镁合金导热性能研究进展
新型轻量化金属材料研究
新型轻量化金属材料研究轻量化金属材料一直是材料科学领域研究的重点之一。
在现代工业生产中，轻量化材料具有广泛的应用前景，且已经形成了一个庞大的市场。
随着科技的进步，新型轻量化金属材料研究也日渐升温，各国纷纷投入大量资金和人力物力进行研究。
本文主要介绍新型轻量化金属材料的研究进展及其应用前景。
一、新型轻量化金属材料有哪些？目前新型轻量化金属材料主要有镁合金、铝合金、钛合金以及稀土金属材料等。
这些材料具有重量轻、强度高、导热性能好、耐腐蚀、可再生、可回收等优点。
且这些材料在机械、航空、航天、汽车、建筑等领域有着广泛的应用。
其中，镁合金是一种重要的轻量化金属材料，它不仅密度低、牢度高，还具有抗氧化、防腐蚀等优点。
近年来，我们国家针对镁合金进行了深入研究，并且推出了多种优质的镁合金材料。
这些材料在汽车、航空、电子等领域已经得到广泛的应用。
二、镁合金的研究进展针对镁合金的研究，我国自上世纪90年代起，就开始着手开展了。
经过多年的努力，国内的镁合金技术得到了快速发展，一些重要的镁合金材料已经进入了市场，如AZ91、AM60等。
目前，国内针对镁合金的研究主要集中在以下方面：（1）合金设计。
为了满足不同领域的需求，研究人员将镁合金分为不同的系列，如Mg-Al系、Mg-Zn系、Mg-Ca系等。
通过添加不同的元素，可以改善材料的性能，满足不同领域的需求。
（2）加工技术。
针对镁合金的加工，国内已经开展了很多研究。
例如：挤压、拉伸、轧制等加工技术。
这些加工工艺可以控制材料的晶粒尺寸，提高材料的性能。
（3）表面处理。
由于镁合金易于氧化，研究人员也在表面处理方面进行了大量的研究。
例如：阳极氧化、电化学沉积等技术。
这些方法可以提高镁合金表面的耐腐蚀性能和机械性能。
三、新型轻量化金属材料的应用由于新型轻量化金属材料具有很多优点，因此在各个领域得到了广泛的应用。
（1）航空航天领域。
航空航天领域需要的机身、发动机及其他构件都必须是轻量化材料。
镁合金的发展及应用
关于镁合金的发展及应用的研究现状的综述摘要：镁合金在工业生产中已经得到了广泛的应用，这里综述了镁合金的特点及其研究新进展，重点介绍了镁合金在汽车工业、航空航天、现代兵器、核工业以及电子产品等领域的应用，最后展望了镁合金在尖端科技领域中的广阔的应用前景。
关键字：镁合金,应用,特点,新进展,应用前景Review of the status quo about the development and application ofmagnesium alloyAbstract:Magnesium alloy has been widely used in industrial production, here reviewed the characteristics of magnesium alloy and its new progress, and focuses on the application of magnesium alloy in the fields of automotive, aerospace, modern weapons, the nuclear industry and electronic products. Finally, outlook the future potential applications of magnesium alloy in the field of cutting-edge technology. Key words:magnesium alloy, applications, features, new progress, the future potential applications随着航空航天、交通运输、信息产业的发展，新型轻合金材料的研发逐渐受到各国的高度重视。
在许多领域，传统钢铁材料已逐渐被各种综合性能更为优良的新型材料所替代。
zm5镁合金热传导率
zm5镁合金热传导率1.引言1.1 概述摘要：本文主要研究的是zm5镁合金的热传导率。
热传导率是一个重要的物性参数，它决定了材料在热传导过程中的效率和性能。
zm5镁合金是一种重要的结构材料，具有良好的力学性能和加工性能，在航空航天、汽车制造、电子设备等领域有广泛的应用。
然而，zm5镁合金的热传导率并不理想，限制了其在一些高温应用中的应用前景。
因此，研究和提高zm5镁合金的热传导率对于拓展其应用范围具有重要意义。
本文将介绍热传导率的定义和重要性，并探讨zm5镁合金的热传导率特点。
最后，总结热传导率对zm5镁合金的影响，并展望了未来研究的方向。
通过本文的研究，希望能够为提高zm5镁合金的热传导率提供一定的理论和实践指导，为其在高温应用领域的发展做出贡献。
1.2文章结构文章结构：本文主要分为以下几个部分进行探讨。
首先，在引言部分，会给出对研究主题的概述，明确文章的目的和意义，并简要介绍zm5镁合金的热传导率问题。
接下来，在正文部分，将对热传导率的定义和重要性进行阐述，探讨其在材料科学领域的作用和影响。
接着，将重点关注zm5镁合金的热传导率特点，对其独特的热传导性能进行详细介绍和分析。
在结论部分，将总结热传导率对zm5镁合金的影响，并展望未来可能的研究方向。
通过对这些内容的论述和整理，旨在全面了解并深入研究zm5镁合金的热传导率问题，为进一步的相关研究提供参考和指导。
1.3 目的本文的目的是深入研究和探讨zm5镁合金的热传导率。
热传导率在材料科学和工程领域中具有重要的意义，特别是在材料的热管理和导热性能优化方面。
因此，通过对zm5镁合金热传导率特点进行分析和研究，可以为材料的设计和应用提供重要的指导。
在本文中，我们将通过对热传导率的定义和重要性进行阐述，提出zm5镁合金的热传导率特点，并对其对材料性能和应用的影响进行总结。
同时，我们还将展望zm5镁合金热传导率的未来研究方向，以期进一步提高其热导性能，并在不同领域广泛应用。
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。
压铸镁合金的研究进展及发展趋势
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ｄ ｉ ｅ — ｃ ａ ｓ ｔ ； ｍａ ｇｎ ｅ ｓ ｉ ｕ ｍ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ； ａ ｌ ｌ ｏ ｙｉ ｎｇ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎｔ ； ｃ ｒ ｅ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎｃ ｅ； ｃ ｏ ｒ ｒ ｏｓ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｐｅ ｒ ｔ ｙ
进 展 进 行 了综 述 ； 分 析 了压 铸 技 术 、 添 加 合 金 元 素 以及 对 熔 体进 行 净 化 和 气 体 保 护 对 压 铸 镁 合 金 抗 高 温 蠕 变 和 耐 腐 蚀 性 能 的作 用 ； 最后 ， 指 出 了 今后 压 铸 镁 合 金 的发 展 方 向 。
关 键 词 ：压铸 ； 镁合金 ； 合金元素 ； 抗 蠕变性能 ； 耐腐 蚀 性
ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｗｉ ｔ ｈ ｓ ｍｅ ｌ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ・ ｇ ｙ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｙ ｏ ｆ ｄ ｉ ｅ — ｃ ａ ｓ ｔ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｓ ｉ ｕ ｍ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ
方 面 的最 新研 究进 展 进 行 综 述 ， 为 压 铸镁 合 金 结 构 件
产 业 化进 程 ， 主要 包 括 三 方 面 ： 第一， 镁 合 金 常 温力 学 性 能 偏低 、 中高温抗 蠕 变性 能差 ， 目前镁合 金 一般 只 能 用 于 一些 非承 载 、 非耐 热性 零 部件 ， 适合 于在 １ ２ ０ ｏ Ｃ以 下 的 工作 环境 ； 第二 ， 镁 合金 对 酸 、 碱、 盐腐 蚀抵 抗
ｉ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ．Ｔｈ ｅ ｓ ｕ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ｓ ａ ｒ ｅ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｄ ｉ ｖ ｉ ｄ ｕ ａ ｌ ｌ ｙ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｃ ｏ ｍｍｅ ｎ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｆ ｕ ｒ ｔ ｈ ｅ ｒ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ａ ｒ ｅ ｌ ｉ ｓ ｔ ｅ ｄ
镁及镁合金研究动态与发展展望
型技术 Ｅ ｌ 趋成熟 ， 型镁合金 、 新 新型镁合金制备和加 工技 术也 层 出不穷 ， 运用 也趋 于深 入 。 国是 镁 资 其 我 源 储量 、 产 、 口的 大 国 ， 对 镁 及 镁 合 金 研 究 和 生 出 但 应用 还不 够 上乘 ， 非镁 合金 强 国 。 随着 我 国经 济实 力
和综 合 国力 的不 断 增强 ，必将 加 大在 镁 及镁 合 金方 面研 究 和应 用 的投 入 ，这使 得 我们 对 镁 合金 的前 景 更加 期待 。
１ 镁及 镁合 金 的特性 【１ ２ －
Байду номын сангаас
基滑移和协调变形的孪晶。 在第二阶段 ， 随着温度的 升 高 ， 子震 动 幅度 增 加 ， 原 使得 最 密排 面和 次密 排 面
在第一个阶段 ， 的主要滑移系为｛ Ｏ｝１ｉ ） 镁 Ｏ ｌ（１ｏ 和锥 Ｏ 面孪ｄ ｛ ｉ｝１２ ） 而柱 面滑移系 （１１｝１２ ） ￣１ ２ ＜１ｏ ， ｏ ｆ ０（ ０ 、 ０ ｌ ｛１０（１０ ） 以启 动 ， １２｝１２ ）难 因为 基 面 滑 移 的 临界 切 应
力 要 比棱 柱 滑移 面滑移 时 的 临界 切 应 力低 一个 数 量 级， 因此 可 以认 为只 有基 面 滑移 产生 。据 Ｖ ｎ Ｍｉ ｓ ｏ— ｓ ｅ 准 则 ，通 常认 为有 ５个 独立 的滑移 系 才 能满 足多 晶 材 料 协调 各 晶粒 之 间 的任 意变 形 ， 因此 ， 室 温下 镁 在 晶体 的 三个几 何 滑 移 系 、 个 独立 滑 移 系 ， 两 造成 镁 合
镁及镁合金研究动态与发展展望
黄海 军 ， 秋 华 ，王瑞权 ，申 乐 ， 明伟 ，赵海 静 ’ 韩 刘
热处理工艺对镁合金材料的力学性能和耐热性的优化
热处理工艺对镁合金材料的力学性能和耐热性的优化镁合金是一种轻质高强度的材料，具有良好的机械性能和导热性能，被广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。
然而，镁合金的力学性能和耐热性并不理想，需要通过热处理工艺进行优化。
热处理是指通过控制材料的加热和冷却过程，改变其晶粒结构和力学性能的工艺。
对镁合金材料进行热处理，主要是通过改变其晶粒尺寸和相含量，提高其强度和耐热性。
首先，热处理工艺对镁合金材料的力学性能的优化主要包括以下几个方面。
第一，通过固溶处理，控制合金中的合金元素的溶解度和形成固溶体。
这样可以提高合金的强度和硬度。
第二，通过沉淀硬化处理，使合金中的溶质形成沉淀相，细化晶粒尺寸，提高合金的强度和硬度。
第三，通过再结晶退火，改善合金的力学性能和断裂韧性。
这种处理方法可以消除合金材料的内应力，形成具有良好力学性能的新晶粒。
其次，热处理工艺对镁合金材料的耐热性的优化也非常重要。
镁合金在高温下易发生蠕变和氧化，从而导致材料的力学性能下降。
为了提高镁合金的热稳定性，可以采取以下措施。
第一，通过添加合金元素，如锂、铝等，形成稳定的相，阻止晶界的扩散。
这样可以提高材料的耐热性。
第二，通过热处理工艺，控制材料的相含量和晶粒尺寸，减少扩散的通道，提高材料的耐热性。
总之，热处理工艺可以对镁合金材料的力学性能和耐热性进行优化。
通过合适的热处理方法，可以改变材料的晶粒结构和相含量，从而提高材料的强度、硬度和热稳定性。
这对于镁合金在航空航天、汽车等领域的应用具有重要意义。
随着热处理工艺的研究的深入，相信镁合金材料的力学性能和耐热性会得到进一步的提高。
合金元素对AZ91镁合金组织和性能影响的研究进展
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
21 李元东，郝远，阎峰云，等.AZ91D 镁合金半固态等温热处理中的
27 JIANG Jufu，LUO Shouing，ZHOU Jingxiang.Preparation of AZ91D
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
组织演变[J].中国有色金属学报，2001，11（4）:571-575.
（1）添加不同的合金化元素提高 AZ91 镁合金的 性能和细化组织，研究关于合金化提高镁合金耐热 性的合金化元素主要有稀土元素、碱土元素（Ca、Sr、 Ba）和第Ⅳ、Ⅴ族元素（Sn、Pb、Bi、Sb）。由于稀土元素 多呈三价，可以增强 Mg2+间的结合力，减小原子扩散 速度；稀土能与 Mg、Al 和其他合金元素（如 Zn、Mn、 Zr）形成高熔点、热稳定性好的金属间化合物实现弥 散强化，从而提高耐热、抗高温蠕变等性能[6-7]。而碱 土元素由于会在镁铝合金中形成熔点很高的中间 相，这些相在高温下也不易分解，能有效阻止晶界运 动，使合金的高温力学性能特别是抗蠕变性能得到 显著改善[8]。稀土的价格昂贵，但碱土的成本低，但是 压铸工艺性差，因此第Ⅳ、Ⅴ族元素（Sn、Pb、Bi、Sb） 对镁合金耐热性的影响成为研究的又一热点。
基金项目：山西省科技攻关项目（2007032037） 收稿日期：2008－08－15 文章编号：2008－112 作者简介：范艳艳（1984－），女，硕士研究生
120℃时，晶界上网状的 Mg17Al12 化合物易软化和粗 化，不能有效钉扎晶界，从而导致晶界滑动，使合金 的力学性能大幅度下降，无法满足有高温性能要求 的零部件，限制了其应用范围。因此，如何提高 AZ91
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文 章 编 号 :１００１Ｇ９７３１(２０１６)０５Ｇ０５０３０Ｇ０６
镁合金导热性能研究进展∗
２０１６ 年 第 ５ 期 (４７)卷
游 国 强１,２,白 世 磊１,明 玥１,马 小 黎１
(１．重庆大学 材料科学与工程学院,重庆 ４０００４５;２．重庆大学 国家镁合金材料工程技术研究中心,重庆 ４０００４４)
导率降低;(４)挤压变形使镁合金导热率下降,且使热导率呈现各向异性;(５)固 溶 热 处 理 使 镁 合 金 热 导 率 下 降,
但固溶＋时效热处理可使热导率增加.
关 键 词 : 镁 合 金 ;导 热 性 能 ;机 理 ;影 响 因 素 ;综 述
中 图 分 类 号 : TG１４６．２＋２
文 献 标 识 码 :A
本文在分析合 金 导 热 机 理 的 基 础 上,综 述 了 当 前 国内外对于镁合 金 导 热 性 能 的 相 关 研 究 进 展,重 点 分 析 了 温 度 、合 金 元 素 及 成 分 、挤 压 变 形 和 热 处 理 工 艺 对 镁合金导热性能 的 影 响,以 期 为 研 究 并 开 发 具 有 工 程 应用价值的高导热镁合金提供参考和资料借鉴.
金的热导率 如 表 １ 所 示.与 MgＧAl系 合 金 相 似,MgＧ Zn系合金的导热性能也与合金元素含量、热 处 理 工 艺
∗ 基金项目:四川省科技支撑计划资助项目(２０１３G２０１２８);重庆大学大型仪器设备开放基金资助项目(２０１５１２１５００１０)
合金导热性能产生影响;(２)除某些合金在接近 绝 对 零 度 时 热 导 率 随 温 度 升 高“先 升Ｇ后 降Ｇ再 升”外,镁 合 金 热 导
率 随 温 度 升 高 主 要 是 呈 增 加 趋 势 的 ;(３)除 适 量 添 加 某 些 合 金 元 素 外 ,大 多 数 合 金 元 素 的 加 入 均 会 导 致 镁 合 金 热
摘 要: 综述了近年来国内外针对镁合金导热性 能 的 研 究 进 展,在 分 析 镁 合 金 导 热 机 理 的 基 础 上,重 点 总 结 分
析了温度、合金元素及成分、挤压变形 和 热 处 理 工 艺 对 镁 合 金 导 热 性 能 的 影 响.综 述 主 要 结 论 为:(１)镁 合 金 导
热 是 电 子 和 声 子 运 动 共 同 作 用 的 结 果 ,各 工 艺 因 素 主 要 通 过 改 变 微 观 组 织 ,从 而 影 响 电 子 和 声 子 的 运 动 方 式 对 镁
DOI:１０．３９６９/ji．ssn．１００１Ｇ９７３１．２０１６．０５．００６
０ 引 言
当前,３C 产品、通讯电子、航空航天领 域 均 面 临 着 日 益 增 加 的 轻 量 化 压 力 ,同 时 ,一 些 零 部 件 对 材 料 的 导 热性能往往有 较 高 的 要 求(尤 其 是 散 热 器 件),以 保 证 和提高 产 品 的 寿 命 及 工 作 稳 定 性 . [１Ｇ３] 镁 的 密 度 为 １．７４g/cm３,约为 铝 的 ２/３、铁 的 １/４,室 温 时 热 导 率 为 １５６ W/(m������K),在 常 见 商 用 金 属 材 料 中 仅 次 于 铜 和 铝,比热导率(即 单 位 质 量 的 热 导 率 )与 铝 相 当[４Ｇ５];然 而 纯 镁 的 力 学 性 能 不 足 ,难 以 直 接 作 结 构 材 料 用 ,一 般 需合金化后使 用.经 合 金 化 后,绝 大 多 数 镁 合 金 力 学 性 能 显 著 提 升 ,但 其 导 热 性 能 却 明 显 降 低 ,如 常 用 铸 造 镁合金 AZ９１D,铸 态 下 屈 服 强 度 １５０ MPa(铸 镁 约 为 ２１ MPa左右),但 热 导 率 仅 为 ５１．２ W/(m������K)(仅 为 纯镁的１/３左 右)[６]. 这 一 矛 盾 严 重 阻 碍 了 镁 合 金 在 有 力 学Ｇ导 热 双 重 性 能 需 求 的 工 程 领 域 的 应 用 .
λe
＝１－x λA
x ＋λB
１ ＋k′x(１－x)
(１)
式(１)中,λA和λB分别是成分 A 和B 的 热 导 率,x
是B 元 素 所 占 的 原 子 分 数,k′是 与 合 金 系、温 度 及
Lorentz数 有 关 的 系 数 .
声子导热是通 过 晶 格 振 动 的 格 波 实 现 的,声 子 热
增 高 ,合 金 热 导 率 呈 降 低 趋 势 ,同 时 ,固 溶 处 理 (T４)使
MgＧAl系 合 金 热 导 率 有 所 降 低,而 固 溶 后 再 做 时 效 处 理 (T６)则 有 利 于 提 高 合 金 热 导 率 的 提 高 .
１．２．２ MgＧZn 系 合 金
MgＧZn系主要用于变形镁合金,常见 MgＧZn系合
导 率λl由 式 (２)计 算
λl ＝λl －λe
(２)
式(２)中,λ 为 镁 合 金 的 总 热 导 率,λe为 电 子 导 热
率.
KlemensP 等研究认为电子导热在镁合金的 导 热 中占主导地位[９].A Rudajevová等 的 结 果 也 显 示,在 MgＧSc合 金 中 ,相 对 于 电 子 导 热 而 言 ,声 子 热 导 对 合 金 导热率的贡献很小 . [１０]
１．２ 常 见 镁 合 金 的 导 热 性 能
１．２．１ MgＧAl系 合 金 MgＧAl系合金拥有 良 好 的 铸 造 性 能,目 前 广 泛 用
于 铸 造 合 金 ,也 部 分 用 于 变 形 合 金 ,针 对 其 导 热 性 能 的
研究 相 对 较 多. 常 见 MgＧAl系 合 金 的 热 导 率 如 表 １ 所示,其基本规律是:相同状态下,随着 Al元素含量的
１ 镁 合 金 的 导 热 性 能
１．１ 镁 合 金 的 导 热 机 理 与其它合金一 样,镁 合 金 导 热 主 要 有 自 由 电 子 运
动 和 晶 格 振 动 两 种 方 式 ,即 电 子 导 热 和 声 子 导 热 ,由 此 产生的热导率分别称为电子热导率和声子热导率.
电 子 热 导 率λe的 数 学 模 型 为 [７Ｇ８]