氧化锆球珠产品产业化项目介绍

杨景

    河北勇龙邦大新材料有限公司是由瑞士归国留学博士、清华大学教授杨金龙为主创立的，公司以清华大学陶瓷胶态注射成型工艺技术为核心，以清华大学新型陶瓷与工艺国家重点实验室为技术依托，该工艺是清华大学新型陶瓷工艺国家重点实验室在国家八六三、九七三计划支持下，通过近二十余年刻苦攻关取得的科研成果，是以杨金龙教授的科研组在国家十五初期研发成功的，于2000年通过了国家级鉴定，被国际知名学者认为是高技术陶瓷产品产业化的希望，2004年获得了国家科技发明二等奖，同年获得了德国纽伦堡发明金奖；先后开发成功二十余种系列产品；其中，陶瓷微珠和陶瓷义齿牙项目分别与国际500强法国圣戈班公司、瑞士联邦大学教授进行了产业化合作。氧化锆球珠在圆珠笔上运用项目是在国家“八六三”计划的支持下，历经两年半的时间研发成功的。目前，在河北邯郸实现了产业化。

    一、项目提出

    随着制笔行业和技术的发展，消费者对笔的要求出越来越高，对笔的划线长度和线性质量也越来越高；而目前市场上有很多的中性、水性笔划线长度和线性很多不能达到国家标准，质量参差不齐，究代末，我国曾组织科研专家，对球珠进行了攻关，对陶瓷材料(氧化铝)进行
很长时期的研究，当时由于材料粒度和成型工艺的问题没有解决，不能将陶瓷球珠应用到制笔行业中，最后选用了碳化钨材料；近两年内，在国际市场上，有很多国际大公司已经采用了氧化锆球珠，尤其是品牌笔和礼品笔上，但是氧化锆球珠的价位很高，很难普及推广。

    前两年中，国内市场上也出现了很多以氧化锆材料为主的球珠，均属于购买氧化锆球珠坯体来研磨，对氧化锆材料在笔珠的运用方面没有针对性的研究，以至于在市场推广使用时，出现很多问题，没有真正体现氧化锆球珠的优势；

    我公司以清华大学教授牵头，组成了科研攻关小组，在制笔研究所和生产商的支持和配合下，根据制笔行业的需求，对氧化锆材料、成型、研磨等工艺进行细致的研究，彻底解决了球珠的耐腐蚀、耐磨问题，提高了笔的划线长度和保质期，改善了笔的书写性能。

    二、陶瓷球珠的优势

    1、与笔头的磨损降低：由于氧化锆晶粒的粒度比碳化钨小10倍以上，对笔头的磨损降低了50％，划线长度提高了2-3倍，同时减少了苍蝇脚的出现和油性笔头的积墨现象；

    2、提高了与油墨的亲和力：氧化锆球珠在中性墨水中浸润角为22．5度，比碳化钨球珠小6．1度，带墨能力提高了15％；

    3、由于氧化锆球珠的耐腐蚀和不吸水性的提高，提高了笔的保质期和抗干性能，使得中性笔的保质期延长了2倍；

    4、生产成本大幅度降低，在日本氧化锆球珠市场价位大约为0．07元(人民币)，氧化锆球珠在国内的市场价位与碳化钨球珠差不多。

    三、氧化锆球珠产业化情况

    河北勇龙邦大新材料有限公司以陶瓷胶态注射成型工艺技术为核心，建成了以生产氧化锆球珠为主的产业化基地，项目总投资850万元，其中：固定资产投资600万元，年生产氧化锆球珠30亿粒，目前已经达到每月生产量为1．5亿粒的规模，拥有先进的球珠成型生产线和进口的球珠检测仪器，包括圆度和其原因主要是墨水、笔头、球珠的影响；目前，国内的品牌笔的笔头、墨水很多还是依赖进口，影响笔头寿命得因数主要是球珠的问题；在圆珠笔面市的上世纪80年粗糙度测试仪等，生产的产品在日本斑马公司、上海制笔研究所和一些企业进行了检测，技术指标超过了国家的检测标准。

    公司的生产工艺与质检标准都是按照日本斑马公司的要求和国内普拉米公司的标准制定的；

    在生产的过程中，公司更加注重产品质量的控制，为了达到产品的一致性，建立了产品的生产标准和质量标准，建立了生产过程质量控制体系；首先是采用各工艺之间的检验与质量检验组双重质量控制体系，使得不合格产品控制到最小范围，其次是采用先进的计算机ERP管理软件，使得公司在管理与生产、质量等方面能够做到及时、准确地掌握生产的每一个环节，且通过软件实现了产品生产质量报警系统，即当生产过程中某一环节产品质量出现问题时，系统会根据情况及时、准确地提醒管理者和操作者注意和检查。使得产品在出厂前保证产品质量，为用户提供合格的产品。

    公司为了准确的描述产品质量，从日本购进了先进的测量仪器，有圆度测试仪，精度为0．08um，原子粒显微镜，精度为0．01nm；高精度直径测量仪(精度为0．01um)等；对球珠的圆度、粗糙度、表面空隙均匀度能够准确的数据表达，可以根据用户的需求生产球珠，更好地控制质量和服务用户。

    公司根据市场情况还完善了笔头、笔芯、油墨的装配、检测设备，可以根据用户的需求，实现试验和检验的售后服务。协助用户更好地使用氧化锆球珠。

    四、氧化锆球珠的运用情况：氧化锆球珠在市场上推广运用过程中，在不同的笔头材料、不同的油墨，不同的球珠规格，有着不同的结果，对球珠的技术指标要求也不一样，主要问题体现在球珠与笔头、油墨的配合方面，也就是打滑现象，我们根据市场的具体情况，采用与用户紧密联合，共同开发的办法，通过球珠表面改性，使得氧化锆球珠的优势能够最好的发挥，满足市场和消费者的需求，提高我国制笔行业的整体水平。

2006年08月31日