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高端前沿新材料
閱讀次數:355 添加時間:2018/10/12 發布: 管理員
 

1.“黑色黃金”碳纖維

碳纖維比重不足鋼的四分之一,強度卻是鋼的710倍,被稱為新材料之王,也被稱為黑色黃金。它重量輕、強度高、耐腐蝕,被廣泛應用于航空航天、新能源汽車、體育器材等方面。

碳纖維成絲前是液態的,由液態變成絲是碳纖維生產最核心的環節。每根絲線,都要在長13米的氧化爐里來回往復地走上11次,經過的次數越多,氧化的程度越深。只有氧化均勻了,它的結構才能穩定,才能在后續碳化的時候結構不被破壞。經過氧化、高溫碳化之后,碳纖維復合材料制作完成。從直徑50微米的原絲瘦身為直徑只有7微米的黑色絲線。100多項工序,300多項關鍵技術,3000多個工藝參數,反應溫度從5度到2800度不等,經過十多個系統的集成,強度高、重量輕、耐高溫、耐腐蝕的黑色黃金碳纖維制作完成。今天,中國能夠生產T700、T800、T1000等不同強度的碳纖維材料,但產量還遠遠滿足不了國內市場。

2. 高性能陶瓷球

這種陶瓷極為堅硬,僅次于金剛石,重量僅為鋼的三分之一,是一種特殊的新材料,用在軸承里,不是傳統鋼制的,而是陶瓷制成的,

轉速可以達到1分鐘60萬轉,是普通軸承的30倍。

陶瓷球的原料,是由制作玻璃的硅砂、經過特殊工藝加工的氮化硅,具有一定的硬度。氮化硅粉經過噴霧造粒,進入磨具后才能制作成陶瓷球,大概直徑在50微米到200微米的小球。它最關鍵的地方在霧化器和噴槍,決定了分體的顆粒大小,顆粒大小決定了流動性和松裝密度。噴槍決定了顆粒的粒徑大小,粒徑尺寸的分布決定著陶瓷球的致密度,直接影響著陶瓷球的硬度、密度和使用壽命。

溫度控制是決定氮化硅陶瓷的核心機密,在2000個大氣壓下,用1800度高溫結出來氮化硅陶瓷球是目前世界上性能最好的熱等靜壓陶瓷球,硬度接近金剛石。經過200小時不間斷磨削,再經過幾十小時的拋光,陶瓷球被打磨成表面粗糙度只有0.05微米。此時,陶瓷球的摩擦系數極小,摩擦阻力是普通鋼球的五分之一,這正是陶瓷球自潤滑、耐摩擦的秘密所在。2017年中國生產的熱等靜壓陶瓷球達1000萬顆,市場需求正在以每年120%的速度增長,預計到2020年市場需求將達到1億顆,是現在的10倍。

來源:中國建材雜志



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