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[成果] 1800240303 江苏
TM2 应用技术 石墨及其他非金属矿物制品制造 公布年份:2018
成果简介:该项目为用于电子产品的石墨散热膜材料,产品具有高导热系数、高拉伸强度、高粘着力、高保持力,并且具有耐弯折性、易模切加工等特殊功能,该产品广泛应用于消费电子行业,如智能手机、平板电脑等移动设备,是其导热散热组件的核心部分。 一、技术内容: 该项目采用独有的超高温、可控卷状烧结核心技术,合成超长人工石墨散热材料,其特有的一次性成型方法,大大提高了生产率,有效的降低了能源消耗,特定分子结构和功能设计,结合热处理工艺,使得产品中石墨晶体高度有序、结构规整,减少晶格缺陷,形成完整的散热网络,提高了产品的散热性能;采用无尘精密涂布技术,实现了生产环节可控的高精密度,确保了散热材料的高洁净度,采用膜厚在线自动测量系统,有效提高了良品率和产品质量。 二、项目已授权专利与获奖情况: 通过技术集成和创新,公司在产品设计、设备选择与改进、规模化生产设计等方面均进行独立研发,拥有该产品的所有核心技术,共申请专利30余件,已获得授权发明专利8件和授权实用新型专利11件。项目产品获得以下荣誉及奖项:①2012年通过了江苏省经信委组织的省级新产品新技术科技成果鉴定(证书号:苏经信鉴字【2012】994号);②2013年获得江苏省科技厅“江苏高新技术产品认定证书”(编号:130585G1536N);③2013年获得江苏省经信委颁发的“江苏省级优秀新产品金奖”;④2014年获得江苏省科技厅“科技支撑计划(工业)项目”(编号:SBE2014000740);⑤2014年获得国家科技部“国家火炬计划项目”(项目编号:2014GH030269)。 三、技术经济指标: 1、技术指标:项目产品导热系数大于1800W/(m2k),并且耐高温强度达400℃,抗拉伸强度达40Mpa,热扩散率9~10cm2/s,密度为1.9g/m3,比热容(50℃)为0.85J/gK,耐弯折性能(R5/180°)超过30000次,使产品具有优良的散热性能和后期易于模切加工的优越性。 2、经济指标:该项目自2012年2月启动研发及产业化工作,于2016年2月完成项目整体建设并形成规模化生产,该产品至2017年12月底已累计完成销售11747.66万元,获得利润1762.15万元,缴税693.56万元,创汇150万美元。 四、应用推广及社会效益: 该项目围绕石墨散热材料的高导热性、高拉伸强度和耐弯折性等技术进行创新,指标先进且具有多功能化,最终实现电子产品的石墨散热膜材料的重大技术的突破,形成规模产业化,主要体现在关键部件的国产化和多功能化,特别是高端散热组件的产业化,实现国内自主配套,提高国内超精密加工的基础工业水平,打破三星、美国eGRAF等国际知名企业的垄断,促进行业整合与技术进步,完善该省消费电子产业链,符合国家提出的关于加大新材料开发的重要目标。该项目实施后已新增就业岗位80个,公司上市材料已提交,预计2018年下半年在深交所创业板上市。
[成果] 1800220296 安徽
TM2 应用技术 石墨及其他非金属矿物制品制造 公布年份:2018
成果简介:超级电容器是一种主要通过正负离子在多孔材料表面的吸附和脱附来实现充电和放电的储能器件。与锂电池相比,超级电容器具有充电速度快和使用寿命长等优点。但是,超级电容器较低的能量密度制约其推广应用。中国已把超级电容器关键材料的研发列入《国家中长期科学和技术发展规划纲要》。如何对多孔碳的结构进行精细调控是一个富有挑战性的难题。在3项国家基金和1项教育部新世纪人才项目的资助下,该项目取得了如下主要成果。 (1)建立了高效制备石油焦基微孔碳材料的新方法为了实现对反应物进行气氛保护、高效均匀加热、温度在线测控和降低微孔碳制备成本的目的,该项目开发了微波快速加热氢氧化钾活化石油焦制备微孔碳材料的新方法。微波加热时间约为常规电炉加热时间的15%,节能效果明显。所得材料中的微孔为离子吸附提供了大量活性位,作为超级电容器用电极材料显示了高达342.8 F/g的容量,超过了商品微孔碳的容量。实现了石油化工副产物的高附加值利用。 (2)建立了高效制备生物质基中孔碳材料的新方法为了使有机电解液中直径较大的离子或离子簇被多孔碳吸附,亟需建立制备具有较大孔径的中孔碳(孔径介于2-50 nm)的新方法。该项目提出了一种以氯化锌为造孔剂通过微波高效加热生物质制备中孔碳材料的新方法。由高中孔含量(达99.0%)的中孔碳制造的超级电容器在有机电解液中的能量密度约为水系电解液中的3倍。实现了中孔碳的低成本制备和农业废弃物稻壳等的高附加值利用。 (3)建立了高效制备沥青基分级多孔碳材料的新方法为了适应不同电解液体系对多孔碳材料孔径的要求,亟需建立制备兼有微孔和中孔的分级多孔碳的新方法。 该项目首次建立了以颗粒状纳米氧化镁或氧化铁为模板耦合原位活化煤焦油沥青制备分级多孔碳材料的新方法。石墨烯作为一种薄片状的新型碳材料,是主导未来高科技产业竞争的战略材料。但是,石墨烯薄片制备成本高且易堆叠,限制了其推广应用。该项目分别提出了制备相互连接的中空多孔石墨烯球和具有褶皱的石墨烯纳米片的新方法。所得球形或褶皱的薄片不仅防止石墨烯片的堆叠,而且薄片上大量的孔为离子的吸附和传输提供大量的活性位和通道。上述材料可以满足不同电解液体系对材料孔径的要求。解决了石墨烯材料制备工艺复杂、成本高等难题。所得石墨烯材料具有高的比表面积(达3449 m2/g),超过了单层石墨烯的理论值(2630 m2/g)。由石墨烯材料制造的超级电容器在离子液体电解液中显示了高的能量密度(143 Wh/kg)。实现了石墨烯材料的低成本制备和化工副产物的高附加值利用。 该项目发表论文50余篇。8篇代表论文均发表在国际主流学术刊物上,2篇入选ESI高被引论文,2篇被选为刊物封面。8篇代表论文共被他引592次,其中SCI他引541次,单篇最高他引120次。申报人已获授权发明专利14件。
[成果] 1800180074 上海
TM2 应用技术 石墨及其他非金属矿物制品制造 公布年份:2018
成果简介:该项目属于信息功能材料领域的基础研究。石墨烯具有独特的二维结构、优异的电学特性,在电子学领域具有广阔的应用前景。制备出高质量石墨烯材料是电子学应用的前提和基础。该项目系统深入地开展了化学气相沉积法(CVD)制备高质量石墨烯材料的基础研究,在晶圆级高质量石墨烯材料生长方面取得创新性研究成果,在国内外产生重要影响,得到了包括石墨烯的发现者、诺贝尔物理学奖获得者A. K. Geim教授等的高度评价和引用,推动了石墨烯材料制备科学和技术的发展,为电子学应用奠定了要基础。主要科学发现点包括: (1)国际独创石墨烯单点核心控制,实现英寸级石墨烯单晶快速生长。发现Cu85Ni15合金衬底石墨烯等温析出物理新机理,通过局部碳源控制,在国际上首次研制成功1.5英寸石墨烯单晶晶圆。通过单核控制制备石墨烯单晶晶圆被认为是三维硅单晶技术在二维材料中的再现,对于推动石墨烯在微电子领域的应用具有重要意义,研究成果发表在《自然?材料》上。中国科学院成会明院士评价该项工作为“2016年中国高质量石墨烯制备方面两项最重要成果之一”。 (2)率先开展六方氮化硼(h-BN)表面石墨烯直接生长研究,并在石墨烯气相催化生长与六方氮化硼制备研究取得重要进展。国际上首次实现h-BN表面高质量石墨烯晶畴CVD生长,揭示石墨烯形核、取向、气相催化相关机理,获得极高电学质量的CVD石墨烯,室温霍尔迁移率超过20000cm2/Vs。同时,在国际上首次通过在铜衬底中固溶镍,成功制备出高质量单层h-BN单晶畴。相关成果两次发表在《自然·通讯》上,获得包括诺贝尔奖获得者A. K. Geim教授、碳纳米管的发现者S.Iijima教授等知名学者以及9篇综述性论文的点名图文引用和高度评价。 (3)系统阐明半导体元素衬底催化石墨烯生长物理机制,在国际上首次报道半导体Ge基石墨烯CVD生长。发现锗晶圆、液态镓等半导体元素衬底表面催化功能与石墨烯成核生长物理机制。率先在国际上报道半导体兼容锗晶圆上石墨烯研制,引起韩国三星等知名研究机构跟踪研究,被Chem. Soc. Rev.等知名综述期刊多次点名引用。 该项目制备的石墨烯材料成功实现石墨烯电子学应用,获得截止频率高达150 GHz的石墨烯射频晶体管。该项目成果发表的8篇代表性论文(包括《自然·材料》1篇,《自然·通讯》2篇),共被他引619次,其中SCI他引520次。获得包括《科学》等著名刊物的多次引用,《自然·材料》新闻和观点栏目予以专文报道。获邀在重要国际学术会议上做邀请报告20余次,获授权专利59项(国内授权56项,国外授权3项)。 项目组成员获国家自然科学基金委员会优秀青年基金、中组部“万人计划”青年拔尖人才项目资助。
[成果] 1800280092 重庆
TQ17 应用技术 陶瓷制品制造 公布年份:2018
成果简介:主要技术内容及技术创新: 该项目技术主要针对中国制造、航空航天、交通等高端技术重点领域对关键零部件及加工工具材料亟待解决的高强度、耐高温等技术问题,以及材料的进口替代需求开展的研究。金属陶瓷材料具备优异的性能,是现代高效工具及装备材料的最佳选择。中国制造行业所使用的高端金属陶瓷材料80%以上仍依赖进口,技术差距很大。重庆文理学院自2012年起,针对其材料韧性不足及高性能产品制备工艺等产业化关键技术进行攻关,基于微纳米粉末的优异性能,以W、WC、TiCN等超硬及高温性能优异的粉末为基体,β-Co球为粘结相,用碳氮化物粉、稀土等复合添加改善微观结构,并采用表面及富氮强化技术,在金属陶瓷材料强韧化及高温性能提高等关键技术方面取得重要成果。与同类产品相比,材料的抗弯强度、断裂韧性及高温红硬性指标均有显著提高。该项目先后被列入重庆市科委重点项目、国家自科基金、重庆市教委项目、国家重大专项等项目资助。在材料研发成功的同时,与合作公司签订了成果转化协议,共同开发出了高效金属陶瓷工具材料产品产业化共性关键技术。所开发的高强韧微纳米β-Co系金属陶瓷材料综合性能达到了国际内领先水平,成功替代进口。 知识产权: 项目实施以来,共申请发明专利16项目,其中已授权14项;发表相关论文27篇,其中SCI检索论文8篇,EI检索5篇。 应用推广及效益: 成果转化累计实现销售收入近6000万元,取得了较好的经济效益。同时,该项目为国内制造、冶金、航空航天、交通等重要领域提供了高效工具及零部件材料,为高端装备自主化发展技提供了重要支撑,因此,该项目具有显著的社会经济效益。 主要技术指标: 该技术利用单相β-Co制备金属陶瓷材料的思路未见其他报道,所采用的所有原材料均为自有技术制备的微纳米粉体。 (1)微纳米球形单相β-Co粉:平均粒度0.2μm,纯度大于99%。 (2)微纳米碳氮化物粉:WC、Ti(C,N)、(Cr,V)C、(W,Mo,Ta)C固溶体粉,平均粒度0.3μm。 (3)Ti(C,N)基金属陶瓷:其抗弯强度(>1900MPa)断裂韧性(>11MPa1/2)。 (4)微纳米WC基金属陶瓷(硬质合金):抗弯强度>2800MPa,断裂韧性>13MPa1/2。
[成果] 1800240298 江苏
TM2 应用技术 陶瓷制品制造 公布年份:2018
成果简介:“智能材料新兴前沿领域创新和产业化”是国家十三五规划明确支持的战略性新兴产业,是“中国制造2025”五大工程的重要支撑。特别是高端装备创新工程对结构多功能、高性能提出了更加苛刻的要求,结构智能化成为了先进结构发展急需的关键技术。压电材料因其兼顾传感和驱动性能,具有频带宽、功耗低等特性,在智能结构设计与制造领域具有举足轻重的作用。然而因材料组份与器件结构形式、驱动和传感的非线性特征、机电能量转换操控单元等多因素对机电能量转换效率的影响规律复杂,造成了现阶段压电智能结构机电转化效率低、应用难。 项目历时10余年,在国家973、863等资助下,攻克了压电智能结构机电耦合性能弱、能量转换效率低的难题,构建了从材料器件开发,到能量转换模型建立,再到能量转换操控单元性能提升的理论体系。创新成果如下: 1.揭示了聚偏氟乙烯、含金属芯压电纤维等柔性压电器件微观结构与电学性能的构效关系,建立了机电耦合性能、几何形状、工作模式可调控的材料与功能器件的设计理论与制备工艺,攻克了聚偏氟乙烯等压电性能不足的难题,拓宽了压电材料在柔性、曲面、各向异性等智能结构上的应用。提出了高压电性能铌酸钾钠体系无铅压电陶瓷的制备方法,奠定了未来压电材料无铅化的基础。从材料器件的源头,提升了压电智能结构的机电耦合性能。 2.建立了含金属芯压电纤维方向性的传感理论,发明了增强型PI和Maxwell的非对称迟滞模型和驱动补偿方法,解决了传统模型中参数多、识别难、精度低的难题,构建了表征各向异性、非线性等特征的压电器件传感-驱动模型。建立了压电智能结构的非线性机电能量耦合模型,揭示了操控单元参数对能量转换的影响规律。提供了从压电器件到智能结构应用的理论桥梁。 3.建立了基于同步电压切换的非线性能量操控理论,实现了利用正逆压电效应的双向能量操控方法。发明了非对称能量操控方法,实现了压电器件非对称本征特性的充分利用,使能量操控效率提高2倍以上。提出了基于多自由度系统内共振现象的升频能量转换方法,攻克了压电智能结构低频能量转换效率低的难题。开辟了压电智能结构能量转换优化的新途径,解决了能量操控系统功耗大、机电转换效率低的难题。 在科学出版社出版专著1部,获学科全国优博论文1篇,省优秀硕士论文2篇。发表SCI论文60篇,SCI他引668次,其中8篇代表作SCI他引244次,他引作者包括多位智能材料与结构的创始人、院士和学会会士等,多次被评价为“提出的方法可以显著提升性能”、“方法最稳定、最简单”等。已授权发明专利20项。项目组成员获得国家千人计划、教育部长江学者、国务院特殊津贴、ASME会士等。在重要国际学术会议上做大会主席、大会/特邀报告等40余次。成果应用于VALEO、Delphi、BOSCH、Siemens等全球领先的科技企业。此外,在航天五院、623所等单位典型型号上获得应用验证,推动了智能结构的发展与应用。
[成果] 1800220330 安徽
TM2 应用技术 陶瓷制品制造 公布年份:2018
成果简介:铁电压电智能材料在新型传感、高精度定位及医学超声和声学器件等领域具有广泛的应用。然而,传统压电陶瓷的铅含量高达60%以上,寻找可替代的绿色环保型的无铅陶瓷成为近年来电陶领域的热点之一。尽管无铅压电材料的研究水平已得到长足进步,然而一些关键性基础性的科学问题仍一直困扰着无铅材料的研发。碱金属铌酸盐具有优异的压电性能、较高的居里温度,被认为是最有应用潜力的无铅材料。可是,相比于传统铅基压电材料,其压电性能仍亟待提高,性能的热稳定性、疲劳特性以及老化性能等仍严重制约着它的应用潜力,特别是其组成中含有钾等极易挥发、潮解的材料,严重影响了这种无铅压电材料的工业化生产。针对碱金属铌酸盐无铅材料体系中存在的若干基础性科学问题,课题组利用高分辨的透射电子显微镜、高能同步辐射X射线和吸收谱等先进技术手段,探索了碱金属铌酸盐体系在两种铁电相共存区附近获得优异压电和机电性能的结构机理,总结出铌酸盐体系在相界附近极化矢量翻转的普适图谱,在国际上首次提出了一个与经典的“准同型相界(MPB)”概念相对应的“多晶型相界(PPB)”的新概念,并以此成功地揭示了具有相界特性的铌酸钾钠基无铅铁电陶瓷的压电性能具有显著温度依赖性的结构起源。这一相界概念已经被国际上若干课题组用以解释铌酸盐基压电陶瓷的相变特性。在总结铌酸钾钠基无铅材料的基础上,课题组又成功开发出一种无铅、无钾的铌酸盐基压电新材料,其压电和机电性能在一定温度范围内具有良好的热稳定性。结构精修结果表明该体系具有位于铁电三方相和四方相间的相共存区,结合原位同步辐射技术揭示了该体系相界的准同型本质。该研究成果为无铅压电陶瓷的产业化应用奠定了坚实的技术和理论基础,开拓了无铅压电材料的应用前景。迄今,已发表了关于无铅压电陶瓷材料的SCI论文共计76篇,其中关于碱金属铌酸盐基无铅压电陶瓷材料的研究论文共计52篇,其中在学科内顶级期刊Appl. Phys. Lett.(自然指数期刊)上发表论文14篇,J. Am. Ceram. Soc.(美国陶瓷协会会志)上发表论文13篇。其中8篇代表性论文SCI他引555次,单篇最高SCI他引197次。其中一篇代表性论文被评为2008年度“中国百篇最具影响国际学术论文奖”和“安徽省自然科学论文二等奖”,同时为ESI的高被引论文。开发出多种高性能的无铅压电陶瓷材料,并成功申报7项相关的国家发明专利,其中已授权5项(ZL201010046558.5、ZL201010286524.3、ZL201010286525.8、ZL200710019870.3、ZL200810025235.0)。2014年Nature Index在积极评价合肥市科研实力与贡献时特别点名指出课题组在无铅压电陶瓷方面的研究成果,被认为是合肥市2013年论文WFC的主要贡献者之一。
[成果] 1700520382 上海
TQ17 应用技术 玻璃及玻璃制品制造 公布年份:2018
成果简介:该项目属于玻璃与非晶无机非金属材料领域。该项目发明了动态除羟基和除杂质的磷酸盐激光钕玻璃连续熔炼技术,系统解决了磷酸盐钕玻璃连续熔炼过程中羟基和痕量杂质难以消除、耐火材料和电极易受侵蚀等技术难题;发明了激光钕玻璃元件新型包边胶和大尺寸钕玻璃包边技术。解决了包边剩余反射率难以降低、包边附加应力超标、包边胶在高功率氙灯泵浦光辐照下易老化脱落等技术难题。包边实现了剩余反射率小于10-4、通光口径内无明显附加应力、在线使用4000余发次无失效;发明了大尺寸钕玻璃批量制造线中的高效高可靠检测技术。建成了具有中国特色的首条大尺寸磷酸盐激光钕玻璃连续熔炼批量制造线,形成了年产1200片大尺寸磷酸盐激光钕玻璃的批量制造能力。该项目获授权发明专利9项,制定行业标准8项(已获批3项),发表论文55篇。该项目打破了西方发达国家对中国激光钕玻璃的技术封锁和产品禁运,满足了国家激光聚变科技重大专项等的迫切需求。累计已生产的1100余片激光钕玻璃,在神光系列装置、5拍瓦(1015W)超强超短激光器、军事及工业激光器等领域得到重要应用,效果显著,项目成果还应用于发达国家的大型钕玻璃激光装置。近三年新增销售额1.72亿元、利润2814万元,取得了显著社会和经济效益。
[成果] 1800220377 安徽
TQ17 应用技术 玻璃及玻璃制品制造 公布年份:2018
成果简介:电子玻璃基板是信息显示产业关键性基础材料,研发和生产主要集中在美国、日本,市场和技术被美国康宁(Corning)、日本旭硝子(AGC)、电器硝子(NEG)和安瀚视特(AvanStrate)等国外公司高度垄断。随着平板显示行业向大尺寸、轻薄化和柔性化发展,基板玻璃制造技术难度随之增大。近两年中国总计投资建设13条G8.5 LCD显示面板生产线,基板玻璃市场需求达1.5亿平米,G8.5及以上基板完全依赖进口,严重制约显示产业发展。为实现国内平板显示行业关键材料国产化,基板玻璃产业被中国电子信息产业集团有限公司列入一号系统核心组成部分,是彩虹集团公司战略性发展产业,彩虹显示器件股份有限公司将其列为2015-2018产业发展规划中重大科研攻关项目,也是平板显示玻璃工艺技术国家工程实验室"重点发展G8.5高世代液晶基板玻璃产业技术"的重要任务。该项目基于彩虹自主研发的G5/G6基板玻璃产业化成熟技术,以改善和提升企业运营能力,完善产品结构和扩大市场占有率为目标,自主研发G7.5 TFT-LCD基板玻璃产业化技术。通过突破大引出量、大吨位窑炉、通道等熔解关键技术,实现低缺陷、宽板幅、高品质的基板玻璃生产,提升产线产能和产线盈利能力。G7.5基板玻璃技术的成功实现,是彩虹进入G8.5及以上更高世代基板玻璃产业迈出最为关键的一步,为彩虹未来形成更强的市场竞争能力奠定扎实基础。该项目创建了G7.5基板玻璃窑炉、成型物理模拟与数值仿真技术,开发了大流量、低缺陷、宽板幅、高平整度玻璃基板制造关键技术,实现了国内首条G7.5 TFT-LCD玻璃基板(2150×1950mm)规模量产。项目技术可应用于改造现有G6生产线,使玻璃基板引出量从10吨/日提升至16.8吨/日,大大降低生产成本,增加产品市场竞争力,建成的G7.5 TFT-LCD基板玻璃产线相比原有的G6产线效率提升60%,提高了企业经济效益,预计年销售收入1.3亿,可创造经济效益超3000万元。项目成果-G7.5产线生产的TFT-LCD基板玻璃已得到用户认证,并与南京中电熊猫液晶材料科技有限公司形成批量销售。该项目率先建成的国内首条G7.5液晶基板玻璃生产线,填补了国内空白,丰富了产品结构,提升了企业经营效果,保证了中国平板显示产业链安全。该项目形成的技术可全面推广至企业G6产线全面改造,形成可观的经济效益;该项目形成的大引出量、宽幅高平整度等关键技术可推广应用至G8.5以上基板玻璃技术研发及产业化,有效缩短高世代基板玻璃产业化研发周期,降低技术风险。项目形成的配方、关键材料、低缺陷精密控制工艺等技术可发展应用至LTPS/OLED高分辨率显示用基板玻璃产品的开发和产业化中,有效加速高端显示用玻璃基板产业化进程。
[成果] 1800170097 浙江
TM2 应用技术 玻璃及玻璃制品制造 公布年份:2018
成果简介:建设以特高压电网为骨架的坚强智能电网,对于推动中国电力工业创新、保障国家能源供应和能源安全具有重大战略意义。钢化玻璃绝缘子具有"零值自破"、使用命寿命长、不需要检测维护等特点,成为高压、超高压和特高压输电线路关键部件。在特高压电力输送线路建设中,为提高电力线路的输送能力并减少能量损耗,提高安全系数,简化线路连接,减少运行维护成本,急需发展高强度等级(又称大吨位)钢化玻璃绝缘子。然而,高强度钢化玻璃绝缘子尺寸大、形状复杂,其技术难度很大,核心技术及产品长期被法国、意大利等国的大公司垄断。 项目在国家863计划、省重大科技等项目支持下,经过多年的产学研联合攻关,重点突破低损耗玻璃材料设计及性能调制、产品结构模拟与创新设计、生产关键装置研制三大核心技术,解决玻璃绝缘子强度等级低、抗污闪能力差、合格率低等问题,开发出系列大尺寸、高强度等级钢化玻璃绝缘子(最高强度达到900 kN,最大公称结构高度和盘径分别为300mm和410mm),实现规模化稳定生产。项目获授权发明专利4项,实用新型和外观专利25项,制定浙江标准1项。产品通过中国电力企业联合会鉴定,处于国际先进水平,其中超高强度等级(特大吨位)840(900)KN钢化玻璃绝缘子处于国际领先水平。 主要科技创新点:(1)发明了低损耗玻璃材料设计与性能调制方法,提高材料介电和机械性能,改善玻璃熔制、成型等工艺特性,满足高强度等级玻璃绝缘子制造要求;(2)创新设计出钟罩型、双伞型、三伞型等独特玻璃件结构,发明了玻璃绝缘子防污闪与金属附件防腐技术,提高绝缘子机械强度、耐受电压、抗污闪能力和服役可靠性;(3)发明了均质钢化、快速冷却成型、联动组装等关键装置,解决异形、大尺寸、结构复杂玻璃件成型困难、钢化应力分布不均等技术难题,实现高强度等级钢化玻璃绝缘子低成本稳定生产。 项目成套技术实现应用,建立高强度钢化玻璃绝缘子生产线,产品在国家电网和南方电网1000kV交流输电线路、±800kV直流输电线路工程广泛应用,并出口印度、巴西、阿尔及利亚等地,近3年新增销售收入50418.14万元,新增利润4304.39万元。项目促进了新型功能玻璃产业升级和可持续发展,为中国特高压技术及智能电网建设奠定了坚实基础,为中国推进实施“西电东送”、“一带一路”等重大战略提供了重要支撑。
[成果] 1800250261 山东
TU5 应用技术 水泥及石膏制品制造 公布年份:2018
成果简介:该项目属于结构防灾减灾与防护体系和纳米复合材料交叉学科,涉及大型结构智慧感知与性能评估预警、结构高耗能增韧区域防护层、吸波耗能及光触媒防护板等领域,具有自主知识产权。 近年来,高性能/多功能水泥基材料,智能水泥基材料及器件在防灾减灾与防护领域成为研究热点,同时纳米材料在力学、电/磁学、热学、光触媒等方面呈现出诸多优异性能。该项目首先实现了纳米材料在水泥基体中的充分分散与稳定效能;分别揭示了NCM双轨导电、应力自感知、光触媒的内在机理及其阻尼、力学韧性、吸波自增强机制;搭建了适用于大型结构智慧感知的力-电信号同步采集与监测系统,实现了内嵌NCM器件电信号来智慧感知结构内力,并进行宏/微观损伤劣化预警;结合协同聚合物胶乳、混杂纤维提升NCM阻尼及韧性自增强性能,开拓了NCM阻尼自增强、韧性器件在大型工程局部需高耗能增韧区域应用可行性;组合发泡剂、脱硫石油焦灰渣、纳米吸波剂协同引入水泥基体系,研发出一种吸波耗能型纳米泡沫混凝土及加筋保温墙板制品,结合水热法制备出纳米级TiO2,通过渗透型硅烷防水涂料媒介渗透到泡沫混凝土孔隙内部,发展基于NCM光触媒的多功能轻质道板实现大型工程监测预警及防护用NCM制备关键技术与功能器件设计的系统创新。该项目受国家自然科学基金、教育部高等学校博士学科点专项科研基金、山东省自然科学基金、山东省高等学校科研计划项目等课题资助。该项目主要科技创新包括: (1)结合静置观察、离心加速分层、体积电导率、微观形貌等多重手段系统研究不同分散工艺下纳米材料在水泥基体中的分散均匀性,并揭示了相应分散稳定机理,掌握了纳米材料在水及水泥基体中分散稳定度调控的关键技术指标。 (2)采用混杂导电填料及导电聚合物多元复合技术提高了NCM双轨导电与应力/应变自感知性能,通过电极设计、器件封装及构建力电信号同步采集平台,实现了仅通过嵌入NCM传感器电学信号来实时感知大型混凝土结构所受应力/应变及开裂损伤,开发出宏/微观结构性能劣化在线监测与预警方法。 (3)采用碳纳米管、聚合物胶乳与硅灰各自预分散工艺以及混炼浆料真空抽滤除泡工艺开发了碳纳米管与聚合物胶乳协同改性NCM阻尼耗能器件,发展了一套NCM阻尼测试与识别方法;同时结合纤维多尺度抗裂增韧机理,开发出具有知识产权、碳微/纳米纤维协同改性NCM韧性器件,开拓了相关阻尼减灾与韧性防护器件在大型工程局部需高耗能增韧区域诸如框剪联梁、梁柱节点或桥与路结构间动态接缝的应用可行性。 (4)创造性地分别将固废脱硫石油焦灰渣、CNT纳米吸波剂用作泡沫混凝土的促凝稳定剂及硬化体补偿收缩剂,纳米吸波剂及泡沫成核剂,发展出一种吸波耗能型轻质NCM,将水热法制备的纳米级TiO2通过渗透型硅烷防水涂料媒介,渗透到泡沫混凝土孔隙内部,开发出光触媒型轻质NCM;分别开拓了相应吸波耗能、光触媒NCM轻质制品在机场、码头、防信息泄露结构用高档防护墙板、市政交通工程两侧防护道板应用可行性。
[成果] 1800230292 天津
TU5 应用技术 水泥及石膏制品制造 公布年份:2018
成果简介:在国家自然科学基金、河北省自然科学基金、河北省教育厅科技计划重点项目的资助下,对定向钢纤维混凝土的基本原理、制备方法、力学性能、增强机理、应用技术等方面进行了系统深入研究。定向钢纤维混凝土可以用于道路、桥梁、隧道、港口码头、能源等工程领域。传统钢纤维混凝土中,钢纤维随机乱向分布,任意方向的增强作用相同。而实际工程中混凝土构件的应力方向一般保持恒定,如梁和板构件底部始终为纵向受拉。如果采用随机乱向钢纤维混凝土,只有与拉应力方向接近或一致的钢纤维发挥增强作用。理论上,发挥作用的纤维量只有三分之一左右。定向钢纤维混凝土是根据指南针原理,对钢纤维混凝土拌合物施加定向磁场,驱动其中的钢纤维转动到设计方向,硬化后即制备出定向钢纤维混凝土,其中钢纤维方向与拉应力方向一致,所有纤维都能发挥作用,钢纤维方向有效系数达到0.90以上,增强效果大幅度提高,从而使混凝土的力学性能得到极大改善。钢纤维体积掺量0.5-2.0%范围内,如果保持钢纤维掺量相同,相对于传统随机乱向钢纤维混凝土,定向钢纤维混凝土的抗折强度提高50-100%,单轴拉伸强度提高20-40%,弯曲韧性提高80-150%,抗剪强度提高40-60%,断裂能提高20-50%,弯曲疲劳次数提高1-2个数量级。如果保持力学性能相同,采用定向钢纤维混凝土,钢纤维掺量可降低40%以上。定向钢纤维混凝土是将电磁学原理与混凝土技术结合,控制混凝土中的钢纤维分布方向。材料的细观和微观结构决定其性质,对材料进行细观、微观、甚至分子结构设计是材料科学家的梦想。通过该项目研究,实现了混凝土材料中关键组分钢纤维分布方向的细观设计,促进了钢纤维混凝土技术的发展。项目成果成功应用于桥梁、隧道、能源、物流等工程,混凝土力学性能提高的同时,钢纤维用量下降,不仅提升了工程质量,同时节约了原材料成本。近年来中国及“一带一路”沿线国家的高速铁路、高速公路、桥梁工程、港口码头、核电站、水电站、隧道、地铁、高层建筑、仓储物流等基础设施工程项目众多。基础设施工程的安全性至关重要,要求混凝土材料具有更高的抗裂性和韧性。另外,近年来地震自然灾害频发,造成巨大损失。从混凝土材料角度,提高韧性是提高抗震能力的关键。钢纤维混凝土的抗裂性、韧性具有明显优势,定向钢纤维混凝土的抗裂性和韧性较传统随机乱向钢纤维混凝土大幅度提高。因此,该项目研究的定向钢纤维混凝土应用前景十分广阔。该项目研究的定向钢纤维混凝土经权威机构检测,抗折强度较传统钢纤维混凝土提高40%以上。经国内外查新,国内外未见与该项目技术特点相同的文献报道。河北省科技成果转化服务中心组织专家对该项目成果进行了评价,项目整体研究成果达到国际领先水平。
[成果] 1800180051 上海
TU5 应用技术 水泥及石膏制品制造 公布年份:2018
成果简介:葡萄糖酸及其衍生物广泛应用于国民经济各领域中,特别是葡萄糖酸钠作为缓凝剂和减水剂在建筑行业中更是需求巨大。该项目属于先进制造领域,旨在解决葡萄糖酸钠生物制造过程中产能低、转化率低等关键技术瓶颈问题。因此实施菌种-发酵-分离-资源化利用全链条关键技术的开发和系统优化是葡萄糖酸钠生产成本降低及高效生产的关键。该项目在“863”计划、国家科技重大专项、国际合作等项目支持下,经过多年研究,形成了葡萄糖酸钠生产中具有自主知识产权的菌种高效筛选、发酵全局调控、清洁分离提取完整技术体系。主要创新点如下: 1.开发了恒化培养定向进化的高性能菌株高通量筛选技术。包括底物和产物快速检测技术、黑曲霉微型化培养技术和黑曲霉恒化培养定向进化技术,实现了随机诱变和理性定向进化有机结合,建立了高效筛选平台。最终获得一株耐高温菌株和一株高氧亲和力菌株,均已成功应用于工业生产。 2.建立了基于先进传感分析的发酵过程关键指标参数实时在线监测技术。通过引入在线尾气质谱仪、在线中红外检测仪等,首次利用组合在线生理参数实现发酵过程中关键指标参数的全方位实时在线监控(葡萄糖,葡萄糖酸钠,Rp=0.436*(OUR-CER),Yp=1-1/(12/RQ-11))。同时突破性地发现并创新性地解决了工业发酵过程中设备供氧、细胞耗氧和生产效率之间不平衡的问题。 3.集成了基于黑曲霉细胞工厂氧代谢全局调控的高效发酵技术。根据黑曲霉细胞工厂葡萄糖酸钠酶催化合成机理,采用微观代谢、宏观生理和反应器流场特性相结合的研究方法,开发了分批发酵-半连续发酵-膜耦合连续发酵的新模式,产物转化率由0.813mol/mol提高到0.984mol/mol,产能提升近4倍。同时该项目在双酶法催化动力学的基础上,开发了以过程OUR为指导的连续流加酶控制新工艺,其酶消耗量较初始工艺降低35%,产能提高2.4倍。最终在工业规模形成连续发酵和双酶法互补且相互制衡的优选生产工艺,实现利润最大化。 4.优化了清洁分离提取技术及废渣资源化利用技术。该项目通过组合优化国产化高性能双极膜和电渗析器,开发了双极膜电渗析酸碱再生制备的清洁分离提取工艺,实现碱使用量减少90%,废水和无机盐排放量减少90%。此外该项目还开发了以发酵渣为原料生产氨基葡萄糖工艺,所得产品没有鱼腥味,不含重金属,纯度达98%以上,实现了“变废为宝”。 该项目技术体系完整,研究成果成功应用到工业生产,产品市场占有率从不到10%提高到30%以上,跃居国内第一。近三年企业累计新增产值17.3亿元,利税1.37亿元。同时COD每年减排1480吨,蒸汽和电量消耗减少30%以上,CO2排放降低45%以上,具有显著经济、社会和生态效益。该项目发表论文23篇,授权专利8项,软件著作权2项,申请专利6项,培养研究生19名,为企业技术更新和产业升级提供了强有力保障,同时推动了有机酸行业的技术进步。
[成果] 1800300267 北京
TU5 应用技术 水泥及石膏制品制造 公布年份:2018
成果简介:所属类别:重污染行业水污染控制技术技术来源:自主研发与技术优化集成适用范围:内源重金属污染基本原理: 针对现有技术的不足,提供一种水泥掺量低、固化/稳定化效果理想、能极大地降低底泥固化体重金属浸出浓度的重金属底泥固化剂。通过添加外加剂为硝酸钙、亚硝酸钠、偏铝酸钠、硫酸钠、木质素磺酸钠、十二烷基硫酸钠和三乙醇胺的全部混合物,增加了底泥固化体的抗压强度。 工艺流程: 固化重金属污染底泥时,适当掺入混泥土外加剂(早强剂、减水剂、引气剂和防水剂等),可减少水泥用量,降低成本;促进水泥水化,提高固化体的强度、密实性、抗渗性,改善固化体内部结构;激发粉煤灰的活性,加速粉煤灰的水化过程。实验所用外加剂为硝酸钙、亚硝酸钠、偏铝酸钠、硫酸钠、木质素磺酸钠、十二烷基硫酸钠和三乙醇胺(质量比分别为5﹕5﹕5﹕10﹕0.5﹕0.75﹕0.25)的全部混合物。 以水泥、粉煤灰、膨润土和外加剂添加量为影响因素,以固化体抗压强度和Cu、Cd、Pb毒性浸出浓度为评价指标,采用正交表L9(34),进行3水平4因素正交试验。试验结果确定了底泥固化稳定化最佳的物料配比,即底泥,水泥,粉煤灰,膨润土,外加剂重量比为1000:200:300:30:25。最佳配比固化试验表明,相对于正交试验中其他配比,此条件下固化体的抗压强度得到了明显提高,同时浸出液中的重金属浓度得到进一步降低。 关键技术: 提出了一种水泥掺量低、固化/稳定化效果理想、能极大地降低底泥固化体重金属浸出浓度的重金属底泥固化剂。 研发了一种增加混凝土强度的新型外加剂,并申请了相关专利:重金属污染底泥固化剂.201110342103.2。 优化了硝酸钙、亚硝酸钠、偏铝酸钠、硫酸钠、木质素磺酸钠、十二烷基硫酸钠和三乙醇胺的配比,增加了底泥固化体的抗压强度。
[成果] 1800250389 山东
TU5 应用技术 砖瓦、石材及其他建筑材料制造 公布年份:2018
成果简介:胶凝材料,如沥青胶凝材料、水泥胶凝材料,是中国国民经济重要的基础原材料,不仅为建筑业及其他相关产业的发展提供支撑和保证,而且也为解决和改善城乡居住条件、提高人民生活水平提供物质保障。传统胶凝材料的附加值低,对能源与资源的消耗大以及巨大的碳排放,成为制约行业发展瓶颈。研究胶凝材料的新原理,加强工业固废的高附加值利用,开发功能胶凝新材料成为推动建筑工程领域转型升级的驱动力。该项目以有机胶凝材料、无机胶凝材料为主要体系,创造性地运用胶凝材料功能学和土木建筑工程的有关原理,围绕胶凝材料的耐久性、减灾能力、环境友好性方面进行了系统研究。发明了系列国内先进、适合中国建筑工程特征的功能胶凝新材料技术。 该项目的主要科技创新包括: 1、发明了耐候性、抗车辙功能沥青胶凝新材料。 创造性提出了碳纳米管弹性体和纳米二氧化铈光吸收剂复合改性沥青材料,其软化点比基质沥青高10%,老化后的残留延度比高达87%;改性沥青混合料动稳定度可达到8000次/mm以上,具有良好的高、低温综合性能和抗紫外老化性能,解决了路面耐久性问题,实现了道路材料的升级换代。 2、发明了SiO2、TiO2、CaCO3/聚合物疏水性防冰除冰胶凝新材料。 发现了低表面能与微纳结构协同调控超疏水防冰除冰胶凝新材料,与水接触角接近或超过150°,具备超疏水性,延缓冰的成核,有效抑制结冰。同时冰层与基底的黏附力小,易于清除,起到抗积冰效果,大幅度提高了运输装备和能源设施表面智能化防灾减灾能力。 3、发明了光催化降解氮氧化物钢渣砂浆胶凝新材料。 创新地提出热晶化富集钢渣中Fe2O3、TiO2、V2O5光催化剂技术,在紫外光、可见光作用下发生光催化反应,作为制备砂浆胶凝材料的微集料,在工程表面吸收太阳光实时催化脱除大气环境中的NOx,其脱除效率可达40%以上,解决了固废钢渣规模化、在大气环境净化领域高附加值应用的技术难题,为建筑工程提供一种高活性、长寿命、低成本的光催化砂浆胶凝材料。 项目已获授权发明专利15项,其中1项专利技术成功转化。培养硕士研究生10人,发表高水平研究论文30多篇,先后获得国家自然科学基金、交通运输部(骨干学科)应用基础研究项目、山东省自然科学基金和山东省高等学校科技计划项目的资助。形成的专利技术已经实现生产应用,企业近三年累计创造经济效益近4.4亿元,实现利税2061万元,有力地推动了建筑新材料技术的进步、产品结构升级,为建筑材料技术提升与转型升级提供了强有力的技术支撑和解决方案。
[成果] 1800150181 河南
TU5 应用技术 砖瓦、石材及其他建筑材料制造 公布年份:2018
成果简介:快速加固材料广泛应用于矿山巷道、煤矿工作面临时加固、道路抢修、建筑物快速修补等领域,年需求量在千万吨以上。的快速加固修补材料主要有聚氨酯、环氧等注浆加固材料,其消耗石油资源,施工操作存在气味、接触腐蚀人体,而且价格昂贵,环保性和经济性差。该项目开发了绿色快速加固材料并形成了配套加固技术与设备,利用无机矿物材料和固废石膏、赤泥为原料,对人体无危害,与有机材料相比成本降低80%以上,绿色经济。 该项目先后获得两项国家自然科学基金、两项省级项目、多项企业委托项目支持,获得专利9项,发表核心以上论文14篇,获各种奖项4项。项目成果先后在多个企业生产推广,在山西、河南各大煤矿以及高速公路公司应用,近三年直接及间接经济效益5亿元以上。每吨绿色快速加固材料可消纳0.45吨烟气脱硫石膏固废,替代有机聚氨酯注浆加固材料可避免3吨石油原料消耗,年产每百吨可雇佣0.5个劳动力,具有极大的环保和社会效益。 项目针对无机矿物注浆材料高可注性对高水灰比要求与早强性对低水灰比要求的难题,经创新性研究开发,在理论、技术、材料、工艺装备上都取得了大量突破与发展。主要技术内容包括: (1)高水灰比下无机矿物注浆材料早期强度发展理论与技术。从硫铝酸盐矿物水化反应为高含水钙矾石晶体特点出发,提出了硫铝酸盐水泥熟料为主要材料的双液注浆快速加固材料开发方向,为解决高水灰比下材料快速凝结和强度发展奠定基础;通过超细化技术实现无机矿物颗粒微细化,晶格畸变,提高反应活性,促进强度发展;开发类晶结构纳米材料,对纳米增强理论与技术方面进行了系统研究;分析无机矿物材料在微裂隙中的水化和界面过渡区结构和形成机理,通过界面改性增强界面结合,加强粘接;克服了高水灰比下无机材料难以快速凝结与早强难题。 (2)无机矿物材料高可注性技术开发。通过三个方面提高可注性:首先,超细粉磨,减小无机材料颗粒粒径,克服无机颗粒材料最主要的可注性难题;其次,多种外加剂协同改善浆液流变性,在减小水灰比的同时保持最佳流动性能,减小注浆粘度阻力;再次,通过界面润湿剂的添加,将浆液与煤岩界面接触角降到零,从而消除界面润湿阻力,实现浆液自发向裂隙渗透,降低注浆压力;在多种工艺技术共同改善下,绿色快速加固材料可注性可与液体有机注浆材料相媲美。 (3)快速加固材料绿色化。原料方面利用电厂固废烟气脱硫石膏替代天然矿物石膏,炼铝工业固废赤泥增加柔性,变废为宝;利用悬浮剂的助磨作用,通过共粉磨技术调高粉磨效率,节能降耗15%;无机矿物材料替代有机材料,经济、安全、环保。 (4)根据所开发材料的性能与应用环境,先后开发了远距离输浆注浆工艺,深浅孔注浆工艺,发明了一种深浅孔注浆管和矿用防爆型水泥湿磨机。形成了成套的绿色快速加固材料及其应用技术,实现了绿色快速加固材料在矿井巷道、工作面快速加固,道路路面裂缝、空鼓抢修,地基加固等领域的应用。
[成果] 1700550576 湖北
TQ17 应用技术 耐火材料制品制造 公布年份:2017
成果简介:课题来源于武钢耐火材料有限责任公司科技进步项目,传统冶炼钢包内衬用耐火结构主要分为两层,即永久层和工作层,永久层通常不与钢水直接接触,厚度约为80~150mm,其主要作用是隔热保温,防止钢包温度下降过快而影响浇钢质量。大多数永久层采用高铝矾土砖砌筑成型或者采用矾土质浇注料浇注成型,这些耐火材料的耐火度相对较低、高温使用强度较低、耐钢水冲刷性能和抗渣侵蚀性能较差。工作层与钢水直接接触,厚度约为150~240mm。在特殊情况下,工作层可能因意外损毁造成永久层直接与钢水接触,所以在正常冶炼工况下,还要求永久层能承受1~2炉次钢水的侵蚀与冲刷。为实现钢包冶炼的功能,需要工作层具有良好的抵抗钢水与钢渣的侵蚀与冲刷性能。国内钢厂80%以上大中型钢包的工作层均采用砖制品砌筑而成。在特殊情况下,如LF、RH等炉外精炼过程中,由于冶炼温度较高、冲刷和侵蚀更为严重等恶劣使用条件出现时,工作层消耗过快,永久层的安全性得不到保障。因此,在工作层消耗到一定程度时钢包就要停止使用,更换工作层,以保障永久层及钢包的使用安全。实际操作中,工作层剩余残砖厚度在50~70mm时钢包结束使用,严重影响了冶炼钢包的使用寿命。而且工作层残砖在每个包役结束钢包大修时均以废旧耐火材料形式丢弃。据统计,中国每年丢弃的钢包工作层残砖高达百万吨以上,造成极大的资源浪费。传统钢包内衬耐火材料采用重质材料制备而成,因此,钢包整体热损失非常严重。钢厂为满足浇钢温度需求,不得不提高出钢温度或者经过LF炉进行温度补偿,这样不仅浪费了大量的能源,给环境造成严重的污染。该项目着眼于传统钢包在使用过程中存在安全系数较低、资源浪费严重、热损失严重等问题,通过内衬材料的结构设计及材质改进,研究开发出一整套安全节能长寿型钢包系统用内衬耐火材料,并在许多大中型钢厂得到广泛的应用。
[成果] 1700510040 河南
TQ17 应用技术 耐火材料制品制造 公布年份:2017
成果简介:该项目针对150t双炉壳直流电弧炉(DC炉)用Φ700mm超高功率石墨电极的使用特性,在对原料针状焦、高温改质粘结剂沥青的性能和两者之间相互作用的机理进行系统研究,以及按照配料、混捏、成型、焙烧、浸渍、石墨化和机加工逐个工序的工装设备进行详细研究和优化的基础上取得的成果技术。项目产品所属学科为无机非金属材料,属于《国家鼓励类产业目录》下这一产业类别,是国家支持和鼓励发展的高新技术产品。该产品打破了行业技术瓶颈,填补了国内空白,实现了替代进口,符合国家和地方重大产业发展需求。1、项目主要技术内容:①通过对针状焦、高温改质粘结剂沥青、高压浸渍沥青性能的研究,建立了双炉壳直流电弧炉用Φ700mm超高功率石墨电极、Φ375mm接头用针状焦及沥青的企业标准和产品标准,并在开封市进行了标准备案;②利用正交法和级配理论,获得了抗大电流冲击石墨电极及接头配方;通过开发新型混捏装置,充分发挥胶料在石墨电极成型中的作用,提高了产品的均质性;③通过对粘结剂沥青和浸渍沥青失重过程及机理研究,改善车底式焙烧炉升温制度,降低曲线暂停时间及暂停率;通过设备改造,提高焙烧产品质量的同时降低生产成本;④根据产品配方特点,结合送电过程电极和接头的收缩膨胀特征,根据焙烧品和保温材料吸散热参数,量化计算设计了石墨化程序升温模型,对不同温度段的升温速率进行严格控制;⑤根据双炉壳直流电弧炉用Φ700mm超高功率石墨电极炼钢过程中受机械力的模拟分析和电极柱温度分布特点,设计电极和接头加工配合公差及精度;⑥经过多次的实验室小试、工业化中试试验,炼钢试验,优化各工序工艺技术参数,形成稳定工艺技术规程和产品标准;通过推广应用,实现产品的产业化生产。2、知识产权情况:在项目开展至今,共申请实用新型专利4项,获批4项;发表中文核心期刊论文3篇;形成地方备案标准1项。3、技术经济指标:产品主要质量指标经国家石墨产品质量监督检验中心测试达到了国家标准和企业备案的《超高功率石墨电极》Q/PMKTS001-2015产品标准要求,并达到了进口产品水平。4、应用推广及效益情况:该项目产品自2013年开始批量生产;截止目前共销售该类产品3600吨,增加销售收入7242万元,实现盈利914.66万元。该项目取得省级科学技术成果1项。经专家鉴定委员会一致认为该项研究技术属国内首创,填补了该项技术的国内空白,生产技术达到了国际先进水平。项目技术的成功开发,推动国内电极产品结构调整的同时,促进了国内炭素行业的技术进步;同时也为国内钢铁行业降低成本、环境保护和技术进步起到一定的推动作用。
[成果] 1700440619 浙江
TF0 应用技术 耐火材料制品制造 公布年份:2017
成果简介:该项目产品钢包浇注料的使用条件,在充分吸收同类产品性能优点的基础上,结合施工条件,在原料、配方和制备工艺等方面进行了技术创新,主要有:通过引入合适的镁砂,使得镁砂与氧化铝反应生成镁铝尖晶石体积反应受控,使得浇注料具有良好的体积稳定性。在钢包浇注料中引入电熔镁铝尖晶石,材料的基质结合强度和抗热震性能得到提高,使得浇注料的耐磨性能和体积稳定性得到进一步提升。在保证所需求的强度基础上,对材料所用结合剂铝酸钙水泥的加入量进行优化,以提高材料的热态结合性能。硅微粉为钢包浇注料中的有害成分,但它可以提高材料的流动性能和施工性能,找出合适的硅微粉加入量可延长钢包使用寿命。摸索出合适的钢包拆包工艺,可节省劳动力、提高工作效率以及提高钢包的经济使用性。使得产品的主要技术指标达到国际同类产品的先进水平。
[成果] 1700470111 北京
TQ17 应用技术 耐火材料制品制造 公布年份:2017
成果简介:中国高铝矾土资源支撑中国耐火材料产业发展成为世界第一产量大国,耐火材料为中国建材、火力发电和冶金等行业发展提供高温材料保障。课题组面临特级矾土资源紧缺制约耐火材料行业发展的瓶颈问题及大幅提高中国现有大量难处理中低品位耐火铝矾土资源利用率的迫切需求。为保证中国耐火材料产业的可持续发展,响应国家节能降耗和环境保护的国策,由科技部提供科研经费支持,通达耐火技术股份有限公司公司自筹资金组织相关各方实施了该项目。 该项目针对解决中国难处理中低品位耐火铝矾土资源浪费严重和优质耐火铝矾土资源紧缺的突出问题,开展对难处理中低品位耐火铝矾土高效提质和高品质化应用的技术创新、工艺设计和示范工程建设工作,通过系统深入研究提升中国铝硅耐火原料品质和高铝矾土矿物资源利用率,推动中国新型耐磨耐火材料制品和高温装备工业技术的重要进步。在科技部“十二五”科技支撑计划项目课题《难处理耐火铝矾土高效提质与高品质化技术与工程示范》的资助下,开展《难处理耐火铝矾土高品质化技术研究与应用》项目研究,主要就中低品位耐火铝矾土高效提质技术、高品质化应用于耐磨耐火材料技术、示范工程等几个方面开展工作。高效提质技术包括料场均化、立体均化、湿法共磨均化的三级联合均化技术和高温物相精确调控隧道窑烧成后实现成分稳定结构完整的含莫来石均质料技术。进而对比提质均质料和特级高铝矾土熟料的性能特征和差异,突破提质均质料在传统耐火材料使用中高温体积效应的适应匹配问题,研究获得以提质均质料为主原料制备耐磨耐火材料及其性能优化技术,形成在火力电厂锅炉、水泥窑、钢包、垃圾焚烧炉用耐磨耐火材料的成套技术方案,实现了难处理铝矾土的高品质化和推广应用。 项目获得授权国家发明专利7项,还有6项专利受理中,制定国家标准《矾土基耐火均质料》。在山西阳泉建成中国首个年产7.5万吨的矾土基均质合成耐火原料示范生产线,在山东淄博建成年产耐磨耐火材料制品3万吨的生产示范线,项目系统成套技术实现工业化和规模化。项目将中国耐火高铝矾土资源综合利用率提升至80%以上,节约铝硅系耐火矿产资源,为支撑中国乃至全球耐火材料产业和高温工业技术进步提供资源和技术保障
[成果] 1700440838 浙江
TF0 应用技术 耐火材料制品制造 公布年份:2017
成果简介:高铝质隔热保温浇注料主要针对如今高炉冶炼对耐火材料的苛刻要求研制而成的。该产品的主要原料有电熔致密刚玉、棕刚玉、氧化铝空心球、氧化铝、纯铝酸钙水泥、金属硅、金属铝粉、氧化钇、叶腊石粉、硅溶胶等。其主要性能如下:(1)、隔热保温效果好:该产品中加入了氧化铝空心球,具有使用温度高,隔热性好等优点,降低了铁沟热量的损失,降低了铁沟在出铁前后的温差,有利于铁沟的抗热震性,从而提高了产品的使用寿命;(2)、在加入氧化铝空心球的同时,加入了氧化钇,促进了产品的烧结,产品的气孔更小,分布更均匀,同时提高了产品的体积密度,从而增加了耐压强度,使用寿命大大的提高了。(3)、产品中加入适量的叶腊石粉,有力于增强Al<,2>O<,3>-SiC-C质浇注料的抗氧化性,且在加入量为2%(w)时,流动性及高温强度最佳。与普通浇注料相比,该产品具有以下方面的改进:(1)、材质上面的改进:该产品中采用了硅溶胶结合以及在产品中加入了氧化钇,提高了产品的高温强度,以及在产品种加入了氧化铝空心球和叶腊石粉,提高了隔热保温效果以及抗氧化性,提高了产品的综合性能,从而带动了公司的经济效益。(2)、使用寿命上的提高:以1080m<'3>高炉为例,一般的浇注料一次性通铁量在10万吨,而该产品在四川德胜钢铁厂1080m<'3>高炉上使用,一次性通铁量在14万吨以上。高铝质隔热保温浇注料具有抗氧化性好、高温性能好和使用寿命长等优越性能。随着中大型高炉强化冶炼的普及,该新产品应用前景广泛。主要技术性能指标:主要化学成分(%):Al<,2>O<,3>≥68,SiC+C≥15体积密度(g/cm<'3>):110℃×24h≥2.85,1450℃×3h≥2.75常温耐压强度(MPa):110℃×24h≥40,1450℃×3h≥75加热永久线变化(%):1450℃×3h -0.1~0.5。
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