什么是新材料陶瓷?
传统陶瓷主要采用天然的岩石、矿物、粘土等材料做原料。而新型陶瓷则采用人工合成的高纯度无机化合物为原料,在严格控制的条件下经成型、烧结和其他处理而制成具有微细结晶组织的无机材料。它具有一系列优越的物理、化学和生物性能,其应用范围是传统陶瓷远远不能相比的,这类陶瓷又称为特种陶瓷或精细陶瓷。
新型陶瓷控化学成分主要分为两类:一类是纯氧化物陶瓷,
如Al2O3、ZrO2、MgO、CaO、BeO、ThO2等;另一类是非氧化物系陶瓷,如碳化物、硼化物、氮化物和硅化物等。按照其性能与特征又可分为:高温陶瓷、超硬质陶瓷、高韧陶瓷、半导体陶瓷。电解质陶瓷、磁性陶瓷、导电性陶瓷等。随着成分、结构和I:艺的不断改进,新剂陶瓷层出不穷。按其应用不同又可将它们分为工程结构陶瓷和功能陶瓷两类。
在工程结构上使用的陶瓷称为工程陶瓷,它主要在高温下使用,也称高温结构陶瓷。这类陶瓷具有在高温下强度高、硬度大、抗氧化、耐腐蚀、耐磨损、耐烧蚀等优点,是空间技术、军事技术、原子能、业及化工设备等领域中的重要材料。工程陶瓷有许多种类,但目前世界上研究最多,认为最有发展前途的是氯化硅、碳化硅和增韧氧化物三类材料。
精密陶瓷氨化硅代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高工件温度,从而提高热效率,降低燃料消耗,节约能源,减少发动机的体积和重量,而且又代替了如镍、铬、钠等重要金属材料,所以,被人们认为是对发动机的一场革命。氮化硅可用多种方法制备,工业上普遍采用高纯硅与纯氮在1600K反应后获得:
3Si+2N2 =Si3N4(条件1600K)
也可用化学气相沉积法,使SiCl4和N2在H2气氛保护下反应,产物Si3N4积在石墨基体上,形成一层致密的Si3N4层。此法得到的氮化硅纯度较高,其反应如下:
SiCl4+2N2+6H2→Si3N4+12HCl
氯化硅、碳化硅等新型陶瓷还可用来制造发动机的叶片、切削刀具、机械密封件、轴承、火箭喷嘴、炉子管道等,具有非常广泛的用途。
利用陶瓷对声、光、电、磁、热等物理性能所具有的特殊功能而制造的陶瓷材料称为功能陶瓷。功能陶瓷种类繁多,用途各异。例如,根据陶瓷电学性质的差异可制成导电陶瓷、半导体陶瓷、介电陶瓷、绝缘陶瓷等电子材料,用于制作电容器、电阻器、电子工业中的高温高频器件,变压器等形形色色的电子零件。利用陶瓷的光学性能可制造固体激光材料、光导纤维、光储存材料及各种陶瓷传感器。此外,陶瓷还用作压电材料、磁性材料、基底材料等。总之,新剂陶瓷材料几乎遍及现代科技的每一个领域,应用前景十分广阔。
问错地方了,不过给你个参考的。1硅材料 硅是地壳上最丰富的元素半导体, 性质优越而工艺技术比较成熟,已成为固态电子器件的主要原料。为适应超大规模集成电路的需要,高完整性高均匀度(尤其是氧的分布) 的硅单晶制备技术正在发展。虽然在超速集成电路方面砷化镓材料表现出巨大的优越性,但尚不可能全面取代硅的地位。硅材料在各种晶体三极管、尤其是功率器件制造方面仍是最主要的材料。无定形硅可能成为同单晶硅并列的重要硅材料。无定形硅和多晶硅太阳电池的成功将使硅材料的消耗量急剧增加。 硅光电池可把太阳能转化成电能,可用于人造卫星。
2 记忆合金材料
记忆合金主要成分镍和钛,记忆合金独有物理特性:当温度达到某一数值时,材料内部的晶体结构会发生变化。记忆合金可用于外科手术,还可装在热水器的出水阀门内,防止烫人。 3 陶瓷材料 陶瓷材料中已崛起了精细陶瓷,它以抗高温、超强度、多功能等优良性能在新材料世界独领风骚。精细陶瓷是指以精制的高纯度人工合成的无机化合物为原料,采用精密控制工艺烧结的高性能陶瓷,因此又称先进陶瓷或新型陶瓷。精陶材料将成为名副其实的耐高温的高强度材料,从而可用作包括飞机发动机在内的各种热机材料、燃料电池发电部件材料、核聚变反应堆护壁材料、无公害的外燃式发动机材料等。精细陶瓷与高性能分子材料、新金属材料、复合材料并列为四大新材料。有些科学家预言.由于精细陶瓷的出现,人类将从钢铁时代重新进入陶瓷时代。4.包膜钛白
钛白学名二氧化钛,是一种最佳的白色颜料,因其高度的化学稳 定性和优异的颜料性能,被广泛地应用于陶瓷、塑料、药物、化妆品、涂料及橡胶产业等国民经济的各个领域。我国有世界上第一大的制造钛白原料的钛体矿储量,但目前国内大多采用湿化法生产钛白,由于生产工艺中使用大量污染严重的硫酸磺,所以很难打入国际市场。
区别于目前国内使用的湿化法,干化法生产钛白的最大优点是无污染,不使用硫酸磺,投入的原料即等于产出成品,不存在废水和废 弃物的排放问题。
主要从事纳米陶瓷制备新技术和工程陶瓷磨擦学性能评价方面研究的湖南大学博士生导师肖汉宁教授,在低成本高可靠性纳米陶瓷制备新工艺新技术的研究方面取得了具有产业化前景的重要研究成果,提出了高温自润滑耐磨陶瓷的设计原则并成功地研制了高温自润滑纳米陶瓷。该技术生产的纳米陶瓷制品可在高温、腐蚀、无润滑等恶劣环境下用作耐磨结构材料,如研磨体、陶瓷轴承、机械密封件、纺织瓷件、管道、阀门、耐磨衬板等,对提升传统耐磨结构材料的可靠性和技术含量,推动机械制造、化工、纺织等相关产业的技术进步有积极意义。该技术利用工业废渣来制备纳米陶瓷,是一项集新材料研制、固体废弃物再生利用和环境保护于一体的具有显著社会经济效益和推广应用价值的课题,对提高冶金工业废渣的利用率和附加值,降低其对环境污染的压力具有重要意义。现在主要的生产公司是深圳市汭美珂科技发展有限公司,产品通过了美国食品和药物管理局的FDA鉴定合格的安全产品,是一个值得信赖的公司。
采用高纯度人工合成的原料,利用精密控制工艺成形烧结制成,一般具有某些特殊性能,以适应各种需要。根据其主要成分,有氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、金属陶瓷等;特种陶瓷具有特殊的力学、光、声、电、磁、热等性能。本节主要介绍特种陶瓷。
特种材料分类
根据用途不同,特种陶瓷材料可分为结构陶瓷、工具陶瓷、功能陶瓷。
结构陶瓷
氧化铝陶瓷主要组成物为Al2O3,一般含量大于45%。氧化铝陶瓷具有各种优良的性能。耐高温,一般可要1600℃长期使用,耐腐蚀,高强度,其强度为普通陶瓷的2~3倍,高者可达5~6倍。其缺点是脆性大,不能接受突然的环境温度变化。用途极为广泛,可用作坩埚、发动机火花塞、高温耐火材料、热电偶套管、密封环等,也可作刀具和模具。
氮化硅陶瓷主要组成物是Si3N4,这是一种高温强度高、高硬度、耐磨、耐腐蚀并能自润滑的高温陶瓷,线膨胀系数在各种陶瓷中最小,使用温度高达1400℃,具有极好的耐腐蚀性,除氢氟酸外,能耐其它各种酸的腐蚀,并能耐碱、各种金属的腐蚀,并具有优良的电绝缘性和耐辐射性。可用作高温轴承、在腐蚀介质中使用的密封环、热电偶套管、也可用作金属切削刀具。
碳化硅陶瓷主要组成物是SiC,这是一种高强度、高硬度的耐高温陶瓷,在1200℃~1400℃使用仍能保持高的抗弯强度,是目前高温强度最高的陶瓷,碳化硅陶瓷还具有良好的导热性、抗氧化性、导电性和高的冲击韧度。是良好的高温结构材料,可用于火箭尾喷管喷嘴、热电偶套管、炉管等高温下工作的部件;利用它的导热性可制作高温下的热交换器材料;利用它的高硬度和耐磨性制作砂轮、磨料等。
六方氮化硼陶瓷主要成分为BN,晶体结构为六方晶系,六方氮化硼的结构和性能与石墨相似,故有“白石墨”之称,硬度较低,可以进行切削加工具有自润滑性,可制成自润滑高温轴承、玻璃成形模具等。
工具陶瓷
硬质合金主要成分为碳化物和粘结剂,碳化物主要有WC、TiC、TaC、NbC、VC等,粘结剂主要为钴(Co)。硬质合金与工具钢相比,硬度高(高达87~91HRA),热硬性好(1000℃左右耐磨性优良),用作刀具时,切削速度比高速钢提高4~7倍,寿命提高5~8倍,其缺点是硬度太高、性脆,很难被机械加工,因此常制成刀片并镶焊在刀杆上使用,硬质合金主要用于机械加工刀具;各种模具,包括拉伸模、拉拔模、冷镦模;矿山工具、地质和石油开采用各种钻头等。
金刚石天然金刚石(钻石)作为名贵的装饰品,而合成金刚石在工业上广泛应用,金刚石是自然界最硬的材料,还具备极高的弹性模量;金刚石的导热率是已知材料中最高的;金刚石的绝缘性能很好。金刚石可用作钻头、刀具、磨具、拉丝模、修整工具;金刚石工具进行超精密加工,可达到镜面光洁度。但金刚石刀具的热稳定性差,与铁族元素的亲和力大,故不能用于加工铁、镍基合金,而主要加工非铁金属和非金属,广泛用于陶瓷、玻璃、石料、混凝土、宝石、玛瑙等的加工。
立方氮化硼(CBN)具有立方晶体结构,其硬度高,仅次于金刚石,具热稳定性和化学稳定性比金刚石好,可用于淬火钢、耐磨铸铁、热喷涂材料和镍等难加工材料的切削加工。可制成刀具、磨具、拉丝模等
其它工具陶瓷尚有氧化铝、氧化锆、氮化硅等陶瓷,但从综合性能及工程应用均不及上述三种工具陶瓷。
功能陶瓷
功能陶瓷通常具的特殊的物理性能,涉及的领域比较多,常用功能陶瓷的特性及应用见表。
常用功能陶瓷 种类 性能特征 主要组成 用途 介电陶瓷 绝缘性 Al2O3、Mg2SiO4 集成电路基板 热电性 PbTiO3、BaTiO3 热敏电阻 压电性 PbTiO3、LiNbO3 振荡器 强介电性 BaTiO3 电容器 光学陶瓷 荧光、发光性 Al2O3CrNd玻璃 激光 红外透过性 CaAs、CdTe 红外线窗口 高透明度 SiO2 光导纤维 电发色效应 WO3 显示器 磁性陶瓷 软磁性 ZnFe2O、γ-Fe2O3 磁带、各种高频磁心 硬磁性 SrO.6 Fe2O3 电声器件、仪表及控制器件的磁芯 半导体陶瓷 光电效应 CdS、Ca2Sx 太阳电池 阻抗温度变化效应 VO2、NiO 温度传感器 热电子放射效应 LaB6、BaO 热阴极 精陶瓷
陶瓷材料中已崛起了精细陶瓷,它以抗高温、超强度、多功能等优良性能在新材料世界独领风骚。精细陶瓷是指以精制的高纯度人工合成的无机化合物为原料,采用精密控制工艺烧结的高性能陶瓷,因此又称先进陶瓷或新型陶瓷。精细陶瓷有许多种,它们大致可分成三类。
结构陶瓷
这种陶瓷主要用于制作结构零件。机械工业中的一些密封件、轴承、刀具、球阀、缸套等都是频繁经受摩擦而易磨损的零件,用金属和合金制造有时也是使用不了多久就会损坏,而先进的结构陶瓷零件就能经受住这种“磨难”。
电子陶瓷
指用来生产电子元器件和电子系统结构零部件的功能性陶瓷。这些陶瓷除了具有高硬度等力学性能外,对周围环境的变化能“无动于衷”,即具有极好的稳定性,这对电子元件是很重要的性能,另外就是能耐高温。
生物陶瓷
生物陶瓷是用于制造人体“骨骼一肌肉”系统,以修复或替换人体器官或组织的一种陶瓷材料。
精细陶瓷是新型材料特别值中得注意的一种,它有广阔的发展前途。这种具有优良性能的精细陶瓷,有可能在很大的范围内代替钢铁以及其他金属而得到广泛应用,达到节约能源、提高效率、降低成本的目的;精细陶瓷和高分子合成材料相结合.可以使交通运输工具轻量化、小型化和高效化。
精陶材料将成为名副其实的耐高温的高强度材料,从而可用作包括飞机发动机在内的各种热机材料、燃料电池发电部件材料、核聚变反应堆护壁材料、无公害的外燃式发动机材料等。精细陶瓷与高性能分子材料、新金属材料、复合材料并列为四大新材料。有些科学家预言.由于精细陶瓷的出现,人类将从钢铁时代重新进入陶瓷时代
近日,上海、广东、福建、重庆、天津、山东等多个省份发布制造业高质量发展“十四五”规划,指出要大力发展多种化工新材料。
一、重庆市
1.新材料产业发展重点概述
先进有色合金:电子、 汽车 、航空航天、轨道交通等领域用新型高强、高韧、耐蚀铝合金材料及大尺寸制品,高性能镁合金及其制品,钛合金结构件及紧固件,铜合金精密带材和超长线材制品等高强高导铜合金。
高端合成材料:聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯弹性体、水性聚氨酯涂料、合成革等聚氨酯产品,尼龙66、尼龙6、长碳链尼龙等聚酰胺产品,PET、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)等聚酯产品,PMMA等聚甲基丙烯酸甲酯产品,VAE、PVB树脂等聚烯烃产品,聚碳酸酯产品,聚甲醛产品,BDO产品,以及合成材料主要原料。
其他新材料:玻璃纤维及制品、 碳纤维材料、气凝胶材料、石墨烯材料、功能性膜材料等。
2.具体内容
(1)先进有色合金
加快氧化铝项目建设,积极谋划电解铝、再生铝项目,构建与后端铝加工制造能力相适应的上游材料本地供应保障体系。推动现有铝加工企业加强铝合金纯净化冶炼与凝固技术研究、高强高韧大规格型材板材加工技术等技术研发,规划实施好高端铝材系列项目,不断丰富铝及铝合金产品种类;
加快航空用高强韧钛合金工程化、产业化步伐,积极引育上游原料企业,进一步完善本地钛合金产业体系。发挥镁合金领域技术优势,推动现有企业加快高性能镁合金及变形镁合金、镁合金锻件、耐蚀镁合金等产品开发,拓展应用场景,进一步壮大镁合金产业;
推动现有铜加工企业加快精密带材和超长线材、铜合金引线框架、电子铜箔等铜合金产品开发。
(2)高端合成材料
发挥本地MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)、AA(己二酸)产能优势,加强环氧化合物、聚醚多元醇等项目规划建设,推动PTMEG(聚四氢呋喃)、聚氨酯树脂等领域现有企业进一步扩大产能,完善壮大聚氨酯产业链;
依托本地AA产能优势,加强ADN(己二腈)—HDA(己二胺)、尼龙66盐(己二酸己二胺盐)、尼龙66(聚己二酰己二胺)等产品规划建设, 积极引育长碳链尼龙、耐高温尼龙等领域企业,打造聚酰胺产业链;
依托本地MMA(甲基丙烯酸甲酯)项目优势,加强丙酮等原料项目规划建设,扩大MMA产能,积极引育PMMA(聚甲基丙烯酸)领域企业,打造聚甲基丙烯酸甲酯产业链。依托本地PTA(对苯二甲酸)条件,加强EG(乙二醇)、PG(丙二醇)、BG(丁二醇)等原料项目规划建设, 推动企业进一步提升PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)产能,加快PET工程塑料产品开发,打造聚酯产业链;
依托乙炔、醋酸乙烯产品和技术优势, 发展VAE(醋酸乙烯—乙烯共聚)、EVA(乙烯—醋酸乙烯共聚)、T-PVA(热塑性聚乙烯醇)树脂、PVB(聚乙烯醇缩丁醛)树脂、EVOH(乙烯—乙烯醇共聚物)树脂等聚烯烃产业链;
依托碳酸二甲酯项目,结合规划建设的MTO(甲醇制烯烃)项目和丙酮项目, 规划发展双酚A项目,打造聚碳酸酯产业链;
依托甲醇资源和POM(聚甲醛)技术优势, 扩大POM规模;
依托本地乙炔资源, 发展BDO(1,4—丁二醇)、PBAT(聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯)/PBS(聚丁二酸丁二醇酯)等下游环节,壮大可降解塑料产品规模。
(3)高性能纤维及复合材料
利用原料基础,推动相关企业研发制造 高性能PVA(聚乙烯醇)功能纤维、差别化氨纶、特种聚酯纤维、聚酰胺纤维、PU(聚氨酯)超纤等产品。 推动现有玻璃纤维及制品企业加强无碱玻璃纤维先进池窑拉丝等技术研发,加快超细、高强高模等高性能玻璃纤维与制品,增强性复合材料,以及微纤维玻璃棉高效绝热及过滤材料、微纤维棉衍生品等产品开发。面向 汽车 、智能终端等整机产品结构件需求, 积极引育碳纤维、陶瓷纤维等其它高性能纤维及增强复合材料领域企业。
(4)气凝胶材料
以硅基气凝胶为切入,延伸上游有机硅源、无机硅源、功能性硅烷等气凝胶前驱体及基材产业链,形成气凝胶产品集群及多种硅基化学品的新型高端硅产业基地。加快气凝胶绝热毡、气凝胶隔热板、气凝胶隔热纸等产品开发,积极拓展气凝胶在航空航天、管道保温、建筑建材、新能源 汽车 、冷链物流、高 科技 服装等领域应用场景。加强超临界干燥技术、常压干燥技术、铝基气凝胶、锆基气凝胶和碳基气凝胶等技术储备,不断丰富气凝胶产品种类。
(5)石墨烯材料
推动现有石墨烯企业加强石墨烯大规模制备工艺改进优化,加快导电剂、导热膜、散热剂等产品开发,积极拓展石墨烯在环境治理、节能储能、电子信息、保温隔热等领域应用。
(6)电子化学品
发挥重庆市化工产品功能因子多的特点,发展精细化学品。面向电子、 汽车 等产业发展需求,积极引育电子用化学品、新型涂料等领域企业。
(7)未来材料
发挥重庆市在碳基材料和半导体两个领域技术积累优势,以碳纳米管材料为切入,积极引育纳米材料领域企业,搭建纳米材料在集成电路、新能源、医药等领域应用场景,争取实现工程化应用。加强智能材料、仿生材料、超材料、低成本增材制造材料和新型超导材料等领域研发布局。面向空天、深海、深地等国家重大工程建设需求,推动现有企业加强极端环境所需特种材料研发,形成一批创新成果。
二、上海市
1.新材料产业发展重点概述
重点发展化工先进材料、精品钢材、关键战略材料、前沿新材料等制造领域,延伸发展设计检测、大宗贸易等服务领域。推动先进材料高端化、绿色化发展,加强材料基础研究、工程化转化和产业化应用衔接,系统性开展材料综合性能评价、质量控制工艺及工程化研究,加快布局公共研发转化平台和中试基地,提升材料企业创新和产学研联合转化能力。建设新材料应用中心,强化集成电路、生物医药、航空航天等重点领域关键材料的自主保障,完善上海市新材料产业重点指导目录,着力打造与战略性、基础性、高技术竞争性地位相匹配的现代化材料产业体系。
2.先进材料产业集群重点领域
(1)化工先进材料
以安全环保、集约发展为重点,支持化工先进材料产业链向精细化、高端化延伸,提高高端产品占比; 大力发展高性能聚烯烃、高端工程塑料、特种合成橡胶、黏合剂等先进高分子材料,重点突破高端表面活性剂、电子化学品、高纯溶剂、催化剂、医药中间体等专用化学品 ,加快布局创新平台,支持龙头企业搭建面向产业链上下游的中试共享平台,支持建设上海国际化工新材料创新中心。到2025年,以上海化工区为主要载体,努力建设成为参与全球竞争的绿色化工产业集群,产业规模达到2700亿元。
(2)精品钢材
以绿色转型、精品提升为重点,优化钢铁产业产品结构,巩固提高第二、三代高强度和超高强度 汽车 用钢、高能效硅钢、高温合金等产品技术优势;突破高性能能源与管线用钢、高品质耐磨等高端产品的制造与深度开发技术,发展短流程炼钢;发展以特种冶金技术为核心的耐高温、抗腐蚀、高强韧的镍基合金,以及钛合金、特殊不锈钢、特种结构钢等。到2025年,以宝山基地为主要载体,打造高附加值精品钢材产业集群,产业规模保持1000亿元左右。
(3)关键战略材料
以强化保障、应用带动为重点,围绕集成电路、生物医药、高端装备、新能源等重点领域,突出应用需求带动, 提升先进半导体、碳纤维及其复合材料、高温合金、高性能膜材料、先进陶瓷和人工晶体等关键战略材料的综合保障能力; 支持重点应用领域企业建设市级新材料应用中心,开展重大战略项目的协同攻关。到2025年,打造若干百亿级关键战略材料产业集群。
(4)前沿新材料
以前沿布局、示范应用为重点, 加快高温超导、石墨烯、3D打印材料等前沿新材料研发、应用和产业化 。建成中国首条公里级高温超导电缆示范工程,建设上海高温超导产业基地,推动高温超导带材向量产阶段转化并加快应用; 加快石墨烯在消费电子、智能穿戴、交通轻量化和环境治理等领域的应用;推进3D打印专用高分子材料、陶铝新材料、金属粉末等专用材料及成型技术的开发应用。 到2025年,建设成为国内领先的前沿新材料研发和生产基地。
(5)先进材料服务
以检验检测、平台服务为重点,推动先进材料企业提供产品和专业服务解决方案,鼓励科研机构开展早期研发介入合作和定向开发服务,加快先进材料配方、设计等环节的攻关,缩短产品研发周期;围绕原料检测、环境试验、质量检验、工艺分析等领域,发展第三方综合性检验检测服务;推进材料领域的大宗商品贸易平台和资源综合利用平台建设,提供涵盖大宗商品信息发布、采购、销售、配送、供应链金融、物流跟踪等在线服务。到2025年,打造先进材料专业化、高端化服务品牌,提升产业整体竞争力。
三、广东省
1.绿色石化发展要点概述
(1)提升炼油化工规模和水平,支持高质量成品油、润滑油、溶剂油等石油制品和有机原料发展;
(2)以工程塑料、电子化学品、功能性膜材料、日用化工材料、高性能纤维等为重点,加快石化产业链中下游高端精细化工产品和化工新材料研制。
(3)围绕安全生产、绿色制造、污染防治等重点,加快推进石化原料优化、能源梯级利用、可循环、流程再造等工艺技术及装备研发应用,加快推进单位产品碳排放达到国际先进水平。
(4)逐步形成粤东、粤西两翼产业链上游原材料向珠三角产业链下游精深加工供给,珠三角精细化工产品和化工新材料向粤东、粤西两翼先进制造业供给的循环体系。到2025年,石化产业规模超过2万亿元,打造国内领先、 世界一流的绿色石化产业集群。
2.绿色石化重点细分领域发展空间布局
(1)炼油石化
依托广州、惠州、湛江、茂名、揭阳等市,加强油气炼化,发展上游原材料。
a.广州
加快推动中石化广州分公司绿色安全发展项目投资建设,促进油品质量升级,建设园区化、集约化、技术先进、节能环保、安全高效的石化基地;
b.惠州
以中海油惠州石化炼油、中海壳牌乙烯和埃克森美孚惠州乙烯项目为龙头,大亚湾石化园区为依托,建立上中下游紧密联系、科学合理的石化产业链;
c.茂名
以中石化茂名炼油和乙烯项目为核心,茂名高新技术开发区和茂南石化区为依托,形成高质量成品油、润滑油、溶剂油、有机原料、合成树脂、合成橡胶、液蜡等系列特色产品;
d.湛江
以中科广东炼化一体化项目、巴斯夫新型一体化项目为龙头,加快石化产业园区建设,发展清洁油品、基础化工材料,形成较完整的炼油、乙烯、芳烃等石化产业链;
e.揭阳
加快中石油广东石化项目及相关石化项目建设,加强与大亚湾石化区联系合作,重点发展清洁油品、化工原料等产业。
(2)高端精细化学品和化工新材料
依托广州、深圳、珠海、佛山、东莞、江门、惠州、中山、肇庆、茂名、湛江、揭阳、汕头、汕尾、清远等市,发展下游精深加工产业。
a.广州
巩固精细化学品及日用化学品发展优势, 发展合成树脂深加工、高性能合成材料、工程塑料、化工新材料、日用化工等高端绿色化工产品;
b.深圳
重点发展高附加值精细化工产品、新型合成材料、工程塑料、特种化学品;
c.珠海
建设丙烷脱氢、顺丁橡胶、润滑油调和、丁辛醇、丙烯酸、精细深冷胶粉等天然气副产品深加工产业链, 重点发展新能源锂电池材料、功能高分子材料、新一代电子信息材料等新材料产业;
d.佛山
重点发展高档涂料、高纯试剂、粘合剂、气雾剂、专用化学品、稀释剂等;
e.东莞
着力发展日用化工材料、高附加值中间原料、氟硅材料、高性能纤维等产品;
f.江门
以珠江西岸新材料集聚区为重点, 发展涂料及树脂、油墨、造纸化学品、塑料助剂、食品添加剂等产品;
g.惠州
着力推动炼化深加工、 高端化学品、化工新材料的发展 ,加快惠州新材料产业园区的规划建设;
h.中山、肇庆
重点发展日用化学品、林产化工、合成树脂、粘合剂、涂料等产品;
i.茂名、湛江等市
依托上游炼化基础,向上中下游延伸,推动化工新材料和专用化学品发展;
j.揭阳
加快发展高性能高分子材料、功能复合材料及高端精细化学品;
k.汕头
加强精细化工、高分子材料研发和产业化。汕尾、清远加快发展玻璃钢材料、航空材料、稀散金属、光电子材料、助剂、涂料等产品。
四、山东省
1.新能源新材料产业重大项目
光威碳纤维高效制备成套装备项目、山东蓝湾功能高分子材料系列项目、石炭纪纳米材料产业园项目、尼龙12新材料及深加工项目、日照航空航天超轻材料研发生产基地项目、中材锂电池隔膜项目、航空航天用钛合金材料研发制造项目、风电叶片拉挤梁和深海设备保护装置新材料项目、潍坊增材制造产业化项目等。
2.发展内容
聚焦落实碳达峰、碳中和部署要求,推动新材料产业品类实现智能化、轻量化、高端化,建设国家新材料产业发展高地。
做大做强氟硅材料、新型聚氨酯、特种橡胶、合成树脂等高分子材料,建设万华全球研发中心,打造烟台、青岛、淄博、滨州等先进高分子材料生产基地。 大力发展高端功能陶瓷、特种玻璃、高性能玻璃纤维等无机非金属材料,依托工业陶瓷研究设计院等科研机构,推动应用于航空航天、高铁、5G、风电新能源等领域的耐磨、耐高温、低介电新材料的研发及产业化,打造淄博、东营功能陶瓷新材料和泰安高性能玻璃纤维产业基地。 大力推动碳纤维T700、T800的产业化,积极开展碳纤维T1000、T1100、M60J、M65J、M40X的技术攻关,将威海、济宁、德州、泰安打造成为全国重要的碳纤维产业基地。 开发航空航天、海洋工程和医用金属材料及重大工程结构与基础设施用镁铝合金、高品质先进铜合金、纳米金属等特种金属材料。布局新一代增材制造技术研究,研制推广使用激光、电子束、离子束驱动的主流增材制造工艺装备。
五、福建省
突出精深加工、高值应用,加强核心技术攻关,着力做大做优先进基础材料,突破一批关键战略材料,提高新材料产业的支撑能力。
1.先进基础材料
大力推进有色、石化等量大面广的基础性原材料技术提升,重突破先进基础材料关键共性技术,推进优势产能合作,提升产业整体竞争力,实现基础材料由大变强。
(1)高性能有色金属材料重点
以高强高韧铝合金、高强变形镁合金、高强高导铜合金、耐蚀耐磨铜合金等先进有色金属材料为重点,发展重大工程急需、严重依赖进口的新一代大品种有色金属材料。
(2)化工新材料重点
巩固发展高性能聚烯烃、高端工程塑料、特种合成橡胶、新型涂层材料等先进高分子材料,大力发展氟新材料;提高化工新材料整体自给率,加快精细化工的绿色工艺和产品开发,重点突破高端表面活性剂、电子化学品等高端精细化工产品。
(3)先进无机非金属材料重点
建设国家级特种陶瓷材料生产研发基地,加快碳化硅纤维、氮化硅纤维和透波/吸波材料、陶瓷先驱体材料和陶瓷基复合材料的研究及产业化应用。
(4)高性能纤维及复合材料重点
突破高性能碳纤维、对位芳纶纤维的系列化、产业化技术,提高超高分子量聚乙烯纤维、芳砜纶纤维的产能,加速研制聚苯硫醚纤维和聚四氟乙烯纤维,开发纤维增强和颗粒增强的树脂基、金属基、陶瓷基先进复合材料及构件。
2.关键战略材料
围绕国家重大战略需求及我省产业提升需要,重点发展一批关键战略材料,提高材料成品率和性能稳定性,完善原辅料配套体系,产业化和规模应用。
(1)稀有稀土功能材料重点
引导厦门钨业、星技等企业大力发展稀土永磁、储氢、发光、催化等高性能稀土材料和稀土资源高效综合利用技术,提高稀土产品附加值。加设龙岩、三明稀土工业园,延伸稀土深加工及应用产业链,推汀金龙稀土永磁材料三期项目建设,加快产业集聚。加快建设
中国厦门钨材料生产应用和研发基地,推动硬质合金材料、涂层技术等关键技术研发与产业化,重点发展硬质合金工具、刀具、数控刀片、整体刀具等高端产品。发挥三祥新材等企业作用,开发镁铝合金轻量化产品,发展纳米陶瓷材料、氧化锆功能陶瓷、氧化锆结构陶瓷高性能研磨材料等。
(2)锂电新能源材料重点
发挥厦钨新能源、青美、杉杉等企业作用,发展正极、负极、隔膜、电解液等关键材料和电池构件、包材等配套材料,研究开发高能量密度电极材料。推动厦门、三明、宁德等新能源电池材料生产基地建设,扩大锂电正极材料生产规模。加强钴、锂资源跟踪开发,加强冶炼副产品(伴生产品)中相关元素的应用提升镍钴锰酸锂镍/钴铝酸锂、富锂锰基材料和硅碳复合负极材料安全性、性能一致性与循环寿命。建立废旧电池回收体系,为电池材料生产提供保障。
(3)石墨烯重点
以福州和厦门为创新核心区,以厦门火炬高新区、泉州晋江和三明永安为产业集聚区打造两核三区产业发展格局加强石墨烯材料规模化制备和微纳结构测量表征等共性关键技术攻关。聚焦复合材料、能源材料、导热材料、电子信息器件、环保 健康 产品等石墨烯应用材料与功能器件领域开展应用技术研发,重点突破超薄石墨烯导热膜的低成本、连续成卷生产技术,石墨烯分散技术、表面修饰技术,以及石墨烯功能材料的产业化应用技术。
六、天津市
1.新材料发展要点概述
面向制造业高质量发展要求,发展新一代信息技术材料、生物医用材料、新能源材料、高端装备材料、节能环保材料和前沿新材料六大重点领域。到2025年,产业规模达到2400亿元,年均增长8%,建成国内一流新材料产业基地。
2.发展内容
(1)新一代信息技术材料
扩大8-12英寸硅单晶抛光片和外延片产能,加快6英寸半绝缘砷化镓等研发生产。开发生产高精度、高稳定性、高功率光纤材料,提升光电功能晶体材料研究开发和产业化水平。 推动ArF光刻胶、正性光刻胶材料绿色发展,改进光刻胶用光引发剂等高分子助剂材料性能,提升抛光液材料环保性。推进聚碳酸脂类改性材料在智能硬件壳体应用,增强产品美观性、耐磨耐热性和绝缘性。
(2)生物医用材料
加大钛合金椎弓根钉、纯钛接骨板等脊柱植入材料开发力度,提高关节类、创伤类骨科植入材料性能。重点开发生物仿生纳米药物控释材料,增强纳米粒子靶向、缓释、高效性能。 发展医用苯乙烯类热塑性弹性体等医用高分子材料,提升医用泌尿植入管、医用导管性能水平,提高密封塞等药用包装的安全性。
(3)新能源材料
重点突破高端钴酸锂等锂电池正极材料制备技术,发展硅碳附件、中间相炭微球等负极核心材料,推进六氟磷酸锂电解液材料生产线落地。 引入氢燃料电池关键材料企业,研发长寿命高分子质子交换膜,发展高性能碳纤维纸等气体扩散层基材。推进太阳能光伏硅材料扩大产能,加快发展铜铟镓硒等太阳能薄膜电池材料。
(4)高端装备材料
积极开展首批次应用示范,推进高强度止裂厚钢板及船用耐腐蚀钢产业化技术开发。面向国产大飞机需求,引入先进航天材料生产技术和工艺,发展飞机风扇、反推装置用碳纤、玻纤等高性能纤维材料。开展镁铝合金薄板产业化制备技术攻关,加快轻量化镁铝合金材料在 汽车 车身、底盘、轮毂等领域应用。开发综合性能稀土永磁材料,提升智能制造装备传感器、伺服电机用钕铁硼永磁体、钐钴永磁体性能。
(5)节能环保材料
发展混合基质膜、高性能中空纤维膜等气体分离和水处理膜材料,拓展膜材料在水污染、空气污染治理领域应用。推进硅气凝胶、碳气凝胶技术革新,降低气凝胶生产成本,扩大气凝胶在建筑节能、保温领域应用。重点开发低辐射镀膜玻璃、热反射镀膜玻璃等高档节能玻璃,加速产品优化升级。加快天津市生物基材料制造业创新中心建设,推进生物基聚乳酸材料技术开发及成果转化。
(6)前沿新材料
深化与中国航发北京航空材料研究院等高校院所合作,推进石墨烯材料产业基地建设,发展石墨烯防护装甲材料、石墨烯导电浆料、石墨烯弹性体材料等。推进高温超导电缆材料开发,革新高温超导薄膜技术,推动超导技术实用化。发展三维(3D)打印用合金粉末材料、纳米陶瓷材料,开发粉末雾化制备关键技术和快速制模工艺。
高考填报志愿时,陶瓷制造技术与工艺专业怎么样、就业方向有哪些、主要学什么是广大考生和家长朋友们十分关心的问题,以下是相关介绍,希望对大家有所帮助。
1、培养目标
本专业培养德智体美劳全面发展,掌握扎实的科学文化基础和陶瓷生产、陶瓷产品检测、陶瓷造型设计、陶瓷窑炉设备运行原理等知识,具备陶瓷生产、相关设备操作与维护、工艺控制等能力,具有工匠精神和信息素养,能够从事陶瓷坯釉料制备、陶瓷成型技术、陶瓷烧成、陶瓷装饰、陶瓷智能制造、陶瓷检测等工作的高素质技术技能人才。
2、就业方向
面向陶瓷原料加工、坯釉料制备、造型设计、成型、智能制造、烧成、检测等岗位(群)。
3、主要专业能力要求
具有选择、操作、维护陶瓷生产中相关设备的能力;
具有陶瓷制造工艺的热工、机械、控制、检测等能力;
具有运用所学的知识和技能,分析解决陶瓷生产现场技术问题的能力;
具有陶瓷原料、半成品、成品的物理化学分析、检验能力及热工测试的能力;
具有操作日用陶瓷、卫生陶瓷先进装备、陶瓷 3D 打印及雕刻技术等数字化智能设备制作陶瓷产品的能力;
具有陶瓷生产工艺专业领域相关标准、法律法规的查询、理解和执行能力;
具有对陶瓷行业新知识、新材料、新工艺的学习能力和创新创业能力;
具有“清洁生产、绿色生产”新发展理念和现场安全生产组织管理能力;
具有中华优秀传统文化素养和弘扬中国陶瓷文化的能力;
具有探究学习、终身学习和可持续发展的能力。
4、主要专业课程与实习实训
专业基础课程:机械基础、电工电子基础、无机材料物理化学、无机化学、陶瓷工艺学、陶瓷热工基础、陶瓷装饰基础。
专业核心课程:陶瓷原料分析技术、陶瓷坯釉料制备技术、陶瓷成型技术、陶瓷干燥与烧成技术、陶瓷智能制造、陶瓷生产检测技术。
实习实训:对接真实职业场景或工作情境,在校内外进行陶瓷原料全分析实训、陶瓷坯釉料配方实训、陶瓷生产实训、陶瓷烧成实训等实训。在日用陶瓷企业、建筑陶瓷企业、卫生陶瓷企业、陶瓷原材料企业等单位进行岗位实习。
5、接续专业举例
接续高职本科专业举例:新材料与应用技术、产品设计、工业设计接续普通本科专业举例:无机非金属材料工程、材料化学、材料物理、产品设计
新材料有新型陶瓷材料,非晶态合金。
新材料是指新近发展或正在发展的具有优异性能的结构材料和有特殊性质的功能材料。结构材料主要是利用它们的强度、韧性、硬度、弹性等机械性能。如新型陶瓷材料,非晶态合金 (金属玻璃) 等。功能材料主要是利用其所具有的电、光、声、磁、热等功能和物理效应。
发展:
随着科学技术发展,人们在传统材料的基础上,根据现代科技的研究成果,开发出新材料。新材料按组分为金属材料、无机非金属材料(如陶瓷、砷化镓半导体等)、有机高分子材料、先进复合材料四大类。按材料性能分为结构材料和功能材料。
结构材料主要是利用材料的力学和理化性能,以满足高强度、高刚度、高硬度、耐高温、耐磨、耐蚀、抗辐照等性能要求;功能材料主要是利用材料具有的电、磁、声、光热等效应, 以实现某种功能,如半导体材料、磁性材料、光敏材料、热敏材料、隐身材料和制造原子弹、氢弹的核材料等。
以上内容参考 百度百科—新材料
陶瓷在中国有着久远的历史,陶是人类掌握火的技术之后应运而生的产物,最初的陶器是先民们为生活需要制作的日用器具,到东汉时期逐渐发展成为真正意义上的陶瓷。青铜器的产生得益于制陶的发展,人类最早使用的铜器是用天然铜锻造的小型工具和装饰品,当铜加上适量的锡后,熔点降低,硬度提高,这种呈青灰色的合金被称为是锡青铜、青铜。
中国的青铜时代,大约从公元前21世纪开始,到公元前5世纪为止,经历了1500多年的历史。最初的青铜器表现出对陶瓷器的极大模仿,当青铜器艺术日渐壮大,瓷器也不可避免的受其影响,两者在相互模仿中不断发展,在创新中日趋完善。
2.古陶瓷与青铜器的相互影响
2.1礼器思想
“礼”的概念在史前时期的陶器上就已见萌芽,对礼的重视总是表现在将最珍贵的材料,最精湛的技艺,最真切的情感融入礼器之中。最具代表性的就是被誉为古代巅峰之作的蛋壳黑陶杯,它头重脚轻,壁薄易碎,出土不见居址,多在大型墓葬中,而且位置也常常单独放在显要之处,似乎完全是为了满足少数人的墓葬需要而制作的礼器美术作品。
青铜器作为陶器之后出现的新材料,它的开采、冶炼与使用必然掌握在拥有大量人力、物力、财力的权力宗族手中,成为他们用以维护和彰显其统治力量的政治物品——兵器与礼器。此时,蛋壳黑陶杯所承载的礼器涵义便从陶器转移到了青铜器上,商周许多出土的青铜器在形状、装饰和铭文上都验证了它作为礼器的属性。
当珍贵的青铜材料无法满足社会需求时,人们便开始用陶瓷材料去仿制青铜礼器进行祭祀、随葬,河北易县燕下都第十六号大型战国墓中出土的大量仿青铜器的陶明器就是很好的例子。随着陶瓷发展日趋成熟繁荣,高超的制瓷技艺又使礼器的内涵逐渐回到陶瓷制品上,在中国陶瓷发展的鼎盛时期,宋徽宗曾颁诏以古铜礼器为范本纂辑《博古图》,后来发现出土的许多宋代青瓷在形制和纹饰上都与之非常接近,应是仿照青铜礼器烧造的陶瓷礼器。
2.2日用造型
陶器最初的造型简单质朴,多是盛、煮器皿,随着技艺的提高,造型逐渐繁复起来,有壶、缶、孟、鼎、甄、瓮、坛、罐、尊等。青铜器首先采取了对当时陶器外形的直接模仿,使其直接拥有了陶器的造型特征,比如商代早中期青铜封顶盉的造型就是对龙山文化时期的陶盉造型进行的模仿。
青铜器工艺成熟后,统治阶级开始关注生活细节,日用品便成了他们财富与地位的象征,青铜器的功能也从作为随葬祭祀转换成满足生活需求。这一转变极大程度的推动了青铜器对陶瓷日用器皿的广泛模仿,使青铜器的内涵与造型逐渐丰富起来,直到商代以后,青铜器的形制才逐渐摆脱陶器对其的影响。
青铜器的成熟和繁荣也促进了陶瓷业的发展。东汉时期,原始青瓷胎质细腻,比灰陶美观,比青铜器新颖易制,迅速成为碗、盘、碟等一类日用器皿的常用材料,于是,出现了大量仿青铜器造型的陶瓷器皿。陶瓷与青铜器虽然呈现出此消彼长的态势,但在陶瓷发展历程中,青铜器元素的运用从没停下脚步。宋代南方的龙泉窑成就了青瓷空前绝后的一个高峰,烧制了很多仿青铜器的青瓷礼器和陈设用品。宋代北方著名的汝、哥、官、定、钧窑也出现了大量仿商、周、汉青铜器的陶瓷造型,其中汝窑多仿古青铜器,哥窑多仿青铜器,官窑也多数是由青铜器造型发展起来的。
2.3纹样装饰
青铜器在制作初创阶段继承和模仿了已有的陶器纹饰,后期陶瓷器也将青铜器衍生的各种纹样布局纳入了自身的装饰系统中,两者在互相模仿中,对原有功能的纹样进行接纳与修改,逐渐形成了自身的新纹样艺术形式。
原始陶器多采用生活中常见的自然纹理,如绳纹、篮纹、几何装饰纹等进行模仿与变形,早期的青铜器从陶器纹饰中吸取灵感,甚至直接挪用。比如商代陶制封顶盉,器壁薄巧,形制复杂,在制作过程中,只能将其分解为顶盖、颈腹、足几个部分后,再依靠外力进行粘贴、组合,这种成型工艺上的局限性逐渐演化成了陶器上的凸玄纹装饰带。而青铜封顶盉运用陶范内浇铸、整体成型的工艺,却也复制了这一玄纹装饰带,并作为纯装饰的形式纳入到了青铜器的纹饰中。
无独有偶,陶器在模仿青铜器的过程中,装饰特征同样也被复制了下来,商代许多陶器的腹部、肩部和圈足都存在青铜器上常见的饕餮纹、夔龙纹、花瓣文、云雷文、连环纹等,尤其对比一些同期的饕餮纹陶器与饕餮纹青铜器,可以发现形制、纹饰几乎完全相同。另外,大英博物馆藏有一件商代铜壶,它的装饰纹饰呈垂直分布,其纹饰位置与外范的垂直接缝完全吻合,纯粹是成型技术造成的痕迹纹样布局。而安阳出土的两件商代白陶壶,不光在器形上模仿了这种铜壶,在纹样上也模仿了这种无实际功用的垂直装饰形式。
3.结论
陶瓷艺术与青铜器艺术在相互影响中,经历了一个由模仿到融合再到创新的过程,在这个过程中始终伴随着一个以华夏之风对多种文化元素借鉴、融合、改造和创新的包容态度。从文化内涵来看,文化的转变丰富了陶瓷的内涵,促进了陶瓷的创新与发展。从器型与装饰来看,两者生产技术与审美经验的相互继承与发展,再次促进了陶瓷新纹样与新风格的产生。对青铜器与陶瓷文化的深入研究,能使我们更好的吸收青铜器文化元素,这不是简单的仿制,而是创造的这不是普通的仿古,而是标新的这也不是刻板的需求,而是功能与审美的再次碰撞。
我们在看各种手机评测的时候,往往会注意手机的硬件配置、外观设计、拍照功能、电池续航等等,但是比较容易忽略的是手机机身所使用的材料。
其实,机身材质对于手机本身的影响是非常大的,今天小编给和大家分享一下这个话题。
目前常见的手机机身材质有四种:塑料、金属、玻璃和陶瓷。
这四种不同的材料各有各的特点,下面就分别来给大家介绍一下。
塑料
塑料是自手机诞生以来就被广泛采用的材质,塑料的种类也很多,手机机身最常使用的一般是聚碳酸酯。聚碳酸酯不仅应用于手机机身制造,还广泛应用于医疗、汽车、建材等各个领域,无毒无异味,容易加工,所以成为手机机身的理想材质。
优点:
便宜、容易加工、染色性好,不容易变形,不遮挡信号
缺点:
散热性差、不耐磨、手感较差
由于塑料机身带有一种廉价感(以前三星总是使用塑料机身,被嘲讽为“万年大塑料”),目前使用塑料做机身的手机已经越来越少了,特别是旗舰机基本上都抛弃了塑料机身,只有低端千元机才会使用了。
玻璃
iPhone 4是不少果粉心目中最经典的一款iPhone,原因之一就是率先使用了玻璃这种材质做机身。这种创新在当时一片塑料的手机中鹤立鸡群,逼格十足。
优点:
美观、手感好、耐划伤、易于染色、不阻挡信号
缺点:
易碎、加工难度大,散热性差
玻璃材质最大的问题就是太容易摔碎了,因此iPhone 4使用了双面玻璃加金属中框,后来的手机也纷纷模仿了这种设计。不过这样既没有解决易碎的问题,还破坏了机身的整体性,不是非常理想的选择。玻璃的另一个特点是容易成为“指纹收集器”。
金属
由于玻璃易碎且加工难度大、成本高,行业急需另一种材质,于是现在最为流行的金属材质就应运而生了。
和塑料一样,用做机身的金属也分为很多种,最常见的是铝合金和不锈钢。最早使用全金属机身的是HTC M7。
优点:
成本低、材料强度高、手感好、散热性好
缺点:
容易变形、染色性差、容易产生划痕、太重、阻挡信号
由于金属手感不输玻璃,又比玻璃耐摔得多,因此成为目前最流行的材质。不过金属最大的缺点就是电磁屏蔽,因此使用金属材质的手机往往会采用三段式设计,将两条天线嵌入其中,这样破坏了手机设计的整体感,比较难看。
另外金属材质的手机染色性差,很容易掉色,使用时间长了以后就比较难看了。
陶瓷
陶瓷是一种新兴的机身材质。最早在手机上使用是华为P7,不过关注度不高,后来小米5和小米Mix使用并重点宣传之后,陶瓷材质才受到了追捧。
其实应用在手机机身上的陶瓷和日常生活中的陶瓷有差别,机身所使用的陶瓷其实是一种复合材料,比如钇稳定氧化锆。
优点:
美观、手感好、硬度大。
缺点:
成本高、加工难度大、有电磁屏蔽、太重
总的来说,陶瓷和玻璃差不多,虽然没有玻璃那么容易碎了,但是和金属的耐摔性相比还是差很多。另外,陶瓷的加工难度大,成本太高,让其难以普及。
除了以上常用的四种材质,其实还有一些材质也被应用在手机上,比如说竹、木、橡胶、皮革、碳纤维等等。
竹木
竹木在我们日常生活中常见,但是使用在手机上却很少见。Moto X就曾使用了竹子当后盖,小米4也出过实木版。
竹木手感不错,不过加工起来比较复杂,容易变形,还有一点是防水性太差。这些都注定了竹木不能成为手机机身材质的普遍选择,一般都是以定制版、限量版出现。
皮革
皮革也是非常少见的材质。皮革机身的手机好看、手感也好,但是不耐刮,容易出现磨损、起皱的问题,实用性不高。土豪手机品牌Vertu就出过皮革机身的手机。
橡胶
橡胶是手机保护套最常用的材质,但是直接使用在手机机身上却不多见,原因也很简单:太厚重太难看,不过某些主打三防性能的手机也会使用橡胶机身,防尘、防水、防摔,不过很显然这种材质并不适合普通手机广泛使用。
未来,还有那些材质可能出现在手机上呢?
碳纤维、液态金属、石墨烯等等都是厂商尝试的范畴,不过这些新材料目前都面临成本和加工工艺的问题,短时间内还难以普及。