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(shí)現(xiàn)國(guó)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(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入高速發(fā)展階段，科技，軍事等領(lǐng)域也隨之進(jìn)入高端尖精發(fā)展的階段。高分子材料的質(zhì)量要求進(jìn)入十分苛刻階段，高分子材料的市場(chǎng)發(fā)展和技術(shù)研制進(jìn)入更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牧炕l(fā)展階段。當(dāng)今世界，國(guó)與國(guó)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(guó)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(jìn)一步加強(qiáng)我國(guó)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(guó)家經(jīng)濟(jì)的不斷繁榮與發(fā)展，如何推進(jìn)我國(guó)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(guó)尖端科學(xué)工作者共同面臨的發(fā)展問(wèn)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(shí)現(xiàn)國(guó)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(guó)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(xiàn)于我國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展。
現(xiàn)階段，我國(guó)某些特殊領(lǐng)域如航空工業(yè)、國(guó)防尖端工業(yè)等領(lǐng)域的發(fā)展對(duì)聚合物材料的性能提出了更高的要求，如高強(qiáng)度、高模量、輕質(zhì)等，各種特定要求的高強(qiáng)度聚合物的開(kāi)發(fā)研制越來(lái)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(dá)到我國(guó)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(jìn)和創(chuàng)新。從該項(xiàng)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(jì)發(fā)展，從而更進(jìn)一步的不斷完善，達(dá)到我國(guó)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(jìn)入21世紀(jì)以后已經(jīng)成為國(guó)際社會(huì)的一門(mén)高端熱行的競(jìng)爭(zhēng)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(shù)脂的分子結(jié)構(gòu)，加速采用大規(guī)模進(jìn)行低成本的生產(chǎn)。例如新時(shí)期汽車(chē)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(duì)高分子材料的要求越來(lái)越重要。汽車(chē)行業(yè)的不斷發(fā)展和高端技術(shù)的不斷改進(jìn)帶動(dòng)了零部件及相關(guān)材料工業(yè)的發(fā)展。為了實(shí)現(xiàn)汽車(chē)高性能低成本的發(fā)展，同時(shí)能夠提高汽車(chē)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(chē)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(chē)就需要制造1200多套模具，在美國(guó)、日本等汽車(chē)制造業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，模具產(chǎn)業(yè)超過(guò)50%的產(chǎn)品是汽車(chē)用模具。目前，高分子材料加工的主要目標(biāo)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(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備
現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外大多數(shù)應(yīng)用反應(yīng)加工設(shè)備來(lái)實(shí)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(guò)程、混煉過(guò)程、化學(xué)反應(yīng)過(guò)程難以控制、反應(yīng)產(chǎn)物分子量及其分布不可控等問(wèn)題。另一方面，設(shè)備引進(jìn)和使用投資大、能耗高，噪音污染嚴(yán)重、密封困難。
引用聚合物動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備與傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)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(chǎng)引起的機(jī)械振動(dòng)場(chǎng)引入聚合物反應(yīng)擠出全過(guò)程，達(dá)到控制化學(xué)反應(yīng)過(guò)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(jìn)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(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)有效解決了當(dāng)前需解決的一系列問(wèn)題，從而走進(jìn)世界尖端技術(shù)先進(jìn)行列，具有該領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的領(lǐng)先地位。
(二)以動(dòng)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(chǔ)光盤(pán)盤(pán)基直接合成反應(yīng)成型技術(shù)。運(yùn)用新技術(shù)實(shí)現(xiàn)光盤(pán)級(jí)PC樹(shù)脂生產(chǎn)、中間儲(chǔ)運(yùn)和光盤(pán)盤(pán)基成型，從而使三個(gè)過(guò)程融為一體，與動(dòng)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(kāi)發(fā)精密光盤(pán)注射成型裝備，達(dá)到節(jié)能降耗、有效控制產(chǎn)品質(zhì)量的目的。
聚合物/無(wú)機(jī)物復(fù)合材料物理場(chǎng)強(qiáng)化制備新技術(shù)。此技術(shù)在強(qiáng)振動(dòng)剪切力場(chǎng)作用下對(duì)無(wú)機(jī)粒子表面特性及其功能設(shè)計(jì)(粒子設(shè)計(jì))，在設(shè)計(jì)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(wú)機(jī)粒子進(jìn)行原位表面改性、原位包覆、強(qiáng)制分散，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化制備聚合物/無(wú)機(jī)物復(fù)合材料。
熱塑性彈性體動(dòng)態(tài)全硫化制備技術(shù)。此技術(shù)將振動(dòng)力場(chǎng)引入混煉擠出全過(guò)程，控制硫化反直進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)混煉過(guò)程中橡膠相動(dòng)態(tài)全硫化.解決共混加工過(guò)程共混物相態(tài)反轉(zhuǎn)問(wèn)題。研制開(kāi)發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的熱塑性彈性體動(dòng)態(tài)硫化技術(shù)與設(shè)備，提高我國(guó)TPV技術(shù)水平。
三、我國(guó)高分子材料成型加工技術(shù)的發(fā)展前景
近年來(lái)，我國(guó)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(jī)斐然。我國(guó)各大新型高分子材料成型設(shè)備國(guó)家工程研究中心在預(yù)期完成國(guó)家預(yù)定研究任務(wù)的同時(shí)突破了國(guó)際新技術(shù)發(fā)展。在出色地完成國(guó)家攻關(guān)項(xiàng)目的同時(shí)，并使科技成果與產(chǎn)業(yè)化有機(jī)地轉(zhuǎn)化，是理論實(shí)時(shí)地與現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)發(fā)展相結(jié)合。并逐步推向市場(chǎng)目前新設(shè)備的市場(chǎng)需求情況很好，聚合物新型成型裝備國(guó)家工程研究中心正在不斷與相關(guān)機(jī)械生產(chǎn)公司有機(jī)組合并進(jìn)行重組。將技術(shù)與資本結(jié)合，引入新的管理、市場(chǎng)等機(jī)制，爭(zhēng)取在更短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)新設(shè)備年銷(xiāo)售額超億。在我國(guó)與國(guó)際科技接軌的同時(shí)，WTO給我們發(fā)展機(jī)遇的同時(shí)，也給我們極為嚴(yán)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(guó)高分子材料市場(chǎng)發(fā)展前景看好，前途一片光芒。
四、結(jié)語(yǔ)
綜上所述，我國(guó)現(xiàn)階段國(guó)家額社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，我國(guó)高分子材料成型加工技術(shù)必須走具有中國(guó)特色的創(chuàng)新發(fā)展之路。突破國(guó)外技術(shù)封鎖，自主研發(fā)具有競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展并趕上國(guó)際先進(jìn)水平，更有望于趕超國(guó)際發(fā)展技術(shù)，持續(xù)趕超國(guó)際終端水平。不斷推進(jìn)科研成果與實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合，實(shí)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(yùn)用引進(jìn)來(lái)和走出去的發(fā)展戰(zhàn)略，達(dá)到綜合提高我國(guó)尖端科學(xué)技術(shù)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。
參考文獻(xiàn)：
[1]Chris Rauwendaal，Polymer Extrusion，Carl Hanser Verlag，Munich/FkG，l999.
[2]瞿金平，聚合物動(dòng)態(tài)塑化成型加工理論與技術(shù)[M].北京：科學(xué)出版社，2005 427435.
[3]瞿金平，聚合物電磁動(dòng)態(tài)塑化擠出方法及設(shè)備[J].中國(guó)專(zhuān)利9O101034.0，I990;美國(guó)專(zhuān)利5217302，1993.
作者簡(jiǎn)介：牛亞運(yùn)，太原科技大學(xué)華科學(xué)院 材料成型092206H班材料成型專(zhuān)業(yè)，學(xué)號(hào) 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(lái)，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(xì)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(lái)發(fā)展趨勢(shì)，以期為我國(guó)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(shì)
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(lèi)號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
最近幾年，國(guó)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(qiáng)度等)的聚合物材料，開(kāi)發(fā)研制滿足特定要求的高強(qiáng)度聚合物迫在眉睫。本文即在此背景下，結(jié)合筆者多年實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，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(jìn)展。以造粒用擠出機(jī)為例，其結(jié)構(gòu)有了較大改進(jìn)，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(jī)發(fā)展歷程一覽表
時(shí)期 名稱 產(chǎn)量(t/h)
上世紀(jì)60年代 單螺桿擠出機(jī)造粒 3
70年代～80年代中期 連續(xù)混煉機(jī)+單螺桿擠出機(jī)造粒 10
80年代中期～至今 雙螺桿擠出機(jī)+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(wàn)t;②上世紀(jì)90年代，塑料產(chǎn)量年均增長(zhǎng)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(dá)3億t。伴隨著世界汽車(chē)工業(yè)的飛速發(fā)展，汽車(chē)對(duì)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(lái)越高的要求，汽車(chē)性能的逐漸提高極大的促進(jìn)了汽車(chē)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(chē)成本及其自身增加汽車(chē)有效載荷，提高汽車(chē)中塑料類(lèi)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(biāo)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(jìn)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(dòng)態(tài)反應(yīng)加工設(shè)備基礎(chǔ)上的新材料制備新技術(shù)
?、傩畔⒋鎯?chǔ)光盤(pán)盤(pán)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(zhǎng)、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(wèn)題，將光盤(pán)級(jí)PC樹(shù)脂生產(chǎn)、中間儲(chǔ)運(yùn)和光盤(pán)盤(pán)基成型三個(gè)過(guò)程整合為一體，結(jié)合動(dòng)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(kāi)發(fā)精密光盤(pán)注射成型裝備，達(dá)到節(jié)能降耗、有效控制產(chǎn)品質(zhì)量的目的。
?、诰酆衔镂锢韴?chǎng)強(qiáng)化制備新技術(shù)。此技術(shù)在強(qiáng)振動(dòng)剪切力場(chǎng)作用下對(duì)無(wú)機(jī)粒子表面特性及其功能設(shè)計(jì)(粒子設(shè)計(jì))，在設(shè)計(jì)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(wú)機(jī)粒子進(jìn)行原位表面改性、原位包覆、強(qiáng)制分散，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化制備聚合物/無(wú)機(jī)物復(fù)合材料。
③熱塑性彈性體動(dòng)態(tài)全硫化制備技術(shù)[4]。此技術(shù)將振動(dòng)力場(chǎng)引入混煉擠出全過(guò)程，控制硫化反直進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)混煉過(guò)程中橡膠相動(dòng)態(tài)全硫化.解決共混加工過(guò)程共混物相態(tài)反轉(zhuǎn)問(wèn)題。研制開(kāi)發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的熱塑性彈性體動(dòng)態(tài)硫化技術(shù)與設(shè)備，提高我國(guó)TPV技術(shù)水平。
2.2聚合物動(dòng)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(jī)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的。國(guó)外公司已開(kāi)發(fā)出作為連續(xù)反應(yīng)和混煉的十螺桿擠出機(jī)，可以解決其它擠出機(jī)作為反應(yīng)器所存在的問(wèn)題。國(guó)內(nèi)反應(yīng)成型加工技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)還處于起步階段，但我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展強(qiáng)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(guó)每年還有數(shù)以千萬(wàn)噸計(jì)的改性聚合物及其合金材料的生產(chǎn)。當(dāng)前，國(guó)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(guò)程、混煉過(guò)程、化學(xué)反應(yīng)過(guò)程難以控制、反應(yīng)產(chǎn)物分子量及其分布不可控等問(wèn)題。另外設(shè)備投資費(fèi)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(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備與傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)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(chǎng)引起的機(jī)械振動(dòng)場(chǎng)引入聚合物反應(yīng)擠出全過(guò)程，達(dá)到控制化學(xué)反應(yīng)過(guò)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(guò)程及停留時(shí)間分布不可控制的難點(diǎn)，解決了振動(dòng)力場(chǎng)作用下聚合物反應(yīng)加工過(guò)程中的質(zhì)量、動(dòng)量及能量傳遞及平衡問(wèn)題，同時(shí)從技術(shù)上解決了設(shè)備結(jié)構(gòu)集成化問(wèn)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(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)是傳統(tǒng)技術(shù)與設(shè)備無(wú)法比擬或是根本沒(méi)有的。
三、高分子材料成型加工技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
近年來(lái)，多個(gè)新型成型裝備國(guó)家工程研究中心在出色完成了國(guó)家級(jí)火炬計(jì)劃預(yù)備項(xiàng)目和國(guó)家“八五”和“九五”重點(diǎn)科技計(jì)劃等項(xiàng)目的同時(shí)，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(xiàng)目20多項(xiàng)，創(chuàng)辦了廣州華新科機(jī)械有限公司，使其有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)與裝備在國(guó)內(nèi)外推廣應(yīng)用。塑料電磁動(dòng)態(tài)塑化擠出設(shè)備已形成了7個(gè)規(guī)格系列，近兩年在國(guó)內(nèi)20多個(gè)省、市、自治區(qū)推廣應(yīng)用近800臺(tái)，銷(xiāo)售額超過(guò)1.5億元，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。將技術(shù)與資本結(jié)合，引入新的管理和市場(chǎng)機(jī)制，爭(zhēng)取在兩三年內(nèi)實(shí)現(xiàn)新設(shè)備年銷(xiāo)售額超億。
四、結(jié)論
綜上所述，我國(guó)要想打破國(guó)外技術(shù)壟斷，實(shí)現(xiàn)由跟蹤向跨越的轉(zhuǎn)變，就必須走走獨(dú)具中國(guó)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(shí)產(chǎn)權(quán)。促進(jìn)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(shí)際生產(chǎn)力，加快我國(guó)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(xiàn)
[1]孔明偉. 高分子材料成型加工技術(shù)的發(fā)展新探[J]. 黑龍江科技信息, 2011,(14) .
[2]吳剛. 高分子材料成型加工技術(shù)的進(jìn)展[J]. 廣東化工, 2008,(09) .
[3]金龍浩. 高分子材料成型及其控制[J]. 科技資訊, 2007,(33) .
[4]瞿金平,馮彥洪,彭響方,何和智,晉剛,曹賢武. 高分子材料動(dòng)態(tài)加工新技術(shù)[J]. 高分子通報(bào), 2008,(10) .