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鈦合金納米涂料在機械工業中的應用
中國軸承網 發布時間:2008/11/04
1．機械裝備業已成為我國成果豐碩的主導產業，并已步入最佳發展時期
機械行業跟固定資產投資增速關系密切，預計“十一五”期間我國保持較高經濟增速。在振興裝備政策推動和外銷強勁增長拉動下，機械行業將繼續朝著持續向上的方向健康發展。預計未來五年，行業復合增速仍將保持在18%以上，機械裝備進入最佳發展時期。世界制造業轉移，中國正在逐步成為世界加工廠。美國、德國、日本、韓國等國家已經進入工業化發展的高技術密集時代與微電子時代，鋼鐵、機械、化工等重工業正逐漸向發展中國家轉移。未來10年將是中國機械行業發展最佳時期。隨著中國重化工業進程的推進，中國企業規模、產品技術、質量等都將得到大幅提升，國產機械產品國際競爭力增強，逐步替代進口，并加速出口。目前，機械行業中部分子行業如船舶、鐵路、集裝箱及集裝箱起重機制造等已經受益于國際間的產業轉移，并將持續受益；電站設備、工程機械、機床等將受益于產業轉移，加快出口進程。2006年我國機械工業總產值突破5萬億元大關，達到54717.77億元，同比增長30.06%；工業增加值14370.83億元，同比增長32.12%。全行業連續四年以超過20%以上的速度快速平穩發展。據統計，機械行業主營業務收入52984.69億元，同比增長29.57%；產品銷售率97.63%，產銷銜接良好。在統計的95種主要產品中，84種產量超過上年，占88.42%，其中以兩位數增長的65種，占68.42%。我國機械裝備業加速拓展國際市場，機械裝備業已成為我國出口創匯的行業主體。
中國機械工業聯合會2007年經濟運行情況發布會上介紹，2001年我國機械裝備自給率為71%，幾年中該項指標持續發展，到2007年底已經超過82%。另外，我國從2006年起機械工業已由凈進口變為凈出口。2007年我國機械工業外貿出口增長40.74%，比進口增速高出20.67%。據介紹，前11個月我國機械工業實現貿易順差225億美元，占同期全國外貿順差的9.43%。繼中聯重科與印度工程總承包行業巨頭ABG公司簽下億元訂單而一舉打破我國重機行業單項產品出口的最大紀錄后，三一重工、山河智能、三一重工等國內知名工程機械制造企業紛紛傳來喜訊，產品頻頻進入國外市場。而以前機械工業一直是中國外貿的最大逆差行業之一。雖然總體落后于發達國家，但我國機械產品在中低端具有明顯的性價比優勢，出口空間非常大。
2．出口設備及惡劣環境如海洋、礦山等環境機械設備防腐涂料性能有待提高
目前我國重防腐涂料的性能及環境適應性較差，能達到耐腐蝕10年以上的產品少之又少，與國外產品比較差距很大，技術含量較低。出口機械設備、海洋工程設備、大型鋼結構對重防腐涂料的要求很高，也很迫切，但國產重防腐涂料的技術性能、施工性能等均不能滿足用戶需要，甚至出現過嚴重的質量問題，比如長沙某工程機械公司出口設備因涂裝問題，經過海洋運輸到達德國后，涂層剝落，基材生銹，賠款57萬美元。
目前，我國許多重大工程項目所需要的重防腐涂料都被外資企業和國外涂料所控制，造成很大被動，一些工程機械出口被迫采用臘封等措施。
納米級顏料和填料用于涂料生產是近年來研究和開發的熱點，國內外相關報道較多，但真正工業化的報道卻很少。因此，通過試驗探索出一條利用鈦鉭合金納米、鈦合金納米及其他納米材料制作的高性能防腐涂料，以提高我國重防腐涂料性能和自給率的研究十分緊迫和必要。
從發展的趨勢看，納米涂料的生產成本雖然較普通涂料高，但它的綜合性能較普通涂料顯示出特殊的優異性，其良好的性價比預示著它有潛在的經濟價值，通過納米技術對防腐涂料進行改性是目前提高涂料防腐效果的最有效的技術手段，納米涂料已成延緩腐蝕的最佳選擇。
機械裝備特別是工程機械設備往往需面對較為惡劣的工作環境，機械裝備表面需加上能耐酸堿、鹽霧、海水、磨損、沖擊等極端惡劣條件的涂層，以延緩機械裝備腐蝕，增長裝備使用壽命。
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3．科星納米產品特點及優勢
產品綜合了鈦（鈦鉭）合金及納米材料的雙重卓越特性，具有極優異的耐腐蝕、耐磨、耐候、耐老化，耐油、耐污染、附著力強，高強度、高韌性、高熱穩定性等綜合技術性能（詳見表1），其中耐鹽霧、耐酸堿鹽、耐海水、耐磨等主要技術指標已達到和優于國際同類產品先進水平；又便于施工和涂裝：對涂裝表面處理要求低，可常溫帶銹施工，濕面施工，與銹面、濕面及舊漆面附著力強，可實現底面合一，快涂重涂，提高工效，降低涂裝費用，并仍能滿足苛刻環境條件要求；還與人體、環境良好的相容性：完全無毒，抗菌、耐污染、防紫外線、防靜電，因而是一種優異的高效、長效、無毒的特殊防腐涂料，其綜合性能完全可與國外高性能同類產品媲美，但其價格（按保守計）僅是其三分之一到五分之一，性價比高得多。國外某研究單位的純鈦納米聚合物（非晶體）涂料的耐磨性能難與我公司產品相比（尤其在耐熱條件下的附著力等指標），而單價卻高出80%。我公司研制出鈦合金納米涂料經兩院院士師昌緒、解思深等為主要鑒定專家鑒定為“國內外首創、達到國際先進水平，防腐性能優于目前已知的重防腐涂料品牌”，因此，本產品在國內外市場具有非常明顯的競爭優勢，完全具備替代進口和出口的可能性。
自從本公司納米重防腐涂料研制成功后，以其高抗滲透性、耐蝕、耐磨，增強表面強度的特點和低于國外高檔產品的價格，受到了市場的廣泛歡迎，被評為2005年度國家重點新產品。用納米防腐材料涂覆的物品既耐沸水又能在海水中浸泡10年不損，是目前海洋船體防腐蝕涂料中效果最為理想、最具發展前景的防腐涂料。已廣泛應用于三一重工、山河智能、中聯重科、郴糧機械、賽爾風機、山東煙工等機械設備行業，尤其是因為山河智能涂裝了近萬臺挖機，出口了幾千臺,在巴黎博覽會獲得高度評價。山河公司對我公司涂料評價是:“我公司自2005年8月使用長沙科星納米公司生產的稀有金屬鈦合金納米材料及涂料，主要用于出口工程機械、港口機械的涂裝防腐。經一年多的應用實踐證明，我們認為稀有金屬鈦合金納米材料及涂料具有獨特的防腐性能，特別是耐酸、耐堿、耐鹽霧等性能均大大優于普通重防腐涂料，完全能勝任抵御海洋腐蝕的重任。受到我司客戶（特別是歐洲客戶）的好評。該產品具有良好的發展前景。”
鈦合金納米涂料優越的耐蝕性是因為它作為一種高耐蝕性活性添加劑使涂料具有納米粒子、鈦合金的防腐優勢，同時具有特殊網絡結構所致。
表1 兩種鈦合金納米涂料與國外相關產品耐蝕性能的比較
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4.應用指導
應用于比較惡劣的腐蝕環境中，諸如海洋大氣、礦山、化工、冶金、食品等機械行業，特別適用于既防腐，又兼耐磨，耐熱、抗老化等場合。
我們可為用戶提供涂裝設計，尤其對工作在惡劣環境中的機械裝備，對出口機械設備提供優良的涂層保護，確保設備穩定、可靠、長效的腐蝕防護。
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