電子技術(shù)的快速發(fā)展使得對(duì)電子器件的結(jié)構(gòu)材料和部件性能提出了越來越高的要求。為了適應(yīng)電子器件輕薄小型化的趨勢(shì)，電子器件殼體材料需要具備一系列特點(diǎn)，如密度小、強(qiáng)度和剛度高、抗沖擊和減振性能優(yōu)秀、電磁屏蔽能力強(qiáng)、散熱性能良好、易于成形加工、表面美觀、耐用、成本低、易于回收并符合環(huán)保要求等。傳統(tǒng)的塑料和鋁材在滿足這些要求方面逐漸顯得力不從心。然而，鎂及其合金作為制造電子器件殼體的理想材料，卻展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。鎂及其合金材料具有許多優(yōu)勢(shì)，包括密度小、輕質(zhì)、強(qiáng)度和剛度高、抗沖擊和減振性能優(yōu)異，以及良好的電磁屏蔽能力和散熱性能。此外，鎂材料容易進(jìn)行成形加工，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的外觀設(shè)計(jì)，并呈現(xiàn)出令人滿意的表面美觀。同時(shí)，鎂及其合金具有耐久性，能夠滿足長(zhǎng)期使用的需求。此外，鎂材料相對(duì)較低的成本以及易于回收和符合環(huán)保要求的特點(diǎn)也增加了其作為電子器件殼體材料的吸引力。采用鎂及其合金制備的電子器件殼體具有一系列優(yōu)點(diǎn)。

一、 結(jié)構(gòu)重量輕

        通常情況下，電子器件的外殼采用工程塑料制造，例如聚碳酸酯（PC）、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（PC/ABS）、尼龍/聚苯醚（Nylon/PPE）以及碳纖維增強(qiáng)塑料等。部分電子器件也會(huì)采用鋁合金制件。為了減輕殼體的重量，常常通過減小殼體的壁厚來實(shí)現(xiàn)。然而，當(dāng)上述材料的壁厚減至1mm以下時(shí)，它們的剛度、耐沖擊性和抗變形能力將顯著降低，無法滿足使用要求。

        鎂合金具有密度小、比強(qiáng)度和比剛度高、優(yōu)良的耐沖擊性能等優(yōu)點(diǎn)，因此成為制作電子器件殼體的理想材料之一。下表列出了各種外殼材料的性能對(duì)比：

表1  外殼材料性質(zhì)對(duì)比

表2  不同便攜式電器產(chǎn)品對(duì)鎂合金性能的要求

        鎂合金具有較低的密度和高的強(qiáng)度，因此可以在保持一定壁厚的情況下減輕電子產(chǎn)品的重量。根據(jù)您提供的信息，將原本2.2mm的塑料外殼替換為0.82mm的鎂合金外殼可以減輕46%的重量，并且抗拉強(qiáng)度可提高1.4倍。1995年3月，日本SONY公司首次將筆記本電腦的外殼厚度限制在1.0mm。隨后，日本Steel Workers公司采用了鎂合金半固態(tài)注射成形工藝，成功地生產(chǎn)出了壁厚為0.6~0.7mm的MD和筆記本電腦外殼。這些采用鎂合金制造的手提計(jì)算機(jī)、相機(jī)等3C產(chǎn)品機(jī)身具有更高的精度和耐久度，同時(shí)使得產(chǎn)品更加輕巧和便于攜帶。

二、 散熱性好

        計(jì)算機(jī)在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生大量熱量，導(dǎo)致機(jī)器內(nèi)部溫度升高，因此必須將熱量迅速散發(fā)，才能使關(guān)鍵元器件的溫度維持在可靠范圍內(nèi)，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

        一般金屬的熱導(dǎo)率比塑料的高1~2個(gè)數(shù)量級(jí)。例如，AZ91D合金的熱導(dǎo)率為79W·（m·K）ˉ1，是塑料的數(shù)百倍。日本IBM分別采用ABS樹脂和AZ91D鎂合金制作了A4型筆記本電腦殼體，進(jìn)行了散熱性能對(duì)比試驗(yàn)，當(dāng)電腦的功率為27W時(shí)，ABS樹脂殼體內(nèi)的溫度為62.5℃，而鎂合金殼體內(nèi)的溫度為56.5，這表明鎂合金殼體的散熱效果較好。

        鎂合金的熱導(dǎo)率雖然略低于鋁合金和銅合金，但遠(yuǎn)高于鈦合金和鋼鐵材料，并且比熱容是常用合金中較低的，因此鎂合金外殼具有散熱快的顯著優(yōu)點(diǎn)，是制作筆記本電腦外殼的首先材料。

        目前的筆記本電腦采用的散熱方式所允許的功率極限為15W，預(yù)計(jì)不久筆記本電腦的功率將達(dá)到25W，且散熱設(shè)計(jì)可能主要取決于鎂合金殼體的散熱效果。日本松下公司1997年上市的采用鎂合金外殼的便攜式電腦CF25和CF-25MarkII十分暢銷。1998年以后，日本、中國臺(tái)灣所有的機(jī)型，目前尺寸在38cm以下的幾種機(jī)型已全面使用了鎂合金做外殼。美國White MetalCasting公司生產(chǎn)的外形尺寸為610mm×610mm的計(jì)算機(jī)外殼是用鎂合金壓鑄而成的。中國的聯(lián)想、華碩等筆記本電腦從1999年開始也部分采用了鎂合金外殼。

        用鎂合金制作液晶電視機(jī)外殼，不僅具有優(yōu)良的強(qiáng)度和外觀，還具有優(yōu)良的散熱性能，可省去塑料外殼的散熱孔，使內(nèi)部電器原件免于灰塵和外部潮氣的侵?jǐn)_，延長(zhǎng)電器原件的壽命。

三、 電磁屏蔽能力強(qiáng)

        手機(jī)、個(gè)人電腦在使用過程中會(huì)發(fā)出高頻率的電磁波，當(dāng)它穿過機(jī)體外殼時(shí)，不僅會(huì)對(duì)人體健康造成危害，還會(huì)干擾無線電信號(hào)。采用塑料制造電器件殼體時(shí)，為了提高其電磁屏蔽能力，一般采取表面噴涂導(dǎo)電漆、表面鍍層、金屬噴涂、在塑料內(nèi)添加導(dǎo)電材料或輔助金屬箔或金屬板等方法，但這會(huì)增加生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性、提高產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和價(jià)格，且電磁屏蔽效果仍然很有限。與塑料相比，鎂合金的電磁屏蔽性能非常優(yōu)異，鎂合金電子器件殼體不做上述表面處理就能獲得很好的屏蔽效果。

        日本IBM公司在筆記本電腦上對(duì)比了ABS樹脂和鎂合金殼體（AZ91D,壁厚1.4mm）對(duì)30~200MHz電磁波的屏蔽能力。后者在整個(gè)頻率范圍內(nèi)的屏蔽能力可以穩(wěn)定在90~100dB，而帶電鍍層（Cu2μm+Ni0.25μm）的ABS樹脂殼體在30MHz時(shí)為35dB，200MHz時(shí)約為55dB。

四、 高的阻尼和吸震、減震性能

        鎂合金具有極好的吸收能量的能力,可吸收震動(dòng)和噪音,保證設(shè)備能安靜工作。鎂合金的阻尼性比鋁合金大數(shù)十倍,減震效果很顯著, 采用鎂合金取代鋁合金制作計(jì)算機(jī)硬盤的底座,可以大幅度減輕重量(約降低70 %) ,大大增加硬盤的穩(wěn)定性,非常有利于計(jì)算機(jī)的硬盤向高速、大容量的方向發(fā)展。

五、 良好的抗沖擊和抗壓縮能力

        鎂合金在抗沖擊能力方面比塑料高出20倍，并且在受到?jīng)_擊時(shí)表面產(chǎn)生的疤痕比鐵和鋁小得多。因此，使用鎂合金制造筆記本電腦顯示器外殼可以提供更好的抗壓保護(hù)，在旅途中具有優(yōu)勢(shì)。相比塑料外殼，鎂合金外殼的堅(jiān)韌性是其的20倍。

        然而，目前市場(chǎng)上鎂合金薄板的供應(yīng)還不足夠充足，因此大部分電子產(chǎn)品的外殼仍然采用鎂合金壓鑄和粉末冶金的方式制造。但隨著鎂合金薄板生產(chǎn)技術(shù)的突破，采用鎂合金薄板沖壓電子產(chǎn)品的外殼將能有效提高外殼的強(qiáng)度，縮短加工工序并降低產(chǎn)品價(jià)格。

        此外，在其他領(lǐng)域中，鎂薄板也被廣泛應(yīng)用。例如，用于制造聲納浮標(biāo)、鎂電池片、鋅電解陰極板、手提工具外殼、高級(jí)手提箱、紡織用梭子、重工機(jī)械、標(biāo)牌印模等等。鎂合金的輕量化和強(qiáng)度優(yōu)勢(shì)使其成為這些領(lǐng)域中的理想材料之一。

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