第一篇：陶瓷材料應(yīng)用及其前景（范文模版）

陶瓷材料應(yīng)用及其前景

摘要：根據(jù)陶瓷材料的不同特性及用途對(duì)其進(jìn)行了較為準(zhǔn)確的分類，并對(duì)各類陶瓷的應(yīng)用進(jìn)行了概述。通過(guò)對(duì)各類陶瓷特性及應(yīng)用領(lǐng)域的總結(jié)，對(duì)陶瓷材料未來(lái)的發(fā)展作出了新的展望，揭示了陶瓷材料的應(yīng)用方向及發(fā)展趨勢(shì)。一.陶瓷的分類及性質(zhì) 1.1氧化物陶瓷 1.2非氧化物陶瓷 1.3納米陶瓷 1.4陶瓷基復(fù)合材料 1.5電子陶瓷 1.6熱、光學(xué)功能陶瓷 1.7生物、抗菌陶瓷和多孔陶瓷 二.陶瓷的生產(chǎn) 三.陶瓷材料的性能特點(diǎn) 四.陶瓷材料的發(fā)展趨勢(shì)和前景 五.結(jié) 束 語(yǔ) 六.參考文獻(xiàn)

一.陶瓷的分類及性質(zhì)

陶瓷材料優(yōu)異的特性在于高強(qiáng)度、高硬度、高的彈性模量、耐高溫、耐磨損、耐腐蝕、抗氧化、抗震性、高導(dǎo)熱性能、低膨脹系數(shù)、質(zhì)輕等特點(diǎn)，因而在很多場(chǎng)合逐漸取代昂貴的超高合金鋼或被應(yīng)用到金屬材料所不可勝任的的場(chǎng)合，如發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸套、軸瓦、密封圈、陶瓷切削刀具等。結(jié)構(gòu)陶瓷可分為三大類：氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷、陶瓷基復(fù)合材料。

1.1氧化物陶瓷

氧化物陶瓷主要包括氧化鎂陶瓷、氧化鋁陶瓷、氧化鈹陶瓷、、氧化鋯陶瓷、氧化錫陶瓷、二氧化硅陶瓷、莫來(lái)石陶瓷，氧化物陶瓷最突出的優(yōu)點(diǎn)是不存在氧化問(wèn)題。

氧化鋁陶瓷，利用其機(jī)械強(qiáng)度較高，絕緣電阻較大的性能，可用作真空器件、裝置瓷、厚膜和薄膜電路基板、可控硅和固體電路外殼、火花塞絕緣體等。利用其強(qiáng)度和硬度較大的性能，可用作磨料磨具、紡織瓷件、刀具等。

氧化鎂陶瓷具有良好的電絕緣性，屬于弱堿性物質(zhì)，幾乎不被堿性物質(zhì)侵蝕，對(duì)堿性金屬熔渣有較強(qiáng)的抗侵蝕能力。不少金屬如鐵、鎳、鈾、釷、鉬、鎂、銅、鉑等都不與氧化鎂作用。因此，氧化鎂陶瓷可用作熔煉金屬的坩堝，澆注金屬的模子，高溫?zé)犭娕嫉谋Ｗo(hù)管，以及高溫爐的爐襯材料等。

氧化鈹陶瓷具有與金屬相似的良好的導(dǎo)熱系數(shù)，約為209.34W/（m.k），可用來(lái)做散熱器件；氧化鈹陶瓷還具有良好的核性能，對(duì)中子減速能力強(qiáng)，可用作原子反應(yīng)堆的減速劑和防輻射材料；另外，利用它的高溫比體積電阻較大的性質(zhì)，可用來(lái)做高溫絕緣材料；利用它的耐堿性，可以用來(lái)作冶煉稀有金屬和高純金屬鈹、鉑、釩的坩堝。

1.2非氧化物陶瓷

非氧化物陶瓷包括碳化物陶瓷、氮化物陶瓷、硅化物陶瓷、硼化物陶瓷等。非氧化物陶瓷不同于氧化物陶瓷，在自然界中存在的很少，需要人工來(lái)合成原料，然后再按陶瓷工藝制成成品。氮化物、碳化物、硫化物的標(biāo)準(zhǔn)生成自由焓一般都大于相應(yīng)氧化物，說(shuō)明生成的氧化物更為穩(wěn)定。所以，在原料的合成和陶瓷燒結(jié)時(shí)，易生成氧化物。氧化物原子間的化學(xué)鍵主要是離子鍵，非氧化物之間一般是鍵性很強(qiáng)的共價(jià)鍵，因此，非氧化物陶瓷難熔、難燒結(jié)。

碳化硅陶瓷共價(jià)鍵性極強(qiáng)，在高溫下仍保持高的鍵和強(qiáng)度，強(qiáng)度降低不明顯，且膨脹系數(shù)小，耐蝕性優(yōu)良，可作高溫結(jié)構(gòu)零部件。碳化硅陶瓷由于熔點(diǎn)高、硬度大主要用作超硬材料、工具材料、耐磨材料，以及高溫結(jié)構(gòu)材料；利用它導(dǎo)熱系數(shù)高、膨脹系數(shù)低的特點(diǎn)，可作導(dǎo)熱材料、發(fā)熱材料等。碳化硅陶瓷主要應(yīng)用于石油工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、汽車、飛機(jī)、火箭、機(jī)械礦業(yè)、造紙工業(yè)、熱處理、核工業(yè)、微電子工業(yè)、激光等行業(yè)。

氮化物陶瓷種類很多，它包括氮化硅陶瓷、氮化鋁陶瓷、氮化硼陶瓷、氮化鈦陶瓷等。氮化硅陶瓷具有耐高溫、耐磨性，在陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)中用于燃?xì)廨啓C(jī)的轉(zhuǎn)子、錠子和渦形管；由于抗震性好、耐腐蝕、摩擦系數(shù)小、熱膨脹系數(shù)小等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于冶金和熱加工工業(yè)中。

氮化鋁陶瓷可作為熔融金屬用坩堝、保護(hù)管、真空蒸度用容器，還可用作真空中蒸鍍Au的容器、耐熱轉(zhuǎn)、耐熱夾具等。電絕緣電阻高、優(yōu)良的介電系數(shù)和低的介電損耗，機(jī)械性能好，耐腐蝕，透光性強(qiáng)，根據(jù)以上特性可用作高溫構(gòu)件、熱交換材料、澆注模具材料以及非氧化電爐的爐襯材料等。

氮化硅陶瓷硬度高、熔點(diǎn)高、化學(xué)穩(wěn)定性好且具金黃色金屬光澤是一種較好的耐熔耐磨材料，代金裝飾材料。在機(jī)械加工工業(yè)中，在刀具上涂TiN涂層，提高耐磨性。

1.3納米陶瓷

納米陶瓷又稱納米結(jié)構(gòu)材料，納米復(fù)合材料是21世紀(jì)的新材料。它的研究是從微米復(fù)合向納米復(fù)合方向發(fā)展，納米陶瓷材料不僅能在低溫條件下象金屬材料那樣任意彎曲而不產(chǎn)生裂紋，而且能夠象金屬材料那樣進(jìn)行機(jī)械切削加工甚至可以做成陶瓷彈簧。納米陶瓷可作防護(hù)材料、高溫材料、人工器官的制造、臨床應(yīng)用、以碳化硅為吸收劑的吸收材料、以陶瓷粉末為吸收劑的吸收材料、以及壓電性能的應(yīng)用。它的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)槲病⒊?jí)過(guò)濾、吸附、除臭、觸媒、固定氧、傳感器、光學(xué)功能元件、電磁功能元件等。

1.4陶瓷基復(fù)合材料

復(fù)合材料是兩種或兩種以上不同化學(xué)性質(zhì)或不同組織相的物質(zhì)，以微觀或宏觀形式組合而成的材料?；谔岣唔g性的陶瓷基復(fù)合材料可分為兩類：氧化鋯相變?cè)鲰g和陶瓷纖維強(qiáng)化復(fù)合材料。

1.5電子陶瓷

電子陶瓷包括絕緣陶瓷、介電陶瓷、鐵電陶瓷、壓電陶瓷、熱釋電陶瓷、敏感陶瓷、磁性材料及導(dǎo)電、超導(dǎo)陶瓷。根據(jù)電容器陶瓷的介電特性將其分為六類：高頻溫度補(bǔ)償型介電陶瓷、高頻溫度穩(wěn)定型介電陶瓷、低頻高介電系數(shù)型介電陶瓷、半導(dǎo)體型介電陶瓷、疊層電容器陶瓷、微波介電陶瓷。其中微波介電陶瓷，具有高介電常數(shù)、低介電損耗、諧振頻率系數(shù)小等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于微波通信、移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信、廣播電視、雷達(dá)等領(lǐng)域。

1.6熱、光學(xué)功能陶瓷

耐熱陶瓷、隔熱陶瓷、導(dǎo)熱陶瓷是陶瓷在熱學(xué)方面的主要應(yīng)用。其中，耐熱陶瓷主要有Al2O3、ZrO2、MgO、SiC等，由于它們具有高溫穩(wěn)定性、可作為耐火材料應(yīng)用到冶金行業(yè)及其他行業(yè)。隔熱陶瓷具有很好的隔熱效果，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。

陶瓷材料在光學(xué)方面包括吸收陶瓷、陶瓷光信號(hào)發(fā)生器和光導(dǎo)纖維，利用陶瓷光系數(shù)特性在生活中隨處可見(jiàn)，如涂料、陶瓷釉。核工業(yè)中，利用含鉛、鋇等重離子陶瓷吸收和固定核輻射波在核廢料處理方面廣泛應(yīng)用。

1.7生物、抗菌陶瓷和多孔陶瓷

生物陶瓷材料可分為生物惰性陶瓷和生物活性陶瓷，生物陶瓷除了用于測(cè)量、診斷、治療外，主要是用于作生物硬質(zhì)組織的代用品，可應(yīng)用于骨科、整形外科、口腔外科、心血管外科、眼科及普通外科等方面。

抗菌材料主要應(yīng)用于家庭用品、家用電器、玩具及其他領(lǐng)域，家用電器是目前應(yīng)用最廣泛，使用量最大的行業(yè)之一。近幾年來(lái)我國(guó)的抗菌材料行業(yè)發(fā)展很快，在無(wú)機(jī)抗菌劑、有機(jī)抗菌劑、光催化型抗菌劑的產(chǎn)業(yè)化及應(yīng)用開發(fā)等領(lǐng)域迅速發(fā)展。

多孔陶瓷具有透光率高、比表面積大、低密度、低傳導(dǎo)率、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)被應(yīng)用于汽車尾氣處理，工業(yè)污水處理，熔融金屬過(guò)濾，催化劑載體，隔熱、隔音材料等。近幾年，多孔陶瓷的應(yīng)用擴(kuò)展到了航空領(lǐng)域、電子領(lǐng)域、醫(yī)用材料領(lǐng)域及生物領(lǐng)域等，已引起全球材料界的高度重視，并迅速發(fā)展。

二.陶瓷的生產(chǎn)

(1)原料制備（揀選，破碎，磨細(xì)，混合）

普通陶瓷（粘土，石英，長(zhǎng)石等天然材料）

特種陶瓷（人工的化學(xué)或化工原料---各種化合物如氧、碳、氮、硼化合物）(2)坯料的成形（可塑成形，注漿成形，壓制成形）(3)燒成或燒結(jié)

三.陶瓷材料的性能特點(diǎn)

眾所周知，金屬材料(純金或合金)的化學(xué)健大都是金屬鍵，是由金屬鍵和充滿其間的電子云所組成，金屬鍵沒(méi)有方向性．因此金屬有很好的塑性變形性能。而作為無(wú)視非金屬化合物的陶瓷來(lái)講，其化學(xué)定是高于健和共價(jià)鍵。這種化學(xué)性有很強(qiáng)的方向性和很高的結(jié)合能。因此，陶瓷材料很難產(chǎn)生塑性變形．脆性大，裂紋敏感性強(qiáng)。這就是陶瓷材料的致命弱點(diǎn)。但也正是由于它具有這種化學(xué)健類型，使結(jié)構(gòu)陶瓷具有一系列比金屬材料優(yōu)異的特殊性能。①高硬度，決定了它具有優(yōu)異的耐磨性； ②高焰點(diǎn)。決定了它具有杰出的耐熱性；

③高化學(xué)穩(wěn)定性．決定了它具有良好的耐蝕性。盡管陶瓷材料有如此優(yōu)異的特殊性能．但由于其致命的缺點(diǎn)——脆性，因而限制了其特性的發(fā)揮和實(shí)際應(yīng)用。因此，陶瓷的韌化使成為世界矚目的陶瓷材料研究領(lǐng)域的核心課題。(1)硬度 是各類材料中最高的。（高聚物<20HV，淬火鋼500-800HV，陶瓷1000-5000HV）(2)剛度 是各類材料中最高的（塑料1380MN/m2，鋼207000MN/m2)(3)強(qiáng)度 理論強(qiáng)度很高（E/10--E/5）；由于晶界的存在，實(shí)際強(qiáng)度比理論值低的多。（E/1000--E/100）。耐壓（抗壓強(qiáng)度高），抗彎（抗彎強(qiáng)度高），不耐拉（抗拉強(qiáng)度很低，比抗壓強(qiáng)度低一個(gè)數(shù)量級(jí)）較高的高溫強(qiáng)度。(4)塑性： 在室溫幾乎沒(méi)有塑性。

(5)韌性差，脆性大。是陶瓷的最大缺點(diǎn)。

(6)熱膨脹性低。導(dǎo)熱性差，多為較好的絕熱材料（λ=10-2～10-5w/m﹒K）(7)熱穩(wěn)定性—抗熱振性（在不同溫度范圍波動(dòng)時(shí)的壽命）急冷到水中不破裂所能承受的最高溫度。陶瓷的抗熱振性很低（比金屬低的多，日用陶瓷220℃）

(8)化學(xué)穩(wěn)定性：耐高溫，耐火，不可燃燒，抗蝕（抗液體金屬、酸、堿、鹽）(9)導(dǎo)電性—大多數(shù)是良好的絕緣體，同時(shí)也有不少半導(dǎo)體（NiO，F(xiàn)e3O4等）(10)其它：不可燃燒，高耐熱，不老化，溫度急變抗力低

四.陶瓷材料的發(fā)展趨勢(shì)和前景 4.1納米陶瓷材料

“納米”(nm)是一個(gè)尺度的度量，1nm=0.000000001m,即10-9 m。納米材料就是材料中至少有一相的晶粒尺寸小于100nm的材料。納米陶瓷是納米材料的一個(gè)分支，是指平均晶粒尺寸小于100nm的陶瓷材料。納米陶瓷除了保持陶瓷耐磨損、耐腐蝕等優(yōu)良性能外，還賦予陶瓷高的韌性，將徹底改變陶瓷為“易碎品”的形象。納米陶瓷的燒結(jié)性能極佳，其燒結(jié)溫度比普通陶瓷粉體的低幾百度。不少納米陶瓷已實(shí)現(xiàn)在1000℃以下致密化，而且有可能繼續(xù)降低。低溫?zé)Y(jié)可以節(jié)省能源，有利于環(huán)境的凈化，還可以用于陶瓷材料的連接，使陶瓷材料的物理化學(xué)性能甚至力學(xué)性能都保持一致。納米陶瓷的顯微硬度極高。納米陶瓷在功能方面也有著重要的應(yīng)用。如納米氧化鋅陶瓷的非線性伏安特性。

4.2.梯度材料

為適應(yīng)同一時(shí)間內(nèi)不同的使用環(huán)境，在同一材料內(nèi)從不同方向上由一種功能逐步連續(xù)分布為另一種功能的材料稱為梯度功能材料，簡(jiǎn)稱梯度材料。

4.3.智能材料

同時(shí)具備自檢查功能（傳感器功能）、信息處理功能以及指令和執(zhí)行功能的材料。它具有自診斷、自調(diào)節(jié)、自修復(fù)等功能。

4.4納米材料的發(fā)展前景

近幾十年來(lái)，陶瓷材料的應(yīng)用及發(fā)展是非常迅速的，陶瓷材料作為繼金屬材料、高分子材料后最有潛力的發(fā)展材料之一，它在各方面的綜合性能明顯優(yōu)于現(xiàn)在使用的金屬材料和高分子材料。陶瓷材料的應(yīng)用前景還是相當(dāng)廣闊的，尤其是能源、信息、空間技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，更加拉動(dòng)了具有特殊性能材料的應(yīng)用。先進(jìn)陶瓷材料的制備技術(shù)日新月異，世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展令人矚目，展望未來(lái)，納米陶瓷材料的發(fā)展已經(jīng)取得驚人的成績(jī)，有了重大突破。相信在不久的將來(lái)，陶瓷材料會(huì)有更好、更快的發(fā)展，展示出其重要的應(yīng)用價(jià)值。

五.結(jié) 束 語(yǔ) 通過(guò)一個(gè)學(xué)期對(duì)新材料的學(xué)習(xí)，拓展了我的知識(shí)面，使我重新認(rèn)識(shí)了不少東西，陶瓷材料的發(fā)展，超導(dǎo)材料的用途，高分子材料在各個(gè)方面的應(yīng)用，納米材料的好處與發(fā)展前景，合金的優(yōu)越性，汽車材料應(yīng)用前景、研究現(xiàn)狀，還有我國(guó)材料學(xué)的發(fā)展?fàn)顩r。所以以后還得在平時(shí)的學(xué)習(xí)生活中多多了解一些有關(guān)材料的知識(shí)。

六.參考文獻(xiàn): 1.張里德、牟季美，納米材料和納米結(jié)構(gòu)，北京：科學(xué)出版社2002 2.高濂，李尉，納米陶瓷，北京：化學(xué)工藝出版社2002 3.李世譜，特種陶瓷工藝學(xué)，武漢：武漢理工大學(xué)出版社2007 4.郭衛(wèi)紅，汪濟(jì)奎，現(xiàn)代功能材料及其應(yīng)用，北京：化學(xué)工業(yè)出版社2002 5.劉維良，李佑華，先進(jìn)陶瓷工藝學(xué)，武漢：武漢理工大學(xué)出版社2004

第二篇：陶瓷壓力傳感器原理及應(yīng)用

陶瓷壓力傳感器原理及應(yīng)用

工作原理：抗腐蝕的陶瓷壓力傳感器沒(méi)有液體的傳遞，壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片產(chǎn)生微小的形變，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面，連接成一個(gè)惠斯通電橋閉橋，由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng)，使電橋產(chǎn)生一個(gè)與壓力成正比的高度線性、與激勵(lì)電壓也成正比的電壓信號(hào)，標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)根據(jù)壓力量程的不同標(biāo)定為2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等，可以和應(yīng)變式傳感器相兼容。通過(guò)激光標(biāo)定，傳感器具有很高的溫度穩(wěn)定性和時(shí)間穩(wěn)定性，傳感器自帶溫度補(bǔ)償0～70℃，并可以和絕大多數(shù)介質(zhì)直接接觸。

陶瓷是一種公認(rèn)的高彈性、抗腐蝕、抗磨損、抗沖擊和振動(dòng)的材料。陶瓷的熱穩(wěn)定特性及它的厚膜電阻可以使它的工作溫度范圍高達(dá)-40～135℃，而且具有測(cè)量的高精度、高穩(wěn)定性。電氣絕緣程度>2kV，輸出信號(hào)強(qiáng)，長(zhǎng)期穩(wěn)定性好。高特性，低價(jià)格的陶瓷傳感器將是壓力傳感器的發(fā)展方向，在歐美國(guó)家有全面替代其它類型傳感器的趨勢(shì)，在中國(guó)也越來(lái)越多的用戶使用陶瓷傳感器替代擴(kuò)散硅壓力傳感器。

第三篇：陶瓷的分類及其應(yīng)用

陶瓷的分類及其應(yīng)用

(一)按瓷種分類

目前市場(chǎng)上流通的主要有日用瓷器、骨灰瓷器、玲瓏日用瓷器、釉下（中）彩日用瓷器、日用精陶器、普通陶瓷和精細(xì)陶瓷烹調(diào)器等。除骨灰瓷外，其余產(chǎn)品又按外觀缺陷的多少或幅度的大小分為優(yōu)等品、一等品、合格品等不同等級(jí)。

(二)按花面裝飾方式分類

按花面特色可分為釉上彩、釉中彩、釉下彩和色釉瓷及一些未加彩的白瓷等。釉上彩陶瓷就是用釉上陶瓷顏料制成的花紙貼在釉面上或直接以顏料繪于產(chǎn)品表面，再經(jīng)700~850℃烤燒而成的產(chǎn)品。因烤燒溫度沒(méi)有達(dá)到釉層的熔融溫度，所以花面不能沉入釉中，只能緊貼于釉層表面。如果用手觸摸，制品表面有凹凸感，肉眼觀察高低不平。

釉中彩陶瓷彩燒溫度比釉上彩高，達(dá)到了制品釉料的熔融溫度，陶瓷顏料在釉料熔融時(shí)沉入釉中，冷卻后被釉層覆蓋。用手觸摸制品表面平滑如玻璃，無(wú)明顯的凹凸感。

釉下彩陶瓷是我國(guó)一種傳統(tǒng)的裝飾方法，制品的全部彩飾都在瓷坯上進(jìn)行，經(jīng)施釉后高溫一次燒成，這種制品和釉中彩一樣，花面被釉層覆蓋，表面光亮、平整，無(wú)高低不平的感覺(jué)。

色釉瓷則在陶瓷釉料中加入一種高溫色劑，使燒成后的制品釉面呈現(xiàn)出某種特定的顏色，如黃色、蘭色、豆青色等。

白瓷通常指未經(jīng)任何彩飾的陶瓷，這種制品市場(chǎng)上銷量一般不大。

以上不同的裝飾方式，除顯示其藝術(shù)效果外，主要區(qū)別鉛、鎘等重金屬元素含量上。其中釉中彩、釉下彩和絕大部份的色釉瓷、白瓷的鉛、鎘含量是很低的，而釉上彩如果在陶瓷花紙加工時(shí)使用了劣質(zhì)顏料，或在花面設(shè)計(jì)上對(duì)含鉛、鎘高的顏料用量過(guò)大，或烤燒時(shí)溫度、通風(fēng)條件不夠，則很容易引起鉛、鎘溶出量的超標(biāo)。

（三）按用途的不同分類

1、日用陶瓷：如餐具、茶具、缸，壇、盆、罐、盤、碟、碗等。

2、藝術(shù){工藝}陶瓷：如花瓶、雕塑品．園林陶瓷 器皿 陳設(shè)品等。

3、工業(yè)陶瓷：指應(yīng)用于各種工業(yè)的陶瓷制品。又分以下6各方面： ①建筑一衛(wèi)生陶瓷： 如磚瓦，排水管、面磚，外墻磚，衛(wèi)生潔其等；

②化工{化學(xué)}陶瓷： 用于各種化學(xué)工業(yè)的耐酸容器、管道，塔、泵、閥以及搪砌反應(yīng)鍋的耐酸磚、灰等；

③電瓷： 用于電力工業(yè)高低壓輸電線路上的絕緣子。電機(jī)用套管，支柱絕緣于、低壓電器和照明用絕緣子，以及電訊用絕緣子，無(wú)線電用絕緣子等；

④特種陶瓷： 甩于各種現(xiàn)代工業(yè)和尖端科學(xué)技術(shù)的特種陶瓷制品，有高鋁氧質(zhì)瓷、鎂石質(zhì)瓷、鈦鎂石質(zhì)瓷、鋯英

石質(zhì)瓷、鋰質(zhì)瓷、以及磁性瓷、金屬陶瓷等。

（二）按所用原料及坯體的致密程度分類可分為：

粗陶（brickware or terra-cotta），細(xì)陶（potttery），炻器（stone Ware），半瓷器（semivitreous china），以至瓷器（130relain），原料是從粗到精，坯體是從粗松多孔，逐步到達(dá)致密，燒結(jié)，燒成溫度也是逐漸從低趨高。

（四）陶瓷的應(yīng)用

陶瓷制品種類繁多，其中主要用于建筑裝飾工程中的陶瓷制 品有以下幾類。

（l）琉璃制品（琉璃瓦）琉璃制品是用優(yōu)質(zhì)粘土塑制成型后燒成的，表面上釉，釉的顏色有黃、綠、黑、藍(lán)、紫等色，富麗堂皇，經(jīng)久耐用。琉璃瓦多用于民 族色彩的宮殿式大屋頂建筑中。

琉璃瓦主要有兩種形式：筒瓦與板 瓦。其它屋面用的琉璃瓦為屋脊、獸頭、人物、寶頂?shù)?。除用于屋?外，通過(guò)造型設(shè)計(jì)，已制成的有花窗、欄桿等琉璃制品，廣泛用于庭 院裝飾中。

（2）陶瓷墻地磚 陶瓷墻地磚是釉面磚、地磚與外墻磚的總稱。地磚中包括錦磚（馬賽克）、梯沿磚、鋪路磚和大地磚等。外墻磚包括彩釉外墻磚和 無(wú)釉外墻磚。

釉面磚是用于建筑物內(nèi)墻裝飾的薄板狀精陶制品，有時(shí)也稱 為瓷片。釉面磚的結(jié)構(gòu)由兩部分組成，即坯體和表面釉彩層。釉面 磚按正面形狀分為正方形磚、長(zhǎng)方形磚和異型配磚三種。按表面釉 的顏色分為單色（含白色）磚、花色磚和圖案磚三種。異型配磚主要 用于墻面陰陽(yáng)角及各種收口部位，對(duì)裝飾效果影響較大。

用釉面磚 裝飾建筑物內(nèi)墻，可使建筑物具有獨(dú)特的衛(wèi)生、易清洗和清新美觀 的建筑效果。外墻面磚是指用于建筑物外墻的陶質(zhì)或煙質(zhì)建筑裝飾磚。外 墻面磚有施釉和不施釉之分。從外觀上看，表面有光澤或無(wú)光澤，或表面光且平和表面粗糙，也就是具有不同的質(zhì)感。

外墻面磚的顏 色有紅、黃、褐等。外墻面磚堅(jiān)固耐用、色彩鮮艷、易清洗、防火、防 水、耐磨、耐腐蝕、維修費(fèi)用低，外墻面磚是高檔飾面材料，一般用 于裝飾等級(jí)要求較高的工程，它不僅可以防止建筑物表面被大氣 侵蝕，而且可使立面美觀。但外墻飾面的不足之處是造價(jià)偏高、工 效低、自重大。地磚又稱防潮磚或缸磚，有不上釉的也有上釉的，形狀有正方 形、六角形、八角形、葉片形等。

地磚表面平整，質(zhì)地堅(jiān)硬，耐磨、耐 壓、耐酸堿、吸水率??；可擦洗，不脫色不變形；色釉豐富，色調(diào)均 勻，可拼出各種圖案。新型的仿花崗巖地磚，還具有天然花崗巖的 色澤和質(zhì)感，經(jīng)磨削加工后表面光亮如鏡。梯沿磚又稱防滑條，它堅(jiān)固耐用，表面有凸起條紋，防滑性能 好，主要用于樓梯，站臺(tái)等處的邊緣。陶瓷錦磚也稱馬賽克或紙皮磚，是由有多種顏色和多種形狀 的錦磚按一定圖案反貼在牛皮紙上而成。

它具有抗腐蝕、耐磨、耐 火、吸水率小、抗壓強(qiáng)度高、易清洗和永不褪色等優(yōu)點(diǎn)，而且質(zhì)地堅(jiān) 硬、色澤多樣，加之規(guī)格小，不易踩碎，因而是建筑裝飾中常用的一 種材料。

（3）陶瓷壁畫 陶瓷壁畫是以陶瓷面磚、陶板、錦磚等為原料而制作的具有較 高藝術(shù)價(jià)值的現(xiàn)代裝飾材料。它不是原畫稿的簡(jiǎn)單復(fù)制，而是藝術(shù) 的再創(chuàng)造。它巧妙地運(yùn)用繪畫技法和陶瓷裝飾藝術(shù)于一體，經(jīng)過(guò)放 樣、制版、刻畫、配釉、施釉、燒成等一系列工序，采用浸點(diǎn)、涂、噴、填等多種施釉技法和豐富多彩的窯變技術(shù)而產(chǎn)生出神形兼?zhèn)洹⑶?奪天工的藝術(shù)效果。陶瓷壁畫既可鑲嵌在高層建筑上，也可陳設(shè)在公共場(chǎng)所，如候 機(jī)室、候車室、大型會(huì)議室、會(huì)客室、園林旅游區(qū)等地，給人以美的 享受。北京地鐵的建國(guó)門車站鑲嵌著一幅面積達(dá)180m’的特大型 陶板壁畫一《天文縱橫》。

（4）衛(wèi)生潔具 衛(wèi)生潔具是現(xiàn)代建筑中室內(nèi)配套不可缺少的組成部分。陶瓷 質(zhì)衛(wèi)生潔具是傳統(tǒng)的衛(wèi)生潔具，主要有洗面器、浴缸、大便器等。

（5）瓷磚，所謂瓷磚，是以耐火的金屬氧化物及半金屬氧化物，經(jīng)由研磨、混合、壓制、施釉、燒結(jié)之過(guò)程，而形成之一種耐酸堿的瓷質(zhì)或石質(zhì)等之建筑或裝飾之材料，主要用于室內(nèi)室外都使用瓷磚進(jìn)行裝飾，譬如：地面、墻面、臺(tái)面、壁爐、噴泉以及外墻等等。

第四篇：超高溫陶瓷及其應(yīng)用

超高溫陶瓷及其應(yīng)用講座小結(jié)

超高溫陶瓷（UHTCs：Ultra High Temperature Ceramics）是指能在1800℃以上溫度下使用的陶瓷材料。這類陶瓷材料有望用于航天火箭的發(fā)動(dòng)機(jī)部件，太空往返飛行器和高超音速運(yùn)載工具的防熱系統(tǒng)，先進(jìn)核能系統(tǒng)用抗輻照結(jié)構(gòu)材料和惰性基體材料，以及金屬高溫熔煉和連鑄用的電極、坩堝和相關(guān)部件等。目前，針對(duì)超高溫陶瓷的主要研究?jī)?nèi)容包括：微結(jié)構(gòu)調(diào)控與強(qiáng)韌化、抗氧化－耐燒蝕－抗熱震性能的提升、抗輻照性能的改善等。

超高溫陶瓷材料最早的研究從1960’s年代開始。當(dāng)時(shí)在美國(guó)空軍的支持下，Manlab開始了超高溫陶瓷材料的研究，研究對(duì)象主要是ZrB2和HfB2及其復(fù)合材料。研發(fā)的80vol%HfB2-20vol%SiC復(fù)合材料能基本滿足高溫氧化環(huán)境下持續(xù)使用的需要，但采用的熱壓工藝對(duì)部件制備有很大的限制。到1990’s，NASA Ames 實(shí)驗(yàn)室也開始了相關(guān)研究。與此同時(shí)，美國(guó)空軍從 1960’s年代開始進(jìn)行尖銳前緣飛行器及其熱防護(hù)系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)三十多年的研究，取得了很大進(jìn)展。Ames 實(shí)驗(yàn)室及其合作伙伴開展了系統(tǒng)熱分析、材料研發(fā)和電弧加熱器測(cè)試等一系列研究工作，并于1990’s年代進(jìn)行了兩次飛行實(shí)驗(yàn)（SHARP-B1、SHARP-B2）。其中，SHARP-B2 的尖銳翼前緣根據(jù)熱環(huán)境的不同分為三部分，分別采用的是ZrB2 /SiC/C、ZrB2/SiC和HfB2/SiC材料，展示了基于二硼化鉿和二硼化鋯為主體的一類超高溫陶瓷材料作為大氣層中高超聲速飛行器熱防護(hù)系統(tǒng)材料的應(yīng)用前景。2003年2 月1 日，美國(guó)航天飛機(jī)發(fā)生了“哥倫比亞”號(hào)的爆炸慘劇，為了保障未來(lái)的航天飛機(jī)具有更可靠的飛行安全性，美國(guó)航天宇航局（NASA）在“哥倫比亞”號(hào)失事后迅速啟動(dòng)了相關(guān)的研究計(jì)劃，其中就包括研究新一代超高溫陶瓷，用于航天飛機(jī)的阻熱材料。研究計(jì)劃目的在于開發(fā)出熔點(diǎn)高于3000℃的超高溫陶瓷材料，主要是 ZrB2、HfB2以及它們的復(fù)合材料，作為航天飛機(jī)的新型阻熱材料。

從材料種類來(lái)看，超高溫陶瓷主要包括高熔點(diǎn)硼化物和碳化物。其中HfB2、ZrB2、HfC、ZrC、TaC等硼化物、碳化物超高溫陶瓷熔點(diǎn)都超過(guò) 3000℃，無(wú)相變，具有優(yōu)良的熱化學(xué)穩(wěn)定性和優(yōu)異的物理性能，包括高彈性模量、高硬度、低飽和蒸汽壓、高熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率、適中的熱膨脹率和良好抗熱震性能等，并能在高溫下保持很高的強(qiáng)度。成為超高溫陶瓷最具潛力的候選材料。硼化物陶瓷基復(fù)合材料，主要指HfB2、ZrB2為基體的陶瓷基復(fù)合材料，材料的脆性可以通過(guò)合理選擇原材料的組分、純度和顆粒度來(lái)克服。它們的共價(jià)鍵很強(qiáng)的特性決定了它們很難燒結(jié)和致密化。為了改善其燒結(jié)性，提高致密度，可通過(guò)提高反應(yīng)物的表面能、提高材料的體擴(kuò)散率、延遲材料的蒸發(fā)、加快物質(zhì)的傳輸速率、促進(jìn)顆粒的重排及提高傳質(zhì)動(dòng)力學(xué)來(lái)解決。單相ZrB2或HfB2在1200℃以下具有良好的抗氧化性，這是由于液態(tài)B2O3玻璃相的生成，起到了良好的抗氧化保護(hù)作用。在1200℃以上時(shí)，B2O3快速蒸發(fā)，從而降低了它作為一種擴(kuò)散障礙的效用，ZrB2或HfB2將會(huì)發(fā)生快速氧化。加入SiC可以顯著提高它的抗氧化性能，在高溫時(shí)形成玻璃相的硅酸鹽來(lái)覆蓋材料的表層，在1600℃以下具有良好的保護(hù)作用。

碳化物陶瓷基復(fù)合材料，主要指碳化鉿（HfC）、碳化鋯（ZrC）和碳化鉭（TaC）為基體的陶瓷基復(fù)合材料，這三種物質(zhì)的熔點(diǎn)較硼化物高，加熱過(guò)程中不會(huì)發(fā)生任何固相相變，具有較好的抗熱震性，在高溫下仍具有高強(qiáng)度。這類碳化物陶瓷的斷裂韌性和抗氧化性非常低，為了克服陶瓷的脆性，通常采用纖維來(lái)增強(qiáng)增韌。2000 年，NASA 對(duì)RCI公司生產(chǎn)的炭纖維增強(qiáng)HfC基復(fù)合材料效果最好，它完成所有的10min10次循環(huán)，3次循環(huán)質(zhì)量1.30%，5次循環(huán)質(zhì)量損失3.28%，10次循環(huán)質(zhì)量損失10.33%；完成了 1h的持續(xù)加熱，質(zhì)量損失1.12%。

超高溫陶瓷粉體的制備，原料純度和粒度對(duì)超高溫陶瓷材料的燒結(jié)性能和高溫性能有十分重要的影響。在制備過(guò)程中殘留的雜質(zhì)或工藝過(guò)程加入的添加劑，能與超高溫陶瓷化合物形成低熔點(diǎn)產(chǎn)物，在很大程度上會(huì)對(duì)高溫性能產(chǎn)生不利影響。超細(xì)的陶瓷粉體可以提高其燒

結(jié)性能。因此，發(fā)展高純、超細(xì)的超高溫陶瓷粉體合成技術(shù)，是制備高性能超高溫陶瓷材料的基礎(chǔ)。

超高溫陶瓷致密化燒結(jié)通常采用放電等離子燒結(jié)，放電等離子體燒結(jié)技術(shù)是使可燒結(jié)性差的材料（例如 ZrB2、ZrC等）致密化的最有力手段之一。它比其它大多數(shù)傳統(tǒng)燒結(jié)方法用的燒結(jié)溫度低、時(shí)間短。

超高溫陶瓷材料由于具有潛在的高溫綜合性能優(yōu)異的特點(diǎn)，是未來(lái)超高溫領(lǐng)域很有前途的材料，對(duì)其開展包括材料體系、粉體合成、燒結(jié)和應(yīng)用等方面的基礎(chǔ)科學(xué)研究和科學(xué)技術(shù)研究，具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。

第五篇：電除塵器的應(yīng)用前景

對(duì)電除塵能否適應(yīng)新標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)查

跨過(guò)這道坎，又是海闊天空

日期：2010-10-20 作者：班健 來(lái)源：中國(guó)環(huán)境報(bào)第6版

復(fù)制鏈接

■電除塵到底能否滿足新標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格的要求？

■在國(guó)外發(fā)展了百年的電除塵為何沒(méi)有遭遇這種危機(jī)？

■中國(guó)電除塵行業(yè)面臨什么樣的特殊問(wèn)題？

■電除塵如何面對(duì)目前復(fù)雜的外部市場(chǎng)環(huán)境？

■布袋真的能取而代之嗎？

■能否考慮生命周期算總賬？

圖為華能海門電廠6×1000MW超臨界燃煤機(jī)組和電除塵器，標(biāo)志著國(guó)內(nèi)百萬(wàn)機(jī)組電除塵器低排放(30mg/Nm3)的時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨

核心提示:在西方走過(guò)百年歷史的電除塵，在中國(guó)也已發(fā)展30多年，成為成熟的產(chǎn)業(yè)。但在一個(gè)特殊的節(jié)點(diǎn)上，卻遭遇了信任危機(jī)，這個(gè)特殊節(jié)點(diǎn)就是國(guó)家將提高燃煤鍋爐煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)。

隨著環(huán)境保護(hù)要求的日益提高，國(guó)家制定了更加嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，新的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》將要推出，有些管理部門和用戶對(duì)電除塵器能否達(dá)到30毫克/立方米的新排放標(biāo)準(zhǔn)表示了擔(dān)憂，社會(huì)上甚至有觀點(diǎn)認(rèn)為電除塵器已不能滿足當(dāng)前國(guó)家或者某些發(fā)達(dá)地區(qū)的環(huán)保要求，今后應(yīng)該由袋式除塵器或電袋復(fù)合除塵器取而代之。一句話，有輿論認(rèn)為，電除塵很難適應(yīng)新標(biāo)準(zhǔn)要求。

記者走訪行業(yè)內(nèi)外和相關(guān)企業(yè)，希望能將相關(guān)問(wèn)題調(diào)查清楚。

記者了解到，電除塵行業(yè)此次舉全行業(yè)力量，中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)電除塵委員會(huì)以行業(yè)組織名義發(fā)布《關(guān)于中國(guó)電除塵產(chǎn)業(yè)發(fā)展和節(jié)能減排的報(bào)告》，意在向相關(guān)部門澄清認(rèn)識(shí)——這種看法是非常不科學(xué)的。無(wú)論是看當(dāng)今發(fā)達(dá)國(guó)家電除塵器的使用情況，還是看國(guó)內(nèi)電除塵器的大量應(yīng)用實(shí)例，都充分說(shuō)明:即使粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)提高到30毫克/立方米甚至更嚴(yán)格，電除塵器仍將是消煙除塵的主要設(shè)備和技術(shù)途徑。

中國(guó)環(huán)境報(bào) 記者班健

成熟行業(yè)遭遇信任危機(jī)

發(fā)展了30年的電除塵行業(yè)，目前狀況如何？記者從中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)電除塵委員會(huì)了解到，我國(guó)目前從事電除塵行業(yè)的生產(chǎn)企業(yè)有200多個(gè)，還有一批高等院校、科研、設(shè)計(jì)院所，主要骨干企業(yè)可與世界知名廠商相媲美。目前，我國(guó)已經(jīng)作為電除塵大國(guó)出現(xiàn)在國(guó)際舞臺(tái)，在這個(gè)領(lǐng)域的排名位居前列。產(chǎn)品除了滿足國(guó)內(nèi)的需求，還出口到世界上數(shù)十個(gè)國(guó)家和地區(qū)。去年調(diào)查統(tǒng)計(jì)的23家企業(yè)，出口量已超過(guò)14億元。在我國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)中，電除塵行業(yè)是唯一能與國(guó)際廠商相抗衡且具有競(jìng)爭(zhēng)力的一個(gè)行業(yè)。

但電除塵在國(guó)內(nèi)為何被質(zhì)疑呢？行業(yè)權(quán)威人士認(rèn)為，電除塵一直滿足的是以前比較低的排放標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致大家習(xí)慣性地認(rèn)為其只能滿足低標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)際上，發(fā)展了上百年的電除塵在西方卻沒(méi)有被懷疑過(guò)達(dá)標(biāo)問(wèn)題，世界發(fā)達(dá)國(guó)家粉塵排放要求較高的歐、美及日本燃煤電廠主要采用電除塵器，出口排放一般都低于20毫克/立方米～30毫克/立方米，運(yùn)行情況良好。如歐盟2001/80/EC指令中規(guī)定粉塵排放限值為30毫克/立方米，其電除塵器約占85％左右，目前西歐電除塵的平均排放小于10毫克/立方米；美國(guó)2005年規(guī)定粉塵排放限值為20毫克/立方米，其電除塵器約占80％左右；日本大部分地方政府制定的粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)均低于20毫克/立方米，其燃煤電廠幾乎全部采用電除塵器。

發(fā)達(dá)國(guó)家燃煤條件較好，熱值高，灰分低，應(yīng)用電除塵器比較有利。但是值得注意的是，印度、越南等發(fā)展中國(guó)家燃煤電站也大都采用電除塵器。印度煤種具有高灰分、高比電阻、低熱值、低硫、低氧化鈉等特性，電除塵器對(duì)粉塵的收集比較困難，但近年新建660兆瓦機(jī)組燃煤電廠還是選擇了具有多電場(chǎng)和大比集塵面積的電除塵器。有數(shù)據(jù)顯示，印度燃煤電廠90％以上均使用電除塵器。

電除塵一直因其具有處理煙氣量大、除塵效率高、適應(yīng)范圍廣、設(shè)備阻力低、使用簡(jiǎn)單可靠、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低且無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，成為工業(yè)煙塵治理領(lǐng)域尤其是電力行業(yè)眾多除塵設(shè)備的首選產(chǎn)品。不論是煤好還是煤不好，電除塵器有著許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)為各國(guó)所認(rèn)識(shí)。

退一步說(shuō)，連印度這樣煤種很差的國(guó)家也采用電除塵器，在中國(guó)，為何電除塵器會(huì)被懷疑呢？

在中國(guó)，到底有何特殊情況？行業(yè)自身有沒(méi)有問(wèn)題？暴露出什么問(wèn)題？

如何把自己的事做好？

30年河?xùn)|，30年河西，走過(guò)30年的電除塵恰好面臨這樣的節(jié)點(diǎn)。如何把自身做好？出現(xiàn)問(wèn)題了怎么辦？也是電除塵需要回答的問(wèn)題。

如何把自己的事做好？電除塵在感受到布袋的山雨欲來(lái)之勢(shì)時(shí)，最明智的選擇就是檢視自身問(wèn)題，并從根本上予以解決。

首先，不論爭(zhēng)議如何，保持穩(wěn)定達(dá)標(biāo)將是行業(yè)面臨的頭等大事，比如雖然設(shè)計(jì)煤種能達(dá)到達(dá)標(biāo)要求，但如果煤種變化，如用了電除塵很怕的準(zhǔn)格爾煤等怎么辦？類似問(wèn)題應(yīng)該提前考慮。

業(yè)內(nèi)專家介紹說(shuō)，應(yīng)按最差煤種來(lái)設(shè)計(jì)；此外，要設(shè)計(jì)裕量，煤種比中國(guó)還差的印度，之所以穩(wěn)定使用電除塵，就是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)上要求一定的裕量。近年新建660兆瓦機(jī)組燃煤電廠選擇了具有多電場(chǎng)和大比集塵面積的電除塵器。

印度這樣的國(guó)家怎樣用電除塵滿足高標(biāo)準(zhǔn)要求呢？恰巧，龍凈中標(biāo)印度最大的除塵項(xiàng)目，他們應(yīng)該很有發(fā)言權(quán)。

郭俊介紹說(shuō)，印度的煤種在世界上對(duì)電除塵器來(lái)說(shuō)是最差的。那么，煤種差的印度為什么不用布袋呢？記者了解到，印度也有過(guò)嘗試，但有幾個(gè)問(wèn)題比較難解決，一個(gè)進(jìn)口濃度高，一個(gè)煙氣溫度也偏高；另外，整個(gè)運(yùn)行成本比我們算得清楚。郭俊感慨地說(shuō)，國(guó)內(nèi)沒(méi)人算總賬。

郭俊介紹說(shuō)，印度和我國(guó)的差距實(shí)際上反映的就是電場(chǎng)數(shù)量。龍凈收到的印度國(guó)家電力招標(biāo)書，把電場(chǎng)數(shù)定死了，集塵面積不能小于多少，也定死了，在這個(gè)基礎(chǔ)上再來(lái)投標(biāo)。我們希望國(guó)內(nèi)也能這樣，惡性競(jìng)爭(zhēng)實(shí)際上損害了業(yè)主的長(zhǎng)期利益。因?yàn)橥度氩婚L(zhǎng)時(shí)間就要改造再升級(jí)，其實(shí)是很復(fù)雜的事情。

借危機(jī)整肅行業(yè)規(guī)范也很必要。業(yè)內(nèi)專家指出，設(shè)計(jì)要按照最差煤種來(lái)設(shè)計(jì)。國(guó)外有些好辦法值得學(xué)習(xí)，一個(gè)是最小設(shè)備容量的限制，印度在投標(biāo)時(shí)有最小容量的限制。但在國(guó)內(nèi)是讓廠家投，業(yè)主不管規(guī)模多大，只要能保證達(dá)標(biāo)就行，不會(huì)去管里面究竟有沒(méi)有問(wèn)題。國(guó)外業(yè)主對(duì)常用煤種質(zhì)量心里有數(shù)，他們會(huì)提出一個(gè)最基本的要求，對(duì)除塵器、比集塵面積都有要求，國(guó)內(nèi)提要求的很罕見(jiàn)。另外選型應(yīng)該留一定裕量，煙氣量要加10％，煙氣溫度也要提高10攝氏度。

記者了解到，行業(yè)已經(jīng)意識(shí)到電除塵普遍存在的問(wèn)題，擬制定電除塵器選型指導(dǎo)書。相關(guān)企業(yè)反映，這個(gè)行業(yè)再也不能用低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)，根據(jù)煤質(zhì)和技術(shù)要求電除塵器選用幾個(gè)電場(chǎng)，在行業(yè)里要有統(tǒng)一的規(guī)范，把方案做小了不行。

談起自律，在這個(gè)行業(yè)工作了20多年的郭俊非常有感觸，他坦言，我們?cè)趺窗炎陨碜龊?，老?biāo)準(zhǔn)是一個(gè)原因，惡性競(jìng)爭(zhēng)是深層次原因。電除塵行業(yè)應(yīng)該深刻解剖自己，亮出真情實(shí)況。這次的報(bào)告不是簡(jiǎn)單推介，而是用數(shù)據(jù)說(shuō)話，把所有大型機(jī)組的除塵器都調(diào)查了一遍:是什么狀態(tài)，歸到哪里去，占的比例是多少??這樣外界看得就清楚了。現(xiàn)在確實(shí)有些觀點(diǎn)說(shuō)布袋解決問(wèn)題，所以最重要的是讓客戶和政府主管部門認(rèn)識(shí)這個(gè)行業(yè)。

行業(yè)面臨四大問(wèn)題

山雨欲來(lái)。發(fā)展了30年的產(chǎn)業(yè)面對(duì)信任危機(jī)時(shí)，必須自我反思。

業(yè)內(nèi)資深人士自揭家丑，告訴記者，電除塵確實(shí)對(duì)一些煤種很敏感，確實(shí)有一些項(xiàng)目有冒煙的問(wèn)題，這樣難免會(huì)讓人擔(dān)心，習(xí)慣于滿足老標(biāo)準(zhǔn)的電除塵經(jīng)得起新標(biāo)準(zhǔn)的考驗(yàn)嗎？

到底國(guó)內(nèi)哪些煤種電除塵器適應(yīng)性差？福建龍凈環(huán)保股份有限公司副總經(jīng)理、教授級(jí)高工郭俊介紹說(shuō)，很多廠家都因一些煤種吃過(guò)虧，有過(guò)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。比如準(zhǔn)格爾煤、河南煤等。

雖然個(gè)別煤種不適應(yīng)，但大多數(shù)煤種還是適應(yīng)的。為什么還會(huì)有懷疑呢？郭俊坦言，由于歷史的原因，我國(guó)原來(lái)制定的火電廠粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)比較低，也無(wú)規(guī)范的電除塵器設(shè)計(jì)選型標(biāo)準(zhǔn)和要求，各廠家設(shè)計(jì)制造的電除塵器比集塵面積普遍偏小或裕量不夠。此外，低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)也始終是困擾電除塵行業(yè)的一個(gè)頑疾。

郭俊的概括代表了行業(yè)的共識(shí)。

此次報(bào)告對(duì)一些在役運(yùn)行不佳，排放達(dá)不到50毫克/立方米的電除塵進(jìn)行詳細(xì)分析，總結(jié)出幾點(diǎn)原因。

一是原設(shè)計(jì)參照較低的排放標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)1997～2003年執(zhí)行的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定新建電廠煙塵排放濃度限值為200毫克/立方米，依據(jù)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的電除塵器大多電場(chǎng)數(shù)偏少，比集塵面積偏小。

二是燃煤電廠實(shí)際燃用煤種與設(shè)計(jì)煤種偏差很大。為了減少投資，電廠通常提供較好的煤種作為設(shè)計(jì)煤種，或提供較小的煙氣量作為設(shè)計(jì)參數(shù)。一旦實(shí)際煤種變化或煙氣量超過(guò)設(shè)計(jì)值時(shí)，煙塵排放就會(huì)超標(biāo)。

三是電除塵器選型設(shè)計(jì)不合理。早期對(duì)國(guó)內(nèi)有些難收塵煤種認(rèn)識(shí)不足，特別是高硅、高鋁、低硫、低鈉、含濕量低、比電阻高的煤灰，使電除塵的除塵效果變差。實(shí)際上許多制造廠在選型設(shè)計(jì)時(shí)電除塵器容量選擇過(guò)于“臨界”，故而埋下隱患。

四是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)無(wú)序低價(jià)。以前由于我國(guó)粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)要求較低，一般電除塵器都能輕易達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致采用先進(jìn)技術(shù)或按高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的企業(yè)成本增高，反而成了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的弱勢(shì)。市場(chǎng)準(zhǔn)入門檻低，“低價(jià)中標(biāo)”誤導(dǎo)市場(chǎng)，用戶普遍缺乏電除塵器設(shè)計(jì)參數(shù)和保證值之間關(guān)系的認(rèn)識(shí)，錯(cuò)誤認(rèn)為誰(shuí)的價(jià)格低就選誰(shuí)的。

這4點(diǎn)原因其實(shí)也是行業(yè)普遍面臨的問(wèn)題。

電、袋之爭(zhēng)起

的確，自從新標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后，相關(guān)行業(yè)就有棄用電除塵改用布袋的想法，記者從水泥行業(yè)協(xié)會(huì)了解到，水泥企業(yè)目前除塵的確出現(xiàn)“電改布”的傾向，很多水泥廠的相關(guān)項(xiàng)目在實(shí)施；國(guó)內(nèi)濾料行業(yè)上市公司三維絲也判斷，隨著新標(biāo)準(zhǔn)頒布，布袋行業(yè)將引來(lái)井噴式需求。

而這邊，發(fā)展30年，已經(jīng)非常成熟的電除塵，能否經(jīng)受住考驗(yàn)，難道真的很擔(dān)心袋式這個(gè)初生牛犢的沖擊？這是記者反復(fù)求證電除塵行業(yè)的問(wèn)題。

一位權(quán)威人士指出，國(guó)內(nèi)對(duì)技術(shù)的認(rèn)識(shí)存在著一窩蜂，說(shuō)布袋好，似乎布袋就能包治百病，全忘了以前的教訓(xùn)了。

記者了解到，布袋比較嬌貴，酸、油、高溫、高濕、高氧都受不了。電除塵材質(zhì)是鋼鐵，耐受能力較高，高溫300攝氏度的電除塵也能設(shè)計(jì)。但對(duì)袋式來(lái)說(shuō)，鍋爐點(diǎn)火燒油要設(shè)計(jì)走旁路，爆管時(shí)的水汽也要走旁路，鍋爐出現(xiàn)異常時(shí)高溫也要走旁路。

今年6月環(huán)境保護(hù)部出臺(tái)《關(guān)于火電企業(yè)脫硫設(shè)施旁路煙道擋板實(shí)施鉛封的通知》，嚴(yán)禁脫硫的旁路。顯然，布袋的旁路將引起脫硫的嚴(yán)重堵塞。另外國(guó)家新標(biāo)準(zhǔn)大幅提高了對(duì)氮氧化物排放極限值，煙氣脫硝必將普遍應(yīng)用，脫硝產(chǎn)生的硝酸氫氨對(duì)布袋有糊袋的威脅，但這些即將面臨的問(wèn)題眼前卻被忽略了。

事實(shí)上，這份電除塵報(bào)告里確實(shí)也提到布袋的脆弱。

報(bào)告中指出，到目前為止，我國(guó)1000兆瓦等級(jí)燃煤機(jī)組全部采用電除塵器。袋式除塵器在我國(guó)火電廠的應(yīng)用及研發(fā)經(jīng)歷了多次起落。上個(gè)世紀(jì)70年代在內(nèi)江、山東淄博等地的小機(jī)組以及90年代巡檢司和楊樹浦電廠應(yīng)用的袋式除塵器均因破袋、糊袋等原因被迫拆除。2000年以后年高井電廠、焦作電廠、托克托電廠等燃煤機(jī)組都先后采用袋式除塵器，在濾袋沒(méi)破損時(shí)出口排放濃度小于30毫克/立方米，但濾袋壽命沒(méi)超過(guò)3萬(wàn)小時(shí)(即不到3年半)就出現(xiàn)破袋和局部“糊袋”而面臨改造。

布袋的確比較嬌貴，不能作主流，卻能作補(bǔ)充，尤其是在煤種不好的情況下，近年來(lái)，龍凈等企業(yè)積極發(fā)展電袋除塵，可視為積極的開拓新領(lǐng)域、尋找融合點(diǎn)，電袋復(fù)合除塵器是我國(guó)新開發(fā)的除塵設(shè)備，2004年開始在我國(guó)燃煤電廠應(yīng)用，目前已經(jīng)投運(yùn)的25兆瓦～600兆瓦機(jī)組幾十臺(tái)，設(shè)備最長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間超過(guò)5年。

中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)電除塵委員會(huì)專家王勵(lì)前表示，電除塵、袋式除塵和電袋除塵這3代除塵方式互相補(bǔ)充，各自有各自的適用條件，比如老廠改造時(shí)，為了達(dá)到更嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，如果將電除塵全部改成袋式除塵，會(huì)造成巨大浪費(fèi)，而保留原有電除塵設(shè)備的同時(shí)增加濾袋，使用電袋除塵方式就更為合理。

這些問(wèn)題致命嗎？

這些問(wèn)題致命嗎？到底能否滿足新標(biāo)準(zhǔn)？事實(shí)上，能否滿足新標(biāo)準(zhǔn)要求，是電除塵必須回答的問(wèn)題。

我國(guó)燃煤電廠電除塵器30多年的應(yīng)用歷史、大量的實(shí)際應(yīng)用情況和經(jīng)驗(yàn)表明:只要規(guī)劃和選型設(shè)計(jì)時(shí)能充分考慮方案的合理性，確保足夠的比集塵面積，電除塵器完全能夠達(dá)到50毫克/立方米甚至30毫克/立方米以下低排放要求。最近，中國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)電除塵委員會(huì)組織我國(guó)18位電除塵知名專家對(duì)電除塵器在我國(guó)煤種適應(yīng)性情況進(jìn)行了認(rèn)真分析和總結(jié)，對(duì)燃煤電廠而言，煤、飛灰成分對(duì)電除塵器性能影響最大。通常電除塵行業(yè)通行使用表觀驅(qū)進(jìn)速度(ωk)作為“收塵難易參數(shù)”來(lái)定性分析評(píng)價(jià)電除塵器對(duì)煤種的除塵難易程度。

對(duì)國(guó)內(nèi)138個(gè)電除塵器投標(biāo)項(xiàng)目分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)表明:對(duì)電除塵器“難”的煤種有3種，占總煤種數(shù)量的2.46％；“較難”的煤種有14種，占總煤種數(shù)量的11.48％；“一般”的煤種有40種，占總數(shù)的32.79％；“較容易”的煤種有49種，占總數(shù)的40.16％；“容易”的煤種有16種，占總數(shù)的13.11％。顯然，對(duì)于電除塵器而言，國(guó)內(nèi)86％的煤種包含在“容易”到“一般”的范圍，即使放在國(guó)際視角上比較，電除塵器對(duì)我國(guó)煤種的適應(yīng)性也是比較好的。

再看看福建龍凈、浙江菲達(dá)、天潔集團(tuán)、蘭州電力、上海冶礦等全國(guó)5家骨干生產(chǎn)廠的電除塵器應(yīng)用情況。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，2004年至今，上述5家企業(yè)已投運(yùn)并經(jīng)第三方測(cè)試的600兆瓦機(jī)組以上(含600兆瓦)配套電除塵器共175臺(tái)，全部達(dá)到合同規(guī)定的技術(shù)要求。其中在電除塵器電場(chǎng)數(shù)3～4個(gè)、比集塵面積80～110平方米/立方米/秒這一低電場(chǎng)數(shù)量及較低比表面積前提下，電除塵器實(shí)測(cè)排放低于50毫克/立方米的有83臺(tái)，占測(cè)試項(xiàng)目總數(shù)的47.4％，排放低于30毫克/立方米的也有22臺(tái)。1000兆瓦機(jī)組配套電除塵器實(shí)測(cè)排放值低于30毫克/立方米的情況較普遍。尤其是應(yīng)用了高頻電源等新技術(shù)后低排放和節(jié)能效果特別好。

另一方面，對(duì)以前一些大型機(jī)組項(xiàng)目有沒(méi)有改造能力，也關(guān)系到電除塵的行業(yè)信任度。

好在世博會(huì)給了電除塵行業(yè)一個(gè)證明自己的機(jī)會(huì)。地處上海浦東的上海外高橋第三發(fā)電有限公司，是目前我國(guó)電力行業(yè)單臺(tái)裝機(jī)容量最大、單位能耗指標(biāo)最優(yōu)的火力發(fā)電廠之一，其中8號(hào)1000兆瓦超超臨界機(jī)組除塵效率99.8％，電除塵器出口煙塵濃度穩(wěn)定維持在42毫克/立方米，優(yōu)于國(guó)家規(guī)定的50毫克/立方米。但是因?yàn)閺S區(qū)距離世博會(huì)主展區(qū)僅20多公里，必須滿足更苛刻的標(biāo)準(zhǔn)。

在世博會(huì)開幕之前，為了進(jìn)一步節(jié)能減排，電廠用電除塵最新技術(shù)高頻電源替換了原24臺(tái)工頻電源。華東電力試驗(yàn)研究院對(duì)8號(hào)發(fā)電機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)跟蹤測(cè)試表明，在同等工況下，電除塵器出口煙塵排放濃度由改造前的42毫克/立方米降低到15.7毫克/立方米，同時(shí)電除塵器功耗也有較大幅度的降低，一臺(tái)百萬(wàn)機(jī)組的電除塵器全部電耗功率僅400千瓦左右，下降幅度超過(guò)50％。

實(shí)際上，此前華能北京熱電廠已接受考驗(yàn)。華能北京熱電廠的4臺(tái)220兆瓦機(jī)組的電除塵器電控改造，實(shí)現(xiàn)了粉塵排放20毫克/立方米，并節(jié)能60％，為改善北京地區(qū)空氣質(zhì)量和奧運(yùn)會(huì)做出了貢獻(xiàn)。

業(yè)界專家指出，只要把新建和改造的電除塵器比集塵面積選擇到合理范圍，同時(shí)大力重點(diǎn)推廣電除塵器新技術(shù)的應(yīng)用，電除塵器完全可以滿足30毫克/立方米低排放的要求。從投資和長(zhǎng)期運(yùn)行費(fèi)用綜合來(lái)看，電除塵器具有極其優(yōu)越的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。但電除塵的諸多優(yōu)點(diǎn)，在新標(biāo)準(zhǔn)面前，卻似乎很難打動(dòng)用戶。

市場(chǎng)也在悄悄發(fā)生變化，作為電除塵市場(chǎng)領(lǐng)先者，龍凈是國(guó)內(nèi)大型機(jī)組除塵招標(biāo)上的?？?，近半年來(lái)也敏感地發(fā)現(xiàn)了一種變化。

記者從龍凈了解到，今年新建機(jī)組除塵項(xiàng)目，電除塵器比例下降很快。因?yàn)辇垉羰菄?guó)內(nèi)龍頭企業(yè)，沒(méi)參加投標(biāo)的項(xiàng)目很少。從龍凈掌握的數(shù)據(jù)看，今年上半年，投標(biāo)了兩臺(tái)百萬(wàn)、4臺(tái)60萬(wàn)機(jī)組，最終3臺(tái)60萬(wàn)機(jī)組用的是布袋或電袋，只有1臺(tái)是電除塵器。而目前60萬(wàn)機(jī)組布袋投運(yùn)的就只有1臺(tái)。從現(xiàn)在只有1臺(tái)60萬(wàn)機(jī)組在用布袋，到上半年投標(biāo)就出現(xiàn)了3臺(tái)；新投標(biāo)的項(xiàng)目布袋比例在抬高，電除塵比例下降很快。

這個(gè)變化很迅速。而在某一方面，來(lái)自環(huán)評(píng)單位的意見(jiàn)，也傾向于用布袋，用了30年的電除塵，似乎被大家定格在只能滿足舊標(biāo)準(zhǔn)的水平中。

電除塵行業(yè)對(duì)這種變化非常憂慮。

能否考慮生命周期算總賬？

布袋在推廣過(guò)程中，一些問(wèn)題有意無(wú)意被忽視了。郭俊坦言，我們自己做袋式控制系統(tǒng)時(shí)發(fā)現(xiàn)其可靠性要求其實(shí)非常高、難題多，風(fēng)險(xiǎn)比電除塵大很多，管理難度也大很多。有時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)查看布袋運(yùn)行，一直交代工作人員定期檢測(cè)探頭，如果有異常就要懷疑，“不敢有問(wèn)題啊”。

龍凈環(huán)保技術(shù)中心辦公室主任吳華秀講了一個(gè)故事，有一次在一個(gè)電廠調(diào)試，空預(yù)器突然出了問(wèn)題，煙氣溫度一下子上升到200多攝氏度。電廠采取了緊急措施，但溫度不可能一下子降下來(lái)。結(jié)果整個(gè)過(guò)程持續(xù)了大約1個(gè)多小時(shí)才恢復(fù)正常。1個(gè)小時(shí)的高溫對(duì)布袋來(lái)說(shuō)是破壞性的，但對(duì)電除塵器就是膨脹一下就回去了，沒(méi)有大問(wèn)題。電除塵器的優(yōu)點(diǎn)是全鋼結(jié)構(gòu)，耐高溫耐酸，維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單。

不同煤種對(duì)布袋的除塵效率沒(méi)有影響，但是對(duì)袋本身有影響。假如是高硫煤，酸的成分對(duì)布袋的腐蝕就加強(qiáng)了。如果運(yùn)行溫度低，就會(huì)冷凝。有些項(xiàng)目發(fā)現(xiàn)壞袋很多，原因就是酸的問(wèn)題。

電、袋之爭(zhēng)到底只是兩個(gè)行業(yè)之間出于自身利益的口水戰(zhàn)，還是有其他原因呢？

如同節(jié)能燈在大范圍推廣后才發(fā)現(xiàn)，廢棄節(jié)能燈的汞污染問(wèn)題非常嚴(yán)重。業(yè)內(nèi)人士接受采訪時(shí)指出，新建項(xiàng)目怎么用布袋，國(guó)家應(yīng)該重視，有些問(wèn)題應(yīng)該提前想到。

從全生命周期來(lái)考慮，選擇袋式也許意味著很多問(wèn)題的開始。電除塵壽命是30年，而布袋壽命有限，能達(dá)到3年就不錯(cuò)了，且布袋的成本至少是整個(gè)除塵系統(tǒng)的1/3。

電收塵器整個(gè)生命周期本身產(chǎn)生的廢物少，更換下來(lái)的部件大都是鋼鐵質(zhì)材料，回收利用方便，基本不會(huì)對(duì)環(huán)境再產(chǎn)生污染。在一般情況下，濾袋的使用壽命在3年以上，但如果使用過(guò)程中出現(xiàn)異常，濾袋往往半年甚至3個(gè)月就需要進(jìn)行更換。袋收塵器整個(gè)生命周期產(chǎn)生的廢物較多，需要更換大量濾袋，更換下來(lái)的濾袋回收利用難度大，處理成本高，且容易對(duì)環(huán)境形成二次污染。

從發(fā)達(dá)國(guó)家的情況來(lái)看，歐盟環(huán)保署早已將被危險(xiǎn)物質(zhì)污染的濾料列入危險(xiǎn)固廢目錄(《歐洲廢物目錄和危險(xiǎn)廢物名錄》)，大量廢棄的濾袋除小部分得到再利用外，其他大部分因其含有重金屬等有害物質(zhì)直接進(jìn)行焚燒和深埋處理。目前火電廠袋式除塵器所占比例約5％，需使用高溫濾袋337.28萬(wàn)平方米。若將濾袋平均使用周期按3年計(jì)算，則火電行業(yè)每年廢棄濾袋量達(dá)112.43萬(wàn)平方米。如果將火電廠袋式除塵器的應(yīng)用量擴(kuò)大到30％，則每年廢棄的濾袋量將達(dá)到674.5萬(wàn)平方米。

水泥行業(yè)以袋式除塵為主，火電行業(yè)正在擴(kuò)大袋式除塵器的應(yīng)用，僅從這兩個(gè)典型行業(yè)的估算數(shù)據(jù)來(lái)看，廢棄的濾袋數(shù)量已達(dá)到2282.43萬(wàn)平方米之巨。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，去年我國(guó)用于袋式除塵的濾袋量已超過(guò)7000萬(wàn)平方米，其中化纖濾袋和玻纖濾袋分別占75％和25％，年產(chǎn)生的廢棄濾袋量至少在4000萬(wàn)平方米以上，這些廢棄的濾袋都是自行拋棄，并沒(méi)有進(jìn)行有效的處理，造成嚴(yán)重的二次污染。隨著袋式除塵器在電力等行業(yè)的進(jìn)一步推廣，這種情況正在加劇。

對(duì)廢棄布袋的處理執(zhí)行怎樣的標(biāo)準(zhǔn)？現(xiàn)在國(guó)家仍沒(méi)有相關(guān)規(guī)定，大部分把布袋當(dāng)普通垃圾扔掉。環(huán)保部門應(yīng)該盡早制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，明確廢棄布袋怎么處理。