科创中国

行业领域

高端装备制造产业,新材料产业

需求背景

1. 铝合金的广泛应用：

   • 铝合金因其质轻、强度高、耐腐蚀等优良性能，被广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑工程、机械制造等领域。随着这些领域的快速发展，对铝合金的质量和性能要求也越来越高。

2. 铝合金熔铸过程中存在的问题：

   • 在铝合金的熔铸过程中，铝液容易吸收气体（如氢气、氧气等）和非金属夹杂物（如氧化铝、氮化铝等）。这些气体和夹杂物的存在会严重影响铝合金铸件的力学性能和表面质量，甚至导致铸件报废。
   • 另外，铝液中还可能含有一些对熔体有害的其它金属，如Na、Ca等碱及碱土金属，这些金属元素也会影响铝合金的性能。

3. 铝液净化技术的必要性：

   • 为了提高铝合金铸件的质量和性能，减少气体和非金属夹杂物的影响，需要对铝液进行净化处理。铝液净化技术成为铝合金熔铸过程中不可或缺的一环。

4. 技术发展和市场需求：

   • 随着科技的进步和市场需求的变化，铝液净化技术也在不断发展。新型的铝液净化方法和设备不断涌现，如气体净化法、熔剂净化法、过滤净化法等。这些方法和技术能够更有效地去除铝液中的气体和夹杂物，提高铝合金铸件的质量和性能。

5. 环保和可持续性要求：

   • 随着环保意识的提高和可持续发展理念的普及，铝液处理工艺也需要满足环保和可持续性要求。例如，在铝液净化过程中需要减少有害物质的排放，提高资源利用效率等。

需解决的主要技术难题

1. 铝液净化：

   • 气体和非金属夹杂物的去除：铝液在熔炼过程中会吸收气体（如氢气）和非金属夹杂物（如氧化铝），这些杂质会严重影响铝合金铸件的性能。如何高效、彻底地去除这些气体和夹杂物是铝液处理工艺中的一大难题。
   • 净化效率与成本：提高净化效率的同时，如何降低净化成本是铝液处理工艺需要解决的关键问题。例如，采用高效的净化设备和材料可能会增加成本，而采用传统的净化方法则可能效率较低。

2. 铝液温度控制：

   • 铝液温度过高或过低：铝液温度过高可能导致铸件内部组织过热、补充金属放出等问题；温度过低则会引发凝固缩孔等缺陷。因此，如何精确地控制铝液的浇注温度，确保其在适当的范围内，是铝液处理工艺中的另一大难题。

3. 合金成分控制：

   • 合金元素的精确添加：铝合金的性能与其化学成分密切相关。在铝液处理过程中，如何精确地控制合金元素的添加量，确保合金成分的稳定性和均匀性，是技术上的重要挑战。

期望实现的主要技术目标

1、铝硅合金材料成分研制。

优化铝硅合金不同元素（含稀有元素）的配比，提高耐磨、耐热、耐高温的特性。

2、铝液的处理工艺。

优化铝液的处理工艺，包括但不限于清渣、除气、变质处理，以提高铝液的质量。

3、产品的热处理工艺以及表面处理工艺的研究

处理进度