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1 镁的发展史1

1.1镁冶炼发展的三阶段1

1.1.1化学法阶段1

1.1.2熔盐电解法阶段1

1.1.3热还原法阶段1

1.2第一、二次世界大战期间镁生产技术发展概况2

1.3世界镁工业发展概况2

1.4中国镁工业发展概况3

2 镁及镁合金的性能7

2.1镁的晶体结构7

2.2镁的性能8

2.2.1镁的力学性能8

2.2.2镁的工艺性能9

2.3镁的合金化9

2.3.1合金元素的作用9

2.3.2镁的合金化11

2.4镁合金的强化11

2.4.1固溶强化11

2.4.2沉淀（析出）强化12

2.4.3弥散强化12

2.4.4细晶强化12

2.4.5形变强化12

2.4.6复合强化12

2.5镁合金的分类13

2.6镁合金的特性14

3 镁的资源与分布16

3.1地壳中镁的分布及含镁主要矿物16

3.2炼镁用的镁矿及其特性17

3.3目前具有工业应用价值的几种镁矿资源18

3.4中国镁矿的分布与勘查19

3.4.1中国白云石矿资源分布19

3.4.2中国菱镁矿资源分布20

3.4.3中国其他镁矿资源的分布21

3.5中国的镁资源优势24

3.6采选技术与装备25

4 镁冶炼工艺技术与装备26

4.1镁冶炼工艺技术26

4.1.1电解法26

4.1.2热还原法30

4.2皮江法炼镁主要装备33

4.2.1煅烧设备33

4.2.2炉料细磨设备33

4.2.3球团压形设备34

4.2.4还原罐34

4.2.5还原炉34

4.2.6真空系统34

4.2.7精炼设备35

4.2.8连续铸造机35

4.3皮江法镁冶炼技术经济指标及计算方法35

4.3.1对皮江法炼镁的原料要求35

4.3.2皮江法镁冶炼生产工艺过程35

4.3.3皮江法镁冶炼技术经济指标及计算方法36

4.4镁合金生产工艺与装备40

4.4.1镁合金生产工艺流程41

4.4.2镁合金生产中需要强调的几个问题43

4.4.3镁合金生产用设备44

4.5中国皮江法炼镁技术与装备的创新发展45

4.5.1调整能源结构，采用清洁能源46

4.5.2提升皮江法镁冶炼技术与装备水平、节能减排46

4.5.3粗废镁无熔剂连续复合精炼技术55

4.5.4新型节能竖罐还原的研发与试用取得新成果57

4.5.5皮江法炼镁各项技术经济指标明显进步59

4.6镁冶炼倡导低碳循环经济发展模式60

4.6.1惠冶镁业的低碳循环经济发展模式61

4.6.2惠冶镁业循环经济产业链的特点61

4.6.3惠冶镁业循环经济产业链的具体做法61

4.6.4惠冶镁业节能降耗工作落到实处63

4.6.5镁还原渣的综合利用63

4.7电解法炼镁技术水平有新进展64

4.7.1以海绵钛副产氯化镁进行电解，通过引进技术消化创新，改善电解指标64

4.7.2利用青海盐湖资源，引进国外脱水电解技术，建10万吨电解镁厂64

4.7.3氯化物体系熔盐电解法制备稀土镁中间合金65

4.8镁合金新材料的研发与应用新进展68

4.8.1高性能稀土镁合金新材料研发与应用68

4.8.2低成本非稀土镁合金新材料92

4.8.3镁锂合金的研发进展95

4.8.4镁功能材料研发新进展98

4.9镁及其材料的生命周期评价134

4.9.1生命周期评价及其应用134

4.9.2生命周期评价在金属镁及其材料中的应用136

5 镁加工技术与装备139

5.1铸造镁合金成形技术与装备139

5.1.1重力和低压铸造139

5.1.2压铸139

5.1.3镁合金的半固态成型142

5.1.4挤压铸造143

5.2镁合金塑性加工技术与装备143

5.2.1镁合金挤压144

5.2.2镁合金轧制145

5.2.3镁合金锻造147

5.2.4镁合金拉拔149

5.2.5镁合金超塑成型150

5.3镁合金加工成型技术与装备研发新进展150

5.3.1铸造150

5.3.2铸轧161

5.3.3挤压164

5.3.4锻造168

5.3.5轧制177

5.3.6镁合金加工成型装备向大型化发展182

5.4国家“973”项目“高性能镁合金加工与制备中的关键基础问题”研究的重要进展183

5.4.1项目研究单位组成183

5.4.2项目围绕四大关键科学问题开展研究取得了显著成效184

5.4.3项目研究的重要进展184

6镁合金连接（焊接）技术及新进展195

6.1镁及镁合金材料的焊接技术195

6.1.1焊接特性195

6.1.2焊接设备及材料的选择196

6.2镁及镁合金材料的粘接技术196

6.3镁合金材料的机械连接196

6.3.1铆接196

6.3.2螺纹连接197

6.4镁合金连接（焊接）技术新进展197

6.4.1镁合金MIG焊199

6.4.2高沸点低污染镁合金焊丝199

6.4.3优质高效镁合金焊接装备开发及应用201

6.4.4镁合金焊接技术应用203

7镁及镁合金的腐蚀与防护（表面处理）技术及新进展206

7.1影响镁及镁合金耐蚀性的因素206

7.1.1合金元素与杂质的影响206

7.1.2加工、热处理工艺及组织结构形态的影响207

7.2提高镁及镁合金耐腐蚀性的途径207

7.2.1研究开发高纯镁合金，减少合金中的有害杂质元素207

7.2.2应用快速凝固处理工艺，细化晶粒和提高某些元素的固溶度208

7.2.3进行有效的表面处理，大大提高镁合金材料的耐蚀性208

7.3镁及镁合金材料的表面处理208

7.3.1表面清理和预处理209

7.3.2化学氧化（转化膜）处理209

7.3.3阳极氧化（电化学）处理技术210

7.3.4微弧氧化处理210

7.3.5电镀技术212

7.3.6表面热喷铝扩散处理工艺212

7.3.7有机涂层工艺与颜料着色212

7.4镁及镁合金表面处理技术的新进展212

7.4.1高耐蚀镁合金的发展213

7.4.2镁合金表面防护技术的新发展及其应用217

8镁及镁合金废料回收与再生利用239

8.1镁合金废料的产生239

8.2镁合金废料的分类239

8.3镁合金废料的回收工艺240

8.4镁合金废料的回收方式241

8.4.1厂内回收241

8.4.2厂外回收241

8.4.3废旧汽车上镁合金零部件的回收241

8.5镁合金废料的前期处理241

8.6镁合金废料的熔炼方法242

8.6.1镁切屑的重熔工艺242

8.6.2镁切屑真空蒸馏法242

8.6.3熔剂法243

8.7镁合金废料在熔炼中的质量控制244

8.7.1降低镁合金中铁的含量244

8.7.2降低镁合金中非金属杂质的含量245

8.7.3预防外来杂质245

8.8镁合金压铸废料绿色回收过程质量控制及应用246

8.8.1镁合金废料无熔剂回收技术247

8.8.2绿色回收技术经济指标247

8.8.3回收镁合金质量控制247

8.8.4绿色回收系统精炼效果248

8.8.5回收镁合金在压铸生产中的推广应用250

8.9镁合金压铸工艺废镁的现场重熔精炼再生技术与装备251

8.10高危劣质废镁的蒸馏再生系统252

9镁及镁合金的应用254

9.1镁的应用254

9.1.1镁在冶金领域的应用254

9.1.2镁在化学工业的应用255

9.1.3镁在电化学、牺牲阳极上的应用255

9.1.4镁在烟火领域的应用255

9.2镁合金的应用255

9.2.1镁合金在航空航天、国防军工领域的应用255

9.2.2镁合金在交通运输工具中的应用260

9.2.3镁合金在电子器材中的应用289

9.2.4镁合金在其他民用领域中的应用294

10安全与防护296

10.1皮江法炼镁的生产安全与防护296

10.1.1危险源296

10.1.2主要防护措施296

10.2镁合金生产的安全技术与操作297

10.2.1镁合金发生燃烧和爆炸的化学反应机理297

10.2.2镁合金生产安全297

10.2.3镁合金生产的安全操作299

10.3镁合金压铸安全生产操作规范300

10.4镁粉生产的安全问题与应对措施301

10.4.1对金属镁（粉）理化特性的认识302

10.4.2镁粉生产的安全措施303

11专利信息分析304

11.1专利信息分析概述304

11.1.1专利信息包含的内容304

11.1.2专利信息分析的概念305

11.2专利信息分析的作用305

11.3专利信息分析方法306

11.3.1定量分析法306

11.3.2定性分析法307

11.3.3拟定量分析法307

11.4专利信息分析方法在镁行业的应用307

11.5利用专利信息应用方面的几点建议312

11.6发明专利及实用新型专利目录313

12国内外镁的标准及质量体系认证360

12.1镁行业标准体系的建立与完善360

12.2中国镁的国家标准和行业标准361

12.3铸造镁合金与变形镁合金的国内外牌号及对应标准364

12.3.1 GB/T 19078—2003《铸造镁合金锭》364

12.3.2 GB/T 5153—2003《变形镁及镁合金牌号和化学成分》365

12.3.3国际标准ISO 16220《镁及镁合金—镁合金铸锭和铸件》366

12.3.4欧洲标准EN1753—1997《镁及镁合金—镁合金铸锭和铸件》367

12.3.5美国标准368

12.3.6日本标准369

12.3.7部分国家变形镁合金相近牌号对照369

12.4国家标准GB/T 3499—2011《原生镁锭》370

12.4.1产品分类370

12.4.2化学成分370

12.4.3表面质量371

12.4.4规格371

12.4.5包装371

12.4.6运输371

12.4.7贮存371

12.5国家标准GB/T 19078—2003《铸造镁合金锭》371

12.5.1产品牌号、化学成分371

12.5.2化学成分372

12.5.3表面质量372

12.5.4镁合金铸件的典型性能375

12.5.5 EN1753—1997中采用的镁合金锭数字牌号的结构及含义379

12.6相关企业质量体系认证379

13产业政策、发展规划与相关法规385

13.1 1999年至今国家一直把镁冶炼（综合利用除外）列入限制类目录385

13.2高品质镁合金铸造及板、管、型材加工技术开发项目列入鼓励类项目385

13.3国家科技部“十五”科技攻关计划与“十一五”科技支撑计划385

13.4国家工业和信息化部制订的《“十二五”产业技术创新规划》386

13.5国家工业和信息化部等编制的《新材料产业“十二五”发展规划》386

13.6有色金属工业“十二五”发展规划387

13.7国家工业和信息化部制订的《工业产品质量发展“十二五”规划》387

13.8国家工业和信息化部发布的《镁行业准入标准》388

13.8.1制定准入条件的必要性——镁行业状况分析388

13.8.2制定准入条件的依据389

13.8.3镁行业准入条件的主要内容390

13.8.4国家工业和信息化部制定的《镁冶炼企业准入公告管理暂行办法》392

14中国镁工业经济运行情况395

14.1中国镁工业经济近十多年来运行良好，其产能、产量、出口量和消费量快速增长395

14.2资本运营情况399

15与镁相关的产、学、研状况410

15.1国内从事镁生产、加工、研制的单位410

15.1.1中国镁冶炼企业总汇410

15.1.2中国镁加工企业总汇412

15.1.3国内与镁相关的设备企业总汇414

15.1.4国内从事镁研究、开发与应用的单位总汇415

15.2“产、学、研、用”联盟推动应用发展416

15.2.1“产、学、研、用”结合构建联盟是推动镁应用快速发展的必由之路416

15.2.2镁企业要成为协同创新和开拓应用的主体，加快推动镁应用发展418

16镁行业协会——中国有色金属工业协会镁业分会420

16.1镁业分会的由来420

16.2镁业分会做好“三个服务”，发挥协会的引导与协调作用421

16.3中国镁工业成就举世瞩目422

参考文献423