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纳米莫来石晶须及其增韧陶瓷的制备

成果类型:: 新技术

发布时间: 2022-10-21 11:49:19

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:“科创中国”黑龙江科技服务团| 孙富民 | 2023-11-14 10:41:58
高推重比发动机是航空发动机的发展重点,到目前为止开发出一种新型的更耐高温的结构材料——陶瓷基复合材料(CMCs)如SiC陶瓷基复合材料(CMC-SiC),见图1所示,该材料质轻,比强度和比模量高,高温力学性能及抗氧化性能优异。在航空发动机的高温热端部件上展示出了巨大的应用潜力。然而在发动机工作环境下,陶瓷基复合材料部件却面临着在高温水蒸气环境下存在性能退化(通称水氧腐蚀,如图2)和易受CMAS ( CaO-MgO -Al2O3-SiO2 ) 高温熔盐侵蚀的严峻挑战。为此,引入了环境障涂层 ( Environmental Barrier Coatings,以下简称 EBCs) ,这已成为CMC-SiC应用于高推重比航空发动机热端部件的关键技术。所谓环境障涂层是指在发动机工作环境下使用的高温结构材料表面的防护涂层(一般为氧化物或复合氧化物陶瓷涂层),该涂层能够在高温结构材料和发动机工作的恶劣环境(腐蚀性介质、高速气流冲刷等)间建立一道屏障,阻止或减小发动机工作环境对高温结构材料性能的影响。环境障涂层具有良好的隔热、抗氧化和耐腐蚀效果,对于陶瓷基复合材料热端部件( SiCf /SiC),采用
前期的基础性试验研究已经表明可以在较低温度,利用硅铝胶作为主要原料合成出具有良好长径比的莫来石晶须,而且莫来石晶须的制备生产过程已经在理论上获得了众多科学工作者的支持。晶须增韧过程也是无机材料重要的强化手段,可以借鉴常用的无机材料增韧机理。本项目的特色与创新之处;采用化工厂的工业废弃物作为重要的原料,既解决了工厂废物处理的问题,又制备出了具有更好应用前景的莫来石晶须,大大提高了企业效益;深入研究了莫来石晶须的生长机理,利用硅铝胶悬浮液为原料,获得莫来石晶须生长的动力学公式。
冷连轧机工作辊在使用时辊面会经常出现辊印,轧辊辊面上的辊印缺陷传递到钢板表面会造成钢板表面缺陷,导至非计划换辊的增加,轧辊消耗增多,轧机作业率低,因此急需抗辊印性能好的冷轧工作辊。为促进国产冷轧工作辊用钢更新换代,从2008年开始北满特钢与宝钢轧辊公司合作生产开发含Cr6%的冷轧工作辊用钢,由于合格率较低未能批量生产 。在2013年生产量大幅度增加而且产品规格也不断增大,北满特钢组织技术力量进行质量攻关,经过多轮工艺调整,目前产品质量已趋于稳定。 MC6B辊坯是在MC5钢种的基础上,C略有提高,Si和Mo含量增加,Cr含量增加了1%,由于合金含量较高,钢锭易产生严重的偏析,锻造塑性差,生产制造难度较大。辊坯用钢的碳化物网状、带状、液析以及夹杂物、气体、探伤等要求都很严格。北满特钢采用电炉或转炉冶炼、钢包精炼、真空脱气的方式生产电极坯料,然后采用电渣重熔方式进一步净化钢液,通过控制电渣重熔过程中的熔化速率等参数控制电渣锭的偏析。合理制定电渣锭均质化温度和时间,锻造时采用轻-重-轻的锻造方式,辊颈采用分两次成品的方式生产,锻造温度低于900℃时修整。锻后快速喷水冷却控制网状碳化物。产品最终试制成功并批量订货,产品最大规格为φ650mm。北满特钢生产的MC6B辊坯球化组织2-3级,碳化物带状、液析1.0级以下,非金属夹杂物总和 ≤2.0级。 目前国内仅北满特钢一家可以批量生产MC6B
哈尔滨理工大学由原机械工业部所属的哈尔滨科学技术大学、哈尔滨电工学院和哈尔滨工业高等专科学校于1995年合并组建而成,1998年划转黑龙江省属,实行中央与地方共建、以地方为主的管理体制。建校70多年来,学校认真贯彻党的教育方针,全面落实立德树人根本任务,扎根龙江沃土,深耕机电行业,矢志艰苦奋斗,发展成为综合实力强劲、办学特色鲜明的黑龙江省国内“双一流”建设高校,是省属规模最大的理工科大学,为我国装备制造业发展和黑龙江经济社会建设作出了重要贡献。
  数控球面车磨机床,主要用于φ500~φ1250mm球体球面的粗、精车、及磨削加工,材质主要是1Cr12、2Cr13等,适用于高速钢、硬质合金及陶瓷刀具,还可对工件进行车削圆柱面、圆锥面、端面、切槽 、螺纹及回转曲面加工等功能。是石油和天然气输送主干管道用的大型球阀门内球体球面车削、磨削精加工的精加工复合机床。   本机床由床身、床头箱、床头箱座、主电机座、花盘、尾座、回转刀架、纵向进给机构、磨刀架、冷却排屑装置、整机防护罩、液压装置、电气系统及随机附件等组成。床身采用整体二导轨结构,床头箱放置在床头箱底座上,刀架和尾座放置在床身上。机床配置的控制系统为西门子802D SL固定型数控系统,全数字驱动装置组成,可实现两轴联动,可进行连续轨迹的控制。发明专利技术2项、实用新型专利技术4项,共6项自有专利技术。数控球面车磨机床的技术先进性和产品创新点如下: ①数控球面车磨机床采用大直径短主轴穿轴式结构,把传统数控立式、卧式车床高精回转短主轴同时集成应用于数控球面车磨机床中,通过机、电、液压控制,实现两个模拟轴恒速旋转。②创造性的采用一套特殊模拟工装检测装置,实现了水平主轴与垂直主轴交叉重合点的检测方法,提高了加工精度。③回转刀架导轨采用高精滚动导轨,具有回转精度高,磨擦阻力小,刀架回转不爬行的特点,提高了加工出工件的表面光洁度。④采用回转刀架结构,刀具安装在回转刀架上,通过刀架的≤
技术转让、合同、入股均可,具体资金双方协商,希望尽快落地实现产业化。