发布时间:2026-02-03
作者:郑州轻研合
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在航空航天卫星上,结构减重1公斤,带来的经济效益可高达数十万美元;同时卫星上所使用的镁合金必须要经受腐蚀环境的严苛考验,而密度低兼具高比强耐蚀性能的不锈镁NS70,是不二之选。2010年中铝轻研肖阳博士团队在实验室开发出薄而致密的耐蚀膜层,解决镁合金易腐蚀的世界难题,自此不锈镁合金诞生。至今郑州轻研已将不锈镁稳定生产化,突破不锈镁产量低的现状可根据需求进行生产,这将极大地满足市场对高品质镁合金材料的需求。
1.耐蚀镁的卓越特性
1、耐腐蚀性能:
不锈镁实现了耐腐蚀性能质的突破。凭借独特成分与结构,使腐蚀速率显著降低,不仅足以媲美防锈铝,更是达到了普通镁合金的10到50倍。这一“超强抗蚀”的特性,使其能够从容应对严苛的盐雾环境,为产品外观设计带来了较大的选择空间,满足更多样化的应用需求。
2、高强高韧性:
耐蚀镁的强度远超普通镁合金,可与部分高强度钢材相媲美,但重量却仅为钢材的三分之一、铝合金的约三分之二。其具有高比强度,相较AZ31B能够进一步减薄;相比于A5052防锈铝合金,抗拉强度320MPa~350MPa,提升20%以上。
3、良好的温冲成形性:
耐蚀镁具有良好的可塑性、切削性和焊接性,易于通过各种常规加工工艺进行成型和制造。
4、表面处理后有更丰富的外观性:
不锈镁可以通过阳极电泳、透明涂装来保持金属光泽,实现高级质感;也能通过化学转化,实现高的盐雾可靠性,降低表面处理成本,这是其他镁合金不能实现的表面处理方式。

2.产业化生产供货、为航空航天领域助力
当前,耐蚀镁合金已从一种“潜力材料”逐步发展成为现代卫星,尤其是高价值通信卫星与大型遥感卫星结构设计中不可或缺的关键金属结构材料。其应用已超越早期非承力部件的局限,凭借革命性的“本体合金优化”与“尖端表面技术”双重破局,成功应用于卫星的光学载荷支架、相机镜筒、结构板及天线背架等对轻量化、刚度和尺寸稳定性要求极高的部位,有很大的市场潜力。

(1)替代A5052铝合金的优势对比
A5052铝合金因其优异的综合性能、成熟的工艺和极高的可靠性,在卫星制造中仍占有一席之地。但由于其密度偏高且比强度不足,逐渐从“主流”变为“备选”。
减重优势:其密度仅为A5052铝合金的三分之二。在卫星结构设计中,这意味着在相同体积下,采用耐蚀镁合金能实现近30%的减重效果。
性能优势:腐蚀性能相当,抗拉强度提高20%,可将壳体所需板材的厚度从0.6mm降低至0.4mm,在进一步降低重量的同时,降低材料成本。
表面美观度:在抛光、AED或清漆喷涂后,保持金属本色,同样可实现金属质感外观,美观性提高。
(2)替代AZ31B镁合金
AZ31B镁合金在经过常规表面处理后,始终难以呈现高端应用所青睐的金属质感与光泽,并且其表面处理工序的工艺窗口狭窄,生产稳定性面临挑战,导致该环节的废品率居较高。而对比NS70,其应用优势在于:
冲压成品率高:其高温塑性远优于AZ31B,中高温冲压时壳体边部直角开裂倾向更低,表面褶皱更轻,废品率低、打磨抛光时间缩短。
金属外观光泽:耐蚀镁在经历14天的盐雾腐蚀试验后,其表面依旧维持着良好的金属光泽;腐蚀速率仅为AZ31B镁合金的1/17。
总制程成本降低:原材料增加的成本,在用量、打磨、冲压、皮膜、涂装等过程被抵消。
2、应用场景优势
从光学相机的精密支架到通信天线的轻质骨架,耐蚀镁合金正以其 “轻如铝,强近钢” 的卓越比强度,替代传统材料,为卫星“瘦身健体”。其优异的阻尼特性,更为高精度载荷提供了天然的“减振器”,保障在轨稳定运行,其导热性能良好通常在70W/(m·K),能够有效地传递热量,提高其工作效率和可靠性。其耐蚀性经3.5wt.% NaCl盐雾实验14天,腐蚀速率达到0.036mg/cm2/d,是普通镁合金的10-50倍,是卫星极致减重的“完美答案”。

空天院将持续致力于推动耐蚀镁合金市场的发展,加强相关合作,加大研发投入,推出更多轻量化耐腐蚀的产品,专注于镁锂、镁稀土、铝锂等高品质、轻质、高强合金材料的研发与生产,致力于创新和优化产品,为中国制造减重,助力中国高端制造产业的蓬勃发展。同时,公司也注重与合作伙伴紧密合作,共同开拓市场,为客户提供更优质的服务和解决方案。
