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本項(xiàng)目發(fā)明了一種采用熱壓濾法制備納米和納米復(fù)合陶瓷涂層的方法。將由溶膠、凝膠、粘結(jié)劑、陶瓷粉、陶瓷纖維、金屬粉、金屬纖維等組成的料漿涂覆在樣品表面；在料漿層表面包覆半透膜；埋入粗陶瓷粉中，對(duì)粗陶瓷粉施加一定的的壓力，在半透膜和粗陶瓷粉的過濾下壓縮料漿層并把料漿層中的溶劑擠出料漿層；在適當(dāng)?shù)臏囟缺兀沽蠞{層干燥；然后升溫至燒結(jié)溫度，保溫適當(dāng)時(shí)間，使壓縮的干燥料漿層發(fā)生熱解、氧化、燒結(jié)等過程，從而在復(fù)雜形狀的樣品表面形成結(jié)構(gòu)、成分和厚度可控，且結(jié)構(gòu)致密的納米陶瓷涂層，以及納米陶瓷與微米的陶瓷粉、陶瓷纖維等復(fù)合的各種陶瓷涂層。該項(xiàng)目獲得陶瓷纖維增強(qiáng)的ZrO2-Y2O3熱障涂層，厚度120mm涂層熱障溫度達(dá)250℃。可以獲得結(jié)構(gòu)、成分和厚度可控，且結(jié)構(gòu)致密的納米陶瓷涂層，以及納米陶瓷與微米的陶瓷粉、陶瓷纖維等復(fù)合的各種陶瓷涂層。

本項(xiàng)目是以無機(jī)溶膠為基料，添加適當(dāng)?shù)募{米無機(jī)物，經(jīng)低溫固化得到的具有阻燃、隔熱、耐磨性能的陶瓷涂層。在阻燃方面，可用于高層建筑、密封的空間以及地鐵、動(dòng)車內(nèi)飾鋼板和鋁合金板的防火隔熱。對(duì)于環(huán)境密閉，設(shè)備集中、人員密度大的場所，一旦發(fā)生火災(zāi)，救護(hù)很困難。一些重大火災(zāi)事故調(diào)查表明，在火災(zāi)喪生的人員中，大部分不是直接被燒死，而是被有機(jī)物燃燒放出的毒煙熏死或熏暈后燒死的。本項(xiàng)目研制的陶瓷涂層具有遇火不燃、無煙、不產(chǎn)生有毒氣體，過火時(shí)間可達(dá)到3h以上，使得鋼構(gòu)件或鋁合金不被軟化，以便給消防人員充足的救護(hù)時(shí)間。可根據(jù)需要制作成各種顏色,平時(shí)起裝飾作用,遇火時(shí)起阻燃作用。在耐熱方面，可用于金屬管路的耐高溫?zé)崃鞯臎_刷、鋼和鋁合金構(gòu)件的隔熱、熱流輸送管路的保溫隔熱等。

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途：立方氮化硼（CBN）的硬度很高，僅次于金 剛石，具有一系列優(yōu)越的物理、化學(xué)和機(jī)械性能，特別適合鐵族金屬材料的加工， 它和金剛石用于加工硬而脆的非金屬材料互為補(bǔ)充，是一類用途很廣的超硬材料， 其年增長速度遠(yuǎn)高于金剛石。CBN 磨具磨削是磨加工領(lǐng)域中的高新技術(shù)。其中陶 瓷結(jié)合劑 CBN 磨具具有磨削能力強(qiáng)、耐用度高、形狀保持性好、使用壽命長、 磨削力小、磨削溫度低、不燒傷工件、工件表面完整性好且壽命長、磨具修整及 更換頻次少、輔助勞動(dòng)時(shí)間短、有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化和提高生產(chǎn)效率、磨削廢 渣少對(duì)環(huán)境污染小等等一系列優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是一類高速、高效、高精度、低磨削 成本、低環(huán)境污染的高性能磨具，成為世界上競相研究開發(fā)的熱點(diǎn)和當(dāng)代磨具產(chǎn) 品發(fā)展的一個(gè)重要方向，發(fā)展前景廣闊。世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家已將其應(yīng)用于汽車關(guān) 鍵零部件磨削等工業(yè)生產(chǎn)，顯著地提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，取得了明顯的社 會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。目前，這種高效高精磨削技術(shù)在世界汽車制造領(lǐng)域正快速擴(kuò)展，在 機(jī)床、工具、模具、軸承等其它許多應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)展。本課題組通過承擔(dān) 一系列省部市級(jí)科研項(xiàng)目和重大科技攻關(guān)項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)成果集成，技術(shù)水平 和產(chǎn)品性能達(dá)到國際先進(jìn)水平。 技術(shù)原理與工藝流程簡介：陶瓷結(jié)合劑 CBN 磨具屬于具有磨削用途的多元 物相復(fù)合材料體系。本技術(shù)綜合運(yùn)用陶瓷。玻璃、復(fù)合材料、磨料磨具制備和磨 削加工等有關(guān)理論為指導(dǎo)，采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的陶瓷結(jié)合劑，通過磨具組成 與磨具結(jié)構(gòu)的科學(xué)設(shè)計(jì)，以及磨具制備工藝優(yōu)化控制，最終獲得具有最佳性能的 磨具產(chǎn)品。 主要工藝流程如下： 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)→組成設(shè)計(jì)→配料→混料→成型→燒成→加工→性能檢測→成品 技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況：技術(shù)水平處于國際先進(jìn)水平。 本項(xiàng)目包含的成果，已獲省級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)一項(xiàng)，廳局級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng) 兩項(xiàng)。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測：陶瓷結(jié)合劑 CBN 磨具高效磨削工藝技術(shù)的應(yīng)用， 可直接提升機(jī)械加工業(yè)和機(jī)械裝備業(yè)的加工技術(shù)與工藝水平，提高產(chǎn)品質(zhì)量和加 工效率，增強(qiáng)企業(yè)競爭能力，增加經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)用 CBN 磨具替代普通磨具的 使用還可以減少生產(chǎn)中的磨削廢渣，減少磨削液的用量，減少環(huán)境污染。其在汽 121天津大學(xué)科技成果選編 車、摩托車、拖拉機(jī)、工具、模具、軸承、機(jī)床、液壓件、工程陶瓷、軍工、航 空、航天等領(lǐng)域的高精高效磨削加工方面具有廣泛的用途。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國內(nèi) 有數(shù)億元的市場潛力，其利潤率在 50%以上。 應(yīng)用領(lǐng)域：汽車、摩托車、拖拉機(jī)、工具、模具、軸承、機(jī)床、液壓件、工 程陶瓷、航空、航天等領(lǐng)域的高精高效磨削加工。 技術(shù)轉(zhuǎn)化條件（包括：原料、設(shè)備、廠房面積的要求及投資規(guī)模）： 廠房面積：300m2。 設(shè)備投資：100 萬元。 合作方式及條件：雙方協(xié)商。

本工藝采用納濾膜分離技術(shù)實(shí)現(xiàn)印染行業(yè)連續(xù)染色的工藝，包括：（1）將紡織品放置于染浴中，將60~100℃的染液排入納濾膜分離系統(tǒng)進(jìn)行濃縮過濾，脫除染液的色度和懸浮物；（2）含有無機(jī)鹽、堿或酸的納濾膜滲透液返回染浴進(jìn)行重復(fù)利用；（3）納濾膜的濃縮液直接進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，得到固體粉體，實(shí)現(xiàn)回收利用；蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽和蒸餾水進(jìn)入染浴回收利用。與常規(guī)浸染工藝相比，可實(shí)現(xiàn)染液的循環(huán)利用，減少化學(xué)品和水的消耗，實(shí)現(xiàn)紡織品的連續(xù)染色，也可有效利用廢染液的熱能，降低印染成本和廢水排放量。本成果已申請(qǐng)中國發(fā)明專利，

哈工大機(jī)電學(xué)院王黎欽教授團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了長征五號(hào)火箭芯級(jí)和上面級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)低溫重載渦輪泵用陶瓷軸承的預(yù)研和工程樣機(jī)技術(shù)攻關(guān)任務(wù)，這是國內(nèi)首次在液氫渦輪泵上采用高速重載低溫自潤滑陶瓷軸承。該團(tuán)隊(duì)充分發(fā)揮前期在陶瓷軸承應(yīng)用基礎(chǔ)方面的研究積累，攻克了陶瓷軸承超低溫匹配性設(shè)計(jì)技術(shù)、陶瓷球低損傷高精度制造技術(shù)、自潤滑保持架材料及其轉(zhuǎn)移膜固體潤滑技術(shù)、軸承摩擦副匹配性表面強(qiáng)化技術(shù)等核心技術(shù)和工藝，突破了高速、重載、沖擊、超低溫、固體潤滑軸承的核心技術(shù)，大幅度提高了火箭發(fā)動(dòng)機(jī)軸承的關(guān)鍵指標(biāo)，建立了相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范，為新一代大推力氫氧火箭發(fā)動(dòng)機(jī)提供了核心技術(shù)支撐，為長征五號(hào)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)研、方案改進(jìn)、長程試車和技術(shù)定型做出了重要貢獻(xiàn)，也為我國更大推力的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)研制提供了先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)。

本工藝采用納濾膜分離技術(shù)實(shí)現(xiàn)印染行業(yè)連續(xù)染色的工藝如圖所示，包括：（1）將紡織品放置于染浴中，將60~100℃的染液排入納濾膜分離系統(tǒng)進(jìn)行濃縮過濾，脫除染液的色度和懸浮物；（2）含有無機(jī)鹽、堿或酸的納濾膜滲透液返回染浴進(jìn)行重復(fù)利用；（3）納濾膜的濃縮液直接進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，得到固體粉體，實(shí)現(xiàn)回收利用；蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽和蒸餾水進(jìn)入染浴回收利用。與常規(guī)浸染工藝相比，可實(shí)現(xiàn)染液的循環(huán)利用，減少化學(xué)品和水的消耗，實(shí)現(xiàn)紡織品的連續(xù)染色，也可有效利用廢染液的熱能，降低印染成本和廢水排放量。本成果已申請(qǐng)中國發(fā)明專利，可提供現(xiàn)場試驗(yàn)裝置。

在化工等行業(yè)存在既有強(qiáng)的酸堿腐蝕又有磨料磨損的工況，這些工況下常用的金屬材料很難同時(shí)具有抵抗腐蝕和磨損的能力，本成果將耐腐蝕性很好的樹脂與耐磨性很好的陶瓷顆粒復(fù)合，彌補(bǔ)了這一不足，這是本成果的特點(diǎn)之一。本成果的另一特點(diǎn)是用于局部磨損的大型工件的修復(fù)（如水輪機(jī)葉片），該工藝操作簡單，實(shí)施容易，可在現(xiàn)場進(jìn)行。因此具有很好的應(yīng)用前景。本成果技術(shù)創(chuàng)新在于陶瓷顆粒的

研發(fā)階段/n項(xiàng)目簡介：吸聲泡沫陶瓷材料是通過對(duì)高分子多孔材料載體的表面采用陶瓷材料加固和相應(yīng)的后處理工藝研制而成，具有吸聲性能好，抗腐蝕，消除光線反射，受潮后自動(dòng)脫濕等特點(diǎn)，并且安裝使用工藝簡便。目前泡沫陶瓷吸聲材料已經(jīng)成功地應(yīng)用于高速公路聲屏障、鐵路聲屏障、城市輕軌聲屏障、城市地下通道降噪吊頂、商業(yè)城以及辦公大樓和體育館的建筑聲學(xué)裝修、中央空調(diào)機(jī)房和柴油發(fā)電機(jī)房噪聲治理和大型工業(yè)實(shí)驗(yàn)室等20多項(xiàng)各種環(huán)保降噪工程，受到用戶好評(píng)。該項(xiàng)目榮獲湖北省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)和國家發(fā)明專利，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，其成果已達(dá)

壓電式傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、信噪比高、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于動(dòng)態(tài)測量，如加速度、應(yīng)力和振動(dòng)測試，重要應(yīng)用方向包括結(jié)構(gòu)振動(dòng)監(jiān)測、損傷監(jiān)測、聲發(fā)射信號(hào)監(jiān)測等。在航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)、核能、高溫冶煉、石油勘探等領(lǐng)域中，高溫復(fù)雜環(huán)境對(duì)高溫壓電式傳感器提出更高性能要求，目前亟需開發(fā)適用500℃及以上溫度的高溫高性能壓電陶瓷材料及其傳感技術(shù)。 攻克高居里溫度高性能無鉛壓電陶瓷的組分調(diào)控與織構(gòu)化生長關(guān)鍵技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)良好的工藝與性能穩(wěn)定性，有利于提升高溫壓電式傳感器的可靠性和環(huán)境適應(yīng)性。高溫壓電陶瓷材料性能優(yōu)異：居里溫度高于900℃，壓電系數(shù)可達(dá)30pC/N，室溫介電損耗低于0.02，壓電系數(shù)可穩(wěn)定至800℃。在壓電陶瓷研制方面，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)長期開展組分調(diào)控與陶瓷織構(gòu)化研究，技術(shù)成熟可靠，并從應(yīng)用中不斷升級(jí)技術(shù)，使其能夠滿足市場需求。

陶瓷具有強(qiáng)度高、硬度高、密度低及優(yōu)良的耐磨損及耐腐蝕、抗氧化等優(yōu)點(diǎn)。是一種在航空、航天、軍工、核能、汽車及刀具等領(lǐng)域很有發(fā)展前途的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料。在工程上采用連接技術(shù)制造陶瓷與金屬的復(fù)合構(gòu)件既能發(fā)揮陶瓷與金屬各自的優(yōu)良性能，又能降低生產(chǎn)成本。為滿足高性能武器裝備發(fā)展的迫切需要，進(jìn)行了SiC、Al2O3等陶瓷和金屬擴(kuò)散連接及釬焊技術(shù)研究。 對(duì)SiC陶瓷和金屬Cr、V、Ta、Ti、Nb、Ti-Co合金、Ti-Fe合金、Ni-Cr合金及不銹鋼的界面