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公司简介  Company profile

沈阳拓普新材料有限公司

沈阳拓普新材料有限公司是一家拥有核心技术的生产型企业,成立于1996年,主要从事司太立合金、钴基合金、银钨合金、铜钨合金、镍基合金、金属陶瓷等产品的研发与生产,与中科院金属研究所,东北大学等科研院所建立了良好的合作关系。

经过十几年的不断研发,我公司成功研究出用粉末冶金法生产司太立合金产品的关键技术,此项技术为我公司独创,在全球处于领先地位。现可以生产司太立合金轴套、化纤切断刀、锯齿片、阀球、阀座、密封环、叶轮、挤压模、热电偶保护管等上千种产品,应用于石油化工行业、化纤行业、木材切割行业、机械行业、测温行业、铜铝热挤压、内燃机阀座等二十多个行业。

我们的优势  Our advantages
  • 精益生产高品质的产品
    经过十几年的不断研发,我公司成功研究出用粉末冶金法生产司太立合金产品的关键技术。
  • 应用行业广泛
    应用于石油化工行业、化纤行业、木材切割行业、机械行业、测温行业、铜铝热挤压、内燃机阀座等二十多个行业。
  • 系统化服务体系
    为国内、欧、美以及东南亚等五十多个国家提供的产品和服务,并受到了客户的一致赞誉。
新闻资讯  News center
       要真正充分利用金属基复合材料的优越性,将其发展成为替代传统材料的新一代高性能材料,把人类现在使用的机械推向一个新的服役水平,必须依赖大规模工业化生产,而这就取决于金属基复合材料制备工艺的成熟性、稳定性、操作性及低廉的成本。因此,研究发展有效的金属基复合材料制造方法也一直是金属基复合材料研究中最重要的课题。      虽然现有金属冶金工业中采用的粉末冶金、铸造、挤压、轧制等常规方法也被利用制造金属基复合材料,但金属基复合材料的制造方法有其特殊的要求,在选用制造方法时需慎重考虑以下条件:1)制备过程中要使增强材料按设计要求均匀分布于金属基体中,满足复合材料结构和强度设计要求。2)避免制备工艺不当造成增强材料和金属基体原有性能的下降,确保复合效应充分发挥,有利于增强材料和金属基体的优良性能互补,提高复合材料的性能。3)合理选择工艺参数,避免制备过程中发生各种不利的界面反应以及基体金属的氧化反应等。在获得稳定的金属基复合材料组织性能的同时,充分发挥增强材料的性能及其增强作用。4)制造设备投资少,工艺简单,可操作性强,方法应适合于批量生产,尽可能满足近终成形的要求,减少或避免后加工工序。     金属基复合材料有多种制备方法,金属基体和增强物类型,物理、化学特性,化学相容性等的差异,导致了制造方法上的差别。例如连续纤维增强金属基复合材料的制造难度最大,将纤维以一定的含量、排列方向分布在金属基体中,需要采用一些特殊的方法,如固态扩散粘接、液态金属浸渍等。而制造颗粒、晶须增强金属基复合材料相对容易一些,可选用现有常规冶金方法,如粉末冶金、挤压、铸造等方法来制备,适合于批量生产。通常将金属基复合材料的制备工艺归为三大类:固态制备方法、液态制备方法及新型制备方法。
新型制备方法包括:原位自生成法、物理气相沉积法、化学气相沉积法、化学镀法、电镀法及复合镀法等。1.原位自生成法      原位自生成法是指在复合材料制造过程中,增强体在基体金属内部自己生成和生长的方法。原位法包括定向凝固法和反应自生成法。前者指增强材料以共晶的形式从基体中凝固析出,后者则是指增强体由加入的元素相互反应生成,或通过合金熔体中的某种组分与加入的元素或化合物反应生成获得。原位自生成复合材料中基体与增强材料间的相容性好,界面清洁干净、结合牢固,特别是当增强材料与基体之间有共格或半共格关系时,能非常有效地传递应力,界面上不生成有害的反应产物,因此这种复合材料有较优异的力学性能,特别是高温力学性能。 (1)定向凝固法定向凝固法制造定向凝固共晶复合材料,要求合金成分为共晶或接近共晶成分,起初主要是二元合金,后扩展至三元单变度合金,以及有包晶或偏晶反应的两相结合。工艺过程主要是:合金原料在真空或惰性气体中通过感应加热熔化,控制冷却方向(例如均匀地以一定速率将感应线圈向一个方向移动),进行定向凝固,析出的共晶相沿凝固方向整齐排列,其中连续相为基体,类似纤维的条状或片层状的分散相为增强体。定向凝固法的特点是:在定向凝固共晶复合材料中,纤维/基体界面有最低的能量,即使在高温下也不会发生反应,因此适于用作高温结构(如发动机叶片和涡轮叶片)材料。常用的基体金属为镍基和钴基合金,其增强材料主要是耐热性好、热强度高的金属间化合物。定向凝固共晶复合材料存在的主要问题是:为了保证对微观组织的控制,需要非常低的共晶生长速率,可选择的材料体系有限,共晶增强材料的体积分数也无法调整。(2)反应自生成法反应自生成法是20世纪80年代后期发展起来的制备金属基复合材料的有效方法。又分为金属定向氧化的Lanxide法、XD法和液相反应自生成法,这些方法的共同特点是增强材料在基体中通过反应形成,而不是外加。1))Lanxide法:Lanxide法是由Lanxide公司开发的,其中之一是定向氧化法,即将氧气通入铝熔体中,与之反应生成Al203,弥散在金属铝熔体中,成为增强材料。此过程的关键是从Al2 03的均匀分布。Lanxide法的另一种方法称为PRIMEX法,即将金属或合金锭置于石墨模中的陶瓷预制件上,将它们一起在氮气氛中加热到金属或合金的熔点以上,熔体金属自发地浸渗到陶瓷预制件中。2) XD法:XD法是Martin Marlatta公司研究成功的一种固相反应自生成法,也称自蔓延高温合成(SHS)法。将预期构成增强材料(通常为金属间化合物)的两种组分(元素)的粉末与基体金属粉末均匀混合,然后加热到反应温度以上使之发生化学反应,生成粒径1μm以下、均匀分布的弥散颗粒,依靠反应放出的热量使反应继续下去,获得金属基复合材料。用这种方法能制造SiC、TiC、T182、TiN等颗粒增强的铝基、钛基、镍基以及NiAl、TiAl等金属间化合物基复合材料。3)液相反应自生成法:液相反应自生成法的基本原理是在熔融金属基体中加入或通入能生成某种颗粒的元素或化合物,在一定温度发生反应,生成细小弥散的颗粒,形成复合材料。如在铝熔体中加入钛元素,形成Al_- Ti合金,加入碳或通入碳氢化物,与铝中的钛反应生成TiC颗粒。颗粒的大小、数量与工艺过程、反应元素加入量等密切相关。液相反应自生成法适用于铝、镁、钛等基体复合材料的制造。2.物理气相沉积法物理气相沉积的实质是材料源的不断汽化和在基材上的冷凝沉积,最终获得涂层。传统的物理气相沉积过程中不发生化学反应,但经过改进后有时也通入反应气体,在基材上生成化合物。物理气相沉积分为真空蒸发、溅射和离子涂覆三种,是成熟的材料表面处理方法,后两种也曾在实验室中用来制备金属基复合材料的预制片(丝)。物理气相沉积法尽管不存在界面反应问题,但其设备相对比较复杂、生产效率低,只能制造长纤维复合材料的预制丝或片。如果是一束多丝的纤维,则涂覆前必须先将纤维分开,而这是目前尚未能很好解决的问题。因此,物理气相沉积法目前并未正式用来制造金属基复合材料,但有时被用来对纤维作表面处理,如涂覆金属或化合物涂层。3.化学气相沉积法化学气相沉积法是化合物以气态,在一定的温度条件下发生分解或化学反应,分解或反应产物以固态沉积在工件上得到涂层的一种方法。最基本的化学气相沉积装置有两个加热区:第一个加热区的温度较低,维持材料源的蒸发并保持其蒸气压不变;第二个加热区温度较高,使气相中(往往以惰性气体作载气)的化合物发生分解反应。用化学气相沉积法只能得到长纤维复合材料预制丝,大多数的基体金属只能用它们的有机化合物作材料源,如铝的有机化合物三异丁基铝,价格昂贵,在沉积过程中的利用率低,因此在早期曾用来作对比试验,并无实用价值。但这种方法可用来对纤维进行表面处理,涂覆金属涂层、化合物涂层和梯度涂层,以改善纤维与金属基体的润湿性和相容性。
新型制备方法包括:原位自生成法、物理气相沉积法、化学气相沉积法、化学镀法、电镀法及复合镀法等。1.原位自生成法      原位自生成法是指在复合材料制造过程中,增强体在基体金属内部自己生成和生长的方法。原位法包括定向凝固法和反应自生成法。前者指增强材料以共晶的形式从基体中凝固析出,后者则是指增强体由加入的元素相互反应生成,或通过合金熔体中的某种组分与加入的元素或化合物反应生成获得。原位自生成复合材料中基体与增强材料间的相容性好,界面清洁干净、结合牢固,特别是当增强材料与基体之间有共格或半共格关系时,能非常有效地传递应力,界面上不生成有害的反应产物,因此这种复合材料有较优异的力学性能,特别是高温力学性能。 (1)定向凝固法定向凝固法制造定向凝固共晶复合材料,要求合金成分为共晶或接近共晶成分,起初主要是二元合金,后扩展至三元单变度合金,以及有包晶或偏晶反应的两相结合。工艺过程主要是:合金原料在真空或惰性气体中通过感应加热熔化,控制冷却方向(例如均匀地以一定速率将感应线圈向一个方向移动),进行定向凝固,析出的共晶相沿凝固方向整齐排列,其中连续相为基体,类似纤维的条状或片层状的分散相为增强体。定向凝固法的特点是:在定向凝固共晶复合材料中,纤维/基体界面有最低的能量,即使在高温下也不会发生反应,因此适于用作高温结构(如发动机叶片和涡轮叶片)材料。常用的基体金属为镍基和钴基合金,其增强材料主要是耐热性好、热强度高的金属间化合物。定向凝固共晶复合材料存在的主要问题是:为了保证对微观组织的控制,需要非常低的共晶生长速率,可选择的材料体系有限,共晶增强材料的体积分数也无法调整。(2)反应自生成法反应自生成法是20世纪80年代后期发展起来的制备金属基复合材料的有效方法。又分为金属定向氧化的Lanxide法、XD法和液相反应自生成法,这些方法的共同特点是增强材料在基体中通过反应形成,而不是外加。1))Lanxide法:Lanxide法是由Lanxide公司开发的,其中之一是定向氧化法,即将氧气通入铝熔体中,与之反应生成Al203,弥散在金属铝熔体中,成为增强材料。此过程的关键是从Al2 03的均匀分布。Lanxide法的另一种方法称为PRIMEX法,即将金属或合金锭置于石墨模中的陶瓷预制件上,将它们一起在氮气氛中加热到金属或合金的熔点以上,熔体金属自发地浸渗到陶瓷预制件中。2) XD法:XD法是Martin Marlatta公司研究成功的一种固相反应自生成法,也称自蔓延高温合成(SHS)法。将预期构成增强材料(通常为金属间化合物)的两种组分(元素)的粉末与基体金属粉末均匀混合,然后加热到反应温度以上使之发生化学反应,生成粒径1μm以下、均匀分布的弥散颗粒,依靠反应放出的热量使反应继续下去,获得金属基复合材料。用这种方法能制造SiC、TiC、T182、TiN等颗粒增强的铝基、钛基、镍基以及NiAl、TiAl等金属间化合物基复合材料。3)液相反应自生成法:液相反应自生成法的基本原理是在熔融金属基体中加入或通入能生成某种颗粒的元素或化合物,在一定温度发生反应,生成细小弥散的颗粒,形成复合材料。如在铝熔体中加入钛元素,形成Al_- Ti合金,加入碳或通入碳氢化物,与铝中的钛反应生成TiC颗粒。颗粒的大小、数量与工艺过程、反应元素加入量等密切相关。液相反应自生成法适用于铝、镁、钛等基体复合材料的制造。2.物理气相沉积法物理气相沉积的实质是材料源的不断汽化和在基材上的冷凝沉积,最终获得涂层。传统的物理气相沉积过程中不发生化学反应,但经过改进后有时也通入反应气体,在基材上生成化合物。物理气相沉积分为真空蒸发、溅射和离子涂覆三种,是成熟的材料表面处理方法,后两种也曾在实验室中用来制备金属基复合材料的预制片(丝)。物理气相沉积法尽管不存在界面反应问题,但其设备相对比较复杂、生产效率低,只能制造长纤维复合材料的预制丝或片。如果是一束多丝的纤维,则涂覆前必须先将纤维分开,而这是目前尚未能很好解决的问题。因此,物理气相沉积法目前并未正式用来制造金属基复合材料,但有时被用来对纤维作表面处理,如涂覆金属或化合物涂层。3.化学气相沉积法化学气相沉积法是化合物以气态,在一定的温度条件下发生分解或化学反应,分解或反应产物以固态沉积在工件上得到涂层的一种方法。最基本的化学气相沉积装置有两个加热区:第一个加热区的温度较低,维持材料源的蒸发并保持其蒸气压不变;第二个加热区温度较高,使气相中(往往以惰性气体作载气)的化合物发生分解反应。用化学气相沉积法只能得到长纤维复合材料预制丝,大多数的基体金属只能用它们的有机化合物作材料源,如铝的有机化合物三异丁基铝,价格昂贵,在沉积过程中的利用率低,因此在早期曾用来作对比试验,并无实用价值。但这种方法可用来对纤维进行表面处理,涂覆金属涂层、化合物涂层和梯度涂层,以改善纤维与金属基体的润湿性和相容性。
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