化工材料范文

化工材料范文第1篇

据中国石油和化学工业联合会科技部统计，2012年我国化工新材料自给率为66%。其中，膜材料市场规模250亿元，自给率50%；工程塑料市场规模1000亿元，自给率60%；特种橡胶市场规模200亿元，自给率65%；有机氟硅材料市场规模300亿元，自给率70%；生物降解塑料市场规模20亿元，自给率90%；特种纤维及其复合材料市场规模20亿元，自给率50%；工程型热塑性弹性体市场规模90亿元，自给率40%；无机化工新材料市场规模700亿元，自给率80%；其他产品市场规模100亿元，自给率75%。

据介绍，近期我国化工新材料产业取得了新的突破。在特种橡胶领域，采用自主技术建设的世界首套万吨级合成反式异戊橡胶工业化生产装置在山东青岛建成。该工业技术和合成工艺原理都是世界首创。在膜材料领域，南京工业大学采用具有化学和热稳定性的多孔陶瓷膜作为支撑体，在其表面复合一层超薄、致密、无缺陷的有机分离层，开发了一系列既有自主知识产权的有机/无机复合渗透汽化膜。该有机/无机汽化膜已在异丙醇和酒精脱水中得到应用。在特种纤维领域，烟台氨纶、神马集团、常州兆达生产出合格的对位芳纶产品，中简科技、中复神鹰、西安康本、蓝星集团宣布建成T700产业化装置，标志着我国在上述两个产品领域工程化技术取得突破。

我国化工新材料产业发展尽管成绩不斐，但也存在一些问题：一是企业规模小，研发能力弱，导致产品品种少、生产规模小，很多关键技术尚未突破，尤其在高端领域严重依赖进口产品。同时我国化工新材料还普遍存在着品种单一，通用牌号较多，专用、特种等高性能牌号品种缺乏的问题。如碳纤维和芳纶虽然建成了产业化装置，但是量产产品竞争力远不如进口同类产品，工程化技术还应完善。

二是工程转化能力薄弱，制约了科技成果产业化。我国开展研究的大多是高校和科研机构，普遍存在工程转化能力薄弱的问题。中蓝晨光院于“六五”期间就开始了对位芳纶1414的小试研究。但到目前为止，均没有实现产业化技术突破。高校和科研机构较重视新技术的基础研究，而对其工程转化，实现工业生产的重视程度不足，导致化工新材料工程转化能力薄弱，产业化技术落后，制约了科技成果的产业化。

三是应用技术研究落后、产品开发缺乏主动性。国内化工新材料企业普遍缺乏对产品的应用研究，对产品应用领域的开拓不够重视，造成我国化工新材料产品的应用研究滞后，深加工技术落后，应用市场开发较弱，关联行业之间缺乏沟通、交流，更谈不上实质意义上的合作开发。如我国自行开发的PA1212，最佳的性能是应用在汽车管路中，但是由于汽车行业门槛高、研发投入大，还没有完全在该领域实现对进口产品的替代。

四是部分产品盲目投资突出、造成大量资金浪费，资源紧张。我国化工新材料整体技术落后，少数技术较成熟甚至不成熟的产品却面临着盲目投资的问题，导致企业开工率不足，内部竞争加剧，产品利润率下降，资源供应出现紧张。以合成橡胶行业为例，在建和计划建设项目有数十个，总产能为220万吨，大多数都是国内已有的产品和牌号。加上已有的产能，预计到2015年，其主要原料丁二烯消耗将达到367万吨，而我国目前丁二烯产量只有不到200万吨，全世界丁二烯贸易量也不过170万吨。

化工材料范文第2篇

《化工新型材料》（月刊）创刊于1973年，由中国石油和化学工业联合会主管，中国化工信息中心主办，CN刊号为：11-2357/TQ，自创刊以来，颇受业界和广大读者的关注和好评。

《化工新型材料》主要报道国内外新近发展和正在开发的具有某些优异性能或特种功能的先进化工材料的研究开发、技术创新、生产制造、加工应用、市场动向及产品发展趋势。

化工材料范文第3篇

纳米材料在结构、光电和化学性质等方面的诱人特征，引起物理学家、材料学家和化学家的浓厚兴趣。80年代初期纳米材料这一概念形成以后，世界各国对这种材料给予极大关注。它所具有的独特的物理和化学性质，使人们意识到它的发展可能给物理、化学、材料、生物、医药等学科的研究带来新的机遇。纳米材料的应用前景十分广阔。近年来，它在化工生产领域也得到了一定的应用，并显示出它的独特魅力。

1.在催化方面的应用

催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用，它可以控制反应时间、提高反应效率和反应速度。大多数传统的催化剂不仅催化效率低，而且其制备是凭经验进行，不仅造成生产原料的巨大浪费，使经济效益难以提高，而且对环境也造成污染。纳米粒子表面活性中心多，为它作催化剂提供了必要条件。纳米粒于作催化剂，可大大提高反应效率，控制反应速度，甚至使原来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高10～15倍。

纳米微粒作为催化剂应用较多的是半导体光催化剂，特别是在有机物制备方面。分散在溶液中的每一个半导体颗粒，可近似地看成是一个短路的微型电池，用能量大于半导体能隙的光照射半导体分散系时，半导体纳米粒子吸收光产生电子——空穴对。在电场作用下，电子与空穴分离，分别迁移到粒子表面的不同位置，与溶液中相似的组分进行氧化和还原反应。

光催化反应涉及到许多反应类型，如醇与烃的氧化，无机离子氧化还原，有机物催化脱氢和加氢、氨基酸合成，固氮反应，水净化处理，水煤气变换等，其中有些是多相催化难以实现的。半导体多相光催化剂能有效地降解水中的有机污染物。例如纳米TiO2，既有较高的光催化活性，又能耐酸碱，对光稳定，无毒，便宜易得，是制备负载型光催化剂的最佳选择。已有文章报道，选用硅胶为基质，制得了催化活性较高的TiO／SiO2负载型光催化剂。Ni或Cu一Zn化合物的纳米颗粒，对某些有机化合物的氢化反应是极好的催化剂，可代替昂贵的铂或钮催化剂。纳米铂黑催化剂可使乙烯的氧化反应温度从600℃降至室温。用纳米微粒作催化剂提高反应效率、优化反应路径、提高反应速度方面的研究，是未来催化科学不可忽视的重要研究课题，很可能给催化在工业上的应用带来革命性的变革。

2.在涂料方面的应用

纳米材料由于其表面和结构的特殊性，具有一般材料难以获得的优异性能，显示出强大的生命力。表面涂层技术也是当今世界关注的热点。纳米材料为表面涂层提供了良好的机遇，使得材料的功能化具有极大的可能。借助于传统的涂层技术，添加纳米材料，可获得纳米复合体系涂层，实现功能的飞跃，使得传统涂层功能改性。涂层按其用途可分为结构涂层和功能涂层。结构涂层是指涂层提高基体的某些性质和改性；功能涂层是赋予基体所不具备的性能，从而获得传统涂层没有的功能。结构涂层有超硬、耐磨涂层，抗氧化、耐热、阻燃涂层，耐腐蚀、装饰涂层等；功能涂层有消光、光反射、光选择吸收的光学涂层，导电、绝缘、半导体特性的电学涂层，氧敏、湿敏、气敏的敏感特性涂层等。在涂料中加入纳米材料，可进一步提高其防护能力，实现防紫外线照射、耐大气侵害和抗降解、变色等，在卫生用品上应用可起到杀菌保洁作用。在标牌上使用纳米材料涂层，可利用其光学特性，达到储存太阳能、节约能源的目的。在建材产品如玻璃、涂料中加入适宜的纳米材料，可以达到减少光的透射和热传递效果，产生隔热、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好静电屏蔽的纳米涂料，所应用的纳米微粒有氧化铁、二氧化钛和氧化锌等。这些具有半导体特性的纳米氧化物粒子，在室温下具有比常规的氧化物高的导电特性，因而能起到静电屏蔽作用，而且氧化物纳米微粒的颜色不同，这样还可以通过复合控制静电屏蔽涂料的颜色，克服炭黑静电屏蔽涂料只有单一颜色的单调性。纳米材料的颜色不仅随粒径而变，还具有随角变色效应。在汽车的装饰喷涂业中，将纳米TiO2添加在汽车、轿车的金属闪光面漆中，能使涂层产生丰富而神秘的色彩效果，从而使传统汽车面漆旧貌换新颜。纳米SiO2是一种抗紫外线辐射材料。在涂料中加入纳米SiO2，可使涂料的抗老化性能、光洁度及强度成倍地增加。纳米涂层具有良好的应用前景，将为涂层技术带来一场新的技术革命，也将推动复合材料的研究开发与应用。

3.在其它精细化工方面的应用

精细化工是一个巨大的工业领域，产品数量繁多，用途广泛，并且影响到人类生活的方方面面。纳米材料的优越性无疑也会给精细化工带来福音，并显示它的独特畦力。在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域，纳米材料都能发挥重要作用。如在橡胶中加入纳米SiO2，可以提高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力。纳米Al2O3，和SiO2，加入到普通橡胶中，可以提高橡胶的耐磨性和介电特性，而且弹性也明显优于用白炭黑作填料的橡胶。塑料中添加一定的纳米材料，可以提高塑料的强度和韧性，而且致密性和防水性也相应提高。国外已将纳米SiO2，作为添加剂加入到密封胶和粘合剂中，使其密封性和粘合性都大为提高。此外，纳米材料在纤维改性、有机玻璃制造方面也都有很好的应用。在有机玻璃中加入经过表面修饰处理的SiO2，可使有机玻璃抗紫外线辐射而达到抗老化的目的；而加入A12O3，不仅不影响玻璃的透明度，而且还会提高玻璃的高温冲击韧性。一定粒度的锐钛矿型TiO2具有优良的紫外线屏蔽性能，而且质地细腻，无毒无臭，添加在化妆品中，可使化妆品的性能得到提高。超细TiO2的应用还可扩展到涂料、塑料、人造纤维等行业。最近又开发了用于食品包装的TiO2及高档汽车面漆用的珠光钛白。纳米TiO2，能够强烈吸收太阳光中的紫外线，产生很强的光化学活性，可以用光催化降解工业废水中的有机污染物，具有除净度高，无二次污染，适用性广泛等优点，在环保水处理中有着很好的应用前景。在环境科学领域，除了利用纳米材料作为催化剂来处理工业生产过程中排放的废料外，还将出现功能独特的纳米膜。这种膜能探测到由化学和生物制剂造成的污染，并能对这些制剂进行过滤，从而消除污染。

4.在医药方面的应用

21世纪的健康科学，将以出入意料的速度向前发展，人们对药物的需求越来越高。控制药物释放、减少副作用、提高药效、发展药物定向治疗，已提到研究日程上来。纳米粒子将使药物在人体内的传输更为方便。用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体，可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织；使用纳米技术的新型诊断仪器，只需检测少量血液就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病，美国麻省理工学院已制备出以纳米磁性材料作为药物载体的靶定向药物，称之为“定向导弹”。该技术是在磁性纳米微粒包覆蛋白质表面携带药物，注射到人体血管中，通过磁场导航输送到病变部位，然后释放药物。纳米粒子的尺寸小，可以在血管中自由流动，因此可以用来检查和治疗身体各部位的病变。对纳米微粒的临床医疗以及放射性治疗等方面的应用也进行了大量的研究工作。据《人民日报》报道，我国将纳米技术应用于医学领域获得成功。南京希科集团利用纳米银技术研制生产出医用敷料——长效广谱抗菌棉。这种抗菌棉的生产原理是通过纳米技术将银制成尺寸在纳米级的超细小微粒，然后使之附着在棉织物上。银具有预防溃烂和加速伤口愈合的作用，通过纳米技术处理后的银表面急剧增大，表面结构发生变化，杀菌能力提高200倍左右，对临床常见的外科感染细菌都有较好的抑制作用。

微粒和纳粒作为给药系统，其制备材料的基本性质是无毒、稳定、有良好的生物性并且与药物不发生化学反应。纳米系统主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的药物的给药。

纳米生物学用来研究在纳米尺度上的生物过程，从而根据生物学原理发展分子应用工程。在金属铁的超细颗粒表面覆盖一层厚为5～20nm的聚合物后，可以固定大量蛋白质特别是酶，从而控制生化反应。这在生化技术、酶工程中大有用处。使纳米技术和生物学相结合，研究分子生物器件，利用纳米传感器，可以获取细胞内的生物信息，从而了解机体状态，深化人们对生理及病理的解释。

5.结语

化工材料范文第4篇

巨化集团是1958年创建的老国有企业。从2010年起，巨化集团的发展开始“加速度”。2011年10月，投资2700多万元的生态化循环经济示范区一期改造工程完成，消除了12项重大安全环保隐患，美化了厂区。紧接着又投资近1亿元进行二期工程，主要以老厂区改造为主，除了景观布局和改善厂容厂貌外，还进行了路网和产业功能布局，到目前已盘活了近1000亩存量用地。现在，正在谋划三期改造，这项改造占地4000多亩，将进一步盘活空间资源，加快落后产能淘汰和产业结构调整，彻底改造巨化形象。

2011年，巨化收获了转型升级，创新发展的第一批成果。这一年，实现营业收入130多亿元，同比增长21％以上，实现利税23亿多元，同比增长130％，在岗员工人均年收入比2009年增长50％以上。

4月下旬，记者走进国有特大型企业――巨化集团，看到了一个生态文明，循环利用，花园式的现代化工厂的新形象。20世纪50年代的第一个化工装置还保留着，60年代以来的化工装置还保留着一些废弃不用弯弯曲曲的管道和高高的烟囱。除了新建的氟化工、先进制造业基地等以外，一些污染重，效益差的老化工装置被拆除，新建的战略性新兴产业基地、材料化工基地、花园绿地和新的职工公寓成为巨化新的亮点……虽然还是一个雏形，但我们已感受到了巨化的巨变。

巨化集团党委宣传部部长吴坚兴奋地对记者说：“过几天不进厂区，突然会发现又变了，原先的老厂区一角又没有了，新的绿地或新产业基地设施又在一夜之间冒了出来，我们也有一种日新月异的感觉。老杜来了才三年，就有这么大的变化，不容易啊。”

吴坚部长说的老杜，是现任巨化集团董事长杜世源。

杜世源，原是浙江衢州市副市长，2009年受命与困难之际，从省政府副厅级领导岗位走马上任，履新巨化集团董事长一职。

“我是第一年抓治乱，第二年抓治理，今年是调理优化年，创新发展年。”杜世源说，我们是“加减乘除”调整产业结构，“五位一体”探索转型升级之路。

“加减乘除”：加，就是完善产业组合战略，着力培育装备制造业、物理性材料加工产业、以贸易物流为主的服务业等新的经济增长点。实施了一批技改项目，启动了总投资70多亿元的重点项目；减，以推进生态化循环经济示范区建设为重点，分期淘汰落后产能。已相继淘汰了12套落后装置，盘活土地存量近1000亩，腾出了发展空间；乘，重视产融结合，完成巨化股份融资16亿元用于主业发展，发行了5亿短期融资，搭建了资本运作平台，推进了矿产资源的控制，已实际控制资源1700多万吨，推进自主创新，创新体系日趋完善，与杜邦、苏威、霍尼韦尔等跨国公司开展了科技合作；除，合力排除各类经营风险，目前已累计减少损失和安全收回现金3，75亿元。

“五位一体”：就是以产业结构调整为龙头。“十二五”巨化规化了总投资160亿元的项目建设，涵盖新兴产业、森林巨化、新城建设、物流园区等领域；以空间结构调整为载体。以开放发展、“走出去”发展带动发展空间优化。通过结构调整使未来制造业产业区拓展到7平方公里。将集团总部的部分职能转移至杭州等中心城市，研究在宁波等地产业布局；以组织结构调整为关键。着力搭建“事业部制+直线职能制”的组织构架，打造战略中心性组织。完成业务板块整合，深化营销模式创新；以干部转型和员工转岗为基础。实施战略导向下的人和资源配置，建立内部人才交流平台，注重外中引进同端人才和成熟性人才；以法人治理机制完善为保障。出台“三重一大”制度，促进科学规范决策。

“现在，是做强做大国有企业最好的发展时期。巨化集团不缺电、不缺地、不缺人、不差钱，我们缺的就是高端项目。”杜世源说，有大手笔，才会有大发展。巨化集团正在加快发展方式转变。巨化的产业发展要脱胎换骨，实施“一主两翼”战略。一主，就是主业“四新化”实现从基础化工向材料化工的转型；两翼，就是物流先导和金融服务。

杜世源说，当前，巨化发展正处于新的历史阶段。2010年巨化与衢州市双方顺势而为，提出了衢州巨化一体化发展战略。“十二五”期间，衢州每年给予巨化财税奖励，在拆迁安置用地保障、存量土地盘活、生活区改建等方面给予政策支持。为巨化留足未来发展空间4000亩土地，巨化厂区将从4平方公里扩大到7平方公里。浙江省委、省政府、省国资委等也出台相关政策支持巨化改革发展。

在巨化集团新建立的厂史展览馆中，记者看到一个现象：1966年，巨化集团实现产值突破亿元，到2010年产值突破100亿元，共用了44年时间。与此相适应的是科学技术在巨化发展中的贡献也是直线上升。新型制冷剂、新型食品包装材料、石化新材料、特种功能性材料、高端装备制造业等新兴产业项目，标志着巨化的产业正向战略性新兴产业发展。

记者问杜世源：“巨化从1亿到百亿用了44年时间，到500亿要用多少时间?”

杜世源不假思索地说：“我可以负责任地说，用8～10年的时间，巨化的产值可以超过500亿元。”

化工材料范文第5篇

我国发展支持节能减排的化工新材料，主要是发展以下3类：高性能化、功能化通用聚合物材料，节约能源提高能效的化工新材料以及利用可再生能源的新材料。1.发展高性能化和功能化通用聚合物材料发展支持节能减排的化工新材料，首先是要发展高性能化、功能化通用聚合物材料，提高通用聚合物材料的性能，实现材料使用减量化，延长材料使用寿命。例如有机高分子材料就是一种高能量密度材料，其中通用聚合物材料产量大，应用面广。2011年，我国仅聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、丙烯-丁二烯-苯二烯（ABS）等合成树脂的产量达到4798万t。提高材料的性能和功能化水平，对材料使用合理化、减量化、延长使用寿命有重要作用，可以明显减少凝结在材料中的资源和能源消耗，如现代农业中使用地膜通过提高强度减薄一半，大棚膜寿命延长一倍，其节材节能效果就高达50%。通用聚合物材料高性能化、功能化的技术路线主要有以下4种：①增加或改变共聚单体或调整共聚单体的比例。如气相法或溶液法聚乙烯用丁烯-1做共聚单体改变成用己烯或辛烯共聚；丙烯与丁烯共聚生产高透明丙-丁共聚聚丙烯；调节醋酸乙烯含量，生产各种比例乙烯-醋酸乙烯共聚物。②开发新催化体系或改进现有的催化体系。如开发新外给电子体与氢气和共聚单体共同调节聚丙烯的分子结构，生产新牌号聚丙烯材料；采用茂金属催化体系取代齐格勒-纳塔催化体系，生产新牌号聚乙烯、聚丙烯产品。③开发新聚合工艺与反应器实现传统合成材料的高性能化。如双反应器或多反应器串联工艺，生产双峰分布的性能更优异的聚烯烃产品；采用气相法带预聚合的卧式反应器串联工艺以更低的能耗生产均聚、无规共聚、共聚聚丙烯，尤其共聚产品分子链中允许有更高的橡胶相含量，因此有更高的抗冲击性能；开发溶液聚合工艺生产具有优异耐热性、强度、韧性的聚丁烯-1；采用溶液聚合工艺生产的丁苯橡胶也是一种适合生产节能环保轮胎的新胶种。④共混或接枝改性提升通用聚合物合成材料的性能。如2种或多种聚合物共混改性；纳米材料共混改性；聚合物接枝改性。2.发展节约能源提高能效的化工新材料我国单位GDP的能源消耗与国外先进水平有明显差距（见表3）。这与我国产业结构中第三产业比例低有关，更和我国能源使用效率低有关。为此，发展节约能源提高能效的化工材料应该受到重视，主要包括：提高汽车能效的化工新材料、建筑物节能材料和低能耗照明灯具材料。（1）提高汽车能效的化工新材料提高汽车能效的化工新材料有：汽车轻量化的化工新材料、高性能用材料和绿色轮胎用合成橡胶材料。①汽车轻量化的化工新材料包括低成本碳纤维及其热固性和热塑性复合材料，塑料油箱专用的聚乙烯、EVOH（乙烯/乙烯醇共聚物），替代挡风玻璃的高透光、高强、高韧聚合物，汽车专用聚丙烯等各种合成树脂材料。②高性能用材料包括聚-烯烃类、茂金属聚-烯烃、烷基萘等基础油，以及改进油粘度指数、耐磨性、氧化安定性等性能的各类添加剂。③绿色轮胎用合成橡胶材料包括可降低轮胎滚动阻力、提高耐磨性和抗湿滑性的绿色轮胎用合成橡胶材料，包括溶聚丁苯橡胶、稀土异戊橡胶、丁二烯、异戊二烯、苯乙烯共聚的集成橡胶等。（2）建筑物节能材料建筑物节能材料包括：适合建筑物隔热保温的聚氨酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等基材；无公害阻燃技术生产的聚合物发泡墙体材料；长寿命隔热隔音建筑物门窗结构材料、密封材料。（3）低能耗照明灯具材料低能耗照明灯具材料包括：白色发光二极管（LED）材料、有机光半导体（OLED）材料。①白光LED材料在LED材料中，与太阳光一致的白光LED用途最广泛。白光LED用荧光粉用绿、蓝、红三色荧光粉混配而成。要求开发具备高辉度、高演色性、温度消光特性和良好的色彩再现性的三色荧光粉。②OLED材料OLED材料主要包括：OLED照明用耐老化底衬薄膜、有机发光材料、高透光耐老化面层薄膜。3.发展利用可再生能源的新材料利用可再生能源的新材料主要包括：太阳能热发电用材料、太阳能光伏电池材料、风力发电用材料和储能材料。（1）太阳能热发电用材料太阳能热发电用材料包括：可替代玻璃的耐老化、高强度、高韧性聚合物基材，涂敷用反射层材料。（2）太阳能光伏电池材料太阳能光伏电池材料包括：电池效率更高（＞20%）的晶硅材料；长寿命的组件材料，如可以替代玻璃或金属的更低成本的轻量化、耐老化聚合物材料；有机薄膜太阳能材料，如耐光热老化的背板薄膜材料，有机光电转换材料，耐老化光学薄膜和封装材料等。（3）风力发电用材料目前，风力发电呈现出了发电机功率越来越大、海上风电场快速发展、叶片长度不断增加（已达120m）以及材料从玻璃纤维向碳纤维转化等特点。适应风电发展，要开发以下化工新材料：复合材料用新型树脂材料，如环氧树脂聚双环戊二烯树脂；风力发电机用高性能绝缘材料、材料、密封材料；海上风电机组防腐涂层材料。（4）储能材料由于太阳能发电和风力发电的突出问题——电力输出不稳定，对电网的安全可靠运行影响大，所以发展分散式电能储存装备是一项可行措施。钠硫电池、全钒电池、锂电池是适合不稳定电能储存的3种主要的分散式储能装置，电池材料包括电解液、负极材料、正极材料、隔膜材料。为了适合储能或动力性要求，电池要不断提升能量密度、缩短充放电时间、提高循环寿命、改善安全性，因此必须不断改善材料性能，开发新材料和新体系电池，如锂硫电池、锂空电池等。

二、发展服务环境保护的化工新材料

我国发展服务环境保护的化工新材料，主要是要发展用于废气处理的新材料，发展用于污水深度处理实现污水回用的膜材料和脱除污水中难降解有机物和重金属的材料，以及发展生物基可降解的高分子材料。1.发展用于废气处理的新材料我国在治理大气污染的过程中，必须高度重视工业过程排放气中烟尘、SO2、NOx、微量有机物的深度脱除。2012年我国消费煤炭35.15亿t，其中发电用煤占49%，其余大部分用于工业窑炉。目前，全国500多万台工业窑炉中95%使用煤炭做燃料，煤炭燃烧产生的烟气中有一定量颗粒污染物、SO2、NOx，因此，烟气深度除尘、脱硫、脱硝是治理大气污染的最重要措施。此外，一些工业过程也会产生含尘尾气，必须进行除尘处理；一些工业过程还会有含有微量有机物的尾气排放。汽车尾气中会有微量没有充分燃烧的烃类和一氧化碳。（1）重视开发过滤除尘材料为了满足工业过程排放气体除尘的要求，必须要重视开发和发展适合不同温度环境的过滤除尘材料，如芳纶、芳砜纶、聚酰亚胺纤维，以及与纤维织物复合的多孔聚四氟乙烯薄膜。（2）重视开发新型脱硝催化材料为了实现工业过程尾气的深度脱硝，要重视新型脱硝催化材料的开发与生产，包括适合不同温度尤其是低温条件下具有高活性的脱NOx催化剂、高效脱NOx催化剂的低阻力降载体。（3）重视开发工业过程排放气及汽车尾气净化材料工业过程排放气中有机污染物及汽车尾气净化材料，包括：催化燃烧法脱除工业排放气中微量有机物的高活性催化剂，尤其在低温下具有良好活性的催化剂；能满足第5阶段、第6阶段汽车尾气排放要求和低贵金属含量的汽车尾气高效转化催化剂及载体。2.发展污水处理材料我国淡水资源总量为28000亿m3，仅占全球6%，人均占有2200m3，为世界平均水平的1/4，美国的1/5，列世界第109位。我国水资源的时间空间分布又很不均匀，北方地区淡水资源只有南方的1/4，全国有45%的国土面积年降水量小于400mm，且降水集中在6～9月，属干旱缺水地区，全国669个大中城市有400多个城市常年淡水不足，严重缺水城市有108个，北京人均占有水资源量仅为世界人均的1/13，还不如一些干旱的阿拉伯国家。我国不仅水资源十分贫乏，而且还有大量的工业污水、养殖业污水和生活污水。为此，我国要针对自身水体污染的现状、实现污水深度处理回用的要求，发展用于水处理化工新材料。诸如，我国要开发用于污水深度处理、实现污水回用的膜材料，发展脱除污水中难降解有机物和重金属的材料。（1）水处理膜材料水处理膜材料，包括提高污水处理效率的膜生物反应器用膜材料、污水深度处理用膜材料。在污水的深度处理方面，超滤与反渗透结合可以对污水深度处理，实现污水回用；另外，要发展高通量、高选择性的超滤膜、反渗透膜，包括膜用材料（如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺）和膜的骨架织物材料、膜组件材料。（2）脱除污水中难降解有机物和重金属的材料脱除污水中难降解有机物和重金属的材料，包括可见光条件下催化分解废水中有机物的石墨烯基催化材料（石墨烯-ZnFe2O4）、可脱除水中重金属和有机小分子的纳米纤维亲和膜。3.发展可降解生物基材料通用塑料的使用带来了白色污染，而开发生物基可降解高分子材料是消除白色污染的重要途径。生物基可降解高分子材料主要有以下3类：（1）聚乳酸聚乳酸是利用生物质生产的可降解聚合物中生物碳利用率最高的高分子材料，被称为21世纪最有发展前景的高分子材料。但是，聚乳酸存在玻璃化温度低、加工过程容易降解、热性能差等缺点。近年的研究已发现，在聚L-乳酸中掺入少量聚D-乳酸可以解决热性能差的缺陷，提高聚乳酸的使用性能。（2）聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚丁二酸对苯二甲酸丁二酯(PBTS)利用生物质生产丁二酸，丁二酸加氢生成丁二醇，利用丁二酸、丁二醇和PTA作为单体生产的PBS、PBTS，是使用性能较好的生物基高分子材料。（3）其他除了以上2类可降解生物基材料，还有利用生物质或部分利用生物质资源的新型可降解高分子材料，如聚羟基脂肪酸酯（PHA），CO2和环氧丙烷、环氧乙烷共聚得到的脂肪族聚碳酸酯、聚-己内酯（PCL），PCL改性聚合物。

三、我国化工新材料发展中存在的问题与对策

综上所述，我国经济发展过程中面临的化石能源消耗增长快、环境污染问题已日趋严重，为此，我国化工新材料要为支持节能减排、服务环境保护作出应有的贡献。发展支持节能减排的化工新材料包括：通用聚合物材料的高性能化、节能降耗提高能源使用效率的材料、利用可再生能源的材料；发展服务环境保护的化工新材料包括：用于废气处理的新材料，污水深度处理用膜材料、脱除污水中难降解有机物和重金属的材料，生物基可降解高分子材料。但是，我国化工材料在发展中长期存在忽视加工应用技术开发的问题。为此，笔者建议，要重视支持节能、服务环保新材料开发，同时更应重视这些材料的加工应用技术的研究。1.强化加工应用技术开发材料的价值只有通过应用才能体现，材料的性能只有通过加工应用才能得到验证，材料的缺陷只有通过加工应用发现，材料质量的提升只有通过加工应用才能找到方向。长期以来，我国化工材料加工应用技术研发投入少，导致加工装备水平与国外差距大，材料对市场不同用途的适应性差、品种牌号少、材料的附加价值低。这一问题应予以重视。我国要重视支持节能、服务环保化工新材料的加工应用技术开发，以便形成生产、材料加工、材料加工装备、材料应用的产业链。例如，支持污水深度处理的膜材料，从技术开发的角度包括膜材料技术、膜制备技术、膜组件技术、膜工程设计技术、膜应用技术；从产业的角度包括膜材料生产、膜制备及制膜装备、膜组件制造、膜工程设计、膜应用等环节。只有相应的技术都掌握了，形成了污水深度处理的完整的膜产业链，对保护水环境才能起到实质性的支持和服务作用。此外，加工应用技术研究要和加工装备研究结合，在积极发展新材料的同时，带动材料加工装备的发展。2.强化产业创新模式我国的材料应用企业一般规模不大。而企业作为加工应用技术研究、研发投入的主体，单个企业投入研究可能负担较重，因此同类应用企业和加工装备制造企业应当联合起来形成产业联盟，如以股份制形式共同出资投入组建研究团队，形成共有共享的技术，从而促进产业的发展。

化工材料范文第6篇

【Abstract】It is an important issue to select pipe material during chemical plant design. It is interrelated with if it satisfies all of operation conditions of piping for complete producing process. It should insure producing safety and without accident. It could be economy and reasonableness. This article specifies pipe material selection under the some operation temperature conditions according to different temperature effecting on material performance. This article also describes how pipe material is selected with reason and noticeable things for some special mediums and process requirements.

【关键词】化工生产 管材 高温管道 低温管道 耐热用钢管

【Key Words】Chemical engineering production Pipe material High temperature pipe Cold temperature pipeHeat-resistant steel pipe

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

1 引言

在石化、化工生产中，压力管道发生的事故所占比例较高，而事故之中，管道材料的设计选择错误往往又占到了一定的比例。如何去正确选择管材，使其能很好满足装置生产中的各种操作工况，并确保安全生产，在此基础上更加经济，是至关重要的。

要在石化、化工生产中正确选到合适的管材，就应该先对管材有所了解，对各种管材的性能有所掌握。

管道材料应根据所输送的介质特性和外部环境来的选择。所输送的介质特性包括介质在操作条件下的物理性质、化学性质、操作温度、操作压力等。外部环境指管道所处地方的各种条件，包括气候状况、环境温度、环境湿度、环境压力、腐蚀程度等。

本文主要从不同操作温度等工况对材料性能产生的影响出发，概述了几种温度情况下管道材料的选择，并指出了针对某些特殊介质和工艺要求如何合理选择相应管材及注意事项，希望对今后的管道设计选材工作提供有益的帮助。

2 常温、中低压管道的材料选择

常温、中低压的操作环境对管材的力学性能要求并不高，所以管材比较好选。

如果介质没有腐蚀，无毒等其他特殊要求，就可以选用以下管材：

1> 低碳有缝钢管：使用条件为0~200℃的低压管道。管道材料可为Q235A、Q215A、Q235AF、Q215AF 等。可选用的国家标准《低压流体输送用焊接钢管》 GB3091 、《低压流体输送用焊接钢管》 GB3092等。

2> 低碳无缝钢管：使用条件为-20~200℃中低压管道。管道材料可为20#、10#、16Mn、09MnD 等。可选用的国家标准《低压流体输送用无缝钢管》 GB8163 、《中低压锅炉用无缝钢管》 GB3087等。

3 高温管道的材料选择

3.1 金属材料的高温力学性能

在化工生产中，高温管道经常遇到。高温情况下，材料的性能比较复杂，而且容易多变。 一般来说，与常温承载相比，高温承载的金属力学性能有如下特点：

1> 屈服强度σs会随温度T升高而降低，塑性则会随温度T升高而升高；

2> 与荷载持续时间密切相关：随着时间的推移，会产生蠕变现象；

3> 抗拉强度σb随着温度T的升高反而下降；

4> 同时，在高温下环境介质对材料腐蚀会加强。

3.2 高温管道材质的选择：

温度超过350℃就称之为高温。

在化工生产装置里，高温并伴有腐蚀的管道必须使用耐腐蚀材料；高温、不伴有腐蚀的管道则应使用高温、高压钢管。

碳素钢的上限使用温度为425℃左右，超过该温度时，用沸腾钢和A1镇静钢比Si镇静钢更为优越。但是，碳素钢在425℃左右会引起石墨化现象，致使强度下降，所以必须添加合金元素以改善碳素钢的高温强度。Mo在Fe中固溶成为稳定的碳化物，可提高蠕变强度。 常用到的低合金无缝钢管（16Mn、12GrMo、15CrMo等）可在350~550℃的高温工况下使用。

不锈钢（18Cr-8Ni~25Cr-20Ni）的高温强度高，特别是18-12MoL、18-8-Ti\18-8-Nb等合金元素的影响更为优越，可在-196℃（低温） 及≥600℃（高温）工况下使用。

在Fe内单独添Ni至28%以上时，在常温下也不会形成奥氏体。可是，同时添加Ni、Cr至Cr18%、Ni8%时，便可形成奥氏体组织。而且Cr远比Ni价廉，所以18-8钢是最经济的奥氏体钢。

一般在没有耐腐蚀性问题的场合，在规定的范围内，含碳量高的不锈钢，其高温强度也高。

一般面心立方晶体结构的奥氏体不锈钢即使在600℃以上也比体心立方晶体结构的铁素体钢的蠕变强度高。

目前，我国化工企业的高温管道主要分布在蒸汽管道和一些高温临氢管线。由于化工生产工艺的发展，许多化工生产装置的还原反应，大多采用氢气还原。选用材质主要依据是按Nelsom曲线。国内外常用于高温抗氢管道的钢种是1Cr5Mo(即Cr5Mo)。选用时需注意的是：此钢种在正火+回火状态时属珠光体钢；在淬火+回火状态下位马氏体组织，此时钢种可焊性下降。

通常作为管道应用时不在于提高强度，而需要提高可焊性。焊接时预热与焊后回火的要求较严。这在管道施工时很难实现，但采用奥氏体焊条焊接时，则简单不少，可以不用焊后热处理。

4 耐热管道材料的选择

4.1 耐热用钢应具有的性能

所谓耐热用材料，是指具有耐氧化性、耐气体腐蚀性、高温强度、不发生高温脆化、热冲击强度高等性能的材料。

4.2 耐氧化性材料的选择

高温用钢管多暴露于高温气体或特殊的气体、液体中，要求钢管必须具有良好的耐氧化性能。可是碳素钢钢管表面产生的氧化膜几乎不能保护其基体金属。为了使钢管有良好的耐氧化性能，必须加入适当的Cr、Al、Si 等金属元素，这些元素能使钢的表面产生难以剥离的氧化薄膜。

Cr比铁能优先氧化，在表面生成致密的氧化薄膜可阻止氧向内部扩散。为此，适当添加Cr、Mo元素形成Cr-Mo系合金，作为耐热钢使用。含Cr量5%、9%钢的耐氧化性能提高，故多用于石油化工工业。若Cr添加量至12%时，耐氧化性急激改善。在12%Cr钢中添加MO、V、Nb的H46及添加MO、V、Nb、B、N的TAF钢等铁素体系耐热钢，其高温强度最高。这些12%Cr刚具有比奥氏体系耐热钢价格便宜，热胀率小，导热率大、屈服点高，作为600~650℃以下高温材料是有力的。

更高的含Cr量17%、21%、25%的Cr钢，其蠕变强度虽低，但耐氧化性优越，可用于高温下不受应力的场所。

还有13CrSiAl的耐氧化使用温度界限为950~1000℃；20Cr15Ni、25CrNi为1050~1100℃；SUS42为1100~1200℃。

5 低温管道材料的选择

5.1 低温金属材料的脆性

一般低温系指-20~-196℃范围内。温度再低是深低温、超低温。

对于钢管材料的选择，在-20~-196℃范围内又可作如下划分：

-20~-40℃不宜用碳素钢管

-40~-70℃不宜用低合金钢管

-70~-196℃ 不宜用一般合金钢管

-196℃以下 不宜用低碳普通不锈钢管

一般碳素钢，低合金钢等铁素体钢，在冰点以下会表现出韧性急剧下降，脆性上升的现象，这种现象成为材料的冷脆现象。

为了保证材料的使用性能，不仅要求材料在常温时有足够的强度、韧性加工性能以及焊接性，而且要求材料在低温时也具有抗脆化的能力。

5.2低温管道材质的选择

工程上最常用的20#钢，韧-脆性转变温度在-40℃左右，一般建议用在-20℃以上温度，以确保安全。但如果用于低于-20℃时，应根据GB50235《工业金属管道工程施工及验收规范》的规定必须做同温度下的冲击韧性试验，确定其韧脆性转变温度。

若选用更低温度的管道用钢，一般可选用含Ni,Mn等可明显改善钢材低温脆性的材料。低温用钢采用2.25%的镍钢，可用于-60℃的工况；

采用3.25%的镍钢，可用于-100℃的工况，这两种钢均为铁素体钢。而采用9%的镍钢，可用于-120~-196℃的工况，这种钢为马氏体钢。而前面提到过18-8型奥氏体不锈钢则可用于-196℃以下的更低温度。

6 其它特殊介质管道的材料选择

6.1 非金属材料管道

当介质腐蚀性强，不适宜选用一般碳钢及合金钢，须选用贵重金属合金时，为了考虑经济实用，可用非金属材料，例如PVC,PP,PTEE FRP等。但在选用时必须考虑以下几点：

1>需注意允许使用的温度及压力范围。

2>塑料光及附件受光和氧作用引起的老化现象，塑料管道在特定温度上对介质的腐蚀性能。

3>压力和温度突变的场合。

4>塑料在某些介质作用下失去弹性而发生的脆性现象。

6.2 工程塑料衬里管道

工程塑料衬里管道用于温度不高（一般不高于120℃）的腐蚀性介质，如盐酸等。

衬里材料有聚丙烯，聚四氟等。选用此类管道需注意的是：除了使用温度的限制外，还不能用于含有苯等溶解工程塑料的介质场合下，否则会发生溶胀现象，导致管道金属部分的腐蚀。在施工维修方面，衬塑管是无法现场维修的，不能动焊，虽施工方便，但在施工前，必须现场确定走向后再下料。

此外，管道的管托不能选用焊接型管托。

6.3 铬镍奥氏体不锈钢管道

此种奥氏体不锈钢在实际工作中广泛运用，但普通18-8型不锈钢在氯离子环境中会由于氯离子使不锈钢表面的钝化膜遭到破坏，暴露在氯离子溶液中新鲜表面不断被腐蚀，从而形成腐蚀裂纹，导致应力腐蚀。在实际工作中选用此类管道，应注意：

1> 改进设计结构，避免应力集中；

2> 设计中取低于临界应力腐蚀破裂强度值；

3> 通过热处理消除或减少应力；

4> 采用低碳与超低碳型奥氏体不锈钢或是选用其它材质，如双相不锈钢等。

5> 采用电化学保护、涂料或缓蚀剂等。

值得一提的是：铬镍奥氏体不锈钢对硫化氢有很好的抗应力腐蚀能力。虽然渗铝钢管

防硫化氢的效果也不错，并且价格也很便宜，但目前我国渗铝工艺技术不够稳定，产品质量时好时坏，国家也没有相应的验收标准，

因此选材时应慎重使用，建议设计中仍然选用铬镍奥氏体不锈钢。

6.4 苛性钠碱液管道选材

苛性钠碱液管道在一定条件下能引起碳钢材料的应力腐蚀开裂（即碱脆），影响碳钢生产应力腐蚀的因素有碱液浓度、温度和材料中存在的残余应力等。

在设计中应注意，当NaOH的浓度和温度超出表2的规定时，应对焊缝进行消除应力热处理。

6.5 卫生级管道选材

精细化工，医药化工，生物化工的管路大多数有洁净卫生要求，故选材应有特殊的要求。比如为了防止在制备、储运过程中微生物的孽生和污染，医药化工中的纯化水、注射用水等制药用水系选材的基本要求为无毒、耐腐蚀、耐高温（经受消毒）等。

如目前，在医药化工中，高温纯蒸汽灭菌是分配系统最常用的手段，能够满足上述要求的高温蒸汽管道的首选材料为316或是316L抛光管，其含碳量低，耐晶间腐蚀性能优越，常常用于焊后不做热处理的管道或管件。

而去离子水管路、洁净气体管路均采用304抛光管，并配相应的管件，如以聚四氟乙烯或食品硅胶为隔膜的隔膜阀等。

卫生级管道安装完毕以后需要进行酸洗、钝化处理。

7 结束语

通过以上分析比较化工厂各种常见管道选材，从总体上讲，对把握这部分管道材质的选择将会起到事半功倍的效果；但工艺管道具有复杂性和特殊性，在选材时还应注意具体问题具体分析，特别是对环境，采购、施工周期，安装维修难以程度以及经济性的充分考虑，从而使装置达到安全、稳定、可靠、长周期运行。

参考文献

唐文麒等，《化工厂典型压力管道的选材》，《化工设备与管道》2004年第2期。

张德姜，王怀义等，《石油化工装置工艺管道安装设计手册》，北京：中国石化出版社，2009。

宋岢岢，《压力管道设计及工程实例》，北京：化学工业出版社，2007。

戴伟中，《卫生级管道工程安装》，《江西化工》2006年第4期。

化工材料范文第7篇

为21世纪化工行业培养合格的金属材料工程专业人才，自2006年以来，沈阳化工大学金属材料工程专业对教学内容、课程设置、课程体系进行了统筹规划和整体安排。经过几年的改革和实践，建立了具有化工行业特点及金属材料工程专业特色、科学合理的教学内容与课程体系。一方面，课程设置与专业特色相契合，再结合沈阳化工大学的化工特色，针对化工单元设备的主要加工方法，如压力加工、焊接、机械加工及化工单元设备的腐蚀问题，对课程设置、课程体系统筹规划、整体安排，构建具有化工行业特色及金属材料工程专业特点、科学合理的新的课程教学体系。强化金属塑性加工原理、焊接冶金学、焊接工艺与设备、金属腐蚀与防护、金属热处理和材料无损检测等主要专业课程。在课程教学中，结合金属材料工程专业的特色，不断进行教学内容与教学方法的改革。采用将教学内容与工程实际、工程法规、工程问题、典型产品相结合，尤其与化工生产和化工设备制造过程相结合的案例教学。典型课程如，金属塑性加工原理、焊接工艺与设备及腐蚀与防护等都是以化工单元设备生产过程为背景的案例教学方法，着力打造精品课程，形成部分专业课程特色教材，加强金属工程材料专业本科学生能力和素质的培养，对其他课程的教学起到了示范作用，推动了教学改革的深入进行，提高了教学质量。另一方面，以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心，实践内容贯穿培养过程的始终。首先，增加课程实验，尤其是综合性和设计性实验，然后开展灵活多样的实习实践，在原有的金工实习、认识实习、生产实习、毕业实习的基础上，增加个性化实习。开放办学、校企合作，结合学生的兴趣爱好、就业方向、教师的科研课题以及就业单位的培训等等，分别送学生到企业去学习实践。为方便学生到企业实习，我校先后建立了与沈阳铸锻工业有限公司、沈阳金杯广振汽车部件有限公司、沈阳来金汽车零部件有限公司、富奥辽宁汽车弹簧有限公司、抚顺机械设备制造有限公司等十余家企业合作的实习基地。通过加强实习基地与相关企事业单位的共建和合作，利用其设施、设备等条件开展实践教学，同时也帮助学生了解金属材料及其相关材料的科技发展动态，以及相关前沿技术和行业需求，培养分析和解决生产中的实际问题、从事科学研究和实际工作的初步能力。

二、建立创新教育机制，培养学生创新能力

鼓励学生在教师指导下积极开展多样化的科技创新活动［5］。如参加指导教师的课题研究，申报并参加大学生创新创业训练计划项目，参加全国及辽宁省“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛、全国及辽宁省普通高等学校本科大学生机械创新设计大赛、全国大学生英语竞赛、全国大学生数学建模竞赛等。通过组织各种类型、各种形式和不同层次的课外活动，将各类工程实践活动、创新实践训练、学科竞赛活动、学术前沿讲座、社会实践、公益活动等课外活动作为第二课堂课程模块纳入到课程体系中统一实施和管理。从2006年开始，我们以学校“6S”，即ST(科技训练)、SC(系列竞赛)、SP(社会实践)、SW(社会工作)、SL(系列讲座)、SA(特色活动)为指导，以“挑战杯”“机械设计竞赛”活动为契机，以课外教学环节为突破口，开展了多项大学生课外竞赛活动。近年来，金属材料工程专业参赛学生项目获机械创新设计大赛国家二等奖一项;“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛国家三等奖一项;全国大学生英语竞赛二等奖、三等奖各一项;辽宁省级奖项几十项。通过创新竞赛的开展，活跃了创新教育的氛围，为金属材料工程专业学生的个性发展提供了平台，为学生毕业后从事科学研究活动奠定了一定的基础。此外，金属材料工程专业对学生实行实验室全天开放，先进的科研设备和仪器用于学生科研训练，促进了学生创新能力的提高。

三、结论

金属材料在化工行业中占有举足轻重的地位，随着素质教育的快速发展［6］，为21世纪化工行业培养合格的金属材料专业人才的需要，我们将继续优化专业课程建设，建立具有化工行业特点及金属材料工程专业特色、科学合理的教学内容与课程体系，培养学生创新能力，以适应东北老工业基地建设及化工等行业的需要。

化工材料范文第8篇

在化工设计中，管道材料设计在整个设计中起着举足轻重的作用，化工管道设计好了才能保证项目的正常开车和运行。管道材料的设计要综合考虑材料的系统性、使用的安全性、适用性、经济合理性等，并遵循相应的标准、规范，同时还要考虑所选用的标准、规范体系之间的匹配性。本文结合工程设计中的经验及相关规范，针对化工管道材质等级的选用进行简单探讨，供同行参考。

关键词:化工管道材料；合理选择；研究

中图分类号：C35文献标识码： A

前言：

随着国民经济的飞速发展，需要建立各类化工厂，而化工设计是化工厂建设的基本依据，其中管道设计是化工设计的主体部分，而管道材料又是整个管道设计中的基础部分。由此可见，管道材料设计在整个设计中起着举足轻重的作用，它直接影响到压力管道的可靠性、安全性和经济性。资料显示，在一个石油化工生产装置中，管道材料的费用约占整个工程投资的十分之一。

一．管道材料及管件的设计与选用在化工设计中的重要性

化工装置出现的泄露、燃烧、爆炸等事故，往往出现在法兰接头处，甚至仅仅因为垫片、螺栓、螺母型式或材质的选取不恰当而导致的。管道材料的选择应根据管道级别、设计温度、设计压力和介质特性等设计条件及其加工性能、焊接性能和经济合理性等选用。因此，管道的材料设计涉及到管道器材标准体系的选用、材料选用、压力等级的确定、管道及其元件型式的选用等内容。同时，要考虑所选用的管道元件的规格体系的匹配性。这里的管道器材指管子、管件、法兰及紧固件、阀门; 其中常用的管件有: 弯头、三通、异径、管帽、短节、活接头、丝堵、支管台等。

二．管道器材分类与设计、选用的常用规范、准则

2.1管 子

管子是压力管道中应用最普遍、用量最大的元件，它的重量占整个压力管道的近2/3，而投资则占近3/5。管子选的是否正确、是否经济合理，直接影响到石油化工生产装置的安全和投资费用。因此，在选用钢管材料标准时，应依据使用条件综合考虑，既要可靠又要经济。

化工装置设计中常用的钢管有焊接钢管与无缝钢管之分，相应的标准有GB/T3091《流体输送用焊接钢管》、GB8163《流体输送用无缝钢管》、GB/T14976 《流体输送用不锈钢无缝钢管》、GB6479 《化肥设备用高压无缝钢管》、GB9948 《石油裂化用无缝钢管》等。

一般情况下，GB/T8163标准的钢管适用于设计温度小于350℃、压力低于10.0MPa的油品、油气和公用介质条件下，当其设计温度超过350℃或压力大于10.0MPa时，宜选用GB9948或GB6479标准的钢管;凡是低温下(小于－20℃)使用碳素钢钢管应采用GB6479标准，只有它规定了对材料低温冲击韧性的要求;当选用不锈钢无缝钢管时，基本上都选用GB/T14976。

其中，化工装置中最为常用的碳素钢无缝钢管为GB/T8163标准下的20#钢;而不锈钢无缝钢管为GB/T14976标准下的06Cr19Ni10(S30408)、022Cr19Ni10(S30403)、06Cr17Ni12Mo2( S31608)、022Cr17Ni12Mo2(S31603)。

钢管外径分为公制系列(Ⅱ系列)与英制系列(Ⅰa系列)。Ⅱ系列是沿用系列，目前暂予保留;Ⅰa系列为优先选用系列，作为今后化工配管用钢管的基本系列，钢管的外径等效采用ISO 4200，壁厚采用壁厚系列号Sch. No. 表示。需要注意的是钢管外径采用公制系列时，不能采用管螺纹和螺纹管件;钢管外径采用英制系列时，螺纹管件、阀门的螺纹型式与钢管外径要匹配。

2. 2 管 件

常用的管件有: 弯头、三通、异径、管帽、活接头、丝堵、支管台等，其投资约占整个管道投资的 1/5。

管件之间、管件和管子之间常用的连接型式有对焊连接、承插焊连接、螺纹连接和法兰连接。对焊连接是 DN≥50 的管道及其元件常用的一种连接型式，承插焊连接多用于 DN≤40、管壁较薄的管子和管件之间的连接。但也有例外，比如对油管道，当采用承插焊连接时，其接头缝隙处易积存杂质而对机械设备产生不利影响，通常采用对焊连接; 如有缝隙腐蚀介质 ( 如氢氟酸介质) 存在的情况下，即使 DN≤40 也采用对焊连接，以避免缝隙腐蚀的发生，此时在焊接施工时常采用小焊丝直径、小焊接电流的氩弧焊而不用一般的电弧焊。螺纹连接也多用于 DN≤40 的管子及其元件之间的连接，其常用于不宜焊接或需要可拆卸的场合。

常用的管件标准为 GB12459 钢制对焊无缝管件与 GB/T14383 锻钢制承插焊管件。管道元件的规格体系依据管道外径可分为英制管与公制管，英制管相应的压力体系可分为美国的Class公称压力与欧洲PN 公称压力;公制管相应的压力体系只有欧洲PN公称压力。即管道元件的规格体系有三种搭配型式:英制管配美国Class公称压力、英制管配欧洲 PN 公称压力及公制管配欧洲PN公称压力。

2. 3 法兰及紧固件法

兰、垫片及螺栓三者组成管道中可拆卸的连接结构，三者共同作用，相辅相承，才能保证接头的良好密封。工程中出现的泄露事故往往是发生在该连接处。（1）法 兰

法兰是确定管道公称压力等级的基准件，不同型式的法兰，其密封性能不同，适用的场合也不同。法兰按其与管子的连接方式分为: 平焊、对焊、承插焊、松套、螺纹法兰和整体法兰六种基本类型。法兰密封面分为: 全平面、突面、凹凸面、榫槽面、环连接面五种。其中对焊法兰是最常用的一种，它与管子对焊连接，焊接接头质量比较好，而且法兰的颈部利用锥度过渡，可以承受较苛刻的条件; 平焊法兰则多用于介质条件比较缓和的情况下，如低压非净化压缩空气、低压循环水，突出的优点是价格比较便宜。密封面的型式现应用最广的为突面，它常与对焊和承插焊型式配合使用，在 “欧式法兰”中常用在 PN1. 6、PN2. 5 MPa 压力等级下。

（2）螺栓 / 螺母

选择法兰连接用紧固件材料时，应同时考虑管道操作压力、操作温度、介质种类和垫片类型等因素。根据结构型式的不同，螺栓可分为六角头螺栓、双头螺柱和全螺纹螺柱，六角头螺栓常与平焊法兰和非金属垫片配合用于操作较缓和的工况下; 全螺纹螺柱常与对焊法兰配合使用在操作条件比较苛刻的工况下。一般情况下，螺母材料应稍低于螺栓材料，并保证螺母硬度比螺栓硬度低HB30左右。

（3）垫 片

垫片性能的好坏以及选用的合适与否对密封面的密封效果影响很大。常用的垫片分为三大类，即非金属垫片、半金属垫片和金属垫片。自 2010 年 1 月 1 日起，欧盟全面禁用传统的石棉类垫片，国内石油化工行业虽然没有规定，但越来越多的采用非石棉纤维橡胶垫。半金属垫片有缠绕式垫片、金属包覆垫片和柔性石墨缠绕垫三大类。其中缠绕式垫片适用介质范围广，是半金属垫片中最理想、也是应用最普遍的垫片。金属垫片常常用在压力等级高的法兰上。常用的金属环形垫有椭圆型和八角型垫两种。金属垫片的材料应配合法兰材料选用，且要求垫片硬度比法兰密封面硬度低 ( 不少于 HB30) 。

2.4 阀门

石化生产装置中常用的阀门有闸阀、截止阀、止回阀、球阀、蝶阀、疏水阀、安全阀、调节阀等。阀门型式的选用是化工设计的重点工作之一，也是难点之一，它要求材料工程师不仅熟悉常用阀门的结构型式、性能特点、相关标准，也应熟悉其应用环境和工程要求。闸阀与截止阀相比，流阻小、启闭力小，密封可靠，是最常用的一种阀门，且一般开关情况下首选闸阀，但不宜用在直径较大的情况; 对于有调节作用要求的场合多用截止阀与节流阀; 对于要求能自动防止介质倒流的场合应选用止回阀。常用的止回阀有升降式与旋启式两种，升降式只能水平安装且用于 DN≤40 小直径场合; 旋启式即可以用在水平管道上，又可用在垂直管道上 ( 此时介质必须是自下而上) 。对于设计压力较低、管道直径较大，要求快速启闭的场合一般选用蝶阀; 对于要求快速启闭且管道直径不太大的场合一般选用球阀。

结论：

管道材料的设计与选用直接影响到石油化工生产装置的安全和投资费用，因此做好管道材料的设计与选用是非常重要的，要在熟悉相应规范的前提下依据其使用条件综合考虑，既要保证可靠、安全又要经济适用。

参考文献：

[1]袁璇，张秋生．氯碱生产装置工艺外管架的设计［J］．南昌:江西化工，2012,(9)．

化工材料范文第9篇

纳米材料在结构、光电和化学性质等方面的诱人特征，引起物理学家、材料学家和化学家的浓厚兴趣。80年代初期纳米材料这一概念形成以后，世界各国对这种材料给予极大关注。它所具有的独特的物理和化学性质，使人们意识到它的发展可能给物理、化学、材料、生物、医药等学科的研究带来新的机遇。纳米材料的应用前景十分广阔。近年来，它在化工生产领域也得到了一定的应用，并显示出它的独特魅力。本文由收集整理。

1.在催化方面的应用

催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用，它可以控制反应时间、提高反应效率和反应速度。大多数传统的催化剂不仅催化效率低，而且其制备是凭经验进行，不仅造成生产原料的巨大浪费，使经济效益难以提高，而且对环境也造成污染。纳米粒子表面活性中心多，为它作催化剂提供了必要条件。纳米粒于作催化剂，可大大提高反应效率，控制反应速度，甚至使原来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高10～15倍。

纳米微粒作为催化剂应用较多的是半导体光催化剂，特别是在有机物制备方面。分散在溶液中的每一个半导体颗粒，可近似地看成是一个短路的微型电池，用能量大于半导体能隙的光照射半导体分散系时，半导体纳米粒子吸收光产生电子——空穴对。在电场作用下，电子与空穴分离，分别迁移到粒子表面的不同位置，与溶液中相似的组分进行氧化和还原反应。

光催化反应涉及到许多反应类型，如醇与烃的氧化，无机离子氧化还原，有机物催化脱氢和加氢、氨基酸合成，固氮反应，水净化处理，水煤气变换等，其中有些是多相催化难以实现的。半导体多相光催化剂能有效地降解水中的有机污染物。例如纳米TiO2，既有较高的光催化活性，又能耐酸碱，对光稳定，无毒，便宜易得，是制备负载型光催化剂的最佳选择。已有文章报道，选用硅胶为基质，制得了催化活性较高的TiO／SiO2负载型光催化剂。Ni或Cu一Zn化合物的纳米颗粒，对某些有机化合物的氢化反应是极好的催化剂，可代替昂贵的铂或钮催化剂。纳米铂黑催化剂可使乙烯的氧化反应温度从600℃降至室温。用纳米微粒作催化剂提高反应效率、优化反应路径、提高反应速度方面的研究，是未来催化科学不可忽视的重要研究课题，很可能给催化在工业上的应用带来革命性的变革。

2.在涂料方面的应用

纳米材料由于其表面和结构的特殊性，具有一般材料难以获得的优异性能，显示出强大的生命力。表面涂层技术也是当今世界关注的热点。纳米材料为表面涂层提供了良好的机遇，使得材料的功能化具有极大的可能。借助于传统的涂层技术，添加纳米材料，可获得纳米复合体系涂层，实现功能的飞跃，使得传统涂层功能改性。涂层按其用途可分为结构涂层和功能涂层。结构涂层是指涂层提高基体的某些性质和改性；功能涂层是赋予基体所不具备的性能，从而获得传统涂层没有的功能。结构涂层有超硬、耐磨涂层，抗氧化、耐热、阻燃涂层，耐腐蚀、装饰涂层等；功能涂层有消光、光反射、光选择吸收的光学涂层，导电、绝缘、半导体特性的电学涂层，氧敏、湿敏、气敏的敏感特性涂层等。在涂料中加入纳米材料，可进一步提高其防护能力，实现防紫外线照射、耐大气侵害和抗降解、变色等，在卫生用品上应用可起到杀菌保洁作用。在标牌上使用纳米材料涂层，可利用其光学特性，达到储存太阳能、节约能源的目的。在建材产品如玻璃、涂料中加入适宜的纳米材料，可以达到减少光的透射和热传递效果，产生隔热、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好静电屏蔽的纳米涂料，所应用的纳米微粒有氧化铁、二氧化钛和氧化锌等。这些具有半导体特性的纳米氧化物粒子，在室温下具有比常规的氧化物高的导电特性，因而能起到静电屏蔽作用，而且氧化物纳米微粒的颜色不同，这样还可以通过复合控制静电屏蔽涂料的颜色，克服炭黑静电屏蔽涂料只有单一颜色的单调性。纳米材料的颜色不仅随粒径而变，还具有随角变色效应。在汽车的装饰喷涂业中，将纳米TiO2添加在汽车、轿车的金属闪光面漆中，能使涂层产生丰富而神秘的色彩效果，从而使传统汽车面漆旧貌换新颜。纳米SiO2是一种抗紫外线辐射材料。在涂料中加入纳米SiO2，可使涂料的抗老化性能、光洁度及强度成倍地增加。纳米涂层具有良好的应用前景，将为涂层技术带来一场新的技术革命，也将推动复合材料的研究开发与应用。

3.在其它精细化工方面的应用

化工材料范文第10篇

关键词：化工生产管道材料选择探究

中图分类号：TU81 文献标识码：A 文章编号：

1引言

在石油化工工程建设中，所需要的管道类型，是多种多样的。因为化工中避免不了会使用硝酸、硝盐之类的酸性物质，而酸类物质对管件、管道具有强腐蚀性，所以，必须要进行合理的选择管道的材质。同样的还有隔热材料的选用。在生产实践过程中，某些管道和设备要依靠隔热材料来保证温度的要求，减少热量损失，从而达到节能的效果。因此隔热环节同样重要。某些特殊介质中，选材所需要考虑的更多，不仅要考虑设计温度、设计压力，还要考虑环境对其产生的各种各样的影响，综合之后，选择合适的材质。如何选择耐腐蚀和隔热材料，既安全可靠，又经济实惠，如何在某些特殊介质中选择正确实用的材质，这是摆在每个设计人员面前，不容忽视的问题。

2如何选择耐腐蚀材料

化工材料是建造化工装置所需工程材料的简称。组成化工生产装置的化工机械、化工仪表、管道和构筑物都是在不同温度、压力和机械负荷下运转，所接触的物料又多具有强腐蚀作用。因此，化工材料除应具有一般工程材料的性能外，还应具备优良的耐腐蚀性能。若耐腐蚀性能不良，不但直接影响装置的寿命，有时还可能引起火灾、爆炸等事故，还会影响产品的产量和质量。另外，根据不同的用途和使用条件，有时还要求化工材料具有耐高温或耐低温、导热或隔热等特殊性能。那么怎样选择化工管道中的耐腐材料呢，以下就对几种选择方法进行详细的论述：

2.1低温情况下

从1950年开始，我国的稀硝酸化工生产一直采用一种类似于美国AIS302的18-8类不锈钢，比如说有1Cr18Ni9Ti(≤0.05％C)，还有一种Ocr18Ni9Ti(≤0.08％C)。但是因为1Cr18Ni9Ti(≤0.05％C)里面含钛稳定化奥氏体，焊后刀口容易腐蚀，所以从1980年之后，不再推荐使用。敏化态晶间腐蚀是因为不锈钢里面的碳元素，碳元素越多，越不利于不锈钢的使用。所以在1965年，我国生产了一种超低碳的不锈钢——18-8钢（OOCr18Ni10），1984年改国标为OOCr19Ni11,和美国的AIS304L近似等同。这种不锈钢材料，对于敏化态晶间不会产生腐蚀，所以就不会出现焊后刀口腐蚀。一般在硝酸吸收塔快冷器中使用较多。

2.2中温情况下

一般用硝酸镁法制取硝酸中，经常采用高硅铸铁（STSi15R）.自1987年OOCr14Ni14Si4推广使用以来，评论不佳，使用表明，OOCr14Ni14Si4不耐高温浓硝酸的腐蚀，同样的，也不耐稀硝酸腐蚀。

2.3高温情况下

一般在使用直硝法制取浓硝酸中，通常会在高压釜排酸阀门中使用OOCr20Ni24Si4Ti钢。而在近几年中，在漂白塔、管道及其铸、锻件中会经常使用OOOCr10Ni14Si5钢。

3.如何选择隔热材料

3.1隔热材料的使用目的

隔热材料的使用目的是保温、保冷和人身防护。隔热是为了减少热传递的损失，节约能源，保证在传递过程中的质量，满足客户需求；同时也是为了避免设备出现表面结露，影响使用效果，损害部件；另外一个作用是增加防护层，保护管道，当外界温度过高或过低时，对器件不会产生大的损伤，而且也是为了避免对检修人员造成伤害。

3.2隔热材料的使用要求

（1）耐工况温度热导率小。在平均温度≤350℃，但是≥27℃时，导热系数≤0.12W

∕m •c，当平均温度≤27℃时，导热系数≤0.064W∕m •c。

（2）材料的强度和硬度要大，不能因变形而受潮，抗压能力也要高，抗压强度≥0.4Mpa，而硬质保冷材料的抗压强度就要小的多了。

（3）材料不能腐蚀管道和设备表面，pH≥8。

（4）隔热材料要便于安装和拆卸，防火防水防盗。当遇到外界环境突变时，材料本身也不能发生变化。在包装时，应该增大尺寸来包住管道，不允许强行使用变形材料包裹。

3.3隔热材料的分类

3.3.1有机材料

在供热管道上经常使用聚氨酯硬质泡沫塑料。虽然其耐温程度不高，但是其质量轻盈、方便拆卸、耐腐蚀性好、强度好，使用效果还是不错的。

3.3.2无机材料

经常使用的有泡沫混凝土、岩棉、硅藻土、蛭石、膨胀珍珠岩等。

3.4隔热材料的应用

（1）保冷材料最常用到的是聚氨酯泡沫，在温度-60℃以上条件下使用颇多。在温度≤10℃时，就应该使用保冷材料了，当然了，需要吸热的设备除外。聚氨酯泡沫具备质轻密度小、导热系数低等多种优良性能，应用范围广泛。

（2）液化天然气推广迅速，这几年应用非常多。液化天然气的存储条件在-170℃以下，需要极为严格的保冷条件，以至于对保冷材料的要求也更高，乃至于苛刻。一般情况下选择聚三脂材料。

（3）内外层隔热材料使用不同，厚度也不同。当内外层材质一样时，厚度应相同。当使用材质不一样时，内外层的厚度需要一定的比例调配。

（4）奥氏体不锈钢需要的隔热材料有很高的的要求，其氯离子浓度要求很低，必须小于25ppm。

4.特殊介质下的材料选择

4.1非金属材料

当介质腐蚀性很强，不能用碳钢之类的金属，只能用稀有贵金属时，可以考虑选用非金属材料，例如PP、FRP等等。但有些情况和条件必须注意：

必须要考虑好其使用温度和压力范围。

遭遇环境突变时，例如温度和压力突变。

有些塑料会因为某些原因失去柔韧度，产生脆性现象。

4.2塑料衬里材料

一般情况下，工程塑料衬里管道的使用温度为≤120℃，经常用于腐蚀性介质中。

最常用的材料有聚丙烯、聚四氟等。此类材质在使用过程中也有很多限定：必须特别注意其使用温度，还需要注意适用介质的环境，不能用于含有苯的溶解介质中，会导致金属管道的腐蚀。再就是其虽然操作简单，但是损坏之后，无法现场维修，不能动焊。所以在使用之前，需经过详尽的考虑，然后再确定下料。

4.3铬镍奥氏体不锈钢

在日常生活和生产实践中，这种不锈钢经常使用，但是由于氯离子的存在，是不锈钢的表面的保护膜遭到破坏，致使表面不断被腐蚀，形成裂纹，造成应力腐蚀。在使用过程中，要注意以下各点：

减少应力裂纹产生，可以通过热处理手段。

通过使用涂料、缓蚀剂来保护不锈钢表面。

使用低碳或是超低碳材料。

改进设计结构，使应力分散；

在应力腐蚀破裂强度值之下取值。

4.4苛性钠碱液管道

此类管道有可能会引起碳钢材料的毁坏，因为应力腐蚀而导致开裂，也就是碱脆。其主要原因由于拉应力和腐蚀介质的联合作用而产生的开裂。所以在设计中，应注意氢氧化钠的浓度和温度。

4.5卫生级管道

在医药化工中的管路选材要求洁净卫生，为了防止在生产或是运输中微生物的滋生，纯化水、注射用水的选材极其严格，要求无毒、耐腐蚀、耐高温。

目前，大多数采用高温纯蒸汽灭菌的方法来消毒灭菌。其高温蒸汽管道的材料一般选用316L抛光管，其耐晶间腐蚀行强，焊后不易腐蚀，不用做焊后热处理，方便简单。卫生级管道在安装过程中，要求无毒卫生，在安装完成后，要酸洗、钝化处理。

5.结束语

通过以上分析可以知道，不同的管道有不同的选材，用途不同，选材不同。要求不同，选材也不同。每一个管道材料都有其复杂性和特殊性，不能同一而语。具体材料具体分析，不仅要考虑其使用价值、使用寿命、安全系数、经济适应度，还要对对环境、安装、采购分别考虑。从各个方面全面分析总结，最终使装置安全、稳定的运行。

参考文献

[1]唐文骞，路利民．硝酸、硝盐生产中腐蚀分析及防腐材料的选择．《煤化工》．2008年6期

[2]韦毅．新型石墨换热器在草甘膦生产中的应用．《化工设备与管道》．2011年3期

[3]郭如新．镁资源、镁质化工材料现状与前景．《无机盐工业》．2012年10期