由中国科学院上海硅酸盐研究所和大连金玛科技工业有限公肩负的中科院东北振兴科技行动妄想重点项目“高附加值碳化硼质料工业化”,主要致力于碳化硼超细粉体和高性能碳化硼陶瓷制品的工业化,实现碳化硼超细粉体的规;捌溆τ,突破大尺寸、重大形状碳化硼胸板的外洋手艺垄断。现在,该项目已取得较大希望,碳化硼粗粉球磨后中位粒径达1微米左右,开发的胶态成型团结热压烧结手艺制备的大尺寸、双曲面异型防弹胸板力学性能优异。该项目的实验可发动我国硼资源的开发力度,增进硼产品的提档升级,加速碳化硼行业的工业化历程,并发动与碳化硼相关领域如航空、军工及核工业等的生长。
新型碳化硼质料为非金属,难熔化合物,是硬度仅次于金刚石和立方氮化硼的超硬人造质料之一。碳化硼陶瓷由于具有质量轻、硬度高、耐侵蚀性强、耐磨损、耐攻击、吸收中子性能等特点,在国防军工、高手艺工业、核电手艺等领域具有辽阔的应用远景。在军工领域,碳化硼是当今天下应用最为普遍的防弹陶瓷质料。现在,日本和美国在高性能碳化硼产品的研究和开发方面走在天下的前线,高附加值碳化硼产品已经装备在各个领域,而德国在碳化硼超细粉体的制备方面处于天下领先职位,较量著名的有H.C.Starck公司。中国硼资源很是富厚,但受其制备手艺限制,很难获得高附加值碳化硼粉体及其制品,因此开展高附加值碳化硼工业化研究十分主要。
项目的主要立异点之一是开发出大尺寸、重大形状碳化硼陶瓷防弹胸板的制备手艺。该手艺主要接纳胶态成型要领团结热压烧结,在碳化硼陶瓷浆料中加入一定量的有机物,通过控制有机物含量、浆料粘度、成型体含水量等参数工艺制备性能优良的碳化硼陶瓷坯体。
海内在大尺寸、重大形状碳化硼陶瓷制品制备方面未见文献报道。大大都碳化硼生产厂家主要以生产简朴形状如喷嘴、喷管、密封环等低端的陶瓷部件为主,接纳的制备要领是热压烧结,再对产品举行精加工,生产本钱较高。几家规模较大的公司曾实验接纳古板要领制备大尺寸、重大形状的碳化硼陶瓷制品,均失败。而外洋特殊是西欧国家已将碳化硼陶瓷质料用于步队的装备,但其制备手艺没有文献报道。
中国科学院上海硅酸盐研究所针对海内在该制备手艺领域的空缺举行科技攻关。接纳差别的制备要领,经由系统的实验,乐成地开发出胶态成型团结热压烧结手艺,用来制备性能优良的大尺寸、重大形状的碳化硼陶瓷防弹质料,填补了海内空缺。该手艺制备的碳化硼陶瓷制品性能优异,稳固可靠,战胜了古板要领的诸多弱点。
项目的立异点之二是碳化硼超细粉体的制备。主要通过研究浆料粘度、颗粒的运行轨迹、颗粒之间的作用方法、球磨介质及磨球级配和浆料的初始浓度等参数对球磨效率的影响,剖析碳化硼粉体球磨历程中浆料的应力-应变行为,从而获得知足国际标准的高附加值超细碳化硼粉体。海内碳化硼生产厂家获得亚微米级碳化硼陶瓷微粉产率很低,投入本钱很高,粉体纯度较低,极大地限制了碳化硼质料的工业化生产。国际上仅德国H.C.Starck公司能够制备出中位粒径为0.5微米的高纯超细的碳化硼粉体并实现工业化生产。现在,本项目已乐成制备出了中位粒径在1微米的碳化硼微粉,粉体杂质含量低,颗粒漫衍较窄。
中国是硼资源大国,辽宁省是我国硼资源蕴藏最多的省份,碳化硼粉体及其陶瓷制品的年生产量都很大,产品主要用于出口。然而受手艺能力的制约,产品层次低,附加值不高。本项目通过对大尺寸、重大形状碳化硼陶瓷制品及碳化硼超细粉体制备手艺的开发,战胜了外洋的手艺垄断,缩短了与外洋产品的性能差别。通过开展我国碳化硼918博天堂产品制备要领的研究,提高了我国碳化硼产品在国际上的竞争力,增强了碳化硼生产企业的市场竞争力。
本项目已形成具有自主知识产权的工艺手艺,实验后,将彻底改变海内碳化硼行业只能生产少量中、低档碳化硼产品的现状,对提高碳化硼产品的科技含量和附加值,提高碳化硼行业的手艺水平,生产高质量的918博天堂产品,知足海内国际市场的需求有主要意义。同时,经由起源估算,该项目每年能为企业创立万万元以上的利润。