无机矿物纤维的致癌性
岩棉，玻璃棉等人造矿物纤维对细胞DNA损伤作用的体外研究
虽不如石棉毒性大但与石棉同等致癌性原理，值得关注！
作者：王起恩顾志刚韩春华柳德米拉.曲路吴卫东神山宣彦刘世杰北京医科大学劳动卫生教研室(王起恩、吴卫东、刘世杰)，预防93级学生(顾志刚、柳德米拉.曲路)北京体育师范学院(韩春华)，日本国劳动省产业医学综合研究所(神山宣彦)转自：
【摘要】目的比较研究10种人造矿物纤维(MMMF)对人肺泡上皮细胞(A549细胞)DNA的损伤及修复作用。方法选用日本纤维状物质研究协会提供的10种标准人造矿物纤维(JFM)，用单细胞凝胶电泳法，以A549细胞作为靶细胞，测定了细胞DNA链断裂、损伤后修复及DNA-DNA 链间交联。结果10种JFM纤维都可引起不同程度的DNA链断裂、DNA-DNA链间交联及抑制DNA损伤后的修复功能。综合分析发现：微细玻璃纤维的遗传毒性最强，硅灰石的遗传毒性最低。它们的作用程度均低于温石棉。结论JFM纤维均具有一定程度的体外遗传毒性，但均低于UICC温石棉B。
近年来许多人造矿物纤维(MMMF)被用作石棉的代用品，由于MMMF与石棉理化特性类似，因此可能具有与石棉相似的有害生物学作用。流行病学调查也未发现MMMF与人类肿瘤有关，尚不能确定MMMF是否具有致癌性。为了解常用的MMMF的遗传毒性，本研究选用日本纤维状物质研究协会提供的10种标准人造矿物纤维(JFM纤维)及国际癌症防治联合会(UICC)温石棉B，以已建株的人肺泡上皮细胞(A549细胞)作为靶细胞，在体外用单细胞凝胶电泳法测定并比较了这些矿物纤维对细胞DNA链断裂、DNA-DNA链间交联以及DNA损伤后的修复能力等的影响。
材料与方法
1.材料：(1)人造矿物纤维：JFM纤维由日本纤维状物质研究协会提供，其主要名称及特征见表1［3］。阳性对照组为UICC温石棉B。(2)细胞：人肺泡上皮细胞(A549细胞)：由曲青山教授提供。
表1实验所用的矿物纤维的名称、长度及直径
样品长度直径(μg)
玻璃棉 20.2
岩棉 1.80
微细玻璃棉 0.24
耐火纤维(陶瓷纤维) 0.77
耐火纤维(陶瓷纤维) 11.0 1.10
耐火纤维(富铝红柱石) 2.40
钛酸钾须晶0.35
碳化硅须晶
氧化钛须晶 0.14
硅灰石(天然矿物纤维) 1.00
2.方法：(1)DNA损伤及修复实验(单细胞凝胶电泳法)：取12瓶长至对数生长期的A549细胞，分别加入200μg/ml的JFM纤维或温石棉。37℃培养1小时后，用胰酶消化细胞，制备细胞悬液，待测。同时取12瓶A549细胞分别用200μg/ml JFM纤维或温石棉染毒1小时后，去除纤维，加入新鲜的含10%小牛血清的MEM，继续培养4小时，然后用胰酶消化，制备细胞悬液，待测。(2)DNA-DNA交联测定［4］：取13瓶长至对数生长期的A549细胞分别加入200 μg/ml 的JFM纤维或温石棉。在37℃培养半小时后，每瓶加入90μmol/ml的甲基甲磺酸(MMS)。继续培养半小时，再用胰酶消化，制备细胞悬液，待测。(3)单细胞凝胶电泳：参看文献［5］。制好的胶板经裂解、电泳、中和染色后，在荧光显微镜下观察细胞电泳图像，用目镜测微尺测量细胞的尾长和总长，以尾长/总长代表损伤程度。
3.统计方法：用Primer软件对数据进行t检验。
结果
1.JFM纤维对A549细胞DNA的损伤作用及修复功能的影响：由表2可见，10种JFM纤维和温石棉均可明显引起A549细胞DNA链的断裂，其中耐火纤维的作用与温石棉相似；其它JFM纤维的作用均明显低于温石棉。JFM纤维和温石棉与A549细胞作用1小时后再修复4小时，JFM纤维与温石棉所致的DNA损伤均有不同程度的修复，但除硅灰石外，所有JFM纤维与温石棉所致的DNA损伤均未修复到对照组水平，其中玻璃棉、钛酸钾须晶、微细玻璃棉、岩棉所引起的DNA损伤后的修复程度均低于温石棉。
表2JFM纤维对A549细胞DNA链断裂及损伤后修复功能的影响(n=30) 受试物尾长/总长修复4h尾长/总长修复率
玻璃棉0.410±0.076**## 0.336±0.083## 18.0 钛酸钾须晶0.442±0.071**## 0.336±0.109## 24.0 微细玻璃棉0.444±0.067**## 0.331±0.105*## 25.5 岩棉0.378±0.098**## 0.279±0.144**## 26.2 温石棉0.551±0.038## 0.393±0.132## 28.7 氧化钛须晶0.402±0.102**## 0.261±0.134**## 35.1 碳化硅须晶0.309±0.115**## 0.197±0.149**## 36.2 耐火纤维0.436±0.080**## 0.266±0.126**## 39.0 耐火纤维0.430±0.086**## 0.215±0.100**## 50.0
耐火纤维0.539±0.079## 0.239±0.128**## 55.7 硅灰石0.357±0.071**## 0.085±0.114** 76.2 对照组 0.036±0.092
与对照组比较，##P＜0.01;与温石棉组比较，**P＜0.01##P＜0.01 vs. control;**P＜0.01 vs. chrysotile
2.JFM纤维对A549细胞DNA-DNA链间交联的影响：由表3可见，当MMS与10种JFM纤维和温石棉同时作用于A549细胞后所产生的DNA断片均少于MMS单独作用组。提示10种JFM纤维和温石棉均可导致A549细胞产生DNA-DNA链间交联。其中温石棉引起的交联程度最大，其次为微细玻璃棉、碳化硅须晶、岩棉、钛酸钾须晶、耐火纤维、氧化钛须晶、耐火纤维、硅灰石、耐火纤维、玻璃棉。
表3JFM纤维对A549细胞DNA-DNA链交联的影响(n=30) 受试物MMS (μmol/L)尾长/总长( ±s)DNA链间交联率 (%) 温石棉
微细玻璃棉 90 0.573±0.086 25.5 碳化硅须晶90 0.551±0.079 24.7 岩棉90 0.562±0.072 23.2
钛酸钾须晶 90 0.545±0.047 21.5 耐火纤维 90 0.576±0.116 21.3
氧化钛须晶90 0.579±0.064 20.9 耐火纤维90 0.607±0.058 17.1
硅灰石64 16.0
耐火纤维
玻璃棉 90 0.669±0.052 8.6
空白对照 Control 0 0.108±0.034
3.10种JFM纤维与石棉遗传毒性的比较：将10种JFM纤维和温石棉对DNA链断裂、DNA 修复功能、DNA-DNA链间交联3个指标的影响程度由高到低进行排序，并将其序号相加，10种JFM纤维和温石棉的遗传毒性大小依次为：温石棉、微细玻璃棉、钛酸钾须晶、岩棉、玻璃棉、耐火纤维、碳化硅须晶、氧化钛须晶、耐火纤维、耐火纤维、硅灰石。
讨论本研究结果表明：10种JFM纤维均可不同程度地引起DNA链断裂及DNA-DNA链间交联，
但损伤程度均低于温石棉的作用。JFM纤维作用于A549细胞1小时后修复4小时，其4小时的DNA修复率，除玻璃棉、微细玻璃棉、钛酸钾须晶和岩棉外均高于温石棉，提示多数JFM纤维对DNA损伤后修复能力的抑制作用均低于温石棉。10种JFM纤维的遗传毒性各不相同，有的甚至相差很多。根据改进的Stanton假说，矿物纤维的致病性不仅随纤维的尺寸变化而变化，也与纤维的类型包括化学构成、晶体结构、表面物理化学特性有关［6］。本研究所采用的10种JFM纤维及温石棉的尺寸及纤维类型各不相同，且采用的是重量浓度。由于单位重量所含有的纤维数目不同［7］，因此会表现出其效应的差异。本研究是短时间(1小时)染毒的体外实验，因此还有许多与纤维致病性有关的因素未考虑进去，如纤维的呼吸性、纤维在呼吸道的沉积、纤维在肺组织中的滞留等。已知纤维的溶解性(即纤维在肺组织中的滞留性)与其致病性有密切关系，而不同的MMMF在细胞内和细胞外的溶解性也不同［8］，因此本研究的体外实验结果还不能完全说明MMMF的遗传毒性。
近年来的研究表明：在矿物纤维(包括天然和人造矿物纤维)的致病过程中，活性氧起了重要作用［9］。玻璃纤维和耐火陶瓷纤维RCF1都可引起大鼠肺泡巨噬细胞不同程度的氧化应激［10］。MMVF和RCF可引起质粒phiX174RFI DNA损伤，甘露醇可抑制这种损伤而铁络合剂却不能，提示MMVF和RCF是通过OH?造成DNA的损伤，但它们在产生自由基的过程中与铁无关［11］。
虽然近年来许多动物实验均未发现玻璃纤维和矿棉能引起动物肺部肿瘤，人群流行病学调查也缺乏MMMF致癌的阳性资料［2］，[但本研究的结果表明10种JFM纤维在体外实验中确实存在不同程度的遗传毒性，虽然这些遗传毒性均低于温石棉，但由于MMMF近年来应用甚广，有必要对其致癌性做进一步的深入研究***************************************************************************************************** *************************************
27家企业374人因吸入石棉致死震惊日本
日本多家公司近日相继爆出“石棉致癌”丑闻，在日本引发了一场不小的风波。随着调查的深入和媒体的曝光，这起风波大有愈演愈烈之势，引起了政府、民众的广泛关注和讨论。
6月30日，3名日本市民举行了记者招待会，称自己因大量吸入石棉而患有间皮瘤，并爆出日本一家大型机械制造厂———久保田株式会社已因此向他们赔偿了600万日元约合44万人民币）。事情一曝光，整个日本社会为之哗然。时过半月，这场风波不仅没有平息，反而接连爆出了更多令人震惊的情况。
据调查，该公司自1954年开始用青石棉和白石棉作为石棉管的生产材料至今，已查明有
75人因吸入石棉死亡，还有18人在治疗中。该公司已开始研究如何向被害者支付补偿金，并称已停止使用这种材料。
据《东京新闻》报道，三菱重工也查出已有17名职工死亡，还有6人正在治疗中；三井造船共有14人因此死亡；石川岛播磨重工共有20人死亡。据《读卖新闻》报道，至截稿之日，日本经济产业省调查得知，因石棉导致死亡的人数已经多达374人，正在治疗中的人数为88人，涉及有关企业27家。
据《朝日新闻》报道，7月15日，日本国会众议院一致通过了一项决议，承认国际劳动机关 ILO 早在1986年就颁布的“石棉使用安全条约”。这将使日本企业今后的有关生产受到法律制约。但有专家批评说，日本政府在防止石棉危害方面行动得太晚了。（孙秀萍）
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致癌石棉粉尘恐慌蔓延日本政府失责被曝光
日本大阪市一仓库工作人员因中皮肿（肺癌的一种）病故后，医生从死者肺组织里检验出石棉粉尘。日本媒体22日报道说，这是日本国内首例确诊石棉粉尘导致中皮肿的病例，也是首次确认在非石棉生产现场吸入石棉尘埃也能致癌。这条消息令日本公众对近期闹得人心惶惶的“石棉致癌公害”更添不安。
日本经济产业省上月29日发布的最新统计表明，过去5年来，日本工矿企业中已有400多人死于石棉引发的癌症或其他致死疾病。因石棉作为绝缘隔热材料一度在日本广泛使用，有专家指出，这将造成一场“潜在的环境灾难”。
石棉恐慌在日本蔓延
此次石棉危机是由大阪一家公司“引爆”的。6月29日，位于大阪的机械制造厂久保田株式会社承认，从1978年到2004年间，该公司有79名工人因从事跟石棉接触的工作而致癌死亡。
消息传出，不啻在日本列岛引发一场地震。在日本媒体地毯式轰炸的报道下，新的致死案例被不断挖掘出来。随后，感到压力的日本石棉协会要求其24个成员公司进行彻查。随着越来越多的公司发布调查报告，死亡数字也在天天更新。
7月11日，住友重工报告14例跟石棉材料生产有关的癌症死亡病例。该公司上世纪70年代在横须贺造船厂曾使用过石棉。
7月13日，三菱重工、石川岛－播磨重工、三井造船这三大重工业龙头企业公布了41例死亡病例，另有14人正在接受治疗。7月15日，日本经济产业省公布的数字为89家公司370多人死亡。到了29日，这个数字上升到402人。
在公众要求下，一些公共建筑和学校、老房子等也对使用石棉情况进行了检查，结果更令民众忧心忡忡。如西日本铁道公司的调查报告显示，该公司1216个车站中，有1147个车站使用了石棉制品。
政府失责被媒体曝光
“石棉致癌公害”曝光后，媒体深入调查揭示，日本政府之前对这一问题的严重性视若无睹，错过了最佳补救时机。调查显示，日本政府早在1976年就接到过石棉致病致死的报告，但报告被相关部门漠视。
1981至1983财政年度间，当时的环境厅在2000多家跟石棉关联的公司中仅仅抽查了3家，就得出结论说：“（石棉）对公众的危害很小。”
直到1995年，日本政府才开始禁止使用两种高致癌性的石棉。2004年10月又把部分产品列入“黑名单”，但仍允许厂家在没有石棉替代品的情况下继续使用。而世界卫生组织在1980年就认定石棉为致癌物质，美国在1989年开始禁用。
在公众压力下，日本政府采取了一些补救措施。外务省本月11日向国际劳工组织（ILO）提交了《安全使用石棉公约》批准书，有望在明年8月11日开始生效。
日本厚生劳动省则公布了1999至2004年间235家处理过石棉的公司名单，并开设电话热线接受咨询。厚生劳动省22日起还决定在7个石棉病“重灾区”的医院设立专家门诊。
同时，石棉致癌公害的赔偿问题也被提上日程。
潜在灾难令专家忧心
专家认为，22日公布的大阪文具店员工病例证明，接触石棉尘埃的人群都有被污染危险，如生活在使用石棉装修材料的老建筑里的人们，甚至包括那些家庭主妇，因为她们要清洗丈夫沾上尘埃的服装。
资料显示，到1995年为止，日本各地报告的间皮瘤死亡病例总数为500例，但在2003年一年间，死于这种疾病的病例就新增878例。间皮瘤是导致胸腔、肺部、胃部发生病变的癌症，石棉目前被认为是该病症的惟一诱因。由于石棉导致的间皮瘤潜伏期可达20年至40年，这意味着将来会出现越来越多的发病病例。日本多家公司近日相继爆出“石棉致癌”丑闻，在日本引发了一场不小的风波。随着调查的深入和媒体的曝光，这起风波大有愈演愈烈之势，引起了政府、民众的广泛关注和讨论。
6月30日，3名日本市民举行了记者招待会，称自己因大量吸入石棉而患有间皮瘤，并爆出日本一家大型机械制造厂———久保田株式会社已因此向他们赔偿了600万日元约合44万人民币）。事情一曝光，整个日本社会为之哗然。时过半月，这场风波不仅没有平息，反而接连爆
出了更多令人震惊的情况。
据调查，该公司自1954年开始用青石棉和白石棉作为石棉管的生产材料至今，已查明有75人因吸入石棉死亡，还有18人在治疗中。该公司已开始研究如何向被害者支付补偿金，并称已停止使用这种材料。
据《东京新闻》报道，三菱重工也查出已有17名职工死亡，还有6人正在治疗中；三井造船共有14人因此死亡；石川岛播磨重工共有20人死亡。据《读卖新闻》报道，至截稿之日，日本经济产业省调查得知，因石棉导致死亡的人数已经多达374人，正在治疗中的人数为88人，涉及有关企业27家。
据《朝日新闻》报道，7月15日，日本国会众议院一致通过了一项决议，承认国际劳动机关 ILO 早在1986年就颁布的“石棉使用安全条约”。这将使日本企业今后的有关生产受到法律制约。但有专家批评说，日本政府在防止石棉危害方面行动得太晚了。（孙秀萍）东京女子基督教大学教授广濑（音译）说：“日本社会过去从便利角度出发，过量使用了石棉，这将是一场潜在的环境灾难。”
不久前在巴黎召开的法国癌症研究论坛公布的一项数据显示，作为“职业癌症”，大多数肺癌与人们过去暴露在用石棉材料装修的环境中有关。55岁以上肺癌患者中，12％的人都与石棉有关。
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我国石棉替代品生产使用、危害及防护措施状况
【摘要】虽然石棉的用途广泛、价格低廉，但因其危害严重，存在着致癌问题，部分发达国家对石棉的使用进行了严格限制，为了降低石棉对人体健康的伤害，国际上大力提倡使用石棉替代品。本文对目前使用最多的石棉替代品：玻璃棉、岩棉等的生产使用、危害及防护措施状况进行了简单回顾。
【关键词】石棉替代品生产使用危害防护措施玻璃棉岩棉
石棉是指自然界中以纤维形式存在的、具有商业价值的链状硅酸盐,作为非金属材料，由于它具有耐热、保温、耐磨、电绝缘以及耐化学腐蚀等优良的性能被各个领域广泛应用。
石棉的主要制品为：①石棉纺织品(包括耐火的纺织品和防护服装、线、绳等)；②石棉水泥制品(包括管子、绝缘板、建筑用材料及构件)；③石棉电木制品(包括制动、刹车、摩擦零件及做耐酸设备的材料)；④石棉橡胶制品(包括制动环、靴模、鞋楦等)；⑤绝热材料；⑥石棉沥青材料(包括浸透沥青的石棉纸、防水材料等)。
石棉的危害主要是长期吸入石棉尘可导致石棉沉着病。石棉沉着病患者的临床改变待征是支气管内膜炎和肺气肿，导致石棉肺。
据统计，我国在死于石棉沉着病人中，患各种癌症而死者占37.8％，其中女性接触石棉粉尘的平均工龄为16年，男性为20年时，从确诊为石棉沉着病到死亡的时间为15——30年。
虽然石棉的用途广泛、价格低廉，但因其危害严重，存在着致癌问题，部分发达国家对石棉的使用进行了严格限制，当前大力提倡使用石棉替代品，我国也早已开始石棉替代品的生产使用、危害及防护措施研究。石棉替代品生产和应用发展很快，目前已知有150多种，但最常用的有：玻璃棉、岩棉、渣棉及漂白土纤维、绿坡石、海泡石等，由于其仍具有生物活性和致病力，已受到重视。
石棉替代品的生产使用现状
岩棉
岩棉(ROCK WOOL)是以精选玄武岩或辉绿岩为主要原料，加一定比例的矿渣，经高温熔融制成的人造无机纤维，深加工制成岩棉板、岩棉管、岩棉毡等系列产品。具有绝缘、消音、耐火、导热系数小、隔冷热，自重轻，价格较低，且具有优越的防火性能等特点，广泛应用于石油化工、电力、建筑、冶金等行业，是管道、贮罐、烟道、车船等工业设备理想的保温建筑材料。由于用途广泛，发展迅速，是目前作为石棉替代品之一。
我国早在60年代已开始生产岩棉。但当时质量、产量均较低，属初级产品，主要用于工业设备的保温节能。1979年，北京新型建材厂引进瑞典技术，建成我国第一条年产16300t岩棉制品生产线。在消化吸收国外技术的基础上，80年代中期起，我国先后自行设计建造了南京、兰州、长沙等多条大型岩棉制品生产线。在诸多纤维保温材料中岩(矿)棉生产量最大，目前全国年生产能力已达6O万T以上，产品已发展成(半)硬板、保温棉毡、保温带、保温管套、装饰吸音板、粒状棉喷涂材料等等，并逐渐大量应用于工业与民用建筑，噪声控制和船用防火材料。
建筑行业使用岩棉型材种类：
（1）防水保温复（2）合卷材
上海市建筑研究院研制的防水保温复合卷材，采用半硬质岩棉板条与各种新型卷材复合，半硬质棉板条宽约10cm，用热熔型胶粘剂成排粘结于卷材上，以便此复合卷材作为产品可以成卷搬运。
（3）钢丝网岩棉夹芯复（4）合板
这是一种十分灵活的多功能、多用途复合板材。采用两层钢丝网片为主要骨架，中间填充半硬质岩棉板。两层钢丝网之间用短钢丝联系，组成一个十分稳固的半空间网架体系，运到现场安装后，在钢丝网两外表面分别喷涂或抹涂2.5cm厚水泥砂浆，即成为可作为内、外墙体及屋面的钢丝网岩棉夹芯复合板。
（5）岩棉彩钢复（6）合板
采用彩钢框架，其芯材采用100kg/m3容重的岩棉板。其厚度为10cm，传热系数仅为0.38W ／(m2K)，每平方米重量只有20kg，十分轻便。
岩棉彩钢复合板因全部为非燃烧材料制作，因此防火性能优越，且可工厂化大批量生产，便于机械化作业施工，是今后工业与民用建筑的发展方向。尤其可实现灵活隔断，便于住宅户型随人口的增减而自由改变。但目前成本还较高，每平方米约近200元，在住宅建设中尚难大量推广。
（7）薄壁砼岩棉复（8）合板
薄壁砼岩棉复合板是国家建材局“六五”科技攻关项目，1986年通过鉴定，并在北京、哈尔滨等地推广应用。它与住宅框架轻板体系结合作为内外墙体挂板，节约能耗显著。其热阻值为1.99m2K／W，成本也较低，每平方米仅约40——50元。
（9） GRC岩棉复（10）合板
板即玻璃纤维增强水泥板，70年代首先由英国研制开发成功，我国经“六五”科技攻关，于北京建成年产2万m2中试生产线，1986年通过鉴定，目前已在全国推广生产。GRC抗裂性好，抗拉及抗冲击强度高，且成型性好，易于制成轻质高强制品，因此GRC板最薄可做成5mm 甚至更薄。GRC板不燃、不锈、不裂、不易老化，用途十分广泛。
以GRC板与岩棉板复合，可作内、外墙板，也可作屋面板。其重量很轻，200 m m 厚的板，每平方米仅重90kg。热阻值2.52m2K／W，保温、隔热性能良好，是一种很有前途的住宅建筑用材。
噪声控制材料：
岩棉因具有吸声系数高、容重轻、不燃、不腐不蛀、不老化等特性，为当今重要的吸声材料，广泛应用于噪声控制工程中吸声降噪，消声器和轻薄结构隔声，以及厅堂音质中控制混响时间。
上海新型矿物棉制品厂于八十年代中期从国外（日本）引进先进的生产设备和技术，生产的岩棉板质量较高，品种规格齐全，是一种性能良好的强吸声材料。
聚氯乙烯——岩棉复合发泡吸声材料，不仅在高频处保持了良好的吸声性能，而且在中低频处极大地改善了材料的吸声性能。并且这种材料的制作工艺简单，成本低廉，有良好的阻燃性能，在工业和民用建筑中有广阔的应用前景。
船用防火材料：
由岩棉制作的复合岩棉板是当今国际上最先进的船用内装饰板材，可作为耐火分隔用的围壁板、衬板(里子板)和天花板(“望天”里子板)。
玻璃棉
玻璃棉是将石灰石、叶腊石、石英砂、硼镁石、萤石等岩石粉碎成粉末，搅拌均匀并配以硫酸钠、芒硝等物质后，在1000—1500℃下熔融，通过不同技术(如拉丝、吹丝、离心等)制成的人造无机纤维。
由于玻璃棉作为一种新型的无机非金属材料，具有绝热、隔音、耐高温、抗腐蚀、强度高、密度小、柔软回弹性强、保温性能好、吸声强、防潮性好等性能，深受市场欢迎。其应用范围逐步推广到航空、造船、石油化工、建筑、冶金、电气、医疗等领域。
我国玻璃棉自1958年才开始采用火焰喷吹法小规模生产，1962年以后逐渐建立日产1——6吨玻璃棉的蒸气立吹法生产线，使我国的玻璃棉生产具有了一定的规模。但是，蒸气立吹法生产的棉纤维粗、渣球多、质量较差；火焰喷吹法生产的超细棉均以原棉方式销售，玻璃棉的品种、质量及生产装备均处于发展的初级水平。此种生产状况延续了许多年。为改变我国玻璃棉生产能耗大、无制品、产量小的落后面貌，上海平板玻璃厂和北京玻璃钢制品厂相继从日本引进4000吨／年的离心喷吹法技术设备，分别于1987年9月和1988年8月投产，从而使我国玻璃棉制品在品种、质量、应用领域方面都有了很大发展。到80年代末期，玻璃棉及其制品的销售却不尽人意，尽管售价与矿物棉的相差不大(按每立方米之价格比较)，其销售依旧乏力，然而进入90年代，玻璃棉及其制品的需求与生产增长异常迅猛，与其它绝热吸声材料的供大于求状况相比，玻璃棉出现了供不应求的局面，可谓一枝独秀。
我国从1992年开始，玻璃棉制品呈现热销态势，尽管售价迅速上涨，依然供不应求到1993年，部分生产企业的某些制品已供不应求，加上原材料、燃料的涨价，致使玻璃棉的市场价格大约上扬了20％左右。此时在我国北京、上海、江苏的三条离心玻璃棉生产线年产量为12500t，只能满足市场需求的2／3。市场的热销刺激了生产，一些商家把眼光盯住了热销的我国离心玻璃棉市场，1993年以来，各地区、各企业纷纷与外商洽谈，与国内科研设计单位联手，欲上马生产玻璃棉，一股玻璃棉的生产热正在形成。同时，国外生产商亦看好我国市场，法国、美国、日本等国的市场营销人员多次来华，考察我国市场，设立办事处。1994年至1995年出现了第二轮引进建线热。相继立项并投产了5条生产线，新增生产能力42000t，这5条生产线部分或全部引进国外技术和设备。至此，我国实际拥有的离心玻璃棉生产线年生产能力达到5.4万t，而1995年实际消耗量为2.5万t，供需比例约为2.16：1，产大于销的矛盾已相当明显。但是某些企业未看到这些“热销”背后隐藏的危机、又纷纷上马玻璃棉生产线。
到目前为止，我国离心玻璃棉的设计年生产能力为12.4万t，比1995年前增加了6万t，实际年总产量为11.2万t。据玻璃棉专业委员会统计，1996年我国离心玻璃棉实际消耗量为35200t。2000年我国离心玻璃棉的设计总产量为150000 t。离心玻璃棉的销售价格由高峰时的2.5——3万元／t，下跌到现在的0.9——1.0万元／t。这就是我国离心玻璃棉生产和经营的现状。
目前市场对玻璃棉制品的需求主要是离心玻璃棉板，它不仅适用于建筑围护结构的隔热保温与吸声，还可喷、贴饰物作吊顶材料，档次较高，用途广泛。而湿法板、超细玻璃棉的市场需求并不旺盛。由此也可以看出，90年代以来，各类建筑对中高档建筑材料的需求殷切。
从离心玻璃棉的使用来看，主要用于公用设备和管道保温，建筑墙体保温。应用增长的应用
领域主要是建筑业。北京地区对采用玻璃棉作围护墙体的保温进行了有益的探索，而目前对玻璃棉的应用仅限于室内吊顶装饰。
石棉替代品的危害现状
石棉替代品对人体健康的危害有：呼吸系统危害：接触玻璃棉、岩棉、矿棉的工人均可出现x线胸片改变：即尘肺改变。肺功能测定FVC(用力呼气量)低于正常，但远不如石棉工人严重。对接触玻璃纤维工人肺活检病理检查表明，肺组织内有玻璃纤维尘细胞灶，胶元轻度增生，肺癌、肺脓肿。当接触较低浓度时(2.5根／毫升)，即使长达20年，工人肺功能改变也不大。接触高浓度玻璃纤维尘的工人，出现上呼吸道刺激症状和哮喘发作。自患者肺灌洗液中可检出0.5、O.7μm粗的玻璃纤维。
此外，漂白土纤维、绿坡石、海泡石等接触工人胸片显示有不典型的阴影，肺活检有细支气管炎、网状纤维增生、纤维灶等改变。
皮肤危害: 玻璃纤维工人多发生接触性皮炎，但部分工人可以逐渐耐受，称为“硬化现象”。对皮肤损害的程度，依纤维直径和表面粗糙性而异，目前公认，纤维直径超过5μm，才具有明显刺激作用。接触玻璃纤维、岩棉的工人，有少数人出现皮肤过敏，但迄今未证实这些纤维本身是致敏原。
眼睛及粘膜危害：接触玻璃纤维等工人可患结膜炎和角膜炎，严重者可见角膜混浊和局部脓肿。自患者眼内可以冲洗出直径3μm以下的纤维。对患者眼球的病理检查，可见角膜上皮细胞增生，结膜液粘蛋白含量增加，表明是机械性刺激作用。动物实验证实有类似的病理改变。实验表明，当纤维粒径、长短相似时，石棉替代品亦可产生与石棉相近的毒性和致癌性。石棉替代品粉尘对人和动物具有一定的生物学损害作用，其生物学活性及病理作用虽不及石棉，但作为石棉代替品的大量生产和使用，对其危害不容忽视。
石棉替代品的防护措施
由于石棉替代品的生物学作用与石棉相似，但其危害严重度远低于石棉，且在人体内的行为、转移、清除与石棉相似，其致癌机理也相仿。致纤维化和致癌效应的产生，都必须以在组织中积累足够数量的纤维为前提。因此，减少接触是防治石棉替代品职业危害的根本对策。
主要防护措施有: 密闭尘源：主要是生产机械的密闭。整体、局部。
通风除尘：在必须敞开处，安装局部排风设备，将纤维粉尘收集后排出。
湿式作业：预先将材料湿润，或喷雾洒水，可大大减少粉尘的产生量。
个体防护：在其它措施达不到要求或不能采取措施时，佩戴合适的防尘面具、防护服。参考文献
1．职业安全卫生与安全百科全书.中国大百科全书出版社.1990.
2．钱本德.几种多功能岩棉住宅用材介绍,住宅科技,1998(6).
3．邢春生叶风廷王家庚刘占元.岩棉粉尘职业危害研究现状.工业卫生与职业病.1995.21(5) 4．欧阳清良.我国离心玻璃棉生产线现状和发展趋势.新型建筑材料.1998.(3).
5．何文刚.耐火分隔与复
6．合岩棉板的应用.造船技术.1997.(3).
7．潘明琨.石棉的危害及其环境管理.甘肃环境研究与监测.1995.8(4).
—摘自《2002年第九界全国噪声与振动控制工程学术会议论文集
纤维的种类
一、植物纤维 主要组成物质是纤维素，又称为天然纤维素纤维。是由植物上种籽、果实、茎、叶等处获得的纤维。根据在植物上成长的部位的不同，分为种子纤维、叶纤维和茎纤维。 1.种子纤维：棉、木棉等； 2.叶纤维：剑麻、蕉麻等； 3.茎纤维：苎麻、亚麻、大麻、黄麻等。 二、动物纤维 主要组成物质是蛋白质，又称为天然蛋白质纤维，分为毛和腺分泌物两类。 1.毛发类：绵羊毛、山羊毛、骆驼毛、兔毛、牦牛毛等； 2.腺分泌物：桑蚕丝、柞蚕丝等。 三、矿物纤维 主要成分是无机物，又称为天然无机纤维，为无机金属硅酸盐类，如石棉纤维。 四、化学纤维 用天然的或人工合成的高分子化合物为原料经化学纺丝而制成的纤维。可分为人造纤维、合成纤维、无机纤维。 五、人造纤维 用纤维素、蛋白质等天然高分子物质为原料，经化学加工、纺丝、后处理而制得的纺织纤维。用失去纺织加工价值的纤维原料，经人工溶解或熔融再抽丝而制成，其原始的化学结构不变，纤维成分仍分别为纤维素和蛋白质，而形成的物理结构、化学结构变化的衍生物，组成成分为纤维素醋酸酯纤维。 1.再生纤维素纤维：粘胶纤维、富强纤维、铜氨纤维等；（其区别为用烧碱、 二氧化硫不同的溶液溶解） 2.纤维素酯纤维：醋酯纤维； 3.再生蛋白质纤维：大豆纤维、花生纤维等。 六、合成纤维 用人工合成的高分子化合物为原料经纺丝加工制得的纤维。 1.普通合成纤维：涤纶、锦纶、晴纶、丙纶、维纶、氯纶等； 2.特种合成纤维：芳纶、氨纶、碳纤维等。 七、无机纤维 以矿物质为原料制成的纤维，如：玻璃纤维、金属纤维等。 人们通常喜欢天然纤维而不喜欢化学纤维是因为天然纤维的柔韧性和光滑性比合成纤维好。
芳纶纤维复合材料
绵阳职业技术学院 材料系 先进复合材料成型工艺 芳纶纤维增强的先进复合材料制品 目录 1 芳纶纤维增强的先进复合材料的应用 (1) 1.1 概况 (1) 1.2 芳纶品种及性能 (1) 1.3 芳纶纤维产品形态及复合材料的成型方法 (4) 1.4 芳纶纤维复合材料的应用 (4) 2 原材料 (7) 2.1 聚氨酯树脂 (7) 2.2 芳纶纤维 (10) 3 制作工艺 (11) 3.1成形方法的选择 (12) 3.2 芳纶1313 (13) 4 修补及性能检测 (14)
4.1 缺陷 (14) 4.2 芳纶表面改性 (14) 5 参考文献 (16)
先进复合材料成型工艺 芳纶纤维增强的先进复合材料制品 1 芳纶纤维增强的先进复合材料的应用 1.1 概况 目前,先进复合材料的增强材料主要是S高强玻璃纤维非碳纤维和芳纶纤维。前两者介绍文章较多,本文主要针对芳纶复合材料及应用情况作概括介绍。 芳纶纤维是芳香族聚酰胺类纤维的通称。它是一种强度高、模量高、低密度、耐折、耐磨性好的人工合成的有机纤维。据了解,现在美国、荷兰、日本、德国、法国和俄罗斯等国都在开发芳纶纤维。我国也进行了这方面研制并取得了一定成绩。 美国杜邦公司开发的芳纷纤维,商品名“凯芙拉”(K velar)有多种规格出售,年产量已达2t。荷兰阿克苏(AKZO)公司研制的芳纶纤维,商品名“特瓦纶”(Twaron),年产量在5000t以上。日本帝人公司开发的共聚芳纶纤维,商品名“太库诺拉”,年产量为500t以上。德国赫斯特公司(HOECHST)生产芳纶纤维年产量为150t。我国1981年研制成功芳纶I,1985年研制成功芳纶Ⅱ,1994年北京燕山石化公司研究院研制成功溶致液晶全芳香族聚酰胺(PPTA),通过专家鉴定,为今后中石、工业化生产开辟了途径。 在世界范围内,芳纶纤维正以年增长率20%左右的速度发展,并从单一军用向民用转移。芳纶纤维用于汽车及防护用品方面占68%,用于造船业达21%,其余为航空、航天及军用。 1.2 芳纶品种及性能 芳纶纤维,因选择原料的不同及合成工艺不同,又可分为间位芳香族聚酰胺纤维,商品名为“欧梅克斯”(Nomex)对位芳香族聚酰胺纤维,商品名“凯芙拉”（Kevlar)和芳香族聚酰胺共聚纤维,商品名“太库诺拉”等。表1将具有代表性的“凯芙拉”纤维和我国研制的芳纶I、芳纶Ⅱ主要性能列出,同时与S高强玻璃纤维及碳纤维进行比较。 从表1中可以发现芳纶纤维密度最小,拉伸强度与S 玻璃纤维和碳纤维接近,拉伸 2
矿物纤维及其制品职业危害辨识
矿物纤维及其制品职业危害辨识 一、主要工种及生产中产生的有害因素 （一）玻纤备料 用破碎机将大块石料粉碎成细粉状，谈后按一定配方将各种原料称重混合，输送到炉窑加料口投入窑内。产生的有害因素主要是矽尘、石灰石粉尘、噪声。 （二）熔解制球 将配合料投入1500~1700℃的炉窑内熔化成玻璃液，然后用制球机制成玻璃球。产生的有害因素主要是高温、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫。 （三）玻璃球溶化 将固体玻璃球加入电炉内熔化成玻璃液。产生的有害因素主要是高温。 （四）玻纤拉丝 玻璃液从坩埚底部流出用拉丝机高速牵拉得到连续的玻璃纤维原丝。产生的有害因素主要是玻璃棉粉尘、高温、噪声。 （五）玻纤退并 用捻线机将玻璃纤维原丝从绕线筒重绕到卷装（纱管）上，或用捻线机将若干根原丝合成一根捻纱，使其具有一定粗细和强度。产生的有害因素主要是玻璃棉粉尘、噪声。 （六）玻纤准整用整经机将一定根数、一定长度的玻璃纱线平行地、张力一致地卷在织轴上，并用手工方法将经纱穿停经片、棕丝和筘，以备织布。产生的有害因素主要是
玻璃棉粉尘、噪声。 （七）玻纤织造 将玻璃经线和纬线在织布机或织带机上织成一定组织密度和幅度的布料和带子。产生的有害因素主要是玻璃棉粉尘、噪声。 （八）玻纤涂层 在制成的玻璃纤维制品外层涂上特制的涂料。产生的有害因素主要是玻璃棉粉尘、甲苯、丙烯酸、高温。 （九）玻璃钢备料 按工艺要求，操作机械设备或人工将玻璃纤维截取成一定规格大小的坯料。产生的有害因素是玻璃棉粉尘。 （十）玻璃钢固化 用玻璃纤维坯料和树脂，经压制、缠绕、喷注、拉挤等方式制成各种玻璃钢制品坯体，经固化后即为成品。产生的有害因素主要是苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯。 （十一）玻璃钢整修 利用机械设备或人工操作方式将玻璃钢制品进行切裁和修整。产生的有害因素主要是玻璃棉粉尘、噪声。 二、常见职业病与多发病 1、玻纤备料接触矽尘的劳动者易患矽肺。 2、苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯中毒。 3、红外线致职业性白内障。 4、玻璃棉粉尘对皮肤有刺激作用，可引起接触性皮炎。 5、接触高温的劳动者夏季易中暑。
碳纤维及复合材料的种类、制备和应用
碳纤维及复合材料的种类、制备及应用 杨晨材研0906 （北京化工大学材料学院，100029） 摘要：本文主要陈述总结了复合材料及其碳纤维的种类、制备及应用方面的相关知识。 关键词：碳纤维；复合材料；种类；制备；应用 1.复合材料 复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。具有比强度高，比模量高，剪切强度和剪切模量高，高温性能高，耐热性高等特性广泛应用于各个领域。 1.1种类 复合材料按其性能高低可分为常用复合材料和先进复合材料；根据其用途可分为结构复合材料和功能复合材料；按照复合方式可分为宏观复合材料和微观复合材料。根据不同增强体形式可分为纤维复合材料、颗粒复合材料、片材复合材料和叠层复合材料。还有，可以根据基体材料的不同细分为：聚合物基复合材料、金属基复合材料和无机非金属基复合材料。本文主要以基体材料的细分方式介绍复合材料的制备及其应用。 其生产流程见图1.1。 图1.1 复合材料制品的生产流程图 1.2聚合物基复合材料 聚合物基复合材料是聚合物或俗称树脂作为基体与粒状、片状、纤维状填充组分作为增强体的复合材料。按基体的不同还可以分成热固性树脂基、热塑性树脂基和橡胶基。
1.2.1制备 其主要制备方法有：预浸料、手糊成型工艺、喷射成型、袋压成型、模压成型、纤维缠绕成型、拉挤成型、熔融流动成型、增强反应注射成型和树脂传递模塑。 1.2.2应用 聚合物基复合材料在建筑、化学、交通运输、机械电器、电子工业及医疗、国防、航天航空及火箭等领域都有广泛应用。如手糊成型制得的广播卫星抛物面天线、太阳能电池帆板；纤维缠绕成型可制得雷达罩、火箭发动机壳、压力容器；模压成型制得的整体浴室和汽车保险杠等等。 1.3金属基复合材料 金属基复合材料是以金属、合金和金属间化合物为基体，以无机纤维和金属间化合物等为增强体，通过浸渗、固结工艺制成的复合材料。根据其基体的种类可细分为轻金属基、高熔点金属基和金属间化合物基。 1.3.1制备 金属基复合材料的主要制备工艺方法有：固相法、液相法和原位复合法。固相法主要有粉末冶金、固态热压法、热等静压法；液态法主要有真空压力浸渍法、挤压铸造法；原位复合法主要包括共晶合金定向凝固、直接金属氧化物法、反应生成法。 1.3.2应用 金属基复合材料主要可应用于航天、航空、汽车、医疗、体育用品等领域。如航天飞机中段主机身的B/Al关键桁架、臂状支柱；齿轮；高尔夫球杆击球头及各种支架等等。 1.4无机非金属基复合材料 无机非金属复合材料主要有陶瓷基复合材料、水泥基复合材料和碳基复合材料。 1.4.1陶瓷基复合材料 陶瓷基复合材料是以陶瓷材料为基体，并以陶瓷、碳纤维和难熔金属的纤维、晶须、晶片和颗粒为增强体，通过适当的复合工艺所构成的复合材料。主要可细分为高温陶瓷基复合材料、玻璃基复合材料和玻璃陶瓷基复合材料。 其制备工艺主要有：粉末冶金法(颗粒）、浆体法（液体法）、热压烧结法、液态浸渍法、直接氧化法、溶胶-凝胶法、化学气相浸渍法（CVI）、先驱体转化和反应熔融浸渗（RMI）等。 陶瓷基复合材料可应用于切削工具方面及航空航天领域的研究。如刀具、滑动构件、发动机制件、能源构件等。法国已将长纤维增强炭化硅复合材料应用于制造高速列车的制动件，显示出优异的摩擦磨损特性，取得满意的使用效果。
超细无机纤维喷涂
※ 保温(绝热)性能 1、T-19系列无机纤维喷涂产品，经测试,导热系数λT-19C=0.035w/m·k，λT-19B=0.038w/m·k保证了良好的（绝热）性能。 2、T-19系列无机纤维喷涂产品尤其适用于复杂结构或异型结构上喷涂，使保温（绝热）层形成一个密闭无接缝的整体，大大提高了保温性能。 ※ 防火性能(A级不燃) T-19系列无机纤维喷涂产品为天然无机物，经检测，属A级不燃材料。这一特性满足《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB50067-97）防火等级的要求，是其他材料无法比拟的。 ※ 复杂结构的适应性 T-19系列无机纤维喷涂产品可直接喷涂于钢结构、混凝土等任何介质上，高效率机械自动化施工作业，可以在任意复杂（异形）结构上或管线密集区域轻松喷涂，施工方便灵活、大大缩短了工期。 ※ 隔声性能(降低雨噪声) T-19系列无机纤维喷涂产品是具有一定强度的三维立体网状结构，喷涂后形成整体密闭结构，这一特性保证了它具有良好的隔声性能，对于轻质屋面，可大大降低雨噪声。 T-19B: 50mm计权隔声量=29dB
※ 吸声降噪性能 T-19系列无机纤维喷涂产品的三维立体网状结构，使声波能量衰减，因而T-19纤维喷涂产品具有良好吸声性能。 ※ 安全环保性 T-19系列无机纤维喷涂产品无毒无味，不霉变，不会 粉尘飞扬；水基型环保胶，PH值为7，对混凝土、钢结构无腐蚀。 ※ 装饰性 T-19系列无机纤维喷涂产品喷涂后可直接裸露在外面，为保证良好的声学效果，喷涂层表面无需附着其他材料，但表面可进行不同颜色处理，增加其美观性和装饰效果。
无机纤维喷涂技术是由喷涂专用矿物纤维与系列特殊无胶材料等原材料经过成套专用喷涂设备喷涂与建筑等基体表面，形成具有一定强度和厚度的无接缝、密闭的硬质无机纤维喷涂层。由于喷涂纤维和喷涂胶结材料均为不燃无机成分，因此喷涂后形成的喷涂层自内而外的整体具有卓越的防火性能，完全符合国标GB8624-2006A1级不燃防火标准。同时，硬质纤维喷涂层还具有绝热（保温／隔热）、细声降噪、耐火、防水、不霉变、抗冲击、耐冻融等多项性能，与目前市场使用的纤维喷涂产品有显著本质的区别。 保温绝热性：无机纤维喷涂技术产品是一种具有高绝热值的高级保温材料，经检测，导热系数λF-18＝0.035w／m?K 这一数值保证了喷涂层具有良好的绝热性能，喷涂后的绝热层形成一个密闭无接缝的整体，有效地阻断热桥，从根本上解决了传统绝热型材接缝多，易脱落变形，与基体粘贴不牢等问题，大大的提高了建筑围护结构的保温效果。 吸声降噪性： 无机纤维喷涂技术产品经特殊喷涂工艺施工后，其内部纤维交织在一起，形成具有一定强度和韧性的三维立体网状结构，极大地延长了声波在其内部的传播路径和时间，进而增加了因声波使纤维振动而引发的声能向机械能转换时间，使遇到纤维喷涂层的声波能量急剧衰减，因而F?18S纤维喷涂吸声产品具有良好的吸声性能。 抗阻尼性； 无机纤维喷涂技术产品喷涂附着在钢板上形成的吸声层，能起到较好的声阻尼作用，改善了钢板本身的振动模式，较大提高了钢板中低频的隔声性能，从而提高了整体的隔声能力。通过实验证明，降噪效果十分显著。 防火性： 无机纤维喷涂技术系列无机纤维喷涂产品为天然无机物，经检测，不燃烧、不发烟、不助燃，为A级不燃材料。这一特性，极大地满足了《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB50067-97）防火等级的要求，这一显著特性填补了其它材料的不足。 安全环保性； 无机纤维喷涂技术系列无机纤维喷涂产品属A级不燃材料，无有毒气体和有毒物质产生，无毒无味。产品为无机产品，抗菌不霉变，环保健康。 复杂结构的适应性： 无机纤维喷涂技术系列无机纤维喷涂产品可直接喷涂与钢结构、混凝土等任何介质上，高效率机械自动化施工作业，可以在任意复杂（异型）结构或管线、吊挂件、密集区域，即使是施工人员很难到达的空间，均可轻松喷涂施工。充分展示了其产品的可塑性和完整的密闭包裹性，大大地提高了纤维喷涂的绝热效果和吸声效果。
纤维增强复合材料及新型结构体系
纤维增强复合材料及新型结构体系 【摘要】简单介绍土木工程材料的发展与历史、几大纤维原丝的生产工艺，介绍FRP 材料的特性与种类并分析其优缺点，深入介绍为实现FRP材料高性能化所运用的技术及FRP四大加固技术，提出问题并探讨FRP材料增强新结构。 【关键词】FRP材料结构加固增强新结构 引言 FRP 是复合材料，由于单一材料在性能方面或者其它方面无法满足具体的需求，所以有了 FRP 的存在，FRP 是将两种或者两种以上的材料组合而成的新型材料，它是一种高性能纤维复合材料和工程专用纤维复合材料。高性能纤维复合材料属于高分子复合材料，它是由各种高性能纤维作为增强体置于基体材料复合而成。其中高性能纤维是指有高的拉伸强度和压缩强度、耐磨擦、高的耐破坏力、低比重等优良物性的纤维材料，它是近年来纤维高分子材料领域中发展迅速的一类特种纤维。高性能纤维的发展是一个国家综合实力的体现，是建设现代化强国的重要物资基础。高性能纤维复合材料是发展国防军工、航空航天、新能源及高科技产业的重要基础原材料，同时在建筑、通信、机械、环保、海洋开发、体育休闲等国民经济领域具有广泛的用途。 １.土木工程材料的发展与历史 1.1历史远古时期，人类于穴巢居住；石器时代，人们挖土凿石为洞（古崖居）、伐木搭竹为棚；封建时期，人们可用砖木建房；1760年欧洲工业革命，建筑材料实现了质的飞跃，其标志为钢材、水泥、混凝土的发明与应用；二十世纪开始后，复合材料及高分子材料得到快速发展。 1.2传统土木工程材料的缺点 （1）耐久性差：如钢筋，型钢，拉索等 （2）性能单一性，不可设计性：如震后可恢复性较差 （3）低强度重量比，限制结构的发展：如大跨斜拉桥，悬索桥等 （4）无法实现自监测功能：结构安全性能隐患 1.3土木工程材料的基本性质 （1）材料的力学性质 A 强度与比强度 B 材料的弹性与塑性 C 脆性和韧性 D 硬度和耐磨性;
连续纤维增强热塑性复合材料预浸
专利 中文 英语 查找前案 讨论此申请 查看 PDF 下载 PDF 本发明涉及连续纤维增强热塑性复合材料预浸带的制备方法及设备，该方法包括以下步骤：(a)将连续纤维从纱架(10)上引出并展开，再依次经过张力调节装置(20)、静电消除装置(30)后，送至预加热烘箱(40)预热，然后经张力调节装 ...https://www.360docs.net/doc/8f12464281.html,/patents/CN101856872A?cl=zh&utm_source=gb-gplus-share专利 CN101856872A - 连续纤维增强热塑性复合材料预浸带的制备 方法及设备高级专利搜索 公开 CN101856872 A 号 发布 申请 类型 专利 申请 CN 200910048973 号 公开 2010年10月13日 日
申请 日期 2009年4月8日优先 权日 2009年4月8日 公开号200910048973.1, CN 101856872 A, CN 101856872A, CN 200910048973, CN-A-101856872, CN101856872 A, CN101856872A, CN200910048973, CN200910048973.1 发明 者 孙波, 解廷秀 申请 人 上海杰事杰新材料股份有限公司 导出 引文 BiBTeX, EndNote, RefMan 被以下专利引用 (2),分类 (10),法律事件 (2) 外部链接: 中国国家知识产权局, 欧洲专利数据库 (Espacenet) 连续纤维增强热塑性复合材料预浸带的制备方法及设备 CN 101856872 A 摘要 本发明涉及连续纤维增强热塑性复合材料预浸带的制备方法及设备，该方法包括以下步骤：(a)将连续纤维从纱架(10)上引出并展开，再依次经过张力调节装置 (20)、静电消除装置(30)后，送至预加热烘箱(40)预热，然后经张力调节装置(50)； (b)将预热后的连续纤维带导入交错可开合双挤出模头组(60)进行预浸渍；(c)将预浸渍后的连续纤维带导入浸渍压延辊组(70)进行浸渍，然后经冷却辊压装置(80)冷却，最后导入牵引卷绕装置(90)卷绕成型，即得到产品。与现有技术相比，本发明显著提高了纤维的分散性、可浸润性及可操作性，得到纤维分散均匀和浸渍完全的连续纤维增强热塑性复合材料预浸带。 权利要求(10) 连续纤维增强热塑性复合材料预浸带的制备方法，该方法包括以下步骤：将连续纤维从纱架(10)上的连续纤维卷(11)中引出并展开，再依次经过张力调节装置(20)、静电消除装置(30)、预加热装置(40)、张力调节装置(50)后得到预热的连续纤维带，导入交错可开合双挤出模头组(60)进行预浸渍，将预浸渍后的连续纤维带导入浸渍压延辊组(70)进行浸渍，然后经冷却辊压装置(80)冷却定型，最后导入牵引卷绕装置(90)卷绕成型，即得到连续纤维增强热塑性复合材料预浸带；其特征在于，所述预热的连续纤维带导入交错可开合双挤出模头组(60)，该交错可开合双挤出模头组(60)包括挤出模头(61)、挤出模头(62)和轨道运动装置(621)，连续纤维带与挤出模头(61)接触并产生与纤维带平面相垂直的渗透压力，
无机纤维的应用与研究
无机纤维的应用研究报告
目录 一、无机纤维的定义--------------------------3 二、无机纤维的特点--------------------------3 三、无机纤维的分类及运用-------------------3 1.玻璃纤维-------------------------------------3 2.陶瓷纤维-------------------------------------4 3.矿物纤维-------------------------------------4 3.1海泡石-----------------------------------5 3.2水镁石-----------------------------------6 3.3硅灰石-----------------------------------7 3.4玄武岩-----------------------------------8 4.无机晶须-------------------------------------10 5.金属纤维-------------------------------------13 6.石英纤维-------------------------------------13 7.碳纤维---------------------------------------13 四、前景展望---------------------------------14 五、建议-------------------------------------14
复合材料
复合材料 复合材料是两种或两种以上材料混合而成的材料，合成材料是两种或两种以上材料混合发生反应后而成的材料。前者是物理现象，后者是化学现象 合成材料 合成材料又称人造材料，是人为地把不同物质经化学方法或聚合作用加工而成的材料，其特质与原料不同，如塑料、玻璃、钢铁等。 无机非金属材料 无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、棚化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、棚酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。元机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。元机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。在晶体结构上,元旦主企是材料的元素结合力主更主Af键、共价键主豆子-共价混合蟹。这些化学键所特有的高键能、高键强赋予这一大类材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。元机非金属材料品种和名目极其繁多,用途各异,因此,还没有一个统一而完善的分类方法。通常把它们分为普通的(传统的)和先进的(新型的)无机非金属材料两大类。传统的元机非金属材料是工业和基本建设所必需的基础材料。如水泥是一种重要的建筑材料;耐火材料与高温技术,尤其与钢铁工业的发展关系密切;各种规格的平板玻璃、仪器玻璃和普通的光学玻璃以及日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷和电瓷等与人们的生产、生活休戚相关。它们产量大,用途广。其他产品,如搪瓷、磨料(碳化硅、氧化铝)、铸石(辉绿岩、玄武岩等)、碳素材料、非金属矿(石棉、云母、大理石等)也都属于传统的无机非金属材料。新型元机非金属材料是20世纪中期以后发展起来的,具有特殊性能和用途的材料。它们是现代新技术、新产业、传统工业技术改造、现代国防和生物医学所不可缺少的物质基础。主要有先进陶瓷(advanced ceramics)、非晶态材料(noncrystal material〉、人工晶体〈artificial crys-tal〉、无机涂层(inorganic coating)、无机纤维(inorganic fibre〉等。 无机非金属材料的分类 (1)传统无机非金属材料：水泥、玻璃、陶瓷等硅酸材料。 (2)新型无机非金属材料：半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等。 复合材料 复合材料 composite material 以一种材料为基体，另一种材料为增强体组合而成的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。 复合材料使用的历史可以追溯到古代。从古至今沿用的稻草增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。20世纪40年代，因航空工业的需要，发展了玻璃纤维增强塑料（俗称玻璃钢），从此出现了复合材料这一名称。50年代以后，陆续发展了碳纤维、
无机矿物纤维的致癌性
岩棉，玻璃棉等人造矿物纤维对细胞DNA损伤作用的体外研究 虽不如石棉毒性大但与石棉同等致癌性原理，值得关注！ 作者：王起恩顾志刚韩春华柳德米拉.曲路吴卫东神山宣彦刘世杰北京医科大学劳动卫生教研室(王起恩、吴卫东、刘世杰)，预防93级学生(顾志刚、柳德米拉.曲路)北京体育师范学院(韩春华)，日本国劳动省产业医学综合研究所(神山宣彦)转自： 【摘要】目的比较研究10种人造矿物纤维(MMMF)对人肺泡上皮细胞(A549细胞)DNA的损伤及修复作用。方法选用日本纤维状物质研究协会提供的10种标准人造矿物纤维(JFM)，用单细胞凝胶电泳法，以A549细胞作为靶细胞，测定了细胞DNA链断裂、损伤后修复及DNA-DNA 链间交联。结果10种JFM纤维都可引起不同程度的DNA链断裂、DNA-DNA链间交联及抑制DNA损伤后的修复功能。综合分析发现：微细玻璃纤维的遗传毒性最强，硅灰石的遗传毒性最低。它们的作用程度均低于温石棉。结论JFM纤维均具有一定程度的体外遗传毒性，但均低于UICC温石棉B。 近年来许多人造矿物纤维(MMMF)被用作石棉的代用品，由于MMMF与石棉理化特性类似，因此可能具有与石棉相似的有害生物学作用。流行病学调查也未发现MMMF与人类肿瘤有关，尚不能确定MMMF是否具有致癌性。为了解常用的MMMF的遗传毒性，本研究选用日本纤维状物质研究协会提供的10种标准人造矿物纤维(JFM纤维)及国际癌症防治联合会(UICC)温石棉B，以已建株的人肺泡上皮细胞(A549细胞)作为靶细胞，在体外用单细胞凝胶电泳法测定并比较了这些矿物纤维对细胞DNA链断裂、DNA-DNA链间交联以及DNA损伤后的修复能力等的影响。 材料与方法 1.材料：(1)人造矿物纤维：JFM纤维由日本纤维状物质研究协会提供，其主要名称及特征见表1［3］。阳性对照组为UICC温石棉B。(2)细胞：人肺泡上皮细胞(A549细胞)：由曲青山教授提供。 表1实验所用的矿物纤维的名称、长度及直径 样品长度直径(μg) 玻璃棉 20.2 岩棉 1.80 微细玻璃棉 0.24 耐火纤维(陶瓷纤维) 0.77 耐火纤维(陶瓷纤维) 11.0 1.10 耐火纤维(富铝红柱石) 2.40
天然纤维分类及其特性识别
天然纤维分类及其特性识别 ●天然纤维是什么 是自然界存在和生长的、具有纺织价值的纤维。全世界天然纤维的产量很大，并且在不断增加，是纺织工业的重要材料来源。 ●天然纤维分类 天然纤维的种类很多﹐长期大量用于纺织的有棉﹑麻﹑毛﹑丝四种。 棉和麻是植物纤维，毛和丝是动物纤维。石棉存在于地壳的岩层中，称矿物纤维，是重要的建筑材料，也可以供纺织应用。棉纤维的产量最多，用途很广，可供缝制衣服、床单、被褥等生活用品，也可用作帆布和传送带的材料，或制成胎絮供保温和作填充材料。麻纤维大部分用于制造包装用织物和绳索，一部分品质优良的麻纤维可供作衣着。羊毛和蚕丝的产量比棉和麻少得多，但却是极优良的纺织原料。用毛纤维制成呢绒，用丝纤维制成绸缎，缝制作衣着，华丽庄重，深受人们喜爱。在纺织纤维中中，只有毛纤维具有压制成毡的性能。毛纤维也是纤制地毯的最好的原料。 一、植物纤维 主要组成物质是纤维素，又称为天然纤维素纤维。是由植物上种籽、果实、茎、叶等处获得的纤维。根据在植物上成长的部位的不同，分为种子纤维、叶纤维和茎纤维。 1.种子纤维：棉、木棉等； 2.叶纤维：剑麻、蕉麻等； 3.茎纤维：苎麻、亚麻、大麻、黄麻等。 二、动物纤维 主要组成物质是蛋白质，又称为天然蛋白质纤维，分为毛和腺分泌物两类。
1.毛发类：绵羊毛、山羊毛、骆驼毛、兔毛、牦牛毛等； 2.腺分泌物：桑蚕丝、柞蚕丝等。 三、矿物纤维 主要成分是无机物，又称为天然无机纤维，为无机金属硅酸盐类，如石棉纤维。 四、化学纤维 用天然的或人工合成的高分子化合物为原料经化学纺丝而制成的纤维。可分为人造纤维、合成纤维、无机纤维。 五、人造纤维 用纤维素、蛋白质等天然高分子物质为原料，经化学加工、纺丝、后处理而制得的纺织纤维。用失去纺织加工价值的纤维原料，经人工溶解或熔融再抽丝而制成，其原始的化学结构不变，纤维成分仍分别为纤维素和蛋白质，而形成的物理结构、化学结构变化的衍生物，组成成分为纤维素醋酸酯纤维。 1.再生纤维素纤维：粘胶纤维、富强纤维、铜氨纤维等；（其区别为用烧碱、二氧化硫不同的溶液溶解） 2.纤维素酯纤维：醋酯纤维； 3.再生蛋白质纤维：大豆纤维、花生纤维等。 六、合成纤维 用人工合成的高分子化合物为原料经纺丝加工制得的纤维。 1.普通合成纤维：涤纶、锦纶、晴纶、丙纶、维纶、氯纶等； 2.特种合成纤维：芳纶、氨纶、碳纤维等。 七、无机纤维
为矿物纤维正名
为矿物纤维正名 文懿 （清远市博尔纤维有限公司，广东清远，511533） 摘要：本文通过对目前市场上多种纤维品名及种类的收集及描述，提议为矿物纤维正名，以调整原材料的规格化与标准化，从而协助推动无石棉进程。 关键词：石棉替代纤维、人造矿物纤维、矿物纤维、摩擦材料、密封材料、原材料、产品名称、标准化 Clear the Name for “Mineral Fibre” Wen Yi (Qing Yuan Boer Fibre Co.,Ltd. Qing Yuan,Guang Dong, 511533) Abstract: Based on collecting and describing so many names and types of fibres, it is suggusted to clear the name for Mineral Fibre through this article, not only adjust the normalization and standardization of raw materials, but also promote the realization of non-asbestos. Key words: Asbestos Fibre Substitutes, Man-Made Mineral Fibre, Mineral Fibre, Friction Material, Sealing Material, Raw Material, Product Name, Standardization. 要实现产品的无石棉化，石棉的替代纤维的研究是首当其冲并是重中之重。而目前市场上石棉替代纤维竞争正如谭康前辈所称“战国”时期，各种新概念新名称层出不穷，一些名称大有“名不惊人死不休”的程度；非要“火眼金睛”才能辨别清楚。 笔者在与行业专家学者学习交流的过程中有幸得到他们的嘱托：希望予以梳理而匡正视听。是为拙作的缘起！ 一、 现有名称：经粗略统计概念多达20余种。它们是：人造矿物纤维，人造玻璃质纤维， 人造纤维，矿物纤维，硅酸盐纤维，复合矿物纤维，矿物复合纤维，无石棉矿物复合纤维，非石棉复合纤维，无石棉纳米复合摩擦密封纤维，矿纤维，喷胶岩棉，岩石棉，岩棉，矿棉，复合棉，矿物棉，矿渣棉，玻璃纤维，玻璃棉，短切玻纤… 二、 国际标准化组织（ISO）及国家标准(GB)的定义： 因为很多石棉替代纤维皆是原绝热（保温）材料的应用新领域，所以我们先从绝热（保温）材料的本源出发，看看它们的标准定义。
无机矿物填料
无机矿物填料 无机矿物填料是一种主要原料为无机矿物或非金属矿物、经过加工后的具有一定化学成分、几何形状和表面特性的粉体材料。无机矿物填料广泛应用于高分子材料或高聚物基复合材料（塑料、橡胶、胶黏剂等）、无机复合材料、造纸、涂料等领域，是高聚物基复合材料中不可或缺的填充物或组分之一，用量占复合材料质量的5%～80%，除了可以减少树脂的用量、节约石油资源、降低材料的成本外，还可赋予材料一定的功能性，如强度、刚性、尺寸稳定性、热稳定性、化学稳性、难燃性、绝缘性或导电性等，对现代材料的发展，特别是高聚物基复合材料的发展具有重要作用。 无机矿物填料的分类方法很多，一般来说，填料的化学组成决定填料的本质，尤其是赋予材料以功能时，其化学组成起决定作用。无机矿物填料按其化学组成可以分成氧化物或氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐、碳质及复合矿物填料几大类（表1-1）。 此外，无机矿物填料按其几何形状还可以分为球状、立方状、片状、纤维状、针状、纺锤状等。 无机矿物填料的特性 1.无机矿物填料的特性 与无机矿物填料填充效果有关的主要性能是化学组成、粒度大小和粒度分布、比表面积、颗粒形状、密度与堆砌密度、吸油值、白度、硬度以及表面性质、热性能、光性能、电性能、磁性能等。 2.化学成分 化学组成是无机矿物填料的基本性质之一。无机矿物填料的化学活性、表面性质（效应）以及热性能、光性能、电性能、磁性能等在很大程度上取决于化学组成。无机矿物填料的化学组成可以分为以下几类。 （1）碳酸盐如碳酸钙、碳酸镁，主要化学成分为CaO、MgO、CO2。 （2）硅酸盐如滑石、高岭土、云母、叶蜡石、硅灰石、透闪石、透辉石、石英、长石、海泡石、凹凸棒石、膨润土、伊利石、沸石、硅藻土等，主要化学成分 为SiO2、Al2O3、MgO、CaO、K2O、Na2O、Fe2O3、TiO2等。 （3）硫酸盐如石膏、重晶石，主要化学成分为CaO、BaO、SO2等。
无机矿物填料的作用
无机矿物填料的作用和地位 无机矿物填料的主要作用是增量、增强和赋予功能。 （1）增量添加廉价的无机矿物填料以降低制品的成本，例如，在塑料、橡胶、胶黏剂等中填充碳酸钙（包括重质碳酸钙和轻质碳酸钙）以降低有机树脂或高聚物的用量；在纸张中填充碳酸钙、滑石粉以减少纸浆或纸纤维的用量。这种无机矿物填料也被称为增量填充剂。 （2）增强提高高聚物基复合材料，如塑料、橡胶、胶黏剂等的力学性能（包括弹性模量、拉伸强度、刚性、撕裂强度、冲击强度、摩擦系数、耐磨性等）。无机矿物填料的增强主要取决于对其粒度或比表面积和颗粒形状。粒径小于5um的超细无机矿物填料和硅灰石、透辉石、透闪石、石棉等针状无机矿物填料及云母、滑石、高岭土、石墨等片状无机矿物填料具有一定和不同程度的增强或补强功能。一般来说，各种填料的增强效果顺序为：纤维填料＞片状填料＞球状填料。反之，各种填料在基料中的流动性顺序大致为：球状填料＞片状填料＞纤维填料。 （3）赋予功能无机矿物填料可赋予填充材料某些功能，如塑料和橡胶制品的尺寸稳定性、阻燃或难燃性、耐磨性、绝缘性或导电性、隔热或导热性、隔声性、抗菌性等；涂料的耐湿擦洗性、耐磨性、耐腐蚀性、耐候性、遮盖力、净化空气、调湿性等；纸品的优良吸墨性和印刷性等。此时，无机矿物填料的化学组成、晶体结构、光热、电、磁等性质以及比表面积和颗粒形状起重要的作用。无机矿物填料主要赋予复合材料的功能见表1-1。 无机矿物填料的地位 矿物填料在现代材料工业，如塑料、橡胶、胶黏剂、化纤、涂料、造纸、胶凝材料、建材等工业中具有重要地位，而且随着新材料工业，特别是复合材料工业的发展日益显得突出和重要，主要原因如下。 （1）它是在保证使用性能要求的前提下降低材料生产成本最有效的原料或辅料。由于无机矿物填料，特别是作为普通增量填料的碳酸钙、陶土、滑石粉等价格较低，而作为塑料制品、橡胶制品、胶黏剂、化纤、纸浆等基料的树脂价格显著高于无机矿物填料，因此，在这些制品
碳纤维增强复合材料在军用舰船方面的应用及展望
碳纤维增强复合材料在军用舰船方面的应用及展望 碳纤维增强复合材料（CFRP）自问世以来就一直在军事领域特别是航空航天领域中发挥着重要作用。近年来随着应用研究的发展，国内外对其在海军舰艇上的应用越来越重视。CFRP在海军舰艇上应用时具有如下突出的优点：优良的力学性能；耐腐蚀（可耐酸、碱、海水侵蚀,水生物也难以附生）；大幅减重；优良的声、磁、电性能（透波、透声性好,无磁性,介电性能优良）；优良的设计、施工性；容易维护，维护费用远低于钢制舰艇。 早期CFRP仅仅应用在小型巡逻艇和登陆舰上。相对差的制造质量和船体刚度限制了其长度不能超过15m，排水量不超过20t。近年来随着低成本复合材料制造技术的提高，CFRP才开始应用在大型巡逻艇、气垫船、猎雷艇和护卫舰上。 近几年国外制造的新型舰艇中不乏大量使用CFRP的亮点之作。 美国制造的短剑号隐身快艇 “短剑”高速快艇长24.4米，宽12.2米，吃水0.9米；排水量67吨；动力装置为4台“毛虫”柴油机，每台功率1650马力，由4具6叶螺旋桨推进，在载重37吨下航速可达50节。艇体采用了比传统的钢材更结实、更轻巧的CFRP。一次能够运载12名全副武装的“海豹”突击队员和1艘长11米的特种作战刚性充气艇。同时，可搭载1架小型无人机。 目前，“短剑”是美国使用CFRP一次成型制造的最大船体，在整体制造成形过程中不用焊接，更无需铆接，因此船体外表十分光滑，重量也大为降低。尽管目前的成本相对于普通的钢和铝合金偏高，但在这—技术成熟后，进行批量生产的成本将有较大的下降空间。作为试验艇，“短剑”的单艘造价约为600万美元，试验总成本在1250万美元之内。 综合“短剑”艇体的这种设计，以及CFRP的使用，不但使其获得了高速，也使其行驶过程中的稳定性更高，高速行驶中的沉浮现象大大减轻，即使在高速回转时，依然可以保持平稳行驶，从而增加了艇员的舒适度，提高了艇的适航安全陛，扩大了在内河和地形复杂的浅海使用范围。与此同时，由于其阻力的降低也使得“短剑”比普通快艇更加节省燃料。
第六章无机纤维
第六章无机纤维 教学目标： 1、使学生了解典型的几种无机纤维的形成、分类、制备方法及用途。 2、使学生掌握各种典型的无机纤维的特性。 教学重点与难点： 1、教学重点：常规无机纤维的结构与特性 2、教学难点：无机纤维的结构与特性之间的具体关系 教学与学习建议： 1、教学建议 授课形式：讲解与讨论，实验 准备典型的几种无机纤维的实物样品和显微镜标样，让学生从宏观和微观两方面观察认识无机纤维； 充分做好实验准备。 2、学习建议 通过观察无机纤维的实物样品和显微镜标样，从宏观和微观两方面观察认识无机纤维； 通过记忆和理解，掌握无机纤维的主要特性。
第六章无机纤维 第一节石棉纤维 石棉纤维是指具有高抗张强度、高挠性、耐化学和热侵蚀、电绝缘和具有可纺性的矿物纤维。纤维束又由很长很细的能相互分离的纤维组成。 石棉种类很多，依其矿物成分和化学组成不同，可分为蛇纹石石棉和角闪石石棉两类。蛇纹石石棉又称温石棉，它是石棉中产量最多的一种，具有较好的可纺性能。角闪石石棉又可分为蓝石棉、透闪石石棉、阳起石石棉等，产量比蛇纹石石棉少。 1.蛇纹石石棉(serpentine,chrysotile) 也称纤维蛇纹石石棉，或温石棉(amphibole)，主要成分有二氧化硅、氧化 镁和结晶水。蛇纹石石棉呈白色或灰色，半透明;没有磁性、不导电、耐火、耐碱，纤维坚韧柔软，具有丝的光泽和好的可纺性。目前世界所产石棉主要是蛇纹石石棉，约占世界石棉产量的95%。 2.角闪石类石棉(amphibole) 包括青石棉(crocidolite)(亦称兰石棉或紫石棉)、铁石棉(amosite)、直闪 石石棉(anthophyllite)、透闪石石棉(tremolite)和阳起石(actinolite)。角闪石类石棉各品种由于含有钠、钙、镁和铁成分数量不同而相区分。须注意，蛇纹石和角闪石矿物本身可有纤维结构或非纤维结构两种，有纤维结构的蛇纹石和角闪石才称为石棉。 不同种类的石棉，物理机械性质和化学性质也都不同。石棉纤维长度一般为 3～50毫米，也有较长的。中国发现最长的石棉纤维达2.18米，是目前世界上最长的。 石棉纤维的轴向拉伸强度较高，有时可达374公斤/厘米2，但不耐折皱， 经数次折皱后拉伸强度显著下降。石棉纤维的结构水含量为10～15％，以含14％的较多。加热至600～700℃(温升10℃/分)时，石棉纤维的结构水折出，纤维结构破坏，揉搓后易变为粉末，颜色改变。 石棉纤维的导热系数为0.104～0.260千卡/米?度?时，导电性能也很低，是
硼纤维及其复合材料
硼纤维及其复合材料 前言： 硼纤维是重要高科技纤维之一，其英文名称为Boron filament，实际上它是一种复合纤维。通常它是以钨丝和石英为芯材，采用化学气相沉积法制取。最早开发研制硼纤维的是美国空军增强材料研究室（AFML），其目的是研究轻质、高强度增强用纤维材料，用来制造高性能体系的尖端飞机。随后，又以Textron Systems 公司（原名A VCO 公司）为中心，面向商业规模生产并继续研发。该公司将硼纤维与环氧树脂进行复合制成BFRP，以及与金属铝等复合制成FRM，面向飞机、宇航用品、体育娱乐用品以及工业用品等方面进行应用研究。现在能生产硼纤维的国家还有瑞士、英国、日本等。 一、硼纤维的性能及制备技术 1、硼纤维的性能 硼是以共价键结合, 其硬度仅次于金刚石,把硼直接做成纤维非常困难,硼纤维通常是以钨丝和石英为芯材, 采用化学气相沉积法( CVD)在上面包覆硼而得到的复合纤维, 因此直径较粗, 一般在100μm左右, 比重2.623 /g cm, 熔点2050℃。弹性模量比玻璃钢高5 倍, 断裂强度可达280～350kg/2 m m。几乎不受酸、碱和大多数有机溶剂的侵蚀, 绝缘性良好, 有吸收中子的能力。硼纤维质地柔软, 属于耐高温的无机纤维。 硼纤维是作为尖端复合材料的增强材料开发出来的, 目的是在弹性模量方面超过原有的玻璃纤维[ 5] 。硼纤维的特点是弹性模量高,
范围从392000～411600 MPa, 但相对密度( 约2.6g/3 c m)只有钢材的四分之一; 尤其是它的压缩强度是其拉伸强度的2 倍( 6900MPa) , 是其他增强纤维中尚未看到的; 优良的耐热性, 可与金属、塑料或陶瓷制成复合材料用于航天、军工等部门作为高温结构材料使用[ 6] 。 硼纤维在和金属复合时, 与金属基体之间的润湿性比较好, 而且反应性比较低; 纤维直径较大因而操作简便。缺点是由于纤维的直径较大,制成复合材料时在纤维纵向容易断裂, 而且价格也贵[ 7～8] 。采用新的较小直径硼纤维( 76.2μm)及硼-碳纤维环氧树脂预浸带用于加强低熔点铝合金是B/Al 复合材料新的研究热点之一。已开发的小直径硼纤维的优点是更容易弯曲和处理,与标准单纤维( 101.6μm) 相比, 拉伸强度增加约20%, 且仍保留了硼纤维固有的高的压缩性能。硼纤维在高温下能与大多数金属起反应而变脆, 使用温度超过1200℃时强度显著下降。硼是活性的半金属元素, 在常温下为惰性物, 除了与铝、镁的反应较小以外, 与其它金属很容易起化 C、SiC 涂层, 以学反应, 为了稳定其性能, 纤维表面需预先涂覆B 4 提高惰性。如与铝复合时, 为了避免高温时硼和熔融状态下的铝起反应, 硼纤维表面预先涂覆一层碳化硅。此法也适用于钛基体[ 9] 。硼纤维的拉伸强度受化学气相沉积过程中产生的缺陷来决定, 有以下几种: ( 1) 二硼化钨芯材与硼层界面附近有空隙; ( 2) 在沉积过程中,产生压扁状况; ( 3) 结晶或结晶节生长时, 表面有缺陷等。另外, 纤维的弹性模量由芯线和纯硼的体积含量所决定[ 10~ 11] 。表1 列出了硼纤维的性能。
纤维素及其在实际生活中的应用综述
纤维素及其在实际生活中的应用综述 摘要：（cellulose）是由葡萄糖组成的大分子多糖。不溶于水及一般有机溶剂。是植物细胞壁的主要成分。纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，占植物界碳含量的50%以上。棉花的纤维素含量接近100%，为天然的最纯纤维素来源。一般木材中，纤维素占40～50%，还有10～30%的半纤维素和20～30%的木质素；此外，用分离纯化的纤维素做原料，可以制造人造丝，赛璐玢以及硝酸酯、醋酸酯等酯类衍生物和甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素钠等醚类衍生物，用于石油钻井、食品、陶瓷釉料、日化、合成洗涤、石墨制品、铅笔制造、电池、涂料、建筑建材、装饰、蚊香、烟草、造纸、橡胶、农业、胶粘剂、塑料、炸药、电工及科研器材等方面。人类膳食中的纤维素主要含于蔬菜和粗加工的谷类中，虽然不能被消化吸收，但有促进肠道蠕动，利于粪便排出等功能。草食动物则依赖其消化道中的共生微生物将纤维素分解，从而得以吸收利用。 关键词：纤维素工业应用日常生产建筑及化工动植物吸收 Cellulose and its application in real life review Abstract：Cellulose (cellulose) is composed of glucose molecules from the polysaccharide. Insoluble in water and common organic solvents. Is the main component of plant cell walls. Cellulose is the most widely distributed in nature, a most abundant polysaccharide, representing 50% of the carbon content of the vegetable kingdom over. Cotton cellulose content close to 100%, for the most natural source of pure cellulose. General wood, cellulose accounted for 40 to 50%, and 10 to 30% of the hemicellulose and 20 to 30% of the lignin；Moreover, the separation and purification of cellulose as raw material, can produce rayon, cellophane, and nitrate, acetate and methyl ester derivatives such as cellulose, ethyl cellulose, sodium carboxymethyl cellulose ethers derivatives,used in oil drilling,food,ceramic glazes,chemical, synthetic detergent, graphiteproducts, pencil manufacturing, batteries,