轻量化代表队-镁合金 轻得“飞”上天,“遨游”外太空
文镁科技编辑部
2021
12-12
  • 是地球上储量最丰富的金属元素之一 。
  • 镁在宇宙中含量第八,
  • 地壳丰度为2%,海水中含量第三。

2021年6月17日,神舟十二号载人飞船的成功发射,我国载人航天工程立项实施以来空间站阶段的首次载人飞行任务。飞船入轨后,将按照预定程序,与天和核心舱进行自主快速交会对接,组合体飞行期间,航天员将进驻天和核心舱。标志着中国人首次进入自己的空间站。

神舟十二号成功发射,中国航天事业的飞跃都离不开的优秀复合材料,有金属材料,不锈钢、镁合金、钛合金、铝合金、结构钢、高温合金等;还有非金属材料航空陶瓷、特种陶瓷、特种橡胶、碳纤维复合材料等。

今天让小编带大家一起走进镁合金吧

镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金。其特点是:密度小(1.8g/cm3左右),强度高,弹性模量大,导电导热性能良好,散热好,消震性好,承受冲击载荷能力比铝合金大,耐有机物和碱的腐蚀性能好。本次神舟十二号载人飞船的成功发射镁合金材料也起到重要作用。

中科院金属所材料腐蚀与防护中心韩恩厚、宋影伟团队研制的镁合金表面处理技术成功应用于“天和”核心舱医学样本分析与高微重力科学实验柜、无容器科学材料实验柜的主结构子系统、高微柜悬浮实验系统自动锁紧释放机构中所用的镁质部件等,满足了减重、耐蚀、导电等多功能要求。

在镁合金涂层中加入Na3PO4和2-巯基苯并噻唑协同缓蚀剂以提高其自愈性能。

 自修复涂层可以抑制镁合金从受损区域腐蚀。在微弧氧化膜的孔隙中负载相间抑制剂,并在面漆中掺杂有机抑制剂,以提高自修复性能。研究结果表明,2-巯基苯并噻唑(MBT)可以吸附在形成的Mg3(PO4)2和Mg(OH)2薄膜的缺陷之上,从而借助协同作用进一步抑制腐蚀过程。当自修复涂层受损时,磷酸根离子可以从MAO膜中快速释放,而MBT从面漆中缓慢释放,它们协同抑制损坏区域的腐蚀,与单独添加每种抑制剂相比,大大提高了其自愈性能。

镁合金

在航天的应用

       镁合金是航空器、航天器和火箭导弹制造工业中使用的最轻金属结构材料。主要用于制造低承力的零件。镁合金具有较高的抗振能力,在受冲击载荷时能吸收较大的能量,还有良好的吸热性能,因而是制造飞机轮毂的理想材料。

       镁合金在汽油、煤油和润滑油中很稳定,适于制造发动机齿轮机匣、油泵和油管,又因在旋转和往复运动中产生的惯性力较小而被用来制造摇臂、襟翼、舱门和舵面等活动零件。

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       民用机和军用飞机,尤其轰炸机广泛使用镁合金制品。例如,B-52轰炸机的机身部分就使用了镁合金板材635公斤,挤压件90公斤,铸件超过200公斤。镁合金也用于导弹和卫星上的一些部件,如中国“红旗”地空导弹的仪表舱、尾舱和发动机支架等都使用了镁合金。

        中国稀土资源丰富,已于70年代研制出加钇镁合金,提高了室温强度,能在300°C下长期使用,已在航空航天工业中推广应用。

镁合金

在汽车上的应用

1、壳体类。如离合器壳体、阀盖、仪表板、变速箱体、曲轴箱、发动机前盖、气缸盖、空调机外壳等。

2、支架类。如方向盘、转向支架、刹车支架、座椅框架、车镜支架、分配支架等

汽车所用燃料的60%是消耗于汽车自重,汽车自重每减轻10%,其燃油效率可提高5%以上;汽车自重每降低100 kg,每百公里油耗可减少0.7 L左右,每节约1 L燃料可减少CO2排放2.5 g,年排放量减少30%以上。

所以减轻汽车重量对环境和能源的影响非常大,汽车的轻量化成必然趋势。此外,为了在汽车受到撞击后提高吸收冲击力和轻量化,在方向盘和坐椅上使用镁合金。

其他应用

1、手机电话,笔记本电脑上的液晶屏幕的尺寸年年增大,在它们的枝撑框架和背面的壳体上使用了镁合金。镁合金用于电器产品上,可有效地将内部的热散发到外面。

2、电磁波屏蔽性:使用镁合金可省去电磁波屏蔽膜的电镀工序。

3、在硬盘驱动器的读出装置等的振动源附近的零件上使用镁合金,可减小振动达到低音。

4、在数码单反相机上的应用

常用来做单反相机的骨架。一般中高端及专业数码单反相机都采取镁合金做骨架,使其坚固耐用,手感好。是准专业级专业的象征。

航空航天事业取得的巨大成就,与材料技术的发展和突破是分不开的,材料的发展对航空航天技术起到强有力的支撑和保障作用。中国的材料未来可期,中国航天也必将飞向更广阔的星辰大海!为材料人点赞!

取得了令世人瞩目辉煌成就的同时,这一切的背后有无数航天人的辛勤付出,也少不了无数材料工作者的默默奉献。浙江文镁科技致力于轻量化科技成果转化落地。响应时代的号召,努力耕耘做为一家助力于轻量化科技成果落地,推动轻量化材料在工业品和消费品中商业应用的公司。作为新材料、轻量化合作伙伴,以航天精神为指引,坚持走高质量发展路线,为轻量化材料发展贡献力量。

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