1、项目简介
建筑装饰用微晶玻璃是由玻璃控制晶化而得到的多晶固体材料,该制品结构致密、纹理清晰、具有玉质般的感觉;外观平滑光亮、色泽柔和典雅、无色差、不褪色;具有良好的耐磨性能;具有耐酸、耐碱的优良抗蚀性能;具有不吸水、抗冻、极低的热膨胀系数和独特的耐污染性能;绿色、环保、无放射性污染;并可根据需要设计制造出众多类型、不同色泽花样、规格的平板及异型板材。其理化性能和装饰效果远优于天然大理石和花岗岩板材,是天然石材的理想替代产品,被认为是二十一世纪理想的高级内、外墙及地面装饰材料。
2、市场前景
目前,各种建筑装饰用微晶玻璃板材已广泛应用于各种公共场馆、会议中心、商业大厦及地铁工程,其装饰效果优雅大方,生产原料来源广泛,理化性能优于天然石材,价格优势大、效益好。产品不仅国内有巨大的销售市场,而且还可以大量出口外销,市场需求量十分可观,而现有产量远远无法满足市场需求。因此这种新产品具有广阔的市场发展前景,经济效益及社会效益非常显著。
3、主要技术指标及产品规格
◆ 性能:符合JC/T872-2000“建筑装饰用微晶玻璃”标准。
◆ 颜色:白、米黄、灰、白麻、翠绿、湖蓝等十多种颜色。
◆ 厚度:厚板12~25mm;薄板8~10 mm。
◆ 规格: 600×600、600×900、900×1200、1200×2400mm等。
烧结微晶玻璃装饰板与天然花岗岩、大理石的性能比较
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性 能 |
烧结微晶玻璃板 |
天然花岗岩、大理石 |
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抗折强度(MPa) |
40~50 |
9~15 |
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抗压强度(MPa) |
118~549 |
59~294 |
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莫氏硬度 |
6.0 |
3~6 |
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耐磨性(g/cm2) |
0.245 |
1.0~1.3 |
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密度(g/cm3) |
2.6 |
2.7 |
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耐酸性 |
A级 |
B~D级 |
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耐碱性 |
A级 |
B级 |
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光泽度 |
>90 |
60~80 |
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吸水率(%) |
0 |
0.5~0.3 |
4、企业规模及投资估算
(1)、规模:年产10~30万平方米微晶玻璃装饰板材;
年产50万平方米超薄微晶玻璃装饰板材。
(2)、主要原材料:石英砂、方解石、长石、化工原料等。
(3)、主要设备投资估算及占地面积:
◆以年产20万平方米微晶玻璃装饰板材为例:
设备总投资 1900万元
全厂占地面积 3.33万米2(50亩)
生产厂房所需面积 1.80万米2
◆以年产50万平方米超薄微晶玻璃装饰板材为例:
设备总投资 2900万元
全厂占地面积 6.67万米2(100亩)
生产厂房所需面积 1.50万米2
1、项目简介
真空玻璃是一种新型节能环保材料,是将四周连接密封的两块玻璃板间的空隙(0.1~0.5 mm)抽成真空,以达到保温隔热、隔音等目的。其保温隔热、隔音、防结霜结露、耐风压强度等性能大大优于单层平板玻璃,也超过各种双层中空玻璃。同时具有隔热性能不受安装方向的影响、厚度薄、安装方便、性能长期稳定可靠等优点。
2、市场前景
真空玻璃作为理想的保温隔热材料,其市场极其广泛。应用领域遍及建筑门窗、空间隔断、冷藏柜、保温柜面板以及温室用棚板和交通工具,具有更新换代的实用价值。真空玻璃的显著节能效果,在能源危机的今天就具有了特别重要的实际意义。随着我国政府对节能、防噪重视程度的加深,以及玻璃深加工业的迅猛发展,其市场需求量巨大,经济效益可观、应用前景广阔。
3、主要技术性能及产品规格
主要技术性能:
1)、保温隔热性能:真空玻璃的传热系数为2.5 W/m2.k,如果采用低辐射膜玻璃,则更能突出真空玻璃的保温隔热节能优势。而双层中空玻璃的传热系数为 3.5 W/m2.k, 单层平板玻璃的传热系数为6 W/m2.k。
2)、隔音性能:真空玻璃在大部分的音域都比间隔6mm的中空玻璃隔音性能好,可使噪音降低30分贝以上。
3)、防结霜结露性能:当室内温度为20℃,湿度为60%时,单层窗玻璃在室外温度8℃时开始结霜,真空玻璃在室外温度-6℃时也不会结霜。而且也不存在由内部水汽结露而影响透明度的问题。
4)、耐风压强度高:真空玻璃耐风压强度或最大容许载荷均超过用同样厚度玻璃制成的中空玻璃的两倍。
5)、厚度薄、安装方便:真空玻璃比中空玻璃的厚度小得多,其总厚度约为6mm左右,仅相当于一块厚玻璃,节省空间,便于安装和更换。
6)、性能长期稳定可靠:真空玻璃的真空度可保持几十年不变,比起用高分子材料密封的中空玻璃可靠得多。
产品规格:视需求而定。
1、项目简介
耐热低膨胀微晶玻璃是一种新型多功能材料,集中了微晶玻璃的多种优良性能,极大地扩展了其使用范围。热膨胀系数是微晶玻璃材料使用时的重要参数,低的膨胀系数对于构件的尺寸稳定性及抗热冲击性能极为有利。产品具有机械强度高,坚硬耐磨以及良好的化学稳定性和热稳定性,能适应恶劣的使用环境;软化温度高,即使在高温的条件下也能保持较高的机械强度;电绝缘性能优良,介电损耗小、介电常数稳定;密度小,但质地致密,不透水、不透气等优异性能。高质量耐热低膨胀微晶玻璃的生产不仅增加了我国微晶玻璃的种类,而且还可提高我国微晶玻璃在国际市场的竞争力。
2、市场前景
耐热低膨胀微晶玻璃产品集低膨胀性、高强度和高热稳定性等优良性能于一体,可以制成平板、器皿等各种形状,在家用电器、高温热交换器、实验室用加热器具、光学器件、印刷业等领域有广泛的应用前景,同时在电子工业以及太阳能利用等现代高新技术领域也具有重要的应用价值,面临着极佳的发展机遇。
耐热低膨胀微晶玻璃以其优良的性能、廉价的原材料和较低的制造成本,不失为一种高性能、低价位、应用广泛的实用新型多功能材料。因而具有很高的经济价值和社会价值,存在巨大的潜在市场,其应用前景广阔。
3、主要技术指标及产品规格
性能指标:热膨胀系数 (20~300℃)小于10×10-7/℃;
耐酸、耐碱性 K(质量损失率)小于0.2%且外观无变化;
最高工作温度 400~500℃(长期)
莫氏硬度 5.0~6.0级
产品规格:
◆耐热低膨胀透明微晶玻璃:透过率大于80%;产品规格视需求而定。
◆电磁炉板用耐热低膨胀微晶玻璃:
100×100mm;150×150mm;200×200mm,厚度4~8mm。
1、项目简介
浮法高硼硅耐热冲击平板玻璃是一种极具发展前途的实用性新型玻璃。与普通钠钙硅平板玻璃相比,产品具有膨胀系数低、耐热冲击性能高、密度小、强度高、坚硬耐磨的特点,并具有优异的化学稳定性和极高的透过率。该产品利用浮法工艺生产,可大大降低生产成本,经济效益显著,为浮法玻璃产品增添新的品种,进一步促进我国玻璃行业的技术进步并带动相关产业的发展。
2、市场前景
利用浮法工艺生产的高硼硅耐热冲击平板玻璃主要应用于以下几个领域:
1)、建筑领域:高层建筑和大型公共建筑所要求的防火门、窗,以及室内的防火隔断,其防火性能远优于目前市场上所销售的复合或单片防火玻璃。
2)、太阳能应用:平板太阳能集热器盖板、太阳能电池基板和太阳能电池盖板玻璃等。(目前我国太阳能光伏电池组件的盖板玻璃的总需求约为600-800万平方米/年,依赖于进口产品。)
3)、电子工业:光电转换器基板玻璃、印刷感光板、光学器件等。
4)、家用电器:微波炉、烤箱等电器用耐热玻璃。
此外,该产品还在仪表、生物、医疗、电子信息产业等领域有广阔的应用前景。这种高质量、高技术、高附加值的新型玻璃产品将为我国的玻璃工业注入新的活力,并将产生很好的社会效益和经济效益。
3、主要技术指标及产品规格
1)、主要技术指标:
玻璃软化点 > 770℃
热膨胀系数 40~50×10-7/℃ (20~300℃)
密 度 2.2 g/cm3
莫氏硬度 > 6级
耐热冲击性能 > 180 ℃
最高使用温度:450℃
2)、产品规格:视需求而定。
1、项目简介
新型高强单片防火玻璃是将普通平板玻璃经化学和物理工艺处理而成的,具有良好的抗热炸裂和耐火性能,遇到火灾时在一定的耐火时间内不会炸裂,从而可以隔断火焰和烟气的安全玻璃产品。其创新点在于采用化合物通过特殊化学处理和物理处理技术,有效地解决了玻璃透明性、强度及耐火性能等关键技术难题,将高强、防火等特性集中于单片玻璃上,从而获得性能优异的新型多功能玻璃材料。产品可广泛应用于建筑、交通工具、家用电器等领域,替代目前的普通玻璃。
2、市场前景
新型高强单片防火玻璃是一种具有广阔发展前景的实用性安全玻璃,其透光性好、抗冲击强度高,当作为单片玻璃使用时,主要作为高强防火玻璃大量应用于幕墙、防火隔断、防火门窗等建筑部位,还可作为复印机、家具、微波炉、烤箱、仪表盖玻璃等使用。当作为夹层玻璃使用时,还可广泛应用于航空、船舶、汽车玻璃及各种防弹玻璃等领域。利用现有的浮法玻璃进行深加工,可形成大规模工业化生产,发展前景广阔,具有较高的经济价值和社会价值, 存在相当大的潜在市场。
3、主要技术指标及产品规格
主要技术指标:
● 抗冲击强度:是普通浮法玻璃的8~10倍
● 耐火性能:符合防火玻璃C类标准(GB15763.1-2001)
● 老化性能:耐候性好,在室外光照射下,长期不变色
● 可见光透射率:等同于单片玻璃(5mm厚为86%,8mm厚为82%)
● 深加工性能:可进行深加工处理(如夹层、中空)
1、项目简介
抗菌玻璃亦称绿色玻璃,是一种新型生态功能材料,对于改善生态环境、保持人类健康、指导相关功能玻璃材料的研发具有重要意义。利用添加新型无机抗菌剂抑制和杀死细菌,从而使传统玻璃产品增添高新技术含量。抗菌玻璃既保持了玻璃材料自身具有的透明、洁净、机械强度高、化学稳定性好等特点,又增加了杀灭和抑制病菌的新功能,是新材料科学与微生物学相结合的产物。
2、市场前景
抗菌玻璃既具有优良的抗菌性能,又兼有红外辐射性能,作为绿色健康型抗菌保健玻璃材料,可广泛应用于建筑、器皿、包装等领域。
随着人们对生活质量和环境意识的增强,抗菌玻璃的应用领域和产销市场将日益扩大,具有广阔的发展前景。
3、主要技术指标及产品规格
抗菌玻璃的特点:
l 对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等抗菌作用强;
l 具有红外辐射性能,对人体有较好的保健作用;
l 具有较好的耐热性能;
l 对人或动物具有较高的安全性;
l 产品呈浅黄色透明状。
技术指标:其光学性能、力学性能同普通玻璃。
产品规格:同普通玻璃。
1、项目简介
随着全球环境污染的日益加重,利用TiO2光催化剂进行环境净化已经引起世界各国的广泛重视。本项目是将光催化技术和纳米技术结合,研究TiO2薄膜光催化剂在新型功能建筑材料中的应用。玻璃这一传统的透明建筑材料在现代建筑物、汽车工业等行业具有举足轻重的作用。由于空气污染的加重,也使得它们的清洁工作变得日益艰难。自洁净玻璃是通过在玻璃表面镀制TiO2基的光催化复合薄膜(由TiO2基的纳米复合微粒和纳米级微孔构成)来实现的。在阳光的作用下,光催化剂以其特有的强氧化能力,可将其表面的几乎所有有机物完全氧化为H2O及相应的无害无机物,而且对环境不造成二次污染;同时由于其表面特有的纳米结构、复合添加剂的吸水性和TiO2本身的光致两亲性(亲水和亲油)的共同作用下使玻璃表面具有超亲水性,使玻璃表面变得易清洗、防雾和不易被再污染而保持洁净透明,同时具有消毒、杀菌、消除异味、清新空气等功能。自洁净玻璃属于环境净化材料,对于改善人类生活、工作的小空间,建筑物的外观等,具有重要的环境效益和社会效益。同时,该课题对于发展新的生态建筑材料和环境协调型材料具有重要意义。
2、技术指标和参数
1)、玻璃规格:2000mm×1500mm;
2)、光催化活性,可降解典型有机物如甲醛、DDVP硬脂酸等,降解率达到90%以上。
3)、润湿角:<3°。
4)、均匀性:无干涉色。
5)、耐磨性:达到镀膜玻璃的标准
6)、透光率:≥65%。
3、投资概算
按年产10万m2生产能力计算,投资约500万元
包括:厂房建设,生产设备购置,检测设备购置,水电增容,原材料采购,流动资金,
生产准备费。
4、效益分析
1)年产量 10万m2
2)单位产品成本 54元/ m2
3)单位产品销售价 80元/ m2
4)年生产总成本 540万元
5)年销售成本 800万元
6)第一年投产利税 340万元
说明
(1)若按20万m2生产能力计算,年生产利税较高
(2)生产成本取决于生产情况
1、项目简介
红外偏振玻璃是将针状纳米金属离子定向排列于玻璃中,是光隔离器、光纤连接器、光开关、光纤耦合器等光电子信息器件、光传感器、光探测器以及各种采用偏振光的器件中所必须的原材料,与偏光晶体相比,它在器件的小型化,优秀的光学性能,很广的收光角及耐热性等方面都有其独特的优点,并可取代昂贵的天然材料,其优异的起偏性能和耐温性能是有机偏光材料难以比拟的,对促进我国光电子信息产业及光谷的发展有重要意义。同时低消光比的大面积偏振玻璃可应用于汽车灯罩,以减少行车时因前方车灯眩目的灯光而引发的事故。本项研究的目的主要在于研究消光比达10000:1以上的吸收型红外偏振玻璃及其批量化生产技术,并利用这种红外偏振玻璃开发新型光传感器,以满足光通讯产业、汽车工业和其它领域的需要,填补国内在红外偏振玻璃研究与生产方面的空白。本项目已完成中试,对偏振玻璃制备中的拉伸还原工艺,进行了扎实的研究工作,并探索出了具有自主知识产权的红外偏振玻璃拉伸还原制造工艺,包括偏振玻璃基础配方组成、电场熔盐-离子交换工艺在拉伸还原中的应用技术等。对金属吸收型偏振玻璃体系的研究,偏振玻璃微观结构方面的表征研究在国内处于领先地位。对偏振玻璃批量生产的工程化技术,包括批量生产设备选择与定型、技术经济参数等进行了研究,同时制备出了具有高消光比的红外偏振玻璃,其主要性能指标基本符合光通讯器件,如光隔离器等产品的各项技术性能要求,在国内处于领先地位。
2、适用范围、目前市场状况与市场前景
作为一种新型的偏光材料,红外偏振玻璃的产业化对我国偏振材料的应用和发展有着十分重要的现实意义,将对我国的新型检测、光通讯、立体电视、保护隐私的窗玻璃等发展起着举足轻重的作用,其应用前景广泛。在国内,由于目前这种红外偏振玻璃主要依靠进口,价格昂贵,需要花掉大量的外汇,所以用量还比较小。对国内来说,目前每年红外偏振玻璃的市场为1000万元左右。该项目的偏振玻璃的工业化生产,可以在节省大量外汇的同时,推进我国光通讯技术、特别是光电集成技术的发展,使红外偏振玻璃的市场扩大到数千万元乃至数亿元。并且,这种偏振玻璃可以用于其它许多领域,以提高以往光探测器件的灵敏度和精度,推动工业技术的发展,如汽车上的光传感与检测器件,光电流、电压检测器件以及其它光检测器件等,其市场将十分可观。以器件计算,将可达到数亿元的市场。与目前国外产品相比,具有价格优势,可以出口。
3、应用情况
已在国内几家光器件公司试用,效果良好,可替代进口偏振玻璃。该项目的中试研究已于2005年元月通过武汉市科技局组织的科技成果鉴定,专家认为该项目打破了国外垄断,主要技术指标达到或超过国外同类产品,整体技术达到国际先进水平。
4、主要技术指标及产品规格
消光比: >30000:1(45dB)以上
透光率: >95%
适用波长范围:1.3~1.6m
波谱平坦度: 在上述波长范围内 ±3~5%
规格: < 3 x 3 x (0.2~0.5) mm3
中试成品率达到70%以上。
5、实施条件
按年产100万片(2 x 2 x 0.2~0.5 mm3),总投资约1000万元,按每片40元计算,年产值4000万元,利税可达1500~2000万元。原材料等可国内进货,生产设备除拉伸机和还原处理设备需要定制以外,其它设备可在国内外购买定型产品。厂房所需面积200 m2,职工40名左右,对环境无危害。
1、项目简介
透明导电膜(TCO)玻璃不仅具有导电性,同时具有透光性,具有广泛的应用前景。本项目可根据用户的不同需要,提供不同要求的透明导电膜玻璃。
1)、ZnO基TCO薄膜:ZnO的光学禁带宽度约为3.2 eV,对可见光的透明性很好,Zn的蕴藏丰富,无毒,价格便宜,比ITO更容易蚀刻。因此,近十几年来,ZnO已成为TCO薄膜的热门研究材料,被期待成为平板显示器中ITO薄膜的替代材料。本项目的掺杂ZnO薄膜的性能已可以与ITO薄膜相比,并解决了大面积高速均匀成膜工艺等问题。
2)、多元TCO薄膜: 开发适合特殊用途的TCO薄膜,将各种TCO材料进行组合,制备出一些具有新特点的TCO薄膜。由TCO材料组合构成的多元TCO薄膜,可以通过改变组分而调整薄膜的电学、光学、化学和物理性质,从而获得单一TCO材料所不具备的性能,满足某些特殊场合的需要。
3)、高迁移率TCO薄膜:在吸收不是非常严重的情况下,TCO薄膜对可见光的吸收是随着自由载流子浓度的增大而增大,但随着载流子迁移率的增大而减小,TCO薄膜的透明区域波长上限主要由载流子浓度确定,随着它的增大而减小,故采用提高载流子迁移率的方法来降低TCO薄膜的电阻率不必牺牲其光学性能。对于电子器件或导线,载流子迁移率是确定其响应速度和功耗的主要因素之一。本项目也可提供一种IMO薄膜的透明导电膜技术,其可见光平均透射率(含1.2 mm厚玻璃基底)超过80%,电阻率低至1.7×10-4ohm.cm。
2、适用范围、目前市场状况与市场前景
目前,TCO 薄膜主要应用于平板显示器和建筑两大领域。与其他类型的导电薄膜相比,氧化物透明导电膜不仅导电性好,而且还像玻璃一样具有高的透明性,所以,可以把它看作一种用途十分广泛的特征功能薄膜。主要用途为:
1)、显示器件中的电极材料。如制作场致发光(EL)器件的电极,液晶显示器件(LCD)中的透明电极以及电致变色显示器件(ECD)中的电极等。
2)、防静电,防电磁屏蔽层。为了防止静电,必须使方阻小于109Ω。
3)、面发热体。SnO2薄膜的电热转换效率在90%以上,通电后立即产生热效应。
4)、热反射膜。SnO2和ITO薄膜在红外部分的反射率可达到80%以上。
5)、太阳能电池。(1)SIS异质结太阳能电池,(2)太阳能电池的减反射膜。
6)、薄膜电阻器。
7)、气敏传感器。现已能探测甲烷,CO、CO2、H2、H2S、乙醇等多种气体和烟尘。
8)、终端设备。用透明导电薄膜制作薄膜开关。
9)、汽车玻璃。
总之,氧化物透明导电薄膜用途十分广泛,除上面列举的一些用途外,还有一些其他的用途,如电阻照相,静电复印,光记录,磁记录,保护层等。这类材料的研制和开发日益受到人们的重视。
随着平板显示器的需求量越来越大以及对太阳能利用的需求不断增大,透明导电膜玻璃的需求将会越来越大。预计其市场在今后几年将达到近100亿元。
3、主要技术指标及产品规格
可见光透光率:>80%
导电率:10-3~10-4 ohm-1.cm-1 (根据用户需求可调)
规格:可根据用户需求进行调整。
4、实施条件
本项目的透明导电膜玻璃采用磁控溅射镀膜技术生产,可采用现有的磁控溅射镀膜玻璃生产线。如果需要重新建设,采用进口设备总投资约5000万元,采用国产设备总投资约2000万元,年产值大于5000万元,利税可达2000~2500万元。本项目技术对环境无危害。
1、项目简介
紫外辐射是指波长在200nm~400nm之间的太阳光辐射,包括3类:UV-A波长为315nm~380nm,UV-B波长为280nm~315nm,UV-C波长200nm~280nm。到达地球表面的太阳光线(290nm—2000nm)中紫外线约占13%,其中UV-A占97%,UV-B占3%,UV-C接近于0。科学家们的大量研究表明紫外线对人体的有害影响是不可忽视的,紫外辐射能能引起灼伤。UV-A段称为晒黑段,它对皮肤的伤害是日积月累的。UV-B段称为晒红段,穿透力可达表皮层,能使皮肤晒伤,临床表现为皮肤潮红、灼痛明显,可出现小水泡,1周后开始脱皮,这是人们防止晒伤的主要波段。
科学研究证实,强烈的太阳光是人患白内障的主要原因之一。户外工作者患白内障的危险是一般人的3倍。角膜晶体是最常受到紫外线损害的部分,日光性角膜内皮损伤也是与之最相关的眼部疾病,而对结膜、眼睑的影响较小。紫外线的长期积累可诱发皮肤癌。另外,织物、纸张、油墨、艺术品、家具、皮具、窗帘等长期受紫外线照射会褪色,影响美观和使用寿命,及收藏品的保存。
紫外截止玻璃由于有巨大的市场价值而受到玻璃深加工领域的重视。本项目是采用在玻璃本体掺杂或在玻璃表面镀膜的技术,达到截止紫外光的目的。随着人们需求的不断变化,紫外线截止玻璃的研究也由单一的防紫外线功能,向具有多功能的方向进行发展。
本项目的紫外光截止玻璃同時具有极好的紫外吸收及耐环境性能,另外还可以与自洁净、杀菌、防雾和节能等功能复合,滿足了人們对家居环境卫生及健康的新要求,可以用于窗玻璃及玻璃幕墙等,其镀膜技术还可用于光学透鏡保护膜、光盘保护膜、眼鏡片保护膜、手表玻面保护膜、汽車挡风玻璃保护膜等。
2、适用范围、目前市场状况与市场前景
作为一种新型的生态建筑材料,紫外截止玻璃的应用前景广泛。本项目的紫外光截止玻璃同時具有极好的紫外吸收及耐环境性能,另外还可以与自洁净、杀菌、防雾和节能等功能复合,滿足了人們对家居环境卫生及健康的新要求,可以用于窗玻璃、玻璃幕墙以及汽车玻璃等,其镀膜技术还可用于光学透鏡保护膜、光盘保护膜、眼鏡片保护膜、手表玻面保护膜、汽車挡风玻璃保护膜等。在国内,目前还没有能完全截止紫外光的玻璃技术。在国内来说,目前每年平板玻璃的销售量达10余亿m2,如果紫外截止玻璃占其中5%,其市场将达到几十亿元。
3、主要技术指标及产品规格
紫外截止波长:350~500nm 可调
可见光透光率:>80%
可制成紫外截止/低辐射玻璃、紫外截止/(杀菌)自洁净玻璃、紫外截止/防雾玻璃等
规格:可根据用户需求进行调整。
4、实施条件
本项目紫外截止玻璃采用磁控溅射镀膜技术生产,可采用现有的磁控溅射镀膜玻璃生产线。如果需要重新建设,按年产100万m2,采用进口设备总投资约5000万元,采用国产设备总投资约2000万元,按50元/m2计算,年产值5000万元,利税可达2000~2500万元。如果与低辐射、(杀菌)自洁净以及防雾等功能结合,产品的附加值将更高。本项目技术对环境无危害。
1、项目简介
低辐射玻璃既能反射0.8~20mm的红外线,又能有效地透射可见光。在夏季,它反射日光中的红外线,可以节省空调费用;在寒冷的冬季,它能使室内的热量重新反射回室内,减少热量流失,达到节能的目的。目前,发达国家已将其大量应用于建筑和汽车上,国内也在少量应用。目前国内外生产的低辐射玻璃主要有2类,一类是离线生产的Ag系列低辐射玻璃,该类低辐射玻璃由于依靠Ag起低辐射作用,Ag的化学稳定性较差,易氧化,所以大部分情况下都必须作为真空玻璃使用,而且难以热弯和钢化。另一类是采用在线镀膜技术生产的透明导电膜系列低辐射玻璃,成本较低,但低辐射性能比离线低辐射玻璃差,但化学稳定性好,可以单片使用,能钢化和热弯。本项目的低辐射玻璃是一种新型的低辐射镀膜玻璃,它的基本膜系结构为TiO2/TiN/TiO2,它既具有离线低辐射玻璃的优点,又具有离线低辐射玻璃的优点,可以单片使用,也可以采用2片玻璃制成真空玻璃或中空玻璃。同时具有阳光控制和低辐射的双重性能。
把低辐射与自洁净双重功能复合,就是低辐射/自洁净玻璃,是本项目组的新思想,国内外均未见同类产品。虽然通常采用磁控溅射制备的TiO2薄膜,光催化性能较差,不具备光催化自洁净和杀菌功能,但我们的技术解决了磁控溅射法难以制备TiO2薄膜自洁净玻璃的难题,通过有效控制表层TiO2薄膜的结构,获得了既具低辐射功能,又具自洁净杀菌功能的镀膜玻璃。
同时这种低辐射镀膜玻璃技术还可以与紫外截止等结合,制成低辐射/紫外光截止复合功能玻璃。
2、适用范围、目前市场状况与市场前景
作为一种新型的生态建筑材料,新型低辐射玻璃及其复合功能玻璃的应用前景广泛。本项目产品同時具有低辐射功能、光催化杀菌功能和紫外截止功能,滿足了人們对家居环境卫生、健康以及节能的新要求,可以用于窗玻璃、玻璃幕墙以及汽车玻璃等。国内外目前都还没有该类镀膜玻璃技术。在国内来说,目前每年平板玻璃的销售量达10余亿m2,如果该产品占其中5%,其市场将达到几十亿元。
目前国内外还没有同类产品。
3、主要技术指标及产品规格
可见光透光率: >70%
红外光反射率: >80%
辐射率 < 0.2
节能效率 > 50% (与普通玻璃相比)
光催化活性(分解丙酮速率常数)> 1.0 x 10-2, 正常情况下可保持玻璃表面不沾有机物
超亲水性(与水的润湿角) < 5o
杀菌活性:可杀灭大肠杆菌和葡萄球菌等典型细菌。
可制成杀菌自洁净/低辐射玻璃、紫外截止/低辐射玻璃、低辐射/防雾玻璃等
规格:可根据用户需求进行调整。
4、实施条件
本项目低辐射玻璃及其复合功能玻璃采用磁控溅射镀膜技术生产,可采用现有的磁控溅射镀膜玻璃生产线。如果需要重新建设,按年产100万m2,采用进口设备总投资约5000万元,采用国产设备总投资约2000万元,按50元/m2计算,年产值5000万元,利税可达2000~2500万元。如果与低辐射、(杀菌)自洁净以及防雾等功能结合,产品的附加值将更高。本项目技术对环境无危害。
1、项目简介
随着全球环境污染的日益加重,利用TiO2光催化剂进行环境净化已经引起世界各国的广泛重视。本项目是将光催化技术和纳米技术结合,研究TiO2薄膜光催化剂在新型功能建筑材料中的应用。玻璃这一传统的透明建筑材料在现代建筑物、汽车工业等行业具有举足轻重的作用。由于空气污染的加重,也使得它们的清洁工作变得日益艰难。自洁净玻璃是通过在玻璃表面镀制TiO2基的光催化复合薄膜(由TiO2基的纳米复合微粒和纳米级微孔构成)来实现的。在阳光的作用下,光催化剂以其特有的强氧化能力,可将其表面的几乎所有有机物完全氧化为H2O及相应的无害无机物,而且对环境不造成二次污染;同时由于其表面特有的纳米结构、复合添加剂的吸水性和TiO2本身的光致两亲性(亲水和亲油)的共同作用下使玻璃表面具有超亲水性,使玻璃表面变得易清洗、防雾和不易被再污染而保持洁净透明,同时具有消毒、杀菌、消除异味、清新空气等功能。自洁净玻璃属于环境净化材料,对于改善人类生活、工作的小空间,建筑物的外观等,具有重要的环境效益和社会效益。同时,该课题对于发展新的生态建筑材料和环境协调型材料具有重要意义。
本项目是在超亲水自洁净玻璃的一项深度开发技术,一种钢化抗菌自洁净玻璃的制备方法,该方法通过一步热处理把玻璃表面涂或镀制的二氧化钛基薄膜烧结转化为具有锐钛矿结晶型,并实现玻璃的钢化,从而制成具有良好光催化活性、光致超亲水性和抗菌等功能的透明的钢化杀菌自洁净玻璃产品,此产品可用于建筑玻璃幕墙、门、窗、橱窗、装饰隔板、橱柜、展示柜等,对人们生活工作的环境有清洁卫生和防护作用,本项目技术,易于有效控制产品质量,适于批量生产。
2、适用范围、目前市场状况与市场前景
自洁净玻璃属于环境净化材料,对于改善人类生活、工作的小空间,建筑物的外观等,具有重要的环境效益和社会效益。该课题对于发展新的生态建筑材料和环境协调型材料具有重要意义。自洁净玻璃的最大应用优势在于高层建筑,钢化(杀菌)自洁净玻璃满足了高层建筑应用的需要以及一些特殊场合应用的需要。
作为一种新型的生态建筑材料,新型低辐射玻璃及其复合功能玻璃的应用前景广泛。本项目产品同時具有低辐射功能、光催化杀菌功能和紫外截止功能,滿足了人們对家居环境卫生、健康以及节能的新要求,可以用于窗玻璃、玻璃幕墙以及汽车玻璃等。国内外目前都还没有该类镀膜玻璃技术。在国内来说,目前每年平板玻璃的销售量达10余亿m2,如果该产品占其中5%,其市场将达到几十亿元。
本项目技术已国内一些厂家生产应用,其产品得到用户好评。
3、主要技术指标及产品规格
玻璃规格:2000mm×1500mm (可根据用户需求调整);
光催化活性:可降解典型有机物如甲醛、DDVP硬脂酸等,光照2小时后,有机污物降解率接近100%,
杀菌活性:光照2小时后,2种埃希氏菌杀灭率近100%;无光照作用1小时,金黄色葡萄球菌杀灭率92%,作用24小时,金黄色葡萄球菌杀灭率99.99%,大肠埃希氏菌杀灭率98%
超亲水性:光照2小时后,水对玻璃的润湿角接近0°,并能维持24小时以上
可见光透过率:>70%
耐热性:可热弯
均匀性:无干涉色。
耐磨性:达到镀膜玻璃的标准
强 度:达到钢化玻璃标准
4、实施条件
本项目化学镀膜技术生产,按年产50万m2,总投资约1000万元,按50元/m2计算,年产值5000~10000万元(随市场价格变动),利税可达3000~5000万元。本项目技术对环境无危害。
本项目研制生产的金属纤维强化高性能陶瓷基复合摩擦材料是以陶瓷和金属陶瓷为连续相,添加金属纤维强化,高温烧结成型的一种高温摩擦性能和综合性能优异的新型高性能陶瓷基复合摩擦材料。该材料可广泛用于港口装卸、矿山、冶金、电力等大型机械的工业制动器衬垫、高速列车制动衬垫等。
该材料耐热性能优异(制动温度高达800℃时仍具有很好的热稳定性),强度高(允许的工作比压可达12Mpa),允许的制动相对速度高(v可达100m/s)。这些性能指标目前居国际工业制动器用摩擦材料领导的绝对领先水平。
综上所述,本研究填补了我国同类研究的空白,达到国际领先水平,产品市场前景广阔,经济效益显著,具有广泛的推广应用价值。
自上世纪70年带中期以后,国际上先进工业国家开始开发并逐渐普遍使用无石棉型半金属摩擦材料。半金属型摩擦材料在国际上已经是技术相对成熟的产品,目前在汽车制动行业及工业制动的中小功率机构的制动中被广泛使用;我国相对还比较落后,但已开始在汽车工业广泛使用(高档汽车使用的半金属型摩擦材料仍需要大量进口),工业制动装置也开始大量推广使用。由于半金属型摩擦材料具有成本低、制造工艺相对简单,低温(350℃以下)摩擦性能较好,所以仍然是国内外中小功率机构制动和汽车制动中摩擦材料的发展趋势。
对于重负荷、高温工况的工业制动摩擦材料,目前国际上使用较多的是粉末冶金摩擦材料。但随着设备的大型化和超大型化及其机构驱动功率的大型化和超大型化发展,粉末冶金材料仍然不能较好的解决高温(600℃以上)、高速(90m/s以上)工况条件下的制动性能问题。所以,其发展趋势必然朝着具有更高技术含量的新材料、新工艺(如陶瓷复合材料、碳碳复合材料)方向发展。
目前,我国年产大型和超大型港口装卸设备及冶金特种起重机等总量约1300台套(其中岸边集装箱起重机约200台,堆场集装箱起重机约400台;1250t以上大型卸船机、装船机、斗轮堆取料机及启闭机等200台套以上、冶金特种起重机500台);预计至2010,每年会以10~15%的速度增长。这些大型和超大型设备平均每台需要高性能、耐高温摩擦材料的重负荷制动装置在6~10台,年总需求量约在7800~13000台套,年需求各种规格的陶瓷基复合材料衬垫约30000~50000片,产值约为1200万~2000万元。国际市场年需求量约在50000片,按国际市场价格产值约1500万美元(约合人民币1.2亿)。此外,每年的备件需求预计在30000片左右。陶瓷基复合材料衬垫形成商品后将很快会得到推广使用并迅速主控国内市场。因而,本摩擦材料预计将会有着广阔的市场前景。
1、项目简介
环保陶瓷滤料是武汉理工大学研制的高科技水处理专用滤料,包括普通型、超轻型、超重型、憎油型、涂铁型、抗菌型等系列陶瓷滤料,可广泛应用于城市饮用水及工业用水、城市污水、工业废水等的处理,并可针对不同的水处理过滤要求,设计有效的复合滤层,使出水质量明显提高,运行费用大幅降低。
环保陶瓷滤料是一种高强度高气孔率滤料,经建设部中国水处理滤料检测中心的科学检测,其各项性能指标完全达到或优于国家标准(国家发明专利号:200410061065.3)。对饮用水过滤时,陶瓷环保滤料实现了过滤周期长达72h,出水浊度保持0.3NTU以下的正常运转,使水厂综合运行成本节约41%;对丝业废水(1000m3/d)的处理结果表明,陶瓷环保滤料年节约反冲洗水14.5万m3,节电2万度,节约费用37万元,且大幅度延长了后续介质活性炭的使用寿命。
使用过陶瓷滤料的专家们认为,陶瓷环保滤料是推动水处理行业发生重大变革的高技术新材料,国内外年需求量为数百万吨。
2、主要性能指标
粒径(规格) 0.82~2.7(可调)
容重g/cm3 20~60(可调)
气孔率% 25~55(可调)
吸水率% 8~21(可调)
压碎强度Mpa 0.06~7.00(可专门设计)
孔径μm 1×104
比表面积cm2/g <0.5
破损率% 0.01~0.02
破碎率% 0.29
盐酸溶率% 0.2~30mm(可依客户需求供货)
随着固体激光器在机械加工、医疗、电子等行业的广泛应用,人们对固体激光器的聚光性能和发射效率提出了更高的要求。影响聚光性能的关键光学部件就是聚光腔(又称泵浦腔),其作用是将泵浦光源的辐射能量最大限度地聚集在工作物质上。它通常是空心的封闭几何体,光源包藏其中,通过聚光腔内壁反射聚集在工作物质上。聚光腔直接影响激光器的工作效果和使用寿命。由于聚光腔长期处于高温使用状态,且需冷却水冷却,同时又要保持极高的聚光反射性能,加之其形状复杂,制作尺寸精度较高,因此一直是材料科学工作者研究的热点材料。国内研制的高分子聚光腔、微晶玻璃聚光腔等都无法满足其使用要求,现主要依赖进口,每只价格高达近千元。
固体激光器用聚光腔的基本要求是:

在500-1000 nm波长范围内,腔体内发射率大于95%;

在6kW以下的氙灯照射下,水冷不炸裂;

腔体不容易被污染。
武汉理工大学经过多年的攻关,已成功突破其关键技术,采用高技术陶瓷材料研制出样品,现正在进行其产业化的工作。安徽一家公司年需量就为800-1000只。我们希望寻找一家工厂共同开发这种新产品,投资仅500万元左右。
1、项目简介
本技术利用煤矸石、粉煤灰、赤泥、废渣、河砂等固体废弃物和页岩、劣质粘土等生产烧结陶瓷空心砖。采用硬塑挤制成型,一次码烧新工艺。该产品不但可代替粘土实心砖,而且可生产多种花色品种的陶瓷空心砖。适当调制配方,还可生产具有节能保温效果的多孔陶瓷空心砖。
我国长期依赖粘土砖作为墙体材料,造成土地资源的大量浪费。2~3年内,我国将全面禁止生产建筑用粘土砖。各种利用非粘土原料所生产的新型墙体材料将代替粘土实心砖,成为建筑墙体材料的主流。国外发达国家早在上世纪80年代开始研制并推广烧结陶瓷空心砖。目前在美国和欧洲,已有70%~80%的普通住宅、别墅采用这种具有自装饰效果的美观、结实、耐用的新材料。我国目前的烧结陶瓷空心砖还处于起步阶段,大部分省市还属空白,因此研究推广此种技术及相关设备具有十分重要的意义。
我国建筑业发展迅猛,特别是普通住宅和别墅建设正面临一个新的高潮,新型墙体材料,特别具有艺术、节能、环保等综合功能的烧结陶瓷空心砖将扮演主要角色。由于利用大量废弃物,故必然受到国家和当地政府的大力倡导和支持。
2、产品市场前景分析
我国政府大力推广新型墙体材料。新型墙体材料生产总规模已达2400亿标准砖,为墙体材料总量32%。“重点发展6000万块/年及以上规模烧结空心砖生产线”已列入建材行业“十五”规划当中。目前我国仅有十余家工厂正在尝试或小规模生产烧结空心砖,品种和花色都还比较单调。市场急切期盼一种高强度和品种更为齐全的烧结空心砖。因此,烧结陶瓷空心砖的市场前景非常广阔。
3、建设方案、规模、完成期限
按年产6000标块和采用国产设备,从产品试制、施工到投产的期限为一年到一年半。可按欧洲高档砖的形状、强度及花色进行产品方案设计。
4、投资预算
总投资为2200万元左右。包括建筑工程500万元,生产设备购置1500万元,其他费用200万元左右。
5、原材料与配套条件
料所需原为煤矸石、粉煤灰、赤泥、页岩、劣质粘土等当地固体废弃物,要求有基本的水、电、燃料等保障条件。
6、经济效益分析
年销售收入约为1200~1500万元人民币(依品种不同)。年利润约为600~700万元左右,因环保企业免征所得税5年,故该生产线全投资回收期为3~5年左右。
1、项目简介
以Al2O3、堇青石、SiO2等为主要原料,以TiO2、ZrO2等为辅助原料,采用无机-有机复合粘结剂,将上述各种原料混合球磨后采用挤塑成型方法及微波-红外联合干燥技术以及陶瓷烧结工艺制备高性能蜂窝陶瓷蓄热体或催化剂载体。根据所用原料不同,产品可以在低温、中温、中高温及高温等不同温度范围使用。性能测试表明,高温型蜂窝陶瓷蓄热体的耐火度>1790℃,轴向抗压强度≥15MPa,孔壁密度≥2.65g/cm3,室温导热系数为10.1W/(m·K),室温比热为0.884J/(g·K),热膨胀系数小于62.5×10-7℃-1。本技术的特点在于蜂窝陶瓷的孔壁厚度、孔的形状、孔径大小、外形尺寸等根据使用性能要求的不同可以进行调整,使用时可以进行任意堆砌和拼装。
2、国内外技术发展现状
蓄热燃烧技术是高温窑炉燃烧领域的一种古老而年轻的节能环保技术,蓄热燃烧系统温度效益及热效率的高低,直接取决于蓄热体的性能。20世纪80年代,蓄热体开发取得突破,出现了小直径球状或点焊状(卵石状)陶瓷体,使蓄热体结构紧凑,与烧嘴组成一体,但使用中产生的压降大。近年来开发压力损失小,热交换面积大的蜂窝陶瓷蓄热体已成为高性能蓄热体研发领域的一个热点。目前开发出的蜂窝陶瓷蓄热体仅能在低于1300℃的温度下使用,日本开发的也不超过1350℃,但工程应用中经常需要蓄热体在1400℃以上的环境下工作。经查新检索,目前国内尚未见到使用温度≥1400℃高温型蓄热体制备技术的相关报道。
3、经济效益和社会效益分析
目前国内有冶金窑炉7000余座,使用蓄热燃烧技术的仅有40余座(包括国产及引进技术),其中有些蓄热体是陶瓷小球,用蜂窝陶瓷作蓄热体的不超过30座;加上陶瓷工业窑炉,以及火力发电厂蒸汽发生炉逐渐改烧天然气等,使用蓄热燃烧系统具有及其广泛的国内市场。烤炉到国际市场,可以预测,就用作蓄热体而言,对蜂窝陶瓷的市场需求量非常巨大。如果再考虑作为催化剂载体应用,过滤材料等,蜂窝陶瓷的需求量更为巨大。
蓄热燃烧技术的温度效益可达95%,余热回收率可达80%以上,NOx排放量可以大大降低,炉内温度更均匀,区域温度控制更准确,可以明显提高产品质量。目前,我国钢铁企业高炉煤气平均放散率为13.72%,如果采用蓄热式燃烧技术将放散的高炉煤气全部利用,相当于节约7.61×1013KJ的能量(260万吨标煤)。如果将该技术辐射到陶瓷工业领域,必将产生巨大的经济效益。
4、主要设备
球磨机、搅拌机、真空练泥机、挤塑成型设备、红外、微波干燥设备、烧结设备等。
氧化锆/氧化铝复合工程陶瓷材料与部件的制备技术
1、项目简介
随着社会的发展和人们生活水平的提高,人们对机械产品的外观设计、使用寿命、加工精度等方面的要求越来越高,选用高强度、高韧度、高硬度、耐高温的结构陶瓷材料及其部件,已经成为机械加工行业进一步提高产品质量和产品部件使用寿命的主要途径。
氧化锆/氧化铝复合材料指的是分以部分稳定氧化锆(或氧化铝)为主晶相,氧化铝(或氧化锆)为增强、增韧相的一种新型复合材料。研究表明,氧化锆/氧化铝复合陶瓷的优异机械性能优于单组份陶瓷,它在很大程度上改善了陶瓷材料的韧性,提高了材料的强度,而价格低于部分稳定氧化锆。氧化锆/氧化铝复合陶瓷材料已成为冶金、机械、石化、能源、交通、纺织以及国防工业不可缺少的工程陶瓷材料。
本项目的目的就是高起点、大投入、引进国际、国内最先进的生产设备,生产出高性能、多品种、市场潜力大的氧化锆/氧化铝复合结构陶瓷部件(如陶瓷缸套、陶瓷轴承、陶瓷阀门、陶瓷柱塞、陶瓷过滤器及催化剂载体等)。
2、主要性能指标
氧化锆/氧化铝复合材料的成分可以根据使用条件对性能的不同要求,在很大的范围内调整,其性能也在一定的范围内变化。主要性能指标为:
密度(g/cm3) 4.2~6.0
抗弯强度(MPa) 950~1000
硬度(HRA) 87~90
热膨胀系数(10-6/k) (20~400℃) 8.2~9.6
弹性模量( GPa) 200~250
断裂韧性(MPa·m1/2) 8
热导率( W/m·K) 2.5
本项目立足于在采用国内先进、成熟、可靠的材料生产设备与材料制备技术的基础上,拟引进国外精密材料加工设备(如数控车床、磨床等),使整体生产水平达到国际先进水平。项目的关键技术为成型技术、烧成技术及加工技术。
3、市场分析
2000年国内新型陶瓷材料的市场年销售额为60亿元,国产化率只有60%。预计在2005年到2010年之间,国内高技术陶瓷材料的市场容量将增加到100-150亿元,并且结构陶瓷在其中的比重也将从现在的15%提高到28%以上,市场潜力巨大。最有市场前景的结构陶瓷产品包括:陶瓷缸套、陶瓷轴承、陶瓷阀门、陶瓷柱塞、陶瓷过滤器及催化剂载体等。氧化锆/氧化铝复合材料的市场需求量在十万吨/年以上,而且随着其生产规模的扩大及生产成本的降低,其应用领域将会得到进一步的扩展。
A、陶瓷缸套
我国油气田钻井泵用陶瓷缸套全年共需7-10万只,地质勘探每年需要陶瓷缸套1万只,而化工酸碱行业以及啤酒等食品行业每年需用不同类型的陶瓷缸套2万只以上,更为重要的是,随着石油勘探和开发力度的加大,对石油开发效率的要求越来越高,高性能的陶瓷缸套代替现有的金属缸套已成了石油勘探开发的一种必然趋势。
B、陶瓷阀门
我国现有的金属阀门市场容量大约为100亿元人民币,鉴于陶瓷阀门与金属阀门相比,具有高性能、低成本的优势,如果现在的阀门市场的5%被陶瓷阀门代替,陶瓷阀门的市场销售额将达到5-7亿元人民币。
C、陶瓷轴承
2000年我国金属轴承的销售额为200亿元。按照专家的预计,陶瓷轴承以占整个轴承市场的3-8%计算,我国陶瓷轴承的市场潜力为7亿元,产品需求量达到70万套。目前国内仅有哈尔滨中实三强工程陶瓷公司有少量生产,国内陶瓷轴承市场的潜力极大。
4、建厂条件
(1)主要原材料为莫来石、氧化锆和氧化铝,国内市场供应充足;(2).燃料:轻质柴油或煤气;(3).装机容量200kw;(4) 设备投资1300万元;(5).供电80万元;(6).土建80万元;
(7).其它费用140万元;(8).流动资金300万元;(9)生产厂房1500m2(厂房高度7m);
(10)劳动定员:60人;(11)本项目对环境无污染;(12)生产用水30t/d;(13)生产所用燃料为轻质柴油或煤气。
5、经济效益和社会效益分析
氧化锆/氧化铝复合陶瓷制品依产品中氧化锆含量的不同,生产成本在2~6万元/吨,产品的售价为9~20万元/吨,平均利润率大于25%。
建设年产氧化锆/氧化铝复合陶瓷制品300吨生产线,项目总资金1900万元。产值4500万元,可实现利税1350万元。
1、项目简介
高温硅碳棒是一种高性能重结晶碳化硅(R-SiC)和反应烧结碳化硅(RBSC)的复合材料。我国至今没有具有自主知识产权的R-SiC和高温硅碳棒的生产技术。本课题组采用自己包覆改性的SiC微粉,获得了高固分低粘度的泥浆,以此泥浆注浆成型获得高密度和精确尺寸的纯SiC质坯体;以真空/气氛或保护性气氛的碳管炉取代艾奇逊炉,在2450℃温度下重结晶烧结取代反应埋烧,使SiC陶瓷的强度和抗氧化性能得到提高,制得高温硅碳棒。
2、国内外技术发展现状
在国际市场上,RBSC以英国“Refel”牌号的产品最为优异,其密封件制品的性能为密度=3.05g/cm
3,强度=400~500MPa。此外比较著名的生产厂家还有圣哥班公司下属的Norton公司等。RBSC窑具的产品性能为:密度≥2.97g/cm
3,强度≥250MPa。
国内不具有自主知识产权的R-SiC的生产技术。1997年前后,我国从德国和美国引进技术和设备,建立了三条生产线,开始了R-SiC窑具等产品的生产,材料性能达到了当今国际同期水平。
国内外R-SiC和硅碳棒产品性能的比较见下表:

品 种 密度/g/cm
3 抗弯强度/MPa 气孔率/% 使用温度/℃ 使用寿命/次

国内R-SiC 2.5~2.6 60 20~22 1400 50~100
德国FCT.,R-SiC 2.6~2.7 100~120 19~16 1600~1700 >300
*:涂敷抗氧化涂层
硅碳棒几乎是加热温度超过电炉丝发热温度(900℃)时的唯一的一种发热元件。
国内自1958年仿制硅碳棒获得成功以来,其生产技术至今仍然停留在近百年前的艾奇逊炉埋烧工艺上,高温硅碳棒的技术始终没有得到突破。存在工艺路线长、材料的杂质含量高和材料抗氧化性能差的问题。硅碳棒的使用温度只能达到1350℃,长寿命高温硅碳棒全部依赖进口。1998年上海东康(日本独资)公司投资560万元美元建设高温硅碳棒生产线,采用重结晶技术制造硅碳棒热端,产品的性能略低于德国的产品。但是,浮法玻璃锡槽用长寿命硅碳棒关键的热端材料——高致密SiC仍然从日本东海公司进口。
3、市场分析
RBSC窑具仍然属于高挡产品,目前主要应用于高负荷、频繁热冲击和要求高可靠性、长寿命的场合。如微晶玻璃烧结用方梁、立柱,卫生瓷辊道窑的辊棒,匣钵等窑具以及喷嘴、密封件、耐磨蚀件等。我国近期可以PCRBSC取代的窑具需求量就达数千吨。PCRBSC的晶相组织与RBSC完全一样,因此适用于现有RBSC
材料的所有应用领域。
国内现有总生产能力为200吨/年,产品售价18~30万元/吨,略低于进口产品。R-SiC优异的抗氧化性能和长的循环使用寿命是不容质疑的。R-SiC所具有的高强度使之成为1600℃温度下高载荷窑具的唯一材料。国内近期需求可达到1000吨/年。引进国外技术填补了国内R-SiC产品的空白,但是,生产高性能R-SiC所用的原料——包覆改性的SiC微粉和成型外加剂全部依赖进口。前者的价格高达9万元/吨,这是限制R-SiC推广应用的主要原因。
依产品尺寸和种类的不同,国产RBSC陶瓷的价格为10~30万元/吨,国外进口产品的价格为28~35万元/吨,本技术生产PCRBSC窑具的直接生产成本小于4万元/吨。在PCRBSC材料的性能进一步提高和产品的价格进一步降低以后,其应用的领域将会进一步扩展。如在国内外结构陶瓷产品构成中,Al
2O
3陶瓷占有率达35~38%,其中多数可以以RBSC材料取代。
在国际市场上,R-SiC的产值为3亿美元,本项目产品的性能达到国外同类产品的性能,完全可以进入国际市场。
国内硅碳棒产品售价约30万元/吨,年产值5500万元。锡槽用高性能硅碳棒年需求量2500万元,进口价格比国产产品高30~100%。
硅碳棒的工作温度提高以后,可替代大部分硅钼棒,其市场量约2500万元。因此仅国内市场需求总量达1.3亿元/年。由于国内的硅碳棒的性能低,因此,高温硅碳棒产品易进入国内市场。
4、主要设备投资
保护气氛烧结炉400万元;成型设备65万元;其它设备85万元(场地3000m2、循环冷却水30m3/h、供电1000kw除外)。
5、经济效益和社会效益分析
建设200吨/年PCRBSC生产线设备总投资550万元,销售收入2300万元,可实现利税950万元。
以PCRBSC制作窑具可减轻自重20~70%,装炉量增加10~25%,节约能耗10~20%,循环使用寿命达300次以上。推广应用RBSC材料可以节省优质矿物资源,降低环境负荷,减轻环境污染。我国是SiC的第一生产大国,但长期以来SiC是作为初(粗)加工产品低价外销,本产品可以提升SiC产品的档次和提高我国高温窑具的应用水平。本产品的性能达到了世界领先水平,完全可以进入国际市场。
1、项目简介
反应烧结碳化硅(RBSC)是一种性能优异高温结构陶瓷和机械工程材料,作为一种超硬高强的耐高温材料,在工业上RBSC被大量用来制造机械密封和耐磨衬板、高强度长寿命的窑具和燃烧喷嘴等。本技术采用石油焦为原料,以SiO2(石英砂)、淀粉等为填充剂制成碳质坯体,经高温渗Si制成RBSC材料。将SiC的原料合成和RBSC陶瓷的烧结在一次高温过程中完成,是RBSC制备成本最低的工艺。本技术已经申请了国家发明专利。
2、国内外技术发展现状
国内外生产RBSC都是以SiC粉(加少量C粉)为原料,成坯后在高温下渗硅烧结而成。由于合成、粉碎加工和提纯SiC都需要耗费大量的能量,因此,RBSC材料的价格很高。本校首创的纯碳反应烧结碳化硅(PCRBSC)技术,比传统的RBSC节省原料成本50%,降低能耗40%。材料性能达到:密度d=3.03~3.12g/cm3,强度σ=300~700MPa,大大高于传统的RBSC材料(d≥2.97g/cm3,σ=250MPa),是目前国内外已报道的最高强度。
3、市场分析
PCRBSC的晶相与RBSC完全一样,因此可以取代现有的RBSC,用于制造机械密封件、耐磨蚀材料(衬板、喷砂嘴、耐磨轴承等)、高负荷长寿命的窑具(辊棒、方梁)、燃烧器喷嘴、高温陶瓷热交换器、辐射燃烧器等。我国近期可以PCRBSC取代的窑具需求量就达5000吨年以上。由于降低了RBSC的制造成本,其应用领域还可以大大扩展,因此具有良好的市场前景。
4、主要设备投资
保护气氛烧结炉320万元;成型设备50万元;其它辅助设备30万元(场地2000m2、循环冷却水30m3/h、电600kw除外)。
5、经济效益和社会效益分析
建设PCRBSC150吨/年生产线 总设备投资400万元,销售收入2200万元。生产成本900万元,利税1200万元。以RBSC制作窑具可减轻自重20~70%,装窑量增加10~25%,节约能耗10~20%,寿命300~500次。推广应用RBSC材料可以节省优质矿物资源,减轻环境污染。我国是SiC的第一生产大国,但长期以来SiC是作为初(粗)加工产品低价外销,本产品的性能达到了世界领先水平,完全可以出口创汇(价格32~55万元/吨)。
1、项目简介
采用高效分散剂制备含量大于50vol%的陶瓷泥浆,在泥浆中加入少量的淀粉,搅拌均匀并经真空除气后,将泥浆注入塑料、金属等非吸水模具中,在60~80℃的条件下使淀粉糊化,泥浆因失水而凝固。湿坯按常规方法干燥后,得到组成和微观结构高度均匀的陶瓷坯体。原位凝固成型克服了以石膏模具吸浆成形时颗粒重排所引起的坯体密度和组分的梯度分布,因而材料的均匀性和可靠性都得到了大幅度的提高。
2、国内外技术发展现状
近10年来,原位凝固成型成为国内外材料研究的热点,发明了如凝胶注模成型、直接凝固注模成型、胶态振动注模成型、温度诱导絮凝成型等许多新型胶态成型技术。但这些成型技术中或多或少存在着诸如坯体强度低、聚合物单体有毒性、坯体易开裂、工艺复杂以及适用范围小等弊端。本技术利用温和加温条件下淀粉的润胀和糊化实现坯体原位凝固成型,具有原料来源广泛、成本低廉、工艺过程简单,干坯强度高(可直接加工)等特点。
3、市场分析
复杂异形陶瓷制品的成型是精细陶瓷制造的关键技术之一。原位凝固成型技术引人注目的原因在于它不仅是提供了一种复杂异形陶瓷坯体的赋形技术,而且由于原位凝固成型的坯体的结构具有高度均匀性,使烧结后的材料强度、断裂韧性以及产品性能的一致性模数都有了极大的提高,因此也是提高材料性能的重要手段,同时它可以取代现有的干压、注浆、注射、挤塑等胶态成型技术,在精细陶瓷制品的制造中具有重要的地位,具有广泛的应用前景。
4、主要设备投资
实施本技术只要在现有的注浆成型生产线上增加水浴(或烘箱)加热装置即可,成型模具可根据产品的形状和尺寸要求,以金属、塑料(树脂)、陶瓷等非透水性材料另行加工。新建成型生产线须配置泥浆称量和混合等设备,根据生产规模的不同,设备总投资在10~45万元间。
5、经济效益和社会效益分析
本技术采用廉价的食用或工业淀粉为成型剂,其添加量在1~10wt%,所用工艺设备简单,成型模具没有磨损和腐蚀,可以长期使用,生产成本比传统的注浆、注射、挤塑等成型方法低得多。淀粉原位凝固成型可以方便地实现复杂异形陶瓷件的成型,且所制备的材料性能比传统方法高得多。本技术是一种复杂异形陶瓷制品的净尺寸成型技术,可以减少坯体的加工余量甚至免除加工,因此具有极大的经济效益和良好的社会效益。
1. 陶瓷涂层活塞杆和柱塞
特点:采用等离子喷涂和爆炸喷涂技术,在各种液压缸、往复泵中的柱塞和活塞杆表面上喷涂特种陶瓷涂层,其突出特点在于:
(1)陶瓷涂层与钢基体形成复合材料结构,有效利用两者优点,强度高且耐磨抗蚀;
(2)摩擦系数低、能耗小、减少摩擦能耗;
(3)对密封填料或对偶件的磨耗小,减少维修;
(4)使用寿命比镀铬件提高3~6倍,属环保涂层技术。
主要技术指标:
|
涂层厚度mm |
结合强度MPa |
涂层硬度HV100 |
磨削粗糙度Ra μm |
磨削精度 |
摩擦系数
f |
使 用 寿 命 |
|
液氮泵 |
氨 泵 |
液压缸 |
|
0.3~0.5 |
15~40 |
800~1300 |
<0.63 |
6级 |
0.05~0.11 |
>5600hr |
>2800hr |
>1200Km |
应用:广泛适用于石油、化工、化纤、医药、食品、电力、冶金、舰船、水处理、水利、军工领域用的往复泵柱塞,液压缸活塞杆等。
2. 陶瓷涂层机械密封
特点:机械密封(或端面密封)是各类泵、反应釜、压缩机、透平机、工程机械、装甲车辆及舰船等用旋转机械的一种先进密封部件,采用在金属基体上喷涂复合陶瓷和金属碳化物涂层制造机械密封动环,具有优异的耐磨耐蚀性能,摩擦性系数小,能耗低,对静环磨耗少,使用寿命长,维修次数少,对降低甚至消除“跑、冒、滴、漏”有重要作用在不同的条件下与镀硬铬机械密封动环同等使用,使用寿命均高于镀硬铬层和堆焊CoCrW焊层的5 ~ 6 倍。另外,与之配副的密封静环, 如:铝青铜、 M106K石墨、L516改性聚四氟乙烯等;由于摩擦系数特低, 达0.033 ~ 0.11 (干摩擦),故与陶瓷涂层配副的静环使用寿命均高于与镀硬铬配副的静环3 ~ 4 倍。
主要技术指标:
|
涂层厚度
mm |
结合强度
Mpa |
涂层硬度
HV100 |
涂层孔隙率% |
摩擦系数
f |
精研表面粗糙度Ra μm |
光 带 |
使用寿命
hr |
|
0.2~0.3 |
10~30 |
800~1200 |
2~5 |
<0.1(对石墨) |
0.05~0.1 |
1~2 |
>8000(醋酸泵) |
应用:广泛应用于化肥、石化、化纤、冶金、医药、食品、舰船、、水利、能源、机械等行业的旋转机械的旋转轴与旋转平面的动密封。
3. 抗铝、锌液侵蚀磨损特种陶瓷涂层
特点:熔融铝、锌液活性极高,被称为各种金属的“溶剂”,能与各种金属发生铝热反应形成金属间化合物,使金属被严重侵蚀,成为铝、锌有色冶金工业的一大难题。采用特种陶瓷与金属陶瓷覆层,具有优异的耐高温,润湿角小,抗铝、锌液侵蚀,耐镀铝、锌制件磨损等综合性能,显著延长与铝、锌液接触的金属制件的寿命。
性能:陶瓷涂层厚度:0.5~1.0mm 使用温度:680~720℃(铝),~460℃(锌)
使用环境:熔融铝、锌液 镀铝、锌薄板速度:20~50m/s
应用:热浸镀铝槽用炉辊、支架;热浸镀锌槽、锅等用的炉辊及搅拌器,支架等。
4. 锅炉水冷壁管耐高温冲蚀涂层
特点:锅炉水冷壁管是电站锅炉的关键构件之一,长期处于高温、腐蚀、冲刷、热震的工况下运行。过早的停炉维修更换,将造成很大的损失:一台30万千瓦锅炉,每停炉一天,将少发电720万度。采用热喷涂金属涂层保护,热导率高,耐高温燃气冲蚀性好,能显著延长水冷壁管的使用寿命。
主要技术指标:
|
涂层材料 |
涂层厚度
μm |
结合强度
MPa |
使用温度℃ |
热导率 |
抗热震性
550±10℃,水淬 |
|
金属及合金丝 |
~150 |
10~30 |
450~550 |
好 |
>280次 |
应用:电站锅炉,工业锅炉,黑液锅炉等用水冷壁管。
5. 钼合金用特种陶瓷涂层
特点:在高熔点的钼合金基体上,涂覆特种陶瓷涂层,具有优异的耐高温,抗氧化,耐熔融玻璃侵蚀,不污染玻璃熔体等特性。
性能:涂层厚度:0.3~1.0mm 使用温度:1200~1400℃
使用环境:高温空气氧化,熔融玻璃侵蚀
使用寿命:比未涂覆的钼合金提高3~6倍
应用:特种玻璃熔炼炉用钼电极,高温耐热合金抗高温氧化等。
6. 高辐射率节能陶瓷涂层
特点:采用先进的等离子喷涂技术,喷涂特种陶瓷复合粉末,制成具有高辐射率的远红外和红外辐射涂层,达到显著节能目的。
主要技术指标:
(1)热辐射率:0.88~0.90(高于国家标准:0.83);
(2)不含粘热辐射结剂组份,无受热老化剥落问题,使用寿命长,超过一年以上;
(3)比涂刷的远红外涂层辐射面积提高10~30%;
(4)节能效果显著,可达10~30%。
应用:用于低温(100~300℃)脱水处理的食品烘烤、粮食烘烤、涂料加热固化、印染及民用电热器等行业的远红外加热板、管和加热器;
用于高温(700~1100℃)加热的炉壁、马弗罐、辐射管、耐火砖表面等。
7. 大型热轧无缝钢管顶头
特点:采用等离子喷焊技术,在45#钢基体上制备镍基高温合金基相与复合碳化钨P6311(Ni+WC)耐高温(1050℃)冲击磨损热轧无缝钢管顶头,取代原整体材料Cr17Ni2Mo顶头。
主要技术指标:(1)使用寿命较原顶头提高寿命4倍以上。
(2)每吨钢管耗顶头重量由16‰降低到3‰。
应用:冶金工业高温受冲击载荷的工模具,如:顶头、刀片、各种炉辊等。
1、项目简介
针对钢渣的特点,对其进行“钝化”处理,通过特殊的方式破碎,分析其化学组成,检验其活性。钢渣属于碱性集料,同时由于钢渣具有多孔的物理特征,因此与沥青的粘附性能非常好。经过试验和优化设计配比,研制出劈裂强度比高、残留稳定度大、抗车辙等性能良好的钢渣沥青混凝土。试验结果表明,集料与沥青粘附性等级为5级,钢渣压碎值为16.3%,磨光值67BPN,洛杉矶磨耗11%。混合料的残留稳定度为90.3%,劈裂强度比为87.5%,动稳定度次数大于6000次/mm,远远超过交通部规范规定大于3000次/mm的要求。试验路的使用结果表明,钢渣沥青混凝土具有良好的热稳定性、水稳定性和抗滑性能,对提高我国沥青路面的耐久性和降低工程造价具有积极意义;此外,将钢渣制备成为适用于沥青混凝土路面中的骨料,以代替石质骨料,提高钢渣再生利用的经济价值,可节省自然资源(石材)。同时,解决了我国钢铁工业因钢渣堆放污染环境的技术难题,为钢渣从固体废弃物转化为优质沥青混凝土耐磨集料资源开辟了广阔的前景。
2、应用情况
武汉钢铁集团公司利用本成果生产的钢渣耐磨集料已经在武黄高速公路大修工程、仙桃汉江公路大桥桥面铺装以及武汉钢铁集团冶金渣有限公司的厂道加铺改造工程中得到了广泛的应用。后期跟踪观测的试验也证明了钢渣沥青路面性能优异,钢渣沥青路面的抗滑性能及抗水损害能力远远优于普通沥青路面。
·获湖北省科技进步三等奖
R-24混凝土路面快速修补剂
1、项目简介
R-24混凝土路面快速修补剂,是由武汉理工大学和襄樊公路总段共同研制的一种新型复合水泥外掺剂,系由水泥水化激活剂、高效表面活化剂和硫铝酸盐等材料复合而成的,既适合于水泥混凝土路面的快速修补,又适合于有快速通车要求的大面积水泥混凝土路面工程。R-24快速修补剂,克服了传统修补材料用量大、凝结时间短的不足,具有价格低、用量少、早期强度高、干缩率小,对温度和水泥品种适应性强,是一种理想的快速修补外掺剂。1996年10月通过湖北省交通厅鉴定。
2、适用范围及市场前景
适用于水泥砼路面坑、槽、块的快速修补,也适于有快速通车要求的新混凝土路面摊铺。
3、应用情况
R—24已在207国道、宜黄高速公路、襄樊大桥、孝感大桥等工程进行了应用,效果良好,效益显著。
4、效益分析
与常规修补相比,每平方砼路面增加约10元材料费,但提前通车,减少了养护费用,保证了交通畅通,取得了好的社会效益和经济效益。
5、主要技术指标
(1)混凝土的和易性好,初凝时间正常,施工方便,对气候适应性强,可在5℃~35℃气温下施工。
(2)早期强度高,一天抗折强度可比基体砼抗折强度提高1倍多,达3.5~4.2MPa,满足水泥混凝土路面一天通车的要求;后期强度稳定发展,二十八天抗折强度可达6~7MPa。
(3)干缩率小,与老混凝土粘结性能好,最终干缩率为0.12‰。
1、项目简介
水泥稳定粒料和二灰稳定粒料是我国典型的两种路面基层材料。由于这两种路面基层材料都有各自的固有缺陷,由于路面基层材料质量问题带来的路面病害十分严重。如水泥稳定粒料早期强度高,但抗裂性差,施工过程过于紧凑,二灰类路面基层材料虽然具有很好的抗裂性,但早期强度低、施工对季节的依赖大、基层与面层之间的连接力差、抗冲刷性不良等缺陷。而水泥稳定粉煤灰则同时具有水泥稳定粒料和二灰稳定粒料的优点,早期强度高,施工机动灵活,抗裂性好,并具有很强的抗冲刷性,可以大量使用粉煤灰,减少水泥和天然集料的用量,是一类具有良好技术经济性的路面基层材料。
2、应用范围和应用前景
水泥粉煤灰路面基层材料具有水泥稳定粒料和二灰稳定粒料的优点,并克服了这两种典型路面基层材料性能上的不足,可以代替这两种材料用于路面基层的修筑。我国每年兴建路面基层超过6.0亿m3,优质的路面基层材料的需要是十分巨大的。
3、应用情况
2003年3月~2003年7月,在湖北省襄荆高速公路得到了大量的推广应用。其中襄荆高速公路第四标中铁十一局二公司在上基层、下基层应用30.6km,节约材料费用408.5万元。襄荆高速公路第六标湖北省路桥公司应用上基层、下基层和底基层22.5km,节省材料费用394.8万元。在207国道、襄十高速公路、汉十襄荆连接线段也得到了推广应用,也取得了明显的经济效益。
4、主要技术指标及产品规格
各等级路面基层底基层的强度要求,其劈裂抗拉强度、回弹模量指标达到和水泥稳定粒料相比有所提高,可用于高等级公路基层底基层的修筑。
采用水泥粉煤灰稳定粒料,可减少水泥用量10%左右,减少集料用量10~15%,技术经济效益十分显著。
5、实施条件
水泥粉煤灰路面基层材料的施工,不需要特别的生产工艺和施工设备,通常在粉煤灰运距不超过80km的施工工地即可采用此技术,并取得明显技术经济效益。
6、经济效益分析
水泥粉煤灰路面基层材料的技术经济效益主要表现在如下几个方面:
1)水泥粉煤灰路面基层材料和传统水泥稳定粒料相比,可以节省水泥用量10%左右,集料10~15%,材料费用降低10%左右。
2)水泥粉煤灰路面基层材料抗裂性好,减少裂缝产生量50~80%,减少了早期裂缝的处治费用。
3)水泥粉煤灰路面基层材料的使用性能好,减少了路面基层和面层的维修养护费用。
4)水泥粉煤灰路面基层材料大量使用粉煤灰,减少粉煤灰的运输处置费用。
1、项目简介
随着我国交通运输事业的快速发展,高等级公路的大量修建,对高性能沥青的需求量越来越大。但普通沥青由于存在低温易脆裂、高温易软化、弹性差等缺点,已不能满足现代高等级路面对其性能的要求。因此,世界各国已开始大量使用改性沥青。武汉理工大学是国内最早开展改性沥青研究的单位之一,曾承担了国家“七五”攻关“聚合物改性沥青及油毡的研究”和交通部“七五”攻关“高等级路面用改性沥青的研究”等多项国家、省部级科研项目,经过近二十年的研究,对沥青的改性技术已达到国外的先进水平。
2、国内外技术发展现状
为提高沥青路面的质量,上世纪七、八十年代,欧美国家投入巨资进行研究和试验,开发了优质的改性沥青以减少沥青路面的高温变形和低温开裂,同时结合采用新的路面处理技术,如透水性路面、碎石玛蹄脂路面(SMA),取得了极大的经济效益。而今,改性沥青路面在世界各国已得到广泛使用。但目前改性沥青仍存在改性剂与沥青相容性差以及价格较高等问题有待解决,对此,我校通过近些年来的技术攻关已较好的解决了这些问题,为制备优质、低成本的高等级路用改性沥青提供了技术基础。
3、市场分析
根据国民经济和社会发展战略部署,为使我国公路与国民经济发展格局相适应,交通部制定了国道主干线发展规划,即逐步建成12条长度约3.5万公里的以高速公路、一级公路为主体的“五纵七横”快速、高效、安全的国道主干线系统。为保证路面的质量,这些路面中的大多数将使用改性沥青,而仅以国道主干线的50%采用改性沥青路面计,则需改性沥青近千万吨。如果考虑到高速公路一般6-8年就要大面积维修,再加上省道和城市道路的建设也已使用改性沥青路面,则我国改性沥青的用量将是十分巨大的。
4、主要设备投资
主要设备投资:400-500万元
5、经济效益分析
原材料及生产成本: 2100-2200元/吨(以沥青价格为1500元/吨计)
市场价格: 2600-2800元/吨
毛利润: 300-400元/吨