高性能结构陶瓷项目可行性研究报告

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1、《高性能结构陶瓷》项目可行性研究报告一、概述1、项目提出的依据和背景高性能结构材料是支撑航空航天、交通运输、电子信息、能源动力以及国家重大基础工程建设等领域的重要物质基础，是目前国际上竞争最激烈的高技术新材料领域之一，其进步不仅对国家支柱产业的发展和国家安全的保障起着关键性的作用，而且还可影响和带动一大批基础材料和传统产业的升级改造；其主要发展方向是轻质、高强高韧、耐高温、耐腐蚀、耐磨损、低成本、结构功能一体化。本项目产品——高性能结构陶瓷，是一种以稳定性氧化锆为主原料的高性能结构材料，具有高的断裂韧性、

2、强度、硬度和耐磨性等特点，显示出优良的机械性能和塑性，被誉为21世纪最有发展前景的新型高性能结构材料。本项目充分利用我司已有技术优势和资源优势，发展具有自主知识产权的高性能结构材料及其先进制备、成形与加工技术，为我司产业的跨越式发展、改造升级创造条件。2、国内外同类项目的应用情况高性能结构陶瓷具有多种优良特性，其应用和发展正引起各国，尤其是发达国家的高度重视，成为十分活跃的研究课题和投资热点，如日、美等国均投人了可观的经费，开展了大量的课题1研究和产业化工作，取得了较好成果，走在该领域的前沿；国内对此也非

3、常重视，将其列为国家863计划、“十五”科技攻关引导计划的重点支持对象；上海硅酸盐研究所、清华大学精细陶瓷和功能陶瓷研究所及山东大学功能陶瓷实验室等，近年开展了相关课题的研究，取得了一定的成绩。3、项目的主要内容（包括项目主要的创新内容、技术水平指标介绍及主要用途与应用范围）3.1项目的主要内容本项目采用公司自己生产的氧化锆进行稳定性氧化锆粉体和结构陶瓷产品生产的工艺研究。氧化锆有三种晶型：单斜、四方、立方。纯的氧化锆在常温下属单斜晶型，当加热到一定温度（约1150℃）时，向四方晶型转变，继续加温（约23

4、70℃）转变成立方晶型。在降温的过程中，发生立方晶型转变成四方晶型再转变成单斜晶型的相变。相变过程中，由于晶型的晶格参数不一样，导致体积发生相应变化，破坏氧化锆的烧制品。通过添加稳定剂，可使晶型稳定在立方或四方晶型，获得稳定性氧化锆。稳定性氧化锆根据添加稳定剂的不同，分为钇稳定氧化锆、铈稳定氧化锆、镁稳定氧化锆、钙稳定氧化锆等，其中最常用的是钇稳定氧化锆；根据稳定晶型的不同，可分为部分稳定氧化锆（稳定四方晶型）和全稳定氧化锆（稳定立方晶型）。对于钇稳定氧化锆来说，部分稳定氧化锆为含钇3mol%，全稳定氧化

5、锆为含钇8mol%。主要用于结构陶瓷、电子陶瓷、敏感陶瓷、生物陶2瓷、高级耐火材料、机械部件、切削工具、表壳、光纤接头、固体燃料电池等。本项目生产的高性能结构陶瓷，主要用钇3mol%的部分稳定氧化锆，经成形、烧结、整形等加工而成球形或柱形的研磨介质，属增韧陶瓷。3.2项目的技术创新性目前制备高性能结构陶瓷的方法有干压、等静压、挤出法、原位注射法等工艺。应用较多的是干压和等静压工艺，原位注射法仍处于研发阶段；国内外多采用单一工艺路线，存在优点发挥不充分，缺点难以克服等问题。本项目的创新处在于，采用干压——等

6、静压联合工艺，能进行优势互补，取长补短，提高产品质量，降低生产成本。3.3产品的主要用途和应用范围高性能结构陶瓷可广泛用于球磨、振动磨、行星磨和搅拌磨等磨机中的研磨介质，磨损率极小，不沾污物料，使用寿命长，研磨效率高，综合运行成本低。用其研磨电子结构陶瓷浆料，因浆料细度的提高和介质含量的减少，降低了瓷片的烧成温度，可提高产品质量；用其介代替钢球研磨硅酸锆微粉，可省去酸洗工序，减少对环境的污染，提高产品质量。用其代替氧化铝球研磨硅酸锆微粉，因氧化铝球的磨损量为氧化锆结构陶瓷磨介的15~20倍，可降低硅酸锆微

7、粉的研磨成本及杂质的带入，提高产3品质量。应用范围：○1高强度、高韧性产品、磁性材料、压电结构陶瓷、介电结构陶瓷；○2防止医药、食品、化妆品等污染；○3耐磨损、耐腐蚀产品，如涂料、纺织、颜料、印染产品；○4结构陶瓷：如电子结构陶瓷、耐火结构陶瓷、结构陶瓷等。二、申报单位概况1、申报单位基本情况我公司成立于1988年，前身是安义化工厂，是一家集科研、开发、生产新材料和新能源为一体的高新技术股份制企业，占地面积270多亩。现有氧氯化锆等锆系列、球形氢氧化镍等系列电池材料、氢镍电池三大类十几个品种的产品，其中氧

8、氯化锆、氧化锆、碳酸锆、硫酸锆、球形氢氧化镍、镍氢电池等品种已经规模化生产，年产值2.6亿元，利税2000多万元；年创汇近1000万美元。2000年12月“江西省股份制改革和股票发行联审小组”批准为“江西晶安高科技股份有限公司”；已列入江西省人民政府、南昌市人民政府重点扶持上市单位。十多年来，公司先后获得“国家级火炬计划重点高新技术企业”、“江西省优秀高新技术企业”、“江西省企业100强”、南昌市“青年科技创新示范基地”、“科