增韧陶瓷缸套,95氧化铝陶瓷缸套,氧化锆陶瓷缸套
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陶瓷缸套内衬制作新技术 化工 理论基础：氧化锆增韧的氧化铝陶瓷（ZTA）材料：具有较高的硬 度、强度、断裂韧性和耐腐蚀性，能够满足服役条件下的使用要求。同 时，在制造过程中能够适应诸如成型、烧结、加工等工艺技术要求。而 且原材料价格便宜、易得。凝胶注模成型技术，具有密度高、坯体均匀、 强度高、准净尺寸成型等特点，比传统的等静压成型技术投资省、效益 高、工艺简单、成品率高。采用两步整形烧结工艺，将收缩和变形分步 完成，降低收缩变形，提高烧结成品率。 工艺原理：用强分散剂配制氧化铝和氧化锆等粉料的多相悬浮体， 用凝胶注模成型法成型陶瓷坯体，用两步整形烧结工艺烧结坯体，经磨 床精加工成产品。 美国的 Reed 公司在 1986 年用等静压成型镁铝尖晶石的的方法研制 成功了第一只可以实际生产使用的陶瓷缸套，并将其列为机密，实行技 术垄断。国内部分大学科研院所选材着眼于氧化锆、氮化硅等原料，采 用等静压、压滤等方法制作陶瓷缸套，原料贵，成型设备复杂、昂贵， 成品率低。虽已做出样品，但无法产业化。我们采用的工艺过程选用比 较常见且价格便宜的氧化铝为原料，添加少量氧化锆增韧。用最新的凝 胶注模成型法制作坯体，不仅坯体质量高，而且工艺设备简单，成本低 廉，是用凝胶注模法制作大型陶瓷构件的典范。用两步整形烧结工艺烧 结成瓷。整个工艺过程原料价格低廉，设备简单，成品率高，有利于产 业化。 整个工艺过程的中试已经完成，也已经生产出小批量的合格产品， 现在正在进行上机实验。材料的各项实验指标如下：粒径度：10μm； 相对密度：99.0％；硬度(Hv)：1.2GPa；强度：320MPa；断裂韧性：6.3 MPa?m1/2；烧结温度：1560℃；烧结时间：20 hr。因中试车间的高温 炉内体积的限制， 无法进行大批量加工， 客户提出的订单无法按时完成， 所以现在没有效益。 市场分析: 据调查，目前国内约有 1000 台石油钻机。一台钻机每年消耗 60～ 100 只双金属缸套，这样，全国每年缸套消耗量为 6～10 万只。在国内， 双金属缸套的价格约为 1000～1200 元。如果陶瓷内衬缸套的使用寿命 提高 4 倍，那么，油田能够接受的价格约为 4000 元。按照我们的工艺 路线初步核算，一只陶瓷内衬缸套的成本约 1250 元。若投资 1000 万建 一个年产 10000 只缸套的企业，年产值 4000 万元，利税 2500 多万，据 测算，该企业的盈亏平衡点是产销 2400 只。 前期投入大约需要 50 万元，用于购买大型高温炉和产品的上机实 验。建厂投资按 10000 只规模计算，厂房面积：3000?4000 m2，设备投 资和流动资金共计 1000 万元，包括球磨机 30 万元，成型机 10 万元， 模具 5 万元，去离子水装置 3 万元，隧道窑 420 万元，车床 20 万元， 磨床 150 万元，流动资金 100 万元，其它各项费用 100 万元。成型工艺 和烧结工艺，关键原料制取估计 1500 万元。电力容量：1000KVA，供水 量：20 吨/天。人才需求：合格技术工人 30 名，管理人员 5 名，销售人 员 10 名，外聘兼职科研人员 5 名。 在生产中，氨水的使用量较大，挥发较多，对周围会有一定影响。 我们可以采用比较简单的多重水帘喷洒吸收的方法回收氨气，再利用。 人员操作可以佩戴防护面具，防护效果好，不会对身体产生不利影响.
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