最轻金属结构材料新型镁锂合金问世、LED箱体有望更加轻量化

  西安交通大学教授柴东朗及团队研制的新型镁锂合金，经过实际应用，具有超轻、高比强度、减震等特性，成为目前世界上最轻的金属结构材料。这是近日媒体关注的一大新闻。

▲柴东朗（右）在给研究生讲解镁锂合金的加工特性。

  2016年12月22日，我国成功发射的首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星中的高分辨率微纳卫星，几乎整颗都用了这种新型镁锂合金材料替代铝合金结构材料，大大减轻了自身的结构重量，有效载荷得到显著提高。

  最为绿色环保的革命性材料

  镁锂合金是金属结构材料中密度最低、最轻的特殊合金，被业内称为“超轻合金”。最轻的可以漂在水上，成为“水上漂浮”合金，用于制造航空航天器结构零件。

  镁、锂的密度分别为1.73克/立方厘米、0.53克/立方厘米，这种新型镁锂合金是通过在金属镁中添加锂元素，并附加少量其他合金元素，具备低密度、高比刚度、高比强度的优异力学性能，以及减震、消噪的高阻尼性能和抗辐射、抗电磁干扰性能。

  “镁锂合金是镁合金发展的一个突破点，处于镁合金发展的技术前沿，被称为未来最为绿色环保的革命性材料。”柴东朗介绍，镁合金是金属镁加上其他金属元素组成的合金，被誉为“21世纪绿色金属结构材料”，而镁锂合金是镁合金的一种，具有比普通镁合金更低的密度，是航空航天最有前途的材料。我国镁资源占全球60%以上，原镁的产量占全球70%。我国航空航天的主体材料目前是铝合金。

  “1立方米的铝重2.8吨，1立方米的镁重1.78吨，而1立方米的镁锂合金仅重1.3吨至1.6吨，减重效果明显。”柴东朗说，他们研制的新型镁锂合金，“同样大小，重量只有铝合金的一半，但比强度高于铝合金。与铝合金相比，它能减重40%-50%，与一般镁合金相比，能减重20%-30%。”其阻尼性能优异，其衰减系数是铝合金的十几倍，减震降噪效果好，在屏蔽电磁干扰方面表现突出，填补了我国新材料方面的一项空白。

  陕西省国防科工办组织的专家鉴定委员会一致认为：新型镁锂合金材料具有低密度、高比强度、高塑性等特点，是当今世界上最轻的金属结构材料，可部分替代目前应用于航空、航天领域的铝材及其他铝合金材料，在航空、航天、军工、民用等领域具有广泛的应用前景。总体技术水平达到国内领先、国际先进水平。

  柴东朗及团队研制的镁锂合金材料除应用于高分微纳卫星外，最早在2015年9月25日我国成功发射的“浦江一号”卫星上使用，这是中国卫星首次使用镁锂合金材料。

  便携性、轻量化、环保型产品将步入百姓生活

  据了解，镁锂合金是制造轻量化零部件的最佳材料，未来的应用会越来越广泛，便携性、轻量化、环保型的产品将进入人们的生活，部分先进的电子产品已开始采用镁锂合金。

  柴东朗说：“镁锂合金在电子产品、医疗器械、户外器材等领域有着广泛用途，如笔记本电脑、手机、摄像机、照相机的外壳等，都要求轻型化。民用领域产品的研发，将是我们后期的主要方向。”

  “镁合金已进入汽车制造领域，运用于方向盘、仪表盘等；医用镁合金也已开始研制，将来可用来做假肢。”张正松介绍，此外，如通讯基站、散热片、照相机三脚架等，用镁锂合金制造的话，能减轻很多重量。