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隨著現代科技的不斷發展，金屬材料的消耗與日俱增，金屬礦產資源逐漸趨于枯竭。鎂是地球上儲量最豐富的元素之一，在地殼表層金屬礦的資源含量為2.3%，位居常用金屬的第4 位，此外在鹽湖及海洋中鎂的含量也十分可觀，如海水中鎂含量達2.1×1015 噸。在很多金屬趨于枯竭的今天，加速開發鎂金屬材料是實現可持續發展的重要措施之一。由國際著名鎂合金專家聯合撰寫的“鎂基合金”（師昌緒、柯俊、R.W 卡恩主編《材料科學與技術》叢書第8 卷）一文指出：“在材料領域中，還沒有任何材料像鎂那樣潛力與現實有如此大的顛倒。

鎂合金密度低，是實際應用中最輕的金屬結構材料，具有比強度和比剛度高、電磁屏蔽效果好、抗震減震能力強、易于機加工成形和易于回收再利用等優點，在航空、航天、汽車、3C產品以及軍工等領域具有廣泛的應用前景和巨大的應用潛力，從而引起了許多國家的政府、企業和研究機構對鎂合金及其成形技術的高度重視,投入了大量人力、財力進行開發研究,并取得了一定的效果。

隨著“綠色，環保，可持續”的世界發展的主旋律，以輕質和可回收使用為應用特點的鎂合金，日益成為現代工業產品的理想材料，其市場需求也一直呈現穩定增長的趨勢。現代科技和相關產業技術的發展，各國對鎂合金應用的推廣，不僅消除了人們對使用鎂合金的疑慮，而且使其各項獨特優點更加完美，應用范圍迅速擴展，特別是汽車零部件的大量應用，電訊產品向輕、薄、短、小方向發展，以及相關行業的密切合作與技術整合，更使這種新興材料的市場發展呈現極為樂觀的前景。

鎂的定義

1828年被發現的銀白色輕金屬，無磁性。原子序數12，化學代號為Mg，電子結構為2-8-2，為六方最密堆積晶體結構。熔點（M.P）為650℃，沸點（B.P）為1107℃（2024.6°F）。為地殼第六豐富之金屬元素，為海水中排名第三之金屬元素，也為地表含量第三之常用金屬元素。工業生產鎂始于1886年的德國，1990年全世界生產235萬公噸。最主要的用途為：鋁合金元素添加，鋼鐵脫硫及除氧劑，以及制造鎂合金。

鎂的合金元素

最常見的合金元素為鋁（Al）、鋅（Zn）、錳（Mn）。合金的基本原理如下：

鋁（A）：添加3-10%時其硬度與強度隨添加比例增加。鎂鑄件含5～10%Al時對熱處理有較佳之響應。

錳（M）：添加少量可改善腐蝕抗，對機械性質效應極少。

鋅（Z）：最多達3%，可改善強度與鹽水腐蝕。Mg-Zn-Zr合金可含6%的鋅，以提供高強度與良好延展性。

稀土元素（RE）或釷（Th）：中高溫強度需求時添加，合金中通常并含鋅與鋯，如EZ33A-T5，HK31A-T6。

銀（Ag）：若高溫強度需求時添加，同時可添加稀土元素（RE）、釷（Th）與鋯（Zr），如QE22A-T6。

鎂合金分類

鎂合金可分為鑄造鎂合金及變形鎂合金，可細分為Mg-Al系、Mg-Zn系、Mg-Mn系、Mg-Li系、Mg-RE系、Mg-Th系等。按合金組元不同分為AZ系（Mg-Al-Zn-Mn）、AM 系（Mg-Al-Mn）、AS系（Mg-Al-Si-Mn）、AE系（Mg-Al-RE）、ZK系（Mg-Zn-Zr）、ZE系（Mg-Zn-RE）等。我國早期的鎂合金牌號為鑄造鎂合金（ZM）、變形鎂合金（MB）、壓鑄鎂合金（YM）和航空鎂合金等。我國鑄造鎂合金牌號ZM1~7、ZM10 等，早期變形鎂合金牌號MB1~3、MB5~8、MB102010-6-22等。

鎂合金特性

鎂合金的下列獨特優點使這顆材料領域的新星更加熣燦：

1、重量輕：在同等剛性條件下，一磅鎂的堅固程度等同于1.8磅的鋁和2.1磅的鋼。同時，鎂能制出與鋁同樣復雜的零件但重量僅較后者輕三分之一。上述特性對于現代一些手提類產品是至關重要的。而對于車輛，這一特性將顯著地減少其啟動慣性，并節省燃料消耗。

2、吸震性能高：鎂有極好的滯彈吸震性能，可吸收振動和噪音，這對用作設備機殼減小噪音傳遞，和提供防沖擊與防凹陷損壞是十分重要的。

3、尺寸穩定性：這是鎂的特點之一。當它從模具中取出時，產品只有很小的殘余鑄造應力，因此，它無需退火和去應力處理的必要。而在加載情況下，這種金屬也能呈現很好的抗蠕變特性。例如，AM壓鑄件在超過120℃條件下承受100小時，只有0.1%～0.5%的總伸長。

4、自動化生產能力和高的模具壽命：由于熔融的鎂不會與鋼起反應，這使得它更易于實現在熱室壓鑄機中進行自動生產操作，同時也延長了鋼制模具的壽命。與鋁的壓鑄相比，鎂鑄造模具壽命可比前者高出2～3倍，通常可維持20萬次以上的壓鑄操作。

5、良好的鑄造性能：在保持良好的結構條件下，鎂允許鑄件壁厚小至0.6mm。這是塑料制品在相同強度下，無法達到的壁厚。至于鋁合金也要在1.2～1.5mm范圍下，才可以和鎂相比。另外，鎂合金在長時間使用及溫度升高不會產生組織變化，低溫（-10℃以下）時，亦無脆裂問題。

6、高的模鑄生產率：與鋁相比，鎂有更低的單位體積熱含量，這意味著它在模具內能更快凝固。一般說來，其生產率比鋁壓鑄高出40～50%，最高時可達到壓鑄鋁的兩倍。

7、良好的切削性能：鎂比鋁和鋅有更好的加工及切削特性，這促使鎂成為最易切削加工的金屬材料。

8、可回收再用：鎂合金材料取得不虞匱乏，自海水即可提煉，不會有原料不易取得之問題。另外，鎂合金不良品可完全回收再提煉，并作為AZ91D、AM50或AM60的二次材料進行鑄造。由于壓鑄件的需求不斷提高，可回收再用的能力是非常重要的。這符合環保的要求，使得鎂合金比許多塑料材料更具吸引力。

9、高散熱性：鎂合金有高散熱性能，適合現今設計密集的電子產品。鎂合金熱傳導性比一般結構金屬的要好，可供熱源快速的分散。筆記型計算機一旦過熱便易使系統不穩，目前的散熱方式是在工程塑料外殼內，以熱管導開熱源、加裝鰭狀熱片，或風扇做強制對流等，故熱傳導能力為塑料150倍以上的鎂鋁合金，是未來高級筆記本電腦的最佳選擇。

10、高電磁干擾屏障：鎂合金有良好的阻隔電磁波功能，適合現今發出電磁干擾的電子產品。例如NB用工程塑料外殼不具電磁屏蔽功能，需加裝如鎳或銅的電磁波吸收物質，才能使外殼具防電磁波功能。加裝吸收物質的工程塑料，在數百MHZ的CPU工作頻率的吸收能力為55db，而鎂鋁合金的吸收程度可達全頻率范圍100db 以上，可謂完全吸收，不需再有其它防范措施，因此可大幅降低成本。另外，鎂合金也可對行動電話所發射的電磁波做有效的阻隔，將可降低電磁波對人腦的影響。

11、其它特性：除上述主要特性外，鎂合金還具有長期使用條件下的良好抗疲勞，以及低的裂紋傾向，和無毒、無磁性等一些特點。

上述性能優勢，使鎂合金勢不可當的成為現在及未來最有價值的新興應用金屬材料。????

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