Если вы хотите уменьшить вес на 20–30% по сравнению с алюминиевыми сплавами или заменить титан в конструкциях с высокой нагрузкой, сохраняя при этом срок службы и жёсткость, высокопрочные керамические алюминиевые матричные композиты (Al-MMC) могут быть практичным решением.
Chalco предоставляет сертифицированные классы, уже используемые в C919, корпусах аккумуляторов для электромобилей и рельсовых компонентах.
- Замените титановые балки и стойки, чтобы сократить вес на ~30%
- На 20% выше предел текучести по сравнению с обычным алюминием 2xxx/7xxx под тестами GB/T 228.1
- Доказано на корпусах аккумуляторов C919 и EV, с полными отчётами по тестам и отслеживаемыми партиями
Chalco предлагает индивидуальные высококачественные керамические алюминиевые матричные композитные решения
Мы интегрируем нанокерамические частицы на месте в различные алюминиевые сплавы — используя алюминий в качестве матрицы и нанокерамику как арматуру — и точно контролируем их содержание и распределение.
Это позволяет создавать индивидуальные керамические алюминиевые матричные композиты с высокой прочностью, высокой пластичностью, высокой жёсткостью или высокого демпфирующих свойств, что соответствует целям производительности аэрокосмической, автомобильной и железнодорожной промышленности.
- Опции матрицы: поддерживает системы из сплава 2xxx, 6xxx и 7xxx, балансирующую прочность, пластичность, коррозионную устойчивость и обрабатываемость.
- Контроль частиц: Корректируйте долю объёма, размер, морфологию и распределение нанокерамики для достижения различных фокусов — от износостойкости поверхности до общей жёсткости.
- Гибкость процесса: Экструзия, прокатка, ковка, кольцевая прокатка, механическая обработка и сварка обеспечивают согласованность и воспроизводимость партий.
Популярные высокопрочные кованые керамические алюминиевые матричные композиты
Для серий высокопрочных кованых композитов, таких как CT7055, CT2024 и LM0xx керамических алюминиевых матричных композитов, Chalco может поставлять несколько форм продукции, соответствующие различным требованиям проектирования, включая:
- Пластины и листы для оболочек, панелей и конструктивных элементов
- Экструдированные профили для балок, рам и сложных сечений
- Кольца и секции с кольцевым прокатом для вращающихся деталей и фланцев
- Ковки для высоконагруженных, критически важных для безопасности компонентов
- Порошковое сырье для аддитивного производства и деталей, близких к чистой форме
Наша компания предлагает широкий ассортимент высококачественных керамических алюминиевых матричных композитов (Al-MMC), охватывающих различные классы и области применения.
Они широко применяются в аэрокосмической, автомобильной и железнодорожной транспортных отраслях, где требования к производительности требуют высоких характеристик.
Высокопрочный керамический алюминиевый матричный композит CT7055
Керамический алюминиевый матричный композит CT7055 обладает исключительной прочностью на растяжение и коррозионной устойчивостью, что делает его идеальным для аэрокосмической отрасли и других высоконагруженных конструктивных компонентов.
Свяжитесь с нами сейчас
| Свойства | CT7055 (керамический алюминиевый матричный композит) | 7055 (алюминиевый сплав) | Класс 5 (TC4 титановый сплав) |
| Максимальная прочность на растяжение (MPa) | 805 | 669 | 895 |
| Предел текучести (МПа) | 750 | 655 | 825 |
| Модуль упругости (GPa) | 86 | 71 | 109 |
| Удлинение (%) | 8 | 11 | 12 |
| Плотность (г/см³) | 2.96 | 2.86 | 4.44 |
| Удельная прочность (МПа·см³/г) | 0.272 | 0.234 | 0.202 |
Усталостойкий керамический алюминиевый матричный композит CT2024
Керамический алюминиевый матричный композит CT2024 обеспечивает выдающуюся устойчивость к усталости, что делает его идеальным выбором для аэрокосмической, автомобильной и других высокоцикловых применений.
Свяжитесь с нами сейчас
| Свойства | CT2024 (керамический алюминиевый композит) | 2024 (Алюминиевый сплав) |
| Максимальная прочность на растяжение (MPa) | 610 | 485 |
| Предел текучести (МПа) | 451 | 360 |
| Модуль упругости (GPa) | 83.2 | 72.1 |
| Удлинение (%) | 6.2 | 10.8 |
| Плотность (г/см³) | 2.84 | 2.77 |
Другие кованые керамические алюминиевые матричные композиты
Мы также предлагаем различные сорта керамических алюминиевых матричных композитов (Al-MMC) для удовлетворения различных потребностей применения.
-
ST051 (алюминиевый сплав 2xxx)
Прочность на растяжение: 500–550 МПа
Текучести: 460–490 МПа
Модуль упругости: 75–80 ГПа
Удлинение: 8–10%
Плотность: 2, 88
Условия процесса: непрерывное литье и катка (T8)
-
ST012 (алюминиевый сплав 2xxx)
Прочность на растяжение: 500–550 МПа
Предел текучести: 380–480 МПа
Модуль упругости: 75–80 ГПа
Удлинение: 8–15%
Плотность: 2, 86
Условия процесса: непрерывное литье и прокат (T3)
-
LM041 (алюминиевый сплав 5xxx)
Прочность на растяжение: 370–400 МПа
Предел текучести: 280–300 МПа
Модуль упругости: 72 GPa
Удлинение: ≥7%
Плотность: 2, 70
Условия процесса: непрерывное литье и прокатка (частичный отжиг)
-
LM032 (алюминиевый сплав 6xxx)
Прочность на растяжение: 300–320 МПа
Теку: 270–290 МПа
Модуль упругости: 70 GPa
Удлинение: ≥6%
Плотность: 2, 73
Условия процесса: непрерывное литье и экструзия (T6)
-
LM052 (алюминиевый сплав 6xxx)
Прочность на растяжение: 340–360 МПа
Предел текучести: 320–340 МПа
Модуль упругости: 71 GPa
Удлинение: ≥8%
Плотность: 2, 74
Условия процесса: непрерывное литье и экструзия (T6)
-
LM062 (алюминиевый сплав 6xxx)
Прочность на растяжение: ≥400 МПа
Предел текучести: ≥330 МПа
Удлинение: ≥10%
Плотность: 2, 82
Условия процесса: непрерывное литье и экструзия/ковка (T6)
-
LM044 (алюминиевый сплав 7xxx)
Прочность на растяжение: ≥610 МПа
Предел текучести: ≥570 МПа
Удлинение: ≥10%
Плотность: 2, 82
Условия процесса: непрерывное литье и экструзия (T6)
-
LM021 (алюминиевый сплав 7xxx)
Прочность на растяжение: 630–650 МПа
Предел текучести: 570–590 МПа
Модуль упругости: 75–80 ГПа
Удлинение: 7–9%
Плотность: 2, 86
Условия процесса: непрерывное литье и экструзия (T6)
-
LM043 (алюминиевый сплав 7xxx)
Прочность на растяжение: 650–720 МПа
Текучести: 590–650 МПа
Модуль упругости: 76–85 ГПа
Удлинение: 7–14%
Плотность: 2, 88
Условия процесса: экструзия порошковой металлургии (T6)
-
LM042 (алюминиевый сплав 7xxx)
Прочность на растяжение: 680–720 МПа
Текучести: 630–680 МПа
Модуль упругости: 75–80 ГПа
Удлинение: 7–9%
Плотность: 2, 88
Условия процесса: непрерывное литье и экструзия (T6)
-
LM032 (алюминиевый сплав 7xxx)
Прочность на растяжение: 700–750 МПа
Предел текучести: 650–670 МПа
Модуль упругости: 75–80 ГПа
Удлинение: 4–7%
Плотность: 2, 93
Условия процесса: непрерывное литье и экструзия (T6)
Эти керамические алюминиевые матричные композиты отличаются исключительной прочностью, хорошей пластичностью и стабильной работой. Они широко применяются в аэрокосмической, автомобильной и железнодорожной транспортной отраслях.
Помимо керамических алюминиевых матричных композитов, мы также поставляем высокопрочные кованые алюминиевые сплавы, такие как 7075, 7050, 7055, 7068, 2024 и 2219.
Эти сплавы соответствуют требовательным требованиям к легкости и высокой прочности в аэрокосмической и автомобильной промышленности и доступны в различных спецификациях и условиях перегрева, включая T6, T651 и T7451.
-
Алюминиевый сплав 7075
Высокопрочный алюминиевый сплав для конструкций самолётов. Плохая сварка и низкая коррозионная устойчивость.
-
Алюминиевый сплав 2024 года
Хорошая усталость и высокая прочность. Широко используется в авиационных конструкциях.
-
Алюминиевый сплав 2219
Высокопрочный сплав для конструкций космических аппаратов. Обеспечивает хорошую сварку.
-
Алюминиевый сплав 7050
Высокая устойчивость к коррозии от напряжений. Используется в аэрокосмических конструкциях.
-
Алюминиевый сплав 7068
Один из самых прочных коммерческих алюминиевых сплавов. Используется в аэрокосмической и автомобильной промышленности.
-
Алюминиевый сплав 5083
Отличная коррозионная устойчивость и свариваемость. Подходит для морского и химического оборудования.
Преимущества высокопрочных кованых керамических алюминиевых матричных композитов
- Низкая плотность: сохраняет преимущество алюминиевых сплавов в лёгкости.
- Высокая прочность: Прочность на разрыв может превышать 800 МПа, при этом удельная прочность превышает прочность титановых сплавов.
- Высокая жёсткость: модуль упругости до примерно 95 ГПа, что обеспечивает более высокую удельную жёсткость, чем титановые сплавы.
- Усталостность: при вращающем изгибе усталостная прочность улучшается примерно на 94% по сравнению с сплавами 7xxx и на 87% по сравнению с сплавами 2xxx; при осевой двойной нагрузке примерно на 30% выше, чем алюминиево-литиевый сплав AA2060.
- Износостойкость: Более высокая твёрдость поверхности и значительно сниженный износ при трении.
- Коррозионная устойчивость: Наследует отличную коррозионную устойчивость алюминиевых сплавов.
- Производительность при высоких температурах: улучшенная прочность на высокие температуры и устойчивость к ползучести с улучшением термической усталости.
- Отличная работоспособность: подходит для экструзии, прокатки, ковки, черчения, кольцевой прокатки, сверхпластового формования, механической обработки и сварки.
Примечание: Значения удельной прочности и жесткости зависят от качества сплава, доли объёма керамики и условий термической обработки. Бенчмарковые данные могут быть предоставлены на основе требований проекта.
Характеристики высокопрочных кованых керамических алюминиевых матричных композитов
Наши высокопрочные кованые керамические алюминиевые матричные композиты (Al-MMC) демонстрируют явные преимущества по нескольким ключевым показателям производительности.
По сравнению с титаными и традиционными алюминиевыми сплавами, они обеспечивают более высокую прочность и жесткость, сохраняя при этом малый вес и отличную надёжность.
Механические свойства кованых керамических алюминиевых матричных композитов по сравнению с титановыми сплавами
| Свойства | Высокопрочный керамический алюминиевый матричный композит (CT7055) | Титановый сплав | ||
| Обычный слиток | Быстрое затвердевание | 12 класс (TC2) | Класс 5 (TC4) | |
| Максимальная прочность на растяжение (MPa) | 770 | 805 | 685 | 895 |
| Предел текучести (МПа) | 751 | 750 | 620 | 825 |
| Модуль упругости (GPa) | 84 | 86 | 108 | 109 |
| Удлинение после перелома (% | 5 | 8 | 12 | 12 |
| Плотность (г/см³) | 2.96 | 2.96 | 4.55 | 4.44 |
| Удельная прочность (10³ Н·м²/кг) | 260 | 272 | 151 | 202 |
| Удельная жесткость (10⁶ Н·м²/кг) | 28.4 | 29.1 | 23.7 | 24.5 |
Тестовый стандарт: GB/T 228.1-2010. Экзаменационное учреждение: Центр анализа и тестирования, Шанхайский университет Цзяо Тун.
Характеристики усталости керамических алюминиевых матричных композитов
По сравнению с высококачественными алюминиевыми сплавами серии 7xxx, кованые керамические алюминиевые матричные композиты (Al-MMC) демонстрируют 90% увеличение предела усталости.
По сравнению с французскими композитами SiC/Al из порошковой металлургии с высокой энергией, их предел усталости на 56% выше.
Для керамических алюминиевых матричных композитов серии 2xxx предел усталости достигает 150 МПа, тогда как алюминиево-литиевый сплав 2060 достигает только 80–110 МПа.
Испытательное учреждение: Shanghai Aviation Materials and Structure Testing Co., Ltd.
Изотропия керамических алюминиевых матричных композитов
Изотропия керамических алюминиевых матричных композитных экструзий серии 7xxx
| Режиссура | Прочность на растяжение (МПа) | Удлинение (%) | ||
| Обычный Al-MMC | Изотропный Al-MMC | Керамический алюминиевый матричный материал | Изотропный | |
| LL (продольный) | 700 | 680-730 | 9% | 9%-12% |
| LT (длинный поперечный) | 620 | 635-670 | 2.5% | 5%-7% |
| ST (короткий поперечный) | 540 | 620-660 | 1.5% | 5%-6% |
Изотропия керамических алюминиевых матричных композитных прокатных пластин серии 2xxx
| Режиссура | Прочность на растяжение (МПа) | Удлинение (%) |
| RD (направление катки) | 504 | 22.1% |
| TD (поперечный к перекатывающемуся) | 503 | 23.8% |
| XD (направление 45°) | 482 | 21.8% |
Области применения высокопрочных кованых керамических алюминиевых матричных композитов
Аэрокосмическая промышленность
Обладая превосходной прочностью, лёгкостью и отличной устойчивостью к усталости высокопрочные кованые керамические алюминиевые матричные композиты (Al-MMC) широко используются в аэрокосмической промышленности для повышения производительности компонентов, продления срока службы и повышения экономической эффективности.
Компоненты ракеты и спутников
За счёт замены алюминиевых сплавов вес уменьшается на 20%; Замена титановых сплавов снижает вес на треть — что значительно повышает характеристики и надёжность деталей ракет и спутников.
Основные несущие балки
В качестве основных конструктивных элементов использование керамических алюминиевых матричных композитов значительно снижает общий вес, одновременно повышая прочность и устойчивость конструкции.
Несущие стойки
В несущих стойках эти композиты повышают устойчивость к изгибу и усталости, обеспечивая долгосрочную эксплуатационную безопасность и надёжность.
Резервуары для хранения
При использовании в резервуарах для хранения топлива и жидкостей керамические алюминиевые матричные композиты улучшают коррозию и устойчивость к высоким температурам, одновременно снижая вес для более эффективного хранения и транспортировки.
Панели корпуса самолёта
Характеристики усталости этих композитов примерно на 30% выше, чем у аэрокосмических алюминиевых сплавов, устойчивых к усталости, что демонстрирует потенциал заменить импортные алюминиево-литиевые сплавы.
Лопасти авиационного двигателя
По сравнению с лопастями из титанового сплава, керамические алюминиевые композитные лопасти уменьшают вес на треть, повышают производительность и снижают сложность и стоимость обработки.
Профили аэрокосмической отрасли
Усталостойкий материал CT2024 обеспечивает на 90% более высокую усталостность, тогда как материал CT7055 с высокой прочностью снижает вес на 10–20%, повышая долговечность и экономическую эффективность аэрокосмических профилей.
Реальные применения: крупный пассажирский самолёт C919 в Китае
С 2015 года высококачественные кованые керамические алюминиевые матричные композиты (Al-MMC) прошли строгую сертификацию летной годности и к концу 2021 года официально получили одобрение от Управления гражданской авиации Китая (CAAC).
Этот этап ознаменовал создание первой в Китае самостоятельно разработанной версии аэрокосмических материалов — CA7075-3.5.
В крупном самолёте C919 керамические алюминиевые матричные композиты успешно применялись в 155 ключевых компонентах, включая грузовой пол, балку киля и дверную раму впуска APU.
Их характеристики превосходят алюминиево-литиевый сплав третьего поколения (2196), и материал был включён в официальные стандарты материалов COMAC и список утверждённых поставщиков — что демонстрирует его превосходную прочность, преимущество в лёгкости и долговечность.
По ключевым показателям эффективности CA7075-3.5 демонстрирует значительные улучшения по сравнению с 2196-T8511:
| Тестовый элемент | CA7075-3.5 | 2196-T8511 | Улучшение |
| Предел текучести (МПа) | 579 | 476 | +21.6% |
| Максимальная прочность на растяжение (MPa) | 634 | 524 | +21.0% |
| Удлинение (%) | 7.4 | 6 | +23.3% |
Автомобильная промышленность
Применение керамических алюминиевых матричных композитов в конструктивных компонентах автомобиля увеличивает прочность примерно на 20% по сравнению с традиционными алюминиевыми сплавами, при этом сохраняет тот же уровень пластичности.
Эти композиты могут заменить традиционные материалы, такие как сталь и алюминий, значительно снижая общий вес автомобиля. В то же время они повышают конструктивную надёжность и безопасность, делая их идеальным решением для современного легкого и высокопроизводительного автомобильного дизайна.
Практическое применение керамических алюминиевых матричных композитов в корпусах аккумуляторов:
В корпусах аккумуляторов керамические алюминиевые матричные композиты эффективно уменьшают вес по сравнению с обычными алюминиевыми сплавами.
Например, при запасе хода 500 км традиционный аккумуляторный ящик из алюминиевого сплава весит 62 кг, а коробка из керамических алюминиевых матричных композитов весит всего 42 кг, что снижает вес на 32%.
Оружейное снаряжение
Керамические алюминиевые матричные композиты — это материалы на месте с нано-керамическими частицами, усиленные алюминиевыми матричными композитами (Al-MMC).
Они значительно улучшают дальность, мобильность, скрытность и срок службы. Эти композиты стали незаменимыми материалами в современном военном оборудовании.
Свяжитесь с нами сейчас
Наши партнёры в сфере керамических алюминиевых матричных композитов
Мы тесно сотрудничаем со многими ведущими организациями и брендами, занимаясь исследованием и применением высокоэффективных керамических алюминиевых матричных композитов (Al-MMC). Наши основные партнёры включают:
- CRRC (China Railway Rolling Stock Corporation): мировой лидер в производстве железнодорожного транспортного оборудования.
- AVIC (Корпорация авиационной промышленности Китая): ключевая сила в авиационной отрасли Китая, сотрудничающая с нами в разработке авиационных материалов и компонентов.
- CASIC (Китайская корпорация аэрокосмической науки и промышленности): использует высокопроизводительные керамические алюминиевые матричные композиты в аэрокосмическом оборудовании.
- NORINCO (China North Industries Group): Применяет керамические алюминиевые матричные композиты в вооружении и оборонных системах.
- China South Industries Group: использует наши композиты для улучшения лёгкости конструкции и долговечности оружейных систем.
- COMAC (Коммерческая авиационная корпорация Китая): главный разработчик гражданских самолётов Китая; наши материалы применяются в рамках C919 и связанных с ними программ.
- AECC (Aero Engine Corporation of China): Пионер в области исследований и разработок авиационных двигателей; Керамические алюминиевые матричные композиты широко используются в его двигателе и других ключевых компонентах.
Наше оборудование для исследований и разработок и производства
Наша компания оснащена современными исследовательскими и производственными мощностями для обеспечения высокого качества и эффективности керамических алюминиевых матричных композитов и сопутствующих продуктов.
Производственные линии композитов с керамической алюминиевой матрицей
Мы управляем несколькими специализированными линиями, включая производство производства порошкового производства на месте, специального литья, полунепрерывного литья и аддитивного производства. Они обеспечивают точное производство различных керамических алюминиевых композитных сортов.
Крупномасштабное производственное оборудование
У нас более 100 комплектов высококлассного оборудования, таких как печи реакционного синтеза, антигравитационные литые системы и крупноформатные металлические 3D-принтеры SLM. Они поддерживают крупномасштабное, высокоточное производство.
Аналитические и испытательные приборы
Для строгого контроля качества используются более 20 высокоточных аналитических и испытательных приборов — включая фотоэлектрические прямые спектрометры и анализаторы изображений, обеспечивая согласованность и надёжность во всех серийных партиях.
Высокие производственные мощности
Наша годовая мощность достигает 18 000 тонн керамических алюминиевых композитов и готовой продукции, что соответствует масштабным требованиям по индивидуализации.
Оборудование для инспекции и лаборатории
Мы оснащены рентгеновскими системами визуализации в реальном времени, машинами для тестирования усталости, растяжительными тестёрами, водородными анализаторами, ONH-анализаторами, микроскопами, рентгеновскими дифракционными приборами, анализаторами размеров частиц и индуктивно-связанными эмиссионными спектрометрами. Это гарантирует, что все свойства продукции соответствуют самым высоким отраслевым стандартам.
Основываясь на современных системах материалов, контролируемых параметрах процесса и цифровизированном оборудовании, мы создали замкнутую систему контроля качества и отслеживаемости партий, охватывающую весь процесс — от плавки до доставки — обеспечивая стабильное массовое производство и долгосрочную стабильность.
Упаковка и транспортировка высокопрочных кованых керамических алюминиевых матричных композитов
Наша компания предоставляет высококачественные упаковочные решения для керамических алюминиевых композитных изделий, чтобы обеспечить безопасную и эффективную доставку по всему миру.
Индивидуальная упаковка: упаковка адаптируется в соответствии с формой и техническими характеристиками продукта для обеспечения безопасности во время транспортировки.
Высокопрочная защита: прочные деревянные ящики, пузырчатая плёнка и поролоновая подкладка используются для дополнительной защиты от ударов и ударов, предотвращая повреждения во время транспортировки.
Стандарты соответствия: Вся упаковка соответствует международным стандартам доставки и безопасности, что гарантирует сохранение продукции во время дальних перевозок.
Экологически чистые материалы: Для упаковки используются экологически чистые материалы, чтобы минимизировать воздействие на окружающую среду.
Связанные вопросы (FAQ)
Что такое алюминиевый матричный композит (Al-MMC / AMC)?
Это композитный материал, который использует алюминий или алюминиевый сплав в качестве матрицы, усиленный фазами, такими как частицы, усы, короткие волокна или нанофазы (например, SiC, Al₂O₃, TiC, TiB₂, B₄C, углеродное волокно и др.). Он обладает низкой плотностью, настраиваемыми свойствами (прочность, жёсткость, CTE, теплопроводность), отличной износостойкостью и устойчивостью к усталости, а также размерной стабильностью. Распространённые методы изготовления включают реакцию на месте, порошковую металлургию, размешивание/низкодавление/экструзионное литье, инфильтрацию под давлением, распыляющее осаждение и аддитивное производство (3D-печать).
Насколько прочна алюминиевая матричная композитная конструкция?
Типичная прочность на растяжение составляет от 300 до 600+ МПа; с продвинутым усилением и оптимизированной термической обработкой он может достигать 600–700+ МПа. Его модуль упругости можно увеличить с обычных 70 ГПа алюминиевых сплавов до 80–120 ГПа. Усталость и износостойкость значительно улучшаются, а пластичность может немного уменьшаться по мере увеличения содержания арматуры.
Получите образцы и быструю смету
Персонализируйте материалы в соответствии с вашим целевым CTE, температурным диапазоном или теплопроводностью — отправьте чертежи и условия работы, а также получите решение для материала, окно процесса, смету и график поставки в течение 48 часов.