鎂合金是以鎂為原料的高性能輕型結(jié)構(gòu)材料，比重與塑料相近，剛度、強度不亞于鋁，具有較強的抗震、防電磁、導(dǎo)熱、導(dǎo)電等優(yōu)異性能，并且可以全回收無污染。鎂合金質(zhì)量輕，其密度只有1.7 kg/m3，是鋁的2/3，鋼的1/4，強度高于鋁合金和鋼，比剛度接近鋁合金和鋼，能夠承受一定的負荷，具有良好的鑄造性和尺寸穩(wěn)定性，容易加工，廢品率低，具有良好的阻尼系數(shù)，減振量大于鋁合金和鑄鐵，非常適合用于汽車的生產(chǎn)中，同時在航空航天、便攜電腦、手機、電器、運動器材等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用空間。

一、鎂合金的優(yōu)點

1、鎂合金密度小但強度高、剛性好。在現(xiàn)有工程用金屬中，鎂的密度最小，是鋼的1/5，鋅的1/4，鋁的2/3。普通鑄造鎂合金和鑄造鋁合金的剛度相同，因而其比強度明顯高于鋁合金。鎂合金的剛度隨厚度的增加而成立方比增加，故而鎂合金制造剛性好的性能對整體構(gòu)件的設(shè)計十分有利。
2、鎂合金的韌性好、減震性強。鎂合金在受外力作用時，易產(chǎn)生較大的變形。但當受沖擊載荷時，吸收的能量是鋁的1.5倍，因此，很適合應(yīng)于受沖擊的零件—車輪；鎂合金有很高的阻尼容量，是避免由于振動、噪音而引起工人疲勞等場合的理想材料。
3、鎂合金的熱容量低、凝固速度快、壓鑄性能好。鎂合金是良好的壓鑄材料，它具有很好的流動性和快速凝固率，能生產(chǎn)表面精細、棱角清晰的零件，并能防止過量收縮以保證尺寸公差。由于鎂合金熱容量低，與生產(chǎn)同樣的鋁合金鑄件相比，其生產(chǎn)效率高40%～50%，且鑄件尺寸穩(wěn)定，精度高，表面光潔度好。
4、鎂合金具有優(yōu)良的切削加工性。鎂合金是所有常用金屬中較容易加工的材料。加工時可采用較高的切削速度和廉價的切削刀具，工具消耗低。而且不需要磨削和拋光，用切削液就可以得到十分光潔的表面。
5、資源豐富。中國是鎂資源大國，菱鎂礦、白云石礦和鹽湖鎂資源等優(yōu)質(zhì)煉鎂原料在中國的儲量十分豐富，為中國的原鎂工業(yè)及“下游”產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展和不斷進步提供了物質(zhì)保證。進入20世紀90年代以來，隨著改革開放和市場經(jīng)濟的不斷深入發(fā)展，中國鎂工業(yè)也有了突飛猛進的發(fā)展。2000年全國鎂產(chǎn)量約為200 kt，幾乎占世界鎂產(chǎn)量的40%，位居全球第一。2005年，原鎂產(chǎn)量達到354 kt，原鎂產(chǎn)能接近600 kt，比2004年凈增100kt，同比增長32.1%，占全球鎂產(chǎn)量的2/3，成為中國繼鋁、銅、鉛、鋅之后的第五大有色金屬。

二、鎂合金的缺點

1、易燃性。鎂元素與氧元素具有極大的親和力，其在高溫下甚至還處于固態(tài)的情況下，就很容易與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，放出大量熱，且生成的氧化鎂導(dǎo)熱性能不好，熱量不能及時發(fā)散，繼而促進了氧化反應(yīng)的進一步進行，形成了惡性循環(huán)，而且氧化鎂疏松多孔，不能有效阻隔空氣中氧的侵入。
2、室溫塑性差。鎂屬于密排六方晶體結(jié)構(gòu)，其在室溫下只有1個滑移面和3個滑移系，因此它的塑性變形主要依賴于滑移與孿生的協(xié)調(diào)動作，但鎂晶體中的滑移僅發(fā)生在滑移面與拉力方向相傾斜的某些晶體內(nèi)，因而滑移的過程將會受到極大地限制，而且在這種取向下孿生很難發(fā)生，所以晶體很快就會出現(xiàn)脆性斷裂。在溫度超過250℃時，鎂晶體中的附加滑移面開始起作用，塑性變形能力變強。
3、耐蝕性差。鎂具有很高的化學(xué)活潑性，其平衡電位很低，與不同類金屬接觸時易發(fā)生電偶腐蝕，并充當陽極作用。在室溫下，鎂表面與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)，形成氧化鎂薄膜，但由于氧化鎂薄膜比較疏松，其致密系數(shù)僅為0.79，即鎂氧化后生成氧化鎂的體積縮小， 因此耐蝕性很差。

三、鎂合金應(yīng)用及發(fā)展現(xiàn)狀

全球鎂合金的需求年均增長達到10% 左右，西方鎂合金的市場需求增長率達到了15% 以上，未來鎂合金的市場需求將呈現(xiàn)快速增長的趨勢。鎂合金主要應(yīng)用于汽車、3C、航空航天領(lǐng)域，其中應(yīng)用于汽車產(chǎn)業(yè)（70%）、3C行業(yè)（20%）、軍事和航空航天（10%）。
1、國外鎂合金應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀
國外對于鎂及其合金的研究開發(fā)較早，到目前鎂及其合金材料的開發(fā)應(yīng)用已進入相對比較成熟的階段。其中北美是目前鎂及其合金材料用量最多的地區(qū)，而歐洲鎂及鎂合金產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度也增長迅速。但比較來看，國外不同國家和地區(qū)對于鎂及其合金材料的開發(fā)應(yīng)用仍然存在較大的差異，其中表現(xiàn)突出的仍然集中在德國、俄羅斯、美國、加拿大、日本等對鎂合金研究開發(fā)較早的國家。具體應(yīng)用主要集中在以下幾個方面：
鎂合金在汽車工業(yè)中的應(yīng)用
鎂合金在汽車上的應(yīng)用已經(jīng)有許多年的歷史，從20 世紀20年代開始，鎂制零件就開始在賽車上應(yīng)用。到了20 世紀90 年代，鎂合金發(fā)展迅速，各國相繼出臺了鎂研究計劃，開展了大型的“產(chǎn)、學(xué)、研”聯(lián)合攻關(guān)項目和計劃。德國政府制訂了一個投資2500 萬德國馬克的鎂合金研究開發(fā)計劃，主要研究壓鑄合金工藝，快速原型化與工具制造技術(shù)和半固態(tài)成型工藝，以提高德國在鎂合金應(yīng)用方面的能力；1993 年歐洲汽車制造商提出“3 L 汽油轎車”的新概念，美國也提出了“PNGV”（新一代交通工具）的合作計劃，其目標是生產(chǎn)出消費者可承受的每百公里耗油3 L 的轎車，且整車至少80％以上的部件可以回收，這些要求迫使汽車制造商采用更多高新技術(shù)，生產(chǎn)重量輕、耗油少、符合環(huán)保要求的新一代汽車，因此除汽車輪轂外，鎂合金還被廣泛應(yīng)用于增壓器轉(zhuǎn)子、發(fā)動機傳動箱體、風(fēng)扇、發(fā)動機零件、整體座椅系統(tǒng)、儀表板整體框架、方向盤、草坪機底盤等其他零部件。
國際國內(nèi)對于鎂合金在汽車上的應(yīng)用的研究不斷發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，應(yīng)用的量也相應(yīng)增加。目前全球汽車平均每輛用鎂合金4~5 kg，根據(jù)西方汽車工業(yè)界的展望，在未來二十年里，平均每輛汽車上的鎂合金用量將達到100~120 kg，將比目前增長50 倍以上，屆時僅用于汽車的鎂合金將超過500 萬t，約為目前全球鎂年生產(chǎn)量(80 萬t) 的6 倍。相較于鋁合金、在成熟產(chǎn)品上鎂合金將具備更高的性價比：如果按原鎂16000 元/t 和電解鋁13000 元/t 的行業(yè)平均成本分析，由于鎂合金比重較小（鎂比重為1.7kg/m3， 鋁比重為2.7 kg/m3），相同體積的鎂合金成本較鋁合金低30%。

鎂合金在電子領(lǐng)域中的應(yīng)用
在3C 產(chǎn)品領(lǐng)域，以筆記本電腦、手機和數(shù)碼相機為代表的3C 產(chǎn)品朝著輕、薄、短、小方向發(fā)展的推動下，鎂合金的應(yīng)用得到了持續(xù)增長。鎂合金與傳統(tǒng)3C產(chǎn)品使用的外殼材料相比具有輕量化、剛性高、減震性好、無磁、散熱、可回收等優(yōu)點；特別是應(yīng)用于3C 產(chǎn)品外殼上其外觀及觸摸質(zhì)感極佳，已成為設(shè)計和消費的流行趨勢。
與塑料相比鎂合金具有良好的導(dǎo)熱性、剛性，特別是極其易于回收。一旦鎂合金的應(yīng)用進入良性循環(huán)之后，其廢料不僅不會危害環(huán)境，其優(yōu)良的再生性也會致使鎂資源得到充分利用，也使鎂合金使用成本更進一步的降低。不僅如此，鎂合金還具有非常好的壓鑄工藝性能，采用壓鑄的方法制造的鎂合金3C 類產(chǎn)品外殼，厚度最薄可達0.4 mm，并且強度和剛度都極為優(yōu)異。以耐沖撞性為例，其耐撞強度及吸振性均遠較塑料佳，尤其是相同抗力下厚度僅塑料的1/3，且具良好的散熱性及防電磁波干擾的性能。
以上特性使鎂合金在3C 產(chǎn)業(yè)（計算機、通訊、消費電子）及電動工具，運動器材等方面的應(yīng)用，已成為一個新的市場熱點，如筆記本計算機、掌上計算機外殼、照相機外殼、攝相機外殼、投影錄像機外殼、電視機、音響外殼等，而且其應(yīng)用領(lǐng)域還在迅速擴大。
鎂合金在國防領(lǐng)域及其他領(lǐng)域的應(yīng)用
鎂合金由于質(zhì)量輕而被廣泛地應(yīng)用于國防和航空航天產(chǎn)品，其應(yīng)用包括飛行器機身及其發(fā)動機、起落輪、火箭、導(dǎo)彈及其發(fā)射架、衛(wèi)星探測器、旋轉(zhuǎn)羅盤、電磁套罩、雷達和電子裝置以及地面控制裝置等。如MD600 直升機的主傳動系統(tǒng)使用鎂合金后，水平旋翼系統(tǒng)的功能得到有效提高。太空飛船和衛(wèi)星部件使用鎂合金后能適應(yīng)太空運行的特殊環(huán)境，諸如由空氣動力學(xué)加熱引起的溫度極限、臭氧侵蝕、短波電磁輻射和高能粒子( 電子、質(zhì)子和小隕石) 的沖擊等。
鎂合金在航空、航天較早得到應(yīng)用, 在兵器上也得到一定應(yīng)用，最早應(yīng)用于軍事工業(yè)領(lǐng)域是在1916年，被用于制造77mm炮彈引線。國外一些發(fā)達國家由于資源原因,對鎂合金在兵器上的應(yīng)用還持謹慎態(tài)度。
2、國內(nèi)鎂合金應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀
我國的鎂儲量世界第一，我國已探明的白云石礦資源總量為40 億t，青海柴達木盆地的33 個鹽湖鎂鹽儲量為47.5 億t，而且儲存形式為非常有利于開采的高純度氯化鎂。我國的菱鎂礦資源總量31.45 億t，符合煉鎂要求的一、二級礦占78%，已探明儲量可開采年限至少有1000 年之久。而大海則是最大的“鎂礦”，海水中含鎂約2100 億t，其中每千克海水中約含3.8 g 氯化鎂，可以預(yù)見的將來中國絕不會缺鎂資源。而與鎂不同的是中國的鋁土礦資源非常貧乏，中國國內(nèi)鋁土礦資源僅能供應(yīng)中國生產(chǎn)10 年，目前60% 的鋁土礦資源依賴進口，發(fā)展鎂合金產(chǎn)業(yè)符合中國的資源戰(zhàn)略。
我國對鎂合金的開發(fā)利用也非常重視，科技部、國家自然科學(xué)基金委員會等部門針對鎂合金開發(fā)相繼出臺了各種研究計劃，加深、加快對鎂合金材料的應(yīng)用與開發(fā)研究。2000 年3 月，科技部啟動了“鎂合金開發(fā)應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化”的前期戰(zhàn)略研究，全國共有4 個研究所、7 所高校、20 多家企業(yè)直接參與了“鎂合金開發(fā)應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化”項目的實施。該項目開發(fā)的新型水氯鎂石脫水制備無水氯化鎂的工程技術(shù)在國際上處于較高水平；開發(fā)的皮江法煉鎂工藝技術(shù)不斷提高，有效節(jié)約了資源，提高了生產(chǎn)效率，減少了污染；開發(fā)的高品質(zhì)鎂合金短流程工藝，降低了成本；開發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的10 款鎂合金冷、熱室壓鑄機及配套設(shè)備，國內(nèi)市場占有率達到50%，基本滿足了國內(nèi)鎂合金壓鑄生產(chǎn)需求。目前該項目已取得一些階段性成果：解決了材料研究、產(chǎn)品設(shè)計、模具制造、壓鑄成型到表面防腐等系列關(guān)鍵工程技術(shù)。成功開發(fā)應(yīng)用了25 種鎂合金摩托車零件和52 種鎂合金汽車零件，分別裝車90 萬輛和54.65 萬輛，微型汽車單車最高用鎂零件9 kg，轎車最高用鎂零件8.17 kg ；同時開發(fā)了14 類鎂合金3C 產(chǎn)品零件和8 種列車制動器零件，為進一步擴大應(yīng)用打下了良好基礎(chǔ)。同時建立了從鎂合金前沿高科技研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)的研發(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)，培育組建了十幾家有關(guān)鎂合金及制品的股份制公司，建立了一批鎂合金產(chǎn)業(yè)化基地，啟動了鎂合金標準體系建設(shè)工作，并已完成一批標準的制定。
鎂合金材料作為21世紀新型綠色環(huán)保結(jié)構(gòu)材料,將在實現(xiàn)產(chǎn)品輕量化技術(shù)領(lǐng)域起到越來越重要的作用,西方工業(yè)發(fā)達國家已將鎂合金材料作為重要的戰(zhàn)略物資進行研究開發(fā),對其相關(guān)材料和制造技術(shù)的研究實行嚴格保密。而我國是鎂資源最豐富的國家,可利用的鎂資源占世界貯量的70%,是世界上原鎂生產(chǎn)和出口量最大的國家。但是,我國鎂產(chǎn)品和鎂合金加工技術(shù)水平較低,屬于典型的以犧牲資源和環(huán)境為代價的原料出口性產(chǎn)業(yè)。開展兵器用鎂合金材料及鎂合金零件的研發(fā),爭取形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的鎂合金在兵器上應(yīng)用的集成技術(shù),即可加快和推動國防工業(yè)科技技術(shù)進步,使我國武器研制和生產(chǎn)達到國外同等先進技術(shù)水平,同時,也為鎂合金在民品上的應(yīng)用提供先進制造技術(shù),拓寬鎂合金的應(yīng)用領(lǐng)域,實現(xiàn)軍民品雙向互動,帶動鎂合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展,將我國的鎂資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為鎂技術(shù)優(yōu)勢和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢都具有重大戰(zhàn)略意義。