【“沉睡”的鎂合金】（一）克服“可燃”和“難加工”的弱點

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“易燃”、“難加工”、“價格高”——這樣的印象一直伴隨著鎂合金。雖作為輕量化材料曾經備受期待，但普及程度卻難如人意。隨著材料和加工技術的發展，現在鎂合金已然發生改變，正在逐漸成為安全易用的輕量化材料。電池和貯氫等能源領域的新項目也已經起航。渡過了休眠期，鎂終於迎來了開花結果的豐收時節。

實用金屬中最輕且比強度較高的鎂合金，被用於制造筆記本電腦、汽車部件和相機外殼等，成為不再罕見的材料。雖說如此，要稱其為通用材料還相差很遠，鎂還未能象人們期待的那樣貼近生活。

進展不及預期

在日本國內，1980年代隨壓鑄技術的發展，鎂合金開始了普及。到1990年代，在採用了觸變注射成型技術后，鎂合金名聲大噪，成為了家電企業和個人電腦企業競相採用的外殼材料。到1990年代后期，有著“銀色電腦”之稱、包裹暗銀色鎂合金外殼的筆記本電腦成為焦點話題，帶動了個人電腦需求的增長。當時日本國內的鎂需求曾大幅增長。

然而，鎂合金的增長並沒有達到普及的程度。從2004年前后開始，日本國內需求增長放緩，在2007年創下最高需求記錄后，受到雷曼危機的影響，需求陷入低迷，徘徊在每年4萬噸的水平上（圖1）。在汽車領域也未能象人們期待的那樣普及開來。

圖1：日本鎂需求量的變化 1990年代∼2000年代前期增幅巨大，從2004年開始觸頂回落。

那麼，既然鎂合金是輕量化的不二之選，為什麼又會停滯不前呢？這是因為鎂合金存在易燃、難儲運、難加工、成本高等難點。而且，制造現在主流的鑄件時，還存在尺寸精度和表面性質和形狀等難題。這些難點蓋過了鎂合金是實用金屬中重量最輕的最大特點，限制了用途和需求的擴大。

然而，鎂合金即將“一雪前恥”。隨著不可燃合金的登場，以及通過金屬結構控制技術和加工技術的發展而使鎂合金更容易利用等，過去鎂合金的難點正在逐一得到克服。

另一方面，對於材料使用方來說，輕量化競爭愈演愈烈。日本金屬公司稱，在平板電腦和智能手機等移動產品領域，有些企業“不惜成本上升，也要通過置換材料實現輕量化。從2011年前后開始，來自海外的鎂合金壓延材料的垂詢不斷增多”。從以追求節能的飛機、鐵路機車、汽車為代表的運輸行業，到輕量化對易用性影響很大的拐杖、輪椅等社會福利行業都對鎂合金表現出了興趣。

在材料技術和加工技術不斷進化和輕量化競爭的背景下，鎂合金沉睡的實力即將被喚醒。

耐熱新合金接連面世

那麼，鎂合金有了哪些進化呢？讓我們從其產品自身、加工和用途三個方面，來看鎂合金的進化。

首先，鎂合金自身的進化大致有兩點。一點是難燃性。已有克服了易燃、難滅火等缺點的鎂合金登場。這就是熊本大學在2012年發布的“KUMADAI不燃鎂合金”。作為其基礎的“KUMADAI耐熱鎂合金”在900℃以上也不會自燃，而其進化版“KUMADAI不燃鎂合金”則完全不會燃燒。並且憑借優異的強度受到關注，有望用來制造注重阻燃性的飛機結構材料（圖2）。

圖2：KUMADAI耐熱鎂合金的毛坯 直徑為177mm。照片中裡側為鑄造的坯料。外側為切削掉表面后的情形。是開發不燃鎂合金的基礎。

第二點是更輕。在這點上，最近最吸引消費者關注的當屬鎂鋰合金。2012年8月，NEC個人電腦公司（NECPC）開創了世界量產品之先河，對筆記本電腦“Lavi e Z”採用了這種合金（圖3）。A4大小的電腦重量還不到900克，實現了極致“瘦身”。

圖3：採用鎂鋰合金的NECPC的筆記本電腦“Lavie Z” 底板使用鎂鋰合金。頂板等使用壓鑄鎂合金。A4尺寸僅為875g。

NECPC以非凡的熱情挑戰筆記本電腦的輕量化，在以擅長鎂合金加工的Kasatani公司等材料企業、表面處理企業及涂裝企業的協助下，在全球率先實現了鎂鋰合金的量產。