将减少碳的冷烧结工艺带出实验室并进入陶瓷制造

2019-10-22 11:27:19　来源：新媒体传播网

由华威大学WMG的研究人员领导的团队进行的一项新的技术经济分析表明，如果能源密集型陶瓷行业摆脱了实验室的苦恼，从而摆脱了冷烧结过程，那么它将获得财务和环境方面的收益。实际用于制造从高科技到家用陶瓷的所有产品。

这项新研究刚刚发表在《欧洲陶瓷学会杂志》上的一篇题为“脱碳陶瓷制造：功能材料领域节能烧结技术的技术经济分析”的论文中。

冷烧结工艺(CSP)结合了热量，压力和水的使用，可显着减少能源消耗，因为它将生产陶瓷所需的温度降低到大约300摄氏度。这远远少于其他过程，例如：常规烧结，激光烧结，快速烧结，液相烧结和闪速烧结，它们需要更多的能量，并且根据工艺需要达到1400至3000摄氏度的温度和正在考虑的材料。

但是，基于实验室的CSP规模较小(通常在实验室条件下一次制造5克陶瓷)，这意味着制造商已选择继续依赖其他已经显着提高温度或可以快速制造的温度更高的方法一系列小型高科技陶瓷。华威大学领导的团队认为，制造商并未完全了解在制造过程中使用CSP的潜在财务和环境利益，尤其是CSP的启动成本远低于其他流程。

研究人员研究了三种用于生产陶瓷的功能氧化物的处理方案：ZnO，PZT和BaTiO3。他们将冷烧结(CSP)与一系列其他烧结技术进行了比较，并考察了其投资回报率。他们发现，在这三种情况下，即使使用了15年，CSP的低设置成本也使其成为最具经济吸引力的烧结选择，具有较低的资本成本和最佳的投资回报率，并节省了大量的能源和排放。

研究人员确实认识到，从CSP的实验室到工业的转变将需要截然不同的设施和仪器以及相关的性能/性能验证，以实现其全部潜力，但这样做的潜在好处是巨大的。

华威大学WMG的Taofeeq Ibn-Mohammed博士的首席研究员说：

“能源成本的上涨以及对制造过程的环境影响的担忧，使得需要更有效和可持续的制造。陶瓷行业是一个能源密集型工业部门，因此，提高能源效率的潜力巨大。”

“我们的研究是对许多烧结技术的首次全面的技术经济分析，将其与最近开发的冷烧结工艺(CSP)进行了比较。我们发现，如果陶瓷行业采取冷加工技术，将具有明显的财务和环境效益。从实验室到商业制造的烧结过程。”

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