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镁合金工艺发展与应用

编者按:虽然《轻金属时代》重点专利调查已普遍涵盖精选铝技术,镁合金技术已普遍被搁置。然而,镁是铝铸件生产中的主要合金母合金,对减少轻金属(如钛和铍)至关重要。因此,本次专利调查旨在聚焦美国和中国最近授予的镁合金加工发明以及在汽车、医疗和 3C(计算机、通信和消费)产品中的应用。考虑到中国生产了全球约 90% 的初级镁,并且在全国拥有众多研发实验室,其中包括许多大学和研究所的许多研发实验室,这些实验室是随后专利的受让人,因此最近的中国专利也被包括在内。

发表于2021-08-04 17:05:43,通过 cyanbat发布 | 点击数:0


镁合金满足汽车、医疗和 3C 应用的许多要求,所有这些都利用了材料的低密度,约为铝合金的三分之二,并具有高强度重量比和其他有用的特性. 对于汽车市场,使用的主要合金是 AZ、AM、AE 和 AS 系列,它们通常是高压压铸,以利用镁的优异压铸性。这些合金也通过重力和低压压铸进行加工。

正如其中一些专利所表明的那样,使用锻造产品的汽车应用也在开发中。锻造镁合金需要新解决方案的问题之一是可成形性,但镁的六边形密堆积原子结构会提供很少的滑移面以实现良好的塑性流动。以下几项专利通过合金开发(包括超轻镁锂合金)和锻造薄板和板材的新型加工来解决这个问题。汽车市场的另一个主要要求是针对这个大众市场的生产加工方法;以下几项专利逐步解决了这个问题,以生产大众市场的挤压和轧制产品。

作为一类重要的生物材料,镁合金在骨科医疗行业的应用已有一个多世纪。这主要是因为镁作为骨植入材料的有吸引力的特性,即,主要是因为它们的低密度(1.74-2.1 g/cm 3)可与天然骨(1.8-2.1 g/cm 3)相媲美。此外,镁合金具有与天然骨相当的断裂韧性、弹性模量和抗压强度。镁合金还可生物降解且无毒,可形成对人体有用的必需元素副产品。

内置假体——用于替换缺失的生物结构、支撑受损的生物结构或增强各种现有的生物结构——取决于所有这些特征。在这方面,人体内的生物降解性很重要,因为它提供了溶解镁植入物的潜力,在这种情况下,植入物只需要暂时使用以满足其医疗目的。此外,这种生物可降解性可以消除对移除内置假体的手术干预的需要,尤其是在手术可能导致并发症的情况下。以下许多专利涉及为此目的优化镁合金以及控制可生物降解镁合金植入物和医疗器械的腐蚀速率以达到最佳效果。

3C设备中的镁合金需要满足低重量、散热、结构完整性、电磁和无线电干扰屏蔽等要求,同时也使设备变得更薄更小。如果电子设备在工作过程中产生的热量不能及时通过外壳散发出去,环境温度就会升高,设备可能会失去功能。这里提到的本发明的散热压铸镁合金具有高导热性,以及满足3C结构要求的压铸性和机械性能。


作者:@青蝠科技   信息来源:百度百科