项目的主要研究内容包括研发原位自生纳米硼化物陶瓷颗粒增强铝合金粉末的
高效制备技术,研究粉体特性对注射成形工艺的影响,优化粉末制备工艺,获
得适合注射成形的粉末;研制陶瓷颗粒增强铝合金粉末注射成形粘结剂,研究
喂料的流变特性,开发适合注射成形喂料;研究脱脂和烧结工艺对注射成形陶
瓷颗粒增强铝合金碳氧含量、致密度、晶粒及增强相尺寸、力学性能、环境适
应性的影响,形成批量生产中注射成形结构件的尺寸精度和表面质量的控制方
法。
项目实施的技术路径包括采用气雾化制备适合注射成形的近球形性铝合金粉末
;设计适合铝合金注射成形的聚甲醛体系粘结剂的配方,优化粘结剂组分和喂
料流变特性;采用催化脱脂与热脱脂相结合的方式脱除注射坯中的有机物,通
过分析脱脂坯中的碳氧含量、变形、缺陷等,获得高效的脱脂工艺,研究烧结
工艺对结构件致密度、晶粒尺寸、增强相尺寸等因素的影响,调控材料微结构
与性能。
随着人工智能(AI)的快速演进,以智能手机、智能穿戴、个人电脑(PC)
等为代表的消费电子产品正经历着传统单一功能形态向形态革新与场景深度融
合的深刻变革,其中折叠屏手机、AI PC、智能眼镜及可穿戴设备等新型终端
通过技术创新与功能重构,形成了产业化的竞争力,有效提升了用户使用体验
的满意度,在多元场景中培育出广阔的增量市场空间。然而,智能终端产品形
态的革新与市场需求的激增对关键零组件的生产带来了新的挑战,传统的金属
粉末注射成形工艺已经很难满足新型智能终端对轻量化、高精度、高可靠性结
构件的要求,必须从材料和工艺两方面进行颠覆性的创新。
以纳米陶瓷颗粒增强铝合金为代表的轻质高强材料有望替代现有的不锈钢和钛
合金,实现智能终端结构件的更轻、更薄、更高性能和更低成本,做到“减重
不减配”的革新。基于此,必须突破原位自生纳米陶瓷颗粒增强铝合金粉末和
相应的精密注射成形这两个关键技术瓶颈,才能依托轻质材料和先进制造工艺
的协同创新,抢占新型智能终端增量市场。
项目的攻关目标包括适用于精密注射成形的硼化物陶瓷颗粒增强铝合金粉末的
制备;铝合金粉末的注射成形喂料制备及其流变特性;智能终端用高强度铝合
金注射成形结构件在脱脂和烧结过程中的力学性能、尺寸精度及表面质量的协
同调控。
专利,解决方案