材料成型技術論文
材料的成型加工技術的不斷創新與發展，有利於實現國家高階科學領域的不斷向前發展。這是小編為大家整理的，僅供參考!
篇一
高分子材料成型加工技術初探
摘 要：我國經濟進入高速發展階段，科技，軍事等領域也隨之進入高階尖精發展的階段。高分子材料的質量要求進入十分苛刻階段，高分子材料的市場發展和技術研製進入更加嚴謹的量化發展階段。當今世界，國與國之間的較量是以高階科學技術發展為代表的新一輪國際較量。高分子材料的成型技工技術的探討與研究，有利於進一步加強我國高分子材料的科學發展。
關鍵詞：高分子材料;成型加工技術;創新研究
尖端技術的發展代表著國家經濟的不斷繁榮與發展，如何推進我國高階工業領域和軍事工業的不斷向前發展，是我國尖端科學工作者共同面臨的發展問題。高分子材料的成型加工技術的不斷創新與發展，有利於實現國家高階科學領域的不斷向前發展。文章本著科學技術發展的觀念，探究我國高分子材料成型加工技術的發展歷程和發展步伐，提出相關創新思路，以期更好地奉獻於我國科學技術發展。
現階段，我國某些特殊領域如航空工業、國防尖端工業等領域的發展對聚合物材料的效能提出了更高的要求，如高強度、高模量、輕質等，各種特定要求的高強度聚合物的開發研製越來越顯迫切。這些結合物主要材料就是高分子材料。然而，高分子材料能否達到我國這些領域的質量要求，就有賴於高分子材料成型加工技術的不斷改進和創新。從該項技術的不斷創新發展，更依賴於科研人員的不斷研究和創新設計發展，從而更進一步的不斷完善，達到我國特殊行業領域的高階要求。
一、高分子材料成型加工技術發展概述
高分子材料形成加工技術進入21世紀以後已經成為國際社會的一門高階熱行的競爭行業。合成工業的避震材料的研製發展促使易於璃確控制樹脂的分子結構，加速採用大規模進行低成本的生產。例如新時期汽車工業的發展，節能、高速、美觀、環保、乘坐舒適及安全可靠等要求對高分子材料的要求越來越重要。汽車行業的不斷髮展和高階技術的不斷改進帶動了零部件及相關材料工業的發展。為了實現汽車高效能低成本的發展，同時能夠提高汽車的載荷量，提高高分子材料質量成為至關重要的發展手段，從而提高高分子材料成型技工技術成為關鍵。
據相關研究資料顯示錶明，目前汽車中約90%的零部件均需依靠模具成型，例如製造一款普通轎車就需要製造1200多套模具，在美國、日本等汽車製造業發達的國家，模具產業超過50%的產品是汽車用模具。目前，高分子材料加工的主要目標是高生產率、高效能、低成本和快捷交貨。製品方面向小尺寸、薄壁、輕質方向發展;成型加工方面，從大規模向較短研發週期的多品種轉變，並向低能耗、全回收、零排放等方向發展。
二、現階段高分子材料成型加工技術的創新研究
***一***聚合物動態反應加工技術及裝置
現階段國內外大多數應用反應加工裝置來實現高分子材料的成型加工。然而，這種反應加工裝置從原理上看都是傳統混合、混煉裝置的改造產品，都存在傳熱、傳質過程、混煉過程、化學反應過程難以控制、反應產物分子量及其分佈不可控等問題。另一方面，裝置引進和使用投資大、能耗高，噪音汙染嚴重、密封困難。
引用聚合物動態反應加工技術及裝置與傳統技術無論是在反應加工原理還是裝置的結構上都完全不同，該技術是將電磁場引起的機械振動場引入聚合物反應擠出全過程，達到控制化學反應過程、反應生成物的凝聚態結構和反應制品的物理化學效能的目的。新裝置的引進和使用具有體積重量小、能耗低、噪音低、製品效能可控、適應性好、可靠性高等優點，這些優點有效解決了當前需解決的一系列問題，從而走進世界尖端技術先進行列，具有該領域技術發展的領先地位。
***二***以動態反應加工裝置為基礎的新材料製備新技術
資訊儲存光碟盤基直接合成反應成型技術。運用新技術實現光碟級PC樹脂生產、中間儲運和光碟盤基成型，從而使三個過程融為一體，與動態連續反應成型技術相結合，研究酯交換連續化生產技術，研製開發精密光碟注射成型裝備，達到節能降耗、有效控制產品質量的目的。
聚合物/無機物複合材料物理場強化製備新技術。此技術在強振動剪下力場作用下對無機粒子表面特性及其功能設計***粒子設計***，在設計好的連續加工環境和不加或少加其它化學改性劑的情況下，利用聚合物使無機粒子進行原位表面改性、原位包覆、強制分散，實現連續化製備聚合物/無機物複合材料。
熱塑性彈性體動態全硫化製備技術。此技術將振動力場引入混煉擠出全過程，控制硫化反直程序，實現混煉過程中橡膠相動態全硫化.解決共混加工過程共混物相態反轉問題。研製開發出擁有自主智慧財產權的熱塑性彈性體動態硫化技術與裝置，提高我國TPV技術水平。
三、我國高分子材料成型加工技術的發展前景
近年來，我國高分子材料的成型加工技術得到迅速發展，發展成績斐然。我國各大新型高分子材料成型裝置國家工程研究中心在預期完成國家預定研究任務的同時突破了國際新技術發展。在出色地完成國家攻關專案的同時，並使科技成果與產業化有機地轉化，是理論實時地與現實生產發展相結合。並逐步推向市場目前新裝置的市場需求情況很好，聚合物新型成型裝備國家工程研究中心正在不斷與相關機械生產公司有機組合並進行重組。將技術與資本結合，引入新的管理、市場等機制，爭取在更短時間內實現新裝置年銷售額超億。在我國與國際科技接軌的同時，WTO給我們發展機遇的同時，也給我們極為嚴峻的挑戰。高分子材料的發展與成型加工技術的不斷創新研究，可以促使我國高分子材料市場發展前景看好，前途一片光芒。
四、結語
綜上所述，我國現階段國家額社會主義市場經濟發展要求，我國高分子材料成型加工技術必須走具有中國特色的創新發展之路。突破國外技術封鎖，自主研發具有競爭實力的核心技術，實現持續發展並趕上國際先進水平，更有望於趕超國際發展技術，持續趕超國際終端水平。不斷推進科研成果與實際生產相結合，實現高分子材料成型加工技術的前沿發展模式，充分運用引進來和走出去的發展戰略，達到綜合提高我國尖端科學技術的國際競爭實力。
參考文獻：
[1]Chris Rauwendaal，Polymer Extrusion，Carl Hanser Verlag，Munich/FkG，l999.
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[3]瞿金平，聚合物電磁動態塑化擠出方法及裝置[J].中國專利9O101034.0，I990;美國專利5217302，1993.
作者簡介：牛亞運，太原科技大學華科學院 材料成型092206H班材料成型專業，學號 200922020045，戶籍：山西省晉城市澤州縣。
篇二
淺談高分子材料成型加工技術
摘要：近年來，高分子材料成型加工技術正處於快速發展階段。本文詳細闡述了高分子材料成型加工技術的發展情現狀及其未來發展趨勢，以期為我國高分子材料成型加工技術做出有益探索。
關鍵詞：高分子材料;成型加工;發展現狀;發展趨勢
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
中圖分類號：TU74文獻標識碼：A 文章編號：
最近幾年，國防尖端工業和航空工業等特殊領域的發展要求更高效能***如輕質、高模量和高強度等***的聚合物材料，開發研製滿足特定要求的高強度聚合物迫在眉睫。本文即在此背景下，結合筆者多年實踐工作經驗，就分子材料成型加工技術做了深入淺出的探討。
一、高分子材料成型加工技術的發展現狀
最近幾年，世界高分子合成工業取得飛速進展。以造粒用擠出機為例，其結構有了較大改進，極大的提高了產量。其發展歷程如下表1所示[1]。
表1 造粒用擠出機發展歷程一覽表
時期 名稱 產量***t/h***
上世紀60年代 單螺桿擠出機造粒 3
70年代～80年代中期 連續混煉機+單螺桿擠出機造粒 10
80年代中期～至今 雙螺桿擠出機+齒輪泵造粒 40～45
再以塑料為例，其發展歷程如下[2]：①1950年全世界塑料年產量約為200萬t;②上世紀90年代，塑料產量年均增長率接近5.8%;③2000年增加至1.8億t;④至2010年，全世界塑料產量高達3億t。伴隨著世界汽車工業的飛速發展，汽車對高速、節能、環保、美觀、舒適和安全可靠等方面提出了越來越高的要求，汽車效能的逐漸提高極大的促進了汽車零部件及其相關材料工業的發展速度。因此，為降低整車成本及其自身增加汽車有效載荷，提高汽車中塑料類材料的使用量便成為關鍵。
當前，高分子材料加工將朝著以下目標發展：高效能;高生產率;低成本;快捷交貨。製品方面則朝著輕質、薄壁和小尺寸等方向發展;成型加工方面則朝著全回收、低能耗和零排放等方向發展，並從大規模向較短研發週期的多品種進行轉變。
二、高分子材料成型加工創新研究技術
2.1基於動態反應加工裝置基礎上的新材料製備新技術
①資訊儲存光碟盤基直接合成反應成型技術[3]。該技術克服了傳統方式的週期長、中間環節多、能耗大、易汙染及成型前處理複雜等諸多問題，將光碟級PC樹脂生產、中間儲運和光碟盤基成型三個過程整合為一體，結合動態連續反應成型技術，研究醋交換連續化生產技術，研製開發精密光碟注射成型裝備，達到節能降耗、有效控制產品質量的目的。
②聚合物物理場強化製備新技術。此技術在強振動剪下力場作用下對無機粒子表面特性及其功能設計***粒子設計***，在設計好的連續加工環境和不加或少加其它化學改性劑的情況下，利用聚合物使無機粒子進行原位表面改性、原位包覆、強制分散，實現連續化製備聚合物/無機物複合材料。
③熱塑性彈性體動態全硫化製備技術[4]。此技術將振動力場引入混煉擠出全過程，控制硫化反直程序，實現混煉過程中橡膠相動態全硫化.解決共混加工過程共混物相態反轉問題。研製開發出擁有自主智慧財產權的熱塑性彈性體動態硫化技術與裝置，提高我國TPV技術水平。
2.2聚合物動態反應加工技術及裝置
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。國外公司已開發出作為連續反應和混煉的十螺桿擠出機，可以解決其它擠出機作為反應器所存在的問題。國內反應成型加工技術的研究開發還處於起步階段，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。指交換法聚碳酸酯連續化生產和尼龍生產中的關鍵技術是縮聚反應器的反應擠出裝置，我國每年還有數以千萬噸計的改性聚合物及其合金材料的生產。當前，國內外使用的反應加工裝置從原理上看都是傳統混合、混煉裝置的改造產品，都存在傳熱、傳質過程、混煉過程、化學反應過程難以控制、反應產物分子量及其分佈不可控等問題。另外裝置投資費用大、能耗高、噪音大、密封困難等也都是傳統反應加工裝置的缺陷。聚合物動態反應加工技術及裝置與傳統技術無論是在反應加工原理還是裝置的結構上都完全不同，該技術是將電磁場引起的機械振動場引入聚合物反應擠出全過程，達到控制化學反應過程、反應生成物的凝聚態結構和反應制品的物理化學效能的目的。該技術首先從理論上突破了控制聚合物單體或預聚物混合混煉過程及停留時間分佈不可控制的難點，解決了振動力場作用下聚合物反應加工過程中的質量、動量及能量傳遞及平衡問題，同時從技術上解決了裝置結構整合化問題。新裝置具有體積重量小、能耗低、噪音低、製品效能可控、適應性好、可靠性高等優點，這些優點是傳統技術與裝置無法比擬或是根本沒有的。
三、高分子材料成型加工技術的未來發展趨勢
近年來，多個新型成型裝備國家工程研究中心在出色完成了國家級火炬計劃預備專案和國家“八五”和“九五”重點科技計劃等專案的同時，非常注重科技成果轉化與產業化，完成產業化工程配套專案20多項，創辦了廣州華新科機械有限公司，使其有自主智慧財產權的新技術與裝備在國內外推廣應用。塑料電磁動態塑化擠出裝置已形成了7個規格系列，近兩年在國內20多個省、市、自治區推廣應用近800臺，銷售額超過1.5億元，取得了良好的經濟效益和社會效益。將技術與資本結合，引入新的管理和市場機制，爭取在兩三年內實現新裝置年銷售額超億。
四、結論
綜上所述，我國要想打破國外技術壟斷，實現由跟蹤向跨越的轉變，就必須走走獨具中國特色的高分子材料成型加工技技術與裝備的發展道路，把握技術前沿，培育自主智慧財產權。促進科學研究和產業界相結合，努力將科研成果轉化為實際生產力，加快我國高分子材料成型加工高新技術及其相關產業的快速發展。***指導老師：孫偉***
參考文獻
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[2]吳剛. 高分子材料成型加工技術的進展[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. 高分子材料動態加工新技術[J]. 高分子通報, 2008,***10*** .