日用陶瓷材料的应用与发展趋势

第一篇：日用陶瓷材料的应用与发展趋势

日用陶瓷材料的应用与发展 法学092

刘婷

09437105 陶瓷材料是人类应用时间最早，并且应用领域最广的材料之一。它是一种天然或人工合成的粉状合成物，经过成型或高温烧结，由金属元素和非金属的无机化合物构成的固体材料。

陶瓷具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、原料丰富、成本低廉等诸多优点。现在，最受关注的三大固体材料是金属材料、高分子材料，以及陶瓷材料。按照其用途的不同，通常可将陶瓷材料分为工业、艺术和日用陶瓷三大类。其中工业陶瓷是指应用于各种工业的陶瓷制品，包括建筑陶瓷、化工陶瓷、电子陶瓷和特种陶瓷几大类；艺术陶瓷主要指花瓶、雕塑等以陈列欣赏和美化环境为主要作用的陶瓷；而日用陶瓷主要是指如餐具、茶具、洁具等日常生活中应用的陶瓷制品。本文主要研究日用陶瓷的应用形式及其发展趋势。

陶瓷材料与其他材料

相对而言，金属材料具有良好的延展性和可塑性，具有良好的热传导性，可是其耐温性和耐腐蚀性较差。高分子材料具有耐腐蚀性和可加工性，色彩丰富，但是其机械强度，耐高温性和耐磨性较差。陶瓷具有高硬度、耐磨、耐酸、耐碱、耐热、耐冷等优越的性能，肌理富于变化，色彩丰富而且不褪色，造型可塑性强，在丰富人们的物质和精神生活，美化环境，以及提升生活品质等方面可达到作用，是其他材料不可替代的。陶瓷致命的缺点在于高脆性和韧性差，这是材料结构所决定的。在室温下，陶瓷材料分子结构几乎不会产生滑移和位错运动，材料处于受力状态时无法通过塑性变形来松弛应力[2]。但是随着生产技术的发展和陶瓷新品种的开发，必然可在其原有基础上逐步改善其容易碎裂的不足，满足相应的产品设计要求。

现在，金属材料和高分子材料越来越多的应用于餐具，容器等日用产品，走入了人们的日常生活中。其优势在于，易于批量生产成本低，具有良好的韧性，不易碎裂，高分子材料产品更具有色彩丰富而亮丽，造型多样，尺寸标准等优点，甚至在一定程度上替代了瓷器的原有地位，特别是在快餐店等场所的应用广泛。但是瓷器作为传统的日用产品材料，耐磨易洗，质地温润光泽，花色纹饰高雅，并且具有较高的艺术价值，其正统地位和品质仍是不可替代的。因此，陶瓷在日用餐具容器的设计方面，应当注意与其他材料产品的档次区别，扬长避短，发扬本身的特色。

日用陶瓷材料的应用

陶瓷是人民日常生活中所不可缺少的日用品，几千年来一直是人类用以生活的主要餐具、茶具和容器。在人民生活水平日益提高的形势下，与人民生活密切相关的陶瓷制品必然面临对品质和数量提出更高要求的局面。而且，陶瓷又是制造美术陈设器皿的最耐久最富于装饰性的材料，陶瓷的坚致洁白、明润如玉、便于塑造、适于多种装饰手段、变化万千、丰富多彩是其它材料所无法替代的。

目前，陶瓷在日用方面的发展，除了与日常生活息息相关的传统餐具，茶具，各种容器之外，还可以应用于家具类产品的设计当中。

将陶瓷应用于家居设计当中，不仅能体现其优势特性的实用价值，使家具耐磨损、易清洁、不变形、不褪色，而且具有其他材料无法比拟的艺术效果。将陶瓷材料应用于家具设计中，是目前陶瓷制品的发展方向之一。家具材料的发展具有多元化的趋势，为保护生态环境，在相当长一段时间内要减少天然林珍贵木材的采伐量，也会影响到全实木家具的生产量。可大力发展非木材资源的复合材料与实木混合原料的家具，减少实木用量。多元化材料的开发与运用是必然趋势，也将给家具业的发展带来更广阔的空间。在这种发展趋势下，陶瓷材料因其独有的装饰韵味和诸多优越性能备受关注[1]。但是，要将陶瓷材料广泛的应用于家具设计中，材料成本过高仍是一大制约因素，而易碎等弱点也还有待于研究解决。

日用陶瓷的发展趋势

陶瓷材料自诞生之日起，一直受到人们的关注。陶瓷材料的发展与人类历史有着密切的关系，瓷器的发明及技术的进步对人类的文明和生活都产生了巨大的影响，几乎成为社会发展中文化艺术和技术进步的重要时代标志[3]。

新品种材料的出现和工艺水平的不断进步推动着陶瓷发展，其应用领域不断扩大，材料性能不断提升，不仅在工业、电子、航天、军事、医疗等领域的应用范围不断扩展，而且在建筑、装饰、生活日用方面的产品性能不断优化提升，为人类营造着舒适、便捷、高品质的生活空间。

陶瓷材料发展趋势

陶瓷材料的发展趋势是复合化、多功能化、智能化、材料工艺一体化，单一特性和功能的材料很难满足现代技术对材料综合性能的要求[4]。人们在传统陶瓷的基础上，开发出应用领域广泛，功能丰富的多种新型陶瓷。在日用陶瓷领域，分析日用产品的发展趋势，结合陶瓷的特性得出以下发展方向。

纳米陶瓷是解决陶瓷脆性的战略途径。开发功能性与结构性结合的复合材料，促使产品向轻、薄、小的方向发展。当材料特征尺寸缩小到纳米级，可能使陶瓷材料产生独特的电、热、声、光、热等物理和化学特性。由于普通陶瓷材料太硬太脆，加工极困难，很难像金属一样进行切割、钻孔等操作，这也是普通陶瓷材料应用受局限的原因之一，但是纳米陶瓷的出现却使陶瓷材料有希望改变这些塑性局限性。陶瓷材料一直给人“易碎”的印象，虽然具有诸多优越性能，但因其易碎的特性而限制了它的应用范围，纳米陶瓷同样可能改善陶瓷材料的韧性。纳米陶瓷技术将有可能改变陶瓷的致命弱点。这样的话，陶瓷材料作为一种家具新材料，将给家具造型设计带来更多的可能性，并可以以主体材料的形式出现。

智能材料是陶瓷发展的更高阶段，是陶瓷叠层化技术、复合技术、集成化技术以及自动化技术和微电子技术发展的结果，是陶瓷新材料发展的热点，具有诱人的应用前景。集传感、执行、处理、传输和控制于一体的新材料有待发展。目前多采用陶瓷复合和集成技术，将已有具有某些智能化属性的功能材料、驱动器和反馈系统等组合起来的智能材料系统和结构。如高级轿车的减震装置和智能雨刷。

随着陶瓷材料的研究和发展，很多新型特种陶瓷材料被开发利用，陶瓷新品装饰材料不断面世，应用领域也越拓越宽，给人类的生活以越来越重要的影响。例如：(1)发光陶瓷。国外市场上推出的这种发光陶瓷，它是在瓷砖光泽釉或无光泽釉表面，利用丝网印刷方法，在所定图案下放以仅在紫外线照射下产生荧光的颜料，并采用荧光颜料与热固性树脂混合加热或在800摄氏度下烘烤处理法，该陶瓷用于装饰具有独特的装饰效果。(2)超轻陶瓷。日本研制出一种比木头更轻的能浮在水上的超轻量陶瓷，它是将一种被称为“中空树脂填料”的物质按一定数量的比例同粘士掺和而成，用这种材料制成的陶瓷器，其比重下降至0.3，但其强度却与传统陶瓷无异。用这种超轻陶瓷材料烧制铺盖屋顶的瓦片，重量轻、耐地震，而且降低运输成本。(3)柔性陶瓷。其成分中除含有粘土外，还含有合成橡胶，因而具有柔软性。用这种软陶瓷可制作砖面、卫生洁具、贴面层等，具有一定的韧性，不易破碎，其表面光滑、阻燃、隔音，便于贮藏[5]。

陶瓷材料在家具领域的应用前景是广阔的。这不仅因为陶瓷作为一种独特的艺术媒介语言，有其特有的材质特性与历史文化底蕴。以材料语言来说，它温和的质地，多变的釉彩，丰富的肌理，以及在制作中的偶然性，赋予陶艺相比其他材料无法成就的魅力。同时，陶瓷材料具有硬度强、耐磨、耐酸、耐碱、耐冷、耐热等优越性能，被运用于现代装饰中，是其它材料所无法抗衡的。通过现代材料科学技术手段，纳米陶瓷技术将有可能改变陶瓷材料易碎这一致命弱点，使其成为一种高强度、高韧性的家具新材料，这将给家具造型设计与装饰设计的变化带来更多的可能性与发挥空间。

陶瓷产品的发展趋势(1)降低成本

开发新型快速成型技术，降低陶瓷产品成本。要满足日益激烈的市场竞争、日益缩短产品更新周期。陶瓷材料制备工艺是降低陶瓷制品生产成本、提高陶瓷材料可靠性和可重复性。从提高产能、节约能源的角度去实现陶瓷的生产，降低陶瓷产品的成本。从原料选取、利用，加工技术，完善包装，降低运输损耗各方面改善，降低陶瓷制品的成本。

(2)绿色化

“绿色”这个时下健康的代名词，是人们关注的焦点。作为与人们生活密切相关的日用品，‘绿色产品’使用安全，成为大众关注的焦点。利用新型材料替代铅元素，保证陶瓷产品对人体的安全和健康，是陶瓷产品绿色化的发展方向之一。

除了材料的绿色化，生产过程也要绿色化。要在保护环境的前提下，努力提高资源利用效率、节省能源，对不可再生的天然矿物原料钻探、开采、利用制定科学规划。大力提倡低质料、废渣废弃物的使用，禁止用优质料做低附加值产品，提高能源、资源的利用效率，减少环境污染，推动行业的可持续发展。积极推进循环经济，把生态工业、清洁生产、生态农业等措施综合起来，使资源得到最有效利用，污染物排放最少。

建设节约型产业将是我国陶瓷工业发展的必然趋势。从粗放型向精细、精准、节约型转化，更多地采用节能新技术，以节能、降耗为重点，大力开发和推广使用先进的节能技术和环保技术，努力开发低消耗、无污染、高性能、多功能、高附加值的新陶瓷产品。

(3)艺术传承

陶瓷文化一直以来都是中国人的骄傲，从它的身上可以看到中国历史的变迁和文化的堆积。陶瓷的发展经历了一个不断演化、不断更新的过程，这个家族日益丰富多彩。彩陶、黑陶、白陶、唐三彩、紫砂器、青瓷、白瓷、青花瓷、五彩缤纷的彩绘瓷陶器作为一种生活用品，从它产生之时开始，就和艺术密不可分，无论是器形还是纹饰，都是艺术的创造或模仿。也许，没有一种材料能像陶瓷一样在每一个时代都参与了人类的生活。而在当今的现代生活中没有陶瓷艺术是不可想象的，这一古老的文明为现代人们的生活增添了许多情趣与历史文化的积淀。

因此，未来陶瓷发展趋势不能忘记对历史的继承，注重民族艺术的传承性。(4)设计现代化——特色与个性

陶瓷制品几千年来在中国历史上一直占有了它独特的一席，它早已深入到了普通百姓的家中并受到喜爱。

然而陶瓷作为一种古老悠远的文化，近几年却受到了来自西方文化的冲击，外国的瓷器正在以它们时尚多变的形象对传统的陶瓷文化做出挑战，另外随着搪瓷等一些的其它材质的日用品的出现，陶瓷文化面临的舶来品的冲击，中国的传统陶瓷受到了前所未有的冲击。“只有世界性，才有更深刻的民族性。倘若一个民族的东西，不具备普遍性特质，那就根本难以为其他民族所理解”

陶瓷设计要跟上时代的发展，就必须更新设计观念，把握时尚的价值体系，设计师通过对时尚动向，以及对市场各方面的反馈信息进行组合重构，从而使陶瓷更远，更新的发展。

日用陶瓷发展出现的新格局，显示着陶瓷材料新技术与新工艺的广泛应用。但日用陶瓷要想发展，就应有与时俱进的设计理念，在产品设计上要创新，走可持续发展道路，节能降耗，生产“绿色陶瓷”和“生态陶瓷”。参考文献：

[1]郑丰银.论陶瓷艺术在现代家庭装饰中的意义[J].中国陶瓷.2003 [2]华南工学院等.陶瓷材料物理性能[M].中国建筑工业出版社出版.1980 [3]李国祯，郭演仪.中国名瓷工艺基础[M].上海科学技术出版社，1985

[5]叶国珍.先进陶瓷材料的研究现状与发展趋势[J].今日科技，2002 [6]费利君.中国古代陶瓷纹样中的象征意味[J].美与时代.2005 [4]谢征芳等.特种陶瓷的发展与展望[J].中国陶瓷工业，2000

第二篇：现代CAPP的应用与发展趋势

现代CAPP的应用与发展趋势

自20世纪80年代以来,CAPP技术一直是先进制造技术领域的研究热点和难点,国内外对CAPP技术进行了大量的探讨与研究.近10年来,CAPP无论是在技术水平还是应用程度上都取得了很大的发展.根据覆盖18个国家的国际制造战略调查项目(International Manufacturing Strategy Survey,IMSS)2000年所得到的数据,总结得出结论:3年内CAPP和共享数据库的应用将显著增加.而3年来国内CAPP市场增长的趋势也证明了这一点,预计未来3年这种高速增长的趋势还将继续.……

一、引言

60年代末，人们就开始了CAPP的研究与开发，最早研究CAPP技术的国家有挪威及前苏联等。但在CAPP发展史上具有里程碑意义的是设在美国的国际性组织CAM-I于1976年开发的CAPP(CAM-I's Automated Process Planning)系统。国内最早开发的CAPP系统是同济大学的修订式TOJICAP系统和西北工业大学的创成式CAOS系统，其完成的时间都在80年代初。

经过20多年的历程，国内外对CAPP技术已进行了大量的探讨与研究，无论在研究的深度上和广度上都不断取得进展。

但是，同CAD、CAM等计算机辅助技术相比，CAPP在应用方面仍是薄弱环节。一方面，这是由工艺设计问题的复杂性和特性所决定的；另一方面，也受CAPP发展的大背景和指导思想影响。因此，尽管在国内外CAPP研究中，各种新概念、新方法不断涌现，但CAPP的发展缺乏坚实的实践基础是公认的事实。

本文从CAPP的应用角度，回顾CAPP的发展历程、探讨CAPP未来的发展，以期为制造业信息化中的CAPP应用提供一些思路。

二、基于自动化思想的修订/创成式CAPP系统

在传统的CAPP研究开发中，人们依据工艺决策方式，将CAPP系统划分为两大类：修订式(Variant，亦称派生式)CAPP系统和创成式(Generative，亦称生成式)CAPP系统。根据技术发展及实际开发需求，也有兼容上述两种方法的混合式系统，以及影响更大的应用人工智能（AI）及专家系统（ES）技术的CAPP专家系统。这类系统以自动化为唯一目标，以期在工艺设计上代替工艺人员，因此，造成开发应用中的诸多问题：系统开发周期长、费用高、难度大；工艺人员在使用中需交互输入大量的零件信息，麻烦而又容易出错，难以掌握系统的使用；系统功能和应用范围有限(局限性大)，缺乏适应生产环境变化的灵活性和适用性，难以推广应用。

为了解决上述问题，国内外不断地在开发工具（包括专家系统开发工具）的开发、面向对象(O-O)技术的应用、CAD/CAPP集成应用等方面进行探索，但未能有效推进CAPP的实用化。

三、基于计算机化思想的实用化CAPP系统

20世纪90年代以来，CAPP的实用化问题引起研究者和企业技术工作者的重视，以实现工艺设计的计算机化为目标或强调CAPP应用中计算机的辅助作用的实用化CAPP系统成为新的主题。这些实用CAPP系统或是专用开发或是基于商品化系统的应用开发，大致可分为以下两大类。

1．基于Word/Excel/AutoCAD及其他图形系统的工艺卡片填写系统

由于以自动化为目标的修订/创成式CAPP应用存在的问题，许多企业自行基于Word/Excel/AutoCAD等通用软件开发工艺卡片填写系统。在这些系统中，很多只是基于简单模板的计算机卡片，仅取得了一定的应用效果，但也有不少是企业在工艺标准化、规范化的基础上花费大量人力、物力所开发出来的，取得了很好的应用效果。

1997年以来，国内推出了几个商品化CAPP系统，其中许多是基于AutoCAD和其他一些图形系统的工艺卡片填写工具系统。这类系统片面强调工艺设计的“所见即所得”，完全以文档为核心，忽视企业信息化中产品工艺数据的重要性，存在难以保证产品工艺数据准确性、一致性和进行工艺信息集成的致命问题。这类系统基以文件形式进行管理，有些虽然宣称数据库管理，事实上是基于文件封装概念的管理，产品工艺数据的准确性、一致性和工艺信息集成等问题仍无法解决。

2．基于结构化数据的CAPP系统

从信息系统开发角度，分析产品工艺文件中所涉及的数据/信息，建立结构化的数据模型，并以模型驱动进行工艺设计。一些企业开发的专用CAPP系统基本属于该类系统，大都采用通用数据库管理系统进行开发。CAPPFramework作为商品化CAPP应用框架，以面向对象分析与信息建模为基础，采用ODBC技术来适应各类关系型数据库系统，并实现了模型驱动下的“所见即所得”工艺设计界面，为工艺信息的可靠、有效集成和CAPP的深入应用奠定了良好的基础。

在国内推出的商品化CAPP系统中，有些虽然也强调了产品工艺数据的重要性，但仍以文档为核心组织数据，因此数据结构化程度低。这类系统只能称其为基于半结构化数据的CAPP系统。

实用化CAPP系统的发展趋势，看上去是回退到CAPP系统发展的初级阶段，但实际上并非如此。目前实用化CAPP系统在开发应用过程中，其目与传统目标有很大的不同，这类CAPP系统在国内越来越多的企业得到应用，短短几年已取得相当显著的效果。目前，CAPP的发展正在逐步体现现代先进制造思想，向工艺设计与工艺管理一体化的制造工艺信息系统发展。

四、面向产品的CAPP应用与制造工艺信息系统

在制造企业中，最终产品在整个生命周期内的工艺设计通常涉及到产品装配工艺、机械加工工艺、钣金冲压工艺、焊接工艺、热表处理工艺、毛坯制造工艺、返修处理工艺等各类工艺设计，在一般产品的机械加工工艺中通常涉及到回转体类零件、箱体类零件、支架类零件等各种零件类型。显然，若采用以零组件为主体对象的CAPP应用模式，CAPP在企业的应用只能是局部的应用，CAPP的应用缺乏应有的广度，从而使CAPP的发展缺乏坚实的实践基础。从企业发展长远看，必将造成企业工艺管理上的不一致与不协调，将在根本上阻碍CAPP的应用和发展。CAPP应用应从以零组件为主体对象的局部应用走向以整个产品为对象的全面应用，实现产品工艺设计与管理的一体化，建立企业制造工艺信息系统。

1．面向产品的CAPP方法论

面向产品的CAPP方法论的基本内容是：CAPP系统首先应是以产品工艺数据为中心的集工艺设计与信息管理为一体的交互式计算机应用系统，并逐步集成检索、修订、创成等多工艺决策混合技术及多人工智能技术，实现人机混合智能(Human-machine Hybrid Intelligence)和人、技术与管理的集成，逐步和部分实现工艺设计与管理的自动化，从设计和管理等多方面提高工艺人员的工作效率，且在应用中不断积累工艺设计人员的经验。

(1)CAPP系统首先应是交互式计算机应用系统 在以交互式为基础的CAPP系统模式下，工艺人员是工艺决策的主体，系统采用检索、修订、创成等多工艺决策混合技术及多人工智能技术将着眼于局部工艺决策功能的自动化，并作为从整体上提高工艺人员的工作效率的手段之一，而不是简单地实现工艺决策全过程的自动化，更不应成为CAPP所要实现的唯一或主要目标。

(2)产品工艺数据是CAPP系统的中心 产品工艺数据是产品数据的重要组成部分，也是企业生产信息的汇集处。产品工艺数据的完整性、一致性及企业产品工艺信息的集成与共享对于企业信息化具有重要的意义，而工艺卡片是工艺数据的格式化表现形式，完全可由系统自动生成。在此基础上，CAPP也完全可自动完成各个层次(产品层、部件层、零件层)的工装设备、材料、工艺关键件、外协外制件、工艺分配工时定额、辅助用料、关键工序等各类统计汇总功能，并自动生成汇总统计报表（明细表），这样不仅可以极大地提高工艺文件的编制效率，而且可最大限度地减少不必要的人为失误。

(3)产品工艺设计及管理的一体化 从企业管理来看，工装设备、材料、工艺关键件、外协外制件、工时定额、辅助用料、关键工序等各类统计汇总、产品工艺文件的更改与归档管理等产品工艺管理工作占有十分重要的地位；有的企业工艺数据的汇总、计算、抄写等重复性劳动占全部工作量的50-60%。工艺人员的很大部分时间用于工艺数据的汇总统计等重复性劳动工作，不仅工作效率低，而且很难保证工艺文件的准确性、一致性。

随着CIMS、敏捷制造等新的生产方式和哲理的出现和发展，在企业为了增强市场竞争力和快速响应市场的变化而采用这些新技术的环境下，仅仅实现工艺规程编制的计算机化难以满足企业信息化的需求。除了方便的计算机辅助工艺规程编制功能外，更要包含对企业制造工艺信息及工艺工作流进行快速有效的管理，实现产品工艺设计及管理一体化，建立企业完整的制造工艺信息系统。

2．制造工艺信息系统

在企业中，完整的制造工艺信息系统要以各专业工艺的计算机辅助设计为基础，实现基础工艺信息管理、面向制造的产品结构管理、材料定额编制、工艺分工与工艺设计流程管理、产品工艺数据综合管理等工艺管理功能以及与CAD/PDM、ERP的集成和资源共享。

五、基于知识的CAPP综合智能化

建立以交互式CAPP为基础的制造工艺信息系统，并不排斥在CAPP智能化方向的努力。在建立丰富的工艺知识库基础上，应用各种人工智能决策技术，实现各阶段各种有效的智能化在线辅助，仍是CAPP发展的重要目标。

在一个企业CAPP应用的早期阶段，交互式设计是主要的设计方式。随着工艺数据与知识的大量积累，不仅交互式设计的效率将大大提高，更为重要的是为各种智能决策功能的开发提供了很好的条件和基础。

1.计算机辅助工艺标准化、规范化

CAPP的应用将大大促进工艺的标准化；反过来，工艺的标准化是提高CAPP应用效果的重要方面，并将从根本上提高工艺设计的质量。无论是早期的成组工艺，还是企业内部开展的标准化工作，由于受计算机应用基础的限制，所取得的实际效果有限。在面向产品的CAPP应用模式下，工艺的标准化、规范化可贯穿在CAPP的应用过程中，并可开发工艺标准化、规范化的计算机辅助工具软件。

2.基于实例的相似工艺自动检索

采用相似工艺检索技术，不仅可大大减少工艺人员的工作强度和对有经验工艺人员的依赖，而且会提高产品工艺的继承性和重用性，促进工艺的标准化。在传统的修订式CAPP系统开发中，需要事先花费大量的人力、物力和财力进行零件的编码与标准工艺规程的编制等准备工作。而在面向产品的CAPP应用模式下，相似工艺的自动检索是基于实例的相似工艺自动检索。成组技术(GT)、基于实例(Case-Based)的技术、模糊逻辑等是实现基于实例的相似工艺自动检索的基础。3.工艺知识自动获取

学习是智能的重要特征。机器学习是CAPP智能化的重要方面，国内外在应用ANN等人工智能技术进行工艺知识自动获取方面作了许多的研究工作，但受训练样本等的限制，存在一定的局限性。随着CAPP的广泛应用，企业将积累丰富的产品工艺数据库，数据挖掘与知识发现技术将为充分利用这些企业的宝贵财富提高CAPP系统的智能化程度提供新的方法。

显然，面向产品的CAPP应用为开发各阶段各种有效的智能化在线辅助决策功能提供了坚实的实践基础，也必将CAPP的智能化推向一个新的阶段。

六、结束语

工艺过程设计是典型的复杂问题，包含了分析、选择、规划、优化等不同性质的各种功能要求，所涉及的范围十分广泛，用到的信息量相当庞大，又与具体的生产环境及个人经验水平密切相关。而长期以来，CAPP的研究开发忽视了对工艺准备活动所涉及的基础任务、方法和数据的深入研究和探索，缺乏一种对工艺业务活动的整体把握，过多的局限于某些局部环节，从而造成开发、实施具体应用系统的困难，也使新概念、新技术、新方法的采用一直缺乏应用和理论基础。因而，从现代制造业整个产品生命周期对工艺工作的需求出发，以未来虚拟企业和网络化全球制造为背景，以CAPP的全面应用为基础，建立工艺设计与管理一体化的制造工艺信息系统，是制造企业信息化的重要基础。

摘自《CAD/CAM与制造业信息化》

第三篇：汽车材料的应用现状与发展趋势探讨

http://www.xiexiebang.com 得到无间隙原子的材料组织[9]。IF钢是目前世界最先进的汽车用钢之一。由于没有间隙原子，IF钢具有优越的深冲性能，近年来由于冶炼技术的提高，钢材强度也进一步提高，目前其最高强度已经达到了440MPa[10]。高强度的IF钢广泛用于制造车身结构件和“开合件”，能使汽车构件减轻、变薄，因此，发展、应用前景很广阔[11-13]。

BH钢（Bake Hardenable Steel）,即烘烤硬化钢。这是一种低碳、低屈服强度和较好成形性的钢。在其成形过程中产生应变硬化，随后通过油漆烘烤（约170℃）或高温处理，产生烘烤硬化，能很好的解决钢板的成形性和抗凹陷性的矛盾，还能获得良好的表面质量[14]。世界多家汽车公司均已掌握了BH钢的相关工艺技术，诸如特殊的冲压工艺技术、激光焊接技术等，使BH钢的应用范围向制造汽车外覆件，如发动机罩、行李箱盖板、车门等发展[15]。

DP钢（Dual Phase Steel），双相钢。双相钢最早发展于20世纪70年代，其组织中主要由铁素体和马氏体组成。马氏体为强化相，以小岛状形式分布于铁素体上，其体积分数通常随强度的增加而增加；软相铁素体是连续的，从而使这类钢具有极好的延展性。但是，当发生形变时，应变主要集中在被岛状马氏体包围的强度相对较低的铁素体上，产生高硬化速率且具有高延伸率[16]。因此，与具有相同屈服强度的普通钢相比，DP钢具有更高的抗拉强度，是一种高成形性、高强度的钢材，制造工艺和方法比较简便。它主要用于需要高强度、高抗碰撞吸收能且对成形要求严格的汽车零件，如车轮、保险杠、悬挂系统等[17]。如美国通用和福特公司用双相钢制造汽车轮辐，质量减轻约14%，而疲劳寿命可达普通碳素钢的2倍[18]。

TRIP钢（Transformation Induced Plasticity Steel）,相变诱导塑性钢。此种钢是由贝氏体、奥氏体和铁素体组成的一种低碳型高强度钢。因其应变诱发残余奥氏体发生马氏体转变，提高了钢材的强度和延性而得名[19]。TRIP钢比具有同样强度的钢材有更高的疲劳强度。这是由于在钢材变形时形成的疲劳裂纹的尖部，局部的残余奥氏体转变为马氏体产生了显著的加工硬化，并伴随相变产生的压应力阻碍了疲劳裂纹的扩展，因而改善了疲劳性能[20]。在汽车制造中选用TRIP钢制成车架横梁件或者其他构件上，可以充分发挥这种钢既有高强度、又有高塑性的特点，达到轻量化和降低油耗、减少排放的目的，而且可以改善整车的安全性能，提升该车的性能等级[21]。

镀锌板因其具有良好的可焊性、成形性、镀层附着能力，特别是优良的耐蚀性，近年来发展和应用非常迅速，现在已开发出很多产品[22]。早期镀层多为纯锌镀层，近年来又开发出了热镀Zn10%-Fe20%合金镀层板、电镀Zn-Ni合金镀层板等新产品，其镀层结合力、防腐性能、成形性能以及综合性价比等更好。目前，围绕汽车轻量化、高安全性、绿色环保等因素，大量新的镀层钢板正在研发当中，原有产品也正在进行性能改进。

超细晶粒钢是当前世界汽车用钢铁材料研究的热点。超细晶粒钢是21世纪先进高性能结构材料的代表。其强化思路具有明显的特点，即通过晶粒的超细化同时实现强韧化，完全

http://www.xiexiebang.com 具有高的弹性变形能力；②其密度约为钢的1/3，纯铝的密度仅为2.68g/cm3;③具有良好的导热性，导热性比钢大3倍，仅次于铜；④机械加工性能比钢高4.5倍；⑤单位质量导电率为铜的2倍；⑥其表面具有良好的耐蚀性，可形成致密的氧化膜，即使在酸性介质中也具有良好的耐蚀性；⑦加工性能好，可铸造，容易和一些金属融合形成性能优异的铝合金，可锻造、焊接、轧制、冲压成形，类同于钢，以满足不同的使用个加工要求；⑧无磁、无毒、无火花放电[32-34]。

汽车用铝合金主要有变型铝合金和铸造铝合金两大类[35]。变型铝合金主要用于制造汽车散热系统、发动机罩、车身等。铸造铝合金主要用于制造变速箱壳体、发动机缸体、轮毂等。未来汽车材料构成比例中，铝合金的比例还会进一步增加。如在德国的试验车中，铝合金使用率达到了全部材料质量的30%。可以预言，未来若干年铝合金仍旧是汽车轻量化选材的首选材料[36]。

除了铝合金外，镁合金也是车用轻质合金材料之一。虽然镁合金的用量远不如铝合金，在汽车上的应用比例约占0.3%，平均质量约5KG，但是，近年来镁合金的用量正在迅速增加[37]。

镁合金材料具有密度小、可回收、比刚度接近铝合金和钢材、比强度高于铝和钢材、易切削、尺寸稳定性好、优良的阻尼减震性能、抗EMI电磁波等优点[38]。

研究汽车用镁压铸件并将镁合金材料应用于汽车制造是汽车轻量化的热点。镁合金用于制造座椅、轮圈可以减少振动，提高汽车安全性和舒适性，制造发动机气缸盖、离合器壳、变速器壳等在降低噪声方面优于一般金属材料。此外，镁合金还被大量应用于制造汽车仪表、车门框架、转向盘等元件。欧盟、日本、美国等用镁合金以制造零部件为主，占汽车用镁合金用量的80%以上[39-40]。

除了常用镁合金外，各种新型镁合金相继问世，据2007年第1期《现代材料动态》报道，一种耐热、抗蠕变稀土镁合金汽车材料由瑞格镁业研发成功，并用于制造多个汽车部件。

钛合金属于新型结构材料。钛合金具有优异的综合性能，密度小，密度仅为钢的60%左右，比断裂韧性和比强度高，抗腐蚀性能优异，在较高的温度下仍能保持较高的强度和其他机械性能，可在450℃~500℃的温度环境下长期工作而不失效。钛合金还有较好的低温性能，如间隙元素极低的钛合金TA7，在—253℃还具有一定的塑性[41-42]。

随着科学技术的日渐成熟和低成本钛合金的开发，钛合金在汽车材料上的应用得到了不断的发展。日本正在用Ti-5Al-2Cr-Fe合金试制曲轴。宝马、法拉利、本田、通用等世界著名汽车厂家已经将钛制连杆、气门、气门弹簧等应用于发动机。通用、大众公司底盘系统中悬挂系统的加速器、制动踏板、紧固件等也采用了钛制零件。此外，钛制轮毂、阀、螺栓、中控台面板等零件在通用、福特等汽车产品中亦可见[43-44]。

4.车用陶瓷

陶瓷是一种具有独特的力学、热学性能的无机非金属材料。它具有高温强度高、耐腐蚀、5

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第四篇：金属材料的应用现状与发展趋势

金属材料的发展现状与前景

摘要：金属是人们日常生活生产中最不可或缺的材料，更是人类社会进步的关键所在，本篇论文主要论述金属材料的种类、性能及在社会发展中的重要应用，并且展望金属材料在未 的发展前景。

关键词：金属材料、镁合金、铝合金、稀土、汽车

引言

金属材料是指由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属间化合物和特种金属材料等。

人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代，种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。我们对金属材料的认识应从以下几方面开始：

一、分类：

金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。

1、黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90％以上的工业纯铁，含碳 2％～4％的铸铁，含碳小于 2％的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。

2、有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。

3、特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金，以及金属基复合材料等。

4、金属材料按生产成型工艺又分为铸造金属、变形金属、喷射成形金属，以及粉末冶金材料。铸造金属通过铸造工艺成型，主要有铸钢、铸铁和铸造有色金属及合金。变形金属通过压力加工如锻造、轧制、冲压等成型，其化学成分与相应的铸造金属略有不同。喷射成形金属是通过喷射成形工艺制成具有一定形状和组织性能的零件和毛坯。

二、性能

金属材料的性能可分为工艺性能和使用性能两种。为更合理使用金属材料，充分发挥其作用，必须掌握各种金属材料制成的零、构件在正常工作情况下应具备的性能（使用性能）及其在冷热加工过程中材料应具备的性能（工艺性能）。

材料的使用性能包括物理性能（如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等）、化学性能（耐用腐蚀性、抗氧化性），力学性能也叫机械性能。

材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。

三、应用现状：

金属材料的发展已从纯金属、纯合金中摆脱出来。随着材料设计、工艺技术及使用性能试验的进步，传统的金属材料得到了迅速发展，新的高性能金属材料不断开发出来。如快速冷凝非晶和微晶材料、高比强和高比模的铝锂合金、有序金属间化合物及机械合金化合金、氧化物弥散强化合金、定向凝固柱晶和单晶合金等高温结构材料、金属基复合材料以及形状记忆合金、钕铁硼永磁合金、贮氢合金等新型功能金属材料，已分别在航空航天、能源、机电等各个领域获得了应用，并产生了巨大的经济效益。

1、镁及镁合金

镁由于优良的物理性能和机械加工性能，丰富的蕴藏量，已经被业内公认为最有前途的轻量化材料及21世纪的绿色金属材料，未来几十年内镁将成为需求增长最快的有色金属。1.1在汽车领域的应用

20世纪70年代以来，各国尤其是发达国家对汽车的节能和尾气排放提出了越来越严格的限制，这些要求迫使汽车制造商采用更多高新技术，生产重量轻、耗油少、符合环保要求的新一代汽车。据测算，汽车自重减轻10%，其燃油效率可提高5.5%，如果每辆汽车能使用70公斤镁，CO的年排放量就能减少30%以上。镁作为实际应用中最轻的金属结构材料，在汽车的减重和性能改善中的重要作用受到人们的重视。1.2、电子及家电用镁合金

汽车行业对镁合金的大量需求，推动了镁合金生产技术的多项突破，镁合金的使用成本也大幅度下降，从而促进了镁合金在计算机、通讯、仪器仪表、家电、医疗、轻工等行业的应用发展。其中，镁合金应用发展最快的是电子信息和仪器仪表行业。在薄壁、微型、抗摔撞的要求之下，加上电磁屏蔽、散热和环保方面的考虑，镁合金成了厂家的最佳选择。另外，镁合金外壳可使产品更豪华、美观。在电子信息和仪器仪表行业的镁合金制品的单位重量和尺寸不如汽车零部件，但它的数量大、覆盖面广，其用量也是巨大的。所以，近几年电子信息行业镁合金的消耗量急剧增加，成为拉动全球镁消耗量增加的另一重要因素。1.3、其它应用领域

其它如铝合金添加剂、镁牺牲阳极和型材用镁合金等。镁牺牲阳极作为有效的防止金属腐蚀的方法之一，广泛应用于长距离输送的地下铁制管道和石油储罐。目前，作为镁牺牲阳极的镁合金有3～4万吨/年的市场需求量，且每年以20%的速度增长。镁合金型材、管材，以前主要用于航空航天等尖端或国防领域。近几年由于镁合金生产能力和技术水平的提高，其生产成本已下降到与铝合金相当的程度，极大地刺激了其在民用领域的应用，如用做自行车架、轮椅、康复和医疗器械及健身器材。

2、钛及钛合金

钛及钛合金具有密度小、比强度高和耐蚀性好等优良特性。随着国民经济及国防工业的发展，钛日渐被人们普遍认识，广泛地应用于汽车、电子、化工、航空、航天、兵器等领域。

从钛金属的应用领域来看，以美国、日本为例，美国钛的最大应用领域是航空航天，占到总消费量的58.5%；日本则是火力、核电厂，及板式热交换器，两者合计占总消费量的41.9%。从下表可以看出，与美国相比，日本在更多方面使用钛。在体育用品方面，除了在高尔夫球杆头上使用钛以外，还有短距离用跑鞋的销钉、羽毛球拍及冰杖等登山器具、滑雪滑冰用的冰刀刃、自行车架、轮椅等等。美日两国在化学工业及油气田钻探装置上的用钛量都在增加。在计算机磁盘(真空镀膜)、纤维纺织机的框架、餐具、帐篷用具、拐杖和照相机等方面都巧妙地使用钛。

3、铝及铝合金

铝合金具有密度小、导热性好、易于成形、价格低廉等优点，已广泛应用于航空航天、交通运输、轻工建材等部门，是轻合金中应用最广、用量最多的合金。随着电力工业的发展和冶炼技术的突破，其性价比大为提高，目前交通运输业已成为铝合金材料的 合性能等具有非常积极的作用，在汽车领域有着良好的应用前景。

泡沫铝材被认为是一种大有前途的未来汽车的良好材料。泡沫铝材在汽车制造中的应用多为三明治式的三夹板，即：芯层为泡沫铝或泡沫铝合金，上下层为铝板或其他金属薄板。德国卡曼汽车公司用三明治式复合泡沫铝材制造的吉雅轻便轿车的顶盖板的刚度，比原来的钢构件高7倍左右，而其质量却比钢件轻25%。

四、发展展望

可以预见的是，金属材料依然不会被人类忽视，甚至应该是更受到重视和发展。但是就金属材料从古至今的长期发展规律我们可以发现，金属在人类的应用历史，正呈现着一种不断减重的趋势，即人类所最为依赖和一种的金属质量正在逐渐减少。这其实并不奇怪，在人类日新月异的技术，几乎越是高端的技术，就越是追求精巧别致，比如如今火热的纳米技术，核能开发等。而金属作为传统的人类常用材料，自然也要跟上这一趋势。这也便是人类在利用金属的过程会渐渐向质量轻的金属去靠拢。从最初的铜铁，到之后的铝，到如今，未来最热门的金属已变为了镁，钛等轻金属，这些，既证明了人类社会的不断进步，同时也让金属的价值得到了越来越大的发掘和提高。而在这其中，稀土的金属的开发已成为了全世界的一个焦点，稀土金属又称稀土元素，是元素周期表ⅢB族中钪、钇、镧系17种元素的总称。稀土元素是典型的金属元素，它们的金属活泼性仅次于碱金属和碱土金属，比其他金属元素都活泼，可与多种元素化合，稀土氧化物的熔点都很高，生成自由能负值很大，说明它们都是很稳定的化合物。由于稀土元素的特殊性质，决定了稀土的用途。其中炼钢生产中最常用的有两种，一是稀土合金，块状稀土硅铁合金，以前用于大包投入，大包压入，粉状一般用于大包内喷粉、模铸中注管喷粉等方法加入钢中；二是混合稀土金属，制成丝(φmm-φmm)或棒(≥φmm)，丝用于钢包、中注管或连铸结晶器，使用喂丝机喂入钢中，棒采用模内吊挂的方法熔入钢中。稀土金属包芯线作为线性添加材料的新品种，由于喂丝技术在炼钢生产中的广泛应用，必将得到进一步的发展。

可以肯定的是，在未来，随着人类生活中的不断需要，还会有更多的金属被开发出他独特的用途，成为人类社会中所必不可少的材料。也将同样引起未来科技的震荡，从而强力的推动社会的发展。好不夸张的说，未来社会人类能否生存，是否能利用好一些新兴金属将在很大程度上起着决定性的因素。因而，金属在未来的前景依然一片大好。

金属材料与人类社会进步的关系已不需多言，其体现的价值早已不再是简单一种人类所熟知的材料而已了。更多的，是一种社会进步的推动力。显而易见，金属材料的存在让人类的社会的进步加速了很多。而能够学会利用金属材料，毫无疑问，也是人类社会在不断前进中的一大幸事。所以，我们应该感谢金属材料在人类社会中起到的作用，也应更好的在未来利用好金属，让他的光芒更加闪耀。参考文献：

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第五篇：浅谈分布式防火墙技术的应用与发展趋势

浅谈分布式防火墙技术的应用与发展趋势

传统的防火墙分为包过滤型和代理型，他们都有各自的缺点与局限性。随着计算机安全技术的发展和用户对防火墙功能要求的提高，目前出现一种新型防火墙，那就是“分布式防火墙”，英文名为“Distributed Firewalls”。它是在目前传统的边界式防火墙基础上开发的。但目前主要是以软件形式出现的，也有一些国际著名网络设备开发商开发生产了：集成分布式防火墙技术的硬件分布式防火墙，做成嵌入式防火墙PCI卡或PCMCIA卡的形式，但负责集中管理的还是一个服务器软件。因为是将分布式防火墙技术集成在硬件上，所以通常称之为“嵌入式防火墙”，其实其核心技术就是“分布式防火墙”技术。

1．分布式防火墙的产生

1．1 传统防火墙的缺陷

传统防火墙根据所采用的技术，可以分为包过滤型和代理型。下面重点介绍包过滤型防火墙和应用网关防火墙的原理及其缺点。

包过滤防火墙的工作原理：包过滤技术包括两种基本类型：无状态检查的包过滤和有状态检查的包过滤，其区别在于后者通过记住防火墙的所有通信状态，并根据状态信息来过滤整个通信流，而不仅仅是包。包过滤是在IP层实现的，因此，它可以只用路由器完成。包过滤根据包的源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口及包传递方向等报头信息来判断是否允许包通过。过滤用户定义的内容，如IP地址。其工作原理是系统在网络层检查数据包，与应用层无关，包过滤器的应用非常广泛，因为CPU用来处理包过滤的时间可以忽略不计。而且这种防护措施透明，合法用户在进出网络时，根本感觉不到它的存在，使用起来很方便。这样系统就具有很好的传输性能，易扩展。但是这种防火墙不太安全，因为系统对应用层信息无感知――也就是说，它们不理解通信的内容，不能在用户级别上进行过滤，即不能识别不同的用户和防止IP地址的盗用。如果攻击者把自己主机的IP地址设成一个合法主机的IP地址，就可以很轻易地通过包过滤器，这样更容易被黑客攻破。基于这种工作机制，包过滤防火墙有以下缺陷：

（1）特洛伊木马使包过滤器失效；

（2）第0个分段中便过滤TCP；

（3）只能访问部分数据包的头信息；

（4）不能保存来自于通信和应用的状态信息；

（5）处理信息的能力有限。

（6）允许1024以上的端口通过； 应用网关防火墙也存在着许多缺陷：

（1）不能为UDP、RPC等协议族提供代理；

（2）可提供的服务数和伸缩性也有限；

（3）不能被设置为网络透明工作；

（4）容易消除阻断的URL；

（5）无法保护操作系统；

（6）管理复杂，影响系统的整体性能等。

基于上述原因，一种新型的防火墙技术，分布式防火墙（Distributed Firewalls）技术产生了。它可以很好地解决边界防火墙以上的不足，它通过把防火墙的安全防护系统延伸到网络中各台主机，一方面有效地保证了用户的投资不会很高，另一方面给网络带来全面的安全防护。

1．2 分布式防火墙定义

1．广义分布式防火墙

防火墙是一道介于开放的、不安全的公共网与信息、资源汇集的内部网之间的屏障，由一个或一组系统组成。

图

（二）其工作原理由图所示。

广义分布式防火墙是一种全新的防火墙体系结构，包括网络防火墙、主机防火墙和中心管理三部分：

（1）网络防火墙（Network Firewall）：用于内部网与外部网之间(即传统的边界防火墙)和内部网与子网之间的防护产品，后者区别于前者的一个特征是需要支持内部网可能有的IP和非IP协议。

（2）主机防火墙（Host Firewall）：有纯软件和硬件两种产品，是用于对网络的服务器和桌面机进行防护。它是作用在同一内部子网之间的工作站与服务器之间，以确保内部网络服务器的安全。它达到了应用层的安全防护，比起网络层更加彻底。

（3）中心管理（Central Management）：这是一个防火墙服务器管理软件，负责总体安全策略的策划、管理、分发及日志的汇总。这是新的防火墙的管理功能，也是以前传统边界防火墙所不具有的。

2．分布式防火墙的特点

综合起来分布式防火墙技术具有以下几个主要特点：

1．保护全面性

分布式防火墙把Internet和内部网络均视为“不友好的”。它们对个人计算机进行保护的方式如同边界防火墙对整个网络进行保护一样。对于Web服务器来说，分布式防火墙进行配置后能够阻止一些非必要的协议，如HTTP 和 HTTPS之外的协议通过，从而阻止了非法入侵的发生，同时还具有入侵检测及防护功能。

2．主机驻留性

分布式防火墙是一种主机驻留式的安全系统。主机防火墙对分布式防火墙体系结构的突出贡献是，使安全策略不仅仅停留在网络与网络之间，而是把安全策略推广延伸到每个网络末端。

3．嵌入操作系统内核

主要是针对目前的纯软件式分布式防火墙。操作系统自身存在许多安全漏洞，运行在其上的应用软件无一不受到威胁。分布式主机防火墙也运行在主机上，所以其运行机制是主机防火墙的关键技术之一。为自身的安全和彻底堵住操作系统的漏洞，主机防火墙的安全监测核心引擎要以嵌入操作系统内核的形态运行，直接接管网卡，在把所有数据包进行检查后再提交操作系统。为实现这样的运行机制，除防火墙厂商自身的开发技术外，与操作系统厂商的技术合作也是必要的条件，因为这需要一些操作系统不公开内部技术接口。

4．类似个人防火墙

针对桌面应用的狭义分布式防火墙与个人防火墙有相似之处，如都对应个人系统，但两者的差别又是本质的。首先，它们的管理方式不同，个人防火墙的安全策略由系统使用者自己设置，目标是防止外部攻击;而针对桌面应用的狭义防火墙的安全策略是由管理员统一设置，除了对该桌面系统起到保护作用外，还对该桌面系统的对外访问加以控制，并且这种安全机制是使用者不能改动的。其次，个人防火墙面向个人用户，而针对桌面应用的狭义防火墙面向的是企业级用户，是企业级安全解决方案的组成部分。

5．适用于服务器托管

不同的托管用户都有不同数量的服务器在数据中心托管，服务器上也有不同的应用。对于安装了中心管理系统的管理终端，数据中心安全服务部门的技术人员可以对所有在数据中心委托安全服务的服务器的安全状况进行监控，并提供有关的安全日志记录。3．分布式防火墙的优点

综合起来这种新的防火墙技术具有以下几个主要优点：

1．分布式体系结构保护内网安全

分布式的系统构架能够满足不同形态和规模的网络，能够适应网络结构和规模的变化，系统的灵活性得到充分的体现。[5]分布式的安全思路是在保证每个节点安全的前提上，达到整个网络的安全，某个节点的脆弱环节不会导致整个网络的安全遭到破坏。因此，创新的分布式的体系架构对于内网和移动办公的防黑和防木马、防病毒都起到很好的防护作用。

2．集中管理

独特的集中管理方式，对所有节点的管理可以通过统一的安全策略管理服务器来完成。中央策略管理服务器是一个集成的管理环境，负责给各个节点分发安全策略，记录客户端的工作状态，记录客户端强制复制的日志，记录服务器日志，并可以生成，指派，扫描和检查所有的客户端安全策略。通过集中管理控制中心，统一制定和分发安全策略，真正做到多主机统一管理，最终用户“零”负担。同时，通过不同的集中管理控制策略的制定，还可以对最终用户的上网行为进行控制。

3．中央控制策略动态更新

管理员在管理服务器更新安全策略之后，会在很短的时间内动态分发到各个客户端节点，只要客户端的机器空闲，客户端就会自动从统一策略服务器更新策略，用户也可以手动启动安全策略更新程序。客户端将会自动加载这些新的安全策略。安全策略在网络传输的过程中是以加密的形式完成的，不会被黑客窃听安全策略的具体内容。同时客户端所自行采用的安全策略只能比统一分发的中央控制策略的安全级别更高，不可以低于统一分发的中央控制策略的安全级别。

4．系统扩展性增强

分布式防火墙随系统扩充提供了安全防护无限扩充的能力。因为分布式防火墙分布在整个企业的网络或服务器中，所以它具有无限制的扩展能力。随着网络的增长，它们的处理负荷也在网络中进一步分布，因此它们的高性能可以持续保持住。而不会像边界式防火墙一样随着网络规模的增大而不堪重负。

4．分布式防火墙的主要功能

综合起来分布式防火墙技术具有以下几个主要功能：

1．控制网络连接（包过滤、基于状态的过滤）

2．应用访问控制

3．网络状态监控

4．入侵检测

5．防御黑客攻击

6．脚本过滤（对常见的各种脚本，如JavaScript、VBScript等ActiveX脚本进行分析检查）

7．日志管理

8．客户端定制的安全策略

9．对安全策略、日志和数据库的备份

10．统一的安全策略管理服务器 5．分布式防火墙技术的发展

随着分布式防火墙技术的不断发展，未来分布式防火墙技术将主要向两个方向发展：分布式主动型防火墙技术和分布式智能型防火墙技术。

1．分布式主动型防火墙

随着分布式防火墙技术的不断发展，未来分布式防火墙技术将向分布式主动型防火墙技术发展。不是被动地防止攻击，而是将内部的攻击拒绝在攻击者处。有效防止来自内部的拒绝服务攻击，使服务器能正常提供服务，从而克服分布式防火墙在防止拒绝服务攻击上的不足。

2．分布式智能型防火墙

分布式智能型防火墙是未来分布式防火墙发展的另一个方向。它具有以下几个特点：

（1）透明流量分担技术

保证了防火墙能够加大带宽，同时又起到双机设备的作用，显著提高防火墙的可用性。其巨大的吞吐能力，保证了客户网络巨大数据流的来往，并且不会影响网络速度和性能。

（2）内核集成IPS模块

分布式智能型防火墙将IPS作为一个模块集成到里面，直接在主干上直接监测并且阻断供给，更高效更安全。并且，如果单独放置IPS，那么这些DOS攻击以及防扫描的工作就被提到了应用空间去完成，显然没有集成之后的IPS直接在防火墙的内核处理的效率和稳定性高。

（3）预置防IP欺骗策略

智能型分布式防火墙的“防黒客”功能，能够对IP欺骗，碎片攻击，源路由攻击，DOS攻击等各种黑客攻击进行有效的抵抗和防御。

结论：

纵观防火墙技术的发展历史，分布式防火墙技术无疑是一座里程碑。它不但弥补了传统边界式防火墙的不足，而且把防火墙的安全防护系统延伸到网络中各台主机，一方面有效地保证了用户的投资不会很高，另一方面给网络带来全面的安全防护。分布式防火墙分布在整个企业的网络或服务器中，具有无限制的扩展能力，随着网络的增长，它们的处理负荷也在网络中进一步分布，进而持续保持高性能。然而当前黑客入侵系统技术的不断进步以及网络病毒朝智能化和多样化发展，对分布式防火墙技术提出了更高的要求。分布式防火墙技术只有不断向主动型和智能型等方向发展，才能满足人们对防火墙技术日益增长的需求。