一种氧化镁陶瓷的配方设计-大学生创新项目申报书.doc

项目编号

大学生创新创业训练计划项目
申报书

项　目　名　称
一种氧化镁陶瓷的配方设计
项目级别
£国家级 £省级 校级
项目类别
创新训练项目 £创业训练项目 £创业实践项目
申请人姓名

所在学院

申报人电话及手机

申报人电子信箱

导师姓名

导　师　职　称

导师所在单位

导师电话及手机

导师电子信箱

填　表　日　期
2017年3月10日

攀枝花学院

填 表 说 明

1、申报书各项内容，务必实事求是，表达明确严谨，字迹清晰，格式正确，否则不予受理。
2、《申报书》请用A4纸双面印制，左侧装订。格式、内容、大小应与原件相同。
3、上报的《申报书》一式3份（至少含一份原件），且电子文档一并提交，封面的项目编号按立项文件所列编号进行填写。
4、本申报书将作为项目结题验收的主要材料之一。

- 13 -

一、 项目申请人及参与人情况
项目申请人基本情况
姓名

性别

民族
汉
身份证号

所在学院

学号

年级

专业

电话

手机

Email

项目申请人简历
自何年月
至何年月
学校或单位（中学以上，含高中）
备注
2008.9
2011.6

2011.9
2014.6

2014.9
至今

项目申请人参加科研情况
自何年月
至何年月
参加项目名称
项目
来源
担任的工作
完成情况及成果
2017.3
2018.3
一种焊条的配方设计
创新实验

已完成部分实验

项目申请人入校以来的主要专业必修课成绩
课程名称
类别
学分
成绩
课程名称
类别
学分
成绩
高等数学A1
学科基础
4.5
99
机械工程基础
学科基础
2.0
69
高等数学A2
学科基础
4.5
96
无机非金属材料合成原理
专业教育
3.0
83
大学英语1
通识必修
3.5
85
金属热处理
专业教育
4.0
85
大学英语2
通识必修
4.0
81
材料专业英语
专业教育
1.5
88
大学物理1
通识必修
2.0
86
高分子材料生产工艺及设备
专业课
2.0
78
大学物理2
学科基础
3.0
72
金属材料工艺成型及设备
专业课
3.0
83
工程制图与CAD
学科基础
3.0
83
金属材料学
专业课
2.5
76
普通化学
学科基础
4.0
86
传热学基础
专业课
2.0
71
线性代数
学科基础
3.0
96

材料科学基础
专业教育
4.0
80

物理化学
学科基础
4.0
74

项目组成员情况（不包括项目申请人和导师）
姓　名
学号
性别
身份证号
所在学院
年级
专业

电话
手机
Email
分工
签名

参加科研情况
项目名称及来源
起止年月
完成情况及成果

姓　名
学号
性别
身份证号
所在学院
年级
专业

电话
手机
Email
分工
签名

参加科研情况
项目名称及来源
起止年月
完成情况及成果

二、项目研究方案及摘要
项目摘要（限50字以内）
氧化镁陶瓷由于具有很优异的性能，在很多领域得到了广泛的应用，可以作为耐火材料、卫生洁具、磨具、切削刀具、密封环、轴承、喷嘴及各种耐高温、耐磨损、耐腐蚀制品、陶瓷元器件等，这些制品在冶金、环保、化工、航天和能源等领域应用十分广泛。可见对于氧化镁陶瓷的研究很有必要。

项目研究方案（可另附纸）
（一）立论依据（项目的背景，理论与实践意义，拟研究问题的国内外现状分析，预见其成果应用后的影响与作用，本项目的新意和独到之处）
氧化镁陶瓷属于立方晶系，熔点在2800℃左右，莫氏硬度为5-6，高温下比体积电阻值较高，有良好的绝缘性。氧化镁陶瓷的高温稳定性、耐腐蚀性能优于氧化铝陶瓷，可以在强碱金属腐蚀性环境下使用。比如应用于钠硫电池Beta 氧化铝(β˝-Al2O3) 固体陶瓷电解质管的高温烧结，它在高温下耐碱性腐蚀，使用寿命长，可以有效弥补刚玉等高温常规耐火材料在一些苛刻高温环境应用的不足。此外，氧化镁与许多金属接触时不发生化学反应，在惰性气氛中，即使温度高达1800℃，氧化镁与镍、钼、铌等金属也不发生反应。因此，氧化镁管、坩埚可用于熔炼各种合金钢、高温合金而不污染合金溶液。
目前，国内市场的氧化镁陶瓷制品很多，但多为纯度和致密度低的产品，其产品附加值也低。成型工艺主要有：注浆成型、热压铸成型以及等静压成型。以氧化镁陶瓷坩埚为例，目前大多采用电熔镁砂为原料，采用注浆成型工艺进行坩埚生产，产品的纯度和致密度都比较低，不能满足冶炼高纯有色金属、高温合金及放射性合金的要求；采用等静压成型的产品质量高，烧成收缩小，坯体致密，不易变形，但效率较低；热压铸方法成型操作方便，尺寸精度高，生产效率高，但排蜡工期长，成品率也低。
图 1 氧化镁陶瓷坩埚
本实验拟通过改变氧化镁陶瓷的配方以及烧成制度，从而达到提高氧化镁陶瓷的综合性能的目的。

（二）研究目标、内容、拟解决的关键问题（包括实验方案的设计、技术路线等）
1、研究内容
（1）氧化镁陶瓷的最佳配比；
（2）适宜的实验室工艺控制参数。
2、研究目标
（1）性能达到国家标准；
（2）研究出最适宜的实验室控制参数；
（3）研发出的陶瓷节能环保
3、研究方案技术路线
按照氧化镁陶瓷的物相组成，称取一定量的电熔镁砂粉、氧化铁粉、硅微粉、减水剂、等材料，加入一定量的水后在搅拌机的作用下混合搅拌，搅拌到所需的粘度后将其倾倒入内表面涂刷了少量机油的金属模具中，倾倒完成后轻轻震荡模具使配合料的表面平整。将上述处理好了的模具置于阴凉处24小时左右，待其干燥成型后拆模取出置于马弗炉中进行煅烧。第二天取出后既得制备的样品，将样品进行性能检测。大概工艺流程图见图2

图 2 工艺流程图

4、解决的关键问题
（1）配方设计
本次实验以电熔镁砂粉、硅微粉、氧化铁粉等为原料，然后参照相关文献及专利为指导来设计配方。
（2）原料的选择
氧化镁陶瓷的主要原料为氧化镁粉，以及一些其他助溶剂，添加的原料直接决定了最终烧成陶瓷的性能。所以，本实验将在现有原料的基础上添加其他元素，以达到提高陶瓷性能的目的。
（4）烧成制度
氧化镁陶瓷的烧结温度较高，添加一定的其他原料不仅可以降低烧结温度，而且可以提高氧化镁陶瓷的综合性能。所以，本实验旨在找到合适的烧成制度已到达在提高性能的基础上降低烧成温度。
（三）研究的进度安排
2017．3-2017．4
查阅资料
2017．4-2017．5
制定试验方案
2017．5-2017．6
购买原材料
2017．6-2017．11
试验
2017．11-2018．1
验证试验、撰写报告
2018．2-2018．3
查阅资料

（四） 研究工作的条件保障（实验室、研究基地等）
1、 实验用原料
实验主要用原料有：硅微粉、电熔镁砂粉、氧化铁粉、减水剂等。
2、 实验用设备
混合设备、称量设备、搅拌设备、成型模具、煅烧设备。

（五）成果提供形式
研究报告、研究成品

三、申请资助金额和经费预算
项目经费总额及来源（单位：元）
经费总额
人均经费
经费来源
大学生创新创业训练计划资助
申请学校资助
学院配套
资助
教师课题费资助
其他
（说明经费来源）
3000元

3000元
3000元

经费支出预算（单位：元）
预算支出科目
支出金额
预算根据及理由
原料
2500元
实验室制备样块用
交通
300元
取送样品产生交通费
烧杯、量筒等
200元
实验室用作混合和测量用

四、指导教师简况
姓　名

性别
男
民族
汉
出生年月

所在学院

最终学历/学位
研究生/硕士
职称
讲师
职务

研究方向

通讯地址

邮编

Email

电话

手机

当前从事的教学、研究工作简介

五、指导教师对该项目的评价
（一）对申请课题的价值、研究方案的可行性、工作基础等方面的评价与建议
可以产生较好的经济效益，具有研究价值。本次创新试验研究方案具有可行性，可以为工业化生产提供依据。研究小组进行了前期研究试验，取得了一定的研究效果。
建议：
（1）细化研究方案，找出影响回收利用的最优配方和实验室控制参数；
（2）设计合理的条件试验和正交试验，提高试验的效果和进度。

（二） 对项目团队的专业基础、工作态度、学风及研究能力的评价与建议
小组研究成员试验积极，相互协作，按期完成了前期预研究工作，具有一定分析和解决实际问题的能力。
建议：多进行相关研究内容的资料查阅工作，进一步完善本研究课题的研究思路，提高研究产品的性能。

指导教师（签名）：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　年　　月　　日

六、推荐学院审核意见
请对本《申报书》中各项内容的真实性、方案及经费预算的合理性及本单位所能提供的支持条件等签署具体意见

推荐工作组负责人（签名）： 推荐学院公章：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　年　　月　　日

七、学校评审意见

是否同意立项，对项目实施的意见及建议

专家组组长（签章）：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　年　　月　　日
学校意见：

　　　　　　　　　　　　　　　　　 　签章：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 年　　月　　日

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