基于质量工程的新型板材研发思路

摘要：本研究聚焦基于质量工程的新型板材研发思路。通过阐述质量工程在新型板材研发中的重要性，分析当前板材存在的质量问题，探讨新型板材研发的目标与方向。介绍了从原材料选择、工艺优化到质量控制等一系列研发过程，旨在为新型板材研发提供科学、系统的思路，以提升板材质量与性能，满足市场对高品质板材的需求。

关键词：质量工程；新型板材；研发思路

引言：在建筑、家具等行业快速发展的背景下，对板材的质量和性能要求日益提高。传统板材在环保、强度、耐久性等方面逐渐暴露出不足，已难以满足市场的多元化需求。质量工程作为一种科学的管理和技术方法，将其应用于新型板材研发，能够有效提升研发效率和产品质量。因此，深入研究基于质量工程的新型板材研发思路具有重要的现实意义。

1.质量工程的概念与内涵

质量工程是一门融合了质量管理理念、工程技术以及数理统计方法的综合性学科。它旨在通过系统的方法和工具，对产品或服务的质量进行规划、控制和改进，以确保满足客户需求并提高企业的竞争力。从概念上讲，质量工程不仅仅关注最终产品的质量检验，更是贯穿于产品的整个生命周期。它包括从产品的设计阶段开始，就考虑如何预防质量问题的发生。例如，在新型板材的研发过程中，质量工程要求在设计之初就要对板材的各种性能指标、使用环境以及可能面临的挑战进行全面的分析和规划。其内涵涉及多个方面。一方面，质量工程强调质量的系统性。它将产品视为一个整体系统，各个组成部分之间相互关联、相互影响。对于新型板材而言，这意味着板材的物理性能、化学性能以及机械性能等各个方面都需要协同考虑，不能孤立地看待。例如，板材的强度与它的密度、内部结构等因素密切相关，如果只关注强度而忽视其他因素，可能会导致在实际应用中出现其他质量问题。另一方面，质量工程注重过程的稳定性和可控性。在新型板材的生产过程中，无论是原材料的选择、生产工艺的参数设定，还是成品的检验环节，都需要保持稳定的过程控制。例如，在板材的压制工艺中，压力、温度、时间等参数的微小波动都可能对板材的最终质量产生显著影响。质量工程通过建立有效的过程监控体系，及时发现并纠正这些波动，确保产品质量的一致性[1]。

2.新型板材研发背景与需求分析

2.1传统板材存在的质量问题

在中国的建筑、家具制造等众多行业中，传统板材一直占据着重要的地位，但也存在着诸多质量问题。从物理性能方面来看，传统板材的强度和稳定性存在一定的局限性。例如，在建筑行业中常用的普通胶合板，其内部结构由于是多层薄板胶合而成，在承受较大外力时容易出现分层现象，这就限制了它在一些对结构强度要求较高的建筑结构中的应用。而且，许多传统板材的尺寸稳定性较差，在不同的湿度和温度环境下容易发生变形。以木质板材为例，在潮湿的南方地区，木质板材容易受潮膨胀，导致家具变形、门窗关闭不严等问题。化学性能方面，传统板材也面临着挑战。一些传统板材在生产过程中使用了大量的胶粘剂，这些胶粘剂中可能含有甲醛等有害物质。在中国，随着人们对室内空气质量的关注度不断提高，甲醛释放量超标的传统板材已经成为影响室内环境健康的重要因素。

2.2市场对新型板材的性能需求

随着中国经济的发展和社会的进步，市场对新型板材的性能需求呈现出多维度的变化。在建筑领域，对新型板材的力学性能提出了更高的要求。由于现代建筑向着高层化、大跨度方向发展，新型板材需要具备更高的强度和更好的抗震性能。随着城市人口密度的增加，建筑的防火安全成为重中之重。新型板材需要具备良好的防火性能，能够在火灾发生时有效地阻止火势蔓延，为人员疏散和消防救援争取时间。在家居制造领域，消费者对板材的环保性能要求日益提高。在中国，随着人们生活水平的提升，人们对家居环境的健康性和舒适性的追求不断增强。因此，新型板材需要满足低甲醛释放量甚至无甲醛释放的要求。同时，在汽车制造等工业领域，对板材的轻量化和高强度性能有着迫切的需求。

3.新型板材研发目标与方向

3.1研发目标设定

新型板材的研发目标设定需要综合考虑多方面因素，以满足不同行业的需求并适应中国的发展背景。在建筑行业方面，研发目标是打造高强度、高稳定性且防火性能优异的新型板材。为了适应高层建筑和大跨度建筑结构的需求，新型板材的抗压强度和抗弯强度需要达到较高的标准。例如，设定新型板材的抗压强度要比传统建筑板材提高30%以上，以确保在承受巨大建筑负荷时不会出现结构破坏。同时，为了提高建筑的防火安全性，新型板材的防火等级应达到A级，即在火灾发生时能够在一定时间内保持板材的完整性，不产生明火和大量烟雾，为人员逃生和消防救援提供更多的时间和安全保障。在家居制造领域，研发目标主要集中在环保和装饰性上。针对中国消费者对室内环境健康的高度关注，新型板材的甲醛释放量要严格控制在极低的水平，目标是达到国际最严格的环保标准，如欧盟的E0级标准（甲醛释放量不超过0.5mg/L）。在装饰性方面，研发目标是开发出具有多种外观效果的板材，能够模拟各种天然木材、石材的纹理和颜色，并且具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，以满足不同家居风格和使用环境的需求[2]。

3.2性能提升方向

在强度性能提升方面，对于新型板材需要从材料结构和成分优化入手。从结构上，可以借鉴复合材料的设计理念，采用多层结构或者纤维增强结构。在防火性能提升方向，一是要从原材料的选择上进行考虑。例如，选择本身具有较好阻燃性的纤维材料，如玄武岩纤维等，将其作为板材的增强材料或者基体材料。二是在板材的制造过程中添加阻燃剂。在中国，研发环保型、高效的阻燃剂是关键。这些阻燃剂要在保证良好阻燃效果的同时，符合国家的环保标准，不会对环境和人体健康造成危害[3]。对于环保性能的提升，主要集中在降低有害物质释放量和采用环保型原材料上。在降低有害物质释放量方面，除了严格控制胶粘剂中的甲醛含量外，还需要研究新型的无甲醛胶粘剂。在采用环保型原材料方面，如前面提到的，优先选择竹材、麻纤维等可再生、无污染的原材料，从源头上保证板材的环保性能。在外观和装饰性提升方面，一方面可以利用先进的表面处理技术。另一方面，应注重板材的纹理设计和色彩搭配，以满足不同用户的审美需求。通过采用数字化印刷技术，可以在板材表面呈现出多样化的图案和质感，使其在建筑装饰和家具制造中更具竞争力。

结束语：基于质量工程的新型板材研发思路为解决传统板材质量问题、满足市场需求提供了有效途径。通过科学的原材料选择、工艺优化和质量控制等措施，能够研发出高性能、高质量的新型板材。尽管在研发过程中面临诸多挑战，但通过不断探索和实践，采取有效的对策，有望推动新型板材研发取得更大的突破，为相关行业的发展提供有力支持。

参考文献

[1]王京尧.培养高质量工程人才做有温度的工程教育——访中国工程院院士、华东理工大学教授涂善东[J].中国石油和化工，2024，（12）：40-41.

[2]陈妙霞，袁德辉，冯健文，等.基于PDCA优化高校质量工程项目管理模式的实践研究——以韩山师范学院为例[J].现代职业教育，2024，（33）：149-152.

[3]肖泽，高春彦.工业工程与质量工程在产业园区价值管理中的作用[J].价值工程，2024，43（13）：17-19.