本文介绍了镁合金的基本性能和优势，重点论述了半固态加工技术、连续铸轧技术、半固态镁合金连续铸轧技术及其未来展望，指出其加工技术将得到进一步发展。    镁合金是目前应用最轻的金属结构材料，密度小，比强度、比刚度高，具有优良的导电、导热性能，尺寸稳定性好，电磁屏蔽性好，在航空、汽车运输行业，计算机、通讯等产业得到快速发展。我国是镁资源大国，但目前我国的镁合金生产规模还比较小，生产技术还不成熟，应抓住这难得的机遇，把我国的镁合金生产水平提到一个新高度。     一、镁合金的基本性能     （一）镁合金的物理及力学性能     镁合金与其它相关材料的物理和力学性能如下表所示。 镁合金与相关材料的物理和力学性能比较表材料名称密度/g·cm-3熔点/℃导热系数/W·(mk)-1抗拉强度/MPa屈服强度/MPa延伸率/%弹性模量/GPa比强度镁合金AZ91D1.8359772281162845188镁合金AM601.79615622701041545180铝合金3802.0595100315160371106碳钢7.861520425171402220080铸铁7.351150552003123.512060塑料ABS1.0390(Tg)0.235—402.141塑料PC1.23160(Tg)0.2104—36.7102     从表1可以看出，镁合金的主要力学性能接近于铝合金，但其密度却小于铝合金，比强度是铝合金的1.8倍，可以说，在应用金属范围内镁合金具有最高的比强度。与工程塑料相比，镁合金的密度虽比其高，但其熔点却是它的4～6倍，比强度是它的1.8倍左右，此外，镁合金的热传导系数是工程塑料的300倍以上，在一些电子产品的应用上具有明显的优势。     （二）镁合全产品具备的优势     1、轻量化：密度 1.8g/cm3 左右，是铁的l/4，铝的2/3，与塑料相近；2、比强度高、刚性好，优于钢、铝；3、对振动/冲击的吸收性高，极佳的防震性，耐冲击、耐磨性良好；4、优良的热传导性，改善电子产品散热问题；5、非磁性金属，抗电磁波干扰，电磁屏蔽性好；6、加工成型性能好，成品外观美丽，质感佳；7、材料可100%回收，回收率高，符台环保法；8、良好的抗蠕变性，尺寸稳定，收缩率小，不易因时间和环境温度变化而改变（相对于塑料）。     二、半固态镁合全连续铸轧技术     （一）半固态加工技术     半固态加工是利用金属材料从固态向液态，或从液态向固态转变过程中，经历半固态温度区间，在该温度区间内实现的加工过程。半固态技术综合了液态铸造成形、固态压力加工的优点，半固态加工技术能大大提高材料的力学性能，达到节约材料的目的，是目前材料领域最热门的研究热点之一。半固态成型技术是近几年兴起的一种高效优质的成型方法。     半固态加工的主要成型手段有压铸和锻造，此外也有人试验用挤压和轧制等方法，其工艺路线有两条：一条是将搅拌获得的半固态浆料在保持其半固态温度的条件下直接成形，通常被称为流变铸造（Rheocasting）；另一条是将半固态浆料制备成坯料根据产品尺寸下料，再重新加热到半固态温度成形，通常被称为触变成形。对于触变成形，由于半固态坯料便于输送成形，易于实现自动化，因而在工业中较早得到了广泛应用。对于流变铸造，由于将搅拌后的半固态浆料直接成形，具有高效、节能、短流程的特点，近年来发展很快。     半固态金属加工成形中，由于采用了非枝晶半固态浆料，可以直接得到几乎均一的球状细晶组织，显著地改善了金属材料的组织性能。半固态成形件表面平整光滑，晶粒细小，力学性能好；半固态浆料的部分凝固潜热已经放出，所以一方面对加工设备的热作用小，设备材料的选择范围扩大，制造设备的难度大大降低，另一方面半固态浆料本身凝固收缩小，产品尺寸精确。由此可见，半固态加工技术比传统的加工技术有很大的优势，目前越来越多的科技工作者高度重视半固态加工技术，在工艺实验和理论等方面开展了广泛的研究。     （二）连续铸轧技术     连续铸轧技术是将熔融金属直接注入两个相向旋转的铸轧辊之间，使其在铸轧辊的冷却与轧制作用下凝固并具有一定的轧制变形量，从而直接获得金属带坯的一种近终成形加工工艺。     连续铸轧过程是集快速凝固与热轧变形于一体的成型过程。在该过程中，铸轧辊起“结晶器”与“热轧辊”双重作用。当高温金属熔体通过与铸轧辊表面接触的区域时，将热量快速传递给轧辊，实现其凝固结晶；又对已凝固的带坯进行轧制，起“热轧辊”作用；同时已凝固的高温带坯在轧制变形过程中，继续将热量传递给轧辊，轧辊继续吸热。轧辊的内表面与冷却水、外表面与周围介质，在轧辊连续旋转过程中不断进行着热交换，使进入工作区域的部分轧辊表面能以较低的温度与金属熔体接触，以保证铸轧过程的顺利进行。     铸轧技术是冶金及材料领域的一项前沿技术，它不同于传统冶金工业中带材的生产工艺，而是将连续铸造、轧制、甚至热处理等串联为一体，铸出毫米级的薄带坯，经在线轧制后一次性形成工业产品。铸轧技术具有以下优点：     1、在同一台设备上同时完成了铸造和轧制两道工序，相比热轧省去了铸锭加热、开坯及热轧等多道工序，减少了废料，节约了能源。     2、省去了铸锭铣面，减少了热轧后的切头切尾，成材率提高15%～20%。     3、设备简单集中，投资少，占地面积小，建造速度快，生产成本低。     4、可连续稳定地进行生产，简化厂生产工艺，缩短了生产周期，使生产效率大大提高，且便于实现自动化。     5、持轧薄带品质不亚于传统工艺，还可以生产出传统工艺难以轧制的材料以及具有特殊性能的新材料。     （三）半固态镁合金连续铸轧技术     将水平双辊连续铸轧技术与半固态加工技术相结合，所获得的半固态板带连续持轧成形技术，将是一种全方位高效、节能、短流程、近终成形的加工方法。把这种技术应用于投台金的加工成形，可以说是具有国际领先水平的技术，具有一定的创新性。这种新型的金属带坯生产工艺，不仅从根本上改变了传统的金属带坯生产方法，即使通常需由铸造、铣面、加热、热轧等多道次工序才能完成的生产工艺流程，仅由铸轧就可以实现，而且可以较方便地实现产品质量调控。     具有球状晶的合金材料加热到半固态时，变形抗力很低，这对轧制成形有利。半固态轧制工艺是将被轧制材料加热到半固态后，送入轧辊间轧制的方法。试验对象主要是板材的轧制成形。结果表明，由于固相率的高低不同，轧辊咬入区内被轧制材料的变形和流动行为有很大不同。在被轧制材料固相率高的情况下（例如固相率在90%以上），其变形和固体金属热轧情况大致相同，内部固相成分和液相成分共同被轧制，可得到均一的轧制成品。固相率在70%以下时，轧辊间隙中轧制材料的液相成分和固相成分的流动、变形分别单独进行，由于轧辊施加的压力而引起的静水压力的影响，轧辊间隙内开始有液相成分从固相成分间隙溢出，流向压力减小的方向，即液相成分从轧辊间隙的入口处被铸轧材料的表面流出，通常被轧辊冷却凝固后再次被引，轧辊间隙里轧制成成品。半固态连续铸轧示意图见下图。    半固态镁合金铸轧工艺模拟仿真是使材料成形工艺从经验走向科学指导的重要手段，是材料科学与制造科学的前沿领域和研究热点。利用计算机模拟材料成形过程，可预测产品的质量，减少试验次数；确定最佳的工艺流程，以达到某一特殊性能的要求；动态显示各个物理量的演变历程和空间分布；提高劳动生产率。因此，在半固态镁合金连续铸轧技术中，数值模拟分析是很重要的一部分。     三、半固态镁合金连续铸轧技术的展望     笔者认为，半固态镁台金的连续铸轧技术将会朝着以下方向发展：     （一）对半固态浆料制备的深入研究，半固态浆料的好坏直接影响铸轧后的成品质量的好坏。     （二）目前流变成形研究只有在实验室，工艺还不成熟，与应用还有一定的距离。流变成形比触变成形更能节省能源、流程更短、设备更紧凑，因此流变成形技术仍然是未来金属半固态加工技术的一个重要发展方向。另外，触变成形技术的研究也是未来工业化发展应用的重点。     （三）对半固态连续铸轧过程中，铸轧材料及轧辊的数值分析的研究，为工业化生产提供技术支持。     （四）半固态镁合金铸轧时，一方面要保证组织得到充分变形，达到改善组织的目的，因此要有一定的变形量；另外，由于多晶镁合金滑移系少，晶粒产生宏观屈服而易在晶界产生大的应力集中，合金很容易产生晶间断裂。因此，镁合金板带轧制以后的退火及热处理技术也是未来研究的热点问题。     （五）半固态镁合金连续铸轧技术应用到工业化大批量生产就在将来的几年。     四、结束语     随着冶炼技术的提高和先进成型技术的出现以及制造成本的降低，镁台金材料才得到了实际应用。现代冶金工业正向着短流程、节能型、连续化、自动化、高质量方向发展，半固态镁合金连续铸轧技术已经得到越来越多研究人员的关注，为镁合金材料进一步工业化生产奠定坚实的技术基础。

半固态成型工艺具有不同于传统成型工艺的许多优点，具有广阔的应用前景。这项技术的关键是如何获得半固态组织，这也是最近的研究热点。获得半固态组织有多种方法，其中等温热处理方法出现的时间较晚，但却非常实用。这种方法与其他方法相比，具有成本低，工艺简单，易于推广等优点。另外，关于铸造铝合金及其他的有色金属的半固态组织的获得已有多种方法，而关于高强度铝合金的相关研究相对较少。本文研究了高强度7075铝合金等温热处理后的半固态组织，确定了等温热处理的工艺参数，为今后半固态成型技术的应用提供了参考。 　　本实验所用的材料为高强度7075铝合金。实验温度范围在固液两相区，固、液相的温度分别为477和635℃。从原金属棒材上取4mm×4mm×8mm的试样15个，然后在580、600和615℃分别进行保温，在各个温度的保温时间为5、15、30、45和60min。待炉温升到预定温度时将相应组的试样放入箱式电阻炉中，温度误差控制在±1℃。待试样完成预定的热处理工艺后迅速取出水淬，将试样镶嵌磨抛后在光学显微镜下观察相应组织。 　　在高固相率温度区间，当保温时间相同时，随保温温度升高，晶粒的尺寸和球化程度均增加。当加热温度相同时，晶粒尺寸随保温时间的延长逐渐增加，圆度先减小然后增大。从晶粒大小和圆整度综合考虑最合理的工艺参数为：加热温度615℃、保温时间15min。

在舰船与海洋设备中简直运用了一切的铝及铝合金材料，但用得最多的是：5052、5154、5454、5083、5086、5056、6063、6061、6N01、6082、6025A、1050、1200、3003、3203等变形铝合金和AC4A、AC4C、AC4CH、AC7A、AC8A等铸造铝合金。首要的铝材种类有：厚板、薄板、带材、箔材、管材、棒材、型材、全体揉捏、壁板、铸件、压铸件、模锻件等。材料的首要姿势有：O、H14、H112、H34、H32、H116、H117、H111、T1、T5、T6、T61、F等。跟着船体的大型化和铝材揉捏技能的前进，大型材的运用越来越广泛。 　　船体结构的型式可分为三种：横骨架式、纵骨架式和混合骨架式。铝合金小型渔船、内河船和大型船的首尾端结构常为横骨架式结构；油船和军舰常选用纵骨架式结构。船壳上运用的铝材多为板材、型材和宽幅全体揉捏壁板。我国在制作一艘长60.8m、1160t石油运输船时，船壳运用的铝材状况如下：纵向密封舱壁选用厚9mm的波纹板，横向舱壁用7mm厚的板，构成5个独立货舱；船舷用9mm的铝合金制作，甲板厚12mm，盖板厚15mm。船体构架由揉捏型材构成，尾柱是用Al-12%Si合金铸造的。铝材总用量92t。 　　近期，日本又新研制出铝合金船壳半铸造船，其船头、船尾和船身用约5.4mm的板材制作的，再以这三段焊成船壳。船宽2.4m，深0.58m，船壳质量约2t，总质量3.8t，与同型的FRP（玻璃钢，Fiberglass reinforced plastic）船比较，船壳质量减轻25%~30%。 　　现在，各种类型舰船的上层建筑和上部设备（桅杆、烟囱、舰桥、炮座、起吊设备等）都越来越倾向于运用铝合金材料，而上层结构中运用最多和最理想的铝材是大型宽幅揉捏壁板。不过，在1984年英国-阿根廷马岛战役中，英国的谢菲德马驱逐舰被对方的飞鱼击中，燃起通天大火，铝合金舰桥等被火烧软，随即垮塌，然后引起人们对用铝合金制作战舰上层建筑的考虑。 　　苏联在造长101.5m、排水量2960t、载员326人和速度30km/h的吉尔吉尔斯坦号远洋客轮时，用铝合金缔造上层结构，如驾驶舱、桅杆、烟囱、支索、天遮设备和水密门等。运用的铝材有5.6mm和8mm厚的5A05合金板，10mm和14mm厚的5A06合金板，5A06合金圆头扁材，以及一些铝合金铸件。上层结构由5A05合金铆钉铆于甲板上，并采取了防备触摸腐蚀办法。上层结构用了100t铝材，比钢制的轻50%，用了175t铝材，船的总质量减轻12%，定倾重心进步15cm，明显地改进了船的稳定性。 　　浙江巨科铝业有限公司公司的轧机为1850mm系的，因而板材的最大宽度为1700mm，所出产的板材别离于2012年6月及9月经过挪威船级社（DNV）和我国船级社（CCS）认证。

材料名称：变形铝及铝合金 　　   牌号：6060 　 　特性及应用：6060铝合金，美国变形铝及铝合金。   6000系铝合金特点：以镁和硅为主。Mg2Si为主要强化相，目前应用最广泛的合金。 6063、6061用的最多、其它6082、6160、6125、6262、6060、6005、6463。 6063、6060、6463在6系中强度比较低。 6262、6005、6082、6061在6系中强度比较高。   特性：中等强度，耐腐蚀性能好，焊接性能好，工艺性能好（易挤压出成形）氧化着色性能好。 　 　标准对照：美国铝业协会(AA) 6060，UNS A96060，ISO R209 AlMgSi

铝合金的物理特性合金溶点范围密度热膨胀系数比热容量弹性耐力状态热导电性能电阻率℃kg.m-3(10-6K-1)(20/100℃)J/(kg.K)(0/100℃)MpaW/(m.K)20℃10-3ūΩm20℃1100645/657271023.690469000全部22529.21050A645/658270023.589969000O22929.22024502/638277021.187573000O/T3/T4/T6193/121/15134/56/455005632/652270023.790069000全部201335657638/657269023.790069000全部205325049620/650271023.7\\\\\5251597/650268023.8900\全部139445052605/650268023.890070000全部138505454602/646266023.790070000全部134505754590/645267023.890070000全部132535086585/640266023.890071000全部126565182577/638265024.190469500O123565083574/638266024.290071000O117595019568/638264024.1904\O11759

铝合金锻压件的特性　　　　①密度小，只有钢锻件的34%，铜锻件的30%，是轻量化的理想材料。　　　　②比强度大、比刚度大、比弹性模量大、疲劳强度高，宜用于轻量化要求高的关键受力部件，其综合性能远远高于其它材料。　　　　③内部组织细密、均匀、无缺陷，其可靠性远远高于铝合金铸件和压铸件，也高于其它材料铸件。　　　　④铝合金的塑性好，可加工成各种形状复杂的高精度锻件，机械加工余量小，仅为铝合金拉伸厚板加工余量的20%左右，大大节省工时和成本。　　　　⑤铝锻件具有良好的耐蚀性、导热性和非磁性，这些都是钢锻件无法比拟的。　　　　⑥表面光洁、美观，表面处理性能良好，美观耐用。　　　　可见，铝锻件具有一系列优良特征，为铝锻件代替钢、铜、镁、木材和塑料提供了良好条件。

一、铝合金的熔炼特性　　　　铝合金的熔炼具有消耗热量多、易氧化、易吸氢、容易吸收杂质金属等特性。　　　　1)消耗热量多　　　　铝的熔点虽低，但熔化潜热大，比热大，黑度小，对热的反射强，和其他常用金属如铁、铜相比较，熔化时消耗热量多。　　　　2)易氧化　　　　铝对氧有很大的亲和力，它能很快氧化，生成Al2O3。在熔体表面形成的氧化铝薄膜虽然有保护作用，但一旦破坏，氧化膜进入熔体，便很难除去。因为一则Al2O3不易还原，二则它的密度与熔体相近。它悬浮在熔体里，随熔体进入铸锭中，给加工材品质带来不利影响。更为严重的是，铝的氧化物是各种气体的良好载体，它的存在会使铝熔体大量吸氢。因此，尽可能减少氧化是铝合金熔炼过程中的一个重要问题。　　　　3)易吸气　　　　铝及铝合金的吸气能力较强(主要是吸氢的能力)，特别是在有水蒸气或还原性气氛的炉气中。铝及铝合金的吸氢绝对量虽然不大，但在熔点时，氢在固相和液相中的溶解度相差很大，铸锭结晶时形成气孔和疏松的倾向性很大。因此，尽可能减少吸氢是铝及铝合金熔炼的又一个重要问题。　　　　4)容易吸收金属杂质　　　　铝及铝合金中的一些合金化元素具有很高的化学活性，它们不仅能吸收直接从铁质坩埚和工具中溶解的铁，而且还能从炉衬的许多氧化物中和熔剂的许多氯盐中置换出铁、硅、锌等金属杂质。这些金属杂质一旦进入铝熔体，便无法清除。而且熔炼次数越多，杂质含量越高，对合金性能影响越大，严重时使纯铝品位降级，使合金成分超标而报废。因此、防止金属杂质的污染是铝及铝合金熔炼时的第三个重要问题。

随着铝合金电缆被工程应用商的逐步了解，铝合金电缆市场正以突飞猛进的势态快速发展，在实际应用中如何检测和判断铝合金电缆，有哪些基本的性能指标和依据就是工程应用商必须准确把握的基本常识——以下部分资料引用于河南华星合金电缆有限公司《华星合金电缆研究院-合金电缆特性》。　　　　一、线芯紧压系数：　　　　铝合金电缆和传统的电力电缆的工艺结构及辅材等有一定的差异，铝合金电缆的导体采用铝合金单丝紧压合股方式，其线芯紧压系数达到了97%，导体非常密实，和传统的铜芯电缆、铝芯电缆在导体截面上可以明显看到差异（传统电缆的制作工艺，线芯的紧压系数只能达到82%左右）。　　　　二、柔韧性能　　　　铝合金电缆采用的是ASTM-B800电工用8000系列铝合金线进行控制，添加适量铜(Cu)、铁(Fe)、镁(Mg)……等及稀土铝中间合金材料经过特殊的合成退火工艺开发的高科技新型环保节能电力电缆，其导体柔韧性能超强，这一超强的柔韧性能保证了铝合金电缆在实际应用的安全性能达到甚至超过铜芯电缆，同时给铝合金电缆的实际安装应用带来了非常大的优势。在实际检验判断中，直接的手折叠测试即可得到铝合金导体非常柔韧，可以反复折叠或像绳子一样反复缠绕，破坏性剧烈折叠铝合金单丝，实验结论最少需要18次往返才能出现裂痕或断裂现象，而普通的铝芯单丝一般折叠三下出裂痕，五下绝对要断裂，普通铝丝的一个重要缺点是脆度高，在安装时只要一定角度的扭转，导体就会产生裂纹，裂口就会发热、腐蚀，是出现火灾的重要原因，这也是其不能倍被普遍应用的致命原因。　　　　三、电缆结构　　　　铝合金电缆线芯采用紧压合股方式，导体截面为圆芯（传统电缆线芯多用扇形），绝缘采用三色共挤的交联聚乙烯的绝缘工艺，线芯排列规则，整根线缆圆整柔韧。　　　　四、线芯亮泽　　　　铝合金导体由于冶炼过程中添加的稀土合金材料对导体晶体结果的优化，线芯截面光泽明亮，亮度高，和传统的铝芯电缆有明显的感官差异　　　　五、蠕变性能　　　　合金导体的蠕变性能和铜芯导体基本一致，通过实验得知：铜的屈服强度是6.0，合金导体的是54，和铜导体基本一致，是铝芯导体的300%　　　　六、延伸性能　　　　伸长率是导体机械性能重要指标，是产品优劣和能承受外力大小的重要标志。也是检验电缆导体机械性能的一个重要指标。铝合金电缆退火处理后的延伸率能达到30%，而铜缆的伸长率为30%，普通铝杆的伸长率为15%，是能取代铜缆的重要指标。　　　　七、抗拉强度　　　　铝合金导体只有铜导体的一半（113.8：220MPa），由于铝合金的密度只有铜导体的30.4%，因而在同等电气性能的前提下即使铝合金导体截面积提高到铜导体截面积的150%，铝合金导体的重量也只有铜导体的45%，这使得铝合金导体的抗拉强度相对于铜导体还有一定的优势。在大跨度电力工程中，由于其比重优势，在等效前提下其抗拉强度优势就格外凸显。不仅节省大量的桥架，降低安装工程师的劳动强度，同时加快了安装进程，节省了工期，大大降低了综合安装成本。　　　　八、防腐蚀性能　　　　铝合金导体本身具有优异的抗腐蚀性能，铝合金导体的良好抗腐蚀性能源自铝材固有的防腐特性，其表面与空气接触时，会立即形成一层厚度约为2～4μm的致密氧化膜，这层氧化膜非常致密，特别耐受各种形式的腐蚀，因而具有承受最恶劣环境的特性，在实际使用寿命上比铜缆延长10年以上。（目前国内使用合金电缆的时间还不长，也就3~5年时间，所以从国内的实际上无法验证其实际使用寿命，只能参照国外的实际使用情况，就目前欧美国家的使用时间40年来看，他的实际使用寿命是比铜缆更耐用）　　　　九、电气性能　　　　铝合金的电阻率介于铝与铜之间，略高于铝，而低于铜，在相同截流量前提下，同等长度的铝合金导体的重量仅为铜的一半。如果按铜的电导率是100%计算，合金导体的电导率约为62.5%，合金的比重为2.7，铜的比重为8.9，则(8.9/2.7)×(0.612/1)=2，即2单位重量的铜的电阻与1单位质量的合金的电阻相同，因此，当合金导体的截面积是铜的1.5倍是，其电气性能相同，即实现了和铜相同的截流量，电阻，和电压损失。

2B11铝合金特性及适用范围 　　2B11铝合金为铆钉用合金。2B11铝合金具有中等剪切强度，可热处理强化，在退火、刚淬火和热态下塑性尚好，铆钉必须在淬火后2h内铆接。 　　2B11力学性能 　　抗剪强度 τ (MPa)：≥235 　　注 ：线材固溶热处理后自然时效至基本稳定状态抗剪性能 　　试样尺寸：所有线材直径 　　热处理规范 　　1)完全退火：加热390～430℃；随材料有效厚度不同，保温时间30～120min；以30～50℃/h速度随炉冷至300℃下，再空冷。 　　2)快速退火：加热350～370℃；随材料有效厚度不同，保温时间30～120min；空冷。 　　3)淬火和时效：淬火495～505℃，水冷；自然时效室温，96h。 　　2B11铝合金状态：铆钉用铝及铝合金线材 (T4态)

在舰船与海洋设备中简直运用了一切的铝及铝合金材料，但用得较多的是：5052、5154、5454、5083、5086、5056、6063、6061、6N01、6082、6025A、1050、1200、3003、3203等变形铝合金和AC4A、AC4C、AC4CH、AC7A、AC8A等铸造铝合金。首要的铝材种类有：厚板、薄板、带材、箔材、管材、棒材、型材、全体揉捏、壁板、铸件、压铸件、模锻件等。材料的首要姿势有：O、H14、H112、H34、H32、H116、H117、H111、T1、T5、T6、T61、F等。跟着船体的大型化和铝材揉捏技能的前进，大型材的运用越来越广泛。　　　　船体结构的型式可分为三种：横骨架式、纵骨架式和混合骨架式。铝合金小型渔船、内河船和大型船的首尾端结构常为横骨架式结构；油船和军舰常选用纵骨架式结构。船壳上运用的铝材多为板材、型材和宽幅全体揉捏壁板。我国在制作一艘长60.8m、1160t石油运输船时，船壳运用的铝材状况如下：纵向密封舱壁选用厚9mm的波纹板，横向舱壁用7mm厚的板，构成5个独立货舱；船舷用9mm的铝合金制作，甲板厚12mm，盖板厚15mm。船体构架由揉捏型材构成，尾柱是用Al-12%Si合金铸造的。铝材总用量92t。　　　　近期，日本又新研制出铝合金船壳半铸造船，其船头、船尾和船身用约5.4mm的板材制作的，再以这三段焊成船壳。船宽2.4m，深0.58m，船壳质量约2t，总质量3.8t，与同型的FRP（玻璃钢，Fiberglassreinforcedplastic）船比较，船壳质量减轻25%~30%。　　　　现在，各种类型舰船的上层建筑和上部设备（桅杆、烟囱、舰桥、炮座、起吊设备等）都越来越倾向于运用铝合金材料，而上层结构中运用较多和较抱负的铝材是大型宽幅揉捏壁板。不过，在1984年英国-阿根廷马岛战役中，英国的谢菲德马驱逐舰被对方的飞鱼击中，燃起通天大火，铝合金舰桥等被火烧软，随即垮塌，然后引起人们对用铝合金制作战舰上层建筑的考虑。　　　　苏联在造长101.5m、排水量2960t、载员326人和速度30km/h的吉尔吉尔斯坦号远洋客轮时，用铝合金缔造上层结构，如驾驶舱、桅杆、烟囱、支索、天遮设备和水密门等。运用的铝材有5.6mm和8mm厚的5A05合金板，10mm和14mm厚的5A06合金板，5A06合金圆头扁材，以及一些铝合金铸件。上层结构由5A05合金铆钉铆于甲板上，并采取了防备触摸腐蚀办法。上层结构用了100t铝材，比钢制的轻50%，用了175t铝材，船的总质量减轻12%，定倾重心进步15cm，明显地改进了船的稳定性。　　　　浙江巨科铝业有限公司出产的5XXX系船用铝合金板材的规格见表1，其功能见表2。因为该公司的轧机为1850mm系的，因而板材的较大宽度为1700mm，所出产的板材别离于2012年6月及9月经过挪威船级社（DNV）和我国船级社（CCS）认证。 表1  浙江科铝业有限公司出产的舰船合金板材规格    表2   浙江巨科铝业有限公司首要船只用铝合金力学功能

铝合金在现代工业上应用甚为广泛，其主要原因为其具有以下特性 :▲轻量性▲耐蚀性▲成形性▲强度性▲切削性▲表面处理性▲导电性▲易加工性▲无毒性▲无磁性▲熔接性▲导热性▲无低温脆性▲再生性▲反射性轻量性Light Weight铝之比重仅为钢铁之三分之一。耐蚀性High  Corrosion Resistance铝在自然环境中表面形成薄层之氧化膜可阻绝空气中之氧气，避免进一步氧化，具有优良之耐蚀性，铝表面如再经各种不同之表面处理，其耐蚀性更佳，可适合室外及较恶劣之环境中使用。成形性Workability、Excellent Formability利用完成退火(或部份退火)可产生质软之铝合金，适用于各种成形加工要求，此方面之典型应用如铝轮圈、天花板嵌灯灯罩、电容器外壳、铝锅等。强度Good Strength利用合金之添加及轧延、热处理制程可生产强度2㎏/mm2~60kg/㎜2不同强度等级之产品，以适用于各种不同强度要求之产品上。表面处理性Variety of Attractive Appearance铝具有优良之表面处理性包括阳极处理、表面化成丰理、涂覆及电镀等，尤其阳极处理可产生各种不同色泽、硬度之皮膜，以适就各种用途。导电性Good  Electrical Conductivity铝之导电度为铜之60 %，但重量亦仅铜之三分之一，相同重量之铝，其导电度为铜之两倍，故若以相同之导电度衡量，铝之成本远较铜便宜，此方面之应用以电导线最多。导热性Excellent Thermal Conductivity铝之导热性极佳，故在家庭五金、冷气机散热片、热交换器之应用方面极为广泛。易加工性Variety  of Forms铝之加工性特佳，可加工成棒、线、挤型材，挤型材在铝之用量占有极大比例。切削性Machinability与钢铁比较可节省高达70%，通常强度较高之铝合金之切削性較佳。熔接性Weldability纯铝及铝合金之熔接性佳，在结构体及船舶之应用方面占有重要之地位。无低温脆性Low Temperature Properties铝在超低温之状态下，无一般碳钢之低温脆性问题，可适用于低温设备、船舶等。无毒性Non-toxic铝不具毒性，在食品用途方面极为广泛，如食品包装袋、速食容器及家庭五金上之应用极多，尤其铝铂最主要之用途即为食品包装。再生性Salvage铝之价格虽较一般碳钢高，但易于回收重熔使用，为地球上可充分且有效利用之资源。无磁性Non-Magnetic沒有磁性反应之金属。几乎不受电磁气之磁场影响，金属本身不帶磁气。适用于必須非磁性之各种电器机械。反射性Reflectivity铝表面之亮度能有效反射热、电波，因此被使用于暖房器之反射板、照明器具、平行天线等。 纯度愈高反射性愈佳。

类别 ：防锈铝 牌号： LF21     是应用最广的一种防锈铝，它的强度不高，不能热处理强化，在退火状态下有高的塑性，而蚀性好，焊接性好，切削加工性不良。用於制造要求高可塑性和良好焊接性、在液体或气体介质中工作的低载荷零件如油箱、油管、液体容器等；线材可制作铆钉    LF13    耐蚀性高、焊接性能好。导热性、导电性比纯铝低得多。可用冷变形加工进行强化而不能热处理强化。适用於作焊接结构件     LF5/LF10     为铝镁系防锈铝(LF10的含镁量稍高於LF5)强度与LF3相当，热处理不能强化，退火状态塑性高，半冷作硬化塑性中等，焊接性能尚好，LF5用於制作在液体中工作的焊接零件、管道和容器以及其他零件。LF10主要用来制造铆钉    LF6    有较高的强度和耐蚀性，退火和挤压状态下塑性尚好，用氩弧焊的焊缝气密性和塑性尚可。切削加工性良好。用於焊接容器、受力零件、飞机蒙皮及骨架零件    LF5-1    为不可热处理强化铝合金，有一定的强度，耐蚀性、切削性良好。阳极化处理後表面美观，可加工成光学机械部件、船舶部件及导线夹等    LF2/LF3    强度比LF21较高，塑性与耐蚀性高，热处理不能强化，焊接性好(LF3的焊接性优於LF2)，在冷作硬化状态下的切削性较好，可抛光。用於制造在液体中工作的中等强度的焊接件、冷冲压零件和容器等    硬铝 LY1    为铆接铝合金结构用的主要铆钉材料，在淬火和自然时效後的强度较低，但有很高的塑性和良好的工艺性能，焊接性与LY11相同，切削性能尚可，耐蚀性不高，广泛用作中等强度和工作温度＜100℃的结构用铆钉材料    LY2    为耐热硬铝，有较高的强度，热变形时塑性高，可热处理强化，在淬火及人工时效状态下使用，切削加工性良好，耐蚀性比LD7、LD8耐热锻铝较好，在挤压半成品中，有形成粗晶环的倾向，用於制造在较高温度下工作的承力结构件    LT4/LY8/LY9    均为铆钉用合金，LY4有较好的耐热性，可在125-250℃内使用，LY9的强度较高，但其共同缺点是铆钉必须在淬火後2-6小时内使用。LT8适用於制作中等强度的铆钉    LY10     铆钉用合金，有较高的剪切强度，铆接过程不受热处理时间的限制，但耐腐性不好。工作温度不宜超过100℃    LY11    是应用最早的一种标准硬铝，中等强度，可热处理强化，在淬火和自然时效状态下使用，点焊性能良好，气焊及氩弧焊时有裂纹倾向，热态下可塑性尚可，切削加工性在淬火时效状态下尚好，耐蚀性不高。用於制作中等强度的零件和构件，冲压连接部件，局部镦粗的零件(如螺钉、铆钉)    LY12    高强度硬铝，可热处理强化，在退火和刚淬火状态下塑性中等，点焊性能好，气焊和氩弧时有裂纹倾向，抗蚀性不高，切削加工性在淬火和冷作硬化後尚好，退火後低。用於制造要求高负荷的零件以及在150℃以下工作的零件    LY16/LY17     耐热硬铝，常温下强度不高而在高温下 有较高的蠕变强度，热态下塑性较高，可热处理强化，焊接性能良好抗蚀性不高，切削加工性尚好。用於制造250-350℃下工作的零件，板材可用於制作常温或高温下工作的焊接件    超硬铝 LC3    超硬铝铆合金，可热处理强化，剪切强度较高，耐蚀性和切削加工性尚可，铆接时不受热处理时间的限制。用於制作受力结构的铆钉    LC4/LC9     高强度铝合金，在退火和刚淬火状态下的可塑性中等，可热处理强化，通常在淬火、人工时效状态下使用，此时得到的强度比一般硬铝高得多，但塑性较低，有应力集中倾向，点焊性能良好，气焊不良，热处理後的切削加工性良好，退火状态稍差，LC9板材的静疲劳、缺口敏感、抗应力腐蚀性能稍优於LC4。用於制造承力构件和高载荷零件等    特殊铝 LT1    这是一种含Si5%的低合金化二元铝硅合金，其力学性能不高，但抗蚀性很高，压力加工性能良好。适用於制造焊条和焊棒，用於焊接铝合金制品    锻铝 LD2    中等强度，在热态和退火状态下可塑性高，易於锻造、冲压，在淬火和自然状态下具有LF21一样好的耐蚀性，易於点焊和氢原子焊，气焊尚可。切削加工性在淬火时效後尚可。用於制造塑性和高耐蚀性、中等载荷的零件以及形状复杂的锻件    LD2-1/LD2-2    耐蚀性好，焊接性能良好。用於制造大型焊接构件、锻件及挤件    LD5    高强度锻铝，热态下有高的可塑性，易於锻造、冲压，可热处理强化，工艺性能较好，抗蚀性也较好，但有晶间腐蚀倾向，切削加工性和点焊、滚焊、接触焊性能良好，电焊、气焊性能不好。用於制造形状复杂和中等强度的锻件和冲压件等    LD6    在热压力加工时都有很好的工艺性能，可进行点焊和滚焊，热处理後易产生应力腐蚀倾向和晶间腐蚀敏感性。可制造复杂形状和中等强度的锻造零件和模锻件    LD7/LD8/LD9    耐热锻铝，可热处理强化，点焊、滚焊和接触焊性能良好，电焊性能差，耐蚀性和切削加工性尚好，LD8的热强性和可塑性比LD7差。用作在高温下工作的复杂锻件    LD10    高强度铝，热强性较好，但在热态下可塑性差，其他性能同LD5。用於制造高负荷和形状简单的锻件、模锻件    LD30    用於制造中等强度(σb＞27kgf/mm2)在+50~-70℃ 围内工作并要求在潮湿和海水介质中具有合格耐蚀性能的零件    LD31    用於制造强度不高(σb＞20kgf/mm2)耐蚀性能好，有美观装饰表面，在+50~-70℃工作的零件，其合金经特殊机械处理後有较高的导电性能，在电气工业上得到,广泛应用

铝是面心立方结构，故具有很高的塑性，易于加工，可制成各种型材、板材，抗腐蚀性能好；但是纯铝的强度很低，故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。铝合金以铝为基的合金总称。添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性。成为理想的结构材料，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50%以上。

在实用金属中是较轻的金属 镁的比重大约是铝的2/3，是铁的1/4。它是实用金属中的较轻的金属。 应用范围:镁合金广泛用于携带式的器械和汽车行业中，达到轻量化的目的。 高强度、高刚性  镁合金的比重虽然比塑料重，但是，单位重量的强度和弹性率比塑料高，所以，在同样的强度零部件的情况下，镁合金的零部件能做得比塑料的薄而且轻。另外，由于镁合金的比强度也比铝合金和铁高，因此，在不减少零部件的强度下，可减轻铝或铁的零部件的重量。  应用范围:手机电话，笔记本电脑上的液晶屏幕的尺寸年年增大，在它们的枝撑框架和背面的壳体上使用了镁合金。  传热性好  虽然镁合金的导热系数不及铝合金，但是，比塑料高出数十倍，因此，镁合金用于电器产品上，可有效地将内部的热散发到外面。  应用范围:在内部产生高温的电脑和投影仪等的外壳和散热部件上使用镁合金。电视机的外壳上使用镁合金可做到无散热孔。  电磁波屏蔽性好 镁合金的电磁波屏蔽性能比在塑料上电镀屏蔽膜的效果好，因此，使用镁合金可省去电磁波屏蔽膜的电镀工序。     应用范围:在手机电话的壳体和屏蔽材料上使用了镁合金。  机械加工性能好 镁合金比其他金属的切削阻力小，在机械加工时，可以较快的速度加工。  表:各种金属的切削阻力(以镁合金的切削阻力为1)  耐凹陷性好 镁合金与其他金属相比抗变形力大，由冲撞而引起的凹陷小于其他金属。  对振动/冲击的吸收性高    由于镁合金对振动能量的吸收性能好，使用在驱动和传动的部件上可减少振动。另外，冲击能量吸收性能好，比铝合金具有更好的延伸率的镁合金，受到冲击后，能吸收冲击能量而不会产生断裂。 应用范围:在硬盘驱动器的读出装置等的振动源附近的零件上使用镁合金。若在风扇的风叶上使用镁合金，可减小振动达到低骚音。此外，为了在汽车受到撞击后提高吸收冲击力和轻量化，在方向盘和坐椅上使用镁合金。  抗蠕变性能好 镁随着时间和温度的变化在尺寸上蠕变少。  镁合金与塑料不同，它可以简单地再生使用且不降低其机械性能，而塑料很难在不降低其机械性能再生使用。镁合金与其他金属相比，熔点低，比热小，在再生熔解时所消耗的能源是新材料制造所消耗的能源的4%。  镁合金的密度小于2g/cm3，是目前较轻的金属结构材料，其比强度高于铝合金和钢，略低于比强度较高的纤维增强塑料；其比刚度与铝合金和钢相当，远高于纤维增强塑料；其耐腐蚀性比低碳钢好得多，已超过压铸铝合金Ａ380；其减振性、磁屏蔽性远优于铝合金；鉴于镁合金的动力学粘度低，相同流体状态(雷诺指数相等)下的充型速度远大于铝合金，加之镁合金熔点、比热容和相变潜热均比铝合金低，故其熔化耗能少，凝固速度快，镁合金实际压铸周期可比铝合金短50%。此外，镁合金与铁的亲和力小，固溶铁的能力低，因而不容易粘连模具表面，其所用模具寿命比铝合金高2～3倍。     镁合金比铝合金在其化学和物理性能方面有更大的优越性，又由于镁的资源极其丰富，以镁代铝必将成为今后的大趋势。因此，镁合金市场具有广阔的发展前景。      作为中国铝材尤其是民用铝材产业的发祥地，南海目前聚集了200多家铝材生产企业，分布在辖内大沥、官窑、狮山、罗村和丹灶等镇，其中以2003年被中国建筑金属结构协会授予“中国铝材靠前镇”的大沥较为集中。大沥是目前中国铝型材企业的密集地，面积仅占全国十二万分之一的土地上聚集了110多家铝型材企业，年生产能力60万吨，占全省的50%，全国的35%，2003年产值70多亿元，有17家企业产值超过亿元。 金属名   镁合金  铝合金  黄铜    铸铁 切削阻力  1.0      1.8      2.3        3.5

铝目前是电子散热器使用较广泛的材料。铝的特性非常适合于制造散热器。导热性能好，价格便宜。　　　　下面介绍一下散热行业所使用的纯铝和铝合金的特性，　　　　纯铝：密度：铝是一种很轻的金属，密度为2.71克/厘米3，约为纯铜的1/3。　　　　导电导热性：铝的导热及导电性能好，当铝的截面和长度与铜相同时，铝的导电能力约为铜的61％，如果铝与铜的重量相同尔截面不同（长度相等），则铝的导电能力为铜的200％。　　　　化学特性：抗大气腐朽性能好，因为其表面易形成致密的氧化铝膜，能阻止内部金属的进一步氧化，铝与浓硝酸、有机酸及食品基本不起反应。铝呈面心立方结构，工业用纯铝塑性极高(ψ=80%),很容易承受各种成型工艺，但其强度过低，σb约为69Mpa,故纯铝只能通过冷变形强化或合金化来提高其强度后，才可以作为结构材料；　　　　铝是非磁性，无火花材料，且反射性能好，既能反射可见光，也能反射紫外线；铝中的杂质为硅和铁，当杂质含量越高时，其导电性，抗腐蚀性及塑性越低；　　　　二、铝合金：如果在铝中加入适量的某些合金元素，再经过冷加工或者热处理，可以大幅度的改善某些特性，铝中较常用的合金元素为铜、镁、硅、锰、锌，这些元素有时单独加入，有时配合加入，除了上述元素外，有时还加入微量的钛、硼、铬等。根据铝合金的成分及生产工艺特点，可以分为铸造铝合金及形变铝合金两类。形变铝合金：这类铝合金通常通过热态或冷态的压力加工，即经过轧制，挤压等工序，制成板材、管材、棒材以及各种型材使用，这类合金要求具有相当高的塑性，故合金含量较少。铸造铝合金则是将液态金属直接浇注在砂型中，制成各种形状复杂的零件，对这类合金要求具有良好的铸造性，即良好的流动性，合金含量少时，适宜做形变铝合金，合金含量多时，做铸造铝合金。铝合金的弹性模量小，仅相当于钢材的1/3，即在相同的截面下，加以相同的载荷，铝合金的弹性变形是钢的3倍，承受力不强，但抗震性能好。铝合金的硬度范围(包括退火和时效硬化状态)为20~120HB。　　　　较硬的铝合金比钢材还软。铝合金的抗拉强度极限为90Mpa(纯铝)到600Mpa(超硬铝)，　　　　与钢材相比差距较大。铝合金的熔点较低（一般在600℃左右，钢在1450℃左右）。铝合金在常温及高温下均具有优良的塑性，可以采用挤压法制成截面形状极为复杂、而且壁薄、尺寸精度高的结构零件。铝合金除有适宜的机械性能之外，还具有优良的耐腐蚀，导热导电及拋旋光性能。

铜及铜合金具有以下性能特点。1．有优异的物理化学性能。纯铜导电性、导热性极佳，许多铜合金的导电、导热性也很好；铜及铜合金对大气和水的抗腐蚀能力也很高；铜是抗磁性物质。2．有良好的加工性能。铜及某些铜合金塑性很好，容易冷、热成型；铸造铜合金有很好的铸造性能。3．有某些特殊的机械性能。例如优良的减摩性和耐磨性（如青铜及部分黄铜）；高的弹性极限及疲劳极限（铍青铜等）。4．色泽美观。由于有以上优良性能，铜及铜合金在电气工业、仪表工业、造船工业及机械制造工业部门中获得了广泛的应用。但铜的储藏量较小， 价格 较贵，属于应节约使用的材料之一，只有在特殊需要的情况下，例如要求有特殊的磁性、耐蚀性、加工性能、机械性能以及特殊的外观等条件下，才考虑使用。●铜合金特性及适用范围：是应用较广的铅黄铜，可切削性好，有良好的力学性能，能承受冷、热压力加工，易纤焊和焊接，对一般腐蚀有良好的稳定性，但有腐蚀破裂倾向。●铜合金化学成份：铜 Cu ：57．0～60．0锌 Zn：余量铅 Pb：0．8～1．9铅 Pb：0．8～1．9硼 P：≤0．02铝 Al：≤0．2铁 Fe：≤0．5铍 Sb ：≤0．01铋 Bi：≤0．003注：≤1．0（杂质）●铜合金力学性能：抗拉强度 σb （MPa）：≥440伸长率 δ10 （％）：≥5注 ：带材的室温拉伸力学性能试样尺寸：厚度≥0．3●铜合金热处理规范：热加工温度640～780℃;退火温度600～650℃;消除内应力的低温退火温度285℃

  H62/H65半硬黄铜/全硬黄铜带/全软黄铜铜合金（copper alloy ）以纯铜为基体加入一种或几种其他元素所构成的合金。纯铜呈紫红色﹐又称紫铜。纯铜密度为8.96﹐熔点为1083℃﹐具有优良的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性。主要用于制作发电机﹑母线﹑电缆﹑开关装置﹑变压器等电工器材和热交换器﹑管道﹑太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。常用的铜合金分为黄铜﹑青铜﹑白铜3大类。  黄铜以锌作主要添加元素的铜合金﹐具有美观的黄色﹐统称黄铜。铜锌二元合金称普通黄铜或称简单黄铜。三元以上的黄铜称特殊黄铜或称复杂黄铜。含锌低於36％的黄铜合金由固溶体组成﹐具有良好的冷加工性能﹐如含锌30％的黄铜常用来制作弹壳﹐俗称弹壳黄铜或七三黄铜。含锌在36～42％之间的黄铜合金由和固溶体组成﹐其中最常用的是含锌40％的六四黄铜。为了改善普通黄铜的性能﹐常添加其他元素﹐如铝﹑镍﹑锰﹑锡﹑硅﹑铅等。铝能提高黄铜的强度﹑硬度和耐蚀性﹐但使塑性降低﹐适合作海轮冷凝管及其他耐蚀零件。锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性﹐故称海军黄铜﹐用作船舶热工设备和螺旋桨等。铅能改善黄铜的切削性能﹔这种易切削黄铜常用作钟表零件。黄铜铸件常用来制作阀门和管道配件等。  青铜原指铜锡合金﹐后除黄铜﹑白铜以外的铜合金均称青铜﹐并常在青铜名字前冠以第一主要添加元素的名。锡青铜的铸造性能﹑减摩性能好和机械性能好﹐适合於制造轴承﹑蜗轮﹑齿轮等。铅青铜是现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料。铝青铜强度高﹐耐磨性和耐蚀性好﹐用於铸造高载荷的齿轮﹑轴套﹑船用螺旋桨等。铍青铜和磷青铜的弹性极限高﹐导电性好﹐适於制造精密弹簧和电接触元件。有导电导热用铜合金（只要有非合金化铜和微合金化铜）、结构用铜合金（几乎包括所有铜合金）、耐蚀铜合金（主要有锡黄铜、铝黄铜、各种不白铜、铝青铜、钛青铜等）耐磨铜合金（主要有含铅、锡、铝、锰等元素复杂黄铜、铝青铜等）、易切削铜合金（铜-铅、铜-碲、铜-锑等合金）、弹性铜合金（主要有锑青铜、铝青铜、铍青铜、钛青铜等）阻尼铜合金（高锰铜合金等）、艺术铜合金（纯铜、简单单铜、锡青铜、铝青铜、白铜等） 

铝及铝合金其它金属材料相比，具有以下一些特点：1、密度小  铝及铝合金的密度接近2.7g/,约为铁或铜的1/3。  2、强度高 铝及铝合金的强度高。经过一定程度的冷加工可强化基体强度,部分牌号的铝合金还可以通过热处理进行强化处理。3、导电导热性好  铝的导电导热性能仅次于银、铜和金。4、耐蚀性好 铝的表面易自然生产一层致密牢固的AL2O3保护膜，能很好的保护基体不受腐蚀。通过人工阳极氧化和着色，可获得良好铸造性能的铸造铝合金或加工塑性好的变形铝合金。5、易加工 添加一定的合金元素后，可获得良好铸造性能的铸造铝合金或加工塑性好的变形铝合金。

据德国《汽车周刊》报道，在刚举办完的法兰克福车展上，大众公布了大规模电动车发展计划《RoadmapE》，到2030年大众全部车型都将有电动版，投资高达700亿欧元，其中500亿欧元将投向电动车电池。大众CEO穆伦(MatthiasMüller)强调：“我们已经计划下一代电动车电池：里程超过1000公里的固态电池”。他表示大众将与合作伙伴共同开发，将在中国、欧洲和北美寻找、发展长期战略性伙伴。业内人士指出，全球技术领先的特斯拉动力电池电芯全面升级后，电芯的比能量已经达到300wh/kg，再往上提升的难度已非常大。压榨动力电池能量密度的下一阶段，业界认为最好的出路是固态电池。 固态电池的能量密度至少是当下传统锂电池的三倍，充电时间缩短的同时，续航里程更远，充放电次数更高(更耐用)，真正进入市场应用后，将会给动力电池产业带来颠覆性变化。 国内在无机全固态锂电池领域的研究己经开展了很多年，主要集中在微型器件使用的薄膜固态锂电池方面。近年，中国科学院宁波材料技术与工程研究所在大容量无机全固态锂电池用正极材料、固体电解质材料以及电极/电解质界面改性研究等方面也取得了不错的结果。而要发展这种新型化学储能技术，同样面临着很多的科学问题有待解决，主要包括:高稳定性、高离子导电特点锂离子导电材料体系的构效关系与材料设计研究、电极/电解质固固两相界面调控与反应机制研究、全固态体系中锂离子嵌脱过程引起的材料应力分布变化和对电池性能的影响及调控研究，以上技术与科学问题的解决对推动全固态锂电池的实用化将具有重要的现实意义。 从当前的大形势来看，固态电池现在的制备技术成熟度不高，能形成规模产能的企业有限，技术规模化扩产需要克服的困难还有很多，仍处于推广发展期。总的来说，大容量全固态锂电池的发展前景是非常光明的，影响大容量全固态锂电池性能的科学与技术问题正在逐步解决，大容量全固态锂电池在未来储能甚至动力领域中必将得到广泛应用!

工业纯铝密度小，具有良好的导电性和导热性，塑性好，但强度、硬度低，耐磨性差，可进行各种冷、热加工。　　　　铝合金分为变形铝合金、铸造铝合金。

近年来，国内外诸多大跨度空间结构的设计和建造使用了铝合金.但就金属空间结构建筑物的总体数量而言，传统的钢结构仍占据主导地位，而铝合金空间结构只占到其中的一小部分.原因之一是工程造价的制约，铝合金材料比钢材价格贵，某些国家相同截面规格的铝合金型材价格甚至达到钢材的7～10 倍.结合密度、强度因素考虑材料造价，铝合金材料将达到钢材价格的3～4 倍; 原因之二是已建铝合金空间结构的数量远少于空间钢结构，因而包括建筑和结构设计师在内的从业者对铝合金材料特性和铝合金结构认识不足，习惯性采用钢结构方案实现设计理念. 　　1. 1 锻造铝合金分类及性能比较 　　铝合金可分为锻铝和铸铝两类.前者是对未熔化的铝坯进行热加工或冷加工成型，后者是将熔化的铝液倒入模具再将其铸造成型.锻造铝合金牌号命名规则是由美国铝业协会( AA) 于1954 年提出的，现已被广泛接受并采用，我国也采纳并沿用了该命名方法，并借鉴美国规范的状态代号制订了相关规范.不同牌号的锻造铝合金的强度、延展性、耐腐蚀性等特性由于其化学成分( 铝元素和其他少量添加元素) 含量的差异而有所不同，如图1 所示，其中4xxx 系列主要用于焊接材料，未纳入比较范围.除化学成分的影响外，锻造铝合金的后续处理方法也会对其力学性能带来很大影响.在各系铝合金中，2xxx、6xxx 和7xxx 系列是可热处理铝合金，通常使用热处理加工方法( T) ; 其他各系为非热处理铝合金，常使用冷加工硬化( H) 等方法进行处理.6xxx 系列中含有镁和硅元素，该系列铝合金具有良好的耐腐蚀性和与Q235 钢材相近的强度，并且易于挤压成型，建筑结构中使用的大部分铝合金型材均属该系列，如6061-T6 铝合金，被广泛应用于铝合金空间结构中. 　　1. 2 结构用铝合金材料性能及其优缺点 　　锻造铝合金与结构用钢相似，都具有很好的延展性，高强铝合金强度甚至可与高强钢相比，但其延性略差.在结构设计中铝合金与钢材有诸多相似点，同时也存在着差异，以下通过对比分析铝合金作为结构材料的优缺点. 　　锻造铝合金密度为( 2.67～2.80)×103 kg /m3，在结构设计中，为使用方便通常近似取为2.70×103kg /m3，而结构用钢材密度为7. 85×103 kg /m3，约为铝合金密度的3 倍.锻造铝合金由于其牌号差异，弹性模量为( 69.6～75.2)×103 MPa，钢材为205×103 MPa，亦为铝合金的3倍.铝合金的弹性模量随环境温度的升高而减小，在100℃时减至67×103MPa，升温至200 ℃ 时则减至59×103 MPa.在室温下铝合金的热膨胀系数约为23×10－6/℃，为钢材( 12×10－6/℃) 的2 倍，表明铝合金结构对温度的变化( 主要是升温变化) 更为敏感，且随温度的升高，铝合金热膨胀系数也逐渐增大，在200℃ 时可达26×10－6 /℃.当铝合金构件不受约束时，由温度变化引起的变形更大，这在铝合金空间结构的构件及支座设计、施工时应加以注意.但由于弹性模量低，铝合金构件受到约束时，温度变化引起的变形仅为同条件下钢结构构件的2/3. 　　随着温度降低，铝合金的抗拉强度和伸长率提高，其力学性能有较为稳定的改善，且铝合金在低温环境中表现良好.铝合金泊松比近似为1 /3，随温度降低略微减小，但在结构设计中可以忽略该变化. 　　铝合金可挤压成型，采用独特的挤压工艺可制作出具有复杂截面的构件，使截面形式更加合理.铝合金构件和节点等可以进行批量预制，再进行装配，这种生产模式对于具有大量重复特征杆件和节点的大型铝合金空间结构具有良好的适用性.另外，铝合金良好的加工性能也使其能够更好地满足复杂建筑造型的要求. 　　铝合金对于各种波长的光线具有良好的反射率，外观色泽好.由于铝合金屋盖对阳光有高反射率，可保证结构内部环境冬暖夏凉，所以铝合金空间结构被大量用于植物温室、植物园展览厅等建筑中.在建筑结构中，铝合金一般不需要专门的防腐处理，因为铝合金自身在空气中可形成致密氧化膜，使其具有良好的耐腐蚀性能.在游泳馆和溜冰场等水蒸气含量较高的体育馆，采用铝合金结构可以很好地抵御水蒸气的侵蚀，减少后期维护费用.同样，在石油化工、仓储等防腐要求较高的大型工业建筑中，铝合金网壳也被大量应用.综上所述，铝合金材料与钢材相比自重轻、耐腐蚀并具有特有的功能.而结构工程中充分发挥铝合金上述优点的是大跨度空间结构( 如体育场、会议厅和礼堂等) 和长期暴露于潮湿、腐蚀性环境的结构( 如游泳馆等).

立式铝合金淬火炉系周期作业式电阻炉，主要用于铝合金机件淬火处理的加热之用。立式铝合金淬火炉具有炉温均匀、升温快、入水时间短、能源消耗低等优点。 立式铝合金淬火炉的温控系统采用PID过零触发可控硅，电炉结构由炉底支架、加热炉体、加热元件、热风循环系统、移动淬火水槽车、料筐提升机构、控制系统等部分组成。 立式铝合金淬火炉的简介： 立式铝合金淬火炉是由加热炉罩和移动式底架组成的。方形（或圆形）炉罩顶装有起重机，通过链条和挂钩可将料筐吊至炉膛。炉罩由型钢支起，底部有气动（或电动）操作的炉门。位于炉罩下方的底架可沿轨道移动、定位，底架上面载有淬火水槽和料筐。 立式铝合金淬火炉的特点： （1）立式铝合金淬火炉的温度均匀度 实现用户要求的温度均匀度，是以循环风机、导风罩板、炉膛结构、电热功率的分配及电热元件的布置、控制方式与过程、炉门结构等关联设计来保证。 （2）立式铝合金淬火炉具有先进的机械系统 系统的先进性由设计、元器件选型及质量、加工制造质量来保证的。机械系统运行平稳、可靠，设备处于低噪音、低振动工作状态。 （3）立式铝合金淬火炉具有完善的控制系统 体现在100——650℃均可实现准确控温、系统稳定可靠、操作简便、避免人为误操作、功能齐全等方面。 （4）淬火转移时间迅速、可调 炉底移动式炉门、快速升降机构、先进的机械系统，使得淬火转移迅速、可靠，时间可以根据用户工艺要求，淬火速度≤15S。 （5）淬火水槽采用移动式小车，或者采用地坑形式，方便快捷的处理工件。

高品质8000系列铝合金杆应有高强、高导、丝质光亮、稳定等特性。 　　高品质8030铝合金杆要求电气性能、力学和抗腐蚀性等三项质量指标均达优良。铝合金杆抗拉强度需稳定控制在115-130MPa，退火后铝合金线延伸率需稳定在25-30%，铝合金应为61.8%-63.5%，相对纯铝杆抗蠕变、抗腐蚀能力应有显著提高，应符合国家标准GB/T 3954-2014 并通过国家权威检测部门检测合格。

特性：   　　铝合金A1200为工业纯铝，具有高的可塑性、耐蚀性、导电性和导热性，但强度低，热处理不能强化，可切削性不好；可气焊、氢原子焊和接触焊，不易钎焊；易承受各种压力加工和引伸、弯曲。 　　力学性能：   　　抗拉强度 σb (MPa)：75～105　　　　伸长率 δ10 (％)：≥22　　　　伸长率 δ5 (％)：≥25 　　1、密度小且可强化 　　纯铝的密度接近2700kg/m3，约为铁的密度的35%。纯铝通过冷加工可使其强度提高一倍以上。而且可通过添加镁、锌、铜、锰、硅、锂、钪等元素合金化，再经过热处理进一步强化，其比强度可与优质的合金钢媲美。 　　2、易加工 　　铝用用任何一种铸造方法铸造。铝的塑性好，可轧成薄板和箔；拉成管材和细丝；挤压成各种民用的型材；可以大多数机床所能达到的最大速度进行车、铣、镗、刨等机械加工。 　　3、耐腐蚀而且导电、导热性好 　　铝及其合金的表面，易生成一层致密、牢固的Al2O3保护膜。这层保护膜只有卤素离子或碱离子的激烈作用下才会遭到破坏。因此，铝有很好的耐大气（包括 工业性大气和海洋大汽）腐蚀和水腐蚀的能力。能抵抗多数酸和有机物的腐蚀，采用缓蚀剂，可耐弱碱液腐蚀；采用保护措施，可提高铝合金的抗蚀能力。铝的导电、导热性能公次于银、铜和金。 　　4、无低温脆性 　　铝在摄氏零度以下，随着温度的降低，强度和塑性不公不会降低，反而提高。 　　5、美观且反射性强 　　铝的抛光表面对白光的反射率达80%以上，纯度越高，反射率越高。同时，铝对红外线、紫外线、电磁波、热辐射等都有良好的反射性能。铝及其合金由于反射能力强，表面呈银白色光泽。经机加工后可达至很高的光洁度和光亮度。经阳极氧化和着色，可获得五颜六色、光彩夺目的铝制品。

为了取得各种形状与规格的优质精细铸件，用于铸造的铝合金有必要具有以下特性，其中最要害的是流动性和可填充性。     一、有填充狭槽窄缝部分的杰出流动性；     二、能习惯其他许多种金属所要求的低熔点；     三、导热功能好，熔融铝的热量能快速向铸模传递，铸造周期较短；     四、熔体中的和其他有害气体可通过处理得到有用的操控；     五、铝合金铸造时，应没有热脆开裂和撕裂的倾向；     六、化学稳定性好，有高的抗蚀功能；     七、不易发生表面缺点，铸件表面有杰出的光泽，并且易于进行表面处理；     八、铸造铝合金的加工功能好，可用压模、硬（永久）模、生砂和干砂模、熔模、石膏型铸造模进行铸造出产，也可用真空铸造、低压和高压铸造、揉捏铸造、半固态成形、离心铸造等办法出产不同用处、不同种类规格、不同功能的各种铸件。

材料名称：2A14 旧称：LD10　　标准：GB/T 3191-1998　　特性及适用范围：　　从2A14的成分和性能来看它可属于硬铝合金也可属于2A50锻铝合金,它与2A50不同之处在于含铜量较高，故强度较高,热强性较好,但在热态下的塑性不如2A50好，合金具有良好的可切削性,电阻率.点焊和缝焊性能良好，电弧焊和气焊性能差；可热处理强化,有挤压效应；因此，纵向.横向性能有所差异；耐蚀性不高,但在人工时效状态时晶间腐蚀倾向和应力腐蚀破裂倾向。 　　力学性能：　　抗拉强度 σb (MPa)：≥440　　伸长率 δ5 (%)：≥10　　注 ：棒材室温纵向力学性能　　试样尺寸：棒材直径(方棒、六角棒内切圆直径)≤22　　热处理规范：　　1) 均匀化退火:加热475～490℃；保温12～14h；炉冷。 　　2)完全退火:加热350～400℃；随材料有效厚度不同,保温时间30～120min；以 30～50℃/h速度随炉冷至300℃下,再空冷。　　3)快速退火:加热350～460℃；保温时间30～120min；空冷。　　　　4)淬火和时效:淬火 495～505℃,水冷；自然时效室温96h。

1.点腐蚀：点腐蚀又称为孔腐蚀，是在金属上发作针尖状、点状、孔状的一种为部分的腐蚀形状。点腐蚀是阳极反响的一种共同方式，是一种自催化进程，即点腐蚀孔内的腐蚀进程构成的条件既促进又足以保持腐蚀的继续进行。     2.均匀腐蚀：铝在磷酸与等溶液中，其上的氧化膜会溶解，发作均匀腐蚀，溶解速度也是均匀的。溶液温度升高，溶质浓度加大，促进铝的腐蚀。     3.缝隙腐蚀：缝隙腐蚀是一种部分腐蚀。金属部件在电解质溶液中，因为金属与金属或金属与非金属之间构成缝隙，其宽度足以使介质浸入而又使介质处于一种阻滞状况，使得缝隙内部腐蚀加重的现象称为缝隙腐蚀。     4.应力腐蚀：开裂(SCC)铝合金的SCC是在20世纪30年代初发现的。金属在应力(拉应力或内应力)和腐蚀介质的联合效果下所发作的一种损坏，被称为SCC。SCC的特征是构成腐蚀—机械裂缝，既能够沿着晶界开展，也能够穿过晶粒扩展。因为裂缝扩展是在金属内部，会使金属结构强度大大下降，严峻时会发作俄然损坏。

随着铝合金电缆被工程应用商的逐步了解，铝合金电缆市场正以突飞猛进的势态快速发展，在实际应用中如何检测和判断铝合金电缆，有哪些基本的性能指标和依据就是工程应用商必须准确把握的基本常识——以下部分资料引用于河南华星合金电缆有限公司《华星合金电缆研究院-合金电缆特性》。　　　　一、线芯紧压系数：　　　　铝合金电缆和传统的电力电缆的工艺结构及辅材等有一定的差异，铝合金电缆的导体采用铝合金单丝紧压合股方式，其线芯紧压系数达到了97%，导体非常密实，和传统的铜芯电缆、铝芯电缆在导体截面上可以明显看到差异（传统电缆的制作工艺，线芯的紧压系数只能达到82%左右）。　　　　二、柔韧性能　　　　铝合金电缆采用的是ASTM-B800电工用8000系列铝合金线进行控制，添加适量铜(Cu)、铁(Fe)、镁(Mg)……等及稀土铝中间合金材料经过特殊的合成退火工艺开发的高科技新型环保节能电力电缆，其导体柔韧性能超强，这一超强的柔韧性能保证了铝合金电缆在实际应用的安全性能达到甚至超过铜芯电缆，同时给铝合金电缆的实际安装应用带来了非常大的优势。在实际检验判断中，直接的手折叠测试即可得到铝合金导体非常柔韧，可以反复折叠或像绳子一样反复缠绕，破坏性剧烈折叠铝合金单丝，实验结论较少需要18次往返才能出现裂痕或断裂现象，而普通的铝芯单丝一般折叠三下出裂痕，五下要断裂，普通铝丝的一个重要缺点是脆度高，在安装时只要一定角度的扭转，导体就会产生裂纹，裂口就会发热、腐蚀，是出现火灾的重要原因，这也是其不能倍被普遍应用的致命原因。　　　　三、电缆结构　　　　铝合金电缆线芯采用紧压合股方式，导体截面为圆芯（传统电缆线芯多用扇形），绝缘采用三色共挤的交联聚乙烯的绝缘工艺，线芯排列规则，整根线缆圆整柔韧。　　　　四、线芯亮泽　　　　铝合金导体由于冶炼过程中添加的稀土合金材料对导体晶体结果的优化，线芯截面光泽明亮，亮度高，和传统的铝芯电缆有明显的感官差异　　　　五、蠕变性能　　　　合金导体的蠕变性能和铜芯导体基本一致，通过实验得知：铜的屈服强度是6.0，合金导体的是54，和铜导体基本一致，是铝芯导体的300%　　　　六、延伸性能　　　　伸长率是导体机械性能重要指标，是产品优劣和能承受外力大小的重要标志。也是检验电缆导体机械性能的一个重要指标。铝合金电缆退火处理后的延伸率能达到30%，而铜缆的伸长率为30%，普通铝杆的伸长率为15%，是能取代铜缆的重要指标。　　　　七、抗拉强度　　　　铝合金导体只有铜导体的一半（113.8：220MPa），由于铝合金的密度只有铜导体的30.4%，因而在同等电气性能的前提下即使铝合金导体截面积提高到铜导体截面积的150%，铝合金导体的重量也只有铜导体的45%，这使得铝合金导体的抗拉强度相对于铜导体还有一定的优势。在大跨度电力工程中，由于其比重优势，在等效前提下其抗拉强度优势就格外凸显。不仅节省大量的桥架，降低安装工程师的劳动强度，同时加快了安装进程，节省了工期，大大降低了综合安装成本。　　　　八、防腐蚀性能　　　　铝合金导体本身具有优异的抗腐蚀性能，铝合金导体的良好抗腐蚀性能源自铝材固有的防腐特性，其表面与空气接触时，会立即形成一层厚度约为2～4μm的致密氧化膜，这层氧化膜非常致密，特别耐受各种形式的腐蚀，因而具有承受较恶劣环境的特性，在实际使用寿命上比铜缆延长10年以上。（目前国内使用合金电缆的时间还不长，也就3~5年时间，所以从国内的实际上无法验证其实际使用寿命，只能参照国外的实际使用情况，就目前欧美国家的使用时间40年来看，他的实际使用寿命是比铜缆更耐用）　　　　九、电气性能　　　　铝合金的电阻率介于铝与铜之间，略高于铝，而低于铜，在相同截流量前提下，同等长度的铝合金导体的重量仅为铜的一半。如果按铜的电导率是100%计算，合金导体的电导率约为62.5%，合金的比重为2.7，铜的比重为8.9，则(8.9/2.7)×(0.612/1)=2，即2单位重量的铜的电阻与1单位质量的合金的电阻相同，因此，当合金导体的截面积是铜的1.5倍是，其电气性能相同，即实现了和铜相同的截流量，电阻，和电压损失。