12月10日，湘投集團所屬湖南金天鋁業(yè)高科技股份有限公司（以下簡稱“金天鋁業(yè)”）承擔(dān)的“120km/h軌道交通車輛粉末冶金鋁基復(fù)合材料制動盤”項目順利通過湖南省生產(chǎn)力促進中心組織召開的科技成果評價會。
評審會現(xiàn)場
本次成果評價會專家組由中國工程院黃伯云院士、國防科技大學(xué)肖加余教授等7名專家組成。經(jīng)過詳細(xì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卦u審，專家組一致認(rèn)為，該項目在行業(yè)內(nèi)首次采用粉末冶金工藝制備120km/h軌道交通車輛鋁基復(fù)合材料制動盤，在鋁基復(fù)合材料成分設(shè)計、成形技術(shù)及工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)等方面形成了成套粉末冶金鋁基復(fù)合材料制動盤生產(chǎn)技術(shù)。項目整體技術(shù)居國際先進水平，部分技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
制動盤是軌道交通車輛的簧下關(guān)鍵部件，其輕量化備受業(yè)界關(guān)注。根據(jù)中國中車相關(guān)數(shù)據(jù)，采用鋁基復(fù)合材料制動盤替代傳統(tǒng)鑄鐵制動盤，可減重約60%，不僅可降低車輛簧下重量、滿足軸重限定要求，同時也可顯著降低地鐵運行能耗。相關(guān)測算表明，一列6編組地鐵列車如采用鋁基復(fù)合材料制動盤，可實現(xiàn)減重約2.4噸，每年可節(jié)省約5萬度電，減少二氧化碳排放約50噸。“先進軌道交通裝備”是湖南省重點打造的三個世界級產(chǎn)業(yè)集群之一，更是當(dāng)前湖南實施“三高四新”戰(zhàn)略的重要陣地。
金天鋁業(yè)公司作為國內(nèi)首家產(chǎn)業(yè)化氮氣霧化技術(shù)生產(chǎn)微細(xì)球形鋁粉的企業(yè)，獨家起草制定了《氮氣霧化鋁粉》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，牽頭起草制定了《氮氣霧化鋁粉》國家標(biāo)準(zhǔn)。“十三五”期間，公司向產(chǎn)業(yè)鏈下游布局，開展了粉末冶金鋁基復(fù)合材料及其相關(guān)制品的研發(fā)工作，建成了國內(nèi)首條大尺寸粉末冶金鋁基復(fù)合材料輕量化制動盤生產(chǎn)線，年產(chǎn)能約1.2萬片。
公司創(chuàng)新性地在行業(yè)內(nèi)首次采用粉末冶金工藝制備120km/h軌道交通車輛鋁基復(fù)合材料制動盤，解決了現(xiàn)有鋁基復(fù)合材料制動盤增強相易聚集，增強相添加含量受限及制備工藝中難以避免冶金缺陷等技術(shù)瓶頸，大幅提高了鋁基復(fù)合材料制動盤力學(xué)、耐磨、耐溫等性能，相關(guān)指標(biāo)明顯優(yōu)于客戶要求及現(xiàn)有鋁基復(fù)合材料制動盤，成功實現(xiàn)了制備技術(shù)革新及性能升級。
項目團隊投入近5年時間，搭建了3個省級科研創(chuàng)新平臺，組建了輕金屬復(fù)合材料及關(guān)鍵零部件湖南省科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊；突破鋁粉氧化膜影響粉末冶金過程中冶金結(jié)合的共性技術(shù)難題，建立了多系列高性能鋁基復(fù)合材料數(shù)據(jù)庫，碳化硅體積分?jǐn)?shù)最高可達(dá)70%；開發(fā)了大尺寸、復(fù)雜結(jié)構(gòu)、一體化粉末冶金近凈成形的關(guān)鍵工藝技術(shù)，實現(xiàn)鋁基復(fù)合材料制動盤穩(wěn)定、高效連續(xù)生產(chǎn)。依托科研創(chuàng)新平臺和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊，公司在粉末冶金相關(guān)領(lǐng)域已申請60余項專利，承擔(dān)省級以上科技項目達(dá)到10余項。
中國工程院院士黃伯云（左三）等專家進行現(xiàn)場考察
作為軌道交通大國，截止2021年上半年，我國內(nèi)地累計有49個城市投運城軌交通線路 8448.67 公里。據(jù)中國中車2020年年報披露，城軌車輛銷量超9000輛，預(yù)計“十四五”期間，國內(nèi)每年新增城軌車輛將會穩(wěn)定維持在約一萬輛。
項目負(fù)責(zé)人表示，前期的研發(fā)成果，為160km/h等更高速度等級的軌道交通車輛鋁基復(fù)合材料制動盤的開發(fā)夯實了基礎(chǔ)，將有力地拓展產(chǎn)品市場空間。預(yù)計到2025年，國內(nèi)對軌道交通車輛鋁基復(fù)合材料制動盤的年需求量將超過4.5萬片。
展望“十四五”，金天鋁業(yè)公司將圍繞粉末冶金鋁基復(fù)合材料，繼續(xù)加大研發(fā)投入，提升產(chǎn)品性能，持續(xù)開展技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用推廣工作，聚焦國家高端交通裝備輕量化戰(zhàn)略需求，全面開展高性能粉末冶金鋁基復(fù)合材料制動盤的技術(shù)攻關(guān)，形成在軌道交通車輛核心制動部件的獨特競爭力，為湖南打造軌道交通世界級產(chǎn)業(yè)集群作出更大貢獻(xiàn)。
