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隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)越來(lái)越重視，廢舊塑料的回收與再利用已經(jīng)成為資源循環(huán)利用的一 個(gè)重要領(lǐng)域。將不同品種的廢舊塑料有效、快速分離，是廢舊塑料循環(huán)利用與高附加值化的一 個(gè)重要前提，也是困擾塑料循環(huán)利用的一大難題。本技術(shù)的特點(diǎn)就在于利用不同塑料熔點(diǎn)不同 的特點(diǎn)，創(chuàng)造性地發(fā)明了一種塑料分離擠出系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了不同種類塑料的分離。將該工藝用于 PP/PE回收料的分離，其分離精度可以達(dá)到98%，分離效率達(dá)到80%以上。該工藝及其相關(guān)裝 備已經(jīng)獲得中國(guó)發(fā)明專利。

本實(shí)用新型公開了一種玉米果穗軸粒連接力測(cè)量裝置，包括拉力測(cè)量器，它還包括底座、水平固定座、豎直固定座、升降軸、平移軸、垂直拉件和水平拉件，在所述水平固定座和豎直固定座上均設(shè)置有卡扣；所述底座的左端固定設(shè)置豎直固定座，在所述豎直固定座的右側(cè)設(shè)置水平固定座，所述平移軸上設(shè)置有平移座，所述升降軸設(shè)置在所述平移座上，在所述升降軸上設(shè)置有升降塊，所述拉力測(cè)量器設(shè)置在所述升降塊上；在所述拉力測(cè)量器上設(shè)置有與所述拉力測(cè)量器的掛鉤位于同一水平面的激光燈。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，能夠提供精確的測(cè)量數(shù)據(jù)。

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途：鋼鐵材料的腐蝕現(xiàn)象普遍存在于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的 116天津大學(xué)科技成果選編 各部門中，給社會(huì)發(fā)展帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失和金屬材料資源的消耗。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每 年鋼材腐蝕損失占鋼材總產(chǎn)量的 10%，經(jīng)濟(jì)損失占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的 2%?4%。 我國(guó) 2003 年對(duì)腐蝕最新調(diào)查表明，每年為腐蝕支付的直接與間接費(fèi)用的總和估 計(jì)可達(dá) 5000 億人民幣，約占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的 5%，2001 年因腐蝕損耗鋼材約 1500 萬(wàn)噸。腐蝕也是導(dǎo)致設(shè)備失效、造成重大災(zāi)難性事故和嚴(yán)重的環(huán)境污染的 重要原因之一，這在石油化工及電力能源領(lǐng)域尤為突出。因此，研究和開發(fā)先進(jìn) 的防腐蝕技術(shù)對(duì)于經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。 目前主要的鍍鋅工藝有：電鍍鋅(電鍍、離子鍍或離子注入等)、冷鍍鋅(機(jī)械 鍍、涂刷鍍等)、熱鍍鋅(包括熱浸鍍、熱噴涂鍍)。納米復(fù)合粉末滲鋅工藝是利用 熱處理中金屬原子相互滲透擴(kuò)散的原理，在鋼鐵構(gòu)件表面形成一種鋅/鐵合金保 護(hù)層，以防止環(huán)境腐蝕的一種新型防腐方法。與其它鍍鋅工藝如熱噴涂鋅、電鍍、 熱浸鍍鋅比較，粉末滲鋅工藝具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，如工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、不污染環(huán)境、 耗鋅量低及節(jié)省能源等。滲鋅涂層均勻光滑，屬于冶金結(jié)合因而其結(jié)合強(qiáng)度高， 具有優(yōu)異的耐腐蝕性和抗磨損特性等。 納米復(fù)合粉末滲鋅技術(shù)從工藝到設(shè)備研制完全采用國(guó)產(chǎn)的原料和設(shè)備，不需 要進(jìn)口專用的原料和部件，具有自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。該項(xiàng)目屬于投資少、生產(chǎn)成本 低和見效快的高新科技成果。經(jīng)過(guò)近二年多的工業(yè)化生產(chǎn)探索實(shí)踐，證明該技術(shù) 的先進(jìn)、合理和實(shí)用性，工藝過(guò)程穩(wěn)定、技術(shù)成熟可靠。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介：納米復(fù)合粉末滲鋅技術(shù)屬于化學(xué)熱處理范疇，原 理為：將表面清潔的金屬構(gòu)件埋入裝有沖擊粒子(SiO2)、金屬粉末(Zn、Al/Zn)合金 粉末、活化劑(NH4Cl)、促進(jìn)劑稀土硅鐵粉末等組成粉末滲劑的密封容器中，放置 在爐中加熱并進(jìn)行機(jī)械旋轉(zhuǎn)滾動(dòng)；在活化劑與促進(jìn)劑、以及機(jī)械滾動(dòng)能和熱能的 共同作用，將金屬原子擴(kuò)散滲入鋼鐵構(gòu)件表面，形成均勻和致密的、具有一定厚 度的金屬化合物冶金擴(kuò)散涂層。為了提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本，采用機(jī)械滾 動(dòng)輔助加熱方式，以運(yùn)動(dòng)粒子和活性高的粉末不斷沖擊構(gòu)件表面，加速熱傳導(dǎo)和 擴(kuò)散速度并提高滲金屬效率。 與目前常用防腐工藝比較，其突出特點(diǎn)是：(1)涂層均勻性和致密性好、與 基體為冶金結(jié)合附著強(qiáng)度很高；(2)可實(shí)現(xiàn)鋅、鋁及鋅鋁復(fù)合等熱擴(kuò)散涂層，耐 腐蝕能明顯高于電鍍、熱鍍與噴涂涂層；(3)將傳統(tǒng)化學(xué)熱處理的熱擴(kuò)散溫度由 900-1100oC 高溫狀態(tài)降低到低溫 400-600oC 范圍、并縮短加熱保溫時(shí)間，生產(chǎn)過(guò) 程耗能明顯降低；(4)由于加熱溫度低對(duì)鋼鐵構(gòu)件力學(xué)性能沒(méi)有影響；(5)設(shè)備投 資少、維護(hù)簡(jiǎn)單及使用壽命長(zhǎng)，節(jié)約能源及原材料，是一種低成本、高效率的綠 色生產(chǎn)技術(shù)。 生產(chǎn)工藝流程包括：除油→除銹→水洗→防銹→烘干(涼干)→裝加熱滲罐→熱 117天津大學(xué)科技成果選編 擴(kuò)散過(guò)程→構(gòu)件保溫冷卻至出爐→分離→鈍化→沖洗→干燥包裝成品。 技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況：該項(xiàng)目已于 2004 年 6 月通過(guò)天津市科委組織 的鑒定，被認(rèn)為達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。“納米復(fù)合粉末滲鋅防腐技術(shù)”是天津市科 委鑒定成果、登記號(hào)：津 20040241。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)：該技術(shù)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)能力和應(yīng)用前 景，其主要原因?yàn)椋?)熱擴(kuò)散涂層綜合性能高。與熱鍍、熱噴涂等比較，涂層具 有優(yōu)異抗高溫氧化性、耐腐蝕性和耐磨損沖擊性；與物理及氣相沉積、離子化學(xué) 熱處理等比較，工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備投資少、成本低效率高，因而具有很好市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng) 力。2)納米復(fù)合粉末熱擴(kuò)散涂層工藝是自主開發(fā)新型技術(shù)，目前處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水 平。該生產(chǎn)工藝先進(jìn)，能耗低，成本低廉，具有良好的技術(shù)和價(jià)格優(yōu)勢(shì)。3)目前 我國(guó)大力促進(jìn)清潔生產(chǎn)，為綠色表面熱擴(kuò)散涂層生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)造很好的市場(chǎng)發(fā)展前 景。粉末滲鋅涂層與電鍍鋅和熱浸鍍鋅比較，具有節(jié)約原材料、生產(chǎn)過(guò)程沒(méi)有“三 廢”排放及涂層耐腐蝕性高的特點(diǎn)，在目前國(guó)家積極促進(jìn)改造傳統(tǒng)電鍍和熱浸鍍 加工行業(yè)的形勢(shì)下，粉末熱擴(kuò)散滲鋅涂層工藝將是替代上述傳統(tǒng)工藝的最有效防 腐技術(shù)。 我國(guó) 20 世紀(jì) 90 年代就進(jìn)行了粉末滲鋅技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)研究，但目前在國(guó) 內(nèi)市場(chǎng)真正實(shí)現(xiàn)批量化滲鋅涂層產(chǎn)品加工的單位很少。利用該技術(shù)加工的產(chǎn)品價(jià) 格為 1700-2000 元/噸，消耗原料主要為鋅粉 1.4-1.5 萬(wàn)元/噸，投資 80 萬(wàn)元可以 建成一條年生產(chǎn)能力為 5000 噸的生產(chǎn)線，可處理工件長(zhǎng)度為 4.5m，這樣年產(chǎn)值 可達(dá) 850-1000 萬(wàn)元，利稅可達(dá) 255-300 萬(wàn)元。 應(yīng)用領(lǐng)域：納米復(fù)合粉末滲鋅技術(shù)在鋼鐵材料的防腐蝕方面具有廣泛的工程 應(yīng)用前景，其主要應(yīng)用范圍包括：（1）電力輸變電設(shè)備：電力、電信鐵塔構(gòu)件； （2）郵電通訊工程：線路金具、輸線管件及部件防腐處理；（3）船舶制造：各 種緊固標(biāo)準(zhǔn)件、管件和錨鏈等；（4）建筑領(lǐng)域：馬鋼腳手架、五金及鋼釘?shù)龋唬?） 航空航天：火箭發(fā)射架和飛機(jī)制造緊固件等；（6）海洋工程：搭建海上油田各種 構(gòu)件；（7）石油化工：塔板、浮閥及填料等化工設(shè)備塔內(nèi)各種構(gòu)件；（8）工程機(jī) 械：各種五金標(biāo)準(zhǔn)件、鋼結(jié)構(gòu)配件、水暖件等；（9）汽車制造：各種螺釘、螺母、 墊圈及配件等；（10）鐵路和高速公路：緊固件和高速公路上的護(hù)欄等。 合作方式及條件：技術(shù)合作、轉(zhuǎn)讓和技術(shù)服務(wù)，設(shè)備銷售和產(chǎn)品加工。 9 海洋生物材料——骨水泥

環(huán)糊精具有“內(nèi)疏水外親水”的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，是制備粉末油脂的常用壁材。然而采用單一種類環(huán)糊精包合油脂類物質(zhì)存在成本較高、載量較低等問(wèn)題，制約環(huán)糊精-油脂包合技術(shù)的發(fā)展。本技術(shù)創(chuàng)造性地將環(huán)糊精酶法制備與粉末油脂生產(chǎn)相結(jié)合，能在促進(jìn)環(huán)糊精生成的同時(shí)對(duì)油脂進(jìn)行包合，形成以油脂為芯材、環(huán)糊精產(chǎn)物為壁材的包合產(chǎn)物，包合載量大幅增加(達(dá) 40%以上)且制備成本顯著降低。利用環(huán)糊精與油類產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)包合，突破食味提升、包合率提升、油脂緩釋、調(diào)控靶向釋放等關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)出動(dòng)物油微膠囊、植物油微膠囊、精油微膠囊等多種食用或飼用粉末油脂產(chǎn)品。此外，該技術(shù)通過(guò)簡(jiǎn)化包合工藝，構(gòu)建綠色、高效的粉末油脂生產(chǎn)體系，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品效益最大化

                    粉末二氧化硅 LK925 補(bǔ)強(qiáng)性好、耐摩擦   橡膠用傳統(tǒng)二氧化硅，主要應(yīng)用于日常生活中橡塑補(bǔ)強(qiáng)劑、鞋業(yè)制品、家用電動(dòng)車輪胎、電線外皮層等領(lǐng)域 LK955-1 分散性高、絕緣性好 LK955-2 絕緣性優(yōu)異、補(bǔ)強(qiáng)性好 LK975 摩擦性好、補(bǔ)強(qiáng)性優(yōu)異 LK955-1A 分散性優(yōu)異、摩擦系數(shù)低 造紙、皮革等領(lǐng)域 LK965A 消光性優(yōu)異、分散性優(yōu)異、摩擦系數(shù)低 高端涂料等領(lǐng)域 LK965B 消光性好、易分散 木器、塑料、皮革等領(lǐng)域 LK955GXJ 透明度高、強(qiáng)度大 硅橡膠專用二氧化硅，可增強(qiáng)其韌性與強(qiáng)度 LK958GXJ 分散性優(yōu)異、強(qiáng)度大 LKSILM10 流動(dòng)性好、耐酸、耐堿   抗結(jié)塊劑專用二氧化硅，主要防止粉末涂料結(jié)塊、涂層及塑料薄膜粘連，也可在農(nóng)藥可濕性粉劑里的運(yùn)用，可防止結(jié)塊及擴(kuò)散增溶 LKSILM90 摩擦系數(shù)低、流動(dòng)性好 LSILP245 流動(dòng)性優(yōu)異、容易擴(kuò)散、具有一定吸附性 LKSILP300 流動(dòng)性優(yōu)異、摩擦系數(shù)低、吸附性能優(yōu)異 LK25 可根據(jù)客戶需求定制 其它特殊用途二氧化硅

概述：活性粉末混凝土是由超細(xì)活性粉末（復(fù)合摻合料）、水泥、優(yōu)質(zhì)石英砂、高強(qiáng)鋼纖維、外加劑等組成。通過(guò)最優(yōu)化級(jí)配設(shè)計(jì)，經(jīng)高溫?zé)岷希ㄕ羝B(yǎng)護(hù)）等特定工藝制備而成的高技術(shù)復(fù)合材料。與普通和高性能混凝土相比具有超高強(qiáng)度、高韌性、高耐久性、高體積穩(wěn)定性和環(huán)保性等特點(diǎn)。在工程中應(yīng)用可顯著減輕結(jié)構(gòu)自重（可減輕自重1/3），可顯著提高結(jié)構(gòu)的整體性能。有以下創(chuàng)新點(diǎn)： ①材料創(chuàng)新：采用國(guó)產(chǎn)原材料與工業(yè)廢渣制備出200MPa級(jí)活性粉末混凝土，性能達(dá)到國(guó)際同類材料的指標(biāo)，造價(jià)僅為其50%左右。 ②工藝創(chuàng)新：解決低水膠比高粘度物料的均勻攪拌問(wèn)題；解決大型構(gòu)件與小型薄壁構(gòu)件的澆注、成型與養(yǎng)護(hù)問(wèn)題，形成了成套工藝技術(shù)。 ③形成了較為完善的活性粉末混凝土基礎(chǔ)理論，提出了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。 ④國(guó)內(nèi)第一家在大型橋梁結(jié)構(gòu)與薄型耐久構(gòu)件得到應(yīng)用，采用本成果新材料與設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的超低高度梁，有效降低了截面高度與自重，并提高了耐久性。 同類技術(shù)或成果比較：本項(xiàng)目組研發(fā)的200MPa級(jí)活性粉末混凝土，國(guó)內(nèi)第一家在實(shí)際工程中得到應(yīng)用；國(guó)際上美國(guó)、加拿大、韓國(guó)等國(guó)家也相繼在實(shí)際工程中應(yīng)用，目前處于試研制階段；本項(xiàng)目組的相關(guān)研究成果達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)水平。 該項(xiàng)目現(xiàn)處于產(chǎn)業(yè)化階段。 應(yīng)用范圍： 本項(xiàng)目可應(yīng)用于道橋主體及附屬結(jié)構(gòu)、建筑結(jié)構(gòu)、市政結(jié)構(gòu)、核工業(yè)等，具有廣闊的應(yīng)用前景。

2016年中國(guó)能源消耗總量43.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占全球23％。中國(guó)石油進(jìn)口量不斷攀升，2016年中國(guó)石油對(duì)外依存度達(dá)到65％。2017年我國(guó)單位GDP能耗約3.57噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬(wàn)美元，是美國(guó)的2倍，德國(guó)的2.25倍。化石燃料的大量利用導(dǎo)致大氣中溫室氣體濃度不斷升高，溫室效應(yīng)不斷增強(qiáng)，CO2減排受到了國(guó)際社會(huì)的普遍關(guān)注，研究高效節(jié)能的技術(shù)刻不容緩。    冶金行業(yè)能源消耗巨大，僅2017年鋼鐵行業(yè)液態(tài)熔渣產(chǎn)生量高達(dá)3.5億噸，每噸熔渣含有顯熱相當(dāng)于60kg標(biāo)準(zhǔn)煤。對(duì)于高品質(zhì)余熱資源的液態(tài)熔渣（高爐渣等冶金渣）顯熱，目前還沒(méi)有成熟回收技術(shù)，大量顯熱能量白白耗散，節(jié)能減排潛力十分巨大。    目前現(xiàn)有的液態(tài)熔渣處理技術(shù)主要以干法處理工藝、濕法處理工藝為主。干法工藝投資費(fèi)用低，工藝操作簡(jiǎn)單，節(jié)約大量的水，同時(shí)減少爆炸可能性，無(wú)需對(duì)熔渣進(jìn)行干燥，沒(méi)有SO2及H2S等有害氣體排放，對(duì)高溫熔渣蘊(yùn)含的余熱進(jìn)行回收。液態(tài)熔渣處理技術(shù)采用離心粒化的原理，利用高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)杯將傾倒在轉(zhuǎn)杯上的熔渣粒化，然后對(duì)高溫渣粒進(jìn)行余熱回收。

采用注射成形工藝實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀增壓渦輪的近終成形，并滿足高性能和低成本的要求。根據(jù)注射成形渦輪對(duì)零件壁厚的要求，選擇 ø52mm 渦輪作為研制對(duì)象，并完成了中空蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及可靠性校驗(yàn)，中空孔徑確定為 ø5mm，孔深 25mm，如圖 1 所示。對(duì)比分析實(shí)芯渦輪和中空渦輪的離心應(yīng)力分布可知，采用中空結(jié)構(gòu)的渦輪，其應(yīng)力分布較原始渦輪應(yīng)力分布一致，但渦輪離心應(yīng)力有所增大，中空結(jié)構(gòu)渦輪的最大離心應(yīng)力為 626MPa，較原始渦輪增加了 20.4%。渦輪采用中空設(shè)計(jì)后，自振頻率變化很小，頻率平均變小 0.167%，可近似認(rèn)為沒(méi)有變化。中空結(jié)構(gòu)增壓渦輪不僅達(dá)到了減輕重量的目的，而且大幅度減小了燒結(jié)變形。設(shè)計(jì)了側(cè)向抽芯模具結(jié)構(gòu)（如圖 2 所示），實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜形狀增壓渦輪的近終成形。采用數(shù)值模擬方法對(duì)注射成形充模過(guò)程進(jìn)行了模擬，得出了喂料的充模過(guò)程（如圖 3 所示），并闡明了渦輪在注射成形過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷與機(jī)理。優(yōu)化了注射成形工藝參數(shù)，得出最佳的注射成形工藝參數(shù)為：注射溫度為 160℃，注射壓力為 60MPa，模溫為 80℃，最終制備出了無(wú)缺陷的注射成形坯。以平均粒度 15μm 的惰性氣體霧化的 K418 鎳基高溫合金為原料，選用 67%裝載量，將粉末與粘結(jié)劑（60%石蠟+15%高密度聚乙烯+15%聚丙烯+10%硬脂酸）于 140℃在 開放式混煉機(jī)中混煉 30min，制備出適合鎳基高溫合金粉末注射成形的高效粘結(jié)劑，制備出了流變性能良好的注射喂料。分析了脫脂方法、脫脂制度和脫脂溫度對(duì)致密度和最終高溫合金性能的影響，掌握了碳、氧含量的精確控制技術(shù)。通過(guò)燒結(jié)+熱等靜壓工藝獲得高致密度的粉末高溫合金，具有晶粒細(xì)小、顯微組織均勻、綜合力學(xué)性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)。MIM418 合金 1230℃真空燒結(jié)相對(duì)密度為 97%，熱等靜壓后的樣品接近全致密。

粉末產(chǎn)品作為食品、藥品、檢驗(yàn)試劑的一種重要載體，其定量封裝的準(zhǔn)確 度和包裝效率直接關(guān)系到企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)效率及經(jīng)濟(jì)效益。傳統(tǒng)的手工封裝方式 不僅嚴(yán)重影響粉末產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，而且在生產(chǎn)過(guò)程中不可避免地產(chǎn)生浪費(fèi)現(xiàn) 象以及大量的人工費(fèi)用，使企業(yè)利潤(rùn)嚴(yán)重縮水。我國(guó)現(xiàn)有的粉末產(chǎn)品定量填充 技術(shù)存在著技術(shù)水平低、產(chǎn)品可靠性差、精度不高等缺點(diǎn)。 本項(xiàng)目開發(fā)的粉末試劑產(chǎn)品高精度定量封裝機(jī)，采用高精度的稱重技術(shù)以 及伺服控制系統(tǒng)等技術(shù)，有效地解決了針對(duì)粉狀物料的填充精度高、速度快、 穩(wěn)定性好和靈活性高等技術(shù)難題，基本滿足食品藥品加工等領(lǐng)域企業(yè)對(duì)產(chǎn)品高 精度的要求，同時(shí)能有效地降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和勞動(dòng)成本。

采用注射成形工藝實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀增壓渦輪的近終成形，并滿足高性能和低成本的要求。根據(jù)注射成形渦輪對(duì)零件壁厚的要求，選擇 ?52mm 渦輪作為研制對(duì)象，并完成了中空蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及可靠性校驗(yàn)，中空孔徑確定為 ?5mm，孔深 25mm，如圖 1 所示。對(duì)比分析實(shí)芯渦輪和中空渦輪的離心應(yīng)力分布可知，采用中空結(jié)構(gòu)的渦輪，其應(yīng)力分布較原始渦輪應(yīng)力分布一致，但渦輪離心應(yīng)力有所增大，中空結(jié)構(gòu)渦輪的最大離心應(yīng)力為 626MPa，較原始渦輪增加了 20.4%。渦輪采用中空設(shè)計(jì)后，自振頻率變化很小，頻率平均變小 0.167%，可近似認(rèn)為沒(méi)有變化。中空結(jié)構(gòu)增壓渦輪不僅達(dá)到了減輕重量的目的，而且大幅度減小了燒結(jié)變形。設(shè)計(jì)了側(cè)向抽芯模具結(jié)構(gòu)（如圖 2 所示），實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜形狀增壓渦輪的近終成形。采用數(shù)值模擬方法對(duì)注射成形充模過(guò)程進(jìn)行了模擬，得出了喂料的充模過(guò)程（如圖 3 所示），并闡明了渦輪在注射成形過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷與機(jī)理。優(yōu)化了注射成形工藝參數(shù)，得出最佳的注射成形工藝參數(shù)為：注射溫度為 160℃，注射壓力為 60MPa，模溫為 80℃，最終制備出了無(wú)缺陷的注射成形坯。以平均粒度 15μm 的惰性氣體霧化的 K418 鎳基高溫合金為原料，選用 67%裝載量，將粉末與粘結(jié)劑（60%石蠟+15%高密度聚乙烯+15%聚丙烯+10%硬脂酸）于 140℃在開放式混煉機(jī)中混煉 30min，制備出適合鎳基高溫合金粉末注射成形的高效粘結(jié)劑，制備出了流變性能良好的注射喂料。分析了脫脂方法、脫脂制度和脫脂溫度對(duì)致密度和最終高溫合金性能的影響，掌握了碳、氧含量的精確控制技術(shù)。通過(guò)燒結(jié)+熱等靜壓工藝獲得高致密度的粉末高溫合金，具有晶粒細(xì)小、顯微組織均勻、綜合力學(xué)性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)。MIM418 合金 1230℃真空燒結(jié)相對(duì)密度為 97%，熱等靜壓后的樣品接近全致密。圖 1 實(shí)芯渦輪和中空結(jié)構(gòu)渦輪圖 2 側(cè)向抽芯模具結(jié)構(gòu)圖 3 渦輪注射填充過(guò)程模擬經(jīng)過(guò) 1200℃固溶/空冷、750℃時(shí)效，MIM418 抗拉強(qiáng)度達(dá)到 1425MPa，屈服強(qiáng)度為1004MPa，延伸率達(dá)到19.4%，與鑄造合金性能相比分別提高了70%，30%，120%。圖 4 為燒結(jié)態(tài)的注射成形渦輪。渦輪表面光潔，尺寸精度高，如圖 4 所示。圖 4 注射成形渦輪制備出滿足渦輪使用性能測(cè)試要求的渦輪，渦輪尺寸與內(nèi)部質(zhì)量良好，達(dá)到裝機(jī)測(cè)試要求。渦輪樣品在無(wú)錫威孚英特邁渦輪增壓器公司進(jìn)行了臺(tái)架實(shí)驗(yàn)，圖5 所示為渦輪樣品焊接及部分工裝的照片。鋼軸焊接后接頭抗拉破斷力達(dá)到 18噸，遠(yuǎn)高于鑄造渦輪與鋼軸的焊接強(qiáng)度。轉(zhuǎn)速相同時(shí)，粉末注射成形渦輪部件測(cè)頻一致性和氣動(dòng)性能渦端一致性均優(yōu)于鑄造性能，超速飛裂試驗(yàn)停止在 225000轉(zhuǎn)/分與 225000 轉(zhuǎn)/分，增壓器拆檢的結(jié)果可知，超速飛裂試驗(yàn)渦輪表現(xiàn)良好，兩套增壓器的失效皆由渦輪軸斷裂造成。粉末注射成形渦輪樣件測(cè)頻一致性優(yōu)于鑄造渦輪，粉末注射成形渦輪與鋼軸聯(lián)結(jié)強(qiáng)度也明顯高于鑄造渦輪。粉末注射成形MIM418 渦輪在超速飛裂試驗(yàn)中表現(xiàn)不俗，在鋼軸斷裂 21.5/22.5 萬(wàn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，渦輪仍保持完好。粉末注射成形渦輪的渦端試驗(yàn)表明，渦輪部件渦端性能一致性較好，3 組樣品渦端的效率曲線基本重合，均在±0.5%的偏差內(nèi)。