成果详情
颗粒增强铝基复合材料

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研发背景
        北京交通大学机械电子与控制工程学院材料成型研 究室采用自行研发的真空双搅拌技术有效的改进了材料的上述性能,制备出高质量的 SiC 颗粒增强铝基复合材料,并在国家“863 计划”(高速客车用金属基复合材料制动件 的研究及应用)中得到应用。

应用范围
本项目在航空、航天、军工、铁路、汽车、光学、 电子、体育器械等领域中有着广阔的应用前景。

技术路线及原理
本项目是针对目前存在的颗粒增强铝基复合材料进行的改进研究的成果。当前对于 颗粒增强尤其是 SiC 颗粒增强铝基复合材料的研究较多,制备方法多种多样,但都存在 孔隙率和含铁量高及强度低的缺点

技术特色
本项目具有高的比强度、比刚度、低密度、优异的抗蠕变性与耐磨损性,具有良好 的热稳定性及可控制的热膨胀系数等。本项目在航空、航天、军工、铁路、汽车、光学、 电子、体育器械等领域中有着广阔的应用前景。

经济效益分析
投入产出分析:
本 项 目 生 产 所 需 的 设 备 简 单 , 材 料 的 制 备 工 艺 便 于 控 制 , 制 备 费 用 低 。 以
20vol.%SiC/A356 材料为例加以说明。
主要材料的市场价格:A356 的市场价格按 3 万元/吨,SiC 颗粒的价格按 2.5 万元/ 吨计算。
生产 1 吨 20vol.%SiC/A356 复合材料的成本约为(3×0.8+2.5×0.2)/0.7=4.2 万/吨, 而 1 吨 20vol.%SiC/A356 复合材料的市场价格大约是 15 万元,经济效益明显。
市场应用前景:
环保和节能已经成为当今各行业发展的主流。本项目的 SiC 颗粒增强铝基复合材料 是以工业上用的 ZL101A 为基体,以工业磨料 SiC 颗粒为增强体而制备的,制备成本较 低,材料的价格大幅低于购买国外同类产品的价格;本项目较好的制备质量和力学性能 使其能够在航空、航天、军工、铁路、汽车、光学、电子、体育器械等领域中得到广泛 的应用。因此,使用本项目能够取得良好的社会和经济效益。
鉴定情况:
本课题组在颗粒增强铝基复合材料方面已经进行了多年的研究,具有较雄厚的工作 基础。在国家“863 项目”的支持下,完成了不同 SiC 颗粒体积百分含量的铝基复合材 料的制备,通过了“863”专家组的鉴定,并获得好评,材料性能达国内领先水平,国际 同等水平。