科创中国

行业领域

新材料产业,新材料技术

需求背景

在粉末冶金还原炉中，新型还原舟皿材料设计与制造关键技术的研究与开发显得尤为重要。首先，舟皿材料需要具有良好的抗氧化性能，以承受高温下的氧化反应；其次，其还需要具备足够的热稳定性和机械强度，以保证在复杂的工艺条件下能够稳定工作。 

为了满足以上要求，我们提出采用高熔点的金属或合金作为舟皿材料，如钼、钨、铌等。这些材料具有优良的抗高温氧化性能和热稳定性，可以有效抵抗高温下的反应，从而保护舟皿免受损坏。此外，通过适当的热处理工艺，可以进一步提高其硬度和强度，增强其耐磨性能。 

然而，高熔点金属的加工难度较大，需要采用精密铸造、粉末冶金等技术进行制备。同时，由于这些材料的昂贵价格，如何实现其在舟皿中的经济、高效使用也成为了一个重要的研究方向。因此，我们需要进一步研究和完善舟皿的设计与制造技术，以提高其性能和使用寿命，降低生产成本。 

总的来说，新型还原舟皿材料设计与制造关键技术的研究不仅有助于提高粉末冶金还原炉的效率和产品质量，也对推动整个粉末冶金行业的发展具有重要意义。未来，我们将继续深入探索这一领域的新技术和新方法，以满足日益严格的工业生产需求。

需解决的主要技术难题

开发设计制造一种新型还原舟皿，解决粉末粘舟及变形问题，降本增效，推动硬质合金产业升级。

期望实现的主要技术目标

（1）最高工作温度：1400℃。

（2）使用气氛：水蒸汽和氢气共存，整体气氛性质为还原性。

（3）舟皿接触的物料：氧化钨、钨粉。

（4）舟皿在使用高温下能够承受水平挤压推力。

（5）舟皿正常连续使用寿命不低于50天，在使用周期内高温下不能发生严重变形和软化粘连，不得出现裂纹、掉皮和穿孔。

（6）舟皿材质应不容易脱落，不得污染产品。

（7）舟皿表面应有足够的强度，便于清理粘附在舟皿内部的物料和对舟皿本身进行合理的修复。

（8）舟皿应有足够的化学稳定性，不得与物料发生化学反应。

需求解析

解析单位：“科创中国”湖南科技服务团（湖南省科学技术协会） 解析时间：2023-11-28

张立

中南大学粉末冶金研究院

研究员 博士生导师 硕士生导师

综合评价

新型还原舟皿材料设计与制造关键技术是粉末冶金还原炉中的一个重要组成部分。该技术主要研究如何设计和制造出具有优良性能的新型还原舟皿材料，以满足粉末冶金还原炉在高温、高压等恶劣环境下的工作要求。 新型还原舟皿材料应具有高强度、高硬度、耐腐蚀、抗热震等性能，以保证其在使用过程中的稳定性和可靠性。同时，新型还原舟皿材料还应具有良好的抗氧化性能，以延长其使用寿命。此外，新型还原舟皿材料还应具有较低的生产成本和良好的可加工性，以满足大规模生产的需求。 目前，国内外对于新型还原舟皿材料设计与制造关键技术的研究还处于起步阶段，尚未形成完善的理论体系和技术标准。因此，开展新型还原舟皿材料设计与制造关键技术的研究，对于推动我国粉末冶金行业的发展具有重要意义。

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