合成材料行業研究范文
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篇1
引言
建筑裝飾施工是近年來隨著建筑行業的崛起而不斷發展起來的,是一個涵蓋了很多工序的復雜的施工工程。近年來,隨著新技術和新材料的引入,建筑裝飾施工行業的發展又向前提高了一步。與傳統的建筑裝飾施工相比,利用新技術和新材料對建筑進行裝飾給企業和個人都帶來了很大的好處。因此,為了建筑裝飾行業更好的發展,本文分析了新材料和新技術在建筑裝飾行業中的應用。
建筑裝飾施工的特點
建筑裝飾施工是指利用美觀的裝飾材料對已有的建筑進行美化和裝飾的過程。一方面,由于建筑本身的特點,建筑裝飾施工過程往往包含很多不同工序的施工,在建筑裝飾施工過程中既要保證各個工序的完成,又要協調各工序之間的進度,因此建筑裝飾施工工程是一個十分復雜的過程。另一方面,不同的建筑有著不同的特點,加上不同客戶有著不同的裝飾要求,所以這就使得建筑裝飾工程更加復雜。對于不同的建筑施工人員首先需要了解建筑的特點,采取相應的裝修策略,同時還要聽取裝修需求者的要求,進行針對性的裝修。最后,建筑裝飾工程相比建筑施工工程是一個小工程,但是由于包含各種工序,也比一般的施工復雜很多。建筑裝飾施工的另一個特點是施工周期短,任務緊迫。建筑裝飾施工的施工周期一般比較短,但是任務卻很艱巨,因此需要在短時間內高質量、高效率地完成建筑的裝飾工作。
新材料在建筑裝飾施工中的應用
1.新型環保材料的應用
隨著科技的發展和建筑裝飾行業的興起,越來越多的材料被應用于建筑裝飾領域。科技的快速發展使得環境問題不斷被重視,21世紀是一個可持續發展的世紀,因此新型環保材料的研究成為學者們的重點。建筑裝飾行業也逐漸轉向環?;瑸榭沙掷m發展做出貢獻。目前市場上已有的環保型建筑裝飾材料主要有三種,分別是:第一,原始天然的建筑材料。這種材料本身含有極少量的有害物質,比如木材天然石材等。這些材料也是最早被應用于建筑裝飾行業中的,對于環境沒有影響或者有著很小的影響。第二,經過簡單加工的合成材料。這種材料需要對原始材料進行簡單的加工,而加工過程和使用過程往往會釋放少量的有害物質,但是對環境的影響比傳統的不環保材料小很多。為了建筑裝飾的美觀,僅僅使用原始無污染的裝飾材料往往達不到裝飾的目的。第三,化學合成的環保材料。利用化學技術合成新型的環保材料用于建筑裝飾過程中,既可以達到美化建筑的功能,也能在一定程度上減少對環境的污染。環保材料有一個顯著的特點就是無污染、無公害以及可回收。不僅對環境保護作出貢獻,而且降低了浪費的產生。在建筑裝飾施工過程中提倡使用新型環保材料是建筑裝飾行業發展的必然趨勢。
2. 新型合成材料的應用
新型合成材料的出現是隨著化學技術的發達而出現的。隨著建筑裝飾行業如火如荼的往前發展,出現了越來越多的衍生行業,如建筑裝飾材料行業。為了滿足不同客戶對建筑裝飾的要求,建筑裝飾材料的需求也越來越大。新型合成材料的出現正好滿足了這種要求。在建筑裝飾行業的發展中,新型合成材料的應用主要有以下幾方面的優點。第一,增加了建筑裝飾材料的品種,滿足了不同客戶的需求。第二,新型合成材料往往具有傳統材料所不具備的優點,比如質地輕盈,質量更好。價格更低等。最后,發展新型合成材料對于整個國家而言也有著十分重要的作用,解決了國家資源短缺的現狀,為環境保護政策作出貢獻。
新技術在建筑裝飾施工中的應用
建筑裝飾行業既是一個古老的行業也是一個新興的行業。說它古老是因為,從古代開始,人們就開始注重建筑的裝飾,利用多種材料對建筑進行美化。說它年輕,是因為近年來隨著建筑行業的迅猛發展,建筑裝飾行業開始蓬勃興起。隨著建筑裝飾行業的發展各種新技術也開始不斷出現,比如綠色節能技術等。以下主要就綠色節能技術在建筑裝飾施工中的應用進行研究討論。
建筑裝飾施工中的綠色節能技術是指在對建筑進行具體的裝飾施工過程中利用現有的資源進行材料的循環利用。比較常見的節能技術主要有太陽能資源和地熱資源等。太陽能資源在建筑裝飾中的應用已經司空見慣,但是在具體的裝飾施工過程中還需要科學的設計,才能達到最好的效果。比如,要想利用太陽能資源對房間進行取暖,一定要注意房間的朝向和陽關的攝取。又如,地熱資源也是自然界珍貴的免費資源。在建筑裝飾施工中利用地熱資源進行取暖和發電等不僅可以減少煤炭的使用,節約了資源,降低成本,而且有效利用了循環資源,減少了對環境的危害。
結束語
篇2
【關鍵詞】高分子;化學;發展;方向
中圖分類號: F407 文獻標識碼: A
一、前言
我國高分子化學一直都是我國發展的重點,這項技術對于很多相關產業非常有幫助,高分子化學是高分子材料的研究基礎,已經涉及到了機械行業,建筑行業等多個行業,因此發展高分子化學對于我國高分子材料行業是非常有幫助的。
二、現如今高分子化學的發展情況和應用范圍
自從20世紀到現在,隨著工業技術的快速發展,天然資源已經露出了疲態,科學家們已經開始使用高分子化學進行材料的合成。有數字表明,在之前的40年中,使用材料的速度正在以每10年五倍增長,人類三大合成材料,其中包括塑料、橡膠、纖維,在使用過程中表現出了令人驚訝的增長速度。新型的材料,特別表現在合成材料,在工業、建筑、農業、電子技術方面都被廣泛使用,極大的支撐著人類的日常生活,是使國民經濟持續發展的必要動力源泉。
相對分子質量和物質的性質是密切相關的,是決定物質性質的一個重要因素。只有相對分子質量高的化合物才有一定的機械力學性能,才能作為材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯,都是直鏈的烷烴化合物,但是分子量變化很大,其機械力學性能因而也有極大的區別。
三、高分子化學與高科技的結合
當今社會,人們將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱,而材料又是能源和信息發展的物質基礎。自從合成有機高分子材料的那一天起,人們始終在不斷地研究、開發性能更優異、應用更廣泛的新型材料,來滿足計算機、光導纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工程和機械工業等尖端技術發展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發展,出現了許多產量低、價格高、性能優異的新型高分子材料。
隨著生產和科學技術的發展,許多具有特殊功能的高分子材料也不斷涌現出來,如分離材料、光電材料、磁性材料、生物醫用材料、光敏材料、非線性光學材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活躍的領域,下面簡單介紹特種高分子材料:功能高分子是指當有外部刺激時,能通過化學或物理的方法做出相應反應的高分子材料;高性能高分子則是對外力有特別強的抵抗能力的高分子材料。它們都屬于特種高分子材料的范疇;特種高分子材料是指帶有特殊物理、力學、化學性質和功能的高分子材料,其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料(化學纖維、塑料、橡膠、油漆涂料、粘合劑)的范疇。
第一,力學功能材料:強化功能材料,如超高強材料、高結晶材料等;)彈材料,如熱塑性彈性體等。
第二,化學功能材料:分離功能材料,如分離膜、離子交換樹脂、高分子絡合物等;反應功能材料,如高分子催化劑、高分子試劑;生物功能材料,如固定化酶、生物反應器等。
第三,生物化學功能材料:人工臟器用材料,如人工腎、人工心肺等;高分子藥物,如藥物活性高分子、緩釋性高分子藥物、高分子農藥等;生物分解材料,如可降解性高分子材料等。
可以預計,在今后很長的歷史時期中,特種與功能高分子材料研究將代表了高分子材料發展的主要方向。
四、高分子材料化學的應用
材料是人類社會文明發展階段的標志,是人類賴以生存和發展的物質基礎。它是指經過某種加工,具有一定結構、組分和性能,并可應用于一定用途的物質。上世紀半導體硅、高集成芯片、高分子材料的出現和廣泛應用,把人類由工業社會推向信息和知識經濟社會??梢哉f某一種新材料的問世及其應用,往往會引起人類社會的重大變革,材料是人類文明的重要標志。如果說現在人人離不開高分子材料,家家離不開高分子材料,處處離不開高分子材料,是一點也不過分的。高分子化合物的最主要的應用是以高分子材料的形式出現的,高分子材料包括了塑料、纖維、橡膠三大傳統合成材料,另外許多精細化工材料也都是高分子材料。
第一,塑料:一類是通用塑料,如容器、管道、家具、薄膜、鞋底與泡沫塑料等等;另一類叫工程塑料,其強度大,如汽車零部件、保險杠、洗衣機內的滾筒、電器的外殼等。
第二,纖維:人們開發出聚酯、尼龍、腈綸、維尼綸等高分子化合物,通過不同的加工,生產出了各種纖維制品,極大地滿足著人類的需要。
第三,橡膠:天然橡膠的種類和品質都受到很大的限制,于是科學家們不斷開發出了各種人造橡膠,如丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、硅橡膠等。
第四,精細化工:比如使得我們的世界變得豐富多彩的各種涂料產品,如家具漆、內外墻乳膠漆、汽車漆、飛機漆等。女孩子用的指甲油,使牙齒變白的增白劑也都是涂料。還有萬能膠、建筑用膠、醫用膠、結構膠等黏合劑,以及各種吸水樹脂等都是高分子產品。
五、高分子化學的發展方向
1、使地球更加綠色化
在現在很多工業發達的城市,天空中都會飄著非常濃郁的黑煙,對人們的日常生活有非常嚴重的污染。綠色,在現在被認為是沒有污染、再生性或者可以循環使用。在沒有污染方面,我們需要做的就是減少工業廢棄物的排放、相對的減少污染源?,F在的情況表明,化學行業中具有污染和治理兩個方面的性質,可以對綠色使用材料進行研究,也可以繼續對環境造成惡化。例如:在研制的過程中使用的催化劑、溶解劑、中間物品等,在生產過程中產生的廢氣、廢渣、廢棄液體等都是對環境造成影響的主要元兇,若長期的進行排放,會對環境造成嚴重的影響,甚至會導致不可逆轉的事情發生。
2、減少的自然資源的使用依賴
目前研究的高分子合成材料對石油具有很強的依賴性,眾所周知,石油是經過地球非常漫長孕育才出現的,另外,石油也是現如今人類社會非常重要的能源,石油資源現在正在快速的減少,而且不能快速的進行補充,所以人們現在非常急切的找到可以代替石油使用的資源,這已經成為現在高分子化學研究中非常重要的課題。在對物質中原子和分子的比率進行調節,對物質的微觀特性、宏觀特性以及表面性質進行加強控制,也許這種物質就會滿足一些行業的使用要求,當這種情況出現的時候就可以把這種物質作為材料使用。所以,在對材料進行配置的時候就會減少對不可再生資源的依賴程度,并對使用材料和環境進行相互協調,這是現如今化學研究當中非常重要的領域?,F在很多高分子合成材料都非常依賴石油資源。想要解決目前的情況,可以對天然高分子進行利用,這其中也應該包含對無機高分子的不斷探索和研究。
現在由石油合成的高分子材料,主要因為原子中以碳為主要元素,其中還含有少量的氮、氧等原子,所以被稱為有機高分子。無機高分子是因為主鏈上的組成原子中不含碳。根據元素的性質進行判斷,大約有40~50種元素可以成為長鏈分子?,F在引起科學家高度重視的一種無機高分子,它的主鏈上都是硅原子,并且含有有機側鏈的聚硅烷。
3、使高分子材料不斷納米化
現在很多高分子化學反應中的原子經過重新排列組合之后的反應空間要比原子的大小大出很多,所以,化學反應的研究要在一個受限空間之中進行。若在有限的空間中,像納米量級的片層當中,小型分子由于和片層分子相互作用而且還在一個比較受限的空間內進行排列,之后產生單體聚合,聚合之后的產物的拓撲結構不會再受限的空間內進行全部的復制,這種情況和自由空間的結果完全不同。我們也許會在受限制空間內進行聚合反應的分子中提煉出高分子納米化學的定義。化學的研究對象基本都是納米量級的分子和原子,但是因為沒有精細的方式,沒有達到可以在納米尺度上精確控制分子或者原子的程度,所以現如今很難做到對分子的精準設計,使化學的合成讓人感覺非常的粗放。高分子化學在納米程度上精要精確的按照分子設計,在此基礎上確定分子鏈中的原子配比位置以及相互結合的方式,通過納米技術對分子、原子和分子鏈進行非常精確的控制,達到對高分子各級結構的位置確定。這樣就可以精確的控制新合成材料的功能和特性。
4、面向智能材料的高分子化學研究路線
20世紀的人類社會是以合成材料為標志的,在21世紀人類社會的標志將會是智能材料。高分子化學仍然是進入智能材料時期非常重要的組成部分。材料自身具有的功能可以根據外部條件的變化,有意識的進行調節和修復等一系列措施,這就是智能材料的基本定義?,F在科學家已經了解高分子有軟物質這一特征,簡單說就是可以對外場具有反應。
六、結束語
綜上所述,高分子化學已經發展到了非常不錯的方向,在很多方面都有非常廣闊的運用,目前高分子化學會朝著綠色以及環保方面進行發展,隨著高分子化學不斷取得突破,未來使用高分子材料的前景會更加的廣闊。
參考文獻
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篇3
關鍵詞:高分子合成 成型加工 創新 發展走向
工程塑料、合成橡膠、合成纖維的開發利用,有機高分子合成材料的生產取得的飛躍式的發展。近年來,某些特殊環境和高科技領域,如:航空、航天、軍事等尖端工業領域的發展對聚合物材料的性能提出了更高的要求,如高強度、高質量等。隨著人們生活水平的提高和高科技的發展,對高分子合成品也提出了更高的要求。為了優化高分子合成工業產業結構,促進產業整型升級,高分子合成逐步走向向結構更精細、性能更高級之路,各種特定要求的高強度聚合物的開發研制越來越顯迫切?,F在的高分子材料主要合成技術有擠出成型技術、注射成型技術、壓制成型技術、壓延成型技術這四個模塊。
一、高分子材料合成加工概況簡介
21世紀以來,高分子合成工業取得了快速發展,其中塑料、合成橡膠和合成纖維為主的現代三大高分子材料應用廣泛。1869年,美國化學家海厄特,通過天然的纖維素加工獲得了“賽璐珞”,這是人類發明的第一種合成塑料,三年后正式投產,人類應用合成高分子材料開始啟動。1915年,德國擺脫了天然橡膠的依賴,加工成型了合成橡膠。1929年來,尼龍-66的問世,隨后出現了聚氯乙烯、脲醛樹脂、氯丁橡膠等各式合成高分子材料,高分子合成工業取得了發展迅猛。近50年來,高分子合成工業取得了很大的進展。例如,用擠出機的結構改進造粒機器,極大提高了產量。合成橡膠的廣泛應用,制造了橡膠工業用品和雨衣、膠鞋等生活用品。特種合成橡膠在特殊環境和高科技領域,如航空、航天、軍事等方面也有極大地應用前景。就汽車行業而言,現代工業化社會,節能、高速、美觀、環保、乘坐舒適及安全可靠等要求對汽車越來越重要?,F在高分子材料加工主要著重于高生產率、高性能、低成本和快捷交貨,成型加工主要是周期短、品種多,并走向集約型,環保型。
二、高分子材料合成加工技術
1.擠出成型技術。擠出成型主要是利用螺桿旋轉加壓方式連續地將塑化好的成型物料從擠出機的機簡中擠入機頭,在形狀相同的型坯之中把熔融物料,用牽引裝置將成型制品連續地從模具中拉出,同時進行冷卻定型,制得各種不同的成品。擠出工藝條件又隨擠出機的結構、塑料品種、制品類型、產品的質量要求等的不同而改變。擠出成型主要包括加料、塑化、成型、定型等過程。
2.注射成型技術。在塑料制件生產行業當中,注射成型占有非常重要的地位。注射成型技術是目前塑料加工中最普遍的采用的方法之一,可以用注射模型制造出形狀非常復雜的塑料制件。注射成型技術它具有成型周期短、制件尺寸穩定、花色品種多、應用面廣、產品效率高、模具服役條件好、塑料尺寸精密度好、高自動化等許多方面的優點。
3.壓制成型技術。壓制成型技術是塑料加工成型技術中歷史最悠久的,它主要依靠外部壓力實現物料造型的加工技術。這種技術的特點是在壓制成型過程中需要很大的壓力,防止成品出現氣泡。
4.壓延成型技術。壓延成型技術是將熔融塑化的熱塑性塑料,通過兩個以上的平行異向德棍隙,經過棍筒擠壓和剪切、拉伸是塑料成為一定尺寸,符合要求的成品的高分子材料合成加工技術。這種方式能夠實現連續化和自動化,但是設備龐大,投資較高,維護復雜,因此這種方式受到一定局限。
三、高分子材料成型加工技術的創新趨勢
1.聚合物動態反應加工技術及設備。聚合物反應加工技術是以現雙螺桿擠出機為基礎發展起來的,它可以解決其他擠出機在作為反應器出現的問題。國內反應成型加工技術的研究開發還處于起步階段,但我國的經濟發展強烈要求聚合物反應成型加工技術要有大的發展。新設備具有體積重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、適應性好、可靠性高等優點。該項新技術使我國聚合物反應加工技術處于領先地位,并直接作用于國內高分子化工業的發展。
2.以動態反應加工設備為基礎的新材料制備新技術。動態反應加工設備為基礎的新材料主要包括了信息存儲光盤盤基直接合成反應成型技術,聚合物、無機物復合材料物理場強化制備新技術,熱塑性彈性體動態全硫化制備技術。
新技術的創新不僅節能降耗,前景廣闊,更使得工業發展不斷向前。
四、高分子材料成型加工技術的前景展望
篇4
關鍵詞:人造金剛石;現狀;未來
中圖分類號:F426 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2012)26-0036-02
人造金剛石是在超高壓高溫的外在環境中,使非金剛石結構的碳發生相變而制取的。與天然金剛石相比,它的生產成本相對較低,應用效果卻同樣出色,因此近幾十年來持續受到世界各國的普遍關注。1954年,美國GE公司首次成功研制出人造金剛石。經歷了近六十年的發展,目前人造金剛石已被應用于超硬材料切割工具、光學窗口和半導體上的散熱片等,而人造金剛石的用量也已成為衡量一個國家工業是否發達的重要標志。根據《2011-2012年中國超硬材料制品行業發展現狀分析》相關內容:中國的人造金剛石產量現居世界首位,工業體系現已構建完全,生產規模正不斷擴大?,F階段,人造金剛石已經成功應用于我國的光學玻璃冷加工、地質鉆探、陶瓷及汽車零件加工、金屬拉絲、拋光涂層等多個行業領域,關于人造金剛石的應用現狀與未來發展也成為了我國理論界的一個研究熱點。
1 我國人造金剛石工業的起源、發展及現狀
1969年,我國首個人造金剛石及其制品生產廠投產,標志著人造金剛石工業在我國的起源。經歷了近50年的發展,我國人造金剛石工業在技術、應用、產量、市場等方面都得到了迅速的發展。2005年,我國人造金剛石產量首次突破30億克拉。2006年上半年,我國人造金剛石制造業總產值為7.2億元,行業利潤達2.4億元。2011年,我國人造金剛石年產量已近100億克拉?,F階段,中南鉆石、黃河旋風和豫金剛石三家公司占據著我國人造金剛石產品市場80%以上的重要份額。在針對2011~2015年制定的《“十二五”新材料產業發展規劃》中,人造金剛石行業被正式列為重點扶持行業。
近年來,隨著建材、地質、機電、汽車等行業的市場投資不斷擴大,對人造金剛石的需求也保持著較快的增長速度。天然氣開發、石油勘探等大型工程項目在我國的不斷推進,也使得人造金剛石工具的發展不斷加快。此外,光伏用金剛石線的潛在新增市場接近40億/a,相關產業的發展也將為人造金剛石產品帶來巨大市場。
2 我國人造金剛石工業現狀中存在的問題及解決
措施
2.1 高品質的人造金剛石產量相對較低
雖然我國人造金剛石的產量位居世界首位,然而與發達國家的優勢產品相比,還存在著品質低、質量差等不足之處,難以贏得國際市場的青睞。目前,我國人造金剛石總產量約98%的產品,是以六面頂壓機、片狀觸媒與石墨生產的低檔金剛石;而以兩面頂壓機、片(粉)狀觸媒與石墨生產的中高檔金剛石僅為總量的2%左右。由此可見,要大力提升我國人造金剛石的產品品質,最直接的措施就是推廣大噸位兩面頂壓機的使用。目前,北京人工晶體研究院和保定八達合成材料有限公司開展了利用兩面頂壓機生產人造金剛石的實踐,相關企業應借鑒其成功經驗來增加自身生產中高檔金剛石的能力。
2.2 大顆粒單晶金剛石合成技術尚待發展
大顆粒單晶金剛石的生長對環境壓力、外界溫度及持續時間的要求十分精確,對操作技術和實驗條件的要求較為復雜。由于相關技術問題所限,我國大顆粒單晶金剛石的合成研究還處于實驗階段,未能向工業化進一步推進。目前,日本、英國等國家已經成功地實現了大顆粒單晶金剛石合成工業化。我國的研究者應與掌握核心技術的實驗室開展交流,對實驗設備的設計、合成溫度及壓力的調試、傳壓介質及觸媒的選取、金剛石生長規律等開展進一步的研究,從而不斷探尋發展我國金剛石合成技術的可行之路。
2.3 性能指標體系及行業品牌意識仍需加強
與發達國家的產品相比,我國人造金剛石還存在著性能指標不夠完整、品牌意識不夠深入等問題。在按照用途對人造金剛石產品進行的分類中,英國Debeers公司共有44種產品,美國GE公司有25種;而我國則只有11種。性能指標體系的不夠完善,使我國金剛石制品在國際市場上得不到重視和認可,而國內對人造金剛石品牌意識的淡漠也阻礙產品的市場競爭力。2000年,我國機床工具工業協會組織了人造金剛石優秀品牌推薦活動,并在《金剛石與磨料磨具工程》、《石材》、《中國機床工具報》等刊物上對獲選的15個產品進行了宣傳,從而提升了我國人造金剛石企業的品牌意識。
3 我國人造金剛石工業未來發展的幾個方向
3.1 不斷完善相關配套試驗基地的建設
隨著人造金剛石制品在現代工業應用中的不斷推廣,對于其性能的檢測也成為工業生產的一個重要環節。由于我國尚未建設完善的檢測基地,因此新開發的產品只能通過生產測試磨削參數。為了改變這一現狀,未來我國應建立系統、規范、完善、全面的人造金剛石試驗檢測基地,將制品的具體磨削參數方便、直接地提交給用戶。隨著我國金剛石出口的進一步加大,這項舉措不僅可以加快國內產品的開發步伐,還可以提升相關產品在國際市場的競爭力。
3.2 不斷促進產品質量標準與國際接軌
雖然我國的人造金剛石制品已經在國際市場中占據了一席之地,然而市場中的高端產品仍然來自發達國家。造成這一結果的原因不只是我國的相關產品品質較差,還有一個重要的原因就是我國現行的產品質量標準沒有和國際接軌。因此,當我國的產品進入國際市場之后,將受到來自發達國家的巨大沖擊,從而使我國被迫地去占領中低端市場。為了改變這一現狀,我國應盡快出臺與國際接軌的人造金剛石檢測、分選技術及產品質量標準,從而提升產品在國際市場的競爭力和知名度。
3.3 不斷提升生產的規模和產品的品質
人造金剛石產品的生產屬于高科技新興行業,未來的幾十年中應向規模化和科技化不斷推進。大型化國產兩面頂壓機將逐漸在我國生產企業中普及,對于高品級人造金剛石原輔合成材料的研究將不斷完善,一些缺乏足夠資金競爭力和先進技術支撐的企業將退出激烈的市場競爭。我國金剛石產品行業整體應向高品級、高質量、高標準、高精度的方向大力邁進,從而滿足國際市場中石材、玻璃、陶瓷、機械等行業的大量需求。
4 結論與展望
人造金剛石是物理特性優異的高端合成材料,在工業生產中應用十分廣泛。經歷了近六十年的發展,我國的人造金剛石產業走過了從無到有、從小到大的奮斗歷程,目前人造金剛石年產量已占全球總產量的90%,位居世界第一。然而,我國的人造金剛石與發達國家相比較,還存在著產品質量偏低、質量標準落后、品牌意識薄弱等不足之處。
本次研究從我國人造金剛石工業的起源、發展及現狀出發,對當前存在問題的解決方法進行了詳細闡述,并總結出我國人造金剛石工業未來發展的幾個方向。文章認為:大力發展大顆粒人造金剛石單晶合成技術、持續提升行業品牌意識、不斷完善相關配套試驗基地的建設、促進產品質量標準與國際接軌配套、提升生產的規模和產品的品質,是未來我國人造金剛石工業發展的必經之路??梢灶A見,隨著我國人造金剛石工業生產規模和產品品質的不斷提升,我國人造金剛石相關行業將實現由大轉強的遠大理想。
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篇5
2012年,行業經濟運行克服了下行壓力,實現企穩回升。全年產值12.24萬億元,增長12.2%;完成固定資產投資1.76萬億元,增長23.1%;實現進出口總額6375.94億美元,增長5.1%。1―11月,全行業利潤總額7111.22億元,同比下降3.3%;主營收入10.94萬億元,增長10.4%;從業人數695.86萬,增長2.4%。
(一)經濟運行克服下行壓力,實現企穩回升
全年實現總產值12.24萬億元,同比增長12.2%。分季度看,一季度增長16.1%,二季度增長9.5%,三季度增長7.4%,四季度為15.3%。同時,行業效益也呈現明顯回升態勢。一季度同比下降15.0%,二季度降幅15.8%,三季度降幅收窄至5.5%,四季度實現正增長25.6%,企穩回升態勢基本確立。
主要產品產量保持增長。油氣產量實現平穩增長,全年原油產量2.07億噸,同比增長1.9%;天然氣產量1067.1億立方米,增長6.7%;原油加工量4.68億噸,增長3.7%;農藥(折100%)、化肥產量(折純)分別達到354.9萬噸和7432.4萬噸,同比分別增長19.0%、10.9%。2012年,主要化學品總產量達4.59億噸,同比增長8.0%。
(二)產業結構進一步優化,地區發展更趨協調
產業結構進一步優化。2012年,天然氣開采業產值增速高出石油開采業8.5個百分點,產值比重達到石油天然氣開采業的9.9%,比上年同期提高了0.7個百分點;合成材料和有機化學原料制造業產值占化工行業比重分別達到18.2%和16.3%,比上年同期提高1.6和1.1個百分點;輪胎子午化率達到87.4%,比上年同期提高0.3個百分點;離子膜燒堿占燒堿產量比重85.1%,同比提高4個百分點。
地區發展更趨協調。2012年,東、中、西部產值分別增長11.7%、11.8%、14.4%。其中:中西部地區增長較快,寧夏、廣西和內蒙產值增速分別達到62.0%、31.1%和20.0%;中西部地區產值占比繼續上升,達38.4%,同比提高0.3個百分點。從投資看,中西部地區占比繼續保持領先,2012年達51.6%,與上年同期持平。地區發展更趨協調。
(三)投資保持較快增速,結構進一步改善
固定資產投資增長較快。2012年,行業固定資產投資總額達1.76億元,同比增長23.1%,與上年基本持平,高出全國固定資產投資增幅2.5個百分點。
技術密集型行業投資大幅增長。2012年,合成材料投資增長54.5%,其中其它合成材料增幅高達256.4%;有機化學原料增長60.1%,其他基礎化學原料增幅49.6%,均遠高于化工行業27.9%的投資平均增幅。2012年,專用設備制造業投資同比增長57.5%,高出全行業投資增速34.4個百分點。
民營投資增速加快。2012年,民營投資增幅達46.3%,比重為25.4%,較上年分別提高17個和4個百分點,行業投資活力繼續增強。
(四)價格走勢緩中趨穩,部分產品降幅較大
從2012年來的石油和化工行業價格走勢看,漲勢總體上呈現趨緩態勢,但緩中趨穩。進入第四季度后,價格有走暖跡象,但一些大宗品種如基礎無機原料、有機化工原料、合成樹脂等市場均價降幅仍較大。
基礎無機化學原料及合成材料價格降幅較大。2012年,除燒堿市場均價同比上漲外,純堿(重灰)、硫酸、電石等基礎無機化學原料全年市場均價分別下降25.1%、16.4%和12.3%。聚氯乙烯、聚丙烯和低密度聚乙烯等合成樹脂市場均價分別下降15.1%、7.4%和15.8%;順丁橡膠、丁苯橡膠和丁腈橡膠等合成橡膠市場均價分別下降24.5%、23.5%和17.8%;己內酰胺、丙烯腈和PTA等合成纖維單體市場均價同比下降24.1%、20.6%和16.5%。
(五)對外貿易保持增長,出口基本持平
據海關統計,2012年,全行業進出口總額6375.9億美元,同比增長5.1%,占全國進出口貿易總額的16.5%。其中,進口總額4640.1億美元,增長6.7%;出口總額1735.9億美元,增長0.8%。累計逆差2904.2億美元,同比擴大10.6%。
油氣進口增長較快,油氣對外依存度進一步提高。2012年,進口原油2.71億噸,同比增長7.3%,原油對外依存度56.4%,同比提高1.3個百分點;進口天然氣407.7億立方米,增長29.9%,天然氣對外依存度 26.2%,同比提高4.2個百分點。
橡膠制品出口保持增長,化肥出口下降。2012年,橡膠制品出口金額438.7億美元,同比增長7.2%,占石油和化工行業出口總額的25.3%。2012年,化肥出口1814.1萬噸(實物量),同比下降3.3%。
二、運行中存在的主要問題
(一)產能過剩矛盾突出
2012年以來,行業淘汰落后產能取得了一定進展,投資結構也有所改善,但過剩行業仍在擴大產能,同質化產品市場競爭激烈。2012年純堿、電石、甲醇、PVC、磷肥等產品價格長期在歷史低位徘徊。
據專業協會統計,到2012年底,我國合成氨、尿素產能(實物量)將達到6730萬噸和7130萬噸,尿素產能過剩約1800萬噸;磷肥行業2012年底產能(折純)達到2360萬噸,超過國內需求1000多萬噸;氯堿行業2012年燒堿新增產能達420萬噸,年底總產能將突破3800萬噸,全年裝置利用率約70%;聚氯乙烯新增產能330萬噸,總產能達到2236萬噸/年,裝置利用率約60%;純堿行業新增產能190萬噸,2013年還將增產能340萬噸;電石行業新增產能約400萬噸,遠超過全年淘汰127萬噸產能,裝置利用率約76%。
值得關注的是,產能嚴重過剩的行業,目前產能還在繼續擴張,部分新興產業也出現了過剩苗頭。
(二)整體效益下降
2012年1―11月,全行業利潤總額7111.2億元,同比下降3.3%,而全國規模工業利潤則是增長3.0%。其中,化學工業利潤總額同比降幅10%;煉油業虧損114.7億元,已連續16個月累計虧損;合成纖維單體制造業虧損23.6億元,而上年同期為盈利105.7億元;基礎化學原料制造業利潤同比下降24.1%;磷肥行業下降26.2%;合成樹脂制造業下降14.2%;專用化學品制造業下降21.5%。盡管第四季度利潤反彈力度較大,但仍不能扭轉全年下降的局面。預計2012年全行業實現利潤總額約7950億元,同比下降3.4%。
行業銷售成本居高不下,管理費用、財務費用大幅增長。1―11月,石油和化工行業銷售成本9.08萬億元,同比增長12.0%,高于營業收入增幅1.6個百分點,每100元主營收入成本為83.03元,同比提高1.18元;全行業財務費用1224.1億元,同比增長32.9%;管理費用同比增長9.2%;資金周轉率2.37,同比下降0.1個百分點。
(三)安全環保壓力增大
隨著人們安全環保意識的提高,特別是生態文明建設的加強,社會對安全環保提出了更高的要求,行業安全環保工作面臨著更大的壓力。特別是隨著城鎮化進程加快,造成較多的“城圍化工”現象,產業發展與城市建設兩者之間的矛盾比以往任何時候都更加突出。由于行業在國內推行“責任關懷”時間較短,石油和化工企業同周邊社區居民交流不夠,“談化色變”的心理普遍存在,再加上大型項目建設過程中利益交織、訴求多元化,影響行業發展和社會穩定的時有發生。從長遠看,行業安全環保管理體系建設和推進責任關懷,是加強生態文明建設中必須切實加強的一項重要工作。
三、2013年行業經濟運行預測分析
2013年國內外經濟形勢依然復雜多變,但有利條件在逐步增加,行業經濟運行回升勢頭將進一步鞏固。
(一)影響行業經濟運行的主要因素分析
一是宏觀經濟總體向好。世界經濟復蘇加快。2013年,盡管全球經濟仍處危機后的調整期,國際環境充滿復雜性和不確定性,但是,世界經濟運行中也出現了一些明顯的積極變化,發達國家重振制造業戰略加快推進,新興經濟體成為全球經濟增長的主要動力。2013年,世界經濟將繼續復蘇態勢,國際貨幣基金組織預計增幅為3.6%,較2012年加快0.3個百分點。我國經濟增速重返8%以上。2012年第四季度,中國經濟連續7個季度同比減緩之后,開始趨穩。面對復雜的經濟形勢,12月16日,中央經濟工作會議在京閉幕。會議提出,“做好2013年經濟工作,要繼續把握好穩中求進的工作總基調,立足全局,突出重點,扎扎實實開好局?!睍h還具體明確了2013年經濟工作的六大主要任務,強調要著力擴大國內需求,加快培育一批拉動力強的消費新增長點,促進投資穩定增長和結構優化,繼續嚴格控制“兩高”和產能過剩行業盲目擴張。多數機構預測,2013年我國經濟增速將回升至8%以上。
二是投資保持較快增長。2012年,石油和化工行業投資增速達27%,是金融危機爆發以來的最大增速。根據行業投資周期和增長特點,2013年行業投資仍將保持較快增速,預計增幅在20%以上。近期,我國出臺了對頁巖氣開發利用予以補貼的政策,未來頁巖油、頁巖氣將成為行業投資的重點領域之一,隨著天然氣“十二五”規劃的落實,天然氣管網和儲氣庫的投資將進一步加大。2013年,“兩高”和過剩行業的產能擴張將會受到更嚴格的控制,但傳統產業的技術改造和升級、戰略性新興產業的投入繼續大幅增長。
三是消費增長平穩。2013年,政府把擴大內需、培育新的消費增長點作為保持經濟平穩運行的最重要舉措之一。國內消費市場總體將繼續平穩增長,能源和主要大宗化工產品市場需求將有所加快。2013年,預計原油表觀消費量約5.02億噸,增長5.3%;天然氣表觀消費量1690億立方米,增長15.5%;成品油表觀消費量2.92億噸,增長6.2%;主要化學品表觀消費量約4.6億噸,增長8%。其中,無機化學原料增長約9%,有機化學原料增幅12%,合成材料增幅8%。在需求加快的同時,市場價格也將穩中有所上升。預計2013年全行業價格總水平漲幅約4.3%。其中,化學工業漲幅約為3.5%。
四是國際油價穩中有升。國際石油價格是影響行業經濟運行最重要因素之一。2013年,世界經濟繼續緩慢復蘇態勢,全球石油需求相應放緩,基本面對石油市場的支撐有限。全球石油供需繼續保持基本平衡,供給略顯寬松。2012年12月,國際能源機構的石油市場報告預測,2012年全球石油日均需求量為8970萬桶,2013年將達9050萬桶,同比增幅約為0.9%。但是,地區局勢動蕩,美元走勢,投機基金炒作等不確定因素將會加大油價的波動??傮w看,2013年國際原油價格將繼續高位運行態勢,波動幅度會較大,均價與上年持平或略有上升。預計WTI現貨年均價格在95―100美元/桶左右,布倫特年均價在110―115美元/桶上下,分別約增長3%和2%。國際油價保持相對平穩,對石油和化工行業整體上有利。
(二)2013年行業經濟運行“穩中趨好”
總體判斷,2013年我國石油和化工行業經濟運行總體將保持平穩,但上半年依然有下行壓力,下半年“穩中趨好”。
主要經濟指標預測。根據我國宏觀經濟增長情況和行業經濟運行內在特點和趨勢,初步測算,2013年石油和化學工業總產值約14.25萬億元,增長16%。其中,一季度產值約2.98萬億元,增長7.3%;二季度產值約3.62萬億元,增幅16.4%;三季度產值約3.70萬億元,增幅22.0%;四季度產值約3.95萬億元,增長17.3%。全年利潤約8900億元,增長16.5%;主營收入約14.0萬億元,增長15.5%。2013年,化學工業產值約為8.5萬億元,增幅17.5%。
主要產品產量預測。2013年,預計原油產量約2.1億噸,同比增長1.5%;天然氣產量約1145億立方米,增長9%;原油加工量約4.84億噸,增幅4.5%;主要化學品產量約4.85億噸,增長8.2%。
四、主要政策建議
(一)出臺促進行業結構調整的配套政策
一是對已準入條件的行業,建議采用電石行業淘汰落后產能的方式,派出督查組進行實地核查,堅決淘汰落后產能。二是政府有關部門研究制定頁巖氣、煤層氣、化工新材料、高端專用化學品、生物化工以及現代煤化工等戰略性新興產業領域的配套政策,在金融、稅收、人才隊伍建設等方面給予政策扶持。三是加大對南海深水油氣勘探開發的支持政策。建議在增值稅、營業稅、所得稅、資源稅、礦產資源補償費、進口關稅、口岸管理等方面,給予優惠和扶持,加快重大項目審批進度。
(二)加快油氣行業市場化改革
一是加快成品油和天然氣定價機制改革。建議盡快推廣實施天然氣定價改革方案,在“兩廣”試點基礎上,擴大四川、重慶等條件相對成熟的地區。二是差別化征收石油特別收益金。按照不同油田類別、不同油田成本設定不同的特別收益金起征點。三是給予部分高質量標準車用燃油消費稅減免和優質優價支持政策。進一步完善成品油稅收體制,按照“優質優價”或“優質優稅”的原則,科學合理制定國Ⅳ、歐Ⅴ標準汽柴油價格。
篇6
關鍵詞:竹集成材茶幾 碳足跡 生命周期評價
中圖分類號:TB472
文獻標識碼:A
文章編號:1003-0069(2015)10-0132-04
截至目前,全球范圍內共有竹子1200余種,竹林總面積約1700萬平方公里,主要分布于東亞及鄰近區域也有少數分布在非洲、南美等國家。其中,中國境內有竹類植物35屬,近400種,栽培利用歷史悠久。無論是竹種資源的數量、竹林面積和蓄積,還是竹林產品的產量及其加工水平,中國皆居世界產竹國之首,有“世界竹子王國”之美譽。相比較于木材,竹子具有生長迅速快、可再生能力強、經濟效益好等諸多優點,因此,作為低碳環保材料的新星,近年來越來越受到世人的關注。
隨著世界范圍內木材資源的萎縮,廣大家具制造行業為了滿足自身的發展和社會的需求紛紛尋找木材替代品,于是資源豐富、材質堅韌、使用輕便的竹材近些年已被廣泛應用于家具制造業。在這種市場需求推動下,展開竹家具的低碳因素分析與研究,對竹家具的生產進行碳足跡核算,搞清竹家具的環保優勢所在十分必要。
生命周期評價(LCA)是一個對產品從原材料的獲取、加工生產、使用、再到廢棄處理整個生命過程中環境負荷管理和評價的工具,是碳足跡計算過程中最為常用的一種方法。本文借助此工具,以竹集成材茶幾的加工生產為例進行數據搜集及統計分析工作,找出主要的碳排放來源,將竹集成材家具加工過程中各環節的碳排放量數據化,更直觀地展示竹集成材家具低碳環保優勢所在,也為日后竹集成材家具的進一步低碳減排生產提供數據參考。
基于國際標準化組織的《ISO14067:產品碳足跡》和英國標準協會頒發的《PAS2050:產品與服務生命周期溫室氣體評估規范》這兩項標準,生命周期評價的所有過程分為:研究目標與范圍的定義、清單分析、碳足跡的計算以及對結果的解釋四部分。
1研究目標與范圍的定義
在對竹集成材茶幾進行生命周期評估之前,首先要確定本研究的目標和范圍。這包含以下兩層意思。第一,進行生命周期評估的對象的確認。第二是對該研究對象生命周期評估結果所涉及到的范圍的確認。
1.1 研究目標
本文以浙江省安吉縣某著名竹家具生產企業竹集成材茶幾加工生產為例進行實際探索分析。該竹茶幾規格800×340×460mm,重量5kg,結構組成如圖1所示,主要生產材料有:毛竹、UV清漆、聚醋酸乙烯酯膠黏劑PVAc(白乳膠)、五金零件、PE包裝膜等。
1.2研究范圍
1.2.1確定研究系統邊界
系統邊界即產品系統所包含的單元過程。確定了系統邊界,才能對每一單元過程進行具體研究,同時便于進行對比。要定義研究分析的邊界,首先要將該研究產品的生命周期確定,明確產品的加工流程圖。在PAS2050標準中,產品的生命周期有兩種形式:
(1)B2C,即從商業到消費者模式,也稱為“從搖籃到墳墓”,它涵蓋了產品的整個生命周期過程:從原材料的獲取、加工制造、分銷零售、用戶使用,以及最終的廢棄處理和回收利用所有環節。
(2)B2B,即從商業到商業,也被稱作“從搖籃到大門”模式,對它的碳足跡計算終止在產品被提供給下一個商戶的起始點上。它的碳足跡計算包括從原材料的獲得到產品的加工制造兩個環節。本文根據調研企業實際情況確定研究系統邊界為B2B模式,其中電力生產部分包括從原材料加工生產、竹集成材板的開料、鉆孔及型面加工,直到定厚砂光等環節的現場生產,在此基礎上又涵蓋了五金件及最終產品包裝過程。
1.2.2確定生產流程圖
通過實地調研,竹集成茶幾的加工碳足跡流程如圖2所示。
2清單分析
清單分析是對產品生命周期分析基本數據的一種表述方式,也是對該階段內輸入與輸出的量化分析。要進行竹集成材茶幾生命周期清單分析,首先要明確它的加工生產流程,繪制生產流程圖,確定在竹集成材茶幾生命周期內能夠對其產生影響的相關材料、活動與過程。其次,收集其碳足跡計算所必要的數據。數據包含兩種形式,一種是初級數據,即在竹集成材茶幾從無到有的過程中產生的相關活動數據,它由相應環節的操作者直接測量或供應清單分析得出,屬于內部測量。另一種是次級數據,即對竹集成材茶幾進行碳足跡計算過程中所使用到的常量、系數或平均值等,它通常通過國際標準、政府框架或協會報告等方式獲得。
2.1現場數據清單
采用生命周期評價方法對碳足跡進行計算最為關鍵的一環即為清單分析。數據的采集和計算遵照《生命周期清單指導研究》、《全球生命周期數據庫指導原則》進行。
本文以1m2竹集成材板的生產為功能單位,案例企業現場數據來源于現場收集、原料消耗總量換算、設備參數及生產相關記錄等。具體數據清單如表1。
表2中,案例企業生產所用原材料一毛竹,產自浙江省安吉縣劉家塘村,距案例企業8km。運輸車輛為江淮某中型運輸車,燃料為柴油。從該車型經銷商網站獲知該車綜合燃燒消耗量為12.7L/100km。經換算,從原材料產地至案例企業公路運輸耗油量為1.016L.煙塵主要為截鋸、砂光時產生的鋸末,本文將其折合成同等質量的廢棄固體物(竹板下腳料),最終按焚燒處理方式進行碳足跡計算。
2.2碳排放系數
碳排放因子指消耗單位質量物質伴隨的溫室氣體的生成量,是表征某種物質溫室氣體排放特征的重要參數。碳排放因子的來源可以通過查閱相關國際數據庫、國家或地區的報告、行業分析報告等,本文所涉及全球變暖潛能值指的是在PAS2050標準給定的時間里,單位質量內的某種溫室氣體,輻射強度影響和同等質量下的二氧化碳氣體輻射程度影響相關聯的系數。竹集成材茶幾生產涉及到的溫室氣體種類及其潛能值如表3。
3碳足跡的計算
根據前文確定的竹集成材茶幾系統邊界,結合實際調研過程所收集到的數據,本文將碳足跡計算分為兩部分:間接碳排放和直接碳排放,并將碳足跡換算成溫室氣體排放單位,以可直接進行對比分析的二氧化碳排放當量的形式表示出來。具體計算方法如下:
(1)間接碳排放。間接碳排放是整個碳足跡計算的主體部分,它包括竹條加工過程的碳足跡計算、竹集成材板加工生產以及竹集成材茶幾成品階段的碳足跡計算。間接碳足跡的計算依據實際企業調研數據清單和IPCC2006提供的溫室氣體全球變暖潛能值(GWP),經由碳排放計算的特征化方程來計算GHGs排放量。
特征化方程為:
(2)直接碳排放。直接碳排放的數據來源由企業自測數據或燃料數據換算得出。該碳排放計算公式為:
在上述公式中,GHGi指的是溫室氣體的排放量,即碳足跡;i指溫室氣體(GHGs)的種類;Ci指第i種溫室氣體的活動數據;GWPi指第i種溫室氣體的全球變暖潛能值;E時旨第i種溫室氣體的碳排放系數。本文中的溫室氣體涉及二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亞氮(N2O)。
基于以上計算方法,竹條加工生產階段、竹集成材板加工生產階段及竹茶幾成品階段的分別如表4、5、6所示。
4結果解釋
結果解釋是生命周期評價的最后一個階段,是對清單分析及其產生的影響進行綜合評估,確認計算得出的結果與前文確定的目標與范圍是否相符合,便于得出論文結論,提出相關建議策略。根據前文對竹茶幾各環節碳排放的計算,將所得碳排放數據匯總,根據標準化系數將其折合為一件成品的碳排放量,并計算出其在碳排放總量中所占百分比,結果如表7、8所示。
由表7和表8分析可以看出:
(1)在竹集成材茶幾的加工生產過程中,排放的溫室氣體種類及其碳足跡所占比例分別為CO2―99.42%、CH4―0.0018%、N2O―9.37E-7%。
(2)在總排放中,二氧化碳的排放量最高,排放主要來源于竹條加工和竹集成材板生產階段的間接排放,這其中貢獻最大的是蒸汽的使用。
(3)在系統邊界范圍內,竹集成材茶幾成品階段的生產碳排放最少,上游竹條加工產生的碳排放最多。
(4)竹家具企業進行低碳生產時,應將關注重點放在上游階段。對設計師而言,進行竹集成材家具設計時需要盡可能地減少在電力加工、結構和表面處理材料上的使用。
篇7
正如美國《紡織世界》報道的那樣,新型紡織物的發展正在日益激發著時裝設計師和保健紡織品研發者的靈感。許多設計者充分利用這些新織物的性能,將其運用到新型終端醫療產品中。在過去,設計往往是跟隨潮流,而非引導潮流。如今,一些時裝設計師卻已先聲奪人,讓研發與設計新品同步進行。
建筑紡織技術的拓展
行業間的材料相互融合漸成趨勢。在建筑材料中,許多新型材料的革新都借鑒于其他行業。例如,發明于20世紀中葉、現已廣泛使用的玻璃幕墻,就是受汽車業中制造擋風玻璃用的氯丁密封膠的影響。芬蘭建筑大師埃羅·沙里寧在設計美國密歇根州的通用汽車公司技術中心時,就運用了現代化理念,將氯丁橡膠融入玻璃幕墻系統中,從而衍生出一種新型材料。四氟乙烯最初作為絕緣材料應用于電子產品,但最近卻作為化學物質用于建筑,這為建筑設計、建筑功能提供了嶄新的思路。2008年北京奧運會水立方建筑也是絕佳例證。
建筑科學之所以能突飛猛進,其根本原因是借助了其他行業的新技術。實際上,材料性能及施工方法在不斷改進,以適應經濟環境可持續性、能效標準的更高需求。在這樣的趨勢下,新技術一直在推動建筑新設計和優良結構向前發展。新型的建筑纖維在創新建筑、創新施工方面正扮演著越來越重要的角色。
醫療、軍用、時尚等領域的纖維科研帶來的材料創新也開始影響建筑設計。而另一影響建筑設計的重要因素并非來自科研,而是一種社會趨勢,它融入了商業、文化和日?;顒拥挠貌内厔?,其機動性特征日益明顯。
醫學紡織品異軍突起
醫學與儀器的研發和建筑與建筑設計的發展可謂并駕齊驅的黑馬。例如,紡織物可感知環境條件并對其做出反應,因此紡織纖維被廣泛應用于醫學儀器和建筑材料。建筑師們不斷尋找實用的纖維涂層,以抵御細菌及減少空氣污染,如二氧化鈦(TiO2),在衛生保健設施和臨床設計中使用功能性紡織物,以實現保護和隔離的作用。衛生保健工作服裝則可施以具有相同的抗菌抗氧化作用的表面涂層。該領域的不斷調查研究將向人們提供更多更新的可能性,也期望成為在建筑業最有利可圖的領域。
軍用紡織品一馬當先
早在150年前美國內戰時期,國內就出現了輕便可攜帶的織物裝備和帳篷營。在這樣的趨勢下,材料和性能特點的軍事研究就不斷地推動著前沿的創新。在最近一系列的創新產品中,我們可在紅外線熱成像儀下看到柔性光伏、低壓紡織結構材料以及使帳篷和可展結構處于隱形狀態的抵御輻射的面料。
紐約市FTL設計工程工作室的結構設計師和織物專家已與馬薩諸塞州的美軍納提克士兵研發工程中心展開密切合作,共同研發在中東地區使用的輕型紡織材料。這些可展開的結構還包括提供內部照明的供電與集成太陽能電池板。
時尚驅動力不可小視
由于時尚在于推陳出新,設計師也對各種新觀點的需求毫無止境,新材料的發展與時尚設計也因此相得益彰。比如近些年來,人們欣然接受“智能紡織品”這一用語,包括可傳輸數據、帶流明的紡織品——一種可顯示信息和彩色圖案的電子紡織品,抑或是那些對克服特有的生物問題表現出高性能的紡織材料。
社會進步推動創新
人口的活躍本質提升了輕質材料的需求量,也使人們更加寄望于獲取有關環境的數據信息。新的數據收集與傳輸方法一旦,空間設計者和空間使用者便率先更為深刻地了解與認識。譬如法國波蒂森公司為消防人員研發出一種讓里襯包含傳感器的檢測性兜帽,用于測量使用者心跳及重要生命體征。此外,使用者和同伴之間還可通過數字無線電傳輸實現免提通訊。另一項前景良好的發明運用一種隨氣溫變化而變換顏色的彩色紡織品。這項技術可充分應用于醫療設備的研發。它能很好地應用于醫療設備設計,而使其時時密切監控環境,這顯得十分重要,環境狀況的變化或許能通過視覺為我們提供參考,也許能幫助醫護人員進行有效的治療。
在未來,更輕便、移動性更強的建筑物將廣受歡迎,諸如碰面聚會、即興表演等公眾性集會及互動小組具有極強的移動性,此類活動需要靈活機動的組織地點。臨時性店鋪將具有發展潛力,因為其材料耐用輕便,能提供防護,同時圖案豐富多彩能夠滿足客戶需求。這些與新開發的紡織纖維材料都密不可分。
篇8
4年前,北京林業大學立項啟動了“應對全球變化的森林生態系統恢復重建與可持續經營優勢學科創新平臺”建設,拉開了“脆弱生態系統退化機制與恢復重建研究”、“林木良種與生物學基礎優勢學科創新”、“優質高效森林培育與經營利用研究”、“森林與濕地生態系統保護研究”的序幕。4個春秋過去,平臺建設取得了顯著成效,發展了平臺特色的野外試驗創新體系,建立了優勢學科圍繞現代林業重大需求的交叉發展機制,承擔了大批國家重要研究課題,取得了一批科技創新和人才培養成果,在支撐林業等相關行業的發展、積極應對全球氣候變化中提供了重要的科技支撐。
承擔重大科研400多項
2008年10月,該校的“林木育種國家工程實驗室”獲國家發改委批復建設,增強了基因組學、蛋白質組學等現代遺傳分析研究能力;與地方共建了“北方平原林木良種創新與示范實踐基地”和“棗樹教學和科研實踐基地”等研究基地;承擔了國家“973”、“863”、自然科學基金重點項目和科技支撐課題等國家計劃研究項目130多項。
據了解,在多年野外定位臺站和試驗示范區建設基礎上,該校建設成了集科學試驗、野外觀測、教學、科普宣傳于一體的水土保持產學研基地。該基地包括了相關教育部重點實驗室和工程技術研究中心,國家林業局重點實驗室,5個國家級野外科學觀測研究站和生態系統定位研究站,4個典型生態退化區域的植被恢復重建試驗站,覆蓋了西北黃土區、風沙區、高寒區、華北土石山區、濱海鹽漬土地區、西南長江三峽庫區等我國水土保持和生態環境建設的各典型區域,為開展大流域、大區域、跨流域、跨區域的重大水土保持與生態環境建設專項研究和高水平創新成果的產出,提供了堅實的條件支撐。依托該體系承擔了國家“973”、“863”、國家科技支撐計劃、林業公益性專項和國家自然科學基金等研究課題90項。
在優質高效森林培育與經營利用研究中,建成了代表我國東北天然針闊混交林、華北低山生態公益林、平原速生豐產林和南方集體林各主要林區典型森林經營類型的野外試驗基地5處,試驗區面積近60萬畝;建設了林木生物質新材料研究開發基地和林木生物質成分分離與高效利用實驗室;配套建設了試驗工作基礎設施;建成了國家能源非糧生物質原料研發中心。為森林培育與林木生物質材料系統和深入的研究,更好支撐現代林業的科技創新提供了新的平臺。主持了國家“973計劃”項目、國家自然科學基金重點項目等各類課題94項。
在森林與濕地生態系統保護方向凝練了優勢學科團隊,新建多個功能研究室和23處產學研基地,主持了包括國家“973”、國家科技支撐課題、國家自然基金和省部級重點研究課題70余項,與瑞士、英國、美國等發達國家及國際組織合作研究課題10余項。
獲得一批重大科技成果
該校在“生物質轉化為高值化材料的基礎科學問題”(973計劃)研究取得突破。針對秸稈生物質組分高效分離和組分定向轉化的根本,解決生物質組分超微結構的分子解譯、生物質組分清潔溫和分離機制和生物質組分構效關系與高值化材料構建等深層次的科學問題,為生物質利用和轉化為高值化材料提供理論依據。闡明了生物質細胞壁組分結構解譯與組分鍵合機制,研究了生物質解離與低分子片段綠色單體化及轉化技術,進行了綠色新溶劑與纖維素高值化材料的構建,實現了半纖維素分子純化均化技術及高值化材料的合成,通過木質素聚集態結構活化合成了功能芳基材料。相關理論與技術有助于我國現有生物質材料工業如制漿造紙、纖維素以及化石基合成材料等工業技術體系的結構調整與升級,推動化石基合成材料的替代,促進我國農業和農村經濟發展,保障我國社會與經濟安全。
“森林計測信息化關鍵技術與應用”研究,以森林資源的數量、質量和空間分布為研究對象,以森林資源的數字化、信息化、精準化計測為研究目標,以森林資源與生態環境的調查、監測、建模、預測、決策和制圖分析為研究內容,通過自主創新和有效集成,形成精密光電角距樣地測樹技術、遙感森林反演計測技術和森林防火滅火技術體系。實現了全面自動測定與建庫記錄立木干型、林分斷面積、林冠體積及表面積等多個測樹因子,實現了大尺度、區域化森林資源遙感反演和信息化管理,大幅度提高了技術經度和工作效率,實現了林火蔓延速度、火焰高實時自動測定。成果已應用到林業、國土資源、土木工程等行業。
篇9
1 合成樹脂應用的減量化
通過穩定性助劑配方設計,延長塑料產品使用周期,可以減少樹脂用量,節約化石資源,具有增值效果。
采用光穩定劑和抗氧劑組成的耐候助劑體系可以保持材料的機械物理性能,延長塑料制品的使用周期,例如國內具有流滴消霧功能的曰光溫室用聚乙烯薄膜普遍使用一年,而日本,歐洲產品可以使用數年。流滴消霧、保溫等功能持效時間與薄膜的壽命同步技術是高效助劑推動合成樹脂的減量化利用的典范。
光穩定劑需著重發展受阻胺光穩定劑(HALS),尤其是高相對分子質量HALS和低堿性HALS。紫外線吸收劑應開發耐熱性優、跟HALS協同性好的產品,以及液體紫外線吸收劑。同時還要根據用戶需要,開發復合型產品。推廣加氫還原工藝代替硫化鈉,金屬鋅及酸還原苯并三唑類光穩定劑生產工藝。
抗氧劑需要開發液體受阻酚抗氧劑、液體亞磷酸酯抗氧劑等揮發性小、耐遷移、相容性好、分散均勻,使用方便的液體抗氧劑。開發用于接觸食品,藥品包裝的天然類抗氧劑,如VE及VE與卵磷酯、亞磷酸酯、甘油、聚乙二醇、高孔率樹脂等復合、復配的綠色品種。
2 塑料制品輕量化
塑料輕量化的途徑主要是通過發泡實現。除已熟知的泡沫塑料之外,近年廣泛生產應用的微發泡PVC板材、基礎發泡聚苯乙烯節能保溫材料、化學發泡聚烯烴、超臨界流體發泡聚烯烴材料等都離不開穩定劑,發泡劑、成核劑等助劑體系的支撐。
3 合成樹脂應用的安全化
易燃是合成樹脂的一大安全隱患,消除隱患的辦法是在合成樹脂加工過程中引入阻燃劑。
“十二五”期間,我國應圍繞全面提升阻燃高分子材料的安全環保性開發高效共聚、共混、后整理技術,產業化制備本征阻燃材料。
工程塑料高效環保阻燃技術——自主研發用于工程塑料的耐高溫環保無鹵阻燃劑,結束國外在本領域的壟斷局面。通過以下阻燃劑的產業化實現高耐熱無鹵阻燃LC/ABS、PA、PC、PBT、PET、PPO及POM的工業生產:①以次膦酸鹽為代表的多重磷碳鍵化合物、經表面處理的高磷含量無機磷酸鹽及高分子量磷酸酯等高耐熱、高熔點、高磷含量無鹵阻燃劑;②以聚硅氧烷為基體的有機、無機雜化材料,③低吸水、低水溶、耐高溫的高效膨脹阻燃體系,④稀土摻雜超支化磷氮聚合物。無鹵阻燃工程塑料可在電子電氣,汽車工業、高速軌道列車、國防軍工、航空航天等領域獲得應用。
新興能源,通訊領域電力輸變設施系統的無鹵阻燃技術過去幾年,世界范圍的立法和市場要求已促使電線電纜的阻燃向低煙、低毒及無鹵方向發展。通過合成和產業化高分子量磷酸酯及復配技術,研制和生產UL3385 20#電子線、無鹵低煙太陽能電線等環保型高性能電線電纜及防火封堵材料。無鹵阻燃電線電纜及防火封堵材料具有耐水浸泡、阻燃性能穩定、低遷移等特點,主要用于能源、通訊領域及電子信息等行業。
篇10
【關鍵詞】合成酯 油 煤礦 安全
1 礦用油現狀
近年來,煤炭行業迅速發展,機械化程度持續提高,液壓系統不斷改進,煤礦井下用油的需求逐步擴大,其性能也直接影響著煤礦井下安全生產和正常運行[1]。據統計,一個中型煤礦每年使用齒輪油、液壓油、支架液等油品的量約3000噸,全國大、中、小型煤礦有27000多個,年銷耗量8000萬噸左右。
隨著井下礦用油品種類和用量的日益增加,潛伏的危險越來越嚴重,形勢也更加嚴峻,煤礦生產中存在著較多的安全隱患[2]。為了應對井下設備用礦物油可燃的威脅,很多國家采取了多種安全措施,對于煤礦井下用油的安全性能給予了極大的重視,礦用油品的研究和開發越來越受到煤炭行業安全生產部門的高度重視。
2 合成酯的性質
合成酯是在20世紀30年代中期發展起來的,它是采用有機合成方法制備的,具有一定化學結構和特殊性能的油。合成酯閃點、燃點高,蒸發損失小,粘度指數高,抗腐蝕性強、性好、與非金屬材料適應性優異[3],有機生物降解率為80% ~ 100%(按照CEC-L-33-AA)方法,毒性極小,替換傳統礦物油型油品時不必對系統的材質進行更換,對人體無害,不污染環境,是符合環保要求的綠色油[4]。與礦物油相比,它的使用范圍寬,可以適應現代各種機械設備對良好性、長換油期和低能耗等方面日益苛刻的要求,其價格比礦物油高,但性能優良、使用壽命長、機械磨損小。因此,合成酯作為礦用油的基礎油最具優勢。
3 合成酯在礦用油中的應用
以合成酯為主要成分的礦用油品,其安使用全性受到極大的關注。目前市場上已有部分合成酯型難燃油的品牌,但難燃油抗燃效果并不理想,在高溫工作狀況下不能起到良好的抗燃效果。此外,諸多產品還存在著對性、安定性、橡膠相容性、水解性等等問題需要解決。為適應現代工業發展對工作介質的要求,以及滿足高溫、高速、高負荷、抗燃、環保等性能要求,研制開發新一代適合國情的合成酯型礦用油品顯得尤其重要。在合成酯型難燃油的研究過程中,如何進一步提高其閃點、燃點及高溫抗燃性能是礦用油品研究工作者共同關注的一個話題。此外,隨著油的廣泛使用,人們會越來越關注它對環境產生的影響,研究環境友好型合成酯型礦用油將成為一個重要的發展趨勢。
近年,國外研究人員針對煤礦機械和使用特點,已經率先著手合成酯型礦用油品的研制和開發工作。我們應加強對這方面的研究,使國產礦用油品的總體水平邁上一新的臺階。
4 結論
為了消除隱患、確保煤礦生產的安全,迫切需要研制適合煤礦機械設備,尤其是井下作業設備使用的安全、環保的合成酯型油。合成酯型礦用油的研究工作對保證井下作業安全,促進煤礦安全生產具有重要意義,并將使我國在礦用機械油品的研制方面向國際水平靠攏,促進我國礦用機械油品技術與國際先進水平接軌。合成酯型礦用油的研制將在發展難燃型煤礦用油產品方面有所創新,同時,促使我國在高性能礦用油品上也擁有自主知識產權,對我國的煤礦安全生產具有重要的實用價值和理論意義。
參考文獻
[1] 張慶標. 乳化油(液)品質對液壓支柱性能的影響[J]. 山東煤炭科技,2000,1: 21-27
[2] 耿東鋒,王啟廣,李琳.我國綜合機械化采煤裝備的現狀與發展趨勢[J]. 礦山機械,2008,36:1-6
[3] 郭力,彭著良,胡建強,杜占合. 合成酯的理化性能[J]. 合成材料,2009,3: 28-33
[4] 金志剛,等. 污染物生物降解[M] .上海:華東理工大學出版社,1997.