超高温结构陶瓷项目可行性研究报告

超高温结构陶瓷项目可行性研究报告

泓域咨询丨规划设计·投资分析

第一章项目绪论

一、项目名称及建设单位

（一）项目名称

超高温结构陶瓷项目

（二）项目建设单位

某某有限公司

二、项目拟建地址及用地指标

（一）项目拟建地址

该项目选址在某某工业园区。

（二）项目用地性质及用地规模

1、该项目计划在某某工业园区建设，用地性质为工业用地。

2、项目拟定建设区域属于工业项目建设占地规划区，建设区总用地面积80000.4 平方米（折合约120.0 亩），代征地面积720.0 平方米，净用地面积79280.4 平方米（折合约118.9 亩），土地综合利用率100.0%；项目建设遵循“合理和集约用地”的原则，按照超高温结构陶瓷行业生产规范和要求进行科学设计、合理布

局，符合超高温结构陶瓷制造和经营的规划建设需要。

（三）项目用地控制指标

1、该项目实际用地面积79280.4 平方米，建筑物基底占地面积54386.4 平方米，计容建筑面积89507.7 平方米，其中：规划建设生产车间72779.5 平方米，仓储设施面积9989.3 平方米（其中：原辅材料库房6025.3 平方米，成品仓库3964.0 平方米），办公用房3488.4 平方米，职工宿舍1982.0 平方米，其他建筑面积（含部分公用工程和辅助工程）1268.5 平方米；绿化面积5232.5 平方米，场区道路及场地占地面积19661.5 平方米，土地综合利用面积79280.4 平方米；土地综合利用率100.0%。

2、该工程规划建筑系数68.6%，建筑容积率1.1 ，绿化覆盖率6.6%，办公及生活用地所占比重5.2%，固定资产投资强度3129.0 万元/公顷，场区土地综合利用率100.0%；根据测算，该项目建设完全符合《工业项目建设用地控制指标》（国土资发【2008】24号）文件规定的具体要求。

三、项目建设的理由

“中国制造2025”将给大宗商品市场带来新机遇。中国有色

金属工业协会会长陈全训曾表示，有色金属行业要瞄准“低品位”矿山开发、扩大有色金属应用等技术需求，持之以恒开展技术联合攻关。一是依靠创新驱动，推进数字矿山、智能工厂建设，实现生产过程智能化；二是大力开发智能产品、智能材料，为集成电路、机器人、生物医药等产业发展提供支撑；三是凭借互联网技术，实现跨行业的融合，特别是与新生产方式、新商业模式的融合，同产业资本与金融资本的耦合，重塑产业价值链体系。

四、项目建设内容

（一）土建工程

该项目在某某工业园区建设，总用地面积80000.4 平方米（折合约120.0 亩），预计总建筑面积89507.7 平方米，其中：规划建设生产车间72779.5 平方米，仓储设施面积9989.3 平方米（其中：原辅材料库房6025.3 平方米，成品仓库3964.0 平方米），办公用房3488.4 平方米，职工宿舍1982.0 平方米，其他建筑面积（含部分公用工程和辅助工程）1268.5 平方米，建筑物基底占地面积54386.4 平方米，场区道路及场地占地面积19661.5 平方米，绿化面积5232.5 平方米，土地综合利用面积79280.4 平方米；

该项目工程容积率 1.1 ，建筑系数68.6%，建设区域绿化覆盖率6.6%，办公及生活用地所占比重 5.2%，场区土地综合利用率100.0%。

（三）公用工程及其他

该项目建设公用工程包括：电气系统、给排水系统、供热系统、办公生活设施、消防系统、污染物处理系统等，提供完善的配套设施及便捷舒适的配套环境。

五、项目产品规划方案

（一）产品规划方案

该项目产品是以市场需求为导向，结合某某有限公司研发能力与发展规划而确定目标市场；项目投产后选定的生产经营范围是：生产（制造）销售超高温结构陶瓷。

（二）项目效益规划目标

根据预测，该项目达纲年的营业收入51076.8 万元，总成本费用40674.9 万元，营业税金及附加247.4 万元，年新增利税总额12898.9 万元，年利润总额10154.5 万元，年净利润7615.9 万元，年纳税总额5283.0 万元。

六、投资估算及资金筹措方案

（一）项目投资方案

1、根据谨慎财务测算，项目总投资29908.7 万元，其中：固定资产投资24801.0 万元，占项目总投资的82.9%；流动资金5107.7 万元，占项目总投资的17.1%；在固定资产投资中，建设投资24322.3 万元，占项目总投资的81.3%；建设期借款利息478.7 万元，占项目总投资的1.6%。

2、该项目建设投资24322.3 万元，其中：工程建设费用22437.2 万元，占项目总投资的75.0%，包括：建筑工程投资11157.9 万元，占项目总投资的37.3%；设备购置费10950.8 万元，占项目总投资的36.6%；安装工程费328.5 万元，占项目总投资的1.1%；工程建设其他费用1525.7 万元，占项目总投资的5.1%，其中：土地使用权费1008.0 万元，占项目总投资的3.4%，预备费359.4 万元，占项目总投资的1.2%。

（二）资金筹措方案

1、项目总投资（TI）29908.7 万元，根据资金筹措方案，某某有限公司计划自筹资金20179.8 万元，占项目总投资的67.5%。

2、根据谨慎财务测算，该项目全部借款总额9728.9 万元，占项目总投资的32.5%，其中：项目建设期申请银行借款9728.9 万元，占项目总投资的32.5%；项目经营期申请流动资金借款0.0 万元，占项目总投资的0.0%。

七、项目达纲年预期经济效益

1、项目达纲年预期经营收益：51076.8 万元（含税）。

2、年总成本费用40674.9 万元。

3、营业税金及附加247.4 万元。

4、项目达纲年利润总额：10154.5 万元。

5、项目达纲年净利润：7615.9 万元。

6、项目达纲年纳税总额：5283.0 万元。

7、总投资收益率（ROI）：35.4%。

8、资本金净利润率（ROE）：50.3%。

9、项目达纲年投资利润率：34.0%。

10、项目达纲年投资利税率：43.1%。

11、项目达纲年投资回报率：25.5%。

12、全部投资回收期（所得税税后）：4.8 年（含建设期12 个

月）。

13、全部投资财务内部收益率（FIRR）：28.6%（达纲年）。

14、固定资产投资回收期：4.6 年（含建设期12 个月）。

15、项目经营盈亏平衡点：40.0%（达纲年）。

八、项目建设进度规划

“超高温结构陶瓷生产建设项目”按照国家基本建设程序的有关法规和实施指南要求进行建设，该项目建设期限规划为12 个月。

九、报告编制说明

受某某有限公司的委托，泓域咨询机构负责编制《超高温结构陶瓷生产建设项目可行性研究报告》；泓域咨询机构依据国家有关法律、法规、技术规范和广元市、某某等当地政府的有关政策、规定文件，对本项目的投资建设进行了全面、详细的研究分析论证，结合本项目所在地的自然条件、资源条件、基础设施条件，依据某某有限公司对本项目总体规划设想方案，认真编制《超高温结构陶瓷生产建设项目可行性研究报告》，达到《建设项目可行性研究报告编制内容深度规定》的要求。

（一）报告编制目的

项目可行性研究报告由具有丰富报告编制案例的团队撰写，通过对项目的市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等方面的分析，对项目经济效益及社会效益进行科学预测，从而为客户提供全面的、客观的、可靠的项目投资价值评估及项目建设进程等咨询意见。

（二）报告编制原则

本报告从节约资源和保护环境的角度出发，遵循“创新、先进、可靠、实用、效益”的指导方针，严格按照技术先进、低能耗、低污染、控制投资的要求，确保该项目技术先进、质量优良、保证进度、节省投资、提高效益，充分利用成熟、先进的经验，实现降低成本、提高经济效益的目标，该项目可行性研究报告具体编制遵循下述原则。

1、严格遵守国家产业发展政策和地方产业发展规划的原则。该项目建设必须依法遵循国家的各项政策、法规和法令，必须完全符合国家产业发展政策、行业投资方向及发展规划的具体要求。

2、坚持“社会效益、环境效益、经济效益共同发展”的原则。

注重发挥该项目的经济效益、区域规模效益和环境效益协同发展，利用某某有限公司在超高温结构陶瓷方面的技术，使该项目产品达到国际领先水平，实现产业结构优化，达到“高起点、高质量、节能降耗、增强竞争力”的目标，提高企业经济效益、社会效益和环境保护效益。

3、坚持应用先进技术的原则。根据某某有限公司和某某工业园区的实际情况，合理制定超高温结构陶瓷产品方案及工艺路线，在超高温结构陶瓷产品生产技术设计上充分体现设备的技术先进性、操作安全性。采用先进适用的超高温结构陶瓷生产工艺技术，努力提高超高温结构陶瓷生产装置自动化控制水平，以经济效益为中心，在采用先进工艺和高效设备的同时，做好投资费用的控制工作，以求实科学的态度进行细致的论证和比较，为投资决策提供可靠依据。

4、项目建设要符合国家“综合利用”的原则。充分利用国家对超高温结构陶瓷生产提供的各种有利条件，综合利用企业技术资源，充分发挥某某社会经济发展优势、人力资源优势，区位发展优势以及配套辅助设施等有利条件，尽量降低项目建设成本，

达到节省投资、缩短工期的目的。

5、认真贯彻执行“三高、三少”的原则。“三高”即：高起点、高水平、高投资回报率；“三少”即：少占地、少能耗、少排放。

6、重视环境保护的原则。使该项目建设达到环境保护的要求，同时，严格执行国家有关企业安全卫生的各项法律、法规，并做到环保“三废”治理措施以及工程建设“三同时”的要求，使企业达到安全、整洁、文明生产的目的。

7、重视施工设计工作的原则。严格执行国家相关法律、法规、规范，做好节能、环保、卫生、消防、安全等设计工作。同时，认真贯彻“安全生产，预防为主”的方针，确保该项目建成后符合国家职业安全卫生的要求，保障职工的安全和健康。

8、坚持节能降耗的原则。努力做到合理利用能源和节约能源，根据某某工业园区的地理位置、地形、地势、气象、交通运输等条件及“保护生态环境、节约土地资源”的原则进行布置，做到工艺流程顺畅、物料管线短捷、公用工程设施集中布置，节约资源提高资源利用率，做好节能减排；从而实现节省项目投资和降

低经营能耗之目的。

9、坚持安全生产的原则。认真贯彻执行国家有关建设项目消防、安全、卫生、劳动保护和环境保护的管理规定，认真贯彻落实“三同时”原则，项目设计上充分考虑生产设施在上述各方面的投资，务必做到环境保护、安全生产及消防工作贯穿于项目的设计、建设和投产的整个过程。

10、坚持实事求是原则。按国家《建设项目经济评价方法与参数（第三版）》的要求，在调查研究基础上，以客观公正立场、科学严谨的态度对该项目的经济效益做出适当的评价。

十、项目综合评价

1、该项目符合国家产业发展政策和规划要求，符合广元市及某某行业布局和结构调整政策；项目的建设对促进某某超高温结构陶瓷产业结构、技术结构、组织结构、产品结构的调整优化有着积极的推动意义。

2、以高端装备、短板装备和智能装备为切入点，狠抓关键核心技术攻关；二是强基础。深入实施工业强基工程，开展重点领域一揽子突破和一条龙应用计划；三是抓示范。扎实推进“中国

制造2025”试点示范城市（群）和智能制造示范区建设；四是促融合。深入实施智能制造工程，分类推进智能工厂、数字车间、智慧园区建设；五是提质量。深入实施增品种、提品质、创品牌“三品”工程，开展优质制造行动，建立优质制造标准体系；六是育人才。深化产教融合，健全多层次人才培养体系，优化制造业人才供给结构；七是优环境，大力推进简政放权，深化“放管服”改革。

3、某某有限公司为适应国内外市场需求，拟建“超高温结构陶瓷生产建设项目”，该项目的建设能够有力促进广元市某某经济发展，为社会创造440 个就业机会，达纲年纳税总额5283.0 万元，可以促进某某区域经济的繁荣发展和社会稳定，为地方财政收入做出积极的贡献，由此可见，该项目的实施具有显著的社会效益。

4、该项目总投资29908.7 万元，其中：建设投资24322.3 万元，建设期借款利息478.7 万元，流动资金5107.7 万元；经测算分析，项目建成投产后达纲年营业收入51076.8 万元，总成本费用40674.9 万元，年利税总额12898.9 万元，其中：年净利润7615.9

万元，纳税总额5283.0 万元（增值税2497.0 万元，营业税金及附加247.4 万元，年缴纳企业所得税2538.6 万元），年利润总额10154.5 万元，税后财务内部收益率（FIRR）28.6%，全部投资回收期4.8 年，固定资产投资回收期4.6 年，该项目可以取得较好的经济效益。

综上所述，通过本章上述所做的技术、经济、环保、安全等方面分析结果表明，“超高温结构陶瓷生产建设项目”技术上可行、经济上合理；本报告认为：该项目所提供的超高温结构陶瓷市场前景良好，投资方向正确，技术方案设计先进合理，经济效益突出，因此，该项目的投资建设并实施无论是经济效益、社会效益还是环境保护、清洁生产都是积极可行的，因此，该项目建设是必要的也是完全可行的。

第二章项目建设背景及必要性

一、项目提出的背景

（一）产业发展政策符合性

“中国制造2025”将给大宗商品市场带来新机遇。中国有色金属工业协会会长陈全训曾表示，有色金属行业要瞄准“低品位”

矿山开发、扩大有色金属应用等技术需求，持之以恒开展技术联合攻关。一是依靠创新驱动，推进数字矿山、智能工厂建设，实现生产过程智能化；二是大力开发智能产品、智能材料，为集成电路、机器人、生物医药等产业发展提供支撑；三是凭借互联网技术，实现跨行业的融合，特别是与新生产方式、新商业模式的融合，同产业资本与金融资本的耦合，重塑产业价值链体系。

（二）区位发展背景

2017年，在市委、市政府的坚强领导下，全市上下认真学习贯彻党的十九大精神，以新时代中国特色社会主义思想为指导，坚持稳中求进、加快发展工作总基调，坚定不移实施“三个一、三个三”兴广战略，坚持深入推进供给侧结构性改革，持续深化“项目年”各项工作，全市经济呈现总体稳中向好的发展态势。2017年全市地区生产总值（GDP）732.12亿元，按可比价格计算，比上年增长8.1%。其中，第一产业增加值113.16亿元，增长3.8%；第二产业增加值327.01亿元，增长8.2%；第三产业增加值291.95亿元，增长9.6%。一、二、三产业对经济增长的贡献率分别为7.4%、46.9%、45.7%，分别拉动经济增长0.6、3.8、3.7个百分点。全年

人均地区生产总值27653元，比上年增长7.4%。三次产业结构由上年的16.1:46.6:37.3调整为15.4:44.7:39.9，服务业增加值占GDP 的比重比上年提高2.6个百分点。规模以上高端装备制造产业、新材料产业、新能源产业产值分别比上年增长66.4%、39.4%和37.0%，分别比规模以上工业产值增速快47.9、20.9和18.5个百分点。“三新”领域投资增长较快，新技术与双创服务活动投资增长286.1%，节能环保活动投资增长37.4%，新型生活性服务活动投资增长34.4%，现代生产性服务活动投资增长30.1%。规模以上物流业和健康服务业营业收入分别增长33.5%和24.9%，比规模以上服务业营业收入增速快20.7、12.1个百分点。城镇与农村居民收入差距由上年的 2.62:1缩小为 2.60:1。全年全部工业增加值275.14亿元，比上年增长8.4%。工业对经济增长的贡献率为40.9%，拉动经济增长3.3个百分点。规模以上工业增加值增长9.2%。其中，重工业增长8.6%；轻工业增长9.9%。分门类看，采矿业增加值增长2.2%，制造业增长9.5%，电力、燃气及水的生产和供应业增长19.6%。分行业看，36个行业大类中有29个行业增加值增长，增长面为80.6%。分产业看，食品饮料、新（型）材料、清洁能源

化工、电子机械、生物医药五大特色优势产业产值625.56亿元，增长16.8%，对规模以上工业产值增长贡献率为61.5%；战略性新兴产业产值153.08亿元，增长21.4%，对规模以上工业产值增长贡献率为18.5%。分产品看，统计监测的137种工业产品中有101种产品产量增长，增长面为73.7%。

（三）产业发展符合性

创新能力和竞争力明显提高，形成全球产业发展新高地。攻克一批关键核心技术，发明专利拥有量年均增速达到15%以上，建成一批重大产业技术创新平台，产业创新能力跻身世界前列，在若干重要领域形成先发优势，产品质量明显提升。节能环保、新能源、生物等领域新产品和新服务的可及性大幅提升。知识产权保护更加严格，激励创新的政策法规更加健全。超高温结构陶瓷制造名列其中，覆盖拟建项目投产后的产品，因此，该项目属于当前国家重点鼓励发展的产业；综上所述，该项目符合国家及地方相关行业的准入规定。

（四）有利于扩大就业，提升当地人民的生活水平

1、通过该项目的建设可为社会提供440 个工作职位，可为当

地农村剩余劳动力和大学毕业生提供就业机会，有利于缓解当地就业压力，同时，可增加当地就业人的员的收入，进而提高当地人民生活水平和质量，对社会的发展具有促进作用。

2、某某有限公司通过自身拥有的专业技术和前期调研、询价掌握的市场信息等准备工作，已经建立起来的基础条件与优势将使各项工作顺利开展。

二、项目建设的必要性

1、推动绿色发展取得新突破，根本上要靠全面深化改革。目前，干部考核激励机制、生态补偿机制等体制机制相对滞后；农村土地制度、财税制度、金融制度等制度性建设还有一些不适应的地方；一些大江大湖的流域性保护和发展中面对很多行政壁垒，许多环保标准尚未建立……这些问题，归根结底还是要靠改革来化解，探索多种方式、创新工作方法，用改革之力促绿色发展落地生根，用绿色描绘大美中国的生动底色。

2、伴随进入新常态，我国经济增长正从高速转向中高速，发展方式正从规模速度型粗放增长转向质量效率型集约增长，结构调整正从增量扩能为主转向存量与增量并存的深度调整，发展动

力正从传统增长点转向新增长点。新常态下“稳增长”的潜力十分巨大，机遇也非常难得。当前，新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化的“新四化”深入发展，国内市场潜力巨大，农业生产连年丰收，国民储蓄率较高，科技和教育整体水平提升，劳动力素质改善，改革不断深化，社会保持稳定，这些都为我国经济实现稳定增长创造了有利条件，开辟了广阔空间。我们完全有条件、有能力、有信心巩固经济发展的好势头。

第三章项目选址科学性分析

一、项目选址及用地方案

1、某某有限公司通过对项目拟建场地缜密调研，充分考虑了项目生产所需的内部和外部条件：距原料产地的远近、企业劳动力成本、生产成本以及拟建区域产业配套情况、基础设施条件及土地成本等。

2、通过对可供选择的建设地区进行比选，综合考虑后选定的项目最佳建设地点——某某工业园区，所选区域完善的基础设施和配套的生活设施为项目建设提供了良好的投资环境。

3、由某某有限公司承办的“超高温结构陶瓷生产建设项目”，

拟选址在某某工业园区，工程场界为：东接健身广场，西靠幸福公园，南临园区主干线，北依（连）蓝天小区。所选建设区域土地资源充裕，而且地理位置优越、交通便利、四方通衢、地形平坦、土地平整、交通条件便利、配套设施齐备，符合项目选址要求。

4、拟定建设区域属项目建设占地规划区，项目总用地面积80000.4 平方米（折合约120.0 亩），代征地面积720.0 平方米，净用地面积79280.4 平方米（折合约118.9 亩）；项目建设遵循“合理和集约用地”的原则，按照超高温结构陶瓷行业生产规范和要求，进行科学设计、合理布局，符合超高温结构陶瓷生产经营的需要。

二、土地权属类别

该项目拟建场区位于某某工业园区，土地性质为工业建设用地，其土地权属为国有出让土地，使用权归某某有限公司，项目总占地面积80000.4 平方米（折合约120.0 亩），目前，土地征用工作已经全部完成，所使用土地均系通过土地出让方式获得，土地使用权费1008.0 万元，土地使用年限为50年。

功能陶瓷材料研究进展综述

功能陶瓷材料的应用 研究 姓名：刘军堂___________ 学号: 23122837________ 班级: 机械1201_________ 任课老师：张志坚__________

功能陶瓷材料的应用研究 1.选择一个课题进行相关检索，要求对课题作简要分析，并在分析的基础上确定检索词，准确描述检索过程。（10分）（可选择其他课程中以论文方式考核的科目，如无此类题目，可自选或用备选题目） 功能陶瓷 功能陶瓷材料是具有特殊优越性能的新型材料，各国在基础与应用研究以及工程化方面，均给予了特殊重视，特别是在信息、国防、现代交通与能源产业中均将其置于重要地位。根据功能陶瓷材料的应用前景，本文介绍了功能陶瓷新材料的性能、应用范围，市场的开发应用现状和开发应用新领域，以及正在研发的高性能陶瓷材料；同时介绍了功能陶瓷材料今后的发展趋势。 关键词：功能陶瓷材料；应用现状；趋势 检索过程 第一步：进入“中国知网”主页，网址是“https://www.wendangku.net/doc/d217324039.html, 第三步：登录成功后会进入操作界面， 第四步：选择要检索的文献数据库。在操作界面上，中国知网将其文献分成了不同的库，我们根据自己的文献范围属性进行选择。 第五步：检索参数设置。在操作界面的上部，有搜索参数设置对话框。最好逐一填写。（1）检索项，系统对文献进行了检索编码，每一个文献都有一一对应的编码，一个编码就是一种检索项。点击检索项框右边的向下箭头，就能弹出所有检索项，选中一个就好。（2）检索词，填入要求系统搜索的内容。没有明确严格要求，不一定是词语。但是需要考虑到它应当与你选中的检索项相一致。如检索项用了“关键词”，就不能用一个长句等作检索词了。（3）文献时间选择，根据文献可能出现的年代，点击对话框右边的小三角就可以选了。需要说明的是，中国知网建立时间是1994年，所以1994年及其后的数据才是最全的。现在他们在逐渐补充1994年以前的文献数据，但是，全面性可能要差些。（4）排序，提示系统将找到的文献按什么顺序呈现。（5）匹配，即要求系统按自己的检索要求进行哪种精确程度的检索。如果你确定你的文献参数，那么选择“精确”，如果不确定，就选择“模糊”。 第六步：点击“搜索”就完成了第一阶段的操作了。然后就进入检索结果呈现的界面：中国知网2.rar（点击打开查看），中国知网的结果呈现表中，对文献的基本信息：文献题目、文献的载体、发表时间及在中国知网中的收藏库名进行了说明。

超高温陶瓷及其应用资料

超高温陶瓷及其应用

超高温陶瓷及其应用讲座小结 超高温陶瓷（UHTCs: Ultra High Temperature Ceramic? 是指能在1800°C 以上温度下使用的陶瓷材料。这类陶瓷材料有望用于航天火箭的发动机部件，太空往返飞行器和高超音速运载工具的防热系统，先进核能系统用抗辐照结构材料和惰性基体材料，以及金属高温熔炼和连铸用的电极、坩埚和相关部件等。目前，针对超高温陶瓷的主要研究内容包括：微结构调控与强韧化、抗氧化-耐烧蚀-抗热震性能的提升、抗辐照性能的改善等。 超高温陶瓷材料最早的研究从I960'年代开始。当时在美国空军的支持下，Manlab开始了超高温陶瓷材料的研究，研究对象主要是ZrB2和HfB2及其 复合材料。研发的80vol%HfB 2 -20vol%SiC复合材料能基本满足高温氧化环境下持续使用的需要，但采用的热压工艺对部件制备有很大的限制。到1990' s NASA Ames实验室也开始了相关研究。与此同时，美国空军从1960'年代开 始进行尖锐前缘飞行器及其热防护系统的分析和设计，经过三十多年的研究，取得了很大进展。Ames实验室及其合作伙伴开展了系统热分析、材料研发和电弧加热器测试等一系列研究工作，并于1990'年代进行了两次飞行实验 （SHARP-B1、SHARP-B2）。其中，SHARP-B2的尖锐翼前缘根据热环境的不同分为三部分，分别采用的是ZrB2 /SiC/C、ZrB2/SiC和HfB2/SiC材料，展示了基于二硼化铪和二硼化锆为主体的一类超高温陶瓷材料作为大气层中高超声速飞行器热防护系统材料的应用前景。2003年2月1日，美国航天飞机发生了哥伦比亚”号的爆炸惨剧，为了保障未来的航天飞机具有更可靠的飞行安全性，美国航天宇航局（NASA ）在哥伦比亚”号失事后迅速启动了相关的研究计划，其中就包括研究新一代超高温陶瓷，用于航天飞机的阻热材料。研究计划目的在于开发出熔点高于3000C的超高温陶瓷材料，主要是ZrB2、HfB2以及它们的复合材料，作为航天飞机的新型阻热材料。 从材料种类来看，超高温陶瓷主要包括高熔点硼化物和碳化物。其中 HfB2、ZrB2、HfC、ZrC、TaC等硼化物、碳化物超高温陶瓷熔点都超过 3000C，无相变，具有优良的热化学稳定性和优异的物理性能，包括高弹性模量、高硬度、低饱和蒸汽压、高热导率和电导率、适中的热膨胀率和良好抗热震性能

浅析先进陶瓷材料的研究现状及发展趋势

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/d217324039.html, 浅析先进陶瓷材料的研究现状及发展趋势 作者：孙彬 来源：《科技资讯》2017年第27期 摘要：随着现阶段各种高新技术日新月异的发展，先进陶瓷材料已经成为了新材料领域 中的翘楚，也是很多技术创新领域需要用到的关键材料，受到了很多发达国家和工业化企业的极大关注，先进材料的发展以及应用也在很大程度上对于工业的发展和进步产生一定的影响。本文旨在探讨先进陶瓷材料的研究现状及发展趋势。 关键词：工业陶瓷材料先进研究环保发达国家 中图分类号：TQ174.7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）09（c）-0217-02 随着先进陶瓷的各种优势越来越明显，很多自动化控制、人工智能、电子智能技术领域都需要先进陶瓷的入驻，可以说，先进陶瓷的市场产量和覆盖范围已经发展到了一个不可忽视的阶段。 1 先进陶瓷的具体应用以及性能优势对比 先进陶瓷，根据各自的优点以及应用范围，大体可以分为两大类，也就是功能陶瓷和结构陶瓷，具体的应用范围以及性能优势，如表1所示。 2 国内外对于先进陶瓷材料的研究现状 2.1 国外对于先进陶瓷材料的研究现状 现阶段，全球各个国家对于先进陶瓷材料进行研究应用的趋势越来越明显。 举例来说，以美国和日本为代表，在对于先进陶瓷材料的研究和应用方面远远领先于其他国家。美国的宇航局和航空局大规模的应用了先进陶瓷。比如说在航空发动机上用陶瓷来替代其他材料；提出了关于先进陶瓷的多个计划，在每年对于先进材料的研究和应用上，投入多达35亿美元。这些都是为了提高他们在国际上的综合竞争能力。而日本也提出了对于先进陶瓷 研究和开发的一项计划，名曰“月光计划”，另外，欧盟各国尤其是以工业闻名的德国，都对先进陶瓷进行了研究和开发，法国也紧随其后，主要集中在对新能源材料进行重点的研究和突破。 综合来说，这些发达国家，比如美国、日本、欧盟，它们在先进陶瓷领域每年的平均增长率高达12%，其中欧盟较为领先，多达15%～18%，美国则是9.29%，日本是7.2%。现阶 段，全球先进陶瓷的最大市场集中在美国和日本，其次就是欧盟国家，甚至可以说，先进陶瓷在发达国家更加受到重视和人们的欢迎。

现代陶瓷研究进展

材料与化工学院 2012级材料科学与工程二班 课程作业：无机非金属材料工艺学学生姓名：刘健 学生学号： 授课老师：

目录 1.传统陶瓷材料------------------------------------------------------------------------------------------------3 2.新型陶瓷材料------------------------------------------------------------------------------------------------3 2.1生物陶瓷材料------------------------------------------------------------------------------------------4 2.1.1生物陶瓷研究背景------------------------------------------------------------------------------4 2.1.2生物陶瓷研究的一些成果---------------------------------------------------------------------4 2.1.3生物陶瓷在国外的研究动态和发展趋势-------------------------------------------------4 2.1.4我国生物陶瓷材料研究设想与展望--------------------------------------------------------5 2.2高温压电陶瓷材料-------------------------------------------------------------------------------------5 2.2.1改性钛酸铅压电陶瓷----------------------------------------------------------------------------5 2.2.2 PZT基多元系压电陶瓷--------------------------------------------------------------------------6 2.3超级亲水易洁陶瓷材料-------------------------------------------------------------------------------6 2.4热障涂层陶瓷材料--------------------------------------------------------------------------------------7 2.4.1几类热障陶瓷涂料研究近况-------------------------------------------------------------------7 2.4.1.1氧化物稳定的ZrO2---------------------------------------------------------------------------7 2.4.1.2焦绿石或萤石结构A2B2O7陶瓷----------------------------------------------------------7 2.4.2需要达到的目标------------------------------------------------------------------------------------8 3.结语----------------------------------------------------------------------------------------------------------------8

超高温陶瓷复合材料的研究进展

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 超高温陶瓷复合材料的研究进展 超高温陶瓷复合材料主要包括一些过渡族金属的难熔硼化物、碳化物和氮 化物，它们的熔点均在3000℃以上。在这些超高温陶瓷中，ZrB2 和HfB2 基超高温陶瓷复合材料具有较高的热导率、适中的热膨胀系数和良好的抗氧化烧蚀 性能，可以在2000℃以上的氧化环境中实现长时间非烧蚀，是一种非常有前途的非烧蚀型超高温防热材料。 超高温陶瓷复合材料的制备 超高温陶瓷复合材料的致密化主要有热压烧结(HP)、放电等离子烧结(SPS)、反应热压烧结((RHP)和无压烧结(PS)。在这些制备方法中，热压烧结是目前超 高温陶瓷复合材料最主要的烧结方法。 热压烧结 ZrB2 和HfB2 都是ALB2 型的六方晶系结构，其强共价键、低晶界及体扩散 速率的特征，导致该类材料需要在非常高的温度下才能致密化，一般需要2100 ℃或更高的温度和适中的压力(20-30 MPa)或较低温度(~1800℃)及极高压力( 800 MPa)。ZrB2 和HfB2 结构和性能相近，后者的熔点比前者高，需要更高的致密化温度，同时具有更优异的高温性能，而前者的密度和成本都比后者 低，也是业内关注最多的。 放电等离子烧结 放电等离子烧结是在粉末颗粒间直接通人脉冲电流进行加热烧结，具有升温 速度快、烧结时间短、组织结构可控等优点，该方法近年来用于超高温陶瓷复 合材料的制备。产生的脉冲电流在粉体颗粒之间会发生放电，使其颗粒接触部 位温度非常高，在烧结初期可以净化颗粒的表面，同时产生各种颗粒表面缺 陷，改善晶界的扩散和材料的传质，从而促进致密化，相对于热压烧结超高温

先进陶瓷课程设计

沈阳化工大学先进陶瓷课程设计 题目：流延法制备氮化铝陶瓷基片 院系：材料科学与工程 专业：无机非金属材料工程 班级：无非1003 学生姓名：张梦 指导教师：曹大力

1 引言 陶瓷基板是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)陶瓷基片表面( 单面或双面)上的特殊工艺板。所制成的超薄复合基板具有优良电绝缘性能，高导热特性，优异的软钎焊性和高的附着强度，并可像PCB板一样能刻蚀出各种图形，具有很大的载流能力。因此，陶瓷基板已成为大功率电力电子电路结构技术和互连技术的基础材料。 氮化铝陶瓷无毒性，具有高的热导率、高的绝缘性和良好的微波毫米波特性，是高功率、高密度和高速电路所用的高性能封装材料。目前氮化铝陶瓷封装已经用于各种器件和集成组件中，如微波大功率器件、高温高功率电子器件、高性能T/R模块等。近年来随着氮化铝陶瓷制备技术的不断成熟，具有导热率在140~230W/m.k的氮化铝已显示取代氧化铝(氧化铝导热率约为19W/m.k)陶瓷的强劲趋势。氮化铝还有一个优势在于起热膨胀系数与砷化镓匹配，能更好的与半导体材料附着。氮化铝的热性能受气孔率和杂质的影响严重，一般高导热率的致密氮化铝陶瓷仅能通过热压烧结或添加氧化钙和氧化钇的无压烧结工艺获取。添加剂在烧结时是以形成液相促进致密化，钙铝石或钇铝石能够吸收氧杂质。 目前国内外大多数氮化铝陶瓷基板是采用干压成型获得微结构完全致密和高的热导率，而流延成型是大规模制备基板材料的重要工艺方法，但目前氮化铝流延法成型工艺研究和产业化仍然较少。随着流延法的批量生产陶瓷基板技术的成熟，流延法生产氮化铝陶瓷基板一定会成为一种崭新的，大规模化生产方式。本文对流延法制备氮化铝陶瓷基板进行研究，探讨粉体特性、流延参数对陶瓷结构与性能的影响。制备的氮化铝陶瓷基板导热率定位为达到250W/m.k(最新资料显示氮化铝陶瓷基板的导热率已可达到319 W/m.k)。从而实现流延法制备氮化铝陶瓷基板的规模化，完全取代传统的氧化铝陶瓷基板。下图为干压法制备的一些基板样品图片及电镜图。

超高温陶瓷的研究进展_郭强强

·综述· 收稿日期：2015－05－20 作者简介：郭强强，1989年出生，硕士，主要从事超高温陶瓷材料的研究工作。E －mail ：qqguo@outlook．com 超高温陶瓷的研究进展 郭强强 冯志海周延春 （航天材料及工艺研究所，先进功能复合材料技术重点实验室，北京100076） 文 摘 超高温陶瓷在极端环境中能够保持稳定的物理和化学性质，被认为是高超声速飞行器和大气层 再入飞行器鼻锥和前缘最有前途的候选热防护材料。本文系统评述了超高温陶瓷（主要是过渡金属硼化物、碳化物和氮化物）在粉体合成、致密化、力学性能等方面的研究进展。对超高温陶瓷研究中存在的一些问题作出初步总结，希望对超高温陶瓷的进一步研究和应用起到积极的推动作用。 关键词 超高温陶瓷，粉体合成，致密化，力学性能 中图分类号：TB3DOI ：10．3969/j．issn．1007－2330．2015．05．001Progress on Ultra-High Temperature Ceramics GUO Qiangqiang FENG Zhihai ZHOU Yanchun （Science and Technology of Advanced Functional Composite Materials Laboratory ，Aerospace Ｒesearch Institute of Materials ＆Processing Technology ，Beijing 100076） Abstract Ultra-high temperature ceramics （UHTCs ）are regarded as the most promising thermal protective ma- terials for the nose and leading edge of hypersonic or re-entry vehicles due to their stability of physical and chemical properties in extreme environment．The progress on UHTCs is reviewed in detail ，including powder synthesis ，densifi-cation and mechanical properties．Also ，some problems exist in the material studies are preliminarily summarized．It is expected that this review will provide some guidance for stimulating further research and practical applications of the UHTCs． Key words Ultra-high temperature ceramics ，Powder synthesis ，Densification ，Mechanical property 引言 超高温陶瓷（UHTCs ）通常指熔点超过3000?，并在极端环境中保持稳定的物理和化学性质的一类 特殊陶瓷材料，通常包括过渡金属硼化物、碳化物、氮化物及其复合材料。极端环境一般指高温、反应气氛（如原子氧，等离子体等）、机械载荷和磨损等组成的综合环境。随着航空航天技术的迅猛发展和实现空天一体化的迫切需要，高超声速飞行器是近年来许多国家航空航天部门发展的重点领域。在长时间高超声速巡航、跨大气层飞行和大气层再入等极端环境下，飞行器机翼前缘和鼻锥等关键部件在飞行过程中与大气剧烈摩擦，产生极高的温度。如Falcon 计划 中机翼前缘的驻点区域温度可以超过2000?［1］，此 外火箭喷嘴口、吸气增强推进系统和发动机进气道在 飞行过程中也要承受高热载荷和机械载荷。目前，极少材料能够在如此剧烈的氧化对流环境中保持结构和尺寸的完整性。因此，如何设计和制备有着良好的抗氧化性、抗烧蚀性、抗热震性并保持一定高温强度的超高温热防护材料成为新型空天飞行器亟待解决的重要技术问题。 目前有望在1800?以上温度使用的材料一般有 难熔金属材料、陶瓷基复合材料、C /C 复合材料等。难熔金属材料密度高、加工性能和抗氧化性差，不适合作为高超声速飞行器鼻锥和前缘等部位的热防护 材料。C /C 复合材料是一种良好的结构/功能一体化材料，已成功用于制造导弹的弹头部件、航天飞机防

高温结构陶瓷基复合材料的研究现状与展望--...

高温结构陶瓷基复合材料的研究现状与展望 摘要概述了国外航空发动机用高温结构陶瓷基复合材料的研究与应用现状及发展趋势,分析了目前研究中存在的问题及其解决办法,确定了今后的研究目标与方向。 关键词陶瓷基复合材料高温结构材料力学性能应用 1 前言 为了提高航空发动机的推重比和降低燃料消耗,最根本的措施是提高发动机的涡轮进口温度,而涡轮进口温度与热端部件材料的最高允许工作温度直接相关。50 至60 年代,发动机热端部件材料主要是铸造高温合金,其使用温度为800～900 ℃;70 年代中期,定向凝固超合金开始推广,其使用温度提高到 接近1000 ℃; 进入80 年代以后,相继开发出了高温单晶合金、弥散强化超合金以及金属间化合物等,并且热障涂层技术得到了广泛的应用,使热端部件的使用温度提高到1200～1300 ℃,已接近这类合金 熔点的80 % ,虽然通过各种冷却技术可进一步提高涡轮进口温度,但作为代价降低了热效率,增加了结 构复杂性和制造难度,而且对小而薄型的热端部件难以进行冷却,因而再提高的潜力极其有限[1 ] 。陶瓷基复合材料正是人们预计在21 世纪中可替代金属及其合金的发动机热端结构首选材料。 近20 年来,世界各工业发达国家对于发动机用高温结构陶瓷基复合材料的研究与开发一直十分重视,相继制定了各自的国家发展计划,并投入了大量的人力、物力和财力,对这一新型材料寄予厚望。如美国NASA 制定的先进高温热机材料计划(HITEMP) 、DOE/ NASA 的先进涡轮技术应用计划(ATTAP) 、美国国家宇航计划(NASP) 、美国国防部关键技术计划以及日本的月光计划等都把高温结构陶瓷基复合材料作为重点研究对象,其研制目标是将发动机热端部件的使用温度提高到1650 ℃或更高[2 ,3 ] ,从而提高发动机涡轮进口温度,达到节能、减重、提高推重比和延长寿命的目的,满足军事和民用热机的需要。 2 国内外应用与研究现状 由于陶瓷材料具有高的耐磨性、耐高温和抗化学侵蚀能力,国外目前已将其应用于发动机高速轴承、活塞、密封环、阀门导轨等要求转速高和配合精度高的部件。在航空发动机高温构件的应用上,到目前为止已报道的有法国将CVI 法SiC/Cf 用于狂风战斗机M88 发动机的喷嘴瓣以及将SiC/ SiCf 用于幻影2000 战斗机涡轮风扇发动机的喷管内调节片[4 ] 。 此外,有许多陶瓷基复合材料的发动机高温构件正在研制之中。如美国格鲁曼公司正研究跨大气层高超音速飞机发动机的陶瓷材料进口、喷管和喷口等部件,美国碳化硅公司用Si3N4/ SiCW制造导弹发动机燃气喷管,杜邦公司研制出能承受1200～1300 ℃、使用寿命达2000h 的陶瓷基复合材料发动机部件等[5 ,6 ] 。目前导弹、无人驾驶飞机以及其它短寿命的陶瓷涡轮发动机正处在最后研制阶段,美国空军材料实验室的研究人员认为[7 ] ,1204～1371 ℃发动机用陶瓷基复合材料已__经研制成功。由于提高了燃烧温度,取消或减少了冷却系统,预计发动机热效率可从目前的26 %提高到46 %。英国罗—罗公司认为,未来航空发动机高压压气机叶片和机匣、高压与低压涡轮盘及叶片、燃烧室、加力燃烧室、火焰稳定器及排气喷管等都将采用陶瓷基复合材料。预计在21 世纪初, 陶瓷基复合材料的使用温度可提高到1650 ℃或更高。 3 研究方向与发展趋势 陶瓷虽然具有作为发动机热端结构材料的十分明显的优点,但其本质上的脆性却极大地限制了它的推广应用。为了克服单组分陶瓷材料缺陷敏感性高、韧性低、可靠性差的缺点,材料科学工作者进行了大量的研究以寻找切实可行的增韧方法[8 ,9 ] 。增韧的思路经历了从“消除缺陷”或减少缺陷尺寸、减少缺陷数量,发展到制备能够“容忍缺陷”,即对缺陷不敏感的材料。目前常见的几种增韧方式主要有相变增韧、颗粒(晶片) 弥散增韧、晶须(短切纤维) 复合增韧以及连续纤维增韧补强等。此外还可通过材料结构的改变来达到增韧的目的,如自增韧结构、仿生叠层结构以及梯度功能材料等。由于连续纤

超高温陶瓷及其应用

超高温陶瓷及其应用讲座小结 超高温陶瓷（UHTCs：Ultra High Temperature Ceramics）是指能在1800℃以上温度下使用的陶瓷材料。这类陶瓷材料有望用于航天火箭的发动机部件，太空往返飞行器和高超音速运载工具的防热系统，先进核能系统用抗辐照结构材料和惰性基体材料，以及金属高温熔炼和连铸用的电极、坩埚和相关部件等。目前，针对超高温陶瓷的主要研究内容包括：微结构调控与强韧化、抗氧化－耐烧蚀－抗热震性能的提升、抗辐照性能的改善等。 超高温陶瓷材料最早的研究从1960’s年代开始。当时在美国空军的支持下，Manlab开始了超高温陶瓷材料的研究，研究对象主要是ZrB2和HfB2及其复合材料。研发的80vol%HfB2 -20vol%SiC复合材料能基本满足高温氧化环境下持续使用的需要，但采用的热压工艺对部件制备有很大的限制。到1990’s ，NASA Ames 实验室也开始了相关研究。与此同时，美国空军从1960’s年代开始进行尖锐前缘飞行器及其热防护系统的分析和设计，经过三十多年的研究，取得了很大进展。Ames 实验室及其合作伙伴开展了系统热分析、材料研发和电弧加热器测试等一系列研究工作，并于1990’s年代进行了两次飞行实验（SHARP-B1 、SHARP-B2）。其中，SHARP-B2 的尖锐翼前缘根据热环境的不同分为三部分，分别采用的是ZrB2 /SiC/C 、ZrB2/SiC和HfB2/SiC材料，展示了基于二硼化铪和二硼化锆为主体的一类超高温陶瓷材料作为大气层中高超声速飞行器热防护系统材料的应用前景。2003年2 月1 日，美国航天飞机发生了“哥伦比亚”号的爆炸惨剧，为了保障未来的航天飞机具有更可靠的飞行安全性，美国航天宇航局（NASA）在“哥伦比亚”号失事后迅速启动了相关的研究计划，其中就包括研究新一代超高温陶瓷，用于航天飞机的阻热材料。研究计划目的在于开发出熔点高于3000℃的超高温陶瓷材料，主要是ZrB2、HfB2以及它们的复合材料，作为航天飞机的新型阻热材料。 从材料种类来看，超高温陶瓷主要包括高熔点硼化物和碳化物。其中HfB2、ZrB2、HfC、ZrC、TaC等硼化物、碳化物超高温陶瓷熔点都超过3000℃，无相变，具有优良的热化学稳定性和优异的物理性能，包括高弹性模量、高硬度、低饱和蒸汽压、高热导率和电导率、适中的热膨胀率和良好抗热震性能等，并能在高温下保持很高的强度。成为超高温陶瓷最具潜力的候选材料。

陶瓷的研究现状与发展展望

陶瓷的研究现状与发展展望 陶瓷材料是用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料.它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点.可用作结构材料、刀具材料,由于陶瓷还具有某些特殊的性能,又可作为功能材料. 分类: 普通陶瓷材料 采用天然原料如长石、粘土和石英等烧结而成,是典型的硅酸盐材料,主要组成元素是硅、铝、氧,这三种元素占地壳元素总量的90%,普通陶瓷来源丰富、成本低、工艺成熟.这类陶瓷按性能特征和用途又可分为日用陶瓷、建筑陶瓷、电绝缘陶瓷、化工陶瓷等. 特种陶瓷材料 采用高纯度人工合成的原料,利用精密控制工艺成形烧结制成,一般具有某些特殊性能,以适应各种需要.根据其主要成分,有氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、金属陶瓷等；特种陶瓷具有特殊的力学、光、声、电、磁、热等性能.本节主要介绍特种陶瓷. 编辑本段性能特点力学性能 陶瓷材料是工程材料中刚度最好、硬度最高的材料,其硬度大多在1500HV以上.陶瓷的抗压强度较高,但抗拉强度较低,塑性和韧性很差. 热性能 陶瓷材料一般具有高的熔点（大多在2000℃以上）,且在高温下具有极好的化学稳定性；陶瓷的导热性低于金属材料,陶瓷还是良好的隔热材料.同时陶瓷的线膨胀系数比金属低,当温度发生变化时,陶瓷具有良好的尺寸稳定性. 电性能 大多数陶瓷具有良好的电绝缘性,因此大量用于制作各种电压（1kV~110kV）的绝缘器件.铁电陶瓷（钛酸钡BaTiO3）具有较高的介电常数,可用于制作电容器,铁电陶瓷在外电场的作用下,还能改变形状,将电能转换为机械能（具有压电材料的特性）,可用作扩音机、电唱机、超声波仪、声纳、医疗用声谱仪等.少数陶瓷还具有半导体的特性,可作整流器. 化学性能 陶瓷材料在高温下不易氧化,并对酸、碱、盐具有良好的抗腐蚀能力. 光学性能 陶瓷材料还有独特的光学性能,可用作固体激光器材料、光导纤维材料、光储存器等,透明陶瓷可用于高压钠灯管等.磁性陶瓷（铁氧体如：MgFe2O4、CuFe2O4、Fe3O4）在录音磁带、唱片、变压器铁芯、大型计算机记忆元件方面的应用有着广泛的前途. 编辑本段常用特种陶瓷材料 根据用途不同,特种陶瓷材料可分为结构陶瓷、工具陶瓷、功能陶瓷. 1．结构陶瓷 氧化铝陶瓷主要组成物为Al2O3,一般含量大于45%.氧化铝陶瓷具有各种优良的性能.耐高温,一般可要1600℃长期使用,耐腐蚀,高强度,其强度为普通陶瓷的2~3倍,高者可达5~6倍.其缺点是脆性大,不能接受突然的环境温度变化.用途极为广泛,可用作坩埚、发动机火花塞、高温耐火材料、热电偶套管、密封环等,也可作刀具和模具. 氮化硅陶瓷主要组成物是Si3N4,这是一种高温强度高、高硬度、耐磨、耐腐蚀并能自润

特种陶瓷材料的研究进展[1]

文章编号：1006-2874（2010）05-0071-04 特种陶瓷材料的研究进展 葛伟青 （唐山学院，唐山：０６３０００） 中图分类号：ＴＱ１７４．７５文献标识码：Ａ 特种陶瓷也称为先进陶瓷、现代陶瓷、新型陶瓷、高性能陶瓷、高技术陶瓷和精细陶瓷,突破了传统陶瓷以黏土为主要原料的界限,主要以氧化物、炭化物、氮化物、硅化物等为主要原料,有时还可以与金属进行复合形成陶瓷金属复合材料,是一种采用现代材料工艺制备的、具有独特和优异性能的陶瓷材料。已成为现代高性能复合材料的一个研究热点。特种陶瓷于二十世纪发展起来，在近二、三十年内，新产品不断涌现，在现代工业技术，特别是在高技术、新技术领域中的地位日趋重要。许多科学家预言：特种陶瓷在二十一世纪的科学技术发展中，必将占据十分重要的地位。 特种陶瓷不同的化学组成和组织结构决定了它不同的特殊性质和功能，可作为工程结构材料和功能材料应用于机械、电子、化工、冶炼、能源、医学、激光、核反应、宇航等领域。一些经济发达国家，特别是日本、美国和西欧国家，为了加速新技术革命，为新型产业的发展奠定物质基础，投入大量人力、物力和财力研究开发特种陶瓷，因此，特种陶瓷的发展十分迅速，在技术上也有很大突破。 １概述 特种陶瓷通常包括结构陶瓷、功能陶瓷(电子陶瓷)和生物陶瓷等.结构陶瓷具有高强度、高硬度、高耐磨、耐高温、耐腐蚀等特性,功能陶瓷具有导电、半导性、绝缘、压电、透光、光电、电光、声光、磁光等性能,生物陶瓷具有医疗(人工关节.骨、牙齿等)和催化等功能,在现代工业技术,特别是在高新技术领域中的地位日趋重要。 中国科学院上海硅酸盐研究所所长罗宏杰在佛山市加快发展特种陶瓷推介会上发言说，特种陶瓷具备传统陶瓷不具备的多种特性，消耗低、利润高，应用前景十分广阔。预计2010年全国的市场规模将达到400亿元。世界的市场规模将达到1500亿美元。中国经济的高速发展,将为特种陶瓷制造业提供广阔的市场与发展空间。 目前,高温结构陶瓷研究的主要目标仍然是燃气轮机、活塞发动机和磁流体发电机用的材料。高温结构陶瓷的应用在汽车、飞机、火箭等领域获得了成功。福特公司研制的汽车用轮机的机头、定子和叶轮都是用氮化硅制作的,热交换器是用蜂窝状结构的结晶化玻璃制成的。超音速飞机发动机和火箭燃烧室内壁、隔热衬层等高温部位都利用到了陶瓷材料。美国研制成功了AGT100和AGT101型全陶瓷汽车发动机,其进口温度分别达到了1290℃和1370℃,比超合金高200 ~260℃。 ２粉末制备技术进展情况 目前最引人注目的粉末制备技术是超高温技术。利用超高温技术可廉价地研制特种陶瓷。 超高温技术具有如下优点：能生产出用以往方法所不能生产的物质，能够获得纯度极高的物质，生产率会大幅度提高，可使作业程序简化、易行。目前，在超高温技术方面居领先地位的是日本。此外，溶解法制备粉末、化学气相沉积法制备陶瓷粉末、溶胶-凝胶法生产莫来石超细粉末以及等离子体气相反应法等也引起了人们的关注。 ３特种陶瓷成形方法及特点 ３．１干法成型 干法成型包括钢模压制成型、等静压成型、超高压成型、粉末电磁成型等方法。 3.1.1钢模压制成型（干压法） 将含有少量增塑剂、具有一定粒度配比的陶瓷粉末放在金属模内,在压机上受压,使之密实成型。钢模压制的优点是易于实现自动化,所以在工业生产中得到较大的应用。 3.1.2等静压成型 等静压成型是通过施加各项同性压力而使粉料一边压缩一边成型的方法。等静压力可达300MPa左右。在常温下成型时称为冷等静压成型,在几百摄氏度到2000℃温区内成型时称为热等静压成型。等静压有两种方式:干袋法和湿袋法。湿袋法是将粉末或颗粒密封于成型橡胶模型内,置于高压容器 收稿日期：2010-04-15 通讯联系人：葛伟青，E-mail:hbtsgwq@https://www.wendangku.net/doc/d217324039.html, ＣＨＩＮＡＣＥＲＡＭＩＣＩＮＤＵＳＴＲＹＯｃｔ．２０１０Ｖｏｌ．１７，Ｎｏ．５ 中国陶瓷工业 ２０１０年１０月第１７卷第５期

第二十四章-新材料产业篇之先进结构材料产业

第二十二章先进结构材料产业 王一德屠海令陈祥宝周玉 孙蓟泉米绪军包建文唐荻贾德昌苏岚张荻乔金粱李腾飞 【内容提要】新材料是指新出现的具有优异性能和特殊功能的材料，或者是传统材料由于成分或工艺改进使其性能明显提高或具有新功能的材料[1]。《2013战略性新兴产业发展研究报告》[2]系统阐述了信息功能材料、新能源材料、特种功能材料、稀土及功能陶瓷材料、生物医用材料等先进功能材料产业的发展现状，梳理了产业发展存在的突出问题，提出了发展重点及政策建议。本文将重点论述先进钢铁材料、高端轻质合金材料、高性能复合材料及特种结构材料等先进结构材料在国民经济建设以及战略性新兴产业中的地位、作用和面临的突出问题，并提出相应的政策建议。 22.1.发展现状和趋势 结构材料是以力学性能为基础，以强度、硬度、塑性、韧性等力学性能为主要性能指标的工程材料的统称，其应用量大面广，是各类基础设施、装备及重大工程的主体构架材料。先进结构材料是我国发展新能源、现代交通运输、航空航天、船舶及海洋工程等战略性新兴产业的基础。 22.1.1发展现状 （一）先进钢铁材料 我国钢铁工业取得了举世瞩目的成就，本世纪以来钢产量年增长率达到20%，并一直保持钢产量世界第一，2012年产量达7.16亿吨，占世界钢产量的46%，为我国国防工业及国民经济建设提供了重要的原材料保障。先进钢铁材料是指较传统钢铁材料具有更高强度、韧性和耐高温、抗腐蚀等性能的材料[3,4]。

根据战略性新兴产业的需求，现对能源、交通、海洋以及航空航天用先进钢铁材料进行阐述。 先进能源用钢主要包括风电、水电、核电装备用钢。我国已具备了风电用宽厚板、高级别Φ80mm风电轴承用钢（GCr15SiMn）的批量生产能力。自主生产的600MPa级压力钢管能满足使用要求，800MPa级的压力钢管正在开发中。基本掌握了水电、核电装备所用的大型不锈钢铸锻件的生产技术，改变了依赖进口的局面。 现代交通用钢包括高速轨道用钢和汽车用钢。高速轨道用钢主要有列车转向架、车轮、掣肘、轴承、弹簧及钢轨用钢。目前我国自主研制的微合金化车轮用钢已成功用于时速200km的列车，时速高于200km以上的车轮用钢正在研发中；对于高端车轴用钢S38C，我国正处于工业试验阶段；车辆轴承用钢的高端产品GCr18Mo能够立足国内生产；高铁弹簧钢研究已有重大突破，有望实现国产化；高铁用钢轨的产能我国已达到世界第一，质量水平也处于国际先进水平。在汽车用钢方面，其强塑积20GPa %的第一代汽车用钢，强塑积在60GPa %的第二代汽车用钢，均可实现国产化，强塑积在30~40GPa %以上的第三代高性能汽车用高强度钢的研发已接近国际先进水平[4]。 海洋用钢主要包括海洋平台、海底油气管线、特种船舶用钢[4]。目前屈服强度355MPa以下平台用钢基本实现国产化，占平台用钢量的90％；海底管线钢X65、X70、X80及厚壁海洋油气焊管均已实现国产化；化学品船用中厚板已实现国产化，自主研制的2205型双相不锈钢，已成功地应用在化学品船上[5]；液化天然气LNG船用9%Ni钢和液化乙烯储罐用12Ni19钢已经能够批量生产。 航空、航天用钢方面大部分都已实现国产化，但在大型客机的轴承、连接螺栓、着陆齿轮等部件所用的结构钢，燃气涡轮发动机中高压涡轮叶片用高温合金材料等方面还依赖进口。对于大推比运载火箭系统壳体、动力连接装置、发动机部件、星箭或船箭解锁包带等部件用特殊钢，以及各类空间环境设施用高品质特殊钢和高温合金还有待于进一步开发。

陶瓷材料的研究进展

论文 题目：陶瓷材料的研究进展 姓名： 专业：化学工程与工艺 学号： 日期：2009-6-21

陶瓷材料的研究进展 摘要：近年来，随着科学的进步，陶瓷材料越来越多的进入我们的生产和生活，并且在性能和作用上体现出出乎意料的优越性。就我所知，陶瓷材料大体上可以分为四个类型：传统工艺陶瓷，结构陶瓷，功能陶瓷和生物陶瓷。本文仅对后三种新型陶瓷材料的研究进展做一个简单综述。 关键词：结构陶瓷功能陶瓷生物陶瓷纳米技术Abstract: In recent years, along with the science progress, the ceramic material more and more entered our production and the life, and manifested the superiority unexpectedly in the performance and the function. I know, the ceramic material may divide into four types on the whole: Traditional process ceramics, structure ceramics, functional ceramic and biological ceramics. This article only makes a simple summary to the latter three kind of new ceramic material's research development. Key word: Structure ceramics，functional ceramic，biology ceramics ，nanotechnology

超高温材料的研究进展及应用

超高温材料的研究进展及应用 发表时间：2018-11-08T19:10:34.990Z 来源：《防护工程》2018年第19期作者：郭大为[导读] 随着社会的的发展，经济的进步，我国的交通事业也在快速进步。 烟台同立高科新材料股份有限公司山东烟台 265500 摘要：随着社会的的发展，经济的进步，我国的交通事业也在快速进步。我们国家幅员辽阔，各种自然人文资源广阔，超高温材料的特殊性质为我国的基础设施建设发展做出了极大的贡献。城市以极高的速度发展，城市的基础建设越来越完善，人口数量的急剧增多，给城市的发展带来了很多负面的问题，比如土地紧张，生态恶化，交通拥堵等等。超高温材料的引用就显得非常符合当今的城市建设要求。 文章从超高温材料的研究进展角度作为切入点，对其进行一定的应用研究。 关键词：超高温材料难熔金属金属间化合物陶瓷基复合材料碳 /碳复合材料 引言：经济的发展速度迅猛，前期快速的发展速度带动了城市的发展，在后期，城市发展明显后劲不足，与经济发展相脱节，“城市病”问题不断出现在生活的方方面面。土地资源紧张，人口压力过大，交通拥堵，生态环境受到破坏等一些列问题，都阻碍了城市的发展。为了应对一系列的问题，世界各国都在集中对超高温材料抓紧研究，超高温材料还可以用于航空航天飞行器等军事领域，由此可见，超高温材料的研究与开发工作已成为各国研究材料的首选。 1超高温材料的研究进展 1.1 超高温材料的定义 就我国目前的研究水平而言，并没有对超高温材料给出明确的定位，也就是说，超高温材料只是代表着一种能够极度耐高温的材料而已。就我国目前对于超高温材料的研究进展而言，超高温这一概念并没有明确的温度界限，对于温度的上限没有明确的说明。基于我们目前的研究来看，超音速飞机以及航天飞机等各种类型的航天交通运输器械在飞行作业的过程中，飞行器的表面由于与空气摩擦速度相当之快，会产生极高的温度，一般温度会迅速上升，在 18 0 0一 20 00摄氏度左右。因此，基于飞行器表面极高的气温，为了研究如何保护飞行器的安全正常运行，就要对超高温材料的应用研究开展一定的探讨。 目前，学术界对于超高温材料的分类主要包括难熔金属及其合金、金属间化合物、陶瓷及其复合材料、碳 /碳复合材料这几种类型。通过不同的实验研究，分别对几种材料的类型和特质做出了归纳总结。 1.2 陶瓷基复合材料 就目前的集中超高温材料的分类而言。各种材料中，难熔金属是最早被材料研究领域开始研究并且广泛应用于各种制造业领域的超高温材料。陶瓷基复合材料的核心理念就是最大化节约提高材料的耐高温程度。同时，解决了自然环境污染，陶瓷基复合材料也对这个工业污染提出了一定的解决措施。整个建设材料的过程中，尽可能使用超高温材料，在材料的使用数量上尽可能降低到最小化。由于材料材料对周围自然环境造成的灰尘和噪音污染等，在合理的范围内尽可能降至最低水平。以满足市民的生活需求，保障制造业经济利润的同时为生态环境做出应用的贡献，所设计规划出来的产品更加凸显了可持续发展的生态意义。陶瓷基复合材料，不仅仅是材料技术的代表，更是一种新的技术发展思想。这种新的材料技术应用于多个生产领域中，是基于可持续发展的前提下，为市民的生产生活打造更好的基础。 1.3 金属间化合物 金属间化合物的另一个学术名字是中间相，是合金中除固溶体之外的第二类重要合金相。这是一种介于金属合金和陶瓷之间的一类材料。金属间化和为的脆性相较于陶瓷较低，但是与金属相比其熔点又是很高的。陶瓷基复合材料就是最大程度的利用一切可再生的自然资源、半成品资源以及生态资源。将陶瓷基复合材料与传统的材料设计相结合，将可再生资源的使用达到最高效的程度，尽可能对材料物的陶瓷基复合材料化以及熔点的控制应用做到最好的，做出对材料进行科学规划、材料使用区域内的水资源进行节约设计，对材料材料进行回收再利用等。不同的地域类型相对应的经济发展情况也是有区别的，不同地区的人民对材料的居住需求也不太相同。只有在了解自己城市的实际情况之后才能对城市的陶瓷基复合材料化建设作出合理的技术优化结合。技术人员要从综合角度出发，考虑环境与材料的整体效益。 1.4 陶瓷基复合材料 基于我们长久以来对于陶瓷的特点了解，陶瓷的熔较高、结构密度较低、材料整体的硬度也相对较高等优点。这些优点能够使陶瓷作为超高温材料的基础材料进行研究开发。陶瓷基复合材料建设技术与原有材料设计的优化结合，要能够有效的融合，而不是生搬硬套一些简单的指标敷衍了事。具体的技术要结合自己原有材料物的设计结构进行优化，保证材料物的整体性。对陶瓷基复合材料材料的设计中，要严格按照相关的材料标准进行设计，同时尽可能完善设计的各项标准范围。陶瓷基复合材料材料物的材料与室外材料的设计标准规范了材料的标准；对产品整体要有明确的规定，建造过程要合理节约水资源。这些严格的标准对陶瓷基复合材料理念的落实有了制度的保证，有引导作用。针对不同产品物的居住性能，技术人员基于自身城市的实际运转状况，以可持续发展战略原则为宏观宗旨，维护现有的生态环境，节约更多的自然资源。陶瓷基复合材料产品技术的各个环节都要结合城市的自然环境状况和基础设施建设情况进行研究，降低材料的生产总成本，减少自然资源的使用量。在建造陶瓷基复合材料产品项目的过程中，积极利用现代科学技术，把先进的科技融入到产品设计的过程中。顺延“科学技术是第一生产力”，利用先进技术，减少不可再生资源的使用，提高可再生资源的利用率。 1.5 碳 /碳复合材料 碳 /碳复合材料是一种以碳为主要主体的材料，这是一种有由碳纤维或其制品 (碳毡或碳布)增强的复合材料所组合而成的。首先，在进行产品的技术优化之前，要做好充足的准备工作，对产品的基础资料有全方位的了解。深度分产品物自身对于自然界的光、电资源以及太阳能资源的利用程度。从而针对性的加大在产品设计中碳 /碳复合材料产品技术的应用力度，确保产品技术与可再生资源之间的良性循环。这种方法就是在产品物的源头削弱了不必要的材料浪费问题，将产品的总成本控制在可接受的范围内。其次，针对碳 /碳复合材料产品的总平面，进行合理设置。找到影响产品物规划设计的因素，明确进行碳 /碳复合材料产品技术融合的切入点。 2超高温材料的应用