高性能铝镁合金材料加工技术

1、高性能铝、镁合金材料加工技术高性能铝、镁合金材料加工技术项目技术要点本项目发明的新型喷射沉积技术，能够工业化生产快速凝固铝合金 及其复合材料的管、板、环和圆柱锭坯。管坯的直径最大达到 800mmr壁厚达到250mm,锭坯 的直径达到 750mm,坯件重达1吨以上；环件的直径达到 1200mm 以上。通过将坯件塑性加工成形的方法制备了高性能的管、板、 棒、型材，材料性能达到了目前国际最好水平。应用喷射沉积技术研制成功了高速列车铝基复合材料制 动盘及闸片，已通过铁道科学院的11惯性台架试验，制动最高初速度为200Km/h ,各项制动性能指标均已达到国际领 先水平。市场预测本项目成果能够批量生产镁合

2、金管、板、带、 棒材料和复杂截面型材，这些材料可广泛用于轿车、电动汽 车、客车、列车、电子、通讯、航天等各领域。知识产权该项目学校拥有国家发明（实用新型）专利。高性能变形镁合金制备技术及应用项目技术要点针对手机、笔记本电脑等电子通讯产品壳体用高性能镁合金薄 板，汽车、列车车身框架、行李托架、地板、扶手、仪器面 板、仪表盒、门窗框架、座椅等部件用镁合金板、棒、管、 中空薄壁型材，开发了快速凝固技术制备镁合金板、带、棒、 管和型材的安全、高效生产新工艺路线。此类产品还可以推广到其它类型的汽车、列车、家用电 器、电子、通讯等众多领域，乃至航空航天领域。市场预测目前，国内从事高强高韧镁合金材料研究和产

3、 业化的单位极少。建立此类产品的产业化基地，可以填补国内空白，创造 良好的经济效益和社会效益。合作方式该项目可以采取多种方式进行合作，具体情况 面议。低成本纳米微晶陶瓷制备技术项目技术要点本项目开发了一种全新概念的纳米陶瓷制备新工艺新技术。它采用天然矿物和工业废渣来取代高温烧结法中昂贵的纳米陶瓷粉末，使制备成本大幅降低。用高温溶胶-凝胶工艺从根本上解决了材料组成的不均 匀性和残留气孔等问题，同时具有生产周期短、效率高、能 耗低、制品的均匀性和可靠性好等优点。开发的原位受控晶化技术不仅使材料的晶粒尺寸控制在 纳米级，而且还可对晶相数量和结晶形状进行有效控制，可 获得具有球状或针状晶体的纳米微晶陶

4、瓷。市场预测项目开发的纳米微晶陶瓷是一种机械和化学 性能优异的新材料，可在高温、腐蚀、无润滑等恶劣环境下 用作耐磨结构材料，如陶瓷轴承、机械密封件、纺织瓷件、研磨体、管道、阀门、耐磨衬板、化工填料等合作方式该项目可以采取多种方式进行合作，具体情况 面议。知识产权及项目获奖情况该项目学校拥有国家发明（实 用新型）专利。该项目获得湖南省科技厅奖励。粉末注射成形技术 项目技术要点粉末注射成形 Powder Injection Molding ,简称PIM 是将现代塑料注射成形 技术引入粉末冶金领域而形成的一门近净形成形新技术。该技术的最大特点是可以直接制造由具有最终形状的零 部件，其产品不仅精度高、

5、组织均匀、性能优异，而且其生 产成本只有传统成形工艺的 2060。市场预测能够生产不锈钢产品为PIM打开了一个高价值的市场，具有大订单的用户主要来自医疗和牙科器械、畸 齿矫正产品、阀类零件、化学机械零件、电子器件、食品和 饮料机械产品。高价值PIM产品主要来自于需要特种材料的应用领域， 如kovar、invar和 WCu合金，生产封装件、法兰、磁头、 金属圈、外壳、散热片和其他电子封装工业用零件。合作方式该项目可以采取多种方式进行合作，具体情况 面议。天然石墨化学纯化技术项目技术要点我们在开展有关石墨层间化合物的国家自然科学基金课题的研究过程中，开 发了一种新的天然石墨化学纯化技术。采用这一技

6、术可将碳含量为 85的天然鳞片石墨提纯至 99 以上，将碳含量为 80的天然隐晶质石墨提纯至 98以上。市场预测经纯化的天然石墨可用作锂离子二次电池负 极材料、燃料电池双极板材料、 高温气冷堆用核燃料的包覆、 石墨密封材料、石墨电刷、石墨导电滑板等。本项目适合开采天然石墨的矿山、加工天然石墨的企业 和应用天然石墨的企业。合作方式该项目可以采取多种方式进行合作，具体情况 面议。高性能轻量化材料的产业化项目技术要点交通运输是国民经济发展的主动脉，作为主要的交通运输工具，轨道车 辆列车、城市轻轨列车、地铁列车和汽车小轿车、客车、电 动汽车是我国重点支持发展的支柱产业。随着现代科学技术的飞速发展以及人

7、民生活水平的日益 提高，运输车辆正向着轻量、大型、双层、高速、安全、舒 适、环保、多功能、长寿命方向发展，而建设节约型社会更 已成为实现国民经济可持续发展的关键举措。采用新型的高性能铝合金、镁合金及其复合材料来代替 传统的钢铁材料和普通的铸造铝合金，从而实现对交通工具 减重是最行之有效的方法。本项目的目的就是以现有技术为依托，广泛开展汽车、 电动汽车、轨道车辆用喷射沉积高性能铝合金、镁合金、金 属和高分子基复合材料的关键技术和产业化问题研究，最终 建立起国内最大的车辆用轻量化材料生产基地和研发中心。本项目的技术及产品还可以推广到航空航天、武器装备、 能源和化工等其它高技术工业领域。市场预测湖南

8、大学在高性能轻量化材料的产业化关键 技术方面开展了长期的研究工作，采用新型的喷射沉积技术 研制节能环保新材料，其性能比传统技术制备的材料提高了 3050,有些材料的性能提高幅度甚至达到80100,取得了一系列重大科技成果。合作方式该项目可以采取多种方式进行合作，具体情况 面议。高速、高性能陶瓷 CBN砂轮的制备 项目技术要点1.砂 轮的使用速度为80米/秒；2.规格为60020-35305mm的砂轮 的不平衡克数小于 20克;3.砂轮的尺寸精度达到国际标准 ；4. 砂轮的耐用度为普通刚玉砂轮的120倍以上砂轮的磨削效率为普通刚玉砂轮的1.2倍以上。该项目以微晶玻璃代替普通陶瓷作为砂轮的结合剂，

9、因 而砂轮的强度大为提高，可满足高速高效磨削要求。技术为国内外首创，水平为国内外一流。且具有生产工艺简单，设备投资少等特点。市场预测该项目制备的砂轮主要用于汽车、摩托车及其 他内燃机凸轮轴的高速高效磨削加工，但该工艺也可用于制 备其他不同规格、材质和用途的高性能砂轮。投资规模和效益分析年产值为1000万元的工厂设备投资约为120万元，需厂房面积120-150平方米，利润约为400 万元。无环境污染问题。合作方式该项目可以采取多种方式进行合作，具体情况 面议。氟化石墨合成技术与开发应用项目技术要点近几十年来，由于电机功率的不断提高，转速和线速度的增加，调整 范围的加大，要求转动惯量的减少等等，特

10、别是各种不同使 用条件的专用电机（如航空电机、分马力电机、交流整流子 电机、电力机车电机、轧钢电机、汽车电机、各种家用电器 微型电机等）的由现，促使新品种、新结构、新型式的电（炭） 刷不断涌现。本课题主要在各类电（炭）刷的制造工艺、使用原料、 特殊浸渍剂和添加剂方面作了先期的研究，取得了较好的效 果。研制的各种用途的 S、D、J三大系列电（炭）刷质量指 标优于国家质量指标，有些达到或超过美、英、法等国相关 公司电（炭）刷产品质量指标。市场预测各种交直流电机用 S、D、J三大系列电炭刷， 市场容量很大。投资及效益分析根据企业和市场要求和需要，投资可大 可小。投资150万元，开发S、D、J三大系列

11、电炭刷产品，产 值可达600万元以上，利税 30左右。合作方式该项目可以采取多种方式进行合作，具体情况 面议。电解制氟技术与含氟化工新材料研制项目技术要点单质氟是提取与核武器紧密相关的铀原料非常重要的助剂原 料，现世界发达国家对有关制氟技术均严加保密，禁止对外 技术转让。目前，工业制氟技术仅有少数国家掌握。几年来，本课题组在电解制氟小试方面，已取得成功，在氟气提纯以及环保方面也取得重要的进展，并用自制氟气成功合成制得氟化石墨和氟化沥青。这套小试电解制氟装置，经改造后还可研制生产各种含 氟表面活性剂，以及氟树脂、氟橡胶等，这些都是用途极广 的化工新材料。由于单质氟极为活泼，因此制氟技术和安全装置

12、难度大， 要求高。市场预测利用本小试成功的电解制氟装置，可成功制造 用途极广的单质氟气（如用此氟气即可生产高新技术产品六 氟化硫等），将此装置改造后，可研制生产许多含氟表面活 性剂（如全氟辛酸及其盐），以及氟树脂、氟橡胶等用途极 广的朝阳化工新材料。投资规模和效益分析投资 2000万元，厂房2000m2,电 解槽用电功率 12001500千瓦，可年产氟气上百吨，年产值 数千万元，可获利税近 800万元。若改造设备，可生产氟树脂、氟橡胶等系列氟化工产品， 则产值会更高，利润更大。合作方式该项目可以采取多种方式进行合作，具体情况 面议。铜合金尾料的综合利用技术项目技术要点利用冶金、机械生产及加工过

13、程中的铜合金尾料，采用本发明的综合技 术制造高机械性能或耐磨性优良的铜合金，可免除电解过程 中仅获得中间产品电解铜的传统回收工艺流程，具有节能、 节材、生产周期短、降低成本、改善作业条件等优点。每年我国铸造铜合金尾料年产量达 5-6万吨，若利用本技 术则铜合金尾料回收率比传统回收工艺提高30-50,每吨多赢利200-2500元，有广泛的应用前景和良好的经济效益。力学性能 0 5 500MPa, 8 > 15,HB100400市场预测该项目适合于生产高机械性能或耐磨性好的铜合金铸锭（件）项目投资1.设备投资（按年产 2000吨计算）40万元；2.厂房投资5060万元；3.其他1012万元；

14、合计110万元人 民币。合作方式该项目可以采取多种方式进行合作，具体情况 面议。轻量化SiCp/Al复合材料汽车刹车盘、型材、板材 项 目技术要点用10-20A1颗粒增强的SiCp/2024铝合金复合材 料刹车盘，与铸铁刹车盘相比，重量减轻40-60,散热迅速且噪音小。SiCp/Al复合材料的弹性模量、强度、导热性都明显优于 HT200,而重量减轻50-60。SiC颗粒能明显提高基体的耐磨性能。Dural公司对 A356相当于我国牌号 ZL101A 与20SiC增 强的该合金复合材料以及铸铁的耐磨性进行了对比研究，结 果表明，复合材料的耐磨性明显优于基体合金，也优于铸铁。影响刹车盘质量的一个重

15、要因素是导热性，铝基复合材 料的导热性是铸铁的 5-7倍，因此产生的热量很容易散失， 提高了刹车盘的性能。市场预测项目在莫军工课题的支持下，研制了搅拌铸造 法生产SiCp/Al复合材料专用装备和工艺，利用搅拌铸造法 成功制备了 SiCp/Al复合材料，可利用铸造工艺进行工业化 生产各种规格的汽车零部件的铸件，包括轻量化节能减排的汽车刹车盘（见图 1）和轻轨列车刹车盘铸件的生产，市场 前景广阔。铸造的锭坯可利用塑性加工技术工业化生产种规格的锻件或型材、板材（见图 2）。实验室已经装备的生产 SiCp/Al复合材料的能力为 50公 斤/炉。利用该项技术生产的 SiCp/2024复合材料微观组织和力

16、 学性能达到莫军工项目的技术要求和验收标准。SiCp/2024复合材料抗拉强度为467MPa,弹性模量为96GPa,延伸率为5-7 o超级电池（铅炭电池）生产技术 项目内容超级电池（铅 炭电池）是铅酸电池发明150年以来最重大的技术进步，超级电池（铅炭电池）的性能达到或超过银氢电池，其成本却 只有银氢电池的三分之一，具有广阔的应用前景。主要技术指标充电时间为铅酸电池的三分之一，寿命为 铅酸电池的三倍以上 应用范围电动自行车、电动汽车、太 阳能与风力发电系统等。市场需求分析市场空间巨大投资条件及效益分析技术合作单位最好为铅酸电池生产企业，可产生年利税1亿元以上。合作方式技术转让、技术入股、合作开

17、发等形式。超级电池（铅炭电池）专用炭材料生产技术项目内容超级电池（铅炭电池）迎来广阔的应用市场，这一高性能低 成本电池的关键在于所用炭材料。本项目针对这一重大需求，专门研制了超级电池（铅炭 电池）专用炭材料。主要技术指标有兴趣者可进一步介绍应用范围超级电池、铅炭电池 市场需求分析国内年需求超级电池（铅炭电 池）专用炭材料1万吨以上 技术成熟程度该新技术主要进 行了详细的制备工艺研究，并对制备工艺条件进行了优化， 其实验结果经多次重复实验验证，证明在优化工艺条件下， 产品性能完全符合要求，数据真实可靠。投资条件及效益分析年产 200吨，设备投资100万元， 预计生产成本3万元/吨，销售价格8万元

18、/吨，年销售额1600 万元，年利税1000万元左右。合作方式技术转让、技术入股、合作开发等形式。超级活性炭生产技术项目内容现有超级活性炭生产技术，在活性炭的比电容量和振实密度方面难以兼顾，本项目 有效地调和了这一矛盾。主要技术指标体积比电容可达150F/ml,明显超由国家H一五863中的指标。应用范围超级电容器、超级电池、铅炭电池、气体吸附、 室内空气净化 市场需求分析国内年需求超级活性炭 1万吨 以上技术成熟程度该新技术主要进行了详细的制备工艺研究，并对制备工艺条件进行了优化，其实验结果经多次重复 实验验证，证明在优化工艺条件下， 产品性能完全符合要求， 数据真实可靠。投资条件及效益分析年

19、产 200吨，设备投资100万元， 预计生产成本4万元/吨，销售价格10万元/吨，年销售额2000 万元，年利税1200万元左右。合作方式技术转让、技术入股、合作开发等形式。太阳能高纯硅生产技术项目内容高效低成本制备太阳能高纯硅主要技术指标经济技术指标优于现有文献报道， 有兴趣者可进一步介绍应用范围太阳能电池、太阳能级多晶硅等市场需求分析市场空间巨大技术成熟程度该新技术主要进行了详细的制备工艺研究，并对制备工艺条件进行 了优化，其实验结果经多次重复实验验证，证明在优化工艺 条件下，产品性能完全符合要求，数据真实可靠。投资条件及效益分析技术合作单位最好为太阳能电池领域企业。合作方式技术转让、技术

20、入股、合作开发等形式。竹炭生产技术项目内容低成本无污染地制备高活性竹 炭。目前竹炭生产技术要么成本高有污染，要么所制竹炭活 性低，本技术能低成本无污染地制备高活性的竹炭。主要技术指标比表面积 1500m2/g以上，生产成本1万元/吨左右。应用范围室内空气净化、气体吸附、超级电容器、超级 电池、铅炭电池等 市场需求分析市场空间巨大技术成熟程度该新技术主要进行了详细的制备工艺研究，并对制备工艺 条件进行了优化，其实验结果经多次重复实验验证，证明在 优化工艺条件下，产品性能完全符合要求，数据真实可靠。投资条件及效益分析年产 500吨，设备投资100万元， 预计生产成本1万元/吨，销售价格3万元/吨，

21、年销售额1500 万元，年利税1000万元左右。合作方式技术转让、技术入股、合作开发等形式。金属注射成形产品制造技术项目内容金属注射成形是将现代塑料注射成形技术与现代粉末冶金技术相结合形成 的一门产品近净形成形新工艺。其基本过程是首先将固体粉末与有机粘结剂均匀混合并 制成粒状喂料，在加热状态下用注射成形机将其注入模腔内 冷凝成形，然后用化学溶解或热分解的方法将成形坯中的粘 结剂脱除，最后经烧结致密化得到最终产品。该方法的最大特点是可以直接制造由具有最终形状的中 小型复杂形状零部件，产品精度高、组织均匀、性能优异； 零件选择合适、生产批量大时生产成本只有传统成形工艺的2060。主要技术指标根据材

22、料体系和性能要求，产品的相对致密度可达9599具有可调性；最小孔直径0.4mm,e2mm盲孔最大深度20mm,最小壁厚18.1 kg (40 lbs)以及成年患 者30 kg66 lbs提供无创通气，治疗呼吸功能不全或者阻塞性 睡眠呼吸暂停。该设备可在医院或者家庭中使用。市场需求分析同比可参照多个国家的发展情况，美国目前年治疗用呼吸机需求量近100万台，十多年来的年需求增长率在3040之间。西欧及土耳其呼吸机的年增长率在20左右，需求量约70万台。日本已达到年需求 20多万台。如果在政策、市场、健康教育的良性作用下，在中国也 会迎来一个高速增长的市场。技术成熟程度 该呼吸机的IPAP/EPAP

23、的压力范围为 3-30cmH2O, 0-10-20-30分钟的压力延时。灵敏的触发电路设计对吸气和呼气情况作曲迅速又柔和 反应。Flex功能可有效的提高患者使用的舒适性和顺应性，良 好的舒适感被大多数患者所接受。除此之外，它还具有所有单水平和双水平呼吸机工作模 式，以及高级的S/T呼吸机工作模式，自动调节功能能够维 持所需的最小最有效的气压。技术达到国内领先水平。投资条件及效益分析年生产能力1000台，主要生产装 置总投资300万元，其中设备费 200万元，土建费50万元， 安装费10万元，流动资金40万元，生产后预计每台成本 1 万元，销售价格2.5万元，年销售额2500万元，年利润1500

24、 万元左右。合作方式技术入股电子文档安全分发技术项目内容利用电子文档安全分发技术可建立服务器端和客户端的双 向通信，服务器可以向客户端进行广播并下发文件，客户端 可以向服务器请求上传或下载文件。为了保证电子文档在分发之后的安全，不同使用权限的 用户只能根据相应的权限以只读或可编辑的方式来打开文 件。同时还研发了电子文档防复制技术、放截屏技术、加密 技术、以及泄密追踪技术等，从多个方面来防止电子文档非 法外泄。主要技术指标建立服务器和客户端稳定通信；把用户划 分为不同权限级别；能够防止未经授权复制、粘贴、截屏等 操作。应用范围主要用于需要进行电子文档安全分发的相关 单位，能够防止机密信息文档的外泄。市场需求分析目前国内外大多数单位对电子文档安全分发系统均有需求，但是已有的系统满足不了这些单位的需 求，要么就是安全性比较差，要么就是功能单一。本方案创新性的利用信息隐藏技术、防截屏技术以及泄 密追踪技术等保证了电子文档在分发后的安全。技术成熟程度客户机/服务器的通信经过大量的压力测 试，结果表明性能稳定可靠。防复制技术、放截屏技术经过大量的用户测试，均起到 理想的效果。投资条件及效益分析本项目成果形