1985—1988年,山东工业大学研制的低铜基耐磨合金,属耐磨合金领域,主要用于各类机械上的耐磨零件。主体原料铜含量较低,仅60%左右,合金化元素锑、锌、锰、铅、硅廉价易得,总体成本与其他耐磨合金相比是最低的;在黄铜的熔炼工艺上采用先化锌后化铜的工艺,使烧损降低、劳动环境改善;解决了这种高铅合金极易产生的偏析问题;提高了耐磨性和减磨性,合金本身自润滑性能好;改变了锡青铜“万能”合金的不合理状况。
1988—1990年,在北京、大连、哈尔滨等机床厂、冶炼厂使用本发明技术,共增收节支390万元。1992年获国家发明三等奖。
1985—1990年,山东省科学院新材料研究所研制的含铝耐热蠕墨铸铁,是一种含铝蠕墨新材料,用于制造玻璃瓶成型模具,亦可用于其他耐热、耐热疲劳要求的构件。实现了冲天炉大批量生产蠕铁100%成功;运用金属型芯提高铁液冷速获得沿模具截面按需变化的金相组织;探索出向冲天炉内加入铝的两种方式。1990年,在安丘、高密、日照、龙口等玻璃厂使用本发明技术共增收节支173万元。1992年获国家发明三等奖。
1986—1988年,山东省招远电子材料厂研制的电解铜箔,是一种印刷电路板用电解铜箔新型技术工艺和材料。采用低峰值、高比表面积的处理工艺,使表面处理层达到较高的剥离强度,且不掉铜粉;采用化学和电化学二步处理方法,使电解铜箔的毛面有抗氧化性能、可焊性和耐热变色性,首次设计制造φ1500mm大直径钛制阴极辊和碳刷导电,提高电流密度,获得较高的单机产量;节约电能,降低蒸汽消耗;各项技术指标均达到国家标准和国际电气化技术委员会LCE的技术标准。1988—1991年,累计新增产值5969万元,利税829万元。产品在陕西、辽宁、江西、北京、内蒙古、江1987—1991年,山东省招远电子材料厂研制的ZD90纸基覆铜箔层压板,是一种非自熄性普通家用电器用板。制造桐油改性的酚醛树脂,采用甲醇作为阻聚剂,以粘度指标作为反应程度判断依据;反应物在碱性触媒作用下和甲醛进行聚缩反应,控制适当的真空度;采用微机控制,使上胶料片树脂含量均匀,质量稳定。采用二次反应法使树脂中的游离酚由一般酚醛树脂中的15%左右降低到8%以下,提高产品的耐浸焊性,不起泡、不分层;设计制造了7立方米不锈钢柱特殊搅拌型式反应釜,在树脂反应过程中搅拌均匀,反应充分,保证树脂质量,提高树脂收率。各项技术指标超过GB4723-84标准。至1991年,已累计新增产值1689.8万元,利税1497万元,创汇175万美元。产品销往香港、广州、深圳等地,出口英国、法国。1992年获省科技进步二等奖。
1990—1992年,山东省蓬莱特种漆包线厂承担的涂线设备工艺技术研究,改变传统的漆滚毛毡涂线设备工艺,用计量供漆、毛毡毛孔涂线代替和解决特种漆包线偏心和一致性差的技术难题,综合提高了漆包线的质量和技术水平。研制的漆包机具有结构紧凑、操作方便、性能稳定、耗能低的优点,特别是供漆系统、收线张力系统和定速系统,领先国内同类设备水平,符合SJ3157-88标准,达到日本同类产品水平。1993年获省科技进步二等奖。1990—1992 , ,蓬莱市电子材料厂研制的镀锡铜线 是电子工业的重要基础材料,作为引出线、连接线,被应用于各类电阻器、电容器、印刷版线路、通信电缆等。研究铅、锡两种金属机理以及可焊性、稳定性,改进生产设备和工艺,成功生产出可焊性好,稳定性、一致性高的镀锡铜线,将退火设备与电镀设备配套一体,实现了镀锡铜线20股线同时退火,连续组合电镀,生产的镀锡铜线产品质量符合SJ2422-83标准,达到日本住友电工同类产品先进水平。年产镀锡铜线300吨,创工业产值1000万元,利税200万元。1993年获省科技进步二等奖。
1990—1993年,山东省招远金丝厂、山东黄台火力发电厂研制的大规模集成电路用球焊金丝,设计出了一套新的提纯工艺,将99.99%的金提纯到99.999%;经合金熔炼工艺,添加稀土元素和微量元素使纯度达到99.99%,增加了金丝的抗拉强度,控制金丝的延伸率;具有较好的耐热性和较高的导电率,较好的焊接性、成球性和化学稳定性、耐腐性、抗氧化等特征,完全满足作为大规模集成电路中芯片与框架的连接线的性能要求。产品经济南半导体实验所、中国华晶集团等全国100多家用户证明,质量达到日本田中公司产品水平,技术水平达到20世纪90年代国际先进水平,年创产值3000万元,利税1000万元,节汇500万美元。1994年获省科技进步二等奖。
1992—1996年,中国石油大学(华东)完成用综合冶金治理代替石油管道焊后内补口焊接新技术的研究,研制成功了喷焊耐蚀粉末和用于打底的耐蚀焊条,在管口内防腐技术上有重大突破,提出了新的施工工艺,经济效益和社会效益显著。1997年获省科技进步二等奖。
1995—1996年,山东蓬莱特种漆包线厂研制的聚酰胺复合涂层漆包铜圆线,是新型电子、电机、电气绕组的电工绝缘材料。在原单一涂层漆包线基础上,复涂一层聚酰胺漆膜;采用同温、同速复合涂漆工艺技术,在同一温度、速度下同时将两种不同性质的漆膜涂复在同一导体上;采用连续拉丝、连续涂漆、连续生产工艺和模具法涂漆工艺。该产品具有耐温等级高、表面摩擦系数低等特点,符合EIC标准,达到国外同类产品先进水平,替代了同类产品,填补了国内空白。该厂已形成年产1000吨的生产能力,年销售收入4800万元,创利税720万元,创汇230万美元。1998年获省科技进步二等奖。
1995—1996年,山东临沂亚特有限公司、山东工业大学研制的YTF系列低固含量免清洗助焊剂,是电子领域开发免清洗焊接技术的关键材料。选择无卤素、非松香树脂体系的助焊剂新材料、新工艺,使其既为低固含量又具有优良助焊性,焊后无残留、无腐蚀,保证印制版焊后免清洗。该技术达到美国军标MIL-P-28809对离子洁净度的技术要求。与国内外同类产品相比具有固含量低、可焊性高、表面绝缘电阻高、价格低等优点。已申报两项中国发明专利,达到国内先进水平。1996年批量生产入市,成为北洋电器集团、青岛海信、天津长城等几十家国内外大中型合资企业的特定产品。
1997年底,实现产值400万元,纯收入120万元,节汇150万美元。1998年获省科技进步二等奖。
1995—1998年,山东工业大学完成“Fe-A1金属间化合物及其复合材料的研究与应用”。山东省于1997年将金属间化合物及其复合材料列入优先发展的高新技术材料。除Fe-A1金属间化合物铸态开发之外,另一显著特点是利用Fe-AI金属间化合物材料的半陶瓷特性和相对于陶瓷较好的韧性增韧A1203陶瓷,同时利用A1203陶瓷更优于Fe-A1金属间化合物材料的高温特性增强Fe-Al金属间化合物,达到两者互相增强、互相弥补的目的,复合制备了一种全新的陶瓷复合材料。1999年获省科技进步一等奖。
1995—1999年,山东大学研制的铁铝金属间化合物/陶瓷复合材料,属无机非金属基复合材料研究与应用领域。研制了一类铁铝金属间化合物氧化铝陶瓷复合材料;制备具有高有序度的铁铝金属间化合物粉体材料;用铁铝金属间化合物和氧化铝复合形成具有内晶型、棒状晶和细晶组织的氧化铝基复合材料。本发明在模具、刀具、油田深井管道疏通磨头、表面喷涂等领域得到应用,其中,莱芜市九羊集团建立了陶瓷刀具专业化生产厂———金羊高新复合陶瓷刃模具厂,至2001年形成50万片/年的生产能力,两年共获经济效益2079万元。2001年获国家技术发明二等奖。
1996—1999年,山东大学完成多元金属氢氧化物超细粉制备及应用研究,研制出分散剂、膨松剂、电荷增效剂的组合保护剂,采用喷雾干燥工艺及新型设备,实现MMH超细粉粒径0.49μm,电动电位+44mV,在水中迅速分散。研究了多元金属氢氧化物超细粉的制备技术和生产工艺,采用先进的喷雾干燥工艺解决了由正电溶胶制备超细粉过程中粒子的永久性聚集和正电荷密度降低等关键技术问题,实现了工业化规模生产,经济效益和社会效益显著。2000年获省科技进步一等奖。
1998年3月—2000年10月,山东莱芜粉末冶金厂研究的轿车用高性能水雾化粉末材料的规模化生产技术,采用高压水雾化制取粉末工业化技术,创新喷雾技术、浇灌技术、喷嘴设计、雾化参数的调整、控制等;采用980℃、75min钢铁粉末的高温还原技术和960℃分解氨还原;采用水雾化扩散型合金粉末化技术,有效控制合金元素的扩散程度;采用还原后粉饼的无加工硬化无氧化破碎技术,使粉末颗粒形貌能保持类似海绵结构。申请中国专利10项。2001年获省科技进步一等奖。
1998年1月—2003年1月,山东大学研究的金属熔体的短/中程有序结构及相关合金研究,属金属材料领域,涉及金属熔体结构演化的基础性研究及其应用。开创了提高非晶形成能力的一条新途径;发现熔体结构与合金的记忆性有关,提出了团簇有序减弱记忆性理论;提示了合金组织变质的熔体原子结构本质,提出了合金变质的微观结构理论;提示了铝铜合金熔体的中程有序结构与粘度之间的对应关系;编写了分子动力学模型软件及结构分析软件,为人们研究液态金属提供了一条新途径;利用液体结构遗传理论开发的中间合金细化效果优于英国同类产品,完全取代进口产品,且大量出口。至2000年底,前三年累计新增产值4000万元,利税820万元。2004年获省自然科学二等奖。
第四节 金属材料
1985—1988年,山东工业大学研制的低铜基耐磨合金,属耐磨合金领域,主要用于各类机械上的耐磨零件。主体原料铜含量较低,仅60%左右,合金化元素锑、锌、锰、铅、硅廉价易得,总体成本与其他耐磨合金相比是最低的;在黄铜的熔炼工艺上采用先化锌后化铜的工艺,使烧损降低、劳动环境改善;解决了这种高铅合金极易产生的偏析问题;提高了耐磨性和减磨性,合金本身自润滑性能好;改变了锡青铜“万能”合金的不合理状况。
1988—1990年,在北京、大连、哈尔滨等机床厂、冶炼厂使用本发明技术,共增收节支390万元。1992年获国家发明三等奖。
1985—1990年,山东省科学院新材料研究所研制的含铝耐热蠕墨铸铁,是一种含铝蠕墨新材料,用于制造玻璃瓶成型模具,亦可用于其他耐热、耐热疲劳要求的构件。实现了冲天炉大批量生产蠕铁100%成功;运用金属型芯提高铁液冷速获得沿模具截面按需变化的金相组织;探索出向冲天炉内加入铝的两种方式。1990年,在安丘、高密、日照、龙口等玻璃厂使用本发明技术共增收节支173万元。1992年获国家发明三等奖。
1986—1988年,山东省招远电子材料厂研制的电解铜箔,是一种印刷电路板用电解铜箔新型技术工艺和材料。采用低峰值、高比表面积的处理工艺,使表面处理层达到较高的剥离强度,且不掉铜粉;采用化学和电化学二步处理方法,使电解铜箔的毛面有抗氧化性能、可焊性和耐热变色性,首次设计制造φ1500mm大直径钛制阴极辊和碳刷导电,提高电流密度,获得较高的单机产量;节约电能,降低蒸汽消耗;各项技术指标均达到国家标准和国际电气化技术委员会LCE的技术标准。1988—1991年,累计新增产值5969万元,利税829万元。产品在陕西、辽宁、江西、北京、内蒙古、江1987—1991年,山东省招远电子材料厂研制的ZD90纸基覆铜箔层压板,是一种非自熄性普通家用电器用板。制造桐油改性的酚醛树脂,采用甲醇作为阻聚剂,以粘度指标作为反应程度判断依据;反应物在碱性触媒作用下和甲醛进行聚缩反应,控制适当的真空度;采用微机控制,使上胶料片树脂含量均匀,质量稳定。采用二次反应法使树脂中的游离酚由一般酚醛树脂中的15%左右降低到8%以下,提高产品的耐浸焊性,不起泡、不分层;设计制造了7立方米不锈钢柱特殊搅拌型式反应釜,在树脂反应过程中搅拌均匀,反应充分,保证树脂质量,提高树脂收率。各项技术指标超过GB4723-84标准。至1991年,已累计新增产值1689.8万元,利税1497万元,创汇175万美元。产品销往香港、广州、深圳等地,出口英国、法国。1992年获省科技进步二等奖。
1990—1992年,山东省蓬莱特种漆包线厂承担的涂线设备工艺技术研究,改变传统的漆滚毛毡涂线设备工艺,用计量供漆、毛毡毛孔涂线代替和解决特种漆包线偏心和一致性差的技术难题,综合提高了漆包线的质量和技术水平。研制的漆包机具有结构紧凑、操作方便、性能稳定、耗能低的优点,特别是供漆系统、收线张力系统和定速系统,领先国内同类设备水平,符合SJ3157-88标准,达到日本同类产品水平。1993年获省科技进步二等奖。1990—1992 , ,蓬莱市电子材料厂研制的镀锡铜线 是电子工业的重要基础材料,作为引出线、连接线,被应用于各类电阻器、电容器、印刷版线路、通信电缆等。研究铅、锡两种金属机理以及可焊性、稳定性,改进生产设备和工艺,成功生产出可焊性好,稳定性、一致性高的镀锡铜线,将退火设备与电镀设备配套一体,实现了镀锡铜线20股线同时退火,连续组合电镀,生产的镀锡铜线产品质量符合SJ2422-83标准,达到日本住友电工同类产品先进水平。年产镀锡铜线300吨,创工业产值1000万元,利税200万元。1993年获省科技进步二等奖。
1990—1993年,山东省招远金丝厂、山东黄台火力发电厂研制的大规模集成电路用球焊金丝,设计出了一套新的提纯工艺,将99.99%的金提纯到99.999%;经合金熔炼工艺,添加稀土元素和微量元素使纯度达到99.99%,增加了金丝的抗拉强度,控制金丝的延伸率;具有较好的耐热性和较高的导电率,较好的焊接性、成球性和化学稳定性、耐腐性、抗氧化等特征,完全满足作为大规模集成电路中芯片与框架的连接线的性能要求。产品经济南半导体实验所、中国华晶集团等全国100多家用户证明,质量达到日本田中公司产品水平,技术水平达到20世纪90年代国际先进水平,年创产值3000万元,利税1000万元,节汇500万美元。1994年获省科技进步二等奖。
1992—1996年,中国石油大学(华东)完成用综合冶金治理代替石油管道焊后内补口焊接新技术的研究,研制成功了喷焊耐蚀粉末和用于打底的耐蚀焊条,在管口内防腐技术上有重大突破,提出了新的施工工艺,经济效益和社会效益显著。1997年获省科技进步二等奖。
1995—1996年,山东蓬莱特种漆包线厂研制的聚酰胺复合涂层漆包铜圆线,是新型电子、电机、电气绕组的电工绝缘材料。在原单一涂层漆包线基础上,复涂一层聚酰胺漆膜;采用同温、同速复合涂漆工艺技术,在同一温度、速度下同时将两种不同性质的漆膜涂复在同一导体上;采用连续拉丝、连续涂漆、连续生产工艺和模具法涂漆工艺。该产品具有耐温等级高、表面摩擦系数低等特点,符合EIC标准,达到国外同类产品先进水平,替代了同类产品,填补了国内空白。该厂已形成年产1000吨的生产能力,年销售收入4800万元,创利税720万元,创汇230万美元。1998年获省科技进步二等奖。
1995—1996年,山东临沂亚特有限公司、山东工业大学研制的YTF系列低固含量免清洗助焊剂,是电子领域开发免清洗焊接技术的关键材料。选择无卤素、非松香树脂体系的助焊剂新材料、新工艺,使其既为低固含量又具有优良助焊性,焊后无残留、无腐蚀,保证印制版焊后免清洗。该技术达到美国军标MIL-P-28809对离子洁净度的技术要求。与国内外同类产品相比具有固含量低、可焊性高、表面绝缘电阻高、价格低等优点。已申报两项中国发明专利,达到国内先进水平。1996年批量生产入市,成为北洋电器集团、青岛海信、天津长城等几十家国内外大中型合资企业的特定产品。
1997年底,实现产值400万元,纯收入120万元,节汇150万美元。1998年获省科技进步二等奖。
1995—1998年,山东工业大学完成“Fe-A1金属间化合物及其复合材料的研究与应用”。山东省于1997年将金属间化合物及其复合材料列入优先发展的高新技术材料。除Fe-A1金属间化合物铸态开发之外,另一显著特点是利用Fe-AI金属间化合物材料的半陶瓷特性和相对于陶瓷较好的韧性增韧A1203陶瓷,同时利用A1203陶瓷更优于Fe-A1金属间化合物材料的高温特性增强Fe-Al金属间化合物,达到两者互相增强、互相弥补的目的,复合制备了一种全新的陶瓷复合材料。1999年获省科技进步一等奖。
1995—1999年,山东大学研制的铁铝金属间化合物/陶瓷复合材料,属无机非金属基复合材料研究与应用领域。研制了一类铁铝金属间化合物氧化铝陶瓷复合材料;制备具有高有序度的铁铝金属间化合物粉体材料;用铁铝金属间化合物和氧化铝复合形成具有内晶型、棒状晶和细晶组织的氧化铝基复合材料。本发明在模具、刀具、油田深井管道疏通磨头、表面喷涂等领域得到应用,其中,莱芜市九羊集团建立了陶瓷刀具专业化生产厂———金羊高新复合陶瓷刃模具厂,至2001年形成50万片/年的生产能力,两年共获经济效益2079万元。2001年获国家技术发明二等奖。
1996—1999年,山东大学完成多元金属氢氧化物超细粉制备及应用研究,研制出分散剂、膨松剂、电荷增效剂的组合保护剂,采用喷雾干燥工艺及新型设备,实现MMH超细粉粒径0.49μm,电动电位+44mV,在水中迅速分散。研究了多元金属氢氧化物超细粉的制备技术和生产工艺,采用先进的喷雾干燥工艺解决了由正电溶胶制备超细粉过程中粒子的永久性聚集和正电荷密度降低等关键技术问题,实现了工业化规模生产,经济效益和社会效益显著。2000年获省科技进步一等奖。
1998年3月—2000年10月,山东莱芜粉末冶金厂研究的轿车用高性能水雾化粉末材料的规模化生产技术,采用高压水雾化制取粉末工业化技术,创新喷雾技术、浇灌技术、喷嘴设计、雾化参数的调整、控制等;采用980℃、75min钢铁粉末的高温还原技术和960℃分解氨还原;采用水雾化扩散型合金粉末化技术,有效控制合金元素的扩散程度;采用还原后粉饼的无加工硬化无氧化破碎技术,使粉末颗粒形貌能保持类似海绵结构。申请中国专利10项。2001年获省科技进步一等奖。
1998年1月—2003年1月,山东大学研究的金属熔体的短/中程有序结构及相关合金研究,属金属材料领域,涉及金属熔体结构演化的基础性研究及其应用。开创了提高非晶形成能力的一条新途径;发现熔体结构与合金的记忆性有关,提出了团簇有序减弱记忆性理论;提示了合金组织变质的熔体原子结构本质,提出了合金变质的微观结构理论;提示了铝铜合金熔体的中程有序结构与粘度之间的对应关系;编写了分子动力学模型软件及结构分析软件,为人们研究液态金属提供了一条新途径;利用液体结构遗传理论开发的中间合金细化效果优于英国同类产品,完全取代进口产品,且大量出口。至2000年底,前三年累计新增产值4000万元,利税820万元。2004年获省自然科学二等奖。