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        鉆瓜科技成果推薦第4期:高耐磨性表面復合材料 /MEMS 耐高溫壓力傳感器及技術/緊湊式換熱技術/生物質氣化燃燒技術 /一種高性能散熱降溫涂料 前沿科技

        鉆瓜科技成果推薦第4期:高耐磨性表面復合材料 /MEMS 耐高溫壓力傳感器及技術/緊湊式換熱技術/生物質氣化燃燒技術 /一種高性能散熱降溫涂料 。 鉆瓜科技成果推薦:不定期推薦有一定應用前景的成果或技術,僅供大家參考。

        1、高耐磨性表面復合材料 

        該項目針對冶金、礦山、建材、電力、化工等部門有著廣泛存在的各種嚴酷的磨損工況特點,采用鑄造復合工藝,在部件的嚴重磨損部位制備一層(3-10mm)具有高硬度陶瓷顆粒(WC、TiC、Al2O3、SiC 等)與各種鑄鐵、鋼復合的局部復合材料部件,可大幅度提高這類易損件的使用壽命,降低由于備件更換造成的設備停機時間。

        1、選擇性局部增強:滿足部件各部位性能要求不一的條件根據不同部件使用特點,在部件承受磨損或磨損最嚴重的部位復合一層具有 

        高硬度陶瓷顆粒,可與各種鋼和鑄鐵組成復合材料。這樣不僅提高了承受磨損部位的抗磨性,而且部件的本體可在充分考慮機械性能的條件下選取,避免了為提高部件耐磨性而影響其它性能(如:韌性、強度、耐蝕性、抗氧化性等)的問題。

        2、友好的資源再生性 

        由于在部件磨損最嚴重的部位且可根據部件失效的磨損程度來設計和制備復合材料的厚度,因此部件失效后該部件表面的復合材料已基本完全磨損,更換下來的部件已不再含有復合材料,僅剩金屬母體。因此,完全可用通常磨損部件重熔回用的方法進行再生,克服了通常復合材料回用困難的缺點。

        3、制備方法簡單:不需復雜的專用設備 

        克服了通常復合材料制備過程復雜,不便于工程化的缺點,利用一般鑄造工廠的設備即可生產。使用耐熱鋼基的陶瓷顆粒復合材料在實驗室 900℃高溫磨損結果表明:與耐熱鋼相比,復合材料的耐磨性是耐熱鋼的2.5—3.3 倍。而用WC顆粒與與高鉻鑄鐵復合的復合材料在實驗室磨損實驗機上的耐磨性是高鉻鑄鐵的 3-5 倍,顯示出極優良的抗磨損性能。而制造成本視復合層的厚度和面積而定,一般比原制造成本提高不多。 

        該項技術具有可持續發展性。由于此表面復合材料可以靈活更換基體金屬材料,根據不同工況進行基體材料設計,不僅可以制備導位板、導輪、熱軋輥這樣的耐高溫磨損零件,而且可以進一步開發用于礦山、電力、化工、建材等行業的具有復雜磨損工況的零件,其產業化前景廣闊。

        使用耐熱鋼基的陶瓷顆粒復合材料在實驗室 900℃高溫磨損結果表明:與耐熱鋼相比,復合材料的耐磨性是耐熱鋼的 2.5—3.3 倍。而用 WC 顆粒與與高鉻鑄鐵復合的復合材料在實驗室磨損實驗機上的耐磨性是高鉻鑄鐵的3-5倍,顯示出極優良的抗磨損性能。而制造成本視復合層的厚度和面積而定,一般比原制造成本提高不多。 

        2、MEMS 耐高溫壓力傳感器及技術

        該項目應用先進的 MEMS 技術,研制完成了耐高溫壓力傳感器設計、制造關鍵技術及系列產品開發。解決了一直困擾航空航天、石油化工、軍工、能源電力等領域因高溫、高頻響、高過載、微型化、瞬時高溫沖擊等惡劣環境下的壓力、力、加速度測量難題。研制的壓力傳感器主要技術指標:工作溫度:-40-200℃;壓力量程:0~1000MPa 任意量程;固有頻率:≤1MHz:綜合精度:0.5 %FS。高 G 值加速度計指標:1×1015g(g為重力加速度)。相關技術已獲得國家授權發明專利 20 余項。

        3、緊湊式換熱技術 

        隨著中國工業化的持續推進和經濟的迅猛發展,工業用水消耗巨大,據統計,冷凝冷卻設備的耗能占工業耗能的 13%~15%,耗水量占工業用水的70%~80%。西安交通大學能動學院屈治國教授團隊開發的緊湊式蒸發冷換熱技術由于不采用 CFCs 和 HCFCs,最大限度利用自然界冷量,其耗水量僅為水冷式換熱技術的 5%~10%。研究成果包括緊湊式蒸發冷換熱技術的理論機理、蒸發冷換熱器樣機以及緊湊式蒸發冷換熱器的選型設計校核軟件。對翅片管束排列方式、管徑、翅片間距、翅片結構、翅片材質以及填料進行了系統優化,實現管內走冷卻工質,管外走空氣和水的冷卻模式。成果可對換熱器內部進行傳熱傳質建模,針對不同壓力下管內水、水蒸氣、氨、R134a等冷卻工質的換熱器進行快速選型設計。

        4、生物質氣化燃燒技術 

        生物質直接燃燒發電或供汽,煙氣污染物凈化成本高?;谠谙冗M燃燒與污染物控制方面的積累,西安交通大學譚厚章教授團隊研究了生物質氣化-燃燒技術。生物質在氣化爐進行熱解,產生的氣化氣送入鍋爐,利用研發的燃燒器實現生物質氣化氣的低氮燃燒,污染物排放達到環保要求,可替代燃煤鍋爐供汽/供熱。相關技術已應用于工業園,實現清潔供蒸汽20 噸/小時。

        對于新建工業園,需求蒸汽量大,但常常難以通天然氣,而因環保等問題,燃煤鍋爐難以被立項建設;對于現存工業園,多采用中小型工業燃煤鍋爐,普遍存在熱效率低、污染嚴重等問題。而生物質氣化-燃燒技術可有效替代燃煤鍋爐,實現分布式清潔供汽/供熱。

        合作條件要求:合作開發。

        5、一種高性能散熱降溫涂料 

        該項目研發了一種涂敷于電器設備發熱部件表面的涂料,該涂料可提高發熱部件的熱輻射性能,致使電器設備的整體運行溫度降低。散熱涂料通過提高物體表面輻射效率,增強物體散熱性能,涂層內部的導熱填料使熱能從發熱部件迅速傳導至散熱涂層。散熱涂料在 3C 電子產品、通訊設備、電力設備、家用電器、工業設備等領域,具有廣泛的應用前景和市場。 

        作為一種表面散熱技術,散熱涂料具有易于應用,施工簡單,效果明顯,價格低廉等優點,是解決設備散熱的可靠、有效的技術。課題組研制的散熱涂料在變壓器、開關柜、斷路器等電力設備上進行了應用研究,具有10%降溫效果。課題組目前掌握了散熱涂料的中試工藝,可進行小批量的生產,可以達到日產500kg,可實現技術成果向工業產品的轉化。5G時代的到來,在電子產品和通訊基站領域需求將進一步增大。電力和傳統機械設備的小型化、智能化勢必對散熱降溫技術提出更高的要求。電動汽車的迅速發展,也將進一步擴大散熱涂料的市場需求。在國內,散熱涂料技術目前尚處于初步應用階段,在未來五年內對散熱涂料技術的需求將直線上漲,市場規模將持續增長,經濟效益可觀。西安交通大學丁書江教授課題組在散熱、導熱材料領域具有多年的研發經驗和成果積累,歡迎工業界的朋友交流合作。

        以上成果為經過個人篩選,認為有一定應用前景的成果或技術,僅供大家參考。如果有哪方面領域的技術信息需求,可以聯系我,我定向征詢并發送,并推動與技術負責人的對接,促進成果的實施應用。相關企事業單位在經營過程中有任何需求都可以聯系,我利用各種渠道謀求解決或聯系相關單位,合作共贏。

        趙暉(18622028255,微信號:zhao07180608)

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