新型玻璃与陶瓷材料

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目录新型玻璃与陶瓷材料及生产技术1建筑装饰用微晶玻璃1超薄微晶玻璃装饰板材2复合微晶玻璃装饰板材3特种电光源用耐热低膨胀微晶玻璃4电磁炉面板用耐热低膨胀微晶玻璃5超白高强太阳能光伏电池组件盖板玻璃6浮法新型高强度耐热玻璃7新型高强单片防火玻璃7绿色健康型抗菌玻璃8超亲水自洁净玻璃9通讯用红外偏振玻璃9透明导电膜玻璃10紫外截止玻璃及紫外截止镀膜技术11新型低辐射玻璃及其复合功能玻璃12一步法二氧化钛薄膜钢化自洁净玻璃13激光黄色内雕玻璃14空穴点阵排列微晶玻璃基片16金属纤维强化高性能陶瓷基复合摩擦材料17新一代陶瓷环保滤料17固体激光器用陶瓷聚光腔18烧结陶瓷空心砖18蜂窝陶瓷蓄热体/载体及其制备技术19氧化锆/氧化铝复合工程陶瓷材料与部件的制备技术20新型蜂窝陶瓷的制备21重结晶高温硅碳棒工业生产技术22高性能反应烧结碳化硅低成本制造技术22原位合成陶瓷抗热振晶须涂层技术23陶瓷坯体的淀粉糊化原位凝固成型技术23热喷涂特种涂层技术2426 新型玻璃与陶瓷材料及生产技术建筑装饰用微晶玻璃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、晶体均匀、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；具有更坚硬、耐磨的力学特性；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。武汉理工大学经过多年探索，自主研究开发了建筑装饰用微晶玻璃这一新型建筑装饰材料。该项目1997年被评为“九五”建材工业科技成果推广项目，1998年通过了国家建筑材料工业局组织的科技成果鉴定。该成果已在广东、山东、湖南、四川等地区推广转让，被国家科技部等五部委评为国家级新产品、国家重点新产品，取得了良好的社会效益和经济效益。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技术指标及规格：◆性能：符合JC/T872-2000“建筑装饰用微晶玻璃”标准。◆颜色：白、黑、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㎜。◆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、大理石的性能比较性能烧结微晶玻璃板天然花岗岩、大理石抗折强度（MPa）40~509~15抗压强度（MPa）118~54959~294莫氏硬度6.03~6耐磨性（g/cm2）0.2451.0~1.3密度（g/cm3）2.62.7耐酸性A级B~D级耐碱性A级B级光泽度>8560~80吸水率（%）00.5~0.34、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。26 2)、主要原材料：石英砂、方解石、长石、化工原料，以及高龄土尾矿、黄磷炉渣、铬矿渣、铜矿渣、粉煤灰、钢渣、钽铌尾矿、铁尾矿等固体废渣。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25、技术转让与应用情况武汉理工大学从八十年代初开始研究该产品，对产品的成分、熔制、热处理、成形方法及设备进行了大量的实验与摸索，1992年在河南新郑完成了国内第一个工业化生产开发。该成果已经在广东、山东、湖南、四川等地完成了技术转让。其中广东中辰集团于1994年开始建设，并于1998年通过国家建材局“烧结法微晶玻璃装饰板材生产技术及装备的开发”鉴定。该产品已经用于人民大会堂广东厅、广州地铁、东亚银行大连分行、福州环球广场、尼日利亚驻华大使馆、山东商业银行、广州南方证券大厦等高级建筑。超薄微晶玻璃装饰板材1、项目简介烧结法微晶玻璃装饰板主要是利用隧道窑或梭式窑进行烧结晶化，板材的厚度在12mm～25mm之间，成品的尺寸规格大，因此单位面积的重量大，成本高。近年来，武汉理工大学玻璃科学研究所在原有微晶玻璃装饰板材的基础上又开发出超薄微晶玻璃装饰板材（厚度为8㎜～10㎜）。超薄微晶玻璃装饰板材与烧结法微晶玻璃装饰板材相比具有以下几个方面的特点：1）、性能优越：超薄微晶玻璃装饰板材继承了原有微晶玻璃装饰板材的所有性能优点和特点。2）、产量大：超薄微晶玻璃装饰板材以辊道窑为烧结晶化设备，其产量可达50万㎡/年以上，是烧结法微晶玻璃装饰板材产量的5倍左右。3）、投资省：由于工艺改变，使得整个生产线设备的投资大大降低，设备投资仅为烧结法微晶玻璃装饰板材的50%左右。4）、成本低：由于采用了快速烧成工艺，成本比烧结法微晶玻璃装饰板材降低40%左右，销售对象更加广阔，产品的适应性更强。2、市场分析目前，国内每年微晶玻璃总产量约500万平方米，而2005年，全国陶瓷(瓷砖)产品总产量大约为43亿平方米，据统计，陶瓷行业每年以3～4亿平方米的速度增长。如果超薄微晶玻璃装饰板材取代10%陶瓷，其市场需求量就将十分可观，而现有微晶玻璃产量远远无法满足市场需求。随着产量加大及成本降低，超薄微晶玻璃装饰板材预计售价将具有很强的市场竞争力。3、主要技术指标及产品规格超薄微晶玻璃装饰板与天然花岗岩、大理石的性能比较性能超薄微晶玻璃板天然花岗岩、大理石抗折强度（MPa）40~509~15抗压强度（MPa）118~54959~294莫氏硬度6.03~6耐磨性（g/cm2）0.2451.0~1.326 密度（g/cm3）2.62.7耐酸性A级B~D级耐碱性A级B级光泽度>9560~80吸水率（%）00.5~0.3产品规格：600×600×10mm、800×800×10mm平板。产品颜色：纯白、白麻、翠绿、米黄、浅灰、湖蓝和咖啡等。4、企业规模及投资估算1）、规模：年产50万平方米超薄微晶玻璃装饰板材2）、主要原燃料（1）原料：石英砂、方解石、长石、化工原料等；（2）燃料：重油或天然气（3）动力：电3）、主要设备投资估算:2900万元注：未考虑涨价预备费及不可预见费。项目前期工作管理费不包括在内。4）、占地面积及生产厂房面积全厂占地面积：100亩；生产厂房所需面积：1.0万米25）、环境保护：对环境无污染、无尘无毒。复合微晶玻璃装饰板材1、项目简介复合微晶玻璃装饰板材是在原有微晶玻璃装饰板材基础上开发出来的又一新产品，也称微晶玻化板，是由微晶玻璃与陶瓷玻化砖复合而成的一种新型装饰材料，其特点是在陶瓷玻化砖上复合一层3mm～8mm厚的微晶玻璃，其表面花纹清晰、光泽度高、耐磨性和化稳性好，装饰效果与微晶玻璃装饰板材一样，而各项理化指标达到或超过陶瓷玻化砖。该产品厚度为14~18mm，可用于地面和内外墙装修。因采用与陶瓷玻化砖相同生产工艺，可用现有的陶瓷玻化砖生产线进行生产，无须增加更多设备投资，其生产成本仅比玻化砖增加50元/m2左右，比微晶玻璃装饰板材降低50%以上。装饰效果远远优于陶瓷玻化砖、天然大理石和花岗岩板材。与建筑用微晶玻璃装饰板材相比，具有产量大、投资省、成本低等特点。2、市场分析复合微晶玻璃装饰板材是在微晶玻璃装饰板材的基础上新开发成功的一种新型装饰材料，该产品具备微晶玻璃板材的性能和装饰效果，但其生产成本却远低于微晶玻璃。自微晶玻璃装饰板材实施产业化生产以来，生产技术已趋于成熟，同时，因其独特的装饰效果而被市场普遍接受、各种微晶玻璃板材已广泛应用于各种场馆、舞厅、商业大厦及地铁工程。其装饰效果优雅、华丽，可以与国外同类产品相媲美。目前，国内每年微晶玻璃总产量约500万平方米，而全国每年消费约1亿万平方米天然石材和43亿万平方米瓷砖。如果复合微晶玻璃装饰板材取代10%天然石材或瓷砖，其市场需求量将十分可观，而现有微晶玻璃产量远远无法满足市场需求。26 3、主要技术指标及产品规格产品颜色：白、黑、蓝、绿、黄等产品规格：（600～900）×（600～1500）毫米厚度：12～20毫米复合微晶玻璃装饰板与微晶玻璃、天然花岗岩、大理石的性能比较性能微晶玻化板微晶玻璃大理石花岗岩光泽度>90>90抗弯强度（MPa）>35>3516.714.7抗压强度（MPa）150～300150～30088～22659～294表面莫氏硬度³5.5³5.53.55.5膨胀系数（×10－7/℃）626280～26050～150吸水率<0.3%<0.01%4、企业规模及投资估算1）、规模：年产20万平方米复合微晶玻璃装饰板材2）、主要原燃料（1）原料：特种微晶玻璃粒料；（2）燃料：重油或天然气；（3）动力：电3）、主要设备投资估算生产工艺与陶瓷生产工艺相类似。主要设备在现有陶瓷玻化砖生产线的基础上，增加以下设备：（1）自动铺料线；（2）自动桥式切割机300万元（设备投资视规模产量而定）。4）、占地面积及生产厂房面积全厂占地面积：100亩；生产厂房所需面积：1.0万米25）、环境保护:对环境无污染、无尘无毒。特种电光源用耐热低膨胀微晶玻璃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。特种电光源用微晶玻璃（投影光源反射器用微晶玻璃）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。完全能满足与适应特殊光源的使用性能。加之其原料分布广、贮存量多、价格便宜等优点，被作为高性能投影光源反射器的首选材料。目前，国内对于投影光源反射器用微晶玻璃的研究和生产仍处于空白阶段。而国外可见的文献资料也十分匮乏，只有某些国外大型玻璃公司对投影光源反射器用微晶玻璃进行过研究。此类产品都为进口，因为缺乏自主知识产权，国内厂商无法进行生产，导致价格居高不下。武汉理工大学经过多年探索，自主研究开发了特种电光源用耐热低膨胀微晶玻璃,该技术成果工艺稳定、成熟，加之已有的微晶玻璃工业化生产开发经验，为该成果的技术转让奠定了良好的基础。该成果的实施将会为企业带来巨大的社会效益和经济效益。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，不仅在特种电光源用微晶玻璃方面有应用，而且在家用电器、26 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。投影仪上反射器所选用的材料及性能对整机的使用寿命、图象显示质量有重要影响，而且对投影系统价格起着举足轻重的作用。特种电光源用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特种电光源用材料。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（20～700℃）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400～600℃（长期）莫氏硬度5.0～6.0级产品规格：产品规格视需求而定。电磁炉面板用耐热低膨胀微晶玻璃1、项目简介微晶玻璃的突出优点之一是其热膨胀系数可在较大范围内调整，可以制得低膨胀、零膨胀甚至是负膨胀的微晶玻璃，而微晶玻璃的热膨胀系数是作为电磁炉板材料使用时的重要参数，低的热膨胀系数对于构件的尺寸稳定性及抗热震性能极为有利；另外该材料机械强度高，坚硬耐磨；具有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。因此，耐热低膨胀微晶玻璃是非常优异的电磁炉板用材料，代表了电磁炉板用材料的发展方向。2、市场前景产品集低膨胀性、高强度和高热稳定性等优良性能于一体，表面质量更好，产品的适应性也更强，应用范围更广。产品主要可用于炊具、电磁炉板等相关领域。目前电磁炉面板用黑晶板微晶玻璃绝大部分依赖进口，但进口产品价格昂贵，从而限制了其发展和需求。由于黑晶板具有更优良的热学性能、力学性能以及化学稳定性，且对人体无辐射、无危害，绿色环保，是新一代的电磁炉面板产品。并且通过引入不同的晶核剂、着色剂和设计不同的热处理工艺制度,还可以得到各类不同颜色的微晶玻璃，其应用领域进一步得到拓展。目前市场需求量相当可观。3、主要技术指标及产品规格◆产品标准：目前尚无国家标准，可参照国外相关企业标准执行。◆产品规格：100×100㎜；150×150㎜；200×200㎜，厚度4～8㎜；◆性能指标：热膨胀系数（20～700℃）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4、企业规模及投资估算1、规模：年产460万片电磁炉用耐热低膨胀微晶玻璃板材（黑晶板）2、主要原料：石英砂、锂辉石、氧化锌、氧化镁、氧化铝等其他化工原料。3、主要燃料：方案一：熔窑以重油为燃料（燃煤锅炉产生蒸汽使重油雾化），晶化窑以液化气为燃料。26 方案二：熔窑和晶化窑均以天然气为燃料。4、主要厂房面积：5500m25、主要设备及投资预算：1985万元。超白高强太阳能光伏电池组件盖板玻璃1、项目简介太阳能光伏电池组件盖板玻璃又称太阳能玻璃盖板，由于能够充分透过太阳能以利于硅晶板的吸收，并以自身的强度保护下面的硅晶板不受到外界雨雪等恶劣天气或太空条件的损坏。武汉理工大学硅酸盐工程研究中心玻璃所在进行充分市场调研的基础上研制开发了太阳能光伏组件盖板玻璃。它是太阳能光伏电池的必备件之一，可广泛应用于各种类型、各种规格的单晶片、多晶硅以及非晶硅太阳能电池组件和电站智能控制系统、智能光伏水泵系统、风光互补系统、军用、航天用数字化光伏电源、光伏通讯信号系统、多功能太阳能用户电源以及抗低温高亮度太阳能庭院灯、草坪灯、交通灯、交通信号灯等等。本项目具备自主知识产权，产品具有太阳能光电转换率高，板压破损率低，成品强度高，平整度理想等特点，项目的实施，将从一个方面大大降低太阳能光伏发电技术中能量转换关键器件的成本，从原先全部依赖进口到国内产业化生产，以高品质产品和一定的生产规模来降低成本，从而引领我国光伏发电市场未来的发展方向。2、市场前景由于国内外太阳能光伏发电产业爆发性发展，太阳能光伏电池组件盖板玻璃一直处于供不应求的情况，我国对太阳能盖板玻璃的需求量每年以50%的速度递增，因此光伏发电的发展有着巨大的市场空间。我国是一个太阳能资源较为丰富的国家，并且工业生产和民用能耗指标均大大高于发达国家。有关部委曾多次发文，要求各地大力推广、使用包括太阳能光伏发电在内的多种环保可再生能源。在我国生产太阳能盖板玻璃有独特的优势，这与我国的原材料资源与劳动资源便宜有密切的关系。如果将此产品立足于国内，同时放眼于国际市场，效益将是非常可观的。其加工工艺的完善和产业化的进程，直接决定了我国太阳能光伏电池的发展，同时也为太阳能光伏电池组件的出口提供了基础。在国家相关政策的支持下，优质太阳能光伏电池组件盖板玻璃产业将迅猛发展，因此其工业化前景十分广阔。3、主要技术指标及产品规格太阳能光伏电池组件的盖板玻璃对原料、工艺设备、员工操作等要求非常高，其中的氧化铁等着色物质控制非常严格，否则将会影响玻璃的透光率，进而影响太阳能光电转换率。应达到的技术指标为：①3毫米玻璃的光透过率达到92％以上；②莫氏硬度：6级；③抗冲击性能：能承受1040g钢球在1000mm高度下自由落体的冲击而不破坏（其中6块试样，5块不破坏为合格）。4、企业规模及投资估算1）、规模：年产140万平方米太阳能光伏电池组件盖板玻璃。2）、主要原材料及燃料：（1）原料：精制石英砂、氢氧化铝、精制方解石、碳酸镁、纯碱及碎玻璃和其他化工原料。（2）燃料：重油或天然气26 （3）动力：电3）、总投资估算：2656万元注：未考虑涨价预备费及不可预见费。项目前期工作管理费不包括在内。4）、占地面积及生产厂房面积：全厂占地面积8660米25）、环境保护：对环境无污染、无尘无毒。浮法新型高强度耐热玻璃1、项目简介浮法新型高强耐热硼硅酸盐玻璃是一种极具发展前途的实用性新型玻璃产品。与普通钠钙硅玻璃相比，具有较低的热膨胀系数，优异的耐高温性能和化学稳定性以及极高的透过率和表面质量。但利用浮法工艺来生产这种玻璃，一直以来都是一个难题。我国浮法玻璃产量居世界第一，但产品品种单一，尚无法满足市场需要，一些特殊性能的玻璃还依赖进口。利用浮法工艺生产高强度耐热硼硅酸盐平板玻璃，将为我国浮法玻璃产品增添新的品种，提高浮法玻璃产品的档次，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、市场前景玻璃在建筑业的应用，早已突破门窗的范畴，甚至一些墙体、屋顶、楼梯、地面、隔墙、家具、装饰装修都大量使用玻璃产品。因而对玻璃的安全性、节能性、舒适性提出了更高的要求。随着社会对安全、节能和环保的日益重视，随着汽车、生物、医疗、电子信息产业和太阳能利用产业的迅猛发展，将对各种具有特殊光学、电学、热学、化学性能的平板玻璃产品展现出巨大的需求，使得该产品的应用领域极其广阔，市场前景十分诱人。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2.2g/cm3莫氏硬度>6级防火等级符合国家单片防火玻璃标准2）、产品规格：视需求而定。新型高强单片防火玻璃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26 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）产品规格：同普通浮法玻璃的规格。4、企业规模及投资估算1）、主要生产工程项目包括：玻璃预处理车间（切割、磨边、钻孔、表面处理、清洗、干燥）；玻璃化学处理车间（预热、熔盐热处理、退火、冷却、清洗）；玻璃后处理车间（物理增强），2）、辅助生产工程项目有：配电系统、给排水系统、机修车间及备件库、化验室、仓库等。3）、总投资估算：本项目建设总投资为1050万元，其中固定资产投资950万元，流动资金100万元。绿色健康型抗菌玻璃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。26 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。超亲水自洁净玻璃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、投资概算与效益分析按年产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。单位产品成本：54元/m2；单位产品销售价：80元/m2若按20万m2生产能力计算，年生产利税较高。通讯用红外偏振玻璃1、项目简介26 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：1.3～1.6mm波谱平坦度：在上述波长范围内±3～5%规格：<3x3x(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（2x2x0.2～0.5mm3），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200m2，职工40名左右，对环境无危害。透明导电膜玻璃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3.2eV，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:26 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1.2mm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：10-3～10-4ohm-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。紫外截止玻璃及紫外截止镀膜技术1、项目简介26 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。新型低辐射玻璃及其复合功能玻璃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/TiO226 ，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）>1.0x10-2,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。一步法二氧化钛薄膜钢化自洁净玻璃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TiO226 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。激光黄色内雕玻璃1、项目简介26 激光是对玻璃进行内雕最有效的工具。采用激光内雕技术，将平面或立体的图案“雕刻”在玻璃内部。其雕刻原理比较简单，激光要能雕刻玻璃，其能量密度必须大于使玻璃破坏的某一临界值，或称阈值，而激光在某处的能量密度与它在该点光斑的大小有关，同一束激光，光斑越小的地方产生的能量密度越大。这样，通过适当聚焦，可以使激光的能量密度在进入玻璃及到达加工区之前低于玻璃的破坏阈值，而在希望加工的区域则超过这一临界值，激光在极短的时间内产生脉冲，其能量能够在瞬间使玻璃受热破裂，根据预定图案在玻璃内部产生一系列炸裂点，形成的炸裂点对可见光漫散射而使雕刻的图案呈白色，玻璃的其余部分则保持原样完好无损。这是激光内雕的基本原理，一般这种雕刻只能形成白色图案，能否形成黄色的立体图案关键在于内雕玻璃的组成和热处理制度。激光黄色内雕玻璃产品运用光敏玻璃制备原理，让着色剂银离子“隐身”于透明玻璃之中，经激光雕刻后，再施以热处理，当到达一定温度时，原本深藏不露的着色剂就会在激光雕刻处自动显色，从而形成栩栩如生的黄色立体图案。此过程的重点在于热处理制度，让玻璃基体不显色，而雕刻的图案显色。被激光雕刻过的玻璃中有很多缺陷，即图案本身。在随后的热处理过程中，玻璃基体内的着色剂优先于缺陷上不均匀成核长大（所需能量低），因此图案的显色温度比基体显色的温度要底，可通过控制热处理温度得到基体无色、图案显黄色的内雕玻璃。另外处理时间的长短可对颜色进行微调；调节图案设计和点阵密度，可在玻璃内部获得不同图案的工艺装饰品，其性能好、图像清晰、图案可控、深度可调。2、适用范围、目前市场状况与市场前景激光内雕系列产品属于工艺品类，由于其璀璨夺目、晶莹剔透并且内部雕刻有精美图案，受到人们的青睐。目前市场上流行的玻璃激光内雕虽然清透，但不逼真。这种发明于上世纪90年代初的无色内雕工艺，是用激光在普通光学玻璃内部打出一个个小点，密密麻麻的小点连成一串组成各式各样的图案。这就好比一张黑白照片，因为缺少色彩元素，也就丢了灵气，失了立体。该研究成果在优质透明玻璃中掺杂了特殊着色剂，激光聚焦射入后，再经热处理，图案便会根据设计要求显示色彩，并且色彩深浅都可随意变化，使激光内雕图案从单一白色向彩色发展。随着行业的成熟和市场需求标准的提高，激光内雕技术必然向彩色工艺发展。运用激光技术，在透明玻璃体内雕出黄色立体图案，可使玻璃内雕刻工艺品更加光彩夺目，价值倍增。为此利用本技术结和图像设计方法，开发出不同图案、不同颜色的艺术玻璃，其可用于家庭、高级酒店、宾馆、汽车的装饰等行业，同时根据各地人文风景不同，开发具有地方特色的产品，作为旅游留念品，还可用于佛教等寺庙的装饰品，具有广阔的市场和前景。3、成果应用情况在先技术中，陈亭等发明人提供一种利用脉冲宽度为纳秒级的钇铝石榴石(YAG)激光器（中国专利ZL97234928.6），将激光束与玻璃相互作用所引起的破坏，导致的炸裂点排成立体图形。一般炸裂点为几十个微米至几千个微米的微裂纹。由于炸裂点对可见光的漫散射而呈白色。但并不能形成有着色的立体图案。随后发明人邱建荣选用脉冲宽度小于10ps的短脉冲激光束聚焦于色心吸收在可见光区域内的光学玻璃，或者是掺杂有三价稀土离子的透明介质内部进行着色和构成彩色立体图案（中国专利CN00127613.1）。但是此种方法制备彩色内雕玻璃的仪器昂贵，成本较高，难以实现规模化生产。本研究目的是克服在先技术的不足，降低激光黄色内雕玻璃制备成本，实现大规模化生产，使光彩夺目的彩色内雕工艺品走进千家万户。根据相关检索，彩色内雕艺术玻璃到目前为止在国内还处于开发阶段，尚未形成规模，该成果在国内属首次转让。本项目技术对环境无危害。4、主要技术指标及产品规格u激光雕刻后玻璃颜色：内雕图案白色，其余透明无色u玻璃热处理后玻璃颜色：内雕图案黄色，其余透明无色u膨胀系数：78.46×10-7（20~500℃）u转变温度Tg为483℃u软化温度Tf为599℃u产品规格：根据用户要求5、实施条件激光黄色内雕工艺流程：组成设计→玻璃熔制→退火→样品加工→激光聚集辐照→热处理。具有玻璃熔化设施、玻璃冷加工系统（精密切割机、粗磨设备、抛光设备）、热处理设备（最高温度小于500~800℃）、激光内雕系统（包括激光波长为530nm左右的1台）条件即可实施。26 空穴点阵排列微晶玻璃基片1、项目简介以微晶玻璃为基板，研究利用熔融和屏蔽光刻等技术，获得影响可形成具有密集空穴孔阵排列的微晶玻璃基板材料的因素，粉碎方法、烧结工艺、液相（Sol-gel）渗透技术对制备孔径在100纳米以下多孔玻璃介质粉的影响以及多孔玻璃粉与溶胶结合剂混合物的制备、膏状混合物注入微晶玻璃基片方法以及烧结工艺等对具有低、中和高密度排列点阵格式玻璃生物芯片载体材料性能的影响规律，为制备玻璃生物芯片所需载体材料提供必要的条件。同时利用凝胶溶液将多孔玻璃介质注入基板空穴点阵，制备高密度、孔径可控制的生物芯片载体材料。该载体材料强度高、点阵密集，可贮存大量的生物和化学样本，同时耐受合成循环和检测实验中某些试剂的侵蚀，不会导致样本的脱落，可用于固定或隔离生物化学样本。2、市场前景21世纪是生命科学的世纪，生物技术已在医疗诊断方面的应用逐渐趋于成熟。与此同时，相关的生物和化学装置技术亦得到了快速的发展，如生物传感器、生物信息技术、化学传感器等。然而怎样去研究如此众多基因及蛋白质在生命过程中所负担的功能就成了全世界生命科学工作者共同的课题，生物芯片正是在这样的背景下应运而生的。关于玻璃芯片载体的研究，主要以超薄玻璃为基板，在其表面制备具有点阵排列的薄膜，达到贮存生物或化学样本的目的，如俄罗斯专家利用玻璃载体已制成蛋白质芯片，当不同波长的光照射玻璃板上的薄膜层时，薄膜中的蛋白质细胞便呈现出不同的形态，使薄膜的透明度相应的发生变化，利用这一发现制成了精密光学仪器的光学信息载体。我国对生物芯片的研制主要集中在生物芯片的制备、样本的分析及装置的制备，而对生物芯片载体材料的研制相对比较薄弱。以超薄玻璃为基板，在其表面制备载体薄膜，由于强度低，尺寸可控性差，对生物芯片的制备和样本的分析造成了一定的影响。而玻璃载体最大的优点在于大规模、并行化、微制造，在芯片的单位面积上可高密度地排列大量的生物探针，可一次同时检测多种疾病或分析多种生物样本，同时玻璃芯片载体可满足上述对载体材料的要求，且其荧光背景低、制造成本低、应用方便等优点在国际上被广泛接受。3、主要技术指标及产品规格（特点）1．微晶玻璃基片的厚度为0.5-1.0mm，尺寸为10×10或10×25或25×50mm。2．基片断裂强度大于40MPa。3．空穴点阵排列为32、64、236（8×32）和1024（16×64）。4．载体材料微观密度可调控，排列密度分别为2000-10000（低密度）、10000~20000（中密度）和20000~500000（高密度）。4、应用情况以微晶玻璃为基板,提供孔径可控制的生物芯片载体材料，其强度高、点阵密集，而玻璃载体最大的优点在于大规模、并行化、微制造，在芯片的单位面积上可高密度地排列大量的生物探针，可一次同时检测多种疾病或分析多种生物样本，同时玻璃芯片载体可满足上述对载体材料的要求，且其荧光背景低、制造成本低、应用方便等优点。本成果选择生产工艺符合国内外生产习惯，易于控制和掌握材料的性能以及制备。在制备的基片上填充符合要求的纳米微孔玻璃介质，就可满足利用屏幕平板印刷技术对DNA芯片的诊断，生物传感器、特殊气体检测传感器的制备、采用UV-光敏微晶玻璃图形模式对DNA芯片的表征和UV-相分离技术对DNA分析研究以及其它方面的需要。6、实施条件26 工艺流程：组成设计→玻璃熔制→退火→样品加工→激光聚集辐照→热处理→酸侵蚀。具有玻璃熔化设施、玻璃冷加工系统（精密切割机、粗磨设备、抛光设备）、热处理设备（最高温度小于500-800℃）、UV紫外辐照仪、不同规格的模板条件即可实施。金属纤维强化高性能陶瓷基复合摩擦材料1、项目简介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。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。2、应用与市场前景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。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。新一代陶瓷环保滤料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。26 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盐酸溶率%：0.2～30mm（可依客户需求供货）破碎率%：0.29固体激光器用陶瓷聚光腔1、项目简介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。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。2、固体激光器用聚光腔的基本要求在500~1000nm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。烧结陶瓷空心砖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。26 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、原材料与配套条件所需原料为煤矸石、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。蜂窝陶瓷蓄热体/载体及其制备技术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。26 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。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:26 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）投资1800万元；（5）生产厂房1500m2（厂房高度7m）；（6）劳动定员：60人；（7）本项目对环境无污染；（8）生产用水30t/d；（9）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。新型蜂窝陶瓷的制备1、应用领域蜂窝陶瓷是具有价格低廉、比表面积较大、热膨胀系数小、优良的抗热冲击性能、良好的吸附性能和较高的机械强度等特性，目前已广泛应用于环保、化工、冶金等领域。（1）环保领域：主要作为汽车尾气处理、烟道气净化、高温催化燃烧等的理想催化剂载体。由于蜂窝陶瓷热膨胀系数小、几何表面大、扩散距离短、有利于反应物进入和生成物排出，并可减小反应负压，其已成功应用于环保领域的众多场合。（2）化工领域：可作为非均相化学反应催化剂的载体，促进反应的进行；还能作为蓄热式换热器的填充介质，增大换热面积，并减小传热阻力，能显著节约能源。（3）冶金领域：蜂窝陶瓷主要用作熔融金属的过滤器。2、性能指标蜂窝陶瓷孔密度为600~800孔/in2，壁厚约0.3mm，比表面大于1m2/g，使用温度>1100℃，热膨胀系数(25~800)≤1.0~1.5×10-6/℃。重结晶高温硅碳棒工业生产技术1、项目简介本项目采用自主知识产权的硬塑挤塑成型技术，在超低外加剂（塑化剂、水等含量＜≤8％）条件下成功获得了高致密碳化硅坯体，在2400℃26 以上高温下烧结制得重结晶碳化硅。以重结晶碳化硅为电热元件的热端，其表面发热温度可达1500～1600℃，比传统反应埋烧法所制硅碳棒的发热温度高150～200℃，寿命延长30～50％，是近20年来国际上开发的新一代电热元件。本技术全部采用国产化的设备，具有投资省，产量高的特点，产品生产成本比传统工艺降低10～15％，综合性能达到国内先进水平。2、市场前景硅碳棒是加热温度超过1000℃的工业窑炉和实验电炉最常用的电热元件，广泛应用于铸造、粉末冶金、电子陶瓷与磁性材料的加热与烧结以及玻璃窑炉、耐火材料、金属热处理等行业。目前国内硅碳棒的市场需求量为2亿元/年。重结晶硅碳棒具有产品性能高，成本低，生产过程无污染的特点，从国外发展的历程看，重结晶硅碳棒取代反应埋烧硅碳棒是电热元件制造技术发展的必然，因此本技术具有良好的市场潜力和应用前景。3、主要技术指标项目单位指标备注热端密度g/cm32.50～2.56冷端密度g/cm3≥2.90表面发热温度℃1500℃1600涂覆抗氧化涂层电阻率Ω·cm0.12～0.204、应用情况本技术已经在企业实现工业生产转化，产品已批量生产。5、实施条件建设年40吨高性能硅碳棒生产线，项目总投资420万元，设备投资200万元。厂房面积2000m2，装机容量250kw。员工总数35人。主要原材料：碳化硅、工业硅、碳粉，外加剂。本产品的烧结在真空电炉中完成，对环境没有污染。6、经济效益项目实施后年产值1200万元，税后利润380万元高性能反应烧结碳化硅低成本制造技术1、项目简介本项目采用自主知识产权的原位合成纯碳反应烧结碳化硅陶瓷技术，其特点是采用低廉的石油焦或其它工业炭素为原料，原位合成RBSC陶瓷，降低了原料的成本；或采用磨料生产中的低纯收尘粉（SiC≈93~95%）为原料,制备高性能RBSC,可节省原料成本1万元/吨；本项目利用自主研发的高产烧结装备可使产量提高4~5倍，大幅度降低了生产成本；本项目具有多种复杂异形制品的制造技术，为其在机械工程领域的应用奠定了基础；本项目已通过武汉市科委组织的科技成果鉴定，专家评价为：材料的性能超过了国内外现有同类产品，本项目技术达到了国际领先水平。本课题组以干压和挤塑成型制造RBSC陶瓷的技术已经实现了产业化。26 2、市场前景反应烧结碳化硅陶瓷适用于用作机械密封件、耐磨蚀衬体和窑具（包括立柱、方粱、辊棒、棚板、匣钵、支架以及燃烧器喷嘴等，具有巨大的市场潜力和应用前景。3、主要技术指标密度g/cm33.05~3.12气孔率%＜0.1强度MPa350~500导热系数w/m.k50~150弹性模量GPa330膨胀系数k-1×10-64.5莫氏硬度13最高使用温度℃13804、应用情况本技术已经在企业实现工业生产转化，产品已批量生产。5、实施条件建设年200吨高性能反应碳化硅窑具生产线，项目总投资600万元，设备投资400万元。厂房面积2500m2，装机容量400kw。员工总数50人。主要原材料：碳化硅、工业硅、碳粉，外加剂。本产品的烧结在真空电炉中完成，对环境没有污染。6、经济效益项目实施后年产值2000万元，税后利润600万元。原位合成陶瓷抗热振晶须涂层技术1、项目简介在非氧化物陶瓷如碳化硅、氮化硅、氮化铝等材料表面涂覆抗氧化涂层是提高材料使用温度、延长寿命的有效手段。对于炭/炭复合材料，抗氧化涂层更是防止材料高温氧化必不可少的措施。但是涂层与基体热膨胀失配导致产生大量微裂纹生成，使基体材料的使用寿命缩短。使本项目采用真空浸渍/热处理的方法，在陶瓷表面原位合成晶须涂层或晶须/陶瓷复合涂层，提高了涂层的韧性，避免膨胀系数失配裂纹的产生，使材料的抗氧化性能得到成倍地提高。2、适用范围晶须及晶须/陶瓷复合涂层尤其适用于间歇加热炉，C/C复合刹车片等频繁热冲击条件下服役的高温氧化保护。陶瓷坯体的淀粉糊化原位凝固成型技术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。26 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。热喷涂特种涂层技术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Raμm磨削精度摩擦系数f使用寿命液氮泵氨泵液压缸0.3～0.515～40800～1300<0.636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26 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Raμm光带使用寿命hr0.2～0.310～30800～12002～5<0.1(对石墨)0.05～0.11～2>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～15010～30450～550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：26 （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。26