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镁应用

稀土镁合金？航天级神秘材料！

发布时间：2023-10-16 作者：综合管理部

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稀土镁合金机身-荣耀Magic Vs 2官宣刷屏

10月12日，荣耀发布折叠屏新品——荣耀Magic Vs2，该产品以229克刷新了横向大尺寸内折叠屏手机的轻薄纪录。据介绍，荣耀Magic Vs2采用第一代骁龙8+移动平台，基于台积电4nm工艺。机身重量最轻为229克。其屏幕支撑架构采用航天级稀土镁合金材料，材料密度降低33%，屏下覆盖率达到72%。


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从水火不容到稀镁共生

镁作为最重要的轻金属元素之一，它的密度只有1.74g/cm3，大约是铝合金的2/3。镁合金具有密度低，比强度、比刚度高，减震性能好，电磁屏蔽能力强，尺寸稳定，资源丰富，铸造性能、阻尼性能、切削加工性能好以及容易回收等一系列优点。硬币的另一面是，镁元素自身有绝对强度低，高温下力学性能较差，易腐蚀等缺点，在现代高科技发展之下，镁合金已然克服以上缺点，成功应用于汽车发动机等高温高热的零部件之中，同时稀土元素的添加使得镁合金的固溶度进一步显著提高，具有很强的固溶强化和析出强化作用，可以改善镁合金的高温力学性能和抗蠕变性能，同时有利于提高耐蚀性。此外，稀土元素可以降低镁在液态和固态的氧化倾向，具有除氢脱氧等作用，使稀土镁合金具有良好的耐热性和耐蚀性。


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稀土镁合金成就“大国重器”

稀土是国家战略资源，因其具有优异的光、电、磁、催化等性能，被誉为高新技术材料的宝库。我国稀土占据四个世界第一——储量第一、产量第一、出口量第一和消费量第一。中国科学院院士、清华大学教授、中国科学院长春应用化学研究所研究员、中国稀土行业协会会长张洪杰团队系统研究了稀土镁合金结构与性能的关系，揭示了稀土元素在镁合金中的作用机理，解决了稀土镁中间合金制备的关键科学技术问题，研发了3大类4种牌号具有自主知识产权的稀土镁合金，率先在国内实现了稀土镁合金产业化。这一材料应用于航天、汽车等领域，为我国神舟六号载人飞船电器箱减重13公斤，可少携带火箭推进剂近1吨；自主开拓出MB26稀土镁合金，成功应用无人机平台，为一汽集团研发了4种汽车零部件，已批量在国产汽车上使用。


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“稀”“镁”结合 应用市场前景广阔

由于全球对环保的要求不断提高，各国及地区对燃气减排和油耗降低都设立了严格的标准，航空航天、国防军工、轨道交通、汽车等领域对材料轻量化都提出了迫切要求。

资料显示，就航空器而言，材料轻量化带来的经济效益和性能改善十分显著。专家指出，商用飞机与汽车减轻相同重量带来的燃油费用节省，前者是后者的近百倍，而战斗机的燃油费节省又是商用飞机的近十倍，更重要的是其机动性能改善可以极大提高战斗力和生存能力，具有重要战略意义。

实验研究证明，航天飞行器每减重1g，可节省发射燃料4kg，而飞机减重1磅的经济效益,商用机为300美元，战斗机为3000美元，航天器为30000美元。

在汽车方面，研究显示，空载情况汽车所用燃料约70%消耗于汽车自重，汽车整车重量每降低10%，燃油效率可提高6%-8%。尤其对于新能源汽车而言，续航里程是制约其推广的主要瓶颈，如果电动汽车整车重量减重能到10%，平均续航能力可增加5%-8%。镁合金是替代铝合金的理想轻质金属材料。镁合金，尤其是稀土镁合金有巨大的市场需求潜力。




来源:综合整理


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