汽车还能变得更轻。

环境

轻质汽车

柏林工业大学的研究者正在研发一种镁铝合成材料，它可以明显地减轻汽车的重量。
 
随着人们对气候变暖和油价高涨问题的讨论，汽车 工业也将越来越多的精力放在轻质汽车的研发上。虽然轻质汽车不仅能帮我们省钱，还能保护环境；但是似乎提出这种想法远比实现它要简单得多。毕竟，消费者几 乎不愿舍弃任何像电子车窗升降器和安全气囊这样占分量的微小细节，而且在像发动机这样的大块头上能省出的重量也几乎微不足道。
 
这样一来，汽车减重的重点就只剩下车身了。通常车身要占到车体总重量的30%。而车身重量的一半又来自承重部分。如果使用镁原料来制造承重部件，那么车身重量就能够明显减轻。柏林工业大学（德国）材料科学和技术学院的Walter Reimers就正在从事这方面的研究。

对 于轻质汽车构造来说，镁的重量条件几乎是完美的：一块长宽高各为10厘米的钢锭的重量是8.6公斤，同样规格的铝锭的重量为2.7公斤，而这样的一块镁锭 的重量则仅为1.8公斤。因为车身重量每减轻一公斤，也就意味着节约了相应的汽油，所以汽车生产商实际上应该尽可能多地使用铝，或者更好是用镁来替代钢。
 
实 际上，早在1993年市场上就已经出现了铝制车身的汽车。而出于一种显而易见的原因，用镁来制作汽车承重件的想法却一直难以实现：96%镁+3%铝+1% 锌的常见合金一直受到迅速腐蚀问题的困扰。除此之外，目前在实际操作中还没有任何一种经得起考验的工作方式能够将由这种合金制成的各个零部件焊接成一架白 车身。

Walter Reimers希望通过为镁原料制作一层保护膜的方式来解决这两个问题。他的做法是，为镁合金锭镀上一层1至12毫米厚的铝膜。然后再用一种被称为“挤压 机”的设备把原料挤压成制造汽车车身承重件所需的各种零部件。例如，一块10厘米厚并带有铝制保护膜的镁料被放入这种设备的一端， 在330度的高温下，这块原料将受到一定压力的挤压。通过设备的模版，原料将被塑造成其最终的形状。这样，在设备的另一端就可能出现一根一厘米粗，或者只 有两毫米粗的T形、圆形或者角形原材。

抗腐蚀能力强
 
压力使原料发生了变化。虽然铝制的保护薄膜仍旧包围 在质量轻却要粗得多的镁核周围，但是通过高温和高压，在两种材料的结合点会熔合成一种所谓的“金属间化合层”。“金属间化合层”极薄，而且其组合方式与常 见合金不同，例如可能产生17个镁原子和12个铝原子组成的合金。这时候，铝镁组成的“金属间化合层”就像强力胶一样将镁核和铝外壳紧密地连接在一起，其 牢固程度达到了加工要求。
 
为了进一步优化这种加工工艺，研究者用电脑计算出压制合金所需的最佳温度、压力和速度。接下来，他们又在“挤 压机”上进一步优化电脑计算得出的数据，直至铝外壳和镁核的“金属间化合层”能够最好地结合在一起，并且同时防腐蚀的铝能够完整地包裹住敏感的镁，使其免 受潮湿的侵蚀。通过这样的方式，工程师们最终得到的是一种外形看起来像铝，加工性能也和铝一样，但是重量却几乎接近纯镁的原料。原料中心的镁被完美地保护 起来，免受腐蚀。而作为外壳的铝又保证了各个零部件能够被焊接成车身，因为工业领域早已经有了适用于铝的成熟焊接工艺。

长期来看并不昂贵

Walter Reimers和他的同事们如今正在研究一种工艺，以便通过平压将镁合金挤压成1.5毫米厚的镁板，然后再将其轧成汽车制造业中常用的0.7毫米的镁板。 在此之后，人们可以用传统的加工工艺，如电镀，来为镁板镀上铝膜。这样的原料能够有效地防腐蚀，并且可以被用作制造车身的非承重部件。这种轻质的“镁车 身”如今还看似未来事物。然而由于镁可以回收利用，所以只要镁制车身开始报废并且开始循环使用，那么最初的高昂造价就会大幅下降。而沿着这条路发展下去， 未来的环境保护和节省油耗等问题从长期来看也都不是什么昂贵的事。

文章来源：柏林工业大学