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
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• 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）
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镁和镁合金的性质
镁和镁合金的性质镁和镁合金的性质镁与位于其前的铍和位于其后的钙、锶、钡、镭同属于周期表中第二族。
钙，钡，锶的氢氧化物具有碱性，氧化物则同氧化铝和重金属氧化一样，在水中溶解度很小又很难熔化。
氧化铝和重金属氧化物以前被称为“土”氧，故这三个元素被称为碱土金属。
镁、铍、镭既然与钙、锶、钡同属于族，于是也被称为碱土金属。
镁及其性质镁是最轻的结构金属。
几种常用结构金属的密度（g/cm-3）(20℃)如下：铝AL镁Mg钛Ti铁Fe铜Cu2.70 1.74 4.517.878.96可见镁的密度约分为Al、Ti、Fe、Cu的64%、39%、22%、19%。
由于镁的密度小，它的合金也以质轻著称。
一般镁合金的密度在1.8g/cm-3以下，镁锂合金的密度低于镁的密度，一般为 1.6 g/cm-3。
某些超轻型镁锂合金密度甚至低于1，比水还轻。
镁合金的低密度使其比性能提高。
例如，20℃时的弹性模量为45Gpa，比铝(70Gpa)和Ti(120Gpa)的低，但三者的“比弹性模量”相差不大(≈26Gpa)。
镁和镁合金质量小的特点，使其在交通运输、航空工业和航天工业上具有巨大的应用前景。
（“比弹性模量”为材料的弹性模量与其密度的比值）镁的熔点为 651℃，沸点为1107℃。
镁的蒸气压很高，627℃时为215.95Pa，727℃时为1037.1Pa，因此镁、铍极易挥发。
镁原子最外层的两个电子很易失去，是很活泼的金属。
常温下镁能与F、Cl、Br、I等元素作用生成相应化合物。
加热时镁能与硫、氮作用生成MgS和Mg3N2。
在空气中镁会慢慢氧化，失去银白光泽而变黑。
若温度提高至400℃以上，镁的氧化速度增快，超过500℃以后氧化速度更快，会着火燃烧，此时会生成氧化镁和少量氮化镁。
镁燃烧时会发出非常强烈的光亮。
镁的这一特点，颇受人们的青睐。
早期就被利用于摄影照明，给人们留下美好的形象和记忆。
战争时期，被用来制造照明弹，把战场和目标照明得如同白昼。
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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
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镁锂合金密度
镁锂合金是一种轻质、高强度的合金，由镁和锂的混合物组成。
它的密度相对较低，在所有工业金属中排名第二位。
镁锂合金的密度通常在1.4到1.8克/立方厘米之间，其中镁比锂的含量越高，密度就越低。
相比之下，钢的密度约为7.8克/立方厘米，铝的密度约为2.7克/立方厘米。
这种轻量化的特性使得镁锂合金在许多重量敏感的应用领域中具备广泛的用途。
例如，在航空和航天工业中，减轻航空器的重量可以减少燃料消耗和环境污染，并延长飞机的航程和使用寿命。
因此，镁锂合金被广泛用于制造飞机、导弹、卫星等航空航天设备。
此外，镁锂合金还广泛应用于汽车、电子设备、医疗器械等领域。
在汽车工业中，镁锂合金可以用于制造发动机、变速器、悬挂系统等零部件，以减轻汽车的整体重量，并提高燃油经济性和性能表现。
在电子行业中，镁锂合金被用于制造手机、平板电脑、智能手表等轻薄电子产品，更好地满足人们对轻量化、便携性和高性能的需求。
总之，镁锂合金的轻量化和高强度特性使其在众多领域中具备广泛的用途，并为人们的生活和工作带来了诸多便利。