浙江大学运用纳米技术增强碳化硅陶瓷性能

发布时间：2014/5/9 0:04:44

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。

　　2006年的一天，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*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，*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*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*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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