鋰(Li)為一種銀白色的輕金屬；熔點為180°C，沸點1342°C，密度0.53g/cm3，硬度0.6。金屬鋰可溶於液氨。鎂是六方密排晶體，在鎂中加入鋰形成鎂鋰合金後，是四方晶體。
基本介紹
- 中文名：鎂鋰合金
- 外文名：magnesium-lithium alloy
- 強度：220～340MPa
- 彈性模量：40GPa
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鎂鋰合金概述
鎂鋰合金(magnesium-lithium alloy )它是目前結構金屬材料中密度最低者，在鎂金屬中添加鋰元素，一般含鋰14-16 %，其比重介於1.4-1.6，較一般鎂合金的1.8更低，比塑膠密度略高，強度220～340MPa，彈性模量40GPa。阻尼大，是鋁合金的十幾倍，也就是能吸收衝擊能量，減震降噪效果好.在禁止電磁干擾方面,鎂鋰合金也有突出表現。
鎂鋰合金材料除超輕外，最大特色為可常溫塑性加工成型，如軋延、衝壓等技術大量生產，也可鑄造成型和半固態注塑成型。
鎂鋰合金髮展
中國汽車工業和3C等行業的轉型升級及其中國經濟地位的顯著提升，鎂鋰合金行業令市場看好。其中，汽車行業的輕量化，環保化需求，尤其是新能源汽車的發展，以及鎂鋰合金研發技術和回收利用技術的不斷進步，對促使鎂鋰合金的廣泛套用將是利好訊息。
鎂鋰合金在醫藥化工和航空航天工業領域的套用也將得到成長。由於下游終端汽車消費市場的穩步增長，年均複合增長率(CAGR)為20%-25%(其中包含了交通工具、3C、航空航天和醫藥化工領域鎂鋰合金的套用)。
此外，作為有色金屬合金行業的子行業，鎂鋰合金行業在中國製造工業的的升級過程中得到實惠。作為資金、材料密集型行業，原材料價格的穩定和較低水平、鑄造件行業的整合集中、技術研發的進步等都將較為有利於鎂鋰合金行業的發展，市場較為看好。
鎂鋰合金產品
鎂鋰合金早在1960年代，美國NASA即開發套用於航天工業零件上，然因鋰價昂且耐蝕性，使Mg-Li合金髮展停滯。近幾年來，因熔煉與表面處理技術精進，大批量使用，使Mg-Li合金再受矚目。
在美國、日本、德國、俄羅斯等國都有商業鎂鋰合金系，而在中國則沒有相應的合金系。我國對Mg-Li合金的研究還處於起步階段，中鋁鄭州研究院在2010年成功研製超輕鎂鋰合金，領頭中國鎂鋰合金髮展。
變形鎂鋰合金產品形態有箔、板、管、棒、型材等，可薄至0.06mm壁厚。鑄造鎂鋰合金有各種尺寸的鑄錠。
牌號有LA141(Mg85-Li14-Al1)、LA91、LZ91、LAZ933 (Mg85-Li9-A3-Zn3)、LAZ931 (Mg85-Li9-A3-Zn1) 、MA18、MA21
鎂鋰合金套用
鎂鋰合金是世界上最輕的金屬結構材料，具有良好的導熱、導電、延展性，在航空航天、國防軍工等領域有著廣泛的套用。隨著當今世界對結構材料輕量化、減重節能、環保以及可持續發展的要求日益提高，鎂鋰合金在需要輕量化結構材料的交通、電子、醫療產品等領域也展現出廣闊的套用前景。
* 音響振膜(高阻尼係數~0.01，頂級音響必備材料);
* 航天零件和特殊軍工材料(遙控飛機上下側板、飛彈、衛星等);
* 運動器材(腳踏車、羽球拍);
* 高端3C產品結構件(筆記本外殼、平板電腦外殼、PDA、GPS、DV、DC等)。
鎂鋰合金優勢
鎂鋰合金是密度最小的合金材料，密度一般為1.35-1.65(當鋰的含量為6.9%時，鎂鋰合金密度為1.57g/cm3，當鋰的含量為13.0%時，鎂鋰合金的密度為1.42g/cm3，當鋰含量大於31%後，鎂鋰合金的密度將小於1g/cm3，此時鎂鋰合金能夠浮於水面上)，比普通鎂合金輕1/4-1/3，比鋁合金輕1/3-1/2,，被稱為超輕合金。鎂鋰合金具有高的比強度比剛度(從材料剛性來看，若普通鋼的剛性為1，則鈦的剛性為2.9，鋁的剛性為8.19，鎂的剛性為18.9，鎂鋰合金的剛性為22.68)和優良的抗震性能以及抗高能粒子穿透能力，而且其密度遠遠小於新型航空用材鋁鋰合金的密度，是航空、航天、兵器工業、核工業、汽車、3C產業、醫療器械等領域最理想並有著巨大發展潛力的結構材料之一。
鎂鋰合金除了具有一般鎂合金的性質之外，其獨有的特性可以歸結為以下幾點：
(l)由於鋰是最輕的金屬元素(密度僅為0.53g/cm3)，因此鎂鋰合金比一般鎂合金的密度要輕得多(密度通常小於1.6g/ cm3);
(2)在鎂鋰二元合金中，當Li%<5.7wt.%時，合金為單相a組織(Li在Mg中的固溶體);當Li%>l0.3wt.%時，合金為單相β組織(Mg在Li中的固溶體);當5.7wt.%<Li%<l0.3wt.%時，合金為雙相a+β組織;
(3)在一般鎂合金中，由於鎂具有密排六方晶格，因此鎂合金的變形能力均較差。而在鎂鋰合金中，a相具有密排六方結構，β相具有體心立方結構。相對於密排六方晶格，體心立方晶格具有較多的滑移系，因此，在鎂鋰合金中，由於鋰元素的引入將提高合金的變形加工能力。
