1.輕合金加工材料的特點
通常把密度r?4.5g/mm3的金屬叫輕金屬，用輕金屬制造的合金稱之為輕合金。將輕金屬及其合金經鑄造（包括壓鑄）、塑性成形或其它方法（如泡沫法、復合法、半固態成型法等）制成的材料稱為輕合金材料。輕合金材料具有一系列的優越特點，使之成為國防軍工、國民經濟各部門及人民生活各方面的重要基礎材料，特別是現代交通運輸的理想材料，其主要特性指標見表1，其優越特性如下：
表1 輕合金材料與鋼材的主要特性對比
（1）密度小，比重輕，便于交通工具輕量化。鎂的密度為1.70g/cm3，鋁的密度為2.70g/cm3，鈦的密度為4.50g/cm3，和鋼與銅的密度相比小得多(銅的密度為8.9g/cm3)。
（2）力學性能高，比強度、比彈性模量高。表2列出了典型的鋁、鎂、鈦合金與鋼鐵材料的力學性能與比強度，由表可知，輕合金材料的比強度大大高于鋼鐵。這不僅有利于輕量化，而且便于運輸和安裝。
（3）抗腐蝕，易表面處理，美觀耐用。由于鋁材的表面可自然產生一層很薄的氧化鋁保護膜，且硬度高不易破損，在大氣中有很好的防腐能力，因此，鋁質車體（船體）比容易生銹的鋼質車體（船體）的耐腐蝕性能優越的多，特別是那些不易觸及（涂漆噴粉）到的部位，如覆蓋面、箱型結構件以及某些內部梁柱等處的防腐，鋁結構件顯示出了更加明顯的優越性，甚至比不銹鋼構件也更優越的多。
鋁合金具有優良的的表面處理能力，可采用陽極氧化處理，也可采用化學上色、噴漆、上漆等處理方法，這不僅大大提高了耐腐蝕性，而且使表面色彩調和、美觀耐用，因此是建筑門窗等的主要裝飾材料。鈦合金的抗腐蝕性能不僅遠遠高于鋼鐵，也高于鋁合金，即使在潮濕高溫的大氣環境中和海水腐蝕條件下也是有非常優秀的耐腐蝕性能。鎂合金的耐腐蝕性能雖然較差，但最近開發出了多種耐腐蝕鎂合金，特別是鎂合金的鑄件和壓鑄件具有良好的耐腐蝕性，而且易表面處理，既防腐又美觀。
（4）耐火與耐電弧特性比鋼好。盡管鋁（660°C）、鎂（650°C）的熔點遠遠比鋼（1500°C）的熔點低，但鋁和鎂有良好的導熱性，故其散熱能力反而比鋼好。
（5）輕合金的加工性能好，便于制造和維修。輕合金具有非常良好的鑄造、塑性成形、機械加工、焊合與表面涂敷性能，因此很方便鑄造（壓鑄）成各種薄壁復雜的鑄件和壓鑄件，塑性加工成各種規格的復雜實心與空心型材。
（6）易于回收和重復使用。特別是鋁的回收率比鋼鐵大得多。
（7）資源豐富。鋁、鎂、鈦在自然界中分布極廣，分別占地殼重量的7.45％，2.34％和0.61％，在金屬元素中分別占據第一、第六和第七位。隨著科學技術的進步，冶金方法的創新，輕金屬的產量會不斷增加，成本會不斷下降。
表2 不同材料的力學性能比較
2．鎂及鎂合金加工工業與技術的發展概況[1，3]
2.1 概述
鎂于1774年首次被人們發現，并以希臘古城Magnesia命名，元素符號為Mg，屬于周期表中ⅡA族堿土金屬元素。相對原子質量為24.305。純鎂的密度為1.738g.cm-3,是輕金屬的一種。
鎂是具有銀白色金屬光澤的金屬，化學性質活潑，在空氣中由于氧化而迅速變暗。鎂與鈹、鈦一樣，呈密排六方晶體結構，晶格常數為a=0.3202nm;c=0.5199nm。在室溫下滑移系少，故加工性能比面心立方晶格的鋁要差得多。
鎂的資源十分豐富，是自然界中分布最廣的元素之一，在地殼中含量高達2.7％，僅次于O、Si、AI、Fe、Ca ,居第六位。在工業金屬中僅次于AI和Fe而居第三位。同時，占地球表面積70％的海洋也是一個天然的鎂資源寶庫。目前主要用電解法和熱還原法來生產金屬鎂。
在鎂中添加不同合金的元素，可以形成具有不同性能和用途的鎂合金。鎂合金是目前世界上最輕質的商用金屬工程結構材料。
鎂及鎂合金可以鑄造成形的方式制備出各種鑄件或壓鑄件，也可以通過各種塑性成形和熱處理加工出不同品種、規格、性能和用途的管、棒、型、線、板、帶、條、箔、鍛件等半成品等，然后進行切屑加工、冷沖壓成型和表面處理及接合等深加工成各種零件或結構部件。與其它結構材料相比，鎂及鎂合金具有一系列優點：如密度低，比強度和比剛度高，阻尼減震降噪能力強，電磁屏蔽性能優異，抗輻射，摩擦時不起火花，熱中子捕獲截面小，液態成形性能優越，切削加工和熱成形性好，可焊接和膠合，對堿、煤油、汽油和礦物油具有化學穩定性，易于回收利用等，符合“21世紀綠色結構材料”的特征，越來越受到人們的青眛。近年來鎂材在汽車、摩托車等交通工具、計算機、通訊、儀器儀表、家電等電子電器工業、輕工、化工、冶金、航空航天、國防軍工等部門獲得了廣泛的應用。隨著鎂的提煉及加工技術的發展，以及成本的下降，鎂材已成為鋼鐵和鋁之后的第三類金屬材料，在全球范圍內將得到快速發展。
2.2 鎂工業的發展歷史與現狀
1808年Humphrey首先從汞合金分餾出汞和鎂。1852年Buhsen第一次用電解法在氯化鎂中電解鎂。1886年在德國Bremen附近創建了世界第一個電解鎂廠。1910年世界年產鎂僅約10t，到1930年增長到1200t以上。
在第二次世界大戰的刺激下，鎂工業獲得了飛速發展。從1935年開始，德、法、奧、意、前蘇聯等國分別新建了鎂廠。第二次世界大戰期間，美國的鎂產能擴大了10倍。1939年世界鎂產量上升到32000t/a，1943年世界鎂年產量達23.5萬t/a，在此期間，鎂制品主要用來制造燃燒彈、照明彈、電光彈以及軍工和飛機等軍用裝備的零部件。
第二次世界大戰結束后，世界鎂年產量又大幅回落，1946年世界鎂年產量下降到2.5萬t/a，美國原鎂產量下降到4834t/a。為促進鎂工業的發展，各國開始考慮鎂在民用工業上的開發與應用，在此之后的20年中，DOW化學公司在開發鎂合金工業及其生產技術方面取得了突破性的進展，為鎂及鎂合金在冶金、電子、航空航天、電器、輕工、汽車、交通運輸、化學化工、印刷、文體等部門的應用開辟了道路，使鎂工業出現了連續發展的勢頭。第二次世界大戰以后，世界鎂產量年均增長率一直保持在7％左右，1998年年產消量達36萬噸/年，此后以每年以9％左右的速度遞增。2007年世界原鎂產能已達120.0萬噸/年以上，2007年產量達79萬噸/a，后因世界經濟危機影響，2008年降為72萬噸/a,2009年為70萬噸/a左右。
我國是世界上的“鎂大國”，鎂資源約占全球的70％.我國的鎂工業起步較晚，20世紀60年代才形成工業規模，但1990年以來，獲得了飛速發展，產量成倍增加，2000年，我國鎂產量已逾19.5萬噸/年，成為名副其實的產鎂大國。由于國內鎂的消費還處于較低水平，鎂合金在汽車產品上的應用剛剛起步，在電子產品上的應用仍然還是比較少，2000年鎂的消費量僅有2.55萬噸，產量的絕大部分用于出口。2009年我國原鎂產能達110萬噸/a，年產量達到58.56萬噸/年，占世界鎂產量的75％以上，已成為世界上主要的鎂出口國。表3列出了我國近18年來的鎂產量。充分利用我國豐富的鎂資源，加強鎂及鎂合金的應用研究、深加工制品的開發，盡快將初級原材料轉化成為具有高附加值的產品，是我國發展鎂工業的首要任務。
表3 我國1995-2009年鎂產量一覽表
2.3 鎂及鎂合金材料工業的發展概況與趨勢
(1) 世界鎂工業的發展現狀與趨勢
1)原鎂產量
自20世紀80年代以來世界的鎂產量呈增長趨勢，年增長率為2％以上，全球前5名鎂鎂大國是中國、挪威、美國、俄羅斯和以色列，見表4。自20世紀90年代以來，我國鎂工業高速發展，原鎂產量由1990年的0.53萬噸猛增到2009年的58.56萬噸，表5列出了2000－2006年全球及中國原鎂產量。中國已經成為鎂的生產大國和出口大國。
表4 世界前5名產名國的原鎂產量，萬t
表5 2000～2006年全球及中國原鎂產量，萬t
除以上幾國外，烏克蘭、意大利、瑞士、澳大利亞、瑞典等也在鎂及鎂合金的開發應用方面做了大量的工作，并取得了不少的成果。但自20世紀末以來，隨著中國鎂工業的崛起，世界鎂工業生產格局被打破，一些國家鎂工業的發展受到一定的影響。如面對中國金屬鎂的競爭優勢，道屋公司于1998年退出鎂業，加拿大諾蘭達采用先進技術新建的金屬鎂廠難以正常投產，澳大利亞擬建的新廠由于大股東撤資而無法建設，法國普基公司的金屬鎂廠也被迫關閉。迫于成本壓力海德魯公司于2006年7月宣布其屬下的三個鎂廠將全部關閉。
2)消費量及消費結構
目前，世界上鎂的消費主要集中在三大領域，用于鋁合金生產、鎂壓鑄生產及煉鋼脫硫，三者占總消費量的91%左右，其中，鎂合金壓鑄件的發展速度最快。鎂壓鑄件的消費市場中，北美、拉美及西歐用量最多，在過去的10年里，鎂合金壓鑄件在汽車上的使用量上升了15%左右，這種趨勢今后幾年還會進一步增長。
日本近幾年也開始重視鎂合金壓鑄件的應用開發，其主要消費領域是3C產業。亞洲的鎂合金產品占全球的14.8%，其中的90%是由日本和中國臺灣的廠商提供的。以筆記本電腦用鎂合金零配件為例，2002年日本和中國臺灣的廠商占有全球85%的市場。
由于鎂合金結構件的廣泛應用，全世界對鎂及鎂合金加工材料的需求與日俱增，市場不斷擴大。因此，近年來鎂及鎂合金加工產業也獲得了飛速發展，但新產品比重仍然較低。
（2）中國鎂工業的發展現狀與趨勢
中國是鎂資源大國，鎂菱礦儲量世界第一，占世界已查明儲量的1/4，而且具有世界各國難以比擬的質量優勢和可規模開采經營優勢。我國有巨大的市場需求，鋼鐵和鋁的產量雄居世界第一，汽車年產量2011年突破2000萬輛，居世界第一，為鎂材的應用提供了廣闊的市場；我國有豐富的能源和廉價的勞動力資源以及政府的高度重視和引導與民營企業的積極參與等優越條件，因此，很快成為了世界的鎂生產大國和出口大國。但還不是鎂業強國，特別是在鎂合金材料的研制開發與應用方面與世界先進水平還有一定的距離。
1)原鎂產量
2012年，我國的原鎂產能超過130萬t/a，產量達62萬t/a左右，占全世界總產量的75%以上，是世界上第一大鎂生產國。發達國家的成本居高不下，原鎂產能和產量不會有大的增長，而中國的產能和產量還會進一步增加。所以，中國居世界第一原鎂生產大國的地位在相當一段時間內不會改變。
目前，我國共有原鎂生產企業100余家，多分布在山西、河南、寧夏、陜西、河北等地。最大產能達5萬t/a，有的企業甚至擬建產能達10萬t/a的原鎂基地。目前，平均生產規模約4000t/a左右。年產量超過萬噸的企業不超過15家。
2)鎂出口量
中國雖然是鎂生產大國，但國內消費量并不大，大部分以初級原料出口，如2006年我國原鎂產量為52.56萬t/a以上，而國內消費量僅為15.65萬t/a左右，出口量約為34.98萬噸，成為世界最大的原鎂出口國。表6是中國近12年來的原鎂產量和出口量。
表6 中國1995-2006年的原鎂產量和出口量
歐盟、日本和美國是中國鎂的三大出口市場。2005年中國鎂出口產品的種類及數量見表7。
表7 2005年中國鎂出口品種及數量
3)消費量及消費結構
中國鎂產品的消費主要分布在鋁合金、鑄件、金屬還原、稀土合金、煉鋼脫硫等方面。隨著我國國民經濟的高速發展，鎂的消費量在逐年增加，2002年消費量為4.01萬t，占總產量的14.96%，2003年為5.12萬t，占總產量的14.46%；2004年消費量達7.05萬t/a，占總產量的15.66%；2005年消費量達10.55萬t/a，占總產量的22.56%；2006年消費量達15.65萬t/a，占總產量的29.78%，2007年消費量達40萬t/a（2008年略降為38萬t/a），占總產量的50％左右，估計今后還會大幅度增長。我國的鎂主要用于制造鋁合金等非結構型消費，而在壓鑄件、鑄件以及加工產品等方面比例較小，大大落后于工業發達國家。這種現象將會很快改變。表8為中國2000-2006年鎂的消費量及消費結構。
表8 中國2000-2006年鎂的消費量及消費結構
3.鎂合金加工技術的發展特點與趨勢
3.1 國外鎂合金材料研發特點[1，2]
國外對于鎂及其合金的研究開發較早，到目前鎂及其合金材料的開發應用已進入相對比較成熟的階段，并已達到產業化的工業規模。其中北美是目前鎂及其合金材料用量最多的地區，其發展速度約為30%，而歐洲鎂及鎂合金產業的年發展速度達到了60%。但比較來看，國外不同國家和地區對于鎂及其合金材料的開發應用仍然存在較大的差異，其中表現突出的仍然集中在德國、俄羅斯、美國、加拿大、日本等對鎂合金研究開發較早的國家。
(1) 德國
德國發展鎂合金歷史悠久，早在1894年就開發出了Mg-Al合金，1934年德國鎂及其合金的產量就已達到6000t。而且長期以來，尤其是1990年代以來，德國在鎂合金壓鑄領域一直居世界領先地位。可以說，德國是推動鎂合金發展特別是鎂合金壓鑄發展先驅和主力軍。為了解決鎂合金壓鑄生產及加工中的各種關鍵技術難題，建立一套完整的鎂合金壓鑄及加工的工業規范，并將鎂合金壓鑄件進一步應用于汽車、計算機、航空、通訊、醫療和輕工等領域。在政府、企業和科研部門的共同努力下，取得了豐碩的成果，拓寬了鎂合金在德國及歐盟工業領域的應用。
(2) 美國
美國是世界上鎂資源豐富的國家之一，也是開發應用鎂最早（1865年）國家之一。自1980年代以來，以汽車工業為龍頭，美國鎂合金材料的開發應用開始得到迅速發展。在過去的幾十年里，福特、通用和克萊斯勒等著名汽車公司一直致力于新型鎂合金和鎂合金離合器殼體、轉向柱架、進氣歧管及照明夾持器等汽車零部件的開發應用，大大促進了鎂合金的發展。也正是看到鎂合金在應用中顯示出的巨大優勢，因此其研究和開發逐漸受到政府的關注和重視，1996年政府能源部與通用、福特和克萊斯勒三大集團簽署了一項名為“PNGV”（新一代交通工具）的合作計劃，目的在于生產出符合市場要求的節能轎車。政府的這一行為極大地促進了鎂合金的開發及應用。此外，在汽車行業的帶動下，鎂合金在通訊、計算機等行業的應用也隨之不斷擴大。
(3) 日本
1980年代末期鎂合金先進的低壓金屬型鑄造裝置在日本的開發成功，日本鎂工業的發展十分迅速，并在鎂合金的研究開發與應用上居世界領先地位。到目前，日本已基本形成了以官（政府投資）、產（鎂合金生產企業、鎂合金制品應用企業）、學（高等學校、國家研究所）為一體的鎂合金研究開發隊伍，并全方位地從基礎到應用對鎂合金及其制品展開了深入研究，研究內容涉及高性能鎂合金的制造技術、鎂合金加工設備制造技術、儲氫鎂合金的制備技術及鎂合金的循環再生技術等，其中在原材料一次制造方面重點開展了快速凝固法、固相反應法和ECAE等工藝的研究，在二次加工方面則重點開展了壓延、擠壓、鍛造、板材加工、焊接、表面處理等研究工作。
以這些技術為支撐，日本開發出了一系列鎂合金壓鑄產品，如豐田汽車公司首先制造出了鎂合金汽車輪轂、轉向軸系統、凸輪罩等零部件；此外，三菱公司與澳大利亞工業科技合作，也開發出了超輕量鎂合金發動機等。目前，日本的各家汽車公司都生產和應用了大量的鎂合金殼體類零部件，而且日本正在開發6500kN、13000kN和18000kN等三種壓鑄機，以便為大型鎂合金零部件提供生產手段。此外，日本還在計算機、通訊等領域進行了鎂合金的開發與應用，1997年3月，松下公司也開發出了新型便攜式電腦外殼；同年，索尼公司也成功開發出了結構緊湊的數字攝像系統VTR的鎂合金壓鑄件外殼。
目前，日本對于鎂及鎂合金的研究開發極為重視，如為了降低環境負擔，使日本成為“循環性社會”，日本針對鎂及鎂合金正在開展以下研究工作：(a)室溫條件下鎂合金的變形；(b) 無余量熱加工；(c) 替代地球溫暖化系數較高的SF6氣體的其他壓鑄防燃保護氣體的開發；(d)0.5mm厚度的便攜式電子產品的鎂合金外殼的生產；(e) 高可靠性表面處理和耐蝕性研究；(f)高可靠性、高環境適應性焊接方法研究；(j) 提高鎂合金回收過程中的回收率技術；(h)利用玻璃、石灰等合成Mg2Si/MgO粒子等新型材料技術；(m)大尺寸鎂合金原料或半成品材料的生產技術。
(4) 加拿大
加拿大鎂資源豐富，鎂產業十分發達，早就建設了幾個世界級的大型原鎂生產廠。目前該國生產的原鎂純度為世界之最，成本也極具競爭力。隨著鎂材應用領域的擴大，1995年與挪威海德魯公司共建鎂研究中心，其宗旨在于通過優化設計、新工藝和材質的研究開發，獲得具有優良性能的鎂合金壓鑄零部件，從而進一步拓寬鎂合金的應用。在政府的參與下，加拿大鎂合金的開發應用得到了突飛猛進的發展。
(5) 俄羅斯
前蘇聯對鎂及鎂合金的科學研究及生產工藝開發做了大量富有開拓性的工作，除成功研發出砂模鑄造法、永久模鑄造法、壓鑄法和無熔劑熔煉等鎂合金鑄造工藝外，還深入開展了高活性鎂合金（鎂-鋰、鎂-釔、鎂-稀土）錠的鑄造生產研究，并首次在世界上鑄出了直徑達700mm的鎂合金錠，并模鍛成直徑3m的各種鍛件。到目前，俄羅斯已形成了一個完整的鎂礦開采-冶煉-鎂合金研發與加工-廢料再生的完整產業鏈，包括了鑄錠加工、熔煉與圓錠鑄造、擠壓與熱處理、應用與防腐蝕處理以及切削加工等。俄羅斯鎂工業的成就促進了鎂產品在汽車工業、光學器械工業、飛機制造業、航空航天工業等上的應用，如前蘇聯發射到月球上的登月車就是用鎂合金制造的。
3.2 我國鎂及鎂合金材料的研究開發特點[1，2，4]
(1) 高純優質鎂形成批量生產能力。高純優質鎂主要用于滿足特定用戶，如醫藥、軍工、科研及特殊變形加工的需求。一貫重視精品生產的河南的維恩克（鶴壁）鎂基材料有限公司以其創新的專利技術能夠低成本大批量生產高純鎂（w（Mg）＞99.99%）和低錳（w（Mn）＜0.004%）鎂錠；新鄉久立鎂業有限公司突破質量關后，產能的80％以上為高純鎂；山西廣靈精華化工有限責任公司的優質鎂(w（Mg）＞99.98%)的生產能力可達2000噸/年。表9所示為幾家企業生產的優質鎂的化學成分。此外，惠冶、聞喜銀光、加美華等也曾試產優質品。
表9 中國幾家生產的優質鎂的化學成分/wt%
(2) 鎂合金企業不斷提高產品質量
鎂合金生產企業普遍提高了產品質量，例如聞喜銀光鎂業公司、云海特種金屬有限公司、維恩克（鶴壁）鎂基材料有限公司、曼格斯普太原鎂業公司等生產的壓鑄用合金除主成分完全合格外，其氧化夾雜和溶劑夾雜均控制在很低的水平，深受國內外壓鑄廠商的歡迎。
聞喜銀光鎂業公司提高產品質量的主要措施是采用新技術和新工藝，即清潔燃料技術、節能環保技術、鎂的再生和資源綜合利用技術，生產過程機械化和自動化技術，鎂熔體除氣除渣技術、電磁攪拌技術、電磁除渣技術、粗鎂直接合金化短流程制備鎂合金材料技術等。
(3) 鎂犧牲陽極質量世界領先。維恩克技術材料（臨沂）有限公司，經過2002年以來的機構重組，上下游產品的整合，工藝技術、環保設施的改造和擴建，再加上運用現代企業管理模式，至今已能生產近百種型號制造和鎂陽極，產能超過8000t/a，占世界50％以上的市場份額。特別是鎂陽極的電化學性能超過了ASTM標準。
(4) 豎罐煉鎂實現產業化發展，規模不斷擴大，勞動效率顯著提高，綜合成本大大降低。如南京云海、通化祥元、包頭東方希望、府谷鎂業、伊黎鑫光等鎂業公司都正在建設或擬建大型豎罐生產線，規模達1～5萬t/a，有的達10萬t/a，大大提升了我國鎂業的生產規模和水平。
(5) 鎂合金變形加工材批量生產有新突破。以生產鎂合金及其半連鑄棒材、板坯著稱的山西聞喜銀光鎂業有限公司從產品的潔凈化和晶粒細化入手，不斷提高產品內部和外部質量，其生產的棒、板坯等均經過百度計測試、熒光探傷、金相分析、鹽霧試驗、濕室測試等，從而保證了產品質量。近年正建設3600t擠壓機用扁擠壓生產寬帶板坯然后冷軋鎂薄板生產線，技術和質量可達到國際先進水平。
洛陽華陵鎂業有限公司也是鎂合金、半連鑄板坯和型材（異型擠壓鎂、鋅、鋁陽極）的生產企業，總產能近5000t/a，能生產光潔度好的厚度5～100mm、寬0.6～2m的鎂合金板材，能力為200～300t/月，產品質量超過國標，出口南韓。華陵為繼洛銅之后的鎂合金板材規模生產企業，質量有新突破。
營口銀河、溫州平陽德科、鶴壁艾克倫、南京寶奇、福州華美、重慶奧博和萬盛盛鎂、深圳新星等鎂業公司都正在建設或擬建鎂合金連續鑄軋、熱軋或冷軋生產線生產3C或汽車用鎂合金板帶材。維恩克公司擬裝備3臺擠壓機生產鎂合金管、棒、型材。
焦作黃河鎂合金有限公司與日住金、三協鋁合作，除于2002～2003年擴建自產原鎂原料基地（能力達2000t/a）,同時，更新了裝備、采用氣體保護設施，并強化了鎂合金生產過程的控制，為鎂及鎂合金加工材制備優質鑄錠。
(6) 提高裝備水平有新進展
近年來皮江法煉鎂企業裝備水平有所提高。除采用回轉窯燒煅外，采用微機電子配料及封閉連動線的生產廠家占35%。此外，采用機械化精煉攪拌和連鑄機澆鑄鎂錠的廠家增多，并推廣還原出渣機械化，取代人工操作，減輕勞動強度，且改善環境。
1997年開始使用的蒸汽噴射泵用于皮江法制鎂，操作方便，更加可靠，取得了較為滿意的應用效果。一般帶有150～170只罐，預抽20～30分鐘達30～40Pa，主抽后保持真空5～10Pa。具有節電、節油、節省備件費和維修費用等優點，已被許多新、老廠選用。蒸汽噴射泵的應用成為大勢所趨，這種設備對傳統皮江法是一項裝備更新，使皮江法煉鎂工藝技術更加完善。
(7) 還原渣的利用與環保治理取得新進展
2002年廣靈精華與聞喜銀光利用還原渣生產325#、425#復合硅酸鹽水泥，總產能45萬t/a，實產水泥12萬噸，較上年增39.5%。聞喜白玉鎂業有限公司與銀光鎂業（集團）有限公司先后于2003年2月和5月成為全國鎂業界首批通過ISO14001環境論證單位。廣靈精華化工（集團）有限責任公司、維恩克（集團）和南京云海特種金屬有限公司，也都先后通過ISO14001環保管理體系論證。許多新擴建的大型企業中，將利用先進工藝裝備與環保同步，著力建成技術型、環保型企業。由此可見中國鎂業環保有了新的進步。
3.3 鎂及鎂合金材料的生產技術與水平[1，3]
中國雖然是鎂生產大國和出口大國，鎂合金材料品種、質量應用及生產裝備和環保安全等也有了一定的進步，但從整體來看，我國鎂及鎂合金材料產業的發展水平與工業發達國家相比，還有很大的差距，特別是基礎研究、新合金新材料的研制開發與應用、結構材料的鑄造生產和塑性加工技術與裝備等方面的工作還比較弱，處于起步階段。例如，2004年我國的鎂合金壓鑄件產量還不足10000t，主要生產廠家僅有少數幾個企業。其中上海乾通和重慶鎂業的產量最大，各年產約3000t鎂壓鑄件，主要產品是桑塔納車變速箱殼體和長安汽車和隆鑫摩托上的部分零件。西北林機是我國最早生產鎂壓鑄件的工廠，主要產品是鏈鋸、汽油發動機等。
近年來，廣東等地陸續設廠生產電子和電器產品用的鎂合金壓鑄件，如深圳的嘉瑞和富士康等。國內生產的壓鑄裝備不能完全滿足鎂合金壓鑄件的技術和產量要求，目前只有香港力勁機械公司與清華大學合作開發出1630t冷室壓鑄機和660t熱室壓鑄機，其中采用了一些進口零部件，如熔爐系統、控制系統和部分液壓元器件。近年來，也從意大利、瑞士等國引進了3800t、6000t大中型先進壓鑄機，大大提高了我國鎂壓鑄生產水平。我國的臺灣地區鎂合金產業發展很快。
目前已有20多家企業采用國際先進的裝備生產電子產品的配件，如：手提電腦外殼，手提電話及電視零件。為了降低生產成本，一些臺商開始將技術引入大陸。在塑性加工和深加工方面的研發力量比較薄弱，鎂合金擠壓件、板帶材、鍛件的生產技術水平比較低下，應用領域也比較窄，需要大力發展。但近年來，我國已建成或正在建設10多條800～2300mm連續鑄軋、連鑄連軋.熱軋、冷軋生產線，生產500～2000mm的鎂及鎂合金板帶材；建成或正在建設的擠壓機有近200臺，其中最大的為3600t擠壓機,生產各種規格的管、棒、型材。目前，我國的鎂及鎂合金加工材主要用于3C、汽車、摩托車、自行車結構零配件。
3.4 我國鎂及鎂合金材料產業存在的主要問題[1，5]
（1）鎂的生產地區分布不均衡
（2）鎂工業集中度不高，無序競爭嚴重，產業結構不合理，技術水平不高
（3）鎂工業一體化程度不高，產品結構不合理，造成資源嚴重浪費。突出表現在鎂冶煉能力過剩，深加工能力不足， 70%以上作為初級原料低價出口，屬于典型的以犧牲資源和環境為代價的原料出口型工業。
（4）鎂企業的生產主要以滿足出口需要為主，呈資源型出口，內需開發不足
（5）企業運營水平不高
我國鎂企業受生產規模小，企業實力不足的影響，缺乏對專利、商標、文化和品牌等無形資產的規劃，運作不到位，投入遠遠不能適應企業發展和市場開拓需要，建立境外推行品牌戰略和企業形象提升戰略的企業微乎其微。
（6) 基礎研究亟待加強
與工業發達國家相比，在材料體系化、加工工藝穩定化、有效的耐蝕防腐手段、基礎數據庫的建立、專用設備中關鍵技術的突破、生產中安全問題等方面仍相對落后，難以全面支撐起我國鎂產業發展的技術需求。
（7）技術含量低，生產裝備落后，產品質量不穩定
皮江法煉鎂工藝落后，機械化、自動化程度低，產品質量不夠穩定；電解法煉鎂的新工藝——用水氯鎂石二次脫水制備無水氯化鎂作電解法煉鎂原料，尚未產業化和商品化；鎂合金及其加工材料的生產工藝、技術、設備還比較落后，產品的品種、規格、質量與發達國家相比仍有差距。某些合金除滿足化學成分要求外，力學性能難于保證，除少數廠家產品被用戶認可外，多為初級產品，用戶需再次熔煉后才能使用。而這也是造成“資源型出口，內需開發不足，擴大應用遲緩”的原因之一。
（8）對環保重視不夠，環保治理投入不足
皮江法煉鎂在今后相當長一段時間仍以煤炭為主要能源，因此，皮江法煉鎂如何控制SO2有害氣體的排放，以及還原渣如何處理，是擺在鎂業界面前的一項重要課題。
（9）能源結構需要調整
當前，大多數企業以煤作能源，煤燃燒產生的大部分熱量被煙氣帶走，熱效值利用不高。影響了鎂產品的競爭力提升。
3.5 發展前景與方向[1，2，4]
（1）加強科技創新，“官、產、學、研、用”結合，推動企業技術進步
按市場機制的要求，把技術創新與體制創新緊密結合起來，讓企業真正成為參與和投入的主體，并實現“官產學研用”結合。主要應從以下三個方面開展工作。
1) 促進我國鎂冶煉加工企業與有條件有實力的高等院校、研究院所的有機結合，解決好鎂產業高質化問題；
2) 促進有核心競爭力的鎂合金加工企業與汽車零件生產企業、計算機、通訊、航空和交通等應用領域的企業，以共同制定專項合作計劃或形成上、下游多種方式合作的有機結合，打通鎂合金加工業與制品應用的通道，實現鎂產業鏈的擴展和延伸；
3) 促成鎂合金制品加工企業與機器制造業發達地區的設備制造專業化集團及有關院校之間，形成實施鎂合金加工裝備研發專項計劃的有機結合。
依靠科技創新和高新技術改造鎂工業；結合國內鎂資源條件全面優化現行生產工藝；通過技術改造不斷提高生產的機械化、連續化、自動化水平。從而達到改進產品質量、節能降耗、降低成本、改善環保條件的目的，全面提高我國鎂工業的產業技術水平。
(2) 加大新產品開發力度，拓寬內需市場，擴大應用領域，優化出口結構
針對目前出口主要以初級產品為主的現狀，研究開發高科技含量、高附加值的新產品、新合金、新材料，同時引進與合作生產優質的鎂合金鑄件、壓鑄件、擠壓型材、管材和棒材、板帶材或家電、電子、汽車等零部件終端產品，拓展鎂在交通運輸、電子信息、通訊、計算機、聲像器材、手提工具、電機、林業、紡織、核動力、煉鋼、化工、醫藥、石油、軍事、航空航天等領域的應用，拉動國內市場，改善鎂產品出口結構，逐漸將原鎂產業優勢轉化為鎂產品市場優勢。在加速開發拓寬內需市場的同時，爭取與外商合作，全面開發國際市場，逐步與國外用戶建立長期供銷關系，力爭有較穩定的國外銷售市場。同時，加強國內用戶間的信息交流，減少進口，杜絕浪費。
(3) 重視節能降耗和環保安全，發展循環經濟，走可持續發展之路
要建立從前沿高技術研發到產業化技術開發的技術研發創新體系；進一步研究鎂合金的基礎特性；盡快進行鎂合金深加工產品生產工藝技術的研究；要以前期基礎較好、未來有較大應用潛力和技術創新空間的研究方向為重點；突出環保、節能降耗技術開發和工程應用技術開發；加強鎂產業鏈上的薄弱環節的研發工作。在自我開發的同時，也要積極注意引進國外科研成果及新工藝、新技術，使我國鎂工業的技術水平得到盡快提升，形成具有自主知識產權的鎂合金及鎂產品的研究開發體系。
發展鎂工業要堅持科學發展觀和可持續發展的原則。堅持統籌規劃、合理開發，提高鎂資源的利用率，最大限度地節約資源。加強鎂的回收和再生利用，發展循環經濟，實現鎂工業的可持續發展必須高度重視保護環境，提高環保意識，加強環境污染的控制和治理，正確解決環境與發展的關系，以實現環境與經濟效益的可持續發展。
(4) 對外開放，重視貿易問題對鎂產業發展的影響
對外開放，繼續走“引進來”、“走出去”之路，盡快提高國際化生產經營水平。反傾銷是已被世界貿易組織認定和許可的保護本國產業和商品的有力工具，歐美等國家認定中國為非市場經濟國家，通過參照第三國的成本價格，認定中國有傾銷行為，實際是保護本國或地區內的企業利益而人為構成的關稅壁壘。在應對上述問題方面，鎂的行業協會要與企業加強溝通，增強企業應訴的責任感，落實“誰應訴、誰受益”原則；建立海關審價制度，制止低價出口。同時，要與國內外鎂產品的直接使用方和外貿公司等中間環節建立長期的合作關系。鼓勵外商在中國投資鎂合金及其加工業，并給予優惠政策。
(5) 加強人才培養和對外交流與合作
在知識創新、技術創新時代，領先科技，振興經濟，教育是基礎，人才是關鍵。鎂合金的研究開發是一個多領域、多層次、多部門合作的、持續的過程，通過在相關專業的人才培養過程中增加鎂及鎂合金的內容，加強對鎂合金的宣傳力度，培育一批高質量的、具有創新精神和能力的專業科技人才隊伍非常重要。按照“不求所有，不求所在，但求所為”的方針，以多種形式吸引國內外優秀人才為鎂產業發展服務。同時，加強對外合作與交流，及時掌握國際國內的發展動態和市場需求情況，選準突破點，做出自己的特色。
(6) 全面創新，提高鎂行業的國際競爭力，加強政策導向，促進鎂產業高速健康發展
在觀念創新方面，要牢固樹立市場經濟的觀念、意識和思維（商品、競爭、誠信、共贏），堅持科學發展觀，堅持全面、協調、可持續發展；在體制創新方面，進行資產股分化、股東多元化改革；在機制創新方面，建立有效的激勵機制和必要的約束機制；在管理創新方面，以人為本，以法為本，推行信息化、科學化管理；在科技創新方面，逐步實現傳統產業的高新化和高新技術產業化。
4.小結
本文簡略地介紹了輕合金的特點及應用領域，重點論述了鎂及鎂合金的特性與用途，鎂及鎂合金材料產業的生產與技術發展歷史、現狀與趨勢，重點分析了我國鎂及鎂合金產業的發展現狀與水平，并指出了發展方向與前景。我國已是世界鎂業大國，正在向鎂業強國進軍。鎂工業是正在崛起的具有廣闊市場前景的新興產業，國家應制定和推行有利于鎂產業持續、健康、有序發展的法律和政策，在突出全社會和國家整體利益的前提下，確定鎂產業的發展目標，用相應的技術政策和出口政策，促使我國鎂產業改變目前為發達國家提供原鎂等初級產品的地位。針對國內鎂的消費市場尚未形成、內需嚴重不足的狀況，應制定鼓勵推廣鎂的應用的政策，促使鎂行業與應用行業如汽車工業、摩托車工業、3C產業等）有機結合起來，鼓勵企業整合資源，追求利益最大化，培植終端市場。
中國正處于國民經濟持續高速發展時期，也是鎂產業高速發展的良好時機。我國有發展鎂業的優越條件和良好基礎，只要更進一步合理調配和使用資源，加強宏觀調控，調整產業和產品結構，加強科技創新和技術進步，加強現代化科學管理，中國在不久的將來由鎂業大國變為鎂業強國。
