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日前,福建省科技廳公布了2020年度福建省科學技術(shù)獎初評通過項目名單,.福建省閩發(fā)鋁業(yè)股份有限公司、福建工程學院聯(lián)合完成的“長服役期高耐候性鋁合金型材綠色生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化”項目入圍,計劃申報2020年度福建省科學技術(shù)進步獎。
隨著現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展,鋁合金材料已大范圍應(yīng)用于高速軌道交通、汽車、海洋裝備、大型工程結(jié)構(gòu)件以及光伏產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)用鋁型材和建筑業(yè)鋁模板等領(lǐng)域;其應(yīng)用環(huán)境載荷狀態(tài)復(fù)雜、服役期長,對材料的高強韌性、高抗疲勞、高耐腐蝕提出了更高的要求;同時,隨著其力學性能的提升,各領(lǐng)域?qū)Υ笮蛷?fù)雜斷面高端型材需求量急速增加。而生產(chǎn)上述高端鋁合金型材一般均要通過熔鑄、擠壓、熱處理和表面處理多道工序,其前后工藝參數(shù)相互影響,還需保證低能耗和微污染。因此高性能材料、多工序一體化裝備以及先進制造工藝三是整個研發(fā)的關(guān)鍵,而鋁合金成分及熔鑄工藝、生產(chǎn)裝備智能化和綠色表面處理是其技術(shù)瓶頸。
為突破以上難題,項目組系統(tǒng)地研發(fā)了新型鋁合金配方、高效低能耗無害化成型及表面處理工藝及其配套自動化制造裝備,主要科技創(chuàng)新之一就包括:發(fā)明了超細氟碳粉末噴涂工藝方法及裝備。為突破鋁型材無鉻化前處理附著性差的行業(yè)難題,探索了鈦鋯酸鹽+有機物的無鉻噴涂前處理新工藝,開發(fā)了超細氟碳粉末噴涂關(guān)鍵技術(shù),產(chǎn)品有高耐候性,其硬度、光澤度、附著力、耐蝕性等指標均超過國標GB/T 5237.5-2008要求。該技術(shù)在公司應(yīng)用年產(chǎn)值達8億元,全國推廣可達產(chǎn)值1000億元。本發(fā)明實現(xiàn)了鋁材表面處理的綠色生產(chǎn),突破了表面噴涂污水凈化重金屬不達標的難點,實現(xiàn)重金屬鉻的零排放。
福建省閩發(fā)鋁業(yè)股份有限公司是一家專業(yè)從事鋁及鋁合金加工的上市企業(yè),公司是國家技術(shù)創(chuàng)新示范企業(yè)、國家標準GB5237《鋁合金建筑型材》、GB/T6892《鋁合金工業(yè)型材》和國際標準ISO28340《鋁及鋁合金復(fù)合膜》的主編單位和研制創(chuàng)新示范基地,擁有國家企業(yè)技術(shù)中心和國家認可的中心實驗室、福建省鋁型材星火行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中心、福建省企業(yè)技術(shù)中心,公司在技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)工藝等方面均處于行業(yè)領(lǐng)先水平,生產(chǎn)和試驗檢測設(shè)備均代表了行業(yè)及世界先進技術(shù)水平。
該公司于2015年起與福建工程學院合作,基于原有鋁型材生產(chǎn)技術(shù)的沉淀,成立了光伏邊框支架事業(yè)部、5G基站用鋁事業(yè)部、汽車新能源鋁材事業(yè)部和智鋁科技事業(yè)部,實現(xiàn)高端鋁材的高效節(jié)能生產(chǎn)及推廣應(yīng)用,從事長服役期高耐候性鋁合金型材綠色生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),該技術(shù)廣泛應(yīng)用于高端鋁型材、建筑鋁模板、汽車新能源配件、3C產(chǎn)品、光伏邊框鋁材和5G基站用鋁等產(chǎn)品的加工制造,為中建海峽建設(shè)發(fā)展有限公司、清源科技股份有限公司、福建省石獅市通達電器有限公司、廈門晉南建筑科技有限公司、福建平祥建設(shè)工程有限公司等優(yōu)質(zhì)大型企業(yè)提供可靠環(huán)保的鋁制產(chǎn)品,工程業(yè)績包括廈門國貿(mào)金融中心、寧德會展中心、武漢匯通新長江大廈等等。
該技術(shù)生產(chǎn)的鋁材具有高強韌性、能超長服役及高耐候等特性,并實現(xiàn)噴涂環(huán)節(jié)的綠色生產(chǎn),相關(guān)設(shè)備的應(yīng)用提高了鋁材的生產(chǎn)效率、工藝水平,實現(xiàn)工藝參數(shù)的準確控制,大大提高了高端鋁型材的生產(chǎn)技術(shù)水平,取得了良好的經(jīng)濟效益與社會效益。其中,該項目社會效益包括:(1)開發(fā)采用鈦鋯酸鹽+有機物的無鉻噴涂前處理新生產(chǎn)工藝,通過大量的試驗研究和測試,解決了鉻化處理廢水廢渣嚴重污染環(huán)境的難題,同時還解決了無鉻化前處理面臨的附著性方面的行業(yè)難題,生產(chǎn)的粉末噴涂型材完全能夠達到2014Z15和GB 5237.4-2008各項技術(shù)和性能指標要求,大幅降低了員工發(fā)生職業(yè)病的可能,提升員工健康水平,消除高價鉻離子對環(huán)境的嚴重破壞,推動行業(yè)無鉻鈍化綠色環(huán)保工藝的普及和推廣。(2)研發(fā)一種具有氟碳漆層、或陶瓷涂料噴涂制備的復(fù)合涂層防腐鋁型材,設(shè)計合理的涂層制備方法,優(yōu)化生產(chǎn)工藝,使生產(chǎn)的產(chǎn)品具有優(yōu)秀耐候耐蝕性能,具有較強的附著力和防磕碰能力,同時生產(chǎn)過程不產(chǎn)生有毒物質(zhì),綠色環(huán)保,延長結(jié)構(gòu)使用壽命,降低使用平均成本和廢棄回收過程對環(huán)境的破壞。
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