【新材料之金属篇】镁合金：轻量+设计,魅力大增

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1、【日经BP社报道】最近几年，镁合金的进步十分显著。为了进一步发挥其轻量的优势，并改善一直被视为课题的装饰性，多种技术被开发出来，镁合金的魅力也越来越大。　　镁在实用金属中最轻，比重只有铁的约四分之一，铝的约三分之二。因此，是笔记本电脑、手机及数码相机等必须实现轻量化的电子产品不可缺少的材料。　　在镁合金轻量化方面进行不懈努力的是NEC个人电脑公司。该公司将于2012年8月上市的新款笔记本电脑“LaVieZ”在13英寸产品中实现了全球最轻的重量（截至2012年7月3日，该公司调查数据）。该产品的重量仅为约875g，轻到了令人惊讶的程度，NEC新开发的镁锂合金为此作出了巨大贡献。实现“

2、全球最轻”的功臣　　镁锂合金是NEC数年前就开始研发的材料，其最大特点是，比重比以前广泛使用的镁合金轻很多，而且实现相同强度所需要的板厚也稍薄，重量可减轻约25％。与铝合金相比，重量可减轻四成以上。　　如今在笔记本电脑领域，以“薄型轻量”为理念的超级本（Ultrabook）备受关注。NEC涉足该领域时，就以凭借“压倒性的轻量化”区别于其他公司的产品为目标，加快了镁锂合金研究步伐，在LaVieZ上首次采用了镁锂合金。　　具体做法是，对镁锂合金板材进行冲压加工将其用做电脑底板。NEC个人电脑公司消费者电脑商品策划本部平台策划部的中井裕介介绍说：“与使用传统镁合金时相比，成功使每台电脑减

3、轻了几十克。”LaVieZ除了材料之外，其他部分也以彻底轻量化为目标，液晶显示器、键盘及主板等均采用了新设计。NEC设计与宣传公司设计业务本部产品设计部高级设计师前村浩三介绍说：“我们也曾讨论过采用丰富的颜色，但考虑到要表现出漂亮的颜色，需要加厚涂装，这对轻量化不利，所以就放弃了。”不采用镁锂合金，能否实现“低于900g”的开发目标就很难说了。　　镁锂合金在轻量方面具有绝对优势，但很难作为材料使用也是不争的事实。成型困难，很难加工出复杂的形状，而且涂料也很难附着。之所以未在顶盖及键盘所在面采用这种材料，就是因为镁锂合金的这些性质成了瓶颈。但反过来，也可以说还有很大的开发余地。成本方

4、面也具有优势成本方面也具有优势　　如果说NEC通过开发镁锂合金进一步发挥了镁合金轻量的优势，那么成功克服镁合金缺点的就是住友电气工业（以下称住友电工）和Magnic了。　　笔记本电脑及手机使用的镁合金主要是名为AZ91的产品，由镁与9％的铝、1％的锌混合制成。　　由于AZ91在制造过程中组织变粗，所以很难加工成板材，此前只能作为铸造材料使用。铸造材料在进行化学转化处理时会出现流痕或变白。为了掩盖这些缺点，一般需要施以两层（两次涂装）以上的涂层，会形成厚厚的树脂层。因此，不仅需要花费人力和成本，还会导致涂装变厚，很难表现出金属的质感。　　住友电工2009年开发的AZ91板材，以能够克

5、服镁合金的这些缺点为卖点。住友电工先进材料研究所镁合金项目负责人河部望介绍：“板材表面很干净，所以可以表现出金属的质感，而且，只能用冲压才能加工出的形状也能实现。这两点在造型设计方面起到重要作用。”　　据说住友电工是全球首家量产AZ91板材的企业。该公司打算以利用钻石切割（DiamondCut）工艺形成的光泽面，以及利用发丝加工技术实现的金属质感为宣传点，不断扩大这种板材的使用范围。　　此外，住友电工的镁合金板材似乎还可在成本方面发挥优势。据该公司介绍，材料、表面加工及装饰的合计成本很可能会比原来使用铸造材料时要低。尽管尚未开始正式供货，但这种板材早已引起电机厂商等的关注。在超级本

6、市场存在感增强在超级本市场存在感增强　　另一方面，使用原来的AZ91铸造材料来进一步表现金属质感的技术也被开发出来。镁合金表面处理厂商Magnic等三家公司2011年夏季共同开发的新涂覆技术“Magmirror”便是其中之一。　　使用该系统的话，可实现发丝加工、缎面及镜面加工等利用金属加工技术的表面加工。通过采用独特的化学转化处理技术与涂料技术等，能以单涂层完成平时需要双涂层的加工。据住友电工介绍，采用Magmirror加工出的产品的耐腐蚀性、耐气候性及耐磨损性等均可表现出与双涂层基本相同的性能。Magnic执行董事松平邦臣介绍说，“采用普通的双涂层工艺时，涂装厚度为40μm左右，

7、而采用Magmirror时约为15μm。容易表现出金属的硬质感和锋锐感”。此外，采用Magmirror技术加工的产品颜色也十分丰富，可进行金属装饰加工、化学转化处理及涂装一条龙加工的量产设备也已制造完成。　　美国微软于2012年6月发布的新款平板电脑“Surface”，机壳也是由镁合金制成的。正因为处于超级本及平板电脑市场即将快速扩大的时期，所以除了轻量化之外，产品的造型设计性也会逐步提高，估计镁类材料的应用会越来越多。（记者：下川一哉等）