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新型加固与修复材料现状与发展

新材料行业发展趋势

新材料行业发展趋势 与传统材料相比,新材料产业具有技术高度密集,研究与开发投入高,产品的附加值高,生产与市场的国际性强,以及应用范围广,发展前景好等特点,其研发水平及产业化规模已成为衡量一个国家经济,社会发展,科技进步和国防实力的重要标志,世界各国特别是发达国家都十分重视新材料产业的发展。下面是有关于新材料行业发展趋势的分析,一起来看看。 中国新材料产业发展前景分析新材料作为二十一世纪三大关键技术之一,是高新技术发展的基础和先导,已成为全球经济迅猛增长的源动力。 随着科学技术发展,人们在传统材料的基础上,根据现代科技的研究成果,开发出新材料。新材料按组分为金属材料、无机非金属材料(如陶瓷、砷化镓半导体等)、有机高分子材料、先进复合材料四大类。按材料性能分为结构材料和功能材料。结构材料主要是利用材料的力学和理化性能,以满足高强度、高刚度、高硬度、耐高温、耐磨、耐蚀、抗辐照等性能要求;功能材料主要是利用材料具有的电、磁、声、光热等效应,以实现某种功能,如半导体材料、磁性材料、光敏材料、热敏材料、隐身材料和制造原子弹、氢弹的核材料等。新材料在国防建设上作用重大。例如,超纯硅、砷化镓研制成功,导致大规模和超大规模集成电路的诞生,使计

算机运算速度从每秒几十万次提高到每秒百亿次以上;航空发动机材料的工作温度每提高100℃,推力可增大24%;隐身材料能吸收电磁波或降低武器装备的红外辐射,使敌方探测系统难以发现等等。 在新材料产业中分布情况 21世纪科技发展的主要方向之一是新材料的研制和应用。新材料的研究,是人类对物质性质认识和应用向更深层次的进军。 信息材料是最活跃的新材料领域,微电子材料在未来10~15年仍是最基本的信息材料,集成电路及半导体材料将以硅材料为主体,化合物半导体材料及新一代高温半导体材料共同发展。光电子材料将成为发展最快和最有前途的信息材料,主要集中在激光材料、高亮度发光二极管材料、红外探测器材料、液晶显示材料、光纤材料等领域。 XX年,在“国家半导体照明工程”计划的推动下,我国半导体照明产业发展加速,关键技术取得突破,蓝光功率型LED芯片发光效率达到90mW,处于国际先进水平;封装的功率型白光LED发光效率超过30lm/W,达到国际先进水平。建立了上海、大连、厦门、南昌4个国家半导体照明产业化基地,民营资本投资近37亿元人民币,我国LED产业迎来了快速发展的时期。 XX年我国推出了激光电视样机,技术水平达到国际先进。

灌浆材料的发展现状与展望模板

灌浆材料的发展现状与展望 摘要:灌浆工法作为防渗补强加固的一种重要手段,其灌浆材料起着至关重要的作用。本文对灌浆材料的种类及其使用性能作了详细的描述,同时对今后浆材的发展方向提出了展望。 关键词:灌浆灌浆材料 注浆法出现于19世纪初,注浆工法在水利水电工程中多称灌浆法。采用灌浆技术以解决土建工程的有关技术难题,至今已有一个世纪的历史。浆液注入到地层中去的方式是该工法的关键。随着注浆技术的广泛应用,注浆材料得到了较大的发展。注浆材料从最早的石灰和黏土、水泥,发展到今天的水泥--水玻璃浆液、各种化学浆液。而注浆材料的开发与应用,又反过来推动了注浆工法在更广泛的领域内的应用。通常说的注浆材料是指浆液中的主剂。注浆材料必须是能固化的材料。习惯上把注浆原材料分为粒状材料和化学材料两个系统。而浆液是同主剂、固化剂,以及溶剂、助剂经混合后所配成的液体,分为溶液型和悬浊液型两大类。 1 灌浆材料的种类及其特点 1.1 溶液型浆材 溶液型浆材又叫化学浆材,可分为水玻璃类、木质素类灌浆材料、丙烯酰胺类灌浆材料、丙烯酸盐类灌浆材料、聚氨酯类灌浆材料、环氧树脂灌浆材料、甲基丙烯酸酯类灌浆材料、脲醛树脂类、其它类化学灌浆材料。1.1.1 水玻璃类灌浆材料 水玻璃(硅酸钠)是化学灌浆中最早使用的一种材料,水玻璃类浆液是由水玻璃溶液和相应的胶凝剂组成。其无机胶凝剂有氯化钙、铝酸钠、氟硅酸、磷酸、草酸、硫酸铝、混合钠剂等,有机胶凝剂有醋酸、酸性有机盐、有机酸酯、醛类(乙二醛类)、聚乙烯醇等。二氧化碳亦可与水玻璃溶液在被灌体内生成硅酸凝胶。 灌浆用水玻璃模数在2.4~3.4之间为宜,水玻璃溶液的浓度在35~45°Be'为宜。 水玻璃类浆材主要特点及性能: (1) 胶凝时间从瞬间~24小时不等; (2) 固砂体强度可达6MPa; (3) 粘度从1.2~200×10-3Pa·s; (4) 可灌性好,渗透系数可达10-5~10-6cm/s,可灌入 0.1mm以上的土层。 (5) 毒副作用小,造价低。 1.1.2 木质素类浆液 木质素类浆液由纸浆废液、胶凝剂和促凝剂等组成。木质素类浆液包括铬木素和硫木素浆液两种。铬木素浆液的固化剂是重铬酸钠。但重铬酸钠毒性大,难以大规模使用。硫木素浆液是在铬木素浆液的基础上发展起来的,是采用过硫酸铵完全代替重铬酸钠,使之成为低毒、无毒木质素浆液,是一种很有发展前途的注浆材料。

新型功能材料发展趋势

新型功能材料发展趋势 功能材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的新型材料,是信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料,同时也对改造某些传统产业,如农业、化工、建材等起着重要作用。功能材料种类繁多,用途广泛,正在形成一个规模宏大的高技术产业群,有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。功能材料按使用性能分,可分为微电子材料、光电子材料、传感器材料、信息材料、生物医用材料、生态环境材料、能源材料和机敏(智能)材料。由于我们已把电子信息材料单独作为一类新材料领域,所以这里所指的新型功能材料是除电子信息材料以外的主要功能材料。 功能材料是新材料领域的核心,对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用,在全球新材料研究领域中,功能材料约占 85 % 。随着信息社会的到来,特种功能材料对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用,是二十一世纪信息、生物、能源、环保、空间等高技术领域的关键材料,成为世界各国新材料领域研究发展的重点,也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。 鉴于功能材料的重要地位,世界各国均十分重视功能材料技术的研究。 1989年美国200多位科学家撰写了《90年代的材料科学与材料工程》报告,建议政府支持的6类材料中有5类属于功能材料。从1995年至2001年每两年更新一次的《美国国家关键技术》报告中,特种功能材料和制品技术占了很大的比例。2001年日本文部省科学技术政策研究所发布的第七次技术预测研究报告中列出了影响未来的100项重要课题,一半以上的课题为新材料或依赖于新材料发展的课题,而其中绝大部分均为功能材料。欧盟的第六框架计划和韩国的国家计划等

2015年新材料行业分析报告

2015年新材料行业分 析报告 2014年12月

目录 一、稀土永磁材料 (4) 1、我国是稀土永磁材料的生产和消费大国 (4) 2、我国稀土出口量逐年增加,而出口金额持续下降 (5) 3、我国是粘结钕铁硼磁体的主要产地 (6) 4、政策密集发布表明国家对稀土行业的重视 (8) 5、增量应用主要来自于新能源汽车和变频设备 (9) 6、重点公司 (11) (1)厦门钨业 (11) (2)盛和资源 (12) (3)中科三环 (12) (4)正海磁材 (12) 二、高温合金材料 (13) 1、制造航空航天发动机的重要金属材料 (13) 2、技术壁垒高、认证体系严格促成寡头垄断 (14) 3、重点公司 (16) (1)钢研高纳 (17) (2)炼石有色 (17) (3)抚顺特钢 (18) (4)久立特材 (18) 三、3D打印材料 (19) 1、3D打印优点鲜明,应用广泛 (19) 2、3D打印行业将持续高增长 (20) 3、金属3D打印发展前景广阔 (21) 4、重点公司 (22) (1)银邦股份:3D 打印业务渐入佳境 (22) (2)亚太科技 (23) 四、石墨烯材料 (23)

1、石墨烯在材料属性方面极为优越 (23) 2、电子材料是目前石墨烯最具吸引力的应用领域 (25) 3、目前各国都在积极进行石墨烯的研究和专利布局 (27) 4、重点公司 (29) (1)烯碳新材 (29) (2)中国宝安 (30) (3)金路集团 (30) (4)华丽家族 (31) (5)力合股份 (32) (6)乐通股份 (32) (7)中泰化学 (32) (8)中超电缆 (32)

中国磁性材料产业现状及其发展展望(1)

中国磁性材料产业现状及其发展展望(1) 摘要:磁性材料是各种电子产品主要的配套产品,无论是消费家电产品和工业类如计算机、通讯设备、汽车,以及国防工业均离不开磁性材料。当前,中国各种磁性材料的产量基本上世界第一,成为磁性材料生产大国和磁性材料产业中心。中国磁性材料的中长期市场前景十分光明,中国的磁性材料产品在全球的地位必将进一步提高。必须加强科技创新力度、加强技术改造加强企业管理水平,调整产业结构和提高产品档次,使中国磁性材料从大国走向强国。本文着重从宏观角度分析了中国磁体产业整体情况,介绍了稀土永磁材料特别是中国钕铁硼烧结和粘结产业现状,以及中国新型的稀土永磁材料的研究开发情况,同时对我国磁体产业发展前景进行了预测和分析。 1 中国磁体产业的发展历程 目前,全球的经济已进入了一个信息时代,作为一种功能材料,磁性材料所占的地位越来越重要。当前主要的商品磁体共有4类:20世纪30年代开发的铝-镍-钴永磁;50年代初期开发的铁氧体磁体;60年代末开发的钐-钴磁体,包括第一代稀土永磁-SmCo5和第二代稀土永磁-Sm2Co17;80年代初开发的稀土永磁钕铁硼。而稀土永磁,特别是钕铁硼是磁性材料里最重要的一部分,在永磁材料中发展最快,平

均以每年10%的速度增长。中国磁体产业在中国的出现远较西方发达国家晚,起始期是1969年到1987年之间。因为当时的稀土永磁钐钴磁体的高成本、国内市场的需求量少,所以到八十年代初还没有形成自己的磁体工业。1987~1996的十年是中国磁体产业开始发展的第一阶段,其特点是起点低:由于投资小,设备简陋,生产设备基本完全是国产的,经营理念落后,仍局限于小生产的模式。 1997~20XX的五年是中国磁体产业发展的第二阶段,其特点是起点远高于前一阶段:投资强度大,引进一部分国外的先进技术设备,能够按先进的工艺路线组织生产,产品质量一般属中低档。 20XX年起,中国磁体产业的发展将进入第三阶段。企业建立的特点将是“三高”,即高起点、高投入、高回报:1)产品瞄准特定用途所需的高档磁体;投资规模巨大,引进整条先进生产线;2)按现代化管理的理念,组织集约式分段联营的大生产:磁体生产分为两段—母合金/粉料的生产和磁体制备,投资显著降低,效益则大为提高;3)按资本运作的规律运营,从而保证磁体产业较高的回报率。特别是有可能从国外引进最先进的或采用国产先进生产线,生产高档的磁体产品。 进入21世纪,发达国家的磁体生产由于成本过高,已难以为继,世界磁性材料行业纷纷向中国或第三世界地区转移,中国作为首选的国家。世界一些著名的磁性材料制造企

自修复高分子材料的研究现状及发展

自修复高分子材料的研究现状及发展 发表时间:2020-01-15T14:41:52.863Z 来源:《科学与技术》2019年17期作者:李果兴陈恒 [导读] 近年来,智能自修复高分子材料越来越引人注目 摘要:近年来,智能自修复高分子材料越来越引人注目。未来的开发阶段包括(1)改进的维修效率和维修,以便快速维修。(2)简化合成工艺,降低材料成本;(3)绿色环保,开展符合环境保护的可持续发展项目。综上所述,聚合物自修复材料具有非常广泛的发展前景。但是我国这个领域的研究还与世界先进水平有所不同,因此我们需要继续进行更深入的研究,将其迅速应用到科学技术和商业市场,以谋求全人类的利益。本文基于自修复高分子材料的研究现状及发展展开论述。 关键词:自修复;高分子材料;研究现状及发展 引言 今天,随着社会的快速发展,对材料的性能要求越来越高。自修复聚合物材料由于其自修复功能性质,具有延长材料寿命和降低材料使用过程中维护和维护成本的优点,因此自修复聚合物材料在未来的各个领域具有良好的应用和发展前景。 1自修复高分子材料概述 自修复型高分子材料是指高分子材料在受到损伤后可在宏观和微观自行修复,并在一定程度上恢复其力学性能的一类高分子材料。依据修复的特征,自修复型高分子材料可分为本征型和外援型两大类。外援型聚合物自修复材料通常是指向聚合物基体中引入包覆有修复剂的微胶囊、微管或中空纤维等的复合材料。当材料受到损伤时,包覆层破裂并释放出修复剂,修复剂之间相互反应从而完成修复过程。如White等首次向环氧树脂中同时引入了包覆有环戊二烯修复剂的微胶囊和分散于基体中的Grubbs催化剂,当复合体系受到损伤时,微胶囊破裂,修复剂释放出来并与催化剂反应,形成新的聚合物从而实现裂纹的修复。本征型聚合物自修复材料则是指聚合物通过大分子链自身的运动、缠结或可逆的化学反应(Diels-Alder反应、可逆酰腙键的形成、可逆双硫键的形成、硼酸酯键的形成等)、非共价键作用(超分子相互作用,如氢键、离子键、π-π堆叠等)而引发修复功能的一类高分子材料。外援型自修复材料由于受修复剂的限制而无法实现多次修复,且修复的效果强烈依赖于修复剂的包覆效果。 2外植型自修复材料 外植体自修复材料系统主要是微胶囊自修复系统和液芯纤维自修复系统[。微胶囊法,顾名思义,起恢复作用的是事先在身体里的微胶囊。内部含有治愈剂,出现裂纹时,裂纹尖端的应力作用释放出内部治愈剂,与埋在材料内部的催化剂发生化学反应,达到修复裂纹的目的。其优点是能更好地防止微裂纹扩散,有效地提高聚合物材料的寿命。微胶囊自我治愈的概念首先由白色等[2]提出,这种微胶囊材料的保守剂内层是双环戊二烯(DCPD),外层用脲醛树脂包裹。然后将微胶囊与Grubbs催化剂均匀分散在环氧树脂体系中。微胶囊方法也有缺点。因为可以将治愈剂事先埋在材料中,然后在材料准备中添加催化剂,从而修复裂纹。因此,还有很多要考虑的因素,包括微裂纹扩展速度、治愈剂是否与催化剂反应良好、治愈剂是否扩展良好等。催化剂对治愈剂反应非常有效,只有当材料中的裂纹扩展速度高于材料内部的裂纹时,才能很好地防止裂纹的扩散,从而有效地保证了具有高分子材料的性能。由于修复核纤维的系统与微胶囊系统具有相同的机制,当材料出现裂缝时,会释放修复的物质并修复材料缺口。但是,液体的核纤维类型是将还原的材料倒入纤维材料中,然后将其隐藏在材料中。纤维素型是微胶囊自我修复系统的扩展。 3本征型自修复高分子材料 本征型自修复高分子材料是一种在外力或外能作用下被一定程度的破坏后,无需施加能量和力量即可自我修复的材料。目前,国内外相关团队都进行了大量自我修复材料的研究,开发出的自我修复聚合物材料大致分为具有可逆共享耦合的自我修复聚合物材料两种。具有可逆非共结的聚合物材料 3.1可逆Dieal-Alder(DA)反应自修复 DA反应是一种受温度影响的可逆化学反应,其作用原理的本质是加成成环反应受温度控制的可逆反应。具体是一个含有活泼双键或三键的化合物与共轭二烯类化合物进行加成成环反应,此反应活化能低,反应速度快,当温度升高,反应方向调转,生成活性基团。所以,在温度的影响下,DA可逆反应便是该高分子材料的自修复原理。 3.2基于酰腙键型的自修复高分子材料 基于酰肼结合的价耦合自愈系统的机理是醛固反应产生的酰肼结合断裂后自发生长。s . BOD等,如果ph大于4,则转换为凝胶状态;如果ph小于4,则转换为溶胶状态;如果调整ph值,则可以自我修复。这种材料在聚乙二醇两端修改二苯甲酰肼后,与3[(4-醛基苯氧化物-甲基]乙烷反应,从而在缩合反应机制中产生自修复聚合物。如果系统ph值在一定范围内发生变化,酰九头蛇关键点将被破坏和重建,宏观上表现为材质的自愈行为。 3.3可逆N-O键自修复 可逆N-O键是一种键能比较低的化学键,在60℃便可发生热可逆反应,因此只需要外界提供较少的能量就能重新成键,来达到自修复的效果。Otsuka等将烷氧胺基(C-O-N)单元创造性地与高分子材料结合,使得原来无法进行自修复的高分子材料具有了自修复的能力,并且还保留了该种高分子原有的可降解的性能。Sakai等在C-O-N重复单元与单体进行共聚,形成了一种嵌段共聚物,这种高分子材料可以通过烷氧胺基的断裂与重组来实现自修复行为。但是,此种材料的自修复温度要达到126℃,并且需要修复6~12h才能完成,修复温度较高且修复时间较长,这一自修复条件限制了该种材料的应用前景。 4自修复高分子材料的应用 科学家们不断改善其性能,以满足人类日常需求,从而大规模应用聚合物自修复材料。善俊基等制造了模拟荷叶表面蜡治疗的自愈超水性涂料,刮伤表面后光的氧化会削弱超疏水性的氟硅烷群疏水性,开始吸收环境中的水,然后将材料内部的氟硅烷群移到表面,恢复涂层的超疏水性功能。haraguchi等制造了具有有机聚合物-无机粘土网络结构的纳米复合水凝胶,当材料横截面接触时,表面的聚合物链相互交织,通过氢键形成新的共享键合,从而恢复断裂链接。智能自修复聚合物材料目前在人工肌肉等生物工程领域以及宇宙飞船、火箭发动机零部件等航天领域初次使用。另外,墙壁结构、桥梁建设等建筑领域也在逐渐发挥其优越性。相信不久将给全人类带来技术革命。 结束语 材料在使用的过程中使用时间、温度和其他因素,则会出现材料损坏、疲劳等现象,主要是裂纹,如果出现裂纹,则会降低材料的机

功能材料发展趋势

材料】功能材料发展趋势 功能材料发展趋势 功能材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的新型材料,是信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料,同时也对改造某些传统产业,如农业、化工、建材等起着重要作用。功能材料种类繁多,用途广泛,正在形成一个规模宏大的高技术产业群,有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。功能材料按使用性能分,可分为微电子材料、光电子材料、传感器材料、信息材料、生物医用材料、生态环境材料、能源材料和机敏(智能)材料。由于我们已把电子信息材料单独作为一类新材料领域,所以这里所指的新型功能材料是除电子信息材料以外的主要功能材料。 功能材料是新材料领域的核心,对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用,在全球新材料研究领域中,功能材料约占85%。随着信息社会的到来,特种功能材料对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用,是二十一世纪信息、生物、能源、环保、空间等高技术领域的关键材料,成为世界各国新材料领域研究发展的重点,也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。 鉴于功能材料的重要地位,世界各国均十分重视功能材料技术的研究。1989年美国200多位科学家撰写了《90年代的材料科学与材料工程》报告,建议政府支持的6类材料中有5类属于功能材料。从1995年至2001年每两年更新一次的《美国国家关键技术》报告中,特种功能材料和制品技术占了很大的比例。2001年日本文部省科学技术政策研究所发布的第七次技术预测研究报告中列出了影响未来的100项重要课题,一半以上的课题为新材料或依赖于新材料发展的课题,而其中绝大部分均为功能材料。欧盟的第六框架计划和韩国的国家计划等在他们的最新科技发展计划中,都把功能材料技术列为关键技术之一加以重点支持。各国都非常强调功能材料对发展本国国民经济、保卫国家安全、增进人民健康和提高人民生活质量等方面的突出作用。 1、新型功能材料国外发展现状 当前国际功能材料及其应用技术正面临新的突破,诸如超导材料、微电子材料、光子材料、信息材料、能源转换及储能材料、生态环境材料、生物医用材料及材料的分子、原子设计等

新材料行业发展前景新材料行业分析

新材料行业发展前景新材料行业分析 行业政策新材料一般指新出现的具有优异性能和特殊功能的材料,或是传统材料改进后性能明显提高和产生新功能的材料。新材料产业是国民经济各行业特别是战略性新兴产业发展的重要基础,新能源、节能环保和新能源汽车等六大战略性新兴产业几乎都需要新材料的支持。加快培育和发展新材料产业,对于战略性新兴产业发展,保障国家重大工程建设,促进传统产业转型升级,构建国际竞争新优势具有重要的意义。 2021年10月8日《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,文指出,根据战略性新兴产业的特征,立足中国国情和科技、产业基础,现阶段重点培育和发展节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车等产业。 2月22日,中国首部新材料产业发展规划——《新材料产业“十二五”发展规划》由工业和信息化部正式发布。《规划》,提出将着力推动先进高分子材料、新型无机非金属材料、高性能复合材料、前沿新材料等六大新材料升级换代和自主创新,到“十二五”末,新材料产业规模总产值达到2万亿元,年均增长率超过25%,实现我国由材料大国向材料强国的战略转变。“十二五”期间,特种金属功能材料、高端金属结构材料、先进高分子

材料、新型无机非金属材料、高性能复合材料和前沿新材料将是我国重点发展的新材料品种。 行业现状经过几十年奋斗,我国新材料产业从无到有,不断发展壮大,在体系建设、产业规模、技术进步等方面取得明显成就,为国民经济和国防建设做出了重大贡献,具备了良好发展基础。 新材料产业体系初步形成。我国新材料研发和应用发端于国防科技工业领域,经过多年发展,新材料在国民经济各领域的应用不断扩大,初步形成了包括研发、设计、生产和应用,品种门类较为齐全的产业体系。 新材料产业规模不断壮大。进入新世纪以来,我国新材料产业发展迅速,2021年我国新材料产业规模超过6500亿元,与 20xx年相比年均增长约20%。其中,稀土功能材料、先进储能材料、光伏材料、有机硅、超硬材料、特种不锈钢、玻璃纤维及其复合材料等产能居世界前列。 部分关键技术取得重大突破。我国自主开发的钽铌铍合金、非晶合金、高磁感取向硅钢、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、超硬材料、间位芳纶和超导材料等生产技术已达到或接近国际水平。新材料品种不断增加,高端金属结构材料、新型无机非金属材料和高性能复合材料保障能力明显增强,先进高分子材料和特种金属功能材料自给水平逐步提高

玻璃材料的应用现状与发展趋势

玻璃材料的应用与趋势 内容摘要:随着建筑多元化的发展,建筑玻璃的已经成为建筑多样化和建筑功能化的关键组成部分,尤其是最近几年,建筑用深加工玻璃的品种、数量也得到了很大的发展,产品质量有了很大的提高。但是一些建筑使用的深加工玻璃出现了如钢化玻璃自爆、中空玻璃漏气等多种问题,造成很大的损失。当今世界玻璃制造商们在开发钢化玻璃新技术方面,均向能源、材料、环保、信息、生物等五大领域的发展和需求奋进。 关键词:玻璃材料的应用现状,玻璃材料的发展趋势 一 .世界建筑的发展对玻璃的要求变化 从20世纪60年代,随着第一个玻璃幕墙出现开始,建筑幕墙一直占据着建筑市场的主导位置并引领着建筑行业技术的发展。到目前,建筑对玻璃的要求经过了从白玻、本体着色玻璃、热反射镀膜到低辐射镀膜玻璃的变化。玻璃的颜色也由无色、茶色、金黄色到兰色、绿色并最后向通透方向的发展变化。 二.建筑玻璃的主要应用品种及特点 1、钢化玻璃 它是利用加热到一定温度后迅速冷却的方法,或是化学方法进行特殊处理的玻璃。一般是在原来普通的浮法玻璃基础上,经过将玻璃加热到软化点温度再经过淬火处理,使玻璃内部中心部位具有张应力

而玻璃表面部位具有压应力并达到均匀应力平衡的玻璃产品。钢化玻璃的品种包括化学钢化也称离子钢化和物理钢化两种;化学钢化玻璃的特点是由于采用颗粒较大的离子如钾离子置换玻璃表面的钠离子,在约400度的温度下经过一定的工艺制作完成;化学钢化玻璃可以切割、热弯等,但经过高温加工后的玻璃强度会受影响;化学钢化玻璃的初始强度可以达到原片的6-7倍,但是随着使用时间加长,性能会衰减;由于离子置换的特殊性,多数使用在超薄的玻璃上。物理钢化玻璃的特点是强度高,一般强度可以达到普通平板玻璃的4倍左右 2、夹层玻璃 夹层玻璃是由一层玻璃与一层或多层玻璃、塑料材料夹中间层而成的玻璃制品,中间层是介于玻璃之间或玻璃与塑料材料之间起粘结和隔离作用的材料,使夹层玻璃具有抗冲击、阳光控制、隔音等性能;夹层玻璃的特点是安全—即使破碎,也不会对人造成伤害。缺点是降低采光性能、玻璃自重增加。 3、镀膜玻璃 镀膜玻璃俗称热反射玻璃,包括阳光控制镀膜玻璃和低辐射镀膜玻璃(Low-E)玻璃两个品种。镀膜形成的原理是在原片玻璃表面镀上金属或者金属氧化物/氮化物膜,使玻璃的遮蔽系数降低,又称低辐射玻璃,是一种对波长范围4.5μm-25μm的远红外线有较高反射比的镀膜玻璃。低辐射镀膜玻璃还可以复合阳光控制功能,称为阳光控制低辐射玻璃。镀膜玻璃主要有两个系列的品种,一种是在线镀

镁基复合材料的研究发展现状与展望

——颗粒增强镁基复合材料 课程名称:金属基复合材料 学生姓名: 学号: 班级: 日期:2010/12/26

——颗粒增强镁基复合材料 摘要:镁基复合材料具有很高的比强度、比刚度以及优良的阻尼减震性能,是汽车制造、航空航天等领域的理想材料之一。本文综述了颗粒增强镁基复合材料的研究概况,镁基复合材料常用的基体合金和常用的增强相。着重介绍了其制备方法、力学以及阻尼性能,并对它的发展趋势进行了展望。 关键词:镁基复合材料;制备方法;基体镁合金;颗粒增强体;性能 1.前言 与传统的金属材料相比,金属基复合材料具有高的比强度、比刚度、耐高温、耐磨损耐疲劳、热膨胀系数小、化学稳定性和尺寸稳定性好等优异性能。金属基复合材料的增强体主要有长纤维、短纤维、颗粒和晶须等,其中颗粒增强金属基复合材料由于制备工艺简单、成本较低微观组织均匀、材料性能各向同性且可以采用传统的金属加工工艺进行二次加工等优点,已经成为金属基复合材料领域最重要的研究方向,正在向工业规模化生产和应用发展。颗粒增强金属基复合材料的主要基体有铝、镁钛、铜和铁等,其中铝基复合材料发展最快;由于镁的密度更低(1.74 g/cm3),仅为铝的2/3,具有更高的比强度、比刚度,而且具有良好的阻尼性能和电磁屏蔽等性能,镁基复合材料正成为继铝基之后的又一具有竞争力的轻金属基复合材料。镁基复合材料因其密度小,且比镁合金具有更高的比强度、比刚度、耐磨性和耐高温性能,受到航空、航天、汽车、机械及电子等高技术领域的重视.自20世纪8O年代至现在,镁基复合材料已成为金属基复合材料的研究热点之一。颗粒增强镁基复合材料与连续纤维增强、非连续(短纤维、晶须等)纤维增强镁基复合材料相比,具有力学性能呈各向同性、制备工艺简单、增强体价格低廉、易近终成型、易机械加工等特点,是目前最有可能实现低成本、规模化商业生产的镁基复合材料。 2.制备方法 2.1粉末冶金法 粉末冶金法是把微细纯净的镁合金粉末和增颗粒均匀混合后在模具中冷压,然后在真空中将合体加热至合金两相区进行热压,最后加工成型得复合材料的方法。粉末冶金的特点:可控制增颗粒的体积分数,增强体在基体中分布均匀;制备温度较低,一般不会发生过量的界面反应。该法工艺设备较复杂,成本较高,不易制备形状复杂的零件。 2.2熔体浸渗法 包括压力浸渗、无压浸渗和负压浸渗。压力浸渗是先将增强颗粒做成预制件,加入液态镁合金后加压使熔融的镁合金浸渗到预制件中,制成复合材料采用高压浸渗,可克服增强颗粒与基体的不润湿情况,气孔、疏松等铸造缺陷也可以得到很好的弥补。无压浸渗是指熔的镁合金在惰性气体的保护下,不施加任何压力对增强颗粒预制件进行浸渗。该工艺设备简单、成本低,但预制件的制备费用较高,因此不利于大规模生产。增强颗粒与基体的润湿性是无压浸渗技术的关键。负压浸渗是通过预制件造成真空的负压环境使熔融的镁合金渗入到预制件中。由负压浸渗制备的SiC/Mg颗粒在基体中分布均匀。

(汽车行业)汽车车身新材料的应用及发展方向

(汽车行业)汽车车身新材料的应用及发展方向

汽车车身新材料的应用及发展趋势 现代汽车车身除满足强度和使用寿命的要求外,仍应满足性能、外观、安全、价格、环保、节能等方面的需要。在上世纪八十年代,轿车的整车质量中,钢铁占80%,铝占3%,树脂为4%。自1978年世界爆发石油危机以来,作为轻量化材料的高强度钢板、表面处理钢板逐年上升,有色金属材料总体有所增加,其中,铝的增加明显;非金属材料也逐步增长,近年来开发的高性能工程塑料,不仅替代了普通塑料,而且品种繁多,在汽车上的应用范围广泛。本文着重介绍国内外在新型材料应用方面的情况及发展趋势。 高强度钢板 从前的高强度钢板,拉延强度虽高于低碳钢板,但延伸率只有后者的50%,故只适用于形状简单、延伸深度不大的零件。当下的高强度钢板是在低碳钢内加入适当的微量元素,经各种处理轧制而成,其抗拉强度高达420N/mm2,是普通低碳钢板的2~3倍,深拉延性能极好,可轧制成很薄的钢板,是车身轻量化的重要材料。到2000年,其用量已上升到50%左右。中国奇瑞汽车X公司和宝钢合作,2001年在试制样车上使用的高强度钢用量为262kg,占车身钢板用量的46%,对减重和改进车身性能起到了良好的作用。低合金高强度钢板的品种主要有含磷冷轧钢板、烘烤硬化冷轧钢板、冷轧双相钢板和高强度1F冷轧钢板等,车身设计师可根据板制零件受力情况和形状复杂程度来选择钢板品种。含磷高强度冷轧钢板:含磷高强度冷轧钢板主要用于轿车外板、车门、顶盖和行李箱盖升板,也可用于载货汽车驾驶室的冲压件。主要特点为:具有较高强度,比普通冷轧钢板高15%~25%;良好的强度和塑性平衡,即随着强度的增加,伸长率和应变硬化指数下降甚微;具有良好的耐腐蚀性,比普通冷轧钢板提高20%;具有良好的点焊性能;烘烤硬化冷轧钢板:经过冲压、拉延变形及烤漆高温时效处理,屈服强度得以提高。这种简称为BH钢板的烘烤硬化钢板既薄又有足够的强度,是车身外板轻量化设计首选材料之壹;冷轧双向钢板:具有连续屈服、屈强比低和加工硬化高、兼备高强度及高塑性的特点,如经烤漆后其强度可进壹步提高。适用于形状复杂且要求强度高的车身零件。主要用于要求拉伸性能好的承力零部件,如车门加强板、保险杠等;超低碳高强度冷轧钢板:在超低碳钢(C≤0.005%)中加入适量的钛或铌,以保证钢板的深冲性能,再添加适量的磷以提高钢板的强度。实现了深冲性和高强度的结合,特别适用于壹些形状复杂而强度要求高的冲压零件。 轻量化迭层钢板 迭层钢板是在俩层超薄钢板之间压入塑料的复合材料,表层钢板厚度为0.2~0.3mm,塑料层的厚度占总厚度的25%~65%。和具有同样刚度的单层钢板相比,质量只有57%。隔热防振性能良好,主要用于发动机罩、行李箱盖、车身底板等部件。铝合金 和汽车钢板相比,铝合金具有密度小(2.7g/cm3)、比强度高、耐锈蚀、热稳定性好、易成形、可回收再生等优点,技术成熟。德国大众X公司的新型奥迪A2型轿车,由于采用了全铝车身骨架和外板结构,使其总质量减少了135kg,比传统钢材料车身减轻了43%,使平均油耗降至每百公里3升的水平。全新奥迪A8通过使用性能更好的大型铝铸件和液压成型部件,车身零件数量从50个减至29个,车身框架完全闭合。这种结构不仅使车身的扭转刚度提高了60%,仍比同类车型的钢制车身车重减少50%。由于所有的铝合金都能够回收再生利用,深受环保人士的欢迎。根据车身结构设计的需要,采用激光束压合成型工艺,将不同厚度的铝板或者用铝板和钢板复合成型,再在表面涂覆防具有良好的耐腐蚀性。 镁合金 镁的密度为1.8g/cm3,仅为钢材密度的35%,铝材密度的66%。此外它的比强度、比刚度高,阻尼性、导热性好,电磁屏蔽能力强,尺寸稳定性好,因此在航空工业和汽车工业中得到了广泛的应用。镁的储藏量十分丰富,镁可从石棉、白云石、滑石中提取,特别是海水的

21世纪中国建筑材料的现状与发展

21世纪中国建筑材料的现状与发展 摘要:近年来,我省在建筑垃圾开发利用方面投入了相当大的资金,不少地区将建筑垃圾作为一种再生资源,对固体废弃物加以筛分、破碎后制成建筑垃圾砖或作为路基垫层及地基垫层,对不可利用的垃圾则堆成造景加以利用,其中,建筑垃圾砖取代了传统的粘土实心砖来作为砌体材料,这样不仅保护了土地资源,节约了能源,同时也将资源做到了最大合理化的利用,这是一种具有强大社会效益与经济效益的产品,是建筑业走上一条能够可持续发展的良性循环经济模式。不仅如此,我们还应开发更多的节能环保材料,像利用太阳能、地热能、风能、声能水能等,通过这些能源来改善我们的生活环境,给我们创造一个良好、和谐的生活空间。 关键词:能源材料节能环保 引言:改革开放以来,建筑行业每天都发生着变化。特别是建筑材料方面。最突出的就是新型的建筑材料。我国的新型建材工业,在党和政府的高度重视和支持下,经过20多年的发展,已具备了相当的规模和较为齐全的品种。随着许会主义市场经济体制的建立、城镇居民安居工程的实施,我国的新型建材工业必将得到更大的发展。 新型建筑材料是区别于传统的砖瓦、灰砂石等建材的建筑材料新品种,包括的品种和门类很多。从功能上分,有墙体材料、装饰材料、门窗材料、保温材料、防水材料、粘结和密封材料,以及与其配套的各种五金件、塑料件及各种辅助材料等。从材质上分,不但有天然材料,还有化学材料、金属材料、非金属材料等等。 新型建材具有轻质、高强度、保温、节能、节土、装饰等优良特性。采用新型建材不但使房屋功能大大改善,还可以使建筑物内外更具现代气息,满足人们的审美要求;有的新型建材可以显著减轻建筑物自重,为推广轻型建筑结构创造了条件,推动了建筑施工技术现代化,大大加快了建房速度。快捷,方便,美观是新时代人们对住房的新要求。 1.研究内容 墙体材料在房屋建造材料中占了70%的比例,是房屋建造的重要组成部分,因此,发展节能环保的墙体材料是重中之重的问题,而发展墙体材料一定要与保护生态环境、资源的综合利用紧密结合在一起,合理利用资源,大力开发新的资源,并且利用回收资源,开发新的墙体材料,变废为宝,为建设可持续发展道路做贡献。 传统的保温隔热材料是以提高气相空隙率,降低导热系数和传导系数。纤维类保温材料在使用环境中要使对流传热和辐射传热升高,必须要有较厚的覆层;而型材类无机保温材料要进行拼装施工,存在接缝多、有损美观、防水性差、使用寿命短等缺陷。如何改善,解决这些问题,成为了新型保温材料的研究课题。

新材料产业发展现状及趋势

新材料产业发展现状及趋势 “十五”期间,在我国新材料产业发展过程中,国家给予了大力支持,初步形成了比较完整的新材料产业体系。“十五”期间发布的《国家计委关于组织实施新材料高技术产业化专项公告》,通过100多个产业化专项的实施.有力地推动了我国具有自主知识产权的新材料产业的发展,在电子信息材料、先进金属材料、电池材料、磁性材料、新型高分子材料、商性能陶瓷材料和复合材料等方面形成了一批高技术新材料核心产业。“十一五”期间又进一步加大了支持力度。按我国目前经济发展趋势预计,新材料需求增长速度将高于经济增长速度,按10%的增长速度计算,到2010年我国新材料市场可达6500亿元。新材料产业也已成为衡量一个国家经济社会发展、科技进步和国防实力的重要标志。 我国新材料产业的发展现状 当前,我国的新材料产业在国际产业布局中正处于由低级向高级发展的阶段,随着对外开放和与全球业界的广泛交流合作,我国新材料产业正呈现快速健康发展的良好状态,在一些重点、关键新材料的制备技术、工艺技术、新产品开发及节能、环保和资源综合利用等方面取得了明显成效,促进了一批新材料产业的形成与发展。 1.新一代钢铁结构材料 迄今为止,钢铁结构材料依然是国民经济各支柱产业和国防工业的重要支撑材料和应用范围最宽、使用量最大的材料,其生产和应用过程对全球资源、能源和人类生存环境有着不可忽视的影响,以去年为例: 2007年生产钢材46719.3万吨,比去年增长16.2%。同时,高技术含量、高附加值品种钢材产量大幅度增长。全年生产冷轧薄宽钢带1740.27万吨,同比增长31.8%;冷轧薄板1563.83万吨,同比增长25.2%;镀层板(带)1754.58万吨,同比增长37.9%;涂层板(带)317.21万吨,同比增长36.1%;电工钢板(带)415.57万吨。同比增长23.5%。以上5个品种钢材合计生产5791.487吨,比上年增长31.28%,高于钢材生产总量增幅8.59个百分点。全年生产不锈钢720.6万吨,比上年增加190.6万吨,增长35.96%,居世界第一位。其中,世界一流工艺装备的生产量达到70%,国内市场占有率达到75%,实现了重大的突破。全行业已基本形成以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新和新产品研发体系,形成了科研基础设施建设加强、科技投入增加的良好格局。全行业在高效采选技术、钢铁冶炼技术、轧钢新技术、高端产品开发、大型冶金成套装备技术集成、节能节水和废弃物综合利用新技术等方面,都取得了新的成果和进步。 2007年宝钢试制成功X120管线钢,实现电镀锌机组全面无铬化生产,年产150万吨生铁的COREX3000熔融还原工艺装置投产;鞍钢继续完善冷连轧自主集成成套工艺技术,开发成功一批具有自主知识产权的核心技术,并在相关企业投入使用;武钢新一代取向硅钢、高效电机硅钢的研发和装备技术集成,高强度桥梁钢生产技术提高;太钢建成世界一流的现代化不锈钢生产基地;攀钢转炉铁水提钒和半钢炼钢连续工业性试生产成品钒渣等均取得了工艺技术的新突破。 2007年在研发和扩大生产市场需求的短缺产品方面,船用高强度宽厚板、高强度海洋结构用钢板、高档汽车用板和汽车零部件用钢、工程机械和高层建筑用高强度厚钢板、X80以上高等级管线钢板、百米在线热处理钢轨和时速350公里高速铁路钢轨、高速动车组用钢、高端压

自修复涂料的进展

自修复材料的研究方向与研究进展 一、自修复材料研究方向 1.自修复涂料类型从从不同角度考虑,自修复涂料可有以下几种类型: (1)从涂料的基本结构,可有分相结构的助剂型与连续相结构的本征型。 (2)基于涂料的基本组成,在分相结构的助剂型涂料中,已经研究报道了不同配方组成:有包囊、纤维填料、有层状膨胀型填料、纳米高岭土等类型。 (3)从修复机理上看,可以有液体释放型、化学反应型、体积膨胀型、可逆共价键型、可逆非共价键型和可逆聚合物网络型等。 (4)从功能上看,可有外观修复功能、防腐功能修复涂料等 2.目前自修复材料的研究主要集中在以下几个方面: (1) 陶瓷混凝土基自修复材料 在混凝土中掺入某些特殊的组分,如内含粘结剂的空心胶囊、空心玻璃纤维或液芯光纤,使混凝土材料在受到损伤时部分空心胶囊、空心玻璃纤维或液芯光纤破裂,粘结剂流到损伤处,使混凝土裂缝重新愈合。自修复混凝土对土木建筑结构的应力、应变、和温度等参数进行实时、在线监控、对损伤进行及时修复。这一技术被广泛应用在公路、地基、桥墩等建筑物中。 (2) 金属基自修复材料 金属基复合材料由于金属基体特有的属性,一般都是采用能力补

给的方式进行修复。比如高温保温的方法可以对基体内部的缺陷进行修复,严格地讲这并不是自修复的过程,因为它需要外界因素的作用才可以进行修复。也有利用互穿网络高分子膜络合在金属表面,以实现水蒸气滴状冷凝。由于位阻效应,这类高分子容易铺展成片状。涂覆在金属表面时,形成大分子层,从而得到附加热阻小的超薄涂层。由于具有含孤对电子的原子,因而能够与金属离子或原子形成强度较高的配位键(如N→Cu2+和N→Cu 等)。大面积的配位键像图钉一样把高分子膜牢牢地钉在金属表面上。网格状高分子互相牵制的网状结构,能够使个别断裂的配位键有机会重新形成,这种自修复的特性可以防止涂层剥落。其他一些研究主要集中在材料内部分散或复合一些功能性物质来实现。当材料受损时,这些物质发生某种变化(主要是高温下使金属表面形成氧化膜,通过氧化膜对裂纹发展抑制作用),实现自组装。 (3) 金属磨损自修复材料 金属磨损自修复材料是一种由羟基硅酸镁等多种矿物成分、添加剂和催化剂等构成的复杂组分超细粉体组合材料、它的常用组分的粒度为0.1~10μm,可以添加到各种类型的润滑油或润滑脂中使用。以润滑油或脂作为载体,将修复材料的超细粉粒送入摩擦副的工作面上。它不与油品发生化学反应,不改变油的粘度和性质,也无毒副作用。这种自修复材料的保护层不仅能够补偿间隙,使零件恢复原始形状,而且还可以优化配合间隙。因此,有利于降低摩擦振动,减少噪声,节约能源,实现对零件摩擦表面几何形状的修复和配合间隙的优

工程材料的历史、现状与发展

工程材料的历史、现状与发展 §1 工程材料的历史、现状和发展 材料:人类用以制作有用物件的物质 新材料:主要是指最近发展起来或正在发展之中的具有特殊功能和效用的材料。 人类先后经历了:石器时代——铁器时代——钢铁时代(高分子时代半导体时代先进陶瓷时代复合材料时代),这说明以学一种类材料为主导的时代已经一不复返了。材料的发展已进入丰富多采的时代,而以保护资源、环境和生态为目的的材料设计思想已形成新的潮流,即“生态环境材料”。 材料分类:金属材料无机非金属材料(陶瓷)有机高分子材料复合材料 一、金属材料 1、特点:由于其主要通过金属键结合而成,因此金属有比高分子材料高得多的模量,有比陶瓷高得多的韧性、可加工性、磁性和导电性。 2、近年来金属材料的纵深发展: 1)高纯材料 2)高强度及超高强度金属材料 3)超易切削钢和超高易切削钢 4)硬质合金和金属陶瓷 5)高温合金与难熔合金 6)纤维增强金属基复合材料 7)共晶合金定向凝固材料 8)快速冷凝金属非晶及微晶材料 9)有序金属间化合物 10)超细纳米颗粒金属材料 11)形状记忆合金 12)贮氢合金 3、金属材料的发展趋势 二、无机非金属材料(陶瓷ceramic)的特点 陶瓷是泛指一切经高温处理而获得的无机非金属材料,除先进(特种)陶瓷外,还包括玻璃、搪瓷、水泥和耐火材料等。从狭义上讲,用无机非金属化合物粉体,经高温烧结而成,以多晶聚积体为主的固态物均称为陶瓷,即先进的陶瓷。 先进陶瓷的化学键是由共价键与离子键组成,具有优良的耐高温、耐磨、耐腐蚀的特点。 三、复合材料的特点 复合材料,是指由不同材料组合而成,在新制成的材料中,原来各材料的特性得到了充分的应用,而且复合后可望获得单一材料得不到的新功能材料。 近代复合材料包括: 1、软质复合材料,具有高强度、高质量的特点。如橡胶与纺织材料结合在一起,人造丝、尼龙、金属纤维 2、硬质复合材料,“玻璃钢”代表(又增强纤维与合成树脂制成的复合材料。 §2 制造(工艺)技术发展的历史、现状和趋势

新材料行业发展现状

新材料行业发展现状 新材料企业应改变研究力量分散、隔绝的现状,重组研究力量,避免重复投资、重复研究,推进新材料技术的研究。下面是有关于新材料行业发展现状的内容,欢迎阅读。 我国新材料产业的发展现状及前景分析近年来,在政策扶持下,我国新材料产业发展迅速,对实施创新驱动发展战略起到了积极作用。但目前来看,新材料产业竞争力依旧薄弱,核心关键材料对外依存度仍较高。未来,还需要进一步加强政策性引导、改善市场化环境。 材料行业是一国工业体系的基础,新材料的研发则关系着高新技术产业和新兴产业的发展。正因此,我国多次出台针对性政策鼓励发展新材料产业。 然而,材料领域的一大特点是研发投入大、研发周期长,因此尽管国家大力支持,但实际情况并不乐观,关键新材料自给率仍堪忧。 除了核心关键新材料自给率不高,也出现某些领域过剩的担忧。例如,多晶硅、碳纤维、锂电子等热门新材料出现扎堆,部分地区陷入结构性过剩窘境。 对此,未来可以试着打造国际一流的新材料创新高地,以吸引更多专业人才。同时,落地相关产业扶持政策,完善政策引导机制。 新材料被认为是21世纪最具发展潜力的领域之一,其

重要性不言而喻。特别是我国经济结构面临转型升级,更需要新材料产业做支撑,为制造业和实体经济发展奠定基础,前景十分乐观。 据中投顾问产业研究院发布的《中国新材料行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》数据显示,我国新材料产业产值已从XX年的6500亿元增至XX年的16000亿元,年均增速达25%。 可以预见,未来几年内,新材料产业仍将处于黄金发展期,产值保持快速增长,年均增速有望维持在20%以上,发展空间巨大。 与此同时,随着家政策支持力度持续加大,新材料产业市场潜力逐步释放。到2020年,新材料产业有望成为国民经济的先导产业。 另外,新能源汽车、可穿戴设备、航天军工等新兴领域蓬勃发展,也将进一步刺激新材料产业的增长,加快核心关键材料的突破。 总的来说,新材料产业前景大好。但是目前竞争力薄弱,亟待多措并举完善制度,发挥市场主体作用,助力新材料产业发展。如此才能实现《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》目标,即到2020年重大关键材料自给率达到70%以上。 中国新材料产业发展趋势与策略新材料作为21世纪三

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