特種陶瓷結構材料以其卓越的綜合力學性能和化學穩定性近些年已經成為惡劣工況下零部件的首選材料。如果是非常極端的條件(例如包括超高溫在內的多種極端條件并行),也不是所有陶瓷材料都能滿足使用要求的——例如航空航天、軍工、核工業領域,或是民用切削刀具領域,對陶瓷材料的耐高溫、耐磨、耐腐蝕、使用壽命等要求會大幅提高,此時具有更優異高溫性能、能夠滿足此類要求的材料中,超高溫特種陶瓷走入我們的視野。
超高溫陶瓷材料中,碳化物是很重要的一類,包括碳化鈦(TiC)、碳化鋯(ZrC)、碳化鉿(HfC)、碳化鉭(TaC)等。它們既可以用于制造多種精密陶瓷工具、精密陶瓷零部件、航空航天結構件,也能在較為寬泛的硬質合金、各類金屬陶瓷領域里,作為基體材料或添加劑在原有的工藝鏈條上使用——如ZrC和TiC就能有效提升燒結制品綜合性能,包括降低摩擦系數、提高耐磨、降低燒結溫度、控制成品晶粒粒徑、提高耐腐蝕性等。
無論應用形式如何,有一點都是確定的——制品性能好壞與碳化物粉體的質量密切相關。比如說日本京瓷近十年推出了數種新型金屬陶瓷工具,被加工表面質量和服役壽命遠超傳統牌號,它們的優異性能就得益于內部的超細晶結構,而制造超細晶的前提條件便是利用形貌良好、粒徑分布均勻的超細碳氮化鈦粉為主要原材料。
TiC粉體的微觀形貌及其球形造粒粉
ZrC粉體的微觀形貌及其球形造粒粉
為了得到粒度分布窄、流動性好的碳化物粉體,就需要精湛的超細粉體制造技術,在業內擅長此道的企業并不算多,吉林長玉特陶新材料技術股份有限公司(下稱:長玉特陶)就是其中之一。依托哈工大的技術優勢,長玉特陶通過其針對超細粉體(主攻600nm以下)優化的碳熱還原法生產的非氧化物粉體,不僅具備粒度分布窄、流動性好、雜質含量少、燒結活性高等特點,而且相比于化學合成法制備的粉體,又兼具氧含量低,質量穩定的優勢。
如果您對長玉特陶這一系列非氧化物超細粉體技術和粉體應用技術感興趣,歡迎來到9月16~18日于廣州保利世貿博覽館6號館舉辦的“廣州CAC國際先進陶瓷產業鏈展覽會”,粉體圈將在16日下午舉辦同期會議“2021年全國碳化物粉體與陶瓷制備技術交流會”。屆時來自長玉特陶的王玉金教授將帶來題為《高純超細碳化物陶瓷粉體的產業化及應用》的報告,通過介紹極端環境下材料的性能,以超高溫陶瓷材料為例,為我們介紹碳化物陶瓷粉體的合成工藝及原理、目前面臨的問題以及解決的措施,感興趣的話就不要錯過了哦!
關于報告人
王玉金,哈爾濱工業大學教授/博導,材料科學系主任,吉林長玉特陶新材料技術股份有限公司總經理、法定代表人,主持國家自然科學基金、軍品配套等項目20余項,發表學術論文130余篇,SCI他引400余次,申請國家發明專利26項(授權7項)。
獲得榮譽和獎勵:
教育部新世紀人才;
哈爾濱市青年科技獎獲得者;
全國熱處理學會周志宏青年科技成就獎;
黑龍江省自然科學二等獎1項;
國防科學技術進步獎三等獎1項;
黑龍江省教學成果一等獎1項。
學術兼職:
中國機械工程學會熱處理分會理事兼副秘書長;
中國機械工程學會工程陶瓷專業委員會理事
中國材料研究學會青年工作委員會理事;
中國硅酸鹽學會特種陶瓷分會理事;
黑龍江省熱處理學會副理事長等職務。
粉體圈會務組
作者:粉體圈
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