張運法
(邢臺學院初等教育學院,河北 邢臺 054001)
鎂合金作為最輕的工程金屬材料,被譽為“21世紀的綠色工程材料”。當前資源和環境已成為人類可持續發展的首要問題。隨著金屬材料消耗量的急劇上升和科學技術的飛速發展、大規模生產工藝的出現和廣泛使用,使地球表殼的資源日趨貧化,有些金屬如銅、鉛、鋅只能持續幾十年,有些如鋁、鐵也只夠使用一百年到三百年。鎂是地球上儲量最豐富的輕金屬元素之一,占地殼表層金屬礦含量的2.3%,其在鹽湖及海洋中的含量也十分巨大,可謂取之不盡。因此,在很多傳統金屬礦產趨于枯竭的今天,加速開發鎂材料對保持社會可持續發展具有重要的戰略意義。
我國是鎂的資源大國,其中,已探明的白云石礦儲量70億噸,鎂鹽的儲量48.15噸,菱鎂礦儲量為31.45億噸,居世界首位。我國也是生產大國與出口大國,目前我國原鎂產量居世界首位,2000年全國產量約20萬噸,80%以上作為初級原料低價出口,國內消費僅3萬噸左右,其中只有3000噸用于桑塔納轎車零件,其余均作為合金制備等一般用途。鎂合金的生產技術裝備開發及鎂合金應用技術研究嚴重滯后,屬于典型的以犧牲資源和環境為代價的原料出口型工業。
目前,國內鎂金屬的深加工還沒有形成產業體系,使我國鎂合金系列產品的生產嚴重受阻,鎂合金應用領域的開拓嚴重滯后。國內鎂行業存在嚴重的結構性矛盾,突出表現在生產企業數量多,小而分散,技術落后,環境污染嚴重等。我國鎂工業雖處困境,但隨著我國加入WTO后國內、國際兩個市場日益增長的需求以及國家西部大開發戰略的實施,鎂工業面臨著重大的發展機遇。
機遇與挑戰并存,面對國際和國內市場對鎂材料的巨大需求和競爭壓力,中國鎂產業迫切需要從技術、資源角度進行全面的整合,以適應21世紀新興高技術產業發展的需求,特別是在西部大開發的歷史機遇下,應加快豐富、優質、廉價的鎂資源的開發,走規模化、集團化、產品深度加工的道路;通過采用高新技術,特別是具有自主知識產權的關鍵技術和裝備,全面提升傳統產業技術水平和產品檔次,為汽車和電子信息、通訊、家電等行業提供鎂合金材料和制品,并努力擴大出口,以低成本,高附加值產品參與國際競爭。
隨著全球經濟一體化進程的加速,ISO14000系列的推行以及發達國家家電回收立法的實施,我國傳統家電和電子信息產品必須進行產品結構調整并不斷開發新產品,以適應集成化、輕薄化、微型化、環境友好的發展趨勢;汽車、摩托車行業必須形成自主開發能力,充分利用和發揮我國的資源優勢,擴大鎂合金等輕質合金材料的應用,在適應減重、節能、環保的要求,提高產品技術含量和加強新材料應用的同時,增強產品的國際競爭力。
在我國推廣鎂合金的應用既有巨大的經濟效益,也有良好的社會、環境效益。進入21世紀,我國在汽車、計算機、通訊等領域將有極大的發展。我國是一個摩托車生產、消費和出口大國,也是一個潛在的汽車生產和消費大國。就汽車行業來講,家用轎車擁有量的增長幅度將以難以預料的速度飛速增長。汽車輕量化、高速、節能等問題將十分突出。目前,在國產汽車上,只有上海大眾汽車公司的桑塔納轎車采用了鎂合金壓鑄件,鎂合金用量僅為8.5公斤/輛。而國外汽車的鎂合金用量最高為50公斤/輛,二者差距十分懸殊。另外,目前在國產的計算機、通訊設備上幾乎沒有質輕、耐用、具有減振、屏蔽等功能的鎂合金零部件,產品的質量和銷路受到很大影響。可見我國鎂合金壓鑄產品有著廣闊的應用市場,發展潛力非常大。由于鎂合金結構件的減重效果,將會節省能源消耗。用于汽車工業,可以減少汽車尾氣排放對環境的污染;鎂合金代替塑料用于3C產品則易于回收,因此,被稱為綠色工程材料。
鎂工業在世界范圍內屬新興工業,尚有大量空白領域需要填補,在很多領域里,國內國外站在同樣的起跑線上,這對國內來講意味著非常好的機遇。鎂合金制品在國際上剛剛形成需求市場,主要市場在歐盟、北美、日本和南韓等地區。就鎂合金制品國際市場需求來看,市場容量大、層次多。隨著我國加入WTO,國外各大汽車制造商、零部件生產商和壓鑄件生產商都非常看好中國鎂合金壓鑄市場,準備搶占盡可能大的市場份額,并把部分壓鑄件和汽車配件轉移到中國生產,這對中國的汽車工業和鎂合金壓鑄業來講,既是壓力,又是機遇。
與國外同類鎂合金產品相比,由于中國的鎂資源豐富,鎂原材料價格便宜,勞動力成本低這些特點決定了我國的鎂合金汽車零部件在國際市場上具有很強的競爭能力。向國外出口具有高技術附加值和低勞動力成本的鎂合金產品,不但可以為國家創匯,還會提高我國的就業率。
進入21世紀,鎂合金壓鑄結構件將成為鎂最主要的應用領域。鎂合金壓鑄的快速增長主要是由歐美地區發達國家汽車工業面臨汽車重量輕、耗油少、符合新的環保要求而促成的。此外,鎂合金壓鑄件在汽車上的應用還可以改善汽車的結構和動力性能,也是目前汽車工業重視鎂合金應用的原因之一。隨著阻礙鎂合金大規模應用的價格和技術兩大瓶頸的突破,大規模開發和應用鎂合金的時代已經到來。世界各發達國家對此高度重視并制定了各自的大型綜合研究計劃以期推動鎂資源的開發與應用,通過解決鎂合金成形加工中各種關鍵技術難題,促進鎂合金在汽車、3C產業及輕工等行業中的應用,同時力求本世紀占領鎂合金在技術和市場方面的制高點,提高國際競爭力。
我國的民族壓鑄機工業要在本世紀有所發展,更快地促進我國壓鑄技術的進步,必須抓住這次鎂合金的發展的大好時機,大力推進新型鎂合金壓鑄機及壓鑄機系列化的研究和開發,為今后的更快發展打下良好的基礎,爭取在未來的全球化的鎂合金壓鑄件生產和壓鑄機生產銷售市場的競爭中立于不敗之地。
[1]中華商務網-研究報告.2009-2012年鎂合金行業發展前景分析及投資風險預測報告http://www.chinaccm.com 2009-10-16 9:17
[2]肖峰,劉江文.鎂合金在摩托車及自行車上的應用現狀及前景展望 [J].廣東有色金屬學報.2006年04期
[3]趙宇.鑄造鎂合金遺傳性研究 [D].吉林大學.2007年
[4]殷建華.世界鎂工業的發展與前景[J].世界有色金屬.2005年07期