生物材料的发展趋势(6篇)

生物材料的发展趋势篇1

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2

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3

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: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6

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。