成果查询 - 技联在线

2024年01月08日

矿山湿式半自磨机衬板用高性能材料的制备与应用

成果编号：40792

新材料

针对冲击-磨损-腐蚀严酷工况下湿式球磨机部件损耗量较大、寿命短等突出问题，通过典型材料的失效分析入手，研究了材料在这种特殊工况下的冲击-磨损-腐蚀交互作用机理，形成了这一类材料的开发设计原理。结合系列实验分析研究了合金成分、热处理工艺及后续加工过程对合金的组织特点、力学性能、耐蚀性能及耐磨蚀性能的影响规律，优化筛选出具有高耐磨蚀性能的合金钢材料。开发的材料硬度达到 48 HRC 以上，室温冲击韧性在 150 J/cm2 以上，在矿浆介质中兼具良好的耐蚀性能。已成功用于半自磨机衬板的制备，并装机试用于 5.5m 直径的半自磨机，服役寿命较同类产品有明显提升。

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2024年01月08日

新型铁路轮轨、齿轮专用润滑剂

成果编号：40793

装备制造

该润滑成膜膏为独创研制的轮轨、齿轮专用润滑剂。它以矿物油为基础油，锂皂为稠化剂，并加入多种固体润滑剂、稀土化合物和低分子量的有机化合物，以及多种功能添加剂，经高温精制而成，是一种均匀分散的黑色粘稠膏状物。该剂由摩擦作用聚合成膜，成膜能力强，能牢固地附着在金属表面。这种复合型磨擦聚合膜承载力高，磨擦系数低，转移性好，抗磨、减磨、抗震、防粘着，耐水，并具有良好的再生性和润滑长效性，其烧结负荷高达 800 公斤以上。经实际使用结果表明，将它喷涂在机车车轮轮缘上，可以实现轮缘和铁路钢轨的全线润滑，与用油润滑相比，钢轨的寿命提高 4 倍，轮缘磨耗降至 0 。 01 毫米万公里以下，使用寿命提高 7 倍，而其使用量仅为 2 3.5 公斤万公里。该润滑成膜膏用在机车动力轴齿轮上，既可杜绝齿轮箱油泄漏，又能减少齿轮磨损、降低维修工时和费用。 BL 1 型成膜膏具有独创性、新颖性、实用性强，性能达到国际先进水平。该成果于 1991 年通过了中科院的鉴定，并已获得国家发明专利。需设备投资 65 万元左右；主要设备为 500 升反应釜 2 台，三辊研磨机 2 台，针入度计 1 台，滴点仪 1 台，四球试验机一台，储油罐 2 个；厂房 200 300 平方米；主要原料为石墨等固体润滑剂， 3 0 ＃或者 46 ＃机械油，均可在市场购买；电耗 50 千瓦，水耗 1 吨日。按两班倒计算需人员 10 名包括管理人员在内。

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2024年01月08日

高性能金属基自润滑材料与部件

成果编号：40794

装备制造

本课题组研制和开发出各种微电机、家用电器用、在高温、少油或无油润滑及怕油污染的工况中具有机械强度高、摩擦系数低、耐磨损、自润滑的铁-铜基、青铜基含油轴承和430-650°C高温压铸机用高温自润滑金属陶瓷材料制作的活塞环。并进行产业化。微电机、家用电器、高温压铸机等中小型设备，配件在产业结构中占有较大的比重，对经济发展具有较大的影响。然而，在行业中的许多机械设备的传动系统所用的金属基含油自润滑轴承及高温润材料部件，却基本依赖进口。由此，增加了产品的成本，降低了产品在国内外市场的竞争力，制约了企业和行业的发展。因此，高性能金属基自润滑轴承部件的研制、开发与产业化，将改变相关企业产品依赖进口的局面，提升产品的质量和竞争力。同时，促进金属基自润滑材料摩擦学的研究与应用，加强科技向生产力转化，将具有十分积极意义。

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2024年01月08日

高性能自润滑耐磨激光熔覆涂层与激光强化技术

成果编号：40796

装备制造

激光熔覆是一种利用激光处理的表面改性技术，它可以在低成本的基体材料上制成高性能的表层。此技术节约了大量的贵重合金，适用于工具、模具、机械零件的修复、抗摩擦及耐腐蚀涂层的加工等。本课题组利用激光熔覆技术研制开发了镍基金属间化合物基宽温域自润滑耐磨覆层材料，可以实现室温至1000°C宽温域环境下连续自润滑、耐磨和抗氧化。其具体性能指标见下表。目前市场上还未见到能达到这些技术指标的自润滑耐磨涂层材料。该润滑涂层可应用于航天、舰船和汽车工业发动机的机械系统（涡轮叶片）、涡轮发动机进气阀顶杆、导向叶片、闭门器、减振器、制冷循环系统等机器零部件。

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2024年01月08日

抗爆吸能铝基多孔复合材料及制备技术

成果编号：40797

新材料

多孔复合材料是以空心微球作为“孔”的缓冲吸能材料，原料成本低，兼具轻质、高比刚度和比强度，抗冲击载荷和吸能能力优异，可作为吸能结构芯层材料被应用于航天航空缓冲件、装甲单元、抗撞汽车板件、防爆隔墙、抗爆罐等结构物的内部填充对人员和重要设备进行抗爆防护。铝基多孔复合材料具有显著的设计灵活性，可根据客户需求，通过调整空心微球、铝基体种类或梯度构型以实现性能调控。

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2024年01月08日

TX 镶嵌式自润滑复合材料

成果编号：40798

装备制造

镶嵌式自润滑复合材料是一种新型的抗极压固体润滑材料，由金属底材与嵌入底材的孔或槽中的固体润滑剂膏体构成。在摩擦过程中金属底材承担了绝大部分负荷。经摩擦，孔或槽中的固体润滑剂向摩擦面转移或反转移，在摩擦面上形成润滑良好、牢固附着并均匀覆盖的固体转移膜，大幅度降低了摩擦磨损。随摩擦的进行，嵌入的固体润滑剂不断提供于摩擦面，保证了长期运行时对摩擦副的良好润滑。

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2024年01月08日

金属基自润滑耐磨复合材料

成果编号：40799

新材料

金属基自润滑耐磨复合材料以各类合金和金属陶瓷为基体，调控润滑相和耐磨相的组成和微观结构，通过粉末冶金和增材制造等技术制备而成，具有自润滑、耐磨损、免维护等特点。中科院兰州化物所在该领域具有近50年的研究历史，承担了多项国家和企业委托研制项目，形成具有自主知识产权的专有技术，发展了铁基、铜基、镍基、难熔金属、高熵合金、金属陶瓷等自润滑复合材料体系，解决了高温、重载、高速、辐射和载流等工况下乏油运动机械部件的摩擦磨损问题，该材料已在航空、航天、武器等高技术领域以及冶金、钢铁、汽车、工程机械等工业领域中广泛应用。

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2024年01月08日

PTFE纤维织物自润滑复合材料

成果编号：40801

新材料

PTFE纤维织物自润滑复合材料是由聚四氟乙烯纤维和芳纶纤维等纤维编织物和高强度树脂、填料组成的薄层自润滑复合材料。该类材料具有高承载、耐高温、质量轻、耐腐蚀、自润滑、长寿命等特性，适用于重载、高低温、盐雾、霉菌等极端苛刻复杂服役环境的技术要求。目前，中国科学院兰州化学物理研究所通过近二十年的研究工作，掌握了高性能纤维自润滑织物衬垫复合材料的设计及制备技术、应用实施技术、分析检测技术等共性技术，获得4项专利证书，建立了该类材料的产品企业标准、分析检测规范等技术指标体系。中国科学院兰州化学物理研究所研制的重载、高温纤维自润滑织物衬垫复合材料于2013年已经开始在航空领域获得工程应用，解决了重载、高温、盐雾锈蚀等复杂环境工况下需要长期有效工作的特种机械部件的特殊润滑和耐磨问题。

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2024年01月08日

新能源用高频低损金属磁粉芯及关键制备技术

成果编号：40802

新材料

针对高频、高功率、大电流等应用环境下磁性元器件的发热、漏磁和失磁的技术瓶颈，突破了合金成分、相组成与纳米结构调控、多尺度多组元复合设计、新型耐热绝缘包覆介质及包覆结构构筑、多场耦合作用下先进退火工艺等关键技术，开发了高频宽温域高磁导低损耗金属磁粉芯材料，可应用于新能源、智能电网和 5G 通讯等领域。

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2024年01月08日

太阳能吸光颜料和光热转换涂层的制备研究

成果编号：40803

新材料

太阳能选择性吸附涂层是太阳能热利用中的关键技术，对提高集热器效率至关重要。尖晶石型过渡金属氧化物（尖晶石型颜料）是一类重要的太阳能选择性吸热材料，具有适当的能隙Eg、能吸收能量较高的可见光和近红外范围的辐射，同时能透过能量较低的红外辐射。中国科学院兰州化学物理研究所环境材料与生态化学研发中心研究人员通过溶胶—凝胶自蔓延燃烧法制得尖晶石型过渡金属氧化物，将燃烧后的粉末在一定温度下煅烧得到黑色尖晶石型颜料，以此颜料为吸光剂采用简单涂覆法制备了具有较高选择性吸热能力的太阳能选择性吸热涂层。该项技术于近日获得国家发明专利授权（以尖晶石型颜料为吸光剂制备太阳能选择性吸热涂料的方法，专利号：ZL201110260189.4）。

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2024年01月08日

3D 打印及注射成形金属粉体材料

成果编号：40804

新材料

所制备的金属 3D 打印粉末氧、氮含量低（＜200 ppm），球形度高（＞90%），卫星球少，粉末流动性好（＜25s/50 g），杂质含量低，粒度分布合理（15-53 μm、11-45 μm、 53-105 μm）等，经国内大客户试用，产品质量稳定，性能已处于国际领先水平。 MIM 粉末具有球形度好、氧含量低（＜3800ppm）、振实密度高（＞4.7 g/cm3）、粒度分布合理（0-22 μm、0-27 μm）、流动性好等特点，经客户试用，产品性能稳定，MIM粉末质量处于国内前三水平。

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2024年01月08日

氧化钛纳米管生产及应用推广

成果编号：40807

新材料

目前，国内外研究工作主要集中在TiO 2 纳米线、纳米管、纳米棒、纳米带等一维纳米材料的开发上，期望由于纳米效应使其在声、光、电、磁、力和热等方面表现更优的性能，其中纳米管更成为纳米材料科技中的热点。自发现碱热法合成 TiO 2 纳米管粉末以来， TiO 2 纳米管因其具有超大的比表面积及其一维取向性，大大增多了反应活性点并加快了光电子的传输，引起了人们对Ti0 2 纳米管制备和性能研究的广泛关注。但是，目前此方法合成的纳米管存在可控性差和提纯困难的问题，尤其是不能达到 TiO 2 管定向排布，这样就限制了其性能与应用范围。后来研究者发现利用阳极氧化的方法可以制备氧化钛纳米管阵列以来，可定向排布的 TiO 2 纳米管的制备和性能研究已经取得很大的进展。但目前利用此种方法制备 TiO 2 管阵列还存在许多问题，很难制备出无缺限高质量纳米管阵列膜，如所形成的纳米管阵列容易倒伏和聚集，或形成的纳米管阵列膜表层容易形成大的蚀坑或大量沉积物堵塞管口，成为制约其应用的瓶颈。另一方面，新制备的 TiO 2 管阵列底端封口，且与钛基底牢固结合，这就阻碍了此种材料在太阳能电池、过滤膜、分离分析等领域的应用。因此要将 TiO 2 管阵列膜进行产业化发展，达到类似目前多孔氧化铝模板商业化生产要求，探寻其与钛基底剥离的方法和通孔工艺以制备完整的大面积无缺限的 TiO 2 管阵列通孔自支撑膜，将是最关键的技术和难点。经过近10 年的不断努力和探索，我们逐渐克服了上述 TiO 2 纳米管材料制备过程中存在的问题，发展了高纯 TiO 2 纳米管粉体材料的制备工艺，并达到了批量化生产的要求；同时我们发展了一套完整的阳极氧化 TiO2 纳米管阵列的制备技术，其中包括纳米管材料的管径管长的控制、表面多孔型和非多孔型纳米管阵列的控制、脱膜和通孔技术等，多项技术达到国际领先水平，并申请到了两项国家专利，为 TiO2 纳米管阵列材料的工业化生产提供了基本完备的制备工艺。此项技术克服了传统 TiO2 纳米管阵列制备过程中存在的纳米管倒伏、管口封堵、过度刻蚀等技术缺陷，并可以批量大规模地生产多种 TiO2 纳米管阵列材料，为其产业化奠定了基础。

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