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基于第一性原理的镁/铝层状复合材料界面脆性相的抑制机理研究

发布时间: 2024-09-23

基本信息

合作方式： 技术转让
成果类型： 发明专利
行业领域：
新材料技术,高分子材料
成果介绍
（1）采用液-固复合铸造成型工艺，制备了Mg/Al（6061/AZ31B）层状复合材料； （2）探索6061铝合金熔体的浇注温度，以及在AZ31B镁合金基体中加入合金元素Sr、Gd对Mg/Al双金属复合界面微观相组成、组织形貌及界面结合性能的影响； （3）优化了具有良好结合性能的铝/镁双金属复合材料最佳的工艺路线与参数，为满足实际生产轻量化复合材料提供理论指导。 目标二：采用Zn中间层的液-固层状复合材料制备工艺 （1）有效优化材料成分、压力、时间和温度等参数。结合热轧、铸造和动态循环热压等工艺方法，制备了不同类型中间层的Mg/Al层状复合材料，得到最佳的制备工艺及相关参数； （2）制备的Zn作为中间层Mg/Al层状复合材料。对中间层形貌进行表征，结合第一性原理、热力学等模拟计算对中间层稳定性分析； （3）揭示以Zn为中间层的Mg/Al层状复合材料界面脆性相产生、调控和消除机理。针对界面成分分布、组织结构及相组成，结合热力学、动力学和有限元模拟等计算，解释了界面层产生和抑制Mg-Al脆性相原因，从而阐明提升Mg/Al复合材料连接强度的机理。
成果亮点
高利润空间：通过优化生产工艺和规模化生产，可逐步降低成本，增强其市场竞争力，外加一定的市场需求，为生产企业带来更高的利润空间。 带动产业升级：在追求高性能和环保的当下，应用领域会进一步拓展，比如新能源汽车的电池盒、轻量化的机器人以及可穿戴设备等先进制造业和高端装备制造领域。 Al/Mg层状复合板材得益于其轻质高强、耐腐蚀等优良性能，特别适用于要求材料轻质化、强度高和耐腐蚀性能好的领域，可应用于在汽车行业轻量化中，如车身、发动机部件、底盘等，运动器材行业，如自行车框架、高尔夫球杆等，并通过优化制备工艺，提高生产效率并降低成本，使得高性能复合材料的广泛应用成为可能。通过优化生产工艺和规模化生产，可逐步降低成本，增强其市场竞争力，外加一定的市场需求，为生产企业带来更高的利润空间。在追求高性能和环保的当下，应用领域会进一步拓展，比如新能源汽车的电池盒、轻量化的机器人以及可穿戴设备等先进制造业和高端装备制造领域。
团队介绍
高利润空间：通过优化生产工艺和规模化生产，可逐步降低成本，增强其市场竞争力，外加一定的市场需求，为生产企业带来更高的利润空间。 带动产业升级：在追求高性能和环保的当下，应用领域会进一步拓展，比如新能源汽车的电池盒、轻量化的机器人以及可穿戴设备等先进制造业和高端装备制造领域。 Al/Mg层状复合板材得益于其轻质高强、耐腐蚀等优良性能，特别适用于要求材料轻质化、强度高和耐腐蚀性能好的领域，可应用于在汽车行业轻量化中，如车身、发动机部件、底盘等，运动器材行业，如自行车框架、高尔夫球杆等，并通过优化制备工艺，提高生产效率并降低成本，使得高性能复合材料的广泛应用成为可能。通过优化生产工艺和规模化生产，可逐步降低成本，增强其市场竞争力，外加一定的市场需求，为生产企业带来更高的利润空间。在追求高性能和环保的当下，应用领域会进一步拓展，比如新能源汽车的电池盒、轻量化的机器人以及可穿戴设备等先进制造业和高端装备制造领域。
成果资料