涂 腾，陈先华, 2

(1.重庆大学材料科学与工程学院, 重庆 400044)(2.重庆大学 国家镁合金材料工程技术研究中心, 重庆 400045)

1 前 言

镁合金作为目前实际应用中最轻质的金属工程结构材料，具有比重轻、比强度高、比刚度高、电磁屏蔽能力强、减震性能好、液态成型性能优越和易于回收利用等一系列符合“21世纪绿色结构材料”的特征，因而在汽车、航天、航空、计算机、通讯、仪器仪表、家电、轻工、军事等领域具有极其重要的应用价值和前景[1-4]。目前，尽管镁合金在世界汽车工业中的应用正以每年15%～20%的速度快速增长， 远高于其它金属材料，但镁合金的应用远不如铝合金和钢铁材料广泛，究其原因主要是镁合金存在弹性模量低、易腐蚀、塑性差等缺陷，限制了其作为结构材料的广泛应用[5, 6]。镁合金的弹性模量为45 GPa，较低的模量最终导致其抗弹性变形能力差，不能满足工程领域对镁基材料的要求；随着新一代航天器对构件刚度的要求越来越高，该缺点也极大地阻碍了其在航空航天领域中应用的进一步扩大。热处理、温度、变形速率以及塑性变形等工艺条件对镁合金的模量有着相对较小的影响。而在镁合金中加入一定量的合金元素或稀土元素，通过合金化能显著改善镁基材料的弹性模量。自20世纪80年代末，镁基复合材料已成为金属基复合材料领域的研究热点之一，研究人员通过在镁合金中尝试添加各种增强体，如陶瓷颗粒、晶须或纤维等形成镁基复合材料，也能显著提高镁基材料的弹性模量。……