先进镁合金材料行业市场需求前景分析
来源: 米吉镁业
发布时间:2025-07-27
镁合金在我国高新技术产业发展中一直发挥着重要作用,在细分领域得到广泛应用。下面我就介绍一下十一种新型镁合金材料 […]
镁合金在我国高新技术产业发展中一直发挥着重要作用,在细分领域得到广泛应用。下面我就介绍一下十一种新型镁合金材料。
(1)高性能稀土镁轻质结构合金材料
高性能稀土镁轻质结构合金材料与普通镁合金材料相比,添加稀土后具有强度高、韧性好、耐热、耐腐蚀等显着优势,解决了制约其广泛应用的关键问题镁合金材料。是推动我国航空、航天、汽车、轨道交通等领域轻量化发展的关键基础材料[5]。我国镁、稀土资源丰富,合金成型加工技术成熟,市场应用空间大。稀土镁合金轻质结构材料产业体系完整,可实现自产自销。未来高性能稀土镁轻质结构合金材料的市场需求主要集中在:①高性能镁稀土中间合金和稀土的短流程、低成本制备技术的开发和应用。镁合金;②面向应用的新型高性能稀土镁合金材料的开发;③先进加工成型技术及配套设备研发;④完善稀土绿色冶炼分离技术,加快推广应用;未来3至5年,将实现从军用领域向民用领域的转变,市场规模将逐步扩大。到2035年,普通镁合金材料占比将达到30%。
(2)高强度、高导热率的镁合金材料
随着航空、航天、新一代武器装备、高铁、新能源汽车等的不断发展,高功率密度电磁器件的数量和排列密度不断增加,运行过程中产生的热量必须导出立即,否则温度过高,将严重影响设备运行的稳定性和可靠性,并大大缩短各种设备的使用寿命。因此,如何在轻量化背景下快速有效地排除设备产生的热量是亟待解决的重要问题。高强高导热镁合金材料及其制品成套生产技术,是支撑飞机、高铁、汽车、计算机等散热部件发展的先进基础材料和关键技术。它发挥着重要作用[6],到2035年,它将取代同类普通高导热合金材料30%以上的使用量。传统的高导热金属如Ag和Cu由于密度高(分别约为10.5 g/cm3和8.9 g/cm3)且价格昂贵,难以满足实际应用的要求。镁合金具有密度低的优点,是满足应用要求的潜在材料体系之一。然而,常用的镁合金的导热系数仍明显低于铝合金。因此导热系数>125 W/(m·K)高强高导热镁合金材料及其制品的制备与加工技术是该领域发展的主要方向。
(3)高强高导镁合金材料
手机、全球定位系统(GPS)/北斗卫星导航系统、宽带网络系统等都会因高频电磁波干扰而产生噪声,影响通信质量。普通笔记本电脑在运行过程中很容易受到电磁信号泄漏的影响,导致信息或数据泄露。另外,如果人体长期暴露在强电磁场中或者大脑长期与电磁源近距离接触,也容易诱发癌症。因此,电磁屏蔽不仅可以防止电子设备发出的电磁波影响其他设备和人体,还可以保护电子设备免受其他设备的干扰。优异的电磁屏蔽效果是信息家电发展的必要和必然选择。电磁屏蔽效果主要取决于电磁仪器设备外壳材料的导电性能。导电性能越好,相应的电磁屏蔽效果也越好。传统的高导电金属如银、铜等由于密度大、价格昂贵,难以满足信息家电领域的应用要求。因此,迫切需要比铝合金密度更低、导电率比常用铝合金更高的散热材料。镁合金具有密度低的优点,是满足上述要求的潜在材料体系之一。但与铝合金相比,常用的镁合金的导电率仍存在明显差距。因此,电导率>17MS/m的高强高导镁合金材料及其制品的制备和加工技术是该领域未来发展的主要方向。扮演一个重要角色。预计到2035年,高强高导镁合金材料替代同类普通材料的量将超过25%。电导率>17MS/m的高强高导镁合金材料及其制品的制备与加工技术是该领域未来发展的主要方向。扮演一个重要角色。预计到2035年,高强高导镁合金材料替代同类普通材料的量将超过25%。电导率>17MS/m的高强高导镁合金材料及其制品的制备与加工技术是该领域未来发展的主要方向。扮演一个重要角色。预计到2035年,高强高导镁合金材料替代同类普通材料的量将超过25%。
(4)超高强度镁合金材料
超高强镁合金材料是支撑航空、航天、新一代武器装备、高速列车、新能源汽车等高端装备不断升级发展的先进基础材料。我国在超高强变形镁合金的开发和应用方面走在世界前列。但从进一步扩大镁合金材料的应用领域来看,现有的高强镁合金材料在比强度、比刚度、断裂韧性以及性能稳定性和一致性等方面仍存在明显的不足,使得镁合金材料在上述字段。其终端产品的应用和竞争力的提高受到严重制约,这是亟待解决的发展问题。超高强度镁合金材料及其强韧化变形加工技术是镁合金领域的主要发展方向。预计到2035年,超高强镁合金材料将取代同类普通材料20%以上。
(5)Mg-Al系列、Mg-Zn系列、ZK系列镁合金材料
目前镁合金牌号很多,在很多领域得到广泛应用的合金系列是镁铝合金,特别是在铸造过程中,表现出工艺稳定、烧损小、力学性能优良、强度高等特点。AZ91镁合金的室温耐腐蚀性能[7]。在变形镁合金方面,镁锌合金应用广泛,其在热处理过程中表现出优异的时效强化行为。本系列中,从合金牌号ZM81的相关研究来看,它表现出了比镁铝合金更好的力学性能。ZK系列合金主要是Mg-Zn-Zr系列镁合金,是应用最广泛的变形镁合金之一。代表为ZK61镁合金。经过高温成型冷却和人工时效处理,抗拉强度大于300MPa。塑性和耐蚀性好,切削加工性好,能够生产形状复杂的大型锻件。
(6)轻稀土Mg-RE镁合金材料
我国稀土资源储量居世界第一,在稀土开采、冶炼和分离方面具有优势。但目前16种稀土元素(除Pm外)应用不平衡,存在轻稀土闲置、滞销等问题,导致以La、Ce等为主的稀土大量积压。中国元素。目前,随着汽车轻量化、电子通讯等相关行业需求不断扩大,各大终端企业和材料制造商纷纷致力于轻量化零部件的研发,对镁合金材料的性能要求达到了前所未有的水平。高度,甚至产生了许多结构和功能整合的需求。这给稀土镁合金的发展,特别是轻稀土镁合金的开发和应用带来了新的机遇。充分发挥了La、Ce等稀土在镁合金材料中的优势,应用前景十分广阔。与Mg-Al和Mg-Zn合金相比,添加稀土元素的Mg-RE合金在铸造过程中具有更稳定的工艺性能,并且在力学相关实验中表现出更优异的力学行为[8]。La、Ce稀土在镁合金中的应用开发已较为成熟。AE系列镁合金主要以混合稀土的形式添加。典型代表如AE44和AE41镁合金具有优异的力学性能,尤其是延伸率方面。超过传统的非稀土镁合金如AZ91和AM60[9]。镁稀土合金良好的流动性使其易于压铸,价格优势明显,可满足民用产品的大规模生产,如汽车变速箱壳体等零部件。另外,轻稀土在镁中的固溶度很低,有利于提高镁合金的导热系数。未来在第五代移动通信技术相关的电子产品结构件、基站、接入网设备等方面具有潜在应用前景。很大。面向民用市场的高性能轻稀土镁合金材料的应用和开发,有利于促进稀土元素的均衡应用,解决La、Ce等高丰度稀土元素积压问题,拓展稀土新领域应用,加快稀土产业发展。转型升级凸显稀土资源对我国高新技术产业的战略价值和支撑作用。
(7)新型超塑性镁合金材料
新型超塑性镁合金材料的生产成本较低,利润较高。在镁合金材料的生产和应用方面具有明显的竞争优势。研究表明,我国研制的新型超塑性镁合金的性能指标优于日本生产的同类产品。变形能力强(中低温伸长率为100%~200%,高温伸长率为700%~800%)。未来有必要进一步加强此类材料的研究,为航空航天技术的发展提供支撑。
(8)新型高强高塑铸造镁合金材料
铸造镁合金具有优良的铸造性能、加工切削性能、较高的比强度和比刚度等优点,已广泛应用于飞机蒙皮、机舱、发动机零件等复杂大体积薄壁零件。航空航天领域。制造业。随着航空、航天、汽车、轨道交通等领域的不断发展,对轻型复杂结构的薄壁零件有强烈的需求,因此发展铸件具有高流动性、优异的强度(抗拉强度>300MPa)、高塑性延伸率>10%的新型铸造镁合金材料具有重要意义。
(9)超轻镁锂合金材料
镁锂合金的密度为1.35~1.65 g/cm3,具有超轻、高塑性的特点,是一种超轻合金材料。美国已将镁锂合金应用于装甲车辆、航空航天领域非结构件和次结构件的制造。俄罗斯使用镁锂合金制造电气仪器和航天器外壳等零件。日本将镁锂合金用于电子产品外壳和音频振膜。近年来,我国已将镁锂合金应用于卫星仪器外壳的制造。未来,随着研究的深入和技术的发展,超轻镁锂合金将在航空、航天、汽车、计算机、通信和消费电子领域有更加深入和广泛的应用。
(10)高性能耐高温镁合金
目前,高性能耐高温镁合金已广泛应用于汽车发动机盖、缸体、发动机活塞、高速飞机机舱等零部件。目前,各国研究人员对高性能耐高温镁合金的研究大部分仍集中在Mg、Al、Zn系的性能调控和稀土元素的合金化行为上。其中以Mg-Gd系为代表的镁稀土合金系具有最好的高温力学性能。当前迫切需要解决强度和塑性同时提高的问题。具体措施包括控制析出相的分布、细化组织、降低杂质含量等。此外,应注意镁合金的铸造性能,即在设计合金时应综合考虑力学性能和铸造性能。从性能指标来看,超高强度(强度>400MPa)耐热(使用温度>250℃)镁合金是国家急需攻克的一类重点材料。随着技术的不断发展和发展,高性能耐高温镁合金将广泛应用于汽车动力系统部件、航空航天飞行器等对材料强度、耐高温和材料轻量化有严格要求的领域。设计合金时应综合考虑机械性能和铸造性能。从性能指标来看,超高强度(强度>400MPa)耐热(使用温度>250℃)镁合金是国家急需攻克的一类重点材料。随着技术的不断发展和发展,高性能耐高温镁合金将广泛应用于汽车动力系统部件、航空航天飞行器等对材料强度、耐高温和材料轻量化有严格要求的领域。设计合金时应综合考虑机械性能和铸造性能。从性能指标来看,超高强度(强度>400MPa)耐热(使用温度>250℃)镁合金是国家急需攻克的一类重点材料。随着技术的不断发展和发展,高性能耐高温镁合金将广泛应用于汽车动力系统部件、航空航天飞行器等对材料强度、耐高温和材料轻量化有严格要求的领域。超高强度(强度>400MPa)耐热(使用温度>250℃)镁合金是国家急需攻克的一类关键材料。随着技术的不断发展和发展,高性能耐高温镁合金将广泛应用于汽车动力系统部件、航空航天飞行器等对材料强度、耐高温和材料轻量化有严格要求的领域。超高强度(强度>400MPa)耐热(使用温度>250℃)镁合金是国家急需攻克的一类关键材料。随着技术的不断发展和发展,高性能耐高温镁合金将广泛应用于汽车动力系统部件、航空航天飞行器等对材料强度、耐高温和材料轻量化有严格要求的领域。
(11)新型高性能镁基复合材料
一般镁合金材料存在绝对强度低、刚度低、耐磨性和抗蠕变性差等问题,限制了其在一些结构件和高温环境下的应用,可通过添加颗粒、晶须或纤维等增强材料可以有效解决。而且,通过使用增强体的类型、形状、尺寸、含量等,可以有效地调节镁基复合材料的各种性能,以满足应用要求。目前镁基复合材料多采用粉末冶金方法制备,用于小型部件。高质量、高效制备大型镁基复合材料是业界亟待解决的问题。
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