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等離子球磨技術及其在粉末制備中的應用
機械球磨是一種傳統制粉技術，雖應用廣泛，但效率較低，介質污染嚴重等。同時，單一機械能難以誘發材料活化、相變和反應等，不易實現對材料結構的精確控制，部分化合物難以合成。這使得傳統球磨在制備高性能功能粉體方面面臨極大發展瓶頸。
該技術首次提出將冷場等離子體引入機械球磨過程中，發明了一種高能效、高活性、低污染的介質阻擋放電等離子體輔助球磨（簡稱等離子球磨）技術及其裝備（國家發明和國際PCT專利：ZL2005100362319，ZL201410815093.3，PCT/CN2014/094856），利用近常壓下不同氣體在球磨罐中形成的高能量電子的非平衡等離子體和機械球磨的協同作用，促進了粉末的組織細化、合金化、活性激活和化合反應等，不僅極大提高了球磨效率，使球磨時間減少了近10倍，顯著降低了球磨污染，而且能夠形成獨特的結構顯著提高材料的性能。
該技術先后得到廣東省自然科學基金、廣州市科學研究計劃等支持，發表SCI論文40余篇、申請發明專利15余項；3項專利授權企業實施生產等離子球磨機，2016年至今共銷售到30多家高校、研究所和企業。
等離子球磨結構示意圖
等離子球磨應用材料體系
華南理工大學
2021-05-11
一種納米級碳化釩粉末的制備方法
本發明提供了一種納米級碳化釩粉末的制備方法。其特征是:以粉狀釩酸銨、碳質還原劑和微量稀土等催化劑為原料,按一定配比將它們溶于去離子水或蒸餾水中,并攪拌均勻,制得溶液。然后將該溶液加熱、干燥,最后得到含有釩源和碳源的前驅體粉末。將前驅體粉末置于高溫反應爐中,真空或氣氛保護條件下,于800～950℃、30～60min條件下碳化得到平均粒徑<100nm,粒度分布均勻的碳化釩粉末。本方法具有反應溫度低、反應時間短、生產成本低、工藝簡單等特點,適合工業化生產納米級碳化釩粉末。
四川大學
2021-04-11
難變形材料薄帶的粉末冶金生產技術
內容介紹： 金屬或非金屬薄帶材料在國防和民用工業領域有著非常廣闊的應用前 景，但難變形材料的薄帶成形技術一直困擾著相關工業領域。該成果基 于粉末冶金原理，通過特殊的工藝和技術創新，生產難變形材料（金屬 或非金屬）的薄帶成品，具有技術路線先進，成品率高，制帶長和成本 低等優點，特別適合一些具有特殊用途的功能薄帶材料的生產，如：熱 電材料、光電材料、磁電材料和壓電材料以及陶瓷等脆性薄帶材料的制 備。
西北工業大學
2021-04-14
3D打印金屬粉末制備與產業化
基于增材制造理念的先進設計與智能制造賦能第四次工業革命，金屬3D打印技術開始應用廣泛應用于航空航天、生物醫療、交通運輸、智能制造等領域。但是全球絕大部分高端金屬粉末市場份額被國外廠商占據，高端金屬粉末的缺失制約了我國3D打印行業的發展。為解決這一“卡脖子”難題，本項目擬研發出具有我國自主知識產權的粉體制備技術，形成從粉末原材料、打印工藝到發動機鋁合金零件制造成套技術科學與技術原型，建成超高強度3D打印用鋁合金示范生產線，有力提升經濟效應。
本項目基于“粉末-3D打印工藝-零件性能”關系，指導粉末進行成分、粒徑、形貌等參數優化。通過調節氣霧化壓力、過熱溫度、保溫時間、噴嘴結構、惰性氣體氣流量來揭示氧含量、球形度、空心粉率及成分變化規律。最終獲得高品質合金粉末氣霧化緊耦合制備原理及技術。并且通過探究“打印工藝-力學性能-變形控制”關系，發展了高性能、高精度3D打印構件配套成形技術。
中南大學
2023-03-29
鐵基粉末冶金用超細鐵合金粉
該鐵合金粉末平均粒徑小于500納米，比表面積大，強度高；與超細鐵粉相比，化學穩定性好，具有一定的磁性，可長時間在空氣中放置而不腐蝕，不變質，成型性好，阻尼性能好；適合取代超細鐵粉用于高端粉末冶金制造；適合用于阻尼涂料添加劑，對高頻振動波具有很好的吸收效果；適合用于磁流體材料添加劑，在弱酸、弱堿中能穩定存在而不被腐蝕。
西南交通大學
2015-01-26
超薄膨脹型鋼結構防腐防火雙功能涂料
超薄膨脹型鋼結構防腐防火雙功能涂料是專門用于建筑物鋼結構防火和防腐保護的 功能性涂料。鋼結構雖然有強度高、重量輕和易于施工等優點，但也存在不耐熱、易腐 蝕的缺點，不經防火防腐保護的鋼結構建筑往往存在較大的安全隱患。本成果提供的防 火防腐雙功能涂料集良好的防火、防腐蝕功能于一身，同時還具有良好的裝飾性。可采 用噴涂、刷涂等方法施工。是各種大型公共建筑物、化工企業鋼結構建筑物（構筑物） 和設備的保護神。該涂料是同濟大學材料學院高分子材料研究所承接的“863”計劃項 目成果，已在國內 52 項建筑工程中應用，施工面積 60 多萬平方米。
同濟大學
2021-04-11
高性能富鎂及富鎂鋁復合涂料
1）在國內外首次研究開發了對鎂合金具有陰極保護作用的富鎂涂層，通過優化的微弧氧化技術獲得高度孔隙率表面，并通過硅烷處理使涂層與鎂合金的結合力從6MPa提高到12MPa。利用純鎂顆粒的犧牲陽極作用及氧化鈰顆粒的控制活化作用，得到對AZ91D鎂合金具有高度屏蔽作用、陰極保護作用和高結合力的耐蝕富鎂涂層，耐蝕顯著提高，耐鹽霧2200小時以上。 2）在富鎂涂料的基礎上，通過以部分鋁粉代替鎂粉，研制開發了適用于鋁合金基體的新型高性能鎂鋁復合涂料，該復合涂層對鋁合金具有高結合力、兼備屏蔽、陰極保護和緩蝕等多種功能，極大提高了鋁合金的耐蝕性，其耐鹽霧性能達到4000小時以上。 主要技術指標：涂層具有優異的物理機械性能、耐蝕性。特別適合于苛刻的腐蝕環境中。鎂合金是最輕的金屬結構材料，在軍機、衛星、導彈等航空航天器中具有極重要的應用價值，在汽車、民航機、電器產品等有很廣泛應用。但由于鎂合金在自然環境和各種腐蝕性介質中腐蝕速率皆很高，腐蝕已成為制約其應用的主要問題之一。我們開發的適用于鎂合金的富鎂涂層，大大提高了鎂合金的耐蝕性，其成本與目前使用的高分子類涂層相當，但耐蝕性顯著提高。在各種軍、民用鎂合金的應用場合都具有明顯的推廣應用前景。鋁合金是應用最廣泛的有色金屬材料之一，但在苛刻的腐蝕性環境中（如海水及海洋氣候等），鋁合金皆需要采用涂層保護技術，我們開發的適用于鋁合金的鎂鋁復合涂層，其成本與目前使用的高分子類涂層相當。
北京化工大學
2021-02-01
一種鋁酸鍶納米片復合涂料
（專利號：ZL 201510056635.8） 簡介：本發明公開了一種鋁酸鍶納米片復合涂料，屬于化工技術領域。鋁酸鍶納米片復合涂料的質量百分比組成如下：鋁酸鍶納米片20-35％、納米氧化鋯5-15％、乙酸乙烯-乙烯共聚乳液10-20％、苯乙烯丙烯酸酯共聚合物乳液5-10％、丙二醇丁醚3-8％、羥基硅油乳液3-8％、水20-35％、聚乙烯醇1-3％、聚氧化乙烯0.2-1％、二甲基亞砜0.1-1％、聚二甲基硅氧烷0.05-0.2％、異丙醇0.5-3％、聚醚改性的二甲基聚硅氧烷共聚物溶液0.1-0.5％。本發明所提供的鋁酸鍶納米片復合涂料性能穩定，具有防腐、阻燃、防霉抗菌、防污、防水及保溫等多種功能，在建筑及設備用涂料方面具有良好的應用前景。
安徽工業大學
2021-04-11
涂料塑料橡膠填充用超細粉體加工技術
1 成果簡介隨著我國塑料、橡膠、涂料、膠粘劑等產業的快速發展，對作為其填充材料的各類化學合成無機粉體及非礦粉體的需求量已經高達 5000 萬噸以上；隨著市場的國際化，對各類粉體填料的質量要求越來越高：（ 1）提高粉體填充量，降低制品成本；（ 2）填料粉體功能化改善制品產品性能。 本技術是一項綜合性的技術，適應上述市場需求，通過粉體加工來達到改善填料粉體的粒度、粒度分布、顆粒形貌以及表面狀態。適應的產品有：氧化鋁、氮化硅、碳酸鈣、白炭黑等無機粉體材料以及方解石、滑石、硅灰石、高嶺土等天然礦物粉體材料。 激烈的市場競爭和加工成本的增加使得相關企業利潤急劇下降，甚至出現經營困難的現象。本技術是改進老工藝設備，提升產品質量，服務下游企業的重要途徑。2 應用說明該技術結合了 30 年粉體加工與材料應用研發經驗，并在國內外得到了廣泛的應用：獲得國家專利 10 余項、中國機械工業協會，中國建材工業協會和北京市科技進步二等獎和中國發明博覽會金獎。 作為一項綜合的加工技術，其特點是：粉磨系統：采用國產高細球磨機、 輥壓磨、 沖擊磨或濕法攪拌磨，充分發揮粉磨系統效率，提高粉體細度。采用合金耐磨或高技術陶瓷材料做研磨介質，防止對產品的污染。分級系統：采用我們自己研制的超細分級機， 分級精度高，細度調節方便。收集系統：采用國內最先進的脈沖布袋收集器。經過特殊處理的過濾材料保證了細微顆粒的回收，收集效率高，排放濃度低。改性系統：根據物料用途和細度的不同，采用干法、濕法或包覆復合等不同形式的改性方法。在保證改性效果的同時，進行系統優化，節省投資。3 效益分析不同產品的市場背景和成本都有不同，需根據具體情況系統分析。4 合作方式技術服務、新產品開發、生產系統建設與技術改造。5 所屬行業領域新材料。
清華大學
2021-04-13
涂料塑料橡膠填充用超細粉體加工技術
1 成果簡介隨著我國塑料、橡膠、涂料、膠粘劑等產業的快速發展，對作為其填充材料的各類化學合成無機粉體及非礦粉體的需求量已經高達 5000 萬噸以上；隨著市場的國際化，對各類粉體填料的質量要求越來越高：（ 1）提高粉體填充量，降低制品成本；（ 2）填料粉體功能化改善制品產品性能。 本技術是一項綜合性的技術，適應上述市場需求，通過粉體加工來達到改善填料粉體的粒度、粒度分布、顆粒形貌以及表面狀態。適應的產品有：氧化鋁、氮化硅、碳酸鈣、白炭黑等無機粉體材料以及方解石、滑石、硅灰石、高嶺土等天然礦物粉體材料。 激烈的市場競爭和加工成本的增加使得相關企業利潤急劇下降，甚至出現經營困難的現象。本技術是改進老工藝設備，提升產品質量，服務下游企業的重要途徑。2 應用說明該技術結合了 30 年粉體加工與材料應用研發經驗，并在國內外得到了廣泛的應用：獲得國家專利 10 余項、中國機械工業協會，中國建材工業協會和北京市科技進步二等獎和中國發明博覽會金獎。 作為一項綜合的加工技術，其特點是：粉磨系統：采用國產高細球磨機、 輥壓磨、 沖擊磨或濕法攪拌磨，充分發揮粉磨系統效率，提高粉體細度。采用合金耐磨或高技術陶瓷材料做研磨介質，防止對產品的污染。分級系統：采用我們自己研制的超細分級機， 分級精度高，細度調節方便。收集系統：采用國內最先進的脈沖布袋收集器。經過特殊處理的過濾材料保證了細微顆粒的回收，收集效率高，排放濃度低。改性系統：根據物料用途和細度的不同，采用干法、濕法或包覆復合等不同形式的改性方法。在保證改性效果的同時，進行系統優化，節省投資。3 效益分析不同產品的市場背景和成本都有不同，需根據具體情況系統分析。4 合作方式技術服務、新產品開發、生產系統建設與技術改造。
清華大學
2021-04-13