防火材料技术发展趋势十篇

防火材料技术发展趋势 篇1

1.1 防火材料

防火材料包括哪些种类?防火材料是指通过特殊加工,在抵御火险火情有一定作用的化学材料,通常防火材料经过一定的加工,制造而成,对于火灾抵御有不同的级别,不同的情况,所以,一般来说,较好的防火材料必须具备以下几个特点:

1.防止火灾蔓延

2.防止烟气蔓延

3.在阻挡火灾方面有一定的时效性

4.对于人体危害较小

5.在防火材料中属于目前最能够防止火焰蔓延的材质

严格来说,防火材料就是添加了某种具有防火特性基质的合成材料,或者本身就具有耐高温,耐热,阻燃特性的材料,多数用于建筑行业。所以说,防火材料既包括天然形成的,也包括人工化学合成的。

1.2 防火材料的种类

防火材料主要分为以下几种,防火板,防火门,防火木质窗框,防火卷帘,防火防蛀木材,防火储物箱,防火玻璃,防火涂料,防火封堵材料,防火包,防火塑胶材料,等等,这根据其防火方式、安装位置的不同,进行分类,但是在实际技术上,它们基本上采用了一些相同或者相似的原理或者技术。

防火板的目的是吊顶天花板,保护各个层之间的火情蔓延,防火门保护防火墙的开口,楼梯间出入口,疏散通道等等部位,防火木质窗框主要保护缝隙,防止火焰从缝隙钻入,主要采用松木和石墨制成。其他几种防火材料主要是由其他的材质组成,分别是在所属防火材料中目前最为优质的一种防火材料。

2. 防火材料技术的发展过程

2.1 防火材料的发展

防火材料技术涉及的内容十分庞杂,按照消防技术选择原则给出技术选择,确定发展顺序,将所需技术归为防火涂料技术、防火板材技术、防火密封材料技术、阻燃装修材料技术等。

2.2 防火材料技术的发展

防火材料技术的发展过程,从在过去的防火材料技术单一,材质单一,近年来由于化工的工程技术水平和理论研究不断推进,各种新式的防火材料不断被开发出来,防火材料技术已经从曾经的低技术水平含量到现在的技术成熟的方向发展.

同时,一些特别能够提高消防品质的防火材料技术被不断开发,从另一个方面讲,低消耗,低成本,低生产成本的防火材料技术,已经越来越受到消防领域的关注。从一些新产品可以看出,近年来防火材料市场发生的变化。从增加产品安全与实用性出发,提高持久耐用性,推出节省能源、资源与成本的产品,产品更新换代加快,正向着高效、节能、环保、节省的方向发展。?

2.3 防火材料技术的发展特点

1.主要着力于阻燃剂的提升,主要的发展方向有:

开发多效、高效、低水溶性脱水成炭催化剂和发泡剂;多种阻燃剂协同作用合理搭配;树脂的拼合改性,完善防火涂料的防火性能和理化性能;膨胀型和非膨胀型防火涂料相结合;无机无卤膨胀型防火涂料。

2.板材的发展在向着环保的方向发展,发展方向有:

1.板材无机化。2.板材轻质化。

3. 防火材料技术的提升和安装技术一起提升,新型防火材料

和产品的产生,必然伴随着防火材料安装技术的提升,就仅仅防火门一项,根据不同种类的防火门,有不同的安装标准和安装方式,和普通的防盗门安装相比,防火门安装更需要高质量的材质,确定的物体填充,标准的规范,自查和互查,同时需要更多的细节和规范标准,所以防火材料技术提升必然伴随着安装技术规范等一起提升。

4. 在防火材料的选择上,选择更加昂贵但有效的材质。

昂贵的材质可以更好地阻挡火势,一些易燃的板材已经被限制使用,同时,通过对板材的改良,还使其达到更多的效果,尤其注重对人的保护。例如,越来越多的国家已制定或颁布法令,对某些制品进行燃烧毒性试验或对某些制品的使用所释放的酸性气体做出规定,取代卤素阻燃剂开发无卤阻燃剂已成为世界阻燃材料领域的发展趋势。

5. 绿色防火材料技术发展。

绿色消防技术是以绿色化学和阻燃技术为基础,以可再生资源或可循环使用的材料为原料生产阻燃材料,尽力实现阻燃材料的低毒、低烟和无污染性。

2.4国内防火材料的发展

国内在环境保护方面还缺乏一定的同一认知,所以在环保要求上,以及材料对人伤害方面还缺乏有效的管控措施,因此,在国内的一些材料选择上,普遍对于国外的环保型材料较为忽视,例如,我国市场上目前溶剂型防火涂料约占55%,水性涂料约占41%,其他约占4%,与西方发达国家差距较大。也就是说,溶剂型防火材料还是占主要位置,对于人的关注较少,这是国内所缺乏的。

国内在国外防火材料的引进上主要保持着以下几个态度,在世界上正在、将要研发的消防技术领域中,选择我国有一定技术积累并对消防事业有重大牵动作用的高新技术,特别是世界领先的能够提高消防产品品质、降低生产成本的绿色技术,整合资源、集中力量,优先发展。

国内在一些防火材料安装方面也存在一些错误,例如一些防火材料安装过程中的简化步骤,以及一些偷工减料的事情时有发生,缺乏一些监管措施,使防火材料的作用大大减少,这就增加了火灾危害的可能,对于防火材料技术的发展和引进有一定的限制作用。

摘要：防火材料技术在发展过程中,对于阻燃剂的要求越来越高,这是提升防火材料技术的必须的发展方向,而目前国外的防火材料技术主要“以人为本”,关注使用期间的人的感受,绿色环保型是发展方向,本文从防火材料的作用谈起,说明防火材料的种类,探究防火材料未来的发展方向,提出国内外防火材料的未来发展特点。

关键词：防火材料技术,防火材料技术发展趋势,防火材料,绿色环保型

参考文献

[1]齐鹏.新型建筑防火材料的使用与探讨[J].科技信息. 2012(23)

[2]文培.新型防火材料探讨[J].化学工程与装备.2010(12)

[3]王锦贵,王希光,郭祥旭.浅谈几种常用的防火材料[J].技术与市场.2010(05)

防火材料技术发展趋势 篇2

道路路面是采用筑路材料铺设在路基上供车辆行驶的层状构造物,承受车辆荷载、抵抗车轮摩擦力并保持道路连续。路面在使用过程中易出现以下问题:

1)反复的车轮荷载使路面产生较大的变形,甚至导致路面破坏;

2)因温度、水文等不利的自然因素引起路面强度降低;

3)减速、刹车时车轮对路面的水平摩擦力使路面产生车辙,路面的不平整降低行车的舒适性并易诱导事故发生;

4)若路面的抗滑性较低,在启动和制动时汽车易发生滑移危险;

5)汽车行驶过程中,易发生扬尘现象污染环境。

故针对这些问题,提出道路路面的要求:路面强度高、稳定性高、平整度好及适当的抗滑性能,同时使车辆行驶时不致产生过大的扬尘现象,降低路面和车辆部件的损耗,保证良好的视距,降低环境污染。

目前国内道路路面主要采用土、石路面、水泥混凝土路面及沥青路面,为适应社会的需求,新型路面也层出不穷。本文针对当前道路的路面材料进行分类归纳,并对新型路面材料的发展趋势进行展望[1,2,3,4,5]。

1 道路路面材料的发展现状

依据《公路工程质量标准》的规定,将道路路面按照材料的品质分为低级、中级、次高级和高级四种类型。低级路面为采用粒料加固土路面或其他材料加固及改善的土路面,一般采用材料分层铺筑;中级路面为采用不整齐石块、碎石或砾石等其他粒料的路面;次高级路面为采用沥青灌入式碎石、路拌沥青碎石或砾石、砾石、半整齐石块及沥青表面处治的路面;高级路面为采用沥青混凝土、水泥混凝土、整齐石块或条石及厂拌沥青碎石的路面。由于路面材料的特点及施工工艺对路面的使用性能起决定性的作用,针对不同的路面材料(土、石路面、水泥混凝土路面、沥青路面)阐述其特点及发展历程。

1)土、石路面。

土是最早用于筑路的路面材料,在农村、落后的山区或工程的临时便道地区仍有不少的土路。土路面可塑性强,但平整度及稳定性很差。

石料路面的主要材料是砂砾和石料,一般采用地表层经风化得到的碎石或抛石,可直接铺筑路面,20世纪60年代,泥结碎石是我国公路的主要路面材料。石料路面相对土路面强度高、平整度好并相对稳定,目前也用于行车道路路面。

2)水泥混凝土路面。

水泥混凝土路面是目前常用的路面形式之一,由水泥、粗细骨料及外加剂拌合成的混凝土混合料,并通过浇筑、碾压成型,水泥水化并硬化后形成的具有一定强度的混凝土材料。该路面强度高、表面摩擦力小、性能稳定,既可在工厂预制各种需要的路面形状也可在现场摊铺,适合用于城市内的人行道、停车场及广场等区域。若在混合料中掺入彩色水泥或颜料,亦可获得各种色彩的路面,进而调节路面色彩,增加道路的美感。

3)沥青混凝土路面。

沥青混凝土路面采用沥青为胶结材料,通过粗、细骨料、矿粉采用一定的配比混合拌制并铺压后形成。该路面柔韧性强、变形性能良好,且可不设伸缩缝及工作缝,路面的连续性和平整度好,同时该路面具有较好的吸声减震性能,便于车辆快速行驶,目前多适用于高速公路、一级公路等高级路面的道路。

2 道路路面材料的发展趋势

伴随着经济的发展,道路交通在满足经济、出行方便的基本要求外,更安全、更舒适、更环保也一并提上道路路面的发展日程。故功能型的路面材料、环保型的路面材料也应运而生,不仅提高了路面的使用性能,也明显改善道路交通的服务质量及水平。

1)功能型路面材料。

这是在路面材料的基本功能之上加以其他功能的多用途路面材料,可以为驾驶员提供更安全更舒适的路面。功能型路面如:高模量抗车辙沥青路面、多孔性排水降噪沥青路面。

a.高模量抗车辙沥青混凝土路面。

据统计表明,在沥青路面的维修养护中80%是因为车辙变形,与开裂、水损相比,车辙的危害最大,直接威胁到交通安全。故合理选用级配类型和石料性质或采用粘度高的硬质沥青,通过提高沥青混凝土的模量来提高路面的抗车辙能力。高模量的沥青混凝土具有较高的劲度模量,故具有优越的高温抗变形能力。

b.多孔排水降噪沥青混凝土路面。

多孔沥青混凝土不仅空隙率大,且内部有较高的连通空隙率,排水性能好,具有良好的高温稳定性、耐磨性及抗滑性能。近年来,该路面在美国和日本等发达国家已开始使用,与普通的水泥混凝土路面相比,排水性强的路面能使地表水迅速渗入地下,补充地下水并保持土壤湿度,改善城市地表植物的生存条件;该路面较大的空隙率,能蓄积能量,调节城市的温度及湿度,降低城市的热现象,同时路面的空隙率越大,越能吸收车辆行驶时产生的噪声,改善行车环境。

c.防冻型路面。

防冻型路面是通过沥青中含有的盐化物降低冰雪的冰点,从而达到防冻的目的,或者利用路面表面嵌入材料的大变形特点促使冰雪剥离,主要用于路面防冻、剥离路面的积冰或积雪。该路面主要适用于寒冷地区的高速公路、一级公路等,防止车辆发生危险,提高行驶的安全性。

d.高粘附性路面。

这是由芬兰研制的含有0.3%纸浆的道路路面材料,可以提高道路的牢固度及路面的粘附力。根据试验结果得出,含有纸浆的路面材料的路面牢固度大约能提高30%,且大大地提高了路面与轮胎之间的粘附性,减小了雨天和雪天行车的危险性。在提高路面使用性能的同时,也实现了废纸资源的回收利用。

e.弹性路面。

根据路面的力学特性,将沥青混凝土路面划分为柔性路面,但其柔性是相对刚性路面———水泥混凝土路面而言的。而弹性路面是指在行走时脚下能明显地感觉到弹性,从而减轻作用于脚部的冲击力的道路路面,这一路面是从提高行走舒适性、增强运动者弹跳力的方面考虑发展的,弹性路面的材料多采用聚氨酸脂、橡胶微粒或硬泡沫类物质,当混入软木顺粒铺装时,能起到协调景观的效果。

f.磁性导向路面。

这种路面采用将磁粉混入沥青混凝土中并按照一定的形状铺设在道路中,从而给手持磁感应杖的盲人进行导向,这一路面可适用于残疾人群、高龄人群的道路,同时也可用于积雪地区的除雪车、路面清扫车的导向道路。

2)环保型路面材料。

a.低噪声的柔性路面。

低噪声的柔性路面是将直径3 mm的橡胶颗粒添加至沥青混凝土材料中的道路路面,橡胶颗粒的加入防止了混凝土材料中的粗骨料石子因相互摩擦而发出的噪声。该橡胶颗粒取自废弃的轮胎,在路面材料中其含量仅占3%,但其不仅能减少近70%的路面噪声,还能吸收太阳光的照射光线,增加车辆行驶的舒适性及安全性。该路面的造价比传统的沥青混凝土路面高10%,但其能大大地减小路面噪声,且能对废旧轮胎进行回收再利用,故这一种环保型的路面具有很大的发展潜力。

b.辨识型的路面。

该路面是指通过将发光材料散布至普通的路面材料中,具有增强驾驶员的夜间识别效果并协调街道的景观的道路路面。一种是在普通的路面材料中添加树脂,凝固后形成的粒状材料在吸收紫外线能量后发出荧光的荧光材料,可作为夜间识别性能很高的路面铺装材料;另一种是利用玻璃晶体材料的反射特性来提高路面在夜间的识别性能,目前各国正在进行废旧玻璃的再生利用实验。还有一种是利用半导体中的电流相互冲突撞击时发生的能量进行发光的二极管,将其埋设在混凝土铺装层中,可用于夜间视线的诱导。具有辨识性的路面材料均能够协调周围景观,并提高车辆夜间的行车安全性能。

c.合成树脂彩色路面。

目前的彩色路面多采用无机材料,着色困难且色彩贫乏,合成树脂的彩色路面是采用表面涂层法、环氧树脂法或树脂砂浆法铺设的彩色道路路面,该路面防滑性能好,适用于休闲场所、高速公路防滑带及公共汽车专用道等,但由于树脂易老化、褪色,故该路面的耐久性也亟待解决。

3 结语

本文概述了传统路面材料的分类、作用及其特点,介绍了道路路面材料研究的新趋势:功能型路面材料和环保型路面材料。新型路面材料赋予了传统路面材料不同的功能和作用,被用于不同需求的场合与环境,为道路路面的安全性、舒适性及更高的服务质量做出更显著的贡献,因而日益得到人们广泛的关注及应用。

摘要：概述了传统路面材料及新型路面材料的类型、特点及其适用区域,着重介绍了道路路面材料研究的新趋势,即功能型路面材料和环保型路面材料,以满足对新型道路路面更舒适、更安全、更环保的要求。

关键词：路面材料,功能型路面,环保型路面

参考文献

[1]向源,张兰军.道路路面材料发展现状及趋势[J].公路交通技术,2007(2):75-79.

[2]胡玲玲,李生隆.新型道路路面技术综述[J].西南公路,2008(1):46-50.

[3]王伟,唐伯明.浅析沥青路面热反射涂层施工工艺[J].公路,2010(8):75-78.

[4]蒋冬青.新型道路路面形式及其材料[J].建材发展导向,2008(4):25-27.

[5]金康康,凌天擎,熊出华.彩色沥青路面的应用与发展[J].西部交通科技,2008(6):126-132.

建筑装饰材料的发展趋势 篇3

关键词：装饰材料 现状 趋势 环保 污染

中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：1008-925X(2012)O8-0113-01

一、前言

我国在装修材料的自我开发研制方面取得了较大的成功。经过我国的相关的研究人员的努力，生产出了一大批比较新兴的建筑装饰装修材料。如：轻质干挂式外墙保温装饰挂板、天然无水粉刷石膏、液体壁纸等。首先，我国从国外引进了一大批建筑装饰装修材料。并且还有大量的生产技术和生产设备。这些生产设备在我国发挥了极大的作用，随着生产的产品相继投入了市场，我国的建筑装饰装修材料的发展向国际先进水平靠近了一大步。到现在为止，我国的墙纸以及墙布的生产已经达到了每年4亿m2的水平，建筑涂装涂料已经有每年80万吨的生产能力等等。这一些数据都说明我国的建筑材料生产水平已经达到了一定的高度，一个比较完整的工业体系也建立起来。

二、建成了初具规模、品种门类较齐全的工业体系

80 年代以来，全国掀起了开发和引进各种新型建筑装饰装修材料的热潮：一方面我国自行研究开发了一大批新型建筑装饰装修材料，另一方面从国外引进了 2000 多项建筑装饰装修材料生产技术和设备，这些生产线的建成和投产，使我国建筑装饰装修材料的发展水平向国际先进水平靠近了一大步。壁纸、墙布形成了 4 亿 m2的年生产能力；塑料地板形成了 1.62m2的年生产能力；化纤地毯形成 6000 万 m2的年生产能力；塑料管道形成 45 万吨的年生产能力；塑料异型材形成 30 万吨的年生产能力；建筑涂料形成 80 万吨的年生产能力；建筑陶瓷形成15.8 亿 m2的年生产能力；建筑卫生陶瓷形成 5500 万件年生产能力；铝型材形成 40 万吨年生产能力。发展的花色品种已达到4000 多种，基本形成了初具规模、产品门类比较齐全的工业体系。

三、存在的主要问题

1.产品更新换代能力弱款色旧、档次低、配套性差，适应不了市场及国际竞争的需要。国内的壁纸、墙布经十多年的努力，品种、花色虽有所发展，但和国外相比，花色品种还很少，款式也较陈旧，究其原因主要是国内壁纸生产厂家尚缺乏素质高的花型设计人员，花型的更新周期过长。因此，产品可选性较差，满足不了更高层次的需要，也难以参加国际市场竞争。

2.产品质量不稳定，产品流通市场混乱日前，国内装饰装修材料产品质量不稳定是较为突出的问题，究其原因是多方面的，但最主要的原因是生产企业不严格配方，没有认真执行工艺规程和产品标准造成的。

3. 产品结构的发展不合理我国新型地面装饰材料近年来虽有所发展但无论品种档次及用量等方面和国外工业发达国家相比，都还存在着很大差距。据粗略统计：目前我国在地面装饰中，各种装饰材料的消耗比例大致如下：陶瓷墙地砖约为60%-65%，大理石、花岗石地面约为 10-l2%。塑料地板约为16-20%，木地板为 3-4%。有机类装饰材料和无机类装饰材料之比为 20: 80, 和工业发达国家所采用的材料类别刚好相反，说明我国地面装饰材料的产业结构不太合理。

四、环保材料发展趋势

1.绿色石材绿色石材就应当从勘查、开采、加工等方面来考虑：

勘查：首先要了解区域地质情况，是否有专业的地质队伍进行勘查。首先是普查，通过普查，应掌握石材的花色品种、荒料块度、大致开采条件、交通水电、放射性水平等。开采：石材在开采前首先应进行材料的检测与分析及放射性测试，以便为下一步的开采和应用打下基础，提高荒料的出材率也是重要内容之一。加工：加工过程中所用的设备是否先进也是石材绿色化的内容之一，如大板锯切加工设备，目前国外所用的如框架锯机，多绳式金刚石串珠锯以及装有带型或链型刀锯的石材大板加工设备都可以做到加工尺寸大、效率高、寿命长。

2. 无甲醛人造板目前国内生产的各种人造板所使用的木材胶粘剂基本上是脲醛树脂，脲醛树脂是由甲醛 + 尿素聚合而成的，给家庭装修带来了极大的污染，几个月内无法入住。实际上甲醛缓慢释放持续时间达 3—15 年。而无甲醛的人造板以天然植物为原料，经特殊合成工艺研制而成的胶粘剂，彻底摒弃了甲醛、尿素合成脲醛树脂为木材胶粘剂这些对身体造成危害的物质，胶合强度完全达到国家标准，“无甲醛胶”系列产品已达到欧洲 E0 级和日本 Fc0 级标准要求，使用安全，是消费者可以完全信得过的真正的绿色健康产品。

3.墙体装饰材料

（1）壁纸、墙布由于具有花色图案多（有仿木纹、果纹、花草、石纹、纺织布等各个图案)装饰功能好、施工简单、价格适中等特点，是居民乐意采用的一种内墙面装饰材料。

（2）环保涂料以乳胶漆为代表的水性涂料就是目前最流行的环保涂料。建筑涂料具有以下优点：一是涂料可配成多种颜色，能满足人们的装饰需要；二是施工简便、工效高、工期短、具有配套的施工工具。三是价格低廉，维护更新方便等。内墙建筑涂料品种，主要类别有乳胶漆、水溶性涂料，溶剂型涂料等，乳胶漆、水溶性涂料等类产品。不过，乳胶漆主要用于墙面的涂饰，对于近年来掀起热潮的家具却不大适用，这就使非环保的溶剂型木器漆成为污染室内空气的主要元凶之一。近来，一种用于木制家具的水性木器漆应运而生，它以水为介质，无毒无味、无环境污染，而且漆膜平滑光亮，避免了传统木器漆刺鼻气味，完全符合涂料环保化的发展趋势。含防水配方的乳胶漆一大特点是可洗擦。不过，一般的乳胶漆在经过多次擦洗后，会掉粉。

（3）防虫防霉涂料防虫防霉涂料逐步进入市场。防虫防霉涂料主要是在保持涂料装饰性的前提下，添加具有生物毒性的药品制成的涂料。因此，高效优良的且对人体无害的防虫防霉剂是生产优良的防虫防霉涂料的关键。

4.地面装饰材料

（1）化纤地毯是目前家居地面装饰中广泛使用的一类产品，具有绝热、保温、防潮、防噪音、抗虫蛀、抗静电、品种多、装饰华丽高贵等一系列优点，它与其弹性垫层一起。可为人们提供舒适的脚感；

（2）塑料地板品种多、图案多样，如仿木纹、天然石材可以达到以假乱真的质感，能满足人们崇尚大自然的装饰要求；具有耐磨性、耐水性、耐腐蚀性；脚感舒适，特别是弹性卷材塑料地板，具有一定的柔软性，与木地板相比，隔音易清洁，与陶瓷墙地砖相比，不打滑且冬天没有阴冷的感觉；而且质量稳定，质轻施工简便，维修更新较容易，塑料地板主要用于厨房、卫生间、洗衣房、贮藏室、走廊、便餐室等地面的铺设。

（3）实木地板具有纹理清晰、耐磨损、硬度高、隔音等优点。主要用于地面的客厅、书房、走廊等处的铺设.

（4）强化木地板具有木纹实感好、耐磨、抗冲击、防潮、阻燃、抗静电、防虫蛀、尺寸稳定、安装保养方便等优点，主要用于首层地面的铺设。

五、结束语

防火墙技术发展的三个发展趋势 篇4

防火墙可说是信息安全领域最成熟的产品之一，但是成熟并不意味着发展的停滞，恰恰相反，日益提高的安全需求对信息安全产品提出了越来越高的要求，防火墙也不例外，下面我们就防火墙一些基本层面的问题来谈谈防火墙产品的主要发展趋势。

模式转变

传统的防火墙通常都设置在网络的边界位置，不论是内网与外网的边界，还是内网中的不同子网的边界，以数据流进行分隔，形成安全管理区域。但这种设计的最大问题是，恶意攻击的发起不仅仅来自于外网，内网环境同样存在着很多安全隐患，而对于这种问题，边界式防火墙处理起来是比较困难的，所以现在越来越多的防火墙产品也开始体现出一种分布式结构，以分布式为体系进行设计的防火墙产品以网络节点为保护对象，可以最大限度地覆盖需要保护的对象，大大提升安全防护强度，这不仅仅是单纯的产品形式的变化，而是象征着防火墙产品防御理念的升华。

防火墙的几种基本类型可以说各有优点，所以很多厂商将这些方式结合起来，以弥补单纯一种方式带来的漏洞和不足，例如比较简单的方式就是既针对传输层面的数据包特性进行过滤，同时也针对应用层的规则进行过滤，这种综合性的过滤设计可以充分挖掘防火墙核心功能的能力，可以说是在自身基础之上进行再发展的最有效途径之一，目前较为先进的一种过滤方式是带有状态检测功能的数据包过滤，其实这已经成为现有防火墙产品的一种主流检测模式了，可以预见，未来的防火墙检测模式将继续整合进更多的范畴，而这些范畴的配合也同时获得大幅的提高。

就目前的现状来看，防火墙的信息记录功能日益完善，通过防火墙的日志系统，可以方便地追踪过去网络中发生的事件，还可以完成与审计系统的联动，具备足够的验证能力，以保证在调查取证过程中采集的证据符合法律要求。相信这一方面的功能在未来会有很大幅度的增强，同时这也是众多安全系统中一个需要共同面对的问题。

功能扩展

现在的防火墙产品已经呈现出一种集成多种功能的设计趋势，包括VPN、AAA、PKI 、IPSec等附加功能，甚至防病毒、入侵检测这样的主流功能，都被集成到防火墙产品中了，很多时候我们已经无法分辨这样的产品到底是以防火墙为主，还是以某个功能为主了，即其已经逐渐向我们普遍称之为IPS(入侵防御系统)的产品转化了。有些防火墙集成了防病毒功能，这样的设计会对管理性能带来不少提升，但同时也对防火墙产品的另外两个重要因素产生了影响，即性能和自身的安全问题，所以我们的意见是应该根据具体的应用环境来做综合的权衡，毕竟这个世界暂时还不存在什么完美的解决方案。

防火墙的管理功能一直在迅猛发展，并且不断地提供一些方便好用的功能给管理员，这种趋势仍将继续，更多新颖实效的管理功能会不断地涌现出来，例如短信功能，至少在大型环境里会成为标准配置，当防火墙的规则被变更或类似的被预先定义的管理事件发生之后，报警行为会以多种途径被发送至管理员处，包括即时的短信或移动电话拨叫功能，以确保安全响应行为在第一时间被启动，而且在将来，通过类似手机、PDA这类移动处理设备也可以方便地对防火墙进行管理，当然，这些管理方式的扩展需要首先面对的问题还是如何保障防火墙系统自身的安全性不被破坏。

性能提高

未来的防火墙产品由于在功能性上的扩展，以及应用日益丰富、流量日益复杂所提出的更多性能要求，会呈现出更强的处理性能要求，而寄希望于硬件性能的水涨船高肯定会出现瓶颈，所以诸如并行处理技术等经济实用并且经过足够验证的性能提升手段将越来越多的应用在防火墙产品平台上;相对来说，单纯的流量过滤性能是比较容易处理的问题，而与应用层涉及越密，性能提高所需要面对的情况就会越复杂;在大型应用环境中，防火墙的规则库至少有上万条记录，而随着过滤的应用种类的提高，规则数往往会以趋进几何级数的程度上升，这是对防火墙的`负荷是很大的考验，使用不同的处理器完成不同的功能可能是解决办法之一，例如利用集成专有算法的协处理器来专门处理规则判断，在防火墙的某方面性能出现较大瓶颈时，我们可以单纯地升级某个部分的硬件来解决，这种设计有些已经应用到现有的产品中了，也许未来的防火墙产品会呈现出非常复杂的结构，当然，从某种角度来说，我们祈祷这种状况最好还是不要发生。

另外根据经验，除了硬件因素之外，规则处理的方式及算法也会对防火墙性能造成很明显的影响，所以在防火墙的软件部分也应该会融入更多先进的设计技术，并衍生出更多的专用平台技术，以期缓解防火墙的性能要求。

防火材料技术发展趋势 篇5

天然生物材料大都具有微观复合和宏观完美的结构。人类社会文明的发展和材料科学技术的发展紧密相关。用于社会生产的材料每一次重大革新和进步都使人类社会文明向前发展一步。生命科学与材料科学相融合,启迪人们从生命科学的柔性和广阔视角思考材料科学与工程问题。材料科学与生命科学融合,涵盖了许多核心科学问题,主要包括:材料系统的开放;能量、物质和信息的传输与交换;材料与生物体的相容性;材料与生物体复合体系的阶层结构与功能构建;生物大分子相互作用对细胞行为控制介导、材料设计以及转基因植物与材料制备等。这些科学问题的研究进展将为材料科学的发展提供新机遇,并且孕育着新理论、新材料与新技术的诞生[1,2,3]。天然生物材料具有的精妙结构和形态吸引了众多的工程结构设计者和材料科学家们的兴趣[4]。人们也已开展了天然生物材料的结构仿生以及模仿生物体形成中形成材料的过程仿生、模拟生物材料和系统的功能仿生研究,其成果在航空材料、生物医用材料和纺织材料等方面得到了广泛应用。

1 结构特征及相应的仿生材料

仿生材料的当前研究热点包括贝壳仿生材料、蜘蛛丝仿生材料、骨骼仿生材料、竹纤维仿生材料、植物根部的网状结构和纳米仿生材料等。它们具有各自特殊的微结构特征、组装方式及生物力学特性。仿生材料正向着复合化、智能化、能动化和环境化的趋势发展,给材料的制备及应用带来革命性进步。

1.1 贝壳仿生材料

贝壳结构中的珍珠层属天然复合材料,其中95%(体积分数)是片状文石,其余5%是蛋白质—多糖基体。这些文石片交错排列成层,文石间填充着有机基体。单个文石晶片是微米级的单晶,其间嵌合有孪晶和非晶区。珍珠层中的文石晶体C轴取向一致,与珍珠层垂直。根据珍珠层中文石板片的排列方式,通常将其分为砌砖型(brick wall)和堆垛型(columnar-stack) 两类。砌砖型结构主要存在于双壳类中,其生长呈现叠瓦状排列,微层以类似阶梯的方式重叠。新生晶体沉积在步阶的边缘,通过横向延伸与微层聚合,在纵断而上,文石板片的轴心呈无规则排列状态。堆垛型结构主要存在于腹足类中,在生长处呈现均匀排列的堆垛状结构,新生晶体沉积在堆垛的顶端。由于不同微层的晶体在横向的生长速度近似相等,使得堆垛保持了锥形形貌。在同一堆垛中,纵向相邻的文石板片中心位置基本一致,仅在水平方向有20~100 nm的偏置与有机基质层中微孔的偏移相对应[3,5]。

珍珠层文石晶体与有机基质的交替叠层排列方式是其高韧性的关键所在。根据这一原理把SiC薄片涂以石墨胶体,沉积烧结成复合叠层材料。该材料的破裂韧性有了极大提高,破裂功提高了约100倍。采用叠层热压成型制备的SiC/Al增韧复合材料,其断裂韧性比无机SiC提高了2~5倍。制备的Si3N4 /BN叠层复合材料,其破裂韧性达28MPa·m1/2,破裂功超过4kJ/m2。Jackson等在研究TiN/Pt叠层微组装材料时发现:合成材料的硬度和韧性取决于TiN和Pt层的厚度,一定的TiN和Pt层厚度会使材料的硬度和韧性得到最佳结合。这样的材料不仅具有陶瓷材料的强度和化学稳定性,而且具有金属材料的抗冲击能力。当一层膜厚度达到纳米级时,有可能发生特殊的尺寸效应,这是一个非常值得深入追踪的领域。利用这一特点,可以开发出新型的超硬材料,在减摩和耐磨等方面加以应用。目前,在纳米多层膜的研究中,一方面是更广泛地探索不同材料间的纳米组合,以寻求稳定的、具有超硬效应的材料系统;另一方面开展相应的理论研究,以增进对超硬现象的物理本质的认识。

1.2 蜘蛛丝仿生材料

从20世纪90年代开始,美国投入很大力量从事这项研究工作,并已取得许多重要成果。蜘蛛丝是庞大天然生物材料中的一员。天然蜘蛛丝是世界上最结实、坚韧的纤维之一,具有极好的机械强度,其强度远高于蚕丝和涤纶等,刚性和强度低于KFVIAR和钢材,但其断裂能位于各纤维之首,高于KFVIAR和钢材。因此,它比高强度钢或用来制作防弹服的KFVIAR纤维更坚韧,且更具有弹性,质量又轻。据科学家计算,一根铅笔粗细的蜘蛛丝束,能够使一架正在飞行的波音747飞机停下来。

与人造纤维相比,蜘蛛产生纤维的过程和纤维本身对人类与环境都是友好的。蜘蛛丝还具有高弹性、高柔韧性和较高的干湿模量,是人们已知的世界上性能最优良的纤维。此外,蜘蛛丝还具有信息传导和反射紫外线等功能。蜘蛛丝的组成单元均为甘氨酸、丙氨酸和丝氨酸。与蚕丝相比.蜘蛛丝中含有较多的谷氨酸和脯氨酸等。在蜘蛛丝中含结晶区和非结晶区,结晶度为蚕丝的55%~60%。结晶区主要有聚丙氨酸链段,为β折叠链;非结晶区由甘氨酸和丙氨酸以外的氨基酸组成,大多呈双螺旋结构。

1997年,Dupont(Canada)公司已分别在大肠杆菌和酵母中发现了蜘蛛丝蛋白质。同年取出蜘蛛的产丝腺体,查看所制造蜘蛛丝的蛋白质代码,测得蜘蛛丝完整的基因,并将这种人造基因移植至大肠杆菌或酵母菌发酵罐生产,达到每吨培养液产出数千克蜘蛛丝蛋白,将这种蛋白质溶解在一种溶剂中,利用类似于蜘蛛吐丝的纺织技术制成纤维[6]。

加拿大魁北克的科学家将人工合成的蜘蛛蛋白质基因植入山羊的乳腺细胞中。不久,基因被改变的山羊产出的奶中就含有了蜘蛛丝的蛋白质[7]。加拿大Nexia生物技术公司总裁杰夫·特纳说,这种蛋白质能够制造出轻得令人难以置信的织物,其强度可挡住子弹,还可降解,这种材料被称之为“生物钢”。生物化学家们认为,“生物钢”有广阔的应用前景,它在任何方面都优于石油化工产品。

1.3 骨骼仿生材料

脊椎动物的骨是天然有机-无机复合材料。骨主要由水、有机物和无机盐组成。有机物中约90%是胶原蛋白,还有少量的非胶原蛋白、多糖和酯类等。无机盐中磷酸钙类矿物占骨质量的60%~70%,最主要的是羟基磷灰石(HA),此外还存在非晶磷酸钙(ACP)、磷酸八钙(OCP)和二水磷酸氢钙(DCPD)等,它们被认为是磷灰石的前体相而存在。骨的主体骨架是胶原纤维结构,片状的纳米无机晶体填充于其中。TEM研究表明,板状晶体的轴与胶原纤维的长轴呈平行排列,晶体a轴垂直于胶原纤维的长轴,骨中有机相与无机晶体间巧妙组装,使得骨具有普通磷酸钙无与伦比的强度和韧性。

骨仿生初期主要是成分和结构仿生。由于骨主要是以羟基磷灰石为主的磷酸钙构成,所以最早的仿生思想是制造以羟基磷灰石为主的骨修复和替代材料。因其生物相容性出众,羟基磷灰石迅速在骨修复材料领域中占了一席之地,但由于力学性能较差,脆性太大,骨诱导作用弱,人们不断地提出了改进措施。

冯庆玲和崔福斋等根据天然骨的结构特征仿生合成了纳米羟基磷灰石/胶原复合骨替代材料,并检测了其对骨的修复性能[8]。结果表明,此复合材料成分与微结构具有天然骨的某些特征。用此复合材料压制成的致密种植体植入骨髓腔后,可被骨内部吸收,并诱导骨组织再生,从而实现损伤或病变骨组织的永久修复。研究表明,完全可以通过仿生方法改变纳米级羟基磷灰石在胶原或者硫酸软骨素,尤其是胶原中的排列方向或结构,而形成真正的生物骨结构[9]。

1.4 竹纤维材料仿生

竹子的整体结构是由基部向上逐渐递减的圆锥形空心结构,每隔几厘米至几十厘米有一个竹节,由节的横隔壁组成纵横关联的整体,这对中空细长的竹竿的刚度和稳定性起着重要作用。带节的竹竿与不带节的竹筒相比,其抗劈开强度和横纹抗拉强度分别提高128.3%和49.1%。节子处由于维管束方向不与纵轴平行,抗拉强度有所下降,但此处组织膨胀使抗拉截面加大,而保证在外力作用下不在节子处破坏。

竹杆是典型的长纤维增强复合材料,其增强体—维管束的分布是不均匀的,外层(竹青部分或表层系统)致密,体内(中部或基体系统)逐步散开,而其内层(竹黄部分或髓环)变成另一种细密结构。竹材的拉伸强度和密度曲线、杨氏模量、弯曲强度和压缩强度曲线的变化趋势与拉伸强度类似。这些性能都是在竹干的竹青部分有最高值,然后沿着厚度方向逐渐降低。对竹材的进一步研究发现,竹材的表层(竹青)的高强度和高韧性主要是竹纤维结构的优越性所致。竹纤维的精细结构包含多层厚薄相同的层,每层中的微纤丝以不同升角分布,与纤维的交角通常厚层为3°~10°,薄层为30°~45°。不同层面的界面内的升角逐渐变化,意味着可以避免几何和物理的突变,因而相邻层面的结合可以大为改善。同时,外层厚度的增加使得竹材正向刚度有少量降低,但切向刚度会大幅度增加。

根据毛竹外密内疏的结构特性,孙守金[10]等用连续电镀法在碳纤维上镀Fe和Ni,制备了镀Cu-Fe或Cu-Ni的双层碳纤维,用它们分别制备了CF/Cu-Fe和CF/Cu Ni复合材料。与Vf相近的CF/Cu复合材料相比,这种新型的复合材料的弯曲强度和导电性能都有显著的提高。刘文川等制备了SiC包裹碳纤维的梯度基复合材料,发现这种材料密度低,力学性能优良和抗氧化功能突出[11]。杜金红则在气相生长纳米碳纤维表面化学镀镍,并对它的微观结构进行了研究。同时,清华大学的学者依据竹材中微纤维别具特色的层次结构,提出仿生的纤维双螺旋模型。实验表明,其压缩变形比普通纤维的提高3倍。

1.5 植物根部的网状结构和仿生材料

人们研究植物根部的网状结构,提出了分形树纤维结构模型。在验证试验模型中发现,纤维拔出的力与能量随分叉级数增多和分叉角变大而增大,突破了传统材料的提高强度要以降低韧性为代价的概念,并在试验中证实了通过改变纤维的结构可以同时增加复合材料的强度和韧性。

周本廉等进行了仿根状结构复合材料的研制。结果表明,具有分叉结构的纤维拔出力和拔出能随分叉角的增加而增加,且大于无分叉纤维试样。纤维对断裂功的贡献为纤维拔出的平均值,于是纤维拔出能越大,纤维对复合材料断裂韧性的贡献越大。因此,分形树结构的纤维可以提高复合材料的断裂韧性。如今仿根部网络结构已广泛在堤坝和建筑业等工程领域应用,并显示了优越的性能。同时,这个纤维模型可对材料的设计提供可贵的思路[12]。

1.6 纳米仿生材料

纳米材料(颗粒直径为1~100nm)以其体积效应和表面效应显著区别于一般的颗粒与传统的块体材料。核酸与蛋白质是执行生命功能的重要纳米成分,是最好的天然生物纳米材料。这些成分相互作用,编织了一个复杂与完美的生物世界。

生物纳米材料可分为4类,即天然纳米材料、生物仿生与人工合成的纳米材料、智能纳米复合材料、合成的纳米材料与活细胞形成的复合材料或组织工程纳米材料。纳米材料问世以后,仿生材料研究的热点已开始转向纳米仿生材料,这是因为自然界动物的筋、牙齿、软肾、皮、肾骼和昆虫表皮等都是纳米复合材料。

2 仿生材料的研究方法和发展趋势

2.1 仿生材料的定义

仿生材料指模仿生物的各种特点或特性而开发的材料[13]。因此,仿生材料学的研究内容就是以阐明生物体的材料构造与形成过程为目标,用生物材料的观点来思考人工材料,从生物功能的角度来考虑材料的设计与制作。从材料学的角度可以把材料仿生分为几大方面,即成分和结构仿生、过程和加工制备仿生、功能和性能仿生。仿生材料学是生命科学和材料科学的交叉前沿领域。实际上,它与化学和医学也有密切的关系。仿生材料学是涉及生物材料的组成结构、性能与制备相互关系和规律的科学,其主要目的是在分析天然生物材料微组装、生物功能及形成机理基础上,发展新型医用材料,以用于人体组织器官修复与替代,发展仿生高性能工程材料。

图1表示了生物材料学与相关学科的联系。图1中:材料科学与生物学的两个圆交叉部分表示生物材料学;仿生材料学与医学的交叉部分表示仿生生物医学材料;生物材料学与工程学交叉部分表示仿生工程材料、智能材料或灵巧材料。生物材料通常有两种定义:一是指天然生物材料,也就是生物过程形成的材料,如纳构蛋白(胶原纤维或蚕丝等)和生物矿物(骨、牙或贝壳等),这种定义的内涵相当明确而固定;二是指生物医用材料,其定义随着医用材料的快速发展而演变。20世纪80年代末曾被美国Clemson大学生物材料顾问委员会定义为“与活体接合的人工非生命材料”。这是这种生物材料狭义定义的代表[5]。可以预见,随着组织工程的发展,这种生物材料的定义将逐渐增大生物过程形成材料的成分。这样,两种定义就会有越来越多的重叠。

目前,仿生材料的研究无论在结构材料方面,还是功能材料方面,都取得了一定的成果。但由于工程实施的复杂性,许多内容还处在摸索阶段。在生物力学和工程力学的衔接点上,还需要进一步的研究。从材料学的角度认识天然生物材料的结构和性能,进而抽象出更多的材料模型,这方面的工作还有待进一步的深入,而仿生材料的制备方法则是摆在面前的一个关键性的课题[14]。

2.2 材料仿生的新途径

2.2.1 功能结构一体化仿生

多功能和功能结构一体化是当今材料发展的重要特征,这在生物材料上体现的近乎完美。对其进行分析效仿要比人们凭空想象或从头试起更为合理。功能结构一体化发展到一定阶段,就是机敏材料或智能材料。

2.2.2 仿生温和制备

生物体能在常温常压下,通过分子组装和模板成型等途径,一边承载一边组装而实现所谓的温和条件下的制备。这不仅节省资源,而且不污染环境。国内外已有一些初步成功的实例,值得人们进一步尝试。

2.2.3 计算机模拟和智能化制备仿生

计算机模拟和智能制备已在材料界兴起,但大多从物理、化学、化工、机械和自动化等角度着眼,很少从生物学汲取营养。其实,生物材料的遗传基因和新陈代谢过程中蕴藏着大量值得人们效法的规律,可供人们在进行材料的计算机模拟和智能化制备中参考。

2.3 仿生材料的发展趋势

2.3.1 仿生复合材料的仿生研究

基于不同观点,通常可将复合材料划分为不同类型,如金属基、陶瓷基和高分子基复合材料,或分为连续纤维、非连续纤维、晶须、颗粒和晶片增强复合材料。当前,在结构型复合材料研究中的一些疑难问题可归纳为:连续纤维的脆性和界面设计的困难;短纤维易从基体拔出,导致增强失效;晶须长径比不易选择;寻求陶瓷基复合材料增韧方法时遇到的困难;如何找到复合材料内部损伤的愈合方法是复合材料的发展方向:由宏观复合形式向微观复合形式发展;从双元混杂复合向多元混杂和超混杂方向扩展;由结构复合材料为主向与功能复合材料和多功能复合材料并重的局面发展;由复合材料的常规设计向仿生设计和电子计算机辅助设计发展。

2.3.2 生物纤维材料

所谓生物纤维材料包括两方面的含义:首先,它是生物材料,是指“用于取代和修复活组织的天然或人造材料”,这就需要这种材料具有良好的生物相容性、生物活性和可降解性,尽量接近天然材料的性能。其主要研究方法和目的是在分析天然生物材料微组装、生物功能以及形成机理基础上,发展用于人体器官修复与替代的仿生高性能工程材料。其次,它是具有特殊形态的材料-纤维材料。这种特殊的形态使得它们以特殊的功能和应用领域而成为一类。目前,对生物纤维材料的研究主要包括对天然材料的形态功能分析,利用天然材料的原料制备新型的生物纤维材料,或以其机理为指导进行仿生制备。人工的纤维结构材料在修复和替代人体组织或器官等方面都得到了广泛的研究,包括人工骨、人工韧带、人工肌腱、人工血管和人工心脏瓣膜等。因此,生物纤维材料是一类非常重要的材料,具有广泛的应用前景[15]。

2.3.3 智能材料的仿生及设计

通过对生物结构系统的研究和考察,智能材料有了可借鉴的设计及建造思想、模型和方法。从仿生学的观点出发,智能材料应具有或至少是部分具有以下一些生物智能特性:感知、反馈、信息积累和识别、学习能力和预见性、响应性、自维修、自诊断、自动动态平衡及自适应等(智能材料-材料科学的发展趋势)。

新材料的发展提供了可选择的可合成智能材料系统的组元。许多材料本身具有内禀的一些“智能”特性。例如,一些材料的性能(颜色、形态、尺寸、机械性能等)随环境或使用条件的变化而改变,具有内敛的自诊断、学习和预见能力。还有一些材料的结构或成分可随工作条件而变化,从而具有一种对环境的自适应和自调节功能。具有各种独特功能或性能,并可用于建构智能材料系统的材料正在不断丰富和完善。

利用现有的、在技术上已较为成熟的机敏材料作为组元进行复合是创构智能材料的一种技术途径。这要求采用各种最先进的材料复合技术,提出的问题都具有挑战性。要获得真正的智能材料,仅在宏观及微观尺度上的结构设计和控制是不行的,必须在纳米或分子及原子的尺度上进行人工结构组装和复合。这方面的探索具有更大的挑战性,面临的技术难题更多,但一旦有所突破,将极大地推动材料科学的发展。

正是由于智能材料的重要性,引起了各工业发达国家的重视。预计在21世纪,智能材料将引导材料科学的发展方向,其应用和发展将使人类的物质文明进入更高的阶段。智能材料的构想来源于仿生,目标是获得具有类似生物材料的结构及功能的活材料系统。智能材料应具备感知、处理和驱动等3个基本要素。它的设计、置备、加工、结构和性能表征均涉及材料科学中最前沿的领域,集中反应和代表了材料科学的最高水平与最新的发展方向。

3 结束语

破解生物之谜,研制仿生材料的路还很漫长。目前人类的研究才刚刚起步,而仿生材料的前途似锦却是毋庸置疑的。仿生材料一个重要的应用方面是生物医用材料。近10d来,生物医用材料和制品的市场一直保持20%左右的年增长率,发展态势已经可以与信息和汽车产业在世界经济中的地位相比,正成长为下一个世纪经济的一个支柱,对国民经济的发展有着不可忽视的作用。因此,采取有效的措施发展生物医用材料,已成为我国经济和社会发展的一个十分迫切的任务。仿生材料,同时也是环保性材料,对于日益恶化的生态环境来说,大力发展仿生材料是改善人类生存环境的有效措施。

摘要：自然界中一些生物体的优异结构和特性给人类在不断制造和更新新型材料的过程中带来灵感和启发。根据这些生物体的优秀特征,综述了仿生材料的主要设计思想和方法,重点分析了目前一些典型仿生材料,设计与制备研究的新进展和存在的困难,并提出一些新材料设计思想方法和制备的模型,对仿生材料的设计和研究等均具有指导意义,同时对仿生材料的发展前景进行了展望。

隧道防火涂料的缺陷和发展趋势 篇6

《2005年中国公路水路交通行业发展统计公报》显示, 截止2005年底, 全国已建成公路隧道2889处, 共152.7万m。其中采用阻燃设计约占1/10, 因此对已有隧道防火保护具有较大的市场空间。同时据第三届铁路隧道年会发布的消息, 今后6年我国将新建300万m长的铁路隧道, 并且随着北京到上海高铁项目的立项, 必将带动隧道相关产品的需求量, 特别是隧道防火涂料的需求量。

1 隧道防火涂料的组成

隧道防火涂料主要由粘结剂、耐火填料、发泡材料和助剂组成[4,5,6]。

1.1 粘接剂

粘接剂约占涂料总体积的35%~40%。苯丙乳液、醋丙乳液、EVA乳液、582树脂、水玻璃、耐火水泥、磷酸盐等均为较好的粘结剂。由于粘结剂的用量较多, 选择粘结剂时, 需考虑其价格、燃烧性能及火灾时的烟气情况。

1.2 耐火填料

耐火填料是隧道防火涂料的骨架成分之一, 约占涂料总体积的35%~38%, 其主要作用是高温隔热和降低热导率。海泡石、膨胀珍珠岩、轻质碳酸钙、玻璃空心漂珠、高岭土、矿渣棉、超细硅酸铝等均是良好的无机轻质隔热填料。

1.3 膨胀剂

膨胀剂是隧道防火涂料的另一个主要成分, 约占涂料总体积的8%~10%。高温时, 涂料成分发生改变, 膨胀剂迅速发生膨胀, 从而形成多孔的隔热层, 阻止热量向隧道砌体的传递。膨胀蛭石、重铬酸铵为无机发泡材料;三聚氰胺、季戊四醇、聚磷酸铵是成熟的有机发泡体系, 在薄型或超薄型防火涂料中使用。

1.4 阻燃剂

阻燃剂约占涂料总体积的12%~15%。它受热时吸热失水, 协助膨胀隔热。一般选用结晶水较多的硼化物、锌化物及氢氧化铝、氢氧化镁等。

1.5 助剂

主要用于改善涂料的和易性及理化性能, 约占涂料总体积的3%~5%。常用的助剂有可再分散乳胶粉、高效减水剂等[7]。

2 现今隧道防火涂料的缺陷

我国对隧道结构进行防火保护工作始于20世纪80年代中期, 限于当时的技术、经济状况, 除了上海延安东路越江隧道等有限的几个隧道喷涂了防火涂料外, 其它隧道的结构都没有采取防火措施。真正根据有关隧道设计规范设计、建造隧道, 是近几年开始的, 而隧道防火涂料的应用则是从2001年前后开始的, 当时一些企业将厚型钢结构防火涂料或混凝土楼板防火涂料甚至电缆防火涂料作为隧道防火涂料使用。因此, 关于隧道防火涂料研究的基础比较薄弱, 产品参差不齐, 给隧道防火涂料施工和性能检测带来很大的困难。现今国内隧道防火的主要缺陷有以下几点:

(1) 涂层太厚。如按ISO 834曲线升温, 耐火性能达到3h, 一般涂料涂层厚度需20~30 mm;由于涂层较厚, 需要多次喷涂, 施工困难。如按碳氢曲线升温, 隧道防火涂料不能承受快速升温的热冲击, 可能在几分钟内就发生爆裂, 不能满足隧道的特殊防火要求。

(2) 粘结强度低。隧道防火涂料的粘结强度一般为0.1MPa, 车辆在隧道通行时, 会产生强风和震动, 不能满足隧道的实际需要。

(3) 未注重涂层毒性研究, 一旦发生火灾, 将影响火灾的扑救和隧道的修复。

(4) 耐水性较差, 涂层长期处于隧道的潮湿环境中, 会积水、甚至脱落。

3 隧道防火涂料的设计原则

国内外就隧道防火涂料研究已开展了大量的工作[8,9,10,11,12]。如国内学者提出一种以硅酸盐为主要粘结剂, 以氢氧化铝、膨胀蛭石、三硅酸镁等为填充料, 四硼酸钠为防火助剂的隧道防火涂料;针对隧道砌体不耐高温的特点, 研制了一种以无机胶凝材料为主的耐潮湿环境的水硬性隧道防火涂料, 该涂料可同时应用于钢结构和混凝土的防火保护;开发了一种新型的物理膨胀阻燃剂, 以可膨胀石墨为主, 制取了一种无卤、环保、并具有优良防火性能的物理膨胀型防火涂料。国外学者研制的建筑物表面无机防火涂料[13,14], 由水硬性白水泥、水玻璃、蛭石、膨胀珍珠岩、玻璃纤维等组成;推出了以海泡石、钙硅石、增强纤维、高铝水泥、无定型硅石为主要组成的防火涂料, 该涂料具有很好的绝热性和防爆裂性, 可应用于建筑物外墙、隧道等;可用于金属和混凝土表面的防火涂料, 由膨润土、硅酸铝、硅灰石、硅酸镁、玻璃微珠及一些多孔填料组成, 粘结剂为水玻璃、波特兰水泥、石膏、磷酸盐类中的一种或几种等等。

上述报道的隧道防火涂料的制造均以水玻璃、水泥、白水泥、高铝水泥、磷酸盐类等无机物为粘结料, 以膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、微孔硅酸钙、硅藻土、粉煤灰玻璃微珠、海泡石粉、滑石粉等为填充骨料, 以玻璃纤维、钢纤维、聚丙烯纤维等为增强材料, 以含结晶水的铝、镁、硼、锌的氧化物等为阻燃剂, 以上产品其组分主要由无机材料构成。而从国内外各类防火涂料的文献专利看出, 用于保护不燃性建筑结构的涂料包括有机膨胀型厚浆涂料和轻体无机防火喷涂料2类。在火灾温度下, 有机膨胀涂料的碳质泡沫层, 易逐渐消失而降低防火隔热作用, 即使是最好的涂料, 涂层增至4 mm时, 耐火极限也只有1 h。而无机喷涂涂料, 由于密度轻, 热导率小, 耐火性能好, 随涂层厚度不同, 可满足1~2 h甚至更长时间的耐火要求。但纯粹的无机物构成的喷涂涂料, 容易出现硬而脆、产生龟裂脱落等不利情况。因此, 在隧道防火涂料的研究中, 一般应采用非膨胀型的、无污染的水性有机-无机复合涂料的技术路线。隧道防火涂料的设计原则如下:

(1) 燃烧时应无有毒气体产生, 以便于隧道火灾的扑救及隧道的修复, 即满足绿色环保的需求。

(2) 隧道渗水是一个世界性难题, 至今没有彻底解决, 车辆通过时, 会产生强风及震动, 因此, 在研制隧道防火涂料时, 不仅要考虑涂料的耐火性能, 还必须重点兼顾涂料的粘接性及耐水性。

(3) 隧道工程工期较紧, 施工量大, 应充分考虑施工的方便性和施工效率, 涂料应既可以人工涂抹, 又可以机械喷涂。

(4) 为使涂料能广泛推广应用, 同时又具有较强的市场竞争优势, 必须充分考虑产品的价格。

4 隧道防火涂料的发展趋势

隧道防火涂料的发展趋势包括, 现有隧道防火涂料的改性和新型隧道防火涂料的研制。按涂料的组分分类, 可以将隧道防火涂料分为单组分和双组分隧道防火涂料。采用双组分体系, 在实际施工现场会出现各种问题, 并且其中液料组分会直接影响防火涂料的用水量, 对防火涂料成品的强度、粘结强度、柔性和耐火性能造成很大的影响。同时由于采用分装式包装, 既造成了生产、包装、运输方面成本的增加, 也给施工增加了一定的工序。单组分体系可以避免双组分体系中存在的缺陷, 降低成本, 便于生产和施工。因此, 单组分可能是隧道防火涂料发展的一个方向。

4.1 隧道防火涂料的改性

隧道防火涂料的改性是产品系列化、满足不同环境和不通用途的需求。 (1) 高强抗裂隧道防火涂料, 改变隧道防火涂料的原材料及配方可以制备出高粘结强度、抗裂的隧道防火涂料。主要是应用在铁路隧道中, 预防由于火车震动和火车运动造成的风力剥落等现象。其中主要考虑各组分的膨胀参数和各组分的密度协调。 (2) 防水隧道防火涂料, 隧道渗水是一个世界性难题, 因此在研制隧道防火涂料时, 不仅要考虑涂料的耐火性能, 还必须重点兼顾涂料的粘接性及耐水性。 (3) 抗冻性隧道防火涂料, 由于隧道的分布比较广泛, 地理环境也比较复杂, 因此也决定了隧道防火涂料的多样性。特别是在高寒、高纬度和高原等地的隧道, 对隧道防火涂料的要求也比较严格, 抗冻性是隧道防火涂料的一个基本要求。高铁项目的立项, 也对隧道防火涂料的多样性提出了更高的要求。 (4) 超长耐火极限隧道防火涂料, 现今规定的隧道防火涂料的耐火极限为120 min (厚度为20 mm) , 但是在一些特殊要求的隧道, 如海底隧道等会对隧道防火涂料的耐火极限提出更高的要求, 因此, 必须探寻更好的、效率更高的阻燃体系。其中主要考虑各组分的导热系数和阻燃体系的匹配问题。 (5) 绿色环保隧道防火涂料, 由于隧道特殊的环境要求, 通风较差, 疏散较为困难, 因此, 对隧道防火涂料中产生的有毒气体提出了更高的要求。国标中也在考虑将有毒气体的释放量作为一技术性能指标。

4.2 隧道防火涂料的创新研发

隧道防火涂料是由厚浆型钢结构防火涂料发展而来, 这也说明隧道防火涂料的研发没有摆脱传统钢结构防火涂料的束缚, 能否换个角度重新审视隧道防火涂料成为创新性研发的关键。 (1) 薄型、超薄型隧道防火涂料的研制, 由于隧道防火涂料主要应用在人们注意力较分散的地方, 因此对隧道防火涂料的装饰性没有很高的要求, 但是由于现今地铁将成为城市交通的主力, 因此人们对隧道防火涂料的装饰性有了更高的要求。能否克服隧道防火涂料以无机填料为主的整体思路, 成了新型隧道防火涂料的研发的内容之一。 (2) 超长耐火极限隧道防火涂料, 主要是对阻燃体系的改性。传统的隧道防火涂料采用无机材料为主, 而阻燃领域发展的趋势是阻燃体系的复配, 这样更能提高阻燃效率, 采用新型的阻燃体系也是隧道防火涂料创新的方向。

5 结语

隧道防火涂料是近几年研发的产品, 与其它防火涂料相比, 其产品产量和生产厂家都较少。但是隧道防火涂料作为一种价格低廉、对隧道结构保护作用明显、适合我国目前经济发展水平的新型涂料, 在预防隧道火灾、提高隧道结构的耐火极限方面将起到积极的作用。并在降低外部火灾带来的损失和缩减修复成本方面, 将产生潜在的、巨大的经济效益和社会效益。随着国家标准的进一步完善和人们安全意识的进一步加强, 对新型隧道防火涂料的研究将日益引起人们的关注, 隧道防火涂料也将走向良性发展的轨道。

摘要：简要介绍了隧道防火涂料的组成、设计原理和存在的主要缺陷, 重点叙述了近年来隧道防火涂料的国内外研究进展和隧道防火涂料的发展趋势。隧道防火涂料作为一种价格低廉、对隧道结构保护作用明显、适合我国目前经济发展水平的新型涂料, 对使用隧道防火涂料, 在预防隧道火灾、提高隧道结构的耐火极限方面将起到积极的作用, 并在降低外部火灾带来的损失和缩减修复成本方面, 将产生潜在的、巨大的经济效益和社会效益。

刍议当前防火监督工作的发展趋势 篇7

1.1 火灾隐患带有普遍性

城乡建设差异, 城市人口逐渐增多, 城市化进程将进一步加快, 带来人、财、物向城市的高度集中, 在经济发展的同时, 也增加了消防不安全因素。从深圳市目前城市火灾隐患看, 下列情况尤为突出:一是违法建筑、临时建筑内火灾隐患多, 该场所建设的初期没有经政府主管部门审批, 建筑物的耐火等级、电器线路、建筑结构、消防设施、安全出口等不符合国家消防规范要求;二是“三边工程”带有普遍性, 在特区初创和经济过热时期, 一些“小而全”、“大而全”的公用、民用建筑项目急功近利纷纷落成, 未经消防安全审核和验收就投入使用, 留下了众多火灾隐患, 而且这类隐患整改难度大, 投入资金多, 是隐患整改的老大难问题。近年来, 政府挂牌督办的重大火灾隐患单位多数就是该类项目;三是休闲娱乐场所进入快速发展期, 一些非理性消费造成休闲中心、歌舞厅、网吧等公众场所一哄而起。

1.2 城中村火灾十分突出

多年的城市建设, 消防工作有了一定的基础, 形成了一定的规模, 建设了较完备的市政消防设施和消防救援指挥体系。但在农村城市化后 (原有农村改为城市社区) 有些社区消防工作十分薄弱, 存在的消防隐患和不安全因素比比皆是, 火灾的发生几率极高。

1.3 厂房火灾形势严峻

有些高新企业生产、生活用房和设施在建设中能按国家消防技术规范的要求完善消防设施;报经公安消防部门审核、验收, 又有一些高新企业生产、生活用房没有按国家消防技术规范的要求完善消防设施, 也没有报公安消防部门审核、验收, 存在着相当严重的火灾隐患, 有的已发生特大火灾事故。

1.4 城市燃气火灾事故频发

在市场经济条件下, 城市供气单位较多, 由于经营单位受利益的驱动, 相关部门监管不到位, 非法黑气在市场上流通。有些气瓶陈旧, 缺乏定期检测, 导致城市瓶装煤气爆炸事故时有发生, 造成人员伤亡。在城市管道煤气安全管理上, 由于液化气管道安装遍布全市, 工程量较大, 管道安装有的是隐蔽工程, 安全管理难度较大, 加之燃气管道日久失修, 使用人员缺乏安全常识, 平时缺乏维修保养, 胶管老化, 接头松动脱落, 导致煤气泄漏引发火灾。

2 当前防火监督工作对策

2.1 抓好社会化消防宣传教育工作, 全面提高全社会的消防安全意识

2.1.1 抓好消防安全专门培训工作。

按照《机关、团体、企业、事业单位消防安全管理规定》的要求, 对重点单位的消防安全责任人、消防安全管理人、专兼职安全管理人员, 进行专门的消防安全培训工作。

2.1.2 督促单位搞好消防宣传教育培训工作, 并常抓不懈。

单位要加强国家消防法律法规和本单位各项规章、规定学习和宣传教育工作。要根据本单位、本岗位的火灾危险性, 制订切实可行的防火措施和灭火方案。在人员密集的公共场所要保证消防通道的畅通和必要的自防自救措施。

2.1.3 抓好全社会的消防宣传工作。

运用多种形式和手段, 向社会广泛宣传消防法律, 普及防火、灭火和逃生自救知识, 宣传消防工作典型经验和灭火救援先进事迹。做好消防站向社会开放工作, 配合有关部门在妇女、儿童及社会各个层面开展生动活泼的消防宣传教育活动, 让消防知识进学校、进社区、进家庭。

2.2 督促指导机关、团体、企业、事业单位按照《机关、团体、企业、事业单位消防安全管理规定》搞好自身的消防安全工作。

2.2.1 按照《机关、团体、企业、事业单位消防安全管理规定》对照消防安全重点单位界定标准, 对号入座。

督促重点单位确定消防安全责任人委托消防安全管理人任命专兼职安全管理人员。结合本单位的特点, 建立健全消防安全教育、培训、防火巡查、检查、安全疏散设施管理、消防值班、消防设施、器材维护管理、火灾隐患整改、用火、用电安全管理、易燃易爆危险物品和场所防火防爆、专职和义务消防队的组织管理、灭火和应急疏散预案演练、燃气和电气设备的检查和管理、消防安全工作考评和奖惩等制度, 并落实到位。

2.2.2 督促指导单位做好火灾隐患整改工作。

单位对存在的火灾隐患应及时消除。按照规定符合当场改正的火灾隐患, 单位应当责成有关人员当场改正, 并督促落实。对不能当场改正的火灾隐患应当及时向单位的消防安全责任人或消防安全管理人报告, 消防安全责任人或消防安全管理人应当确定整改的措施、期限以及负责整改的部门、人员、资金, 并存档备查。

2.2.3 督促指导单位做好消防安全教育培训, 定期防火检查、每

日防火巡查和对自动消防设施灭火器材的检查工作, 指导单位建立健全消防档案、制订灭火、应急疏散预案并定期实施演练。

2.3 加强自身业务建设, 提高消防监督执法水平

2.3.1 在科学技术高度发达, 经济建设迅速发展的现代社会, 生

产、生活的电气化, 城市的立体化, 燃料的气体化, 新的生产工艺、新的行业不断涌现, 人口和物资的高度集中, 各类化工企业的迅速发展, 农村乡镇企业的崛起, 控制和扑救火灾的难度增大, 极易形成大灾大难造成严重的经济损失和人员伤亡, 再加上新的法律法规的不断出口和修订, 要求防火人员要深入学习, 勇于探索以适应新的形势。

2.3.2 加强对重点单位特别是对公众聚集场所、易燃易爆场所和存在重大火灾隐患单位的消防监督管理工作。

对于因历史遗留和城市发展形成的重大火灾隐患, 公安机关可提请政府下发专门通知, 逐项提出整改措施和时限要求, 逐一落实牵头部门, 责任单位和责任人。邀请新闻媒体跟踪报道直至整改。对险情重大, 但又无力整改的应及时报告政府, 责令其停产停业, 并追究有关人员的法律责任。对新的火灾隐患坚决按照《中华人民共和国消防法》予以严肃查处。

2.3.3 充分发挥行业主管部门和有关监管部门的作用齐抓共管。

在政府的统一领导下, 进一步明确各待业主管部门和有关监管部门在保障消防安全方面的职责, 形成齐抓共管, 综合治理的长效工作机制, 切实加强重点行业和重点单位的消防安全工作, 严防重特大火灾尤其是群死群伤火灾事故的发生。培养和树立典型示范单位, 以点带面, 加强分类指导, 增强各类单位消防安全责任主体意识, 自觉履行消防安全职责, 切实加强消防安全管理, 健全和落实单位消防安全责任制, 提高自防自救能力。

2.4 加强消防科技工作, 提高消防工作的科技含量和现代化水平

2.4.1 加快消防信息化建设。

世界已经迈入了信息化时代, 消防部队的正规化需要信息化, 消防工作的规范化离不开信息化。要彻底改变消防系统只有火灾统计、财务装备软件的历史, 建立有效的软件开发推广机制, 开发出完善的消防监督管理软件服务于社会。

2.4.2 引进、推广先进的消防技术装备。

引进先进的消防监督检查、验收, 火灾设备提高消防监督工作的技术含量。向机关、团体、企业、事业单位推广国内外先进的消防自动报警、自动灭火系统等消防设施, 以适应消防现代化的需要。消防工作是一项极其重要的综合的社会系统工程, 是一项造福人员的伟大事业。随着现代化建设的进展和全面建设小康社会的需要, 消防工作标准越来越高, 必须进行不懈的努力, 锐意进取, 开拓前进, 不断注入新的活力, 使消防事业跟上时代的步伐。

摘要：消防工作是一项极其重要的综合的社会系统工程, 必须改善单位消防安全条件, 提高自身防范火灾的能力, 把主要精力投入到督促各部门、各单位依法落实消防安全责任制和推进消防社会化工作上去。

我国先进制造技术发展趋势 篇8

关键字:机械制造;发展现状;趋势

中图分类号:TH16文献标识码:A

文章编号:1674-0432(2010)-05-0137-1

制造业对我国国民经济的贡献作用毋庸置疑,而先进制造技术是保障制造业高水平持续快速发展的基础。我国制造业产值占国民生产总值的40%,预计未来15年内制造业的年平均增长率将高于国民生产总值的年平均增长率。随着市场的全球化和多样化,制造业蓬勃发展必将成为振兴国家的经济、提高国家综合竞争力的根本动力。

一、先进制造技术的概念和内涵

先进制造技术(Advanced Manufactuing Technology), 就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。

(一)狭义说,它是指各种计算机辅助制造设备和计算机集成制造系统。如果将其与人作一个比拟的话,传统的制造业和自动化相当于人的四肢和体力,而以计算机辅助制造设备和计算机集成制造系统为主体的先进制造技术(AMT)则从某种意义上相当于人的大脑进行思维分析和判断,它也并将引领传统制造业进行一场前所未有的革命。

(二)广义说,先进制造技术包含两大方面:

1.计算机辅助设计和制造系统,如计算机辅助设计CAD、计算机辅助工程CAE以及计算机辅助制造CAM、计算机集成制造系统CIMS、柔性制造系统FMS、成组技术GT、准时化生产JIT等。

2.利用计算机进行生产任务和制造资源合理组织与调配的各种管理技术,如管理信息系统MIS、物料需求计划MRP、制造资源计划MRPII、企业资源计划ERP、工业工程IE、办公自动化OA、条形码技术BCT、产品数据管理PDM、全面质量管理TQM、电子商务EC、客户关系管理CRM等。

二、当前我国先进制造技术(AMT)的现状

制造业在一个国家的地位是不容忽视的。我国随着科学技术的不断发展和进步已经成为一个制造大国,但并非制造强国。主要体现在许多现代制造基础技术尚未掌握,许多重要装备不能自主制造,缺乏创新能力等。我国的制造技术和发达国家相比,还有一定的差距,主要体现在一下几方面:

(一)制造技术基础薄弱

设计技术、基础材料、基础制造装备等发展相对落后,限制了制造业的进步。多数企业开发能力不足,沦为外国公司的代工工厂,没有形成技术创新的主体。

(二)设计研发手段滞后

当前世界的现代设计理念已经形成体系,诸如全寿命设计、绿色设计等,将生产过程和环保等要素贯穿于设计始末,而我国大部分企业的设计还处在经验设计阶段,同时缺乏自主设计研发的能力。

(三)自主创新能力不强

许多关键技术,如航天、炼油等方面的自主创新虽有一定成绩,但与国外相比仍有较大差距;光纤设备、大型科学医疗设备主要依赖进口。

(四)产品的研发与生产过程严重脱节

长期以来,产品品种单调,竞争力不强,尤其是市场需求与企业技术创新上的矛盾。另一方面,科研、教育机构对企业的技术需求认识不足,许多科研成果仅仅停留在图纸上,锁在卷柜中,并没有认识到企业的迫切需求,最终导致产、学、研的脱节。

三、我国未来先进制造技术的发展趋势

(一)制造技术自动化

自动化的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。如采用自动送料装置的冷冲压模具,加工精度和生产效率均较高,而且长期效益明显。

(二)纳米制造科技

纳米制造技术作为纳米技术的中心之一,是融合其它各种学科的基本“艺术”,它不仅为纳米科学各个领域的研究和拓展提供强有力的支撑,而且是未来纳米产业的支柱。他的其中一个研究方面就是研究和发展极限紫外光刻技术。他有可能使线宽小于20纳米,由此将现有的半导体CMOS工艺推进至材料的极限。

(三)生物制造与仿生机械的科学与技术

模仿生物的形态、结构和控制原理设计制造出的功能更集中、效率更高并具有生物特征的机械。他是对传统制造技术理念上的突破和创造。

(四)绿色制造技术

其目的是使产品在设计、制造、装配、运输、销售及使用的整个过程中做到资源的优化利用、清洁生产和废弃物的最少化及综合利用。其中的重要组成部分就是实现切削加工的绿色化。其核心则是在加工中不使用切削液,这主要是因为切削液既污染环境和危害工人健康。目前,在欧洲的大批量机械加工中,有10%、15%的加工使用干切削和准干切削。

现代装饰材料的发展趋势 篇9

学号：20081053079

班级：木工08（1）班

姓名：杨培 随着现代化的进程和科学的进步，涌现出大量的新材料、新技术、新工艺，并被广泛应用于建筑装饰装修中。现代室内装饰装修已从过去单纯追求美观、美化的表面装饰，逐渐发展成一门集艺术、材料、工程技术、声、光等于一身的综合性很强的学科。装饰材料的变化在这个过程中起了至关重要的作用。总体来看，现代装饰材料有以下发展趋势。

1、绿色环保化方向发展。

中国室内环境监测委员会今年发布“3.15”室内环境特别警示，甲醛已成为北京家庭中第一大室内污染物。在室内环境检测中心去年监测的1000多户北京新装修家庭中，甲醛超标的占到了60%，甲醛浓度平均超过国家标准4倍，最高超过国家标准6倍。这无疑给环保材料加深了广阔的发展空间。

随着人们生活水平的不断提高，健康问题成为人们关注得越来越多的问题，饮食的安全，家居的安全环保问题走进了人们的日常话题。绿色建材是指那些能够满足绿色建筑需要且自身在制造、使用过程以及废弃物处理等环节中对地球环境负荷最小和有利于人类健康的材料。含有放射性物质的建材产品，含有甲醛、芳香烃等有机挥发性物质的建材产品是构成对环境污染和危害人体健康的主要建材产品，已经引起各方面高度关注，国家对此也制定了严格的标准，许多产品都纳入“3C”认证。时下健康促进型装饰装修建材产品也将成为绿色建材的重要发展方向。主要包括：抑菌、杀菌类材料及产品，空气调节类材料及产品，这类材料及产品，常常以高科技作支撑。以涂料和壁纸为主的室内墙面装饰材料也与几十年前不可同日而语。涂料，从最早的可赛银（大白）到多彩涂料。现在已进化到乳胶漆抗菌涂料、杀菌涂料、纳米涂料，这些新型涂料不仅为墙面提供了缤纷的色彩，而且大大提高了耐擦洗防污染等等特殊功能。而壁纸则经历了印花纸、塑基壁纸到布基壁纸和天然壁纸。特别是以植物纤维和玻璃纤维为基础的天然壁纸，不仅为人们提供了美轮美奂的装饰花纹，而且具有了无毒、防火等特性，使室内环境更加美观且安全。由于装饰材料具有发展和更新速度十分迅速的特点，下面就现在出现的较为流行的绿色环保型装饰材料做简要的介绍。1.1木质装饰板

装饰板是利用天然树种(如水曲柳、橡木、榉木、枫木、樱桃木等数十种)装饰单板或人造木质装饰单板通过精密创切或旋切加工方法制得的薄木片，贴在基材上，采用先进的胶粘工艺，经热压制成的一种高级装饰板材。装饰板作为一种表面装饰材料，不能单独使用，只能粘贴在一定厚度和具有一定强度的基材板上，如大芯板、多层胶合板、中密度纤维板和刨花板等，才能得到合理地利用。按材质分类装饰板可分为天然木质贴面和人造木质贴面。天然木质单板贴面天然木质花纹，纹理图案自然，变异性比较大，无规则，无人工造作，真实感和立体感强，被人们广泛使用于室内装修中。人造木质贴面的纹理基本为通直纹理，纹理图案有规则，因其表面较耐磨、耐清洗、不怕水、使用范围正在不断扩大。目前世界各国都十分关注环境的可持续发展，对森林资源进行保护的呼声日益高涨。采用天然木质贴面材料只是个时间问题，而人工合成、人造木和纸质贴面材料取而代之是必然的趋势。

人造板材通常是由小木屑、树皮、果实或亚麻、亚麻纤维，加入树脂、胶粘剂通过热压粘合而成。常见的人造板材有胶合板、纤维板、刨花板、细木工板、木丝板、饰面防火板等，它们广泛用于顶棚、隔断、踢脚线、门窗口等罩面板工程中。复合木地板是地面装饰材料之一，它是由木纤维及胶浆经高温高压压制而成的，是随化工原理的发展而发展起来的一种新型材料，由于其具有耐磨、耐冲击、强度高、含水率低、表面耐灼烧等特点而越来越受到人们的青睐。木地板、强化木地板、人造板等木装饰材料美观细腻的纹理、柔和的色泽、富于弹性、自然的色彩与光泽给人以典雅、亲切、温和之感。在室内装饰中具有不可替代的地位。用作室内装饰的人造板材在生产时所使用的胶粘剂是以甲醛为主要成分的脲醛树脂，板材中残留的和未参与反应的甲醛会逐渐向周围环境释放，是形成室内空气中甲醛的主体。甲醛为较高毒性的物质，在我国有毒化学品优先控制名单上高居第二位，甲醛对老人小孩影响最大，因此现在讨论最多的话题便是室内甲醛含量，势必在以后的发展当中低甲醛含量的人造板将取代现有的人造板而占据市场，在以后的发展中低化学物质含量的人造板必然成为趋势。1.2室内装饰用涂料与内墙涂料

饰装修涂料可分为木器装修漆和内、外墙涂料。在室内装修中，内墙涂料已大量取代墙纸，聚氨酯木器漆的装饰也占较大的比重。有些劣质内墙涂料甲醛含量超标，还含有一定量的甲苯、二甲苯、氨和铅等；醇酸色漆中铅铬的含量超标最甚，其次是苯、甲苯和二甲苯。溶剂型聚氨酯木器漆含有VOC、苯类溶剂和游离TDI等。

纵观装饰类涂料的发展可见：国外装饰涂料向低VOC（有机挥发物）方向发展，环境保护已成为人类共同的事业。随着现代化工业的发展，环境污染越来越受到人类的重视，各国政府都相继制定了有关法规，美国从66项法规发展到现在的1113项法规，对建筑涂料的有机挥发物的限制做出了更为明确的限制。其VOC含量从100g/L限定到50g/L。日本和欧美国家也都在环保法规上对VOC含量做出了限定标准，世界环保的要求和呼声使涂料的开发研究朝着低污染环保型的方向深化。建筑涂料在生产、使用中非放的VOC是主要的环境污染源之一。因此，减少VOC的含量已经成为国外建筑涂料发展的总趋势。

而国内的装饰涂料则向水性化、向功能化、高性能、高档次等方向发展，除了研究开发各类功能性涂料，包括防水涂料、防水涂料、防腐涂料、防霉涂料、隔热涂料、保温涂料、防碳化涂料等，还加紧研究和开发建筑装饰中出现的难题和新问题，满足各类建筑对不同功能的需求。复合化技校针是提高和满足各类功能的有效途径，可见环保类涂料业成为了现在发展的趋势。

溶剂型涂料对大气污染，对人类健康有影响。至2000年，欧美等发达国家已限制溶剂型涂料的应用。而水性涂料无污染、无毒害，符合各国的环境政策，为广大用户接受。其中，以丙烯酸酯类乳液为基础的水性涂料是综合性能最好的一种。室温交联的丙烯酸酯类乳液具有许多独特优异性能：(1)无毒、无污染，环境协调性优；(2)室温下实现高交联，大大减化涂装工艺，成膜性极佳；(3)优良的耐水性和抗污染性；(4)优良的耐老化性，使用寿命大大延长；(5)良好的硬度、强度、粘接牢度和光泽度；(6)用途广泛。室温交联的丙烯酸酯类乳液是一种全新的环保型装修用漆，它的光泽、硬度、耐水性等主要应用指标均可与目前常用的硝基清漆和聚酯清漆相媲美。将纳米粒子添加到聚合物涂料中，可以增强涂层的强度、耐划伤、附着力、耐腐蚀性能及改善憎水、憎油性等，是改善聚合物涂料性能的有效途径，在建筑、家具等多个领域应用。

环保涂料早已不是代名词，以乳胶漆为代表的水性涂料就是目前最流行的环保涂料。不过，乳胶漆主要用于墙面的涂饰，对于近年来掀起热潮的家具却不大适用，这就使非环保的溶剂型木器漆成为污染室内空气的主要元凶之一。近来，一种用于木制家具的水性木器漆应运而生，它以水为介质，无毒无味、无环境污染，而且漆膜平滑光亮．避免了传统木器漆刺鼻气味，完全符合涂料环保化的发展趋势。多功能涂料全面开花。如今，现代涂料品种繁多，其功能也越来越全面，防水、防火、防潮、防霉、防腐、防碳化，涂料俨然成了家居卫士。含防水配方的乳胶漆一大特点是可洗擦。不过，一般的乳胶漆在经过多次擦洗后，会掉粉。现在，厂家在原有的基础上更加完善和加强了防水这一特性，使乳胶漆的胶膜更硬、漆面更易清洗。一种德国盾牌陶瓷隔热涂料新品，则是近期进军隔热涂料市场的生力军。它是由极小的真空陶瓷微球和与其他相适应的环保乳液组成水性涂料，与墙体、金属、木制品等有较强的附着力，直接在基体表面涂抹0.3mm左右，即可达到隔热保温的目的。

防虫防霉涂料步入市场。防虫防霉涂料主要是在保持涂料装饰性的前提下，添加具有生物毒性的药品制成的涂料。因此，高效优良的且对人体无害的防虫防水涂料进入市场，深受消费者的欢迎。尤其是在食品工业的建筑工程上有着良好的市场。

1.3天然石材与陶瓷材料

天然石材中广泛被应用的主要是花岗石和大理石。天然石材以其强度高、硬度大、耐磨、耐酸、耐久性好以及其特有的色泽、纹理和色彩等装饰特点广泛应用于公共及民用建筑的墙面、柱面、地面及台面等部位。室内装饰用陶瓷材料主要为地面、墙面、柱面用陶瓷砖以及厨房、卫生间用卫生洁具等。其强度高、坚硬、耐磨、耐酸碱、易清洁，色彩、花纹、图案丰富，因而受到人们的青睐。但少数天然石材及陶瓷材料中含有放射性元素如：钍、铀、氡气等。天然石材中的放射性危害主要有两个方面，即体内辐射与体外辐射。氡对人体脂肪有很高的亲和力，从而影响人的神经系统，使人精神不振，昏昏欲睡。对陶瓷材料的放射性问题目前已引起人们的重视，微晶石(亦称微晶玻璃、微晶陶瓷、结晶化玻璃)是近几年来在建筑行业中崭露头角的新产品，是新型的绿色环保建筑装饰材料。它的问世，满足了现代社会对光丽亮泽、气派豪华装饰的要求，同时也顺应了典雅高贵的新型建材发展的潮流。微晶石是一种采用天然无机材料经高温烧结晶化而成的新型高档装饰材料。它既有特殊的微晶结构，又有特殊的玻璃基质结构，质地细腻，板面晶莹亮丽，对于射入光线能产生扩散慢反射效果，使人感觉柔美和谐。微晶石产品具有自然柔和的质感、丰富多彩的颜色、极低的吸水率不易受污染、耐酸碱性佳、耐候性优良、强度大、可轻量化、可弯曲成型、经济省时、不含放射性元素不损害身体等特点。1.3.1低放射性石材

我们所说的放射性对人体的危害来自两方面：一是体外辐射（外照射）；另一个是人体内放射性元素所导致的内照射。在通常情况下，我们人类所受到的辐射属低剂量辐射。放射性对人体最大的危害主要是放射性元素在衰变过程中所产生的“氡”，也就是我们所说的内照射。氡是一种放射性元素，且是气体。如果人长期生活在氡浓度过高的环境中，氡经过人的呼吸道沉积在肺部，尤其是支气管及上皮组织内，并大量放出射线，从而危害人体健康。铀矿是氡浓度较高的地区，欧洲早在1937年发现铀矿工的肺部的发病率是普通人的28.7倍。

当今也出现了绿色石材，绿色石材就应当从勘查、开采、加工等方面来考虑：勘查：首先要了解区域地质情况，是否有专业的地质队伍进行勘查。首先是普查，通过普查，应掌握石材的花色品种、荒料块度、大致开采条件、交通水电、放射性水平等。开采：石材在开采前首先应进行材料的检测与分析及放射性测试，以便为下一步的开采和应用打下基础，提高荒料的出材率也是重要内容之一。加工：加工过程中所用的设备是否先进也是石材绿色化的内容之一，如大板锯切加工设备，目前国外所用的如框架锯机，多绳式金刚石串珠锯以及装有带型或链型刀锯的石材大板加工设备都可以做到加工尺寸大，效率高，寿命长。如今，随着中国经济不断增长，人们的消费水平不断提高，中国已经成为全球最大的石材消费国之一，纵观石材整体发展总趋势：石材生产量及贸易量将有持续的、稳定的、较大的增长。市场商机无限，发展空间广阔。

2、趋向于复合型材料方向发展。

新型复合型材料是利用各种化学原料、木质纤维、秸秆和稻壳、石材等在一定的温度条件下，筑模，固化合成而形，从而达到了废物再利用，变废为宝，绿色生态，环保节能，符合国家提倡的生态，环保，节能，走可持续发展道路的概念，所以属于国家扶持项目之一又由于本产品生产的灵活性和可设计产品范围的广泛性，故而可以将产品推广到多个领域，包括新型墙板，新型门，新型文化石，新型家具类产品，古建物修复等，即产品的产业链可以延伸和扩大，增加了产品在市场上的应用范围和销售渠道，进而增加了竞争优势！2.1人造透光石

透光石一种色彩缤纷的石头制作的发光体，光线柔和、温馨．比工艺玻璃更适合在家居中使用。

人造透光石板材是一种新型的复合材料．可在家居中制作透光吊顶、透光背景墙、异型灯饰、透光艺术品、橱柜台面、窗台面、洗面台、厨卫墙面、餐桌面、茶几、门等。透光石不仅可以用来做屋内的隔断．还可以用来做墙体装饰和天花吊顶等．而比较常见的是用作电视背景墙。

人造透光石具有无毒性、无放射性、阻燃性、不粘油、不渗污、抗菌防霉、耐磨、耐冲击、易保养、拼接无缝、任意造型等优点．兼备大理石、玉石的天然质感和坚固的质地．重量仅为天然石材1／4左右，且无毛细孔、色彩丰富、易打理、加工快捷．属于绿色环保建材，并可根椐实际需求随意弯曲。

人造石透光板是一种高档饰材，该产品独具晶莹通透之特点，配上艳丽悦目多元化之色彩，将单调枯燥之平面巧妙地幻化为立体之视觉艺术，各种花纹如行云流水，优美典雅、光洁清丽，美唤美伦，恒久不变，具有透明透光的质感。该产品既具有天然大理石花纹的典雅豪华又具有现代艺术风格的品位。在国际国内建筑装璜行业中已广泛使用，安装简便施工环境整洁，比天然石材更有优势，是当今建筑行业中最时尚的装饰材料，是发展较好的一类室内产品。2.2复合型丽晶石。

复合丽晶石产品是由高强度透明玻璃作面层，高分子材料作底层，经复合而成。目前有钻石、珍珠、金龙、银龙、富贵竹、水波纹、甲骨文、树皮、浮雕面等l0个系列、100多个花色品种。丽晶石具有立体感强、装饰效果独特、不吸水、抗污、抑菌、易于清洁等特点。适用于室内墙面、地面装饰．也可用于建筑门窗及屏风。由于晶石有高透明的表面，所以在室内的装饰中更加广泛的被应用到。在公共场合的应用更加的广泛，使得其得到迅速的发展。2.3微晶玻璃（水晶玻璃）

它是石英砂、石灰石、萤石、工业废渣等位原料，在辅助剂的作用下高温熔融形成微小的玻璃结晶体，在按要求高温晶化处理后模制而成的仿石材料。它也属于玻璃-陶瓷复合材料，是玻璃相中均匀地析出大量细小的晶体后，由晶相与玻璃相共同组成的致密均匀混合体。其中的微晶体颗粒大小只有0.01微米到几微米，但可占玻璃总量的50%~90%。微晶玻璃的光析折射性很强，它可以是晶莹剔透，类似无色水晶的外观；也可以是五彩斑斓的色彩。后者经切割和表面加工后，表面可呈现出大理石或花岗岩的表面花纹，具有良好的装饰性。

微晶玻璃可具有良好的物理力学性能，能够适用于不同的环境、或满足不同的工程要求。通常微晶玻璃的机械强度较高，抗冻性和热稳定性很好，具有良好的耐腐蚀性和耐候性，还有较强的耐磨性和抗冲击能力。因为微晶玻璃制品是模制而成的，可制成各种形状的产品，适于制作各种异型产品代替天然石材，是很有发展前途的仿石材料。

不同晶化处理或成分的微晶玻璃可获得不同的功能效果。可具有光敏性、热敏性、磁敏性或电敏性等。由于微晶玻璃优良的特殊性能，使其在机械、化工、航空与建筑等各种行业中具有很好的应用前景。目前，在土木建筑中可作为优良的装饰材料，耐酸、耐磨材料，还是发展只能建筑材料的主要方向之一。

个人观点，石材是建筑装饰中应用最为广泛的一类，是由各种天然的或者人造的石材经过加工而成，在现在建筑中各种石材的不断使用，使得更多的娱乐场所得到更加的装饰效果更加的美化，也让我们的视觉的到了进一步的冲击，使得室内装潢和公共场所的装饰迈出了一个新台阶。

就家庭而言，在厨房和卫生间对石材的需求量是最大的，厨房的地板，灶台还是墙壁都要求用到石材，不仅美化还便于清扫，而且有助于健康。在卫生间使用石材的还起到了防滑防水的作用，在看公共场所，在银行的服务台使用的是人造石材，不仅美观还按安全，不容易被破坏，寿命长等等，石材之所以被广泛的应用使得石材从古到今没有被落下，也是其得到了很广泛的发展，在以后也必然会得到进一步的发展。

3、趋向于成品与半成品方向发展。

装饰装修中的成品、半成品材料分两大类：第一类产品中又分为2种：

1、由生产制造商根据市场需求设计开发、生产制造；消费者按需选择购买的标准化产品，进入现场后完全不需任何加工就能安装使用。如：洁具龙头、厨卫电器等。

2、由生产商制造根据市场需求设计开发、生产制造；消费者按需选择购买的标准化产品，但进入现场后还需进行加工或部分加工后才能安装使用。如：墙地砖、扣板等。第二类是由生产加工商根据装饰施工的实际需求，按现场测量的尺寸加工制作，进入现场后不需加工（或再加工后）安装使用。如：门、成品门套、壁柜（隔断）移门等。

装饰装修这一经济活动由来已久，但在装饰装修还没形成产业前，无成品、半成品装饰材料少的可怜。10多年前，随着房地产业的兴起，装饰装修也形成产业并蓬勃发展，随之装饰建材业也得到了迅速发展，并受到市场各方的欢迎。目前在装饰装修实践过程中，此类产品的使用率越来越高。

由于种种复杂的原因，成品、半成品装饰材料的使用率还没有达到市场预期的程度。但如果武断地指责这样局面是由装潢公司的保守或阻挠而产生的，那是有失公道的。应该说，在成品、半成品装饰材料的推广过程中，装潢公司功不可没。

受装饰施工实际的限制（产生这种情况的原因有：建筑上的不确定性，业主对个性化的要求不同等），第二大类的成品、半成品装饰材料的标准化、模块化的程度都不是很高，因此这类产品的生产加工企业规模相对较小（或者是大企业内的副业），由此而造成如下情况：

1、周期过长：测量——定样——加工制作——运输——现场（加工）安装。这样一个周期并不是每一个消费者或服务者都愿意接受的。

2、不确定性：由于整个过程中环节多，一旦有一个环节出错，进入现场后就可能无法安装使用，更可怕是因责任不明确而造成扯皮。

3、协调困难：这一点可以举例说明，如成品门套。建筑的原始门洞的精度远低于成品门套的精度要求，因此在安装前必须先对原始门洞修整。但由于成品门套的标准化程度不高，致使修整原始门洞的工作难度陡增。

4、质量不稳定：由于生产加工这类产品的企业规模都不是很大，因此，在工艺手段、质量保证措施方面会有不足，进而造成产品质量缺陷。至于为降低成本而偷工减料那就是另一个话题的范畴了。属于第一大类第2种产品的各类线条（木线条、石膏线条）也存在以上这些问题。本人感觉，成品、半成品装饰材料的使用率没有达到市场预期的程度的原因就在于此。

正是由于这些原因的存在才使得成品、半成品装饰材料的发展没有得到进一步的发展，但是在对红塔木业、新飞林木业的参观结果来看，半成品装饰材料也并不是没有，但是也是受到市场和个别的消费者的需求的限制。不过在不断发展的今天半成品、成品装饰材料的发展是不可忽略的，就比如说十年前和现在相比半成品、成品装饰材料的发展便得到了巨大的发展。当然半成品、成品装饰材料在以后的发展中规范化、确定化，在以后的发展当中也能减少不必要的损失，更加合理的利用半成品和成品装饰材料。

当然在科技高速发展的今天，科技与家装肯定也会有必然的联系，就像看科幻片一样，给我们的感觉便是科技和家庭装饰总是很先进，想必在不远的将来科技业家装一定能联系在一起，使得家居更加方便。

4、材料智能化发展方向明显。

将材料和产品的加工制造同以微电子技术为主体的高科技结合，从而实现对材料及产品的各种功能的可控与可调，正在成为装饰装修材料及产品的新的发展方向。如卫生间用品从个人卫生发展到健身保健型。国外已生产出了多功能电脑坐便器，垂直式或卧式蒸汽淋浴房及按摩浴缸等，国内也出现了电脑坐便器等保健型卫生洁具。另外国家将重点扶持卫生间附件、专用防潮器、通风换气系统等项目，以装饰墙面漆为例，时下会“呼吸”的墙面漆正在走进我们的生活。当房间湿度较大时，它会吸收一些水分，干燥时又会释放水分。

这便是现代科技同家居生活的结合，也使得我们的生活更加的方便快捷，21世纪随着科学技术的发展．纳米技术在建材领域得到了广泛的应用．新技术的应用不但提高了原有材料性能，更赋予原有材料新的使用功能，即材料的高性能化和高功能化。新型高科技产品运用于家装中使得我们的室内更加科技化，不仅为我们的生活带来了便捷还为个人的健康又利，这便是当今的科技的发展，当然装饰材料的发展也将稳定得发展下去。

参考文献

[1]刘书芳

郭金敏

《我国建筑装饰材料的发展趋势》 [2]百度文库

《新型建筑材料发展介绍》

[3]向仕龙等.室内装饰材料

[M].北京：中国林业出版社，2003 [4]何新闻.室内设计材料的变现与运用

[M].长沙：湖南科学技术出版社2004 [5]何平.装饰材料

防火材料技术发展趋势 篇10

2.1国内现状和市场

在角膜接触镜方面,国内市场以进口产品占主导,包括国外品牌博士伦、海昌、卫康、强生、视康、艾爵等。在人工晶状体方面,美国的爱尔康(现属诺华)、眼力健(现属雅培)和博士伦三家公司垄断全球人工晶体80%以上的市场份额。目前我们国家开展的白内障手术至少一半以上使用的还是发达国家早已淘汰的的硬式人工晶体,软式(可折叠)人工晶体基本上依赖进口我国还没有能完全自主生产可折叠(软式)人工晶体的厂商。进口晶体价格昂贵,一般是原产国销售价格的2~4倍,国内的生产商,包括苏州六六、珠海艾格、河南宇宙等,都是以生产硬式人工晶体为主,虽然2007~2008年国家食品药品监督管理局批准了2~3家国产软性人工晶体的销售,但由于各种原因,目前国产软性人工晶体的市场占有率几乎为零。用于治疗青光眼的植入物、引流器方面全部依赖进口。玻璃体填充物的硅油、惰性气体、透明质酸国内市场主要被美国爱尔康公司、博士伦公司、美隆国际公司等占领,国内刚刚起步的威海赛奥新材料科技有限公司、上海华捷视医疗设备有限公司在国内市场也仅占不到10%的份额,很少外销。

2.2国内技术

(1)角膜接触镜

温州医学院开发高透氧硬性角膜接触镜(RGP镜片)。高透氧硬性角膜接触镜(RGP镜片)由于其具有高透氧、优越光学质量和对配戴者眼生理健康影响小等特点,是近年来角膜接触镜的发展方向。西方发达国家RGP镜片的市场占有率较高,中国的RGP镜片的临床应用起步较晚,目前RGP镜片在国内占角膜接触镜总配戴者的0.1%以下。近年的临床研究发现,与框架眼镜和软性角膜接触镜相比,RGP镜片能够产生更加优越的光学像质,给予视网膜以清晰的刺激,可以抑制眼轴的增长,可在一定程度上延缓儿童近视的发展,这也是今后一段时间里推动RGP在中国发展的动力之一。温州医学院通过仿生自组装技术、低温等离子处理技术及化学接枝技术等各种物理、化学方法对氟硅丙烯酸酯聚合物材料本体或表面引入功能性基团,从而调控材料表面的电荷分布、拓扑结构和亲疏水平衡等,达到降低蛋白质、脂质及各种微生物在材料表面的沉积,提高离子透过性和氧的通透性,改善镜片与人眼环境的生物相容性,从而达到提高患者配戴的舒适度和矫正效果的目的。

温州医学院在眼科生物材料研究领域已开展深入研究,研究方向主要集中于角膜接触镜、人工晶状体等眼科材料表面修饰、组织工程角膜及眼科药物传递的研制,并取得重要进展。目前已申请国家发明专利7项,其中授权1项;发表论文27篇,其中收录23篇,中文核心期刊4篇;且硬性角膜接触镜已获得国家SFDA产品注册证(硬性角膜接触镜医疗器械注册证)。协作的企业包括“温州欣视界科技有限公司”以及“格鲁斯特生物科技有限公司”,温州欣视界科技有限公司主要从事眼相关生物材料的产品研发、生产与销售。公司具有强大的研发能力,承担卫生部“十年百项推广计划”-RGP镜片的规范验配、浙江省科技攻关计划重点项目“新型非球面高透氧角膜接触镜的研发”、温州市科技计划重点项目“等离子膜化非球面高透氧硬性角膜接触镜的研发”等,并于2006年参与国家科技支撑计划“生物活性眼科替代和修复材料及产品”的研发工作。格鲁斯特生物科技有限公司成立于2009年3月,是创新团队的重要科研产业化平台,从事生物医药研究临床应用研究及产业开发的生物高科技企业。该研究产品的下游用户是为近视患者提供专业矫治服务的眼科医院。温州医学院为医学专科院校,并拥有一家三级甲等眼科专科医院(温州医学院附属眼视光医院),为本研究在本地区的顺利有效实施提供了保障。

(2)人工晶状体

目前我国开展的白内障手术至少一半以上使用的还是发达国家早已淘汰的的硬式人工晶体,软式(可折叠)人工晶体基本上依赖进口。国内的生产商,包括苏州六六、珠海艾格、河南宇宙等,都是以生产硬式人工晶体为主,虽然2007~2008年国家食品药品监督管理局批准了2~3家国产软性人工晶体的销售,但由于各种原因,目前国产软性人工晶体的市场占有率几乎为零。

爱博诺德(北京)医疗科技有限公司目前已具备年产20万片软性人工晶体的生产条件。公司第一代产品A1-UV型人工晶体,是基于疏水性丙烯酸酯材料的、一片式和非球面光学设计的软式可折叠人工晶体,是目前国际市场上的主流产品。产品从材料合成、光学设计到加工工艺,都具有完全自主知识产权,是国内首家能自主生产人工晶体原材料的厂家。该产品已经在北京同仁医院、北京大学第三医院、天津医科大学眼视光学院、第三军医大学大坪医院完成120例临床试验入组,截至目前各项观察指标良好,产品的各方面性能都得到了专家们的高度评价,产品计划于2013年完成国内产品注册和欧盟认证,2014年开始在国内外销售。公司第二代产品是根据中国人眼角膜Q值设计的人工晶体,是世界上首款根据中国人眼结构设计和制造的人工晶体。有研究表明,亚洲人群包括中国人在内与西方白种人的人眼结构存在显著差异,国外进口产品在设计和制造过程中并没有考虑中国人眼生理结构的特点,也没有在国内开展足够的临床试验,因此进口晶体,尤其是价格昂贵的高端晶体,不一定能给中国患者带来最好的术后视力效果。爱博诺德通过与北京同仁医院合作,测量了3500多例患者的眼生理结构,包括角膜厚度和曲率、非球面系数、瞳孔直径、前后房深度、晶体囊袋大小等,建立了中国人眼模型,在此基础上,设计了符合中国人眼的高次非球面人工晶体,能改善在真实临床条件下的视觉质量。目前此产品已经送交国家药监局杭州检验所开始型式检验(包括动物实验),第三代产品“散光纠正型”和“多焦”人工晶体,是国际上代表最新技术和具有高附加值的屈光性产品,目前已完成研发设计,正在进行产品自测和验证,即将开始型式检验阶段。同时何氏眼科集团和珠海艾格也在开发软性人工晶体。

(3)人工角膜

国内有多家大学、医院开展组织工程角膜研究,同时也有企业正在推动组织工程化角膜的产业化工作。但国内目前还没有成熟的产品上市。

(4)治疗青光眼植入材料、眼科手术用玻璃体填充物、粘弹剂等

中山大学眼科医院与广州市一杰医疗科技有限公司开发了一种可注射原位交联的透明质酸,粘弹性1500~2500m Pa可控,折光指数1.40±0.3,表面张力vs纯水20~40 m N/m可控,交联时间2~30min可控,研究表明其生物相容性良好,是理想的玻璃体填充物,产业化后将有可能取代目前市场的眼用硅油及气体,具有良好的产业化前景。

青光眼引流器和新型的粘弹剂也有几家单位在研究。

(5)新型防护眼镜片粘弹性体

国内聚碳酸酯镜片的主要生产厂家分布于福建、浙江、江苏,厦门瑞之路眼镜科技有限公司、浙江东方眼镜公司、温州新境界视光科技有限公司等国内企业均从事PC镜片研发、生产,温州医学院和苏州大学在该研究领域处于国内领先水平。国内镜片制造企业虽然具有生产PC镜片的能力,但是产能与国际眼镜巨头相比都尚不具规模,可以说未形成产业化生产,产能大都在20~30万副/年左右,而且工艺大都比较落后,不具有自主品牌,主要是为国外进口商做贴牌加工,与国际进口商交易当中,处于劣势,产品的利润率不高。少部分国内生产企业也在积极开发自主品牌,但品牌知名度较低,尚不能与国际巨头抗衡。在生产技术上较为传统落后,产量低,耗时长,成本高,品质方面较差,内应力一般。

2.国内该领域5~10年的发展项目

(1)新型高生物相容性角膜接触镜

高透氧硬性角膜接触镜(RGP镜片)由于其具有高透氧、优越光学质量和对配戴者眼生理健康影响小等特点,是近年来角膜接触镜的发展方向。面对日益增长的高质量视觉矫正的需求,市场迫切需要研发高生物活性的高透氧角膜接触镜,在保持/提高原有材料透氧性和光学质量的前提下,提升材料表面性能,改善其生物相容性。

(2)新型人工晶状体

开发软式可折叠人工晶状体:如今白内障超声乳化结合软式可折叠人工晶体植入手术在发达国家已经发展为成熟和普及的技术,硬式人工晶体已基本上被淘汰。早期PMMA材料的是硬式人工晶体不能折叠,手术时需要通过一个8~10 mm的切口,才能将晶体植入眼内。这种手术对病人眼睛的创伤性大,手术后视力差。随着超声乳化仪的发明,小切口手术技术迅速发展,放置软式材料制成的人工晶体,手术安全简单,无需麻醉,伤口也不需要缝合。

目前国外人工晶体在朝着进一步高端化的方向发展。白内障手术正在由复明性手术向屈光性(refractive)手术转变。白内障手术不仅仅是为了使患者恢复光明,还要使手术后的人工晶体眼获得最佳的视光学质量,真正能满足患者的日常生活需要。新型人工晶体得以不断开发,出现了多焦点人工晶体、可调节人工晶体、非球面人工晶体、散光纠正型人工晶体、微切口人工晶体、防蓝光人工晶体等。

(3)组织工程角膜

开展种子细胞、支架材料、组织构建研究。研究永生化角膜细胞、胚胎干细胞系重建角膜,发展生物相容性好的可降解材料,重建具有生物学特性角膜。

(4)治疗青光眼植入材料、玻璃体填充物等

开发生物相容性好、可体内代谢、手术操作方便的玻璃体填充物以替代当前使用的惰性气体或硅油。透明质酸作为玻璃体内有效成分之一,是理想的玻璃体填充物。

开发青光眼引流器、新型粘弹剂以及鼻腔鼻窦填塞材料和人工听骨等产品。

(5)防护眼镜片