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David,毕业于伯明翰大学,拥有物理学硕士学位。他的论文研究课题是观察以DNA分子作为模型对于自组装金纳米导线的应用。
低能耗方法烧结陶瓷的目标就是降低能耗,目前主要从原材料研究开始,希望通过原材料入手,达到降低能耗的目的。降低能耗,实际上也是大家常说的低碳,那么我们从事这项研究也迎合世界发展大趋势的需要。在进行这样研究中,涉及到两个方面,一个是降低成本,这是目标,另一个是通过改善工艺,把能耗降低25%左右。
陶瓷温度烧制研究可拓宽陶瓷应用范围
在工业生产中,烧结设备的费用占整个成本的比例较大,那么我们的这项研究将把工艺与设备紧密地结合在一起,提高利用率,从而降低成本。因为这样的研究成果最终是为工业生产服务的,所以希望最终能够通过研发成果转让给公司进行使用。
这个工作的出发点是以市场为导向,因为我们是做工业,不是纯粹的研发。在陶瓷生产中,煤气消耗的量占能源总量的12%-15%,这个量很大,这也就不符合低碳的要求,同时,我们的目标就是低碳行业目标。那么为什么会在这里研发呢?那是因为英国也感觉到压力,比如海外市场竞争压力,特别是中国,这种压力更明显压力。
能源价格的不断攀升直接增加了企业的成本,这给企业带来极大的压力。英国一家企业预测三五年以后,仅能源上升一项就增加企业300万英镑成本,这对他们的压力是非常大的,所以必须要降低能耗。另外,公司在纳米技术方面具有很大的优势,我们也在做研发,降低陶瓷烧结温度可以与纳米技术相结合,未来发展之路能极大拓宽。在应用产品方面,还有一个军用产品,如护身防弹衣,都是这项技术的拓展。纳米技术本身可以扩展到其他的应用领域,自己本身可以带动其他技术的发展。
CERAM有纳米优势,同时,作为一家技术研发公司,CERAM的研发人员和科技工作者就150名,另外,CERAM不是那种咨询公司,而是一个研发技术公司。在技术领先研发方面有很大优势。人员有这么多人,而且同时有长久的历史背景,这个历史沉淀、积累的一些技术和经验是非常重要的,也不是一两个月能够学出来的。另外,公司本身和工业结合非常紧密,除了当地的,还有世界各国的,包括科学界和世界各国的研发机构都有联系,公司本身就是这一领域的一个领军企业。
陶瓷烧制温度降低400度,初步实验已经成功
这个项目的进展共分为四个部分;第一,在研发开始的时候做了调研,究竟用什么样的技术能够降低能耗。第二个,在我们选定技术之后做了研究,认为可行的时候就做一些实验,把选中的项目进行实验,这个实验过程中就是用实验来验证材料和技术的可行性。因为公司本身有很多设备、仪器,可以把结果测出来,增加可信度。
由于这个项目较大,我们在申请大项目基金。我们是一种公司,不是政府机构,全部靠企业的话,也难以承受。这种重大项目,我们也得申请重大项目基金,
现在把这项研究的进展介绍给大家,这里有四个样品例子,把烧结温度从1150度降低400度,这么大幅度地降低温度本身就意味着很大的能源节省,从陶瓷烧结的内部情况来看,其他的物理性能并未减弱。
由于各工厂整个烧结工艺不一样,就必然导致各种变量,各种补缺的因素,但是研究的结果显示,并未由于各工厂的工艺不同而发生不同的烧结结果,这个实验结果也证明,这项技术可以进行工业化。当然这只是初步的实验,最终的目的是把它进行工业化,这点肯定是一个很好的结果,很好的趋势。
当然,在实验过程中还有很多补缺的因素,但是目标非常明确,如果这个项目能做成,对世界的影响会很大。
通过电子显示镜观察,从微观结构可以分析,本身烧结结构已经达到工业的烧结要求,为什么呢?因为它降低了400度,从1150度到700度,达到这种要求已经是非常可观了,这毕竟是实验,不是工业规模。
进一步分析看,再把镜子放大化,看到样品3达到700度的烧结结果,从质量方面来讲非常可喜,它的镜膜放大之后,基本上达到正常,高温烧结,同样结果。如样品4,把它放大来看可以很清楚地看到低温烧结是可行的,同时,如果是有膨胀的这种情况,多孔了,通过分析也证明这个结果是达到工业要求的。
这个项目前景很好,我希望在一个月之内就能达到结果,什么结果呢?是正在申请的大项目基金,如果得到大的项目基金,对这个团队的研发是非常重要的一个经济上的资助。第二,从工业上来讲,实验室容易,工业可能遇到难度,要把它做成工业化的东西,这不是非常简单的东西,我也预测到这个难度。难度意味着挑战,挑战本身意味着要投入。我们能够看到自己的成果,同时,也能看到我们面临的困难。其次,补充一点,在这个烧结过程中,主要增加了电压来促进烧结,加速烧结的过程。
目前来说,这个项目已经达到一些比较理想的结果,下一步的工作也在按照步骤进行,最终这个项目可以促进陶瓷的工艺和工程上的发展,带动其他工业。