解决行业痛点！松山湖材料实验室先进陶瓷与复合材料研究院发布新成果
来源：东莞日报i东莞
近日（8月4日），在北京中国科学院物理研究所，松山湖材料实验室先进陶瓷与复合材料研究院举办“金属基陶瓷增强耐磨复合材料的研制及在制砂机领域的应用”技术交流会。会上公布实验室多孔陶瓷及复合材料团队最新科研成果——金属基陶瓷复合材料制砂机衬板，将有力解决机制砂石行业痛点问题。
提高机制砂石生产效率
砂石作为工程建设中最基本且不可或缺的建筑材料，目前应用广泛、需求量大。考虑到砂石资源整体发展，今年3月，发改委等多部门印发《关于促进砂石行业健康有序发展的指导意见》，指出要逐步过渡到依靠机制砂石满足建筑需求。
制砂机的工作原理是将鹅卵石等块状石材，在高速旋转的叶片作用下，以较高的线速度冲击固定在四周的衬板，形成“石打石、石打铁”效应，得到粒径合适的砂石材料。目前市场上的制砂机的衬板材料主要为高铬铸铁，含铬量高，使用寿命短，再加上铬离子过度应用容易造成严重的环境污染，并且铬矿石进口压力巨大。
“在此背景下，发展高耐磨性与高强韧性统一的耐磨钢材料，已成为发展趋势。”8月10日，松山湖材料实验室高级工程师战斗对记者说。
实验室多孔陶瓷及复合材料团队利用在金属基陶瓷复合材料领域多年的技术积累，在不到一年的时间内，采用超高压铸造成型技术，成功研制出抗冲击耐磨损的金属基陶瓷复合材料制砂机衬板。
“目前国内尚无同类应用于制砂机这种极端恶劣工况条件下的复合材料衬板。”战斗表示，与市场普遍应用的高铬合金相比，耐磨复合材料使用寿命提高了4～8倍，提高机制砂石生产效率的同时，降低生产成本，更耐磨、更环保。
积极拓展多领域应用
在当天的技术交流会现场，松山湖材料实验室理事长、中国科学院院士王恩哥表示，研发团队将要集中力量对制砂机耐磨材料及装备进行系统化的研究，并适时拓展应用领域，同时，做好成果转化及产业化的准备工作，早日实现规模化生产，为国家和地方经济发展做出应有的贡献。
多领域应用拓宽，需要结合现实生活应用场景。目前磨损是工件失效的主要形式之一，造成了能源和原材料的大量消耗。据不完全统计，平均每年消耗了世界各工业国家3%左右的钢铁，20-30%的能源。我国平均每年消耗耐磨钢大约为300-400万吨，价值在600亿元以上。
为此，多孔陶瓷及复合材料团队也正积极探索，除了将金属基陶瓷复合材料应用到制砂机衬板上，还应用在磨煤机的磨辊上。
据战斗介绍，就原来的磨煤机高铬铸铁磨辊而言，含铬在20%以上，更换周期为7-11个月，每年消耗耐磨钢百万吨以上。而采用复合材料的磨辊，更换周期超过36个月，能大幅度降低耐磨钢损耗，降低检修更换成本，减少铬离子污染。
战斗表示，此次公布的成果也是陶瓷增强金属基复合材料在冲击磨损工况下的首次成功应用，接下来将通过工艺优化，进一步提升复合材料使用寿命，同时，应用领域也不限于制砂，将逐步拓宽到采矿、水泥、工程机械等多领域应用。