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厚板焊接作為我國核電、船舶、石化等領域重大裝備的關鍵制造技術，對低熱輸入、高效率、高質量的新型焊接方法升級需求極其迫切。窄間隙焊接技術因采用窄且深的坡口，在厚板焊接時具有效率高、填充量少、熱輸入小、變形小等優勢，在提高焊接效率和焊接質量等方面具有重要應用前景。目前，該類技術在國外核電、船舶等行業廣泛應用，技術較為成熟。而我國窄間隙焊接技術研究起步較晚，在大厚板核心焊接設備、工藝及材料均受制于人，尤其針對我國國防重點企業，存在“卡脖子”風險。高端焊接裝備依賴于進口，價格高昂。國外主要生產廠家包括法國寶利蘇迪、日本日立公司、美國電弧機器等，國內生產廠家華恒、唐山開元等依賴于國外企業的專利授權。 國際和國內現有技術一般采用鎢極擺動、陶瓷片約束、橫向交變磁場等控制電弧周期性地在兩側壁之間燃燒，存在裝置復雜、母材被磁化或間隙較大等缺點。為解決窄間隙焊接側壁熔合的難題，課題組另辟蹊徑，創新性地提出了一種具有完全自主知識產權的“厚板超窄間隙旋轉電弧焊接技術及成套裝備”新技術。該技術突破了現有窄間隙鎢極氬弧焊接（NG-GTAW，narrow-gap gas tungsten arc welding）工藝的局限性，已實現壁厚50 mm超窄間隙焊接，能夠更為可靠、簡便地解決側壁未熔合缺陷問題。相對于國內外的現有技術，該技術形成的旋轉電弧能夠有效改善電弧熱量及壓力的均勻性，在保證熔敷金屬質量均勻的同時避免熔深過大，具備高質量、高效率的突出優勢，達到國際先進水平，已在國防、核電、QT等工業領域推廣應用。同時，研究團隊自主設計研發了面向核電、石化、船舶等裝備的大厚板非軸對稱旋轉鎢極超窄間隙GTAW成套裝備（圖1），可實現板厚超過150 mm、窄間隙5 mm——9 mm的厚壁材料高質量自動化焊接。 圖1 大厚板非軸對稱旋轉鎢極超窄間隙GTAW成套裝備 該設備特別適用于厚壁不銹鋼焊接、鈦合金、980高強鋼、9Ni鋼等特種材料，在核電、軍工、石化等領域具有廣泛的應用前景。目前處于國際先進水平的寶利蘇迪公司生產的單套設備售價高達380萬元，國產設備售價也達到150——200萬元水平。而自主設計研發的設備單套成本僅約30萬元，能夠產生巨大的經濟效益。

大粒徑硅溶膠以其獨特的物理化學性質，在涂料、建材、電子、陶瓷、橡膠、紙張、紡織、環境保護及化妝品等多個領域展現出廣泛的應用前景。隨著科技的不斷進步和生產工藝的改進，大粒徑硅溶膠的應用范圍和潛力將進一步拓展，為各行業的發展提供更為強大的支持。

大粒徑硅溶膠是一種重要的無機膠體材料，以其獨特的物理化學性質在多個領域得到廣泛應用。 一、定義與特性 定義：硅溶膠是一種含有二氧化硅（SiO2?）的膠體溶液，通常呈現為透明或半透明的液體。大粒徑硅溶膠指的是粒徑在100納米以上的硅溶膠，其粒徑范圍可以從100納米到500納米不等。 特性： 物理性質：大粒徑硅溶膠具有較高的粘度和良好的流動性，能夠在高溫和高壓環境下保持其性能。 化學性質：硅溶膠無毒無味，耐高溫、耐酸堿，具有穩定的物理和化學性質。 光學性能：大粒徑硅溶膠具有較好的光散射能力，可以在涂料中產生優良的遮蓋效果，提升涂料的遮蓋力和白度。 機械性能：干燥后能形成堅韌的薄膜，具有一定的耐磨性和耐化學性。 二、制備方法 大粒徑硅溶膠的制備方法多種多樣，常見的包括： 溶膠-凝膠法：通過控制反應條件，如溫度、pH值和反應時間等，調節硅溶膠的粒徑和分布。是目前應用最廣泛的一種方法。 離子交換法：也稱粒子增長法，以水玻璃為原料，通過離子交換反應去除雜質，生成聚硅酸溶液，再經處理得到大粒徑硅溶膠。 水熱合成法：在高溫高壓條件下合成硅溶膠，能夠獲得較為均勻的顆粒分布。 直接酸化法：采用稀水玻璃，經離子交換樹脂去除雜質，制備活性硅酸溶膠，再加熱保溫、直接酸化，控制反應條件使晶粒長大，得到大粒徑硅溶膠。 三、應用領域 大粒徑硅溶膠因其獨特的性質，在多個領域展現出廣泛的應用前景： 涂料行業：作為填料和增稠劑，改善涂料的流動性和刷涂性能，提高涂層的附著力和耐磨性。其透明性也適用于透明和半透明涂料的生產。 建筑材料：作為粘結劑，提高水泥和砂漿的強度及耐久性，改善建筑材料的抗滲性能。在混凝土中加入適量的大粒徑硅溶膠，可以增強混凝土的抗壓強度和耐磨性。 電子行業：用于電子封裝材料和絕緣體，提高材料的熱導性和電絕緣性，減少電子元件之間的干擾，提高電子設備的性能和可靠性。 陶瓷材料：作為添加劑，改善陶瓷的成型性和燒結性能，增強陶瓷制品的強度和韌性，提高陶瓷產品的表面光潔度和色澤。 橡膠行業：作為填充劑和增強劑，提高橡膠的耐磨性和抗老化性能，改善橡膠的加工性能，降低加工難度，提高生產效率。 紙張和紡織行業：作為涂布劑和助劑，提高紙張的光滑度和印刷適應性，改善紡織品的手感和強度，提高紡織品的耐水性和耐污性。 環境保護：作為吸附劑，有效去除水中懸浮物和重金屬離子，改善水質。在土壤改良方面也展現出一定的應用前景。 化妝品行業：被廣泛應用于粉底、遮瑕膏等產品中，提供良好的滑爽感，使化妝品在涂抹時更加順滑，且不易出現結塊現象。 四、使用注意事項 在使用大粒徑硅溶膠之前，應準備好所需的工具和材料，包括攪拌器、量筒、噴槍等。 注意施工環境，高濕度環境可能導致涂層干燥不良，而低溫環境則可能延長干燥時間。 在大規模應用前，建議進行小面積的兼容性測試，確保硅溶膠與基材之間的相容性，避免因不兼容造成的涂層脫落或起泡。 使用后應及時清洗工具和設備，避免硅溶膠固化在工具上，影響下次使用。 五、總結 大粒徑硅溶膠以其獨特的物理化學性質，在涂料、建材、電子、陶瓷、橡膠、紙張、紡織、環境保護及化妝品等多個領域展現出廣泛的應用前景。隨著科技的不斷進步和生產工藝的改進，大粒徑硅溶膠的應用范圍和潛力將進一步拓展，為各行業的發展提供更為強大的支持。