新兴行业

背景：

因为铝合金材料具有密度小、刚性高、良好的导电导热性以及优异的耐腐蚀性能，所以在航空航天、汽车、电子电器等领域广泛应用。为了使铝合金制品具有更好的力学性能、更高的强度和更好的尺寸稳定性，需要对铝合金进行晶粒细化处理。常用的晶粒细化方法有变质处理、铸锭均匀化退火、热处理等，这些方法都存在一些问题，比如生产周期长、能源消耗高、成本昂贵等。

因此，为了提高铝合金材料的性能，并且降低成本和节省能源，开发新的铝合金晶粒细化技术和工艺非常有必要。其中一种有效的晶粒细化方法是在铝合金熔液中添加一定量的晶粒细化剂，通过晶粒细化剂与熔体中的金属元素发生化学反应或物理吸附作用，从而产生大量的异质形核核心，促进铝合金的晶粒细化。

在铝合金晶粒细化剂方面，金属间化合物、氧化物、金属颗粒、高熔点金属、高熔点氧化物以及碳化物等材料都被广泛研究和应用。但这些材料在高温下容易与铝合金熔体发生化学反应，从而污染熔体并降低材料性能，同时也存在晶粒细化剂在熔体内分布不均匀的问题。因此，开发新的晶粒细化剂和应用技术，成为了众多研究者的关注热点，这也就是铝合金晶种材料及其应用技术研发的需求背景。

铝合金晶种材料及其应用技术研发的主要技术难题包括：

1.如何确保晶种材料需具备一定的性能，如高熔点、高硬度、低密度等。同时，晶种材料的制备成本和工艺也是需要考虑的因素。

2.晶种的加入量对铝合金的晶粒细化效果有重要影响。然而，晶种加入量过多会导致不必要的成本增加，而过少则会影响晶粒细化效果。因此，如何优化加入量的技术。

3.如何明确晶种与铝合金熔体的作用机制，从而提高晶种的使用效果。

4.晶种加入铝合金熔体的方式、加热和冷却的方式等因素都对晶种的作用效果有重要影响。因此，如何明确晶种应用技术，以提高晶种的使用效果。

铝合金晶种材料及其应用技术的研发期望实现的主要技术目标

1.开发出高质量、低成本的铝合金晶种材料。

2.研究出晶种加入工艺的优化技术，以提高铝合金晶粒细化效果。

3.揭示铝合金晶种材料与熔体之间的作用机制，为晶种的选择和加入量的优化提供理论基础。

4.研究晶种对铝合金组织和性能的影响，探索出晶种在铝合金制备中的工业化应用方法。