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新材料合作项目

立方氮化硼薄膜生长技术

一、项目简介

立方氮化硼（C-BN）是一种自然界不存在的人工合成材料。它具有锌矿结构，其硬度（70～90GPa）仅次于金刚石。由于它还具有非常小的摩擦系数（与不锈钢0００９）、良好的热导率（13w/cmK）、极好的化学稳变速机定性及高温抗氧化性（大于1100℃），所以很适合刀具的涂层。由于它不象金刚石那样与铁、镍黑金属有很强的亲和力，因此C-BN薄膜强化的刀具可用于钢铁合金的加工。此外，C-BN还具有很宽的带隙（6４eV），良好的可掺杂性（n型、p型），在高温电子器件领域有着广泛的应用前景。本技术利用真空气相沉积（PVD、CVD）的方法，根据C-BN薄膜特殊的生长机制，采用独特的沉积工艺制备出高品质C-BN薄膜与涂层。

二、前景分析

C-BN薄膜可应用于各种刀具、耐磨件的表面强化以及高温半导体器件的制造方面。在国际市场上，金刚石薄膜目前每年有上亿美元的产值。立方氮化硼的性质与金刚石非常相似，而某些性质要优于金刚石，因此C-BN薄膜将有十分可观市场前景。

三、合作方式

技术转让，技术服务。

金属模具及金属零部件激光表面强化与修复技术

一、项目简介

金属模具激光表面强化及修复技术是代表材料表面工程国际先进水平及发展方向的高新技术，本成果1997年分别获得“国家教委科技进步奖”及“中国航空科技进步奖”。本项技术成果主要包括以下特点：

1、仅对模具需要强化的表面特定部位进行强化和对需要修复的表面特定局部区域进行修复（“用劲用在点子上”），生产效率揉面机及经济效益好；

2、由于它利用“非接触”的高能激光束在普通大气条件下对模具局部区域照射作用来实现模具的表面强化及修复，强化及修复处理后模具及工件无变形，而且对工件形状、尺寸等几何无限制，可以方便地对盲孔底部、深孔孔壁等各种特殊部位进行表面强化，强化处理速度快，是一种高效、灵活的表面强化与修复技术；

3、激光表面强化模具寿命长，经济效益好：海尔新材料在2014年的销售额到达了11亿元可以应用各种铁基合金（碳钢、合金钢、铸铁）等、镍基合金等各种金铜粉作为铜深加工链条上1个重要领域属材料模具及工件的表面强化及修复并大幅度提高使用寿命。

二、前景分析

机械、冶金、轻工、电子等行业中金属工模具市场巨大，据不完全统计，如机械加工行业中每年金属工模具的消耗量价值是各种机床总价值的五倍，又如：在冶金行业，每年仅热轧轧辊消耗量就在三十万吨以上，热轧辊价值占钢材生产成本的5%以上。金属工模具的大量消耗，不仅直接增加生产成本，而且因频繁更换工模具而造成大量生产线频繁停产，造成更大的经济损失。金属工模具的失效事实上均因其表层局部材料磨损等原因而报废，而且金属工模具的加工周期很长、加工费用极高（尤其是精密复杂模具或大型模具制造加工费高达数十万元乃至数百万元）。因此，对金属工模具真正承受磨损作用的特定部位进行表面强化（“用劲用在点子上”），以大幅度延长、提高工模具的使用寿命，无疑是一种具有重要经济意义的方法。另外，大多数工模具只因表面很薄一层材料被磨损后即失效报废，因此，只须对模具及关键金属零部件表面磨损局部区域进行修复，并在修复过程中把模具表面真正实际承受磨损的表面“换成”特殊高耐磨材料（“好钢用在刀刃上”），就可“变废为宝”，不仅使模具得到修复，而且由于修复后的新模具表面“刃口部位”使用手表了特殊高耐磨材料，修复后的模具的使用寿命还将较原模具大幅度提高，经济效益巨大（例如：修复一根电厂电机大型轴包括各种准备时间在内也仅需数天时间，但可创造上百万元的经济效益）。

三、合作方式

技术转让。

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