阻燃镁合金研究现状
阻燃镁合金性能的研究
相 的 硬度减 少 了 ５ ％一 Ｏ ，使 Ａ ９ Ｄ合金 的 高温 Ｏ ６％ Ｚ１ 力 学 性 能达 不 到更 高要 求 ， 超 过 １ ０Ｃ 在 ２ ￣ 的情 况下 ， 无法 长 时 间使用 ［ｄ。 为此 ，采用 合 金 化方 法 ， １５ ４］ 向 Ａ ９ Ｄ合金 中加入 其 它合 金 成分 。 改 善镁 合 金 的 Ｚ１ 能 性能 。 扩展 其应 用范 围 。
２ 含 Ｃａ阻燃 镁 合 金
Ｃ ａ作 为 表 面活 性 元 素 已经广 泛 应 用 于 改 善各 式合 金材 料 的组织 和性 能 。 究表 明 。 研 向镁合 金 中添 加Ｃ ａ的确 有助 于提 高镁 合金 的性 能【。 纯镁 中加 ｌ在 饲 入 一定 量 的 Ｃ ａ时 ， 研究 虽 然还 不 充分 ， 一般 都 其 但 认 为 其 时 效 过 程 可 生 成 热 稳 定 性 较 高 的 六 方 晶 Ｍｇ ａ相 ， Ｅ Ｃ 有助 于 改善镁 合金 的耐 热性 。 镁 的着火 纯 点 大约 在 ５ ０Ｃ． 高 于 ５ ０Ｃ 其表 面就 会 形成 疏 ０￣ 在 ０￣时
松 多孔 的氧化膜 ： Ｍｇ Ｃ 而 — ａ合 金 的氧化 膜 是 由顶层
金， 而在 这 些镁 合 金 中 以 Ａ ９ Ｄ合 金 最 具代 表 性 。 Ｚ１
以下 介 绍 的镁 合 金 性 能 多 以 Ａ ９ Ｄ合 金 为 基 体 。 Ｚ１ 分 析对 其 添 加起 阻燃 作 用 的合 金 元 素后 。 其性 能 发
维普资讯
第 ９卷
第 １ 期
重庆科 技 学 院学 报 （ 自然 科学 版 ）
２０ ０ ７年 ３月
阻 燃 镁 合 金 性 能 的 研 究
龙 治辉 蒋 汉祥 梁 莉 林 琳
（ 重庆 大学 ， 重庆 ４ ０ ４ ） ０ ０ ４
镁合金研究现状及发展趋势
镁合金研究现状及发展趋势摘要：镁合金作为21世纪的绿色环保工程材料之一，近年来已成为学术界的一个研究热点。
本文主要综述了镁合金的研究进展和应用，介绍了耐热、耐蚀、阻燃和高强高韧等高性能镁合金材料的最新发展。
还介绍了镁合金成型技术的研究成果，最后展望了高性能镁合金的发展前景。
关键词：镁合金；高强高韧；成型技术；应用1.引言镁（Mg）是地球上储量最为丰富的元素之一，在陆地、湖泊和海洋中都广为分布，例如，其在地壳表层金属矿资源中的含量达2.3%，仅次于占8.1%的铝和5%的铁，居第三位；海水中的镁含量达到2.1×1015吨，可以认为是取之不尽、用之不竭的元素[1]。
此外，我国的白云石矿储量、菱镁矿以及原镁的产量位列世界镁资源储量首位[2]。
同时，随着当前钢铁行业中铁矿石等资源的日趋紧张，开发和利用镁作为替代材料是必然的趋势。
被誉为“二十一世纪绿色金属结构工程材料”的镁合金是目前所知金属结构材料中最轻的，与其他同类材料相比，它具有密度小，比强度、比刚度较高，可以回收再利用且机加工性能优异，阻尼减震性好，电磁屏蔽效果佳等一系列优点，因此在交通运输（如汽车、摩托车、自行车等工业）、航空航天、武器装备、计算机通讯和消费电子产品等领域具有广阔的应用前景[3]，但其使用量与铝合金和塑料相比还相当少[4]。
目前，从全球镁合金研发状况看，发展方向如图1所示[5]，我国在镁合金材料的应用研究与产业化方面也己取得重大进展，形成了从高品质镁材料生产到镁合金产品制造的完整产业链，为我国实现由镁资源大国向镁应用强国的跨越奠定了坚实的基础。
图1 镁合金的研发方向[5]Fig. 1 Directions of Mg alloy development2.镁合金的特点及分类通过在纯镁中添加其他化学元素，可显著改善镁的物理、化学和力学性能。
但镁合金同时存在着显著的缺点，下面对镁合金的优缺点进行简要的阐述。
2.1镁合金的优点[6 ~ 8]1）密度小、质量轻。
镁合金发展现状
镁合金发展现状
镁合金是一种轻质高强度的金属材料，具有优异的机械性能和良好的导热性能，因此被广泛应用于航空航天、汽车和电子等领域。
然而，尽管镁合金具有巨大的潜力，但其发展现状仍面临一些挑战。
首先，镁合金的制造成本相对较高。
相比于铝合金或钢材，镁合金的原材料价格较高，并且加工难度较大。
这导致了镁合金产品在市场上的竞争力不足。
其次，镁合金在易燃性和腐蚀性方面存在一定的问题。
镁合金在高温环境下容易燃烧，同时也容易被大气中的氧气所氧化，从而导致结构的腐蚀和失效。
因此，在实际应用中，需要对镁合金进行表面处理或采取其他防腐措施，以确保其持久耐用性。
此外，镁合金的加工性能也是制约其发展的一个因素。
相比于其它金属材料，如铝合金或钢材，镁合金在加工过程中更容易发生热裂纹和变形等问题。
因此，需要通过研究和开发新的加工工艺和技术，以提高镁合金的可加工性。
然而，尽管面临这些挑战，镁合金仍然有着广阔的市场前景。
随着节能环保和轻量化的需求不断提高，镁合金作为一种轻质材料，具有显著的优势。
据预测，未来几年内，镁合金的需求将呈现出稳定增长的趋势。
为了推动镁合金的发展，需要加强科研和技术创新。
通过改进合金配方、提高镁合金的强度和耐腐蚀性能，可以拓宽其应用
领域。
同时，加强制造工艺的研究，提高镁合金的加工性能，也是促进其产业化的关键。
总之，尽管镁合金在发展过程中面临一些挑战，但其优异的性能使其在轻量化领域具有广阔的市场潜力。
通过加强科研和技术创新，有望克服当前的问题，推动镁合金的产业化和应用。
镁合金热处理的研究现状及发展趋势
镁合金热处理的研究现状及发展趋势镁合金热处理是一种常用的工艺方法，用于改善镁合金的力学性能和耐腐蚀性能。
在过去几十年里，镁合金热处理的研究取得了显著的进展，但仍存在一些挑战和问题。
本文将介绍镁合金热处理的研究现状及发展趋势。
镁合金由于其低密度、高比强度和优良的机械性能，被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
然而，镁合金的应用受到其低强度、低塑性和易腐蚀等问题的限制。
热处理是一种改善镁合金性能的有效方法，通过控制合金的组织和相变，可以提高其强度、塑性和耐腐蚀性能。
镁合金热处理的研究主要集中在两个方面：固溶处理和时效处理。
固溶处理是将镁合金加热到高温，使固溶体中的合金元素溶解，然后通过快速冷却来保持溶解态。
这可以提高合金的强度和硬度，但会降低其塑性。
时效处理是在固溶处理后，将镁合金在中温下保持一段时间，使合金元素重新组合形成稳定的析出相。
这可以提高合金的强度和塑性，但会降低其硬度。
然而，镁合金热处理仍面临一些挑战。
首先，镁合金的高反应活性使得热处理过程中易发生氧化和燃烧，需要采取措施保护合金表面。
其次，镁合金的晶粒细化和相变行为对热处理的影响仍不完全清楚，需要进一步研究。
此外，镁合金的组织均匀性和稳定性也是研究的重点。
未来的发展趋势主要包括以下几个方面。
首先，研究人员将继续改进热处理工艺，以提高镁合金的性能。
例如，通过优化固溶处理和时效处理的工艺参数，可以获得更好的力学性能和耐腐蚀性能。
其次，研究人员将探索新的热处理方法，如等离子体处理、激光处理等，以进一步改善镁合金的性能。
此外，研究人员还将研究镁合金热处理对微观组织和相变行为的影响机制，以揭示热处理过程中的微观机制。
镁合金热处理是一种重要的工艺方法，可以改善镁合金的性能。
目前的研究主要集中在固溶处理和时效处理方面，但仍存在一些挑战和问题。
未来的发展趋势包括改进热处理工艺、探索新的热处理方法以及揭示热处理过程中的微观机制。
通过这些努力，镁合金热处理的研究将取得更大的进展，为镁合金的应用提供更好的支持。
2023年镁合金行业市场发展现状
2023年镁合金行业市场发展现状随着现代工业的快速发展，镁合金已经成为了一个备受关注的材料。
在多个领域，如汽车、电子、航空航天等，镁合金都得到了广泛应用。
据市场研究机构预测，未来几年，全球镁合金市场保持增长，尤其是在汽车和航空航天等领域将得到快速发展。
本文将从市场现状、主流应用、发展趋势等方面进行分析。
首先，全球镁合金市场规模呈逐步扩大的趋势。
随着镁合金相关技术的不断发展和镁合金在质量、性能方面的不断提升，市场对镁合金的需求量也在逐渐增加。
据市场研究机构预测，到2025年，全球镁合金市场需求规模将达到310万吨以上，年复合增长率预计将超过6%。
其次，主流应用领域相对单一。
目前，镁合金主要应用于汽车、电子、航空航天、军工等领域。
其中，汽车是当前最大的应用领域，占据了镁合金市场的30%以上。
随着汽车轻量化趋势的持续推进，潜在市场需求将进一步增加。
另外，在电子、航空航天等领域，镁合金也拥有广阔的市场空间，预计未来将有更多新的应用领域出现。
最后，未来的发展趋势主要包括以下几个方面。
第一，应用领域将不断扩大，未来新的应用领域有望出现。
第二，随着相关技术的不断提升，镁合金的质量、性能将得到不断改进，从而进一步提升市场竞争力。
第三，镁合金的生产技术和工艺将不断改进，从而实现更高效的生产和制造。
第四，随着环保意识的不断提升，镁合金在轻量化、耐高温等方面的优秀性能，将受到越来越多的关注。
总之，随着新能源汽车、航空航天等领域的快速发展，镁合金市场前景看好。
我们相信，在未来的发展过程中，随着各类应用领域不断扩大，相关技术的不断推进，镁合金市场规模也将持续扩大。
镁合金研究报告
镁合金研究报告
镁合金是一种轻质高强度材料，在航空、汽车、电子、医疗等方面有广泛的应用前景。
然而，镁合金材料还存在着一些问题，如易腐蚀、低韧性等，因此需要进行进一步的研究。
本文将从镁合金的研究现状、制备方法、性能改进等方面进行讨论。
一、镁合金的研究现状
（1）制备方法的研究：包括溶液处理、机械制备、热加工、复合材料制备等。
（2）合金化的研究：利用添加其他元素来改善镁合金的力学性能、耐腐蚀性能等。
（3）力学性能的研究：包括强度、延展性、硬度、耐蚀性等的研究。
（4）应用研究：应用于航空、汽车、电子、医疗等领域。
二、制备方法
制备镁合金的方法有多种，以下是比较常见的几种方法：
（1）溶液处理：利用化学法将钠、铝、锂等元素在高温下溶解于镁中，从而实现镁合金化的方法。
（2）机械制备：通过机械研磨、球磨等方法，将两种或多种金属粉末混合制备而成。
（3）热加工：通过加热、压力等方法，将镁合金加工成所需要的形状。
（4）复合材料制备：通过利用纤维增强材料制备出具有高强度、高韧性的复合材料。
三、性能改进
为了改善镁合金材料的性能，可以采用以下方法：
（2）热处理：通过加热、冷却等方法，改善镁合金的力学性能、韧性和耐蚀性等。
（3）表面处理：对镁合金材料进行氧化、涂层等表面处理，提高其抗腐蚀性。
四、结论。
镁合金研究现状及发展趋势
镁合金研究现状及发展趋势镁合金是一种具有很高应用潜力的轻金属材料，具有低密度、高比强度、良好的机械性能以及优异的导热性能等特点，广泛应用于航空、汽车、电子等领域。
本文将对镁合金研究现状及发展趋势进行分析。
镁合金的研究现状主要表现在以下几个方面：首先，镁合金的合金化研究得到了广泛关注。
镁合金的低强度和低塑性是其在一些领域应用受限的主要原因，因此对镁合金进行合金化改性成为研究的重点。
通过添加合适的合金元素，如锌、铝、锆等，可以有效提高镁合金的强度和塑性，提高其综合性能。
其次，镁合金的热处理研究逐渐深入。
热处理是改变镁合金微观组织和提高其力学性能的重要方法。
目前，研究者们对镁合金的时效处理、固溶处理、稳定化处理等进行了广泛研究，并通过优化热处理工艺，提高了镁合金的强度、塑性和耐腐蚀性能。
此外，镁合金的表面处理研究也受到了广泛关注。
镁合金的表面活性、氧化倾向性和易腐蚀性是其应用受限的主要障碍。
目前，研究者们通过电化学氧化、化学镀、溶液渗硅等方法，改善了镁合金的表面性能，并提高了其耐腐蚀性、耐磨损性以及附着力等性能。
镁合金的发展趋势主要有以下几个方面：首先，镁合金的含量逐渐增加。
由于镁合金的低密度和良好的机械性能，具有很高的轻量化潜力，因此将镁合金应用于航空、汽车等领域，可以有效减轻重量，提高能源利用效率。
其次，镁合金的合金化方法将更加多样化。
目前的镁合金大多采用铸造方法制备，但铸造合金化有一定的局限性，不能满足特殊应用的需求。
因此，未来的研究重点将更加注重新型合金制备方法，如粉末冶金、堆积成形、等离子体喷涂等。
此外，镁合金的结构设计将更加系统化。
随着对镁合金研究的深入，研究者们发现材料的微观组织和结构对其性能具有重要影响。
因此，在今后的研究中，将更加注重镁合金的晶粒尺寸、晶界结构和取向等方面的设计和控制，以进一步提高材料的性能。
综上所述，镁合金的研究现状正朝着合金化、热处理和表面处理等方向深入发展，未来的发展趋势将更加注重轻量化、多样化的合金化方法以及系统化的结构设计。
耐热镁合金材料的研究和应用现状
前沿技术L eading-edge technology 耐热镁合金材料的研究和应用现状郑 伟1，柳叶芳1，业 飞1，陈 雪1，展卫星2（１．江苏省产品质量监督检验研究院，江苏 南京 ２１０００７；２．盐城市联鑫钢铁有限公司，江苏 盐城 ２２４１００）摘 要：镁合金是比重最轻的结构材料。
具有高比强度、高比刚性、良好的磁屏蔽性、优异的制造性和加工性。
镁和镁合金作为轻金属材料是非常重要的金属材料。
廉价耐热镁合金的应用研究对汽车轻量化和扩大镁合金的应用具有重要意义，但大部分合金只能在室温下使用。
当温度超过１２０℃时，合金的机械特性显著降低，高铝合金也是如此。
因此，在要求高使用温度的汽车零部件中，限制了具有优秀铸造加工性的低成本镁合金的使用。
因此，近年来，高性能、低成本的阻燃耐热镁合金的开发成为材料科学和产业界关注的焦点之一。
关键词：镁合金；稀土；应用现状中图分类号：ＴＧ１４６．２２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２１）０４－０１２５－２Research and application status of heat resistant magnesium alloy materialsZHENG Wei1, LIU Ye-fang1, YE Fei1, CHEN Xue1, ZHAN Wei-xing2（１．Ｊｉａｎｇｓｕ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔ ｑｕａｌｉｔｙ ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１０００７，Ｃｈｉｎａ；２．Ｙａｎｃｈｅｎｇ Ｌｉａｎｘｉｎ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏ．， Ｌｔｄ，Ｙａｎｃｈｅｎｇ ２２４１００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙ ｉｓ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔｅｓｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ． Ｉｔ ｈａｓ ｈｉｇｈ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｓｔｒｅｎｇｔｈ， ｈｉｇｈ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ， ｇｏｏｄ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ， ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓａｂｉｌｉｔｙ． Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｎｄ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙｓ ａｒｅ ｖｅｒｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｍｅｔａｌ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｓ ｌｉｇｈｔ ｍｅｔａｌ ｍａｔｅｒｉａｌｓ． Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｏｗ－ｃｏｓｔ ｈｅａｔ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙｓ ｉｓ ｏｆ ｇｒｅａｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｔｏ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ ｏｆ ｖｅｈｉｃｌｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙｓ， ｂｕｔ ｍｏｓｔ ｏｆ ｔｈｅ ａｌｌｏｙｓ ｃａｎ ｏｎｌｙ ｂｅ ｕｓｅｄ ａｔ ｒｏｏｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ． Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｅｘｃｅｅｄｓ １２０ ℃， ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｌｌｏｙ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ， ｓｏ ｄｏｅｓ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙ． Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｌｏｗ－ｃｏｓｔ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙ ｗｉｔｈ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓａｂｉｌｉｔｙ ｉｓ ｌｉｍｉｔｅｄ ｉｎ ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｐａｒｔｓ ｒｅｑｕｉｒｉｎｇ ｈｉｇｈ ｓｅｒｖｉｃｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ． Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ， ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｈｉｇｈ－ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ， ｌｏｗ－ｃｏｓｔ ｆｌａｍｅ－ｒｅｔａｒｄａｎｔ ａｎｄ ｈｅａｔ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙｓ ｈａｓ ｂｅｃｏｍｅ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｃｕｓｅｓ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ｉｎｄｕｓｔｒｙ．Keywords: ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙ； ｒａｒｅ ｅａｒｔｈ； ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｔａｔｕｓ镁合金是当前是工程建设中使用最为广泛的轻金属材料，有“绿色工程材料”的美誉，是当下材料开发与应用方面的重点研究方向。
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Material Sciences材料科学, 2011, 1, 56-59doi:10.4236/ms.2011.12011 Published Online July 2011 (/journal/ms/)Current Research on Ignition-Proof Magnesium AlloysYongyan Li, Jian Ding, Haitao Xue, Weimin Zhao*School of Material Science & Engineering, Hebei University of Technology, TianjinEmail: liyongyan@; wmzhao@Received: Mar. 31st, 2011; revised: Apr. 25th, 2011; accepted: Apr. 26th, 2011.Abstract: The current status of study on ignition-proof magnesium alloys containing Ca, Be and RE is de-scribed in detailed, the existing problems and the development tendency are also pointed out. Finally the con-clusion is Ca or Be can improve the ignition temperature of magnesium alloys significantly, however, exces-sive Ca or Be will deteriorate the mechanical properties of alloys seriously. By adding a small amount of RE elements can simultaneously improve the alloy ignition temperature and the mechanical properties, so it is the future development trend of the ignition-proof magnesium alloy.Keywords: Magnesium Alloy; Ignition-Proof; Alloying阻燃镁合金研究现状李永艳，丁俭，薛海涛，赵维民*河北工业大学材料科学与工程学院，天津Email:liyongyan@; wmzhao@收稿日期：2011年3月31日；修回日期：2011年4月25日；录用日期：2011年4月26日摘要：详细介绍了含Ca、Be和RE等元素的阻燃镁合金研究现状，并指出了阻燃镁合金研究中存在的问题及未来的发展趋势。
最终得出结论：加入Ca或Be元素会显著提高镁合金起燃温度，但过量的Ca和Be会严重恶化合金力学性能，而RE元素的少量加入不但能够提高合金起燃温度，而且RE对合金的力学性能会起到有益作用，因而其是未来阻燃镁合金的发展方向。
关键词：镁合金；阻燃；合金化1. 引言镁及镁合金由于具有高的比强度、比刚度以及减震性、电磁屏蔽能力强，易切削加工，易回收等一系列优点，因而在汽车、电子、航天航空等领域得到了广泛应用。
但镁的化学活性很强，在高温时易氧化燃烧，这就导致镁合金的熔炼和加工十分困难。
因而有必要寻找一种经济、实用、无污染的镁和金熔炼保护方法以防止镁合金生产过程中的氧化燃烧问题。
目前较为成熟的镁合金阻燃方法有熔剂保护法和气体保护法，但这两种方法在应用过程中存在着熔剂夹杂、污染环境以及设备复杂等缺点。
20世纪50年代人们提出了合金化阻燃的想法，即通过向镁合金中添加合金元素,使其在熔炼过程中自动生成保护性氧化膜，从而阻止镁合金的进一步氧化燃烧。
到目前为止，关于合金化阻燃方法的研究主要集中在Ca、Be 和RE等几种元素上。
2. 含Ca阻燃镁合金的研究现状日本较早研究了加Ca的阻燃镁合金，日本九州国家工业研究所的Sakamoto和九州大学的Fukuoka 等人研究了Mg-Ca二元合金的阻燃情况[1]。
他们通过测定Mg-Ca合金在加热升温过程中的起燃温度(出现第一个起燃点时的温度)发现：加入1%Ca能提高燃点250℃，但金属镁的氧化膜表面粗糙不能阻止进一步的氧化；对于加入5%Ca的镁合金，其氧化膜即使在970℃的大气中暴露60 min，氧化膜仍很薄，表面光滑均匀。
同时，他们的研究还表明，在Mg-Ca合金表面生成的表面氧化膜是一种双层结构，这种双层结构的外层为致密的CaO层，其厚度不随氧化时间而增加；内层是CaO和MgO的疏松混合层，随氧化时间的增加其厚度增加。
这种氧化膜能阻止外界气氛中的氧向Mg液中渗入并同时阻止Mg液的挥发，从而提高了燃点。
日本东京工艺学院的Chang等用挤压铸造李永艳等阻燃镁合金研究现状57 |加工出了加Ca阻燃、加Zr细化的镁铸件，研究了Ca 和Zr对组织和性能的影响，证明同时加入Ca和Zr 能有效的起到防燃作用，且Ca能提高Zr在镁合金中的溶解度而强化细化效果。
我国许多学者也对含Ca镁合金的阻燃效果及阻燃机理进行了深入的研究。
樊建峰等[2]人在纯Mg中加入不同含量的Ca后，发现其加入量为0.31%时能使燃点提高约120 K，但Ca含量在小于1%的范围内，燃点稳定于1000 K左右，变化不大，当Ca含量大于1%后，随着Ca含量增加，燃点快速提升，当含量大于1.7%后，可在1173 K保温而不发生燃烧。
赵云虎、黄晓峰等人[3,4]分别研究了在AZ91D镁合金基体中加入Ca的阻燃效果，而崔红卫则研究了Ca对镁合金AZ63的燃点的影响。
其结果都表明随着Ca含量的不断增加，AZ91D镁合金的起燃温度也不断提高，能够获得良好的阻燃效果，其阻燃机理是由于加入Ca后，合金的表面膜由单一的MgO转变为由MgO、CaO和少量Al2O3组成的复合氧化膜，起到了较好的阻燃作用。
其中赵云虎等人还从热力学角度对镁合金元素氧化方式作出了解释，并建立了氧化模型来分析氧化膜的形成过程，其结果表明加入Ca后，Ca发生了外氧化，Mg发生了内氧化。
在向镁合金中加入Ca的过程中，人们发现纯Ca 极易烧损，且不易与Mg化合形成合金，从而使得纯Ca的实际利用率大大降低，因此韩国的LEE Jin-Kyu 等[5,6]人考虑采用价格便宜且稳定性高的CaO来替代纯Ca，将其分别加入到纯Mg、AZ31及AZ91D基体中研究其阻燃效果。
通过金相分析发现CaO在反应过程中被还原成为Ca，随着CaO含量的不断增加，其燃点逐渐升高，但其阻燃效果不及纯Ca的好。
在加CaO的镁合金熔炼过程中，可以采用N2保护来代替SF6混合气体保护或者只使用非常少量的SF6混合气体保护，从而降低了成本并减少了温室效应的危害。
综上所述，在镁合金中单纯加入Ca元素后，其总体趋势是含Ca量越高其阻燃效果越好，但人们同时发现只有当含Ca量大于1%时，镁合金才能获得良好的阻燃效果，而大量实验证明，随着Ca含量的增加，镁合金的抗拉强度和伸长率明显下降，屈服强度也呈缓慢下降的趋势，从而阻碍了含Ca阻燃镁合金的进一步推广应用。
基于含Ca镁合金的阻燃效果和力学性能之间所存在的矛盾，人们考虑在不影响含Ca镁合金阻燃效果的前提下，向其中添加第二种、第三种元素来改善其力学性能。
为此我国学者作出了一定的贡献。
Nussbaum等[7]人在实验中发现Sr的添加对AZ91E合金有显著的组织细化作用，因而周全等[8]人考虑将Sr 加入含Ca阻燃镁合金中来细化组织，提高力学性能，结果表明在加入3%Ca的ZM5镁合金获得优良阻燃性能的前提下，向其中加入微量的Sr(0.05%～0.15%)能够将ZM5-3%Ca阻燃镁合金的凝固组织显著细化，其初生相由发达的树枝晶转变为均匀细小的等轴晶或蔷薇状晶体，随着Sr含量的增加，合金的晶粒尺寸逐渐减小，抗拉强度和屈服强度逐渐增加。
樊建峰等[9]人则是在纯Mg中同时加入Y，Ca和Zn三种元素，经过实验，获得了综合性能优良的新型阻燃镁合金Mg-4%Zn-3.5%Y-0.8%Ca，该成分的镁合金可以在静态下于1173 K长时间保温而不燃烧，在1073 K时进行搅拌、精炼等熔体处理而不用任何保护措施，并在1000 K时可进行无保护浇注。
从AES分析结果可知，高温下合金表面生成了一层以Y2O3为主的氧化膜，起到了很好的保护作用。
而从力学性能角度讲，该合金与ZM2和ZM3合金的力学性能相当，但与ZM1及AZ91等合金的力学性能还有一定的差距，因而还有待于进一步的改善。
从国内外对含Ca镁合金的研究情况可以看出虽然随着含Ca量的增加，合金的起燃温度不断增加，但过量的Ca同时也严重损害了合金的力学性能，因此含Ca镁合金阻燃效果和力学性能之间的矛盾是急需解决的问题。
3. 含Be阻燃镁合金的研究现状Be是一种活泼性金属，早在20世纪初期，人们就发现在镁合金中添加少量Be能提高镁合金的抗氧化性能，降低熔炼时镁的燃烧程度。
Houyska[10]认为在纯Mg中仅添加0.001%的Be就可使燃点提高200℃。
1948年，Burns[11]详细研究了Be对镁合金在熔炼过程中的抗氧化能力的影响，认为Be可以作为熔剂的补充而大大提高镁合金的抗氧化性能，但还不足以长时间防止镁的氧化燃烧，必须辅以SF6气体保护。
Foerster[12]研究了含Be镁合金的抗氧化性能，在这种合金中Be李永艳等阻燃镁合金研究现状58 |的浓度控制在一定的范围内，可以获得良好的抗氧化性能，同时可减少熔剂的使用。
在Be的浓度为0.0125%以下时，Be的浓度越大，抗氧化性能越好，而合金的力学性能与合金中的Mn、Fe、Be等的含量具有复杂的关系。
Chadwick[13]认为，含Be的镁合金可以在SF6+空气中熔炼，而不需要在SF6 + CO2中熔炼。
我国学者也对含Be阻燃镁合金作了一定的研究。
曾小勤，韩富银等[14,15]人分别在AZ91D中加入了0.3%的Be，结果一致表明当Be的含量达到0.3%时，表面膜主要由MgO、BeO和Al2O3组成，该膜结构致密，阻止了镁与空气的进一步接触氧化，从而使得AZ91D 镁合金获得了优良的阻燃性能，但大量研究资料显示，过量的Be会引起晶粒粗化，恶化力学性能，因此一般镁合金含Be量要求限定在0.02%以内，但这一含量不足以实现镁合金的无保护熔炼，因而人们必须寻求新的途径，使得拥有优良阻燃性能的含0.3%Be的镁合金同时具备较好的力学性能。
为此曾小勤，韩富银等人分别在AZ91D-0.3%Be的基础上加入了1%的RE。