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首創(chuàng)粉末冶金鋁基復(fù)合材料制動(dòng)盤(pán) 金天鋁業(yè)換道超車

2021-12-17 09:00:45 來(lái)源:新材料在線
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簡(jiǎn)介:12月10日,湖南湘投控股集團(tuán)旗下湖南金天鋁業(yè)高科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱“金天鋁業(yè)”)承擔(dān)的“120km/h軌道交通車輛粉末冶金鋁基復(fù)合材料制動(dòng)盤(pán)”項(xiàng)目順利通過(guò)了湖南省生產(chǎn)力促進(jìn)中心組織召開(kāi)的科技成果評(píng)價(jià)會(huì)。?
12月10日,湖南湘投控股集團(tuán)旗下湖南金天鋁業(yè)高科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱“金天鋁業(yè)”)承擔(dān)的“120km/h軌道交通車輛粉末冶金鋁基復(fù)合材料制動(dòng)盤(pán)”項(xiàng)目順利通過(guò)了湖南省生產(chǎn)力促進(jìn)中心組織召開(kāi)的科技成果評(píng)價(jià)會(huì)。
中國(guó)工程院院士黃伯云、國(guó)防科技大學(xué)教授肖加余等7名專家組成的專家組審閱了資料,考察了現(xiàn)場(chǎng),聽(tīng)取了項(xiàng)目完成單位匯報(bào),經(jīng)質(zhì)詢、討論、獨(dú)立評(píng)分,專家組一致認(rèn)為,該項(xiàng)目在行業(yè)內(nèi)首次采用粉末冶金工藝制備120km/h軌道交通車輛鋁基復(fù)合材料制動(dòng)盤(pán),在鋁基復(fù)合材料成分設(shè)計(jì)、成形技術(shù)及工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)等方面形成了成套粉末冶金鋁基復(fù)合材料制動(dòng)盤(pán)生產(chǎn)技術(shù),項(xiàng)目整體技術(shù)居國(guó)際先進(jìn)水平,部分技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。



高性能粉末冶金鋁基復(fù)合材料助力
軌道交通裝備輕量化

中國(guó)作為軌道交通大國(guó),截止2021年上半年,中國(guó)內(nèi)地累計(jì)有49個(gè)城市投運(yùn)城軌交通線路8448.67公里。據(jù)中國(guó)中車2020年年報(bào)披露,城軌車輛銷量超9000輛,預(yù)計(jì)“十四五”期間,國(guó)內(nèi)每年新增城軌車輛將會(huì)穩(wěn)定維持在約一萬(wàn)輛。
軌道交通行業(yè)體量龐大,同時(shí)面臨著錯(cuò)綜復(fù)雜的技術(shù)挑戰(zhàn)。隨著“雙碳”政策的提出,以及軌道交通車輛綠色化、智能化的發(fā)展趨勢(shì),軌道交通車輛對(duì)于輕量化的需求變得愈發(fā)迫切。
為推動(dòng)軌道交通裝備及關(guān)鍵零部件輕量化發(fā)展,國(guó)務(wù)院發(fā)布的《中國(guó)制造2025》、《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》均提到加快先進(jìn)軌道交通裝備輕量化新材料、新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用。
制動(dòng)盤(pán)作為軌道交通車輛的簧下關(guān)鍵部件,其輕量化備受業(yè)界關(guān)注。根據(jù)中國(guó)中車相關(guān)數(shù)據(jù),如果采用鋁基復(fù)合材料制動(dòng)盤(pán)替代傳統(tǒng)鑄鐵制動(dòng)盤(pán),可減重約60%,這不僅可降低車輛簧下重量、滿足軸重限定要求,同時(shí)也可顯著降低地鐵運(yùn)行能耗。相關(guān)測(cè)算表明,一列6編組地鐵列車如采用鋁基復(fù)合材料制動(dòng)盤(pán),可實(shí)現(xiàn)減重約2.4噸,每年可節(jié)省約5萬(wàn)度電,減少二氧化碳排放約50噸。
金天鋁業(yè)牢記習(xí)總書(shū)記囑托,貫徹落實(shí)湖南省“三高四新”戰(zhàn)略,為實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)貢獻(xiàn)國(guó)企力量。公司董事長(zhǎng)蔣兆汝表示,“公司始終秉承‘器惟求新,創(chuàng)新惟存’的發(fā)展理念,聚焦國(guó)家高端交通裝備輕量化戰(zhàn)略需求,圍繞高性能粉末冶金鋁基復(fù)合材料制動(dòng)盤(pán)展開(kāi)技術(shù)攻關(guān),大力支持國(guó)家先進(jìn)軌道交通車輛核心制動(dòng)部件輕量化發(fā)展。”


粉末冶金工藝實(shí)現(xiàn)
輕量化鋁基復(fù)合材料制動(dòng)盤(pán)技術(shù)革新

金天鋁業(yè)創(chuàng)新性的在行業(yè)內(nèi)首次采用粉末冶金工藝制備120km/h軌道交通車輛鋁基復(fù)合材料制動(dòng)盤(pán),解決了現(xiàn)有鋁基復(fù)合材料制動(dòng)盤(pán)增強(qiáng)相易聚集,增強(qiáng)相添加含量受限及制備工藝中難以避免的冶金缺陷等技術(shù)瓶頸,大幅提高了鋁基復(fù)合材料制動(dòng)盤(pán)力學(xué)、耐磨、耐高溫等性能,相關(guān)指標(biāo)明顯優(yōu)于中車標(biāo)準(zhǔn)要求及現(xiàn)有鋁基復(fù)合材料制動(dòng)盤(pán),成功實(shí)現(xiàn)了制備技術(shù)革新及性能升級(jí)。
中國(guó)中車首席技術(shù)專家劉豫湘教授表示,鋁基復(fù)合材料制動(dòng)盤(pán)作為車輛輕量化的重要方向之一,其國(guó)產(chǎn)化有著重要的意義。金天鋁業(yè)自主研發(fā)的粉末冶金鋁基復(fù)合材料制動(dòng)盤(pán)目前已應(yīng)用于深圳城軌綜合檢測(cè)車,運(yùn)用狀態(tài)良好,可完全實(shí)現(xiàn)進(jìn)口產(chǎn)品替代。
金天鋁業(yè)首席專家霍樹(shù)海教授介紹道,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)投入近5年時(shí)間,突破了鋁粉氧化膜影響粉末冶金過(guò)程中冶金結(jié)合的共性技術(shù)難題,建立了多系列高性能鋁基復(fù)合材料數(shù)據(jù)庫(kù),碳化硅體積分?jǐn)?shù)最高可達(dá)70%;開(kāi)發(fā)了大尺寸、復(fù)雜結(jié)構(gòu)、一體化粉末冶金近凈成形的關(guān)鍵工藝技術(shù),實(shí)現(xiàn)了鋁基復(fù)合材料制動(dòng)盤(pán)穩(wěn)定、高效連續(xù)生產(chǎn)。
霍樹(shù)海教授表示,前期的研發(fā)成果,為更高速度等級(jí)的軌道交通車輛鋁基復(fù)合材料制動(dòng)盤(pán)的開(kāi)發(fā)夯實(shí)了基礎(chǔ),將來(lái)有望在全球率先開(kāi)發(fā)出160km/h速度等級(jí)的軌道交通車輛鋁基復(fù)合材料制動(dòng)盤(pán)。


預(yù)計(jì)到2025年,國(guó)內(nèi)對(duì)軌道交通車輛鋁基復(fù)合材料制動(dòng)盤(pán)的年需求量將超過(guò)4.5萬(wàn)片。金天鋁業(yè)總經(jīng)理劉春軒表示,后續(xù)公司將繼續(xù)加大研發(fā)投入,提升產(chǎn)品性能,降低生產(chǎn)成本,加速產(chǎn)能釋放,粉末冶金鋁基復(fù)合材料制動(dòng)盤(pán)未來(lái)可期。
金天鋁業(yè)公司簡(jiǎn)介
湖南金天鋁業(yè)高科技股份有限公司是湖南湘投控股集團(tuán)有限公司下屬公司,成立于2000年,是國(guó)內(nèi)首家產(chǎn)業(yè)化氮?dú)忪F化技術(shù)生產(chǎn)微細(xì)球形鋁粉的企業(yè),獨(dú)家起草制定了《氮?dú)忪F化鋁粉》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),牽頭起草制定了《氮?dú)忪F化鋁粉》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
“十三五”期間,公司向產(chǎn)業(yè)鏈下游布局,開(kāi)展了粉末冶金鋁基復(fù)合材料及其相關(guān)制品的研發(fā)工作,建成了國(guó)內(nèi)首條大尺寸粉末冶金鋁基復(fù)合材料輕量化制動(dòng)盤(pán)生產(chǎn)線,年產(chǎn)能約1.2萬(wàn)片。
公司搭建了3個(gè)省級(jí)科研創(chuàng)新平臺(tái),組建了輕金屬?gòu)?fù)合材料及關(guān)鍵零部件湖南省科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì),現(xiàn)有技術(shù)研發(fā)人員61人,外籍專家1人、博士7人、碩士16人,高級(jí)職稱7人。公司依托科研創(chuàng)新平臺(tái)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì),在粉末冶金相關(guān)領(lǐng)域已申請(qǐng)60余項(xiàng)專利,承擔(dān)省級(jí)以上科技項(xiàng)目達(dá)到10余項(xiàng)。
展望“十四五”,公司將圍繞粉末冶金鋁基復(fù)合材料,持續(xù)開(kāi)展技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用推廣工作,朝著中國(guó)乃至全球粉末冶金鋁基復(fù)合材料及其制品領(lǐng)域冠軍企業(yè)的目標(biāo)進(jìn)軍。
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