材料成型技術(shù)論文
材料成型技術(shù)論文
材料的成型加工技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，有利于實現(xiàn)國家高端科學(xué)領(lǐng)域的不斷向前發(fā)展。這是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的材料成型技術(shù)論文，僅供參考!
材料成型技術(shù)論文篇一
高分子材料成型加工技術(shù)初探
摘 要：我國經(jīng)濟進入高速發(fā)展階段，科技，軍事等領(lǐng)域也隨之進入高端尖精發(fā)展的階段。高分子材料的質(zhì)量要求進入十分苛刻階段，高分子材料的市場發(fā)展和技術(shù)研制進入更加嚴謹?shù)牧炕l(fā)展階段。當(dāng)今世界，國與國之間的較量是以高端科學(xué)技術(shù)發(fā)展為代表的新一輪國際較量。高分子材料的成型技工技術(shù)的探討與研究，有利于進一步加強我國高分子材料的科學(xué)發(fā)展。
關(guān)鍵詞：高分子材料;成型加工技術(shù);創(chuàng)新研究
尖端技術(shù)的發(fā)展代表著國家經(jīng)濟的不斷繁榮與發(fā)展，如何推進我國高端工業(yè)領(lǐng)域和軍事工業(yè)的不斷向前發(fā)展，是我國尖端科學(xué)工作者共同面臨的發(fā)展問題。高分子材料的成型加工技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，有利于實現(xiàn)國家高端科學(xué)領(lǐng)域的不斷向前發(fā)展。文章本著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的觀念，探究我國高分子材料成型加工技術(shù)的發(fā)展歷程和發(fā)展步伐，提出相關(guān)創(chuàng)新思路，以期更好地奉獻于我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展。
現(xiàn)階段，我國某些特殊領(lǐng)域如航空工業(yè)、國防尖端工業(yè)等領(lǐng)域的發(fā)展對聚合物材料的性能提出了更高的要求，如高強度、高模量、輕質(zhì)等，各種特定要求的高強度聚合物的開發(fā)研制越來越顯迫切。這些結(jié)合物主要材料就是高分子材料。然而，高分子材料能否達到我國這些領(lǐng)域的質(zhì)量要求，就有賴于高分子材料成型加工技術(shù)的不斷改進和創(chuàng)新。從該項技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，更依賴于科研人員的不斷研究和創(chuàng)新設(shè)計發(fā)展，從而更進一步的不斷完善，達到我國特殊行業(yè)領(lǐng)域的高端要求。
一、高分子材料成型加工技術(shù)發(fā)展概述
高分子材料形成加工技術(shù)進入21世紀以后已經(jīng)成為國際社會的一門高端熱行的競爭行業(yè)。合成工業(yè)的避震材料的研制發(fā)展促使易于璃確控制樹脂的分子結(jié)構(gòu)，加速采用大規(guī)模進行低成本的生產(chǎn)。例如新時期汽車工業(yè)的發(fā)展，節(jié)能、高速、美觀、環(huán)保、乘坐舒適及安全可靠等要求對高分子材料的要求越來越重要。汽車行業(yè)的不斷發(fā)展和高端技術(shù)的不斷改進帶動了零部件及相關(guān)材料工業(yè)的發(fā)展。為了實現(xiàn)汽車高性能低成本的發(fā)展，同時能夠提高汽車的載荷量，提高高分子材料質(zhì)量成為至關(guān)重要的發(fā)展手段，從而提高高分子材料成型技工技術(shù)成為關(guān)鍵。
據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù)顯示表明，目前汽車中約90%的零部件均需依靠模具成型，例如制造一款普通轎車就需要制造1200多套模具，在美國、日本等汽車制造業(yè)發(fā)達的國家，模具產(chǎn)業(yè)超過50%的產(chǎn)品是汽車用模具。目前，高分子材料加工的主要目標是高生產(chǎn)率、高性能、低成本和快捷交貨。制品方面向小尺寸、薄壁、輕質(zhì)方向發(fā)展;成型加工方面，從大規(guī)模向較短研發(fā)周期的多品種轉(zhuǎn)變，并向低能耗、全回收、零排放等方向發(fā)展。
二、現(xiàn)階段高分子材料成型加工技術(shù)的創(chuàng)新研究
(一)聚合物動態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備
現(xiàn)階段國內(nèi)外大多數(shù)應(yīng)用反應(yīng)加工設(shè)備來實現(xiàn)高分子材料的成型加工。然而，這種反應(yīng)加工設(shè)備從原理上看都是傳統(tǒng)混合、混煉設(shè)備的改造產(chǎn)品，都存在傳熱、傳質(zhì)過程、混煉過程、化學(xué)反應(yīng)過程難以控制、反應(yīng)產(chǎn)物分子量及其分布不可控等問題。另一方面，設(shè)備引進和使用投資大、能耗高，噪音污染嚴重、密封困難。
引用聚合物動態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備與傳統(tǒng)技術(shù)無論是在反應(yīng)加工原理還是設(shè)備的結(jié)構(gòu)上都完全不同，該技術(shù)是將電磁場引起的機械振動場引入聚合物反應(yīng)擠出全過程，達到控制化學(xué)反應(yīng)過程、反應(yīng)生成物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)和反應(yīng)制品的物理化學(xué)性能的目的。新設(shè)備的引進和使用具有體積重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、適應(yīng)性好、可靠性高等優(yōu)點，這些優(yōu)點有效解決了當(dāng)前需解決的一系列問題，從而走進世界尖端技術(shù)先進行列，具有該領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的領(lǐng)先地位。
(二)以動態(tài)反應(yīng)加工設(shè)備為基礎(chǔ)的新材料制備新技術(shù)
信息存儲光盤盤基直接合成反應(yīng)成型技術(shù)。運用新技術(shù)實現(xiàn)光盤級PC樹脂生產(chǎn)、中間儲運和光盤盤基成型，從而使三個過程融為一體，與動態(tài)連續(xù)反應(yīng)成型技術(shù)相結(jié)合，研究酯交換連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù)，研制開發(fā)精密光盤注射成型裝備，達到節(jié)能降耗、有效控制產(chǎn)品質(zhì)量的目的。
聚合物/無機物復(fù)合材料物理場強化制備新技術(shù)。此技術(shù)在強振動剪切力場作用下對無機粒子表面特性及其功能設(shè)計(粒子設(shè)計)，在設(shè)計好的連續(xù)加工環(huán)境和不加或少加其它化學(xué)改性劑的情況下，利用聚合物使無機粒子進行原位表面改性、原位包覆、強制分散，實現(xiàn)連續(xù)化制備聚合物/無機物復(fù)合材料。
熱塑性彈性體動態(tài)全硫化制備技術(shù)。此技術(shù)將振動力場引入混煉擠出全過程，控制硫化反直進程，實現(xiàn)混煉過程中橡膠相動態(tài)全硫化.解決共混加工過程共混物相態(tài)反轉(zhuǎn)問題。研制開發(fā)出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的熱塑性彈性體動態(tài)硫化技術(shù)與設(shè)備，提高我國TPV技術(shù)水平。
三、我國高分子材料成型加工技術(shù)的發(fā)展前景
近年來，我國高分子材料的成型加工技術(shù)得到迅速發(fā)展，發(fā)展成績斐然。我國各大新型高分子材料成型設(shè)備國家工程研究中心在預(yù)期完成國家預(yù)定研究任務(wù)的同時突破了國際新技術(shù)發(fā)展。在出色地完成國家攻關(guān)項目的同時，并使科技成果與產(chǎn)業(yè)化有機地轉(zhuǎn)化，是理論實時地與現(xiàn)實生產(chǎn)發(fā)展相結(jié)合。并逐步推向市場目前新設(shè)備的市場需求情況很好，聚合物新型成型裝備國家工程研究中心正在不斷與相關(guān)機械生產(chǎn)公司有機組合并進行重組。將技術(shù)與資本結(jié)合，引入新的管理、市場等機制，爭取在更短時間內(nèi)實現(xiàn)新設(shè)備年銷售額超億。在我國與國際科技接軌的同時，WTO給我們發(fā)展機遇的同時，也給我們極為嚴峻的挑戰(zhàn)。高分子材料的發(fā)展與成型加工技術(shù)的不斷創(chuàng)新研究，可以促使我國高分子材料市場發(fā)展前景看好，前途一片光芒。
四、結(jié)語
綜上所述，我國現(xiàn)階段國家額社會主義市場經(jīng)濟發(fā)展要求，我國高分子材料成型加工技術(shù)必須走具有中國特色的創(chuàng)新發(fā)展之路。突破國外技術(shù)封鎖，自主研發(fā)具有競爭實力的核心技術(shù)，實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展并趕上國際先進水平，更有望于趕超國際發(fā)展技術(shù)，持續(xù)趕超國際終端水平。不斷推進科研成果與實際生產(chǎn)相結(jié)合，實現(xiàn)高分子材料成型加工技術(shù)的前沿發(fā)展模式，充分運用引進來和走出去的發(fā)展戰(zhàn)略，達到綜合提高我國尖端科學(xué)技術(shù)的國際競爭實力。
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作者簡介：牛亞運，太原科技大學(xué)華科學(xué)院 材料成型092206H班材料成型專業(yè)，學(xué)號 200922020045，戶籍：山西省晉城市澤州縣。
材料成型技術(shù)論文篇二
淺談高分子材料成型加工技術(shù)
摘要：近年來，高分子材料成型加工技術(shù)正處于快速發(fā)展階段。本文詳細闡述了高分子材料成型加工技術(shù)的發(fā)展情現(xiàn)狀及其未來發(fā)展趨勢，以期為我國高分子材料成型加工技術(shù)做出有益探索。
關(guān)鍵詞：高分子材料;成型加工;發(fā)展現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢
Abstract: in recent years, high polymer material molding processing technology is in rapid development stage. This paper expounds the polymer material molding processing technology development present situation and future development trend of love, to China high polymer materials forming technology to make a useful exploration.
Keywords: high polymer materials; Forming processing; Development present situation; Development trend
中圖分類號：TU74文獻標識碼：A 文章編號：
最近幾年，國防尖端工業(yè)和航空工業(yè)等特殊領(lǐng)域的發(fā)展要求更高性能(如輕質(zhì)、高模量和高強度等)的聚合物材料，開發(fā)研制滿足特定要求的高強度聚合物迫在眉睫。本文即在此背景下，結(jié)合筆者多年實踐工作經(jīng)驗，就分子材料成型加工技術(shù)做了深入淺出的探討。
一、高分子材料成型加工技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
最近幾年，世界高分子合成工業(yè)取得飛速進展。以造粒用擠出機為例，其結(jié)構(gòu)有了較大改進，極大的提高了產(chǎn)量。其發(fā)展歷程如下表1所示[1]。
表1 造粒用擠出機發(fā)展歷程一覽表
時期 名稱 產(chǎn)量(t/h)
上世紀60年代 單螺桿擠出機造粒 3
70年代～80年代中期 連續(xù)混煉機+單螺桿擠出機造粒 10
80年代中期～至今 雙螺桿擠出機+齒輪泵造粒 40～45
再以塑料為例，其發(fā)展歷程如下[2]：①1950年全世界塑料年產(chǎn)量約為200萬t;②上世紀90年代，塑料產(chǎn)量年均增長率接近5.8%;③2000年增加至1.8億t;④至2010年，全世界塑料產(chǎn)量高達3億t。伴隨著世界汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，汽車對高速、節(jié)能、環(huán)保、美觀、舒適和安全可靠等方面提出了越來越高的要求，汽車性能的逐漸提高極大的促進了汽車零部件及其相關(guān)材料工業(yè)的發(fā)展速度。因此，為降低整車成本及其自身增加汽車有效載荷，提高汽車中塑料類材料的使用量便成為關(guān)鍵。
當(dāng)前，高分子材料加工將朝著以下目標發(fā)展：高性能;高生產(chǎn)率;低成本;快捷交貨。制品方面則朝著輕質(zhì)、薄壁和小尺寸等方向發(fā)展;成型加工方面則朝著全回收、低能耗和零排放等方向發(fā)展，并從大規(guī)模向較短研發(fā)周期的多品種進行轉(zhuǎn)變。
二、高分子材料成型加工創(chuàng)新研究技術(shù)
2.1基于動態(tài)反應(yīng)加工設(shè)備基礎(chǔ)上的新材料制備新技術(shù)
①信息存儲光盤盤基直接合成反應(yīng)成型技術(shù)[3]。該技術(shù)克服了傳統(tǒng)方式的周期長、中間環(huán)節(jié)多、能耗大、易污染及成型前處理復(fù)雜等諸多問題，將光盤級PC樹脂生產(chǎn)、中間儲運和光盤盤基成型三個過程整合為一體，結(jié)合動態(tài)連續(xù)反應(yīng)成型技術(shù)，研究醋交換連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù)，研制開發(fā)精密光盤注射成型裝備，達到節(jié)能降耗、有效控制產(chǎn)品質(zhì)量的目的。
②聚合物物理場強化制備新技術(shù)。此技術(shù)在強振動剪切力場作用下對無機粒子表面特性及其功能設(shè)計(粒子設(shè)計)，在設(shè)計好的連續(xù)加工環(huán)境和不加或少加其它化學(xué)改性劑的情況下，利用聚合物使無機粒子進行原位表面改性、原位包覆、強制分散，實現(xiàn)連續(xù)化制備聚合物/無機物復(fù)合材料。
③熱塑性彈性體動態(tài)全硫化制備技術(shù)[4]。此技術(shù)將振動力場引入混煉擠出全過程，控制硫化反直進程，實現(xiàn)混煉過程中橡膠相動態(tài)全硫化.解決共混加工過程共混物相態(tài)反轉(zhuǎn)問題。研制開發(fā)出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的熱塑性彈性體動態(tài)硫化技術(shù)與設(shè)備，提高我國TPV技術(shù)水平。
2.2聚合物動態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備
聚合物反應(yīng)加工技術(shù)是以現(xiàn)雙螺桿擠出機為基礎(chǔ)發(fā)展起來的。國外公司已開發(fā)出作為連續(xù)反應(yīng)和混煉的十螺桿擠出機，可以解決其它擠出機作為反應(yīng)器所存在的問題。國內(nèi)反應(yīng)成型加工技術(shù)的研究開發(fā)還處于起步階段，但我國的經(jīng)濟發(fā)展強烈要求聚合物反應(yīng)成型加工技術(shù)要有大的發(fā)展。指交換法聚碳酸酯連續(xù)化生產(chǎn)和尼龍生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)是縮聚反應(yīng)器的反應(yīng)擠出設(shè)備，我國每年還有數(shù)以千萬噸計的改性聚合物及其合金材料的生產(chǎn)。當(dāng)前，國內(nèi)外使用的反應(yīng)加工設(shè)備從原理上看都是傳統(tǒng)混合、混煉設(shè)備的改造產(chǎn)品，都存在傳熱、傳質(zhì)過程、混煉過程、化學(xué)反應(yīng)過程難以控制、反應(yīng)產(chǎn)物分子量及其分布不可控等問題。另外設(shè)備投資費用大、能耗高、噪音大、密封困難等也都是傳統(tǒng)反應(yīng)加工設(shè)備的缺陷。聚合物動態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備與傳統(tǒng)技術(shù)無論是在反應(yīng)加工原理還是設(shè)備的結(jié)構(gòu)上都完全不同，該技術(shù)是將電磁場引起的機械振動場引入聚合物反應(yīng)擠出全過程，達到控制化學(xué)反應(yīng)過程、反應(yīng)生成物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)和反應(yīng)制品的物理化學(xué)性能的目的。該技術(shù)首先從理論上突破了控制聚合物單體或預(yù)聚物混合混煉過程及停留時間分布不可控制的難點，解決了振動力場作用下聚合物反應(yīng)加工過程中的質(zhì)量、動量及能量傳遞及平衡問題，同時從技術(shù)上解決了設(shè)備結(jié)構(gòu)集成化問題。新設(shè)備具有體積重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、適應(yīng)性好、可靠性高等優(yōu)點，這些優(yōu)點是傳統(tǒng)技術(shù)與設(shè)備無法比擬或是根本沒有的。
三、高分子材料成型加工技術(shù)的未來發(fā)展趨勢
近年來，多個新型成型裝備國家工程研究中心在出色完成了國家級火炬計劃預(yù)備項目和國家“八五”和“九五”重點科技計劃等項目的同時，非常注重科技成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化，完成產(chǎn)業(yè)化工程配套項目20多項，創(chuàng)辦了廣州華新科機械有限公司，使其有自主知識產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)與裝備在國內(nèi)外推廣應(yīng)用。塑料電磁動態(tài)塑化擠出設(shè)備已形成了7個規(guī)格系列，近兩年在國內(nèi)20多個省、市、自治區(qū)推廣應(yīng)用近800臺，銷售額超過1.5億元，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。將技術(shù)與資本結(jié)合，引入新的管理和市場機制，爭取在兩三年內(nèi)實現(xiàn)新設(shè)備年銷售額超億。
四、結(jié)論
綜上所述，我國要想打破國外技術(shù)壟斷，實現(xiàn)由跟蹤向跨越的轉(zhuǎn)變，就必須走走獨具中國特色的高分子材料成型加工技技術(shù)與裝備的發(fā)展道路，把握技術(shù)前沿，培育自主知識產(chǎn)權(quán)。促進科學(xué)研究和產(chǎn)業(yè)界相結(jié)合，努力將科研成果轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)力，加快我國高分子材料成型加工高新技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。(指導(dǎo)老師：孫偉)
參考文獻
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