竹鋼簡介一種新型的結(jié)構(gòu)材料

綠色環(huán)保建材“竹鋼”科技名詞定義中文名稱：高性能竹基纖維復(fù)合材料（竹鋼）英文名稱：woodenbamboo定義：高性能竹基纖維復(fù)合材料，主要是指以竹基纖維簾為根本構(gòu)成單元按順紋理方向經(jīng)熱（冷）壓膠合而成的板材。依托中國林科院專利技術(shù)，由洪雅竹元科技制造的高性能竹基纖維復(fù)合材料，商標(biāo)名稱為“竹鋼”，為世界首創(chuàng)的竹制品，是完全由自主開發(fā)的新材料。簡介“竹鋼”是以我國南方地區(qū)大量生長的竹材資源為原料，通過纖維化竹束簾制備技術(shù)、酚醛樹脂均勻?qū)爰夹g(shù)、連續(xù)式網(wǎng)帶枯燥技術(shù)、大幅面板坯鋪裝技術(shù)、成型固化技術(shù)等多項技術(shù)集成，實現(xiàn)竹基纖維復(fù)合材料的高性能和可調(diào)控，最終制造成高性能多用處竹基纖維復(fù)合材料。竹鋼剖面該產(chǎn)品技術(shù)節(jié)省了傳統(tǒng)的剖蔑工序，是我國在竹材加工應(yīng)用領(lǐng)域的一項重大打破，屬于竹材工業(yè)化利用的第五代技術(shù)，竹材的利用率從目前的20%~50%，可以進(jìn)步到95%以上。產(chǎn)品的力學(xué)性能指標(biāo)，如抗彎強(qiáng)度可以到達(dá)350MPa以上，抗拉強(qiáng)度達(dá)360MPa以上，抗壓強(qiáng)度到達(dá)140MPa以上，彈性模量到達(dá)30GPa以上，其強(qiáng)重比超過玻璃鋼纖維復(fù)合材料，可以應(yīng)用于風(fēng)電葉片材料的制造。高性能竹基纖維復(fù)合材料具有廣譜可設(shè)計性，既可以用于制造高強(qiáng)度風(fēng)電葉片材料、船舶甲板、集裝箱底板以及建筑構(gòu)造等工程材料，又可以用作室內(nèi)裝飾裝潢材料、高耐候性室外材料、家具材料，具有廣闊的應(yīng)用前景。材料特點“竹鋼”采用純天然慈竹經(jīng)酚醛樹脂熱壓膠合而成，具有高強(qiáng)度、低碳環(huán)保、高耐候性、阻燃、凈化空氣、使用壽命長等特點，是“以竹代木、以竹代鋼”的最正確產(chǎn)品；是一種將竹材重新組織并加以強(qiáng)化成型的竹質(zhì)新材料，對增加竹農(nóng)的收入、促進(jìn)農(nóng)民就業(yè)和開展竹產(chǎn)區(qū)經(jīng)濟(jì)具有非常重要的意義。綠色環(huán)保隨著全球氣候變暖，森林愈發(fā)顯得彌足珍貴，竹鋼的出現(xiàn)，更加有效地保護(hù)了人類的生存環(huán)境。同面積的竹林可比樹林多釋放35%的氧氣,也可以這樣說：竹產(chǎn)業(yè)不僅僅是低碳產(chǎn)業(yè)，而更應(yīng)該是負(fù)碳產(chǎn)業(yè)。通過環(huán)保加工工藝消費的“竹鋼”由我國資源豐富的可循環(huán)再生的慈竹、環(huán)保膠酚醛樹脂和水分組成，使用時無需特殊護(hù)理和保養(yǎng)，有效吸收二氧化碳及空氣中大量有害物質(zhì)。因為有了竹鋼，我國大量被閑置的小徑竹林將得到科學(xué)的管理和利用，非常有利于保護(hù)生態(tài)平衡和應(yīng)對氣候變化。高強(qiáng)度高性能竹基纖維復(fù)合材料在制備過程中沒有打亂竹材纖維的排列方向，可以保持竹材原有的高強(qiáng)度的特點。通過權(quán)威檢測：高性能竹基纖維復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度$350MPa，抗拉強(qiáng)度達(dá)$360MPa，抗壓強(qiáng)度$140MPa,彈性模量$30GPa，水煮膨脹率W5%，由于竹鋼強(qiáng)度高、密度大，各項指標(biāo)均已到達(dá)或超過了葉片基材和戶外板材的性能指標(biāo)要求，同時，竹鋼也是建筑構(gòu)造的理想選材。對于沖擊荷載及周期性疲勞破壞有很強(qiáng)的抵抗力，具有最正確的抗震性，竹鋼構(gòu)造在各種條件下，均表現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性和構(gòu)造的完好性。良好地可加工性竹鋼板材常規(guī)尺寸為2500L*1280W*20T（25、30、35）mm大板面設(shè)計，自由裁切，100%出材率，適用性更強(qiáng),可選加工方式如下：竹鋼板材可鋸切。雖然竹鋼板材非常堅硬，但一樣可以運用現(xiàn)有的木材鋸切設(shè)備任意鋸切加工。只是最好使用合金刀具，那么有更好的鋸切效率?？善唇?。板材厚度雖然只有20~35mm,長度雖然只有2500mm,但是借用優(yōu)異的雙組份拼板膠，可采用直拼、疊拼、錯逢拼、指接、螺接等，可輕易地獲取到厚達(dá)幾米，長達(dá)幾十米的方材。可連接。竹鋼材因為過于堅硬，所以不方便采用釘接，可以先銑空后再用自攻釘固定連接，因其優(yōu)秀的握釘性能，連接非常結(jié)實?？缮芭?。竹鋼材可以像一般的木材一樣，可砂光，亦可刨光，也可以銑型，加工面可以非常光潔，因沒有木材的蟲蛀和結(jié)疤，加工面亦非常完好，無需補膩。外表良好地附著性可上色。竹鋼亦可采用常規(guī)的木材著色劑，調(diào)出任意色彩?？芍?、漆。竹鋼材飾面可根據(jù)詳細(xì)需要，外表可噴涂、擦刷各類木油、木蠟油、水性清漆、硝基清漆、醇酸清漆以及已調(diào)色后的木蠟油和調(diào)和漆等等。易于施工（工期短）竹鋼具有良好的可加工性，通過拼接板材的方式構(gòu)造可采用裝配式施工，這樣施工使得竹鋼構(gòu)造-房屋、亭閣或是地板等均具有造型獨特、拆裝簡易的特點，且對氣候的適應(yīng)才能較強(qiáng)，不會像混凝土工程一樣需要很長的養(yǎng)護(hù)期，另外，竹鋼板材還適應(yīng)各種溫度條件作業(yè)，即使冬季施工也不受限制。[1]耐久性和耐候性“竹鋼”由我國資源豐富的可循環(huán)再生的慈竹、環(huán)保膠酚醛樹脂和水分組成，同時，外表可著油、漆。使得竹鋼板材具有良好的耐久性和耐候性。精心設(shè)計和建造的現(xiàn)代竹鋼構(gòu)造建筑、室內(nèi)外裝飾、家具等，可以面對各種挑戰(zhàn)，穩(wěn)固耐磨，即使在多雨、潮濕氣候下也不易變形，是現(xiàn)代最經(jīng)久耐用的建筑材料之一。阻燃性強(qiáng)“竹鋼“為有機(jī)材料B1級（難燃），在燃燒碳化后一定時間內(nèi)保有一定強(qiáng)度無煙、毒氣產(chǎn)生。主要用處1應(yīng)用于建筑構(gòu)造而我國構(gòu)造用木質(zhì)材料相對缺乏，因此用竹材部分替代木材制造構(gòu)造用集成材那么顯得非常必要。高性能竹基纖維復(fù)合材料是一種新型復(fù)合材料，相比于建筑構(gòu)造用木材的力學(xué)性能受其缺陷（包含木節(jié)、斜紋、裂紋、生長環(huán)境等）等因素的影響，其力學(xué)性能具有良好的穩(wěn)定性，且強(qiáng)度力學(xué)性能也遠(yuǎn)高于木材。竹鋼房通過高性能竹基纖維復(fù)合材料在建筑構(gòu)造領(lǐng)域的應(yīng)用，部分代替構(gòu)造用木材在木構(gòu)造、鋼-木混合構(gòu)造中的應(yīng)用，逐漸實現(xiàn)木質(zhì)材料資源的自主化，推動我國新型、綠色建筑的進(jìn)一步開展。重竹檢測標(biāo)準(zhǔn)性能要求市場信息一、重竹在建筑物中融入竹子的元素并不稀奇，但整棟建筑物，上至屋頂瓦片，下至地板家具，完全拋開鋼筋、水泥，全部采用竹子作為原材料的還并不多見。這種全竹建筑物使用的建筑材料叫“重竹方材”，它是一種怎樣的神奇材料呢？真的可以做到以竹代鋼嗎？記者帶你走進(jìn)“重竹別墅”，一探終究。“重竹”是種什么竹子？所謂“重竹方材”并不是像字面看起來一樣，用“重竹”做的材料，其實在竹類品種中并沒有一種叫“重竹”的竹子?！啊刂穹讲?是由普通的毛竹碾碎成絲，然后再重新組合，經(jīng)過上膠熱壓而形成的一種新型材料?！卑布酱ㄠl(xiāng)林業(yè)站站長諸偉榮介紹，成型后，原來空心的毛竹變成了實心的方材。竹子原有的物理性能經(jīng)過重組也發(fā)生了根本性的變化，這種方材抗壓強(qiáng)度是櫻桃木的2倍，杉木的2.5倍。諸偉榮說，更重要的是，“重竹方材”的制作可以利用毛竹加工剩下的邊角料，有效進(jìn)步了毛竹材料的利用率。安吉建成4幢“重竹別墅”在安吉山川鄉(xiāng)竹海樂園里有一個“重竹別墅”建筑試點，從XX年建立至今已落成4幢“重竹別墅”。其美觀大方的造型和節(jié)能環(huán)保的理念不斷吸引外來投資商的目光。這種別墅相比普通的房子優(yōu)點在哪里？壽命會不會很短？既然節(jié)能環(huán)保了是不是建造費用會降低？上膠熱壓的“重竹方材”在太陽暴曬下會揮發(fā)出有損身體安康的甲醛嗎？一系列問題使得投資商不敢輕易邁出第一步。安吉“重竹別墅”的建筑者、榮事集團(tuán)竹楠木環(huán)?？萍加邢蘅偨?jīng)理王祖梁說：“客觀來講方材確實會散發(fā)出一定量的甲醛，但這個排放量我們已經(jīng)通過科技手段處理，使得排放量到達(dá)最低，不會對人體造成傷害?！蓖踝媪赫f，“重竹別墅”的屋頂和墻身都是雙層構(gòu)造，使用傳統(tǒng)接榫鉚構(gòu)造架構(gòu)而成，冬暖夏涼，且隔音防潮功能良好?！叭窆に嚨膭e墅可以實現(xiàn)整體的拆裝、搬運，在歐美國家的市場前景非常好?！北M管如此，目前，在國內(nèi)民居中使用“重竹”全竹工藝建立房屋的并不多，主要問題一是價格上會比普通民居建筑要貴一些，再那么對全竹工藝建筑的壽命老百姓還存在疑慮?！爸刂瘛睔W美市場漸走俏王祖梁的“重竹別墅”試點已從安吉擴(kuò)展到桐廬，目前，在桐廬已有此類竹樓樣板房十幾幢?！岸鄶?shù)客商出于本錢考慮，訂購建造整幢竹樓的客戶并不多，少量也主要集中在蘇浙一帶?！蓖踝媪禾寡?，“重竹”的高本錢讓很多客商望而卻步，其他也有不理解這種建筑理念的，在主觀上就無法承受用全竹來建造房屋。不過，與國內(nèi)市場相比，國外市場的需求量卻是不斷在增加?！澳壳肮局饕挠唵味?xì)W美國家，產(chǎn)品以重竹地板和戶外園林建筑為主，且每年的訂單都在增加。”王祖梁對“重竹”材料的市場前景非?？春?，他相信，堅持環(huán)保理念的建筑一定會被人們漸漸承受。比較工程普通民居重竹別墅壽命70年以上50年以上建筑本錢2000元左右/平方米2700元-4600元/平方米（注：重竹別墅的建造和是一體的，建造完成后即可入住。）二、綠色環(huán)保建材“竹鋼”科技名詞定義中文名稱：高性能竹基纖維復(fù)合材料（竹鋼）英文名稱：woodenbamboo定義：高性能竹基纖維復(fù)合材料，主要是指以竹基纖維簾為根本構(gòu)成單元按順紋理方向經(jīng)熱（冷）壓膠合而成的板材。依托中國林科院專利技術(shù)，由洪雅竹元科技制造的高性能竹基纖維復(fù)合材料，商標(biāo)名稱為“竹鋼”，為世界首創(chuàng)的竹制品，是完全由自主開發(fā)的新材料。簡介“竹鋼”是以我國南方地區(qū)大量生長的竹材資源為原料，通過纖維化竹束簾制備技術(shù)、酚醛樹脂均勻?qū)爰夹g(shù)、連續(xù)式網(wǎng)帶枯燥技術(shù)、大幅面板坯鋪裝技術(shù)、成型固化技術(shù)等多項技術(shù)集成，實現(xiàn)竹基纖維復(fù)合材料的高性能和可調(diào)控，最終制造成高性能多用處竹基纖維復(fù)合材料。竹鋼剖面該產(chǎn)品技術(shù)節(jié)省了傳統(tǒng)的剖蔑工序，是我國在竹材加工應(yīng)用領(lǐng)域的一項重大打破，屬于竹材工業(yè)化利用的第五代技術(shù)，竹材的利用率從目前的20%~50%，可以進(jìn)步到95%以上。產(chǎn)品的力學(xué)性能指標(biāo)，如抗彎強(qiáng)度可以到達(dá)350MPa以上，抗拉強(qiáng)度達(dá)360MPa以上，抗壓強(qiáng)度到達(dá)140MPa以上，彈性模量到達(dá)30GPa以上，其強(qiáng)重比超過玻璃鋼纖維金剛石材料根本概念：金剛石就是我們常說的鉆石（鉆石是它的俗稱），它是一種由純碳組成的礦物。金剛石的化學(xué)式NC――N個C,金剛石是原子晶體，一塊金剛石是一個巨分子,N個C的聚合體.只能用它的構(gòu)造式表示.代表材料：天然單晶金剛石，人造單晶金剛石，人造聚金剛石，CVD金剛石膜1、天然單晶金剛石天然單晶金剛石是一種各向異性的單晶體。硬度達(dá)HV9000-10000，是自然界中最硬的物質(zhì)。這種材料耐磨性極好，制成刀具在切削中可長時間保持尺寸的穩(wěn)定，故而有很長的刀具壽命。天然金剛石刀具刃口可以加工到極其鋒利。可用于制作眼科和神經(jīng)外科手術(shù)刀；可用于加工隱形眼鏡的曲面；可用于金剛石手術(shù)刀切割光導(dǎo)玻璃纖維；用于加工黃金、白金首飾的花紋；最重要的用處在于高速超精加工有色金屬及其合金。如鋁、黃金、巴氏合金、鈹銅、紫銅等。用天然金剛石制作的超精加工刀具其刀尖圓弧部分在400倍顯微鏡下觀察無缺陷，用于加工鋁合金多面體反射鏡、無氧銅激光反射鏡、陀螺儀、錄像機(jī)磁鼓等。表現(xiàn)粗糙度可到達(dá)Ra(0.01-0.025)um。天然金剛石材料韌性很差，抗彎強(qiáng)度很低，僅為(0.2-0.5)Gpa。熱穩(wěn)定性差，溫度到達(dá)700°C-800°C時就會失去硬度。溫度再高就會碳化。另外，它與鐵的親和力很強(qiáng)，一般不適于加工鋼鐵。2、人造單晶金剛石人造單晶金剛石作為刀具材料，市場上能買到的目前有戴比爾斯(DE-BEERS)消費的工業(yè)級單晶金剛石材料。這種材料硬度略遜于天然金剛石。其它性能都與天然金剛石不相上下。由于經(jīng)過人工制造，其解理方向和尺寸變得可控和統(tǒng)一。人造單晶金剛石刀具隨著高溫高壓技術(shù)的開展，人造單晶金剛石最大尺寸已經(jīng)可以做到8mm。由于這種材料有相對較好的一致性和較低的價格，所以受到廣泛的注意。作為替代天然金剛石的新材料，人造單晶金剛石的應(yīng)用將會有大的開展。3、人造聚晶金剛石人造聚晶金剛石(PCD)是在高溫高壓下將金剛石微粉加溶劑聚合而成的多晶體材料。一般情況下制成以硬質(zhì)合金為基體的整體圓形片，稱為聚晶金剛石復(fù)合片。根據(jù)金剛石基體的厚度不同，復(fù)合片有1.6mm、3.2mm、4.8mm等不同規(guī)格。而聚晶金Ped金剛石刀具剛石的厚度一般在0.5mm左右。目前，國內(nèi)消費的PCD直徑已經(jīng)到達(dá)19mm，而國外如GE公司最大的復(fù)合片直徑已經(jīng)做到58mm，戴比爾斯公司更到達(dá)了74mm。根據(jù)制作刀具的需要可用激光或線切割切成不同尺寸和角度的刀頭，制成車刀、鏜刀、銃刀等。PCD的硬度比天然金剛石低(HV6000左右)，但抗彎強(qiáng)度比天然金剛石高很多。另外，通過調(diào)整金剛石微粉的粒度和濃度，使PCD制品的機(jī)械物理性能發(fā)生改變，以適應(yīng)不同材質(zhì)、不同加工環(huán)境的需要，為刀具用戶提供了多種選擇。PCD刀具比天然金剛石的的抗沖擊和抗震性能高出很多。與硬質(zhì)合金相比，硬度高出3-4倍；耐磨性和壽命高50-100倍；切削速度可進(jìn)步5-20倍；粗糙度可到達(dá)Ra0.05umo切削效率高、加工精度穩(wěn)定。PCD同天然金剛石一樣，不適宜加工鋼和鑄鐵。這種刀具主要用于加工有色金屬及非金屬材料，如：鋁、銅、鋅、金、銀、鉑及其合金，還有陶瓷、碳纖維、橡膠、塑料等。PCD的另一大功能是加工木材和石材。PCD刀具特別適宜加工高硅鋁合金，因此在汽車、航空、電子、船舶工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。4、CVD金剛石膜CVD金剛石厚膜是一種化學(xué)氣相沉積法制成的金剛石材料。作為刀具材料其硬度高于PCD。由于不含金屬結(jié)合劑，所以有很高的熱傳導(dǎo)率和抗高溫氧化性能。但是，目前消費的CVD材料韌性比較差，它不能用線切割的方式進(jìn)展切割加工，使用上受到了一定CVD金剛石膜刀具的限制。由于沒有切磨的方向性，磨加工的工藝性較差，極難磨出象天然金剛石和人造單晶金剛石一樣鋒利的刃口。作為切削刀具使用尚處于試驗階段，有待進(jìn)一步研究和開發(fā)。生態(tài)環(huán)境材料根本概念：生態(tài)環(huán)境材料是指那些具有良好的使用性能和優(yōu)良的環(huán)境協(xié)調(diào)性的材料。良好的環(huán)境協(xié)調(diào)性是指資源、能源消耗少，環(huán)境污染小，再生循環(huán)利用率高。生態(tài)環(huán)境材料是人類主動考慮材料對生態(tài)環(huán)境的影響而開發(fā)的材料，是充分考慮人類、社會、自然三者互相關(guān)系的前提下提出的新概念，這一概念符合人與自然和諧開展的根本要求，是材料產(chǎn)業(yè)可持續(xù)開展的必由之路。代表材料：生物降解材料，長壽命高分子材料，仿生物材料應(yīng)用與技術(shù)：一、生物降解材料生物降解材料的應(yīng)用極為廣泛，包括醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、工業(yè)包裝、家庭娛樂等。近年來開展的生物降解性吸收高分子材料是指材料完成醫(yī)療作用后，在一定時間內(nèi)被水解或酶解成小分子參與正常的代謝循環(huán)，從而被人體吸收或排泄。生物降解塑料已被生物降解塑料用在血管外科、矯形外科、體內(nèi)藥物釋放基體和吸收性縫合線等醫(yī)療領(lǐng)域。農(nóng)用降解材料最終轉(zhuǎn)化成進(jìn)步土質(zhì)的材料，主要有農(nóng)用覆膜、藥物的控制釋放。在塑料卡中(如信譽卡、IP卡等)參加降解性材料也能使其在廢棄后迅速降解而不污染環(huán)境。目前在美國等西方興隆國家，包裝材料和方便袋等都已使用可降解的紙材料或紙袋。這些材料的使用大大降低了對環(huán)境的白色污染，進(jìn)步了環(huán)境質(zhì)量。我國目前已經(jīng)開場重視白色污染的問題，XX年6月1日開場實行的“限塑令”就充分說明了這一點。目前在生物降解材料方面研究最熱、開展最快的為醫(yī)用生物降解高分子材料。主要為聚乳酸(PLA)類醫(yī)用高分子降解材料，因其無毒、無刺激性、強(qiáng)度高、易加工成型，具有優(yōu)良的生物兼容性，可生物降解吸收，在生物體內(nèi)經(jīng)過酶解，最終分解成水和二氧化碳，所以廣泛用于醫(yī)療方面。筆者以PLA類醫(yī)用生物降解材料為例說明生物降解材料的研究進(jìn)展。二、長壽命高分子材料長壽命高分子材料的開發(fā)是將來高分子材料重要研究內(nèi)容之一，但是應(yīng)根據(jù)用處和是否對環(huán)境產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響進(jìn)展綜合研究。通過延長高分子材料的使用壽命，從而進(jìn)步資源的利用率，降低資源開發(fā)速度。目前日本在長壽命高分子材料研究方面處于領(lǐng)先地位，日本出興光產(chǎn)公司開發(fā)了長壽命藍(lán)光和綠光有機(jī)發(fā)光材料，此材料改進(jìn)了藍(lán)光有機(jī)發(fā)光材料的分子構(gòu)造，因此得到電流發(fā)光效率為9cd/A，半壽命為223000h,不僅改進(jìn)了綠光有機(jī)發(fā)光材料的色純度，而且進(jìn)步了壽命。蘭偉等對用于長壽命熱電池的氣相SiO,復(fù)合保溫材料進(jìn)展了研究。其所研制的保溫材料在500~C，密度為0.265g/em時，導(dǎo)熱系數(shù)為0.0629W/(Ill?K),接近美國同類材料Min—K的程度。三、仿生物材料人工制造的具有生物功能、生物活性或者與生物體相容的材料稱為仿生物材料。仿生物材料在生物兼容性的根底上，從材料的制備到應(yīng)用都與環(huán)境、人體有著自然的協(xié)調(diào)性。已經(jīng)研究開發(fā)的仿生物材料主要有生物陶瓷及其復(fù)合材料、組織工程材料和仿生智能材料等。組織工程材料是用于取代某些生物體組織器官或恢復(fù)、維持以及改善其功能的一類仿生物材料。常見的組織工程材料包括組織引導(dǎo)材料、組織誘導(dǎo)材料、組織隔離材料、組織修復(fù)材料和組織交換材料等。仿生智能材料是指能模擬生命系統(tǒng)，同時具有感知和驅(qū)動雙重功能的材料。仿生智能材料剛剛出現(xiàn)十余年，但已經(jīng)開展成為生物材料領(lǐng)域最引人注目的研究熱點之一。目前主要有智能高分子凝膠材料、智能藥物釋放體系以及仿生薄膜材料等。開展趨勢生態(tài)環(huán)境材料經(jīng)過十幾年的開展和研究，以下幾點已為世界公認(rèn)：①材料的環(huán)境性能將成為21世紀(jì)新材料的一個根本性能；②用LCA方法評價材料產(chǎn)業(yè)的資源和能源消耗、三廢排放等將成為一項常規(guī)的評價方法；③結(jié)合資源保護(hù)、資源綜合利用，對不可再生資源的替代和再資源化研究將成為材料產(chǎn)業(yè)的重要開展方向；④各種生態(tài)環(huán)境材料及其產(chǎn)品的開發(fā)和廣泛應(yīng)用是其開展的重點。高分子生態(tài)環(huán)境材料將來的開展方向是：①開發(fā)高效消費技術(shù)，使高分子材料精細(xì)化、功能化、高性能化以及生態(tài)化；②優(yōu)化，根據(jù)各種高分子材料制品用處進(jìn)展可降解或長壽命高分子材料的；③討論與環(huán)境協(xié)調(diào)的再生循環(huán)方法，使高分子材料廢棄物變廢為寶，實現(xiàn)資源再生利用?？傊鷳B(tài)環(huán)境材料必將成為將來新材料的一個重要分支，作為跨材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)以及生態(tài)科學(xué)等學(xué)科的新型材料，在保持資源平衡、能源平衡和環(huán)境平衡，實現(xiàn)社會和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)開展等方面將起到非常重要的作用。假設(shè)在消費和生活中廣泛使用該類材料，就可以實現(xiàn)社會的可持續(xù)開展，使資源和能源得到有效的利用，使我們的消費和生活環(huán)境得到有效的保護(hù)。該類材料代表著科學(xué)技術(shù)開展的方向和社會開展進(jìn)步的趨勢，必將對人類社會進(jìn)步起到宏大的推動作用。生物醫(yī)用材料根本概念：生物醫(yī)用材料（biomedicalmaterial）是用于對生物體進(jìn)展診斷、治療、修復(fù)或交換其病損組織、器官或增進(jìn)其功能的新型高技術(shù)材料代表材料：合成高分子材料（聚氨醋、聚醋、聚乳酸、聚乙醇酸、乳酸乙醇酸共聚物及其他醫(yī)用合成塑料和橡膠等）、天然高分子材料（如膠原、絲蛋白、纖維素、殼聚糖等）、金屬與合金材料（如欽金屬及其合金等）、無機(jī)材料（生物活性陶瓷，羥基磷灰石等）、復(fù)合材料（碳纖維／聚合物、玻璃纖維／聚合物等）應(yīng)用、技術(shù)與開展：生物醫(yī)學(xué)材料得以迅猛開展的主要動力人口老齡化、中青年創(chuàng)傷的增多、疑難疾病患者的增加和高新技術(shù)的開展。人口老齡化進(jìn)程的加速和人類對安康與長壽的追求，激發(fā)了對生物材料的需求。作為世界人口最多的國家，中國已進(jìn)入老齡化國家行列，生物材料的市場潛力將更加宏大。生活節(jié)奏的加快、活動空間的擴(kuò)展和飲食構(gòu)造的變化等因素，使創(chuàng)傷成為一個嚴(yán)重的社會問題。我國創(chuàng)傷住院年增長率達(dá)7.2％，高居住院人數(shù)第2位。美國1998年用于骨骼-肌肉系統(tǒng)損傷患者的治療費高達(dá)1280億美元，僅骨缺損患者就達(dá)123萬，其中80％需用生物醫(yī)學(xué)材料治療。在全球，心腦血管疾病、各種癌癥、艾滋病、糖尿病、老年癡呆癥等發(fā)病率逐年增加，急需用于診斷、治療和修復(fù)的生物材料。隨著生物技術(shù)的開展，不同學(xué)科的科學(xué)家進(jìn)展了廣泛合作，從而使制造具有完全生物功能的人工器官展示出美妙的前景。人體組織和器宮的修復(fù)，將從簡單的利用器械機(jī)械固定開展到再生和重建有生命的人體組織和器宮；從短壽命的組織和器官的修復(fù)開展至永久性的修復(fù)和交換。這一醫(yī)學(xué)革命（特別是外科學(xué)），對生命利學(xué)和材料等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展提出了諸多需求，對生物醫(yī)學(xué)材料的開展產(chǎn)生了重要的促進(jìn)作用。開展我國生物醫(yī)學(xué)材料的建議一是生物構(gòu)造和生物功能的設(shè)計和構(gòu)建原理研究。著重研究具有誘導(dǎo)組織再生的骨、軟骨及肌腱等基底材料和框架構(gòu)造的設(shè)計及其仿生裝配；人造心臟二是外表／界面過程-材料與機(jī)體之間的互相作用機(jī)制研究。從細(xì)胞和分子程度深化研究材料與特定細(xì)胞、組織之間的外表／界面作用，提醒影響生物相容性的因素及本質(zhì)。三是生物導(dǎo)向性及生物活性物質(zhì)的控釋機(jī)理研究。研究可自控或靶向釋放蛋白、基因等特異性生物活性物質(zhì)的材料的設(shè)計以及生物導(dǎo)向性原理；用于組織細(xì)胞和基因治療的半浸透聚合物膜的設(shè)計、自裝配及特異性細(xì)胞密封技術(shù)；四是生物降解／吸收的調(diào)控機(jī)制研究。研究生物降解／吸收材料的分子構(gòu)造和生物環(huán)境對其降解的影響、降解／吸收速度的調(diào)控、降解／吸收及代謝機(jī)制，以及降解產(chǎn)物對機(jī)體的影響。其目的是為組織工程化人工器官生物材料及藥物控釋材料的自成、改性方法提供理論根底，實現(xiàn)材料參與生命過程和構(gòu)建生命組織的目的。五是材料的制備方法學(xué)和質(zhì)量控制體系研究。主要研究生物醫(yī)用材料及修復(fù)體的計算機(jī)輔助設(shè)計功能高分子材料定義及簡介：功能高分子材料一般指具有傳遞、轉(zhuǎn)換或貯存物質(zhì)、能量和信息作用的高分子及其復(fù)合材料，或詳細(xì)地指在原有力學(xué)性能的根底上，還具有化學(xué)反響活性、光敏性、導(dǎo)電性、催化性、生物相容性、藥理性、選擇別離性、能量轉(zhuǎn)換性、磁性等功能的高分子及其復(fù)合材料。代表材料：別離材料和化學(xué)功能材料、電磁功能高分子材料、光功能高分子材料、生物醫(yī)用高分子材料應(yīng)用、技術(shù)與開展：功能高分子材料是上世紀(jì)60年代開展起來的新興領(lǐng)域，是高分子材料浸透到電子、生物、能源等領(lǐng)域后開發(fā)涌現(xiàn)出的新材料。近年來，功能高分子材料的年增長率一般都在10％以上，其中高分子別離膜和生物醫(yī)用高分子的增長率高達(dá)50％。離子交換樹脂它是最早工業(yè)化的功能高分子材料。經(jīng)過各種官能化的聚苯乙烯樹脂，含有H離子構(gòu)造，能交換各種陽離子的稱為陽離子交換樹脂，含有OH一離子構(gòu)造能交換各種陰離子的稱為陰離子交換樹脂。它們主要用于水的處理。離子交換膜還可以用于飲用水處理、海水炎化、廢水處理、甘露醇、檸檬酸糖液的鈍化、牛奶和醬油的脫鹽、酸的回收以及作為電解隔膜和電池隔膜。高分子催化劑和高分子試劑催化生物體內(nèi)多種化學(xué)反響的生物酶屬于高分子催化劑。它具有魔法般的催化性能，反響在常溫、常壓下進(jìn)展，催化活性極高，幾乎不產(chǎn)生副產(chǎn)物。目前，人們試圖用人工合成的方法模擬酶，將金屬化合物結(jié)合在高分子配體上，開發(fā)高活