复合材料范文第1篇
[关键词]：发动机 C/C CMC 陶瓷基复合材料
中图分类号：V250.1 文献标识码：A 文章编号
1. 引言
科学技术迅速发展，特别是尖端科学技术的突飞猛进，对材料性能提出了越来越高、越来越严和越来越多的要求，传统的单一材料已不能满足实际需要。这些都促进了人们对材料的研究逐步摆脱过去单纯靠经验的探索方法，而向着按预定材料的研究方向发展。此时，复合材料就应运而生。
2. 发动机复合材料
飞机、发动机结构材料家族中，复合材料是新成员。它是现代科学技术不断进步的结果，也是材料设计方面的一个突破。它综合了各种材料如纤维、树脂、橡胶、金属、陶瓷等的优点，按需要设计、复合成为综合性能优异的新型材料，复合材料已成为21世纪航空结构的支柱性材料。
2.1 碳/碳复合材料
1958年美国Chance-Vought航空公司科研人员在测定碳纤维增强酚醛树脂基复合材料中的碳纤维含量时，由于实验过程中的操作失误，聚合物基体没有被氧化，反而被热解，意外地得到了C/C复合材料，从而诞生了C/C复合材料。
80年代初，美国就开始研制碳/碳涡轮盘和涡轮叶片，以后又先后进行了F100飞机发动机的燃烧室和喷管试验，JTD试验机低压整体涡轮盘及叶片试验(运行温度为1649 ，比高温合金涡轮盘高出555 )，还进行了1760 地面超速试验。德国、俄罗斯和日本已相继成功研制涡轮外环和整体涡轮。此外，90年代初期，美国已在实施将碳/碳用于超高飞行器的飞机结构材料的计划，以实现飞行器全碳/碳株结构的设计和制造。
面对当今航空发动机对材料的要求的不断提高，C/C复合材料的发展方向为：(1)发展C/C的低成本快速致密化工艺。C/C复合材料的生产周期过长和致密化不均匀是影响其成本的主要因素，应该重视发展高效、高性能的致密化工艺;(2)加强涂层C/C在发动机工作环境下的试验考核研究。
2.2 树脂基复合材料
树脂基复合材料是由以有机聚合物为基体的纤维增强材料，通常用玻璃纤维、碳纤维或芳纶纤维增强体，经过特殊工艺加工而成的一种先进的复合材料。随着材料技术不断发展，各种先进树脂基复合材料在航空工业用量持续增加。它具有重量轻、强度高、耐介质、耐高温性能好、耐冲击性能强等一系列突出的特点，在日益发展的航空工业上广泛应用。
为适应新一代飞机对高性能材料的需要，各发达国家对先进树脂基复合材料的研究和开发都投入了大量的人力和物力，近几年来，在材料性能提高、工艺改进、成本降低等方面取得了重大的突破和发展。
近年来先进树脂基复合材料的发展主要围绕提高工作温度、改善湿/热性能、增大断裂韧性、降低制造成本等几个关键技术进行，航空发动机复合材料用高温树脂以聚酰亚胺(PI)为基础。其现状及发展趋势主要是：(1)提高耐热性，(2)提高冲击韧性，(3)低成本复合材料制造技术。
2.3 陶瓷基复合材料
陶瓷基复合材料在航空工业领域是一种非常有发展前途的新型结构材料。特别是在航空发动机制造应用中，越来越显示出它的独到之处。陶瓷基复合材料除了具有重量轻、硬度高的优点以外，还具有优异的耐高温和高温抗腐蚀性能。目前陶瓷基复合材料在承受高温方面已经超过了金属耐热材料，并具在很好的力学性能和化学稳定性，是高性能涡轮发动机高温区理想的极好材料。
20世纪初期，主要的陶瓷基复合材料产品是以 或 纤维增强的 和 基复合材料，用于制造静止零件，如加力筒体、燃烧室瓦片、喷嘴、火焰稳定器等以代替高温合金。
陶瓷基复合材料(CMC)的密度仅为高温合金的1/3～1/4，最高使用温度为1650 。其“耐高温和低密度”特性是金属和金属间化合物无法比拟的，因此美、英、法、日等发达国家一直把CMC列为新一代航空发动机材料的发展重点，并投入巨资进行研究。
目前世界各国针对下一代先进发动机对材料的要求，正集中研究氮化硅和碳化硅增强陶瓷材料。并取得了较大进展，有的已开始应用在现代航空发动机中。例如美国验证机的F120型发动机，它的高压涡轮密封装置，燃烧室的部分高温零件，均采用了陶瓷材料。法国的M88-2型发动机的燃烧室和喷管等也都采用了陶瓷基复合材料。
3. 结束语
本文通过对复合材料发展的介绍，并列举出碳/碳复合材料、树脂基复合材料和陶瓷复合材料的应用情况，以及技术工艺等情况，在航空发动机的发展道路上展现了复合材料的光芒。对今后航空发动机新型复合材料的研制、改进有一定的意义。
参考文献
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The research and application of aeroengine
composite materials
Zhu Li Luo Yanchun Chen Yu Wang Xin
(Air Force Aviation University ， Changchun 130022，China)
ABSTRACT： With the rapid development of aviation industry， the aviation engine composite emerge as the times require， this paper simply introduces the development status of aeroengine composite materials， as well as the main trend of development， analysis the characteristics of engine materials are unique， and highlights the composite materials in aircraft engine development in an important position， to lay the foundation for the future research and development of aero engine， the engine manufacturing process to the last new step.
复合材料范文第2篇
(3)树脂传递模塑成型技术(RTM技术); (4)袋压法(压力袋法)成型; (5)真空袋压成型; (6)热压罐成型技术; (7)液压釜法成型技术; (8)热膨胀模塑法成型技术; (9)夹层结构成型技术; (10)模压料生产工艺; (11)ZMC模压料注射技术; (12)模压成型工艺; (13)层合板生产技术; (14)卷制管成型技术; (15)纤维缠绕制品成型技术; (16)连续制板生产工艺; (17)浇铸成型技术; (18)拉挤成型工艺; (19)连续缠绕制管工艺; (20)编织复合材料制造技术;
(21)热塑性片状模塑料制造技术及冷模冲压成型工艺; (22)注射成型工艺; (23)挤出成型工艺; (24)离心浇铸制管成型工艺; (25)其它成型技术。 视所选用的树脂基体材料的不同，上述方法分别适用于热固性和热塑性复合材料的生产，有些工艺两者都适用。
复合材料制品成型工艺特点：与其它材料加工工艺相比，复合材料成型工艺具有如下特点：
(1)材料制造与制品成型同时完成 一般情况下，复合材料的生产过程，也就是制品的成型过程。材料的性能必须根据制品的使用要求进行设计，因此在造反材料、设计配比、确定纤维铺层和成型方法时，都必须满足制品的物化性能、结构形状和外观质量要求等。
(2)制品成型比较简便 一般热固性复合材料的树脂基体，成型前是流动液体，增强材料是柔软纤维或织物，因此，用这些材料生产复合材料制品，所需工序及设备要比其它 材料简单的多，对于某些制品仅需一套模具便能生产。 ◇ 成型工艺
层压及卷管成型工艺
1、层压成型工艺
层压成型是将预浸胶布按照产品形状和尺寸进行剪裁、叠加后，放入两个抛光的金属模具之间，加温加压成型复合材料制品的生产工艺。它是复合材料成型工艺中发展较早、也较成熟的一种成型方法。该工艺主要用于生产电绝缘板和印刷电路板材。现在，印刷电路板材已广泛应用于各类收音机、电视机、电话机和移动电话机、电脑产品、各类控制电路等所有需要平面集成电路的产品中。
层压工艺主要用于生产各种规格的复合材料板材，具有机械化、自动化程度高、产品质量稳定等特点，但一次性投资较大，适用于批量生产，并且只能生产板材，且规格受到设备的限制。
层压工艺过程大致包括：预浸胶布制备、胶布裁剪叠合、热压、冷却、脱模、加工、后处理等工序
2、卷管成型工艺
卷管成型工是用预浸胶布在卷管机上热卷成型的一种复合材料制品成型方法，其原理是借助卷管机上的热辊，将胶布软化，使胶布上的树脂熔融。在一定的张力作用下，辊筒在运转过程中，借助辊筒与芯模之间的摩擦力，将胶布连续卷到芯管上，直到要求的厚度，然后经冷辊冷却定型，从卷管机上取下，送入固化炉中固化。管材固化后，脱去芯模，即得复合材料卷管。
卷管成型按其上布方法的不同而可分为手工上布法和连续机械法两种。其基本过程是：首先清理各辊筒，然后将热辊加热到设定温度，调整好胶布张力。在压辊不施加压力的情况下，将引头布先在涂有脱模剂的管芯模上缠上约1圈，然后放下压辊，将引头布贴在热辊上，同时将胶布拉上，盖贴在引头布的加热部分，与引头布相搭接。引头布的长度约为800～1200mm，视管径而定，引头布与胶布的搭接长度，一般为150～250mm。在卷制厚壁管材时，可在卷制正常运行后，将芯模的旋转速度适当加快，在接近设计壁厚时再减慢转速，至达到设计厚度时，切断胶布。然后在保持压辊压力的情况下，继续使芯模旋转1～2圈。最后提升压辊，测量管坯外径，合格后，从卷管机上取出，送入固化炉中固化成型。
3、预浸胶布制备工艺
预浸胶布是生产复合材料层压板材、卷管和布带缠绕制品的半成品。
(1)原材料 预浸胶布生产所需的主要原材料有增强材料(如玻璃布、石棉布、合成纤维布、玻璃纤维毡、石棉毡、碳纤维、芳纶纤维、石棉纸、牛皮等)和合成树脂(如酚醛树脂、氨基树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、有机硅树脂等)。
(2)预浸胶布的制备工艺 预浸胶布的制备是使用经热处理或化学处理的玻璃布，经浸胶槽浸渍树脂胶液，通过刮胶装置和牵引装置控制胶布的树脂含量，在一定的温度下，经过一定时间的洪烤，使树脂由A阶转至B阶，从而得到所需的预浸胶布。通常将此过程称之为玻璃的浸胶。 树脂传递模塑成型 树脂传递模塑成型简称RTM(Resin Transfer Molding)。RTM起始于50年代，是手糊成型工艺改进的一种闭模成型技术，可以生产出两面光的制品。在国外属于这一工艺范畴的还有树脂注射工艺(Resin Injection)和压力注射工艺(Pressure Infection)。 RTM的基本原理是将玻璃纤维增强材料铺放到闭模的模腔内，用压力将树脂胶液注入模腔，浸透玻纤增强材料，然后固化，脱模成型制品。
从上前的研究水平来看，RTM技术的研究发展方向将包括微机控制注射机组，增强材料预成型技术，低成本模具，快速树脂固化体系，工艺稳定性和适应性等。
RTM成型技术的特点：①可以制造两面光的制品;②成型效率高，适合于中等规模的玻璃钢产品生产(20000件/年以内);③RTM为闭模操作，不污染环境，不损害工人健康;④增强材料可以任意方向铺放，容易实现按制品受力状况例题铺放增强材料;⑤原材料及能源消耗少;⑥建厂投资少，上马快。
RTM技术适用范围很广，目前已广泛用于建筑、交通、电讯、卫生、航空航天等工业领域。已开发的产品有：汽车壳体及部件、娱乐车构件、螺旋浆、8.5m长的风力发电机叶片、天线罩、机器罩、浴盆、沐浴间、游泳池板、座椅、水箱、电话亭、电线杆、小型游艇等。
(1)RTM工艺及设备 成型工艺 RTM全部生产过程分11道工序，各工序的操作人员及工具、设备位置固定，模具由小车运送，依次经过每一道工序，实现流水作业。模具在流水线上的循环时间，基本上反映了制品的生产周期，小型制品一般只需十几分钟，大型制品的生产周期可以控制在1h以内完成。
成型设备 RTM成型设备主要是树脂压注机和模具。①树脂村注机 树脂压注机由树脂泵、注射枪组成。树脂泵是一组活塞式往复泵，最上端是一个空气动力泵。当压缩空气驱动空气泵活塞上下运动时，树脂泵将桶中树脂经过流量控制器、过滤器定量地抽入树脂贮存器，侧向杠杆使催化剂泵运动，将催化剂定量地抽至贮存器。压缩空气充入两个贮存器，产生与泵压力相反的缓冲力，保证树脂和催化剂能稳定的流向注射枪头。注射枪口后有一个静态紊流混合器，可使树脂和催化剂在无气状态下混合均匀，然后经枪口注入模具，混合器后面设计有清洗剂入口，它与一个有0.28MPa压力的溶剂罐相联，当机器使用完后，打开开关，溶剂自动喷出，将注射枪清洗干净。②模具 RTM模具分玻璃钢模、玻璃钢表面镀金属模和金属模3种。玻璃钢模具容易制造，价格较低，聚酯玻璃钢模具可使用2000次，环氧玻璃钢模具可使用4000次。表面镀金属的玻璃钢模具可使用10000次以上。金属模具在RTM工艺中很少使用，一般来讲，RTM的模具费仅为SMC的2%～16%。
(2)RTM原材料 RTM用的原材料有树脂体系、增强材料和填料。
树脂体系 RTM工艺用的树脂主要是不饱和聚酯树脂。
增强材料 一般RTM的增强材料主要是玻璃纤维，其含量为25%～45%(重量比);常用的增强材料有玻璃纤维连续毡、复合毡及方格布。
填料 填料对RTM工艺很重要，它不仅能降低成本，改善性能，而且能在树脂固化放热阶段吸收热量。常用的填料有氢氧化铝、玻璃微珠、碳酸钙、云母等。其用量为20%～40%。 ◇ 成型工艺
袋压法、热压罐法、液压釜法和热膨胀模塑法成型
袋压法、热压罐法、液压釜法和热膨胀模塑法统称为低压成型工艺。其成型过程是用手工铺叠方式，将增强材料和树脂(含预浸材料)按设计方向和顺序逐层铺放到模具上，达到规定厚度后，经加压、加热、固化、脱模、修整而获得制品。四种方法与手糊成型工艺的区别仅在于加压固化这道工序。因此，它们只是手糊成型工艺的改进，是为了提高制品的密实度和层间粘接强度。
以高强度玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维和环氧树脂为原材料，用低压成型方法制造的高性能复合材料制品，已广泛用于飞机、导弹、卫星和航天飞机。如飞机舱门、整流罩、机载雷达罩，支架、机翼、尾翼、隔板、壁板及隐形飞机等。 (1)袋压法
袋压成型是将手糊成型的未固化制品，通过橡胶袋或其它弹性材料向其施加气体或液体压力，使制品在压力下密实，固化。
袋压成型法的优点是：①产品两面光滑;②能适应聚酯、环氧和酚醛树脂;③产品重量比手糊高。
袋压成型分压力袋法和真空袋法2种：①压力袋法 压力袋法是将手糊成型未固化的制品放入一橡胶袋，固定好盖板，然后通入压缩空气或蒸汽(0.25～0.5MPa)，使制品在热压条件下固化。②真空袋法 此法是将手糊成型未固化的制品，加盖一层橡胶膜，制品处于橡胶膜和模具之间，密封周边，抽真空(0.05～0.07MPa)，使制品中的气泡和挥发物排除。真空袋成型法由于真空压力较小，故此法仅用于聚酯和环氧复合材料制品的湿法成型。 (2)热压釜和液压釜法
热压釜和液压釜法都是在金属容器内，通过压缩气体或液体对未固化的手糊制品加热、加压，使其固化成型的一种工艺。
热压釜法 热压釜是一个卧式金属压力容器，未固化的手糊制品，加上密封胶袋，抽真空，然后连同模具用小车推进热压釜内，通入蒸汽(压力为1.5～2.5MPa)，并抽真空，对制品加压、加热，排出气泡，使其在热压条件下固化。它综合了压力袋法和真空袋法的优点，生产周期短，产品质量高。热压釜法能够生产尺寸较大、形状复杂的高质量、高性能复合材料制品。产品尺寸受热压釜限制，目前国内最大的热压釜直径为2.5m，长18m，已开发应用的产品有机翼、尾翼、卫星天线反射器，导弹再入体、机载夹层结构雷达罩等。此法的最大缺点是设备投资大，重量大，结构复杂，费用高等。
液压釜法 液压釜是一个密闭的压力容器，体积比热压釜小，直立放置，生产时通入压力热水，对未固化的手糊制品加热、加压，使其固化。液压釜的压力可达到2MPa或更高，温度为80～100℃。用油载体、热度可达200℃。此法生产的产品密实，周期短，液压釜法的缺点是设备投资较大。
(3)热膨胀模塑法
热膨胀模塑法是用于生产空腹、薄壁高性能复合材料制品的一种工艺。其工作原理是采用不同膨胀系数的模具材料，利用其受热体积膨胀不同产生的挤压力，对制品施工压力。热膨胀模塑法的阳模是膨胀系数大的硅橡胶，阴模是膨胀系数小的金属材料，手糊未固化的制品放在阳模和阴模之间。加热时由于阳、阴模的膨胀系数不同，产生巨大的变形差异，使制品在热压下固化。 ◇ 成型工艺
喷射成型技术
喷射成型技术是手糊成型的改进，半机械化程度。喷射成型技术在复合材料成型工艺中所占比例较大，如美国占9.1%，西欧占11.3%，日本占21%。目前国内用的喷射成型机主要是从美国进口。
(1)喷射成型工艺原理及优缺点
喷射成型工艺是将混有引发剂和促进剂的两种聚酯分别从喷枪两侧喷出，同时将切断的玻纤粗纱，由喷枪中心喷出，使其与树脂均匀混合，沉积到模具上，当沉积到一定厚度时，用辊轮压实，使纤维浸透树脂，排除气泡，固化后成制品。
喷射成型的优点：①用玻纤粗纱代替织物，可降低材料成本;②生产效率比手糊的高2～4倍;③产品整体性好，无接缝，层间剪切强度高，树脂含量高，抗腐蚀、耐渗漏性好;④可减少飞边，裁布屑及剩余胶液的消耗;⑤产品尺寸、形状不受限制。其缺点为：①树脂含量高，制品强度低;②产品只能做到单面光滑;③污染环境，有害工人健康。
喷射成型效率达15kg/min，故适合于大型船体制造。已广泛用于加工浴盆、机器外罩、整体卫生间，汽车车身构件及大型浮雕制品等。
(2)生产准备
场地 喷射成型场地除满足手糊工艺要求外，要特别注意环境排风。根据产品尺寸大小，操作间可建成密闭式，以节省能源。 材料准备 原材料主要是树脂(主要用不饱和聚酯树脂)和无捻玻纤粗纱。
模具准备 准备工作包括清理、组装及涂脱模剂等。
喷射成型设备 喷射成型机分压力罐式和泵供式两种：①泵式供胶喷射成型机，是将树脂引发剂和促进剂分别由泵输送到静态混合器中，充分混合后再由喷枪喷出，称为枪内混合型。其组成部分为气动控制系统、树脂泵、助剂泵、混合器、喷枪、纤维切割喷射器等。树脂泵和助剂泵由摇臂刚性连接，调节助剂泵在摇臂上的位置，可保证配料比例。在空压机作用下，树脂和助剂在混合器内均匀混合，经喷枪形成雾滴，与切断的纤维连续地喷射到模具表面。这种喷射机只有一个胶液喷枪，结构简单，重量轻，引发剂浪费少，但因系内混合，使完后要立即清洗，以防止喷射堵塞。②压力罐式供胶喷射机是将树脂胶液分别装在压力罐中，靠进入罐中的气体压力，使胶液进入喷枪连续喷出。安是由两个树脂罐、管道、阀门、喷枪、纤维切割喷射器、小车及支架组成。工作时，接通压缩空气气源，使压缩空气经过气水分离器进入树脂罐、玻纤切割器和喷枪，使树脂和玻璃纤维连续不断的由喷枪喷出，树脂雾化，玻纤分散，混合均匀后沉落到模具上。这种喷射机是树脂在喷枪外混合，故不易堵塞喷枪嘴。 (3)喷射成型工艺控制
喷射工艺参数选择：①树脂含量 喷射成型的制品中，树脂含量控制在60%左右。②喷雾压力 当树脂粘度为0.2Pa²s，树脂罐压力为0.05～0.15MPa时，雾化压力为0.3～0.55MPa，方能保证组分混合均匀。③喷枪夹角 不同夹角喷出来的树脂混合交距不同，一般选用20°夹角，喷枪与模具的距离为350～400mm。改变距离，要高速喷枪夹角，保证各组分在靠近模具表面处交集混合，防止胶液飞失。
喷射成型应注意事项：①环境温度应控制在(25±5)℃，过高，易引起喷枪堵塞;过低，混合不均匀，固化慢;②喷射机系统内不允许有水分存在，否则会影响产品质量;③成型前，模具上先喷一层树脂，然后再喷树脂纤维混合层;④喷射成型前，先调整气压，控制树脂和玻纤含量;⑤喷枪要均匀移动，防止漏喷，不能走弧线，两行之间的重叠富庶小于1/3，要保证覆盖均匀和厚度均匀;⑥喷完一层后，立即用辊轮压实，要注意棱角和凹凸表面，保证每层压平，排出气泡，防止带起纤维造成毛刺;⑦每层喷完后，要进行检查，合格后再喷下一层;⑧最后一层要喷薄些，使表面光滑;⑨喷射机用完后要立即清洗，防止树脂固化，损坏设备。 ◇ 成型工艺
泡沫塑料夹层结构制造技术
(1)原材料 泡沫塑料夹层结构用的原材料分为面板(蒙皮)材料、夹芯材料和粘接剂。①面板材料 主要是用玻璃布和树脂制成的薄板，与蜂窝夹层结构面板用的材料相同。②粘接剂 面板和夹芯材料的粘接剂，主要取决于泡沫塑料种类，如聚苯乙烯泡沫塑料，不能用不饱和聚酯树脂粘接。③泡沫夹芯材料 泡沫塑料的种类很多，其分类方法有两种：一种是按树脂基体分，可分为：聚氯乙烯泡沫塑料，聚苯乙烯泡沫塑料，聚乙烯泡沫塑料，聚氨酯泡沫塑料，酚醛，环氧及不饱和聚酯等热固性泡沫塑料等。另一种是近硬度分，可分为硬质、半硬质和软质三种。用泡沫塑料芯材生产夹层结构的最大优点是防寒、绝热，隔音性能好，质量轻，与蒙面粘接面大，能均匀传递荷载，抗冲击性能好等。
(2)泡沫塑料制造技术 生产泡沫塑料的发泡方法较多，有机械发泡法、惰性气体混溶减压发泡法、低沸点液体蒸发发泡法、发泡剂分解放气发泡法和原料组分相互反应放气发泡法等。①机械发泡法 利用强烈机械搅拌，将气体混入到聚合物溶液、乳液或悬浮液中，形成泡沫体，然后经固化而获得泡沫塑料。②惰性气体混溶减压发泡法 利用惰性气体(如氮气、二氧化碳等)无色、无臭、难与其它化学元素化合的原理，在高压下压入聚合物中，经升温、减压、使气体膨胀发泡。③低沸点液体蒸发发泡法 将低沸点液体压入聚合物中，然后加热聚合物，当聚合物软化、液体达到沸点时，借助液体气化产生的蒸气压力，使聚合物发泡成泡沫体。④化学发泡剂发泡法 借助发泡剂在热作用下分解产生的气体，使聚合物体积膨胀，形成泡沫塑料。⑤原料化学反应发泡法 此法是利用能发泡的原料组分，相互反应放出二氧化碳或氮气等使聚合物膨胀发泡成泡沫体。
(3)泡沫塑料夹层结构制造 泡沫塑料夹层结构的制造方法有：预制粘接法、现场浇注成型法和连续机械成型法三种。①预制粘接法 将蒙皮和泡沫塑料芯材分别制造，然后再将它们粘接成整体。预制成型法的优点是能适用各种泡沫塑料，工艺简单，不需要复杂机械设备等。其缺点是生产效率低，质量不易保证。②整体浇注成型法 先预制好夹层结构的外壳，然后将混合均匀的泡沫料浆浇入壳体内，经过发泡成型和固化处理，使泡沫涨满腔体，并和壳体粘接成一个整体结构。③连续成型法 适用于生产泡沫塑料夹层结构板材。 其它成型工艺
聚合物基复合材料的其它成型工艺，主要指离心成型工艺、浇铸成型工艺、弹性体贮存树脂成型工艺(ERM)、增强反应注射成型工艺(RRIM)等。
1、离心成型工艺
离心成型工艺在复合材料制品生产中，主要是用于制造管材(地埋管)，它是将树脂、玻璃纤维和填料按一定比例和方法加入到旋转的模腔内，依靠高速旋转产生的离心力，使物料挤压密实，固化成型。
离心玻璃钢管分为压力管非压力管两类，其使用压力为0～18MPa。这种管的管径一般为φ400～φ2500mm，最大管径或达5m，以φ1200mm以上管径经济效果最佳，离心管的长度2～12m，一般为6 m。
离心玻璃钢管的优点很多，与普通玻璃钢管和混凝土管相比，它强度高、重量轻，防腐、耐磨(是石棉水泥管的5～10倍)、节能、耐久(50年以上)及综合工程造价低，特别是大口径管等;与缠绕加砂玻璃钢管相比，其最大特点是刚度大，成本低，管壁可以按其功能设计成多层结构。离心法制管质量稳定，原材料损耗少，其综合成本低于钢管。离心玻璃钢管可埋深15m，能随真空及外压。其缺点是内表面不够光滑，水力学特性比较差。
离心玻璃钢管的应用前景十分广阔，其主要应用范围包括：给水及排水工程干管，油田注水管、污水管、化工防腐管等。
(1)原材料
生产离心管的原材料有树脂、玻璃纤维及填料(粉状和粒状填料)等。
树脂 应用最广的是不饱和聚酯树脂，可根据使用条件和工艺要求选择树脂牌号和固化剂。
增强材料 主工是玻璃纤维及其制品。玻纤制品有连续纤维毡、网格布及单向布等，制造异形断面制品时，可先将玻纤制成预制品，然后放入模内。
填料 填料的作是用增加制品的刚度、厚度、降低成本，填料的种类要根据使用要求选择，一般为石英砂、石英粉、辉绿岩粉等。 (2)工艺流程
离心制管的加料方法与缠绕成型工艺不同，加料系统是把树脂、纤维和填料的供料装置，统一安装在可往复运动的小车上。
(3)模具 离心法生产玻璃钢管的模具，主要是钢模，模具分整体式和拼装式两种：小于φ800mm管的模具，用整体式，大于φ800mm管的模具，可以用拼装式。
模具设计要保证有足够的强度和刚度，防止旋转、震动过程中变形。模具由管身、封头、托轮箍组成。管身由钢板卷焊而成，小直径管身可用无缝钢管。封头的作用是增加管模端头的强度和防止物料外流。托轮箍的作用是支撑模具，传递旋转力，使模具在离心机上高速度旋转，模具的管身内表面必须平整，光滑，一般都要精加工和抛光，保证顺利脱模。
2、浇注成型工艺
浇注成型主要用于生产无纤维增强的复合材料制品，如人造大理石，钮扣、包埋动、植物标本、工艺品、锚杆固定剂、装饰板等。
浇注成型比较简单，但要生产出优质产品，则需要熟练的操作技术。
(1)钮扣生产工艺
用聚酯树脂浇注的钮扣，具有硬度高，光泽好，耐磨、耐烫、耐干洗、花色品种多及价格低等优点，目前在国内外已基本取代了有机玻璃钮扣，占钮扣市场80%以上。 生产钮扣的原料主要是不饱和聚酯树脂、固化剂(引发剂采用过氧化甲乙酮)和辅助材料(包括色浆、珠光粉、触变剂等)。
聚酯钮扣采用离心浇注式棒材浇注法生产，先制成板材或棒材，然后经切板、切棒制成钮扣，再经热处理、刮面、刮底、铣槽、打眼、抛光等工序制成钮扣。
(2)人造石材生产工艺
人造石材是用不饱和聚酯树脂和填料制成的。由于所选用的填料不同，制成的人造石材分为人造大理石、人造玛瑙、人造花岗石和聚酯混凝土等。
生产人造石材的原材料是不饱和聚酯树脂，填料和颜料：①树脂 生产人造石材的树脂分面层和结构层两各，表面装饰层树脂要求收缩性小，有韧性、硬度好，耐热、耐磨、耐水等，同时要求易调色。辛戌二醇邻苯型树脂用于人造石材，辛戌二醇间苯型树脂用于生产卫生洁具。固化体系，常用过氧化甲乙酮、萘酸钴溶液。②填料 生产人造石材的填料有很多，生产人造大理石的填料是大理石粉，石英粉、白云石粉、碳酸钙粉等，生产人造花岗石的填料是用粒料级配，不同品种花岗石用不同色彩的粒料，生产人玛瑙的填料要有一定透明性，一般选用氢氧化铝或三氧化二铝等。③颜料 生产人造石材需要各色颜料，如制人造大理石或人造玛瑙浴盆，应选择耐热、耐水的色浆，制造装饰板及工艺品时，要选用耐光、耐水及耐久的颜料。 生产人造大理石、花岗石板材用的模具材料有玻璃钢、不锈钢、塑料、玻璃等。生产人造石板材的模板，要求表面平整，光泽、有足够的强度和刚度，能经受生产过程中的热应力、搬运荷载及碰撞等。
3、弹性体贮树脂模塑成型技术
弹性体贮树脂模塑成型(Elastic Reservir Molding, ERM)是80年代在欧美出现的新工艺，它是用柔性材料(开孔聚氨酯泡沫塑料)作为芯材并渗入树脂糊。这种渗有树脂糊的泡沫体留在成型好的ERM材料中间，泡沫体使ERM制成的产品密度降低，冲击强度和刚度提高，故可称为压制成型的夹层结构制品。
ERM与SMC一样，同属于模压成型的片状模塑料，只是由于ERM具有夹层结构的构造，给它带来优于SMC的特点：(1)重量轻：ERM比用毡和SMC制成的制品轻30%以上;(2)ERM制品的比刚度优于SMC、铝和钢制成的制品;(3)搞冲击强度高：在增强材料含量相同的条件下，ERM比SMC的抗冲击强度高很多;(4)物理力学性能高：在增强材料含量相同的条件下，ERM制品的物理力学性能优于SMC制品;(5)投资费用低：ERM成型机组比SMC机组简单，ERM制品成型压力比SMC制品低10倍左右，故生产ERM制品时可以采用低吨位压机和低强度材料模具，从而减少建投资。
ERM制品生产工艺分为ERM制造和ERM制品成型两个过程： (1)ERM生产工艺 ERM生产原材料为开孔聚氨酯泡沫塑料，各种纤维制品(如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维制成的短切毡、连续纤维毡、针织毡等)和各种热固性树脂。其生产过程如下：先在ERM机组上将调好的树脂糊浸渍开孔聚氨酯泡沫塑料，通过涂刮器将树脂糊涂到泡沫上，用压辊将树脂糊压挤到泡沫体的孔内，然后将两层泡沫复合到一起，最后在上下两个面铺放玻纤维毡或其它纤维制品，制成ERM夹层材料，切割成适宜的尺寸，用于压制成型或贮存。
(2)ERM制品生产工艺 ERM制品生产过程与其它热固性模压料(玻纤布或毡预浸料、SMC等)相比，需要在热压条件下固化成型，但成型压力比SMC小很多，大约是SMC成型压力的1/10，为0.5～0.7MPa。
ERM技术目前主要用于汽车工业材料和轻质建筑复合材料工业。由于ERM具有夹层结构材料的特点，是适用于生产大型结构的组合部件，各种轻质板材，活动房屋、雷达罩，房门等。在汽车工业中的制品有行李车拖斗、盖板、仪表盘、保险杠、车门、底板等。
4、增强反应注射模塑技术
增强反应注射模塑工艺(Reinforced Reaction Injection Molding, RRIM)是利用高压冲击来混合两种单体物料及短纤维增强材料，并将其注射到模腔内，经快速固化反应形成制品的一种成型方法。如果不用增强材料，则称为反应注射模塑(Reaction Injection Moling, RIM)。采用连续纤维增强时，称为结构反应注射模塑(Structure Reaction Injection Molding, SRIM)。 RRIM的原材料分树脂体系和增强材料两类
(1)树脂体系 生产RRIM的树脂应滞如下要求：①必须由两种以上的单体组成;②单体在室温条件下能保持稳定;③粘度适当，容易用泵输送;④单体混合后，能快速固化;⑤固化反应不产生副产物。应用最多的是聚氨酯树脂、不饱和聚酯树脂和环氧树脂。
(2)增强材料 常用的增强材料有玻璃纤维粉、玻璃纤维和玻璃微珠。为了增加增强材料与树脂的粘接强度，上述增强材料都采用增强偶联剂进行表面处理。
RRIM的工艺特点：①产品设计自由度大，可以生产大尺寸部件;②成型压力低(0.35～0.7MPa)，反应成型时，无模压应力，产品在模内发热量小;③制品收缩率低，尺寸稳定性好，因加有大量填料和增强材料，减少了树脂固化收缩;④制品镶嵌件工艺简便;⑤制品表面质量好，玻璃粉和玻璃微珠能提高制品耐磨性和耐热性;⑥生产设备简单，模具费用低，成型周期短，制品生产成本低。
复合材料范文第3篇
先进复合材料成型工艺课程论文
学 院： 海洋科学与工程学院
专 业：
班 级： 材料132
姓 名：
学 号：
论文题目： 复合材料成型工艺发展综述
指导老师：
二〇一六年 一月 复合材料成型工艺发展综述
XXXXX
上海海事大学 海洋科学与工程学院
【摘要】 本文主要介绍了树脂基复合材料成型工艺及其发展趋势。其中提到了“手糊成型”、“拉挤成型”、“模压成型”等。也从复合材料生产各要素的方面，简要阐述其发展的趋势。本文章也表明了复合材料作为国家建设的战略材料，得到了越来越来多的重视，了解其成型工艺的发展有其重要的意义。 【关键词】 复合材料 成型工艺 发展
The Summary of Development on Composites Molding Technology
Xxxx Onion College of Ocean Science and Engineering, Shanghai Maritime University, Shanghai
Abstract:
This thesis describes the resin composites molding process and its development trend. Some specific processes are mentioned, such as ‘Hand paste molding’ , ‘Pull extrusion forming’ ,‘Compression molding’ and so on. Also, a brief description of its development trend are made in terms of production factors of manufacturing composites. This thesis also shows the composite material, as a nation-building strategy material, has been more popular and it’s important to understand the development of its molding process.
Key Words: composites
molding process
development
前言
人类在生产生活中需要利用到各种各样的材料，它是人们生产生活水平能够提升物质保障。在人类的发展历史中，材料工业的大的革新往往能够引起人类社会大的变革，推动人类社会的发展。复合材料就是指由两种以上的材料进行加工合成后产生的新型材料，它与陶瓷、金属、高聚物被人们称之为四大材料。[1-5]先进的复合材料具有热性能优越、耐疲劳、可设计性、各向异性和比模量高等优良特性，凭借这些优良的特性，很快就获得了广泛的应用，复合材料在工业领域得到广泛应用，也是衡量一个国家科技和经济实力的重要标志。先进复合材料不仅强度高，而且耐热性能和抗疲劳性能优良，在航空航天、交通运输、机械化工等领域得到广泛应用。[6-15]
1 复合材料成型工艺
复合成型工艺生产过程中的关键是在保证制品的形状和尺寸以及制品表面质量的前提下，让增强材料能够按照预先设定好的方向均匀的进行配置，并尽量的防止制品的性能受到影响，使基体材料能够比较充分的完成固化反应。经过几十年发展与技术进步，树脂基复合材料成型工艺取得不断发展，种类进一步增多，并存在相同点和不同点，主要体现在以下方面。
1.2手糊成型
手糊成型又称接触成型，是用纤维增强材料和树脂胶液在模具上铺敷成型，室温(或加热)、无压(或低压)条件下固化，脱模成制品的工艺方法。手糊成型按成型固化压力可分为两类：接触压和低压(接触压以上)。前者为手糊成型、喷手糊成型是复合材料最早的一种成型方法。虽然它在各国复合材料成型中所占比重呈下降趋势，但仍不失为主要的成型方法。[16-17]这是由于手糊成型具有下列优点：手糊成型不受产品尺寸和形状限制，适宜尺寸大、批量小、形状复杂产品的生产;设备简单，投资少，设备折旧费低;工艺简便;易于满足产品设计要求，可以在产品不同部位任意增补增强材料;制品树脂含量较高，耐腐烛性好。手糊成型的缺点为：生产效率低，劳动强度大，劳动卫生条件差;产品质量不易控制，性能稳定性不高;产品力学性能偏低。
1.2 拉挤成型
将已浸润的连续纤维束在牵引结构拉力下，用成型模成型，在模中固化，连续生产出复合型材。成型过程需要成型模挤压和外牵引拉拨，整个生产过程是连续的。[18]该工艺控制方便，产品质量稳定，成本低，生产效率高，制品的拉伸强度和弯曲强度高。目前拉挤工艺主要用于生产玻璃钢棒、工字型、角型、槽型、方型等，技术取得不断发展，产品质量也进一步提升。[19]
1.3 模压成型
模压成型是将一定量的模压料放入金属对摸中，在一定的温度和压力作用下固化成型制品的 一种方法。[20-21]在模压成型过程中需加热和加压，使模压料塑化、流动充满模腔，并使树力旨固化。在模压料充满摸腔的流动过程中，不仅树脂流动，增强材料也要随之流动，所以模压成型工艺的成型压力较其他方法高，属于高压成型。因此，它既需要能对压力进行控制的液压机，又需要高强度、高精度、耐高温的金属模具。
1.4 缠绕成型
将连续纤维按一定规律缠绕至芯模，经固化和脱模形成产品，产品可靠性高，生产效率高，强度高，并且可以节约成本，技术经济效益明显。该工艺在航天、军工领域应用广泛，并朝着自动化、集成化方向发展。[22-26]
1.6 RTM 成型
该技术为适应飞机雷达罩成型发展而来，在纤维增强复合材料生产中得到广泛应用。该技术可为构件提供双面光滑表面的能力，制造品质好、精度高的构件，成型效率高，挥发型物质少，不会影响人的身体健康。[27]近年来还开展大量颇有成效的技术，设备、树脂、模具不断改进和完善，在工业制造领域也发挥更大的作用。
1.5 铺放成型
包括自动铺丝束技术和自动窄带铺放技术，实现加工制造的全自动化，在航空航天、特殊结构构件的应用非常广泛。随着技术进步，控制系统升级到全数字控制，自动铺放新技术出现并得到愈加广泛的应用，在战斗机、商用飞机方面采用自动铺丝技术，带动航空制造技术变革。并且新技术将不断出现，促进复合材料的变革和进步。
2 复合材料成型工艺的发展
复合材料制造技术在现代社会正朝着自动化和智能化的方向发展。快速固化技术、复合材料构件的生产自动化、纤维自动缠绕技术等一个个新技术的研究开发推动者复合材料成型工艺的长久发展，也改变着人类的生活方式。[28-32] 2.1 预浸料制备
预浸料是半成品，推动复合材料工艺发展，其工艺改进也带来众多新技术的应用，如熔融浸渍、纤维混合法、粉末混合工艺等。预浸料制备发展到机械化和自动化形式，编制预浸料标准，促进工艺技术革新和进步。如自动控制技术的发展， 纤维缠绕发展成为纤维铺放。在纤维铺放的过程中，我们需要把预先浸泡好的多团纱束集合起来形成一个直的带状纱布， 把这个纱布铺放在模具或者是芯模的表面，这样做的制品形状并不一定是回转体，也可以是一些形状曲率变化很大的制品，甚至是一些有凹形表面的制品。自动纤维铺放就是计算机在纤维缠绕上的实际应用成果，使纤维的力学设计得到了更多的自由度。
2.2 优化固化过程
计算机技术、过程控制技术、人工智能技术的开发和应用，再加上超声和介电技术支持，实现在线固化的可能性，对固化压力、温度等实现连续监测，调整固化气孔率、厚度等，推动产品质量提升。
2.3 模具发展
模具结构形式多种多样，推动复合材料构件制造多样化。目前复合材料模具、软模、芯模技术取得较大进步，促进模具和产品膨胀系数基本一致，减轻结构自重，方便材料卸载，有利于控制构件尺寸和厚度，保证产品质量。[33]
2.4 原材料的发展
碳纤维、氧化铝纤维、芳纶纤维，新型高性能树脂、金属和陶瓷基体等出现并得到应用，其韧性、耐高温性更优，有利于提高产品质量和综合性能。[34-36]如近些年，把长短纤维作为增强材料，以热固性、热塑性树脂作为基础性材料的各种类别复合材料模压成型工艺发展十分迅速，产品的性价比也比较高，且生产效率高，污染环境少适合航空航天、汽车灯工业的需求。
3结语
随着技术发展和改进，复合材料呈现智能化和自动化趋势，将在工业领域得到更加广泛的应用，其工艺方式也将得到不断改善，在民用方面，将更加其适用性。同时更为重要的是，将为国家战略发展提供一个新的起点。 参考文献
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复合材料范文第4篇
摘要：复合材料在土木工程中的应用条件更加具有复杂性，土木工程行业正处于高速发展的阶段，虽然现代混凝土与钢材的大量应用有着很长的历史，但是其应用仍需要进一步加强与完善。纤维增强复合材料具有多样化的应用形式，其在未来必定会得到更加广泛的应用，发展前景十分广阔。本文就复合材料在土木工程中的发展应用进行探讨。
关键词：复合材料；土木工程；应用
复合材料，指的就是通过物理或者化学的方法，将两种或两种以上的不同性质材料在微观或宏观上组成具有新性能的材料，复合材料最大的优势就在于组成复合材料的各种材料能够在各自性能上实现取长补短，能够发挥出协同的作用，使得复合材料的综合性能远远比原组成材料的性能更加优异，进而复合材料也就能够满足更多不同的要求。
1、FRP的材料性能
FRP材料具有耐腐蚀性，在化工、能源、矿山、污水处理等行业的建筑物和构筑物中，以及船舶、汽车等交通工具中得到广泛的应用，在土木工程结构中使用FRP材料可以大大减少腐蚀破坏所带来的各种危害和损失。
FRP材料的主要优点如下：（1）比强度高和比模量大。这是FRP材料的最大优点。比强度和比模量是衡量结构材料承载能力的重要指标。使用FRP材料可减轻自重，承受更大的荷载，便于现场安装。（2）良好的耐腐蚀性。FRP材料耐腐蚀特性好，因而可在酸、碱、氯盐和潮湿的环境中抵抗化学腐蚀，这是传统结构材料难以比拟的。因此，在土木工程中使用FRP材料可以大大减少腐蚀破坏所带来的各种危害和损失。（3）抗疲劳性能好。对于类似桥梁等长期承受动态交通荷载的结构而言，疲劳特性是一个关注的重点。在一定的荷载范围内，FRP材料的抗疲劳性能明显优于传统结构材料。（4）可设计性强。（5）弹性性能好。在发生较大变形后还能恢复原状，塑性变形很小，这对于承受较大动载的结构比较有利。（6）其它优势：如透电磁波、绝缘、隔热等，这使得FRP结构或FRP组合结构在一些特殊场合能够发挥出难以取代的作用。
2、复合材料在土木工程中的发展应用
2.1工程结构加固补强
复合材料在各方面的应用主要是利用各种方法将FRP附着在构件表面受力，这样就可以让原有构件的受力性能得到有效增强。在上个世纪八十年代的时候，我国就曾尝试在工程实践中运用混凝土结构外贴玻璃纤维增强复合材料内夹高强钢丝的加固方法，但是主要目的就是为了起到防腐作用，同时将钢丝和混凝土结合在一起，所以这种尝试并没有加以广泛推广。而在九十年代初，利用碳纤维增强复合材料对瑞士的多跨连续箱形梁桥进行了加固并获得成功后，使得纤维增强复合材料的加固结构修复技术得到大范围的研究，并也得到了快速发展，并大量应用于实际的工程中，同时也是不断地实践中验证了FRP加固技术在修复加固已被损坏的工程结构中所具有的优越性。目前，FRP已经在各类型结构加固中得到了成功运用，例如钢结构、混凝土结构等方面，并且其涉及领域不仅包括桥梁和建筑结构，还包括水工结构、地下结构以及隧道等。其主要加固形式包括FRP布缠绕加固混凝土柱、将FRP片材粘贴在梁、板手拉面以及利用FRP片材包裹或者U形箍包裹梁、柱构件。当前FRP在混凝土结构加固方面应用较多，同时在钢结构、木结构以及砌体结构加固方面也有较多的应用与研究，其中FRP在钢结构加固方面的运用正在成为FRP研究的重点。
2.2FRP筋在新建结构中代替钢筋
传统钢筋混凝土结构中配置非预应力和预应力钢筋，在处于恶劣环境條件时，如干湿交替、化学介质等作用下，极易引起钢筋的腐蚀，严重影响结构的耐久性和适用性，甚至导致结构承载能力的降低。相比之下，防腐性能好、粘结性能与钢筋相差不多且抗拉强度高的FRP筋成为代替钢筋的一个较好选择。20世纪80年代初开始，FRP筋逐渐大量应用于有特殊性能要求的结构物中代替钢筋，如有磁共振医疗设备的建筑及海堤、工业厂房屋面板等受严重化学侵蚀的结构物中。FRP筋的另一个应用对象是岩土工程，目前已用于因潮汐变化等干湿交替的挡土墙、地基锚杆及地铁沉井等工程中。
2.3FRP组合结构
（1）FRP管混凝土分析。将混凝土填至缠绕成型的FRP管仲，形成混合构件，这种方式比较合理，除了发挥对混凝土约束的作用外，还可以发挥模板的作用，加快施工，提高较高的耐久性。对于FRP管混凝土的研究比较多，深入开展对组合结构的受力等方面的探索。（2）FRP-钢管-混凝土组合构件的分析。在构件的中间部分设置空心的钢管，外面包FRP，之间添加混凝土，在具体施工进行中，钢管发挥的承力的作用，FRP充当模板，钢管受到了保护，防止锈蚀的发生，变形几率降低，自重降低。（3）FRP-混凝土组合梁分析。FRP-混凝土组合梁分析主要是借助组合方式关键，促使上部混凝土受压，下部受拉。在组合件的作用下，材料的利用率提高，将其作为长久使用的模板，有利于施工的顺利开展。（4）CFRP-铝合金组合构件的分析。CFRP-铝合金组合构件是将FRP在铝合金的外面进行包裹，以实际设计为依据，最大地发挥二者的优势，如高强、耐腐蚀等，防止脆性的发生，这种方式比较适合在大跨度的结构中使用。（5）FRP-木组合构件。FRP在纤维构造方面与木材具有相似的构成，具有受力方面的特性，抗火能力不强，在实现组合之后，FRP能够发挥增强的作用，木材发挥内部填充的功能，在力学方面达到性能最强。这种组合方式操作简单，技术成熟，有利于降低工程造价支出。
2.4全FRP结构
复合材料在力学上具有较高的比模量和比强度，具备其他材料所不具备的特性和功能。在民用工程中，该结构大多应用于桥梁工程建设中。在土木工程中的应用分析如下：
（1）轻质桥梁。结构的应用可降低桥梁的上部重量，并具备一定的观赏价值。轻质桥梁与普通的桥梁相比受力特点存在较大差异。虽然此类桥梁的承载力高，但其刚度较小，故设计重点为变形控制。其次，在设计的过程中，为满足人们对于舒适度的要求，震动特性设计也是较为关键的内容，但目前该方面的研究相对较少。（2）桥面体系。直接使用复合FRP作为桥梁的主面板，可减轻其下部结构内应力、降低维护费用、提升抵御恶劣环境的性能、延长使用寿命等优势。在旧桥翻新工程中，复合FRP也得到了较为广泛的应用，可将原有被破坏的柱梁围护起来，避免环境以及气候因素对其产生影响，美化外表。（3）应急桥。桥梁的建设主要是为了应对自然灾害，如火灾、水灾、地震、飓风等等。以上几种突发灾害的出现对于桥梁的标准性、适应性以及机动性都提出了更高的要求，而复合材料所制成的应急桥具有抗腐蚀、预制化、轻量化等优势，尤为适合。该桥梁在国外很多国家的军事领域也获得了十分广泛的应用。
3、FRP 在土木工程中的应用展望
（1）加强对 FRP 预应力加固法的研究，解决FRP 加固构件的过早粘结破坏问题，充分发挥FRP 的高强性能。（2）FRP 复合材料施工质量问题控制。 FRP 与混凝土共同组成组合结构，保证 FRP 和混凝土间的粘结和共同工作非常重要。为了保证设计和施工目的实现，必须制定相应的验收标准，如何根据 FRP 约束混凝土的特点，提供既合理，又便于实际操作的核心混凝土质量控制和检测办法非常重要。（3）自诊断智能纤维的开发。 通过优化 FRP 复合材料，并利用结构材料中不同阶段的纤维材料的断裂特性和不同的导电性能，配置先进的自感和测量系统，开发自诊断智能纤维及智能结构具有重要意义。（4）建立我国有关 FRP 材料的检测评价系统，为保证工程应用提供科学依据。（5）进一步对FRP加固技术做深入系统地研究，以使FRP加固技术规范化，并得到进一步推广应用。（6）从环境条件和可持续发展出发，要求废旧结构材料能回收并再生利用。
4、结束语
综上所述，面对新的工程技术不断的改革与创新，新型施工材料得到了有效的开发与利用，尤其是复合材料在土木工程建设中应用的越来越广泛，这也将成为未来土木工程行业发展新的趋势所在。
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（作者单位：河南长城铁路工程建设咨询有限公司）
复合材料范文第5篇
摘 要：针对疫情期间，《复合材料结构设计》网课教学策略进行论述。讨论了影响在线教学质量的四个主要因素。针对疫情期间《复合材料结构设计》网课教学要求，详尽地阐述课前、课中、课后的教学策略。分析了疫情结束后，《复合材料结构设计》课堂教学模式及特点，论述了科教融合、产教融合的特质及实施可行性。构建在线教学的网课教学质量考核评价体系。
关键词：复合材料结构设计;在线教学策略;网课考核评价体系;疫情
前言
2020年2月24日，为实现疫情期间“停课不停教，停课不停学”[1]，经全体教师与教学管理者居家办公、积极筹备、精心谋划，哈尔滨工业大学迎来网课第一天，为别具风格的春季“开学日”带来新的模式——在线教学。所谓在线教学是通过某个网络学习平台，任课教师发布与课程相关的学习资源，学生自主学习，教师监控学习过程，评价与认定学习结果，技术服务人员为在线师生提供技术支持，共同实现教学目标，是师生分离且依赖网络平台对教学过程进行整合的一种新的教学模式[2-3]。至2020年2月2日，教育部针对疫情期间高等在线教学集结了包括雨课堂、中国慕课、智慧树、超星、腾讯、钉钉等22个在线课程平台，免费开放在线课程2.4万余门[4]。疫情期间，大规模开放在线课程成为很好地落实教育部“停课不停教，停课不停学”方案的有效途径，此种模式的实施使得教师与学生无需面对面接触、避免交叉感染，极大程度支持了抗“COVID-19新冠病毒”战役。
一、在线教学质量影响因素浅析
然而，“停课不停教，停课不停学”在线教学是在COVID-19疫情导致学校、师生无法正常開课的大背景下，教育行政部门做出的一个不得已而为之的举措[5]，临危受命、仓促上阵的在线教学，受到诸多因素制约，主要表现在以下四个方面。
（一）学习者自主学习与自我监控能力的影响
在线教学模式下，多数学生过于依赖教师，自主学习意识不强且能力差。主要表现在三个方面：其一，有效利用学习时间能力，通过课程监控发现，学生在线学习时，经常边观看网课边聊天或读小说、打游戏，有效学习的时间甚少。其二，有效利用优质教学资源能力，大规模网课与传统教学不同，学生置身于网络环境中，需要主动地与教师、同学交流、协作、建立连接、组建自适应的学习环境，即进行学习的自我组织，同时，教师作为网络课程的组织者、讲授者，设定学习主题、组织师生-生生互动、推荐优质学习资源与链接、促进生-生相互间分享和协作，即进行学习的他人组织。作为他人组织的学习支撑应遵循学习的自我组织规律，实现学习自我组织与他人组织间的动态平衡，而目前，在线学生缺失这种能力。其三，自觉适应网络学习方法能力，有许多在线学生是为了应付考试拿学分，学习策略不思改进，沿用传统的思维方式，学习效率不高，获取知识不全面，系统性差，对课程完整的理论体系认知性差，学习质量提高困难。
（二）教师教学设计与过程监控及考核方式的影响
教师作为课程组织者在网课教学中扮演着最重要角色，其职能包括：优选网络教学平台[6]（超星尔雅、钉钉、慕课、智慧树、腾讯学堂、学堂在线等）与教学模式（直播、录播、慕课、PPT文字等）、教学资源（电子教材、教学大纲、教学日历、参考资料、链接网址）、组织课程按教学日历时间段上课（录播视频授课+直播互动讨论+微信作业+QQ答疑），建立微信、QQ群保持与学生的沟通。优质的网课平台与教学资源的配置，恰当的组织形式与时间的分配，合理的考核方式与内容的设定，实时同步的在线学习效果与过程的监控，是保障在线教学质量的关键。
（三）教学管理者组织与质量监控及反馈机制的影响
为协助教师尽快熟悉并掌握在线教学技能，提高信息化教学水平，充分发挥现代信息技术优势，指导教师们优选网课平台，组织实施在线教学培训工作，开展网课质量管理与监控及评价、学生課堂管理等是教学管理者的主要职责，是支撑在线教学质量的关键。因此需要建设一套适合在线教学的师生管理和评价体系，进而形成在线教育的良好生存环境。此次大疫，对在线教学质量的质疑焦点是对学生如何管理。由于仓促开课，事先没有经验和预案，教育管理者在尺度的掌控、家长能否参与、在线学习质量效果如何评价等诸多焦点问题上表现得十分欠缺。
（四）技术服务与网络环境成熟度的影响
在线教育依赖网络环境成熟与否，尤其是直播授课，对于网络环境要求更高。网络质量直接决定在线教育的基础。中国教育信息化事业经十多年大力建设，在突发的大疫面前，以在线教育的形式，交出一份较合格的答卷。教育相关部门在最短时间内，为线上开学精心准备大量供各类学生学习的网络课堂：直播、录播、中国慕课、PPT文字等，但硬件建设远未达到实际使用量的需求。以往硬件网络建设多是根据“三通两平台”的基本要求实施，作为课堂教育的补充，应对日常教学需要是可以的，而面对众多学生同时上网课的情况，遭遇极大挑战，网课应用初期，流量不足、视频卡顿、死机、宕机、无法登录，手忙脚乱、漏洞百出，局面尴尬。然而，随着大数据、云课堂的介入应用，有效缓解此压力，网络环境与技术服务相对已成熟。
二、《复合材料结构设计》网课教学策略与设计
《复合材料结构设计》课程为哈尔滨工业大学航天学院复合材料与结构研究所本科生课程，计划学时24，主要讲授关于复合材料设计的基本知识和典型结构件、典型产品的设计过程。课程内容包括：1. 复合材料的基础理论知识与基本性能（毕业指标点1.1、1.2、1.3）;2. 复合材料连接分类与形式设计（毕业指标点2.1、2.2、2.3）;3. 复合材料结构设计基础知识：原材料的性能与选择原则，成型工艺的选择，层合板的设计、结构设计的一般准则毕业指标点2.1、2.2、2.3;4. 复合材料典型结构件的设计：承拉杆件，承压杆件，承扭杆件，承弯梁，板状构件，壳状构件及夹芯结构（毕业指标点3.1、3.2、3.3）;5. 复合材料典型产品的设计：复合材料叶片和无人机机翼复合材料结构设计（毕业指标点4.1、4.2、4.3、6.1、10.2）。通过学习本课程，使学生能够掌握复合材料结构设计的理论方法和技巧，熟练掌握复合材料构件的设计与制备技术，拓宽复合材料结构的分析与设计能力，为毕业后从事相应科研工作奠定理论基础与技能。
该课程是哈工大本科高年级材料专业课，内容抽象、结构复杂、艰涩难懂。为此，设计了“认知自主学习——学生学习脉搏把握——适时调整线上教学内容——辅之线下教学——提升学生自主学习能力”的教学全过程。同时，为克服前述4点影响网课教学质量的因素，实现《复合材料结构设计》课“小课堂”与抗击疫情“大课堂”有机结合，在教学策略的策划上，主要依据学生自主学习能力、任课教师网络信息操控能力、教学管理者组织能力、网络技术成熟度、本课程的教学内容和目标、毕业达成度要求等教学条件，制定两个阶段授课方案。
第一阶段网课模式（学生返校前），采取“线上录播授课+讨论互动+微信作业+QQ答疑”教学模式。
第二阶段面授模式（学生返校后——学期末），采取小班授课（PPT授课+讨论+项目驱动+学术共同体+个别辅导），灵活多样的授课形式。
（一）课程网课教学设计策略
第一阶段网课教学设计策略分为课前准备、课中执行、课后考核总结三个过程，网课平台选择智慧树，采用课前录播的形式开展教学。每节网课通过精心研究教学内容，合理安排时间，尤其是思考讨论题设计，引发学生思考，帮助学生尽快掌握相关理论知识，提升结构设计能力，保证教学质量的不断提高。
课前准备：发布单节教学内容和逻辑思维导图，要求学生阅读电子教材，同步发布讨论题进行师生互动，引导学生有重点地观看课程视频，学习教学内容、思考讨论题。
课中执行：课程视频播放、线上同步讨论和同步练习环节，教师点评，师生-生生互动。
课后考核：布置线下作业、延时讨论和线下大作业，达到将线上教学内容消化理解、融会贯通和教学内容拓展学习的目的，结合线上非标准化考试检验学生自主学习能力。
（二）“科教融合、产教融合”的课堂教学模式
第二阶段面授按照科教融合、产教融合的新教学模式执行，采用PPT讲授+讨论+项目驱动+学术共同体+个别辅导。
产教融合、协同育人[7]意味着企业、产业与教育深度合作，校企合作，“引企入教”，吸纳引入优秀企业工程技术人员参与高校人才培养，汇集校内外资源提升人才培养能力，是紧密连接高校与企业、人才培养与创新创业的关键环节。哈工大复合材料与结构研究所和中国航天企业合作，根据本课程特点，任课教师与企业合作，将企业的工程项目引入课堂，以项目驱动教学模式训练学生的复合材料结构与产品设计能力，形成专业与企业浑然一体的新型教学模式。
科教融合、协同创新[8]是一流大学办学的核心理念，科教融合核心内涵是首先需要组建“学术共同体”，教师与学生在“学术共同体”中进行互动式学术探究，在“科研-教学-学习”过程中实现专业知识的创新、传授、传播和传承。使教学与科研相互促进、相辅相成。施行科教融合培养人才，就是以学生发展为中心，强化科研同教学的联系与结合，把先进的科研资源转化为优质的育人资源，把科研设施平台转化为教学创新平台，将科研成果与理论转化为课堂教学内容，真正开启研究性教学、探索式自主学习。
三、《复合材料结构设计》网课考核评价体系与指标设计
为保证本课程的在线教学效果，任课教师全程跟踪监控，监督学生的学习过程表现，通过教学平台，追踪学生IP、查看签到、在线学习时长、每章节测试参与度与准确率等，在一定程度上掌握学生的学习表现和效果，章节测试低于60分学生采取“打回”重学的办法，使学生对知识能够进一步理解和记忆，并按照毕业指标点达成度要求对学生在线学习情况设计课程考核内容和指标，主要考核三部分内容，参阅表1。
1. 在线参与度（30%），签到、视频观看时长、电子教材阅读次数、互动讨论参与次数及在线任务完成情况等。
2. 在线活跃度（30%），在线表现、同步跟帖发言、弹题抢答次数、在线同步测试准确率等。
3. 线下作业及大作业（40%），文献查阅篇数、问题分析深浅、研究方案合理性、撰写质量优劣、网上提交速度等。
四、结束语
大事难事看担当，危难时刻显本色。疫情期间，为保证《复合材料结构设计》在线教学质量，加强网课教学互动讨论，建立科学教学质量考核评价体系是关键。通过优选网络教学平台与资源、优化教学组织与管理流程、优质的录播教学、深度理论研讨、尖锐的专业性疑点提问等环节，实现了线上线下融合，切实做到“停课不停教，停课不停学，在线教学胜疫情”。
参考文献：
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[2]乔纳·唐纳森.大规模开放——慕课怎样改变了世界[M].华东师范大学出版社，2015.
[3]童晶.论在线课程与高校教学融合的发展与运用——评《大规模开放：慕课怎样改变了世界》[J].中国科技论文，2019（09）：1062.
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[7]陆利军.产教融合校企合作协同育人[J].现代职业教育·职业培训，2016（18）：184-185.
[8]刘玉荣，张进，韩涛.基于协同创新、科教融合理念培养创新型人才[J].高教学刊，2018（06）：35-37.
复合材料范文第6篇
美国是世界上最强大的国家，在各个方面的发展都处于世界先进水平，其在室内装饰方面的发展方向也一直引导世界潮流。所以我们主要看看美国的建筑装饰材料的发展情况：
美国住宅以舒适、个性、健康、节能为特点，美国人在谈到住宅时.最多的一个词是舒适。美国住宅多为
一、两层的木结构独立建筑，目前住宅的自有率为67.9%，居世界榜首。人均居住面积为60M2，96%以上的住宅都装有现代化的设施，热水、暖气、空调设置齐全。美国居民非常重视家居的室内外环境装饰。住宅的装饰设计、施工均具有较高水平。在装饰施工中，材料的选择不但注重发挥传统装饰材料的优点，且高度重视开发和推广采用各种新型建筑装饰材料。现根据了解的情况归纳整理如下：
1.1.1 地面装饰材料
1.1.1.1地毯
化纤地毯是目前美国家居地面装饰中广泛使用的一类产品，被誉为保健型铺地材料，约占地面铺贴材料70%左右。化纤地毯具有绝热、保温、防潮、防噪音、抗虫蛀、抗静电、品种多、装饰华丽高贵等一系列优点，它与其弹性垫层一起。可为人们提供舒适的脚感。步行其上会感受到特殊的温情，因此，是美国家居地面装饰中应用最广、最受欢迎的一种。美国超级市场出售的地毯品种繁多，可满足不同档次和不同场合的需要。在家庭装饰中，通常选用4m 宽的宽幅地毯进行铺设，即所谓满铺地毯。在家庭中很少看到采用块状地毯。而块状地毯多用于飞机场候机厅、博物馆展示厅、商贸中心等公共场所的地面铺设。在美国建材市场上地毯的各种配套材料和设备也较齐全，如有各种品牌的地毯吸尘器、地毯清洗剂。地毯表面沾上了油渍、果汁等污物，只要从市场上买回瓶装式清洗剂，喷上后用软布轻轻一抹。很容易就除去了污物。为防止地毯磨损，延长地毯的使用寿命，市场上还出售保护地毯毯面的的保护膜，它特别适用于走廊、楼梯等部位。美国居民住宅区一般环境较优美和洁净，加上房子密封质量好，因此，室内很少沾上灰尘，一般家庭一星期采用地毯吸尘器清扫一次，就可保持地毯干净。
1.1.1.2 塑料地板
在美国的家居地面装饰中，除化纤地毯外，用得较多的要算是塑料地板了。塑料地板在美国仍然走俏的原因，一是品种多、图案多样，如仿木纹、天然石材可以达到以假乱真的质感，能满足人们崇尚大自然的装饰要求;二是材性好，如耐磨性、耐水性、耐腐蚀性等能满足使用要求;三是脚感舒适，特别是弹性卷材塑料地板，具有一定的柔软性，步行其上脚感舒适，不易疲劳，解决了某些传统建材的冷、硬、灰的缺陷，与木地板相比，隔音易清洁，与陶瓷墙地砖相比，不打滑且冬天没有阴冷的感觉;四是可大规模自动化生产，生产效率高，质量稳定，维修更新较容易;五是质轻施_丁简便，施工速度和传统的建材相比可提高工效几倍到几十倍。塑料地板主要用于厨房、卫生间、洗衣房、贮藏室、走廊、便餐室等地面的铺设。采用的品种以仿木纹、仿瓷砖图案的弹性卷材塑料地板为多见。在家居地面装饰中.很少看到使用块状塑料地板，相反块状塑料地板在飞机场候机室、商业中心的专业超级市场、博物馆等公共建筑的地面应用非常广泛。建材超市上出售的塑料地板品种很多.有不同的规格尺寸和档次，可满足家居装饰的要求。
1.1.1.3 实木地板、强化木地板
(1) 实木地板
实木地板具有纹理清晰、耐磨损、硬度高、隔音等优点，是在美国的家居装饰中，也获得较多应用的一种地面铺设材料。主要用于地面的客厅、书房、走廊等处的铺设.
(2) 强化木地板
强化木地板具有木纹实感好、耐磨、抗冲击、防潮、阻燃、抗静电、防虫蛀、尺寸稳定、安装保养方便等优点，也深受美国居民的欢迎，近年来。其消费量在逐渐增加。主要用于首层地面的铺设.
1.1.1.4 陶瓷墙地砖
近年来，陶瓷墙地砖在美国家居装饰中的用量在逐年增加，见到的主要有厨房和卫生间的地面.厨房工作台的台面，壁炉的周边和炉前的地面等处，但在宾馆、饭店、超级市场、艺术馆、图书馆、博物馆、体育馆以及高速公路路旁的休息室等卫生间的地面墙面等处应用非常普遍，建筑外墙用的很少。
1.1.1.5大理石、花岗石地板
大理石、花岗石地板在家居装饰中较为少见，极个别家庭用作壁炉周围的装饰、厨房配餐工作台面的装饰。据介绍，美国马里兰州的巴尔的摩市被人们称为“大理石阶梯之城“，那里许多房子的台阶都是用白色大理石砌成，既别致又美观。大理石、花岗石在家居装饰中用得不多的原因。可能是成本太贵、施工繁锁、劳动强度大、施工费用高，加上花岗石、大理石铺设的地面冷、硬、行走不舒适等，特别是美国本土自产的品种不多，要从意大利、西班牙进口，价格太贵，一般家庭用不起。相反，大理石、花岗石在宾馆、饭店、高级百货商场、艺术馆、博物馆等公共建筑的地面装饰中，应用较为普遍。
1.1.2 墙面装饰材料
1.1.2.1 涂料
美国是世界建筑涂料的生产大国，1997年涂料产量为550万t，其中建筑涂料约占50%。建筑队内墙壁涂料是目前美国家居内墙装饰中广泛使用的一种饰面材料，约占内墙装饰材料的60%，居主导地位。这是因为建筑涂料具有以下优点： 一是涂料可配成多种颜色，如乳黄色、乳白快，能满足人们的装饰需要;二是施工简便、工效高、工期短、具有配套的施工工具。一栋面积为200m2的小楼，两人操作，一般4—5h就可完成饰面施工;三是价格低廉，维护更新方便等。美国建材市场上出售的内墙建筑涂料品种繁多，主要类别有乳胶漆、水溶性涂料，溶剂型涂料等，乳胶漆、水溶性涂料等类产品，由于无毒和低毒，对人体和环境污染友好，应用最为广泛。建筑外墙涂料在美国的建筑外墙壁装饰中占有重要地位，据资料介绍，1990年美国建筑物外墙装饰用材中，建筑涂料约占45%，PVC外挂墙板约占30%，金属材料约占10%，砖石材料约占15%。建筑外墙壁涂料在美国住宅建筑中。主要用于传统住宅木质外饰面的涂饰。一般一幢住宅建筑的立面，要用2—3种以上不同颜色进行涂饰，使建筑物显得丰富多彩。
1.1.2.2 壁纸、墙布
壁纸、墙布由于具有花色图案多(有仿木纹、果纹、花草、石纹、纺织布等各个图案)装饰功能好、施工简单、价格适中等特点，是目前在美国.仍然为居民乐意采用的一种内墙面装饰材料。
1.1.3 原因分析、探讨发展趋势
美国建筑装饰材料紧紧围绕市场的要求，人民生活水平不断提高的需要而不断发展的，其发展过程中积累了丰富的经验，值得我们借鉴。现将美国建筑装饰材料的发展趋向归结如下：
(1)适应人们乐于“露一手”的消费心理，努力发展可自己动手进行家居装饰的材料和施工工具。
在美国，建筑装饰的人工费是很高的，一般要占50%-60%，甚至更高。因此，一般家庭在进行家居装饰时，为节省装饰费用，乐于自己动手进行家居装饰，即DIY (DO IT YOURSELF) 、美国装饰材料生产企业为适应美国现代人愿意“露一手”的消费心理，和建材超市、房地产开发公司等有关单位密切配合，不断研究和生产了适合DIY 需要的各种建筑装饰材料、部品以及相应适用的施工机具，如小桶装的涂料、半成品的门窗、组合式卫生设备等等，为居民对卧室、地下室、厨房、卫生间、车库、阳光室等不同部位的装饰提供材料和图文并茂的施工方法指导。生产企业、建材超市的这种做法，深受用户欢迎。
(2)适应节能和改善环境需要，努力发展各种新型节能装饰材料和技术。
美国是世界上能源消费和温室气体排放最多的国家.1996年美国消费一次能源折合标煤33 63亿吨，占世界一次能源消费的24.89%，约占1/4，1997年，据统计，美国居住及商业建筑能耗占总能耗的33.72%，约占1/3，可见居住和商业建筑在美国的建筑能耗中占有十分重要地位。美国现有房屋9870栋，预测到2010年将新增房屋1840万栋，因此，能耗将随着增加。
据美国“华盛顿邮报” 报道，美国政府为了实施1998年日本东京京都气候公约，美国政府已拔款63亿美元，将用5年时间在全国推选“住房先进技术伙伴计划”;通过安装更先进节能建材、窗户和隔热设施，采用更好的节能装置和更加有效的采暖和空调系统等。使美国新建的住宅到2010年的能耗降低30%。为了实现这一计划，美国正大力鼓励各企业开展各种新型节能装饰材料新技术、新设备的研究开发和生产工作。
据悉，美国科特玻璃功能膜公司近年已开发出一种能阻挡99%太阳紫外线和79%太阳能的玻璃功能膜，用这种功能膜贴在玻璃上后，能有效地改变玻璃钢采光值和其它物理性能。可大大节省室内制冷制热费用，并可减少太阳光照射对室内物品的破坏等。
又如美国索斯威尔技术公司，近年推出一种新型节能玻璃，是将镀有金属或金属氧化物镀层的聚酯薄膜置于两块玻璃中间而制成。其制作工艺简单但性能优越， 可提高原有双玻璃隔热能力的50%。建筑物采用这种玻璃有利于冬天保暖，又能排斥太阳热量，可减少夏天的空调负担。
(3)适应住宅建设对材料性能的越来越高的要求， 积极发展各种复合建筑装饰材料和技术。
随着现代科学技术的发展以及人们生活水准的不断提高.住宅建设对材料的要求将越来越高。单一材料往往难以满足要求。因此，复合技术、复合材料便应运而生。材料的复合在美国受到高度重视.其发展和应用也十分迅速。在建材超市上见到很多复合建筑装饰材料和制品，如塑料和木材复合地板、强化木地板、铝箔泡沫塑料夹芯板等等。特别值得指出的是由美国专威特(DRYVIT)公司开发成功的外墙保温系统技术，是典型的复合技术。它是由基层墙体(混凝土墙、砌墙)/粘结层(粘结剂) /绝热层(EPS)/保护层(粘结剂附加玻璃纤维网格)饰面层(弹性防水装饰涂料)组成。这种复合技术由于集保温隔热、防水、装饰于一体，深受用户欢迎，近年来，获得了越来越多的采用。
(4)适应住宅集成化、装配化的发展，十分重视产品的标准化、系列化、配套化、通用化工作。
美国的住宅建设，经几十年的努力，住宅的集成化、装配化、工厂化程度已达到了较高的水平。集成化住宅又叫装配化、工厂化住宅，其部件(如梁、板、柱、厨、卫、窗等部品)可如同工业零件一样，按房屋的设计要求在生产线进行系列化、标准化生产，然后运到现场进行装配化施工。集成化住宅与砖混结构和混凝土结构建筑相比，具有质量轻、抗震性好、施工周期短、增加使用面积，工业化程度高等优点。采用装配化安装施工，摆脱了传统的水、灰、砂、石手工式的粗制劳动和现场湿作业，可大大改善施工中的噪音和粉尘污染，做到文明施工、绿色施工。由于集成化住宅的社会效益和经济效益都非常显著，在美国获得了较快的发展。美国的民用住宅多为一二层的独立式木结构建筑.采用集成化、装配化的施工办法.可大大缩短建筑的施工周期，据介绍，一栋300m2的木结构独立住宅，一般一个月左右便可建成。
为适应住宅集成化、装配化的发展，美国的建筑装饰材料及部品生产企业， 都非常重视产品的标准化、系统化、配套化、通用化工作.并不断地提升产品的质量、标准、品种系统以及配套水平.以赢得更多的市场份额。笔者在建材超级市场上.看到的建筑装饰材料如纸面石膏板、PVC管道、坐便器等等，其产品的标准化、系统化、通用化、配套化程度都很高。为促进美国住宅的集成化、配套化、工厂化的发展作出了贡献。
1.2 国内装饰材料发展状况
建筑装饰装修材料一般是指主体结构工程完成后，进行室内外墙面、顶棚、地面的装饰、室内空间和室外环境美化处理所需要的材料饰目的，又可满足一定使用要求的功能性材料。建筑装饰装修材料是集材性、工艺、造型设计、色彩、美学于一体的材料
建筑装饰装修材料是集材性、工艺、造型设计、色彩、美学于一体的材料。是品种门类繁多、更新周期最快、发展过程最为活跃、发展潜力最大的一类建筑材料。它发展速度的快慢、品种的多少、质量的优劣、款式的新旧、配套水平的高低，决定着建筑物装饰档次的高低，对美化城乡建筑，改善人们居住环境和工作环境有着十分重要的意义。
随着我国人民生活水平和环境质量的不断提高，对建筑装饰装修材料提出了更高的要求。因此，如何组织好各种装饰装修材料的配套生产，配套供应.以满足四个现代化建设的需要，是摆在我国建材战线面前的十分迫切的任务。
1.2.1 建成了初具规模、品种门类较齐全的工业体系
80年代以来，全国掀起了开发和引进各种新型建筑装饰装修材料的热潮：一方面我国自行研究开发了一大批新型建筑装饰装修材料，另一方面从国外引进了2000多项建筑装饰装修材料生产技术和设备，这些生产线的建成和投产，使我国建筑装饰装修材料的发展水平向国际先进水平靠近了一大步。部的需要：壁纸、墙布形成了4亿m2的年生产能力;塑料地板形成了1.62m2的年生产能力;化纤地毯形成6000万m2的年生产能力;塑料管道形成45万吨的年生产能力;塑料异型材形成30万吨的年生产能力;建筑涂料形成80万吨的年生产能力;建筑陶瓷形成15.8亿m2的年生产能力;建筑卫生陶瓷形成5500万件年生产能力：铝型材形成40万吨年生产能力。发展的花色品种已达到4000多种，基本形成了初具规模、产品门类比较齐全的工业体系。
发展的主要门类和品种如下：
壁纸、墙布：纸质壁纸、PVC塑料壁纸、织物壁纸、玻璃纤维印花贴墙布、无纺贴墙布、化纤装饰贴墙布、丝绸壁布、金属壁纸、植绒壁纸、装饰画壁纸、其它特殊功能壁纸
地板地毯：塑料半硬质地板、PVC塑料卷材地板、防滑塑地板、抗静电活动地板、防腐蚀塑料地板、拼花木地板、复合木地板、橡胶地板、竹质拼花地板、化纤地毯、剑麻地毯、橡胶绒地毯、塑料地毯。
塑料管道：硬聚氯乙烯塑料管、聚乙烯管、聚丙烯管、PVC双壁波纹管、芯层发泡PVC管、ABS管、发泡ABC管、聚丁烯管、铝芯层高密度聚乙烯管、加砂玻璃钢管。
门窗：塑料门窗、涂锌彩板门窗、铝合金门窗、玻璃钢门窗、PVC浮雕装饰内门、折叠式塑料异型组合屏风、塑料百页窗帘、铝合金百页窗帘、防火门、金属转门、自动门、不锈钢门
建筑涂料：聚醋酸乙烯乳胶涂料、氯一偏共聚乳液内墙涂料、乙丙乳液内墙涂料、苯丙乳液内墙涂料、多彩内墙涂料、云彩涂料、硅酸钠无机内墙涂料、乙丙外墙乳液涂料、苯丙外墙乳胶涂料、硅酸钾无机外墙涂料、硅溶胶无机内墙涂料、溶剂型丙烯酸树脂涂料、丙烯酸系复层涂料、有机、无机复合外墙涂料、环氧树脂地面涂料、聚醋酸乙烯酯地面涂料、聚氨酯地面涂料。
装饰板材：中密度纤维装饰板、宝丽板、有机玻璃装饰板、Ps装饰板、PVC装饰板、装饰微薄木贴面板、印刷木纹人造板、浮印大理石装饰板、镁铝曲板、铝塑板、防火板、铝合金装饰板、不锈钢装饰板、石膏装饰板、玻璃钢装饰板、铜装饰板
浴缸制品：铸铁搪瓷浴缸、钢板搪瓷浴缸、人造大理石浴缸、人造玛瑙浴缸、玻璃钢浴缸、GRC浴缸、亚克力浴缸。
胶粘剂：胶粘剂、壁纸，墙布胶粘剂、塑料地板胶粘剂、塑料管道胶粘剂、
竹木专用胶粘剂、瓷砖大理石胶粘剂、玻璃、有机玻璃胶粘剂、塑料薄膜胶粘剂、防水片材胶粘剂。
玻璃装饰材料：夹丝玻璃、压花玻璃、饰面玻璃、玻璃锦砖、玻璃砖、镭射玻璃、彩印玻璃、雕刻玻璃。
陶瓷装饰材料：釉面砖、墙地砖.大型陶瓷饰面砖、陶瓷锦砖、陶瓷壁画。
装饰石材：天然大理石、天然花岗石、人造大理石、人造花岗石、水磨石、其它人造装饰石材。
吊顶装饰材料：石膏装饰吸音板、塑料装饰吊顶板、玻璃装饰吊顶板、珍珠岩吸音装饰板、矿棉吸音装饰板、玻璃棉装饰吸音板、铝合金装饰吊顶板、彩色钢板装饰吊顶板。
1.2.2 存在的主要问题
1.2.2.1 产品更新换代能力弱
款色旧、档次低、配套性差，适应不了市场及国际竞争的需要。国外建筑装饰装修材料,非常重视研究市场的需要研究顾客的心理，及时更新花色、品种，满足用户的需要。例如壁纸，墙布是国外广泛采用的一种室内墙面装饰材料.其装饰效果主要取决于其花型及颜色，国外欧、美、日等工业发达国家的壁纸生产企业.都非常重视花型和颜色的更新.已发展几百个品种几千个花色、来满足市场的需要.国外的壁纸、墙布已达到系列化标准化可选性极强的程度，但他们还在不断研究更新，推出更好，更适合用户需要的产品。而国内的壁纸、墙市经十多年的努力，品种、花色虽有所发展.但和国外相比，花色品种还很少.款式也较陈旧，究其原因主要是国内壁纸生产厂家尚缺乏素质高的花型设计人员，花型的更新周期过长。因此，产品可选性较差，满足不了更高层次的需要，也难以参加国际市场竞争。
1.2.2.2 产品质量不稳定，产品流通市场混乱
日前.国内装饰装修材料产品质量不稳定是较为突出的问题，究其原田是多方面的.但最主要的原因是生产企业不严格配方.没有认真执行工艺规程和产品标准造成的塑钢门窗异型村，一些地区出现的质量问题.主要是一些生产企业.不严格按科学配方.偷工减料造成的如采取加大碳酸钙加^量等手段降低生产成本，致使异型材机械性能大大降低：硬质PVC塑料的弹性模量较低.为保证塑钢窗的抗风压、抗变形性能.当在一定风压和一定强度时，窗框窗扇的内腔必须增设增强型钢按标准图规定，增强型钢必须用厚度不少于1.2mm的冷轧钢板轧成一定形状.经陈锈防腐处理。但一些厂家，不严格按以上标准要求加工和处理，以废铁、木条代替型铜压低价格出售。使用后，出现了不少问题，严重败坏了塑钢门窗的声誉。
又如某些铝型材厂.为了压低价格参与市场竞争.生产了只有正常壁厚一半的0 6mm薄型材推向市场出售.用这样的簿型材来生产铝框格用在建筑门窗上是很危险的.是一种犯罪的行为。这种假乱真，以次充好的做法.造就了流通市场的混乱。再加上当前一些不正当的杜会风气，促销靠回扣成风.一些施工单位压低工程造价选用价低的装饰装修材料.越便宜的装饰材料越好销.符合产品标准的产品或优质产品反而不容易被采用，也即不正之风扰乱了流通市场，这是极不正常的现象，极大地妨碍了装饰装修材料的发展。
1.2.2.3 产品结构的发展不合理
为了适应建筑装饰现化的发展需要.工业发达国家开发了塑料、橡胶和合成纤维等.为主要原料来制成各种装饰装修材料的成功.改变了无机装饰材料几千年来一统天下的产品结构.使建筑装饰装修材料变得丰富多彩。例如就地面装饰材料而言，工业发达国家先后开发的化纤地毯塑料地板地面涂料、复合术地板等新型有机建筑装饰制品，由于这些制品在保温、节能、隔声、防虫蛀和施工等方面有着一系列优点.易于被建筑、施工和用户所接受，获得了迅速发展并在地面装饰材料中占有电要地位.目前工业发达国家的地面装饰材料消费市场中.各种材质的地面装饰材料所占比侧大致如下：地毯(主要是化纤地毯)为60 ～70，塑料地板为15%～20%.陶瓷墙地砖为10%～15%，术地板、大理石地板花岗地板等为5 ～10.即有机类地面装饰材料化纤地毯、塑料地板等)约占80%.无机类地面装饰材料(陶瓷墙地砖.大理石.花岗石地面等)约占20%，有机和无机材料之比为80：20.这一比例表明，工业发达国在地面装饰材料中已走上一条既满足装饰功能和使用功能要求，而又兼具节省能源、节省运输力和方便施工的发展道路.