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功能材料論文范文1

關(guān)鍵詞：納米涂層；場發(fā)射；電子強(qiáng)關(guān)聯(lián)；軟凝聚態(tài)物質(zhì)

2003年在國際和中國都發(fā)生了具有突發(fā)性的災(zāi)難事件，但中國的GDP仍以9.1％的高速度在增長，達(dá)到了人民幣11.6萬億元，其中第二產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)4萬多億元。中國現(xiàn)今的第二產(chǎn)業(yè)主要領(lǐng)域是冶金、制造和信息，在世界的地位是大加工廠，也是大市場。在國際競爭中所以有優(yōu)勢是中國的勞動力廉價，這個優(yōu)勢我們能保持多久?我們還注意到與化工有關(guān)的產(chǎn)品中，我們的生產(chǎn)效率是國際發(fā)達(dá)國家的5％，能耗是3倍，環(huán)境的破壞是9倍。這就是我們所付出的代價。不論形勢如何嚴(yán)峻，21世紀(jì)是中華民族振興的機(jī)遇期，制造業(yè)絕對是一個極其重要的領(lǐng)域，是個急速發(fā)展變化的領(lǐng)域。2003年3月國際真空學(xué)會執(zhí)委會在北京舉行，會議上討論了將原來的冶金專委會改名為“表面工程專委會”，當(dāng)時也考慮了另一個名字“涂層專委會”，我想用涂層材料更合適，含有繼承性和變革性。20世紀(jì)70年代曾經(jīng)說成是塑料年代，此后塑料科技和工業(yè)迅速崛起，極大地改變了人類社會。繼而是信息時代，通信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)、萬維網(wǎng)、智能網(wǎng)，信息流，日新月異地改變著人類的生活和觀念。我們這個時代是高速發(fā)展的時代，技術(shù)和觀念都在與時俱進(jìn)地改變著。

本世紀(jì)初興起了納米科技，促進(jìn)其到來的是由于微電子小型化的發(fā)展趨勢，推動科技發(fā)展進(jìn)入納米時代[1]，不僅電子學(xué)將進(jìn)入納電子學(xué)領(lǐng)域，物理學(xué)進(jìn)入介觀物理領(lǐng)域，各類科技，包括生物醫(yī)學(xué)等都在探索納米結(jié)構(gòu)與特性。涂層和表面改性越來越多地增加了納米科技的內(nèi)容，這是一種低維材料的制造和加工科技，將是制造技術(shù)的主流，將迅速地改變傳統(tǒng)制造技術(shù)的方法、理論和觀念，作為現(xiàn)今國際上的制造大國，世界加工廠，我們更應(yīng)該注意研究制造技術(shù)的發(fā)展和未來。

1突破傳統(tǒng)制造技術(shù)的觀念

納米科技研究的內(nèi)容主要是在原子、分子尺度上構(gòu)造材料和器件，測量表征其結(jié)構(gòu)和特性，探索、發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象、新規(guī)律和應(yīng)用領(lǐng)域。與我們熟悉傳統(tǒng)的相比，納米材料和器件具有顯著的維數(shù)效應(yīng)和尺寸效應(yīng)。近幾年來，在納米材料制造方面做了大量的研究工作，在納米粒子粉材的制造，以及材料結(jié)構(gòu)和特性測量、表征上取得了顯著成果[2～7]。接下來深入到納米線、納米管和納米帶的研究[8～14]，出現(xiàn)了一些成功有效的制造方法，發(fā)現(xiàn)了一些驚人的結(jié)構(gòu)和特性。在此基礎(chǔ)上，發(fā)展了納米復(fù)合材料的研究，展現(xiàn)了非常有希望的應(yīng)用前景[15～17]。近來人們在納米科技初期成果的基礎(chǔ)上挑戰(zhàn)某些產(chǎn)品的傳統(tǒng)加工技術(shù)，比如Al組件的快速加工。

T.B.Sercombe等人報道了快速加工鋁(Al)組件的新方法[18]，這個方法的主要特征是用快速成型技術(shù)先形成樹脂鍵合件，然后在氮?dú)夥罩蟹纸馄滏I和第二次滲入鋁合金。在熱處理過程中，鋁與氮反應(yīng)形成氮化鋁骨架，在滲透過程中得到剛體結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)制造工藝相比，這個過程是簡單的快速的，可以制造任何復(fù)雜組件，包括聚合物、陶瓷、金屬。圖1是過程示意和原型樣品，(a)是尼龍巾鑲嵌鋁粒子的SEM像，中心有結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的是Mg粒子，白色是Al粒子，加入少量的Mg是為還原氧化鋁，它將不是鑄件中的成分。在尼龍被燒去時，這個結(jié)構(gòu)基本保持不變。(b)是氮化物骨架，圍繞Al粒子的一些環(huán)狀結(jié)構(gòu)的光學(xué)顯微鏡像，再滲入Al時將形成密實(shí)結(jié)構(gòu)。(c)是燒結(jié)的氮化鋁和滲鋁組件，小柱的厚為0.5mm其密度和強(qiáng)度都達(dá)到了傳統(tǒng)鑄造技術(shù)的水平。他們還制作了公斤重量多種結(jié)構(gòu)的樣品。這是一種冶金技術(shù)的探索，開辟了一種新的冶金和制造技術(shù)途徑。

2納米材料的完美定律

描述材料結(jié)構(gòu)的常用術(shù)語是原子結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)。原子結(jié)構(gòu)的主要參量是晶格常數(shù)、鍵長、鍵角；電子結(jié)構(gòu)的主要參量是能帶、量子態(tài)、分布函數(shù)。對于我們熟悉的宏觀體系，這些參量多是確定的常數(shù)，但對于納米體系，多數(shù)參量隨著原子數(shù)量的改變而變化。這是納米材料和器件的典型特征，它決定了納米材料的多樣性。其中有個重要規(guī)律，我們稱之為納米材料的完美定律，用簡單語言表述：“存在是完美的，完美的才能存在”。它包括了納米晶粒的魔數(shù)規(guī)則，即含有13、55、147…等數(shù)量原子的原子團(tuán)是穩(wěn)定的，對于富勒烯碳60和碳70存在的幾率最大，而對于碳59或碳71等結(jié)構(gòu)體系根本不存在。這就是為什么斯莫利(Smmolley)他們當(dāng)初能在大量的富勒烯中首先發(fā)現(xiàn)碳60和碳70，從而獲得了諾貝爾獎。對于一維納米結(jié)構(gòu)，包括納米管和納米線，存在類似的規(guī)則。可以模型上認(rèn)為是由殼層構(gòu)成的，每個殼層中更精細(xì)的結(jié)構(gòu)稱為股，每一股是一條原子鏈，中心為1股包裹殼層為7股的表示為7-1結(jié)構(gòu)，再外殼層為11股的，表示為11-7-1結(jié)構(gòu)，等等，構(gòu)成最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，這是一維納米結(jié)構(gòu)的魔數(shù)規(guī)則。對二維納米膜存在類似的缺陷熔化規(guī)則，即不容許存在很多缺陷，一旦超過臨界值，缺陷自發(fā)產(chǎn)生，完全破壞二維晶態(tài)結(jié)構(gòu)。上述這些低維結(jié)構(gòu)特征是完美定律的具體表述，進(jìn)步普遍表述理論是正在研究中的課題。

完美定律是我們討論涂層材料的出發(fā)點(diǎn)，因?yàn)榧{米材料有更多的人造品格，是大自然很少存在或者不存在的，需要人工大量制造。在制造過程中，方法簡單、產(chǎn)額高、成本低是最有競爭力的。可以想象，制造成本很高的材料和器件能有市場，一定是不計(jì)成本的特殊需要，有政治背景或短期的社會需求。因此在我們探索納米材料制造時，首先考慮的應(yīng)是滿足完美定律的技術(shù)，如用甲烷電弧法制備納米金剛石粉技術(shù)[1]，電化學(xué)沉積法制備金屬納米線陣列技術(shù)[19]，以及電爐燒結(jié)法制造氧化物納米帶技術(shù)[20]等等。

3涂層納米材料將給我們帶來什么?

涂層納米材料是納米科技領(lǐng)域具有代表的材料，或是低維納米材料的有序堆積結(jié)構(gòu)，或者是低維納米材料填充的復(fù)合結(jié)構(gòu)。兩者都比傳統(tǒng)材料有驚人的結(jié)構(gòu)和特性。如新型高效光電池[21]、各向異性結(jié)構(gòu)材料[19]、新型面光源材料[22]等，這里舉例介紹基于熱電效應(yīng)的新型納米熱電變換材料。

熱電效應(yīng)器件的代表是熱電偶，即利用不同導(dǎo)體接觸的溫差電現(xiàn)象進(jìn)行溫度測量的器件。基于熱電效應(yīng)可以制成兩類器件：熱產(chǎn)生電和電產(chǎn)生溫差。前者可以用于制造焦電器件，即用熱直接發(fā)電，如將焦電材料涂于內(nèi)燃機(jī)缸表面，利用缸體溫度高于環(huán)境幾百度的溫差發(fā)電，將余熱變作電能回收。后者可以做成電致冷器件。這類的直接熱電變換器件具有無污染，沒有活動部件，長壽命，高可靠性等優(yōu)點(diǎn)，但塊體材料制成器件的效率低，限制了它的應(yīng)用。納米科技興起以后，人們探索利用納米晶或納米線結(jié)構(gòu)能否解決熱電效應(yīng)的效率問題。認(rèn)為用量子點(diǎn)超晶格材料有希望顯著提高熱電器件的效率，這是由于納米材料顯著的能級分裂，有利于載流子的共振輸運(yùn)和降低晶格熱傳導(dǎo)，從而提高了器件的效率。T.C.Harman等人[23]報告了量子點(diǎn)超晶格結(jié)構(gòu)的熱-電效應(yīng)器件，他們制備了PbSeTe／PbTe量子點(diǎn)超晶格(QDSL)結(jié)構(gòu)，用其制造了熱電器件(Thermo-electrics，TE)，圖2(a)是納米超晶格TE致冷器件的結(jié)構(gòu)和電路圖，(b)電流-溫度曲線。將TE超晶格材料，其寬11mm，長5mm，厚0.104mm，n-型的TE片，一端置于熱槽，另一端置于冷槽，為了減小冷槽熱傳導(dǎo)而形成這同結(jié)接觸，用一根細(xì)金屬線與熱槽連接。當(dāng)如圖2(a)所示加電流源時，將致冷降溫。對于這種納米線超晶格結(jié)構(gòu)，由于量子限制效應(yīng)，發(fā)生間隔很大的能級分裂，從而得到很高的熱電轉(zhuǎn)換效率。圖2(b)是TE器件的電流-溫度曲線，實(shí)驗(yàn)點(diǎn)標(biāo)明為熱與冷端溫差(T)與電流(I)關(guān)系，電流坐標(biāo)表示相應(yīng)通過器件的電流。■為熱端溫度Th與電流I的關(guān)系，其溫度對于流過器件的電流不敏感。為冷端溫度Tc與電流I的關(guān)系，其溫度對于電流是敏感的。圖中A是測得的最大溫差，43.7K，B是塊體(Bi，Sb)2(Se，Te)3固溶合金TE材料最大溫差，30.8K。從圖中可以看出，在較大電流時，冷端溫度趨于飽和。采用這種致冷器件由室溫降至一般冰箱的冷凍溫度是可能的。

電熱效應(yīng)的逆過程的應(yīng)用就是焦電器件，即利用熱源與環(huán)境的溫差發(fā)電。對于內(nèi)燃機(jī)、鍋爐、致冷器高溫?zé)岫说仍O(shè)備的熱壁，涂上超晶格納米結(jié)構(gòu)涂層，利用剩余熱能發(fā)電，將是人們利用納米材料和組裝技術(shù)研究的重要課題。

類似面致冷、取暖，面光源，面環(huán)境監(jiān)測等涂層功能材料，將給家電產(chǎn)業(yè)帶來革命性的影響，將會極大地改變?nèi)祟惖纳罘绞胶陀^念。

4含鐵碳納米管薄膜場發(fā)射

碳納米管陣列或含碳納米管涂層場發(fā)射被廣泛研究，以其為場發(fā)射陰極做成了平板顯示器。研究結(jié)果表明碳管的前端有較強(qiáng)的場發(fā)射能力，因此碳管涂層膜中多數(shù)碳管是平放在基底上的，場電子發(fā)射能力很差。我們制備了含有鐵(Fe)納米粒子的碳納米管，它的側(cè)向有更大的場發(fā)射能力，有利于用涂層法制造平板場發(fā)射陰極。圖3(a)是含鐵粒子碳納米的TEM像，碳管外形發(fā)生顯著改變。(b)是碳管場發(fā)射I-V特性曲線，I是CVD生長的豎直排列碳納米管的場發(fā)射曲線，II是含鐵粒子碳納米管豎直陣列的場發(fā)射曲線，III是含粒子碳納米管躺在基底上的場發(fā)射曲線，有最強(qiáng)的場發(fā)射能力。根據(jù)此結(jié)果，將含鐵的碳納米管用作涂層場發(fā)射陰極，有利于研制平板顯示器。

5電子強(qiáng)關(guān)聯(lián)體系和軟凝聚態(tài)物質(zhì)

上面所講到的涂層納米功能材料和器件是當(dāng)今國際上研究的熱門課題，會很快取得重要成果，甚至有新產(chǎn)品進(jìn)入市場。當(dāng)我們在討論這個納米科技中的重要方向時，不能不考慮更深層的理論問題和更長遠(yuǎn)的發(fā)展前景。這就涉及到物理學(xué)的重要理論問題，即電子強(qiáng)關(guān)聯(lián)體系(electronstrongcorrelationsystem)與軟凝聚態(tài)物質(zhì)(softcondensationmatter)。

在量子力學(xué)出現(xiàn)之前，金屬材料電導(dǎo)的來源是個謎，20世紀(jì)初量子力學(xué)誕生后，解決了金屬導(dǎo)電問題。基于Bloch假設(shè)：晶體中原子的外層電子，適應(yīng)晶格周期調(diào)整它們的波長，在整個晶體中傳播；電子-電子間沒有相互作用。這是量子力學(xué)的簡化模型，沒有考慮電子間的相互作用，特別是在局域態(tài)電子的強(qiáng)相互作用。2003年又有人提出了金屬導(dǎo)電問題，Phillips和他的同事以“難以琢磨的Bose金屬”為題重新討論了金屬導(dǎo)電問題[24]。當(dāng)計(jì)入電子間的相互作用時，可能產(chǎn)生的多體態(tài)，超導(dǎo)和巨磁阻就是這種狀態(tài)。晶體中的缺陷破壞了完善導(dǎo)體，導(dǎo)致電子局域化。電子與核作用的等效結(jié)果表現(xiàn)為電子間的吸引作用，導(dǎo)致電荷載流子為Cooper對。但這個對的形成，不是超導(dǎo)的充分條件。當(dāng)所有Cooper對都成為單量子態(tài)時，才能觀察到超導(dǎo)性。這樣，對于費(fèi)米子由于包利(Paulii)不相容原則，不可能產(chǎn)生宏觀上的單量子態(tài)。Cooper對的旋轉(zhuǎn)半徑小于通常兩個電子相互作用的空間，成為Bose子。宏觀上呈現(xiàn)單量子態(tài)，Bose子的相干防止了局域量子化。在局域化電子范圍內(nèi)，超導(dǎo)性可能認(rèn)為是玻色-愛因斯坦凝聚，這個觀點(diǎn)現(xiàn)今被很多人接受。從20世紀(jì)初至今，對于基本粒子的量子統(tǒng)計(jì)有兩種，一是Fermi統(tǒng)計(jì)，遵從Paulii不相容原理，即每個能量量子態(tài)上只能容納自旋不同的2個電子，而Bose子則不受這個限制。在凝聚態(tài)物質(zhì)中有兩個基態(tài)：即共有化Bose子呈現(xiàn)超導(dǎo)態(tài)，局域化Bose子呈現(xiàn)絕緣態(tài)。然而，在幾個薄合金膜的實(shí)驗(yàn)中，觀察到金屬相，破壞了超導(dǎo)體和絕緣體之間直接轉(zhuǎn)換。經(jīng)分析認(rèn)為這是玻色金屬態(tài)，參與導(dǎo)電的是Bose子。推斷這個金屬相可能是渦流玻璃態(tài)，這個現(xiàn)象在銅氧化物超導(dǎo)體中得到了驗(yàn)證。

軟凝聚態(tài)物質(zhì)研究的對象是原子、分子間不僅存在短程作用力，而且存在長程作用力，表觀上呈現(xiàn)的粘稠物質(zhì)形態(tài)，稱為軟凝聚態(tài)。至今，人類對于晶體和原子存在強(qiáng)相互作用的固體已經(jīng)知道得相當(dāng)透徹了，但對軟凝聚態(tài)的很多科學(xué)問題還沒有深入研究，21世紀(jì)以來，引起了科學(xué)家的極大興趣。軟凝聚態(tài)物質(zhì)包括流體、離子液體、復(fù)合流體、液晶、固體電解、離子導(dǎo)體、有機(jī)粘稠體、有機(jī)柔性材料、有機(jī)復(fù)合體，以及生物活體功能材料等。這其中的液晶由于在顯示器件上的很大市場需求，是被研究得相當(dāng)清楚的一種。其他軟凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)和特性的科學(xué)問題和應(yīng)用前景是目前被關(guān)注的研究課題。這其中主要有：微流體閥和泵、納米模板、納米陣列透鏡、有機(jī)半導(dǎo)體、有機(jī)陶瓷、流體類導(dǎo)體、表面敏感材料、親水疏水表面、有機(jī)晶體、生物材料(人造骨和牙齒)、柔性集成器件，以及他們的復(fù)合，統(tǒng)稱為分子調(diào)控材料(materialsofmolecularmanipulation)。其主要特征是原子結(jié)構(gòu)的多變性和柔性，研究材料的設(shè)計(jì)、制造、結(jié)構(gòu)和特性的測量、表征，追求特殊功能；理論上探討原子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定體系，光、電、熱、機(jī)械特性，以及載流子及其輸運(yùn)。關(guān)于軟凝聚態(tài)物質(zhì)，有些早已為人類所用，電解液、液晶等，但對其理論研究處于初期階段。科學(xué)的發(fā)展和應(yīng)用的需求促進(jìn)深入的理論研究，判斷體系穩(wěn)定存在的依據(jù)是自由能最小，體系自由能可表示為F=E-TS，其中S是熵。對于軟凝聚態(tài)物質(zhì)體系，S是重要參量。其中更多的缺陷，原子、分子運(yùn)動的復(fù)雜行為，更多的電子強(qiáng)關(guān)聯(lián)，不再是單粒子統(tǒng)計(jì)所能描述，需要研究粒子間存在相互作用的統(tǒng)計(jì)理論。多樣性是這個體系的突出特征，因此其理論涉及廣泛、復(fù)雜問題。

物理學(xué)是探索物態(tài)結(jié)構(gòu)與特性的基礎(chǔ)學(xué)科，是認(rèn)識自然和發(fā)展科技的基礎(chǔ)，其中以原子間有較強(qiáng)作用的稠密物質(zhì)體系為主要研究對象的凝聚態(tài)物理近些年有了迅速進(jìn)展，研究范圍不斷擴(kuò)大，從固體結(jié)構(gòu)、相變、光電磁特性擴(kuò)展到液晶、復(fù)雜流體、聚合物和生物體結(jié)構(gòu)等。幾乎每一二十年就有新物質(zhì)狀態(tài)被發(fā)現(xiàn)，促進(jìn)了人類對自然的認(rèn)識和對其規(guī)律把握能力，推動了科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展。21世紀(jì)仍有一些老的科學(xué)問題需要深入研究，一些新科學(xué)問題已提到人們的面前。特別是低維量子限域體系和極端條件下的基本物理問題。20世紀(jì)80年代出現(xiàn)的介觀物理，后來發(fā)展成為納米科技所涉及的學(xué)科領(lǐng)域。與宏觀體系和原子體系相比，低維量子限域體系，還有很多物理問題有待解決，人們熟悉的宏觀體系得到的規(guī)則和結(jié)論有些不再有效，適用于低維量子限域體系的處理方法和理論需要探索，特別是將涉及到多層次多系統(tǒng)問題的描述和表征，將會有更多的新現(xiàn)象、新效應(yīng)、新規(guī)律被發(fā)現(xiàn)。在納米尺度，研究原子、分子組裝、測量、表征，涉及有機(jī)材料、無機(jī)／有機(jī)復(fù)合材料和生物材料，這將大大的擴(kuò)展了物理學(xué)研究的范圍和深度。涉及的重大科學(xué)前沿問題和重點(diǎn)發(fā)展方向有①強(qiáng)關(guān)聯(lián)和軟凝聚態(tài)物質(zhì)，及其他新奇特性凝聚態(tài)物質(zhì)；②低維量子限域體系的結(jié)構(gòu)和量子特性，包括納米尺度功能材料和器件結(jié)構(gòu)和特性；③粒子物理，描述物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)和基本相互作用的粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型和有關(guān)問題，以及復(fù)雜系統(tǒng)物理；④極端條件下的物理問題，探索高能過程、核結(jié)構(gòu)、等離子體、新物理現(xiàn)象和核物質(zhì)新形態(tài)等；⑤生命活動中的物理問題，物理學(xué)的基本規(guī)律、概念、技術(shù)引入生命科學(xué)中，研究生物大分子體系特征、DNA、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能等，其研究關(guān)鍵將在于定量化和系統(tǒng)性，必然是多學(xué)科的交叉發(fā)展，成為未來科學(xué)的重要領(lǐng)域。

6結(jié)論

本文討論了納米線涂層的結(jié)構(gòu)和特性，重點(diǎn)是納米線的復(fù)合涂層和其電學(xué)特性、光電特性。其中包括制造技術(shù)新觀念，納米材料的完美定律，納米涂層的熱-電效應(yīng)，碳納米管的側(cè)向場發(fā)射，以及電子強(qiáng)關(guān)聯(lián)體系和軟凝聚態(tài)物質(zhì)，展示了涂層科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展前景。

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功能材料論文范文2

關(guān)鍵詞：相變；保溫材料；建筑；節(jié)能；工程

一、前言

在建筑施工過程中隨著新工藝和新技術(shù)的不斷發(fā)展，保溫材料在建筑中的應(yīng)用也越加的廣泛，在建筑施工過程中相變保溫材料作為一種新的保溫材料正在被廣泛的使用。

二、保溫材料特點(diǎn)

1、真空隔熱板。在以往建筑工程項(xiàng)目的建設(shè)過程中，所用的保溫材料，其厚度相對比較大，易減少層和層之間的距離，出現(xiàn)窗洞不斷加深等各種問題，為有效地解決這些問題，出現(xiàn)了一種新的保溫材料，即真空隔熱板，該材料自身較薄，同時所排放的CO量也較小，在其外表面裹有相應(yīng)的紙質(zhì)與金屬外殼，在殼間形成真空，且填充了纖維、壓縮硅酸鹽與泡沫塑料等，其中所填充的這種纖維為多孔。真空隔熱板作為一種高效且新型的材料，其應(yīng)用前景非常廣泛。

2、復(fù)合型硅酸巖保溫材料。該材料含有硅酸鹽、鋁以及鎂等物質(zhì)，是一種非金屬的礦物基料，通過添加相應(yīng)的輔助原料與化學(xué)添加劑，借助于新技術(shù)以及新工藝的應(yīng)用制造而成。縱觀我國當(dāng)前建筑材料市場，這種材料是當(dāng)前最為理想的一種保溫材料，其導(dǎo)熱系數(shù)相對較低、用料厚度也比較少且熱損也比較小，具有無毒特性，不會對設(shè)備造成腐蝕，也不會對環(huán)境造成污染，屬于一種高效保溫且輕質(zhì)性的材料。除此之外，相對于其他類型的保溫材料而言，該材料還具有無粉塵與無刺激等特點(diǎn)，能夠?qū)ζ溥M(jìn)行任意地裁剪，便于施工等。

三、外墻保溫特點(diǎn)

不同的建筑在節(jié)能上的要求不同，根據(jù)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)在施工時將保溫材料同墻體固定復(fù)合，通過該種方式降低建筑墻體的導(dǎo)熱系數(shù)，達(dá)到隔熱的目的，使得建筑具有更好的保溫能力。保溫材料大多為導(dǎo)熱系數(shù)較低的塊材或者松散材料，可以通過直接粘附于墻上的辦法進(jìn)行安裝，也可以將材料同外裝飾一齊掛在墻面上。外墻保溫分為三種：外保溫、夾心保溫以及內(nèi)保溫，就保溫效果而言，外保溫效果最佳。以下就外保溫特點(diǎn)展開敘述：

1、外保溫能夠消除熱橋效應(yīng)。

2、建筑采用外保溫的形式后，能夠使得室內(nèi)貯存更多熱量，這是由于保溫材料內(nèi)部實(shí)體墻熱容較大，因而可以達(dá)到保溫的目的。

3、對外保溫加強(qiáng)后，以室內(nèi)熱環(huán)境保持為前提對室溫做適當(dāng)?shù)慕档停坏軌虮ＷC室內(nèi)環(huán)境溫度的適宜，同時還能夠降低能耗，以此節(jié)約能源減少采暖負(fù)荷。

4、由于墻體外添加了外保溫材料，因此建筑內(nèi)部的主體墻溫度會相對較高，從而濕度相對較低。由于保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)較小因此主體墻熱應(yīng)力減小，因而裂縫、變形以及破損等主體墻的病害出現(xiàn)幾率就會相對降低。

5、外墻保溫優(yōu)點(diǎn)概述：

（1）外墻保溫從技術(shù)結(jié)構(gòu)上分析能夠減少外界環(huán)境（降水、紫外線、溫度等）對主體結(jié)構(gòu)造成的不良影響。

（2）擴(kuò)大使用空間。由于外墻保溫材料設(shè)置在外部，因此會節(jié)約內(nèi)部空間。

（3）在舊房改造中能夠發(fā)巨大的優(yōu)勢，且不會干擾人們的正常生活。

四、相變保溫材料在建筑工程節(jié)能技術(shù)中的應(yīng)用

1、相變保溫材料在建筑工程中的應(yīng)用特點(diǎn)

在建筑工程的施工建設(shè)中，采用相變保溫材料能夠大大提升工程的施工效率、促進(jìn)工作進(jìn)度和增加工程效益，這也給我國的可持續(xù)發(fā)展和建設(shè)和諧社會提供了新的途徑，同時這也是可持續(xù)發(fā)展觀念和建設(shè)和諧社會主義目標(biāo)的主要途徑。變形保溫材料在建筑工程中的主要特點(diǎn)有如下幾點(diǎn)。

（1）新型保溫材料

一些性能良好的節(jié)能保溫材料對于建筑的保溫起到了很好的作用，這也讓現(xiàn)代建筑實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的節(jié)能目標(biāo)。且在國外，一些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)在建筑節(jié)能保溫材料方面取得了突破性的成果。

（2）紅外熱反射技術(shù)

紅外熱反射技術(shù)是最近新興保溫技術(shù)，它的工作原理是通過在建筑物的內(nèi)部或者外表以及護(hù)結(jié)構(gòu)的空氣間層中通過采用高純度的鋁箔或者其他的一些高效熱反射材料，將絕大部分的紅外線反射回去，從而達(dá)到隔絕建筑物內(nèi)部熱量的散失、提高居住環(huán)境的舒適程度的目的。

2、配制漿料

保溫漿料需要專業(yè)人員來配制，這樣才不會出現(xiàn)攪拌不勻而出現(xiàn)保溫效果失常的情況。

3、抹底層相變節(jié)能材料

保溫層應(yīng)當(dāng)分成三次涂抹，且每一次的厚度應(yīng)當(dāng)控制在10～12mm左右。每次涂抹的間隔時間也不能太短，這樣才能夠保證涂抹層的穩(wěn)定性。

五、相變材料與隔熱材料的具體應(yīng)用

節(jié)能環(huán)保意識的逐漸增強(qiáng)，促使人們對房屋建筑質(zhì)量在節(jié)能環(huán)保方面的要求有所提高，建筑市場對保溫隔熱型環(huán)保材料的應(yīng)用也變得更加重視。隨著深入探索與實(shí)踐，隔熱保溫材料在墻體中的應(yīng)用理論和技術(shù)日益完善和成熟。外墻保溫材料的應(yīng)用主要分為三類：內(nèi)保溫、外保溫以及空夾心復(fù)合型墻體保溫。外墻保溫材料的應(yīng)用使得建筑節(jié)能環(huán)保效果有了大幅度的提高。由于保溫隔熱材料自身導(dǎo)熱系數(shù)低、構(gòu)成材質(zhì)強(qiáng)，熱穩(wěn)定性極佳，同時耐火、耐氣候性強(qiáng)等特點(diǎn)，因此較之一般材料，具有非常顯著的優(yōu)越性。特別是保溫隔熱材料具備良好的抗壓性、耐火性，極其適合現(xiàn)代建筑的實(shí)際需求。目前市場中還有一些玻璃材料，具有非常良好的保溫效果，而且種類日益繁多，比如吸熱玻璃、調(diào)光玻璃、熱反射玻璃、低輻射玻璃等，在實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能、降低污染的同時，還能充分滿足人們的個性化需求，因此在現(xiàn)代建筑中可以廣泛利用。

基于標(biāo)準(zhǔn)房間熱過程模擬的非穩(wěn)態(tài)傳熱模型，并采用專用氣象數(shù)據(jù)對相變材料的兩種不同應(yīng)以北京的建筑為例，就外墻的保溫節(jié)能工程進(jìn)行闡述。

對于被動式建筑，可充分利用白天太陽能和夜間冷風(fēng)自然資源，將相變材料應(yīng)用于被動式建筑中，在夏天材料可吸收室內(nèi)多余熱溫，進(jìn)而降低室內(nèi)溫度波動幅度，可蓄存夜間冷風(fēng)量，使室內(nèi)始終保持較好的舒適度。通過對北京地區(qū)建筑有外保溫和無外保溫、內(nèi)墻為相變墻體和普通墻體的夏季室內(nèi)溫度變化情況進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)內(nèi)墻采用相變墻體且墻體熔點(diǎn)合適時，被動式建筑房間的溫度在整個夏季都會滿足舒適度要求，而應(yīng)用隔熱材料則不利于夜間散熱，其降低室溫的效果不明顯，在某種情況下甚至?xí)霈F(xiàn)室外溫度較低但室內(nèi)溫度卻較高的情況。通過對冬季有外保溫和無外保溫、內(nèi)墻為相變墻體和普通墻體的室內(nèi)溫度逐時變化情況進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)被動式建筑采用的內(nèi)墻為相變墻體時對室內(nèi)溫度的影響較小，只有在室溫接近墻體熔點(diǎn)時才會發(fā)生相變，相變材料作用無法得到有效發(fā)揮，而隔熱材料卻具有良好的保溫效果。綜合考慮冬季、夏季外保溫和相變墻體對被動式建筑室內(nèi)溫度的影響時，無法選擇較為合適熔點(diǎn)的相變墻體同時滿足北京地區(qū)建筑對冬夏兩季舒適度的要求，雖然外保溫在夏季無法發(fā)揮作用，但是在冬季具有良好的保溫效果，所以采用隔熱材料來提高被動式建筑舒適度更為合理。

對于相變材料與隔熱材料在主動式建筑中的應(yīng)用則可通過空調(diào)、采暖運(yùn)行過程中的耗電量來對兩者應(yīng)用效果進(jìn)行比較分析。主動式建筑在冬季采暖期間，采用相變蓄能式電加熱地板采暖系統(tǒng)，白天耗電量較低，只是普通房間的20%左右，這有利于緩解白天供電緊張的情況，同時也可大大節(jié)約采暖費(fèi)，而采用隔熱材料時不僅耗電量低，采暖費(fèi)的節(jié)約率也更高。在夏季，主動式建筑北墻采用相變墻體時，其單位面積空調(diào)冷耗量最小，相較于普通房間要低約16%，而在墻體內(nèi)設(shè)置保溫層或是添加相變材料空調(diào)降耗效果并不明顯。雖然夏季使用相變墻體能夠降低冷耗量，但是針對北京地區(qū)氣象條件，其冬季采暖比重更高，由此可以推斷，若綜合考慮全年空調(diào)采暖耗量，選擇外保溫比較合適。

六、結(jié)束語

在建筑設(shè)計(jì)施工過程中我們要不斷的提高節(jié)能意識，在建筑施工中應(yīng)用新工藝和新技術(shù)來提高節(jié)能效果。

參考文獻(xiàn)：

功能材料論文范文3

關(guān)鍵詞：課程項(xiàng)目；功能材料；工程教育模式

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-0568（2011）35－0090－02

一、引言

我國傳統(tǒng)的通識教育過于強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)科學(xué)理論，弱化專業(yè)內(nèi)容和工程實(shí)踐，企業(yè)普遍反映畢業(yè)生缺乏創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。而西方國家針對這一問題開展了大量的研究實(shí)踐，成果豐富，其中尤以工程教育模式更為突出。它是以工程項(xiàng)目為載體，以從科研到運(yùn)行為生命周期，讓學(xué)生主動參與實(shí)踐，以課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。“做中學(xué)”是工程教育改革的戰(zhàn)略之一，中國教育部于2008年開始組織課題組進(jìn)行試點(diǎn)。

《功能材料》是一門既有一定的理論基礎(chǔ)知識，又與實(shí)際應(yīng)用密切相關(guān)的多學(xué)科交叉的課程。以教師講解為主的傳統(tǒng)教學(xué)方式無法充分調(diào)動學(xué)生的參與積極性，解決實(shí)際問題的能力得不到體現(xiàn)。本文就是根據(jù)這一實(shí)際需要，適應(yīng)北京石油化工學(xué)院（以下簡稱“我院”）素質(zhì)教育，滿足培養(yǎng)綜合性、創(chuàng)新性、應(yīng)用型人才的要求，就工程教育模式下《功能材料》課程在教學(xué)方法、教學(xué)手段等方面的教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行探究。

二、工程教育模式應(yīng)用到《功能材料》課程的依據(jù)

將工程教育模式應(yīng)用到《功能材料》課程，符合高等院校工程教育培養(yǎng)的目標(biāo)要求。工程教育模式突破了傳統(tǒng)教學(xué)模式，通過選取項(xiàng)目創(chuàng)設(shè)情景，協(xié)作學(xué)生學(xué)習(xí)開展教學(xué)，通過完成項(xiàng)目達(dá)到意義建構(gòu)，通過解決問題實(shí)現(xiàn)學(xué)生對知識的掌握，充分體現(xiàn)我院以研究型和應(yīng)用型人培養(yǎng)為目標(biāo)的教育特點(diǎn)。

功能材料作為能源、計(jì)算機(jī)、通訊、電子等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)研究的基礎(chǔ)，近年來已成為材料科學(xué)領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)之一。種類繁多、功能各異的新型功能材料正在眾多不同領(lǐng)域?qū)萍嫉倪M(jìn)步、社會的發(fā)展產(chǎn)生了越來越大的影響。目前根據(jù)我院2009版新大綱要求，《功能材料》課程涉及面廣、頭緒多、內(nèi)容繁雜、系統(tǒng)性不強(qiáng)，而且課程的理論教學(xué)時數(shù)相對較少。如果還像以前一樣照本宣科，在課堂上根本不能吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果不理想。而且，事實(shí)也證明，按照傳統(tǒng)方式培養(yǎng)出來的畢業(yè)生在今后的工作中的應(yīng)用能力也比較差，不能達(dá)到用人單位對人才的要求標(biāo)準(zhǔn)。

三、工程教育模式應(yīng)用于《功能材料》教學(xué)的實(shí)踐

以真實(shí)項(xiàng)目為載體開展項(xiàng)目式教學(xué)，能使學(xué)生親身經(jīng)歷產(chǎn)品構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作的項(xiàng)目開發(fā)生命周期，在與課程緊密聯(lián)系的項(xiàng)目實(shí)踐中積極主動地學(xué)習(xí)專業(yè)知識，提高學(xué)生對理論知識的應(yīng)用能力和實(shí)踐動手能力，增強(qiáng)學(xué)生的成就感，充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能。

1.構(gòu)思

根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容選取研究項(xiàng)目。課程研究項(xiàng)目是《功能材料》課程學(xué)習(xí)的一個重要組成部分。通過實(shí)施課程研究項(xiàng)目，學(xué)生可以深入掌握課程的理論知識體系，提高綜合應(yīng)用已有知識解決問題的能力，更好地培養(yǎng)材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)技術(shù)能力和綜合素質(zhì)。

2.課程研究項(xiàng)目設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目教學(xué)目標(biāo)，我院設(shè)計(jì)了《功能材料》課程研究項(xiàng)目指導(dǎo)書，主要內(nèi)容包括：①項(xiàng)目的題目；②項(xiàng)目組成員；③項(xiàng)目的研究背景及意義；④項(xiàng)目擬開展的主要研究內(nèi)容；⑤擬采用的主要研究方法或研究工具等；⑥項(xiàng)目主要的日程安排或時間節(jié)點(diǎn)；⑦主要參考文獻(xiàn)。讓學(xué)生在完成研究項(xiàng)目指導(dǎo)計(jì)劃書的過程中掌握項(xiàng)目所包含的理論知識，真正實(shí)現(xiàn)“做中學(xué)”。

3.任務(wù)實(shí)現(xiàn)

教師經(jīng)過簡單的理論介紹和導(dǎo)入之后，帶領(lǐng)學(xué)生實(shí)施項(xiàng)目，鼓勵學(xué)生自己選取感興趣的項(xiàng)目。把學(xué)生分成小組（每組最多3個學(xué)生），每一小組選出一個組長，全面負(fù)責(zé)該組的任務(wù)。所有環(huán)節(jié)任務(wù)的實(shí)現(xiàn)都靠小組成員的共同努力。

研究項(xiàng)目選取的難易程度，研究內(nèi)容的多少，都會影響到每組的最終成績。每個小組要在項(xiàng)目報告中標(biāo)明每個人在總體工作中的貢獻(xiàn)和工作比例，或者每個人負(fù)責(zé)的內(nèi)容。

4.成果展示

所有的項(xiàng)目都要按照規(guī)定的時間對教師和全體學(xué)生進(jìn)行演示匯報。演示匯報的主要目的是讓教師和其他學(xué)生了解各組的工作和研究成果。小組的學(xué)生都要在臺前匯報，匯報前由教師指定主匯報人。每個項(xiàng)目演示匯報時間不超過10分鐘，另外有5分鐘的提問時間。每個組必須嚴(yán)格控制演示時間，超過時間1分鐘以上要扣分。

不同項(xiàng)目的設(shè)定有利于滿足不同層次學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)需求，便于開展個性化、差異化教學(xué)。通過個體和合作的形式進(jìn)行項(xiàng)目學(xué)習(xí)和實(shí)訓(xùn)，學(xué)生不僅能培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力，而且能培養(yǎng)合作、溝通和組織能力。項(xiàng)目完成后的及時反饋，又有利于學(xué)生間經(jīng)驗(yàn)的分享。該模式構(gòu)建出一個開放性、研究性的學(xué)習(xí)環(huán)境，充分體現(xiàn)了以學(xué)生為中心、以學(xué)生的全面發(fā)展為中心的教育思想。

四、在工程教育模式下教師的角色

將工程教育模式應(yīng)用到“功能材料”課程，有利于教師教學(xué)科研水平的提高。要將工程教育模式應(yīng)用到課程教學(xué)，教師必須結(jié)合院校教學(xué)實(shí)際，以及本校學(xué)生的知識層次、結(jié)構(gòu)能力，合理制定教學(xué)大綱，優(yōu)選教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)教材建設(shè)，不斷改進(jìn)教學(xué)方法、教學(xué)手段，理論結(jié)合實(shí)踐，設(shè)計(jì)工程項(xiàng)目，體現(xiàn)以能力培養(yǎng)為主的原則。這個過程本身就是一個學(xué)習(xí)知識、提高理論層次和教學(xué)水平的過程，也是工程教育的具體體現(xiàn)。這個過程有利于進(jìn)行多種資源的有效整合，不僅要求教師具有良好的專業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)組織能力，而且利于發(fā)揮學(xué)生的主體地位和教師的主導(dǎo)地位，培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力，能極大地提高教師的業(yè)務(wù)能力和教學(xué)科研水平。

五、結(jié)語

《功能材料》課程結(jié)合工程教育理念的教學(xué)模式，加強(qiáng)學(xué)生對課程內(nèi)容本質(zhì)性理解，促使學(xué)生結(jié)合課程主動考慮并構(gòu)思滿足要求的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的任務(wù)緊扣《功能材料》課程的核心內(nèi)容，并具有豐富的題材和多樣的結(jié)果。注重培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力以及系統(tǒng)調(diào)控能力。使學(xué)生養(yǎng)成主動查找書籍資料的良好習(xí)慣，讓學(xué)生學(xué)會關(guān)注科技發(fā)展，極大地提高學(xué)生的系統(tǒng)調(diào)控能力。

參考文獻(xiàn)：

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功能材料論文范文4

英文名稱：Journal of Materials Engineering

主管單位：中國航空工業(yè)第一集團(tuán)公司

主辦單位：中國航空工業(yè)第一集團(tuán)公司北京航空材料研究院

出版周期：月刊

出版地址：北京市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1001-4381

國內(nèi)刊號：11-1800/TB

郵發(fā)代號：

發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時間：1956

期刊收錄：

CA 化學(xué)文摘(美)(2009)

CBST 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(日)(2009)

EI 工程索引(美)(2009)

中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊榮譽(yù)：

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功能材料論文范文5

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        綜述

        (81)基于樹狀大分子的納米ct成像造影劑的制備及其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用 彭琛 史向陽

        (91)酸催化溶膠-凝膠法制備高強(qiáng)度sio2增透膜研究進(jìn)展 張志暉 賀軍輝 楊巧文

        (103)環(huán)縮醛化合物在光聚合體系中的研究進(jìn)展 楊金梁 王克敏 聶俊

        研究論文

        (117)聯(lián)噻吩橋聯(lián)雙三聯(lián)吡啶的合成、質(zhì)子化及其與金屬離子的配位 李春麗 李彪 王治華 王華

        研究簡報

        (125)有機(jī)硅改性丙烯酸環(huán)氧單酯光-熱混雜固化體系的表面性能 劉紅波 林峰 肖望東 徐玲 張武英

        (132)1，8-二（2-羥乙基）亞氨基蒽醌熒光探針用于fe3＋的高選擇性測定 時麗麗 孫歡鶴 尚卓鑌 王煜

        (140)可聚合二苯甲酮類光引發(fā)劑的合成及其光聚合性能研究 朱曉丹 路健 韓銀峰 王克敏

        (150)sns薄膜的兩步法制備及其光電性能研究 吉強(qiáng) 沈鴻烈 江豐 王威 曾友宏

        無

        (157)中國感光學(xué)會2013年學(xué)術(shù)交流計(jì)劃 無

功能材料論文范文6

關(guān)鍵詞：CA砂漿，干料，攪拌

 

1. 干料團(tuán)現(xiàn)象

高速鐵路板式無砟軌道水泥乳化瀝青砂漿(Cement and emulsified asphalt mortar, CA 砂漿)是由乳化瀝青、水泥、細(xì)骨料、水和外加劑經(jīng)特定工藝攪拌制得的具有特定性能的砂漿，分為CRTS（ChinaRailway Track System, 中國軌道系統(tǒng)）Ⅰ型和Ⅱ型兩種[1, 2]。水泥乳化瀝青砂漿采用灌注施工的方法，厚度為30~60mm，起支撐、調(diào)節(jié)、吸振等作用，是高速鐵路系統(tǒng)的關(guān)鍵功能材料之一[3-7]。

新拌CA砂漿為具有較強(qiáng)流動能力、均勻分散的介穩(wěn)懸浮體[8]。論文格式。其原料采用乳化瀝青加干料的雙組分模式，即液相原材料均添加于乳化瀝青中，而固相的原料均添加于干粉砂漿中，此外，需加入一定量的水以調(diào)節(jié)砂漿的流動度。由于其含氣量、分離度、工作時間等方面的要求，CA砂漿需用特定的攪拌裝置并采用特定的攪拌工藝進(jìn)行拌制。

CA砂漿一般的攪拌工藝為：先加入液料和水，攪拌一定時間；再加入干料；干料加完后高速攪拌一定時間；然后再慢速攪拌一定時間；再取樣檢測；檢測合格后卸料。可筆者在施工過程中發(fā)現(xiàn)，施工一段時間之后，原先均勻砂漿中出現(xiàn)了一些小“疙瘩”，將“疙瘩”破碎后可看到灰白色未被潤濕的干料，如圖1所示。

圖1 新拌CA砂漿中出現(xiàn)的干料團(tuán)

未被攪散的干料團(tuán)將對CA砂漿的質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。首先，它使砂漿實(shí)際的配合比受到影響，因?yàn)楦闪系木植考袑?dǎo)致其他漿體中干料數(shù)量過少；另外，它將影響砂漿的力學(xué)性能，其力學(xué)的均勻性將因干料局部集中而改變，整體力學(xué)性能也將受到影響；此外，它將嚴(yán)重影響砂漿的體積穩(wěn)定性和耐久性，未被分散的干料團(tuán)在后期水化導(dǎo)致的體積變化將嚴(yán)重砂漿的體積穩(wěn)定性，進(jìn)而對砂漿耐久性產(chǎn)生影響。

2. 原因分析

由于此前并未出現(xiàn)過該現(xiàn)象，基本可以排除這是因攪拌時間不夠?qū)е碌模涣硗猓ㄟ^對原材料進(jìn)行篩分和肉眼觀察等，發(fā)現(xiàn)原材料中干料并沒有因受潮而出現(xiàn)成團(tuán)現(xiàn)象。在將這些因素排除后，筆者對砂漿攪拌車進(jìn)行了觀察，發(fā)現(xiàn)干料加料口粘料和攪拌機(jī)攪拌臂粘料是導(dǎo)致出現(xiàn)干料團(tuán)的原因，如圖2、3所示。

在圖2中，干料加料口位于攪拌主機(jī)上方，當(dāng)攪拌機(jī)載高速攪拌時，所飛濺起來的漿體將落至干料的加料口，并附在加料口表面。當(dāng)攪拌下一盤CA砂漿，已通過計(jì)量的干粉被螺旋輸送至加料口，粘在飛濺起來的CA砂漿表面，并沒有完全落入攪拌主機(jī)內(nèi)。隨后，隨著攪拌導(dǎo)致的振動等，部分干料才落入攪拌主機(jī)，但由于這部分干料攪拌時間不夠，因此呈干料團(tuán)狀態(tài)。在早期，由于加料口較為潔凈、平滑，口直徑也較大，干料即使被粘住也很快落入攪拌主機(jī)中，但隨著干料的越積越多，表面變粗糙，口直徑也變小（圖2），干料將很難短時間掉入攪拌機(jī)內(nèi)。

在圖3中，攪拌機(jī)采用三加一的葉片模式，葉片在繞攪拌中間的葉片軸轉(zhuǎn)動外，還有主機(jī)的中心軸公轉(zhuǎn)。論文格式。在加料時，由于葉片經(jīng)過干料的加料口，部分料粘在攪拌臂上，隨著攪拌臂的轉(zhuǎn)動，部分干料才逐漸落入攪拌機(jī)內(nèi)，而導(dǎo)致分散不均勻，出現(xiàn)干料團(tuán)。同樣在早期，由于攪拌臂較為潔凈、平滑，且直徑較小，不會出現(xiàn)干料團(tuán)現(xiàn)象，但隨著砂漿在攪拌上的積累與粘附，攪拌臂變粗、變粗糙，而導(dǎo)致了干料團(tuán)現(xiàn)象。論文格式。

3. 防治措施

在經(jīng)過干料團(tuán)出現(xiàn)的原因進(jìn)行分析后，我們對砂漿攪拌機(jī)的加料口和攪拌工藝進(jìn)行了改進(jìn)，有效的防止了新拌CA砂漿中干料團(tuán)，如圖4、5所示。

在圖4中，筆者對加料口用橡皮套進(jìn)行了延長，這樣做有三個好處，首先，可以避免砂漿飛濺入加料口，而使加料干料結(jié)塊，粘料甚至堵塞加料口（現(xiàn)場時有發(fā)生）；另外橡皮套伸至剛好與攪拌臂保持一定的接觸，這樣攪拌臂轉(zhuǎn)至橡皮套時，可以拍打橡皮套，而使橡皮套的粘料落下，而不是在攪拌快完成時落下；此外，當(dāng)橡皮套的永久性結(jié)料至一定厚度而影響使用時，只需將其換掉即可，不耽誤工期，而不像原先的加料口，當(dāng)料積至一定厚度必須全部清除才能繼續(xù)生產(chǎn)。

圖5為筆者進(jìn)行二次高壓進(jìn)水改進(jìn)后的攪拌臂，從圖5可看出，改進(jìn)后的攪拌臂上已經(jīng)看不到會灰白色的干料。所謂二次高壓進(jìn)水，是指開始只加入少許水進(jìn)行拌合，當(dāng)干料加料完成后，再次加入一定量的水（已通過計(jì)量），并以高壓的形式加入，以對攪拌主機(jī)葉片等進(jìn)行清洗，這樣可以有效地避免攪拌臂、葉片等部位粘料，起到了較好的效果。

此外，當(dāng)干料因受潮等原因出現(xiàn)結(jié)塊時，也會出現(xiàn)干料團(tuán)現(xiàn)象，但此時以上的改進(jìn)措施將很難防止干料團(tuán)的出現(xiàn)。在結(jié)塊程度較輕的情況下，可考慮降低加料速率、延長攪拌時間的方法。若結(jié)塊程度較嚴(yán)重，廢料或?qū)⒏闪线^篩，也可起到防止干料團(tuán)出現(xiàn)的作用。但最好的辦法還是應(yīng)對CA砂漿的原材料進(jìn)行嚴(yán)格的存放，并縮短干料的存放時間，以防止干料受潮。

4. 結(jié)語

CA砂漿是高速鐵路的關(guān)鍵功能材料，其好壞關(guān)系到高速鐵路的成敗，盡管目前我國的研究機(jī)構(gòu)和施工單位已對其有較為深入的了解，但由于其復(fù)雜性、和敏感性，對其在實(shí)際工程的應(yīng)用尚不能完全掌握，因此應(yīng)在應(yīng)用中不斷的積累經(jīng)驗(yàn)并加以改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

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