鎂鋰合金

鎂鋰合金(magnesium-lithium alloy )它是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，比塑料密度略高，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.在屏蔽電磁干擾方面,鎂鋰合金也有突出表現。

鎂鋰合金材料除超輕外，最大特色為可常温塑性加工成型，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。

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應用將是利好消息。

鎂鋰合金在醫藥化工和航空航天工業領域的應用也將得到成長。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應用)。

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。

鎂鋰合金早在1960年代，美國NASA即開發應用於航天工業零件上，然因鋰價昂且耐蝕性，使Mg-Li合金發展停滯。近幾年來，因熔鍊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，西安四方超輕材料有限公司研製的新型輕質高強度鎂鋰合金材料已於2009年10月通過了陝西省國防科工辦組織的科技成果鑑定，該材料的總體技術水平已經達到國內優秀、國際先進水平。 ^[1] 

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

我國自主研發的鎂鋰合金牌號有L103Z、LA103M、LA43M ^[2] 

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、國防軍工等領域有着廣泛的應用。隨着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應用前景。

* 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、導彈、衞星等);

* 運動器材(自行車、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着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%>10.3wt.%時，合金為單相β組織(Mg在Li中的固溶體);當5.7wt.%＜Li％＜10.3wt.%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。