隨著人們對(duì)能源和環(huán)境的日益關(guān)注，鎂及鎂合金的應(yīng)用正在受到前所未有的關(guān)注。鎂是我國少有的幾種優(yōu)勢金屬資源之一，在過去的15年里，我國的鎂工業(yè)從弱小到壯大，目前已成為世界上原鎂生產(chǎn)的絕對(duì)大國，2003年鎂產(chǎn)量更是占世界總產(chǎn)量的60%以上。從2000年開始，在師昌緒等院士的直接推動(dòng)下，我國鎂合金的研究和應(yīng)用也取得了舉世矚目的成績，逐步從鎂生產(chǎn)大國向鎂研發(fā)和應(yīng)用強(qiáng)國邁進(jìn)。過去5年里，我國在高性能鎂材料的研究，鎂加工裝備的開發(fā)以及鎂合金深加工產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用方面都取得極大的進(jìn)展。從鎂產(chǎn)業(yè)的角度來講，已經(jīng)形成了從原材料到深加工一直到應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)鏈，從鎂研究開發(fā)的角度來講，已經(jīng)初步形成了從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用研究一直到產(chǎn)品開發(fā)的完整科研開發(fā)體系。

　　1、我國鎂及鎂合金現(xiàn)狀

　　我國目前在鎂工業(yè)方面擁有三項(xiàng)"世界冠軍"。第一是鎂資源大國，儲(chǔ)量居世界首位。在青海鹽湖蘊(yùn)藏著氯化鎂32億噸，硫酸鎂16億噸。在遼寧、山西、寧夏、內(nèi)蒙、河南等省區(qū)菱鎂礦均有很大儲(chǔ)量，僅遼寧大石橋一帶的儲(chǔ)量就占世界菱鎂礦的60%以上，礦石品位高達(dá)40%。第二是原鎂生產(chǎn)大國，2003年我國共生產(chǎn)原鎂35.4萬噸，約占全球總產(chǎn)量的67%。第三是出口大國，年產(chǎn)量80%以上的鎂出口到國際市場。盡管如此，我國的鎂工業(yè)還存在著不少問題，主要表現(xiàn)在：1)原鎂生產(chǎn)技術(shù)比較落后，質(zhì)量不夠穩(wěn)定，鎂錠中的夾雜物和有害元素含量大大超標(biāo)，難以滿足壓鑄、板材軋制和沖壓等高端產(chǎn)品的生產(chǎn)需求;2)出口產(chǎn)品絕大多數(shù)是廉價(jià)的純鎂錠，鎂合金出口比重只有15%左右，鎂合金制品出口則更是微乎其微，因此出口利潤低效益差，而對(duì)于軍工生產(chǎn)所需求的高性能鎂合金板材和型材還需要從俄羅斯進(jìn)口;3)原創(chuàng)性的研究成果缺乏，目前出口的所有鎂合金錠幾乎全部按照國外的牌號(hào)生產(chǎn)，而且在鎂合金產(chǎn)品加工中的關(guān)鍵技術(shù)和裝備大部分依靠進(jìn)口。

　　中國鎂合金產(chǎn)品的生產(chǎn)和應(yīng)用現(xiàn)狀是，鎂合金的優(yōu)勢已經(jīng)被許多企業(yè)所認(rèn)識(shí)，在汽車、摩托車和3C產(chǎn)業(yè)中鎂合金已經(jīng)開始獲得應(yīng)用，用戶包括如上汽、一汽、二汽、奇瑞、隆鑫、海爾等，例如，一汽鑄造有限公司AM50鎂合金方向盤骨架;鎂合金壓鑄迅速增長，臺(tái)灣、香港和大陸投資的鎂壓鑄廠分布在向幾乎全國各地，各種壓鑄機(jī)數(shù)量超過50臺(tái);變形鎂合金加工開始起步。

　　2、我國鎂合金研究現(xiàn)狀

　　國家相關(guān)研究和應(yīng)用計(jì)劃包括，科技部組織實(shí)施的"十五"攻關(guān)計(jì)劃重大專項(xiàng)"鎂合金應(yīng)用開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化"、"十五"863計(jì)劃相關(guān)項(xiàng)目、重點(diǎn)國際合作計(jì)劃、科技型中小企業(yè)創(chuàng)新基金，國家自然科學(xué)基金委立項(xiàng)的國家自然科學(xué)基金，國防科工委的民口軍工配套項(xiàng)目，經(jīng)貿(mào)委的技改項(xiàng)目，國家發(fā)改委的高技術(shù)示范工程等。

　　十五科技攻關(guān)重大專項(xiàng)"鎂合金應(yīng)用開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化"的目標(biāo)是，建立鎂合金技術(shù)創(chuàng)新體系;加快我國鎂資源的應(yīng)用開發(fā);培育相關(guān)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)群;將我國的鎂資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)優(yōu)勢。技術(shù)目標(biāo)是，推動(dòng)鎂材料的應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化;發(fā)展水氯鎂石脫水技術(shù)，開發(fā)鹽湖鎂資源;提高皮江發(fā)煉鎂的水平，降低污染;獲得鎂生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)裝備生產(chǎn)能力;推動(dòng)鎂在汽車、摩托車和3C產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用;研究中國鎂長期發(fā)展戰(zhàn)略。項(xiàng)目的組織實(shí)施、集成了中央和地方、部門在政策、資金、技術(shù)和人才等方面的資源。包括21個(gè)省市自治區(qū)和計(jì)劃單列市和相關(guān)部門參與了項(xiàng)目的實(shí)施，并在政策和資金上進(jìn)行了配套支持;投入國撥經(jīng)費(fèi)4000萬元，引各方投資6億元。主要研究內(nèi)容包括，皮江法煉鎂技術(shù)提升，水氯鎂石脫水產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究，高性能鎂合金產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究，鎂應(yīng)用關(guān)鍵裝備研究及產(chǎn)業(yè)化，鎂合金在交通工具中的應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)，鎂合金在3C產(chǎn)品中的應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)，鎂合金應(yīng)用示范基地建設(shè)，鎂發(fā)展戰(zhàn)略研究。項(xiàng)目總體進(jìn)展：已初步建立從鎂合金前沿高技術(shù)研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)的技術(shù)研發(fā)體系，突破了一批前沿核心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)，培育新組建了十幾家有關(guān)鎂合金產(chǎn)業(yè)化基地，吸引了500多名專家、工程技術(shù)人員、海外優(yōu)秀人才參與項(xiàng)目實(shí)施，申請相關(guān)專利33項(xiàng)(其中發(fā)明專利15項(xiàng))，啟動(dòng)了鎂合金標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)工作并已完成一批標(biāo)準(zhǔn)的制定。啟動(dòng)了鎂合金發(fā)展戰(zhàn)略研究?？萍疾啃旃谌A部長在2004年全國科技工作會(huì)議上的講話指出，"通過對(duì)鎂合金關(guān)鍵技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化的重大攻關(guān)，初步形成了從高品質(zhì)鎂材料生產(chǎn)到鎂合金產(chǎn)品制造的完整產(chǎn)業(yè)鏈，為我國實(shí)現(xiàn)由鎂資源大國的向鎂資源強(qiáng)國的跨越奠定了基礎(chǔ)。"

　　高技術(shù)發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)：開發(fā)高性能鎂合金材料及應(yīng)用技術(shù)，目標(biāo)是開發(fā)未來5-10年內(nèi)獲得應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，參加單位包括大學(xué)、研究所與企業(yè)，支持經(jīng)費(fèi)約1500萬元，立項(xiàng)項(xiàng)目7項(xiàng)。包括耐熱壓鑄鎂合金及其應(yīng)用技術(shù)、高強(qiáng)高韌鎂合金及其應(yīng)用技術(shù)開發(fā)、高性能變形鎂合金及其應(yīng)用技術(shù)、鎂合金先進(jìn)焊接技術(shù)、鎂合金沖鍛成型技術(shù)、鎂合金鍛造輪轂技術(shù)、先進(jìn)輕武器材料技術(shù)等。這些研究取得了很大突破，包括開發(fā)了3種在1750C具有良好抗蠕變性能的鎂合金、低成本的鎂稀土中間合金制備技術(shù)、耐熱鎂合金的壓鑄技術(shù);開發(fā)了用于汽車輪轂的高強(qiáng)高韌鑄造鎂合金、鎂合金輪轂低壓鑄造生產(chǎn)技術(shù);開發(fā)了變形性能優(yōu)于現(xiàn)有MG-AI-IN系合金的新型鎂合金、板材和中空薄壁型材加工技術(shù)，鎂合金腐蝕防護(hù)技術(shù);開發(fā)了鎂合金焊接新工藝、焊接設(shè)備及焊接材料。

　　3、鎂研究與應(yīng)用發(fā)展趨勢

　　鎂合金用于動(dòng)力系統(tǒng)零部件：使用條件1：1000C-2000C，自動(dòng)變速箱、油底殼等，壓鑄成型;使用條件2：2000C-3000C，缸體和缸頭，砂型鑄造和壓鑄成型。研發(fā)機(jī)構(gòu)：通用汽車公司、大眾公司、馬自達(dá)公司、日產(chǎn)公司、三菱公司、Noranda鎂業(yè)等;美國三大汽車公司聯(lián)合對(duì)新開發(fā)的耐熱鎂合金進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和技術(shù)評(píng)估。大眾汽車公司對(duì)新開發(fā)的耐熱鎂合金進(jìn)行工業(yè)化中試生產(chǎn)和應(yīng)用，效果良好。國內(nèi)采用低成本鎂一稀土中間合金開發(fā)新型耐熱鎂合金取得進(jìn)展。

　　鎂合金用于車身結(jié)構(gòu)：德國Honsel公司計(jì)劃采取(AZ31、MN50型材料+壓鑄件)來取代制造Audi鎂合金一體化車門，壁厚2-2.5MM.德國大眾公司鎂合金內(nèi)鈑金件開發(fā),采用AZ31板,寬度大于150cm,成型溫度高于2250C,此時(shí)鎂合金成型性能良好。英國Vagon公司在開發(fā)鎂合金車門，其合金成分、焊接工藝和噴漆技術(shù)均屬于保密。戴姆勒·克萊斯勒公司擬將在下一代車型上采用全集成鎂合金車身前圍結(jié)構(gòu)，由一件鎂合金鑄件與三個(gè)沖壓件組裝而成，取代先前的15個(gè)鋼沖壓件焊裝的前圍，重量由22.9kg減至9.5kg變形鎂合金及其加工技術(shù)正在成為鎂合金研究和應(yīng)用領(lǐng)域的熱點(diǎn)。熱點(diǎn)研究包括鎂合金等通道轉(zhuǎn)角擠壓技術(shù)。鎂合金超塑性研究，重要研究方向是，高應(yīng)變速率超塑性，研究應(yīng)變速率在10-2s-1以上的高應(yīng)變速率超塑性成型技術(shù)(HSRSPF)，對(duì)于節(jié)約能源、提高生產(chǎn)率、擴(kuò)大應(yīng)用都有很重要的意義;大晶粒工業(yè)態(tài)鎂合金超塑性，研究晶粒較大的工業(yè)態(tài)鎂合金在一定條件下的超塑性，因其不需要預(yù)加工可節(jié)約能源，故將有更大的應(yīng)用前景;鎂合金低溫超塑性，研究鎂合金在較低的溫度(0.5Tm以下或更低)下進(jìn)行超塑性變形的研究。鎂合金精密沖鍛成型，1999年日本Sony、日立金屬和東京精鍛所三家公司共同開發(fā)成功鎂合金精密沖鍛成型技術(shù)(Press-Forging)。精密沖鍛成型技術(shù)是將沖壓成型與鍛造成型結(jié)合所結(jié)合產(chǎn)生的新技術(shù)。同壓鑄和半固態(tài)成型生產(chǎn)工藝相比之下，精密沖鍛成型工藝具有生產(chǎn)效率高和成品率高等優(yōu)點(diǎn)。鎂合金沖鍛成型一般采用AZ31B變形鎂合金，其生產(chǎn)設(shè)備采用普通機(jī)械式鍛壓機(jī)床即可。鎂板鑄軋技術(shù)(短流程)。鎂板沖壓工藝術(shù)。鎂的攻能性應(yīng)用開發(fā)：鎂基高溫超導(dǎo)材料，2001年，日本科學(xué)家發(fā)現(xiàn)二硼化鎂在絕對(duì)溫度39度時(shí)成為超導(dǎo)材料，這是27年來首次更新了金屬超導(dǎo)體的記錄，是目前金屬化合物超導(dǎo)體的最高溫度。超導(dǎo)材料二硼化鎂被美《科學(xué)》雜志評(píng)為2001年十大科技突破之一。鎂基生物硬組織(骨頭、牙齒)材料鎂的密度、彈性模量、抗拉強(qiáng)度比其它金屬材料更接近于生物性骨。生物力學(xué)相容性能優(yōu)良。鎂是人體必需的微量元素，同時(shí)高純鎂具有良好的耐腐蝕性能，生物相容性良好。阻尼鎂合金：鎂的阻尼性能優(yōu)于所有金屬結(jié)構(gòu)材料，在航空航天和軍事領(lǐng)域有著廣闊應(yīng)用前景，如導(dǎo)彈、衛(wèi)星和武器的電子儀表支架等。泡沫鎂合金：日本名古屋工業(yè)研究所于1999年5月研發(fā)成功泡沫鎂合金，具有極好的吸震和耐高溫性能，可用于汽車防撞桿和消聲器。