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黑稀合金新材料的研发与产业化

      本团队将成立一家新材料研发、生产、销售一体化的高科技公司,公司不但销售黑稀合金原材料,主要业务方向定位为黑稀合金材料在各相关行业的推广,公司专注于蜗轮、轴承、铜套3大系列黑稀合金产品的研发与推广,大力拓展园林机械、机电设备、机器人等几十个行业传统耐磨材料配件替代,现在研发试制成功的产品领域已经达到每年千亿以上,黑稀合金技术门槛高、产品逆模仿难度大、研发周期长,产品具备长期垄断市场的技术壁垒,还可以不断的研发替代碳纤维复合耐磨材料、石墨烯复合耐磨材料、进口耐磨塑料等产品,发展空间大。

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黑稀合金新材料的研发与产业化
黑稀合金新材料的研发与产业化
黑稀合金新材料的研发与产业化

项目介绍

■ 项目背景


在探索蜗轮新材质方面,国内外已经进行了一定的工作。最近几年,俄罗斯人用卡普隆(PC)制成了蜗轮,据说取得了良好的效果,卡普隆材料具有较高的耐磨性和磨合性。俄罗斯采用卡普隆材质,制成了普通圆柱蜗轮和球面蜗轮,与A19-4材质制作的普通圆柱蜗轮和球面蜗轮进行了对比试验(相对滑动速度VS=6M /S),试验结果表明:额定扭矩分别提高了0.3倍和2倍,减速器传动效率分别提高了4-6%和18-20%。碎石送料机中蜗轮减速器用卡普隆蜗轮,在工作了四年(两万小时)后处于良好状态,其寿命比锡青铜蜗轮提高了两倍。

黑稀合金蜗轮的采用,不仅可以节约贵重有色金属青铜,同时也使机器重量大大降低。俄罗斯人还给出了卡普隆蜗轮的适用范围。建议在以下情况下采用之:传递功率在2KW-4KW之间,油温小于90-100,滑动速度小于3-4M/S。因为耐磨性还不理想,也没有大范围推广。

国内在这一方面也有所研究:如济南有色金属研究所研制出了新型蜗轮材料——稀土铝合金,耐磨性能不如锡青铜,成本可降低三分之一,工业推广没有成功。河南省周口市轴瓦厂研制出了高耐磨锌基合金,介绍说性能优于锡青铜,成本可以降低40%,但后来证明只适用于小功率产品,且耐磨性不如锡青铜蜗轮,难以推广。有些研究者用黑稀做过试验,据说未取得好的效果。天津微型蜗轮减速机厂部分小蜗轮已开始用非金属制造。

总之,国内外在探索蜗轮新材料方面已经取得了很大进展,然而,我们却不能安于现状,这是因为:

1.稀土铝合金、高耐磨锌基合金至今未见工业中应用,效果如何,尚未可知,若其效果好的话,因其仍属有色金属,也只能缓解一时,从长远着想,有前途的应属工程黑稀合金,因为材料专家预计,到2030年,黑稀合金在耐磨材料中的比例将上升为78%(钢铁12%),超越金属耐磨材料,而且成本有很大优势。

2.卡普隆属于工程黑稀合金,符合材料发展方向,但从目前应用情况来看,卡普隆在蜗轮上的应用尚有一定局限性。卡普隆材料应用的条件性是由其固有特性决定的,即由其固有的机械性能、摩擦学性能和热性能决定的。因而,探索机械性能、摩擦学性能和热能性能更好的工程黑稀合金作为蜗轮材料成为我们研究的方向。


■ 项目技术关键点及创新点


1.材料创新


通过对基础料尼龙6、增强剂玻璃纤维改性,增加其弯曲强度与接触强度,让其性能超过锡青铜,从而代替铜蜗轮、铜套等有色金属,降低成本,降低噪音,效果显著


2.工艺创新


创性地研发出黑稀合金蜗轮一次注塑成型的产品生产工艺,加工费较生产锡青铜蜗轮低70%,每台注塑机可以量产黑稀合金蜗轮1000个/天,相较锡青铜蜗轮生产150个/天的效能,效率提升6倍,减少了设备投入。


■ 项目技术优势



材料对比

产品成本

毛利润

售价(元)

黑稀合金蜗轮

19

72.8%

70

锡青铜蜗轮

56

23.3%

73


      黑稀合金材料耐磨性、接触强度高,摩擦系数、温升、节能降噪、寿命等指标优于许多传统产品,且成本低,是锡青铜的7%、石墨烯复合耐磨材料的1%,进口碳纤维PPS复合耐磨材料的13%,应用前景广阔。


■ 应用案例


台州、杭州、福建等多家公司已经进行产品测试,并且反馈良好,同时达成相关意向订单。



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杭州归新信息科技有限公司

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公司邮箱: sp@haijiaonet.com

公司地址: 浙江省杭州市文一西路998号未来科技城海创园18号楼512A

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