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陶瓷球珠在中性笔头中的运用
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| (发布日期:2007-2-25 21:17:22) |
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在制笔行业十一．五规划中，提出了科技创新，带动我国的制笔技术的发展，实现制笔强国的梦想，其中陶瓷球珠的研发、应用也是行业十一．五的重要任务；而在整个制笔行业中，关键的技术问题主要是笔头与墨水；目前，笔头和墨水主要还依赖于进口，笔头的质量好坏一方面是笔头的材料和加工技术，另一方面球珠材料也起的至关重要的作用，尤其是中性笔；由于中性油墨是偏碱或酸性物质，在书写和存放期间，对笔头和球珠有着较强的腐蚀性，降低了笔头的磨损和使用周期，使得书写距离短，出现断线、掉珠等现象，使得笔的质量受到很大影响，这个问题也是国内外行业内技术瓶颈问题。
在上个世纪七十年代末，中性笔面市初期，就提出球珠的材料问题，一致认为陶瓷材料的耐腐蚀性可以满足要求，是笔珠的最佳材料，针对氧化铝陶瓷材料进行了系统的研究探索，但是，当时由于材料和成型问题无法解决，最终选择了碳化钨材料，耐腐蚀性的问题一直没有很好地解决；随着科技的发展，氧化锆陶瓷材料也逐步成熟，在国内、国外又一次兴起研发陶瓷球珠的热潮，以日本、德国为代表，首先在水性圆珠笔中使用，达到了良好的效果：而在中性笔中使用时，由于油墨的粘度增加，陶瓷球珠的带墨量较小，书写时出现打滑、断线现象，不能满足市场的需求。
河北勇龙邦大新材料有限公司在清华大学新型陶瓷与工艺国家重点实验室的支持下，组织技术人员，深入研究了球珠在书写过程中的原理和要求，选用进口氧化锆陶瓷粉体为原料，通过陶瓷胶态注射成型工艺制备而成，原料配方和生产工艺均按照制笔所用球珠的要求进行制作，使得球珠材料的强度、致密性、表面的空隙度等技术指标达到了制笔球珠的要求，通过球珠表面改性技术，增强球珠表面的带墨能力，改善了书写效果。
一、陶瓷球珠的技术指标
项目名称 技术指标
直径公差 ≤1um
维氏硬度 ≥1500HV
表面粗糙度 ≤0．012um
圆度公差 ≤0．3um
二、陶瓷球珠的优势(与碳化钨球珠)
1、耐腐蚀、耐磨性提高：在强酸、强碱中实验氧化锆球珠优于碳化钨球珠。
2、与笔头磨损降低：氧化锆晶体粒径比碳化钨小10倍以上，减小了与笔头的摩擦力，降低了与笔头的磨损，增加了划线长度。
3、与墨水的浸润角减小：通过对陶瓷球珠表面改性后，侵润角减少了6．1度，提高了陶瓷球珠的带墨能力。
4、改善书写手感。
三、陶瓷球珠的运用
利用陶瓷球珠分别在铅黄铜笔头(0．5mm)、镍白铜(0．5mm)、不锈钢半针管(0．5mm)、全针管(0．4、0．5)和弹簧笔头(0．5、0．7)，以及全自动铅笔(1．Omm)方面进行使用，通过上海制笔研究所三中心检测，达到和超过了国家标准，尤其在铅黄铜0．5中性笔芯检测，划线距离超过了800米，书写手感也有明显改善，为提高制笔质量、降低成本方面提供了保证。
好笔从头开始，笔头靠球珠带。希望通过提高球珠的质量，提升我国制笔技术的发展。
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