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高性能轻质闭孔泡沫铝镁合金生产关键技术与应用
成果信息
立项支持
  • 公布年份:
    2017
  • 中图分类:
    TG146.2
  • 关键词:
  • 成果简介:
    “高性能轻质闭孔泡沫铝镁合金生产关键技术与应用”项目主要由河北工业大学承担,项目的实施曾得到科技部国际科技合作项目的立项支持。项目属于材料科学技术领域,核心技术成果于2014年4月通过了科技部组织的专家验收,相关技术获得与会专家的高度认可。 泡沫铝镁合金作为21世纪最具发展潜力的十大新型多功能材料之一,广泛应用在汽车、军事、轨道交通和航空航天等领域。长期以来,作为新兴高新技术产业,中国在理论研究方面与世界先进国家差距不大,但在生产控制技术方面缺乏创新,导致国内高强度、小孔径闭孔泡沫铝镁合金产品的市场化发展缓慢,产品高度依赖进口。面对这种形势,以复合细化-变质新技术调控基体材料力学性能,以成型过程控制与性能评价新方法和高效益、低能耗工业化成套新装备来实现高强度、孔结构可控、低成本闭孔泡沫铝镁合金材料的连续化生产,是中国泡沫金属行业生存发展的必经之路。 项目研究历时7年,创建了基体材料复合细化-变质新技术、产品结构和性能调控新方法和产业化过程控制关键技术。主要成果:1)发明了基于快速凝固理论的复合细化-变质新技术,开发了适用于闭孔泡沫铝镁合金的高强度基体材料;建立了激冷态复合细化-变质剂扩散和作用机理模型,发现了孕育时间、孕育温度、加入量、浇注温度、凝固速度和热处理工艺与基体材料组织和性能之间的规律;2)发明了闭孔泡沫铝镁合金成型过程与性能调控新方法:提出了通过调控增粘剂初始形貌、含量和演变规律的方法来控制泡沫金属孔结构的控制理论;发明了复合增粘新技术,实现了微米孔径闭孔泡沫铝镁合金生产技术的突破;构建了闭孔泡沫金属表面几何模型和表面积计算公式,攻克了长期以来限制闭孔泡沫金属耐蚀性能评价与控制的技术难题;3)发明了高效益、低能耗闭孔泡沫金属工业化成套装备与工艺:基于云计算和大数据连续型制造业数据调度、优化及需求预测技术,集成了数据采集、数据处理、现场故障预测与分析等模块,实现了生产过程的高效节能、操作安全简单、工艺流程紧凑和连续化生产等原则,开发了立体化、连续化生产高性能轻质闭孔泡沫金属的成套装备与成型工艺;发明了闭孔泡沫铝镁合金专用切割设备,保证了割缝质量及产品的高质量连接。 该项目技术成果已在河北、江苏、山西、天津等多家单位进行了推广和应用。据2家企业财务统计,该项目近三年来实现新增销售额28887.1万元,新增利润1367.4万元,产生了重大的经济效益和社会效益。发表SCI与EI高水平科研论文20余篇,授权国家发明专利7项,实用新型专利2项,为学校和企业培养了大批科研、技术骨干。该项目的实施实现了用新材料技术提升泡沫金属产业技术水平的目的,提升了产品的稳定性和附加值,引导着泡沫金属行业向高品质方向发展,推动了泡沫金属产业的快速发展。
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