材料工藝的案例
復合材料成型工藝技術方法
復合材料成型工藝是復合材料工業的發展基礎和條件。隨著復合材料應用領域的拓寬，復合材料工業得到迅速發展，老的成型工藝日臻完善，新的成型方法不斷涌現，目前聚合物基復合材料的成型方法已有20多種，并成功地用于工業生產。如：
（1）手糊成型工藝--濕法鋪層成型法；
（2）噴射成型工藝；
（3）樹脂傳遞模塑成型技術（RTM技術）；
（4）袋壓法（壓力袋法）成型；
（5）真空袋壓成型；
（6）熱壓罐成型技術；
（7）液壓釜法成型技術；
（8）熱膨脹模塑法成型技術；
（9）夾層結構成型技術；
（10）模壓料生產工藝；
（11）ZMC模壓料注射技術；
（12）模壓成型工藝；
（13）層合板生產技術；
（14）卷制管成型技術；
（15）纖維纏繞制品成型技術；
（16）連續制板生產工藝；
（17）澆鑄成型技術；
（18）拉擠成型工藝；
（19）連續纏繞制管工藝；
（20）編織復合材料制造技術；
（21）熱塑性片狀模塑料制造技術及冷模沖壓成型工藝；
（22）注射成型工藝；
（23）擠出成型工藝；
（24）離心澆鑄制管成型工藝；
（25）其它成型技術。
視所選用的樹脂基體材料的不同，上述方法分別適用于熱固性和熱塑性復合材料的生產，有些工藝兩者都適用。
復合材料制品成型工藝特點：與其它材料加工工藝相比，復合材料成型工藝具有如下特點：
（1）材料制造與制品成型同時完成
一般情況下，復合材料的生產過程，也就是制品的成型過程。材料的性能必須根據制品的使用要求進行設計，因此在選擇材料、設計配比、確定纖維鋪層和成型方法時，都必須滿足制品的物化性能、結構形狀和外觀質量要求等。
展開 【行業動態】首套航空航天增材制造材料與工藝標準
近日、國際自動機工程師學會 航空航天材料增材制造委員會（AMS-AM）發布了首套行業增材制造材料與工藝標準，包括4項具體標準，主要涉及基于粉末床的激光熔融（LPBF）增材制造技術。
美國聯邦航空管理局（FAA）在2015年便要求SAE成立技術委員會，制定航空航天材料標準與相關文件，以協助FAA進行航空航天裝備增材制造零部件認證，其中也包括質量要求非常嚴格的商用飛機的認證。SAE相關人員表示，此次發布的標準可以支持航空航天裝備關鍵部件的認證，并保證供應鏈內材料性質數據的完整性與可追溯性。
此次發布的增材制造標準具體為：
AMS7000，經應力消除、熱等靜壓和固溶退火的62Ni21.5Cr9.0Mo3.65Nb耐腐蝕耐熱鎳合金LPBF增材制造零部件
AMS7001，用于增材制造的62Ni21.5Cr9.0Mo3.65Nb耐腐蝕耐熱鎳合金粉末
AMS7002，用于航空航天裝備零部件增材制造的原材料制備工藝要求
AMS7003，基于粉末床的激光熔融工藝
來自超過15個國家的350多個SAE成員單位參與了此套標準的編制工作，包括飛行器與發動機原始設備制造商、材料供應商、運營商，設備/系統供應商，服務提供商等。SAE相關人員表示，來自北美、歐洲及其他地區的航空航天領域科研生產單位與監管部門花費了大量精力編制了本套初步的材料和工藝標準，以滿足監管部門對增材制造這項新興技術認證指導材料要求。SAE將繼續編制金屬與聚合物材料增材制造標準，推動增材制造在航空航天領域內的應用。
展開 石油化工裝置施工焊接材料和工藝參數的選擇
學術論文石油化工裝置施工焊接材料和工藝參數的選擇
王亞麗（中石化南京工程有限公司，江蘇 南京 210046）
摘 要：石油化工行業是不可忽視的重要產業。在這個產業的發展進程中，焊接施工是不可缺少的重要部分。在石油化工企業的焊接工程施工中，選取適宜的焊接材料和工藝參數，是保證焊接質量的前提。焊接材料和工藝參數的優化選擇也可以極大地保障石油化工裝置的穩定、長時間而優質的運行。文章就石油化工裝置施工的標準及規定、進行施工焊接材料的合理選擇和總結。
關鍵詞：石油化工；裝置；焊接材料；工藝參數；選擇
1 石油化工裝置施工焊接相關工藝分析
1.1 鐵素體碳或低合金鋼
在石油化工裝置工程施工之中，針對鐵素體碳或低合金鋼，可以選擇鐵素體型焊接材料。在采用鐵素體型焊接材料的過程中，要保持焊接接頭的低溫沖擊試驗溫度與母材的沖擊溫度的一致性，還要注意焊縫金屬以及熔合線也要與母材具有契合性。對于異種鋼的焊接工藝，要注重選取韌性要求較高的母材材料，還要在焊接工藝實施的過程中，關注和提升焊接接頭的抗拉強度，使其不低于于母材最低抗拉強度的較小值。
1.2 低碳馬氏體低溫鋼
針對低碳馬氏體低溫鋼如9%Ni鋼，所選用的焊接材料應具有與母材相一致的低溫韌性和線膨脹系數。若選用和母材成分相近的焊縫合金系統，則焊縫金屬的低溫韌性將比母材低得多，因為焊縫為鑄態組織，且含氧量較多通常采用鎳基合金焊接材料，焊后焊縫為奧氏體組織，雖然強度較低，但低溫韌性好，而且熱膨脹系數與9%Ni鋼接近。焊接時，應注意控制線能量，及層間溫度。
1.3 鐵素體鋼和奧氏體鋼
在選擇鐵素體鋼和奧氏體鋼的異種鋼焊接材料中，其焊接工藝也要注重焊接接頭的抗拉強度，使其抗拉強度不低于母材的最低抗拉強度，并保持沖擊功與母材的一致性。
展開 對于金屬材料沖壓工藝性的具體要求
沖壓產品都是用各種材料制成的，因此，材料首先應具備使用性能，以保證產品的功用。此外，材料還應具備適宜的工藝性能。用沖壓加工方法獲得的沖壓件，其結構形狀、尺寸精度等要求，要適合沖壓工藝的特點，構成沖壓件的材料也應適合沖壓工藝的特點，宜于接受沖壓加工。
對于金屬材料的沖壓工藝性要求包括以下幾個方面:
1.材料的化學成分： 一般來說，鋼的含碳最愈低，雜質含量愈少，其塑性愈好，硬度也愈低。因此，沖壓材料廣泛采用低碳鋼和低合金鋼(含碳量低)。
2.材料的表面質：沖壓件的材料大多是鋼板，其中又以薄板的采用最為普遍。對鋼板的表面質量，國家有一定的規定和要求。材料的表面必須光潔平整，無劃痕，無雜質，無氣孔和縮孔；材料的斷面沒有分層現象，沒有明顯的機械性能損傷；材料表面無銹斑，無氧化皮及其他附著物。在沖壓過程中，表面質最好的材料，可獲得表面光潔、質量較高的沖壓件，并且在變形過程中不易破裂，不易損傷模具。
3.材料的組織：金屬材料的機械性能，不僅取決于其化學成分，而且取決于其組織結構。一般來說，金屬的組織細，則塑性大，沖壓時對材料變形有利。但是，金屬的組織過細，又會使材料的強度和硬度增加。
4.材料的機械性能： 從材料的工藝性能考慮，具有重要意義的是材料的塑性指標。對于變形工序來說，塑性愈好，允許材料的變形程度愈大，材料的工藝性就愈好。對于分離工序來說，材料應具有適當的塑性。塑性過高，材料太軟，沖裁件的邊緣就易產生較多的毛刺，其尺寸也不易達到要求的精度，塑性過低，材料太硬太脆，模具壽命會受影響。
5.材料的厚度公差： 沖壓加工時，對材料厚度的偏差要求是比較嚴格的。這是因為，一定的沖模間隙，適于沖壓一定厚度的材料，如果用同一沖模間隙來沖壓厚度差異較大的材料，那么所得工件的質量和精度就會降低，沖模也易損壞。
展開 
復合材料工藝簡述
復合材料成型工藝概述
復合材料成型工藝是復合材料工業的發展基礎和條件。隨著復合材料應用領域的拓寬，復合材料工業得到迅速發展，其老的成型工藝日臻完善，新的成型方法也不斷涌現，目前復合材料的成型方法大概有以下工藝在國內廣泛地用于工業化生產，如：
（1）手糊成型工藝；
（2）噴射成型工藝；
（3）澆鑄成型技術；
（4）定長纏繞制管工藝；
（5）連續纏繞制管工藝；
（6）拉擠成型工藝；
（7）袋壓法（壓力袋）；
（8）片狀模壓成型工藝（SMC）；
（9）團裝模壓成型工藝（BMC）；
（10）熱塑性片狀模塑料制造技術（GMT）；
（11）真空袋壓成型（真空導流工藝）；
（12）樹脂傳遞模塑成型技術（rtm）；
（13）真空輔助輕質rtm（L-RTM）
（14）其他成型工藝（略）。
從以上工藝的排列順序來看，復合材料成型所用模具由開放式到半開放逐步向封閉的轉變過程。根據不同產品特性，視所選用的樹脂基體材料的不同，進而選擇不同的成型工藝，上述復合材料液體閉模成型工藝共同特點：
（1）材料制造與制品成型同時完成 一般情況下，復合材料的生產過程，也就是制品的成型過程。材料的性能必須根據制品的使用要求進行設計，因此在造反材料、設計配比、確定纖維鋪層和成型方法時，都必須滿足制品的物化性能、結構形狀和外觀質量要求等。
展開 熱塑性樹脂基復合材料的制造工藝及其特性
蘇州挪恩復合材料有限公司對比了尼龍66、聚苯乙烯、聚碳酸酯、苯乙烯-丙烯腈共聚物增強前后的性能，從實驗結果看各方面性能都有顯著提高。
（碳纖維復合材料汽車板簧）
目前已有多種熱塑性樹脂用來作復合材料的基體，研制成功的熱塑性復合材料有纖維增強尼龍、聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯和聚氯乙烯等，一般應用在要求輕質、高強度、耐腐蝕的機械零件中，如航空機械、機車車輛、汽車、紡織機械、造船、建筑和電氣等領域。用碳纖維等高級增強材料代替玻璃纖維，可得到各種性能更好的復合材料，如結構材料、耐沖擊材料、耐磨、阻尼減振材料等。
這種材料的優點還和熱塑性塑料一樣具有重復使用性和二次加工性，其廢舊制品和加工中的邊腳料經過適當處理可以循環利用，該材料的制品可以采用熔融焊接方法連接，采用高溫高壓成型和冷卻成型，工藝周期較短、能耗低、生產效率高，熱塑性復合材料原料來源充足，價格低廉，易加工，熱塑性復合材料半成品（粒、片料）幾乎沒有貯存期限制。
熱塑性樹脂基復合材料工藝特性與熱塑性樹脂基基本相似，添加纖維增強材料后，其工藝性能略有變化，這與樹脂自身結構有密切的聯系。熱塑性樹脂基在成型加工過程中在剪切速率、溫度、壓力下變為粘流態，其流變性是決定樹脂體系加工性能的主要標志。
纖維含量、纖維長度、纖維取向對成型工藝也會造成影響。蘇州挪恩復合材料有限公司實驗人員分析了實驗測試數據，發現隨著纖維含量的增加，樹脂的粘度增加，流動性降低。在熱塑性復合材料中，玻璃纖維含量一般在20%-40%（質量分數），既有顯著增強效果，又能保證制品成型。過多的纖維含量會使纖維磨損嚴重，增強性能降低，物料成型性惡化，且對設備磨損加劇。
纖維含量相同時，纖維越短物料流動性越好，但不宜過短，以免影響增強效果。
展開 航天特種材料及工藝技術研究所《ACS AMI》：結構穩健的耐1400℃ 陶瓷納米棒氣凝膠隔熱材料
第一作者：張恩爽
通訊作者：張昊 研究員，李文靜 研究員
第一單位：航天特種材料及工藝技術研究所
DOI：10.1021/acsami.1c02501
在國家自然科學基金(52075510)的支持下，航天特種材料及工藝技術研究所張昊團隊在耐高溫氣凝膠隔熱材料方面取得新進展。在過去近10年時間里，該團隊先后開發出耐650℃和耐1200℃氣凝膠為代表的高性能氣凝膠隔熱材料。本文中，作者針對航空航天領域對高性能、耐1400℃以上氣凝膠隔熱材料的使用需求，設計和制備了一種氧化鋁納米棒，并通過將氧化鋁納米棒與二氧化硅納米顆粒的組裝和退火過程，實現了耐1400℃氣凝膠材料的制備。一方面，納米棒一維單元克服了傳統珍珠項鏈狀氣凝膠骨架的弱點，克服高表面能帶來的燒結問題；另一方面，得益于納米棒的自支撐作用，熱處理過程使合適的硅鋁組分在高溫下生成了耐高溫的莫來石相，并保持三維網絡骨架結構，最終使得該材料耐溫性突破了1400℃。相關研究成果以題為“Insulating and Robust Ceramic Nanorods Aerogels with High-Temperature Resistance over 1400 ℃”發表在ACS Applied Materials & Interfaces上，論文第一作者為張恩爽博士，張昊研究員和李文靜研究員為論文的共同通訊作者。航天特種材料及工藝技術研究所為第一單位。
陶瓷氣凝膠具有耐高溫、抗氧化及熱導率低等特點，尤其是在極端條件下具有良好的隔熱性能。然而，大多數陶瓷氣凝膠是由氧化物陶瓷納米顆粒構成的，在高溫(高于1200℃)下往往存在脆性和結構坍塌的問題。
展開 航空航天鋁合金材料發展方向及工藝處理
結語
隨著高強輕質鋁合金材料成型技術和加工技術不斷發展進步，本體材料性能不斷得到提升，加工成型工藝不斷提升，在高端制造業發揮了輕質金屬的典型優勢，但是仍然存在一系列的問題，需要在現有基礎上進一步開展如下工作：
一是不斷加大高強鋁合金材料科學基礎技術的研發，從材料成分組成、熱處理工藝、加工工藝等諸多方面進行高強鋁合金材料性能的提升;
二是加強對高強鋁合金生產設備的開發研制，使鋁合金的傳統工藝向智能制造工藝快速轉變;
三是加強國際技術合作，借鑒國外先進的技術開發經驗及研發理念。
?來源｜前沿材料、中國腐蝕與防護網、鋁精深加工
展開 下一代汽車制造材料和工藝
供應鏈：世界各地的制造商必須能夠采購材料并維護用于加工的設備。難以在世界范圍內復制更復雜的材料，從而導致供應鏈中斷。
報廢回收：汽車報廢后，汽車材料應可回收。一些高級材料不符合回收要求。
維修：使用更復雜的材料，維修成本會更高，這會增加擁有成本，包括持續的維護費用。
人才缺口：工程師和制造工廠工人需要接受有關新的復雜材料和工藝的培訓。
淺談汽車用玻璃鋼材料及其制造工藝
1.5 拉擠成型工藝
拉擠成型工藝是將浸漬樹脂膠液的連續玻璃纖維束、帶或布等，在牽引力的作用下，通過擠壓模具成型、固化、連續不斷地生產長度不限的玻璃鋼型材。這種工藝最適于生產各種相同斷面形狀的玻璃鋼型材，如棒、管、實體型材（工字形、槽形、方形型材）和空腹型材（門窗型材、葉片等）等。
拉擠成型是復合材料成型工藝中的一種特殊工藝，其優點是：生產過程完全實現自動化控制，生產效率高；拉擠成型制品中纖維含量可高達80％，浸膠在張力下進行，能充分發揮增強材料的作用，產品強度高；制品縱、橫向強度可任意調整可以滿足不同力學性能制品的使用要求；生產過程中無邊角廢料，產品不需后加工，故較其它工藝省工，省原料，省能耗；制品質量穩定，重復性好，長度可任意切斷。
拉擠成型工藝的缺點是:產品形狀單調，只能生產線形型材，而且橫向強度不高。但近年來使用纖維布和復合氈拉擠后橫向強度得到了提高。
1.6 熱塑性復合材料成型工藝
熱塑性復合材料是以玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維等增強各種熱塑性樹脂的總稱，國外稱為FRTP（Fiber Rinforce thermoplastics）。從生產工藝角度分析，熱塑性復合材料分為短纖維增強復合材料和連續纖維增強復合材料兩大類。短纖維增強熱塑性復合材料的研究和生產始于50年代。進入70年代后，熱塑性復合材料得到快速發展，美國、法國的公司研究成功連續纖維增強聚丙烯片狀模塑料。
展開 不同工藝制備的氟化鎂材料
不同工藝制備的氟化鎂材料對真空鍍膜的影響
MgF2是應用最早的、最常用的、性能優良的光學鍍膜材料。然而，由于其制備工藝過程不同所造成的材料內部組織結構上的差異，最終對真空鍍膜工藝和薄膜光學性能(如折射率)會產生很大的影響
MgF2壓片材料結構較為松散,內部組織中存在大量的氣孔和未脫除的結晶水，冷壓時排出了部分氣孔，但由于沒能從根本上消除氣孔，并有少量結晶水存在，鍍膜過程仍有放氣、噴濺及成膜后折射率偏離現象。
晶體MgF2材料，從材料處理工藝上采用了真空低溫預處理、高溫脫氣等過程，最大限度地排除了產生放氣、噴濺和發生化學反應，從而具備了組織均勻的良好內部特征，是真空鍍膜的優良首選材料。
1995年，愛特斯光學開始氟化鎂真空鍍膜材料的生產，主要生產氟化鎂晶體和氟化鎂壓片，產品質量穩定，熱銷于國內外市場。
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復合材料帽形梁RTM工藝仿真解決方案
復合材料帽形梁RTM工藝仿真解決方案
關鍵詞：RTM；固化變形；有限元分析；ESI
摘要：纖維增強樹脂基復合材料具有比強度和比模量高、可設計性強、抗疲勞性和耐腐蝕性好以及便于整體成型等優點，已廣泛用于航空航天、建筑、汽車、艦船、體育器材等領域。復合材料制品的性能很大程度上依賴于其制造工藝。樹脂傳遞模塑（Resin Transfer Molding, RTM）因其具有的獨特優勢成為纖維增強樹脂基復合材料的主要制備技術之一。本文針對帽形梁，采用ESI的復合材料RTM工藝分析軟件對其進行RTM工藝仿真，預測其成型性能、填充過程、固化過程以及固化變形量，從而對工藝方案改進、模具修改提供依據。結果表明，ESI公司的RTM工藝解決方案可以很好的描述RTM工藝過程，包括預成型體的鋪覆過程，樹脂的流動過程、樹脂的固化過程、復合材料制件的固化變形。
1 引言
樹脂基復合材料具有高的比強度、比剛度，抗疲勞、耐腐蝕、成形工藝性好以及可設計性強等特點，現已成為飛機、汽車、機械、電子產品的重要結構材料之一，并且使用比例逐年增加。比如，波音787復合材料用量高達50%，空客A350XWB復合材料用量高達53%，BMW i3復合材料用量高達49.41%，西門子生產出75米長的碳纖維葉片等等。隨著黑車身BMW i3的上市以及即將上市的BMW i8的推出，汽車行業成為復合材料市場增長的主要驅動力。
樹脂傳遞模塑技術(Resin Transfer Molding, RTM)是一種以低壓、密閉容器制造的復合材料生產方法，先將纖維、增強材料等放置于模具中，密閉之后以低壓注入樹脂，等樹脂反應硬化后，打開模具將成品取出。
展開 氫燃料電池雙極板材料工藝分析
因此，材料的選擇與PEMFC電化學性能密切相關。所以對于雙極板材料的研究已經成為PEMFC研究的熱點之一。
（一）雙極板材料的類型及研究進展
目前國內外對PEMFC陽極板材料的研究主要集中在石墨、金屬、聚合物復合材料方面。在國際市場上，歐美石墨、金屬雙極板整體較強，美、英復合材料雙極板處于世界先進水平。國家內部石墨雙極板比較成熟，個別制造商生產的石墨雙極板部分性能已達到國際先進水平。金屬和復合材料兩極化在我國研究比較晚，但技術仍有較大的提升空間。
一、石墨雙極板
石墨是最早出現和最常用的雙極板材料。
雙極板的成本、機械性能、透氣性、防腐性能、導電性能和表面接觸電阻等被用作雙極板核心指標有嚴格的要求，因此石墨雙極板的原料選擇和工藝加工工藝會影響滿足的可能性。最終目標市場的需求。
1、原材料
根據工藝需求，石墨可以制成粉末、線圈、板材和乳液，但原材料主要分為三類。
石墨粉：化學反應非常敏感的物質，在不同的環境下，他的電阻率都在變化，錫墨取決于絕緣能否保證物體內石墨粉末不斷。耐高溫、化學穩定性、可塑性、耐熱性都很好。
膨脹石墨：天然石墨鱗片通過插入、水洗、干燥、高溫膨脹得到的疏松多孔蠕蟲樣物質。除了天然石墨本身的優秀性能外，還具有天然石墨所無法看到的柔軟性、壓縮彈性、吸附性和耐受性輻射性等特性，膨脹石墨遇到高溫，瞬間體積可膨脹150~300倍。
鱗片石墨：結晶完整，是天然賢靜質石墨，具有魚人形狀、六角晶界、層狀結構、薄韌性。性質好，物化性能好，導熱性、導電性、抗熱沖擊性、耐蝕性等優秀。
2、生產工藝
石墨雙極板的生產加工主要分為兩類。一個是膨脹石墨復合材料的板材成形工藝，另一個是膨脹石墨復合材料的板材成形工藝類是石墨粉末和樹脂混合材料的成型/注射成型工藝。引用加拿大AFCC 2017年公開的關于這兩種流程類型的分析報告。
展開 下一代汽車制造材料和工藝
· 維修：使用更復雜的材料時維修成本更高，這會增加購置成本，包括持續維護費用。
· 人才差距：工程師和制造工廠工人需要接受新的復雜材料和工藝方面的培訓。
精密絕非偶然
比爾斯坦
至今已有100多年的歷史，專業生產，嚴格把控冷軋加工每一道工序，高效和智能的流程為完美的冷軋帶奠定了基礎，煅造出高精度與高性能的冷軋鋼。
汽車制造中的材料大全及連接工藝
· 腐蝕：隨著時間的推移，暴露在空氣中可能會破壞新材料，導致車輛系統失效。
· 熱膨脹：當部件進入烤漆爐時，由某些材料制成的部件可能會膨脹或造成其涂層與其他材料不同。
· 周期時間：由創新材料制成的零件需要按與傳統技術相似的速度進行生產，以確保相似的生產量。
· 成本：諸如碳纖維等新材料的價格可能比傳統材料高很多。
· 供應鏈：全球的制造商必須能夠采購材料并維護設備對材料的處理能力。較為復雜的材料難以在全球范圍內再生產，容易導致供應鏈中斷。
· 使用周期結束后的回收：車輛退役時，汽車材料應該可以回收利用。一些先進的材料不符合回收要求。
· 維修：使用更復雜的材料時維修成本更高，這會增加購置成本，包括持續維護費用。
· 人才差距：工程師和制造工廠工人需要接受新的復雜材料和工藝方面的培訓。
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