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中铝郑州研究院海赛公司:打造新材料高地
来源: | 作者:dzmetal | 发布时间: 2019-04-23 | 220 次浏览 | 分享到:
      中国铝业郑州有色金属研究院有限公司海赛高技术陶瓷有限责任公司(下称“海赛公司”)是河南省高新技术企业和郑州市结构陶瓷工程技术研究中心,长期致力于陶瓷材料的研发与生产。近年来,海赛公司认真践行“五大发展理念”,对接《中国制造2025》,瞄准行业高端和前沿,坚持自主创新,引领行业发展。经过近两年的研究,海赛公司成功开发出了具有自主知识产权的碳化物陶瓷复合材料。

立下鸿鹄志 扬鞭奋蹄

       随着科技的进步和新材料的发展,碳化物陶瓷产品,如组合阀件、密封件、精密球、防弹装甲、研磨盘及其他耐磨损、耐腐蚀部件等在石油、化工、军工、航天、核电及氧化铝生产等领域展现出了广阔的应用前景。

       该类型碳化物陶瓷的制备一直受到国外的技术封锁,海赛公司在中国铝业郑州有色金属研究院有限公司(下称“郑州研究院”)的大力支持下,决心啃下这块“硬骨头”,组织成立专项技术研发组,全心投身于碳化物陶瓷的研发。由于该技术的研发,在国内尚处于起步阶段,可参考的经验和文献较少,技术研发面临着前所未有的困难。

       郑州研究院党委书记樊大林在与研发人员座谈时强调,海赛公司从事陶瓷材料研究几十年,有深厚的技术沉淀,有能力研发出碳化物陶瓷产品,海赛党支部要把它作为“党支部带党员创效、党员带群众创新”的“经典项目”,要把它作为学习十九大精神、践行五大发展理念的“实践项目”,把它作为落实中国制造2025的“争气项目”,倾全公司之力,进行研究开发。院领导的要求和鼓励,使研发人员信心倍增,劲头十足,一场创新创造的攻坚战拉开了序幕。

面对重重山 克难攻坚

      碳化物陶瓷的研究过程需要攻克多道难关,该材料脆性大,为改善材料脆性,研发团队查阅了大量文献,制定一个又一个试验方案,经历了一次又一次的失败。困难就是山,翻过山就是一片天。研发人员历经半年100多次试验,通过采用补强增韧技术,提高了材料的强度和韧性,翻过了材料韧性“这座山”,迈出了试验研究成功的第一步。

      过了一山又有一山。烧成后的碳化物陶瓷硬度与金刚石相当,再加工难度较大,为成型时保证尺寸准确,减少产品误差。研发人又动了很多脑筋、想了很多办法,通过走出去、引进来,请教行业专家、掌握知识要点,反复探索研究模具材质选型、结构设计、成型压力、保压时间和坯体预加工技术等工艺,实现了坯体净近尺寸成型,在制备结构复杂、异形件时有效减少了加工量,提高工作效率,降低了生产成本。

      一山更比一山难。碳化物陶瓷的烧制不同于传统的氧化铝陶瓷,烧制过程中需要特殊的保护,加上烧制温度过高或过低都会影响材料的性能。研发中如何选择烧结保护的条件和确定烧结温度,一致困扰着大家。经历多次失败后,大家情绪有些低落。在技术开发的关键时期,郑州研究院总经理史志荣鼓励大家:“自主创新就是走别人没走过的路,有困难是常态,越是接近成功,困难就越大。大家要有咬定青山不放松韧劲、敢为天下先的闯劲和不达目的誓不罢休拚劲,办法总比困难多,我们要调整好状态,充满信心去干,没有克服不了的困难,没有翻不过去的山。”开发团队通过不断探索,一点点积累经验,终于成功掌握了烧结条件,为碳化物陶瓷的成功开发迈出了最为关键一步。

       碳化物陶瓷制品需满足一定的装配精度和表面光洁度,为减少产品在磨加工中崩口、缺边、精度差等问题,研发人员王成斌长期驻扎机加工厂车间,“5+2”“白加黑”牺牲了公休日,全身心投入,没日没夜的摸索,出现什么问题,解决什么问题,稳扎稳打,步步为营。功夫不负有心人,经过不断与工人交流、探索、试验,研发团队终于掌握了轻磨加工技术工艺,提升了产品成品率。

打响第一炮 再接再厉

        玉瓷之石,金刚试之。新的产品在推广时往往会受到质疑,如何打响第一炮?郑州研究院想到了在改革发展中既解放思想又有创新意识、还同在上街区的兄弟企业——中铝矿业有限公司。与其沟通时,中铝矿业表示:“首先在氧化铝车间大胆的试验,只要效果好、质量优,就会优先使用海赛公司的产品。”这给技术研发团队注入了强心剂。旋流器是氧化铝车间一种常用设备,底流口是易损部件,原有的底流口使用寿命约为1500小时,经过试验运行,海赛公司碳化物陶瓷制造的底流口现已达到5760小时使用时间,寿命提高了5~6倍,大大延长了设备部件使用寿命,解决了因使用寿命短、停车更换频繁等造成的生产成本高、维护检修工作量大、系统运转率降低的问题,使生产的稳定性及产品质量得到了保障,赢得了中铝矿业领导和车间人员的一致好评。

        目前,海赛公司已制备出系列耐磨损耐腐蚀的碳化物陶瓷产品,建成了一条碳化物陶瓷生产线,能够规模化批量生产制作国内氧化铝行业中所需的直径500mm以下的耐磨损、耐腐蚀部件和装置以及其他行业所需的陶瓷结构件。

        碳化硅陶瓷产品在石油、化工、军工、航天、核电等领域,应用前景广阔。碳化物陶瓷的制备和应用仅仅是一个开始,接下来,海赛公司将继续研制更大直径、更强硬度、耐腐蚀性更强、韧性更好的碳化物陶瓷产品,促进碳化物陶瓷产品在多领域的广泛应用,为中国制造贡献出中铝人更多智慧和力量。