材料热处理新技术

sunny2008

1汽车底盘零件用泡沫铝铸件

CymatTechnology公司透露,德国汽车制造商将在2010年的车辆样机上采用泡沫铝铸件,利用Cymat的泡沫铝专利委托加工(OEM)生产底盘零件(稳定化的泡沫铝,StabilizedAluminiumFoam)。Cymat不愿告知客户是谁。在含有细陶瓷微粒的铝液中吹入气体,然后把熔化后的铝液注入客户要求形状的模具中。把泡沫材料用做防碎裂结构元件已在别种汽车上使用。在底盘零件上用尚属首次。

2导电复合添加剂能提高锂离子电池性能

一种新的导电纳米管复合材料能提高锂离子(Li2ion)电池电极涂层的摇实密度(tapdensity),延长电极寿命。据CheapTubes公司报道,在一些应用举例中有提高摇实密度10%和一个数量级,从而延长电极寿命的记录。

纳米复合材料添加物由碳纳米管(carbonnanotubes,简称CNTs)和颗粒状电极导电添加物质构成。这些添加物可使缠绕的纳米管保持分离,其结果是使这些复合材料很容易分散在锂离子电池的电极材料中。在碳纳米管和颗粒状电极材料间的协同效应能提高电池的放电能力和寿命周期。

3风洞有助于改善热效交换器盘管的效能

一种专门定做的风洞可改变空气流量、温度和湿度,由SuperRadiatorCoils(SRCs)公司安装在Richmond的一个工厂中。此风洞改善了商业和工业用途热交换器的效能。风洞长13.7m,高4.6m,试验截面5.85m2。在实验室设立的一台新实验设备费用有100万美元。新实验的盘管是为美国海军(NASA)、喷气发动机制造厂、风力发电机透平、燃料电池、太阳能发电设备以及其它能源设施上使用。产品开发经理是于健(JianYu)博士。风洞中的空气流量226m3/min,温度1.67～60℃,湿度40%～95%。试验装置包括一个冷凝器、6个电热器、2个试验盘管的大槽。风洞的其他用途有测试水、乙二醇、各种油和金属盘管内的冷冻剂性能,金属和液体在不同状态下协同工作状况。该设备2009年末在实验室投入运行。

4用天燃气燃烧排放的废气制备纯炭黑

AtlanticHydrogen公司开发的技术,被称做为“碳捕获和利用”技术,和常规“碳收集和存储”比较,该技术具有节能、减排、再利用效果,还可减少天然气的碳排放。

5大型等静压容器

奥地利PLANSEEMetalGmbH公司为瑞典客户AvureTechnologiesAB公司研制了一台世界最大的热等静压(hotisostaticpress)机容器,容器材料为含钼合金,可在1350℃与1180bar压力下工作。该机预定于2010年在日本开始运行。容器长5m,直径估计在2.2m以上。制造此容器需要使用该公司的所有耐热金属加工技术。其中包括激光和水喷射切割、切割加工施压、弯曲、辗压等热压力加工,以及用掺钼铆钉连接和火焰热喷涂。

6新开发的高压氢技术

ProtonEnergySystems公司把其先进的高压质子交换膜(Protonexchangemembrane简称PEM)电解技术宣传为重大技术成就。该技术可生产2400psi(163atm)压力的氢,而无需另外施加压力,此氢发生器已运转18000h。生产高压氢有助于减少所用贮氢罐体积。这在地方十分狭小的条件下是十分可贵的。另外生产高压氢而不产生高压氧,就可以就地安全、低成本地获得高压氢。在该系统中,不用机械式压缩机能显著降低设备总投资和使用操作费用。在达到2400psi(l03atm)里程碑(milestone)的前提下,用此高压氢发生器同时使氢产量增加4倍。

7新材料飞机齿轮低压渗碳炉

SolarManufacturing公司从美国制造厂购置一台VTC2714型顶装料低压渗碳炉,用于新材料飞机齿轮的渗碳淬火。渗剂使用H2+C2H2O,该炉定于2009年2季度出厂。新开发炉子的专利为U.S.PatentApplicationNo.11/235,739,2005209226发布。

8用50%Al+50%Mg合金制造发动机部件

德国宝马汽车(Bmw)公司用50%Al+50%Mg合金制造发动机备附件,以提高发动机比功率,减轻其重量和减少燃料消耗。HydroMagnesium、Belgium公司做的Al2Mg合金部件比全铝发动机部件重量减少25%。Hydro公司称最新的发动机设计,其水冷部件的批量生产最初用的是铸造镁合金,由于镁合金作为汽缸内衬材料硬度不足,在镁外壳中加入了Al2Si合金。汽缸套用Mg6AlSr合金制造,内衬以AlSi17Cu4Mg过共晶铝合金。这两种组合解决了镁合金蠕变强度低的缺陷。其另一重要优点是使轿车前轴质量减轻了10kg。与灰铸铁比较,复合缸体的振动小。

9钪高尔夫球杆比钛杆轻且强度高

Element21Golf公司新开发出比钛杆轻且强的钪2铝合金高尔夫球杆。金属钪(周期表的第21个元素)比钛合金轻55%。强度高25%,E21推动器即包含钪2铝合金球头,也包括球杆。和碳纤维杆与不锈钢不同,固有的冶金性能结合适当的25步无缝生产工艺使球杆接近完全对称。该公司称,由于使用此结构,球杆的强度/质量比提高了25%。这就可以从杆到杆的周边和后背对关键移动定量都有较大的自由度,使任何推动器在市场上都能获得最大的甜头。其结果据说可超出10%的距离和提高15%的准确度。

10燃料电池用氢发生器的研发

Qinetig和OlympusCorporation公司合作研发一种可移动设施的燃料电池。其目标是2008年提出工作样机,要求体积小、输出功率高(iowacts)、工作时间长,一些移动电话和PDA现在只有2W的功率,Olympus在2008年以后将进一步研发和扩大燃料电池在可移动产品和设施上的应用范围。

11用溶胶2凝胶/纳米离子涂层代替镀铬层

英国sheffieldHallam大学结构材料和综合研究中心的RobertAkid教授提出一种用纳米粒子增强的溶胶-凝胶涂层以代替镀铬的研究报告,把纳米粒子溶入能形成溶胶的溶剂中成为胶体,制成溶胶-凝胶。溶胶-凝胶混合物和一种能使其和金属零件粘合形成氧化铝和氧化硅涂层。采用喷涂法或把金属件浸入溶胶2凝胶系统形成涂层。在工件表面形成的类溶胶层在溶剂随后蒸发后凝固。用此工艺可获得高抗蚀性的陶瓷涂层;比电镀法适用于更广泛的金属。初步腐蚀试验表明,和不涂试样以及其它预处理试样比较,该涂层表现出优异的抗腐蚀能力。力学试验、划痕和弯曲试验结果证明,涂层和基体有很好的结合力。

12巴基纸比钢强、比金刚石硬

弗洛里达州立大学研究人员研发出一种由碳纳米管做成的复合板,被称作巴基纸(buckypaper),具有优异的导热、导电性,极好的透光性,高的硬度和强度。Florida复合材料先进技术中心的王本(BenWnag)教授说,巴基纸在多种用途上表现出希望,包括飞行器结构件、更好的装甲板和装甲车,以及下一代结构的计算机显示器,美国陆年研究所(U.S.ArmyResearchLab.)最近奖励FACZT250万美元,而空军科研局(AirForceOfficeofScientificResearch)奖励120万美元。在电荷影响下,巴基纸能使计算机和电视屏发光,有可能减少能耗,提高光亮度,比一般阴极射线管和液晶显示技术具有更均匀的光亮度。作为最好的导热材料之一,巴基纸还能做为散热器,使计算机和其它电子设备更有效地排除热量。由于巴基纸具有非常的载流容量,巴基纸膜可用作飞机外套,能减轻撞击,使气流绕过飞机散逸而不发生危险。