2013年12月13日09:13
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“易燃”、“难加工”、“价格高”——这样的印象一直伴随着镁合金。虽作为轻量化材料曾经备受期待，但普及程度却难如人意。随着材料和加工技术的发展，现在镁合金已然发生改变，正在逐渐成为安全易用的轻量化材料。电池和贮氢等能源领域的新项目也已经起航。渡过了休眠期，镁终于迎来了开花结果的丰收时节。
实用金属中最轻且比强度较高的镁合金，被用于制造笔记本电脑、汽车部件和相机外壳等，成为不再罕见的材料。虽说如此，要称其为通用材料还相差很远，镁还未能象人们期待的那样贴近生活。
进展不及预期
在日本国内，1980年代随压铸技术的发展，镁合金开始了普及。到1990年代，在采用了触变注射成型技术后，镁合金名声大噪，成为了家电企业和个人电脑企业竞相采用的外壳材料。到1990年代后期，有着“银色电脑”之称、包裹暗银色镁合金外壳的笔记本电脑成为焦点话题，带动了个人电脑需求的增长。当时日本国内的镁需求曾大幅增长。
然而，镁合金的增长并没有达到普及的程度。从2004年前后开始，日本国内需求增长放缓，在2007年创下最高需求记录后，受到雷曼危机的影响，需求陷入低迷，徘徊在每年4万吨的水平上（图1）。在汽车领域也未能象人们期待的那样普及开来。
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图1：日本镁需求量的变化 1990年代～2000年代前期增幅巨大，从2004年开始触顶回落。 |
那么，既然镁合金是轻量化的不二之选，为什么又会停滞不前呢？这是因为镁合金存在易燃、难储运、难加工、成本高等难点。而且，制造现在主流的铸件时，还存在尺寸精度和表面性质和形状等难题。这些难点盖过了镁合金是实用金属中重量最轻的最大特点，限制了用途和需求的扩大。
然而，镁合金即将“一雪前耻”。随着不可燃合金的登场，以及通过金属结构控制技术和加工技术的发展而使镁合金更容易利用等，过去镁合金的难点正在逐一得到克服。
另一方面，对于材料使用方来说，轻量化竞争愈演愈烈。日本金属公司称，在平板电脑和智能手机等移动产品领域，有些企业“不惜成本上升，也要通过置换材料实现轻量化。从2011年前后开始，来自海外的镁合金压延材料的垂询不断增多”。从以追求节能的飞机、铁路机车、汽车为代表的运输行业，到轻量化对易用性影响很大的拐杖、轮椅等社会福利行业都对镁合金表现出了兴趣。
在材料技术和加工技术不断进化和轻量化竞争的背景下，镁合金沉睡的实力即将被唤醒。
耐热新合金接连面世
那么，镁合金有了哪些进化呢？让我们从其产品自身、加工和用途三个方面，来看镁合金的进化。
首先，镁合金自身的进化大致有两点。一点是难燃性。已有克服了易燃、难灭火等缺点的镁合金登场。这就是熊本大学在2012年发布的“KUMADAI不燃镁合金”。作为其基础的“KUMADAI耐热镁合金”在900℃以上也不会自燃，而其进化版“KUMADAI不燃镁合金”则完全不会燃烧。并且凭借优异的强度受到关注，有望用来制造注重阻燃性的飞机结构材料（图2）。
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图2：KUMADAI耐热镁合金的毛坯 直径为177mm。照片中里侧为铸造的坯料。外侧为切削掉表面后的情形。是开发不燃镁合金的基础。 |
第二点是更轻。在这点上，最近最吸引消费者关注的当属镁锂合金。2012年8月，NEC个人电脑公司（NECPC）开创了世界量产品之先河，对笔记本电脑“Lavi e Z”采用了这种合金（图3）。A4大小的电脑重量还不到900克，实现了极致“瘦身”。
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图3：采用镁锂合金的NECPC的笔记本电脑“Lavie Z” 底板使用镁锂合金。顶板等使用压铸镁合金。A4尺寸仅为875g。 |
NECPC以非凡的热情挑战笔记本电脑的轻量化，在以擅长镁合金加工的Kasatani公司等材料企业、表面处理企业及涂装企业的协助下，在全球率先实现了镁锂合金的量产。
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