傳統(tǒng)自行車:鋁合金
說到自行車材料,車友們首先想到鋁合金。而現實是,我國鋁資源礦石總儲量只占世界2.96%,位居世界第九,每年均需大量進口。據估算,照目前發(fā)展速度,國內鋁礦石資源約10年內就會枯竭。而長期依賴國外鋁礦進口也為國內供應增加了不可控因素。
新型共享單車:鎂合金
鎂的密度為1.74g/cm3,約為鋁的2/3、鈦的2/5、鐵的1/4。比鋁合金輕36%、比鋅合金輕73%、比鋼輕77%1。其延伸率和沖擊抗力也好于壓鑄鋁合金。最重要的是,我國鎂資源礦石總儲量占世界21.7%,居世界第一,也是鎂資源出口大國。所以,鎂合金進入了我們的視野。
壓鑄鎂合金與壓鑄鋁合金和壓鑄鋅合金一樣,具有良好的流動性;其結晶潛熱和熱導率低于A380,凝固區(qū)間比A380大。因此,壓鑄鎂合金具有良好的充型能力,充型后凝固速度較快,熱沖擊較小,可壓鑄薄壁件而不會出現熱裂和欠鑄等缺陷,并減輕壓鑄型的熱疲勞現象,延長壓鑄型使用壽命,縮短壓鑄件留型時間,壓鑄生產速率比鋁合金快約75%。同時,鎂合金散熱和耐有機物和堿的腐蝕性能好,與純鎂的易燃、自爆、不穩(wěn)定、活性強特性完全不同。
鎂合金對比碳纖材料的優(yōu)勢
自行車材料還有碳纖維,雖然同樣重量下,碳纖維強度要比普通金屬高,但高昂的價格為其制造了一定的門檻。碳纖維手工成分多,不如鎂合金那么適合大批量生產,費時費力,制作成本高。
另一方面,環(huán)保是當今各行業(yè)首要話題,10年時豐田汽車發(fā)布的一項研究表明,碳纖維原材料處理階段,會產生大量廢氣污水,加工過程要排放大量二氧化碳,且降解難度大,而鎂合金是21世紀新興的環(huán)保材料,對環(huán)境影響和可回收性能也讓人滿意。
國家扶持的政策優(yōu)勢
在目前十三五規(guī)劃里面,國家把鎂合金列為重要材料,“以輕質、高強、大規(guī)格、耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞為發(fā)展方向,發(fā)展高性能鎂合金,重點滿足大飛機、高速鐵路等交通運輸裝備需求,加快鎂合金制備及深加工技術開發(fā),開展鎂合金在汽車零部件、軌道列車等領域的應用示范。”——摘自《新材料產業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》。
鎂合金在自行車領域的現在與未來
鎂合金被廣泛用于汽車電子、航空航天等工業(yè),其中,用壓鑄鎂合金來減少汽車重量已有70年歷史。如今,隨著摩拜單車鎂合金輪轂設計引領市場新潮流。“輕量化、高強度、強吸震”的自行車早已取代傳統(tǒng)自行車并影響了自行車行業(yè),其他品牌也紛紛在他們的單車設計中使用了鎂合金輪轂。
除輪轂外,鎂合金還用于多個自行車零部件材料,包括山地車的避震前叉外筒、鎂合金車架、腳踏、手把等。
▲鎂合金錠——制作鎂合金產品的原材料。
▲鎂合金一體輪需通過全自動熔爐壓鑄
▲鎂合金一體輪加工
▲各種性能測試
隨著未來幾年共享單車的大規(guī)模投放,及鎂合金在自行車領域的逐步滲透,鎂合金需求有望持續(xù)增加。按照一輛自行車鎂合金雙輪轂重量為2.5-3kg的標準,預計2020年,鎂合金需求量將超過7萬噸。
2017-2020共享單車鎂合金需求量預測
隨著技術的進步,鎂合金必然還會有更多的發(fā)展領域,讓我們拭目以待。
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