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                              高分子材料的特点

                                青岛华恩化工有限公司  

                              “材料是技术进步的核心内容”。历史经验一再证明,只有新材料的出现,才能使一些有价值的想法变成?#36136;怠?#20154;类社会的发展史,材料之间的竞争和替代是其中的重要组成部分。不同材料对于现存市场和新市场的竞争还必然?#20013;?#19979;去。

                              高分子材料的发展历史不足百年,按体积计,目前,其世界年产量已经超过金属类,成为最重要的材料?#20998;?#20043;一。高分子材料和复合材料在海、陆、空运输工具、商务和工业装置、医用材料、科学研究用特种装置、航天设备和仪器、体育运动和休闲娱乐用品方面都有出色表现。复合材料是提供最高比力学行为大型结构材料的最重要的材料形式。尤其需要指出的是,复合材料和高分子材料在开发新型替代能源方面,在节约资源、能源和保护生态环境方面发挥着不可替代的作用。但目前我国因存在着一些模糊看法,影响了复合材料和高分子材料的开发和应用。

                              近年来,由于石油价格?#20013;?#19978;涨,围绕对地球的石油资源储藏量还能使用多少年的讨论,涉及合成高分子材料出现了两个不正确的观点。

                              一是,合成高分子材料的原料为石油,是不可再生资源,为了节约这种宝贵资源,合成高分子材料的使用应当受到限制。研究表明,作为合成高分子材料原料的石油资源仅占其总产量的5%(石油作为能源占22%,用于交通运输占29%,用于供热占35%,等等。1990年,西欧的统计数据)。很明显,节约石油资源的重任,应?#22791;?#22810;的落在其消费大户的肩上。另外,认为合成高分子材料的原料,不能来自可再生资源的观点也是错误的。由生物原料获得的乙醇,脱水即可获得合成高分子材料的原料乙烯。

                              二是,认为合成高分子材料不能像金属、玻璃、纸那样容易循?#38450;?#29992;。然而,DuPont公司用经济上可行,环境方面?#23665;?#21463;的方法,将玻璃纤维或矿物质为增强剂,尼龙 6或尼龙 66为基质的复合材料的废弃部件,转变成性能与新材料相当的产品。此项技术的评价意见指出:“这项技术很可能成为未来提高报废车辆循?#38450;?#29992;率的最有效的重复利用技术之一。”

                              实?#26159;?#20917;是,合成高分子材料由于其资源、环境的优势,获得愈来愈广泛的应用。例如:在美国,1978年生产的轿车的平均重量为4000磅,其中高分子材料占15%;而1990年生产的轿车的平均重量为2500磅,其中高分子材料占30%。预计此趋势还会继续下去。该文献还指出:“先进复合材料,比如,玻璃纤维—环氧树脂,碳纤维—环氧树脂,在高性能和关键性的结构部件应用方面变得愈来愈重要。使用环氧树脂和芳香族聚酰胺为基质的碳纤维复合材料,在飞机制造方面正在获得大量应用。先进复合材料在未来的民用和军用飞机制造中,必将发挥愈来愈重要的作用。目前,碳纤维还过于昂贵,但是,致力于降低碳纤维制造成本的工艺技术正在开发之中,预计此项技术不久将工业化。到那?#20445;?#27773;车工业将转向用不需要表面涂层的先进复合材料,来代替有锈蚀倾向的钢铁等金属。”

                              现在看,电力作为汽车的动力来源,可能对环境冲击更小。有关文献介绍,飞?#21482;?#26800;电池系统,为电动车辆提供动态能量储备。每磅飞轮电池储存电能的能力是?#35805;?#38085;酸电池的5—10倍,它不受温度干扰,能反复排空、储存能量不会发生周期?#36816;ゼ酰?#21487;以在几分钟内完成充电,至少30—40年不需要更换和维修,没有产生毒性废物的问题,行驶里程数可达482—640千米。大型飞轮电池,有希望在稳定能量储存和电能削峰平谷方面获得应用。在这个系统中,旋转飞轮的轮缘是先进纤维长丝缠绕制成的复合材料。复合材料飞轮能达到金属材料不能达到的速度。用碳纤维复合材料可制造较大发电能力风力发电装置,一台叶片?#26412;?#20026;72米的风力发电机,额定发电量可达1500千瓦。



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