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3.自蔓延反应烧结氮化硅/氮化硼复相可加工陶瓷
◆所属领域新材料领域◆项目简介北京科技大学特种陶瓷研究室开发出一种自蔓延反应烧结氮化硅/氮化硼复相可加工陶瓷材料,其应用前景极其广阔。Si和N2合成Si3N4反应的绝热燃烧温度高,体积有所增加,生成棒状的β-Si3N4相相互交叉,提高了自蔓延反应烧结氮化硅多孔陶瓷的强度,但氮化硅加工性能差。h-BN陶瓷可加工性能好,但烧结性能差。本项目利用h-BN相在氮化硅陶瓷中形成弱界面,当加工时,弱界面上会形成微裂纹,并沿弱界面发生偏转,耗散裂纹扩展的能量使裂纹扩展终止;当载荷继续上升时,在下层的弱结合界面处将产生新的临界裂纹再扩展;如此反复,使裂纹成为跳跃式阶梯状扩展,断裂渐次发生而非瞬间脆断,使氮化硅/氮化硼多孔陶瓷材料具有了好的可加工性能。本项目原料中采用了一定比例的Si粉,比完全以Si3N4粉为原料的普通烧结工艺节约了原料成本。产品的基本工艺为自蔓延高温合成(燃烧合成)工艺,在气体高压反应器中进行,烧结所需要的能量完全由原料自身放热提供,与其他制备方法(常压烧结、热压烧结、反应烧结)相比较,不需要高温烧结炉长时间烧结,大大节省了能源。本项目工艺简单,烧结速度快,效率高。可制作复杂形状一维,二维的大尺寸陶瓷材料。抗弯强度已做到MPa,材料可加工性能优良。已获中国发明专利《ZL689013.6自蔓延反应烧结Si3N4/BN复相可加工陶瓷的方法》。◆经济效益及市场分析本项目产品市场广阔,可产生显著的经济效益和社会效益。最小投资50万元。回收期少于3年。◆合作方式技术转让或技术入股或者其它合作方式。4.人工关节软骨材料——半晶聚乙烯醇水凝胶弹性体
◆所属领域新材料领域◆项目简介北京科技大学材料科学与工程学院生物医用材料研究室研制开发的半晶聚乙烯醇水凝胶弹性体是一种新型医用生物材料,可用于人关节软骨的修复或替代。本项目成果属国内外首创,其应用和推广不但会产生万元/年的经济效益,而且能带来巨大的社会效益。利用反复冷冻-融化法可将聚乙烯醇(Polyvinylalcohol,缩写PVA)水溶液凝胶化而制成聚乙烯醇水凝胶弹性体(PVAhydrogelelastomers,缩写PVAHE),由于其PVA结晶度为50%-60%,因此又称为半晶聚乙烯醇水凝胶弹性体。年以来,这种人工关节软骨材料通过三次动物实验(共19个月)表明生物相容性很好,植入材料(PVAHE)周围组织未产生任何炎性反应和退变。0年6月至1年10月曾在中国药品生物制品检定所动物实验室进行PVAHE生物学评价并通过产品注册检测。目前,已达到临床应用的水平。从年以来,本项目的研究和研制开发工作是在北京市自然科学基金(3966)、国家自然科学基金()和北京市科技项目合同()资助下历时5年完成的。多年实验室试验和动物试验表明,半晶聚乙烯醇水凝胶弹性体是一种很有产业化前景的医用表面修复材料,它具有以下特点:(1)润滑性能良好(摩擦系数0.05,磨损系数小于10-7mm3/Nm);(2)充分的吸震能力(含水率70%-80%,多微孔);(3)很好的生物相客性;(4)弹性大,强度高(压缩模量14MPa,压缩强度4MPa);(5)能与宿主骨(软骨下骨)牢固连接(界面剪切强度1MPa)。半晶聚乙烯醇水凝胶弹性体的结构和性能非常接近于人关节软骨,其主要用途是在矫形外科手术中用于修复或替代关节软骨。典型产品为厚度2~3mm的平板状水凝胶弹性体(白色、不透明、触感类似于橡胶)。5.SHS-离心法制备陶瓷复合钢管
◆所属领域新材料领域◆项目简介自蔓延高温合成(Self-propagatingHigh-temperatureSynthesis,缩写SHS),也称为燃烧合成,是利用化学反应放热合成材料的新技术,具有省时、节能、产品纯度高等特点。SHS-离心法制备陶瓷复合钢管利用Al和Fe2O3之间的自蔓燃反应2Al+Fe2O3→2Fe+Al2O3+kJ,反应放热使Fe和Al2O3均熔化,在离心力作用下Fe和Al2O3两相由于比重差异产生分离,Al2O3浮在表面,凝固后在钢管内形成陶瓷衬层。SHS-离心法制备陶瓷复合钢管,在计划“八五”和“九五”的支持下,经过近十年的努力,开发了陶瓷复合钢管的工业化技术和装备,获国家发明专利ZL。已形成规模化生产的成熟技术,生产工艺主要由钢管加工、粉料的准备和复合管的合成等过程组成。目前已能生产出各种规格(φ20~φmm)的陶瓷复合钢管、弯头、三通及四通等。成果已通过部级鉴定,产品性能达90年代国际先进水平,并荣获国家技术发明四等奖、教育部科技进步二等奖。SHS-离心法制备陶瓷复合钢管被列为国家高技术计划新材料领域的重点产业化项目,以北京科技大学为技术依托单位的“陶瓷内衬钢管”项目,被列为国家科委九五科技成果重点推广计划的个工业项目之一(编号A)。陶瓷复合钢管具有优异的耐磨、耐蚀、耐热、抗热冲击和抗机械冲击综合性能,陶瓷硬度Hv,压溃强度MPa,结合强度15MPa,耐蚀性(在HCl中)0.05g/m2h。陶瓷复合钢管广泛应用于电力、矿山、冶金、煤炭、化工、建筑等行业,可用于煤粉、灰渣、矿粉、尾矿、回填料、焦炭、水泥的输送,以及铝液、腐蚀介质的输送。用作耐磨管寿命是普通钢管的5~20倍,稀土耐磨钢的3~5倍,铸石管的3倍。高炉煤粉喷枪的寿命提高4倍。另外陶瓷复合钢管重量轻,并可采用焊接、法兰或柔性快速接头联接,能降低工程造价。预览时标签不可点收录于合集#个上一篇下一篇