镁锂合金密度
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。
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
铸锭尺寸： Φ250*400mm 成分：LA141， LA91，LZ91等牌号 密度：1.36g/cm3 抗拉强度：大于 139MPa 延伸率：大于20%
中铝郑州研究院轻金属所合金 Φ250*400mm铸 锭重量不到30Kg
中铝郑州研究院轻金属所可以生产大规格尺寸镁锂合金
中铝郑州研究院轻金属所可以生产大规格尺寸镁锂合金
• 1957年，Clarkhe 和Sturkey在研究Mg-19.6Li18.5Zn时发现，由于析出相MgLi2Zn转变为 平衡稳定的LiZn相，室温下20-30h时效后， 合金快速的达到最大硬度。 • 1980年，Alamo和Barchik通过研究Mg11.4Li-1.4Alβ合金的沉淀强化现象并且证实 当合金完全固溶后在室温下时效，发生了 相的反应β-β+ θ+α，当θ相（ θ 相主要是平 稳的稳定相AlLi相）析出时合金的硬度达到 最大值。
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• 1955年，Jones通过对三元镁β合金（镁和锂 的比例为88:12）分析研究其强度和加工硬 化性能，Jones指出通过加入Cd、Zn或者Al 在铸造和轧制过程中可以产生最佳的性能， 但是在常温下合金不很稳定，另一方面添 加Si、Cu、Sn或者Ce后合金的机械性能出现 降低。
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超轻镁锂合金（Mg-Li）
• 中铝郑州研究院生产出超轻镁锂合金大
尺寸规格铸锭 • 尺寸规格：可生产Φ20-Φ300mm高度大于 400mm镁锂合金铸锭 • 可以做各种标准牌号以及非标牌号的镁锂 合金（Mg-Li）
中铝郑州研究院轻金属所可以生产大规格尺寸镁锂合金
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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。
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• 中铝郑州研究院生产出超轻镁锂合金大
尺寸规格铸锭 • 尺寸规格：可生产Φ20-Φ300mm高度大于 400mm镁锂合金铸锭 • 可以做各种标准牌号以及非标牌号的镁锂 合金（Mg-Li）
铸锭尺寸： Φ250*400mm 成分：LA141， LA91，LZ91等牌号 密度：1.36g/cm3 抗拉强度：大于 139MPa 延伸率：大于20%
• 20世纪60年代中期至 1990年，前苏联科学 院开始研究镁铿合金，开发出了可焊接、 可锻造的MA21、MA18等合金，并制出了强 度与延性较好、组织稳定的镁铿合金零件。 1983年苏联学者首先实现了MA21合金的超 塑成型，1984年首创了激光快速凝固细化 表层晶粒的新工艺，随后在这方面进行了 较多的研究，通过调整熔化区结构提高 MA21Mg一Li合金的硬度、强度，虽然其塑 性有一定下降，但其常温抗蠕变性能得到 改善，同时，其耐蚀性提高，磷化及氧化 处理后的磷化层和氧化层性能得到改善。
• 随着要求宇航器件减重、兵器轻量化的发 展，对超轻材料的要求更加迫切，美国、 欧洲、俄罗斯、日本以及朝鲜等国对Mg一 Li合金及Mg一Li基复合材料的研制越来越重 视。目前，日本法库特、科贝尔克公司己 开发出最轻的实用的含铅Mg一Li合金，该 产品主要提供给便携式轻量器材制造领域 使用。该产品样品已出售给NEC等日本大型 电子器材厂家，已进入批量生产。
• 日本一些大学、产业界充分利用美国、前 苏联两国学者的工作成果，自20世纪80年 代末开始，集中对二元镁铿合金及三元Mg 一Li一RE(稀土元素)合金进行研究。在Mg一 SLi一IZn合金系中获得最大超塑延伸率840%， 同时开发出Mg一36Li一5Zn、Mg一36Li一5AI 等可浮在水面、密度仅为0.95g/cm3的超轻 Mg一Li合金
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
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镁锂合金密度
以往，铝合金一直是飞机、汽车等重要结构材料的首选，但随着科技的不断发展，铝合金的密度已经无法满足一些特殊领域的需求，例如航空航天、军事等领域。
因此，我们需要寻找一种新的材料，能够具有铝合金的优点，同时又能够克服铝合金的缺点。
这时，镁锂合金应运而生。
镁锂合金是由镁、锂等元素组成的合金材料。
它具有很高的比强度和比刚度，同时密度也很低，只有铝合金的2/3。
这样的特点使得镁锂合金成为航空航天、军事等领域的理想材料。
那么，镁锂合金的密度究竟有多少呢？一般来说，镁锂合金的密度在1.4~1.8g/cm³之间，在所有工程材料中属于轻质材料。
与此同时，镁锂合金还具有良好的机械性能和耐腐蚀性能。
在航空航天领域，镁锂合金已经被广泛应用。
例如，美国的F-22战斗机就采用了大量的镁锂合金材料，这使得其比其他战斗机更轻盈、更灵活、更耐久。
此外，美国的“曲速”超音速飞行器也采用了镁锂合金材料，这使得它能够承受高温高压的极端环境。
在汽车领域，镁锂合金也被广泛应用。
它的轻量化特性可以使汽车整体重量减轻，从而降低油耗、减少尾气排放。
此外，镁锂合金还具有良好的刚性和耐腐蚀性能，这使得它可以用于汽车的各种零部件上，例如车架、车轮、发动机罩等。
除了航空航天和汽车领域，镁锂合金还可以应用于医疗、电子、体育器材等领域。
例如，在医疗领域，镁锂合金可以用于制作骨科植入物，这是因为它具有良好的生物相容性和机械性能。
镁锂合金是一种非常优秀的工程材料。
它的轻量化特性、良好的机械性能、耐腐蚀性能以及生物相容性等特点，使得它能够被广泛应用于航空航天、军事、汽车、医疗、电子、体育器材等领域。
随着科技的不断发展，相信镁锂合金一定会在更多的领域中展现出它的优越性能。