鋁合金半固態成形材料與製程技術 & 高性能銅銀合金/銅石墨稀複材製程技術 & 高效流化床氫基直接還原鐵技術

鋁合金半固態成形材料與製程技術

■ 技術特色

► 半固態成形改善傳統全液態鑄造之粗大組織與縮孔等缺陷，其機械性能趨近鍛造件

► 材化所從事鋁合金半固態成形研究十年以上，已建立半固態球化材料與設備相關專利技術

► 材化所可依客戶需求，進行合金設計與鑄造製程開發可焊接、可熱處理或可陽極處理等技術

 

■ 巿場/應用

► 高強韌結構零組件，應用領域包含電動汽、機車、電輔自行車等之移動載具所需之節能需求

► 複雜形狀殼體結構需求，應用領域包含高速網通機殼、馬達、油壓殼體等所需之高導熱或高氣密需求

 

高性能銅銀合金/銅石墨稀複材製程技術

■ 技術特色

► Cu-Ag 合金與 Cu- 石墨稀複材經組成與製程優化後，兼具高導電、高強度之特性

► 採用熱模連鑄可淨成形線、棒、管材，均一之特性，為開發製作極細耐彎曲或薄管產品之關鍵技術

 

■ 巿場/應用

► 薄型熱管視為 5G 智慧型手機及 NB 之主流散熱方案

► 智慧機械 / 醫療儀器等用高傳真、耐折訊號傳輸導線

 

高效流化床氫基直接還原鐵技術

■ 技術簡介

► 由於傳統高爐煉鐵技術產生大量碳排 (1.6 tCO_2e/t-Steel )，利用氫基直接還原鐵技術，主要化學反應式為Fe₂O₃+3H₂ → 2Fe+3H₂O，反應無直接碳排產生

► 利用流化床之技術進行氧化鐵還原，流化床使氧化鐵顆粒流動並相互碰撞，產生動態混合並避免反應死區，提高熱傳及質傳效果，提升反應速率及反應溫度均勻性

 

■ 技術特色

► 可即時量測流化床內氧化鐵重量損失及流化時反應腔體內即時壓差，以掌握反應腔內流化狀態

► 氫氣還原反應濃度範圍：0~100%

 

■ 技術成果

► 500g 級驗證設備，可即時確認原物料之還原率，目前之還原率可達 93%：25kg 級示範生產設備，可小量生產還原鐵進行取代生鐵及廢鋼之驗證

► 已可將電爐廠製程產生鐵鏽進行還原，經 XRD 分析後確認可將氧化鐵還原成鐵

► 自製直接還原鐵已熱壓成塊材，可方便投入電爐或高爐等反應爐中

 

工研院材化所 J500 輕量化材料與設計應用研究室