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陶瓷纖維增強(qiáng)鋁活塞（Ceramic Fiber-Reinforced Aluminum Piston,簡稱CFR活塞，如附圖），是一種高新技術(shù)產(chǎn)品。現(xiàn)代柴油機(jī)采用增壓、強(qiáng)化技術(shù)后，原有鋁合金活塞難以滿足材料需求，用CFR 活塞代替普通鋁合金活塞已成為發(fā)動機(jī)行業(yè)的趨勢。日本、美國、德國等國的發(fā)動機(jī)生產(chǎn)廠家都在大力研究和推廣應(yīng)用。東南大學(xué)材料系歷經(jīng)多年的開發(fā)研究，研制成功了陶瓷纖維增強(qiáng)鋁活塞，并已在汽車發(fā)動機(jī)、大馬力柴油機(jī)上得到應(yīng)用，與普通鋁合金活塞相比，可使活塞使用壽命提高3－5倍，并提高發(fā)動機(jī)功率，減少裝配間隙，降低運行噪音、燃油消耗和廢氣排放，若用CFR活塞取代奧氏體鑲?cè)︿X合金活塞，則可使制造工藝簡單，生產(chǎn)成本降低。

冶金、電力、建材、化工等行業(yè)存在著大量既具有酸堿腐蝕又具有磨料磨損、或既具有高溫氧化又具有磨料磨損的嚴(yán)酷磨損工況，這些工況下目前常用的不銹鋼或耐熱鋼，其價格昂貴，只具有較好的抗腐蝕性與抗高溫氧化性，耐磨性很低。本成果則將硬度高，可作為抗磨骨干材料使用的陶瓷顆粒與不銹鋼或耐熱鋼類鋼鐵材料復(fù)合，形成一定厚度的表層復(fù)合材料，可用在工件的某一磨損局部，打破了傳統(tǒng)材

一種新型拉擠復(fù)合材料型材，其采用多軸向拉擠成型技術(shù)制造，具有輕質(zhì)高強(qiáng)的優(yōu)勢，且與普通的拉擠型材相比具有更優(yōu)異的橫向受力性能和耐久性能，可用于綜合管廊支架結(jié)構(gòu)，替代金屬支架和模壓塑料支架，耐久性能和使用性能更好，具有良好的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。 一種新型復(fù)合材料夾芯板材，采用真空導(dǎo)入方式或拉擠成型方式一次整體成形，內(nèi)部為復(fù)合材料格構(gòu)增強(qiáng)的輕質(zhì)芯材，外側(cè)為復(fù)合材料面層，板材整體具有良好的整體受力性能和

發(fā)明了一種新層狀結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，由其制造鋅液內(nèi)加熱器的外套管材料解決了耐腐蝕和機(jī)械性能一統(tǒng)的材料難題。因此，由此材料制造的新型鋅液內(nèi)加熱器可以解決所有尺寸鋅鍋的內(nèi)加熱問題。配以陶瓷鋅鍋就可以徹底解決傳統(tǒng)鐵制鋅鍋的壽命短，鋅渣多，鍍鋅質(zhì)量不好的問題。資金需求： 配合生產(chǎn)線的關(guān)鍵設(shè)備，投資建廠，興建年100萬千瓦能力的裝備，投資2億元。產(chǎn)值10億元，利潤5億元。可出讓的股份比例：是

近些年來，國內(nèi)幾家大型公共娛樂場所、化工、煤礦、商廈火災(zāi)造成的慘重的人民生命和 財產(chǎn)的重大損失，人們對消防、防火安全有了更加深刻的認(rèn)識。如何在火災(zāi)的情況下，在一定 時間內(nèi)保障電力和通訊的暢通，從而最大限度的贏得寶貴的時間，減少人員的傷亡和降低生命 財產(chǎn)的損失，是人們一直在不斷探索的課題。目前，國內(nèi)外在電線電纜方面采用的大多是氧化 鎂礦物防火絕緣電纜和云母帶纏繞的耐火電纜，成本很高，在實際應(yīng)用方面受到一定程度的限 制，再加上銅護(hù)套氧化鎂礦物防火絕緣電纜的在生產(chǎn)加工、運輸、線路的敷設(shè)安裝和使用等過 程中的特殊要求，及自身固有的缺陷很難大規(guī)模的使用。 國外研發(fā)了一種陶瓷化高分子復(fù)合耐火硅橡膠，可以在500℃以上的高溫和火焰燒蝕下， 燒結(jié)成堅硬的陶瓷狀物體，而且燒蝕時間越長、溫度越高，陶瓷化效果越明顯，陶瓷化高分子 復(fù)合耐火硅橡膠可以使用常規(guī)的橡膠加工設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，具有良好的加工性。這種陶瓷化高分 子復(fù)合耐火硅橡膠，從嚴(yán)格的意義上講，既不是阻燃膠，也不是難燃膠。陶瓷化高分子復(fù)合耐 火硅橡膠，在被火焰燒蝕的情況下，有機(jī)成分在很短的時間內(nèi)經(jīng)過燒蝕后很快加入陶瓷化的反 應(yīng)過程中，轉(zhuǎn)化成堅硬的陶瓷狀物質(zhì)，形成一層良好的隔絕層，阻擋火焰的繼續(xù)燃燒，起到很 好的防火效果。陶瓷化高分子復(fù)合耐火硅橡膠，在常溫下無毒、無味，具有很好的柔軟性和彈 性，具備了硅橡膠的特質(zhì)，是一種完全具備了消防、防火要求的新型高分子復(fù)合防火材料，由 于用它生產(chǎn)的防火電線電纜加工工藝簡單、價格低、不需要增加投入，是一種應(yīng)用前景很廣的 新型高分子復(fù)合防火材料。

針對當(dāng)前各類電子信息元器件多功能化、高頻化的趨勢，特別是微波、毫米波60GHz載波通信的出現(xiàn)，所研發(fā)的新型微波旋磁-介電復(fù)合陶瓷材料能夠在寬頻段范圍特別是微波頻段內(nèi)同時具有優(yōu)良電磁性能與介電性能，并滿足LTCC技術(shù)要求，是一種多功能電路板材料。研發(fā)的新型微波旋磁-介電復(fù)合陶瓷材料性能將達(dá)到先進(jìn)水平，可以滿足汽車、航空、航天等工業(yè)領(lǐng)域的需求，實現(xiàn)基于自主研發(fā)的微波磁介復(fù)合陶瓷材料及其相關(guān)器件的批量生產(chǎn)。項目的實施可以滿足我國在運載火箭系統(tǒng)、衛(wèi)星系統(tǒng)、導(dǎo)彈、神舟飛船、區(qū)域電子對抗系統(tǒng)中的微波通訊、功率放大器、發(fā)射機(jī)等微波集成電路中(MIC)等軍事方面對無線通信天線的應(yīng)用需求，從而填補(bǔ)我國在這一領(lǐng)域的技術(shù)空白，替代國外同類產(chǎn)品，改變我國目前面臨的關(guān)鍵元器件受制于人的不利局面，具有巨大的戰(zhàn)略價值和社會經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。本項目完成后，在微波磁介復(fù)合陶瓷材料技術(shù)方面具有獨立的知識產(chǎn)權(quán)，降低我國在這一關(guān)鍵領(lǐng)域的對外依賴程度，同時將顯著改善相關(guān)領(lǐng)域缺乏自主創(chuàng)新、具有高附加值的技術(shù)和產(chǎn)品的現(xiàn)狀，形成示范性整體性產(chǎn)業(yè)化鏈條，提升產(chǎn)業(yè)地位。

本項目采用元素粉末法制備高性能的亞微米陶瓷顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料，突破了亞微米顆粒在基體中的分散和鋁基復(fù)合材料的二次加工困難瓶頸難題，制備的亞微米陶瓷顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料具有高的比強(qiáng)度、比剛度、熱穩(wěn)定性，較低的熱膨脹系數(shù)，優(yōu)良的導(dǎo)熱、耐磨、耐腐蝕性等特點，機(jī)加工表面光潔度高。亞微米陶瓷顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的成功制備，在金屬基復(fù)合材料實際應(yīng)用方面取得了突破性的進(jìn)展。 亞微米陶瓷顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料是一種極具潛力的工程材料，其在航空航天領(lǐng)域、汽車裝甲、電子封裝、高輕化自行車等方面取得了大量應(yīng)用。其中以碳化硼為增強(qiáng)體的B4C/Al復(fù)合材料耐磨性很高，在制造噴砂嘴、電觸點、摩擦和耐摩擦材料時得到了廣泛的應(yīng)用，并且在機(jī)器和設(shè)備端部密封件上，碳化硼為基體的B4C/Al復(fù)合材料也有出色表現(xiàn)。此外，碳化硼具有良好的耐酸堿腐蝕性能，在有氣體腐蝕條件下工作時，效果極佳，用亞微米B4C制備的B4C/Al復(fù)合材料制備的噴砂嘴和噴丸機(jī)噴嘴在標(biāo)準(zhǔn)條件下顯示出的高強(qiáng)度，為鎢硬質(zhì)合金強(qiáng)度的5～11倍。先后設(shè)計和開發(fā)了高尺寸穩(wěn)定性高導(dǎo)熱易加工電子封裝復(fù)合材料制品，如印刷電路板板芯、軍用功率混合電路、微波管的載體、多芯片組件等。亞微米SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料具有高耐磨性、良好的耐高溫性和抗咬合性能等特點，在高速列車剎車盤，制動盤、發(fā)動機(jī)活塞和齒輪箱等以及現(xiàn)已用于越野自行車上的車鏈齒輪具有廣闊的應(yīng)用前景。從前瞻性、戰(zhàn)略性、經(jīng)濟(jì)性和基礎(chǔ)性這幾個角度來考慮，亞微米陶瓷顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料制備技術(shù)的發(fā)展符合具有高性能價格比，有待迅速實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的要求趨勢。本項目圍繞航空航天用大尺寸關(guān)鍵承力結(jié)構(gòu)件、光機(jī)結(jié)構(gòu)件與精密儀表零件、電子封裝器件、核能領(lǐng)域屏蔽材料等應(yīng)用背景，部分研究成果已達(dá)到了國際先進(jìn)水平。先后設(shè)計和開發(fā)了高尺寸穩(wěn)定性高導(dǎo)熱易加工電子封裝復(fù)合材料制品；制備的亞微米碳化硼增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料被應(yīng)用于制造核廢料處理容器；應(yīng)用于高速列車剎車盤，制動盤、發(fā)動機(jī)活塞和齒輪箱等。

傳統(tǒng)鈦合金鑄造用陶瓷型芯材料如Al2O3、SiO2等材料存在易反應(yīng)、難脫芯,而高化學(xué)穩(wěn)定性的Y2O3、ZrO2等材料卻價格昂貴且難以脫芯。實驗室經(jīng)過多年的研究和實踐，開發(fā)了穩(wěn)定性較高、價格低和易水解的 CaO材料為主的鈦合金精密鑄造陶瓷型芯材料，先后開展了對CaO型芯的成分、結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝優(yōu)化等工作。為了解決CaO陶瓷型芯材料在生產(chǎn)放置中的潮解并進(jìn)一步改善其與鈦合金熔體的界面穩(wěn)定性，實驗室正在開發(fā)利用溶膠-凝膠方法制備ZrO2/Y2O3包覆CaO陶瓷型芯材料的新技術(shù)，使陶瓷型芯具有殼-核結(jié)構(gòu)，有效降低了CaO型芯在放置期間的吸潮速率，同時也提高了陶瓷型芯材料與鈦合金熔體作用的化學(xué)界面穩(wěn)定性。目前，CaO型芯已在復(fù)雜鈦合金航空鑄件得到了試應(yīng)用，正致力于具有復(fù)雜內(nèi)腔的鈦合金精密鑄件的成型。該技術(shù)獲國家發(fā)明專利1項。

陶瓷材料具有耐高溫、抗氧化、耐腐蝕、電絕緣等一系列優(yōu)點。但是，其質(zhì)地脆硬，難以機(jī)械切削加工。利用納米復(fù)合技術(shù)，在氧化鋁、碳化硅、氮化硅等陶瓷基體中，原位添加形成納米可切削相，制備出納米復(fù)相可加工陶瓷，能夠用普通刀具車削、銑削、鉆孔，制造形狀復(fù)雜、尺寸精密的陶瓷部件。 近年來，在國家863項目支持下，本課題組致力于高性能可加工陶瓷材料的研發(fā)工作，采用濕化學(xué)方法，結(jié)合熱壓或常壓燒結(jié)，制備出多種可加工陶瓷材料及部件，保持了陶瓷材材的耐高溫、抗氧化、耐腐蝕和電絕緣性能，同時，能夠機(jī)械加工出復(fù)

項目簡介陶瓷材料具有耐高溫、抗氧化、耐腐蝕、電絕緣等一系列優(yōu)點。但是，其質(zhì)地脆硬，難以機(jī)械切削加工。利用納米復(fù)合技術(shù)，在氧化鋁、碳化硅、氮化硅等陶瓷基體中，原位添加形成納米可切削相，制備出納米復(fù)相可加工陶瓷，能夠用普通刀具車削、銑削、鉆孔，制造形狀復(fù)雜、尺寸精密的陶瓷部件。近年來，在國家 863 項目支持下，本課題組致力于高性能可加工陶瓷材料的研發(fā)工作，采用濕化學(xué)方法，結(jié)合熱壓或常壓燒結(jié)，制備出多種可加工陶瓷材料及部件，保持了陶瓷材材的耐高溫、抗氧化、耐腐蝕和電絕緣性能，