Mehrschichtiges Metallverbundstabmaterial

Baoji Special Steel Titanium Industry Co., Ltd. stellt seit 2001 Produkte aus Metallverbundwerkstoffen her. Nach 25 Jahren harter Entwicklungsarbeit haben wir eine perfekte, spezialisierte Produktionslinie für Metallverbundwerkstoffe aufgebaut.

Referenznorm GB/T 12769-2015

Spezifikationsvielfalt:
Die plattierten Werkstoffe: Titan GR1, Gr2, TA1, TA2, Edelstahl (304, 316L) usw.
Materialien für die Zwischenschicht: Kupfer T1, T2, anaerobes Kupfer TU1 TU2 usw.

Material der Innenschicht: Edelstahl (304, 316L), Stahl (Q235) usw.

Hauptquerschnittsform und Größenbereich (mm):
Rechteckige Breite (20 ~ 150) x Dicke (6 ~ 30)
Kreis Φ (8 ~ 50)
Quadratisches Modell (10 ~ 30)

Die Produkte können nach Kundenwunsch individuell angepasst werden.

Kernfunktionen jeder Materialschicht und die Gesamtleistung nach der Verbundwerkstoffherstellung

Das Wesen dieser Struktur liegt in der festen Verbindung der drei Komponenten durch metallurgische Verfahren (wie etwa Explosionsplattieren und Walzenplattieren), wodurch eine Leistung von „1 + 1 + 1 > 3“ erreicht wird.

1. Äußere Schicht – Titan (Ti):

- Funktion: Bietet hervorragende Korrosionsbeständigkeit und Biokompatibilität.

- Leistungsbeitrag: Beständig gegen Meerwasser, saure Umgebungen und Chloridionenkorrosion; geringe Dichte reduziert das Gewicht; ästhetisch ansprechende Oberfläche.

2. Mittlere Schicht – Kupfer (Cu):

- Funktion: Bietet eine hervorragende elektrische und thermische Leitfähigkeit und dient als funktionelle Übergangsschicht und Pufferschicht.

- Leistungsbeitrag:

- Elektrische/thermische Brücke: Bei hoher elektrischer Leitfähigkeit dient sie als primärer Kanal für Strom oder Wärme.

Puffer- und Haftschicht: Die Kristallstrukturen und Wärmeausdehnungskoeffizienten von Titan und Stahl unterscheiden sich stark, was eine direkte Verbindung erschwert und die Bildung spröder intermetallischer Verbindungen an der Grenzfläche begünstigt. Kupfer weist eine bessere Kompatibilität mit beiden Materialien auf, wodurch thermische Spannungen effektiv reduziert, die Haftfestigkeit erhöht und die Produktionsmöglichkeiten verbessert werden.

3. Innere Schicht/Basisschicht – Stahl (typischerweise Edelstahl oder Kohlenstoffstahl):

- Funktion: Sorgt für die grundlegende strukturelle Festigkeit, Steifigkeit und Zähigkeit und reduziert die Kosten erheblich.

- Leistungsbeitrag: Hohe mechanische Festigkeit, gute Verarbeitbarkeit (z. B. Schweißen und Zerspanen) und ein kostengünstiges Basismaterial.

Zusammenfassung der Gesamtleistung:

• „Äußere Korrosionsbeständigkeit + mittelhohe Leitfähigkeit + innere hohe Festigkeit“: Die Oberfläche ist korrosionsbeständig, die Mittelschicht ist hocheffizient für die elektrische Leitfähigkeit und Wärmeübertragung, und die Innenschicht ist stark und belastbar.
• Ausgezeichnete elektrochemische Kompatibilität: Bei bestimmten Anwendungen (wie z. B. dem kathodischen Schutz) können die Potentialsequenzpositionen von Titan und Kupfer sorgfältig so gestaltet werden, dass spezifische Funktionen erreicht werden.
• Gute Anpassung der Wärmeausdehnung: Durch den Übergang der Kupferschicht wird die Spannung, die durch die unterschiedliche Wärmeausdehnung und -kontraktion zwischen der Titanschicht und der Stahlschicht entsteht, reduziert.
• Hohes Preis-Leistungs-Verhältnis: Bei gleichzeitig hoher Oberflächenleistung ist die Verwendung von preiswertem Stahl als Basismaterial wesentlich kostengünstiger als die Verwendung von Titan oder dickem Kupfer.

Ti/Cu/Stahl-Verbundwerkstoffist stets darauf ausgerichtet, extreme oder spezielle multifunktionale Anforderungen zu erfüllen, und findet hauptsächlich Anwendung in:

1. Hochwertige chemische und elektrochemische Industrie · Spezielle Anwendung: Spezielle Elektrolytelektroden und Anodenkörbe. Sie werden bei der Elektrolyse korrosiver Medien (z. B. chlorhaltiger Umgebungen) eingesetzt. Die Titanschicht schützt vor Korrosion, die Kupferschicht gewährleistet eine gleichmäßige Stromverteilung und die Stahlschicht dient als Stützstruktur. Sie können auch als leitfähige Bauteile in stark korrosiven Umgebungen verwendet werden.

2. Schiffbau und Meerestechnik · Spezielle Anwendung: Hybride Erdungs- und Blitzschutzsysteme für Schiffe. Die Titanschicht ist seewasserbeständig, die Kupferschicht bietet einen niederohmigen Erdungspfad und die Stahlschicht dient der strukturellen Unterstützung. Dies ist die klassischste und wichtigste Anwendung. · Kathodisches Schutzsystem: Als Hilfsanoden oder Spezialverbinder müssen sie sowohl leitfähig als auch korrosionsbeständig sein.

Energie- und Kraftwerkssektor (insbesondere Kernenergie) · Spezielle Anwendung: Integrierte leitfähige/strukturelle Komponenten für Schlüsselkomponenten von Kernkraftwerken. Beispielsweise benötigen bestimmte Steuerstabantriebe oder Messinstrumentendurchführungen: · (Titan) Beständigkeit gegenüber Hochtemperatur- und Hochdruckwasser im Primärkreislauf. · (Kupfer) Präzise und verlustarme Übertragung von Signalen oder Strömen. · (Stahl) Fähigkeit, mechanischen Belastungen standzuhalten und mit der Hauptstruktur verschweißt zu werden.

Luft- und Raumfahrt/Verteidigung (Spezialanwendungen) · Spezielle Anwendung: Für Spezialbauteile, die geringes Gewicht, hohe Festigkeit, hohe Leitfähigkeit und Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse und Korrosion erfordern. Beispiele hierfür sind spezielle Erdungen, elektromagnetische Abschirmungen oder leitfähige Strukturbauteile in Raumfahrzeugen oder Hochleistungsflugzeugen. Die Kupferschicht bietet Schutz vor elektromagnetischen Impulsen.

Ausrüstung für wissenschaftliche Forschung · Spezielle Anwendung: Vakuumkammern oder Strahlkomponenten in Teilchenbeschleunigern und Synchrotronstrahlungsquellen. Die Titanschicht ermöglicht das Erreichen eines Ultrahochvakuums (geringe Ausgasungsrate), die Kupferschicht dient der Kühlung oder der Übertragung hochfrequenter Ströme, und die Stahlschicht bildet die Hauptstruktur. Die Kupferschicht leitet die interne Wärme effektiv ab.