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高分子材料的耐磨性范文1
关键词：园林设计地面铺装新工艺应用
Abstract: this paper introduces the modern landscape design ground shop of new technology of the application. On the color art floor system performance and advantages, facing high polymer material characteristics, construction procedure and later maintenance and requirements for the shallow will be discussed.Key Words: garden design, ground shop, the new technology application
中图分类号：O434.19 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）04-0229-2
近几年来，我国的园林景观事业有了突飞猛进的发展。现代园林景观设计秉承“改善人居环境，和谐天地万物，塑造景观精品”的理念，以改善环境为己任，追求天地万物之和谐，营造人性化空间，打造和谐人居环境。园林景观中的地面铺装是园林空间界面的一个重要方面，在与整个景观设计的协调一致中，给人以独特的艺术感受，尤其是经过不同设计风格、不同材质、不同施工工艺的创新、运用，结合其相应的环境、文化等要素，会产生出奇制胜的效果。
在园林景观设计中地面铺装新工艺的开发使用上，最具代表性的是彩色压模艺术地坪及高承载透水地坪道路铺装，通过复合着色技术可呈现天然石材的色泽及图案，如木纹、石块、古代砖、花岗岩、砂岩等，形成一种自然、轻松、古朴、有艺术韵味的艺术地坪系统。广泛地应用于市政、园林、广场以及高档住宅项目中。该产品是一种全新的、经济的绿色环保复合材料，可直接作用于混凝土表面，与混凝土发生物理融合、渗透和化学反应，逼真再现天然石材、砖材、板材的质地、色泽和纹理。
一、彩色艺术地坪系统整体性能及优点
彩石艺术压模地坪是具有较强的艺术性和特殊装饰要求的地面材料。是一种即时可用的含特殊纳米矿物骨料，无机颜料及添加剂的高强度耐磨材料。其优点是易施工、一次成型、使用期长、施工快捷、修复方便不易褪色等，同时又弥补了普通彩色道板砖的整体性差、高低不平、易松动、使用周期短等不足。
混凝土彩色艺术地坪是通过对混凝土表面进行彩色渗透强化处理，采用压印、养护和密封保护等多道处理工艺而形成的。彩色艺术地坪的色彩、强度、耐磨性、防滑性、防水性等都能达到天然石材的真实感和强度，可以承受高流量人群和载重车辆的通行。
彩色艺术地坪拥有几十种标准颜色和十几种造型模具，通过复合着色技术可呈现天然石材的色泽及图案，如木纹、石块、古代砖、花岗岩、砂岩等，形成一种自然、轻松、古朴、有艺术韵味的艺术地坪系统。
彩石硬化剂材料制作的彩色压模地坪具有抗耐磨、防滑、抗冻、不易起尘、易清洁、高强度、耐冲击、且色彩和款式方面有广泛的选择性、灵活性、成本低和优质环保等特点，在园林、市政、停车场、公园小道、商业街区和文化娱乐设施领域可以广发应用。
二、彩色艺术地坪系统饰面高分子材料特点
1.超高强度：通过材料的合理选择与配比，彩色艺术饰面高分子材料的强度可达80 ～ 100Mpa，是传统混凝土材料2-4倍。
2.高耐磨性：传统装饰材料技术由于材料的配比、现场施工养护不良等原因，导致装饰表面粉化老化、耐磨性差、脱色起皮，而彩色艺术饰面高分子材料则克服了这一问题，可广泛应用于庭院、住宅小区、市政地面、路面、墙面、造型的美化建设。
3.丰富多彩：由于色彩和模具的可调可选择性及表面处理技术，彩色艺术饰面高分子材料具有丰富的色彩及图案供设计师选择，贴近自然，仿木、仿石、仿古等等，易于和环境相协调，从而设计出不同特色的建筑外观、居住小区以利于城市的美化。
4.立体质感：不同的特定模具造型赋于建筑饰面以不同的立体质感，同传统的平面装饰形成鲜明对比，更易于展示现代都市的建筑风格。
5.快速施工：彩色艺术饰面高分子材料将建筑物及环境的使用功能要求与装饰效果结合起来一次完成，因此具有施工简单、迅速和整体性好的特点。
6.成本低廉：根据高分子材料复合原理，对装饰物罩面、饰面和基体按功能分别优化设计从而节约了材料费用，同时采用彩色印模技术一次施工工艺，大大的降低了二次装饰装修的施工费用，从而具有较好的经济效益。
三、彩石艺术地坪施工步骤
1.砼表面拉毛处理：在混凝土表面初凝前加上1cm水泥浆用手工铁板将混凝土表面水砂浆抹均匀找平并拉毛表面。
2.撒布彩石硬化材料：将规定用量的2/3硬化剂压模地坪均匀撒布在初凝阶段的混凝土表面，待硬化材料吸水润湿后用手工铁板找平收光完成第一次作业，待硬化材料初凝至一定阶段阶段，再进行第二次1/3材料撒布收光找平作业。
3.找平收光硬化材料：根据混凝土的硬化情况，实行至少三次以上的手工铁板收光找平作业，且收光操作应相互应交错进行。
4.撒布彩石脱模粉：在硬化材料初凝一定阶段，表面干燥无明显水份的情况下均匀撒布一层与硬化材料配套的脱模粉。
5.用模具压制图案，保持模具固定平整，压制图案要一次成型不能重压。
6.实现各种设计款式、纹理和色彩，也可以多种色彩交互设计。
四、彩石艺术地坪后期养护及要求
1.彩石硬化压模地坪材料的施工一般在室外进行，应防止在雨天及大风天气进行，施工环境温度一般在日均温度5摄氏度以上。
2.冲洗地坪表面：待硬化压模地坪完全干燥凝固成型至少3-4天后方可用水或去污剂清洗表面，清洗表面一定在保证整个地坪清洗程度一致，否则会造成地面颜色深浅不一。
3.涂敷密封剂：待清洗硬化压模地坪表面完全干澡无水分后至少一天以上方可涂敷液体亮光剂达到养护和增强光亮作用，使艺术压模地坪表面防污染防滑并再次强化。完成后艺术压模地坪除了很好的装饰性以外，其物理性能也非常稳定。
4.艺术压模地坪养护阶段必须防止人员随便进出或进行其它项目的施工操作。
五、结语
伴随着社会的进步与园林的发展，园林中地面铺装所选用材料种类、质感的变化和发展也是一种必然的趋势。这就要求广大的园林设计者在选材、造型、纹样等过程中既不故步自封，不怀疑和排斥新事物的使用和推广，也不盲目追新求奇，铺张浪费。坚持科学发展观，以市场为契机，不断开拓创新，勇于推陈出新，探索和尝试事物的使用，为园林事业的百花齐放贡献一份力量。
参考文献：
[1]禹晓峰.从透水性材料谈园林铺装设计[J].北京林业大学.2007，05.
[2]丁丽丽.城镇园林铺装设计的研究[J].农村科技.2008，10.
[3]李婧瑜梁家年.浅议中国园林地面铺装艺术[J].科技创业月刊.2009，02.
高分子材料的耐磨性范文2
关键词：高分子材料 发展 应用
中D分类号：TB324 文献标识码：A 文章编号：1009-5349（2017）07-0197-01
高分子材料是最近几年发展壮大起来的，目前不仅应用广泛，而且在化工领域占位较重。
对于高分子材料的研究在目前国内外来说，也是非常之活跃。
一、高分子材料在生活中的应用
1.高分子材料在机械工业中的应用
高分子材料的“替代”功能在机械工业中得以真切体现。比如，以前在建筑中，经常采用的是笨重的钢管做下水管等，而现在，这些笨重的钢管已经被高分子材料，这也就是我们说的“以塑代钢”和“以塑代铁”。高分子材料完全改变了以往的机械产品笨重、高消耗的运用模式，而向轻便又安全、经济又耐用来转变。如聚氨酯弹性体。在工业中，运用聚氨酯弹性体是借助它突出的耐磨性，其磨耗远远低于其他材料，在磨粒磨损的机械上应用。聚甲醛也是一种高分子材料，多见于制造各种齿轮、轴承、螺母等，这些可代替锌、铜、铝等昂贵的有色金属，减少投资成本。
2.高分子材料在现代农业中的应用
在农业中，高分子材料应用最为大家熟悉的就是作为地膜使用的高分子塑料。在农村，近年来地膜覆盖以及温室大棚成为农村经济发展的一个重要方面，这也使高分子材料使用规模逐渐扩大。膜覆盖具有保温、保湿、防虫及促进植物生长等诸多作用，为农民增加收入创造了条件。同时高分子材料还具有轻便、耐腐、使用方便等特点，这些都为农民提高生活质量创造了条件。此外，渔民所用的渔网、吊装工人所用的吊装绳索等都是高分子材料。在农业种子处理中高分子材料也得到有效利用。比如，科学地把种子跟其他高分子材料混和造粒后，改善了种子外观跟形状，这样为机械播种提供了非常便利的播种条件。
3.高分子材料在电气工业中的应用
在电气电子工业中，高分子材料以绝缘、屏蔽、导电、导磁等为主要应用方面；在通信领域，随着信息技术的发展，高分子材料的需求量也愈来愈突出，各类终端设备不仅广泛应用，而且作为高性能材料的光纤、光盘等也被广泛使用。作为电气生产的大国，我国各行各业对高分子材料的需求量与日俱增。其轻质、易于成型、绝缘、耐腐蚀等特点成为各种家用电器生产的最佳材料。
4.高分子材料在医学中的应用
在医学领域，高分子材料因其生物活性高及其材料性能广等优点成为最早、最广的应用领域之一，而且用量还是最大的。高分子材料在目前来看，是现代医疗材料中的主要构成部分。比如在人造器官上，如心脏瓣膜、人工肾、人造皮肤等都属于高分子材料制成。再有就是在医疗器械运用上，医生为患者做手术缝合的缝线是由高分子材料制成，许多用于患者检查的器械，还有一些用于妇女妇科检查的植入器械等。另外，如药物控释载体跟靶向材料等用于药物助剂的材料也都是由高分子材料制成。
高分子材料还广泛应用于包装、家居装修、电信、交通运输、污水处理等诸多领域之中，可以说在当今市场中占有非常重要的地位，而且随着人们生活质量的不断提高，这种地位会越来越重要。
二、高分子材料的发展前景
社会的不断进步，势必带动高科技的进一步发展，如此发展形势下，高分子材料也定会在人们及社会不断提高的需求中得到进一步发展。可以肯定地说，未来的高分子材料，其发展前景无比美好，应该是趋于更高的性能、更高的功能向前发展，同时更加复合化、智能化和绿色化。
1.具有更高的性能和功能
时代的进步助推高分子材料的进步是社会发展的必然。比如，积极创新发展，研制出更优质的高分子聚合物；通过新措施、新手段不断改进高分子材料性能，更好地满足社会各领域的需求。再有高功能化是未来高分子材料最具活力的新领域。从当前高分子材料研究方面看，新功能的高分子材料不断被研究出来，诸如用于医用的人造器官高分子材料、导热导电的高聚物等。从以上发展状况推断，更高功能的高分子材料前景风光无限。
2.复合型高分子材料成趋势
新生态环境下，单一的高分子材料将逐步被复合型高分子材料所取代。因为不同的材料各有其不同的优缺点，复合化后的高分子材料将弥补单一材料的不足，这样更能适应高标准的材料市场需求，经济效益也会有所提高，更能拓宽高分子材料的应用范围。目前，复合型高分子材料还非常有限，仅在航空造船、航天、海洋工程等少数领域被引用。跟随发展的步伐，将来复合型材料应将向高性能、高模量的纤维增强材料发展，再就是向高强度、优良耐热性以及优良成型加工性能方面发展。
高分子材料的耐磨性范文3
关键词：环境；材料；可持续
为了保护环境，各国都在努力，然而，珍稀物种的灭绝、淡水资源的匮乏、全球气温的升高等环境污染问题依然存在，而且愈演愈烈，如何保证经济发展与环境的合理利用依然是世界性难题。为经济与环境协调发展，国际材料界出现了一个新的领域——生态环境材料。
1环境材料的分类
生态环境的发展是从上世纪初才得到发展的，由于人们工业化的发展，造成了人们对环境的巨大破坏，因此人们逐渐认识到环境保护的重要性，开始兴起了生态环境材料的发展，逐渐的成为现在的重要课题。(1)金属材料金属制品行业包括结构性金属制品制造、金属工具制造及金属包装容器制造、不锈钢及类似日用金属制品制造，船舶及海洋工程制造等。金属材料作为使用最为广泛的一种材料，人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代，种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。目前最有效的方法是开发其特殊功能，优化使用，即低合金化，较宽的使用范围，促进金属材料的环境协调性。(2)无机非金属材料无机非金属材料也简称无机材料，无机非金属材料品种和名目极其繁多,用途各异,因此,还没有一个统一而完善的分类方法。通常把它们分为普通的(传统的)和先进的(新型的)无机非金属材料两大类。传统的无机非金属材料是工业和基本建设所必需的基础材料。无机非金属材料是20世纪40年代后，随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的，已与高分子材料和金属材料并列为经济建设中的三大材料。包括先进陶瓷、非晶态材料、人工晶体、无机涂层、无机纤维等。(3)高分子材料高分子材料也称为聚合物材料，是以高分子化合物为基体，再配有其他添加剂(助剂)所构成的材料。天然高分子是存在于动物、植物及生物体内的高分子物质，可分为天然纤维、天然树脂、天然橡胶、动物胶等。合成高分子材料主要是指塑料、合成橡胶和合成纤维三大合成材料，此外还包括胶黏剂、涂料以及各种功能性高分子材料。合成高分子材料具有天然高分子材料所没有的或较为优越的性能——较小的密度、较高的力学、耐磨性、耐腐蚀性、电绝缘性等。新型高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等。其中，被称为现代高分子三大合成材料的塑料、合成纤维和合成橡胶已经成为国民经济建设与人民日常生活所必不可少的重要材料。现代工程技术的发展，则向高分子材料提出了更高的要求，因而推动了高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向发展，这样就出现了许多产量低、价格高、性能优异的新型高分子材料。(4)天然资源环境材料在自然界中存在许多天然材料与自然环境具有极好的环境协调性，主要包括无机类的天然矿物环境材料和有机类的天然生物资源高分子环境材料。天然矿物环境材料对环境功能作用主要体现在矿物表面吸附性作用与矿物吸附剂、矿物孔道过滤性作用与矿物过滤剂和分子筛、矿物层间离子交换作用与矿物交换剂、矿物热效脱硫除尘作用与矿物添加剂等方面。天然金属矿物具有在水介质中的微溶性化学活性作用与矿物反应剂，也能在污染治理领域发挥独特的作用。(5)环境治理功能材料随着人类生产活动和社会活动的增加，环境质量日趋恶化，自工业革命以来，由于大量燃料的燃烧、工业废弃物和汽车尾气的排放等原因，曾发生多起与环境污染有关的公害事件，已经引起了世界各国的重视。积极开发治理环境污染，恢复生态平衡是环境材料发展的重要方向之一。当前材料领域普遍采用天然材料改性的新型环境功能材料和以废治废及资源化技术来解决日益严峻的资源短缺及环境污染等难题。
2环境协调性评价(LCA)
(1)环境负荷评估方法是LCA(LifeCycleAssessment)。LCA主要包括三个方面：①通过确定和量化与评估对象相关的能源、物质消耗，废弃物排放，评估其造成的环境负担，具有良好的环境协调性。②评估能源、物质消耗和废弃物排放所造成的环境影响，零排放是不可能的，要在环境的允许范围内，可开发可不可发的尽量不开发。③辨别和评估改善环境的机会，用最小的投入保证最大的收获。(2)材料的环境协调性评价(MLAC)材料的环境协调性评价是将LCA的基本概念、原则和方法应用到材料的环境负荷评价中，与材料或产品的设计相结合。由于与材料相关的环境污染占的比重大，对材料进行环境协调性评价就显得非常重要。典型材料的评价，是众多产品评价的基础，对典型材料进行MLAC可以减少评价的重复。评价材料的优劣要根据这一背景，建立新的评价体系，补充新的评价内容。其研究范围不断扩大，从传统的包装材料，容器等产品领域转向各种金属、高分子、无机非金属和生物材料，从传统侧重于结构材料的评价转向对功能材料的评价。
3结语
21世纪是经济与环境协调发展的世界，世界经济的可持续发展必须以自然资源和环境协调性为基础。人类社会面临能源、资源危机和环境污染，这些问题严重威胁着人类及生物的生存环境，甚至关系到生物世界的生存。所以，我们必须充分考虑其环境协调性，加强材料的协调性设计，广泛应用环境材料。
参考文献：
[1]王天民.生态环境材料[M].天津大学出版社,2000.
高分子材料的耐磨性范文4
关键词：聚氨酯弹性体 复合抗磨环 复合耐磨短管 复合钢管 离心浇注 聚脲喷涂
中图分类号：U616.26 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）10（a）-0030-02
所谓弹性体是指玻璃化温度低于室温，扯断伸长率＞50%，外力撤除后复原性比较好的高分子材料。而玻璃化温度高于室温的高分子材料称为塑料。在弹性体中，其扯断伸长率较大（＞200%），100%定伸应力较小（如＜30Mpa），弹性较好的可称为橡胶。所以弹性体是比橡胶更为广泛的一类高分子材料，当然这种区别是相对的。
聚氨酯弹性体是弹性体中比较特殊的一大类，其原材料品种繁多，配方多种多样，可调范围很大。聚氨酯弹性体硬度范围很宽，低于邵尔A10以下的低模量橡胶，高至邵尔D85的高抗冲击弹性材料（弹性模量可高达数百兆帕，大大超出了其他橡胶弹性模量（约0.2～10Mpa）的范围）。所以聚氨酯弹性体的性能范围很宽，是介于橡胶到塑料的一类高分子材料。
聚氨酯弹性体制品的加工方法多种多样。有的采用普通橡胶加工设备成型，有的采用热塑性塑料加工设备成型，有的采用液体浇注成型。随着合成工艺和加工应用技术的不断改进和发展，反应注射模塑和水性聚氨酯喷涂等新的加工成型技术也实现了工业化。
本文从聚氨酯弹性体的发展与现状、分类、性能与结构的关系，工程中应用实例的介绍，以及应用前景的展望等几个方面进行简述。便于加强对聚氨酯弹性体的认识和理解，进而在疏浚施工中进行推广和应用。
1 聚氨酯弹性体应用技术的发展与现状
聚氨酯弹性体合成技术最早发展于德国，距今约60年的历史。其应用开发发展于美国。我国聚氨酯弹性体技术的研究应用开发较晚，距今不到30年的历史，但聚氨酯的消费量逐年剧增。但是过去很长一段时间由于主要原料主要依靠进口，其材料价格较高，影响了聚氨酯弹性体材料的工业化应用。随着我国对主要原料生产能力的提高以及人们对聚氨酯弹性体的认识逐渐加深，聚氨酯弹性体的应用逐渐得到普及，尤其是在矿山机械方面的应用得到较好的推广。但在疏浚行业，该材料的应用尚处于尝试阶段。
2 聚氨酯弹性体的分类和相应的加工技术
聚氨酯弹性体按照其制品的加工方法分类，主要分为浇注型（CPU）、热塑性（TPU）和混炼型（MPU）三大类。
聚氨酯弹性体加工方法多种多样，其中浇注型的加工方法按生产方式分为手工间歇法和机械连续法；按浇注方式分为垂直浇注法、倾斜浇注法、底部浇注法、旋转浇注法和喷涂法；按制品成型方法分为常压模制法、压力模制法、离心模制法、真空模制法和传递模制法等等。热塑型的加工方法有熔融法和溶液法。其中熔融加工是塑料工业常用的工艺：如混炼、压延、挤出、吹塑和模塑（包括注射、压缩、传递和离心（粉末）等），溶液加工是将粒料溶于溶剂或直接在溶剂中聚合而制成溶液再进行涂覆、纺丝等。一般不需要进行硫化交联反应，可缩短生产周期，废弃物料能够回收重新加以利用。混炼型的加工方法，通常可采用橡胶的加工办法进行加工。
3 聚氨酯弹性体的性能与结构的关系
聚氨酯弹性体大分子中存在柔性大的软链段和刚性强的硬链段、氢键和苯环等特征结构。在软链段、硬链段、氢键和苯环等共同作用下，聚氨酯弹性体的综合性能出众。主要表现在该类弹性体具备了从橡胶到塑料的许多宝贵特性。
（1）硬度范围宽。而且在高硬度下仍具有良好的橡胶弹性和伸长率。
（2）强度高。在橡胶硬度下它们的拉伸强度和撕裂强度比通用橡胶高得多；在塑料硬度下它们的冲击强度和弯曲强度又比塑料高很多。
（3）耐磨。享有“耐磨橡胶”的佳称，其阿克隆磨耗可以达到0.01cm3/1.61km是耐磨橡胶（0.1cm3/1.61km）的10倍以上。
（4）耐油。聚酯型聚氨酯弹性体的耐油性能不低于丁腈橡胶，与聚硫橡胶相当。
（5）耐臭氧性能优良。
（6）吸振、抗辐射和耐透气性好。
4 工程应用实例
4.1 聚氨酯弹性体复合抗磨环、复合耐磨短管的应用
泥泵是绞吸式挖泥船的核心部件，抗磨环和耐磨短管是泥泵中的主要配件。由于气蚀的原因，传统钢质产品的磨损严重，影响到泥泵的工作效率，也制约了疏浚效率。我们于2000年研制成功聚氨酯弹性体复合抗磨环和复合耐磨短管，并应用于荣成绿岛湖疏浚吹填造地工程中。该工程所使用的挖泥船为海狸600型，输送管线内径414mm，排距3km左右，工作压力为0.4Mpa，输送的介质为中粗砂，水质为海水。由于输送介质为硬度较高的中粗海砂，对泥泵配件磨损严重。材质为16Mn的抗磨环和耐磨短管气蚀严重，平均寿命为400h左右。而我们研制的聚氨酯弹性体复合抗磨环和复合耐磨短管使用寿命达到2000多个小时。其使用寿命约为16Mn抗磨环的5倍左右。
4.2 聚氨酯弹性体泥泵端盖密封圈的应用
泥泵端盖密封圈是泥泵重要零件之一。密封圈一旦损坏，不仅仅因停机更换造成设备运转效率的降低。更重要的是由于密封圈的磨损，造成端盖磨损，给端盖修复造成很大的困难。更严重的会造成端盖报废。我们结合工程工况设计并制作了弹性体密封圈，该产品应用于浙江润钦疏浚工程有限公司润钦6号挖泥船。该挖泥船现在天津北塘疏浚吹填工程中施工。该挖泥船为3500m3，管线直径为850mm，工作压力1Mpa左右，排距5km，疏浚土质为粗粉砂。该船原来使用的为耐磨橡胶制作的密封圈，使用寿命最多1个月，更换弹性体的密封圈后，已经使用3个多月，依然完好，没有明显磨损。
4.3 内衬聚氨酯弹性体复合钢管的应用
内衬聚氨酯弹性体复合钢管，就是在钢管内壁经离心浇注形成一定厚度的聚氨酯弹性体，然后经固化成型达到材料应有的物理性能指标。内衬聚氨酯弹性体根据输送介质的不同进行配方调整，以满足不同工况的使用要求。该产品主要具有以下特点。
4.3.1 耐磨性能优异
由于内衬聚氨酯有较好的弹性，当受到介质冲击时，聚氨酯在外力作用下被迫压缩，外力消失后，聚氨酯又恢复原状
4.3.2 防结垢
内衬聚氨酯弹性体具有对称的分子结构，是对外呈无极性状态，形成不了对浆液中无机离子的吸附作用，形不成垢层。且其内表面光滑，弹性好，能防止垢层的附着，因此具有较好的防垢缓垢性能。
4.3.3 运行阻力小
聚氨酯弹性体具有在较高的硬度时仍保持良好的弹性的特性，于是可以在保持弹性的基础上提高硬度，于是其流阻明显低于内衬橡胶复合钢管。另外其内衬表面光滑，复合管内壁的绝对粗糙和相对粗糙比钢管小一个数量级以上，能减少20%以上的阻力，特别是高浓度浆液输送系统，运行阻力小。
4.3.4 粘接力强
内衬聚氨酯与钢管粘接力强，采用离心浇注的工艺，聚氨酯弹性体同钢管达到100%的结合。采取独特的整体翻边工艺，不会出现脱落、脱空和局部撕裂的现象。
4.3.5 重量轻、安装方便
由于基体管采用薄壁管，重量相对较轻。安装时其连接方法通常采用法兰连接，安装方便（如表1）。
由于内衬聚氨酯弹性体复合钢管具有优异的耐磨、耐酸、耐碱、防结垢、耐辐射、高弹性、抗机械冲击等综合性能。已应用于电力、矿山、建材、化工等行业输送煤粉、灰渣、矿粉、铝液、泥浆等磨削性颗粒物料和腐蚀性介质。
电力行业：火力发电厂的除灰管道、灰渣管道、灰水回收管道，对于电厂淡水、海水除灰及酸性介质输送系统使用聚氨酯复合钢管更体现出其优越性。
矿山行业：铁矿矿浆、矿山精矿、尾矿输送系统，矿石浮选系统闭式循环管道，采金矿的水沙输送。
建材、化工行业：钢铁厂焦粉的输送，铝厂赤泥的输送、水泥厂煤粉的输送，输送腐蚀的酸、碱、盐及磨蚀兼有的固体、液体管道。如石油开采中的管道输送，排淤工程，城市供水系统，铝液输送管，均具有明显的效果。
4.4 聚脲喷涂聚氨酯复合钢管
聚脲喷涂聚氨酯弹性体具有硬度高，反应固化速度快，施工方便等优点。广泛应用于建筑、船舶、水利、交通、机械、化工、矿山、环保和娱乐等领域，显示了强大的生命力。与浇注型聚氨酯相比造价相对较高。
5 聚氨酯弹性体技术在疏浚行业应用前景展望
在疏浚行业，随着疏浚目的由河道和湖泊的疏导疏浚向沿海地区的吹填造地的变化；土质由淤泥类向中粗砂转变；排距由近距离（3～4km左右）向远距离（6～7km之外）变化，从而引起工作压力急剧提高。对挖泥船泥泵、叶轮、抗磨板等挖泥设备的磨损加剧，造成设备寿命严重缩短。同时还造成胶管、钢管等输送管线磨损严重，使用寿命缩短，损坏频率提高等问题。严重影响到疏浚效率，造成疏浚成本提高。而聚氨酯弹性体俗有“耐磨橡胶”的美誉，其自身具有的高弹性，高强度等特性，有利于克服气蚀和冲刷造成的危害。通过其在泥泵中的应用以及在矿山、建材、化工等行业输送煤粉、灰渣、矿粉、铝液、泥浆等磨削性颗粒物料和腐蚀性介质中的应用实例分析。认为聚氨酯弹性体材料在疏浚行业应用前景广阔。
5.1 浇注型聚氨酯弹性体的应用前景
浇注型聚氨酯弹性体采用静态浇注的方法适合于泥泵配件和钢管内衬，用于制作复合抗磨环、复合耐磨短管、密封圈等泥泵配件，还可应用泥泵泵壳内表面的涂覆，泥泵叶轮的复合等。
采用离心成型工艺制作内衬聚氨酯弹性体复合钢管、喷头、弯管等产品应用于排泥管线。
5.2 聚脲喷涂技术的应用前景
喷涂聚脲弹性体是近5年来发展起来的一种新型喷涂技术。它一出世就以其优异的理化性能，优良的工艺性和环保性，充分显示出比传统涂装技术无与伦比的优越性，得到迅猛发展。
5.2.1 喷射成型的优点
（1）反应活性高，固化速度快。垂直面、顶面及任意曲面可连续喷涂不流挂，3～5s钟凝胶，30min达步行强度。一次施工可达2mm以上厚度，施工周期短、效率高。
（2）100%固含量，无有机物挥发，系无毒无污染的绿色喷涂技术。
（3）对金属、非金属底材均有极强附着力。如钢、铝、钢筋混凝土、木材、玻璃钢、聚氨酯泡沫等。
（4）对温度、湿度不敏感。施工时受环境温度、湿度影响小。喷涂聚脲弹性体时，基材在-40℃的低温、高环境湿度时均可施工，甚至可在水面固化。
（5）耐低温及高温稳定性好。聚脲弹性体涂层，可在-45～120℃下长期使用，并能承受250℃的短时热冲击。
（6）耐候性、耐老化性好。脂肪族聚脲不受紫外线侵蚀，不易变黄。芳香族聚脲虽泛黄，但无粉化和开裂问题，可长期使用。耐冷热冲击及风雨霜雪的交变冲击。
（7）弹性体涂层有优异的物理性能。如抗拉强度、撕裂强度、冲击强度、延伸率、耐磨性等。优异的低温柔韧性。通过调节配方，硬度可从软橡皮到硬弹性体之间任意变化。弹性体是一种介于橡胶和塑料之间的高分子合成材料，它既有塑料的高强度，又有橡胶的高弹性。
（8）优异的防腐、防水、防湿滑功能。可在酸、碱、盐及海水等腐蚀介质中长期浸泡，是优异的重防腐材料。
（9）使用成套设备进行喷涂，可现场施工，快速固化，生产效率高。用Gusmer公司的H35设备，每分钟最高可喷涂厚2mm的涂层10m2。涂层表面光滑、连续无接缝。
（10）可根据使用要求，加入各种颜料、填料，制成不同颜色和功能的涂层。
5.2.2 应用展望
根据该喷涂工艺的反应速度快，适应性强等特点。以及该材料的耐磨损和抗腐蚀等优异性能。该材料可应用于泥泵泵壳、叶轮、抗磨环、短管等抗磨表面的喷涂。相对于浇注工艺，尽管材料费用较高，但该工艺不需要模具，不需要加热可常温下施工，施工方便快捷，具有更大的发展潜力。
5.3 混炼型和热塑型聚氨酯弹性体的应用前景展望
混炼型聚氨酯弹性体与橡胶的加工工艺非常近似，而其优异的耐磨性能，适合替代耐磨橡胶应用于胶管的制作过程中。热塑性聚氨酯弹性体加工工艺同塑料加工技术相似，可尝试应用于树脂型塑料软管的加工，最终实现橡胶管的替代。
6 结语
通过聚氨酯弹性体在挖泥船泥泵中的应用效果和聚氨酯弹性体复合钢管在电力、矿山、建材、化工等行业的应用实例分析，认为该材料适合于泥浆，尤其是中粗砂的输送。复合钢管替代普通钢管潜力巨大。另外通过对其与橡胶进行物理性能指标的比较，以及通过对该材料加工方法的分析认为该材料有望应用于胶管的生产，用以替代排泥胶管。综合分析认为：聚氨酯弹性体具有优异的耐磨损、抗腐蚀、高强度、粘接力强、加工方法多样等优点，其相关制品在疏浚行业应用前景广阔。
高分子材料的耐磨性范文5
【关键词】纳米颗粒;纳米级多相材料;实验室生产
【abstract】heterogeneous nanometer level material is expert in kind of peculiar physical property and chemical property demonstrating some matter interface certain. heterogeneous nanometer level material exploitation, the new breakthrough appears in the field of the catalysis, selectivity film, high-performance electrode fabrication, and bring the important effect into play in the field of environmental protection, energy conservation, stored energy and chemical industry high-effect clean production. the function and value saying the tentative plan that two-phase nanometer level material laboratory produces with application, the example waiting for aspect to discuss heterogeneous nanometer level material fetch the main body of a book from nanometer pellet exploitation in heterogeneous nanometer level material face.
【key words】nanometer pellet; heterogeneous nanometer level material; the laboratory is produced
物质界面的某些物理与化学性质,虽然比较特殊,但纳米级多相材料能够集特殊性质于一身,发挥出超常的功能。纳米级多相材料的开发,不仅在催化、选择性膜、高性能电极的制造方面出现新的突破,而且在环保、节能、储能以及高效清洁生产方面发挥重要作用。因此,从不同角度探讨纳米级多相材料开发与应用便成了有志之士的当务之急。
1 纳米级多相材料中纳米粒子的开发与应用
纳米级多相材料的优越性并非鲜为人知,这里不加赘述。笔者在这里讨论的是,在一种纳米粒子(或者微米粒子)上生成另一种纳米粒子的方法以及它的应用价值。
开发的动因:在实际工作中,笔者接触到的渗透膜、离子隔膜等,大部分是进口产品。如反渗透膜有90%需要进口,超滤膜和微滤膜大约有50%需要进口,生物和医用膜、气体分离膜、特殊分离膜绝大部分需要进口。虽然,对于这方面的品种,如反渗透膜、电池隔膜,我国已经开始实现了规模化生产,但是,在性能上,与国外先进产品相比,仍有较大差距。譬如,反渗透膜的透盐率。国外同类产品可以小于“2”,而我国往往大于“5”至“10”。显而易见,国外在这方面的先进性不言而喻。在数量上,锂电池的隔膜供不应求,依靠大量进口,即便钒电池、超级电容等的隔膜,也是进口为主,我们存在的最大问题是在膜材料的制造方面。因此,开发新的隔膜生产技术迫在眉睫。
应用价值:纳米颗粒的开发具有广泛的应用价值。主要表现为:其一,加入物质表面,可以起到对应的化学催化、光触媒、烧结、传感、物质表面改性等作用。譬如,纳米铂在汽车尾气催化净化中能够起到非常好的效果,一些优良的三元催化器就有纳米铂的成分,同时也广泛应用在氢氧燃料电池的低温催化反应方面;又譬如,目前许多空调的光触媒含有纳米二氧化钛;极薄到肉眼看不见的纳米金在玻璃上的涂层可以起到冬暖夏凉的作用。其二,加入物质内部,可以起到对应的改变物质的物化性质的作用。尤其是金属和非金属材料的混合,如纳米级陶瓷粉末和金属粉末(包括纳米级金属粉末)的烧结的加工刀具。已经广泛的应用在实际生产中了。又譬如纳米超硬材料加入到工程塑料中,可以使工程塑料的耐磨性大幅度的提高,可以广泛应用到国防、航天等领域。其三,单独使用。如纳米级二氧化钛用于喷雾杀菌和分解甲醛,纳米银用于杀菌,纳米药物用于 治疗 等。
2 纳米级两相材料的实验室生产
2.1 实验室生产的理论依据。
在通常的情况下,隔膜是可以用有机高分子材料制成或者无机材料烧结而成。用纤维状的材料适当的叠加可以比较容易的制得一定的孔隙的隔膜,但孔隙不规则,在有机高分子材料上形成有一定规格的密集的孔隙,往往要用到成孔剂。这涉及到纳米粒子分散到有机高分子材料中的技术,也涉及到纳米颗粒本身的规格和性质,由于纳米颗粒表面能的关系,若用普通的混炼,效果并不见佳。因此,人们又针对性地研究出一些特殊的化学与物理的方法,使得纳米颗粒可以均匀的分散。一般,可以有两种方法,一种是在有机高分子的某个基团上连接一个特定的小基团,然后使材料在比较粘稠的情况下把这个特定的小基团置换和还原出来,然后形成分散的纳米颗粒。另一种方法,可以在纳米颗粒的外层覆盖一层包裹剂,然后在这层包裹剂上进行化学修饰,使其化学性质类似相应的高分子材料的性质。以上这两种方法的材料要成为隔膜,还必须要制膜。一般在成膜后,以化学方法将成孔剂去除,接下来,有的还需要对膜和孔隙进行一定的物理或者化学的修饰,从而,形成特定离子的通过或遏制的功能。这样形成的隔膜,孔隙可以严格控制在纳米级别的统一基准上,可以制得高质量的特殊隔膜。必须补充一点,因为有机隔膜相当薄,达到微米甚至纳米级,所以,它需附着于支撑物或者支撑膜上。
由于膜孔处是离子和分子的通道,改变膜孔处的物质,将对通道的选择性作用产生影响。笔者在此提出一种设想,即生产某种纳米级的两相材料,将这种物质作为成孔剂,可以用化学法除掉一相,形成通道,而另外一相则留在空隙中。留下的一相,除了可以单独起作用外,还可以对金属进行辐射产生热量,起到对已经形成的空隙进行热修饰的作用,从而完成和支撑物连接或者烧结的的过程,达到电导通的目的;除此,还可以对其进行化学修饰,并在空隙中形成其他纳米级的物质。纳米两相材料加入其他物质的表面或者内部,将会产生某种特殊的效果。笔者的这种方法,可以用来制造微传感器、超级电容隔膜、常规电池的特殊隔膜、渗透膜、催化剂等。
2.2 例说纳米级两相材料的实验室生产的设想。
操作如下:
高分子材料的耐磨性范文6
1.1分析调质及其设计应用
根据目前的具体情况看，调质技术是最常用的一种热处理技术。对大多数零部件进行处理时均可以通过调质技术进行操作，且该技术的效果能够使所选的材料综合性能得到提升，即利用调质技术能够对材料强度进行拉伸，使机械设计材料的屈服度及拉伸强度得以不断提升，进而增强材料的塑性及强度。通过提升材料的冲击度、强度，能够使设计过程中零部件的使用截面减小，进而降低整个机械的重量及降低部件的消耗及所占空间。在运用调质技术的过程中，必须注意下面的三点要求：一是一定要将调质标注清楚，若只是将热处理标注出来，大部分厂家很可能会运用其他处理技术来进行操作，如利用正回火使材料的硬度达到相关标准，但正回火技术降低材料强度大大降低，致使其在具体工作中出现断裂情况；二是必须将调质硬度范围注明，进而才可以为工厂生产提供便利，如果硬度的范围较窄就不能达到具体的生产需求；三是材料硬度与所要求的实际强度必须相适应。
1.2分析表面硬化技术与选材
对机械进行设计时，应利用硬化技术对各种金属材料的表面进行相应的处理，且对其进行处理主要是为增强材料的耐蚀性、耐磨性，而氮化技术、渗碳技术则是比较常用的硬化技术。渗碳技术通常是指，在渗碳炉对钢材表面碳含量进行增加，使其达到被允许范围时再淬火，进而让钢材的表面硬度能够达到相应的技术标准，再通过低温回火技术将其应力消除，使其组织结构更加稳定。能够利用渗碳技术进行处理的材料通常是渗碳钢，进行机械设计的过程中，可参照实际要求对其进行运用。如可以根据心部强度、零部件主要的尺寸大小对材料进行选择，需要重视的一点是材料的使用不能过度，否则会导致生产成本不断增加。通常情况下，如果截面的有效面积低于50mm，可选择20Cr。但是，如果有效截面面积大小在50～150mm之间，而且其重量低于50kg，就可选择20CrMnTi。渗碳层度深度应参照实际的需求才能进行确定，若增加其层深就说明必须使渗碳时间延长。
1.3分析氮化技术及相关材料的选择
不管是何种钢材通常都可以利用氮化技术对其进行相应的处理，但比较常用的一种钢材主要是45型号的氮化钢。使用氮化技术时往往是利用氮化炉对其进行操作，因而其优势主要是变形较小，进行氮化后就不必再加工。同时，氮化硬度应参照材料质量才能确定，进行设计的过程中必须注意一定要使用整体的氮化技术，由于氮化层并不会带来不好的影响，所以不必再次进行处理。必要时可运用局部的氮化技术对局部进行相应的保护，进行氮化后再把保护层全部去掉。该技术最大的一个特点就是热处理的过程中变形较小、硬化层也相对较小，尤其是适合与调质技术共同使用，进而可以使材料耐磨性、技术强度大大提升。
2机械设计中最常用的四种材料
2.1高分子材料
在机械设计，对于高分子材料而言，其主要包括合成纤维及塑料。此类材料在相应的工业生产中存在许多优点，且材料来源非常丰富。能够从天然气中进行提取，该材料所消耗的能源较少，且其密度也比较小，其延展性同样非常好。
2.2金属材料
各种工程的材料使用中，其使用范围最广泛的主要是金属材料。据统计资料显示，金属材料在机械类产品中占了90%以上的比例。尤其是钢铁材料在机械设计中的使用最为普遍，由于钢铁的韧性、强度较好，且其价格相对较便宜，也可以达到各种性能标准，所以使用较多。金属类材料中的合金，其性能非常优良，比较适合用来制作各种机械产品中的零部件。
2.3复合材料
机械设计中所使用的复合材料主要由不同的、两种以上的材料所构成，且通过化学与物理方法有机组合而成的新型材料，此类材料的性能均可以达到各种工业生产的需求。其中，复合材料通常包含非金属材料和金属材料，而金属材料有合金、镁、铝；非金属材料则包括陶瓷、橡胶、树脂等。金属丝、碳化纤维及玻璃纤维则属于增强型的材料。
2.4陶瓷材料
对陶瓷材料来说，其主要成分是碳化硅、氮化硅，且此类材料的特点主要有密度较低、硬度较高、具有较强的抗压强度及耐腐蚀性强，其缺点是价格非常贵、比较容易发生断裂、比较脆。目前，陶瓷材料大多使用在密封零件的制作中。
3机械设计中材料的选择及使用须注意的事项
3.1对材料进行选择时必须重视其适用性及经济性
机械设计的具体工作人员应根据不同的机械设计工艺，比如锻造工艺、铸造工艺、焊接工艺根据各种需求选择适合的材料，进而才可以使材料发挥出最大的效用。如铸造工艺中所使用的材料一定要具备较好的偏折性、吸气性、收缩性；焊接工艺中的材料应有良好的敏感性及使用性；而锻造工艺使用的材料则应具有相应的锻后冷墩性、冲压性、冷却性、可锻性。只有将各种工艺制作中需要的材料性质把握好，进而才可以选择出真正合适的机械设计材料。另外，对材料进行选择、使用的过程中还要重视材料的经济性，所选材料应在满足设计需求的同时尽量保证价格为最实惠、最便宜，这样就才能够使机械设计成本得以降低。
3.2材料选择过程中一定要重视其环保性及节能性
近几年，随着科学技术、社会经济的持续发展，自然破坏现象也越来越严重，自然环境问题早已成为社会中的热点话题之一。环境与人类的生活、生存有密不可分的关系，对自然环境进行保护也是各个社会成员共同的责任及义务，想要促进社会发展，就必须对环境进行有效的保护，过度的开采往往只会产生适得其反的后果。因此，对机械设计中的材料选择一定要重视节能性及环保性；设计人员一定要坚持可持续发展观，使用污染较小、能耗较少的材料，对那些不可再生、有效的资源必须尽量节约，进而能够在完成机械设计任务的基础上，使自然环境得到相应的保护。
4结语
