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锰酸锂研发

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锰酸锂研发百科

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锰酸锂

2017-06-06 17:50:13

 锰酸锂,合成性能好、结构稳定的正极材料锰酸锂是锂离子蓄电池电极材料的关键,锰酸锂是较有前景的锂离子正极材料之一。但其较差的循环性能及电化学稳定性却大大限制了其 产业 化,掺杂是提高其性能的一种有效方法。掺杂有强M-O键、较强八面体稳定性且离子半径与锰离子相近的 金属 离子,能显著改善其循环性能。 锰酸锂与钴酸锂,三元等其他正极材料相比最大的优点是 价格 便宜,最大的缺点是容量低(只能发挥到100-110,河南思维典型值:105),压实低,导致不太好压.是钴酸锂和三元材料的过渡产品.在动力电池方面 很有可能被三元取代 。   锰酸锂-特点:锰酸锂与钴酸锂,三元等其他正极材料相比最大的优点是 价格 便宜,最大的缺点是容量低(只能发挥到100-110,河南思维典型值:105),不太好压.是钴酸锂和三元材料的过渡产品.锰酸锂比表面积研究是非常重要的,锰酸锂的比表面积检测数据只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的,国内目前有很多仪器只能做直接对比法的检测,现在国内也被淘汰了。目前国内外比表面积测试统一采用多点BET法,国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的,请参看我国国家标准(GB/T19587-2004)-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。比表面积检测其实是比较耗费时间的工作,由于样品吸附能力的不同,有些样品的测试可能需要耗费一整天的时间,如果测试过程没有实现完全自动化,那测试人员就时刻都不能离开,并且要高度集中,观察仪表盘,操控旋钮,稍不留神就会导致测试过程的失败,这会浪费测试人员很多的宝贵时间。真正完全自动化智能化比表面积测试仪产品,才符合测试仪器 行业 的国际标准,同类国际产品全部是完全自动化的,人工操作的仪器国外早已经淘汰。真正完全自动化智能化比表面积分析仪产品,将测试人员从重复的机械式操作中解放出来,大大降低了他们的工作强度,培训简单,提高了工作效率。真正完全自动化智能化比表面积测定仪产品,大大降低了人为操作导致的误差,提高测试精度。F-Sorb2400比表面积测试仪是真正能够实现BET法检测功能的仪器(兼备直接对比法),更重要的F-Sorb2400比表面积测试仪是迄今为止国内唯一完全自动化智能化的比表面积检测设备,其测试结果与国际一致性很高,稳定性也很好,同时减少人为误差,提高测试结果精确性。   锰酸锂主要为尖晶石型锰酸锂,尖晶石型锰酸锂LiMn2O4是Hunter在1981年首先制得的具有三维锂离子通道的正极材料,至今一直受到国内外很多学者及研究人员的极大关注,它作为电极材料具有 价格 低、电位高、环境友好、安全性能高等优点,是最有希望取代钴酸锂LiCoO2成为新一代锂离子电池的正极材料。   锰酸锂的生产目前 市场 上主要的锰酸锂有AB两类,A类是指动力电池用的材料,其特点主要是考虑安全性及循环性。B类是指手机电池类的替代品,其特点主要是高容量。  锰酸锂的生产主要以EMD和碳酸锂为原料,配合相应的添加物,经过混料,烧成,后期处理等步骤而生产的。从原材料及生产工艺的特点来考虑,生产本身无毒害,对环境友好。不产生废水废气,生产中的粉末可以回收利用。因此对环境没有影响。   

镍钴锰酸锂

2017-06-06 17:50:12

镍钴锰酸锂镍钴锰酸锂是一种电池材料,锂电池用正极材料--镍钴锰酸锂,俗称三元材料,化学成分Li1+zM1-x-yNixCoyO2,是由氢氧化镍钴锰和锂原材料混合均匀后经三温区烧结得到。该材料比容量高,循环特性好,晶体结构理想,且制备工艺简单,运行成本低,生产周期短,产品性能稳定,是一种更经济,更安全的锂离子电池的正极材料,必将取代其他锂离子电池正极材料。高密度锂离子电池正极材料镍钴锰酸锂的制备方法,一种高密度锂离子电池正极材料镍钴锰酸锂的制备方法,其特征在于:包括将镍化合物、钴化合物、锰化合物混合、造粒,以3~10℃/min的升温速率,通过在一定温度和一定时间下进行第一次烧结,得到中间产物镍钴锰的氧化物(Ni↓[1/3]Co↓[1/3]Mn↓[1/3])↓[3]O↓[4];然后将镍钴锰的氧化物与一定比例的锂化合物均匀混合,以3~10℃/min的升温速率,在高温下,通过一定时间进行第二次烧结,再将烧结产物经过粉碎、粒度分级后得到高密度的镍钴锰酸锂。镍钴锰酸锂在电池材料方面的应用十分广泛。锂离子电池是新一代的绿色高能电池,具有电压高、能量密度大、循环性能好、自放电小、无记忆效应等突出优点,广泛应用于各种便携式电动工具、电子仪表、移动电话、笔记本电脑、摄录机、武器装备等,在电动汽车中也具有良好的应用前景.正极材料是锂离子电池的重要组成部分,是目前锂离子电池中成本最高的部分。钴酸锂(LiCoO2)是目前唯一已经大规模 产业 化并广泛应用于商品锂离子电池的正极材料,然钴酸锂的年需求量已超过1万吨,从而导致钴价大幅攀升,钴资源短缺已开始制约 产业 发展。新型锂离子正极材料----复合氧化物镍钴锰酸锂是一种容量比较高的材料,其比容量比钴酸锂高出30%以上,和钴酸锂有相同的上下限电压,而且安全性也相对较好, 价格 相对较低,与电解液的相容性好,循环性能优异,更为重要的是其成本仅为钴酸锂的一半,是非常有前途的正极材料。此材料正逐步取代钴酸锂而成为在小型通讯和小型动力领域应用的主流正极材料。复合氧化物镍钴锰酸锂材料制备的关键是保证镍、钴、锰三元素的分子级混合,并控制其合理的粒度大小和分布。

镍钴锰酸锂

2017-06-02 15:14:45

锂 电池 的性能主要取决于所用电池内部材料的结构和性能。这些电池内部材料包括负极材料、电解质、隔膜和正极材料等。其中正、负极材料的选择和质量直接决定锂离子电池的性能与价格。近年来,中国锂电池产量已大幅提升,锂电池正极材料也已经从单一的钴酸锂材料,发展到钴酸锂、锰酸锂、镍钴酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂等材料齐头并进的阶段。    金瑞科技作为国内最专业的 电解锰 生产企业,拥有电解锰产能4万吨,2008年产量约占全球市场份额的3%;四氧化三锰年产能2万吨左右,市场占有率50%以上。近年来公司通过金丰锰业、获得松桃金瑞矿业和黔东锰矿各50%股权等方式以提高产能及矿山自给率。目前电解锰行业需求出现积极信号。我们预计,未来两年在政府淘汰落后产能的治理中,公司有望进一步扩大市场份额。    公司控股的子公司金天能源材料于2005年12月率先在国内自主研发出了覆钴氧化型氢氧化镍新产品,并建成了1000吨/年的主要用于制作高品质镍氢二次电池以及动力电池产品生产线。目前金天能源主要为比亚迪和日本汤浅供应镍氢电池正极,经过近两年的发展,覆钴氧化型氢氧化镍新产品已经打入了日本电池企业在国内的合资电池厂等高端市场;同时,公司项目系列产品中的动力型氢氧化镍品种已通过了日本松下电池企业的性能检测。目前国内氢氧化镍总需求量约为16000吨/年,其中,高品质的覆钴氧化型氢氧化镍产品仅有不到2000吨/年的生产规模,而金天能源目前拥有氢氧化镍产能2000吨,覆钴氧化型氢氧化镍产能1000吨/年,预计公司能充分享受到行业成长的前景。  此外,公司开展了磷酸亚铁锂制备技术的研究和镍钴锰酸锂三元材料的研究,其中磷酸亚铁锂项目已取得了良好的结果,镍钴锰酸锂三元材料的开发也取得了较好的结果,并获得了科技部75万元的院所基金资助。随着国家鼓励发展电动汽车,大力提倡开发锂离子动力电池,公司电源材料必将受益。 本文为转载稿,仅代表作者本人的观点,与本网立场无关。上海有色网信息科技有限公司不对其中包含或引用的信息的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。对于任何因直接或间接采用、转载本文提供的信息造成的损失,上海有色网信息科技有限公司均不承担责任。媒体合作事宜, 敬请联系info@smm.cn 或 021-6183 1988 转 5009。

镍钴锰酸锂

2017-06-06 17:50:13

 锂电池的性能主要取决于所用电池内部材料的结构和性能。这些电池内部材料包括负极材料、电解质、隔膜和正极材料等。其中正、负极材料的选择和质量直接决定锂离子电池的性能与 价格 。近年来,中国锂电池 产量 已大幅提升,锂电池正极材料也已经从单一的钴酸锂材料,发展到钴酸锂、锰酸锂、镍钴酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂等材料齐头并进的阶段。    金瑞科技作为国内最专业的电解锰生产企业,拥有电解锰产能4万吨,2008年 产量 约占全球 市场 份额的3%;四氧化三锰年产能2万吨左右, 市场 占有率50%以上。近年来公司通过金丰锰业、获得松桃金瑞矿业和黔东锰矿各50%股权等方式以提高产能及矿山自给率。目前电解锰 行业 需求出现积极信号。我们预计,未来两年在政府淘汰落后产能的治理中,公司有望进一步扩大 市场 份额。    公司控股的子公司金天能源材料于2005年12月率先在国内自主研发出了覆钴氧化型氢氧化镍新产品,并建成了1000吨/年的主要用于制作高品质镍氢二次电池以及动力电池产品生产线。目前金天能源主要为比亚迪和日本汤浅供应镍氢电池正极,经过近两年的发展,覆钴氧化型氢氧化镍新产品已经打入了日本电池企业在国内的合资电池厂等高端 市场 ;同时,公司项目系列产品中的动力型氢氧化镍品种已通过了日本松下电池企业的性能检测。目前国内氢氧化镍总需求量约为16000吨/年,其中,高品质的覆钴氧化型氢氧化镍产品仅有不到2000吨/年的生产规模,而金天能源目前拥有氢氧化镍产能2000吨,覆钴氧化型氢氧化镍产能1000吨/年,预计公司能充分享受到 行业 成长的前景。  此外,公司开展了磷酸亚铁锂制备技术的研究和镍钴锰酸锂三元材料的研究,其中磷酸亚铁锂项目已取得了良好的结果,镍钴锰酸锂三元材料的开发也取得了较好的结果,并获得了科技部75万元的院所基金资助。随着国家鼓励发展电动汽车,大力提倡开发锂离子动力电池,公司电源材料必将受益。 

锰酸锂电池

2017-06-02 15:08:17

锰酸锂主要为尖晶石型锰酸锂 尖晶石型锰酸锂LiMn2O4是Hunter在1981年首先制得的具有三维锂离子通道的正极材料,至今一直受到国内外很多学者及研究人员的极大关注,它作为电极材料具有价格低、电位高、环境友好、安全性能高等优点,是最有希望取代钴酸锂LiCoO2成为新一代锂离子 电池 的正极材料。    合成性能好、结构稳定的正极材料锰酸锂是锂离子蓄电池[有色商机 : 铅酸蓄电池]电极材料的关键,锰酸锂是较有前景的锂离子正极材料之一。但其较差的循环性能及电化学稳定性却大大限制了其产业化,掺杂是提高其性能的一种有效方法。掺杂有强M-O键、较强八面体稳定性且离子半径与锰离子相近的 金属 离子,能显著改善其循环性能。 锰酸锂与钴酸锂,三元等其他正极材料相比最大的优点是价格便宜,最大的缺点是容  锰酸锂量低(只能发挥到100-110,河南思维典型值:105),压实低,导致不太好压.是钴酸锂和三元材料的过渡产品.在动力电池方面 很有可能被三元取代 。    锰酸锂结构:LiMn2O4是一种典型的离子晶体,并有正、反两种构型。XRD分析知正常尖晶石LiMn2O4是具有Fd3m对称性的立方晶体,晶胞常数a=0.8245nm,晶胞体积V=0.5609nm3。氧离子为面心立方密堆积(ABCABC….,相邻氧八面体采取共棱相联),锂占据1/8氧四面体间隙(V4)位置(Li0.5Mn2O4结构中锂作有序排列:锂有序占据1/16氧四面体间隙),锰占据氧1/2八面体间隙(V8)位置。单位晶格中含有56个原子:8个锂原子,16个锰原子,32个氧原子,其中Mn3+和Mn4+各占50%。由于尖晶石结构的晶胞边长是普通面心立方结构(fcc)型的两倍,因此,每个晶胞实际上由8个立方单元组成。这八个立方单元可分为甲、乙两种类型。每两个共面的立方单元属于不同类型的结构,每两个共棱的立方单元属于同类结构。每个小立方单元有四个氧离子,它们均位于体对角线中点至顶点的中心即体对角线1/4与3/4处。其结构可简单描述为8个四面体8a位置由锂离子占据,16个八面体位置(16d)由锰离子占据,16d位置的锰是Mn3+和Mn4+按1:1比例占据,八面体的16c位置全部空位,氧离子占据八面体32e位置。该结构中MnO6氧八面体采取共棱相联,形成了一个连续的三维立方排列,即[M2]O4尖晶石结构网络为锂离子的扩散提供了一个由四面体晶格8a、48f和八面体晶格16c共面形成的三维空道。当锂离子在该结构中扩散时,按8a-16c-8a顺序路径直线扩散(四面体8a位置的能垒低于氧八面体16c或16d位置的能垒),扩散路径的夹角为107°,这是作为二次锂离子电池正极材料使用的理论基础。    市场人士表示,锰酸锂和锰酸锂电池行业的发展前景广阔。本文为转载稿,仅代表作者本人的观点,与本网立场无关。上海有色网信息科技有限公司不对其中包含或引用的信息的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。对于任何因直接或间接采用、转载本文提供的信息造成的损失,上海有色网信息科技有限公司均不承担责任。媒体合作事宜, 敬请联系info@smm.cn 或 021-6183 1988 转 5009。

锰酸锂价格

2017-06-06 17:50:13

目前 市场 上比较常见的正极材料有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料,而最被看好的则是磷酸铁锂和三元材料这两种,因为目前这两种材料的性价比,以及技术实现难度等都较为适合作为汽车用动力锂电池的正极材料,相较于磷酸铁锂和三元材料,锰酸锂 价格 相对较便宜。但是从更为长远的角度来看,对普通锰酸锂材料进行改良后生产出的尖晶石结构的锰酸锂,可能更适合用作动力锂电池的正极材料。    首先,从能量密度来看,尖晶石结构的锰酸锂电池要优于磷酸铁锂电池。由于受到空间和车重的限制,汽车用动力电池必须要非常轻巧,而且储能量要尽可能大,这就需要动力电池的能量密度要高。目前磷酸铁锂电池的充放电电压在3.7V左右,但是尖晶石结构的锰酸锂可以达到4.2V左右,而锂电池充放电电压高低与其能量密度大小有着正相关的关系,所以从能量密度方面来说,尖晶石结构的锰酸锂电池要更胜一筹。   其次,从使用电池时的安全性来说,锰酸锂电池也有一定优势。正极材料的导电性能与其充放电时释放的热量大小直接相关,即正极材料导电性越好,电池充放电时释放的热量越小。由于磷酸铁锂材料的导电性不如锰酸锂,所以磷酸铁锂电池在充放电会释放出大量的热量,使动力电池组内部的温度急剧升高,这是非常不安全的。  中投顾问研究总监张砚霖也指出,从汽车用锂电池制造成本方面来说,尖晶石结构的锰酸锂电池也具有一定的优势。近年来,磷酸铁锂正极材料的 市场价格 徘徊在15-20万元/吨间,而锰酸锂正极材料的 价格 则处在9-15万元/吨的区间,显然使用锰酸锂作为动力锂电池的正极材料更加有利于降低汽车用动力电池的生产成本。 

锰酸锂电池

2017-06-06 17:50:13

锰酸锂主要为尖晶石型锰酸锂 尖晶石型锰酸锂LiMn2O4是Hunter在1981年首先制得的具有三维锂离子通道的正极材料,至今一直受到国内外很多学者及研究人员的极大关注,它作为电极材料具有 价格 低、电位高、环境友好、安全性能高等优点,是最有希望取代钴酸锂LiCoO2成为新一代锂离子电池的正极材料。    合成性能好、结构稳定的正极材料锰酸锂是锂离子蓄电池电极材料的关键,锰酸锂是较有前景的锂离子正极材料之一。但其较差的循环性能及电化学稳定性却大大限制了其 产业 化,掺杂是提高其性能的一种有效方法。掺杂有强M-O键、较强八面体稳定性且离子半径与锰离子相近的 金属 离子,能显著改善其循环性能。 锰酸锂与钴酸锂,三元等其他正极材料相比最大的优点是 价格 便宜,最大的缺点是容  锰酸锂量低(只能发挥到100-110,河南思维典型值:105),压实低,导致不太好压.是钴酸锂和三元材料的过渡产品.在动力电池方面 很有可能被三元取代 。    锰酸锂结构:LiMn2O4是一种典型的离子晶体,并有正、反两种构型。XRD分析知正常尖晶石LiMn2O4是具有Fd3m对称性的立方晶体,晶胞常数a=0.8245nm,晶胞体积V=0.5609nm3。氧离子为面心立方密堆积(ABCABC….,相邻氧八面体采取共棱相联),锂占据1/8氧四面体间隙(V4)位置(Li0.5Mn2O4结构中锂作有序排列:锂有序占据1/16氧四面体间隙),锰占据氧1/2八面体间隙(V8)位置。单位晶格中含有56个原子:8个锂原子,16个锰原子,32个氧原子,其中Mn3+和Mn4+各占50%。由于尖晶石结构的晶胞边长是普通面心立方结构(fcc)型的两倍,因此,每个晶胞实际上由8个立方单元组成。这八个立方单元可分为甲、乙两种类型。每两个共面的立方单元属于不同类型的结构,每两个共棱的立方单元属于同类结构。每个小立方单元有四个氧离子,它们均位于体对角线中点至顶点的中心即体对角线1/4与3/4处。其结构可简单描述为8个四面体8a位置由锂离子占据,16个八面体位置(16d)由锰离子占据,16d位置的锰是Mn3+和Mn4+按1:1比例占据,八面体的16c位置全部空位,氧离子占据八面体32e位置。该结构中MnO6氧八面体采取共棱相联,形成了一个连续的三维立方排列,即[M2]O4尖晶石结构网络为锂离子的扩散提供了一个由四面体晶格8a、48f和八面体晶格16c共面形成的三维空道。当锂离子在该结构中扩散时,按8a-16c-8a顺序路径直线扩散(四面体8a位置的能垒低于氧八面体16c或16d位置的能垒),扩散路径的夹角为107°,这是作为二次锂离子电池正极材料使用的理论基础。   市场 人士表示,锰酸锂和锰酸锂电池 行业 的发展前景广阔。

加大科技研发 发展汽车铝板

2018-12-19 17:40:03

在工信部组织制订的《新材料产业“十二五”发展规划》中提出到2015年,关键新合金品种要取得重大突破,形成高端铝合金材料300kt,基本满足大飞机、轨道交通、节能与新能源汽车等的需求。其主要内容是:组织开发汽车用6XXX系铝合金板材,实现厚度0.7~2.0mm,宽幅1600~2300mm汽车铝合金板的产业化,即实现6016、6022、6011合金汽车板的产业化生产与精深加工。  汽车铝化率会逐年提升  中国载人车用铝比国外低20kg/辆  1888年,铝开始商业化生产,以其密度小、资源丰裕、色泽洁白、对环境友好、对人体无害、可回收性高、抗腐蚀性强、传导性能好、无磁性、易加工与成形等诸多优点在国民经济的各个部门获得了广泛的应用,特别是在交通运输装备方面的应用,2011年全世界的原铝产量已突破43000kt,成为仅次于钢铁的第二大金属,其中的34%即约14620kt用于交通运输装备制造。  1899年首款铝合金板金车身小型跑车在柏林国际车展亮相,开铝合金板材在汽车中应用的先河;1910年首台铝制公共汽车在巴黎开始营运,自此以后铝板在乘用车中的应用越来越多。20世纪50年代油罐车与拖车、房车等开始用铝板制造,今天北美厢式货车铝化率已超过92%,欧洲大部分罐车、拖车等已采用铝合金制造,每辆车平均减车800kg,全铝的轿车与公共汽车(Audi A8、TT跑车与美洲虎XJ等)也早已面世。  在可预见的时期内(2030年),铝是提高运输效率、降低运输成本、节约能源、减少温室气体排放、发展循环经济、维护道路安全最可靠的金属结构材料。铝能以各种形式如板、箔、管、棒、型、线、锻件、粉、铸件、压铸件等应用于车辆制造。全铝载人车车身是由挤压材框架与蒙以铝板的壳体组成。几种轿车车身的铝材用量见下表,小轿车用板材较多,而公共汽车的型材用量较多。  汽车板材技术门槛高  与领先水平或许相差20年  在当今使用的铝及铝合金板材中可作为高端或高精产品的有:航空航天板、汽车板、CTP基板、罐体板。至1012年,中国生产的CTP基板与罐体板已跻身世界先进行列,不但可满足国内需求,而且有出口,参与国际市场角逐;但前两种产品还与世界领先水平有较差距,航空航天板可能相差30年,而汽车板或许是20年。因此,工信部在《新材料产业“十二五”发展规划》中将这两种材料板材列为关键产品,并提出要产业化生产精深加工产品。所谓精深加工产品是,铝加工企业向用户提供不再是初级的平轧产品(板、带、箔),而是符合用户要求的经过精细加工的可上装配线的或稍作处理后即上装配线的产品。  2011年全球汽车铝合金国营企业人车车身板(不含货车、拖车、半挂车、厢式车、特种车等用的)的需求量约250kt,中国还不能生产,其中70%左右为诺威力(Nolis)公司、美国铝业公司(Alcoa)、海德鲁(Hydro)铝业公司生产,其余的为日本的一些公司及其他公司生产。可生产的国家为美国、德国、日本、法国、韩国等。  中国东北轻合金加工厂在上世纪80年代中期就开始研发载人车的车门板生产;西南铝业(集团)有限责任公司在生产车身板方面作了许多开拓性的工作,并于2009年12月投产了国内首条车身板生产线;徐洲财铝热传输有限公司会同重庆汽车研究院、中国矿业大学等在研发汽车6XXX系覆盖件板材方面也取得了长足进展。但是这些成就仅是第一步,生产的板材是素材,距精细加工的钣金件的产业化生产,与进而拥有一批有中国特色的有自主知识产权的汽车板合金还有一段相当长的路要走。  中国汽车车身板之所以还不能产业化生产,有装备方面的原因,也有技术与管理方面的原因,但更主要的是研发资金投入不够、研发力量不够、技术水平有待提高、研发力量还不够集中,等等。如今,生产汽车平轧产品的装备已解决,拥有全球先进的铸锭热轧装备与精整设备,但还缺乏或不够的装备有:精密裁切线,冲制、弯折、摩擦搅拌焊接、数控加工、特种检测手段等,无法向用户提供精深加工钣金件。  汽车板材合金性能要求多与品种少两难舍  乘人车车身铝合金板经过几十年的发展已形成一个庞大的家族,有标准的合金,也有非标准的合金,大约有50种,分属于2XXX、5XXX、6XXX、7XXX系,各有各的性能,用于制造不同的钣金件。不同的国家在用合金方面各有侧重,例如日本的汽车工业用5XXX系的多一些,美国则多用2XXX系及7XXX系合金,欧洲对6XXX系合金更感兴趣。中国当前仅是一些外资企业的个别车型用了铝合金薄板制造车身钣金件,所用的板材全是进口的,一些非外资企业也用了一些铝板,但量少,没有规模,都是在仿照外国的合金。在《新材料产业“十二五”发展规划》中明确提出汽车铝板为2XXX系的6016、6062、6111合金,为中国汽车铝板发展指明了方向,可以集中力量研发这类合金,最后形成有中国特色的汽车合金体系。它们的化学成分如下(主要合金元素的%质量):  以6XXX系合金作为汽车板的主流无疑是正确的,它们与应用最大的建筑铝材合金同属一个系,对于废料回收与发展循环经济非常有利。国外也在研发所谓的单一合金,试图用一二个合金取代现用的十几二十个合金,但有一定的难度,或甚至可认为难度极大,成功的可能性不大。  中国除研发上述的3个合金,还应研究6009合金与6010合金,可用它们冲制内外层壁板,国外在二十多年前就用它们制造钣金件,效果不错,虽然它们的强度比5182-0及2036-74合金差一些,但有很好的成形性能。  汽车铝合金板的厚度一般为0.8~1.6mm,最大宽度2300mm。对其性能要求是:良好的成形性,有低的屈强比和高的成形极限,表面平整性强,成形钣金件表面不出现罗平线(Roping Line)即滑移线;良好的可焊性;优良的烘烤硬化性。  汽车铝板的发展趋势:尽可能地减少合金种类;研发新的合金与复合板材;向汽车企业提供精深加工的钣金件;铝合金企业的工程师参与汽车设计,帮助他们选用铝材;必须考虑汽车报废后铝的回收率。

新型铝合金的研发

2018-12-28 09:57:24

近几十年来,世界铝合金材料正在向高强高韧等高性能铝合金新材料的方向发展,以满足航天航空等军事工业和一些特殊工业部门的需求;同时发展一系列具有各种性能和功能的可以满足不同条件和用途的民用铝合金新材料。    铝合金新材料的研发方向,主要是应用微合金化理论、采用电子冶金技术,调整合金元素含量和比例,添加高效微量元素,一方面改造现有1×××~9×××系列的上千种传统铝合金,使之充分发挥潜力,另一方面设计和发展一批新型的高强、高韧、高模、耐磨、耐蚀、耐疲劳、耐高温、耐低温、耐辐射、防火、防爆、易切削、易抛光、可表面处理、可焊接的和超轻的铝合金材料及挤压产品,以满足不断发展的国防军工、科技尖端和国民经济高速度发展的要求。    一、铝-锂合金(Al-Li)。    铝-锂合金的特性是具有低的密度、高的弹性模量和高的强度。现在开发成熟的铝-锂合金主要是Al-Li-Sc-Zr系和Al-Li-Mg-Zr系合金,能够替代7×××系超高强合金的均为Al-Li-Cu-Mg-Zr系合金。最典型的合金有2090和8091等20多种。研制的目标是达到7075-T6的强度和7075-T73的抗蚀性能。1996年美国在直升机中应用的铝-锂合金已达到机体重量的20%左右,2010年以后,在大型客机上预计有20%以上的结构采用铝-锂合金制作。    二、铝-钪合金(Al-Sc)。    钪属于稀土类金属元素,密度小,熔点高,因为它能显著提高铝合金的再结晶温度和力学性能,因而引起高度重视。近年来,俄罗斯和德国在Al-Sc合金的研究方面取得了很大进展,并研究出Al-Zn-Mg-Sc-Zr系和Al-Mg-Sc系合金。前者的特性是强度高,塑性、疲劳性能和焊接性能好,是一种新的高强、高韧性可焊铝合金。它的应用领域也主要是航空和航天,此外也可以应用在高速舰艇和高速列车上。    三、铝-铍合金(Al-Be)。    铍也属于高熔点的稀有金属,Al-(7.0~30)%Be-(3~8)%Mg合金都处于Al-Be-Mg三元相图的两相区,其组织由初晶铍和固溶Mg的Al相组成,使合金有很好的综合性能。如Al-7.0%Be-3%Mg合金的抗拉强度达到650Mpa,伸长率大于10%,可以应用在航空工业。但由于制造工艺复杂,使其应用受到限制。    四、铝基复合材料。    目前开发的铝基复合材料主要有B/Al、BC/Al、SiC/Al、Al2O3/Al等。添加的纤维可分为颗粒、晶须、短纤维和长纤维,其中SiC/Al复合材料是最有发展前途的,因为它不需要用扩散层处理包覆纤维,成本低。铝基复合材料的特点是密度小、比强度和比刚度高、比弹性模量大、导电导热性好、抗腐蚀、耐高温、抗蠕变和耐疲劳等。美国制造的10米多长的型材和管材已经用在了各种航天器上,并且已经成为铝合金、甚至铝-锂合金的重要竞争对手。此外,铝-钢、铝-钛等层压式铝基超高强复合材料在近年来也得到了发展。

民用高性能铝合金的研发

2018-12-29 11:29:12

铝合金质轻、比强度比刚度高、耐腐蚀、易成形、无毒、导电导热性良好,可进行各种表面处理,所以铝合金材料在交通运输、新能源、民用建筑、电子及电力工程、包装、印刷、家电等方面获得了广泛的应用,各国已相继开发出了一系列高性能民用铝合金,如汽车车身板合金6009、6111、6010、6016、60l7、6082、2038及CP609等;汽车保险杠用的7021、7029等合金;机械切削用的2011、6262、6043等合金;轨道车厢用的6005A、7005以及Al一Zn一Mg中强可焊合金;交通运输用的CP703、7120、6013等合金;导线用的1370、1A60、1R50合金以及AI一Mg一Si系的6101、6201、A4/L、A4G/L等合金;热交换器用的Al一si一Mg一Bi合金(把它包在3003灌盖板等合金上作为钎焊材料);冲压和搪瓷器皿用的4006合金以及高级PS板基和高性能易拉罐体板和灌盖板等新合金。    (l)高档民用建筑铝合全新材料的研发铝合金门窗、幕墙等民用建筑材料在与塑料、复合材料等的激烈竞争中,要想立于不败之地,唯一的出路就是不断淘汰中、低档产品,研发新型的高档产品。近年来,围绕6063合金研发了一系列不同用途的新合金,如6463、6463A等,而且向6061、6351、6082、60l3、5005、5052、6005、7005等中强合金发展,状态也由单一的T5向T6等方向发展。同时研制了隔热断桥型材等新品种和铝一塑、铝一木、铝一塑一木等新材料,其应用范围也由门窗、围栏等装饰件向屋顶、析架、立柱、跳板、桥梁、模板等承力和结构件方向发展,大大加强了铝材在建筑领域的地位。    (2)高性能特薄板铝合金新材料的研发现代高档装饰和涂层板,高级镜面板、蒙皮板和高级PS版基,超薄罐体板和高级铝箔毛料等材料,对铝合金的成分、纯洁度、组织和性能及表面质量和精度等提出了很高的要求,因此,各国都在研发新的合金和状态,如801l、l050A、1350A、3103、3105、5052A、5N01、5657、5182、3204、3404等合金及H2n、H3n等状态,研究新的制备方法和工艺,以满足市场需求。    (3)高性能电子铝合金新材料的研发铝箔的用途十分广泛,为了生产各种性能、各种功能、不同用途的铝箔新材料,各国已研发出多种铝箔用新合金,特别是高性能电子和电容器铝箔用新型铝合金,如工业纯1074A、1060、1050A铝合金及高纯铝1A09、1A93、1A85等铝合金。    (4)交通运输用大型铝合金特种型材的研发交通运输用大型铝合金特种型材的品种越来越多,对性能和质量的要求也越来越高,因此,需要开发不同性能要求的新型合金,目前已研发成功的新合金主要有6005、6005A、6N01、7N01、7005等。