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合成材料行业发展精选(九篇)

合成材料行业发展

第1篇:合成材料行业发展范文

关键词:“工程材料学”;航空航天专业;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)04-0124-03

“工程材料学”是航空主机类专业(包括飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造工程和机械工程等专业)的学科基础课程。该课程虽然仅有48学时,但承担着为未来的航空工程师构建材料知识体系的重任,对学生今后的发展起着重要作用。本文结合近年的工作实践,对该课程在教学要求、教学内容和教学方法等方面的改革进行研讨。

一、高度重视航空和材料领域发展对“工程材料学”课程教学的影响

材料学既是基础科学,也是应用科学。材料科学与技术的发展,解决了很多工程领域的关键问题,有力地推进了相关科学和技术的进步,使得材料科学成为最活跃的科学领域,材料产业也成为国民经济发展的重要支柱产业。“工程材料学”以物理学、化学等理论为知识基础,系统介绍材料科学的基础理论和实验技能,着重培养学生把这些知识应用于解决工程实际中提出的对材料结构、性能等方面问题的能力。作为一门重要的学科基础课程,“工程材料学”具有较长的开设历史,在人才培养中发挥了重要的作用。航空航天领域的发展对工程技术人员的能力素质提出了更高的要求,特别是“卓越工程师”教育培养计划的实施,对工程类课程建设的需求更加迫切,有必要以新的形势为背景反思该课程的教学改革。航空以众多学科知识、先进研究成果为基础,已发展成为一个由多个分系统组成的大系统,需要工程技术人员采用系统工程的方法进行综合设计。现代航空技术一百多年的发展,使得人们可以在更大的范围内探索天空,也使得飞行器的工作条件更加恶劣,工作环境更加严苛。现代飞行器不仅要具有速度快、航程大、载重多等特点,还要满足节能低碳等要求。材料科学技术的发展,为解决航空航天领域的诸多难题提供了可能,“一代材料,一代飞机”已成为飞行器发展公认的规律。这对航空航天工程技术人员的材料知识提出了更高的要求。在飞行器及其主要部件的设计、制造和维护工作中,要全面认识材料的性质和特点,才能挖掘材料的潜能,充分利用材料的特性,满足工作需要。面对航空航天迅猛的发展形势,仅了解和掌握已有材料的知识是不够的。具有创新素质的工程技术人员,要了解材料科学与工程的发展方向和趋势,分析材料领域的发展对航空航天领域的影响,同时要认真研究具体工作对新材料、新工艺的要求,明确材料发展的需求。在新型飞行器的研发过程中,要综合考虑用户对飞行器总体性能的多种要求,对各项技术参数进行统一的优化。在落实对飞行器性能的要求时可以发现,很多要求是相互矛盾的,比如飞机的航程和机动性就存在着较大的矛盾。为了获得较好的综合性能,需要对飞机进行一体化设计,要及时掌握各种设计方案对飞机主要材料和工艺的要求,对飞机整体结构进行综合优化。在此过程中,各部门工程师都需要和材料系统密切配合,才能实现信息和资源共享,降低全系统的风险,提高系统的可靠性和综合性能。材料科学技术的迅速发展也对课程教学提出了新的要求。材料科学与技术是研究材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用的学科。在现代科学技术中,材料科学是发展最快速的学科之一,在金属材料、无机非金属材料、高分子材料、耐磨材料、表面强化、材料加工工程等主要方向上的发展日新月异,促使“工程材料学”课程内容的不断充实。

“工程材料学”课程要系统讲授材料科学与技术的基础理论和实验技能,使得学生掌握工程材料的合成、制备、结构、性能、应用等方面的知识。早期的航空工程结构以自然材料为主,如在美国莱特兄弟制造出第一架飞机上,木材占47%,普通钢占35%,布占18%。随后,以德国科学家发明具有时效强化功能的硬铝为代表,很多优质金属材料被开发出来,使得大量采用金属材料制造飞机结构成为可能,也使得研究者们投入了更多的精力于金属材料的探索。相应地,这一时期“工程材料学”课程内容也以金属材料为主。上世纪70年代以后,复合材料开始在航空领域应用。复合材料具有较高比强度和比刚度的优点使得工程技术人员对其抱有很大的希望。航空工程师首先采用复合材料制造舱门、整流罩、安定面等次承力结构,而现在复合材料已广泛应用于机翼、机身等部位,向主承力结构过渡。复合材料因其良好的制造性能被大量应用在复杂曲面构件上。复合材料构件共固化、整体成型工艺能够成型大型整体部件,减少零件、紧固件和模具的数量,降低成本,减少装配,减轻重量。复合材料的用量已成为先进飞行器的重要标志。相应地,复合材料必然要在“工程材料学”课程中占重要地位。钛合金的开发和应用使得飞行器具有更好的耐热能力,提高了发动机、蒙皮等结构的性能,有效解决了防热问题。“工程材料学”课程的教学内容应该及时反映材料科学在提高飞行器性能方面的新应用与新进展。与此同时,其他相关学科也取得了长足的发展,使得主机专业教学内容大幅度增加,“工程材料学”课程的教学内容和学时之间的矛盾愈加突出。

二、认真分析专业教学对“工程材料学”课程的不同要求

“工程材料学”课程是一门重要的学科基础课,是基础课与专业课间的桥梁和纽带,在航空航天主机类专业培养学生实践动手和创新创造能力,提高学生综合素质等方面具有重要作用。在多年的教学实践中,该课程对主机类各专业采用同一标准教学。虽然主机类各专业人才培养有其共性要求,但随着航空航天事业的发展,专业分工越来越细,差异化特征也越来越明显,因此“工程材料学”课程应该充分考虑不同专业的具体需求,结合各专业的课程体系安排教学。飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造工程和机械工程等主机类专业根据航空领域中的分工培养学生,毕业学生的工作要求有所不同,对知识结构的要求也不一样。就材料方面知识而言,不同专业学生也会有所区别,应按照专业特点纵向划分对“工程材料学”课程的要求。不同专业主要服务对象的材料特点是确定课程要求的主要依据。

飞行器设计与工程专业要全面统筹飞行器产品及各部件的设计和制造,主要从事飞行器总体设计、结构设计、飞机外形设计、飞机性能计算与分析、结构受力与分析、飞机故障诊断及维修等工作,要求了解材料科学与工程的发展对现代飞行器设计技术的影响,因此要较全面地掌握主要航空材料的性能、制造等方面的知识,了解轻质高强材料的发展动态和发展趋势。飞行器动力工程专业要求学生学习飞行器动力装置或飞行器动力装置控制系统等方面的知识,主要培养能从事飞行器动力装置及其他热动力机械的设计、研究、生产、实验、运行维护和技术管理等方面工作的高级工程技术人才。飞行器动力的重要部件对抗氧化性能和抗热腐蚀性能要求较高,要求材料和结构具有在高温下长期工作的组织结构稳定性。因此,材料在高温下的行为、性能和分析、选择方法应该是该专业“工程材料学”课程的重点。飞行器制造工程和机械工程等专业要针对现代飞行器工作条件严酷、构造复杂的特点,采用先进制造技术,实现设计要求,并为飞行器维护提供便利。该专业要求学生理解飞行器各部件的选材要求,掌握材料的制造工艺。飞行器零部件形状复杂,所用材料品种繁多,加工方法多样,工艺要求精细。很多新材料首先在航空航天领域得到应用,其制造技术具有新颖性的特征,设计、材料与制造工艺互相融合、相互促进的特点非常明显,这就要求学生在“工程材料学”课程中把材料基础打好,适应工艺和材料不断发展的要求。虽然各专业对“工程材料学”课程的要求有所不同,但课程基础一致。

该课程名称为“工程材料学”,即明确其重点在于将材料科学与技术的成果运用于航空航天工程,把材料基本知识转化为生产力。“工程材料学”是相关专业材料学科的基本课程,学生要通过该课程了解金属材料、无机非金属材料、高分子材料等微观和宏观基础知识,学习材料研究、分析的基本方法,掌握材料结构与性能等基础理论,研究主要材料的制备、加工成型等技术,为更好地学习专业课程创造条件,为将来从事技术开发、工艺和设备设计等打下基础。由此可见,在明确了各专业对该课程的个性化要求的基础上,更要明确共性要求。“工程材料学”课程要培养学生材料方面的科学概念,提升材料方面的科学素质,扎实的材料科学与技术知识基础是学生学习专业课程、提高综合素质、培养创新能力的必备条件,是进一步发展的基础。因此,“工程材料学”课程采用“公共知识+方向知识”的模式比较合适,即把教学内容划分为每个专业均要求了解的材料领域知识和根据各个专业特色需要重点介绍的知识两部分,既满足了宽口径、厚基础的教学需要,又注重了后续专业课程学习和能力培养的要求,促进了基础理论和专业应用的融合渗透,较好地满足了材料、设计、制造、维护一体化发展的需要,增强了跨学科、跨专业认识问题、思考问题和研讨问题的能力。

三、多管齐下建设丰富的教学环境

作为一门学科基础课程,“工程材料学”课程要根据学校人才培养创新目标和相关专业的人才培养标准、方案,结合卓越工程师教育培养的要求,注重与专业课程体系的融合,注重与工程实践教育的结合,注重对学生创新意识、创业能力及综合运用知识能力的培养。在充分调研与分析专业人才培养对课程教学要求的基础上,要对课程的教学大纲和内容进行修订,与相关教学环节有效整合,拓展教学活动的空间,营造良好的学习环境和氛围,加强与后续课程及实践活动的联系,解决学科基础课的教学与专业人才培养需求的脱节或不衔接等问题。

“工程材料学”在第四学期开设,是一门承前启后的课程。在前期开设的课程中,“大学物理”和“航空航天概论”是两门直接相关的课程。“大学物理”提供了学习“工程材料学”的科学基础,认真分析“大学物理”知识点在“工程材料学”中的应用,有助于学生更好地理解相关概念。“航空航天概论”以航空航天领域的发展为主线,介绍飞行器的组成及工作原理。如果在“工程材料学”课程讲授之初让学生重新回到机库,从材料发展的角度再次审视航空航天的进步,结合材料学的概念研究飞行器的组成及工作原理,会使得学生对该课程有比较全面的认识。在相关专业的后续课程中,有好多课程与“工程材料学”密切相关,如“飞行器总体设计”、“发动机原理”、“先进制造技术”等,如果在“工程材料学”中对有关知识点作简单介绍,可以使学生更好地综合分析相关概念,加深理解。在主机类专业培养方案中,“工程训练”是集中式的工程能力培养环节,其教学内容与“工程材料学”密切相关。“工程训练”教学内容以机械制造工艺和方法为主,包括热处理、铸造、锻造、焊接、车削加工、铣削加工、刨削加工、磨削加工、钳工、数控加工、特种加工、塑性成型等,每一种制造工艺和方法都与工程材料密切相关。在以前的教学工作中,材料是加工对象,对材料的性能等的介绍很简单,学生的认识较浅。如果在“工程训练”教学过程中,针对不同的加工工艺和方法对材料作较深入的介绍,从应用的角度分析不同材料加工工艺和方法的适应性,可以促进学生把材料理论知识的学习和工程实际联系起来。通过让学生分析研究实际材料在加工过程中的表现来认识材料的性能,通过感性认识来体会材料变化的规律,把深奥的材料科学理论知识和生动形象的加工过程结合起来。这样不仅强化了工程训练效果,还能让学生把材料的知识学活,留下更深刻的影响,更好地发挥学生的潜力。

航空航天主机类专业的课程设计是重要的综合学习环节。课程设计任务一般是完成一项涉及本专业一门或多门主要课程内容的综合性、应用性的设计工作,通过一系列设计图纸、技术方案等文件体现工作成果。很多主机类专业的课程设计涉及材料的选用、处理等方面的问题。按照教学计划,“工程材料学”先行开设。因此,在相关课程设计中,有目的地提出材料问题,引导学生在更广的范围里选材,在更加深入的层面上分析材料性能,可以更好地调动学生自主探究材料科学的积极性,帮助学生把材料知识转化为初步的工作能力,克服课程知识的碎片化倾向。

四、结语

航空航天是现代科学技术的集大成者,该领域发展很大程度上取决于材料科学技术的进步。材料学是航空航天工程技术人员知识结构的重要组成部分。“工程材料学”要按照现代大工程观的要求组织教学,才能实现教学目标,提高培养质量。航空航天领域和材料科学技术发展,极大地丰富了“工程材料学”的教学内容。要根据学科领域的发展需要选择教学内容,按照理论实践结合、突出工程应用的要求构建知识体系。在教学工作中,应根据不同专业的培养要求,深入研究材料学的基本要求和各专业的发展方向,形成“公共知识+方向知识”的“工程材料学”课程结构,提高教学效率。统筹考虑专业教学与其他课程的联系,以及课程设计、工程训练、毕业设计等教学环节,以“工程材料学”课程为中心,注重课程的纵向推进和知识的横向联系,不断加深对材料学的理解和掌握,培养多角度研究分析、跨专业交流合作、多学科解决问题的能力。

参考文献:

[1]朱张校,姚可夫.工程材料[M].北京:清华大学出版社,2011.

[2]周风云.工程材料及应用[M].武汉:华中科技大学出版社,2002.

[3]王少刚,郑勇,汪涛.工程材料与成形技术基础[M].国防科技出版社,2016.

[4]闫康平.工程材料[M].化学工业出版社,2008.

[5]于永泗,齐民.机械工程材料[M].大连理工大学出版社,2010.

Discussion on Reform of "Engineering Materials" Course Teaching for Aeronautic Majors

WANG Tao,ZHOU Ke-yin

(College of Material Science and Technology,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing,Jiangsu 210016,China)

第2篇:合成材料行业发展范文

【关键字】材料加工 新材料 加工技术 制造业

1.前言

材料加工是一门多学科交叉的学科,它涉及的内容包括材料、物理、力学、机械、信息等,它涵盖的内容有很多,主要包括金属塑性成形、表面处理、粉末冶金成形等方面[1]。材料技术的发展对材料的生产和改性有巨大促进作用,从而使得材料生产效率有了较大提高,生产成本得以降低,材料使用寿命得到保证,同时,这也对促进分析研究新型材料、使研究成果产业化发展有着重要意义。今天,各种新技术的发展日新月异,然而,材料加工技术仍然是无可替代的,它对国民经济的发展起着十分重要的作用。如今,随着科学技术的飞速发展,不断有新的材料加工技术出现。在机械制造行业里,材料加工有着举足轻重的地位,在制造行业中起着基础作用。

2.材料加工技术的发展现状

从20世纪至今,出现了许多新型材料与新材料技术,主要代表有高温超导材料、纳米材料等,造成这种现象的重要因素是飞速发展的科学技术,如电子信息技术和航空航天技术,这些技术大大促进了新型材料的研究,许多新材料技术得到了开发。

然而,仍有个重要的问题存在,新型材料的研发与材料加工技术发展并没有达到同步,这样大大制约了新型材料的发展与运用。比如,一种性能优越的新型材料,具备很好的实用性,但是由于没有适宜的加工技术,导致该材料的规模化生产和利用效率低下且成本较高,制约了材料的发展,使得高性能的材料没有得到很好的运用。由此看来,发展材料加工技术的任务势在必行。

21世纪以来,材料加工的发展将会体现出的主要特征有:

(1)实现材料加工工艺与材料性能设计的统一。要实现这个统一,将会在材料加工技术领域发生重大变革,这是进入发展加工工艺技术的标志。

(2)在生产加工过程中对材料各个方面精确控制。要做到这些,不仅需要高度发展的计算机模拟仿真技术,还需要完备的数据库系统。

20世纪90年代,材料加工技术的革命已经开始,其中,就如今的发展情况来说,人工点阵与复合材料特别能代表此次的革命,尤其是人工多层膜材料以及各种层状复合材料。

3.材料加工技术的展望

3.1材料加工技术总体发展趋势

材料技术的发展对材料的生产和改性有巨大促进作用,从而使得材料生产效率有了较大提高,生产成本得以降低,材料使用寿命得到保证,并且,这也对促进分析研究新型材料、使研究成果产业化发展有着重要意义[2]。随着科学技术的飞速发展,材料加工技术快速地发展,不断有新的材料加工技术出现。该技术的总体发展趋势,可以总结为三点,分别是过程综合、技术综合、学科综合。

(1)过程综合。过程综合的趋势涵盖了两层意思,第一,实现材料加工工艺与材料性能设计的统一,使新型材料的研发与材料加工技术发展同步,使各个环节紧密地联系在一起;第二,指的是材料加工技术的各个过程的统一,这也可以称作短流程化。

(2)技术综合。材料加工已经逐渐发展成为结合多种学科的一门科学,材料加工技术综合了其它学科,使得材料加工得到了长足发展,如制备技术与信息技术的综合。

(3)学科综合。学科综合在许多方面都有所体现,主要表现为三个方面:第一,与传统三级学科相结合,例如与铸造技术综合;第二,与二级学科综合,例如与材料物理与化学综合,从一定意义上来看,与二级学科的综合是由现代科学技术的发展要求造成的,要求根据使用需求对材料性能进行设计,在这一层面进行学科综合的主要特点是,各学科间界限逐渐变得不清晰,各学科相互渗透;第三是与其他一级学科的综合,是材料科学与工程学科以外学科的综合[3]。

3.2金属材料加工技术的主要发展方向

上文着重叙述了材料加工的总体发展趋势,现在着重对金属材料今后的主要发展方向进行论述,发展方向主要包括六个方面:

(1)缩短常规材料加工流程化,提高加工效率。今后的材料加工趋势将打破传统成形加工方式,使得材料加工工艺流程得以简化缩短,有效简化工艺环节的冗余部分,最终连续化生产,从而达到提高效率的目的。

(2)成形加工技术更加先进,对组织和材料性能进行高效精确的控制。使得传统材料品质得到很大提升,更便于使用。对于难以加工的材料,将会大大提升其加工性能,并开发出高附加值的材料。

(3)材料设计、制备与成形加工一体化,有效简化材料加工工艺流程,实现连续化生产,从而达到提高生产效率的目的。

(4)进行新技术研发,开发先进的制备技术与成形技术,研发新材料,例如,大块非晶合金制备与应用技术、电磁约束成形技术等。

(5)运用计算机科学,对材料加工过程中的数值进行模拟仿真,并利用所得数据建立相应材料的数据库,这将大大促进材料加工技术的发展。

(6)材料制备与加工的智能化,这是材料制备加工新技术中最被关注的研究方向,智能化的生产与加工可以使材料生产的可靠性以及生产效率都得以提升,并使得原材料的消耗及废弃物的排放减少。

4.结语

从20世纪至今,出现了许多新型材料与新材料技术,如电子信息技术和航空航天技术,这些技术大大促进了新型材料的研究,许多新材料技术得到了开发,材料加工技术的过程、技术以及学科综合得以深化。材料技术的发展对材料的生产和改性有巨大促进作用,从而使得材料生产效率有了较大提高,生产成本得以降低,材料使用寿命得到保证,并且,这也对促进分析研究新型材料、使研究成果产业化发展有着重要意义。材料加工技术以其在科技中无可替代的地位,对我国国民经济的发展起着十分重要的作用。

【参考文献】

[1]曾大本.面向汽车轻置化材料加工技术的发展动向[J]铸造纵横

第3篇:合成材料行业发展范文

关键词:铝合金;线缆行业;发展前景

中图分类号:TM246.9 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)03-0049-02

铝合金材料在工业设计中应用的很广泛,在航空工业方面和汽车机械制造及化学工业中已经大量应用。随着科学技术与工业经济的快速发展及国际社会倡导的节能主流下,最近几年,我国各地在电线电缆材料的创新和研发越来越重视,而铝合金材料由于其自身性能优越于其他线缆的金属材料,所以铝合金材料慢慢被广泛应用在电线电缆行业,随着铝合金材料的不断优化和创新,其将是未来电线输电的金属材料。

1 铝合金概述

铝合金材料具有优良的性能,仅次于银、铜和金。它的抗大气腐蚀和加工性能也非常好,除此之外,它还有快速的冷冻成型和切削性能及铸造的优越性能。铝合金材料具有良好的导热性能,可以通过化学的方法将铝合金的热能转化为物理的机械性能和良好的腐蚀性能。

按纯铝分类为高纯铝、工业高纯铝和工业纯铝。高纯铝的纯度为99%,主要用于制造电容器、铝箔、包铝以及熔炼铝合金。按变形铝合金的种类划分可以分为铸造铝合金材料、抗腐蚀性防锈铝合金材料及坚固的硬性铝合金材料。

2 铝合金材料在线缆行业的应用分析

2.1 铝合金材料代替铜芯成为电线电缆生产企业的新宠

从铝合金材料的生产成本和它的应用范畴的来看,对未来电缆行业发展都有极大的发展潜力,在未来的几年里,铝合金很有可能成为电线电缆生产企业的新宠。从市场铜的价格趋势来看,铜材料的价格十分昂贵,加上各地越来越多的电网兴建给铝合金的发展带来了机会,也能让电线电缆企业找到更合适的电缆材料,同时也有效的解决对铜材料的过渡依懒性。首先,我国是个人口大国,国内资源有限,特别是铜矿资源,再加上这几年铜的价格不断上升却不减的局面,令众多的电线电缆企业发展十分艰难,随着电缆电线的生产本不断增加,电缆企业的利润越来越少,一些企业开始为了盈利不择手段,在铜材方面动脑筋,参杂质量,造成破坏铜等现象在业内比比皆是。

2.2 有希望打破电线电缆生产企业唯“铜”是从的问题

随着电线电缆行业和铝合金材料的不断优化和拓展运用,铝合金材料将有希望打破电线电缆生产企业唯“铜”是从的难问题。近几年来,由于人类不合理的活动导致自然环境不断恶化和自然资源匮乏,若不能及时的研发和创新出新型的材料代替自然资源材料,那国家将面临自然资源的匮乏和环境不断恶化的严重问题。我国电线电缆行业的材料在过去的十几年至今仍依赖于铜材料,而我国对于铜资源的占有量是非常少的。随着铝合金材料的不断优化和发展及自身的优越性能,一些线缆企业越来越重视铝合金材料在线缆输电的应用。这有效的解决了电线电缆企业唯铜是从的难问题。

铝合金材料通过复杂的化学和物理变化等一系列的处理之后而形成新的铝合金材料,新的铝合金材料比原来的铝合金材料在性能上有所改变了很多,比如铝合金的导热性能和抗腐蚀性能及柔韧性能等都增强了。新的铝合金材料由于性能增强而有效的避免了纯铝导体电缆连接不稳定和机械性能低的问题。与传统的钢材料对比,铝合金的导电性和安全性及各种性能都不弱于铜材料的电缆。铝合金材料和铜材料在性能上相比较有突出的优势。而合金电缆在成本上相对于铜芯电缆来说优势明显。另外,铝合金和铜材料的导电性一样的时候,铝合金材料电缆的重量比铜芯材料电缆的重量轻了许多,所以在电线电缆的安装工程中有一定的优越性,成本也有所降低。

2.3 铝合金备受国外电线电缆生产厂家和市场的亲睐

在去年亚洲高端电线电缆峰会上,铝合金材料在未来线缆行业的运用引起大家的备受关注和讨论,由此可见,铝合金电缆越来越来受到关注,它的用途也将会重新被发掘和开发广泛应用。

在国外,铝合金在电线电缆行业的应用是非常广泛的,并且有着一定的历史。就拿美国和加拿大这两个发达国家来说,铝合金材料在线缆行业的应用就有长达40年的历史。

综上所述,从铝合金材料自身的优越和国家的政策,特别是这几年环境和资源问题的出现,全世界都在关注和寻找能够与自然和谐发展的资源。

环保、节能和再利用的资源已备受社会得重视和研究都将给铝合金的发展带来契机。

3 铝合金材料在其他行业的发展前景

3.1 在汽车行业的发展

随着汽车行业的迅速发展,对材料的要求也越来越高。而铝合金材料的不断优化和自身优越性能的优势,在汽车行业的应用也越来越广泛。传统的汽车制造材料多为钢材,其结构和重量都很不理想,而铝合金质量轻和高强度等优越性能为汽车提供了优良的材料,为铝合金应用领域的扩展提供了可能。

铝合金新型材料的硬度高,柔韧性好及耐腐蚀性的优良性能,与普通的铝合金材料有着巨大的差别,铝合金材料具有非常好的抗氧耐腐蚀的性能,在公共设施场所中的护栏抗氧化和空气能力非常差,也经不起太阳和风雨的侵蚀,容易生锈腐蚀,而铝合金材质的护栏拥有优良的抗腐蚀性能就可以很好的解决护栏生锈的问题,同时有效的解决了经常维修和成本贵的问题。铝合金材料金属制成的产品在外观上还具有形式美和强烈的立体感,视觉冲击力也很强。铝合金材料具有良好的腐蚀性能,在交通护栏和汽车等行业慢慢广泛应用。

3.2 在热交换器应用的发展

热交换器的使用在我国已有一定的历史积淀,它是一种结合铝合金材料生产出来的高性能产品。在日常生活也非常常见,一般的家电散热和集热产品内部零件便是用铝合金材料制成的。热交换器的制作工艺是通过铝合金材料的压扎和复合的特殊方法而成,铝合金材料的加工工艺在我国国内当时来说是没有出现的,所以这是首创,并且在2000年向国家申报了科学技术的进步奖。

3.3 在稀土锌铝合金镀层金属制品的发展

由鼎泰金属制品公司研制开发的新稀土锌铝合金镀层钢丝和钢绞线,投放到市场后,受到广大的客户欢迎。有关的专家认为该产品潜在市场十分巨大,前景相当广阔。

稀土铝合金材料是在现展起来的新。型金属制品。铝合金具有优良的性能,现在市场的大多金属产品多采用铝合金材料。在国外的金属制品选材中,铝合金材料也是用的很广泛

我国在20世纪80年末到90年代初便开始研究和开发稀土合金材料,并且在在研究稀土铝合金的这项技术上取得了非常好的成绩。我国的金属制品是唯一通过国家“二委一办”鉴定的稀土合金镀层产品,并且很迅速就列入了部级重点新开发的产品项目,同时也在全国推广应用。

4 结 语

分析与阐述铝合金材料的优良性能和它在未来电线电缆行业应用情况及铝合金在其他行业的发展前景,通过大量的数据举例和论证了铝合金材料在未来发展的美好前景,特别是在线缆行业的应用。随着铝合金材料的不断优化和发展,未来将会广泛应用在电线电缆行业。铝合金材料具有优良的性能,广泛应用在公共场所的金属产品和汽车行业,相信在不久的将来,铝合金将会广泛应用在众多行业。

参考文献:

[1] 江建民.工业设计资料集(2)[M].中国:中国建筑工业出版社,2007.

[2] 刘静安.浅谈中国铝及铝合金材料产业发展战略(1)[J].铝加工,2005,(5).

第4篇:合成材料行业发展范文

【关键词】节能;新型建筑材料;环保型社会

随着经济的发展和人民物质生活水平的提高,城乡建筑迅速增加,建筑耗能的问题日益突出,资料显示:建筑行业能耗占到了全社会总能耗的40%~50%。因而建筑节能问题已越来越被政府和社会各界所重视,建设节约型社会已成为当今社会广泛关注的一个重要主题,我国政府适时制定了中长期节能规划,在规划中建筑业被列为节能与环保的重点行业。而建材行业作为消耗自然资源、能源高,破坏土地多,废气、粉尘排放量大,对大气污染严重的行业,节能问题更是重中之重。

1. 发展新型节能型建材的必要性

长期以来,我国建材行业沿用了粗放型传统生产模式,对自然资源重开发、轻保护,对生态环境重利用、轻改善。十二五是我国社会建设的重要时期,也是建筑材料发展的一个重要时期,因而建筑材料的发展应以满足建筑节能需要为重,节能建筑材料作为节能建筑的重要物质基础,是建筑节能的根本途径。在建筑中使用各种节能建材,一方面可提高建筑物的隔热保温效果,降低采暖空调能源损耗;另一方面又可以极大地改善建筑使用者的生活、工作环境。因此,走环保节能建材之路,大力开发和利用各种高品质的节能建材,是节约能源,降低能耗,保护生态环境的迫切要求,同时又对实现我国21世纪经济和社会的可持续性发展有着现实和深远的意义。此外,在传统建筑材料基础上大力发展新型建筑材料也是节能建材研究领域一个重要的方面,主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料、陶瓷材料、新型化学建材、装饰装修材料以及各种工业废渣的综合利用等。因此,发展新型节能型建筑材料,就成为未来建筑材料的主要发展方向和趋势,对于落实科学发展观和构建资源节约型社会具有重要的现实意义。

2. 新型节能型建材的发展趋势

2.1 新型墙体材料 墙体材料在房屋建材中约占70%,是建筑材料的重要组成部分。绿色建材是建材发展的方向,因而发展墙体材料,一定要按照建材绿色化的要求,与资源综合利用、保护土地和环境紧密结合起来,通过限制粘土砖,优化墙体材料产业与资源、环境、社会发展的关系,实现墙体材料的可持续发展,促进人与自然的和谐发展。新型墙体材料的发展应有利于生态平衡、环境保护和节约能源,既要符合国家产业政策要求,又要能改善建筑物的使用功能,同时坚持''综合利废、因地制宜、市场引导''的原则,要充分利用本地资源,综合利用粉煤灰及其他工业废渣生产墙体材料,加快轻质、高强、利废的新型墙体材料的发展步伐。如利用资源丰富的粉煤灰、煤矸石、矿渣等,取代粘土生产粉煤灰烧结砖,煤矸石烧结砖,矿渣砖。就其品种而言,新型墙体材料主要包括砖、块、板等,如粘土空心砖、掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等。其中加气混凝土是集承重和绝热为一体的多功能材料,根据目前国家的节能标准,唯有加气混凝土才能做到单一材料达标(节能50%)的要求,而用板材做墙体材料是今后墙材发展的趋势,因此加气混凝土制品作为今后墙体材料的首选,有着巨大的发展前景。又如蒸压轻质加气混凝土板具有质轻、保温、隔热、防火等优良性能,应用于新结构体系如钢结构中,被认为是理想的维护结构材料。因此,要适应建筑应用的需要,将新型墙体材料的发展与提高建筑性能和改善建筑功能结合起来,使其具有更强的生命力,因地制宜地发展各种新型墙体材料,从而达到节能、保护耕地、利用工业废渣、促建筑技术发展的综合目的。

2.2 保温隔热材料 墙体特别是外墙的传热在建筑物总体传热中占比例最大,我国多采用保温节能墙体。墙体保温式根据保温层位置的不同可分为:外墙外保温、外内保温和中空夹心复合墙体保温等3种。目前我的外墙保温技术发展很快,是节能工作的重点。时,外墙保温技术的发展与节能材料的革新是密不分的,建筑节能以发展新型节能建材为前提,必须足够的保温隔热材料作基础。而节能材料的发展必须与外墙保温技术相结合,才能真正发挥其作用。因此,在大力推广外墙保温技术的同时,要加强新型节能材料的开发和利用。近年来,我国保温隔热材料的产品结构发生有明显的变化:泡沫塑料类保温隔热材料所占比例逐年增长,已由2001年的21%上升到2005年的37%;矿物纤维类保温隔热材料的产量增长较快,但其所占比例基本维持不变;硬质类保温隔热材料制品所占比例逐年下降。我国目前常用的外保温技术体系包括:胶粉聚苯颗粒外保温、现浇混凝土复合无网聚苯颗粒外保温、现浇混凝土复合有网聚苯颗粒外保温、岩棉聚苯颗粒外保温、外表面喷涂泡沫聚氨酯和保温涂料等。在上述几种保温体系中,保温涂料综合了涂料以及保温材料的双重特点,干燥后形成有一定强度及弹性的保温层,符合外保温材料的要求。目前我国保温材料的主要发展方向有:

(1)现有产品性能的提高和改进。

(2)研制开发复合型保温涂料。应向固化块、憎水、粘结强度高、密度小和成本低等方向发展。

(3)注重环保,充分利用三废开发保温涂料,并遵循涂料发展的潮流,向水性化、环保化的方向发展。

2.3 防水密封材料 防水材料是建筑业及其他相关行业所需要的重要功能材料,是建材工业的一个重要组成部分。随着我国国民经济的快速发展,工业建筑与民用建筑对防水材料提出了多品种高质量的要求,而在桥梁、隧道、国防军工、农业水利和交通运输等行业和领域中也都需要高质量的防水密封材料。我国建筑防水材料的发展十分迅速,已彻底摆脱了纸胎油毡一统天下的落后局面,目前拥有沥青油毡(含改性沥青油毡)、合成高分子防水卷材、建筑防水涂料、密封材料、堵漏和刚性防水材料等五大类产品。相比国外先进国家,目前我国防水材料行业主要存在以下问颢。

(1)产品结构不合理,新型防水密封材料的产量不高,市场占有率不高。

第5篇:合成材料行业发展范文

【关键词】高分子材料;功能助剂;现在发展趋势

1 高分子材料功能助剂行业现状

(1)高分子材料的发展对于化学助剂行业有高度的关联性。高分子材料化学助剂已经成为现代化学工业体系和材料科学体系的重要交叉领域之一,在高分子材料生产、储运、加工、使用过程中的作用愈加突出,几乎每一种高分子材料的每一种性能都依赖相对应的化学助剂实现。

(2)化学助剂行业发展的专业性越来越强。随着经济水平对于高分子材料要求的提高,新材料技术和化工产业的不断进步,高分子材料化学助剂产业整体呈现快速发展的态势,表现为化学助剂新品种的不断出现,需求数量的较快增长,以及化学助剂性能的不断改进。国际同行业巨头往往根据自身技术优势和经营特点选择几大类别的化学助剂进行生产经营,呈现出化学助剂行业发展的较强专业性。

(3)中国化学助剂行业发展市场潜力巨大。中国在高分子材料领域的高速发展,使我国已成为全球高分子材料化学助剂需求的增长重心。

(4)中国高分子材料化学助剂行业处于加速发展阶段。由于我国高分子材料化学助剂行业起步晚,行业的整体发展水平与国际水平还存有差距,一方面单一企业经营规模较小、新结构物产品匮乏、化学助剂应用技术服务能力较差、行业集约化程度不够、产品未形成集约化规模经营、高端产品少、许多产品品种形成系列化。另一方面,中国化学助剂行业呈现快速发展的态势,专业化、规模化、技术型企业不断出现和发展,部分企业已经在全球具有很好的知名度。

2 高分子材料功能助剂的发展分析

2.1 分离纯化技术

分离纯化技术是指将特定化学物质与周边干扰物质彼此分离,获得单一高纯度化学物质的技术。分离提纯的方法主要包含两大内容:一是研究获得高纯度物质的分离提纯方法,二是研究如何将这种分离提纯方法,实现大规模的工业生产。分离提纯的方法不拘泥于物理变化还是化学变化,在可能的条件下使样品中的杂质或使样品中各种成分分离开来的变化都可使用。化学助剂生产就是利用前述一种或几种技术的组合对产品原料、中间体、产成品进行纯化,使其满足工艺过程和质量指标的各项要求。

2.2 化学合成技术

化学合成技术是指利用现有化学物质创造出具备特定结构和性能的化学物质技术,主要包括:卤化技术、磺化技术、硝化技术、酯化技术、氧化技术、还原技术、烷基化技术、酰化技术、氨解技术、羟基化技术、缩合技术、聚合技术、官能团的引入和选择性转换技术等单元反应技术。化学助剂生产就是利用前述一种或几种技术的组合对产品原料、半成品进行化学合成,进而得到成品或中间体的过程。

2.3 检测分析技术

检测分析技术是指针对特定目标物质,获得其成分、结构、性能、纯度等具体参数的技术手段,主要包括:高效液相色谱分离检测技术、气相色谱分离检测技术、原子吸收光谱检测技术、气-质联机差热分析技术、热失重检测分析技术、激光粒度检测技术、X 衍射分析检测技术、红外和紫外光谱分析检测技术及其他一系列化学或物理分析技术等。化学助剂的生产需要选用适当的检测技术或几种技术的联合,对原料、中间体、产成品和生产过程控制的各项指标进行分析检验以确保符合客户和生产的需要。

2.4 化学助剂应用技术

高分子材料化学助剂应用技术是在化学助剂复合技术基础之上发展而来,其主要内容包括:一是指化学助剂在完成化学合成之后的剂型选择和确定,比如造粒、乳化、微粒化等,以使化学助剂适宜于在高分子材料中更好发挥作用;二是指为确保不同的高分子材料获得特定的功能和用途,需要添加不同品种、不同功能、不同剂量的各种化学助剂来实现高分子材料的性能改善目标,

3 高分材料功能助剂的发展趋势

(1)高效化。高效化是指在确定助剂用量的情况下实现效果最大化。主要途径为助剂的高分子量化,普通的助剂分子量较低,容易挥发迁移、渗出,降低了助剂的效能,而高分子量化可减少挥发性、迁移性,提高热稳定性、耐水解能力、与材料的相容性,而使助剂的效能得以充分发挥。

(2)多样化。高分子材料化学助剂的多样化不仅在于新品种的出现和应用高分子材料范围的扩大,更在于其作用途径的多样化。高分子材料化学助剂的功能是由其相应的官能团结构决定的,一方面,传统的官能团结构不断得到改进和完善,使产品序列不断丰富,另一方面,新的官能团结构不断被发现,使助剂发挥作用的途径呈现多样化。

(3)复合化。复合化的是各种高分子材料化学助剂的共混物,目的是令高分子材料化学助剂具有多功能性和增强协同效应,使应用简单方便。现代的复合技术已非初期的几种助剂简单混合,已发展成为多组份协效性能的研发,各组分之间协同机理的研究和协同组分的开发将是高分子材料化学助剂复合应用技术研发的关键。

(4)系列化。系列化指通过对同一类助剂产品的结构和其应用性能发展规律的分析研究,将系列化的新助剂产品的主要参数、类型、性能、基本结构等作出合理的安排与计划,以协调同类产品、配套产品和目标高分子材料之间更加合理的协同关系,从而充分发挥助剂产品的协同效应和协配性,获得更好的市场通用性。

(5)环保化。随着环保法规日益严格和可持续发展需要,环保化将成为化学助剂发展的重点。一方面是化学助剂制造过程的清洁生产工艺的开发,节能减排;另一方面主要为发展环境友好助剂,限制或禁止使用对人体和自然环境有毒有害的助剂。

4 结束语

随着高分子材料化学助剂高效化、多样化、复合化、环保化、系列化的趋势不断发展,高分子材料化学助剂的各类相关技术也沿着上述趋势不断演变进步。高分子材料化学助剂企业只有在掌握化学助剂主体技术的基础之上,沿着发展趋势不断研发新技术,才能在未来的竞争中获得优势地位。

参考文献:

[1]白凡飞,贺平,贾志杰,黄新堂,何云.原位生成法制备单分散的纳米氧化锌分散液[J].材料科学与工程学报,2005(05).

第6篇:合成材料行业发展范文

一、发展基础与背景

(一)发展回顾

“十一五”期间,在省和市业务部门的指导下,在市委、市政府的关心和支持下,全市上下认真贯彻执行、《省发展新型墙体材料条例》和省、市政府办公厅有关文件精神,因地制宜推进墙体材料改革,全市墙体材料改革工作取得明显实效,全面完成墙体材料“十一五”规划各项指标。

1、贯彻实施墙改工作政策,经济社会环境效益明显

“十一五”期间,在市委、市政府的关心和指导下,我市建立了部门协调工作机制,综合运用经济、法律和必要的行政手段,同心协力,齐抓共管,营造良好的工作氛围,全面推进这项工作。首先贯彻落实了、和《省发展新型墙体材料条例》,加大了对非粘土类墙材的扶持力度,结束了粘土多孔砖作为过渡性新型墙体材料的历史。其次,通过会议、工作任务布置、目标责任下达、学习资料的分发等途径,做好政府层面的宣传,通过电视、报刊等大众媒介向社会宣传,使墙改工作引起社会广泛关注,得到市委、市政府领导的重视,也得到社会更多的理解和支持,从而使新型墙体材料得到了较快的发展,达到了保护耕地、保护环境、保护资源的最终目标,经济效益、社会效益和环境效益十分明显。“十一五”期间全市应用新型墙体材料累计节约和保护耕地3252.28亩,为“十一五”规划的139.58%。

2、产业结构调整成效初显,基本满足社会建设需求

按照“控制总量、调整结构、淘汰落后”的要求,积极采用政府引导、政策扶持等有效办法,大力鼓励和培育新型墙体材料企业的发展,特别是2007年7月26日,省第十届人民代表大会常务委员会第三十三次会议通过的《省发展新型墙体材料条例》,对粘土制品提出了禁止性的政策,我市及时贯彻落实,加大对非粘土类墙材的扶持力度,结束了粘土多孔砖作为过渡性新型墙体材料的历史,从而优化了新型墙体材料产品结构,提升产业层次。到“十一五”期末,全市共有新型墙体材料企业35家,年设计生产能力达到12.57亿块标砖。2010年新型墙体材料产量达到5.37亿块标砖,为“十一五”规划的179%,年均增长15.8%。2007年实心粘土砖退出历史舞台,超预期实现“十一五”规划提出的控制在0.33亿块标砖以下的目标要求。在抓好新型墙体材料开发生产的同时,以示范试点工程为抓手,着力推进新型墙体材料的广泛应用,彻底改变了实心粘土砖在建筑市场占主导地位的局面。全市新型墙体材料基本满足了本市建筑市场的需求。

3、强化监督管理,推进新型墙材发展

为加快新型墙材改革,我市制订并实施新型墙体材料专项基金使用管理制度,引导新型墙体材料产业发展。重点对新型墙体材料的科研开发、示范试点项目,以及技术含量高、上档次、上规模、产业带动作用大的新型墙材生产企业进行贴息扶持补助,支持和引导建筑项目大量应用新型墙材,引导社会多元化投资,加快企业技术创新步伐,使全市新型墙材的生产规模、技术装备水平和产品质量有了较大的提高。同时,根据市政府办公厅《关于市禁止生产实心粘土砖和限制使用粘土墙材的通知》精神,我市全面整顿砖瓦企业,在全市范围内淘汰粘土制品墙体材料的生产,尤其是关闭杭新景高速公路沿线砖瓦厂、保护生态、保护环境。“十一五”期间,共拆除关停小土窑、小立窑、轮窑共44座,减少企业用地476.5亩。此外,结合李家、大同、乾潭镇等开展新农村建设之际,大力推广应用新型墙材,“十一五”期间应用新型墙材建房的农居达到639户,总面积达到14.0515万平方米。

从新型墙材的生产和应用来看,目前我市墙材改革依然存在一些不足和问题需要解决,主要有:

——墙体材料产业层次总体偏低。主要表现在新型墙体材料企业工艺装备水平虽然不断提高,但占整个墙体材料行业的比重仍然偏低,特别是符合节能建筑标准的隔热保温的节能型、复合型新型墙体材料仍为空白,产品档次和质量水平不能满足建筑业快速发展的要求,尤其是不能满足节能建筑全面实施的要求。同时,部分由于生产规模小、工艺技术落后、大量使用粘土和污染环境的企业生产的,不能满足可持续发展的新要求。

——工艺技术和装备普遍落后。目前,我市的新型墙体材料企业由于缺乏资金,在先进工艺技术和装备的投入相对不足,淘汰落后生产能力的任务仍然十分繁重。同时,企业采用先进技术的水平较低,使现有企业生产的产品数量和质量跟不上市场发展的需求,产品系列化、配套化程度不高。

——新型墙材产品应用滞后。非粘土类新型墙体材料应用技术相对滞后或落后,使用比例有待进一步提高,新型墙体材料的推广应用力度仍需加大,市场仍需培育;流通市场管理不规范,产品质量不稳定,生产、设计、施工、监理等全过程监管不力,影响新型墙材健康发展。

(二)发展背景

1、宏观发展环境

“十二五”期间,合理开发和利用土地,节药能源,加强生态建设和环境保护,实施可持续发展,仍然是我国的基本国策。加快推进新型墙体材料发展是贯彻我国这一基本国策的重要举措。为此,从国家到地方各级党委、政府高度关注和重视新型墙体材料发展,先后下发了一系列政策文件,为我市加快推进新型墙体材料发展营造了宽松的宏观发展环境。

2、发展优势

面对“十二五”,我市丰富的资源和产业优势以及广阔的市场,为新型墙体材料发展提供了良好的基础。

——资源优势。页岩和废石资源丰富,为发展新型墙体材料提供了物质基础,页岩主要分布于寿昌盆地的下桂、五里源、邓家一带,资源潜力大,已探明的C级储量达1715万吨。页岩不仅可作水泥配料,而且是生产新型墙体材料的重要原料。前几年开采煤矿积存的废石为生产新型墙体材料提供了很好的原料。

——产业优势。近几年以来,我市依托丰富的石灰岩资源,成功地引进海螺、红狮、南方等水泥集团,形成日产4000吨的干法回转窑水泥熟料生产线5条,使我市具有较强的水泥产业优势,为非粘土墙体材料生产提供了丰富的原料基础。

——市场优势。随着统筹城乡区域发展战略的深入实施、农村住房改造项目的加快推进,对新型墙体材料的需求量将大量增加。初步测算,“十二五”期间每年生产和生活房屋建筑面积约270万平方米,五年累计房屋建筑面积将达1350万平方米,按每平方米230块标准砖计算,从2010年至2015年我市需31亿块标准砖。

——定位优势。刚实施的《市新型墙体材料“十二五”发展规划》已明确把我市定位为市西部新型墙体材料次级生产基地,对我市提出“以整合改造、推进产业集约、应用先进技术和装备为核心手段,形成烧结多孔砖、空心砖和砌块产业集聚中心和集群网,适度发展加气混凝土砌块和节能型墙材等产品生产,满足本地及全市西部地区的需求”,这一定位要求为我市加快推进我市新型墙体材料发展指明了方向。

二、总体思路

(一)指导思想

坚持以科学发展观为指导,围绕推进经济发展方式转变、环境友好型和资源节约型社会建设要求,以保护耕地、节约能源、保护环境、改善建筑功能、综合利用资源为目的,以调整、优化墙体材料产品结构为核心,以扶持、促进骨干企业发展为主线,以政策引导为抓手,加快推动墙体材料产业转型升级,大力发展节能、利废、环保的新型墙体材料,促进我市墙体材料产业又好又快发展,努力打造成为市西部新型墙体材料次生产基地。

(二)发展原则

——坚持发展新型墙体材料与资源综合利用、生态环境保护和节约土地资源相结合原则。充分利用再生资源、各类工业废渣以及优势资源开发生产环保、利废、节土、节能的新型墙体材料,提高资源循环利用效率。

——坚持转型升级与淘汰落后生产能力相结合原则。在坚持淘汰落后产品、产能和工艺装备的基础上,积极引进和吸收国内外先进技术、工艺和装备,提升产业层次、加大科技投入和自主创新能力,开发生产上规模、上档次的新型墙体材料,鼓励走科技含量高、产品质量好、资源消耗低、环境污染少的新型墙体材料发展之路。

——坚持发展新型墙体材料与建筑功能改善相结合原则。以推广节能建筑、绿色低碳建筑为途径,注重功能化、系列化、构件化、配套化产品的开发,特别是加大优质低价的自保温墙材的研发力度,不断满足建筑市场的需要。

——坚持政策扶持和加强监管相结合原则。充分发挥专项资金的导向作用,加大科研开发扶持力度,鼓励企业技术改造,做强、做大,同时规范墙体材料生产和使用秩序,加强产品质量监管,加大行政执法力度,加快农村推广使用新型墙体材料步伐。

(三)发展目标

1、新型墙体材料发展规模进一步扩大。2015年新型墙体材料产量达到6亿块标砖,占全部墙体材料总产量的100%,城镇建筑新型墙体材料应用比例为100%,农村建筑新型墙体材料应用比例为达到50%以上。

2、新型产业得到加快发展。到“十二五”期末,新增混凝土加气砌块企业1-2家,板材类企业1-2家。

3、改造提升一批企业。烧结砖类企业由目前的20家减少到9家。

4、淘汰关停一批落后技术及产品的企业。全部关停无证无照的混凝土砖生产作坊。

三、产业布局和发展导向

(一)产业布局

目前,市现有烧结砖类企业20家,主要分布在乾潭、钦堂、梅城、下涯、大洋、莲花、洋溪、更楼、寿昌、大同等10个乡镇(街道);混凝土砖类企业14家,主要分布在乾潭、杨村桥、梅城、三都、洋溪、更楼、寿昌、大同、李家等9个乡镇(街道)。“十二五”期间,根据现有基础、地域位置、交通状况、资源条件、市场需求等因素,因势利导推进产业集聚。通过积极引进规模大、实力强、科技能力高的外来企业,以及鼓励现有生产企业通过技术改造,加快转型升级步伐,淘汰落后产能,大力发展节能、利废、环保的新型墙体材料,形成空间布局合理、资源优势明显、交通运输便捷的新型墙体材料产业布局,打造成为市西部新型墙体材料次级生产基地。“十二五”期间烧结砖类企业空间布局(详见附件)。

(二)发展导向

根据国家发展新型墙体材料产业政策,以现有页岩烧结砖和混凝土砖两大产品为基础,重点发展烧结复合保温砌块、混凝土复合保温砌块、蒸压加气砌块等具有减轻墙体自重、节约土地和能源、提高施工效率、提高建筑功能的新型墙体材料。鼓励企业开发机械化生产的利废节能轻质内隔墙板、外墙复合保温板、带装饰面的装配式墙板,形成以砖、块、板相结合满足建筑节能需要的墙体材料产品。

1、鼓励和优先发展的产品及工艺

砖类发展以采(选)矿废渣、建筑垃圾、粉煤灰、污水处理污泥、煤矸石、页岩等废渣为主要原材料生产,具有利废高掺量(掺量40%以上)、高孔洞率40%以上)、高保温性能、高强度(MU≥10Mpa)的承重多孔砖和非承重空心砖。混凝土砖类采用Q6型及以上成型机,配备自动电子配料系统;烧结砖类采用55型及以上双级真空挤砖机,余热利用干燥工艺,焙烧窑炉符合《砖瓦焙烧窑炉》标准要求,重点支持隧道窑焙烧工艺和60型及以上双级真空挤砖机生产工艺。

砌块类重点发展烧结复合保温砌块、混凝土复合保温砌块、蒸压加气砌块。新建项目年生产规模在20万立方米以上,单班年产6万立方米以上的轻集料混凝土小型空心砌块,优先发展双排孔以上品种;年产15万立方米以上的粉煤灰加气混凝土或砂加气混凝土砌块;年产25万立方米以上的石膏砌块;采用机械成型生产工艺。

板材类发展机械化生产的利废节能轻质内隔墙板、外墙复合保温板、带装饰面的装配式墙板。新建项目年生产规模:条板类产品在15万平方米以上,复合板类产品在20万平方米以上,薄板类在1000万平方米以上(其中,纸面石膏板在2000万平方米以上)。

2、禁止和淘汰的产品与生产工艺

禁止新建(扩建)、技改粘土砖瓦生产线;禁止新建、扩建国家明令禁止的技术落后、耗能过高、严重浪费资源的墙材生产项目;禁止使用简易移动式混凝土砌块成型机、附着式振动成型台和人工配料搅拌,年单机生产能力3000万块标砖以下的墙体材料生产企业。禁止生产烧结普通砖。

四、发展重点

(一)政策扶持,积极培育发展骨干企业

进一步建立和完善新型墙体材料政策法规、产品生产应用技术标准体系,积极利用各项政策措施,继续扶持发展一批骨干企业,成为引领行业发展的龙头企业。充分发挥新型墙体材料专项基金的调控作用,积极落实税收等各项优惠政策,提高企业竞争力。重点扶持一批工艺装备技术先进、利用地方优势资源,利废量大、节能效果好的新型墙体材料企业;重点支持企业技术改造、产品创新和应用拓展,鼓励和帮助企业编制新产品的标准、应用技术规程和科研成果推广;重点支持企业研发新产品和工艺装备。

(二)落实措施,切实淘汰落后产能企业

对不符合国家产业政策和《省发展新型墙体材料条例》规定,工艺技术落后、装备水平低,产品质量不符合建筑市场需求等落后生产能力,采取有力的措施,实施淘汰。重点淘汰证照不全,使用简易移动式混凝土砌块成型机、附着式振动成型台和人工配料搅拌,年单机生产能力3000万块标砖以下的墙体材料生产企业。开展烧结砖瓦窑整治工作,到2012年,在完成上一轮(2007年底前)关停烧结砖瓦窑的基础上,完成关停烧结砖瓦窑20%以上。重点对不符合国家产业政策以及在城市规划区、生态保护区、风景名胜区、文物古迹保护区、基本农田保护区范围内和国道、省道、铁路、高速公路沿线可视范围内的烧结砖瓦窑进行整治。

(三)整合优化,加快提升改造烧结砖企业

对全市烧结砖生产能力实行总量控制,制止盲目扩张。要按照产能等量或减量置换原则,采用先进适用技术,通过优化整合和改造,提升烧结砖企业水平。根据本市烧结砖企业、区域发展需要和可利用资源的情况,落实烧结砖企业整合改造控制规划。在关停烧结砖瓦窑计划数量的基础上,对保留的烧结砖企业按总数不超过保留企业数目的20%进行置换整合改造。

(四)强化质量,加强新型墙体材料产品质量体系建设

完善生产企业产品质量管理制度、质量控制措施和质量保证体系。加强产品检测设备配置,使企业具备一定的自检能力,做到在生产过程中能随时对原材料、产品进行检测,科学控制产品质量;完善质量监督管理机制,加大新型墙体材料产品抽查监督管理力度,对新型墙体材料产品的抽检,确保全市新型墙体材料的产品质量。

(五)落实项目,加大农村建筑新型墙体材料推广应用力度

抓好农村新型墙体材料应用试点,把墙改工作向农村延伸。继续坚持把农村新型墙体材料试点与下山移民、集镇建设、新农村建设、农村房改造等工程相结合,加大试点力度,积极落实试点项目,全面推进农村建筑新型墙体材料的应用。

五、保障措施

(一)强化宣传,进一步营造良好工作氛围

以建设节约型社会为契机,以宣传墙改节能政策为抓手,贯彻落实《国务院办公厅关于进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的通知》及墙改《条例》,通过电视台、电台和报纸等多种媒体,充分利用各种宣传阵地,广泛深入宣传国家省、市的墙材革新与建筑节能政策、法律、法规,及时宣传报道其信息、动态、新型墙体材料企业、产品以及新工艺、新技术、示范项目、典型事例等,增强公众对墙材革新与建筑节能的认识,提高有关部门和单位积极参与和贯彻的自觉性,并把这项工作作为贯彻落实科学发展观,促进经济结构调整,转变经济增长方式的重要工作来抓,创造一个良好的市场环境。要把宣传工作渗入到社会关注的热点和焦点当中,采取多种方式进行宣传,扩大影响,形成政府大力倡导、有关部门积极推进、社会公众共同参与的工作氛围。

(二)落实规划,强化发展新型墙体材料各类规划引导

新型墙体材料发展规划是研究制订新型墙体材料发展有关政策和年度计划的主要依据,要把新型墙体材料发展规划纳入全市“十二五”国民经济和社会发展规划体系,全面组织实施。加强对规划实施的预测、预警和跟踪分析。各乡镇(街道)政府都要把“十二五”新型墙体材料发展规划纳入本行政区域政府管理范围,强化政府推动作用,分解和落实年度工作目标和任务,切实采取有效措施,加大考核和督查力度,确保规划落到实处,顺利实施。

(三)依法墙改,积极推进新型墙体材料的生产和应用

认真贯彻实施《省新型墙体材料条例》,切实抓好新型墙体材料在建筑实施过程中施工图设计的审查关、施工中的监理关、节能性能的检测关和质量验收关,严格执行国家和我省新型墙体材料设计要求和相关技术标准。贯彻落实墙改《条例》明确禁止生产和使用实心粘土砖以及城市规划区内禁止生产空心粘土砖要求,加大行政执法力度,严厉打击墙改工作领域各类违法行为。要把新型墙体材料在建筑中的应用纳入到基本建设程序之中,对设计单位、施工图审查机构、监理单位、施工单位在新型墙体材料推广应用工作情况进行检查,把好工程建设各个环节,确保新型墙体材料在建筑中的应用。加大对违反墙改《条例》行为的处罚力度。

(四)强化管理,认真落实目标责任制

加强目标管理,认真落实省、市签订的墙改工作目标责任书,并将其纳入本级政府目标管理考核系统。要继续完善乡镇(街道)墙改工作机构建设,全面推进乡镇(街道)发展新型墙体材料目标责任的管理考核。要强化墙改工作的协调机制,充分发挥墙改领导小组的作用,加强墙改领导小组各成员单位、各相关职能部门及乡镇(街道)等单位之间的协调合作,群策群力,明确责任,形成合力。墙体材料行政管理部门要积极协调各相关职能部门定期开展年度目标任务落实情况检查,指导和推进墙改各项工作,重点抓好烧结砖企业的转型升级和新型墙体材料在农村建筑中的的推广应用,确保“十二五”墙改目标如期实现。

第7篇:合成材料行业发展范文

关键词:节能,新型建筑材料,节约型社会

随着经济的发展和人民物质生活水平的提高,城乡建筑迅速增加,建筑耗能的问题日益突出,资料显示:建筑行业能耗占到了全社会总能耗的40%~50%。因而建筑节能问题已越来越被政府和社会各界所重视,''''建设节约型社会''''已成为当今社会广泛关注的一个重要主题,我国政府适时制定了中长期节能规划,在规划中建筑业被列为节能与环保的重点行业。而建材行业作为消耗自然资源、能源高,破坏土地多,废气、粉尘排放量大,对大气污染严重的行业,节能问题更是重中之重。

1.发展新型节能型建材的必要性

长期以来,我国建材行业沿用了粗放型传统生产模式,对自然资源重开发、轻保护,对生态环境重利用、轻改善。''''十一五''''是我国社会建设的重要时期,也是建筑材料发展的一个重要时期,因而建筑材料的发展应以满足建筑节能需要为重,节能建筑材料作为节能建筑的重要物质基础,是建筑节能的根本途径。在建筑中使用各种节能建材,一方面可提高建筑物的隔热保温效果,降低采暖空调能源损耗;另一方面又可以极大地改善建筑使用者的生活、工作环境。因此,走环保节能建材之路,大力开发和利用各种高品质的节能建材,是节约能源,降低能耗,保护生态环境的迫切要求,同时又对实现我国21世纪经济和社会的可持续性发展有着现实和深远的意义。

此外,在传统建筑材料基础上大力发展新型建筑材料也是节能建材研究领域一个重要的方面,主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料、陶瓷材料、新型化学建材、装饰装修材料以及各种工业废渣的综合利用等。

因此,发展新型节能型建筑材料,就成为未来建筑材料的主要发展方向和趋势,对于落实科学发展观和构建资源节约型社会具有重要的现实意义。

2.新型节能型建材的发宸趋势

2.1.新型墙体材料

墙体材料在房屋建材中约占70%,是建筑材料的重要组成部分。绿色建材是建材发展的方向,因而发展墙体材料,一定要按照建材绿色化的要求,与资源综合利用、保护土地和环境紧密结合起来,通过限制粘土砖,优化墙体材料产业与资源、环境、社会发展的关系,实现墙体材料的可持续发展,促进人与自然的和谐发展。

新型墙体材料的发展应有利于生态平衡、环境保护和节约能源,既要符合国家产业政策要求,又要能改善建筑物的使用功能,同时坚持''''综合利废、因地制宜、市场引导''''的原则,要充分利用本地资源,综合利用粉煤灰及其他工业废渣生产墙体材料,加快轻质、高强、利废的新型墙体材料的发展步伐。如利用资源丰富的粉煤灰、煤矸石、矿渣等,取代粘土生产粉煤灰烧结砖,煤矸石烧结砖,矿渣砖。

就其品种而言,新型墙体材料主要包括砖、块、板等,如粘土空心砖、掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等。其中加气混凝土是集承重和绝热为一体的多功能材料,根据目前国家的节能标准,唯有加气混凝土才能做到单一材料达标(节能50%)的要求,而用板材做墙体材料是今后墙材发展的趋势,因此加气混凝土制品作为今后墙体材料的首选,有着巨大的发展前景。又如蒸压轻质加气混凝土板具有质轻、保温、隔热、防火等优良性能,应用于新结构体系如钢结构中,被认为是理想的维护结构材料。

因此,要适应建筑应用的需要,将新型墙体材料的发展与提高建筑性能和改善建筑功能结合起来,使其具有更强的生命力,因地制宜地发展各种新型墙体材料,从而达到节能、保护耕地、利用工业废渣、促建筑技术发展的综合目的。

2.2.保温隔热材料

墙体特别是外墙的传热在建筑物总体传热中占比例最大,我国多采用保温节能墙体。墙体保温式根据保温层位置的不同可分为:外墙外保温、外内保温和中空夹心复合墙体保温等3种。目前我的外墙保温技术发展很快,是节能工作的重点。时,外墙保温技术的发展与节能材料的革新是密不分的,建筑节能以发展新型节能建材为前提,必须足够的保温隔热材料作基础。而节能材料的发展必须与外墙保温技术相结合,才能真正发挥其作用。因此,在大力推广外墙保温技术的同时,要加强新型节能材料的开发和利用。

近年来,我国保温隔热材料的产品结构发生有明显的变化:泡沫塑料类保温隔热材料所占比例逐年增长,已由2001年的21%上升到2005年的37%;矿物纤维类保温隔热材料的产量增长较快,但其所占比例基本维持不变;硬质类保温隔热材料制品所占比例逐年下降。我国目前常用的外保温技术体系包括:胶粉聚苯颗粒外保温、现浇混凝土复合无网聚苯颗粒外保温、现浇混凝土复合有网聚苯颗粒外保温、岩棉聚苯颗粒外保温、外表面喷涂泡沫聚氨酯和保温涂料等。在上述几种保温体系中,保温涂料综合了涂料以及保温材料的双重特点,干燥后形成有一定强度及弹性的保温层,符合外保温材料的要求。

目前我国保温材料的主要发展方向有:

(1)现有产品性能的提高和改进。

(2)研制开发复合型保温涂料。应向固化块、憎水、粘结强度高、密度小和成本低等方向发展。

(3)注重环保,充分利用三废开发保温涂料,并遵循涂料发展的潮流,向水性化、环保化的方向发展。

2.3.防水密封材料

防水材料是建筑业及其他相关行业所需要的重要功能材料,是建材工业的一个重要组成部分。随着我国国民经济的快速发展,工业建筑与民用建筑对防水材料提出了多品种高质量的要求,而在桥梁、隧道、国防军工、农业水利和交通运输等行业和领域中也都需要高质量的防水密封材料。

我国建筑防水材料的发展十分迅速,已彻底摆脱了纸胎油毡一统天下的落后局面,目前拥有沥青油毡(含改性沥青油毡)、合成高分子防水卷材、建筑防水涂料、密封材料、堵漏和刚性防水材料等五大类产品。相比国外先进国家,目前我国防水材料行业主要存在以下问颢.

(1)产品结构不合理,新型防水密封材料的产量

不高,市场占有率不高;

(2)产品质量普遍偏低,假冒产品充斥市场;

(3)设计施工应用技术有待提高,工程建筑渗漏还相当严重。

因此,防水材料工业亟需调整结构、规范市场。在发展方向上,应重点发展新型防水材料,扩大新型防水材料(如SRS、APP、APO等改性沥青油毡和高分子防水卷材等)的市场份额。

2.4.节能门窗和节能玻璃

从目前节能门窗的发展来看,门窗的制造材料从单一的木、钢、铝合金等发展到了复合材料,如铝合金一木材复合、铝合金一塑料复合、玻璃钢等。目前我国市场主要的节能门窗有:PVC门窗、铝木复合门窗、铝塑复合门窗、玻璃钢门窗等。就玻璃钢门窗而言,其型材具有极高的强度和极低的膨胀系数,具有广阔的发展前景。

除结构外,对门窗节能性能影响最大的是玻璃的性能。目前,国内外研究并推广使用的节能玻璃主要有:中空玻璃、真空玻璃和镀膜玻璃等。

(1)中空玻璃在发达国家已经是新建住宅法定的节能玻璃,但我国中空玻璃的使用普及率还不到1%,从国内外的实践来看,推广使用中空玻璃将是实现门窗节能的一个重要途径。

(2)真空玻璃在节能方面要优于中空玻璃,从节能性能比较,真空玻璃比中空玻璃节电16%一18%:

(3)热反射镀膜玻璃的使用不仅具有节能和装饰效果,可起到防眩、单面透视和提高舒适度等效果,还可大量节约能源,有效降低空调的运营经费;

(4)镀膜低辐射玻璃又称low-E玻璃,是近年来发展起来的新型节能玻璃,采用真空磁控溅射法在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜。这种玻璃对380nm一780nm的可见光具有较高的透射率,同时对红外光(特别是中远红外光)具有较高的反射率,既可以保证室内的能见度,又能减少冬季室内热量的向外发散,还能控制夏季户外热量过多地进入室内,提供舒适的居住生活环境,将是未来节能玻璃主要应用品种。

2.5.水泥的发展和粉煤灰的利用

水泥工业在我国建材行业中能耗最大,因此要大力发展生态水泥。所谓生态水泥就是广泛利用各种废弃物,包括各种工业废料、废渣及城市垃圾为原料制造的一种生态建材。这种水泥能够降低废弃物处理的负荷,既解决了废弃物造成的污染,又把生活垃圾和工业废弃物作为原材料,变成了有用的建设资源,从而降低了生产成本。生态水泥的主要品种有:环保型高性能贝利特水泥,低钙型新型水硬性胶凝材料,碱矿渣水泥等。

粉煤灰是燃煤发电场的废弃物,由于其具有轻质多孔的特点和潜在的水硬性,可以作为多种建材的生产原料。开发粉煤灰建材不仅可以解决能源和资源问题,同时解决了这种工业废弃物造成的污染问题。今后在粉煤灰综合利用方面,需要重点开发研究的前沿技术课题有:大掺量粉煤灰制品;各种免烧结、免蒸养自然养护工艺的粉煤灰砖制品和粉煤灰陶粒等。

2.6.建筑垃圾的综合利用

近几年,我国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用作路基垫层及地基垫层;对不可理垃圾则堆山造景加以利用。其中,建筑垃圾砖取代传统粘土实心砖作为砌体材料,净化了环境,节约了能源,保护了土地资源,是一种具有经济效益和社会效益的产品,从而使建筑业走上了一条良性循环的经济模式,成为建筑业可持续发展的动力。

2.7.其他节能建筑材料

太阳能是人类可以利用的最丰富、最洁净、最理想的能源,随着太阳能光电转换技术的不断突破,在建筑中利用太阳能成为了可能。因此,美、日、欧等工业发达国家非常重视太阳能的利用,纷纷推出开发《太阳屋计划》。我国太阳能的利用近年来取得了可喜的成果:天津市奇信太阳能科技有限公司已成功研制建材化太阳能集热器,成为国内建材太阳能技术发展的先行者;而号称为中国太阳能第一楼建筑的北京北苑太阳能示范工程,其能源全部采用太阳能,已良好运转半年之久。

可以预见,采用光能转换技术与建筑的屋顶、外墙、窗户等结合集结成复合产品,很可能成为2l世纪一类重要的新型建材制品,既可作为建筑的制品或部品,又可以进行太阳能发电,将有极为广阔的发展前景。

3.结语

综上所述,未来我国新型建材的发展可以归结为以下几类:

3.1.大力发展资源节约型建材

发展资源节约型建材首先要通过建材企业对现有产品实行节省资源的措施,如降低单位产品原材料消耗,提高产品成品率等。其次要充分利用回收资源,目前我国工业废渣和生活垃圾年产量约320亿吨,回收利用,替代原材料生产新型建材,不仅可减少环境污染和资源浪费,更重要的是可实现经济、环境的可持续性发展。

3.2.大力发展能源节约型建材

发展能源节约型建材就是要发展节能型新型材料,如低辐射镀膜玻璃、太阳能发电材料、高性能保温隔热材料等。

3.3.大力发展环境友好型建材

发展环境友好型建材就是要求建材产品不产生建筑垃圾,不污染生活环境,不影响人体健康。随着物质水平的提高、消费观念的更新,人们的环保意识在不断增强,对建筑材料的环保要求不断提高。环境污染严重,对人体健康危害大的建材产品已逐渐被市场所淘汰,绿色环保型建材产品成为市场的销售热点。

3.4.大力发展多功能型建材

随着社会经济的发展,人们消费观念的转变,旧有的建材已远不能满足人们的需要,开发新型多功能材料成为人们追求的新目标。同时还要重视研究与开发具有自主知识产权的新技术、新产品,包括制品加工新技术等,如将纳米技术与建筑材料结合,可开发出具有光催化性、抗菌、除臭、消毒等功能的生态建筑材料,从而改善人们的生活环境,提高人们的生活质量。

总之,节能环保型建材具有低物耗、低能耗、少污染、多功能、可循环再生利用等特征,集可持续发展、资源有效利用、环境保护、清洁生产等综合效益于一体,成为未来建筑材料发展的方向和趋势,符合人类的需求和时展的潮流。

依据标准及参考文献:

[1]西安建筑科技大学绿色建筑研究中心.《绿色建筑》.北京:中国计划出版社,1999.

[2]杨子江.《建筑屋面节能技术》.工业建筑,2005,2.

[3]王少南.《节能建材的发展方向》.建材发展导向,2006,1.

[4]张敏,蒋冬青.《我国加气混凝土制品市场现状与发展前景》.建材发展导向,2006,2.

第8篇:合成材料行业发展范文

交通运输行业发展统计公报显示:2015年末全国公路总里程457.73万km,公路密度47.68 km/100 km2。全国等级公路里程404.63万km,占公路总里程88.4%。在国家可持续发展战略要求下,把废旧资源用于公路工程建设,不仅减少环境污染,还实现了废旧资源再利用,降低工程造价。因此,大力开展公路工程建设中的可利用再生材料及再生技术的研究具有重要意义。

2016年3月5日,第十二届全国人民代表大会第四次会议开幕,国务院总理在做政府工作报告时指出,今年要启动一批“十三五”规划重大项目,完成铁路投资8 000亿元以上,公路投资1.65万亿元,发挥有效投资对稳增长、调结构的关键作用。

交通运输行业发展统计公报显示:2015年末全国公路总里程457.73万km,公路密度47.68 km/100 km2(图1)。全国等级公路里程404.63万km,占公路总里程的88.4%。其中,二级及以上公路里程57.49万km,占公路总里程的12.6%。各行政等级公路里程分别为:国道18.53万km(其中普通国道10.58万km)、省道32.97万km、县道55.43万km、乡道111.32万km、专用公路8.17万km。

随着我国公路事业的飞速发展,现有公路工程材料特别是高等级道路所需材料存在价格较高、施工程序复杂、技术要求高等问题。道路材料正逐步向强度高、性能优、寿命长和适应大交通量的方向发展;而开展废弃材料在公路中的再利用技术及应用研究亦是一种趋势,尤其是工业生产中所产生的废料,不仅会污染环境,还占用大量土地,浪费土地资源。在国家可持续发展战略要求下,把废旧资源利用于公路工程建设,不仅能减少环境污染,还能实现废旧资源再利用,降低工程造价。因此,大力开展公路工程建设中可利用再生材料及再生技术的研究具有重要的意义。

工业再生材料的构成

与欧美发达国家目前的成熟稳定期不同,中国处于对工业废料综合治理的发展初期。随着人口持续增加、消费水平提高和工业生产等不断增加,工业废料的产生量也大幅增长。

工业再生材料是指在工业生产的过程中,可通过某种加工过程而被再次使用的材料。目前,应用于公路工程中的工业再生材料主要有钢渣、矿渣、粉煤灰、废旧橡胶、塑料、废旧玻璃、建筑垃圾等。按材料产生来源分为冶金废料、轻工业废料、道路旧料及建筑垃圾四类。

冶金废料

冶金废料主要是指在进行钢铁生产的过程中产生的钢渣、高炉矿渣及粉煤灰。

钢渣是钢铁企业利用率最小的大宗固体废物之一,我国每年钢渣产量达到1亿t左右,目前全国钢渣累积堆存近10亿t,而对钢渣的综合利用率不高。联合国对欧美、日本等20个工业发达国家进行钢渣利用情况调查,发现这些国家约60%的钢渣被用在公路工程中。

钢渣之所以能够运用到公路工程中,是因为钢渣表面粗糙,棱角性较好,质地坚硬,抗滑性和抗车辙能力较高。大量研究及实践证明,钢渣是一种较为合适的沥青混合料粗集料替代材料。美国和沙特的合作研究表明:当钢渣作为粗集料同石灰石矿粉、细集料、聚合物改性沥青混合后,其耐潮湿和抗疲劳性能均有所提高。德国研究表明:钢渣在抗压和抗反光性能上超过了现在的玄武岩、燧石砾石等优质沥青集料,具有较好的体积稳定性和沥 滤性。

钢渣在公路工程中除了作为粗集料应用到沥青混合料面层外,还可用到路面基层中。大量工程实践表明,无论是水泥混凝土路面还是沥青混合料路面,基层的材料和质量是影响路面性能和使用寿命的关键因素。钢渣的矿物成分中含有水硬性胶凝结矿物β-C2S及C11A7CaF2等,这些矿物使钢渣具有一定的水硬活性,可以增加钢渣的强度。同时,钢渣是一种水稳性较强的材料,在基层中加入适量的钢渣可以增加基层的水稳定性,提高基层的强度及路面的使用性能,延长路面的使用寿命。

高炉矿渣是一种典型的碱性材料,其成分中CaO含量较高。在各种工业生产中,矿渣的产量较大,且其性能最适合作为各级路面的基层材料。大量实践表明:矿渣的抗压强度低且变化较大,磨耗率大,不适合用作磨耗层材料,但它具有空隙率较大、吸水性强、粘附率高、整体强度高等优点,经水结碾压后易形成板体,适合作面层和基层材料,特别是作基层材料时效果更为明显。

在工业冶金废渣中,使用最多和最广泛的是粉煤灰,粉煤灰中含有较多的活性氧化硅和活性氧化铝,它们可以与饱和的氢氧化钙溶液发生火山灰反应,具有水硬性的特征。粉煤灰目前在公路工程中得到了广泛应用,如粉煤灰路堤、粉煤灰基层、粉煤灰混凝土路面、加筋粉煤灰挡墙、粉煤灰钢渣混凝土、高钙粉煤灰沥青混合料等。

轻工业废料

轻工业的快速发展产生了大量的废料,主要包括废橡胶粉、废玻璃及废塑料三类(图2~4)。2015年全国汽车轮胎总产量为5.63亿条,废旧轮胎产生量达到3.3亿条,质量可达1 200万t,而再生橡胶产量达到438万t,居世界第一位;橡胶粉产量达到35万t,其中15万t用于生产改性沥青。我国每年废玻璃的产量达到1 040万t,占固体废料产量的5%,由于废玻璃很难使用一般的物理方法及自然循环进行分解处理,因此对生态环境造成很大的影响。2015年,我国塑料总产量为7 560.7万t,成为世界上第一大塑料消费国家,在对塑料进行使用的过程中也产生了大量的废塑料,这些废旧塑料的堆积造成白色污染,给环境带来极大的危害。因此,把废旧塑料应用到公路工程中意义重大。

(1)橡胶用于沥青路面材料主要通过2种不同的方式:第1种方式是把橡胶加工成橡胶粉,作为粘结改性剂加入到沥青中,该方法称为“湿法”,用此种方法制备的改性粘结剂叫做“橡胶沥青”;第2种方式就是将回收得到的废旧橡胶加工成颗粒状,用来取代沥青混合料中的部分细集料,此种方式加入的橡胶颗粒与沥青不发生反应,该方法称为“干法”,用此种方法得到的沥青混合料叫做“沥青橡胶混合料”。大量试验和实践表明,如果沥青和橡胶粉的比例合适,橡胶沥青的使用可以减少路面自上而下的热开裂及自下而上的反射裂缝,同时,还可以减小汽车行驶时轮胎与路面接触产生的噪音。使用沥青橡胶混合料铺筑的路面能够提高高温抗永久变形及低温抗开裂的性能。由于橡胶具有比重轻、导热系数低、渗透系数高及在大应变下抗剪强度高等优点,在路基中加入适量粉碎的废旧轮胎,可以增加路基的强度,提高废旧轮胎的利用率。

(2)目前,将废玻璃作为沥青混合料路面的集料,是对废旧玻璃进行回收利用的主要方式之一。其具有如下优点:减少车辆侧滑事故,道路的光反射较柔和,路面的耐磨性好,积雪融化快,适宜于低气温地区的路面。大量研究数据表明:在沥青混合料中加入10%~15%的碎玻璃和适量熟石灰粉可以提高路面的使用性能。除此之外,由于玻璃具有高的反射率,把废旧玻璃研磨加工成玻璃粉末并加入到沥青中,对沥青进行改性,由此铺筑而成的沥青混合料路面的反光性得到提高,可以增加夜间车辆行驶的安全性。

(3)当前在公路工程中使用废旧塑料主要通过2种方式:一种方式是制成废旧回收塑料改性沥青;另一种方式是直接以废旧塑料为基础,将其与非晶态高分子、树脂及辅助剂按适当比例共混,经化学反应形成混合物,直接在沥青混合料拌和中投放,拌和后形成废旧塑料改性沥青混合料。研究和实践表明,由废旧塑料制备的改性沥青能够明显提高沥青混合料的抗车辙能力,改善沥青混合料的抗疲劳性能、低温抗裂性和水稳性。除此之外,废旧塑料中的有效成分还可以提高沥青的软化点,改善沥青的低温柔韧性,降低针入度,使沥青具有较好的温度稳定性,进而使沥青混合料具有良好的路用性能。

道路旧料

道路旧料是指道路在被破坏后进行翻新修补时产生的废旧沥青混合料(图5)。传统做法是将道路废旧料去除,然后用新料覆盖施工,这种做法造成较大的能源浪费,因此旧沥青路面的再生利用应运而生。旧沥青路面的再生是指采用路面再生专用设备将旧沥青路面材料翻挖、回收、加热、破碎、筛分后,与再生剂、新沥青、新集料等按一定比例重新拌和成混合料运用到路面铺筑。道路旧料的再生利用,能够节约大量的资源和工程投资成本,同时又能处理废料,对环境进行保护,具有显著的经济效益和社会效益。

按照沥青路面的设计寿命(10~15年)和实际使用情况,我国每年有13%的沥青路面需要翻修,这其中大部分采用铣刨旧路面层,然后加铺新面层的措施。预计旧沥青路面材料废弃量每年达到220万t,不但会占用大量的土地,而且会对周边环境造成污染。

沥青路面再生技术是公路建设可持续发展战略的重要组成部分,在我国现阶段尤其具有重要的现实意义。有效地利用废旧沥青混合料,可节约大量自然资源,并有利于保护生态环境,防止污染。沥青路面再生技术主要分为四大类。

(1)现场冷再生。现场冷再生技术主要有2种方式。第1种是利用大功率铣刨机就地铣刨、翻挖、破碎,再加入新料(包括乳化沥青或其他再生剂、稳定剂),用路拌机就地拌和、摊铺,最后用碾压机碾压成型(图6)。这种方法采用的是乳化沥青,对设备要求较低,生产成本不高。相应地,这种再生路面品质不是很好,主要用于低等级公路路面和高等级公路路面基层,国外多用于乡村公路的翻修。第2种是在旧路上洒布再生剂封层,通过再生剂渗入路面5~6 mm以恢复表层沥青活性,延长路面使用寿命2~3年。

(2)现场热再生。现场热再生也称为表层再生技术,是一种修复破碎路面的过程。它是通过红外线加热路面以及一定深度的旧沥青混合料至一定温度,然后用翻松机将可塑状态混合料翻松,再添加新沥青,最后将再生混合料碾压成型(图7)。这种方法施工简便,无需运输旧料,工效高,多用于基层承载良好、面层出现疲劳裂纹的路面,特别适用于老化不太严重但平整度较差的路面。

(3)厂拌冷再生。厂拌冷再生指先将旧沥青路面材料铣刨后运回稳定土搅拌厂,经破碎后作为骨料,再加入水泥或石灰、粉煤灰、乳化沥青等稳定剂进行搅拌和铺筑,多用于基层或底基层(图8)。该技术可解决无法进行热再生回收利用的旧料,实现废料处理和环境保护的目的。

(4)厂拌热再生。厂拌热再生是指将旧沥青路面铣刨后运回拌和厂,再集中破碎、筛分,并根据旧料的性质掺入一定比例的再生剂、新沥青和新集料,在拌和机中进行拌和,使混合料达到规范要求的各项指标(图9)。重新铺筑的再生沥青路面具有良好的抗车辙性能。厂拌再生沥青混合料属于结构性再生,能有效使用各种条件下的旧料,适用范围较为广泛。

无论从环境保护、经济效益方面,还是从可持续发展方面讲,再生技术都是一个具有发展前景的工程技术领域。沥青路面再生技术不仅可以降低成本三分之一以上,更重要的是在施工过程中将公路的旧沥青面层直接粉碎、拌和,作为基层骨料,提高了路基强度,更防止资源浪费,消除了旧混合料的废弃给环境造成的污染,在施工中减少了交通量和交通载荷,实现了材料的再利用,节能环保,减少环境污染。

建筑垃圾

建筑垃圾是指在建筑活动中产生的渣土、废旧混凝土、废旧砖石及其他废弃物,通常分为建筑施工垃圾和建筑拆除垃圾2类。建筑施工垃圾是指在施工现场中,不同结构类型建筑物所产生的建筑施工垃圾,其主要成分一致,各种成分含量有所不同,主要有散落的砂浆和混凝土、剔凿产生的砖石和混凝土碎块、打桩截下的钢筋混凝土桩头、废金属料、竹木材、各种包装材料等,约占建筑垃圾总量的80%。建筑拆除垃圾是指旧建筑拆除垃圾,相对建筑施工单位面积产生垃圾量,旧建筑物拆除垃圾的组成与建筑物的结构有关(图10)。旧砖混结构建筑中,砖块、瓦砾约占80%,其余为木料、碎玻璃、石灰、渣土等,现阶段拆除的旧建筑多属砖混结构的民居;废弃框架、剪力墙结构的建筑中,混凝土块约占50%~60%,其余为金属、砖块、砌块、塑料制品等,旧工业厂房、楼宇建筑是此类建筑的代表。

对建筑垃圾进行再利用的方式就是再生混凝土:将废弃的水泥混凝土块经过破碎、清洗、分级后,按一定比例与级配混合,部分或全部代替砂石等天然集料,再加入水泥、水等配置成新的混凝土。对建筑垃圾进行再利用,不仅节约资源,减少公路工程的建设成本,还保护了环境,具有很大效益。

对建筑垃圾再利用之前要对其进行预先处理,主要流程包括:对大粒径建筑垃圾进行破碎处理;对金属材料进行剔除,对砖块、混凝土块进行分离;对轻质物料及生活垃圾进行剔除、筛分处理。根据道路相关规范,要求路基填料的最大粒径小于100 mm,所以对于超粒径再生骨料需重新进行破碎,要充分保证建筑垃圾能够达到路用材料标准。

大量检测表明:建筑垃圾在潮湿的环境下稳定性很好,整体强度较高,是公路工程中良好的路基填料。将回收砖粉用作沥青混凝土矿粉与石灰石矿粉进行对比研究,结果表明,回收砖粉具有更高的间接拉伸模量和抗车辙能力,改善了混合料的水敏感性和疲劳寿命。通过静态、动态蠕变试验发现,其永久变形显著减少,高温抗车辙能力得到了提升(图11)。建筑回收料中含有的水泥、陶瓷、碎石等也可用作道路替代集料。将建筑回收料作为替代集料用于道路的研究结果表明,充分压实可提高路面承载能力、弹性模量和抗永久变形,适用于一般道路的基层和底基层。

再生材料的应用技术发展

通过对目前公路工程中所用材料的研究发现,工业再生材料的应用越来越多,研发力度和应用力度在逐渐加强,工业再生材料在公路工程中的应用整体朝着健康、快速、良性的方向发展。在未来公路工程事业的快速发展中,工业再生材料将成为更为重要的筑路材料,使公路具有多功能和环保属性。

未来公路工程中使用工业再生材料的发展趋势主要表现在以下方面。

(1)向着高效化方向发展。大量的应用实践表明,工业再生材料以其突出的优点成功地在公路工程中得到广泛应用,成为了公路工程中重要的材料之一。在未来的发展中,工业再生材料的特性和优势将得到进一步发挥,更加注重实用效果,比如大掺量的钢渣、玻璃、建筑垃圾将会作为道路路基、路面的集料和填充料等,同时各方面性能也将会达到相关的技术规范要求。工业再生材料在公路工程中的应用将朝着高效化方向发展。

(2)向着低成本化方向发展。目前工业废旧材料的收集、处理以及设备的购置、加工等过程的成本较高,导致工业再生材料在公路工程中的使用成本高,使得一部分再生材料只能在小范围内得到应用。因此,在公路工程中要想实现工业再生材料的大规模应用,就要努力降低工业再生材料的使用成本。从目前的发展趋势来看,工业再生材料正在朝着低成本化方向发展。

(3)注重环保性与功能性的结合。工业再生材料在公路工程中的应用,在实现其功能性的同时还要注重环保性,二者是统一的整体,只有两者的协同发展,才能充分体现出工业再生材料的价值。因此,工业再生材料的发展更加注重环保性和功能性,这是未来发展的重要趋势。

(4)更加注重研发新型材料。随着现代高科技手段和无污染的生产技术的进步,运用工业再生材料研发新型材料已成为可能,把新型材料运用到公路工程中可以实现路面的多功能化。比如用工业再生材料对沥青进行改性的同时,可以结合纳米技术制备纳米改性沥青,进而提高沥青的使用性能。以工业再生材料为基础材料,结合高科技手段研发新型材料,是工业再生材料应用发展的重要趋势之一。

制约工业再生材料推广的因素

目前制约工业再生材料推广应用的因素可分为技术、环境和经济三方面。其技术方面的因素主要包括五点。

(1)原材料成分波动不宜进行质量控制。质量变化大的工业废旧材料会影响公路工程的质量,并不利于其长期稳定性。钢渣等冶金废旧材料自身就是一种含有复杂成分的混合物,其中的矿物成分受到区域、冶炼技术水平及原材料等因素的影响,在公路工程中使用钢渣等冶金废旧材料无法形成统一的质量控制标准。翻修旧沥青路面过程中产生的废旧沥青混合料主要含有粗集料、细集料和旧沥青。粗、细集料是良好的建筑材料,一般不会因为路面的使用而发生性能上的重大变化,经简单处理可以直接再生利用(图12);沥青则不一样,沥青的性能会随使用年限的不同发生不同的变化,旧沥青性能相对较差,成分也会发生变化,在对其进行再利用的过程中质量不容易控制。对废旧轮胎进行回收再利用的过程中,不同种类的轮胎含有的橡胶量和成分有所不同,对其再利用过程中,很难使它的成分具有一定的均匀性,从而影响了使用性能。建筑垃圾本身就是由混凝土、砖块、废旧金属、木材、塑料等废旧材料组成的,再利用过程中很难把不同废旧材料彻底分离开来,不易控制其再利用的质量。

(2)路用性能相对较低。在公路工程利用工业废旧材料时,选择再生利用的方式受道路性能、道路等级和类型的影响,由于不同等级和类型的道路对路面高、低温性能及耐久性等路用性能的要求不同,有的工业废旧材料应用到公路工程中的路用性能达不到规范要求,严重限制了工业再生材料在公路工程中的应用。

(3)现有加工技术的制约。在公路工程中实现工业废旧材料回收再利用的技术不够成熟,对废旧料的处理步骤比较简单,使用的设备不够先进,这些因素严重制约了工业再生材料在公路工程中的应用推广。

(4)环境方面的制约。在公路工程中利用工业废旧材料时要遵循环境保护原则,工业废旧材料的回收再利用要环保,不应对环境造成威胁。废物利用绝不能以产生新的污染为代价,应保证再生材料和产品符合有关环境质量标准的规定。

(5)经济方面的制约。在公路工程中利用工业废旧材料时应该具有一定的经济效益。工业废旧材料的收集、处理以及设备的购置、加工等过程的成本可能高于使用天然材料或非再生材料,施工单位会基于对经济效益的考虑而不予采用。因此,成本过高也是限制工业再生材料在公路工程中的应用的主要因素之一。

通过以上对制约工业再生材料推广因素的总结可以看出:在公路工程中,要想最大程度地实现工业废旧材料的回收再利用,应该从设备能力、技术条件、环境保护、成本控制、政策影响、道路等级和类型等方面综合考虑,选择最佳的再生利用方法。

工业再生材料的应用趋势及展望

随着基础设施建设大力开展,新建工程逐渐增加,公路工程建设的规模也突飞猛进,同时对破旧路面进行翻修的工作量也在不断增加。工业再生材料在公路工程中的应用不仅会减少资源利用,还能起到保护环境的作用,具有很大的经济效益和社会效益。根据工业废料的自身特征,经过一定的再生工艺,把它们应用到公路工程的各层结构中,均表现出了良好的路用性能(图13)。因此,在公路建设的设计阶段,应综合考虑环境和造价等因素,灵活运用设计指标,进一步细化设计,使设计方案更环保、更安全、更经济。

第9篇:合成材料行业发展范文

论文摘 要:本文通过分析国内外高等院校材料化学专业课程体系设置的原则和经验,调查我校往届毕业生知识结构和能力结构对社会的适应性,提出了民族高等院校材料化学专业课程体系和课程设置的基本原则,形成了民族高等院校材料化学专业的基本规范,这将为民族高等院校材料化学专业的发展以及提高民族高等院校材料化学专业的人才培养质量提供有力保证。

在人类社会的发展过程中,材料的发展水平始终是时代进步和社会文明的标志,人类文明的发展史就是一部如何更好地利用材料和创造材料的历史[1]。同时,材料的不断创新和发展也极大地推动了社会经济的发展。在当代,新材料、信息技术、生物技术并列为新技术革命的重要标志,其中新材料更是科学技术发展的物质基础和技术先导[2]。因此,对于民族高等院校材料化学专业如何在课程体系设置上体现民族高等院校的特点,体现“面向少数民族和少数民族地区,服务少数民族和少数民族地区”的办学宗旨,是一个需要深入研究的课题。

1 材料化学学科发展状况

材料科学与工程学科建立于20世纪60年代初期,现已发展成为一门完整的独立学科[3]。我国的材料教育经历了几个发展阶段,材料科学与工程教育的形成和发展过程正遵循着从宽广到细分又从细分到综合的科学发展普遍规律,体现了社会需求与材料科学与工程学科专业结构、人才素质之间的相互作用关系[4]。新中国成立初期,受计划经济体制制约和前苏联高等教育人才培养模式的影响,专业人才的培养目标主要是为行业培养通晓某一专业技术的工程技术人才[5]。改革开放以来,随着材料科学与工程学科的迅速发展和不断完善,几大类材料之间呈现出更多的内在联系和共性,各学科之间相互交叉和渗透,材料科学技术及人才培养进入了新的发展时期。20世纪90年代,教育部将原20余个工科材料类本科专业整合为冶金工程、金属材料工程、无机非金属材料工程和高分子材料与工程等四个二级学科专业,并提出了综合性的材料科学与工程引导性专业,在理科方面设置了材料物理和材料化学两个专业,进一步推动了我国材料科学与工程教育的改革与发展[6]。

2 材料化学专业课程体系建设

材料科学与工程的定义是:研究有关金属、无机非金属、有机高分子等材料的组成/结构、测试/表征、制备/合成、性能/应用四要素及其关系的科学技术与生产[7]。对材料基本四要素的认识和理解要有动态的观念。材料的结构与成分着重在于研究包括原子的类型及所观察尺度范围内原子的排列组合;材料的合成与加工则使原子、分子可得到特定的排列组合;而由不同原子、分子及其排列组合所得到的材料具有所需的使用性能;对材料性能的各种测试和微观层次上的表征构成了材料科学的重要组成部分。

然而正是因为材料化学专业是材料科学与工程教育从细分到综合而发展起来的交叉学科专业,各学校在设置这个专业的课程体系时各有侧重。由于知识结构和能力结构往往不是一一对应的关系,本文提出可以从以下几个方面来进行民族高等院校材料化学专业课程建设[8]:分析国内外高等院校材料化学专业课程体系设置的基本原则和发展趋势;调查我校往届毕业生的知识结构和能力结构;调查我校毕业生工作单位对他们的满意度,征询用人单位对材料化学专业人才的要求;调查主要的少数民族生源地区对材料化学专业人才的要求;调查主要的少数民族生源地区的产业发展规划;分析我校现有的材料化学课程体系,分析该课程体系与毕业生知识结构和能力结构之间的关系,找出目前课程体系的不足并提出改进的措施;提出民族高等院校材料化学专业课程体系,确立主干课程;研究主干课程的基本内容,确立主干课程的衔接关系。

3 材料化学专业人才培养

专业课程的教学可采取多元化手段,鼓励教师将其科研成果进行精选、提炼并转化为本科生大型专业综合性实验[9]。根据培养计划,学生在大一和大二期间完成了无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等化学基础实验,在大三期间完成了高分子化学、材料化学等专业基础实验,那么到了大四上学期,学生经过三年的实践训练,应该说具备了开展大型综合性实验的能力,教师就可以安排专业综合性实验。综合性实验可以作为整个课程体系中的一门专业实践选修课开设,设置20个左右学时,这样不仅规范了综合性实验的开设,同时也通过课时费等形式给了教师一定的激励机制。综合性实验的基本流程可大致设计为:学生查阅资料学生选择指导教师并提交实验申请教师审查答复学生做实验学生提交实验报告和结论教师评阅给分。教师可根据各人不同的学术专长分别担任不同实验项目的指导,但实验报告的最后评阅应当由实验指导小组集中进行,以保证客观公正。另外,综合性实验还可以和本科生毕业论文进行良好衔接,这样使得学生在某个课题上有机会真正深入下去,最终达到培养专业创新人才的目的。

参考文献

[1] 李松林,阮建明,刘继进,等.中南大学材料化学专业课程体系建设[J].长沙铁道学院学报(社会科学版),2006(4):135-136.

[2] 柳云骐,张晓云,叶天旭,等.材料化学专业的定位及其课程体系的思考[J].石油教育,2005(2):60-63.

[3] 陈晓刚,袁毅桦,陈纯馨,等.地方高校设置材料化学专业的探索与实践[J].广东化工,2006(10):103-105.

[4] 周静.材料物理、材料化学专业实验创新研究[J].实验科学与技术,2006(3):48-50.

[5] 陈东初,袁毅桦.关于材料化学专业材料化学课程建设的一些探讨与实践[J].广东化工,2006(10):105-107.

[6] 钱力,郑怀礼,赵会明,等.材料化学专业开放性实验教学的设想[J].高等建筑教育,2003(2):76-77.

[7] 郑怀礼,钱力,贾晓燕,等.材料化学专业分析化学实验课探索[J].重庆大学学报(社会科学版),2002(6):137-138.