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高分子材料與復合材料的區別范文1
1．1材料決定成本
機械設計的本質就是要把機械產品(可能是零部件，也可能是一套設備)在最初的設計要求下設計出來，并投入于實際的使用中。我們知道，有時，一種機械設備有很多種材料都能滿足設計要求，但材料不同，其生產成本會存在一定的差異。若在具體的設計中，選擇使用價格較高的材料，則會由于其成本過高，而使得生產的機械無法在市場中取得價格優勢。成本不止是機械產品在市場中保持競爭力的關鍵，同時也是企業引進設備時的主要考慮因素。所以，為了使機械設備可以讓更多的企業認可，機械設計首先就要把成本問題考慮進去。作為成本的重要組成部分———材料是必須優先考慮的因素。
1．2材料決定性能
一般情況下，材料的特性不同，會表現出不同的性能;但不同材料在一定條件下往往也能表現出同樣的性能。這就為材料的選擇提供了多種思路。拿我們常見的機械設計材料來說，金屬材料的特性在于有良好的性能且有較高的強度，但是有不少金屬材料會在潮濕環境下改變其使用性能;高分子材料往往有較強的彈性以及耐腐蝕性，但是在高溫條件下很容易出現變形，從而導致性能發生變化。所以我們在選擇相應的材料時，一定要考慮其未來的工作環境。因此，機械設計要以合理的成本為前提，同時還要把材料的性能考慮進去，以使得材料可以滿足機械設計的根本要求。只有滿足使用性能要求，才能夠從質量上保證產品能經得起市場的檢驗。
1．3材料決定質量
對于機械行業而言，往往是一個機械產品設計由多種材料來制成的，尤其是一套設備。若機械設計中使用了合理的材料，機械產品中的一切環節，就可以在機械產品的使用性能得以確保的情況下，把其優點全部體現出來，并盡可能地減少其中的缺點，使機械產品的質量真正收到1+1＞2的效果;相反，機械產品任何一個環節出問題，都會導致整體質量下降，機械設備無法達到相應的效果。所以，質量也是企業引入機械產品時考慮的另一重要因素。只有質量過得硬，才能夠在企業中獲得較好的口碑，才真正地能立足于市場。
2機械設計中材料的應用特質
2．1金屬材料
金屬材料在機械設計中是一種非常常見的材料。通常來說，金屬材料主要有鐵、錫、鋁、金、銀、銅等，材料不同，產品的價格也會有所不同，同時性能也會有較大的區別。但是，總的來看，金屬材料的優勢就在于:容易得到、耐磨損、耐熱性和導熱性強，還有一些金屬有較強的硬度和柔韌性。
2．2陶瓷材料
陶瓷材料也是機械設計中一種常用的材料。陶瓷材料的優勢在于有較高的硬度，其硬度基本上與金屬材料差不多;它也可以承受一定的腐蝕，尤其是對于化學材料的侵蝕不敏感，所以不會有太大的影響;重量不是太重，和同體積金屬材料相比，其重量遠低于金屬。然而，陶瓷材料不僅較硬，且抗沖擊能力較差，一旦受到沖擊，就很有可能再無法使用;同時陶瓷材料的價格也偏高。
2．3復合材料
復合材料主要指的是兩種不同性能的材料的組合，從而達到取長補短的效果。這比單一性能的材料的優勢更加明顯。復合材料主要有鋁不銹鋼、玻璃鋼、碳纖維等，不同的復合材料往往價格差異較大?？紤]到復合材料可以把單一材料的性能優點全部綜合在一起，所以復合材料在設計時會被經常使用。在不久的將來，隨著人們不斷地對材料的性能提出越來越多的要求，會有大量的新型復合材料出現在機械產品中，復合材料也會在機械設計中被越來越多地選用。
2．4高分子材料
在機械設計中，高分子材料雖然使用的頻率不高，但是其在一些重要的機械產品中也有使用。主要的高分子材料有纖維材料、塑料材料、橡膠材料等。高分子材料最大的優勢在于重量不重，且性價比高，所以有不少的企業喜歡使用。在一些較為特殊的情況下，高分子材料可以使機械產品提升性價比。但高分子材料本身也有自己的不足，例如橡膠材料的耐腐蝕性差，如果有化學物品出現侵蝕，就會使其原有性能失去;塑料材料耐高溫性差，若是碰到了高溫環境，就會進一步降低其使用性能。
3機械設計中材料的選擇與應用要關注的因素
3．1性能因素
機械的設計對材料的要求主要體現在對材料性能的要求上。材料的性能符合設計的標準時，設計出來的產品才能保證其質量;當材料無法滿足設計諸多方面的要求時，意味著設計就無法達到預期的效果。比如，有些產品在強度和載荷等方面有嚴格的要求，這就要求選擇的材料必須滿足產品生產所需的性能，如果在設計的環節忽視了產品的性能要求，設計出來的產品將會受到材料的制約無法生產，或者即便能夠生產，也達不到設計要求。所以在產品設計的環節，考慮生產產品的材料性能是非常重要的。
3．2工藝因素
產品從設計到成品還要經歷一個重要的環節，就是產品的加工。而產品的加工，不僅會受到設計理念的影響，還會因為加工工藝的差異導致產品質量下降、性能降低等問題。因為產品的加工是復雜的環節，包括了多種工藝流程，每一個流程中的細小疏漏和差異都會對產品的性能產生一定的影響。比如說在焊接產品的過程中，焊接強度的不同，工人焊接技術的差異，都會對產品的加工質量產生一定的影響。所以在考慮材料性能的同時還應該考慮加工工藝對材料的使用產生的影響。
3．3環境因素
產品的加工對環境也有一定的要求。比如說金屬材料在一定的溫度條件下，受其熱脹冷縮的特征影響，會出現變形或者其他難以預測的情況，所以在對原材料進行設計的過程中應該考慮生產場地的溫度、濕度等環境因素，當金屬原材料在特殊環境中進行加工生產時，會因為環境的不同導致產品的性能降低，從而導致產品的質量出現無法彌補的問題，給企業帶來損失。因此在設計機械產品前，應該充分分析生產環境會對產品加工帶來哪些影響，適當調整產品加工的時間，確保產品的質量。
3．4價格因素
高分子材料與復合材料的區別范文2
【關鍵詞】聚苯胺；γ-Fe2O3；鐵磁性；納米材料
聚苯胺（PANI）作為一種古老的、典型的導電高分子而受到關注，這是由于它多樣的結構、在空氣中的穩定性。特殊的摻雜機理、能在各種溶劑中溶解以及在技術中的應用，然而最近PANI由于起鐵磁性能而倍受關注。通過引入不同種類的酸到高分子鏈上來合成的水溶性導電聚苯胺，是一種能符合上述要求的好的選擇，是因為它能在水溶液中溶解?，F在一種新型的水溶性共聚物PAOABSA（苯胺和氨基苯磺酸的聚合物）已通過化學聚合方法聚合得到了。我們發現PAOABSA共聚物不僅有可調節的磺化度（硫和氮的比例），而且在室溫可表現出高的導電率（約為3.4s/cm）。因此用Wan et al.提出的方法來合成含有鐵磁性氧化鐵的PAOABSA復合材料是非常有意義的。
1.實驗過程
具有不同磺化度的PAOABSA復合材料可用先前介紹的方法來合成，典型的合成過程如下：先將0.1gPAOABSA粉末溶解在50ml含有1mol/lNaOH的溶液中，攪拌8h使其完全溶解。調節溶液PH值至12，立即有沉淀出現，繼續攪拌2h。反應結束后將混合液過濾，蒸餾水洗滌并在真空中干燥24h。PAOABSA共聚物的磺化度、反應溶液的PH值和FeCl2溶液的濃度對鐵磁性的影響已經有所研究。為了弄清楚鐵磁性是怎樣產生的，我們用元素分析、FTIR、XPS和x-射線衍射法來研究其結構。
2.結果與討論
2.1 鐵磁性
為了獲得由Wan et al.提出的方法合成具有鐵磁性繁榮聚苯胺復合材料，我們必須按照上述的制備條件去合成。另外我們發現PAOABSA共聚物的磺化度是影響材料物理和化學性能的一個很重要的因素，如在水溶液中的溶解度、在室溫下的電導率、磁化率以及PAOABSA共聚物和多孔硅雜和的精餾行為。
首先在PH=8時磺化度對材料鐵磁性的影響可以測量得到（見表1），我們可以看出飽和磁性（Ms）和材料的磺化度無多大關聯。當材料的磺化度從0.15變為0.36時，Ms只在3.36-4.08eum/g之間，這有可能是因為PAOABSA中Fe元素的含量沒有發生改變。因此磺化度為0.30的PAOABSA共聚物可用來考查反應條件的不同所產生的影響，例如PH值、FeCl2的濃度。實驗發現PAOABSA復合材料的鐵磁性受溶液PH值的影響非常大（見圖1），相關數據（見表2）。從表中我們可以看到升高PH值可大大增強此種材料的Ms，最大的飽和磁性大約可達33.2eum/g，這比Fe3O4摻雜的聚苯胺復合材料的Ms要高（Ms=20eum/g）。由元素分析得出隨著PH值的升高材料中Fe元素的含量也在升高，這和以下的實驗得出的結論是一致的：PH=8時，將FeCl2溶液加入到由1mol/lNaOH和PAOABSA所組成的混合溶液中沉淀立即出現，混合溶液的顏色由藍變淺，這說明由于摻雜了氧化鐵使PAOABSA共聚物變重而沉淀下來。當PH=12時，盡管還存在有沉淀，但混合溶液卻變回了藍色，這說明一些PAOABSA共聚物仍存在于反應溶液中而沒有隨氧化鐵沉淀下來，這和通過x-射線衍射得出的結論一致。在衍射圖中，聚苯胺在2=19°時的特征峰在不斷變小，并隨著PH值的升高而逐漸消失。因此一方面隨著溶液PH值的升高，Fe元素的含量升高從而使PAOABSA復合材料的飽和磁性增加。而另一方面PH值的升高對滯后（Hc）沒有影響，這點和從Fe3O4摻雜聚苯胺復合材料中得出的結論是一致的。這可能是因為材料中的γ-Fe2O3磁性粒子是納米級的緣故，這點將在后面作詳細的討論。
對于給定的溶液PH值（PH=8），我們發現FeCl2溶液的濃度也對PAOABSA復合材料的磁性能有影響。例如：FeCl2濃度增加，飽和磁性也相應增加。但是FeCl2的濃度對滯后線卻無影響（Hc=0），見表3。和上面討論PH值對材料磁性能的影響時的結果是一致的，隨FeCl2濃度增加Fe元素的含量增大是材料的磁性增強。
2.2 鐵磁性能的產生
如上所述，PAOABSA的磁性可歸納如下：（1）Ms和溶液PH值、FeCl2濃度息息相關，都是由于材料中Fe元素的含量升高的緣故，和PANI-Fe3O4復合材料一致。（2）Ms和材料的磺化度無多大關聯。（3）在本文的研究中所有樣品的Hc=0，這也和PANI-Fe3O4復材中的研究結果一致。為了研究復合材料鐵磁性的產生，我們通常用元素分析、FTIR、XPS和x-ray衍射法來表征復合材料的結構。
元素分析表明PAOABSA復合材料中含有Fe元素（見表1和表2），Fe元素的含量取決于PH值和FeCl2濃度，Fe元素的含量又和飽和磁性相對應。
PAOABSA復合材料在不同PH值下的傅立葉紅外光譜圖（見表2），對比苯環的1，2，4取代的C-H面外彎曲振動（820cm-1），苯環的1，4取代C-H面外彎曲振動（870cm-1），這種材料的苯環的伸縮振動在1480cm-1，C-N的伸縮振動在1301cm-1。這表明PAOABSA共聚物是氨基苯磺酸和苯胺單體頭-尾連接。在1070cm-1和1020cm-1處為芳基的鍵合，芳環的振動還帶有C-S的伸縮振動，這些都說明混合后的PAOABSA復合材料的分子鏈和純PAOABSA共聚物的分子鏈類似。和純的PAOABSA共聚物的紅外光譜相比，有如下一些重要的區別：（1）隨著溶液PH值的升高，在1588cm-1-1300cm-1處峰的強度比增加了，這表示PH值升高醌環也增加了。（2）在466cm-1附近為氧化鐵的特征峰，并隨PH值升高而增加。（3）在1377cm-1處出現了一新的吸收峰，并且它的強度隨溶液PH值的增大而增強，這寫結果表明Fe元素是以氧化鐵存在于PAOABSA復合材料中的，用XPS儀測得的也是如此。（4）當PH=12時，PAOABSA共聚物的特征峰（如1580、1480、1301、820和870cm-1）都相應的減弱，這意味著PAOABSA共聚物的含量減少了，同時復合材料中氧化鐵的含量增加了。這個結論也同樣的和元素分析能很好的相符合。
PAOABSA復合材料在不同的制備條件下Fe、O和N的結合能已在表3中列出。在材料中氧的結合能分別計算為532.0ev和530.0ev，后者被認為是Fe2O3或Fe3O4中O的結合能，而532.0ev的是氧原子和磁性元素的結合能。我們可以看出Fe的結合能超過了710ev，這和Fe的+3價離子對應。因此結果可表明PAOABSA復合材料中的氧化鐵是以γ-Fe2O3的形式存在的，因為其具有磁性。
3.研究結論
結構特征表明存在于PAOABSA復合材料中的γ-Fe2O3磁性粒子可使其具有鐵磁性，而這些納米級的γ-Fe2O3磁性粒子可使PAOABSA復材具有超順磁性，并發現了Fe3O4摻雜聚苯胺和PAOABSA-γ-Fe2O3復合材料之間的差別。
參考文獻
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[2]張伯宇,蘇小明,鄧祥.聚苯胺導電復合材料研究進展及其應用[M].石化技術與應用,2004(06).
高分子材料與復合材料的區別范文3
【關鍵詞】地下工程防水；背水面；迎水面；聚合物；水泥防水材料
建筑地下工程就象一條泡在水里的船，水突破了墻體、地板、變形縫等圍護結構的防線進入室內，這時發生滲漏已經無法從外部去處理，只能從背水面治理。背水面與迎水面治水由于所處的位置不同，選用材料和施工的方式也不同。如采用迎水面的治水方法治理往往會失敗。因地下工程背水面特殊位置，使用傳統密封型的柔性防水材料又難以勝任。
一、采用不同的防水材料對抗滲能力影響
按防水材料對水的屏蔽方式，我們可將防水材料分為兩類，一類為密閉型防水材料，一類為具有毛細作用的防水材料。密閉型防水材料是以有機高分子材料為主體，它是致密的防水性材料，水完全不能透過；有毛細作用的防水材料，是采用各種類型的防水劑成型的砂漿及混凝土、聚合物水泥防水材料為主體，這類材料的特點是，自身有一定的吸水性，可與基層牢固銜接形成界面，允許水通過銜接的界面有一定的滲入，并依材料自身密度的差異，在不同厚度下將水逐漸屏蔽住，達到抗滲、防水的目的。具有毛細作用的防水材料抵制壓力水的能力即抗滲水的能力和該能力的持續時間是有區別的，它明顯地依賴于材料自身的密度和厚度。
柔性材料大都為密閉型防水材料，用在迎水面抗滲能力優良，但用在背水面抗滲能力低。據資料報道，柔性涂膜和卷材的抗滲能力在迎水面和背水面是有很大區別的。在使用符合抗滲要求的防水材料時，考慮抗滲材料抗滲透能力能保持的時間，是衡量抗滲材料長期耐水性的重要指標，即抗滲材料必須有一定的厚度儲備，才能談及防水層的抗滲耐久性。對于密度相同的材料，厚度決定抗滲的耐久性。
防水和抗滲水在概念上是有區別的，抗滲水能力是指防水材料抵制有壓力水下的防水能力。柔性材料耐水性指標一般都是在0．2～0．3MPa的水壓下，保持30min觀察材料透水情況。這種實驗方法表征出的耐水性，適用于柔性材料做迎水面防水使用時作參考，但是用在長期受壓力水作用下的背水面時，由于柔性材料自身材質特性所決定，抗滲水能力大大低于迎水面。主要的原因是：一則在壓力水作用下防水層易與基層脫開，加上柔性材料完全不透水，從滲水面到完全不滲水面會聚集壓力水。二則其界面間不斷增多的壓力水會對柔性防水層形成很大的壓力，使防水層起鼓、伸長、減薄、擠破，失去防水功能。
對摻有防水劑的剛性防水材料和剛柔相濟的聚合物水泥類防水材料來講，其迎水面和背水面的抗滲強度無區別。
二、背水面防水的特殊性及防水的選材及用材
柔性材料自身與砂漿、混凝土的材性相差甚遠，難以達到與基面牢固銜接形成一整體。柔性材料在做迎水面防水時，能呈現出良好的防水能力，但用于有滲水壓的背水面其抗滲水的能力遠不能達到迎水面效果。對于地下室結構為框架磚混型的，每到雨季，地下水位上升，室內容易出現滲漏水。
各類防水材料都有自己的特性，我們在地下圍護結構背水面防水選材時，必須考慮圍護結構受到壓力水作用這一重要因素。背水面可施做的防水材料有水性涂膜材料、水泥聚合物基復合涂膜材料、摻有防水劑的砂漿及混凝土和聚合物水泥類防水材料。使用中應注意各類材料的所長和所短，以便正確合理用材，達到耐久、可靠的防水目的。
選材上應注意以下幾點：
1.選用水性涂膜類材料時，應充分考慮施工的環境、濕度及通風情況，因為水性涂膜材料靠水分自然揮發成膜后呈現防水性能，水分揮發的程度對膜層的防水性能影響甚大。以往很多地下工程中曾采用氯丁橡膠瀝青膠乳涂料做地下室外防水層，雖然此類涂料的耐水性很好，但往往由于在施工時搶工期，等不到涂層中水分徹底揮發就蓋上了回填土，而水分未揮發凈的涂膜層，在受到地下水浸泡時，會發生吸水膨脹現象，失去防水性能。因此，在使用水性涂膜材料時必須保證干燥時間，使膜層中的水分徹底揮發凈。另外采用水性涂膜材料時，還必須考慮各類材料長期浸水后的防水性能。
2.選用水泥聚合物基復合涂料時，應注意材料168h浸水后的力學性能指標。
3.選用防水劑類產品時，應充分考慮砂漿在硬化過程中及硬化后的體積收縮問題。
4.選用聚合物水泥類防水砂漿及混凝土時，應考慮不同類別聚合物水泥的體積收縮值、粘接強度，以及拌合過程中聚合物膠乳與水硬性材料的相適性。
在背水面防水維修時，除了慎重選材外，還要考慮施工工藝。
對于現澆混凝土的地下工程，如發現滲水，應盡快找到滲水源，如只是局部混凝土的不密實和蜂窩引起滲水，可以采取局部封堵及注漿處理，通過漿液的固化使其在縫隙中、不密實處重新建立起防水帷幕，達到治理滲漏水的目的。如果大面積漫滲，應考慮整體防水處理。對于框架磚混結構的地下工程，一旦滲漏，除了局部視情況堵漏注漿外，必須全部再做防水處理，才能保證防水效果。對于變形縫和施工縫的滲漏水，應視具體情況制定防水處理方案。
4、聚合物水泥防水材料的特點
聚合物水泥基復合材料與水泥聚合物基復合涂料是有區別的，前者為剛中有柔的剛韌性材料，應劃歸為剛性防水材料，主要產品有聚合物改性水泥砂漿、混凝土；后者主要體現出可在潮濕基面施工、固體含量高、成膜速度快的柔性涂膜材料的性能，應劃歸為柔性涂膜材料。目前水泥聚合物復合涂料在市場上已很普遍，大量用在廁衛間、墻體、屋面防水工程。聚合物水泥砂漿及混凝土可用于地下滲漏工程的維修，廁衛間維修，墻體的防水防潮，地下電力、熱力、通訊隧道的防水，這類材料可在潮濕基面，甚至有一定漫滲水壓下直接施工，其抗拉、抗折強度高，硬化體積收縮小，與基面粘接牢固，在背水面防水時防水與保護功能可一體化，在潮濕環境中施工簡單、工期短、工效快。
高分子材料與復合材料的區別范文4
土木工程材料教學內容體系存在的問題
(一)土木工程材料教學內容的豐富性與教材篇幅的有限性“大土木”概念的提出使土木工程材料的內容變得更加豐富。如:路面工程中的瀝青混合料、路基與地基中水泥石灰穩定粒料材料、房屋建筑工程中的保溫隔熱及其他建筑功能材料、隧道工程中的速凝材料、水工建筑材料的防腐設計與控制等。由于需要學習的內容多，而課堂教學時間有限，造成了教材編寫時要刪除許多重要的教學內容，造成了內容體系的不完整，專業寬口徑教育理念難以體現。(二)土木材料的發展性與教學內容的滯后性土木工程材料的新發展豐富了土木工程材料內容體系。如:傳統混凝土，包括水泥、粗、細骨料、水四大組分。由于混凝土外加劑能使混凝土性能和功能得到顯著改善和提高，因此，被稱為混凝土的第五組分，是混凝土技術的重大突破。當今，外加劑技術日新月異，聚羧酸系高性能外加劑普遍應用，對此大部分教材都未提及。對于外加劑部分內容，目前教材只停留在一般性介紹這個層次，對外加劑對水泥的適應性機理、外加劑的合理摻量、外加劑與混凝土性能的聯系、外加劑的檢測等內容未作詳細介紹。同時，對于一些外加劑對混凝土的負面影響有必要在教材中交代清楚，防止濫用和誤用。近年來，為了調節和改善水泥的性能，提高水泥產量，綜合利用工業廢渣，在磨制水泥時基本都加入了一定比例的天然或人工無機礦物質混合材料。在混凝土配制時，常直接用磨細的無機礦物質材料取代部分水泥，稱為摻合料，使其成為混凝土的第六組分。20世紀90年代以來，中國對第六組分開展了廣泛研究，有學者提出六組分設計法。雙摻或多摻法在個別行業得到廣泛應用，并經實踐證明具有較好的效果和意義，這些內容值得引入教材加以闡述和學習。對于土木工程中的功能材料，如合成高分子材料、裝飾性材料、絕熱保溫材料、復合材料、綠色材料等內容，近年來發展較快，教材為縮短篇幅，對壓縮精簡內容在課堂中一般不作深入講解，僅停留在概念介紹的層面，使得這部分內容的教學顯得抽象空洞。(三)教學中存在的問題土木工程材料教學目的在于使學生掌握主要土木工程材料的性質與應用，明確工程材料性質與材料結構的關系，為實現和改善材料的功能進行一定的材料設計，在工程中能對材料進行檢測和質量控制。材料的結構與構造、材料的參數與性質、材料的設計與配制、現場的檢測與控制等環節具有很強的實際操作性。環境條件不同，材料選用不同，設計目標差異很大，這就要求該課程應偏重于材料及其在工程中的應用。目前，土木工程材料在應用教學方面存在以下問題。一是，重理論輕應用。土木工程材料教材內容體系主要集中闡述各種材料的性能特點與技術性質，工程應用雖有介紹，但結合實際工程特別是典型工程的案例實踐不多。如:混凝土的配合比與試配，即是同一配合比，在不同的地方材料或環境條件下，三參數相同，配出的混凝土性能會大不相同。或者說，實現同一目標的混凝土，在不同環境條件下，配合比會有較大區別。由此可以看出具體工程試配的重要性，同時也說明混凝土設計不是僅憑三參數就可以決定混凝土的多組分，配合比設計需與具體組成材料環境條件相結合。二是，教材提供的部分參數不一定合理。如在混凝土坍落度的選擇上，由于現代機械化施工的普及，從實際工程應用看，教材提供的數據較少，在實際工作中難以借鑒。如在混凝土試配過程中，強度對水灰比非常敏感，水灰比變化0．01，強度就會有一個等級的差別。對于確定的試驗室配合比，由于試驗室的試驗小樣與現場大樣存在差異，在實施時需要結合現場情況作調整，建議引入砂率、水灰比的界限值概念。三是，教材中試驗與檢測內容科學性、規范性有待提高。如水泥的細度試驗，教材未講清楚試驗結果修正的問題，結果使得同一批次的水泥，不同的試驗組，試驗結果差別很大，與實際不符。又如混凝土試驗，試驗室養護條件不到位，學生試驗結果缺少說服力。這些在一定程度上影響了學生科學工作態度和規范化操作習慣的養成。要使教材內容對工程實際有科學的指導作用，需要對教材中的不合理概念、理論、經驗數據進行修改和更正，加強材料的工程應用與試驗方面的調整與教學［5］。
教學內容及其體系的分解、增減、深化和建設
筆者建議從以下幾個方面著手。(一)教學內容體系的擴展與組織為滿足國家建設形勢發展對土木工程專業人才的要求，需拓寬學生知識面。土木工程材料課程的教學要在建筑工程專業、道路工程專業材料課程內容的基礎上進行必要補充。如:增加高性能混凝土一章，內容包括高強度混凝土、大流動性混凝土、摻混合料混凝土、水泥凈漿等設計、生產、檢測;針對道路工程增加無機結合料、土工材料、速凝材料等內容;針對材料的耐久性，增設材料耐久性設計與控制章節。內容組織方式上可分冊設置教學內容，上冊設置土木工程材料各專業方向的共性內容，下冊安排高性能混凝土、新型土木材料(宜淡化“新型”二字)、瀝青混合料、無機穩定材料、土木材料的防腐與控制等內容，根據專業方向的不同要求學生分階段有選擇地進行選修學習。(二)教學內容的分解由于水泥混凝土章節含有水泥的選擇、集料的性能要求、混凝土的和易性、混凝土力學及變形性能、耐久性、外加劑、混凝土的配比和檢測評定內容，內容篇幅長，課時量大，造成各章教學學時相差懸殊。筆者建議把集料部分與石材一起單獨設章，充分體現集料在水泥混凝土、瀝青混合料和水泥穩定粒料等復合材料中的地位，對集料材料性能與應用可充分闡述。同樣，瀝青和瀝青基復合材料也可分為兩章，以適應不同專業方向選修需要。(三)教學內容體系的深化對于高性能、高強混凝土而言，外加劑的性能與質量決定了混凝土的性能和質量，因此有必要深化混凝土外加劑的教學內容，增加外加劑與水泥的相溶性理論［6］、外加劑選擇與檢測方法等教學內容。此外，適當增加儲能調溫新材料原理、性能、設計與應用等建筑節能新技術、新材料的介紹。通過收集整理土木工程各條戰線上資深專家學者的理論成果、應用經驗，認真組織教材編寫，使教學內容既有一定的深度和可操作性，又可分析和解決工程實際問題提供指導。(四)加強應用與試驗檢測內容建設結合工程實例和試驗檢測部分內容，突出土木工程材料基本性能與工程應用教學，重點培養學生的工程概念與工程材料應用能力。加大工程材料應用例題設置，通過講述實際工程案例，幫助學生全面理解和掌握材料的基本性能與工程應用特性。對于試驗部分教學內容，應規范試驗程序、改善試驗條件、增加部分新試驗，培養學生科學、客觀、規范、嚴謹的思維方法。
作者：張新勝 胡習兵 馬遠榮 單位：中南林業科技大學 土木工程與力學學院
高分子材料與復合材料的區別范文5
實驗室經濟正方興未艾。所謂實驗室經濟，即企業依靠自身的實驗室，或與高校、科研院所的實驗室緊密聯合，將科研成果快速推上生產線，使其轉化為生產力，產生1＋1＞2的聚合效應。在重慶，一些企業呈現強勁的發展態勢，而“實驗室”就是他們的“秘密武器”。
在汽車內飾界，流傳著這樣一個案例：一個不起眼的“小個子”跟世界500強之一、雄踞歐洲汽車內飾件市場的意大利立達集團叫板。立達開出10億元的價格，意欲收購“小個子”。不料，“小個子”給出了一個很牛的答復：收購免談，股份合作可以考慮，但我們要控股70%。
這個“小個子”就是重慶長鵬汽車內飾件集團公司。公司總經理湯智鵬說：“敢跟世界500強叫板，是因為我們擁有自己的‘核’動力！”
■ 實驗室孕育新技術
從外觀上看，長鵬汽車實驗室跟普通建筑沒什么區別，可是走進室內，頓時讓人感覺這里很“科學”。注波管測試儀、有機揮發物（VOC）測試儀、材料拉力測試儀等，應有盡有。
“汽車內飾件的主要功能在于降噪、減震和阻熱，涉及聲學、力學、高分子材料等多學科。”汽車實驗室主任劉克華說，“可別小看這些冷冰冰的儀器，長鵬當家的新產品全都出自這間試驗室。”
1998年，公司董事長湯捷參加了一次車展。當他打開一款進口車的后備箱時，發現檔板用了一種新型材料，既結實又輕便。建筑聲學出身的他，對這種新材料產生了濃厚興趣?！拔腋掖蛸€，這絕對是今后汽車內飾板的發展方向?！睖輧裳郯l光。
于是，他一頭鉆進了試驗室，通過無數次的篩選和分解，終于在顯微鏡下看清了它的真面目――一種用編織袋和棉纖維提煉出的復合材料。
用這種新型材料做成的汽車內飾板，結實、輕便、無毒無味。湯捷給他取了一個洋名：BL裝飾板。
憑借新產品，長鵬公司生產的內飾板大受市場歡迎。
從實驗室嘗到甜頭后，長鵬公司加大了投入力度，將當年銷售收入的10%投入研發。
“10多年來，公司投入科研的資金有7000多萬元，我們的汽車實驗室能夠做到與國際一流整車廠同步設計開發?！眲⒖巳A自豪地說。
■ 新技術帶來新動力
金融危機爆發之前，長鵬就按照預研一代的思路，開始尋找新的技術突破口。
在跟蹤發達國家汽車內飾件的發展方向時，科研人員發現，汽車風噪隔斷是一項頂尖技術，國內中高檔汽車風噪隔斷件全靠國外進口，技術掌握在老外手里。
“我們必須攻克這一難關，不能讓老外卡我們的脖子。”總經理湯智鵬給科研部門下了死命令。
“這是一項壟斷技術，光靠企業的技術力量，難以勝任，于是我們想到了借腦。”公司技術中心主任兼總工程師黎瓊說，“我們先后與重慶大學、四川大學、重慶汽車工程學院、重慶工學院等建立了合作關系。”
有強大的智力支撐，攻關小組經過兩年多攻關，終于掌握了風噪隔斷的核心技術。
汽車實驗室外聘專家何蓉勝拿起一塊黑色的零部件給記者看：“這塊零部件，膨脹后可以有效填充汽車間的空隙，我們的產品完全能達到國外汽車降噪技術標準，且成本比國外便宜20%?！?/p>
2007年，長鵬公司汽車風噪隔斷項目取得成功，并很快形成產業化?！皬?008年二季度開始，這個項目已實現新增產值5000萬元?！睖蛆i興奮地說。
■ 新動力帶來新效益
走進長鵬公司生產車間，只見5套ABB機器人正揮臂焊接，在一條進口的EPP自動生產線上，工人正在加班加點趕貨。
“6月份銷售產值超過了去年的月平均水平?！睖蛆i一邊接聽電話，一邊介紹情況，“在嚴酷的‘經濟寒冬’中，許多企業開始減員減薪，我們不但沒裁一人，反而急著招收工人和技術工程師?！?/p>
逆市走強的背后，是長鵬擁有別人沒有的“核”動力――2項國家發明專利，7項國家實用新型專利。
高分子材料與復合材料的區別范文6
關鍵詞： 世博會； 建筑； 設計觀念； 新結構新材料； 建筑與景觀
中圖分類號： TU-02 文獻標識碼： A 文章編號： 1009-8631（2010）08-0038-02
世界博覽會是人類文明史上的盛事，各個國家將最能代表本國特色和發展水平的技術產品展示給世人，各國人民相互學習，相互借鑒，人類文明得以迅速而有效地傳播與交流。與此同時，世博會也成為現代建筑的前沿陣地，各國場館都由知名建筑師或頗具潛力的新銳建筑師設計建造，諸多設計經驗、設計成果往往會成為未來建筑發展的風向標，值得當下的建筑師們學習、借鑒。
一、建筑設計觀念的進步
長久以來，我們一直把建筑稱之為空間的容器，就如老子《道德經》中所言：“埏埴以為器，當其無，有器之用；鑿戶牖以為室，當其無，有室之用?！痹O計的出發點是創造滿足使用和審美的室內空間。這一設計觀念在現代建筑起步及蓬勃發展的上個世紀是具有進步意義的。建筑與其他藝術門類的根本區別就在于它的實用性。而在歐洲延續了上千年的古典建筑始終是把建筑的造型放在第一位，功能性和內部空間的舒適性都不如雄偉壯觀的正立面來得重要。所以，正視“人”對于建筑提出的使用要求，并以此為根據進行設計，是建筑發展史上的巨大進步。這一進步的設計觀念在第一屆世界博覽會的主題建筑--水晶宮的設計和建造中得到了充分的體現。當時處于1851年的倫敦，建筑上的復古思潮正當其道，水晶宮以簡潔、透明的造型、開敞、靈活的內部空間、方便、省時的施工方式沖破了古典建筑的束縛，開創了功能主義建筑的先河。之后，從功能入手、兼顧美觀的設計思路逐漸被世人認可，隨后的幾屆世界博覽會大都延續和發展了這一設計思路，現代建筑逐步發展壯大。
兼顧實用與美觀的建筑設計作品既能夠滿足人們日常生活的各種客觀需要，又能營造精神層面上的臆想空間。這也成為建筑師對建筑的終極追求。但是，隨著社會經濟文化的發展，意識形態、審美訴求都日趨復雜，建筑的設計觀念也不再單純。如1958年比利時布魯塞爾世博會的原子塔、1962年美國西雅圖世博會的太空針，其象征意義遠遠大于建筑的物質含義。2000年漢諾威世博會的瑞士館，只是將加工好的37000塊來自瑞士本土的松木條，以最原始的方式累積成架空的9米高的木墻，通過平面的縱橫、穿插、組合，構成3000平方米大小的迷宮式的展館，這種做法更像是一種裝置藝術。2010年上海世博會英國館，其主體建筑“種子圣殿”的表面則覆蓋著六萬根貌似觸須的透明亞克力桿，每根桿里都蘊含著植物的種子。這些觸須頂端還帶有一個細小的彩色光源，可以組合成多種圖案和顏色。所有的觸須都會隨著風輕微搖擺，使建筑表面形成變幻莫測的形象?？梢哉f在英國館的設計中，造型藝術的比重大大超過了其他建筑構成要素?？偟膩碚f，建筑設計觀念從傳統的功能加形式再加技術的模式下跳脫出來，更加關注建筑自身的生命力和創造力。這種設計觀念被許多現代建筑師所接受，我們可以預計在未來的日子里會看到更多別具一格的建筑設計作品。
在關注建筑創新的同時，建筑的可持續發展也日益受關注。2000年漢諾威世博會首次提出了“城市可持續發展”的理念。在其主題公園內的21世紀展廳里，設計者根據倫敦城市研究中心的一項報告，選擇了德國亞琛、塞內加爾的達喀爾、巴西的圣保羅和中國的上海四個城市，以當時的城市發展狀況為基礎，對這些城市的未來和現狀進行了一番別開生面的比較，表達了設計者的憂慮，也給出了建議。另外，漢諾威世博會在設計之初就很重視為各個展館提供會后繼續利用的可能。可持續發展的設計觀念在漢諾威世博會之后迅速成為建筑界關注的焦點，生態建筑、綠色建筑、建筑與環境、人與自然的共生等等都成為人們熱議的話題。至2010年上海世博會，可持續發展更是成為幾乎每個場館都要提及的設計重點?？沙掷m發展的建筑設計觀念，代表了人類對自身生存環境的關愛，是一種科學、理性、進步的設計觀念，必然會成為現在和未來人們遵從的基本設計原則。
二、新結構、新材料的使用
世博會建筑向來都是新的結構形式和新材料的會。早在19世紀后半葉的最初幾屆世界博覽會上，倫敦水晶宮、巴黎埃菲爾鐵塔、巴黎機械館等建筑就創造性地運用了預制裝配式施工、鐵、升降機、三鉸拱等先進技術，引導現代建筑長足發展。進入20世紀后，隨著高性能鋼材和高分子材料在建筑上的普遍應用，懸索結構、網架結構、索膜結構、張拉結構等逐漸產生并趨向成熟。如1933年美國芝加哥世博會汽車館、1937年法國巴黎世博會圓形大廳、1958年比利時布魯塞爾世博會法國館都選用了懸索結構來建造。1967年加拿大蒙特利爾世博會德國館率先使用了膜結構，1970年日本大阪世博會富士館是一座充氣建筑。1988年澳大利亞布里斯班世博會接待廳、葡萄牙里斯本世博會世界廳都運用了膜結構。進入21世紀，高分子材料有了更加長足的進步。如2010年中國上海世博會日本館的超輕“膜結構”外皮，不僅能發電，還會呼吸。表皮的“膜”帶有太陽能發電裝置，白天能透過陽光，還能利用太陽能發電，讓建筑物在夜晚閃閃發光。在“膜結構”的外表還有一層“水膜”，引入陽光減少照明用電，可以強化冷暖空氣的流通，減少空調能耗，讓建筑可以像生命體一樣“呼吸”。這些新材料經由世博會的試驗和推廣，必然會在今后的建筑設計上得到更加廣泛的使用。
一些傳統建筑材料經過現代科技的加工，也煥發了新的生機，并在世博會建筑上華麗亮相。如2010年中國上海世博會澳大利亞館，整個建筑表皮覆蓋著比不銹鋼更便宜、更耐用的“耐候鋼“。深棕色的耐候鋼看起來有些銹跡斑斑，仔細看卻是光滑如新，這得益于耐候鋼在大氣中具有優良的抗蝕性能。而且，耐候鋼只有微量的合金元素，因此價格較為低廉，是一種簡單易用、造型獨特的建筑材料。
隨著人類對自然、宇宙和人類自身認識的加深，人們越來越重視生態平衡，重視對自然的珍惜和保護。與之相對應的，可再生材料在建筑上的應用也越來越普遍。在2000年德國漢諾威世博會上，日本館創造性地運用再生紙作為建筑材料，建造了一座堅固的紙房子。會后，絕大部分的建筑材料可以回收利用。2010年中國上海世博會芬蘭館進一步提升了這一做法的科技含量。芬蘭館的外墻狀如魚鱗，其實是廢紙和塑料做成的。這是一種新型紙塑復合材料：以標簽紙和塑料的邊角余料為主要原料，表面堅硬耐磨，水分含量低，自重輕，不褪色，移動或者拆卸也很方便，而且全部材料都可以被回收。上海世博會德國館的外墻類似一種“布“類材料，在世博會后這些布料也可以再度利用，如改制成小塊遮陽罩，或者加工成手提包等。隨著人們環保意識的提高，這類可再生材料在建筑上的應用必然會越來越多。
三、建筑與景觀的完美結合
早期世博會比較強調建筑本身的獨特性和標志性，但是隨著世博會規模的擴大，參展場館的增加，以及人們對建筑的定義的延伸，世博會建筑越來越重視城市化、景觀化和園林化。
首先，世博會場館區域有完整的規劃設計。世博園區對整個城市景觀的層次有很大的提升作用，這一結論已成為共識，所以世博會的各個舉辦國紛紛把場館區域的規劃和城市規劃結合起來。如1939年美國紐約世博會。在為世博會選址的時候，規劃者發現紐約市區已經無法找到一大塊交通方便且能滿足世博會需要的空地。于是他們將當時還是一片沼澤地和垃圾場的500公頃場地，通過填埋、平整，最終改造成了開闊整齊的世博會建設用地。這片場地經過世博會的推動和之后多年的發展，成為了紐約市的第二大公園，也就是今天紐約昆斯區的可樂娜公園?？梢哉f，紐約世博會的規劃和整個紐約的城市建設相互影響和促進，取得了雙贏的效果。在中國上海舉辦的2010年世博會早在規劃設計之初，就確立了世博會的短期需要和城市發展的長遠需要相結合，世博園區要成為上海未來城市發展的一部分的基本思路。
其次，世博會場館區域與自然景觀緊密結合，打造多層次、多角度的綜合景觀。如1974年美國斯波坎世博會選址位于斯波坎河中小島及河邊區域。在建設過程中首先治理了污染嚴重的斯波坎河，島上的場館和河岸邊的建筑通過數座水上通道聯系，建筑、水面、堤岸、游魚、水鳥相映成趣，整個世博會區域成為獨具特色、引人入勝的景觀勝地。如此優美、和諧的生存環境是世博會留給斯波坎市的最大財富，也給全世界的人們以啟示：人類和環境的和諧共生才是人類發展的根本原則。又如2008年西班牙薩拉戈薩世博會，整個園區在西班牙第一大河埃布羅河的環繞下，人文景觀和自然景觀相得益彰，并且極好地詮釋了世博會的主題--“水，獨特的資源”。各個展館的建筑設計和展出內容都和“水”息息相關，“水”成為這屆世博會當之無愧的永恒焦點。
