Tin tức

Một nhóm nghiên cứu vật liệu trong nước gần đây đã đạt được bước đột phá quan trọng trong lĩnh vực tái chế hợp kim magie xanh—phát triển thành công công nghệ tái chế hiệu quả mới đối với phế liệu hợp kim magie có thể tăng tỷ lệ thu hồi lên hơn 95%, trong đó magie tái chế tạo ra lượng khí thải carbon ít hơn khoảng 70% so với magie sơ cấp. Công nghệ này đã vượt qua quá trình xác nhận ở quy mô thí điểm và dự kiến ​​sẽ thiết lập dây chuyền trình diễn công nghiệp 10.000 tấn đầu tiên trong năm nay. Quá trình xử lý hợp kim magiê tạo ra một lượng lớn phế liệu, chẳng hạn như mảnh vụn và mảnh vụn. Các phương pháp tái chế truyền thống không hiệu quả, tốn nhiều năng lượng và dễ bị suy giảm chất lượng. Nhóm nghiên cứu đã áp dụng một cách đổi mới lộ trình quy trình "nóng chảy ở nhiệt độ thấp + tinh chế gradient", loại bỏ tạp chất một cách hiệu quả trong khi vẫn bảo toàn được các đặc tính ban đầu của hợp kim magie. Thử nghiệm cho thấy hợp kim magie tái chế có các tính chất cơ học tương đương với magie nguyên sinh và có thể được sử dụng rộng rãi trong sản xuất linh kiện kết cấu cho ô tô, 3C và các lĩnh vực khác. Theo ước tính, việc áp dụng công nghệ này có thể giảm lượng khí thải carbon dioxide khoảng 20 tấn và tiết kiệm khoảng 80% năng lượng tiêu thụ cho mỗi tấn phế liệu hợp kim magiê được tái chế. Trong bối cảnh mục tiêu “carbon kép” hiện nay, việc tái chế xanh hợp kim magiê không chỉ mang lại lợi ích kinh tế đáng kể mà còn là biện pháp then chốt nhằm nâng cao năng lực phát triển bền vững của ngành. Nhóm nghiên cứu cho biết, bước tiếp theo họ sẽ thúc đẩy ứng dụng tích hợp công nghệ này với các dây chuyền sản xuất gia công hợp kim magie hiện có, thiết lập chuỗi công nghiệp khép kín "nguyên liệu - chế biến - tái chế - tái sinh". Đồng thời, nhóm sẽ tiến hành nghiên cứu đánh giá vòng đời của hợp kim magie, cung cấp hỗ trợ dữ liệu khoa học về thuộc tính xanh của hợp kim magie.

Trong mùa ra mắt sản phẩm mới của thiết bị điện tử tiêu dùng mùa xuân năm 2026, hợp kim magiê đã trở thành "vật liệu ngôi sao" thu hút nhiều sự chú ý. Cho đến nay, hơn 8 thương hiệu máy tính xách tay phổ thông đã tung ra các sản phẩm mỏng nhẹ có vỏ bằng hợp kim magie, bao gồm tất cả các phân khúc giá từ mức giá cơ bản 4.000 nhân dân tệ đến các mẫu cao cấp hơn 10.000 nhân dân tệ. So với vỏ hợp kim nhôm hoặc nhựa truyền thống, vỏ hợp kim magie giúp giảm trọng lượng đáng kể, nhẹ hơn khoảng 30%-40% với độ bền kết cấu tương đương. Laptop mỏng nhẹ hàng đầu mới nhất của thương hiệu nổi tiếng chỉ nặng 899 gram, lập kỷ lục mới cho các sản phẩm có cùng kích thước. Sản phẩm được trang bị vỏ hợp kim magie đúc khuôn tích hợp, đảm bảo độ mỏng nhẹ đồng thời tăng độ cứng của vỏ lên 25% so với thế hệ trước. Giám đốc sản phẩm của thương hiệu cho biết vật liệu hợp kim magiê không chỉ đáp ứng nhu cầu tối ưu về tính di động của người tiêu dùng mà còn mang lại hiệu suất che chắn điện từ tuyệt vời, đảm bảo truyền dữ liệu tần số cao. Khi các thiết bị điện tử tiêu dùng bước vào giai đoạn cạnh tranh kép "nhẹ + hiệu suất cao", các ứng dụng hợp kim magiê đang nhanh chóng thâm nhập từ các sản phẩm cao cấp đến các sản phẩm phổ thông tầm trung. Các nguồn trong chuỗi cung ứng chỉ ra rằng nhiều nhà máy của ODM (Nhà sản xuất thiết kế gốc) đã mở rộng dây chuyền sản xuất đúc hợp kim magie, với dự đoán rằng tỷ lệ thâm nhập hợp kim magie trong các thành phần cấu trúc máy tính xách tay sẽ vượt quá 20% vào năm 2026. Ngoài máy tính xách tay, các ứng dụng hợp kim magie trong các sản phẩm 3C như máy tính bảng, thiết bị đeo thông minh và máy bay không người lái cũng đang cho thấy sự tăng trưởng nhanh chóng.

Một tập đoàn vận tải đường sắt nổi tiếng của châu Âu mới đây đã công bố chính thức triển khai kế hoạch ứng dụng hàng loạt các bộ phận của đoàn tàu bằng hợp kim magie, trang bị cho hơn 200 đoàn tàu tốc độ cao mới với khung ghế, giá để hành lý và các bộ phận trang trí nội thất bằng hợp kim magie trong ba năm tới. Điều này thể hiện thực tiễn ứng dụng quy mô lớn nhất của vật liệu hợp kim magiê trong lĩnh vực vận chuyển đường sắt ở Châu Âu, đánh dấu sự mở rộng thành công của hợp kim magiê từ trọng lượng nhẹ của ô tô sang vận tải đường sắt. Theo báo cáo, các thành phần hợp kim magie này được nhiều công ty vật liệu và nhà cung cấp linh kiện cùng phát triển, sử dụng vật liệu hợp kim magie chống ăn mòn mới và công nghệ xử lý bề mặt tiên tiến đáp ứng yêu cầu về tuổi thọ 30 năm của phương tiện đường sắt. So với các thành phần thép truyền thống, các thành phần hợp kim magiê đạt được mức giảm trọng lượng từ 50%-60%, giảm trọng lượng khoảng 8 tấn mỗi đoàn tàu. Tính toán trong vòng đời 30 năm của đoàn tàu, lợi ích tiết kiệm năng lượng từ việc giảm trọng lượng có thể bù đắp chi phí vật liệu gia tăng. Người đứng đầu dự án cho biết vận tải đường sắt là một thị trường ứng dụng đầy hứa hẹn cho hợp kim magiê. Việc giảm trọng lượng của đoàn tàu có thể giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng cho lực kéo, giảm độ mòn của đường ray và cải thiện hiệu suất tăng tốc. Hiện tại, nhiều quốc gia châu Âu đang thúc đẩy hiện đại hóa và mở rộng mạng lưới đường sắt của họ, với nhu cầu về vật liệu nhẹ tiếp tục tăng. Dựa trên sự thành công của các ứng dụng ban đầu, nhóm có kế hoạch ứng dụng hợp kim magiê vào nhiều bộ phận xe lửa hơn, bao gồm khung cửa ra vào, cửa sổ và ống dẫn điều hòa không khí.

Được hỗ trợ bởi Chương trình R&D trọng điểm quốc gia, công nghệ lưu trữ hydro thể rắn dựa trên magie của Trung Quốc gần đây đã đạt được một bước đột phá lớn về mặt kỹ thuật—thiết bị trình diễn lưu trữ hydro thể rắn dựa trên magie quy mô megawatt đầu tiên đã vượt qua thành công thử nghiệm vận hành đầy tải ở khu vực Đồng bằng sông Dương Tử. Thiết bị sử dụng vật liệu hợp kim magiê làm môi trường lưu trữ hydro, đạt mật độ lưu trữ hydro là 6,5% trọng lượng (tỷ lệ phần trăm trọng lượng), vượt xa khả năng lưu trữ hydro ở dạng khí áp suất cao và lưu trữ hydro lỏng đông lạnh, đồng thời có thể vận chuyển an toàn ở nhiệt độ và áp suất bình thường. Việc lưu trữ và vận chuyển hydro luôn là mắt xích cản trở sự phát triển của ngành năng lượng hydro. Việc lưu trữ khí hydro áp suất cao truyền thống đòi hỏi các thùng chứa bằng sợi carbon đắt tiền và thiết bị nén áp suất cao, trong khi việc lưu trữ hydro lỏng phải đối mặt với mức tiêu thụ năng lượng cực cao và tổn thất bay hơi. Công nghệ lưu trữ hydro thể rắn dựa trên magie sử dụng phản ứng hóa học thuận nghịch giữa magie và hydro để đạt được khả năng lưu trữ hydro an toàn ở mật độ cao, có tính năng an toàn vốn có, mật độ lưu trữ hydro cao và quá trình tinh chế tích hợp. Theo trưởng dự án, thiết bị trình diễn hoạt động ổn định với hiệu suất chu trình hấp thụ/giải hấp hydro tốt và hiện đã tích lũy được hơn 1000 giờ hoạt động. Các tính toán cho thấy rằng việc áp dụng công nghệ lưu trữ hydro thể rắn dựa trên magiê có thể giảm khoảng 30% chi phí lưu trữ và vận chuyển hydro toàn diện. Tiếp theo, nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục tối ưu hóa hiệu suất lưu trữ hydro và vòng đời của vật liệu hợp kim magiê, thúc đẩy ứng dụng quy mô lớn công nghệ này trong các tình huống như trạm tiếp nhiên liệu hydro, năng lượng phân tán và sản xuất điện hydro.

Một nhóm nghiên cứu quốc tế bao gồm các tổ chức khoa học từ Đức, Thụy Sĩ và Trung Quốc gần đây đã đạt được tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực hợp kim magie y sinh – phát triển thành công một loại stent tim mạch mới bằng hợp kim magie có khả năng phân hủy sinh học. Kết quả thí nghiệm trên động vật cho thấy stent thoái hóa hoàn toàn trong vòng 6 tháng sau khi cấy ghép, với tốc độ thoái hóa rất phù hợp với quá trình lành mạch và không quan sát thấy phản ứng bất lợi như viêm hoặc huyết khối. Stent kim loại vĩnh viễn truyền thống vẫn tồn tại trong cơ thể rất lâu sau khi mạch máu lành lại, có khả năng gây ra các biến chứng như huyết khối muộn và tái hẹp trong stent. Sự xuất hiện của stent hợp kim magie có khả năng phân hủy sinh học mang lại giải pháp mới cho vấn đề này. Bằng cách tối ưu hóa thành phần hợp kim magie và cấu trúc vi mô, nhóm nghiên cứu đã kiểm soát chính xác tốc độ thoái hóa của ống đỡ động mạch, cho phép nó thoái hóa dần trong khi hỗ trợ thành mạch, cuối cùng được cơ thể hấp thụ một cách an toàn. Được biết, ống đỡ động mạch này đã hoàn thành tất cả các thí nghiệm tiền lâm sàng trên động vật và dự kiến ​​sẽ được đưa vào thử nghiệm lâm sàng trên người vào cuối năm 2026. Nếu tiến trình diễn ra suôn sẻ, nó có thể đạt được ứng dụng thương mại trong vòng 3-5 năm, mang lại các lựa chọn điều trị an toàn và hiệu quả hơn cho bệnh nhân mắc bệnh tim mạch vành. Nhóm nghiên cứu cho biết bước tiếp theo họ sẽ tiếp tục tối ưu hóa các đặc tính cơ học và hành vi xuống cấp của stent hợp kim magiê, khám phá các ứng dụng trong nhiều lĩnh vực hơn như mạch ngoại vi và mạch máu nhi.

Gần đây, lĩnh vực hàng không vũ trụ thương mại của Trung Quốc đã đạt được một bước đột phá đáng kể—một thế hệ vật liệu hợp kim magiê hiệu suất cao mới do nhóm công nghệ hàng không vũ trụ phát triển đã được áp dụng thành công trong sản xuất hàng loạt các bộ phận cấu trúc cho vệ tinh liên lạc quỹ đạo thấp. Trong khi vẫn duy trì ưu điểm về trọng lượng nhẹ, hợp kim magiê này cải thiện đáng kể khả năng chống bức xạ không gian và chu trình nhiệt, giảm trọng lượng cấu trúc vệ tinh khoảng 25% và tăng khả năng tải trọng lên hơn 15%. Được biết, vật liệu hợp kim magiê này sử dụng công nghệ hợp kim vi mô nguyên tố đất hiếm cải tiến, giải quyết các vấn đề về biến dạng vi mô và suy giảm hiệu suất mà hợp kim magiê truyền thống gặp phải trong môi trường không gian. Các nhà sản xuất vệ tinh chỉ ra rằng việc sử dụng vật liệu hợp kim magiê không chỉ giúp giảm chi phí phóng mà còn mang lại sự linh hoạt trong thiết kế hơn cho việc thu nhỏ và làm nhẹ bệ vệ tinh. Các chuyên gia trong ngành chỉ ra rằng với sự tăng tốc của việc xây dựng chòm sao internet vệ tinh quỹ đạo thấp, việc ứng dụng hợp kim magiê hiệu suất cao trong lĩnh vực hàng không vũ trụ dự kiến ​​sẽ có sự tăng trưởng bùng nổ. Hiện tại, nhiều nhà sản xuất hàng không vũ trụ đã bắt đầu kế hoạch mua sắm số lượng lớn vật liệu hợp kim magiê, với dự đoán rằng đến cuối năm 2026, tỷ lệ thâm nhập của hợp kim magiê trong các thành phần cấu trúc vệ tinh thương mại sẽ vượt quá 30%.

Được hướng dẫn bởi các mục tiêu "cacbon kép", hợp kim magie—được ca ngợi là "vật liệu kỹ thuật xanh của thế kỷ 21"—đang trở thành vật liệu phổ biến trong các ngành công nghiệp mới nổi mang tính chiến lược. Quận Linchuan, thành phố Phúc Châu, tỉnh Giang Tây, đã nắm bắt cơ hội phát triển, thúc đẩy sự phát triển chất lượng cao của ngành công nghiệp magiê thông qua đổi mới công nghệ, nhanh chóng vẽ ra một bản thiết kế công nghiệp "hoành tráng" mới. Bước vào Khu phát triển kinh tế Linchuan, bên trong Trung tâm đổi mới công nghiệp Giang Tây của Trung tâm nghiên cứu kỹ thuật quốc gia về vật liệu hợp kim magiê, các nhà nghiên cứu đang bận rộn vận hành các thiết bị tiên tiến. Trung tâm được chính thức thành lập thông qua việc ký kết vào tháng 5 năm 2025, do Viện sĩ Pan Fusheng, giám đốc danh dự của Trung tâm Nghiên cứu Kỹ thuật Quốc gia về Vật liệu Hợp kim Magie dẫn đầu, quy tụ nhiều chuyên gia hàng đầu trong ngành. Trung tâm đã thiết lập mối quan hệ hợp tác chặt chẽ với nhiều trường đại học và viện nghiên cứu, bao gồm Đại học Trùng Khánh và Học viện Khoa học Giang Tây. Nó bao gồm bảy bộ phận, bao gồm tạo hình đúc, xử lý nhựa, xử lý bề mặt, dữ liệu lớn của ngành magiê và thử nghiệm phân tích, xây dựng một hệ sinh thái đổi mới toàn chuỗi từ "R&D công nghệ—xác nhận thí điểm—ươm tạo trong ngành." Zou Weiqing, giám đốc trung tâm giới thiệu: “Hiện tại, trung tâm dành riêng cho R&D của sáu dự án trọng điểm, bao gồm phát triển các mô hình dữ liệu lớn dành riêng cho ngành hợp kim magiê và phát triển các thành phần và quy trình ép đùn hợp kim magiê có thể ép đùn tốc độ cao”. Cách trung tâm không xa, bên trong xưởng sản xuất của Công ty TNHH Công nghệ Vật liệu Mới Phúc Châu Anmei, mười chiếc máy đùn mới toanh được sắp xếp gọn gàng, các công nhân đang bận rộn lắp đặt và gỡ lỗi. Song Lihua, tổng giám đốc công ty, đầy tự tin cho biết: “Thiết bị mới và nhà xưởng mới sắp được đưa vào sử dụng và chúng tôi hy vọng sẽ đạt được sản xuất hàng loạt vào cuối tháng 4”. Doanh nghiệp này có tổng vốn đầu tư 120 triệu nhân dân tệ, chủ yếu sản xuất các sản phẩm hợp kim magiê như bánh xe đạp điện, khung, vỏ động cơ và bảng điều khiển. Các đơn đặt hàng cho năm nay của hãng đã được đặt kín cho đến cuối năm. Song Lihua cho biết: “Các đơn đặt hàng của chúng tôi trong năm nay đã được đặt cho đến cuối năm và chúng tôi tự tin có thể xây dựng cơ sở sản xuất hợp kim magiê lớn nhất ở Trung Quốc vào tháng 6”. Năm 2026, công ty dự kiến ​​sản xuất 5 triệu sản phẩm hợp kim magie mỗi năm; đến năm 2027, khối lượng sản xuất dự kiến ​​sẽ tăng thêm 70%. Để hỗ trợ sự phát triển của ngành công nghiệp magiê, Quận Linchuan đã chuẩn bị 3.000 mẫu đất trong giai đoạn đầu tiên để thúc đẩy việc xây dựng khu công nghiệp magiê, nghiên cứu và đưa ra các gói chính sách đặc biệt cũng như thành lập quỹ hướng dẫn công nghiệp. Hiện tại, dự án sản xuất vật liệu hợp kim magie cường độ cao 100.000 tấn/năm của Tứ Xuyên Lever Mate đã cập bến Linchuan, và doanh nghiệp chuyên môn và tinh vi "gã khổng lồ nhỏ" được công nhận trên toàn quốc Fujian Shenye Casting cũng đã đầu tư 1 tỷ nhân dân tệ để định cư ở đó. Ngành công nghiệp hợp kim magiê trong khu vực đang chuyển từ "đà tích lũy" sang "đạt được mức tăng trưởng đáng kể".

Mặc dù magiê nhẹ hơn nhôm nhưng ứng dụng công nghiệp của nó tương đối hạn chế, một phần do quá trình xử lý magiê được coi là phức tạp và tốn nhiều năng lượng.  . Gần đây, các nhóm nghiên cứu từ nhiều phòng ban khác nhau tại TU Bergakademie Freiberg, cùng với các đối tác công nghiệp, đã xây dựng thành công chuỗi quy trình khép kín thân thiện với khí hậu cho các thành phần magie nhẹ. Nhóm nghiên cứu đã đạt được mức giảm kép cả về nhu cầu năng lượng và lượng khí thải CO₂ trong toàn bộ quy trình—bao gồm việc đưa hydro vào công nghệ nấu chảy và gia nhiệt, rút ​​ngắn lộ trình quy trình và sử dụng hợp kim magie tạo hình nguội. Liên minh này đã phát triển thành công nhiều mẫu sản phẩm hạng nhẹ khác nhau, bao gồm vỏ máy tính bằng magie, lưng ghế ray cho tàu cao tốc như TGV, bộ phận bản lề cho container vận chuyển và kênh dẫn khí cho phương tiện cứu hộ thủy phi cơ. Quy trình sản xuất mới này bao gồm ba mô-đun cốt lõi: Mô-đun 1: Thay thế hydro —Thay thế nhiên liệu hóa thạch bằng hydro trung hòa khí hậu tới 100%. Chuyển đổi các quá trình nóng chảy và đun nóng thành hydro và tối ưu hóa hiệu quả sử dụng năng lượng là một bước quan trọng hướng tới sản xuất magiê theo cách trung hòa khí hậu và tiết kiệm chi phí hơn. Các nhà nghiên cứu sử dụng bản sao kỹ thuật số để hiểu rõ hơn về các quy trình và cải thiện chúng trong quá trình vận hành. Mô-đun 2: Lộ trình quy trình rút ngắn —Để đạt được sự chuyển đổi nhanh chóng magie tan chảy thành bán thành phẩm, nhóm nghiên cứu dựa vào công nghệ đúc-cán để trực tiếp sản xuất các tấm magie có độ dày khoảng 5 mm, giảm đáng kể các bước tạo hình tiếp theo. Nhiệt từ quá trình đúc được sử dụng trực tiếp để tạo hình, tạo ra các tấm hoặc dây đã có hình dạng thành phần gần như mong muốn, do đó giảm năng lượng và các bước xử lý tiếp theo tốn thời gian. Mô-đun 3: Ứng dụng hợp kim magiê mới —Sử dụng hợp kim magiê chứa canxi ZAX210. Hợp kim này có thể được xử lý tốt ngay cả ở nhiệt độ tạo hình tương đối thấp khoảng 200°C, cho phép thực hiện các quá trình tạo hình ở nhiệt độ thấp hơn đáng kể mà không ảnh hưởng đến các đặc tính của thành phần. Để sản xuất dây, nhóm nghiên cứu cũng đã phát triển quy trình GieWaCon, kết hợp cán dây đúc với quy trình CONFORM™—đã được thiết lập cho các vật liệu như đồng—và lần đầu tiên áp dụng quy trình này cho magie. Dây magie được sản xuất đạt đường kính cuối cùng là 1,6 mm, trực tiếp sử dụng quy trình CONFORM™ hoặc thông qua quá trình kéo dây tiếp theo. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu đã nghiên cứu các lớp phủ bề mặt phù hợp cho tất cả các nguyên mẫu, đồng thời phân tích và tối ưu hóa các quy trình hàn khác nhau. Một máy tính CO₂ (Ứng dụng CLEAN-Mag) đã được phát triển đặc biệt trong dự án, cho phép các công ty biên soạn và so sánh các chuỗi quy trình có thể có để hình thành magie, giúp giảm lượng khí thải trong các quy trình công nghiệp.

Gần đây, nhóm của Giáo sư Xu Lianyong và Phó Giáo sư Hao Kangda từ Đại học Thiên Tân đã đạt được bước đột phá đáng kể trong lĩnh vực nghiên cứu hợp kim magiê, với những phát hiện liên quan được công bố trên tạp chí vật liệu quốc tế hàng đầu  Tạp chí Magiê và hợp kim  . Nhóm nghiên cứu đã đưa ống nano cacbon vào quy trình hàn lai hồ quang laze cho hợp kim magie, giúp giảm thành công tốc độ ăn mòn mối hàn hơn 30%. Hợp kim magiê, được ca ngợi là "vật liệu kỹ thuật xanh của thế kỷ 21", có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực hàng không vũ trụ, truyền thông và y sinh. Tuy nhiên, do bản chất hóa học vốn có hoạt tính của chúng, hợp kim magiê dễ bị ăn mòn trong môi trường ăn mòn, đặc biệt rõ rệt ở các mối hàn, cản trở nghiêm trọng việc ứng dụng rộng rãi của chúng. Nhóm nghiên cứu đã so sánh khả năng chống ăn mòn của vật liệu nền hợp kim magie AZ31B, mối hàn không có ống nano carbon và mối hàn có thêm ống nano carbon. Kết quả cho thấy việc sử dụng ống nano carbon đã tinh chế hiệu quả các hạt hàn, làm suy yếu định hướng kết cấu và cải thiện tính đồng nhất của cấu trúc vi mô. Sau khi thêm ống nano carbon, cả tốc độ ăn mòn tiến hóa hydro và tốc độ ăn mòn giảm trọng lượng của mối hàn đều giảm hơn 30% và mật độ của các sản phẩm ăn mòn tăng lên đáng kể. Các thử nghiệm điện hóa tiếp tục khẳng định bước đột phá này: mật độ dòng ăn mòn của các mối hàn có bổ sung ống nano carbon là 1,220 μA/cm², với khả năng chống phân cực là 7155 Ω·cm²; ngược lại, các mối hàn không có ống nano carbon có mật độ dòng ăn mòn là 2,480 μA/cm² và khả năng chống phân cực chỉ khoảng 269,5 Ω·cm². Nghiên cứu cũng cho thấy việc bổ sung ống nano carbon làm tăng hàm lượng pha kết tủa trong các mối hàn từ 0,60% lên 1,76%. Các pha kết tủa này giải phóng Al³⁺ trong quá trình ăn mòn, thúc đẩy sự hình thành màng thụ động Al₂O₃ dày đặc, ngăn chặn hiệu quả sự ăn mòn thêm của ma trận kim loại bởi môi trường ăn mòn. Thành tựu nghiên cứu này cung cấp cơ sở khoa học và hỗ trợ kỹ thuật quan trọng cho ứng dụng công nghiệp của hợp kim magiê trong môi trường ăn mòn.

Đầu năm 2026, ngành công nghiệp magiê quốc tế đưa ra một bức tranh kép về "môi trường" và "đổi mới công nghệ" cùng tồn tại. Tại Hoa Kỳ, chính quyền bang Utah đã sử dụng 30 triệu đô la từ quỹ dự phòng của mình để mua lại nhà máy Magiê đang nhàn rỗi của Hoa Kỳ ở bờ phía tây của Hồ Great Salt. Động thái này không chỉ nhằm ngăn chặn nhà máy tiếp tục rút nước hồ mà còn là nỗ lực kiểm soát tình trạng ô nhiễm không được kiểm soát kéo dài nửa thế kỷ. Kể từ năm 1972, cơ sở này là một trong những nơi gây ô nhiễm lớn nhất ở Utah, vào thời điểm cao điểm, cơ sở này gây ra 92% lượng khí thải độc hại của bang. Trong nhiều thập kỷ, các ao hồ không lót bạt đã rò rỉ chất thải có tính axit tới Hồ Muối Lớn. Năm 2001, tiền thân của công ty đã khai phá sản để trốn tránh trách nhiệm dọn dẹp. Lịch sử dường như đã sẵn sàng để lặp lại chính nó. Thỏa thuận này chấm dứt hợp đồng thuê nước của công ty và đảm bảo vùng đất có thể khai thác khoáng sản nước thấp. Tuy nhiên, sự tính toán thực sự chỉ mới bắt đầu. EPA ước tính chi phí dọn dẹp sẽ "hơn" 100 triệu USD. Trong khi đó, asen và chì từ lòng hồ lộ thiên thổi về phía đông về phía Thành phố Salt Lake. Bên kia Đại Tây Dương, Áo đang viết một chương khác về công nghệ magiê. Một dự án nghiên cứu quốc tế do Trung tâm Năng lực Kim loại nhẹ LKR tại Viện Công nghệ Áo thực hiện đã phát triển thành công công nghệ chuẩn bị dây cho hợp kim magie chứa canxi ZAX210. Hợp kim này mang lại khả năng định hình tốt hơn so với hợp kim magiê truyền thống nhưng vẫn phải đối mặt với những thách thức trong sản xuất dây quy mô công nghiệp. Nhóm nghiên cứu đã phát triển một lộ trình quy trình mới: đúc hai cuộn để tạo ra nguyên liệu đồng nhất, sau đó là ép đùn quay liên tục và nhiều lần kéo để tạo thành dây thành phẩm. Nhóm LKR đã sử dụng mô phỏng máy tính để phân tích một cách có hệ thống sự phát triển của cấu trúc hạt trong quá trình xử lý, xác định các cửa sổ tham số tối ưu cho các biến số chính như nhiệt độ và tốc độ biến dạng. Nghiên cứu này đánh dấu lần đầu tiên việc xử lý hợp kim ZAX210 có thể kiểm soát được từ phôi đúc đến dây mảnh đã đạt được trong toàn bộ chuỗi quy trình, mở ra con đường ứng dụng mới cho dây hợp kim magiê trong các lĩnh vực cao cấp như thiết bị y tế và in 3D.

Vào ngày 26 tháng 2, tại "Hội nghị về kiên trì phát triển theo định hướng đổi mới, tăng tốc cụm công nghiệp và thúc đẩy phát triển chất lượng cao" tổ chức tại Khu tập trung An Huy, 16 dự án công nghiệp trọng điểm với tổng vốn đầu tư 7,26 tỷ nhân dân tệ đã được ký kết và quyết toán tập trung  . Các dự án đã ký kết liên quan đến các lĩnh vực như năng lượng mới, vật liệu mới, thông tin điện tử và thiết bị cao cấp, với cả chất lượng dự án riêng lẻ và hàm lượng công nghệ đều đạt mức cao lịch sử. Đáng chú ý, nhiều dự án dây chuyền công nghiệp hợp kim magie đã trở thành điểm nhấn của lễ ký kết này, bao gồm dự án tạo hạt hợp kim magie công suất 20.000 tấn/năm, dự án sản xuất tấm magie cuộn 200 tấn/năm và dự án thiết bị luyện magie công suất 330 chiếc/năm. Các dự án này là những mắt xích quan trọng có thể mở rộng chuỗi công nghiệp vật liệu mới dựa trên nhôm-magiê, tạo động lực mới cho sự phát triển theo cụm khu vực của ngành công nghiệp hợp kim magie. Ngoài ra, một dự án sản xuất và sản xuất pin điện hàng không với tổng vốn đầu tư 1 tỷ nhân dân tệ cũng được ký kết, chủ yếu xây dựng dây chuyền sản xuất pin điện hàng không 2,5GWh. Sau khi hoàn thành và đạt công suất tối đa, giá trị sản lượng dự kiến ​​hàng năm có thể đạt 5 tỷ nhân dân tệ. Dự án này sẽ lấp đầy khoảng trống trong lĩnh vực pin điện hàng không trong khu vực và hỗ trợ nắm bắt nền tảng công nghệ cao trong ngành năng lượng mới.

Với việc phát hành phiên bản mới nhất của “Danh mục hướng dẫn trình diễn ứng dụng hàng loạt các vật liệu mới quan trọng được nhà nước hỗ trợ”, nhiều hợp kim magiê hiệu suất cao và các sản phẩm được xử lý sâu của chúng đã được đưa vào một cách rõ ràng, đủ điều kiện nhận hỗ trợ chính sách như bồi thường bảo hiểm ứng dụng. Các báo cáo phân tích ngành chỉ ra rằng do nhu cầu mạnh mẽ về ô tô, vận tải đường sắt, điện tử 3C, hàng không vũ trụ và các lĩnh vực khác, ngành hợp kim magiê của Trung Quốc đang bước vào thời kỳ phát triển vàng. Đến năm 2026, thị trường hợp kim magiê trong nước dự kiến ​​​​sẽ vượt quá 100 tỷ nhân dân tệ. Các khu công nghiệp liên quan trên toàn quốc đang tăng tốc phát triển nhằm thiết lập một chuỗi công nghiệp hoàn chỉnh theo định hướng đổi mới—từ nguyên liệu thô đến sản phẩm cao cấp—từ đó nâng cao ảnh hưởng của Trung Quốc trong ngành công nghiệp magie toàn cầu.

Để giải quyết thách thức tái chế chất thải phát sinh trong quá trình sản xuất và chế biến hợp kim magie, một công nghệ thu hồi mới “nấu chảy ở nhiệt độ thấp-tinh chế hiệu quả cao” gần đây đã vượt qua thử nghiệm nghiệm thu. Công nghệ này nâng tỷ lệ thu hồi của các loại phế liệu hợp kim magie khác nhau lên hơn 95%, trong đó magie tái chế có chất lượng tương đương với magie sơ cấp đồng thời giảm tiêu thụ năng lượng khoảng 40%. Tiến bộ này không chỉ làm giảm đáng kể chi phí sản xuất hợp kim magie mà còn nâng cao đáng kể hiệu quả tái chế tài nguyên và tính bền vững môi trường của toàn bộ chuỗi công nghiệp magie. Phù hợp với các mục tiêu chiến lược “cacbon kép” quốc gia của Trung Quốc, nó củng cố nền tảng môi trường cho việc áp dụng rộng rãi hợp kim magie.

Trong lĩnh vực vật liệu y sinh, những thành tựu lâm sàng quan trọng đã đạt được trong nghiên cứu cấy ghép hợp kim magie có khả năng phân hủy. Vít và nẹp xương bằng hợp kim magie và magie nguyên chất, do các trường đại học và bệnh viện cùng phát triển, đã cho thấy kết quả đầy hứa hẹn trong các thử nghiệm lâm sàng trong điều trị gãy xương. So với cấy ghép bằng thép không gỉ hoặc hợp kim titan truyền thống, cấy ghép hợp kim magiê dần dần xuống cấp và được hấp thụ trong cơ thể con người. Điều này giúp loại bỏ nhu cầu thực hiện các cuộc phẫu thuật thứ cấp gây đau đớn để loại bỏ chúng và thúc đẩy sự phát triển của xương thông qua các sản phẩm thoái hóa của chúng. Dữ liệu theo dõi mới nhất cho thấy bệnh nhân đang hồi phục tốt và không có phản ứng viêm bất lợi nào. Công nghệ này dự kiến ​​sẽ được thương mại hóa trong vài năm tới, mang lại lợi ích cho số lượng lớn bệnh nhân.

Trong nhiều năm, bánh xe hợp kim magiê phải đối mặt với những thách thức trong việc áp dụng rộng rãi do khả năng chống ăn mòn và vấn đề chi phí. Một gã khổng lồ trong ngành magiê hàng đầu gần đây đã thông báo rằng thông qua công nghệ xử lý bề mặt mới và quy trình rèn tích hợp, họ đã vượt qua các rào cản chống ăn mòn và đạt được thành công việc sản xuất bánh xe hợp kim magiê cỡ lớn, ổn định trên quy mô lớn (22 inch trở lên). So với bánh xe hợp kim nhôm, sản phẩm mới nhẹ hơn khoảng 25% và mang lại khả năng tản nhiệt vượt trội, nâng cao khả năng xử lý xe và hiệu suất phanh. Sản phẩm này đã nhận được đơn đặt hàng từ một số thương hiệu xe hơi hạng sang của Châu Âu và được kỳ vọng sẽ đi tiên phong trong xu hướng mới về sửa đổi cá nhân hóa cao cấp và sản xuất thiết bị nguyên bản.

Với sự phát triển nhanh chóng của ngành hàng không vũ trụ thương mại, việc giảm trọng lượng đã trở thành mục tiêu cốt lõi trong thiết kế vệ tinh. Các báo cáo chỉ ra rằng một công ty công nghệ vũ trụ lần đầu tiên đã áp dụng thành công hợp kim magie-lithium được phát triển độc lập của mình vào khung và một phần thân của vệ tinh liên lạc thế hệ mới. Hợp kim magiê-lithium là vật liệu kết cấu kim loại nhẹ nhất thế giới, với mật độ xấp xỉ một nửa so với hợp kim nhôm truyền thống. Ứng dụng này giúp giảm khoảng 30% trọng lượng của các thành phần vệ tinh, tăng khả năng tải trọng một cách hiệu quả. Nó có thể giảm đáng kể chi phí cho mỗi kg mỗi lần phóng, đánh dấu một bước tiến quan trọng trong việc ứng dụng vật liệu nhẹ trong hàng không vũ trụ của Trung Quốc.

Mới đây, một nhóm nghiên cứu vật liệu trong nước đã phát triển thành công loại tấm hợp kim magie mới có độ bền cao, độ dẻo cao. Vật liệu này đạt được các đặc tính cơ học toàn diện tiên tiến quốc tế ở nhiệt độ phòng và khả năng định dạng tuyệt vời của nó cho phép ứng dụng nó trong các bộ phận kết cấu ô tô phức tạp. Các chuyên gia trong ngành lưu ý rằng tiến bộ này sẽ đẩy nhanh đáng kể việc giảm nhẹ các bộ phận quan trọng của xe sử dụng năng lượng mới như vỏ bộ pin và khung ghế. Dự kiến, nó sẽ giảm trọng lượng xe khoảng 50-70 kg mỗi xe, cung cấp hỗ trợ vật chất quan trọng để mở rộng phạm vi lái xe. Hiện tại, vật liệu này đã bước vào giai đoạn thử nghiệm chung với nhiều nhà sản xuất ô tô hàng đầu.

Tấm hợp kim magiê AZ31B - vật liệu hợp kim magiê biến dạng kết hợp các đặc tính cơ học nhẹ và tuyệt vời. Hợp kim này đạt được độ bền kéo ≥ 260MPa, cường độ năng suất ≥ 180MPa và độ giãn dài ≥ 10% ở trạng thái cứng hóa gia công H24 bằng cách kiểm soát chính xác tỷ lệ thành phần của Al (2,5% -3,5%), Zn (0,7% -1,3%) và Mn ( ≥ 0,20%). Mật độ của nó chỉ 1,78g/cm ³ (tương đương 2/3 hợp kim nhôm) và cường độ riêng của nó cao tới 146MPa · cm ³/g. Nó đặc biệt thích hợp cho các lĩnh vực có nhu cầu nhẹ như linh kiện kết cấu hàng không vũ trụ, vỏ sản phẩm điện tử 3C và vỏ pin xe năng lượng mới. Hệ thống tiêu chuẩn vật liệu Thông số thành phần: Tuân thủ tiêu chuẩn ASTM B90/B90M-21, với Fe ≤ 0,005%, Si 0,10%, Cu 0,05%, Ni 0,005% (kiểm soát chặt chẽ các yếu tố ăn mòn) Tính chất vật lý: mật độ 1,78g/cm ³, độ dẫn nhiệt 96W/(m · K), hệ số giãn nở tuyến tính 26,0 × 10 ⁻⁶/oC (20-100 oC) Đột phá trong công nghệ cán Công nghệ cán ấm: sử dụng cán nhiều lượt 300-350oC (giảm lượt vượt qua 10% -15%), với tổng biến dạng ≥ 80% Xử lý bề mặt: Xử lý fluor hóa trực tuyến tạo thành màng bảo vệ 0,5-1 μm (hiệu suất phun muối được cải thiện gấp 5 lần) Đặc điểm cấu trúc vi mô Phân tích SEM: Kích thước hạt tái kết tinh động là 5-15 μm, pha β - Mg17Al12 (10-30nm) phân bố rời rạc dọc theo ranh giới hạt Phát hiện XRD: tỷ lệ cường độ kết cấu cơ bản 3.0 (0002)//ND Phổ hiệu suất cơ học Bất đẳng hướng: Tỷ lệ hướng lăn/cường độ ngang ≥ 0,90, giá trị r=2,5-3,0 (hiệu suất vẽ sâu tuyệt vời) Khả năng chịu lực động: Độ bền va đập ≥ 25J/cm 2 (Charpy V-Notch) Đặc điểm xử lý hình thành Hiệu suất dập: tỷ lệ vẽ sâu cuối cùng LDR ≥ 2,3, bán kính uốn tối thiểu 1,5T (được làm nóng trước ở 150oC) Hình thành siêu dẻo: giá trị m ≥ 0,5 ở 300oC, độ giãn dài cực đại ≥ 400% Đổi mới chống ăn mòn Xử lý bề mặt: Độ dày màng oxy hóa hồ quang vi mô 20-30 μm (độ xốp 5%), không bị ăn mòn bề mặt sau 1000 giờ thử nghiệm phun muối Bảo vệ điện: Lớp phủ TiN cách ly được sử dụng khi tiếp xúc với hợp kim nhôm (mật độ dòng điện ≤ 0,1 μ A/cm ²) Khả năng thích ứng hàn Hàn laser: Tốc độ hàn 5m/phút ở công suất 2kW, độ xốp 0,5% Hàn ma sát khuấy: Hệ số mối nối ≥ 0,9 khi di chuyển với tốc độ 400mm/phút Dữ liệu hiệu suất hấp thụ sốc Hệ số giảm chấn: SDC ≥ 25% (cao gấp 10 lần so với hợp kim nhôm 6061) Độ suy giảm rung: chu kỳ bán rã biên độ cộng hưởng 0,5 giây (tiêu chuẩn ISO 10846)

Từ năm 2000, các hợp kim magiê đã mở ra một "Golden 25 năm" vinh quang. Vào thế kỷ 20, Magiê chỉ là "kim loại cấu trúc thứ ba trong phòng thí nghiệm". Nhưng bây giờ, nó đã trở thành lựa chọn phổ biến cho ô tô, xe đạp, tàu cao tốc, máy bay, điện thoại di động, robot, và thậm chí cả máy bay hạ cánh và hạ cánh thẳng đứng trong tương lai (EVTOL). Hiệu suất, công nghệ xử lý và các kịch bản ứng dụng của hợp kim magiê đều đã đạt được một bước nhảy vọt từ "có thể sử dụng" đến "rất hữu ích", và sau đó đến "thiết yếu". So với các vật liệu khác, hợp kim magiê có mật độ thấp, hấp thụ sốc cao, che chắn điện từ tuyệt vời, hiệu suất giảm nhiễu và lợi thế chế biến. Mặc dù có những thách thức xử lý, ứng dụng rộng rãi của họ đã khiến họ trở thành một chủ đề nóng trong nghiên cứu khoa học vật liệu. Magiê cấp công nghiệp có thể đạt đến độ tinh khiết hơn 99,99%. Tuy nhiên, bản thân magiê tinh khiết không thể được sử dụng như một vật liệu cấu trúc. Để tăng cường tính chất của magiê tinh khiết, các nguyên tố hợp kim như nhôm, kẽm, lithium, mangan, zirconium và đất hiếm có thể được thêm vào để tạo thành hợp kim magiê, có cường độ cao và được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực vật liệu cấu trúc. Tùy thuộc vào các nguyên tố hợp kim khác nhau, hợp kim magiê có thể được phân loại thành năm loạt: Mg-al (hợp kim magiê-nhôm), Mg-Zn (hợp kim magiê-kinc), Mg-Mn (hợp kim magiê-mang) Hợp kim magiê, như các vật liệu cấu trúc kim loại nhẹ nhất, đã trở nên phổ biến trong ngành hàng không vũ trụ do mật độ thấp, độ cứng đặc biệt cao, độ dẫn nhiệt tuyệt vời và khả năng chống ăn mòn. Họ đã trở thành "sự lựa chọn ưa thích" trong lĩnh vực này. Từ sự nhấn mạnh của ông Qian Xuesen vào "mỗi gram giảm cân là một đóng góp", theo xu hướng ngành công nghiệp hiện tại, nơi quy mô thị trường toàn cầu dự kiến sẽ vượt quá 2,4 tỷ đô la Mỹ, giá trị ứng dụng của hợp kim magiê chạy qua nhiều lĩnh vực như hàng không vũ trụ và hàng không. Trong tương lai, các vật liệu hợp kim magiê chắc chắn sẽ đóng vai trò chính trong nghiên cứu và phát triển công nghệ trong các lĩnh vực như hàng không vũ trụ và phương tiện năng lượng mới. Sự phát triển trong tương lai của ngành công nghiệp hợp kim magiê sẽ đạt được trong ba bước: 1. Phía vật liệu: Microalloying đa yếu tố với Trái đất/nhôm/kẽm hiếm, với độ bền kéo vượt quá 350 MPa và khả năng chống ăn mòn trong xét nghiệm phun muối kéo dài hơn 1000 giờ, đạt được "magiê không đáng kể". 2. Phía quy trình: • đúc chết chân không cao + công nghệ chiết chân chân không thời gian thực, với tốc độ co ngót giảm xuống 0,2%và tỷ lệ năng suất phù hợp với hợp kim nhôm; • Thép khuôn đùn tốc độ cao (Microalloy H13 + NB) có tuổi thọ tăng 2 lần và tốc độ đùn tăng lên 30 m/phút. 3. Phía ngành: • Thiết lập một hệ thống tái chế vòng kín cho hợp kim magiê (tiêu thụ năng lượng magiê tái chế chỉ là 5% magiê ban đầu), đảm bảo lợi thế chi phí dài hạn;

Đột phá mới trong công nghệ chống ăn mòn hợp kim magiê Hợp kim magiê, như vật liệu cấu trúc kim loại nhẹ nhất (với mật độ 1,74 g/cm ³ Chỉ có hai phần ba so với hợp kim nhôm và một phần năm của thép), đã được sử dụng rộng rãi trong các điện tử, máy điện tử 3C . Ví dụ, sử dụng hợp kim magiê cho vỏ động cơ ô tô có thể giảm 30%trọng lượng và giảm trọng lượng của vỏ động cơ xe điện chỉ 7 kg có thể tăng mật độ công suất xuống 4,4 kW/kg. Trong lĩnh vực y tế, các đặc tính phân hủy sinh học của nó được tận dụng để sản xuất ốc vít xương và stent mạch máu. Tuy nhiên, hợp kim magiê thể hiện phản ứng hóa học cực cao. Phim oxit hình thành tự nhiên trên bề mặt của chúng là lỏng lẻo và xốp, khiến chúng dễ bị ăn mòn điện hóa trong môi trường ẩm hoặc phun muối, có thể dẫn đến sự cố vật liệu. Sự phát triển của công nghệ kháng ăn mòn: Công nghệ xử lý bề mặt đã trải qua ba thế hệ phát triển: Thế hệ đầu tiên: Rào cản vật lý. Được đại diện bởi quá trình oxy hóa anodization và vi mô, các phương pháp này tạo thành một lớp gốm thông qua điện phân để phân lập môi trường ăn mòn. Tuy nhiên, các quá trình truyền thống dẫn đến độ dày màng không đều, độ xốp cao và chỉ có thể chịu được các xét nghiệm phun muối trung tính trong vòng chưa đến 500 giờ. Ngoài ra, chúng tốn nhiều năng lượng . Thế hệ thứ hai: Sửa đổi vật liệu. Điều này bao gồm lớp phủ chuyển đổi đất hiếm và tăng cường cấu trúc hạt siêu mịn. Các phương pháp này làm giảm nguy cơ ăn mòn cục bộ bằng cách tối ưu hóa việc phân phối các pha hợp kim, nhưng các quy trình rất phức tạp và chi phí tương đối cao. Thế hệ thứ ba: Lớp phủ tự phục hồi. Đại diện cho công nghệ oxy hóa tổng hợp, các lớp phủ này kết hợp hàng rào vật lý và các chức năng tự sửa chữa hóa học để đạt được độ ăn mòn lâu dài. Đổi mới quy trình: Thông qua phản ứng oxy hóa nhiều giai đoạn, một lớp phim màu đen có độ dày từ 5 đến 30 micromet được tạo ra, kết hợp độ nhỏ gọn với cấu trúc xốp, cân bằng nhu cầu cách nhiệt và tản nhiệt . Trong các ứng dụng thực tế, công nghệ chống ăn mòn bề mặt hợp kim magiê đã thể hiện tiềm năng to lớn. Ví dụ, trong lĩnh vực sản xuất ô tô, công nghệ này có thể tăng cường khả năng chống ăn mòn của các thành phần hợp kim magiê và giảm chi phí bảo trì; Trong các trường điện tử 3C và năng lượng mới, nó có thể bảo vệ vỏ hợp kim magiê khỏi các nguồn ăn mòn như mồ hôi và bụi, cải thiện độ tin cậy của sản phẩm và trải nghiệm người dùng. Với những tiến bộ hơn nữa trong hiệu suất công nghệ, phạm vi ứng dụng sẽ tiếp tục mở rộng. Đồng thời, kết hợp với các công nghệ xử lý bề mặt tiên tiến khác, một loạt các giải pháp bảo vệ ăn mòn hợp kim magiê đa dạng hơn có thể được hình thành để đáp ứng các yêu cầu hiệu suất đa dạng của các trường khác nhau cho hợp kim magiê.