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  • 整体技术国际先进 部分技术国际领先——湘投金天铝业首创粉末冶金铝基复合材料制动盘
  • 作者:金天铝业 刘石亮 刘璇       日期:2021-12-14
  • 12月10日,湘投集团所属湖南金天铝业高科技股份有限公司(以下简称“金天铝业”)承担的“120km/h轨道交通车辆粉末冶金铝基复合材料制动盘”项目顺利通过湖南省生产力促进中心组织召开的科技成果评价会。



    评审会现场

    本次成果评价会专家组由中国工程院黄伯云院士、国防科技大学肖加余教授等7名专家组成。经过详细严谨地评审,专家组一致认为,该项目在行业内首次采用粉末冶金工艺制备120km/h轨道交通车辆铝基复合材料制动盘,在铝基复合材料成分设计、成形技术及工业化连续生产等方面形成了成套粉末冶金铝基复合材料制动盘生产技术。项目整体技术居国际先进水平,部分技术达到国际领先水平。


      制动盘是轨道交通车辆的簧下关键部件,其轻量化备受业界关注。根据中国中车相关数据,采用铝基复合材料制动盘替代传统铸铁制动盘,可减重约60%,不仅可降低车辆簧下重量、满足轴重限定要求,同时也可显著降低地铁运行能耗。相关测算表明,一列6编组地铁列车如采用铝基复合材料制动盘,可实现减重约2.4吨,每年可节省约5万度电,减少二氧化碳排放约50吨。“先进轨道交通装备”是湖南省重点打造的三个世界级产业集群之一,更是当前湖南实施“三高四新”战略的重要阵地。


      金天铝业公司作为国内首家产业化氮气雾化技术生产微细球形铝粉的企业,独家起草制定了《氮气雾化铝粉》行业标准,牵头起草制定了《氮气雾化铝粉》国家标准。“十三五”期间,公司向产业链下游布局,开展了粉末冶金铝基复合材料及其相关制品的研发工作,建成了国内首条大尺寸粉末冶金铝基复合材料轻量化制动盘生产线,年产能约1.2万片。


      公司创新性地在行业内首次采用粉末冶金工艺制备120km/h轨道交通车辆铝基复合材料制动盘,解决了现有铝基复合材料制动盘增强相易聚集,增强相添加含量受限及制备工艺中难以避免冶金缺陷等技术瓶颈,大幅提高了铝基复合材料制动盘力学、耐磨、耐温等性能,相关指标明显优于客户要求及现有铝基复合材料制动盘,成功实现了制备技术革新及性能升级。


      项目团队投入近5年时间,搭建了3个省级科研创新平台,组建了轻金属复合材料及关键零部件湖南省科技创新创业团队;突破铝粉氧化膜影响粉末冶金过程中冶金结合的共性技术难题,建立了多系列高性能铝基复合材料数据库,碳化硅体积分数最高可达70%;开发了大尺寸、复杂结构、一体化粉末冶金近净成形的关键工艺技术,实现铝基复合材料制动盘稳定、高效连续生产。依托科研创新平台和创新创业团队,公司在粉末冶金相关领域已申请60余项专利,承担省级以上科技项目达到10余项。



    中国工程院院士黄伯云(左三)等专家进行现场考察


      作为轨道交通大国,截止2021年上半年,我国内地累计有49个城市投运城轨交通线路 8448.67 公里。据中国中车2020年年报披露,城轨车辆销量超9000辆,预计“十四五”期间,国内每年新增城轨车辆将会稳定维持在约一万辆。
      项目负责人表示,前期的研发成果,为160km/h等更高速度等级的轨道交通车辆铝基复合材料制动盘的开发夯实了基础,将有力地拓展产品市场空间。预计到2025年,国内对轨道交通车辆铝基复合材料制动盘的年需求量将超过4.5万片。
      展望“十四五”,金天铝业公司将围绕粉末冶金铝基复合材料,继续加大研发投入,提升产品性能,持续开展技术研发及应用推广工作,聚焦国家高端交通装备轻量化战略需求,全面开展高性能粉末冶金铝基复合材料制动盘的技术攻关,形成在轨道交通车辆核心制动部件的独特竞争力,为湖南打造轨道交通世界级产业集群作出更大贡献。

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  • 整体技术国际先进 部分技术国际领先——湘投金天铝业首创粉末冶金铝基复合材料制动盘
  • 作者:金天铝业 刘石亮 刘璇      日期:2021-12-14      
  • 12月10日,湘投集团所属湖南金天铝业高科技股份有限公司(以下简称“金天铝业”)承担的“120km/h轨道交通车辆粉末冶金铝基复合材料制动盘”项目顺利通过湖南省生产力促进中心组织召开的科技成果评价会。



    评审会现场

    本次成果评价会专家组由中国工程院黄伯云院士、国防科技大学肖加余教授等7名专家组成。经过详细严谨地评审,专家组一致认为,该项目在行业内首次采用粉末冶金工艺制备120km/h轨道交通车辆铝基复合材料制动盘,在铝基复合材料成分设计、成形技术及工业化连续生产等方面形成了成套粉末冶金铝基复合材料制动盘生产技术。项目整体技术居国际先进水平,部分技术达到国际领先水平。


      制动盘是轨道交通车辆的簧下关键部件,其轻量化备受业界关注。根据中国中车相关数据,采用铝基复合材料制动盘替代传统铸铁制动盘,可减重约60%,不仅可降低车辆簧下重量、满足轴重限定要求,同时也可显著降低地铁运行能耗。相关测算表明,一列6编组地铁列车如采用铝基复合材料制动盘,可实现减重约2.4吨,每年可节省约5万度电,减少二氧化碳排放约50吨。“先进轨道交通装备”是湖南省重点打造的三个世界级产业集群之一,更是当前湖南实施“三高四新”战略的重要阵地。


      金天铝业公司作为国内首家产业化氮气雾化技术生产微细球形铝粉的企业,独家起草制定了《氮气雾化铝粉》行业标准,牵头起草制定了《氮气雾化铝粉》国家标准。“十三五”期间,公司向产业链下游布局,开展了粉末冶金铝基复合材料及其相关制品的研发工作,建成了国内首条大尺寸粉末冶金铝基复合材料轻量化制动盘生产线,年产能约1.2万片。


      公司创新性地在行业内首次采用粉末冶金工艺制备120km/h轨道交通车辆铝基复合材料制动盘,解决了现有铝基复合材料制动盘增强相易聚集,增强相添加含量受限及制备工艺中难以避免冶金缺陷等技术瓶颈,大幅提高了铝基复合材料制动盘力学、耐磨、耐温等性能,相关指标明显优于客户要求及现有铝基复合材料制动盘,成功实现了制备技术革新及性能升级。


      项目团队投入近5年时间,搭建了3个省级科研创新平台,组建了轻金属复合材料及关键零部件湖南省科技创新创业团队;突破铝粉氧化膜影响粉末冶金过程中冶金结合的共性技术难题,建立了多系列高性能铝基复合材料数据库,碳化硅体积分数最高可达70%;开发了大尺寸、复杂结构、一体化粉末冶金近净成形的关键工艺技术,实现铝基复合材料制动盘稳定、高效连续生产。依托科研创新平台和创新创业团队,公司在粉末冶金相关领域已申请60余项专利,承担省级以上科技项目达到10余项。



    中国工程院院士黄伯云(左三)等专家进行现场考察


      作为轨道交通大国,截止2021年上半年,我国内地累计有49个城市投运城轨交通线路 8448.67 公里。据中国中车2020年年报披露,城轨车辆销量超9000辆,预计“十四五”期间,国内每年新增城轨车辆将会稳定维持在约一万辆。
      项目负责人表示,前期的研发成果,为160km/h等更高速度等级的轨道交通车辆铝基复合材料制动盘的开发夯实了基础,将有力地拓展产品市场空间。预计到2025年,国内对轨道交通车辆铝基复合材料制动盘的年需求量将超过4.5万片。
      展望“十四五”,金天铝业公司将围绕粉末冶金铝基复合材料,继续加大研发投入,提升产品性能,持续开展技术研发及应用推广工作,聚焦国家高端交通装备轻量化战略需求,全面开展高性能粉末冶金铝基复合材料制动盘的技术攻关,形成在轨道交通车辆核心制动部件的独特竞争力,为湖南打造轨道交通世界级产业集群作出更大贡献。

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