Aluminiumlegierungen
Wir bei Suniway wissen um die außergewöhnlichen Eigenschaften von Scandium, wenn es mit Aluminium legiert wird, wie z. B. verbesserte Korrosions- und Salzbeständigkeit, verbesserte Schweißbarkeit, hervorragende Hydroformbarkeit und Wärmeformbeständigkeit sowie hervorragende Eloxierbarkeit. Aufgrund dieser Vorteile werden AlSc2%-Legierungen in der Luftfahrtindustrie für verschiedene Anwendungen, einschließlich der Herstellung von Luftfahrtkomponenten, immer beliebter. Es wird erwartet, dass dieser Trend in den nächsten zehn Jahren erheblich zum Umsatzwachstum des globalen Scandiummetallmarktes beitragen wird.
Scandiumhaltige Aluminiumlegierungen haben sich nach der Entwicklung von Aluminium-Lithium-Legierungen zu einem überzeugenden und wettbewerbsfähigen Hochleistungsstrukturmaterial entwickelt. Die Aussichten für diese Legierungen in High-Tech-Sektoren, einschließlich Schiffbau, Luft- und Raumfahrt, Raketenbau und Kernenergie, sind enorm. Durch die Beimischung einer geringen Menge Scandium kann aus bestehenden Aluminiumlegierungen eine neue Generation von Hochleistungsaluminiumlegierungen entwickelt werden, wie z. B. ultrahochfeste und hochzähe Aluminiumlegierungen sowie hochfeste korrosionsbeständige Aluminiumlegierungen.
Marktnachfrage
Der Weltmarkt für Aluminium-Scandium-Legierungen wurde im Jahr 2021 auf 1,3 Mrd. USD geschätzt und wird voraussichtlich von 2021 bis 2030 mit einer durchschnittlichen Wachstumsrate von 4,7 % wachsen. Die steigende Nachfrage in der Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie dürfte einer der Haupttreiber für dieses Wachstum sein. Das Verhältnis von Gewicht zu Festigkeit, die Korrosionsbeständigkeit und der hohe Schmelzpunkt von Aluminium-Scandium-Legierungen machen sie für verschiedene Anwendungen sehr begehrt
Marktangebot
Suniway ist bestrebt, die wachsende Nachfrage nach Aluminium-Scandium-Vorlegierungen zu befriedigen. Unsere derzeitige Produktionskapazität liegt bei 500 Tonnen pro Jahr. Da die Marktnachfrage weiter steigt, sind wir bestrebt, unsere Produktionskapazitäten zu erweitern und die Produktionskosten deutlich zu senken. Wir gehen davon aus, dass wir langfristige Lieferverträge zu wettbewerbsfähigeren Preisen anbieten können, was die breitere Einführung von Al-Sc-Legierungen im Automobilsektor und darüber hinaus erleichtern wird.
Lösung zur Gewichtsreduzierung im Bereich der Luft- und Raumfahrt
Die Verwendung des sehr haltbaren und leichten Produkts als ideales Material für Fußböden, feuerfeste Trennwände, Deckenplatten, Innenraumdekorationen usw. in elektrischen Zügen und Bussen ermöglicht Schallabsorption, Lärmminderung, Abschirmung und Brandschutz und
wird derzeit bei sieben Lokomotivmodellen mit Geschwindigkeiten von 160, 200 und 300 km/h eingesetzt.
Lösung zur Gewichtsreduzierung im Bereich des Schienenverkehrs
| Key index | Foamed alloy composite panel | Wood floor | FRP floor | Aluminum honeycomb floor | Requirements for rail vehicles |
| Fireproof | ≧1100℃ | Not | ≧1000℃ | ≧660℃ | ≧600℃ |
| Environ-mental-friendly | Fully | Not | Not | Fully | Fully |
| Lightweight | 9.7kg/m2 | 20kg/m2 | 35kg/m2 | 15kg/m2 | ≦10kg/m2 |
| Compressive strength | ≧4 MPa | ≧4 MPa | ≧10 MPa | ≧2 MPa | ≧4 MPa |
| Bending strength | ≧180 MPa | ≧80MPa | ≧200 MPa | ≧100 MPa | ≧140 MPa |
| Conclusion | OK | NG | NG | NG |
Lösung zur Gewichtsreduzierung im Bereich der Sport- und Freizeitgeräte
| MaterialtypEigenschaften7A48Gewicht | |
| , hohe spezifische Festigkeit, ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit | |
| Kohlefaser | Leichtgewicht, hohe axiale Zugfestigkeit, schlechte Schlagzähigkeit im gefalteten Zustand, neigt zu Sprödbrüchen |
| StahlHohe | Festigkeit, hohe Zähigkeit, korrodiert schnell |
Die Kohlefaser wurde durch eine 7A48-Aluminiumlegierung ersetzt, die eine bessere Gesamtleistung und Stoßfestigkeit bietet
Anwendungsbereiche Ausblick
Unbemanntes Fahrzeug - Leichte Anwendung
Hohlprofil aus 7A48-Aluminiumlegierung und Schweißkonstruktion, die das Gewicht der unbemannten Fahrzeuge um 30% reduziert
Einige Informationen
Scandium spielt eine entscheidende Rolle in der Hochleistungsindustrie, insbesondere in der Luft- und Raumfahrt und im Automobilsektor. Scandium wird häufig in Aluminium-Scandium-Legierungen verwendet, die für die Herstellung leichter, haltbarer Komponenten in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Automobilindustrie unerlässlich sind. Diese Legierungen bieten ein hervorragendes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit und eine bessere Schweißbarkeit, was sie zu idealen Werkstoffen für modernste Luft- und Raumfahrt- sowie Automobiltechnologien macht.
Neben seinen Vorteilen als Legierungselement ist Scandium auch für Energieanwendungen von zentraler Bedeutung. Scandium-stabilisiertes Zirkoniumdioxid wird aufgrund seiner ausgezeichneten Ionenleitfähigkeit und thermischen Stabilität, die für eine effiziente Energieerzeugung entscheidend sind, in Festoxid-Brennstoffzellen (Solid Oxide Fuel Cells, SOFCs) eingesetzt.
Neben diesen Anwendungen finden Scandiumverbindungen auch in anderen fortschrittlichen Technologien Verwendung. Scandiumiodid wird in Quecksilberdampflampen verwendet, die das natürliche Sonnenlicht für Film- und Fernsehstudios simulieren. Scandiumoxid (Scandia) wird bei der Herstellung von hochintensiven „Stadion“-Lampen verwendet, während das radioaktive Isotop 45Sc als Rückverfolgungsmittel in Ölraffinerien dient. Außerdem kann Scandiumsulfat in Spuren die Keimung von Samen wie Mais, Erbsen und Weizen fördern.
Die beiden vielversprechendsten Anwendungen für Scandium sind Festoxid-Brennstoffzellen (SOFC) und Scandium-Aluminium-Legierungen. Scandium wird in großem Umfang in SOFCs verwendet. Durch kontinuierliche wärmeerzeugende interne Reaktionen können diese Brennstoffzellen sehr kostengünstig und effizient Energie erzeugen. SOFCs können mit billigem Erdgas betrieben werden, und der gesamte von diesen Zellen erzeugte Strom kostet nur wenige Cent pro Kilowattstunde. Scandium-Aluminium-Legierungen sind vielversprechend für eine Vielzahl von Anwendungen. Diese Legierung ist leicht und fest und kann in Flugzeugen und anderen Hochleistungsanwendungen eingesetzt werden. Scandium-Aluminium-Legierungen können auch für den 3D-Druck verwendet werden, bei dem CAD-Modelle ganz aus Metall hergestellt werden. Scandium hat aufgrund seiner Leichtigkeit und Festigkeit eine Vielzahl anderer Anwendungen. Hier sind einige Beispiele: Keramik: Durch die Kombination von etwa 20 % Scandiumcarbid und Titancarbid kann ein sehr hartes Mischcarbid hergestellt werden. Zum Vergleich: Das Material ist nur wenig weicher als Diamanten. Elektronik: Scandium ist ein wichtiger Bestandteil des Lasermaterials Gadolinium-Scandium-Gallium-Granat (GSGG). GSGG soll dreimal so effektiv sein wie ein ähnliches Material aus Yttrium und Aluminium. Scandium kann auch in Computerschaltern verwendet werden. Damit diese Schalter funktionieren, wird wellenförmiges Licht durch Granat und Mikrowellengeräte geleitet.Beleuchtung: Das kritische Metall kann auch zur Herstellung von hochintensiven Leuchten verwendet werden, die wie natürliches Licht aussehen. Scandium hat ein breites Emissionsspektrum, das dem des Sonnenlichts ähnelt, und wird effektiv für die Beleuchtung von Kameras sowie von Film- und Fernsehstudios eingesetzt. Phosphor und Displays: Scandiumverbindungen können als Träger für Phosphor dienen, der häufig als Aktivatorion in Fernseh- und Computermonitoren verwendet wird, da Scandium rot leuchtende Materialien aktivieren kann, was für Fernsehbildschirme nützlich ist. Aufgrund der derzeit hohen Kosten für Scandium wird diese Anwendung jedoch nicht häufig genutzt.Schließlich ist Scandium dem Yttrium sowohl in der Zusammensetzung als auch in der Anwendung sehr ähnlich. Da es wahrscheinlich ist, dass Yttrium weltweit knapp wird, könnte Scandium als Yttriumersatz in energieeffizienten Beleuchtungssystemen und chemischen Raffinationstechnologien Verwendung finden. In einigen Fällen ist Scandium sogar effektiver als Yttrium. Es ist ein besserer elektrischer Leiter und hat sich bereits in der Hochleistungsbeleuchtung bewährt.Scandium ist derzeit etwa 100-mal so teuer wie Yttrium, aber wenn man die vergleichbaren Vorteile von Scandium berücksichtigt, kann der Kostennachteil für das kritische Metall minimiert werden.