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引用格式：邢清源，臧金鑫，陈军洲，等. 超高强铝合金研究进展与发展趋势[J]. 航空材料学报，2024，44(2)：60-71.XING Qingyuan，ZANG Jinxin，CHEN Junzhou，et al. Research progress and development tendency of ultra-high strength aluminum alloys[J]. Journal of Aeronautical Materials，2024，44(2)：60-71.超高强铝合金研究进展与发展趋势邢清源1,2*, 臧金鑫1,2, 陈军洲1,2, 杨守杰1,2, 戴圣龙1,2*（1．中国航发北京航空材料研究院 铝合金研究所，北京 100095；2．北京市先进铝合金材料及应用工程技术研究中心，北京100095）摘要：超高强铝合金具有密度低、比强度高等特点，广泛应用于航空、航天、核工业等领域。
合金的极限强度已从第四代铝合金的600 MPa级，逐步发展到650～700 MPa级、750 MPa级，甚至800 MPa级及以上第五代铝合金。
本文首先对超高强铝合金的发展历程和国内外发展现状进行概述；随后，从成分设计与优化、熔铸与均匀化技术、热变形技术、热处理技术、计算机辅助模拟计算共五个方面对近些年的研究进展和所遇到的问题进行了总结和讨论；最后，结合未来装备的发展需求和国内的技术现状，指出“深入研究基础理论，解决综合性能匹配等问题以及在特定应用场景下专用材料的推广应用”是超高强铝合金的发展趋势和重要方向。
关键词：超高强铝合金；Al-Zn-Mg-Cu系合金；熔铸法；高合金化doi：10.11868/j.issn.1005-5053.2023.000171中图分类号：TG146.21 文献标识码：A 文章编号：1005-5053(2024)02-0060-12Research progress and development tendency of ultra-highstrength aluminum alloysXING Qingyuan1,2*, ZANG Jinxin1,2, CHEN Junzhou1,2, YANG Shoujie1,2, DAI Shenglong1,2*（1. Aluminum Alloy Institute，AECC Beijing Institute of Aeronautical Materials，Beijing 100095，China；2. Beijing Engineering Research Center of Advanced Aluminum Alloys and Applications，Beijing 100095，China）Abstract: Ultra-high strength aluminum alloy has achieved extensive application in the nuclear，aerospace，and aviation industries because of its high specific strength and low density. The fifth generation of ultra-high strength aluminum alloy has been produced，and in comparison to the fourth generation’s 600 MPa level，its ultimate strength has been consistently redefined and increased from 650-700 MPa to 750 MPa or even 800 MPa. This paper reviews the history of the research on aluminum alloys with ultra-high strengths and introduces the current state of development both domestically and internationally. The key issues and recent research development are further explored，including computer simulation，thermal deformation，heat treatment，homogenization，melting，and casting，as well as composition design. Finally，combined with the development needs of future equipment and domestic technology status，it is pointed out that in-depth study of basic theory to solve the problem of comprehensive performance matching，the promotion and application of special materials in specific application scenarios are the development trend and important direction of ultra-high strength aluminum alloy.Key words: ultra-high aluminum alloy；Al-Zn-Mg-Cu alloy；ingot metallurgy；high alloying超高强铝合金属于7×××系（Al-Zn-Mg-Cu系）合金，是该系列合金中的一个重要分支，具有低密度、高比强度等特点，被广泛用于航空、航天、核工业、兵器等领域，按照航空铝合金代次的划分，超高强铝合金已发展至第五代合金。
2024年新型铝基碳化硅复合材料市场规模分析引言新型铝基碳化硅（Al-SiC）复合材料是一种具有优异性能和广泛应用前景的材料。
本文旨在对新型Al-SiC复合材料在市场上的规模进行综合分析，并探讨其未来的发展趋势。
1. 市场概述新型Al-SiC复合材料作为一种轻质、高强度和高温稳定性的材料，具备了在航空航天、汽车制造、电子器件等领域的广泛应用潜力。
随着技术的进步和市场需求的增长，新型Al-SiC复合材料市场也逐渐扩大。
2. 市场分析2.1 市场规模根据市场调研数据显示，自20XX年起，新型Al-SiC复合材料市场呈现出稳步增长的趋势。
预计到20XX年，市场规模将达到XX亿美元。
2.2 市场驱动因素2.2.1 轻量化需求：随着汽车、航空航天等行业对轻质材料的需求增加，新型Al-SiC复合材料因其轻量化的特性得到广泛关注。
2.2.2 高温稳定性需求：新型Al-SiC复合材料具有出色的高温稳定性和耐腐蚀性能，可以满足高温工作环境下的需求，因此在航空、电子等领域有较大的市场需求。
2.2.3 环保要求：近年来，全球各地对环境友好型材料的需求不断增加，新型Al-SiC复合材料以其低碳排放、可回收利用等特点受到市场青睐。
2.3 市场障碍因素2.3.1 制造成本高：新型Al-SiC复合材料的制造过程涉及到复杂的工艺和原材料，导致制造成本较高，限制了其市场规模的进一步扩大。
2.3.2 技术难题：新型Al-SiC复合材料的制备和加工技术相对复杂，需要高端设备和专业技术支持，制约了其应用的广泛程度。
2.3.3 替代品竞争：虽然新型Al-SiC复合材料在某些领域有独特的优势，但同类型的替代材料在市场上仍具有一定竞争力，这也限制了其市场份额的进一步增长。
3. 市场前景展望未来，随着新型Al-SiC复合材料制备工艺的不断革新和技术水平的提升，以及相关行业对该材料的需求持续增长，预计市场规模将继续扩大。
同时，新型Al-SiC复合材料的制造成本也有望逐渐下降，为其进一步的市场普及创造条件。
高硅含量铝基电子封装材料切削用量优化策略
刘小莹;王浩;李怒飞;周利平;王计生
【期刊名称】《工具技术》
【年(卷),期】2022(56)3
【摘要】高硅含量铝基电子封装材料有诸多优点,但因切削性能较差,限制了其推广应用。
为了解决该问题,本文基于课题组前期研究工作及实验数据,进行高硅含量铝基电子封装材料切削用量优化策略研究;利用MATLAB软件编写神经网络-遗传算法(BP-GA)对切削力进行预测,再利用遗传优化算法建立以最小切削力为目标的切削用量优化算法,确定切削用量的最优解;搭建实验平台,并采用优化后的切削用量进行切削实验,验证优化结果的有效性。
上述研究成果为建立高硅含量铝基电子封装材料优化系统奠定基础。
【总页数】5页(P44-48)
【作者】刘小莹;王浩;李怒飞;周利平;王计生
【作者单位】成都医学院;西华大学机械工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TG501.2;TH162.1
【相关文献】
1.新型硅基铝金属高性能电子封装复合材料研究
2.半固态触变成形制备高硅铝基电子封装盒体的组织与性能
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4.半固
态触变成形制备高硅铝基电子封装盒体的组织与性能（英文）5.压制模具温度对粉末冶金成型铝硅电子封装材料组织和性能的影响
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2023年新型铝基碳化硅复合材料行业市场需求分析随着现代工业的快速发展，新型材料的应用越来越广泛，而铝基碳化硅复合材料作为一种新型材料，在目前的市场中有着广泛的应用前景。
本文将从需求角度来分析新型铝基碳化硅复合材料的市场需求情况。
一、铝基碳化硅复合材料的品种和市场需求铝基碳化硅复合材料是一种高温、高强度、高硬度和高导热性能的新型复合材料，具有广泛的应用前景。
目前市场上主要有以下几种铝基碳化硅复合材料：1.铝基碳化硅陶瓷复合材料：这种复合材料的主要成分为氧化铝和碳化硅，具有优异的机械性能和耐磨性能，适用于高温、高压、高速和重负荷的工作环境。
2.纤维增强铝基碳化硅复合材料：这种复合材料的主要特点是具有高强度、高模量和耐高温性能，适用于高速、重载和高温环境。
3.微晶铝基碳化硅复合材料：这种复合材料的优点是具有高硬度、高耐磨性和高温稳定性能，适用于磨损、切割和高温热处理等领域。
4.纳米铝基碳化硅复合材料：这种复合材料的主要特点是具有高强度、高硬度和高耐腐蚀性能，适用于高温和腐蚀环境。
综合以上铝基碳化硅复合材料的特点，市场需求主要体现在以下几个方面：1.航空航天领域的应用需求：随着航空航天工业的不断发展，对于材料的要求也越来越高。
铝基碳化硅复合材料作为一种新型材料，具有优异的性能，可以用于制造航空发动机、汽车发动机和燃气轮机等高温、高压和重负荷的机械部件。
2.石油化工领域的应用需求：石油化工工业是国家经济发展的重要支柱产业之一，铝基碳化硅复合材料具有优异的耐高温、耐腐蚀和耐磨性能，可以应用在钻井设备、油泵和泵阀等重要部件中。
3.机械加工领域的应用需求：铝基碳化硅复合材料具有高强度、高硬度和高耐磨性能，可以用于机械加工领域的切削工具，例如刀片、钻头和磨盘等。
4.新能源领域的应用需求：新能源领域的发展是当前社会的热点之一，铝基碳化硅复合材料具有高导热性能和高硬度，可以应用于太阳能电池板散热器和LED散热器等新能源设备的散热部件。
Sip/Al复合材料的发展及研究现状自1958年世界上第一块集成电路问世以来,微电子技术的核心及代表—集成电路(ＩＣ)技术经历了飞速的发展。
在微电子集成电路以及大功率整流器件中,因材料之间热膨胀系数的不匹配而引起的热应力以及散热性能不佳而导致的热疲劳成为微电子电路和器件的主要失效形式。
30%左右的芯片计算能力受到封装材料的限制,解决该问题的重要手段就是进行合理的封装。
此时封装对系统性能的影响已经变得与芯片同样的重要。
常见的电子元器件裸露在外的仅仅是它们的封装外壳。
电子封装就是把构成电子器件或集成电路的各种部件按规定的要求，实现合理布局、组装、键合、连接、与环境隔离和保护等操作工艺。
电子封装应当实现防止水分、尘埃及有害气体对电子器件或集成电路的侵入，减少震动、防止外力损伤和稳定元件参数的目的。
对电子元器件进行封装可以对内部结构起到保护、支撑的作用。
除此之外，由于电子元件在工作的时候会把消耗的一部分电能转化成热量，这些热量如果不能及时散发就会导致器件的失效，所以封装材料在很大的程度上起到了散热器的作用。
一些电子器件在特殊环境F工作时会与海水、酸雨、盐雾等等有腐蚀性的介质接触，这时外层的封装材料就会起到防腐蚀的作用。
在有电磁辐射的环境下，封装材料还可以起到防止局部高压、射频信号和因发热而伤害临近的电子器件的作用。
在运输以及使用过程中，封装材料对内部的电子元件起到了防止压力、震动、冲击和摩擦的作用。
基于电子封装所起的以上作用，对应用于电子封装的材料就提出了以下的要求：(1)导热性能良好导热性能是封装基片材料所要考虑的主要性能。
大规模集成电路(LSI)集成度、表面安装密度及半导体输出功率的不断提高，带来的主要问题之一就是电子元器件单位体积发热量显著增加。
大规模集成电路允许工作温度范围为0～70℃，可靠使用温度范围为0～40℃，当半导体器件发热面温度由100℃升高到125℃时，故障将会增加5～6倍。
电路高速运转而产生的热量甚至可以使电路温度达到400℃，如果封装基片不能及时散热，这将影响电子设备的寿命和运行状况。
2024年新型铝基碳化硅复合材料市场需求分析引言新型铝基碳化硅复合材料是一种具有优异性能的材料，其具有高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀等特点，被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子电气等领域。
本文将分析新型铝基碳化硅复合材料市场的需求情况，并对其未来的发展进行展望。
市场规模及增长趋势据市场调研数据显示，新型铝基碳化硅复合材料市场在过去几年呈现出稳步增长的态势。
其市场规模从2016年的XX亿美元增长到2019年的XX亿美元，年均增长率超过XX%。
预计在未来几年，随着相关领域的领先企业对新材料的需求增加以及技术的不断提升，市场规模将进一步扩大。
应用领域分析航空航天新型铝基碳化硅复合材料在航空航天领域具有广泛的应用前景。
其高强度和轻质特性使其成为制造飞机结构部件的理想选择，例如飞机翼和尾翼。
此外，其高温稳定性也使其适用于航空发动机的相关部件。
随着航空航天业的快速发展，对于新型铝基碳化硅复合材料的需求也将继续增加。
汽车制造新型铝基碳化硅复合材料在汽车制造领域也有着广泛的应用前景。
其高硬度和耐磨损性使其成为汽车制动系统和传动系统的理想材料。
此外，其高温稳定性和优异的导热性能也使其适用于汽车发动机的相关部件。
随着汽车工业的发展，对于新型铝基碳化硅复合材料的市场需求有望进一步增长。
电子电气新型铝基碳化硅复合材料在电子电气领域也有着广泛的应用前景。
其高导热性和耐高温性使其成为电子元件散热和隔热的理想选择。
此外，其耐腐蚀性也使其适用于电子器件的保护层。
随着电子电气领域的快速发展，对于新型铝基碳化硅复合材料的需求也将持续增加。
市场竞争分析目前，新型铝基碳化硅复合材料市场存在着较多的竞争对手。
国内外的一些大型化工企业、材料制造商、以及科研机构都在积极研发和应用该材料。
竞争对手在产品质量、技术创新、价格竞争等方面展开竞争，加剧了市场的竞争激烈程度。
发展趋势展望在未来几年，新型铝基碳化硅复合材料市场有望继续保持快速增长的态势。
铝基复合材料国内外技术水平及应用状况张文毓【摘要】The aluminum matrix composites have the high specific tenacity, the rigidity and the fine high temperature mechanics performance, the low thermal-expansion coefifcient, the ifne resistance to wear compared to the traditional substrate alloy, has the extremely broad application prospect in aviation, astronautics, automobile, electronic and the transportation industry. The aluminum matrix composites type and the preparation method, the aluminum matrix composites domestic and foreign techni-cal development level, the aluminum matrix composites application analysis are summarized, which can help read-ers to understand aluminum matrix composites domestic and foreign technical level and the application condition.%铝基复合材料相对于传统基体合金具有高的比强度、比刚度和优良的高温力学性能、低的热膨胀系数、优良的耐磨性，在航空、航天、汽车、电子和交通运输工业具有十分广阔的应用前景。
电子封装材料的研究现状及进展
杨会娟;王志法;王海山;莫文剑;郭磊
【期刊名称】《材料导报》
【年(卷),期】2004(018)006
【摘要】根据电子及封装技术的快速发展特点,通过比较几种传统的电子封装材料的优劣,以金属基复合材料为重点,阐述了三明治复合板KCK(Kovar/Cu/Kovar)的制作及性能,并展望了电子封装材料的发展方向及前景.
【总页数】3页(P86-87,90)
【作者】杨会娟;王志法;王海山;莫文剑;郭磊
【作者单位】中南大学材料科学与工程学院,长沙,410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙,410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙,410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙,410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙,410083
【正文语种】中文
【中图分类】TN4
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1.电子封装材料的研究现状及趋势 [J], 汤涛;张旭;许仲梓
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5.中科院合肥研究院在先进电子封装材料研究中取得系列进展 [J],
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铝基复合材料的制造方法、研究现状及发展李杨20090560材料科学与工程学院090201摘要：本文介绍了铝基复合材料的设计与制备、应用，重点讲述了国内外的研究现状和发展趋势。
关键词：铝基复合，设计与制备，应用，研究现状及发展前言复合材料是应现代科学发展需求而涌现出具有强大生命力的材料，在金属基复合材料中表现尤为明显。
金属基复合材料有铝基、镍基、镁基、抬基、铁基复合材料等多种，其中铝基复合材料发展最快而成为主流。
本文主要对国内外铝及复合材料的研究现状进行简要评述，主要包括材料的设计与制备、界面、性能、应用等方面。
一、铝基复合材料的设计与制备1.基体材料的选择铝基复合材料的基体可以是纯铝也可以是铝合金，其中采用铝合金居多。
工业上常采用的铝合金基体有Al-Mg、Al-Si、Al-Cu、Al-Li和Al-Fe等。
如希望减轻构件质量并提高刚度，可以采用Al-Li合金做基体；用高温的零部件则采用Al-Fe合金做基体；经过处理后的Al-Cu合金强度高、且有非常好的塑性、韧性和抗蚀性、易焊接、易加工，可考虑作这些要求高的基体；增强体和基体之间的热膨胀失配在任何复合材料中都难以避免，为了有效降低复合材料的膨胀系数，使其与半导体材料或陶瓷基片保持低匹配常采用Al-Si为基体和采用不同粒径的颗粒制备高体积分数的复合材料。
基体的强度并不是它的强度越高复合材料的性能就越好。
如纤维增强铝基复合材料中，用纯铝或含有少量合金元素的铝合金作为基体，就比用高强度铝合金做基体要好的多，用高强度铝合金作基体组成的碳纤维的性能反而低。
因此，只有当基体金属与增强体合理搭配时，才能充分发挥基体材料和增强相的性能优势。
2.增强材料的选择增强材料主要有纤维、晶须以及颗粒。
为了提高基体金属的性能，增强材料的本身需要具备特殊的性能，如高强度、高弹性模量、低密度、高硬度、高耐磨性、良好的化学稳定性、增强体与基体金属有良好的润湿性等。
B、Al2O3、Si、和C纤维等是最早的纤维材料，该材料的性能优异，但高昂的成本限制了它们的广泛发展及应用。
美国研制出新型铝—硅合金
佚名
【期刊名称】《工具技术》
【年(卷),期】2003(37)5
【总页数】1页(P56-56)
【关键词】美国航空航天局;铝-硅合金;汽车发动机;研制
【正文语种】中文
【中图分类】U465.22;TG146.21
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1.ICP-AES同时测定新型复合脱氧剂硅铝钙钡合金中的铝和钙 [J], 常相征;郑迅燕
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5.硅含量对新型铝锡硅合金室温力学性能的影响 [J], 袁鸽成;黎祚坚;娄燕雄;张新明
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哈尔滨工业大学科技成果——高硅铝合金电子封装材料
哈尔滨工业大学科技成果——高硅铝合金电子
封装材料
一、背景需求
传统的电子封装材料已不适应现代先进的微波和混合电路技术的封装要求，比如可伐合金热导率低、密度高、刚度低，特别是小型电子封装器件功率密度高、热量集中不易扩散，对于封装材料是致命的缺点，铜钨重量是可伐的2倍，Al/SiC不易机加工且难以电镀。
而高硅铝合金（Si含量>50%）因具有优良的综合性能，成为组件级电子封装的理想材料，广泛应用于航空航天、舰船、陆基机动载具电子器件封装领域。
二、主要核心技术
喷射沉积结合粉末冶金成型法。
热导率：大于120W/m?K，热膨胀系数：11.5ppm/℃，密度：2.5g/cm3，抗拉强度大于140MPa。
（Al-50%Si）封装壳体
三、主要优势
采用此核心技术能够生产出致密性好、性能优良、可靠的高硅铝合金电子封装材料及制品。
四、技术目的
研制出一种高热导率、低热膨胀系数、低密度、良好的力学性能及焊接性能的大功率电子器件的封装壳体，满足我国航空航天、国防、通讯领域及民用微波器件领域需求。
（Al-50%Si）高硅铝合金坯锭。
