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進(jìn)入21世紀(jì)，資源和環(huán)境已成為人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展的首要問(wèn)題。隨著金屬材料消耗量的急劇上升和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，大規(guī)模生產(chǎn)工藝的出現(xiàn)和廣泛使用，地球表殼的資源日趨貧化。鎂作為一種輕質(zhì)工程材料，其潛力尚未充分挖掘出來(lái)，開(kāi)發(fā)利用技術(shù)還遠(yuǎn)不如鋼鐵、銅、鋁等成熟。因此，在許多傳統(tǒng)金屬礦產(chǎn)資源趨于枯竭的今天，加速開(kāi)發(fā)鎂合金的應(yīng)用，對(duì)保持社會(huì)可持續(xù)發(fā)展也就具有著重要的戰(zhàn)略意義。

 

被譽(yù)為21世紀(jì)綠色金屬結(jié)構(gòu)材料的鎂合金材料，被廣泛運(yùn)用于汽車(chē)、摩托車(chē)、機(jī)械、航空、航海、國(guó)防等領(lǐng)域，金屬鎂的需求量每年以20%的速度快速增長(zhǎng)。雖然我國(guó)鎂工業(yè)還沒(méi)有擺脫群雄混戰(zhàn)的局面，國(guó)內(nèi)鎂產(chǎn)品應(yīng)用市場(chǎng)也還未成熟，但從目前國(guó)內(nèi)鎂合金產(chǎn)業(yè)的態(tài)勢(shì)來(lái)看：中國(guó)鎂合金產(chǎn)業(yè)前景廣闊。

 

一、資源優(yōu)勢(shì)得天獨(dú)厚

我國(guó)是鎂金屬生產(chǎn)大國(guó)，鎂的蘊(yùn)藏豐富，鎂資源占全球總儲(chǔ)量的22.5%。我國(guó)的菱鎂礦資源總量31.45億噸，符合煉鎂要求的一、二級(jí)礦占78%。同時(shí)，儲(chǔ)量巨大的白云石礦和青海的鹽湖，也含有十分豐富的鎂資源。白云石資源已探明儲(chǔ)量在40億噸以上，青海鹽湖氯化鎂32億噸，硫酸鎂16億噸。較低的投資成本，豐富的煤炭資源，低成本的原料供應(yīng)，以及充裕的勞動(dòng)力優(yōu)勢(shì)，都使鎂在中國(guó)的生產(chǎn)具有良好的經(jīng)濟(jì)性和競(jìng)爭(zhēng)性。我國(guó)的原鎂產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的40％，是世界上第一大鎂生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)。2001年全國(guó)原鎂產(chǎn)量約20萬(wàn)噸，出口16.5萬(wàn)噸。中國(guó)目前共有鎂生產(chǎn)企業(yè)100余家，其中年生產(chǎn)能力在10000噸以上的有3家，3000噸以上的有22家，1000-3000噸的有50余家。

 

二、鎂合金市場(chǎng)空前繁榮

鎂是繼鋼鐵、鋁之后的第三大金屬工程材料，具有許多優(yōu)良的性能，應(yīng)用前景極為廣泛。但由于受價(jià)格昂貴和技術(shù)方面的限制，長(zhǎng)期以來(lái)只少量應(yīng)用于航空航天等軍事工業(yè)，被稱(chēng)為"貴族金屬"。 九十年代以來(lái)，在日益嚴(yán)重的資源和環(huán)境的雙重壓力下，全球掀起了鎂合金開(kāi)發(fā)應(yīng)用熱潮，世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家從戰(zhàn)略高度紛紛出臺(tái)大型研究計(jì)劃推動(dòng)鎂合金在交通、計(jì)算機(jī)、通訊、消費(fèi)類(lèi)電子、國(guó)防軍工等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用。隨著技術(shù)和價(jià)格兩大瓶頸的突破，全球鎂的用量以每年20%的幅度快速增長(zhǎng)，這在近代工程金屬材料的應(yīng)用中是前所未有的。大規(guī)模開(kāi)發(fā)和利用鎂合金的時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。

 

1 、鎂合金在汽車(chē)中的應(yīng)用

二十世紀(jì)末，能源危機(jī)日趨嚴(yán)重，環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)格，使現(xiàn)代汽車(chē)減重節(jié)能的要求不斷高漲，輕量化已成為汽車(chē)選材的主要發(fā)展方向。汽車(chē)質(zhì)量每降低100kg，每百公里油耗可減少0.7Ｌ，汽車(chē)自重每降低10%，燃油效率可以提高5.5%，故發(fā)達(dá)國(guó)家不斷加強(qiáng)對(duì)汽車(chē)等交通工具能源消耗和廢氣污染的限制,促使汽車(chē)制造廠重視汽車(chē)的輕量化發(fā)展。鎂合金作為工業(yè)應(yīng)用最輕的金屬材料和良好的阻尼減震性能，具有在體積相同時(shí)比鋁合金輕36%、鋅合金輕73%、鋼輕77%的特點(diǎn)，成為汽車(chē)輕量化的首選材料，其開(kāi)發(fā)應(yīng)用受到了各國(guó)的重視。福特汽車(chē)公司于1998年推出的輕質(zhì)概念車(chē)Ｐ2000,計(jì)劃使用103 kg的鎂合金零部件。然而,從總體來(lái)看,目前鎂合金在汽車(chē)上的用量還很少,每部車(chē)在0.5～17kg之間變化，平均使用量為3 kg。根據(jù)汽車(chē)中典型鎂構(gòu)件的估計(jì)重量及統(tǒng)計(jì)，每輛汽車(chē)上鎂件的重量可達(dá)到50～80ｋｇ。到2006年,若每輛轎車(chē)僅使用40ｋｇ鎂壓鑄件，按現(xiàn)在轎車(chē)的總產(chǎn)量5000萬(wàn)輛計(jì)算，則可達(dá)到2000ｋｔ的用量。隨著鎂合金成形工藝技術(shù)的進(jìn)一步提高,新開(kāi)發(fā)的鎂合金結(jié)構(gòu)件將采用高性能的鎂合金(如變形鎂合金等)，鎂合金在汽車(chē)上的應(yīng)用潛力將進(jìn)一步發(fā)揮。

 

2、在3C電子產(chǎn)品中的應(yīng)用

鎂合金在電子工業(yè)中的應(yīng)用也具有很大的潛力。眾所周知，電子工業(yè)是當(dāng)今發(fā)展最為迅速的行業(yè)，數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展導(dǎo)致各類(lèi)數(shù)字化電子產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)。電子元器件越來(lái)越趨于高度集成化和小型化，便攜式電腦、數(shù)碼攝錄象機(jī)、數(shù)碼照相機(jī)、手機(jī)等日新月異，更新速度之快令人瞠目結(jié)舌。鎂合金由于具有比強(qiáng)度高、導(dǎo)熱導(dǎo)電性好、電磁屏蔽性能好以及環(huán)境兼容性能，可代替塑料殼體滿(mǎn)足3C（計(jì)算機(jī)、通訊、消費(fèi)類(lèi)電子）產(chǎn)品輕、薄、小型化、高集成以及嚴(yán)格的環(huán)保要求，在信息產(chǎn)業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。目前在日本已經(jīng)有大量電子產(chǎn)品采用鎂合金作為外殼材料。

 

三、鎂合金產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁

鎂具有豐富的資源,鎂合金的應(yīng)用研究和開(kāi)發(fā)符合汽車(chē)工業(yè)、電子工業(yè)和航天工業(yè)的發(fā)展要求，因而受到了各國(guó)政府、企業(yè)和科技界的高度重視。我國(guó)也將"鎂合金應(yīng)用與開(kāi)發(fā)"列為國(guó)家計(jì)委和科技部聯(lián)合下發(fā)的"十五"國(guó)家科技發(fā)展規(guī)劃中材料領(lǐng)域的重點(diǎn)任務(wù)，同時(shí)"鎂合金應(yīng)用開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)化"作為十五計(jì)劃的第一批項(xiàng)目已在2001年8月正式啟動(dòng)。最終目標(biāo)是充分發(fā)揮我國(guó)的鎂資源優(yōu)勢(shì)，通過(guò)建立鎂合金技術(shù)創(chuàng)新體系，加強(qiáng)鎂合金應(yīng)用開(kāi)發(fā)，建立具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的鎂合金高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)群，將鎂資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

 

項(xiàng)目正式啟動(dòng)一年多時(shí)間內(nèi)，共投入國(guó)撥經(jīng)費(fèi)4100萬(wàn)元，吸引各方面資金近６億元；全國(guó)共有21個(gè)省市自治區(qū)計(jì)劃單列市的４個(gè)研究院所、７所高校、20家企業(yè)直接參與了項(xiàng)目實(shí)施；在20家企業(yè)中，有10家是在國(guó)家啟動(dòng)鎂合金戰(zhàn)略研究后新成立的股份公司。按照科技部在鎂合金應(yīng)用開(kāi)發(fā)及產(chǎn)業(yè)化方面的總體戰(zhàn)略部署，目前取得了顯著的階段性成果，初步建立了鎂合金技術(shù)研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化試點(diǎn)的技術(shù)研發(fā)體系，突破了一批前沿核心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)，在全國(guó)建立了一批產(chǎn)業(yè)化示范基地。例如：有色研究總院已開(kāi)發(fā)出高品質(zhì)新型鎂合金，清華與香港力勁公司開(kāi)發(fā)出三種新型鎂合金專(zhuān)用壓鑄機(jī)，青島金谷鎂業(yè)為海爾等家電企業(yè)開(kāi)發(fā)出電子殼體并批量生產(chǎn)。各地建立了一批鎂合金研發(fā)中心和實(shí)驗(yàn)室，已申請(qǐng)專(zhuān)利30余項(xiàng)�？萍疾扛咝录夹g(shù)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化司的劉兵用這樣一句話(huà)概括了目前我國(guó)鎂產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)利用的格局：北到長(zhǎng)春、沈陽(yáng)，南到珠江三角洲，西到寧夏、青海等西部鎂資源豐富地區(qū)，東到膠東半島、長(zhǎng)江三角洲，我國(guó)鎂產(chǎn)業(yè)已呈蓄勢(shì)待發(fā)之勢(shì)。

 

四、從鎂資源大國(guó)到鎂產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國(guó)

雖然我國(guó)是鎂資源大國(guó)，也是世界上最大的鎂生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)，但我們應(yīng)該清醒的認(rèn)識(shí)到，我們并非鎂產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國(guó)。首先，全國(guó)有上百家鎂生產(chǎn)企業(yè)，為了出口無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)，竟相壓價(jià)，受價(jià)低于成本，與世界鎂行業(yè)平均價(jià)格倒掛；其次，應(yīng)用開(kāi)發(fā)嚴(yán)重滯后，技術(shù)和設(shè)備落后，產(chǎn)品技術(shù)含量低；再次，國(guó)內(nèi)應(yīng)用少，內(nèi)需量少，80％以上作為初級(jí)原料低價(jià)出口，屬于典型的以犧牲資源和環(huán)境為代價(jià)的原料出口型工業(yè)，已連續(xù)幾次被歐盟視為傾銷(xiāo)，企業(yè)面臨嚴(yán)重壓力。

 

隨著我國(guó)西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施和加入WTO，以及國(guó)際產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，全球制造業(yè)中心正在向中國(guó)大陸轉(zhuǎn)移，中國(guó)鎂業(yè)正面臨重大的歷史機(jī)遇與挑戰(zhàn)。我們應(yīng)該實(shí)施科技公關(guān)，盡快形成具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的鎂合金深加工技術(shù)體系，開(kāi)發(fā)我國(guó)自己的鎂合金加工產(chǎn)業(yè)。政府要有計(jì)劃的引導(dǎo)和扶持先進(jìn)的大型骨干企業(yè)走兼并和重組的道路，使企業(yè)做大做強(qiáng)，這樣才能在國(guó)際市場(chǎng)上與跨國(guó)公司展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)。雖然我國(guó)在傳統(tǒng)的鋼鐵、鋁等基礎(chǔ)材料方面長(zhǎng)期落后于世界，但我們有理由相信，在各方面的共同努力下，在新的世紀(jì)里，我國(guó)必將在新一代綠色輕質(zhì)工程材料--鎂合金的開(kāi)發(fā)應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化上實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，成為世界最強(qiáng)。