セラミックAl-MMCs(セラミック製Al-MMC)

Chalcoのセラミックアルミニウムマトリックス複合材料は、インシチューナノセラミックを使用し、高い強度と剛性、低いCTE、そして熱安定性を実現しています。低密度を維持しつつ、耐摩耗性と耐用度のバランスを取っています。

当社は、鍛造(板材/プロファイル/鍛造)、鋳造、LPBF粉末の全工程カスタマイズを提供しています。これにより、C919の機体、エンジンピストン、操舵ナックルに既に採用されている複雑な構造と迅速な搬送が可能となります。

なぜChalcoセラミックアルミニウムマトリックス複合材(Al-MMC)を選ぶのか

より軽量な材料を使って、より強く、安定し、コスト効率の良い部品を作りましょう。これがエンジニアリングチームに直接創造する価値です。

コストとリードタイムを抑えるために鍛造の代わりに鋳造する

近い/ネット形状の成形、スラッシュ、鍛造、重加工。リードタイムを短縮し、総コストを削減し、統合された複雑な構造物の納品を容易にします。

より強力で安定した性能

同じ質量であれば、強度や剛性、疲労寿命が長くなります。寸法は熱サイクル下でも安定し、振動減衰性能が向上し、組立の一貫性と耐用年数が向上します。

ターゲットパラメータへの精密なカスタマイズ

インシチュナノセラミックの体積比、粒子サイズ、形態、空間分布を調整します。

2xxx/6xxx/7xxx行列でマッチングします。「材料・構造・プロセス」の共同最適化のために、CTE/作業温度範囲/熱伝導率/剛性に逆算して設計します。

プロセスに優しく、量産に対応できる状態です

低圧鋳造(T6)、圧縮鋳造(T6)、ダイカスト(部分的無熱処理)に対応しています。

また、鍛錬ルート(押出、圧延、鍛造、引き出し、リング圧延、超塑性成形)、機械加工、溶接、LPBF 3Dプリントも扱い、収縮とバッチの一貫性を制御可能です。

シャルコセラミックアルミニウムマトリックス複合製品

チャルコのセラミックアルミニウムマトリックス複合材は、高強度鍛錬粉、高温粉、鋳造粉、添加粉の4つのシステムをカバーしています。

これらは、航空宇宙および自動車の強度・剛性、熱疲労、寸法安定性、軽量化、コストといった厳しい要求に応えており、C919の機体、エンジンピストン、ステアリングナックルで検証されています。

下のアンカーをクリックすると、製品詳細や利用可能な合金グレード、典型的な特性、供給フォームの閲覧が可能です。

高強度鍛造セラミックアルミニウムマトリックス複合材料

高強度、高剛性、低熱膨張を必要とする航空宇宙および高級機器向けに設計されています。板材、押出プロファイル、リング、鍛造材を覆い、T6/T651/T851の焼き入れを支えます。詳細な構成、特性、デザインガイドラインについては、 全文の知識記事をご覧ください 。

• 同じ質量でより高い構造剛性を実現し、より安定した幾何学的制御を実現します。
• 熱循環や組み立て時の安定性が向上し、再作業率も低くなります。
• プログラムの内容仕様やバッチの一貫性を満たし、スケーラブルな採用を可能にします。

CT 7055 セラミックアルミニウムマトリックス複合材料

極限引張強度: 805 MPa

降伏強度: 750 MPa

弾性率: 86 GPa

伸長: 8%

CT2024 セラミックアルミニウムマトリックス複合材

極限引張強度: 610 MPa

降伏強度: 451 MPa

弾性率: 83.2 GPa

伸長: 6.2%

実際の応用例:

C919プログラムに投入され、バッチ生産に移行しました。報告によると、最初の設置では荷重支えおよび寸法に重要な部品を含めて62個の部品が使用されました。

例:貨物床パネル、キールビーム、APU吸気ドア枠。

主荷重貫通梁

荷重支えロンゲロン

燃料タンク

もしプロジェクトでセラミックアルミニウムマトリックス複合材を検討しているなら、図面とターゲット仕様を添付してチームにメールでご連絡ください。材料および工程の提案書と見積もりを返信いたします。

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高温セラミックアルミニウムマトリックス複合材料

中国V/VI以上、高ブースト・高BMEPプラットフォーム向けです。これは、従来の高温アルミニウム合金が高温で耐える強度、熱疲労、摩耗、腐食の限界を解決します。 高温セラミックアルミニウムマトリックス複合材料についての詳細は 、全文記事をご覧ください。

• 高温引張強度と耐熱疲労性の向上。熱いひび割れや低サイクル疲労を抑制します。
• 摩耗や耐腐食性も向上します。安定した結合面。寿命が延びること。
• システムの利点:摩擦・燃料・排出ガスの低下、NVHの改善。

耐熱性高剛性セラミックアルミニウムマトリックス複合材料(JG109X)

300°Cでの引張強度: 150〜170MPa

350°Cでの引張強度: 90–110 MPa

室温硬度: 120–140 HB

耐熱性高強度セラミックアルミニウムマトリックス複合材料(JG201)

25°C時の引張強度: 550MPa

300°Cでの引張強度: 230 MPa

高温セラミックアルミニウムマトリックス複合材料(HD021)

250°C時の引張強度: 185–210 MPa

300°Cでの引張強度: 140–160MPa

降伏強度は250°C時: 160–180MPa

300°C時の降伏強度: 120–135 MPa

実際の応用例:

中国V/VI以上の排出規制を満たすために、エンジン固有の出力は上昇し続けています。ベンチプレスやオンロードの耐久性基準はより厳格です。

従来の高温アルミニウム合金は強度、摩耗、熱疲労、腐食のバランスを取るのに苦労しています。また、高ブースト、高回転数、高トルク下でも安定した寿命と低摩擦を維持するのが難しいと感じています。

当社の高温ナノセラミックアルミニウムマトリックス複合材料は、現場ナノセラミック分散強化を使用しています。高温引張強度、熱疲労、耐腐食性、摩耗において従来の高温アルミニウム合金を上回ります。

今すぐお問い合わせください

エンジンやその他の熱サイクル部品用の高温セラミックアルミニウムマトリックス複合材を評価する場合は、図面と作業条件を送ってください。見積もりとリードタイムを含み、48時間以内に材料および工程提案書を提供します。

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セラミックアルミニウムマトリックス複合材料の鋳造

サブフレーム、ステアリングナックル、コントロールアーム、その他の複雑な統合構造に使用されます。強度、疲労、剛性、幾何学的制御要件を満たしつつ、「鋳造から交換鍛造」を可能にします。 鋳造セラミックアルミニウムマトリックス複合材料に関する全文記事をご覧ください 。

• 大幅な軽量化と一体化。加工や組み立てのコストも安いです。
• バッチの一貫性とシステムコストの向上。プラットフォーム全体の普及に適しています。
• 柔軟な供給:合金システムとセラミック体積比率は目標にマッチング可能です。

高強度(JZ101)セラミックアルミニウムマトリックス複合材料の鋳造

極限引張強度: 410–420 MPa

降伏強度: 340–350 MPa

弾性率: 85–95 GPa

高弾性率(JZ109)セラミックアルミニウムマトリックス複合材料の鋳造

極限引張強度: 360–370 MPa

降伏強度: 320–330 MPa

弾性率: >90 GPa

高延性(JZ110)セラミックアルミニウムマトリックス複合材料の鋳造

極限引張強度: 350 MPa

降伏強度: 290MPa

伸長: 14%

疲労限界: 110 MPa

実際の応用例:

鋳造 Al-MMC ステアリングナックル

鋳鉄製のナックルより56%軽い。

鋳造は複雑な構造の統合を可能にします。

今すぐお問い合わせください

• 鍛造の代替鋳造:ナックルの強度・疲労および幾何学的公差を満たします。鋳物は加工や組立の複雑さを軽減します。
• 大幅な軽量化:スプリング下の質量が減少することでハンドリングとNVHが向上し、制動やエネルギー消費も改善されます。
• コストと一貫性:統合された複雑な構造はシステムコストを削減し、バッチの一貫性を向上させます。

サブフレーム、ステアリングナックル、コントロールアーム、その他の統合シャーシ部品用のセラミックアルミニウムマトリックス複合材の鋳造を検討している場合は、図面と目標仕様(荷重、剛性、重量、慢性負荷、寿命)をメールでお送りください。当社のエンジニアリングチームが材料および鋳造の提案書、さらに見積もりを提出してご回答いたします。

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セラミックアルミニウムマトリックス複合粉末

LPBF/SLM用の高球球性、低衛星、狭いPSD粉末。安定したレーザー吸収とメルトプール挙動により、複雑な内部チャネルや格子の一体化が可能になりました。 セラミックアルミニウムマトリックス複合粉末については 、全知識記事で詳しく学びましょう。

• ニアネット成形が容易で、粉の流れが良く、層の厚さが安定し、孔やスパッタが少ない。
• 寸法および熱サイクル安定性:低膨張+高弾性率、最小限の熱歪み。
• 主流のマシンと互換性があり、スケーラブルな生産のためのバッチ整合性制御が可能です。

• より簡単な近いネット形状:高球面、低い衛星、狭いPSD。安定した拡散と形成。飛び散りや多孔性が減ります。
• 構造剛性と寸法安定性:現地ナノセラミック補強。弾性率が高いほど熱膨張が低くなります。熱サイクル時のジオメトリ制御がより厳密です。
• 主流のLPBFマシンとの互換性:BLT-S500(ブライトレーザーテクノロジーズ、中国)で実証されたプロセス。ピアプラットフォームに移行します。
• 典型的な用途:航空宇宙機構、熱サイクル部品、精密荷重支え継手、軽量ブラケットなど。

実際の応用例:

ヒンジアームは機体上の重要な荷重支えコネクターです。高い強度、剛性、寸法安定性を求め、軽量性と熱サイクルでの安定性のバランスを取る必要があります。

従来の鋳造・鍛造+機械加工は、重量と組み立て精度のバランスに苦労しています。付加製造(LPBF)は、複雑なトポロジーを一つのビルドで形成し、納品を短縮します。

C919ドアヒンジアーム

全サイズ: 450 × 350 × 600 mm

火薬グレード: FCA101Y-6(セラミックアルミニウムマトリックス複合粉末)

機械: BLT-S500(ブライトレーザーテクノロジーズ、中国)

• 極限引張強度:> 500 MPa
• 降伏強度:> 300 MPa
• 伸長度:> 6%

材料・構造・プロセスの統合ソリューション(板材/プロファイル/鍛造/鋳造/LPBF)を提供しています。

迅速なオンボーディングとバッチの一貫性管理をサポートし、48時間以内にプロセスウィンドウと見積もりを提供します。

LPBF/SLM用のセラミックアルミニウムマトリックス複合粉末を評価する場合は、3Dモデルを送ってください。エンベロープを構築し、強度、剛性、慢性損傷(CTE)、寿命、重量などの特性を目標にしてください。当社チームが適切な粉末グレード、プロセスウィンドウ、見積もりを提案いたします。

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セラミックアルミニウムマトリックス複合材料の利点

• 低密度:アルミニウムの軽量DNAを保持します。システムレベルの軽量化は、スプリング質量と非スプリング質量の両方に利益をもたらします。
• 高強度:極限の引張強度は800MPaを超えることがあります。「軽く、より強い」という意味で、Ti合金よりも高い比強度です。
• 高剛性:最大≈95 GPa。Ti合金よりも比剛性が高い;薄い壁と長いカンチレバーは変形に抵抗します。
• 疲労耐性:代表的な比較—回転曲げ疲労≈7xxxアルより94%高く;≈2xxxアルより87%高い;軸方向の二重開孔疲労≈Al-Li 2060より30%高い。
• 耐摩耗性:硬度が高く質量損失が低い。溝や接合面はよりよくフィットします。
• 耐腐食性:アルミニウムの防錆優位性を受け継ぎます。複数のサービスメディアおよびコーティングシステムに適合します。
• 高温能力:著しく高い高温強度とクリープ抵抗性。高いブーストと頻繁な熱サイクルに強い耐熱疲労性能。
• 加工・統合が容易:鋳造や塑性変形にも優しいです。機械加工や溶接と互換性があります。複雑な構造は統合可能です。組み立ては安定していて安価です。

Chalcoはセラミックアルミニウムマトリックス複合材料向けのカスタマイズソリューションを提供しています

より軽量な材料を使って、より強く、より安定し、コスト効率の高い構造を実現しましょう。目標や職務条件に合わせた統合された「材料・構造・プロセス・品質」のカスタマイズを提供します。

カスタマイズの4つの次元

強度・剛性、疲労寿命、熱膨張(CTE)、熱伝導率・散逸率、摩耗・腐食、作業温度範囲、寿命曲線などの定量的目標と試験基準を設定しましょう。目標から逆方向に計算式やプロセスウィンドウを設計し、検証可能でスケーラブルな結果を確保しましょう。

T6/T651/T851などのテンパーを持つ2xxx/6xxx/7xxxシステム(高温・高強度鍛造ファミリーを含む)を提供しましょう。強度、CTE、製造や溶接性、コストのバランス。

インシチュアナノセラミックを使いましょう。体積分数、粒子サイズ(ナノ–ミクロン)、形態、空間分布(均一/局所/グレード)を精密に調整し、強度、CTE、熱伝導率などの重要な指標を達成します。

鍛製(押出・圧延・鍛造・リング圧延)、鋳造(低圧・圧搾・浸透)、および添加粉末(LPBF/SLM)を提供します。応力緩和、HIP、エイジング、加工や表面工学と組み合わせて、複雑さ、バッチの一貫性、総コストのバランスを保ちましょう。

応用ソリューション

• 高強度鍛造(板材/プロファイル/鍛造):航空宇宙および高級構造物において極度の強度と寸法安定性を実現するための現場補強+変形加工。
• 高温(エンジン/熱サイクル部品):ピストン/シリンダーヘッド/ホットエンド部品の高温強度、クリープ、耐熱疲労性を共最適化します。
• 鋳造から交換成形(シャーシ/統合構造):低圧・圧縮鋳造および浸透。部品が少なくて、歩留まりが高く、総コストも低くなります。
• 付加粉(LPBF/SLM):高球球率・低衛星で安定したプロセスウィンドウ。複雑なトポロジーと迅速な小規模バッチオンボーディングをサポートします。

私たちのセラミックアルミニウムマトリックス複合材料パートナー

私たちは多くの業界リーダーと協力し、高性能セラミックアルミニウムマトリックス複合材料の開発と応用を行っています。主なパートナーは以下の通りです:

• CRRC:鉄道輸送機器の世界的リーダー。
• AVICは中国航空産業の中核的な存在です。航空機材料および部品の共同開発。
• CASIC:宇宙機器への応用。
• 中国兵器:兵器システムおよび防衛プロジェクトへの応用。
• ノリンコグループ:武器装備の軽量化と耐久性を支援します。
• COMAC:中国の主要な民間航空機開発会社です。C919のようなプログラムに応募しました。
• AECC:航空エンジンの研究開発と製造の先駆者です。エンジンやその他の重要部品での広範な使用。

セラミックアルミニウムマトリックス複合材料の成形プロセス

変形処理(押出/圧延/鍛造/リング圧延)

鋳造インゴットから始めて等方性と精細な微細構造を実現します。高強度で長い疲労寿命があり、安定した形状を持つ板材や型材、鍛造材を手に入れましょう。

均質化、変形経路、再結晶の制御。ストレスリリーフやストレッチストレート、HIPを使って歪みや散乱を減らしましょう。

圧縮鋳造/圧力浸透

高圧下で溶融アルミニウムをダイに充填させるか、プレフォームに浸透させます。低多孔性と高い機械的特性は、大きな壁変化を伴う荷重支えフレームや断面に適しています。

圧力・時間曲線とダイ熱管理を厳密に制御します。脆性界面相を抑制するために、プレフォーム強度・多孔性・コーティングを確認しましょう。

真空/圧力浸透

まず、成形された陶器のプレフォームを作りましょう。その後、真空または気体・液体圧力でアルミニウムを浸透させることで、高体積分率、方向性強化、高剛性を実現します。

接続性と細孔サイズ分布、駆動力、滞留時間を観察してください。浸透していないゾーンや閉じ込められたガス、界面での過剰反応は避けてください。

攪拌/混合攪拌

SiC/Al₂O₃/TiB₂などのセラミック粒子を溶融したアルミニウムや半固体スラリーに分散させます。その後、低圧・重力・ダイキャストで直接行います。統合型でコスト重視の質量部品に適しています。

湿潤と分散に注力し、温度ウィンドウ、Mg含有量/フラックス、超音波・電磁攪拌、脱ガスを行って凝集や多孔性を防ぎます。

付加製造

複雑なトポロジーや内部チャネルを直接印刷してください。迅速な反復、小ロット、熱サイクル安定性が必要なブラケットやフレームに最適です。

粉末の球度/酸素/湿度、スキャン戦略をチェックしてください。ストレスリリーフ/HIP/エイジング基準と機械加工基準と組み合わせて、歪みや残留応力を抑えましょう。

粉末冶金学

ナノスケールの均一性、高・特殊体積分率、高スペックの小断面積に適しています。組成と粒子分布は正確に制御されています。

密度化と酸素制御が鍵であり、しばしばHIP/SPSと二次変形を組み合わせます。サイズは限られており、コストはバッチサイズに敏感です。

現地反応強化

アルミニウムマトリックス内の微細セラミックス(例:TiB₂/TiC)を生じさせます。清潔な界面、良好な濡れ性、強い接着により、鍛造製品において高い強度と高い耐疲労性を実現できます。

発熱反応と脆性相の形成を厳密に制御すること。粒子のサイズや分布を安定化させてください。原材料の純度や合金元素(例:Mg)も非常に重要です。

私たちが提供できること

• 迅速な評価(48時間):3Dモデル+作業量に基づく、材料・プロセスの実現可能性、プロセスウィンドウ、見積もり/リードタイム。
• 材料選択と配合式のカスタマイズ:現地ナノセラミックの体積分数/サイズ/分布を2xxx/6xxx/7xxx行列と照合し、強度/強度-温度/熱目標を達成します。
• DFM/DFA共同設計:フィレット、壁厚、リブレイアウト、分割・サポート戦略の最適化。公差のアドバイス付きで製造可能な図面を出してください。
• 「鋳造から交換鍛造」とコスト最適化:低圧・圧縮鋳造と浸透による加工や部品数の削減により、コストとリードタイムの削減。
• プロセス経路の実装:鍛造(押出/圧延/鍛造/リング圧延+T6/T651/T851)、添加法(LPBF + 応力緩和/HIP/エイジング)、鋳造(LPDC/圧縮/浸透)。
• 加工および治具パッケージ:PCD工具パラメータ、クランプ/真空治具、加工許容量、公差積み重ね。
• 表面および腐食システム:硬陽極酸化/MAO/コーティングおよびガルバニック絶縁設計を、媒体および寿命要件に合わせたもの。
• 検証および品質管理:材料・ベンチ・ロードテスト、CT/X線、CMM、QCP/SPC、PPAP/FAI文書のサポート。
• 小規模ロット→大量生産→プロトタイプ:バッチの整合性とCPK管理、サプライチェーンおよび配送の調整。
• 故障診断と継続的改善:現場での技術サポートとFA。継続的な軽量化・コスト削減と寿命延長。

統合製造および研究開発能力

強度/容量

現地合成、特殊鋳造、半連続鋳造、添加粉末の4つの生産ラインがあります。年間生産量:18,000トンのセラミックアルミニウム合金および製品。材料から完成品までの統合的な納品。

機器/ハードウェア

反応合成炉、逆重力鋳造システム、大型金属SLMプリンターを含む100+コア機械。

光発光分光器や画像アナライザーなどの20+試験機器。全プロセスのトレーサビリティ。

経験/チーム

1992年以降、ナノセラミック合金の研究と工業化に注力しています。合金設計、プロセス開発、大量生産をカバーしています。

研究・資格

国内の大学や研究所の支援を受けています。チームには長江学者1名、教授1名、准教授4名、20+名の修士・博士課程者が含まれます。

7件の発明特許を保有しています。私たちは継続的に検証可能な材料およびプロセスソリューションを提供しています。

生産ライン

レーザー増細製造装置

金属型重力鋳造機

真空圧オートクレーブ

検査と品質保証

• 蛍光浸透検査装置
• X線装置(リアルタイムイメージングシステム)
• 疲労試験機
• 引張試験機
• 水素アナライザー
• 酸素・窒素・水素分析装置
• 顕微鏡
• X線回折計
• 粒子サイズアナライザー
• 光発光分光計

関連するアルミニウム合金製品も供給しています

プレート、プロファイル、鍛造部品、リングを提供しています。

組成・テンパーの選択、加工・熱処理の調整、そして適合した試験報告書のサポートを行っています。

具体的な目標(筋力・疲労・CTE/温度範囲)が必要な場合はメッセージを残してください。48時間以内にプランと見積もりを返送いたします。

インスタントクォート

高強度アルミニウム合金

高温耐摩耗性アルミニウム合金

サンプルと速報

目標のCTE、温度範囲、熱伝導率に合わせたカスタム材料をご提供いただければ、48時間以内に材料ソリューション、プロセスウィンドウ、見積もり、リードタイムを提供します。

インスタントクォート

関連質問(FAQ)

アルミニウムマトリックス複合材とは何ですか?

アルミニウム/アルミニウム合金をマトリックスとし、SiC、TiB₂、またはAl₂O₃などのセラミック補強材を用いた工学材料。

低密度を維持しつつ、強度、剛性、摩耗、熱安定性、寸法安定性を高めることを目指しています。

セラミックアルミニウムマトリックス複合材の強度はどのくらいですか?

補強の種類や体積、プロセス経路によります。

鋳造グレードは通常YS 250–350 MPa、UTSは300–450 MPaに達します。

現場補強鍛造材はさらに高く、UTSは700〜800 MPa(グレードおよびテンパー専用)です。

目標指標(強度/慢性静脈負荷/温度/熱)があれば、組成やプロセスの調整が可能です。

アルミニウムとセラミックは同じものですか?

いいえ。アルミニウムは熱伝導性や電気伝導性が高く、延性も高い金属です。

セラミックスは非金属で、硬度が高く、熱膨張が低く、耐摩耗や耐熱性は高いですが脆性が高いです。

これらを組み合わせることで、軽量で強度・剛性が高く、熱サイクル安定性も向上する部品が得られます。

Al-Liやチタン合金と比べてどんな利点がありますか?

比強度や剛性はチタンと同等かそれ以上に高く、コストはより管理しやすいです。

Al-Liと比べて、CTEは低く、耐摩耗性が高く、組立の一貫性が向上します。