年產5000噸低成本高可靠性納米微晶陶瓷產業(yè)化技術可行性研究報告(已修改)
2025-05-07 01:15 本頁面
【正文】 11 / 13年產5000噸低成本高可靠性納米微晶陶瓷產業(yè)化技術可行性研究報告湖南大學材料科學與工程學院2003年10月一、 總 論（一）項目概述本項目以天然礦物和冶金工業(yè)廢渣為主要原料，通過材料設計方法，采用高溫溶膠－凝膠工藝和原位受控晶化技術，在高性能低成本納米陶瓷的制備技術方面取得了突破，是一項屬于國內首創(chuàng)的制備納米陶瓷制品的新工藝、新技術，具有很好的產業(yè)化前景。用該項技術制備的高耐磨納米微晶陶瓷結構均勻致密，抗彎強度可達300MPa，顯微硬度10~12GPa，~，自磨損率不到氧化鋁陶瓷的20％，可機加工性和耐腐蝕好，可廣泛用作具有高附加值的耐磨結構材料，如研磨體、陶瓷軸承、機械密封件、紡織瓷件、管道、閥門等。為將該項目技術推向產業(yè)化，現已投資110萬元，在湖南大學建成了一條年產200噸納米微晶陶瓷的中試生產線。該中試生產線的工藝流程及主要設備的設計與5000噸產業(yè)化生產線基本相同，可同時或單獨使用電和液化氣兩種能源，工藝參數調整范圍大，以適應不同產品對工藝條件的需要。目前用該中試生產線已成功制備了各種規(guī)格的研磨球和耐磨襯片。該技術的另一重要特點是：用一套玻璃熔制和微晶化設備可同時制備多種納米微晶陶瓷制品，產品品種可依市場需求靈活調整，市場應變能力強。納米微晶陶瓷制品的制造成本不到氧化鋁陶瓷的30％，此外，可利用工業(yè)廢渣，有利于環(huán)境保護和社會經濟的可持續(xù)發(fā)展。建設一條年產5000噸的納米微晶陶瓷生產線，項目總投資需3660萬元（含25％的技術無形資產），建成后可實現年產值10500萬元，年利稅3420萬元，（不含建設期）?？缮a的主要產品為高性能耐磨結構陶瓷系列產品，如研磨體、耐磨襯片、紡織瓷件、閥門芯片、軸承、機械密封件等。（二）立項意義及必要性納米材料由于具有許多獨特的優(yōu)異性能而成為現代材料科學的研究熱點。目前在納米粉末的制備技術方面取得了很大進展，各種納米粉末已開始工業(yè)化生產并獲得日益廣泛的應用。然而，用納米粉末來制備納米陶瓷時，由于納米粉末的活性很高，高溫燒結時晶粒生長很快，絕大多數情況下獲得的不是納米陶瓷，而是亞微米甚至微米陶瓷。只有采用熱壓、熱等靜壓燒結或者小試樣的快速等溫燒結，才可能獲得致密燒結的塊體納米陶瓷。在這種工藝條件下，一是對燒成設備的技術要求很高，二是很難制備復雜形狀和大尺寸的納米陶瓷制品。因此，開發(fā)一種高性能低成本的納米陶瓷制備新技術，是使納米陶瓷制品實現產業(yè)化并獲得廣泛應用的關鍵。本項目所開發(fā)的納米陶瓷制品是一種較理想的高溫自潤滑耐磨材料，可在高溫、腐蝕、無潤滑等惡劣環(huán)境下用作耐磨結構材料，如研磨體、陶瓷軸承、機械密封件、紡織瓷件、管道、閥門、耐磨襯板等，對提升傳統(tǒng)耐磨結構材料的可靠性和技術含量，推動機械制造、化工、輕紡等相關產業(yè)的技術進步有積極意義。此外，本項目可利用工業(yè)廢渣來制備納米陶瓷，是一項集新材料研制、固體廢棄物再生利用和環(huán)境保護于一體的具有顯著社會經濟效益和推廣應用價值的課題，對提高冶金工業(yè)廢渣的
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