木塑复合材料的研究现状及其发展趋势

木塑复合材料的研究现状及其发展趋势
木塑复合材料的研究现状及其发展趋势

木塑复合材料的研究现状及其发展趋势

李淼林

摘要:木塑复合材料(WPC)是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料,具有优异的综合性能及广阔的应用前景。本文就该材料的目前国内外研究状况进行了详细阐述,归纳了当前该材料研究的问题,并展望了其发展趋势。

关键词:木塑复合材料木粉发展趋势

Abstract:wood and plastic composites(WPC)is flourishing at home and abroad in recent years,new class of composite material with excellent comprehensive performance and broad application prospect.This article expounded the present study status of WPC at home and abroad, summarizes the current this material research problems and prospects of its development trend.

Keywords:compound wood wood powder development trend

1引言

木材作为一种可再生资源,自古以来一直是国民经济的重要材料,该材料具有许多显著的优点,如质量轻、比强度高、成本低廉、加工简单、生产过程能耗低等,因此受到人们的广泛关注。但作为一种单一材料,它存在着绝对强度低、刚性差、易腐蚀、易燃烧、易开裂等明显的缺陷,应用场合受到严重限制。如何克服木材的缺点、改善其性能,这必将是材料科学工作者研究的重大课题。

木塑复合材料(WPC)是以木纤维或植物纤维为主要组分,经过预处理使之与热塑性树脂或其他材料复合而成的一种新型材料[1]。木塑复合材料兼顾了植物纤维和塑料的双重特性,木塑复合材料的主要特点可归结为:耐用、寿命长,有类似木质外观,比塑料硬度高;比木材稳定性好,不会产生裂缝、翘曲,无木材节疤、斜纹,具有优良的物理性能;具有热塑性塑料的加工性,容易成型;可用一般的塑料加工工艺进行成型加工,设备投资少。便于推广应用;有类似于木材的二次加工性,可锯、可刨、粘接、用钉子或螺栓连接固定;可涂漆,产品规格外形可根据用户要求调整,灵活性大;不怕虫蛀、耐老化、耐腐蚀、吸水性小,不会吸湿变形;能重复使用或回收再利用,也可生物降解。由于植物纤维的可再生性、可被环境消纳性,所以WPC是一种极具发展前途的绿色环保材料,其生产技术也被认为是一项有生命力的创新技术[2]。

2木塑复合材料的研究概况

2.1木塑复合材料的原材料

木塑复合材料的主要原料为塑料树脂和木粉。所用的塑料树脂主要为聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等,而且可以用废旧回收塑料。木粉有竹粉、木粉、稻壳粉、花生壳粉等。此外还有增塑剂、润滑剂、热稳定剂等加工助剂。

2.2木塑复合材料的生产工艺

木塑复合材料的成型工艺主要有热压成型、挤压成型、注射成型和连续挤出成型,工业化生产中应用的主要是挤出成型[3]。木塑复合材料的挤出成型工艺主要有两种,即先造粒再挤出和用粉料直接挤出。经过表面改性和处理的木粉与塑料基体高速混合、搅拌后经造粒机造粒,可提高木纤维塑料基体中的分散性,使其分散均匀,造粒后加料也比较容易,但这会使整个工艺过程较复杂。若采用粉料,即表面处理后的木粉与料基体高速混合后直接加料,可省去造粒这一步,但这对设备的要求性较高,如设备要有较强的混合塑化能力。挤出成型工艺过程如图1。

挤出

图1连续挤出成型过程

2.3国外对木塑复合材料研究的现状

多数塑料树脂是疏水性的,而木粉是亲水性的,因而两者的界面结合力很差,如何提高木粉的分散性和增进两相的相容性是大量学者需要研究的内容。许多学者对马来酸酐、异氰酸酯、硅烷、乙丙三元橡胶、三嗪等改善木粉和塑料两相间的界面强度的改性剂进行了研究。结果表明,选择合适的助剂可以改善纤维与塑料树脂间的相容性,从而显著提高材料的性能。但同时也证明,改性剂的效果还受其它因素的影响,如木粉粒度、配方及工艺参数等,其中许多问题还在继续研究中。下面是国外对各种塑料基体木塑复合材料研究的研究现状概述。

2.3.1PVC/木粉体系

L aurent和M.M atuana等在植物纤维/塑料的复合技术方面做了大量的工作,其中聚氯烯(PVC)/木粉体系的研究内容主要有:抗冲击强度的改善及对其它性能的影响,化学发泡的工艺条件、发泡效果及与性能的关系,以及发泡对冲击强度的影响等。他们得到的结论有:木粉的加入使PVC/木粉复合材料的拉伸强度及拉伸断裂伸长率明显下降:发泡使PVC/木粉复合材料拉伸强度及拉伸模量明显下降,但对缺口冲击强度有改善。如果木粉分散良好,随空隙率的增加,缺口冲击强度上升。

M.M atuana等[4]研究了用木纤中的水分做发泡剂来发泡硬质PVC/木粉复合材料。他们研究了木粉中水分的含量、丙烯酸酯发泡改性剂的含量、化学发泡剂的含量及挤出机机头温度对发泡的影响。研究发现木纤中的水分含量和化学发泡剂的含量之间没有协同增效的用。在硬质PVC/木粉复合物的发泡配方中加入适量的丙烯酸酯,可使制品密度明显减小。而且,如果丙烯酸酯含量合适,机头温度设定合理,不用任何添加剂也可以使硬质PVC/木粉复合材料发泡成型。

2.3.2PP/木粉及PE/木粉体系

大量的资料研究显示,用马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)处理木粉后,可明显改善聚丙烯(PP)/木粉复合材料的某些力学性能,提高木粉的分散性,并可提高木粉与PP间的润湿性及两相间粘接力。与未处理的P P/木粉相比,经MAPP处理的样品的拉伸强度可显著提高,同时吸水率明显减少。

Daan Fing等[5]研究了杨麻与PP复合的界面性能。用马来酸酐接枝PP作为偶联剂,得到偶联处理的PP/木粉复合材料的拉伸强度及抗冲击强度明显大于未处理的,而杨氏模量则相反;偶联处理同样改变了混合物的结晶性和熔融行为,偶联使分子受到更多的限制,所以经偶联处理的结晶度低,而且结晶有更多的缺陷,因此具有较低的熔融温度;偶联处理同样影响动态性能,经偶联处理的样品具有较高的软化温度,其蠕变性能也得到了改善。

Qingxiu Li等[6]研究了高密度聚乙烯(HDPE)/木粉复合材料的挤出发泡,并讨论了发泡剂的含量、类型、形式及偶联剂的类型对发泡物泡孔结构的影响。发现对HDPE/木粉复合挤出发泡成型,无论用什么类型的化学发泡剂,其含量对泡孔尺寸的影响并不大,而且若用聚合物携化学发泡剂,可有效增强其分散性。对HDPE/木粉复合材料配方中加入适量的偶联剂可得到空隙率较大的发泡制品。

2.3国内对木塑复合材料研究的现状

国内对木塑复合材料进行系统研究的主要单位有北京化工大学、北京化工研究院、林科院等。其中林科院研究了木粉结构组成、化学性能及表面改性等;北京化工研究院及北京化工大学,在木粉改性、流动性能、挤出螺杆及模具的设计等方面作了一系列研究工作。

薛平等[7]采用PP及HDPE进行了木塑的综合实验。例如,木粉种类、添加

量及加工温度对熔体流动性能的影响,木粉含量、粒径对力学性能的影响,偶联剂的种类、含量对复合材料性能的影响,还研究了螺杆转速、螺杆结构、加工温度、压力对材料性能的影响。结果表明,木塑混合料属于假塑性流体,其粘度要比纯塑料的表观粘度还低;合适的偶联剂可以明显提高界面强度,不同的塑料树脂对偶联剂有选择性;木粉粒径小于30目时,粒径对材料的拉伸性能影响不大;木粉的微观分散性是影响材料宏观强度的关键。

3木塑复合材料当前研究存在的问题

①对木粉含水的认识还不够,例如水在木粉中的结合方式及结合力的性质和大小,而这对木粉的有效除水是很关键的;把木粉中水分作为发泡剂是一种节能的方法,但研究还有待深入。

②对于贴近实际加工条件的研究较少,用模压制样方法研究WPC与实际上占主流的挤出或注射加工条件有很大的差别,这不利于加快该技术的工业应用。

③考虑到了物料的流动性能的重要性,但对流动性本身,以及螺杆结构、温度、螺杆转速等工艺条件对流动性及制品性能的影响的研究还很欠缺。

④一般抗冲击改性剂的加入,可以改善制品的冲击强度及断裂伸长率,但同时减小了拉伸强度及模量,配方工艺对最终制品性能所产生的影响是综合性的,全面系统的研究还有待深入。

⑤文献多研究的是某因素对某种单一性能的影响,少数做了相关的分析。实际加工过程是多种因素同时交叉相互影响的,如发泡剂、偶联剂、抗冲击改性剂、木粉表面改性剂对复合材料的流动性能及其它综合力学性能的影响的系统研究还非常缺乏,还需要大量的工作;但由于塑料品种的多样性,木粉种类、粒度、加入量的不同,加工助剂及表面处理的多样性,造成了难以形成较为系统而全面的认识。

⑥从研究的内容来看,其中有大量重复性工作,例如马来酸酐接枝改性的木塑研究。与此相比,对于贴近实际的加工过程、加工工艺的研究却非常少,这造成对该技术认识的局限性,并限制了WPC技术的快速发展和应用。

4木塑复合材料的发展趋势

(1)向高附加值、高档化的方向发展。如用来制作门窗、天花板、装饰板、栅栏型材、庭院扶手、室外桌椅等。

(2)向功能复合材料方向发展。木塑复合材料兼有木材和塑料的双重性质,加入一定量的功能材料,即可使其具有耐磨、耐老化、阻燃等性能[8]。要使木塑复合材料从低级向高级、从单功能向多功能方向发展。

(3)改善木塑复合材料的界面相容性。由于木粉中主要成分是纤维素,纤维素中含大量的羟基,这些羟基形成分子间氢键或分子内氢键,使木粉具有吸水性,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。使用合适的相容剂来处理木粉表面,可以提高木粉与树脂之间的粘结力,从而达到提高木塑复合材料强度的作用。随着改性机理的深入研究及新的表面改性材料的出现,木粉与聚合物基体的相容性一定会得到更好的提高。

(4)新材料在木塑复合材料中的应用。随着玻纤材料、空心微珠材料及纳米材料等技术的发展,将其加入到木塑复合材料中来提高木塑复合材料的力学性能是完全可行的。

参考文献

[1]于文东,孙振国,雷湘军.具有发展前途的木塑复合材料[J].化学建材,2004(9):14.

[2]许晶,姜晓冰,王克奇.林业科技,2004,29(3):41.

[3]杨绮云,冯鹏.木塑复合材料生产工艺、设备及应用[J].哈尔滨商业大学学报,2008(6):730-731.

[4]Fatih Mengelolu,Laurent M.Matunan.Foaming of Rigid PVC/Wood-flour Composites Through a Continuous Extrusion Process[J].Journal of Viny&Additive Technology,2001,7(3):142-157

[5]Daan Fing,D.F.Caulfield.Effect of Compatibilizeron the Structure-Property Relationships of Kenaf-Fiber/Polypropylene Composites[J].Polymer Composites Com-posites,2001,22(4):506-517.

[6]Qingxue Li,L.M.Matuana.Extrusion Foaming of LDPE/Wood-Flour Composites Using Chemical Foaming Agents.Proceedings of the Sixth International Conference on Wood-fiber-Plastic Composites,Madison-WI:2001,274.

[7]薛平,张明珠,何亚东,何继敏.木塑复合材料及挤出成型特性的研究[J].中国塑料,2001,15(8):53-59.

[8]林铭等.林业机械与木工设备.2004,32(6).

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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:

机器学习研究现状与发展趋势

机器学习研究现状与发展趋势 计算机科学与软件学院 引言: 机器能否象人类一样能具有学习能力呢?1959年美国的塞缪尔(Samuel)设计了一个下棋程序,这个程序具有学习能力,它可以在不断的对奕中改善自己的棋艺。4年后,这个程序战胜了设计者本人。又过了3年,这个程序战胜了美国一个保持8年之久的常胜不败的冠军。这个程序向人们展示了机器学习的能力,提出了许多令人深思的社会问题与哲学问题。 机器学习的研究是根据生理学、认知科学等对人类学习机理的了解,建立人类学习过程的计算模型或认识模型,发展各种学习理论和学习方法,研究通用的学习算法并进行理论上的分析,建立面向任务的具有特定应用的学习系统。这些研究目标相互影响相互促进。 机器学习是关于理解与研究学习的内在机制、建立能够通过学习自动提高自身水平的计算机程序的理论方法的学科。近年来机器学习理论在诸多应用领域得到成功的应用与发展,已成为计算机科学的基础及热点之一。 机器学习是继专家系统之后人工智能应用的又一重要研究领域,也是人工智能和神经计算的核心研究课题之一。现有的计算机系统和人工智能系统没有什么学习能力,至多也只有非常有限的学习能力,因而不能满足科技和生产提出的新要求。对机器学习的讨论和机器学习研究的进展,必将促使人工智能和整个科学技术的进一步发展。 一.机器学习的发展史 机器学习是人工智能研究较为年轻的分支,它的发展过程大体上可分为4个时期。 第一阶段是在50年代中叶到60年代中叶,属于热烈时期。…> 第二阶段是在60年代中叶至70年代中叶,被称为机器学习的冷静时期。 第三阶段是从70年代中叶至80年代中叶,称为复兴时期。 机器学习的最新阶段始于1986年。 机器学习进入新阶段的重要表现在下列诸方面: (1) 机器学习已成为新的边缘学科并在高校形成一门课程。它综合应用心理学、生物学和神经生理学以及数学、自动化和计算机科学形成机器学习理论基础。 (2) 结合各种学习方法,取长补短的多种形式的集成学习系统研究正在兴起。特别是连接学习符号学习的耦合可以更好地解决连续性信号处理中知识与技能的获取与求精问题而受到重视。 (3) 机器学习与人工智能各种基础问题的统一性观点正在形成。例如学习与问题求解结合进行、知识表达便于学习的观点产生了通用智能系统SOAR的组块学习。类比学习与问题求解结合的基于案例方法已成为经验学习的重要方向。 (4) 各种学习方法的应用范围不断扩大,一部分已形成商品。归纳学习的知识获取工具已在诊断分类型专家系统中广泛使用。连接学习在声图文识别中占优势。分析学习已用于设计综合型专家系统。遗传算法与强化学习在工程控制中有较好的应用前景。与符号系统耦合的神经网络连接学习将在企业的智能管理与智能机器人运动规划中发挥作用。 (5) 与机器学习有关的学术活动空前活跃。国际上除每年一次的机器学习研讨会外,还有计算机学习理论会议以及遗传算法会议。 二.机器学习分类 1、基于学习策略的分类 学习策略是指学习过程中系统所采用的推理策略。一个学习系统总是由学习和环境两部分组成。由环境(如书本或教师)提供信息,学习部分则实现信息转换,用能够理解的形

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。

钛合金的应用现状及发展前景

钛合金的应用现状及发展趋势 摘要:本文综述了钛合金材料的发展及应用现状,着重介绍了钛合金的主要性能及其在航空航天、汽车制造和生物医药等方面的应用,并对钛合金未来的发展进行了展望。 关键字钛合金,性能,应用,发展趋势 1引言 金属元素钛在地壳中的分布范围比较广泛,据估计和推算,其含量是地壳质量的0.4%还要多一点,世界储量约34亿吨,在所有元素中含量居第10位(氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢、钛)[1]。其丰富的储量,为金属钛及钛合金的生产和发展提供了主要的原料来源。 自20世纪50年代以来,钛及钛合金的发展已经历了半个多世纪的历程,钛合金的种类已从1954年的Ti-6Al-4V合金[2]发展到数百种。因为具有比强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点,钛合金被广泛用于各个领域,包括航空航天、汽车制造、医药卫生以及其他日常生活领域。世界上的许多国家如美国、日本、俄罗斯以及中国等都认识到钛合金材料的重要性,并相继对其进行了研究开发,得到了实际应用[2,3]。 2 钛合金的性能 2.1 钛合金的高温性能 在高温下,钛合金仍能保持良好的机械性能,其耐热性远高于铝合金,且工作温度范围较宽。高温钛合金不仅具有良好的室温性能和高温强度,并且在蠕变性能、热稳定性、疲劳性能和断裂韧性等方面具有良好的匹配。世界上第一个研制成功的高温钛合金使用温度仅为300~350℃[4],经历了40多年的发展,目前新型耐热钛合金的工作温度可达550~600℃,而Ti-Al金属间化合物的崛起,打破了600℃的使用温度界限,将使用温度升至700℃以上。 2.2 钛合金的腐蚀性能 钛的抗腐蚀性强,在550℃以下的空气中,表面会迅速氧化形成薄而致密的TiO2钝化膜,故在大气、海水、硝酸和硫酸等氧化性介质及碱性溶液中,其耐蚀

压力传感器研究现状及发展趋势

压力传感器研究现状及发展趋势 传感器技术是现代测量和自动化系统的重要技术之一,从宇宙开发到海底探秘,从生产的过程控制到现代文明生活,几乎每一项技术都离不开传感器,因此,许多国家对传感器技术的发展十分重视,如日本把传感器技术列为六大核心技术(计算机、通信、激光、半导体、超导体和传感器) 之一。在各类传感器中压力传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定可靠、成本低、便于集成化的优点,可广泛用于压力、高度、加速度、液体的流量、流速、液位、压强的测量与控制。除此以外,还广泛应用于水利、地质、气象、化工、医疗卫生等方面。由于该技术是平面工艺与立体加工相结合,又便于集成化,所以可用来制成血压计、风速计、水速计、压力表、电子称以及自动报警装置等。压力传感器已成为各类传感器中技术最成熟、性能最稳定、性价比最高的一类传感器。因此对于从事现代测量与自动控制专业的技术人员必须了解和熟识国内外压力传感器的研究现状和发展趋势。 1 压力传感器的发展历程 现代压力传感器以半导体传感器的发明为标志,而半导体传感器的发展可以分为四个阶段[1 ] : (1) 发明阶段(1945 - 1960 年) :这个阶段主要是以1947 年双极性晶体管的发明为标志。此后,半导体材料的这一特性得到较广泛应用。史密斯(C.S. Smith) 与1945 发现了硅与锗的压阻效应[2 ] ,即当有外力作用于半导体材料时,其电阻将明显发生变化。依据此原理制成的压力传感器是把应变电阻片粘在金属薄膜上,即将力信号转化为

电信号进行测量。此阶段最小尺寸大约为1cm。 (2) 技术发展阶段(1960 - 1970 年) :随着硅扩散技术的发展,技术人员在硅的(001) 或(110) 晶面选择合适的晶向直接把应变电阻扩散在晶面上,然后在背面加工成凹形,形成较薄的硅弹性膜片,称为硅杯[3 ] 。这种形式的硅杯传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定性好、成本低、便于集成化的优点,实现了金属- 硅共晶体,为商业化发展提供了可能。 (3) 商业化集成加工阶段(1970 - 1980 年) :在硅杯扩散理论的基础上应用了硅的各向异性的腐蚀技术,扩散硅传感器其加工工艺以硅的各项异性腐蚀技术为主,发展成为可以自动控制硅膜厚度的硅各向异性加工技术[4 ] ,主要有V 形槽法、浓硼自动中止法、阳极氧化法自动中止法和微机控制自动中止法。由于可以在多个表面同时进行腐蚀,数千个硅压力膜可以同时生产,实现了集成化的工厂加工模式,成本进一步降低。 (4) 微机械加工阶段(1980 年- 今) :上世纪末出现的纳米技术,使得微机械加工工艺成为可能。 通过微机械加工工艺可以由计算机控制加工出结构型的压力传感器,其线度可以控制在微米级范围内。利用这一技术可以加工、蚀刻微米级的沟、条、膜,使得压力传感器进入了微米阶段。 2 压力传感器国内外研究现状 从世界范围看压力传感器的发展动向主要有以下几个方向。 2. 1 光纤压力传感器[5 ]

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

机器人研究现状及发展趋势

机器人发展历史、现状、应用、及发展 趋势 院系:信息工程学院 专业:电子信息工程 姓名:王炳乾

机器人发展历史、现状、应用、及发展趋势 摘要:随着计算机技术不断向智能化方向发展,机器人应用领域的不断扩展和深化,机器人已成为一种高新技术产业,为工业自动化发挥了巨大作用,将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。文章介绍了机器人的国内国外的发展历史、状况、应用、并对机器人的发展趋势作了预测。 关键词:机器人;发展;现状;应用;发展趋势。 1.机器人的发展史 1662年,日本的竹田近江利用钟表技术发明了自动机器玩偶并公开表演。 1738年,法国技师杰克·戴·瓦克逊发明了机器鸭,它会嘎嘎叫、进食和游泳。 1773年,瑞士钟表匠杰克·道罗斯发明了能书写、演奏的玩偶,其体内全是齿轮和发条。它们手执画笔、颜料、墨水瓶,在欧洲很受青睐。 保存至今的、最早的机器人是瑞士的努萨蒂尔历史博物馆里少女形象的玩偶,有200年历史。她可以用风琴演奏。 1893年,在机械实物制造方面,发明家摩尔制造了“蒸汽人”,它靠蒸汽驱动行走。 20世纪以后,机器人的研究与开发情况更好,实用机器人问世。 1927年,美国西屋公司工程师温兹利制造了第一个机器人“电报箱”。它是电动机器人,装有无线电发报机。 1959年第一台可以编程、画坐标的工业机器人在美国诞生。 现代机器人 有关现代机器人的研究始于20世纪中期,计算机以及自动化技术的发展、原子能的开发利用是前提条件。1946年,第一台数字电子计算机问世。随后,计算机大批量生产的需要推动了自动化技术的发展。1952年,数控机床诞生,随后相关研究不断深入;同时,各国原子能实验室需要代替人类处理放射性物质的机械。

半导体材料的发展现状与趋势

半导体材料与器件发展趋势总结 材料是人类社会发展的物质基础与先导。每一种重大新材料的发现和应用都把人类支配自然的能力提高到一个全新的高度。材料已成为人类发晨的里程碑。本世纪中期单晶硅材料和半导体晶体管的发明及其硅集成电路的研究成功,导致了电子工业大革命。使微电子技术和计算机技术得到飞速发展。从20世纪70年代的初期,石英光纤材料和光学纤维的研制成功,以及GaAs等Ⅲ-Ⅴ族化合物的材料的研制成功与半导体激光器的发明,使光纤通信成为可能,目前光纤已四通八达。我们知道,每一束光纤,可以传输成千上万甚至上百万路电话,这与激光器的发明以及石英光纤材料、光纤技术的发展是密不可分的。超晶格概念的提出MBE、MOCVD先进生长技术发展和完善以及超品格量子阱材料包括一维量子线、零维量子点材料的研制成功。彻底改变了光电器件的设计思想。使半导体器件的设计与制造从过去的杂质工程发展到能带工程。出现了以“电学特性和光学特性的剪裁”为特征的新范畴,使人类跨入到以量子效应为基础和低维结构为特征的固态量子器件和电路的新时代,并极有可能触发新的技术革命。半导体微电子和光电子材料已成为21世纪信息社会的二大支柱高技术产业的基础材料。它的发展对高速计算、大容量信息通信、存储、处理、电子对抗、武器装备的微型化与智能化和国民经济的发展以及国家的安全等都具有非常重要的意义。 一、几种重要的半导体材料的发展现状与趋势 1.硅单晶材料 硅单晶材料是现代半导体器件、集成电路和微电子工业的基础。目前微电子的器件和电路,其中有90%到95%都是用硅材料来制作的。那么随着硅单晶材料的进一步发展,还存在着一些问题亟待解决。硅单晶材料是从石英的坩埚里面拉出来的,它用石墨作为加热器。所以,来自石英里的二氧化硅中氧以及加热器的碳的污染,使硅材料里面包含着大量的过饱和氧和碳杂质。过饱和氧的污染,随着硅单晶直径的增大,长度的加长,它的分布也变得不均匀;这就是说材料的均匀性就会遇到问题。杂质和缺陷分布的不均匀,会使硅材料在进一步提高电路集成度应用的时候遇到困难。特别是过饱和的氧,在器件和电路的制作过程中,它要发生沉淀,沉淀时的体积要增大,会导致缺陷产生,这将直接影响器件和电路的性能。因此,为了克服这个困难,满足超大规模集成电路的集成度的进一步提高,人们不得不采用硅外延片,就是说在硅的衬底上外延生长的硅薄膜。这样,可以有效地避免氧和碳等杂质的污染,同时也会提高材料的纯度以及掺杂的均匀性。利用外延方法,还可以获得界面非常陡、过渡区非常窄的结,这样对功率器件的研制和集成电路集成度进一步提高都是非常有好处的。这种材料现在的研究现状是6英寸的硅外延片已用于工业的生产,8英寸的硅外延片,也正在从实验室走向工业生产;更大直径的外延设备也正在研制过程中。 除此之外,还有一些大功率器件,一些抗辐照的器件和电路等,也需要高纯区熔硅单晶。区熔硅单晶与直拉硅单晶拉制条件是不一样的,它在生长时,不与石英容器接触,材料的纯度可以很高;利用这种材料,采用中子掺杂的办法,制成N或P型材料,用于大功率器件及电路的研制,特别是在空间用的抗辐照器件和电路方面,它有着很好的应用前景。当然还有以硅材料为基础的SOI材料,也就是半导体/氧化物/绝缘体之意,这种材料在空间得到了广泛的应用。总之,从提高集成电路的成品率,降低成本来看的话,增大硅单晶的直径,仍然是一个大趋势;因为,只有材料的直径增大,电路的成本才会下降。我们知道硅技术有个摩尔定律,每隔18个月它的集成度就翻一番,它的价格就掉一半,价格下降是同硅的直径的增大密切相关的。在一个大圆片上跟一个小圆片上,工艺加工条件相同,但出的芯片数量则不同;所以说,增大硅的直径,仍然是硅单晶材料发展的一个大趋势。那我们从提高硅的

国内外公路研究现状与发展趋势

第1章绪论 1.1我国公路现状 交通运输业是国民经济中从事运送货物和旅客的社会生产部门,是国民经济和社会发展的动脉,是经济社会发展的基础行业、先行产业。交通运输主要包括铁路、公路、水运、航空、管道五种运输方式,其中,铁路、水运、航空、管道起着“线”的作用,公路则起着“面”的作用,各种运输方式之间通过公路路网联结起来,形成四通八达、遍布城乡的运输网络。改革开放以来,灵活、快捷的公路运输发展迅速,目前,在综合运输体系中,公路运输客运量、货运量所占比重分别达90%以上和近80%。高速公路是经济发展的必然产物,在交通运输业中有着举足轻重的地位。在设计和建设上,高速公路采取限制出入、分向分车道行驶、汽车专用、全封闭、全立交等较高的技术标准和完善的交通基础设施,为汽车快速、安全、经济、舒适运行创造了条件。与普通公路相比,高速公路具有行车速度快、通行能力大、运输成本低、行车安全、舒适等突出优势,其行车速度比普通公路高出50%以上,通行能力提高了2~6倍,并可降低30%以上的燃油消耗、减少1/3的汽车尾气排放、降低1/3的交通事故率。 新中国成立以来,经过60多年的建设,公路建设有了长足发展。2011年初正值“十一五”规划结束,“十二五”规划伊始。“十一五”时期是我国公路交通发展速度最快、发展质量最好、服务水平提升最为显著的时期。经过4年多的发展,公路交通运输紧张状况已实现总体缓解,基础设施规模迅速扩大,运输服务水平稳步提升,安全保障能力明显增强,为应对国际金融危机、保持经济平稳较快发展、加快经济发展方式转变、促进城乡区域协调发展、保障社会和谐稳定、进一步提高我国的综合国力和国际竞争力作出了重要贡献。 “十一五”前4年,全国累计完成公路建设投资2.93万亿元,年均增长近16%,约为“十一五”预计总投资的1.2倍,也超过了“九五”和“十五”的投资总和。公路建设投资的快速增长,极大地拉动和促进了国民经济的迅猛发展。从公路建设投资占同期全社会固定资产总投资的比重来看,“十一五”期间基本保持在4.5%左右。 在投资带动下,公路网规模不断扩大,截至2009年底,全国公路网总里程达到386万公里,其中高速公路6.51万公里,二级及以上公路42.52万公里,分别较"十五"末增加36.4万公里、2.5万公里和9.4万公里;全国公路网密度由“十五”末的每百平方公里34.8公里提升至40.2公里。预计到2010年底,全国公路网总里程将达到395万公里,高速公路超过7万公里,分别较“十五”末增加45.3万公里与3万公里。农村公路投资规模年均增长30%,总里程将达到345万公里,实现全国96%的乡镇通沥青(水泥)路。 “十一五”期间公路的快速发展,为扩大内需、拉动经济增长作出了突出贡献。特别是2008年以来,为应对国际金融危机,以高速公路为重点,建设步伐进一步加快,“十一五”末高速公路里程将达到"十五"末的1.78倍。“十一五”期间全社会高速公路建设累计投资达2万亿元,直接拉动GDP增长约3万亿元,拉动相关行业产出

国内外研究现状和发展趋势

北京市绿化隔离带可持续经营技术及效益评价 二、项目所属领域国内外研究开发现状和发展趋势 1、由城市绿地到城市林业的发展 城市绿地是城市中一种特殊的生态系统,它是城市系统中能够执行“吐故纳新”负反馈调节机制的子系统。这个系统一方面能为城市居民提供良好的生活环境,为城市生物提供适宜的生境;另一方面能增强城市景观的自然性、促进城市居民与自然的和谐共生。它是城市现代化和文明程度的重要标志。 绿地(green space)一词,各国的法律规范和学术研究对它的定义和范围有着不同的解释,西方城市规划概念中一般不提城市绿地,而是开敞空间(Open Space),我国建国以来一直延用原苏联的绿地概念,包括城市区域内的各类公园、居住区绿地、单位绿地、道路绿化、墓地、农地、林地、生产防护绿地、风景名胜区、植物覆盖较好的城市待用地等。 尽管各国关于开敞空间(或绿地)的定义不尽相同,但它们都强调了开敞空间(或绿地)在城市中的自然属性,即都是为了保持、恢复或建立自然景观的地域。绿地作为城市的一种景观,是城市中保持自然景观,或使自然景观得到恢复的地域,是城市自然景观和人文景观的综合体现,是城市中最能体现生态性的生态空间,是构成城市景观的重要组成部分。在结构上为人工设计的植物景观、自然植物景观或半自然植物景观。绿地在城市中的功能和作用主要包括:组织城市空间的功能、生态功能(改善生态环境的功能、生物多样性保护功能)、游憩休闲功能、文化(历史)功能、教育功能、社会功能、城市防护和减灾功能。 城市绿地发展和研究进程包括:城市绿地思想启蒙阶段、城市绿地规划思想形成阶段、城市绿地理论和方法的发展阶段、城市绿地生态规划和建设阶段。 吴人韦[1]、汪永华[2]、胡衡生[3]等从城市公共绿地的起源开始介绍了国外城市绿地的发展历程,认为国外的城市绿地建设经历了从公园运动(1843~1887)、公园体系(1880~1890)、重塑城市(1898~1946)、战后大发展(1945~1970)、生物圈意识(1970年以后)等一系列由简单到复杂的城市绿地发展过程,其中“重塑城市”阶段提出了“田园城市”和城市绿带概念,绿带网络提供城区间的隔离、交通通道,并为城市提供新鲜空气。“有机疏散”理论中的城市与自然的有机结合原则,对以后的城市绿化建设具有深远的影响。1938年,英国议会通过了绿带法案(Green Belt Act)。1944年的大伦敦规划,环绕伦敦形成一道宽达5英里的绿带。1955年,又将该绿带宽度增加到6~10英里。英国“绿带政策”的主要目的是控制大城市无限蔓延、鼓励新城发展、阻止城市连体、改善大城市环境质量。早在1935年,莫斯科进行了第一个市政建设总体规划,规划在城市用地外围建立10公里宽的“森林公园带”;1960年调整城市边界时,“森林公园带”进一步扩大为10~15公里宽,北部最宽处达28公里;1971年,莫斯科采用环状、楔状相结合的绿地布局模式,将城市分隔为多中心结构。目前,德国城市森林建设已取得了让世人瞩目的成绩,其树种主要为乡土树种,基本上是高大的落叶乔木(栎类、栗类、悬铃木、杨树、核桃、欧洲山毛榉等)[4]。在绿化城

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

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