高分子材料的解决办法范文

导语：如何才能写好一篇高分子材料的解决办法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

1存在的问题

1．1内容广，概念多

材料化学工程是以化学和化工基础，研究、开发、生产和应用金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料的工程领域。研修的主要课程包括物理化学、材料科学基础、材料力学、材料工艺、高分子材料、金属材料、无机非金属材料等。在基础课程中概念多、公式多，如在物理化学中的热熔、积分溶解热、积分稀释热等，有些概念相似如果不仔细区分容易混淆。在诸如高分子材料这类介绍性的课程中名称特别多，如聚丙烯、聚氯乙烯、环氧树脂等，这些材料在我们的生活中经常接触。但通过学习很多学生还是不能识别基本的材料，掌握它们的基本制备工艺和用途。

1．2叙述性的内容多

关于三大材料的学习主要是叙述性的内容多，比较抽象。例如，金属加工中热处理的四把火:退火、正火、淬火、回火，退火又分好几个种类，每种钢材根据用途不同，而选择不同的工艺条件。但是只通过课本的叙述，对于很多材料依旧没有直观的认识。虽然很多同学有参加过金工实习课，但是时间不长，很难做到全面深入的了解，对一些材料的性质、加工方法感到陌生，从而逐渐丧失学习兴趣。另外，在材料的合成中，每合成一种材料，需要通过一系列检测看所得物质是否为目标产物。又或者合成一种新的物质，也可以通过检测分析出其结构性能。材料专业的学生都有一门必修课《材料结构表征及应用》详细介绍了材料表征中各种检测手段。但是很多同学拿到检测结果却不会分析。

1．3课程教学与现实联系不够紧密

研究生与本科生最大的不同就在于，在接受系统知识的同时，必须加强研究意识、创新意识和研究能力的培养［1］。材料化学工程是一门应用型学科，与实际应用密不可分。课程安排之前的金工实习，目的是锻炼学生动手能力，对材料的加工有所了解。此外，还有一些实验操作课，但是很多时候由于时间安排不合理又或者设备少学生多，平均几人一台设备，学生动手机会操作不够，有时候老师只能靠演示的方法让学生观摩，学生完全处于一种被动的学习状态。还有部分同学在实习中怕脏、怕累，不愿动手操作。另外，在课程结束后还有参观见习，对材料的加工制作有个直观的认识，但是很多时候由于人员过多，加上工厂环境复杂，很多同学在见习过程中往往走马观花，只停留在看热闹的表面功夫上。

2解决办法

2．1培养学习兴趣

科学家爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师。”老师首先要做的就是激发学生的最大兴趣并使之保持这种热情。材料化学工程与我们的生活密切相关，老师可以在讲授过程中结合我们实际生活中的用途。比如高分子材料中的聚丙烯腈，常与羊毛混纺制成毛织物等，可以制作毛毯、军用帆布、帐篷等。被称为“人造羊毛”。又如我们生活中常见的木制家具，其实很多都是由木塑复合而成:以木材为主要原料，经过处理使其与各种塑料通过不同的工艺复合而成。既保留了木材良好的加工性能，同时具有塑料的耐水、耐腐蚀、使用寿命长等优良性能，还符合环保的大前提。通过这种理论结合实际，能激起学生学习兴趣，鼓励学生自己查阅资料了解更多信息。

2．2疏通知识结构，掌握各学科之间的联系

在材料化学工程形成前，高分子材料、无机非金属材料、金属材料科学都已自成体系，而且他们之间存在着很多相似之处，可以相互借鉴，促进本学科的发展。如马氏体相变本来是金属学提出来的，广泛地用来作为钢材热处理的理论基础。但在氧化锆陶瓷材料中也发现了马氏体相变现象［2］，并用来作为陶瓷增韧的有效手段。另外，各类材料的研究设备与生产手段也有很多相似之处。虽然不同类型的材料各有专用测试设备与生产装置，但更多的是相同或相近的，如显微镜、电子显微镜、物理性能测试和力学性能测试设备等。在材料生产中，很多加工装置也是通用的。比如生活中很多塑料用品大多是通过注塑成型加工而成，但其实与粉末冶金工艺中的压坯过程相似。随着科学技术的发展，各学科间已无明显界限，甚至不同材料之间能相互代替。不过凡事都有规律可循，只要掌握规律很多问题便迎刃而解。作为材料的规律就是:组织决定性能，性能决定应用［3］。再根据性质选择材料，依据用途确定工艺路线。抓住这一规律，学习时就不会感到毫无头绪。

2．3传统教学与现代教学方式相结合

传统教学大都采用“填鸭式”方式，学生听课主动性、积极性不高。新的教学改革中应采用启发式、互动式和讨论式等新的教学方式。老师在课前布置问题，分小组完成不同的部分，让学生带着问题去学习，查找资料，每组选择代表在课堂进行发言，然后再各组进行讨论。这样不但发挥了学生的主观能动性，活跃课堂气氛，减轻了老师的授课负担，还锻炼了学生自己分析问题、解决问题的能力，达到事半功倍的效果。相比传统教学，计算机汇集了图像、文字、声音等元素，极大的丰富了教学色彩，调动学生学习积极性，具有直观、生动、形象的元素，可以将抽象的理论知识和工艺方法生动的展现在学生眼前，增加课堂趣味性，提高学生的感性认识，有利于知识点的理解和掌握。同时可以结合一些相关视频比如:注塑成型、挤出成型、模压成型以及金属材料的冷加工热加工等。这些视频网络上都可以找到，如HOWITISMADE、TEDSHOW等。通过相关的视频，既可以活跃课堂气氛，也能调动学生学习积极性，甚至激励学生自己在课外继续学习观看。这种多媒体教学与视频教学相结合的方法，既减轻了老师的负担，同时激发学生学习兴趣，调动积极性，促进教学任务顺利完成。

2．4开设软件分析课程

作为材料化学工程研究生，材料检测分析应该成为一种必备的基础技能。但是很多时候拿到检测结果却不会分析。软件分析课程可以很好的解决这个问题。所有的检测结果都有软件可以分析，比如FTIR、XRD、NMR等，借助这些软件，可以快速地分析所得结果。比如JADE，作为一款分析XRD数据的软件，它可以对物相进行定性定量分析。虽然软件分析不一定完全正确，更多的时候还是根据理论基础来判断，但软件分析可以作为一个辅助手段。这样学生既掌握了一门技能，而且大大提高了学习效率。

2．5课堂教学与实践相结合

俗话说“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。作为一门应用型学科，课堂所学的最终都是要能应用到实际生产中去。在涉及如注塑成型、挤出成型等高分子材料成型工艺时，可以穿插一些参观实习课。通过参观实习，直观地了解材料加工制备过程，将自己所学知识配合生产。理论上可行的事情，在实际应用中还需要考虑到原材料、工艺条件的控制、销售渠道、成本控制等。如果有可能，可以尽量选择一些大型的工厂基地，接触现代化的机器设备，体会先进生产力的发展，感受到世界一流水平的实力。为学生丰富见闻开阔视野提供机会，这将对培养学生的自信很有帮助，尤其是对于一些非重点名校的学生。另外，通过与企业或者研究单位联合培养，即“产学研结合”。“产学研结合”一般指企业、学校、研究单位之间的相互合作和优势互补。李元元等认为产学研结合是培养工科硕士的最佳途径，学位论文的选题和相关实践应当与工矿企业的工程实际相结合，密切结合其技术改造、革新、引进等技术难题或科研攻关项目。这将有利于从根本上解决学校教育与社会需求脱节的问题。缩小学校人才培养与社会需求脱节之间的差距，增强学生就业竞争力。

3结语

篇2

关键词：烂洞　发泡　螺杆结构

随着塑料回收工艺的发展，PE输水软管所用的回收料也具有了其特殊性，因此在加工时对生产设备、原料品质也有了特殊的要求。

本公司在近几年的生产中PE输水软管产品不断出现烂洞现象，不但影响产品质量，而且增大劳动强度，造成成品率下降。为改变现状，我公司技术人员经过多方试验论证、分析、总结，找出了PE输水软管烂洞原因及其解决办法。本文将对PE输水软管烂洞原因及其解决办法作简单介绍。

一、PE输水软管烂洞原因

1.原料湿、脏、发泡引起的

原料潮湿使物料在加热后产生蒸汽，在物料受热前移的过程中气体不能及时排出，造成制品在脱模时排气、拉伸而产生烂洞。

PE回收料品质差、脏，在重新回收造粒过程中没有将部分异物清除或夹杂非PE类物质，使回收料中产生与原料不熔的物质（杂质），造成制品脱模后不熔物挂蹭口模产生烂洞。

PE回收料在造粒过程中由于离心机故障造成颗粒不实心、有气孔、发泡，在使用该料时料粒自身夹带的空气或水汽与原料熔融，空气或水汽太多排放不及，脱模时排放气体产生烂洞。

2.机头压力太小

熔融物流在经过螺杆的加料段、压缩段、均化段时压力逐步提升，再经过法兰区多孔板的阻隔压力再次加剧，而PE输水软管设备的机头由简单的分流梭、芯棒、口模组成，流道短，几乎没有太大压力，因此熔融物流在从法兰流入机头后压力立即减小，使制品脱模后致密度减弱、拉伸强度降低，极易产生烂洞。生产实践证明：规格越大（即0125、0110规格的软管），机头越大，产生烂洞的频率也越大。

3.钢筒、螺杆磨损严重

螺杆的结构与原料的挤出量和塑化有着直接的关系，一般的塑料挤出机使用的普通螺杆分为三段，即加料段、压缩段、均化段。

3.1加料段：在这段，原料仍然是固体状态，螺杆的主要功能是将物料传给压缩段，同时使物料受热，所以这区温度不能太高或太低，如果太高物料在下料口熔化，　阻塞下料口，如果太低，不能达到预热的目的。

3.2压缩段：物料在这段受热前移，由粒状固体逐渐压实并软化为连续的熔体，同时将夹带的空气向加料口排出。

3.3均化段：将熔化的物料进一步塑料化均匀，并使物流定量、定压由机头和口模流道流出，这段温度较高，目的是使物料在钢筒内充分塑化。

这些是普通螺杆各区的作用，在钢筒与螺杆处于全新、紧密无磨损时，设备的挤出量和制品致密度都无任何影响。可一旦钢筒、螺杆老化、磨损严重，就直接会影响到产品的质量和产量。钢筒、螺杆磨损严重产生大量剪切热，造成机身温度过高不可控，钢筒内气体排不出去，生产出的制品致密度差，拉伸强度降低，承压能力差，烂洞频繁。

二、解决办法

1.原料湿、脏、发泡的解决办法

对使用的所有原料进行分捡，把挑出来的湿料单独烘干再用，减少原料中的水蒸汽造成的制品烂洞现象。

PE回收料品质差、脏，要想从根本上解决必须要严把回收造粒的每一个环节，粗破、湿破、回洗、分拣、造粒环环相扣，每一个环节都能严格把好关，才能提高回收料的等级，切实保证产品质量。

将所有使用的PE回收料打开包装识别是否发泡，将发泡严重的颗粒料回收重新造粒，以确保产品烂洞频次减少。

另外可在混合料中加入塑料消泡剂。原材料中含有的微量水分或气泡对于塑料制品的生产有着非常严重的影响，因此企业一般采用增加烘干设备对塑料进行烘干处理，这对于能源和人力都是极大的浪费，增加了产品的成本。而使用塑料消泡剂只需将其加入原材料中，无需对产品的生产工艺进行任何调整，就可以消除由于水分引起的气泡、云纹、裂纹、斑点、烂洞等一系列问题，对制品物理机械性能无不良影响，省时省电，提高生产效率，降低成本。该消泡剂已用于实际生产中，对解决产品烂洞问题起了很大作用。

2.机头压力小的解决办法

因PE输水软管设备的机头由简单的分流梭、芯棒、口模组成，流道短，为增大机头压力，对口模、芯棒进行加长，增加机头流道长度，压力增大，使制品致密度增大，拉伸强度增强，减少烂洞产生。机头的改造已运用于生产实际，效果明显，烂洞频次大幅度减少。试验结果如下：

改造后的机头和普通机头生产应用情况对比表

3.钢筒、螺杆磨损严重

钢筒、螺杆磨损严重，物料塑化能力减弱，对物料密度、强度、熔体流动速率等的要求就会相对提高。但现在企业为了生存必须降低成本，而原料成本降低的关键在于大量使用回收料，这就要求生产设备既要对原料适应能力强、塑化充分，又要产能大、质量高。在这种要求下，我们选择了新型螺杆（分离型螺杆）。

分离型螺杆的结构特点是在压缩段增加一条副螺棱，将主螺纹槽分为两部分，在螺杆塑化过程中形成固液相分离，固相料全部留于固相槽中，而固相槽中的气体则在压力的作用下向后自料中排出，减少了制品中的气泡。同时增大了固相料与机筒内壁的热交换面积。正是由于分离型螺杆具有较深的螺槽，因而有较小的剪切速度梯度，在高速下熔料便不易分解。这也是分离型螺杆可以开到较高转速还能保证质量的一个原因。而采用主副螺纹螺槽的结构，从压缩段开始固相槽深度渐变浅，而液相槽深度逐渐变深至均化段结束这种结构对透明度高的制品及热稳定性差的原料有好处，且对原料的适应能力较强。分离型螺杆从理论到生产实践都证明了，它是以低温高效为中心的一种性能优越的先进螺杆。它既保证了原料的适应能力，又提高了单机产量，并解决了物料中气体排放问题，大大减少了制品的烂洞现象。通过生产实践也充分证明了分离型螺杆的优势，它与普通螺杆生产时间的对比结果如下：

分离型螺杆和普通螺杆实际应用情况对比表

综上所述，PE输水软管烂洞问题的原因分析及解决办法关键在于助剂的添加和设备的改造和更新换代。只有不断地发现问题，才能不断地有所改进，最终找到解决问题的根本所在。

参考文献

[1]刘光知、张宏革《同向双螺杆技术在塑料工业中的若干发展与应用》塑料加工，2001　，33.

[2]董力群、冯连勋《新型锥形双螺杆―混炼型锥形双螺杆的研制》中国塑料，2001，15

[3]王兴天　《挤出机的现状与发展》，塑料科技，1994，1

[4]张玉龙，颜祥平《塑料配方与制备手册》，化学工业出版社，2010.4

篇3

一、外墙保温的概念

外墙保温指采用一定的固定方式(粘结、机械锚固、粘贴+机械锚固、喷涂、浇注等),把导热系数较低(保温隔热效果较好)的绝热材料与建筑物墙体固定一体,增加墙体的平均热阻值,从而达到保温或隔热效果的一种工程做法。

二、外墙保温的作用

由于保温层的围护作用，缓冲了因温度变化导致结构变形产生的应力，避免了雨、雪、冻融、干、湿循环造成的结构破坏，减少了空气中有害气体和紫外线对围护结构的侵蚀，可有效防止和减少墙体和屋面的温度变形，有效地消除了顶层横墙常见的斜裂缝或八字裂缝，提高耐久性，有利于使建筑冬暖夏凉，做到节能减排。

三、常用的外墙保温材料

外墙外保温适用的材料较多,如聚苯乙烯泡沫板、岩棉板、酚醛泡沫板、各种复合保温浆料等。在我们临沂常用的外墙保温材料主要有膨胀聚苯板及聚氨基甲酸酯（聚氨酯）。EPS膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温是采用聚苯乙烯泡沫塑料板(简称聚苯板)作为建筑物的外保温材料,是我们当地建筑市场上的主流产品。聚氨酯保温材料属于新兴有机高分子材料，单价相对比较高，现在本地市场占有率还比较低。

四、外墙保温施工中常出现的问题及解决办法

我认为外墙外保温施工操作中经常出现的问题主要体现在以下三大方面：表面不平整造成外观质量差；细部节点处理不到位造成渗、漏水；粘贴不牢造成外墙砖脱落等。

（一）表面不平整等原因造成外观质量差

1.模塑聚苯板材质的影响。有些模塑聚苯板生产商家为了提高EPS板的密度，在生产过程中向EPS板内违规掺兑白粉砂，这样就会造成EPS板后期的不均匀变形，所以要施工现场要加强对原材料质量的把关，做好自检、抽检工作。

2.基底处理不到位的影响。在施工过程中经常出现基底不处理或处理不到位现象，近而造成后期变形不一，所以必须做好对基底的处理、检查，确保基底平整、坚实、洁净。

3.锚栓的影响。在很多外保温墙面上经常看到一个个清晰可见的圆形印痕，这是锚栓施工不当留下的外观质量缺陷，所以要根据外保温的厚度选择合适长度的锚栓，并在锚栓施工时保证锚栓帽能略低于保温板2mm左右。

4.工序衔接不及时的影响。尤其在夏季粘贴EPS板，、暴晒时间过长易引起EPS板的变形，造成墙面不平整，所以要提前做好流水施工。

5.EPS板养护期不足的影响。有些工程施工，为了赶工期，经常使用养护期不足的EPS板。养护期不足的EPS板变形还未稳定，粘贴完后变形仍在进行，从而造成后期墙面出现凹凸甚至开裂，所以要统筹安排，提前定购EPS板，确保使用前满足养护期要求。

（二）细部节点处理不到位造成渗、漏水

1.分格条施工不按要求开槽、镶贴造成渗、漏水。要尽量减少分格条的设置，在分格条施工中应使用专用开槽器将保温板切成凹口，然后进行镶贴。

2.屋面防水在女儿墙上收口不规范造成渗、漏水。要做好技术交底工作，确保女儿墙部位的防水层要附着在结构上，并按规范要求压入墙上预留凹槽中或用压条进行压边，外抹保温砂浆或水泥砂浆防护层。

3.外保温在女儿墙顶或窗台收口形成“朝天缝”造成渗、漏水。在上述部位外保温收口处，建议做混凝土或用保温砂浆压顶，然后加强网格布反包、抗裂砂浆抹面。

4.外檐窗安装、收口不规范造成渗、漏水。要为保证外檐窗洞收口质量，减少渗漏点，可以采用后塞口施工，以加强对洞口施工质量的检查、控制。外檐窗安装时应避免在窗框下口框体上直接打眼固定。

5.后施工附墙雨水管、百叶窗、固定构件等造成渗、漏水。应在外保温施工前提前做好预留、预埋，并对入墙固定杆根部做好防水处理。

（三）粘贴不牢造成外墙砖脱落

1.耐碱网格布粘贴不牢造成墙面大面积脱落。耐碱网格布粘贴时，应先用抹子在保温板表面均匀涂抹一道厚度为1.7～2mm左右的抹面砂浆，然后随即将网格布压入砂浆内，严禁先贴网格布再抹砂浆。另外，耐碱网格布施工应自上而下沿外墙铺设。

2.抹面砂浆质量不合格造成外墙面大面积脱落。要加强原材料进场质量控制，做好进场材料的复式检测，提前做好样板。

篇4

关键词:废旧轮胎;橡胶;循环再造;热沉积;衍生产品

中图分类号:V226+.8

文献标识码:A

文章编号:16723198(2009)20030302

1引言

废弃轮胎的热解已经研究了很多年。这个热解过程看起来直接替代了燃烧过程因为没有产生有害废气而且还原回收固体和液体材料,热解过程变量的影响也研究过了。Rodrigue2等人没有发现温度对裂解产物的量和特征在500°C以上时的影响,证明轮胎裂解的液体是含有C5C20有机化合物的复杂物质,而且还含有很大比例的芳烃。在轮胎裂解后,得到了三种相的物质:固体,液体,气体,他们的组成与热处理的温度有关。固相,几乎占了初始样品质量的40%,大多数是炭黑,也包含了使用过的轮胎中原始存在的矿物质。气相包含了较轻的碳氢化合物,CO2,CO和H2。裂解的气体可为裂解过程提供能源。最后,液相是一个复杂的碳氢化合物,其中含有相当浓度的一些价值的成分,如DL柠檬烯,苯或甲苯。

2实验

废旧轮胎中的橡胶有AMSA(一个橡胶回收企业)提供。先除去钢线和纺织网。固定碳由轮胎制造时用的炭黑组成,而挥发物主要由高分子材料组成。最终分析显示,目前硫化过程中,具有硫水平。

初步裂解实验在热天平(SETARAM TG DTA92)中进行。固体样品放在一个铂篮里,底部为圆形(直径为5mm,高为2mm)。该热天平由一个能加热到175°C并由PID温度控制器控制的电炉提供。能设置不同的加热和冷却速率。为了检测温度,在铂篮和炉控制回路旁边放一个热电偶。固体的重量损失,与其他的变量如温度,通过数据传输卡连续传到电脑中。所以的热解实验都在大气压下进行。

实验转换率(Xexp)有热天平结果通过等式(1)计算。式中,W0是初始样品质量,Wi是任何时刻样品的质量,Wfinal是最后的样品质量(反应重量稳定后)。

Xexp=W0-WiW0-Wfinal(1)

实验在试验工厂的固定床反应器中进行。内部的incoloy反应器直径为1cm,加热区域长度为5cm。该抗热反应器与气体N2和水凝器相连。

轮胎样品(1.2g)加到反应器中,要求用流量计控制气体速率。样品加热到要求温度,然后发生裂解反应。冷却并断开系统后,称量冷凝器,计算产生的油类。油在二氯甲烷(DCM)中收集,并在惰性气体中储存在一个小瓶子内。剩余的固体残渣同样称重并储存。

所得的油类用不同上网技术进行分析。为了确认并量化不同的官能团,使用火焰离子检测器(TLCFID)的薄层色谱法。15min洗脱了饱和化合物中的n正己烷正离子,10min洗脱了芳香族化合物和甲苯,在2min洗脱了含有DCM/甲醇(95:5)的极性化合物。使用的仪器iatroscanMK5型。每个部分里的个体化合物用气相色谱质谱(GSMS)的方法,使用NewlettPackard5890气相色谱仪配有30m毛细管DB=5并连接带NewlettPackard5971质谱仪。为了确定油类的沸点分布,在毛细管气相色谱柱中进行模拟蒸馏。一瓦里安GC3400气相色谱仪配备了60m毛细管DB5色谱柱和FID法进行检测。确定组分有:汽油,(Ts

从碳化过程中得到的碳素材料分别在77K和273K时,用ASAP2000仪,用N2和CO2吸附作表征。在N2或CO2的物理吸附实验前,将样品加热到200°C,在真空103Torr下保持恒压。样品表面积用BET方程和N2的吸附数据,并用DR方程和N2吸附等温线计算。总孔隙体积认为是在相对压力为0.95下吸附N2的体积。从CO2的吸附等温线,用DR方程得到狭隘的微孔体积;用DubininAstakhou方程,得到吸附特征能源和指数n(与微孔分布宽度有关)。

汞孔隙度测定分析是用Qnantachrome的POREMASTER GT(33/60)和4.02软件版本来计算孔隙分布为中孔和大孔隙。

3结果与讨论

3.1热分析

在本研究中考察了不同的操作参数(加热速率、流速、粒子大小和温度)的影响。但只有温度当其变量低于500°C时才对轮胎橡胶有影响。当温度高于500°C时,转换率不好改变,因为固体样品都被N2气流带走了,剩下的炭黑在这些实验条件下不反应。最终温度为550°C,加热速率为20°C/min,颗粒尺寸在0.2mm-0.4mm之间,流量为150ml/min。

裂解反应开始于200°C,在480°C和490°C之间完成。图可划分为3个不同区域:

(1)温度在150°C到310°C之间:在这个区域内,已开始干燥颗粒,轮胎橡胶开始腐蚀。在裂解反应的这个阶段,可能轮胎橡胶的其它助剂也在降解(油脂、增塑剂和其它添加剂)也慢慢降解。

(2)温度在310°C到430°C之间:在这个区域,有一个尖锐的峰,这与用天然橡胶作为热解原料相对应。

(3)温度在350°C到450°C之间:最后这个峰比第一个峰尖,但不如第二个这是由于苯乙烯丁二烯橡胶和丁氰橡胶混合裂解的作用。

(4)高于490°C:反应速率接近零,因为所有高分子材料已转变程气体而被N2气流沿着热天平吹走了。

3.2固定床反应器

这些热天平的结果在固定床反应器中通过研究变量得到了延伸:温度、反应时间和加热速率。

3.2.1油类的表征

从轮胎热解得到的最有价值的产品就是石油馏分。因此,研究了变量对油收率的影响。

3.2.2温度的影响

为了检验温度的影响,实验在400,500和600°C,反应器内N2流速为0.56m/s,加热速率300°C/min,反应时间为15min条件下进行。结果在500°C以下时,温度是影响总转换率和油收率减少到10%的关键因素,正如从热天平实验中观察到的一样。事实上,500°C是最合适的温度,因为在较高温度(600°C)时,总转换率和油收率都不会增加。

3.2.3反应时间

为了检测反应时间的影响,热解反应在3个不同反应时间下进行,15min,30min和60min,保持温度,加热速率和流量恒定(500°C,300°C/min,0.056m/s N2)。在60min时总转换率只有稍微增加,但不同处可认为是实验误差造成的。这3个反应可能太长了而不能看出转换率的差别,因为热解反应在极短的时间内就完成了。因此,尽管反应条件为固定床反应器时并不如在热天平中乐观,但还是得到了近似的结果。正如预期的,油类组分并无太大差别,因为这些挥发组分很快就被气流吹走。

3.2.4加热速率

研究加热速率是因为热天平实验已经显示:尽管它对总转换率无多大影响,但它会影响产品分布和特征。另外,加热速率可能在商业用途上是一个重要参数。在加热速率为25,100和300°C/min下的总转换率和油收率,3个速度十分接近。温度为500°C,反应时间为15min,N2流量为0.56m/s。此外,用TLCFID分析油类显示,按照该加热速率和前面的芳香族物质并无多大差别。

3.3煤焦表征

该热解固体反应后,由最初矿物质,炭黑(橡胶制造以及一些重聚合产品重的)组成。残留固体的近似和最终分析:可以得出由于聚合物材料的挥发性,灰分含量增加。得到的固体收率(38%)与其它作者报道的相近。图中显示了将汞孔隙度测定应用于N2吸附等温线得到的孔尺寸分布,可以看到BET表面积与其它煤焦(如煤和褐煤)相比较低。然而,其表面积与其它作者报道的,在轮胎制造时只加少量炭黑时产生的结果十分相似。总微孔体质与总孔体积相比较低,这也说明了固体中多为中孔或大孔。这一事实同样在图(显示了主要孔尺寸集中与50mm)中可以看出。

这个过程的可行性决定于产品的价值。用这种方法,气体由于热值高能用来加热反应器;液体可作燃料或卖给炼油厂;主要问题就是需给固体残渣(约40%)找到合适的用处。在此之间已做过一些工作,用CO2或蒸汽得到的活性炭,并采用蒸汽激活使其BET表面积大约1000m2/g。因此,这些物质作为潜在的污染物吸附剂可能很有用;然而,这些应用对于完全利用产出的煤焦是不够的。用这种煤焦固体作燃料似乎是最快和最早的解决办法,因为这种固体有较高的热值28MJ/Kg,所以,将它作为燃料很简单。另一方面,这种煤焦的燃料的燃烧会产生污染物,如CO2和SO2,故有必要建立控制和消除系统。前面研究表明直接燃烧废轮胎不是一个可行的办法,因为会产生大量污染物。

篇5

关键词：离心铸造 梯度功能材料 场耦合

中图分类号：TB33 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）12（a）-0071-01

近代科学技术的发展，特别是宇航、火箭、原子能以及机械和化工等工业的发展，对工程材料性能的要求越来越高，如高比强度、高比刚度、耐高温、抗腐蚀、抗疲劳等。这对于单一的金属材料、陶瓷材料或高分子材料来说多是较难实现的，因此就促进了金属基复合材料的问世与发展。与传统材料相比，颗粒增强金属基复合材料不仅兼有金属的高韧性、高塑性优点和增强颗粒的高硬度、高模量优点，而且材料各向同性，可采用传统的金属加工工艺进行加工，因此备受大家关注。碳化硅颗粒增强铝基复合材料的密度仅为钢的1/3，但其强度比纯铝和中碳钢都高，且还具有较高的耐磨性，可以在300℃～350℃的高温下稳定工作，目前已应用于发动机活塞、连杆和刹车片。

1 铝基复合材料的应用

颗粒增强铝基复合材料具有高的比强度和比刚度、耐磨、耐疲劳、低的热膨胀系数、高的微屈服强度、良好的尺寸稳定性和导热性等优异的力学性能和物理性能，以及材料的可设计性、并可用传统金属材料加工方法加工成形等特点，是最具广阔发展前景的金属基复合材料之一，可广泛应用予航空航天、军事、汽车、电子、体育运动等领域。因此，从20世纪80年代初开始，世界各国竞相研究开发这类材料，从材料的制备工艺、微观组织、力学性能与断裂韧性等角度进行了许多基础性研究工作，取得了显著成效。目前，各国相继进入了颗粒增强铝基复合材料的应用研发阶段，在美国和欧洲发达国家，该类复合材料的工业应用已逐步开始，并且被列为2l世纪新材料应用开发的重要方向。由于铝基复合材料是由基体铝或者铝合金与另外一种或者几种不同物质以不同方式组合而成，它可以发挥各种材料的优点，克服单一材料的缺陷，扩大材料的应用范围。复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点，已逐步取代木材及金属合金，广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域，在近几年更是得到了飞速发展。

2 复合材料的性能特点

复合材料是一种混合物，在很多领域都发挥了很大的作用，可代替了很多传统的材料。复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点又分为：（1）纤维复合材料。将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。如纤维增强塑料、纤维增强金属等。（2）夹层复合材料。由性质不同的表面材料和芯材组合而成。通常面材强度高、薄；芯材质轻、强度低，但具有一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种。（3）细粒复合材料。将硬质细粒均匀分布于基体中，如弥散强化合金、金属陶瓷等。（4）混杂复合材料。由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。与普通单增强相复合材料比，其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高，并具有特殊的热膨胀性能。分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内/层间混杂和超混杂复合材料。

3 铝基复合材料的制备

国内外关于颗粒增强铝基复合材料的制造方法，按照增强颗粒的加入方式可分为强制加入和原位生成两种方法。对于电子封装用高体积分数铝基复合材料制备工艺有多种，国内比较成熟的有粉末冶金法、压力铸造法、浸渗法（真空浸渗、真空压力浸渗）等。粉末冶金法是将陶瓷粉末和基体合金（如铝合金）粉末按照一定配比混合，在一定形状的磨具中加压成型，制成毛坯，然后在真空中加热、加压使其烧结到一起成为零件。这种工艺可以制成形状比较复杂的零件，成形精度较高，从而减少后期的机械加工。缺点是原材料以及设备成本和工艺成本较高，材料致密度较低，气密性较差，由于加热时间较长，往往存在界面反应压力浸渗法是指将液态金属在一定压力下浸渗到增强体预制块空隙中，并在压力下凝固获得复合材料的方法，常用来作高体积分数的铝基复合材料。工艺概述：先把预制块预热到一定温度，然后将其放到预热的铸型中，浇入液态金属并加压使液态金属浸渗到预制体的空隙中，保压直到凝固完毕，从铸型中取出即可获得复合材料。

无压浸渗法是Aghaianian等于1989年在直接金属氧化工艺的基础上发展而来的一种制备复合材料的新工艺将基体合金放在可控气氛的加热炉中加热到基体合金液相线以上温度，在不加压力和没有助渗剂的参与下，液态铝或其合金借自身的重力作用自动浸渗到颗粒层或预制块中，最终形成所需的复合材料。[4]我们实验室采用的就是真空压力浸渗法，我们采用的真空压力浸渗法在坩埚底部放上预制件，上面放上金属基体，然后用真空对坩埚抽真空，真空度达到-200 kPa，然后升温炉体，温度升到700 ℃铝液全部熔化后，再对坩埚加压，压强达到10～40 MPa。由此得到的复合材料的致密性最好，因为他是在抽过真空以后又在压力下浸渗进去，克服了无压浸渗和粉末冶金的致密性不高和气密性差的缺点。

4 铝基复合材料的加工

为了制成实用的铝基复合材料构件，需要对铝基复合材料进行二次成型加工和切削加工。由于增强物的加入给复合材料的二次加工带来了很大的困难，颗粒增强铝基复合材料增强物硬度高、耐磨，使这种复合材料的切削加工十分困难，对于纤维增强铝基复合材料构件一般在复合过程中完成成型过程，辅以少量的切削加工和连接即成构件。而对于短纤维、晶须、颗粒增强铝基复合材料，则可采用铸造、塑性成形、焊接、切削加工等二次加工制成实用的铝基复合材料构件。目前铸造成形方法按增强材料和金属液基体的混合方式不同，可分为搅拌铸造：可分为液态机械搅拌法和半固态机械搅拌法；正压铸造：分为挤压铸造和离心铸造；负压铸造：真空吸铸法和自浸透法。

由于增强颗粒与基体的润湿性较差我们可以采取以下措施：金属基题中加入Mg、Li等合金降低表面张力，改善润湿性；对增强颗粒表面进行预处理，去除表面污染物，改善颗粒与基体的润湿性。在铸造法中增强颗粒一般与基体密度相差较大，且两者互不润湿因而容易出现上浮，下沉的情况。解决办法：提高金属熔体的粘度，减小增强颗粒的粒径使颗粒上浮、下沉的速度变小，从而使组织均匀、性能提高。增强体的存在使温度场和浓度场、晶体生长的热力学和动力学过程发生变化。在非平衡凝固条件下，这些变化将对复合材料的组织性能有着明显的影响。

参考文献

篇6

【关键词】建筑装修过程；安全隐患对策；

公共聚集场所和居民建筑在装修过程中，为了减轻结构自重，方便建筑内空间的合理划分和追求室内装饰时尚、品味，却忽视消防安全，在建筑中大量使用易燃、可燃高分子材料，并大量使用合成及塑料制作的家具。大量可燃体的存在，加大了建筑的火灾荷载值，一旦发生火灾，极易造成巨大的经济损失和群死群伤，也给扑救这类火灾带来一定的难度。本人结合日常工作，对建筑内部装修工程存在的消防隐患及解决办法谈一下个人看法：

一、常见的建筑装修中存在的隐患

（一） 部分装修从业人员素质低，施工队伍素质差距较大。

我市虽然室内装修业发展很快，但装修档次水平却相差甚远。大型场所高档住宅是由专业装修单位设计和施工，但大部分规模较小场所、普通住宅则是由业主、住户自己找人设计施工的。这种状况给消防管理带来了很大的困难。目前，一些装修施工队伍中并没有专业的技术人员，装修工程人员也没有经过从业前的消防知识、消防技术的培训。这些人员没有经过安全培训就上岗作业，导致作业人员消防安全意识淡薄，为了经济利益，降低装修材料的等级，或者采用伪劣材料进行装修，或者在工程施工时偷工减料，变更设计，降低技术标准，给工程埋下先天性火灾隐患。

（二）施工现场管理混乱。

有的施工现场存放了大量易燃可燃材料，如宝丽板、塑料板、油漆、香蕉水等，且无专用仓库，堆放混乱，随用随放；临时用电多、乱拉乱接用电线路、地点变化频繁；临时用电量大，频繁使用电刨、电锯、切割机、电焊等；对施工住宿人员用火用电等管理不严，在现场使用火炉、液化石油气等生活用火设施，工地乱丢烟头，电气焊没有防护措施，稍有不慎，极易引起火灾。

（三）个别建设方消防安全意识淡薄，随意降低防火技术标准。

个别建设单位只注重经济效益，忽视安全效益，加上对《消防法》内容知之甚少，对于规范更是无从了解，为了降低装修成本、或者为了美观，不能正确处理装修效果和消防安全的关系，只考虑少投资，不考虑经营场所的消防安全，不能严格按照消防部门下发的《建筑消防设计防火审核意见书》要求进行施工。施工单位随意迎合建设者，“你怎么说，我怎么干”，致使工程大量选用可燃材料，特别是对于隐蔽工程和电器设备，采用不符合国家有关安全技术规定的材料和敷设方式，严重降低了建筑物的耐火等级，增加了建筑的火灾荷载，造成消防安全隐患。还有部分室内装修工程均是在消防监督检查时发现补报，往往检查时已经到了后期，给火灾隐患整改工作造成了很大难度。

二、在建筑内部装修中应该采取的解决对策

（一）加大消防监督检查和执法力度。

内部装修工程施工工期较短，多数工程只有几个月，甚至更短，如不及时发现，就会出现疏漏，因此对内部装修工程消防监督检查，要快、要勤。按照《中华人民共和国消防法》、《重庆市消防条例》、《建筑内部装修设计防火规范》等法律法规加大对装修、施工单位的执法监督检查力度，特别是未经消防审核、验收同意，擅自施工或投入使用的消防违法行为。对申报装修审核的消防工程，应提前介入，跟踪监督服务，及时掌握施工进度、材料的可燃程度、隐蔽工程状况、防火阻燃处理等重要环节。同时，要加大执法力度，严肃查处未经消防审核、验收同意，擅自施工、投入使用或开业以及擅自降低消防技术标准等违法违章行为。

（二）严把审核、施工检查、竣工验收、使用或开业前消防检查关。

内部装修工程消防火灾隐患的遗留大都在工程的设计和施工阶段，因此要严格把好这两个环节。一是限制可燃复合材料的使用量，在建筑设计审核中一定要按照《建规》、《高规》规定以及《建筑内部装修设计防火规范》（GB2005）要求，准确适用规范对各类建筑物内部不同部位应采用的装修材料进行检验。二是内部装修是否遮挡消防设施、疏散指示标志及安全出口，又无妨碍消防设施和疏散走道的正常使用。三是是否按规定设置自动消防设施。四是把好建筑装修电气审核关。火灾统计资料表明，因电气设备及其线路故障而引起的火灾占相当的比例，主要是由于电气设备和线路敷设在有可燃物的闷顶和可燃隔断夹层内而未穿防火阻燃管保护。

施工过程中加强消防监督检查，完善各项防火措施。有了《建筑消防设计防火审核意见书》，装修业主未必照此执行。在施工过程中，有的不按经消防审核同意的设计图纸施工，擅自更改、砍掉或减少消防设施设备，降低装修材料的燃烧性能等级，有的使用假冒伪劣产品、偷工减料，在一些隐蔽工程上做手脚，造成很多先天性火灾隐患。因此严格装修施工的中间环节，至关重要。

竣工验收时，要认真对照审核批准的施工图、审核意见以及竣工图纸，进行逐项验收，检查所有的施工资料，特别是对装修材料的送检情况、隐蔽工程的记录，消防设施的产品质量、施工质量，按照国家有关法规和技术标准实行严格检查，不合格的不准投入使用，这样才能使大量的火灾隐患消除在萌芽状态，起到积极的遏止作用。

（三）大力开展消防宣传教育。

多数建设、施工单位和个人不了解消防建筑审核工作的程序和有关法律法规，有的错误地认为土建工程已审批，室内装修工程不需要审批。因此，做好消防宣传教育，对于做好建审工作，预防火灾的发生具有十分重要的意义。《消防法》规定：“设计单位应当按照国家工程建筑消防技术标准进行设计，建设单位应当将建筑工程的消防设计图纸及有关资料报送公安消防机构审核；未经审核或者经审核不合格的，建设行政主管部门不得发给施工许可证，建设单位不得施工”；“建筑构件和建筑材料的防火性能必须符合国家标准或者行业标准”；“违反消防法规经责令限期改正，逾期不改的违法行为，必将承担行政处罚和经济处罚的法律责任”。我们应把这些相关的法规以群众喜闻乐见的方式进行宣传，使之家喻户晓，促使单位、广大群众树立起“预防火灾，人人有责”的消防意识，自觉遵守消防法律、法规，认真履行各自的消防安全义务。

（四）加强消防安全知识培训。

建立完善企业法人、消防安全管理人、特殊工种培训上岗制度，通过培训，使之了解、掌握、理解并自觉遵守消防法律法规。消防安全培训工作要有针对性，对装修设计人员、建设单位负责人要侧重于相关内部装修工程法律法规和技术规范的培训，对施工技术人员要侧重于有关法律法规和技术规范以及操作规程的培训，结合典型火灾、违规违章案例，教育启发他们。我们消防部门要帮助装修和施工单位制定消防安全培训教育计划，对施工人员和临时招募人员开展经常性的消防知识培训工作，使内部装修工程相关人员的消防法律法规知识和自觉遵守意识不断提高。

要控制建筑装修工程隐患的滋生，只有提高全社会的消防安全意识，提高从业人员素质，同时我们消防部门必须把好审核、检查、验收和使用前的检查等关口，才能从根本上杜绝火灾隐患，减少火灾的发生。

参考文献：

[1]王刚；如何实施建筑内部装修工程电气安装施工验收[J]；消防科学与技术；1997年03期

篇7

关键词：生态校园人工湿地系统雨水生物浮床植物配置

中图分类号：S156文献标识码： A 文章编号：

1．前言

世纪之交，我国大学的数量和质量相对于经济的发展和社会的需求有相当的差距，促使了我国大学校园建设以前所未有的速度与规模蓬勃发展。然而，在新落成的大量校园面前，我们感到了一些隐忧：某些校园高速而大规模建设，却忽视了保留校园用地的优越自然环境，只是简单地反映用地的坡向、水体等形式元素，而不是保护用地生态系统的功能内涵；校园景观中美轮美奂的人工元素占据绝对优势，校园环境却显得冷漠并将师生隔绝于自然界之外或者简单地把校园当作公园，把校园当作城市小区，校园环境的文化内涵得不到恰当的体现等等。这些隐忧引起了我们对校园规划的反思，校园的建设是否要以环境的衰退与生态平衡的破坏为代价？优美的自然环境与现代化的大学校园能否兼得？如何才能通过规划设计使环境的目标与功能的目标同时达到并且互相促进？水作为校园建设不可或缺的资源，如何提高水资源的利用率，实现水资源的循环利用，是生态校园规划建设中应考虑的问题。

2．校园人工湿地系统

2.1建筑大学人工湿地系统

人工湿地系统是指在人工模拟天然湿地的条件下，利用基质、水生(湿地)植物和微生物的相互关联，以及物理、化学和生物的三重协同作用来净化污水的生态系统。人工湿地是一个综合的生态系统，它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理，结构与功能协调原则，在促进废水中污染物质良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止环境的再污染，获得污水处理与资源化的最佳效益。人工湿地处理系统具有缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、投资省、运行费用低等特点，非常适合校园的污水处理。其优点将成为生态型校园污水处理的另一种选择。

人工湿地处理系统的核心是土壤－微生物－植物系统，该系统具有生命的基本特征，好比一个“过滤器”，其本身就是可再生的资源，它是一个充分利用土壤－微生物－植物系统中的自然条件净化污水的生态系统，具有高效、安全、可调控的特征。

2.2建大校园湿地系统改造建议

下图为校园人工湿地系统流程图，主要工艺过程由提升设备（包括提升装置、格栅、集水池）、人工湿地以及连接各工序的管渠等部分组成。

人工湿地系统流程图

校园雨水由雨水管网收集后,首先通过10mm的格栅去除树叶等大的漂浮物，然后进入地埋式沉砂池,以去除绝大部分的砂粒和悬浮固体。蓄水池的出水由泵和自流出水管根据池内水位控制。降雨期间蓄水池充满时，水经自流出水管溢流至景观湖体，旱季或雨天的蓄水水位达不到自流出水管水位时，蓄水池中的水先通过泵打入景观湖体，再从景观湖体自流进入人工湿地。该人工湿地系统的各单体构筑物具有不同的进水特征，格栅和沉砂池接纳校园雨水管网汇集的全部径流；蓄水池同时担负调蓄、净化(沉淀)和溢流等三重功能；人工湿地在暴雨时处理经蓄水池净化后的雨水(雨小时调蓄池未充满)或承受自流雨水的冲击负荷,雨后则处理经蓄水池净化后的蓄存雨水和景观湖体的循环水量。

1）人工湿地设计

校园湿地利用人工湿地技术去除雨水中的污染物，再回用于湖泊等景观水体，与传统注入清洁水置换湖水相比，能够节省大量宝贵的水资源。而净化后的雨水排入景观水体，减少了景观水体的环境污染程度，因减少污染而产生的经济效益也是很大的。人工湿地运行费用低廉，直接、间接经济效益显著。通过净化雨水补给校园用水与人工湿地改善湖水，也使城市湖泊生态环境得到改善，为人们提供了环境良好的休闲娱乐场所，其社会效益显著。

（1）生物浮床

人工生物浮床又称为生态浮床、生物浮岛等。它是一种以水生植物为主体。运用无土栽培技术原理，以高分子材料、无机非金属材料等为载体和基质，以净化水质为主要目的的生态技术。它主要通过植物根部的吸收、吸附作用和物种竞争相克机理，削减富营养化水体中的氮、磷及有机物质，从而起到净化水质的作用。生物浮床在净化水质的效果基础上还可以营造水上景观。因此，可选择在景观湖种植若干段生物浮床，可以对景观水体水质起到一定的净化和保持效果。

1）生物浮床植物配置

(1)植物品种选择原则：①适宜东北水系水质条件的水生或陆生植物品种；②根系发达、根茎分蘖繁殖能力强，即个体分株快；③植物生长快、生长量大；④植株优美，具有一定的观赏性。

(2)植物品种：结合沈阳市水系水质现状，通过品种、生长习性、气候变化、水质现状等调研分析，选择的植物品种有芦苇、蒿草。

2）人工生物浮床的构建

浮床设计原则：①材质比重小，绿色环保，防腐蚀，耐老化，可反复多次使用；②浮床床体具有较好的强度，能抵抗较大风浪冲击；③采用柔性连接，使浮床整体能随水体上下浮动；④浮床植物栽种孔穴，应满足植物生长期种植密度要求。

（2）岸边植物布置

对景观湖沿岸进行立体绿化，可以达到净化、改善水质，改善空气环境，改善河岸的自然状态，保持水土和降低洪涝灾害，增加绿地面积，丰富城市景观的目的。

1）植物选择的原则：

植物种类的不同主要在于不同的生长速率及向根部输送氧气的能力以及植物根际微生物的特性进而影响到污染物去除的能力。湿地植物还影响水的运动，植物密度与生活型都会影响到植物减缓水流的速度，从而带来悬浮颗粒吸附与沉降的差异。不同种类的植物其根系表面积和通气组织也有所不同，根系表面积影响微生物的附着，通气组织影响氧的释放，从而影响人工湿地的净化效果。

2）水生植物的布置

为了避免沿岸死水区发生富营养化，大部分岸边线设计使用以挺水植物为主导的水生植物群落来保持水质，并同时兼有景观效果、改善环境，保持水土的作

用。可供选择的植物：

3）湖岸防护绿地的布置

选择一些耐水湿的树种，其密集的根系能够给河岸一定的保护作用及显著的加固作用，以提高平均水位上下河岸的稳定性。堤岸的绿化种植方法有护岸造林、结合休闲观赏形式等，具体的绿化形式视绿带功能、宽度等而定。一般来说，中小湖体乔灌木的种植可规整些，株、行距可密些；硬体的驳岸护岸则应多考虑运用垂直绿化，以增加绿视效果。

3.结论

通过对校园景观水系的研究，对于解决寒冷地区人工生态湿地系统在校园应用，提出来相应的解决办法，采取合理的水生植物种植规划和水体浮岛的设计，将使校园的人工湿地系统有进一步改善的作用，对于进化水体和合理配置校园水资源也有一定的效益作用。

4.参考文献

1. 王品才，某生态校园雨水调蓄与资源化利用研究，天津大学研究生论文；

2. 杨强，西安建筑科技大学草堂校区生态校园模式研究，西安建筑科技大学研究生论文；

3. 张磊、刘建民，国外生态校园的研究方向与建设实践，山东建筑大学学报；