文/张玲玲
镁应用前景一片“镁”好
文/张玲玲
金属镁对于普通老百姓来说,似乎还不是非常熟悉,但随着我国节能减排要求的不断提高,金属镁比重轻、延展性好、环保性能强等优势使其逐渐成为结构和功能材料中的新宠。
目前,金属镁已经在3C产品上广泛应用,手机外壳、笔记本外壳上都有镁产品的应用,而环保建筑装饰板材、体育器械等民用方面的使用也很广。
交通工具要减少汽油、柴油等燃料消耗,首先就要减轻自重。而金属镁产品在汽车、火车、船舶等交通工具上的应用就是为了减轻重量、节省能源、减少污染,这也是国家正在大力提倡的。
镁合金板材是航空、航天工业不可缺少的材料。航空材料减重带来的经济效益和性能改善十分显著,商用飞机与汽车减重相同质量带来的燃油费用节省,前者是后者的近100倍,而战斗机的燃油费节省又是商用飞机的近10倍,更重要的是其机动性能改善可以极大提高战斗力和生存能力。正因为如此,航空工业才会采取各种措施增加镁合金应用。现在飞机所用的铝材料约占飞机总重量的85%,高强度、耐腐蚀的镁合金板比铝板性能更好,在飞机上应用更有优势。
此外,镁合金是减轻武器装备质量,实现武器装备轻量化,提高武器装备各项战术性能的理想结构材料。军工上,如直升机、歼击机、坦克、装甲车、军用吉普车、枪械武器等方面都有大量应用。
据报道,金属镁作为医用植入材料,与现在已投入临床使用的各种金属植入材料相比,具有良好的生物相容性和生物可降解性的优点,镁合金被称为下一代生物医用金属材料。镁是人体内仅次于钾、钠、钙的细胞内正离子,参与蛋白质的合成,能激活体内多种酶,调节神经肌肉和中枢神经系统的活动。它可用于可降解心血管支架和周边支架,保障心肌正常收缩,还可以用于内固定用接骨板和骨钉,促进骨细胞的形成,加速骨的愈合等。
由于镁的电极电位低,具有非常优秀的电化学性能,可以用于制作各种高容量电池。镁电池无毒,对环境无污染,安全性高,容易操作。更为重要的是,镁的资源储量非常丰富,价格也便宜,作为电池材料具有极大的优势,目前已经成为世界关注的焦点,研究与研发应用的镁电池有镁干电池、镁可充电电池、镁海水激活电池等。
同时,镁是非常优秀的金属储氢材料,纯镁的质量储氢量高达7.6%,即10公斤镁中可以储存0.67公斤的氢,是所有可利用的金属储氢材料中储氢量最高的金属。把氢储存在镁合金中,可以控制释放的速度,保证利用的安全性。专家认为,用镁合金来储存氢的技术,未来可以推广到汽车领域,成为汽车新动力。