據(jù)國際鎂月評報道,隨著金屬材料的不斷發(fā)展,新型的鎂鋰合金近日由Santoku集團公司宣布開發(fā)成功,它曾被譽為"夢幻合金"。
這款新合金具備各種能夠吸引汽車制造商和電子廠商的優(yōu)良特性,它比鎂要輕,易于成型和加工,并且它沒有限制其實際應(yīng)用的腐蝕問題。首席技術(shù)官Takayuki Goto指著鎂鋰合金錠說:“它看起來像很普通的鐵那樣重,但你可以很容易地用一只手將它舉起來。”鋰是稀有金屬,通常知道的是它被用于鋰離子電池中,Santoku將鎂與鋰混合制成合金錠并在其位于三木的工廠中進行鑄造加工。
鋰的比重為0.53,是水密度的一半,所以它可以飄浮在水上。Santoku所研究開發(fā)出來的鎂鋰合金的比重是1.36,所以用這種合金制成的100.5升的PET瓶的重量僅有6.8千克,這相當(dāng)于六分之一重量的鐵,二分之一的鋁,比鎂也輕20%以上,可算是金屬中最輕。Goto自豪地說:“它就像塑料一樣輕,并且強度非常大,事實上,它應(yīng)該算是目前世界上最輕的金屬材料。”
Santoku是于六年前開始研究開發(fā)這種合金材料的。Goto當(dāng)時正在對鋰用于高性能電池正極進行相關(guān)研究。但最終研究的方向轉(zhuǎn)到了鎂鋰合金上來。
公司表示,當(dāng)時的情況成功是沒有保證的,而且絕非易事。事實上,鎂鋰合金的研究歷史幾乎與美國宇航局空間計劃經(jīng)歷的時間一樣的漫長,NASA首次開發(fā)該種合金是始于20世紀60年代,當(dāng)時是用于研究和軍事應(yīng)用。 但是,實際上鎂很容易氧化,而鋰耐腐蝕性差,當(dāng)二者混合,所產(chǎn)生的合金將會表現(xiàn)為穩(wěn)定性差,而且應(yīng)用也較有限,甚至必須是在無氧真空中才可以。正常大氣中,合金在8小時內(nèi)就會開始氧化,24小時之后就不能使用了
盡管有這些很實際的關(guān)鍵問題,十年前,這種較輕的材料仍說服了夏普,三井礦山&冶煉公司來聯(lián)手開發(fā)這種合金。但是當(dāng)時,沒有一家公司能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn),這就是為什么它又被稱為“夢幻合金”。
最終,Santoku成功了,很多人失敗了,Goto將之解釋為:“因為我們具有專利的鑄造技術(shù),專門用于處理稀土金屬。”據(jù)悉,該項專利是該公司用于制造釹磁鐵的。
即便如此,Santoku仍然使用了三年的時間,用其足夠的耐心來開發(fā)出能夠?qū)嶋H應(yīng)用的合金。公司編制準備和評估了超過300種的樣品,每次當(dāng)改變?nèi)廴诔煞郑旌洗涡蚧蛘哞T造模具溫度等因素,都會記錄下來。然后又三年的時間,公司終于找到了大規(guī)模生產(chǎn)的方法。
終于,所有的努力都是值得的。一個最有前途的用途將是用于電話,信息終端和其他電子設(shè)備的外殼上。當(dāng)然該合金也可以幫助汽車制造商減輕重,因而從而提高汽車燃油效率。
除了重量輕,這個新合金可以在室溫下壓成各種形狀。這也是為何汽車和電子設(shè)備制造商所感興趣的另一個原因。那么剩下的問題就是成本了。按目前價格,新的鎂鋰合金是傳統(tǒng)的鎂合金的一倍,這使得應(yīng)用在一些量售方式的手機和其他一些類似產(chǎn)品上顯得比較昂貴。為了成本下降,Santoku需要提高其生產(chǎn)能力達到月產(chǎn)50000噸以上。但實際上,目前為止,感興趣的公司大有人在,據(jù)Santoku表示,已有數(shù)家公司已經(jīng)簽訂了訂貨協(xié)議。