镁锂合金
最轻的金属结构材料——镁锂合金
多芯MgB2/Fe线(带)的制备和传输临界电流为把MgB2超导体用在像磁体和电缆等的实际应用中，需要开发线带材。
当前，制备线带材工艺主要采用粉末装管法(PIT)。
粉末装管法常常包括以下工序：把烧制好的MgB2粉，或按化学计量配比混合的镁粉和硼粉装入各种金属管中，拉伸成线材或轧制成带材，随后在900℃~1000℃进行热处理(可选择不同制度)。
因为包覆材料要与超导体接触，所以选择包覆材料很重要。
所选择的包覆材料应不与镁反应，而且要考虑热膨胀系数的匹配。
MgB2的室温线热膨胀系数(8.3×10-6/K)比铌(7.1×10-6/K)钽(6.5×10-6/K)高，比铁(11.8×10-6/K)镍(12.8×10-6/K)低，而铜(16.7×10-6/K)和不锈钢(18×10-6/K)几乎是MgB2的2倍。
从热膨胀的角度考虑，用钽和铌作包覆层不太合适，由于MgB2的芯丝不能受到预压应力的作用，因此冷却之后可能产生裂纹。
可用的包覆材料有铁，钼，铌，钒，钽，铪，钨等。
其中，铁是最好的包覆材料。
瑞士日内瓦大学最近报道了他们有关7芯MgB2/Fe (带)的实验结果。
实验中使用标准的纯度为98%的商用MgB2粉，因为买来的粉粒比较粗，所以研磨了2h。
工艺的整个装粉操作都是在氩气氛保护下进行的。
实验结果表明，双轴轧制，及随后在950℃退火的方截面样品具有最高的J c值，在4.2K，2T磁场下J c达到1.1×105A/cm2。
估计在4.2K，自场下J c可接近4×105A/cm2。
变形方法不同对临界电流密度有很大影响，与一般的孔型轧制相比，双轴轧制可以增加粉芯的密度，因而，使临界电流增加。
线材的尺寸大小对传输临界电流的影响不大。
(刘春芳)最轻的金属结构材料——镁锂合金镁锂合金是最轻的金属结构材料，密度只有1.30g/cm3~1.65g/cm3，比标准镁合金轻10%~ 30%。
镁锂合金MSDS
镁锂合金MSDS毛宏玉Section 1. Chemical Product & Company Information第一项：化学品名称和制造商信息材料名称：镁锂合金(magnesium-lithium alloy )它是结构金属材料中密度最低者，在镁金属中添加锂元素，一般含锂8-16 %，其比重介于1.4-1.6，较一般镁合金的1.8更低，比塑料密度略高，强度200～340MPa，弹性模量45GPa。
阻尼大，是铝合金的十几倍，也就是能吸收冲击能量，减震降噪效果好.在屏蔽电磁干扰方面,镁锂合金也有突出表现。
镁锂合金材料除超轻外，最大特色为可常温塑性加工成型，如轧延、冲压等技术大量生产，也可铸造成型和半固态注塑成型。
制造商：西安**超轻材料有限公司地址：西安市阎良区国家航空****号Section 3. Hazards Identification第三项：危害信息镁在人体中含量约为体重的0.05%，它是生物必需的营养元素之一。
人体对锂的饮食需要量约为60～100 μg/d，大量吸入镁锂合金颗粒会造成人体轻微不适，产品片刺伤可能引发轻微炎症。
现无文献、研究表明镁锂合金其它危害性。
Section 4. First Aid Measures第四项：急救措施正常使用条件下镁锂合金不会进入人体，如吸入颗粒物，应送至其它场所，净体保温，清理口腔呼吸道。
如有其它不适立即送医。
Section 5. Fire Fighting Measures第五项：消防措施1. 镁锂合金材料合金状态不容易失火，但对镁锂合金经行机加工的过程中，产生的切屑和细粉仍有燃烧火爆炸的可能性，机加工场所环境应保持整洁通风。
2. 机加工切屑应及时从机床上清理干净，并单独存放，不应和其他切削混放，以避免加工其他材料的工件时（钢件）碰撞出的火星引起镁切屑的燃烧；磨削粉尘粉末很容易燃烧，悬浮在空气中时会引起爆炸，应采取措施，确保磨削粉尘正确收集与处置3. 加工完后及时清理零件表面的残余冷却液，并让零件保持干燥洁净；如长时间中断加工也应清理干净、干燥。
锂镁合金振膜和铍振膜
锂镁合金振膜和铍振膜锂镁合金振膜和铍振膜在音频设备和音响系统中起着至关重要的作用。
它们是音箱中的重要部件，能够影响音质和音效的表现。
本文将对锂镁合金振膜和铍振膜进行深入的探讨，包括其材料特性、制作工艺、音质特点等方面的内容。
一、锂镁合金振膜1.1材料特性锂镁合金振膜是一种采用锂镁合金作为主要制作材料的振膜。
锂镁合金具有很高的强度和硬度，同时具有优异的音频传导性能。
这使得锂镁合金振膜在音箱系统中能够有效地传输音频信号，使得音质更加清晰、准确。
1.2制作工艺锂镁合金振膜的制作工艺一般包括挤压、加工、成形等多道工序。
首先，将锂镁合金材料进行挤压成片状，然后进行成形加工，最终形膜的质量和性能。
1.3音质特点由于锂镁合金振膜具有优异的音频传导性能，因此在音箱系统中的表现也十分出色。
它能够有效地传输高频和中频音频信号，呈现清晰、纯净的音质。
同时，锂镁合金振膜的硬度和强度也能够有效地控制低频音质，使得整体的音效更加均衡、自然。
二、铍振膜2.1材料特性铍振膜采用铍作为主要制作材料。
铍是一种硬度极高的金属材料，具有非常优秀的振动传导性能。
它的硬度和密度都非常高，能够有效地抑制振膜的非线性变形，使得音质更加准确、清晰。
2.2制作工艺铍振膜一般采用薄膜加工工艺进行制作，首先通过化学蒸发、镀层等方式将铍材料制成薄膜状，然后进行成型和加工，形成振膜的基和质量。
2.3音质特点铍振膜因其硬度和密度很高，能够有效地控制音频信号的传导速度和精度。
它能够有效地传输高频音频信号，使得音箱系统的高频音效非常清晰、逼真。
同时，铍振膜的高密度也能够有效地控制低频音质，使得音效更加丰富、立体。
三、锂镁合金振膜与铍振膜的比较3.1材料特性比较锂镁合金振膜和铍振膜在材料特性上存在一些差异。
锂镁合金振膜通常具有较高的韧性和延展性，使得其在制作工艺上相对容易加工。
而铍振膜由于材料的硬度和脆性较高，制作工艺相对较为复杂。
3.2音质特点比较在音质表现上，锂镁合金振膜和铍振膜也存在一些差异。
LA103Z镁锂合金热管组织及性能研究
LA103Z镁锂合金热管组织及性能研究摘要：本文研究了LA103Z镁锂合金热管的组织及性能。
通过扫描电镜(SEM)观察样品的组织特征，发现LA103Z镁锂合金中晶粒细小且均匀。
同时，通过对样品的输运性能和热传递特性进行测试，发现LA103Z镁锂合金热管具有良好的输运性能和热传递能力，性能表现优越。
因此，该研究可以为LA103Z镁锂合金热管在热管理领域的应用提供参考。
关键词：LA103Z镁锂合金、热管、组织、性能、输运性能、热传递特性。
1. 研究背景随着目前工业生产的发展，电子设备、汽车等需要高效热管理的领域越来越广泛，热管因其高效的热传递能力被广泛应用。
而热管的材料选择对于其性能表现尤为重要。
LA103Z镁锂合金作为一种轻量化材料，其密度小且具有良好的导热性能，因此有望作为热管材料应用到实际生产中。
本研究旨在通过对LA103Z镁锂合金热管的组织及性能进行分析，为其在热管理领域的应用提供理论依据。
2. 实验方法2.1 样品制备采用真空感应熔炼法制备LA103Z镁锂合金热管样品，制备过程中保证熔炼、制样温度及时间均控制在合适的范围内，制备出均匀的LA103Z镁锂合金样品。
制得的样品进行金相试验，用扫描电镜(SEM)观察其组织结构。
2.2 测试方法对制得的LA103Z镁锂合金热管样品进行输运性能和热传递特性的测试。
测试中，通过改变热管的输入功率，观察输出功率的变化，以获得输运性能。
同时，对热管的热传递特性进行测试，记录不同输入功率下的热管表面温度和环境温度，并计算得到热传递系数。
3. 实验结果3.1 样品组织结构通过SEM观察，发现LA103Z镁锂合金中晶粒细小且均匀分布，晶界清晰。
其中晶粒尺寸范围在5~10μm之间。
3.2 输运性能在不同的输入功率下，记录LA103Z镁锂合金热管的输出功率大小，得到输运性能曲线。
可以发现，随着输入功率的增加，输出功率逐渐稳定，并随着时间的推移趋于平稳。
3.3 热传递特性在不同的输入功率下，记录LA103Z镁锂合金热管的表面温度和环境温度，计算得到热传递系数。
锂镁合金振膜和铍振膜
锂镁合金振膜和铍振膜锂镁合金振膜和铍振膜是两种常见的振膜材料，它们在音频设备中扮演着重要的角色。
本文将从材料特性、应用领域和优缺点等方面分别介绍这两种振膜材料。
一、锂镁合金振膜锂镁合金振膜由锂和镁两种金属元素组成，具有以下几个特性：1.高频特性：锂镁合金振膜的质量轻，刚性高，振动速度快，适合用于高频音频设备。
它的声音分辨率较高，能够还原音乐细节，提供清晰的音频效果。
2.耐用性强：锂镁合金振膜的强度高，耐用性强，不易出现变形或损坏，具有较长的使用寿命。
这种材料适合用于高端音箱、耳机等设备，能够在长时间使用中保持良好的性能。
3.灵敏度高：锂镁合金振膜具有较高的灵敏度，响应快速，能够迅速转换电信号为声音信号，使音频更加真实、自然。
4.轻薄设计：锂镁合金振膜可以设计得非常轻薄，使得音箱或耳机的体积较小，便于携带和使用。
这对于移动音频设备尤为重要，能够提供更好的便携性。
锂镁合金振膜在音频设备中有广泛的应用。
它在高端音箱、耳机、扬声器等方面发挥着重要的作用。
这种材料能够提供高保真的音频表现，还原音乐场景，带来更加逼真的听觉享受。
然而，锂镁合金振膜也存在一些不足之处。
首先，由于其特殊的材料成分，造价较高，生产成本也相对较高。
其次，锂镁合金振膜的低频表现可能不如其他材料，对于那些追求低音效果的用户来说，可能不够满意。
此外，在制造过程中，锂镁合金振膜需要采取一些特殊工艺，生产难度较大。
二、铍振膜铍振膜由纯铍金属制成，具有以下特性：1.高刚性：铍具有极高的刚性，能更好地抵抗外力的影响，保持其形状，从而提供更准确的音频表现。
2.快速响应：由于铍振膜的刚性，它能够在极短的时间内从电信号转换为声音信号，提供更快速、细腻的音频表现。
3.显著减震效果：铍振膜的材料本身能够吸收和减少振动的能量，减少共振和震动失真，提供更清晰、精确的声音。
4.高温耐性强：铍振膜具有较高的熔点和热导率，能够在高温环境下保持稳定性，不易受热量影响而失真。
镁锂合金的研究化学毕业论文
第1章绪论1.1引言镁锂合金又称为超轻合金，该合金具有密度小、比强度高、比刚度高，对震动、噪声缓冲能力强，且切削加工和抛光性能好等优异性能[1]，已广泛应用于汽车制造、航空航天等领域，20世纪90年代后其应用扩展到通讯、计算机和声像(简称3C产品)等领域。
但是，锂的加入在降低密度、提高塑性的同时，却使合金的抗腐蚀性能显著降低，使其应用受到了很大的限制，需要进行有效的防护处理来发挥镁锂合金的优良性能。
Al的化合物尤其是氧化铝稳定性较好，铝的薄膜相比于镁和锂的氧化膜有着极强的耐蚀性能。
因此本论文将研究在Mg-Li合金表面合成耐蚀性能良好的Al膜，并利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪研究了镁锂合金表面铝膜的形貌、结构和组成。
1.2镁铝合金的概述Mg中以Li为主要添加元素，即构成了Mg-Li合金。
Mg-Li合金密度只有1.30-1.65g/cm3，仅为铝合金的1/2，是传统镁合金的3/4，是迄今最轻的金属结构材料。
Mg-Li合金可以降低宇宙射线对电子仪器设备的干扰，能满足航空、航天工业对轻质材料的需求，例如：1960 1967年，洛克希德马丁与IBM合作，开发了航天飞机“Stern-V”用的Mg-Li合金部件[2]。
总之，随着3C 产业迅速发展，人们对便携性、轻量化、环保型产品需求的增长，Mg-Li合金的应用也将会越来越广泛。
1.3镁锂合金的研究历史及现状1.3.1 镁锂合金的研究历史1910年，德国Masing[3,4]在研究Li、Na、K与Mg相互作用时，意外地1发现Mg和Li发生有趣的结构转变，并认为该结构是超结构。
1934-1936年，德、美、英三国研究者相继研究了镁锂合金的结构转变，并测定了二元合金相图，证实了镁含量达5.7%时出现bcc-fcc结构转变。
1942年，美国冶金学家提议向镁基合金中添加金属锂，使镁基合金的晶体结构由密排六方变成体心立方，以期改善合金的加工性能，并同时降低合金的比重。
al2mgli晶体结构 -回复
al2mgli晶体结构-回复[al2mgli晶体结构]是指由铝、镁、锂组成的晶体结构。
铝镁锂合金是一种重要的结构材料，具有优异的力学性能、高热稳定性和良好的耐腐蚀性。
其中，针对该合金中的al2mgli晶体结构，本文将一步一步回答该主题。
第一步：理解铝镁锂合金铝镁锂合金是一种由铝、镁和锂元素组成的合金。
它具有较高的强度、优异的导热性和机械性能，被广泛应用于航空航天、汽车制造和电子设备等领域。
在这些应用中，合金材料的晶体结构对其性能至关重要。
第二步：晶体结构的重要性晶体结构是指物质内部原子、离子或分子的排列方式。
不同的晶体结构会导致材料具有不同的性质，如硬度、电导率和热稳定性。
因此，了解和研究al2mgli晶体结构对于优化合金性能至关重要。
第三步：了解晶体结构晶体结构通常由基本单元细胞重复排列而成。
这些基本单元细胞由晶体中的原子、离子或分子构成，并通过特定的结合方式连接在一起。
在铝镁锂合金中，al2mgli晶体结构起到决定宏观性能的作用。
第四步：al2mgli晶体结构的组成al2mgli晶体结构由铝、镁和锂元素组成。
在合金中，这些元素的原子以一定的比例组成晶体结构，从而决定合金的性质。
al2mgli晶体结构的组成可以通过X射线衍射和电子显微镜等技术进行分析。
第五步：al2mgli晶体结构的排列方式al2mgli晶体结构的排列方式取决于原子之间的相互作用和结合方式。
铝、镁和锂元素的原子以一定的空间顺序排列在一起，形成特定的晶格结构。
这个结构对合金的性能至关重要。
第六步：al2mgli晶体结构的性能影响al2mgli晶体结构的排列方式直接影响合金的性能。
铝、镁和锂元素的原子在晶体结构中的位置、密度和连接方式决定了合金的强度、硬度和导电性能。
优化晶体结构可以提高合金的性能。
第七步：应用和未来发展al2mgli晶体结构的研究和优化对于设计新型铝镁锂合金具有重要意义。
了解晶体结构在材料性能中的作用，可以帮助工程师和科学家开发出更具竞争力和高性能的合金材料。
镁锂合金(Mg-Li),超轻镁锂合金,镁锂超轻合金,变形镁锂超轻合金应用
图 1 镁锂合金笔记本外壳和手机外壳
2、镁锂合金制备方法
2.1 真空熔炼制备镁锂合金 2.1.1真空感应熔炼制备镁锂合金
• 真空脱气作用：真空熔炼活泼金属，达到充分去除H2、 N2、O2的目的。。金属的脱气，可提高金属的塑性和强 度，真空度愈高，温度愈高，脱气时间愈长，有利于金属 的脱气。
真空熔炼优点
郑州轻金属研究院
轻金属材料研究所
•镁锂合金介绍
镁锂合金介绍-1
1、镁锂合金概述
1.1 镁锂合金发展历程 1.2 镁锂合金特点 1.3 镁锂合金应用
2、镁锂合金制备方法
2.1 真空熔炼制备镁锂合金 2.2 熔盐电解制备镁锂合金 2.3 镁锂合金的毒性及生产技术要求
3、合金元素对镁锂合金的影响
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 铝元素的影响 锌元素的影响 硅元素的影响 铜元素的影响 锆元素的影响 稀土元素的影响
幅度提高。
表 1 AZ31B与LA141组成合金零件质量 零件名称 AZ31B LA141 （单位：g） 减少质量比例/%
雷达反射罩 电子仪器保护盖 电话外壳
586 9.5 712.8
447 7.3 521.4
25 23 27
1.3 镁锂合金应用
• 由于镁锂合金特殊的物理性能以及其作为超轻 材料的性质，可以开拓出更多的应用领域，如笔 记本电脑外壳、手机外壳以及扬声器振膜、仪器 仪表壳体等。图1是郑州轻金属研究院轻金属材料 研究所开发出的镁锂合金材质的笔记本外壳和手 机外壳。
表 2 镁和稀土元素的原子半径和电负性
元素符号 Mg La Ce Pr Nd Y Gd Sc 原子半径/nm 0.160 0.188 0.183 0.183 0.182 0.182 0.178 0.165 与镁原子半径差/% 0 17.3 14 14.3 13.8 12.6 12.6 2.6 电负性 1.31 1.10 1.12 1.13 1.14 1.22 1.20 1.36
镁锂合金的特点
镁锂合金的特点如下：
密度小，是世界上最轻的金属结构材料。
镁锂合金密度为0.95-1.65g/cm³，与铝合金相比可减重45%以上，与镁合金相比可减重15%以上。
铸造性能好。
镁锂合金可以采用压铸或半固态注塑成型。
成型性能优异。
改善了镁合金不易变形的缺点，常温下即可轧制成薄板，并可加工成各种异型材。
机械加工性能优良。
机械加工时对车削速度、走刀量、冷却液无特殊要求，车削至1mm厚时，变形量小于铝合金，最薄可加工至0.5mm。
比强度高、比刚度好。
镁锂合金的比强度通常为(150-200)MPa/(g/cm³)，最高可达250以上；比刚度通常为(27-32)GPa/(g/cm³)。
导电导热性能优良。
优于普通镁合金。
抗震降噪性能突出。
镁锂合金具有比普通镁合金更高的内耗系数，能够将能量消耗于金属内部，可以有效减少震动，提高设备的稳定性。
电磁屏蔽性能优异。
镁锂合金具有比其他镁合金更优异的电磁屏蔽性能，提高了设备的安全性、准确性。
焊接性能好。
镁锂合金只需本体材料即可达到预期焊接性能，可采用TIG焊、激光焊接、搅拌摩擦焊及常规焊接方法进行焊接。
镁锂合金标准
镁锂合金标准
镁锂合金是一种轻质、高强度的结构材料，广泛应用于航空、航天、汽车等领域。
以下是对镁锂合金标准的全面解释：
一、成分标准
镁锂合金的成分标准是按照一定的比例混合镁和锂元素，通常采用镁-锂二元合金或镁-锂-其他元素三元合金。
不同成分的镁锂合金具有不同的物理和机械性能，因此需要根据具体应用需求选择合适的成分。
二、物理性能标准
密度：镁锂合金的密度较低，通常在 1.35-1.65g/cm3之间，比常规镁合金轻20%-30%，比铝合金轻40%-50%。
强度：镁锂合金具有高比强度和比模量，其抗拉强度和屈服强度均高于常规镁合金和铝合金。
弹性模量：镁锂合金的弹性模量较高，具有良好的刚性和抗冲击性能。
热膨胀系数：镁锂合金的热膨胀系数较低，具有较好的抗热疲劳性能。
三、机械加工性能标准
镁锂合金具有良好的冷热成型和机械加工性能，可以加工成各种形状和尺寸的零部件。
在加工过程中，需要注意控制温度、速度和切削参数，以避免出现裂纹、变形等问题。
四、耐腐蚀性能标准
镁锂合金在某些环境下容易受到腐蚀，因此需要采取相应的防护措施。
例如，可以在表面涂覆防腐涂层或进行阳极氧化处理，以提高其耐腐蚀性能。
五、安全性能标准
镁锂合金在生产和使用过程中需要符合相关的安全标准，如防火、防爆、防辐射等。
对于某些特定应用领域，还需要满足相应的环保要求。
总之，镁锂合金标准涵盖了成分、物理性能、机械加工性能、耐腐蚀性能和安全性能等多个方面，为镁锂合金的生产和应用提供了指导和依据。
在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的镁锂合金并严格遵守相关标准。
镁锂合金资料
镁03锂合金在航空航天领域的应 用
镁锂合金在航空航天材料中的应用
航空器结构材料
• 机身结构：镁锂合金可用于飞机机身的制造，降低飞机质量，提高燃油经济性 • 机翼结构：镁锂合金可用于飞机机翼的制造，提高机翼的刚度和强度，降低气动 阻力 • 发动机构件：镁锂合金可用于发动机叶片、压气机轮等关键部件的制造，提高发 动机性能
电子线路板
• 镁锂合金可用于电子线路板的制造，提高线路板的刚度和强度，降低线路板变形 • 镁锂合金具有良好的导电性能，可用于电子线路板的导电层，提高信号传输性能 • 镁锂合金具有优异的耐腐蚀性能，可用于电子线路板的耐腐蚀层，提高线路板的使 用寿命
镁锂合金在能源工业中的应用
太阳能光伏板
• 镁锂合金可用于太阳能光伏板的支撑结构，提高光伏板的安装稳定性和使用寿命 • 镁锂合金具有良好的耐腐蚀性能，可用于太阳能光伏板的耐腐蚀层，提高光伏板的使用寿 命 • 镁锂合金具有优异的轻量化性能，可用于太阳能光伏板的轻量化结构，提高光伏板的转换 效率
镁锂合金的轧制工艺
• 轧制温度：镁锂合金的轧制温度约为300-500℃，需根据合金成分和轧制方向进行调整 • 轧制速度：镁锂合金的轧制速度约为300-1000 m/min，需根据合金性能和轧制设备进行调整 • 轧制变形量：镁锂合金的轧制变形量可达50-90%，需根表面处理与改性技术
• 镁锂合金可用于污水处理设备的壳体、搅拌器等关键部件的制造，提高设备的耐腐蚀性能 和使用寿命 • 镁锂合金具有良好的耐腐蚀性能，可用于污水处理设备的耐腐蚀层，提高设备的使用寿命 • 镁锂合金具有优异的轻量化性能，可用于污水处理设备的轻量化结构，降低设备的成本和 运行噪音
废气处理设备
• 镁锂合金可用于废气处理设备的壳体、滤网等关键部件的制造，提高设备的耐腐蚀性能和 使用寿命 • 镁锂合金具有良好的耐腐蚀性能，可用于废气处理设备的耐腐蚀层，提高设备的使用寿命 • 镁锂合金具有优异的轻量化性能，可用于废气处理设备的轻量化结构，降低设备的成本和 运行噪音
镁锂合金研究历史及现状
镁锂合金研究历史及现状1910年，德国Masing在研究Li, Na , K与Mg相互作用时，意外地发现Mg和Li发生有趣的结构转变，并认为该结构是超结构。
1934～1936年，德、美、英三国研究者不约而同地研究了镁锂合金的结构转变，测定了二元相图，相继证实了含量增加到5.7wt%时出现hcp→bcc的转变。
出于军事需要，美国Battelle研究所曾开展大规模的镁锂合金研制工作，试验熔铸批次达1700次。
研究目标是开发出比重低、比强度、比刚度高、成形性良好、方向性不明显的超轻合金。
其后一段时间，镁锂合金的研究相对处于低潮，这与十多年来关于镁锂合金的力学性能和时效强化的研究效果不理想有关。
但是，仍然取得了一些进展，洛克希德导弹与航空公司和IBM公司利用NASA报告中的 LA141信息，开发了航天飞机Saturn-V用Mg-Li合金零件。
美军用坦克指挥部与DOW公司合作开发M113型装甲运兵车车体用镁锂合金U7。
陆军弹道导弹部门与Battelle研究所合作，研制出了LA141合金并将其纳入航空材料标准AMS4386。
1984年美国麦道公司尝试在Mg-9Li-X合金中采用快速凝固新工C复合材料中研究其超塑性。
艺;1990年美国斯坦福大学与海军部在Mg-8Li-4%B4[4]上世纪60年代中期至1990年，前苏联科学院开始研究镁锂合金，开发出了MA21 , MA18等合金，并制造出了强度与延性较好、组织稳定的镁锂合金零件。
1983年苏联学者首先实现了MA21合金的超塑性。
1984年首创了激光快速凝固细化表层晶粒的新工艺。
自70年代起，德国学者研究了镁锂相图及其合金，对激光快凝新工艺进行了研究。
日本一些大学、产业界充分利用美、前苏联两国学者奠基性的工作成果，自90年代末开始，集中对二元Mg-Li、三元Mg-Li-Re(稀土元素)合金进行研究，在8Li-1Zn系中获得最大超塑性延伸率δ=840%，同时开发出了36Li-5Zn,36Li-5Al等密度仅为0.95 g/cm3比水还轻的镁锂合金。
镁锂合金应用研究现状
镁锂合金应用研究现状MgLi均为轻质金属，原子序数分别为12和3。
镁锂合金密度一般为1.35～1.65g/cm3，是当前密度最小的金属结构材料，作为最轻的工程金属材料，被誉为“21世纪的绿色工程材料”。
铸造镁锂合金具有比强度和比刚度高、震动阻尼容量大，在汽油、煤油和润滑油中性能稳定等特点。
这些特性使镁锂合金应用领域十分广泛，如交通运输、电子工业、军工等领域。
尤其在航空航天、电子产品、生物医用、汽车行业、自行车等领域应用前景广阔，已经成为未来新型材料的发展方向之一 [1-4]。
一、航天领域“为减轻每一克重量而奋斗”，是全世界飞行器设计师的格言。
在航天领域，随着卫星和航天器小型化轻量化趋势的发展，在相同承载能力条件下，镁锂合金可以替代一些相对质量较大的结构材料，减轻卫星和航天器的质量，从而使航天器可携带更多燃料和有效载荷，发挥更大的功能和作用，进而产生巨大的经济效益，尤其在深空探测器、微纳卫星方面[7]。
早在20世纪60年代，美国NASA中心为了制造航天飞机、人造卫星及发射用火箭，对Mg－Li基合金展开了大量研究工作，开发和研制了Mg-14Li-0.5Si等Mg－Li基合金，在多个卫星部件上获得应用[8-10]］。
然而因为锂的价格昂贵且耐蚀性而难开发，使镁锂合金发展停滞。
2015年9月，镁锂合金材料首次在我国“浦江一号”卫星上使用并发射成功[11]。
2016年12月，我国成功发射的首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星（简称“碳卫星”）中的高分辨率微纳卫星上，几乎整颗应用了我国自主研制生产的镁锂合金。
2018年12月25日，成功发射升空的通信技术试验卫星三号，在预埋件、支架和部分机箱壳等部位应用了镁锂合金材料，使整个卫星减重约173kg，大大提高了卫星的有效载荷量。
这是我国首次在高轨卫星上应用镁锂合金材料[12]。
同时，若用焊接代替传统的以铆接为主的机械工艺来制备镁锂合金结构件，可以进一步减轻结构重量、提高结构刚度、节约能源以及节省装配时间[13]。
镁锂合金零件的机械加工与安全
镁锂合金零件的机械加工与安全[摘要]镁锂合金材料是一种全新的金属材料，镁锂合金的切削性能良好，具有十分突出的优点。
本文主要对镁锂合金的机械加工安全规程做了详细的介绍。
[关键词]镁锂合金；机械加工；冷却；安全规程一、机械加工1、镁锂合金的机械加工与那些机械加工性能较差的金属材料相比，镁锂合金的切削性能良好，具有十分突出的优点。
对于镁锂合金，可以在高切削速度和大进给量下进行强力切削。
因为镁锂合金易切削，其断屑性能十分良好，一般情况下只需经过一次精加工便可达到所要求的最终表面粗糙度。
由于镁的比热高、导热性良好，摩擦产生的热量会迅速地扩散到零件的各个部分，因此对镁锂合金进行切削加工时一般并不会产生较高的温度。
2、加工刀具由于镁锂合金的切削力小，热容量也相当低，故其加工刀具应当具有较大的外后角、较大的走屑空隙、较少的刀刃数和较小的前角。
另外，应当使刀具保持尽可能高的锋利和光滑程度，必须没有划伤、毛刺和卷刃。
如果刀具切削过其他金属，即使切削角没有改变，也应进行重新刃磨和晰磨。
刀具初磨可采用中等粒度的砂轮，然后使用精细粒度的砂轮进行刃磨，并在必要时再用细油石或超细油石进行手工珩磨。
对于高速钢刀具，采用100目的氧化铝砂轮进行精磨即可获得满意的效果；对于刃磨镶嵌硬质合金的刀具，一般采用320目的碳化硅砂轮或200300目的金刚石砂轮。
3、冷却液由于合金的散热速度很快，可使被加工表面保持在较低的温度水平上，此外镁的易切削性使其不易与钢发生胶合，切削加工时一般不需要润滑。
为了冷却工件，尽可能减少零件发生扭曲变形及切屑着火的可能性。
冷却液一般使用的是矿物油。
切削油应当具有较低的粘度。
为了防止镁锂合金零件腐蚀，切削液中的游离酸含量应低于0.2%。
二、机械加工安全操作规程1、机械加工过程中的不安全因素虽然镁锂合金材料合金状态非常均匀不容易失火，但在对镁锂合金进行机械加工的过程中，产生的切屑和细粉末仍有燃烧或爆炸的危险。
初加工阶段产生的切屑尺寸较大，由于合金的导热率很高，产生的摩擦热可迅速散失出去，故难以达到燃点温度，此阶段事故发生较少。
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镁锂基复合材料研究进展
一、镁锂基复合材料的制备方法
4、搅拌铸造法
搅拌铸造根据铸造时金属形态小同可分为全液态搅拌铸造(即在液 搅拌铸造根据铸造时金属形态小同可分为全液态搅拌铸造( 态金属中加入增强相，搅拌一定时间后冷却) 半固态搅拌铸造( 态金属中加入增强相，搅拌一定时间后冷却)、半固态搅拌铸造(在半固 态金属熔体中加入增强相，搅拌一定时间后冷却)和搅熔铸造( 态金属熔体中加入增强相，搅拌一定时间后冷却)和搅熔铸造(在半固态 金属中加入增强相，搅拌一定时间后升温至基体合金液相线温度以上， 金属中加入增强相，搅拌一定时间后升温至基体合金液相线温度以上， 并搅拌一定时间后冷却)三种。 并搅拌一定时间后冷却)三种。研究者发现搅熔铸造法制备的复合材料 在颗粒分布和气孔率方而优于全液态铸造和半固态铸造方法LaurenL V 在颗粒分布和气孔率方而优于全液态铸造和半固态铸造方法LaurenL 等的研究也表明搅拌法制备SiC增强镁基复合材料是可行的。 SiC增强镁基复合材料是可行的 等的研究也表明搅拌法制备SiC增强镁基复合材料是可行的。还有研究 者采用机械搅拌铸造法制得了微细SiC颗粒( 5μm)增强镁基复合材料 SiC颗粒 增强镁基复合材料， 者采用机械搅拌铸造法制得了微细SiC颗粒( 5μm)增强镁基复合材料， 基体晶粒细化，界面结合较好，复合材料的强度和硬度均较基体提高。 基体晶粒细化，界面结合较好，复合材料的强度和硬度均较基体提高。 但该方法也存在高温界面反应的缺点，仍需气氛或覆盖剂保护， 但该方法也存在高温界面反应的缺点，仍需气氛或覆盖剂保护，而且由 于Mg-Li合金密度很小，若增强体密度较大则难以分布均匀。 Mg-Li合金密度很小，若增强体密度较大则难以分布均匀。 合金密度很小
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一、镁锂基复合材料的制备方法
1、真空(或保护性气氛)浸渗法 真空(或保护性气氛) 2、粉末冶金法 3、薄膜冶金法 4、搅拌铸造法
在这几种镁基复合材料制备方法中，以压 在这几种镁基复合材料制备方法中， 力浸渗法和搅拌铸造法应用最为广泛， 力浸渗法和搅拌铸造法应用最为广泛，粉 末冶金法和薄膜冶金法应用极少。 末冶金法和薄膜冶金法应用极少。目前存 在的主要问题是界面反应难以控制、Li对 在的主要问题是界面反应难以控制、Li对 增强体有一定的侵蚀作用， 增强体有一定的侵蚀作用，制备工艺不完 善及成本高等。解决办法在于研究寻找合 善及成本高等。 适的增强体或增强体涂层， 适的增强体或增强体涂层，使其既与基体 有较好的润湿性又不发生界面反应和锂的 吸附；进一步改善简化现有制备工艺， 吸附；进一步改善简化现有制备工艺，降 低成本。 低成本。通过原位自生反应合成增强体将 是一种改善基体与增强体界而结合、简化 是一种改善基体与增强体界而结合、 工艺、降低成本的较好途径。 工艺、降低成本的较好途径。
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一、镁锂基复合材料的制备方法
3、薄膜冶金法
这种方法是首先先将Mg-Li合金经多次冷压变形和低温中 这种方法是首先先将Mg-Li合金经多次冷压变形和低温中 Mg 间均匀化退火后或低温热轧后制成薄膜，然后将增强体（B4C） 间均匀化退火后或低温热轧后制成薄膜，然后将增强体（B4C） 均匀涂到Mg Li合金薄膜上 最后把薄膜重迭挤压(180℃ Mg- 合金薄膜上， (180℃一 均匀涂到Mg-Li合金薄膜上，最后把薄膜重迭挤压(180℃一230 ℃)成复合材料 成复合材料。 G等就用该方法制备了Mg等就用该方法制备了Mg ℃)成复合材料。Gonzallez Doncel G等就用该方法制备了Mg5B4C复合材料 复合材料。 9Li 5B4C复合材料。该方法的特点是整个制备过程温度不超过 230℃，增强体与基体之间几乎没有高温界面反应。 230℃，增强体与基体之间几乎没有高温界面反应。而且工艺 中的冷变形和回复再结晶过程使得组织晶粒细化， 中的冷变形和回复再结晶过程使得组织晶粒细化，朔性提高较 甚至可获得超朔性。 大，甚至可获得超朔性。但增强体与基体之间的界面结合强度 很低，主要是机械粘合。 很低，主要是机械粘合。同样这种方法与粉末冶金法一样存在 制备工艺复杂、所有操作均需在惰性气体保护下进行、 制备工艺复杂、所有操作均需在惰性气体保护下进行、设备条 件要求高、成本高的缺点。 件要求高、成本高的缺点。
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前
言
从化学元索周期表中可以发现， Be太稀少，Na化学性质过 从化学元索周期表中可以发现，除Be太稀少，Na化学性质过 太稀少 于活泼不适宜作为合金元素外，Mg-Li合金就成为目前密度最小 于活泼不适宜作为合金元素外，Mg-Li合金就成为目前密度最小 一般为1.35~1.65 ,仅为铝合金的1/2~2/3)的超轻 仅为铝合金的1/2~2/3) (一般为1.35~1.65 X 103kg/m3 ,仅为铝合金的1/2~2/3)的超轻 质合金系，Mg-Li合金具有较高的比强度和比刚度 合金具有较高的比强度和比刚度， 质合金系，Mg-Li合金具有较高的比强度和比刚度，它的减震性和 电磁屏蔽性较好，是宇航、 电磁屏蔽性较好，是宇航、兵器行业中最理想的轻质结构材料之 近年来.逐渐在汽车、电子行业中应用广泛， 一。近年来.逐渐在汽车、电子行业中应用广泛，如用作减重的汽 车壳体、轮毅、仪表板、变速箱外壳、 车壳体、轮毅、仪表板、变速箱外壳、便携电脑和手机的外壳及 手机的屏蔽等。但由于这种合金因强度较低、尺寸稳定性( 手机的屏蔽等。但由于这种合金因强度较低、尺寸稳定性(抗蠕变 性能)较差，阻碍了其进一步应用。目前仅通过合金化， 性能)较差，阻碍了其进一步应用。目前仅通过合金化，很难满足 快速发展的科学技术对轻质材料的要求。金属基复合材料的出现， 快速发展的科学技术对轻质材料的要求。金属基复合材料的出现， Mg-Li合金的强化和尺寸稳定性的改善提供了新的有效途径 合金的强化和尺寸稳定性的改善提供了新的有效途径。 为Mg-Li合金的强化和尺寸稳定性的改善提供了新的有效途径。八 十年代末，Mg-Li基复合材料成为Mg-Li基合金和金属基复合材料 基复合材料成为Mg 十年代末，Mg-Li基复合材料成为Mg-Li基合金和金属基复合材料 领域的研究热点之一。 领域的研究热点之一。
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内 容 介 绍
镁锂基复合材料的制备方法 镁锂合金材料制备的最新进展 镁锂基复合材料的特点及性能及应用 镁锂合金表面处理现状
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一、镁锂基复合材料的制备方法
1、真空(或保护性气氛)浸渗法 真空(或保护性气氛)
浸渗法的具体做法分为预制块制备和压力浸渗两个阶段。 浸渗法的具体做法分为预制块制备和压力浸渗两个阶段。 压力浸渗前模具和预制块需预热(约500℃) , Mg 压力浸渗前模具和预制块需预热( 预制块中制得复合材料，增强体一般为短纤维、 预制块中制得复合材料，增强体一般为短纤维、晶 预制块制备的过程是肖先将增强体分散均匀，然后模压成型， 预制块制备的过程是肖先将增强体分散均匀，然后模压成型， 合金浇铸前也需过热到一定温度( ℃)基体合金 合金浇铸前也需过热到一定温度(约800 ℃)基体合金 最后经烘干， -Li合金液在大气中极易氧化燃烧，复 最后经烘干，或烧结处理使之具有一定的耐压强度大部分晶 须或颗粒因Mg Mg- 合金液在大气中极易氧化燃烧， 须或颗粒因Mg Li合金液在大气中极易氧化燃烧 浇铸到模具中的预制块上时， 浇铸到模具中的预制块上时，需施加一定压力并保压 须或短纤维增强体的预制块中需要添加粘结剂(含量3% 3%一 须或短纤维增强体的预制块中需要添加粘结剂(含量3%一5 %， 一段时间以便合金液充分浸渗到预制块中。 一段时间以便合金液充分浸渗到预制块中。 合材料的整个制备过程需要在真空中或保护性气氛 %， 多为含Si02的硅胶粘结剂或硅胶粘结剂加有机胶混合粘结剂， Si02的硅胶粘结剂或硅胶粘结剂加有机胶混合粘结剂 多为含Si02的硅胶粘结剂或硅胶粘结剂加有机胶混合粘结剂， 中进行。这种方法难以直接制备形状复杂件， 中进行。这种方法难以直接制备形状复杂件 以承受预制块压制过程中的较大应力而小开裂，但粘结剂中 以承受预制块压制过程中的较大应力而小开裂，，高温 Si02与Mg-Li合金液之间存在反应是不利因索 合金液之间存在反应是不利因索。 的Si02与Mg-Li合金液之间存在反应是不利因索。研究者在 浇铸情况下增强体易受合金液的侵蚀、 浇铸情况下增强体易受合金液的侵蚀、界而反应比 研究镁基复合材料时发现选用磷酸铝( 其中P 研究镁基复合材料时发现选用磷酸铝( AlPO4 ，其中P：Al 较严重、界而结合较差。 较严重、界而结合较差。 的原子比为23 1)作为粘结剂的界而反应有助于提高界面结 23： 的原子比为23：1)作为粘结剂的界而反应有助于提高界面结 合强度， 合强度，所制得的复合材料较用常规粘结剂制得的复合材料 的强度和朔性要高。 的强度和朔性要高。
这种方法是将基体合金液在一定压力卜浸渗入
镁锂基复合材料研究进展
一、镁锂基复合材料的制备方法
2、粉末冶金法
有关粉末冶金法制备Mg-Li基复合材料的研究报道很少， 有关粉末冶金法制备Mg-Li基复合材料的研究报道很少， Mg 基复合材料的研究报道很少 其制备工艺与常规粉末冶金法类似，只是由于Mg Li合金易氧 Mg其制备工艺与常规粉末冶金法类似，只是由于Mg-Li合金易氧 化的特性，所有操作均需在保护性气氛中进行R.T. Whaler， 化的特性，所有操作均需在保护性气氛中进行R.T. Whaler， 等用粉末冶金法制备了Mg 14LiMg等用粉末冶金法制备了Mg-14Li- B复合材料该方法是首先在干 燥的氛气气氛中，将基体合金加工成小颗粒(25μm左右) (25μm左右 燥的氛气气氛中，将基体合金加工成小颗粒(25μm左右)，然 后添加B 小于70μm) 混合均匀后经模压、 后添加B粉(小于70μm) ，混合均匀后经模压、冷压及热压成 最后在450℃ 下以16 16： 的变形量进行挤压，但这样B 型，最后在450℃ 下以16：1的变形量进行挤压，但这样B颗粒 在基体中难以分布均匀， 在基体中难以分布均匀，需要将制成的复合材料坯料继续热滚 压成薄片，切割成小颗粒反复进行压制、挤压.以制造出B 压成薄片，切割成小颗粒反复进行压制、挤压.以制造出B颗粒 均匀分布的Mg Mg复合材料该方法具有下艺成熟， 均匀分布的Mg-Li -B复合材料该方法具有下艺成熟，增强体体 积分数可以在较大范内调整的优点。但也存在工艺过程冗长、 积分数可以在较大范内调整的优点。但也存在工艺过程冗长、 设备要求条件高、制造成本高的缺点。 设备要求条件高、制造成本高的缺点。