300吨/年高品质有机体系超级电容活性炭连续化制备技术及应用”科技成果鉴定会2日在北京举行。会议由中国电工技术学会和中国超级电容产业联盟主持。中国工程院院士杨裕生等知名专家学者参加会议。 广西北海工业园区今天介绍，前述项目是广西北海和荣活性炭公司、北海星石碳材料有限公司在各方专家的技术支持下，历经10余年时间完成研发。该项目获得以杨裕生院士为首的鉴定专家团的高度认可，认为项目在北海实现产业化，将打破国外技术垄断并实现替代进口，填补国内空白，整体技术达到国际先进水平。 据介绍，超级电容器作为高效储能器件，广泛应用于国防军工、轨道交通、城市公交、起重机械势能回收、发电与智能电网、消费电子等重要领域和环节。高品质有机体系超级电容活性炭是超级电容器中最核心的材料。 中国一直以来面临生产超级电容活性炭的双重瓶颈：一是技术，研发难度大；二是规模，要求低成本、大型、连续化的制备生产。这使得高品质的有机体系超级电容活性炭长期被日本、韩国等外国公司所垄断，成为中国超级电容产业发展的“卡脖子”工程。 广西北海星石碳材料科技有限公司经过10年的摸索研究，以椰壳作为原料，成功建成具有绿色环保安全特点的高品质有机体系超级电容活性炭的连续生产线。其产品与目前囯外同类产品相比，具有性能较优、易于生产、成本可控、生产过程绿化环保等诸多优点，更具有低杂质、低电阻率、高一致性、少尾气的创新特点。 目前，项目已经生产的110吨产品，经测试和用户体验，其电容综合性能超过国外产品，批次供应的稳定性更得到客户的充分肯定。此间专家指出，星石超级电容活性炭在广西北海工业园实现规模化国产化生产，对中国超级电容器的发展贡献极大，将带动广西超级电容产业的发展。

Si对相变过程中铁素体的生成以及对C向奥氏体内聚集的促进作用必须引起足够重视，在较快的冷却条件下（中厚板采用轧后快冷工艺），将可能对探伤合格率产生重要影响。 对于中厚板探伤问题，装备情况、气候条件、品种类型不同，探伤不合格原因有差别。连铸机装备情况，如铸机形式、中间包钢水过热度控制手段、结晶器电磁搅拌有无、凝固末端液芯压下控制等，以及连铸工艺参数，如过热度控制、拉速及二冷配水等，决定了连铸坯中心质量，包括中心偏析和中心疏松情况。钢中C、Mn含量及铸坯中心偏析情况、产品规格、轧后冷却条件，决定了钢板心部组织形成珠光体/贝氏体的可能性；钢中P、S含量及偏析程度，决定了钢板心部是否会形成大尺寸夹杂物；而气候条件、炼钢到连铸过程中的原辅料干燥情况、有无真空脱气装置、连铸机全保护浇注状况、铸坯随后的缓冷条件决定了钢中氢含量。连铸坯中心偏析，P、S有害元素及夹杂物含量，炼钢到连铸过程中氢含量的控制手段，三个方面相互作用，是造成目前绝大多数中厚板探伤不合格的原因，解决了铸坯心部质量问题，钢板心部质量问题、探伤不合格问题就基本得到解决。 中厚钢板出现的主要是点状缺陷，密集的点状缺陷是其探伤不合格的主要原因。轧制采用的连铸坯下线后在缓冷坑48h以上缓冷处理，且是在较干燥月份生产的，铸坯中的氢含量不是引起探伤不合格的原因。 此外钢中的P、S含量很低（P≤0.010%，S≤0.002%）且Als/Al t=0.890-0.975，平均0.931，因此钢质纯净，板厚心部夹杂物对探伤问题的影响可以忽略。导致钢板探伤出现问题的因素只可能是心部产生的高硬度且较脆的组织。 开发的高强度、高韧性、高塑性钢板的成分为低C、中Mn，属于少珠光体钢，结合金相检验结果发现，心部主要是存在贝氏体组织。所以板厚中心贝氏体产生裂纹是导致探伤出现问题的主要原因。然而，采用同样的连铸坯，生产20mm和16mm钢板的心部均存在贝氏体组织，然而前者没有暴露出探伤问题而后者却出现了。原因在于厚度20mm以下钢板热矫直后不进行缓冷，直接从堆垛机下线。 为了提高强度采用高Si含量成分设计，在轧后冷却时，Si促进了铁素体相变，抑制碳化物生成，即钢中的C向未相变的奥氏体中聚集，提高了奥氏体稳定性，在轧后较快冷速条件的共同作用下，再加上中心偏析的影响，钢板心部容易生成贝氏体类组织，以点状为主。同时，在轧制到热矫直过程中，由于轧制变形、较快冷速、热矫直三方面作用，冷床上的轧材内部残余应力较高。在冷却过程中，表层由拉应力变成压应力，心部则由压应力变成拉应力。这样，如果轧后缓冷处理，对于20mm钢板而言，残余应力缓慢释放，板厚中心贝氏体内不会形成微裂纹；而16mm钢板直接下线，残余应力快速释放，板厚中心贝氏体在拉应力作用下形成微裂纹及随后扩展形成探伤检验可见缺陷。 针对出现的问题，在上述分析研究工作的基础上，针对16mm规格钢板，将Si含量下调到常规0.10%-0.25%的范围，适当提高Mn、Nb、V含量，适当削弱Si对Nb（C，N）轧制时析出的促进作用，减小终轧时的变形抗力，减弱Si对相变过程中促使C向奥氏体聚集导致生成较脆贝氏体的作用。之后生产的20㎜，轧后不堆冷的钢板，少见点状探伤不合格的情况，问题得到了有效解决。

镁碳砖具有耐高温、抗渣侵性能好、耐热震性强、热传导率高及高温蠕变小等优点，因而广泛应用于炼钢生产中。在钢包精炼过程中，渣线镁碳砖的侵蚀通常是炉衬各部位损毁情况最为严重的区域，其长期遭受熔渣的化学侵蚀及机械冲刷作用成为其主要的损毁机理，渣线镁碳砖的损毁是影响生产效率及生产成本的重要因素。熔渣与耐火材料之间的润湿性是衡量耐火材料抗渣侵蚀和渗透的重要指标之一。 北京科技大学的学者采用座滴法测定固液间接触角，分别对镁碳质基片及基片中的两种主要组元与LF精炼渣之间的润湿性进行了研究，并从润湿性角度研究了镁碳砖损毁机理。研究表明，在精炼温度下，熔渣对石墨均呈不润湿状态，温度越低越不容易润湿。而熔渣对MgO组元呈完全润湿状态。熔渣与镁碳质基片间的接触角在温度为1460～1480℃时存在明显转折，在转折点温度以下，MgO和碳的反应受到抑制，熔渣对基片保持不润湿状态。在转折点温度以上，镁碳质基片中的MgO和碳发生反应生成镁蒸汽和CO气体。该反应导致基片内碳质量分数减少，熔渣对基片的接触角迅速下降，最终呈完全润湿。当熔渣与基片间的接触角小于90°时，熔渣将对基片产生明显渗透作用。MgO与碳反应形成的孔隙成为熔渣渗透的主要通道。熔渣渗透到镁碳质基片内部的未反应层时，由于两者之间的不润湿性及较少的孔隙阻碍了熔渣的进一步渗透。

非调质钢应用是因其绿色环保、低排放，便于零部件的制造和成本的大幅度降低。铁素体-珠光体型非调质钢是在中碳钢中添加少量微合金化元素，通过析出强化来满足其强度要求；它不需要提高淬透性的铬、钼、镍等贵重合金元素，合金成本明显降低；取消了零件的调质热处理工艺，节约能源。 铁素体-珠光体型非调质钢的化学成分，基本上是中等碳含量，含有一定的硅、锰等固溶强化元素，另一个显著的成分特点是均含有适量的微合金元素，如钒、铌、钛、氮等。非调质钢本质上是一种机械结构用钢,要求具有与调质钢基本相当的良好综合力学性能。对于非调质钢来说，轧制(锻造)及后续冷却是近终态生产工艺,其加热温度、变形工艺、终轧(锻)温度及变形后的冷却制度均对产品的最终力学性能产生直接影响。 钒、钛、铌、氮是微合金非调质钢中十分有效的合金元素。在含钒钢中增氮，能促进钒的析出，增强钒的沉淀析出强化作用，明显提高非调质钢的强度。利用廉价的氮元素，提高非调质钢的强韧性，是非常有效地降低成本的方法。 在中碳钢中添加少量的微合金化元素钒，非调质钢中钒的添加量一般在0.06%-0.20%范围，依靠细小的碳氮化钒的析出，强化铁素体-珠光体组织，从而达到调质钢所要求的强度水平。改善韧性，非调质钢降低钢中碳含量，从原来的0.49%降低到0.30%左右，也有低至0.20％，通过降低碳含量，增加钢中铁素体体积分数，改善铁素体的分布和珠光体的形貌，从而提高钢的韧性。另一个是应用TiN技术。TiN是微合金碳氮化物中最稳定的化合物，它能在高温下有效地阻止奥氏体晶粒长大，具有明显细化奥氏体晶粒的作用。非调质钢采用微钛处理，钛的添加量范围在0.010%-0.015%左右。非调质钢中通常添加一定量的硫改善其切削性能，一般硫的添加量在0.05%-0.09%的水平。在非调质钢中起决定作用的仍是钒的微细粒子。 在Nb、V、Ti三种微合金化元素中，钒具有较高的溶解度，因而成为非调质钢中常用也是最有效的强化元素。微合金化元素Nb、V、Ti、N在非调质钢中的复合作用，主要表现在热成型过程中抑制奥氏体的形变再结晶并阻止其晶粒长大，并通过它们的碳氮化物的应变诱导析出，对非调质钢进行组织细化及沉淀析出强化，所以说锻打加工非调质钢的关键在于发挥好钒的作用。

不锈钢是高合金的钢铁材料，含有多种合金元素。按照组织的不同，可将不锈钢分为奥氏体系、铁素体系、马氏体系、双相系和析出硬化系等多种类型。 市面上用得多的是奥氏体不锈钢，俗称304，304是奥氏体不锈钢的代表钢种。奥氏体系不锈钢的加工性、焊接性和耐蚀性均优越，占世界不锈钢消费量约60%，十分具有经济价值和使用价值，这种不锈钢是不带磁性的。奥氏体系不锈钢的代表钢种是SUS304（18Cr-8Ni-0.05C）。SUS304也是应用最广的不锈钢。晶体结构是FCC（面心立方），因为生成加工诱导马氏体，所以伸长率为约60%。在日常生活环境中，具有充分的耐蚀性，但为了进一步提高耐蚀性，大多还添加Mo，最大的缺点是比较容易产生应力腐蚀裂纹。通过增减Ni含量等，可以控制加工诱导马氏体生成，也有SUS301（17Cr-7Ni）等兼顾高强度和高韧性的钢种。为了抑制焊接部位的晶间腐蚀，将C含量降低到约0.02%，开发了SUS304L和SUS316L等L型的钢种。此外，近年来，Ni原料价格的高涨，使成本上升。因此，进行了用Mn替换Ni的200系的SUS201（17Cr-4.5Ni-6.5Mn-0.2N）的利用和高耐蚀性铁系体系SUS等节省资源型不锈钢的开发。这种200系也是奥氏体不锈钢，也是不带磁性的。 而另一种用得比较多的是铁素体不锈钢，代表性铁素体系不锈钢是SUS430（16Cr-0.05C），是带有磁性的不锈钢，有时被称为“不锈铁”，这种不锈钢虽然带有磁性，但是并不代表会生锈。为了提高耐蚀性、加工性和焊接性，开发了多个钢种铁素体不锈钢。此钢种基本上不含Ni，所以价格比较便宜，作为普通不锈钢被广泛应用。工业生产的不锈钢Cr含量为11%-30%。SUS430在热轧工艺的高温区域为α相（铁素体相）和γ相（奥氏体相）双相组织，在冷轧退火工艺，进行α单相区域的热处理，为铁素体单相组织。还可以通过高Cr化和低C，高温的γ相没有，在全温度区域为α单相组织。晶体结构是BCC，伸长率为30%左右。深冲性重要的r值高。为提高加工性的方法进行了低C、N化（高纯度化）和添加Ti、Nb（稳定化）元素。添加Ti、Nb对提高焊接性也有效。铁素体不锈钢多用于建筑，最为常见的是扶手、扶梯、栏杆等，为博人眼球，也有此类不锈蚀钢上标上“304”字样，那就是“李鬼”不锈钢了。 马氏体系、双相系和析出硬化系等类型不锈钢或带有轻微磁性，组织中含铁素体多的，磁性大些。

不锈钢是高合金的钢铁材料，含有多种合金元素。按照组织的不同，可将不锈钢分为奥氏体系、铁素体系、马氏体系、双相系和析出硬化系等多种类型。 市面上用得多的是奥氏体不锈钢，俗称304，304是奥氏体不锈钢的代表钢种。奥氏体系不锈钢的加工性、焊接性和耐蚀性均优越，占世界不锈钢消费量约60%，十分具有经济价值和使用价值，这种不锈钢是不带磁性的。奥氏体系不锈钢的代表钢种是SUS304（18Cr-8Ni-0.05C）。SUS304也是应用最广的不锈钢。晶体结构是FCC（面心立方），因为生成加工诱导马氏体，所以伸长率为约60%。在日常生活环境中，具有充分的耐蚀性，但为了进一步提高耐蚀性，大多还添加Mo，最大的缺点是比较容易产生应力腐蚀裂纹。通过增减Ni含量等，可以控制加工诱导马氏体生成，也有SUS301（17Cr-7Ni）等兼顾高强度和高韧性的钢种。为了抑制焊接部位的晶间腐蚀，将C含量降低到约0.02%，开发了SUS304L和SUS316L等L型的钢种。此外，近年来，Ni原料价格的高涨，使成本上升。因此，进行了用Mn替换Ni的200系的SUS201（17Cr-4.5Ni-6.5Mn-0.2N）的利用和高耐蚀性铁系体系SUS等节省资源型不锈钢的开发。这种200系也是奥氏体不锈钢，也是不带磁性的。 而另一种用得比较多的是铁素体不锈钢，代表性铁素体系不锈钢是SUS430（16Cr-0.05C），是带有磁性的不锈钢，有时被称为“不锈铁”，这种不锈钢虽然带有磁性，但是并不代表会生锈。为了提高耐蚀性、加工性和焊接性，开发了多个钢种铁素体不锈钢。此钢种基本上不含Ni，所以价格比较便宜，作为普通不锈钢被广泛应用。工业生产的不锈钢Cr含量为11%-30%。SUS430在热轧工艺的高温区域为α相（铁素体相）和γ相（奥氏体相）双相组织，在冷轧退火工艺，进行α单相区域的热处理，为铁素体单相组织。还可以通过高Cr化和低C，高温的γ相没有，在全温度区域为α单相组织。晶体结构是BCC，伸长率为30%左右。深冲性重要的r值高。为提高加工性的方法进行了低C、N化（高纯度化）和添加Ti、Nb（稳定化）元素。添加Ti、Nb对提高焊接性也有效。铁素体不锈钢多用于建筑，最为常见的是扶手、扶梯、栏杆等，为博人眼球，也有此类不锈蚀钢上标上“304”字样，那就是“李鬼”不锈钢了。 马氏体系、双相系和析出硬化系等类型不锈钢或带有轻微磁性，组织中含铁素体多的，磁性大些。