硅橡胶材料性能

硅橡胶材料性能（精选8篇）

硅橡胶材料性能 篇1

检测橡胶检测橡胶成分检测橡胶性能 概述

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GB 15256-1994硫化橡胶低温脆性的测定（多试样法）GB/T 1690-2006硫化橡胶耐液体试验方法 GB 1691橡胶耐介质试验方法

GB/T 1699-1982硬质橡胶耐热试验方法 GB/T 3511-1983橡胶大气老化试验方法 GB/T 3512-1983橡胶热空气老化试验方法 GB/T 6034-1985硫化橡胶压缩耐寒系数的测定 GB/T 6035-1985硫化橡胶拉伸耐寒系数的测定

GB/T 6036-2001硫化橡胶低温刚性的测定—吉门试验

GB/T 6037-1985硫化橡胶高温拉伸强度和扯断伸长率的测定 GB/T24135-2009橡胶或塑料涂覆织物加速老化试验

GB/T 7758-2002硫化橡胶低温性能的测定、温度回缩法（TR试验）GB/T 7762-2003硫化橡胶或热塑性橡胶耐臭氧龟裂静态拉伸试验 GB 9871-1988硫化橡胶老化性能的测定（拉伸应力松弛试验）GB/T 11206-1989硫化橡胶老化表面龟裂试验方法 GB/T 12584-1990橡胶或塑料涂覆织物低温冲击试验 GB/T 12831硫化橡胶人工气候（氙灯）老化试验方法

GB/T 16585-1996硫化橡胶人工气候（荧光紫外灯）老化试验 GB/T 13642-1992硫化橡胶耐臭氧老化试验（动态拉伸试验法）GBT 519-1993充气轮胎物理机械性能试验方法

GB 2941-2006橡胶物理试验方法设计样制备和调节通用程序

GB/T 528-2009/ISO 37:2005硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定

GB/T 529-2008硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定（裤型、直角形和新月形式样）GB/T 1681-2009硫化橡胶回弹性的测定

GB/T 1683-1981硫化橡胶恒定形变压缩永久变形测定方法 GB 1684-1985硫化橡胶短时间经压缩试验方法

硅橡胶材料性能 篇2

中空玻璃微球和中空酚醛微球具有质量轻,体积大,分散性、流动性和稳定性好的特点,且导热系数低、耐火、无毒等一系列优异性能,国外早在20世纪70年代已经用于航空航天、涂料、石油化工等领域[5]。本研究以中空玻璃微球、中空酚醛微球为主要填料,探讨了填料对材料工艺性能、耐烧蚀性能和力学性能的影响。

1 实验部分

1.1 材料

硅烷偶联剂(KH-550),化学纯,南京曙光化工有限公司;α,ω-端羟基聚二甲基硅氧烷(107胶),工业级,中蓝晨光化工研究院;正硅酸乙酯,化学纯,成都科龙化工试剂有限公司;二月桂酸二丁基锡,分析纯,天津红岩试剂厂;气相白炭黑,市售;中空玻璃微球,K46,上海向岚化工有限公司;中空酚醛微球,TH-2001,陕西太航阻火聚合物材料有限公司。

1.2 中空微球预处理[6,7]

分别将中空玻璃微球和中空酚醛微球先用稀盐酸洗涤,再用水冲洗后于120℃干燥2h;将一定比例浓度的KH-550酒精溶液加入到干燥后的中空微球中,搅拌均匀后在80℃干燥4h;最后将干燥后的中空酚醛微球分批加入到一定量的107胶中,以100 r/min的转速搅拌0.5h至混合均匀。

1.3 硅橡胶基绝热材料制备

按照表1配方组成,将白炭黑、预处理的中空玻璃微球(或中空酚醛微球)分批加入107胶中,充分搅拌并在三辊研磨机上混合使填料分散均匀;留取黏度测定试样后,依次加入正硅酸乙酯和二月桂酸二丁基锡,搅拌均匀后将胶料放入真空箱中抽真空,待气泡排尽后,注入模具,室温固化7d。

1.4 性能测试

力学性能:用instron4505静态材料拉伸试验机测量材料的拉伸强度和扯断伸长率。执行标准:GB/T528-2009,拉伸速率:500mm/min,测试温度:20±1℃。

工艺性能:将混合均匀的胶料(未加固化剂),用哈克流变仪测试黏度。测试温度为20℃。

耐烧蚀性能:采用氧乙炔烧蚀试验装置(西安近代化学研究所和西安工业大学联合研制)测试材料的线烧蚀率;执行标准:GJB323A-96。

密度:采用密度瓶法测量;执行标准:GJB770B-2005。

热导率:在KEM QTM-500热导率测定仪上测试;执行标准:ASTM C 177。

2 结果与讨论

2.1 预处理对材料工艺性能的影响

中空玻璃微球是一种无机非金属材料,而中空酚醛微球属于树脂的一种;与硅橡胶基体间存在严重的相容性问题,在使用前需对其进行预处理。处理前后的中空玻璃微球和中空酚醛微球对硅橡胶黏度的影响见图1。

从图1可知,随着中空玻璃微球(或中空酚醛微球)添加量的增大,胶料黏度大,但经过预处理的中空微球对胶料黏度的影响相对较小。对于中空玻璃微球来说,当加入量达到25份时,加入处理前后的中空玻璃微球的硅橡胶胶料黏度分别为68Pa·s和28Pa·s,前者搅拌困难,流平性差,后者具有较好的工艺性能。对于中空酚醛微球来说,当加入量达到25份时,硅橡胶胶料的黏度分别为55 Pa·s和24Pa·s,前者搅拌困难,具有一定的流平性,后者工艺性能良好。添加量相同时,中空酚醛微球对胶料黏度影响较小,推测是因为中空酚醛微球,本身也属于高分子材料,与硅橡胶的相容性优于中空玻璃微球的缘故。

2.2 中空微球对绝热材料热性能的影响

表2所示为添加20份未预处理以及预处理后的中空玻璃微球和中空酚醛微球的绝热材料的性能。

由表2可以看出,无论是中空玻璃微球还是中空酚醛微球,含预处理中空微球绝热材料的密度和热导率明显低于含未处理中空微球的绝热材料,含预处理中空玻璃微球绝热材料的密度和热导率分别为1.01g/cm3和0.115 W/(m·K),含预处理中空酚醛微球绝热材料的密度和热导率分别为0.98 g/cm3和0.104W/(m·K)。相对于添加等量中空玻璃微球绝热材料,添加中空酚醛微球绝热材料的性能较优。分析认为,中空微球是一种内部填充气体的薄壁封闭微小颗粒。其传热过程[8]包括固体间的热传导、中空微球表面的热辐射、微球壁与内部气体间的热传导以及内部气体间的热对流等,其中固体间的热传导速度最快,气体的热对流速度最慢。在中空微球经三辊研磨机混合时,未预处理的中空玻璃微球和中空酚醛微球发生严重破碎,导致传热方式主要为固体间的热传导,且严重影响中空微球的密度调节作用。相比之下,预处理的中空微球,其表面经过硅烷偶联剂KH-550和硅橡胶的预处理,在中空微球表面形成一层硅橡胶弹性保护层,提高了中空微球的抗挤压性能,降低了微球破碎的可能性,有效降低了绝热材料的密度和热导率。从表2还可以看出,添加预处理的中空酚醛微球绝热材料的线烧蚀率明显低于添加中空玻璃微球绝热材料的线烧蚀率。材料耐烧蚀性能主要体现在能否形成有效炭化层(焦化层)。相关文献显示[5,8],酚醛树脂在900℃高温烧蚀时,残炭率为70%;中空玻璃微球在600℃时发生玻璃化转变,没有明显的吸热过程。推测认为,中空酚醛微球在高温高速的氧乙炔火焰流的侵蚀下仍有较高的残炭,而中空玻璃微球则迅速熔融而被冲刷掉,因此前者线烧蚀率明显低于后者。

2.3 中空微球对硅橡胶绝热材料力学性能的影响

中空微球添加量对硅橡胶绝热材料拉伸强度的影响见图2,中空微球添加量对硅橡胶绝热材料扯断伸长率的影响见图3。

从图2、图3可以看出,添加未经预处理的中空玻璃微球和中空酚醛微球,随着添加量的增大,硅橡胶的拉伸强度逐渐增大,但两种微球产生的增大幅度相差不大;添加中空玻璃微球的硅橡胶扯断伸长率逐渐增大,而添加未处理中空酚醛微球的硅橡胶扯断伸长率先增大后减小。对填料进行预处理,使硅橡胶的拉伸强度和扯断伸长率均大幅增加,添加5份经预处理中空玻璃微球和中空酚醛微球的硅橡胶的拉伸强度分别由未处理时的0.18MPa、0.20 MPa增加到0.57MPa、0.62 MPa;扯断伸长率分别由未处理时的80%、235%增加到82%、246%。这是因为经偶联剂及胶料的预处理,改善了中空微球与胶料的相容性,有利于填料在胶料中的充分分散,增强了界面粘接性能,从而提高了材料的力学性能。

3 结论

(1) 对中空玻璃微球和中空酚醛微球进行预处理,能明显改善胶料的工艺性能、热性能,降低胶料的密度和线烧蚀率。

(2) 对中空玻璃微球和中空酚醛微球进行预处理,绝热材料的拉伸强度和扯断伸长率大幅提高,添加5份经预处理中空玻璃微球和中空酚醛微球的硅橡胶的拉伸强度分别由未处理时的0.18MPa、0.20MPa增加到0.57MPa、0.62MPa;扯断伸长率分别由未处理时的80%、82%增加到235%、246%。

(3)就绝热材料整体性能而言,相对于中空玻璃微球,中空酚醛微球具有明显的使用优势。

参考文献

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硅橡胶材料性能 篇3

关键词 天然橡胶 ；白炭黑 ；炭黑 ；湿法混炼 ；混炼工艺

中图分类号 TQ330.52 文献标识码 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2016.07.019

NR是一种重要的生物合成天然高聚物，具有优异的高弹性、高抗撕裂性和宝贵的结晶性，在诸多领域具有不可替代的作用[1-2]，但在多数情况下，NR只有补强后才具有更高的使用价值。炭黑是伴随轮胎工艺发展而应用最为广泛的补强填料，近年来，随着“绿色轮胎”的出现，白炭黑正逐渐替代炭黑开始应用于轮胎工业[3]，它能显著降低轮胎胎面胶的滚动阻力和提高湿地牵引力，从而提高车辆的燃油经济性和行车安全性[4-5]。但是，由于白炭黑自身极易聚集，采用传统的干法混炼很难将30份以上白炭黑添加和均匀分散到橡胶中去，导致填充份数受限。然而，只有添加大量白炭黑才能达到“绿色轮胎”的标准[6]。湿法混炼是在胶乳中完成填料与橡胶基体的混合，为大量添加白炭黑提供了可能，并且可以显著提高胶料的物理机械性能，混炼能耗降低近30%[6]。

然而，白炭黑与NR湿法混炼时，由于受到天然胶乳中非胶组分的影响[7-8]，影响填料-橡胶相互作用[9-10]，导致胶料仍存在定伸应力和耐磨性不足的问题。炭黑的表面具有较多的活性官能团，可作为自由基的接受体[11]，使填料-橡胶的化学作用显著提高[12-13]。研究表明[14-16]，通过白炭黑-炭黑并用可明显改善胶料的定伸应力和耐磨性。但对于混炼过程中炭黑作为第二相填料的加入顺序，对NR/白炭黑湿法母炼胶性能的影响未见报道。本文以少量炭黑代替母炼胶中的白炭黑，研究炭黑用量和混炼工艺对NR/白炭黑/炭黑复合材料性能的影响。

1 材料与方法

1.1 材料

鲜胶乳（由广东省化州市红峰农场提供）；环氧化天然橡胶（ENR）胶乳（环氧度40%，中国热带农业科学院农产品加工研究所产品）；白炭黑浆液（固含量25%，无锡确成硅化学有限公司产品）；N330炭黑（卡博特公司产品）；其他助剂均为市售工业级产品。

1.2 方法

1.2.1 样品制备

以ENR作为白炭黑的界面改性剂制备NR/白炭黑湿法母炼胶。将白炭黑浆液稀释至15%，加入干胶含量为白炭黑质量的10%的ENR胶乳，进行高速剪切分散均匀后，得到稳定的ENR/白炭黑浆液；将ENR/白炭黑浆液与新鲜NR胶乳混合，使得白炭黑的实际填充量为50 phr，搅拌均匀后，进行凝固，压绉、洗涤、造粒和干燥，得到NR/白炭黑湿法母炼胶。

1.2.2 混炼与硫化

1.2.2.1 混炼配方

以少量炭黑代替白炭黑，控制填料总量为50 phr，胶料基本配方（质量份）为：橡胶100，白炭黑+炭黑 50，防老剂RD 1，Si69 4，硬脂酸 1，ZnO 3，促进剂D 1，促进剂CZ 1.5，硫磺1.5。

1.2.2.2 混炼工艺

参考文献[17]的方法，采用三段混炼程序制备NR/白炭黑/炭黑复合材料。

对比样：不加入炭黑，作为2种混炼工艺的对比（炭黑用量为0 phr）。将NR/白炭黑湿法母炼胶与防老剂和Si-69在开炼机上混炼均匀，然后在温度为150℃的电加热两辊开炼机上热处理8 min，冷却后，在开炼机上加入其他配合剂并混合均匀。样品编号为GYB。

混炼工艺一：炭黑在热处理工序之后，添加硫化剂之前加入。炭黑用量为5、10或15 phr，样品编号依次为GY1-CB5、GY1-CB10、GY1-CB15。

混炼工艺二：炭黑在热处理工序之前，添加Si69之后加入。炭黑用量为5、10或15 phr，样品编号依次为GY2-CB5、GY2-CB10、GY2-CB15。

1.2.2.3 硫化

上述所得混炼胶停放6～24 h，在平板硫化机上，145℃、20 MPa条件下按t90+适当的模压滞后时间硫化成型。正硫化时间t90由美国阿尔法科技有限公司生产的MDR2000型流化仪测得。

1.2.3 测试

1.2.3.1 动态流变分析

采用美国阿尔法科技有限公司生产的RPA2000型橡胶加工分析仪（RPA）进行分析，测试条件如下：

（1）Payne效应分析：混炼胶升温至145℃，保持1.2×t90 min进行硫化，硫化后冷却至100℃，在100℃、0.5 Hz下进行硫化胶的应變扫描；

（2）滚动阻力测试：对硫化胶进行单点测试，应变5%，频率10 Hz，温度60℃；

（3）填料絮凝分析：在温度100℃、频率1.0 Hz、应变0. 56%的条件下测试，扫描时间为12 min。按照文献[18]方法计算混炼胶絮凝速率常数ka，计算公式为：

x=（1）

ka=（2）

式中，x为絮凝度，G`（t）为测试时间为t时的弹性模量（G`），G`（i）为预热1min后的G`，G`（f）为加热12 min后的G`，x1和x2分别为不同加热时间（t1，t2）下的絮凝度。

1.2.3.2 动态力学测试

采用动态力学分析仪（Q800，美国TA公司）以拉伸模式在-120～100℃温度进行扫描，升温速率3℃/min，频率10 Hz，应变为0.1%。

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1.2.3.3 物理机械性能测试

硫化胶停放16 h以上后，采用万能材料拉力机（台湾UCAN公司），按GB/T 528-2009测试胶料的定伸应力、拉伸强度和扯断伸长率，按GB/T 529-2008测试撕裂强度。

1.2.3.4 耐磨性测试

按GB1689-1998在阿克隆磨耗机上测试胶样的磨耗体积，以耐磨指数ARI表示耐磨性，ARI=对比样的磨耗体积÷试样的磨耗体积×100。

2 结果与分析

2.1 动态流变分析

混炼胶在硫化初期，由于尚未形成硫化网络对填料的约束作用，胶料粘度低，在硫化高温下受热时，填料聚集体容易发生絮凝形成更大的附聚体，导致填料-填料网络增强。事实上，对于大部分胶料来说，多数填料-填料网络是在硫化期间受热而形成[18-19]。图1和表1反映了2种混炼工艺下，炭黑用量对-ln（1-x2）～（t2-t1）曲线和填料絮凝速率常数的影响。可以看出，随着炭黑用量的增加，混炼工艺一所得胶料的絮凝速率常数逐渐增大，而混炼工艺二所得胶料的絮凝速率常数则明显低于混炼工艺一。说明采用混炼工艺二，由于混炼温度低，胶料粘度大，能有效地将滚筒的剪切力传递给填料，使填料在基質中达到较好的分散状态；其次，在剪切力的作用下，炭黑可穿插在白炭黑的网络中，降低白炭黑间强烈的氢键缔合作用，防止填料聚集体的早期絮凝。

弹性模量G`随应变振幅增大呈典型的非线性下降的现象被称为Payne效应，Payne效应的强弱与填料份数有关，而在相同填充份数下，Payne主要来自于外部形变诱导微观结构变化过程中，填料聚集体或聚集簇间物理或弱的化学键的破坏和重构的能力。因此，Payne效应反映了填料-填料相互作用的强弱，即填料分散性的好坏。

图2反映了炭黑用量和混炼工艺对硫化胶Payne效应的影响。可以发现，随着炭黑用量的增加，采用混炼工艺一所得硫化胶的Payne效应（用G` 0.56%～G` 100%表示）明显升高，且高于未添加炭黑的胶料；而采用混炼工艺二制备的胶料的Payne效应明显减弱，且低于未添加炭黑的胶料。这一变化趋势与填料絮凝速率常数的变化趋势一致。一方面，说明硫化胶的填料-填料网络主要是在硫化初期由于填料的絮凝形成的；另一方面，说明混炼胶制备过程中，在热处理工序之前加入炭黑，炭黑预先嵌入白炭黑的网络中，减弱白炭黑之间的氢键缔合作用，使填料-填料相互作用减弱。

通过60℃时的tanδ值可反映胎面胶料的滚动阻力，tanδ越小滚动阻力越低[20]。图3为炭黑用量和混炼工艺对胶料滚动阻力的影响。可以看出，随着炭黑用量的增加，混炼工艺一所得复合材料的滚动阻力逐渐升高，而混炼工艺二所得复合材料的滚动阻力明显降低，且低于未添加炭黑的胶料，这与Payne效应的分析结果一致，与填料分散的均匀性有关。

2种混炼工艺的不同之处在于炭黑的加入顺序，采用混炼工艺二，NR/白炭黑湿法母炼胶的粘度较高，在开炼机中受到强剪切力作用，有利于炭黑的均匀分散，此外，在热处理工序之前加入炭黑，炭黑可以诱导白炭黑的分散，即炭黑能够嵌入到已有的白炭黑网络中，减弱了白炭黑-白炭黑之间的氢键缔合作用，防止白炭黑聚集体在硫化初期的絮凝。进一步说明，采用混炼工艺二能够使白炭黑/炭黑双相填料在改善填料分散性上发挥协同效应。

2.2 动态力学分析

图4为不同炭黑用量下硫化胶的tanδ随温度的变化关系曲线。可见，图中只显示一个tanδ峰。在转变区温度下，由于填料聚集体网络不容易破坏，胶料中消耗能量的主要组分是聚合物基体。采用混炼工艺一，胶料的tanδ峰值随着炭黑用量的增加而逐渐降低；而采用混炼工艺二，胶料的tanδ峰值随着炭黑用量的增加而逐渐升高。说明采用混炼工艺二，填料分散性提高，这与RPA的分析结果一致。图4还可以看出，随着炭黑用量的增加，混炼工艺一所得胶料的阻尼峰半高宽逐渐变窄，而混炼工艺二所得胶料的阻尼峰半高宽逐渐变宽。复合材料的阻尼峰半高宽与界面体积的增加有关[21]。说明在热处理之前加入炭黑，有助于填料分散性提高，并且经过热处理后，各种松弛过程和填料聚集被打破，特别是在界面，导致基体与填料间的界面体积的增加。此外，从图4中的放大图可以发现，随着炭黑用量增加，采用混炼工艺二所得硫化胶在0℃下的tanδ值逐渐升高，60℃下的tanδ值逐渐降低，而混炼工艺一则呈相反趋势。通常以0℃下的tanδ值表示轮胎胶料的抗湿滑性，说明混炼工艺二有助于胶料抗湿滑性的提高，这是因为在填料分散性提高，对橡胶分子链产生作用的点增加，分子链从一种平衡态通过运动转变成另一种平衡态所受的阻碍就更大，从而导致0℃时的tanδ值升高。

2.3 物理机械性能分析

表2为不同炭黑用量和混炼工艺下硫化胶的物理机械性能。可见，随着炭黑用量的增加，混炼工艺一所得硫化胶的300%定伸应力显著增加，拉伸永久变形呈减小趋势，而混炼工艺二所得硫化胶的300%定伸应力和拉伸永久变形未见明显变化。与混炼工艺二相比，在炭黑用量相同时，混炼工艺一所得硫化胶的300%定伸应力至少提高58%以上。硫化胶的300%定伸应力能够在一定程度上反映填料-橡胶界面作用的强度[20]。这说明，在热处理工序之后加入炭黑，有助于提高填料-橡胶相互作用，尤其是界面化学作用。

2.4 耐磨性分析

图5为炭黑用量和混炼工艺对胶料耐磨指数ARI的影响。可以看出，随着炭黑用量的增加，2种混炼工艺所得胶料的耐磨性均提高，但混炼工艺二所得胶料的耐磨性明显低于对比样和混炼工艺一。与对比样相比，当炭黑为15 phr时，混炼工艺一所得胶料的耐磨指数提高20%，这与其填料-橡胶相互作用的增强有关。这是因为白炭黑与NR之间无法形成界面化学作用，必须借助于硅烷偶联剂（Si69）发生化学反应[22]，混炼工艺一在热处理之后加入炭黑，可以防止炭黑表面吸附偶联剂低分子、干扰偶联反应，有利于白炭黑-NR相互作用的提高，同时又因为炭黑本身容易与NR分子发生界面化学作用，共同导致填料-橡胶相互作用增强。

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3 结论

（1）湿法混炼能够解决白炭黑均匀分散和大量填充的问题。本研究在此基础上，通过炭黑并用弥补了白炭黑在定伸应力和耐磨性上的不足，取得了满意的效果。

（2）在热处理工序之后加入炭黑，能够提高复合材料的定伸应力和耐磨性。这是因为该混炼工艺可以防止炭黑表面吸附偶联剂低分子、干扰偶联反应，从而提高白炭黑-NR相互作用，并借助炭黑与NR之间的化学作用，使填料-橡胶相互作用增强。

（3）在热处理工序之前加入炭黑，能够改善填料分散性，降低滚动阻力和提高抗湿滑性能。该混炼工艺能够借助强剪切力作用，使炭黑粒子嵌入到已有的白炭黑网络中，从而发挥白炭黑/炭黑双相填料的协同效应。

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橡胶生产加工项目申报材料 篇4

申报材料

MACRO 泓域咨询

摘要

橡胶行业是国民经济的重要基础产业之一。它不仅为人们提供日常生活不可或缺的日用、橡胶医用等轻工橡胶产品，而且向采掘、交通、建筑、机械、电子等重工业和新兴产业提供各种橡胶制生产设备或橡胶部件。可见，橡胶行业的产品种类繁多，后向产业十分广阔。

橡胶制品指以天然及合成橡胶为原料生产各种橡胶制品的活动，还包括利用废橡胶再生产的橡胶制品。合成橡胶的产量已大大超过天然橡胶，其中产量最大的是丁苯橡胶。而我国是世界天然橡胶的消费及进口大国。近年来，随着国家的不断发展，其橡胶制品行业也得到了较为快速的增长。根据数据显示，截止到 2018 年我国橡胶制品行业产量为 4979.3 万吨，销售收入近9709 亿元，其市场规模也将近8640.7 亿元。2019 年 1-9 月橡胶和塑料制品业工业总产值 23176 万元，同比下降 5.9%;工业销售产值 23055万元，同比下降 11.7%。

该橡胶项目计划总投资 4053.75 万元，其中：固定资产投资3260.65 万元，占项目总投资的 80.44%；流动资金 793.10 万元，占项目总投资的 19.56%。

本期项目达产年营业收入 6207.00 万元，总成本费用 4904.62 万元，税金及附加 68.70 万元，利润总额 1302.38 万元，利税总额1550.72 万元，税后净利润 976.79 万元，达产年纳税总额 573.94 万元；

达产年投资利润率 32.13%，投资利税率 38.25%，投资回报率 24.10%，全部投资回收期 5.65 年，提供就业职位 128 个。

橡胶生 产加工项目申报材料目录

第一章

项目概述

一、项目名称及建设性质

二、项目承办单位

三、战略合作单位

四、项目提出的理由

五、项目选址及用地综述

六、土建工程建设指标

七、设备购置

八、产品规划方案

九、原材料供应

十、项目能耗分析

十一、环境保护

十二、项目建设符合性

十三、项目进度规划

十四、投资估算及经济效益分析

十五、报告说明

十六、项目评价

十七、主要经济指标

第二章

建设背景

一、项目承办单位背景分析

二、产业政策及发展规划

三、鼓励中小企业发展

四、宏观经济形势分析

五、区域经济发展概况

六、项目必要性分析

第三章

产业调研分析

第四章

建设规划方案

一、产品规划

二、建设规模

第五章

项目选址方案

一、项目选址原则

二、项目选址

三、建设条件分析

四、用地控制指标

五、用地总体要求

六、节约用地措施

七、总图布置方案

八、运输组成

九、选址综合评价

第六章

项目工程设计研究

一、建筑工程设计原则

二、项目工程建设标准规范

三、项目总平面设计要求

四、建筑设计规范和标准

五、土建工程设计年限及安全等级

六、建筑工程设计总体要求

七、土建工程建设指标

第七章

项目工艺技术

一、项目建设期原辅材料供应情况

二、项目运营期原辅材料采购及管理

二、技术管理特点

三、项目工艺技术设计方案

四、设备选型方案

第八章

清洁生产和环境保护

一、建设区域环境质量现状

二、建设期环境保护

三、运营期环境保护

四、项目建设对区域经济的影响

五、废弃物处理

六、特殊环境影响分析

七、清洁生产

八、项目建设对区域经济的影响

九、环境保护综合评价

第九章

安全规范管理

一、消防安全

二、防火防爆总图布置措施

三、自然灾害防范措施

四、安全色及安全标志使用要求

五、电气安全保障措施

六、防尘防毒措施

七、防静电、触电防护及防雷措施

八、机械设备安全保障措施

九、劳动安全保障措施

十、劳动安全卫生机构设置及教育制度

十一、劳动安全预期效果评价

第十章

项目风险评估分析

一、政策风险分析

二、社会风险分析

三、市场风险分析

四、资金风险分析

五、技术风险分析

六、财务风险分析

七、管理风险分析

八、其它风险分析

九、社会影响评估

第十一章

节能可行性分析

一、节能概述

二、节能法规及标准

三、项目所在地能源消费及能源供应条件

四、能源消费种类和数量分析

二、项目预期节能综合评价

三、项目节能设计

四、节能措施

第十二章

实施安排方案

一、建设周期

二、建设进度

三、进度安排注意事项

四、人力资源配置

五、员工培训

六、项目实施保障

第十三章

投资估算

一、项目估算说明

二、项目总投资估算

三、资金筹措

第十四章

经济效益

一、经济评价综述

二、经济评价财务测算

二、项目盈利能力分析

第十五章

项目招投标方案

一、招标依据和范围

二、招标组织方式

三、招标委员会的组织设立

四、项目招投标要求

五、项目招标方式和招标程序

六、招标费用及信息发布

第十六章

项目综合评价

附表 1：主要经济指标一览表

附表 2：土建工程投资一览表

附表 3：节能分析一览表

附表 4：项目建设进度一览表

附表 5：人力资源配置一览表

附表 6：固定资产投资估算表

附表 7：流动资金投资估算表

附表 8：总投资构成估算表

附表 9：营业收入税金及附加和增值税估算表

附表 10：折旧及摊销一览表

附表 11：总成本费用估算一览表

附表 12：利润及利润分配表

附表 13：盈利能力分析一览表

第一章

项目概述

一、项目名称及建设性质

（一）项目名称

橡胶生产加工项目

（二）项目建设性质

该项目属于新建项目，依托 xx 临港经济技术开发区良好的产业基础和创新氛围，充分发挥区位优势，全力打造以橡胶为核心的综合性产业基地，年产值可达 6000.00 万元。

二、项目承办单位

xxx 有限责任公司

三、战略合作单位

xxx（集团）有限公司

四、项目提出的理由

我国的天然橡胶产量在 80 万吨/年左右波动，曾在 2013 年达到峰值 87万吨，而近年来随着天然橡胶价格下跌，生产意愿降低，2016 年国内天然橡胶产量下滑到 76 万吨。

橡胶（Rubber）是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。

橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度（Tg）低，分子量往往很大，大于几十万。

五、项目选址及用地综述

（一）项目选址方案

项目选址位于 xx 临港经济技术开发区,地理位置优越，交通便利，规划电力、给排水、通讯等公用设施条件完备，建设条件良好。

（二）项目用地规模

项目总用地面积 11785.89平方米（折合约 17.67 亩），土地综合利用率 100.00%；项目建设遵循“合理和集约用地”的原则，按照橡胶行业生产规范和要求进行科学设计、合理布局，符合规划建设要求。

六、土建工程建设指标

项目净用地面积 11785.89平方米，建筑物基底占地面积 9361.53平方米，总建筑面积 19564.58平方米，其中：规划建设主体工程13495.89平方米，项目规划绿化面积 982.55平方米。

七、设备购置

项目计划购置设备共计 78 台（套），主要包括：xxx 生产线、xx设备、xx 机、xx 机、xxx 仪等，设备购置费 890.63 万元。

八、产品规划方案

根据项目建设规划，达产年产品规划设计方案为：橡胶 xxx 单位/年。综合考 xxx 有限责任公司企业发展战略、产品市场定位、资金筹措能力、产能发展需要、技术条件、销售渠道和策略、管理经验以及相应配套设备、人员素质以及项目所在地建设条件与运输条件、xxx 有限责任公司的投资能力和原辅材料的供应保障能力等诸多因素，项目按照规模化、流水线生产方式布局，本着“循序渐进、量入而出”原则提出产能发展目标。

九、原材料供应

项目所需的主要原材料及辅助材料有：xxx、xxx、xx、xxx、xx 等，xxx 有限责任公司所选择的供货单位完全能够稳定供应上述所需原料，供货商可以完全保障项目正常经营所需要的原辅材料供应，同时能够满足 xxx 有限责任公司今后进一步扩大生产规模的预期要求。

十、项目能耗分析

1、项目年用电量 472411.00 千瓦时，折合 58.06 吨标准煤，满足橡胶生产加工项目项目生产、办公和公用设施等用电需要

2、项目年总用水量 4022.68 立方米，折合 0.34 吨标准煤,主要是生产补给水和办公及生活用水。项目用水由 xx 临港经济技术开发区市政管网供给。

3、橡胶生产加工项目项目年用电量 472411.00 千瓦时，年总用水量 4022.68 立方米，项目年综合总耗能量（当量值）58.40 吨标准煤/年。达产年综合节能量 17.44 吨标准煤/年，项目总节能率 20.07%，能源利用效果良好。

十一、环境保护

项目符合 xx 临港经济技术开发区发展规划，符合 xx 临港经济技术开发区产业结构调整规划和国家的产业发展政策；对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施，严格控制在国家规定的排放标准内，项目建设不会对区域生态环境产生明显的影响。

项目设计中采用了清洁生产工艺，应用清洁原材料，生产清洁产品，同时采取完善和有效的清洁生产措施，能够切实起到消除和减少污染的作用。项目建成投产后，各项环境指标均符合国家和地方清洁生产的标准要求。

十二、项目建设符合性

（一）产业发展政策符合性

由 xxx 有限责任公司承办的“橡胶生产加工项目”主要从事橡胶项目投资经营，其不属于国家发展改革委《产业结构调整指导目录（2011 年本）》（2013 年修正）有关条款限制类及淘汰类项目。

（二）项目选址与用地规划相容性

橡胶生产加工项目选址于 xx 临港经济技术开发区，项目所占用地为规划工业用地，符合用地规划要求，此外，项目建设前后，未改变项目建设区域环境功能区划；在落实该项目提出的各项污染防治措施后，可确保污染物达标排放，满足 xx 临港经济技术开发区环境保护规划要求。因此，建设项目符合项目建设区域用地规划、产业规划、环境保护规划等规划要求。

（三）

“ 三线一单 ” 符合性

1、生态保护红线：橡胶生产加工项目用地性质为建设用地，不在主导生态功能区范围内，且不在当地饮用水水源区、风景区、自然保护区等生态保护区内，符合生态保护红线要求。

2、环境质量底线：该项目建设区域环境质量不低于项目所在地环境功能区划要求，有一定的环境容量，符合环境质量底线要求。

3、资源利用上线：项目营运过程消耗一定的电能、水，资源消耗量相对于区域资源利用总量较少，符合资源利用上线要求。

4、环境准入负面清单：该项目所在地无环境准入负面清单，项目采取环境保护措施后，废气、废水、噪声均可达标排放，固体废物能够得到合理处置，不会产生二次污染。

十三、项目进度规划

本期工程项目建设期限规划 12 个月。实行动态计划管理，加强施工进度的统计和分析工作，根据实际施工进度，及时调整施工进度计划，随时掌握关键线路的变化状况。项目建设单位要制定严密的工程施工进度计划，并以此为依据，详细编制周、月施工作业计划，以施工任务书的形式下达给参与工程施工的施工队伍。对于难以预见的因素导致施工进度赶不上计划要求时及时研究，项目建设单位要认真制定和安排赶工计划并及时付诸实施。

十四、投资估算及经济效益分析

（一）项目总投资及资金构成

项目预计总投资 4053.75 万元，其中：固定资产投资 3260.65 万元，占项目总投资的 80.44%；流动资金 793.10 万元，占项目总投资的19.56%。

（二）资金筹措

该项目现阶段投资均由企业自筹。

（三）项目预期经济效益规划目标

项目预期达产年营业收入 6207.00 万元，总成本费用 4904.62 万元，税金及附加 68.70 万元，利润总额 1302.38 万元，利税总额

1550.72 万元，税后净利润 976.79 万元，达产年纳税总额 573.94 万元；达产年投资利润率 32.13%，投资利税率 38.25%，投资回报率 24.10%，全部投资回收期 5.65 年，提供就业职位 128 个。

十五、报告说明

报告有五大用途：可用于企业融资、对外招商合作；用于国家发展和改革委(以前的计委)立项；用于银行贷款告；用于申请进口设备免税；用于境外投资项目核准。

十六、项目评价

1、本期工程项目符合国家产业发展政策和规划要求，符合 xx 临港经济技术开发区及 xx 临港经济技术开发区橡胶行业布局和结构调整政策；项目的建设对促进 xx 临港经济技术开发区橡胶产业结构、技术结构、组织结构、产品结构的调整优化有着积极的推动意义。

2、xxx 公司为适应国内外市场需求，拟建“橡胶生产加工项目”，本期工程项目的建设能够有力促进 xx 临港经济技术开发区经济发展，为社会提供就业职位 128 个，达产年纳税总额 573.94 万元，可以促进xx 临港经济技术开发区区域经济的繁荣发展和社会稳定，为地方财政收入做出积极的贡献。

3、项目达产年投资利润率 32.13%，投资利税率 38.25%，全部投资回报率 24.10%，全部投资回收期 5.65 年，固定资产投资回收期5.65 年（含建设期），项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。

4、提振民营经济、激发民间投资已被列入重要清单。民营经济是经济和社会发展的重要组成部分，在壮大区域经济、安排劳动就业、增加城乡居民收入、维护社会和谐稳定以及全面建成小康社会进程中起着不可替代的作用，如何做大做强民营经济，已成为当前的一项重要课题。鼓励民营企业参与智能制造工程，围绕离散型智能制造、流程型智能制造、网络协同制造、大规模个性化定制、远程运维服务等新模式开展应用，建设一批数字化车间和智能工厂，引导产业智能升级。支持民营企业开展智能制造综合标准化工作，建设一批试验验证平台，开展标准试验验证。加快传统行业民营企业生产设备的智能化改造，提高精准制造、敏捷制造能力。

综上所述，项目的建设和实施无论是经济效益、社会效益还是环境保护、清洁生产都是积极可行的。

十七、主要经济指标

主要经济指标一览表

序号 项目 单位 指标 备注

占地面积

平方米

11785.89

17.67 亩

1.1

容积率

1.66

1.2

建筑系数

79.43%

1.3

投资强度

万元/亩

184.53

1.4

基底面积

平方米

9361.53

1.5

总建筑面积

平方米

19564.58

1.6

绿化面积

平方米

982.55

绿化率 5.02%

总投资

万元

4053.75

2.1

固定资产投资

万元

3260.65

2.1.1

土建工程投资

万元

1726.98

2.1.1.1

土建工程投资占比

万元

42.60%

2.1.2

设备投资

万元

890.63

2.1.2.1

设备投资占比

21.97%

2.1.3

其它投资

万元

643.04

2.1.3.1

其它投资占比

15.86%

2.1.4

固定资产投资占比

80.44%

2.2

流动资金

万元

793.10

2.2.1

流动资金占比

19.56%

收入

万元

6207.00

总成本

万元

4904.62

利润总额

万元

1302.38

净利润

万元

976.79

所得税

万元

1.66

增值税

万元

179.64

税金及附加

万元

68.70

纳税总额

万元

573.94

利税总额

万元

1550.72

投资利润率

32.13%

投资利税率

38.25%

投资回报率

24.10%

回收期

年

5.65

设备数量

台（套）

年用电量

千瓦时

472411.00

年用水量

立方米

4022.68

总能耗

吨标准煤

58.40

节能率

20.07%

节能量

吨标准煤

17.44

员工数量

人

128

第二章

建设背景

一、项目承办单位背景分析

（一）公司概况

公司坚持“以人为本，无为而治”的企业管理理念，以“走正道，负责任，心中有别人”的企业文化核心思想为指针，实现新的跨越，创造新的辉煌。热忱欢迎社会各界人士咨询与合作。

公司能源计量是企业实现科学管理的基础性工作，没有完善而准确的计量器具配置，就不能为企业能源消费的各个环节提供可靠的数据，能源计量工作也是评价一个企业管理水平的一项重要标志；项目承办单位依据 ISO10012-1 标准建立了完善的计量检测体系，并通过审核认证；随后又根据国家质检总局、国家发改委《关于加强能源计量工作的实施意见》以及 xx 省质监局《关于加强全省能源计量工作的通知》的文件精神，依据国家《用能单位能源计量器具配备和管理通则》（GB17176-2006）的要求配备了计量器具并实行量化管理；项目承办单位已经建立了“能源量化管理体系”并通过了当地质量技术监督局组织的评审认证，该体系的建立，进一步强化了项目承办单位对能源计量仪器（设备）的管理力度，实现了以量化管理促节能，提高了能源计量数据的真实性、准确性，凭借着不断完善的能源量化体系，实

现了对各计量数据进行日统计、周分析、月汇总、年总结，通过能源计量数据的有效采集、处理、分析、控制，真实反映了项目承办单位能源消费的实际状态，为节能降耗、保护环境、提高企业的市场竞争力，做出了积极的贡献，从而大大提高了项目承办单位的能源综合管理水平。公司实行董事会领导下的总经理负责制，推行现代企业制度，建立了科学灵活的经营机制，完善了行之有效的管理制度。项目承办单位组织机构健全、管理完善，遵循社会主义市场经济运行机制，严格按照《中华人民共和国公司法》依法独立核算、自主开展生产经营活动；为了顺应国际化经济发展的趋势，项目承办单位全面建立和实施计算机信息网络系统，建立起从产品开发、设计、生产、销售、核算、库存到售后服务的物流电子网络管理系统，使项目承办单位与全国各销售区域形成信息互通，有效提高工作效率，及时反馈市场信息，为项目承办单位的战略决策提供有利的支撑。公司秉承以市场的为导向，坚持自主创新、合作共赢。同时，以产业经营为主体，以技术研究和资本经营为两翼，形成“产业+技术+资本”相生互动、良性循环的业务生态效应。

（二）公司经济效益分析

上一年度，xxx 公司实现营业收入 5504.72 万元，同比增长 10.83%（538.04 万元）。其中，主营业业务橡胶生产及销售收入为 4745.13万元，占营业总收入的 86.20%。

上年度主要经济指标

序号 项目 第一季度 第二季度 第三季度 第四季度 合计 1

营业收入

1155.99

1541.32

1431.23

1376.18

5504.72

主营业务收入

996.48

1328.64

1233.73

1186.28

4745.13

2.1

橡胶(A)

328.84

438.45

407.13

391.47

1565.89

2.2

橡胶(B)

229.19

305.59

283.76

272.84

1091.38

2.3

橡胶(C)

169.40

225.87

209.73

201.67

806.67

2.4

橡胶(D)

119.58

159.44

148.05

142.35

569.42

2.5

橡胶(E)

79.72

106.29

98.70

94.90

379.61

2.6

橡胶(F)

49.82

66.43

61.69

59.31

237.26

2.7

橡胶(...)

19.93

26.57

24.67

23.73

94.90

其他业务收入

159.51

212.69

197.49

189.90

759.59

根据初步统计测算，公司实现利润总额 1329.21 万元，较去年同期相比增长 234.88 万元，增长率 21.46%；实现净利润 996.91 万元，较去年同期相比增长 185.64 万元，增长率 22.88%。

上年度主要经济指标

项目 单位 指标 完成营业收入

万元

5504.72

完成主营业务收入

万元

4745.13

主营业务收入占比

86.20%

营业收入增长率（同比）

10.83%

营业收入增长量（同比）

万元

538.04

利润总额

万元

1329.21

利润总额增长率

21.46%

利润总额增长量

万元

234.88

净利润

万元

996.91

净利润增长率

22.88%

净利润增长量

万元

185.64

投资利润率

35.34%

投资回报率

26.51%

财务内部收益率

27.54%

企业总资产

万元

9564.32

流动资产总额占比

万元

38.93%

流动资产总额

万元

3723.81

资产负债率

40.41%

二、橡胶项目背景分析

橡胶（Rubber）是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度（Tg）低，分子量往往很大，大于几十万。

橡胶分为天然橡胶与合成橡胶二种。天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成；合成橡胶则由各种单体经聚合反应而得。橡胶制品广泛应用于工业或生活各方面。

橡胶一词来源于印第安语 cau-uchu，意为“流泪的树”。天然橡胶就是由三叶橡胶树割胶时流出的胶乳经凝固、干燥后而制得。1770年，英国化学家 J.普里斯特利发现橡胶可用来擦去铅笔字迹，当时将这种用途的材料称为 rubber，此词一直沿用至今。橡胶的分子链可以交联，交联后的橡胶受外力作用发生变形时，具有迅速复原的能力，并具有良好的物理力学性能和化学稳定性。橡胶是橡胶工业的基本原料，广泛用于制造轮胎、胶管、胶带、电缆及其他各种橡胶制品。三叶橡胶树提供最多的商用橡胶。它在受伤害（如茎部的树皮被割开）时会分泌出大量含有橡胶乳剂的树液。

天然橡胶是由胶乳制造的，胶乳中所含的非橡胶成分有一部分就留在固体的天然橡胶中。一般天然橡胶中含橡胶烃 92%-95%，而非橡胶烃占 5%-8%。由于制法不同，产地不同乃至采胶季节不同，这些成分的比例可能有差异，但基本上都在范围以内。

蛋白质可以促进橡胶的硫化，延缓老化。另一方面，蛋白质有较强的吸水性，可引起橡胶吸潮发霉、绝缘性下降，蛋白质还有增加生热性的缺点。

丙酮抽出物是一些高级脂肪酸及固醇类物质，其中有一些起天然防老剂和促进剂作用，还有的能帮助粉状配合剂在混炼过程中分散并对生胶起软化的作用。

灰分中主要含磷酸镁和磷酸钙等盐类，有很少量的铜、锰、铁等金属化合物，因为这些变价金属离子能促进橡胶老化，所以他们的含量应控制。

干胶中的水分不超过 1%，在加工过程中可以挥发，但水分含量过多时，不但会使生胶储存过程中易发霉，而且还会影响橡胶的加工，如混炼时配合剂易结团；压延、压出过程中易产生气泡，硫化过程中产生气泡或呈海绵状等。

特种型橡胶指具有某些特殊性能的橡胶。主要有：①丁腈橡胶，简称 NBR，由丁二烯和丙烯腈共聚制得。耐油、耐老化性能好，可在120℃的空气中或在 150℃的油中长期使用。此外，还具有耐水性、气密性及优良的粘结性能。②硅橡胶，主链由硅氧原子交替组成，在硅原子上带有有机基团。耐高低温，耐臭氧，电绝缘性好。③氟橡胶，分子结构中含有氟原子的合成橡胶。通常以共聚物中含氟单元的氟原子数目来表示，如氟橡胶 23，是偏二氟乙烯同三氟氯乙烯的共聚物。氟橡胶耐高温、耐油、耐化学腐蚀。④聚硫橡胶，由二卤代烷与碱金属或碱土金属的多硫化物缩聚而成。有优异的耐油和耐溶剂性，但强度不高，耐老化性、加工性不好，有臭味，多与丁腈橡胶并用。此外，还有聚氨酯橡胶、氯醇橡胶、丙烯酸酯橡胶等。

按形态分为块状生胶、乳胶、液体橡胶和粉末橡胶。乳胶为橡胶的胶体状水分散体；液体橡胶为橡胶的低聚物，未硫化前一般为粘稠的液体；粉末橡胶是将乳胶加工成粉末状，以利配料和加工制作。20世纪 60 年代开发的热塑性橡胶，无需化学硫化，而采用热塑性塑料的加工方法成形。橡胶按使用又分为通用型和特种型两类。是绝缘体，不容易导电，但如果沾水或不同的温度的话，有可能变成导体。导电是关于物质内部分子或离子的电子的传导容易情况。按原材料来源与方法：橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶两大类。其中天然橡胶的消耗量占 1/3，合成橡胶的消耗量占 2/3。

天然橡胶主要来源于三叶橡胶树，当这种橡胶树的表皮被割开时，就会流出乳白色的汁液，称为胶乳，胶乳经凝聚、洗涤、成型、干燥即得天然橡胶。合成橡胶是由人工合成方法而制得的，采用不同的原

料（单体）可以合成出不同种类的橡胶。1900 年-1910 年化学家 C.D.哈里斯(Harris)测定了天然橡胶的结构是异戊二烯的高聚物，这就为人工合成橡胶开辟了途径。1910 年俄国化学家 SV 列别捷夫(Lebedev，1874-1934)以金属钠为引发剂使 1，3－丁二烯聚合成丁钠橡胶，以后又陆续出现了许多新的合成橡胶品种，如顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶等等。合成橡胶的产量已大大超过天然橡胶，其中产量最大的是丁苯橡胶。

三、橡胶项目建设必要性分析

橡胶行业是国民经济的重要基础产业之一。它不仅为人们提供日常生活不可或缺的日用、橡胶医用等轻工橡胶产品，而且向采掘、交通、建筑、机械、电子等重工业和新兴产业提供各种橡胶制生产设备或橡胶部件。可见，橡胶行业的产品种类繁多，后向产业十分广阔。

近几年来，橡胶行业得到不少发展，已有细分行业稳中有升，新生橡胶细分行业则飞速发展，但同时，橡胶行业也还存在环境、资源、灾害、创新等问题。

2004 年，全国天然橡胶种植总面积 69.62 万公顷，开割面积45.19 万公顷，干胶产量 57.33 万吨。其中农垦橡胶种植面积 41.1 万公顷，民营 28.52 万公顷，分别占全国橡胶总面积的 59.03%和 40.97%。

2005 年，海南遭遇 50 年罕见的干旱和百年不遇的台风灾害，天然橡胶生产遭受重创。为挖掘国内天然橡胶种植、加工的发展潜力，增加自给，中国橡胶行业做出了不懈的努力，认真贯彻国家安全、节能、环保和清洁生产方针，并取得重大成果。尤其是橡胶助剂行业积极调整产品结构，绿色环保型助剂大幅增长，防老剂优良品种产量比例已达 80%，促进剂达 50%，有毒、有害、高致癌的 NOBS 生产量得到有效控制;废橡胶综合利用率达 65%以上，再生胶及胶粉后加工利用领域扩大。

2006 年，中国橡胶工业协会六届三次理事会讨论通过并发布《中国橡胶工业“十一五”科学发展规划意见》及橡胶行业“十一五”实施名牌战略规划意见。这是首次由协会组织制订的行业规划。规划表明，橡胶工业“十一五”期间要走自主创新之路，全行业要切实转入科学发展的轨道，使中国成为世界橡胶工业的强国。

中国橡胶行业的发展前景广阔。到 2010 年，中国天然橡胶总消耗量将达到 230 万吨，橡胶工业的产品结构将有较大变化，新型产品、更新换代产品增多、新材料、新工艺应用扩大，生产技术有明显进步。

橡胶行业的特征决定了当一国的橡胶行业成熟后，该行业的景气状况与整个经济的运行橡胶状况将保持很强的相关性:其发展周期的长

度与该国经济周期的长度相当，走势同向;但由于橡胶行业属于基础工业，它的周期变化要略提前于经济周期的变化。另外，同样由于橡胶行业处于国民经济生产链的前端，其周期波动的波幅要小于产业链末端行业的波幅，也小于整个经济的波幅。从产业投资的角度看，成熟的橡胶行业比较接近收益型投资行业。中国的橡胶加工业正值蓬勃发展时期，各地的橡胶业不仅加快了中国工业的进程，也带动了各地的经济建设发展的良好局面。我国橡胶工业比较发达的地区有:云南、广东、山东莒县、河北等地。

第三章

产业调研分析

一、橡胶行业分析

橡胶制品指以天然及合成橡胶为原料生产各种橡胶制品的活动，还包括利用废橡胶再生产的橡胶制品。合成橡胶的产量已大大超过天然橡胶，其中产量最大的是丁苯橡胶。而我国是世界天然橡胶的消费及进口大国。近年来，随着国家的不断发展，其橡胶制品行业也得到了较为快速的增长。根据数据显示，截止到 2018 年我国橡胶制品行业产量为 4979.3 万吨，销售收入近9709 亿元，其市场规模也将近8640.7 亿元。2019 年 1-9 月橡胶和塑料制品业工业总产值 23176 万元，同比下降 5.9%;工业销售产值 23055 万元，同比下降 11.7%。

目前我国橡胶轮胎主要运用于汽车轮胎，汽车销量会严重影响汽车轮胎销量进而影响橡胶轮胎市场。近几年，中国汽车行业呈现良好发展态势，连续九年蝉联全球第一，稳居全球最大的汽车生产国和新车消费市场，带动轮胎行业快速发展。随着当前国内外橡胶制品市场竞争越发激烈，各橡胶制品企业都想从日趋复杂的环境下在更大范围考虑公司的市场与资源分布，进一步提升竞争能力，增强品牌影响力，以实现总体利益最大化。

天然橡胶作为一种重要的战略物资和工业原料，是典型的资源约束型产品;作为大宗商品，其价格受贸易政策、汇率、国家货币政策及市场流动性等多重因素影响。天然橡胶、合成橡胶是生产轮胎等橡胶制品的主要原材料，占轮胎等橡胶制品总生产成本比重较大。并且由于天然橡胶和合成橡胶价格有一定的联动性，因此，天然橡胶的价格对轮胎等橡胶制品成本影响很大。

二、橡胶市场分析预测

我国的天然橡胶产量在 80 万吨/年左右波动，曾在 2013 年达到峰值 87 万吨，而近年来随着天然橡胶价格下跌，生产意愿降低，2016 年国内天然橡胶产量下滑到 76 万吨。

我国是生产制造的大国，不仅面对是国内 13 亿人的巨大市场，也是大量商品的世界工厂。以占天然橡胶 70%需求的轮胎行业为例，中国的轮胎消费占全球轮胎消费的三分之一，而中国的轮胎生产量超过了全球轮胎生产量的一半。

因此，中国是全球最大的天然橡胶消费国。中国的天然橡胶消费量从 2007 年的 269 万吨增加到 2014 的 480 万吨。在近几年中，随着中国经济发展的降速，天然橡胶的国内需求增长变缓，而轮胎行业近

年面对大量的海外反倾销，轮胎出口被部分限制，导致生产外移，降低了国内天然橡胶的需求。

通过对橡胶行业发展前景分析，由于我国的地理纬度原本不适合种植天然橡胶，因此我国种植的胶林，割胶期短于东南亚各国，单位面积产量低于东南亚各国，因此我国种植的天然橡胶在成本上处于天然劣势。然而为了保护国内种植天然橡胶这个战略资源，我国政府对进口天然橡胶征收 20%的关税。

在天然橡胶最大的消费下游轮胎行业，国内的轮胎制造商出口轮胎所需要的进口天然橡胶可以核销关税，即零关税，而内销轮胎如需要使用进口的天然橡胶则必须缴纳关税。因此出现了“复合橡胶”这个新品种。复合橡胶是国内的轮胎行业规避天然橡胶进口关税的产物,是东南亚的橡胶加工厂在天然橡胶中加入微量的硬脂酸等助剂混合而成。

通过对橡胶行业发展前景分析，由于我国天然橡胶对外依存度较高，因此天然橡胶较大的受国际市场影响。2017 年在天然橡胶主产国抛储以及未实施联合保价和没有新的减产举措出台的情况下，我国天然橡胶主流价格大幅下跌。具体为：年初经历了 1 个半月的短时快速上涨，上涨幅度高达 27.8%;

之后，自高位大幅回落，虽然中间出现几次小幅反弹，更有几次崩盘式跌停，至 12 月 29 日，下跌幅度高达 41.82%。其中，本年度天然橡胶现货主流报价最高点 20873.33 元/吨出现在 2 月 13 日，最低点11357.14 元/吨出现在 10 月 9 日，年度最大跌幅约为 45.59%。

第四章

建设规划方案

一、产品规划

（一）产品放方案

项目产品主要从国家及地方产业发展政策、市场需求状况、资源供应情况、企业资金筹措能力、生产工艺技术水平的先进程度、项目经济效益及投资风险性等方面综合考虑确定。该项目主要产品为橡胶，具体品种将根据市场需求状况进行必要的调整，各年生产纲领是根据人员及装备生产能力水平，并参考市场需求预测情况确定，同时，把产量和销量视为一致，本报告将按照初步产品方案进行测算，根据确定的产品方案和建设规模及预测的橡胶产品价格根据市场情况，确定年产量为 xxx，预计年产值 6207.00 万元。

（二）营销策略

坚持把项目产品需求市场作为创业工作的出发点和落脚点，根据市场的变化合理调整产品结构，真正做到市场需要什么产品就生产什么产品，市场的热点在哪里，创新工作的着眼点就放在哪里；针对市场需求变化合理确定项目产品生产方案，增加产品高附加值，能够满足人们对项目产品的需求。项目承办单位计划在项目建设地建设项目，具有得天独厚的地理条件，与 xx 省同行业其他企业相比，拥有“立地

条件好、经营成本低、投资效益高、比较竞争力强”的优势，因此，发展相关产业前景广阔。

产品方案一览表

序号 产品名称 单位 年产量 年产值 1

橡胶 A

单位

xx

2793.15

橡胶 B

单位

xx

1551.75

橡胶 C

单位

xx

931.05

橡胶 D

单位

xx

496.56

橡胶 E

单位

xx

310.35

橡胶 F

单位

xx

124.14

合计

单位

xxx

6207.00

二、建设规模

（一）用地规模

该项目总征地面积 11785.89平方米（折合约 17.67 亩），其中：净用地面积 11785.89平方米（红线范围折合约 17.67 亩）。项目规划总建筑面积 19564.58平方米，其中：规划建设主体工程 13495.89平方米，计容建筑面积 19564.58平方米；预计建筑工程投资 1726.98 万元。

（二）设备购置

项目计划购置设备共计 78 台（套），设备购置费 890.63 万元。

（三）产能规模

项目计划总投资 4053.75 万元；预计年实现营业收入 6207.00 万元。

第五章

项目选址方案

一、项目选址原则

二、项目选址

该项目选址位于 xx 临港经济技术开发区。

“十二五”时期，面对经济发展新常态，全市上下坚持科学发展，以转型发展、可持续发展为引领，突出改善民生，强化改革创新驱动，推进法治政府建设，确保社会和谐稳定，经济社会总体保持了平稳发展。经济发展步入新常态。园区规划面积 50平方公里，启动区面积为10平方公里，处于多条高速公路交织地带，是贵州省东西、南北交通节点城市，也是陆路出海通道必经之地。铁路与公路交通极其便利。目前园区内已成为全省重要的经济增长极，是发挥自身资源优势与产业集群效应的重要平台。

三、建 设条件分析

随着世界经济一体化的发展，项目产品及相关行业在国际市场竞争中已具有龙头地位，同时，xx 省又是相关行业在国内的生产基地，这就使本行业在国际市场有不可估量的发展空间；项目承办单位通过参加国外会展和网络销售，可以使公司项目产品在国际市场中占有更

大的市场份额。项目建设得到了当地人民政府和主管部门的高度重视，土地管理部门、规划管理部门、建设管理部门等提出了具体的实施方案与保障措施，并给予充分的肯定；其二，项目建设区域水、电、气等资源供给充足，可满足项目实施后正常生产之要求；其三，投资项目可依托项目建设地成熟的公用工程、辅助工程、储运设施等富余资源及丰富的劳动力资源、完善的社会化服务体系，从而加快项目建设进度，降低建设成本，节约项目投资，提高项目承办单位综合经济效益。随着互联网的发展网上交易给项目承办单位搭建了很好的发展平台，目前，很多公司都已经不是以前传统销售方式，仅仅依靠一家供应商供货，而是充分加强网络在市场营销的应用，这就给公司创造了新的发展空间；凭着公司产品良好的性价比和稳定的质量，通过开展网上销售，完善电子商务会进一步增加企业的市场份额。

四、用地控制指标

根据测算，投资项目固定资产投资强度完全符合国土资源部发布的《工业项目建设用地控制指标》（国土资发【2008】24 号）中规定的产品制造行业固定资产投资强度≥1259.00 万元/公顷的规定；同时，满足项目建设地确定的“固定资产投资强度≥4500.00 万元/公顷”的具体要求。建设项目平面布置符合行业厂房建设和单位面积产能设计

规定标准，达到《工业项目建设用地控制指标》（国土资发【2008】24 号）文件规定的具体要求。

五、用地总体要求

本期工程项目建设规划建筑系数 79.43%，建筑容积率 1.66，建设区域绿化覆盖率 5.02%，固定资产投资强度 184.53 万元/亩。

土建工程投资一览表

序号 项目 占地面积（㎡）

基底面积（㎡）

建筑面积（㎡）

计容面积（㎡）

投资（万元）

主体生产工程

6618.60

6618.60

13495.89

13495.89

1310.42

1.1

主要生产车间

3971.16

3971.16

8097.53

8097.53

812.46

1.2

辅助生产车间

2117.95

2117.95

4318.68

4318.68

419.33

1.3

其他生产车间

529.49

529.49

782.76

782.76

78.63

仓储工程

1404.23

1404.23

3944.65

3944.65

278.56

2.1

成品贮存

351.06

351.06

986.16

986.16

69.64

2.2

原料仓储

730.20

730.20

2051.22

2051.22

144.85

2.3

辅助材料仓库

322.97

322.97

907.27

907.27

64.07

供配电工程

74.89

74.89

74.89

74.89

5.95

3.1

供配电室

74.89

74.89

74.89

74.89

5.95

给排水工程

86.13

86.13

86.13

86.13

5.32

4.1

给排水

86.13

86.13

86.13

86.13

5.32

服务性工程

889.35

889.35

889.35

889.35

62.80

5.1

办公用房

487.34

487.34

487.34

487.34

34.84

5.2

生活服务

402.01

402.01

402.01

402.01

31.59

消防及环保工程

250.89

250.89

250.89

250.89

19.93

6.1

消防环保工程

250.89

250.89

250.89

250.89

19.93

项目总图工程

37.45

37.45

37.45

37.45

7.11

7.1

场地及道路硬化

2608.87

425.65

425.65

7.2

场区围墙

425.65

2608.87

2608.87

7.3

安全保卫室

37.45

37.45

37.45

37.45

绿化工程

1053.97

36.89

合计

9361.53

19564.58

19564.58

1726.98

六、节约用地措施

在项目建设过程中，项目承办单位根据项目建设地的总体规划以及项目建设地对投资项目地块的控制性指标，本着“经济适宜、综合利用”的原则进行科学规划、合理布局，最大限度地提高土地综合利用率。土地既是人类赖以生存的物质基础，也是社会经济可持续发展必不可少的条件，因此，项目承办单位在利用土地资源时，严格执行国家有关行业规定的用地指标，根据建设内容、规模和建设方案，按照国家有关节约土地资源要求，合理利用土地。采用大跨度连跨厂房，方便生产设备的布置，提高厂房面积的利用率，有利于节约土地资源；原料及辅助材料仓库采用简易货架，提高了库房的面积和空间利用率，从而有效地节约土地资源。

七、总图布置方案

（一）平面布置总体设计原则

（二）主要工程布置设计要求

道路在项目建设场区内呈环状布置，拟采用城市型水泥混凝土路面结构形式，可以满足不同运输车辆行驶的功能要求。项目承办单位项目建设场区道路网呈环形布置，方便生产、生活、运输组织及消防要求，所有道路均采用水泥混凝土路面，其坡路及弯道等均按国家现行有关规范设计。

（三）绿化设计

投资项目绿化的重点是场区周边、办公区及主要道路两侧的空地，美化的重点是办公区，场区周边以高大乔木为主，办公区以绿色草坪、花坛为主，道路两侧以观赏树木、绿篱、草坪为主，适当结合花坛和垂直绿化，起到环境保护与美观的作用，创造一个“环境优美、统一协调”的建筑空间。场区绿化设计要达到“营造严谨开放的交流环境，催人奋进的工作环境，舒适宜人的休闲环境，和谐统一的生态环境”之目的。undefined

（四）辅助工程设计

1、给水系统由项目建设地给水管网直供；场区给水网确定采用生产、生活及消防合一系统的供水方式，在场区内形成环状，从而保证供水水压的平衡及消防用水的要求。

2、项目用水由项目建设地市政管网给水干管统一提供，供水管网水压大于 0.40Mpa 可以满足项目用水需求；进厂总管径选用 DN300?L，各车间分管选用 DN50?L-DN100?L，给水管道在场区内形成完善的环状给水管网，各单体用水从场区环网上分别接出支管，以满足各单体的生产、生活、消防用水的需要；室外给水主管道采用 PP-R 给水管，消防管道采用热镀锌钢管。

3、配电系统采用 TN-C-S 制，变压器中性点接地，接地电阻R≤4.00 欧姆，高压配电设备采用接地保护，低压用电设备采用接零保护，正常情况下不带电的用电设备金属外壳、构架、穿线钢管均应可靠接零。项目承办单位采用高压计度方式结算电费，低压回路装有电度表，便于各车间成本核算；在 10KV 电源进线处设置电能总计量；每路 10KV 出线柜均装设有功电度表和无功电度表。10KV 配电室设有专用防雷柜，低压系统分级配有避雷器，弱电系统配有电涌保护器（SPD）。配电系统采用 TN-C-S 制，变压器中性点接地，接地电阻 R≤4.00 欧姆，高压配电设备采用接地保护，低压用电设备采用接零保护，正常情况下不带电的用电设备金属外壳、构架、穿线钢管均应可靠接零。

4、主体工程及原材料仓库等均采用自然通风为主、机械换气通风为辅；对生产系统中个别温度高、粉尘多的工位采取机械强制通风方

案，以保证良好的生产环境。车间采用传统的热水循环取暖形式，其他厂房及办公室采用燃气辐射采暖形式。有空调要求的办公室和生活间夏季设置空调，空调温度范围要求为 26.00℃-28.00℃，空调设备采用分体式空调控制器。

八、运输组成

（一）运输组成总体设计

1、项目建设规划区内部和外部运输做到物料流向合理，场内部和外部运输、接卸、贮存形成完整的、连续的工作系统，尽量使场内、外的运输与车间内部运输密切结合统一考虑。

2、外部运输和内部运输可采用送货制；采用合适的运输方式和运输路线，使企业的物流组成达到合理优化；把企业的组成内部从原材料输入、产品外运以及车间与车间、车间与仓库、车间内部各工序之间的物料流动都作为整体系统进行物流系统设计，使全场物料运输形成有机的整体。

（二）场内运输

1、场内运输系统的设计要注意物料支撑状态的选择，尽量做到物料不落地，使之有利于搬运；运输线路的布置，应尽量减少货流与人流相交叉，以保证运输的安全。

2、场内运输主要为原材料的卸车进库；生产过程中原材料、半成品和成品的转运，以及成品的装车外运；场内运输由装载机、叉车及胶轮车承担，其费用记入主车间设备配套费中，本期工程项目资源配置可满足场内运输的需求。

（三）场外运输

1、场外运输主要为原材料的供给以及产品的外运；产品的远距离运输由汽车或铁路运输解决，区域内社会运输力量充足，可满足本期工程项目场外远距离运输的需求。

2、短距离的运输任务将利用社会运力解决，基本可以满足各类运输需求，因此，本期工程项目不考虑增加汽车运输设备。

3、外部运输应尽量依托社会运输力量，从而减少固定资产投资；主要产成品、大宗原材料的运输，应避免多次倒运，从而降低运输成本且提高运输效率。

4、该项目所涉及的原辅材料的运入，成品的运出所需运输车辆，全部依托社会运输能力解决。

（四）运输方式

由于需要考虑橡胶产品所涉及的原辅材料和成品的运输，运输需求量较大，初步考虑铁路运输与公路运输方式相结合的运输方式。

九、选址综合评价

投资项目建设地址及周边地区具有较强的生产配套与协作能力，项目建设地工业种类齐全制造业发达，技术人员与高等级工程技术人力资源充足，项目配套及辅助材料均能找到合适的服务厂家，供应商分布在周边 150.00 公里的范围内，供货运输时间约在 2.00 小时之内，而且铁路、公路运输非常方便快捷。

第六章

项目工程设计研究

一、建筑工程设计原则

项目承办单位本着“适用、安全、经济、美观”的原则并遵照国家建筑设计规范进行项目建筑工程设计；在满足投资项目生产工艺设备要求的前提下，力求布局合理、造型美观、色彩协调、施工方便，努力建设既有时代感又有地方特色的工业建筑群的新形象。项目承办单位本着“适用、安全、经济、美观”的原则并遵照国家建筑设计规范进行项目建筑工程设计；在满足投资项目生产工艺设备要求的前提下，力求布局合理、造型美观、色彩协调、施工方便，努力建设既有时代感又有地方特色的工业建筑群的新形象。建筑立面处理在满足工艺生产和功能的前提下，符合现代主体工程的特点，立面处理力求简洁大方，色彩组合以淡雅为基调，适当运用局部色彩点缀，在满足项目建设地规划要求的前提下，着重体现项目承办单位企业精神，创造一个优雅舒适的生产经营环境。

二、项目工程建设标准规范

1、《无障碍设计规范》

硅橡胶材料性能 篇5

展览时间：2014年10月17-19日展览地点：深圳中亚会展中心

特支单位：深圳市人民政府中国塑料加工工业协会中国轻工业联合会

主办单位：中国塑料工业联合会中国工程改性塑料专业委员会上海泰威展览服务有限公司 支持单位：广东省塑料工业协会深圳市高分子行业协会深圳市新材料行业协会

承办单位：上海泰威展览服务有限公司

展览日程安排：

布展时间：2014年10月15-16日

展览洽谈：2014年10月17-19日

撤展时间：2014年10月19日（下午15:00）

参展范围：

1.工程塑料：通用工程塑料（PA、PA6、PA66、PA12、PC、POM、PBT、PET、PPO、PMMA）等；特种工程塑料（PPS、PI、PSF、PEEK、PCTFE、LCP、PTFE、PES、PAI、PAR）等；塑料合金（PPO/PS、PC/ABS、PC/PBT、PC/PET、PA/PP）等；

2.改性塑料：通用塑料工程化改性产品（改性PE、PP、PS、ABS）；改性工程塑料（PPO、PA、POM、PC、PBTPET、PSU)；改性特种工程塑料（PPS、PEEK、PEI、PSF、LCP）；

3.塑料助剂（添加剂）：增强材料（各种纤维）、抗氧剂、抗雾剂、抗静电剂、阻聚剂、光稳定剂、着色剂、偶联剂、阻燃剂、成型剂、热稳定剂、润滑剂、增塑剂、抗紫外光稳剂、钛白粉等；

4.化工原料：改性料、再生料、水口料、聚氨酯原料、ABS、PA66/PPA、PA6、PMMA、PC、POM、HIPS、PP、GPPS、降解塑料、K料、PE、AS、PA12、PBT、EVA PC/ABS、纳米材料、TPU、PVC、PPS，再生塑料 PA66、PET、HDPE、SBS、TPE、LCP、PA46、SEBS、PA11、TPEE、TPR、TPX、PPO、FEP、POE、PA6T、PA9T、ETFE、ASA、COC、PC/PET、PA11、EPDM、CPE、PPA、PI，各类母料、母粒、颜料燃料、热塑性弹性体、钛白粉、炭黑、色母粒专用助剂、各种母粒生产技术、制造加工设备等；

5.制品及应用过程：滚塑容器、化工容器、PVC片材、包装塑料；各种工程塑料成型材料；半成品及成品用于电子、家电、汽车、建筑、航空及航天等产品；

6.加工应用领域及辅助设备：单、双螺杆挤出机；混炼机、往复式混炼机；造粒机、水下造粒机；滚塑机；

粉碎机，新型成型工艺机装备，中空成型机及模具，注塑成型机及模具，压制成型设备，反应注塑成型设备，干燥机，研磨机，计量喂料装置，加热器，模具装卸，模温控制器及冷水机，传感器，监控仪器，螺杆机筒，回收设备及系统，检测设备及仪表，CAD/CAM系统等。

参展范围：（标准展位：3M*3M=9M2）双开口展位加收20%费用

国内企业：9800.00(RMB)/9平方米(3m×3m)

国外企业：4000.00(USD)/9平方米(3m×3m)

光地价格：1000.00 /平方米(RMB)国外企业 400.00(USD)/平方米

标准展位配置：中英文楣板、咨询桌一张、椅子两把、射灯两只、电源插座1个。

光地展位：只提供参展空场地，不包含展架、展具，不含特装管理费及电箱费用。

参展程序：企业确定参展后,向组织单位索取参展申请表填写好传真至组织单位； 申请展位一周内将参展费用[50%（订金）或全款]电汇或交至组织单位，余款于2014年9月10日前付清；展位顺序分配原则：“先申请，先付款，先安排”；组织单位在收到展台费用后，展会开始前一个月前寄《参展手册》给参展商；

组织单位联络处：

上海泰威展览服务有限公司

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材料力学性能总结 篇6

第一章

二节．弹变

1,。弹性变形：材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，材料变形即可消失并能完全恢复原来形状的性质称为弹性。这种可恢复的变形称为弹性变形。

2.弹性模量：表征材料对弹性变形的抗力

3.弹性性能与特征是原子间结合力的宏观体现，本质上决定于晶体的电子结构，而不依赖于显微组织，因此，弹性模量是对组织不敏感的性能指标。4.比例极限σp：应力与应变成直线关系的最大应力。

5.弹性极限σe：由弹性变形过渡到弹性塑性变形的应力。

6.弹性比功: 表示单位体积金属材料吸收弹性变形功的能力，又称弹性比应变能。

7.力学性能指标：反映材料某些力学行为发生能力或抗力的大小。

8.弹性变形特点：应力与应变成比例，产生变形，当外力取消后，材料变形即可消失并能完全恢复原来形状

9.滞弹性：在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象，称为滞弹性。

10.循环韧性：指在塑性区加载时材料吸收不可逆变形功的能力。

11.循环韧性应用：减振、消振元件。12.包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余伸长应力增加；反向加载规定残余伸长应力降低的现象，称为包申格效应。

13.包申格应变：指在给定应力下，正向加载与反向加载两应力－应变曲线之间的应变差。14.消除包申格效应：预先进行较大的塑性变形。在第二次反向受力前先使金属材料于回复或再结晶温度下退火。三节：塑性

1.塑性：金属材料断裂前发生不可逆永久(塑性)变形的能力.2.影响材料屈服强度的因素：㈠ 内在因素.1.金属本性及晶格类型.主滑移面位错密度大，屈服强度大。2.晶粒大小和亚结构.晶界对位错运动具有阻碍作用。晶粒小可以产生细晶强化。都会使强度增加。3.溶质原子: 溶质元素溶入金属晶格形成固溶体,产生固溶强化。4，第二相.a.不可变形的第二相绕过机制.留下一个位错环对后续位错产生斥力, b.可以变形的第二相切过机制.由于，质点与基体间晶格错排及位错切过第二相质点产生新界面需要做功，使强度增加。二）外在因素：1.温度温度越高原子间作用越小位错运动阻力越低2.应变速率。应变速率越高强度越高。3.应力状态.切应力分量越大强度越低

3.细晶强化：晶界是位错运动的阻碍，晶粒小相界多。减少晶粒尺寸会减少晶粒内部位错塞积的数量，减少位错塞积群的长度，降低塞积点处的应力，相邻晶粒中位错源开动所需的外加切应力提高，屈服强度增加。

4.固溶强化：在纯金属中加入溶质原子形成固溶合金，将显著提高屈服强度，此即为固溶强化。溶质原子与基体原子尺寸差别越大，引起的弹性畸变越大，溶质原子浓度越高，引起的弹性畸变越大，对位错的阻碍作用越强，固溶强化作用越大。

5.影响粒状第二相强化效果的因素：当粒子体积分数f一定时,粒子尺寸r越小、位错运动障碍越多，位错的自由行程越小，强比效果越显著。当粒子尺寸一定时，体积分数f越大，强化效果亦越好。网状分布时，位错堆积，应力不可以松弛，脆性增加.片状＞球状

6.珠光体对第二相的影响：1）片状珠光体，位错的移动被限制在渗碳体片层之间。所以渗碳体片层间距越小，珠光体越细，其强度越高。2）粒状珠光体，位错钱与第二相球状粒子交会的机会减少，即位错运动受阻的机会减少，故强度降低，塑性提高。3）渗碳体以连续网状分布于铁素体晶界上时，使晶粒的变形受阻于相界，导致很大的应力集中，因此强度反而下降，塑性明显降低。

7.应变硬化：应变硬化是位错增殖、运动受阻所致

8.n表示材料的应变强化能力或对进一步塑性变形的抗力。

9.影响n的因素：1)层错能：层错能低,则交滑移难，加工硬化指数高。2)冷热变形 退火态n大，冷加工n小3)强度，强度高n低。10塑性的指标：①延伸率：试样拉断时所测得的条件延伸率主要反映了材料均匀变形的能力。② 断面收缩率：断面收缩率主要反映了材料局部变形的能力 11.韧性：韧性是指材料在断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。四节：金属的断裂

1.裂纹的基本形成过程：裂纹形成和扩展。2.段裂类型：1）根据断裂前金属是否有明显的塑性变形分：脆性断裂ψ<5%

韧性断裂ψ>5% 2）从微观上按照裂纹的走向分：穿晶断裂 沿晶断裂

3.磨损，腐蚀，断裂是机件的三种失效形式。4.韧性断裂宏观断口：断口粗糙、呈纤维状，灰暗色。1）中、低强度钢光滑圆柱试样拉伸断口呈杯锥状。

5.宏观断口三要素：1）纤维区2)放射区3)剪切唇

6.塑性变形量越大则放射线越粗。温度降低或材料强度增加，由于塑性降低放射线由粗变细乃至消失。

7.影响断口三要素的因素：材料脆性越大，放射区越大，纤维区越小，剪切唇越小。材料尺寸越大，放射区越大，纤维区基本不变。8.脆性断裂宏观断口：脆性断裂的断裂面一般与正应力垂直，断口平齐而光亮，常呈放射状或结晶状。

9.沿晶断裂：当晶界的强度小于屈服强度时，晶界无塑性变形，断裂呈宏观脆性

产生冰糖状断口。当晶界的强度大于屈服强度时，晶界有塑性变形，产生石状断口 10.微孔聚集型断裂断口微观特征:韧窝。11.微孔聚集型断裂的过程：塑变过程中，位错运动遇到第二相颗粒形成位错环。切应力作用下位错环堆积.位错环移向界面，界面沿滑移面分离形成微孔。位错源重新开动，释放出新位错，不断进入微孔，使微孔长大。在外力的作用下产生缩颈（内缩颈）而断裂（纤维区），使微孔聚合，形成裂纹；裂纹尖端应力集中，产生极窄的与径向大致呈45度的剪切变形带，新的微孔就在变形带内成核、长大和聚合，与裂纹连接时，裂纹扩展。（大概说出）

12.解理断裂：指金属材料在一定条件下（如低温），当外加正应力达到一定数值后，以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂。

13.解理面：由于与大理石的断裂相似，所以称这种晶体学平面为解理面。

14.解理断裂过程分为三个阶段：a)塑性变形形成裂纹b)裂纹在同一晶粒内初期长大c)裂纹越过晶界向相邻晶粒扩展

15.解理断裂的微观断口特征：1)解理台阶及河流状花样。2)舌状花样 16.准解理断裂：穿晶断裂；有小解理刻面； 有台阶或撕裂棱及河流花样。

第二章

一节：材料的软性系数

1.α值越大，最大切应力分量越大，表示应力状态越“软”，越易于产生塑性变形和韧性断裂。α值越小，最大正应力分量越大，应力状态越“硬”，越不易产生塑性变形而易于产生脆性断裂。

2.对于塑性较好的金属材料，往往采用应力状态硬的三向不等拉伸的加载方法，以考查其脆性倾向。二节：压缩

1.力学性能指标 规定非比例压缩应力σpc。抗压强度σbc。相对压缩率δck 和相对断面扩胀率ψck 2.压缩试验的特点：1）单向压缩试验的应力状态系数α＝2，主要用于拉伸时呈脆性的金属材料力学性能的测定。2）因此塑性材料很少进行压缩试验。3）脆性材料的压缩强度一般高于其抗拉强度。三节：弯曲 1.性能指标：可测定脆性或低塑性材料的主要力学性能指标有：规定非比例弯曲应力σpb。抗弯强度σbb。弯曲模量Eb 2.弯曲试验的特点：1）试样形状简单、操作方便，不存在拉伸试验时的试样偏斜对试验结果的影响，并可用试样弯曲的挠度显示材料的塑性。2）弯曲试样一侧受拉，一侧受压，表面应力最大，故可较灵敏地反映材料的表面缺陷。3）对于脆性难加工的材料，可用弯曲代替拉伸 四节：扭转

1.力学性能指标：切变模量G。扭转比例极限τp和扭转屈服强度τs。抗扭强度

2.扭转特点：1）测定那些在拉伸时呈现脆性或低塑性材料的强度和塑性。2）能较敏感地反映出材料表面缺陷及表 面硬化层的性能。3）试样长度上的塑性变形是均匀的，不会出颈缩现象。4）扭转时最大正应力与最大切应力在数值上大体相等。

五节：缺口试样静载荷试验

1.缺口效应 效应1：缺口引起应力集中，改

变了缺口前方应力状态。由单向应力状态变为两向或三向应力状态。缺口效应2:缺口使塑性材料产生缺口附加强化，使强度增加，塑性降低。六节：硬度

1.布氏硬度 优点：压痕面积大，不受个别

相及微小不均匀性影响，反映平均性能，重现度大。缺点：不同材料变D、F，测d不能直接读数。压痕较大，不宜在零件表面上测定硬度，也不能测定薄壁件或表面硬化层硬度。

2.洛氏硬度：压痕深度来表示材料的硬度。3.洛氏硬度 优点：适于各种不同硬质材料的检验，不存在压头变形问题;硬度值可直接读出;对试件表面造成的损伤较小，可用于成品零件的质量检验;因加有预载荷，可以消除表面轻微的不平度对试验结果的影响。缺点：不同标尺的洛氏硬度值无法相互比较;由于压痕小，所以洛氏硬度对材料组织的不均匀性很敏感

4.维氏硬度：测量压痕两对角线的长度后取

平均值d。

第三章 金属在冲击载荷下的力学性能 三节：低温脆性

1.冲击韧性：是指材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力。

2.材料的冲击韧度值随温度的降低而减小，当温度降低到某一温度范围时，冲击韧度急剧下降，材料由韧性状态转变为脆性状态。这种现象称为“冷脆”。3.低温脆性的本质：低温脆性是材料屈服强度随温度下降急剧增加的结果。

4.影响冲击韧性和韧脆转变温度的因素：1.材料因素：a）晶体结构的影响。低、中强度的bcc金属及其合金有冷脆现象。高强度的bcc金属，冷脆转变不明显。fcc金属一般情况下可认为无冷脆现象。2）化学成分： a)加入能形成间隙固溶体的元素，使冲击韧性减小，冷脆转变温度提高 b)α-Fe中加入能形成置换固溶体的元素。c)杂质元素S、P、Pb、Sn、As等，会降低钢的韧性。3）晶粒尺寸：细化晶粒能使材料的韧性增加，韧脆转变温度降低。4)金相组织：强度相同时S>B>P片>P球。2.外在因素：1）缺口越尖锐，三向应力状态越严重脆性转变温度的升高。2）尺寸因素 试样尺寸增大，材料的韧性下降，断口中纤维区减少，脆性转变温度升高。3）加载速度 外加冲击速度增加，使缺口处塑性变形的应变率提高，促进材料的脆化。

5.Si、Cr等降低层错能，促进位错扩展，形成孪晶、交滑移困难。在α-Fe中加入Ni和Mn，能显著地降低冷脆转变温度并提高韧断区的冲击值。

第四章 金属的断裂韧度 1.裂纹扩展的基本形式：1）张开型裂纹2）滑开型裂纹3）撕开型裂纹

2.在x轴上裂纹尖端的切应力分量为零，拉应力分量最大，裂纹最易沿x轴方向扩展。3.应力场强度因子KⅠ表示裂纹尖端应力场的强弱

4.这个临界或失稳状态的KI值就记作KIC或KC称为断裂韧度。表征材料对宏观裂纹失稳扩展的抗力。

5.GIC，也称为断裂韧度或平面断裂韧度，表示材料阻止裂纹失稳扩展时单位面积所消耗的能量

6.影响断裂韧性KIC的因素：

一、内因 ：1）晶粒尺寸 晶粒愈细，KIC 也愈高。2）合金化 固溶使得KIC 降低。弥散分布的第二相数量越多，其间距越小，KIC 越低;第二相沿晶界网状分布，晶界损伤，KIC 降低；

球状第二相的KIC ＞片状 3）夹杂 夹杂物偏析于晶界，晶界弱化，增大沿晶断裂的倾向性； 在晶内分布的夹杂物 起缺陷源的作用，都使材料 的KIC 值下降。4）显微组织（1）M组织 板条M，KIC高。针状M，KIC低 混合M介于二者之间

（2）回火组织：回火马氏体KIC 低。回火索氏体KIC高。回火屈氏体介于二者之间。（3）贝氏体组织

上贝氏体低下贝氏体高。（4）残余奥氏体提高KIC„„„„„„.（貌似不能考太复杂了，想看自己看书吧）

第五章 金属的疲劳

一节：金属疲劳现象及特点

1.疲劳：由于承受变动载荷而导致裂纹萌生和扩展以至断裂失效的全过程称为疲劳。

2.高周疲劳特点：断裂寿命较长，Nf>105周次，断裂应力水平较低，σ<σs，也称低应力疲劳

3.低周疲劳特点：断裂寿命较短，Nf=（104-105）周次断裂应力水平较高，σ≥σs，往往有塑性应变出现，也称高应力疲劳或应变疲劳。

4.疲劳断裂有如下的特点：1）低应力循环延时断裂，即有寿命的断裂。2）是脆性断裂。3）对缺陷(缺口、裂纹及组织缺陷)，尤其是表面缺陷十分敏感。4）疲劳分裂纹萌生和扩展两个阶段。可见疲劳源＋疲劳区＋瞬间断裂区。5.疲劳源：裂纹萌生的地方，常处于机件的表面或缺口、裂纹、刀痕、蚀坑等缺陷处，或机件截面尺寸不连续的区域（有应力集中）。材料内部存在严重冶金缺陷也会在材料内部产生疲劳源。形貌特点：光亮度大，扩展速小，断面不断摩擦挤压，且有加工硬化发生。机理：裂纹扩展速率低，N大，不断挤压摩擦

6.疲劳区：裂纹亚稳扩展所形成的。特征：比较光滑并分布有贝纹线（海滩花样），有时还有裂纹扩展台阶。

7.贝纹线：平行弧线，间距不同；在裂纹源附近，线条细密、扩展较慢；在远离裂纹处，线条稀疏、扩展较快。

8.瞬时断裂区：裂纹失稳扩展形成的。特征：

表面粗糙；脆性材料为结晶状，塑性材料为纤维区。瞬断区位置一般应在疲劳源的对侧。9.裂纹源区的光亮度越大、相邻疲劳区越大、贝纹线越多，疲劳源越先产生，反之，疲劳源越往后产生。二节：高周疲劳

1.循环应力特性主要包括平均应力 σm，应力幅σa和应力比r以及加载方式（应力状态）。2.循环应力特性对S-N曲线的影响：1)平均应力的影响: a)σmax相同随平均应力的增高，循环不对称程度加大，交变应力幅占循环 应力的分数越来越小，造成的损伤也越来越小，使曲线向上移动，疲劳抗力增加。b）σa相同随着平均应力升高，不对

称程度越来越严重，作用在等体积材料中的应力水平越来越高，疲劳损伤加剧，S-N曲线向下移动。疲劳抗力降低。

3.缺口越尖锐，疲劳极限下降越多。4.疲劳裂纹扩展的规律: 应力水平越高，扩展越快；裂纹尺寸越大，扩展越快。

5.疲劳裂纹扩展可分为三个区域: I区为近门槛区, 断口：解理花样，由断裂小面组成。II区为中部区或稳态扩展区.断口：疲劳条纹 III区为裂纹快速扩展区，断口: 静载断裂机制。

6.疲劳裂纹扩展的影响因素: 1)平均应力, 压缩载荷下，裂纹是闭合的，对裂纹扩展无贡献。平均拉应力（应力比r）升高，疲劳抗力降低 2）过载峰及裂纹塑性区的影响 偶然过载进入过载损伤区内，将使材料受到损伤并降低疲劳寿命，但是如果过载适当，反而是有益的。3）材料的组织和性能 晶粒越大，△Kth 越大、裂纹开始扩展困难，但会使裂纹扩展速度增大。

7.引入残余压应力降低平均应力如表面喷丸、滚压、淬火处理等，可以提高材料的疲劳抗力。8.疲劳裂纹萌生过程及机理: 1)滑移带开裂产生裂纹

提高材料的滑移抗力，可阻止裂纹的萌生，增强 材料的疲劳抗力。2）相界面开裂产生裂纹

第二相、夹杂物应“少、圆、小、匀”，以提高疲劳抗力。3）晶界、亚晶界开裂产生裂纹。强化、净化、细化晶界，可提高材料的疲劳抗力。4）材料内部的缺陷如气孔、夹杂、分层、各向异性、相变或晶粒不均匀等，都会因局部的应力集中而引发裂纹。9.疲劳裂纹扩展及断口微观特征：第一阶段：从表面个别侵入沟（或挤出脊）先形成微裂纹，然后裂纹主要沿主滑移系方向，以纯剪切方式沿45°向内扩展。断口上无明显的特征，只有一些擦伤的痕迹。在一些强化材料中,有时存在周期性解理或者准解理花样第二阶段：裂纹⊥拉应力。第二阶段的断口特征是具有略呈弯曲并相互平行的沟槽花样，称为疲劳条带（条纹、辉纹）。

10.影响疲劳强度的主要因素：

一、加载规范及环境的影响 1.载荷频率 2.次载锻炼 3.间歇 4.温度 温度升高，疲劳极限下降 5.介质：腐蚀介质表面蚀坑，疲劳极限下降

二、表面状态与尺寸因素：1.表面状态：缺口：因应力集中会降低材料的疲劳强度。越粗糙，材料的疲劳强度越低 表面强度越高，疲劳强度越高。2.尺寸效应 尺寸增加，疲劳强度降低。

三、表面强化及残余应力的影响 1.表面喷丸及滚压 2.表面热处理及化学热处理 提高疲劳强度； 3.残余应力，残余压应力提高疲劳强度；残余拉应力降低疲劳强度。

四、材料成分及组织 含碳形成抗力增加 合金元素

提高淬透性，改善韧性 2.显微组织 生脆性断裂的现象，称为氢脆断裂或氢致断裂，简称氢脆。2．氢脆类型及特征：1.氢气压力引起的开裂（白点）。条件：当钢中含有过量的氢时，随着温度降低氢在钢中的溶解度减小。如果过饱和的氢未能扩散逸出，便聚集在某些缺陷处而形成H2分子。微裂纹的断面呈圆形或椭圆形，颜色为银白色，所以称为白点。

3.氢蚀产生的条件及原因，高温高压下，氢与钢中的固溶体或渗碳体反应产生甲烷可以在钢细化晶粒，可以提高材料强韧性，疲劳极限提高。2)组织 正火组织：片状K，疲劳极限低 淬火回火组织：

织HRC：硬度相同1，韧M性＞淬TS等温淬火组火回火组织 3.夹杂物及冶金缺陷：作为裂纹核心，降低疲劳极限。（内容太多了不一定考）

第六章金属的应力腐蚀和氢脆断裂 一节：应力腐蚀 1.应力腐蚀现象：材料或零件在应力和腐蚀环境的共同作用下，经过一段时间后所产生的低应力脆断现象。

2.产生条件：应力、环境（介质）和材料三者共存是产生应力腐蚀的必要条件。应力为拉应力而且很低。特定材料只有在特定的介质中产生应力腐蚀。纯金属一般无应力腐蚀现象。合金一般都具有应力腐蚀，而且有一定敏感成分。

3.典型材料的应力腐蚀：1)不锈钢在氯化物溶液中的应力腐蚀（氯脆）。低碳钢在热碱溶液中的应力腐蚀。3)铜合金在含氨水溶液中的应力腐蚀（氨脆）

4.应力腐蚀的特征：1)造成应力腐蚀破坏的是静应力，远低于材料的屈服强度，而且一般是拉伸应力2)应力腐蚀造成的破坏是脆性断裂3)对每一种金属或合金，只有在特定的介质中才会发生4）应力腐蚀远大于腐蚀速度、但远小于单纯力学的 断裂速度。5)裂纹的传播途径常垂直于拉力的方向；6)应力腐蚀破坏的断口，宏观特征与疲劳断口相似，也有亚稳扩展区和最后瞬断区。7)应力腐蚀的主裂纹扩展时，常有分枝。微观裂纹分叉，呈枯树枝状，表面可见“泥状花样”腐蚀产物及腐蚀坑8)应力腐蚀引起的断裂可以是穿晶断裂，也可以是沿晶断裂，甚至是兼有这两种形式的混合断裂。

5.断裂时间tf随着外加拉伸应力的降低而增加。当外加应力低于某一定值时，应力腐蚀断裂时间tf趋于无限长，此应力称为不发生应力腐蚀的临界应力σscc 6.防止应力腐蚀的措施：1）降低或消除应力：a)避免或减少局部应力集中；b)进行消除应力处理；c)采用喷丸或其它表面处理方法 2）控制环境： a)避免在敏感介质中使用 b)加入缓蚀剂

c)保护涂层

d)电化学保护 3）改善材质： a)正确选材：b)开发耐应力腐蚀新材料 c)改变组织和减少杂质 二节：氢脆 1．由于氢与应力的共同作用而导致金属材料产中形成高压,使基体金属晶界结合力减弱,导致钢材的塑性大幅度降低，这种现象称为氢蚀。特点：a,氢蚀脆化裂纹常沿晶界发展，断口颜色呈氧化色，呈颗粒状，晶界明显加宽，呈沿晶断裂。b, 氢蚀过程存在孕育期，并且温度越高，孕育期越短。（c）钢发生氢蚀的温度为300~500℃，低于200℃时不发生氢蚀。

5.氢化物致脆: 对于IVB或VB族金属(如纯

钛、α-钛合金、镍、钒、锆、铌及其合金)，由于它们与氢有较大的亲和力，极易生成脆性氢化物，使材料的塑性、韧性降 低，产生脆化。

6.第一类氢脆：当熔融金属冷凝时，由于溶

解度的降低，氢自固溶体中析出，并与基体金属化合生成了氢化物。这种由于预先存在氢化物所引起的脆性属于第一类氢脆。第二类氢脆：合金中原有的氢含量较低，不足以形成氢化物；但当受到应力作用时，氢将向拉应力区或裂纹前沿聚集、一旦达到足够浓度，过饱和 氢将从固溶体中析出并形成氢化物。由于应力感生 氢化物所引起的脆化，属于第二类氢脆。7.氢化物制脆特点：A,氢脆敏感性，随温度

降低及试样缺口的尖锐程度增加而增加。B, 断口上常可以发现氢化物。C, 氢化物的形状和分布对脆性有明显的影响。8.氢致延滞断裂: 高强钢或钛合金含有适量的固溶状态的氢，在低于屈服强度的应力持续作用下，经过一段时间孕育后，在金属内部，特别是在三向拉应力区形成裂纹，裂纹逐步扩展，最后突然发生脆性断裂.9.氢致延滞断裂特点：a,只在一定温度范围

内出现b, 提高应变速率，材料对氢脆的敏感性降低。C, 可显著降低金属材料的断后伸长率d, 高强度钢的氢致延滞断裂还具有可逆性。

10.氢致滞后断裂过程: a)孕育阶段: b）裂

纹形核：c)裂纹扩展：d）扩展直至断裂 11.防止氢脆的措施：1.环境因素：设法切断

氢进入金属的途径，如采用表面涂层，使机件表面与环境介质中的氢隔离。2.力学因素：在机件设计和加工过程中，应排除各种产生残余拉应力的因素，相反，采用表面处理使表面获得残余压应力层，对防止氢致延滞断裂有良好的作用。3.材质因素：含碳量较低且硫、磷含量较少的钢，氢脆敏感性较低。钢的强度越高，对氢脆越敏感。因此，对在含氢介质中工作的高强度钢的强度应有所限制。第七章金属磨损和接触疲劳

一节：磨损的基本概念

1.磨损：机件表面相接触并作相对运动时，由于摩擦使摩擦表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑，使表面材料逐渐损失，导致机件尺寸变化和质量损失，造成表面损伤的现象。二节：磨损模型 1．粘着磨损：粘着磨损是接触表面相互运动时，因固相焊合作用使材料从一个表面脱落或转移到另一表面而形成的磨损，又称咬合磨损。2．产生的条件：滑动摩擦，相对滑动速度较小。缺乏润滑油，表面没有氧化膜。单位法向载荷很大

3.分类：按工作温度分：低温粘着磨损，高温粘着磨损。按粘结点的强度和磨损程度分：a）涂抹 软材料表面出现微小的凹坑，硬材料表面形成微小凸起，使摩擦面变得粗糙。b）划伤，擦伤软材料的表面形成细而浅的划痕c）刮伤 较深的划痕d）胶合 在摩擦力和摩擦热的作用下，摩擦表面出现较深的划痕和凹坑的磨损。

e）咬死

外力克服不了结点界面上的结合力。

4．材料的粘着磨损量与所加法向载荷、摩擦距离成正比；与材料的硬度或强度成反比，而与接触面积大 小无关。

5.粘着磨损的影响因素;内因:（1）点阵结构：体心立方和面心立方结构的金属发生粘着磨损的倾向高于密排六方结构。（2）材料的互溶性, 越大，粘着倾向越大。（3）组织结构：单晶体的粘着性大于多晶体；单相金属的粘着性大于多相合金；固溶体比化合物粘着倾 向大。材料的晶粒尺寸越小，粘着磨损量越小。4）塑性材料比脆性材料易于粘着；金属/金属组成的摩擦副比金属/非金属的摩擦副易于粘着。外因：（1）在摩擦速度一定时，粘着磨损量随接触压力的增大而增加。（2）在接触压力一定的情况下，粘着磨损量随滑动速度的增加而增加，但达到某一极大值后，又随滑动 速度的增加而减小。（3）降低表面粗糙度，将增加抗粘着磨损能力。（4）提高温度和滑动速度，粘着磨损量增加。5）良好的润滑状态能显著降低粘着磨损。

6.减轻粘着磨损的主要措施：(1)合理选择摩擦副材料。尽量选择互溶性少，粘着倾向小的材料配对(2)避免或阻止两摩擦副间直接接触。改善表面润滑条件。(3)控制摩擦滑动速度和接触压应力，可使粘着磨损大为减轻。（4）使磨屑多沿接触面剥落，以降低磨损量，可采用表面渗硫、渗磷、渗氮等表面处理工艺。使磨损发生在较软方材料表层，可采用渗碳、渗氮共渗、碳氮硼三元共渗等工艺以提高另一方的硬度。

7.磨粒磨损 ：摩擦副的一方表面存在坚硬的细微凸起或在接触面向存在硬质粒子时产生的磨损。

8.分类：1)按接触条件或磨损表面数量分：（1）两体磨粒磨损（2）三体磨粒磨损 2）按磨料所受应力大小：（1）低应力划伤式磨粒磨损（2）高应力碾碎式磨粒磨损

（3）凿削式磨粒磨损 3）按材料的相对硬度分：软磨粒磨损 硬磨粒磨损

4）按工作环境分：普通型磨粒磨损

腐蚀磨粒磨损 高温磨粒磨损

9.磨粒磨损的过程与机理：磨粒对摩擦表面产生的微切削作用、塑性变形、疲劳破坏或脆性断裂产生的，或是它们综合作用的结果。10.特征：摩擦面上有擦伤或因明显犁皱形成的沟槽

11.磨粒磨损的影响因素：1）材料性能a.硬度：一般情况下，材料硬度越高，其抗磨粒磨损能力也越高。2)断裂韧性 3)显微组织：(1)钢： M耐磨性好, F因硬度太低，耐磨性最差。(2)H相同,下贝氏体耐磨性高于回火马氏体。(3)钢中碳化物：在软基体中碳化物数量增加，弥散度增加，耐磨性也提高；在硬基体上分布碳化物反而损害材料的耐磨性。4)晶粒尺寸：细化晶粒，提高耐磨性。5)磨粒性能(1)磨粒的硬度

(2)磨粒尺寸(3)磨粒形状 尖锐磨粒造成的磨损量多

四节：金属接触疲劳

1.分类：麻点剥落(点蚀)浅层剥落 深层剥落(表面压碎): 2.接触应力：两物体相互接触时在局部表面产生的压应力称为接触应力，也叫赫兹应力 3.疲劳磨损：在交变剪应力的影响下，裂纹容易在最大剪应力处成核，并扩展到表面而产生剥落，在零件表面形成 针状或豆状凹坑，造成疲劳磨损。

4.分类：(1)线接触应力(2)点接触应力 5.疲劳磨损机理：（1）麻点磨损：表面接触应力较小，摩擦力较大、或表面质量较差（如表面有脱碳、烧伤、淬火不足、夹杂物等）时，易产生麻点剥落。2）浅层剥落：裂纹常出现在非金属夹杂物附近，裂纹开始沿非金属夹杂物平行于表面扩展。3）深层剥落（压碎性剥落）：该处切应力虽不是最大，但因过渡区是弱区，切应力可能高于材料材料强度而在该处产生裂纹

6．影响接触疲劳寿命的因素：1）非金属夹杂物.a.M的含碳量。b.M和残余奥氏体的级别c.未溶碳化物的大小3）表面硬度与心部硬度a.表面硬度b.心部硬度 4）表面硬化层深度

第八章金属高温力学性能

一节：蠕变现象

1.金属材料随着温度的升高，强度逐渐降

低，断裂方式由穿晶断裂逐渐向沿晶断裂过渡。

2.蠕变:材料在长时间的恒温、恒应力作用

下，即使应力小于屈服强度，也会缓慢地产生塑性变形的现象称为蠕变

3.蠕变变形机理 ：主要有位错滑移、攀移、原子扩散和晶界滑动，对于高分子材料还有分子链段沿外力的舒展。

4.位错滑移、攀移蠕变机理：(a)由于原子

或空位的热激活运动，使得刃型位错得以

5.7.8.9.10.11.攀移，攀移后的位错或者在新的滑移面上得以滑移(b)异号位错反应得以消失(c)形成亚晶界(d)被大角晶界所吸收这样被塞集的位错数量减少，对位错源的反作用力减小，位错源就可以重新开动，位错得以增殖和运动，产生蠕变变形。6.蠕变断裂机理 ：蠕变断裂主要是沿晶断裂。在裂纹成核和扩展过程中，晶界滑动引起的应力集中与空位的扩散起着重要作用。由于应力和温度的不同，裂纹成核有两种类型。1)裂纹成核于三晶粒交会处 在高应力和低温下，持续的恒载持导致位于最大切应力方向的晶界滑动，这种滑动成、长大和连接的方式发生的，断口的典型特征是韧窝。3)在较低应力和较高温度下，通过在晶界空位聚集形成空洞和空洞长大的方式发生晶界蠕变断裂 4)高温高应力下，在强烈变形部位将迅速发生回复再结晶，晶界能够通过扩散发生迁移，即使在晶界上形成空洞，空洞也难以继续长大。

金属材料蠕变断裂断口特征：宏观特征为：一是使断裂机件表面出现龟裂现象；另一个特征是由于高温氧化，断口表面往往被一层氧化膜所覆盖。微观特征主要是冰糖状花样的沿晶断裂。

蠕变极限的意义表示材料在高温下受到载荷长时间作用时，对于蠕变变形的抗力。

影响蠕变性能的主要因素：1,化学成分 a,在金属基体中加入铬、相、钨、铝等合金元素, 除产生固溶强化作用外，还因为合金元素使层错能降低，易形成扩展位错，且溶质原子与溶剂原于的结合力较强，增大了扩散激活能，从而提高了蠕变极限 b,稀土等增加晶界激活能的元素。2.组织结构 对于金属材料，采用不同的热处理工艺，可以改变组织结构，从而改变热激活运动的难易程度.3.晶粒度 对于金属材料，当使用温度低于等强温度时，细化晶粒可以提高钢的强度；当使用温度高于等强温度时，粗化晶粒可以提高钢的蠕变极限和持久强度，但是，晶粒太大会降低钢的高温塑性和韧性。

降低蠕变速度必须控制位错攀移的速度；必须抑制晶界的滑动。必然在三晶粒交界处形成应力集中。2)裂纹成核分散于晶界上 在较低应力和较高温度下，蠕变裂纹常分散在晶界各处，特别易产生在垂直于拉应力方向的晶界上

硅橡胶材料性能 篇7

随着人们对车用轮胎的要求越来越高,制作轮胎首选料的挑选也变得更为谨慎,轮胎胎面胶既要有较低的滚动阻力和良好的抗湿滑性能,还要有优异的耐磨性能等。因此,高性能溶聚丁苯橡胶(SS-BR)逐渐成为高性能绿色轮胎的首选用胶之一。

从中国石油石油化工研究院传出消息,由该院完成的锂系引发剂制备星型杂臂橡胶中试技术开发课题,通过中国石油科技管理部组织的专家验收。专家认为其中试工艺稳定,产品具有偶联效率高、门尼黏度易于控制、滚动阻力低和抗湿滑性高的特点,可提高天然橡胶与其他合成橡胶的相容性。这种新结构集成橡胶(SIBR)的研发成功,对于我国橡胶产业升级、轮胎企业更好地应对欧盟轮胎标签法规具有重要意义。

集成橡胶是采用分子设计观点合成的新一代溶聚丁苯橡胶,由于分子链上序列连接丁二烯、丁苯橡胶、异戊二烯链段,因此集天然胶、顺丁胶和丁苯胶的优点于一身。

该课题为石化院和独山子石化公司共同承担的聚丁二烯橡胶生产技术及新产品开发课题的子课题,中试规模为100t/a。研究人员采用双官能度的二乙烯基苯(DVB)作为偶联剂,开发出异戊二烯与无规化丁苯的杂臂共聚技术,合成出一种星型异戊二烯与星型无规丁苯的杂臂共聚橡胶。

项目通过对高偶联效率和偶联度以及聚合物序列结构控制的研究,实现了对二乙烯基苯偶联工艺及聚合物质量的稳定控制,得到了一个高偶联的星型杂臂集成橡胶新牌号SI-BRsm-4020,并对其加工配方进行了系统的研究。

国外轮胎燃油标签法规的实施及国内轮胎产业升级,为SIBR的快速发展提供了机遇。而掌握了SIBR的合成技术,某种意义上就掌握了高端合成橡胶的竞争力。星型杂臂橡胶的研制成功,标志着中国石油SIBR成套技术的自主开发进入了新阶段。

硅橡胶材料性能 篇8

关键词：沥青路面；再生沥青混合料；冻融循环；橡胶沥青；CT 扫描

中图分类号：U416.26文献标识码：A

低温条件下的沥青路面破坏往往伴随着冻融过程，从而加速了沥青路面的裂缝产生.橡胶热再生沥青混合料就是将橡胶沥青与热再生技术相结合，从而在一定程度上增强沥青混合料的低温柔韧性，减少冻融现象，并具有环保作用.黄冲1通过室内试验对胶粉热再生沥青混合料的低温性能进行评价后发现，胶粉对于热再生沥青混合料的低温性能具有促进作用.郭朝阳2在常温及低温条件下研究了废胶粉在沥青中的改性机理，其结果表明，改性沥青中未溶解的胶粉颗粒可提高其低温抗裂性能并增强沥青的弹性恢复性能.Widyatmoko3采用力学经验法对RAP掺量分别为10%， 30%及50%时6种类型再生沥青混合料进行实验评估.新沥青的针入度为60～80，并未掺加再生剂.研究结果表明：再生沥青混合料与传统新拌沥青混合料具有相当的路用性能.Jeong4采用动态剪切试验DSR与色谱凝胶分析GPC方法对7种拌合反应时间、3种拌合温度、4种胶粉掺量的橡胶粉与沥青间的相互反应进行室内试验，研究表明，反应时间与反应温度对橡胶沥青的性能影响最为显著，胶粉掺量对橡胶沥青的流变参数G*与sinδ有着显著影响.由此可见，在再生混合料中使用橡胶沥青，已经得到日益广泛地研究与应用.然而，对于经冻融过程的橡胶热再生沥青混合料低温性能的研究则鲜有报道.

湖南大学学报自然科学版2014年

第11期汪海年等：橡胶热再生混合料低温性能与细观特征研究

沥青混合料自身材料特性及其内部细观结构特征对其宏观力学行为起着关键作用，同时对沥青混合料的低温抗裂性能也有着非常重要的影响5.纵观现行的众多沥青混合料低温性能评价方法，仍多限于表象法的室内试验，同时沥青混合料内部结构特征与其宏观力学性能之间的关系也较少涉及，且缺乏沥青混合料材料性能的细观特征描述，从而导致了统计指标诸如沥青用量、空隙率等相同而各试件力学性能有较大差异的情况6.

鉴于此，本研究对冻融前后的小梁试件分别进行低温弯曲试验，研究不同胶粉掺量6.4%，9.2%和14.1%、不同胶粉细度20目，40目和80目和不同RAP掺量25%，35%和50%条件下的橡胶热再生沥青混合料的低温性能.基于工业CT无损扫描技术，对冻融前后的试件分别进行扫描，并根据处理后的扫描图像来定量描述冻融前后试件体积指标的变化，从而更好地解释了橡胶热再生沥青混合料的低温抗裂机理，促进了橡胶热再生沥青材料配合比设计方法从模糊经验到理论实际的转化.

1原材料的技术性能

1.1RAP料

本研究所采用的RAP料来自于陕西某高速公路试验段的铣刨旧料，其中铣刨深度为4 cm左右，且尽量保证所取旧料为路面的上面层7.采用离心抽提法得到的旧沥青技术性质如表1所示.

1.3橡胶沥青

本研究采用湿法工艺制备橡胶沥青，以SK90#基质沥青作为调和沥青，改性温度定在180～200 ℃之间，改性时间为60 min.不同胶粉掺量的橡胶沥青性能如表5所示.

由此可知，胶粉的加入使基质沥青的高低温性能和弹性恢复性能都有了不同程度的改善8.

2低温性能研究

2.1试验方法

本文以橡胶沥青作为热再生沥青混合料的调和沥青，采用AC16级配，以最大弯拉应变作为控制指标，采用小梁低温弯曲试验研究不同胶粉掺量6.4%，9.2%和14.1%、不同胶粉细度20目，40目和80目和不同RAP掺量25%，35%和50%条件下经冻融过程的橡胶热再生沥青混合料的低温性能，并确定最佳的RAP掺量、胶粉掺量和胶粉细度.在试验过程中，需要制备两组平行试件，其中一组为经过16 h、18 ℃控温的冻融试件，另一组为未冻融的试件.将冻融试件在常温水中保温12 h后与未冻融试件分别进行小梁低温弯曲试验，并将结果进行对比分析

2.2不同胶粉掺量的橡胶热再生沥青混合料冻融

前后对比

本文选取胶粉掺量分别为6.4%，9.2%和14.1%的橡胶热再生沥青混合料来研究不同胶粉掺量的橡胶热再生沥青混合料冻融前后的低温性能.其中，RAP掺量为25%，胶粉细度为80目.此外，本试验还增加了一组RAP掺量为25%的基质沥青热再生沥青混合料以作对比.如图1所示，横坐标胶粉掺量为0则代表RAP掺量为25%的基质沥青热再生沥青混合料.下降比率则表示冻融后的最大弯拉应变相对于冻融前的下降程度下同.由图1可知，胶粉掺量为14.1%的橡胶沥青冻融后的低温性能下降幅度最大，为32.7%；而胶粉掺量为9.2%的橡胶沥青冻融后的低温性能下降幅度最小，为10.5%；相对于基质沥青热再生混合料来说，胶粉掺量为9.2%的橡胶热再生沥青混合料具有更好的抗低温性能.因此，考虑到实际路面受低温影响时往往伴随冻融的现象，结合以上实验结果可知，胶粉掺量并不一定是越大越好.其原因是沥青中的胶粉达到饱和后，多余的橡胶粒会聚集成团状，且胶粉团的内部基本没有粘结力，胶粉团的自身溶胀能力也随着温度的降低而降低，导致橡胶沥青的延性受阻，从而会对橡胶沥青的低温性能造成不利影响10-11.这个现象也说明了橡胶沥青在某些条件下会存在一个最佳胶粉掺量的问题，如本研究中所得出的橡胶热再生沥青混合料的最佳胶粉掺量为9.2%.

胶粉掺量%

2.3不同胶粉细度的橡胶热再生沥青混合料冻融

前后对比

本文选取胶粉细度分别为20目，40目和80目的橡胶热再生沥青混合料来研究不同胶粉细度的橡胶热再生沥青混合料冻融前后的低温性能.其中，RAP掺量为25%，胶粉掺量为9.2%.同样，本试验增加了一组RAP掺量为25%的基质沥青热再生沥青混合料以作对比.结果如图2所示，横坐标胶粉细度为0则代表RAP掺量为25%的基质沥青热再生混合料.由图2可知，掺40目胶粉的橡胶沥青冻融后的低温性能下降幅度最大，为18.7%；而掺80目胶粉的橡胶沥青冻融后的低温性能下降幅度最小，为10.4%；相对于基质沥青热再生混合料来说，掺80目胶粉的橡胶热再生沥青混合料具有更好的抗低温性能.

胶粉细度目

2.4不同RAP掺量的橡胶热再生沥青混合料冻融

前后对比

本文选取RAP掺量分别为25%，35%和50%的橡胶热再生沥青混合料来研究不同RAP掺量的橡胶热再生沥青混合料冻融前后的低温性能.其中，胶粉细度为80目，胶粉掺量为9.2%.此外，本试验以同样RAP掺量的基质沥青热再生混合料和橡胶热再生沥青混合料作对比试验.结果如图3和图4所示.

在图3中，横坐标RAP掺量为0%代表的是无RAP料的采用新集料基质沥青混合料.由图3可知，随着RAP掺量的增大，基质沥青热再生混合料冻融后的抗低温性能下降幅度逐渐增大.在图4中，横坐标RAP掺量为0%代表的是无RAP料的采用新集料橡胶沥青混合料.由图4可知，当RAP掺量为35%时，橡胶热再生沥青混合料冻融后的抗低温性能下降比率最大.

为了作一个定量的对比，将不同RAP掺量的基质沥青热再生混合料和橡胶热再生沥青混合料冻融后的抗低温性能下降比率进行汇总，如图5所示.

由图5可知，橡胶沥青热再生混合料相对基质沥青热再生沥青混合料有更优越的抗低温性能.尤其考虑到路面经受低温影响时往往伴随着冻融的现象，橡胶沥青热再生混合料经冻融后的低温性能下降较小，且相对基质沥青热再生混合料来说具有更好的耐久性及抗低温性能11.

RAP掺量%

3细观特征研究

基于工业CT无损扫描技术，对冻融前后的试件分别进行扫描，并以闭口空隙为控制指标来定量描述冻融前后试件的细观结构特征，从而更好地表征橡胶热再生沥青混合料的低温性能12.

3.1实验条件

根据以上的低温弯曲试验结果，确定最佳RAP掺量为25%，胶粉细度80目，胶粉掺量为9.2%，并在室内成型标准马歇尔试件，相关材料技术指标同上.采用YXLON Compact225型工业CT对成型后的标准马歇尔试件进行扫描，其中：扫描电压为200 kV，扫描电流为0.6 mA，投影数为1 080，积分时间为700 ms，扫描时间为16 min.

3.2结果分析

对比冻融前后的截面图，可发现冻融后的空隙率明显变大.为了做一个定量分析，本文采用该工业CT的专用图像分析软件VG Studio MAX以下简称VG对其闭口空隙率进行计算.由于VG软件包含CT扫描的所有原始数据，故其对闭口空隙率的计算并不影响其最终结果.以每25 mm3为一个体积区间，对VG软件的空隙率计算结果进行统计分析，可得冻融前后试件空隙体积范围分布如图7所示.由图7可知，冻融前的试件空隙主要分布在0～75 mm3范围内，采用VG软件计算其闭口空隙率为2.9%；冻融后的试件空隙体积也主要分布在0～75 mm3范围内，但是相对于冻融前的空隙分布，在0～25 mm3体积范围内的空隙数量减少了13.8%，而在25～50 mm3体积范围内的空隙数量则增加了62.9%. 再对冻融后的试件进行闭口空隙率计算，得其空隙率为3.49%，比冻融前增大了20.3%.

4结论

1 相对于基质沥青热再生混合料来说，胶粉掺量为9.2%，胶粉细度为80目，RAP掺量为25%的橡胶热再生沥青混合料具有更好地抗低温性能.尤其考虑到路面经受低温影响时往往伴随着冻融的现象，橡胶热再生沥青混合料经过冻融后的低温性能下降较小，相对基质沥青热再生混合料有更好地耐久性与低温抗裂性能.

2 基于工业CT无损扫描技术，分别对橡胶热再生沥青混合料冻融前后的试件进行了扫描，通过对比发现，冻融后试件的闭口空隙率增大了20.3%，且在0～25 mm3体积范围内的空隙数量减少了13.8%，在25～50 mm3体积范围内的空隙数量则增加了62.9%.

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