
行业痛点
轻质高强耐热铝合金是航空航天、交通运输等领域急需的重要基础材料。然而,传统铝合金在 300℃以上服役性能达到瓶颈,高温环境下强度大幅衰减、耐磨耐蚀性不足,难以满足航空航天、汽车发动机、新能源装备等领域对高温服役材料的轻量化需求,长期依赖进口耐热合金导致成本高、供应链受限。如何提高铝合金的耐热性能是一个国际性科学与技术难题。
解决方案
何春年教授团队创新地提出了“界面置换”分散策略,成功实现了在铝合金基体内引入高密度、弥散、细小且共格的陶瓷相纳米颗粒,该策略有效解决了纳米级陶瓷相在铝基体中的分散与界面结合难题。在保持铝合金轻量化优势的同时,解决传统材料高温性能短板。
高温(350℃)抗拉强度≥320MPa,屈服强度≥280MPa,断裂延伸率≥4%。核心优势
自主研发界面改性技术,解决增强相分散不均、界面结合弱的行业难题,材料综合性能达到国际先进水平,且制备工艺兼容现有铝合金加工生产线,易规模化量产。
相关研究成果以 “Heat-resistant super-dispersed oxide strengthened aluminium alloys” 为题发表于《Nature Materials》期刊上。国际著名金属材料专家 Alexis Deschamps 教授对这一工作的重要性做了详细的专题评论和深入解读,认为该工作发展了新型超细纳米氧化物弥散强化合金设计新策略,为铝合金在高温环境中的应用开辟了崭新领域。
涉及专利数:7项
何春年,天津大学材料学院讲席教授,博士生导师,国家杰青,麻省理工学院访问教授,现担任天津大学材料学院院长。主要研究方向:高强耐热铝基复合材料和结构功能一体化铜基复合材料。所开发的耐热铝材料与华为、有研金属复材技术有限公司合作进行中试,已与航天二院、中国航发哈尔滨东安发动机有限公司、北京航空制造工程研究所(625所)等用户单位达成合作意向。在航空航天领域,发动机部件对材料耐热性要求极高,耐热铝基复合材料凭借良好的高温强度与耐热性能,可用于制造发动机静子叶片、起落架等部件,能在高温环境下稳定工作,减轻飞行器重量的同时保障飞行安全。汽车制造方面,其应用于发动机缸体、活塞等关键部位,能适应发动机工作时产生的高温,提升汽车动力系统的稳定性与耐用性,助力汽车高性能运行。在电子工业中,一些大功率电子器件在运行时会产生大量热量,该材料可用于制作散热基板等,有效传导热量,保障电子设备正常运转,避免因过热出现故障,拓展了其在高温电子环境下的使用范围。
合作方式:专利许可、转让、作价入股等。
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