铁的强度铝的轻量——日本研制出新材料

 

日本媒体报道，日前由日本静岗县企业开发出了一种与铸铁相同强度、与铝同等轻量的复合材料。通过高压铸造技术的熔融金属锻造法，实现了这些特征。通过应用于电动汽车（EV）、半导体制造装置、家电、重型电器、产业机器人等部件，实现产品的轻量化。

 

这种新型复合材料具有特殊陶瓷和铝合金材料特性。拉伸强度为290兆（M）帕斯卡（Pa），弯曲强度为350MPa，弹性模量为120G（G）Pa，具有与铸铁（FC 250）相同的机械特性。热膨胀率是陶瓷和铝合金的中间程度。

 

密度约为铸铁的三分之一，相当于铝合金的每立方厘米2.8克。比热和热容量与铝合金相同，但热导率约为铝合金的三分之一，热变形较少。除此之外，还具有可以进行线放电加工、易于切削加工、不带焊锡、阻尼特性优越等优点。

 

实现这一特征的基础技术是熔融金属锻造法。在模具中放入融化金属，施加高压力使其凝固，铸造复合金属。由于在相对短的时间内使熔体凝固，合金组织密集且铸巢（铸巢：金属内产生的微小空洞）较少，可以稳定地制造高强度铸件。可以实现和重复锻造排除缺陷的锻造法同等水平的品质和均匀性。

 

如果替代至今为止用铸铁制作的部件，可以大幅度的轻量化。如果替代铝合金使用，可以使产品部件寿命延长，实现产品的低成本、低能耗和高效率生产。