新材料的最新发展.doc

有色金属材料研究新进展(下) 非调质钢在油井管中的发展简述了非调质钢的发展过程及国内生产非调质N80级石油套管的现状。指出了生产N80级油井管的非调质钢的化学成分的影响。以典型零件为例，根据使用条件及性能要求，联系金属材料知识，正确选择材料，为生产实践服务。有色金属材料研究新进展(上)有色金属具有一系列独特性能和奇异功能，是航空航天、能源、交通运输、信息技发展的重要支撑材料。铝、镁、钛等轻质高强结构材料是飞机的主要结构材料；硅、砷化镓、氮化镓等半导体材料是微电子技术和信息技术发展的基础；有色金属也是发展新能源技术的基础。有色金属材料在国民经济、国防建设和高技术领域都有广泛的应用。据不完全统计，90%以上的行业部门都使用有色金属材料。日本开发出新型耐高热金属合金日本东北大学大学院石田清仁教授（金属结构学）研究小组成功地开发出在1200度高温下仍能保持足够强度的新合金，这个温度比往常的要高出100度。在火力发电过程中，当燃烧的温度接近1000度时，每上升100度都会使生产效率上升数个百分点，如果将这种新型合金运用于涡轮等发电耐热机器的话，可以达到节省能源的效果。日本开发出散热速度是金属两倍的生物塑料最近，日本NEC公司宣布，他们生产出一种导热速度高于金属两倍的生物塑料。据称这种生物塑料如果用来制造散热性较好的手机或电脑的外壳等材料的话，可以使这些产品更小化，对环保也更有利。该公司计划2008年以后实用化。新型材料-金属橡胶 这种几毫米厚、发着微光的材料是美国弗吉尼亚州布莱克斯堡的纳米声波实验室的化学家们研制的。该材料具有一些特殊性能：可以把它扭曲；可以把它拉长一倍；可以把它放进油里“煮”到200摄氏度, 仍然丝毫无损。经受这些后，它可以很快像橡胶一样恢复原状，而且它还像固体金属那样可以导电。复合材料研究新进展(下) 我国复合材料的研究开发现状；关于我国未来发展复合材料技术的若干建议。车用有色金属新材料的应用及发展汽车工业的发展促进了材料的发展，车用材料的发展又是汽车技术发展的重要方面。本文重点介绍了铝合金、镁合金、铜合金、钛合金材料及复合材料在汽车等领域的应用及发展状况。新型钢材“金属玻璃” 美国橡树岭国家实验室的专家研制成一种称为“金属玻璃”的新型钢材。在正常条件下，这种钢材的硬度是常规钢材的两倍，而且具有抗腐蚀、有磁性以及强度高等特性。阿诺德研发一种自成型螺钉将成功取代公制螺钉 阿诺德成型技术有限公司是一家紧固件生产商，年产紧固件35亿件。企业专业研发和生产螺纹状的连接件。在德国境内生产的汽车，平均每辆使用250个由阿诺德生产的紧固件。2005年，阿诺德50%的营业额来源于汽车工业。能够自动消失的塑料 为了保护环境的清新优美，目前，世界各国对于研制开发自动“消失”的降解塑料十分重视。降解塑料被人们习惯地叫作“自动分解的塑料”， 具有可以控制的寿命年限，能够在自然条件下，经过一段时间后会自行分解，生成对环境无害的二氧化碳、水和其它物质。从而使塑料对自然环境和生态平衡的破坏作用得以消除。因此,被称为“绿色塑料”。复合材料研究新进展(上) 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，它可以发挥各组元材料的优点，克服单一组元的缺陷。复合材料按用途可分为结构复合材料和功能复合材料，根据基体种类可分为金属基复合材料、陶瓷基复合材料、聚合物基复合材料和炭基复合材料等，按增强（韧）相可分为颗粒增强、晶须增强或纤维增强复合材料。复合材料已广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、体育器材、医疗器械等领域，近几年更是得到了突飞猛进的发展。 功能梯度材料并不是什么新材料。古人很早就就根据这种思路来炼铁，在日本出土的一把剑刃上，我们可以看到剑锋、刃部和主体的颜色是不同的，这说明它们的成分也是不同的。大自然早就把这个概念引入生物组织中了，例如，动物的骨头就是一种梯度结构，外部坚韧，内部疏松多孔。厨房使用的一把菜刀刀刃部需要硬度高的材料，而其他部位的材料则应该具有高强度和韧性。性能优异的氮化镓 英国剑桥大学的科林汉弗莱斯拥有21世纪的魔法石。他和世界各地的一批科学家都在研究炼金术上梦寐以求的东西：这种物质可以把普通金属变成金子，或者说金钱；它可以传送光线而不会将能量以热的形式浪费掉；它可以把手机信号扩大10倍，让电脑的速度提高1万倍。这种物质称为氮化镓，它不存在于自然界，只能在最先进的实验室中制成。新型泡沫金属一瞥 20世纪90年代末，出现了一种新型材料“泡沫金属材料”，由于这种材料具有许多优异的物理性能，已经在消声、催化载体、减震、屏蔽防护、分离工程、吸能缓冲等一些高技术领域获得了广泛的应用，尤其在汽车制造业中，泡沫金属材料已成为推动新一代汽车革命的原动力之一，更是汽车制造业的“新宠”。泡沫金属材料究竟是一种什么样的材料?具有哪些优异的物理性能呢?在了解这些问题之前，我们可以从追寻前辈们探索新材料的足迹，来看看泡沫金属材料是如何出现的，再领略一下它独特的“魅力发展超细无机粉体材料大有可为 据业内人士分析，我国超细无机粉体材料的发展大有可为。 目前，超细粉体材料的开发受到世界各国的重视，英、美、日本等发达国家都拥有专门从事粉体工程研究的高级研究机构，各高科技公司也纷纷将这一技术列为公司新产品开发的研究重点。国外的研究重点在精细陶瓷、电子、光学等领域的复合材料。 我国粉体工程的发展刚刚起步。近年来，在磁性记录材料、电子陶瓷、高档油漆、油墨、涂料等行业，引进了十多套以超细无机粉体材料为原料的涂装成型加工生产线，其中许多具有国际先进水平，但至今尚未建立起与之配套的超细粉体材料产业，超细粉体材料仍主要靠进口。 我国从事超细粉体材料的研究机构很多，也取得了一些成果，研究了不少产品如氮化铝、氮化钛、氧化锆、氧化镍，但由于种种原因，均未见工业化应用的报道。 我国无机盐行业在世界上占有重要的地位，生产量居世界前列，为超细无机粉体材料的发展提供了良好的条件。我国无机盐待业应朝着微细化、高纯化、功能化、精细化和复合化发展，才能赶上世界新技术发展的潮流。塑料包装材料是具有活力、发展很快的行业。随着经济的发展，国内外两个市场对塑料包装材料提出了越来越高的要求。面对新的机遇和挑战，中国包装联合会塑料包装委员会建议，“十一五”期间塑料包装材料的发展必须以科学发展观为统领，增强自主创新能力，激发和凝聚行业内的创造力，促进塑料包装材料持续、稳定、健康地发展。 “十一五”期间的四大发展思路 根据实际情况，“十一五”期间，塑料包装材料行业主要的发展思路为： 一是积极推动经济增长方式由粗放型向集约型转变，逐步实现高效、低耗、无污染。创造新的发展模式，加快中小企业的整合。引导企业向专业化、规模化、集约化方向发展，尽快形成一批具有相当规模和国际竞争力的企业集团。同时也要充分调动地方政府的积极性，利用地域优势，造成若干各具特色的生产基地。 二是以市场为导向，积极开展适应市场需要的产品，精心设计产品、精选工艺配方，提高产品的技术含量，增加包装功能和耐用性，禁止过度包装。要发展和培育在国内外市场上占有一定份额的拳头产品和知名产品。 三是积极采用和资助开发新技术。尽快建立科技自主创新的激励机制和体系，推进科技创新和成果转化；尽快形成以自主创新为主、技术引进和消化吸收相结合的良性循环；进一步扩大和国外的技术交流与合作，积极采用高新技术，重点开发新的功能性塑料包装材料和多种复合材料，改进装备功能，提高效率、精度和自动化程度，降低能源消耗和材料消耗。 四是积极发展绿色包装产品，加大技术开发力度和体系的建立；协同有关部门做好塑料包装材料和塑料包装废弃物的回收利用工作。强化塑料包装产品卫生安全性管理，杜绝有毒塑料包装材料的生产和销售。尽快健全法律、经济和行政手段相结合的常规监管机制。 “十一五”期间的发展目标 结合市场需求和原材料的可能性，中国包装联合会塑料包装委员会提出，“十一五”期间的发展目标是：按7%的速度发展，到2010年塑料包装材料产量达到1100万吨，到2020年，按5%的速度发展，产量达1600万吨，占塑料制品总量5000万吨的30%，与世界发达国家的应用水平相接近。 该发展目标的提出是依据预测，2010年塑料包装材料社会总需求量将为10001200万吨，其中，4.3亿吨粮食需要包装材料200万吨；塑料饮料瓶需求量与日俱增，碳酸饮料中PET瓶应用比例已占57.4%，预计“十一五”期间所需PET瓶将超过100万吨；啤酒塑料包装瓶的市场正在兴起，我国是啤酒生产大国，2004年已达到2400万吨，每年需要包装瓶约300亿个，目前国内PET瓶的工艺技术设备已经成熟，有望在今后5年内获得广泛应用；饮水包装瓶(桶)市场需求逐步增加，PVC饮水瓶(桶)将进一步退出市场，符合卫生要求的PET瓶和PC桶已实现规模化生产，以满足饮水包装的需求；蔬菜水果保鲜包装薄膜市场前景广阔，随着国家农副产品深加工的发展，对其包装的需求越来越大，预计塑料包装每年的需求量在100200万吨。 “十一五”期间重点发展的新产品新工艺新技术 从塑料包装材料行业的实际情况出发，中国包装联合会塑料包装委员会认为，“十一五”期间塑料包装材料行业应与世界发展同步，大力发展新产品、新工艺、新技术。21世纪，塑料包装除要求能满足市场包装质量和效益等日益提高的要求外，还进一步要求其节省能源、节省资源，用后易回收利用或易被环境降解。为此，塑料包装材料正向着高阻隔、多功能性-、环保适应性、采用新型原材料、新工艺、新设备及拓宽应用领域等方向发展。 高阻隔、多功能性塑料包装材料包括高阻渗性、多功能保鲜性、选择透过性、耐热性、无菌(抗菌)性以及防锈、防臭、形状记忆、能再封、易开封性等塑料包装材料，其中以高阻渗性、多功能保鲜性和无菌包装材料等发展更为迅速，将成为发展重点。 随着环保呼声的高涨，在满足包装功能的前提下，尽量减少垃圾的产生，因而包装薄膜、容器和片材呈现向轻量化、薄壁化发展的趋势，其关键技术是积极采用具有超韧性、对薄型产品较易加工的新型原料，如双峰高分子HDPE、茂金属催化剂的聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯塑料合金等，给塑料包装提供了更多的原料选择。特别是聚乙烯、聚丙烯的开发进一步提高了软包装结构的许多性能，如韧度、透明性、阻渗性、耐热性和抗穿刺性等，并可降低热封温度、改进加工性、提高包装生产线速度等。聚乙烯食品包装膜的特点之一是可以控制氧气、二氧化碳以及水蒸气的渗透率，可用于可控气调包装，大大延长食品的货架寿命，主要用于超市色拉、胡萝卜片、椰菜花及肉类等半成品的包装以及农产品保鲜袋、阻渗性收缩包装袋等。 塑料共混物、塑料合金、无机材料填充增强的复合材料生产和加工技术将获得进一步提高和完善，其产品性能和系列化、功能化方面也将取得更大的进展，对提高塑料包装质量、附加值和环保适应性以及开发新产品将产生更大的影响。 结合这些发展动向，中国包装联合会塑料包装委员会认为，“十一五”期间，塑料包装材料行业应重点发展以下产品：大力调整双向拉伸薄膜的产品结构，发展功能性特种薄膜，采用新技术发展PVDC、PVA、EVOH等高阻隔性薄膜；发展绿色软包装复合膜袋，开发新型无毒黏合剂、无毒油墨，发展无溶剂复合工艺，使之符合食品包装卫生性和安全性；大力发展多层共挤技术设备，提高多层共挤薄膜的比重，以适应包装市场的需求；开发薄壁技术，发展薄壁瓶和薄壁容器；重点发展超大型