材料加工新技术

第一篇：材料加工新技术

1.材料技术的概念和分类：将材料科学和其他相关学科(如计算机、机械、自动控制)的知识应用于材料(制备)生产和使用的实际，以获得所需的材料产品、提高材料的使用效能的技艺。分类：(1)制备技术;(2)成形与加工技术;(3)改质改性技术;(4)防护技术；(5)评价表征技术；(6)模拟仿真技术；(7)检测与监控技术。

按照传统的三级学科进行分类，材料加工技术(方法)包括机加工、凝固加工、粉末冶金、塑件加工、焊接、热处理等。按照被加工材料在加工时所处的相态不同进行分类：气态加工、液态加工、半固态加工、固态加工。材料加工技术的总体发展趋势：过程综台、技术综合、学科综台。主要特征：(1)性能设计与工艺设计的一体化；(2)在材料设计、制备、成形与加工处理的全过程中对材料的组织性能和形状尺寸进行精确控制 材料加工技术的主要发展方向：（1）常规材料加工工艺的短流程化和高效化；（2）发展先进的成形加工技术实现组织与性能的精确控制；（3）材料设计、制备与成形加工一体化；（4）开发新型制备与成形加工技术，发展新材料和新制品；（5）发展计算机数值模拟和过程仿真技术，构建完善的材料数据库；（6）材料的智能制备与成形加工技术。快速凝固定义为：由液相列固相的相变过程进行得非常快，从而获得普通铸件和铸锭无法获得的成分、相结构和显微结构的过程。实现快速凝固的两个基本方法是：（1）快速冷却：通过提高铸型的导热能力，增大热流的导出速度可使凝固界面快速推进，实现快速凝固（2）深过冷：快冷法只能在薄膜、细线及小尺寸颗粒中实现，减少凝固过程中热流导出量是大尺寸试件中实现快速凝固的唯一途径，通过抑制凝固过程的形核，使合金溶液获得很大的过冷度，从而凝固过程释放的潜热被过冷溶体吸收，可大大减少凝固过程要导出的热量，获得很大的凝固速度。金属快速凝固的组织特征：（1）偏析形成倾向减小（2）形成非平衡相（3）细化凝固组织（4）析出相的结构发生变化（5）形成非晶态 快速凝固技术的用途：（1）获得新的凝固组织，开发新材料（2）制备难加工材料薄带、细小线材和块体材料（3）简化制备工序，实现近终形成形。

线材快速凝固成形：玻璃包覆熔融纺线法、合金溶液注入快冷法、旋转水纺线法、传送带法 带材快速凝固成形：单辊法、双辊法、溢流法、甩出法、体材料快速凝固成形：喷射沉积技术、大块非晶合金

3定向凝固是指在凝固过程中采用强制手段，在凝固金属和未凝固金属熔体中建立起特定方向的温度梯度，从而使熔体沿着与热流相反的方向凝固，最终得到具有特定取向柱状晶的技术 定向凝固方法有：（1）发热剂法（2）功率降低法（3）高速凝固法（4）液态金属冷却法（5）流态床冷却法（6）区域熔化液态金属冷却法（7）连续定向凝固

连续定向凝固：在连续定向凝固过程中对铸型进行加热，使它的温度高于被铸金属的凝固温度，并通过在铸型出口附近的强制冷却，或同时对铸型进行分区加热与控制，在凝固金属和未凝固溶体中建立起沿拉坯方向的温度梯度，从而使熔体形核后沿着与热流（拉坯方向）相反的方向，按单一的结晶取向进行凝固，获得连续定向结晶组织（连续柱状晶组织）甚至单晶组织。OCC法特点：（1）可以得到完全单方向凝固的无限长柱状组织（2）是一种近终形连铸生产技术（3）凝固过程中固液界面始终凸向液相，有利于析出的气体及夹杂进入液相（4）铸锭中缺陷少，组织致密，消除了横向晶界。简述半固态加工的概念：在金属凝固过程中，对其施以剧烈的搅拌作用，充分破碎树枝状的初生固相，得到一种液态金属母液中均匀的悬浮着一定球状初生固相的固液混合浆料（固相组分一般50%），即流变浆料，利用这种流变浆料直接进行成形加工的方法称之为半固态金属的流变成形；如果将流变浆料凝固成锭，按需要将此金属锭切成一定大小，然后重新加热至金属的半固态温度区，这时的金属锭一般称为半固态金属坯料。利用金属的半固态坯料进行成形加工，称为触变成形。特点：（1）溶质元素的局部浓度不断变化（2）宏观变形抗力很低（3）随着固相分数的降低，呈现黏性流体特征，在微小外力作用下即可很容易变形流动（4）当固相在极限值（75%）一下时，浆料可以进行搅拌，并容易混入各种异种材料的粉末、纤维等（5）固相粒子间无结合力，容易分离，由于液相成分存在又容易将分离部位连接形成一体化，特别液相成分很活跃，不仅半固态金属间的结合，而且与一般固态金属材料也容易形成很好的结合（6）可加工含有陶瓷颗粒、纤维等难加工材料（7）当施加外力时，液相和固相成分存在分别流动的情况（8）上述现象在固相分数很高或很低或加工速度特别高的情况下都很难发生。独特优点：（1）黏度比液态金属高，容易控制（2）流动应力比固态金属低（3）应用范围广。金属半固态制备方法：（1）电磁搅拌法（2）机械搅拌法（3）应变诱导熔化激活法（4）液态异步轧挤法（5）超声振动法（6）粉末冶金法（7）倾斜冷却板制备法（8）低过热度铸造法制备半固态金属浆料或坯料 直接将金属熔体“轧制”成半成品带坯或成品带材的工艺称为连续铸轧

结晶器为两个带水冷系统的旋转铸轧辊，熔体于很短的时间内（2~3S）在其辊缝间完成凝固和热轧两个过程。双辊薄带钢铸轧影响因素：（1）钢水流动的影响（2）凝固行为的影响（3）铸轧速度的影响（4）侧封的影响（5）铸轧力和辊缝控制问题 铸轧基本条件：（1）浇铸系统预热温度（2）金属液面高度。热平衡条件：（1）铸轧温度（2）铸轧速度（3）冷却强度 铸轧产品缺陷：（1）条痕（2）孔洞（3）横波（4）白条（5）黑皮（6）板面不平（7）边部不齐 实现连续挤压满足两个基个条件：(1)不需借助挤压轴和挤压垫片的直接作用，即可对坯料施加足够的力以实现挤压变形；(2)挤压简应具有无限连续工作长度，以便使用无限长的坯料 连续挤压有哪些优缺点 优点：（1）利用挤压型腔与坯料之间的摩擦，挤压变形能耗大大降低；（2）可以省略常规热挤压中坯料的加热工序；（3）可以实现真正意义上的无间断连续生产，获得长度达到数千乃至数万米的成卷制品；（4）具有广泛的使用范围；（5）设备紧凑，占地面积小，设备造价及基建费用较低。缺点：（1）对坯料预处理要求高；（2）主要适用于生产小断面型材，生产大断面型材时效率低；（3）由于坯料的预处理效果、难以获得大挤压比等原因，该法生产的空心制品在焊缝质量、耐高压性能等方面不如常规挤压-拉拔生产的制品好；（4）对工模具材料的耐磨耐热性能要求高；（5）工模具更换比常规挤压困难；（6）对设备液压系统、控制系统要求高。

连续铸挤：坯料以熔融金属的形式通过电磁泵或重力浇铸连续供给，由水冷式槽轮与槽封块构成的环型型腔同时起到结晶器和挤压筒的作用。优点：金属处于液态与半固态或接近熔点的高温状态，能耗低（2）凝固开始到结束始终处于变形状态，有利于细化晶粒，减少偏析、气孔等缺陷（3）直接液态金属成形，省略坯料预处理工序，工艺流程简单，设备结构紧凑。

7双金属包覆铸造的方法有哪些？途径方法的共同关键技术是什么？

（1）水平磁场制动复合连铸法 ：水平磁场的作用强度；两种金属的浇铸速度（2）包覆层连续铸造法：温度的正确设定、匹配与控制；辊芯防氧化（3）电渣包覆铸造法

（4）反向凝固连铸复合法：侧封技术；凝固控制技术；母带预处理技术（5）复合线材铸拉法：钢丝表面预处理；铸拉工艺控制（6）双流连铸梯度复合法（7）双结晶器连铸法（8）充芯连铸法

复合铸造是指将两种或两种以上具有不同性能的金属材料铸造成为一个完整的铸件，使铸件的不同部位具有不向的性能，以满足使用的要求。常见的复合铸造工艺有镶铸工艺、重力复合铸造、离心复台铸造。

复合铸造铸件的质量除取决于铸造合金本身的性能外，更主要地取决于两种合金材料界面结合的质量。在双金属复合铸造过程中，两种金属中的主要元素在一定温度场内可以相互扩散、相互熔融形成一层成分勺组织介于两种金属之间的过渡台金层，一般厚度为40～60 μm。控制各工艺因素以获得理想的过渡层的成分、组织、性能和厚度，是制造优质复合铸造铸件的技术关键。按界面结合状态，层状复合材料可以分为哪两大类？

机械结合法：镶套（热装和冷压入）、液压扩管、冷拉拔。

冶金结合法：爆炸成形、扩散热处理、轧制、挤压、粉末塑性加工、摩擦焊接、复合铸造。等温成形特点、适用范围

等温成形方法是通过模具和坯料在变形过程中保持同一温度来实现的，从而避免了坯料在变形过程中温度降低和表面激冷的问题。特点：（1）降低材料的变形抗力；（2）提高材料的塑性流动能力；（3）成形件尺寸精度高、表面质量好、组织均匀、性能优良；（4）模具使用寿命长；（5）材料利用率高 适用范围：（1）低塑性材料的成形（2）优质或贵重材料的成形（3）形状复杂的高精度零件的成形（4）采用低压力成形大型结构零件（5）研究材料的塑性变形规律 10 激光焊和电子焊统称为高能束焊，试比较这两种方法在工艺上的应用

激光焊、电子束焊特点：（1）能量密度高（2）焊接速度快（3）焊接金属冷速快容易得到细晶组织（4）焊接热影响范围小，残余应力和变形小。

激光焊、电子束焊应用：一般金属材料的激光焊与电子束焊都有良好的抗热裂和冷裂能力，焊接性较普通电弧焊时焊接性好。激光焊拼焊的冲压成型板了毛坯可大幅度降低成本，提高质量，激光焊接的组合齿轮具有变形小，精度高，接头剪切强度大，生产效率高等特点，焊后可直接装配使用。电子束焊穿透能力强，焊缝深宽比大，因此在大厚件焊接方面电子束焊接具有不可替代的地位，涉及的材料主要有钛合金、高强钢、高温合金、不锈钢、复合材料等。电子束焊还能应用于金属间化合物的连接。试说明粉末冶金的特点，并举出一种粉末冶金的工艺

（1）可以直接制备具有最终形状和尺寸的零件，是一种无切削，少切削的新工艺，有效降低生产的资源和能源消耗（2）可以实现多种类型的复合，充分发挥各组员材料各自的特性，是一种低成本生产高性能金属基和陶瓷基复合材料的工艺技术（3）可以生产普通熔炼法无法生产的具有特殊结构和性能的材料和制品。（4）可以最大限度的减少合金成分的偏聚，消除粗大、不均匀的铸造组织。（5）可以制备非晶、微晶、准晶、纳米晶和过饱和固溶体等一系列高性能非平衡材料（6）可以充分利用废旧原料，是一种有效的材料再生和综合利用新技术

工艺：雾化制粉技术（二流雾化、离心雾化），机械合金化制粉技术，超微粉末制粉技术，粉末注射成型技术，温压成型技术，热压成型技术，等静压成型技术，场活化烧结技术。

等静压成形按其特性分成冷等静压(CIP)和热等静压(GIP)。前者常用水或油作压力介质，故又称液静压、水静压或油水静压；后者常用惰性气体作压力介质，故又称气体热等静压。

第二篇：材料加工新技术

材料加工新技术

姓名: 学号

专业：材料加工工程日期： 2013/11/6

金属材料短流程、近终形生产工艺

人类在探索新材料的过程中，也在不断地探索和完善材料的制备技术。近几十年来，随着高新技术在冶金领域的应用，金属材料短流程、近终成形技术也得到了很快的发展。金属材料的近终成形是集金属合成、精炼、凝固、成形于一道工序的一次成形技术，它实现了减少工序，缩短生产周期，提高金属利用率，提高金属性能。目前已使用的金属近终成形技术有近终形连铸、粉末冶金、喷射沉积成形、电渣转注、电磁铸造、金属泥成型等。近终形连铸

近终形连铸技术是指浇铸接近最终产品(板坯或者带坯)形状的连铸技术。作为一种新型的连铸技术,对钢铁生产工艺进步产生了巨大的影响。近终形连铸主要包括薄板坯连铸技术,薄带连铸技术和异型坯连铸技术等。同传统工艺相比,它主要具有工艺简单、生产周期短、低能量消耗、生产成本低、质量较高等优点。这些优点恰好弥补了传统工艺加工量较大、工序复杂、能耗大、生产周期长、成本较高、劳动强度大等不足。此外,利用薄带连铸技术的快速凝固效应可以获得一些难以生产的材料和新功能材料。

连铸技术已成为现代材料工业，尤其是钢铁工业最主要的技术之一。西方发达国家钢生产中的连铸比已达90%,我国的连铸比也接近90%。作为取代模铸的一种新工艺,连铸已带来巨大的经济效益。但传统的连铸坯需要多道加工工序才能制成最终的产品,因此造成大规模的设备投资和很大的能耗。为了减少投资,降低能耗,提高产品质量,各种种近终形连铸相继出现。

1.1薄板坯连铸技术

薄板坯连铸技术(TSCC)指浇铸厚度为40～80 mm的薄板铸坯,是传统连铸板坯厚度的1/3～1/6,可以直接进入热精轧机。薄板坯连铸连轧技术有很多优点,如其能耗是常规板坯连铸坯热送时的1/4,直接热装时的1/2。但采用TSCC新技术给冶金工艺带来很多困难,如拉坯速度明显提高、保护渣量增加、冷却效率要求很高等。目前,世界上已建成的典型工艺流程有CSP(Compact Strip Plant)、ISP(In-line Strip Plant)、CONROLL、FTSC(Flexible Thin Slab Casting)等。

1.1.1 CSP技术

CSP工艺又称为紧凑式热带生产工艺,是由德国施罗曼-西马克公司开发成功的,是目前应用最广泛的薄板坯连铸连轧工艺。目前已有22条生产线32流铸机(包括我国在内)成功地投入了工业生产。

CSP的工艺过程为:采用立弯式连铸机生产厚50～60 mm的铸坯,经分段剪切后,送入辊底式均热炉(120～185 m)进行加热、均热。薄板坯经加热炉入口段、加热段和均热段加速到20～30 m/min进入轧制工序。六机架精轧机组将厚50～60 mm的铸坯轧制成1.2～12.7 mm的带材,经层流水帘冷却后卷取。生产线全长约270 m。

优点:流程短、生产简便、稳定、产品质量好、成本低、有很强的市场竞争力等。

缺点:对钢水质量要求高、难以生产很宽或较厚的钢板等。

1.1.2 ISP技术

ISP技术也称作在线热带钢生产工艺,是由德国曼内斯曼-德马克公司1989年开发成功的,是世界上第一个在工业条件下采用固液铸轧技术的生产工艺,也被称为无头轧制工艺。首台ISP生产线是于1992年1月在意大利阿维迪公司克雷莫纳(Cremona)厂建成投产的。目前,世界上有6条ISP生产线在运行中。ISP的工艺过程为:钢包车→中间罐→薄片状浸入式水口→结晶器→铸轧段(厚约40 mm)→大压下量粗轧机(厚约20 mm)→剪切机→感应加热炉→克日莫那炉→精轧机→层流冷却→地下卷取。生产线全长约175 m。

优点:生产线布置紧凑、生产能耗少等。

缺点:感应加热炉设备较复杂且维修困难、薄片形水口寿命较短等。

1.1.3 CONROLL技术

该技术是由奥钢联工程技术公司(VILG)开发成功的。目前,已有5条生产线在运行中。其工艺过程为:CONROLL连铸机与热轧机平行布置,铸坯按Dynacs冷却模型冷却,铸机尾部装有一台火焰切割装置,将铸坯切成所需长度后进入连续式加热炉,薄板坯离开加热炉后,通过粗轧机架5个道次的可逆式轧制,轧成厚25 mm后进入带卷箱,经过高压喷水除磷,最后在6机架精轧机上轧成厚1.7～12.7 mm的热轧带钢,出轧机再经层流冷却后,卷曲成卷。

优点:生产效率高、产品成本较低等。

缺点:生产线的缓冲能力未必足、铸坯尺寸范围较窄等。

1.1.4 FTSC技术

该技术被称为高质量产品的灵活性薄板坯轧制工艺,是由意大利著名的达涅利(Danieli)公司开发的一种薄板坯连铸连轧工艺。FTSC工艺流程为:炼钢炉→炉外精炼炉→薄板坯连铸机→旋转式除磷机→隧道式加热炉→二次除磷机→立辊轧机→粗轧机→保温轨道→三次除磷装置→精轧机→输出辊道和带钢冷却段→地下卷取机。

FTSC工艺的特点是采用了三点除磷、H2结晶器、动态软压下装置、熔池自动控制系统、全液压宽度自动控制轧机、辊道式隧道加热炉等技术。

优点:钢种浇铸范围较宽、板坯尺寸范围较大、轧制过程操作灵活等。缺点:生产成本较高、对钢水质量要求较高等。

1．2 薄带连铸技术(SCC)薄带坯连铸技术指浇铸厚度为几毫米(厚25mm)或1 mm左右的成品或者半成品。其工艺方案因结晶器的不同分为带式、辊式、辊带式等,其中研究得最多、进展最快、最有发展前途的当属双辊薄带连铸技术。该技术在生产0.72 mm厚的薄钢带方面具有独特的优越性,其工艺原理是将金属液注入一对反向旋转且内部通水冷却的铸辊之间,使金属液在两辊间凝固形成薄带。双辊铸机依两辊辊径的不同分为同径双辊铸机和异径双辊铸机,其中尤以同径双辊铸机发展最快,已接近工业规模生产的水平。

与热轧带钢传统技术相比,该工艺省去了板坯连铸、火焰清理、加热、粗轧及全部或部分热轧,可使设备投资节省40%～50%,生产成本降低10%～20%,吨钢节能0.628 GJ,经济效益明显。其缺点主要是年产量低、有些技术问题比较复杂(如:侧边密封、双辊表面冷却及浇铸过程控制等)。

德国、美国还开发出了一种称为反向凝固的带钢连铸连轧法,利用该工艺可以铸造复合金属带,高效经济,并且不会出现漏钢事故。

1.3 异型坯连铸技术(BBCC)指浇铸除了方坯、板坯、圆坯、矩形坯以外的具有复杂断面的连铸坯。其特点有:表面积大,散热条件好,在二冷区内就能完全凝固,冶金长度短；矫直为固相矫直,许用应变较大,对矫直有利,矫直后形状变形大；断面形状复杂,各点的散热条件差别很大,因而温差就大,易于产生裂纹,所以拉速和铸机半径受到限制。异型坯连铸技术主要用于工字梁(H型钢)连铸。最早的工字形坯连铸机于1968年在加拿大Algoma公司正式投产使用,但由于铸坯断面复杂,易于产生偏析和内部裂纹等问题,长期以来发展缓慢。随着炼钢技术的进步和连铸工艺的日趋完善,工字形坯连铸机不断增加。目前,世界上已有20多条工字形坯连铸生产线,能生产出腹板厚度和翼缘厚度都小于80 mm的工字形坯。国内马鞍山钢铁公司的工字形坯连铸生产线已进行了多次试生产。但在生产过程中异型坯质量经常发生波动,直接影响了H型钢的实物质量,主要有腹板表面纵裂、表面划伤等缺陷。此外,近终形连铸还有线材连铸(WCC)、空心圆管式连铸和喷射沉积成形等。连铸连轧技术向棒、线材乃至异型坯领域扩展,已成为必然趋势。粉末冶金

粉末治金技术的主要优点是它的近终成形的特点,即从金属粉末直接制造出接近于最终形状的零件.采用这种技术可以避免传统工艺中的疏松、缩孔、材料组织的枝晶偏析及晶粒长大等铸造缺陷,有助于提高零件的各项力学性能。因此,粉末冶金技术在制造一些形状复杂的零件及用铸造方法无法得到优良性能的零 件方面,具有很大的优越性。

陶瓷模工艺是一种粉末冶金技术。陶瓷模工艺过程包括:陶瓷模的制备、装粉、二次包套、热等静压和脱模陶瓷模的制备包括在蜡模上涂覆陶瓷料浆、脱除蜡模以及烧结几个过程。蜡模是一个与所要获得的零件形状一致,尺寸经放大处理的石蜡或塑料模。装粉就是将金属原料粉末装入陶瓷模内。由于陶瓷模是多孔的,不能直接置于热等静压的压力容器中进行处理,因此,将陶瓷模置于一形状简单的金属包套中,在金属包套与陶瓷模之间,填充陶瓷颗粒作为传压介质。将金属包套置于压力容器中,进行热等静压,三向压力均匀作用于金属包套上,通过陶瓷颗粒传到陶瓷模上,再通过陶瓷模保形传压,使原料粉末成形并致密化.对于不同材料,热等静压的工艺参数也不同,如钛铝合金材料,要求温度超过980℃,压力不小于103 MPa,才能获得全致密的、粉末颗粒间结合良好的零件。热等静压后,将金属包套剥去,倒出陶瓷颗粒,小心地敲去零件表面的陶瓷模即可脱模。陶瓷模工艺原理如下图所示：

此项工艺中最为关键的工序是陶瓷模的制备,陶瓷料浆成分及配制,料浆的均匀涂覆方法及厚度控制、脱蜡及烧结等每一步都影响陶瓷模的性能,从而影响零件的制取.国外十分重视研究这道工序,且大都是保密的。

此项工艺于七十年代末由美国Crucible公司研究开发出来,主要用于一些形状复杂,性能要求较高的零件,如增压发动机的涡轮。国内目前尚无这方面的研究成果。喷射沉积成形

喷射沉积成形技术是在粉末冶金惰性气体雾化制粉的基础上发展起来的一 种近终成形技术。原理如下图所示：

它是利用已精炼的液态金属,经雾化成滴射流,使半凝固的颗粒在底衬上沉积,形成盘、棒、带、管等喷射沉积成形技术的关键是熔融金属经高压雾化成微小弥散的液态颗粒,以高速喷射到水冷基板上。到达基板前金属熔滴不能完全凝固,而到达基板后必须很快凝固,不能形成金属熔池。英国Swansea大学的Singger教授首先提出了喷射沉积概念,八十年代英国的Aurora钢公司应用这一原理生产M-2高速钢,由于冷却速度非常大(103～104 K/s),碳化物非常细小,用这种高速钢制成的刀具工作寿命比普遍铸-锻造制出的同钢种工具提高60%。美国麻省理工学院(MIT),用这种方法生产出强度、延伸率及缺口性能良好的Al-Li合金。这种方法还可以用于制取金属基复合材料和多层不同成分的金属复合材料。电渣转注

电渣转注法由乌克兰巴顿电焊研究院首先提出。其原理如下图所示： 6

自耗电极通入电流后,在渣池中析出焦耳热,将电极熔化,熔化金属在溶炼室中集聚,转注入三面封闭的固定式铸模,液态金属在固定模内凝固成形。

转注使液态金属与熔渣接触面积扩大,钢-渣反应时间增长,有利于钢中非金属夹杂物被炉渣吸附和溶解,有利于冷却过程中过饱和气体形成气泡逸出。这一技术的难点是金属液位的控制,熔炼移动过快会导致漏钢,过慢又会使铸模中的凝固外延到熔炼室,造成熔炼室卡死。电磁铸造

电磁铸造是无铸模连续铸造。液体金属在电磁场约束下,保持自由表面状态下凝固成形,其表面光洁似镜面,在强磁场的作用下,金属组织和结构得到改善。前苏联首先发明了这种铸造技术,美国、法国、瑞士相继引进这项技术用于工业化生产,瑞士铝公司利用这种技术生产出大量铝合金。电磁铸造铝锭表面光洁,无偏析、拉伤等铸造缺陷,既省去了铣面和切边工序,又具有良好的内部组织性能。我国在70年代开始研究电磁铸造技术,1989年大连理工大学铸造工程中心用此项技术成功地研制出了120mm×50mm×1000mm的铝锭。这项技术与传统铸造有很大区别,铸件成形过程受温度场、应力场、流速场及浓度场的综合影响,控制参数繁多,某一环节控制不当必将影响铸件的组织及材料的性能。金属泥成形

美国麻省理工学院Fleming教授首先提出了金属泥成形,随后,日本大力开发金属泥成形技术。目前,有色金属及其合金半固态金属泥制备与成形技术较为成 熟,利用这项技术已生产出铝镁合金汽车零件。

金属泥成形的优越性是,生产周期短,无疏松、缩孔、气孔及宏观偏析等铸造缺陷,能耗小,工模具损耗小，产品规格与品种的灵活性好。目前制备半固态金属泥主要采用电磁搅拌法，同时探索非均匀形核法、应变诱导熔体活化的SIMA法制备金属泥。采用压铸、挤压、注射、模压等方法对半固态金属泥进行加工。

金属材料短流程、近终形生产工艺的出现和快速发展应归功于近代冶金学的研究成果和现代控制技术的进步。21世纪的金属材料仍将在世界经济中占据重要的位置，同时激烈的竞争也是在所难免。各国目前都相当重视金属材料短流程、近终形生产技术的研究与开发，它将使金属工业的面貌焕然一新，所带来的可观经济效益与社会效益也是令人振奋的。金属材料短流程、近终形生产工艺具有极大的发展潜力，中国在这方面的研究与国外还有较大差距，各金属材料企业应高度重视这一技术的开发应用，应借鉴国外成功的先进经验和他们的研究成果，加大投入，加快研究步伐，争取早日赶上世界先进水平，最终达到降低金属材料成本、不断改善材料性能的目的，进而使中国的金属材料短流程、近终形生产技术取得重大突破。

第三篇：材料加工新技术论文

题目：喷射沉积技术的发展及其应用

院（部）系 所 学 专 业 年级、班级 完成人姓名 学号

材料科学与工程

材料工程 2014级 卫明 2014730056

喷射沉积技术的发展及其应用

摘要：喷射沉积技术是一种新的金属成形工艺,作为高性能结构件的一种先进制坯技术,应用愈来愈广泛。本文对该工艺进行了综述，并介绍了喷射沉积技术的特点及其在诸多领域的应用现状。

关键词：喷射沉积；应用；现状

Development and Its Application of Spray Deposition Technology

Abstract : The spray deposition technology is a new metal forming technology.As an advanced technology, it was applied more widely in manufacturing high-performance structural blanks.The process was reviewed and the characteristic of spray deposition technology and prospects of spray forming and application status.Key words : spray forming ；application ；status

1.前言

金属的喷射沉积技术是一种新的金属成形工艺。由于人们对液态金属经雾化到动态固结这一过程的不同理解, 它往往又被冠之以喷射成形(SF)、喷射沉积(SD)、喷射铸造(SC)、液体动态固结(LDC)及控制喷射沉积(CSD)等名称。喷射成形的概念最早是由英国Swansea 大学冶金及材料工程系Singer 教授于1968 年首先提出,并于1972 年获得专利[1]，而作为一种工程技术则是从1974 年英国OsprayMetals 公司取得专利权开始。喷射成形技术包括金属熔化、雾化和沉积等三个工艺过程。即将金属熔化成液态金属后,雾化成熔滴颗粒, 随即直接沉积在具有一定形状的收集器上,从而获得致密的大块金属实体。这一过程全部是在密闭舱体内完成, 完全取消了粉末处理、烧结等工序,避免了金属的污染。由于液态金属是在惰性气流作用下雾化和沉积, 所获得的金属实体具有偏析小、晶粒细小等特性[2]。利用这一技术可以得到一般快速凝固方法无法得到的大尺寸的金属实体。总之,雾化喷射沉积技术既克服了传统铸造过程中存在的晶粒粗大、偏析严重的缺点,又屏弃了粉末冶金工艺中工序繁多、氧化严重等不足,同时又兼有粉末冶金技术的优点,是一种极具竞争力的快速凝固工艺。因此引起了各国科技、企业界的广泛重视,得到了迅速的发展。

喷射沉积技术是在Ospray 技术的基础上增加真空熔化处理技术而形成的。预处理的合金在坩埚中通过真空感应冶炼后, 通过漏斗状计量口流入Ospray 工艺装置,熔化的合金流经过2 次高纯度的氩气雾化成很细的雾滴[3]。再将雾化后的金属熔滴直接喷射到金属基底，在基底上沉积形成半凝固沉积层, 依靠金属基底的热传导使沉积层不断地凝固形成较致密的预制坯料。通过更换不同形状的冷却机体而喷雾成形各种形状的预制坯(如圆盘、块坯、环形坯或管坯等),随后进行锻造。合金沉积的形状和厚度通过芯棒的退回来控制。其生产环类或壳类零件长达1.5 m, 直径达51.4m。在合金熔化过程中,允许添加其他合金,不像常规制坯那样要进行严格地隔离[4]。一般情况下,氧含量<10 ppm,氮含量<60ppm。喷射沉积技术制坯有如下特点: ①该技术与传统的粉末冶金技术相比,简化了雾化和固化生产工艺,缩短了生产时间,生产成本降低20%～40%,同时也避免了杂质的介入。②喷雾沉积工艺过程是在真空、氩气和氮气环境中进行, 该方法解决了合金RSPM 工艺中粉末表面氧化的问题,减轻了原始颗粒界面(PPB)对合金性能的不利影响,显微组织均匀(没有宏观析出物)、致密、晶粒细,晶粒尺寸达A STM5～8，其制坯的孔积率为0.2%～2.0%。③用该项技术所制坯料的热加工性得以改善。因为在合金雾化过程中, 使合金化学成分的均匀性得到改善，晶粒得到细化。其效果与真空感应熔化-真空电弧再熔化真空感应熔化-真空电火花再熔化方法相比更加突出。这对于超强度材料在高温合金和硅铝合金中应用无疑起到促进作用。④用喷射沉积工艺制坯可以改善材料切削加工性喷射沉积技术作为高性能结构件的一种先进冶金制坯技术逐渐受到广泛的重视。利用喷射沉积技术可以使合金零件的制造既快捷又经济。如高质量镍基超强合金用于涡喷发动机生产，通过一步转换就能制成预成型的环类或壳类毛坯，大大缩短了制坯的生产周期,简化工艺过程。

2.喷射沉积技术的应用

2.1 喷射沉积技术在合金制造中的应用 喷射沉积技术目前已被广泛用来研究和开发多种快速凝固材料，取得了很好的效果，所研制的不锈钢，工具钢，高强度低合金钢，高合金铸铁，耐磨、精密合金，高温合金以及铝、镁等轻合金的组织和性能都得到了改善。下面以部分高温合金及硅铝合金为例作简要介绍。

2.1.1喷射沉积技术在高温合金制造中的应用

高温合金是发动机制造必需的材料，其制坯工艺受到工业界的普遍重视。采用喷射沉积制坯，不但能改善高温合金的显微结构和性能，还可以直接生产成最终形状或接近最终形状的产品，提高材料的利用率,降低产品的成本。喷射沉积制坯高温合金的显微结构比熔铸材料均匀，特别是为改善强度和高温性能增加了溶质含量的合金，其性能如拉伸、蠕变抗力、应力断裂和低周疲劳性能改善尤为明显。另一方面还解决了导致高温合金性能恶化的两种主要缺陷:气孔和夹杂。2.1.2 喷射沉积技术在硅铝合金制造中的应用

喷射沉积硅铝合金经镀金处理后用作电子电路中微波放大器的模块。无线电频率(RF)和微波的封装材料要求极其严格，如低的热膨胀系数(CTE)(与镓砷化合物和氧化铝相当或稍高)，较高的热传导性(>100W·m-1K-1),低密度(<3 g·cm-3)，具有一定的刚度(>100GPa)。另外，还应便于加工、电镀和激光焊接以及不受环境温度变化等因素的影响。从这些要求看，Si-Al 合金是比较理想的材料。其优点随Si 含量的提高表现得尤为突出。但Si含量过高，尤其是超过共晶点时会形成粗大针状或片状多角形Si 相，严重降低合金的力学性能。采用喷射沉积技术，可显著改善合金的纤维组织，减少偏析，提高合金固溶度等，使合金性能得以大幅度提高。利用该技术得到一种新的合金，叫做可控膨胀(CE)合金。CE 合金的CTE 可随着Si 含量变化在Al 和Si 的CTE 之间变化。CE 合金在封装应用上也表现出明显的优点，其重量比纯铝轻15%以上，强度超过高强铝合金。CTE 随温度变化不明显，当温度变化从-50～300℃时，CTE 变化不超过10%，弹性模量大于110GPa，密度，刚度大,如Si-30Al 是53 G Pa·cm 3/ g, 与Kovar(54Fe-29Ni-17Co)的17 G Pa·cm3/g 和Cu275W 的15 G Pa·cm3/g 相比要高得多。由于Si-Al 合金中含有极硬的硅粒子,加以铝基体比较软，常规坯料在加工时很难保证加工精度和低的表面粗糙度及好的表面形状，且刀具易磨损，加工高温铝合金就更不易了。但采用Ospray工艺制坯的高硅(wSi≯70%)Si-A l 合金，利用钛氮化物涂层硬质合金刀具可以顺利地进行机械加工，表面粗糙度Ra≤1.6滋m,甚至还可以加工出棱边。在钻孔时,若钻头上涂一层很薄(<10滋m)的复晶金刚石(PCD)涂层，还可避免孔口的塌陷。对非环形槽等可以采用电火花、激光等方便地加工出来。

2.2 喷射沉积技术在贵金属领域的应用前景

目前，喷射沉积技术在铝合金、高温合金、金属间化合物中的应用已基本成熟。从贵金属材料的应用领域和材料的形状类型(块、片、丝、膜等)考虑, 喷射沉积技术可以应用到贵金属材料及其复合材料的制备和生产中。(1)电接触材料的生产(如:AgSnO2、Pt-Ir、Pd-Ag、Au-Cr)。

可以预期，利用喷射沉积技术能消除电接触材料成分的宏观偏析、抑制微观偏析的生成、细化晶粒，从而可改善和提高贵金属电接触材料的综合性能。如加工性、氧含量、抗电蚀性等。并减少加工工序、降低成本。

(2)某些贵金属焊料(如:Ag-Cu28、Au-Sn20共晶合金)的生产可实现成分亚稳固溶扩展，及形成均匀细化的微观组织。由此来改善和提高材料的加工性能。(3)为贵金属与金属基复合材料的制备提供了一种可能的制备途径(如；Pt-Pd-Rh-RE 与金属基复合催化材料)。目前，纯贵金属催化网的使用效率在70%左右，如能在有色金属基体上沉积适量的贵金属催化材料，通过挤压、拉制制备出贵金属与金属基复合催化网，可大量节约贵金属。

(4)利用低密度喷射可完成离散表面涂层的生产(如铼管涂铱航空航天火箭喷管复合材料)。喷射沉积技术为贵金属复层材料的生产提供了较为理想的技术方法，并可提高喷管的高温抗氧化性，从而减少冷却用燃料的携带量。总之，喷射沉积作为一项新兴的快速凝固材料制备技术，虽然还存在很多值得研究的问题，但随着人们对喷射沉积技术各领域逐步深入的研究，必将对国民经济的可持续发展和国防工业的发展起到重大的推动作用。2.3 喷射沉积技术在Al-Si 电子封装材料中的应用

A l-Si 合金是一种综合性能可以满足电子封装要求的合金体系，其热膨胀系数(C TE)和热导率随硅含量的变化在一定范围内连续可调.因此，通过设计材料的成分, 可制备出新型轻质并具有热传导率高、热膨胀系数低、与半导体硅和砷化镓匹配及硅含量高(50 %～ 70 %)的Al-Si 合金材料，使之满足现代封装技术的要求。

硅含量较低的Al-Si 合金一般可通过熔化铸造成形，但硅质量分数大于50 %时,Al-Si 合金铸态的显微组织主要由粗大的、孤立的、多面化和高纵横比的一次硅晶体组成，这对材料的力学性能和可加工性将产生不利的影响。针状一次硅相的尺寸为毫米级，这导致材料的显微组织极度各向异性，使此合金极不适合用于电子封装。例如，用于电子封装的板材厚度为1 ～ 5 mm，如果采用铸造材料，那么单个颗粒硅晶体将有可能穿透整个板厚，并且硅颗粒易沿择优晶体学平面发生单方向开裂，这使材料的加工极难达到表面涂装所要求的高精度。采用喷射沉积技术制备的A l-Si 合金，可在不改变材料成分的前提下大幅度提高材料的性能。在喷射成形过程中，经过雾化的Al-Si 合金熔滴在飞行过程中即开始形成硅晶体。在沉积坯表面的凝固相被破碎而产生大量的硅相形核，这些核心长大并相互碰撞限制了硅相的长大，使其无法形成铸造组织中那样孤立的、高度取向性的硅颗粒，而且所形成的硅晶体随机取向，解决了显微组织与性能各向异性的问题。这样使沉积坯在结构上实现了连贯性，具有各向同性的合金组织和性能，有利于材料表面的精细加工。目前，关于硅质量分数高于50 %的Al-Si 合金电子封装材料的研究十分活跃。欧共体实施BRI TE/EU RAM 计划来开发以Al-Si 合金为基础的新型电子封装材料。由欧共体支持的英国Ospray公司于2000 年用喷射沉积技术生产出硅含量最高达到70 %的A l-Si 合金，制备出了A l-27Si ,A l-42Si，Si-50Al，Si-40Al，Si-30Al 系列合金。该公司还可根据用户的需求设计材料的成分，大幅度拓展了Al-Si合金的应用，满足了电子封装业的需求。

目前，国内主要有北京有色金属研究院、北京科技大学、中南大学和中国科学院等单位进行了相关研究，并且取得了一定的成果。田冲等人[5] 采用喷射沉积技术制备了Al-70Si 合金，其组织均匀，Si 相粒子细小，没有粗化和偏析的现象。该合金的CTE 为(7 ～ 8)×10-6K-1，热导率大于100 W/(m ·K)，密度为2.46 g/cm3，机械加工性能良好，可以用普通刀具进行车、铣、刨、钻孔加工.魏衍广等人[6 研究了沉积态合金的显微组织及其随温度变化的规律, Al-70Si 合金的热加工变形温度为560 ～ 590 ℃.王晓峰等人[7] 采用喷射沉积与热等静压结合的方法制备了性能良好的Al-70Si 合金.王磊等人[8] 用该法制备的Al-70Si 合金, 其C TE 为(7 ～ 9)×10-6 K-1 , 热导率为120 W/(m ·K), 抗弯强度为180 MPa。

3.结论

综合已有的研究成果，可见喷射沉积技术有其独特的优越性：①高的致密度。多种合金的直接沉积一般可达理论密度的95%以上，在工艺成熟条件下可达到99%以上。随后对坯件加工则很容易达到完全致密。②较低的含氧量。喷射沉积过程是在惰性气氛中瞬间完成的, 因此金属中的氧含量得到了很好的控制, 而且由于液态金属一次成形,工序简单,避免了粉末冶金工艺中因筛分、贮存、运输等工序带来的氧化,减轻材料的受污染程度。③属于快速凝固的范畴。根据合金类型、雾化沉积条件的不同和沉积坯尺寸大小, 合金的冷却速度可在103～106K·s-1 之间变化。因此喷射沉积合金具有一般快速凝固的组织特征, 主要是晶粒组织细化、宏观偏析消除,合金成分趋于均匀。④流程短工序简化。由于可减少中间工序的投资和能耗,经济性好,因此比粉末冶金具有更强的竞争力。⑤合金性能得到改善。由于快速凝固的组织优势，各种喷射沉积材料的组织性能，如耐蚀、耐磨、磁性、强度、韧性等性能指标均较常规铸锻工艺生产的材料有大幅度提高，或可与粉末冶金材料相当。

喷射沉积技术把液态金属的雾化和雾化熔滴的沉积自然地结合起来, 以较少的工序将合金直接从液态制备成致密、组织细化、成分均匀、结构完整并接近零件实际形状的材料和坯件.用喷射沉积技术生产的A l-Si 系列电子封装材料可与大多数半导体材料匹配，在国外这种材料已进入实用化和商品化阶段，但是国内在高硅铝合金电子封装材料的研制及这类材料的产品化方面还有些差距，进行这方面研究和开发是十分必要的。

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第四篇：铝合金型材加工新技术

铝合金型材加工新技术

铝合金型材加工新技术，隔热铝合金型材施工工艺有以下三种，新型的隔热铝合金型材产品的推广使用将在节能和环保方面对我国国民经济起到重要作用。

一、灌注辊压一体隔热铝合金型材

灌注辊压一体隔热铝合金型材是采用机械加工的方法，把两部分型材通过隔热条进行连接，在连接的隔热条腔内灌注PU树脂起到双效隔热断桥的作用。其工艺是综合灌注PU树脂隔热铝合金型材与嵌条隔热铝合金型材两种工艺而成，工艺要求严格复杂。它通过隔热条来阻断热量在铝型材上的传导，对K值起到了有效地降低作用。而灌注PU树脂阻止了热量的对流传导，双效节能，节能效果更加显著。灌注辊压一体隔热铝合金型材制作的产品各项指标很大程度地优于国家现阶段的标准要求，具有广阔的发展前景。

二、嵌条隔热铝合金型材。

嵌条隔热铝合金型材是采用机械加工的方法，把两部分型材通过隔热条进行连接，连接的隔热条起到隔热断桥的作用。嵌条隔热铝合金型材生产工艺为：型材贴保护膜→铝型材开齿→穿隔热条→辊压成形。其加工难点是，开齿深度和辊压型材变形量。新起草的国家标准中规定了其抗拉强度和剪切强度值，从而要求开齿深度必须保证将隔热条与铝合金型材辊压紧密连接在一起。为了保证达到国标要求，开齿深度和辊压的变形量必须达到工艺参数的要求；复合处铝。铝合金型材以其强度高、水密性及气密性好、外观精美、加工简便等优点，20世纪80年代初开始在我国建筑行业中得到广泛应用。但是，进入90年代末，由于铝合金的导热性能好，制作的门窗产品对于建筑物的保温性能差这一问题逐渐被人们所重视。隔热铝合金型材保温原理型材的几何尺寸要满足尺寸精度要求，确保产品质量合格。嵌条隔热铝合金型材制作的门窗产品各项指标完全达到国家标准要求。

三、灌注PU树脂隔热铝合金型材

灌注PU树脂隔热铝合金型材生产工艺为：挤压型材→灌注PU树脂→切断金属冷桥。灌注PU树脂隔热铝合金型材的加工工艺难度较大，灌注铝合金型材制作的门窗产品抗风压强度、气密性能、水密性能、门窗产品的导热系数、隔声性能等各项性能指标完全能够满足建筑铝合金隔热型材的标准要求和新出台的建筑门窗国家标准的七个性能指标要求。

第五篇：纺织品染整加工基本原理及新技术发展趋势

纺织品染整加工基本原理及新技术发展趋势

姓名：孙旗阳学号：091312206

摘要：新型纺织纤维对纺织品对于提高我国纺织品的核心竞争力起着重要的作用，了解到纺织品练漂、染色、印花、整理等加工基本原理和一些后期处理方法，未来纺织品的发展将趋于高科技化，只用当纺织品与现代科技同步行走才能再创纺织业的辉煌。

关键词：纺织纤维基本原理新技术趋势

提到纺织品染整加工现状及新技术发展趋势。

首先我们要知道什么是纺织品。纺织纤维经过加工织造而成的产品称之为纺织品，中国是世界上最早生产纺织的国家之一。纺织纤维分天然纤维和化学纤维两种。亚麻、棉纱、麻绳等是从植物中获取的，属于天然纤维；羊毛和丝绸来自动物，也是天然纤维。化学纤维的种类很多，例如尼龙、人造纤维、玻璃纤维等等。纤维是纺织品的基本组成物质，纤维与纺织品的使用性能、审美特性和经济性之间存在着非常密切的关系。

纺织品的基本组成物质，纤维与纺织品的使用性能、审美特性和经济性之间存在着非常密切的关系。

纤维对纺织品的使用性能起着决定性的作用。纺织品的使用性能主要包括物理机械性能，如强伸性、耐磨性、耐热性的等，化学性能，如耐酸、耐碱，耐氧化剂以及耐有机溶剂等性能。虽然不同的纱线、织物结构和染整加工对纺织品的使用性能也起着决定性的作用。纤维是影响其审美特性的主要因素。纺织品的审美特性主要指外观风格，包括眼神、光泽、手感、悬垂性、蓬松性和尺寸稳定性等。另外纤维也是影响其产品经济性的重要因素。纺织品的经济性主要包括纤维的成本和加工费用，纺织纤维的优化和选择可以直接影响纺织品的制作成本。此外，纺织纤维种类的不断增加，促进了纺织品的多样化，尤其是近年来合成纤维的发展。，为纺织品的在纤维上的选择提供了更广阔的天地，使产品的在品种上千变万化，在形态上千差万别，在功能利用上各具特色。

时代在进步，社会在发展，新型纤维的出现也大大改变了纺织品的形态和其产业格局世界各国都把发展新材料作为发展经济、推动技术进步的重要方面，各种新型纺织纤维用于当今高技术领域的重要材料。目前全球新型纤维产品的市场规模超过千亿美元，已成为纺织行业的新型“战略支柱产业”之一。

新型纺织纤维产业具有技术含量高、市场规模大、产业辐射面广、拉动效应显著等特点。同时，新一代新型纤维技术也是我国“十二五”期间新兴产业发展的重要组成部分，大力发展新型纺织纤维产业，实现关键技术和产业的突破，对于提升我国纺织产业核心竞争力、推动产业转型升级意义重大

据统计，目前，新型纤维应用于针织品行业占到80%，应用于家用纺织品占20%。我国新型纤维不但市场很大，其产品的平均利润率较高，是纯棉产品的1-2倍。由于其主要生产原料是新型纤维，棉花价格的巨幅波动对企业效益的影响基本上可以忽略不计。一些著名网站认为，各相关企业应在完善纺织纤维产业链的同时，重视新型纺织纤维产业的发展，科学把握技术发展趋势和节奏，超前部署高新技术研究实现我国纺织产业由跟随式发展向引领式发展的跨越。

二、纺织品的基本加工原理和工艺（1）练漂

练漂是纺织物精练和漂白的总称，也就是退浆、精练、漂白、丝光等加工过程的统称。练漂的基本目的是去除纤维上所含的天然纤维杂志，天然纤维都含有杂质，在纺织加工过程中又加入了各浆料、油剂和沾染的污物等，这些杂质的存在，既妨碍染整加工的顺利进行，也影响织物的服用性能。练漂的目的是应用化学和物理机械作用，除去织物上的杂质，使织物洁白、柔软，具有良好的渗透性能，以满足服用要求，并为染色、印花、整理提供合格的半制品。

（2）染色

纺织材料中的染色是把纤维制品染上颜色的加工过程，使染料和纤维发生化学或物理化学结合，或在纤维上生成不溶性有色物质的工艺过程。染料应在纤维上有一定的耐水洗、晒、摩擦等性能，这种性能称为染色牢度。纺织品的染色，历史悠久。《诗经》中有蓝草、茜草染色的记载，中国在东周时期使用植物染料已较普遍。长沙马王堆汉墓出土的绚丽多彩的丝织物，也表明2000多年前中国的染色和印花技术已达到一定水平。染色分浸染法和轧染法两种。

（3）印花

织物印花是在纺织品上通过特定的机械化和化学方法，局部施以染料或涂料，从而获得有色图案的加工过程。

织物印花是一种综合性的加工技术、生产的过程通常包括：图案设计、花网制作、仿色打样、色浆配置、印花、蒸化、水洗处理等几个工序，在生产过程中各工序间良好的协调、相互配合才能生产处合格的印花产品。历史当中，隋唐时期已有大量的印花织物通过“丝绸之路”传输到西域，五、六世纪又传至日本，解放后的印花工艺技术及生产得到很大发展，先后发展了平版筛网印花、圆网印花等机械化生产。

将染料或涂料在织物上印制图案的方法有很多种，主要有三种工艺，一是直接印染，将各种颜色的花形图案直接印制在织物上的方法即为直接印花，此种印花工艺是几种印花方式最简单而又最普遍的一种。二是拨染，在已经经过染色的织物上，印上含有还原剂或氧化剂的浆料将其地色破坏而局部露出白地或有色花纹。染有地色的织物用含有可以破坏地色的化学品的色桨印花，这类化学品称为

拔染剂。拔染桨中也可以加入对化学品有抵抗力的染料。如此拔染印花可以得到两种效果，即拔白和色拔。三是防染，即在织物上先印以防止地色染料上染或显色的印花色浆，然后进行染色而制得色地花布的印花工艺过程。

（4）织物整理

织物的整理就广义而言是指织物在下织机后所经过的一切为改善其品质而经行加工的过程，包括纺织厂的织物补修和印染厂的染整加工的全过程，从狭义来说，是织物在练漂、染色或印花以后的加工过程。

织物染整的目的是通过物理化学、物理和化学的方法加工，改善织物的外观和内在质量，提高服用性能或赋予其特殊功能。按照整理的目的，织物整理大致可以分为4类，一是形态稳定的整理，二是增进织物外观整理，三是改善织物手感整理和最后的功能特殊整理。

（5）纺织品的质量、安全以及后期处理。

质量是企业的生命，许多企业因质量过硬赢得声誉，拓展了市场；也有一些企业因质量问题而流失客户，甚至在经营中被索赔。因此在任何企业中都必须十分重视产品质量的管理。印染布的外观质量检验，包括外观质量检验和送样进行内在的检验。产品按照质检的结果进行分等分级、开剪和包装。印染布的外观质量检验在捡布码布机上进行，印染布的外观疵点，有一般外观疵病，染色布外观疵病、印花布外观疵病和外观疵病。织物除了外观质量以外，内在质量也很重要，会直接影响服用性能，因此必须进行内在质量的检验。

随着我国人民生活水平的提高和纺织品对外贸易的快速增长，人们对纺织品的安全问题也越来越重视。可以说纺织品的安全问题涉及千家万户、与每个人的健康都有直接关系，国家也出示了相应的法律法规来保证纺织品的安全问题如《国家纺织产品基本安全技术规范》等。

纺织品的印染加工需要大量的用水，平均每万米织物需耗水250吨左右，同时加工进程中产生大量的化学药品、染料以及各种制剂，其中大部分随着加工残液放于污水中，所以印染工厂也是最大的污染水源之一。在印染加工中，在实在生产工作要防止或减少废水的产生，实现清洁生产。目前用于印染废水处理的主要方法有生化法、化学法以及几种工艺结合的理方法，而废水处理中的预处理主要是为了改善废水水质，去除悬浮物及可直接沉降的杂质，调节废水水质及水量、降低废水温度等，提高废水处理的整体效果，确保整个处理系统的稳定性，因此预处理在印染废水处理中具有极其重要的地位。

三、纺织品新技术

随着纺织工业的发展，纺织技术不断形成新的发展趋势。近年来条形码的广泛应用，使得零售商能随时掌握已售商品的详细信息和顾客的需求动态，这对纺织工业提出了更高的要求。纺织品个性化、舒适化、功能化、时尚化的潮流，促进了纺织品小批量、多品种趋势的形成。市场的需求加上科技的高速发展，把纺织服装这个古老的传统工业越来越融合于现代工业体系，使之从过去的粗放型、劳动密集型产业逐步转变成集约型、资本和技术密集型的产业。专家认为，国际流行的纺织技术可以归纳为以下几个方面：

（1）过程应用计算机化

计算机为主体的现代信息控制技术，已经渗透到了纺织服装的各个领域。全球纺织工业普遍采用电子、电脑程序控制，从市场信息到产品的花型设计，颜色、织物结构的设计，到纺纱、织布、染整等生产领域和管理领域都能找到电子计算机的身影。利用电脑来监测和作为生产辅助手段，可以实现小批量、多品种的市场需求，增强产品竞争能力，达到经济效益的最大化。据介绍，欧洲70％的服装企业几乎采用了CAD（电子计算机辅助设计）系统，日本织造企业的CAD系统使用率却多达80％。

（2）纺织机械机电一体化

专家把纺机技术的发展趋势归纳为：高速高产、优质高效作为纺织机械发展追求的目标；努力扩大机械的工艺性能，适应市场对纺织品的变化需求；电子技术的应用范围不断扩大，水平不断提高；节能和环保得到更广泛的关注。目前机电一体化已经成为国际纺织机械发展的趋势，据介绍，国外几乎所有提花机和大圆机等都已安装了电子提花装置，采用纹版CAD系统来试制卡盘，改变了原来的机械方法。

（3）纺织技术复合化

纺织技术复合化主要体现在三个方面：第一是化学纤维的复合技术和加工技术；第二是天然纤维相互混纺交织交并，以及天然纤维和各种化学纤维的混纺交织交并产品和加工技术；第三是多层织物的复合技术、包括组织结构复合、粘合复合、涂层等。各种天然纤维和化学纤维都有自身的优缺点，通过多种纤维的复合技术可以充分发挥各种纤维的优良特性，改善织物性能。现在纺织服装面料经常见到三种以上纤维的混纺交织交并，有的甚至达到五、六种纤维的混纺交织交并，这类面料在市场上可以说是身价不菲。

（4）印染后整理技术现代化

由于广泛采用电子计算机进行产品的设计，以及采用电脑测配色和电脑分色制版等工艺方法，印染后整理的质量得以大幅度提高。目前，国际纺织业界在生态染整技术方面发展很快。染化料有短流程、无污染等，现在的印染技术已广泛采用无水加工技术、无制版印花技术、低温等离子处理等技术，通过高效的复合制和先进的印染技术工艺使得印染后整理工艺流程更短，生产效率更高，产品性能更好。

四、结论

纺织品未来的发展是趋于高科技化的。

20世纪80年代以来，高科技纺织品在整个纺织品市场中的比例不断增长。资料显示，最近5年，发达国家高科技纺织品的市场份额就增长1倍多。在欧洲纺织品市场上，高科技纺织品的市场占有率已达40％以上。目前，高科技纺织品主要有高性能的化学纤维、高技术的产业用纺织品、特种医疗和保健用纺织品等等，这些高科技纺织品的广泛应用对纺织技术提出了更高的要，当纺织品与现代科技同步行走才能再创纺织业的辉煌。

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