东北大学科技成果推广项目

东吐大学科技戚累难广顼R

一、新材料、新技术、新装置

纳米碳酸钙的工业化生产技术

一、项目简介

目前，国内采用化学合成法制备的纳米碳酸钙已经在橡胶、塑料、涂料、油墨

等行业得到了应用，但专用化、功能化、高质量产品的品种和数量与国外相比相差

甚远，远远不能满足市场的需求，每年需从日本、英国等国家大量进口，花费了巨

大的外汇。随着我国加入WTO,研制高档次纳米碳酸钙产品的制备工艺、开发新型专

用设备、选择高效廉价的添加剂，制备出高档次、满足不同行业要求的纳米碳酸钙

产品，全面提升我国橡胶、塑料制品、造纸等行业产品的质量和档次，并走向国际

市场，已成为我国碳酸钙工业面临的一项重要课题。

东北大学矿物材料与粉体技术研究中心经过多年的潜心探索，获得了有关纳米

碳酸钙制备方面的专利三项，研制成功了独具特色的高剪切碳化法制备纳米碳酸钙

新技术，2000年完成日产300公斤纳米碳酸钙制备中间试验生产线建设及半工业试

验，2001年完成年产10000吨纳米碳酸钙工业化生产厂的工艺设计，目前正在实施产

业化。

二、应用领域

碳酸钙是一种重要的无机化工产品。由于价格低、原料来源广、无毒性，广泛

地用作橡胶、塑料、纸张、涂料、牙膏等的填料。纳米碳酸钙是80年代发展起来的

一种新型超细粉体材料，粒径在0.1-lOOnm之间。纳米碳酸钙粒子的超细化，其晶

体结构和表面电子结构发生变化，不仅保留了原料碳酸钙的性能，还具有纳米微粒

的特性，将其填充在橡胶、塑料中能使制品表面光艳、伸长度大、抗张力高、抗撕

性强、耐弯曲、龟裂性良好，是优良的白色补强性填料。在高级油墨、涂料中具有

良好的光泽、透明、稳定、快干等特性。粒径小于20nm的碳酸钙产品，其补强作

用与白炭黑相当。粒径小于80nm且粒径分布很窄的碳酸钙，可用于汽车底盘防石击

的涂料。因此，纳米碳酸钙的制备和应用具有广阔的前景，受到国内外的广泛关注。

国内目前纳米碳酸钙的应用领域及其消费量见表lo

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表1国内纳米碳酸钙的消费领域及消费量

消费领域消费量（吨/年）

造纸50000

橡胶10000

塑料5000

油墨10000

油漆10000

其它5000

由表1可知，国内目前纳米碳酸钙的年消费量可达9万吨以上。由于国内产品

不能满足要求，只能花费大量外汇从国外进口。

三、建厂条件

按年产10000吨纳米碳酸钙计算如下：

1.设备投资：2200万元

2.安装费：300万元

3.厂房面积：3000平方米

4.土建投资：180万元

5.流动资金：300万元

6.其它：200万元

总投资3380万元。

四、建设周期

1.5年

五、投资回收期

3.8年

六、经济效益预测

年产量：10000吨

销售价：3000元/吨

成本：2000元/吨

年利税：1000万元

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年产1万吨石墨化电极设计

一、项目简介

石墨化电极（简称电极）广泛用于电炉炼钢、电熔镁、工业硅、铁合金、电石、

黄磷、碳化硅和电煨煤等工业。中国每年进口大规格（①400〜800mm）电极约5万

to中国每年也出口约9万t电极。随着中国工业的高速发展，电极需用量逐年提高。

由此可得出如下结论：电极市场广阔，有国内外两个市场。

生产电极的原料为延迟焦和煤沥青。辽宁延迟焦产量约为中国延迟焦总产量的

三分之一，煤沥青产量约为中国总产量的十分之一。辽宁交通便利，原料运距短，

电极生产成本低。

本设计采用节能、环保型罐式煨烧炉，正常生产不用不需补充燃料，环保达标。

利用罐式煨烧炉烟气热量产生蒸汽节省能源。

本设计采用节能、环保型环式焙烧炉，取消电捕器净化焙烧炉烟气可节省投资，

并达到环保要求。

燃料煤转化为煤气，环保条件好，燃料热利用率高。

因此，上年产1力t电极项目市场前景好、环保达标和经济效益显著。

二、电极理化性能

电极和电极接头的理化性能见表lo

表1三种电极和电极接头的理化性能

项目PHPUHP

电阻率加Qm电极9〜116~74.5〜5.8

接头〜5.0

抗弯强度/Mpa电极〜12.5

接头12.714.09.0〜12.5

抗弯强度/Mpa电极6.0〜8.0

接头6.0〜8.0

弹性模量/Gpa电极9.3126.0〜8.0

接头13.721412〜18

灰份/%

真密度/f，2

体密度/g.cm'电极1.521.601.64~1.71

接头1.681.701.73〜1.81

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极

线膨胀系数/℃电(0.2~0.6)X10-6

头

接

30~100℃(0.1~0.4)X10'6

极

电2.9X10"2.2X10#

头

接

℃3.2X10"2.4X10-6

极

100~600电

热导率/w.m".k"210~290

三、经济效益估算

经济效益估算见表2。

表2经济效益估算

电极品种电极生产成本电极销售价电极税前利润电极税利润

千元/t千元/t千元/t千元/t

普通浸渍电极8.59.51000900

高功率电极10.011.511501000

普通浸渍电极和高功率电极投资分别为3600万元和4000万元。投资回收期为

4年。

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化学镀Ni-P非晶态合金技术

一、项目简介

化学镀Ni-P非晶态合金，由于所沉积的金属原子银与非金属原子磷无序排列，

所获得的镀层为非晶态结构。

采用不同的操作条件，可得到不同的含P量的Ni-P合金镀层。按其含量可分为：

高磷(HP)镀层：含P量11wt%以上，在酸性介质中耐腐蚀性能很强。中磷(MP)镀层:

含P量6-10wt%,既耐蚀又耐磨，在工业中应用最为广泛。低磷(LP)镀层:含P量0.5-5

wt%,其镀层机械性能特殊，镀态硬度高、耐磨性能优越，韧性好、应力低。

根据用户要求，研究开发的三元合金镀层，如Ni-W-P、Ni-Fe-P、Ni-Re-P等

镀层；Ni-P-WC、Ni-P-Al2O3,Ni-P-金刚石、Ni-P-MoS2>Ni-P-氟化石墨等复合镀

层，可进一步改善性能，扩大应用范围。

二、主要技术特点及性能指标

1.由于化学镀不使用电源，设备简单，减少了投资与生产费用。

2.化学镀层细致平滑、光亮平整，表面粗糙度不低于镀前等级。

3.镀液均镀能力强，所得镀层均匀一致，适合于形状复杂零件。

4.可镀覆在钢铁、铜及其合金，镀层与基底结合强度高，无起皮、剥落现象。

经特殊处理.，可镀覆在铝及其合金基底金属上。

5.镀层具有优良的耐腐蚀性能，在酸性介质中耐蚀性能优于不锈钢；在碱性介

质中耐蚀性能优于银镀层。

6.镀层镀态显微硬度为Hv500-600,经热处理可达Hv1100。

7.设备简单、工艺成熟、生产过程无污染，符合环保要求。

三、主要应用情况

由于化学镀Ni-P可获得优异性能的功能性非晶态合金镀层。可广泛应用到机械、

冶金、航空、交通、化工、石油等工业领域。

机械模具，减少磨损，提高使用寿命1-2倍；

冶金冷凝结晶器，降低热磨耗，使用期限延长2倍以上；

化工冷凝器，代替不锈钢及纯银，降低成本；

各类仪表，增强耐蚀性能，提高使用寿命；

石油工业，可用于各类管道、阀门、泵体，减少磨耗、增加耐蚀性能。

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电镀Ni-W(Ni-W-P)合金

一、项目简介

Ni-w合金镀层是高硬度、低应力；耐热性能、耐蚀性能、耐磨性能优异的功能

性镀层。在溶液中添加一定的络和剂及还原剂，可得到Ni-W-P合金镀层，控制操作

条件所得镀层为非晶态结构。含W量为5wt%的Ni-w(Ni-W-P)合金可镀覆在不锈

钢或铜及其合金基体匕其镀层具有耐酸、耐热、耐磨及高硬度等性能；含W量为

40wt%的Ni-w(Ni-W-P),均镀能力良好，度层致密平整，可达100um,适合耐磨损

的机械部件的镀覆；镀液采用银盐Ni(NHSC>3)2与NiSCU比较，由于吸附氢较少，因

此镀层具有较低应力。

由于Ni-W(Ni-W-P)合金镀层的耐高温腐蚀与磨耗性能，近年来受到人们的关

注。可取代镀铭层，减少C—十的对环境的污染公害。Ni-W-P非晶态合金镀层可使

化学镀Ni-P非晶态合金镀层的性能进一步提高，扩大其应用范围。

二、主要技术指标

1.镀层平整、光亮，与基体金属结合牢固；

2.根据使用条件要求，通过改变操作条件，镀层的W含量，可控制在2.5-10%；

对特殊需要工件，最高W含量可达20-40%；

3.镀层的镀态显微硬度为Hv600左右，经热处理可达Hvl200(最高可达

Hvl300)；

4.可获得非晶态Ni-W(Ni-W-P)镀层，具有优良的耐腐蚀性能，优于不锈钢及

银镀层；优异的耐热磨耗性能，优于铭镀层。

三、主要应用领域

冶金工业：钢板切割气嘴；机械工业：铸造模具；石油化工：各类管道、阀门、

泵体及其它部件。提高耐高温磨耗，抗高温腐蚀的性能，延长使用寿命。

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镀层技术

一、黑银镀层技术

黑银镀层采用Zn-Ni合金或Zn-Mo合金，具有高雅的装饰性能和耐磨性能。底

层镀覆耐蚀镀层，可提高其耐腐蚀能力。对于小型零件可进行批量滚镀加工。

黑银镀层主要用于光学工.业；仪器仪表名牌；家用电器以及汽车工业的标准件

镀覆。此技术已用于松辽汽车公司与沈飞汽车公司的汽车标准件镀覆。

二、Sn-Ni-Cu镀层

Sn-Ni-Cu镀层又称黑珍珠色镀层，俗称枪色镀层。具有幽雅的外观，良好的耐

蚀和装饰性能，可用于工艺品、日用五金件，如镜框、手表、项链等。

三、金及金合金镀层

+

采用亚硫酸盐镀金，金以AU（SO3）2形式加入，为无氟镀金工艺。镀层细致光亮,

孔隙少；均镀与深镀能力良好；沉积速度快，电流效率接近100%。加入一定的元素,

可获得硬金镀层。

金具有很高的化学稳定性、导电性、耐高温、易于焊接，广泛用于仪器仪表，

集成电路，印刷电路板，电接点镀层；金作为贵金属，还可用于首饰，工艺品的装

饰性镀层。

四、银及合金镀层

采用亚氨基二磺酸盐的镀银，是一种适用的代氟镀银工艺。镀液成分简单，易

于维护，镀层结晶细致，平整光亮；耐蚀性、抗硫腐蚀性能良好。

镀银层广泛用于电子工业，减少接触电阻，提高焊接力；探照灯具以及反射器

的反光镜，增加反光率；还可用于餐具、工艺品、饰品的装饰镀层。

五、真空镀贵金属装饰膜技术

利用真空磁控溅射镀膜技术，可以对复杂形状装饰品和工艺品进行金、银等贵

金属膜层的镀覆，基体材料可为塑料、陶瓷、压铸锌、铜及铜合金，获得优异的装

饰效果，提高产品的档次。适用于旅游纪念品（例如佛像）、工艺品（灯具、室内饰

品）等装饰加工，可进行批量生产，将获得较大的经济效益。

六、锌银合金电镀

锌银合金镀层配合相应的钝化层，具有较强的耐腐蚀性能，一般为镀锌层的2-3

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倍。可广泛用于汽车、家电行业。

七、锡钻合金电镀

锡钻合金以及锡钻锌合金镀层，外观呈亮白色，内应力低、无孔隙，电流效率

高，工艺简单。可替代铭镀层用于日用五金件的镀覆，减少环境污染。

八、压铸锌合金电镀

压铸锌合金熔点较低，易于成型。为提高耐腐蚀性能与装饰性能，日用五金件

表面可镀覆Ni层，工艺品表面可镀覆Cu、Au等镀层。

九、化学转化膜处理技术

钢铁表面低温氧化处理、磷化处理。

Cu镀层可进行钝化处理、仿古铜处理。

Zn镀层可进行低络酸盐银白色、彩色、黑色、军绿色钝化处理；根据用户要求

可进行无格钝化处理。

压铸锌合金的化学抛光及各种色调的钝化处理，用以提高产品的耐蚀和装饰性

能。

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铝、镁合金半固态加工

本项目利用我们独立开发的液相线半连续铸造技术，开发市场广阔的半固态成

形铝合金汽车零部件。设计年产50万只轮毂和200万件汽车部件。总投资约为12,530

万元，年产值17370万元，年利润总额为3628万元，投资利润率为23.4%,投资的

内部收益率为48.1%,财务净现值为15720.1万元;投资回收期为3.79年。

发明了“液相线半连续铸造制浆技术”（专利申请号ZL00123078.6）,与国内外

目前普遍采用的电磁搅拌技术相比，该技术工艺简单、设备投资省、生产效率高，

即适用于变形铝合金，有适用于铸造铝合金。由于此项技术避免了搅拌，可以有效

降低合金的吸气与夹杂，提高产品质量及成品率，在铝合金半固态加工方面具有独

特优势，同时彻底解决了镁合金半固态浆制备的技术难题，为镁合金半固态加工技

术的成功与应用开辟了道路。因为该工艺铸造温度在液相线附近，比常规铸造温度

低100C以上，同时因无需搅拌，有效地解决了镁合金的氧化问题。目前，已开展

了A356.2铝合金、7075铝合金、2618铝合金、112铝合金、AlMg3Si铝合金、AZ91D

镁合金、ZK60镁合金、Mg-Li合金浆料的液相线半连续铸造法制备技术的研究，并

取得一系列重要成果。晶粒尺寸小于50即1,为均匀细小的等轴晶。技术指标达到国

际先进水平，技术成熟，工艺稳定；并已成功试制了488发动机轴瓦盖、汽车轮毂

模拟件、管接头等试样。其中A356.2铝合金的抗拉极限达到330MPa,7075铝合金

抗拉极限达到510MPao

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铝合金低频电磁半连续铸造

铝合金低频电磁铸造技术是国家重点基础计划研究（973）-提高铝材质量基础

研究项目的重点课题-外场作用下铝合金的凝固（G19996405）和国家高技术发展规

划（863）超高强高韧铝合金产业化技术开发支持下，开发的具有自己独立知识产权

的技术。该技术具有组织显著细化、合金元素宏观偏析消除、合金元素充分固溶、

内应力大幅度降低进而避免裂纹和表面质量改善等一系列优点。已在7075,7A60,

2618,6061,3004等合金中取得显著效果。

本项目采用我们开发的低频电磁半连续铸造技术生产高冶金质量的铝合金铸

坯，只需要在传统的半连续铸造机上改造结晶器和施加一个线圈和一个低频电源即

可，具有简单、经济和效果显著等特点。年产1万吨铝合金锭坯的铸造机、改造投

资80万，不但铸锭晶粒显著细化，而且宏观偏析消除，合金元素共晶内固溶量大幅

度增加，偏析瘤消除，表面质量大大提高，而且，可以大幅度降低铸造内应力，有

效避免铸造裂纹。仅由于消除裂纹产生的铸造废品和加工废品和铸锭表面铳削量降

低即可为企业带来显著效益。

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镁合金电磁半连续铸造

镁合金电磁铸造技术是国家重点基础计划研究（973）-提高铝材质量基础研究

项目的重点课题-外场作用下铝合金的凝固（G19996405）和国家高技术发展规划

（863）超高强高韧铝合金产业化技术开发支持下，开发的具有自己独立知识产权的

技术。该技术具有组织显著细化、合金元素宏观偏析消除、内应力大幅度降低进而

避免裂纹和表面质量改善等一系列优点。已在AZ91,ZK60,AZ61和WE34等合金

中取得显著效果。

采用合金组合添加剂实现阻燃，免除了传统熔炼方法存在的诸多无法避免的问

题，无须精炼，只需一次静置，静置时间减少至15〜30min。

铸造温度比传统常规铸造低50~100℃以上。

结晶速度快，改善了铸锭的晶内结构，减少了化学成分的区域偏析，提高了铸

锭的机械性能。

减少了金属氧化趋势和高熔点金属氧化物的形成，从而减少了夹杂和金属杂质,

提高了金属的纯净度。

一定程度上减少了熔体的含气量，组织显微疏松减小；节能。

铸锭表面可以达到铝合金光洁表面水平可以消除冷隔、径缩和裂裂纹。

本项目采用我们开发的电磁半连续铸造技术生产高冶金质量的镁合金铸坏，只需要

在传统的半连续铸造机上改造结晶器和施加••个线圈和一个低频电源即可，具有简

单、经济和效果显著等特点。不但铸锭晶粒显著细化，而且宏观偏析消除，合金元

素共晶内固溶量大幅度增加，偏析瘤消除，表面质量大大提高，而且，可以大幅度

降低铸造内应力，有效避免铸造裂纹。仅由于消除裂纹产生的铸造废品和加工废品

和铸锭表面铳削量降低即可为企业带来显著效益。

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年产20万套镁合金手提电脑外壳压铸生产线设计

一、项目简介

镁是地壳中分布较广的元素之一，占地壳质量的2.1%,海水、光卤石、菱镁

矿、白云石中都含有镁，并广泛分布于世界各地，可以说蕴藏量无限。我国是镁资

源丰富的大国，原镁产量约为40万吨，居世界第一位。

镁合金作为最轻的金属结构材料，是一种发展迅猛的绿色环保合金，具有密度

小、比强度和比刚度高、尺寸稳定性好、导热性能优越、切削加工想能好、电磁屏

蔽好、可无限地再利用等众多优点。所以正被广泛应用于手提电脑、手提电话•、数

码相机、家用电器、汽车等多种行业，有着广阔的市场和前景。

为进一步提高镁合金生产附加值，拟设计一个“年产20万套镁合金手提电脑外

壳压铸生产线”。

二、金属镁生产及其应用

1.镁矿资源

在自然界中镁只能以化合物形态存在，在已知的1500种矿物中，镁化合物占

200多种。但目前炼镁工业上使用的原料多为菱镁矿、白云石、光卤石以及海水、

盐湖水中的氯化镁。

2.镁的生产方法

镁的生产方法分为两大类:氯化镁熔盐电解法;热还原法。

3.镁的应用

镁的应用主要在如下几个方面：

——作为生产难熔金属的还原剂；

——作为生产球墨铸铁的球化剂；

——作为生产优质钢的脱硫剂：

——用于制取铝-镁合金：

——作为高储能材料。

此外，镁还应用于航天和宇宙技术、电子计算机技术、电气和无线电技术中。

三、镁合金的生产与应用

1.镁合金的特点

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镁合金具有密度小、比强度高、比刚度高、尺寸稳定性好、导热性能优越、切

削加工性能好、易铸造、减震性能好、电磁屏蔽好、可无限地再利用、绿色环保等

众多优点。

同时，镁合金的强韧性、抗疲劳性、高温抗蠕变形与应用中的铝合金还有不小

的差距。

镁合金的各组分可以改变其性质和性能。例如铝和锌可以改善镁合金的强度特

性；镒可提高耐蚀强度，也能增加硬度；锂可减少镁合金密度等。

2.镁合金的生产

配制合金工艺镁合金残碎废料的处理

镁及镁合金熔炼：镁及镁合金熔炼炉；镁合金制备.

镁及镁合金的压力铸造

镁的造粒

3.镁合金的应用

由于镁合金具有密度小、比强度高、比刚度高、可无限地再利用、绿色环保等

众多优点。使镁合金能够应用于仪器制造业和机器制造业，应用于宇宙技术人造卫

星和火箭生产，应用于烟火工业以及用作火箭中的高发热值燃料。广泛应用于手提

电脑、手提电话、家用电器、汽车等多种行业。

四、镁合金压铸产品种类和市场

1.镁合金压铸产品生产工艺

镁合金触变成形

产口

M气

「加优器中------:「宣转机构

—IJ\

螺H食同含煤杵触黑嫌

金M

第科温/(56O63CV)

悔具

图镁合金触变成形机示意图

镁合金压铸成形

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图SD-150MA型油压•全自动镁压铸机

2.镁合金压铸产品生产市场

由于镁合金环保、节能等众多优点，其广泛应用用IT、汽车、电子等行业，随

着人们生活需求的不断提高，镁合金产品在世界上有着良好的市场，尤其在东南亚、

香港、台湾、日本、中国发展尤为迅速。中国也正在从产镁大国向着高科技镁产品

强国的方向发展。

3.镁合金压铸应用产品

产业领域制品

座椅框架

方向盘

车轮轮毂

汽车油泵

钥匙座架

变速箱零件

卫生导航零件

家用电器OA机器通信设备照相机

摄相机

数字式照相机

微型磁盘

电子笔记本

笔记本电脑

电话手机

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硬盘驱动器

CD.ROM驱动器

光电传感器

电视机

等离子显示装置

液晶投影器

散热装置

电动工具

自行车车轮

其他

钓鱼用具

手提箱

五、厂址选择

需要考虑到资源、运输、等多方面原因

六、投资与效益

电脑壳重量：0.356〜0.721kg/套

需要镁合金量：0.356〜0.721kgX20万=71.207424

投资金额：3738.248万元

销售单价：260元/套

销售收入：260元/套X20万=5200万元

去税收入：4444万元/年

利润：4444万元-3738.248万元=1132.80万元

回收期：3738.248万元/1132.80万元=3.3年

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大功率交流电机及其传动系统半实物仿真成套装置研发

一、项目简介

该半实物仿真装置的作用是通过仿真方法为大功率电机及其传动系统提供一套

可靠、方便的设计和调试方案。该仿真系统是一种半实物（或称为半物理）仿真系统。

它是由仿真计算机、主控计算机、接口电路和交流变频控制设备构成的。仿真计算

机完成大功率交流电机仿真模型和工艺对象的仿真模型的动力学和运动学方程求

解，是该项目的技术开发核心。主控计算机完成对仿真计算机的数据加载，实时数

据显示、记录、仿真管理和数据分析等任务，并对接口电路进行控制。

二、主要技术指标

将交流传动系统实验的调试时间缩短60%

调试成本降低50%

元件损坏率减少60%

现场调试工期缩短40%

提供80%以上的现场调试数据

调试总成本降低60%

三、应用范围及市场分析

大功率交流电机及其传动系统在国家装备和制造业以及其他工业领域中的地位

是不言而喻的，无论是新系统的设计还是老系统的改造，都迫切需要这样的一套仿

真调试装置。随着我国在装备制造业上加大投资，对交流传动控制的精度要求也越

来越高，更需要有这样的仿真调试系统来辅助系统的设计，其应用前景是非常广阔

的。

四、经济效益分析

掌握了建模和仿真的核心技术，可以直接面对企.业，针对具体的系统，承担横

向课题。进一步可以联合电机厂、设备生产厂，由厂家提供模型不断丰富模型库，

便于采用成套装备制造及大型成套装备的虚拟设计和虚拟制造。该项目的研制将有

助于开发中国人自己的大功率交流电机及其传动装置。有着很大的社会效益和广阔

的应用前景。

电话：024-8367144583687374传真编：110004

E-mail:ywZhang@地址：沈阳市文化路3号巷11号（东北大学科学技术处）

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东吐大学科技戚累难广顼R

五、生产规模

由市场规模定。

六、项目完成情况

已完成。

七、投资额

50万元。

八、是否申请专利

正在申请

九、项目投资

20〜50万元

十、所需条件

生产各类电机及其传动系统配套装置的各类企业、研究单位

H^一、合作方式

技术转让、技术共享

十二、技术价格

待议

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Sialon/SiC特种耐火砖及陶瓷窑具的生产技术

随着科学技术的发展，要求不断提高耐火材料的质量，并降低其生产成本。这

就要求产生新一代的新型特种耐火材料，以满足冶金生产、陶瓷和建材窑具等方面

的要求。

特种Sialon/SiC制品是最近几年开发的热点，它是将高技术精细陶瓷材料应用

到耐火材料中而形成的一种，其可以广泛地用于冶金和窑具方面，如耐火砖、棚板、

横梁、隔陷板和垫板等。这种新型特种耐火材料具有生产成本低、使用寿命长、高

温强度高、耐侵蚀性好等优点。目前在俄罗斯、日本用这种材料制备的耐火砖在冶

金高炉上使用表明，其对提高炉龄，降低冶金成本都具有十分显著的效果。这种材

料在国内具有广泛的应用市场，若在冶金、建材和陶瓷等行业推广应用，这种材质

的市场容量将超过5亿元。东北大学受国家自然科学基金的资助，利用粘土类矿物

质和其他添加剂与SiC颗粒混合后直接还原氮化反应烧结，成功地一步合成出

Sialon/SiC复相材料，在国外还没有见到这方面的报道，利用这种方法在实验室首先

成功地制备出这种材料，经测定材料的密度可达2.65g/cm3,强度和抗氧化性均明显

优于Si3N4/SiC材料，这种方法的生产成本可低于Si3N4/SiC材料的生产成本。

本项目需经费1000万元，两年内将建设一个年产值1.1亿元，利税5000万元

的特种耐火砖和特种陶瓷窑具的现代化新型企业。

成果转让方式：合作生产或技术转让。

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高技术碳化硅机械密封环的无压烧结制备技术

碳化硅复合材料制品目前主要用于机械密封环、刀具、汽车发动机部件和机械

行业的校准量具等。碳化硅机械密封环现在国外应用比较普及，广泛用于水泵、化

工、核潜艇、核电站和航天工业，但我国大型尺寸的密封环仍靠进口。目前碳化硅

制品的生产大都是采用热压或反应烧结方法生产，热压产品的质量高，但成本高，

而且受到尺寸的限制，只能做一些形状简单的制品。反应烧结成本相对低一点，但

制品中总有残余硅存在，使得制品的质量不高。相比之下，无压烧结（或常压烧结）

法制得的Sic制品成本最低，质量适中，能制作形状复杂、尺寸较大的各种制品，

是最有商品化前途的方法，是国内外企业所追求的产品。

碳化硅制品在国外发展很快，而且已经形成了许多相当大的产业单位，如美国

的Norton公司，德国的FCT公司，日本的东芝公司等。它们每年都有上千万美元

产值的SiC制品。随着陶瓷发动机的发展，SiC的制品市场还将继续扩大。我国的

发展速度较慢，而且主要是热压和反应烧结制品。SiC制品的主导产品是SiC机械

密封环，挤压、拉丝模具。密封环目前已经开始使用，碳化硅挤压模具和拉丝模具

也正在开发和试用中。采用无压烧结方法生产碳化硅，由于成本较低，占领密封环

市场是完全有把握的，此外再生产一些挤压、拉丝模具（这些产品现在还是空白）

或刀具，经济效益会更大。

本项目目前已能在实验室制备出体积密度达3.15g/cn?的碳化硅样品，这一指标

已超过了国内外同类材料的指标。

本项目总投入300万元，将建设一个年产值1000万元，利税500万元的高

新技术企业。

成果转让方式：合作生产或技术转让。

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高技术碳化硼陶瓷材料的无压烧结制备技术

碳化硼是硬度仅次于金刚石和立方氮化硼高技术陶瓷材料，由于其硬度高、密

度低、耐磨性好、化学性能稳定和具有中子吸收性能，在机械、军工防护、核电站、

化工和航天航空等领域具有广泛的用途，其主要产品有喷砂嘴、机械密封环、防弹

衣、军工装备防护板、核屏蔽和核反应控制棒等。目前碳化硼制品的生产大都是采

用热压方法生产，热压产品的质量高，但成本高，而且受到尺寸的限制，只能做一

些形状简单的制品，这严重制约着这种高技术陶瓷材料的推广和应用。无压烧结（或

常压烧结）法制得的碳化硼制品成本最低，质量适中，能制作形状复杂、尺寸较大

的各种制品，是最有商品化前途的方法，是国内外企业所追求的技术。

国外发达国家碳化硼的生产和应用较广泛，而在我国碳化硼的应用起步较晚，

目前仅有几个厂家能生产热压碳化硼产品，而且产品单一，仅在喷砂嘴方面有所应

用，但随着科学技术的发展和社会进步，碳化硼制品的应用市场将越来越大，无压

烧结碳化硼制品将具有十分优越的市场竞争力。

本项目已能在实验室制备出体积密度达2.47g/cn?的碳化硼陶瓷材料，这一指标

已超过了国内外同类材料的水平。

本项目总投入500万元，将建设一个年产值2000万元，利税1000万元的高新

技术企业。

成果转让方式：合作生产或技术转让。

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液一固相轧制复合法生产铝•不锈钢复合板

一、概述

液一固相复合轧制技术的原理是利用液态金属的高扩散能力和轧制时产生的压

力，借助复合焊接剂巧妙的实现了两种不同金属材料的冶金结合。该技术是将钢的

热浸镀和有色金属的铸轧技术巧妙地结合，冲破了传统的工艺思想，是金属复合材

料生产领域的新技术，它与固一固相金属复合技术相比具有如下优点：

1.复合强度高，结合强度与固一固相金属复合材料相比强度提高2〜3倍；

2.生产成本低，单位成本与固一固相金属复合材料相比单位成本降低20〜30%,

产品成材率提高10〜20%；

3.设备投资少，设备投资与固一固相金属复合所需设备相比减少50〜70%；

4.生产效率快，生产效率与固一固相间断式相比生产提高效率1〜2倍以上；

5.能源消耗省，由于工序和设备吨位的减少其能源消耗可降低30〜50%；

6.产品质量好，液态金属在轧辐区的快速冷却使金属结晶速度提高、密度均匀，

从而提高了产品的外观质量和内在质量。

二、项目的成熟程度

该项目中试完成，铝/不锈钢双金属复合带，各项指标检验均达到美国Chanon

EntemrisesInc.提供的标准。可以进入工业生产。

该技术经省科委鉴定，认为技术思想新颖，技术路线先进，产品市场广阔，研

究已达国际先进水平。96年6月，经国家863新材料领域专家组的评估和审议认为

技术先进，具有自己的特色，工艺简单可行，经济效益显著，具有广阔的产业化前

景。经国家科委批准，96年列入国家863计划“85”推广项目。96年被国家863新

材料专家委员会列入国家863“九五”项目（项目编号863-715-09-006）,

并被国家科委列入97年国家火炬项目，99年列入国家中小企业创新工程，同时被

国家科委批准为863产业化重大推广项目。2000年，通过国家科委验收，认为项目

已达到国际先进水平。

该技术具有我国独立的知识产权，具有一系列的发明和创造，液一固相轧制复

合技术已申请了国家发明专利，专利名称：液一固相金属轧制复合方法和设备，专

利号：00109241.3o该项技术在美国、俄罗斯、日木等国的专利申请正在办理之中。

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三、项目实施方案

根据市场需要，决定建设规模为：

年产1万吨铝/不锈钢双金属板。产品规格500mm宽Xl.5~3.0mm厚带材，

①270〜475mm圆盘，钢：铝=1：1—1：5

四、市场需求情况

在国内市场方面：对铝/不锈钢产品的年需求量为10万吨左右。其中有沈阳双

喜压力锅制造公司等20多家国内知名的餐具制造企业对该产品的需求量为6万吨，

有河北现代厨房设备厂等10家厨房设备制造企业对该产品需求量为2万吨，有广州

电梯厂等7家电梯制造企业对该产品年需求量为1000吨，有建筑、制冷、医药、化

工等其它行业对该产品年需求量为3万吨左右。另外有中国一汽集团公司正在用我

们生产的铝/不锈钢产品试制轿车的尾气排放管，预计的年需求量相当可观。在国

际市场方面：铝/不锈钢产品更是呈现产品供不应求畅销局面，铝/不锈钢复合金

属材料的生产大国日本、俄罗斯的年生产能力为20万吨，其中有近2/3的产量用

于炊具制造业。工业发达国家通过立法形式限制铝制品的使用以后，更是为该种产

品在炊具、餐具制造业利用打开了广阔的应用空间。在南北美洲市场，铝/不锈钢

产品的需求量大约在10万吨左右。美国炊具制造商对该产品的需求量大约在6万吨。

五、投资估算经济和社会效益分析

总投资8437万，其中基建投资2472万，设备投资5965万。产值3.85亿，利税

7050万。本项目的财务评价指标较好。全投资内部收益率（税后）为40.03%,远远高

于基准收益15%。在其20年的生产经营期内，平均年实现利润总额816.49万元；

达产年上缴销售税金及附加276.19万元；平均年上缴所得税269.44万元，全部投资

在第4.34年即可收回，税后净现值为1926万元，投资利润率为49.78%。

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薄带异步轧制技术

一、项目简介

异步轧制技术是东北大学经长期研究已经成熟并已在工业生产应用的一项板带

轧制技术。长期以来在生产中使用证明异步轧制突出的特点是：（1）轧薄能力强，

可使轧辑直径与带材轧出厚度的比值，即D/h22500,用普通四辐轧机即可生产出

极薄带材；（2）轧制精度高，不采用AGC系统即可生产高精度带材；（3）轧制压力

幅度降低，道次压下量大，适宜生产不锈钢、工具钢等难变形金属；（4）横向变形

均匀，张力轧制时板形良好；（5）裂边率少，一个轧程总变形量大，轧制难变形金

属时，可减少轧程，节能效果明显。

二、主要技术指标及应用范围

D/h值是衡量轧机轧薄能力的重要指标，普通四辑轧机D/hg1000,异步轧机D/h

22500,例如东北大学为天津设计的一台①120/①320X300mm四辐异步轧机四道次

可将0.6mm厚的低碳钢轧至0.05mm。土0.0035mm,同样规格四辑轧机最薄只

能轧至0.12mm。

异步轧制技术主要适宜生产各种钢及难变形合金的极薄带（包括工具钢、弹簧

钢、不锈钢、硅钢、黄铜、镀青铜等）。异步轧制即可单机轧制，亦可实现连轧。以

往极薄带材主要依赖进口的廿辑轧机轧制。采用异步轧机同样可以生产廿辐轧机轧

制产品。我国现存很多中小型冷轧带轧机，不能生产极薄带，改成异步轧机后即可

生产极薄带。

三、项目投资及生产规模

项目投资视生产规模大小及新建轧机或老设备改造而不同。新建轧机与常规

轧机造价基本相同。老轧机改造收设计改造费。

四、合作方式及技术价格

东北大学可以按用户需要多种形式与用户合作，可以提供各种尺寸的全套轧机,

可以提供轧机改造设计软件，技术培训，根据轧机装备水平不同，价值面议。老轧

机改造软件费视工作量大小，一般最低为15万元。

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层状异种金属偏置变形固相复合技术

一、项目简介

金属基复合材料是21世纪广泛推广使用的节能、经济型金属材料。它即有单一

金属材料特性，又具有双金属的特性。将两种以上固态金属复合在一起，使其结合

强度达到软金属的抗拉强度，一般需很大的变形量。对熔点相差悬殊的两种金属复

合一起时，两层金属均有很大的变形，产生加工硬化，这种符合材料必须软化处理

后才能使用，由于熔点相差悬殊无法进行软化处理。例如钢与铝复合材料，钢需650

℃以上才能软化退火，而此温度下铝已经开始熔化。厚差偏置变形固相复合技术是

通过特殊的变形方法可以控制硬金属小变形或不变形，让软金属大变形使两种金属

实现复合。该项技术已申请发明专利。用此技术可以复合轧制铝/钢、铜/钢、不锈钢

/钢双金属等一系列复合材料。

二、主要技术指标及应用范围

复合材料各层厚度按需要可以精确控制，硬金属小变形，结合强度可达软金属

强度。复合板的规格按用户要求。木技术适宜生产各种金属基复合板带。生产规模

及投资视用户生产产品规格、品种及产量各异。

三、合作方式和技术价格

东北大学主要提供复合技术软件，如用户需要亦可提供整条生产线工艺设计和

主题复合轧机的设计制造。专利技术转让费一般不低于50万元。特殊情况可面议。

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高精度异形型冷轧设备与技术

对于某些需要直接投入使用的机械零件，在尺寸精度成为决定的影响因素时，

热轧工艺不能满足。应该采用冷轧定径工艺。

按常规轧制理论和工艺，复杂断面型钢，由于成型比较困难，只能采用热轧的

方式。热轧的最大优点是成型容易，但是轧件的尺寸精度较差，在主要方向上的尺

寸公差不小于±0.2mm。

如果在轧件热轧成形后，使用万能孔型冷精轧定形。则可以使轧件在主要方向

上的尺寸公差达到±0.02-0.05mm。

为了大幅度地提高轧件的尺寸精度和表面光洁度，本技术采用工艺如下：热轧

成形，轧件断面面积为最终