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北京杜尔考特新材料技术产业化,助力交通领域的轻量化进程

2017-12-19 08:55 203 0 来自: 重庆时间网
简介
近年来,随着工业化、城镇化进程加快和消费结构持续升级,我国能源需求刚性增长,资源环境问题成为制约我国经济社会发展的瓶颈之一,节能减排、保护环境已作为基本国策在坚决而全面的执行和落实。汽车、轨道交通、航 ...
      近年来,随着工业化、城镇化进程加快和消费结构持续升级,我国能源需求刚性增长,资源环境问题成为制约我国经济社会发展的瓶颈之一,节能减排、保护环境已作为基本国策在坚决而全面的执行和落实。汽车、轨道交通、航空和船艇四大交通运输领域轻量化趋势愈加明朗,减轻运输设备自重已成为提高运输领域燃油经济性、降低能耗、减少污染的重要措施,是现阶段炙手可热的技术议题之一。
      以汽车轻量化为例,铝、镁合金型材因为多种优良特性成为实现轻量化交通的重要原材料,用量逐年增长。根据美国汽车材料协会预计,随着镁、铝合金技术的成熟和轻量化需求增加,到2020年,北美生产的汽车镁合金用量将达160kg。 中国公路学会曾列举了一组数据:若汽车整车重量降低10%,燃油效率可提高6%~8%,降低二氧化碳排放13%;汽车整备质量每减少100公斤,百公里油耗可降低0.3~0.6升。镁合金已被发达国家广泛用于汽车仪表板、座椅支架、变速箱壳体、方向操纵系统部件、发动机罩盖、车门、发动机缸体、框架等零部件上。用镁合金制造零部件,可以显著减自重,提高零部件的集成度,提高设计的灵活性等,从而改善汽车的动力性、减少燃料消耗、降低排放污染,已成为国内汽车制造业发展的必然趋势。
      随着世界发达国家纷纷制定燃油车限售时间表,我国工信部也启动传统能源车停产停售进程研究。但由于电池本身的增重达到数百公斤,导致续航里程的减少,从车身轻量化的角度来看,需要解决因车身性能要求的提高和电池重量的增加而带来的影响。目前,国内外专家针对车身轻量化已达成三方面的共识:应用新材料、优化车身结构设计、采用先进的制造工艺。
      就材料而言,除了要求轻质之外,还必须具有优秀的强度、模量、韧性、耐磨、耐疲劳、耐老化等性能。新型铝合金、高强度镁合金于交通设备上的应用,对设计、材料、制造技术、表面处理工艺、安全评价方法、生命周期分析等构成 全方位的挑战与机遇。
      对于强度和质量要求较高的镁、铝合金部件,对合金表面的耐蚀性、粗糙度、附着力、阻燃性都有苛刻要求,而轻质合金本身的耐腐蚀、耐高温等性能远不能满足使用需求。为保证部件在各种恶劣环境条件下的使用性能和使用寿命,工件的表面处理效果显得至关重要,在一定程度上是决定镁、铝合金能否成为产品的关键工艺。

应用案例:铝合金发动机气缸
超微弧氧化技术应用优势
      北京杜尔考特科技有限公司核心的超微弧氧化技术,是一种轻合金表面纳米功能化膜制备技术,它是具备超耐蚀性、超耐磨性、抗力学冲击、抗疲劳性、抗高温性、超疏水性、超导电性、超绝缘性、温控特性、生物活性以及上述指标优化兼容综合防护膜的工业化加工技术。
      该技术彻底解决了传统表面处理技术在膜层性能指标、工业化稳定生产和环保性方面的缺陷,对于镁铝合金在交通领域的应用具有如下突出优势:
技术性能优势
超高技术指标。无需封闭、喷漆、电泳等二次后处理工艺即可直接达成高端指标,具备超强的力学性能。
镁合金:10μm厚的膜层中性盐雾≧1000H(涂装后达3000小时以上),划痕盐雾≧800H;
铝合金:中性盐雾≧5000H、划痕盐雾≧1000H、硬度分布均匀≧1000Hv、电绝缘性:109--1010Ω·cm、电偶腐蚀B级、粗糙度≤0.01μm。
膜层具备自修复特性。轻微破损情况下仍具有完整膜层的耐腐蚀性,产品的划痕盐雾试验可达800小时以上。
防火性能优越:对于易燃的镁合金基体,5μm的膜层可延迟燃烧2min,10μm膜层可延迟4min,30μm以上实现不燃特性。
工业化生产优势
超低成本。超微弧氧化技术实现了大功率电源的智能反馈控制,既实现了膜层组织的超致密性,同时也大幅降低了加工环节中的电能消耗(单位面积的加工耗电较是传统微弧氧化的1/2~1/5),大幅降低了生产成本。
稳定高效生产。溶液可长期稳定使用,只需要根据生产消耗进行少量补加;超微弧氧化技术搭载杜尔科技公司自主研发的电源设备、溶液药水,突破性实现单次单机加工面积达3至20m2,大幅提高了生产效率。
高环保性能。生产加工过程中无废气、废渣排放,无重金属排放,少量废水经过简单处理即可达到排放要求。
应用成熟度优势
超微弧氧化技术近年来已经在汽车、高铁上得到产品应用和使用验证,已具备成熟的推广应用基础。特别针对轨道交通业的镁合金部件,首创超微弧氧化纳米自组装复合技术,三防指标达到航空航天级标准,解决石击后耐腐蚀问题以及镁合金“怕火”的行业难题。
杜尔2.png
应用实例:镁合金汽车轮毂
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镁合金汽车轮毂检测报告
      具备了上述诸多突出优势,北京杜尔考特将竭力为交通领域的轻量化发展做出贡献,将超微弧氧化技术的各项优势落地到相关领域的发展应用中,分享高性能、高效率、低成本的技术红利,为镁铝合金在交通领域的应用发挥力所能及的助推作用,从而加快交通领域轻量化发展的进程。
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