第一篇：紡織品染整加工基本原理及新技術(shù)發(fā)展趨勢

紡織品染整加工基本原理及新技術(shù)發(fā)展趨勢

姓名：孫旗陽學號：091312206

摘要：新型紡織纖維對紡織品對于提高我國紡織品的核心競爭力起著重要的作用，了解到紡織品練漂、染色、印花、整理等加工基本原理和一些后期處理方法，未來紡織品的發(fā)展將趨于高科技化，只用當紡織品與現(xiàn)代科技同步行走才能再創(chuàng)紡織業(yè)的輝煌。

關(guān)鍵詞：紡織纖維基本原理新技術(shù)趨勢

提到紡織品染整加工現(xiàn)狀及新技術(shù)發(fā)展趨勢。

首先我們要知道什么是紡織品。紡織纖維經(jīng)過加工織造而成的產(chǎn)品稱之為紡織品，中國是世界上最早生產(chǎn)紡織的國家之一。紡織纖維分天然纖維和化學纖維兩種。亞麻、棉紗、麻繩等是從植物中獲取的，屬于天然纖維；羊毛和絲綢來自動物，也是天然纖維?；瘜W纖維的種類很多，例如尼龍、人造纖維、玻璃纖維等等。纖維是紡織品的基本組成物質(zhì)，纖維與紡織品的使用性能、審美特性和經(jīng)濟性之間存在著非常密切的關(guān)系。

紡織品的基本組成物質(zhì)，纖維與紡織品的使用性能、審美特性和經(jīng)濟性之間存在著非常密切的關(guān)系。

纖維對紡織品的使用性能起著決定性的作用。紡織品的使用性能主要包括物理機械性能，如強伸性、耐磨性、耐熱性的等，化學性能，如耐酸、耐堿，耐氧化劑以及耐有機溶劑等性能。雖然不同的紗線、織物結(jié)構(gòu)和染整加工對紡織品的使用性能也起著決定性的作用。纖維是影響其審美特性的主要因素。紡織品的審美特性主要指外觀風格，包括眼神、光澤、手感、懸垂性、蓬松性和尺寸穩(wěn)定性等。另外纖維也是影響其產(chǎn)品經(jīng)濟性的重要因素。紡織品的經(jīng)濟性主要包括纖維的成本和加工費用，紡織纖維的優(yōu)化和選擇可以直接影響紡織品的制作成本。此外，紡織纖維種類的不斷增加，促進了紡織品的多樣化，尤其是近年來合成纖維的發(fā)展。，為紡織品的在纖維上的選擇提供了更廣闊的天地，使產(chǎn)品的在品種上千變?nèi)f化，在形態(tài)上千差萬別，在功能利用上各具特色。

時代在進步，社會在發(fā)展，新型纖維的出現(xiàn)也大大改變了紡織品的形態(tài)和其產(chǎn)業(yè)格局世界各國都把發(fā)展新材料作為發(fā)展經(jīng)濟、推動技術(shù)進步的重要方面，各種新型紡織纖維用于當今高技術(shù)領(lǐng)域的重要材料。目前全球新型纖維產(chǎn)品的市場規(guī)模超過千億美元，已成為紡織行業(yè)的新型“戰(zhàn)略支柱產(chǎn)業(yè)”之一。

新型紡織纖維產(chǎn)業(yè)具有技術(shù)含量高、市場規(guī)模大、產(chǎn)業(yè)輻射面廣、拉動效應(yīng)顯著等特點。同時，新一代新型纖維技術(shù)也是我國“十二五”期間新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要組成部分，大力發(fā)展新型紡織纖維產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的突破，對于提升我國紡織產(chǎn)業(yè)核心競爭力、推動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級意義重大

據(jù)統(tǒng)計，目前，新型纖維應(yīng)用于針織品行業(yè)占到80%，應(yīng)用于家用紡織品占20%。我國新型纖維不但市場很大，其產(chǎn)品的平均利潤率較高，是純棉產(chǎn)品的1-2倍。由于其主要生產(chǎn)原料是新型纖維，棉花價格的巨幅波動對企業(yè)效益的影響基本上可以忽略不計。一些著名網(wǎng)站認為，各相關(guān)企業(yè)應(yīng)在完善紡織纖維產(chǎn)業(yè)鏈的同時，重視新型紡織纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，科學把握技術(shù)發(fā)展趨勢和節(jié)奏，超前部署高新技術(shù)研究實現(xiàn)我國紡織產(chǎn)業(yè)由跟隨式發(fā)展向引領(lǐng)式發(fā)展的跨越。

二、紡織品的基本加工原理和工藝（1）練漂

練漂是紡織物精練和漂白的總稱，也就是退漿、精練、漂白、絲光等加工過程的統(tǒng)稱。練漂的基本目的是去除纖維上所含的天然纖維雜志，天然纖維都含有雜質(zhì)，在紡織加工過程中又加入了各漿料、油劑和沾染的污物等，這些雜質(zhì)的存在，既妨礙染整加工的順利進行，也影響織物的服用性能。練漂的目的是應(yīng)用化學和物理機械作用，除去織物上的雜質(zhì)，使織物潔白、柔軟，具有良好的滲透性能，以滿足服用要求，并為染色、印花、整理提供合格的半制品。

（2）染色

紡織材料中的染色是把纖維制品染上顏色的加工過程，使染料和纖維發(fā)生化學或物理化學結(jié)合，或在纖維上生成不溶性有色物質(zhì)的工藝過程。染料應(yīng)在纖維上有一定的耐水洗、曬、摩擦等性能，這種性能稱為染色牢度。紡織品的染色，歷史悠久?！对娊?jīng)》中有藍草、茜草染色的記載，中國在東周時期使用植物染料已較普遍。長沙馬王堆漢墓出土的絢麗多彩的絲織物，也表明2000多年前中國的染色和印花技術(shù)已達到一定水平。染色分浸染法和軋染法兩種。

（3）印花

織物印花是在紡織品上通過特定的機械化和化學方法，局部施以染料或涂料，從而獲得有色圖案的加工過程。

織物印花是一種綜合性的加工技術(shù)、生產(chǎn)的過程通常包括：圖案設(shè)計、花網(wǎng)制作、仿色打樣、色漿配置、印花、蒸化、水洗處理等幾個工序，在生產(chǎn)過程中各工序間良好的協(xié)調(diào)、相互配合才能生產(chǎn)處合格的印花產(chǎn)品。歷史當中，隋唐時期已有大量的印花織物通過“絲綢之路”傳輸?shù)轿饔?，五、六世紀又傳至日本，解放后的印花工藝技術(shù)及生產(chǎn)得到很大發(fā)展，先后發(fā)展了平版篩網(wǎng)印花、圓網(wǎng)印花等機械化生產(chǎn)。

將染料或涂料在織物上印制圖案的方法有很多種，主要有三種工藝，一是直接印染，將各種顏色的花形圖案直接印制在織物上的方法即為直接印花，此種印花工藝是幾種印花方式最簡單而又最普遍的一種。二是撥染，在已經(jīng)經(jīng)過染色的織物上，印上含有還原劑或氧化劑的漿料將其地色破壞而局部露出白地或有色花紋。染有地色的織物用含有可以破壞地色的化學品的色槳印花，這類化學品稱為

拔染劑。拔染槳中也可以加入對化學品有抵抗力的染料。如此拔染印花可以得到兩種效果，即拔白和色拔。三是防染，即在織物上先印以防止地色染料上染或顯色的印花色漿，然后進行染色而制得色地花布的印花工藝過程。

（4）織物整理

織物的整理就廣義而言是指織物在下織機后所經(jīng)過的一切為改善其品質(zhì)而經(jīng)行加工的過程，包括紡織廠的織物補修和印染廠的染整加工的全過程，從狹義來說，是織物在練漂、染色或印花以后的加工過程。

織物染整的目的是通過物理化學、物理和化學的方法加工，改善織物的外觀和內(nèi)在質(zhì)量，提高服用性能或賦予其特殊功能。按照整理的目的，織物整理大致可以分為4類，一是形態(tài)穩(wěn)定的整理，二是增進織物外觀整理，三是改善織物手感整理和最后的功能特殊整理。

（5）紡織品的質(zhì)量、安全以及后期處理。

質(zhì)量是企業(yè)的生命，許多企業(yè)因質(zhì)量過硬贏得聲譽，拓展了市場；也有一些企業(yè)因質(zhì)量問題而流失客戶，甚至在經(jīng)營中被索賠。因此在任何企業(yè)中都必須十分重視產(chǎn)品質(zhì)量的管理。印染布的外觀質(zhì)量檢驗，包括外觀質(zhì)量檢驗和送樣進行內(nèi)在的檢驗。產(chǎn)品按照質(zhì)檢的結(jié)果進行分等分級、開剪和包裝。印染布的外觀質(zhì)量檢驗在撿布碼布機上進行，印染布的外觀疵點，有一般外觀疵病，染色布外觀疵病、印花布外觀疵病和外觀疵病?？椢锍送庥^質(zhì)量以外，內(nèi)在質(zhì)量也很重要，會直接影響服用性能，因此必須進行內(nèi)在質(zhì)量的檢驗。

隨著我國人民生活水平的提高和紡織品對外貿(mào)易的快速增長，人們對紡織品的安全問題也越來越重視。可以說紡織品的安全問題涉及千家萬戶、與每個人的健康都有直接關(guān)系，國家也出示了相應(yīng)的法律法規(guī)來保證紡織品的安全問題如《國家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范》等。

紡織品的印染加工需要大量的用水，平均每萬米織物需耗水250噸左右，同時加工進程中產(chǎn)生大量的化學藥品、染料以及各種制劑，其中大部分隨著加工殘液放于污水中，所以印染工廠也是最大的污染水源之一。在印染加工中，在實在生產(chǎn)工作要防止或減少廢水的產(chǎn)生，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。目前用于印染廢水處理的主要方法有生化法、化學法以及幾種工藝結(jié)合的理方法，而廢水處理中的預(yù)處理主要是為了改善廢水水質(zhì)，去除懸浮物及可直接沉降的雜質(zhì)，調(diào)節(jié)廢水水質(zhì)及水量、降低廢水溫度等，提高廢水處理的整體效果，確保整個處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此預(yù)處理在印染廢水處理中具有極其重要的地位。

三、紡織品新技術(shù)

隨著紡織工業(yè)的發(fā)展，紡織技術(shù)不斷形成新的發(fā)展趨勢。近年來條形碼的廣泛應(yīng)用，使得零售商能隨時掌握已售商品的詳細信息和顧客的需求動態(tài)，這對紡織工業(yè)提出了更高的要求。紡織品個性化、舒適化、功能化、時尚化的潮流，促進了紡織品小批量、多品種趨勢的形成。市場的需求加上科技的高速發(fā)展，把紡織服裝這個古老的傳統(tǒng)工業(yè)越來越融合于現(xiàn)代工業(yè)體系，使之從過去的粗放型、勞動密集型產(chǎn)業(yè)逐步轉(zhuǎn)變成集約型、資本和技術(shù)密集型的產(chǎn)業(yè)。專家認為，國際流行的紡織技術(shù)可以歸納為以下幾個方面：

（1）過程應(yīng)用計算機化

計算機為主體的現(xiàn)代信息控制技術(shù)，已經(jīng)滲透到了紡織服裝的各個領(lǐng)域。全球紡織工業(yè)普遍采用電子、電腦程序控制，從市場信息到產(chǎn)品的花型設(shè)計，顏色、織物結(jié)構(gòu)的設(shè)計，到紡紗、織布、染整等生產(chǎn)領(lǐng)域和管理領(lǐng)域都能找到電子計算機的身影。利用電腦來監(jiān)測和作為生產(chǎn)輔助手段，可以實現(xiàn)小批量、多品種的市場需求，增強產(chǎn)品競爭能力，達到經(jīng)濟效益的最大化。據(jù)介紹，歐洲70％的服裝企業(yè)幾乎采用了CAD（電子計算機輔助設(shè)計）系統(tǒng)，日本織造企業(yè)的CAD系統(tǒng)使用率卻多達80％。

（2）紡織機械機電一體化

專家把紡機技術(shù)的發(fā)展趨勢歸納為：高速高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)高效作為紡織機械發(fā)展追求的目標；努力擴大機械的工藝性能，適應(yīng)市場對紡織品的變化需求；電子技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴大，水平不斷提高；節(jié)能和環(huán)保得到更廣泛的關(guān)注。目前機電一體化已經(jīng)成為國際紡織機械發(fā)展的趨勢，據(jù)介紹，國外幾乎所有提花機和大圓機等都已安裝了電子提花裝置，采用紋版CAD系統(tǒng)來試制卡盤，改變了原來的機械方法。

（3）紡織技術(shù)復(fù)合化

紡織技術(shù)復(fù)合化主要體現(xiàn)在三個方面：第一是化學纖維的復(fù)合技術(shù)和加工技術(shù)；第二是天然纖維相互混紡交織交并，以及天然纖維和各種化學纖維的混紡交織交并產(chǎn)品和加工技術(shù)；第三是多層織物的復(fù)合技術(shù)、包括組織結(jié)構(gòu)復(fù)合、粘合復(fù)合、涂層等。各種天然纖維和化學纖維都有自身的優(yōu)缺點，通過多種纖維的復(fù)合技術(shù)可以充分發(fā)揮各種纖維的優(yōu)良特性，改善織物性能?，F(xiàn)在紡織服裝面料經(jīng)常見到三種以上纖維的混紡交織交并，有的甚至達到五、六種纖維的混紡交織交并，這類面料在市場上可以說是身價不菲。

（4）印染后整理技術(shù)現(xiàn)代化

由于廣泛采用電子計算機進行產(chǎn)品的設(shè)計，以及采用電腦測配色和電腦分色制版等工藝方法，印染后整理的質(zhì)量得以大幅度提高。目前，國際紡織業(yè)界在生態(tài)染整技術(shù)方面發(fā)展很快。染化料有短流程、無污染等，現(xiàn)在的印染技術(shù)已廣泛采用無水加工技術(shù)、無制版印花技術(shù)、低溫等離子處理等技術(shù)，通過高效的復(fù)合制和先進的印染技術(shù)工藝使得印染后整理工藝流程更短，生產(chǎn)效率更高，產(chǎn)品性能更好。

四、結(jié)論

紡織品未來的發(fā)展是趨于高科技化的。

20世紀80年代以來，高科技紡織品在整個紡織品市場中的比例不斷增長。資料顯示，最近5年，發(fā)達國家高科技紡織品的市場份額就增長1倍多。在歐洲紡織品市場上，高科技紡織品的市場占有率已達40％以上。目前，高科技紡織品主要有高性能的化學纖維、高技術(shù)的產(chǎn)業(yè)用紡織品、特種醫(yī)療和保健用紡織品等等，這些高科技紡織品的廣泛應(yīng)用對紡織技術(shù)提出了更高的要，當紡織品與現(xiàn)代科技同步行走才能再創(chuàng)紡織業(yè)的輝煌。

參考文獻

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第二篇：簡述國內(nèi)外紡織品清潔染整加工技術(shù)

簡述國內(nèi)外紡織品清潔染整加工技術(shù)

由于在染整生產(chǎn)加工過程中，大量使用了對環(huán)境有影響和妨礙人體健康的染化料助劑，其生物降解性差，毒性大，游離甲醛含量高，重金屬離子的含量超標。這些助劑，以氣體、液體、固體的形態(tài)排放而污染環(huán)境，危害人類的健康，所以，綠色染整是人們對環(huán)保的重要性有了充分認識以后，對染整加工技術(shù)提出來的一個努力方向與最終目標。所謂綠色印染生產(chǎn)，即染整工藝對生態(tài)環(huán)境無公害，包括排出廢棄物對人類生存環(huán)境無害，工藝操作環(huán)境對勞動者無害，以及成品給人們使用無害，這種工藝又可稱之為清潔性無害生產(chǎn)工藝。

目前國內(nèi)外關(guān)于綠色染整加工技術(shù)的研究和開發(fā)浪潮高漲，一些具有前瞻性、創(chuàng)新性和實用性的新工藝被開發(fā)出來，極大地提高了印染業(yè)的環(huán)保水平。

.應(yīng)用于染整加工技術(shù)的物理方法在近二三十年里，等離子體技術(shù)、微波技術(shù)、電子束及輻射技術(shù)、超聲波技術(shù)、激光技術(shù)、電磁場技術(shù)等足染整行業(yè)的新型加工技術(shù)，對紡織品可進行干加工，在染整加工中的纖維改性、練漂前處理、染色、印花、后整理及水洗烘燥中得到應(yīng)用，推動著這些方面的設(shè)備及加工技術(shù)的新發(fā)展和產(chǎn)品質(zhì)量的提高。這些加工技術(shù)污染較少，無污水排放，具有很高的應(yīng)用價值。年來國內(nèi)外已有相當多的研究，應(yīng)用范圍也在不斷擴大。

生物酶對紡織品的處理生物酶應(yīng)用于紡織工業(yè)始于1857年，最初是用麥芽提取物去除織物上的淀粉漿料。1900年，德國的Diaman公司應(yīng)用退漿酶進行退漿，它與老的酸退漿法相比，不但退漿效率高，而且對織物無損害。酶制劑作為一種生物制劑，無毒性，污水排放少，有利于生態(tài)環(huán)保，加工工藝也比較簡單，在印染工業(yè)上展示了良好的前景。

牛仔布的水洗和石磨處理：近年來水洗褪色風格的織物或服裝大量流行。在這類加工中，最為重要的是牛仔布的洗滌和石磨加工。牛仔布通常是加工成服裝后，用冷水及熱水進行水洗，以后用次氯酸鈉漂白褪色。后來為了產(chǎn)生穿舊感，推出用金剛砂紙進行部分磨白洗滌整理，也有加石磨洗滌。它是將牛仔布服裝與浮石等磨料一起用轉(zhuǎn)鼓水洗機進行洗滌，不過使用浮石洗滌時，容易造成斷紗等損傷現(xiàn)象，浮石等碎石砂粒也會殘留于牛仔布服裝里面，甚至使洗滌設(shè)備出現(xiàn)問題。近年來，隨著酶在紡織工業(yè)中的應(yīng)用，開始不用浮石，而采用纖維素酶來加工，以獲得石磨洗滌的效果。羊毛紡織品的防氈縮：傳統(tǒng)防氈縮整理是用氧化或還原方法使纖維表面改性，或施以樹脂整理，或前兩種方法的結(jié)合使用。

.生態(tài)染色印花技術(shù)染色印花是造成環(huán)境污染的重要一環(huán)，如何在染色過程中避免污染，改變傳統(tǒng)的染色印花方法，研發(fā)新型生態(tài)染色技術(shù)是至關(guān)重要的一項措施。下面介紹一些新型的生態(tài)染色印花方法。

超聲波染色：超聲波應(yīng)用于紡織染色是由SokolovTumansky在1 94 1年首先開始的，隨后Brauer又將該方法應(yīng)用于纖維素織物的還原染料染色當中，以期降低染色時間。在相同條件下，超聲波染色可以顯著地縮短染色時間，或者是在相同的染色條件下降低染液的染料濃度，還由于超聲染色可以不用或少用在常規(guī)染色中所使用的各種助劑，因此超聲染色還能明顯地改善染色廢液對環(huán)境的污染程度，以及降低藥品消耗等。氣相或升華染色：氣相或升華染色不用水作為染色介質(zhì)，它是在較高溫度或真空條件下使染料升華成氣相，并吸附和擴散于纖維中，即發(fā)生上染過程。這種染色的染料轉(zhuǎn)移和上染機理與熱轉(zhuǎn)移印花類似，要求染料有較強的升華性，目前主要是一些非離子型的分散染料或易升華的顏料，染后不必水洗，有利于環(huán)境保護?。

數(shù)碼噴墨印花：數(shù)碼噴墨印花是集電腦、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字和信息技術(shù)、精密機械加T和精細化工于一體的新技術(shù)群體。早在1991年ITMA國際紡機展上，荷蘭斯托克公司的數(shù)碼噴墨印花機首次亮相便引起了參觀者極大的興趣，經(jīng)過十幾年的努力，數(shù)碼噴墨印花工藝和設(shè)備已從實驗室逐步進人了工業(yè)化生產(chǎn)。數(shù)碼噴墨印花是將含有色素的墨水在壓縮空氣的驅(qū)動下，經(jīng)由噴墨印花機的計算機分色處理噴嘴噴射到被染基材上，由計算機按設(shè)計要求控制形成花紋圖案，根據(jù)墨水系統(tǒng)的性能，經(jīng)適當處理(如焙烘加工)，使紡織品具有一定的牢度和鮮艷度。數(shù)碼噴墨印花無廢棄的染化料產(chǎn)生；廢水減少到最低量，廢水處理費用也最少等優(yōu)點。

第三篇：材料加工新技術(shù)

1.材料技術(shù)的概念和分類：將材料科學和其他相關(guān)學科(如計算機、機械、自動控制)的知識應(yīng)用于材料(制備)生產(chǎn)和使用的實際，以獲得所需的材料產(chǎn)品、提高材料的使用效能的技藝。分類：(1)制備技術(shù);(2)成形與加工技術(shù);(3)改質(zhì)改性技術(shù);(4)防護技術(shù)；(5)評價表征技術(shù)；(6)模擬仿真技術(shù)；(7)檢測與監(jiān)控技術(shù)。

按照傳統(tǒng)的三級學科進行分類，材料加工技術(shù)(方法)包括機加工、凝固加工、粉末冶金、塑件加工、焊接、熱處理等。按照被加工材料在加工時所處的相態(tài)不同進行分類：氣態(tài)加工、液態(tài)加工、半固態(tài)加工、固態(tài)加工。材料加工技術(shù)的總體發(fā)展趨勢：過程綜臺、技術(shù)綜合、學科綜臺。主要特征：(1)性能設(shè)計與工藝設(shè)計的一體化；(2)在材料設(shè)計、制備、成形與加工處理的全過程中對材料的組織性能和形狀尺寸進行精確控制 材料加工技術(shù)的主要發(fā)展方向：（1）常規(guī)材料加工工藝的短流程化和高效化；（2）發(fā)展先進的成形加工技術(shù)實現(xiàn)組織與性能的精確控制；（3）材料設(shè)計、制備與成形加工一體化；（4）開發(fā)新型制備與成形加工技術(shù)，發(fā)展新材料和新制品；（5）發(fā)展計算機數(shù)值模擬和過程仿真技術(shù)，構(gòu)建完善的材料數(shù)據(jù)庫；（6）材料的智能制備與成形加工技術(shù)?？焖倌潭x為：由液相列固相的相變過程進行得非常快，從而獲得普通鑄件和鑄錠無法獲得的成分、相結(jié)構(gòu)和顯微結(jié)構(gòu)的過程。實現(xiàn)快速凝固的兩個基本方法是：（1）快速冷卻：通過提高鑄型的導(dǎo)熱能力，增大熱流的導(dǎo)出速度可使凝固界面快速推進，實現(xiàn)快速凝固（2）深過冷：快冷法只能在薄膜、細線及小尺寸顆粒中實現(xiàn)，減少凝固過程中熱流導(dǎo)出量是大尺寸試件中實現(xiàn)快速凝固的唯一途徑，通過抑制凝固過程的形核，使合金溶液獲得很大的過冷度，從而凝固過程釋放的潛熱被過冷溶體吸收，可大大減少凝固過程要導(dǎo)出的熱量，獲得很大的凝固速度。金屬快速凝固的組織特征：（1）偏析形成傾向減?。?）形成非平衡相（3）細化凝固組織（4）析出相的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化（5）形成非晶態(tài) 快速凝固技術(shù)的用途：（1）獲得新的凝固組織，開發(fā)新材料（2）制備難加工材料薄帶、細小線材和塊體材料（3）簡化制備工序，實現(xiàn)近終形成形。

線材快速凝固成形：玻璃包覆熔融紡線法、合金溶液注入快冷法、旋轉(zhuǎn)水紡線法、傳送帶法 帶材快速凝固成形：單輥法、雙輥法、溢流法、甩出法、體材料快速凝固成形：噴射沉積技術(shù)、大塊非晶合金

3定向凝固是指在凝固過程中采用強制手段，在凝固金屬和未凝固金屬熔體中建立起特定方向的溫度梯度，從而使熔體沿著與熱流相反的方向凝固，最終得到具有特定取向柱狀晶的技術(shù) 定向凝固方法有：（1）發(fā)熱劑法（2）功率降低法（3）高速凝固法（4）液態(tài)金屬冷卻法（5）流態(tài)床冷卻法（6）區(qū)域熔化液態(tài)金屬冷卻法（7）連續(xù)定向凝固

連續(xù)定向凝固：在連續(xù)定向凝固過程中對鑄型進行加熱，使它的溫度高于被鑄金屬的凝固溫度，并通過在鑄型出口附近的強制冷卻，或同時對鑄型進行分區(qū)加熱與控制，在凝固金屬和未凝固溶體中建立起沿拉坯方向的溫度梯度，從而使熔體形核后沿著與熱流（拉坯方向）相反的方向，按單一的結(jié)晶取向進行凝固，獲得連續(xù)定向結(jié)晶組織（連續(xù)柱狀晶組織）甚至單晶組織。OCC法特點：（1）可以得到完全單方向凝固的無限長柱狀組織（2）是一種近終形連鑄生產(chǎn)技術(shù)（3）凝固過程中固液界面始終凸向液相，有利于析出的氣體及夾雜進入液相（4）鑄錠中缺陷少，組織致密，消除了橫向晶界。簡述半固態(tài)加工的概念：在金屬凝固過程中，對其施以劇烈的攪拌作用，充分破碎樹枝狀的初生固相，得到一種液態(tài)金屬母液中均勻的懸浮著一定球狀初生固相的固液混合漿料（固相組分一般50%），即流變漿料，利用這種流變漿料直接進行成形加工的方法稱之為半固態(tài)金屬的流變成形；如果將流變漿料凝固成錠，按需要將此金屬錠切成一定大小，然后重新加熱至金屬的半固態(tài)溫度區(qū)，這時的金屬錠一般稱為半固態(tài)金屬坯料。利用金屬的半固態(tài)坯料進行成形加工，稱為觸變成形。特點：（1）溶質(zhì)元素的局部濃度不斷變化（2）宏觀變形抗力很低（3）隨著固相分數(shù)的降低，呈現(xiàn)黏性流體特征，在微小外力作用下即可很容易變形流動（4）當固相在極限值（75%）一下時，漿料可以進行攪拌，并容易混入各種異種材料的粉末、纖維等（5）固相粒子間無結(jié)合力，容易分離，由于液相成分存在又容易將分離部位連接形成一體化，特別液相成分很活躍，不僅半固態(tài)金屬間的結(jié)合，而且與一般固態(tài)金屬材料也容易形成很好的結(jié)合（6）可加工含有陶瓷顆粒、纖維等難加工材料（7）當施加外力時，液相和固相成分存在分別流動的情況（8）上述現(xiàn)象在固相分數(shù)很高或很低或加工速度特別高的情況下都很難發(fā)生。獨特優(yōu)點：（1）黏度比液態(tài)金屬高，容易控制（2）流動應(yīng)力比固態(tài)金屬低（3）應(yīng)用范圍廣。金屬半固態(tài)制備方法：（1）電磁攪拌法（2）機械攪拌法（3）應(yīng)變誘導(dǎo)熔化激活法（4）液態(tài)異步軋擠法（5）超聲振動法（6）粉末冶金法（7）傾斜冷卻板制備法（8）低過熱度鑄造法制備半固態(tài)金屬漿料或坯料 直接將金屬熔體“軋制”成半成品帶坯或成品帶材的工藝稱為連續(xù)鑄軋

結(jié)晶器為兩個帶水冷系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)鑄軋輥，熔體于很短的時間內(nèi)（2~3S）在其輥縫間完成凝固和熱軋兩個過程。雙輥薄帶鋼鑄軋影響因素：（1）鋼水流動的影響（2）凝固行為的影響（3）鑄軋速度的影響（4）側(cè)封的影響（5）鑄軋力和輥縫控制問題 鑄軋基本條件：（1）澆鑄系統(tǒng)預(yù)熱溫度（2）金屬液面高度。熱平衡條件：（1）鑄軋溫度（2）鑄軋速度（3）冷卻強度 鑄軋產(chǎn)品缺陷：（1）條痕（2）孔洞（3）橫波（4）白條（5）黑皮（6）板面不平（7）邊部不齊 實現(xiàn)連續(xù)擠壓滿足兩個基個條件：(1)不需借助擠壓軸和擠壓墊片的直接作用，即可對坯料施加足夠的力以實現(xiàn)擠壓變形；(2)擠壓簡應(yīng)具有無限連續(xù)工作長度，以便使用無限長的坯料 連續(xù)擠壓有哪些優(yōu)缺點 優(yōu)點：（1）利用擠壓型腔與坯料之間的摩擦，擠壓變形能耗大大降低；（2）可以省略常規(guī)熱擠壓中坯料的加熱工序；（3）可以實現(xiàn)真正意義上的無間斷連續(xù)生產(chǎn)，獲得長度達到數(shù)千乃至數(shù)萬米的成卷制品；（4）具有廣泛的使用范圍；（5）設(shè)備緊湊，占地面積小，設(shè)備造價及基建費用較低。缺點：（1）對坯料預(yù)處理要求高；（2）主要適用于生產(chǎn)小斷面型材，生產(chǎn)大斷面型材時效率低；（3）由于坯料的預(yù)處理效果、難以獲得大擠壓比等原因，該法生產(chǎn)的空心制品在焊縫質(zhì)量、耐高壓性能等方面不如常規(guī)擠壓-拉拔生產(chǎn)的制品好；（4）對工模具材料的耐磨耐熱性能要求高；（5）工模具更換比常規(guī)擠壓困難；（6）對設(shè)備液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)要求高。

連續(xù)鑄擠：坯料以熔融金屬的形式通過電磁泵或重力澆鑄連續(xù)供給，由水冷式槽輪與槽封塊構(gòu)成的環(huán)型型腔同時起到結(jié)晶器和擠壓筒的作用。優(yōu)點：金屬處于液態(tài)與半固態(tài)或接近熔點的高溫狀態(tài)，能耗低（2）凝固開始到結(jié)束始終處于變形狀態(tài)，有利于細化晶粒，減少偏析、氣孔等缺陷（3）直接液態(tài)金屬成形，省略坯料預(yù)處理工序，工藝流程簡單，設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊。

7雙金屬包覆鑄造的方法有哪些？途徑方法的共同關(guān)鍵技術(shù)是什么？

（1）水平磁場制動復(fù)合連鑄法 ：水平磁場的作用強度；兩種金屬的澆鑄速度（2）包覆層連續(xù)鑄造法：溫度的正確設(shè)定、匹配與控制；輥芯防氧化（3）電渣包覆鑄造法

（4）反向凝固連鑄復(fù)合法：側(cè)封技術(shù)；凝固控制技術(shù)；母帶預(yù)處理技術(shù)（5）復(fù)合線材鑄拉法：鋼絲表面預(yù)處理；鑄拉工藝控制（6）雙流連鑄梯度復(fù)合法（7）雙結(jié)晶器連鑄法（8）充芯連鑄法

復(fù)合鑄造是指將兩種或兩種以上具有不同性能的金屬材料鑄造成為一個完整的鑄件，使鑄件的不同部位具有不向的性能，以滿足使用的要求。常見的復(fù)合鑄造工藝有鑲鑄工藝、重力復(fù)合鑄造、離心復(fù)臺鑄造。

復(fù)合鑄造鑄件的質(zhì)量除取決于鑄造合金本身的性能外，更主要地取決于兩種合金材料界面結(jié)合的質(zhì)量。在雙金屬復(fù)合鑄造過程中，兩種金屬中的主要元素在一定溫度場內(nèi)可以相互擴散、相互熔融形成一層成分勺組織介于兩種金屬之間的過渡臺金層，一般厚度為40～60 μm。控制各工藝因素以獲得理想的過渡層的成分、組織、性能和厚度，是制造優(yōu)質(zhì)復(fù)合鑄造鑄件的技術(shù)關(guān)鍵。按界面結(jié)合狀態(tài)，層狀復(fù)合材料可以分為哪兩大類？

機械結(jié)合法：鑲套（熱裝和冷壓入）、液壓擴管、冷拉拔。

冶金結(jié)合法：爆炸成形、擴散熱處理、軋制、擠壓、粉末塑性加工、摩擦焊接、復(fù)合鑄造。等溫成形特點、適用范圍

等溫成形方法是通過模具和坯料在變形過程中保持同一溫度來實現(xiàn)的，從而避免了坯料在變形過程中溫度降低和表面激冷的問題。特點：（1）降低材料的變形抗力；（2）提高材料的塑性流動能力；（3）成形件尺寸精度高、表面質(zhì)量好、組織均勻、性能優(yōu)良；（4）模具使用壽命長；（5）材料利用率高 適用范圍：（1）低塑性材料的成形（2）優(yōu)質(zhì)或貴重材料的成形（3）形狀復(fù)雜的高精度零件的成形（4）采用低壓力成形大型結(jié)構(gòu)零件（5）研究材料的塑性變形規(guī)律 10 激光焊和電子焊統(tǒng)稱為高能束焊，試比較這兩種方法在工藝上的應(yīng)用

激光焊、電子束焊特點：（1）能量密度高（2）焊接速度快（3）焊接金屬冷速快容易得到細晶組織（4）焊接熱影響范圍小，殘余應(yīng)力和變形小。

激光焊、電子束焊應(yīng)用：一般金屬材料的激光焊與電子束焊都有良好的抗熱裂和冷裂能力，焊接性較普通電弧焊時焊接性好。激光焊拼焊的沖壓成型板了毛坯可大幅度降低成本，提高質(zhì)量，激光焊接的組合齒輪具有變形小，精度高，接頭剪切強度大，生產(chǎn)效率高等特點，焊后可直接裝配使用。電子束焊穿透能力強，焊縫深寬比大，因此在大厚件焊接方面電子束焊接具有不可替代的地位，涉及的材料主要有鈦合金、高強鋼、高溫合金、不銹鋼、復(fù)合材料等。電子束焊還能應(yīng)用于金屬間化合物的連接。試說明粉末冶金的特點，并舉出一種粉末冶金的工藝

（1）可以直接制備具有最終形狀和尺寸的零件，是一種無切削，少切削的新工藝，有效降低生產(chǎn)的資源和能源消耗（2）可以實現(xiàn)多種類型的復(fù)合，充分發(fā)揮各組員材料各自的特性，是一種低成本生產(chǎn)高性能金屬基和陶瓷基復(fù)合材料的工藝技術(shù)（3）可以生產(chǎn)普通熔煉法無法生產(chǎn)的具有特殊結(jié)構(gòu)和性能的材料和制品。（4）可以最大限度的減少合金成分的偏聚，消除粗大、不均勻的鑄造組織。（5）可以制備非晶、微晶、準晶、納米晶和過飽和固溶體等一系列高性能非平衡材料（6）可以充分利用廢舊原料，是一種有效的材料再生和綜合利用新技術(shù)

工藝：霧化制粉技術(shù)（二流霧化、離心霧化），機械合金化制粉技術(shù)，超微粉末制粉技術(shù)，粉末注射成型技術(shù)，溫壓成型技術(shù)，熱壓成型技術(shù)，等靜壓成型技術(shù)，場活化燒結(jié)技術(shù)。

等靜壓成形按其特性分成冷等靜壓(CIP)和熱等靜壓(GIP)。前者常用水或油作壓力介質(zhì)，故又稱液靜壓、水靜壓或油水靜壓；后者常用惰性氣體作壓力介質(zhì)，故又稱氣體熱等靜壓。

第四篇：材料加工新技術(shù)

材料加工新技術(shù)

姓名: 學號

專業(yè)：材料加工工程日期： 2013/11/6

金屬材料短流程、近終形生產(chǎn)工藝

人類在探索新材料的過程中，也在不斷地探索和完善材料的制備技術(shù)。近幾十年來，隨著高新技術(shù)在冶金領(lǐng)域的應(yīng)用，金屬材料短流程、近終成形技術(shù)也得到了很快的發(fā)展。金屬材料的近終成形是集金屬合成、精煉、凝固、成形于一道工序的一次成形技術(shù)，它實現(xiàn)了減少工序，縮短生產(chǎn)周期，提高金屬利用率，提高金屬性能。目前已使用的金屬近終成形技術(shù)有近終形連鑄、粉末冶金、噴射沉積成形、電渣轉(zhuǎn)注、電磁鑄造、金屬泥成型等。近終形連鑄

近終形連鑄技術(shù)是指澆鑄接近最終產(chǎn)品(板坯或者帶坯)形狀的連鑄技術(shù)。作為一種新型的連鑄技術(shù),對鋼鐵生產(chǎn)工藝進步產(chǎn)生了巨大的影響。近終形連鑄主要包括薄板坯連鑄技術(shù),薄帶連鑄技術(shù)和異型坯連鑄技術(shù)等。同傳統(tǒng)工藝相比,它主要具有工藝簡單、生產(chǎn)周期短、低能量消耗、生產(chǎn)成本低、質(zhì)量較高等優(yōu)點。這些優(yōu)點恰好彌補了傳統(tǒng)工藝加工量較大、工序復(fù)雜、能耗大、生產(chǎn)周期長、成本較高、勞動強度大等不足。此外,利用薄帶連鑄技術(shù)的快速凝固效應(yīng)可以獲得一些難以生產(chǎn)的材料和新功能材料。

連鑄技術(shù)已成為現(xiàn)代材料工業(yè)，尤其是鋼鐵工業(yè)最主要的技術(shù)之一。西方發(fā)達國家鋼生產(chǎn)中的連鑄比已達90%,我國的連鑄比也接近90%。作為取代模鑄的一種新工藝,連鑄已帶來巨大的經(jīng)濟效益。但傳統(tǒng)的連鑄坯需要多道加工工序才能制成最終的產(chǎn)品,因此造成大規(guī)模的設(shè)備投資和很大的能耗。為了減少投資,降低能耗,提高產(chǎn)品質(zhì)量,各種種近終形連鑄相繼出現(xiàn)。

1.1薄板坯連鑄技術(shù)

薄板坯連鑄技術(shù)(TSCC)指澆鑄厚度為40～80 mm的薄板鑄坯,是傳統(tǒng)連鑄板坯厚度的1/3～1/6,可以直接進入熱精軋機。薄板坯連鑄連軋技術(shù)有很多優(yōu)點,如其能耗是常規(guī)板坯連鑄坯熱送時的1/4,直接熱裝時的1/2。但采用TSCC新技術(shù)給冶金工藝帶來很多困難,如拉坯速度明顯提高、保護渣量增加、冷卻效率要求很高等。目前,世界上已建成的典型工藝流程有CSP(Compact Strip Plant)、ISP(In-line Strip Plant)、CONROLL、FTSC(Flexible Thin Slab Casting)等。

1.1.1 CSP技術(shù)

CSP工藝又稱為緊湊式熱帶生產(chǎn)工藝,是由德國施羅曼-西馬克公司開發(fā)成功的,是目前應(yīng)用最廣泛的薄板坯連鑄連軋工藝。目前已有22條生產(chǎn)線32流鑄機(包括我國在內(nèi))成功地投入了工業(yè)生產(chǎn)。

CSP的工藝過程為:采用立彎式連鑄機生產(chǎn)厚50～60 mm的鑄坯,經(jīng)分段剪切后,送入輥底式均熱爐(120～185 m)進行加熱、均熱。薄板坯經(jīng)加熱爐入口段、加熱段和均熱段加速到20～30 m/min進入軋制工序。六機架精軋機組將厚50～60 mm的鑄坯軋制成1.2～12.7 mm的帶材,經(jīng)層流水簾冷卻后卷取。生產(chǎn)線全長約270 m。

優(yōu)點:流程短、生產(chǎn)簡便、穩(wěn)定、產(chǎn)品質(zhì)量好、成本低、有很強的市場競爭力等。

缺點:對鋼水質(zhì)量要求高、難以生產(chǎn)很寬或較厚的鋼板等。

1.1.2 ISP技術(shù)

ISP技術(shù)也稱作在線熱帶鋼生產(chǎn)工藝,是由德國曼內(nèi)斯曼-德馬克公司1989年開發(fā)成功的,是世界上第一個在工業(yè)條件下采用固液鑄軋技術(shù)的生產(chǎn)工藝,也被稱為無頭軋制工藝。首臺ISP生產(chǎn)線是于1992年1月在意大利阿維迪公司克雷莫納(Cremona)廠建成投產(chǎn)的。目前,世界上有6條ISP生產(chǎn)線在運行中。ISP的工藝過程為:鋼包車→中間罐→薄片狀浸入式水口→結(jié)晶器→鑄軋段(厚約40 mm)→大壓下量粗軋機(厚約20 mm)→剪切機→感應(yīng)加熱爐→克日莫那爐→精軋機→層流冷卻→地下卷取。生產(chǎn)線全長約175 m。

優(yōu)點:生產(chǎn)線布置緊湊、生產(chǎn)能耗少等。

缺點:感應(yīng)加熱爐設(shè)備較復(fù)雜且維修困難、薄片形水口壽命較短等。

1.1.3 CONROLL技術(shù)

該技術(shù)是由奧鋼聯(lián)工程技術(shù)公司(VILG)開發(fā)成功的。目前,已有5條生產(chǎn)線在運行中。其工藝過程為:CONROLL連鑄機與熱軋機平行布置,鑄坯按Dynacs冷卻模型冷卻,鑄機尾部裝有一臺火焰切割裝置,將鑄坯切成所需長度后進入連續(xù)式加熱爐,薄板坯離開加熱爐后,通過粗軋機架5個道次的可逆式軋制,軋成厚25 mm后進入帶卷箱,經(jīng)過高壓噴水除磷,最后在6機架精軋機上軋成厚1.7～12.7 mm的熱軋帶鋼,出軋機再經(jīng)層流冷卻后,卷曲成卷。

優(yōu)點:生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品成本較低等。

缺點:生產(chǎn)線的緩沖能力未必足、鑄坯尺寸范圍較窄等。

1.1.4 FTSC技術(shù)

該技術(shù)被稱為高質(zhì)量產(chǎn)品的靈活性薄板坯軋制工藝,是由意大利著名的達涅利(Danieli)公司開發(fā)的一種薄板坯連鑄連軋工藝。FTSC工藝流程為:煉鋼爐→爐外精煉爐→薄板坯連鑄機→旋轉(zhuǎn)式除磷機→隧道式加熱爐→二次除磷機→立輥軋機→粗軋機→保溫軌道→三次除磷裝置→精軋機→輸出輥道和帶鋼冷卻段→地下卷取機。

FTSC工藝的特點是采用了三點除磷、H2結(jié)晶器、動態(tài)軟壓下裝置、熔池自動控制系統(tǒng)、全液壓寬度自動控制軋機、輥道式隧道加熱爐等技術(shù)。

優(yōu)點:鋼種澆鑄范圍較寬、板坯尺寸范圍較大、軋制過程操作靈活等。缺點:生產(chǎn)成本較高、對鋼水質(zhì)量要求較高等。

1．2 薄帶連鑄技術(shù)(SCC)薄帶坯連鑄技術(shù)指澆鑄厚度為幾毫米(厚25mm)或1 mm左右的成品或者半成品。其工藝方案因結(jié)晶器的不同分為帶式、輥式、輥帶式等,其中研究得最多、進展最快、最有發(fā)展前途的當屬雙輥薄帶連鑄技術(shù)。該技術(shù)在生產(chǎn)0.72 mm厚的薄鋼帶方面具有獨特的優(yōu)越性,其工藝原理是將金屬液注入一對反向旋轉(zhuǎn)且內(nèi)部通水冷卻的鑄輥之間,使金屬液在兩輥間凝固形成薄帶。雙輥鑄機依兩輥輥徑的不同分為同徑雙輥鑄機和異徑雙輥鑄機,其中尤以同徑雙輥鑄機發(fā)展最快,已接近工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的水平。

與熱軋帶鋼傳統(tǒng)技術(shù)相比,該工藝省去了板坯連鑄、火焰清理、加熱、粗軋及全部或部分熱軋,可使設(shè)備投資節(jié)省40%～50%,生產(chǎn)成本降低10%～20%,噸鋼節(jié)能0.628 GJ,經(jīng)濟效益明顯。其缺點主要是年產(chǎn)量低、有些技術(shù)問題比較復(fù)雜(如:側(cè)邊密封、雙輥表面冷卻及澆鑄過程控制等)。

德國、美國還開發(fā)出了一種稱為反向凝固的帶鋼連鑄連軋法,利用該工藝可以鑄造復(fù)合金屬帶,高效經(jīng)濟,并且不會出現(xiàn)漏鋼事故。

1.3 異型坯連鑄技術(shù)(BBCC)指澆鑄除了方坯、板坯、圓坯、矩形坯以外的具有復(fù)雜斷面的連鑄坯。其特點有:表面積大,散熱條件好,在二冷區(qū)內(nèi)就能完全凝固,冶金長度短；矯直為固相矯直,許用應(yīng)變較大,對矯直有利,矯直后形狀變形大；斷面形狀復(fù)雜,各點的散熱條件差別很大,因而溫差就大,易于產(chǎn)生裂紋,所以拉速和鑄機半徑受到限制。異型坯連鑄技術(shù)主要用于工字梁(H型鋼)連鑄。最早的工字形坯連鑄機于1968年在加拿大Algoma公司正式投產(chǎn)使用,但由于鑄坯斷面復(fù)雜,易于產(chǎn)生偏析和內(nèi)部裂紋等問題,長期以來發(fā)展緩慢。隨著煉鋼技術(shù)的進步和連鑄工藝的日趨完善,工字形坯連鑄機不斷增加。目前,世界上已有20多條工字形坯連鑄生產(chǎn)線,能生產(chǎn)出腹板厚度和翼緣厚度都小于80 mm的工字形坯。國內(nèi)馬鞍山鋼鐵公司的工字形坯連鑄生產(chǎn)線已進行了多次試生產(chǎn)。但在生產(chǎn)過程中異型坯質(zhì)量經(jīng)常發(fā)生波動,直接影響了H型鋼的實物質(zhì)量,主要有腹板表面縱裂、表面劃傷等缺陷。此外,近終形連鑄還有線材連鑄(WCC)、空心圓管式連鑄和噴射沉積成形等。連鑄連軋技術(shù)向棒、線材乃至異型坯領(lǐng)域擴展,已成為必然趨勢。粉末冶金

粉末治金技術(shù)的主要優(yōu)點是它的近終成形的特點,即從金屬粉末直接制造出接近于最終形狀的零件.采用這種技術(shù)可以避免傳統(tǒng)工藝中的疏松、縮孔、材料組織的枝晶偏析及晶粒長大等鑄造缺陷,有助于提高零件的各項力學性能。因此,粉末冶金技術(shù)在制造一些形狀復(fù)雜的零件及用鑄造方法無法得到優(yōu)良性能的零 件方面,具有很大的優(yōu)越性。

陶瓷模工藝是一種粉末冶金技術(shù)。陶瓷模工藝過程包括:陶瓷模的制備、裝粉、二次包套、熱等靜壓和脫模陶瓷模的制備包括在蠟?zāi)Ｉ贤扛蔡沾闪蠞{、脫除蠟?zāi)Ｒ约盁Y(jié)幾個過程。蠟?zāi)Ｊ且粋€與所要獲得的零件形狀一致,尺寸經(jīng)放大處理的石蠟或塑料模。裝粉就是將金屬原料粉末裝入陶瓷模內(nèi)。由于陶瓷模是多孔的,不能直接置于熱等靜壓的壓力容器中進行處理,因此,將陶瓷模置于一形狀簡單的金屬包套中,在金屬包套與陶瓷模之間,填充陶瓷顆粒作為傳壓介質(zhì)。將金屬包套置于壓力容器中,進行熱等靜壓,三向壓力均勻作用于金屬包套上,通過陶瓷顆粒傳到陶瓷模上,再通過陶瓷模保形傳壓,使原料粉末成形并致密化.對于不同材料,熱等靜壓的工藝參數(shù)也不同,如鈦鋁合金材料,要求溫度超過980℃,壓力不小于103 MPa,才能獲得全致密的、粉末顆粒間結(jié)合良好的零件。熱等靜壓后,將金屬包套剝?nèi)?倒出陶瓷顆粒,小心地敲去零件表面的陶瓷模即可脫模。陶瓷模工藝原理如下圖所示：

此項工藝中最為關(guān)鍵的工序是陶瓷模的制備,陶瓷料漿成分及配制,料漿的均勻涂覆方法及厚度控制、脫蠟及燒結(jié)等每一步都影響陶瓷模的性能,從而影響零件的制取.國外十分重視研究這道工序,且大都是保密的。

此項工藝于七十年代末由美國Crucible公司研究開發(fā)出來,主要用于一些形狀復(fù)雜,性能要求較高的零件,如增壓發(fā)動機的渦輪。國內(nèi)目前尚無這方面的研究成果。噴射沉積成形

噴射沉積成形技術(shù)是在粉末冶金惰性氣體霧化制粉的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一 種近終成形技術(shù)。原理如下圖所示：

它是利用已精煉的液態(tài)金屬,經(jīng)霧化成滴射流,使半凝固的顆粒在底襯上沉積,形成盤、棒、帶、管等噴射沉積成形技術(shù)的關(guān)鍵是熔融金屬經(jīng)高壓霧化成微小彌散的液態(tài)顆粒,以高速噴射到水冷基板上。到達基板前金屬熔滴不能完全凝固,而到達基板后必須很快凝固,不能形成金屬熔池。英國Swansea大學的Singger教授首先提出了噴射沉積概念,八十年代英國的Aurora鋼公司應(yīng)用這一原理生產(chǎn)M-2高速鋼,由于冷卻速度非常大(103～104 K/s),碳化物非常細小,用這種高速鋼制成的刀具工作壽命比普遍鑄-鍛造制出的同鋼種工具提高60%。美國麻省理工學院(MIT),用這種方法生產(chǎn)出強度、延伸率及缺口性能良好的Al-Li合金。這種方法還可以用于制取金屬基復(fù)合材料和多層不同成分的金屬復(fù)合材料。電渣轉(zhuǎn)注

電渣轉(zhuǎn)注法由烏克蘭巴頓電焊研究院首先提出。其原理如下圖所示： 6

自耗電極通入電流后,在渣池中析出焦耳熱,將電極熔化,熔化金屬在溶煉室中集聚,轉(zhuǎn)注入三面封閉的固定式鑄模,液態(tài)金屬在固定模內(nèi)凝固成形。

轉(zhuǎn)注使液態(tài)金屬與熔渣接觸面積擴大,鋼-渣反應(yīng)時間增長,有利于鋼中非金屬夾雜物被爐渣吸附和溶解,有利于冷卻過程中過飽和氣體形成氣泡逸出。這一技術(shù)的難點是金屬液位的控制,熔煉移動過快會導(dǎo)致漏鋼,過慢又會使鑄模中的凝固外延到熔煉室,造成熔煉室卡死。電磁鑄造

電磁鑄造是無鑄模連續(xù)鑄造。液體金屬在電磁場約束下,保持自由表面狀態(tài)下凝固成形,其表面光潔似鏡面,在強磁場的作用下,金屬組織和結(jié)構(gòu)得到改善。前蘇聯(lián)首先發(fā)明了這種鑄造技術(shù),美國、法國、瑞士相繼引進這項技術(shù)用于工業(yè)化生產(chǎn),瑞士鋁公司利用這種技術(shù)生產(chǎn)出大量鋁合金。電磁鑄造鋁錠表面光潔,無偏析、拉傷等鑄造缺陷,既省去了銑面和切邊工序,又具有良好的內(nèi)部組織性能。我國在70年代開始研究電磁鑄造技術(shù),1989年大連理工大學鑄造工程中心用此項技術(shù)成功地研制出了120mm×50mm×1000mm的鋁錠。這項技術(shù)與傳統(tǒng)鑄造有很大區(qū)別,鑄件成形過程受溫度場、應(yīng)力場、流速場及濃度場的綜合影響,控制參數(shù)繁多,某一環(huán)節(jié)控制不當必將影響鑄件的組織及材料的性能。金屬泥成形

美國麻省理工學院Fleming教授首先提出了金屬泥成形,隨后,日本大力開發(fā)金屬泥成形技術(shù)。目前,有色金屬及其合金半固態(tài)金屬泥制備與成形技術(shù)較為成 熟,利用這項技術(shù)已生產(chǎn)出鋁鎂合金汽車零件。

金屬泥成形的優(yōu)越性是,生產(chǎn)周期短,無疏松、縮孔、氣孔及宏觀偏析等鑄造缺陷,能耗小,工模具損耗小，產(chǎn)品規(guī)格與品種的靈活性好。目前制備半固態(tài)金屬泥主要采用電磁攪拌法，同時探索非均勻形核法、應(yīng)變誘導(dǎo)熔體活化的SIMA法制備金屬泥。采用壓鑄、擠壓、注射、模壓等方法對半固態(tài)金屬泥進行加工。

金屬材料短流程、近終形生產(chǎn)工藝的出現(xiàn)和快速發(fā)展應(yīng)歸功于近代冶金學的研究成果和現(xiàn)代控制技術(shù)的進步。21世紀的金屬材料仍將在世界經(jīng)濟中占據(jù)重要的位置，同時激烈的競爭也是在所難免。各國目前都相當重視金屬材料短流程、近終形生產(chǎn)技術(shù)的研究與開發(fā)，它將使金屬工業(yè)的面貌煥然一新，所帶來的可觀經(jīng)濟效益與社會效益也是令人振奮的。金屬材料短流程、近終形生產(chǎn)工藝具有極大的發(fā)展?jié)摿?，中國在這方面的研究與國外還有較大差距，各金屬材料企業(yè)應(yīng)高度重視這一技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，應(yīng)借鑒國外成功的先進經(jīng)驗和他們的研究成果，加大投入，加快研究步伐，爭取早日趕上世界先進水平，最終達到降低金屬材料成本、不斷改善材料性能的目的，進而使中國的金屬材料短流程、近終形生產(chǎn)技術(shù)取得重大突破。

第五篇：染整現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢（xiexiebang推薦）

紡織類的印染助劑包括兩個方面：第一：紡織品預(yù)處理用助劑(如漿料、油劑、精煉劑、滲透劑等)；第二：紡織品染色用助劑(如分散劑、勻染劑、固色劑、柔軟劑、抗靜電劑、印花糊料、粘合劑等)。紡織印染助劑的作用越來越大，它可以幫助紡織品增加染色牢度和色澤鮮艷度，也可以賦予織物柔軟、舒適的性能。更能給紡織品增加一些特殊的功能，如阻燃、防水、抗紫外線、吸附異味等．通過這些作用與功能，可以提高紡織品附加值。我國紡織印染助劑發(fā)展現(xiàn)狀據(jù)2000年調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，2000年紡織印染助劑產(chǎn)量47萬t．銷售額約200億元：2005年產(chǎn)量75萬t．銷售額約330億元：2007年產(chǎn)量達90多萬t．銷售額約400億元：預(yù)計2008年我國助劑的產(chǎn)量、銷售額都將繼續(xù)維持增長趨勢。2000年以后我國助劑的產(chǎn)量一直保持著10％左右的增長速率．是我國紡織印染工業(yè)的高速發(fā)展．直接拉動了印染助劑行業(yè)的不斷發(fā)展、壯大。(1)產(chǎn)品研發(fā)及進出口分析紡織印染助劑的研發(fā)過去主要依靠剖析和仿制外國產(chǎn)品。近年來．在新產(chǎn)品、新配方的研發(fā)，基礎(chǔ)原料的合成．基礎(chǔ)理論的研究等方面有了很大的進步．基本滿足了下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。

前年（2007年）年我國紡織印染助劑在出口量、出口額上同比保持l0％左右的增長．出口單價同比也保持3．7％的增長，出口形勢看好。預(yù)計未來幾年．我國印染助劑出口將保持這種增長勢頭。同期我國印染助劑進口總量呈下降趨勢。從進出口單價分析．我國進口產(chǎn)品價格高于出口價格30％多．這一方面說明我們國家生產(chǎn)的紡織印染助劑產(chǎn)品和國外發(fā)達國家相比還有很大差距：另一方面也說明國內(nèi)紡織印染助劑高端產(chǎn)品還需要進口．而出口產(chǎn)品大部分是中低端產(chǎn)品。

(2)我國助劑行業(yè)的特點 20世紀60年代初期．我國紡織印染助劑生產(chǎn)企業(yè)只有10余家．1992年約500家，l995年增至1000家左右。發(fā)展到今天．我國紡織印染助劑生產(chǎn)企業(yè)有2000多家。主要集中于江蘇、浙江兩省。其中江蘇有600多家．浙江有300余家．其余企業(yè)分布在滬、粵、魯、冀、閩等省。助劑生產(chǎn)企業(yè)的快速增長和當?shù)丶徔椨∪緲I(yè)發(fā)展水平息息相關(guān)．主要為當?shù)丶徔椨∪酒髽I(yè)配套服務(wù)。我國紡織印染助劑生產(chǎn)企業(yè)的另一個特點是以民營企業(yè)為主．絕大多數(shù)企業(yè)規(guī)模很?。a(chǎn)值在1000萬元左右的很多．形成一定規(guī)模的企業(yè)較少．其中合資與獨資企業(yè)約8％～l0％左右。另外．多數(shù)企業(yè)只能生產(chǎn)低檔產(chǎn)品。行業(yè)結(jié)構(gòu)不合理．創(chuàng)新性產(chǎn)品很少．制造技術(shù)、品種開發(fā)與國際水平存在較大差距。目前．世界紡織印染助劑共計有近100個門類。l．5萬個品種：而我國生產(chǎn)的紡織助劑品種只有29個門類1500個品種．其中主要品種約200個．遠遠低于國際水平。造成目前我國紡織印染行業(yè)發(fā)展快、廠家多、規(guī)模小的原因主要是： ①門檻低 投資一個小的助劑廠只需十幾萬、幾十萬就可以．這是造成助劑企業(yè)多、增長過快的因素之一。紡織印染助劑由于設(shè)備少．建設(shè)周期短．大部分原料從市場采購．采用簡單的復(fù)配、乳化加工后，即可分裝上市。具有生產(chǎn)周期短，見效快的特點。加上缺少統(tǒng)籌規(guī)劃、宏觀調(diào)控，造成了近年來助劑生產(chǎn)廠家數(shù)量不斷增加。②產(chǎn)品雷同 很多生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品都是跟在別人后面仿制．重復(fù)建設(shè)。重復(fù)生產(chǎn)，形成你有我有、性能接近、量小重復(fù)、爭搶市場、互拼價格的局面。③產(chǎn)品銷售半徑小 由于產(chǎn)品技術(shù)含量低、價值低、附加值低、利潤率低．加之市場競爭，多數(shù)產(chǎn)品銷售半徑很?。罱\輸價格上漲．跨省銷售的產(chǎn)品都不多。

我國紡織印染助劑行業(yè)的發(fā)展趨勢

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展．生活水平、消費能力逐步提高，紡織印染行業(yè)對

染化料紡織印染助劑的需求會不斷加大．進入國際市場的數(shù)量也會不斷提高．所以這個行業(yè)總體前景是樂觀的．

我國目前是世界上最大的紡織品生產(chǎn)、消費和出口國家，2007年我國印染布產(chǎn)量達到500億m．同比增長8．3％。2008年上半年，在人民幣持續(xù)升值、銀行貸款利率上升、出口退稅率下調(diào)、國家對加丁貿(mào)易實行限制、環(huán)保壓力加大、原材料大幅度漲價及全球經(jīng)濟發(fā)展回落等諸多不利因素的影響下．我國印染布生產(chǎn)仍然保持了一定增長。長期來看．國內(nèi)紡織印染業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展必將為印染助劑發(fā)展提供良好機遇。

今后我國紡織印染助劑的發(fā)展趨勢是：

①新纖維用助劑開發(fā) 今后紡織工業(yè)會不斷加強高新技術(shù)的研究和投入．各種新型纖維不斷出現(xiàn)．對紡織印染助劑提出了更高的要求。開發(fā)適應(yīng)新纖維、新技術(shù)及復(fù)合織物相應(yīng)配套助劑是今后助劑發(fā)展的趨勢之一。

②環(huán)保、綠色是發(fā)展主流 根據(jù)《中華人民共和國清潔生產(chǎn)促進法》、《生態(tài)紡織品技術(shù)要求》等國家政策和規(guī)定．以及人們對紡織品安全性能的要求不斷提高。染整行業(yè)大力推廣環(huán)保、綠色、清潔工藝。除印染助劑和染料所要求的一般性能外．還必須滿足一些特定的質(zhì)量指標．如要求有良好的安全性．可生物降解性。不能含有環(huán)境激素、重金屬離子及甲醛不能超過限定值等。因此。環(huán)保、綠色將成為今后紡織化學品發(fā)展的主流。

③清潔、節(jié)約型助劑將受青睞 企業(yè)在清潔生產(chǎn)、節(jié)能減排方面投入了很大的財力和人力，高效、節(jié)能、短流程、低溫等助劑的開發(fā)將受到紡織印染企業(yè)的歡迎．也是今后紡織印染助劑的發(fā)展方向．

④擴大出口近幾年我國助劑的出口呈上升趨勢．而進口下降．說明我國助劑產(chǎn)品的質(zhì)量、品種有了明顯的提高．高檔助劑所占比例逐年上升。這種趨勢將繼續(xù)保持下去。此外．我們還要特別關(guān)注三防整理劑自主研發(fā)；新型有機硅產(chǎn)品的研制；低溫助劑開發(fā)：酶制劑．特別是蛋白酶制劑、復(fù)合酶制劑的開發(fā)與應(yīng)用：納米材料研究與應(yīng)用：高性能耐久阻燃劑的研制等。未來發(fā)展建議

根據(jù)我國紡織化學品工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和發(fā)達國家助劑發(fā)展的成功經(jīng)驗．對我國紡織印染助劑行業(yè)今后的發(fā)展提出幾點建議：

(1)加大科研投入，產(chǎn)品升級換代世界上主要助劑生產(chǎn)企業(yè)大多數(shù)集中在歐洲和日本．如巴斯夫、科萊恩、汽巴精化、日本化藥等公司。他們的助劑具有品種多、質(zhì)量好、服務(wù)周到等特點。我國2007年從這些國家進口8萬多噸高檔印染助劑．價值很高。我國印染助劑與國際先進水平相比還存在很大差距．應(yīng)加大科研投入．調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)．加快產(chǎn)品升級換代．提升復(fù)配增效技術(shù)．未來發(fā)展方向?qū)⑹呛铣杉夹g(shù)和復(fù)配增效技術(shù)并重的趨勢。

(2)加快企業(yè)整合。提高行業(yè)集中度改變目前企業(yè)規(guī)模小、廠家太多的現(xiàn)狀，通過強強聯(lián)合、產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)合、并購、資產(chǎn)重組等多種形式．實現(xiàn)規(guī)?；?jīng)營．這樣才能提高我們的實力．提高我們的競爭力．有一個發(fā)展趨勢應(yīng)提請大家關(guān)注：即染料助劑一體化的發(fā)展趨勢。染料助劑公司實行聯(lián)合。配套發(fā)展．近幾年國內(nèi)外都有合作很成功的案例。

(3)重視產(chǎn)品安全，保證綠色環(huán)保國外發(fā)達國家紛紛對我國紡織品和紡織化學品進口設(shè)置綠色貿(mào)易壁壘．產(chǎn)品要求不斷提高．所以今后的產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)必須圍繞綠色環(huán)保這個主題進行。

(4)告別數(shù)量競爭時代?？缛胭|(zhì)量品牌世紀通過自主創(chuàng)新，不斷開發(fā)新產(chǎn)品．提高產(chǎn)品質(zhì)量．實現(xiàn)品牌產(chǎn)品．品牌企業(yè)。當今和未來。品牌都是一個企業(yè)的競爭

力．一個企業(yè)能否發(fā)展．能否立足國內(nèi)外．有無品牌十分重要。

(5)充分發(fā)揮行業(yè)組織的橋梁紐帶作用

經(jīng)國家民政部批準．中國染料工業(yè)協(xié)會紡織印染助劑專業(yè)委員會正式成立．希望助劑專業(yè)委員會在今后的工作中認真開展調(diào)查研究．在行業(yè)整合、內(nèi)外交流、品牌建設(shè)、標準修訂和信息服務(wù)等方面發(fā)揮積極的作用．共謀發(fā)展、共創(chuàng)未來。

當前．隨著金融危機的加?。畬?jīng)濟界的影響越來越明顯．很多行業(yè)都遇到很大的困難。染料、印染助劑行業(yè)也不例外。近幾個月生產(chǎn)、銷售、產(chǎn)品價格、進出口等指標，與上年同比下降較大．2008年7～10月環(huán)比逐月下降。產(chǎn)量與上年同比下降了45％出口下降了39％：進口下降了22％。未來的影響到底有多大．目前很難預(yù)測。這對我們企業(yè)家來說是一個不小的挑戰(zhàn)．我們還要以積極的態(tài)度來迎接這個挑戰(zhàn)．化挑戰(zhàn)為機遇。