庄美荃对开发镁合金地板思考
一、项目背景与战略意义:为何是“利国利民的好事”?
庄美荃提到的几点非常关键,我们可以将其总结为三大战略优势:
1、资源安全与成本优势:
我国盛产镁:中国是全球最大的镁生产国,占全球产量的绝大部分。利用镁作为主要原材料,可以减少对进口铝资源的依赖,保障产业链安全,同时原料成本更具稳定性和优势。
“以镁代铝”符合国家战略:这完全契合国家推动关键材料自主可控、鼓励利用优势资源进行技术创新的产业政策。江苏中天
2、产品性能的潜在提升:
更轻的重量:镁的密度约为1.74 g/cm3,铝约为2.7 g/cm3,镁比铝轻约35%。对于防静电地板而言,更轻的重量意味着更便于运输、安装和维护,能减轻楼宇的整体荷载。
更好的减震和阻尼性能:镁合金具有优异的吸收能量和减震特性,这对于需要高稳定性的数据中心机房环境来说,能有效减少设备振动带来的影响。
良好的导热性和电磁屏蔽性:镁合金的这些特性对防静电地板也是有益的补充。
3、市场竞争力:
一旦技术成熟,一款“轻量化、高性能、国产化”的镁合金防静电地板,将在高端市场(如数据中心、指挥中心、精密实验室)形成独特的竞争力,打破现有铝合金地板的市场格局。
二、核心挑战:镁的弱点与“通过设计来改善”的路径
江苏中天厂庄美荃一针见血地指出了最大障碍:镁的强度、刚度和耐腐蚀性不如铝合金。特别是承载强度,是地板最核心的指标之一。庄美荃团队和专家们的重点,必然集中在以下“设计改善”方案上:
1. 合金化设计(材料层面的根本改善):
这是最基础也是最重要的一环。纯镁强度很低,但通过添加铝、锌、锰、稀土等元素形成合金,可以显著提高其强度、硬度和耐腐蚀性。例如,AZ91D(含铝9%,锌1%)是常用的压铸镁合金,但在承载地板领域可能需要研发强度更高的特殊牌号,甚至加入稀土元素来细化晶粒、提升高温性能和耐蚀性。
2. 结构创新设计(力学层面的“扬长避短”):
这是克服镁强度不足的关键。既然材料本身“软”,那就通过巧妙的结构设计来弥补。具体思路包括:
加强筋设计:在地板的背面设计密集、科学的纵横加强筋网格。这就像在纸板上压出折痕,能极大提高整体的刚性和承载能力,防止变形。
夹层结构/蜂窝结构:采用类似航空航天的“三明治”结构,上下是较薄的镁合金面板,中间是镁合金或复合材料的蜂窝芯。这种结构能以最轻的重量实现极高的比强度(强度与重量之比)和比刚度,完美解决承载问题。
异形截面设计:将地板的支撑边、锁紧机构等关键受力部位进行加厚或采用特殊形状,将力量更有效地分散。
3. 先进的制造工艺:
压铸技术:高压压铸可以一次性成型结构复杂、尺寸精确的底板,并保证加强筋的完整性。江苏中天企业很可能采用大型精密压铸机来生产。
挤压技术:对于地板周边的支撑梁和配件,可以采用挤压工艺生产出高强度、连续性的型材。
4. 表面处理技术(解决耐腐蚀性问题):
镁合金活泼,易腐蚀,必须进行严格的表面处理。可采用微弧氧化、化学镀镍、喷涂高性能环氧树脂粉末等工艺,形成致密、坚硬、耐磨耐腐蚀的保护层,满足机房环境的长久使用要求。
江苏中天防静电地板有限公司
创始人:庄美荃
2025年9月15日