年產(chǎn)5000噸低成本高可靠性納米微晶陶瓷產(chǎn)業(yè)化技術(shù)可行性研究報告-全文預(yù)覽
【正文】 保護(hù)和社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，可享受國家對環(huán)保產(chǎn)業(yè)的各項(xiàng)優(yōu)惠政策。目前國內(nèi)的陶瓷研磨體市場高達(dá)5億元／年以上，其中電子工業(yè)用高性能研磨體主要依賴進(jìn)口，年進(jìn)口額超過600萬美元。由于本項(xiàng)目已完成中試研究和部分產(chǎn)品的開發(fā)，且中試生產(chǎn)線的工藝技術(shù)路線與本項(xiàng)目擬建設(shè)的5000噸產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線相同，因此，中試成果獲得產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的前景非?？春?，已有包括世界500強(qiáng)之一的美國Molex公司在內(nèi)的國內(nèi)外多家企業(yè)在探討該項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)化合作事宜，密切關(guān)注著該項(xiàng)目的進(jìn)展。項(xiàng)目采用天然礦物和工業(yè)廢渣為主要原料，且所有添加原料都是國產(chǎn)化工原料，符合廉價易得的原則。近五年來，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人肖漢寧教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組開展了較系統(tǒng)和深入的基礎(chǔ)研究，特別是在玻璃料的組成設(shè)計(jì)、晶核劑的選擇及作用機(jī)理、核化晶化工藝制度等方面進(jìn)行大量而系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究，已取得具有很好產(chǎn)業(yè)化前景的研究成果。獲得了低成本連續(xù)生產(chǎn)納米晶陶瓷制品的新工藝納米陶瓷雖然具有許多優(yōu)異性能，但高昂的制備成本和難以控制的晶粒尺寸是制約其廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。本項(xiàng)目實(shí)施產(chǎn)業(yè)化的優(yōu)勢在于：采用高溫溶膠－凝膠工藝和原位受控晶化技術(shù)來制備納米微晶陶瓷的新工藝屬國際首創(chuàng)，技術(shù)含量高，具有技術(shù)先進(jìn)的優(yōu)勢；采用天然礦物和工業(yè)廢渣為主要原料，廉價易得，具有原材料成本低的優(yōu)勢；高溫溶膠－凝膠工藝源于玻璃的制備工藝，自動化程度高，成熟可靠；而原位受控晶化技術(shù)則借鑒了微晶玻璃的制備工藝，主要在析晶速度和晶粒大小的控制方面取得了突破性成果，是微晶玻璃制備技術(shù)的提升和進(jìn)步，因此，采用的工藝技術(shù)路線具有良好的工業(yè)基礎(chǔ)優(yōu)勢；可利用工業(yè)廢渣，有利于環(huán)境保護(hù)和資源的再生利用，符合國家環(huán)保和產(chǎn)業(yè)化政策；可開發(fā)的產(chǎn)品品種多，性能價格比大大優(yōu)于同類產(chǎn)品，具有很好的市場競爭力和抗市場風(fēng)險的優(yōu)勢。通過大量實(shí)驗(yàn)和理論分析，目前已成功地開發(fā)了多種納米微晶陶瓷制品，并能從組成和微晶化工藝方面來有效控制晶相組成、晶粒大小及晶相含量，測試了該材料的力學(xué)性能和摩擦學(xué)性能，卓有成效地開展了許多具有原創(chuàng)性的研發(fā)工作，技術(shù)水平屬國際首創(chuàng)，為高性能低成本納米微晶陶瓷的產(chǎn)業(yè)化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，開發(fā)一種高性能低成本的納米陶瓷制備新技術(shù)，是使納米陶瓷制品實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化并獲得廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。目前在納米粉末的制備技術(shù)方面取得了很大進(jìn)展，各種納米粉末已開始工業(yè)化生產(chǎn)并獲得日益廣泛的應(yīng)用。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(hù)和社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。為將該項(xiàng)目技術(shù)推向產(chǎn)業(yè)化，現(xiàn)已投資110萬元，在湖南大學(xué)建成了一條年產(chǎn)200噸納米微晶陶瓷的中試生產(chǎn)線。用該項(xiàng)技術(shù)制備的高耐磨納米微晶陶瓷結(jié)構(gòu)均勻致密，抗彎強(qiáng)度可達(dá)300MPa，顯微硬度10~12GPa，~，自磨損率不到氧化鋁陶瓷的20％，可機(jī)加工性和耐腐蝕好，可廣泛用作具有高附加值的耐磨結(jié)構(gòu)材料，如研磨體、陶瓷軸承、機(jī)械密封件、紡織瓷件、管道、閥門等。該技術(shù)的另一重要特點(diǎn)是：用一套玻璃熔制和微晶化設(shè)備可同時制備多種納米微晶陶瓷制品，產(chǎn)品品種可依市場需求靈活調(diào)整，市場應(yīng)變能力強(qiáng)。（二）立項(xiàng)意義及必要性納米材料由于具有許多獨(dú)特的優(yōu)異性能而成為現(xiàn)代材料科學(xué)的
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