第一篇：耐磨金属材料的最新研究进展

耐磨金属材料的最新研究进展

邱常明1，张贵杰1，王彦凤2

（河北理工大学 冶金与能源学院，河北 唐山 063009；2.河北理工大学 机械工程学院，河北 唐山 063009）

关键词：耐磨材料；锰钢；抗磨白口铸铁；技术进展

摘 要：耐磨金属材料被广泛地应用于工业生产的各个领域, 而随着科学技术和现代工业的高速发展，由于金属磨损而引起的能源和金属材料消耗增加等所造成的经济损失相当惊人。近年来，对金属磨损和耐磨材料的研究，越来越引起国内外人们的广泛重视。本文概述了国内外耐磨金属材料领域研究开发的现状及取得的一系列新进展。

中图分类号：TG142.72

0 引言

随着科学技术和现代工业的高速发展，机械设备的运转速度越来越高，受摩擦的零件被磨损的速度也越来越快，其使用寿命越来越成为影响现代设备(特别是高速运转的自动生产线)生产效率的重要因素。尽管材料磨损很少引起金属工件灾难性的危害，但其所造成的能源和材料消耗是十分惊人的。据统计，世界工业化发达的国家约30%的能源是以不同形式消耗在磨损上的。如在美国,每年由于摩擦磨损和腐蚀造成的损失约1000亿美元，占国民经济总收入的4%。而我国仅在冶金、矿山、电力、煤炭和农机部门，据不完全统计，每年由于工件磨损而造成的经济损失约400亿元人民币[1]。因此，研究和发展耐磨材料，以减少金属磨损，对国民经济的发展有着重要的意义。国外耐磨金属材料的发展

国外耐磨材料的生产和应用经过了多年研究与发展的高峰期，现已趋于稳定，并有自己的系列产品和国家标准、企业标准。经历了从高锰钢、普通白口铸铁、镍硬铸铁到高铬铸铁的几个阶段，目前已发展为耐磨钢和耐磨铸铁两大类。

耐磨钢除了传统的奥氏体锰钢及改性高锰钢、中锰钢以外，根据其含量的不同可分为中碳、中高碳、高碳合金耐磨钢；根据合金元素的含量又可分为低合金、中合金及高合金耐磨钢；根据组织的不同还可分为奥氏体、贝氏体、马氏体耐磨钢。而耐磨铸铁主要包括低合金白口铸铁和高合金白口铸铁两大类。二者中最具有代表性的是低铬白口铸铁和高铬白口铸铁，而且这两种材料目前在耐磨铸铁中占有主导地位。马氏体或贝氏体、马氏体组织的球墨铸铁在制作小截面耐磨件方面也占有一席之地，中铬铸铁则应用较少。从整体上看，合金白口铸铁的耐磨性优于耐磨铸钢，但后者韧性好，在诸如衬板、耐磨管道等方面有着广泛的应用[2]。我国耐磨金属材料的发展

据统计,国内每年消耗金属耐磨材料约达300万吨以上，应用摩擦磨损理论

防止和减轻摩擦磨损,每年可节约150亿美元。近年来,针对设备磨损的具体工况和资源情况,研制出多种新型耐磨材料。主要有改性高锰钢、中锰钢、超高锰钢系列,高、中、低碳耐磨合金钢系列,铬系抗磨白口铸铁系列,锰系、硼系抗磨白口铸铁及马氏体、贝氏体抗磨球墨铸铁,不同方法生产的双金属复合耐磨材料,表面技术处理的耐磨材料等。同时，在耐磨材料生产工艺设备上先后从日本、德国、比利时等国引进数条机械化自动化生产线。在引进基础上结合国情，发展了消失模铸造工艺设备、金属型覆砂工艺设备、挤压造型工艺设备、离心铸造工艺设备等新技术新设备等新型工艺设备。熔炼工艺上采用炉外精炼与连铸等新技术,使产品的内在质量、外观质量和性能都得到明显提高,同时，金属消耗也大幅度降低,一些厂家产品已达到或超过国际水平,出口东南亚、日本、南非、美国、澳大利亚等地,取得了良好的效益[3]。

耐磨材料的生产和应用已趋于稳定，但对基础理论和应用的科学研究仍在继续，还有更多的新型耐磨金属材料需要去探求。几种耐磨金属材料的最新研究进展 3.1 锰钢

1.高锰钢

高锰钢作为历史最悠久的一种耐磨材料，其成分(质量分数)范围为：ｗ(C)=0.9%～1.4%，ｗ(Mn)=l0%～15%，ｗ(Si)= 0.3%～0.8%，ｗ(S)≤0.05%，ｗ(P)≤0.10%。

高锰钢使用状态的组织为奥氏体，它具有良好的韧性和加工硬化能力。即在 强烈的冲击载荷或挤压载荷下，受力表面被加工硬化,硬度可从原始的200HB左右提高到500HB以上，而心部仍保持着良好的韧性。高锰钢的这种建筑在加工硬化基础上的优异的耐磨性能使它的使用受到限制，因此，要扩大高锰钢的应用范围,必须对其进行改进性研究，进一步提高其耐磨性[4-6]。

目前，在高锰钢研究方面取得了一系列新进展，主要有：

采用合金化的方法，添加Cr、Mo引起固溶强化，加入钛形成碳化钛,可引起弥散强化,并能细化结晶组织，最终达到强化基体，提高其耐磨性和屈服强度的目的。实验表明，用这些方法加工出的用于冶金矿山的衬板，其使用寿命比高锰钢提高50%～70%。工艺方面，采用铸后利用余热淬化的手段来替代传统上使用加热再进行水韧处理的方法,不但能简化工艺，节约能源，缩短生产周期，而且经济效益显著[7-10]。

在轧制工艺方面，徐文亮等[11]提出了用深度轧制的方法对高锰钢进行预变形表面硬化处理，并分析和研究了其组织演变及性能变化。试验表明，经深度冷轧的高锰钢随着形变量的增加，其耐磨料磨损性能也随之增加。这是因为深度冷轧的高锰钢表面形成的高密度位错及孪晶组织，晶粒明显细化，改善了铸造高锰钢产生的各项异性、气孔等缺陷，能有效阻止磨粒造成的磨损表面的脆性剥落，同时，高锰钢良好的心部韧性也将减少其磨损过程中的疲劳剥落。该轧制方法对提高高锰钢使用效率及应用范围具有积极的现实意义

2.变质中锰耐磨钢

在磨损冲击功较小的情况下，中锰钢的耐磨性优于高锰钢的耐磨性。但在实际应

用中，中锰钢在铸造和热处理的过程中易产生热裂，使铸件的成品率很低，且安全可靠性差。

近十几年来，在中锰耐磨钢研究方面，人们采用变质处理的方法，即向中锰钢中加入作为复合变质剂的Cr、Nb、Mg和稀土等元素，来改善显微组织与碳化物的形态和分布，取得了良好的效果。这主要是因为复合变质剂的加入能显著地提高材料的力学性能和位错密度，如稀土可净化钢液,使钢中夹杂物数量减少；而Cr、Mg等能促进碳化物球化，增强稀土吸附及稀土夹杂物与碳化物的非均质晶核的作用,同时也能阻止夹杂物、碳化物进一步长大，使其组织明显细化，成分偏析减小，从而使变质中锰钢韧性得到明显改善，耐磨性能显著提高。

在对中锰钢变质处理的基础上，朱瑞富等研究发现[12-14]，采用铸态水韧热处理工艺技术，即利用金属的铸造余热对奥氏体锰钢进行水韧处理，既有利于节约能源，缩短生产周期，降低生产成本，又可实现水爆清砂，改善劳动条件，减少环境污染。现国内已有多家企业采用该项研究成果，并取得了较大的经济和社会效益。

3.超高锰钢

近年来,人们已开始着手对具有稳定奥氏体组织的超高锰钢进行研究，主要是想在普通高锰钢标准成分的基础上通过提高碳、锰含量来达到改善锰钢组织，提高耐磨性的目的。

研究人员通过对Fe-C-Mn合金奥氏体的价电子结构进行分析发现，在含C、Mn原子的一个奥氏体晶胞内，C-Mn之间的结合力大于C-Fe之间的结合力[15]。这样，锰原子可通过对碳原子运动的拖曳提高碳的固溶度，而且利用锰不易和碳原子生成碳化物，来降低碳原子的扩散能力，抑制碳化物的析出。因此，同时提高碳、锰含量，不但可以提高锰钢的加工硬化能力，而且可保持高韧性的奥氏体组织，使其在使用时具有良好的耐磨性。

当前，变质处理技术在开发新的超高锰钢钢种的试验中，已经取得了很大进展。科研人员在对超高锰钢变质处理前后的组织进行研究发现[16-18]，在未变质处理的组织中，晶粒较粗大，晶界共晶碳化物的网状特征非常明显；在变质处理的组织中，晶粒明显细化, 晶界碳化物的网状特征得到明显改善。这些成果的研发为改善超高锰钢组织并提高其耐磨性提供了新的途径。

3.2 抗磨白口铸铁

近年来，国外在耐磨白口铸铁的研究方面取得了一系列新进展。如美国，日本及欧洲各国20世纪初就开始采用镍硬铸铁,目前已发展到镍硬4#，铬含量由2%提高到9%，镍由4.5%提高到6.0%，共晶碳化物由M3C型变成M7C3型，力学性能显著提高，铸态厚截面即可获得马氏体组织,硬度在HRC62以上，并且具有一定韧性，主要应用于辊式磨的磨环和磨辊，可铸态使用,这对数吨重不便热处理的大铸件很有意义。因镍价格高，我国研究人员已研制中铬铸铁等新型耐磨材料以取代它。此外，国内科研人员研究出的高铬白口铸铁在国产设备上已投入应用,取得了显著的经济效益。

随着国内对铬系白口铸铁的研究不断深入，从合金化理论到生产工艺都取得了突破性进展，并获得了大量成果。低铬、中铬、高铬、超高铬磨球、衬板、锤头,高铬渣浆泵过流件，以及高铬铸铁与钢双金属复合铸造衬板、磨辊、轧辊等都已达到国际先进水平。1985年以来,我国铬系合金白口铸铁、镍铬合金白口铸

铁已制定国家标准，耐磨白口铸铁技术已与国际接轨。球墨铸铁具有优良的力学性能，良好的耐磨性和抗冲击疲劳性能，在汽车、农机和建材等部门得到了广泛应用，目前，世界球铁产量已达百万吨以上。我国1982年制定了中锰抗磨球墨铸铁件标准(GB3180-82)，近年来许多单位研制出马氏体基体、奥贝基体、马贝基体的磨球衬板，在建材和电力行业应用取得良好效果。我国自行研发的低合金白口铸铁，成本低,性能良好，在中、小冲击负荷下取得良好效果。近年来，结合我国资源情况，研究人员还开发研制了锰系白口铸铁,硼系白口铸铁。锰系白口铸铁分中锰(5%～6%)和高锰(7%～11%)两类，硼系白口铸铁分高碳低硼和低碳高硼两类，采用不同热处理工艺，得到相应的力学性能【3】。

3.3 其它

表面工程作为一个较新的研究领域，近年来硕果累累，其产业化也是方兴未艾。目前，我国在热喷涂涂层、EB-PVD 涂层、自蔓延高温合成涂层及扩散涂层等抗冲蚀磨损防护涂层方面的研究取得了很大进展。耐磨损作为表面工程材料（技术）的主要应用领域之一，特别是对于某些只有表面磨损的零件，表面工程更显出其重要意义。这些技术的发展，将使耐磨钢的开发前景广阔。

激光表面处理技术以加热速率高、温度高、热影响区小、可局部加热、处理后材料冷速快而晶粒细小、可机械化自动化操作、无污染等优点，越来越被人们所重视。研究人员已经开始将激光淬火、激光表面熔凝处理、激光表面合金化、激光熔覆等激光处理技术应用到耐磨钢领域，并取得了一定的进展。结束语

1.应重视已经标准化、系列化的耐磨材料的生产工艺和产品质量，继续开展低成本耐磨材料、耐磨复合材料、抗磨蚀材料、耐热耐磨材料、耐磨表面工程技术、磨损机理与失效分析方面的研究，真正掌握和稳定实施已成熟的生产工艺并推广应用新工艺新技术。

2.从冶金质量上狠下功夫,有效降低非金属夹杂物和气体含量,纯洁金属液,以提高铸件力学性能、耐磨性和使用性能；推广先进铸造工艺,改善铸件质量,生产优质耐磨金属材料；

3.我国高锰钢、抗磨白口铸铁等都制定了国家标准,耐磨合金钢也将制定国家标准,制造厂应参照国家标准,制定严格企业标准指导生产，同时完善测温、成分分析、力学性能测试、探伤等检测设备,建立完整的质量保证体系。

参 考 文 献

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Recent Progress of research on Wear Resistant

Metal Materials Qiu Chang-ming1, Zhang Gui-jie1,Wang Yan-feng2

(1.College of Metallurgy and Energy ,Hebei Polytechnic University, Tangshan Hebei 063009, China;2.College of Mechanical Engineering, Hebei Polytechnic University,Tangshan Hebei 063009, China)

Key word: wear resistant materials;manganese steel;wear-resistant white iron;technical progress Abstract: Wear resistant metal materials have been applied into many industrial fields.with the rapid development of science technology and modern industry, the loss of economy caused by metal wear including more and more consume of energy resources and metal material is astonishing.In recent years,more and more people begin to realize the significance of researching metal wear and wear-resistant materials.The present situation and a series of recent progress on wear resistant metal materials in home and abroad are summarized in this paper.作者联系电话：*** 地址：唐山市·河北理工大学研究生学院04级研1班（063009）E-mail:qiuchangming2006@163.com

第二篇：金属纳米材料制备技术的研究进展

金属纳米材料制备技术的研究进展

摘要：本文从金属纳米材料这一金属材料重要分支进行了简要的阐述，其中重点讲述了强行塑性变形及胶束法制备纳米材料，并分析了金属纳米材料的现状及对今后的展望。

关键字：晶粒细化；强烈塑性变形；胶束法；块状纳米材料

引言：

金属材料是指金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括金属、合金、金属间化合物和特种金属材料等。人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。

现代，种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。同时，人类文明的发展和社会的进步对金属材料的服役性能提出了更高的要求，各国科学家积极投身于金属材料领域，向金属材料的性能极限不断逼近，充分利用其为人类服务。

一种崭新的技术的实现，往往需要新材料的支持。例如，人们早就知道喷气式航空发动机比螺旋桨航空发动机有很多优点，但由于没有合适的材料能承受喷射出燃气的高温，是这种理想只能是空中楼阁，直到1942年制成了耐热合金，才使喷气式发动机的制造得以实现。

1金属纳米材料的提出

从目前看，提高金属材料性能的有效途径之一是向着金属结构的极端状态发展:一方面认为金属晶界是薄弱环节,力求减少甚至消除晶界,因此发展出了单晶与非晶态合金;另一方面使多晶体的晶粒细化到纳米级(一般<100 nm,典型为10 nm左右)[1]。细化晶粒是金属材料强韧化的重要手段之一,它可以有效地提高金属材料的综合力学性能,尤其是当金属材料的晶粒尺寸减小到纳米尺度时,金属表现出更加优异的力学性能[2]。因此,金属材料晶粒超细化/纳米化技术的发展备受人们关注,一系列金属纳米材料的制备技术相继提出并进行了探索,包括电沉积法、溅射法、非晶晶化法、强烈塑性变形法(Severe Plastic Deformation, SPD)、[3]粉末冶金法以及热喷涂法等。

金属纳米材料是指三维空间中至少有一维处于纳米尺度或由它们作为基本单元构成的金属材料。若按维数，纳米材料的基本单元可分为(类：一是零维。指在空间三维尺度均在纳米尺度，如纳米粉体、原子团簇等；二是一维。指在空间有两维处于纳米尺度，如纳米丝、纳米棒、纳米管等；三是二维。指在三维空间中有一维处于纳米尺度，如超薄膜、多层膜及超晶格等。超微颗粒的表面具有很高的活性，在空气中金属颗粒会迅速氧化而燃烧。利用表面活性，金属超微颗粒可望成为新一代的高效催化剂和贮气材料以及低熔点材料[4]。金属纳米颗粒表现出许多块体材料所不具备的优越性质,可用于催化、光催化、燃料电池、化学传感、非线性光学和信息存储等领域。

以金金属具体来说，与块状金不同，金纳米粒子的价带和导带是分开的。当金粒子尺寸足够小时，会产生量子尺寸效应，引起金纳米粒子向绝缘体转化，并形成不同能级间的驻电子波。若其能级间隔超出一定的范围并发生单电子跃迁时，将表现出特殊的光学和电子学特性，这些性质在晶体管、光控开关、传感器方面都有其潜在的应用前景。是因为金纳米粒子的特殊性质，使其在生物传感器、光化学与电化学催化、光电子器件等领域有着极其广阔的应用前景。近几年来，基于金纳米粒子在发生吸附后其表面等离子共振峰会发生红移这一性质，对担载金纳米粒子的DNA及糖类分子进行研究，发现其在免疫、标定、示踪领域中有着广阔的应用前景。此外，金纳米粒子作为一种新型催化剂在催化氧化反应中有着很高的催化活性，而担载金纳米粒子后，TiO2薄膜的光催化活性极大提高[5]。

2金属纳米材料的制备技术

如今，金属纳米材料的制备技术已趋于多样化发展，按不同的分类标准具有不同的分类方法。其中基本的可分为物理法，化学法及其他方法，物理法大致包括粉碎法和构筑法，化学法由气相反应法和液相法。物料的基本粉碎方式是压碎、剪碎、冲击粉碎和磨碎。常借助的外力有机械力、流能力、化学能、声能、热能等。一般的粉碎作用力都是几种力的组合，如球磨机和振动磨是磨碎和冲击粉碎的组合；雷蒙磨是压碎、剪碎和磨碎的组合；气流磨是冲击、磨碎与剪碎的组合。构筑法是由小极限原子或分子的集合体人工合成超微粒子。

气相法制备金属纳米微粒，主要有气相冷凝法、活性氢—熔融金属反应法、溅射法、流动液面上真空蒸镀法、通电加热蒸发法、混合等离子法、激光诱导化学气相沉积法、爆炸丝法、化学气相凝聚法和燃烧火焰—化学气相凝聚法。

液相法制备金属纳米微粒，主要有沉淀法、喷雾法、水热法、溶剂挥 发分解法、溶胶—凝胶法、辐射化学合成法。此外还包括物理气相沉积、化学气相沉积、微波等离子体、低压火焰燃烧、电化学沉积、溶液的热分解和沉淀等。

2.1块体材料制备

金属纳米块体材料制备加工技术:两种大块金属纳米材料的制备方法[6]-[8]。第一种是由小至大，即两步过程，先由机械球磨法、射频溅射、溶胶—凝胶法、惰性气体冷凝法等工艺制成纳米颗粒，再由激光压缩、原位加压、热等静压或热压制成大块金属纳米材料。凡能获得纳米粉末的方法一般都会通过后续加工得到大块金属纳米材料。第二种方法为由大变小，是将外部能量引入或作用于母体材料，使其产生相或结构转变，直接制备出块体纳米材料。诸如，非晶材料晶化、快速凝固、高能机械球磨、严重塑性形变、滑动磨损、高能粒子辐照和火花蚀刻等。使大块非晶变成大块纳米晶材料或利用各种沉积技术获得大块金属纳米材料。

大块金属纳米材料制备技术发展的目标是工艺简单，产量大及适应范围宽，能获得样品界面清洁且无微孔的大尺寸纳米材料制备技术。其发展方向是直接晶化法。实际上今后相当一段时间内块状纳米晶样品制备仍以非晶晶化法和机械合金化法为主[4]。现在需要克服的是机械合金化中微孔隙的大量产生，亦应注意其带来的杂质和应力的影响。今后纳米材料制备技术的研究重点将是高压高温固相淬火，脉冲电流及深过冷直接晶化法和与之相关的复合块状纳米材料制备及研究工作。

2.2 强烈塑性变形法（SPD技术）

强烈塑性变形法（SPD技术）是在不改变金属材料结构相变与成分的前提下,通过对金属材料施加很大的剪切应力而引入高密度位错,并经过位错增殖、运动、重排和湮灭等一系列过程,将平均晶粒尺寸细化到1μm以下,获得由均匀等轴晶组成、大角度晶界占多数的超细晶粒金属材料的一种工艺方法[9]。SPD是一种致力材料纳米化的方法,其特点是利用剧烈塑性变形的方式,在较低温度下(一般<0.4Tm, Tm为金属熔点)使常规金属材料粗晶整体细化为大角晶界纳米晶,无结构相变与成分改变,其主要的变形方式是剪切变形。它不仅是一种材料形状加工的手段,而且可以成为独立改变材料内部组织和性能的一种技术,在某些方面,甚至超过热处理的功效。它能充分破碎粗大增强相,尤其是在促使细小颗粒相均匀分布时比普通轧制、挤压效果更好,显著提高金属材料的延展性和可成形性。在应用方面,到目前为止,通过SPD法取得了纯金属、合金钢、金属间化合物、陶瓷基复合材料等的纳米结构,而且投入了实际应用并获得了认可[3]。譬如,通过SPD法制备的纳米Ti合金活塞,已用于小型内燃机上;通过SPD法制备的纳米Ti合金高强度螺栓,也已广泛应用于飞机和宇宙飞船上。这些零件可以满足高强度、高韧性、较高的疲劳性能的要求,从而大大提高了使用寿。

经过近年的快速发展,人们对采用SPD技术制备金属纳米/超细晶材料已经有了一定的认识。但是,不管是何种SPD法制备纳米材料,目前,还处在工艺可行性分析及材料局部纳米化的实验探索阶段,存在诸如成形效率低、变形过程中出现疲劳裂纹、工件尺寸小、显微组织不均匀、材料纳米化不彻底等问题,对SPD制备纳米/超细晶金属材料的成形机理没有统一的定论。

2.3胶束法

胶束法是控制金属纳米颗粒形状的另一个重要方法[10]。胶束以一小部分增溶的疏水物质或亲水物质形式存在。如果表面活性剂的浓度进一步增大,增溶程度会相应提高。胶束尺寸可增大到一定的范围,此时胶束尺寸比表面活性剂的单分子层厚度要大很多,这是因为内池中的水或者油的量增大的缘故。如果表面活性剂的浓度进一步增大,胶束则会被破坏而形成各种形状,这也为合成不同形状的纳米粒子提供了可能。合成各种形貌的金属纳米颗粒的方法还包括高温分解法、水热法、气相沉积法、电化学法等。其中,高温分解法是在高温下分解前驱体;水热法是一种在高温高压下从过饱和水溶液中进行结晶的方法;气相沉积法是将前驱体用气体带入反应器中,在高温衬底上反应分解形成晶体。这3种方法均可以得到纯度高、粒径可控的纳米粒子,但是制备工艺相对复杂,设备比较昂贵。电化学方法中可采用石墨、硅等作阴极材料,在水相中还原制备不同金属纳米颗粒,也可采用模板电化学法制备金属纳米管、纳米线等不同形貌的纳米材料。这种方法的优点是反应条件温和、设备简单,但目前还没有大规模合成方面的应用。

2.4双模板法制纳米点阵[11]

采用先后自组装、沉积和溶解的方法，制成2种模板，然后在其中空球模板中电化学沉积得到纳米粒子点阵，溶去另外一种模板后得到纳米粒子点阵。这是目前获得粒子均匀排列有序纳米粒子点阵的最有效的方法，关键是如何控制粒子的大小和获得较窄且均匀的粒度分布。

3金属纳米材料的现状分析

纳米技术在生产方式和工作方式的变革中正在发挥重要作用，它对社会发展、经济繁荣、国家安定和人类生活质量的提高所产生的影响无法估量。鉴于纳米技术及纳米材料特别是金属纳米材料在未来科技中的重要地位及产业化的前景一片光明，目前世界上各国特别是发达国家非常重视金属纳米材料，从战略高度部署纳米技术研究，以提高未来10年至20年在国际上的竞争能力。

诺贝尔奖获得者罗雷尔说过：20世纪70年代重视微米研究的国家如今都成为发达国家，现今重视纳米技术和纳米材料的国家极可能成为下世纪的先进国家。最近美国在国家科学技术理事会的主持下，提出“国家纳米技术倡议”：纳米技术将对21世纪的经济、国防和社会产生重大影响，可能与信息及生物技术一样，引导下一个工业革命，应该置其于科技的最优先位置。世界各国制定纳米技术和纳米材料的战略是：以未来的经济振兴和国家的实际需求为目标，牵引纳米材料的基础研究和应用开发研究；组织多学科的科技人员交叉创举，重视基础和应用研究的衔接，重视技术集成；重视纳米材料和技术改造传统产品，提高高技术含量，同时部署纳米技术和纳米材料在环境、能源和信息等重要领域的应用，实现跨越式发展。我国纳米技术和纳米材料始于20世纪80年代末。“八五”期间，纳米材料科学列入国家攀登项目。纳米材料的应用研究自1996年以后在准一维纳米丝纳米电缆的制备等几个方面取得了重大成果。我国约有1万人从事纳米研究与发展，拥有20多条生产能力在吨级以上的纳米材料粉体生产线。生产的纳米金属与合金的种类有：银、钯、铜、铁、钴、镍、铝、钽、银-铜合金、银-锡合金、铟-锡合金、铜-镍合金、镍-铝合金、镍-铁合金、镍-钴合金[4]。

4结束语及展望

随着金属纳米科技的发展,金属纳米材料的制备已日渐成熟,并广泛应用于我们生活的各个方面，金属纳米科学也将成为受人瞩目的学科。但目前还存在一些不足，如在对复杂化学反应过程与机理的探索、金属纳米材料的规模化生产与应用等方面还需要我们进行更加深入和系统的研究。不过，我们有理由相信随着科学技术的不断发展进步，上述金属纳米材料化学制备的新技术和新方法将会得到不断创新与发展完善并将产生新的突破，它们将极大地推动金属纳米材料的规模制备与广泛实际应用，并最终在不久的将来产生较大的社会和经济效益。

今后金属纳米的发展趋势： 1在制备方面，大量的新方法、新工艺不断出现，希望找到产量大、成本低、无污染、尺寸可控的制备方法，为产业化服务。

2实用化研究提到日程上，出现基础研究和应用并行发展的问题，对传统金属材料进行纳米改性，以期获得优良性能。

3日益体现出多学科交叉的特点。纳米结构材料的研究不仅依赖于物理、化学等学科的发展，而且同电子学、生物学、测量学等产生越来越紧密的联系。

参考文献：

[1]GleiterH.Nanocrystalline materials [J].Progress in Materials Science, 1989, 33(4): 223-315.[2]王军丽,史庆南.纳米超细晶材料的制备方法[J].材料导报, 202_, 19(5): 15-19.[3]杨保健,夏琴香,张 鹏.SPD制备纳米/超细晶金属材料的成形方法[J].锻压技术，202_,36（2）:48-51.[4]张代东,王钦清.金属纳米材料的发展动态研究[J].科技情报开发与经济，202_,12（5）:89-91.[5] 姚素薇，邹毅，张卫国.金纳米粒子的特性、制备及应用研究进展[J].化工进展，202_,26（3）:310-313.[6] 田春霞.金属纳米块体材料制备加工技术及应用[J].材料科学与

工程，202_,19（4）:127-131.[7] 李景新，黄因慧，沈以赴.纳米材料的加工技术[J].材料科学与工

程，202_,19（4）:117-121.[8] 刘建军，王爱民，张海峰.高压原位合成块体纳米镁-锌合金[J].材料研究学报，202_,15（3）:299-302.[9] Valiev R Z, Islamgaliev R K, Alexandrov I V.Bulk nano-structured materials from severe plastic deformation [J].Prog.Mater.Sci., 202_, 45(2): 103-189 [10] 刘惠玉,陈 东,高继宁.贵金属纳米材料的液相合成及其表面等离子体共振性质应用[J].化学进展，202_,18（7/8）:890-894.[11] 曹立新，屠振密，李宁.电沉积法制备单金属纳米晶材料的研究进展[J].材料保护，202_，42（6）:47-52.

第三篇：耐磨防腐涂料

耐磨防腐涂料

目录

1、产品概述：

2、涂料组成：

3、涂料特点：

4、抗温变性能好；

5、耐侯性好；

6、技术指标；

1、产品概述：

ZS-1031防腐耐磨陶瓷涂料是北京志盛威华化工有限公司自行研发的高科技产品，该涂料能为设备提供一种具有高耐磨性、抗冲 击、高附着力、坚韧的防腐保护涂层。

2、涂料组成：

成膜物质：无机－有机互穿网络聚合物作为成膜物质。

陶瓷填料：碳化硅、氧化硼，细晶氧化铝（刚玉），超细氧化锌，氧化钛，利用特殊工艺制造的金属粉。配以适当的颜料、溶剂、助剂。

志盛威华涂料使用温度：

耐温幅度：小于600℃.3、涂料特点：

耐磨防腐涂料具有防腐、耐磨、抗冲击和良好柔韧性等复合功能；

A、成膜物质为含有羟基的长链结构，利于颜料的分散和固化并使固化后的涂层具有良好的柔韧性和抗冲击性能。

B、无机纤维会进一步保证涂层的抗冲击性能。

C、多种组分组成的陶瓷功能填料，相互协同赋予了涂层耐磨、防腐性能，并且增强了涂层附着力，克服了因涂料固化体积收缩而产生的内应力。

4、抗温变性能好；

耐磨防腐涂料由不同类型的高聚物，通过互穿网络技术组成的无机-有机聚合物，相互协同，使涂层的抗温变性能最佳。涂层平整、饱和，具有陶瓷感。

5、耐侯性好；

填料中含有紫外线吸收剂，提高了涂层的耐候性，延长了涂层的使用寿命。在ZS-1031耐磨防腐涂料中加入抗紫外线辐射材料，用作大气环境中面漆由于纳米材料粒径小，对不同波长的光线会产生不同的吸收、反射、散射作用，显著提高涂层的紫外线吸收性，从而提高了涂膜的耐候性。

6、技术指标；

序号 项目 技术指标 测试方法密度g/cm3 1.8 GB6750-86

细度μm ≤80 GB/T1724-79 粘度(25℃)涂－4粘度计 ≤30-60 GB/T1723-79

固体含量 % ≥95 GB1725-79

干燥时间(25+1℃)h 表干 实干

≤3 ≤24 GB1728-79 附着力 级 1 GB/T1720-79

柔韧性 mm 2 GB/T1731-93 涂膜冲击强度 cm ≥50 GB/T1732-93

涂膜外观 有光泽 GB/T1729-79

涂膜硬度 H ≥5 GB/T6739-86 涂膜落砂耐磨试验L/μm ≥3 SY/T0315-97

涂膜耐化学试剂性

10% H2SO4 3d 10%NaOH 3d

3% NaCl 3d 涂膜完整无变化

涂膜完整无变化

涂膜完整无变化 GB/T1763-79 涂膜耐盐雾15%NaCl 120h 无变化 GB/T1771-91

盐雾加速试验3.5% NaCl 4000h 无变化 GB1865-98

涂膜耐紫外光老化 240h 无变化 SY/T0320-98 涂膜冻融试验(－20+2℃、常温、70+2℃各6h，5个循环)通过 SY/T0320-98

涂膜表面电阻率 Ω 1.0×1012 GB/T1410-89

涂膜工频击穿强度 KV/mm ≥20 SY/T0447-96 耐臭氧O3性（10ppm臭氧、40℃、48h）涂膜完好 SY/T0447-96

7、应用领域；

1、海洋环境：船舶、闸门、码头钢桩、桥墩、海上石油平台、管道、灯塔等防腐耐磨。

2、工业环境：各种管道、储罐、厂房结构和设备的防腐，特别适用于输送原油、成品油、天然气的管道，以及水源引水系统，污水

处理系统和油田水系统的管道和设备的耐磨防腐。

3、土壤环境：埋地管道、设备的耐磨防腐。

4、交通工具设备、配件防腐耐磨。

第四篇：金刚砂耐磨地坪

金刚砂耐磨地坪 文/地坪专家小磊

耐磨材料选用阿斯夫公司的地面硬化剂材料,该材料由非金属矿物骨料、金属矿物骨料和特殊添加剂组成。耐磨地坪具有表面硬度高、密度大、耐磨、不生灰尘、不易剥离、经济、适用、范围广等优点。整体性耐磨地坪摒弃了传统的混凝土基层与面层分开施工的做法，从而消除了因基层与面层结合不良而导致裂缝 和空鼓的质量通病，简化了工序，缩短了施工周期，节约人工费用，在工厂、仓库、跑道、码头等工程中得到越来越广泛的应用。

一、耐磨地坪的材料

阿斯夫硬化剂材料分骨料和胶结物两种成分。骨料为砂状，平均粒径1.5mm，约占总量60%；胶结物为经处理的高标号水泥，除采用水泥本色外，还有红、黄、绿、灰等多种色彩可供选择。

阿斯夫硬化剂骨料成分为天然矿石。系不生锈的非金属性骨料，硬度在莫氏8度以上。除天然矿石骨料外，其他水泥、色料等重量不超过总重量的25%。耐磨材料用量根据材料说明书和设计要求确定

二、耐磨地坪施工机具

除使用随捣随抹混凝土地面的常规机具处，另准备以下机具。

(1)泌水工具：橡皮管或真空吸水设备。

(2)平整出浆工具：中间灌砂的Ф150钢管，长度大于地模宽度500mm以上，两端设可转动拉环。

(3)墁光机：加拿大生产，底盘为四叶钢片，可通过调整钢片角度（用于较软面层时角度小，用于较硬面层时角度大）压光地面面层。

(4)平底胶鞋：混凝土初凝后使用；防水纸质鞋或防水纸袋；面层叶片压光使用。

三、耐磨地坪施工组织

以500平米/天为准，除浇倒地面混凝土常规配备的人员外，还需配备以下施工人员：混凝土整平3人，耐磨材料运输2人，耐磨材料撒布3人，墁光机施工3人，镘刀修平3人。依以上标准, 连续不间断施工,6～7台抹光机及配备相应的人员，可完成202_平米/天。

四、耐磨地坪施工准备

（1）地坪下砂石垫层用压路机压实。

（2）按设计标高设置模板（钢模板或槽钢），用水准仪随时检测模板标高，对偏差处用楔性块调整。

（3）据规范要求，按纵横轴线分仓分格缝。

（4）混凝土所用碎石最大粒径≤30mm，水灰比和坍落度应尽可能小。（5）混凝土标号不低于25号，现场塌落度在75－100毫米之间。

五、整体性耐磨地坪工艺流程

整体性耐磨地坪工艺流程如图所示。

（建议找平层施工之前做一层砂浆粘结层，以确保基层与面层结合不良而导致裂缝和空鼓的质量通病）

六、操作要点 6.1 抹光面放样

依建筑物结构基准墨线（如墙面＋50cm线），用水准仪在地坪浇筑区域内定出混凝土预定浇筑厚度，设置水平高程标记，并认真复核，控制最大凹凸偏差在3-5mm以内。

6.2 混凝土浇筑

（1）混凝土浇筑前洒水使地基处于湿润状态。为减少泌水，应控制水灰比和坍落度，商品混凝土利用溜槽配合人工卸料，不宜采用泵送。

（2）混凝土尽可能一次浇筑至标高，局部未达到标高处利用混凝土料补齐并振捣，严禁使用砂浆修补。使用平板振捣器振捣，并用特制的钢滚筒多次反复滚压，柱、边角等部位用木抹拍浆。混凝土刮平后水泥浆浮出表面至少3 mm厚。

（3）混凝土浇筑完毕，采用橡皮管或真空设备除泌水去，重复两次以上后开始耐磨地坪施工。耐磨地坪施工前，中期作业阶段施工人员应穿平底胶鞋进入，后期作业阶段应穿防水纸质鞋进入。

6.3 第一次撒布耐磨材料及抹平、墁光（1）耐磨材料撒布的时机随气候、温度、混凝土配合比等因素而变化。撒布过早会使耐磨材料沉入混凝土中而失去效果；撒布太晚混凝土已凝固，会失去粘结力，使耐磨材料无法与其结合而造成剥离。判别耐磨材料撒布时间的方法是脚踩其上，约下沉5mm时，即可开始第一次撒布施工。

（2）墙、柱、门和模板等边线处水分消失较快，宜优先撒布施工，以防因失水而降低效果。（3）第一次撒布量是全部用量的2/3，拌合物应均匀落下，不能用力抛而致分离，撒布后即以木抹子抹平。耐磨材料吸收一定的水份后，再用墁刀机碾磨分散并与基层混凝土浆结合在一起。

6.4 第二次撒布耐磨材料及抹平、墁光

（1）第二次撒布时，先用靠尺或平直刮杆衡量水平度，并调整第一次撒布不平处，第二次撒布方向应与第一次垂直。

（2）第二次撒布量为全部用量的1/3，撒布后立即抹平，墁光，并重复墁光机作业至少两次。墁光机作业时应纵横向交错进行，均匀有序，防止材料聚集。边角处用木抹子处理。

（3）面层材料硬化至指压稍有下陷时，墁光机的转速及角度应视硬化情况调整，墁光机进行时应纵横交错3次以上。

(4)耐磨地坪的平整度要求为2m见方最大偏差3-5mm，同标高极高点与极低点的最大偏差不大于20mm。尽量避免龟裂、脱皮或起砂现象。6.5 表面修饰及养护

(1)墁光机作业后面层仍存在抹纹较凌乱，为消除抹纹最后采用薄钢抹子对面层进行有序、同向的人工压光，完成修饰工序。

（2）耐磨地坪施工5-6小时后喷洒养护剂养护，用量为0.2升/m2。或面覆塑料薄膜防止引起开裂。

（3）耐磨地坪面层施工完成24小时后即可拆模，但应注意不得损伤地坪边缘。

（4）完工5-7d后宜做切割缝，以防不规则龟裂，切割缝间宜为6-8m（一般根据车间柱距离确定）。切割应统一弹线，以确保切割缝整齐顺直，切割深度应至少为地坪厚度的1/5(建议切割缝由土建完成)，填缝材料采用预先成型或切割的弹性树脂等材料，建议使用阿斯夫聚氨酯密封胶。

注：地坪专家小磊----即深圳市阿斯夫工业地坪有限公司总经理杨小磊，为中国建筑材料联合会地坪材料分会会员单位、中国电子仪器行业协会防静电装备分会会员单位。

擅长领域：

1、环氧地坪；

2、环氧树脂自流平地坪；

3、防静电地板漆；

4、防腐地坪及防腐处理；

5、PU球场、跑道系统；

6、自流平水泥；

7、混凝土密封固化养护剂；

8、车库停车场地坪。

著有《如何正确选择环氧地坪漆 》、《环氧地坪质量控制 》、《小磊环氧地坪施工方案 》等论文。

联系地坪专家小磊>> 电话 ：075533561063（杨先生）

手机：***（杨先生）***（李小姐）阿里旺铺：http://asfvip.cn.alibaba.com/ QQ ：305793033

第五篇：耐磨钢棒

孙兆吉加上139再加上6405再加上9505球球4953再加上4541

耐磨钢棒 钢棒特点棒磨机钢棒钢棒行情钢棒价格区间

耐磨钢棒特点

现阶段国内矿业已经从粗放式的管理逐渐进入精细化管理，如何在现有设备的基础上，降低生产成本提高效益已经成为当代矿业人肩上的重担。很多领导在这个大背景下提出了“向单台磨机要效益”的口号，中国的矿业已经朝着精细成本管理方向快速发展。棒磨机磨棒作为耗材，首先被提上议案。

山东华民优质耐磨钢棒和其他类型研磨介质，能生产耐磨钢棒直径40-110毫米，长度2-7米，硬度HRC45-55，P：≤0.035，Cr：≤0.04，心部硬度也较高，整体硬度高，耐磨效果好，不发生乱棒、磨偏、磨尖、断棒现象，也可根据客户提供的钢材材料进行生产，具体参数灵活操作。

山东华民耐磨钢棒特点如下：(1)耐磨效果是轧制而成钢棒的1.5-2倍，耐磨性能良好，为客户节约大量成本。(2)采用最新方法生产，尺寸规格完全可以按照客户的需求进行调整，灵活性大大提高，去除了不必要的浪费。(3)延长了使用寿命，节约了成本，减轻了工人的劳动力，不要为天天停磨机加钢棒而烦恼，还大大的增加了产量。

山东华民棒磨机耐磨钢棒适用于：水煤浆制备棒磨机、石英砂研磨棒磨机、水泥厂棒磨机、矿山棒磨机等各类棒式研磨机械。

华民耐磨钢棒以优质的产品质量，完美的售前售中售后服务，灵活的操作处理方式，较高的办事效率，赢得了国内外客户的信赖和满意!欢迎国内外新老用户、行业专家、朋友光临！

耐磨钢棒与热轧钢棒的区别：

耐磨钢棒是通过热处理调质技术，对原钢棒进行的深加工处理，处理之后的钢棒内部金相组织达到了一个稳定的状态，而且处理后的钢棒其表面硬度可以达到HRC45-55，同时其韧性也随之增强，保证了在磨机内使用时，不会出现断棒，弯棒，两头尖中间粗的情况。

热轧钢棒则是直接从钢厂内生产的普通圆钢，这种圆钢的韧性不强，表面硬度在HRC17-20，而且此种钢棒内部金相组织处于一种紊乱的状态，使用过程中会出现两头尖中间粗的现象，给使用商浪费了成本。