鑄造專用蜂窩陶瓷過濾器

⑴ 鑄鐵是怎麼樣煉出來的

含碳量在2％以上的鐵碳合金。工業用鑄鐵一般含碳量為2％～4％。碳在鑄鐵中多以石墨形態存在，有時也以滲碳體形態存在。除碳外，鑄鐵中還含有1％～3％的硅，以及錳、磷、硫等元素。合金鑄鐵還含有鎳、鉻、鉬、鋁、銅、硼、釩等元素。碳、硅是影響鑄鐵顯微組織和性能的主要元素。鑄鐵可分為：①灰口鑄鐵。含碳量較高（2.7％～4.0％），碳主要以片狀石墨形態存在，斷口呈灰色，簡稱灰鐵。熔點低（1145～1250℃），凝固時收縮量小，抗壓強度和硬度接近碳素鋼，減震性好。用於製造機床床身、汽缸、箱體等結構件。②白口鑄鐵。碳、硅含量較低，碳主要以滲碳體形態存在，斷口呈銀白色。凝固時收縮大，易產生縮孔、裂紋。硬度高，脆性大，不能承受沖擊載荷。多用作可鍛鑄鐵的坯件和製作耐磨損的零部件。③可鍛鑄鐵。由白口鑄鐵退火處理後獲得，石墨呈團絮狀分布，簡稱韌鐵。其組織性能均勻，耐磨損，有良好的塑性和韌性。用於製造形狀復雜、能承受強動載荷的零件。④球墨鑄鐵。將灰口鑄鐵鐵水經球化處理後獲得，析出的石墨呈球狀，簡稱球鐵。比普通灰口鑄鐵有較高強度、較好韌性和塑性。用於製造內燃機、汽車零部件及農機具等。⑤蠕墨鑄鐵。將灰口鑄鐵鐵水經蠕化處理後獲得，析出的石墨呈蠕蟲狀。力學性能與球墨鑄鐵相近，鑄造性能介於灰口鑄鐵與球墨鑄鐵之間。用於製造汽車的零部件。⑥合金鑄鐵。普通鑄鐵加入適量合金元素（如硅、錳、磷、鎳、鉻、鉬、銅、鋁、硼、釩、錫等）獲得。合金元素使鑄鐵的基體組織發生變化，從而具有相應的耐熱、耐磨、耐蝕、耐低溫或無磁等特性。用於製造礦山、化工機械和儀器、儀表等的零部件。

鑄鐵工藝
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1、┴型高硅鑄鐵輔助陽極
2、as鑄鐵軸承實體保持架
3、as鑄鐵軸承實體保持架的製造方法
4、h型高硅鑄鐵輔助陽極
5、安全型防盜鑄鐵窨井蓋、座
6、白口合金鑄鐵軋輥
7、白口鑄鐵電焊條
8、白口鑄鐵澆補水輪機內外鑄鐵端蓋的方法
9、白口鑄鐵與鑄鋼雙金屬復合鑄造
10、白口鑄鐵軋輥的表面缺陷修補方法
11、白煤爐回收鑄鐵粉澆注氣缸套方法
12、板式鑄鐵暖氣片固定裝置
13、板式鑄鐵暖氣片裝飾罩
14、保健節能多用鑄鐵蒸鍋
15、貝氏體球墨鑄鐵球磨機襯板
16、薄壁高強度合成鑄鐵熔煉工藝
17、薄壁無縫鑄鐵排煙管及其接頭
18、薄型可裝飾鑄鐵散熱器
19、不銹鋼板復面鑄鐵烘缸
20、不銹鋼管鑄鐵暖氣熱水器
21、不粘燒調溫鑄鐵電煎鍋
22、採暖爐具灰鑄鐵包嚙可焊鋼板水套及其水套的製作方法
23、採用球墨鑄鐵製造的冷激挺柱
24、採用珠光體球墨鑄鐵鑄態毛坯生產不淬火曲軸的方法
25、拆卸鑄鐵氣缸套的方法
26、常壓熱水鑄鐵鍋爐
27、超高鉻抗磨白口鑄鐵及生產工藝
28、超高強度稀有金屬合金球墨鑄鐵曲軸
29、承插式k形柔性介面鑄鐵管件
30、翅片式鑄鐵鍋爐
31、沖天爐高增碳強還原溶化鑄鐵工藝
32、沖天爐熔煉用鑄鐵屑壓塊的生產方法
33、沖天爐熔煉鑄鐵屑生產球墨鑄鐵件及灰鑄鐵件的工藝
34、沖天爐鐵水生產小口徑鑄態球墨鑄鐵管工藝
35、傳遞大功率、大扭矩鋼芯鑄鐵粘接復合輥軸
36、純鎂處理敞開式鑄鐵鍋中鑄鐵熔體的方法
37、磁性鑄鐵粉處理含重金屬污水的方法
38、大斷面球墨鑄鐵球化劑及其製造方法
39、大型球墨鑄鐵管路的彎管連接防脫裝置
40、大型鑄鐵件及附件的鋦補再生工藝
41、大型鑄鐵件取樣用空心鑽
42、帶有鋁保護層鍋底的鑄鐵鍋
43、帶發熱體的鑄鐵電飯煲膽
44、帶圓形截面橡膠圈的鑄鐵管介面
45、帶鑄鐵內套的鋁合金電機機座及其製造方法
46、低鉻硼多元合金耐磨鑄鐵
47、低鉻中硅鉬鐵素體球墨鑄鐵
48、低合金高磷鑄鐵滑片
49、低合金馬氏體鑄鐵磨球及其生產工藝
50、低合金球墨鑄鐵及其鑄件的熱處理工藝
51、低錳高強度鑄鐵及其熔煉工藝
52、低鎳釩鈦多元合金耐磨鑄鐵
53、低鎳合金鑄鐵葉導輪
54、低鈦硅鐵在鑄鐵生產上的應用
55、低碳鋼焊芯鑄鐵焊條
56、低碳鋼芯球墨鑄鐵電焊條
57、低噪音加強型鑄鐵嵌鑄式汽缸頭
58、點狀石墨鑄鐵及其生產方法
59、點狀石墨鑄鐵及其製造方法
60、電磁場提高蠕墨鑄鐵蠕化率的方法
61、電機用網路式鑄鐵箱型機座
62、電磁爐用環保節能鑄鐵鍋
63、電熱鑄鐵鍋
64、調溫型灰鑄鐵電散熱器
65、疊裝式鑄鐵空氣預熱器
66、動態冷硬耐磨鑄鐵球成型工藝及設備
67、短翼薄型鑄鐵散熱器
68、對承口式系列鑄鐵下水管
69、對接式鑄鐵管道柔性介面裝置
70、多層加熱鑄鐵採暖爐
71、多功能電子調控鑄鐵電炒鍋
72、多功能家用鑄鐵爐
73、多功能鑄鐵電熱鍋
74、多功能鑄鐵回風爐
75、多用途民用鑄鐵鍋爐
76、多元低鉻合金鑄鐵磨球
77、多元高鉻耐磨鑄鐵篩板及其製造方法
78、多元鎢合金鑄鐵輥環及其製造方法
79、發動機缸體用稀土釩鈦合成鑄鐵及其生產方法
80、多種微量元素鑄鐵鍋
81、發熱管鑲嵌鑄鐵鑄造工藝
82、發熱元件嵌入式鑄鐵電炊具
83、釩耐磨合金鑄鐵牆板擠出機擠壓螺桿生產工藝
84、釩鈦鑄鐵鋼錠模
85、防止鐵水外濺的鑄鐵機
86、分體式鑄鐵電熱鍋
87、非奧氏體等溫淬火處理球墨鑄鐵
88、分體自動定位安全型調溫鑄鐵電灶
89、蜂窩陶瓷鑄鐵過濾器
90、浮動搪刀式鑄鐵管內壁清理設備
91、復合底鑄鐵電熱鍋
92、復合鋁鑄鐵鍋
93、復合強化傳熱式鑄鐵空氣預熱器
94、復合鑄鐵鍋
95、復合鑄鐵軋輥及其鑄造方法
96、改進的軋輥用鎳鉻鉬無限冷硬鑄鐵及復合軋輥
97、改善高溫抗氧化性的鑄鐵
98、鋼材和鑄鐵件的熱浸鍍鋁工藝
99、鋼管道與鑄鐵管道介面
100、鋼或鑄鐵件表面的淬火方法及裝置
101、鋼筋鑄鐵混凝土井蓋
102、鋼鐵切屑合成鑄鐵熔煉工藝
103、高導磁鑄鐵
104、高鉻鑄鐵磨球的變溫淬火工藝方法
105、高鉻鑄鐵磨球的鑄造方法
106、高鉻鑄鐵磨球及其生產方法
107、高硅碳比中鉻白口鑄鐵及製造方法
108、高磷抗磨球墨鑄鐵及其生產方法
109、高爐鐵水吹氧直接鑄鐵熔煉方法
110、高耐磨合金鑄鐵焊條
111、高強度、高耐磨銅系多元合金球墨鑄鐵及其應用
112、高強度低合金白口鑄鐵磨球及其製造方法
113、高強度合金球墨鑄鐵曲軸及其生產方法
114、高強度合金球墨鑄鐵曲軸新材料及其生產方法
115、高強度合金球墨鑄鐵曲軸新材料及生產方法
116、高速離心鑄造鑄鐵污水管的機械
117、高碳含量的鋼或鑄鐵研磨介質和其製造方法
118、高效節能鑄鐵散熱器
119、高效熱風鑄鐵爐
120、高效橢圓管鑄鐵省煤器
121、高效鑄鐵散熱器
122、高壓灰鑄鐵長翼型散熱器
123、高阻尼鑄鐵
124、隔熱柄鑄鐵鍋
125、鉻26系白口鑄鐵變質劑及處理工藝
126、鉻釩鈦鑄鐵氣缸套
127、鉻鉬釩稀土系耐熱耐磨鑄鐵
128、硅錳鈦硼球墨鑄鐵磨球及其生產方法
129、滾輪移動式鑄鐵機
130、滾輪移動式鑄鐵機 2
131、鍋爐構造用蠕墨鑄鐵復合材料
132、含鉛、砷、錫d型石墨鑄鐵
133、含鈦鉻耐磨鑄鐵及其熱處理工藝
134、含有釩鈦合金的球墨鑄鐵活塞環
135、含有燒結硬質合金和鑄鐵的軋輥及其制備方法
136、焊葯及其用於鑄鐵件的修復方法
137、合成球墨鑄鐵製造的方法
138、合成鑄鐵凸輪軸的生產方法
139、合金鑄鐵的高效節能熔煉方法
140、合金鑄鐵活塞環離子氮化處理技術
141、合金鑄鐵毛坯離心鑄造成型模具
142、合金鑄鐵氣缸套離心鑄造方法
143、黑心可鍛鑄鐵熱處理新工藝
144、橫組片雙層燃燒熱水鑄鐵採暖鍋爐
145、厚大斷面球墨鑄鐵件用球化劑
146、環保型es合金鑄鐵氣缸套
147、環狀鑄鐵強化換熱器式採暖爐
148、灰口、球墨、可鍛鑄鐵電焊條
149、灰口鑄鐵補償合金軸承座
150、灰口鑄鐵鍋

鑄鐵的焊接性
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鑄鐵含碳量高，塑性差，組織不均勻，焊接性很差，在焊接時，一般容易出現以下問題：
1、焊後易產生白口組織
2、焊後易出現裂紋
3、焊後易產生氣孔
因此,在生產中,鑄鐵是不作為焊接材料的.一般只用來焊補鑄鐵件的鑄造缺陷以及局部破壞的鑄鐵件。鑄鐵的焊補一般採用氣焊或焊條電弧焊。
鑄件焊補常分為熱焊法和冷焊法兩種。

鑄鐵的焊接
第一節 鑄鐵的種類及性能
一、鑄鐵焊接的應用
1、 鑄造缺陷的焊接修復
我國各種鑄鐵的年產量現約為800萬噸，有各種鑄造缺陷的鑄件約占鑄鐵年產量的10%~15%，即通常所說的廢品率為10%~15%，若這些鑄件工報廢，以1997年鑄鐵平均價格計算 ，其損失每年高達10億元以上。採用焊接方法修復這些有缺陷的鑄鐵件，由於焊接成本低，不僅可獲得巨大的經濟效益，而且有利於及時完成生產任務。
2、 已損壞的鑄鐵成品件的焊接修復。
由於各種原因，鑄鐵成品件在使用過程中會受到損壞，出現裂紋等缺陷，使其報廢。若要更換新的，用鑄鐵成品件都經過各種機械加工，價格往往較貴。特別是一些重型鑄鐵成品件，如鍛造設備的鑄鐵機座一旦使用不當而出現裂紋，就得停止生產，若要更換新的鍛造設備，不僅價格昂貴，且從訂貨、運貨到安裝調試往往需要很長時間，所要很長時間處於停產狀態。這方面的損失是巨大的。若能用焊接方法及時修復出現的裂紋。
3、 零部件的生產
這是指用焊接的方法將鑄鐵（主要是球墨鑄鐵）件與鑄鐵件、各種鋼件或有色金屬焊接起來而生產出零件。我國目前在這方面比較落後，處於剛起步階段。如我國山東某廠已用高效離心鑄造的大直徑球墨鑄鐵管與一般鑄造方法生產的變直徑球墨鑄鐵法蘭用焊接方法連接而製成產品。製造中鑄鐵焊接已成為我國下一步發展鑄鐵焊接技術的方向。它往往具有巨大的經濟效益。
二、鑄鐵分類
按碳在鑄鐵中存在的狀態及形式的不同，可將鑄鐵分為：
白口鑄鐵：碳絕大部分以在鐵素體狀態存在，斷口亮白色，鐵素體硬而脆，機制較少應用。
碳以石墨形式存在
灰鑄鐵：石墨片狀存在
可鍛鑄鐵：團絮狀
球墨鑄鐵：圓球狀
蠕墨鑄鐵：蠕蟲狀
在相同基體組織情況下，其中以球墨鑄鐵的力學性能（強度、塑性、韌性）為最高，可鍛鑄鐵次之，蠕墨鑄鐵又次之，灰鑄鐵最差。但由於灰鑄鐵成本低廉，並具有鑄造性、可加工性、耐磨性及減震性均優良的特點，是工業中應用最廣泛的一種鑄鐵。
常見灰鑄鐵化學成分：見P100.
灰鑄鐵抗拉強度及硬度的變化是由於機體組織及石墨大小、數量不同的結果。
純鐵素體為基體的灰鑄鐵：強度、硬度最低
純珠光體為基體的灰鑄鐵：強度、硬度較高
改變基體中鐵素體及珠光體相對含量，可得不同的抗拉強度及硬度的HT，石墨呈粗片狀的灰鑄鐵，抗拉強度較低，石墨呈細片狀的灰鑄鐵其抗拉強度較高。
灰鑄鐵中碳的存在狀態及其基體組織決定於鑄件冷卻速度
P102 4-1 ①鐵水以很快速度冷卻時，第一階段石墨化過程（共析溫度以上）及第二階段石墨化過程（共析溫度下）完全被抑止將得到共晶滲碳體+二次滲碳體+珠光體組織，即白口鑄鐵組織。[鐵碳相圖：鐵水當溫度冷卻到液相時，開始從液相析出（γ）。1147共析溫度。L→γ+Fe3C（共晶滲碳體） 溫度下降，A的飽和固溶碳量隨溫度下降而降低，因而析出二次滲碳體，此反應持續到共析溫度。在共析反應中，A轉變為珠光體。冷卻到室溫後，組織由共晶滲碳體+二次滲碳體+珠光體組成]。
②鐵水以很慢的速度冷卻時由於滲C體是不穩定相，而石墨是穩定相。第一階段和第二階段石墨化過程都進行得很充分，最後得純鐵素體的灰鑄鐵組織。
③若石墨化的第一階段進行很完全，第二階段石墨化過程進行得不完全，則得珠光體+鐵素體、灰鑄鐵。
不同元素對鑄鐵石墨化及白口化的影響。P102
第二節 鑄鐵焊接性分析
一、灰鑄鐵焊接性分析
灰鑄鐵在化學成分上的特點是碳高及S、P雜質高，這就增大了焊接接頭對冷卻速度變化的敏感性及冷熱裂紋的敏感性。在力學性能上的特點是強度低，基本無塑性。焊接過程具有冷速快及焊件受熱不均勻而形成焊接應力較大的特殊性。這些因素導致焊接性不良。
主要問題兩方面：一方面是焊接接頭易出現白口及淬硬組織。
另一方面焊接接頭易出現裂紋。
(一)焊接接頭易出現白口及淬硬組織
見P103，以含碳為3%，含硅2.5%的常用灰鑄鐵為例，分析電弧焊焊後在焊接接頭上組織變化的規律。
1.焊縫區
當焊縫成分與灰鑄鐵鑄件成分相同時，則在一般電弧焊情況下，由於焊縫冷卻速度遠遠大於鑄件在砂型中的冷卻速度，焊縫主要為共晶滲碳體+二次滲碳鐵+珠光體，即焊縫基本為白口鑄鐵組織。
防止措施：
焊縫為鑄鐵 ①採用適當的工藝措施來減慢焊逢的冷卻速度。如：增大線能量。②調整焊縫化學成分來增強焊縫的石墨化能力。
異質焊縫：若採用低碳鋼焊條進行焊接，常用鑄鐵含碳為3%左右，就是採用較小焊接電流，母材在第一層焊縫中所佔百分比也將為1／3～1／4，其焊縫平均含碳量將為0.7%～1.0%,屬於高碳鋼（C＞0.6%）。這種高碳鋼焊縫在快冷卻後將出現很多脆硬的馬氏體。
採用異質金屬材料焊接時，必須要設法防止或減弱母材過渡到焊縫中的碳產生高硬度組織的有害作用。思路是：改變C的存在狀態，使焊縫不出現淬硬組織並具有一定的塑性，例如使焊縫分別成為奧氏體，鐵素體及有色金屬是一些有效的途徑。
2.半熔化區
特點：該區被加熱到液相線與共晶轉變下限溫度之間，溫度范圍1150～1250℃。該區處於液固狀態，一部分鑄鐵已熔化成為液體，其它未熔部分在高溫作用下已轉變為奧氏體。
1）冷卻速度對半熔化區白口鑄鐵的影響
V冷很快，液態鑄鐵在共晶轉變溫度區間轉變成萊氏體，即共晶滲碳體加奧氏體。繼續冷卻則為C所飽和的奧氏體析出二次滲碳體。在共析轉變溫度區間，奧氏體轉變為珠光體。由於該區冷速很快，在共析轉變溫度區間，可出現奧氏體→馬氏體的過程，並產生少量殘余奧氏體。
該區金相組織見P104 圖4-5
其左側為亞共晶白口鑄鐵，其中白色條狀物為滲碳體，黑色點、條狀物及較大的黑色物為奧氏體轉變後形成的珠光體。右側為奧氏體快冷轉變成的竹葉狀高碳馬氏體，白色為殘余奧氏體。還可看到一些未熔化的片狀石墨。
當半熔化區的液態金屬以很慢的冷卻速度冷卻時，其共晶轉變按穩定相圖轉變。最後其室溫組織由石墨+鐵素體組織組成。
當該區液態鑄鐵的冷卻速度介於以上兩種冷卻速度之間時，隨著冷卻速度由快到慢，或為麻口鑄鐵，或為珠光體鑄鐵，或為珠光體加鐵素體鑄鐵。
影響半熔化區冷卻速度的因素有：焊接方法、預熱溫度、焊接熱輸入、鑄件厚度等因素。
例：電渣焊時，渣池對灰鑄鐵焊接熱影響區先進行預熱，而且電渣焊熔池體積大，焊接速度較慢，使焊接熱影響區冷卻緩慢，為防止半熔化區出現白口鑄鐵焊件預熱到650～700℃再進行焊接的過程稱熱焊。這種熱焊工藝使焊接熔池與HAZ很緩慢地冷卻，從而為防止焊接接頭白口鑄鐵及高碳馬氏體的產生提供了很好的條件。
研究灰鑄鐵試板焊件、熱輸入相同時，隨板厚的增加，半熔化區冷卻速度加快。白口淬硬傾向增大。
2）化學成分對半熔化區白口鑄鐵的影響
鑄鐵焊接半熔化區的化學成分對其白口組織的形成同樣有重大影響。該區的化學成分不僅取決於鑄鐵本身的化學成分，而且焊逢的化學成分對該區也有重大影響。這是因為焊逢區與半熔化區緊密相連，且同時處於熔融的高溫狀態，為該兩區之間進行元素擴散提供了非常有利的條件。某元素在兩區之間向哪個方向擴散首先決定於該元素在兩區之間的含量梯度（含量變化）。元素總是從高含量區域向低含量區域擴散，其含量梯度越大，越有利於擴散的進行。
提高熔池金屬中促進石墨化元素（C、Si、Ni等）的含量對消除或減弱半熔化區白口的形成是有利的。
用低碳鋼焊條焊鑄鐵時，半熔化區的白口帶往往較寬。這是因為半熔化區含C、Si量高於熔池，故半熔化區的C、Si反而向熔池擴散，使半熔化區C、Si有所下降，增大了該區形成較寬白口的傾向。
3.奧氏體區
該區被加熱到共晶轉變下限溫度與共析轉變上限溫度之間。該區溫度范圍約為820～1150℃，此區無液相出現該區在共析溫度區間以上，其基體已奧氏體化，加熱溫度較高的部分（靠近半熔化區），由於石墨片中的碳較多地向周圍奧氏體擴散，奧氏體中含碳量較高；加熱較低的部分，由於石墨片中的碳較少向周圍奧氏體擴散，奧氏體中含碳量較低，隨後冷卻時，如果冷速較快，會從奧氏體中析出一些二次滲碳體，其析出量的多少與奧氏體中含碳量成直線關系。在共析轉變快時，奧氏體轉變為珠光體類型組織。冷卻更快時，會產生馬氏體，與殘余奧氏體。該區硬度比母材有一定提高。
熔焊時，採用適當工藝使該區緩冷，可使A直接析出石墨而避免二次滲碳體析出，同時防止馬氏體形成。
4.重結晶區
很窄，加熱溫度范圍780～820℃。由於電弧焊時該區加熱速度很快，只有母材中的部分原始組織可轉變為奧氏體。在隨後冷卻過程中，奧氏體轉變為珠光體類組織。冷卻很快時也可能出現一些馬氏體。
（二）裂紋是易出現的缺陷
1. 冷裂紋 可發生在燭焊縫或熱影響區上，
1）焊縫處冷裂紋
產生部位：鑄鐵型焊縫
當採用異質焊接材料焊接，使焊逢成為奧氏體、鐵素體，銅基焊縫時，由於焊縫金屬具有較好的塑性，焊接金屬不易出現冷裂紋。
啟裂溫度：一般在400℃以下。原因：一方面是鑄鐵在400℃以上時有一定塑性；另一方面焊縫所承受的拉應力是隨其溫度下降而增大。在400℃以上時焊縫所承受的拉應力較小。
產生原因：焊接過程中由於工件局部不均勻受熱，焊縫在冷卻過程中會產生很大的拉應力，這種拉應力隨焊縫溫度的下降而增大。當焊縫全為灰鑄鐵時，石墨呈片狀存在。當片狀石墨方向與外加應力方向基本垂直，且兩個片狀石墨的尖端又靠得很近，在外加應力增加時，石墨尖端形成較大的應力集中。鑄鐵強度低，400℃以下基本無塑性。當應力超過此時鑄鐵的強度極限時，即發生焊縫裂紋。
當焊縫中存在白口鑄鐵時，由於白口鑄鐵的收縮率比灰鑄鐵收縮率大，加以其中滲碳體性能更脆，故焊縫更易出現裂紋。
影響因素：
① 與焊縫基體組織有關，焊縫中滲碳體越多，焊縫中出現裂紋數量越多。當焊縫基體全為珠光體與鐵素體組成，而石墨化過程又進行得較充分時，由於石墨化過程伴隨有體積膨脹過程，可以鬆弛部分焊接應力，有利於改善焊縫的抗裂性。
② 與焊縫石墨形狀有關
粗而長的片狀石墨容易引起應力集中，會減小抗裂性。
石墨以細片狀存在時，可改善抗裂性。
石墨以團絮狀存在時，焊縫具有較好的抗裂性能。
③ 與焊補處剛度與焊補體積的大小及焊縫長短有關
焊補處剛度大，焊補體積大，焊縫越長都將增大應力狀態，促使裂紋產生。

本文引用地址：http://www.weldr.net/simple/skill/html/content_1346.htm

鑄鐵的補焊
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鑄鐵在製造和使用中容易出現各種缺陷和損壞。鑄鐵補焊是對有缺陷鑄鐵件進行修復的重要手段，在實際生產中具有很大的經濟意義。
（一）鑄鐵的焊接性
鑄鐵的含碳量高，脆性大，焊接性很差，在焊接過程中易產生白口組織和裂紋。
白口組織是由於在鑄鐵補焊時，碳、硅等促進石墨化元素大量燒損，且補焊區冷速快，在焊縫區石墨化過程來不及進行而產生的。白口鑄鐵硬而脆，切削加工性能很差。採用含碳、硅量高的鑄鐵焊接材料或鎳基合金、銅鎳合金、高釩鋼等非鑄鐵焊接材料，或補焊時進行預熱緩冷使石墨充分析出，或採用釺焊，可避免出現白口組織，。
裂紋通常發生在焊縫和熱影響區，產生的原因是鑄鐵的抗拉強度低，塑性很差（400℃以下基本無塑性），而焊接應力較大，且接頭存在白口組織時，由於白口組織的收縮率更大，裂紋傾向更加嚴重，甚至可使整條焊縫沿熔合線從母材上剝離下來。防止裂紋的主要措施有：採用純鎳或銅鎳焊條、焊絲，以增加焊縫金屬的塑性；加熱減應區以減小焊縫上的拉應力；採取預熱、緩冷、小電流、分散焊等措施減小焊件的溫度差。
（二）鑄鐵補焊方法及工藝
鑄鐵補焊採用的焊接方法參見表3-9。補焊方法主要根據對焊後的要求（如焊縫的強度、顏色、緻密性，焊後是否進行機加工等）、鑄件的結構情況（大小、壁厚、復雜程度、剛度等）及缺陷情況來選擇。手工電弧焊和氣焊是最常用的鑄鐵補焊方法。
表3-9 鑄鐵的補焊方法
補焊方法
焊接材料的選用
焊縫特點

手工電弧焊
熱焊及半熱焊
Z208、Z248
強度、硬度、顏色與母材相同或相近，可加工

冷 焊
Z100、Z116、Z308、Z408、Z607、J507、J427、J422
強度、硬度、顏色與母材不同，加工性較差

氣焊
熱 焊
鑄鐵焊絲
強度、硬度、顏色與母材相同，可加工

加熱減應區法

釺焊
黃銅焊絲
強度、硬度、顏色與母材不同，可加工

CO2氣體保護焊
H08Mn2Si
強度、硬度、顏色與母材不同，不易加工

電 渣 焊
鑄鐵屑
強度、硬度、顏色與母材相同，可加工，適用於大尺寸缺陷的補焊

手工電弧焊補焊採用的鑄鐵焊條牌號見表3-10。補焊要求不高時，也可採用J422等普通低碳鋼焊條。
表3-10常用鑄鐵焊條
類 別
牌號
焊芯組成
葯皮類型
焊縫金屬
用 途

鋼芯鑄鐵焊條
Z100
碳鋼
氧化型
碳鋼
一般灰鑄鐵件的非加工面

Z116
碳鋼（高釩葯皮）
低氫型
高釩鋼
強度較高的灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵

Z208
碳鋼
石墨型
鑄鐵
一般灰鑄鐵件（剛度較大時，預熱至400℃）

鑄鐵芯鑄鐵焊條
Z248
鑄鐵
石墨型
鑄鐵
灰鑄鐵件

鎳基鑄鐵焊條
Z308
Z408
Z508
純鎳
鎳鐵合金
鎳銅合金
石墨型
石墨型
石墨型
鎳
鎳鐵合金
鎳銅合金
重要灰鑄鐵件的加工面
球墨鑄鐵、重要灰鑄鐵件的加工面
強度要求不高的灰鑄鐵件的加工面

銅基鑄鐵焊條
Z607
Z612
紫銅
鋼芯銅皮/銅包鋼芯
低氫型
鈦鈣型
銅鐵混合
銅鐵混合
一般灰鑄鐵件的非加工面
一般灰鑄鐵件的非加工面

手工電弧焊補焊的方法有：
（1）熱焊及半熱焊 焊前將焊件預熱到一定溫度（400℃以上），採用同質焊條，選擇大電流連續補焊，焊後緩冷。其特點是焊接質量好，生產率低，成本高，勞動條件差。
（2）冷焊 採用非鑄鐵型焊條，焊前不預熱，焊接時採用小電流、分散焊，減小焊件應力。焊縫的強度、顏色與母材不同，加工性能較差，但焊後變形小，勞動條件好，成本低。

⑵ 青銅器的製作工藝用流程圖說明

中國經歷了一個發達的青銅禮器鑄作和使用的階段，這是其它國家所沒有的。現有的資料表明，到晚商時候，殷墟青銅器的陶范鑄造生產工藝流程已經基本規范化。對這一過程進行詳細地研究，可以揭示先秦青銅生產的技術水平與組織管理，進而了解中國青銅時代進行陶范鑄造的技術選擇的深層動因。

一 陶范鑄造的工藝流程 所謂陶范鑄造，是將金屬熔煉成符合一定成分要求的液體並傾倒入預先制好的陶質鑄型中，經冷卻凝固、清整處理後得到有預定幾何形狀和物理化學性能的器件的工藝過程，這是是一個復雜的多工藝過程，其典型工序流程如下：

圖1 青銅器鑄造工序流程（引自《中國上古金屬技術》）

殷墟鑄銅遺址從未發現煉爐和煉渣，表明冶煉和鑄造工藝是分地進行的。因此，安陽的青銅生產工序不包括上圖的左邊第一個方框里的礦石開采和粗煉，但不排除有精煉的工序。由上圖可見，在澆注開始之前，制備陶范的工序和熔煉合金的工序是同步進行的。以下我們概述各個環節的具體做法（鑄型的製作部分詳見即將發表於《考古》的《殷墟青銅禮器鑄型製作工藝》，本文從簡）。

（一） 鑄型的製作

1、造型材料的選取和制備
這一步驟即圖1所示的泥料選取和泥料加工工序。
為了解殷墟時期造型材料的選擇和制備工藝，必須對鑄銅遺址出土的陶范進行科學檢測。迄今為止，殷墟已發現的幾處較大的鑄銅遺址中，只有苗圃北地和孝民屯東南地出土的部分陶范做了較為詳細的檢測。檢測結果表明：殷墟陶范採用當地的粘土，經淘洗、練泥、陳腐的工序進行處理，並添加河砂、蚌粉（或其它硅酸鹽物質）、植物質等羼和料，主要是為增加陶范的耐熱急變性能，改善鑄造性能。相比而言，芯中含更多羼和料，以具有更好的耐熱度和潰散性。陶范添加的羼和料的數量多於陶器，這可能與鑄造性能的要求有關。陶范的分型面上有刷塗紅色細泥漿或者煙熏的現象，可能是為提高表面質量所採取的舉措。
必須指出，究竟使用何種粘土，是地下的生土，還是河流的沉積土，一直存在討論。而使用化學方法進行分析，難以得出直接的結論。目前筆者正在與威斯康辛大學的Jim Stoltman教授合作，利用偏光顯微鏡分析陶范的物理結構，了解原材料的選擇和孱和料的添加等工藝。從某種意義上說，這樣的做法更便於恢復歷史的本真。先民們在對材料進行改性的時候，首先看到是它的物理性能的變化。比如淘洗，主要目的就是提高含泥量，雖然化學分析顯示氧化鈣有降低，但這不是古人的目的。換言之，可以通過氧化鈣的降低的現象反證造型材料可能經過淘洗，特別是面料經過淘洗。

2 鑄型的設計和製作
鑄型通常是由范、芯以及芯撐組合而成的帶有內部空腔的封閉實體，空腔即為待鑄物體的形狀。范形成器物的外表，芯則形成器物的內腔、孔以及某些中空部分。范與范的結合面謂之分型面。
殷墟鑄型的做法是將陶土塑製成模，可能採用了類似陶器的製作工藝，模的形狀是按照制范的需要設計的，因此較大器物的模一般是按照不同的部位分別製作，整體模型中不必要的部分會被省略，以節約材料和工時。模上花紋的製作有兩種形式，一種是在表面貼附泥片，上面雕刻花紋；一種是在模的表麵塑制主體花紋的輪廓，再用硃砂描繪次一級花紋的線條。
用模翻范，在范上剔刻花紋的細部，有些花紋是直接在范上模印或刻制的，如�肩部的圓渦紋（如圖9），這種做法可視作侯馬時期模印法的先聲。
安陽陶范有兩種做法，即李永迪命名的I式范和II式范。前者分型面上沒有榫卯，背部光滑，僅有一個水平或垂直的凸棱，較薄，可能主要在三家莊階段和殷墟一期使用。I式范中有些花紋范，多為一組較窄的花紋，可能是嵌入外面的陶范使用的。II式范主要在殷墟二期以後使用，它的背部凹凸不平，為指窩按壓的痕跡，分型面上有榫卯。
針對不同形狀和種類的青銅器，一般是按照垂直和水平兩個方向來分范，分范的形式比較復雜，這一問題將另文詳述。使用復合范的辦法製作高浮雕獸頭，即在器物范上留下空腔，在凹槽內放置一塊范泥，用活塊獸頭模壓印出獸頭，也有可能鑲嵌小獸頭范。
由於對耐火度、退讓性和潰散性的高要求，芯很可能是單獨製作的，而並非如石璋如所言是完全用模颳去鑄件壁厚製成的，特別是一些大型器物的芯，往往是依託不同部位的范，使用粗砂泥夯築而成。出土的芯一般呈磚紅色，質地較為鬆散和粗糙，不同於質地細膩的模。足等部位的盲芯往往設有泥芯撐，用以同范配合。形成器物空腔的芯帶有芯頭，芯頭側面有榫，中心有凹窩，用以同底范配合。帶有銘文的泥芯多半是由泥模翻印而來，翻印後的陽文還需經過刻制修整，在字的筆畫旁邊可見清晰的刻槽。其上頂面帶有配合用的凸榫，用以鑲嵌到器物泥芯上。

3 鑄型的乾燥、焙燒和裝配
鑄型制就的下一工序是乾燥，組裝之後整體焙燒還是分別焙燒之後組裝，還存在不同意見。組裝之後還要再次乾燥(同時也是預熱)，方能澆注。 范脫模後，需在背陰處自然乾燥(陰干)，使水分緩慢而均勻地蒸發，這對控制范的變形，保證其嚴密性至關緊要。小型鑄型可能是在烘范窯中焙燒的，窯形結構與小型陶窯相同。這一步驟的重點在於焙燒工藝，譚德睿曾認為陶范焙燒溫度高於850度，筆者和劉歆益合作研究，初步認為焙燒溫度可能只有600度左右，遠遠低於陶器的燒成溫度。這也與萬家保的復原實驗的數據比較接近。
多數鑄范都在分型面開設榫卯，用以配合組成鑄型。在芯和范之間有時還需要設置金屬芯撐。
大型器物需要使用底范，芯和底范是聯接在一起的。有些大型器物直接在底面夯築底范，比如孝民屯發現的大型圓形器物底范
三足器通常在足的上方安放澆口范，其中一足作為澆口，另兩足是出氣孔，圈足器的澆口也設在足上，底范會做出澆道的部分。
至此，整個鑄型製作完成。

（二）合金的熔煉和配製
這個問題是整個鑄造流程研究中的薄弱環節，基本上所有的步驟都是推測，並且存在爭論。

1 關於熔銅器具的討論
安陽苗圃北地和孝民屯鑄銅遺址均出土大量經高溫灼燒的陶質殘片，有些表面有高溫灼燒的裂痕（圖2），有的表面已經釉質化，呈玻璃態，背面有泥條盤築或者草拌泥的痕跡。以往的學者都認為這就是熔爐的殘片，採用內燃式加熱。對苗圃北地出土的殘片分析顯示，除1個樣品的燒流層內有較多量的銅外，另外兩個樣品只有微量的銅，3個樣品均有痕量的錫、鉛等存在。

圖2 孝民屯東南地鑄銅遺址出土的陶質殘片（上：正面，下：背面）

筆者曾分析2片這種樣品，發現有較高的二氧化硅含量和氧化鈣含量，特別是背層，氧化鈣含量更高。推測殘片的原料很可能是在原生土內加入砂粒和蚌粉得到的。樣品背層的燒失量較大，說明還另外加入了植物莖葉，也就是由草拌泥糊成。其中1塊樣品的焙燒溫度高於900℃。有1塊樣品上附有很少一點銅渣，經檢測，含銅、錫、鉛三種元素 。
筆者在對安陽孝民屯鑄銅遺址出土的大量這種「熔爐」殘片進行整理的時候，發現絕大多數殘片表面都沒有附著金屬，即使灼燒得很厲害，表面已接近釉質的樣品，從外觀上也看不到金屬的遺跡，只有少量殘片表面粘附有木炭和金屬。但是，在苗圃北地和孝民屯鑄銅遺址，普遍發現一種表面粘有銅液的殘塊，有粗砂硬陶和細砂泥質兩種，出土時均為小片，不能復原(圖3)。此類殘片多數有數層襯面，每層襯面均粘有銅液，證明它多次修繕和使用。爐襯表面與銅液接觸部分呈灰綠色，且多已燒成了小孔蜂窩狀。背面多為較疏鬆的紅燒土。劉嶼霞曾多次提到許多紅燒土碎片上有煉渣，可能就是這種遺跡 。苗圃北地的發掘者也認為它屬於坩堝類的熔銅工具 。

圖3 孝民屯東南地鑄銅遺址出土坩堝殘片（上：正面 下：背面）

這不禁使人產生一種疑問��遺址中的「熔爐」和「坩堝」殘片到底與金屬熔煉是何種關系？
鄭州南關外早商鑄銅基址出土了一座熔爐的殘底，爐的上部殘失，只剩一直徑約1.60-2.60米的近橢圓形凹坑，坑內填有銅渣、爐壁塊、木炭屑、大口尊、坩堝片和紅燒土塊等。作者推測這是一座熔銅爐，熔銅的工序是先放木炭、次置坩堝、最後再燃火熔銅 。
洛陽北窯西周鑄銅遺址出土了近千塊的「熔爐殘片」，表面燒成龜裂甚至玻璃化，有的還粘有木炭和銅粒，背面有草拌泥的爐圈。但是鍋底狀的所謂「爐缸」，則內附銅渣兩層，材質為紅燒土，非常類似於上述的這種坩堝殘片 。很難想像，這種不同質地的所謂「爐缸」和「爐圈」屬於同一熔爐的不同部分。
北窯鑄銅遺址還出土了兩座燒窯，窯壁平整垂直，內壁燒結成流狀，外壁為紅燒土，窯頂封閉，平頂，窯頂中心偏北設一圓筒型煙道（圖4）。雖然該窯還屬於橫穴形的升焰窯，但其燃燒室和燒成室的結構型配置已經接近於馬蹄形半倒焰窯，具有較好的加熱效果 。發掘報告中並未提及這個燒窯的用途，但很可能與熔煉金屬有關，因為如果是烘范窯，通常僅燒到幾網路，無法達到讓窯壁都燒流的程度。
因此，荊志淳教授和Jim Stoltman教授提出：真正的熔銅器物可能是坩堝，而不是那種陶質熔爐，換言之，是坩堝直接接觸金屬液，而熔爐則是加熱坩堝的器具，這樣才能滿足澆注時高達1200－1300℃的要求。巴納先生曾經設想過這樣的熔銅器具，陶窯內放置很大的外熱式坩堝，堝壁出銅處做得很薄，有管道和窯壁相通，熔化時將管道堵住；銅水化得後，打開管道用棍捅破堝壁，銅水即瀉出供澆注用（圖5） 。華覺明曾置疑其坩堝的尺寸太大，不能保證合金的熔融，如果坩堝一捅即破，則很難保證其熔煉過程中不會熔穿。盡管存在上述疑問，筆者仍舊認為這種設想有相當大的可能性，因為其能夠達到較高的溫度，也能解釋為何許多熔爐殘片表面都沒有粘附銅液，它們很可能是窯壁的殘片。但是，由於陶質熔爐殘片的燒流層也曾檢測出多量的銅，因此還不能否認其作為熔爐的可能性。
為此，筆者和Stoltman教授分別提取了大量樣品，欲對這兩種殘片的化學成分、顯微結構和製作方法進行詳細的分析，荊志淳和岳占偉在安陽著手進行復原實驗，測算這種窯爐能夠達到的最高溫度，以期作進一步的討論和深入研究。

圖4 河南洛陽北窯地下升焰式橫穴窯

圖5 巴納設想的熔銅窯爐圖

2 鼓風
鼓風設施的應用和改進，對於冶金技術的發展至關緊要。
我們在安陽的所有鑄銅遺址都發現了陶管（圖6），少數陶管表面粘有銅渣，它與銅器鑄造有關是勿庸置疑的，侯馬鑄銅遺址也曾出土類似的遺物，並認為是鼓風的工具 。在周原也有類似的發現。泰利科特的《冶金史》一書中有埃及金匠使用帶陶風嘴的吹管的材料（約1460B.C.,如圖7）。但是這種陶管的用法可能與這種埃及的吹管有所區別，具體如何使用，目前還不清楚。

圖6 孝民屯東南地鑄銅遺址出土陶管

圖7 埃及金匠用陶吹管吹火助熔（轉引自《中國古代金屬技術》，326頁，圖8－20）

「橐」這種風囊鼓風器，盡管並不知道確切始於何時，卻在古書中多有記載。盡管在商代並未發現橐或其他鼓風器的遺存，但是《金文編》附錄上11中有「 」 字，此字一般出現在爵、觚、鼎上，形如皮囊，應為「橐」的古寫，又《甲骨文編》中有「 」字，如同用手提引皮橐，這些都可以作為商代使用皮風囊的佐證。
在清代劉�雲《礦政輯略》中說，這種鼓風的皮囊，是使用一整張黑山羊的皮縫合，僅在腹部留出小孔，塞入竹筒，深約兩三寸。使用的時候，將皮囊套在腳上用腳踩住，一手提住皮頭，從上到下按壓，則風就會從竹筒中噴出，可用於炊事或者冶煉。這種原始形式的皮風囊，至今仍在許多原始民族中使用，如民族學調查所見的藏族使用的皮囊（圖8），由通風管、皮囊和閉合裝置組成，操作者用手啟閉控制鼓風 。印度也有類似的材料，與藏族使用的非常相似（圖9）。這種工具對於小規模熔煉還是很適用的，便攜，製作也方便。

圖8 藏族使用的皮囊（轉引自王工碩士論文）

圖9 印度使用的氣囊

目前還無法確知安陽時期鼓風的器具和作用形式，但是據記載早在戰國時期，即已使用多橐鼓風。以安陽當時熔煉合金的溫度以及規模而論，很可能已經使用多橐鼓風，並且，商代的鼓風器可能比藏族使用的皮囊還要復雜。

3 合金的配製
商代青銅合金的配製是在專門的鑄造場地或者作坊中進行的。到了晚商階段，已經熟練掌握了銅－錫－鉛三元合金的冶煉和熔化技術。當時的工匠對於青銅合金配比與機械性能的關系已經有了相當深入的認識，並且對於操作也有相當嚴格的控制，已經可以按照不同的用途來有意地採取不同配比的合金。同時，原料的供應是否豐厚，社會風氣的變化以及等級身分的尊卑，都可能對青銅器的合金配比造成影響。
但是，迄今為止，殷墟青銅器的合金配製的工藝問題尚未得到解決。苗圃北地鑄銅遺址曾出土了一件長方形銅塊，有學者推斷其是作為鑄造青銅器的備用料 。這塊銅塊究竟是人們有意生產的低錫合金錠？還是澆注錫青銅器時多餘金屬液的結塊？此銅塊中的錫是人為有意識加入的，還是冶煉含錫銅礦時帶入的？仍有待判定。由於沒有發現錫錠，故殷墟出土的大量錫青銅器是如何合金化的，尚需進一步研究。殷墟小屯村E16坑曾出土有2塊鉛錠。2塊鉛錠的金屬部分含高純量的鉛及微量鋅、砷 。鉛錠的存在表明是用金屬鉛直接配製青銅合金的。。近年來安陽在一處商代水井中發現一件橢圓形的大金屬塊，對其進行分析檢測，將對此問題有所幫助。

（三）澆注
澆注是將熔融的銅合金注入鑄型型腔的過程。為了提高充型能力，可能採用了預熱鑄型、過熱澆注和配製充型力強的合金等措施。
預熱鑄型是提高充型能力的措施之一，萬家保在復原試鑄商代青銅器時將鑄型預熱到300－400℃ ，馮富根等則預熱至400－500℃，澆注時的鑄型溫度在200～300℃ ，均得到了較滿意的結果。
無論是純銅還是銅合金，液態溫度越高，流動性越好，充型能力越強，反之則相反。因之，澆注溫度要高於熔點。現代鑄造工藝將這個溫度差稱之為過熱溫度 。殷商鑄銅的澆注溫度尚未見諸測定報告。萬家保復原試鑄時的熔化溫度為1350℃ ，馮富根等試鑄時的熔化溫度為1200℃、澆注溫度在1100~1200℃ 。根據洛陽北窯西周鑄銅遺址熔爐溫度為1200～1250℃ ，可知馮富根等人的試鑄更接近於真實情況。另外，過熱溫度越高，銅合金的吸氣能力越大，易使鑄件生成氣孔。因此，過熱溫度的掌握應恰到好處。
小型器物當是用澆包來澆鑄的，大型銅器則可能使用澆包和槽道澆注。苗圃北地鑄銅遺址出土了一座半地穴式的工棚，底部安放有大型的長方形底范，如前圖16所示，同時殘存幾條有流向的灰色發亮的流面，據推測是銅液流經的槽道。透過這些現象可以猜測，如果將澆包安放在當時的地面上，鑄造時捅開，銅液即可由槽道而注入安於棚底的鑄型 。孝民屯鑄銅遺址出土的大型圓形器物底范也位於半地穴的F43內，說明這種猜測是有道理的。大型器物鑄造時有可能已採用《天工開物》所載槽注法，採用四到八個澆包同時槽注。

（四）鑄後加工
《荀子•疆國篇》稱「刑范正、金錫美、工冶巧、火齊得，剖刑則莫邪已。 然而不剝脫，不砥厲，則不可以斷繩。剝脫之，砥厲之，則蠡盤盂，刎牛馬，忽然耳。」這一段話不僅特指銅劍鑄作，於先秦青銅器製作亦有比較普遍的意義。他把器件鑄作明確地分成鑄造、鑄後加工兩階段。
其中，前四句概括了古代青銅器冶鑄工藝的四個要素，意為：鑄型必須形制端正、尺寸准確，要用優質的銅錫配製合金，匠師具有熟練的技巧，合金的熔煉、澆注均要火候得當。這體現了先秦時期人們對於冶鑄技術要訣的理解，為人們多所援引。但是，後一段被提及的比例遠遠低於前者，說明人們沒有將鑄後加工置於應有的重要地位。事實上，鑄後加工對於器件的最終質量具有關鍵的作用，通常包括脫范、清理、磨礪等。脫范後有局部缺損的鑄件還需補綴。
器物鑄成冷卻後，用力敲打即可去除鑄范，泥芯因附著器內，較難去除，需要使用工具將其剔鑿出來。然後使用錘擊、鋸截、鏨鑿和刮削等手法，以去除澆口、飛邊、毛刺和多肉等。所用的工具包括一些金屬器具，比如銅削、銅刻針等。
殷墟青銅器的補綴分為兩種，一種是所謂熔補，即直接以熔融銅液傾倒在需補綴的孔洞或裂隙上；另一種是補鑄，如果青銅器的一部分或附件，如足或�等，由於種種原因未鑄成或斷折，則需在殘體上做范，再經澆注與器體熔接而成。
鑄坯變為成品、具有較好的外觀，磨礪起著重要的作用。許多青銅禮器上的磨痕現仍清晰可辨，應是用粗細礪石逐道加工而成。孝民屯鑄銅遺址就出土了數千塊磨石，大小、厚薄、形狀不一，質料有粗、細砂岩兩種，用之打磨修整銅器的表面，也說明該道工序的工作量之大。殷墟鑄銅遺址中木炭往往與礪石同出，在磨光之後，有可能使用木炭在水中打磨器物，使銅器發亮 。
那麼，鑄後加工的工作量到底在鑄作過程中佔有多大的比重呢？由於缺少記載，僅憑出土實物和冶鑄遺存的情況難以得到確證。華覺明根據史貽直、德成等於乾隆二十四年編纂的《欽定工部則例九十五卷》的記載進行了統計和計算，用撥蠟法製作爵、�等禮器，鑄造階段用工量僅為用工總量的4.20%～5.30%。如以鑄造用工量為1，則前期准備的用工量是7.07～8.92，鑄後用工的加工量高達10.29～15.09。即使除卻鏇里合口、年號鐫刻、燒古諸項商周青銅器沒有的工藝，仍然高達6.29～10.18 。由此推測：商代青銅禮器形制復雜，又僅用銅質、石質工具進行操作，依器件復雜程度不同大概接近6～10的范疇，象司母戊鼎、司母辛鼎這樣的大件，或者還需更多。
也許正因為鑄後加工如此繁復，才迫使鑄師們代復一代地想方設法改進工藝，殷墟青銅禮器鑄造工藝的發達、鑄銅工序的嚴格可能與此不無干係。在一定條件下，不利因素之逼迫正是促進工藝更替的重要動因。理解這一點，將有助於我們理解技術演進的本質及有關因素相生相剋、相輔相成的辯證關系。

二 討論

1、兩大技術體系的結合
綜上所述，殷墟時期青銅器陶范鑄造工藝具有非常復雜的生產工序，顯示出青銅器的鑄造不像陶器、骨器、玉器那樣是單一行業獨立完成的，而是兩大技術體系－－制陶和金屬冶鑄的有機結合，雙方互相適應、不斷調整的結果。
《墨子•耕柱篇》有雲：「陶鑄之於昆吾」，指的即是用陶范鑄造銅器。在中國古代，「陶冶」、「陶鑄」是當然地聯系在一起的，這正反映了冶鑄與制陶的歷史聯系。高度發達的中國青銅冶鑄技術，其根底是在高度發達的制陶技術之中。具體表現在：許多銅器的形制和紋飾以各種陶器為祖型；銅器的成形由制陶術的模製工藝得到啟示；熔煉金屬的高溫技術來源於制陶業的經驗；造型材料的選取和制備、鑄型的加工製作技術亦均來自製陶術。
中國青銅器有別於其他地區的特徵有三，即器物的形制、紋飾和銘文，這三者與陶器都有著直接關系。比如鼎、簋、觚、爵等主要器形，都可以在陶器中找到它的原型，而二里頭時期封頂銅�對封頂陶�的模仿也是一個突出的例子。雲雷紋、獸面紋、夔龍紋也都分別能在彩陶的紋飾中找到祖型。在陶器上刻畫符號的思想很可能為鑄造業繼承而形成銅器上的銘文。
熔煉金屬的高溫技術來源於制陶業的經驗，這一點前面已有詳細的討論。對於制陶業而言，高溫技術的突破性改進來自窯爐的發明。燒成溫度的高低，氣氛性質的好壞，取決於窯爐結構是否合理，也就是取決於窯爐抽吸空氣量的多少，窯爐是朝著能控制進窯空氣量，提高燒成溫度，掌握還原氣氛的方向發展的 。豎穴式的升焰窯，火眼的數量和分布非常重要，火眼數量越多，火與陶坯的熱交換越均勻，遠處的火眼採用放大孔徑的辦法來彌補火焰壓力的不足，以此來達到改善窯內的溫度分布狀況。火膛越大窯爐升溫越快，溫度越高 。這些技術都被鑄造業繼承。採用高溫技術(包括對爐氣的控制等)改變天然物性質，得到所需要的屬性，最先是在陶器燒制中實現的，然後，又由青銅冶鑄業所繼承和發展。所以，就對自然界的變革和作業性質來說，與其它手工業技術相比，青銅冶鑄和制陶有著更緊密的聯系。
造型材料的選擇和制備技術非常關鍵。古代陶器質地較緻密，氣孔率低，氧化鐵(Fe203)含量較高，氧化鈣(CaO)含量低，一般不採用農耕土和含腐殖質較多的地表土，也不用普通黃土，而是選取紅土、沉積土、黑土為原料，有時需摻砂、蚌粉、植物質、陶末等孱和料以減少收縮和改善其耐激冷、激熱的性能 。所有這些工藝經驗和焙燒規范都在鑄型材料的制備中得到了體現。陶范和陶器材料的製作和焙燒工藝的不同顯示出制陶部門為提高鑄造性能所做的工藝調整。這一點很重要，需要澄清細節。也提醒我們，對金屬技術進行研究，還要兼及對陶瓷技術的深入理解。中國綿延的黃土環境，在此基礎上新石器時代既已高度發達的制陶技術，直接關系著為何中國青銅時代會選擇陶范鑄造這樣一個工藝系統，而不是鍛造或是其它鑄造方法。

2、鑄造業的組織和管理
這一條筆者不能展開討論，因為這本身就是另外一個很復雜的題目，將另文詳述。
唐際根以殷墟有承繼關系的2000座墓葬為基礎，利用統計分析，提出晚商社會是以氏為單位的平行結構，同時具有垂直分布的社會階層，王室或精英階層不足不到1％，貴族階層佔7－10％，82－87％的人口屬於平民，而最低的階層只有大約3－7％，這一結果表明商代不是奴隸社會，而以平民為主 。這個發現提醒我們有必要重新考慮工匠的身份問題，進而探討殷墟冶鑄業的組織管理。
根據對甲骨文和金文文獻中「工」、「多工」、「百工」等詞的釋讀和辨析，認為殷墟時期的工匠多半具有平民的身份。而殷墟西區墓地以及鑄銅遺址出土的工匠墓地研究顯示，大部分出工具的墓均規模較小，一般都有棺，或有棺有槨，並有成組的陶器或一兩件青銅禮器。這說明這些墓主人生前有一定的生產工具和財富，並有相應的社會地位。他們很可能是「工」的主體，在作坊中從事技術性的工作。從各墓區中墓葬的延續性來看，這些「工」以家族為單位，世守其業，與文獻上記載的「工之子恆為工」（《國語•齊語》）一致。商代和西周銅器上多鐫刻有族徽，許多都對應著不同的職業，說明在商代開始，各族群的職業明顯趨於專一化 。
《左傳》定公四年：「昔武王克商，成王定之，分魯公以……殷民六族：條氏、徐氏、蕭氏、索氏、長勺氏，尾勺氏，使帥其宗氏，輯其分族，將其類丑……分康叔以殷民七族：陶氏、施氏、繁氏、 氏、樊氏、飢氏、終葵氏」，這些族的名稱被認為與其職業相關，比如陶（陶器）、施（旗幟）、 （炊器）、長勺和尾勺（酒器）、索（繩索）、樊（防護圍欄）等 ，索氏器的發現亦證明這些人可能擁有一定的社會地位 。而卜辭關於「左工」，「右工」的記述，也被認為可能存在類似於軍隊的編制 ，這說明當時是有嚴格的組織管理的。
根據銘文辨識和有限的考古資料，參考春秋戰國時的情況 ，對殷墟鑄造業的組織管理作一個可能的推測：殷墟冶鑄業的管理似乎也有這樣一個三級結構，但是不如戰國時期那樣規范和嚴密。
王室成員或高級貴族作為監造者，不參與實際生產，在銘文中常有「××作器」的記載。
「司工」為管理手工業的官員；「多工」為從事管理的下層官吏。
製造者為「工」，具有較高技藝的匠師從事技術設計和操作指揮；工匠，承擔大部分的生產活動，可能存在制模、制范和鑄器的技術分工，由不同的族眾來分別完成；工奴可能來自俘虜、罪人或家奴，從事鑄造生產中技術含量較低的繁重體力勞動，比如取土、練泥、焙燒陶范、加熱鼓風、搬運以及鑄後清理等。
以鑄造司母戊大鼎這樣重達八百多公斤的銅器為例，運土、備料、制模、制范、制芯、合范、焙燒、合金熔煉、鼓風、澆注、清理、打磨，大概需要上百人同時工作。要這么多人有條不紊地工作，須有高超的管理水平和嚴格的紀律性。

三、結語
綜上所述，可以得到以下三條結論。
1、殷墟青銅器鑄造工藝流程的各個環節均已步入規范化，並達到較高的水平。殷墟鑄造業規模的擴大、銅器產量的大幅提高，是建立在工藝流程的規范化、工藝控制的嚴格性基礎上的。
2、必須依託於嚴格的組織管理，才能完成各個部門之間的協調，使得銅器的復雜化生產過程得以實現。
3、中國青銅時代陶范鑄造的工藝選擇，是與中國的黃土環境及與之相應的高超的制陶技術密切相關的。

⑶ 水龍頭有幾種分類

1、按材料來分

可分為SUS304不銹鋼、鑄鐵、全塑、黃銅、鋅合金材料水龍頭，高分子復合材料水龍頭等類別。

2、按功能來分

可分為面盆、浴缸、淋浴、廚房水槽水龍頭及電熱水龍頭（瓷能電熱水龍頭），隨著生活水平的提高，能迅速加熱的水龍頭（瓷能電熱水龍頭）越來越受到消費者的歡迎，有望成為引領水龍頭革命的新主角。

3、按結構來分

又可分為單聯式、雙聯式和三聯式等幾種水龍頭。另外，還有單手柄和雙手柄之分。單聯式可接冷水管或熱水管；雙聯式可同時接冷熱兩根管道，多用於浴室面盆以及有熱水供應的廚房洗菜盆的水龍頭。

三聯式除接冷熱水兩根管道外，還可以接淋浴噴頭，主要用於浴缸的水龍頭。單手柄水龍頭通過一個手柄即可調節冷熱水的溫度，雙手柄則需分別調節冷水管和熱水管來調節水溫。

(3)鑄造專用蜂窩陶瓷過濾器擴展閱讀：

龍頭挑選法則：

1、節水

挑選節水龍頭時詢問一下，如果出水水流速度保持在6升/分鍾上下，可以達到節水的目的。另外，有些水龍頭具有限流閥芯和蜂窩狀的限流片，不僅能讓水呈泡沫狀流出，限制了流速，而且讓使用者感覺水流更加柔和，同時感覺水力充沛。

2、耐用

節水龍頭是否耐用，表面處理的工藝非常重要，好的節水龍頭經受酸性高溫測試，超過4小時完好無損，另外，由於內部構造合理，節水龍頭不易發生過滴漏和損壞現象，經受幾十萬次開關後仍可操縱自如。

3、人性化

市場上有一種抽拉式廚房水龍頭，擁有柱狀出水，和噴射出水兩種方式，在花灑頂部按鈕即可輕松實現轉換，清潔又方便，更有可抽拉的1.5米長不銹鋼軟管，讓清潔成為樂趣。

4、易清潔

廚房的油煙較大，多次清洗後龍頭表面容易失去光澤，並出現鍍層變色、脫落的現象，所以，購買節水龍頭時一定了解其質保期。

⑷ 多孔陶瓷的主要用途有哪些

(1)氣孔率高。多孔陶瓷的重要特徵是具有中較多的均勻可控的氣孔。氣孔有開口氣孔和閉口氣孔之分，開口氣孔具有過濾、吸收、吸附、消除回聲等作用，而閉口氣孔則有利於阻隔熱量、聲音以及液體與固體微粒傳遞。
(2)強度高。多孔陶瓷材料一般由金屬氧化物、二氧化硅、碳化硅等經過高溫煅燒而成，這些材料本身具有較高的強度，煅燒過程中原料顆粒邊界部分發生融化而粘結，形成了具有較高
強度的陶瓷。
(3)物理和化學性質穩定。多孔陶瓷材料可以耐酸、鹼腐蝕，也能夠承受高溫、高壓，自身潔凈狀態好，不會造成二次污染，是一種綠色環保的功能材料。
(4)過濾精度高，再生性能好。用作過濾材料的多孔陶瓷材料具有較窄的孔徑分布范圍和較高的氣孔率與比表面積，被過濾物與陶瓷材料充分接觸，其中的懸浮物、膠體物及微生物等污染物質被阻截在過濾介質表面或內部，過濾效果良好。多孔陶瓷過濾材料經過一段時間的使用後，用氣體或者液體進行反沖洗，即可恢復原有的過濾能力。
材質
(1)高硅質硅酸鹽材料，它主要以硬質瓷渣、耐酸陶瓷渣及其他耐酸的合成陶瓷顆粒為骨料，具有耐水性、耐酸性，使用溫度達700℃。
(2)鋁硅酸鹽材料，它以耐火粘土熟料、燒礬土、硅線石和合成莫來石顆粒為骨料。具有耐酸性和耐弱鹼性，使用溫度達1 000℃。
(3)精陶質材料，它以多種粘土熟料顆粒與粘土等混合燒結，得到微孔陶瓷材料。
(4)硅藻土質材料，它主要以精選硅藻土為原料，加粘土燒結而成。用於精濾水和酸性介質。
(5)純炭質材料，它以低灰分煤或石油瀝青焦顆粒為原料，或加入部分石墨，用稀焦油粘結燒制而成，用於耐水、冷熱強酸、冷熱強鹼介質以及空氣的消毒和過濾等。
(6)剛玉和金剛砂材料，它以不同型號的電熔剛玉和碳化硅顆粒為骨料，具有耐強酸、耐高溫的特性
(7)堇青石、鈦酸鋁材料，其特點是熱膨脹系數小，因而廣泛用於熱沖擊環境。
添加劑
(1)助熔劑
陶瓷助熔劑的主要作用是降低燒成溫度，增加液相，擴大燒成范圍，提高坯體的力學強度和化學穩定性。常用的助熔劑有長石、珍珠岩、滑石、蛇紋石、硅灰石、石灰石、白雲石等。
(2)增塑劑
陶瓷增塑劑主要作用是提高陶瓷坯體的整體塑性，保證坯體具有一定的強度，使坯體在燒成前保持原有形狀。常用的增塑劑有粘性土、木節土、球土等。
(3)粘結劑
粘結劑是指為了提高坯體的強度或防止粉末偏析而添加到陶瓷坯料中的具有粘結作用的添加劑。粘結劑一般選擇易於在燒結前或燒結過程除掉的物質，如澱粉、石蠟、羧甲基纖維素、聚乙烯醇等。水玻璃具有較好的粘性，水分揮發後留下的硅酸鈉可以作為陶瓷的成分，所以也常被用作粘結劑。
(4)致孔劑
加入致孔劑是為了提高陶瓷的氣孔率、擴大比表面積。致孔劑主要有天然有機細粉、煤粉、石灰石、白雲石、燒沸石、珍珠岩、浮石等。一般來講，增加致孔劑的用量可以提高陶瓷的氣孔率，但是會引起陶瓷強度下降，因此必須控制致孔劑的添加比例。以石灰石和白雲石作致孔劑時，在煅燒過程分解生成的CaO和MgO具有助熔作用，如果在煅燒溫度過高、時間過長，會與原料中的部分物質形成玻璃相，填充部分已形成的氣孔，降低陶瓷的氣孔率
(5)流變劑
漿料的流動性能保證漿料在浸漬過程中能滲透到有機泡沫中，並均勻地塗敷在泡沫網路的孔壁上。漿料的觸變性即要求漿料具有在靜止時處於凝固狀態，但在外力作用下又恢復流動性的特性。良好的觸變性可以保證在浸漬漿料和擠出多餘漿料時，在剪切作用下降低粘度，提高漿料的流動性，有助於成型，而在成型結束時，漿料的粘度升高，流動性降低。這就使得附著在孔壁上的漿料容易固化而定型，避免了因為漿料的流動造成坯體嚴重堵孔而影響製品的均勻性。
(6)分散劑
為了提高漿料的固含量，無論是水基體系還是非水基體系均需加入分散劑。分散劑可以提高漿料的穩定性，阻止顆粒再團聚，進而提高漿料的固含量。
(7)消泡劑和表面活性劑
為了防止漿料在浸漬和擠出多餘漿料的過程中起泡而影響製品的性能，需加入消泡劑，一般採用低分子量的醇和硅酮。陶瓷漿料為水基漿料時，如果有機泡沫與漿料之間的潤濕性差，在浸漬漿料時就會出現泡沫結構的交叉部分附著較厚的漿料，而在結構的橋部和棱線部分附著很薄的漿料的現象。這種情況嚴重時會導致燒結過程中坯體開裂，使多孔陶瓷的強度明顯降低。因此，通常採用添加表面活性劑的方法以改善陶瓷漿料與有機泡沫體之間的附著性來解決此問題。
制備
發泡工藝
發泡工藝是陶瓷組分添加有機或無機化學物質,通過化學反應等產生揮發氣體,經乾燥和燒成製成多孔陶瓷。發泡工藝與泡沫浸漬工藝相比,更容易控制製品的形狀、成分和密度,並可制備各種氣孔形狀和大小的多孔陶瓷,特別適用於制備閉氣孔的陶瓷材料。用來做發泡劑的化學物質有很多種類,例如,用碳化鈣、氫氧化鈣、鋁粉硫酸鋁和雙氧水作發泡劑;由親水性聚氨脂塑料和陶瓷泥漿同時發泡製備多孔陶瓷;用硫化物和硫酸鹽混合作發泡劑等。
添加成孔劑工藝
此工藝是通過在陶瓷配料中添加造孔劑,利用造孔劑在坯體中占據一定的空間,然後經過燒結,造孔劑離開而形成氣孔來制備多孔陶瓷。添加造孔劑制備多孔陶瓷的工藝流程與普通的陶瓷工藝流程相似。造孔劑的種類有無機和有機兩類,無機造孔劑有碳酸銨、碳酸氫銨、氯化銨等高溫可分解的鹽類,以及煤粉、碳粉等。有機造孔劑主要是天然纖維、高分子聚合物和有機酸等。造孔劑顆粒的形狀和大小決定了多孔陶瓷材料氣孔的形狀和大小。多孔陶瓷材料的成型方法與普通陶瓷的成型方法類似,主要有模壓、擠壓、等靜壓、扎制、注射和粉漿澆注等。
有機泡沫浸漬工藝
有機泡沫浸漬法是用有機泡沫浸漬陶瓷漿料，乾燥後燒掉有機泡沫，獲得多孔陶瓷的一種方發泡工藝法。該法適於制備高氣孔率、開口氣孔的多孔陶瓷。這種方法制備的泡沫陶瓷是目前最主要的多
孔陶瓷之一。
溶膠－凝膠工藝
溶膠- 凝膠工藝主要利用凝膠化過程中膠體粒子的堆積以及凝膠處理、熱處理等過程中留下小氣孔,形成可控多孔結構。這種方法大多數產生納米級氣孔,多用來生產微孔陶瓷。溶膠－凝膠工藝是一種新的制備多孔陶瓷的工藝,與其它工藝相比有其獨特之處。例如,用溶膠－凝膠法制備氧化鋁多孔陶瓷,與顆粒混合、泡沫浸漬、噴霧乾燥顆粒等方法相比較,溶膠－凝膠法可進一步改善氧化鋁多孔陶瓷孔徑分布的控制、相變、純度及顯微結構。
擠出成型多孔蜂窩陶瓷
蜂窩陶瓷的成型方法有許多種,擠出成型是最普遍採用的製造方法之一。它的工藝流程為:原料合成-混和-擠出成型-乾燥-燒成製品
固相燒結工藝
固相燒結工藝利用微細顆粒易於燒結的特點，在骨料中加入相同組分的微細顆粒，在一定的溫度下微細顆粒通過蒸發和遷移，在大顆粒連接部燒結，從而將大顆粒連接起來。由於每一粒骨料僅在幾個點上與其他顆粒發生連接，因而在燒結體中形成大量的三維貫通孔道。
凝膠注模工藝
凝膠注模工藝源於20世紀90年代，美國橡樹嶺國家實驗室最早將傳統陶瓷成型技術與高分子化學反應結合在一起，研製出這種新型陶瓷製備工藝。凝膠注模工藝過程是一個原位成型過程，主要利用有機單體或少量添加劑的化學反應原位凝固成型，獲得具有良好微觀均勻性和一定強度的坯體，而後燒結製得成品。
冷凍乾燥工藝
在該工藝中，讓冰將柱狀的凝膠包圍和隔離著，並且控制溶液中冰的生長方向為單向生長，冰溶化後纖維就形成了。在另外一種制備孔陶瓷的凍干工藝中，溶劑是直接由固態到氣態升華而排除的。通過控制金屬鹽溶液的冷凍方向獲得了方向性好、氣孔率很高(>90%)的多孔陶瓷。
自蔓延高溫合成(SHS) 工藝
燃燒合成, 又稱自蔓延高溫合成用燃燒合成技術制備多孔材料的主要過程是放熱反應，化學反應釋放出來的熱量維持反應的自我進行，合成新物質的同時獲得了所期望的多孔材料，包括具有一定形狀的多孔材料。燃燒合成過程總是伴隨著燒結現象，燒結體的孔隙度很高，可以達到50%左右，甚至更高。SHS與常規方法相比主要有以下特點和優勢:合成反應過程迅速，能大量節省能源，產品純度高，工藝相對簡單，適合於制備各類無機材料。SHS 存在的主要不足之處是反應快迅速，試樣的燒結尺寸難以控制。
水熱－熱靜壓工藝
該工藝通過水作為壓力傳遞介質制備各種孔徑多孔陶瓷。其簡單制備步驟為：硅凝膠和10%(質量百分數)的水混合，置於高壓釜中(壓力10—15MPa，溫度300℃)，通過水蒸汽的揮發而製成多孔陶瓷。水熱－熱靜壓工藝中，反應時間一般為10—180 min。在25MPa下處理60min，製得的多孔陶瓷材料體積密度為0.88 g/cm，孔體積為0.59cm/g，孔尺寸分布范圍為30~50nm，抗壓強度高達80MPa。多孔陶瓷水熱－熱靜壓工藝具有以下優點：製得的多孔陶瓷材料抗壓強度高、性能穩定、孔徑分布范圍廣。
組織遺傳制備工藝
該工藝是利用植物材質(木材、竹子等)的天然多孔組織，將其在800~1000℃下和惰性氣體環境中熱解碳化得到與木材多孔結構幾乎完全相同的碳預制體。然後以碳預制體為模板，1600℃時液態硅蒸發形成的硅蒸汽滲入模板與碳化合形成多孔碳化硅陶瓷。該工藝過程簡單，成本低廉，但製品的孔結構主要決定於材質本身的組織，可設計性較差，同時SiC的轉化率相對較低。也可將木材在真空中浸漬滲入樹脂，之後在1200℃左右熱解，冷卻後得到一定孔隙率的木材陶瓷。
離子交換法
層狀硅酸納晶體與十八烷基三甲基溴化銨在水中充分混合, 硅酸鹽層間的陽離子與銨鹽陽離子將自發地進行交換, 由於銨鹽離子體積較大, 硅酸鹽的片層結構會因銨鹽的引入而發生彎曲變形, 彎曲的片層之間發生縮聚, 將有機物包圍在片層當中, 經高溫燒結除去有機物, 即形成多孔SiO2。目前,人們正在研究這種多孔材料的穩定性和比表面積問題, 並期望將其應用於催化或吸附系統中。
應用
載體
多孔陶瓷具有良好的吸附能力和活性。被覆催化劑後，反應流體通過泡沫陶瓷孔道，將大大提高轉化效率和反應速率。由於多孔陶瓷具有比表面積高、熱穩定性好、耐磨、不易中毒、低密度等特點，作為汽車尾氣催化凈化器載體已被廣泛使用除了作催化劑載體外，它還可以作為其它功能性載體，例如葯劑載體、微晶載體、氣體儲存等。
過濾和分離
1．超純水的制備和除菌
用硅藻土或粘土熟料質製成的多孔陶瓷濾芯，已用於飲水、石油油井注水用水等的除菌和凈化，還用於注射液的消毒過濾，以及電子工業、醫葯工業、光學透鏡研磨用的超純水的凈化等。
2．廢水處理
用多孔陶瓷過濾工業廢水和生活污水已成為廢水處理和凈化的重要發展方向，適用各種污染廢水，效率高，成本低。
3．腐蝕性流體過濾
多孔陶瓷的強耐腐蝕性使其在過濾酸性、鹼性等腐蝕性液體或氣體時顯示出特有的優勢。
4．熔融金屬過濾
經多孔陶瓷的過濾能除去熔融金屬中大部分的夾雜物和氣體等雜質，提高金屬材料的強度等內在質量。特別在電子元件、電線用金屬和精密鑄造用金屬方面尤其重要。
5．高溫氣體過濾
高溫煙氣的除塵、高溫煤氣的凈化等高溫氣體的過濾都必須使用耐高溫的多孔陶瓷。
6.醫葯工業食品工業過濾
多孔陶瓷由於具有耐高溫、耐腐蝕和良好的生物、化學相容性，因而可用於醫葯工業中的疫苗、酶、病毒、核酸、蛋白質等生理活性物質的濃縮、分離、精製等。在食品、飲料工業中，特別適用於色、香、味強的飲料及低度酒類的過濾，並可望在啤酒(尤其是生啤)的生產中發揮不可替代的作用。
7．放射性物質的過濾
核電廠等產生大量放射性廢物，經過燃燒能成為化學穩定的固體粉末，多孔陶瓷能將其固化，保管起來方便又經濟。
吸音材料
多孔陶瓷具有連通開氣孔，當聲波傳入時，在很小的氣孔內受力振盪。振動受到的摩擦和阻礙，使聲波傳播受到抑制，導致聲音衰減，從而起到吸音的作用。是一種消除雜訊公害，益於人們身心健康的好材料。作為吸音材料的多孔陶瓷要求較小的孔徑(20～150/um)，相當高的氣孔率(>60%)及較高的機械強度。陶瓷所具有的優良的耐火性和耐候性，使它可用於變壓器、道路、橋梁等的隔音。現在已在高層建築、隧道、地鐵等防火要求極高的場合及電視發射中心、影劇院等有較高隔音要求的場合使用，效果很好。
隱身材料
多孔陶瓷吸波塗料是一種研製較多的吸波材料，它比鐵氧體、復合金屬粉末等吸波塗料的密度低、吸波性能好，而且還可以有效地減弱紅外輻射信號。另外，多孔陶瓷具有良好的力學性能、熱物理性能和化學穩定性，能滿足隱身的要求。著名的F-117隱身飛機的尾噴管就使用了多孔陶瓷基吸波材料達到飛機隱身的目的。
隔熱保溫材料
由於多孔陶瓷具有巨大的氣孔率和低的基體熱傳導系數,其最傳統的應用是作為隔熱材料。傳統的窯
爐、高溫電爐其內襯多為多孔陶瓷。為增加其隔熱性能還可將內部氣體抽真空。目前世界上最好的隔熱材料正是這種多孔陶瓷材料。高級的多孔陶瓷隔熱材料還可用於太空梭的外殼隔熱。除此以外,由於其多孔性還可以作為換熱材料用,且換熱充分。
多孔介質燃燒器
多孔介質燃燒器有功率大、范圍可調、高功率密度、極低的C0和N0x排放量、安全穩定燃燒等優點。而且很重要的一點是，多孔介質燃燒器的結構緊湊，尺寸大大減小，製造成本低，系統效率較高，消除了額外能耗。
生物工程材料
在傳統生物陶瓷基礎上研究開發的多孔生物陶瓷，由於生物相容性好，理化性能穩定，無毒副作用的特點而被用於製作生物材料。當用於修補骨缺損部位時，新生物將逐漸進入多孔陶瓷珊瑚狀孔隙內，慢慢將多孔陶瓷吸收，最終，這種多孔陶瓷將由新生骨制質取代。與傳統生物陶瓷相比，生物體內不會殘留任何異物，因而不易感染。國外利用多孔生物陶瓷修復頭蓋骨、大腿骨、脊椎骨、人造齒根等臨床實驗均已獲成功。
散氣（布氣）材料
多孔陶瓷還可用於氣－液、氣－粉兩相混合，即通常所說的布氣、散氣。通過多孔陶瓷的散氣作用，使兩相接觸面積增大而加速反應。目前活性污泥法處理城市污水中使用的多孔陶瓷布氣裝置就比較成功，不僅布氣效果好，而且使用壽命長。利用多孔陶瓷材料將氣體吹入粉料中，使粉料處於疏鬆和流化狀態，有利於混勻、傳熱和均勻受熱，能加速反應，防止團聚，便於粉料的輸送、加熱、乾燥和冷卻等，特別在水泥、石灰、和氧化鋁粉等粉料生產及輸送中有著良好的應用前景。
新能源材料
1) 多孔陶瓷因其與液體和氣體的接觸面積大，使電解池的槽電壓比使用一般材料低得多，而成為優良的電解隔膜材料，可大大降低電解槽電壓，提高電解效率，節約電能和昂貴的電極材料。目前陶瓷隔膜材料已用在化學電池、燃料電池、光化學電池中，特別是固體氧化物電池。
2)利用多孔陶瓷製備多孔電極。以多孔氣體擴散電極為例，它的比表面積不但比平板電極提高3～5個數量級，而且液相傳質層的厚度也從平板電極的10cm壓縮到1O～10cm，從而大大提高電極的極限電流密度，減少濃差極化。
敏感元件
陶瓷感測器的敏感元件工作原理是當微孔陶瓷元件置於氣體或液體介質中時，介質的某些成分被多孔體吸附或與之反應，使微孔陶瓷的電位或電流發生變化，從而檢驗出氣體或液體的成分。比較常用的有溫度感測器、濕度感測器、氣體感測器以及多功能感測器。
微孔膜
陶瓷分離膜因耐高溫、耐酸鹼、抗生物侵蝕、不老化、壽命長等優點，被開發應用於食品工業、生物化工、能源工程、環境工程、電子技術等領域。隨著材料科學技術的發展，納米級多孔無機膜的制備和應用成為人們目前研究的熱點。微孔無機膜還應用於光學、電子學、磁學等領域。
存在的問題：
材料的脆性；缺乏完整材料的大規模生產系統；缺乏對材料的孔徑大小、形狀分布等的精確控制方法；缺乏連續生產工藝；缺乏將孔結構與力學性能相聯系的有效模型；材料間連接技術的不足；多孔泡沫制備中溶劑提取法的簡化；合成催化劑的活性和尺寸選擇性；完整的膜凈化方法；生產成本高。

⑸ 什麼是復合材料

復合材料是人們運用先進的材料制備技術將不同性質的材料組分優化組合而成的新材料版。一般定義的復合材料需滿足權以下條件:

1、 復合材料必須是人造的，是人們根據需要設計製造的材料;

2、復合材料必須由兩種或兩種以上化學、物理性質不同的材料組分，以所設計的形式、比例、分布組合而成，各組分之間有明顯的界面存在;

3、它具有結構可設計性，可進行復合結構設計;

4、復合材料不僅保持各組分材料性能的優點，而且通過各組分性能的互補和關聯可以獲得單一組成材料所不能達到的綜合性能。

(5)鑄造專用蜂窩陶瓷過濾器擴展閱讀：

復合材料的基體材料分為金屬和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。

非金屬基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬。

樹脂基復合材料採用的增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維等。

⑹ 蜂窩陶瓷特點和工藝

一.蜂窩陶瓷的特點：
環保陶瓷 陶瓷材料由於其高強度、耐高溫、耐腐蝕、耐磨等特異性能可廣泛應用於各種環保領域，如汽車尾氣排放等。
1。用於微過濾、超過濾和納過濾用的多孔超薄陶瓷和聚合陶瓷薄膜 陶瓷無機膜的發展始於世紀美國科學家首次採用多孔陶瓷膜來分離腐蝕性極強的UF 6 同位素。由於SiO 2 、Al 2 O 3 、MgO、ZrO 2 、TiC、UC等無機硅酸鹽材料制備的無機膜具有聚合物有機薄膜無法比擬的優越性，21世紀起，無機陶瓷薄膜的開發和應用研究得到了更進一步的發展，除了傳統的核工業、航空航天、食品工業、化工、生物等工業，在環境領域的應用和發展特別引起了世界各國的重視。
德國茵萊精密陶瓷有限公司已研發出具世界領先水平的用於微濾(1?m至30nm)、超濾(30nm至3nm)和納濾(3nm至0.9nm)用的多孔陶瓷薄膜，並已開發出多種規格和用途的工業實際應用成套分離和過濾裝置，如對含放射性物質廢水的三級陶瓷膜過濾凈化處理裝置。這種用於微濾、超濾、納濾用的多孔陶瓷薄膜是一種進行物質分離和能量傳輸的中間介質隔膜，薄膜根據實際需要製成所需孔徑(微米級、亞微米級和納米級微孔)，所有薄膜都有界定的阻斷過濾值，如超濾（用於對諸如乳膠濁液的清理、消毒滅菌和其它化學物質的純化）和納濾(用於固化微生物和細胞的生物陶瓷載體，固化後的生物膜用來生產如蛋白和疫苗這樣的生物活性物質)。其中，我司的0.9nm孔徑納濾膜是目前世界已知最小孔徑的納濾陶瓷膜，阻斷過濾值小至450g/mol，如果界定的阻斷過濾值為<1000g/mol，試驗證明可以對SO 4 2 －的阻止高達90%。
多孔陶瓷載體是上述三種陶瓷過濾膜的基礎，並決定過濾組件的形狀和陶瓷膜面積大小。我司開發的過濾組件在高至450°C的溫度和60巴大氣壓的環境下能完全正常工作，可用各種酸鹼液或蒸汽高溫沖洗。這些陶瓷載體通過不同生產工藝製造出平板形、毛細管形、單孔道、多孔管道等。平板載體厚度1mm，需要時可用陶瓷粘接技術將多個盤形體層黏在一起。毛細管陶瓷載體的直徑可小至1.1mm。多孔管道陶瓷載體的尺寸大小不一(22孔道載體的標准尺寸為寬101mm，厚6mm，孔道直徑3mm)。載體的具體形狀、尺寸大小取決於陶瓷薄膜面積和分離過濾用途，並與不銹鋼套體結合一起使用。
薄膜中間隔有一或數層多孔陶瓷體，用特別的工藝鍍膜在粗糙的多孔陶瓷基體上，陶瓷基體可以是多種形狀的平面或管道，其制備依據分離要求可用溶膠－凝膠工藝、發泡工藝、有機泡沫浸漬工藝、添加造孔劑工藝等備制。分離膜兩邊的物質粒子由於尺寸大小、擴散系數或溶解度的差異等，在一定力差、濃度差、電位差或化學位差的驅動下發生傳質過程。傳質速率的不同會導致選擇性透過，進而引起混合物的分離。
我司擁有目前世界上已知的所有納米陶瓷鍍膜工藝技術，包括溶膠鍍膜技術。常規的塗層技術如浸塗、噴塗、旋轉塗等也可用來製作溶膠薄膜，然後通過燒制或固化將這層溶膠薄膜轉化成陶瓷膜。各種鍍膜技術適合不同產品用途，含水多的溶膠鍍膜技術生成一種所謂的膠態溶液，其離散顆粒受表面荷質比影響非常穩定。溶膠層在400°C－600°C溫度燒制，可以生成TiO 2 、ZrO 2 和γ－Al 2 O 3 這樣的間隙多孔薄膜，非常適合超過濾用途。通過可控水解生成帶自由羥基的齊聚物聚合溶液，這種生成過程可以通過加入一定量的水或加入某種抑制水分解的絡合劑來實現，羥基通過縮聚作用在200°C－500°C度時固化，形成陶瓷微孔網狀系統。由此可製成適用於納濾和納米級氣體分離的TiO 2 、ZrO 2 、Al 2 O 3 和SiO 2 無定形微孔陶瓷膜。
我司研製出的納米過濾薄膜，其孔結構與以粒子間孔結構為特徵的微過濾和超過濾薄膜不同，是一種無單個粒子的不定形無組織微孔結構，通過聚合溶膠技術鍍膜而成。開發的陶瓷薄膜在制備時是根據要過濾和分離物質的大小的具體需要特製成所需孔徑和孔隙數量，故每一薄膜根據用途的不同而都有界定的阻斷過濾值，即這種陶瓷薄膜的孔徑和孔隙數量可根據用途不同在制備時予以調整。另外，陶瓷薄膜技術是以物理原理為基礎的，無需化學品的輔助，沒有二次污染，效率高，能耗低，操作簡易。化學穩定性非常好，耐腐蝕、耐高溫、結構造型穩定、機械強度高，能經受高速粒子粉塵的沖擊，可在高壓高溫和腐蝕環境中應用，有利於提高流通量，並可有效地對陶瓷薄膜進行酸鹼、高壓反沖和高溫蒸汽清洗。採用我司陶瓷膜的液相和氣體分離成套工業應用設備已經成功應用在包括核工業、航空航天、食品工業、醫葯、環保等眾多實際工業領域中，包括對放射性廢水的凈化處理、聚合物薄膜與陶瓷薄膜結合的抑制和排除蛋白的超過濾凈化、用於凈化處理含重金屬和有機物廢水的陶瓷薄膜生物反應器、凈化處理輥軋乳液的陶瓷薄膜超過濾凈化裝置、對生產玻璃纖維產生的廢水的兩級薄膜過濾凈化處理裝置等等。
陶瓷薄膜在環保中的過濾和分離應用范圍非常廣。在對紡織或印染廠的有色廢水經陶瓷薄膜凈化過濾處理時，不僅可清除各種有害化學物質，也可以對溶入水中的化學色劑分子進行分離回收並再次循環實用。薄膜陶瓷也可以通過將可溶金屬離子轉化成非溶性金屬碳酸鹽來減少工業廢水中的重金屬，當薄膜上的金屬碳酸鹽堆積到一定量時對其進行沖洗然後用另一過濾器回收，經濟效益非常明顯。
由於納米孔徑級陶瓷薄膜的發展和應用，使採用無機陶瓷薄膜對含低分子有機污染物、重金屬離子、表面活性劑廢水的處理成為可能。故薄膜陶瓷不僅在凈化生活用水、處理工業用水和廢水等環境治理方面，同時在冶金、化工、食品、醫葯、生物技術等領域都有著極好的市場應用前景。茵萊精密陶瓷有限公司的陶瓷溶膠鍍膜及各種溶膠和納米復合薄膜的生產完全是在公司超凈廠房內進行的(等級10/100±5%；室溫：±1 °C)。不僅研發、生產各種薄膜，同時可為客戶研發設計適合客戶特定產品的陶瓷薄膜和過濾分離系統集成。
2。陶瓷觸媒 我公司開發的陶瓷催化或觸媒技術和產品在工業廢氣和廢水凈化處理中的應用已越來越廣泛。催化體的化學組成及設計因具體實際應用而各不相同，其幾何體和形狀可以多種多樣，如蜂窩瓷、顆粒陶瓷、球形陶瓷、多孔或單孔管道陶瓷等。典型的陶瓷材料有：堇青石、莫來石、塊滑石、高鋁、碳化硅、氧化鈦、氧化鋯、電剛玉、沸石、復合陶瓷等。用途從簡單的瓦斯焊槍、汽車尾氣處理、大型柴油發電機的廢氣凈化到用於工業廢氣處理、熱交換及熱儲存的大型蜂窩瓷。例如：
分解一氧化二氮(Nitrous oxide)的陶瓷觸媒 在硝酸(Nitric－acid)生產中，利用一種特殊的陶瓷觸媒體可完全分解一氧化二氮，將其分別分解至相應的元素而不會產生NO X ，主要產品鍩(NO)不會受任何影響。
氧化碳氫化合物的陶瓷觸媒 用鈣鈦類氧化材料研製的陶瓷觸媒體可以氧化碳氫化合物，其催化性能遠勝於貴金屬觸媒，特別在抗高溫、抗腐蝕、抗毒性和低成本經濟性方面表現尤為突出。
氧化鹵代烴(Halogenated hydrocarbons)的陶瓷觸媒 在過渡金屬氧化物混合物基礎上開發的陶瓷觸媒可以分解鹵代烴，其活性、選擇性和使用壽命要遠優於常規催化劑。
汽車尾氣處理用陶瓷觸媒轉化器 為了控制汽車的廢氣污染，降低一氧化碳、黑煙及其他有毒氣體的排放，觸媒轉化器從70年代末開始被使用在汽車上。在過去數十年中的技術發展中，汽車製造廠使用了許多不同的方式來降低排放污染，例如排氣循環、燃料箱油氣回收及引擎電子控制系統等，但觸媒轉化器一直是降低有害廢氣排放的最有效方法。在觸媒轉化器的化學反應中，貴金屬原子產生各種不同的過渡反應，使整體反應活化能降低，進而提高廢氣轉化成一般無害氣體的反應機率，而觸媒本身在化學反應後仍然保持原來的狀態，這是觸媒轉化器和傳統排煙過濾器的最大差異。觸媒轉化器不僅有良好的使用壽命，也避免了長期使用後被阻塞的可能性。
大部分的現代觸媒轉化器包含了兩個部分：還原性蜂窩瓷及氧化性蜂窩瓷。當廢氣通過還原性蜂窩瓷時，氮氧化物首先被分解為氮氣和氧氣。當廢氣進一步通過氧化性蜂窩瓷時，一氧化碳和碳氫化合物被進一步氧化成二氧化碳及水。此時前一階段產生的氧氣亦有助於此類氧化反應的進行，特別是高壓縮比的發動機，由於排放的氮氧化物濃度較高，在還原反應中產生的氧氣濃度亦明顯提高。
二.蜂窩陶瓷生產工藝：
汽車尾氣處理用的蜂窩陶瓷材料常為多孔堇青石，其每平方英寸400孔道的幾何外形，以及材料中 2－3mm 的多孔結構，產生了0.2－0.3m 2 /g的高比表面積。用同步電子輻射測量方法(EXAFS：extended X－ray absorption fine structure)可精確地測定貴金屬鉑元素在蜂窩陶瓷載體表面上的原子排列方式，顯示了鉑原子在堇青石陶瓷載體表面形成所謂的海棉狀結晶，使得觸媒轉化器內的氣體接觸面積平均在2000M 2 以上，同時也使氣體分子在觸媒轉化器中有足夠高的機率與貴金屬原子碰撞產生有效的觸媒轉化反應。除研發不同型號的全陶瓷載體外，茵萊賽米克高新陶瓷有限公司擁有生產復合、合金化以及陶瓷塗層的觸媒蜂窩瓷技術和生產工藝。

⑺ 化工填料的使用壽命

化工填料裡面的種類繁多，陶瓷、塑料、金屬填料的使用壽命根據使用環境、使用溫度不同、使用的壽命不一樣，舉例來說：陶瓷的比塑料和金屬的使用壽命要更長一些，我們公司生產的陶瓷散堆填料根據客戶反饋情況來看，10多年的也有，短的時間也有一年半載就更換的，蜂窩陶瓷蓄熱體平均一年到一年半更換一次為好。蜂窩陶瓷鑄造片都是一次性使用的，陶粒濾料是消耗品，每年增加5%即可。研磨瓷球根據磨耗不一，使用時間也不一樣。
化工填料裡面的種類繁多，陶瓷、塑料、金屬填料的使用壽命根據使用環境、使用溫度不同、使用的壽命不一樣，舉例來說：陶瓷的比塑料和金屬的使用壽命要更長一些，我們公司生產的陶瓷散堆填料根據客戶反饋情況來看，10多年的也有，短的時間也有一年半載就更換的，蜂窩陶瓷蓄熱體平均一年到一年半更換一次為好。蜂窩陶瓷鑄造片都是一次性使用的，陶粒濾料是消耗品，每年增加5%即可。研磨瓷球根據磨耗不一，使用時間也不一樣。
我司生產多年的化工填料，聯系我可電話「回答者」上號碼

⑻ 蜂窩陶瓷標准大盤點

蜂窩陶瓷釉三種不同的用途，一是催化載體，這種催化載體主要針對汽車排氣精華呢。第二種是耐火窯具，這個可以提高產品的性能，就等於是一乘以二，讓您的產品更加的強悍!第三種用途是壁流式過濾器，過濾器自然是用來凈化廢氣而用的呢。這三種用途，與眾不同，彷彿將一種陶瓷提升到無與倫比的境地，可讓我們不能小瞧了蜂窩陶瓷呢。

蜂窩陶瓷無數相等的孔組成的各種形狀，目前最大的孔數已達到了每平方厘米20～40，密度每立方厘米4～6克，吸水率最高達20%以上。由於多孔薄壁的特點，大大增加了載體的幾何表面積和改善了抗熱沖擊性能，生產的產品，其網狀孔以三角和四方為主，三角比四方承受力好得多，孔數也多些，這一點作為催化載體尤其重要。隨著單位面積孔數的提高和載體孔壁厚度的減少，陶瓷載體的抗熱沖擊趨勢是提高的，熱沖擊破壞的溫度也是提高的。因此蜂窩陶瓷必須要降低膨脹系數和提高單位面積的孔數。熱膨脹系數是主要性能指標，當前國外水平是α25-1000℃≤1.0×10-6℃-1，與國內對比有一定差距，不過這差距越來越小。最早生產蜂窩陶瓷的原料主要是高嶺土、滑石、鋁粉、粘土等，而今天已突破了，尤其是硅藻土、沸石、膨脹土以及耐火材料的應用，蜂窩陶瓷應用日益廣泛，性能越來越好。

除了用於燒結成型的蜂窩陶瓷外，還出現了不燒結的蜂窩陶瓷，這大大提高了催化性能的活性。不僅外觀尺寸由最小的球環形狀發展到大尺寸的立柱和方形和圓形。根據模具設計的不同;可以製作成不同尺寸不同形狀不同結構的蜂窩陶瓷。如用在石化行業煉油空氣吸附乾燥的分子篩催化劑，尺寸高達0.8m，寬0.25m的正方形，孔數每平方厘米達到25，從原料、工藝以及機械製造方面都有了很大的變化。尤其是生產工藝有了很大提高。作為催化劑的蜂窩陶瓷要求在製造成型時不開裂，有機成分必須釋放干凈，除了耐磨性能外還要求有一定的機械強度，再生回用多次。

蜂窩陶瓷可由多種材質製成。主要材質有:堇青石、莫來石、鈦酸鋁、活性炭、碳化硅、活性氧化鋁、氧化鋯、氮化硅及堇青石一莫來石、堇青石一鈦酸鋁等復合基質。

蜂窩陶瓷標准(現行)：

1.標准名稱為蜂窩陶瓷，標准編號JC/T686-1998，重點檢測吸水率、體積密度、熱膨脹系數、軟化溫度。

2.標准名稱為蜂窩陶瓷,標准編號GB/T25994-2010等靜壓強度、抗熱震性、外觀質量及尺寸偏差。

3.標准名稱為多孔陶瓷耐酸、鹼腐蝕性能試驗方法，標准編號GB/T1970-1996。

4.標准名稱為多孔陶瓷顯氣孔率、容量試驗方法，標准編號GB/T1966-1996。

5.標准名稱為多孔陶瓷滲透率試驗方，標准編號GB/T1969-1996。

蜂窩陶瓷在環境上可謂是節能產品，在各國領域受到了不同程度的重視，很多種凈化尾氣的儀器都沒有蜂窩陶瓷強悍呢。雖然小小的蜂窩陶瓷，看起來白白嫩嫩的，沒有一點力氣，可是它的力氣都表現在自身，彷彿用所有的力量都來源於吸收天地靈氣一般。天地合一之下，我們小小的蜂窩陶瓷在新的領域不停的努力，讓全世界都為之傾倒。

⑼ 復合材料在軍事中的應用

戰友!你真是遇見好人了!我是第二炮兵某部中尉連長!我也寫過像你這樣的論文!像底下那個是復制的,我給你點自己的意見吧!
注:我是用U盤給你復制的凹,是我自己收集的材料!
復合材料(Composite materials),是以一種材料為基體(Matrix)，另一種材料為增強體(reinforcement)組合而成的材料。各種材料在性能上互相取長補短，產生協同效應，使復合材料的綜合性能優於原組成材料而滿足各種不同的要求。復合材料的基體材料分為金屬和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質細粒等。
復合材料使用的歷史可以追溯到古代。從古至今沿用的稻草增強粘土和已使用上百年的鋼筋混凝土均由兩種材料復合而成。20世紀40年代，因航空工業的需要，發展了玻璃纖維增強塑料（俗稱玻璃鋼），從此出現了復合材料這一名稱。50年代以後，陸續發展了碳纖維、石墨纖維和硼纖維等高強度和高模量纖維。70年代出現了芳綸纖維和碳化硅纖維。這些高強度、高模量纖維能與合成樹脂、碳、石墨、陶瓷、橡膠等非金屬基體或鋁、鎂、鈦等金屬基體復合，構成各具特色的復合材料。
分類:
復合材料按其組成分為金屬與金屬復合材料、非金屬與金屬復合材料、非金屬與非金屬復合材料。按其結構特點又分為：①纖維復合材料。將各種纖維增強體置於基體材料內復合而成。如纖維增強塑料、纖維增強金屬等。②夾層復合材料。由性質不同的表面材料和芯材組合而成。通常面材強度高、薄；芯材質輕、強度低，但具有一定剛度和厚度。分為實心夾層和蜂窩夾層兩種。③細粒復合材料。將硬質細粒均勻分布於基體中，如彌散強化合金、金屬陶瓷等。④混雜復合材料。由兩種或兩種以上增強相材料混雜於一種基體相材料中構成。與普通單增強相復合材料比，其沖擊強度、疲勞強度和斷裂韌性顯著提高，並具有特殊的熱膨脹性能。分為層內混雜、層間混雜、夾芯混雜、層內／層間混雜和超混雜復合材料。
60年代，為滿足航空航天等尖端技術所用材料的需要，先後研製和生產了以高性能纖維（如碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維等）為增強材料的復合材料，其比強度大於4×106厘米（cm），比模量大於4×108cm。為了與第一代玻璃纖維增強樹脂復合材料相區別，將這種復合材料稱為先進復合材料。按基體材料不同，先進復合材料分為樹脂基、金屬基和陶瓷基復合材料。其使用溫度分別達250～350℃、350～1200℃和1200℃以上。先進復合材料除作為結構材料外，還可用作功能材料，如梯度復合材料(材料的化學和結晶學組成、結構、空隙等在空間連續梯變的功能復合材料)、機敏復合材料（具有感覺、處理和執行功能，能適應環境變化的功能復合材料）、仿生復合材料、隱身復合材料等。
[編輯本段]性能
復合材料中以纖維增強材料應用最廣、用量最大。其特點是比重小、比強度和比模量大。例如碳纖維與環氧樹脂復合的材料，其比強度和比模量均比鋼和鋁合金大數倍，還具有優良的化學穩定性、減摩耐磨、自潤滑、耐熱、耐疲勞、耐蠕變、消聲、電絕緣等性能。石墨纖維與樹脂復合可得到膨脹系數幾乎等於零的材料。纖維增強材料的另一個特點是各向異性，因此可按製件不同部位的強度要求設計纖維的排列。以碳纖維和碳化硅纖維增強的鋁基復合材料，在500℃時仍能保持足夠的強度和模量。碳化硅纖維與鈦復合，不但鈦的耐熱性提高，且耐磨損，可用作發動機風扇葉片。碳化硅纖維與陶瓷復合，使用溫度可達1500℃，比超合金渦輪葉片的使用溫度（1100℃）高得多。碳纖維增強碳、石墨纖維增強碳或石墨纖維增強石墨，構成耐燒蝕材料，已用於航天器、火箭導彈和原子能反應堆中。非金屬基復合材料由於密度小，用於汽車和飛機可減輕重量、提高速度、節約能源。用碳纖維和玻璃纖維混合製成的復合材料片彈簧，其剛度和承載能力與重量大5倍多的鋼片彈簧相當。
[編輯本段]成型方法
復合材料的成型方法按基體材料不同各異。樹脂基復合材料的成型方法較多，有手糊成型、噴射成型、纖維纏繞成型、模壓成型、拉擠成型、RTM成型、熱壓罐成型、隔膜成型、遷移成型、反應注射成型、軟膜膨脹成型、沖壓成型等。金屬基復合材料成型方法分為固相成型法和液相成型法。前者是在低於基體熔點溫度下，通過施加壓力實現成型，包括擴散焊接、粉末冶金、熱軋、熱拔、熱等靜壓和爆炸焊接等。後者是將基體熔化後，充填到增強體材料中，包括傳統鑄造、真空吸鑄、真空反壓鑄造、擠壓鑄造及噴鑄等、陶瓷基復合材料的成型方法主要有固相燒結、化學氣相浸滲成型、化學氣相沉積成型等。
[編輯本段]應用
復合材料的主要應用領域有：①航空航天領域。由於復合材料熱穩定性好，比強度、比剛度高，可用於製造飛機機翼和前機身、衛星天線及其支撐結構、太陽能電池翼和外殼、大型運載火箭的殼體、發動機殼體、太空梭結構件等。②汽車工業。由於復合材料具有特殊的振動阻尼特性，可減振和降低雜訊、抗疲勞性能好，損傷後易修理，便於整體成形，故可用於製造汽車車身、受力構件、傳動軸、發動機架及其內部構件。③化工、紡織和機械製造領域。有良好耐蝕性的碳纖維與樹脂基體復合而成的材料，可用於製造化工設備、紡織機、造紙機、復印機、高速機床、精密儀器等。④醫學領域。碳纖維復合材料具有優異的力學性能和不吸收X射線特性，可用於製造醫用X光機和矯形支架等。碳纖維復合材料還具有生物組織相容性和血液相容性，生物環境下穩定性好，也用作生物醫學材料。此外，復合材料還用於製造體育運動器件和用作建築材料等。
復合材料的發展和應用
復合材料是指由兩種或兩種以上不同物質以不同方式組合而成的材料，它可以發揮各種材料的優點，克服單一材料的缺陷，擴大材料的應用范圍。由於復合材料具有重量輕、強度高、加工成型方便、彈性優良、耐化學腐蝕和耐候性好等特點，已逐步取代木材及金屬合金，廣泛應用於航空航天、汽車、電子電氣、建築、健身器材等領域，在近幾年更是得到了飛速發展。
隨著科技的發展，樹脂與玻璃纖維在技術上不斷進步，生產廠家的製造能力普遍提高，使得玻纖增強復合材料的價格成本已被許多行業接受，但玻纖增強復合材料的強度尚不足以和金屬匹敵。因此，碳纖維、硼纖維等增強復合材料相繼問世，使高分子復合材料家族更加完備，已經成為眾多產業的必備材料。目前全世界復合材料的年產量已達550多萬噸，年產值達1300億美元以上，若將歐、美的軍事航空航天的高價值產品計入，其產值將更為驚人。從全球范圍看，世界復合材料的生產主要集中在歐美和東亞地區。近幾年歐美復合材料產需均持續增長，而亞洲的日本則因經濟不景氣，發展較為緩慢，但中國尤其是中國內地的市場發展迅速。據世界主要復合材料生產商PPG公司統計，2000年歐洲的復合材料全球佔有率約為32%，年產量約200萬噸。與此同時，美國復合材料在20世紀90年代年均增長率約為美國GDP增長率的2倍，達到4%~6%。2000年，美國復合材料的年產量達170萬噸左右。特別是汽車用復合材料的迅速增加使得美國汽車在全球市場上重新崛起。亞洲近幾年復合材料的發展情況與政治經濟的整體變化密切相關，各國的佔有率變化很大。總體而言，亞洲的復合材料仍將繼續增長，2000年的總產量約為145萬噸，預計2005年總產量將達180萬噸。
從應用上看，復合材料在美國和歐洲主要用於航空航天、汽車等行業。2000年美國汽車零件的復合材料用量達14.8萬噸，歐洲汽車復合材料用量到2003年估計可達10.5萬噸。而在日本，復合材料主要用於住宅建設，如衛浴設備等，此類產品在2000年的用量達7.5萬噸，汽車等領域的用量僅為2.4萬噸。不過從全球范圍看，汽車工業是復合材料最大的用戶，今後發展潛力仍十分巨大，目前還有許多新技術正在開發中。例如，為降低發動機雜訊，增加轎車的舒適性，正著力開發兩層冷軋板間粘附熱塑性樹脂的減振鋼板；為滿足發動機向高速、增壓、高負荷方向發展的要求，發動機活塞、連桿、軸瓦已開始應用金屬基復合材料。為滿足汽車輕量化要求，必將會有越來越多的新型復合材料將被應用到汽車製造業中。與此同時，隨著近年來人們對環保問題的日益重視，高分子復合材料取代木材方面的應用也得到了進一步推廣。例如，用植物纖維與廢塑料加工而成的復合材料，在北美已被大量用作托盤和包裝箱，用以替代木製產品；而可降解復合材料也成為國內外開發研究的重點。
另外，納米技術逐漸引起人們的關注，納米復合材料的研究開發也成為新的熱點。以納米改性塑料，可使塑料的聚集態及結晶形態發生改變，從而使之具有新的性能，在克服傳統材料剛性與韌性難以相容的矛盾的同時，大大提高了材料的綜合性能。
樹脂基復合材料的增強材料
樹脂基復合材料採用的增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維等。
1、玻璃纖維
目前用於高性能復合材料的玻璃纖維主要有高強度玻璃纖維、石英玻璃纖維和高硅氧玻璃纖維等。由於高強度玻璃纖維性價比較高，因此增長率也比較快，年增長率達到10%以上。高強度玻璃纖維復合材料不僅應用在軍用方面，近年來民用產品也有廣泛應用，如防彈頭盔、防彈服、直升飛機機翼、預警機雷達罩、各種高壓壓力容器、民用飛機直板、體育用品、各類耐高溫製品以及近期報道的性能優異的輪胎簾子線等。石英玻璃纖維及高硅氧玻璃纖維屬於耐高溫的玻璃纖維，是比較理想的耐熱防火材料，用其增強酚醛樹脂可製成各種結構的耐高溫、耐燒蝕的復合材料部件，大量應用於火箭、導彈的防熱材料。迄今為止，我國已經實用化的高性能樹脂基復合材料用的碳纖維、芳綸纖維、高強度玻璃纖維三大增強纖維中，只有高強度玻璃纖維已達到國際先進水平，且擁有自主知識產權，形成了小規模的產業，現階段年產可達500噸。
2、碳纖維
碳纖維具有強度高、模量高、耐高溫、導電等一系列性能，首先在航空航天領域得到廣泛應用，近年來在運動器具和體育用品方面也廣泛採用。據預測，土木建築、交通運輸、汽車、能源等領域將會大規模採用工業級碳纖維。1997~2000年間，宇航用碳纖維的年增長率估計為31%，而工業用碳纖維的年增長率估計會達到130%。我國的碳纖維總體水平還比較低，相當於國外七十年代中、末期水平，與國外差距達20年左右。國產碳纖維的主要問題是性能不太穩定且離散系數大、無高性能碳纖維、品種單一、規格不全、連續長度不夠、未經表面處理、價格偏高等。
3、芳綸纖維
20世紀80年代以來，荷蘭、日本、前蘇聯也先後開展了芳綸纖維的研製開發工作。日本及俄羅斯的芳綸纖維已投入市場，年增長速度也達到20%左右。芳綸纖維比強度、比模量較高，因此被廣泛應用於航空航天領域的高性能復合材料零部件（如火箭發動機殼體、飛機發動機艙、整流罩、方向舵等）、艦船（如航空母艦、核潛艇、遊艇、救生艇等）、汽車（如輪胎簾子線、高壓軟管、摩擦材料、高壓氣瓶等）以及耐熱運輸帶、體育運動器材等。
4、超高分子量聚乙烯纖維
超高分子量聚乙烯纖維的比強度在各種纖維中位居第一，尤其是它的抗化學試劑侵蝕性能和抗老化性能優良。它還具有優良的高頻聲納透過性和耐海水腐蝕性，許多國家已用它來製造艦艇的高頻聲納導流罩，大大提高了艦艇的探雷、掃雷能力。除在軍事領域，在汽車製造、船舶製造、醫療器械、體育運動器材等領域超高分子量聚乙烯纖維也有廣闊的應用前景。該纖維一經問世就引起了世界發達國家的極大興趣和重視。
5、熱固性樹脂基復合材料
熱固性樹脂基復合材料是指以熱固性樹脂如不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂、乙烯基酯樹脂等為基體，以玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維等為增強材料製成的復合材料。環氧樹脂的特點是具有優良的化學穩定性、電絕緣性、耐腐蝕性、良好的粘接性能和較高的機械強度，廣泛應用於化工、輕工、機械、電子、水利、交通、汽車、家電和宇航等各個領域。1993年世界環氧樹脂生產能力為130萬噸，1996年遞增到143萬噸，1997年為148萬噸，1999年150萬噸，2003年達到180萬噸左右。我國從1975年開始研究環氧樹脂，據不完全統計，目前我國環氧樹脂生產企業約有170多家，總生產能力為50多萬噸，設備利用率為80%左右。酚醛樹脂具有耐熱性、耐磨擦性、機械強度高、電絕緣性優異、低發煙性和耐酸性優異等特點，因而在復合材料產業的各個領域得到廣泛的應用。1997年全球酚醛樹脂的產量為300萬噸，其中美國為164萬噸。我國的產量為18萬噸，進口4萬噸。乙烯基酯樹脂是20世紀60年代發展起來的一類新型熱固性樹脂，其特點是耐腐蝕性好，耐溶劑性好，機械強度高，延伸率大，與金屬、塑料、混凝土等材料的粘結性能好，耐疲勞性能好，電性能佳，耐熱老化，固化收縮率低，可常溫固化也可加熱固化。南京金陵帝斯曼樹脂有限公司引進荷蘭Atlac系列強耐腐蝕性乙烯基酯樹脂，已廣泛用於貯罐、容器、管道等，有的品種還能用於防水和熱壓成型。南京聚隆復合材料有限公司、上海新華樹脂廠、南通明佳聚合物有限公司等廠家也生產乙烯基酯樹脂。
1971年以前我國的熱固性樹脂基復合材料工業主要是軍工產品，70年代後開始轉向民用。從1987年起，各地大量引進國外先進技術如池窯拉絲、短切氈、表面氈生產線及各種牌號的聚酯樹脂（美、德、荷、英、意、日）和環氧樹脂（日、德）生產技術；在成型工藝方面，引進了纏繞管、罐生產線、拉擠工藝生產線、SMC生產線、連續制板機組、樹脂傳遞模塑(RTM)成型機、噴射成型技術、樹脂注射成型技術及漁竿生產線等，形成了從研究、設計、生產及原材料配套的完整的工業體系，截止2000年底，我國熱固性樹脂基復合材料生產企業達3000多家，已有51家通過ISO9000質量體系認證，產品品種3000多種，總產量達73萬噸/年，居世界第二位。產品主要用於建築、防腐、輕工、交通運輸、造船等工業領域。在建築方面，有內外牆板、透明瓦、冷卻塔、空調罩、風機、玻璃鋼水箱、衛生潔具、凈化槽等；在石油化工方面，主要用於管道及貯罐；在交通運輸方面，汽車上主要有車身、引擎蓋、保險杠等配件，火車上有車廂板、門窗、座椅等，船艇方面主要有氣墊船、救生艇、偵察艇、漁船等；在機械及電器領域如屋頂風機、軸流風機、電纜橋架、絕緣棒、集成電路板等產品都具有相當的規模；在航空航天及軍事領域，輕型飛機、尾翼、衛星天線、火箭噴管、防彈板、防彈衣、魚雷等都取得了重大突破。
熱塑性樹脂基復合材料
熱塑性樹脂基復合材料是20世紀80年代發展起來的，主要有長纖維增強粒料(LFP)、連續纖維增強預浸帶(MITT)和玻璃纖維氈增強型熱塑性復合材料(GMT)。根據使用要求不同，樹脂基體主要有PP、PE、PA、PBT、PEI、PC、PES、PEEK、PI、PAI等熱塑性工程塑料，纖維種類包括玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維和硼纖維等一切可能的纖維品種。隨著熱塑性樹脂基復合材料技術的不斷成熟以及可回收利用的優勢，該品種的復合材料發展較快，歐美發達國家熱塑性樹脂基復合材料已經佔到樹脂基復合材料總量的30%以上。
高性能熱塑性樹脂基復合材料以注射件居多，基體以PP、PA為主。產品有管件（彎頭、三通、法蘭）、閥門、葉輪、軸承、電器及汽車零件、擠出成型管道、GMT模壓製品（如吉普車座椅支架）、汽車踏板、座椅等。玻璃纖維增強聚丙烯在汽車中的應用包括通風和供暖系統、空氣過濾器外殼、變速箱蓋、座椅架、擋泥板墊片、傳動皮帶保護罩等。
滑石粉填充的PP具有高剛性、高強度、極好的耐熱老化性能及耐寒性。滑石粉增強PP在車內裝飾方面有著重要的應用，如用作通風系統零部件，儀表盤和自動剎車控制杠等，例如美國HPM公司用20%滑石粉填充PP製成的蜂窩狀結構的吸音天花板和轎車的搖窗升降器卷繩筒外殼。
雲母復合材料具有高剛性、高熱變形溫度、低收縮率、低撓曲性、尺寸穩定以及低密度、低價格等特點，利用雲母/聚丙烯復合材料可製作汽車儀表盤、前燈保護圈、擋板罩、車門護欄、電機風扇、百葉窗等部件，利用該材料的阻尼性可製作音響零件，利用其屏蔽性可製作蓄電池箱等。
我國的熱塑性樹脂基復合材料的研究開始於20世紀80年代末期，近十年來取得了快速發展，2000年產量達到12萬噸，約占樹脂基復合材料總產量的17%，，所用的基體材料仍以PP、PA為主，增強材料以玻璃纖維為主，少量為碳纖維，在熱塑性復合材料方面未能有重大突破，與發達國家尚有差距。
我國復合材料的發展潛力和熱點
我國復合材料發展潛力很大，但須處理好以下熱點問題。
1、復合材料創新
復合材料創新包括復合材料的技術發展、復合材料的工藝發展、復合材料的產品發展和復合材料的應用，具體要抓住樹脂基體發展創新、增強材料發展創新、生產工藝發展創新和產品應用發展創新。到2007年，亞洲佔世界復合材料總銷售量的比例將從18%增加到25%，目前亞洲人均消費量僅為0.29kg，而美國為6.8kg，亞洲地區具有極大的增長潛力。
2、聚丙烯腈基纖維發展
我國碳纖維工業發展緩慢，從CF發展回顧、特點、國內碳纖維發展過程、中國PAN基CF市場概況、特點、「十五」科技攻關情況看，發展聚丙烯腈基纖維既有需要也有可能。
3、玻璃纖維結構調整
我國玻璃纖維70%以上用於增強基材，在國際市場上具有成本優勢，但在品種規格和質量上與先進國家尚有差距，必須改進和發展紗類、機織物、無紡氈、編織物、縫編織物、復合氈，推進玻纖與玻鋼兩行業密切合作，促進玻璃纖維增強材料的新發展。