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高分子材料与复合材料的区别范文1
1．1材料决定成本
机械设计的本质就是要把机械产品(可能是零部件，也可能是一套设备)在最初的设计要求下设计出来，并投入于实际的使用中。我们知道，有时，一种机械设备有很多种材料都能满足设计要求，但材料不同，其生产成本会存在一定的差异。若在具体的设计中，选择使用价格较高的材料，则会由于其成本过高，而使得生产的机械无法在市场中取得价格优势。成本不止是机械产品在市场中保持竞争力的关键，同时也是企业引进设备时的主要考虑因素。所以，为了使机械设备可以让更多的企业认可，机械设计首先就要把成本问题考虑进去。作为成本的重要组成部分———材料是必须优先考虑的因素。
1．2材料决定性能
一般情况下，材料的特性不同，会表现出不同的性能;但不同材料在一定条件下往往也能表现出同样的性能。这就为材料的选择提供了多种思路。拿我们常见的机械设计材料来说，金属材料的特性在于有良好的性能且有较高的强度，但是有不少金属材料会在潮湿环境下改变其使用性能;高分子材料往往有较强的弹性以及耐腐蚀性，但是在高温条件下很容易出现变形，从而导致性能发生变化。所以我们在选择相应的材料时，一定要考虑其未来的工作环境。因此，机械设计要以合理的成本为前提，同时还要把材料的性能考虑进去，以使得材料可以满足机械设计的根本要求。只有满足使用性能要求，才能够从质量上保证产品能经得起市场的检验。
1．3材料决定质量
对于机械行业而言，往往是一个机械产品设计由多种材料来制成的，尤其是一套设备。若机械设计中使用了合理的材料，机械产品中的一切环节，就可以在机械产品的使用性能得以确保的情况下，把其优点全部体现出来，并尽可能地减少其中的缺点，使机械产品的质量真正收到1+1＞2的效果;相反，机械产品任何一个环节出问题，都会导致整体质量下降，机械设备无法达到相应的效果。所以，质量也是企业引入机械产品时考虑的另一重要因素。只有质量过得硬，才能够在企业中获得较好的口碑，才真正地能立足于市场。
2机械设计中材料的应用特质
2．1金属材料
金属材料在机械设计中是一种非常常见的材料。通常来说，金属材料主要有铁、锡、铝、金、银、铜等，材料不同，产品的价格也会有所不同，同时性能也会有较大的区别。但是，总的来看，金属材料的优势就在于:容易得到、耐磨损、耐热性和导热性强，还有一些金属有较强的硬度和柔韧性。
2．2陶瓷材料
陶瓷材料也是机械设计中一种常用的材料。陶瓷材料的优势在于有较高的硬度，其硬度基本上与金属材料差不多;它也可以承受一定的腐蚀，尤其是对于化学材料的侵蚀不敏感，所以不会有太大的影响;重量不是太重，和同体积金属材料相比，其重量远低于金属。然而，陶瓷材料不仅较硬，且抗冲击能力较差，一旦受到冲击，就很有可能再无法使用;同时陶瓷材料的价格也偏高。
2．3复合材料
复合材料主要指的是两种不同性能的材料的组合，从而达到取长补短的效果。这比单一性能的材料的优势更加明显。复合材料主要有铝不锈钢、玻璃钢、碳纤维等，不同的复合材料往往价格差异较大。考虑到复合材料可以把单一材料的性能优点全部综合在一起，所以复合材料在设计时会被经常使用。在不久的将来，随着人们不断地对材料的性能提出越来越多的要求，会有大量的新型复合材料出现在机械产品中，复合材料也会在机械设计中被越来越多地选用。
2．4高分子材料
在机械设计中，高分子材料虽然使用的频率不高，但是其在一些重要的机械产品中也有使用。主要的高分子材料有纤维材料、塑料材料、橡胶材料等。高分子材料最大的优势在于重量不重，且性价比高，所以有不少的企业喜欢使用。在一些较为特殊的情况下，高分子材料可以使机械产品提升性价比。但高分子材料本身也有自己的不足，例如橡胶材料的耐腐蚀性差，如果有化学物品出现侵蚀，就会使其原有性能失去;塑料材料耐高温性差，若是碰到了高温环境，就会进一步降低其使用性能。
3机械设计中材料的选择与应用要关注的因素
3．1性能因素
机械的设计对材料的要求主要体现在对材料性能的要求上。材料的性能符合设计的标准时，设计出来的产品才能保证其质量;当材料无法满足设计诸多方面的要求时，意味着设计就无法达到预期的效果。比如，有些产品在强度和载荷等方面有严格的要求，这就要求选择的材料必须满足产品生产所需的性能，如果在设计的环节忽视了产品的性能要求，设计出来的产品将会受到材料的制约无法生产，或者即便能够生产，也达不到设计要求。所以在产品设计的环节，考虑生产产品的材料性能是非常重要的。
3．2工艺因素
产品从设计到成品还要经历一个重要的环节，就是产品的加工。而产品的加工，不仅会受到设计理念的影响，还会因为加工工艺的差异导致产品质量下降、性能降低等问题。因为产品的加工是复杂的环节，包括了多种工艺流程，每一个流程中的细小疏漏和差异都会对产品的性能产生一定的影响。比如说在焊接产品的过程中，焊接强度的不同，工人焊接技术的差异，都会对产品的加工质量产生一定的影响。所以在考虑材料性能的同时还应该考虑加工工艺对材料的使用产生的影响。
3．3环境因素
产品的加工对环境也有一定的要求。比如说金属材料在一定的温度条件下，受其热胀冷缩的特征影响，会出现变形或者其他难以预测的情况，所以在对原材料进行设计的过程中应该考虑生产场地的温度、湿度等环境因素，当金属原材料在特殊环境中进行加工生产时，会因为环境的不同导致产品的性能降低，从而导致产品的质量出现无法弥补的问题，给企业带来损失。因此在设计机械产品前，应该充分分析生产环境会对产品加工带来哪些影响，适当调整产品加工的时间，确保产品的质量。
3．4价格因素
高分子材料与复合材料的区别范文2
【关键词】聚苯胺；γ-Fe2O3；铁磁性；纳米材料
聚苯胺（PANI）作为一种古老的、典型的导电高分子而受到关注，这是由于它多样的结构、在空气中的稳定性。特殊的掺杂机理、能在各种溶剂中溶解以及在技术中的应用，然而最近PANI由于起铁磁性能而倍受关注。通过引入不同种类的酸到高分子链上来合成的水溶性导电聚苯胺，是一种能符合上述要求的好的选择，是因为它能在水溶液中溶解。现在一种新型的水溶性共聚物PAOABSA（苯胺和氨基苯磺酸的聚合物）已通过化学聚合方法聚合得到了。我们发现PAOABSA共聚物不仅有可调节的磺化度（硫和氮的比例），而且在室温可表现出高的导电率（约为3.4s/cm）。因此用Wan et al.提出的方法来合成含有铁磁性氧化铁的PAOABSA复合材料是非常有意义的。
1.实验过程
具有不同磺化度的PAOABSA复合材料可用先前介绍的方法来合成，典型的合成过程如下：先将0.1gPAOABSA粉末溶解在50ml含有1mol/lNaOH的溶液中，搅拌8h使其完全溶解。调节溶液PH值至12，立即有沉淀出现，继续搅拌2h。反应结束后将混合液过滤，蒸馏水洗涤并在真空中干燥24h。PAOABSA共聚物的磺化度、反应溶液的PH值和FeCl2溶液的浓度对铁磁性的影响已经有所研究。为了弄清楚铁磁性是怎样产生的，我们用元素分析、FTIR、XPS和x-射线衍射法来研究其结构。
2.结果与讨论
2.1 铁磁性
为了获得由Wan et al.提出的方法合成具有铁磁性繁荣聚苯胺复合材料，我们必须按照上述的制备条件去合成。另外我们发现PAOABSA共聚物的磺化度是影响材料物理和化学性能的一个很重要的因素，如在水溶液中的溶解度、在室温下的电导率、磁化率以及PAOABSA共聚物和多孔硅杂和的精馏行为。
首先在PH=8时磺化度对材料铁磁性的影响可以测量得到（见表1），我们可以看出饱和磁性（Ms）和材料的磺化度无多大关联。当材料的磺化度从0.15变为0.36时，Ms只在3.36-4.08eum/g之间，这有可能是因为PAOABSA中Fe元素的含量没有发生改变。因此磺化度为0.30的PAOABSA共聚物可用来考查反应条件的不同所产生的影响，例如PH值、FeCl2的浓度。实验发现PAOABSA复合材料的铁磁性受溶液PH值的影响非常大（见图1），相关数据（见表2）。从表中我们可以看到升高PH值可大大增强此种材料的Ms，最大的饱和磁性大约可达33.2eum/g，这比Fe3O4掺杂的聚苯胺复合材料的Ms要高（Ms=20eum/g）。由元素分析得出随着PH值的升高材料中Fe元素的含量也在升高，这和以下的实验得出的结论是一致的：PH=8时，将FeCl2溶液加入到由1mol/lNaOH和PAOABSA所组成的混合溶液中沉淀立即出现，混合溶液的颜色由蓝变浅，这说明由于掺杂了氧化铁使PAOABSA共聚物变重而沉淀下来。当PH=12时，尽管还存在有沉淀，但混合溶液却变回了蓝色，这说明一些PAOABSA共聚物仍存在于反应溶液中而没有随氧化铁沉淀下来，这和通过x-射线衍射得出的结论一致。在衍射图中，聚苯胺在2=19°时的特征峰在不断变小，并随着PH值的升高而逐渐消失。因此一方面随着溶液PH值的升高，Fe元素的含量升高从而使PAOABSA复合材料的饱和磁性增加。而另一方面PH值的升高对滞后（Hc）没有影响，这点和从Fe3O4掺杂聚苯胺复合材料中得出的结论是一致的。这可能是因为材料中的γ-Fe2O3磁性粒子是纳米级的缘故，这点将在后面作详细的讨论。
对于给定的溶液PH值（PH=8），我们发现FeCl2溶液的浓度也对PAOABSA复合材料的磁性能有影响。例如：FeCl2浓度增加，饱和磁性也相应增加。但是FeCl2的浓度对滞后线却无影响（Hc=0），见表3。和上面讨论PH值对材料磁性能的影响时的结果是一致的，随FeCl2浓度增加Fe元素的含量增大是材料的磁性增强。
2.2 铁磁性能的产生
如上所述，PAOABSA的磁性可归纳如下：（1）Ms和溶液PH值、FeCl2浓度息息相关，都是由于材料中Fe元素的含量升高的缘故，和PANI-Fe3O4复合材料一致。（2）Ms和材料的磺化度无多大关联。（3）在本文的研究中所有样品的Hc=0，这也和PANI-Fe3O4复材中的研究结果一致。为了研究复合材料铁磁性的产生，我们通常用元素分析、FTIR、XPS和x-ray衍射法来表征复合材料的结构。
元素分析表明PAOABSA复合材料中含有Fe元素（见表1和表2），Fe元素的含量取决于PH值和FeCl2浓度，Fe元素的含量又和饱和磁性相对应。
PAOABSA复合材料在不同PH值下的傅立叶红外光谱图（见表2），对比苯环的1，2，4取代的C-H面外弯曲振动（820cm-1），苯环的1，4取代C-H面外弯曲振动（870cm-1），这种材料的苯环的伸缩振动在1480cm-1，C-N的伸缩振动在1301cm-1。这表明PAOABSA共聚物是氨基苯磺酸和苯胺单体头-尾连接。在1070cm-1和1020cm-1处为芳基的键合，芳环的振动还带有C-S的伸缩振动，这些都说明混合后的PAOABSA复合材料的分子链和纯PAOABSA共聚物的分子链类似。和纯的PAOABSA共聚物的红外光谱相比，有如下一些重要的区别：（1）随着溶液PH值的升高，在1588cm-1-1300cm-1处峰的强度比增加了，这表示PH值升高醌环也增加了。（2）在466cm-1附近为氧化铁的特征峰，并随PH值升高而增加。（3）在1377cm-1处出现了一新的吸收峰，并且它的强度随溶液PH值的增大而增强，这写结果表明Fe元素是以氧化铁存在于PAOABSA复合材料中的，用XPS仪测得的也是如此。（4）当PH=12时，PAOABSA共聚物的特征峰（如1580、1480、1301、820和870cm-1）都相应的减弱，这意味着PAOABSA共聚物的含量减少了，同时复合材料中氧化铁的含量增加了。这个结论也同样的和元素分析能很好的相符合。
PAOABSA复合材料在不同的制备条件下Fe、O和N的结合能已在表3中列出。在材料中氧的结合能分别计算为532.0ev和530.0ev，后者被认为是Fe2O3或Fe3O4中O的结合能，而532.0ev的是氧原子和磁性元素的结合能。我们可以看出Fe的结合能超过了710ev，这和Fe的+3价离子对应。因此结果可表明PAOABSA复合材料中的氧化铁是以γ-Fe2O3的形式存在的，因为其具有磁性。
3.研究结论
结构特征表明存在于PAOABSA复合材料中的γ-Fe2O3磁性粒子可使其具有铁磁性，而这些纳米级的γ-Fe2O3磁性粒子可使PAOABSA复材具有超顺磁性，并发现了Fe3O4掺杂聚苯胺和PAOABSA-γ-Fe2O3复合材料之间的差别。
参考文献
[1]汪多仁编著.合成树脂与工程塑料生产技术[M].中国轻工业出版社,2001,8.
[2]张伯宇,苏小明,邓祥.聚苯胺导电复合材料研究进展及其应用[M].石化技术与应用,2004(06).
高分子材料与复合材料的区别范文3
【关键词】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条泡在水里的船，水突破了墙体、地板、变形缝等围护结构的防线进入室内，这时发生渗漏已经无法从外部去处理，只能从背水面治理。背水面与迎水面治水由于所处的位置不同，选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会失败。因地下工程背水面特殊位置，使用传统密封型的柔性防水材料又难以胜任。
一、采用不同的防水材料对抗渗能力影响
按防水材料对水的屏蔽方式，我们可将防水材料分为两类，一类为密闭型防水材料，一类为具有毛细作用的防水材料。密闭型防水材料是以有机高分子材料为主体，它是致密的防水性材料，水完全不能透过；有毛细作用的防水材料，是采用各种类型的防水剂成型的砂浆及混凝土、聚合物水泥防水材料为主体，这类材料的特点是，自身有一定的吸水性，可与基层牢固衔接形成界面，允许水通过衔接的界面有一定的渗入，并依材料自身密度的差异，在不同厚度下将水逐渐屏蔽住，达到抗渗、防水的目的。具有毛细作用的防水材料抵制压力水的能力即抗渗水的能力和该能力的持续时间是有区别的，它明显地依赖于材料自身的密度和厚度。
柔性材料大都为密闭型防水材料，用在迎水面抗渗能力优良，但用在背水面抗渗能力低。据资料报道，柔性涂膜和卷材的抗渗能力在迎水面和背水面是有很大区别的。在使用符合抗渗要求的防水材料时，考虑抗渗材料抗渗透能力能保持的时间，是衡量抗渗材料长期耐水性的重要指标，即抗渗材料必须有一定的厚度储备，才能谈及防水层的抗渗耐久性。对于密度相同的材料，厚度决定抗渗的耐久性。
防水和抗渗水在概念上是有区别的，抗渗水能力是指防水材料抵制有压力水下的防水能力。柔性材料耐水性指标一般都是在0．2～0．3MPa的水压下，保持30min观察材料透水情况。这种实验方法表征出的耐水性，适用于柔性材料做迎水面防水使用时作参考，但是用在长期受压力水作用下的背水面时，由于柔性材料自身材质特性所决定，抗渗水能力大大低于迎水面。主要的原因是：一则在压力水作用下防水层易与基层脱开，加上柔性材料完全不透水，从渗水面到完全不渗水面会聚集压力水。二则其界面间不断增多的压力水会对柔性防水层形成很大的压力，使防水层起鼓、伸长、减薄、挤破，失去防水功能。
对掺有防水剂的刚性防水材料和刚柔相济的聚合物水泥类防水材料来讲，其迎水面和背水面的抗渗强度无区别。
二、背水面防水的特殊性及防水的选材及用材
柔性材料自身与砂浆、混凝土的材性相差甚远，难以达到与基面牢固衔接形成一整体。柔性材料在做迎水面防水时，能呈现出良好的防水能力，但用于有渗水压的背水面其抗渗水的能力远不能达到迎水面效果。对于地下室结构为框架砖混型的，每到雨季，地下水位上升，室内容易出现渗漏水。
各类防水材料都有自己的特性，我们在地下围护结构背水面防水选材时，必须考虑围护结构受到压力水作用这一重要因素。背水面可施做的防水材料有水性涂膜材料、水泥聚合物基复合涂膜材料、掺有防水剂的砂浆及混凝土和聚合物水泥类防水材料。使用中应注意各类材料的所长和所短，以便正确合理用材，达到耐久、可靠的防水目的。
选材上应注意以下几点：
1.选用水性涂膜类材料时，应充分考虑施工的环境、湿度及通风情况，因为水性涂膜材料靠水分自然挥发成膜后呈现防水性能，水分挥发的程度对膜层的防水性能影响甚大。以往很多地下工程中曾采用氯丁橡胶沥青胶乳涂料做地下室外防水层，虽然此类涂料的耐水性很好，但往往由于在施工时抢工期，等不到涂层中水分彻底挥发就盖上了回填土，而水分未挥发净的涂膜层，在受到地下水浸泡时，会发生吸水膨胀现象，失去防水性能。因此，在使用水性涂膜材料时必须保证干燥时间，使膜层中的水分彻底挥发净。另外采用水性涂膜材料时，还必须考虑各类材料长期浸水后的防水性能。
2.选用水泥聚合物基复合涂料时，应注意材料168h浸水后的力学性能指标。
3.选用防水剂类产品时，应充分考虑砂浆在硬化过程中及硬化后的体积收缩问题。
4.选用聚合物水泥类防水砂浆及混凝土时，应考虑不同类别聚合物水泥的体积收缩值、粘接强度，以及拌合过程中聚合物胶乳与水硬性材料的相适性。
在背水面防水维修时，除了慎重选材外，还要考虑施工工艺。
对于现浇混凝土的地下工程，如发现渗水，应尽快找到渗水源，如只是局部混凝土的不密实和蜂窝引起渗水，可以采取局部封堵及注浆处理，通过浆液的固化使其在缝隙中、不密实处重新建立起防水帷幕，达到治理渗漏水的目的。如果大面积漫渗，应考虑整体防水处理。对于框架砖混结构的地下工程，一旦渗漏，除了局部视情况堵漏注浆外，必须全部再做防水处理，才能保证防水效果。对于变形缝和施工缝的渗漏水，应视具体情况制定防水处理方案。
4、聚合物水泥防水材料的特点
聚合物水泥基复合材料与水泥聚合物基复合涂料是有区别的，前者为刚中有柔的刚韧性材料，应划归为刚性防水材料，主要产品有聚合物改性水泥砂浆、混凝土；后者主要体现出可在潮湿基面施工、固体含量高、成膜速度快的柔性涂膜材料的性能，应划归为柔性涂膜材料。目前水泥聚合物复合涂料在市场上已很普遍，大量用在厕卫间、墙体、屋面防水工程。聚合物水泥砂浆及混凝土可用于地下渗漏工程的维修，厕卫间维修，墙体的防水防潮，地下电力、热力、通讯隧道的防水，这类材料可在潮湿基面，甚至有一定漫渗水压下直接施工，其抗拉、抗折强度高，硬化体积收缩小，与基面粘接牢固，在背水面防水时防水与保护功能可一体化，在潮湿环境中施工简单、工期短、工效快。
高分子材料与复合材料的区别范文4
土木工程材料教学内容体系存在的问题
(一)土木工程材料教学内容的丰富性与教材篇幅的有限性“大土木”概念的提出使土木工程材料的内容变得更加丰富。如:路面工程中的沥青混合料、路基与地基中水泥石灰稳定粒料材料、房屋建筑工程中的保温隔热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设计与控制等。由于需要学习的内容多，而课堂教学时间有限，造成了教材编写时要删除许多重要的教学内容，造成了内容体系的不完整，专业宽口径教育理念难以体现。(二)土木材料的发展性与教学内容的滞后性土木工程材料的新发展丰富了土木工程材料内容体系。如:传统混凝土，包括水泥、粗、细骨料、水四大组分。由于混凝土外加剂能使混凝土性能和功能得到显著改善和提高，因此，被称为混凝土的第五组分，是混凝土技术的重大突破。当今，外加剂技术日新月异，聚羧酸系高性能外加剂普遍应用，对此大部分教材都未提及。对于外加剂部分内容，目前教材只停留在一般性介绍这个层次，对外加剂对水泥的适应性机理、外加剂的合理掺量、外加剂与混凝土性能的联系、外加剂的检测等内容未作详细介绍。同时，对于一些外加剂对混凝土的负面影响有必要在教材中交代清楚，防止滥用和误用。近年来，为了调节和改善水泥的性能，提高水泥产量，综合利用工业废渣，在磨制水泥时基本都加入了一定比例的天然或人工无机矿物质混合材料。在混凝土配制时，常直接用磨细的无机矿物质材料取代部分水泥，称为掺合料，使其成为混凝土的第六组分。20世纪90年代以来，中国对第六组分开展了广泛研究，有学者提出六组分设计法。双掺或多掺法在个别行业得到广泛应用，并经实践证明具有较好的效果和意义，这些内容值得引入教材加以阐述和学习。对于土木工程中的功能材料，如合成高分子材料、装饰性材料、绝热保温材料、复合材料、绿色材料等内容，近年来发展较快，教材为缩短篇幅，对压缩精简内容在课堂中一般不作深入讲解，仅停留在概念介绍的层面，使得这部分内容的教学显得抽象空洞。(三)教学中存在的问题土木工程材料教学目的在于使学生掌握主要土木工程材料的性质与应用，明确工程材料性质与材料结构的关系，为实现和改善材料的功能进行一定的材料设计，在工程中能对材料进行检测和质量控制。材料的结构与构造、材料的参数与性质、材料的设计与配制、现场的检测与控制等环节具有很强的实际操作性。环境条件不同，材料选用不同，设计目标差异很大，这就要求该课程应偏重于材料及其在工程中的应用。目前，土木工程材料在应用教学方面存在以下问题。一是，重理论轻应用。土木工程材料教材内容体系主要集中阐述各种材料的性能特点与技术性质，工程应用虽有介绍，但结合实际工程特别是典型工程的案例实践不多。如:混凝土的配合比与试配，即是同一配合比，在不同的地方材料或环境条件下，三参数相同，配出的混凝土性能会大不相同。或者说，实现同一目标的混凝土，在不同环境条件下，配合比会有较大区别。由此可以看出具体工程试配的重要性，同时也说明混凝土设计不是仅凭三参数就可以决定混凝土的多组分，配合比设计需与具体组成材料环境条件相结合。二是，教材提供的部分参数不一定合理。如在混凝土坍落度的选择上，由于现代机械化施工的普及，从实际工程应用看，教材提供的数据较少，在实际工作中难以借鉴。如在混凝土试配过程中，强度对水灰比非常敏感，水灰比变化0．01，强度就会有一个等级的差别。对于确定的试验室配合比，由于试验室的试验小样与现场大样存在差异，在实施时需要结合现场情况作调整，建议引入砂率、水灰比的界限值概念。三是，教材中试验与检测内容科学性、规范性有待提高。如水泥的细度试验，教材未讲清楚试验结果修正的问题，结果使得同一批次的水泥，不同的试验组，试验结果差别很大，与实际不符。又如混凝土试验，试验室养护条件不到位，学生试验结果缺少说服力。这些在一定程度上影响了学生科学工作态度和规范化操作习惯的养成。要使教材内容对工程实际有科学的指导作用，需要对教材中的不合理概念、理论、经验数据进行修改和更正，加强材料的工程应用与试验方面的调整与教学［5］。
教学内容及其体系的分解、增减、深化和建设
笔者建议从以下几个方面着手。(一)教学内容体系的扩展与组织为满足国家建设形势发展对土木工程专业人才的要求，需拓宽学生知识面。土木工程材料课程的教学要在建筑工程专业、道路工程专业材料课程内容的基础上进行必要补充。如:增加高性能混凝土一章，内容包括高强度混凝土、大流动性混凝土、掺混合料混凝土、水泥净浆等设计、生产、检测;针对道路工程增加无机结合料、土工材料、速凝材料等内容;针对材料的耐久性，增设材料耐久性设计与控制章节。内容组织方式上可分册设置教学内容，上册设置土木工程材料各专业方向的共性内容，下册安排高性能混凝土、新型土木材料(宜淡化“新型”二字)、沥青混合料、无机稳定材料、土木材料的防腐与控制等内容，根据专业方向的不同要求学生分阶段有选择地进行选修学习。(二)教学内容的分解由于水泥混凝土章节含有水泥的选择、集料的性能要求、混凝土的和易性、混凝土力学及变形性能、耐久性、外加剂、混凝土的配比和检测评定内容，内容篇幅长，课时量大，造成各章教学学时相差悬殊。笔者建议把集料部分与石材一起单独设章，充分体现集料在水泥混凝土、沥青混合料和水泥稳定粒料等复合材料中的地位，对集料材料性能与应用可充分阐述。同样，沥青和沥青基复合材料也可分为两章，以适应不同专业方向选修需要。(三)教学内容体系的深化对于高性能、高强混凝土而言，外加剂的性能与质量决定了混凝土的性能和质量，因此有必要深化混凝土外加剂的教学内容，增加外加剂与水泥的相溶性理论［6］、外加剂选择与检测方法等教学内容。此外，适当增加储能调温新材料原理、性能、设计与应用等建筑节能新技术、新材料的介绍。通过收集整理土木工程各条战线上资深专家学者的理论成果、应用经验，认真组织教材编写，使教学内容既有一定的深度和可操作性，又可分析和解决工程实际问题提供指导。(四)加强应用与试验检测内容建设结合工程实例和试验检测部分内容，突出土木工程材料基本性能与工程应用教学，重点培养学生的工程概念与工程材料应用能力。加大工程材料应用例题设置，通过讲述实际工程案例，帮助学生全面理解和掌握材料的基本性能与工程应用特性。对于试验部分教学内容，应规范试验程序、改善试验条件、增加部分新试验，培养学生科学、客观、规范、严谨的思维方法。
作者：张新胜 胡习兵 马远荣 单位：中南林业科技大学 土木工程与力学学院
高分子材料与复合材料的区别范文5
实验室经济正方兴未艾。所谓实验室经济，即企业依靠自身的实验室，或与高校、科研院所的实验室紧密联合，将科研成果快速推上生产线，使其转化为生产力，产生1＋1＞2的聚合效应。在重庆，一些企业呈现强劲的发展态势，而“实验室”就是他们的“秘密武器”。
在汽车内饰界，流传着这样一个案例：一个不起眼的“小个子”跟世界500强之一、雄踞欧洲汽车内饰件市场的意大利立达集团叫板。立达开出10亿元的价格，意欲收购“小个子”。不料，“小个子”给出了一个很牛的答复：收购免谈，股份合作可以考虑，但我们要控股70%。
这个“小个子”就是重庆长鹏汽车内饰件集团公司。公司总经理汤智鹏说：“敢跟世界500强叫板，是因为我们拥有自己的‘核’动力！”
■ 实验室孕育新技术
从外观上看，长鹏汽车实验室跟普通建筑没什么区别，可是走进室内，顿时让人感觉这里很“科学”。注波管测试仪、有机挥发物（VOC）测试仪、材料拉力测试仪等，应有尽有。
“汽车内饰件的主要功能在于降噪、减震和阻热，涉及声学、力学、高分子材料等多学科。”汽车实验室主任刘克华说，“可别小看这些冷冰冰的仪器，长鹏当家的新产品全都出自这间试验室。”
1998年，公司董事长汤捷参加了一次车展。当他打开一款进口车的后备箱时，发现档板用了一种新型材料，既结实又轻便。建筑声学出身的他，对这种新材料产生了浓厚兴趣。“我敢打赌，这绝对是今后汽车内饰板的发展方向。”汤捷两眼发光。
于是，他一头钻进了试验室，通过无数次的筛选和分解，终于在显微镜下看清了它的真面目――一种用编织袋和棉纤维提炼出的复合材料。
用这种新型材料做成的汽车内饰板，结实、轻便、无毒无味。汤捷给他取了一个洋名：BL装饰板。
凭借新产品，长鹏公司生产的内饰板大受市场欢迎。
从实验室尝到甜头后，长鹏公司加大了投入力度，将当年销售收入的10%投入研发。
“10多年来，公司投入科研的资金有7000多万元，我们的汽车实验室能够做到与国际一流整车厂同步设计开发。”刘克华自豪地说。
■ 新技术带来新动力
金融危机爆发之前，长鹏就按照预研一代的思路，开始寻找新的技术突破口。
在跟踪发达国家汽车内饰件的发展方向时，科研人员发现，汽车风噪隔断是一项顶尖技术，国内中高档汽车风噪隔断件全靠国外进口，技术掌握在老外手里。
“我们必须攻克这一难关，不能让老外卡我们的脖子。”总经理汤智鹏给科研部门下了死命令。
“这是一项垄断技术，光靠企业的技术力量，难以胜任，于是我们想到了借脑。”公司技术中心主任兼总工程师黎琼说，“我们先后与重庆大学、四川大学、重庆汽车工程学院、重庆工学院等建立了合作关系。”
有强大的智力支撑，攻关小组经过两年多攻关，终于掌握了风噪隔断的核心技术。
汽车实验室外聘专家何蓉胜拿起一块黑色的零部件给记者看：“这块零部件，膨胀后可以有效填充汽车间的空隙，我们的产品完全能达到国外汽车降噪技术标准，且成本比国外便宜20%。”
2007年，长鹏公司汽车风噪隔断项目取得成功，并很快形成产业化。“从2008年二季度开始，这个项目已实现新增产值5000万元。”汤智鹏兴奋地说。
■ 新动力带来新效益
走进长鹏公司生产车间，只见5套ABB机器人正挥臂焊接，在一条进口的EPP自动生产线上，工人正在加班加点赶货。
“6月份销售产值超过了去年的月平均水平。”汤智鹏一边接听电话，一边介绍情况，“在严酷的‘经济寒冬’中，许多企业开始减员减薪，我们不但没裁一人，反而急着招收工人和技术工程师。”
逆市走强的背后，是长鹏拥有别人没有的“核”动力――2项国家发明专利，7项国家实用新型专利。
高分子材料与复合材料的区别范文6
关键词： 世博会； 建筑； 设计观念； 新结构新材料； 建筑与景观
中图分类号： TU-02 文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2010）08-0038-02
世界博览会是人类文明史上的盛事，各个国家将最能代表本国特色和发展水平的技术产品展示给世人，各国人民相互学习，相互借鉴，人类文明得以迅速而有效地传播与交流。与此同时，世博会也成为现代建筑的前沿阵地，各国场馆都由知名建筑师或颇具潜力的新锐建筑师设计建造，诸多设计经验、设计成果往往会成为未来建筑发展的风向标，值得当下的建筑师们学习、借鉴。
一、建筑设计观念的进步
长久以来，我们一直把建筑称之为空间的容器，就如老子《道德经》中所言：“埏埴以为器，当其无，有器之用；凿户牖以为室，当其无，有室之用。”设计的出发点是创造满足使用和审美的室内空间。这一设计观念在现代建筑起步及蓬勃发展的上个世纪是具有进步意义的。建筑与其他艺术门类的根本区别就在于它的实用性。而在欧洲延续了上千年的古典建筑始终是把建筑的造型放在第一位，功能性和内部空间的舒适性都不如雄伟壮观的正立面来得重要。所以，正视“人”对于建筑提出的使用要求，并以此为根据进行设计，是建筑发展史上的巨大进步。这一进步的设计观念在第一届世界博览会的主题建筑--水晶宫的设计和建造中得到了充分的体现。当时处于1851年的伦敦，建筑上的复古思潮正当其道，水晶宫以简洁、透明的造型、开敞、灵活的内部空间、方便、省时的施工方式冲破了古典建筑的束缚，开创了功能主义建筑的先河。之后，从功能入手、兼顾美观的设计思路逐渐被世人认可，随后的几届世界博览会大都延续和发展了这一设计思路，现代建筑逐步发展壮大。
兼顾实用与美观的建筑设计作品既能够满足人们日常生活的各种客观需要，又能营造精神层面上的臆想空间。这也成为建筑师对建筑的终极追求。但是，随着社会经济文化的发展，意识形态、审美诉求都日趋复杂，建筑的设计观念也不再单纯。如1958年比利时布鲁塞尔世博会的原子塔、1962年美国西雅图世博会的太空针，其象征意义远远大于建筑的物质含义。2000年汉诺威世博会的瑞士馆，只是将加工好的37000块来自瑞士本土的松木条，以最原始的方式累积成架空的9米高的木墙，通过平面的纵横、穿插、组合，构成3000平方米大小的迷宫式的展馆，这种做法更像是一种装置艺术。2010年上海世博会英国馆，其主体建筑“种子圣殿”的表面则覆盖着六万根貌似触须的透明亚克力杆，每根杆里都蕴含着植物的种子。这些触须顶端还带有一个细小的彩色光源，可以组合成多种图案和颜色。所有的触须都会随着风轻微摇摆，使建筑表面形成变幻莫测的形象。可以说在英国馆的设计中，造型艺术的比重大大超过了其他建筑构成要素。总的来说，建筑设计观念从传统的功能加形式再加技术的模式下跳脱出来，更加关注建筑自身的生命力和创造力。这种设计观念被许多现代建筑师所接受，我们可以预计在未来的日子里会看到更多别具一格的建筑设计作品。
在关注建筑创新的同时，建筑的可持续发展也日益受关注。2000年汉诺威世博会首次提出了“城市可持续发展”的理念。在其主题公园内的21世纪展厅里，设计者根据伦敦城市研究中心的一项报告，选择了德国亚琛、塞内加尔的达喀尔、巴西的圣保罗和中国的上海四个城市，以当时的城市发展状况为基础，对这些城市的未来和现状进行了一番别开生面的比较，表达了设计者的忧虑，也给出了建议。另外，汉诺威世博会在设计之初就很重视为各个展馆提供会后继续利用的可能。可持续发展的设计观念在汉诺威世博会之后迅速成为建筑界关注的焦点，生态建筑、绿色建筑、建筑与环境、人与自然的共生等等都成为人们热议的话题。至2010年上海世博会，可持续发展更是成为几乎每个场馆都要提及的设计重点。可持续发展的建筑设计观念，代表了人类对自身生存环境的关爱，是一种科学、理性、进步的设计观念，必然会成为现在和未来人们遵从的基本设计原则。
二、新结构、新材料的使用
世博会建筑向来都是新的结构形式和新材料的会。早在19世纪后半叶的最初几届世界博览会上，伦敦水晶宫、巴黎埃菲尔铁塔、巴黎机械馆等建筑就创造性地运用了预制装配式施工、铁、升降机、三铰拱等先进技术，引导现代建筑长足发展。进入20世纪后，随着高性能钢材和高分子材料在建筑上的普遍应用，悬索结构、网架结构、索膜结构、张拉结构等逐渐产生并趋向成熟。如1933年美国芝加哥世博会汽车馆、1937年法国巴黎世博会圆形大厅、1958年比利时布鲁塞尔世博会法国馆都选用了悬索结构来建造。1967年加拿大蒙特利尔世博会德国馆率先使用了膜结构，1970年日本大阪世博会富士馆是一座充气建筑。1988年澳大利亚布里斯班世博会接待厅、葡萄牙里斯本世博会世界厅都运用了膜结构。进入21世纪，高分子材料有了更加长足的进步。如2010年中国上海世博会日本馆的超轻“膜结构”外皮，不仅能发电，还会呼吸。表皮的“膜”带有太阳能发电装置，白天能透过阳光，还能利用太阳能发电，让建筑物在夜晚闪闪发光。在“膜结构”的外表还有一层“水膜”，引入阳光减少照明用电，可以强化冷暖空气的流通，减少空调能耗，让建筑可以像生命体一样“呼吸”。这些新材料经由世博会的试验和推广，必然会在今后的建筑设计上得到更加广泛的使用。
一些传统建筑材料经过现代科技的加工，也焕发了新的生机，并在世博会建筑上华丽亮相。如2010年中国上海世博会澳大利亚馆，整个建筑表皮覆盖着比不锈钢更便宜、更耐用的“耐候钢“。深棕色的耐候钢看起来有些锈迹斑斑，仔细看却是光滑如新，这得益于耐候钢在大气中具有优良的抗蚀性能。而且，耐候钢只有微量的合金元素，因此价格较为低廉，是一种简单易用、造型独特的建筑材料。
随着人类对自然、宇宙和人类自身认识的加深，人们越来越重视生态平衡，重视对自然的珍惜和保护。与之相对应的，可再生材料在建筑上的应用也越来越普遍。在2000年德国汉诺威世博会上，日本馆创造性地运用再生纸作为建筑材料，建造了一座坚固的纸房子。会后，绝大部分的建筑材料可以回收利用。2010年中国上海世博会芬兰馆进一步提升了这一做法的科技含量。芬兰馆的外墙状如鱼鳞，其实是废纸和塑料做成的。这是一种新型纸塑复合材料：以标签纸和塑料的边角余料为主要原料，表面坚硬耐磨，水分含量低，自重轻，不褪色，移动或者拆卸也很方便，而且全部材料都可以被回收。上海世博会德国馆的外墙类似一种“布“类材料，在世博会后这些布料也可以再度利用，如改制成小块遮阳罩，或者加工成手提包等。随着人们环保意识的提高，这类可再生材料在建筑上的应用必然会越来越多。
三、建筑与景观的完美结合
早期世博会比较强调建筑本身的独特性和标志性，但是随着世博会规模的扩大，参展场馆的增加，以及人们对建筑的定义的延伸，世博会建筑越来越重视城市化、景观化和园林化。
首先，世博会场馆区域有完整的规划设计。世博园区对整个城市景观的层次有很大的提升作用，这一结论已成为共识，所以世博会的各个举办国纷纷把场馆区域的规划和城市规划结合起来。如1939年美国纽约世博会。在为世博会选址的时候，规划者发现纽约市区已经无法找到一大块交通方便且能满足世博会需要的空地。于是他们将当时还是一片沼泽地和垃圾场的500公顷场地，通过填埋、平整，最终改造成了开阔整齐的世博会建设用地。这片场地经过世博会的推动和之后多年的发展，成为了纽约市的第二大公园，也就是今天纽约昆斯区的可乐娜公园。可以说，纽约世博会的规划和整个纽约的城市建设相互影响和促进，取得了双赢的效果。在中国上海举办的2010年世博会早在规划设计之初，就确立了世博会的短期需要和城市发展的长远需要相结合，世博园区要成为上海未来城市发展的一部分的基本思路。
其次，世博会场馆区域与自然景观紧密结合，打造多层次、多角度的综合景观。如1974年美国斯波坎世博会选址位于斯波坎河中小岛及河边区域。在建设过程中首先治理了污染严重的斯波坎河，岛上的场馆和河岸边的建筑通过数座水上通道联系，建筑、水面、堤岸、游鱼、水鸟相映成趣，整个世博会区域成为独具特色、引人入胜的景观胜地。如此优美、和谐的生存环境是世博会留给斯波坎市的最大财富，也给全世界的人们以启示：人类和环境的和谐共生才是人类发展的根本原则。又如2008年西班牙萨拉戈萨世博会，整个园区在西班牙第一大河埃布罗河的环绕下，人文景观和自然景观相得益彰，并且极好地诠释了世博会的主题--“水，独特的资源”。各个展馆的建筑设计和展出内容都和“水”息息相关，“水”成为这届世博会当之无愧的永恒焦点。
