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无机高分子材料的应用范文1
关键词:环境;材料;可持续
为了保护环境,各国都在努力,然而,珍稀物种的灭绝、淡水资源的匮乏、全球气温的升高等环境污染问题依然存在,而且愈演愈烈,如何保证经济发展与环境的合理利用依然是世界性难题。为经济与环境协调发展,国际材料界出现了一个新的领域——生态环境材料。
1环境材料的分类
生态环境的发展是从上世纪初才得到发展的,由于人们工业化的发展,造成了人们对环境的巨大破坏,因此人们逐渐认识到环境保护的重要性,开始兴起了生态环境材料的发展,逐渐的成为现在的重要课题。(1)金属材料金属制品行业包括结构性金属制品制造、金属工具制造及金属包装容器制造、不锈钢及类似日用金属制品制造,船舶及海洋工程制造等。金属材料作为使用最为广泛的一种材料,人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代,均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代,种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。目前最有效的方法是开发其特殊功能,优化使用,即低合金化,较宽的使用范围,促进金属材料的环境协调性。(2)无机非金属材料无机非金属材料也简称无机材料,无机非金属材料品种和名目极其繁多,用途各异,因此,还没有一个统一而完善的分类方法。通常把它们分为普通的(传统的)和先进的(新型的)无机非金属材料两大类。传统的无机非金属材料是工业和基本建设所必需的基础材料。无机非金属材料是20世纪40年代后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的,已与高分子材料和金属材料并列为经济建设中的三大材料。包括先进陶瓷、非晶态材料、人工晶体、无机涂层、无机纤维等。(3)高分子材料高分子材料也称为聚合物材料,是以高分子化合物为基体,再配有其他添加剂(助剂)所构成的材料。天然高分子是存在于动物、植物及生物体内的高分子物质,可分为天然纤维、天然树脂、天然橡胶、动物胶等。合成高分子材料主要是指塑料、合成橡胶和合成纤维三大合成材料,此外还包括胶黏剂、涂料以及各种功能性高分子材料。合成高分子材料具有天然高分子材料所没有的或较为优越的性能——较小的密度、较高的力学、耐磨性、耐腐蚀性、电绝缘性等。新型高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等。其中,被称为现代高分子三大合成材料的塑料、合成纤维和合成橡胶已经成为国民经济建设与人民日常生活所必不可少的重要材料。现代工程技术的发展,则向高分子材料提出了更高的要求,因而推动了高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向发展,这样就出现了许多产量低、价格高、性能优异的新型高分子材料。(4)天然资源环境材料在自然界中存在许多天然材料与自然环境具有极好的环境协调性,主要包括无机类的天然矿物环境材料和有机类的天然生物资源高分子环境材料。天然矿物环境材料对环境功能作用主要体现在矿物表面吸附性作用与矿物吸附剂、矿物孔道过滤性作用与矿物过滤剂和分子筛、矿物层间离子交换作用与矿物交换剂、矿物热效脱硫除尘作用与矿物添加剂等方面。天然金属矿物具有在水介质中的微溶性化学活性作用与矿物反应剂,也能在污染治理领域发挥独特的作用。(5)环境治理功能材料随着人类生产活动和社会活动的增加,环境质量日趋恶化,自工业革命以来,由于大量燃料的燃烧、工业废弃物和汽车尾气的排放等原因,曾发生多起与环境污染有关的公害事件,已经引起了世界各国的重视。积极开发治理环境污染,恢复生态平衡是环境材料发展的重要方向之一。当前材料领域普遍采用天然材料改性的新型环境功能材料和以废治废及资源化技术来解决日益严峻的资源短缺及环境污染等难题。
2环境协调性评价(LCA)
(1)环境负荷评估方法是LCA(LifeCycleAssessment)。LCA主要包括三个方面:①通过确定和量化与评估对象相关的能源、物质消耗,废弃物排放,评估其造成的环境负担,具有良好的环境协调性。②评估能源、物质消耗和废弃物排放所造成的环境影响,零排放是不可能的,要在环境的允许范围内,可开发可不可发的尽量不开发。③辨别和评估改善环境的机会,用最小的投入保证最大的收获。(2)材料的环境协调性评价(MLAC)材料的环境协调性评价是将LCA的基本概念、原则和方法应用到材料的环境负荷评价中,与材料或产品的设计相结合。由于与材料相关的环境污染占的比重大,对材料进行环境协调性评价就显得非常重要。典型材料的评价,是众多产品评价的基础,对典型材料进行MLAC可以减少评价的重复。评价材料的优劣要根据这一背景,建立新的评价体系,补充新的评价内容。其研究范围不断扩大,从传统的包装材料,容器等产品领域转向各种金属、高分子、无机非金属和生物材料,从传统侧重于结构材料的评价转向对功能材料的评价。
3结语
21世纪是经济与环境协调发展的世界,世界经济的可持续发展必须以自然资源和环境协调性为基础。人类社会面临能源、资源危机和环境污染,这些问题严重威胁着人类及生物的生存环境,甚至关系到生物世界的生存。所以,我们必须充分考虑其环境协调性,加强材料的协调性设计,广泛应用环境材料。
参考文献:
[1]王天民.生态环境材料[M].天津大学出版社,2000.
无机高分子材料的应用范文2
关键词:高分子材料;成型加工技术;创新研究
尖端技术的发展代表着国家经济的不断繁荣与发展,如何推进我国高端工业领域和军事工业的不断向前发展,是我国尖端科学工作者共同面临的发展问题。高分子材料的成型加工技术的不断创新与发展,有利于实现国家高端科学领域的不断向前发展。文章本着科学技术发展的观念,探究我国高分子材料成型加工技术的发展历程和发展步伐,提出相关创新思路,以期更好地奉献于我国科学技术发展。
现阶段,我国某些特殊领域如航空工业、国防尖端工业等领域的发展对聚合物材料的性能提出了更高的要求,如高强度、高模量、轻质等,各种特定要求的高强度聚合物的开发研制越来越显迫切。这些结合物主要材料就是高分子材料。然而,高分子材料能否达到我国这些领域的质量要求,就有赖于高分子材料成型加工技术的不断改进和创新。从该项技术的不断创新发展,更依赖于科研人员的不断研究和创新设计发展,从而更进一步的不断完善,达到我国特殊行业领域的高端要求。
一、高分子材料成型加工技术发展概述
高分子材料形成加工技术进入21世纪以后已经成为国际社会的一门高端热行的竞争行业。合成工业的避震材料的研制发展促使易于璃确控制树脂的分子结构,加速采用大规模进行低成本的生产。例如新时期汽车工业的发展,节能、高速、美观、环保、乘坐舒适及安全可靠等要求对高分子材料的要求越来越重要。汽车行业的不断发展和高端技术的不断改进带动了零部件及相关材料工业的发展。为了实现汽车高性能低成本的发展,同时能够提高汽车的载荷量,提高高分子材料质量成为至关重要的发展手段,从而提高高分子材料成型技工技术成为关键。
据相关研究数据显示表明,目前汽车中约90%的零部件均需依靠模具成型,例如制造一款普通轿车就需要制造1200多套模具,在美国、日本等汽车制造业发达的国家,模具产业超过50%的产品是汽车用模具。目前,高分子材料加工的主要目标是高生产率、高性能、低成本和快捷交货。制品方面向小尺寸、薄壁、轻质方向发展;成型加工方面,从大规模向较短研发周期的多品种转变,并向低能耗、全回收、零排放等方向发展。
二、现阶段高分子材料成型加工技术的创新研究
(一)聚合物动态反应加工技术及设备
现阶段国内外大多数应用反应加工设备来实现高分子材料的成型加工。然而,这种反应加工设备从原理上看都是传统混合、混炼设备的改造产品,都存在传热、传质过程、混炼过程、化学反应过程难以控制、反应产物分子量及其分布不可控等问题。另一方面,设备引进和使用投资大、能耗高,噪音污染严重、密封困难。
引用聚合物动态反应加工技术及设备与传统技术无论是在反应加工原理还是设备的结构上都完全不同,该技术是将电磁场引起的机械振动场引入聚合物反应挤出全过程,达到控制化学反应过程、反应生成物的凝聚态结构和反应制品的物理化学性能的目的。新设备的引进和使用具有体积重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、适应性好、可靠性高等优点,这些优点有效解决了当前需解决的一系列问题,从而走进世界尖端技术先进行列,具有该领域技术发展的领先地位。
(二)以动态反应加工设备为基础的新材料制备新技术
信息存储光盘盘基直接合成反应成型技术。运用新技术实现光盘级PC树脂生产、中间储运和光盘盘基成型,从而使三个过程融为一体,与动态连续反应成型技术相结合,研究酯交换连续化生产技术,研制开发精密光盘注射成型装备,达到节能降耗、有效控制产品质量的目的。
聚合物/无机物复合材料物理场强化制备新技术。此技术在强振动剪切力场作用下对无机粒子表面特性及其功能设计(粒子设计),在设计好的连续加工环境和不加或少加其它化学改性剂的情况下,利用聚合物使无机粒子进行原位表面改性、原位包覆、强制分散,实现连续化制备聚合物/无机物复合材料。
热塑性弹性体动态全硫化制备技术。此技术将振动力场引入混炼挤出全过程,控制硫化反直进程,实现混炼过程中橡胶相动态全硫化.解决共混加工过程共混物相态反转问题。研制开发出拥有自主知识产权的热塑性弹性体动态硫化技术与设备,提高我国TPV技术水平。
三、我国高分子材料成型加工技术的发展前景
近年来,我国高分子材料的成型加工技术得到迅速发展,发展成绩斐然。我国各大新型高分子材料成型设备国家工程研究中心在预期完成国家预定研究任务的同时突破了国际新技术发展。在出色地完成国家攻关项目的同时,并使科技成果与产业化有机地转化,是理论实时地与现实生产发展相结合。并逐步推向市场目前新设备的市场需求情况很好,聚合物新型成型装备国家工程研究中心正在不断与相关机械生产公司有机组合并进行重组。将技术与资本结合,引入新的管理、市场等机制,争取在更短时间内实现新设备年销售额超亿。在我国与国际科技接轨的同时,WTO给我们发展机遇的同时,也给我们极为严峻的挑战。高分子材料的发展与成型加工技术的不断创新研究,可以促使我国高分子材料市场发展前景看好,前途一片光芒。
四、结语
综上所述,我国现阶段国家额社会主义市场经济发展要求,我国高分子材料成型加工技术必须走具有中国特色的创新发展之路。突破国外技术封锁,自主研发具有竞争实力的核心技术,实现持续发展并赶上国际先进水平,更有望于赶超国际发展技术,持续赶超国际终端水平。不断推进科研成果与实际生产相结合,实现高分子材料成型加工技术的前沿发展模式,充分运用引进来和走出去的发展战略,达到综合提高我国尖端科学技术的国际竞争实力。
参考文献:
[1]Chris Rauwendaal,Polymer Extrusion,Carl Hanser Verlag,Munich/FkG,l999.
[2]瞿金平,聚合物动态塑化成型加工理论与技术[M].北京:科学出版社,2005 427435.
无机高分子材料的应用范文3
关键字:功能 高分子材料研究
一.引言
功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料,或具体地指在原有力学性能的基础上,还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。功能高分子材料是上世纪60年展起来的新兴领域,是高分子材料渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的新材料。近年来,功能高分子材料的年增长率一般都在10%以上,其中高分子分离膜和生物医用高分子的增长率高达50%。
所谓功能性高分子材料,一般是指具有某种特别的功能或者是能在某种特殊环境下使用的高分子材料,但这是相对于一般用途的通用高分子材料而言。这一定义只是一个概括,不一定很确切,较多的人认为所谓功能性高分子材料是指具有物质能量和信息的传递、转换和贮存作用的高分子材料及其复合材料。如有光电、热电、压电、声电、化学转换等功能的一些高分子化合物。可以看出,这是一类范围相当大、用途相当广、品种相当多,而又是在生活、生产活动中经常遇见的一类高分子材料。
二.功能高分子材料
功能高分子材料按照功能特性通常可分成:分离材料和化学功能材料;电磁功能高分子材料;光功能高分子材料;生物医用高分子材料。 功能高分子材料是高分子学科中的一个重要分支,它的重要性在于所包含的每一类高分子都具有特殊的功能。
随着时代的发展,在医学领域中越来越迫切地需要开发出能应用于医疗的各种新型材料,经多年的研究已发现有多种高分子化合物可以符合医用要求,我们也把它归属于功能性高分子材料。
一般归纳起来医用高分子材料应符合下列要求:化学稳定性好,在人体接触部分不能发生影响而变化; 组织相容性好,在人体内不发生炎症和排异反应; 不会致癌变;耐生物老化,在人体内材料长期性能无变化; 耐煮沸,灭菌、药液消毒等处理方法;材料来源广、易于加工成型。
经多年研究,能较好符合上述要求的高分子化合物主要有两大类,一类是有机硅化合物,第二类是有机氟化物,最主要的两种产品是硅橡胶和聚四氟乙烯,例如美国GE公司开发了一批主要是有机硅方面的用于医学领域的功能高分子化合物。
三.生物医用高分子材料
目前,除人脑外的大部分人体器官都可用高分子材料来制作。对生物医用高分子材料,除了要求具有医疗功能外,还要强调安全性,即要对人体健康无害。目前在血液相容性高分子、组织相容性高分子、生物降解吸收高分子、硬组织材料用高分子和生物复合高分子材料、医用高分子现场固化材料、医用粘合剂、固定化酶、高分子药物释放和送达体系等都有相应的研究。随着环保概念的提出,生态可降解高分子材料的开发和应用也随之日益受到重视。如聚乳酸塑料PLA,在废弃后自然条件下,通过微生物的分解作用,只需六个月至两年时间即可完全降解,降解反应的产物为水、二氧化碳、乳酸等是植物生长良好的促进剂,对环境无任何污染。
离子交换与吸附树脂是一类带有可离子化基团或其他功能性基团如亲油基团的二维网状交联聚合物。常用的离子交换与吸附树脂多为球状珠粒,其粒径为0.3-1.2 mm。此外,还要具有高的机械性能、较好的化学稳定性、热稳定性、亲水或亲油性、渗透稳定性和高的交换/吸附容量。在水/油中具有足够大的凝胶孔或大孔结构,由于它具有高效快速分析和分离功能,目前已广泛用于硬水软化、废水净化、高纯水制备、海水淡化特别是在食品工业、制药行业、治理污染和催化剂中应用的更为广泛,而且发展迅速。除一般用的离子交换树脂外,近来还发展了具有特殊吸附功能的离子吸附树脂:如高吸油树脂等,这些高分子吸附剂可以从有机溶剂或有机无机混合相体系中吸附有机溶剂如各种油类。
随着医用科技的蓬勃发展和环境污染的日益严重,当今材料技术的发展趋势一是从均质材料向复合材料发展,二是由结构材料往功能材料、多功能材料并重的方向发展。这种发展趋势使得医用复合材料和环境处理材料得到了快速发展。
四.医用高分子材料的发展方向
可生物降解医用高分子材料因其具有良好的生物降解性和生物相容性而受到高度重视, 无论是作为缓释药物还是作为促进组织生长的骨架材料, 都将得到巨大的发展。其中高分子纳米粒子以其特有的优点是近年来国内外一个极为重要的研究热点。
任何一种材料都是通过其表面与环境介质相接触的, 因此材料的开发与应用必然涉及其表面问题的研究。一般高分子材料的表面对外界响应性较弱, 但有些高分子表面的结构形态会因外界条件(如pH、温度、应力、光及电场等) 的改变在极短时间内发生相应的变化, 从而造成表面性质的改变, 此乃智能高分子表面。因此设计这类智能表面将是生物医用高分子材料发展的一个重要方面。通常,在组织工程的应用中,高分子材料支架要负载上生长因子,以促进组织在生物体内的再生,另一方面,把特殊的粘附因子,如粘连蛋白结合到支架上,可使聚合物表面能够促进对某种细胞的粘附,而排斥其它种类的细胞,即支架对细胞进行有选择的粘附。为了使生长因子和粘附因子能够结合到可降解高分子材料上,就需要对材料进行表面改性,而有时表面改性很困难, 因此,可利用与天然聚合物杂化的方法来达到上述目的, 同时由于这些材料有良好的机械性能,又可以弥补天然聚合物强度不高、稳定性差的缺点。可见,生物杂化材料在这方面的表现是相当突出的, 必将成为医用生物高分子材料发展的一个主要趋势。
参考文献:
1、 焦剑.功能高分子材料.化学工业出版社,2007.7
无机高分子材料的应用范文4
关键词:文物保护材料
中图分类号:G263文献标识码: A
引言
历史文物是我们祖先劳动、智慧和革命精神的结晶,具有重要的历史、艺术和科学价值,是国家文化的内涵底蕴。文物保护是一门多学科、多领域相互交叉的边缘学科 ,涉及的范围广泛。材料科学作为基础应用学科在文物保护研究与处理过程中占有很重要的地位。
当我们对文物实施保护处理时首先考虑到的是它的材质和保存现状,以及物理载荷和化学环境等。从某种意义上讲,文物保护工作就是通过对文物材料及文物于涉材料的研究,以达到延长文物保存时间的目的[1]。
上个世纪后半叶,生物工程、新材料等领域不断革新,这些影响渗透到包括文物保护领域在内的各行各业各个领域,文物保护技术在新世纪必将发生重大变革。目前国内外常用的封护剂有甲基丙烯酸树脂、聚氨脂、聚醋酸乙烯脂等。这些材料的耐老化时间一般只有几年时间,可逆性不好,存在一定的局限性,在新的世纪里对封护材料的保护性能提出更高的要求。氟碳有机氟材料由于具有超耐候性、耐化学性、氧透过性低、阻燃性等卓越性能被广泛地应用到文物保护工作中,如:古建、石刻封护剂,金属文物的防锈涂料,有机文物加固剂。随着纳米材料在许多领域的应用,成为材料科学研究的热点,其也必将从文物保护新材料中脱颖而出应用于古建、石刻、金属文物、有机文物、博物馆环境的保护工作[2],目前在文物保护中应用比较广泛的材料做如下分析。
1. 高分子材料在文物保护中的应用
有机高分子材料是文物保护中使用的一类重要的材料,在文物保护中被用做文物的加固材料、粘接材料、表面封护材料等。在文物保护中使用的高分子材料包括:天然有机高分子材料(多糖、 蛋白质、 蜡等);水溶性合成树脂;溶剂型合成树脂;反应型高分子材料;高分子树脂乳液等[3]。其在保护及修复石质文物、壁画、古建筑、博物馆藏品等方面发挥重要作用[4]。以下为常用的高分子文物保护材料:环氧树脂粘结力特别强,可以粘合各种金属和非金属材料。例如,应用环氧树脂胶粘剂可以修补、粘接断裂的石雕艺术品,残破的陶器和瓷器,以及用来加固和粘接古建筑木构件等。聚乙烯醇缩丁醛乙醇溶液被用来保护古代壁画的画面和用于金属文物的表面保护,以及加固脆弱的古代纺织品等方面,效果均不错。聚乙烯醇溶液和聚醋酸乙烯醋乳液也经常被用来封护古代壁画的画面层或加固、粘贴壁画的地仗层。聚醋酸乙烯醋乳液还常常被用来渗透加固古代脆弱的陶器、瓷器、骨器、角器、石器、象牙制品等。丙始酸酣乳液用于古代壁画颜色的保护和金属文物的渗透加固,效果比较好。另外,丙烯酸醋乳液还可用来加固古文化遗址或古墓葬的地基。不饱和聚醋树脂配合无碱玻璃布作成玻璃钢代替糟朽木材应用在古建筑糟朽木构件的加固方面。聚乙二醇试用于古代饱水的木器和漆器的脱水定形处理。有机硅树脂可用于防止岩石的表面风化作用,以及用有机硅树脂来处理饱水的木器和漆器[5]。改性有机硅S- i 97材料具备良好防水、防酸碱盐、 防风化、防污染、抗冻融以及耐候性、加固性和透气性,使已风化的砖质文物得到了有效的保护[6]。
2. 纳米材料在文物保护中的应用
纳米材料具有表面效应、小尺寸效应和量子尺寸效应等基本特性。纳米材料在文物保护中具有的超双亲界面、抗紫外线和耐老化、透明和防遮盖及耐腐蚀抗氧化等其他材料所无法比拟的特性。针对目前文物保护中存在的问题,纳米材料可应用于石质文物保护中,纳米技术应用在石质文物裂隙注浆中[7-8]。MDI型聚氨酯广泛应用于秦俑彩绘陶器保护中,以物理共混方式采用超声波分散将纳米材料添加到MDI型聚氨酯中,可提高耐光老化性[9]。纳米材料在金属文物[10]、陶器、纺织品等[11]有机质文物等的保护中都有应用。虽然纳米材料应用于文物保护具有广阔的前景但是目前纳米材料在文物保护中的应用仍处于研究阶段还有许多问题亟待解决,如纳米粒子极易相互吸附而发生团聚降低了纳米材料的优异性能,降低纳米复合材料的耐紫外稳定性。随着制备方法的改进、理论的不断完善及对其机理的不断深入研究,纳米技术将在文物保护中得到更广泛的应用[11]。
3. 无机胶凝材料在文物保护中的应用
在人类早期的建筑活动中,粘土、石灰、石膏、火山灰是最早被使用的胶凝材料。因此许多土砖石结构的古遗址、古建筑中都使用过这类早期的胶凝材料。现在,这类材料已成为最重要的文物保护用材料。针对文物不同程度的损伤,如开裂、剥落甚至坍塌等状况要进行加固处理。常用的无机加固材料有生石灰、氢氧化钙、硅酸盐、氢氧化钡等。古建筑、石质文物或者陶质文物表面腐蚀或剥落以致残缺,使其表面的文化特征(如雕刻纹饰或文字等)逐渐消失。解决这类问题,要选用合适的修补材料,采用适当的修补技术(如粘结、压力灌浆、补缺)来修复文物。对于古城墙的修补,我国使用的技术主要有粉刷涂料勾缝、替砖修复、砖粉修复、外贴仿制面砖、压力灌浆等。用于文物修补的无机材料有石灰、水泥、石膏、粘土、石灰石粉等[12]。
4. 仿生无机材料在文物保护中的应用
仿生合成技术是模拟生物矿化过程,以有机物的组装体为模板控制无机物的结晶形成,制备出具有特殊结构和功能的新型材料。生物矿化最主要的特征就是从分子水平控制无机矿物相的结晶析出,从而使生成物具有优良的物理和化学性质。仿生无机材料具有耐候性优越、与基底石材相容性好、合成条件(常温常压)温和及对环境无污染等优点,为石质文物的保护工作开辟了一条新的途径。利用仿生技术模拟生长此类保护膜用于文物保护无疑具有诱人的前景[12]。仿生仿生无机材料具有优越的耐候性、与基底石材相容性好、合成条件(常温常压)的温和性以及对环境无污染等优点,是一种很有潜力的新型石质文物保护材料。人们已经在石质文物表面发现了一类能够长期保护表面石刻文字的生物矿化膜,其中已经得到确切证明的有以草酸钙为主要成分的无机膜,也可能还有以磷酸钙为主要成分的其他生物无机膜。利用仿生技术可以在文物表面形成一层很薄的无机保护物质,该保护层具有许多令人十分赞赏的优点,如:具有致密有序的结构,半透明的外观,耐候性极佳,耐磨性好,与基底结合牢固,甚至具有可适当调控的性能和结构。另外,其合成方法与环境的友好性,以及能在生理环境下实现施工的优越性,都显现出仿生技术在文物保护领域应用的潜力[13-15]。
5 涂料在文物保护中的应用
化工涂料行业的产品随着各行业的需求,发展非常迅速,并早已广泛应用于文物部门的古建筑维修保护。由于文物保护科技需求,文物保护处理使用的涂护材料,不能改变及损害文物原来的面貌,保护材料必须无色透明,常温常压下施工,干燥膜尽量簿,有较强的附着力和较好的长期耐侯、耐老化性能与外界环境隔绝尽可能长时间不受外界自然环境的侵蚀阻止其老化腐蚀及磨损等。田金英对用于室外金属文物表面保护涂料进行了研究,在三大类涂料:有机硅(硅酸盐)类、丙烯酸和聚氨醋中都选择出具有代表性的样品,再经实验室试验。结果表明,丙烯酸清漆均不带颜色它能涂护室外的各种金属饰件,对金属文物能起到保护 和装饰作用,防止大气腐蚀,文物本身的面貌改变不明显。王芳等对文物保护中几种有机聚合物涂料的光降解进行了研究。丙烯酸类涂料的耐老化性能优异,不易老化降解,即使降解生成的产物也是不引起颜色变化的物质,同时不易改变文物的外观,具有特殊的功能。这有益于指导人们选取适宜的文物保护材料。生漆、溶剂型树脂涂料、水基树脂涂料、耐候性氟涂料等涂料在物保护中都发挥重要作用。
结论
科技进步日新月异,随着材料科学和新技术的发展,会有更先进材料用于文物保护中。文物是传承历史的重要符号,是不可再生的文化资源,对于文物保护工作,要针对文物本身的特点,结合文物所处环境,选择最合适的文物保护和修复材料及技术。对于文物保护中使用的材料,其实就是使用材料的某种或几种性能 ,同时还要考虑材料的综合性能以及与文物基体材料的相容性。文物保护用材料要在满足使用性能的基础上兼顾工艺资源、经济等方面的因素,综合指导在文物保护过程中的材料选择、组合及应用。
参考文献
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无机高分子材料的应用范文5
油漆干了去掉硬化部分,未硬化的加点稀释剂就可再次使用,存放时要密闭。油漆一般由成膜物质、填料、溶剂、助剂等四部分组成。根据性能要求有时成份会略有变化,如清漆没有颜填料、粉末涂料中可以没有溶剂。属于有机化工高分子材料,所形成的涂膜属于高分子化合物类型。按照现代通行的化工产品的分类,涂料属于精细化工产品。
应用领域
油漆,是古代的叫法;涂料,是现代文明称呼,包含更多的科技成分,在现代科技和工业领域应用广泛。但是油漆有一些顺口习惯性称呼还是保留下来,如乳胶漆、底漆、面漆等。
一般而言,涂料就是能够涂覆在被涂物件表面并能形成牢固附着的连续薄膜的材料。它既可以是无机的,如电镀铜,电镀镍,电镀锌等。也可以是有机的,如大多数的有机高分子材料,有机高分子材料构成了当今涂料市场主要部分。
(来源:文章屋网 )
无机高分子材料的应用范文6
关键词:功能高分子设计;双语教学;探究式教学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)26-0210-02
“十二五”规划指出,目前我国新材料产业正处于强劲发展阶段,新材料产业约占国内生产总值的15%,预计年增长速度保持在20%以上。而其中的高分子材料由于独特的结构和易改性、易加工的特点,使其拥有其他材料不可比拟、不可取代的优异性能,从而被广泛应用于科学技术、国防建设和国民经济各个领域,并已成为现代社会生活中衣食住行用各个方面不可缺少的材料。而其中功能高分子材料兴起于上个世纪60年代,是高分子材料渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的新材料,指在其原有优异力学性能基础上,还具备化学反应活性、导电性、光敏性、生物相容性、选择分离性、仿生性、磁性等特定功能的高分子及其复合材料,近年来在高分子材料领域占主导地位。
而功能高分子设计课程就是面向功能高分子材料方向本科学生的概论性课程,是一门研究与功能高分子相关的分子设计与合成方法的学科,主要包括各种特殊的功能单体的设计与合成、各种活性聚合方法及当前高分子设计相关范畴的最新研究成果和方向。目的是使学生在已有的有机合成和高分子化学课程的基础上,进一步掌握功能高分子的单体设计与合成、活性聚合方法等理念与技能,培养学生初步具有设计功能单体和选择聚合方法的能力,并了解本学科方向前沿新动向,为今后学生在功能高分子材料领域就业或继续深造打下基础。如何让功能高分子设计课程的教学更适应时代的要求,满足和谐社会创新人才培养的需求,是我们必须研究和探索的问题。
如今,国内高校的功能高分子设计课程教学所存在的问题主要表现为两方面:(1)以汉语教学为主。功能高分子设计课程中,一部分重要内容为讲述先进功能高分子材料,需要紧跟该领域前沿性发展情况,而最新的研究成果基本都会以英文的形式出现在国际刊物、国际会议资料以及互联网上,查阅英文文献是获取这些最新信息的主要途径,并且国外已有许多原版教材可直接作为图书资料使用[1,2],导致学生仅被动依靠教师翻译讲述,无法自主获取该领域最新的研究成果,致使学生对学科发展前沿了解不足,固步自封,也不利于提高学生的专业英语水平。(2)以“注入式”教学方法为主[3,4]。通常由教师在讲台上讲授分析原理、目的、内容及测试实例,不利于激发学生兴趣,导致学生主观能动性发挥不够,不利于培养学生的综合能力和创新思维。综上所述,传统的汉语主讲,注入式教学为主的功能高分子设计课程教学无法保证高质量的教学效果和质量,不利于培养既具有扎实专业理论功底,又具有良好外语水平的创新型复合人才,所以,笔者在32课时的课堂实践基础上提出了采用双语教学和探究式教学相结合的方法,主要包括以下四阶段的探索。
一、专业英语的有效学习
功能高分子类专业课的双语教学旨在促使学生获取专业知识的同时提高英文运用能力。其中的教学核心是培养学生运用英文思考、求知、交流专业知识的能力,为学生今后在专业领域运用英文进行交流以及科学研究打下基础,不可舍本逐末过多地注重英文语法与词汇的讲解,所以称之为英语的“有效学习”。
选取化学工业出版社的《高分子材料专业英语》,进行常用高分子单体、有机试剂及实验器具单词的教学,从共有词头和词根出发,比如聚合“poly-”和烃“-ene”等,目的使学生在4个课时内可以做到看懂常用单词,但并不盲目追求拼写与语法。
二、团队合作的开放讨论
在完成初期的英语学习后,将学生分为6~8人小组,给出8~10个专题讲座方向,让学生进行小组内部讨论,找出本小组最感兴趣的方向,随后委派代表在课堂陈述,最终制定6个专题。目的是教授学生感兴趣的专题,而不是照本宣科地讲述功能高分子领域的“老三篇”。比如学生提出专题为“导电高分子材料在电子类产品上的应用”,既与传统专题“导电功能材料”相关,又与当今信息时代的大环境切合,可以有效提高学生的主观能动性,使学生思维碰撞,激发学生兴趣,促进创造思维的发展。
在此过程中,让学生充分表现、合作与竞争,使教师指导和学生自主探究相结合,传授知识和解决问题相结合,单一性思考和求异性思维相结合。要密切关注讨论的进程和存在的问题,及时进行调整和引导;充分调动学生讨论的积极性,及时发现优点,特别是善于捕捉后进生的“闪光点”,及时给予鼓励。
三、英文文献的小组pk
在确定专题以后,采取“2-1-1”的4课时讲座模式,即教师进行2课时的专题讲座,学生进行1课时的文献阅读与表述,最后进行1课时的课堂大讨论,要求小组学生分工将文献进行总结梳理,得出自己的结论和解释。不同的学生或者团队可以就同一问题提出不同的解释或看法。他们要能够将自己的结论清楚地表达出来,大家共同探讨,使大家思维相互碰撞,努力撞击出创造思维的火花。
以“感光功能高分子材料”为例,教师主要讲述感光类高分子材料的光作用机理、感光基团、常见感光高分子材料,并通过英文前沿文献的讲述让学生了解感光高分子材料的应用,随后布置小组分工英文文献阅读,在下次课堂上让各个小组代表进行文献讲述。文献讲述不需要全篇翻译,注重理解该感光材料的合成方法和过程,以及其制备的目的和意义,并能通过小组讨论与自主思考去试图提出该文献的创新点及不足之处,做到不迷信文献。讲述完成以后,教师带领所有小组对各小组的表现对进行点评与提问,模拟答辩模式,很好地锻炼学生的口头表述能力和心理素质。最后进行小组相互评分,评出感光功能高分子材料专题文献讲述的第一名,充分提升同学们的竞争意识,引爆课堂气氛。
四、功能设计的综合应用
最后4课时为考核课时,考核目的为让学生具备可以初步具备设计特定功能高分子材料的能力,比如选取“我身边的综合功能高分子材料设备”,让每小组选取生活中常用的物件,指出其所含有的两种或多种功能高分子材料,并通过小组讨论、课程复习及资料查阅指出如何设计新型的功能高分子材料来取代传统材料。例如,有小组围绕“手机”进行协作,指出手机的表观柔感涂层为感光功能高分子材料,具有快速、绿色、高效的特点,可采取无机填料与高分子复合的方法进行性能改进;而手机的内层电路板为导电高分子材料,可通过先进的印刷电子的方法快速制备一体化电路,降低制作成本。由此,让学生从更深层面上理解功能高分子材料拥有广泛应用性的特点,消除了学生“学而无以致用”的疑虑,显著提高了学生的主观能动性,有效培养了学生的综合能力和创新思维。
总之,在功能高分子设计课程中,开展双语教学与探究式教学相结合的方法对于人才培养是一项非常有意义的工程,在教学实施过程中,因材施教、循序渐进,从教学的准备、策略、方法和细节等各环节精心设计及有效实施,并不断探索与改进。培养出既具有深厚的专业知识基础,又具有良好专业外语的运用能力,同时洞悉学科前沿的创新性复合人才。
参考文献:
[1]徐丹,黎盛,李代明.包装材料学课程双语教学实践与探索[J].中国轻工教育,2012,(6),72-74.
[2]张晖,张积家.双语水平和双语经验队大学生创造力态度的影响[J].现代教育论坛,2011,(4),26-30.
[3]吕明生,王淑军.食品分析课程教学实践与实践[J].科教文汇,2008,(1),44-47.