超轻合金的优势与应用领域，铝锂合金和镁锂合金的特性比较

超轻合金可算得上是真正的未来轻量化材料，这些合金如今已经应用在航空航天与军事领域里。根据超轻合金的定义[NN 91]，这里主要指的是含锂的铝合金和镁合金[BOR 83，SUZ82]。

由于锂的密度只有ρ_Li=0.53kg/dm³，是最轻的金属，所以通过添加锂几乎肯定会制造出更轻的设计材料^[5]。

●铝锂合金很久以前就已经被开发出来了，并且成功地应用于飞机制造（蒙皮）中。铝锂合金开发的总目标是通过冶金方法对铝进行优化，以实现更低的密度、更高的刚度与更高的断裂韧度。表6-7给出了铝锂合金力学性能的特征值。

特别值得一提的是，与相应的铝合金相比，铝锂合金的密度平均下降8%，弹性模量平均增加11%；另外，抗腐蚀能力与抗应力裂纹腐蚀能力也得到改善。由于可以实现强化效果，铝锂合金在飞机机身中有很大的应用潜力。

表6-7 铝锂合金的力学性能特征值

●铝锂板材可与芳纶纤维一起加工成三明治材料，称之为ARALL板（芳纶铝层合板），此材料的密度更低，薄板的刚度更高。

●GLARE（Glass-Fibre Reinforced Alumin-ium，玻璃纤维增强铝）是由薄铝箔与玻璃纤维层合板（ρ≈2.4kg/dm³，E≈75GPa）构成的多层复合材料，如图6-8所示，它们在压力下相互粘接在一起，这种材料具有很高的疲劳强度，并可阻碍裂纹生长，尤其是用于承受空气弹性应力载荷的机身。(www.xing528.com)

图6-8 GLARE®的构造

●镁锂合金的开发已经持续了很长时间，有希望在降低重量上带来新的突破。表6-8列出了镁锂合金的一些重要参数。

表6-8 镁锂合金的冶金性能与力学性能

迄今为止，由于镁锂合金的强度比较低，还无法将其用于结构件[MAR87]。根据成形工艺的不同，镁锂合金可分为变形合金与铸造合金。