嘉铝鈊材
芯鞘结构高熵合金复合新材料
JALNM
New high-entropy alloy
绿色
环保
低碳
经济
新质线材产品
06
公司简介
01
新材料背景
02
电磁功能线材
03
数字化功能线材
04
制线工器具
05
目录
contents
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江西嘉铝新材料有限公司成立于2023年10月25日，公司主要从事连续纤维增强金属和非金属基复合新材料（多功能毛细线材）的自主研发、自产自销、来料委托加工和联合研制。 公司产研基地位于世界瓷都和中国直升机之城，景德镇市高新技术开发区电镀集控中心二至四号厂房。 公司一期建设项目拥有完全自主知识产权高速智能冷镀金产线3条、冷镀银产线3条、冷镀锡产线1条，热镀锡机、拉丝机、绞线机、退火炉、挤出机、漆包机、端子机多台套，其中多款线材产品和多项高精密度毛细线材深加工工艺装备为全球首台套。 伴随中国经济腾飞的战略机遇期，新能源、新产业、新动能、新制造等新工业经济体系中，军工、航空航天、消费电子、医疗、通信、交通、电力、新能源、建筑、冶金、机械制造等诸领域，智能装备关键零部件配套用重要用途线材制品的降本增效、节能节材、科技赋能、技术研发的基础材料创新研究课题和战略新兴材料投资项目，正如雨后春笋般，在健康萌发和茁壮成长。 以嘉铝鈊材自主研发的电磁功能导体线材为例，在不改变电气工程师和水电工在使用电气线路材料装联工艺和安装习惯的前提下，可在90%以上应用场景与铜、铝等传统电气线路金属材料直接安全搭接、互换选用。选用后“降本增效、节能节材”成效显著。巧妙的实现了“以新质铝基芯鞘结构高熵合金复合新材料节铜”。 由点到面，团队同时快速打通了电磁、张拉、焊接、切割、粘合等功能线材产品基体微细强韧耐张，表面可焊、润滑、易粘合、耐磨、耐高温、耐溶剂和污染流体的提质、降耗、降本、节材、低碳制造问题。产研团队可联合研制并承接铜基、铝基、合金钢基重要用途功能线材的改性、轧制、拉伸、镀制、绞合、包覆、端接、线束、缆网等产品关键性能指标创新，为用户提供“降本增效、节能节材、绿色低碳”高效能功能线材产能解决方案。
01
公司简介
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02
新材料背景
GB34558金属基复合材料术语
芯鞘结构多元合金线材
芯鞘结构多元合金线材属于连续纤维增强金属基复合材料continuous fiber reinforced metal matrix composites，即以金属或合金为基体,增强体在复合材料中连续分布的复合材料。
001
内炼筋骨皮，外炼一口气。
嘉铝鈊材产研团队将金属基体线材本体加工制造工艺，分解为一系列由同心圆里到同心圆表的芯鞘结构生长操作方法。每层利用不同组元金属和非金属成分关联特性，共熔共渗合成分层子工艺。创造性的探索和开发出了系列金属(稀土、金、银、锡、铜、镁、镉、镍、锌、铝等增益介质)和非金属(有机物、碳纳米管、石墨、石墨烯、硅烷基高分子导电聚合物等增益介质)基体多元高合金化、界面键合化、结构叠层化、本体耦合一体化、成形工艺装备智能模块化的金属和非金属节材增益线材制备叠加成形新方法。
003
高熵合金结构示意图
002
高熵合金制备原理
传统合金材料一般只有1到2种主元素，通过添加少量的其他组分来优化材料性能，而高熵合金则含有多种元素（一般3种及以上），高熵合金的“鸡尾酒”效应可以简要描述为不同元素之间的相互作用使合金表现出复合效应，它更为强调合金主元素在原子尺度上的作用，最终会影响合金的宏观性能，甚至产生附加效应。高熵合金组元种类、数量与元素含量的多样性使得成分设计可能性很大，再结合相结构、晶粒大小、晶粒形状等因素使得高熵合金的性能提升更是有无限可能性。高熵合金性能的探究主要总结为三点：突破强度–延展性平衡；突破传统材料的性能极限；突破物理性能和机械性能之间的平衡。
线材基体按芯层、结合层、隔离层、鞘层、保护层的芯鞘结构材料构造方式，逐层将高熵合金组分共熔共渗一体生长在基体材料中；并以突破强度–延展性平衡；突破传统材料的性能极限；突破物理性能和机械性能之间的平衡为功能线材的性能关键指标；一举成功开发出“内炼筋骨皮”（微细基体强韧耐张），“外炼一口气”（线材可焊、润滑、易粘合、耐磨、耐高温、耐溶剂和污染流体）的金鞘、银鞘、铜鞘、锡鞘、镍鞘、铝鞘、锌鞘表面，合金钢基、铝合金基、铜合金基，新质芯鞘高熵合金高效能多功能线材。
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03
电磁功能线材
Electromagnetic functional wire
001 新能源发电用汇流导体
002 电线电缆、电磁线、漆包线用汇流导体
光伏发电用：铜鞘铜基、锡鞘铜基、镍鞘铜基，铜鞘镍基、锡鞘铝基、镍鞘铝基、多元芯鞘，组件用汇流焊带、直流光伏线、接线盒、中低压导线、母排、架空导线以及端子汇流箱、逆变器内部二次连接线和箱变、电力变压器用汇流排、绕组线。风力发电用：叶片避雷线、发电机内部绕组线、风力纽缆、低压导线及各变压、升压回路电气设备用内外部 汇流导体。储能用：电池组电源串联线。
目前我国用于电气机械和器材制造行业的电气金属用无氧铜（OFC）和电解增韧沥青（ETP）铜年消费量达745万吨，年产值超6000亿元。双零铝（A00）年消费量达300万吨，年产值超600亿元。1#电解铜（99.95%）当前价格73680元/吨，密度8.96克/立方厘米，电阻率0.017241Ω.m，导电率100%IACS。A00铝（99.70%）当前价格19230元/吨，密度2.70克/立方厘米，电阻率0.028264Ω.m，导电率61%IACS。相同单位长度传输相同电功率，电工铝原材料净值只有电工铜原材料净值的12.188%。芯鞘结构高熵合金毛细线材制备工艺将低净值、低密度的金属和非金属材料，复合生长成高致密性、高可靠性、高可塑性的微细高效能电磁功能线材成为可能。
用于承载电力（强电）、电子（弱电）、电器（耗电）系统和器具的电磁功能材料形态多样。包括圆形、扁形、异形，如母线、母排、圆单线、紧压型绞线、圆绞线、中空圆绞线等。
目前常用导体材质有：铜合金、铝合金、铜包钢、铝包钢、铜包铝、铜镀锡、铜镀镍、铜镀银、铜镀金、铜基漆包线、铝基漆包线、铜包铝镀锡、铜包钢镀锡、铝先镀铜后镀锡等。
国家标准《GB2900.10电工术语 电缆》指出导体是具有传导电流特定功能的一个部件。结构形式上包括：无镀层导体、金属镀层导体、镀锡导体、金属包覆导体、实心导体、绞合导体、圆形同心绞合导体、束合导体、复绞导体、软导体、成型导体、扇形导体、紧压导体、分割导体、空心导体、同心导体、铜皮导体、同心股线、复绞导体、同心中性导体。
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科技创新助力产业数字化发展提速升级
Scientific and technological innovation helps speed up and upgrade industrial digital development
01
电力发、输、配、变、电器、电热用电磁功能线材
02
桥梁、体育场馆、港口、码头用张拉功能线材
03
机械装备壳体、蒙皮、骨架装联用焊接功能线材
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金属及非金属切割用线锯功能线材
05
金属及非金属粘合功能线材
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军工、航空航天、船舶舰艇用特种功能线材
随着智能科技的发展，智能识别能力越来越突出。在技术的赋能下，将大幅度提升新工业经济的效率与精细度，智能化、科学化的服务也将颠覆消费者的生活体验。
从信息化到数字化、平台化、云化、链化、智慧化，未来可用好五大技术驱动力，即互联网下的流量驱动，“大数据+”带来的数据驱动，“人工智能+”带来的算法驱动，“移动通信+”带来的效率驱动以及“区块链+”带来的可信驱动。
数字化功能线材
Digital multifunctional wire
04
“笔尖钢”是一个非常精密的零件。从钢铁厂直径5.5毫米的成品钢帘线，需要经历20多道非常复杂的工序，最终被切削成中性笔的笔鼻尖钢托部分。是一个很好的数字化辅助研发案例。
功能材料的第一性原理
第一性原理是一种基于物理学的基本原理和法则来描述和解释现象的方法。它不依赖于特定物质或系统的细节，而是通过基本的物理和化学原理来预测系统的性质和行为。第一性原理计算通常使用量子力学、量子化学和物理化学来描述微观世界的行为，这种方法可以从最基本的真理出发，不依赖于任何预设的假设或常识，从而推导出系统的性质和行为。
第一性原理的应用非常广泛，包括物理学、化学、材料科学等领域。在物理学和相关领域，第一性原理被用来计算系统的所有可能现象，因此也被称为从头计算法。对于相对简单的系统，第一性原理可以提供精确的结果，但对于较大的系统，虽然难以提供精确的定量结果，但至少能提供定性的结果，即抓住主要矛盾。
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制线工器具
Wire making tools
产线三废达标排放设施
二十年合金杆轧制经验
首台套高速智能连续冷镀线
轧、拉、退、绞、端、挤
滚石上山，铁棒磨针，忍者心智坚韧如钢
景德镇电镀集控中心园区污水处理厂包括：污水提升系统污泥转运区、生化系统、离子交换系统、物化系统、回用水系统……这些表处废水关键环节分布在各层。 表处废水通过管廊收集到集水井后，再到废水处理中心，经过物化—生化—深度氧化—离子交换等多种工序。而有些废水要经过多轮处理或者交叉循环，工艺路线更长，最终才达到60%的回用，40%的达标排放。
选取合适的金属和非金属元素制备连续纤维增强金属基复合线材，通常涉及电解法获得高纯金属坯锭、热熔法获得纯金属改性中间合金、固溶法获得微合金元素合金或多主元高熵合金溶液、冷凝结晶热轧法获得线材盘条、热拉拔法和冷拉拔法获得线材长丝、热镀法和冷镀法获得连续镀层强化长丝、热处理和冷处理法获得软硬态定型丝、S绞和Z绞法获得绞线、热塑和热固塑化挤出法获得成品线材，理化检验法定性、定量分析获得电磁、张拉、焊接、切割、粘合等线材应用功能参数。
线材镀层是针对金属线（带）材进行的一种本体功能强化金属表面处理技术，一般采用的方式为批量镀层处理，但该种方式也存在很多问题：首先，传统的线材镀层技术生产效率低，其中自动化程度低、工艺复杂、占地面积大等问题影响着生产效率；其次，每次镀层的厚度不易控制，由于批量处理的原因，镀层的均匀度和质量被限制。
为解决新材料的品质和量产效能问题，嘉铝鈊材工艺装备团队自主研发了全球首台套高速智能连续冷镀线，产线能不间断地将镀液涂覆在运动的导线表面，其中镀液中的成分能够在表面形成数层均匀而致密的高熵合金层。
线材各工序制备环节中金属提纯、合金改性、拉丝速度提升、拉伸精度提升、拉伸表面质量提升、基体韧性提升、破断力提升，多元合金生长能力提升、微细、轻量、柔韧、抗拉、耐候、可焊等强化功能提升，工艺设备智能程度提升，是提升线材质量和现场有效控制生产成本、降低能耗和损耗，以最低成本达到最佳效率的共性要求。
轧机、拉丝机、退火管、退火炉、绞线、热镀线、绞线机、挤出机、端接装联自动化设备等组合工艺新装备很多均是线材加工行业首台套。
微细、毛细尺寸下，功能线材的抗拉强度、伸长率、扭转、反复弯曲、单向弯曲、张力下弯曲、卷绕、伸长1%时的应力、弹性模量、高低周疲劳、硬度、电阻率、镀层连续性、镀层附着性、镀层高低温可焊性、镀层润滑性、镀层硬度、镀后伸长率、耐溶剂和污染流体、盐雾和二氧化硫加速老化、浸水、外部火源等产品应用端可靠性的更高要求下，找出线材高熵合金化和表面抗氧化膜功能缺陷是阻碍线材微细化、可焊、耐磨、高柔韧存在的主要问题。
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光伏组件用Φ0.2~0.32 mm
汇流焊带
电机用Φ0.08~1 mm
电磁漆包线
电线电缆用Φ0.05~12.5mm
导体单丝及绞线
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新质线材产品
New wire products
新质线材产品具体参数
我们在世界瓷都.中国直升机之城.景德镇！欢迎您来洽谈合作！
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建设精密线材科技基地，
开创线缆事业宏伟蓝图。
嘉铝鈊材坚持以人才和产品质量为企业发展之根本的基础理念。
锚定于新能源、、新产业、新动能、新制造等新工业经济体系中，国家经济建设和人民生活迫切需要“提质降耗、降本增效、节能节材、低碳环保”的重要用途线材产品，展开基础材料应用研究。
芯鞘结构多元合金线材制备工艺的产能化、产业化、商品化，需要与您携手同行。
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公司：江西嘉铝新材料有限公司
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