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隔热材料范文1
(常州工程职业技术学院化学与材料工程学院,江苏 常州 213164)
【摘 要】以可发性聚苯乙烯(EPS)、酚醛树脂(PF)为主要原料,按一定的配比,添加适量的助剂,采用正交设计法设计制备EPS/PF复合型保温隔热材料的试验方法。用极差分析的方法讨论了压缩比、阻燃剂用量、固化温度以及保压时间对样品导热系数、阻燃性能、抗压强度以及吸水率的影响。筛选出最佳工艺条件为压缩比为1.5,阻燃剂用量为30%,固化温度为95℃,保压时间为1h时,所制得的复合保温材料的导热系数为0.035W/MK;抗压强度为0. 21MPa;阻燃性(氧指数)为36%;吸水率为1.5%。
关键词 复合;保温隔热;制备;影响因素
基金项目:常州工程职业技术学院科研基金资助项目(KJ13304)。
作者简介:陆红霞(1975—),女,江苏常州人,硕士,讲师,从事功能复合材料研究。
0 引言
目前,随着全球气候变暖,建筑保温材料的研制与应用越来越多地受到世界各国的广泛关注[1]。以无机材料为代表的水泥发泡保温材料,虽然其阻燃效果较好,便由于其主要以水泥和砂浆作为主要原料,产品相对较重,又由于此类保温材料容易掉渣,使用寿命不长,易吸水,导致隔热效果不佳等原因,未能得到广泛应用[2]。而以聚氨酯为代表的有机保温材料,虽然其质量较轻,保温性能好,但又因其阻燃性能较差,存在较大的火灾隐患[3,4]。因此,制备一类既保温又有良好阻燃性能的材料已成为现代建筑节能保温领域研究的热点。
本文针对保温材料目前存在的问题,以可发性聚苯乙烯(简称EPS)和酚醛树脂(PF)为主要原料,添加适量等助剂,在一定条件下制备成EPS/PF复合型保温隔热材料。它既有效克服了保温材料易掉渣的难题,又从根本上解决了聚苯乙烯泡沫易燃的问题。EPS/PF复合板材具有保温性能好,质量轻,粘结性能优异,具有良好的自熄性、无毒环保等优异的性能,因而,受到广大研究者的青睐。
1 实验
1.1 原料及仪器设备
可发性聚苯乙烯(EPS):工业级,惠州兴达石化工业有限公司;液态热固性
酚醛树脂(PF):工业级,山东圣泉化工材料有限公司;液态固化剂:工业级,山东圣泉化工材料有限公司;氮磷系阻燃剂:工业级,山东世安化工有限公司。电热鼓风干燥箱:DHG-9240,上海一恒科学仪器有限公司;电子万能试验机:CSS-88050型,长春试验机研究所;导热系数测定仪:DRH型,湘潭湘仪仪器有限公司。
1.2 试验方法
1.2.1 聚苯乙烯颗粒预发泡工艺试验
将少量可发性聚苯乙烯放入托盘中,放入电热鼓风干燥箱中,在105℃环境下物理预发泡15min,取出托盘,使聚苯乙烯泡沫在常温下熟化24h。
1.2.2 EPS/PF复合保温材料制备工艺流程
将预发泡的EPS颗粒、酚醛树脂以及适量助剂按一定配比混合均匀、装模,以不同的压缩比热压成型,即得EPS/PF复合保温材料样品,制备工艺流程见图1。
1.2.3 EPS/PF复合保温板制备工艺优选方法
EPS珠粒/PF压缩比、阻燃剂用量、模压成型温度、保温时间对EPS/PF复合保温材料结构及性能影响较大。通过正交试验确定出各影响因素的最佳水平组合。试验考察EPS珠粒/PF压缩比、阻燃剂用量、模压成型温度、保温时间这4个因素,每个因素取三个有代表性的水平值,具体数值见表1,选用L9(34)正交试验设计表。分别对表观密度、导热系数、氧指数、压缩强度等进行考察。
1.3 性能测试
1.3.1 EPS/PF复合型保温材料导热系数测定
导热系数是反映材料保温性能的主要性能指标。根据GB/T 10294-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》,本文采用DRH型护热平板法导热系数测试仪测试样品的导热系数。
1.3.2 EPS/PF复合型保温板阻燃性能测定
阻燃性能按照GB/T2406-93《塑料燃烧性能试验方法-氧指数法》测定,样品尺寸为10mm×10mm×100mm。试样维持平稳燃烧3min或50mm处,氧气所占氧、氮混合气体的体积百分数。氧指数(OI)越高,说明制品越难燃烧。当高聚物的OI<27%时,高聚物易燃;当27≤OI<32%时,则高聚物可燃;当OI≥32%时,则高聚物难燃,可达到B1级要求。
1.3.3 EPS/PF复合型保温板压缩性能测定
根据GB/T8813-88《硬质泡沫塑料压缩试验方法》进行测定,试样尺寸为100mm×100mm×30mm,加载速度为2mm/min。
1.3.4 EPS/PF复合型保温板吸水率测定
材料与水接触后,所表现出来的吸收水分的性质称为吸水性,吸水性可用质量吸水率和体积吸水率表示,本文运用质量吸水率,测试方法参照GB/T 8810-2005《硬质泡沫塑料吸水率的测定》进行。
2 结果与讨论
2.1 酚醛树脂压缩比对导热系数的影响
经测试得出导热系数正交数据如表2。对表2的数据按因素各自相同水平的测试结果进行统计。对因素A温度为85℃的三个试验号是1、2、3;温度为95℃的是4、5、6;温度为105℃的是7、8、9。其他因素的水平配置情况从表3-2中可以看出。将1、2、3试验号为一组,三个实验的导热系数值相加记作I;4、5、6号实验导热系数值相加记作II;7、8、9号实验的导热系数值相加记作III,他们的树脂分别是:I=0.093,II=0.104,III=0.110。
按同样的方法分别统计因素B,因素C和因素D各自的I、II、III,分别填入表2的下部的对应位置。然后将每个因素的I、II、III中的最大值与最小值之差(称为极差)分别填入表的最下部。由极差可以得出压缩比对样品导热系数影响因素最大,主要因素是随着样品压缩比的减小,样品的密度也随着减少,其内部含有的空气量也就越多,也就越多的阻止了热量的传递;而固化温度对样品导热系数影响因素最小。考虑到生产效率以及生产成本,初步得出最佳配方为压缩比为1.3,阻燃剂用量为20%,固化温度为105℃,保温时间温1h即A1B1C3D1。
经测试得出抗压强度正交数据如表3。按表2的方法分别统计A、B、C、D的I、II、III和极差,通过表可以看出压缩比对样品抗压强度影响最大,主要原因是原料压缩比的增大,会导致样品的密度的增大,从而导致分子间间距变小,分子间引力增大,进而使样品的抗压强度变大;而保温时间对样品抗压性能影响最小。由本组实验数据可得出压缩比为1.5,阻燃剂用量为25%,固化温度为85℃,保温时间为1.5h或2h即A3B2C1D2或A3B2C1D3为比较好的配方。但从成本方面考虑,得出最佳配方为A3B2C1D2。
经测试得出阻燃性能正交数据如表4。按表2的方法分别统计A、B、C、D的I、II、III和极差,通过表可以看出阻燃剂用量对制品阻燃性能影响最大,因为氮系阻燃剂受热后,易放出二氧化碳、氨气、氮气、二氧化氮及水等气体,这些不易燃烧的气体阻断了氧的供应,从而实现阻燃,加之氮系阻燃剂本身即有阻燃性能,可单独使用,所以阻燃剂用量越多,阻燃效果就越好;而样品的保温时间对样品阻燃性能最小。由本组实验数据可以看出压缩比为1.5,阻燃剂用量为30%,固化温度为95℃,保温时间为1.5h或2h即A3B3C2D2或A3B3C2D3是比较好的配方,但从节能这一方面考虑,得出最佳方案为A3B3C2D2。
由实验得出吸水率正交数据如表5。按表2的方法分别统计A、B、C、D的I、II、III和极差,通过表可以看出样品的压缩比对其吸水率影响最大,主要原因是由于样品的压缩比越大,其整体密度也随着增大,其内部的孔隙也就越小,因此渗透其内部的水也就越少,从而导致样品的吸水率越小;由表也可以看出固化温度对样品的吸水率也有较大影响。由本组实验数据可以得出压缩比为1.5,阻燃剂用量为20%,固化温度为95℃,保温时间为1h即A3B1C2D1为样品吸水性能的最佳配方。
3 结论
(1)以聚苯乙烯泡沫和酚醛树脂为主要原料,添加适量的阻燃剂,在一定温度下成型,制备成性能良好的复合保温材料,通过对复合保温材料的压缩比的筛选,得出较为合适的压缩比为1.5。
(2)在聚苯乙烯泡沫用量和压缩比一定的条件下,采用正交设计法,筛选出较好的实验条件:阻燃剂用量为30%;成型温度为95℃;保压时间为1h。所制得的复合保温材料的导热系数为0.035W/M·K;抗压强度为0.21MPa;阻燃性(氧指数)为36%;吸水率为1.5%。
(3)正交实验结果分析显示,当可发性聚苯乙烯与酚醛树脂用量一定时,聚苯乙烯泡沫压缩比是影响复合保温材料性能非常显著的因素。
参考文献
[1]宋杰光,等.国内外绝热保温材料的研究现状及发展趋势[J].材料导报,2010,5(24):378-380.
[2]张水,李国忠.发泡水泥轻质保温材料的制备与性能研究[J].墙材革新与建筑节能,2011(5):33-36.
[3]王学川,王莉,张涛涛,等.阻燃聚氨酯的研究进展[J].材料导报,2013,2 (27):90-94.
隔热材料范文2
关键词:外墙;保温;技术;材料
中图分类号: TU111.4+1 文献标识码: A 文章编号:
1.引言
人们的物质生活离不开能源,地处寒冷与严寒地带的我国广大北方,冬天的采暖是一大消耗,南方地区及北方的大、中城市,夏天的空调及冬天的油汀、空调等也日趋普及。目前我国采暖能耗每年达1亿吨标准煤。墙体材料〔90%以上为粘土砖)生产能耗和建筑采暖能耗已占全国总能耗的25%,由于建筑围护墙、屋面、门窗材料制品保温隔热性能差,采暖设备效率低,采暖区房屋暖气采暖和小煤炉采暖年耗标准煤分别为25kg/m2, 28kg/m2,是发达国家的4一5倍。我国目前的能源供求矛盾越来越突出,如何降低房屋建筑能耗己是当务之急,而降低能耗的重要途径,除了继续搞好科技供暖以外,就是想方设法使房屋的外墙增加足够的保温性能,最大限度地减少建筑外墙结构的热损失,发展新型节能型材料,有效地实现节能降耗的目的。
2.外墙内保温
外墙内保温是在外墙内表面进行保温隔热施工,最初的保温隔热施工人部分都是内保温施工。外墙内保温施工程序:“基层处理一保温隔热层~石膏砂浆”,基层处理方法包括:凿毛、湿水、找平或普通水泥砂浆聚合物水泥砂浆拉毛;保温隔热层是由现浇(或预制)板材、膨胀珍珠岩保温材料、胶粉聚苯颗粒灰浆、聚苯板(EPS、xPS等)等组成;石膏砂浆为石膏、分散乳胶粉和外加剂组成,用网格布做加强处理。该种施工方法的优点在于:①对面层无耐候要求。由于在室内施工,不考虑大气和雨水的侵蚀;②施工便利。施工不受气候的影响,也不需要做防护措施;③造价较低。充分利用工业废弃物,不需要很多工具。
3.外墙外保温
外墙外保温要做到“在正确使用和正常维护条件下,使用年限不少于25年”,其影响因素很多:大气热应力、风压、地震力、水和水蒸气、火以及外来的冲击力等的外界破坏力量的影响。随着外墙外保温技术的大力发展和应用,人们对外墙外保温体系的设计由早期的“刚性抗裂路线”逐渐转向“逐层渐变柔性抗裂的技术路线”,达到释放应力的目的,这样既增强保温层的耐候能力,又增加使用寿命。由于保温层一般密度轻、强度低,受温度和湿度变形影响造成的外形尺寸不稳定问题,要求与之配套的抹面层、腻子层、涂料层必须能有效地适应这种变化。
外保温是将保温体系置于外墙外侧从而使主体结构所受温差作用大幅度下降,温度变形减小,对结构墙体起到保护作用并可有效隔断冷、热桥,有利于结构寿命的延长。在进行保温层的结构和材料设计时,如果不遵循“逐层渐变,柔性释放应力”的原则,将会导致保温层耐候能力不够,寿命短。外墙外保温的优点:①基本上可消除热桥,绝热层效率可达到85%一95%;②墙面内表面不会发生结露;③不减少使用面积;④既适用于新建房屋,也适用于旧房改造,施工中不影响正常使用;⑤室内热舒适度较好,不会对墙体承重结构造成危害;⑥现场均采用预拌砂浆,施工按比例混合加水即可,解决了传统砂浆现场称量、拌制所产生的配料不准确的缺点。
4 几种主要绝热材料的性能特点
各种保温技术的效果和工程质量与所用绝热材料关系重大。
4.1 岩(矿)棉
岩(矿)棉是我国 80 年代初期从国外引进的技术,现国内已有大大小小的生产线不下百条,产量几十万 t。岩(矿)棉属无机材料,不燃烧,价格较低,在满足绝热要求的同时具有良好的隔声性能。它的缺点是密度低的抗压强度不高,手感不好和耐长期潮湿性比较差,岩棉吸水率很大,不吸水时,其导热系数较小,而一旦吸水后,其导热系数就会急剧增大,而且由于岩棉内部吸水,长时期不易蒸发,对建筑物的保温、隔热起负面作用。
4.2 玻璃棉
离心玻璃棉我国已有生产线十几条,年产能力 10 万 t 左右,产品遍布全国,离心玻璃棉与岩(矿)棉在性能上有许多类似点,但手感略好于岩(矿)棉,工人施工时比较容易接受,它的干密度较小,所以在顶棚中的用量较大,但它的价格要高于岩(矿)棉。同时耐高温性能不及岩(矿)棉。
4.3 聚苯乙烯泡沫塑料
聚苯乙烯泡沫塑料分为膨胀型和连续挤出型。膨胀型价格比较便宜,干密度小(15kw/m3),导热系数 0.044[W/(m2·K)],市场占有率较大,主要用于内外墙绝热,此外彩钢夹芯板也是它的主要用途之一。连续挤出聚苯乙烯具有非常优越的防潮性能,它常被用作特殊区域的绝热,如地下室墙体、地板、屋顶等。在这些地方,绝热材料将直接接触潮气或水。一些具有高强度的挤出聚苯乙烯板材可用作载重地面的绝热。聚苯乙烯泡沫塑料属于热塑性塑料,使用温度应有所控制。另外,防火也是一个应引起重视的方面。在加入阻燃剂后,防火性能有了很大改善,但与无机材料相比,仍然存在相当大的差距。
4.4 聚氨酯泡沫塑料
硬质聚氨酯泡沫塑料具有非常优越的绝热性能,它的导热系数之低[0.025W/(m2·K)]是其他绝热材料无法与之相比的。硬质聚氨酯产品的闭孔结构使其具有更优越的耐水汽性能,由于不需要额外的绝缘防潮,简化了施工程序。它的不足之处是价格较高,而且存在易燃问题。
5 近年来 2 种新型外保温技术
5.1 保温砂浆
保温砂浆外保温一般是这样施工的:1.在外墙基体刷一层聚合物砂浆粘结层;2.在粘结层上施工一定厚度的聚合物砂浆保温层,砂浆内掺有有机纤维,或者在外层布置玻璃纤维网构成抗裂砂浆防护层;3. 在保温层外施工砂浆饰面保护层。保温砂浆主要成分为:胶凝材料、树脂乳液、绝热材料、砂子以及纤维或者钢丝网等。以胶凝材料、砂子为基础,树脂乳液、纤维(网)改善砂浆物理力学性能,绝热材料作为骨料大幅降低砂浆导热系数。聚合物砂浆粘结层的粘结力很好,保证保温层与外墙基体的有效粘结。砂浆掺入纤维或布置纤维网,不仅起到阻裂作用,还提高了外保温层的整体性、粘结性能,可以在砂浆外面镶嵌瓷砖饰面。
保温砂浆最常用的绝热材料为 EPS 聚苯乙烯颗粒,容重轻(一般小于 20kg/m3),导热系数小(一般小于 0.040w/(m.k)),吸水率很小(憎水性材料),在外保温条件下稳定性好,是一种优异的绝热材料。但 EPS 作为热塑性材料,在 60℃以下,热变形规律为热胀冷缩,
热膨胀系数比混凝土、砖和水泥砂浆大 5 倍,而且呈非线形;在 60℃以上,EPS 受热发生收缩,也是非线形特点。EPS 的这种变形规律常造成建筑物的 EPS 外保温板发生开裂。
EPS 和砂浆其它组分复合后,其变形受到限制,在配合比合理的条件下不会对砂浆的体积变形产生有害影响。EPS 聚苯颗粒保温砂浆同时具备优良的物理力学性能、耐老化性能、保温隔热性能,在目前以及以后的建筑节能市场都将占据很重要的地位。
5.2 泡沫玻璃
建筑保温隔热用泡沫玻璃, 是以废平板玻璃和瓶罐玻璃为原料, 经高温发泡成型的多孔无机非金属材料。其内部气泡相互独立、封闭,密度为 135~200 kg/ m3,导热系数小于 0. 060 w/ m·k。泡沫玻璃具有防火、防水、耐腐蚀、不燃、防啮、防蛀、无毒、不老化、无放射性、机械强度好、尺寸稳定性好等特点,它是环保型隔热保温材料。
目前,我国应用的建筑保温材料主要有岩棉板、膨胀珍珠岩制品、膨胀蛭石制品、泡沫塑料等等,尽管这些保温材料的热工性能都比较好,但也存在一些弊病。如岩棉吸水率很大,不吸水时,其导热系数较小,而一旦吸水后,其导热系数就会急剧增大,而且由于岩棉内部吸水,长时期不易蒸发,对建筑物的保温、隔热起负面作用。膨胀珍珠岩制品、膨胀蛭石制品的吸水率也都很大。如果一个隔热材料吸收 4 %的水分,它将失去70%的隔热效果。泡沫塑料的品种很多,主要有聚苯板、聚氨酯板、聚乙烯板等。泡沫塑料一般导热系数比泡沫玻璃低, 但是吸水率相对较高,聚苯板大于 6%,聚氨酯板大于 4%,泡沫塑料膨胀系数比水泥或钢铁大得多,尺寸稳定性比较差,聚苯板和聚氨酯为 5%,而泡沫玻璃为 0.28%,用于建筑保温容易冷缩热胀而开裂。泡沫塑料与泡沫玻璃相比,防火性能较差,不能应用于防火要求较高部位(如外墙内保温) 。泡沫塑料作为有机材料还存在老化和失效问题。泡沫玻璃是不存在上述问题的保温材料,可恒久保持隔热性能,用于屋面保温还可以起第二道防水的作用。
使用泡沫玻璃的外墙外保温结构,施工时,首先,应先将墙面基层找平层湿润无明水,抹聚合物浆 2mm~3mm;然后,在已粘贴的泡沫玻璃板的顶面和一个侧面上刮上聚合物水泥砂浆,立即将泡沫玻璃块挤压轻揉,使它粘贴牢固,缝中挤满浆,使它成为一层有防水能力的防水层,如果装饰要求留线条时,则应按线条位置留分格缝,缝中填密封胶或聚合物砂浆勾缝。铺块之间应错开,至少在一个方向进行错位铺贴。另外,在每一楼层高度上,设置一道金属安装固定卡子,用于承托泡沫玻璃负重及剪切力,防止意外张鼓开裂等现象发生。
闭孔型泡沫玻璃是一种性能优良的保温隔热材料,与其他无机材料结合牢固,施工简便,耐侯性好,值得推广应用于建筑节能。
6 结论
6.1 外墙保温技术的发展与节能材料的革新是密不可分的,建筑节能必须以发展新型节能材料为前提, 必须有足够的保温绝热材料做基础。节能材料的发展又必须与外墙保温技术相结合,才能真正发挥其作用。
6.2 保温砂浆和泡沫玻璃将是建筑节能材料的主流。
参考文献:
隔热材料范文3
20**年的冬天,店里进来一位聋哑老人,要买一床被子。从编织袋里倒出一堆沾满泥土和灰尘的毛票,一看就是从街上乞讨的钱。**顿生怜悯,她和员工把钱一张一张地数好,塞回聋哑老人手里,转身抱过一床价值60多元的被子包好后递给聋哑老人。聋哑老人竖起大拇指,两手相合不停地作揖感谢。
20**年10月22日,是中国的传统节日--重阳节。**亲自开着车,把55双精心挑选的军用布鞋和80袋洗衣粉送到了老人们的手里。敬老院的负责同志一声招呼:“大家快出来,郭经理给我们送爱心来了!”50多位老人纷纷走出门口欢迎这位客人。当老人们知道**原是一位下岗女工后,更是感动,他们拍起巴掌,用热烈的掌声表达一群老人对一位下岗再创业年轻人的深深谢意。从此以后每年的重阳节 春节来临之际,**都会带着米面油和一些生活用品出现在敬老院.给这些老人带去了温暖 .
xx汶川地震牵动着无数同胞的心,一方有难、八方支援.她迅速行动起来慷慨解囊 ,第一次向灾区捐款1000元, 又在xx县倡导的“我为灾区捐套房我为灾民安个家”的活动中捐款10000元。在xx县举办的一次大型抗震救灾义演义卖活动中,**做为一名义工到现场进行募捐。19-21在全国哀悼日, 她和义工在无棣最繁华的新世纪、人民广场、 步行街为灾区同胞募捐三天, 在步行街她怀抱捐款箱和志愿者挨家商铺进行募捐,每收到一份捐款,她都要真诚地说一声“谢谢”。“应该的”他们的回答让她为之感动,一句平凡的话让她感触到不平凡的意义。虽然付出了太多的汗水,她却收获了更多的欣慰。xx市中心血站来xx县为灾区采血,她也赶到人民广场,看着鲜红的血液流到采血袋中,她感觉离灾区同胞更近了,血浓于水,无棣和灾区同胞彼此的心已经紧紧地连在一起……
20**年12月25日,在xx县慈善总会成立大会上她捐款5000元,被选举为县慈善总会常务理事、荣誉常务理事,她有了更多机会完成慈善事业,也拿出更大的精力去帮助那些需要帮助的人。在不断帮助别人的过程中她渐渐认识到,有些事情不仅仅是单靠金钱所能抚平的,也许一番温情的话语,一次热情的扶助,就能让那些缺少关爱和身处困难的人,感受到生活的阳光。她深深体会到,自己的力量毕竟微弱,只有让社会上更多的爱心人士加入到爱心组织,爱的暖流才会浇开温馨的花朵,我们的社会才会更加美。
20**年6月在县慈善总会的支持和帮助下,**倡导成立了xx县慈善义工组. 成为全xx市第一支慈善义工队伍。从此,在无棣的大街小巷,活跃着一支戴红标志帽,穿红马甲的慈善义工队伍。她带领慈善义工队伍穿行在无棣的城乡,栉风沐雨,播撒着爱的火种。
慈善义工的成立为更多的爱心人士搭建了一个服务社会的平台,使他们有组织地奉献自己的爱心。在这个用爱搭建的舞台上,用他们的双手、用他们的技能、用他们的汗水,服务他人,充实自己.在活动中义工队伍不断壮大,他们来自社会的各个阶层,更好的反馈信息,把爱辐射到每个角落,他们活动的内容敬老、 助残、助学 、环保 法律、医疗援助等等, 通过组织义工活动倡导奉献 、友爱、互助 、进步的社会主义新风尚。关注社会弱势群体、提高市民的文明素质 、为改善净化社会风气树立了良好的榜样。
她带领义工足迹踏遍全县11个乡镇的每一处敬老院。他们红色的马甲就像一束无私的爱的光芒,温暖着老人的心。他们自费给老人们带去洗衣粉、牙膏、 牙刷 、洗头膏 、毛巾等生活用品。到了敬老院就像回到自己的家里,为老人们洗头理发、查体、打扫卫生、剪指甲、陪他们聊天拉呱 ,看到老人们那一张张灿烂的笑脸他们感到莫大的欣慰。11年元旦,寒风凛冽,她带领这义工队伍冒着严寒,带着温暖的浓浓的爱意,走进xx县水湾镇敬老院与老人们一起过新年。我们带去了水果、面粉 、大米 。还亲自为老人们穿上我们自费给他们买的羊绒马甲,有两位老人过生日,他们还特意订做了生日蛋糕,和老人一起吹蜡烛唱生日歌,老人吃着香甜的蛋糕,流下激动的泪水。老人们高兴得把他们的拿手好戏也拿了出来,有的唱京剧,有的拉二胡,其乐融融,仓桑的脸上露出幸福的笑容,像一朵朵绚丽的晚霞。
她看到升入中学的小学生他们的小学课外书籍被闲置或作为废品卖掉感到非常可惜,在向雷锋同志学习纪念日期间,她号召开展了“心连心 手牵手 情系贫困学生”的活动。向中学生募捐他们的小学课外书籍,把募捐到的5000多册课外书,捐送到聋哑学校和乡村小学,让更多的贫困孩子免费看到更多的课外书籍 她正把这次捐书活动在全县推广,让更多的中学生参与到为贫困小学生捐赠课外书籍的活动中来。让爱心在彼此间传递。她带领慈善义工和其他县市的志愿者联合活动 传递爱心.在每一个传统公益日,走向街头宣传雷锋精神,宣传消费者权益,宣传环保意识.....
隔热材料范文4
1.1教学中存在的问题
传统的机械工程材料及热处理课程体系,由于追求课程内容的完整性,采用传统的教学性模式,忽略了该课程与其他课程的相互渗透与关联,导致学生工程应用能力不够,综合能力较差。因此,必须重组课程体系,以形成具有应用性、综合性及先进性的新课程体系。
1.2合理选择更新教学内容
基于我们的工作过程,在教学内容的选取上,针对不同的专业,以对综合能力的要求为依据来决定课程内容的取舍。例如,对于机械类的学生毕业后主要从事产品设计与制造工作,传统的教学只注重于材料的选择与加工环节,而在材料科学发展日新月异的今天,还应学会正确处理材料科技进展与人类文明及经济发展的关系,从环境保护和可持续发展角度评价使用材料。具体教学时,在重点介绍钢铁材料、有色金属材料及热处理等方面内容的基础上,增加了功能材料、纳米材料等反映当前科技发展成果的新型材料,使学生在校学习期间能及时了解本专业的最新科技发展现状,以开拓学生的视野。
1.3精炼课程内容,以“必需够用”为度
在工作过程中,我们提倡经典内容简练化,并不是通常意义上的删繁就简,更不是降低课程的基本要求,而是通过贯通、渗透、举一反三的方法,使学生学会思维的过程,掌握应用的途径。例如金属学原理部分的核心就是铁碳相图,在传统的教学中,通过金属与合金的晶体结构、结晶相与组织及二元匀晶相图、共晶相图,逐步引出铁碳相图。这些内容对材料专业的学生是必需的,而对机械类专业的学生来说有些并不是必需的。如果直接引入铁碳相图,把相图所需的概念结合铁碳相图进行讲解分析,一方面可较为准确地反映“必需够用为度”的教学方针,另一方面也可在较短的学时内加强对铁碳相图的理解应用。
2工作过程中采用导学式教学模式,重在引导,贵在启发
2.1导学在教学工作过程中的应用
课堂教学的创新在于最大限度地调动学生学习的积极性和主动性,因为兴趣是最好的导师。导学式教学法正是摒弃传统教学模式,向素质教育转轨的一种教学方法,体现了以“培养学生创新精神和实践能力”为主旨的教学模式,其最终目标是激发学生学习的内驱力,提高课堂教学质量与学生学习的兴趣,从而达到培养学生自学能力、实践能力及创新意识的目的。针对机械工程材料及热处理的特点,教学方法的设计应该在大纲的指引下,以课本为基础,以培养学生自学能力、实际能力、创新意识为目标,充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用。
2.2导学教学模式
导学模式采用课前导学,首先是对知识点的综述。使学生了解所学知识的背景与含义,建立起自己的智力模式,找到解决问题的策略,学生需要知道的、涉及该内容的详细信息和一些必要的预备知识都要反映在其中。课中导学采用只讲基本知识,少而精,要富有启发性,在此基础上把一部分内容留给学生自学,有利于训练学生的自主学习能力。授课则侧重于引导学生建立知识结构,掌握学习方法,并关注理论背景。导学的课后督导也是课程教学设计的重要内容。课外学习并不意味着教师在学生学习过程中退出,答疑和质疑就是教师参与学生自主学习的两种方式。答疑是教师向个别学生解答疑难问题,学生可以向教师提出学习中自己解决不了的问题。质疑是教师向学生提出问题,以便了解学生掌握知识的深度、学习能力水平和学习方法等情况,更好地指导学生进行自主学习。
2.3导学教学环节
导学的过程包括导入、导读、导议等几个过程。导入是课堂艺术的开始。良好的导入能集中学生的注意力,调动学生的求知欲,把他们引入探索知识奥秘的境界,为后续各环节的顺利进行打下良好的基础。导入的方式有多种,在教学中可根据教材的不同特点,采取不同的导入方式。如联想法、实验法、问题法和提问法等。导读法是提高自学能力的关键。培养学生的自学能力,使其掌握好的学习方法,是教学中的一项重要任务。在教学中要指导学生学会基本的原理及分析方法,理清知识结构,重视新、旧知识的联系和迁移,注重理论和实践的结合。导议法是课堂艺术的。导议最突出的特点是运用启发式教学,以学生为主体,以教师为主导,围绕中心议题展开讨论。
3以工作过程为导向,让实践教学贯穿课程主线
3.1丰富课堂中的实验演示,工作中加强直观教学
机械工程材料及热处理这门课中,一些基本概念和规律都具有非直观性的特点,以往的抽象讲述,常导致学生对理论不理解,甚至听不进。因此,教学中尽可能想办法进行一些演示性实验,这对于提高学生的学习兴趣很重要。如讲到金属结晶的过程时,由于金属或合金不透明,无法直接观察其结晶过程,学生缺乏直观认识,对于形核和晶核长大两个过程似懂非懂。考虑到晶体都有共同的结晶规律,教师在讲述这部分内容时可借以观察其他透明物质如盐类晶体的结晶,来帮助学生了解金属结晶的过程。例如,在玻璃片上滴一滴饱和氯化钾溶液,然后放在投影仪上同学生一起观察它的结晶过程。随着液体的蒸发,结晶首先从液滴的边缘处开始,逐渐向中间扩展。结晶的第一阶段是在液滴的最外层形成一圈细小的等轴晶体,然后以这些等轴晶为核心开始向各个方向生长柱状晶。那些向液滴中心生长的柱状晶由于容易及时得到液体的补充,发展较快。晶体除了向液滴中心生长外,在垂直于柱状晶主轴的方向上还会长出二次、三次晶轴,形成了典型的平面柱状树枝晶。随着结晶过程的进行,最后在液滴的中心部位形成不同位向的等轴状树枝晶。铸锭的结晶过程和组织与此实验非常相似。通过这样一个演示性实验,可使学生在课堂上注意力高度集中,在饶有兴趣之中加深了对金属结晶规律及一些重要概念的理解。教师在教学过程中通过这种边讲授理论知识,边通过实验演示的方式,使课堂教学由教师传递信息为主的过程变成师生共同对信息再加工、接受的过程。这样可极大地增加学生的感性认识、激发学生的学习兴趣,同时可把书本知识和实际事物联系起来,使学生比较牢固地掌握课本中的基本理论和规律,教学效果可得到明显地提高。
3.2综合性、设计性、创新性的实验教学
实验教学内容和方法的改革对培养综合型高素质人才至关重要,既是实验教学改革的重中之重,也是实验教学改革的难点。为提高学生在新环境下工作的适应能力和创新能力,实验教学改革的重点是加强综合性、设计性、创新性的实验教学。机械工程材料及热处理课程传统的实验教学内容陈旧、方法单一,通常是以演示性、验证性的分散小型实验为主。我们以提高实验教学质量,形成新的实验教学模式为中心,对实验教学的类型、方法、手段及考核方法进行了探索。对原来的验证性、基本技能型实验内容进行整合、优化,增设综合型和设计型实验。实验按照课堂授课内容的顺序分阶段进行,授课初、中期做基本技能型、验证型实验,然后安排综合型实验和设计性实验。
3.3实训与理论相结合,实训中发挥理论的指导作用
在课程快结束时,通常会安排学生进行钳工实习。这时可用以往学生做的锤子演示钉钉子,结果出现钉子没钉上而锤子出了凹坑的现象,让学生分析原因,从而引出课程中的金属材料的机械性能;不同材料在铁碳状态图中的位置、组织;金属材料分类;如何通过热处理改善性能等内容。这样,实质上就把钳工实习内容始终贯穿在整个课程中,而不是孤立地作为一个内容来完成。待课程结束后再安排学生钳工实习,让学生自己选材、独立设计零件、完成零件加工,从而锻炼和检验学生对知识掌握的综合能力,强化和加深学生对所学知识的理解。
隔热材料范文5
关键词:金属材料;热加工;教学改革;高职
《金属材料与热加工基础》是一门传统的综合性专业技术基础课程,由我院材料工程系热加工教研室为机电系学生开设,属于必修课程,并依照相关专业人才培养质量标准和课程教学质量标准制定了教学大纲。通过该课程的学习,让冷加工专业的学生了解金属材料的内部结构、金属产品形成过程中的热处理方法以及几种常用的金属材料热加工方法,对热加工行业和热加工产品形成一个最基本直观的认识。在实际教学中,由于本课程的特殊性(教学内容覆盖面广、部分内容较抽象、金属材料牌号复杂多样化、各种热加工方法原理差异大、学生缺乏生产实践经验等),导致学生在学习过程中主动性差,课堂上提不起兴趣,教学效果不理想[1],因此有必要对教师的教学进行探索研究,改变学生对本课程的肤浅认知,让学生对知识充满渴望,最终达到更好的教学效果。
一、课程教学目标的制定
针对不同的内容,课程对学生的要求不同。从纯理论知识方面来看,要求学生了解金属材料的力学性能、金属与合金的结晶特点、晶体的结构以及铁碳相图的基本理论知识;从理论结合实践出发来看,学生需要熟悉各种热处理方法的原理及工艺特点、常用合金的性能及用途、三种主要的热加工方法(铸造、锻压及焊接)的基本原理和工艺特点。根据制定的教学目标,学生至少达到两方面的要求:一是在初步了解金属材料内部结构知识的基础上掌握各种金属材料的性能和用途;二是让学生形成独立自主的思考问题、解决问题的能力,在实际生产过程中,通过准确的判断明确解决问题的方法[2]。比如通过学习热处理和热加工方法的知识,能正确地选用合适的热处理方法去弥补某类热加工产品性能的不足。
二、课程教学单元的设计及学时的分配
课程遵循学生职业能力培养的基本规律,设计了8个学习单元,并有3个课内试验,见表1。理论以课堂方式组织教学,实验课在实验室或实训实习车间以集中实习方式进行,教、学、做有机融合,把理论学习和实践训练贯穿其中。每个教学单元按照教学内容及要求进行设计,保证学习内容重点突出、层次分明。在各教学单元学时分配上,把握好重点、难点与简单内容的比例,结合实践教学难易程度进行合理分配。比如在学习单元1(金属的力学性能)中,学生通过对金属力学性能指标与测试方法等基本知识的学习,进一步熟悉强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度等常用力学指标的意义和检测方法,并通过实践环节了解力学性能测试操作过程。为了加深在课堂上对理论知识的理解,配以实践教学环节,并在工程中心实验室进行现场教学(性能检测主要以强度、硬度、韧性为主)。
三、课程教学的实施条件
教学效果很大程度上取决于教师的自身素质,因此从事本课程教学的教师要求具备以下相关知识、能力和资质:获得了高校教师资格证(专任教师);获得了国家热加工类高级工或工程师及以上职业资格;熟悉金属材料、铸造、锻压和金属热处理的生产知识,并有企业工作或学习培训的经历;熟悉相应的国家标准和工艺规范。
从教学硬件设施的匹配来看,要求满足以下条件:能确保每个班级在多媒体教室上课;能确保每个班级学生能够到金属力学性能实验室、金相显微镜观察实验室、热处理实训车间等开展相应的教学活动;能确保数量足够的金属力学测试试样、标准金相试样及热处理实验试块。
四、教学改革的建议
从内容上看,本课程虽然理论知识比重大,但是从对学生的要求来说,更侧重于对在实践中发现问题、解决问题的能力考查,建议从以下几点改进。
1.教师应当注重知识的更新,同时加强教师之间、师生之间的相互交流;知识的更新势必导致教材的不断筛选,选择一本更适合学生的教材。
2.想方设法提高学生的学习兴趣,培养学生的自主学习能力,调动学生学习的积极性,并通过丰富的教学手段,合理利用教学资源等行为提升学习效果[3,4]。
3.充分利用好“厂中校、校中厂”的办学优势,多带学生去生产现场参观实践,随地取材,现场教学,让学生在“多看、少说、勤动手”下更好地掌握知识[5]。
五、结语
教学改革的目的是为了提升教学效果,使学生更好地学到知识。但在实际教学过程中,教学效果受到很多因素的制约,比如学生的学习积极性及学习能力、教师的教学水平和教学方法、课程的性质、学校的办学条件等。教学改革是一个持续的不断探索的过程,不可急于求成,只有做到循序渐进、与时俱进,才能开辟出一条新的道路。
参考文献:
[1]聂辉文,彭湘蓉.《金属材料与热处理》教学方法探讨[J].才智,2015,(19):65.
[2]孙凯,顾庭瑞,郭伟.金属材料与热加工基础课程教学改革与实践[J].学园,2014,(9):61.
[3]陈庚,方琴,谢学林.提高高职学生自主学习能力和优化学习方法的探索[J].当代职业教育,2015,(5):91-93.
隔热材料范文6
引言
随着节能新型材料在我国的重视的推广,在建筑行业内得到了广泛的应用,总结起来,其应用主要集中在墙体材料、保温材料、防水材料、装饰材料等几个方面。从2007年开始,随着各种外墙保温材料广泛应用,由此引发的火灾彼伏此起。央视新址大楼火灾,济南奥体中心体育馆两次失火,哈尔滨“经纬360度”双子星大厦火灾。今年的火灾中,与外墙保温材料有关的也不在少数。2010年9月9日,长春住宅楼电焊引燃外墙材料;同年的9月15日,乌鲁木齐市一在建机关住宅楼保温材料引燃大火……面对火灾事故的频发,如何提高外保温材料的防火性能,如何安全应用外保温材料,已经成为人们关注的焦点。
1 目前国内市场上常见的保温材料在建筑工程中的应用现状
随着人们生产生活条件的改善,人们对各种保温隔热材料的需求越来越高,推动了保温材料工业的快速发展。保温材料已从初期的以膨胀珍珠岩、蛀石制品、工业锅炉炉渣、石棉粉为主逐步发展为以矿物棉、玻璃棉及其制品为主。近五年来又大量发展了发泡聚苯乙烯制品、发泡降胺醋制品、发泡酚醛树脂制品等,还有少量的泡沫玻璃制品、发泡石棉制品,中空玻璃以及低辐射镀膜玻璃等。据相关方面的调查,目前的保温材料共有两大类,一是无机保温材料,特性是不燃,但保温效果差,二是有机保温材料,特性是保温效果好,但易燃本文由收集整理烧。《中国房地产报》的调查指出,中国目前新建建筑所使用的外保温材料中,有机材料占据了80%的市场份额。为此,就需要在材料中添加一定量的阻燃剂使其达标,而阻燃剂价格昂贵,很多商家为了追求利润最大化,就少加阻燃剂,有的直接不加。这极容易导致消防安全隐患的发生。为此,加强对新型保温材料的研发与利用尤为迫切和关键。
2 新型建筑外保温材料的发展及应用
2.1 新型保温材料——复合硅酸盐保温材料
复合硅酸盐保温材料是一种固体基质联结的封闭口孔网状结构材料.本产品是一种含铝、镁、硅酸盐的特种非金属矿为基料.掺种一定数量的辅助原料和填充料加入一定的化学添加剂,采取新工艺、新技术研制而成。该产品导热系数低、热损小、用料厚度少.而且无毒、不污染环境、不腐蚀设备,是国内目前最理想的保温材料。复合硅酸盐(铝镁)制品是一种新型轻质高效高温保温材料,具有导热系数低,保温性能好,耐热性能明显;耐700℃以上温度的保温材料中容重最低,与其它保温材料相比,还具有施工方便,无刺激、无粉尘污染,可任意裁卷,运输安装无损耗等优点,广泛使用于石油、化工电工、冶金、国防、建筑等行业,是各种热力罐体、管道等设备的保温隔热、耐高温、节约能源的理想材料。
2.2 新型保温材料——
以往的保温层复合结构由于采用传统的保温材料,所以厚度较大,这就带来了一系列的外观上的问题:窗洞的加深,层间距的减少等等。而真空隔热板很好地解决了这些问题。它的厚度很薄,且co排放量小。其外裹有金属和纸质的外壳,壳问形成真空.填充有多孔的纤维、泡沫塑料及压缩的硅酸盐。50ram厚真空隔热板的保温效果相当于200mm的普通矿物棉保温材料。作为一种新型、高效的保温材料,真空隔热板有着广阔的应用前景。玻璃材料的保温技术也是生态建筑节能的关键之一。随着现代科技的不断发展.在这一领域陆续出现了吸热玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃、电敏感玻璃、调光玻璃、电磁波屏蔽玻璃等。设计者可将它们组合成复合的构造形式.来达到生态建筑的保温和采光要求。
2.3 新型保温材料——轻质多功能复合浆体保温材料
从目前发达国家在保温材料研制开发方面可知,轻质多功能复合浆体保温材料势必是保温材料的发展方向。如憎水性保温绝热材料、纳米孔保温绝热材料、复合保温材料等,此类浆体保温材料的各项性能较传统浆体保温材料明显提高,如具有较低的导热系数和良好的使用安全性及耐久性等。同时,这类复合浆体保温材料又具有优异的功能性,,可以满足不同使用条件的要求。此外,该材料具有回收利用、环保、绿色等优点,能最大限度节约资源和减少对环境的危害。综上,提高
保温材料的憎水性、降低吸水率、低导热系数,使用轻质隔热材料应以无机材料为主的发展方向。
2.4 新材料在实践中的应用
笔者在某项目设计中采用有效的建筑屋面保温隔热措施,设置最小60m131的外墙xps保温系统,选用密闭防风保温性能较好的外窗外门断热铝合金门窗选取能联控的建筑外窗遮阳措施,使建筑在满足功能的基础上合理控制外立面的窗墙比.减少能耗.从而将整体外墙传热系数控制在0.6w/m2.k以下。
3 建筑外保温材料选用应遵循的基本原则
保温材料的选型在工程设计中十分重要且建筑外保温材料较多,其选择应综合考虑地理位置、建筑物的用途、建筑高度、材料的技术指标、经济效益等方法,做出科学合理的选择。
3.1 根据建筑的结构形式
在竹、木结构的建筑中禁止使用有机材料制成的外墙保温隔热材料;在钢结构的建筑中应俦选用无机材料制成的外墙保温隔热材料和无机材料与有机材料制成的复合墙体;在混凝土结构的建筑中无机材料、有机材料制成的外墙保温隔热材料均可选用。在既有建筑的改造中应选用具有装饰功能的复合保温隔热墙板来达到装饰与保温隔热的双重功能。
3.2 根据使用温度范围
在建筑绝热工程中,一般都是在常温或低温下使用,所以选用保温隔热材料时一不定期要使气选用的保温隔热材料满足设计的使用工况条件,保证达到设计保温隔热效果和设计使用寿命。相同温度内有不同的材料可以选择时,应选用热导率小、密度小、造价低,易于施工的材料制品,同进应进行综合比较,其经济效益高者应优先选用。
3.3 根据保温隔热材料的密度
保温隔热材料与墙体复合后要随一定的荷载(风、雪、施工人员),或随设备主力或外力撞击,所以在这种情况下,要求保温隔热材料要有一定的密度,以承受或缓解外力的作用也可选用阻燃好的保温隔热材料。不宜选用易燃、不阻燃或燃烧过程中产生有毒物质的保温热材料。如有机高分子保温材料为易燃性材料,防火性能最差;无机类保温材料是不燃性材料,但其它性能较差且不利于施工;有机无机复合保温材料是难燃性材料,适合于高层公共建筑物。
3.4 注重消防与节能并重
随着保温材料的不断出现,人们对于保温材料的要求也不只是简单的保温,还要考虑节能、消防、安全等一系列的问题。消防是设计和施工工作的重中的之重,必须按照严格的规范和操作规程。上海胶州路的火灾就是因为因为电焊工的违章操作引起保温材料的燃烧。而在实际施工过程中不可避免的会出现明火,这就要求保温材料要有一定的阻燃性。节约能源是我国国民经济发展的重要战略目标建筑节能是节约能源的重要内容,也是建筑可持续发展的必然要求。实施建筑节能必须大幅度提高墙体的保温材料的使用本身就是为了节能,因而保温材料的选用也要保持着节能的原则。