
薄如蝉翼,硬过钢铁!中铝突破铝基复合材料技术,撑起大国重器“筋骨”
在材料领域,铝基复合材料素有“轻质金刚”之称——以铝材为基底,融入碳化硅等增强体后,既能保留铝的轻量化优势,又能兼具高强度、高耐磨、低热膨胀系数的特性,是航空航天、电子信息等领域的“刚需材料”。但长期以来,我国高端铝基复合材料产业被三大难题卡脖子:大规格构件均质化难、高体积分数增强体分散不均、复杂构件成形精度不足,导致高端产品长期依赖进口,进口依存度一度超过40%。
中铝研发团队的攻坚之路,就是从破解这些“卡脖子”难题起步的。自团队组建以来,他们放弃了碎片化的技术改良,转而开展系统性攻关,把核心目标锁定在“大规格、低成本、均质化”三大方向。真空搅拌铸造技术是第一道难关,增强体颗粒极易团聚,就像往水里撒沙子难以均匀混合,团队反复调试搅拌速度、温度梯度和真空度参数,历经上百次试验,终于找到最优工艺方案,让增强体颗粒在铝基体中实现均匀分布,彻底解决了均质化难题。
攻克了制备环节,热变形加工与成形精度又成了新的挑战。高体积分数铝基碳化硅材料硬度极高,传统加工工艺容易导致构件开裂、变形,团队自主研发适配工艺,精准控制加热温度与变形速率,不仅掌握了高性能复合材料热变形加工核心技术,更实现了复杂构件的高精度近净成形——这意味着构件成型后无需大量后续加工,既能提升效率,又能最大程度保留材料性能,大幅降低生产成本。
这些技术突破的价值,早已超越实验室数据,在航天等关键领域彰显威力。就像我国空间站“天和”核心舱的太阳能帆板,其上百件铝基复合材料构件,正是凭借轻质高强的特性,支撑起这副“太空巨翼”在轨道上稳定展开、高效发电。而中铝此次研发的高碳化硅含量卫星反射镜构件,更能满足新一代卫星对高精度、高稳定性的需求,让我国航天器在太空探测、通信等任务中拥有更可靠的“眼睛”。
从0.09毫米超薄带材到高含量复杂构件,中铝团队的成果不是孤立的技术突破,而是构建起了一套从制备到加工、从成形到应用的完整技术体系。这套体系不仅打破了国外技术垄断,更让高性能铝基复合材料从“小众定制”走向“规模化应用”成为可能——在新能源汽车领域,它能让电池包壳体减重30%以上,助力续航提升;在电子信息领域,其优异的导热性可解决高端芯片散热难题;在航空航天领域,更是能为大飞机、深空探测器等国之重器提供核心材料支撑。
材料是制造业的基石,高端材料的自主可控,是制造强国的必由之路。中铝团队的攻坚实践,再次印证了“把关键核心技术牢牢掌握在自己手中”的重要意义。未来,随着团队在复合材料精密成形、一体化协同控制等前沿技术领域的持续深耕,必将诞生更多不可替代的拳头产品,推动我国新材料产业从“跟跑”向“并跑”“领跑”跨越,用更多“中国材料”撑起大国重器的坚实筋骨。

