料技术的成熟应用,我国虽在镁产业的生产规模、生产效率、产品质量、生产量与出口量方面有很大提升,但是在新材料新技术的研发、核心技术的创新、节能环保等方面仍需提高。
本文将简单介绍镁及合金的性能、发展、应用市场及前景。
标签:化学性质活泼;密度轻;电偶腐蚀;应力腐蚀;用于照明;电器;汽车;军事等领域镁在地壳、海水、盐湖中都有一定是储藏量,其中镁的最主要资源在海水中,海水中的Mg元素含量为1300mg/L。
主要以MgCl2的形式存在。
我国的镁储量居世界第一位,有工业价值的有菱镁矿、白云石、橄榄石、光卤石等。
此外,作为人体必需的营养元素它在细胞内液中的含量极高,帮助人体进行新陈代谢,维持人体正常的生命活动。
一、镁的概述Mg位于元素周期表中ⅡA,是碱土金属,具有银白色金属光泽,晶体结构为密排六方结构,属于轻金属,且化学性质十分活泼,在自然界中以化合态存在,在干燥常温的空气中相对稳定,在熔融条件下易生成镁的氧化物。
以镁为基体添加不同的元素,会形成具有不同功能性质的镁合金,满足人们的不同用途。
相比其他材料,镁及合金有很多独特的优点,它的密度低,对电磁的屏蔽性好,摩擦时不起火花,易于切削加工。
近年来常被用于照明、计算机等电器产业,自行车、摩托车、汽车等交通工具,乃至国防军事等国家重器,为国防科技和国民经济做出突出贡献。
二、镁的发展史美国和德国镁合金的发展历史悠久技术成熟,而我国由于历史原因,在该领域相当长的时间内处于落后空白地位。
1995-2015年这20年期间,我国的年均镁产量从6.35万吨已经变为85.21万吨,虽然短短的二十年里有时镁产量下降,但总体成上升趋势。
镁合金的用途镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金。
目前,镁合金主要用途应用于航空航天、汽车工业、电子通信、医疗、军事等领域。
(1)航空航天从20世纪开始,镁合金就在航空航天领域得到应用。
B-36重型轰炸机每架用4086kg镁合金簿板;洛克希德F-80喷气式歼击机镁板机翼,使结构零件从47758个减少到16050个;“大力神”火箭使用了600kg的变形镁合金;“季斯卡维列尔”卫星中使用了675kg的变形镁合金;直径约1米的“维热尔”火箭壳体是用镁合金挤压管材制造的。
我国的歼击机、轰炸机、直升机、运输机、民用机、机载雷达、地空导弹、运载火箭、人造卫星、飞船上均选用了镁合金构件。
(2)汽车工业镁合金汽车零件的好处可简单归纳为:密度小,可减轻整车重量,间接减少燃油消耗量;镁强度高于铝合金和钢,刚度接近铝合金和钢,能承受一定负荷;镁具有良好的铸造性和尺寸稳定性,容易加工,废品率低;镁具有较高阻尼系数,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。
镁合金现已被发达国家广泛用于汽车仪表板、座椅支架、变速箱壳体、方向操纵系统部件、发动机罩盖、车门、发动机缸体、框架等零部件上。
用镁合金制造汽车零部件,可以显著减轻车重,降低油耗,减少尾气排放量,提高零部件的集成度,提高汽车设计的灵活性等。
(3)电子通信电子信息行业由于数字化技术的发展,市场对电子及通讯产品的高度集成化、轻薄化、微型化和符合环保要求越来越高。
镁合金具有优异的薄壁铸造性能,其压铸件的壁厚可达0.6~1.0mm,并保持一定的强度、刚度和抗撞能力,这非常有利于产品超薄、超轻和微型化的要求,这是工程颜料无法比拟的。
目前用镁合金制作零部件的电器产品有照相机、摄影机、数码相机、笔记本电脑、移动电话、电视机、等离子显示器、硬盘驱动器等。
以笔记本电脑、手机和数码相机为代表的3C产品朝着轻、薄、短、小方向发展的推动下,镁合金的应用得到了持续增长。
/刀兵零件的使用特点和性能要求, 分析了镁合金在刀兵装备中的应用前景, 展望镁合金的密度很小, 是钢的四分之一、 铝的三分之二, 但镁合金的比强度却 大于钢和铝,是最轻的金属结构材料。
因此,镁合金在电子产品、汽车、航空航 天等需要高比强度金属材料的领域具备广阔的发展前景。
但是镁合金的化学活性 高,在有机酸、无机酸和含盐的溶液中均会被腐蚀,且腐蚀速率较高,使得镁合 金的应用受到了很大的限制。
镁合金是重要的有色轻金属材料,具有比强度、比刚度高,减振性、电磁屏 蔽和抗辐射能力强,易切削加工,易回收等一系列优点,广泛应用于航空航天、(1) 分量轻:镁合金的比强度要高于铝合金和钢/铁、但略低于比强度最高的 纤维增强塑料;其比刚度与铝合金和钢/铁相当,但却远远高于纤维增强塑料。
比强度(强度/密度之比值)、比耐力(耐力/密度之比值)则比铝、铁都要高。
在实用 金属结构材料中其比重最小(密度为铝的 2/3,钢的 1/4)。
这一特性对于现代社会 的手提类产品减轻分量、车辆减少能耗以及刀兵装备的轻量化具有非常重要的意 义。
(2)高的阻尼和吸震、减震性能:镁合金具有极好的吸收能量的能力,可吸 收震动和噪音, 保证设备能肃静工作。
镁合金的阻尼性比铝合金大数十倍, 减震 效果很显著, 采用镁合金取代铝合金制作计算机硬盘的底座, 可以大幅度减轻重 量(约降低 70%),大大增加硬盘的稳定性,非常有利于计算机的硬盘向高速、大 容量的方向发展。
(3)良好的抗冲击和抗压缩能力:其抗冲击能力是塑料的20倍;当镁合金铸件受到冲击时,在其表面产生的疤痕比铁和铝都要小的多。
(4)良好的铸造性能:在保持良好的部件结构条件下,镁合金铸造制品的壁厚可以小于0.6 mm,这是塑胶制品在相同强度条件下无法达到的,就是铝合金制品也只能在1.2~1.5 mm 范围内才可与镁制品相媲美。
(5)尺寸稳定性:在100℃以下,镁合金可以长期保持其尺寸的稳定性;不需要退火和消除应力就具有尺寸稳定性是镁合金的一个很突出的特性,其体积收缩仅为6%,是铸造金属中收缩量最低的一种;在负载情况下,还具有良好的蠕变强度,这种性能对制作发动机零件和小型发动机压铸件具有重要意义。
镁合金发展历史随着科技的发展,人们对于材料的要求也越来越高,镁合金作为一种优异的材料,近年来得到了广泛的应用。
本文将为大家介绍镁合金发展的历史。
一、镁合金的历史镁合金是指以镁为主要元素,加入其他金属和非金属元素制成的可锻性和加工性良好的新材料。
镁是一种轻质金属,比重仅为铝的2/3,比强度和刚度均优于铝合金,同时具有较好的耐腐蚀性、导热性、导电性和机械性能等特点,成为工业上重要的材料之一。
20世纪初,在欧洲和美国国内,镁合金已成为轻量化高强材料的先锋。
早在1910年,德国的戴姆勒汽车公司就开始使用镁合金轮毂以减轻车身重量。
20年代末期,美国的航空公司预见到镁合金的潜力,开始大量使用镁合金制造飞行器和发动机,随后,德国、英国等国家相继开发镁合金产品,镁合金进入了大规模生产的阶段。
二、镁合金的发展随着科技的不断进步,许多国家开始对镁合金进行研究和开发,镁合金在军事、航空、汽车、船舶等领域得到了广泛的应用。
20世纪90年代初,我国开始从事镁合金的生产研究,经过多年的努力,目前我国已经成为全球镁合金生产和应用的重要国家之一。
随着科技的发展,人们对于材料的要求也越来越高,镁合金作为一种优异的材料,得到了越来越广泛的应用。
未来,随着生产技术、加工技术和材料设计的不断完善和革新,镁合金的应用前景将会更加广阔,对于推动我国制造业的转型升级、节能减排和环境保护等方面也将发挥积极作用。
三、结论总之,镁合金是一种十分优异的材料,其在工业制造中具有广泛的应用前景。
随着科技的不断进步,镁合金的性能将会更加完美,应用范围也将会更加广泛。
我们应该更加重视镁合金的研究和应用,发掘它更广泛的潜力,推动我们的工业制造事业向更高质量、更高效率、更高绿色化的方向转变。
大学科普·特约专稿Invited Manuscript38全球镁矿资源丰富,在很多金属趋于枯竭的今天,加速镁材料相关的研发与应用具有十分重要的战略意义。
金属镁在19世纪初被发现,之后在美、中、德、日、英、澳等国家的研究推动下,镁及镁合金产业发展迅速。
一、镁及镁合金的前期发展1808年,英国化学家Sir Humphrey Davy用熔融电解法首先制得了金属镁。
1828年,法国科学家比西(A.A.Bussy)用还原法从熔融的无水氯化镁得到纯镁。
1886年,以Bunsen的电解槽为基础,德国建立了首个商业性电解镁厂,镁合金在德国开始工业化生产。
1910年世界镁产量约10吨/年。
1930年德国首次在汽车上运用镁合金73.8Kg,1935年,苏联首次将镁合金用于飞机生产,德国大众用压铸镁合金生产“甲壳虫”汽车发动机传动系统零部件,英国伯明翰首次将镁合金运用到摩托车变速箱壳,到1930年世界镁产量增长到1200吨/年以上。
二战期间是镁工业的第一个飞速发展期,从1935年开始,德、法、苏、奥、意、美等国分别建立了镁厂,镁产能急剧增加,此期间镁主要用来制造燃烧弹、照明弹、曳光弹、信号弹以及军用装备的零部件。
1943年世界镁产量达到23万吨。
然而,二战结束后,镁需求降低,产量急剧降低,1946年世界镁产量降低到只有2.5万吨/年,镁合金发展进入了低潮期。
此时,世界各国开始考虑镁合金在民用工业发展的可能性,镁合金的研发逐渐转向民用。
直到20世纪90年代,由于欧洲和美国对汽车废气排放量、能源消耗、噪音的限制的进一步升级,减重、提高燃油利用率的高要求迫使各汽车公司发展镁合金。
自此,世界各国政府高度重视镁合金的研究与开发,美国、日本、德国、澳大利亚等国家相继出台了自己的镁合金研究计划,把镁作为21世纪的重要战略物资,加强了镁合金在计算机、汽车、航空航天、通讯等领域的开发与应用。
德国1997年由联邦政府出资了2500万马克的MADICA (Magnesium DieCasting)镁合金研究开发计划,主要研究快速原型化与工具制造技术、切削加工技术、压铸镁合金工艺、连接技术和半固态成型工艺,并且将镁合金应用在汽车、计算机、航空航天等领域,提高了镁合金的应用能力。
金属镁的发展历史2013.1.7概述金属镁发现于18世纪初期,至今已有200年的历史。
由于镁及镁合金优良的机械性能和物理化学性能,镁在工业上的应用越来越广泛,需求量也越来越高。
因此,虽然从镁的发现到如今只有短短200年的时间,其工业生产的时间也只有120年,但是金属镁冶炼技术得到了快速发展。
目前镁冶炼的方法主要有两种:1、从尖晶石、卤水或海水中将含有氯化镁的溶液经脱水或焙融氯化镁熔体,之后进行电解,此法称为电解法;2、用硅铁对从碳酸盐矿石中经煅烧产生的氧化镁进行热还原,此法称为热还原法。
电解法炼镁的发展过程1808年,科学家戴维以汞为阴极电解氧化镁,在人类历史上第一次制取了金属镁。
18世纪30年代,法拉第第一次通过电解氯化镁得到了金属镁。
第一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。
19世纪80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氯化镁,从此开创了电解法炼镁的工业化时代。
后经不断在工艺和设备方面的改进,直到目前世界上采用的就是这种电解法。
电解法炼镁的原理是在高温下电解熔融的无水氯化镁,使之分解成金属镁和氯气。
高温情况下水对熔盐性质的影响是致命的,因此,高纯度的无水氯化镁是电解法制镁关键所在。
依据所用原料及处理原料的方法不同,电解法炼镁又可细分为以下几种具体的方法:道乌法、氧化镁氯化法、光卤石法、AMC法、诺斯克法。
电解法因为其生产工艺先进,能耗较低的优点,是一种极具发展前景的炼镁方法。
目前,发达国家80%以上的金属镁是通过电解法生产。
皮江法炼镁的发展过程由于金属镁的需求越来越大,电解法生产金属不能够满足镁的需求,因此催生了金属镁的热还原法冶炼。
第二次世界大战期间,热还原法生产镁的技术迅速发展起来。
使用硅作为还原剂还原氧化镁实现于1924年,但此时还未应用于工业生产。
第二次世界大战期间,意大利科学家发明了在真空高温炉内用硅铁还有白云石生产镁的工艺;同期,奥地利科学家发明了用碳直接还原氧化镁来生产镁的亨氏格技术。
镁及镁合金镁是金属结构材料中最轻的一种,是铝的2/3,钢铁的1/4。
纯镁的力学性能很差,但镁合金的性能大大提高。
镁合金可分为铸造镁合金和变形镁合金。
镁合金按合金组元不同主要有Mg-Al-Zn-Mn 系(AZ)、Mg-Al-Mn 系(AM)和Mg-Al-Si-Mn系(AS)、Mg-Al-RE 系(AE)、Mg-Zn-Zr 系(ZK)、Mg-Zn-RE 系(ZE)等。
它们具有各自的性能特点,能满足不同场合的要求[1]。
镁合金具有比强度和比刚度高;导热性好,导热率高仅次于铝合金、导电性优良;良好的阻尼性、减振性能;优良的铸造性能;无毒,无磁性,对环境无任何不良影响;电磁屏蔽性能较好;回收性好,符合环保要求;极好的切削加工性能;尺寸稳定性高;良好的低温性能,用于制作低温下工作的零件;具有超导性和储氢性等特点,因此镁合金是一种非常理想的现代工业结构材料。
1.1 镁合金的应用镁合金是目前国内外重新认识并积极开发的一种新型环保材料,是21 世纪最具生命力的新型环保材料,镁合金材料广泛应用于汽车、电子、3C 等相关行业。
90 年代以来,随着技术和价格两大瓶颈问题的突破,镁的价格已大大低于铝,全球镁合金用量急剧增长。
镁合金在汽车工业中的应用已经有许多年的历史,从20世纪20 年代开始,镁制零件就在赛车上应用。
北美、欧洲、日本和韩国是汽车工业压铸镁合金用量较多的地区和国家,其用量近几年急剧增加。
镁合金还广泛应用于航空、电子产品、移动电话、电动工具、家用电器、医疗和运动器械、休闲用品等领域。
如电脑元件、行李架、割草机控制板和自行车上的链盒、钓鱼用的绕轮、滑雪撬的挡边、电视摄像机壳和射箭用的弓;经过锻造的镁合金板材可用作照相雕刻版[2-3]。
此外,在镁合金作为生物材料方面从近十几年来国内外对镁及镁合金各方面的报道不难发现,镁作为硬组织植入材料,与现已投入临床使用的各种金属植人材料相比,具有以下突出的优点:①镁资源丰富,价格低廉。
镁及镁合金发展简史镁及镁合金的那些事儿。
今天咱来唠唠镁及镁合金的发展简史,这可老有趣了。
咱先说说镁这个元素本身吧。
镁在地球上的含量可不少呢,不过它一开始可没有像现在这么受重视。
在古代的时候呀,人们虽然知道有镁这种东西存在,但并没有深入地去研究它或者大规模地利用它。
那时候的镁就像是一个被埋没的小天才,默默地在自然界里待着。
后来呢,随着科学技术慢慢地发展起来了。
人们开始对各种元素进行更深入的研究。
镁就开始逐渐走进人们的视野啦。
刚开始的时候,提取镁可是个大难题呢。
科学家们费了好大的劲儿才找到合适的方法来提取它。
就像在黑暗中摸索着前进,走了好多弯路,不过好在最后还是成功啦。
再往后呀,人们发现镁有好多很棒的特性。
它特别轻,你想啊,在很多对重量有要求的地方,这镁不就派上大用场了吗?比如说在航空航天领域,飞机那可是要尽可能减轻重量的,这样才能飞得更高更远更省油。
镁这个时候就像是一个超级英雄闪亮登场了。
而且镁的强度和硬度也还不错,经过一些加工和处理之后,能够满足很多不同的需求。
然后就到了镁合金的时代啦。
人们发现把镁和其他一些元素混合在一起,做成合金,那性能就更牛了。
就像是一群小伙伴凑在一起,各自发挥自己的优势,把力量变得更强大。
比如说,有的镁合金的耐腐蚀性就变得更好了,这在很多工业应用中可是非常关键的一点呢。
而且镁合金在汽车制造方面也开始大展身手了。
汽车制造商们发现,用镁合金来制造一些汽车零部件,既可以减轻汽车的重量,又能提高汽车的性能,还能让汽车看起来更酷炫呢。
不过呢,镁及镁合金的发展也不是一帆风顺的。
在这个过程中也遇到了不少的挑战。
比如说,镁的化学性质比较活泼,这就导致它在加工和使用过程中容易出现一些问题,像氧化啊之类的。
但是科学家们可没有被这些问题吓倒,他们不断地研究,不断地尝试新的方法来解决这些问题。
在现代呢,镁及镁合金的应用已经非常广泛了。
从我们日常用的电子产品,像手机、电脑这些,到大型的工业设备,都能看到镁及镁合金的身影。
镁产业发展历程镁是一种极为重要的金属材料,不仅在工业和制造领域中占据重要地位,同时在航空航天、防卫军工等领域也有重要应用。
镁的产业发展历程经历了从初创阶段到快速增长,再到危机和调整期的阶段。
20世纪初,镁的应用还比较有限,主要用于照相机、闪光灯、火柴等制造业领域。
但随着社会经济的快速发展,特别是二战期间,镁的需求迅速增加。
1940年,中国西南的大陡山富镁矿被发现,开创了中国镁矿开发的历史。
1954年,中国镁业公司成立,标志着中国的镁产业正式起步。
1978年至1990年代,国家大力发展火箭、导弹、航空航天和军工等高科技产业,大量对镁合金的需求,使得中国镁产业迅速发展。
全国新开矿遍地开花,矿产资源得到合理开发,同时,国内大量企业也从事镁合金的研制和生产。
但在20世纪90年代末和21世纪初,中国镁合金行业出现了过度生产和供过于求的现象,加之国际市场价格下跌以及环保压力等因素,导致镁行业陷入了危机。
2005年,中国政府开始出台政策,限制过度开采和过度生产的局面。
同时,政府投资大量资金加强环境治理和技术创新,加速整个镁行业的调整和升级。
目前,我国镁产业与海外先进产业在技术和产品上有所差距,但中国的镁资源丰富、产业优势明显。
随着政策的支持和技术升级,中国的镁合金产业正在逐步经历从量变到质变的发展。
在未来,镁产业的发展还将面临许多新的机遇和挑战。
随着汽车行业的推动,镁合金汽车零部件市场需求逐渐增长,而随着新能源、化工、航空航天等领域的快速发展,镁合金材料在新材料方面的应用将得到更广泛的推广和利用。
总的来说,镁产业在中国的发展历程曲折波折,但行业在政策和市场环境的支持下,现已向着高质量和高效能的方向发展。
未来,随着科技技术的不断提升和市场的不断扩展,镁产业的前景可谓广阔,带来的新机遇新挑战也是不断出现的。
镁合金发展历史
一、镁合金的起源与发展
镁合金是一种以镁为基础元素的合金材料,其具有低密度、高比强度和良好的耐腐蚀性能,因此被广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。
镁合金的发展可以追溯到19世纪。
二、19世纪的镁合金研究
19世纪中叶,法国科学家皮埃尔·尚尼耶发现了镁的存在,并对其进行了深入研究。
他首次将镁与其他金属进行合金化,并发现镁与铝合金化可以获得更强的材料。
这一发现开启了镁合金研究的先河。
三、镁合金的应用拓展
镁合金在航空航天领域的应用是最早且最重要的。
20世纪初,德国航空工程师赫尔曼·格罗特夏尔开始研究并应用镁合金材料于飞机制造中。
他成功地将镁合金应用于制造飞机结构部件,取得了显著的成果。
随着飞机工业的发展,镁合金的应用也逐渐扩展到其他领域。
四、20世纪的镁合金革新
20世纪上半叶,随着材料科学的进步和工业化生产的需求,镁合金的研究进入了一个新的阶段。
各国的科学家们纷纷投入到镁合金的研究中,开发出了更多种类的镁合金,并不断改进其性能。
在第二次世界大战期间,镁合金在军事领域得到了广泛应用,为战争胜利
做出了重要贡献。
五、镁合金的现代应用
20世纪后半叶,随着科技的飞速发展,镁合金的应用领域进一步拓展。
汽车工业成为了镁合金的主要应用领域之一。
由于镁合金具有低密度和较高的强度,可以有效减轻车身重量,提高汽车燃油效率。
同时,镁合金的良好耐腐蚀性能也使其成为汽车零部件的理想材料。
六、镁合金的未来发展
随着科技的不断进步,镁合金的研究和应用仍在不断推进。
目前,科学家们正在研究如何进一步提高镁合金的强度和耐腐蚀性能,以满足新材料的需求。
同时,研究人员也在探索镁合金与其他材料的复合应用,以期获得更好的综合性能。
七、结语
镁合金作为一种重要的结构材料,其发展历程经历了多个阶段。
从19世纪的初步研究到20世纪的革新,再到现代的广泛应用,镁合金的发展经历了一个漫长而充实的历程。
相信在科技的推动下,镁合金的未来会有更加广阔的发展前景。