
第3期
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中国材料进展
高技术服务业在促进新材料科技成果
产业化中的重要作用
陈大明
陈大明教投授,博士导师。现任北京航空材料研究院科技委副主任。多年来承担并完成国防预研、国家自然科学基金、 863计划、国防科学基全、科技部中小企业技术创新基金、发改委高技术产业化示范工程等多项科研和产业项目。曾获
陈大明教投
北京航空材料研究院
得国家教委及省部级科技奖励5 项,1991年被中国航空航天工
业部投予“做出突出贡献的中国博士学位获得者”,2001年被国家科技部授予“八六三计划十五周年作出成绩的先造个人”。现担任中国硅酸盐学会特种陶瓷分会副理事长、中国材料研究学会产业工作委员会制主任,全国工业陶瓷标准化技术委员会委员等多项学术团体职务。被西北工业大学、武汉理工大学聘为兼职教投。
随着我国市场化程度逐步提高,区域经济和高技术产业发展迅速,传统产业与新兴产业分工不断细化与深化,迫切需要一个人才和知识密集,支撑并服务于经济、产业和企业发展的高技术服务体系,通过增值的专业化服务扩散高技术成果,促进传统产业升级、产业结构优化调整和经济增长方式的转变。在新材料领域中,新产品的开发和产业化与相应的技术研发和服务密切相关。近年来,国家科技部科技型中小企业技术创新基金已明确将"新材料技术服务业"列人支持内容,在2009 年度"若干重点项目指南”中,重点支持方向包括“新材料产品研发技术服务”,“拓展产品产业链技术服务” 和"产品技术的集成创新服务”。
作为一名高技术陶瓷科技工作者,近十几年来在科技成果转化及产业化方面做了一些工作,亲自创办过生产企业,也接触和服务过多家企业,在实践中深深体会到,科技人员组建高技术服务型企业,通过技术服务促进新材料科技成果产业化,会起到较好的效果。本文以高性能陶瓷轴高技术成果转化为例,分析高技术服务业在新材料科技成果产业化中的重要作用。
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从新产品研发角度分析高技术服务业的
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作用
对任何一种高技术瓷产品,都包括:成分设计一粉体一成型一烧结一后加工一整套技术,更具体讲:根据产品性能要求,进行配方设计;选择或合成相应的陶瓷原料粉体;选择成型方法和相应设备;确定烧结工艺和相应设备;如需要,还要解决后续精密加工方法和设备选型。从技术服务角度看,要统筹考虑上述技术集成,达到提高生产效率、降低生产成本、改善产品质量、节能降耗、减少环境污染的目的。下面以“微型电机用陶瓷轴”这一新产品为例,说明技术服务需具体解决的问题。
微型电机采用高刚度、耐磨损、耐腐蚀、密度低的陶瓷轴代替传统使用的钢轴或硬质合金轴,可使电机运转更加快速平稳,并显著提高其在特殊环境下的使用寿命。目前国外发展陶瓷轴微电机的速度很快,国内一些有研发能力的企业也在开发该类产品,对微电机陶瓷轴的需求很迫切。从技术服务角度,需解决以下具体问题。
(1)配方设计及选择方案
根据对瓷材料特性分析,
能满足高刚度、高耐磨、耐腐蚀要求的陶瓷材料有: 92,95,99氧化铝陶瓷,ZTA(氧化锆增韧氧化铝)陶瓷,部分稳定ZrO,陶瓷,Si,N。陶瓷等,可作为微电机轴。从不同用户对微型电机陶瓷轴性能及价格要求综合考虑,几种氧化铝陶瓷制造工艺和成本差别不大,但 99陶瓷比92,95陶瓷高一档次;Si,N,陶瓷虽然性能优越,但其生产成本和设备要求很高,可能导致价格过高而难以推广。因此,建议开发99陶瓷、ZTA陶瓷、部分稳定ZrO,陶瓷,形成不同质量和价格的系列产品。进而根据已有知识积累,设计99陶瓷中添加剂为MgO 而不用Y,O,,可起到细化晶粒的作用;ZTA陶瓷中 Zr0,含量为10%~15%,具有较好的增韧效果且成本增加不多;ZrO,陶瓷则可选择用n(Y,0,)=3%部分稳
定的ZrO,陶瓷效果较好。(2)粉体要求及选择方案
在所开发的产品中,主要使