广西大学“蚀不可挡”团队亮剑!自研改性氧化锆陶瓷攻克腐蚀磨损难题
来源:中国教育晚报 作者:嘉锰 发布时间:2026-09-10
在石油、化工、湿法冶金等流程工业向高端化、绿色化转型的关键时期,一款由广西大学“蚀不可挡”团队研发的自研改性氧化锆陶瓷,凭借高韧性、超疏水、长寿命的核心优势,成功破解传统金属阀门在强酸含固料浆工况下易腐蚀、易磨损、易结垢卡滞的行业难题,打破海外巨头在高端氧化锆阀门领域的长期垄断,为我国化工装备核心部件国产化注入新动能。
阀门被称为流程工业的“心脏”,其耐蚀耐磨性能直接决定化工生产的安全、效率与成本。此前,在磷化工、氯碱等领域,强酸与高含固料浆对金属阀体的腐蚀极为严重,每年企业采购与停机维修成本超亿元;而普通陶瓷阀门脆性大、易崩裂,致密性不足。在高端市场,德、日等国际巨头凭借氧化锆材料配方与烧结工艺垄断,产品价格高昂、供货周期长,严重制约我国化工产业自主升级。国家连续出台政策,明确将新材料列为战略性、基础性产业,大力支持国产替代。
面对这一现状,以广西大学材料成型及控制工程专业黄金湖为负责人的“蚀不可挡”团队,依托广西大学资源环境与材料学院、省部共建国家重点实验室平台资源,组建跨学科团队展开攻关。团队在实地调研中亲眼目睹传统金属阀体被腐蚀穿孔、频繁拆装维保的行业痛点,深刻意识到高端氧化锆耐蚀阀体国产化的迫切价值,决心投身新材料自主研发。

团队历经多轮配方迭代与大量耐蚀、冲击磨损试验,最终实现三大技术创新突破。创新Hf-Gd双相协同增韧配方技术,经实验室与中试验证,产品断裂韧性、弯曲强度及致密度均实现大幅提升,突破陶瓷材料“硬而脆”的行业难题。优化精准控相两步烧结致密工艺,实现材料高致密化。自研激光微纳刻蚀超疏水表面改性技术:在阀体表面激光构筑微纳分级结构,形成空气垫层,实现超疏水。通过表面改性进一步降低料浆粘附,延长阀门无故障运行周期。
目前,该陶瓷阀门技术已获多项国家发明专利授权,发表多篇论文。产品经企业实测验证,在强酸、含固料浆等苛刻工况下表现优异。
“这是一次敢于突破材料工艺的创新,高韧性氧化锆陶瓷阀门大幅提升化工装备寿命,值得行业推广。”业内专家评价道。

从实地调研的痛点观察,到实验室的配方迭代,再到生产线的中试验证,“蚀不可挡”团队不仅践行了新工科教育“产学研融合”理念,更以技术创新推动行业转型——项目响应国家新材料发展战略,为我国制造业从“制造大国”迈向“制造强国”提供青年力量。团队下一步将迭代煤化工、盐碱工业等极端工况专用特种陶瓷阀芯,建成自动化产线,最终实现“材料—部件—系统”全链条服务,冲刺高端耐蚀阀门国产替代标杆。







