高性能工程材料磷铝酸盐特种水泥_15-35.doc

目 录
新材料
高性能工程材料——磷铝酸盐特种水泥
含钡硫铝酸盐水泥的研制
含钡硫铁铝酸盐水泥的研制
新型水泥基防渗堵漏材料
一种制备碳纤维增强碳化硅复合材料的装置及工艺
高性能无银铜基电接触复合材料
网络结构陶瓷增强金属基复合材料
陶瓷粒子增强ZAS40A耐磨复合材料
高硅酸盐矿物含钡硫铝酸盐水泥的研究
高胶凝性阿利特-硫铝酸钡钙水泥
水泥基压电智能复合材料
三元硼化物硬质合金覆层零件的制备技术
高性能铝塑板用耐热、阻燃、刚性增韧材料的制造技术
纳米氧化锌制备技术
高活性稀土氧化物纳米粉体制备及应用
铁水罐复合衬

建筑材料
高标号水泥生产技术
水泥熟料煅烧活化剂技术
高掺量矿渣水泥生产技术
白水泥和彩色水泥混合材
钡铜水泥煅烧复合矿化剂
氨基磺酸盐系高效减水剂
利用污泥、城市垃圾焚烧灰烧制生态水泥的研究
机械化连续生产生态轻质隔墙板
水泥基轻质隔墙板—机械化生产线
纸面石膏复合墙板机械化生产线
复合型屋面保温隔热板
外墙外保温板
纳米抗菌人造石制品生产技术
氟石膏综合利用
石膏高效复合防水剂
一年生植物纤维复合板
ZF系列轻质墙板
玻璃钢门窗
高效、可发性酚醛树脂及其泡沫保温材料
高性能聚合物改性保温墙体砂浆
轻质墙体材料专用预拌干混聚合物水泥砂浆
萘系高效减水剂
不含聚乙烯醇缩甲醛等有害物质的环保型防开裂防水墙体腻子干粉
建筑墙体界面剂干粉
聚醚接枝修饰羧酸类新型高效减水剂
聚氨酯防水涂膜胶
不含甲醛的石膏制品增粘增稠改性剂
轻质隔墙板专用填缝料
碳纤维表面包裹技术及在水泥中的应用
高性能土壤固化剂
道路混凝土专用QNF-Y-1引气型高效减水剂
室温固化氟碳涂料
水泥复合乳胶漆
钢化耐水涂料
石涂壁-仿天然彩石外墙涂料
建筑专用环保型腻子胶
超高分子量聚氯乙烯防水卷材
利用油田污泥制备免烧砖、地面砖及其生产方法
连续湿法工业化生产三聚氰胺改性酚醛泡沫复合板
高耐久性外墙外保温系统、材料与技术

自动控制及电气仪表
高颈法兰精密辗扩计算机自动控制管理系统
激光粒度分析仪
元件参数测量仪（RLC）
功率波形发生器
数显式多功能控制器
基于模糊控制的棉花加工计算机综合控制系统
热能表的研制与开发
钢铁原料厂变流量堆料系统
CQK-3型预加水成球微机智能控制系统
WPK-3 型微机配料智能控制系统
加气砼生产线集散控制系统
石膏板智能控制切断机的研制
石膏粉生产线DCS控制系统
水泥工业低成本集散控制系统研制
水泥企业ERP
组合腰风水泥立窑智能控制系统
地表水环境质量监测数据管理信息系统
网络化多变量非线性集散控制系统
组态式干粉料柔性生产控制中心

计算机及网络、信息技术
通用线路测绘系统 EPSCUT2000
颗粒显微图像分析系统 IMGANY
多媒体辅助教学系统HWCAI
汽车驾驶员心理测试系统TEST
流程型行业企业信息资源管理系统（ERP）
信息资源规划及信息管理开发平台
中小学信息化平台
济大－华为网络技术联合实验室
研究型远程教育与教学平台
数字眼底图像分析系统DEIAS2000
基于GPRS网络的交通指挥机器人
基于电话数传的报汛网络系统
集成GPS定位的超声波水下地形测量仪
基于GPRS的GPS车载行驶记录仪

机电及制造技术
六面顶硬质合金顶锤结构优化
汽车管类零件内高压成形工艺与设备
预应力结构模具关键技术
超声波粉碎机
铝塑型材锯、铣系列加工设备
新型复合立式破碎机
新型组合立式破碎机
振动流化选粉机
微粉射流分级机
LM-1800型花岗石拉毛机
BQG-B6* 型微小流量电液比例调速阀
高能行星磨机
高速数控车床夹具技术创新及相关产品开发研究
浓相气力输送粉体系统的开发
双人行无动力旅游观光车
自驱动式电缆牵引机简介
大件金属陶瓷复合材料烧成设备
废滑板砖再利用技术
塞隆辊套的制备
CFT型超混杂复合材料托辊
造纸机用复合材料网笼
耐腐蚀耐磨损抗静电阻燃中高压多功能复合管道
耐磨损耐腐蚀自润滑复合材料轴承

化学化工及医药
1、PSQ新型高分子膜式混凝土路面养护剂
2、SCQ动物蛋白型水泥混凝土发泡剂
3、年产2万吨--SCQ水煤浆高效添加剂
4、新型耐老化室温固化水泥公路填缝胶
5、利用搅拌塔萃取分离钴镍技术
6、功能性高吸水性树脂生产技术
7、甜菜碱
8、结晶玫瑰
9、PVC塑钢窗填缝胶
10、聚合硫酸铁生产工艺
11、钢筋保护剂
12、利用盐泥生产碳酸钙
13、不含煤焦油的新型聚氨酯防水涂膜胶
14、农药中间体乙醛肟的合成
15、头孢曲松钠的新生产工艺
16、年产200吨硫双威工程项目
18、去痒健发液的研制
19、两亲性多功能壳聚糖衍生物
20、四氟乙烯系氟涂料树脂
21、四氟乙烯系建筑氟涂料
22、氟碳涂料树脂单体——含氟乙烯基醚生产
明焰隧道窑法海绵铁脱硫技术

建筑、食品及矿物加工
现浇混凝土肋梁楼盖用石膏模版
后装式夹片锚具
建筑基坑工程监测技术
复合油树脂调味品
药食两用天然动植物资源超细粉碎加工技术
果蔬的低温真空油炸脱水加工技术
木鱼石更新换代产品的研制与开发

新材料
高性能工程材料——磷铝酸盐特种水泥
项目简介 21世纪所使用的材料,应该是降低资源与能源消耗,减少污染与环境相容性好,具有高性能的材料。水泥是我国实现工业现代化所必需的重要材料之一。作为最大宗的传统硅酸盐水泥,170多年来,为人类进步作出了巨大贡献,但其生产高能耗、低效、环境相容性差、环境代价高的弊病，严重违背了我国国民经济可持续发展战略。在世纪之交，本领域的国内外学者为此都在致力于改进、创新。
1984年以来，在吸取了国内外同行研究的基础上，济南大学开创了具有我国自主知识产权的、具有可持续发展特性的高性能磷铝酸盐凝胶材料体系（以下简称PALC）（新品种水泥），并进行了相关应用基础理论的研究。通过研究，设计出了新相，三元磷铝酸盐化合物（现暂命名为L相），使磷铝酸盐新体系具有自己独特的矿物组成，其主要结晶相有：新相Lss、CA（SS）和CXP。这一组合，赋予了该新体系若干的优良胶凝特性，如：其胶砂试体具有高早强、高强及长期耐久性好、耐高温及生物活性等性能。在实验室的基础理论研究之后，研究组采用工业原料于1997年11月在我国天津水泥院实验回转窑进行了扩大实验研究，结果十分令人满意。研究证明：磷铝酸盐特种水泥体系可以采用现行生产硅酸盐水泥的生产线（国产设备或进口设备），其煅烧温度比生产硅酸盐水泥低50～70℃，CO2排放量小于后者的50 %以上。该体系材料所用的原材料在国内储量丰富，方便易得。
技术指标 高性能磷铝酸盐胶凝材料体系采用不同的工艺、组成和设计，可以形成至少六个新品种材料：(1)高早强型；(2)高强型；(3)超快硬早强型；(4)复合型；(5)高温耐火型；(6)医用型—精细水硬生物水泥。其技术指标分述如下：
①高早强型：6～8小时脱模；抗压强度：12小时，35～65MPa；一年后稳定在100MPa以上。
②高强型：1天，～55MPa；3～28天，85～95MPa；一年以后稳定在100MPa以上。
③超快硬早强型：硬化：5～10分钟；抗压强度：30分钟，12～14 MPa；1小时，16～18MPa；3天，50MPa；28天，>55MPa。
④复合型：与425#普通硅酸盐水泥（以下简称OPC）复合，可使其提高至少一个标号（即10 MPa），成本仅增加15.00～25.00元/吨（OPC）。
⑤高温型：硬化浆体可工作温度：1350～1600℃（根据不同耐火骨料）。
⑥医用型（精细水泥）：硬化：3～7分钟；劈裂强度：37℃，24小时，12～24MPa（采用不同化工原料）。
主要用途 可用作高层建筑承重材料、预制构件、大跨桥梁、薄壳结构、喷射工程、设备基础浇灌、道路修补；优质防渗、堵漏材料；用于机场跑道、隧道、涵洞等工程；用于矿井、坑道、油井、锚固；水工工程、军工工程；用于与硅酸盐水泥复合，改善其强度和耐久性；用作不定形耐火材料的水泥粘合剂（用在冶金、建材、化工等窑炉及管道）；用作水硬性补齿、补骨水泥及牙托包埋水泥等。

生产规模及利润估算
水泥类型
产量（万吨/年）
税后利润（万元/年）
快硬、高强
8.0
1560～16000
锚固、堵漏、喷射
1.5
2025～3000
耐火型
0.5
925～2200
精细水泥
总产量
6吨
10.0006
61.6
4570～21260
市场预测 目前，我国特种水泥产量仅占水泥总量（1998年统计：5.4亿吨）的1.8%，而世界上发达国家占5～10%，其中快硬、早强、高强类占0.13%。其中高标号（>60MPa）水泥仅占0.07%，而世界上发达国家占4～8%。我国不定形耐火材料占总耐火材料量的30%（其中用于不定形耐火材料中的水泥主要为铝酸盐水泥），而世界上发达国家占70%左右。我国特种水泥产量不能满足特殊工程需求，而高强水泥又严重短缺。可以预计市场前景极为广阔。
投资估算 若按建新厂计，投资￥～7000万元，若对φ1.6m×1.9m×37m（年生产能力约3万吨）回转窑改造，需投资约￥1200.00～1500.00万元；若对φ2.4m×40m（年生产能力10万吨）回转窑改造，需投资约￥2000.00万元。
推广形式 面议。

高胶凝性阿利特-硫铝酸钡钙水泥
项目简介 硫铝酸钡钙矿物是一种具有突出快硬早强性能的水硬性矿物，其烧成温度低，并可利用工业废渣进行生产。制造该矿物所使用的主要原料为石灰石、低品位铝矾土和含钡尾矿或废渣，在1400℃以下就能低温烧成。所制造的硫铝酸钡钙矿物的抗压强度在1天、3天和7天龄期分别达到35.5MPa、59.3MPa和72.1MPa，并且其水化硬化速度较快，是一种具有突出快硬早强性能的高胶凝性矿物。
技术特点 本技术是将快硬早强型硫铝酸钡钙矿物与硅酸盐水泥熟料的主导矿物阿利特在低温条件下复合，形成以阿利特—硫铝酸钡钙为主导矿物的新型水泥熟料矿物体系。该水泥既具有硅酸盐水泥强度稳定发展的特性，又有快硬水泥所具有的早期强度增进率高的优点，可广泛应用于具有高质量要求、高速度施工的普通建设工程。硅酸盐水泥以硅酸三钙（C3S，又称阿利特），硅酸二钙（C2S）、铝酸三钙（C3A）和铁铝酸盐（C3AF）为主要矿物，C3S的含量一般在50%以上，需要耗费大量高品质石灰石矿产资源，并且C3S需要在1450℃高温条件下才能大量形成，造成能源消耗过高。同时，目前制造的硅酸盐水泥早期性能偏低，主要表现为水泥早期强度低，水化硬化速度慢，凝结时间长。而硫铝酸钡钙矿物具有突出的快硬早强性能，且烧成温度低，约1350℃左右，是一种性能优良的低温早强型矿物。
将C3S与CBAS进行复合，通过高温固相反应形成以C3S—CBAS为主导矿物的新水泥熟料矿相体系。与硅酸盐水泥不同，硅酸盐水泥熟料由C3S–C2S–C3A–C4AF四种主要矿物组成，而阿利特—硫铝酸钡钙水泥熟料是由CBAS–C3S–C2S–C3A–C4AF五种矿物组成的新体系。硫铝酸钡钙矿物的引入可代替部分硅酸盐矿物，从而减少了硅酸盐水泥熟料中Ca0的含量，节约了高品质石灰石资源。同时，硫铝酸钡钙矿物在 1400℃以下就可以大量形成，而且熟料中C3S、C2S含量的降低，使得阿利特－硫铝酸钡钙水泥熟料在1360-1380℃左右就可以烧成，比硅酸盐水泥的烧成温度降低50–100℃，节约了能源。特别是硫铝酸钡钙矿物具有突出的快硬早强性能，使得阿利特—硫铝酸钡钙水泥克服了硅酸盐水泥早期性能差的缺点。该水泥早期强度约比硅酸盐水泥提高达30％以上，后期强度也有一定程度的增加，水泥凝结硬化速度明显加快。阿利特－硫铝酸钡钙水泥的使用对全面提高建筑质量、加快施工速度具有显著效果，特别适合于高层建筑、高等级公路、机场、桥梁与隧道等高质量要求的大型建设工程。另外，由于硫铝酸钡钙矿物还具有补偿收缩的作用，因而可降低水泥的收缩率，减少收缩裂纹，提高混凝土工程的耐久性。本技术工艺简单，完全采用现有硅酸盐水泥的制造设备，需要的钡盐组分可由天然重晶石尾矿提供，也可利用含钡工业废渣，原料成本降低。
市场预测 高胶凝性阿利特－硫铝酸钡钙水泥资源消耗降低，节约石灰石、煤和电力；环境负荷降低，CO2排放量减少。同时生产过程中利用含钡工业废渣或含钡尾矿为原料，烧成温度低，生产成本降低，可实现低成本工业化生产。由于早期强度高、凝结时间快，可用作高层建筑、高等级公路、机场桥梁与隧道等大型基础建设工程，使生产周期大大缩短，将具有很好的市场应用前景。另外，可大量利用含钡工业废渣作为制造高胶凝性阿利特－硫铝酸钡钙水泥的原料，同时在水泥粉磨中还可加入一定量其它工业废渣作为水泥混合材料，大大提高了水泥生产中废渣的利用量，使废弃资源得到充分利用，这符合国家相关产业政策及可持续发展战略的要求。因此，高胶凝性阿利特－硫铝酸钡钙水泥将具有广泛的推广价值和应用前景。
生产条件 制造高胶凝性阿利特－硫铝酸钡钙水泥可通过对目前新型干法水泥生产线进行适当的工艺改造和技术优化进行生产
推广形式 面议。

含钡硫铝酸盐水泥的研制
项目简介 早期的硫铝酸盐水泥其快硬早强性能不能满足某些特殊工程的要求，而且凝结时间不易调节，后期膨胀不够稳定，工程适应性需要进一步改善。1988年，我们开始研究并合成了含钡硫铝酸钙矿物(3CaO×3Al2O3×BaSO4)，在实验室用化学试剂合成了以含钡硫铝酸钙（3CaO×3Al2O3×BaSO4）为主要矿物的含钡硫铝酸盐水泥，
实验及生产选用了低成本且具有环境污染和一定毒性的钡渣作为主要原材料之一，并于2001年实现了含钡硫铝酸盐水泥的低成本工业化生产。合成了两种含钡硫铝酸钙晶体：C3.75B0 .25A3 ，C3.5 B0 .5A3 晶体其尺寸为60～80mm，晶体外型是菱形十二面体。并
合成了系列含钡硫铝酸钙矿物 C4-XBXA3（x=0~2）；确定了其组成与性能的关系，
找到了最佳含钡硫铝酸钙矿物1.75CaO·1.25BaO·3Al2O3·CaSO4(简写为C2.75B1.25A3)。以C2.75B1.25A3为主导矿物，在实验室合成了以C2.75B1.25A3、β-C2S和铁铝相为主要矿相的含钡硫铝酸盐水泥，系统研究了矿物组成与性能的关系，确定了水泥熟料的形成条件及影响性能的因素，探索了熟料水化机制。研究表明该水泥的强度，随着含钡硫铝酸盐矿物中的钡含量的增加，水泥各龄期强度逐渐增加。以晶体的合成、系列单矿物结构与性能、实验室合成含钡水泥研究为基础，在淄博市张店特种水泥工业集团公司生产线上，进行工业化技术研究。通过反复实验与调整。确定了配料方案、 配料工艺、烧成制度、生产控制与检测方法等生产技术，实现了含钡硫铝酸盐水泥的规模化生产。
将含钡硫铝酸盐水泥与快硬硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥与英国早强型高铝水泥比较：可以看到，含钡硫铝酸盐水泥各龄期强度普遍较高，早期强度提高明显。

生产工艺条件比较
水泥品种
生产窑型
烧成温度(℃)
CO2排放
(吨/吨水泥)
快硬硅酸盐水泥425
回转窑/立窑
1450
0.70
快硬硫铝酸盐水泥525
回转窑
1300～1350
0.35
Early Strength High Alumina Cement
电炉/回转窑
1300～1400
0.35
含钡硫铝酸盐水泥
回转窑
1250～1300
0.33
市场预测
含钡硫铝酸盐水泥快硬早强性能突出，满足了特殊建设工程的需要，有良好的社会效益。实现了有毒钡渣的资源化，消除了污染，解决了制约钡盐工业发展的一大难题；同时有害气体排放量减少，环境污染减轻。
含钡硫铝酸盐水泥烧成温度低，节约能源，可利用工业废渣生产，节约资源，因而使生产成本降低，经济效益显著。
适用范围 含钡硫铝酸盐水泥由于具有低资源、低环境负荷和高强快硬的特性，特别是利用工业废渣，成本低，因此有着广泛的应用前景。利用水泥具有的高早期强度和快硬特性，可以开发出许多高附加值的系列材料，对我国水泥材料的发展有重要的意义。
生产的水泥已用作墙体材料、防水工程、防腐工程及用于矿井支护的高水材料，取得了很好的效果。根据研究结果，可以看出该系列水泥除可代替普通水泥外和上述用途外，还可以用作道路、高性能混凝土、海工、抢修、堵漏、管道、防辐射工程和军工等特殊工程，将对我国的各种工程建设有重要的意义。
生产条件 水泥回转窑生产线
效益分析 1、主要经济效益 以快硬硫铝酸盐水泥为基准，进行比较。原料节约：14元/吨；破碎节电：0.40元/吨；粉磨节电：2.80元/吨； 性能提高：20元/吨；总计：37.2元/吨。以年产10万吨（两条线）含钡硫铝酸盐水泥计算，每年增加效益372万元。按目前硫铝酸盐水泥产生效益20元/吨计算，生产含钡硫铝酸盐水泥可创造效益572万元。如利用含钡硫铝酸盐水泥配制防水堵漏材料1万吨，成本1800万元，售价5000元/吨，每年创造效益3200万元。另外利用工业废渣，按国家有关政策规定，当产品工业废渣用量超过30％后，可减免所得税。
2、环境效益
钡渣中含有少量的BaCO3，因而具有一定的毒性。用其制成含钡硫铝酸盐水泥，通过化学反应使其中的BaCO3转化为无毒的早强型矿物(4-x)CaO× xBaO×3Al2O3×SO3，可消除其对环境的污染。同时可节约堆存钡渣所占用的场地，节约土地资源。
含钡硫铝酸盐水泥的烧成温度1250～1300℃，烧成温度低、用煤少，原料中的BaSO4分解温度比CaSO4高，含钡硫铝酸钙的热分解温度比硫铝酸钙的分解温度高，因此，水泥烧成过程放出SO2较硫铝酸盐水泥少得多，从生料和熟料化学成分中硫含量的对比也可以证实。
与生产硅酸盐水泥相比，硫铝酸盐水泥制造过程中的CO2排放量约降低1/2，每吨水泥少排放CO2 300kg。
3、社会效益：
水泥具有显著的快硬早强性能，特别是12小时、1天和3天强度分别达到60～65MPa、65～70 MPa和70～75MPa。水泥的长期强度稳定。另外水泥还具有良好的抗硫酸盐侵蚀和抗冻融性，因此含钡硫铝酸盐水泥是高性能水泥。
生产的水泥已用作墙体材料、防水工程、防腐工程及用于矿井支护的高水材料，取得了很好的效果。根据研究结果，可以看出该系列水泥除可代替普通水泥外和上述用途外，还可以用作道路、高性能混凝土、海工、抢修、堵漏、管道、防辐射工程和军工等特殊工程，将对我国的各种工程建设有重要的意义。
工业废渣综合利用是目前我国鼓励发展的产业政策之一，随着钡渣的产量和堆存量的逐年增加，造成的危害日益严重。用钡渣制造含钡硫铝酸盐水泥，开辟了钡渣利用的新途径。既能降低水泥制造成本、节约矿物资源、改善水泥性能，又能消除环境污染，节省土地资源，因而也具有较高约社会效益。
推广形式 面议。

含钡硫铁铝酸盐水泥的研制
项目简介 目前，大量使用的快硬硫铝酸盐水泥存在某些缺点和不足，主要表现为烧成温度偏高（为1350℃）、后期强度不稳定、原材料成本高。含钡流铝酸盐水泥利用含钡工业废渣或重晶石尾矿为原料替代了大量石膏，降低了水泥成本；但由于水泥矿物中的铝元素由价格昂贵的铝矾土提供，使含钡硫铝酸盐水泥的成本还大大高于普通硅酸盐水泥，为了进一步降低该水泥成本，本发明利用价格低廉的铁粉或铁渣中的铁元素取代硫铝酸钡钙中的铝元素，进一步降低烧成温度，并大幅降低水泥成本。获得了成本低、性能优异的含钡硫铁铝酸盐水泥。该产品已申请专利，专利号为：200310105554.X
本技术为了克服以上不足，提供了一种以由硫铁铝酸钡钙和硅酸二钙为主导矿相体系的新型水泥，具有烧成温度低，早期强度高，硬化速度快，成本低的优点。
硫铁铝酸钡钙矿物是一种具有突出快硬早强性能的水硬性矿物，其烧成温度低，并可利用工业废渣进行生产。制造该矿物所使用的主要原料为石灰石、低品位铝矾土、铁粉或铁渣和含钡尾矿或废渣，在1300℃以下就能低温烧成。所制造的硫铝酸钡钙矿物的抗压强度在1天、3天和7天龄期分别达到33.2MPa、54.3MPa和65.6MPa，并且其水化硬化速度较快，是一种具有突出快硬早强性能的高胶凝性矿物。
技术特点 本技术是将快硬早强型硫铁铝酸钡钙矿物与硅酸酸二钙矿物复合，形成以硫铁铝酸钡钙为主导矿物的新型水泥熟料矿物体系。该水泥既具有快硬早强水泥所具有的优点，而且生产成本低，可广泛应用于具有高质量要求、高速度施工的普通建设工程。硅酸盐水泥以硅酸三钙（C3S，又称阿利特），硅酸二钙（C2S）、铝酸三钙（C3A）和铁铝酸盐（C3AF）为主要矿物，C3S的含量一般在50%以上，需要耗费大量高品质石灰石矿产资源，并且需要在1450℃高温条件下才能烧成，造成能源消耗过高。同时，目前制造的硅酸盐水泥早期性能偏低，主要表现为水泥早期强度低，水化硬化速度慢，凝结时间长。而硫铁铝酸钡钙矿物具有优良的快硬早强性能，且烧成温度低，约1250℃左右，是一种性能优良的低温早强型矿物。
市场预测
含钡铁铝酸盐水泥快硬早强性能突出，满足了特殊建设工程的需要，有良好的社会效益。实现了有毒钡渣和含铁硫酸渣的资源化，消除了污染，解决了制约钡盐工业发展的一大难题；同时有害气体排放量减少，环境污染减轻。
含钡铁铝酸盐水泥烧成温度低，节约能源，可利用工业废渣生产，节约资源，因而使生产成本降低，经济效益显著。
适用范围 含钡铁铝酸盐水泥由于具有低资源、低环境负荷和高强快硬的特性，特别是利用工业废渣，成本低，因此有着广泛的应用前景。利用水泥具有的高早期强度和快硬特性，可以开发出许多高附加值的系列材料，对我国水泥材料的发展有重要的意义。
生产条件 水泥回转窑生产线
推广形式 面议。

高硅酸盐矿物含钡硫铝酸盐水泥的研究
项目简介 水泥及其水泥基复合材料是世界上用量最大的人造材料。我国的水泥生产能耗高，资源消耗大，如何发展高性能、长寿命、低环境负荷，具有特种性能的水泥，成为水泥科学技术领域重点研究的课题。
我们合成了硫铝酸钡钙矿物，获得了矿物结构数据；并应用量子化学计算方法，探明硫铝酸钡钙矿物具有高活性的原因；用普通水泥回转窑生产线，在1250～1300℃烧成含钡硫铝酸盐水泥。该水泥具有优异的快硬早强性能，并具有良好的抗侵蚀性能。
硫铝酸钡钙是具有优良性能的新型水泥矿物，其早期强度高。为了进一步改善含钡硫铝酸盐水泥的后期性能，降低该品种水泥的成本和减轻环境污染，在含钡硫铝酸盐水泥熟料中降低硫铝酸钡钙矿物的含量，设计生成C3S和C2S两种硅酸盐矿物，使之综合含钡硫铝酸盐水泥早强和普通硅酸盐水泥后期强度不断增长的优点。同时由于硫铝酸钡钙矿物的减少和硅酸盐矿物的增加，降低了铝矾土的用量，增加了含钡工业废渣的用量，使含钡硫铝酸盐水泥的生产成本降低。通过调节熟料矿物配比、改变烧成制度以及熔剂矿物的种类和含量进行对比试验。发现以硫铝酸钡钙、硅酸三钙、硅酸二钙和铁相为主要矿物的高硅酸盐矿物含钡硫铝酸盐水泥，水泥大幅成本降低，早期性能优良。
该项目通过山东省科技厅技术鉴定，达到国内领先水平。
市场预测 高硅酸盐含钡硫铝酸盐水泥可用作墙体材料、防水工程、防腐工程，将具有很好的效果。利用含钡工业废渣生产高硅酸盐矿物含钡硫铝酸盐水泥，成本降低，经济效益明显；节约矿产资源，保护环境，社会效益显著。
与生产硅酸盐水泥相比，高硅酸盐矿物含钡硫铝酸盐水泥制造过程中，石灰石资源消耗降低，CO2排放量降低。
利用含钡工业废渣，既节约了不可再生资源，又消除了有毒钡渣对环境的污染。上述成果在我省的特种水泥企业进行了规模化批量生产和推广应用，取得了很好的经济效益和社会效益。
适用范围 特种水泥生产企业
推广形式 面议。

新型的硫铝酸盐水泥基防渗堵漏材料
项目简介 目前市场上防渗堵漏材料品种繁多，性能各异。
从防水机理上看，
水泥基防渗堵漏材料，最为重要的三项指标是：凝结时间、强度、抗渗性能。只有满足三项指标的要求，才能在工程中加以应用。硫铝酸盐水泥，从理论上讲是一种很好的防渗堵漏材料的母料。随着石膏掺量的变化，硫铝酸盐水泥具有早强、高强、自应力等性能。该新型硫铝酸盐水泥基防渗堵漏材料，加入适当的控制剂和调节剂，并辅以少量其它改善性能的组分，制备高性能新型防渗堵漏材料。该新型防渗堵漏材料具有早期强度高、抗侵蚀性好、凝结时间可调等优点。重点应用于高速公路、机场跑道、隧道坑道、港口堤坝等工程的快速修补，也可用于一般的防腐防渗工程的修补，如沿海工程、地下工程等。
市场预测 修补材料是一种重要的工程材料，它广泛应用于建筑工程、高速公路、机场跑道、河堤大坝、隧道工程、基体桩柱、海工工程等各种大体积混凝土工程的修复加固，以及这些建筑工程的快速抢修。同时也大量用于作为民用建筑中的防渗堵漏、灌浆抹缝材料。另外，也可用于军事抢修工程材料。应用范围非常广泛。目前我国的建筑工程修补工程量巨大。在全国各级市政部门及公路管理部门每年都要拿出大量的人力、财力进行路面维修。目前一般的水泥基修补材料，由于水泥品种的关系，存在着早期强度低、凝结时间长、硬化后由于体积收缩而导致开裂、耐腐蚀性差等缺点，还不能完全满足修补材料的要求。由此可见，高性能修补材料及其应用技术，保障国家基础建设及高质量建筑工程十分需要的重要材料，也是提高混凝土工作寿命的重要材料。
该新型硫铝酸盐水泥基防渗堵漏材料重点解决了一般的水泥基修补材料的早期强度依然较低；后期体积变化不稳定；凝结时间不易调节等问题。市场前景十分看好。
适用范围 可应用于高速公路、机场跑道、隧道坑道、港口堤坝等工程的快速修补，也可用于一般的防腐防渗工程的修补，如沿海工程、地下工程等。
生产条件 生产工艺简单，设备少，易于掌握操作。
市场投资 投资少，见效快。
效益分析 该新型硫铝酸盐水泥基防渗堵漏材料由于采用新的生产设计，与同类水泥基快速修补材料相比，可节约成本1/4～1/2，按照目前的市场行情水泥基快速修补材料每吨售价4000～8000元，每吨可增加利润1000元左右。
同时由于该新型硫铝酸盐水泥基防渗堵漏材料的性能指标比同类水泥基快速修补材料更优良，更具市场竞争力。
推广形式 面议。

一种制备碳纤维增强碳化硅复合材料的装置及工艺
项目简介 本发明研究了一种新的连续纤维增强碳化硅/炭复合材料的先进制备装置和技术，制备的复合材料具有重量轻、耐热、耐磨性好、优良的导热性和高速制动性能等优良的特点，是制作耐热、耐磨耐蚀等结构摩擦件的优良材料，用于制作高导电耐磨材料、电车用电滑块材料及加热炉炉底衬板等耐高温耐磨损材料有着广阔的应用前景。
目前，采用等温CVI法技术制备该类复合材料，完成一个生产周期达近几百小时，生产成本昂贵，国外采用先进的相沉积技术，也需要几十个小时。我们采用自行研究的RCLD技术（即快速化学液相沉积法）制备Cf/SiC/C复合材料，制备时间短，原料成本低廉，易于产业化。该技术将推动国内外先进陶瓷材料和Cf/SiC/C复合材料科学的发展，如形成产业化，对推动Cf/SiC/C复合材料的研究及其产业化是一次新的革命，在国际上Cf/SiC/C研究和生产领域占领了制高点。该技术为自有技术，是填补国内外空白的专利技术，成果达到国际先进水平。本项目已经申报国家发明专利一项，实用新型专利授权一项。 专利号：ZL03271260X，03138926.0
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高性能无银铜基电接触复合材料
项目简介 本项目研究发明了一种新型铜基无银电触头复合材料, 以替代贵重的银基材料制作中、低压电器开关的触点元件。通过采用所研究的组元成分、制备工艺和成型技术，使新的铜基无银触头材料具有优良的导电性、导热性、耐磨性和较小的表面接触电阻，用作电触头元件其使用寿命长于银基材料。新材料无毒，解决了银基触头加镉造成的毒性，生产中无“三污”现象，其技术性能达到国际先进水平，应用市场广阔。新材料成本大约只是银基电触头材料的5%，其开发与应用对于保护银的稀缺资源、显著降低新材料元件所用电器产品的生产成本、提高所用电器设备的性能和质量有非常现实的意义。新材料推广应用后将带来显著的经济效益和社会效益。
本项目已专利授权号：200510042510.6

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网络结构陶瓷增强金属基复合材料
项目简介 本项目研究了一种新的金属基复合材料制备方法，采用专用技术制备出孔隙率可控、三维网络结构氮化硅或其他成分陶瓷多孔骨架（预制体），采用压吸法或无压浸渗法制备出网络结构陶瓷/铝、镁或铜基等各种复合材料。
这种新型复合材料以金属为增韧相，以网络结构陶瓷骨架为增强相，具有高耐磨性、高断裂强度、良好导电性或塑韧性等性能，成为目前金属基复合材料的重要发展方向。新材料具有制作耐磨、耐热、耐腐蚀、承力结构件等用途，广泛使用于航天航空、汽车、电子、化工、光学、机械制造等工业领域。由于网络结构陶瓷相特殊的空间拓扑结构，使复合材料表现出质量轻、高比模量、高比强度、耐疲劳、抗热震、低热胀系数等特殊的性能，应用发展前景广阔。
课题组经过努力，已研究出这种新型复合材料制备技术并申报了国家发明专利，专利授权号：200510042422.6欢迎厂家共同研究合作开发该技术。

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陶瓷粒子增强ZAS40A耐磨复合材料
项目简介 本项目研制和生产了一种可替代锡青铜合金制作滑动摩擦件的新型耐磨材料—陶瓷粒子增强ZAS40A复合材料。新研制材料使用性能优良，在材料成分、熔炼工艺、复合制备工艺等方面取得了突出的创新成果。该新型的耐磨材料用于替代贵重锡青铜合金材料制作蜗轮、轴瓦、轴套、滑轨等各种滑动摩擦制件，并进行了产业化生产。新研制合金的技术性能特点是：具有优良的力学性能和优异的耐磨性，消除了高Al含量Zn-Al合金铸件特有的成分偏析和底缩缺陷，提高了铸件的尺寸稳定性，体现了新材料的高性能特征ZAS40A耐磨合金的强度、塑性和冲击韧性力学性能指标全面优于国外研制的、同类ZA27耐磨Zn-Al合金，比ZCuSn6Zn6Pb3锡青铜材料的强度和耐磨性提高1倍以上，其减摩性、承载能力以及抗粘着性能也优于ZCuSn6Zn6Pb3和ZA27合金。新合金的主要组元资源丰富，价廉易得，其单件铸件成本仅是ZCuSn6Zn6Pb3锡青铜的1/4。
该项目已经获得和申报国家发明专利各1项，已经通过省级技术鉴定。该项目技术水平高，项目技术属国内外首创，研究成果处于国内领先，达到国际先进水平
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水泥基压电智能复合材料
项目简介 水泥基压电智能复合材料是近年来才刚刚发展起来的一种新型的功能复合材料，它能克服传统的压电材料（压电陶瓷、压电聚合物和聚合物基压电复合材料）与土木工程领域中最主要的结构材料——混凝土相容性差的问题，可有效对重大土木工程建筑（如大跨桥梁、高耸建筑和核建筑等）实施在线健康监测和预报，避免一些灾难的发生。
技术特点 与传统的压电材料相比，水泥基压电复合材料的制备工艺更为简单、成本更低，而且利用水泥水化过程中电学性能的变化规律，在其电阻率适当低或介电常数适当高时，对压电复合材料施加极化，可以大幅度降低外部极化电压，提高极化效率。其极化电压远低于聚合物基压电复合材料的极化电压，且压电性能优于同条件下聚合物基压电复合材料的压电性能。更重要的是水泥基压电复合材料在土木工程领域中与混凝土母体具有良好的相容性，其耐久性与混凝土相当，它可以象一个大骨料一样埋在混凝土中，与混凝土成为一体；它不但具有感知功能，而且还具有驱动功能，非常适合监测混凝土内部应力和应变分布情况，同时，该复合材料与混凝土结构材料的界面粘结效果也优于其它机敏材料，因此，它的研究与开发对于推动各类土木工程结构向智能化方向发展有广泛的工程应用意义和学术价值。
市场预测 以水泥为基体，掺入压电陶瓷材料作为功能体而制备的水泥基压电智能复合材料，不但具有感知功能，而且还具有驱动功能，非常适合监测混凝土内部应力和应变的分布情况，从而可有效预防一些灾难的发生。通过调节复合材料组分的比例，可使水泥基压电复合材料与混凝土结构材料之间具有良好的相容性，即具有优良的阻抗匹配关系、具有一致的变形行为和良好的界面粘结效果等，更为突出的优点是可以有效解决压电复合材料的极化问题，从而提高极化效率和压电性能，而且制备工艺简单，成本较低。因此，该项目是完全可行的。
作为一种新型的功能复合材料，水泥基压电智能复合材料有着十分广阔的应用前景。它可克服其它智能材料与母体混凝土相容性差的缺点；有效提高传感精度和结构强度、裂缝、损伤、变形、振动、施工质量等方面的自诊断、自监控、自适应和评价等能力；降低结构的故障率和维修量。尤其是对土木工程领域中的众多大型建筑结构，通过在一些关键的结构部位埋入水泥基压电智能复合材料，对这些部位内部应力和应变分布情况进行在线监测，并同时产生驱动力，中和有害应力和应变，可有效防范地震和大风等灾害对人类造成的威胁，保护人民的生命财产和安全。因此，水泥基压电智能复合材料的研制和开发，将产生显著的经济效益和社会效益。
适用范围 土木工程领域中的众多大型建筑结构的在线健康监控。
生产条件 成型压力：80Mpa。极化工艺参数：电场强度为4kV/mm；极化时间为30min；极化温度应在80℃~100℃。养护条件： 20℃，100％RH，28d。
市场投资 生产规模可根据市场需求灵活调整；投资：10-20万。
市场预测 土木工程领域中的众多大型建筑结构（如大跨桥梁、高耸建筑和核建筑等）规模庞大、结构复杂，其使用期都长达几十年、甚至上百年。在其服役过程中，由于环境载荷作用、疲劳效应、腐蚀效应和材料老化等不利因素的影响，结构将不可避免地产生损伤积累、抗力衰减，甚至导致突发事故。采用智能材料与结构对重大土木工程建筑实施在线健康监测和预报，对其振动、损伤和形状进行主动控制，使其具有自感知、自判断、自适应、自恢复等智能行为，不仅可大大减少结构的维修费用，而且还可避免对人类造成的危害，因此，水泥基压电智能复合材料具有广泛的应用市场。
推广形式 面议。

三元硼化物硬质合金覆层零件的制备技术
项目简介 本技术是利用国产的各种金属、合金粉末原料，加入料浆添加剂制备成料浆，喷涂到钢基零部件表面，然后采用真空液相烧结工艺，在钢基体表面制备三元硼化物硬质合金覆层。在高温（约1200℃）液相烧结过程中，利用原料粉末之间的原位化学反应形成三元硼化物陶瓷硬质相；覆层中所形成的共晶液相，一方面与钢基体润湿，并在冷却后使覆层与钢基体之间产生牢固的冶金结合，另一方面通过毛细管力作用使得覆层材料充分致密化，冷却后形成均匀、致密、平滑、坚硬、耐磨损、耐腐蚀的表面硬质覆层。利用覆层材料中的三元硼化物陶瓷硬质相大幅度提高零部件表面的耐磨性（覆层硬度≥HRA86）；通过调整覆层材料中鉄基粘结相的组成，可以使零部件在保持高耐磨性的同时，大幅度提高耐腐蚀性；覆层比重小（≈8.25g/cm3，YG系硬质合金一般≥13g/cm3），对覆层零件的增重小；覆层的热膨胀系数与钢基体很相近，制成零部件后形成的热应力小；覆层材料的可加工性能好，还可以进行热处理；并且覆层材料制备的工艺过程比较简单；对基体材料外形结构的适应性强；覆层厚度易于控制；原料易购，成本较低。
该技术通过了省级鉴定，结论为国内外首创，国际领先。
本技术已申请国家发明专利，公开号为：1502714。

覆层材料的主要性能指标:
项目
覆层硬度
覆层的耐磨性
覆层的耐腐蚀性
覆层钢/基