镁合金功能材料的研究进展（英文）

与其它结构金属材料相比,镁合金具有质轻的显著优点,因此被广泛应用于交通运输和航空等领域。随着研究的深入和研究范围的扩大,镁合金更多的优点被开发利用:较高的理论能量密度,较大的阻尼容量和屏蔽效能以及良好的生物相容性。因此镁合金具有作为储氢材料、可再充电电池、阻尼材料、可生物降解的植入材料、电磁屏蔽材料、导热材料的潜力,但是每一种功能材料都存在未解决的瓶颈问题。本文针对近年来大量的研究工作进行了概括,总结了镁及镁合金作为以上6种功能材料的主要研究方向及研究进展,讨论了未来主要的研究方向。     

导热镁合金的研究与开发现状

镁合金具有密度小、电磁屏蔽和阻尼性能优良、比强度高等优点,单位质量的导热能力优于铝合金,基于其综合性能的优势作为散热材料用于电子、通讯及计算机等领域也具有潜在的优势。本文综述了国内外高导热镁合金的研究与开发现状,分析了Mg-Zn、Mg-RE、Mg-Th和Mg-Mn等几种导热性能良好的镁合金系列,展望了高导热镁合金研究存在的问题及今后的研究方向。     

阻尼镁合金的研究与应用综述

镁具有高的导热导电性、电磁屏蔽性、无磁性和无毒性等特点,是具有高阻尼性能和低密度的工程结构材料。随着航空、航天、建筑、汽车等振动和噪声较为严重的行业对轻质、高强、高阻尼结构材料需求日益增加,阻尼镁合金材料必将成为镁合金研究开发的重要发展方向之一。文章对阻尼镁合金的研究现状和应用进展以及发展趋势进行了综述,重点介绍了Mg-Zr、Mg-Ni、Mg-Cu、Mg-Al、Mg-Zn、Mg-Si、Mg-Li、Mg-RE、镁基复合材料、多孔镁系阻尼镁合金。文章分析指出:镁合金的阻尼机制主要是位错机制,除了刃位错之外,还应加强研究螺位错对阻尼机理的影响;通过添加新的增强相和合金元素从根本上解决阻尼性能和力学性能的矛盾,使设计出的产品外形结构适合减振降噪也是值得关注的一个新方向。     

“镁合金腐蚀与防护”专题序言

正镁合金作为全球公认最具潜力的结构功能一体化的轻量化材料,具有质轻、比强度高、阻尼减振性能好、电磁屏蔽性能优异、资源丰富等优点。基于镁合金这些突出特点,镁合金在航空航天、国防军工、交通车辆、3C产品和生物医用等领域有广泛的应用前景。镁合金的大规模推广应用,对缓解全球资源危机、能源危机和环境污染具有重要意义,已受到全球特别是欧美发达国家的高度关注。     

粉末冶金镁基材料研究进展

镁合金具有密度低、比强度和比刚度高、阻尼减振和电磁屏蔽性能好、液态成型和机加工性能优良、易回收再生等优点,在航空航天、地面交通和3C产品等领域具有很好的应用前景。然而,镁合金的绝对强度偏低,耐热和耐腐蚀性能不佳,限制了其更广泛的推广应用。研究和工程实践显示,粉末冶金工艺方法在改善镁基材料力学性能和耐蚀性方面具有很大的潜力。本文综述了粉末冶金镁基材料研究的最新进展,并简要介绍了粉末冶金镁基材料在生物材料、储氢材料和结构材料等领域的应用情况,最后,展望了粉末冶金镁基材料及工艺研究的发展方向。     

平衡镁合金阻尼及力学性能研究进展及展望

镁合金做为一种高阻尼材料其应用开发一直受到广大学者的关注,但镁合金阻尼及力学性能很难兼顾,从而限制了它在工程上的应用。本文综述了近年来国内外研究人员在平衡镁合金阻尼及力学性能方面所做的贡献,主要从合金化、细化晶粒、晶粒取向以及热处理和变形等几个方面概述高阻尼镁合金材料的研究现状,指出了现阶段所存在的问题,并展望了平衡镁合金阻尼及力学性能的研究前景。     

高阻尼高强度镁合金的研究现状及展望

镁合金的阻尼性能很好,但强度低.位错阻尼机制是镁合金的主要阻尼机制.通过合金化强化、形变强化、热处理强化等强化方法可提高镁合金的强度,但对镁合金的阻尼性能有不同程度的影响.概述了Mg-Zr、Mg-Li,Mg-Al,Mg-Zn和Mg-RE系等镁合金的力学性能及阻尼特性,指出了合金化结合先进制备技术是高强度高阻尼镁合金的研究方向.     

镁及镁合金阻尼特性的研究进展

综述了镁及镁合金阻尼特性的研究进展及阻尼镁合金材料的研究现状,介绍了其阻尼性能的评价方法,阐明了其阻尼机制符合G-L位错钉扎模型、基面(0001)上的位错脱钉运动是造成镁合金在室温具有高应变振幅阻尼性能的主要原因,概述了应变振幅、温度、变形工艺、热处理、晶粒尺寸和取向以及合金元素对镁合金阻尼性能的影响.     

高速发展的绿色工程材料——金属镁

镁是极重要的有色金属,它比铝轻,能够很好地与其他金属构成高强度的合金,镁合金具有比重轻、比强度和比刚度高、导热导电性好、兼有良好的阻尼减震和电磁屏蔽性能、易于加工成型、容易回收等优点,因此被誉为“21世纪绿色工程材料”。但长期以来,由于受价格昂贵和技术方面的限制,     

可降解医用镁基生物材料的研究进展

生物体内可降解吸收材料是生物材料发展的重要方向,由于金属材料具有较好的强度和塑韧性,因此金属基可降解吸收材料具有重要的临床应用价值。镁是所有金属材料中生物力学性能与人体骨最接近的金属材料,具有理想的生物力学相容性,因此,镁合金作为可降解生物材料具有巨大的应用潜力。首先介绍了镁基材料作为生物体内可降解植入材料的优点,然后简要回顾了镁基可降解生物材料的早期研究情况,同时系统地介绍和总结了目前的研究进展和遇到的挑战,最后展望了镁合金医用材料的应用前景和发展方向。     

镁基能源材料研究进展

作为最轻的金属结构材料,Mg合金在轻量化方面已经得到了越来越多的应用。Mg具有较低的电极电位及储氢量较大的特点使得Mg在能源材料方面发挥越来越重要的作用。综述了Mg作为储氢材料和电池材料的研究进展,着重介绍了Mg基储氢材料的性能改善、制备方法等,同时对Mg二次电池和燃料电池体系进行了简要介绍。此外,还较详细地介绍了具有高容量储氢性能的Mg基复杂氢化物的研究现状及结果。     

Recent advances of electromagnetic interference shielding Mg matrix materials and their processings: A review

In terms of lightweight electromagnetic interference (EMI) shielding structural materials, Mg matrix materials have proven to be the best, due to their exciting properties (e.g. low density, high specific strength, good electrical conductivity and excellent EMI shielding properties) and their wide range of applications in lightweighting in electronics, automotive and aerospace industries. Through processing, such as alloying, heat treatment, plastic deformation and composite processing, Mg matrix materials can be obtained with tailorable properties which can play a key role in designing materials for EMI shielding. This work introduces an overview of the research on the EMI shielding properties of Mg matrix materials as well as their EMI shielding mechanisms over the past few decades, focused on the influence of alloying, heat treatment, plastic deformation and composite processing for the EMI shielding properties of Mg matrix materials. At the end, conclusions and future perspectives are provided.     

Development on Preparation Technology of Aluminum Foam Sandwich Panels

泡沫铝夹层板是一种综合性能优异的新型功能材料,由具有高孔隙率特性的泡沫铝芯和金属面板组成。由于该材料不仅具有泡沫铝材料所拥有的极低密度,耗能能力好,比强度和比刚度高,隔热隔音性能优越和高阻尼等优异特性,还一定程度上弥补了泡沫铝材料强度低的缺点,致使泡沫铝夹层板材料在诸如要求具有高机械强度和良好散能能力的轻型结构应用等诸多领域受到广泛关注。目前,泡沫铝夹层板材料已经引起广大研究者的高度重视。本文综合论述了泡沫铝夹层板制备技术的研究进展,并对各种制备工艺的优缺点进行了分析。     

纳米SiC颗粒增强NiTi形状记忆复合材料制备及其力学性能和阻尼行为

采用粉末冶金梯级烧结法成功制备出轻质、高强且具有一定孔隙率的纳米SiC颗粒增强NiTi合金基形状记忆复合材料(SiC/NiTi).研究发现,所制备的SiC/NiTi复合材料具有稳定的线性超弹性;SiC颗粒的引入使SiC/NiTi复合材料具有较高的压缩强度和等效压缩强度,且强度随SiC含量的增加而提高.研究还表明,SiC...     

Ti1.2Fe＋x%Mg（x=1,3,5）合金的贮氢特性

在TiFe合金中添加少量的IIA族轻金属元素Mg，并且使Ti侧过化学计量，组织Ti1.2F3 x%（质量分数，下同）Mg（x=1,3,5)试验合金，研究了该系列合金的储氢特性。结果表明，Ti1.2F3 3%Mg和Ti1.2F3 5%Mg合金在室温下，经2次吸放氢操作即能完全活化，前者的储氢量为213ml/g，且具有较小的压力滞后和平台斜率，适合作为内氢燃料电池氢源储氢材料。X射线分析发现，所有试验合金的主相均为TiFe相，而合金显微组织显示，Mg以弥散颗粒分布于合金基体，并讨论了Mg的添加和Ti过量对合金活化性能和储氢容量的影响机制。     

新型可降解生物医用镁合金JDBM的研究进展

镁合金因具有与人体骨头接近的密度和弹性模量、高比强度和比刚度、生物可降解性以及生物相容性等优点,近10年来国内外研究人员对其应用于骨内植物、骨组织工程支架和心血管支架等领域进行了广泛的研究。然而,目前大多数研究均以现有商用镁合金为对象,如含Al元素的AZ31、AZ91以及含重稀土元素的WE43等,并未考虑到作为生物材料的安全性等问题。本文作者阐述镁合金作为生物医用材料的优势、面临的挑战以及应对策略;重点介绍上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心近年来围绕自行研发的新型生物医用镁合金JDBM开展的研究工作;最后展望可降解生物医用镁合金的应用前景和发展方向。     

Friction Stir Processing of Magnesium Alloys:A Review

Magnesium(Mg) alloys have been extensively used in various fields, such as aerospace, automobile, electronics, and biomedical industries, due to their high specific strength and stiff ness, excellent vibration absorption, electromagnetic shielding eff ect, good machinability, and recyclability. Friction stir processing(FSP) is a severe plastic deformation technique, based on the principle of friction stir welding. In addition to introducing the basic principle and advantages of FSP, this paper reviews the studies of FSP in the modification of the cast structure, superplastic deformation behavior, preparation of finegrained Mg alloys and Mg-based surface composites, and additive manufacturing. FSP not only refines, homogenizes, and densifies the microstructure, but also eliminates the cast microstructure defects, breaks up the brittle and network-like phases, and prepares fine-grained, ultrafine-, and nano-grained Mg alloys. Indeed, FSP significantly improves the comprehensive mechanical properties of the alloys and achieves low-temperature and/or high strain rate superplasticity. Furthermore, FSP can produce particle-and fiber-reinforced Mg-based surface composites. As a promising additive manufacturing technique of light metals, FSP enables the additive manufacturing of Mg alloys. Finally, we prospect the future research direction and application with friction stir processed Mg alloys.