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印刷电子材料的研究与应用论文

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印刷电子材料的研究与应用论文

电子专业论文参考文献

参考文献按照其在正文中出现的先后以阿拉伯数字连续编码,序号置于方括号内。以下是我和大家分享的电子专业论文参考文献,更多内容请关注毕业论文网。

参考文献篇一:

[1] 樊浩. 储存环中高次谐波腔的有关计算研究[D]. 中国科学技术大学 2013

[2] 王亮. 薄层等离子体与表面等离子体激元的实验研究[D]. 中国科学技术大学 2009

[3] 田秀芳. 介质加速粒子的相关理论研究[D]. 中国科学技术大学 2014

[4] 程诚. MHz频率电子束束流动力学及其尾场效应研究[D]. 清华大学 2010

[5] 常广才. BSRF同步辐射生物大分子光束线设计和性能研究[D]. 中国科学技术大学 2011

[6] 汪建. 射频电感耦合等离子体及模式转变的实验研究[D]. 中国科学技术大学 2014

[7] 牛田野. 特殊等离子体环境物理信息获取与处理的研究[D]. 中国科学技术大学 2008

[8] 王季刚. 基于条纹相机的束流测量系统研制及其相关研究[D]. 中国科学技术大学 2012

[9] 方佳. 电子注入器中基于条带检测器的多束流参数测量技术研究及应用[D]. 中国科学技术大学 2012

[10] 严晗. 全数字化束流位置测量系统工程样机的设计与制作[D]. 中国科学技术大学 2012

[11] 徐卫. 储存环纵向反馈腔设计与基于横向反馈系统的束流实验研究[D]. 中国科学技术大学 2013

[12] J. C. Foster,J. M. Holt,L. J. Lanzerotti. Mid-latitude ionospheric perturbation associated with the Spacelab-2 plasma depletion experiment at Millstone Hill[J]. Annales Geophysicae . 2000 (1)

[13] 赵宇宁. 加入高次谐波腔的储存环内束流不稳定性研究[D]. 中国科学技术大学 2013

[14] 唐雷雷. HLS Ⅱ束流横向截面测量系统的研制及相关研究[D]. 中国科学技术大学 2013

[15] 黄勇,时家明,袁忠才. Numerical Simulation of Ionospheric Electron Concentration Depletion by Rocket Exhaust[J]. Plasma Science and Technology. 2011(04)

论文参考文献篇二:

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[2] 冯宇波. 电离层等离子体分析仪的设计与研制[D]. 中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心) 2011

[3] 何昉. 地基大功率无线电波加热电离层对空间信息链路影响研究[D]. 武汉大学 2009

[4] 汪枫. 高频电波人工调制低纬电离层所激发的`ELF波的研究[D]. 武汉大学 2011

[5] J. Birn,A. V. Artemyev,D. N. Baker,M. Echim,M. Hoshino,L. M. Zelenyi. Particle Acceleration in the Magnetotail and Aurora[J]. Space Science Reviews . 2012 (1)

[6] 邓忠新. 电离层TEC暴及其预报方法研究[D]. 武汉大学 2012

[7] 刘宇. 实验室研究化学物质主动释放形成的电离层空洞边界层的非线性演化[D]. 中国科学技术大学 2015

[8] 马新欣. 基于COSMIC掩星数据的电离层分布特征及地震响应研究[D]. 中国地震局地球物理研究所 2014

[9] 宋君. 返回式电离层探测技术应用研究[D]. 武汉大学 2011

[10] 呼延奇. 日冕大尺度结构演化及快速磁场重联的数值研究[D]. 中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心) 2008

[11] 李世友. 伴随磁场重联的静电孤立波的研究[D]. 武汉大学 2009

[12] 黄灿. 无碰撞磁场重联中的电子动力学[D]. 中国科学技术大学 2012

[13] 李正. 电离层暴及“行星际扰动-磁暴-电离层暴”的观测研究[D]. 中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心) 2011

[14] 赵莹. GNSS电离层掩星反演技术及应用研究[D]. 武汉大学 2011

[15] 刘振兴等,着.太空物理学[M]. 哈尔滨工业大学出版社, 2005

[16] 涂传诒等编着.日地空间物理学[M]. 科学出版社, 1988

[17] 徐晓军. 行星际磁场重联观测研究[D]. 中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心) 2011

参考文献篇三:

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[2] 田秀芳,吴丛凤. PASER在混合气体激活介质中的理论计算(英文)[J]. 量子电子学报. 2014(01)

[3] Miron Voin,Wayne D. Kimura,Levi Sch?chter. 2D theory of wakefield amplification by active medium[J]. Nuclear Inst. and Methods in Physics Research, A . 2013

[4] PASER: particle acceleration by stimulated emission of radiation[J]. Physics Letters A . 1995 (5)

[5] 何笑东. X波段介质-金属膜片混合加载加速器的研究[D]. 中国科学技术大学 2009

[6] 耿会平. 软X射线自由电子激光设计及相关物理研究[D]. 中国科学技术大学 2010

[7] 白正贺. 基于粒子群优化算法的电子储存环磁聚焦结构设计与优化[D]. 中国科学技术大学 2013

[8] 何笑东. X波段介质-金属膜片混合加载加速器的研究[D]. 中国科学技术大学 2009

[9] Wladyslaw Zakowicz,Andrzej A. Skorupski,Eryk Infeld. Electromagnetic Oscillations in a Spherical Conducting Cavity with Dielectric Layers. Application to Linear Accelerators[J]. Journal of Electromagnetic Analysis and Applications . 2013 (01)

[10] 查皓. CLIC Choke-mode加速结构设计与实验研究[D]. 清华大学 2013

[11] 栗武斌. HLS II储存环数字逐束团反馈系统的研制[D]. 中国科学技术大学 2014

[12] 王晓辉. 合肥光源高亮度注入器束流测量系统的研制[D]. 中国科学技术大学 2011

[13] 王季刚. 基于条纹相机的束流测量系统研制及其相关研究[D]. 中国科学技术大学 2012

[14] 李和廷. 高增益短波长自由电子激光相关物理研究[D]. 中国科学技术大学 2011

[15] 樊浩. 储存环中高次谐波腔的有关计算研究[D]. 中国科学技术大学 2013

[16] 吴爱林. 同步辐射和自由电子激光中特殊波荡器的研究[D]. 中国科学技术大学 2013

[17] 白正贺. 基于粒子群优化算法的电子储存环磁聚焦结构设计与优化[D]. 中国科学技术大学 2013

[18] 何志刚. 光阴极微波电子枪调试及驱动激光整形技术研究[D]. 中国科学技术大学 2011

编码电子锁的设计与制作论文 随着社会物质财富的日益增长,安全防盗已成为社会问题。而锁自古以来就是把守门户的铁将军,人们对它要求甚高,既要安全可靠地防盗,又要使用方便,这也是制锁者长期以来研制的主题。目前国内,大部分人使用的还是传统的机械锁。然而,眼下假冒伪劣的机械锁泛滥成灾,互开率非常之高。所谓互开率,是各种锁具的一个技术质量标准,也就是1把钥匙能开几把锁的比率。经国家工商局、国家内贸局、中国消协等部门对锁具市场的调查,发现个别产品的互开率居然超标26倍。弹子锁质量好坏主要取决于弹子数量的多少以及弹子的大小,而弹子的多少和大小受一定条件的限制。此外,即使是一把质量过关的机械锁,通过急开锁,甚至可以在不损坏锁的前提下将锁打开,提供了发展的空间。 电子锁是第三代计算机防盗报警器的核心组成部分,用于识别用户身份的合法性。它有不少优点。例如保密性强,防盗性能好可以不需要钥匙,只要记住开锁的密码和方法,便可开锁,即方便又可避免因丢失钥匙带来的烦恼和损失。如果密码泄露,主人可以比较方便地设置新的开锁密码,不会造成损失,此外,编码电子锁将电子门铃和防盗报警与电子锁合为一体,实现了一物多用。由于以上诸多优点,编码电子锁能够广泛地应用于超市、住家、办公单位等许多场所。 1 系统方案选择 本次设计中分析了两种方案,一种是中规模集成电路控制的方案,另一种是单片机控制的方案。两中方案各有各的优缺点,通过以下两个方案的比较选择设计了其中一个方案。 1.1 中规模集成电路控制 方案一:采用集成电路控制。 编码电子锁电路分为编码电路、控制电路、复位电路、解码电路、防盗报警电路、门铃电路。电子锁主要由输入元件、电路(包括电源)以及锁体三部分组成,后者包括电磁线圈、锁拴、弹簧和锁柜等。当电磁线圈中有一定的电流通过时,磁力吸动锁栓,锁便打开。用发光二极管代表电磁线圈,当发光二极管为亮状态时,代表电子锁被打开。每来1个输入时钟,编码电路的相应状态就向前前进一步。在这个操作过程中,如果按照规定的代码顺序按动编码按键,编码电路的输出就跟随这个代码的信息。正确输入编码按键的数字,控制电路通过整形供给编码电路时钟。一直按规定的编码顺序操作完,则解码电路驱动开锁电路把锁打开。在操作过程中,如果没有按照规定代码顺序按下数字键或按动了其他键,控制电路将驱动防盗报警电路产生报警信号。方案二:采用一种是用以at89s51为核心的单片机控制方案。利用单片机灵活的编程设计和丰富的io端口,及其控制的准确性,不但能实现基本的密码锁功能,还能添加调电存储、声光提示甚至添加遥控控制功能。 电子密码的硬件以单片机AT89C51 为核心。AT89C51 是一种带4k 字节闪烁可编程、可擦除只读,存储器FPEROM(Falsh Programmable and ErasableRead Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8 位微处理器。其外接12 个按钮组成的3×4 键盘,通过4511 和7406(或7407)等驱动电路与单片机相连,以实现密码等的显示功能;利用串行EαPROM 存储器AT93C46 实现密码有效的永久保存。电子密码锁由键盘输入的识别、4位LED的显示、密码的比较、修改、存储、AT93C46 的读取与写入、报警和开锁控制电平的输出。根据框图,结合硬件结构,可以将键盘输入的识别用来作为系统的监控程序(主程序),用显示程序来延时,不断查询键盘。如果有键按下,就得到相应的键值。结合当前系统所处的状态,调用不同的操作模块,实现相应的功能。而执行模块主要有数字输入模块、确定键模块、修改键模块及显示模块。 1.3 方案比较 设计本课题时构思了两种方案:方案一是用锁存器74LS74、74LS00、74LS20和555基集成块构成的数字逻辑电路控制;方案二是用以AT89C51为核心的单片机控制。考虑到编码电子锁制作成本低,设计要求少,易实现控制要求,而单片机方案原理的复杂,调试较为繁琐,本人对数字电路基础较熟悉,有利于研究该课题。所以采用了方案一。 因此对该课题的研究具有实际应用价值。 在指导老师、同学和实习单位同事的帮助下,我顺利地完成了毕业论文。使我从中掌握了查阅资料的方法和分析问题的能力。 毕业论文的顺利完成,离不开各位同学、同学和朋友的关心和帮助。在整个的毕业论文学写作中,各位老师、同学和朋友积极的帮助我和提供有利于论文写作及毕业设计的建议和意见,在他们的帮助下,论文得于不断的完善,最终帮助完成了整个毕业论文和设计。 感谢在大学期间所有传授我知识的老师,是你们的悉心教导使我有了良好的专业课知识,这也是论文得以完成的基础。

摘 要 随着信息技术以及其他相关技术的飞速发展,现代印刷企业的印前处理已经实现了数字化。而企业规模在不断扩大,印前处理的数据量也越来越大,这使得印前数据的科学管理被提上日程。数字资产管理实现了数字资产的科学存储管理、便利的数据再利用、数据发布以及数据增值,是印前数据管理的最佳解决方案。 本文分析研究了国内外印刷企业的数据管理现状,介绍数字资产管理的由来、必然性、概念、内容以及工作原理,分析数字资产管理所包含的关键技术,如何构建印刷企业数字资产管理系统,并就印刷企业如何做好数字资产管理进行探讨。 关键词:数字资产管理 数字资产管理系统 印刷企业 环保 数码印刷使印刷更环保 计算机和数码印刷的出现使得印刷行业较之以前任何时候都更加环保。在化学品被大量使用的各种印刷工序环节中,应用数字处理所带来的好处是显而易见的。我们在印前等其他受数码印刷影响很大的领域中都能看到这一不争的事实。美国近日出版的《印刷新闻》周刊,刊登了《数码印刷:使印刷更环保》一文,希望文中所讲能对我国印刷企业推行绿色环保印刷有所启示。数码印机能把空气污染物排放量降至最低印刷对环境的最大影响是什么?任何材料通过印刷机或者印前操作系统后,要么成为产品,要么成为废品。可以说,我们所用来生产印刷品的每一件原材料在一定程度上都是废品制造者。由于使用油墨溶剂、涂布液、润版药水以及清洗药水而造成的空气污染,同时这些油墨和溶剂以及印刷机清洗剂残余物又能产生有害废物,而胶片清洗、制版和清洁系统则会生成废水,所有这些废物流都会对工厂内外的人身健康和生态环境造成极大的伤害和破坏。但是使用了数码印前技术和印刷机,就能避免或者很小量地产生很多有害物质。首先我们可以从海报和广告牌印刷市场看数码印刷的环保潜力。丝网印机在巨幅广告牌和海报印刷这些领域占据了有利的市场地位,它需应用溶剂或者水性油墨、UV固化油墨以及涂层。但污染问题未必会产生在产品印刷上,而是产生于一件工作完成后或者一个工作周期后的丝网清洗过程中。 丝网印刷设备一般是利用清洁药水中的溶剂来进行清洗的。在很多情况下,要溶解掉干性油墨就得使用强浓度溶剂,而这对身体有很大伤害。清洗区和印刷车间中的溶剂气体都需要排气系统来排出这些有害气体,那么有害废物的清洁溶剂必须按照政府相关规定来操作处理。因此,小型丝网印刷机经常会存在很多有害废物的处理问题。随着巨幅数码印刷机的出现,30英寸至17英尺宽度的印刷问题就解决了。喷墨印刷机现在能十分胜任海报和广告牌的印刷,也能把空气污染物排放量降至最低。事实上,美国有的州的地方法律已把数码印刷从空气清洁法律条款中排除。UV固化喷墨印刷机为减轻印刷机对身体健康和外部环境的影响做出了很大贡献。因此在对购买数码印刷或者印前系统的优点进行评估时,切记将环境成本和健康需求计入投资回报率考量之内。数字技术可降低工业废物处理成本标签印刷是数码印刷的另一个受益者。窄幅卷筒纸轮转印刷的凹印技术和柔印技术需用液体油墨,而其中的溶剂或者水体就含有很多化学添加剂,例如二醇类,也有些印刷机使用UV固化油墨。但每件工作的最后程序都必须用印刷清洗溶剂清洁喷墨台和传送滚筒。在这里我们同样要面对空气污染排放物和有害废物排除的问题。而数码印刷机已不需要溶剂或者水性油墨等其他清洁方案去清洗印刷机,所以其结果就在很大程度上减少了废气和废物的排出。平版印刷机尤其是印数更小的机器都应用了数码印刷来消除润版药水,橡皮布清洗布和相当一部分开机废物,再加上数码印刷免去了印刷版的准备工作,从而使曝光和印前系统废物的产生大大减少。毋庸置疑,数字处理有效地减轻了印刷对环境的破坏。数字印前加工也使工作流程发生了翻天覆地的变化。因为胶片中所含银量和显影化学品的性质,暗室化学品曾是废水中的致命有害物,然而它也已黄鹤一去不复返了。有了计算机直接制版,传统印刷就不需再用胶片作为媒介来制作印版,有了直接印刷,数码印刷机就更不需用印版。数字技术已经为工业废物处理成本的不断增高提供了卓有成效的解决方案。数码印刷有利于减少许可证获取成本、违反环境法的潜在无形成本以及收集和处理废品的成本等花费。纸张,第一代彩色数字色粉印刷机对纸张的性质非常敏感,这与设备固有的结构设计有关,成像时会受到纸张电导性的影响,而纸张的电导性又与湿度有关。第二代设备通过安装动态控制系统提高了对各种类型的承印材料的适应性。现在的第三代数字印刷设备对成像原理做了重大的改善,使之对纸张的依赖性减到了最低。如iGen3,利用渐变的电压值将图像从色带上转移到纸张上,图像转移是在一个60kHz的超声波刺激下辅助完成的,可以实现100%色粉的转移。在设备的其他部分,还有一个电阻系数可控的传送带,将纸张传送到图像转印区。这样就大大减少了纸张的电阻系数所造成的影响。干式色粉系统的色粉颗粒比较细小,融合的温度较低,因此更加容易与不同类型的纸张匹配。而湿式色粉系统对承印材料的表面性能要敏感一些,需要采用特殊加工的纸张才行;但一些纸张(主要是非涂布纸)也可以进行适当的表面后处理来改变纸张表面的特性,来适应这种技术,这是一个非常有必要的处理过程。从以上的介绍,可以看出未来的色粉数字印刷设备将对纸张的适应性越来越高,可以轻松地在各种类型的纸张上进行印刷。因此,最终对纸张的依赖将变成一个历史,尽管业内还在提电子纸的概念,但更多地是因为技术上的原因,同时也是为了推广品牌和扩大市场营销。对喷墨承印材料的要求有很大的不同。如果要想达到理想的成像质量,对于所有的水基和溶剂基的系统而言,纸张的性质都至关重要。要想获得理想的色彩饱和度,应使用特种涂布纸,而且对这种类纸的需求将不断增长。对于UV固化油墨系统,要想获得理想的质量最好也使用涂布纸。油墨 ,化学精制色粉(CheroicallyPreparedTon—ers-CPTs)主要是为色粉基印刷系统而开发的,在生产的过程中,色粉的颗粒属性和尺寸都经过了精心的控制,具有一定的实际意义。CPTs的颗粒尺寸在3—10个微米之间,可根据需求选择理想的颗粒尺寸,但在8个微米以下时就会增加处理的难度。液态色粉不存在这一障碍,可以采用较小的颗粒而不会造成麻烦。在未来5年间,这一领域的发展不会很快,除非制造商的效率有明显提高。喷墨油墨要能够与喷墨头、承印材料和终端用户的应用需求都能很好地匹配,趋势是朝着更多的颜料系统的方向发展,它有更好的水固着性、光固着性和色牢度。同样,UV固化系统也将持续增长。UV油墨具有比水基和溶剂基油墨更强的喷射稳定性,再加上它在印刷和固化时的成膜性质,使之应用更加广泛。UV油墨应用的多样性和广泛性使之成为下个阶段的主要增长点。 设备,数字印刷技术非常众多,没有哪家公司能够全部开发和应用。因此,我们可以看到,尤其是对于喷墨技术,系统集成商在不同的技术开发商、终端用户以及合作伙伴之间搭起了一座桥梁。对于传统的印刷机制造商,认为这是一个发展的方向,尤其对于一些小幅面胶印设备的制造商,在未来几年,这一市场分支的竞争将进一步激烈,因此最好能与一家数字印刷引擎开发商达成合作关系,以便将新技术有效地与传统设备相融合。这将导致混合印刷系统的数量将增加。寻找合作伙伴的另一个原因是因为开发数字印刷系统需要巨大的资本投资,对于一些实力不是很强的公司来说,这也是一个非常大的障碍,尤其对于色粉印刷系统领域来说更是如此。但对于喷墨系统来说情况不太一样,尽管也需要合作伙伴,但这类系统的投资成本较低,一些技术,如喷墨头制造商,拥有较大的生产能力和经济实力。因此入门成本不算太高,但也需要一定的实力。设备开发商暗示有必要开发一些完全创新的设备,面向不同的终端用户,只由技术水平不太高的工人即可操作,降低技术难度。未来,数字印刷一定会与其他类型的印刷工艺相整合,也会和不同的需求、销售相结合,因此,数字印刷设备的销售和市场的应用将会有很大的不同,关键看受众。印刷机的设计和运行特征也将会考虑到用户的环境和相应的技能。此外,售后支持也将上升到一个更高的层次。数字印刷是指将各种原稿(文字、图像、电子文件、网络文件)输入到计算机中进行处理后,无需经过电分胶片输出、冲片、打样、晒PS版等工序和时间,而直接通过光纤网络传输到C、M、Y、K四色数字印刷机上印刷或直接进行分色制版的一种新型印刷工艺。目前大体上可归为两类:纯数字式彩色印刷机(true digital color press)与数字式胶印印刷机(也称印刷机上成像系统,on-press-imaging system)。数字印刷与传统印刷有何不同?传统印刷是按照印前、印刷、印后,以及销售环节中的仓储、运输等先后次序严格排列的,而数字印刷却是一种建立在“数字流程 + 数字媒体 / 高密存储 + 网络传输”基础上的崭新生产方式。即传统印刷是“生产后再销售”,数字印刷是“销售后再生产”。数字印刷可以进行任何时候、任何地点、任何印刷数量的印刷业务;彩色数码印刷系统可以一张起印,实现可变数据的印刷,每一页上的图像或文字可以在一次印刷中连续变化,具有更大的灵活性,占地面积更小,使用更方便。在数字印刷系统中,有两项技术最为关键,一个是RIP,一个是数字印刷机本身。数字印刷机实际上是一个高速硬拷贝转换系统,负责将数字页面高速转换成彩色硬拷贝,即印刷品。即将在北京推出的最新hp-indigo数字印刷机是拥有目前最高端数字印刷技术的产品。数字印刷的巨大优势,随着包装印刷市场需求的发展,印刷业者将面临来自用户更严格的交货期限、更好的和更一致的色彩质量、较短的印刷周期以及印刷品更多的用户个性化服务等要求。包装印刷用户越来越希望其出版物个性化,更有效地吸引不同地区、不同市场范围内的客户,以及作者付印前最后一分钟的改动等,以有效地满足客户的特殊要求。只有数字印刷堪担此任。数字印刷能接受计算机文件的输出印刷,并且首先对一般的文档及图像在计算机上进行编辑处理,然后进行输出印刷,而且数字印刷的数据来源可以直接从互联网获得,客户将自己的待印图文信息通过互联网传输给自己满意的印刷专业公司,印刷专业公司将其进行各种处理后,再通过互联网将其打样效果传给客户,如果客户满意就可以直接上机印刷。数字印刷对文件的要求不高,能接受目前众多广告公司设计人员喜欢使用的Mac机及PC机各种格式文件,并且对于远程的PDF数据信息的接收处理,显得更为方便、快捷,充分体现数字印刷的便捷性。数字印刷接收到客户满意的计算机文件后,可以通过快速的软硬件RIP生成PS文件直接印刷;也可以通过电分系统直接分色成四色胶片,在经过晒版后通过普通印刷机用印版进行印刷。数字印刷通常1份印刷品出一二次样张,通过标准测试条检测调试后,即可进行成品印刷,对客户不满意的缺陷可直接进行修改,方便及时,与传统的印刷工艺,包括输出电分片、打样、拼版、晒PS版、上机等工序相比,大大节省了时间并降低了部分制作成本。平时三四天才能交货的印刷品,几个小时即可交货。在包装印刷领域,数字印刷主要有以下几种应用:产品的测试包装、小批量的标准盒和用户定制有特殊要求的包装等。在小批量标准盒和用户定制有特殊要求的包装中,数字印刷会有非常好的市场发展空间。 欧美国家应用非常成功,与国内包装领域对数字印刷的冷漠表现截然相反,数字印刷在欧美等发达国家已经引起了人们的极大关注。在很多欧美国家,数字印刷正越来越多地应用于包装领域,即使它现在的成本还比较昂贵,但它正在逐渐形成规模。在欧美国家,数字印刷正以不同的方式进入包装领域。例如,数字印刷正在与包括传统柔印和上光等其他工艺进行组合。Prestige标签有限公司进入数字印刷领域的原因就是他们相信标签印刷的绝大部分业务终将通过数字化实现。后来他们又购置了一台HP Indigo WS4000数字印刷机,进一步扩大了生产能力,该机承印材料广泛,可在纸张、薄膜、铝箔和卡纸上进行七色印刷,数字印刷使Prestige公司在短版标签印刷领域更具竞争力。由于进行可变数据印刷,缩短了生产周期,该公司可为客户提供更快,更多的服务,数字印刷增强了该公司在已有市场中不同层次的竞争力。Innovative Creative Packaging Solutions公司的核心业务是为药品及保健品业提供折叠纸盒。公司决定进入数字印刷领域,是因为认识到传统印刷方式已无法满足客户的新需求。他们选择HP Indigo WS4000,是因为其能够按需输出高质量标签,同时还具有其他许多独特功能。WS4000使该公司将中、短版业务与专色、防伪、图像变化、计数和个性化结合起来,除了能够更好为老客户服务外,新技术的多功能和节约成本的特性使公司更具竞争力,从而进一步深入到一些新的目标市场中。过去5年里,总部设在美国亚特兰大的大型包装印刷公司printpack一直不断购置数字化印前设备,目前数字化作业程度已达到85%至95%。由于该公司以印刷长版活为主,当客户要求印制短版活时,该公司采用的方式是同另一家全数字化印刷公司Waston进行合作。Waston公司于近期安装了一台Omnius One Shot彩色数字印刷机。用这台电脑直接印刷系统印刷短版活件,交货时间短,印刷成本也大大低于柔性版印刷。 预计在2006-2010年,大多数的印刷企业将转向数字彩色印刷。海德堡公司的一位执行官预计,在美国,数字彩色印刷机将以每年30%的速度增长,到2008年将达到460亿美元。中国数字印刷发展缓慢,北大方正作为国内IT企业的龙头之一,引领着中国印刷数字化和网络化的潮流。方正电子始终专注于排版,该公司自主开发的栅格图像处理器(RIP)和数字化工作流程凭借优异的功能,成功地挺进包括欧美在内的国际市场。方正电子以十馀年的印刷出版技术和累积经验,凝聚成包括飞腾集成排版软件、方正世纪RIP、方正字库全系列产品、方正写真数码打样软件、数据库出版软件、印捷数码印刷系统、畅流印刷流程管理系统等在内的全系列印艺产品。现在北大方正与富士公司强强联手,结合方正畅流中文印艺工作流程在国内几十家知名企业的成功应用经验,为国内优秀的印刷企业打造商业CTP全新解决方案。方正在出版印刷业有多年积累的优势技术,2001年11月,方正推出畅流印刷流程管理系统。方正畅流涵盖了印前输出环节的所有产品和技术,完全采用业界标准的开放格式,运用了最先进的数据库和互联网技术,同时采用了国际通用的开放PDF技术和JDF规范,在方正产品战略中占有重要的地位,方正畅流印刷流程管理系统全面满足网络时代用户的新需求,是一套完善、高效、稳定、可靠、可灵活扩展的数字化工作流程管理系统。该产品在国际Seybold PDF印刷工作流程(输出阶段)大比武中获得10个项目中的8个满分,在国内更是势头强劲,在短短三年的时间里得到了不少客户的接受和认同。虽然中国数字印刷技术取得了一定的进步,有关人士也一直在为发展数字印刷呼吁,但中国数字印刷的应用推广仍然相当缓慢。数字印刷机也曾几度成为市场的热点,但它在应用上还是裹足不前,大部分数字印刷设备还处于实验、试用阶段。目前只有东部沿海如上海、广州、深圳等经济较发达城市有一定的需求量,内地经济欠发达地区需求量很少。数字印刷机昂贵的价格使众多用户望而却步。根据印刷机的使用周期来看,欧洲5-7年、美国4年左右更换机器,但中国很多厂家的印刷机常常是十几年都还没换。在旧机器能用的情况下添置新设备,短期内又无法看到利润回报,印刷厂商多少有点舍不得。而现在技术更新的周期越来越短,今天巨资投下的设备很可能过不久就会有成本更低的产品出笼,所以印刷厂商担心会花冤枉钱。数字印刷发展缓慢,还与人们的观念有关。对于印刷从业者而言,传统印刷人受固有观念的束缚,对这种新兴的印刷形式心存疑虑。对于普通用户而言,长期以来,由于传统印刷观念的影响,大多数人对印刷已形成了根深蒂固的想法,认为印刷只能做大批量的业务,而不知道印刷技术的发展早已使按需印刷成为现实。用户对数字印刷还没有充分的认识,先行投入者因为活源不足而回报不理想,后继者也就知难而退,对数字印刷不看好。同时由于中国的数字印刷企业数量不多,且大多规模不大,无力投入太多资金做宣传,这也导致数字印刷一时无法为大家所知、所熟悉、所接受。促进数字印刷的发展。数字印刷在未来的包装印刷中所起的作用将不容置疑,数字印刷将为那些要求降低生产成本但不能降低质量的公司提供理想化的解决方案。数字印刷还将在标签印刷领域发挥更大的作用,但速度仍然是一个主要的决定因素。要想开发新的数字印刷市场,最关键还是印刷速度问题。一般来说,数字印刷机的速度越快,其应用范围就越广,越有可能开发今天看来还不能用数字印刷实现的领域。随着数字印刷技术的不断革新,现有传统印刷中的一些市场必将被数字印刷所占领。目前,彩色数码印刷机的速度普遍可以达到100页/分,扩大了数字印刷设备的市场空间和竞争实力。比如,HP Indigo Press 5000每小时可以印刷4000张彩色A4页面,Xeikon 5000每分钟可印刷130张A4页面。而黑白数码印刷机最高可以达到2000页/分,与一般单张纸胶印机非常接近,为印刷企业承接大批量个性化活件提供了可能。随着生产型印刷厂对高速、高质量和高灵活性印刷解决方案需求的日益强烈,高端数字生产型打印机的供应商们也在以前所未有的速度推出着新技术和新功能。数字彩色印刷、可变数据印刷、直邮和事务性促销文件的兴起带动了市场对上述生产平台的需求。各种选项现在就摆在我们面前,我们需要做的就是了解每一种技术的优点和缺点。由于每种生产型印刷系统都采用了不同的技术,具有不同的特点和选项,所以了解它们的优缺点并找到最适合自己的那一种绝对是个挑战。下面我们就将讨论几种市面上常见的数字彩色生产型印刷机,并重点分析一下这些设备的技术和喷墨市场呈现出的特点。激光或喷墨?在选择数字生产型印刷机的时候,我们首要就要确定哪种印刷技术最能满足自己的生产要求。目前最基本的两个选项就是静电印刷和喷墨印刷系统。大多数主要的硬件供应商都能为我们提供基于这些技术的不同机型,而每一种机型都能满足一个特定的印刷需求。静电式打印机静电式打印机首先利用电荷将碳粉从一个感光滚筒上转移到纸张上,然后让碳粉熔合成像。这种打印机在进行单色和彩色印刷时,能达到比喷墨打印机更高的分辨率和印刷质量,因此通常是对图像质量要求较高的客户的首选。但是,印刷质量的提高是要以印刷速度和单位印刷成本为代价的。静电印刷已经是一项很成熟的技术了,而且大多数设备商都能为客户提供单色和彩色静电印刷产品。随着产品种类的增加,设备商对印刷经营和服务要求的理解也更加透彻,同时也更具有前瞻性。单色打印机的速度在不断提高,但几乎已经达到了现有技术的极限;而彩色印刷设备的速度也取得了快速增长,在某些情况下甚至达到了与黑白印刷相当的水平,但到目前为止,还没有哪项技术能够显著降低彩色数字印刷的经营成本。喷墨打印机喷墨系统是通过将小墨滴直接喷射到承印物上而成像的。与静电式打印机相比,喷墨打印机具有诸多优势,其中包括更快的印刷输出、更好的模块化设计和可扩展性以及更合理的成本。但是,喷墨系统无法达到高端静电式印刷系统所具备的高分辨率。在一般情况下,喷墨系统主要用来生产低质量图像,这个以打印头为核心的印刷系统功能非常完善,并且对油墨和收纸系统提出了比较复杂的要求。 总地说来,喷墨系统采用的技术相对较新,而且得到市场认可的时间也比静电式打印机早一些。一台喷墨打印机可以含有多个独立的打印头,每个打印头管理一个墨色,而且打印头的技术就直接决定着图像创建的质量、成本和速度。目前比较常用的两种喷墨技术分别为连续式喷墨技术和按需喷墨技术。连续式喷墨打印机喷出的墨流是连续不间断的,它们在压力的作用下通过细小的喷嘴分散成细小的墨滴。当每一个墨滴离开喷出的时候就会被充以静电荷,通过改变电场的有或无来实现在承印物上的印刷(如果某点需要被喷墨,不给墨滴施加电场力它就会直接到达承印物表面;如果该点不需要墨滴的话,就给它施加一个电场的偏转力并通过一个墨滴的回收系统将其收回,也可以是一个相反的过程,这与电视机的显像原理很相象)。连续式喷墨是一项速度很快的技术,而且比按需喷墨系统更加成熟,但它同时也需要用更加复杂的材料和控制油墨粘性的技术。按需喷墨是一项相对较新的印刷技术,它能根据图像的需求生成独立的墨滴。大多数高速按需喷墨系统采用的都是压电技术,这项技术是通过对打印头中的压电材料施加电荷来喷射墨滴的。按需喷墨系统能为用户带来更高的分辨率,而且对油墨的宽容度也比连续式喷墨系统大,但它的速度始终无法与后者相媲美。当然,很多设备商现在都开发出了速度和可靠性都得到了大幅度提升的新型按需喷墨系统,而且它们的成本也出现了显著的下降,但唯一令大家感到头疼的是这些系统的运行成本仍然居高不下。染料和颜料之争人们在谈论喷墨打印机的时候,通常会提到的一个问题就是到底是染料型油墨好还是颜料型油墨好?事实上,每一种油墨都有自己独特的优势,能够满足特定的生产要求。染料型油墨是通过将染料溶解在水、酒精或油等常见溶液中而制成的。这种油墨比颜料型油墨便宜,而且能生产出更多明亮而鲜艳的色彩。在接触到纸张的时候,染料型油墨会被吸收,所以它的犯水程度(犯水故障由于潮湿或是干燥的油墨墨膜上的化学成份或其它物质的行为, 使得印刷油墨或油墨组份在运转过程中渗到了不应达到的区域)主要取决于纸张的特性和后加工水平。此外,染料型油墨的防水性交差,因此更容易出现蹭脏和模糊等问题。在使用染料型油墨的时候,我们还必须考虑到一个重要的问题,那就是它的色牢度较低,这将直接导致印刷品在被暴露在光线或空气污染物中时出现退色现象。颜料型油墨是要通过将不能溶于水的微型颜料颗粒悬浮在一个运送介质中而制成的,这个介质通常为水。颜料型油墨虽然比染料型油墨贵,但它也具有一定的优势。比如说它不会像染料型油墨那样被纸张吸收,而是会停留在承印物表面。因此,这种油墨的图像质量并不会受到纸张质量的影响,基本不会出现蹭脏故障。除了能给用户带来清晰的文字和高质量图像以外,颜料型油墨在双面印刷过程中也很少出现渗水现象。颜料型油墨的最大优点是它的色牢度很高,因此适合印刷长时间使用的图像。注意事项,在选择一个彩色印刷平台的时候,我们一定要考虑到它的图像质量和管理客户定制色彩的能力。一个喷墨系统的印刷质量是实实在在的,也能很容易地让我们感受到,但它对色彩的管理能力还有待于我们去检验。有些系统能生成可变尺寸的墨滴,所以能在给定的分辨率下达到更好的图像效果;有些系统能支持每一个墨滴的色深变化,所以能对图像的阶调进行精确控制。很多高端喷墨系统都能进行单色、高光、专色和彩色输出。这种系统的一大优势就是非常灵活,能根据客户需要从单色设备升级到彩色设备。高光色常用来引起人们对与收件人有关的数据的关注。它是介于黑白和彩色印刷之间的一种成本效率较高的印刷方式。有些设备能让用户用自定义的色彩来印刷企业标识和商标。全彩色的种类比较丰富,既能进行普通的图表和商业数据印刷,也能进行相册、小册子、目录或杂志中常用到的高质量印刷。做出决定,当今市场为我们提供了种类丰富的彩色数字印刷解决方案,其中既有静电式打印机也有喷墨印刷系统。惠普、普驰、柯达图文影像集团、奥西、Punch Graphix和施乐等都是我们比较熟悉的彩色数字印刷系统供应商。

浅析印刷产业的定价问题 -------------------------------------------------------------------------------- 发布时间: 2007-11-27 14:43:02 产业定价 产业价格主要是通过市场上的购买者和消费者之间的互动来形成的,他们每一周都要做出成千上万个购买决定,因此我们有必要去了解印刷产品和服务的成本价格、销售价格以及客户的购买价格在实际市场上的总体情况。这些数据均来自于美国劳动统计局公布的生产者价格指数(PPI)。在这里,我们总结了三个时期的指数,分别为2003到2004年,2004到2005年以及2005到2006年6月。 从分析中可以看出2006年上半年,物价变化的幅度已经接近或超过去年一年的总体水平,其中涨幅最大的为纸张价格,总共增长了7.1%,达到了通过膨胀增长率的两倍。 印刷油墨价格的增长速度虽然还没有超过通货膨胀,但它的增长幅度也比前几年有了明显的提高,虽然它的价格在前几年里也一直保持增长。但是在印刷行业所处的商业环境下,即便是微小的成本变化,也会对企业造成重大的影响。 降低材料成本的一个方法就是用电子文件替换印刷物品,并在生产过程中实施数字工作流程。由于计算机技术的使用成本正在不断下降(为什么没有人来关注一个这个领域的产能过剩问题?),因此人们应该尽可能地来利用这项技术。计算机技术的应用能够帮助印刷企业提高生产力,降低生产成本。 但是上面所说的解决办法并没有让印刷行业感到放松。由于几乎没有一家印刷企业能够根据通货膨胀的情况(通货膨胀率在3.0%~3.5%之间)来提高自己的价格,所以它们只能眼睁睁地看着进货成本的飙升。这种情况的出现有以下几个主要因素:首先就是原本应该流向印刷领域的资金现在却流向了其他领域。印刷需求减少迫使更多的印刷厂降低自己的价格,即便是在原材料成本上涨的情况下也不例外。这并不是一件令人高兴的事情,因此对很多印刷厂来说,降低价格是一种被逼无奈的选择,而不是一种享受。印刷厂定价能力的缺乏造成了它们利润的下降。 毫无意义的成本转移 假设大概有25%的商业印刷收入来自于纸张成本(这是一个概数,并不准确),而在纸张价格所取得的增长幅度中,又有25%来自于纸张成本的增长。那么现在我们以2006年的统计数据为例来计算一下,7.1%(纸张价格的增长服务)的25%就是1.8%,这在商业印刷价格的增长幅度中占了2.1 个百分点。而在2005年,纸张价格的增长幅度为6.8%,6.8%的25%是1.7%,这一数字相当于生产者价格指数增长总数的2.0%。但是,问题并不像我们看起来的这样简单。印刷厂的其他成本也在上涨,例如:能源、材料、医疗保健、金融、运输和员工工资等。还有一些项目的成本有所下降,例如计算机和通信成本等。 员工工资在印刷总成本中所占的比例大约为25%。私有行业的员工工资在2004、2005和2006年的增长幅度分别为2.7%、2.5%和2.8%。这一增长速度甚至高过了印刷价格的增长速度。利益成本每年的增长率为5%左右。 普通印刷产品销售的利息只有2%左右,但是我们要了解一下最低银行利率的改变。我们很容易就能找到银行利率的变化,2003年是4%,2004 年是5.24%,2005年是7.25%,现在是8.25%。但是利率从4%增长到5.25%并不仅仅意味着它增长了1.25%,而是意味着人们要多付出 31%的利息。而从4%增长到7.25%和8.25%则是付出更高的利息。 企业应该如何应对这种情况?他们已经削减了所有可以拖延或避免的花费。这是一个与通货膨胀的测量有关的问题;价格可以改变,但随着价格的改变,人们的需求也会改变。这也正是很多公司调整产品内容和市场关系的原因。在短时间内,印刷企业也许不会做出这些调整,除非它们突然进入调整期。 更换和选择也是一个问题。印刷厂和印刷购买者可以从很多种纸张中进行选择,而且也可以改变印刷品的尺寸和规格,这都会对印刷的最终成本产生影响。印刷业在用成本叠加法和预算工资法核算印刷成本时往往会忽略这些问题,而且在受到竞争影响对成本进行调整时,也没有对这些问题加以重视。印刷厂也许想把增加的所有成本都转移给客户,但如果它们采用的方法或形式不恰当,就会在降低成本的同时使生产效率也下降了,这就是我们在定价过程中最不愿意看到的情况。 人们也许已经忘记了,十年以前的印刷业可以说是一个暴利行业,当时市场对印刷服务的需求量不断增长,印刷价格也随之不断攀升,而生产成本却很低。现在印刷企业的情况与那时正好相反。虽然有一段时间人们能够通过更换和选择来降低成本,但是现在,印刷企业已经没有别的路可走了。 很多印刷购买者都减少了对印刷品的使用,转而使用电子媒体了。比如说:很多书刊的页数都下降了,印刷客户也调整了印刷或重印的频率。 有证据表明,这一切都在改变。在今年2月,我曾经用Google搜索过以“PDF”结尾的网页,最终找到了3.15亿个相关页面,而在六个月之后,我再次搜索的时候,已经能够找到6.84亿个相关页面了。其中很多网页都与小册子和已经印刷或需要重复印刷的项目有关。 还要强调的是,价格是由买家和卖家共同决定的,而不是由成本决定的,生产商之所以不能获得长期的利润,主要是因为他们常常处理不好价格和成本的关系。 有趣的是,虽然数字印刷的生产者价格指数在下降,但不是因为人们所能想到的那些原因。首先,数字印刷设备并没有从计算机技术价格的下跌中得到好处,它的定价也随着固定成本的降低而下降了。但是数字印刷的价格还是比较高,要想与传统胶印技术抗衡,它的价格还需要进一步下降。采用数字印刷技术的企业正在不断增加,因此价格的下跌已经不再是一个简单的问题了。 努力挣扎 有些印刷厂的主要客户是出版社和广告公司,因此它们会选择将增加的成本转移给客户。比如说,很多印刷厂都将价格提高到了历史最高点。报社也根据通货膨胀的情况调整了自己的定价。整个印刷行业都在努力挣扎,印刷企业所增加的价格主要取决于它们销售新媒体而不是印刷品的能力,其中,广告的价格已经没有上涨空间了。书刊出版社对于定价问题似乎处理的比较好,但实际上它对某些书刊的定价还是有些高。 广告公司和期刊出版社的价格没有随着通货膨胀的变化而变化。广告代理商要面对企业削减财政预算的状况;杂志出版社在短时间内也不能提高广告页面的价格。虽然刊例价目表的价格没有变化,但实际上杂志出版社已经让广告客户为增加的成本买单了。 价格就是市场向参与者提供产品需求和供应量信息的一种途径。毫无以为,印刷行业的成本正在上升,而且这些成本被转移出去的可能性几乎为零。没有人能够阻止成本上的涨和需求量的下降。虽然印刷购买者已经调整了自己的印刷数量、印刷频率和产品页数,但很多在上世纪九十年代安装的印刷机对不能满足人们对当今印刷品的生产要求。这也就是说,很多最新的产品都是在老式印刷机上进行生产的,因而不能达到最理想的效果和最大的收益。如果让一台印刷机来印刷它不善长的活件,那么它就不可能为企业创造利润。 彻底解决大问题 这就是印刷企业需要彻底改变经营模式的根本原因。围绕着利润进行小的改动和维修并不是正确的办法。要想彻底摆脱困境,就要下大力气进行投资和评估。 有迹象表明,印刷行业已经取得了一定的进步,最近两个月报告的发货量已经比去年同期有所增加。在对印刷企业进行改革的时候不能畏首畏尾,而是应该找准原因,对症下药。也许只有这样,我们这个行业才能继续蓬勃发展下去。资讯来源: 必胜印刷网 发布人:中国印刷网 【查看评论】(已有 0 条评论) 相关文章

材料的应用与研究论文

建筑装饰施工中节能环保材料应用分析论文

无论是在学校还是在社会中,大家总免不了要接触或使用论文吧,论文的类型很多,包括学年论文、毕业论文、学位论文、科技论文、成果论文等。相信许多人会觉得论文很难写吧,下面是我整理的建筑装饰施工中节能环保材料应用分析论文,希望能够帮助到大家。

摘要:

建筑装饰材料的选择影响是多方面的,如工程的质量、成本、环保性能和健康安全。所以本文针对建筑装饰施工环节中的节能环保材料进行分析,从节能环保的角度出发,考虑装饰选材的合理性。在同能的条件下,应当优先选用节能环保的材料,达到降低能耗,保护环境的目的。本文主要从建筑装饰施工过程中选择节能环保材料的意义、建筑装饰材料施工中节能环保材料的应用、节能环保型建筑材料发展的建议出发展开论述,以期望能够给今后的应用提供一定借鉴意义。

关键词:

建筑;装饰;施工;节能环保材料;应用;

1、引言

随着经济和社会的不断发展,经济水平的提升也使得我国逐步追求单纯的经济增长,转化为了综合治理,不能以环境破坏来发展经济。对于环境的保护和综合治理越来越重视。建筑行业在发展的过程中表现出、能源消耗多,能源利用率低的特征。所以要加强建筑行业的降低能耗。建筑行业中,建筑装饰过程中消耗了大量的材料,不同于结构施工过程中主要的材料为钢筋和混凝土,装饰施工工程中应用的建筑材料更加的多元化。可选择的余地更多,因此,本文从建筑装饰施工过程中的节能环保材料的出发,分析节能环保材料的应用[1]。

2、建筑装饰施工过程中选择节能环保材料的意义

2.1保证身体健康,免受危害

建筑装饰材料的好坏直接关系到了居住人的身体健康。近年来一些不法的商家为了最求利益,使用劣质的材料进行加工,导致了装饰材料中甲醛等有害物质严重超标。甲醛超标严重的损害了人的身体健康,尤其是对发育不健全的孩子,抵抗能力更差。据统计,患白血病的儿童中,有一定比例的家庭都在近1-2年内装修过,所以对于建筑装饰材料的选择应该尤为注意。选用绿色节能环保材料能够有效的降低材料中的甲醛含量,减少材料中的有害物质。所以建筑装饰施工过程中选择环保材料具有重要意义[2]。

2.2降低污染,改善生态环境

发展经济的过程中严重的破坏了生态环境,还绿水青山已经成为了国家的政策。所以在建筑装饰过程中使用节能环保的材料有助于减少对于环境的破坏。一方面环保节能材料生产的时候多采用对于环境无污染的材料,能够有效的节省能源,另外一方面节能环保材料在使用的过程中能够有效的减少对于环境的污染。保护了环境,就是保护了我们自己的健康安全[3]。

3、建筑装饰材料施工中节能环保材料的应用

3.1木地板在建筑装饰施工中的应用

木地板在民用住宅中应用广泛,大部分的住宅都会选择模板进行家用柜子的制作。由于木材的生长周期较长,天然的木板价格很高。在实际的装饰施工过程中多采用复合板。如:胶合板、刨花板和细工木板。这些物质都会产生具有有害物质的甲醛,甲醛主要产生于木板的粘合剂中。因此,在进行木板的选用过程中需要注意木板的甲醛含量,自信核对质量检测报告,关注甲醛指标含量。

3.2石材在建筑装饰施工中的应用

石材的种类众多,有人造石材也有天然石材。石材中韩鸥大量的天然放射性物质,并且这种物质不容易被察觉,但是会潜在危害人的健康安全。所以,对于石材的选用需要符合质量检测的标准。

3.3低辐射玻璃在建筑装饰施工中的应用

随着国家大力发展建筑工程,楼的高度越来越高,对于建筑结构外墙的重量和美观有了更高的要求。一时之间,玻璃幕墙的应用有如雨后春笋般兴起。玻璃目前应用的过程中,同时也表现出了光污染的问题。光污染会对人的`健康造成极大的危害,影响到人的心理健康和生理健康。随着材料技术的发展,节能环保材料的不断研发,低辐射的玻璃被发明出来缓解光污染的问题。

3.4瓷砖在建筑装饰施工中的应用

瓷砖根据用途的不同可以分为墙面瓷砖和地面瓷砖。如在卫生间等地方为了达到防潮的目的需要进行墙面和地面进行贴瓷砖处理。瓷砖是经过人工烧纸加工的材料,主要的材料为黏土。

3.5墙纸在建筑装饰施工中的应用

住宅中为了保护墙壁并起到装饰的作用,部分家庭会选择用墙纸进行装修。墙纸在生产过程中多采用木浆,但是墙纸在黏贴的过程中需要使用到大量的粘结剂。粘结剂中含有大量的甲醛,危害健康。

3.6废弃植物纤维在建筑装饰施工中的应用

我国是传统的农业大国,我国人工众多需要消耗大量的粮食。每年都有大量的粮食种植,秋天农作物产生大量的植物秸秆,大量的秸秆在焚烧过程中会产生有毒气体,如果把秸秆转化为建筑装饰材料,不仅能够避免焚烧秸秆产生的有害气体对于环境的污染,另外也能够起到装饰的作用,节省装饰材料,实现节能减排的目的。

3.7光导照明系统在建筑装饰施工中的应用

光导照明系统是一种新型的照明材料,因为其制作的特殊性,并对自然光线进行采集,能够使自然光线均匀分布,形成一种特殊的照明效果,在现阶段的建筑装饰施工中被广泛的应用。

3.8泡沫玻璃在建筑装饰施工中的应用

泡沫玻璃的原料主要是耕种颜色的平板或者是各种瓶罐的玻璃碎片、碎块,能够实现对废弃物的二次利用,有效的保护了生态环境,同时,泡沫玻璃具有保温、隔潮、吸声、阻燃等诸多优点,是一种新型的节能环保绿色装饰材料,被广泛的应用到现在的建筑装饰施工当中。

3.9石膏建材在建筑装饰施工中的应用

石膏建材具有很多的优点,石膏建材能够有效的节省了材料,并且石膏在煅烧的过程中更为节省能源的消耗,因为水泥煅烧能耗是石膏的四倍,石灰的煅烧是石膏的三倍,其次,石膏具有良好的耐热性,无毒无害,最后,石膏不会产生建筑垃圾,可以进行循环使用,符合生态环境保护的作用,在现阶段的建筑装饰是施工中被广泛的应用。

4、节能环保型建筑材料发展的建议

4.1汲取其它国家的先进经验

国外在绿色环保建筑发展历程上具有先进性,发展比我国早了很多年。我国为了发展经济,在追求经济效益的过程中损害了环境生态。任何一个发达国家的发展都率不开对于环境破坏,其他国家发展过程早于我国,对于环境的破坏、环境的修复都早于我国。因此,我们需要在前人的路上走出自己的新路,借鉴国外的成功经验,防止走先破坏后修复的老路。发展建筑施工过程中的绿色节能材料。

4.2加强对节能环保型材料的开发

绿色环保材料的研发需要结合工程施工的实际进行应用,所以要加强材料的开发,不断的进行改进和改良。除此之外还需要考虑到材料的实用性,考虑在实际应用过程中的困难,针对性的解决,实现经济型、耐久性、实用性都能够满足要求的建筑装饰材料。

4.3培养材料学和建筑学复合型人才

建筑环保材料的研发过程中,如果只具有单纯的材料学知识是不够的,还需要有建筑学相关知识,能够研发出真是适用的建筑材料,理论应用于实践相互结合。现在我国高等教育过程中,需要结合复合型人才的教育的培养,交叉学科才能够迸发出新的思想,提供新的解决问题的思路。

4.4大力推进建筑设计绿色化

设计阶段决定了整个工程的施工方案,对于建筑装饰的过程中,在建筑设计阶段直接决定了装饰材料的类别。所以,在设计阶段需要严格的制定绿色环保设计,在设计的源头就决定了整个工程的环保节能效果。

4.5加强相关政策的制定,推进绿色材料的发展

绿色环保建筑装饰的推行离不开政府政策的支持,一般绿色材料因为研发投入大、成本高等原因造成了市场价格偏高,一般在进行装饰过程中选用的人较少。开始推行绿色环保材料的过程中需要政府进行政策的扶持,如进行补贴或者要求公用建筑使用绿色节能环保材料等。通过推行绿色环保节能装饰材料,加强群众对于建筑装饰的绿色材料选用的理念,使得绿色节能的理念能够深入人心。

5、结论与展望

在现代工程建造过程中,随着材料技术和施工技术的发展,建筑材料越来越注重节能环保理念的设计和材料的应用。节能环保技术不仅能够给居住的人带来舒适的环境,还能够提供一个健康的生活环境。因此,在建筑装饰施工过程中需要注意材料的选用,最大程度的保证建筑的居住环境安全。同时,关注建筑装饰中的环保材料的选用就是保护环境,维护环境生态的重要措施。所以,本文从建筑装饰施工中节能环保材料应用展看分析,以期望提供一定的解决问题的思路。

参考文献

[1]张兰君.建筑装饰施工中节能环保绿色装饰材料的应用[J].黑龙江科学,2014,5(2):125.

[2]章永洁,蒋建云,叶建东,等.节能环保技术在小型公共建筑中的集成应用及能耗模拟分析[J].建筑技术,2015,46(6):504-507.

[3]陈荣国,陈艺兰,刘心中,等.相变材料及其在建筑节能中的应用[J].材料导报,2015,29(23):51-57.

材料学是学生接触材料领域、定位未来方向的入门课程,学习和掌握该课程内容意义至关重要。下文是我为大家整理的材料学方面论文的 范文 ,欢迎大家阅读参考!

浅析高分子材料成型加工技术

摘要:近些年来,国防尖端工业和航空工业等特殊领域的发展对高分子材料成型的加工技术要求更高,更精细。在此背景下,理清高分子材料加工技术的发展现状与发展趋势,探讨高分子材料的加工成型的 方法 ,对促进我国高新技术及产业的发展具有重要的意义。

关键词:高分子材料加工方法成型技术

一、前言

近些年来,国防尖端工业和航空工业等特殊领域的发展要求更高性能的聚合物材料,开发研制满足特定要求的高聚合物迫在眉睫[1]。在此背景下,理清高分子材料加工技术的发展现状与发展趋势,探讨高分子材料的加工成型的方法,对促进我国高新技术及产业的发展具有重要的意义。

二、高分子材料成型成型加工技术的相关定义

1.高分子材料

高分子材料是指由相对分子质量较高的化合物为基础构成的材料,其一般基本成分是聚合物或以含有聚合物的性质为主要性能特征的材料;主要是橡胶、塑料、纤维、涂料、胶黏剂和高分子基复合材料。高分子材料独特的结构和易改性与易加工特点,使它具有其他材料不可取代与不可比拟的优异性能,从而广泛运用到科学技术、国防建设和国民经济等领域,并已成为现代社会生活中衣食住行用等各方面不可缺少的材料。

2.高分子材料成型加工技术

在高分子工业的生产中分为高分子材料的制备与加工成型两个过程。高分子材料的成型加工技术就是运用各种加工方法对高分子材料赋予形状,使其成为具有使用价值的各种制品。高分子材料加工主要目的是高性能、高生产率、快捷交货和低成本;向小尺寸、轻质与薄壁方向发展是高分子材料成型技术制品方面的目标;成型加工方向是全回收、零排放、低能耗,从大规模向较短研发周期的多品种转变。判断高分子材料的成型加工技术的质量因素是加工后制品的外观性、尺寸精度、技能性中的耐化学性、耐热性等等。

三、高分子材料成型加工技术的方法

高分子材料的的成型方法有挤出成型、吹塑成型、注塑成型、压延成型、激光成型等。以下介绍的是现今高分子材料成型加工的主要技术方法。

1.挤出成型技术

挤出成型技术是指物料通过挤出机料筒和螺杆间的作用,边受热塑化,边被螺杆向前推送,连续通过机头而制成各种截面制品或半制品的一种加工方法。它的具体原理是高分子原材料自料斗进入料筒,在螺杆旋转作用下,通过料筒内壁和螺杆表面摩擦剪切作用向前输送到加料段,在此松散固体向前输送同时被压实;在压缩段,螺槽深度变浅,进一步压实,同时在料筒外加热和螺杆与料筒内壁摩擦剪切作用,料温升高开始熔融,压缩段结束;均化段使物料均匀,定温、定量、定压挤出熔体,到机头后成型,经定型得到制品。挤出成型又有共挤出技术、挤出注射组合技术、成型技术、反应挤出工艺与固态挤出工艺等。

2.注塑成型技术

注射成型技术是目前塑料加工中最普遍的采用的方法之一,可用来生产空间几何形状非常复杂的塑料制件[2]。注射成型技术根据组合材料的特征,又有以组合惰性气体为特征的气体辅助注射成型,以组合组成化学反应过程为特征的反应注射成型,以组合混合混配为特征的直接注射成型,以组合不同材料为特征的夹心成型等多种方法。

3.吹塑成型技术

吹塑技术一种发展迅速的塑料加工方法。热塑性树脂经挤出或注射成型得到的管状塑料型坯,趁热或加热到软化状态,置于对开模中,闭模后立即在型坯内通入压缩空气,使塑料型坯吹胀而紧贴在模具内壁上,经冷却脱模,即得到各种中空制品。根据型坯制作方法,吹塑可分为挤出吹塑和注射吹塑,新发展起来的有拉伸吹塑和多层吹塑。

四、高分子材料成型加工技术的发展新趋势

目前,高分子加工成型技术正在快速地进步,它的发展总方向是高度集成化、高度产量、高度精密化,不断实现对加工制品材料的聚集态、组织形态与相形态等的控制,最大程度地达到制品高性能的目的。具体的创新技术之处主要体现在以下几项新技术上。

1.聚合物动态反应加工技术

聚合物动态反应加工技术及设备与传统技术无论是在反应加工原理还是设备的结构上都完全不同,该技术是将电磁场引起的机械振动场引入聚合物反应挤出全过程,达到控制化学反应过程、反应生成物的凝聚态结构和反应制品的物理化学性能的目的[3]。这项技术解决振动力场下聚合反应加工过程中质量、动量和能量传递与平衡的难点,从技术上解决了设备结构集化的问题。

2.热塑性弹性体动态全硫化制备技术

这项技术引入振动立场到混炼挤出的全过程,实现混炼过程中橡胶相动态全硫化,控制硫化反直的进程,防止共混加工过程共混物相态发生发转。此技术非常有意义,研制发明出新的热塑性弹性体动态硫化技术与设备,能有效地提高我国TPV技术的水平。

3.信息存储光盘盘基直接合成反应成型技术

此技术是将盘级PC树脂生产、中间储运与光盘盘基成型三个过程融合为一体,联系动态连续反应成型技术,研制开发精密光盘注射成型装备,达到有效提高产品质量、节约能源,降低消耗的目的。该技术避免了传统方式中间环节多、能耗大、周期时间长、成型前处理复杂、储运过程易受污染等缺陷。

五、结语

综上所述,我国在新时期要把握高分子成型加工技术的前沿,注重培育自主的知识产权,努力打破国外技术的垄断,实现科学技术研究与产业界的良好结合的目的。这能有效地将科学研究成果转化为实际的生产力,有效地加快我国高分子材料成型加工技术及其相关产业的快速发展。

参考文献

[1] 王云飞;孙伟.浅谈高分子材料成型加工技术[J].城市建设理论研究,2012,(11): 32.

[2] 甄延波.高分子材料成型加工技术的进展[J].化工中间体,2012,(09): 25.

[3]黄贵禹.浅析高分子材料成型加工技术[J].东方 企业 文化 ,2011,(16): 97.

浅析高分子材料成型

摘要:我国的高分子材料成型技术在工业上取得了飞速的发展,本文主要阐述了高分子材料成型的原理以及高分子材料成型的加工技术。

关键词:高分子材料;成型;技术

一、前言

高分子材料是指以高分子化合物为基体组分的材料。高分子材料按来源可分为天然高分子材料、合成高分子材料;按化学组成分类可分为有机高分子材料、无机高分子材料;按性能可分为通用高分子材料、新型高分子材料。高分子材料比传统材料发展迅速的主要原因是原料丰富、制造方便、加工容易、品种繁多、形态多样、性能优异以及在生产和应用领域中所需的投资低,经济效益比较显著。高分子反应加工分为反应挤出和反应注射成型两个部分,目前我国普遍采用的设备包括螺杆挤出机和螺杆注射机。现阶段,我国的高分子材料成型也取得了较好的成绩。

二、高分子材料成型的原理

高分子材料的合成和制备一般都是由几个化工单元操作组成的,高分子反应加工把多个单元操作熔为一体,有关能量的传递和平衡,物料的输运和平衡问题,与一般单个化工单元操作完全不同。传统聚合过程解决传热和传质问题主要是利用溶剂和缓慢反应来进行的,但是在聚合反应加工过程中,物料的温度在数分钟内就能达到400℃~800℃,此时对于反应过程中产生的热,如果不能进行脱除的话,那么降解和炭化将会发生在物料中。传统的加工过程是通过设备给聚合物加热,而需要快速将聚合生成的热量通过设备移去是聚合反应加工所进行的,由此可见,必须从化学和热物理两个方面开展相应的基础研究。

高分子材料的物理机械性能、热性能、加工性能等均取决于其化学结构、分子结构和凝聚态的形态结构,而加工工艺与高分子材料的形态结构关系是非常密切的。

流变学,指从应力、应变、温度和时间等方面来研究物质变形和(或)流动的物理力学。它是力学的一个新分支,它主要研究物理材料在应力、应变、温度湿度、辐射等条件下与时间因素有关的变形和流动的规律。高分子材料成型加工成制备的理论基础是高分子材料流变学。高分子材料的自身的规律和特点是伴随化学反应的高分子材料的流变性质而产生的。

三、高分子材料成型的加工技术

(一)聚合物动态反应加工技术及设备

目前国外已经研发出可以解决其他挤出机作为反应器所存在的问题,即连续反应和混炼的十螺杆挤出机。在我国高分子材料成型加工工业的发展中占有极其重要的地位,但是我国的高分子材料成型的加工技术的开发目前还处于初步阶段。缩聚反应器的反应挤出设备就是指交换法聚碳酸酯连续化生产和尼龙生产中的比较关键的技术,除此之外,我国每年还有数以千万吨的改性聚合物生产,反应挤出技术及设备也是其关键技术。

采用传统的加工设备存在一些问题,例如传热、化学反应过程难以控制等,另外投资费用大、噪音大等问题。无论是在反应加工原理还是设备的结构上,聚合物动态反应加工技术及设备与传统技术都完全不同,将聚合物反应挤出全过程引入到电磁场引起的机械振动场,从而达到控制化学反应过程、反应制品的物理化学性能以及反应生产物的凝聚态结构的目的,这就是聚合物动态反应加工技术及设备。高分子材料成型加工是高能耗过程作业,无论是挤出、注射还是中空吹塑成型塑料原理都必须经过熔融塑化及输送这一基本和共性的过程,目前普遍采用的设备包括螺杆挤出机和螺杆注射机等。该技术使得控制聚合物单体及停留时间分布不可控的问题得到了解决,而且也使得振动立场作用下聚合物反应加工过程中的质量、动量以及能量传递和平衡问题得到了解决,同时也使得设备结构集成化问题得到了解决。新设备的优点很多,例如:体积重量小、适应性好、噪音低、可靠性高等等,而这些技术是传统技术和设备是比不了的。

(二)以动态反应加工设备为基础的新材料制备新技术

此技术的研究实现,加强了我国在该领域内的发言权。以动态反应技术为基础方向,进行深入的研究,从而产生了新的材料制备技术。我们以存储光盘盘基为基础原型,以反应成型技术直接作用于其上。通过对这些技术的研究改进,改变了传统技术中多环节、消耗大、复杂度高、周期长、而且环境污染比较严重等诸多不利因素。通过学习研究,可以把制作光盘的PC树脂原料工业、中途存放、盘基成型工业串联于一体,提高了工业生产效率、减少了资源浪费、能够完全有效的进行控制,而且产品的质量有大幅度的提高。

聚合物/无机物复合材料物理场强化制备新技术。研究表明,对无粒子进行适当的处理,可以得到一些好的效果,比如说利用聚合物进行原位表面改性处理、原位包覆、强制分散等处理后,就可以使我们复合材料成型。

热塑性弹性体动态全硫化制备技术。此技术将混炼引入到振动力场挤出全过程,为实现混炼过程中橡胶相动态全硫化,对硫化反直进程进行控制,从而使得共混加工过程共混物相态反转问题得到了解决。实现自主知识产权的热塑性弹性体动态硫化技术与设备研制开发出来,促进我国TPV技术水平的提高。

四、结语

我国必须根据自身的实际情况来发展高分子材料成型加工技术及设备,把握技术前沿,不断地培育自主知识产权,从而使得我国高分子材料成型技术及其产业发展不断加快。

参考文献:

[1] 黄汉雄. 高分子材料成型加工装备及技术的进展、趋势与对策(下)[J]. 橡塑技术与装备, 2006, (06) :13-18

[2] 黄汉雄. 高分子材料成型加工装备及技术的进展、趋势与对策(上)[J]. 橡塑技术与装备, 2006, (05) :17-27

[3] 王玉东, 付鹏, 李晓光, 赵清香, 刘民英. 尼龙612等温结晶的球晶形态与生成条件[J]. 高分子材料科学与工程, 2009, (09):76-79

[4] 吴刚. 高分子材料成型加工技术的进展[J]. 广东化工, 2008, (09) :8-12

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金属材料的研究与应用论文

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一直从事金属材料的研究,对金属材料的制备、性能和应用等方面可以说很熟悉,联系日常生活中的那些事儿,越来越感觉到金属材料的许多行为和生活中很多事情是源自同一个道理。先举一个最容易理解的材料行为和婚姻的关系,本来这是两个风牛马不相及的问题,所以他们之间的联系大家可以慢慢品品。从头说起,先说说材料和恋爱,以钢铁材料为例来说吧,纯铁由铁矿石经过高炉炼铁,再经过各种不同电炉的纯化,如同一个孕育而生的新生儿逐渐地成长,再经过材料学家或冶金学家职业红娘的研究撮合,撮合的过程如同恋爱一般,门当户对,志同道合同样重要,只有经过热恋高温的熔化才能形成稳定的钢铁家庭。例如纯铁和朴实的碳结婚形成一对对不同类型的碳钢家庭,这是钢铁材料家庭中最常见的组合,铁主外,碳主内,虽然碳对家庭参股少,但是碳却渗透到铁的晶胞中了,女人当家,实权在握,可是高碳钢虽硬但也很脆。为了吸引更多人的眼球,提高钢铁家族的知名度,必须有明星,名字很关键,绯闻也关键,炒作更关键,于是钢铁也开始炒作一夫多妻制度,随着小三小四们的介入,各放异彩,形成了一批有代表性的钢种明星,英雄的耐热钢、引人注目的不锈钢、行业标兵耐候钢等等。有结婚就有离婚,材料的断裂如同婚姻的破裂都是裂的问题,材料断裂的原因可能来自拉力或压力,从表面或内部缺陷处产生裂纹逐渐扩展而断裂,韧性好的材料会产生塑性变形然后慢慢断裂,而脆性材料则干脆利落直接断裂;婚姻的破裂的原因来自家庭和外界的诱惑力(情人,金钱,权力等)或压力(父母,工作等),从家庭生活中一些鸡皮蒜毛的小事或以前的陈年旧账开吵,让夫妻关系逐渐恶化,破裂的速度基于两口子感情基础好坏,感情好的拖了好多年才离婚,而基础差的直接离,刚结婚就离婚的也比比皆是。如果没有以上的各种压力或诱因,材料会恢复原样,而两口子重归于好,即使偶尔拌拌嘴,也是床头吵架床尾和,还可以通过二次蜜月度假对婚姻进行一次退火热处理来缓解危机。还有一种阻止材料断裂的情况,例如大家见过汽车挡风玻璃有裂纹时的处理方法是在裂纹处钻个孔,把裂纹尖端扩大成孔,就保证了裂纹不再继续扩展。而对存在潜在危机的婚姻同样管用,例如如果这时候夫妻其中一方突患重病,很大情况下夫妻俩会重新走在一起,同心协力战胜病魔。这个患重病就如同玻璃上钻的孔,扩大的矛盾掩盖了最初的小矛盾。材料最终要断裂,如果还想用,可以焊在一起,但是焊接造成焊缝和热影响区的存在,性能总不如以前。对婚姻而言,离婚了又没有合适的,孩子需要一个完整的家庭,搭伙过日子最方便的就是复婚,但是破镜复原后,裂缝始终是存在的。换言之如果材料断裂后另找一块其他金属焊在一起,搭配不当,很快就会再断。同理半路夫妻能产生爱情火花的毕竟很少,肯定不如原配的好。而最彻底的解决办法对材料而言是回炉重熔,经过高温的熔化,重新锻造成崭新的材料。对破裂的婚姻,离婚后的夫妻如果能够再经历一番爱情的磨练,相信他们的婚姻也会坚如磐石。说完了材料和婚姻,其实材料的很多行为都和生活息息相通,限于篇幅,简而述之。例如材料的疲劳行为和人的疲劳,材料的耐蚀性和人的抗诱惑性,材料的硬度和人的志气或骨气等,人的素质如同材料的性能一般,好的材料性能是经过多次冷热加工的锤炼获得,而其中一个微小的夹杂物就可能成为致命的硬伤,而我们何尝不是如此呢,希望能不断纯化我们自己的心灵而无坚不摧!

、 捂紧自己的钱袋袋。你在产生购物欲望时一定要问自己:这个一定要买吗?这个是我现在必需的吗?这个买了对我有什么好处?回答了这三个问题你再掏钱,相信,你的开支可以减少至少30%,也就是说你已节省了30%的钱。记得钱比时间更重要,购物的时候一定要货比三家,看到新品上市千万少买,等个两三个月就会有打折,这时你再出手买就会便宜很多。2、 生活要有规划才能正确的理财。年终时,做一下来年的计划,先想好未来一年里准备购置的大件家什,然后再想想亲戚朋友的各种可能性的邀请,我们知道,所有的邀请都是以金钱作代价的,所以,一定要把这些可能打进来年的预算,然后,再来看看自己的一年收入,要确保自己的收入与开支之间的平衡是很重要的。做到心中有账有目标有预算的消费,才不会让自己捉襟见肘而心烦意燥。俗话说一钱逼死英雄汉,你再有本事只要没钱你就硬不起来。3、 一个人只要想到5年后的事情就够了,不要想得太远,否则意义不大。现在有很多人是有养老保险的,但也有一部份人还没有参加,原因是很多企业并未实施,政府部门也没有管全面,比如农民的养老问题。如果你现在是30岁的壮年,你就不用急着找某个保险公司去投保,要知道人家开保险公司这么多管理人员的工资就是你们这些投保的人出的,即使你到老了拿到他们的一点分红,也是你平常节省存进去的。交保险还不如把钱存银行,一样的,你到老了的时候也可以一点点的拿出来养老,与其把钱让别人管还不如自己管。4、 把每月需用的日用品列一明细清单,凭单进超市购物。毫无目的的逛超市是花钱的大忌。特别是女人,很多人应该都有这样的体会,在超市里看看每样货品价格不高,但由着性子一路拿过去在不经意中你会推了满满一车的货去结账,一下好几百就化掉了,如果你还是涮卡的那你更得当心,因为涮卡比付现金更容易多花钱。涮卡时的签名比一张张百元秒票在手里点出去心里感觉要轻松得多。往往很多无目的购进的物品在你的日常生活中是可有可无的,也就是说你原本是可以省下这笔开支的。5、 不吃肯德鸡麦当劳披萨等那些洋垃圾食品。大家晓得,这些食品在他们国外就是最廉价的快餐,而到了我们中国却把它当作了宝,每每一个老面包夹点鸡肉就要10多元钱,一袋薯条还要7元多,,三个烤趐也要十多元。至于那个披萨更夸张了,充其量就是我们小时候的滩面饼,还动辙就要好几十元,真是抢钱了。更何况这些食品大多是油炸的,吃了对人体没什么好处,还不如自家去菜市里买10元钱肉骨头,再来几元钱菌菇,加进点粉丝煮一锅喷香又有营养的浓汤,再添一荤一蔬两小菜,一桌色香味都不错的美味足可以确保你一家三口的营养需求了。6、 也不要吃路边地滩上的油炸品,那些油不知是从什么地方来的,也不知是炸了多久的,吃了对你肯定没有什么好处,如果是同情那些摆滩的人,那你就直接给他们两元钱,这比你吃下去一定要好得多。7、 水果里有很多维生素,对人体有利。平常买的20来元钱的水果,可以吃上一周(指普通的,如果是很高级的进口水果那就得多花些钱了),是女人,建议买点白木耳,放一点冰糖一起煮煮,跟据各人口味还可以加几个红枣,是一份很不错的滋阴养颜的保健食品,可以常吃,价格也不贵,通常的每人每天就2元钱的量也就够了,这可要比那些什么什么精效果要好得多,也没有副作用。8、 女人年纪一过40就不要太专注脸上的斑呀邹的,自然界的力量是常人不能搞拒的,与其花大价钱去美容院里做面孔,还不如泡上一杯花茶,听一段音乐或看一本休闲的书,困的时候洗个热水澡美美的睡上一觉,开开心心的生活,多交一些朋友,有闲的时候一起野外走走看看,既锻练了身体又提高了情操,一举而多得。记住,愉快的生活是最好的养颜护肤品。9、 别听那些专家的什么评论分析,都是人的,现在股市低迷,那些狼们真想着让你们进去他们就正好逃出,所以,有钱你也别炒股,好好的看好你的钱,别让那些别有用心的人出去。要知道,专家专家就是用砖拍你脑袋的家伙。10、 对自己的家人要好一点,特别是有老人的家庭,人都是要老的,现在对他们好就是以后你的小辈对你的好,这些都是做人的道理,有时间就都陪他们说说话,要知道,老人比你多活了几十年,虽然,有些科技方面的他们会落后,但他们的一些生活经验一定要比我们来得丰富。

多孔金属材料的制备工艺及性能分析多领域有着广泛的应用前景。本文概述了多孔金属材料的常用制备方法及其主要性能。关键词:多孔金属材料;制备;性能;应用摘 要 :多孔金属材料是一种性能优异的新型功能材料和结构材料 ,具有独特的结构和性能 ,在很科学家极大的兴趣 ,成为材料类研究的热点方向之1 引言一 ,自 20世纪 90年代以来 ,美国的哈佛大学、英国在传统的金属材料中 ,孔洞 (宏观的或微观的 )的剑桥大学、德国的 Fraunhofer材料研究所、日本的被认为是一种缺陷 ,因为它们往往是裂纹形成和扩东京大学等对多孔金属材料的制备工艺和性能进行展的中心 ,对材料的理化性能及力学性能产生不利了广泛的研究 ,获得了一批研究成果 [2-5]。在我国 ,的影响。但是 ,当材料中的孔洞数量增加到一定程多孔金属材料的基础和应用研究也逐步得到重视和度时 ,材料就会因孔洞的存在而产生一些奇异的功发展。近年来 ,研究队伍不断壮大 ,在制备技术、结能 ,从而形成一类新的材料 ,这就是多孔金属材料。构和物性等方面的基础研究以及在各种民用和国防按照孔之间是否连通 ,可以把多孔金属材料分为闭领域的应用研究均取得了一定的进展 ,已经引起我孔和通孔两类 ,如图 1所示。该类材料具有良好的国政府、中科院和航空航天等部门的高度重视 ,尤其吸能性能、高阻尼性能、吸声性能、电磁屏蔽性能及值得一提的是 ,我国在 2005年立项的国家重大基础良好的导热导电性能 [1] ,因而在一般工业领域 (如研究计划 (973计划 )“超轻多孔材料和结构创新构汽车工业 )、国防科技领域及环境保护领域等有着型的多功能化基础研究 ” ,更是体现了对该类材料广泛的应用前景 ,它的设计、开发和应用引起了中外研究的重要性和迫切性。水化物等,然后将均混的混合物压制成密实块体即到目前为止 ,已开发的制备多孔金属的方法很多 ,涉及到的领域也非常广。根据在制备过程中金属所处的状态 ,可将多孔金属的制备工艺分为以下三类 :液相法、粉末烧结法和沉积法。 2. 1 液相法液相法包括的种类比较多 ,且较易制备大块的多孔金属和产品易商业化 ,成为多孔金属材料制备的主要手段,液相法主要包括以下几种: 2. 1. 1 颗粒渗流法颗粒渗流法[ 6 ]原理是首先将颗粒在模具内压实,烘干形成预制块。然后通过压力将金属液渗入中,并强烈搅拌使空心小球分散,最后得到空心球与金属基体形成的多孔金属材料。空心球铸造法的特点是孔径和孔隙率易于控制,材料综合力学性能好。2. 2 粉末冶金法粉末冶金法主要包括粉末烧结发泡法、烧结-脱溶法、松散粉末烧结法、中空球烧结法等。2. 2. 1 粉末烧结发泡法这种工艺[ 12 ]是首先将金属粉末和相应的发泡剂按一定比例均匀混合,发泡剂可以是金属氢化物、半成品,最后将此半成品加热到接近或高于混合物熔点的温度,使发泡剂分解,金属熔化,从而形成多孔泡沫材料。此种方法易于制作近半成品的零件和到颗粒预制块的间隙中,最后将颗粒溶除即可得到通孔结构的多孔金属材料。2. 1. 2 精密铸造法精密铸造法 [8]是首先用耐火材料浆料填满海绵状泡沫塑料的孔隙 ,待耐火材料固化后 ,加热除去塑料 ,即形成一个多孔预制块体。然后把液态金属液浇入到预制块上 ,加压渗流 ,这一点类似于渗流过程。最后再除去耐火材料 ,就形成与原来海绵状塑料结构相同的多孔金属材料。 2. 1. 3 熔融金属发泡法熔融金属发泡工艺可分为两种 ,发泡剂发泡和通气发泡 [9, 10 ]。前者是在熔融的金属液中加入发泡剂 (如 TiH2 ) ;后者则是在金属液中通入气体 (如惰性气体 )。这两种工艺的共同特点是可制备孔隙率高、尺寸大、闭孔结构的多孔金属 ,但过程控制较为复杂 ,孔结构分布均匀性不高。 2. 1. 4 空心球铸造法空心球铸造法 [11 ]的原理是先采用商用酚醛塑料小球在惰性气体环境中加热直至塑料碳化 ,形成中空的小球。然后将这些中空的小球加入到金属液三明治式的复合材料 ,而且孔隙率较高 ,孔分布均匀。 2. 2. 2 烧结 -脱溶法这种制备工艺 [13 ]首先是将金属粉末和可去除填充颗粒均匀混合 ,其中可去除填充颗粒一般包括两类 ,一类为可溶于水或其它溶剂的盐 (如 NaCl等 ),一类为可分解有机物 (如尿素、碳酸氢氨等 ),均混后把混合物压制成致密的半成品 ,然后在一合适的温度烧结。若填充颗粒为可分解有机物 ,则烧结过程中颗粒会分解气化 ;若填充颗粒为可溶性盐 ,则在烧结后可用溶剂将其溶去便得到多孔金属材料。2. 2. 3 松散粉末烧结法松散粉末烧结 [14 ]是把松散状态的金属粉末不经压实直接进行烧结的方法。此种方法可用于生产多孔金属电极。 2. 2. 4 中空球烧结法通过将金属中空球烧结 ,使之扩散结合而制造多孔材料的方法。此方法制造的多孔材料兼有通孔和闭孔。金属中空球可通过下述方法制备 :在球形树脂上化学沉积或电沉积一层金属 ,然后将树脂除 明显的三阶段特征 ,即初始的弹性段 (Linear Elasticity)、中间的平台段 ( Plateau)和最后的致密段 (Densification)。其中 ,平台段的起始点应力称为泡沫材料的屈服或坍塌强度 ,此强度远小于其基体的屈服强度 [1]。当多孔金属材料受到外加载荷时 ,因屈服强度低很容易发生变形 ,而且变形量大、流动应力低 ,在变形过程中通过孔的变形、坍塌、破裂、胞壁摩擦等形式消耗大量能量而不使应力升的。高 ,从而能有效地吸收冲击能。这种在较低应力水形成金属烟。金属烟在自身重力作用及惰性气流的平下吸收大量冲击能的特征正是冲击缓冲所需要携带下沉积和冷却。因其温度低 ,原子难以迁移和扩散 ,故金属烟微粒只是疏散地堆砌起来 ,形成多孔3. 2 高阻尼性能泡沫结构 [16 ]。 多孔金属材料可看作是由三维网络状金属骨架去 ,或将树脂球和金属粉一同混合 ,随后烧结使金属粉结合 ,同时树脂球挥发 [ 15 ]。 2. 3 沉积法沉积法主要包括金属气相蒸发沉积法、原子溅射沉积法和电化学沉积法三种。 2. 3. 1 金属气相蒸发沉积法在较高惰性气氛中 ,缓慢蒸发金属材料 ,蒸发出来的金属原子在前进过程中与惰性气体发生一系列碰撞作用 ,使之迅速失去动能 ,从而部分凝聚起来 ,与高压惰性气体原子碰撞 2. 3. 2 原子溅射沉积法在惰性气体的压力下,元素原子在飞溅路程中,金属原子一方面捕获气体原子 ,另一方面凝聚成金属液滴 ,然后到达衬底。在衬底上获得均匀包裹气体原子的金属体 ,最后在高于金属熔点的温度下把金属加热足够长的时间使捕获的气体膨胀 ,形成多孔金属材料。这种方法的特点是孔结构非常理想 ,但成本昂贵 ,不易制备大件 [ 17 ]。 2. 3. 3 电化学沉积法这种方法是以聚氨基甲酸乙脂发泡材料为骨架 ,进行电解沉积 ,然后加热去除有机聚合物骨架 ,得到多孔金属材料。这种方法制备的多孔材料不但孔隙率高 ,孔分布均匀 ,且孔互相连通呈三维网状结构 [ 18 ]。 3 多孔金属材料的主要性能多孔金属材料作为一类区别于致密材料的新型材料 ,具有一些其基体或母体所不具备的特殊性能和功能 ,主要表现如下 : 3. 1 吸能性能图 4 多孔金属材料典型的压缩应力 -应变曲线多孔金属材料的应力 -应变 (σ -ε)响应具有与孔洞所组成的两相复合材料。除了孔洞与金属基体之间所形成的界面外 ,材料内部还存在其它大量微观的 (主要是位错 )和宏观的 (较小的孔洞和裂纹 )缺陷 ,其组织状态和缺陷分布极不均匀。因此当外力作用于多孔金属材料上时 ,将在基体中产生不均匀的应变 ,特别是在孔洞 (宏观的或微观的 )或裂纹附近 ,其应变情况更为复杂 ,从而引起缺陷区域原子重排。缺陷区的这种响应是粘滞性的 ,因而引起粘滞性应变 ,造成能量的损耗 ,导致材料的阻尼增加。 3. 3 吸声性能多孔金属材料的高孔隙率结构使其具有良好的吸声性能 [19 ]。一般来讲 ,通孔或半通孔多孔金属的吸声效果比闭孔的好。多孔金属材料的吸声机制主要可归为两种 ,即声波经过多孔金属时流动阻力的升高造成的粘性损失以及声波与孔洞表面热量交换造成的热损失。 3. 4 电磁屏蔽、导热和导电性能多孔金属具有良好的导电性和很高的比表面积 ,因此具备很高的电磁屏蔽性能 ,即良好的吸收和反射电磁波的能力。同时又具有良好的导热性能 [ 20, 21 ]。 3. 5 其它性能质轻 ,易着色 ,易加工 ,耐高温。 4 结语 (1)多孔金属材料具有良好的理化性能和力学性能 ,因而可以作为功能材料和结构材料 ,具有良好的应用前景。多孔金属材料的制备工艺很多 ,因而可以满足多样化的需求 ,可以根据不同的应用需求 采用不同的制备工艺。 and energy absorbing characteristic of foamed aluminum. (2)部分制备工艺在结构的可控性、孔径的均Metall[J]. Mater. Trans, 1998 (A29): 2497-2502. 匀性、样品的大尺寸化等方面仍存在局限性 ,因而制[10 ]Cymat Corp, Canada. Product Information Sheets. http: / / 备工艺还需要进一步的探索和完善。 www. cymat. com. (3)随着工业和科技的进步 ,人们对多孔金属[11 ]张勇 ,舒光冀 ,何德坪 .用低压渗流法制备泡沫铝合金 [J ].材料科学进展 , 1993 (7) : 473 -47. 材料的需求量越来越大 ,要求也越来越高 ,但目前的[12]J. Baumeister, J. Banhart, M. Weber[M]. German Pa2研究也只是涉及到了多孔金属材料的一部分性能特terntDE 4426627. 1997. 点 ,相当多的潜在价值尚未被开发出来 MechanicalBehaviorofMetailicFomas[J]. . Mater. Sci, 2000 (30):191-227. Olurin,N.A. ,或仅局限在(44) : 105 -110. [ 14 ]B. C.社,1982. [13]YA Novel sintering processformanufacturingAlfoams[J]. . Y. Zhao, D. X. Sun. -dissolution 实验室阶段 ,因而对性能的研究又提出了新课题。Scr. Mater, 2001 参考文献 : [1]L. J. Gibson, M. F. Ashby. Cellular Solids: Structure and 拉科夫斯基 .工程烧结材料 [M ].冶金工业出版Properties. 2nd ed[M ], Cambridge University Press, UK, 1997. [15]O. Andersen, U. Waag, L. Schneider, G. Stephani, B. [2 ]L. J. Gibson. Kieback. Novel Metallic Hollow Sphere Structures [ J ]. Annu. RevAdv. Eng. Mater, 2000 (2) : 192 -195. [3]O. B. Fleck, M. F. Ashby, Deformation and [16]张流强 ,常富华 .低密度金属泡沫的研制 [J ].功能材FractureofAluminum Foams[J]. Mater. Sci. Eng. 2000 料 , 1996, 27 (1) : 88 -91. (A291): 136-146. [17]E.J. Lavernia,N. J. Grant. SprayDepositionofMetals?: [4]J. Banhart, W. Brinkrs. FatigureBehaviorofAluminum AReview[J]. Mater. Sci. Eng, 1998 (98):381-394. Foams[J]. J. Mater. Sci, 1999 (18):617-619. [18]X. Badiche, S. Forest, T. Guibert, Y. Bienvenu, M. [5]Y. Yamada, C. Wen, K. Shimojima,M. Mabuchi. Effects Corset, H. Bernet. MechanicalPropertiesandNon-Hom2 ofCellGeometryon theCompressivePropertiesofNickelFo2 ogeneousDeformation of Open -Cell Nicked Foams?: Ap2 mas[J]. Mater. Trans, 2000 (41):1136-1138. plicationoftheMechanicsofCellularSolidsandPorousMa2 [6]张勇 ,舒光冀 ,何德坪 .用低压渗流法制备泡沫铝合金 terials[J]. Mater. Sci. Eng, 2000 (A289):276-288. [J ].材料科学进展 ,1993 (7):473 -478. [19]许庆彦 ,陈玉勇 ,李庆春 .加压渗流铸造多孔铝合金及[7 ]J. Banhart. Manufacture, characterization and application 其吸声性能 [J]1铸造 ,1998 (4):1 -4. ofcellularmetalsandmetalfoams[J]. ProgressinMateri2 [20 ]黄福祥 ,金吉琰 ,范嗣元等 .发泡金属的电磁屏蔽性能als Science, 2001 (46) : 559 -632. 研究 [J]1功能材料 , 1996 (27) : 52 -54. [8]F. Frei, V. Gergely, A. Mortensen, T.W. Clyne. The [21]J. Kovacik, F. Simancik.Aluminum FoamModulusofE2 effectofpriordeformationon thefoamingbehaviorof“form2 lasticity and Electrical Conductivity According To Percola2 grip”precursormaterial[J ] 1Adv. Eng. Mater, 2002 (4): tionTheory[J]. Scr. Mater, 1998 (39):239-246. 749 -752. [责任编辑 朱联营 ] [9]F. S. Han, Z. G. Zhu , J. C. Gao. Compressive deformation On the Preparation and Properties of the PorousMetallicMaterials HAO Gang -ling1 , HAN Fu -sheng2 , LIWei-dong1, BAIShao-min1,YANGNeng-xun 1 (1. College of Physics and Electronic Information, Yanan University, Yanan, Shaanxi 716000 2. KeyLaboratoryofMaterialsPhysics, InstituteofSolidStatePhysics, Chinese Academy of Sciences, Hefei, Anhui 230031) Abstract: Porousmetallicmaterialswithuniqueexcellentstructuresandpropertiescanbeutilizedasnew function2 aland structuralmaterials, which indicatsthattheporousmetallicmaterialshaveawidelypromisingapplication in manyfields. Thevariouspopularmanufacturingmethodsandthemainpropertiesoftheporousmetallicmaterials, in the present paper, were summarized. Key words: porousmetallic materials; preparation; properties; ppplication

复合材料的研究与应用论文

纳米材料技术作为一门高新科学技术,纳米技术具有极大的价值和作用。下面我给大家分享一些纳米材料与技术3000字论文, 希望能对大家有所帮助!纳米材料与技术3000字论文篇一:《试谈纳米复合材料技术发展及前景》 [摘要]纳米材料是指材料显微结构中至少有一相的一维尺度在100nm以内的材料。纳米材料由于平均粒径微小、表面原子多、比表面积大、表面能高,因而其性质显示出独特的小尺寸效应、表面效应等特性,具有许多常规材料不可能具有的性能。纳米材料由于其超凡的特性,引起了人们越来越广泛的关注,不少学者认为纳米材料将是21世纪最有前途的材料之一,纳米技术将成为21世纪的主导技术。 [关键词]高聚物纳米复合材料 一、 纳米材料的特性 当材料的尺寸进入纳米级,材料便会出现以下奇异的物理性能: 1、尺寸效应 当超细微粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或投射深度等物理特征尺寸相当或更小时,晶体的边界条件将被破坏,非晶态纳米微粒的颗粒表面附近原子密度减小,导致声、光电、磁、热、力学等特性呈现出新的小尺寸效应。如当颗粒的粒径降到纳米级时,材料的磁性就会发生很大变化,如一般铁的矫顽力约为80A/m,而直径小于20nm的铁,其矫顽力却增加了1000倍。若将纳米粒子添加到聚合物中,不但可以改善聚合物的力学性能,甚至还可以赋予其新性能。 2、表面效应 一般随着微粒尺寸的减小,微粒中表面原子与原子总数之比将会增加,表面积也将会增大,从而引起材料性能的变化,这就是纳米粒子的表面效应。 纳米微粒尺寸d(nm) 包含总原子表面原子所占比例(%)103×1042044×1034022.5×1028013099从表1中可以看出,随着纳米粒子粒径的减小,表面原子所占比例急剧增加。由于表面原子数增多,原子配位不足及高的表面能,使这些表面原子具有高的活性,很容易与 其它 原子结合。若将纳米粒子添加到高聚物中,这些具有不饱和性质的表面原子就很容易同高聚物分子链段发生物理化学作用。 3、量子隧道效应 微观粒子贯穿势垒的能力称为隧道效应。纳米粒子的磁化强度等也具有隧道效应,它们可以穿越宏观系统的势垒而产生变化,这称为纳米粒子的宏观量子隧道效应。它的研究对基础研究及实际 应用,如导电、导磁高聚物、微波吸收高聚物等,都具有重要意义。 二、高聚物/纳米复合材料的技术进展 对于高聚物/纳米复合材料的研究十分广泛,按纳米粒子种类的不同可把高聚物/纳米复合材料分为以下几类: 1、高聚物/粘土纳米复合材料 由于层状无机物在一定驱动力作用下能碎裂成纳米尺寸的结构微区,其片层间距一般为纳米级,它不仅可让聚合物嵌入夹层,形成“嵌入纳米复合材料”,还可使片层均匀分散于聚合物中形成“层离纳米复合材料”。其中粘土易与有机阳离子发生交换反应,具有的亲油性甚至可引入与聚合物发生反应的官能团来提高其粘结。其制备的技术有插层法和剥离法,插层法是预先对粘土片层间进行插层处理后,制成“嵌入纳米复合材料”,而剥离法则是采用一些手段对粘土片层直接进行剥离,形成“层离纳米复合材料”。 2、高聚物/刚性纳米粒子复合材料 用刚性纳米粒子对力学性能有一定脆性的聚合物增韧是改善其力学性能的另一种可行性 方法 。随着无机粒子微细化技术和粒子表面处理技术的 发展 ,特别是近年来纳米级无机粒子的出现,塑料的增韧彻底冲破了以往在塑料中加入橡胶类弹性体的做法。采用纳米刚性粒子填充不仅会使韧性、强度得到提高,而且其性价比也将是不能比拟的。 3、高聚物/碳纳米管复合材料 碳纳米管于1991年由S.Iijima 发现,其直径比碳纤维小数千倍,其主要用途之一是作为聚合物复合材料的增强材料。 碳纳米管的力学性能相当突出。现已测出碳纳米管的强度实验值为30-50GPa。尽管碳纳米管的强度高,脆性却不象碳纤维那样高。碳纤维在约1%变形时就会断裂,而碳纳米管要到约18%变形时才断裂。碳纳米管的层间剪切强度高达500MPa,比传统碳纤维增强环氧树脂复合材料高一个数量级。 在电性能方面,碳纳米管作聚合物的填料具有独特的优势。加入少量碳纳米管即可大幅度提高材料的导电性。与以往为提高导电性而向树脂中加入的碳黑相比,碳纳米管有高的长径比,因此其体积含量可比球状碳黑减少很多。同时,由于纳米管的本身长度极短而且柔曲性好,填入聚合物基体时不会断裂,因而能保持其高长径比。爱尔兰都柏林Trinity学院进行的研究表明,在塑料中含2%-3%的多壁碳纳米管使电导率提高了14个数量级,从10-12s/m提高到了102s/m。 三、前景与展望 在高聚物/纳米复合材料的研究中存在的主要问题是:高聚物与纳米材料的分散缺乏专业设备,用传统的设备往往不能使纳米粒子很好的分散,同时高聚物表面处理还不够理想。我国纳米材料研究起步虽晚但 发展 很快,对于有些方面的研究 工作与国外相比还处于较先进水平。如:漆宗能等对聚合物基粘土纳米复合材料的研究;黄锐等利用刚性粒子对聚合物改性的研究都在学术界很有影响;另外,四川大学高分子 科学 与工程国家重点实验室发明的磨盘法、超声波法制备聚合物基纳米复合材料也是一种很有前景的手段。尽管如此,在总体水平上我国与先进国家相比尚有一定差距。但无可否认,纳米材料由于独特的性能,使其在增强聚合物 应用中有着广泛的前景,纳米材料的应用对开发研究高性能聚合物复合材料有重大意义。特别是随着廉价纳米材料不断开发应用,粒子表面处理技术的不断进步,纳米材料增强、增韧聚合物机理的研究不断完善,纳米材料改性的聚合物将逐步向 工业 化方向发展,其应用前景会更加诱人。 参考 文献 : [1] 李见主编.新型材料导论.北京:冶金工业出版社,1987. [2]都有为.第三期工程科技 论坛 ——‘纳米材料与技术’ 报告 会. [3]rohlich J,Kautz H,Thomann R[J].Polymer,2004,45(7):2155-2164. 纳米材料与技术3000字论文篇二:《试论纳米技术在新型包装材料中的应用》 【摘 要】作为一门高新科学技术,纳米技术具有极大的价值和作用。进入20世纪90年代,纳米科学得到迅速的发展,产生了纳米材料学、纳米化工学、纳米机械学及纳米生物学等,由此产生的纳米技术产品也层出不穷,并开始涉及汽车行业。 【关键词】纳米技术 包装材料 1 纳米技术促进了汽车材料技术的发展 纳米技术可应用在汽车的任何部位,包括发动机、底盘、车身、内饰、车胎、传动系统、排气系统等。例如,在汽车车身部分,利用纳米技术可强化钢板结构,提高车体的碰撞安全性。另外,利用纳米涂料烤漆,可使车身外观色泽更为鲜亮、更耐蚀、耐磨。内装部分,利用纳米材料良好的吸附能力、杀菌能力、除臭能力使室内空气更加清洁、安全。在排气系统方面,利用纳米金属做为触媒,具有较高的转换效果。 由于纳米技术具有奇特功效,它在汽车上得到了广泛的应用,提升汽车性能的同时延长使用寿命。 2 现代汽车上的纳米材料 (1)纳米面漆。汽车面漆是对汽车质量的直观评价,它不但决定着汽车的美观与否,而且直接影响着汽车的市场竞争力。所以汽车面漆除要求具有高装饰性外,还要求有优良的耐久性,包括抵抗紫外线、水分、化学物质及酸雨的侵蚀和抗划痕的性能。纳米涂料可以满足上述要求。纳米颗粒分散在有机聚合物骨架中,作承受负载的填料,与骨架材料相互作用,有助于提高材料的韧性和其它机械性能。研究表明,将10%的纳米级TiO2粒子完全分散于树脂中,可提高其机械性能,尤其可使抗划痕性能大大提高,而且外观好,利于制造汽车面漆涂料;将改性纳米CaCO3以质量分数15%加入聚氨酯清漆涂料中,可提高清漆涂料的光泽、流平性、柔韧性及涂层硬度等。 纳米TiO2是一种抗紫外线辐射材料,加之其极微小颗粒的比表面积大,能在涂料干燥时很快形成网络结构,可同时增强涂料的强度、光洁度和抗老化性;以纳米高岭土作填料,制得的聚甲基丙烯酸甲酯纳米复合材料不仅透明,而且吸收紫外线,同时也可提高热稳定性,适合于制造汽车面漆涂料。 (2)纳米塑料。纳米塑料可以改变传统塑料的特性,呈现出优异的物理性能:强度高,耐热性强,比重更小。随着汽车应用塑料数量越来越多,纳米塑料会普遍应用在汽车上。主要有阻燃塑料、增强塑料、抗紫外线老化塑料、抗菌塑料等。阻燃塑料是燃烧时,超细的纳米材料颗粒能覆盖在被燃材料表面并生成一层均匀的碳化层,起到隔热、隔氧、抑烟和防熔滴的作用,从而起到阻燃作用。 目前汽车设计要求规定,凡通过乘客座舱的线路、管路和设备材料必须要符合阻燃标准,例如内饰和电气部分的面板、包裹导线的胶套,包裹线束的波纹管、胶管等,使用阻燃塑料比较容易达到要求。增强塑料是在塑料中填充经表面处理的纳米级无机材料蒙脱土、CaCO3、SiO2等,这些材料对聚丙烯的分子结晶有明显的聚敛作用,可以使聚丙烯等塑料的抗拉强度、抗冲击韧性和弹性模量上升,使塑料的物理性能得到明显改善。 抗紫外线老化塑料是将纳米级的TiO2、ZnO等无机抗紫外线粉体混炼填充到塑料基材中。这些填充粉体对紫外线具有极好的吸收能力和反射能力,因此这种塑料能够吸收和反射紫外线,比普通塑料的抗紫外线能力提高20倍以上。据报道这类材料经过连续700小时热光照射后,其扩张强度损失仅为10%,如果作为暴露在外的车身塑料构件材料,能有效延长其使用寿命。抗菌塑料是将无机的纳米级抗菌剂利用纳米技术充分地分散于塑料制品中,可将附着在塑料上的细菌杀死或抑制生长。这些纳米级抗菌剂是以银、锌、铜等金属离子包裹纳米TiO2、CaCO3等制成,可以破坏细菌生长环境。据介绍无机纳米抗菌塑料加工简单,广谱抗菌,24小时接触杀菌率达90%,无副作用。 (3)纳米润滑剂。纳米润滑剂是采用纳米技术改善润滑油分子结构的纯石油产品,它不会对润滑油添加剂、稳定剂、处理剂、发动机增润剂和减磨剂等产品产生不良作用,只是在零件金属表面自动形成纯烃类单个原子厚度的一层薄膜。由于这些微小烃类分子间的相互吸附作用,能够完全填充金属表面的微孔,最大可能地减小金属与金属间微孔的摩擦。与高级润滑油或固定添加剂相比,其极压可增加3倍-4倍,磨损面减小16倍。由于金属表面得到了保护,减小了磨损,使用寿命成倍增加。 另外,由于纳米粒子尺寸小,经过纳米技术处理的部分材料耐磨性是黄铜的27倍、钢铁的7倍。目前纳米陶瓷轴承已经应用在奔驰等高级轿车上,使机械转速加快、质量减小、稳定性增强,使用寿命延长。 (4)纳米汽油。纳米汽油最大优点是节约能源和减少污染,目前已经开始研制。该技术是一种利用现代最新纳米技术开发的汽油微乳化剂。它能对汽油品质进行改造,最大限度地促进汽油燃烧,使用时只要将微乳化剂以适当比例加入汽油便可。交通部汽车运输节能技术检测中心的专家经试验后认为,汽车在使用加入该微乳化剂的汽油后,可降低其油耗10%~20%,增加动力性能25%,并使尾气中的污染物(浮碳、碳氢化合物和氮氧化合物等)排放降低50%~80%。它还可以清除积碳,提高汽油的综合性能。更令人注意的是,纳米技术应用在燃料电池上,可以节省大量成本。因为纳米材料在室温条件下具有优异的储氢能力。根据实验结果,在室温常压下,约2/3的氢能可以从这些纳米材料中得以释放,故其能替代昂贵的超低温液氢储存装置。 (5)纳米橡胶。汽车中橡胶材料的应用以轮胎的用量最大。在轮胎橡胶的生产中,橡胶助剂大部分成粉体状,如炭黑、白炭黑等补强填充剂、促进剂、防老剂等。以粉体状物质而言,纳米化是现阶段橡胶的主要发展趋势。新一代纳米技术已成功运用其它纳米粒子作为助剂,而不再局限于使用炭黑或白炭黑,汽车中最大的改变即是,轮胎的颜色已不再仅限于黑色,而能有多样化的鲜艳色彩。另外无论在强度、耐磨性或抗老化等性能上,新的纳米轮胎均较传统轮胎都优异,例如轮胎侧面胶的抗裂痕性能将由10万次提高到50万次。 (6)纳米传感器。传感器是纳米技术应用的一个重要领域,随着纳米技术的进步,造价更低、功能更强的微型传感器将广泛应用在社会生活的各个方面。半导体纳米材料做成的各种传感器,可灵敏地检测温度、湿度和大气成分的变化,这在汽车尾气和大气环境保护上已得到应用。纳米材料来制作汽车尾气传感器,可以对汽车尾气中的污染气体进行吸附与过滤,并对超标的尾气排放情况进行监控与报警,从而更好地提高汽车尾气的净化程度,降低汽车尾气的排放。我国纳米压力传感器的研制已获得成功,产品整体性能超过国外的超微传感器,缩小了我国在这一技术领域与世界先进国家存在的差距。有专家认为,到2020年,纳米传感器将成为主流。 (7)纳米电池。早在1991年被人类发现的碳纳米管韧性很高,导电性极强,兼具金属性和半导体性,强度比钢高100倍, 密度只有钢的1/6。我国科学家最近已经合成高质量的碳纳米材料,使我国新型储氢材料研究一举跃入世界先进行列。此种新材料能储存和凝聚大量的氢气,并可做成燃料电池驱动汽车,储氢材料的发展还会给未来的交通工具带来新型的清洁能源。 结语 随着材料技术的发展,纳米技术已成为当今研究领域中最富有活力,对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象。纳米科技正在推动人类社会产生巨大的变革,未来汽车技术的发展,有极大部分与纳米技术密切相关,纳米材料和纳米技术将会给汽车新能源、新材料、新零部件带来深远的影响。对于汽车制造商而言,纳米技术的有效运用,有效地促进技术升级、提升附加价值。相信在不久的将来,纳米技术必将在汽车的制造领域得到更广泛的应用。 参考文献 [1]肖永清.纳米技术在汽车上的应用[J].轻型汽车技术,2004.12. [2]潘钰娴,樊琳.纳米材料的研究和应用[J].苏州大学学报(工科版),2002. [3]周李承,蒋易,周宜开,任恕,聂棱.光纤纳米生物传感器的现状及发展[J].传感器技术,2002,(1):18~21 纳米材料与技术3000字论文篇三:《试谈纳米技术及纳米材料的应用》 摘要:本文主要论述了纳米材料的兴起、纳米材料及其性质表现、纳米材料的应用示例、纳米材料的前景展望,以供与大家交流。 关键词:纳米材料;应用;前景展望 1.纳米技术引起纳米材料的兴起 1959年,著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼预言,人类可以用小的机器制作更小的机器,最后实现根据人类意愿逐个排列原子、制造产品,这是关于纳米科技最早的梦想。80年代初,德国科学家H.V.Gleiter成功地采用惰性气体凝聚原位加压法制得纯物质的块状纳米材料后,纳米材料的研究及其制备技术在近年来引起了世界各国的普遍重视。由于纳料材料具有独特的纳米晶粒及高浓度晶界特征以及由此而产生的小尺寸量子效应和晶界效应,使其表现出一系列与普通多晶体和非晶态固体有本质差别的力学、磁、光、电、声等性能,使得对纳米材料的制备、结构、性能及其应用研究成为90年代材料科学研究的 热点 。1991年,美国科学家成功地合成了碳纳米管,并发现其质量仅为同体积钢的1/6,强度却是钢的10倍,因此称之为超级纤维.这一纳米材料的发现标志人类对材料性能的发掘达到了新的高度。1999年,纳米产品的年营业额达到500亿美元。 2.纳米材料及其性质表现 2.1纳米材料 纳米(nm)是长度单位,1纳米是10-9米(十亿分之一米),对宏观物质来说,纳米是一个很小的单位,不如,人的头发丝的直径一般为7000-8000nm,人体红细胞的直径一般为3000-5000nm,一般病毒的直径也在几十至几百纳米大小,金属的晶粒尺寸一般在微米量级;对于微观物质如原子、分子等以前用埃来表示,1埃相当于1个氢原子的直径,1纳米是10埃。一般认为纳米材料应该包括两个基本条件:一是材料的特征尺寸在1-100nm之间,二是材料此时具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。 2.2纳米材料的特殊性质 纳米材料高度的弥散性和大量的界面为原子提供了短程扩散途径,导致了高扩散率,它对蠕变,超塑性有显著影响,并使有限固溶体的固溶性增强、烧结温度降低、化学活性增大、耐腐蚀性增强。因此纳米材料所表现的力、热、声、光、电磁等性质,往往不同于该物质在粗晶状态时表现出的性质。与传统晶体材料相比,纳米材料具有高强度——硬度、高扩散性、高塑性——韧性、低密度、低弹性模量、高电阻、高比热、高热膨胀系数、低热导率、强软磁性能。这些特殊性能使纳米材料可广泛地用于高力学性能环境、光热吸收、非线性光学、磁记录、特殊导体、分子筛、超微复合材料、催化剂、热交换材料、敏感元件、烧结助剂、润滑剂等领域。 3.纳米材料的应用示例 目前纳米材料主要用于下列方面: 3.1高硬度、耐磨WC-Co纳米复合材料 纳米结构的WC-Co已经用作保护涂层和切削工具。这是因为纳米结构的WC-Co在硬度、耐磨性和韧性等方面明显优于普通的粗晶材料。其中,力学性能提高约一个量级,还可能进一步提高。高能球磨或者化学合成WC-Co纳米合金已经工业化。化学合成包括三个主要步骤:起始溶液的制备与混和;喷雾干燥形成化学性均匀的原粉末;再经流床热化学转化成为纳米晶WC-Co粉末。喷雾干燥和流床转化已经用来批量生产金属碳化物粉末。WC-Co粉末可在真空或氢气氛下液相烧结成块体材料。VC或Cr3C2等碳化物相的掺杂,可以抑制烧结过程中的晶粒长大。 3.2纳米结构软磁材料 Finemet族合金已经由日本的Hitachi Special Metals,德国的Vacuumschmelze GmbH和法国的 Imply等公司推向市场,已制造销售许多用途特殊的小型铁芯产品。日本的 Alps Electric Co.一直在开发Nanoperm族合金,该公司与用户合作,不断扩展纳米晶Fe-Zr-B合金的应用领域。 3.3电沉积纳米晶Ni 电沉积薄膜具有典型的柱状晶结构,但可以用脉冲电流将其破碎。精心地控制温度、pH值和镀池的成份,电沉积的Ni晶粒尺寸可达10nm。但它在350K时就发生反常的晶粒长大,添加溶质并使其偏析在晶界上,以使之产生溶质拖拽和Zener粒子打轧效应,可实现结构的稳定。例如,添加千分之几的磷、流或金属元素足以使纳米结构稳定至600K。电沉积涂层脉良好的控制晶粒尺寸分布,表现为Hall-Petch强化行为、纯Ni的耐蚀性好。这些性能以及可直接涂履的工艺特点,使管材的内涂覆,尤其是修复核蒸汽发电机非常方便。这种技术已经作为 EectrosleeveTM工艺商业化。在这项应用中,微合金化的涂层晶粒尺寸约为100nm,材料的拉伸强度约为锻造Ni的两倍,延伸率为15%。晶间开裂抗力大为改善。 3.4Al基纳米复合材料 Al基纳米复合材料以其超高强度(可达到1.6GPa)为人们所关注。其结构特点是在非晶基体上弥散分布着纳米尺度的a-Al粒子,合金元素包括稀土(如Y、Ce)和过渡族金属(如 Fe、Ni)。通常必须用快速凝固技术(直接淬火或由初始非晶态通火)获得纳米复合结构。但这只能得到条带或雾化粉末。纳米复合材料的力学行为与晶化后的非晶合金相类似,即室温下超常的高屈服应力和加工软化(导致拉神状态下的塑性不稳定性)。这类纳米材料(或非晶)可以固结成块材。例如,在略低于非晶合金的晶化温度下温挤。加工过程中也可以完全转变为晶体,晶粒尺寸明显大干部份非晶的纳米复合材料。典型的Al基体的晶粒尺寸为100~200nm,镶嵌在基体上的金属间化合物粒子直径约50nm。强度为0.8~1GPa,拉伸韧性得到改善。另外,这种材料具有很好的强度与模量的结合以及疲劳强度。温挤Al基纳米复合材料已经商业化,注册为Gigas TM。雾化的粉末可以固结成棒材,并加工成小尺寸高强度部件。类似的固结材料在高温下表现出很好的超塑性行为:在1s-1的高应变速率下,延伸率大于500%。 4.纳米材料的前景趋向 经过我国材料技术人员多年对纳米技术的研究探索,现在科学家已经能够在实验室操纵单个原子,纳米技术有了飞跃式的发展。纳米技术的应用研究正在半导体芯片、癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪4大领域高速发展。可以预测:不久的将来纳米金属氧化物半导体场效应管、平面显示用发光纳米粒子与纳米复合物、纳米光子晶体将应运而生;用于集成电路的单电子晶体管、记忆及逻辑元件、分子化学组装计算机将投入应用;分子、原子簇的控制和自组装、量子逻辑器件、分子电子器件、纳米机器人、集成生物化学传感器等将被研究制造出来。 近年来还有一些引人注目的发展趋势新动向,如:(1)纳米组装体系蓝绿光的研究出现新的苗头;(2)巨电导的发现;(3)颗粒膜巨磁电阻尚有潜力;(4)纳米组装体系设计和制造有新进展。

战友!你真是遇见好人了!我是第二炮兵某部中尉连长!我也写过像你这样的论文!像底下那个是复制的,我给你点自己的意见吧! 注:我是用U盘给你复制的凹,是我自己收集的材料! 复合材料(Composite materials),是以一种材料为基体(Matrix),另一种材料为增强体(reinforcement)组合而成的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。 复合材料使用的历史可以追溯到古代。从古至今沿用的稻草增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。20世纪40年代,因航空工业的需要,发展了玻璃纤维增强塑料(俗称玻璃钢),从此出现了复合材料这一名称。50年代以后,陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合,构成各具特色的复合材料。 分类: 复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点又分为:①纤维复合材料。将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。如纤维增强塑料、纤维增强金属等。②夹层复合材料。由性质不同的表面材料和芯材组合而成。通常面材强度高、薄;芯材质轻、强度低,但具有一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种。③细粒复合材料。将硬质细粒均匀分布于基体中,如弥散强化合金、金属陶瓷等。④混杂复合材料。由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。与普通单增强相复合材料比,其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高,并具有特殊的热膨胀性能。分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内/层间混杂和超混杂复合材料。 60年代,为满足航空航天等尖端技术所用材料的需要,先后研制和生产了以高性能纤维(如碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等)为增强材料的复合材料,其比强度大于4×106厘米(cm),比模量大于4×108cm。为了与第一代玻璃纤维增强树脂复合材料相区别,将这种复合材料称为先进复合材料。按基体材料不同,先进复合材料分为树脂基、金属基和陶瓷基复合材料。其使用温度分别达250~350℃、350~1200℃和1200℃以上。先进复合材料除作为结构材料外,还可用作功能材料,如梯度复合材料(材料的化学和结晶学组成、结构、空隙等在空间连续梯变的功能复合材料)、机敏复合材料(具有感觉、处理和执行功能,能适应环境变化的功能复合材料)、仿生复合材料、隐身复合材料等。 [编辑本段]性能 复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。其特点是比重小、比强度和比模量大。例如碳纤维与环氧树脂复合的材料,其比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍,还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。石墨纤维与树脂复合可得到膨胀系数几乎等于零的材料。纤维增强材料的另一个特点是各向异性,因此可按制件不同部位的强度要求设计纤维的排列。以碳纤维和碳化硅纤维增强的铝基复合材料,在500℃时仍能保持足够的强度和模量。碳化硅纤维与钛复合,不但钛的耐热性提高,且耐磨损,可用作发动机风扇叶片。碳化硅纤维与陶瓷复合,使用温度可达1500℃,比超合金涡轮叶片的使用温度(1100℃)高得多。碳纤维增强碳、石墨纤维增强碳或石墨纤维增强石墨,构成耐烧蚀材料,已用于航天器、火箭导弹和原子能反应堆中。非金属基复合材料由于密度小,用于汽车和飞机可减轻重量、提高速度、节约能源。用碳纤维和玻璃纤维混合制成的复合材料片弹簧,其刚度和承载能力与重量大5倍多的钢片弹簧相当。 [编辑本段]成型方法 复合材料的成型方法按基体材料不同各异。树脂基复合材料的成型方法较多,有手糊成型、喷射成型、纤维缠绕成型、模压成型、拉挤成型、RTM成型、热压罐成型、隔膜成型、迁移成型、反应注射成型、软膜膨胀成型、冲压成型等。金属基复合材料成型方法分为固相成型法和液相成型法。前者是在低于基体熔点温度下,通过施加压力实现成型,包括扩散焊接、粉末冶金、热轧、热拔、热等静压和爆炸焊接等。后者是将基体熔化后,充填到增强体材料中,包括传统铸造、真空吸铸、真空反压铸造、挤压铸造及喷铸等、陶瓷基复合材料的成型方法主要有固相烧结、化学气相浸渗成型、化学气相沉积成型等。 [编辑本段]应用 复合材料的主要应用领域有:①航空航天领域。由于复合材料热稳定性好,比强度、比刚度高,可用于制造飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载火箭的壳体、发动机壳体、航天飞机结构件等。②汽车工业。由于复合材料具有特殊的振动阻尼特性,可减振和降低噪声、抗疲劳性能好,损伤后易修理,便于整体成形,故可用于制造汽车车身、受力构件、传动轴、发动机架及其内部构件。③化工、纺织和机械制造领域。有良好耐蚀性的碳纤维与树脂基体复合而成的材料,可用于制造化工设备、纺织机、造纸机、复印机、高速机床、精密仪器等。④医学领域。碳纤维复合材料具有优异的力学性能和不吸收X射线特性,可用于制造医用X光机和矫形支架等。碳纤维复合材料还具有生物组织相容性和血液相容性,生物环境下稳定性好,也用作生物医学材料。此外,复合材料还用于制造体育运动器件和用作建筑材料等。 复合材料的发展和应用 复合材料是指由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的材料,它可以发挥各种材料的优点,克服单一材料的缺陷,扩大材料的应用范围。由于复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点,已逐步取代木材及金属合金,广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域,在近几年更是得到了飞速发展。 随着科技的发展,树脂与玻璃纤维在技术上不断进步,生产厂家的制造能力普遍提高,使得玻纤增强复合材料的价格成本已被许多行业接受,但玻纤增强复合材料的强度尚不足以和金属匹敌。因此,碳纤维、硼纤维等增强复合材料相继问世,使高分子复合材料家族更加完备,已经成为众多产业的必备材料。目前全世界复合材料的年产量已达550多万吨,年产值达1300亿美元以上,若将欧、美的军事航空航天的高价值产品计入,其产值将更为惊人。从全球范围看,世界复合材料的生产主要集中在欧美和东亚地区。近几年欧美复合材料产需均持续增长,而亚洲的日本则因经济不景气,发展较为缓慢,但中国尤其是中国内地的市场发展迅速。据世界主要复合材料生产商PPG公司统计,2000年欧洲的复合材料全球占有率约为32%,年产量约200万吨。与此同时,美国复合材料在20世纪90年代年均增长率约为美国GDP增长率的2倍,达到4%~6%。2000年,美国复合材料的年产量达170万吨左右。特别是汽车用复合材料的迅速增加使得美国汽车在全球市场上重新崛起。亚洲近几年复合材料的发展情况与政治经济的整体变化密切相关,各国的占有率变化很大。总体而言,亚洲的复合材料仍将继续增长,2000年的总产量约为145万吨,预计2005年总产量将达180万吨。 从应用上看,复合材料在美国和欧洲主要用于航空航天、汽车等行业。2000年美国汽车零件的复合材料用量达14.8万吨,欧洲汽车复合材料用量到2003年估计可达10.5万吨。而在日本,复合材料主要用于住宅建设,如卫浴设备等,此类产品在2000年的用量达7.5万吨,汽车等领域的用量仅为2.4万吨。不过从全球范围看,汽车工业是复合材料最大的用户,今后发展潜力仍十分巨大,目前还有许多新技术正在开发中。例如,为降低发动机噪声,增加轿车的舒适性,正着力开发两层冷轧板间粘附热塑性树脂的减振钢板;为满足发动机向高速、增压、高负荷方向发展的要求,发动机活塞、连杆、轴瓦已开始应用金属基复合材料。为满足汽车轻量化要求,必将会有越来越多的新型复合材料将被应用到汽车制造业中。与此同时,随着近年来人们对环保问题的日益重视,高分子复合材料取代木材方面的应用也得到了进一步推广。例如,用植物纤维与废塑料加工而成的复合材料,在北美已被大量用作托盘和包装箱,用以替代木制产品;而可降解复合材料也成为国内外开发研究的重点。 另外,纳米技术逐渐引起人们的关注,纳米复合材料的研究开发也成为新的热点。以纳米改性塑料,可使塑料的聚集态及结晶形态发生改变,从而使之具有新的性能,在克服传统材料刚性与韧性难以相容的矛盾的同时,大大提高了材料的综合性能。 树脂基复合材料的增强材料 树脂基复合材料采用的增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维等。 1、玻璃纤维 目前用于高性能复合材料的玻璃纤维主要有高强度玻璃纤维、石英玻璃纤维和高硅氧玻璃纤维等。由于高强度玻璃纤维性价比较高,因此增长率也比较快,年增长率达到10%以上。高强度玻璃纤维复合材料不仅应用在军用方面,近年来民用产品也有广泛应用,如防弹头盔、防弹服、直升飞机机翼、预警机雷达罩、各种高压压力容器、民用飞机直板、体育用品、各类耐高温制品以及近期报道的性能优异的轮胎帘子线等。石英玻璃纤维及高硅氧玻璃纤维属于耐高温的玻璃纤维,是比较理想的耐热防火材料,用其增强酚醛树脂可制成各种结构的耐高温、耐烧蚀的复合材料部件,大量应用于火箭、导弹的防热材料。迄今为止,我国已经实用化的高性能树脂基复合材料用的碳纤维、芳纶纤维、高强度玻璃纤维三大增强纤维中,只有高强度玻璃纤维已达到国际先进水平,且拥有自主知识产权,形成了小规模的产业,现阶段年产可达500吨。 2、碳纤维 碳纤维具有强度高、模量高、耐高温、导电等一系列性能,首先在航空航天领域得到广泛应用,近年来在运动器具和体育用品方面也广泛采用。据预测,土木建筑、交通运输、汽车、能源等领域将会大规模采用工业级碳纤维。1997~2000年间,宇航用碳纤维的年增长率估计为31%,而工业用碳纤维的年增长率估计会达到130%。我国的碳纤维总体水平还比较低,相当于国外七十年代中、末期水平,与国外差距达20年左右。国产碳纤维的主要问题是性能不太稳定且离散系数大、无高性能碳纤维、品种单一、规格不全、连续长度不够、未经表面处理、价格偏高等。 3、芳纶纤维 20世纪80年代以来,荷兰、日本、前苏联也先后开展了芳纶纤维的研制开发工作。日本及俄罗斯的芳纶纤维已投入市场,年增长速度也达到20%左右。芳纶纤维比强度、比模量较高,因此被广泛应用于航空航天领域的高性能复合材料零部件(如火箭发动机壳体、飞机发动机舱、整流罩、方向舵等)、舰船(如航空母舰、核潜艇、游艇、救生艇等)、汽车(如轮胎帘子线、高压软管、摩擦材料、高压气瓶等)以及耐热运输带、体育运动器材等。 4、超高分子量聚乙烯纤维 超高分子量聚乙烯纤维的比强度在各种纤维中位居第一,尤其是它的抗化学试剂侵蚀性能和抗老化性能优良。它还具有优良的高频声纳透过性和耐海水腐蚀性,许多国家已用它来制造舰艇的高频声纳导流罩,大大提高了舰艇的探雷、扫雷能力。除在军事领域,在汽车制造、船舶制造、医疗器械、体育运动器材等领域超高分子量聚乙烯纤维也有广阔的应用前景。该纤维一经问世就引起了世界发达国家的极大兴趣和重视。 5、热固性树脂基复合材料 热固性树脂基复合材料是指以热固性树脂如不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基酯树脂等为基体,以玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维等为增强材料制成的复合材料。环氧树脂的特点是具有优良的化学稳定性、电绝缘性、耐腐蚀性、良好的粘接性能和较高的机械强度,广泛应用于化工、轻工、机械、电子、水利、交通、汽车、家电和宇航等各个领域。1993年世界环氧树脂生产能力为130万吨,1996年递增到143万吨,1997年为148万吨,1999年150万吨,2003年达到180万吨左右。我国从1975年开始研究环氧树脂,据不完全统计,目前我国环氧树脂生产企业约有170多家,总生产能力为50多万吨,设备利用率为80%左右。酚醛树脂具有耐热性、耐磨擦性、机械强度高、电绝缘性优异、低发烟性和耐酸性优异等特点,因而在复合材料产业的各个领域得到广泛的应用。1997年全球酚醛树脂的产量为300万吨,其中美国为164万吨。我国的产量为18万吨,进口4万吨。乙烯基酯树脂是20世纪60年代发展起来的一类新型热固性树脂,其特点是耐腐蚀性好,耐溶剂性好,机械强度高,延伸率大,与金属、塑料、混凝土等材料的粘结性能好,耐疲劳性能好,电性能佳,耐热老化,固化收缩率低,可常温固化也可加热固化。南京金陵帝斯曼树脂有限公司引进荷兰Atlac系列强耐腐蚀性乙烯基酯树脂,已广泛用于贮罐、容器、管道等,有的品种还能用于防水和热压成型。南京聚隆复合材料有限公司、上海新华树脂厂、南通明佳聚合物有限公司等厂家也生产乙烯基酯树脂。 1971年以前我国的热固性树脂基复合材料工业主要是军工产品,70年代后开始转向民用。从1987年起,各地大量引进国外先进技术如池窑拉丝、短切毡、表面毡生产线及各种牌号的聚酯树脂(美、德、荷、英、意、日)和环氧树脂(日、德)生产技术;在成型工艺方面,引进了缠绕管、罐生产线、拉挤工艺生产线、SMC生产线、连续制板机组、树脂传递模塑(RTM)成型机、喷射成型技术、树脂注射成型技术及渔竿生产线等,形成了从研究、设计、生产及原材料配套的完整的工业体系,截止2000年底,我国热固性树脂基复合材料生产企业达3000多家,已有51家通过ISO9000质量体系认证,产品品种3000多种,总产量达73万吨/年,居世界第二位。产品主要用于建筑、防腐、轻工、交通运输、造船等工业领域。在建筑方面,有内外墙板、透明瓦、冷却塔、空调罩、风机、玻璃钢水箱、卫生洁具、净化槽等;在石油化工方面,主要用于管道及贮罐;在交通运输方面,汽车上主要有车身、引擎盖、保险杠等配件,火车上有车厢板、门窗、座椅等,船艇方面主要有气垫船、救生艇、侦察艇、渔船等;在机械及电器领域如屋顶风机、轴流风机、电缆桥架、绝缘棒、集成电路板等产品都具有相当的规模;在航空航天及军事领域,轻型飞机、尾翼、卫星天线、火箭喷管、防弹板、防弹衣、鱼雷等都取得了重大突破。 热塑性树脂基复合材料 热塑性树脂基复合材料是20世纪80年代发展起来的,主要有长纤维增强粒料(LFP)、连续纤维增强预浸带(MITT)和玻璃纤维毡增强型热塑性复合材料(GMT)。根据使用要求不同,树脂基体主要有PP、PE、PA、PBT、PEI、PC、PES、PEEK、PI、PAI等热塑性工程塑料,纤维种类包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维和硼纤维等一切可能的纤维品种。随着热塑性树脂基复合材料技术的不断成熟以及可回收利用的优势,该品种的复合材料发展较快,欧美发达国家热塑性树脂基复合材料已经占到树脂基复合材料总量的30%以上。 高性能热塑性树脂基复合材料以注射件居多,基体以PP、PA为主。产品有管件(弯头、三通、法兰)、阀门、叶轮、轴承、电器及汽车零件、挤出成型管道、GMT模压制品(如吉普车座椅支架)、汽车踏板、座椅等。玻璃纤维增强聚丙烯在汽车中的应用包括通风和供暖系统、空气过滤器外壳、变速箱盖、座椅架、挡泥板垫片、传动皮带保护罩等。 滑石粉填充的PP具有高刚性、高强度、极好的耐热老化性能及耐寒性。滑石粉增强PP在车内装饰方面有着重要的应用,如用作通风系统零部件,仪表盘和自动刹车控制杠等,例如美国HPM公司用20%滑石粉填充PP制成的蜂窝状结构的吸音天花板和轿车的摇窗升降器卷绳筒外壳。 云母复合材料具有高刚性、高热变形温度、低收缩率、低挠曲性、尺寸稳定以及低密度、低价格等特点,利用云母/聚丙烯复合材料可制作汽车仪表盘、前灯保护圈、挡板罩、车门护栏、电机风扇、百叶窗等部件,利用该材料的阻尼性可制作音响零件,利用其屏蔽性可制作蓄电池箱等。 我国的热塑性树脂基复合材料的研究开始于20世纪80年代末期,近十年来取得了快速发展,2000年产量达到12万吨,约占树脂基复合材料总产量的17%,,所用的基体材料仍以PP、PA为主,增强材料以玻璃纤维为主,少量为碳纤维,在热塑性复合材料方面未能有重大突破,与发达国家尚有差距。 我国复合材料的发展潜力和热点 我国复合材料发展潜力很大,但须处理好以下热点问题。 1、复合材料创新 复合材料创新包括复合材料的技术发展、复合材料的工艺发展、复合材料的产品发展和复合材料的应用,具体要抓住树脂基体发展创新、增强材料发展创新、生产工艺发展创新和产品应用发展创新。到2007年,亚洲占世界复合材料总销售量的比例将从18%增加到25%,目前亚洲人均消费量仅为0.29kg,而美国为6.8kg,亚洲地区具有极大的增长潜力。 2、聚丙烯腈基纤维发展 我国碳纤维工业发展缓慢,从CF发展回顾、特点、国内碳纤维发展过程、中国PAN基CF市场概况、特点、“十五”科技攻关情况看,发展聚丙烯腈基纤维既有需要也有可能。 3、玻璃纤维结构调整 我国玻璃纤维70%以上用于增强基材,在国际市场上具有成本优势,但在品种规格和质量上与先进国家尚有差距,必须改进和发展纱类、机织物、无纺毡、编织物、缝编织物、复合毡,推进玻纤与玻钢两行业密切合作,促进玻璃纤维增强材料的新发展。

复合材料,强度高,重量轻,在军事上用途广泛。飞机,坦克,军舰,防弹衣,导弹等等。

文关键词:金属基复合材料有效性能结构拓扑优化论文摘要:金属基复合材料综合了作为基体的金属结构材料和增强物两者的优点,具有高的强度性能和弹性模量、良好的疲劳性能等特点。由于制作工艺相对容易,和价格低廉,颗粒增强金属基复合材料体现出了广泛的商业价值,金属基复合材料首先在航天和航空上得到应用,随着其价格的不断降低,它们在汽车、电子、机械等工业部门的应用也越来越广。为此全球各大公司和研究机构对它的研究和应用开发正多层次大面积地展开。笔者阅读了大量相关文献,进而综述了近些年来国内外学者对金属基复合材料的研究,具有一定的现实意义。一、颗粒随机分布金属基复合材料有效性能研究九十年代中期Povirk, Gusev等人就研究证明了可以用一个有限体积的代表体元来代替整体复合材料,模拟其细观结构,从而建立复合材料的宏观性能同其组分材料性能及细观结构之间的定量关系。随着计算机技术的高速发展,数值分析方法在复合材料力学分析中成为不可缺少的工具,在做计算数值模拟时,建立合适的数学模型,是进行数值模拟计算复合材料等效性能的基础。基于有限元法的多尺度等效性能计算是目前一种行之有效的研究复合材料细观结构与宏观力学行为之间关系的重要方法。采用这种方法的前提是建立复合材料的有限元模型,包括随机颗粒分布区域的几何建模和网格剖分,然后才能进行多尺度计算。对于复合材料等效性能计算的数值方法,国内外已经发展了名目繁多的各种数值方法。一般来说,可以分为反分析法、直接分析法。其中反分析法实质就是根据现场观测结果,来反演复合材料力学参数。反分析法主要依赖于材料程的实测位移、本构模型以及材料参数的假定。由于现场观测资料的获取受客观条件影响和对复合材料认识上的不足,往往造成模型和材料参数假定与实际差异很大,因而该方法在实际应用中遇到了一些困难。为此,人们试图选择另一种途径---直接分析法来预测复合材料的力学参数。由于离散元元方法没有很好解决对复合材料离散后的计算结果的误差,因此基于离散单元法计算宏观力学参数的研究较少目前主要是基于有限元法的数值分析法,其计算过程是首先建立颗粒材料的统计模型,然后模拟出不同尺度的复合材料"试件";这样得到的复合材料"试件",可以视为由基体和增强颗粒两部分组成,其力学参数可以在实验室分别确定,然后应用有限元方法进行分析,进而得到颗粒统计力学参数即。这一方法计算结果的正确性取决于颗粒统计模型的正确性以及有限元算法的合理性,这一过程虽然有误差,但是误差不会比原位实测更大。该方法的不足之处在于为避免尺寸效应,模拟不同尺度"试件"时,增加了计算成木,并且当计算尺度增大时,"试件"内的颗粒数目明显增加,给有限元的剖分和计算带来了困难。还有学者基于有限元方法,基于等效观点,对颗粒增强复合材料的等效性能进行了研究,即根据一定的等效原则,宏观地考虑颗粒对材料力学特性的影响,将整个颗粒增强复合材料均匀化、连续化,然后用有限元计算得到等效力学特性.按等效方式来分,主要有材料参数等效法、能量等效法等,这些等效方法有其适用的一面,但仍有一定局限性,例如等效体的尺寸效应问题等.关于材料参数的均匀化理论.作为一种研究复合材料宏观性质的新方法,数学家们已进行了大量的研究,例如A.Bensousson,J.L.Lion、等针对小周期结构问题的渐进分析,给出了均匀化材料系数的概念;O.A.Oleinik等对具有小周期结构的均匀化理论和一阶渐进分析理论进行了深入研究;T.Hou和陈志明等在此基础上给出了一阶渐进展开有限元的理论估计;崔俊芝等针对小周期结构提出了双尺度祸合算法。针对具有对称性的基本胞体给出了高阶渐进展式和有限元估计,并把此方法运用到工程计算中,从而使的均匀化从理论分析进入了数值计算。阶段和实际应用阶段,使得微观构造十分复杂的非均质材料的宏观力学参数计算成为现实,并且给出了计算周期性编制复合材料的等效力学参数的双尺度方法。在进行等效计算时,首先需建立材料的单胞模型,如二维单胞模型、二维多颗粒单胞模型、三维单胞模型、三维多颗粒单胞模型及代表体单元模型。武汉理工大学的瞿鹏程教授等,根据扫描电镜试样截面细观图,建立了有限元模型,并且成功预测出了SiC颗粒增强Al基复合材料等效弹塑性力学性能特征曲线。Soppa根据体积含量10%Al2O3,增强6061Al基复合材料的实验细观图,构件有限元分析模型,观察残余热应力对PRMMCs变形和破坏的影响。Han等人采用三维多颗粒单胞模型研究PRMMCs的力学性能和裂纹的产生。二、复合材料微结构拓扑优化研究结构拓扑优化是结构形状优化的发展,是布局优化的一个方面。当形状优化逐渐成熟后,结构拓扑优化这一新的概念就开始发展,现在拓扑优化正成为国际结构优化领域一个最新的热点。以Roderick Lakes(1987,1993)提出的具有负泊松比系数的泡沫材料以及对通过不同组分材料的复合可以获得任何单相材料无法比拟的极端材料特性(如零膨胀系数、零剪切性能)新发现的阐述为标志,材料微结构的优化设计被纳入拓扑优化领域。特别是由Sigmund于九十年代中期提出来的,现在己经成为材料研究领域的前沿课题之一。而在2002年的第9届AIAA年会上Kalidindi等人提出了"微结构灵敏设计(MSD-Microstructure Sensitive Design)"概念,进一步完善与发展了微结构构型与组分优化设计的思想与体系。这些开创性的工作为复合材料与结构的拓扑优化设计奠定了坚实的基础,进一步促进了材料微结构的优化设计。复合材料的宏观性能可由微结构单胞使用均匀化技术得到,通过对微结构单胞进行拓扑优化设计可获得具有良好特性的复合材料,例如负的泊松比、负的热膨胀系数、零剪切性能以及良好压电特性的压电材料。对单胞的拓扑优化设计,问题可分为两类:一是满足本构模量等于给定值的最小体积百分含量问题;二是满足一系列体积约束和对称条件的极值材料常数问题。Silva基于均匀化方法展开了具有极端性能的二维和三维压电材料的优化设计;国内袁振、吴长春进行了极端性能的弹性材料优化设计,杨卫等采用优化准则法进行具有特定性能的微结构设计,实现了具有负泊松比的材料设计。基于传热性能的微结构优化设计目前还处于初期阶段,张卫红等基于均匀化方法进行材料的热传导性能预测,在给定材料用量下进行复合材料的设计,得到具有极端热传导性能的复合材料。拓扑优化兼有尺寸优化和形状优化的复杂性,微结构最终拓扑形式是未知的。以最小柔度作为目标函数的微结构拓扑优化而得到的蜂窝状结构,为标准的规则正六边行蜂窝结构。三、小结金属基复合材料是近年来迅速发展起来的一种高技术新型工程材料,以其优越的性能受到国内外的高度重视。SiC颗粒增强铝基复合材料是目前复合材料中最引人注目的体系之一,不论是在理论上还是在实验上均是理想的复合材料研究对象。本文综述了国内外对金属基复合材料的有效性能研究和复合材料微结构拓扑优化,对金属基复合材料研究具有一定的知道意义。

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  • 印刷电子材料的研究与应用论文
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