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环保型特种表面合金催化液可行性研究报告

更新时间:2010-5-5:  来源:毕业论文

环保型特种表面合金催化液可行性研究报告
  金属表面易生锈、易腐蚀是世人皆知的现象,为此,金属表面处理工艺——电镀技术应运而生,至今已有一百多年的历史,它通过阳极溶解,阴极吸附的原理,在各种易氧化的金属器件表面形成一层保护层。随着电镀技术应用领域的扩大,其缺点越来越明显,例如:1、设备投资大,电镀槽的制备技术标准高,要求严,使一般投资者望而止步;2、生产中需要直流电,能源耗费大;3、成本高,因使用镀层金属阳极昂贵,故而限制其应用范围;4、生产过程中有氰化物的废气、废水排放,严重地危害人们的身心健康和生态环境。国家有关部门已三令五申声明,停止办理新建电镀厂的审批,对不能处理三废的电镀厂一律停产。但随着市场经济的发展,材料表面处理应用领域逐步扩大,市场需求日趋迫切。

    为此,本中心参照国外材料表面处理先进技术,结合我国的原材料市场,在中国科学院、化工部、冶金部及科技部等有关部门的协助下,经过几年的潜心研究,现成功地研制出一种替代电镀进行金属表面处理的最好项目——新一代环保型特种表面合金催化液。它的问世将我国的金属表面保护工业推向一个新的里程,开创了金属表面保护工业的新时代,在专家论证会上,中国科学院、冶金工业部等单位及有关专家均给予了极高的评价。《人民日报》、《经济日报》、《科技日报》、《工人日报》等报刊纷纷做了报道,中央电视台的科技栏目也做了大量专题采访。该产品已通过国家防腐性能鉴定及中国预防医学科学院环卫所的环境卫生测试,并已向国家知识产权局申报发明专利,申请受理号:00103464.2。

  二、 产品特点:

    该产品采用几种易购化工原料混合而成,具有以下特点:

    1、 无毒无味,无三废排放,对人体不构成危害,对环境不造成污染,属国家大力提倡推广的绿色环保产品。

    2、 工艺简单,使用方便快捷,不需外接电源,可直接将镀件放置在该催化液中浸泡20~40分钟,即可形成光亮如镜的表面,具有点石成金的功效,神奇般地将铁变成了不锈钢,既美观,又耐用。无论是催化液的生产,还是对工件进行处理,生产操作都十分便捷,全部使用国产易购原料,极适于企业单件或批量生产。

    3、 成本低廉,每平方米的造价约10—15元(根据镀件要求,表面催化厚度不同,成本有所浮动,如纯装饰型表面,每平米成本仅为3—6元),仅为电镀铬的1/3,不锈钢的1/4。

    4、 与金属基件结合强度高,一般在350~400Mpa,不起皮、不脱落,永不生锈,既保持了金属基件原机械性能,又增加了耐磨性、耐腐蚀性。

    5、 表面合金层均匀致密,不论是沉孔、深孔、管道内壁、制品拐角等形状复杂的表面,都能进行表面处理,无麻点,无气孔。

    6、 耐腐蚀性强,本产品处理后的表面是一种非晶态镀层,因无晶界,所以抗腐蚀性特别优良(见表一)。同时表面硬度高,经热处理后,其镀层表面形成非晶态和晶态的混合物时,硬度可达1200HV(见表二、表三)。

    7、 经催化处理后的表面是一种非晶态,即处于基本平面状态,有润滑性,因此磨擦系数小,非粘着性好。

    8、 仿型性好。技术无尖端电流密度过大现象,在尖角或边缘突出部分没有过分的增厚,处理后不需要磨削加工。

    9、 厚度可控。可用于修复零件表面和工模具因磨削加工或磨损而引起的尺寸超差,使报废零件复用。

    10、 镀层其它指标性能:

      显微结构:非晶态合金,非磁性

      融点:860℃~880℃ 密度:7.8g/cm3 内应力:钢上内应力低于7Pa

      硬度:镀态550HV,适当热处理后可达1200HV 光泽度:L2或8~11个△

      结合力:钢或铝上结合强度400MPa以上,大高于电镀镍、铬等.

  表一:产品性能

  腐蚀介质浓度温度

  腐蚀速率毫米/年合金层Cr18N19不锈钢硫酸10%25℃0.021021.5~1.8盐酸10%25℃0.052131.5~1.9烧碱10%25℃0.000130.04~0.05食盐

  3.5%25℃0.001210.05~0.5

  表二:产品的硬度材料催化前硬度催化后硬度热处理后的硬度值粉末冶金HV202HV5761085 1120 1180钢管HV190HV5541115 1186 1200铸铁HV222HV5011092 1132 1198钢板HV127HV5281104 1082 1192铜HV127HV5101135 1109 1200

  表三:合金层与电镀的性能比较

  比较项目电镀层合金层外观暗至光层半光亮至光亮结构晶态非晶态密度8.97.9均匀性差好硬度(镀态)HV200—400HV519—HV572热处理后硬度无变化HV824--HV933耐磨性相当好极好孔隙性高低耐蚀性

  见表一

  表四:中国商品学会颁布的绿色选择评定标准名称评定标准人造地板游离甲醛释放量小于30.0mg/100g金属

  镀层不得使用含有氰化物的电镀液玻璃不得使用含铅玻璃卫生厨房家具中可能与食品接触的防火板和人造石表面的切口急性毒理试验

  原木不得使用珍贵树种,必须标明原木产地

  表五:合金层与电镀在HF(40%)中耐蚀性比较

  试样编号处理方法试样重(克)腐蚀后重量(克)失重(克)腐蚀速度(克/10天、平方分米)1

  催 化

  86.451186.4752增重  286.457086.64440.00130.00020387.023087.02200.00100.00014486.833287.8621增重    586.705487.7384增重    1

  电 镀

  86.032087.57880.45320.65600287.254186.65430.59980.84300387.091887.08880.00300.00430487.057486.68230.59310.84700590.271089.79320.47860.60400   11、生产工艺简单、设备投资小、应用范围广:

    1)、航空工业方面:

  各类阀体、阀芯、接头、仪器仪表外壳、表盘指针、陀螺、螺母、螺杆、垫片、型材;加强板、空速管、整流罩等防锈、防蚀、强化的零件。

    2)、汽车工业方面:

  汽车工业中利用催化处理后的零部件耐蚀、耐磨性能增强,可用于形状复杂的齿轮、散热器、喷油嘴、制动瓦片、减震器以及汽化器、万向节、散热片、仪表盘、指针、各类管、控件、接头、垫片、螺杆、螺母等。

    3)、石油、化工工业:

  由于利用催化处理的表面对含硫化氢的石油和天然气环境,对酸、碱、盐等化工腐蚀介质有优良地抗蚀性,所以在采油设施、管道及各种阀门、泵壳、工业设备、热交换器、轴、套、管、叶片类及在野外防锈的器材有着广泛的应用。

    4)、纺织工业:

  纺织刮板、送料导杆、锭子棘轮、纺织针、喷丝头等需要防锈、增加光滑性和不粘着的零件。

    5)、五金、模具、食品、医药及其它方面:

  锁扣、锁壳、安全链、钥匙挂件、门踢脚、窗插销、窗框、风钩、防盗门、起子、板手、量具、平板、注塑模、铸锌模、挤塑模、印刷轧辊、装罐机械、镊子、剪子、盘子、电视天线、雷达天线、洗衣机壳、电冰箱壳、电风扇叶片、网罩、缝纫机零件、自行车零件、手表壳等。

    6)、能在塑料等非金属表面实施催化,融装饰与实用于一体。

  三、 生产条件及投资预算:

  生产本产品不需加热,在常温常压下混合搅拌而成,设备投资根据生产规模而定。

    1、 厂房:20-100平方米

    2、 投资预算:

   (1)、专业性生产环保型表面合金催化液

  小型规模(年产200吨)

  生产设备:反应槽(自制)一台约1000元,搅拌器(自制)一台及辅助工具300元,小型规模共计投资1300元。

  中型规模(年产400吨)

  生产设备:反应槽(自制)一台约2000元,搅拌器一台及辅助工具约1500元,中型规模共计投资3500元。

  大型规模(年产1000吨)

  生产设备:反应槽二台约5000元,搅拌器二台约2000元,其他辅助工具1500元,大型规模共计投资8500元。

   (2)、利用环保型表面合金催化液加工产品

    3、 流动资金3000-6000元

  生产设备为反应槽(500立升容积)投资3000元,用户可以根据加工规模自行计算。

  四、 生产成本及经济效益分析(以每吨产品计):

     原 材 料:810元

    人工工资:3人×20元/天人×1.5=90元

    水 费:20元

    设备折旧:10元(综合成本:930元)

    (一)、产业化生产新一代环保型特种表面合金催化液,若按每公斤2元出厂价销售,则各种规模的经济效益如下:

    1、 小型规模(年产200吨)

  年产值:200吨×2000元/吨=40万元

  年利润:200吨×(2000-930)元/吨=21.4万元

    2、 中型规模(年产400吨)

  年产值:400吨×2000元/吨=80万元

  年利润:400吨×(2000-930)元/吨=42.8万元

    3、 大型规模(年产1000吨)

  年产值:1000吨×2000元/吨=200万元

  年利润:1000吨×(2000-930)元/吨=107万元

    (二)、利用新一代环保型特种表面合金催化液加工产品,每吨该液可处理50~80平方米, 若按每平方米增值50元计算,其各种规模的经济效益如下:

    1、 小型规模(年产200吨)

  年增产值200吨×(50~80)m2/吨×50元/m2=50~80万元

  年利润50~80万元-200吨×930元/吨=31.4~61.4万元

    2、 中型规模(年产400吨)

  年增产值400吨×(50~80)m2/吨×50元/m2=100~160万元

  年利润100~160万元-400吨×930元/吨=62.8~122.8万元

    3、 大型规模(年产1000吨)

  年增产值1000吨×(50~80)m2/吨×50元/m2=250~400万元

  年利润250~400万元-1000吨×930元/吨=157~307万元

  五、前景分析:

    据不完全统计,我国目前拥有电镀厂3万余家,各类金属制品生产厂数万家,在金属表面处理时均采用传统电镀工艺,而金属与非金属制品表面处理产品已进入航空、机器、电子、化工、五金等各个领域,其用量及应用范围十分喜人,而本产品以无污染,不用直流电源,使用方便,成本低廉耐蚀耐磨,硬度高等优越性能,可替代不锈钢制品,淘汰现行的电镀生产工艺,已是不可阻挡之势,同时该技术作为材料表面保护工业领域的一项尖端科学,将主宰着表面处理技术的航向。

    人类迈入了新世纪,一个企业的兴衰成败将取决于产品的技术含量,矗立于市场竞争的致胜点,而本产品以低投入、高技术含量服务于人类社会,有统领国际该行业市场的趋势。能为您及您的企业带来无限的商机。

  从以上分析可知,环保型表面合金催化液,以其低廉的成本,使用方便,工艺简单,镀层集装饰、防腐、耐磨性能于一体,是现行电镀的理想替代品,适合于各电镀厂、五金制品厂、中小乡镇企业接产的理想项目。成熟的技术,等待着明智的您,欢迎您择机来京考察。 六、技术联营、转让方式

    1、 转让方式:本中心对外转让该技术,普通许可转让费1.8万元,省内独家20万元,港澳台地区接产1.5万美元,国外用户接产8万美元,可来电来函预约,否则不予保留名额。

    2、 联营方式:为了使高科技尽快产业化,更好地服务于社会,本中心拟在全国范围内寻求合作伙伴联营生产,尽快将产品投放市场,创取更大的经济效益,普通许可转让费不收。厂家有权在本省销售,也可以由本中心经销,凡通过中心销售的产品,销售效益提成15%。

  技术服务内容如下:

  (1) 培训1—2名技术人员,并颁发结业证书,负责催化液的生产和产品加工。

  (2) 提供全套技术配方、配比、工艺流程等技术资料。

  (3) 提供国家知识产权局发明专利受理文件。

  (4) 提供国家钢铁材料测试中心测试报告。

  (5) 提供中国预防医学科学院、环境与卫生工程研究所的测试和检验报告。

  (6) 提供国家建筑材料测试中心的检测报告。

  (7) 提供国家钢铁产品质量监督检验中心的检验报告。

  (8) 提供国家工商总局商标注册证复印件。

  (9) 提供环保局的环境保护监测中心的监测报告。

  (10) 提供钢铁表面预处理技术。

  (11) 提供铝及铝合金表面预处理技术。

  (12) 优惠提供去油除锈二合一技术资料。

  (13) 优惠提供不锈钢预处理及不锈钢催化技术资料。

  (14) 优惠提供化学镀金、镀银、镀铜、镀钯、镀钴、镀钼等工艺技术资料。

  (15) 特大优惠提供金属和非金属多彩披覆技术。

  (16) 优惠提供金属表面发兰、发黑、发灰、五彩、电刷镀及不锈钢电化学抛光等技术。

  (17) 提供该项目生产原料全国厂家名录。

  (18) 长期免费提供该项目技术的更新换代技术。

  (19) 根据客户要求,中心工程师可上门指导建厂,具体事宜面议。

    考虑到您目前的实际情况,可能由于资金紧张,中心采取极其优惠分期付款的合作方式,待联营办厂成功后,余款从创效益中扣除。如抽不出时间来京培训,函授费另议,款到即邮发全套资料。对于加工量大,又缺少资金的企业,本中心通过考察确认后,根据当地情况由香港投资100万—500万元人民币,本中心负责技术、合作厂负责管理生产,建立三位一体的经济实体,共创效益。

    本中心催化液技术项目,从研究到成功,从宣传到推广,从产品小试到大规模生产,从单一加工产品到大量产品出口创汇,投入了大量人力、物力、财力,最终才摸索出成本小、利润高、又符合环保要求的最佳配方。相信抓住无限商机,会给您带来无穷财富。

    一朝合作,长期服务。如果有意于联营合作,请尽快与本中心取得联系,欢迎来京商洽具体合作事宜。但愿在双方的共同努力下,去创造良好的经济效益和社会效益!

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