导管挤出过程与性能

第一篇：导管挤出过程与性能

导管挤出过程与性能---（Medical Tubing: Dimensions Aren't Everything）

By: Mark A.Saab

OEM厂商选购导管时不能只考虑尺寸大小，还必须确保挤出导管符合具体医疗器械应用的性能要求。

大多数医用导管说明书都包括一张注明导管材料、尺寸和公差的图纸。对于单腔导管，图纸中通常包括下列3个尺寸中的两种：内径(ID)、外径(OD)和管壁厚度，以及相应的公差。除绕成线轴、长度连续的导管外，均应注明导管长度和公差。说明书上还可能注明包装要求、尺寸公差检验的抽样方法以及导管的清洁要求，如“导管表面不得接触污物、油脂”等。极少数说明书中还标明了导管特性或导管加工参数。人们通常误以为只要导管用料正确且尺寸符合要求，每批的导管就完全相同，而无需考虑供应商是谁。尽管有时的确如此，但有时各批导管之间会有差异。这种差异并不显著、通常难以识别，甚至在后续的质量检查中也无法发现。但其实加工参数以及所用的导管挤出设备的重要性与导管尺寸相比有过之而无不及。因此，挤出导管供应商和OEM厂商都应该了解挤出工艺以及其参数对于不同导管加工材料的意义。

挤出与降解

在高端诊断和治疗导管市场上，医用导管加工工艺极为重要。市场压力促使导管制造商设计的器械越来越小、管壁越来越薄。此类管材应用如：高压导管管材、血管成形导管和支架输送导管管材以及用于医用球囊，特别是高压血管成形和支架输送球囊的球囊管材。此外还包括植入或插入体内的导管以及导管的机械、物理、化学、电或热属性对于最终器械的功能十分关键的其它产品。

挤出过程中的降解会极大地影响最终医用导管的特性。聚合物是极大的分子构成，其独特的应用性能取决于分子大小或者分子量。这些大分子分解的过程称为降解。聚合物降解到某种程度即会改变导管的特性，如：抗张强度、脆性、弹性和变色性。要了解降解，就要先了解挤出过程中发生的各种相互作用。图1概括了这些相互作用。许多原因可导致挤出过程中发生降解。材料干燥不当或加热过度（即熔化聚合物的温度过高）可导致降解。材料剪切过度（即螺杆速度过高或者螺杆设计不当）或聚合物熔融时间过长（即停留时间过长）也是引起降解的原因。聚合物性质变化主要是由于这些因素会改变聚合物的化学成分。一些如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的聚合物对于加工参数十分敏感，易于降解，而另一些聚合物如聚乙烯则具有很好的耐受性。降解会使大多数聚合物变脆，并降低抗张强度，缩短最终产品的使用寿命。

挤出时发生降解的另一个原因是进行多次熔加工。例如：某些医用导管加工材料必须进行预混。也就是说，基础材料熔化后先与其他材料如着色剂、不透射线填料、稳定剂或加工助剂混合。为了确保各成分充分分

图1.挤出过程中发生的各种相互作用。这些作用组合起来可导致材料降解(点击放大)。散，预混过程通常需要单独的挤出操作。该操作会使材料在导管挤出工艺之外再度导致累积热和累积剪切。任何一步发生操作不当，都会导致导管降解。

挤出流程概览

挤出生产线由若干设备组成。医疗挤出生产线的主要设备包括树脂干燥系统、挤出机、模具、冷却槽、牵引机以及切割机或卷取机(见图2)。

图2.标准医用导管挤出生产线示意图(点击放大)。

。干燥。挤出工艺的第一步通常是干燥聚合物，这是挤出流程中的重要一环。医疗器械行业中使用的很多聚合物都具有吸湿特性，也就是说这些材料易于吸收环境中的水分。吸湿性聚合物必须充分干燥后方可进行熔融挤出或混合。

不同材料需要不同的干燥方法，材料的干燥温度取决于材料的耐热性。一般来说，干燥温度在120˚至350˚F之间，干燥时间为1至4小时或者更长。一些材料对水分极为敏感，必须小心干燥。例如：PET的干燥方法对挤出工艺极为关键，因为极微量的水分即可毁坏PET。其他聚合物的干燥较为容易，不需要过多的检测。

材料干燥时间过短或干燥温度过低可导致干燥不充分。残留水分会导致聚合物在挤出过程中发生水解。水解是一种降解过程，会大大降低聚合物的分子量。医疗挤出工艺中发生的聚合物干燥不充分通常是因为制造商每天只通过

一、两个干燥器处理多种材料。这时，由于材料干燥时间短，聚合物很可能会无法充分干燥。制造商经常要求同一尺寸的导管具有不同的等级或材料硬度。如果制造商没有3个独立的干燥器进行3种材料的预干燥，那么第2种和第3种材料挤出前就无法完全干燥。在这种情况下，不知情的制造商可能就会根据部分降解的材料进行评估，因而选错产品的生产材料。

过度干燥是医用导管挤出时的另一个问题。很多医疗挤出生产线产量很低或者生产速度很慢，每小时仅能出产1至10磅成品。而医用挤出机配备的商用树脂干燥器往往尺寸过大。因此，材料可能会在干燥器中滞留24小时以上。如果监测不当，材料就会干燥过度，从而导致某些材料发生热降解。尼龙和聚碳酸酯等很多聚合物对于过度干燥都很敏感。大多数树脂供应商都会为其材料规定最低的干燥时间和温度。必须严格遵守这些干燥建议，这样材料挤出前才能充分干燥。一般采用干燥剂型干燥器进行适当的干燥。这些干燥器必须定期维护、清洗、测试和校准，以确保性能完好。

挤出机。挤出机是一种熔化和泵送机器。它可将固体颗粒均匀熔融并以恒定的速度推动材料通过模具。螺杆机械作用产生的摩擦热加上挤出机受热机筒传来的热量，可将材料熔化。挤出模具。挤出模具位于挤出机末端，塑造出导管的最初形状。模具是聚合物离开挤出机进入冷却箱的分界点。导管模具一般包括两大部件：形成导管内径的心轴或尖端以及形成导管外径的模具或套环。模具和心轴位于挤出头内。事实上，有很多公司生产挤出头和模具，而且很多挤出公司开发出专利的挤出头、模具和心轴。这些部件的设计对于挤出工艺中精确的加工尺寸和保持材料的正确物理性质极为关键。模具和心轴的尺寸与最终导管的尺寸之间的关系称为牵伸比(见图3)。

管壁超薄的微直径医用导管很难通过一般的挤出头和模具进行挤出。通常，模具中材料的粘性很高，而且模具间隙很小，以至于操作人员必须提高聚合物温度，以便降低材料的粘性，从而使材料顺畅地通过模具。但是提高聚合物温度会极大地改变材料的性质。

许多客户定制的挤出机通过高牵伸比设计克服了高精度微直径薄壁导管的生产难题。这大幅提高了尺寸精度，加快了流程速度，简化了模具（模具和心轴）的制造。但是，高牵伸比加工也使最终的导管具有极大的定向和残余应力和张力。这种定向性可大大提高抗张强度，减少导管沿机器方向的延长。此外，由于导管周向应力的降低，爆破压力也随之下降。而高牵伸比带来的残余应力会在紧接的热处理和灭菌工艺中以及在自然或加速老化过程中引发诸多问题。热处理可释放挤出过程中积累的应力，致使导管长度缩短、直径和壁厚增大。

冷却。挤出冷却过程是紧接的又一个关键步骤。聚合物的冷却很重要，不同的冷却环境会导致聚合物的物理性质和形态结构相差甚大。例如：许多聚合物都是半晶体，换句话说，这些聚合物含有非晶区和结晶区。聚合物脱离模具进行冷却时，快速冷却和淬火可延缓甚至完全抑制材料结晶。而慢速冷却会导致高度结晶化或者超大晶体的结构。在某些医疗应用中，如球囊生产，挤出导管在进行球囊成形加工前必须是非晶体结构。因此，必须确保采用的冷却参数不会使导管在挤出过程中发生结晶。

其它产品，如PEEK导管，挤出时材料必须是晶体结构。这可确保导管能保留PEEK所能达到的热、物理和机械特性。对于聚乙烯和聚丙烯等材料，有时需要尽量降低导管的结晶程度，以改善其透明度和柔性。而有时则需要提高结晶量以改善硬度和光滑度。

大多数制造商通过充水冷却槽对脱离模具的聚合物进行冷却。这种方法一般用于自由挤出或者通过真空定型箱进行。但是，两种方法都是通过聚合物与箱中水接触达到冷却的目的。水温、箱中的水循环、冷却槽的长度以及流程速度都可影响冷却过程，从而影响最终导管的物理性质。

冷却槽的水温控制对很多产品而言都极为关键。但是许多制造商根本不使用控温器；有些则仅对冷却水进行粗略的温度控制。缺少温度控制可导致各批次之间以及同一批次首尾之间的聚合物冷却速率明显不同。使用自来水进行冷却的制造商会发现不同季节时进水水温会浮动30°F甚至更多。此外，冷却槽中会产生热点，特别是在聚合物最初进入的部位。实际上，即使采用了精密控温器，冷却槽中的水进行充分循环仍然很重要。如果水槽中水体流动不充分，时间一长就产生热点，而制造商却毫不知情。

许多医用挤出生产线配套销售的冷却槽体积过小，可能不适合长时间生产运行、也不适合挤出生产大直径或厚壁导管、或高速挤出小型薄壁导管（此时导管在箱中停留时间不足，导管无法充分冷却）的需要。流程速度过快或者冷却槽过短也会导致导管在冷却箱中停留时间不足。如果导管过早脱离挤出流程，而导管

图3.产生牵伸比的挤出工艺。内部温度仍然很高，冷却过程会自动逆转，也就是说，导管会由内而外重新升温，因为此时导管中心冷却不足。这种冷却逆转会引发导管各处物理性质的不同 挤出设备及其重要性

导管采购商必须了解自己的供应商是否拥有生产高端医疗器械导管的专业技术和设备。在过去的5年中，许多生产工业挤出制品的企业纷纷进入医疗挤出制品市场，因为他们发现该领域的利润要高于工业挤出产品。但是，通常这些制造商的挤出机对于生产医用导管来说过于庞大，而使用过大的挤出机生产医用导管会导致聚合物停留时间过长。对许多材料来说，这会引起热降解。

此外，一些导管制造商使用的设备陈旧不堪或者无法按照医疗器械行业规定的标准进行维护。许多旧式挤出生产线不具备先进的控制系统，因而加工温度等参数波动很大。这种波动可导致热处理效果不一致，因而同一次运行或者两次运行生产的导管性质也会不同。设备即使设计合理但若维护不当或者校准错误也会出现上述情况。例如：挤出生产线上控温器的工作温度为300˚至600˚F甚至更高。若控温器偏差1%，则500˚F时温度偏差5˚。若偏差5%，则500˚F时温度偏差25˚。对某些材料来说，10˚的变化即可导致导管性质发生显著的变化。

医用导管制造商一般拥有超小型挤出机。但是医疗器械需要的导管直径经常又超出这些小型挤出机的设计生产范围。这时，制造商会以很高的螺杆速度运行挤出生产线，使其达到最大产量。对于许多剪切敏感性聚合物来说，这是不利的。剪切敏感性聚合物熔化时螺杆转速过高会导致聚合物降解，就像聚合物加热时间过长或者温度过高也会导致降解一样。因此制造商必须认识到挤出过程中会发生无数的相互反应。质量问题

OEM厂商必须确定对采购的导管应进行何种测试，并且指定制造商应进行的测试种类。测试种类应取决于产品的最终使用要求。

制造商应选择ISO9001:2000或ISO13485认证的挤出企业作为合作伙伴。但是ISO认证并不保证企业生产高质量的导管。ISO质量管理体系仅能保证企业的运转达到了某一最低要求。OEM厂商还需要调查挤出企业的专业技术水平，还应确保挤出企业拥有最先进的生产设备和训练有素的员工，并且确保该企业已经具有生产产品的正确工艺。结论

当然，尺寸可影响医用挤出导管的性能特点。但是，加工参数、设备、以及材料特性对于挤出导管的最终性质同样具有重要的决定作用。选择导管供应商时，OEM厂商应将最终产品对导管的具体要求考虑在内。除此之外，还应考虑导管性能特点对于保证最终产品正常运作的重要程度。如果要面面俱到地规定导管的每个关键特性，不但不可能，也不切实际，因此OEM厂商应该选择声誉良好并且有充分经验生产类似材料、尺寸和用途相近产品的供应商。最后，导管供应商对于材料和导管预期的应用还应具有足够的了解、流程控制规范和专业技术。

Mark A.Saab是Advanced Polymers公司(美国新罕布什尔州, Salem)的创始人和共同所有人。联系电话: +1 603 3270600。

第二篇：动脉导管闭合过程和闭合机制

动脉导管闭合过程和闭合机制

动脉导管的闭合过程，至今尚未完全明了。

有的人用同位素示踪的方法观察初生儿动脉导管的收缩情况，看到动脉导管在初生后即有收缩，到九个小时，收缩减弱。因而，认为动脉导管收缩可以促使功能性闭合。

克利斯特(Christe)观察558例一周岁以内的婴儿，发现出生后两星期动脉导管未闭者 占65%，32个星期未闭者占2%，一周岁半未闭者占1%。托辛Taussing认为两周岁内动脉导管未闭者不列为先天性心脏病。

至于动脉导管的闭合机制。目前有两种解释：

一、主动脉压力比肺动脉压力高，口径也大，血流速度快。肺循环建立后，很少再有血液经动脉导管。而且，动脉导管与主动脉呈锐角吻合处所产生的负压，可以纠正血液经动脉导管流入肺动脉的倾向。所以新生儿宝宝如侧卧，不要朝他左边。朝右边有利于闭合，也有利避免动脉导管未闭。据患者父母回忆，大部分动脉导管未闭婴儿有左侧卧的经历。

二、经过动脉导管的血液突然减少，或完全没有血液通过。促使动脉导管功能闭合退化，最终形成动脉导管韧带，达到解剖学上的闭合。巴迪Barday认为，婴儿出生后几分钟动脉导管就有功能性关闭。解剖上的关闭时间，各人统计有所不同。

动脉导管不闭合的原因

在这方面意见尚不一致。有下列几种看法：

一、格鲁斯Gross认为，动脉导管与主动脉吻合角度如何，可以影响闭合。吻合角度呈锐角，利于闭合;呈钝角，则血液容易流入动脉导管，不利于闭合。

二、肯尼迪(Kennedy)和克拉克Clark用实验方法证实，新生儿若有呼吸道梗阻，血液含氧量不足，可使动脉导管收缩减弱，妨碍闭合。面在正常情况下，新生儿肺循环及时建立后，血氧含量增高，动脉导管也有功能上的收缩，内膜增厚，可使之如期闭合。有的人曾对照观察含氧低的盒子里和含氧较高的盒子里的两组小白鼠，结果发现前一组小白鼠，结果发现前一组小白鼠动脉导管未闭合或延期闭合。另一组则 很快闭合，也证明血氧含量低不利于动脉导管的闭合。

三、格雷（Gregg）认为，母亲如果在妊娠三个月时患风疹。则胎儿容易发生先天性心血管缺陷。

四、吉克利斯特(Gilckrist)认为，动脉导管不闭合与遗传有关。他曾发现一家数代皆患有动脉导管未闭症。威尔考克斯(Wilcox)1967年报告，他所观察的病例中有家庭史考者占7.3%.我院收的300例 有四例是姐妹二人均有动脉导管未闭症。

第三篇：塑料异型材挤出生产的工艺过程

塑料异型材挤出生产的工艺过程

一、塑料异型材挤出生产的工艺过程

塑料异型材最终挤出制品生产的一般过程如下： 配方设计购料-→主辅料配混(混料机)购料-→挤出加工(挤出机)连续-→ 冷却定型(模具、定型台)连续-→牵引计长、切割(牵引切割机)连续-→ 翻料 检验、入库贮运-→组装、焊接等(组装、焊接等设备)检验-→ 贮运 最终用户制品

在以上生产工艺过程中，塑料异型材挤出生产工艺只包括配方设计、主辅料的配混、挤 出加工、冷却定型、牵引计长切割及贴膜打印与翻料过程。挤出生产的异型材最终还需组装、加工、焊接等若干专用工序处理才能作为门窗等最终制品进行应用。因而从异型材的应用 角度而言，塑料异型材的挤出生产类似于木制品的半成品材料生产(伐木后对木材的锯解保 存处理)。从以上异型材生产工艺的一般要求同样也说明了对异型材生产装备的功能要求和 技术路线，即在配方设计(反复实验)和物料配混工序完成后，异型材挤出装备必须连续和全 自动的完成上料、塑化、排气、挤出、成型、冷却定型、牵引、计长切割、堆料的全过程。而要连续高效的完成每一步工序并最终生产出合乎标准的异型材，其中涉及的技术关联程度 是相当高的，装备技术与加工对象具体工艺要求的科学匹配往往成为目前挤出技术工作中最 具体实践意义的工作。与切削加工无机金属材料的机床不同，作为对有机高分子聚合物(塑 料异型材)成型加工的异型材装备，其异型材的性能特性和成型精度不仅与装备精度有关，更与加工对象的物性和加工的各种历程(热历程、流变历程、相变历程等)及其匹配程度有关。因此，从装备技术的创新发展和异型材生产工艺的更深入研究两方面的提高将推动异型材 挤出技术向更高层次飞跃。

二、塑料异型材挤出技术系统

塑料异型材挤出技术包含三大相互关联密切相关的关键技术系统，即配方(工艺)设计与原料配混技术、挤出设备技术、挤出模具技术。这三大技术系统有机地结合在一起，构成塑料异型材挤出技术的核心。

(一)配方(工艺)设计与原料配混技术系统

配方(工艺)设计是对最终制品起决定性作用的技术因素之一，配方设计的好坏关系到挤出生产的稳定性及制品是否合格。塑料异型材挤出制品配方(工艺)设计是一门专业技术，可以认为是挤出技术系统中的软件。它遵循PVC塑料配方设计的一般规律，但又有其独特性。聚氯乙烯是一种热敏性塑料，制品的优异性能全靠添加若干助剂如加工助剂、稳定助剂、改性、填充助剂、发泡助剂(仿木型材)等系列助剂的加入来保证，但各类助剂和原料名目繁多、优劣杂陈，如何优选、合理搭配并最终达到配方构成的低成本高性能是配方设计追求的目标。同时，配方与装备性能的适应性及与之相适应的加工工艺的确定(挤出过程中温度、速度、真空度、压力等参数的设定)，更是直接影响制品的品质及生产效率。挤出生产的工艺设计即是为保证配方、挤出设备、挤出模具之间的科学匹配而实现最佳挤出在生产过程中各工艺参数设定的规范要求，在某一具体生产过程中的各技术要素(设备、模具、配方及相关配套条件等)均已确定的条件下，工艺设计往往成为提高制品质量和生产效率的最主要手段。

塑料异型材挤出配方设计一般遵循如下原则：

(1)充分了解对异型材性能的要求。

充分了解异型材要求的各项性能指标，应以满足用户要求的最高标准为依据；了解型材使用环境如气候、温湿度、风压、噪声及紫外线等具体条件限制、使用目的如是做门窗还是用作架棚等其它用途及使用中可能出现的问题；了解市场信息、消费者兴趣及销售趋势。

(2)注意原材料的选择。

注意原料的作用、性质和各种助剂配合时的相互影响，发挥原料间的协同作用以获最佳效果，一般用户喜欢属地原料，因而用同样一种设备要生产出相同性能的型材因原料质量的差异，配方设计很不相同；注意原料质量及检验；注意相关原料用量与异型材性能、挤出工艺之间的联系；注意原料价格，保持原料供货渠道稳定，降低成本。

(3)对挤出设备和生产条件深入了解

注意物料在挤出设备中受热行为的全过程研究；注意物料在挤出设备中的停留时间的影响；弄清机头、模具的结构特点与物料流变行为的关系。在此基础上才能把握配方设计的精髓从而为科学有效的调整配方提供实践指导和理论依据。

配方设计是一个反复实践和认识的过程，它是一门实践性较强的科学和更注重理论与实践相结合的经验积累，但也遵循其独有的客观规律。型材配方设计中以稳定剂系列不同派生出的铅盐、有机锡、稀土等系列配方各有其特点，目前以国产主原料(树脂)为配方基础的高性价比塑料异型材配方已经批量应用并开始创造较好的经济效益。

目前配方中树脂和各种助剂的用量经常用重量百分数表示，一般以树脂为100(重量份)份，其他助剂为树脂重量的百分之几来表示。

在配方设计完毕后，按照配方要求进行物料配混也是最重要的一步工序。不同配方对混料有不同的工艺要求，主要是加料顺序、热混温度、冷混(出料)温度等要求不一样，塑料异型材加工对混料的均匀性有极高要求，越均匀越好。这种要求是由挤出加工装备的特性所决定的。正如我们所了解的，用于塑料异型材挤出的异向旋转啮合双螺杆挤出机的正位移输送(泵送)作用远远大于其对物料的混合炼作用，物料在这种挤出加工过程中的混合混炼效应比之同向平行双螺杆挤出小得多，因而要求得完美的制品质量而达到配方中各组分尽量均匀混合的主要任务不是由挤出机承担，而是由挤出之前的混料工序完成。因此，混料工艺的设计及混料效果直接影响异型材的最终质量。关于混料的工艺设计有若干精辟的专业论述，在此不多述及。但应注意混料的最终效果是与混料设备的技术水平密切相关的。目前对此有充分认识的异型材挤出生产者一般选用冷热混一体式无转序的全自动混料设备，优点是物料热混后直接转入冷混不易在转序时吸潮并可保持环境清洁和提高生产效率。而混料设备的叶片结构设计对混料的质量和效率有重要影响，一般以高置式叶片结构设计为主的高强度混料机可完全靠物料的自摩擦达到设定的混料温度并达到最大限度的物料微观均匀性混合，比之流行的低置式叶片结构设计靠辅助加热实现混料温度的混料机可达到更高的混合质量。对大型塑料异型材制品厂家而言，配备全自动配混的大型配混料系统对保证混料质量和降低生产成本是有实际意义的。

(二)挤出装备技术系统

挤出加工技术是塑料加工技术的一大分支，在塑料加工技术领域占有重要地位，主要是由于用挤出加工方法生产的塑料制品产量在塑料成型制品中居于首位之故。挤出设备和模具可认为是挤出技术系统中的硬件，其性能优劣对挤出制品的质量和效率影响是不言而喻的。塑料异型材挤出设备随着我国装备技术水平的进步，已从初期的单螺杆挤出发展到目前的双螺杆挤出，而且目前大都用锥形双螺杆挤出生产。对塑料异型材挤出生产而言，从技术先进性、制品质量和生产效率方面比较，单螺杆挤出存在比功率大、比流量小、制品质量不稳定等弊端，因而目前国内外均采用异向平行或锥形双螺杆挤出设备进行塑料异型材挤出生产。

塑料异型材的挤出设备技术是一个十分复杂的技术系统，该设备一般成线配套、全自动连续化生产，其满足的生产工艺过程一般包括自动上料、定量加料、自动控温、无级调速、合格塑化、稳定挤出、定型冷却、牵引定长切割、自动翻料等，另外还附加自动吹风除水、自动贴膜、自动远红外校直、型材表面打印、自动吸屑等功能。这样一条用于塑料异型材挤出生产的生产线一般包括自动上料机、异向双螺杆挤出机、冷却定型台、牵引切割机、自动翻料架、自动吸屑机等单机，各单机必须满足挤出生产的工艺要求并能完美结合才能形成一条高产高效的挤出生产线。在塑料异型材挤出生产线中，依挤出制品的规格、用途不同派生出苦干型号。有专用于生产主型材的大规格塑料异型材生产线(如SY240系列)，用于生产辅助型材的小异型材生产线(如SY120系列)等。目前国产异型材生产线技术水平已开始接近国外同类设备先进水平，并且已成系列化，主辅型材生产线配套十分齐全，价格仅为国外进口设备的五分之一。在异型材挤出生产线中，其关键技术是双螺杆挤出机的挤出系统设计的先进性和制造质量的稳定性；定型台的定型冷却能力匹配及其调节的可靠稳定性；牵引切割机的牵引力匹配与牵引稳定性，以及跟踪切割水平的匹配；翻料架的定长翻板的可靠性，还有整条生产线的电控系统包括调速控制、温度控制、压力控制、同步调节控制的准确可靠和稳定性。这些技术性能的每一项都对挤出生产线的整体性能产生重要影响。在不同制品类型(型材、管材、板材)的生产线中，其挤出主机可以是相同机型的，因此，目前常见一种挤出机配多种辅机生产不同种类挤出制品的情形。描述一条挤出生产线的主关技术参数一是合格的挤出塑化能力即挤出量Q，以Kg/h计量，它是指在标准测试条件下(见JB6491―92、JB6492―91标准规定)的合格挤出量，说明了生产线的生产能力，也是挤出机综合水平的反映。二是主传动功率P，即驱动挤出系统的功率匹配，在同样挤出能力的前提下，功率越小说明性能越先进，必然导致整体性能提高。对这两者的一个综合评价指标即挤出机的比功率，它是指在单位时间内生产单位质量的制品所消耗的功率，目前锥形双螺杆挤出机的比功率一般应小于0.14KW/(kg/h)。再一个是全线稳定生产能力，这与电控系统、辅机设计制造水平有关。具体说来即稳定的牵引速度、连续生产无故障持续周期。同一机型挤出生产时能达到的牵引速度越高，故障率越低说明生产率越高，自然效益明显。目前国内外塑料挤出装备正朝着高产高效化方向发展，也说明了这一点。

鉴于挤出设备技术的复杂性和成系统性，考虑到目前用于塑料异型材挤出生产的技术特点，下面将以锥形双螺杆挤出机为主机的异型材生产线为主，简要介绍异型材挤出生产线的技术特点。

1.挤出机：是用于挤出成型加工的主要设备，也是塑料异型材生产线的主机。目前锥形双螺杆挤出机应用较多。锥形双螺杆挤出机属于异向向外旋转的双螺杆挤出机机型，其对物料的输送是靠相互啮合的两根螺杆形成的C形小室，随螺杆异向向外旋转强制前移输送――称为正位移输送，而完成的，因而此类挤出机的挤出量在加料量足够时，与螺杆转速基本上成正比。关于锥形双螺杆挤出机的结构特点及与平双和单螺杆挤出机的性能对比均有专业文章叙述，在此不多述及，只将其关键技术特点作一简介。

锥形双螺杆挤出机一般由传动系统、挤压系统、自动上料及定量加料系统、真空排气系统、机筒及螺杆调温系统、电控系统等组成。其中挤压系统和电控系统是其最为关键的两个系统。

(1)挤压装置：由机筒、螺杆、过渡体及温控系统组成。螺杆分加料段、预塑化段、压缩段、排气段、计量段，也有加料、预塑化共为一段的。其基本作用是完成PVC粉料的输送、压缩、排气、塑化和计量挤出过程，PVC粉料在机筒中受到螺杆输送的压延、剪切、混炼作用，同时受到机筒上加热片的加热作用和螺杆芯部调温作用的影响，逐渐从粉料变成塑化良好的熔体，再经模具规范成型后冷却定型即得需要的塑料异型材制品。目前螺杆设计理论正在发展中，对各段的理论计算模型仍在完善和探索，高效双锥设计思想正在受到重视，即大长径比和最佳螺槽系数的选择设计而导致的超大挤出塑化能力使高速挤出的技术平台不断升高，因此螺杆设计换代的周期正在缩短，导致同一机型的挤出机生产能力大幅上升。目前国际上先进机型(直径90―110mm的异向平行双螺杆挤出机)已可达到双股合格主型材挤出线速度3.5―4.5m/min，国产设备的先进机型(小端直径60―65mm的锥形双螺杆挤出机)也可实现挤出单股合格主型材3.5m/min左右的挤出线速度。

除螺杆设计是挤压系统的技术关键外，其机筒加热冷却功率的匹配设计、螺杆调温装置的可靠性设计、温度控制的准确有效性均是挤压系统的技术关键，它们之间统筹兼顾，达到完美统一是高效挤压系统成功的基础。例如，国产SJZ60/130锥形双螺杆挤出机采用了高效双锥的挤压系统设计思想，不仅采用了大长径比(同机型最大)、大锥角、最佳槽深系数等最新结构设计，而且在四个关键间隙的设计和温度控制方式的选择及辅助功能如排气系统的设计上均认真吸取了国际先进机型的设计思想，极大地提高了塑化质量和能力，测试挤出量可达300kg/h，比功率降低到一个新的水平。

(2)电控系统：挤出机的故障率大多发生在电控系统，一是因为电控系统较为复杂；二是影响电控系统的相关因素较多。挤出机必须有调速(同步)控制、温度控制、超扭矩报警控制及电气安全保护控制等，每一种控制系统都相当复杂，因此目前国内外在技术上均采用专用智能软件进行工控机(工业微机)控制，有良好的人机交互操作介面，可进行所有主要工艺参数的设定、修改、保存、调用等。如目前最先进的PCC控制系统，不仅能实现单条挤出生产线的所有控制，而且可进行远程通讯从而实现若干挤出生产线的集中控制，为实现异型材生产的集约化提供了技术保证。电控系统关键还在于其主关键件单元的可靠性上，一般调速控制以变频调速较为可靠，选用国际名牌工业变频器可完全满足使用要求；温度控制关键在于测温元件的选用和温控表的可靠性，一般国外专业厂产品可靠性较高。

2.定型台：由托模装置、真空系统、冷却系统及调整机构组成。主要完成挤出物料熔体的定型和冷却。主要技术要求是能适应不同模具的安装，定型冷却能力足够大，调整操作方便，稳定性和操作重复精度高。目前异型材定型台放置3～4台大功率真空泵(产主型材)，对高速挤出型材定型台还设强力排水泵或循环水泵以保证高速定型模的有效冷却。一般定型台面的有效托模长度不低于4m。各种定型台均能完成上下左右前后三维方向的调整，调整方式不尽相同，电动调节加手动微调方式是较为先进的一种调整方式。一般定型台纵向可调位移500―600mm，上下可调位移不小于50mm，横向可调位移不小于20mm。定型台冷却系统的节水设计也是衡量定型台技术先进性的一个指标。另外，定型台是否适宜人体操作，是否稳固可靠和便于维护均是选用定型台考虑的主要因素。还有其中的各种辅助功能装置的选配如型材表面打印装置、吹风除水装置、型材远红外校直装置等，应根据异型材生产的现实要求合理选配，如果模具采用密封性较好的高速模具，型材挤出时表面无水则吹风除水装置就不用配置。?

3.牵引切割机：主要功能是完成制品定型后从模腔内拉出并依设定长度切断，达到连续生产的目的。它一般由牵引履带系统、气动加压系统、机架、切割装置、吸屑装置、贴膜装置等部分组成。主要技术要求是牵引力足够大、牵引稳定、牵引速度能与在最大挤出量时的制品生产速度匹配，切割同步性好等。目前有两种形式，一种为牵引切割分开式、另一种为牵引切割一体式。前者为被动同步切割，后者为主动同步切割。从技术原理上分析，后者优于前者，但对主型材生产而言，实用中并未有明显差别。一般履带对制品的压力是无级可调的，牵引速度也是无级可调的，依生产制品不同作不同的调整，同时牵引切割机的操作可在定型台上实现，便于生产中的全线控制调整。目前，最为先进的切割方式为无屑切割，即型材的切割为非锯片切割而是如金属薄板剪切加工中的冲剪切割，不仅实现无屑切割型材，省去了吸屑机，而且型材切口质量明显提高并消除了切割噪音，如SY240C异型材挤出生产线的牵引切割机可选配无屑切割功能。

另外，在制品切割完毕后要进行堆放。翻料架即完成此功能，在牵引切割机切断制品后推到料架上，由料架自动翻板堆放，型材与管材翻料架均为同一原理，关键为定长准确，落料可靠。

三、挤出模具技术系统

在具备完善的配方(工艺)设计和挤出设备之后，没有相应的模具配套支持，要挤出良好制品仍是梦想。挤出模具是决定型材制品表面质量优劣和挤出产率高低的关键因素，它的主要作用是保证塑料熔体获得要求的截面形状并固定下来，同时发挥出挤出设备的最大潜力且让其稳定地进行高产率生产。因此，挤出模具技术系统是挤出技术系统的技术关键之一。

挤出模具设计也是技术性很强的一个专业，在此不探讨挤出模具的具体设计原理，只把模具选配应注意的问题简介如下：

1.依挤出设备经济产量确定模具截面尺寸，即模具规格。

2.在确定好模具截面规格后，应认真计算定型模长度L，一般型材按L=400t2v计算(t一制品最大壁厚cm；v一牵引速度cm/s；L一定型模长度cm)，在确定合适的牵引速度后即可定出定型模概略长度。应保证模具有足够的定型冷却长度，有利于发挥设备潜力。

3.模具冷却和真空口应设计合理均匀，便于高效冷却又不产生冷冲击应力，便于真空吸附定型又不易于卡模。一般依制品截面结构不同，设计各有特点，但达到的总体要求应是保持型材各实体部分(尤其是截面形状复杂时的各内筋)同时得到均匀充分的冷却。

4.模具尺寸应与定型台匹配，加热片不应影响模具安装调整。不同规格模具在同一挤出设备上应用时，应尽量保证联接方式一致，并便于安装和调整操作，气、水接头数量相配，便于识别和连接。

5.机头模具上应有相应的温度插孔、压力插孔并且位置适宜。

6.注意模具与设备的完整匹配，不仅性能匹配恰到好处，而且视觉效果浑然一体。

四、塑料异型材挤出技术的发展趋势

塑料异型材挤出技术发展至今，已具备相当水平。其发展方向大致有如下几点：

1.向高速高效化方向发展。塑料异型材挤出已逐渐走出低速、高能耗阶段，目前国外先进技术水平已能达到主型材的多腔高速挤出，单股合格主型材稳定生产挤出线速可达5～6m/min。其发展的最终结果将导致生产率的大幅度提高和集约化生产方式的成熟。

2.向高档型材的复合共挤技术方向发展。随着行业技术进步和人们生活水平提高，对塑料异型材的高性能和多层次要求，使得单色的挤出制品缺乏活力，复合共挤可完善单一挤出制品的性能和装饰效果，如软硬复合型材共挤出、彩色型材挤出、微发泡仿木型材挤出等，使型材挤出技术向更为复杂的复合功能化方向发展。

3.向低成本多功能方向发展。多种复合助剂的应用、新型配方和生产工艺的创新研制等均使塑料异型材挤出技术向更高性价比和更广阔的应用领域方向迈进，如目前以植物纤维(木粉、桔杆等)与通用塑料混合后的复合型材挤出，不仅使型材成本大为降低，而且使挤出技术开拓了一个全新领域。

4.向超大规模技术集成化方向发展。由于市场竞争的影响，导致制品生产开始向大规模化集中，导致挤出技术往超大规模集成化方向发展，如集中配混料技术生产车间的全自动挤出生产集成控制技术等，将导致挤出技术发生质的飞跃

第四篇：挤出效应

挤出效应

1、什么是挤出效应

挤出效应是指增加政府投资对私人投资产生的挤占效应，从而导致增加政府投资所增加的国民收入可能因为私人投资减少而被全部或部分地抵消。

在一个充分就业的经济中，政府支出增加会以下列方式使私人投资出现抵消性的减少：由于政府支出增加，商品市场上购买产品和劳务的竞争会加剧，物价就会上涨，在货币名义供给量不变的情况下，实际货币供给量会因价格上涨而减少，进而使可用于投机目的货币量减少。结果，债券价格就下跌，利率上升，进而导致私人投资减少。投资减少了，人们的消费随之减少。这就是说，政府“挤占”了私人投资和消费。

2、挤出效应的影响因素

（1）支出乘数的大小

政府支出增加会使利率上升，乘数越大，利率提高使投资减少所引起的国民收入减少也越多，挤出效应越大；

（2）货币需求对产出水平的敏感程度

货币需求函数L=ky-hr中k的大小，k越大，政府支出增加引起的一定量产出水平增加所导致的对货币的交易需求增加越大，使利率上升的越多，挤出效应越大；

（3）货币需求对利率变动的敏感程度

即货币需求函数中h的大小，h越小，货币需求稍有所变动，就会引起利率的大幅度变动，因此当政府支出增加引起货币需求增加所导致的利率上升就越多，因而挤占效应越多；反之，h越大，挤出效应越小；

（4）投资需求对利率变动的敏感程度

敏感程度越高，一定量利率水平的变动对投资水平的影响就越大，因而挤出效应就越大；反之越小；

这四个因素中，支出乘数主要取决于边际消费倾向，而它一般被认为是稳定的；货币需求对产出水平的敏感程度k取决于支付习惯和制度，一般认为也较稳定，因而挤出效应的决定性因素为货币需求及投资需求对利率敏感程度。

在凯恩斯主义极端情况下，货币需求对利率变动的弹性无限大，而投资需求的利率弹性为0，因而政府支出的挤出效应为0，财政政策效果极大；在流动性陷阱中运行。

在古典主义极端情况下，货币需求对利率变动的弹性为0，而投资需求的利率弹性极大，因而财政政策毫无效果。

3、财政政策和货币政策的搭配使用

（1）当经济萧条不太严重时，采用膨胀性财政政策刺激总需求，用紧缩性货币政策控制通货膨胀；

（2）当经济发生严重通货膨胀时，用紧缩的货币政策控制通货膨胀，降低需求水平，用紧缩的财政政策防止利率过分提高；

（3）当经济出现不太严重的通货膨胀时，用紧缩的财政政策压缩总需求，用膨胀性货币政策降低利率，以免财政过度紧缩而引起衰退；

（4）当经济严重萧条时，用膨胀性财政政策增加总需求，用扩张性货币政策降低利率克服“挤出效应”。

第五篇：材料结构与性能

材料结构与性能报告(1)

论文题目：块状非晶合金材料的研究进展

姓名： 学号： 学科专业： 指导教师： 入学日期： 报告日期： 报告地点：

王楚 31605051 材料工程 林莉 2016.11

研究生院制表

材料结构与性能报告(1)1概述

一般认为，凝聚态的物质大致可以分为三类：晶态物质、准晶态物质和非晶态物质。非晶态合金是指固态时其原子的三维空间呈拓扑无序排列，并在一定温度范围保持这种状态相对稳定的合金。最早有关非晶态合金的文献是由融Kamer于1934年首次报道的。而后，1960年，Duwez[1]等首先采用喷枪法在Au．Si合金中获得非晶态合金，从而开创了材料研究的新领域一非晶态合金材料。非晶合金具有优异的物理性能、化学性能和力学性能，特别是优良的软磁性能，在许多领域中己得到应用。一般说来，非晶态合金均需要通过熔体快淬的方法来获得，它需要非常高的冷却速率(10 6 /s 以上)。由于临界冷却速率的限制，非晶态合金的三维尺寸受到很大的限制，只能获得很薄或很细的片、丝和粉末状非晶合金。

大块非晶合金材料是近年来采用现代冶金技术合成的一种具有特殊性能的新型先进金属材料。对大块非晶的研究无论在理论上还是在应用上都有重要意义。首先，大块非晶体系是一些全新的多组元体系，其合金熔体具有极大的热力学过冷度，过冷液体的动力学行为类似于氧化物玻璃，这使得人们重新思考传统的非晶形成理论。另外，大块非晶合金大都具有明显的玻璃转变和宽的过冷液相区，这为深人研究非晶合金的玻璃转变特征和过冷液态的结构和物性提供了理想材料。在应用上，由于具有奇特的物理、力学及化学性能, 适合于用来制造电子器件、磁性器件、精密光学器件、精密机械结构件、电池材料、体育用品、生物医学植人物以及军工先进武器构件(如穿甲武器、飞行器的构件、装甲板等)等。块状非晶合金的发展历程

非晶合金的发展大致经历了两个阶段。第l阶段为1960年(Duwez首次采用快淬方法制得Au70Si30非晶合金薄带)-1989年。这段时期，人们主要通过提高冷却速率(>104列s)来获得非晶合金，因而得到的基本是非晶合金薄膜、薄带或粉末。所研究和制备的主要是二元合金。主要研究体系可分为3大合金系：第l类合金系由过渡族金属或贵金属与类金属组成，如Pd2Si、Fe2B等。；类金属的含量为10%-30%,恰好在低共晶点组分附近。2类合金系是以LTM-ETM为基的体系，其中ETM和LTM分别代表前、后过渡族金属，LTM包括Fe、Co、Ni、Pd和Cu等，ETM包括Ti、Zr、Nb、Ta、Hf等。LTM的含量一般在20％-40％，如Zr70(Ni、Fe、Co、Pd、Rh)30、Nb60Rh40等，该体系可以在非常宽的低共晶组分范围内形成非晶，这类非晶合金发现得比较晚，1977年才首次发现属于这一类的合金,以后又逐步发现了在Ca或Sr中加入AI、Zn等组成的非晶合金[2,3]。第3类为以A族金属元素(Mg、Ca、Sr)为基体，B族金属元素(Al、Zn、Ga)为溶质的

块状非晶合金的研究进展

少冷却过程中的非均匀形核, 因而各种制备方法都有以下两个共同持征：(1)对合金母材反复熔炼, 以提高熔体的纯度, 消除非均匀形核点。(2)采用高纯惰性气体保护，尽量减少氧含量。目前，大块非晶态合金的制备方法主要有以下几类：

(l)悬浮熔炼： 将试样置于特定的线圈中，线圈中的电磁场使试样产生与外界相反的感生电动势，该感生电动势与外磁场间的斥力与重力相抵消，从而使试样悬浮在线圈中。同时, 试样中的涡流使自身加热熔化。再向试样吹人惰性气体，使其冷却、凝固；或利用通电极板间的静电场使试样悬浮，用激光加热熔化，当激光停止照射时，试样于原位冷却。试样温度可用非接触法测量。悬浮熔炼的优点是试样没有在容器中熔炼，避免了容器壁引起的非均质形核，可减小临界冷却速度。其缺点是，试验的悬浮与加热是同时通过试样中的涡流实现的，当试样冷却时也必须处于悬浮状态，即试样在冷却时还必须克服悬浮涡流带来的热量，所以冷却速度不可能很快, 增加了制备难度，制备的块状非晶合金尺寸较小。

(2)深过冷液淬法：此方法是将试样用低熔点氧化物(如B2O3)包裹起来，在石英管中感应加热熔化，最后淬入水中得到非晶态合金试样。低熔点氧化物的作用一是用来吸取合金冶炼中的杂质颗粒，避免这些颗粒成为形核的核心，二是将合金熔液与容器壁隔离开来。由于包裹物始点低于熔体熔点，因而可避免合金母材与容器壁直接接触，最大限度地避免了非均质形核。

(3)高压模铸法：该方法是将母合金放人套筒内，在高频感应线圈中熔化，再用高 压快速将合金液压人铜模内，铜模外通水使试样快速冷却。由于该方法的冷却速率很大，可以获得较大体积的非晶态合金。

此外还有定向凝固、射流成形、压实成型等多种大块非晶合金制备工艺。国内关于大块非晶合金的研究开展不多，主要采用落管、氧化物包裹、磁悬浮、射流成形及水淬 等技术制备大块非晶合金。国内制备的大块非晶合金的最大直径为90mm。由于目前制备的非晶合金的尺寸较小，影响了非晶合金作为结构材料的使用范围。块状非晶合金的微观结构

非晶合金的原子在三维空间呈拓扑无序状排列，不存在长程周期性，但在几个原子间距的范围内，原子的排列仍然有着一定的规律，因此可以认为非晶态合金的原子结构为“长程无序，短程有”。通常定义非晶态合金的短程有序区小于1.5nm，即不超过4-5个原子间距，从而与纳米晶或微晶相区别，短程有序可分为化学短程有序和拓扑短程有序两类。

材料结构与性能报告(1)4.1化学短程有序

非晶态金属至少含有两个组元，除了不同类原子的尺度差别、稳定相结构和原子长程迁移率等因素以外，不同类原子之间的原子作用力在非晶态合金的形成过程中起着重要作用。化学短程有序的影响通常只局限于近邻原子，因此一般用近邻组分与平均值之差作为化学短程有序参数，对于二元A-B体系为：

up=1-ZAB/(ZcB)=1-ZBA/(ZcA)其中ZAu和ZuA分别代表A(或B)原子近邻的B(或A)原子配位数，Z是原子总配位数。cA和cu分别是A与B原子在合金中的平均浓度。当A和B两种原子直径明显不同时，A原子的总本位数ZA与B原子的总配位数Zi3不再相同，ZA≠Ze，这时短程有序另一种定义。

4.2拓扑短程有序

指围绕某一原子的局域结构的短程有序。常用几种不同的结构参数描述非晶态与合金的结构特征，主要有原子分布函数、干涉函数、近邻原子距离与配位数和质量密度。原子分布函数，设非晶态结构是各向同性的均匀结构，其平均原子密度Po为--定体积y中包含的原子数N:

Po=N/V 描述某一原子附近的密度变化可用径向分布函数RDF(r):

RDF(r)=4*3.14xr2p(r)

其中r是距某中心原子的距离，p(r)是距离r处的密度，由上式可知，RDF(r)dr代表以某个原子为中心，在半径r处、厚度为dr的球壳内的原子数，从而RDF(r)=dN/dr表示原子数目(密度)随距离增加的变化。

定义约化径向分布函数G(r)为:

G(r)=4x3.14*r[p(r)-po] 几种过渡金属-类金属非晶态合金的约化径向分布函数如图8-1所示，函数值随着与中心原子的距离增大而呈有规律的起伏。此外，还定义双体分布函数g(r): z(r)=p(r)/p。

当合金中包含几种不同类原子时，引入偏径向密度函数pii(r)、偏双体分布函数gii(r)、偏约化径向分布函数GO(r)等参数描述原子之间的结构关系。例如，pji(r)指与某个第i类踩子的距离为r处，单位体积中第j类原子的数目。上述各个原子分布函数中，原子密度p(r)和原子径向分布函数RDF(r)有明确物理意义，G(r)的物理意义虽然不明确，但它同RDF(r)一样能反映非晶态结构特征，对体系作x射线衍射测量得到结构因数S(Q)，块状非晶合金的研究进展

外壳等商业产品由于大块非晶中不存在晶体中的滑移位错，在较低温度下具有很好的粘滞流动性，可以较好地发生超塑应变利用这个特性，可以把大块非晶合金进行各种塑性加工，制成所需的各种形状由于其优异的力学性能和较好的热稳定性，大块非晶合金在军事方面也得到了应用，可以用来制造反坦克的动能穿甲弹。

Zr基大块非晶合金具有很高的弹性实验表明,用其做成的小球与同样大小的钢球在量筒中从相同高度(15m左右)自由落下后做弹性来回运动，前者比后者的弹动时间足足长了大块非晶合金具有很高的强度和强度-密度比，以及很好的弹性能，因而具有很好的应用潜力。基大块非晶合金由于抗拉强度高、延展性好、弹性能高、冲击断裂性能高和抗腐蚀性高，且具有非常好的能量传递性能，已被用来制作高尔夫球杆和其击球部位(球头)，使用该材料做成的高尔夫球头能够将99％的能量传递到球上。

在化学方面，由于大块非晶具有抗腐蚀、储存能量(吸氢和析氢)和高催化特性，将有可能在海洋业和能源方面得到应用。块体非晶合金在结构上是原子长程无序而近程有序排列的亚稳材料，每个短程有序的原子团可以视为一个高活性点，而这种高活性、高耐蚀性材料是最理想的电极催化材料。如果使用这种材料制作电极, 其催化活性将提高以上，可大大提高制碱工业的生产效率，降低生产成本，由此所产生的经济效益是十分巨大的。

由于新型基非晶合金具有低饱和磁致伸缩，使得它们的软磁性能可与传统的Fe-Si-B非晶合金相比拟，甚至更优。日本研制的Fe基大块非晶合金软磁材料的磁导率，比硅钢片材料及传统晶体结构的磁性材料15倍，美国洛斯阿拉莫斯国家实验室也已经制备出了直径达到以上的低磁能损耗的大块基软磁产品专家预测,大块非晶合金软磁材料制品将很快应用于电子信息，如计算机、通讯设备和工业自动化等高技术产业和电力等传统产业另外，硬磁性大块非晶合金也将是一种很有潜力的永磁材料。

6结束语

非晶合金，因特殊的结构和优异的性能自产生以来一直是材料学界的热点研究领域之一。近年来对非晶合金进行了广泛的研究，取得了很大的进展，已突破昔日贵金属的限制, 许多日常重要的工程合金系统如Fe、Co、NiCu 等都可制备出块体非晶合金，这为其实际应用创造了条件，如今工程应用也已逐步兴起。但作为一类新型的材料, 非晶合金仍处于研究探索阶段，在基础理论、制备工艺和实际应用中还有许多问题亟待解决，主要体现在以下几个方面。

还没有一套完整的理论或成熟的物理模型用来指导块体非晶的研制，目前对于合金系统组元的选择还只能凭经验规律，但这些规律都不具备普适性。这主要是由于还没有充分理解非晶合金形成的本质, 因此需要加强对非晶合金物理转变过程的研究。

材料结构与性能报告(1)(2)目前所制备的块体非晶尺寸还不够大，只有Zr基、Pd基等少数几种合金体系可达较大尺寸，这在很大程度上限制了这种新型结构材料的广泛应用，因而需要我们在理解非晶合金形成本质的基础上，改进目前块体非晶制备所需的苛刻工艺条件。因机械合金化在制备非晶合金上的独特优势，目前可以优先发展机械合金化工艺。

(3)提高块体非晶的热稳定性。由于块体非晶属亚稳态材料，在热力学上是不稳定的, 只有把这类材料加热到一定温度以上才会使其变为晶态材料。因此，必须设法提高块体非晶的热稳定性，以拓宽其应用范围。

(4)任何材料都有其自身的缺陷，虽然发现了一系列具有大塑性的块体非晶合金，但总体来说其塑性都还有待提高，而且非晶合金的拉伸塑性几乎为零。长期以来，探索同时具有高强度和大塑性的金属合金材料一直是材料领域追求的目标，非晶合金塑性的进一步提高，必将为非晶合金的应用开辟更广阔的空间。

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