【正文】 O3 燒結(jié)（包括 Ti、 Nb、 Mn、 Cu、 Ge 的氧化物），對 Al2O3 燒結(jié)無明顯影響（包括 Ga、 Y、 P、 Fe、 Th、 Ce、 Zr、 Co 的氧化物）以及對 Al2O3 24 燒結(jié)起阻礙作用（主要包括鹵素金屬化合物、堿金屬的氧化物等）的三類。這是由于未經(jīng)預(yù)熱的樣品早期致密化速率下降的時候，發(fā)生了晶粒的長大造成的。燒結(jié)后期，經(jīng)過預(yù)熱的樣品在相對密度 97%后致密速率下降更快，最終致密度較低；未預(yù)熱的樣品最終致密度稍高。產(chǎn)品的致密化速率、最終結(jié)構(gòu)往往也反映了它經(jīng)歷過什么樣的熱處理過程。燒結(jié)體密度在相對密度 以下時，致密速率強烈依賴于生坯密度；當(dāng)燒結(jié)體密度大于 時則沒有明顯的影響。氧化鋁結(jié)構(gòu)陶瓷的成型一般采用干壓、等靜壓、熱壓和等靜壓熱壓法等。另外，對于 23 給定的粉料系統(tǒng)，存在一個最合適的粒度分布范圍，使樣品表現(xiàn)最好的燒結(jié)性。這是由于級配的存在，使得樣品顆粒之間接觸點增多，減小了擴散路徑的原因。國外學(xué)者研究了在保持顆粒中位粒徑不變的情況下，改變顆粒尺寸分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差來考察這種影響。不同的粉體制備方法，由于自身的特點和采用的原料的區(qū)別，可能導(dǎo)致粉體在雜質(zhì)的種類和含量、粉體的粒徑和粒度分布上有較大差異，從而對氧化鋁陶瓷的燒結(jié)和顯微結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同程度的影響。 原料粉體：原料粉體的影響，主要指的是粉體的粒徑和粒度分布的影響。 氧化鋁陶瓷制備環(huán)節(jié)中的各工藝條件都 對它的燒結(jié)和顯微結(jié)構(gòu)有極大影響。普通氧化鋁陶瓷粉料通過研磨獲得，當(dāng)其粒度達到幾微米時無論如何延長研磨時間也不可再細(xì)。如紅外視窗和高壓鈉燈管。當(dāng)剛玉晶體尺寸控制在 1 微米左右時，其耐磨性能便與氧化鋯相當(dāng) (氧化鋯陶瓷之所以耐磨就在于它的晶粒尺寸控制在 1 微米左右 )，要制得以上尺寸的陶瓷材料須要求氧化鋁粉體尺寸處于納米范圍 .當(dāng)前制造納米氧化鋁粉料的辦法是采用化學(xué)方法 ,將可溶性鋁鹽(AiCl3 、 AlNO3 或硫酸鋁銨 )加氨沉淀再煅燒，氧化鋯粉料制備也是如此。作為結(jié)構(gòu)陶瓷材料之一的氧化鋁陶瓷因其價格適中，性能穩(wěn)定成為結(jié)構(gòu)陶瓷廣泛使用的最佳材料。 21 第 五 章 技術(shù)方案、設(shè)備方案和工程方案 技術(shù)方案 技術(shù)簡介 本項目為自主開發(fā)的世界首創(chuàng)生產(chǎn)工藝技術(shù)，主要創(chuàng)新點包括氧化鋁原料的納米級超細(xì)處理技術(shù)、氧化鋁粉高效研磨技術(shù)、氧化鋁研磨球與軸承的合理配方及先進等靜壓成型工藝、低溫快速燒成工藝等，產(chǎn)品性能優(yōu)良達到國際先進水平。 皖贛鐵路南北縱貫境內(nèi)， 公 路 西通武漢約 3小時車程；南到南昌、北至黃山約 2 小時車程；西至廬山 1 小時車程。擬建場址市政道路上現(xiàn)已全部架設(shè)開通全國直撥程控電話及移動通訊，可滿足項目固定和移動通訊要求。擬建場地中，將布置雨、污分流排水管道，排入市政管道中。所需電源由市供電局配送 ,可滿足項目要求。 （ 3）基礎(chǔ)設(shè)施條件 市域內(nèi)電力供應(yīng)充足，屬贛東北專線供電網(wǎng)絡(luò)。全年光照充足，雨量充沛，四季分明，冬季多偏北風(fēng)，春夏之交梅雨綿綿，夏秋之際晴熱天多。據(jù)統(tǒng)計全市總?cè)丝跒? 萬人，其中非農(nóng)業(yè)人 口 萬人。56′ ，西北與安徽東至縣交界，南與萬年縣、西與波陽縣接壤，東北與安徽祁門縣、東偏南與婺源縣毗連。42′ ，北緯 28176。位于 **********東北部，居?xùn)|經(jīng) 116176。 因此，基于本項目技術(shù)制成的納米氧化鋁陶瓷制品將有巨大的市場容量和廣闊的發(fā)展空間，且隨著全球范圍內(nèi)的能源緊張和生態(tài)環(huán)境保護意識的增強，將會加快對現(xiàn)有 微晶氧化鋁陶瓷制品和氧化鋯陶瓷制品的替代推廣速度。 氧化鋯陶瓷制品的強度、硬度等性能指標(biāo)雖然比微晶氧化鋁陶瓷制品更高，但制成成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于納米（或微晶）氧化鋁陶瓷，且原材料供應(yīng)日趨枯竭（氧化鋯的來源之一斜鋯石的礦產(chǎn)資源已近于枯竭，另一種來源通過鋯英石脫氧化硅的過程是高能耗、高污染的）。 微晶氧化鋁陶瓷具有高強度 (機械強度可達 150MPa)、高硬度 (莫氏硬度達 9)、耐磨損、耐腐蝕、耐高溫及高絕緣、低介電損耗、電性能穩(wěn)定等特性，是目前先進陶瓷材料中應(yīng)用領(lǐng)域最廣、用量最大、發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮囊环N新型工業(yè)材料，且原材料供應(yīng)可謂用之不絕（氧化鋁地球表層含量達 15%）。 產(chǎn)品方案 本項目為自主開發(fā)的世界首創(chuàng)生產(chǎn)工藝技術(shù)，主要創(chuàng)新點包括氧化鋁原料的納米級超細(xì)處理技術(shù)、氧化鋁粉高效研磨技術(shù)、氧化鋁研磨 球與軸承的合理配方及先進等靜壓成型工藝、低溫快速燒成工藝等，產(chǎn)品性能優(yōu)良達到國際先進水平。項目總用地面積為 150 畝，總建筑面積為 70000 ㎡，第一步建設(shè)面積為17860 ㎡（其中：生產(chǎn)廠房建筑面積為 13560 ㎡、測試中心建筑面積為 1000 ㎡、宿舍建筑面積為 1500 ㎡、食堂建筑面積為 800 ㎡、輔助用房建筑面積為 1000 ㎡）；余下面積分步穿插進行。 綜上，目前全球 市場對微晶氧化鋁陶瓷耐磨材料的需求量大約為 70 萬噸 /年，國內(nèi)市場的年需求量在 25～ 30 萬噸 /年，預(yù)計未來隨著建材行業(yè)的迅速發(fā)展以及其它下游應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，國內(nèi)外市場對微晶氧化鋁陶瓷耐磨材料的年需求量將會越來越大，預(yù)計未來幾年國內(nèi)市場對該產(chǎn)品的年需求量將會以 12%左右的速度增長，到 2020 年將達到 萬噸 /年， 2020 年將達到近 萬噸 /年，開發(fā)該產(chǎn)品市場前景廣闊。 微晶氧化鋁陶瓷在軍事領(lǐng)域也有許多應(yīng)用，無論是海陸空或其它兵種的現(xiàn)代武器中，都有用微晶氧化鋁陶瓷制成的部件，如作為飛機、車輛和人員的防彈裝甲。微晶氧化鋁陶瓷還可作為噴灑肥料和農(nóng)用殺蟲劑的噴嘴，也可用于噴霧干燥機上噴灑陶瓷泥漿 (主要為瓷制品泥漿 )的噴嘴和噴砂嘴。 微晶氧化鋁陶瓷被制造成泵和閥門的耐磨部件，這些部件包括泥漿泵的轉(zhuǎn)子、柱塞、泵蝸殼內(nèi)襯、軸套和輪環(huán)、球閥和盤式閥等，廣 15 泛的應(yīng)用于化工、石化、采礦、食品、泥漿和造紙工業(yè)中。由于飛灰的成份不同，灰漿的 pH 值范圍很大（ ），具有很強的腐蝕性。 微晶氧化鋁制品在采礦和礦物加工領(lǐng)域，應(yīng)用于管路、除塵器、氣動粉末傳送機、滑槽和燃?xì)鉁u輪發(fā)動機部件的防磨保護；還用于煤炭、礦石、砂、尾礦、金屬粉末、油砂、水泥、肥料及其它的散料和粉末材料以及各種磨損 /浸蝕材料的生產(chǎn)、加工、分餾、處理和運輸?shù)仍S多部件，用于凈化和礦物顆粒分級的水力旋流器的陶瓷部件等。在高速、高溫、重磨損、強腐蝕等惡劣工作環(huán)境下，設(shè)備的腐蝕毀壞嚴(yán)重。隨著我國電子工業(yè)特別是微電子工業(yè)的迅速發(fā)展，對氧化鋁陶瓷基片的需求量不斷增大，目前我國每年需求量在 100 萬平方米以上，產(chǎn)值約 3 億元，其中少量特殊規(guī)格需從國外進口。據(jù)統(tǒng)計預(yù)測，全球催化劑市場規(guī)模一直處于增長狀態(tài)， 2020 年達到 167 億美元，其中僅重整催化劑需求量達 30 萬噸以上，價值約 22 億元人民幣。催化劑是影響化學(xué)反應(yīng)的重要媒介物，是許多化工產(chǎn)品開 發(fā)生產(chǎn)的關(guān)鍵。由于微晶氧化鋁陶瓷制品純度高、化學(xué)穩(wěn)定性好，不會與被磨物料產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，不污染被磨物料，在非金屬礦和部分有色金屬礦深加工領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣。 13 建國后我國各類礦產(chǎn)資源因大規(guī)模建設(shè)的需要得到大量 的開發(fā)利用，經(jīng)過 50 多年的開采，富礦資源逐步匱乏，貧、細(xì)、雜礦源越來越多，難選冶礦所占比重越來越大。其中僅在重鈣、高嶺土、滑石、石英、硅酸鋯等礦物的研磨與超細(xì)加工方面，國內(nèi)對微晶氧化鋁陶瓷研磨介質(zhì)的年需求量為 5 萬噸左右，國際市場年需求量 20 萬噸以上，產(chǎn)值約 40 億元。非金屬礦深加工不僅可為非金屬礦本身創(chuàng)造出很高的附加值，更重要的是深加工材料的應(yīng)用將使許多相關(guān)行業(yè)的產(chǎn)品的性能、用途發(fā)生巨大變化，并可產(chǎn)生出許多性能特異的新品種。 據(jù)估計，目前全球市場建材領(lǐng)域?qū)ξ⒕а趸X陶瓷制品的實際年需求量在 45 萬噸 /年，而國內(nèi)市場的需求也在 20 萬噸左右。國內(nèi)需要微晶氧化鋁陶瓷研磨介質(zhì)約 245 萬噸，產(chǎn)值約 205 億元。由 于微晶氧化鋁陶瓷研磨介質(zhì)優(yōu)良的耐磨性能以及高品質(zhì)陶瓷產(chǎn)品對研磨介質(zhì)的要求，未來微晶氧化鋁陶瓷研磨介質(zhì)逐步取代其它研磨介質(zhì)將成為必然趨勢。按全年 億平方米產(chǎn)量， 億人口，出口 7 億平方米計，我國 2020 年人均陶瓷磚表觀消費量首次突破 5 平方米，達到 平方米 /人，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于西班牙、巴西、意大利、墨西哥等陶瓷磚生產(chǎn)制造消費大國的水平。以微晶氧化鋁市場需求為例： 建筑陶瓷行業(yè) 城鎮(zhèn)化進程的加快、城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和居民住宅建設(shè)規(guī)模的不斷擴大，為建材業(yè)及微晶氧化鋁陶瓷在建筑陶瓷行業(yè)的應(yīng)用提供了廣闊的市場和發(fā)展空間。 綜上所述，項目的建設(shè)有利于企業(yè)本身的發(fā)展，增加了企業(yè)的經(jīng)濟效益解決了部分社會勞動力，具有經(jīng)濟效益和社會效益，因此，項目的建設(shè)是必要的也是可行的。項目所在 地周邊擁有大量的可利用勞動資源，項目建成后增加新的生產(chǎn)線亟需生產(chǎn)工人及技術(shù)工人，有效地解決了當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)壓力。項目的建設(shè)既滿足了項目單位自身的發(fā)展需要，又加快了相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展，帶來可觀的經(jīng)濟效益，為**********的經(jīng)濟繁榮和城市發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻。該項目的建設(shè)有利于企業(yè)的自身發(fā)展，加快企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營。 項目單位自主開發(fā)的納米氧化鋁研磨球、納米氧化鋁軸承不僅具有更高的硬度、更耐磨損、耐腐蝕等性能還能替代造價較高的微晶氧化鋁和氧化鋯制成的研磨球、軸承，而且使生產(chǎn)成本大大降低，這將有利于該產(chǎn)品使用企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展，促進氧化鋁 陶瓷市場往更好的方向發(fā)展。 項目提出的必要性 隨著社會經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)廣泛應(yīng) 用于生活中，基于項目單位自主創(chuàng)新的技術(shù)而生產(chǎn)的納米氧化鋁陶瓷具有更好的強度、硬度與耐磨損等性能，是新型工業(yè)材料，目前市場正缺乏這種性能良好納米氧化鋁研磨球及軸承， 項目的建設(shè) 將對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟、社會具有一定的現(xiàn)實意義。 綜上所述， 基于本項目技術(shù)制成的納米氧化鋁陶瓷制品將有巨大 9 的市場容量和廣闊的發(fā)展空間，且隨著全球范圍內(nèi)的能源緊張和生態(tài)環(huán)境保護意識的增強，將會加快對現(xiàn)有微晶氧化鋁陶瓷制品和氧化鋯陶瓷制品的替代推廣速度。 氧化鋯陶瓷制品的強度、硬度等性能指標(biāo)雖然比微晶氧化鋁陶瓷制品更高，但制成成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于納米（或微晶）氧化鋁陶瓷，且原材料供應(yīng)日趨枯竭（氧化鋯的來源之一斜鋯石的 礦產(chǎn)資源已近于枯竭，另一種來源通過鋯英石脫氧化硅的過程是高能耗、高污染的）。 微晶氧化鋁陶瓷具有高強度 (機械強度可達 150MPa)、高硬度 (莫氏硬度達 9)、耐磨損、耐腐蝕、耐高溫及高絕緣、低介電損耗、電性能穩(wěn)定等特性，是目前先進陶瓷材料中應(yīng)用領(lǐng)域最廣、用量最大、發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮囊环N新型工業(yè)材料，且原材料供應(yīng)可謂用之不絕（氧化鋁地球表層含量達 15%）。利用這些特點使納米陶瓷軸承本身可以將密度做到很小，使耐高溫程度得以擴大，并且具有了極強的絕緣性及抗壓、耐氧化、耐腐蝕的特性，大幅領(lǐng)先傳統(tǒng)工藝風(fēng)扇生產(chǎn)。納米級氧化鋁粉具有大幅降低燒結(jié)溫度、高硬度、高強度的特點。 納米氧化鋁 研磨球具有硬度高、體積密度大、耐腐蝕等優(yōu)點，其粉碎效率和耐磨損大大優(yōu)于普通球石或天然鵝卵石，在陶瓷、玻璃、搪瓷、顏料、化工等行業(yè)廣泛應(yīng)用。 7 項目提出的理由與必要性 項目提出的理由 氧化鋁是白色晶狀粉末，不同的制備方法及工藝條件可獲得不同結(jié)構(gòu)的納米氧化鋁 ，納米氧化鋁具有 粒度分布均勻、純度高、極好分散，其比表面高，具有耐高溫的惰性，高活性，屬活 性氧化鋁；多孔性；硬度高、尺寸穩(wěn)定性好，可廣泛應(yīng)用于各種塑料、橡膠、陶瓷、耐火材料等產(chǎn)品的補強增韌，特別是提高陶瓷的致密性、光潔度、冷熱疲勞性、斷裂韌性、抗蠕變性能和高