生物材料的发展趋势十篇

发布时间:2024-04-25 21:59:51

生物材料的发展趋势篇1

关键词:镁合金;生物材料;可降解

1. 镁合金生物材料的研究现状

镁及其合金可用做可降解生物材料,但是其高的腐蚀速率是一个焦点问题。H,wang等用三种不同手段加工出来的aZ31在Hank模拟体液中浸泡1、2、5、10、15、20天,然后称重,用光学显微镜观察形貌,用tem观察显微结构,结果表明,通过机械处理,aZ31在Hank溶液中生物降解速率明显降低。德国汉诺威尔大学F·witte 等人对aZ31、aZ91、we43、Lae442进行了在活猪体内植入试验,研究了不同可降解镁合金在骨环境中界面降解机制及合金降解速率,得到镁合金的降解取决于合金元素,植入的四种合金都与骨结合良好,并且得到镁离子对骨生长有诱导作用,只是合金降解过快,导致皮下产生氢气气泡;香港城市大学研究了aZ63在模拟体液中的降解情况,并研究热处理对降解情况的对比,通过比较得出,430℃在空气中保存24小时t4处理后,合金的降解速率是铸态合金的1/2[21];北京大学郑玉峰系统研究了mg-1x(x为Zn、mn、al、Si、ag、Zr、Y、ln)二元合金的组织性能、力学性能、耐腐蚀性能、细胞毒性、血液相容性,通过研究得到,添加al,Si, Sn,Zn或Zr元素能改善合金的力学性能,添加al, in, mn, Zn,或 Zr元素能降低合金在模拟体液和汉克斯溶液中的腐蚀速率,Si和Y合金元素却加速了合金的腐蚀[23-24]等等。目前通过动物实验等,正在推进镁合金作为生物医用材料的应用。

2. 镁合金生物材料的发展趋势

迄今为止,被详细研究过的生物材料已有一千多种,医学临床上广泛使用的也有几十种,涉及到材料学的各个领域。目前生物医学材料研究的重点是在保证安全性的前提下寻找组织相容性更好、耐腐蚀、持久性更好的多用途生物医学材料。其发展趋势必然要求:

(1)提高生物医学材料的组织相容性,增加材料与活体组织之间相互容纳的程度,避免材料周围组织的局部反应;

(2)金属材料在生物医用材料中的应用将越来越广泛,金属生物医学材料的应用已有较长的历史,随着科学技术的发展和外科医疗水平的提高,先后开发了不锈钢、钴合金、工业纯钛及钛合金等一系列金属生物医学材料;

(3) 生物医学材料的治疗特性增强,生物医学材料的发展不仅局限于作为人体相应器官的假体和代用品,利用多种学科的交叉研制具有治疗特性的生物医学材料也是未来的重要方向;

(4) 具有多种特殊功能生物材料的研制和应用,对合金进行深加工,使其具备多种功能,满足不同情况的需求,也是未来生物医用材料的发展趋势之一。

3. 镁合金生物材料研究意义及应用展望

镁及镁合金具有比强度和比刚度较高、生物可降解吸收性等特点,作为现有金属生物植入材料的新一代替代产品表现出巨大的优势与潜力,已经引起国内外越来越多研究者的关注,但由于人体环境的复杂性,这种新材料的研究还需一个长期过程。生物医用材料的研究与开发对国民经济和社会的发展具有极其重要的意义,生物医用材料具有很高的附加值,其每公斤达1200-150000美元,而建筑材料仅为0.1-1.2美元,宇航材料也仅100-1200美元。

随着人口老龄化和各类创伤的增加,近几年来生物医用材料和制品的市场一直保持20%左右的年增长率,发展态势已可以与信息和汽车产业在世界经济中的地位相比,正在成长为本世纪世界经济的一个支柱,对国民经济的发展有着不可忽视的重要作用。例如,随着人口老龄化和中青年创伤的增加,对生物医学材料和制品的需求持续增长。在我国,人口老龄化已成为社会问题,同时中、青年创伤高速增加,生物医学材料及制品存在着巨大的潜在市场,特别是随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,对生物医学材料和制品的需求急速增高。

因此对于我国发展医用金属材料是一个趋势。伴随着新型金属材料的研制和表面改性技术的采用,生物医用金属材料腐蚀研究又开辟了新的研究和发展空间;镁合金具有足够的强度,良好的生物相容性和体内可降解性,有望成为新型骨植入材料。但是它的力学性能不够,且耐蚀性较差;不含对人体有害元素的合金,其力学性能相对钛合金、不锈钢等医用合金强度低,不能用于承载部位;作为骨植入材料,其目的是维持骨折复位、重建后的稳定,因此从力学角度考虑要求其在骨组织完全愈合之前必须保持原有力学性能基本不变。

4. 结束语

可降解生物医用镁合金相对于传统金属医用材料来说,具有无可比拟的优越性,如作为骨内植物,可有效避免应力遮挡效应,并可避免骨折痊愈后二次手术给病人带来的痛苦和费用;作为心血管支架材料,可有效减少血管内膜增生、再狭窄、晚期血栓等问题。因此,被誉为“革命性的金属生物材料”而受到全球高度瞩目。

尽管目前已有动物体内及人体临床实验,然而绝大多数为商用镁合金,缺乏生物安全性。作为生物医用材料,在设计时必须考虑材料的生物安全性、强韧性、耐蚀性(特别是类似于均匀腐蚀降解方式)。因此,需要设计具有生物安全性、高强韧性、耐蚀性和腐蚀均匀性的新型生物医用镁合金;需要对其强韧性设计制备理论、在体内的降解代谢机制及体内降解产物的生物安全性、降解行为的可控性等方面进行系统深入的研究,进而为可降解生物医用镁合金的临床医学应用提供更加可靠的科学依据。上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心团队近年来在上述领域进行了一些有益的探索,并取得了令人鼓舞的进展。相信经过科研工作者的不断努力探索,可降解生物医用镁合金一定会有光明的应用前景,成为惠及人类健康的新型金属生物材料。

参考文献

[1] 李世谱. 生物医用材料导论m.武汉理工大学出版社. 2000:20–40.

[2] R.J. Schultz, the Language of Fractures, 2nd ed. williams and wilkins, 1990, p. 27.

生物材料的发展趋势篇2

关键词:建筑装饰材料国际化科学化人性化、细分化

中图分类号:tU56文献标识码:a文章编号:

建筑装饰材料的基本作用

建筑装饰材料被定义为:装饰各类土木建筑物以提高其使用功能和美观,保护主体结构在各种环境因素下的稳定性和耐久性。它是指主体建筑完成之后,对建筑物的室内空间和室外环境进行保护功能、装饰功能和美化功能等作用。据建筑装饰材料使用功能不同,其作用亦不同。

1、保护作用:适当的建筑装饰材料对建筑物表面进行装饰,不仅能起到良好的装饰作用,而且能有效地提高建筑物的耐久性与安全性,降低维修费用与保证人们的有效生产活动。

2、装饰作用:建筑物的内外墙面装饰是通过装饰材料的质感、色彩来表现的。不同质地的装饰材料可以产生不一样的质感感受,让各类建筑物有着不同的生命;不同色彩装饰材料可以影响建筑物的外观、室内环境以及城市面貌,也可以影响到人类的心理状况。

3、改善环境作用:既然不同的装饰材料可以影响建筑物室内外环境和人类的心理,那么选择不同的装饰材料就可以改善我们所需的生活环境。如内墙和顶棚使用的石膏装饰板,能起到调节室内空气的相对湿度的作用;木地板、地毯等能起到保温、隔声、隔热的作用。

人类的衣、食、住、行都与建筑物、建筑装饰材料有着密不可分的关系。随着人类的进步和物质生活水平的逐步提高,人类对建筑装饰材料品种、品质、色彩、功能等,也不断提出新的标准与要求。建筑装饰材料发展水平的高低,将对美化城乡建筑、改善人类生活环境有着十分重要的意义。

二、建筑装饰材料的现状及存在问题

建筑业的突起,给装饰业提供了广阔的发展空间;同时推动了建材业发展快速。目前,建筑装饰材料总体趋势较好,从品种、规模、质量、销售服务以及技术研究都取得到了巨大的发展;但是建筑装饰材料行业在我国是一个新兴发展起来的行业,市场秩序尚不规范,有的法律法规还有待进一步完善,市场的诚信等也存在一定的问题。

1、我国建筑装饰材料的现状

我国建筑装饰材料是伴随着改革开放的不断深入而发展起来的,经过30多年的发展,我国建材业基本完成了从无到有、从小到大的发展过程,在全国范围内形成了一个新兴的行业,成为建筑业中重要产品门类和新的经济增长点。经济建设的迅速发展和人民生活水平的不断提高,给建筑装饰材料的发展提供了良好的机遇和广阔的市场空间。目前,大部分国外产品我国已能生产,三星级宾馆所需的新型建筑材料国内已能自给;不同档次、不同花色品种装饰材料已达上千多种;在市场需求的带动下,已经形成了全国范围的建材流通网,为改善我国城乡人民居住条件、改变城市面貌提供了材料保证。同时,我国已基本形成新型建材科研、设计、教育、生产、施工、流通等专业管理体系。

2、我国建筑装饰材料的存在问题

虽然我国建筑装饰装修材料的发展速度较快,为国民经济和社会进步做出了突出的贡献,但起步较晚,生产企业在管理体系和产品质量标准要求上,还存在着以下诸多问题,归结起来,主要表现在以下几个方面:

(1)、生产企业规模偏小、数量多

我国生产建筑装饰材料企业相当比例注册资金在100万以下、年生产能力不高,目前仍有很多新的小型生产建筑装饰材料企业在成立。由于供大于求,企业生存及为困难,很多企业生产出来的装饰材料达不到市场标准要求。

(2)、产品结构不合理

由于生产建筑装饰材料企业规模普遍偏小,企业的资金、人力、技术实力弱,所生产的材料装备落后,管理不科学,导致生产成本居高不下,很难抵御市场风险。我国多数生产建筑装饰材料企业,走的仍是一条能耗高、运输量大,生产和施工效率都较低的发展道路。

(3)、产品质量不稳定

目前,国内装饰材料产品质量不稳定是较为突出的问题,究其原因是多方面的。但最主要的原因是生产企业没有严格科学管理,没有认真执行工艺流程和产品质量要求,甚至有同一个企业生产同一种产品,标准达不到一样。

(4)、产品更新换代能力差

我国生产建筑装饰材料的主要技术,是依靠国外的引进;在自主开发、研发新技术及工艺很少。所以,款色旧、档次低、配套性差,适应不了市场及国际竞争,给企业的持续发展造成很大的障碍。

(5)、产品流通市场混乱

这是我国建材业在市场流通上的一个大问题,同品牌同规格的材料在不同地方,其售价差距很大。一些施工单位压低工程造价选用价低的装饰材料,越便宜的装饰材料越好销,符合产品标准的产品反而不容易被采用。这种以假乱真,以次充好的现象十分普遍,再加上当前一些不正当的杜会风气,促销靠回扣成风。造成了流通市场的混乱及恶性循环,极大地妨碍了装饰材料的健康发展。

三、建筑装饰材料的发展趋势

对于能源和耕地等资源人均占有量只有世界平均水平1/4的中国来说,国民经济和社会与资源、生态环境协调发展显得更为重要和迫切。随着建筑业和装饰业的快速发展,对建筑装饰材料的功能提出了越来越高标准要求,同时也推动了建筑装饰材料企业技术创新和技术发展。对人体无害,无污染、有利于人体健康的环保建筑装饰材料已成为建筑行业发展的热点;利用有限的自然资源,保护生态环境,保持人与环境的和谐统一,保持可持续发展能力,已成为各国政府关注的热点。这二个热点将会引发建筑装饰材料行业的巨大变化。

1、国际化、多元化发展趋势

随着我国市场与国际接轨,建筑装饰材料市场的各方面都呈现了国际化、多元化的变化趋势。这是我国加入wto后的机遇和挑战,主要表现有4个方面:首先,工程业主的国际化和多元化。无论是公共建筑还是住宅的装饰工程,越来越多的投资来源于国际资本,这种变化会随着我国在国际上经济、政治地位的提高和交往的增加而会加快。其次,设计与施工的国际化和多元化。大量的国际工程公司进入中国建筑市场,给中国市场造成压力。这种变化更多的表现为大量合资企业在市场承接工程。现在大城市中的大型标志性建筑的设计,外国设计以及高科技材料选用占了相当大的比重。

第三,装饰材料生产的国际化。面对中国巨大的装饰材料市场,大量国际资本在我国投资建厂,生产新型的建筑装饰材料。这部分材料在技术质量和环保质量方面都优于国内企业生产的材料。第四,材料营销的国际化。一批国际上有很高知名度的材料经销商登陆我国装饰材料市场。例如英国的百安居,德国的欧贝德,瑞典的宜家等,已经在中国市场上广泛布点,开展业务营销活动。

2、高科技、科学化发展趋势

随着社会科学技术的进步,不断会有新的科研成果转化成新的产品,不断会有新的施工机具和施工技术进入建筑装饰行业,使建筑装饰行业在材料生产、工程设计、施工技术等方面发生重大变化,引发建筑装饰行业的高科技技术革新。根据建筑装饰行业发展和国家可持续发展战略目标的要求,建筑物的装饰材料的内容也会发生变化,环保化、节能化等将成为重要的内容。因此,对建筑装饰工程的安全、环保、节能会作为未来技术发展重点突破的领域。在国家相关法规、标准的推动下,通过全行业的努力,在技术发展中取得更多、更新的成果,形成有我国企业自主知识产权的核心竞争能力,在建筑装饰材料市场具有竞争优势,减少对外技术、进口材料的依赖性,实现装饰材料行业可持续发展目标,将会成为今后发展的重要内容。

3、环保与节能的人性化发展趋势

在全球范围内重视生态,注重环境保护的大背景下,我国社会对环保、节能与人类健康的重视程度不断提高。建筑装饰材料行业作为环保改造的重点行业,近几年已经有了很大的变化,无论是在法制建设还是市场管理方面,都取得了很大的成绩,但距离发达国家还有一定的差距。随着我国社会环境意识的加强,人们对自然关注程度的提高,今后市场准入会越来越严格、越来越同国际先进水平接近,这就要求生产企业在技术要求、质量要求,要全面达到环保、节能标准。增加环保、节能改造的投入,全面提升我国建筑装饰材料行业的人性化水平,才能在未来的市场中站稳脚跟,取得长远发展。

4、市场进一步细分化发展趋势

市场进一步细分化是专业化发展的必然结果。要改变我国市场竞争平台狭小的局面,就是要走专业化分工的道路,使生产企业在专业领域做专、做尖、做精,逐渐在各个细分市场上形成有独特经营特点的经营管理和市场运作方式,形成各市场中的名牌。目前,从公共装饰市场与普通住宅装饰市场所选用材料已经区分得十分明显。今后在材料市场中,还会形成专业生产医疗机构、宾馆饭店、写字楼、商业设施、交通设施等细分的建筑装饰材料。只有在专业化程度不断提高的条件下,才能使企业在专业领域研究深,研究透,并不断创造出新的技术与经济业绩,才能在细分市场质量不断提高中,提升我国建筑装饰材料行业的整体水平。

建筑装饰材料行业是一个资源耗量大、环境污染严重的行业,传统的生产对生态系统构成极大的压力,不符合可持续发展的原则。但是,若能科学地整体规划,以生态化与和谐发展的观念来引导材料的生产,也会使材料具有巨大的生态保护潜力。在全球范围内重视生态,注重环境保护的大背景下,我国社会对环保与人身健康的重视程度不断提高。建筑装饰材料在国际化标准要求下,以高科技技术与科学化的生产管理,将给人类提供更多环保与节能的人性化生态材料;通过市场进一步细分专业化,将引发行业内的一次技术革新,为人类和谐发展创造健康、文明、舒适、美观的生存空间。

参考文献

[1]贺克强,吴自强.建筑与环保.工业建筑.2000,30(2)

[2]杨建峰,郑新东.环保节能建材受欢迎[J].城市技术监督.2001,(2)

[3]刘书芳,郭金敏.我国建筑装饰材料的发展趋势[m].河南:城建高等专科学校.2000

[4]钟莲云,张德成.建筑材料可持续发展的关键―绿色建材.国外建材科技.2004,25(1)

[5]牛聪敏,李丽琳,张红玲.新型装饰材料的发展趋势与发展动态.应用技术.2010,2

生物材料的发展趋势篇3

 

社会的不断进步,促使人们对生活品质的要求越来越高,居住环境作为人们生活的重要组成部分,同样需要向新的方向发展,以满足人们不断增长的需求。传统建筑材料生产方式对人体健康和环境的危害较大,与人们追求高品质生活的目标相背离,因此,面临淘汰命运成为不可逆转的趋势,在此背景下,环保型建筑材料得到了广泛发展和应用。本文将以环保型建筑材料为核心,对其概念、分类、应用、价值及其发展趋势进行分析,希望能为相关人员提供一定参考。

 

1环保建筑材料及其应用

 

1.1环保建筑材料分析

 

环保材料是建设绿色建筑的物质基础,不仅能满足建筑物的力学性能、使用功能和耐久性要求,更具有自然亲和性,可在减少或消除环境污染的基础上推动我国建筑行业的发展,为人类构筑温馨、舒适、健康的生存空间。环保型建筑材料不同于普通材料,在选用过程中要坚持以下原则,一是可重复使用、可循环使用、可再生使用的原则(3R),二是选用获得国家环境保护标准,无毒、无害、无污染,对人体健康有益的建筑材料或产品。

 

1.2环保建筑材料分类

 

环保建筑材料的研发和应用,为建筑行业的发展注入了新的活力,不仅能缓解建筑业高能耗的问题,还有利于环境保护,促使建筑行业向着健康的方向发展。环保建筑材料按其用途可分为主墙体类、外墙保温类、节能门窗材料以及其他相关节能材料。

 

1.3环保材料应用分析

 

1.3.1主墙体环保材料

 

主墙体环保材料包括加气混凝土砌块、epS砌块、模网混凝土和纳土塔空心墙板承重墙体几大类。加气混凝土砌块产品来源广泛,保温、隔热、隔声和耐性较好,强度高,易加工,便于施工,是唯一能够满足墙材革新和节能要求的墙体材料;不足之处是防潮效果较差,不易应用在寒冷地区。epS砌块构造灵活,造价低,技能效果好,可浇筑混凝土,形成隐形梁柱框架结构。模网混凝土同时具备木结构的灵活性和混凝土结构的诸多优点,组装方面,施工速度快,能有效减轻建筑物负荷,增加建筑体的使用面。纳土塔板密度小,保温隔热效果好,而且属于非燃烧体,可提高建筑体的防火性能。

 

1.3.2外墙环保材料

 

外墙环保材料的主要作用是保温,主要有矿物棉、聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料、硅酸盐复合绝热砂浆、水泥聚苯块和胶粉聚苯颗粒保温材料等,材料的主要性能可见表1所示。

 

1.3.3门窗环保材料

 

玻璃类有中空玻璃、真空玻璃和镀膜低辐射玻璃,中空玻璃热导率低,保温性优异,是一种有效的节能手段,在我国应用较为广泛;真空玻璃保温、隔热、隔音和透光折减系数要优于中空玻璃;镀膜低辐射玻璃能保证室内能见度,对红外光具有较高的反射率,减少室内外热交换,达到节能效果,此外具有防眩、单面透视和提高舒适度等辅助效果。

 

门窗框扇材料有塑钢型材、塑铝型材和玻璃钢型材三类,塑钢型材比重低,热导率低,具有很好的保温性,抗腐蚀性强,还对噪声、地震、燃烧具有很好的抵抗性;塑铝型材保温性、刚性、寒热性好,不易产生结露现象,可用于大规模窗、高压场合、严寒和高温地区使用,不足之处是该类材料热膨胀系数较高,对窗体尺寸影响较大,可能会降低气密性;玻璃钢型材膨胀系数低,尺寸稳定,热导率低,保温效果好,同时还具有隔热、耐腐蚀、耐寒热等多项优点,应用范围较广。

 

1.4环保节能材料应用意义

 

第一,改善了用户的舒适性。建筑物使用了环保建筑材料后,可实现冬暖夏凉的目的,改善建筑物的功能,为用户提供更为舒适的居住环境;现代建筑屋顶涂刷节能材料、门窗采用中空玻璃、外墙体使用厚板隔热材料,因此其隔热性和保温性得到了极大的改善,尤其是在天气极端寒冷或炎热时,其改善效果尤为明显,提高用户的舒适性。

 

第二,降低用户的成本。使用环保型建筑材料后,能有效减少用户的成本消耗。仅以电能为例,同等面积的建筑空间内,若居住人口及用电习惯相似的情况下,使用节能型材料的建筑能减少30%的电能消耗,有效降低了用户的电费开支。

 

第三,有利于降低建筑行业的能耗。传统建筑行业具有高能耗、高污染、高成本特点,极大的限制了该行业的发展,应用环保建筑材料后,可有效改善以上问题,为建筑行业提供了新的发展方向,满足我国关于节能减排新政策的规定。

 

2环保建筑材料发展趋势

 

发展环保建筑材料,拓展其应用范围,是提升我国建筑行业核心竞争力的有效手段,也是建筑行业发展的必然趋势。根据当前的应用现状,结合科技发展趋势及人们的需求,环保性建筑材料未来发展将呈现以下特点:

 

2.1高效化与低成本相结合

 

环保建筑材料经过应用实践后,已经在建材市场取得了用户的信赖,在未来发展中,该类材料的优势性能将更加突出,实用性更强;同时环保材料的研发和制造工艺越来越成熟,材料成本将得到有效控制,促使其向着高效化与低成本结合的方向发展。

 

2.2环保性与功能性相结合

 

环保型建筑材料不仅要注重环保性,还要关注其功能性,只有二者有机统一起来,才能有效发挥环保建筑材料的价值。为此,材料研发部门应做好科研和应用等多方面的准备,保障建筑体质量的同时,减少资源浪费,保护环境。就建筑体而言,建筑物的护结构是最大的热损部分,这部分节能技术改造就是建筑节能的关键点,而护结构节能技术改造的实现需要依靠外墙保温材料的开发及应用。

 

2.3注重循环利用

 

我国环保建筑材料技术发展较为迅速,但仍有广阔的发展空间,需要相关部门以实际情况为基础,不断提高建筑节能技术。就我国当前现状而言,我国建筑业和工业废料利用率低,废料的乱堆乱放不仅占用了大量土地面积,造成环境污染,还降低了材料利用率。为此,建筑行业应努力发展相适应的砌块,因地制宜的利用工业废料和建筑废料生产砌块,变废为宝,达到保护环境,提高资源利用率的目的。

 

3结束语

 

环保建筑材料的应用不仅提高了建筑体的功能,改善了用户的生存空间条件,还有利于控制建筑工程的成本以及建筑对环境的影响,为建筑行业的发展提供了新的方向。可以说,发展环保建筑材料是我国能源战略实现的要求,是建筑行业实现产业升级,提升自身竞争力的有效手段;相关部门及人员应充分意识到发展环保建筑材料的重要性,准确把握未来发展趋势,有效促进环保建筑材料的发展。

 

作者:胡朝辉王杰来源:中小企业管理与科技·下旬刊2016年4期

编辑点评:

生物材料的发展趋势篇4

关键词:机械;发动机;材料;挑战;趋势

中图分类号:V2:文献标识码:a:文章编号:1673-9671-(2012)022-0198-01

1未来航空飞行器对材料的要求与挑战

随着社会的不断发展,航空飞行器正日新月异,作为飞行器的核心航空发动机在现代航空飞行器的发展中扮演的角色也越来越重要。性能的提高,必然会要求发动机能够具有更加优良的机械性能,比如能够耐高温、高压、更加轻质化等等。因此,从某种意义上说,未来发动机材料直接决定了发动机的性能,本文对未来航空发动机的材料面临的挑战与发展趋向的研究具有非常重要的现实意义。

根据未来航空飞行器发展的趋势来看,节能、环保、高效率、高性能已经成为了未来的航空飞行器对发动机的主要要求。然而在现有的技术条件下,虽然我们通过改变发动机的结构能够起到一定的节能、环保、提高燃烧效率的作用,但是,在现有发动机技术的前提下,若能改善发动机材质,则能够更好的满足未来的航空飞行器对于发动机的性能、环保和节能的各方面的要求。这也是对发动机材料提出的一个全新的挑战。

2航空发动机关键零部件材料的技术发展趋向

1)航空发动机压气机。目前普遍作为压气机盘和叶片材料的钛合金耐高温能力最高为600℃。随着压气机进压比及的增加,压气机的出口温度也随之增加,现在的压气机的后几级一般采用耐热钢和镍基合金材料,但是这样的材料在随着压气机总压比的增大过程中,已经越来越难以满足实际的需求,因为随着发动机推重比的提升,压气机的出口温度也会越来越高,当发动机的推重比达到20的时候,压气机的出口温度看达到800℃。为了解决这一新出现的问题,国外正在研究通过增加难熔金属的比例和有效的控制晶粒的尺寸,从而形成一种粉末冶金镍合金盘,这种新型的盘合金可以有效的提升压气机出口温度的耐温能力,这种效果的直接效果是提升40℃~70℃的耐温性能。同时还在研究的有用于压气机叶片的聚合物基复合材料,这种材料可以有效的降低压气机叶片的重量。为了达到更好的效果,现在正在致力于研究一种整体叶片,这样的叶片是通过采用低密度的钛金属基复合材料和Y-钛铝金属间化合物组合而成的,通过这样的整体叶片制成的压气机,在重量上可以有效的减轻40%,同时采用这样的材料能很好的提高压气机的抗疲劳强度。

2)航空发动机的燃烧室。航空发动机中温度较高的部件应该是航空发动机的燃烧室,一般情况下燃烧室的温度可以达到2 000℃,通过现有的手段可以使其温度降至1 000℃左右,这就要求制造燃烧室的材料有很高的抗冷热的疲劳性能,有很好的抗氧化性,有很高的强度等要求。现在通常采用的材料是钴基和镍基合金材料。但是随着高性能发动机的发展,就必然通过采用高温燃烧的方式来推动发动机的推重比,这就对制造燃烧室的材料提出了新的要求,以往所采用的材料已经不能满足当前的发展的需要。此时随着高温材料的需求,陶瓷基复合材料(CmCs)应运而生,这种材料可以在极高的温度下工作,这就减少了燃烧室中冷却空气的步骤,这种材料是未来制造燃烧室的有效材料。

3)航空发动机涡轮。目前涡轮部件选用的材料基本还是以镍或钴为基础的高温耐热合金。国外高温高强度低密度材料在过去几年取得了重要进展,金属间化合物、复合材料、碳-碳复合材料、陶瓷和陶瓷基复合材料正在研究之中,并且取得了很多成果。涡轮叶片材料的发展经历了从锻造高温合金、多晶铸造高温合金、定向凝固柱晶、单晶和定向共晶高温合金的发展历程,今后将进一步发展金属间化合物、人造纤维的增强高温合金和定向再结晶氧化物弥散的强化合金。涡轮材料近期的规划走势是:定向共晶的合金、超单晶的合金和机械合金化的高温合金。远期的规划走势是人工纤维增强的高温合金、定向再结晶氧化物弥散的强化合金以及新的能承受高温度的材料。未来的航空发动机涡轮进口温度要求为2 000℃,叶片将采用新型高温结构材料。以Si3n4为代表的高温结构陶瓷是最有前途的材料之一。

3两种航空发动机重点材料的应用及发展

1)碳/碳复合材料。C/C基复合材料是到目前为止唯一一个被认定可以作为压气机推重比20以上的耐高温的新型材料,通过采用C/C基复合材料,可以使发动机的进口温度达到1 930℃-2 227℃,这种材料是继涡轮转子叶片之后最受重视的新型高温的材料。这种耐高温材料是21世纪美国的重点发展法相,也是世界先进的工业国家所要追寻的最高目标。

C/C基复合材料,即碳纤维增强碳基本复合材料,它把碳的难熔性与碳纤维的高强度及高刚性结合于一体,使其呈现出非脆性破坏。由于它具有重量轻、高强度,优越的热稳定性和极好的热传导性,是当今最理想的耐高温材料,特别是在1 000℃~1 300℃的高温环境下,它的强度不仅没有下降,反而有所提高。在1 650℃以下时依然还保持着室温环境下的强度和风度。因此C/C基复合材料在航空制造业中具有很大的发展前途。

2)金属间化合物。高性能、高推重比航空发动机的研制,促进了金属间化合物的开发与应用。如今金属间化合物已经发展成为各种各样的形式,它们一般都是由二元三元或多元素金属元素组成的化合物。金属间化合物因为其具有很高的使用温度和很好的使用强度,有很好的导热率等优势,所要这种化合物在高温结构的应用方面具有很大的潜力。这种材料的最佳状态是在高温状态下,有很好的抗氧化性、很高的抗腐蚀性和很强的蠕变性能,因此成了航空发动机制造耐高温部件的理想材料备选。

目前在航空发动机结构中,致力于研究开发的主要是以钛铝(tial、)和镍铝等为重点的金属间化合物。这些钛铝化合物与钛的密度基本相同,但却有更高的耐温性。例如和tial的耐温性分别为816℃和982℃。

金属间化合物原子间的结合力强,晶体结构复杂,造成了它的变形困难,在室温下显现出硬而脆的特点。目前经过多年的试验研究,一种具有高温强度和室温塑性与韧性的新型合金已经研制成功,并已装机使用,效果很好。

4结束语

航空飞行器的不断发展以及社会节能环保意识的增强,对发动机材料提出了新的要求。本文分析了航空飞行器对其发动机材料提出的要求和挑战,并且研究了航空发动机压气机、燃烧室、涡轮以及两项重要材料的应用及发展趋势,希望本文的研究能够为航空发动机未来的发展提供一定的参考和借鉴。

参考文献

[1]胡晓煜.21世纪初的航空发动机材料技术[J].国际航空,2006,10.

生物材料的发展趋势篇5

关键词:建筑装饰材料;环境保护;必要性

中图分类号:tU5文献标识码:a

引言:

当今建筑装饰业的蓬勃发展,是人民生活水平不断提高的具体体现,也是历史发展的必然。建筑装饰装修主要包括室外装修和室内装修。建筑装饰装修的发展与建筑装饰材料的发展息息相关。也就是说正是有了现代新型建筑装饰材料的蓬勃发展,才有了现代建筑装饰业的出现。我国的建设目标是以坚持经济建设为中心,这就为建筑装饰业和建筑装饰材料业提供了极佳机遇。

一、建筑装饰节能环保新型材料的发展历史与必要性

1、节能环保新型材料的发展历史

自20世纪80年代以来,建筑装饰材料的研究与开发、引进与学习成为了建筑装饰材料行业获得新生的重要动力,在建筑装饰材料的生产设备与生产技术上、材料类型与材料功能上,基本形成了符合我国建筑装饰材料市场需求的生产体系,在建筑装饰材料行业的发展中保证了生产力。进入21世纪后,随着绿色建筑、环保建筑、人性化建筑理念的提出,建筑装饰材料在节能环保上有了更加明确的要求,这给建筑装饰节能环保新型材料的发展带来了强大的推动力量,加速了我国建筑装饰行业在该方面的研究进程与推广范围。

2、新型环保材料使用的必要性分析

新型环保材料也被称为“绿色建材”。技术上,采用的是清洁生产工艺和技术;能源上,不用或少用天然资源和能源,大多为回收工农业或城市固态废物生产的无毒害、无污染、放射水平低、对环境保护有利和人体健康无害的建筑材料。其优点主要有以下几个方面:

(1)绿色健康,对人体无害,装饰产品的原料无毒、无害、低排放,对环境无特别的影响,给业主营造一个舒适安全的家居环境。

(2)不用或尽可能少用天然资源作为原料,大量使用废物渣、废液、垃圾等可回收废弃物,采用低能耗的制造工艺和清洁无污染的生产技术。节能、减排,为全球经济可持续发展做出了突出贡献。

(3)其产品不仅对人体健康不构成危害,同时还应具有其他多种功能:如抗菌、灭菌、防火、除臭、防雾、调湿、调温、消音等功能,能有效提高业主的居住环境质量。

(4)其产品在配制或生产过程中,不使用甲醛、卤化物溶剂或芳香族碳氢化合物;产品中不含有汞及其化合物,不含有铅、镉、铬及其化合物的颜料和添加剂。这些正是解决人后顾之忧的地方所在,也是最吸引消费者的地方,这样的材料使人们可以放心使用,而不必担心装饰材料对身体健康带来的消极影响。

二、建筑装饰节能环保新型材料的种类

1、无甲醛类人造板

在建筑装饰工作中,甲醛对建筑内部环境的污染是非常大的,给居住者的身体健康带来了极大的威胁,所以在建筑装饰材料的选取中,对无甲醛类人造板的研究成为了建筑装饰工作的重要内容。所谓无甲醛类人造板,主要是采用天然的植物为人造板的原材料,通过特殊制作工艺制造胶粘剂,并使其胶合强度满足国家在这方面的技术标准,从而成为绿色无害的装饰材料。

2、绿色类石材

在建筑装饰工作中,随着对建筑装饰材料产生辐射危害的研究加深,建筑使用者与装饰施工方在建筑装饰材料所用石材上有了更加严格的要求,对石材的选取更为谨慎。所谓绿色类石材,是指开采符合环保标准、质量符合装饰标准、无放射性危害、加工先进便捷的石材。绿色类石材应用广泛,在建筑装饰节能环保上发挥着重要作用,是建筑装饰节能环保新型材料的主研方向之一。

3、环保类涂料

在建筑装饰工作中,涂料是建筑内外装饰的必要施工内容,因此在涂料的材质、危害性等方面需要严格要求,尽可能的减弱建筑装饰所用涂料的污染程度。环保类涂料无毒无味,不会对家居环境造成污染。通常我们所接触的乳胶漆水性涂料就是环保类涂料,其受到了广大人民群众及建筑装饰施工方的喜爱。另外,我国建筑装饰节能环保新型材料在涂料材料方面,由于技术进步与功能需求的增长,涂料在防火、防霉、防水、防碳化等性能上都有了长足的进步,是当前建筑装饰节能环保新型材料的主要内容。

4、建筑装饰节能环保新型材料的主要优势体现

结合上述几种建筑装饰节能环保新型材料的介绍,可以充分体现建筑装饰节能环保新型材料的以下优势:在节能上有着明显的优势,通过材料自身性能、加工环节、施工方式等,有效降低了建筑装饰施工与建筑使用过程中的能耗;在绿色环保上获得了较好的效果,减少了装饰材料的辐射危害与污染程度,保障了居住者的身体健康;在实用功能上有了更加完善的功能,建筑装饰新型材料不再只具备单一性能,通过先进的工艺与相关技术手段,建筑装饰材料在各项防护功能上有了极大的进步;在设计形态上更加满足人居感观需求,建筑装饰节能环保新型材料在重视材料性能的同时,对装饰材料的设计也积极参考了建筑使用者的意见,使建筑装饰所用新型材料更加符合使用者的审美观,由建筑装饰材料的合理搭配形成舒适的人居环境。

三、新时期绿色环保建筑装饰材料的应用

1、绿色环保涂料

涂料在建筑装饰装修过程中被广泛的使用,不仅可以起到装饰建筑物的作用,同时对于建筑物也具有相应的保护作用。由于传统涂料的主要成分为树脂类有机高分子化合物,而且在使用过程中需要利用稀释剂调合,而各种稀释剂含有大量的芳香烃化合物,挥发性强,对人体的危害严重。而绿色环保涂料则主要是具有节能、环保以及低污染特性的水性涂料、粉末涂料、高固体含量涂料、无溶剂涂料以及辐射固化涂料,这些涂料最突出的特点在于有机挥发组分voc较低,无室内外环境污染。

2、装饰壁纸以及墙布

壁纸以及墙布在建筑装饰工程中得到了广泛的应用,现阶段建筑装饰墙纸壁纸的发展趋势为透气性更强、隔音效果更好、无毒副成分、防火防霉等多具备种性能的方向发展。各种无污染pVC环保型墙纸、阻燃复合纸以及以棉、麻、丝绸等作为基材制作的全天然壁纸在建筑装饰装修工程中也得到了广泛的应用。

3、地面材料

建筑装饰装修地面材料种类繁多,地面砖、木地板、地毯或者是天然石材都可以用作地面材料。化纤地毯则主要是朝着自熄性强、耐腐蚀性好以及耐磨性能强的趋势发展,而且生产材料更趋于天然环保化。木地板则主要是降低材料在加工或者是安装过程中的各种涂漆或者是粘结剂所造成的有机挥发物的污染,其中无甲醛人造板已经在建筑装饰装修工程中得到了广泛的应用。绿色天然石材由于没有污染,属于理想的绿色环保地面材料,但在居室内大面积使用时,必须经过放射性元素的检验,以免对人体造成损害。

4、绿色建筑陶瓷及卫生陶瓷

对于建筑装饰装修中使用的绿色陶瓷,主要有以下几方面的特点:陶瓷的制作加工过程节约能源以及资源的消耗,并尽可能的实现物尽其用;陶瓷中不含有对人体健康有损坏的各种放射性物质;陶瓷本身具备自洁、抗菌、杀菌等多种功能。瓷质仿花岗石抛光砖、三次烧成装饰砖、木真石地砖、三色仿大理石花纹的瓷质抛光砖等建筑陶瓷在建筑装饰装修工程中已经得到了广泛的应用。

5、生态玻璃

随着科学技术的不断发展,玻璃已经不仅仅是作为建筑工程中的采光以及结构材料,同时也朝着控制光线、调节温度、节约能源,安全可靠、减少噪声等多样化的功能方向发展。各种绿色环保的热反射玻璃、低辐射玻璃、调光玻璃、电磁屏蔽玻璃、抗菌自洁玻璃以及光致变色玻璃在建筑装饰装修工程中逐渐普及使用。

6、绿色胶粘剂

胶粘剂作为建筑装饰装修工程中的常用材料,其中各种无甲醛的胶粘剂材料已经成为绿色胶粘剂的主流发展趋势。例如eVa液体胶、腺醛树脂胶、聚醋酸乙烯酯、乙烯一醋酸乙烯酯、双组分异氰酸酯胶以及溶剂型胶等甲醛含量少,污染程度低的绿色胶粘剂已经成为新时期绿色胶粘剂的主流发展趋势。

四、环保型建筑材料发展趋势

1、内墙向壁纸发展、外墙向涂料发展

内墙装修随着墙纸技术不断的发展更新,更多的类纱性墙纸的出现,而且样式和色彩变得多姿多彩,采用墙纸进行内墙装修成为了人们追捧的一个热点。传统的外墙装修常常采用瓷片粘贴的方式,不仅工程量大,易脱落,而且成本较高,随着新型涂料的出现,外墙装修采用粉刷的方式成为了为了发展的一个重要趋势。

2、地板处理向着多样化方向发展

传统的地板往往产用陶瓷材料,但随着越来越多的地板材料的出现,地板处理已经向着地毯和木板的方向发展。地板砖技术在近年来取得了突破,地板砖表现出耐磨、花色颖、重量较轻的特点,渐渐的成为了地板处理发展的另一方向。

3、卫具用品有了新的进展

随着建筑装饰材料的发展,很多的新的卫浴产品已经开始出现了对卫生间环境美的追求的阶段。卫生间的用品已经开始出现科技化以及美观化的发展趋势。人们开始将卫生间的产品向健身保健型的方向发展,很多的地方对卫生间的保健产品的开发已经有了很多的成果,出现了相如电脑座便器或者是按摩浴缸等等的高科技产品。

4、灯饰用品成为关注的重点

灯饰是点缀室内环境必不可少的装修材料,过去的灯饰用品普遍单一且造型较为拙劣。随着节能环保和我国工业加工工艺的发展,节能灯和造型多样的灯饰用品收到了越来越多人们的喜爱,一个节能且造型美观,又能烘托气氛的灯饰用品成为了人们室内装修关注的重点。

五、结束语

随着我国经济不断的发展和人民生活水平的不断提高,人们已经开始慢慢的对装饰材料越来越关心。在未来,装饰材料将更多的向着美观化、个性化以及智能化的方向发展,其本身的材料选择也开始向着环保化和健康化的方向发展。

参考文献:

[1]张载松.环保型建筑装饰材料浅谈[J].商场现代化,2010.

生物材料的发展趋势篇6

关键词:农业机械 环保节能设计 趋势

1农业机械节能环保设计的意义

当前,我国的农业机械采用的是传统设计方法,资源和能源消耗大,效益低,对环境污染严重,是一种高投人的粗放型生产模式。随着农业现代化进程的不断发展,农业机械也在向着高质量、多功能、低能耗和低成本等方向发展。我国每年都有大量的农机产品报废,采用节能环保设计后可使构成农机产品的零部件能够方便地分类回收并再生耗最小,减轻甚至消除农机产品生命周期末端的压力,·使废弃物、垃圾污染程度降到最低。农业机械节能环保设计不仅给社会提供了质量高、成本低的产品,而且还可以带动企业或整个农机行业的振兴与全面发展,提高我国农机产品的竞争力,有效地占领国内市场并扩大出口。节能环保设计已成为农业机械发展的必然趋势。

2农业机械节能环保设计趋势

2.1农业机械的清洁性

常用农业机械动力为内燃机提供,内燃机环境性指标主要存在问题有:消耗一次性能源石油;噪声、废气污染;热排放和漏油污染。废气排放和漏油污染对环保农业影响很大,废气中nox,hc化合物直接影响农产品的品质和农业的可持续发展。农业机械动力环保选型设计应优先选择电力为动力的农业机械,加快开发太阳能、氢气、植物油、天然气发动机。同时加速发动机环保化学设计的研究,采用包括汽油无铅化与汽油抗磨性,柴油低硫化与柴油性,生态燃料与生态摩擦学,汽油机沉积物与汽油清净剂,柴油机颗粒与消烟助燃剂,油和添加剂与排放催化转化,剂生物降解性与生物降解剂,催化助燃/补燃,发动机机械与化学材料制造等措施。减少石油消耗、噪声污染、废气污染、热排放和漏油污染。采取自适应有源噪声控制系统控制发动机噪声。

2.2产品的可回收性设计

可回收性设计是在产品设计初期充分考虑其零件材料的回收可能性、回收价值大小、回收处理方法以及回收处理结构工艺性等一系列问题,最终达到零件材料资源和能源的利用程度最高、对环境的污染程度最低的一种设计。例如,在农业机械中常用的联接件(螺栓、螺母等)的回收与再利用。

2.3产品的可拆卸性设计

设计人员要使所设计的结构易于拆卸与维护。在设计阶段,可采用模块化设计方法,即对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的产品进行功能分析,在此基础上划分并设计出一系列功能模块,通过模块的选择和组合构成不同产品,满足不同需求。这样既可以很好地解决产品品种规格、产品设计制造周期和生产成本之间的矛盾,又可为产品的快速更新换代缩短设计周期,降低成本,有利于回收和重用,以达到节约资源和能源、保护环境的目的。

2.4环保产品的成本分析

由于在产品的设计初期就考虑了产品的回收与再利用等性能,因此成本分析时就要考虑到污染物的处理成本、产品拆卸和重复利用成本。

2.5材料选择

环保材料是指应来源丰富,便于利用,便于回收再利用且对环境影响小的材料。材料选择是环保设计不可缺少的部分,它也是产品开发设计早期的主要的决策之一。材料选择应尽量减少材料种类,少用有毒、有害材料和贵重稀缺材料,尽量做好材料分类管理和废弃及边角料的回收利用。借助于环保材料的合理选择可实现产品对环境负面影响的最小化。当前这方面的研究工作主要有:环保设计对材料要求的确定;环保材料的选择原则;材料选择的影响因素分析;环保材料的开发与应用;新功能(指环保型)材料的开发与应用;回收物资再资源化的应用等。

3环保设计在农业机械设计中的应用前景展望

环保设计的本质特征之一,是在不影响产品的寿命、功能、质量等指标下,依靠技术手段和管理方法,以达到提高资源、能源利用率为目的的一种先进设计方法。从经济学的意义层分析,环保技术是一种资源节约型有坏配置的相对增值的技术,即在运用等量资源、能源的前提下,环保设计技术是力图比传统设计方法获得数量更多质量更优的产品、使生产过程由粗放型转向集约型的先进设计技术。中国加人wto以后,农业机械产品的市场竞争将会日趋激烈,环保设计技术则是提高产品市场竞争力的有力武器。

生物材料的发展趋势篇7

关键词:工业建筑,新型材料,智能皮,发展

 

0引言

现代科学技术发展迅猛,各种多功能的建筑材料被研发出来,而这些材料对于我国工业建筑的实现与发展起到了极大的推动作用。,发展。

1新型建筑材料的研究与应用

1.1新型混凝土材料的应用

1.1.1清水混凝土施工技术

朴素的建筑语言清水混凝土体现的是“素面朝天”的品位。但建筑师们认为,这是一种高贵的朴素,看似简单,其实比金碧辉煌更具艺术效果。,发展。“清水混凝土”一直是国内建筑领域少人涉足的一片神秘之地。,发展。虽然,它与生俱来的厚重与清雅是一些现代建筑材料无法效仿和媲美的;而其施工难度之大,可变因素之多,又使其始终难以被国内的业主和建筑师所采用,更鲜有成功的范例。

20世纪初时,混凝土因其力学特性开始广泛应用于建筑施工领域,到20世纪中期,建筑家们逐渐把目光从混凝土作为结构材料的具体利用转移到材料本身所拥有的柔软感、刚硬感、温暖感、冷漠感等材质对人的感官及精神的影响和刺激上,开始用混凝土作为结构材料与生俱来的装饰性特征来表达建筑传递出的情感。

首都机场新航站楼采用的就是清水混凝土技术。据该工程技术负责人介绍,新航站楼共有65万方混凝土浇灌任务,其中有一半以上将采用清水混凝土,这种技术将主要在候机大厅和公共大厅外部结构采用。这种新混凝土没有色差、气泡和裂纹,也不用进行刷漆装修,完全是自然灰色调,非常质朴,目前国内只有香港机场采用过此项技术。

1.1.2高性能混凝土

高性能混凝土(>40mpa)首先用于30层以上高层建筑物的钢筋混凝土结构,因为这种建筑物下部三分之一的柱子,在用普通混凝土时断面很大。除节省材料费用外,与钢结构相比,加快施工速度也是采用混凝土结构的重要特点。

高性能混凝土是一种新型的高技术混凝土,是在大幅度提高常规混凝土性能的基础上,采用现代混凝土技术,选用优质原材料,在妥善的质量控制下制成的。除采用优质水泥、集料和水外,配制高性能混凝土还必须采用低水胶比和掺加足量的矿物细掺料与高效外加剂。

我国高性能混凝土的研究、应用发展迅速。我国是生产和使用混凝土的大国,混凝土的质量在不断地提高。随着高性能混凝土的优越性不断地得到认可,混凝土应用技术的进步,城市建设速度的加快,高性能混凝土获得了迅速发展。

1.2新型绿色环保装饰材料的发展

建筑装饰装修材料是应用最广泛的建筑功能材料,深受到广大消费者的关注。随着人们牛活水平的提高和环保意识的增强,建筑装饰工程中不仅要求材料的美观、耐用,同时更关注的是有无毒害,对人体的健康影响及环境的影响。“智能皮”是由美国费城的建筑师斯蒂芬·基兰和詹姆斯·廷伯莱克研究发明的一种建筑新材料。

“智能皮”是包在铝框架外面的一层膜,就象包在帐篷支架上的尼龙布。,发展。是由两层叫做聚乙烯对苯二酸酯(pet)的聚酯膜组成的(pet也是用来制造汽水瓶的塑料材料),这种设计理念是利用这种薄而柔软的膜作底层,把照明、供暖、能量储存甚至信息显示屏等微元件都“印”在上面,就好像用墨水在纸上写字。其结果是可以提供无限个性化的廉价电子墙壁,既可用于工业生产,也可用于住宅。人们可以自己设计住宅,例如,可以把起居室的一面墙作为内置电影屏幕,而按一下开关,整面墙都可以变成窗子。,发展。

智能皮的两层pet之间有两英寸厚的空间,内层贴有气凝胶衬垫。而两英寸厚的气凝胶衬垫的绝缘效果跟用聚本乙烯绝缘材料浇灌的17英寸厚的水泥砖墙完全一样。pet的外层涂有包含用相变材料制成的微胶囊状透明树脂,可以在白天吸收周围热量,并在晚上温度下降时释放热量,从而使墙壁本身变成一个调温设备。

2工业建筑设计的发展环境与趋势。

2.1工业建筑设计的节能省地趋势

工业建筑在节能中占有极为重要的地位。工业建筑设计历来就很重视设备节能,利用自然通风,利用自然采光。,发展。

2.2生态化发展趋势

进入工业社会以来生产力发展、工业建筑蓬勃发展、必须考虑与大自然和谐共生与可持续性发展,新的绿色工业将是自然循环的整体部分,甚至在用了能源之后还在生产新的能源,它不破坏自然,它的废弃物将是自然成长的营养而不是污染环境的毒物。新的绿色工业建筑的生态化是历史发展的必然趋势。对于工业建筑的城市环境设计、节能、节地、环境保护与防止污染等问题给予了极大重视,在实践中得到应用。面向新世纪运用生态学中的共生与再生原则,结合自然并具有良好的生态循环方面将是工业建筑的发展方向之一。

2.3工业建筑的可持续发展

在工业建筑中,也存在着对历史建筑的保护问题,任何有价值工业建筑,慎重对待拆除和改造,避免单纯大拆大盖,适当保留可以延续历史记忆,为企业留下深厚的企业文化、为后代留下文化遗产。

3结束语

工业建筑发展迅速,他给我们的社会带来了前所未有的变化,但是也存在一些问题,他对于我们的环境的影响也是不容忽视的。我们必须引导工业建筑向着绿色,可持续的方向发展。

参考文献

[1]马维生.我国建筑施工技术的发展概况[J].经济管理,2009(05)

[2]周铁军,袁渊.现代工业建筑高技术化设计趋势研究[J]工业建筑,2006,(11).

[3]汤雪飞.现代工业建筑发展趋势[J]河南建材,2008,(05).

[4]周铁军,张洁,袁渊.我国现代工业建筑设计应对策略[J]重庆建筑大学学报,2006,(02).

[5]邓钊.浅谈污水处理厂建筑物设计的特点及发展趋势[J]山西建筑,2009,(04).

[6]柳彩虹.对原有化工建筑设计的几点改进[J]甘肃科技纵横,2008,(02).

[7]陈海.对当前工业建筑设计及发展趋势的探讨[J]中国新技术新产品,2009,(21).

生物材料的发展趋势篇8

【关键词】服装材料;服装设计;发展趋势;应用

当代社会,服装设计师们新的设计理念不再只是传统形式的延续,而是开始寻求更多样的表达方式,造型的改变、款式分割的更新、色彩的大胆运用已经被很多设计师发挥得淋漓尽致,很难有更大的突破,这种现状使服装材料的创意设计成为设计师们新的突破口,尤其是创意类服装更需要材料的创新设计。因为材料的创新设计能够很好地表达设计师的设计主题、情感取向、哲学思想和生活主张。

一、服装材料的发展趋势

随着时间的推移,新品类、新功能材料不断展现在世人面前,服装材料不断推陈出新、更新换代,为当代设计师提供了丰富的物质基础。当今服装款式设计、色彩搭配设计日趋“饱和”,设计师们越来越意识到服装市场的激烈竟争已进入以材料取胜的时代,服装材料已经突破了传统材料的定义,向着多元化发展,新材料的涌现需要设计师不断探索和尝试,挖掘灵感、创造材料的艺术形式,将创意思维贯穿于服装设计的整个过程。可见,材料的创意设计是服装设计师艺术个性表达的重要语言。

1.服用材料

天然纤维化纤化、化学纤维天然化方向。天然纤维在发展过程中,除保持本身的吸湿、透气、舒适等优势外,还使其具备了抗皱、弹性、耐久性、洗可穿性等性能。化学纤维则进行仿生化研究,使织物具有天然织物的外观手感、内在性能、吸湿透气性、抗静电性等性能,尤其在仿丝、仿毛、仿棉、仿麻、仿天然皮草、皮革方面都取得了超天然的仿真效果。

2.服装材料

组合再创造方向。在服装设计过程中,为取得市场,到达服装的理想效果,服装设计师必须要经过艰苦的设计过程,尤其在材料作为主要成功要素的现在,对服装材料的多层次研究和探索至关重要。同样的风格,运用不同的材料进行组合再创作,所展现的感觉就会有所不同,由此可见,服装材料的再创造在改变材料原本视觉外观的同时,还能展现材料本身的视觉美感。

3.服装材料

高科技化发展方向。随着科技时代的到来,服装材料已经突破了织造物的束缚,通过各种物理手段、化学改性、改形及整理方法,广泛应用高科技、计算机、数字化等技术,增加技术含量,提高服装附加值。使服装材料具有阻燃、隔热、防霉、防菌等特殊功能,以满足特殊场合的需要。

4.服装材料

环保化发展方向。当今社会,全球性环境污染加剧、能源匮乏,有限的自然资源与日益增长的世界人口之间存在着不可忽视的矛盾,因此,环境保护、节约能源、人类可持续化发展等问题得到公众的日益关注,“绿色设计”原则应运而生。

二、服装材料的创意设计

1.立体型。通过折叠、抽褶、凹凸、堆积等手段实现材料的立体化效果,形成浮雕般的立体感和触感,增强服装的量感与厚重感,并在视觉上形成扩张感,达到突出服装艺术效果的目的。

2.加法型。在原有服装材料的基础上,运用贴、缝、缀、刺绣、拼接、钩编织等传统手段,增加一种或多种、相同或不同的材料,形成带有特殊视觉效果及美感的新型材料,这些抽象或具象的服装材料语言,在表达设计师设计思路的同时,也增强了材料自身的艺术感染力。

3.减法型。在原有服装材料的基础上,运用剪、撕、烧、切割、磨毛等手段,破幻材料表面,使材料具有无规律、随意性、不完整、破烂感等特征,形成能表达设计师想法的新材料,表现不同的材料创新设计效果。

4.创意肌理型。服装材料的视觉肌理就像大自然中的美景,能够刺激人类的眼球引起无限的遐想,在服装材料上进行视觉肌理的创意设计能够引起消费者共鸣,唤起美好的回忆。变幻莫测的白云、稍纵即逝的夕阳、层峦叠翠的森林、湛蓝深远的天空、干旱龟裂的土地……通过对自然景象的提取、加工与再设计,利用转移印花、喷墨印花、特殊印花等高科技手段,将美丽的景色展现在各种材料上,充分体现了人文情怀。

三、服装材料在服装设计中的应用

1.了解选材规律。以实用为目的的日常着装,其基本设计规则要从五方面进行考虑:穿着人群、着装目的、穿着时候、穿着场合、服装的成本和价格,同时还要考虑流行元素、品牌定位等诸多因素。因此选材适宜十分重要,使用最合适的材料,才能使服装舒适得体,这是设计层次中最基础的实用功能,也是服装设计师的主要设计内容。设计师需关注流行趋势,深入市场调研,使用通俗易懂的语言与客户进行深入沟通。在这种情况下,服装材料的选择通常存在较强的规律性,常见服装选材表,它需要设计师能够熟练掌握服装材料的各种基本性能,并积累丰富的实战经验。

2.打破常规思维。虽然服装材料的选择存在一定规律,但是在设计中,设计师不能用这种规律禁锢住自己的思维,如面料和辅料,作为服装材料的两大类,看似有各自使用范围,但“错位”使用却能产生意想不到的艺术效果。

3.巧用材料搭配。材料的搭配,是一个设计师能力的体现,要么锦上添花,要么满盘皆输。服装材料的选搭空间非常广阔,可以从材料肌理、光泽、质感、触感、印花、软硬、薄厚等各种角度进行搭配,如对比搭配、过渡搭配和协调搭配。从视觉效果上说,材料搭配可以等比例搭配,即各种材料所占比例相同,也可以主辅搭配,即一种材料作为主要材料,另一种作为辅助材料。除了视觉效果,还可以从材料经济成本考虑,与设计成本形成平衡,如衣身用呢料,衣袖用编织物设计的飞行员夹克,外观上时尚感十足,保暖性、舒适性好,且成本也相对较低。

四、总结

服装产品的竞争,归根到底是服装材料的竞争,提高材料科技附加值,是世界服装工业的新趋势。同时,高科技成果也为设计师提供了多种条件和手段,作为一名年轻设计师,要开拓眼界,掌握现代设计手段,洞悉服装材料发展趋势,并且充分挖掘材料的双重属性,把握设计方向,充分发挥材料语言,通过材料表现设计风格,给予服装更深刻的文化内涵。

参考文献

生物材料的发展趋势篇9

一、目前国内建筑节能状况

建筑能耗在我国整个能耗中的地位越来越重要,我国建筑能耗的总量逐年上升,在能源总消费量中所占的比例已从上世纪七十年代的10%,上升到近年的27.45%。据分析,我国目前处于建设鼎旺期,如果现在不开始注重建筑节能设计,将直接加剧能源危机。在70年代能源危机后,发达国家开始致力于研究与推行建筑节能技术,而我国却忽视了这一方面的问题。时至今日,我国建筑节能水平远远落后于发达国家。这就催进了建筑业的迅猛发展,我国建筑材料发展迅猛,而由此带来的建筑材料的不适应现代建筑业的发展问题也越来越突出。因此发展新型节能建材也越来越具有现实意义。

二、发展新型节能型建材的必要性与发展趋势

1.发展新型节能型建材的必要性

长期一来,我国建材行业沿用了粗放型传统生产模式,对自然资源重开发、轻保护,对生态环境重利用、轻改善。建筑材料的发展应以满足建筑节能需要为重,节能建筑材料作为建筑节能的重要物质基础,是建筑节能的根本途径。在建筑中使用各种节能建材,一方面可提高建筑物的隔热保温效果,降低采暖空调能源损耗;另一方面又可以极大地改善建筑使用者的生活、工作环境。建筑业广阔的发展前景为我国的建筑材料的发展提供了前提基础,并且建筑材料在最近几年也发展非常迅猛。因此,走环保节能建材之路,大力开发和利用各种高品质的节能建材,采用新能源是保护生态环境,走可持续发展道路的重要措施。是节约能源,降低能耗的迫切要求。发展新型节能型建筑材料,就成为未来建筑材料的主要发展方向和趋势,对于落实科学发展观和构建资源节约型社会具有重要的现实意义。

2.新型节能型建筑材料的发展趋势

(1)向节能环保可持续性发展

新型节能型建筑材料向低物耗、低能耗、少污染、多功能、可循环再生利用等特性发展,这种集可持续发展、资源有效利用、环境保护、清洁生产等综合效益于一体,成为未来建筑材料发展的方向和趋势,符合人类的需求和时展的潮流。

(2)新型墙体材料

墙体材料在房屋建材中约占70%,是建筑材料的重要组成部分。新型墙体材料的发展应有利于生态平衡、环境保护和节约能源,既有符合国家产业政策要求,又要能改善建筑物的使用功能,同时坚持“综合利废、因地制宜、市场引导”的原则,要充分利用本地资源,综合利用粉煤灰及其它工业废渣生产墙体材料,加快轻质、高强、利废的新型墙体材料的发展步伐。

(3)保温隔热材料

墙体特别是外墙的传热在建筑物总体传热中占比例最大,目前我国外墙保温技术发展很快,是节能工作的重点。外墙保温技术的发展与节能材料的革新是密不可分的,建筑节能以发展新型节能建材为前提,必须足够的保温隔热材料做基础。而节能材料的发展必须与外墙保温技术相结合,才能真正发挥其作用。在发展新型保温隔热材料及符合结构保温节能技术同时,更强调有针对性使用保温隔热材料,按标准规范设计及施工,努力提高保温效率及降低成本。

(4)防水密封材料

节能降耗是当今消费市场的大背景,消费者的“节能意识”日益凸显,以建材生产与使用中的“绿色化”和节能减排为目标,集中力量研究开发一批绿色、环保和节能型建材及其制品。我国建筑防水材料的发展十分迅速,已彻底摆脱了低胎油毡一统天下的落后局面,目前拥有沥青油站(含改性沥青油毡)、合成高分子防水卷材、建筑防水涂料、密封材料、堵漏和刚性防水材料等五大类产品。

(5)节能门窗和节能玻璃

从目前节能门窗的发展来看,门窗的制造材料从单一的木、钢、铝合金等发展到了复合材料。目前我国市场主要的节能门窗有:pVC门窗、铝木复合门窗、铝塑复合门窗、玻璃门窗等。就玻璃钢门窗而言,其型材具有极高的强度和极低的膨胀系数,具有广阔的发展前景。除结构外,对门窗节能性能影响最大的是玻璃的性能。目前,国内外研究并推广使用的节能玻璃主要有:中空玻璃、真空玻璃和镀膜玻璃等。

(6)建筑垃圾的综合利用

近几年,我国在建筑垃圾开发利用方面投入了相当大的资金,不少地区将建筑垃圾作为一种再生资源,对固体废物加以筛分、破碎后制成建筑垃圾砖或用作路基垫层及地基垫层;对不可处理的垃圾则堆山造景加以利用。

三、发展新型节能型建材注意的问题

1.有些节能技术匆忙上马,存在隐患

建筑节能发展的重点领域是研究新型低能耗的围护结构,尤其是墙体结构、门窗玻璃、低耗能采暖制冷方式、屋面保温、遮阳系统等方面运用了大量的新技术。可再生能源的综合利用也必不可少,包括太阳能、地下能源开发利用。所以新技术的研发一定要符合国家能效标准及其相关法规的要求。

2.创新能力有待提高

生物材料的发展趋势篇10

   1农业机械节能环保设计的意义

   当前,我国的农业机械采用的是传统设计方法,资源和能源消耗大,效益低,对环境污染严重,是一种高投人的粗放型生产模式。随着农业现代化进程的不断发展,农业机械也在向着高质量、多功能、低能耗和低成本等方向发展。我国每年都有大量的农机产品报废,采用节能环保设计后可使构成农机产品的零部件能够方便地分类回收并再生耗最小,减轻甚至消除农机产品生命周期末端的压力,·使废弃物、垃圾污染程度降到最低。农业机械节能环保设计不仅给社会提供了质量高、成本低的产品,而且还可以带动企业或整个农机行业的振兴与全面发展,提高我国农机产品的竞争力,有效地占领国内市场并扩大出口。节能环保设计已成为农业机械发展的必然趋势。

   2农业机械节能环保设计趋势

   2.1农业机械的清洁性

   常用农业机械动力为内燃机提供,内燃机环境性指标主要存在问题有:消耗一次性能源石油;噪声、废气污染;热排放和漏油污染。废气排放和漏油污染对环保农业影响很大,废气中noX,HC化合物直接影响农产品的品质和农业的可持续发展。农业机械动力环保选型设计应优先选择电力为动力的农业机械,加快开发太阳能、氢气、植物油、天然气发动机。同时加速发动机环保化学设计的研究,采用包括汽油无铅化与汽油抗磨性,柴油低硫化与柴油润滑性,生态燃料与生态摩擦学,汽油机沉积物与汽油清净剂,柴油机颗粒与消烟助燃剂,润滑油和添加剂与排放催化转化,润滑剂生物降解性与生物降解润滑剂,催化助燃/补燃,发动机机械与化学材料制造等措施。减少石油消耗、噪声污染、废气污染、热排放和漏油污染。采取自适应有源噪声控制系统控制发动机噪声。

   2.2产品的可回收性设计

   可回收性设计是在产品设计初期充分考虑其零件材料的回收可能性、回收价值大小、回收处理方法以及回收处理结构工艺性等一系列问题,最终达到零件材料资源和能源的利用程度最高、对环境的污染程度最低的一种设计。例如,在农业机械中常用的联接件(螺栓、螺母等)的回收与再利用。

   2.3产品的可拆卸性设计

   设计人员要使所设计的结构易于拆卸与维护。在设计阶段,可采用模块化设计方法,即对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的产品进行功能分析,在此基础上划分并设计出一系列功能模块,通过模块的选择和组合构成不同产品,满足不同需求。这样既可以很好地解决产品品种规格、产品设计制造周期和生产成本之间的矛盾,又可为产品的快速更新换代缩短设计周期,降低成本,有利于回收和重用,以达到节约资源和能源、保护环境的目的。

   2.4环保产品的成本分析

   由于在产品的设计初期就考虑了产品的回收与再利用等性能,因此成本分析时就要考虑到污染物的处理成本、产品拆卸和重复利用成本。

   2.5材料选择

   环保材料是指应来源丰富,便于利用,便于回收再利用且对环境影响小的材料。材料选择是环保设计不可缺少的部分,它也是产品开发设计早期的主要的决策之一。材料选择应尽量减少材料种类,少用有毒、有害材料和贵重稀缺材料,尽量做好材料分类管理和废弃及边角料的回收利用。借助于环保材料的合理选择可实现产品对环境负面影响的最小化。当前这方面的研究工作主要有:环保设计对材料要求的确定;环保材料的选择原则;材料选择的影响因素分析;环保材料的开发与应用;新功能(指环保型)材料的开发与应用;回收物资再资源化的应用等。