年产5000吨多功能泡沫铝新材料

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年产5000吨多功能泡沫铝新材料项目
一、项目提出背景
多功能泡沫铝是国家“八六三”高技术重点项目（编号：2002AA334060）
以及教育部重点科技项目（编号：98048），该项目有东北大学负责研发，
目前已经通过国家验收。
多功能泡沫铝材料是以铝为原料，采用一系列创新技术，制成的一种
多用途新型材料。（产品的技术指标为：密度0.2～0.6g/cm3,孔隙率75%～
90%，导热系数0.25～0.62w/m.k,压缩强度3～5Mpa,吸音率61%～78%，隔
音量60～80分贝。）泡沫铝主要用于飞机、舰船、轿车、地铁、建筑等行
业，作缓冲、隔音和吸音材料，市场前景广阔，经济和社会效益显著。
由于泡沫铝材料具有密度小、隔音、吸音、减震、隔热等多种特殊功
能，先进国家已广泛应用于交通、运载工具、机械、建筑等行业上。例如
泡沫铝夹心板材料应用在汽车、坦克、装甲车、机动战车、军用汽车、地
铁列车、高速火车上制做壳体及间隔墙，既吸音、隔音、占空间小、强度
高、保温、又减轻自重。用在潜水艇上，可以吸音和隔音，使潜艇运行时
无声音，不易被对方发现。用泡沫铝夹心板可以制做高架铁轨、高速公路
和铁路的隔音屏，制作地铁地道和车站的顶棚吸音板等，防止噪声对环境
的污染。用泡沫铝材料制作轿车等车辆的前、后和侧部防冲挡（保险杠），
可以吸收撞击力，当车受撞击时能够保护人和车免遭伤害，从而提高安全
性。上述情况说明，本项目产品应用领域十分广泛，具有显著的经济效益
和社会效益。
二、国内外技术发展概况及国内需求
日本、美国、德国、韩国等先进国家已将“泡沫铝”材料广泛地应用
于建筑、交通运输、机械、电子和通讯等行业上。在建筑上做间隔墙、地
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板、天花板、吸音板等，用其夹心板材料做活动房，大型厂房等的墙和屋
顶，既性能优良又美观。在交通运输上做各种缓冲部件、包装箱等，用夹
心板制作地铁列车、高速列车及汽车的箱体，既强度高、隔音、隔热、重
量轻、不燃烧又占空间少。“泡沫铝”材料还可以制做高速公路护栏、路
标牌、隔音壁等。日本、韩国等国家用“泡沫铝夹心板”制作高速公路、
城市轻轨列车等的隔音屏。在工业上，用“泡沫铝夹心板”制做噪声设备
的隔音装置，减少噪声污染。在电讯方面，可以制做性能优良的音响材料、
吸音材料、隔音材料、抛物面天线等。
欧美国家对泡沫铝材料和泡沫铝夹心板材料应用也很广泛。主要应用
于建筑、汽车、交通和轮船等方面。
根据国外先进国家应用情况和国内对泡沫铝材料的需求情况，泡沫铝
材料的国内市场需求主要为交通运输、军工、工业用材、建筑业等行业。
按发达国家泡沫铝产品初期推广阶段应用计算，目前国内需求量为20万
吨左右，随着我国高速铁路的发展和建筑行业的发展，几年后，将迅速迅
增加到50万吨。目前，国家已经推广泡沫铝做隔音屏（规格为
1000mm×100Omm×1Omm密度为0.6的泡沫铝板），目前市场上需求量为
60000m2/年。另外用泡沫铝做夹芯板有着非常有希望的潜在市场，目前，
轨道列车车厢，采用泡沫铝夹芯板正处于设计阶段，年需要量约为50000
吨。据统计，“十一五”期间，轨道交通计划投资15000亿元人民币，市
场前景广阔。
本项目将通过制造1000×1600×500mm3规格的泡沫铝块和制造1000×
2000×1000mm3规格的泡沫铝大块进一步研究上述创新技术，控制发泡，使
制造的大块泡沫铝气孔均匀。另外，生产技术要达到按用户要求制造出不
同密度的泡沫铝材料（做隔音材料的需用密度为0.25～0.45g/cm3泡沫铝材
料,做吸能材料的需用0.5～0.8g/cm3泡沫铝材料）。
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根据我们掌握的情况，国内目前仅有二家企业生产泡沫铝，但其产能
低（1000T/Y）、规格小（500mm×500mm），满足不能了市场的需求，国内
没有可供应较大规格本项目产品的生产厂家。
由于泡沫铝材料体积密度小，运输费用太高，不能从国外进口，只能
自己发展。因此，本项目产品具有很强的市场竞争能力。
三、生产工艺
泡沫铝生产所用铝硅合金采用直流电弧炉，以高岭土和氧化铝(或铝
矾土)为原料，烟煤和石油焦为还原剂，生产粗硅铝合金。东北大学从1994
年开始本项目的研究，经过一系列小试、中试，探索出一整套较成熟的技
术路线和工艺规范，形成了有特色的制团直流电弧炉冶炼硅铝合金技术。
技术水平经辽宁省科委鉴定属国内领先水平（本工艺在二期工程实施），
已经取得国家发明专利，具备工业化生产条件。
电热法冶炼硅铝合金反应是无渣反应，因此实际生产中产生的渣量很
少，且大部分渣又可以返回到配料，重新利用。故无有害废渣排放。
该工艺仅有少量烟尘排放，经过净化处理，可以达到国家卫生和工业
排放标准。
本项目通过实验室试验和扩大试验，对铝熔体的增粘剂、增粘方法、
添加增粘剂的温度，发泡剂，添加发泡剂方法、添加温度、搅拌速度、搅
拌时间、发泡温度、发泡时间等工艺条件都进行了系统研究，摸索出铝直
接熔化发泡法制造泡沫铝材料的工艺。通过一系列的技术创新研究，形成
了制造泡沫铝材料的专有技术，制造出的产品气孔均匀、密度低、性能与
国外同类产品相当的。2006年3月，东北大学材料先进制备技术研究中心
承担的泡沫铝材料项目通过了由辽宁省经济委员会组织的科学技术成果
鉴定。该项目包括闭孔型泡沫铝的生产方法及四种泡沫铝新产品，全部是
自主创新研究成果，拥有独立的知识产权。建立了一套年产5000吨闭孔泡
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沫铝材料的工业生产线，实现了泡沫铝材料的批量生产；闭孔泡沫铝生产
过程稳定，使用性能良好；生产的大规格闭孔泡沫铝板材规格为
1800mm×800mm×Xmm，该项技术填补国内空白，达到国际先进水平。生产
技术工艺已经成熟，标志着泡沫铝生产具备了产业化生产的条件。
制造本项目产品的技术路线是先将铝（或铝硅合金）熔化，加入一定
量的金属钙，使铝熔体粘度增大。当铝熔体粘度足够大时，向铝熔体中加
入氢化钛粉，并强力搅拌，使氢化钛粉在铝熔体中分布均匀。然后将搅拌
充分的混有氢化钛粉的铝熔体注入发泡槽，送入恒温发泡炉中发泡。通过
调整氢化钛粉的加入量、搅拌温度、搅拌时间、发泡时间、发泡温度等工
艺参数，控制泡沫铝的发泡程度。泡沫铝块经冷却后，用锯床切割成泡沫
铝裸板，将泡沫铝板经轧制后使其表面平整，再与钢板（或铝板）粘贴在
一起，制成夹心板。
四、技术经济效益分析
制造泡沫铝材料的成本费用包括原材料、燃料、动力、生产工人工资
及制造费用。
正常年生产每立方米泡沫铝材料的利润为2,560元。一个年产5000吨
（12,500M3）泡沫铝材料厂的年总利润为3200万元。
五、项目的资金总需求
建设投资总额为2500万元，其中建设投资为1500万元，其他投资1000
万元。本项目的流动资金为1000万元。试生产调试费100万元。项目总投
资为3600万元。项目经济效益可观，一期年产5000吨泡沫铝材料年利润为
3200万元。