辽源市铝基复合材料项目

  本项目主产品为铝基复合材料，是近年来快速地发展起来的高新技术新型工程材料，它同其他复合材料一样能组合特定的力学和其他物理性能，以满足产品的需要，而且由于其还具有密度小、质量轻、高温性能好、比强度和比刚度高、阻尼性能好、热线胀系数低、更耐疲劳和更耐磨等特性、已得到全球范围内的广泛研究并日趋工业化。铝基复合材料的研究及用途比较广泛，在航天飞行器、汽车、轻工产品、建筑等行业有极大的市场开发前景，在军事工业、国防也有重要的应用价值。铝基复合材料可使一系列国防用金属结构材料和工程设计产生一次革命性转变，从而非常大程度上减轻结构重量并提高其效能。

  在汽车领域的应用。铝基复合材料在汽车工业的应用研究起步最早。日本丰田公司成功地用复合材料制备了发动机活塞。美国的 研制出用 颗粒增强铝基复合材料制造汽车制动盘，使其重量减轻了，而且提高了耐磨性能，噪音明显减小，摩擦散热快；同时该公司还用颗粒增强铝基复合材料制造了汽车发动机活塞和齿轮箱等汽车零部件。用复合材料制成的汽车齿轮箱在强度和耐磨性方面均比铝合金齿轮箱有明显的提高。铝合金复合材料也可拿来制造刹车转子、刹车活塞、刹车垫板、卡钳等刹车系统元件。铝基复合材料还可用来制造汽车驱动轴、摇臂等汽车零件。

  在航空航天领域的应用。现代科学技术的发展，对材料性能提出了慢慢的升高的要求，特别是航空航天领域要制造轻便灵活、性能优良的飞机、卫星等，铝基复合材料恰能满足这方面的要求。公司采用熔模铸造工艺研制成 复合材料，用该材料代替钛合金制造直径大、重的飞机摄像镜方向架，使其成本和重量明显降低，导热性提高。同时该复合材料还可用来制造卫星反动轮和方向架的支撑架。

  在电子和光学仪器中的应用。铝基复合材料，特别是增强铝基复合材料，由于具有热膨胀系数小、密度低、导热性能好等优点，适合于制造电子器材的封装材料、散热片等电子器件。颗粒增强铝基复合材料的热膨胀系数可完全与电子器件材料的热膨胀相匹配，而且导电、导热性能也非常好。在精密仪器和光学仪器的应用研究方面，铝基复合材料用来制造望远镜的支架和副镜等部件。另外铝基复合材料还可以制造惯性导航系统的精密零件、旋转扫描镜、红外观测镜、激光镜、激光陀螺仪、反射镜、镜子底座和光学仪器托架等许多精密仪器和光学仪器。

  在体育用品上的应用。铝基复合材料能代替木材及金属材料来制作网球拍、钓鱼竿、高尔夫球杆和滑雪板等。用颗粒增强铝基复合材料制作的自行车链齿轮重量轻、刚度高、不易挠曲变形，性能优于铝合金链齿轮。

  该项目开发铝基复合材料是顺应现代工业向“轻质、高强、高速、高性能”方向发展的理想材料，也是产品更新换代，实现高技术化、高性能化的重要物质基础。

  当今世界，科技革命迅猛发展，新材料产品日新月异，产业升级、材料换代步伐加快。新材料技术与纳米技术、生物技术、信息技术相互融合，结构功能一体化、功能材料智能化趋势明显，材料的低碳、绿色、可再生循环等环境友好特性非常关注。铝基复合材料作为新材料的一种以其独特的优点和广泛的用途将会成为全社会关注的“宠儿”。

  我国铝基复合材料的研发和应用发端于国防科技工业领域，经过多年发展，铝基复合材料在国民经济各领域的应用逐步扩大，初步形成了包括研发、设计、生产和应用，品种门类较为齐全的产业体系。随着我们国家现代科学技术，特别是航空航天、能源、海洋工程及交通运输技术发展，对材料的性能提出了更高的要求，既想让他们拥有非常良好的综合性能，低密度、高强度、高刚度、高韧性、高耐磨性和良好的抗疲劳性能等，又期望他们可以在高温、高压、高真空、强烈腐蚀及辐照等极端环境条件下发挥作用。传统的单一材料已经远远不能够满足上述要求。因此必须设法将两个或者两个以上组织架构、物理及化学性质不同的物质结合在一起，形成一类新的多相材料，即所谓的复合材料，使之既可保留原有组分材料的优点，又能具有某些新的性能，从而适应现代高技术发展的需求。而铝基复合材料正具备这些优点，且制造成本低。

  铝基复合材料的需求扩大已成为必然之势，首先，铝基复合材料的低密度、高的比刚、比强度、高的耐磨性及高温强度等优越性能在我国航空航天、交通电子等技术对产品质量发展要求逐步的提升的影响下，我国目前的铝基复合材料显然不能够满足企业的需求。其次，我国现有的铝基复合材料产量不足、供小于求，满足不了社会的需求。再次，国家和地方的一些政策和规定也有助于提升铝基复合材料的需求：航天及航空发展的侧重；在环境友好型社会的要求下而传统的铝制行业对环境的破坏太大将逐步被淘汰，随之对各种复合型材料的需求量将加大；国家提出要加强军事、国防，而提升军事防御能力的武器装备对铝基复合材料的需求也是对此行业有利的推动。铝基复合材料需求的扩大只是复合材料需求扩大的一个缩影，随着经济的发展，各项法规的完善，其他新型复合材料也必将会迎来一个需求迅速扩大的时代，复合材料的未来市场发展的潜力将会非常的广阔。

  从国内看，经济结构战略性调整为新材料产业提供了重要发展机遇。一方面，加快培育和发展节能环保、新一代信息技术、高端装备制造、新能源和新能源汽车等战略性新兴起的产业，实施国民经济与国防建设重大工程，需要新材料产业提供支撑和保障，为新材料产业高质量发展提供了广阔市场空间。另一方面，我国原材料工业规模巨大，部分行业产能过剩，资源、能源、环境等约束日益强化，迫切地需要全力发展新材料产业，快速推进材料工业转型升级，培育新的增长点。在如此大好发展环境中，铝基复合材料将会迎来迅速的发展。

  从市场定位上，国内市场方面重点是华北、华东、东北，然后是华南、西北等；而生产场地却以华北、华东居多。

  从市场销售经营渠道上，铝基复合材料产品属新兴起的产业，生产销售才刚刚起步，目前都会存在的渠道模式主要有两种：一是以国内大多数企业为代表的代理制，他们一般经历了销售经营渠道的发展过程，积累了一定的经验和教训；一是以台资企业为代表的分公司制，他们一般有成熟的生产技术，科学的管理模式，雄厚的资金力量。

  该项目具有投资规模较大，可整合现有资源，建设周期短；具有劳动力、技术、制造成本等优势，可采取差异化的低成本市场战略。

  （1）原理：项目采用搅拌铸造技术制备SiCp/6061Al铝基复合材料，并在注模前对该铝基复合材料的组织及性能进行检验确定，分析采用最佳搅拌铸造技术工艺；对SiC 进行预热， 排除表面吸附气体；真空保护下熔化和搅拌；控制Si、Mg含量，改善SiC 与铝合金的浸润性和界面结合质量； 选择合理的搅拌器形状和搅拌速度、搅拌温度、搅拌时间等工艺参数.先将SiC 颗粒在真空电阻炉里加热预处理，其加热温度为650℃，保温3.5 h，并随炉冷却至室温。然后，使用S62-7.5-12 坩埚电阻炉采用液态机械搅拌铸造法制备SiCp/6061Al 复合材料。

  （2）熔炼过程： 熔化铝锭→添加合金元素→精炼→静置→边搅拌边加SiC→继续搅拌→静置→浇注。本项目用氩气作为保护气氛，并用氩气将SiC颗粒输送到基体合金液中。当即搅拌温度为760℃，搅拌速度为水平1200 r/min，搅拌时间为水平25 min，SiC 颗粒的分布均匀性好、铸造缺陷少。

  （3）材料组织及性能分析：材料的显微组织观察在Leitz-MM-6 卧式金相显微镜及FEI-Quanta-200 型环境扫描电镜进行。试样经机械打磨、抛光并用Killer 试剂腐蚀液腐蚀。采用WDW-2000 电子万能拉伸试验机测试材料的拉伸性能。采用布洛维硬度HBRVU-187.5 测试复合材料的布氏硬度， 测试中试验载荷为1839 N，加载时间为30s，选用直径为2.5 mm 的淬火钢球压头。每个试样测量3个试验点，处理数据时，取3 个测量值的平均值作为最终的测定结果。基于阿基米德原理测试复合材料及基体试样的密度。

  《中国制造2025》提出，新材料行业作为制造业转型的核心领域及重要支撑受到相应重视。明确了将新材料作为十大重点领域之一，并将新材料产业划分为先进基础材料、关键战略材料和前沿新材料三个重点方向，并在这三个方向中细化了需要具体发展的材料及发展该材料在2025年要达到的具体目标。

  辽源高新技术产业开发区位于辽源市内，交通便利，有铁路通过，邻近有高速公路客运站，离省会长春和省内其他城市较近。辽源经济开发区和东辽工业集中区，地理位置相邻，产业互补性强，按照“辽源－白泉”一体化发展规划，市政府还在对连接两个开发区的基础设施进行统筹规划，道路、供水、供电等全面开工建设，整合发展将加快辽源发展速度，提升整体实力。辽源距长春100公里，距沈阳200公里，处于东北中心城市发展的轴带上，是连接吉辽两省的重要节点城市和重要的工业城市。和省内别的地方相比，辽源市的土地无论在价格还是供给上都具有一定的优势。

  开发区已纳入全省“长春经济圈”“工业经济走廊”“医药健康走廊”的产业协同布局中，同时为一汽集团配套回归、产能回归、排产回归、结算回归、创新回归、人才回归的重大战略布局，融入一汽配套产业链，被省政府确定为新能源汽车产业配套基地、轨道交通车体型材生产基地，成为吉林省向南开放门户的核心，必将在吉林省中部创新转型核心区建设中发挥重要作用。

  园区内已经入驻了大量优秀企业，拥有一批具有较高专业素质的员工和研发专家。同时，随着园区的日益发展，势必有更多相关的专家和技术人员进驻，为项目的生产技术和工艺发展提供助力。同时，吉林省内有吉林大学、长春理工大学、北华大学、东北电力大学、吉林化工学院等多所大专院校，人力资源丰富，可根据公司需求定向培养人才。

  年生产铝基复合材料5万吨；实际生产时，可根据生产需求随时调整产品方案，可加工成棒材、板材及锻件。

  项目占地面积 3万平方米，建设铝基复合材料生产车间。另外，随着本项目实施，建筑设计企业还将加强完善制备工艺、降低生产所带来的成本，提高废料回收率、环保节约。

  项目达产后，年出售的收益12121.2万元，利润4000万元，投资回收期6.5年（税后，含建设期1.5年），投资利润率20%。

  在科学技术和市场经济大发展的时代，铝基复合材料作为新型材料，在国防建设、军事装备、航空航天及民用领域具有不可或缺的及其重要的作用。项目的建设符合辽源市实际要，对经济发展、国防建设等强国战略有推动作用，社会效益显著。

  辽源经济开发区是2001年12月经省政府批准建立的省级经济开发区，位于辽源市市区西南部。辖区面积为66.26平方公里。全省开发区综合经济实力排名第五。几年来引进了吉林利源精制股份有限公司、新加坡麦达斯控股、德国嘉利达明胶、香港中聚新能源、华润燃气、大连美罗国际、宁波均胜、IBM云计算中心、长春欧亚集团等一批国内外有名的公司。区内已形成便捷的交通网络，具有完善的供水、排水、电力、热力、燃气等配套系统，区内生产、生活服务设施齐全，支撑现代化工业、居住和公共服务的需求。辽源经济开发区营造了亲商、扶商、助商为导向的投资软环境，主动解决企业建设、生产和经营中的问题，强化提升了行政效能，进一步提升了服务质量和效率。

  辽源经济开发区致力于经济与社会同步发展，人与环境和谐发展，全面落实科学发展观，切实转变经济稳步的增长方式，坚持以经济建设为中心，新型工业化与特色城镇化相结合，努力打造活力经开、幸福经开、美丽经开！