金属镁的定义和性能
镁是在1828 年被发现的银白色轻金属,无磁性。为地壳第六丰富之金属元素,海水中排名第三之金属元素,为地表含量第三之常用金属元素。工业生产镁始于1886 年的德国,1990 年全世界生产235 万公吨。
最主要的用途为:铝合金元素添加,钢铁脱硫及除氧剂,以及制造镁合金。镁是地球上储量最丰富的轻金属元素之一,镁的比重是1.74g/cm3,只有铝的2/3、钛的2/5、钢的1/4;镁合金比铝合金轻36%、比锌合金轻73%、比钢轻77%。镁具有比强度、比刚度高,导热导电性能好,并具有很好的电磁屏蔽、阻尼性、减振性、切削加工性以及加工成本低、加工能量仅为铝合金的70%和易于回收等优点。
镁合金的定义及特性
镁的密度小,易于燃烧。在标准大气压下,金属镁的熔点是(650±1)℃,沸点为1090℃。在空气中加热时,金属镁在632℃~635℃开始燃烧。因此决定了镁的制备及合金冶炼工艺比较复杂。工业用镁的纯度可达到99.9%,但是纯镁不能用作结构材料,在纯镁中加入铝、锌、锂、锰、锆和稀土等元素形成的镁合金具有较高的强度,可以作为结构材料广泛应用。镁合金的比强度高于铝合金和钢,略低于比强度最高的纤维增强塑料;比刚度与铝合金和钢相当,远高于纤维增强塑料;耐磨性能比低碳钢好得多,已超过压铸铝合金A380;减振性能、磁屏蔽性能远优于铝合金。
镁合金材料具有的特性:
(1)比强度、比刚度高
镁合金的比强度明显高于铝合金和钢,比刚度与铝合金和钢相当,而远远高于工程塑料,为一般塑料的10 倍。
(2)重量轻
镁合金比重在所有结构用合金中属于最轻者,它的比重为铝合金的68%,锌合金的27%,钢铁的23%,它除了做3C产品的外壳、内部结构件外,还是汽车、飞机等零件的优秀材料。
(3)电磁屏蔽性佳
3C产品的外壳(手机及电脑)要能够提供优越的抗电磁保护作用,而镁合金外壳能够完全吸收频率超过100db的电磁干扰。
(4)耐振动性好
在相同载荷下,减振性是铝的100 倍,钛合金的300~500 倍。
(5)散热性好
一般金属的热传导性是塑料的数百倍,镁合金的热传导性略低于铝合金及铜合金,远高于钛合金,比热则与水接近,是常用合金中最高者。
(6)质感佳
镁合金的外观及触摸质感极佳,使产品更具豪华感。
(7)可回收性好
只要花费相当于新料价格的4%,就可将镁合金制品及废料回收利用。
金属镁的资源储量
全球镁资源十分丰富,镁在地壳中的含量为2.35%,总储量估计为100 亿t 以上。海水中的镁含量为0.14%,全世界海水中的含镁量估计为6×1013kt。主要的含镁矿物有:菱镁矿(MgCO3),白云石(MgCO3•CaCO3),光卤石(MgCl2•KCl•6H2O),水氯镁石(MgCl2•6H2O)和蛇纹石(3MgO•2SiO2•2H2O)等。世界上所利用的镁盐矿物原料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。
中国金属镁的储量及分布
我国是镁资源大国、原镁生产和出口大国。我国的镁资源储量居世界首位,主要分布在辽宁、山东、山西、宁夏、内蒙、河南等各省区。其中宁夏、山西、河南三省并列为我国镁业三强。我国镁的蕴藏十分丰富,镁资源占全球总储量的22.5%。我国的菱镁矿资源总量31.45 亿吨,符合炼镁要求的一、二级矿占78%。同时,储量巨大的白云石矿和青海的盐湖,也含有十分丰富的镁资源。白云石资源已探明储量在40 亿吨以上,青海盐湖氯化镁32 亿吨,硫酸镁16 亿吨。



