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該項目屬于粉末冶金學(xué)科。高性能特種材料具有其他材料不具備的特殊性能，在高技術(shù)領(lǐng)域中具有不可取代的關(guān)鍵作用。然而，這類材料往往硬度高、脆性大，難以采用傳統(tǒng)技術(shù)加工制備，成為許多國防和民用高技術(shù)裝備發(fā)展的瓶頸。為此，項目基于粉體流變成形原理，研發(fā)了難加工材料的近終形制造新技術(shù)，廣泛應(yīng)用于國防和民用高技術(shù)領(lǐng)域。

該項目屬于粉末冶金學(xué)科。高性能特種材料具有其他材料不具備的特殊性能，在高技術(shù)領(lǐng)域中具有不可取代的關(guān)鍵作用。然而，這類材料往往硬度高、脆性大，難以采用傳統(tǒng)技術(shù)加工制備，成為許多國防和民用高技術(shù)裝備發(fā)展的瓶頸。為此，項目基于粉體流變成形原理，研發(fā)了難加工材料的近終形制造新技術(shù)，廣泛應(yīng)用于國防和民用高技術(shù)領(lǐng)域。主要發(fā)明點如下：1. 發(fā)明了高性能特種材料的粉末注射成形新工藝，實現(xiàn)了金屬鎢、氮化鋁、含氮不銹鋼等難加工材料制品的近終形制造；發(fā)明了專用注射成形機、側(cè)抽芯新結(jié)構(gòu)模具等關(guān)鍵工藝裝備；創(chuàng)立了基于機器視覺的粉末注射成形產(chǎn)品尺寸和外觀質(zhì)量在線自動檢測、工業(yè)機器人動態(tài)抓取和分揀軟硬件系統(tǒng)，首次實現(xiàn)了全自動化生產(chǎn)和高質(zhì)量穩(wěn)定性控制，生產(chǎn)效率提高 6 倍以上。2. 首創(chuàng)了適合注射成形的近球形微細(xì)特種粉體制備和改性新技術(shù)。提出基于酸根離子的化學(xué)推進(jìn)劑理論，創(chuàng)立了可控溶液燃燒合成難熔金屬和氮化物反應(yīng)體系和工藝，制備出粒徑小于 50nm 的高分散近球形氮化鋁和鎢基粉體。創(chuàng)立了“氣流分級分散-等離子球化”粉體改性技術(shù)，制備出滿足精密多孔陰極需要的細(xì)粒徑窄分布（5±2μm）球形鎢粉。3. 發(fā)明了適合不同材料的粘結(jié)劑體系及成形和高效脫脂工藝。提出基于聚合物功能基團的多組元粘結(jié)劑設(shè)計原理，創(chuàng)立了兩相流協(xié)調(diào)運動模型，闡明了兩相分離和缺陷產(chǎn)生的不確定性機制，發(fā)明了殘?zhí)夹汀⒌蜌埩粜秃透哒承哉辰Y(jié)劑體系，有效解決了坯體兩相分離、變形、增氧、缺陷等控制難題，產(chǎn)品尺寸精度達(dá)到±0.2%。4. 發(fā)明了多孔脫脂坯強化燒結(jié)致密化和組織性能精確調(diào)控技術(shù)。提出金屬鎢的低溫?zé)o壓活化燒結(jié)致密化理論和鈍化處理孔隙結(jié)構(gòu)精確調(diào)控技術(shù)，突破了高致密度鎢的細(xì)晶化和多孔鎢的孔隙均勻化技術(shù)瓶頸，燒結(jié)金屬鎢電極的晶粒尺寸僅 570nm，抗電子轟擊性能提高 2 個數(shù)量級，多孔鎢的活性物質(zhì)填充量提高 20%；綜合利用液相燒結(jié)和殘?zhí)肌懊撗酢痹恚鉀Q了氮化鋁高致密化、晶界相控制和晶格凈化等難題，熱導(dǎo)率高達(dá) 248W·m-1·K-1。項目授權(quán)中國發(fā)明專利 60 項、實用新型專利 65 項，申請 PCT 專利 2 項，軟件著作權(quán) 6 項，合作出版著作 5 部，發(fā)表 SCI 論文 104 篇。項目引領(lǐng)了粉末注射成形行業(yè)發(fā)展，建成了世界規(guī)模最大的粉末注射成形生產(chǎn)線。科技成果評價專家組認(rèn)為：“創(chuàng)新性強，屬于重要的軍民兩用技術(shù)”；“為我國國防先進(jìn)武器和民用工業(yè)領(lǐng)域研制和生產(chǎn)了多種關(guān)鍵零件”；“應(yīng)用成效明顯，整體技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平”。獲教育部技術(shù)發(fā)明一等獎 2 項、中國有色金屬工業(yè)技術(shù)發(fā)明一等獎 1項。成果推廣應(yīng)用于 20 余家企業(yè)，建成生產(chǎn)線 47 條。近三年，新增銷售 54.09億元，新增利潤 7.05 億元，多種產(chǎn)品解決了國防裝備建設(shè)和研發(fā)的“卡脖子”問題，社會經(jīng)濟效益顯著。

1 成果簡介新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶動了納米粉體技術(shù)的發(fā)展，如何合理分散和使用納米粉體材料已經(jīng)成為制約該技術(shù)應(yīng)用的瓶頸。因此，各類納米粉體根據(jù)用途而進(jìn)行二次加工處理，制備用戶方便使用的“功能性微納米復(fù)合粉體材料” 也就逐漸形成了市場。 該技術(shù)的特點是：借助微米級母粒子與納米級子粒子的復(fù)合，完成對納米粉體的有序分散和實現(xiàn)納米顆粒對微米顆粒的包覆；或者是將不規(guī)則的顆粒整形處理，從而制備不同類型的功能性復(fù)合粉體，滿足新材料功能的需要。這一新成果已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，解決了許多航空、航天、電子、生物、材料、醫(yī)藥、涂料、冶金等行業(yè)對新一代粉體材料的需求。2 應(yīng)用說明 圖 1 生產(chǎn)功能性微納米復(fù)合粉體材料的技術(shù)路線 采用我們研制的 PCS-II 型粉體復(fù)合機，借助機械沖擊的方法對粉體顆粒進(jìn)行表面處理，有目的地改變其物理化學(xué)特征、表面結(jié)構(gòu)和顆粒的形貌特征。 產(chǎn)品的特點是：功能性：根據(jù)需要制備具有特定新性能的復(fù)合粉體材料，如導(dǎo)電導(dǎo)熱粉體、高流動性粉末、球形化石墨粉體、氧化鋁彌散銅粉、碳化硅彌散鋁粉等；以殼代核：節(jié)約貴重原料，如包覆銀的聚合物（銅、鋁）粉體、包覆銅的鐵（鋁）粉體等；以微米顆粒為載體分散納米粉體，如包覆碳納米管的聚合物（銅）粉體、包覆納米二氧化硅的橡膠粉體、包覆納米氧化鋁的聚合物粉體等。3 效益分析不同產(chǎn)品的市場背景和成本都有不同，需根據(jù)具體情況系統(tǒng)分析。

1 成果簡介新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶動了納米粉體技術(shù)的發(fā)展，如何合理分散和使用納米粉體材料已經(jīng)成為制約該技術(shù)應(yīng)用的瓶頸。因此，各類納米粉體根據(jù)用途而進(jìn)行二次加工處理，制備用戶方便使用的“功能性微納米復(fù)合粉體材料” 也就逐漸形成了市場。 該技術(shù)的特點是：借助微米級母粒子與納米級子粒子的復(fù)合，完成對納米粉體的有序分散和實現(xiàn)納米顆粒對微米顆粒的包覆；或者是將不規(guī)則的顆粒整形處理，從而制備不同類型的功能性復(fù)合粉體，滿足新材料功能的需要。這一新成果已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，解決了許多航空、航天、電子、生物、材料、醫(yī)藥、涂料、冶金等行業(yè)對新一代粉體材料的需求。2 應(yīng)用說明 圖 1 生產(chǎn)功能性微納米復(fù)合粉體材料的技術(shù)路線 采用我們研制的 PCS-II 型粉體復(fù)合機，借助機械沖擊的方法對粉體顆粒進(jìn)行表面處理，有目的地改變其物理化學(xué)特征、表面結(jié)構(gòu)和顆粒的形貌特征。 產(chǎn)品的特點是：功能性：根據(jù)需要制備具有特定新性能的復(fù)合粉體材料，如導(dǎo)電導(dǎo)熱粉體、高流動性粉末、球形化石墨粉體、氧化鋁彌散銅粉、碳化硅彌散鋁粉等；以殼代核：節(jié)約貴重原料，如包覆銀的聚合物（銅、鋁）粉體、包覆銅的鐵（鋁）粉體等；以微米顆粒為載體分散納米粉體，如包覆碳納米管的聚合物（銅）粉體、包覆納米二氧化硅的橡膠粉體、包覆納米氧化鋁的聚合物粉體等。3 效益分析不同產(chǎn)品的市場背景和成本都有不同，需根據(jù)具體情況系統(tǒng)分析。4 合作方式技術(shù)服務(wù)、新產(chǎn)品開發(fā)、裝備提供。

以周廉院士為帶頭人的中心研究團隊，面向航空、航天、海洋工程和生物醫(yī)療等領(lǐng)域?qū)Ω咝阅堋⒔Y(jié)構(gòu)-功能一體化材料及其面向性能制備的高端制造技術(shù)的迫切需求，圍繞高性能鈦合金、鎳基高溫合金、難熔金屬及鐵基合金粉體材料的制備與應(yīng)用，開展了高性能合金成分設(shè)計與優(yōu)化、高均勻高潔凈母合金制備、高性能金屬粉體材料制備、增材制造構(gòu)件后處理集成技術(shù)及裝備、粉末冶金近凈成形技術(shù)的系統(tǒng)研究，形成了增材制造領(lǐng)域用高性能金屬粉末材料制備及應(yīng)用的成套專用技術(shù)。

浸沒循環(huán)撞擊流反應(yīng)器（SCISR）（中國專利申請?zhí)?Chinese Patent App No 02138720.6）能強化液相體系微觀混合的特性，其適用于快速反應(yīng)沉淀過程的規(guī)律，在超細(xì)粉體研究制備領(lǐng)域具有其獨特的優(yōu)勢。且從反應(yīng)器尺寸上來說，浸沒循環(huán)撞擊流反應(yīng)器比一般實驗室反應(yīng)器要大得多，工業(yè)化的放大問題容易解決。 在浸沒循環(huán)撞擊流反應(yīng)器中，以CuCl2作原料、KBH4作為還原劑、氨水作絡(luò)合劑、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作分散劑，反應(yīng)—沉淀法制取納米銅粉。最優(yōu)工藝條件下制得粒徑5.1～10 nm左右、粒徑分布比較窄的納米銅粉。制備工藝比較溫和，反應(yīng)溫度為常溫，實驗制備產(chǎn)品粒徑重復(fù)性好，實驗室制備成本為3600元／公斤。產(chǎn)品經(jīng)武漢大學(xué)檢測中心X-射線衍射和透射電鏡檢測，分析得到產(chǎn)品單質(zhì)銅含量較高，產(chǎn)物均為球形顆粒，無針狀結(jié)晶。與已有的同類方法但采用不同反應(yīng)技術(shù)制得的納米銅粉數(shù)據(jù)相比，本產(chǎn)品更細(xì)、粒徑分布更窄，是所見報道中粒徑最小的。 納米銅粉是一種新型的納米金屬材料，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活的各個方面，具有廣闊的應(yīng)用前景。本產(chǎn)品可通過包覆銀膜制備銅銀雙金屬粉替代貴金屬銀、鈀粉末應(yīng)用在電學(xué)領(lǐng)域的如導(dǎo)電膠、導(dǎo)電涂料和電極材料的制造等，包覆量僅為30％就可以具有常溫抗氧化性能；同時制得的納米銅粉可以作為潤滑油添加劑，直接分散在高級潤滑油中可提高潤滑性能達(dá)到40％－50％，它的研發(fā)成功將為我國汽車發(fā)動機高級潤滑油等產(chǎn)品的升級換代提供一種新型抗磨添加劑產(chǎn)品，因而具有廣闊的應(yīng)用前景。

主要用途是在水泥中摻和以及在商品混凝土中添加，其利用方式各有所不同，歸結(jié)起來，主要表現(xiàn)為三種利用形式：外加劑形式、摻合料形式、主摻形式。主要作用是可以提高水泥、混凝土的早強和改善混凝土的某些特性（如易和性、提高早強、減少水化熱等）。

我公司研發(fā)人員從粉體技術(shù)觀點切入，以實現(xiàn)任意分級的選粉要求和顆粒形狀識別及其控制的工藝技術(shù)理念出發(fā)，研究開發(fā)了“多流態(tài)可調(diào)式高效選粉機”技術(shù)（即多級導(dǎo)流、多級分級技術(shù)），可以根據(jù)不同的粉磨工藝要求，借助多級精細(xì)分級裝置保證成品比表面積可以靈活調(diào)節(jié)，同時產(chǎn)品顆粒形狀和級配也可以任意調(diào)整，從而實現(xiàn)精確控制成品顆粒級配和顆粒形貌的特殊粉磨工藝的要求，特別適合于特殊多品種物料的分別粉磨作業(yè)需求。 二、DLT型多流態(tài)可調(diào)式高效選粉機的性能優(yōu)勢及其特點： 2.1創(chuàng)新分級原理：       打破以往僅依靠強制平流層渦流實現(xiàn)分級的傳統(tǒng)理念，采用多流態(tài)可調(diào)整的工藝技術(shù)，徹底克服了傳統(tǒng)單級導(dǎo)流的弊端，實現(xiàn)了任意分級和顆粒形狀識別及其控制的工藝要求。 2.2處理量大：       由于優(yōu)化了磨內(nèi)和選粉機內(nèi)的流場分布，允許更多物料通過選粉機進(jìn)行高效分選； 2.3分級效率高：       通過配備特殊設(shè)計的多級導(dǎo)流裝置、附加氣流調(diào)速錐和帶渦流調(diào)整裝置的轉(zhuǎn)子，避免了細(xì)顆粒再次回到磨機內(nèi)產(chǎn)生過多的物料內(nèi)循環(huán)； 2.4分級精度高：       基于任意分級的選粉要求和顆粒形狀識別及其控制的工藝技術(shù)的支撐，使得選粉機的分級精度 K 值≤1.5（可控制在 K=1.2～1.5 之間），保證了產(chǎn)品成品比表面積（或篩余細(xì)度）可以靈活調(diào)節(jié)，同時產(chǎn)品顆粒形狀和級配也可以任意調(diào)整。

本發(fā)明公開了一種用于水泥基材料的磷渣微粉制備方法。選用甲酸鈣、氫氧化鈣中的一種或二種配伍，作為功能調(diào)節(jié)劑，其制備方法如下：將黃磷電爐實時產(chǎn)生的熔融磷渣直接排入摻有功能調(diào)節(jié)劑的水溶液中進(jìn)行水淬浸泡處理后，送入電烘干機烘干，然后進(jìn)入立磨設(shè)備進(jìn)行粉磨，制得成品。功能調(diào)節(jié)劑水溶液中的鈣離子結(jié)合磷渣中引起水泥基材料緩凝的組分，形成難溶性沉淀物；浸泡在功能調(diào)節(jié)劑水溶液中的磷渣顆粒表面均勻附著上甲酸鈣/氫氧化鈣，將有助于激發(fā)摻有磷渣水泥基材料的早期水化活性。該方法相對于在機械粉磨磷渣過程中添加活化改性劑或活性激發(fā)

根據(jù)煤氣化裝置的控制運行需求，開發(fā)了干煤粉輸送煤粉流量計，可實時測量煤粉的速度、濃度和流量，儀器測量性能穩(wěn)定可靠，耐壓可達(dá)6MPa，結(jié)合煤粉調(diào)配措施可保證各煤粉管道煤粉速度和濃度的均勻分配，從而提高燃燒效率，為裝置安全高效運行提供保障。