国内外木塑复合材料研究进展

国内外木塑复合材料研究进展
国内外木塑复合材料研究进展

纳米复合材料最新研究进展与发展趋势

智能复合材料最新研究进展与发展趋势 1.绪论 智能复合材料是一类能感知环境变化,通过自我判断得出结论,并自主执行相应指令的材料,仅能感知和判断但不能自主执行的材料也归入此范畴,通常称为机敏复合材料。智能复合材料由于具备了生命智能的三要素:感知功能(监测应力、应变、压力、温度、损伤) 、判断决策功能(自我处理信息、判别原因、得出结论) 和执行功能(损伤的自愈合和自我改变应力应变分布、结构阻尼、固有频率等结构特性) ,集合了传感、控制和驱动功能,能适时感知和响应外界环境变化,作出判断,发出指令,并执行和完成动作,使材料具有类似生命的自检测、自诊断、自监控、自愈合及自适应能力,是复合材料技术的重要发展。它兼具结构材料和功能材料的双重特性。 在一般工程结构领域,智能复合材料主要通过改变自身的力学特性和形状来实现结构性态的控制。具体说就是通过改变结构的刚度、频率、外形等方面的特性,来抑制振动、避免共振、改善局部性能、提高强度和韧性、优化外形、减少阻力等。在生物医学领域,智能复合材料可以用于制造生物替代材料和生物传感器。在航空航天领域,智能复合材料已实际应用于飞机制造业并取得了很好的效果,航天飞行器上也已经使用了具有自适应性能的智能复合材料。智能复合材料在土木工程领域中发展也十分迅速。如将纤维增强聚合物(FRP)与光纤光栅(OFBG)复合形成的FRP—OFBG 复合筋大大提高了光纤光栅的耐久性。将这种复合筋埋入混凝土中,可以有效地检测混凝土的裂纹和强度,而且它可以根据需要加工成任意尺寸,十分适于工业化生产。本文阐述了近年来发展起来的形状记忆、压电等几种智能复合材料与结构的研究和应用现状,同时展望了其应用前景。 2.形状记忆聚合物(Shape-Memory Polymer)智能复合材料的研究 形状记忆聚合物(SMP)是通过对聚合物进行分子组合和改性,使它们在一定条件下,被赋予一定的形状(起始态),当外部条件发生变化时,它可相应地改变形状并将其固定变形态。如果外部环境以特定的方式和规律再次发生变化,它们能可逆地恢复至起始态。至此,完成“记忆起始态→固定变形态→恢复起始态”的循环,聚合物的这种特性称为材料的记忆效应。形状记忆聚合物的形变量最大可为200%,是可变形飞行器

木塑复合材料

木塑复合材料 一,木塑复合材料定义 以木材为主要原料,经过适当的处理使其与各种塑料通过不同的复合方法生成的高性能、高附加值的新型复合材料。又称WPC. 木塑复合材料的基础为高密度聚乙烯和木质纤维,决定了其自身具有塑料和木材的某些特性。 如下图所示

二,木塑复合材料的主要特点 1)良好的加工性能。木塑复合材料内含塑料和纤维,因此,具有同木材相类似的加工性能,可锯、可钉、可刨,使用木工器具即可完成,且握钉力明显优于其他合成材料。机械性能优于木质材料。握钉力一般是木材的3倍,是刨花板的5倍。 2)良好的强度性能。木塑复合材料内含塑料,因而具有较好的弹性模量。此外,由于内含纤维并经与塑料充分混合,因而具有与硬木相当的抗压、抗弯曲等物理机械性能,并且其耐用性明显优于普通木质材料。表面硬度高,一般是木材的2——5倍。 3)具有耐水、耐腐性能,使用寿命长,木塑材料及其产品与木材相比,可抗强酸碱、耐水、耐腐蚀,并且不繁殖细菌,不易被虫蛀、不长真菌。使用寿命长,可达50年以上。 4)优良的可调整性能,通过助剂,塑料可以发生聚合、发泡、固化、改性等改变,从而改变木塑材料的密度、强度等特性,还可以达到抗老化、防静电、阻燃等特殊要求。 5)具有紫外线光稳定性、着色性良好。6)其最大优点就是变废为宝,并可100%回收再生产。可以分解,不会造成“白色污染”,是真正的绿色环保产品。 7)原料来源广泛。生产木塑复合材料的塑料原料主要是高密度聚乙烯或聚丙烯,木质纤维可以是木粉、谷糠或木纤维,另外还需要少量添加剂和其他加工助剂。

8)可以根据需要,制成任意形状和尺寸大小。随着对木塑复合材料的研发,生产木塑复合材料的塑料原料,除了有高密度聚乙烯或聚丙烯以外,还有聚氯乙烯和PS。工艺也由最早的单螺杆挤出机发展成第二代锥形双螺杆挤出机,再到由平行双螺杆挤出机初步造粒,再由锥形螺杆挤出成型,可以弥补难以塑化,抗老化性差、抗蠕变性差、色彩的一致性和持久性差和拉伸强度低的特点,徐州汉永塑料新材料有限公司在这方面取得了显著的成果。所制造的WPC材料完全可以达到GB/T24137和ASTM D7031;ASTM D7032;BS DD CEN/TS15534-3的要求 三,木塑复合材料适用范围 木塑复合材料的最主要用途之一是替代实体木材在各领域中的应用,其中运用最广泛的是在建筑产品方面,占木塑复合用品总量的75%。 塑木板材产品具有广阔的应用前景和市场前景,其应用场合非常广泛。根据材料性能的应用范围和国内外的有关报道,目前已经开发的用途及使用场合如下:公园、球场、街道等场合,特别适合露天桌椅;建筑材料、吊板、屋顶、高速公路噪音隔板等;市政交通方面标记牌、广告板,格栅板,汽车装饰板材等;包装材料、搬运垫板、托盘和底盘;家庭围墙、花箱、篱笆、走道、地板、防潮隔板;各种体育馆装饰板材、地板;铁路枕木、矿井坑木;军事用具、武器附属品;计算机、电视机、洗衣机、冰箱等家电物品的外壳;汽车配件等。将来使用最大市场是逐步替代塑钢、铝合金建材市场

复合材料的发展和应用

复合材料的发展和应用 复合材料的发展和应用 具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候 论文格式论文范文毕业论文 全球复合发展概况复合材料是指由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的材料,它可以发挥各种材料的优点,克服单一材料的缺陷,扩大材料的应用范围。由于复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点,已逐步取代木材及金属合金,广泛应用于航空航天、汽车、电气、、健身器材等领域,在近几年更是得到了飞速发展。另外,纳米技术逐渐引起人们的关注,纳米复合材料的研究开发也成为新的热点。以纳米改性塑料,可使塑料的聚集态及结晶形态发生改变,从而使之具有新的性能,在克服传统材料刚性与韧性难以相容的矛盾的同时,大大提高了材料的综合性能。树脂基复合材料的增强材料树脂基复合材料采用的增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维等。 1、玻璃纤维目前用于高性能复合材料的玻璃纤维主要有高强度玻璃纤维、石英玻璃纤维和高硅氧玻璃纤维等。由于高强度玻璃纤维性价比较高,因此增长率也比较快,年增长率达到10%以上。高强度玻璃纤维复合材料不仅应用在军用方面,近年来民用产品也有广泛应用,如防弹头盔、防弹服、直升飞机机翼、预警机雷达罩、各种高压压力容器、民用飞机直板、体育用品、各类耐高温制品以及近期报道

的性能优异的轮胎帘子线等。石英玻璃纤维及高硅氧玻璃纤维属于耐高温的玻璃纤维,是比较理想的耐热防火材料,用其增强酚醛树脂可制成各种结构的耐高温、耐烧蚀的复合材料部件,大量应用于火箭、导弹的防热材料。迄今为止,我国已经实用化的高性能树脂基复合材料用的碳纤维、芳纶纤维、高强度玻璃纤维三大增强纤维中,只有高强度玻璃纤维已达到国际先进水平,且拥有自主知识产权,形成了小规模的产业,现阶段年产可达500吨。 2、碳纤维 3、芳纶纤维 20世纪80年代以来,荷兰、日本、前苏联也先后开展了芳纶纤维的研制开发工作。日本及俄罗斯的芳纶纤维已投入市场,年增长速度也达到20%左右。芳纶纤维比强度、比模量较高,因此被广泛应用于航空航天领域的高性能复合材料零部件(如火箭发动机壳体、飞机发动机舱、整流罩、方向舵等)、舰船(如航空母舰、核潜艇、游艇、救生艇等)、汽车(如轮胎帘子线、高压软管、摩擦材料、高压气瓶等)以及耐热运输带、体育运动器材等。 4、超高分子量聚乙烯纤维超高分子量聚乙烯纤维的比强度在各种纤维中位居第一,尤其是它的抗化学试剂侵蚀性能和抗老化性能优良。它还具有优良的高频声纳透过性和耐海水腐蚀性,许多国家已用它来制造舰艇的高频声纳导流罩,大大提高了舰艇的探雷、扫雷能力。除在军事领域,在汽车制造、船舶制造、医疗器械、体育运动器材等领域超高分子量聚乙烯纤维也有广阔的应用前景。该纤维一经问世就引起了世界发达国家的极大兴趣和重视。 5、热固性树脂基复合材料热塑性树脂基复合材料热塑性树脂基复合材料是20世纪80年代发展起来的,主要有长纤维增强粒料、连

磁电复合材料研究进展.

《复合材料学》课程论文 题目:磁电复合材料的研究进展 学生姓名:李名敏 学号: 051002109 学院:化学工程学院 专业班级:材料化学101 电子邮箱: 904721996@https://www.360docs.net/doc/7c17458216.html, 2013年 6 月

磁电复合材料的研究进展 摘要:本文介绍磁电复合材料的研究现状和合成工艺,讨论了磁电复合材料性能的影响因素,最后提出了其目前存在的问题及对今后的展望。 关键词:磁电复合材料铁电相铁磁相纳米材料合成工艺性能 1 引言 材料在外加磁场作用下产生自发极化或者在外加电场作用下感生磁化强度的效应称为磁电效应,具有磁电效应的材料称为磁电材料[1]。而磁电复合材料,它由两种单相材料—铁电相与铁磁相经一定方法复合而成。磁电复合材料的磁电转换功能是通过铁电相与铁磁相的乘积效应实现的, 这种乘积效应即磁电效应。磁电复合材料不仅具有前者的压电效应和后者的磁致伸缩效应,而且还能产生出新的磁电转换效应。这种材料能够直接将磁场转换成电场,也可以把电场直接转换为磁场。这种不同能量场之间的转换一步而成,不需要额外的设备,因此转换效率高、易操作。磁电复合材料不但具有较高的尼尔和居里温度,磁电转换系数大等诸多优点,而且还可被用于微波、高压输电、宽波段磁探测,磁场感应器等领域,尤其是在微波泄露、高压输电系统中的电流测量方面有着很突出的优势。此外,磁电复合材料在智能滤波器、磁电传感器、电磁传感器等领域也潜在着巨大的的应用前景[2]。目前, 磁电复合材料作为一种非常重要的功能材料,已成为当今铁电、铁磁功能材料领域的一个新的研究热点。 2 磁电复合材料的研究现状 2.1 磁电复合材料的历史 1894年法国物理学家居里首先提出并证明了一个不对称的分子体在外加磁场的影响下有可能直接被极化,磁电材料概念就此被提出。随后,一些科学家又指出了从对称性角度来考虑,在磁有序晶体中可能存在与磁场强度成正比的电极化以及与电场强度成正比的磁极化即线性磁电效应。直到20世纪80年代,已经发现50多种具有磁电效应的化合物,以及几十种具有此性能的固溶体。虽然发现了一系列具有磁电效应的单相材料,而这类材料虽然既具有铁电性(或反铁电性),又具有铁磁性(或反铁磁性),然而这些材料的居里温度大都远远低于室温,并且只有在居里温度以下这些材料才会表现出微弱的磁电效应。当环境温度上升到居里温度以上时,磁电系数就迅速下降为零,磁电效应也就随之消失。因此,难以利用单相磁电材料开发出具有实际应用价值的器件。这些局限性使得材料科学工作者们又将目光转移到复合材料上,Van Suchtelen首先提出通过复合材料的乘积效应来获得磁电效应,为制备高性能磁电材料开辟了一条新途径。1978

木塑复合材料概述

木塑复合材料 摘要:木塑复合材料具有比单独的木质材料和塑料产品更优异的品质,是实木的理想替代品,它的出现可以减少废弃木料和塑料对环境的污染,也适应现代材料复合化发展的规律。本文介绍了木塑复合材料的定义、特点、加工工艺、分类和应用以及未来发展的趋势,并对木塑复合材料的优缺点进行了分析,充分肯定了发展木塑复合材料的必要性和可行性。 关键词:木塑;性能;加工工艺;分类;应用;发展趋势 随着森林资源的减少,木材供应量逐渐下降,已不能满足人们的生产生活需要。同时,塑料制品废旧物的处理也日益成为一个急待解决的环境问题。一种新型材料——木塑复合材料成为木材的理想代用品。木塑复合材料系使用木粉或植物纤维超高份额填充热塑性塑料树脂或热塑性塑料再生料,添加部分相关改性剂,经挤出成型为板材、型材、管材而成。此类产品可替代相应木制品,人们由此可节约大量的森林资源,处理掉大量的废旧塑料及木材加工中产生的废弃木粉,故可大大有利于保护并改善生态环境,是符合2l世纪发展方向的环保型化工新材料。 1 木塑复合材料定义及特点 1.1 木塑复合材料的定义 木塑复合材料是以锯末、木屑、竹屑、稻壳、麦秸、谷糠、大豆皮、花生壳、甘蔗渣、棉秸杆等初级生物质材料为主原料,利用高分子界面化学原理和塑料填充改性的特点,配混一定比例的塑料基料,经特殊工艺处理后加工成型的一种可逆性循环利用、涵盖面广、产品种类多、形态结构多样的基础性材料,目前国内外对此称谓不一,也有将其称之为:塑木、环保木、科技木、再生木、聚合木、聚保木、塑美木或保利木,英文名称:Wood-Plastic Composites,缩写为WPC。一般说来,以生物质材料为基添加一定比例的塑料原料制成的材料,或以塑料原料为基添加一定比例的生物质材料制成的材料,均可称为木塑复合材料。 1.2 木塑复合材料的特点: (1)原料资源化,其生物质材料部分基本分为废弃物利用,来源广泛,价值低廉;塑料组分要求不高,新、旧料或混合料均可,充分体现了资源的综合利用和有效利用; (2)产品可塑化,木塑产品为人工整体合成制品,可根据使用要求随机调整产品工艺和配方,从而生产出不同性能和形状的材料,其型材利用率接近100%; (3)应用环保化,木塑材料的木/塑基料及其常用助剂均环保安全,无毒无害,其生产加工过程中也不会产生副作用,故对人体和环境均不构成任何危害; (4)成本经济化,即木塑制品实现了低价值材料向高附加值产品的转移,不仅维护费用极低,而且产品寿命数倍于普通天然木材,综合比较具有明显的经济优势; (5)回收再生化,即木塑材料的报废产品及回收废品均可100%的再生利用,且不会影响产品使用性能,能够真正实现“减量化、再生化、资源化”的循环经济模式。

木塑复合材料

***公司 年产1万吨木塑复合材料技改项目资金申请报告

编制时间:2011年11月 第一章项目单位基本情况及财务状况 1.1项目单位基本情况 ***公司是***人民政府2007年重点招商引资的一家以发展红椿木种植及林产品精加工的涉林企业。企业于2009年入住***工业园区,注册资金1000 万元。主要从事林地流转,发展红椿木种植基地和林产品精加工。公司于2009年被增补授予“***林业产业化龙头企业”称号。 企业现在拥有木材加工厂两座,一座是位于***的木材粗加工厂,一座是位于***木材精加工厂。厂区占地面积总计21938.4平方米。至2010年底公司已投入资金2000余万元,建设宿舍楼及钢结构厂房9446.71平方米,引进先进的木材精加工设备35台套。 企业现阶段主要产品是出口包装箱的围板,连接板及托盘,通过采取销售联盟合作方式产品远销欧美市场,公司已与***木业包装、江苏***木业、江苏***木业签订10年的产业基地、技术、销售三联盟合作协议。通过不断的技术革新,公司已形成年加工2万方的木材加工能力。公司2010年完成销售2561万元。 企业现有职工136人;其中工程技术人员19人。公司领导班子共7人,其中总经理1人,副总经理3人,经理助理1人,工会主席1人,监事会人员1人,公司管理层平均年龄35岁,全部具有大专及以上学历。 企业通过现代社会先进的管理模式与经验,企业管理正步入科学化、人性化。企业有严谨的人、财、物、生产、技术、经营、管理制度,产品生产成本核算可以量化、细化到每一道细小环节,为独成本核算提供科学、切实可行的依据。 ***公司拟在现在现有厂区设备基础上,进行年产1万吨木塑复合材料项目技改,截止2011年11月,已初步完成地坪整理及钢结构厂房建造,项目进度完成40%。 1.2项目单位财务状况 ***公司经过不断的连续投入与飞速发展,截止2010年底公司总资产已达到3946万元。各类财务数据详见下表:

复合材料的最新研究进展

复合材料的最新研究进展 季益萍1, 杨云辉2 1天津工业大学先进纺织复合材料天津市重点实验室 2天津工业大学计算机技术与自动化学院, (300160) thymeping@https://www.360docs.net/doc/7c17458216.html, 摘要:本文主要介绍了当前复合材料的最新发展情况,主要集中在复合材料的增强纤维、加工技术、智能材料和非破坏性检测技术等方面。希望能抛砖引玉,激发研究人员更有价值的创意。 关键词:复合材料,最新进展 1. 引言 人类社会正面临着诸多的问题和需求,如矿物能源、资源的枯竭、环境问题、信息技术以及生活质量等,这推动了复合材料的发展,也促进了各种高新技术的发展。但目前人们已不仅仅局限于新材料的创造、发现和应用上,科学研究已进入一个各种材料综合使用的新阶段,即向着按预定的性能或功能设计新材料的方向发展。并且,在复合材料性能取得飞速发展的同时,其应用领域不断拓宽,性能持续优化,加工工艺不断改善,成本不断降低。 复合材料的独特之处在于其可提供单一材料难以拥有的性能,其最大的优势是赋予材料可剪切性,从而优化设计每个特定技术要求的产品,最大限度地保证产品的可靠性、减轻重量和降低成本。近年以来,复合材料在加工领域中取得了一系列重要的进展,由于计算机辅助设计工具的介入和先进加工技术的开发,使复合材料的市场竞争力有了很大的提高,应用领域不断扩大,除用于结构复合材料外,还大量的进入了功能材料市场。我们观察到,复合材料的发展趋势是[1]: (1)进一步提高结构型先进复合材料的性能; (2)深入了解和控制复合材料的界面问题; (3)建立健全复合材料的复合材料力学; (4)复合材料结构设计的智能化; (5)加强功能复合材料的研究。 近年来,复合材料在增强纤维、加工技术、智能材料和非破坏性检测技术等方面研究较多,并且不断有新的市场应用,能够代表复合材料的最新发展方向。 2. 增强纤维环保化[2] 目前,增强纤维的发展趋势主要是强度、模量和断裂伸长的提高。但随着全球环保意识的风行,复合材料产品也逐渐受到环保方面要求的压力,尤其欧洲地区已有相关规定,热固性复材产品由于无法回收再利用而不易销往欧洲。在树脂之外,复材产品中的增强纤维迄今绝大部分都是无法回收再利用的,包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶等,全都是如此。 最近有一种新型增强纤维-玄武岩纤维(Basalt Filament),是由火山岩石所提炼而成的,堪称100% 天然且环保,预期在不久的未来,将会取代相当比例的各种纤维,而加入复合 - 1 -

中国木塑复合材料市场分析报告

中国木塑复合材料市场分析报告

2011-2015年中国木塑复合材料市场分析与投资前景评估报告 报告简介 木塑复合材料是以锯末、木屑、竹屑、麦秸、谷糠、椰壳、大豆皮、花生壳、甘蔗渣、棉秸杆等初级生物质材料为主原料,利用高分子界面化学原理和塑料填充改性的特点,配混一定比例的塑料基料,经特殊工艺处理后加工成型的一种可逆性循环利用、涵盖面广、产品种类多、形态结构多样的基础性材料,英语名称Wood & Biofiber Plastic Composites,通常称为WPC。木塑复合材料是目前新型生物质复合材料家族中最具活力的一个分支,也是能够具备多种功能的一类绿色环保材料。 木塑复合材料加工性能好,克服了天然木材耐用性差、易潮、易腐、易蛀等缺点;又避免了单纯塑料材质的不足之处,是一种适应性较强的复合材料。其所具有的各种优点不仅非常符合建筑业、物流业、包装业等领域的使用要求,同时也解决了塑料、木材行业废弃资源的再生利用问题,推动和加速了木塑材料的研制进程,使其最终形成了一个新的产业,并已开始渗入建筑、家装、家具、物流、包装、园林、市政、环保甚至军事领域,发展状况和前景良好。 《2011-2015年中国木塑复合材料市场分析与投资前景评估报告》共十二章。首先介绍了中国木塑复合材料行业的概念,接着分析了中国木塑复合材料行业发展环境,然后对中国木塑复合材料行业市场运行态势进行了重点分析,最后分析了中国木塑复合材料行业面临的机遇及发展前景。您若想对中国木塑复合材料行业有个系统的了解或者想投资该行业,本报告将是您不可或缺的重要工具。 本研究报告数据主要采用国家统计数据,海关总署,问卷调查数据,商务部采集数据等数据库。其中宏观经济数据主要来自国家统计局,部分行业统计数据主要来自国家统计局及市场调研数据,企业数据主要来自于国统计局规模企业统计数据库及证券交易所等,价格数据主要来自于各类市场监测数据库。

复合材料的发展概述

复合材料的发展 摘要:材料是科学技术发展的基础,复合材料作为最新发展起来的一大类新型材料,对科学技术的发展产生了极大的推动作用。对航空航天事业的影响尤为显著。复合材料的发展近几十年来极为迅速。从最早出现的宏观复合材料,如水泥与砂石、钢筋复合而成的混凝土,到随后发展起来的微观复合材料:聚合物基、金属基和无机非金属材料基复合材料。各种新型复合材料及其制备技术犹如雨后春笋般出现,同时,随着科学技术的发展,特别是尖端科学技术的突飞猛进,对材料的性能要求越来越高,因而对复合材料也提出了更高的要求。 前言 复合材料与金属、高聚物、陶瓷并称为四大材料。今天,一个国家或地区的复合材料公业水平,已经成为衡量其科技以经济实力的标志之一,先进复合材料是国家安全和国民经济具有竞争力优势的源泉。在未来的发展中,只有复合材料有可能大概率的提高。 环氧树脂是优良的反应固化型性树脂,在纤维增强复合材料领域中,环氧树脂大型身手,它与高性能纤维PAN基碳纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、玄武岩纤维、S与E玻璃纤维复合,便成为不可代替的重要的基体纤维和结构纤维,广泛运用在电子电力、航空航天、运动器材、建筑补强、压力管维、化工防腐等

六大领域。普遍认为今后先进复合材料将按四个方向发展,即低成本、高性能、多功能和智能化。本文简要介绍这四个方面的发展前景。 关键词:低成本;多功能;高性能;智能化 经过20世界60年代末期使用,树脂基高性能复合材料被用于飞机的承力结构,后又逐渐进入工业其他领域。70年代末期发展出了用高强度、高模量的耐热碳纤维和陶瓷纤维与金属复合,特别是鱼轻金属复合,形成了金属基复合材料,克服了树脂基复合材料耐热性差、导热性低等缺点,已广泛应用于航空航天等高科技领域。80年代开始,逐渐出现了陶瓷复合材料。复合材料因其具有可设计的特点受到广泛的重视,因而发展极快。目前全世界复合材料的年产量已达550多万吨,年产值达1300亿美元以上,若将欧、美的军事航空航天的高价值产品计入,其产值将更为惊人。从应用上看,复合材料在美国和欧洲主要用于航空航天、汽车等行业。2000年美国汽车零件的复合材料用量达14.8万吨,欧洲汽车复合材料用量到2003年估计可达10.5万吨。而在日本,复合材料主要用于住宅建设,如卫浴设备等,此类产品在2000年的用量达7.5万吨,汽车等领域的用量仅为2.4万吨。不过从全球范围看,汽车是复合材料最大的用户,今后发展潜力仍十分巨大,目前还有许多新技术正在开发中。例如,为降低发动机噪声,增加轿车的舒适性,正着力开发两层冷轧板间粘附热塑性树脂的减振

木塑复合材料(WPC)项目建议书000培训课件

木塑复合材料(WPC) 项 目 建 议 书 **木业有限公司 二0一一年九月

目录 一、项目概况 二、项目提出的背景和发展概况 三、项目研究的依据 四、项目建设的必要性和意义 五、项目建设的有利条件 六、产品市场预测和项目建设规模 七、工程技术方案 八、环境保护与劳动安全 九、项目进度安排 十、投资估算和资金筹措 十一、经济效益和社会效益分析十二、财务与敏感性分析 十三、结论及建议

第一章项目概况 一、项目名称:木塑复合材料(WPC)项目 二、承办单位:**木业有限公司 三、项目负责人:** 四、项目性质:新建 五、建设地址:** 六、建设规模: 项目占地8000平方米。新建厂房4200平方米,办公楼1600平方米,宿舍900平方米,仓库1800平方米,购进先进设备。建设年产1.5万吨木塑复合材料生产线。 七、项目总投资与资金筹措: 项目总投资人民币3600万元,固定资产投资2800万元,流动资金800万元。资金为企业自筹。 项目分二期实施,计划第一期(2011年12月-2012年5月)投资800万元,在**经济区内规划整理土地15亩,进行基础设施的建设。第二期(2012年6月-2013年5月)投资1800万元完善基础设施建设和购进设备进行试生产。 八、项目经济效益分析: 该项目顺利投产后预计年销售额5000万元,生产成本投入2840万元。销售税金及附加560万元。年实现利润2040万元。项目投资回收期为2.45年,投资利润率为40.8%。九、合作方式:独资或合资 第二章项目提出的背景和发展概况 一、项目建设背景和意义 随着人们环保意识的加强,要求保护森林资源,减少利用新木材的呼声日趋高涨,回收利用成本低的废旧木材和塑料成为工业界和科学界普遍关注的问题,促进和推动了对木塑复合材料WPC(Wood Plastic Composite)的研究和开发工作,并取得了实质性进展,其应用也呈加速发展态势。 众所周知,废木材和农业纤维以前都只能焚烧处理,产生的二氧化碳对地球有温室效应,因此木材加工厂在努力寻

复合材料的发展和应用的论文

复合材料的发展和应用的论文 全球复合材料发展概况 复合材料是指由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的材料,它可以发挥各种材料的优点,克服单一材料的缺陷,扩大材料的应用范围。由于复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点,已逐步取代木材及金属合金,广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域,在近几年更是得到了飞速发展。 随着科技的发展,树脂与玻璃纤维在技术上不断进步,生产厂家的制造能力普遍提高,使得玻纤增强复合材料的价格成本已被许多行业接受,但玻纤增强复合材料的强度尚不足以和金属匹敌。因此,碳纤维、硼纤维等增强复合材料相继问世,使高分子复合材料家族更加完备,已经成为众多产业的必备材料。目前全世界复合材料的年产量已达550多万吨,年产值达1300亿美元以上,若将欧、美的军事航空航天的高价值产品计入,其产值将更为惊人。从全球范围看,世界复合材料的生产主要集中在欧美和东亚地区。近几年欧美复合材料产需均持续增长,而亚洲的日本则因经济不景气,发展较为缓慢,但中国尤其是中国内地的市场发展迅速。据世界主要复合材料生产商ppg公司统计,2000年欧洲的复合材料全球占有率约为32%,年产量约200万吨。与此同时,美国复合材料在20世纪90年代年均增长率约为美国gdp增长率的2倍,达到4%~6%。2000年,美国复合材料的年产量达170万吨左右。特别是汽车用复合材料的迅速增加使得美国汽车在全球市场上重新崛起。亚洲近几年复合材料的发展情况与政治经济的整体变化密切相关,各国的占有率变化很大。总体而言,亚洲的复合材料仍将继续增长,2000年的总产量约为145万吨,预计2005年总产量将达180万吨。 从应用上看,复合材料在美国和欧洲主要用于航空航天、汽车等行业。2000年美国汽车零件的复合材料用量达万吨,欧洲汽车复合材料用量到2003年估计可达万吨。而在日本,复合材料主要用于住宅建设,如卫浴设备等,此类产品在2000年的用量达万吨,汽车等领域的用量仅为万吨。不过从全球范围看,汽车工业是复合材料最大的用户,今后发展潜力仍十分巨大,目前还有许多新技术正在开发中。例如,为降低发动机噪声,增加轿车的舒适性,正着力开发两层冷轧板间粘附热塑性树脂的减振钢板;为满足发动机向高速、增压、高负荷方向发展的要求,发动机活塞、连杆、轴瓦已开始应用金属基复合材料。为满足汽车轻量化要求,必将会有越来越多的新型复合材料将被应用到汽车制造业中。与此同时,随着近年来人们对环保问题的日益重视,高分子复合材料取代木材方面的应用也得到了进一步推广。例如,用植物纤维与废塑料加工而成的复合材料,在北美已被大量用作托盘和包装箱,用以替代木制产品;而可降解复合材料也成为国内外开发研究的重点。 另外,纳米技术逐渐引起人们的关注,纳米复合材料的研究开发也成为新的热点。以纳米改性塑料,可使塑料的聚集态及结晶形态发生改变,从而使之具有新的性能,在克服传统材料刚性与韧性难以相容的矛盾的同时,大大提高了材料的综合性能。 树脂基复合材料的增强材料 树脂基复合材料采用的增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维等。 1、玻璃纤维 目前用于高性能复合材料的玻璃纤维主要有高强度玻璃纤维、石英玻璃纤维和高硅氧玻璃纤维等。由于高强度玻璃纤维性价比较高,因此增长率也比较快,年增长率达到10%以上。高强度玻璃纤维复合材料不仅应用在军用方面,近年来民用产品也有广泛应用,如防弹头盔、防弹服、直升飞机机翼、预警机雷达罩、各种高压压力容器、民用飞机直板、体育用品、各类耐高温制品以及近期报道的性能优异的轮胎帘子线等。石英玻璃纤维及高硅氧玻璃

复合材料加工研究进展

复合材料加工技术的最新研究进展 摘要:本主要综述了陶瓷基、树脂基这两种主要的非金属基复合材料的加工技术。通过对传统加工和新型加工技术的比较,认为今后研究非金属基复合材料加工工艺参数的优化,工艺过程中关键步骤的改进,新技术的研究,生产设备自动化、智能化程度的提高,生产线的规模化、专业化、可控制化,是其加工技术发展的关键。 关键词:陶瓷基、树脂基、复合材料加工 复合材料是由两种或两种以上不同化学性能或不同组织结构的材料,通过不同的工艺方法组成的多相材料,主要包括两相:基体相和增强相。20世纪40年代,因航空工业需要而发展了玻璃纤维增强塑料,是最早出现的复合材料,从此以后,陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合,构成了格局特色的复合材料。复合材料由于其具有各方面独特的性质,广泛应用与军事工业,汽车工业、医疗卫生、航空、航海以及日常生活的各个方面。对于复合材料的加工技术的研究,将是扩大其适用范围的关键之一[1]。 1 陶瓷基复合材料的加工 由于陶瓷材料同时具有高硬度、高脆性和低断裂韧性等特点,使得其加工、特别是成形加工,至今仍非常困难。在陶瓷材料加工中,使用金刚石工具的磨削加工仍然是目前最常用的加工方法,占所有加工工艺的80%。而陶瓷材料磨削加工不仅效率低,而且在加工中很容易产生变形层、表面/亚表面微裂纹、材料粉末化、模糊表面、相变区域、残余应力等缺陷,这对于航空、航天、电子等高可靠性、高质量要求的产品是决不允许的。陶瓷精密元件的加工费用一般占总成本的30%~60%,有的甚至高达90%。因此,通过新的陶瓷加工制造技术的探索,能够很好的提高产品制造精度和降低生产成本[2]。 1.1新型加工技术 1.1.1 放电加工 放电加工(EDM)是一种无接触式精细热加工技术,当单相或陶瓷/陶瓷、陶瓷/金属复合材料的电阻小于100Ω.m时,陶瓷材料可以进行放电加工。首先将形模(刻丝)和加工元件分别作为电路的阴、阳极,液态绝缘电介质将两极分开,通过悬浮于电介质中的高能等离子体的刻蚀作用,表层材料发生熔化、蒸发或热剥离而达到加工

木塑复合材料项目开发可行性报告(客户用)

一、木塑材料基本介绍 1、概况 木塑复合(WPC)材料是利用木质纤维材料(包括木屑、秸秆、稻壳等)与热塑性塑料(主要是废弃塑料)复合而成的一种新型环保材料。它的优点在于既具有塑料材料的良好加工性能以及拉伸、冲击性能以及防虫蛀、防腐蚀,又具有木质材料良好的切削、钉钻等后加工性能,并具有良好的木质外观。它在家具、包装、建筑等领域上是木材较好的替代产品。 木塑类材料按木粉填充量分,可分为3类:(1)木粉含量低于40%,称为木粉填充木塑复合材料;(2)木粉含量在40%~60%,称为一般木塑材料;(3)木粉含量高于60%,称为高技术木塑复合材料。 木塑复合材料按原料分,可分为两大类:一类是PVC与木粉的复合,另一大类是聚烯烃类如PE、PP等与木粉的复合。两者都具有各自的优势。PVC类木塑材料主要的优势是成本相对较低,加工设备投资相对低,产品具有一定的阻燃性;而PE类木塑复合材料的环保卫生性能更强,加工相对简单,产品的抗冲以及低温性能相对较强。据统计,目前市场上仍以PE木塑复合材料为主,大约占65%。PVC木塑复合材料占16%左右,PP木塑复合材料占14%左右。 2、特点 木塑复合材料的主要特点如下: ①社会经济性好,可持续发展,特别适于我国“保护森林”的国策; ②耐用、寿命长,类似木质外观,比塑料硬度高; ③具有优良的物性,比木材尺寸稳定性好,不会产生裂缝、翘曲、无木材 节疤、斜纹,加入着色剂、覆膜或复合表层可制成色彩绚丽的各种制品; ④具有热塑性塑料的加工性,容易成型,用一般塑料加工设备或稍加改造 后便可进行成型加工。加工设备新投入资金少,便于推广应用; ⑤有类似木材的二次加工性,可切割、粘接、用钉子或螺栓连接固定; ⑥可以添加各种助剂,赋予其特殊功能,如发泡、交联、共混等,这点是 木材不可比拟的; ⑦利于装潢、装饰,可涂漆美化,产品规格形状可根据用户要求调整,灵 活性大; ⑧不怕虫蛀、耐老化、耐腐蚀、吸水性小、不会吸湿变形; ⑨能重复使用和回收再利用,可生物降解,保护环境; ⑩利于环境保护,可用废弃木屑、农作物纤维和废弃塑料作材料; ?资源丰富,费用低廉,低使用成本。 3、加工工艺

碳基复合材料研究现状及发展趋势全解

碳基复合材料研究现状及发展趋势 摘要:碳基复合材料由于其优异的各项性能在航空航天工业、能源技术、信息技术等方面有着很好的应用前景,国内外对高性能复合材料的研究也日趋加深,本文主要从材料的性能来分析其应用及其在未来主要领域的发展趋势。 1 碳基复合材料的特点 碳纤维增强碳复合材料(碳基复合材料,C/C)是具有特殊性能的新型工程材料,是以碳或石墨纤维为增强体,碳或石墨为基体复合而成的材料。碳基复合材料几乎完全是由碳元素组成,故能承受极高的温度和极大的加热速度。该材料具有极高的烧蚀热、低的烧蚀率、抗热冲击,并在超热环境下有高强度,被认为是再入环境中高性能的抗烧蚀材料。它抗热冲击和抗烧诱导能力极强,且具有良好的化学惰性。碳基复合材料做导弹的鼻锥时,烧蚀率低且烧蚀均匀,从而可提高导弹的突防能力和命中率。碳基复合材料还具有优异的耐磨差性能和高的导热,使其在飞机、汽车刹车片和轴承等方面得到应用。 碳基复合材料不仅具有其它复合材料的优点,同时又有很多独到之处。碳基复合材料的特点如下: (1)整个系统均由碳元素构成,由于碳原子彼此间具有极强的亲和力,使碳基复合材料无论在低温下还是在高温下,都有很好的稳定性。同时,碳素材料高熔点的本性,赋予了该材料优异的耐热性,可以经受住2000℃左右的高温,是目前在惰性气氛中高温力学性能最好的材料。更重要的是碳基复合材料随着温度的升高,其强度不降低,甚至比室温还高,这是其他材料无法比拟的。 (2)密度低(小于2.0g/cm3),仅为镍基高温合金的1/4,陶瓷材料的1/2。 (3)抗烧蚀性能良好,烧蚀均匀可以用于3000 ℃以上高温短时间烧蚀的环境中,可作为火箭发动机喷管、喉衬等材料。 (4)耐摩擦,耐磨损性能优异,其摩擦系数很小,性能稳定,是各种耐磨和摩擦部件的最佳候选材料。 (5)良好的生物相容性,具有与人体骨骼相当的密度和模量,在人体骨骼修复与替代材料方面具有较好的应用前景。 2 碳基复合材料的制备工艺 碳基复合材料制备过程包括:增强体碳纤维及其织物的选择、基体碳先驱体

复合材料研究进展讲述

铝基复合材料的制备和增强技术的研究进展 摘要本文简单介绍了铝基复合材料的一些基本的制备方法。对于纳米相和碳化硅颗粒增强的铝基复合材料,它们也有不同的制备方法。 关键词铝基复合材料纳米相碳化硅颗粒 0前言 复合材料是应现代科学发展需求而涌现出的具有强大生命力的材料,它由两种或两种以上性质不同的材料通过各种工艺手段复合而成。金属基复合材料基体主要是铝、镍、镁、钛等。铝在制作复合材料上有许多特点,如质量轻、密度小、可塑性好,铝基复合技术容易掌握,易于加工等。此外,铝基复合材料比强度和比刚度高,高温性能好,更耐疲劳和更耐磨。同其他复合材料一样,它能组合特定的力学和物理性能,以满足产品的需要。因此,铝基复合材料已成为金属基复合材料中最常用的、最重要的材料之一。本文主要讲述铝基复合材料的制备方法以及增强技术的发展情况。 1 铝基复合材料的制备工艺 1.1 无压浸渗法 无压浸渗法是Aghaianian 等于1989 年在直接金属氧化工艺的基础上发展而来的一种制备复合材料的新工艺[1],将基体合金放在可

控气氛的加热炉中加热到基体合金液相线以上温度,在不加压力和没有助渗剂的参与下,液态铝或其合金借自身的重力作用自动浸渗到颗粒层或预制块中,最终形成所需的复合材料。 Aghajanian 等[2]撰文指出,要使自发渗透得以进行,需具备两个必要条件:①铝合金中一定含有Mg元素;②气氛为N2环境。影响该工艺的主要因素为:浸渗温度、颗粒大小和环境气氛种类。无压渗透工艺的本质是实现自润湿作用,通过适当控制工艺条件,如合金成分、温度、保温时间和助渗剂等,可取得良好的润湿,使自发浸渗得以进行。 1.2 粉末真空包套热挤压法 采用快速凝固技术与粉末冶金技术相结合制备高硅含量铝基复合材料。由于Al 活性很高,在快速凝固制粉时不可避免地会形成一层氧化膜,导致在致密化过程中合金元素的相互扩散受到阻碍,难以形成冶金粘结。因此,采用了粉末真空包套热挤压这一特殊的致密化工艺[3]。 1.3 喷射沉积法 喷射沉积技术是一种新的金属成形工艺,由Singer 教授于1968 年提出,后经发展逐步形成了Osprey工艺、液体动态压实技术和受控喷射沉积工艺等。 喷射沉积的基本原理是:熔融金属或合金经导流管流出,被雾化

木塑复合材料及其材料配方

木塑复合材料及其材料配方 木塑复合材料是采用热熔塑胶,包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯以及它们的共聚物作为胶粘剂,用木质粉料如木材、农植物秸杆、农植物壳类物粉料为填充料,经挤压法成型或压制法、注塑法成型所形成的复合材料。其中的热熔塑胶原料可采用工业或生活的废弃料,木粉也可以采用木材加工的下脚料、小径材等低品质木材。从生产原料的角度而言,木质塑料制品减缓和免除了塑料废弃物的公害污染,也免除了农植物焚烧给环境带来的污染。复合过程中材料配方的选择涉及到如下几个方面: 1.聚合物 用于木塑复合材料加工中的塑料可以是热固性塑料和热塑性塑料,热固性塑料如环氧树脂,热塑性塑料如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)及聚氧乙烯(PVC)。由于木纤维热稳定较差,只有加工温度在200℃以下的热塑性塑料才被广泛使用,尤其是聚乙烯。塑料聚合物的选择主要依据有:聚合物的固有特性、产品需要、原料可得性、成本及对其熟知的程度。如:聚丙烯主要用于汽车制品和日用生活品等,聚氯乙烯主要用于建筑门窗、铺盖板等。此外,塑料的熔体流动速率(MFI)对复合材料性能也有一定影响,在相同加工工艺条件下,树脂的MFI较高,木粉的总体浸润性较好,木粉的的分布也越均匀,而木粉的浸润性和分布影响复合材料的机械性能,尤其是冲击强度。 2.添加剂 由于木粉具有较强的吸水性,且极性很强,而热塑性塑料多数为非极性的,具有疏水性,所以两者之间的相容性较差,界面的粘结力很小,常需使用适当的添加剂来改性聚合物和木粉的表面,以提高木粉与树脂之间的界面亲和能力。而且,高填充量木粉在熔融的热塑性塑料中分散效果差,常以某种聚集状态的形式存在,使得熔体流动性差,挤出成型加工困难,需加入表面处理剂来改善流动性以利于挤出成型。同时,塑料基体也需要加入各种助剂来改善其加工性能及其成品的使用性能,提高木粉和聚合物之间的结合力和复合材料的机械性能。常用的添加剂包括如下几类: a)偶联剂能使塑料与木粉表面之间产生强的界面结合;同时能降低木粉的吸水性,提高木粉与塑料的相容性及分散性,所以复合材料的力学性能明显提高。常用的偶联剂主要有:异氰酸盐、过氧化异丙苯、铝酸酯、酞酸酯类、硅烷偶联剂、马来酸酐改性聚丙剂(MAN-g-PP)、乙烯-丙烯酸酯(EAA)。一般偶联剂的添加量为木粉添加量的1wt%~8wt%,如硅烷偶联剂可以提高塑料与木粉的粘结力,改善木粉的分散性,减少吸水性,而用碱性处理木粉只能改善木粉的分散性,不能改善木粉的吸水性及其与塑料的粘结性。需注意的是马来酸盐偶联剂与硬脂酸盐润滑剂会发生相斥的反应,一起使用时导致产品质量和产量降低。 b)增塑剂对于一些玻璃化温度和熔融流动粘度较高的树脂如硬度PVC,与木粉进行复合时加工困难,常常需要添加增塑剂来改善其加工性能。增塑剂分子结构中含有极性和非极性两种基因,在高温剪切作用下,它能进入聚合物分子链中,通过极性基因互相吸引形成均匀稳定体系,而它较长的非极性分子的插入减弱了聚合物分子的相互吸引,从而使加工容易进行。在木塑复合材料中常要加入的增

我国复合材料行业发展概况

我国复合材料行业发展概况 (一)行业现状 1、全球复合材料行业发展分析 复合材料作为一种新材料诞生于二十世纪30 年代。第二次世界大战期间,玻璃钢首先被用于军工产品,并先后在美国、英国、德国、法国、前苏联及日本等国家发展起来。到二十世纪60 年代以后,由于玻璃钢的优异特性,其逐步被应用于民用领域,截止到80 年代初期,玻璃钢品种已经达到35000种以上。此外,从70年代后期,随着高新技术的发展,高硅氧纤维、碳纤维、芳纶纤维等高性能纤维及其复合材料先后得到开发和应用。 此后,全球复合材料工业经历了长期的向上发展,复合材料制品先后进入建筑、化工、航空航天、汽车、风电等重要市场。尤其是进入21 世纪以来,全球复合材料市场快速增长。 2、2012-2015 年全球复合材料市场规模 据JEC 测算,2015 全球复合材料行业总产值约为780亿美元,2016年达到820 亿美元,预计到2021将达到1,030 亿美元。与此同时,2015 年全球复合材料总产量1,040 万吨,2016 达到1,080 万吨,预计到2021 年将达到1,290 万吨,年均增长4%左右。 近年来受全球经济危机及世界各国经济发展进程不同的影响,全球复合材料市场结构正在逐步发生变化,美、日、欧等发达国家和地区复合材料市场相对饱和,增速较为缓慢,而亚太地区长期以来人均复合材料消费水平相对较低,市场潜力巨大,因此近年来保持稳定增长。据中国复合材料工业协会测算,截至到2016年,全球复合材料市场价值总规模约为810亿美元,产量规模约为1,139 万吨,具体市场规模变化情况如下:

3、2016 年全球复合材料市场规模区域分布 根据2016 年3 月法国JEC 集团公布的最新评估报告,2016 全球复合材料市场价值规模约为820 亿美元,其中:亚洲地区产值占比43%(中国大陆地 区产值占比25%);北美地区产值占比30%;欧洲地区产值占比21%;非洲和中 东地区产值占比4%;南美地区产值占比2%。 北美地区虽然在产量上与欧洲基本持平,但由于其应用市场主要为航空航天、交通运输等领域,产品附加值相对较高,市场规模也大于欧洲地区。而亚洲地区虽然复合材料总产量已达全球总产量的50%,但市场份额却只占全球复合材料市场份额的43%。相对欧美地区而言,亚洲复合材料产值不高,应用领域相对低端,未来发展需要进行产业结构调整,不断提升复合材料产品质量和档次水平。 4、我国复合材料行业发展概况 我国复合材料行业诞生于1958 年,前期发展以北京玻璃钢研究设计院、哈尔滨玻璃钢研究院、上海玻璃钢研究院等一批国家科研院所为主。改革开放之后,我国复合材料产业链上下游不断健全,行业迅速发展壮大,尤其是民营复合材料生产企业如雨后春笋般快速成长。当前复合材料产业特征如下: 产业链整体发展完善。截至到2016 年,我国大陆地区玻璃纤维纱年产量达到362 万吨,占世界总产量的50%以上。在三大玻纤生产企业的带领下,玻璃纤维行业技术实力及产品质量不断提升,玻纤品种已经由普通中碱和无碱纱为主,转变为以无氟无硼高性能玻纤纱为主,并能根据市场和客户需求实现差异化生产和供应。除此之外,国内碳纤维、芳纶纤维生产技术和产量规模正在不断提升,酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂及乙烯基树脂等基体树脂的质量以及工艺

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