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纳米增强碳化硅陶瓷性能 产学研结合产值翻倍

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-06-04  浏览次数:450
             随着工业装备产业快速转型升级的发展,机械密封件需要向大尺寸、长寿命方向发展,同时要满足高温、高压、高速、强腐蚀等更为苛刻的工况条件。碳化硅陶瓷,是该领域的主要应用材料。如何进一步增强碳化硅陶瓷的性能来满足高端市场的需求?浙江大学与台州东新密封有限公司共同研发的“纳米增强碳化硅陶瓷制备技术及其在机械密封中的应用”项目成功解决了这一难题。

  “这个项目能够成功完成研发并实现产业化,是依靠产学研的紧密结合才得以实现的。”作为研发团队的主要负责人之一,浙江大学材料系郭兴忠副教授表示,没有企业提供的中试设备和研发投入,这项科研成果或许至今仍是陈列在实验室里的小样。

  郭兴忠说,台州东新密封有限公司早在2002年的时候就与他们建立了合作关系。企业常常借助高校提供的技术来解决企业在实际生产中遇到的难题。

  公司董事长郑志荣找到课题组负责人杨辉教授,表达了希望进一步提高碳化硅陶瓷性能的技术需求。于是,杨辉教授建成了一支由浙江大学材料系、纳米院和东新密封有限公司科技人员组成的研发团队。高校的优秀技术人才,加上企业的设备与研发资金,强强联合之下,强化碳化硅陶瓷设备的技术攻关战开始了。

  在经历6年的持续而反复的试验之后,团队终于研发出以纳米氮化钛为增强相,利用纳米增强、纳米分散、无压烧结等技术,制备出稳定性更好的高强度、高断裂韧性的纳米增强碳化硅陶瓷。经过比对,相较传统的碳化硅陶瓷密封件,加入纳米技术的产品性能数据提高了3至4成。这项技术的成功研发,最终获得了10项发明专利,形成了一套具有自主知识产权的制备技术。研发团队共发表学术论文27篇,总体技术处于国际领先地位。

  依靠新技术的研发,一套年产60吨纳米复合碳化硅陶瓷密封件生产线于2011年在台州东新密封有限公司建成,实现了低成本工业化生产。生产的新型纳米增强碳化硅陶瓷密封件制品使用寿命长、尺寸大,颇受客户青睐。目前,企业已和国内400余家客户建立了销售网络,产品还远销欧洲、美洲、韩国、中国台湾、巴基斯坦、马来西亚等40多个国家和地区。

  “企业不创新就不可能有发展。只有生产出别人做不出来的产品,才能在市场上站稳脚跟。”郑志荣告诉记者,公司近3年累计实现新增产值2.1亿元,新产品占企业总产值的55%。

  先进的工艺技术让郑志荣的企业很快成为行业龙头。直到现在,公司仍是国内唯一生产纳米增强碳化硅密封环的企业,其碳化硅陶瓷密封件的产量和销售量均居国内首位。郑志荣认识到,只有不断创新,才能在市场上立于不败之地。现在,公司与浙江大学又开展了新一轮合作。

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