Kupari-rautaseos - uusi materiaalitekniikka
Maa kehittää voimakkaasti uutta infrastruktuuria, mikä on harvinainen mahdollisuus monille uusille materiaaleille. Viime vuosina paljon huomiota herättäneellä uudella materiaalilla, kupari-raudaseoksella, on ilmeisiä etuja ja laajat käyttömahdollisuudet. Lisäksi kotimaani tämän alan teknologiat ovat ottaneet johtavan aseman maailmassa, mikä tekee maan tulevasta kehityksestä yleisesti ottaen optimistisen. . Zhou Kechao, Central South Universityn vararehtori, sanoi kerran, että kuparin ja raudan, kahden muinaisen metallin, yhdistämisen odotetaan säteilevän uutta elinvoimaa ja tuottavan uusia ja laajalle levinneitä sovelluksia. Kupari-rautaseosmateriaalit tuovat mukanaan materiaalien levitysteknologian sukupolven* **.
image.png
1. Tartu aikojen tilaisuuteen ja "kupari-rautaseos" herättää huomion
Kaksi peräkkäistä alan huippuseminaaria ovat vähitellen tuoneet "kupari-rauta-lejeeringin" julkisuuteen. Erityisesti näiden kahden kokouksen julkisuusotsikot, "Kupari-Fe-seos, suuret lupaukset" ja "Kupari-Fe-seos, purjeet", ovat huomiota herättäviä ja sopivia. Ne eivät vain selvennä kokouksen tarkoitusta, vaan myös selittävät hyvin nykyisten markkinoiden kiinnostuksen "kupari-rauta-lejeeringin" uusiin materiaaleihin. Huomio ja odotus.
Tämän huolen voimme tuntea teollisuus- ja tietotekniikkaministeriön asiaan liittyvistä toimenpiteistä ja toimialajärjestöjen uuden materiaaliteknologian tutkimuksen ja kehittämisen vahvistamisesta.
Vuonna 2020 teollisuus- ja tietotekniikkaministeriö tilasi Kiinan Nonferrous Metals Industry Associationin tutkimaan strategioita korkealaatuisten kuparimateriaalien kulutuksen lisäämiseksi. Monien keskustelujen jälkeen se päätti käyttää kupari-rauta-seoksia ja kuparivesiputkia sisääntulopisteenä luodakseen tyypillisiä esittelysovelluksia ja hyödyntääkseen kupariseosten kulutuspotentiaalia. Samana vuonna teollisuus- ja tietotekniikkaministeriö lanseerasi myös ensimmäisen erän sovellusvakuutusten korvausmekanismeja uusille materiaalisovelluksille laajentaakseen tuotteiden uusia sovellusalueita. Teollisuus- ja tietotekniikkaministeriö ehdotti ja rohkaisi: "Toivomme, että seminaarin tilaisuuden kautta voimme laajentaa yhteistyötä alku- ja loppupään välillä ja yhdessä parantaa kupari-rautaseoksia." Materiaalien kehitystaso on vaikuttanut kotimaani värimetalliteollisuuden rakentamiseen.
2. Kupari-rautaseoksella on ainutlaatuinen "viehätys"
Korkean rautapitoisuuden omaava kupari-rautaseos on kuparilejeerinkijärjestelmä, joka perustuu kupariin, johon on lisätty rautaelementtejä. Tietystä osasta koostuvalla kupari-rauta-seoksella on sekä kuparin korkea sähkönjohtavuus ja lämmönjohtavuus että raudan korkea magneettinen läpäisevyys. Se on tyypillinen rakenteellinen ja toiminnallinen integraatio. komposiittimateriaaleista.
Kupari-rauta-seoksen edut ovat lukuisia. Tuotteen suorituskyvyn näkökulmasta sillä on erinomaiset mekaaniset ominaisuudet, sähkö- ja lämmönjohtavuus sekä sähkömagneettiset suojausominaisuudet. Esimerkiksi CuFe10:n sähkönjohtavuus on nelinkertainen nykyiseen tina-fosforipronssiin verrattuna ja sen mekaaniset ominaisuudet ovat myös nykyistä tina-fosforipronssia korkeammat. Sillä on potentiaalia korvata laajasti vanhan järjestelmän kupariseoksia. Erityisesti sen laaja kirjo erinomaisesta sähkömagneettisesta suojauksesta on vertaansa vailla muihin kupariseoksiin. Ympäri maailmaa kupari-rauta-seokset voivat helposti ratkaista monia sähkömagneettisten kenttien vaikutuksen aiheuttamia ongelmia ja vikoja huippuluokan laitteissa, kuten autoissa, tietokoneissa, sähkö- ja elektroniikkakoneissa, teollisuuskoneissa ja robottien ohjauslaitteissa. Viimeisimmät tutkimustulokset paljastavat, että kupari-rautaseoksen erityisten sähkökemiallisten ominaisuuksien ansiosta sillä on myös erinomaiset antibakteeriset ja virustenvastaiset toiminnot.
Tuotantokustannusten näkökulmasta rauta on tällä hetkellä metalliraaka-aineista helpoin ja halvin tuote. Nykyisessä kupariseosjärjestelmässä korkean rautapitoisuuden omaavien kupari-rautaseosten raaka-ainekustannukset ovat suhteellisen alhaiset. Tuotantoprosessin näkökulmasta raudan lisääminen ei tuota haitallisia aineita, eikä kierrätyksen aikana esiinny haitallisia aineita.
Yllä olevien suorituskykyetujen perusteella asiantuntijat analysoivat, että kupari-rautaseostuotteilla on valtavat käyttömahdollisuudet. Kupari- ja rautaliuskoja voidaan käyttää esimerkiksi 5G-matkapuhelimen jäähdytyslevyihin, suojuksiin, suurikokoisiin OLED-taustalevymateriaaleihin, suurikokoisiin LED-näytön jäähdytyslevyihin (jo Japanissa käytössä), sähköliittimiin, langattomiin latauspiirilevyihin ja ilmaan. lauhdutinputket. jne.; kupari-rautaseoksesta valmistettuja tankoja, tankoja, johtoja ja johtoja voidaan käyttää sähkömagneettisiin suojajohtimiin, korkealaatuisiin äänikaapeleihin, sähkömagneettisiin suojajohtimiin droonien nopeisiin moottoreihin, suurjännitekaapeleihin, robottiviestinnän ohjauslinjoihin, radiotaajuuslinjoihin , ja punotut sähkömagneettiset suojaverkot/vyöt, mariculture-häkit, hitsauslangat jne.; kupari-rautaseosjauhetta voidaan käyttää jarrupaloissa, absorboivissa suojapinnoitteissa, 3D-tulostuksessa, lääketieteellisissä antibakteerisissa aineissa (kuten diabeettisten haavojen paranemisessa) jne.; kupari-rautaseoksia käytetään kolmivaiheisissa asynkronisissa moottoreissa, ruiskumuotteissa, sähkökipinätyöstyksessä, juotosraudan kärjessä, sähkökoskettimissa jne. on myös potentiaalisia käyttömahdollisuuksia.
image.png
image.png
image.png
image.png
3. "Yhden askeleen päässä" laboratoriosta teolliseen tuotantoon on kestänyt vuosikymmeniä
Viimeisen lähes sadan vuoden tutkimuksen ja kehityksen aikana, vaikka ihmiset ovat havainneet, että kupari-rautaseoksilla on useita erinomaisia ominaisuuksia ja laajat käyttömahdollisuudet, kuparin ja raudan huonon yhteensopivuuden vuoksi nestemäisellä kuparilla ja raudalla on erotusilmiö. joka ei sovi yhteen. Rautaseokset tunnetaan metallimateriaalien "öljynä" ja "vedenä". Siksi kupari-rauta-seoksia, joilla on todellista käyttöarvoa, ei ole valmistettu. Tutkijat ympäri maailmaa eivät kuitenkaan ole lopettaneet kupari-rautaseosten tutkimusta.
Eniten kupari-rautaseoksia koskevaa tutkimusta maailmassa on Japanissa, jossa on yli 30 vuoden tutkimuskokemus keskittyen pääasiassa metalliseosten valmistustekniikkaan ja markkinasovelluksiin, kuten uusiin energiakäyttöön tarkoitettuihin auton osiin, männänpäihin ja sähkömagneettisiin ohjauskoteloihin. suojaus. Materiaalit, jarrulevyt jne.; uusien lääketieteellisten koneiden valmistus, suojatut laatikot, suojatut huoneet, saniteettivaatteet jne.; uuden sukupolven sähköisen viestinnän kenttä, suojausmateriaalit viestintätukiasemiin, lämpödiffuusiomateriaalit, liittimet jne.; ja erityyppiset sähkömagneettiset suojaukset ilmailu- ja avaruuskäyttöön. Langat, hitsaustangot laivojen potkureiden korjaukseen, lämmönpoistomuotit, sähköpurkauksen käsittelylangat ja muut kentät. Kupari-rautaseosten teollista tuotantoa ei kuitenkaan ole todella toteutettu.
Kotimainen kupari-rautaseosten tutkimus alkoi myöhään. Aluksi se keskittyi pääasiassa yliopistoihin ja korkeakouluihin, kuten Dalian Railway Universityn Cu-20%Fe in situ -komposiittimateriaalien tutkimukseen ja Chongqingin teknillisen yliopiston tutkimukseen lujista ja johtavista Cu-Fe-seoksista. . Tutkimuksen edistyminen, kuten Shanghain tiede- ja teknologiayliopiston tutkimus eri koostumuksilla olevien kupari-rautametalliseosten rakenteen ja ominaisuuksien muutoksista, Zhejiangin yliopiston tutkimus kupari-rautametalliseosten homogenointilämpökäsittelystä, Central South Universityn tutkimus kupari-rautaseosten jne. valmistus ja mikrorakenteen ja ominaisuuksien kehittäminen ovat pääosin laboratoriovaiheessa. Kupari-rautaseosten kohtalo muuttui todella vasta yritysten aktiivisen osallistumisen jälkeen.
4. "Kupari-rauta-lejeeringin" tulevaisuus
Mitä tulee kupari-rautaseosten tulevaan kehitykseen, toimittaja koki haastattelun aikana, että kaikilla on pohjimmiltaan sama ajatus. Uusilla kupari-rautaseosmateriaaleilla on laajat näkymät, ja niillä on nyt maailman johtava teknologia, mutta niiden on edelleen tehtävä suuria ponnisteluja tutkimuksessa ja kehityksessä sekä sovellusalan edistämisessä. Tällä hetkellä maamme on ongelmana ratkaista perusmateriaalien "juttunut kaula", avata kotimainen teollinen toimitusketju ja rakentaa uusi tilanne, jossa kotimainen kierto on pääosassa ja kotimainen ja kansainvälinen kaksoissykli edistää. toisiaan. Uusien kupari-rautaseosmateriaalien tutkimukseen, kehittämiseen ja teollistamiseen Sovellus on loistava mahdollisuus.
Li Zhou, Central South -yliopiston materiaalitieteen korkeakoulun dekaani, kertoi, että tällä hetkellä kotimaani kupari-rautaseosten teollinen valmistustekniikka, erityisesti kupari-rautametalliseosten, kupari-rautaseoslevyjen, nauhojen valmistus ja käsittely. ja kalvot, kupari-rautaseostangot ja -langat ja erittäin hienot langat, on kansainvälisellä tasolla. ***-tasolla siihen liittyvien mekanismien tutkimus on eturintamassa, ja asiaankuuluvien immateriaalioikeuksien hakeminen on edistynyt merkittävästi. Tämän seoksen nykyistä sovellustutkimusta tekevät kuitenkin pääasiassa japanilaiset ja korealaiset yritykset. Kotimaisissa yliopistoissa ja tuotantoyrityksissä on edelleen suuri aukko materiaalipalveluiden suorituskyvyn tutkimuksessa sekä seosten edistämisessä ja soveltamisessa, ja tarvitaan suuria ponnisteluja. Hän uskoo, että yliopistot ja tutkimuslaitokset voivat tehdä systemaattista ja syvällistä tutkimusta kupari-rauta-seosten lyhytprosessin valmistustekniikasta, erityisistä fysikaalisista ominaisuuksista ja antibakteerisista ominaisuuksista; Samalla kupari-rautametalliseosten erityisiin kokonaisominaisuuksiin perustuen suorittaa sovelluksia erilaisissa skenaarioissa Tutkimus.
Jotkut yritykset sanoivat, että nykyinen ympäristö on erittäin hyvä mahdollisuus kupari-rautaseosten kehittämiseen, koska maa ehdottaa jatkuvasti lokalisointia, mikä osoittaa, että edelleen on monia materiaaleja, jotka ovat riippuvaisia tuontista ja "seuraavat" ulkomaita sekä kuparia. -Rautaseokset ovat yksi harvoista, jotka voivat Uusi materiaali, joka on "johtava". Tästä johtuen tutkimukseen on jatkossa investoitava enemmän työvoimaa ja aineellisia resursseja tämän johtajuuden säilyttämiseksi. Hän uskoo, että kupari-rautametalliseosten tuleva kehityssuunta on pääasiassa soveltava tutkimus, kuten sovellukset uudessa infrastruktuurissa, uuden sukupolven viestintäelektroniikassa ja erilaisissa ilmailun sähkömagneettisissa suojakentissä. Shaanxi Rui keskittyy tulevaisuudessa tuotantoon ja valmistukseen, markkinatutkimukseen, standardointirakentamiseen jne. ja investoi kehittyneempiin valmistuslaitteisiin ja valmistusprosesseihin korkean puhtauden, korkean konsistenssin, korkean tasaisuuden ja edullisen valmistuksen saavuttamiseksi. kupari-rauta-seokset. . Tällä hetkellä yritys on hankkinut kuusi kupari-rautaseospatenttia ja toimittanut kansalliselle standardointikomitealle alan standardiasiakirjat kupari-rautaseosharkkoja, kupari-rautaseoslevyjä ja -nauhoja sekä kupari-rautaseostankoja ja -lankoja varten. Tulevaisuudessa se jatkaa henkisen omaisuuden suojelun tutkimuksen vahvistamista.
Korkean rautapitoisuuden omaavat kupari-rautaseosmateriaalit ovat uusi järjestelmä. Näkyvät raportit ulkomailla, erityisesti Japanissa, paljastavat, että yli 20 tutkimuslaitosta harjoittaa asiaan liittyvää tutkimusta, erityisesti sähkömagneettista suojausta, johtavaa lämmönpoistoa, hitsattavuutta, antibakteerisia ominaisuuksia jne. Tutkimusalalla on monia saavutuksia, mutta maamme on lähes tyhjä tällä alueella. Nykyinen läpimurtomme materiaaliteollistumisen alalla on vasta ensimmäinen virstanpylväs pitkällä maaliskuulla. Sen tutkimus ja soveltaminen vaativat edelleen paljon työtä ja investointeja. "Meillä on tärkeä historiallinen tehtävä." Zheng Dun paljasti toimittajille, että he suunnittelevat "tiiviin yhteistyön edistämiselinten", kuten Ningbo Jintian Copperin, Shaanxi Ruin ja Central South Universityn, perusteella houkutella lisää sovellusyrityksiä, tuotantoyrityksiä, tutkimusyksiköitä jne. liittymään, keskittyen suojauksen, lyijyrunkojen, hitsausmateriaalien jne. käyttöön. Selvitä tarpeet, muotoile tavoitesuunnitelmat ja työskentele yhdessä parantaaksesi T&K-tehokkuutta. Hän ehdotti myös, että tiedotusvälineiden tulisi herättää asiantuntijoiden kiinnostus useilla kotimaisilla sovellusaloilla tätä materiaalia koskevien kattavien ja perusteellisten raporttien avulla, mikä edistää laajempaa tutkimusta ja kehitystä "sovellus-, tuotanto-, tutkimus-, tiedemaailman ja politiikan aloilla. "Allianssien ja hallituksen politiikkojen, projektien (rahastojen) jne. tuella autamme asianmukaisesti edistämään tieteen ja teknologian kehitystä maassamme.
Kahdessa peräkkäisessä alan huippuseminaarissa monet tuotantoketjun loppupään yritykset ilmaisivat myös odotuksensa uusista kupari-rautaseosmateriaaleista. Jotkut yritykset ovat ilmaisseet suuren huolensa uusien kupari-rautaseosmateriaalien kehityksestä ja toivovat, että niitä voidaan soveltaa uusilla energia-, akku- ja muilla aloilla mahdollisimman pian. Uusia kupari-rautaseosmateriaaleja toivotaan hyödyntävän mahdollisimman pian esimerkiksi suurvirtakaapeleiden ja erikoisajoneuvojen valmistuksessa ja paikallistettu korvaaminen mahdollisimman pian. Hunanin yliopiston apulaisprofessori Huang Zhiwen puhui uusien kupari-rautaseosmateriaalien kysynnästä ja soveltamisesta maa- ja vesirakentamiseen pyörrevirtaohjauksen vaimentimissa ja erittäin korkeissa ja erittäin pitkissä silloissa. Jotkut yritykset ovat ehdottaneet ajatusta kupari-rautaseosmateriaalien käytöstä optomekaanisissa ja sähköisissä integroiduissa mikromoottoreissa korvaamaan alkuperäiset SPCC-materiaalit (leimaus + galvanointi).
