建筑工程材料论文

2022-03-22 版权声明 我要投稿

评职称或毕业的时候,都会遇到论文的烦恼,为此精选了《建筑工程材料论文(精选5篇)》,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!摘要:当前,纳米技术在新型建筑材料方面应用十分广泛。文章介绍了纳米材料在新型建筑材料方面的应用情况,并且对纳米材料在建材领域的应用前景进行了合理展望。关键词:建筑材料;纳米材料;纳米技术;应用纳米技术在20世纪80年代末才出现。作为一种崭新的、跨时代的科学技术,纳米技术已经成为21世纪经济发展的重要技术之一。

第一篇:建筑工程材料论文

《道路工程材料》中的砂石材料密度概念解析

摘 要:砂石材料是道路、桥梁和各种建筑工程中用量最大的一种建筑材料,本文从不同密度的概念、孔隙率和空隙率、吸水率和密度的关系和密度的测试方法等四个方面加深学生对砂石材料密度概念的理解。

1.引言

砂石材料是公路工程中用量最大的一类基本原材料。通常意义的砂石材料包括岩石和集料。主要是人工开采的岩石或轧制的碎石以及地壳表层若石经风化而得到的天然砂砾。其中尺寸较大的块状石料经加工后,可以直接用于砌筑道路、桥梁工程结构物或铺筑隧道基础,性能稳定的岩石集料可用于配制水泥混凝土和沥青混合料。广义上讲,也包括一些工业冶金矿渣,如高炉矿渣和钢渣。在使用砂石材料时,有众多指标用来检测和评价其性能。其中,密度是最基本的物理性能。密度指标看似简单,却对掌握其性能具有重要的意义。而且,有多个密度的概念,容易混淆,因此有必要理解清楚。

2.《道路工程材料》中的密度概念解析

2.1几个重要的密度概念

在学习岩石和集料密度时,岩石有真实密度、毛体积密度和表观密度。而对于集料而言,除了有和岩石概念类似的表观密度和毛体积密度之外,集料还有堆积密度概念,这是集料的特殊之处。岩石的真实密度ρt是岩石在规定条件下,单位真实体积(不含孔隙的矿质实体的体积)的质量。集料和岩石的毛体积密度和表观密度概念类似。毛体积密度ρh是岩石(或集料)在规定条件下,单位毛体积(包括矿质实体和孔的体积)的质量。表观密度ρa是指岩石(或集料)在规定条件下,烘干集料矿质实体单位表观体积(包括闭口孔隙在内的矿物实体的体积)的质量。需要特别指出的,有一个密度概念是集料独有的,是岩石没有的,即堆积密度。其原因就是因為集料是一组颗粒的堆积体,颗粒之间有空隙。而岩石是就某个具体的块体材料而言的,不存在空隙体积。集料的堆积密度指单位体积(含物质颗粒固体及闭口、开口孔隙体积及颗粒间空隙体积)物质颗粒的质量。根据集料堆积方式的不同,又可以分为堆积密度、振实密度和捣实密度。

2.2区分开空隙率和空隙率

在学习岩石和集料密度的时候,会常常碰到“孔隙”和“空隙”两个名词。其概念是不同的,教学过程中一定要区分清楚二者的概念和含义。岩石体积由矿质实体和孔隙构成,这里的孔隙又可分成开口孔隙和闭口孔隙两种,是岩石在成岩过程中形成的。岩石孔隙率是岩石孔隙体积占岩石总体积(包括孔隙体积在内)的百分率。就单个集料颗粒而言,孔隙的概念和岩石是相似。空隙是集料才有的概念,指某种堆积状态下集料颗粒之间的空间。集料空隙率是集料颗粒之间空隙体积占总集料体积的百分比。

2.3吸水率和密度的关系

材料的性能决定于其化学组成和结构,岩石性能与其孔隙结构密切相关,而岩石孔隙结构可以用吸水率和饱和吸水率两个指标进行一定的了解。岩石的吸水率ωa定义是在规定条件下,岩石试样最大的吸水质量与烘干材岩石试件质量之比,以百分率表示。在强制条件(沸煮法或抽真空法)的岩石吸水率称为饱和吸水率ωsa。二者之比KW=ωa/ωsa是饱水系数。其大小可以反映常压下吸水后留余的空间多少。KW越大,说明常压下吸水后留余空间越少,岩石越容易发生冻胀破坏。集料的吸水率ωx是吸入集料开口孔隙中的水的质量与集料固体部分质量之比。岩石和集料吸水率测试的时候,都要获得试样吸水后的饱和面干状态,用此状态下吸水质量与试样烘干质量之比计算吸水率。同时可以获得表观密度、毛体积密度等。

2.4测试方法

岩石和集料由于各种密度概念具有不同的含义,其测试和计算方法各不相同。就岩石来说,真实密度是将岩石借助球磨机研磨成能通过0.315mm筛孔的岩粉后采用密度瓶法测试;岩石毛体积密度测试可分为量积法、水中称量法和蜡封法;岩石的表观密度、毛体积密度在公路工程中使用相对较少,公路工程岩石试验规程中没有具体测试方法。粗集料的毛体积密度和表观密度通常按T0304用网篮法测试,或按T0308用容量瓶法测定,粗集料颗粒较小时也可借用细集料的方法T0330用容量瓶法测定;细集料表观密度按T0328采用容量瓶法测试;细集料毛体积密度、表观密度采用坍落筒法按T0330测定。

3.结束语

公路工程中,岩石常用密度是真实密度和毛体积密度;集料常用的密度是表观密度和毛体积密度。吸水率、密度和孔隙率之间有着内在联系。我们应该熟悉和区分这些密度概念,选择正确的试验方法进行测定。

参考文献:

[1]申爱琴,道路工程材料,第二版,人民交通出版社[M],2016

[2]伍必庆,道路建筑材料,人民交通出版社[M],2007

[3]公路工程岩石试验规程,JTG E41-2005,人民交通出版社,2005

[4]公路工程集料试验规程,JTG E42-2005,人民交通出版社,2005

作者简介:

1.张增平(1981年10月生),男,陕西蓝田人,博士。工作单位:长安大学公路学院道路工程所。职称:教授。研究方向:道路工程材料。

2. 张强(1986年12月25日生),男 ,陕西西安人。学历:本科。工作单位:中国三安建设集团有限公司,职称:工程师。

作者:张增平 张强

第二篇:材料成型与控制工程金属材料研究

摘 要:金属材料的加工质量与材料成型及控制工程的相关技术水平有直接关联,同时也会影响我国的工业发展水平。因此相关企业应该提高重视程度,并关注其在电力机械制造、船只等交通工具制造中的重要应用价值,通过不断改进工艺,应用最新的技术提高控制水平,通过促进自动化生产,促进材料加工工艺迅速发展,为我国工业的进一步腾飞提供助力。

关键词:金属材料;加工技术

材料成型及控制工程是机械制造行业的重要工序,而且金属加工作为电力制造、航空航天、船舶制造等行业的基础工艺,提高材料成型质量,是优化机械制造水平的必要条件。

1 材料成型与控制工程及选材原则

1.1 材料成型与控制工艺概述

在一些金属复合材料的加工过程中会出现材料抗磨性和抗压性不合格的情况,对于这些情况我们可以在加工过程中添加一定量的辅助性增强物质来提高材料性能。我们还可以运用金属的不同性质选择合适的加工技术,将金属复合材料加工的优点放大,增加其应用的范围。金属复合材料的加工需要考虑到多种金属加工的手法,加工的过程比普通金属材料加工复杂。这些复杂的工艺需要我国科研人员进行各类型的研究,分析金属的基本特征进行实际加工,对此我国需要加大科研人员的培养,改进加工技术,对外交流,相互提高制造技能,提高加工成品的质量。

1.2 金属材料的选材原则介绍

目前,金属复合材料应用的范围更广,但是它比普通的金属材料更复杂,所以在金属复合材料进行加工的时候需要考虑的因素更多,金属复合材料在物理特性和化学特性上的复杂性需要我们进行更细致的科学研究。在各种机械设备的制造中金属复合材料已经得到了广泛的应用,但是机械设备需要很多不同类型的零件,也就需要不同类型的金属复合材料的加工,加工人员需要根据不同的产品需求使用不同的金属材料。不同的金属材料加工方式也不同,在科研人员的研究下进行科学的实验,使不同的复合金属发挥最大的作用。

2 材料成型与控制工程中的金属材料加工技术

2.1 金属材料机械加工成型分析

机械加工成型是金属材料加工常用的方式,其中使用最为广泛的刀具就是金刚石刀具。以铝基复合材料为例,这种复合材料具有较好的延展性,主要是继承了铝金属的物理特性,同时通过添加相应的混合物质,还能改善金属材料的整体性能。使用金刚石刀具对这种材料进行加工时,具体可以使用车削方式、铣削方式以及钻削方式。钻削非常简单指的是利用传统的麻花钻头进行加工,并集合切削液进行一定的强化处理。铣削主要指的是在一定粘合剂基础上进行加工的一种方式。车削主要是利用硬合金刀具对材料进行切割,但加工过程中会产生大量的热,需要使用乳化液进行相应的冷却处理。

2.2 挤压和锻模塑性成型

因为在金属材料加工成型工程当中,假如模具直接和金属材料相互接触,那么就会在加工过程中对金属材料表面光滑性造成影响,从而也就难以对金属材料的质量及外观美观性做出保证。所以在实际加工的过程当中,可以降低摩擦来规避这一问题的发生。在模具表面添加涂层或者润滑剂,能够让模具和金属之间的摩擦问题得到有效的控制,依据相关调查工作得到的结果可以了解到,当在模具上添加涂层或者润滑剂之后,在实际加工的过程中,金属材料和模具之间的摩擦可以减少30%以上,从而也就可以对产品质量及外观美观性作出保证。

除去上文中所说的这一项措施之外,还可以将增强颗粒添加到金属材料当中,不但可以让金属材料本身可塑性降低,还能够让结合之后的材料抗变形性得到一定程度的提升。此时工作人员可以使用增加挤压速度这一方法来提升生产过程中的挤压温度,促使增强颗粒能够在短时间之内和金属材料融合起来,提升融合速度的同时还可以提升融合效果,对金属复合材料的成型做出保证。

在加工过程中还应当考虑到的问题是增强材料本身的效果以及复合材料中各种材料的占比,通过颗粒物的比例决定使用哪一种方法促进金属复合材料的成型。假如在金属材料当中添加的增强材料比较少,那么就可以通过提升挤压速度来促进融合;如果增强颗粒物的占比较高,那么就应当控制挤压速度,保证成型及锻压工作的順利开展。

2.3 金属材料铸造成型分析

铸造成型技术也是监护材料成型中的一种常用方式。在实际加工中,金属基复合材料在增强物质的影响下,金属熔体的粘度和流动性也会发生改变,同时在一定的温度环境中,相关物质之间会发生一定的化学反应。因此加工人员需要控制温度以及保温时间,避免由于化学反应导致金属材料的功能受到影响。导致熔体的粘度较高,浇筑出现严重困难,最终影响金属材料的本质。因此材料成型的加工技术人员可以使用精炼的方式,通过使用一定量的变质剂造渣处理,但这种方式本身具有一定的局限性,不适用于颗粒增强铝基复合材料的加工。

2.4 粉末冶金成型技术分析

粉末冶金成型技术的发展已经经历了一定的阶段,其加工工艺也相对成熟,尤其在晶须、复合材料零部件以及金属基复合材料的加工中具有重要的应用价值。这种技术本身工艺成熟,加上目前结合数控技术、自动化技术,可以实现高精度、小尺寸的工件加工。该技术显著的特点体现在组织细密、增强分布均匀以及接触界面小的优点。目前这种技术在实际应用中,以及发生了大大的延伸性,应用领域不断拓宽,同时工件本身的耐磨性等有点也成为各界青睐的重点内容。随着智能化技术的发展以及计算机技术的应用,粉末冶金成型技术的控制水平会不断升高,同时形成的工件也会早汽车制造领域、航空航天领域中的精密零件中发挥作用。

在金属复合材料的加工过程中需要严谨的工作态度,将每个细节都做标准,如果出现一些小的瑕疵,在日后的运行过程中就会变成更大的纰漏。我们要避免生产过程中的安全隐患,不能让材料的问题影响到整个工程的应用情况。

结语

综上所述,金属材料的加工是材料成型与控制过程中的重要内容。由于现代工业发展速度不断加快,在制造业的推动下,金属材料的各个领域中的应用价值不断提升。但在实际生产中,需要根据材料本身的特点,并结合使用一定的工艺,在加工过程中通过提高质量控制水平,为整个应用领域提供更为优质的金属材料零部件。

参考文献:

[1]杨艺,闫拓,杜鹏.材料成型与控制工程中的金属材料加工分析[J].南方农机,2018,49(17):32.

[2]李成阳.材料成型与控制工程中的金属材料加工分析[J].花炮科技与市场,2019(1):176.

[3]胡志军,傅煜平.材料成型与控制工程中的金属材料加工[J].现代制造技术与装备,2017(2):88.

作者简介:

王浩    汉族  籍贯辽宁省阜新市阜蒙县  1998.12.13  冶金学院  材料成型及控制工程

(辽宁科技学院  辽宁 本溪   117104)

作者:王浩 周麒麟 方宣雄

第三篇:新型建筑材料中纳米材料的科学应用分析

摘 要:当前,纳米技术在新型建筑材料方面应用十分广泛。文章介绍了纳米材料在新型建筑材料方面的应用情况,并且对纳米材料在建材领域的应用前景进行了合理展望。

关键词:建筑材料;纳米材料;纳米技术;应用

纳米技术在20世纪80年代末才出现。作为一种崭新的、跨时代的科学技术,纳米技术已经成为21世纪经济发展的重要技术之一。美国等西方发达国家都已经投入了大量的人力物力进行纳米技术的开放,我国政府也对纳米技术的发展及其在各个领域的应用上引起关注。目前,我国已经建立了十余条纳米材料技术生产线,并且在复合纳米材料、改性材料等方面进行了许多开发研究和应用研究。纳米科技在当前产业结构的变化中起到了举足轻重的作用,必将推动人类社会飞速的发展。纳米材料在光、热、电、磁等性能上的优势,为建筑材料的发展提供了新的发展方向。

1 纳米建筑材料的特性

纳米建筑材料具有很多独特的性质。当粉末粒子的尺度由微米降到纳米时,它的体积会增加一亿倍。当物质的尺度变得如此小时,其行为就不能再用传统的力学观念去描述,而是用量子力学去描述,这便是导致纳米建筑材料拥有这些特殊性质的主要原因。纳米建筑材料的特性主要表现在两个方面,一方面就是材料活性因粒子变小而增加,另一方面就是比传统粉末具有更好的烧结性能。

2 纳米材料在新型建筑材料中的应用

2.1 涂层及涂料中的应用

纳米材料在涂层领域有很广泛的应用。纳米材料涂层在光学性能上具有广泛变化性,其投射增强能够从紫外一直延伸到红外波段。经过处理的纳米材料多长组合涂层在可见光范围具有荧光,因此在雕塑制品和娱乐设施的涂装中应用广泛。在涂料中添加纳米材料还能够使涂层随角度变色,产生神秘感和颜色效应,从而为娱乐设施和雕塑制品增添光辉。纳米材料在提高机体的防腐性能上也有很好的表现。纳米二氧化硅添加到涂料中能够提高机体的抗老化性能、强度以及光洁度,因为二氧化硅具有巨大的比表面积,在涂层干燥的过程中形成网格结构,使涂层显示出更好的性能。在标牌涂层材料中,纳米材料的应用也彰显出非凡的优势。添加纳米材料的涂层具有发光、反光的性质,还能具有防伪和识别的功能。在玻璃材料中添加纳米材料层,能够降低光的投射和热传递的效果,起到隔热的作用。

2.2 水泥中的应用

在水泥中加入XPM水泥外加剂即可制备得到纳米防水水泥材料。XPM的加入能够加快水泥诱导期以及加快期的水化反应,并且对水泥凝结的三维布局有所改进,对提高水泥石的密实度有明显的作用,因此大大增加了防水功能。另外,在水泥中掺加对周围环境改变灵敏的纳米材料能够制得纳米灵敏水泥。纳米灵敏水泥在温敏、气敏、湿敏、力敏等功能上有明显的优势,在化工厂的建造,高速路面的铺设方面有很广泛的应用。

2.3 陶瓷材料中的应用

具有耐高温及抗腐蚀性的陶瓷材料在工程界应用十分广泛。但是因为陶瓷具有易脆的特性,因此在使用过程中受到了一定的限制。添加了纳米材料之后,能够增强陶瓷的塑性性能。纳米陶瓷作为防腐、耐热、耐磨的新材料在更大的范围内改变材料的力学性质,具有非常广阔的应用前景。另外,纳米抗菌陶瓷的应用也越来越广泛,主要有二氧化钛系列、铜系列、银系列以及氧化锌系列等。如果在抗菌陶瓷中加入远红外陶瓷粉,很能够得到复合抗菌保健陶瓷,通过不断的向外辐射红外线促进人体微循环,增加血流量去提高人体的抗病、抗寒以及抗衰老的能力。

2.4 混凝土中的应用

混凝土是我国传统的建筑材料之一,它具有强度高、应用广、价格低廉等优势,因此在很多领域都有广泛的应用。但是,混凝土同时具有刚性大,易开裂等缺陷,制约了它的进一步发展。在混凝土中掺入纳米矿粉,能够改善混凝土中骨料和水泥石的界面结构,从而提高混凝土的流动性,对提高混凝土的抗裂性、耐久性以及强度等有很大的作用。与此同时,还能够使复合水泥表现出保温、防水、吸波和除臭等性能。

2.5 透明制品中的应用

二氧化硅和氧化镁等纳米材料具有很好的透明性,并且对屏蔽紫外线有很好的效果。在透明制品中掺入二氧化硅,能够提高其透光性、致密性和防水性能,同时降低紫外线对透明产品的损害,使其具有更好的耐久性和透明性,从而拓展了其应用范围。另外,在生产有机玻璃的过程中,加入表面经修饰的纳米二氧化硅,能够提高有机玻璃抗紫外辐射和抗老化的能力,在有机玻璃中掺入二氧化铝,能够在不影响玻璃透明度的前提下提高高温冲击韧性。

2.6 其他方面的应用

除了以上几方面的应用外,纳米技术在防护材料、保温材料、粘合剂、密封材料以及润滑剂等方面都有很广泛的应用,对于各种材料性能的改善和提高方面起到了非常重要的作用。

3 结语

在未来经济和社会发展上,纳米技术将是促使其发展的关键性前沿技术。在经过二十多年的研究后,纳米技术已经出现了一些能够进行产业化的科技成果,但是同时也有许多问题还有待研究和解决。例如在制备方面,如何进行结构和性能空中,在微观领域的深入认识,如何降低建筑成本等等。但是,作为一种全新的高科技技术,纳米技术必将影响到社会的各个领域,在提高传统建材的性能和应用范围上必然有着不可估量的作用。

參考文献

[1] 张金升,尹衍升,刘蕾等.纳米材料和技术与发展新型建材[J].中国建材装备,2002(2).

[2] 任晓菲,李静.纳米技术与新型建筑材料[J].太原大学学报,2003,3(2).

[3] 夏军武,夏大明,王守祥.纳米材料和纳米技术在建筑领域中的应用[J].工业建筑,2002,32(12).

作者:郭洪暄 杨海月 何得雨

第四篇:材料成型与控制工程中的金属材料加工

摘要:我国一直都是制造业大国,并且随着社会工业化的持续进步,绝大多数行业都需要使用金属复合材料,导致金属复合材料购买量持续增长,发展势头迅猛。金属材料的加工品质和材料成型与控制工程中有关技术水准有必然的联系,文章主要介绍了提高材料成型与控制工程中金属材料加工技术水平的措施,期望能为科学选用金属材料提供参考。

关键词:材料成型与控制工程;金属材料;加工

现阶段,诸多新兴领域得到了迅猛发展,为此将聚焦点放在了国内制造业上。对于金属材料制造加工而言,材料成型及控制工程有关技术水准十分重要,因此必须加大对材料成型与控制工程技术在机械制造领域中的关注度,严密控制加工品质。

一、简述材料成型与控制工程的相关内容

材料成型与控制工程是制造行业之中使用得较为广泛的技术之一,主要是为了把控目标产品的质量,让产品在成型之时,能够按照步骤进行。就材料成型而言,主要是研究热加工的方法和已塑性成型方法,在分析材料的类型之时,要先观察材料的微观结构,再研究宏观性能,深入了解材料的表面形态,这些分析的内容对于产品的质量、工作的效率有着非常大的幫助。

二、材料成型与控制工程中金属材料的基本特征

在金属材料加工成型的过程中,工作人员需要按照实际的需求,向其中投入一些有机复合材料或金属单只,以此来保障材料成型的质量。为了提升材料的抗性变能力以及耐腐蚀的能力,需要依据不同材料的性质选择合适的加工工艺。然而在实际的金属材料加工过程中,金属材料的加工难度较大,相关的工作者需要加强探索的力度,渐渐优化加工的工艺,适当增加成型材料的强度。另外,在材料成型与控制工程中,需要做好动态把控工作,监视金属加工的流程。技术人员需要根据金属的特征,以及材料的状态,适当地调整工艺技术,以此来提升金属材料的加工水平。

三、材料成型与控制工程中的金属加工技术

3.1材料机械加工成型的技术

目前,机械加工成型技术是金属材料加工成型中,使用得最为广泛的方法,其主要的工具是金刚石刀具。金刚石刀具主要与复合材料进行拼接,从而实现精加工。例如,在使用铝基复合材料进行材料加工时,需明白材料的可塑性,适当地增添一些复合材料,改变所加工材料的性质,进而提升材料的延展性。另外,在使用金刚石刀具加工的时候,一般使用钻削式和车削式的方法。钻削式主要是运用镶片麻花的钻头,来加工复合材料,加工之时适当地增添一些切削液。车削主要是运用较硬的合金刀具来进行材料的加工,加工之时,需要配上乳化液冷却材料中产生的高温。这两种方法在金属材料的加工中,有着较为广泛的应用,故而要对其进行更加深入的研究,使其更好地发挥作用。

3.2挤压及锻模塑性成型技术

在现代工程制造中,材料成型加工人员要好好利用模具表面的涂层,使其充分展现出自身优良性能,有效地发挥产品潜能。除此之外,还可以适当增加一点润滑剂,进而有效改善模具的压力,方便脱模,减少产品磨损,延长产品使用寿命。据研究表明,使用表面涂层或者添加润滑剂能够大大减少金属材料加工过程中的挤压力,能进一步提升模具的品质,降低金属材料的塑性,保障金属材料成型的质量,减少了生产成本。相关的金属材料成型控制人员可以在材料中加入适量的增强颗粒,改善金属材料的相关特性,使最终产品有良好的抗变形能力。就金属材料的成型加工而言,需要注重复合材料中增强材料的占比,并配上相应的工艺来保证材料成型的效率。若是增强材料过少时,可以使用提升加速度的方式来提升效率,若是增强材料的占比过高时,需要考虑挤压的速度,注重材料成型的过程。金属材料挤压的速度应该控制在一合理范围中。在整个加工过程中,还需要注意一些细节,譬如,挤压速度要严格把握,不可过快也不可过慢,否则会带来一些不良影响。若挤压速度过慢,不符合相关规定和要求,会使得材料成型后的密度比实际需要的要小,生产的产品得不到人们的认可;若挤压速度过快,很容易弄过头,金属材料因无法承受压力出现裂缝。

3.3粉末冶金成型技术与电切割技术

在制造一些小部件的时候,便需要使用粉末冶金成型技术,该技术有着较强的适应性,被用在符合材料零部件与必需品的制作中。粉末冶金成型技术的界面反应少,而且自身的组织密度较高,故而所塑造的材料有着抗磨性较好,强度较优的性能。在经过粉末冶金成型技术的加工之后,金属材料大都被用在航天器材和汽车制造业之中。电切割技术需要在介电流中加入移动的电极线,然后使用局部高温的方法进行切割。电切割技术会将材料切成不同的几何形状,并且具备使用冲洗液体压力冲刷负级与零部件之间的空隙。在加工金属材料的时候,电切割技术会因为放电效果不理想,造成切割速度减慢的情况。

3.4锻造成型技术与旋压成型技术

锻造成型是一项使用较为广泛且历史悠久的技术,在实际的锻造过程中,适当地添加一些增强颗粒,并保障原有特点不变,能够有效地提升材料的流动性与黏度,进而促使熔体与增强颗粒出现化学反应,取得改变原有材料属性的作用。在使用铸造成型技术的时候,需要严格控制熔化的时间与温度,若是未能做到精准把控,可能会出现材料直接报废的后果。另外,在铸造的过程中,不宜高温时加入增强颗粒,其原因是高温下颗粒容易与材料发生反应,对后面的成型浇筑有一定的影响。在使用精炼方法之时,可以加入适量的变质剂,以此来提升材料的流动性,然此方法并不适用于所有金属材料,故而要根据实际的情况来思考。当取出金属基复合材料时,金属的塑性处于最弱之时,应及时进行锻造。旋压成型技术主要是指将板料放在芯模之上,然后施压并旋转,在旋转的过程中,板料会发生形变,通过形变,可以获得原定形状与大小的产品。

四、结束语

综上所述,在加工材料成型及其控制进程中金属材料加工具有一定的难度,但通过不断实践与研究,该技术的应用已越来越成熟。当然,不论采用何种技术,实际操作中必须参照具体材料自身特征及其产品需要,同时考虑材料成型之后所使用到的行业特征需求、技术的合理使用、相关技术的充足认知,这样才能保障最终材料成型之后的质量。

参考文献

[1]潘先发.材料成型与控制工程金属材料研究[J].湖北农机化,2020(08):166.

[2]窦君,印子林,赵星昊.材料成型与控制工程中的金属材料加工研究[J].世界有色金属,2019(21):240+242.

(辽宁丰田金杯技师学院  辽宁  沈阳  110015)

作者:邢佳磊

第五篇:新型建筑材料中纳米材料的科学应用分析

摘 要:主要介绍了纳米材料在涂料、混凝土材料以及高分子材料等多个方面的应用情况,并对纳米材料在新型建筑材料中的应用前景进行了展望,通过相关论述得知,纳米技术为纳米材料的应用提供了很好的技术指导,同时也为研究新型的建筑材料提供了全新的思路。

关键词:纳米技术;纳米材料;新型建筑材料;科学应用;分析;研究

纳米技术最早出现的时间是在二十世纪八十年代末。那个时候纳米技术的出现引起了不小的轰动,纳米技术主要是指在0.1—100nm的范围之内,研究物质组成体系中的电子、原子以及分子的运动规律和相互之间的作用,研究纳米技术的主要目的就是为了能够按照人的主观意识来直接的操控电子、原子以及分子,能够研究出人们所希望的具备特定功能的材料或者制品。应该说纳米技术是一门高度交叉的学科,它的综合性非常强,所包含的内容是非常多,主要包括纳米化学、纳米力学、纳米生物学、纳米电子学、纳米机械学。现阶段纳米技术所应用的领域也是极其广泛,包括了建筑材料、医学、半导体、军事等多个领域,知道现在为止,纳米材料技术可以说是目前唯一一个能够实现的纳米技术。

1 纳米材料在新型建筑材料中的应用

建筑涂料指的是建筑物的外墙涂料和内墙涂料,目前我国的大部分涂料都有一个共同的缺点,那就是不耐老化、光洁度较低,而且有的涂料它的悬浮稳定性很差,而纳米复合型涂料能够将纳米粉体直接作用于涂料中,能够得到一类具备抗辐射、抗老化的高强度的特殊功能涂料,这一涂料在建材方面的应用是最为广泛的,而相同的纳米粒子在不同的粒径下都会呈现出不同的功能,而不同种类的纳米粒子在涂料中所起的作用也可以是相同的,我们的工作人员按照纳米复合涂料的用途,将其归纳为以下几种涂料:

1.1 吸波纳米复合涂料

这一纳米复合涂料在军事领域的应用是非常广泛的,由于纳米超细粉末的尺寸是极小的,同时还具有吸收电磁波的性能,因此它们对不同波长的雷达波以及红外线都是具有极强的吸收作用的,这一特征用在军事的隐形上是非常好的,目前在国外,纳米吸收材料已经成功的配置在了军事上,将纳米涂料涂在了飞机、军舰等武器装备上,让这些武器装备具备了隐身的性能。

1.2 在光学中的应用

由于纳米粒子的粒径极小,所以进一步的确保了纳米复合涂料的高透明性,此外纳米粒子对紫外线还具有很强的吸收作用,在外墙建筑涂料当中添加纳米粒子能够有效的提高建筑墙体的耐候性,而在汽车的面漆中添加纳米涂料之后可以有效的提高汽车涂料的耐老化性。

1.3 纳米自洁抗菌涂料

我们将国内已经生产出来的抗菌粉用在涂料当中,能够制作出纳米杀菌涂料,将这一涂料覆盖在建材产品上,能够起到杀菌和保洁的作用,而在纳米材料当中,纳米氧化锌在紫外线的照射下,在水和空气当中可以自行分解出带负电的电子,与此同时还可以留下正电额空穴,空穴的出现能够成功的激活空气当中的氧变为活性氧,有着极强的化学活性,可以参与多种有机物来发生氧化反应,从而将大多数的病菌杀死,而在化妆品当中增加纳米氧化锌不仅可以祈祷阻挡紫外线的作用,还能够起到抗菌除臭的作用。

1.4 纳米导电涂料

在国外有一部分的公司和企业已经成功的研制出了具备良好静电屏蔽作用的纳米复合涂料,目前使用较为广泛的纳米粒子有三氧化二铁、氧化锌等等,这些拥有半导体特性的纳米氧化物粒子在室温情况下具有比常规的氧化物高的导电特性,而且由于纳米氧化物粒子的颜色是不同的,所以这种含有纳米材料的涂料不但具备了静电屏蔽的特性,而且还能够有效的客服涂料颜色的单一现象。

1.5 纳米的高力学性能涂料

当涂料的一些组成部分颜料颗粒达到纳米级的时候,由于界面是非常大的,其结合力较强,所以它对有机涂层是有一定的增强作用的,能够有效的提高涂层的硬度以及耐磨性能,与此同时,纳米颗粒还能够降低涂层在干燥过程当中出现残余的应力,进一步的增强涂层的附着力。

2 纳米材料在混凝土材料当中的应用

随着我国基础建材的不断发展,混凝土这种传统的建筑建材,它的用量正在的不断地增加当中,一些高性能的混凝土逐渐成为了水泥基复合材料领域研究的一个重点,因为有很多的领域需要水泥混凝土具备一些特殊的性能,比如说防冻、防水、吸声等功能,我们利用纳米技术开发出的新型的混凝土能够有效的提高混凝土的施工性能以及耐久性能。

2.1 纳米金属粉末在混凝土中的应用

由于纳米材料的表面效应,使得纳米材料的活性得以增加,也使纳米金属粉末的特殊性能得到了增加,目前有两方面的性能,一部分是纳米金属粉末的硬度会不断的增高,随着晶粒尺寸的不断减小,其强度和硬度也在不断的提高当中,而且纳米金属粉末还表现出非常好的可塑性。第二个部分就是纳米技术粉末是一种非常好的吸波材料,我们如果将其参入到水泥混凝土中能够制作成具备电磁屏蔽的混凝土。

2.2 聚合物纳米复合材料在混凝土中的应用

聚合物纳米复合材料以其自身优异的性能,使很多的关于它的理论研究和应用研究都成为了复合材料的热点,将聚合物纳米复合材料运用在水泥混凝土当中,可以有效的提高混凝土的抗压抗拉性,而且混凝土的耐久性也会得到提高。

3 纳米材料在其他建筑材料中的应用

在建筑方面,建筑的钢材也是现代建筑工程应用非常广泛的过程材料之一,而利用纳米技术开发出来的钢材将会极大的促进钢结构的发展,此外在玻璃、瓷砖等建筑材料表面采用纳米技术材料之后,使得油滴或者水滴的接触角无限的接近于零,这样就实现了玻璃、瓷砖表面的清洁。

此外纳米材料的出现还为新型增强塑料的合成提供了全新的机遇,将分散好的纳米颗粒均匀的添加在树脂材料当中,可以有效的提高塑料的强度,提高其耐磨性,还能够改善材料本身的光洁度,对抗老化性能也是有很大的作用的。纳米材料的不断发展为人们的生活提供了非常大的便利,为人们的高生活质量做出了极大的贡献,相信纳米材料的发展将会为二十一世纪的建筑材料发展奠定基础,同时也为建筑行业的发展提供了全新的方向。

参考文献

[1] 张立德.纳米材料[M].北京:化工出版社,2002.

[2] 张金升,尹衍升.纳米材料和技术与发展新型建材[J].中国建材装备,2002(2)41.

[3] 赵年伟,王伟.纳米材料和技术在玻璃行业的应用[J].玻璃,2002(2): 36.

作者:邢丽华

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