技术详细介绍
本项目成果来源于中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所科技攻关，采用当今国际先进的设计理念，研制出高强、高韧压铸铝合金及颗粒增强复合材料。前期研究通过合金元素添加、微/纳米颗粒制备及预处理、颗粒分散技术、复合材料后期热处理以及复合材料设计等方法制备出具有优异的力学性能、机械性能、物理性能的产品无缺陷生产。前期成果已经申请中国发明专利2项，并对后期的研发成果也在正在申请专利。
前期成果所攻克的关键技术在于采用复合材料设计，通过微米、纳米颗粒的真实可控性，并克服以往工艺中纳米颗粒由于尺度效应而团聚严重不能顺利加入液态熔融铝合金中的重大难题，并对基体合金化和复合材料热处理，通过基体晶粒细化达到细晶强化的目的，从而实现颗粒尺度可控、分散良好的液态金属复合材料制备；最终获得增强相陶瓷颗粒可控、基体组织晶粒可控的高性能微米/纳米颗粒增强铝合金复合材料。
将微米/纳米颗粒增强铝合金复合材料技术与压铸工艺结合，在不大规模改变现有压铸工艺路线的情况下，运用压铸工艺生产具有高性能铝合金复合材料产品。在前期试验中制得铝合金复合材料抗变形强度达到450MPa以上，磨损率不大于3.5×10-5mm3/J，摩擦系数稳定在0.32±0.03之间，尤其是耐磨性成倍的增加，摩擦系数稳定，相比现有市场压铸铝合金产品性能会有质的提高，项目成果的材料有望应用到高速列车制动盘以及汽车刹车片等高附加值的关键零部件上。同时由于铸造铝合金复合材料性能的提高，以前需要钢铁及铸铁原材料才能生产的一些零部件也可以用铸造铝基复合材料的方法生产，不但开拓了铸造铝合金企业的市场，同时将推进了整个耐磨零部件行业的发展，拓展压铸铝合金复合材料在汽车、航天航空和高速列车等产业中的应用。有利于当前我省的产业结构调整和产业升级，促进我省铝合金复合材料铸造行业的快速发展，不断开拓国内国际市场。