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铝的应用新领域新发展

经过多年的快速发展,我国已经成为全球最大的铝材生产国和消费国,综合实力明显增强。在装备方面,我国大型挤压材、热连轧、精轧等装备已经达到世界领先水平。节能环保的熔炼铸造设备得到推广。大型交通运输用铝材为中国高铁成为中国高端制造名片做出了重要贡献,航空、汽车用铝材开发取得积极进展。

据统计显示,在我国现有的124个产业中,与铝相关的产业有113个。“以铝代钢、以铝节木、以铝节铜、以铝代塑”,获得了广泛的社会共识。可以说,在铝的全生命周期中,由于铝的储量非常丰富,并且具有优良的性能决定了铝在工业和生活中应用广泛,大到航天航空、交通运输,小到家用电器、锅碗瓢盆,给许多行业带来了巨大的社会环境效益,并得到了越来越广泛的认同。

但是在一些新兴应用领域,可能还需要我们继续加大科研投入力度,转变思想观念、提高消费水平,以及成熟的技术和相关政策的引导和支持等多方面的努力配合才能得到逐步的推广发展,其中包括但不限于下面这些应用潜力较大的传统消费领域和具有显著社会效益亟待推广的新兴产品应用领域。                       

全铝挂车

如果我国铝制载重挂车的应用比例能够达到发达国家的水平,预计可增加铝消费700多万吨。根据运输货物种类,挂车总数的75%-80%(罐式车、集装箱车及其他种类挂车约占20%-25%)均可以是厢板式或仓栏式铝合金挂车。

全铝合金挂车的车厢、侧防护、后防护、牵引座板、悬挂、铰链、篷杆等上部结构全部用铝合金材料制造,仅车厢重量可减轻3吨。整车重量比全钢结构挂车减轻3.5吨。这将对推进我国交通运输领域节能减排和转变增长方式具有重大的现实意义。

铝合金敞篷运煤车

铝合金敞篷运煤车车体的其他结构,如底架、侧门等都能应用到铝。目前,我国铁路货运运力70%用于运煤,据早前资料显示,我国煤炭与矿石运输轨道车辆的铝化率低于0.5%,与美国的28.5%相比差距甚远。

轿车高精铝合金薄板

无论是商用车还是乘用车,车身是汽车中质量最大的部件。其中,轿车的车身约占整车质量的30%。如果轿车的四门两盖及翼子板全部采用铝板,可减重约70公斤。鉴于我国是全球最大的汽车生产国,随着国内生产技术和工艺的突破以及项目的陆续投产,其应用将出现快速增长,铝消费潜力较大。

铝合金托盘

电池铝托盘主要采用6系铝型材,其良好的塑性和优良的耐蚀性,特别是无应力腐蚀开裂倾向,焊接性能好,使得6系铝型材极适于该项目应用。为保障产品质量,需要采用搅拌摩擦焊接等先进焊接技术,保障产品一体成型。铝合金托盘在冷冻仓储、立体仓库的存放、医药行业、物流运输、食品储存、货物防潮等领域都能应用。据有关资料显示,一棵成材大树最多只能制造6个标准托盘。因此,大力推进铝托盘的应用,对保护生态环境,节约自然资源也有着重大的意义。

铝合金防洪墙

铝合金防洪墙由15cm厚的铝合金压制成长2m的口字型铝梁,其挡水核心是让水进入铝梁内部以增加防洪挡板重量。这种防洪挡板一般可以用50-100年,甚至更长,这种装配式防洪墙可用于建在混凝土结构地基的大坝或河堤上,安装拆卸自由方便。按每米铝合金防洪墙40公斤计算,则1公里长、2米高的防洪墙用铝量约400吨。虽还不普及,却值得推广,其在基础建设方面具有显著社会效益。

铝合金桥梁

铝合金材料应用于桥梁工程已有80多年的历史,在国外应用相对成熟,早在1933年世界上首个铝合金在桥梁上的应用是在美国匹兹堡斯菲尔德区一座跨河桥的铝合金桥面板上。对于中国,铝合金在桥梁方面的应用还比较有限,但近几年在不断发展,国内的第一座铝合金结构的桥梁是2007年建造的杭州市庆春路人行天桥,主材为6082-T6铝合金。中国铝合金桥梁主要集中在人行天桥等承重较小的桥梁上,还有少量铝合金面板的应用,可见在铝合金桥的设计、制造与安装方面与国外还有较大的差距。

铝型材在桥梁上的应用,主结构件上的应用包括桥面板、纵梁、桁架等。其中,应用最为广泛的是铝桥面板。辅助结构件主要包括:在原有桥上增加的人行或者自行车通道结构件,桥栏杆、路标支架、路标牌、照明灯支撑杆等。随着中国大力发展高铁建设,而中西部地区地形较为复杂,峡谷,河流众多,在架设铁路的过程中需要建设大量桥梁。另一方面由于城市化的建设发展,地铁对于来自地上的压力要求越来越严格,可见未来更多的铝合金人行天桥和公路桥将会被设计使用。

铝合金建筑模板

铝合金模板作为新型建筑模板,用于楼体的混凝土浇筑,其出现顺应了建筑工厂化、规模化、标准化发展的趋势。与木模板、钢模板、塑料模板等其他传统建筑模板相比,铝合金模板优势体现在:重复使用次数多;平均使用成本低;施工周期短;现场施工环境安全、整洁;质轻,施工方便;低碳减排,节约木材的使用等。

在国内铝合金模板用量不断增长的同时,国内企业还向巴西、印度、委内瑞拉等国以及港澳地区供应铝合金模板及模板用铝型材,这也将拉动国内铝材的消费。

铝空气电池

铝空气电池具有较高的能量密度,在使用过程中可实现零排放、无污染,且易于回收,可用作动力电池、信号电池等,有广阔的应用前景。

铝合金电缆

电线电缆产品种类包括电力电缆、电气装备线缆、绕组线、通信线缆、架空裸导线等。目前我国架空裸导线已全部使用铝及铝合金;电气装备线缆铝及铝合金使用很少;通信线缆的发展趋势是以光纤作为传输导体;绕组线中已有部分小型电子变压器采用铝合金作为导体,但推广潜力不大。因此,铝在电线电缆中最具推广潜力的是中低压电力电缆。

我国铜资源匮乏,需大量进口,用我国已形成较强产业基础的铝资源,替代保障不足的铜资源,在一定程度上可降低我国铜资源对外依存度,增强资源保障能力。

铜铝复合导体

铜包铝复合导体由铝芯和铜包覆层组成,用铝代替导体中间部分的铜,通过扩大导体截面积弥补对导电率的影响,从而达到相同导电性能。因此,兼具铜的导电性能优异、耐腐蚀性能好以及铝的成本低、重量轻等优点,是一类高性能的复合导体。

全铝家具

由于建筑、装饰装修、家具造成的室内空气污染已成为危害人类健康的“隐形杀手”。在当下一个个性化、多元化发展的时代,家装定制越来越受欢迎,随着技术的发展,全铝家具也不断出现在我们视野。它是全铝合金制作的,衣柜的柜身、层板全部是铝合金。自然真正实现零甲醛,零污染,健康环保,可循环利用,拥有超高回收价值,即使遗弃,仍能收回1/3成本,美观耐用。