內容簡介
《廣東省鎂工業技術路線圖》技術路線圖作為一種技術創新、管理創新的戰略集成規劃工具，已得到國家、產業界和地方部門的高度重視，它對產業和技術的發展起到巨大的推動作用。中國的鎂資源具有得天獨厚的優勢，然而鎂合金的深加工技術研究和產品套用與國際工業已開發國家相比還存在較大差距，如何將我國的資源優勢轉變為產品優勢和經濟優勢，如何推動我省鎂產業鏈向高端產品發展，是本技術路線圖需要回答的問題。《廣東省鎂工業技術路線圖》詳細介紹了產業技術路線圖繪製的基本工作方法和步驟，基於廣東省鎂產業的現狀，系統分析了鎂產業鏈的構成，鎂合金在電子信息、汽車與軌道交通、電動工具、航空航天、生物能源等五大市場的套用狀況，確定了產業發展的中、長期目標，識別出技術壁壘，對近期、中期和長期的研發需求進行系統分析與優先排序，提出符合廣東實際的鎂產業技術發展模式。《廣東省鎂工業技術路線圖》可供技術管理部門、教育和科研機構、鎂加工企業等單位的管理與技術人員、教師以及相關的專業工作者參考。
編輯推薦
我國作為世界上鎂資源大國、原鎂生產大國和鎂出口大國，具備大力發展鎂產業的資源優勢和產業基礎。針對世界面臨的能源危機、資源危機和環境污染等三大難題，我國鎂產業發展又面臨前所未有的新機遇，越來越多的人開始認可鎂優異的性能特點在解決世界三大難題中潛力巨大。
但我國鎂產業發展不容否認又面臨巨大的挑戰。一方面，國內的鎂產業長期以來一直以原鎂出口為主，造成了我國鎂產品出口依存度居於相當高的水平，使產業可持續發展的風險加大，而且還對國內鎂消費增長產生了重要的消極影響。另一方面，我國鎂產業結構層次低，技術水平不高，缺少一批具有核心競爭力的大企業和高端產品，從而影響國際市場競爭力和鎂產品在更大範圍的推廣套用。這兩方面的問題嚴重製約著我國鎂產業的健康和快速發展。加快鎂產業結構調整，研發新的材料和技術，開發鎂產業高端套用產品，發揮鎂在循環經濟中的作用，提升鎂產業對綠色GDP和環境效益的貢獻率，既是我國鎂產業面臨的艱巨任務，同時也是我國鎂產業應該承擔的責任。
廣東省是中國鎂合金加工產業的重要基地之一，具有很好的鎂合金加工產業的發展基礎，整體技術和裝備水平與長三角、重慶地區形成三足鼎立之勢。特別在鎂合金電子信息產品製造領域居國內首位。面對鎂合金髮展的機遇和挑戰，2009年廣東省科技廳啟動的《廣東省鎂工業技術路線圖》制定工作，不僅為廣東省鎂產業的快速發展和鎂產品的推廣套用打下了好的工作基礎，而且為全國其它地區發展鎂產業將提供好的示範。該技術路線圖沿著“市場需求-產業目標-技術壁壘-研發需求”這一過程對廣東省鎂產業進行系統和全面的分析，確立了廣東省鎂產業在市場拉動下的產業目標，識別出技術壁壘，篩選出廣東省鎂產業發展的重點研發需求，提出了符合廣東實際的鎂產業技術發展模式，內容豐富、科學.很有前瞻性。
創作背景
廣州有色金屬研究院是華南地區最大的從事新材料研究開發的綜合性科研機構。技術力量雄厚，具有開展套用基礎理論研究和套用技術開發的多學科綜合攻關能力和工程化技術優勢，設有7個研究所、4個開發中心和7個聯營公司。
本院的重點研究開發領域包括礦產資源綜合開發利用技術、材料表面工程技術、稀有稀散屬提取冶金技術、粉末冶金材料、新型焊接材料。稀土功能材料、耐磨合金材料、材料分析與測試技術等。依託本院建有國家鈦及稀有金屬粉末冶金工程技術研究中心，廣東省金屬材料公共實驗室、廣東省礦產資源開發及綜合利用重點實驗室、廣州市焊接材料工程技術研究中心、廣州市金屬捌料成形與加工工程技術研究中心.中國有色金屬工業華南產品質量監督檢驗中心、廣東省有色全屬產品質量監督檢驗站等專業機構。
本院緊密圍繞廣東省高技術產業和支柱產業發展的需求，充分發揮在新材料及礦產資源綜瓮開發利用等專業領域的科技創新優勢，迄今共取得各類科研成果765項其中獲國家級獎勵58項，省部級獎勵370項，取得授權專利58件，開發的新技術產品達70多種。本院全面通過ISO9001質量體系認證和中國實驗室國家認可委員會認定，廣東政府授予本院？廣東優秀研究開發機構。
鎂輕金屬材料是21世紀最有發展前途的“綠色環保”材料，在國家的工業製造部門發揮著基礎性和戰略性的作用。廣東省的鋁鎂加工產業在國內占有舉足輕重的地位。鋁型材生產量占全國的50％、鋁壓鑄材位居國內前列，鋁板帶箔材產量占全國20％的份額，鎂合金3C產品的生產量占國際市場的70％，已經形成明顯的規模優勢和品牌優勢。廣東省鋁鎂輕金屬材料產學研戰略聯盟以廣州有色金屬研究院為牽頭單位，聯合國內鋁鎂加工製造領域的國家重點高校（5家）、科研機構（1家，和行業的龍頭、骨幹企業（17家），共同推進鋁鎂加工產業的技術創新。聯盟以廣東省鋁工業技術路線圖和廣東省鎂工業技術路線圖為依據，以企業為創新主體，藉助高校和科研院所的科研實力'選擇突破方向，明確發展目標，聚集創新資源。在鋁、鎂合金加工熔煉、擠壓、鑄造、軋制、表面處理、新合金套用研發等方面，瞄準國際先進水平，加強創新，以自主創新提高產品的附加信和企業的國際競爭力。推動廣東鋁鎂產業又快又好地發展，以期實現向國際先進水平邁進的願景目標。
目錄
第1章背景綜述
1.121世紀的綠色環保材料
1.1.1鎂合金的特點及套用
1.1.2鎂合金的發展歷史
1.2中國及廣東省鎂產業現狀
1.2.1中國鎂產業現狀
1.2.2廣東省鎂產業現狀
1.2.3廣東省鎂產業研發平台及資源
1.2.4我國鎂產業與已開發國家的差距
1.2.5廣東省鎂產業SWOT分析
第2章路線圖制定方法和鎂產業鏈構成與願景目標
2.1廣東省鎂產業技術路線圖制定方法
2.1.1基本思路
2.1.2制定方法
2.2願景目標
2.3產業鏈構成與邊界
第3章鎂合金市場需求分析
3.1通訊、電子信息市場
3.1.1鎂合金的優勢
3.1.2鎂合金在3C產品上的套用
3.1.3鎂合金在LED產業上的套用
3.2汽車、軌道交通市場
3.2.1鎂合金在汽車上的套用
3.2.2鎂合金在軌道交通上的套用
3.3電動工具、休閒運動器械市場
3.3.1鎂合金在電動工具中的套用
3.3.2鎂合金在休閒運動器械中的套用
3.4航空航天市場
3.4.1鑄造鎂合金在航空航天領域的套用
3.4.2變形鎂合金在航空航天領域的套用
3.4.3稀土鎂合金在航空航天領域的套用
3.5生物、儲氫材料市場
3.5.1鎂合金在生物材料領域的套用
3.5.2鎂合金在儲氫材料行業的套用
3.6市場需求要素分析
第4章產業目標分析
4.1廣東省鎂產業目標的凝鍊過程
4.2廣東省鎂產業的產業目標
4.3廣東省鎂產業產業目標要素的指標體系
4.3.1鎂產業熔煉與鑄造技術領域的節能減排分析
4.3.2鎂產業塑性加工領域的高效、低耗分析
4.3.3鎂產業表面處理領域的降耗、減排分析
4.3.4合金開發技術領域的量化指標分析
4.4廣東省鎂產業市場需求要素和產業目標要素關聯分析
第5章技術壁壘分析
5.1專利分析
5.1.1鎂合金產業中的專利情況概述
5.1.2發明專利的技術領域分布
5.1.3實用新型專利的領域分布
5.1.4專利技術領域特徵分析
5.1.5廣東省鎂合金產業智慧財產權狀況
5.2熔煉與鑄造領域技術壁壘分析
5.2.1技術現狀分析
5.2.2熔煉與鑄造專利分析
5.2.3該領域現階段存在的問題
5.2.4技術壁壘分析
5.2.5技術壁壘要素與產業目標要素的關聯分析
5.3塑性加工領域技術壁壘分析
5.3.1技術現狀分析
5.3.2專利分析
5.3.3鎂合金塑性加工技術存在的主要問題
5.3.4技術壁壘分析
5.3.5技術壁壘要素與產業目標要素的關聯分析
5.4表面處理領域技術壁壘分析
5.4.1技術現狀分析
5.4.2專利分析
5.4.3表面處理技術存在的突出問題
5.4.4技術壁壘分析
5.4.5技術壁壘要素與產業目標要素的關聯分析
5.5合金開發與套用領域技術壁壘分析
5.5.1技術現狀分析
5.5.2專利分析
5.5.3鎂合金合金開發與套用技術領域存在的主要問題
5.5.4技術壁壘分析
5.5.5技術壁壘要素與產業目標要素的關聯分析
5.6裝備製造領域技術壁壘分析
5.6.1技術現狀分析
5.6.2專利分析
5.6.3存在的主要問題
5.6.4技術壁壘分析
5.6.5技術壁壘要素與產業目標要素的關聯分析
第6章支撐鎂產業發展的核心共性技術
6.1技術領域優先權研發需求分析
6.1.1頂級研發項目
6.1.2研發需求項目的時間節點
6.2頂級研發項目分析
6.2.1風險分析
6.2.2研發主體與技術發展模式分析
6.3廣東省鎂產業頂級共性技術指南
6.3.1低成本環保型鎂合金熔煉保護氣體開發
6.3.2鎂合金熔體淨化技術
6.3.3鎂合金晶粒細化技術
6.3.4高品質鎂合金半連續鑄造技術
6.3.5鎂合金擠壓鑄造技術的開發與套用
6.3.6大型複雜斷面鎂合金型材擠壓技術
6.3.7高強度鎂合金結構件鑄鍛複合成形技術
6.3.8鎂合金高效節能的微弧氧化表面處理技術
6.3.9綠色環保鎂合金無鉻轉化膜技術
6.3.10鎂合金膜層性能評價體系和標準建立
6.3.11低成本、高性能稀土鎂合金開發
6.3.12高強高韌鎂合金開發
6.3.13低成本、抗蠕變耐熱鎂合金的開發
6.3.14鎂合金攪拌摩擦焊套用研究
6.3.15生物醫用鎂合金及其套用技術開發
6.3.16鎂合金型材等溫擠壓技術與裝備
6.3.17高效節能鎂合金熔體精煉系統及裝備開發
6.3.18高穩定性與實時控制的大噸位壓鑄裝備開發
6.3.19大型零部件的擠壓鑄造工藝及設備開發
第7章鎂產業標準分析
7.1鎂產業標準的現狀
7.1.1鎂產業標準的發展情況
7.1.2鎂產業標準的區域分布情況
7.1.3鎂產業標準在產業鏈不同環節的分布情況
7.1.4鎂合金產業鏈不同環節的標準分析
7.2廣東省鎂產業標準發展方向的建議
第8章廣東省鎂產業市場和技術發展的綜合分析
8.1廣東省鎂產業技術與產品規劃路線圖
8.2鎂產業各技術領域綜合技術路線圖
8.3鎂產業技術與套用創新平台建設
8.4推動廣東省鎂產業發展的幾點建議
8.5廣東省鎂工業專利地圖和廣東省鎂工業技術路線圖
參考文獻
致謝
文摘
插圖1鎂合金固有的凝固特性決定了其凝固過程中容易產生缺陷，一般的金屬型重力鑄造難以獲得組織緻密、力學性能良好的鑄件。因此，目前絕大部分鎂合金鑄件（超過90％）採用壓力（高壓）鑄造工藝進行生產。
壓力（高壓）鑄造是一種高效的成形技術，廣泛套用於批量生產薄壁、形狀複雜、輪廓清晰的鑄件。該工藝生產效率高（每小時最高可壓鑄200次，可進行連續的大量生產），產品質量好（尺寸精度高，表面粗糙度值小，機械性能好），經濟效益高（金屬利用率高，節省後加工成本），已被廣泛套用於行動電話、筆記本電腦、CD、攝像機等家電產品的外殼，以及機車汽缸體、曲軸箱體、曲軸箱蓋、發動機缸蓋等機車零件，並套用於轎車方向盤、油底殼、變速箱殼體、汽缸罩蓋、坐椅架等汽車零件的生產。
由於壓力（高壓）鑄造使鎂合金液高速充填鑄模型腔，彌散狀態的金屬流與型腔內的空氣高度混合，最終在壓鑄件內形成彌散分布的氣孔。因此，壓鑄件一般不能通過熱處理強化。為了消除這種缺陷，提高壓鑄件的內在質量，近年來美、日等國相繼研究開發出了金屬半固態成形、真空壓鑄和充氧壓鑄等新工藝。
真空壓鑄是在壓鑄過程中抽除模腔內的氣體，以消除或減少壓鑄件內的氣孔和溶解氣體，提高壓鑄件的力學性能和表面質量的鑄造工藝方法。真空壓鑄鎂合金鑄件的最小壁厚為1.5～2.0mm，鑄件強度可提高10％以上，韌性可提高20％～50％。目前已有報導在冷室壓鑄機上用真空壓鑄法生產出AM60B鎂合金汽車輪轂。
插圖2充氧壓鑄工藝是在充型前用氧氣或其它活性氣體置換型腔內的空氣，充型時部分氣體排出型腔，餘下的氣體與金屬液反應，生成的金屬氧化物彌散分布在鑄件內，達到消除壓鑄件內氣體和氣孔的目的。由於消除了壓鑄件內氣體，所生產的壓鑄件可進行熱處理和焊接。該法在鎂合金成形上已有套用，如日本輕金屬株式會社用充氧壓鑄法生產的AZ9l鎂合金的計算機整體磁頭支架已投人生產，該公司成批生產了AM60鎂合金汽車輪轂和機車輪轂。
真空壓鑄和充氧壓鑄工藝生產的鎂合金產品，雖然產品質量較好，但生產設備複雜，生產成本高，生產效率低。
深遠影響
新書研討會得到科研機構、學校、企業的高度關注
研討會2011年1月6日，《廣東省鎂工業技術路線圖》新書發布會暨鎂合金加工技術及套用研討會在廣州華泰賓館隆重舉行。此次活動由廣東省工業技術研討會（廣州有色金屬研究院）主辦，東莞市宜安科技股份有限公司協辦。
此次研討會是由廣東省材料研究院學會理事長梁振鋒主持，眾多科研機構、高等院校、知名企業的鼎力支持。參加此次研討會的領導和嘉賓有中國工程院院士中國科學院金屬研究所胡壯麒教授、廣東省科技廳國際合作處曾路處長、中國有色金屬工業協會鎂業分會吳秀銘會長、重慶大學及國家鎂合金材料工程技術研究中心主任潘復生教授及副主任龍思遠教授、上海交通大學吳國華教授、香港生產力促進局王曉明博士、瀋陽工業大學劉正教授、清華大學李培傑教授、中國科學院長春套用化學研究所孟健主任，中國科學院金屬研究所楊院生教授、鄭州大學趙紅亮教授、河南省再生資源協會劉新慶理事、東莞宜安科技股份有限公司董事長李揚德、深圳市亞美科技有限公司董事總經理陳曉陽、嘉瑞國際控股有限公司總裁助理單巍巍、力勁集團副總總監徐年生、廣東鴻圖科技股份有限公司副總經理張百在、廣東鴻特精密技術股份有限公司總經理劉春生。另外還有多家知名研究機構及企業的負責人參加了此次研討會。中國壓鑄網及中國鑄造網的總經理鄒旺晴先生也應邀出席了此次盛會。
《路線圖》對鎂工業發展將產生積極指導作用
研討會廣東省科技廳國際合作處曾路處長致辭，他對《廣東省鎂工業技術路線圖》的成功出版與發行表示熱烈恭賀，並表示《廣東省鎂工業技術路線圖》是對整個產業體系的一次系統描述，將對今後廣東省鎂工業的發展壯大有著積極的指導作用。
廣東省材料研究學會梁振鋒教授承擔該書的主審工作，在會上，梁教授從廣東鎂工業的背景、路線圖編制工作的制定方法與過程、編制體會與建議等多方面對《廣東省鎂工業技術路線圖》一書的編制工作進行了總結。廣東有色金屬研究院戚文軍教授擔任該書的主編工作，戚教授對《路線圖》的實施方案進行了整體部署。
重慶大學國家鎂合金材料工程技術研究中心主任潘復生教授、東莞宜安科技股份有限公司科研總監李衛榮先生分別作為高校代表、企業代表對《廣東省鎂工業技術路線圖》進行了高度評價，並表示《廣東省鎂工業技術路線圖》一書不管是對於科研還是對於企業都有著重要的指導作用。
路線圖是行業的指南，《廣東省鎂工業技術路線圖》的出版發行有著極為重要的作用，對於管理部門，有利於組織項目和科學決策；對於企業，有利於準確把握未來技術發展的趨勢和方向，制定出切合實際的發展目標，培養企業的科研和管理團隊，搭建了企業、研究單位和政府之間的交流平台，整合了各方面的優質資源，促進企業技術的提升；對於高校和研究院所，在參與路線圖的制定工作中培養了科研團隊，使他們能夠從行業的全局來把握開展相關的研究工作。
共享學術研究成果，共譜鎂工業歡樂篇章
清華大學李培傑從作了主題為“鎂合金壓鑄設備的技術難點及技術發展模式”的報告，並指出我國鎂合金壓鑄裝備的發展是在繼續吸收國外先進技術的基礎上，大力推進自主創新、向著穩定化、自動化、集成化、網路化的目標前進。
上海交通大學吳國華教授從高性能稀土鎂合金材料、工程化深度純淨化工藝與設備、綠色環保的熔煉保護氣體、性價比優良的表面處理技術、先進的精密成型工藝與設備、實施構思與建議等方面出發，作了題為“鎂產業鏈的共性關鍵技術及其實施構思與建議”的報告。吳教授認為：鎂與稀土均是我國的優勢資源，發展鎂-稀土合金有望形成具有中國特色的王牌合金；應圍繞鎂稀土合金開展熔體純淨化、精密成型、熱處理、表面處理的成套技術的研究。並指出，高性能鎂稀土合金無論是在汽車、軌道交通，還是在航空、航天以及國防工業方面均有廣闊的套用前景。
重慶大學及國家鎂合金材料工程技術研究中心副主任龍思遠教授也從結構輕量化需求與鎂合金、鎂合金性能優勢及套用特點、鎂合金熔鑄生產循環成本構成、鎂合金熔鑄生產循環技術要求、鎂合金熔鑄低碳循環經濟的技術需求等角度出發，對鎂合金熔鑄低碳循環經濟產業技術線路進行了構思並提出建議。
立足長遠，發掘商機，打造鎂工業美好明天
中國有色金屬工業協會鎂業分會吳秀銘教授立足全局，對“十二五”期間我國鎂工業的發展進行展望。
東莞宜安科技股份有限公司所開發和研究的鎂合金生物降解材料（包括骨固定材料、骨組織工程多孔支架材料、冠狀動脈植入支架材料、其他植入材料等），能與人體進行良好的融合，並且可以控制降解的時間和速度。在會上，該公司董事長李楊德先生對生物可降解鎂合金及相關準入條件進行了詳細講解。
此次研討會也得到了香港政府的密切關注，香港生產力促進局王曉明博士在會上作了“鎂合金產業的中港合作切入點”的報告，他向各位來賓闡述了國外鎂合金的研發和套用情況，介紹幾個香港生產力促進局的鎂合金研發項目，對國內鎂合金的情況進行簡單歸納，介紹了香港政府資助研發的情況，最後歸納出鎂合金產業的中港合作切入點是新材料、新技術、新套用的鎂合金汽車零部件。
此次研討會圓滿成功，一大批鎂工業行業的著名專家、科研技術人員、企業負責人匯聚一堂，對我國鎂工業進行探討，他們群策群力，對鎂工業高端領域的問題進行探討，會議取得良好成效。相信在這些優秀的鎂工業科研機構、高校、企業的集體帶動下，我國鎂工業將取得更加彭勃、協調、持續的發展!
