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金屬加工范文1
關鍵詞：金屬加工；自動化；數字化；智能化
中圖分類號：TP108文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2009）08-0037-02
在全球經濟一體化的背景下，金屬加工環節面臨著巨大的成本壓力，這是整個制造鏈相互擠壓的結果。金屬加工要減少人工成本，縮短加工準備周期、提高切削速度，就必須走自動化之路。自動化技術不僅有利于金屬加工企業提升業務水平，而且有利于提高企業的生產效率和產品質量。
一、金屬加工自動化的涵義
（一）從形式方面看
金屬加工自動化主要表現在代替人的體力勞動，繁重的體力勞動不再由人去付出，而是通過自動化的機械去完成；采用智能技術實行自動化處理，可以根據指令或者模擬人工智能等來完成簡單的自行操作和處理；工作人員、機械以及自動化儀器之間成為一個系統，這個系統能夠實現協調的運作與控制，并不斷地得以優化。
（二）從涉及面方面看
自動化技術不但涉及到具體加工制造過程，還涉及到產品的整個生命周期。機械制造自動化技術貫穿于整個金屬加工過程的始終，能夠最大限度地降低人力、物力和財力的消耗，并能最大限度地提高生產效率，能夠為企業創造更高的經濟效益。
（三）從功能方面看
金屬加工自動化不僅僅表現在代替人的體力勞動和腦力勞動，此外，金屬加工自動化還表現出諸多的優點：
1．金屬加工自動化技術能夠極大地提高生產效率，縮短產品生產周期，為產品搶占市場提供了時間保證。
2．加工自動化技術能夠確保產品質量達標和規格統一，符合現代社會標準化生產模式，具有良好的發展前景。
3．金屬加工自動化技術能夠提高生產效率，減少勞動力的消耗和使用，從而幫助企業降低生產成本，提高企業的經濟效益。
二、我國金屬自動化的發展趨勢
根據對國內外金屬加工自動化發展的現狀，我們認為新時期我國金屬加工自動化將會呈現以下發展趨勢：
（一）虛擬化
虛擬化是一種方法，本質上講是指從邏輯角度而不是物理角度來對資源進行配置，是從單一的邏輯角度來看待不同的物理資源的方法。虛擬化是一種邏輯角度出發的資源配置技術，是物理實際的邏輯抽象。金屬加工產品的設計原來主要依賴前期的圖紙與后期的成品試驗，這不但浪費了大量的時間，而且在產品試驗過程中消耗了很多人力、物力和財力的消耗，增加了成本。隨著電子計算機和網絡通訊技術的發展和成熟，人們借用電子計算機可以模擬操作很多工作，通過互聯網實現數據的快速傳輸，從而實現了不同地方的人即時性的交流與合作。這也為金屬加工行業的虛擬設計和試驗提供了技術支持。
（二）智能化
智能制造系統，是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統，它在加工過程中能夠解決難以用數學的方法精確描述的復雜的、隨機的、模糊的、柔性的各種問題，具有自我學習、自我適應、自我組織和自我決策等特點，被金屬加工企業廣泛采用。
智能加工技術能夠通過人與機器的合作，極大地擴展和延伸人類在金屬加工過程中的腦力勞動，從而優化加工過程、提高生產效率和減少消耗，這主要體現在機床的自動化的兩個方面：
1．機械結構。在機械結構方面，早期的自動機床主要是簡單的兩軸控制的數控車床和三軸控制的銑床。但是這樣的自動機床只能實現簡單的加工，稍微復雜的工件就加工不了，或者需要將機床停下來，進行手動換刀。因此，在后來的數控機床上增加了能夠自動換刀的刀塔，在數控銑床上增加了自動換刀的刀庫，為了進一步提高效率，在刀庫的基礎上又增加了機械手，使得換刀的時間縮短了很多。目前，刀塔和刀庫機械手已經成為數控車床和加工中心的標準配置，數控車床的刀塔功能也發生了變化，不但可以裝夾車刀，而且可以配置動力刀頭實現鉆孔和銑削的功能。
2．控制系統。在控制系統方面，主要表現在加工中心上。加工中心是金屬加工自動化中的核心設備，也是整個自動化切削系統中一臺簡單的自動化機器，它是“自動換刀的數控銑譴床”。加工中心的刀庫正在向著容量更大、換刀速度更快的方向發展。隨著機器人技術的發展，出現了帶視覺系統的機器人，機床的智能化達到了一個更高的水平，如有些公司就配置了機器人的柔性成產系統，可以實現720小時無人化的加工。在這個過程中，加工中心和換刀機器人有著密切的聯系，換刀過程是由單元計算機統一調度的。單元機對機床發裝、卸命令，讓機床刀庫轉到要求位置。與此同時，對換刀機器人發相應命令，待機床刀庫到位后讓單元機通知換刀機器人進行換刀。在整個換刀過程中，禁止加工程序中的換刀請求。
正是在機械結構和控制系統的相互作用下，不斷推動了機床自動化水平，又由于智能化網絡技術在機床方面的應用，使得機床不但具有金屬加工的功能，而且具備了管理方面的能力。
（三）環?；?/p>
近年來，雖然大多數國家都實現了經濟的快速增長，人們的生活條件更加優越，但是，資源消耗和環境污染等重大社會問題卻給人類的生存和發展提出了嚴峻的挑戰，促進人類與環境的可持續發展也已成為全人類的共同聲音。金屬加工業是污染較為嚴重的行業，近年來，“廢水、廢氣、廢渣”等“三廢”給環境造成的巨大污染和負面影響已經顯現，出現了全球氣候變暖、水資源污染、各種自然災害頻發等現象。然而，通過提高金屬加工自動化水平，我們可以減少字眼的消耗，從而降低的排放，從而“廢水、廢氣、廢渣”，有利于實現“節能減排”的目標。在促進社會可持續發展、營造和諧社會的今天，金屬加工自動化向著環保化方向發展必將成為必然趨勢。
三、MAZATROL系統環境下的金屬自動化加工
機床也在向無人化方向發展，為了雖短加工的準備時間，提高機床的利用率，機床增加了托盤自動交換裝置，為了進一步提高機床的自動化水平和無人化的工作時間，托盤的數量也在增加，可從2個一直到14個托盤，這就是FMC（柔性制造單元）。
隨著機器人技術的發展，帶視覺系統機器人的出現，機床無人化水平更是發展了一個新的高度，如山崎馬扎克公司配置了機器人的柔性生產系統可以實現720H的無人化加工。
在控制系統方面，需要新的、更加開放的智能化網絡化的系統。數控程序也向著人機對話式的發現發展。
傳統的G代碼程序的編程不但需要編程人員具有豐富的工藝知識，而且編程復雜需要很長的編制和調試時間。對于人機對話式的編程方式來說就非常簡單了。下面就以MAZAK公司的MAZAK 640系統為例來說明智能化網絡化系統的功能和特點。
人機對話式編程的MAZATROL系統來說，只要告訴系統要加工的材質和試用的刀具材質，系統就會根據內置的專家庫自動給出主軸轉速，進給速度等切削參數，當然也可以對切削參數進行修改，并且可以將用戶的經驗納入專家庫。加工向導預測功能可以根據切削條件計算出主軸的功率負荷，并且給出總的加工時間和每一把刀具的加工時間，以及每把刀具的加工時間在總加工時間中的比率，編程操作人員可以根據主軸的負荷和加工時間對程序進行進一步的優化。
當輸入要加工零件的形狀、要求等信息后，系統可以自動展開所需刀具和自動生成刀具的加工路徑，系統還有三維實體模擬加工和防止干涉碰撞的功能，程序編制完成后，馬上可以進行三維實體的模擬試切演示來檢驗程序的正確性，由于程序中包含了刀具的相關信息，因此，通過三維的實體模擬得到是真實的加工形狀，MAZATROL系統內置了機床的邊界條件，如果再加上夾具的模擬數據，還可以實現防止干涉碰撞的功能，檔手動操作機床的情況下，機床會根據已經建立的機床、刀具、夾具和工作形成的空間的位置和邊界條件，時刻監控機床的運行過程，當發現將要發生碰撞危險時，機床會在設定的安全距離內停止運動并發出報警，從而避免干涉碰撞對機床、刀具和工作造成的破壞。
另外，MAZATROL系統的刀具管理功能，可以大大縮短機床加工的準備時間，機床的監控功能可以隨時了解機床的運行狀況，圖示化的診斷畫面可以幫助維修人員盡快排除機床的故障。
四、結語
金屬加工自動化是提高生產效率、節約人力資源成本、減少人為因素影響、滿足批量生產需要的重要手段之一。目前，雖然我國在這方面的研究取得了一些成績，但是與國外發達國家相比，還存在著一定差距，需要相關部門和人員結合我國具體情況，通過大家的共同努力不斷提高我國金屬加工自動化技術水平。
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金屬加工范文2
關鍵詞：水溶性 金屬加工液 管理
金屬加工液具有、冷卻、清洗及防銹等功效，在機械切削加工過程中，選擇質量優良的金屬加工液可以提高工效和工件表面質量。隨著機械加工工藝的不斷發展及對能源、環境、安全的考慮，油基金屬加工液已逐步被水基加工液所替代。
水溶性金屬加工液是需用大量的水進行稀釋配比使用，因此水是其基本物質。由于水的比熱和熱傳導都較油大很多，因此冷卻性非常優秀，故其稀釋液通稱為冷卻液。但如果不能正確地使用的話，將很快導致使用液的劣化、腐敗、分層、生銹以及切削性能變差等各種問題的出現，因此，機加工現場對水溶性金屬加工液管理的好壞直接決定了金屬加工液使用壽命的長短、影響使用成本的高低。當今社會隨著人們環保意識的增強，對冷卻液的使用壽命提出了更高的要求，因此為了更好地發揮冷卻液的、冷卻、清洗及防銹功效，維持其長期較好的使用性能，必須對其進行有效的管理。
一、水溶性金屬加工液的日常管理
水溶性金屬加工液與油基液相比，是一種不穩定性體系。為了確保水溶性金屬加工液必須具備的性、防銹性、防腐性、滲透性、耐腐敗劣化性等各種性能，在設計產品配方時加入了各種對應用途的添加劑。
由于各種添加劑的化學性質、物理性質有所不同，因此其性能喪失速度也各不相同。容易喪失的成分主要有長鏈的脂肪酸鹽（成分）、油溶性的表面活性劑、防腐劑、消泡劑、非鐵金屬防腐劑（銅、鋁緩蝕劑）等。隨著有效成分的喪失，就有可能引起加工液的性能降低。不容易喪失的成分主要有礦物油、中鏈脂肪酸鹽（防銹成分）、水溶性的堿性成分（胺等），水溶性好的表面活性劑等。這些成分就很容易在使用液中蓄積起來。因此，為了長時間更好的發揮水溶性金屬加工液的作用，對其日常的維護與管理顯得尤為重要。
二、影響水溶性金屬加工液使用壽命的主要因素及對策
1.水質管理
因為水溶性金屬加工液的大部分由水構成，水質的好壞對冷卻液的使用壽命和性能產生非常大的影響。在日常水質的選用中，我們可以參考表1進行。從表1中，我們不難看出，當水質pH值偏低的話，會引起加工液生銹、腐敗、稀釋液安定性差等問題；水質硬度太低，會引起加工液起泡；硬度太高，會導致加工液析皂、腐敗、分層；水質中陰離子氯離子、硫酸根離子太高，會引起加工液生銹；水質中磷酸根離子太高、水質中有生菌數，都會引起加工液腐敗。因此，盡可能使用理想的水質指標范圍內的水作為稀釋水使用。
2.雜油、雜質管理
水溶性金屬加工液中混入的雜油主要有油、液壓油、防銹油等。
水溶性金屬加工中混入的雜質主要指金屬過加過程中產生的切屑，切屑的存在加速了水溶性金屬加工的腐敗和變質現象。二者的影響程度如表2所示。
從表2中我們可以看出水溶性金屬加工液的腐敗劣化會隨著切屑、雜油的混入而加速，切屑大量堆積時，切削液劑中的極性有效成份（特別是脂肪酸）會優先吸附在切屑的表面被帶走，從而引起加工液濃度的降低和組份的變化。另外，液箱表面覆蓋有雜油時會引起使用液進入缺氧狀態（油封），此時細菌（通常是厭氧菌）的繁殖會加速，導致腐敗、惡臭等問題也隨之而來。因此，為了確保水溶性金屬加工液的使用性能及更長的使用周期，必須將混入的雜質、雜油及時清除。同時必須做到以下幾點：
2.1防止機床、設備的漏油。經常對設備進行檢修保養，使導軌油、液壓油的混入量降至最低。
2.2安裝除雜油裝置。要求裝在液體的靜止部而不是流動部。
2.3安裝過濾裝置。不同的過濾器都有各自不同的優缺點，根據經驗比較各種過濾器的性能、選擇合適的過濾設備是一種方便的方法，我們可以考慮采用幾種過濾器組合的形式來彌補各自的缺點。對于小容量單機磨床，一般選用磁性分離器配上紙質過濾器就能得到良好的過濾效果。
2.4加工工序的改良。盡量減少工件上附著的防銹油和非水溶性切削油劑的量，可以對油溶性物質附著量大的工件先進行清洗，再進入下道的水溶性加工工序。
3.濃度管理
濃度管理是水溶性金屬加工液管理中最基本且最重要的事項。水溶性金屬加工液的使用濃度范圍一般在1～10%之間，隨著濃度的不同，其性狀、性能將會產生非常大的差異。
油劑廠家在設計配方時會考慮到各種加工方法、被加工材質、要求精度等方面的要求，其使用濃度也是在設計配方時已考慮。在實際使用時如果偏離設計濃度，就無法獲得期望的性能：使用濃度低于推薦濃度，則會產生上圖所示的性、防銹性等性能不足，同時也容易產生腐敗，而腐敗又會再次導致性能的惡化和惡臭的發生，必須得添加添加劑來改善使用性能，從而導致使用成本的上升；如果濃度使用得過高，不僅會產生起泡、皮膚刺激等問題，還會造成很大的浪費。因此，正確地做好水溶性金屬加工液的濃度管理在降低使用成本的同時還能大大延長其使用壽命。
為了將水溶性金屬加工液維持在一個合適的濃度，必須做到：
①建立有利于濃度管理的體制，保證由專業的管理人員統一配制；
②定期補充與設定濃度相符的原液和稀釋水；
③定期對濃度進行監測。
4.pH值管理
水溶性金屬加工液pH值的下降，其中一個主因是大氣中的二氧化碳溶解后對pH值產生了影響，另一個更重要的原因是由于細菌的繁殖使水溶性金屬加工液腐敗而引起pH值下降。加工液液一旦腐敗，其中的有效成分必定會析出，從而進一步導致濃度和pH的降低，更加速了加工液的腐敗。如此惡性循環，引發加工液的防銹、等各種問題相繼產生。
下圖是腐敗液分別在第1、2、3、4、5天加入不同pH值、相同濃度的稀釋液中后，對比稀釋液中的細菌數檢測結果。由圖看出若添加pH值9.0以上新液，隨著天數的增加，還來大量的細菌被不斷補充的新液殺死，生菌數能平穩維持在10個/ml 以下。若添加pH值低于9.0的新液，生菌數隨著天數的增加一直處于上升趨勢，不斷補充的新液根本起不到殺菌的效果。因此，把pH值維持在9.0以上是十分重要的。
5.防腐管理
水溶性金屬加工液的使用周期一般取決于它的腐敗時間，因此防腐管理對于延長使用周期來說非常重要。水溶性金屬加工液腐敗的主要原因是微生物（細菌、真菌、酵母）的繁殖引起的，其中的添加劑、表面活性劑、防銹劑等等都會成為微生物的營養源，導致微生物的繁殖增多，因此必須引起注意。
最有利于發生腐敗的溫度范圍是30～40℃，夏季的氣溫與此接近。低溫時細菌的活動變得遲緩，高溫時則細菌容易被滅殺，這都對抑制細菌有利。但在實際的金屬切削和磨削加工過程中，由于加工熱通常會使冷卻液的溫度正好位于細菌易于繁殖的30～40℃之間，更昜產生腐敗問題。因此為防止加工液的腐敗，應該采取以下措施：
1.更液時應采用殺菌劑充分清洗油箱、配管以及設備四周。以徹底清除原來的腐敗液體；
2.稀釋水采用新的工業自來水，盡量采用推薦指標范圍內的水；如果水源不達標，可以考慮先進行水處理。
3.維持合適的濃度，發揮油劑本身的性能；
4.停機時往使用液中鼓入空氣。但應控制每次30分鐘，每天大約四次的頻度，過度鼓入空氣將導致需氧菌增殖而起到反作用；
5.機床循環系統應盡量避免產生死角；
6.液箱上面加蓋子，避免使用液飛散；分油器、除屑裝置周邊盡量不要屯有使用液。
加工液一旦腐敗，使其恢復原狀是非常困難的，通常的方法有以下幾種：
1.添加pH值向上劑、殺菌劑。為防止對作業人員皮膚產生刺激，應對殺菌劑的種類和量進行充分的考慮；
2..加入原液使pH值、濃度恢復到初期的指標。
3.全更液。
6.日常維護管理
水溶性金屬加工液中的有效成分僅為百分之幾，為了使這些相對少量的成分發揮并維持長期較好的使用性能，在日常生產中應加強對水溶性金屬加工液的維，保證以下項目都達到規定的管理目標值。
三、結論
水溶性金屬加工液雖然存在易劣化、使用壽命短等問題，但只要加強日常管理，加強對水質、油質、雜質、濃度、pH值、防腐等方面的管理與維護、還是可以有效地減少上述問題的產生。
參考文獻
金屬加工范文3
關鍵詞：水基金屬加工液；脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸；乳化劑；抗硬水劑
中圖分類號：TE624.82文獻標識碼：A
Application and Development of Alcohol Ether Carboxylic Acid as
Emulsifier/Hard Water Resistance Additive in Water-based Metalworking Fluids
LI Tuan-le， WANG Jun-ming， ZHOU Xu-guang， MA Shu-jie
（PetroChina Lanzhou Lubricating Oil R&D Institute， Lanzhou 730060， China）
Abstract：Emulsifier is an important additive of water-based metalworking fluids， and it is an unambiguous development trend to improve the hard water resistance ability and biodegradability. Fatty alcohol polyoxyethylene ether carboxylic acid（APECA） acts as an excellent emulsifier/hard water resistance additive in water-based metalworking fluid formulations， with advantages of comprehensive performances of both anionic and non-ionic emulsifier. In recent years， the systematical research on preparation， performance， and application of APECA has been done at home and abroad. In this review， the research progress of APECA is summarized both domestic and overseas. The emulsification， hard water resistance and biodegradability of APECA are also discussed when they are used as the emulsifier/hard water resistance additive of water-based metalworking fluids. Moreover， the preparation methods of APECA are summarized.
Key words：water-based metalworking fluid； fatty alcohol polyoxyethylene ether carboxylic acid； emulsifier； hard water resistance additive
0引言
水基金屬加工液由于具有油基產品難以媲美的冷卻性能及低廉的成本獲得了迅速發展，使得金屬加工液市場從單一的純油型產品發展為純油型產品與乳化型、微乳型和全合成水基產品并存的多元化市場格局。據統計，2010年我國鋼鐵行業金屬成型工藝用油液總消耗量約為10×105 t，銅鋁等有色金屬行業金屬成型工藝用油液總消耗量約為50×104 t，目前國內金屬加工油液需求量正以73%～15%的年增幅不斷上升，市場需求旺盛[1]。作為金屬加工液的主要成員，水基金屬加工液的使用比例逐年增加，因此，綠色環保、性好的水基金屬加工劑是未來金屬加工油液的發展趨勢。
“水質通”與“材質通”是水基金屬加工液發展的必然趨勢，“水質通”即同一款產品可以不受水質影響，能在較大的地域范圍內使用；“材質通”即同一款產品既能加工黑色金屬，也能加工鎂鋁合金等材質。但輕質金屬在加工過程中易析出相應的金屬離子，特別是鎂合金，由于其表面氧化膜疏松多孔，致使鎂合金耐腐蝕性較差，鎂離子易進入水溶性加工液中富集，大大增加體系硬度，致使加工液壽命縮短或失效。一般來說，添加抗硬水劑是提高金屬加工液抗硬水能力的有效方法，目前所使用的抗硬水劑多為能螯合體系中的二價金屬離子的乙二胺四乙酸及其鈉鹽，其抗硬水能力一般，更多的是在產品說明書中規定了產品的耐硬水能力和稀釋用水的硬度，從而延長產品的使用壽命。但是不同地區水的硬度差異很大，很難做到一款產品在不同地域的水質環境中通用。以非離子乳化劑調制水基金屬加工液在軟硬水中均能形成穩定的乳液，但是非離子乳化劑本身并不能絡合金屬加工液中富集的鈣、鎂離子并加以分散，即耐硬水并不抗硬水。而且當水的硬度超過一定限值時，非離子乳化體系同樣也變得不穩定。
作為非離子乳化劑脂肪醇聚氧乙烯醚的改性產物，脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽（AEC）由于同時含有聚氧乙烯醚基團和羧基兩種親水基團，具有非離子和陰離子乳化劑的雙重表面化學性能，有良好的鈣皂分散能力和抗電解質穩定性，成為性能優異的乳化/抗硬水劑。由于脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽（AEC）的發泡能力強，在金屬加工液領域并不直接使用AEC，而是使用其酸化產物，即脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸，簡稱醇醚羧酸。醇醚羧酸的結構式為：RO（CH2CH2O）nCH2COOH，其中，R為脂肪鏈，n為聚氧乙烯單元（EO）數。從分子結構上看，在親水羧基和疏水長碳鏈之間嵌入了一定數量的親水EO基團。羧基在水中發生電離后可以捕捉鈣鎂離子，同時結構中的聚氧乙烯醚（EO）基團可將其良好的分散在體系中，不至析皂。醇醚羧酸兼有陰離子和非離子表面活性劑的綜合性能優點，集溫和性、使用安全性、易生物降解性于一體，符合可持續發展的要求。本文綜述了水基金屬加工液乳化/抗硬水劑脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸的研究進展，總結了醇醚羧酸的制備方法，并提出了制備脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸需要解決的關鍵問題。
第6期李團樂等.醇醚羧酸型乳化/抗硬水劑在水基金屬加工液中應用進展
油2016年第31卷
添加劑ADDITIVE1醇醚羧酸研究進展
1.1醇醚羧酸的研究現狀
醇醚羧酸是世界上普遍公認的性能優異的綠色表面活性劑，自從1934年H.Haussmann用醇醚、金屬鈉和氯乙酸鈉首次合成出用于紡織工業的醇醚羧酸鈉以來，國外發達國家都積極參與其研究開發。Henkel的Gerhard Borggrefe等人[2]于1972年制備了多元醚羧酸，從而取代了傳統中含N、P元素的有機多元羧酸用于絡合金屬離子，特別是堿金屬離子，避免了絡合物在水中降解后產生N、P元素。Shell的W.W.Schmidt等人[3]系統研究了市面上常見的數種表面活性劑的發泡能力、鈣皂分散能力及耐硬水能力。結果顯示，醇醚羧酸在發泡能力上遠低于醇醚羧酸鈉及醇醚硫酸鈉，說明醇醚羧酸具有低泡的特性，但是三者的鈣皂分散能力及耐硬水能力是相似的。
國內對醇醚羧酸的研究始于90年代中期，目前多采用羧甲基化法制備醇醚羧酸，雖有產品面世，但是醇醚羧酸的品種和產量較少，應用領域不夠廣泛，仍處于起步階段，有待繼續開發和改進。近幾年，包括江南大學與中國日用化學工業研究院等單位在醇醚羧酸鹽的合成與應用研究上都有不同程度的進展。楊明等[4]采用羧甲基化法制備了十二烷基甘油醚羧酸鹽，并對產品的一系列性能如潤濕性、穩泡性、去污力、鈣皂分散力、降低表面活性等進行了研究。許圓圓等[5]亦采用羧甲基化法制備了油醇聚氧乙烯醚羧酸鹽（C12AEC）與十六醇聚氧乙烯醚羧酸鹽（C16AEC），并研究了其驅油性能，結果顯示，C12AEC與C16AEC具有優良的抗一價離子的能力，45 ℃下對NaCl的容忍度分別為122 g/L和135 g/L，與典型的耐鹽性表面活性劑AES相當。C12AEC與C16AEC微乳體系的最佳鹽度（NaCl）和中相鹽寬亦與AES微乳體系接近。通過與兩性表面活性劑復配或者與兩性表面活性劑及非離子表面活性劑復配，C12AEC與C16AEC能用于無堿驅油劑配方。李運玲等[6]采用催化氧化技術，在貴金屬催化劑存在下將醇醚直接氧化為醇醚羧酸鹽，并研究了不同EO加合數與不同支鏈對醇醚羧酸鹽表面張力、潤濕性、乳化性等性能的影響。催化氧化法制備醚羧酸可避免副產物氯化鈉的生成，符合綠色與可持續發展的趨勢，但是Pd/C催化劑難以回收利用以及反應需要在高壓條件下進行阻礙了此方法的工業化應用。此外，金泰氯堿化工康永等[7]研究了醇醚羧酸鈉鹽的生物降解性能，結果顯示醇醚羧酸鹽在生物降解時沒有停滯期和緩滯期，降解度與時間是線性關系，并在36 h內可降解95%以上。
目前，國外對脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸已經進行了系統的研究，國外公司諸如Sasol、Kao Chemicals、Clariant等已有系列產品面世并應用于不同的領域。而國內對醇醚羧酸的研究還處于起步階段，鮮有產品問世。
1.2醇醚羧酸在金屬加工液中的應用研究
醇醚羧酸是一類在皂的親水基和疏水基之間嵌入聚氧乙烯單元的表面活性劑，它克服了陰離子表面活性劑抗硬水性差和非離子表面活性劑鈣皂分散能力的缺點。同時，與同被作為抗硬水劑的AESO、AES及AEC相比，醚羧酸不會劇烈發泡，因此可以廣泛應用于金屬加工液等工業領域。Heinz Mueller等人[8]研究了在水基鉆井液中加入醇醚羧酸對其性能的影響。鉆井液的配方如表1所示，從表中可以看出，在鉆井液配方中要引入鈣鹽及鋇鹽，因此乳化劑的抗硬水能力就顯得尤為重要。
從表2中可以看出，當在鉆井液中加入醚羧酸后，電穩定性顯著提高。
同時，將醇醚羧酸或醇醚羧酸鹽用于金屬加工液也屢見報道[9-11]。陳寅和等人[9]將醇醚羧酸或醇醚羧酸鹽作為水溶性切削液的表面活性添加劑，加入量為09%～25%，使得該切削液產品能抵抗7000 μg/g的硬水，普遍適用于水質硬度高的地區，稀釋水不需經水質軟化處理就可以直接使用，且工作液使用壽命長。醇醚羧酸作為表面活性劑在輕質金屬加工領域也有應用，侯海燕等人[10]以醇醚羧酸銨鹽作為抗硬水表面活性劑加入鎂合金切削液，加入量為1%～4%，該產品抗硬水更是高達10000 μg/g，且工作液能使用半年以上，與國內外同類產品相比具有明顯的優勢。近年來，水基金屬加工液在我國發展迅速，國內廠家的產品不僅性能、防銹抗腐蝕性能、循環使用壽命等性能指標得到了顯著提升，而且耐硬水能力有所提高。但隨著環保問題的日益嚴峻，水基金屬加工液的生物可降解性越來越受到人們的重視。林麗靜等人[11]將含有醇醚羧酸鹽的表面活性劑加入一種水溶性切削液，該產品兼具有耐硬水和生物降解的特性，是一款環保型抗硬水水溶性切削液。
目前國內用于金屬加工液配方的醚羧酸產品主要有上海宏澤的部分產品，其具有優異的抗硬水能力。國外主要有Clariant以及Kao Chemicals的系列產品。Clariant的MARLOWET系列醚羧酸產品具有優良的鈣皂分散性，同時具有陰離子和非離子乳化劑的優點，在酸堿環境下均具有優良的抗電解質穩定性，可作為乳化油中的助乳化劑，避免析油析皂，對鎂離子及銅離子形成的油泥同樣具有分散作用。而Kao Chemicals的短鏈醇醚羧酸產品具有優異的抗電解質能力，用于鎂合金配方時有突出效果。同時，Sasol的醇醚羧酸產品的鈣鹽及鎂鹽在各自的鹽溶液中具有優異的皂鹽分散能力。圖1為Sasol醇醚羧酸部分產品在不同硬度鈣鹽中的表面張力，從圖中可以看出，當只有油酸與鈣鹽存在時，體系表面張力增大，會出現油酸鈣沉淀。當以3∶1加入油酸與醇醚羧酸時，鈣鹽仍舊分散于體系，特別是加入產品C時，在50°dH的水中表面張力為41 mN/m。
2醇醚羧酸的制備
2.1醇醚羧酸的制備方法
由脂肪醇醚合成脂肪醇醚羧酸目前主要有兩條技術路線，即氧化法[13-14]、羧甲基化法[15-18]。
（1）氧化法
氧化法是采用貴金屬催化空氣直接氧化或用鉻酸、硝酸進行氧化，將末端羥乙基氧化成羧基，在氧化法中較為先進的方法是貴金屬催化氧化法和氮氧自由基催化氧化法：在貴金屬或氮氧自由基的存在條件下將脂肪醇聚氧乙烯醚末端羥甲基氧化為羧基，若脂肪醇聚氧乙烯醚的環氧乙烷加和數相同，氧化法所得的脂肪醇聚氧乙烯羧酸鹽比羧甲基化法得到的脂肪醇聚氧乙烯羧酸鹽少一個乙氧基單元。日本Kao Chemicals最早提出用貴金屬催化氧化醇醚制醇醚羧酸，該工藝以貴金屬如鈀和鉑等為催化劑，在100～270 ℃下醇醚液相脫氫氧化為醇醚羧酸[19]。
其反應機理如下：
（2）羧甲基化法
羧甲基化法是在堿性條件下（通常選用氫氧化鈉和醇鈉）用氯乙酸直接同醇醚進行反應的技術路線，該路線現在發展得比較成熟，克服了過去氯乙酸殘留難以除去的難題，使得羧甲基化關鍵技術有了突破性進展。羧甲基化法的原料脂肪醇聚氧乙烯醚比較易得，合成的反應條件比較溫和，合成反應產生的“三廢”較少，與氧化法相比其較為經濟可行。但反應產物中含有副產物氯化鈉，若根據需要采用適當的分離方法除去氯化鈉，該路線則無疑是一種比較好的合成方法。
2.2制備醇醚羧酸的關鍵問題
（1）親水親油值HLB調控技術
親水親油（HLB）平衡不僅是保持乳化液穩定性的關鍵因素，而且還可以通過調節HLB來改變醇醚羧酸的乳化性能及發泡能力。決定醇醚羧酸HLB的因素是碳鏈長度及氧乙烯基團（EO）加和數。李運玲等[14]研究了直鏈醇醚羧酸鈉分子中不同EO加和數對醇醚羧酸鹽性能的影響，結果顯示，隨著EO數的減少，表面張力逐漸減小，其泡沫、潤濕、乳化性能均相對增強。這說明EO數的增加對金屬加工液在乳化性能上有消極作用，而由于發泡能力的減弱，對金屬加工液有積極作用。由此可見，EO數對醇醚羧酸性能的影響是非常顯著的。因此，以不同EO加和數的脂肪醇聚氧乙烯醚為原料制備醇醚羧酸，對研究EO加和數對醇醚羧酸抗硬水能力、乳化能力的影響具有重要意義。
雖然可以通過自行制備脂肪醇醚來調控，但脂肪醇醚制備涉及脂肪醇與環氧乙烷/環氧丙烷等原料的高壓聚合反應，工藝及設備復雜，原料易燃，屬于大化工范疇。所以目前醇醚羧酸的制備技術及市場大部分為國外大型表面活性劑公司（沙索、花王等）所壟斷，國內幾乎沒有自主生產醇醚羧酸鹽的企業，就更談不上生產醇醚羧酸了。即使有，也是極少數小公司以市售的的脂肪醇醚為起始原料進行羧甲基化反應制得的，從原料上受上游脂肪醇醚生產企業的限制，所以產品種類非常單一，質量也受脂肪醇醚影響很大。
（2）后處理技術
由于羧甲基化反應結束后，需要加鹽酸酸化才能得到醇醚羧酸，還需利用醇醚羧酸的濁點，將其從富含NaCl的水溶液中分離出來，難免會在產品中夾雜NaCl。目前市售醇醚羧酸均有以NaCl計的氯化物含量指標，要求低于12%，如果使用多次水洗，不僅廢水量大，而且產物損失較大，所以還需對后處理技術進行深入研究。
3結論
脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸是一種性能優異的乳化/抗硬水劑，在水基金屬加工液中引入醇醚羧酸，能夠顯著提高其抗硬水能力及生物降解能力。目前市面上醇醚羧酸產品以國外公司如Sasol、Kao Chemicals、Clariant等的系列產品為主，而國內主要處于研究階段，產品數量較少。催化氧化法是一種綠色制備醇醚羧酸的方法，但是此方法對設備要求高，且存在催化劑回收的問題。羧甲基化法工藝比較成熟，使用最為廣泛。目前采用羧甲基化法制備醇醚羧酸的關鍵在于有效處理“三廢”，使其符合環保要求。
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金屬加工范文4
冷沖壓模具：一種金屬制品生產中最為常見的模具類型，主要是對以金屬板材、帶材和型材等材料為原料進行加工成型各種金屬制品的模具，包括用來完成沖裁、彎曲、À深、成形等各種變形加工工藝。按照加工工藝過程包括單工序模、多工序復合模、級進模、精沖模等。金屬冷沖壓成型模具對應的加工設備是各種類型的壓力機，如曲柄壓力機、À深壓力機、精沖壓力機等。冷沖模具的一些部件已經標準化，包括常用的凹模板、模板、模柄、凹模、推桿及模架等，常用制造材料主要為碳素結構鋼、碳素工具鋼、合金工具鋼等。冷沖加工成型模具用于生產的金屬制品可以從小到玩具、生活日用品，大到各類的機械設備、電器、汽車、船舶等的零部件方面。冷沖壓模具在《稅則》中屬于沖壓工具商品范圍，應歸入稅則號列8207.3000。
擠壓模具：是用擠壓方法在擠壓機上生產金屬材料制品時所用的一種專用模具。擠壓是指對放在容器（擠壓筒）內的金屬坯料施加外力，使之從特定的模具孔中流出，從而獲得所需斷面形狀和尺寸的一種塑性加工方法。按照擠壓溫度有冷擠壓和熱擠壓模具之分，按照模具結構有平模、錐模、分流模、帶穿孔針模等類型。金屬擠壓模具所對應的加工設備就是擠壓機，擠壓加工主要是以金屬坯料為原料在擠壓機上通過擠壓模具來生產棒材、管材、型材、異型材等連續產品或單制品。擠壓模具要求具有良好耐磨，通常安裝一些硬質材料的工作部件，其結構一般為拼裝?；蚪M合模的形式。金屬擠壓模具屬于稅目8207.20項下具體列名商品。需要注意，擠壓模具按照是否帶有硬質工作部件而區分歸入不同的子目，對于帶有天然或合成金剛石、立方氮化硼制的工作部件的擠壓模具應歸入稅則號列8207.2010，其他的擠壓模具應歸入稅則號列8207.2090，是否帶這些硬質工作部件在申報時應該給予明確。
À拔模具：又稱À伸模具，是À伸金屬制品的一種工具。其工作原理是在À伸（拔）機器上對金屬坯料施以À力、使之通過模孔，以獲得與模孔尺寸、形狀相同狀態截面制品的塑性加工方法。À伸工藝按照溫度不同有冷À、熱À之分。À伸模具主要用來生產金屬管材、棒材、線材及型材制品方面。所對應加工設備主要有管棒À伸機、À線機（拔絲機）等。À伸模具也要求具有良好耐磨性，通常安裝有金剛石、硬質合金等硬質材料的工作部件，如硬質合金À伸模、天然金剛石À伸模等。金屬À拔模具也屬于稅目8207.20項下具體列名商品，也需注意，À拔模具按照是否帶有硬質工作部件而區分歸入不同的子目，對于帶有天然或合成金剛石、立方氮化硼制的工作部件的À拔模具應歸入稅則號列8207.2010，其他À拔模具應歸入稅則號列8207.2090，是否帶有硬質工作部件在申報時應該給予明確。
熱模鍛模具：俗稱鍛模，是用模鍛設備和工藝來對金屬材料成型加工的一類模具。鍛模通常按其所安裝的設備來分類，常見的有錘上鍛模、機械壓力機上鍛模、螺旋壓力機上鍛模、平鍛機上鍛模等類型。熱模鍛工藝是對加熱到一定溫度的固態金屬料坯在一定壓力下通過模具進行成型加工使之成為所需形狀產品的過程，通常用于生產各種機械零件加工所需的初級粗鍛毛坯件產品方面，如常見的用熱模鍛工藝來生產鋼鐵齒輪粗鍛毛坯、曲軸粗鍛毛坯、傳動軸粗鍛毛坯等所用的模具均屬于模鍛模具。熱模鍛常用設備有錘類（如蒸汽£空氣模鍛錘）、螺旋壓力機類（如摩擦螺旋壓力機、液壓螺旋錘）、曲柄壓力機類（如曲柄壓力機、平鍛機、精壓機）、液壓機類（如模鍛水壓機、油壓機）等。模鍛模具在《稅則》商品中屬于鍛壓工具范圍，應歸入稅則號列8207.3000。
壓鑄模具：是指將金屬溶液（熔融金屬）在壓力下澆注到其中進行成型而得到所需形狀金屬制品的一種模具。用壓鑄成型工藝生產金屬制品其原理類似于用塑料注射機注塑工藝生產塑料制品的過程，金屬壓鑄模具結構原理也類似于塑料注射模具結構，包括澆注系統、型腔、排溢系統、抽芯機構、導向機構、推出復位機構、支撐固定部件、加熱與冷卻系統部分組成等。壓鑄加工所采用的設備為壓鑄機，根據壓射室特點，壓鑄機通常分為冷室壓鑄機和熱室壓鑄機兩種類型。壓鑄工藝成型的制品通常還需要進一步的精加工，壓鑄模具一般用于Í、鋁、鋅、鎂、錫等有色金屬及其合金鑄件的生產方面。金屬壓鑄模具屬于稅則稅目84.80項下金屬用型模的范圍，應歸入稅則號列8480.4100。
金屬加工范文5
【關鍵詞】材料成型；控制工程；金屬材料
1機械加工成型
現在的金屬材料加工成型，主要是使用機械加工，加工機械的關鍵部位是加工刀具，現在使用的刀具很多是金剛石成分的刀具[1]。使用這種刀具對鋁基復合材料進行加工比較廣泛，鋁基復合材料使用金剛石刀具加工主要可以分成三種，分別是鉆銷形式、銑銷形式和車銷形式。鉆銷形式使用的是鑲鉆麻花鉆頭，對鋁基復合材料加工，一般情況下使用B4C顆粒鉆銷，而且在加工的過程中還需要添加切銷液，這種液體可以增加鋁基復合材料的強度。銑銷形式使用材料有2.0%的粘接劑，還要8.5%的端面銑刀，這樣的加工方法能強化鋁基復合材料。車銷形式主要使用刀具是硬合金刀具，而且在使用這種加工模式中還需要添加乳化劑，使用這種液體的目的是起到冷卻效果。
2擠壓和鍛模塑性成型
金屬材料在實際成型加工時，可以在模具的表面涂抹一層劑，所選用的壓力成型方法里要能有效控制壓力，以減小在制造時產生的摩擦系數[2]。有研究表明，使用有效壓力和涂抹劑，能夠使加工過程中擠壓壓力減少至少35%。擠壓力的減少能減少對模具的損傷，減少對金屬塑性的削弱，還能防止金屬變形中抵抗力減弱，從而有效提高成型效率。除了使用上述方法進行加工，還可以在金屬基材料中增加適量的增強顆粒，降低其可塑性，增強金屬材料的變形抗力，再在加工過程中增加一定的溫度，使增強顆粒和金屬材質加快融合，加強金屬基材料的可塑性[3]。一般來說，在金屬基材質中使用增強顆粒會影響擠壓的速度，如果在加工的材料中使用的增強顆粒較多，加工時就要嚴格控制擠壓速度。如果擠壓速度過快，很容易造成材料成型以后便面出現橫向裂紋?？傊谑褂脭D壓和鍛模塑性成型技術對金屬基材質加工的過程中，不僅需要在模具上涂抹劑，還需要控制加工中擠壓的速度，提高相應的溫度，并對這些技術嚴格控制，只有這樣，才能夠保證加工的質量。
3鑄造成型
使用復合材料的加工成型技術中，最常用的一種方法就是使用鑄造成型技術。實際加工過程中，對金屬復合型材料添加增強顆粒以后，這樣的情況下熔體粘度會有增強，同時流動性也會增強，在加上增加增強顆粒的過程中會使用熔體的方法使其融合在一起，同時因為經過高溫作用會產生一些化學反應，這種時候會改變金屬材質的基礎性質。為了控制金屬材質基本性能，在熔化金屬材質過程中要對溫度嚴格控制，同時在保溫時間上也要采用嚴格控制方法。在高溫情況下對增強顆粒的添加容易發生界面反應，比如在添加的增強顆粒是碳化硅顆粒容易出現這種現象。出現界面反應以后熔體的粘度會增強，會出現難以澆筑現象，而且還會影響到材質本質。解決問題的方法是使用精煉法，同時還要添加一定量的變質添加劑，使用這種方法在鍛造成型是不適合使用在添加了增強顆粒的鋁基復合材料中。
4粉末冶金成型
粉末冶金成型技術使用最為早，因此這項技術在實際經驗比較豐富，該技術使用在成型制造主要是對金屬基復合材料使用，還可以對顆粒復合材料零部件和制造晶須中使用。同時粉末冶金技術在后期也使用在一些尺寸較小，造型比較簡單，或者是一些高精密要求的零部件生產加工中。使用粉末冶金技術加工零部件，有著很多方面的優點：（1）成型的組織細密；（2）產品加工成型以后增強相分布均衡；（3）成型以后增加相可調節；（4）界面的反應減少。隨著不斷對該技術的研究，現在可以把粉末冶金技術使用到更多成型加工中。比如自行車架加工，管材加工、自行車零部件加工等。使用粉末冶金技術加工的產品有著較強的耐磨性。在加工時使用該技術在汽車的產品生產，飛機零部件生產和航天器材零部件生產。
金屬加工范文6
1.1現代產業發展與非金屬礦物材料及環境保護密切相關
傳統產業的技術進步或技術改造與非金屬礦物材料密切相關，而且節能降耗是現代化產業發展的主要趨勢之一，現代產業化的發展迫切需要非金屬礦物的開發加工，與此同時也需要協調好生態環境的保護力度。非金屬礦產物的深加工技術對于現代新興產業發展具有促進作用而且提出了發展非金屬礦物深加工技術的方向和措施，例如許多非金屬礦物，硅藻土、珍珠巖等加工后具有較高的活性及選擇性吸附的特性；膨潤土、沸石、石墨、石棉等都與航空航天技術及生物技術有關；云母、金紅石、滑石等與信息技術及產業有關；現代的高技術及環境保護等均與非金屬礦物密切相關。
1.2我國的非金屬礦物加工與環境保護形式嚴峻
我國非金屬礦物的種類繁多，而其中有一部分的非金屬礦物本身或者是經過加工處理后而具有適合用于環保材料的性質，再者，我國的非金屬礦物的儲藏量非常豐富，價格也比較低廉，它具有處理效果好、投資少以及重復使用的一系列優點，所以受到各個開發商的青睞并且投入了大量的資金進行開發加工非金屬礦物。包括我國在內的世界上許多國家對非金屬礦物的開發都格外的重視，這就在一定程度上導致了對我國非金屬礦物的過度開發與利用，不注重保護環境質量，造成了對于水體以及空氣土壤等的不科學合理污染。因此，我國的非金屬礦物加工與環境保護的現狀在經濟飛速發展的同時也曰益嚴峻，遭受著挑戰，需要迫待解決。
2.我國非金屬礦物加工與環境保護的關系
我國非金屬礦物加工與環境保護的關系是對立統一、相互依存、相輔相成的。相關的企業單位在進行非金屬礦物加工的同時也要兼顧生態環境的保護，二者缺一不可，如果一味的只對于非金屬礦物無節制的開發、加工與利用而忽視了環境的保護，那么經濟的發展只是短暫的繁榮并不能夠得到長遠的發展。非金屬礦物加工的發展對于我國經濟發展具有重大的影響意義，我國未來非金屬礦物開發加工的發展將以全面提升非金屬礦物材料的功能或者是應用性能為s的，以環境保護為導向，以高效綜合利用和清潔生產為宗旨，注重環境保護與非金屬礦物加工的充分結合、齊頭并進，從而為我國經濟的可持續發展提供源源不斷的不竭動力。
3.我國非金屬礦物加工運用的科學技術與設備
我國現代的高新技術、高科技設備、新材料產業以及環境保護等都與非金屬礦物材料的開發利用有著密切的聯系。我國非金屬礦物加工運用的科學技術與設備主要分為粉碎技術與設備、分級技術與設備、表面改性技術、干燥技術與設備、造粒技術與設備、材料復合技術。非金屬礦物加工主要是指憑借一定的技術設備與工藝而制造出滿足市場需求的具有一定粒度大小和物理化學性質等性能的功能性產品。
我國生產的超細粉碎設備基本與國外的相當，但是其技術研究的起步比較晚，基礎較為薄弱且發展層次良莠不齊，超細粉碎設備仍然存在一系列的問題；控制產品粒度處于所需的分布范圍內，使得混合粉料中粒度已經達到要求的產品及時地被分離出去；表面改性工藝依據表面改性的方法與設備及粉刷制備方法而異；干燥是用熱能將濕物料中的濕分氣化為蒸氣，再利用抽吸或氣流將蒸氣移走而達到去濕的操作；對于粉狀產品進行造粒的深度加工，不僅有利于滿足生產工藝的需求，而且有利于降低粉塵污染以改善勞動操作條件；復合材料的成型方法按照基本材料不同各異，各種材料在性能上相互取長補短進而產生協同效應，讓復合材料的綜合性能優于原組成材料而滿足各種不同的要求。
4.我國非金屬礦物在環保工程中開發與應用所存在的問題
4.1非金屬礦物環保材料應用的范圍較窄
我國的礦物研究人員對于非金屬礦物在環保工程中的開發與應用做了大量的工作，也取得了一系列的貢獻與成就，但是也把我國在這一領域中存在的許多問題反映了出來。工程化轉化不高、非金屬礦物環保材料應用的范圍較窄等缺點，要把這些實驗室的研究成果成功的應用于實際工業生產中。我國的許多非金屬礦環保材料更多的是利用非金屬礦的原礦或對原礦進行簡單的初級加工，這是與非金屬礦物深加工領域的技術水平不高等原因有關，拓寬非金屬礦物環保材料應用的范圍仍然有很長的一段路要走，進而改進非金屬礦物環保材料應用范圍窄的特點。
4.2非金屬礦物的產品檔次不高且品種單一
非金屬礦物的產品檔次低使得許多礦物資源不能最大限度地發揮功效，而且還會造成資源的浪費，在一些重要領域中的應用處理還未見有更多的新的研究成果。要想改善非金屬礦物的產品檔次不高與品種單一的現狀就要提高非金屬礦物的加工技術，使得我國的非金屬礦物開發與利用朝著設備大型化、加工精細化、產品功能化的方向進一步前進。只有功能明確且滿足相關應用領域技術進步和產業發展要求與環保要求的非金屬礦物才能夠贏得穩定的市場，避免非金屬礦物資源的主觀浪費，節約礦產資源與保護環境，促進經濟的快速發展進步。
5.改進提高非金屬礦物加工與環境保護的措施
①在非金屬礦物存放方面。非金屬礦物的種類繁多且數量不一，_將大量礦樣堆積在一起給翻找造成了困難且容易造成粉塵污染，若將它們分類存放就能節省空間，便于查找礦群進而減少粉塵造成的環境污染。②在環境保護意識培養方面。隨時隨地進行非金屬礦物環保的宣傳與教育工作，使得公眾從內心深處意識到礦物加工這一過程產生的廢棄物不利于環境；使用設備之前要牢固掌握操作規程以避免發生傷害事故，建立健全嚴格的監管體系。③在非金屬礦產物實驗室的布置安排方面。為了方便及時將實驗室過程中所產生的有害氣體排出室外，就必須要對非金屬礦產物實驗室的布置安排科學合理。可以把大型重型設備統一安放在一樓實驗室，在單個的實驗室內部盡可能完成一個相對獨立的工作內容。④在化學藥品使用方面。因為在礦物加工實驗這一過程中結合使用的化學藥品會產生有毒氣體，所以要對于有毒藥品進行嚴格的分級管理，需要按時按量使用，進而減少對人體及環境造成的危害。
6.結束語
綜上所述，人們在享受著社會經濟發展帶來的新產品、新物質的同時，其所賴以生存的生態環境狀況卻日益惡化，不合理的非金屬礦物加工導致的環境惡化問題已經成為現代社會
普遍關注的重大問題之一。目前我國的自然生態環境破壞與污染十分嚴重，其發展趨勢尚未得到有效的控制，一些傳統的環保工藝及環保材料已經不能有效的解決大量的需求，所以非金屬礦物環保材料在環保工程中有著廣泛的應用前景。但是我國非金屬礦物在環保工程中開發與應用仍然存在許多的問題，因此探究非金屬加工及環境之間的問題具有指導性的意義。希望在開發與加工非金屬的同時要兼顧對水體、空氣、土壤等環境因素的污染治理與保護，促進我國環境質量的改善與經濟的迅猛健康發展。
