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汽车内饰复合材料研究现状论文

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汽车内饰复合材料研究现状论文

试析《董卿主持风格》中央电视台的节目主持人,多年以来一直被各地的媒体公认为效仿的楷模,或者是追求的方向。可是就像萝卜青菜一样,央视的主持人风格不同,各有特点。而我则偏爱青菜的清新,喜欢即时尚又不乏营养的综艺节目主持人,这几年央视的领军人物当然就非董卿莫数了。 在观众的印象中董卿是一位专业的晚会节目主持人,大方得体,气质稳重,穿着成熟又不失风尚,在央视各套电视台的综艺节目中频频出现,成为中国观众最熟悉的主持人之一。我认为,央视的主持人从杨澜开始是我比较有印象的了,然后是倪萍,再后是周涛,一直到现在的董卿。除了董卿具有年龄优势以外,能在如此激烈的竞争与淘汰中站住脚,一定要有自己的特色。回头看,第一届比较著名的正大综艺主持人杨澜,当时的主持特点是比较阳光和知性。她一再证明着她被观众所喜爱。之后的倪萍,鲜明对比,主要是成熟稳重和亲切感强,易于带动现场气氛。经常用真情感染观众,把观众搞得眼泪汪汪,瞬时让观众耳目一新,也证明她获得了大多数观众的喜爱,可是这一特点,也有少数观众渐渐产生反感,随着时间的增长,观众们觉得这种过于煽情的主持风格已经看够看累了,需要新鲜血液。周涛正是当时观众眼中的新鲜血液,她外表时尚,和轻松干练的主持风格,正和大众的胃口,主持节目的时候,废话很少,语言干练,精巧。着实吸引了观众的眼球。而董卿,在我看来,她聪明的具备了以上三位的所有特点于自身,知性,时尚,又善于对着镜头抒发自身情感的她,在各种场合应变及时,大方得体,并且懂得看场合随时变换风格。比如《青歌大赛》时,她会让自己尽量轻松一些,和紧张的参赛选手形成对比,同时又可以缓和选手的情绪,却把握分寸不会因为自己的轻松,影响到赛场的严肃气氛,这里可以看见杨澜的知性。而《欢乐中国行》,正是一个半分百的娱乐节目,董卿拿出了自己一切的开朗活泼,尽量做到时尚又亲切,在台上表现活跃,却不像其他地方台的节目主持人在台上乱来,这里有一点周涛的时尚又精巧。我曾经还多次看过董卿主持的慈善类节目,比如说最近的《为了母亲的微笑》是一场为了灾区贫困儿童捐款的晚会。我想她有些效仿了倪萍的本事,在描述灾区儿童生活状态时动了真情,而感动了在场和电视机前的所有观众。而超越倪萍的是,恰到好处的只让眼泪在眼圈里打转。(这点是真本事!)另外,董卿的穿着时尚得体,身材苗条,所以在视觉上经常给人耳目一新的感觉,基本功扎实,虽然是上海人,但吐字归音非常清楚,是我最需要学习的,基本功是最最重要的,让观众听清楚,听明白是基本。因此在各种场合,她都可以展现她优秀的功底。这是我对董卿的基础了解,我印象中她没有出过书,所以了解不足,请师傅指正!

1. 航空航天,飞机的外壳和内部装备都可以用碳纤维来完成,同等强度,轻于合金,省燃料。2. 风力发电,发电机的叶片由碳纤维+玻纤制作,电力环保,未来能源的方向之一。3. 体育市场,高尔夫球杆身、网羽球拍、登山杖、自行车、滑雪板、溜冰鞋、钓竿、潜水气瓶等等高档产品都由碳纤维制作。4. 汽车配件,外壳、车架、空气动力学配件、座椅、内饰甚至轮毂都可以由碳纤维制作,同样属于高端市场。5. 建筑加固,碳纤维短切丝可以用于混凝土内,加强加固的作用6. 流行市场,由于碳纤维可以制作出高档感的外观,在鞋底、袖扣、皮带扣、高档烟酒包装、电子产品外壳等领域也被青睐,但用量少,都为高档产品。7. 音乐领域,提琴、吉他、笛、等乐器以及音箱由碳纤维制作的效果非常令人惊叹。8. 其他: 头盔、鼠标垫、眼镜架、三脚架、手表等领域亦有应用。

下面所说均为纤维增强复合材料,希望对你有帮助先说优势(以纤维增强复合材料为例)轻质高强相对密度在1.5~2.0之间,只有碳钢的1/4~1/5,可是拉伸强度却接近,甚至超过碳素钢,而比强度可以与高级合金钢相比。因此,在航空、火箭、宇宙飞行器、高压容器以及在其他需要减轻自重的制品应用中,都具有卓越成效。某些环氧FRP的拉伸、弯曲和压缩强度均能达到400Mpa以上。 耐腐蚀性能好FRP是良好的耐腐材料,对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。已应用到化工防腐的各个方面,正在取代碳钢、不锈钢、木材、有色金属等。 电性能好是优良的绝缘材料,用来制造绝缘体。高频下仍能保护良好介电性。微波透过性良好,已广泛用于雷达天线罩。 热性能良好FRP热导率低,室温下为1.25~1.67kJ/(m·h·K),只有金属的1/100~1/1000,是优良的绝热材料。在瞬时超高温情况下,是理想的热防护和耐烧蚀材料,能保护宇宙飞行器在2000℃以上承受高速气流的冲刷。 可设计性好(1)可以根据需要,灵活地设计出各种结构产品,来满足使用要求,可以使产品有很好的整体性。 (2)可以充分选择材料来满足产品的性能,如:可以设计出耐腐的,耐瞬时高温的、产品某方向上有特别高强度的、介电性好的,等等。 工艺性优良(1)可以根据产品的形状、技术要求、用途及数量来灵活地选择成型工艺。 (2)工艺简单,可以一次成型,经济效果突出,尤其对形状复杂、不易成型的数量少的产品,更突出它的工艺优越性。应用领域:FRP应用领域一:FRP在我国建筑领域的应用 80年代以前,FRP主要用于军工产品,院所之间受到保密限制,不便交流,建筑师对FRP的优良性能不了解,得不到可靠的性能数据,因此未大量用于建筑结构。90年代开始,随着对FRP研究工作的不断深入,使FRP的缺陷得以克服,产品价格有所下降。在大型建筑结构中的应用取得很好的效果。下面简要介绍几个实例:(1)大型FRP机房:1991年在杭州市建成,该机房与其下面宾馆取得建筑上的协调,从外观上难于区分,效果很好;(2)卡拉OK娱乐厅柱形屋盖:长26m,跨度10m,1992年在上海大中华橡胶厂楼顶建成,十分美观实用;(3)旋转餐厅球形屋盖:球径45m,1993年在上海长江口商城建成;(4)东方明珠电视塔大堂双曲面屋盖及内装饰件:直径60m,总面积约5000m2,1994年完成。从合同签订至安装完成仅用了三个多月,使用至今,效果很好;(5)方舟大厦尖顶(高7m)及拼装屋面(约300m2):1996年建成,1997年3月安装完毕。国外建筑领域应用FRP的数量大、品种多复合材料在整个工程材料中用量从1950年的2%将上升到2000年的14.7%,预计2020年将有望达到18.4%。美国1993年用量23.7万t,占总量的20%,仅次于交通运输业,是第二大应用领域;英国1992年占总用量的26.6%,是第一大应用领域;西欧1992年用量24.7万t,占总量的21.3%,是第二大应用领域;日本1993年用量23,7万t,占总用量的55%左右,是第一大应用领域。国外FRP在建筑领域的应用实例有①直径66m的全FRP球形娱乐场:该建筑位于美国西海岸临近旧金山的里诺市,该建筑由2000多块四边形FRP单元件拼装而成;②美国New Jersey州、大西洋城Trump Taj Mahal综合娱乐场:占地39万m2,门面1.6km长,大部分是FRP艺术造型装饰件,共有二万三千多件,总值约1500万美元;③美国New York 的 FRP可口可乐大广告牌:立体状l2.5m×19.8m,“可口可乐瓶”高12.8m,冰块高3m;④美国Boston许多建筑物门窗、门面、栏杆、屋檐板、装饰拱都采用FRP;⑤美国Atlanta银行大厅高楼层盖采用FRP,美国Florida Tampa市C&S银行大楼(该州西海岸最高的大厦,43层),采用半锥形FRP屋盖,高7.9m,都兼有防腐、透波和抗风等多种功能。还有机场和气象雷达罩等也都采用FRP。据粗略统计,FRP在建筑领域的应用主要有以下五个方面:①各种异形建筑结构物:雷达天线罩、岗亭、广告牌(物)、球形娱乐场、球幕影剧院、大跨度机库、车库、仓库、旋转餐厅屋盖、卡拉OK娱乐厅柱形屋盖、运动场大跨度看台屋盖、室内运动场屋盖和高层建筑锥形顶等;②各种功能性建筑物:电视塔透波墙、透波机房、屏蔽房、隔声墙、化工厂防腐车间、码头FRP与金属复合椿、医院防辐射复合墙、大型冷却塔、污水处理厂防腐板、大型耐腐蚀槽、罐等;③各种建筑物内外装饰件:屋檐、沿口、门楣、骑马廊、灯槽、灯饰、罗马柱、吊顶、艺术花瓶、假山瀑布、吉祥动物(狮子、牛、象等)等;④小康居室、办公室建筑构件:门、隔墙、隔段、家具、厨房用具、花园栏杆、围墙、小车库、游泳池、各种窗框、盆景等;⑤各种卫生洁具:整体卫生盒子间、整体淋浴间、水箱、移动厕所、净化池、洗面盆具、抽水马桶、浴缸、太阳能热水器等。二:运输部门:以汽车为中心增长1.7%,即使客车出售辆数下降,但玻璃纤维增强塑料(FRP)制品正在平稳上升。汽车主体使用400种以上的部件是SMC产品,2007年新型汽车使用100种以上的部件。玻璃纤维增强热塑性塑料(FRTP)的使用量迅速提高。汽车发动机使用的FR-Nylon制吸气集合管。比铝制汽车发动机效率高,而且经济。汽车传动轴是拉挤成型,材料采用碳纤维、乙烯基酯和铝管制成。目前,已活跃在汽车市场上。最主要的是用拉挤成型的空调设备用通风管。铁道部对全FRP制车辆进行了现场试验,并在今年投放市场。三:土木建筑部门:FRP制品在住宅方面也不断增加。在基础建筑方面有干线公路桥、人行桥、港湾用桥墩。另外也广泛使用用来增强混凝土的FRP筋。四:耐腐蚀器械方面:FRP在器械方面用途广泛。半导体界和化学界、污水处理和下水道处理方面、石油、煤气用平台、化工贮存罐等。五:船舶方面。六:电气、电子:印刷电路板、雷达罩的需求旺盛。用FW生产的照明电杆已有增长趋势,并开始进行电线杆子现场实验。目前欧洲已大量生产。美国也投放市场。电子方面的陈旧化也有待刺激。预计今后手提式电话机等也会采用FRP、FRTP制品。七:消费材料:FRP耐老化、外观美观,替代了原用材料。卫星广播天线以及DBS天线的销售量正在增长,特别是DBS天线的销售量增长迅速。用碳纤维生产的高尔夫球杆也势在必增,生产碳纤维的厂家也增加了设备。八:家电、办公设备:新设计的缝纫机壳的销售量也在增长。目前新建住宅受到转卖的影响,家电也不断增长。办公设备市场大、销售广、基础雄厚。FRTP玻璃钢格栅具有优良的耐腐蚀性能、耐热性、刚性、难燃性,所以在家电、办公设备的使用上占优势。九:航空、防卫方面。FRP型材应用实例FRP工具柄本系列产品主要应用在包括铲子、耙子、锄头、剪刀、锤子等园林工具和五金工具上。 FRP拉挤圆管本系列产品适用于制作帐蓬、蚊帐、箱包、手袋、X展架、工具柄、风车、高尔夫(球袋、旗杆、练习杆、练习网)、三脚架、喷雾杆、脚架杆、玩具骨架、飞碟骨架、空竹手柄、风筝杆等。 FRP拉挤圆棒本系列产品适用于制作雨伞骨、风筝骨架、PCB设备、航模飞机、支架毯、沙滩席、转动轴、轴芯、窗帘杆、玩具、箱包、飞蝶、旗杆(桌旗、车旗、手摇旗、刀型旗)、植物支撑架、篱笆、烟囱杆、游戏毯支撑架、窗帘转/拨棒等。 FRP拉挤扁条系列本系列产品适用于制作瑜珈健身圈、魔力圈、健身器材、玩具弓、窗帘条、箱包、手袋、旗杆横条、工具手柄等。 FRP格栅平台系列本系列产品主要有玻璃钢格栅、防腐平台、走道和围栏系统、绝缘梯子、冷却塔支撑架、电缆桥架、地铁轨道罩等。 拉挤产品深加工系列我们根据客户需求对玻璃纤维杆、玻璃纤维管、玻璃纤维棒表面包PP PE PVC,此产品已经广泛用于园艺及农业上。

纳米材料技术作为一门高新科学技术,纳米技术具有极大的价值和作用。下面我给大家分享一些纳米材料与技术3000字论文, 希望能对大家有所帮助!纳米材料与技术3000字论文篇一:《试谈纳米复合材料技术发展及前景》 [摘要]纳米材料是指材料显微结构中至少有一相的一维尺度在100nm以内的材料。纳米材料由于平均粒径微小、表面原子多、比表面积大、表面能高,因而其性质显示出独特的小尺寸效应、表面效应等特性,具有许多常规材料不可能具有的性能。纳米材料由于其超凡的特性,引起了人们越来越广泛的关注,不少学者认为纳米材料将是21世纪最有前途的材料之一,纳米技术将成为21世纪的主导技术。 [关键词]高聚物纳米复合材料 一、 纳米材料的特性 当材料的尺寸进入纳米级,材料便会出现以下奇异的物理性能: 1、尺寸效应 当超细微粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或投射深度等物理特征尺寸相当或更小时,晶体的边界条件将被破坏,非晶态纳米微粒的颗粒表面附近原子密度减小,导致声、光电、磁、热、力学等特性呈现出新的小尺寸效应。如当颗粒的粒径降到纳米级时,材料的磁性就会发生很大变化,如一般铁的矫顽力约为80A/m,而直径小于20nm的铁,其矫顽力却增加了1000倍。若将纳米粒子添加到聚合物中,不但可以改善聚合物的力学性能,甚至还可以赋予其新性能。 2、表面效应 一般随着微粒尺寸的减小,微粒中表面原子与原子总数之比将会增加,表面积也将会增大,从而引起材料性能的变化,这就是纳米粒子的表面效应。 纳米微粒尺寸d(nm) 包含总原子表面原子所占比例(%)103×1042044×1034022.5×1028013099从表1中可以看出,随着纳米粒子粒径的减小,表面原子所占比例急剧增加。由于表面原子数增多,原子配位不足及高的表面能,使这些表面原子具有高的活性,很容易与 其它 原子结合。若将纳米粒子添加到高聚物中,这些具有不饱和性质的表面原子就很容易同高聚物分子链段发生物理化学作用。 3、量子隧道效应 微观粒子贯穿势垒的能力称为隧道效应。纳米粒子的磁化强度等也具有隧道效应,它们可以穿越宏观系统的势垒而产生变化,这称为纳米粒子的宏观量子隧道效应。它的研究对基础研究及实际 应用,如导电、导磁高聚物、微波吸收高聚物等,都具有重要意义。 二、高聚物/纳米复合材料的技术进展 对于高聚物/纳米复合材料的研究十分广泛,按纳米粒子种类的不同可把高聚物/纳米复合材料分为以下几类: 1、高聚物/粘土纳米复合材料 由于层状无机物在一定驱动力作用下能碎裂成纳米尺寸的结构微区,其片层间距一般为纳米级,它不仅可让聚合物嵌入夹层,形成“嵌入纳米复合材料”,还可使片层均匀分散于聚合物中形成“层离纳米复合材料”。其中粘土易与有机阳离子发生交换反应,具有的亲油性甚至可引入与聚合物发生反应的官能团来提高其粘结。其制备的技术有插层法和剥离法,插层法是预先对粘土片层间进行插层处理后,制成“嵌入纳米复合材料”,而剥离法则是采用一些手段对粘土片层直接进行剥离,形成“层离纳米复合材料”。 2、高聚物/刚性纳米粒子复合材料 用刚性纳米粒子对力学性能有一定脆性的聚合物增韧是改善其力学性能的另一种可行性 方法 。随着无机粒子微细化技术和粒子表面处理技术的 发展 ,特别是近年来纳米级无机粒子的出现,塑料的增韧彻底冲破了以往在塑料中加入橡胶类弹性体的做法。采用纳米刚性粒子填充不仅会使韧性、强度得到提高,而且其性价比也将是不能比拟的。 3、高聚物/碳纳米管复合材料 碳纳米管于1991年由S.Iijima 发现,其直径比碳纤维小数千倍,其主要用途之一是作为聚合物复合材料的增强材料。 碳纳米管的力学性能相当突出。现已测出碳纳米管的强度实验值为30-50GPa。尽管碳纳米管的强度高,脆性却不象碳纤维那样高。碳纤维在约1%变形时就会断裂,而碳纳米管要到约18%变形时才断裂。碳纳米管的层间剪切强度高达500MPa,比传统碳纤维增强环氧树脂复合材料高一个数量级。 在电性能方面,碳纳米管作聚合物的填料具有独特的优势。加入少量碳纳米管即可大幅度提高材料的导电性。与以往为提高导电性而向树脂中加入的碳黑相比,碳纳米管有高的长径比,因此其体积含量可比球状碳黑减少很多。同时,由于纳米管的本身长度极短而且柔曲性好,填入聚合物基体时不会断裂,因而能保持其高长径比。爱尔兰都柏林Trinity学院进行的研究表明,在塑料中含2%-3%的多壁碳纳米管使电导率提高了14个数量级,从10-12s/m提高到了102s/m。 三、前景与展望 在高聚物/纳米复合材料的研究中存在的主要问题是:高聚物与纳米材料的分散缺乏专业设备,用传统的设备往往不能使纳米粒子很好的分散,同时高聚物表面处理还不够理想。我国纳米材料研究起步虽晚但 发展 很快,对于有些方面的研究 工作与国外相比还处于较先进水平。如:漆宗能等对聚合物基粘土纳米复合材料的研究;黄锐等利用刚性粒子对聚合物改性的研究都在学术界很有影响;另外,四川大学高分子 科学 与工程国家重点实验室发明的磨盘法、超声波法制备聚合物基纳米复合材料也是一种很有前景的手段。尽管如此,在总体水平上我国与先进国家相比尚有一定差距。但无可否认,纳米材料由于独特的性能,使其在增强聚合物 应用中有着广泛的前景,纳米材料的应用对开发研究高性能聚合物复合材料有重大意义。特别是随着廉价纳米材料不断开发应用,粒子表面处理技术的不断进步,纳米材料增强、增韧聚合物机理的研究不断完善,纳米材料改性的聚合物将逐步向 工业 化方向发展,其应用前景会更加诱人。 参考 文献 : [1] 李见主编.新型材料导论.北京:冶金工业出版社,1987. [2]都有为.第三期工程科技 论坛 ——‘纳米材料与技术’ 报告 会. [3]rohlich J,Kautz H,Thomann R[J].Polymer,2004,45(7):2155-2164. 纳米材料与技术3000字论文篇二:《试论纳米技术在新型包装材料中的应用》 【摘 要】作为一门高新科学技术,纳米技术具有极大的价值和作用。进入20世纪90年代,纳米科学得到迅速的发展,产生了纳米材料学、纳米化工学、纳米机械学及纳米生物学等,由此产生的纳米技术产品也层出不穷,并开始涉及汽车行业。 【关键词】纳米技术 包装材料 1 纳米技术促进了汽车材料技术的发展 纳米技术可应用在汽车的任何部位,包括发动机、底盘、车身、内饰、车胎、传动系统、排气系统等。例如,在汽车车身部分,利用纳米技术可强化钢板结构,提高车体的碰撞安全性。另外,利用纳米涂料烤漆,可使车身外观色泽更为鲜亮、更耐蚀、耐磨。内装部分,利用纳米材料良好的吸附能力、杀菌能力、除臭能力使室内空气更加清洁、安全。在排气系统方面,利用纳米金属做为触媒,具有较高的转换效果。 由于纳米技术具有奇特功效,它在汽车上得到了广泛的应用,提升汽车性能的同时延长使用寿命。 2 现代汽车上的纳米材料 (1)纳米面漆。汽车面漆是对汽车质量的直观评价,它不但决定着汽车的美观与否,而且直接影响着汽车的市场竞争力。所以汽车面漆除要求具有高装饰性外,还要求有优良的耐久性,包括抵抗紫外线、水分、化学物质及酸雨的侵蚀和抗划痕的性能。纳米涂料可以满足上述要求。纳米颗粒分散在有机聚合物骨架中,作承受负载的填料,与骨架材料相互作用,有助于提高材料的韧性和其它机械性能。研究表明,将10%的纳米级TiO2粒子完全分散于树脂中,可提高其机械性能,尤其可使抗划痕性能大大提高,而且外观好,利于制造汽车面漆涂料;将改性纳米CaCO3以质量分数15%加入聚氨酯清漆涂料中,可提高清漆涂料的光泽、流平性、柔韧性及涂层硬度等。 纳米TiO2是一种抗紫外线辐射材料,加之其极微小颗粒的比表面积大,能在涂料干燥时很快形成网络结构,可同时增强涂料的强度、光洁度和抗老化性;以纳米高岭土作填料,制得的聚甲基丙烯酸甲酯纳米复合材料不仅透明,而且吸收紫外线,同时也可提高热稳定性,适合于制造汽车面漆涂料。 (2)纳米塑料。纳米塑料可以改变传统塑料的特性,呈现出优异的物理性能:强度高,耐热性强,比重更小。随着汽车应用塑料数量越来越多,纳米塑料会普遍应用在汽车上。主要有阻燃塑料、增强塑料、抗紫外线老化塑料、抗菌塑料等。阻燃塑料是燃烧时,超细的纳米材料颗粒能覆盖在被燃材料表面并生成一层均匀的碳化层,起到隔热、隔氧、抑烟和防熔滴的作用,从而起到阻燃作用。 目前汽车设计要求规定,凡通过乘客座舱的线路、管路和设备材料必须要符合阻燃标准,例如内饰和电气部分的面板、包裹导线的胶套,包裹线束的波纹管、胶管等,使用阻燃塑料比较容易达到要求。增强塑料是在塑料中填充经表面处理的纳米级无机材料蒙脱土、CaCO3、SiO2等,这些材料对聚丙烯的分子结晶有明显的聚敛作用,可以使聚丙烯等塑料的抗拉强度、抗冲击韧性和弹性模量上升,使塑料的物理性能得到明显改善。 抗紫外线老化塑料是将纳米级的TiO2、ZnO等无机抗紫外线粉体混炼填充到塑料基材中。这些填充粉体对紫外线具有极好的吸收能力和反射能力,因此这种塑料能够吸收和反射紫外线,比普通塑料的抗紫外线能力提高20倍以上。据报道这类材料经过连续700小时热光照射后,其扩张强度损失仅为10%,如果作为暴露在外的车身塑料构件材料,能有效延长其使用寿命。抗菌塑料是将无机的纳米级抗菌剂利用纳米技术充分地分散于塑料制品中,可将附着在塑料上的细菌杀死或抑制生长。这些纳米级抗菌剂是以银、锌、铜等金属离子包裹纳米TiO2、CaCO3等制成,可以破坏细菌生长环境。据介绍无机纳米抗菌塑料加工简单,广谱抗菌,24小时接触杀菌率达90%,无副作用。 (3)纳米润滑剂。纳米润滑剂是采用纳米技术改善润滑油分子结构的纯石油产品,它不会对润滑油添加剂、稳定剂、处理剂、发动机增润剂和减磨剂等产品产生不良作用,只是在零件金属表面自动形成纯烃类单个原子厚度的一层薄膜。由于这些微小烃类分子间的相互吸附作用,能够完全填充金属表面的微孔,最大可能地减小金属与金属间微孔的摩擦。与高级润滑油或固定添加剂相比,其极压可增加3倍-4倍,磨损面减小16倍。由于金属表面得到了保护,减小了磨损,使用寿命成倍增加。 另外,由于纳米粒子尺寸小,经过纳米技术处理的部分材料耐磨性是黄铜的27倍、钢铁的7倍。目前纳米陶瓷轴承已经应用在奔驰等高级轿车上,使机械转速加快、质量减小、稳定性增强,使用寿命延长。 (4)纳米汽油。纳米汽油最大优点是节约能源和减少污染,目前已经开始研制。该技术是一种利用现代最新纳米技术开发的汽油微乳化剂。它能对汽油品质进行改造,最大限度地促进汽油燃烧,使用时只要将微乳化剂以适当比例加入汽油便可。交通部汽车运输节能技术检测中心的专家经试验后认为,汽车在使用加入该微乳化剂的汽油后,可降低其油耗10%~20%,增加动力性能25%,并使尾气中的污染物(浮碳、碳氢化合物和氮氧化合物等)排放降低50%~80%。它还可以清除积碳,提高汽油的综合性能。更令人注意的是,纳米技术应用在燃料电池上,可以节省大量成本。因为纳米材料在室温条件下具有优异的储氢能力。根据实验结果,在室温常压下,约2/3的氢能可以从这些纳米材料中得以释放,故其能替代昂贵的超低温液氢储存装置。 (5)纳米橡胶。汽车中橡胶材料的应用以轮胎的用量最大。在轮胎橡胶的生产中,橡胶助剂大部分成粉体状,如炭黑、白炭黑等补强填充剂、促进剂、防老剂等。以粉体状物质而言,纳米化是现阶段橡胶的主要发展趋势。新一代纳米技术已成功运用其它纳米粒子作为助剂,而不再局限于使用炭黑或白炭黑,汽车中最大的改变即是,轮胎的颜色已不再仅限于黑色,而能有多样化的鲜艳色彩。另外无论在强度、耐磨性或抗老化等性能上,新的纳米轮胎均较传统轮胎都优异,例如轮胎侧面胶的抗裂痕性能将由10万次提高到50万次。 (6)纳米传感器。传感器是纳米技术应用的一个重要领域,随着纳米技术的进步,造价更低、功能更强的微型传感器将广泛应用在社会生活的各个方面。半导体纳米材料做成的各种传感器,可灵敏地检测温度、湿度和大气成分的变化,这在汽车尾气和大气环境保护上已得到应用。纳米材料来制作汽车尾气传感器,可以对汽车尾气中的污染气体进行吸附与过滤,并对超标的尾气排放情况进行监控与报警,从而更好地提高汽车尾气的净化程度,降低汽车尾气的排放。我国纳米压力传感器的研制已获得成功,产品整体性能超过国外的超微传感器,缩小了我国在这一技术领域与世界先进国家存在的差距。有专家认为,到2020年,纳米传感器将成为主流。 (7)纳米电池。早在1991年被人类发现的碳纳米管韧性很高,导电性极强,兼具金属性和半导体性,强度比钢高100倍, 密度只有钢的1/6。我国科学家最近已经合成高质量的碳纳米材料,使我国新型储氢材料研究一举跃入世界先进行列。此种新材料能储存和凝聚大量的氢气,并可做成燃料电池驱动汽车,储氢材料的发展还会给未来的交通工具带来新型的清洁能源。 结语 随着材料技术的发展,纳米技术已成为当今研究领域中最富有活力,对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象。纳米科技正在推动人类社会产生巨大的变革,未来汽车技术的发展,有极大部分与纳米技术密切相关,纳米材料和纳米技术将会给汽车新能源、新材料、新零部件带来深远的影响。对于汽车制造商而言,纳米技术的有效运用,有效地促进技术升级、提升附加价值。相信在不久的将来,纳米技术必将在汽车的制造领域得到更广泛的应用。 参考文献 [1]肖永清.纳米技术在汽车上的应用[J].轻型汽车技术,2004.12. [2]潘钰娴,樊琳.纳米材料的研究和应用[J].苏州大学学报(工科版),2002. [3]周李承,蒋易,周宜开,任恕,聂棱.光纤纳米生物传感器的现状及发展[J].传感器技术,2002,(1):18~21 纳米材料与技术3000字论文篇三:《试谈纳米技术及纳米材料的应用》 摘要:本文主要论述了纳米材料的兴起、纳米材料及其性质表现、纳米材料的应用示例、纳米材料的前景展望,以供与大家交流。 关键词:纳米材料;应用;前景展望 1.纳米技术引起纳米材料的兴起 1959年,著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼预言,人类可以用小的机器制作更小的机器,最后实现根据人类意愿逐个排列原子、制造产品,这是关于纳米科技最早的梦想。80年代初,德国科学家H.V.Gleiter成功地采用惰性气体凝聚原位加压法制得纯物质的块状纳米材料后,纳米材料的研究及其制备技术在近年来引起了世界各国的普遍重视。由于纳料材料具有独特的纳米晶粒及高浓度晶界特征以及由此而产生的小尺寸量子效应和晶界效应,使其表现出一系列与普通多晶体和非晶态固体有本质差别的力学、磁、光、电、声等性能,使得对纳米材料的制备、结构、性能及其应用研究成为90年代材料科学研究的 热点 。1991年,美国科学家成功地合成了碳纳米管,并发现其质量仅为同体积钢的1/6,强度却是钢的10倍,因此称之为超级纤维.这一纳米材料的发现标志人类对材料性能的发掘达到了新的高度。1999年,纳米产品的年营业额达到500亿美元。 2.纳米材料及其性质表现 2.1纳米材料 纳米(nm)是长度单位,1纳米是10-9米(十亿分之一米),对宏观物质来说,纳米是一个很小的单位,不如,人的头发丝的直径一般为7000-8000nm,人体红细胞的直径一般为3000-5000nm,一般病毒的直径也在几十至几百纳米大小,金属的晶粒尺寸一般在微米量级;对于微观物质如原子、分子等以前用埃来表示,1埃相当于1个氢原子的直径,1纳米是10埃。一般认为纳米材料应该包括两个基本条件:一是材料的特征尺寸在1-100nm之间,二是材料此时具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。 2.2纳米材料的特殊性质 纳米材料高度的弥散性和大量的界面为原子提供了短程扩散途径,导致了高扩散率,它对蠕变,超塑性有显著影响,并使有限固溶体的固溶性增强、烧结温度降低、化学活性增大、耐腐蚀性增强。因此纳米材料所表现的力、热、声、光、电磁等性质,往往不同于该物质在粗晶状态时表现出的性质。与传统晶体材料相比,纳米材料具有高强度——硬度、高扩散性、高塑性——韧性、低密度、低弹性模量、高电阻、高比热、高热膨胀系数、低热导率、强软磁性能。这些特殊性能使纳米材料可广泛地用于高力学性能环境、光热吸收、非线性光学、磁记录、特殊导体、分子筛、超微复合材料、催化剂、热交换材料、敏感元件、烧结助剂、润滑剂等领域。 3.纳米材料的应用示例 目前纳米材料主要用于下列方面: 3.1高硬度、耐磨WC-Co纳米复合材料 纳米结构的WC-Co已经用作保护涂层和切削工具。这是因为纳米结构的WC-Co在硬度、耐磨性和韧性等方面明显优于普通的粗晶材料。其中,力学性能提高约一个量级,还可能进一步提高。高能球磨或者化学合成WC-Co纳米合金已经工业化。化学合成包括三个主要步骤:起始溶液的制备与混和;喷雾干燥形成化学性均匀的原粉末;再经流床热化学转化成为纳米晶WC-Co粉末。喷雾干燥和流床转化已经用来批量生产金属碳化物粉末。WC-Co粉末可在真空或氢气氛下液相烧结成块体材料。VC或Cr3C2等碳化物相的掺杂,可以抑制烧结过程中的晶粒长大。 3.2纳米结构软磁材料 Finemet族合金已经由日本的Hitachi Special Metals,德国的Vacuumschmelze GmbH和法国的 Imply等公司推向市场,已制造销售许多用途特殊的小型铁芯产品。日本的 Alps Electric Co.一直在开发Nanoperm族合金,该公司与用户合作,不断扩展纳米晶Fe-Zr-B合金的应用领域。 3.3电沉积纳米晶Ni 电沉积薄膜具有典型的柱状晶结构,但可以用脉冲电流将其破碎。精心地控制温度、pH值和镀池的成份,电沉积的Ni晶粒尺寸可达10nm。但它在350K时就发生反常的晶粒长大,添加溶质并使其偏析在晶界上,以使之产生溶质拖拽和Zener粒子打轧效应,可实现结构的稳定。例如,添加千分之几的磷、流或金属元素足以使纳米结构稳定至600K。电沉积涂层脉良好的控制晶粒尺寸分布,表现为Hall-Petch强化行为、纯Ni的耐蚀性好。这些性能以及可直接涂履的工艺特点,使管材的内涂覆,尤其是修复核蒸汽发电机非常方便。这种技术已经作为 EectrosleeveTM工艺商业化。在这项应用中,微合金化的涂层晶粒尺寸约为100nm,材料的拉伸强度约为锻造Ni的两倍,延伸率为15%。晶间开裂抗力大为改善。 3.4Al基纳米复合材料 Al基纳米复合材料以其超高强度(可达到1.6GPa)为人们所关注。其结构特点是在非晶基体上弥散分布着纳米尺度的a-Al粒子,合金元素包括稀土(如Y、Ce)和过渡族金属(如 Fe、Ni)。通常必须用快速凝固技术(直接淬火或由初始非晶态通火)获得纳米复合结构。但这只能得到条带或雾化粉末。纳米复合材料的力学行为与晶化后的非晶合金相类似,即室温下超常的高屈服应力和加工软化(导致拉神状态下的塑性不稳定性)。这类纳米材料(或非晶)可以固结成块材。例如,在略低于非晶合金的晶化温度下温挤。加工过程中也可以完全转变为晶体,晶粒尺寸明显大干部份非晶的纳米复合材料。典型的Al基体的晶粒尺寸为100~200nm,镶嵌在基体上的金属间化合物粒子直径约50nm。强度为0.8~1GPa,拉伸韧性得到改善。另外,这种材料具有很好的强度与模量的结合以及疲劳强度。温挤Al基纳米复合材料已经商业化,注册为Gigas TM。雾化的粉末可以固结成棒材,并加工成小尺寸高强度部件。类似的固结材料在高温下表现出很好的超塑性行为:在1s-1的高应变速率下,延伸率大于500%。 4.纳米材料的前景趋向 经过我国材料技术人员多年对纳米技术的研究探索,现在科学家已经能够在实验室操纵单个原子,纳米技术有了飞跃式的发展。纳米技术的应用研究正在半导体芯片、癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪4大领域高速发展。可以预测:不久的将来纳米金属氧化物半导体场效应管、平面显示用发光纳米粒子与纳米复合物、纳米光子晶体将应运而生;用于集成电路的单电子晶体管、记忆及逻辑元件、分子化学组装计算机将投入应用;分子、原子簇的控制和自组装、量子逻辑器件、分子电子器件、纳米机器人、集成生物化学传感器等将被研究制造出来。 近年来还有一些引人注目的发展趋势新动向,如:(1)纳米组装体系蓝绿光的研究出现新的苗头;(2)巨电导的发现;(3)颗粒膜巨磁电阻尚有潜力;(4)纳米组装体系设计和制造有新进展。

复合材料气瓶研究现状论文

是非常好的,复合材料气瓶相比金属内胆复合材料气瓶具有明显的优势(如质量轻、耐腐蚀、抗疲劳、成本低、生产工艺简单等)。并且,从安全性的角度分析,全复合材料气瓶在受到外力或高速冲击时,即使发生失效爆炸也不会产生危险性较大的碎片,从而使事故造成的人员和财产损失减到最低。希望能帮到你。

碳化硅颗粒增强铝基复合材料的研究现状及发展趋势摘要:综述了铝基复合材料的发展历史及国内外研究现状,重点阐述了碳化硅颗粒增强铝基复合材料制备工艺的发展现状。同时说明了碳化硅颗粒增强铝基复合材料研究中仍存在的问题,在此基础上展望了该复合材料的发展前景。关键词:SiCp /Al 复合材料; 制备方法中图分类号:TB333 文献标识码:A 文章编号:1001-3814(2011)12-0092-05Research Status and Development Trend of SiCP/Al CompositeZHENG Xijun, MI Guofa(College of Material Science and Engineer, Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454000, China)Abstract:The development history, domestic and foreign research present situation of SiCP /Al composite wasintroduced, the research progress of preparation process for SiCP /Al composite were elaborated, the research on SiCP /Alcomposite was analyzed and the development prospect of the composite was put forward.Key words:SiCp /Al composite; preparation methods收稿日期:2010-11-20作者简介:郑喜军(1982- ),男,河南西平人,硕士研究生,研究方向为材料加工工程;电话:;E-mail:《热加工工艺》2011 年第40 卷第12 期下半月出版Material & Heat Treatment 材料热处理技术应用进行了广泛的关注和研究,从材料的制备工艺、组织结构、力学行为及断裂韧性等方面做了许多基础性的工作, 取得了显著的成绩。在美国和日本等国,该类材料的制备工艺和性能研究已日趋成熟,在电子、军事领域开始得到实际应用。SiC 来源于工业磨料,可成百吨的生产,价格便宜,SiC 颗粒强化铝基复合材料被美国视为有突破性进展的材料, 其性能可与钛合金媲美,而价格还不到钛合金的1/10。碳化硅颗粒增强铝基复合材料是最近20 年来在世界范围内发展最快、应用前景最广的一类不连续增强金属基复合材料,被认为是一种理想的轻质结构材料,尤其在机动车辆发动机活塞、缸头(缸盖)、缸体等关键产品和航空工业中具有广阔的应用前景[5-7]。在1986 年,美国DuralAluminumComposites 公司发明了碳化硅颗粒增强铝硅合金的新技术, 实现了铸造铝基复合材料的大规模生产, 以铸锭的形式供给多家铸造厂制造各种零件[8-9]。美国Duralcan 公司在加拿大己建成年产11340 t 的SiC/Al 复合材料型材、棒材、铸锭以及复合材料零件的专业工厂。目前,Duralcan 公司生产的20%SiCp /A356Al 复合材料的屈服强度比基体铝合金提高75%、弹性模量提高30%、热膨胀系数减小29%、耐磨性提高3~4倍。美国DWA 公司生产的碳化硅增强复合材料随碳化硅含量的增加,只有伸长率下降的,其他性能都得到了很大提高。到目前为止,SiCp/Al 复合材料被成功用于航空航天、电子工业、先进武器系统、光学精密仪器、汽车工业和体育用品等领域,并取得巨大经济效益。表1 列举了一些SiCp/Al 复合材料的力学性能。目前国内从事研制与开发碳化硅颗粒增强铝复合材料工作的科研院所与高校主要有北京航空材料研究院、上海交通大学、哈尔滨工业大学、西北工业大学、国防科技大学等。哈尔滨工业大学研制的SiCw/Al 用于某卫星天线丝杆,北京航空材料研究院研制的SiCp/Al 用于某卫星遥感器定标装置[10-11]。国内到目前为止还没有出现高质量高性能的碳化硅颗粒增强铝基复合材料, 虽然部分性能已达到国外产品的指标, 但在产品的尺寸精度上还存在不小的差距,另外制造成本太高,离工业化生产还有一段距离要走。2 铝基复合材料的性能特征(1)高比强度、比模量由于在金属基体中加入了适量的高强度、高模量、低密度的增强物,明显提高了复合材料的比强度和比模量, 特别是高性能连续纤维,如硼纤维、碳(石墨)纤维、碳化硅纤维等增强物,他们具有很高的强度和模量[1]。(2)良好的高温性能,使用温度范围大增强纤维、晶须、颗粒主要是无机物,在高温下具有很好的高温强度和模量, 因此金属基复合材料比基体金属有更高的高温性能。特别是连续纤维增强金属基基复合材料,其高温性能可保持到接近金属熔点,并比金属基体的高温性能高许多。(3)良好的导热、导电性能金属基复合材料中金属基体占有很高的体积百分数, 一般在60%以上,因此仍保持金属的良好的导热、导电性能。(4)良好的耐磨性金属基复合材料,特别是陶瓷纤维、晶须、颗粒增强金属基复合材料具有很好的耐磨性。这是由于在基体中加入了大量细小的陶瓷颗粒增强物,陶瓷颗粒硬度高、耐磨、化学性能稳定,用它们来增强金属不仅提高了材料的强度和刚度,也提高了复合材料的硬度和耐磨性。(5)热膨胀系数小,尺寸稳定性好金属基复合材料中所用的增强相碳纤维、碳化硅纤维、晶须、颗粒、硼纤维等均具有很小的热膨胀系数,特别是超高模量的石墨纤维具有负热膨胀系数, 加入相当含量的此类增强物可降低材料膨胀系数, 从而得到热膨胀系数小于基体金属、尺寸稳定性好的金属基复合材料。(6)良好的抗疲劳性和断裂韧性影响金属基复合材料抗疲劳性和断裂韧性的因素主要有增强物与复合体系制备工艺增强体含量(vol,%)拉伸强度/MPa弹性模量/GPa伸长率(%)SiCP /2009Al 粉末冶金20 572 109 5.3SiCP/2124Al 粉末冶金20 552 103 7.0SiCP/6061Al 粉末冶金20 496 103 5.5SiCP/7090Al 粉末冶金20 724 103 2.5SiCP/6061Al 粉末冶金40 441 125 0.7SiCP/7091Al 粉末冶金15 689 97 5.0SiCP/A356Al 搅拌铸造20 350 98 0.5SiCP/A359Al 无压浸渗30 382 125 0.4表1 碳化硅颗粒增强铝基复合材料的力学性能[1]Tab.1 Mechanical properties of aluminum matrixcomposite reinforced by SiC particle93Hot Working Technology 2011, Vol.40, No.12材料热处理技术Material & Heat Treatment 2011 年6 月金属基体的界面结合状态、金属基体与增强物本身的特性以及增强物在基体中的分布等。特别是界面结合强度适中,可以有效传递载荷,又能阻止裂纹扩展,从而提高材料的断裂韧性。(7)不吸潮、不老化、气密性好与聚合物相比,金属性质稳定、组织致密,不存在老化、分解、吸潮等问题,也不会发生性能的自然退化,在空间使用不会分解出低分子物质而污染仪器和环境,有明显的优势。(8)较好的二次加工性能可利用传统的热挤压、锻压等加工工艺及设备实现金属基复合材料的二次加工。由于铝基复合材料不但具有金属的塑性和韧性,而且还具有高比强度、比模量、对疲劳和蠕变的抗力大、耐热性好等优异的综合性能。尤其在最近20 年以来, 铝基复合材料获得了惊人的发展速度,表2 列举了一些铝基复合材料的力学性能。3 主要应用领域3.1 在航空航天及军事领域的应用美国ACMC 公司和亚利桑那大学光学研究中心合作,研制成超轻量化空间望远镜和反射镜,该望远镜的主镜直径为0.3m,仅重4.54kg。ACMC 公司用粉末冶金法制造的碳化硅颗粒增强铝基复合材料还用于激光反射镜、卫星太阳反射镜、空间遥感器中扫描用高速摆镜等;美国用高体积分数的SiCp/Al代替铍材,用于惯性环形激光陀螺仪制导系统、三叉戟导弹的惯性导向球及管型测量单元的检查口盖,成本比铍材降低2/3;20 世纪80 年代美国洛克希德.马丁公司将DWA 公司生产的25%SiCp /6061Al 用作飞机上承载电子设备的支架,其比刚度比7075 铝合金约高65%;美国将SiCp/6092Al 用于F-16 战斗机的腹鳍, 代替原有的2214 铝合金蒙皮, 刚度提高50%,寿命从几百小时提高到8000 小时左右,寿命提高17 倍,可大幅度降低检修次数,提高飞机的机动性,还可用于F-16 的导弹发射轨道;英国航天金属及复合材料公司(AMC)采用高能球磨粉末冶金法研制出高刚度﹑ 耐疲劳的SiCp/2009Al, 成功用于Eurocopter 公司生产的N4 及EC-120 新型直升机[12];采用无压浸渗法制备的高体积分数SiCp/Al 作为印刷电路板芯板用于F-22“猛禽”战斗机的遥控自动驾驶仪、发电元件、飞行员头部上方显示器、电子计数测量阵列等关键电子系统上, 以代替包铜的钼及包铜的锻钢,可使质量减轻70%,同时降低了电子模板的工作温度;SiCp/Al 印刷电路板芯板已用于地轨道全球移动卫星通信系统; 作为电子封装材料,还可用于火星“探路者”和“卡西尼”土星探测器等航天器上。美国采用高体积分数SiCp /Al 代替Cu-W 封装合金作为电源模块散热器,已用于EV1 型电动轿车和S10 轻型卡车上;美国将氧化反应浸渗法制备的SiC-Al2O3/Al 作为附加装甲,用于“沙漠风暴”地面进攻的装甲车;美国GardenGrove 光学器材公司用SiCp/Al 制备Leopardl 坦克火控系统瞄准镜。3.2 在汽车工业中的应用由山东大学与曲阜金皇活塞有限公司联合研制的SiCp /Al 活塞已用于摩托车及小型汽车发动机;自20 世纪90 年代以来, 福特和丰田汽车公司开始采用Alcan 公司的20%SiC/Al-Si 来制作刹车盘;美国Lanxide 公司生产的SiCp/Al 汽车刹车片于1996年投入批量生产[13];德国已将该材料制作的刹车盘成功应用于时速为160km/h 的高速列车上。整体采用锻造的SiCp/Al 活塞已成功用于法拉利生产的一级方程式赛车。3.3 在运动器械上的应用BP 公司研制的20%SiCp/2124Al 自行车框架已在Raleigh 赛车上使用;SiCp /Al 复合材料可应用于自行车链轮、高尔夫球头和网球拍等高级体育用品;在医疗上用于假体的制造。4 制备及成型方法一般来说, 根据铝基体状态的不同,SiCp/Al 的制备方法大致可分为固态法和液态法两类。目前主要有粉末冶金法、喷射沉积法、搅拌铸造法和挤压铸造法。4.1 粉末冶金法粉末冶金法又称固态金属扩散法,该方法由于克增强相/ 基体增强相含量拉伸强度/MPa弹性模量/GPa伸长率(%)SiC/Al-4Cu 15 476 92 2.3SiCp /ZL101 20 375 101 1.64SiCp /ZL101A 20 330 100 0.5SiCp /6061 25 517 114 4.5SiCp /2124 25 565 114 5.6Al2O3 /Al-1.5Mg 20 226 95 5.9Cf /Al 26 387 112 -表2 金属基复合材料的力学性能[1]Tab.2 Mechanical properties of metal matrix composite[1]94《热加工工艺》2011 年第40 卷第12 期下半月出版Material & Heat Treatment 材料热处理技术服了碳化硅颗粒与铝合金熔液润湿困难的缺点,因而是最先得到发展并用于SiCp/Al 的制备方法之一。具体制备SiCp/Al 的粉末冶金工艺路线有多种,目前最为流行和典型的工艺流程为:碳化硅粉末与铝合金粉末混合一冷模压(或冷等静压)一真空除气一热压烧结(或热等静压)一热机械加工(热挤、轧、锻)。粉末冶金法的优点在于碳化硅粉末和铝合金粉末可以按任何比例混合,而且配比控制准确、方便。粉末冶金法工艺成熟,成型温度较低,基本上不存在界面反应、质量稳定,增强体体积分数可较高,可选用细小增强体颗粒。缺点是设备成本高,颗粒不容易均匀混合,容易出现较多孔隙,要进行二次加工,以提高机械性能,但往往在后续处理过程中不易消除;所制零件的结构、形状和尺寸都受到一定的限制,粉末冶金技术工艺程序复杂,烧结须在在密封、真空或保护气氛下进行, 制备周期长, 降低成本的可能性小,因此制约了粉末冶金法的大规模应用。4.2 喷射沉积法喷射沉积法是1969 年由Swansea 大学Singer教授首先提出[14],并由Ospray 金属有限公司发展成工业生产规模的制造技术。该方法的基本原理是:对铝合金基体进行雾化的同时,加入SiC 增强体颗粒,使二者共同沉积在水冷衬板上, 凝固得到铝基复合材料。该工艺的优点是增强体与基体熔液接触时间短,二者反应易于控制;对界面的润湿性要求不高,可消除颗粒偏析等不良组织, 组织具有快速凝固特征;工艺流程短、工序简单、效率高,有利于实现工业化生产。缺点是设备昂贵,所制备的材料由于孔隙率高而质量差必须进行二次加工, 一般仅能制成铸锭或平板; 大量增强颗粒在喷射过程中未能与雾化的合金液滴复合, 造成原材料损失大, 工艺控制较复杂,增强体颗粒利用率低、沉积速度较慢、成本较高。4.3 搅拌铸造法搅拌铸造法的基本原理[15-17]:依靠强烈搅拌在合金液中形成涡漩的负压抽吸作用, 将增强体颗粒吸入基体合金液体中。具体工艺路线:将颗粒增强体加入到基体金属熔液中, 通过一定方式的搅拌与一定的搅拌速度使增强体颗粒均匀地分散在金属熔体中,以达到相互混合均匀与浸润的目的,复合成颗粒增强金属基复合材料熔体。然后可浇铸成锭坯、铸件等使用。该方法的优点是:工艺简单、设备投资少、生产效率高、制造成本低、可规模化生产。缺点是:加入的增强体颗粒粒度不能太小, 否则与基体金属液的浸润性差, 不易进入金属液或在金属液中容易团聚和聚集;普遍存在界面反应,强烈的搅拌容易造成金属液氧化,大量吸气及夹杂物混入,颗粒加入量也受到一定限制,只能制成铸锭,需要二次加工。4.4 挤压铸造法挤压铸造法是首先把SiC 颗粒用适当的粘结剂粘结,制成预制块放入浇注模型中,预热到一定的温度,然后浇入基体金属液,立即加压,使熔融的金属熔液浸渗到预制块中,最后去压、冷却凝固形成SiCp/Al。该方法的优点是:设备较简单且投资少,工艺简单且稳定性较好,生产周期短,易于工业化生产,能实现近无余量成型,增强体体积分数较高,基本无界面反应。缺点是容易出现气体或夹杂物,缺陷比较多,需增强颗粒需预先制成预成型体, 预成型体对产品质量影响大,模具造价高,而且复杂零件的生产比较困难。5 SiCp /Al 复合材料发展的建议与对策SiCp /Al 复合材料作为一种新的结构材料有着广阔的发展前景, 但要实现产业化还需做大量的研究工作。除了要对SiCp/Al 复合材料的制备工艺、界面结合状态、增强机制等方面的内容做进一步研究,其相关领域的研究及发展也应给予重视。5.1 现有制备工艺进一步完善和新工艺的开发现有工艺制备方法虽然已经成功制造了复合材料,但很难用于工业化生产且尚处于实验室研究阶段[18]。SiC 颗粒存在于铝液中,使金属液粘度提高,流动性降低,铸造时充填性变差,当颗粒含量增加至20%或在较低温度(<730℃)时,流动性急剧降低以致于无法正常浇注。另外,SiC颗粒具有较大的表面积, 表面能较大,易吸附气体并带入金属液中,而金属液粘度大也易卷入气体并难以排出,产生气孔缺陷。因此,对现有工艺的进一步完善和新工艺的开发成为下一步研究工作的主要任务。5.2 后续加工工艺的研究金属基复合材料的切削加工、焊接、热处理等后续加工工艺的研究较少,成为限制其应用的瓶颈。高强度、高硬度增强体的加入使金属基复合材料成为难加工材料[18-19],而由于增强体与基体合金的热膨胀系数差异大引起位错密度的提高, 也使金属基复合95Hot Working Technology 2011, Vol.40, No.12材料热处理技术Material & Heat Treatment 2011 年6 月材料的时效行为与基体合金有所不同[20]。另外,增强体影响焊接熔池的粘度和流动性, 并与基体金属发生化学反应限制了焊接速度, 给金属基复合材料的焊接造成了极大困难。因此, 解决可焊性差的问题也成为进一步研究的主要方向。5.4 环境性能方面的改善金属基复合材料的环境性能方面的研究, 即如何解决金属基复合材料与环境的适应性, 实现其废料的再生循环利用也引起了一些学者的重视, 这个问题关系到有效利用资源,实现社会可持续发展,因此, 关于环境性能方面的研究将是该领域今后研究的热点。由于铝基复合材料是由两种或两种以上组织结构、物理及化学性质不同的物质结合在一起形成一类新的多相材料, 其回收再利用的技术难度要比传统的单一材料大得多。随着铝基复合材料的批量应用,必然面临废料回收的问题,通过对复合材料的回收再利用, 不但可减少废料对环境的污染还可减低铝基复合材料的制备成本、降低价格,增加与其他材料的竞争力,有利于促进自身的发展。文献[21]配制了混合盐溶剂, 采用熔融盐法成功地分离出颗粒增强铝基复合材料中的增强材料,研究结果表明,利用该技术处理颗粒增强铝基复合材料, 其回收利用率可达85%。6 结语与铝合金基体相比, 铝基复合材料具有更高的使用温度、模量和强度,热稳定性增加及更好的耐磨损性能,它的应用将越来越广泛。然而,在目前的研究中仍然存在许多疑问和有待解决的问题, 例如怎样去克服铝基复合材料突出的界面问题, 并且力求研究结果有助于改善生产应用问题; 在制备过程前后, 怎样通过热处理手段来改善成品的各方面性能;如何利用由于热失配造成的内、外应力使材料服役于各种环境。此外,原位反应中仍不免其他副反应夹杂物存在, 同时对增强体的体积分数也难以精确控制,这些都是亟待研究解决的问题。参考文献:[1] 于化顺.金属基复合材料及其制备技术[M].北京:化学工业出版社,2006.241.[2] 吴人洁.复合材料[M].天津:天津大学出版社,2000.[3] 沃丁柱.复合材料大全[M].北京:化学工业出版社,2000.[4] 毛天祥.复合材料的现状与发展[M].合肥:中国科学技术大学出版社,2000.[5] 赫尔(Hull, D).复合材料导论[M].北京:中国建设工业出版社,1989.[6] 尹洪峰,任耘,罗发.复合材料及其应用[M].陕西:陕西科学技术出版社,2003.[7] 汤佩钊.复合材料及其应用技术[M].重庆:重庆大学出版社,1998.[8] 张守魁,王丹虹.搅拌铸造制备颗粒增强复合材料[J].兵器材料科学与工程,1997,20(6):35-391.[9] 韩桂泉,胡喜兰,李京伟.无压浸渗制备结构/ 功能一体化铝基复合材料的性能及应用[J].航空制造技术,2006(01):95.[10] 李昊,桂满昌,周彼德.搅拌铸造金属基复合材料的热力学和动力学机制[J].中国空间科学技术,1997,2(1):9-161.[11] 桂满昌,吴洁君,王殿斌,等.铸造ZL101A/SiCp复合材料的研究[J].铸造,2001,50(6):332-3361.[12] 任德亮,丁占来,齐海波,等.SiCp /Al 复合材料显微结构与性能的研究[J].航空制造技术,1999,(5):53-551.[13] Clyne T W,Withers P J.An Introduction to Metal MatrixComposites [M].London:Cambridge University Press,1993.[14] Lee Konbae.Interfacial reaction in SiCp /Al composite fabricatedby pressureless infiltration [J].Scripta. Materialia,1997,36(8):847.[15] 张淑英, 张二林. 喷射共沉积金属基复合材料的发展现状[J].宇航材料工艺,1996,(4):4-5.[16] Clegg A J.Cast metal matrix and composites [J].TheFoundryman,1991,8:312-3191.[17] Mortensen A, Jim I.Solidification processing of metal matrixcomposites [J].Inter. Mater. Rews.,1992,37(3):101-128.[18] Lloyd D J.Particle reinforced aluminium and magnesiummatrix composites [J].Inter. Mater. Rews,1994,39(1):218-231.[19] Quigleg O, Monagham M, O'Reilly P.Factors effecting themachinability of Al/SiC metal matrix composite [J].J. Mater.Process.Tech.,1994,43:21-23.[20] Looney L A, Monagham M, O'Reilly P.The turning of anAl/SiC metal-matrix composite [J].J. Mater. Process. Tech.,1992,33:553-557.[21] 费良军,朱秀荣,童文俊,等.颗粒增强铝基复合材料废料回收的试验研究[J].复合材料学报,2001,18(1):67-70.

碳硅复合负极材料研究现状论文

长期以来,作为新能源 汽车 动力电池用的一种重要材料,锂电池负极材料受到国家 科技 政策和产业政策的大力支持。随着新能源 汽车 在全球范围内的快速发展,对锂电池产业链的发展将起到更加明显的促进作用,锂电池负极材料将会迎来更为广阔的发展空间。

高端产能不足

数据显示,受新能源 汽车 动力电池终端市场增长拉动,2019年中国负极材料出货量达到26.5万吨,同比增长38%。截止到2019年底,国内负极材料企业产能达到57.98万吨,同比增长超31%。进入2020年以来,国内负极材料产品供给延续快速增长态势,产能扩增趋势明显。

9月22日,湖北宝乾年产5万吨负极材料项目正式开工,该项目投资总额6亿元,计划于2021年6月份投产。其中一期将建设两条1万吨/年的负极材料生产线,全部项目建设完成后,形成总体年产5万吨负极材料的生产能力。

在此之前的9月17日,翔丰华正式在深交所挂牌上市。翔丰华计划募集资金扣除发行费用之后将全部用于3万吨高端石墨负极材料生产基地项目建设。据了解,2019年底翔丰华产能为2万吨左右,2020年产能预计为3万吨左右。未来随着募投项目3万吨产能投产,翔丰华将形成6万吨以上产销规模。

除此之外,8月24日,杉杉股份调整募集资金转投建年产10万吨锂离子电池负极材料项目。7月9日,璞泰来拟募资45.92亿元投建年产5万吨锂电负极材料、年产5万吨锂离子电池负极材料石墨化等项目。7月2日,中科星城在贵州新增建设的1万吨/年负极材料石墨化加工产线试产;公司预计到2020年年底将形成4万-5万吨负极材料产能。6月16日,贝特瑞精选层挂牌申请成功通过;公司拟募集20亿元,用于惠州市贝特瑞年产4万吨锂电负极材料等项目。4月27日,福鞍集团旗下天全福鞍公司年产4万吨的锂电池负极材料生产线建成投产。

从目前的市场格局来看,国内负极材料行业集中度较高,比较有实力的有“三大五小”。三大分别指贝特瑞、璞泰来(江西紫宸)、杉杉股份;五小分别指凯金能源、正拓能源、深圳斯诺、中科星城、翔丰华。

其中,贝特瑞自2013年以来负极材料出货量已经连续7年位列全球第一。贝特瑞是中国第一家把天然石墨做成负极材料,也是第一家把天然石墨出口国外的材料企业。璞泰来2019年负极材料出货4.6万吨,同比增54%,在国内人造石墨市场的份额达22%。

值得注意的是,虽然国内负极材料产能扩张力度很大,但整体的产能利用率并不高,结构性过剩显现,高端产品产能仍然供不应求。分析人士指出,未来负极材料市场竞争格局将聚焦于各龙头之间的竞争,低端产能将被逐步出清,拥有核心技术和优势客户渠道的企业将会获得更多市场份额,市场集中度将进一步提升。

硅碳材料研发应用提速

在下游新能源 汽车 、储能等终端应用领域对锂电池的性能、安全性、稳定性等方面要求持续提升,以及降成本的背景下,负极材料企业需要持续研发新技术、新工艺、新产品,来满足下游锂离子电池对关键材料的快速迭代需求。

目前,天然石墨、人造石墨是主流的负极材料技术路线,硅基等新型负极材料的应用也日趋广泛。从技术上来讲,石墨负极体系向硅基负极体系升级是重要方向。硅碳负极材料的比容量可以达到天然石墨电极、人工石墨电极的数倍,其在锂电池中应用将大幅提升能量密度上限。

据电池中国网了解,目前国内不少材料企业都在积极布局硅碳负极材料,贝特瑞、杉杉股份、江西紫宸、深圳斯诺、中科电气、江西正拓、硅宝 科技 、创亚动力、大连丽昌等都在积极推进硅碳负极的产业化。

“贝特瑞负极材料的产品门类和品种是非常齐全的,既有天然石墨负极材料,也有后来居上的人造石墨负极材料,还有引领潮流走在(技术创新)最前列的硅系列的负极材料。”贝特瑞董事长贺雪琴在接受媒体采访时表示。作为国内最早量产硅基负极材料的企业之一,2019年贝特瑞硅基负极材料出货量居业内前列。

据悉,目前贝特瑞的硅碳负极材料已经突破至第三代产品,比容量从第一代的650mAh/g提升至第三代的1500mAh/g,并且正在开发更高容量的第四代硅碳负极材料产品。

而作为锂电负极材料行业的新进者,硅宝 科技 一开始就瞄准了行业高端的硅炭负极材料。硅宝 科技 表示,2019年公司完成中试并建成产能50吨/年的硅碳负极材料中试生产线,同时公司“高比容量锂离子电池硅/碳复合负极材料”通过四川省经济和信息化厅组织的成果鉴定,鉴定结论为国际先进水平。

据硅宝 科技 董事长王有治透露,目前公司已送样多家电池厂商进行共同开发,将根据与厂商的合作进度放量生产。未来,硅宝 科技 将持续加大对硅炭负极材料的研发投入。

据了解,宁德时代、比亚迪、国轩高科、力神电池、微宏动力等电池生产企业正在加快硅碳负极体系的研发和试生产。数据显示,2018年国内硅碳复合材料用量已达2000-3000吨,同比增长一倍左右。据预测,2020年国内硅碳负极材料市场空间将达50亿元。

在全球锂电池业受益 汽车 电动化发展迅猛,带动锂电负极材料需求高速增长的背景下,硅碳负极未来市场空间十分巨大。

纳米材料技术作为一门高新科学技术,纳米技术具有极大的价值和作用。下面我给大家分享一些纳米材料与技术3000字论文, 希望能对大家有所帮助!纳米材料与技术3000字论文篇一:《试谈纳米复合材料技术发展及前景》 [摘要]纳米材料是指材料显微结构中至少有一相的一维尺度在100nm以内的材料。纳米材料由于平均粒径微小、表面原子多、比表面积大、表面能高,因而其性质显示出独特的小尺寸效应、表面效应等特性,具有许多常规材料不可能具有的性能。纳米材料由于其超凡的特性,引起了人们越来越广泛的关注,不少学者认为纳米材料将是21世纪最有前途的材料之一,纳米技术将成为21世纪的主导技术。 [关键词]高聚物纳米复合材料 一、 纳米材料的特性 当材料的尺寸进入纳米级,材料便会出现以下奇异的物理性能: 1、尺寸效应 当超细微粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或投射深度等物理特征尺寸相当或更小时,晶体的边界条件将被破坏,非晶态纳米微粒的颗粒表面附近原子密度减小,导致声、光电、磁、热、力学等特性呈现出新的小尺寸效应。如当颗粒的粒径降到纳米级时,材料的磁性就会发生很大变化,如一般铁的矫顽力约为80A/m,而直径小于20nm的铁,其矫顽力却增加了1000倍。若将纳米粒子添加到聚合物中,不但可以改善聚合物的力学性能,甚至还可以赋予其新性能。 2、表面效应 一般随着微粒尺寸的减小,微粒中表面原子与原子总数之比将会增加,表面积也将会增大,从而引起材料性能的变化,这就是纳米粒子的表面效应。 纳米微粒尺寸d(nm) 包含总原子表面原子所占比例(%)103×1042044×1034022.5×1028013099从表1中可以看出,随着纳米粒子粒径的减小,表面原子所占比例急剧增加。由于表面原子数增多,原子配位不足及高的表面能,使这些表面原子具有高的活性,很容易与 其它 原子结合。若将纳米粒子添加到高聚物中,这些具有不饱和性质的表面原子就很容易同高聚物分子链段发生物理化学作用。 3、量子隧道效应 微观粒子贯穿势垒的能力称为隧道效应。纳米粒子的磁化强度等也具有隧道效应,它们可以穿越宏观系统的势垒而产生变化,这称为纳米粒子的宏观量子隧道效应。它的研究对基础研究及实际 应用,如导电、导磁高聚物、微波吸收高聚物等,都具有重要意义。 二、高聚物/纳米复合材料的技术进展 对于高聚物/纳米复合材料的研究十分广泛,按纳米粒子种类的不同可把高聚物/纳米复合材料分为以下几类: 1、高聚物/粘土纳米复合材料 由于层状无机物在一定驱动力作用下能碎裂成纳米尺寸的结构微区,其片层间距一般为纳米级,它不仅可让聚合物嵌入夹层,形成“嵌入纳米复合材料”,还可使片层均匀分散于聚合物中形成“层离纳米复合材料”。其中粘土易与有机阳离子发生交换反应,具有的亲油性甚至可引入与聚合物发生反应的官能团来提高其粘结。其制备的技术有插层法和剥离法,插层法是预先对粘土片层间进行插层处理后,制成“嵌入纳米复合材料”,而剥离法则是采用一些手段对粘土片层直接进行剥离,形成“层离纳米复合材料”。 2、高聚物/刚性纳米粒子复合材料 用刚性纳米粒子对力学性能有一定脆性的聚合物增韧是改善其力学性能的另一种可行性 方法 。随着无机粒子微细化技术和粒子表面处理技术的 发展 ,特别是近年来纳米级无机粒子的出现,塑料的增韧彻底冲破了以往在塑料中加入橡胶类弹性体的做法。采用纳米刚性粒子填充不仅会使韧性、强度得到提高,而且其性价比也将是不能比拟的。 3、高聚物/碳纳米管复合材料 碳纳米管于1991年由S.Iijima 发现,其直径比碳纤维小数千倍,其主要用途之一是作为聚合物复合材料的增强材料。 碳纳米管的力学性能相当突出。现已测出碳纳米管的强度实验值为30-50GPa。尽管碳纳米管的强度高,脆性却不象碳纤维那样高。碳纤维在约1%变形时就会断裂,而碳纳米管要到约18%变形时才断裂。碳纳米管的层间剪切强度高达500MPa,比传统碳纤维增强环氧树脂复合材料高一个数量级。 在电性能方面,碳纳米管作聚合物的填料具有独特的优势。加入少量碳纳米管即可大幅度提高材料的导电性。与以往为提高导电性而向树脂中加入的碳黑相比,碳纳米管有高的长径比,因此其体积含量可比球状碳黑减少很多。同时,由于纳米管的本身长度极短而且柔曲性好,填入聚合物基体时不会断裂,因而能保持其高长径比。爱尔兰都柏林Trinity学院进行的研究表明,在塑料中含2%-3%的多壁碳纳米管使电导率提高了14个数量级,从10-12s/m提高到了102s/m。 三、前景与展望 在高聚物/纳米复合材料的研究中存在的主要问题是:高聚物与纳米材料的分散缺乏专业设备,用传统的设备往往不能使纳米粒子很好的分散,同时高聚物表面处理还不够理想。我国纳米材料研究起步虽晚但 发展 很快,对于有些方面的研究 工作与国外相比还处于较先进水平。如:漆宗能等对聚合物基粘土纳米复合材料的研究;黄锐等利用刚性粒子对聚合物改性的研究都在学术界很有影响;另外,四川大学高分子 科学 与工程国家重点实验室发明的磨盘法、超声波法制备聚合物基纳米复合材料也是一种很有前景的手段。尽管如此,在总体水平上我国与先进国家相比尚有一定差距。但无可否认,纳米材料由于独特的性能,使其在增强聚合物 应用中有着广泛的前景,纳米材料的应用对开发研究高性能聚合物复合材料有重大意义。特别是随着廉价纳米材料不断开发应用,粒子表面处理技术的不断进步,纳米材料增强、增韧聚合物机理的研究不断完善,纳米材料改性的聚合物将逐步向 工业 化方向发展,其应用前景会更加诱人。 参考 文献 : [1] 李见主编.新型材料导论.北京:冶金工业出版社,1987. [2]都有为.第三期工程科技 论坛 ——‘纳米材料与技术’ 报告 会. [3]rohlich J,Kautz H,Thomann R[J].Polymer,2004,45(7):2155-2164. 纳米材料与技术3000字论文篇二:《试论纳米技术在新型包装材料中的应用》 【摘 要】作为一门高新科学技术,纳米技术具有极大的价值和作用。进入20世纪90年代,纳米科学得到迅速的发展,产生了纳米材料学、纳米化工学、纳米机械学及纳米生物学等,由此产生的纳米技术产品也层出不穷,并开始涉及汽车行业。 【关键词】纳米技术 包装材料 1 纳米技术促进了汽车材料技术的发展 纳米技术可应用在汽车的任何部位,包括发动机、底盘、车身、内饰、车胎、传动系统、排气系统等。例如,在汽车车身部分,利用纳米技术可强化钢板结构,提高车体的碰撞安全性。另外,利用纳米涂料烤漆,可使车身外观色泽更为鲜亮、更耐蚀、耐磨。内装部分,利用纳米材料良好的吸附能力、杀菌能力、除臭能力使室内空气更加清洁、安全。在排气系统方面,利用纳米金属做为触媒,具有较高的转换效果。 由于纳米技术具有奇特功效,它在汽车上得到了广泛的应用,提升汽车性能的同时延长使用寿命。 2 现代汽车上的纳米材料 (1)纳米面漆。汽车面漆是对汽车质量的直观评价,它不但决定着汽车的美观与否,而且直接影响着汽车的市场竞争力。所以汽车面漆除要求具有高装饰性外,还要求有优良的耐久性,包括抵抗紫外线、水分、化学物质及酸雨的侵蚀和抗划痕的性能。纳米涂料可以满足上述要求。纳米颗粒分散在有机聚合物骨架中,作承受负载的填料,与骨架材料相互作用,有助于提高材料的韧性和其它机械性能。研究表明,将10%的纳米级TiO2粒子完全分散于树脂中,可提高其机械性能,尤其可使抗划痕性能大大提高,而且外观好,利于制造汽车面漆涂料;将改性纳米CaCO3以质量分数15%加入聚氨酯清漆涂料中,可提高清漆涂料的光泽、流平性、柔韧性及涂层硬度等。 纳米TiO2是一种抗紫外线辐射材料,加之其极微小颗粒的比表面积大,能在涂料干燥时很快形成网络结构,可同时增强涂料的强度、光洁度和抗老化性;以纳米高岭土作填料,制得的聚甲基丙烯酸甲酯纳米复合材料不仅透明,而且吸收紫外线,同时也可提高热稳定性,适合于制造汽车面漆涂料。 (2)纳米塑料。纳米塑料可以改变传统塑料的特性,呈现出优异的物理性能:强度高,耐热性强,比重更小。随着汽车应用塑料数量越来越多,纳米塑料会普遍应用在汽车上。主要有阻燃塑料、增强塑料、抗紫外线老化塑料、抗菌塑料等。阻燃塑料是燃烧时,超细的纳米材料颗粒能覆盖在被燃材料表面并生成一层均匀的碳化层,起到隔热、隔氧、抑烟和防熔滴的作用,从而起到阻燃作用。 目前汽车设计要求规定,凡通过乘客座舱的线路、管路和设备材料必须要符合阻燃标准,例如内饰和电气部分的面板、包裹导线的胶套,包裹线束的波纹管、胶管等,使用阻燃塑料比较容易达到要求。增强塑料是在塑料中填充经表面处理的纳米级无机材料蒙脱土、CaCO3、SiO2等,这些材料对聚丙烯的分子结晶有明显的聚敛作用,可以使聚丙烯等塑料的抗拉强度、抗冲击韧性和弹性模量上升,使塑料的物理性能得到明显改善。 抗紫外线老化塑料是将纳米级的TiO2、ZnO等无机抗紫外线粉体混炼填充到塑料基材中。这些填充粉体对紫外线具有极好的吸收能力和反射能力,因此这种塑料能够吸收和反射紫外线,比普通塑料的抗紫外线能力提高20倍以上。据报道这类材料经过连续700小时热光照射后,其扩张强度损失仅为10%,如果作为暴露在外的车身塑料构件材料,能有效延长其使用寿命。抗菌塑料是将无机的纳米级抗菌剂利用纳米技术充分地分散于塑料制品中,可将附着在塑料上的细菌杀死或抑制生长。这些纳米级抗菌剂是以银、锌、铜等金属离子包裹纳米TiO2、CaCO3等制成,可以破坏细菌生长环境。据介绍无机纳米抗菌塑料加工简单,广谱抗菌,24小时接触杀菌率达90%,无副作用。 (3)纳米润滑剂。纳米润滑剂是采用纳米技术改善润滑油分子结构的纯石油产品,它不会对润滑油添加剂、稳定剂、处理剂、发动机增润剂和减磨剂等产品产生不良作用,只是在零件金属表面自动形成纯烃类单个原子厚度的一层薄膜。由于这些微小烃类分子间的相互吸附作用,能够完全填充金属表面的微孔,最大可能地减小金属与金属间微孔的摩擦。与高级润滑油或固定添加剂相比,其极压可增加3倍-4倍,磨损面减小16倍。由于金属表面得到了保护,减小了磨损,使用寿命成倍增加。 另外,由于纳米粒子尺寸小,经过纳米技术处理的部分材料耐磨性是黄铜的27倍、钢铁的7倍。目前纳米陶瓷轴承已经应用在奔驰等高级轿车上,使机械转速加快、质量减小、稳定性增强,使用寿命延长。 (4)纳米汽油。纳米汽油最大优点是节约能源和减少污染,目前已经开始研制。该技术是一种利用现代最新纳米技术开发的汽油微乳化剂。它能对汽油品质进行改造,最大限度地促进汽油燃烧,使用时只要将微乳化剂以适当比例加入汽油便可。交通部汽车运输节能技术检测中心的专家经试验后认为,汽车在使用加入该微乳化剂的汽油后,可降低其油耗10%~20%,增加动力性能25%,并使尾气中的污染物(浮碳、碳氢化合物和氮氧化合物等)排放降低50%~80%。它还可以清除积碳,提高汽油的综合性能。更令人注意的是,纳米技术应用在燃料电池上,可以节省大量成本。因为纳米材料在室温条件下具有优异的储氢能力。根据实验结果,在室温常压下,约2/3的氢能可以从这些纳米材料中得以释放,故其能替代昂贵的超低温液氢储存装置。 (5)纳米橡胶。汽车中橡胶材料的应用以轮胎的用量最大。在轮胎橡胶的生产中,橡胶助剂大部分成粉体状,如炭黑、白炭黑等补强填充剂、促进剂、防老剂等。以粉体状物质而言,纳米化是现阶段橡胶的主要发展趋势。新一代纳米技术已成功运用其它纳米粒子作为助剂,而不再局限于使用炭黑或白炭黑,汽车中最大的改变即是,轮胎的颜色已不再仅限于黑色,而能有多样化的鲜艳色彩。另外无论在强度、耐磨性或抗老化等性能上,新的纳米轮胎均较传统轮胎都优异,例如轮胎侧面胶的抗裂痕性能将由10万次提高到50万次。 (6)纳米传感器。传感器是纳米技术应用的一个重要领域,随着纳米技术的进步,造价更低、功能更强的微型传感器将广泛应用在社会生活的各个方面。半导体纳米材料做成的各种传感器,可灵敏地检测温度、湿度和大气成分的变化,这在汽车尾气和大气环境保护上已得到应用。纳米材料来制作汽车尾气传感器,可以对汽车尾气中的污染气体进行吸附与过滤,并对超标的尾气排放情况进行监控与报警,从而更好地提高汽车尾气的净化程度,降低汽车尾气的排放。我国纳米压力传感器的研制已获得成功,产品整体性能超过国外的超微传感器,缩小了我国在这一技术领域与世界先进国家存在的差距。有专家认为,到2020年,纳米传感器将成为主流。 (7)纳米电池。早在1991年被人类发现的碳纳米管韧性很高,导电性极强,兼具金属性和半导体性,强度比钢高100倍, 密度只有钢的1/6。我国科学家最近已经合成高质量的碳纳米材料,使我国新型储氢材料研究一举跃入世界先进行列。此种新材料能储存和凝聚大量的氢气,并可做成燃料电池驱动汽车,储氢材料的发展还会给未来的交通工具带来新型的清洁能源。 结语 随着材料技术的发展,纳米技术已成为当今研究领域中最富有活力,对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象。纳米科技正在推动人类社会产生巨大的变革,未来汽车技术的发展,有极大部分与纳米技术密切相关,纳米材料和纳米技术将会给汽车新能源、新材料、新零部件带来深远的影响。对于汽车制造商而言,纳米技术的有效运用,有效地促进技术升级、提升附加价值。相信在不久的将来,纳米技术必将在汽车的制造领域得到更广泛的应用。 参考文献 [1]肖永清.纳米技术在汽车上的应用[J].轻型汽车技术,2004.12. [2]潘钰娴,樊琳.纳米材料的研究和应用[J].苏州大学学报(工科版),2002. [3]周李承,蒋易,周宜开,任恕,聂棱.光纤纳米生物传感器的现状及发展[J].传感器技术,2002,(1):18~21 纳米材料与技术3000字论文篇三:《试谈纳米技术及纳米材料的应用》 摘要:本文主要论述了纳米材料的兴起、纳米材料及其性质表现、纳米材料的应用示例、纳米材料的前景展望,以供与大家交流。 关键词:纳米材料;应用;前景展望 1.纳米技术引起纳米材料的兴起 1959年,著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼预言,人类可以用小的机器制作更小的机器,最后实现根据人类意愿逐个排列原子、制造产品,这是关于纳米科技最早的梦想。80年代初,德国科学家H.V.Gleiter成功地采用惰性气体凝聚原位加压法制得纯物质的块状纳米材料后,纳米材料的研究及其制备技术在近年来引起了世界各国的普遍重视。由于纳料材料具有独特的纳米晶粒及高浓度晶界特征以及由此而产生的小尺寸量子效应和晶界效应,使其表现出一系列与普通多晶体和非晶态固体有本质差别的力学、磁、光、电、声等性能,使得对纳米材料的制备、结构、性能及其应用研究成为90年代材料科学研究的 热点 。1991年,美国科学家成功地合成了碳纳米管,并发现其质量仅为同体积钢的1/6,强度却是钢的10倍,因此称之为超级纤维.这一纳米材料的发现标志人类对材料性能的发掘达到了新的高度。1999年,纳米产品的年营业额达到500亿美元。 2.纳米材料及其性质表现 2.1纳米材料 纳米(nm)是长度单位,1纳米是10-9米(十亿分之一米),对宏观物质来说,纳米是一个很小的单位,不如,人的头发丝的直径一般为7000-8000nm,人体红细胞的直径一般为3000-5000nm,一般病毒的直径也在几十至几百纳米大小,金属的晶粒尺寸一般在微米量级;对于微观物质如原子、分子等以前用埃来表示,1埃相当于1个氢原子的直径,1纳米是10埃。一般认为纳米材料应该包括两个基本条件:一是材料的特征尺寸在1-100nm之间,二是材料此时具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。 2.2纳米材料的特殊性质 纳米材料高度的弥散性和大量的界面为原子提供了短程扩散途径,导致了高扩散率,它对蠕变,超塑性有显著影响,并使有限固溶体的固溶性增强、烧结温度降低、化学活性增大、耐腐蚀性增强。因此纳米材料所表现的力、热、声、光、电磁等性质,往往不同于该物质在粗晶状态时表现出的性质。与传统晶体材料相比,纳米材料具有高强度——硬度、高扩散性、高塑性——韧性、低密度、低弹性模量、高电阻、高比热、高热膨胀系数、低热导率、强软磁性能。这些特殊性能使纳米材料可广泛地用于高力学性能环境、光热吸收、非线性光学、磁记录、特殊导体、分子筛、超微复合材料、催化剂、热交换材料、敏感元件、烧结助剂、润滑剂等领域。 3.纳米材料的应用示例 目前纳米材料主要用于下列方面: 3.1高硬度、耐磨WC-Co纳米复合材料 纳米结构的WC-Co已经用作保护涂层和切削工具。这是因为纳米结构的WC-Co在硬度、耐磨性和韧性等方面明显优于普通的粗晶材料。其中,力学性能提高约一个量级,还可能进一步提高。高能球磨或者化学合成WC-Co纳米合金已经工业化。化学合成包括三个主要步骤:起始溶液的制备与混和;喷雾干燥形成化学性均匀的原粉末;再经流床热化学转化成为纳米晶WC-Co粉末。喷雾干燥和流床转化已经用来批量生产金属碳化物粉末。WC-Co粉末可在真空或氢气氛下液相烧结成块体材料。VC或Cr3C2等碳化物相的掺杂,可以抑制烧结过程中的晶粒长大。 3.2纳米结构软磁材料 Finemet族合金已经由日本的Hitachi Special Metals,德国的Vacuumschmelze GmbH和法国的 Imply等公司推向市场,已制造销售许多用途特殊的小型铁芯产品。日本的 Alps Electric Co.一直在开发Nanoperm族合金,该公司与用户合作,不断扩展纳米晶Fe-Zr-B合金的应用领域。 3.3电沉积纳米晶Ni 电沉积薄膜具有典型的柱状晶结构,但可以用脉冲电流将其破碎。精心地控制温度、pH值和镀池的成份,电沉积的Ni晶粒尺寸可达10nm。但它在350K时就发生反常的晶粒长大,添加溶质并使其偏析在晶界上,以使之产生溶质拖拽和Zener粒子打轧效应,可实现结构的稳定。例如,添加千分之几的磷、流或金属元素足以使纳米结构稳定至600K。电沉积涂层脉良好的控制晶粒尺寸分布,表现为Hall-Petch强化行为、纯Ni的耐蚀性好。这些性能以及可直接涂履的工艺特点,使管材的内涂覆,尤其是修复核蒸汽发电机非常方便。这种技术已经作为 EectrosleeveTM工艺商业化。在这项应用中,微合金化的涂层晶粒尺寸约为100nm,材料的拉伸强度约为锻造Ni的两倍,延伸率为15%。晶间开裂抗力大为改善。 3.4Al基纳米复合材料 Al基纳米复合材料以其超高强度(可达到1.6GPa)为人们所关注。其结构特点是在非晶基体上弥散分布着纳米尺度的a-Al粒子,合金元素包括稀土(如Y、Ce)和过渡族金属(如 Fe、Ni)。通常必须用快速凝固技术(直接淬火或由初始非晶态通火)获得纳米复合结构。但这只能得到条带或雾化粉末。纳米复合材料的力学行为与晶化后的非晶合金相类似,即室温下超常的高屈服应力和加工软化(导致拉神状态下的塑性不稳定性)。这类纳米材料(或非晶)可以固结成块材。例如,在略低于非晶合金的晶化温度下温挤。加工过程中也可以完全转变为晶体,晶粒尺寸明显大干部份非晶的纳米复合材料。典型的Al基体的晶粒尺寸为100~200nm,镶嵌在基体上的金属间化合物粒子直径约50nm。强度为0.8~1GPa,拉伸韧性得到改善。另外,这种材料具有很好的强度与模量的结合以及疲劳强度。温挤Al基纳米复合材料已经商业化,注册为Gigas TM。雾化的粉末可以固结成棒材,并加工成小尺寸高强度部件。类似的固结材料在高温下表现出很好的超塑性行为:在1s-1的高应变速率下,延伸率大于500%。 4.纳米材料的前景趋向 经过我国材料技术人员多年对纳米技术的研究探索,现在科学家已经能够在实验室操纵单个原子,纳米技术有了飞跃式的发展。纳米技术的应用研究正在半导体芯片、癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪4大领域高速发展。可以预测:不久的将来纳米金属氧化物半导体场效应管、平面显示用发光纳米粒子与纳米复合物、纳米光子晶体将应运而生;用于集成电路的单电子晶体管、记忆及逻辑元件、分子化学组装计算机将投入应用;分子、原子簇的控制和自组装、量子逻辑器件、分子电子器件、纳米机器人、集成生物化学传感器等将被研究制造出来。 近年来还有一些引人注目的发展趋势新动向,如:(1)纳米组装体系蓝绿光的研究出现新的苗头;(2)巨电导的发现;(3)颗粒膜巨磁电阻尚有潜力;(4)纳米组装体系设计和制造有新进展。

美术综合材料国内现状研究论文

美术 教育 是素质教育的重要方面,特别在培养创造性思维方面具有其他学科不能替代的特殊优势,所以关心美术教育,为美术教育中的创新。下面是我给大家推荐的美术教育研究论文 范文 ,希望大家喜欢!美术教育研究论文范文篇一 《美术教育中的创造性研究》 【摘要】随着我国教育改革的不断深入,素质教育全面推广,这种理念为美术教育带来了前所未有的机遇。主要阐述基础美术教学中的创造性教育 方法 。本文主要阐述了有关美术教育中的创造性研究的一些列问题。 【关键词】美术教育;创造性;研究 一、前言 随着社会的进步,教育改革也在不断向前推进,素质教育也越来越受到人们的重视,尤其是美术教育,逐渐成为人们关注的焦点。美术教育是素质教育的重要方面,特别在培养创造性思维方面具有其他学科不能替代的特殊优势,所以关心美术教育,为美术教育中的创新。 二、培养学生美术创造的兴趣 在美术教学界,有一个广为人知的 故事 。故事里让中国学生和美国学生在同一堂美术课上画一束鲜花,中国学生的画法标准,花的种类和颜色与真花无异;而美国学生则抛弃了传统鲜花的画法,花的颜色虽然与实际不同,但极富 想象力 ,而且极富美感。这则故事或许是虚构的,但却真实地反映了我国学生美术学习时的困境――缺乏创造力。因此,在美术教育中培养学生的创造力和创造性十分有必要。培养学生的创造力,首先要培养学生美术创造的兴趣,“兴趣是最好的老师”这句话在教育中永不过时,兴趣能够激发学生在积极愉快和自觉氛围中学习,能够使学生在绘画学习中创造性地表达自己的所见、所闻、所想,这样学生的绘画中能够表现出创新的美感,而不是如同拍照般精确。 三、美术教学中创造性的体现---“美术家(艺术家)-作品”本位的创造性教育 美术家是美术作品的创作主体,如果说“创造性”是美术作品之所以能够成为“美术”作品的核心价值,那么美术家创造作品便是充满“神奇”之魅的灵感喷薄并将之物化的这一过程。苏轼诗云:若言琴上有琴声,放在匣中何不鸣?若言声在指头上,何不于君指上听?美术作品便是美术家伸出“上帝之手”,将人类的审美情感物化为可视、可居、可游的图像世界。 当下有一种观念认为:基础教育阶段的美术教学,不是培养美术家或画家的教学。这一观念的误区在于混淆了美术家或画家作为职业分类与精神气息的之间本应有的区分。如果说美术家或画家仅仅作为一种技能性的职业,那么这种观念自有其合理之处,毕竟每个人的心志取向和职业定位有更为丰富与更为多元的自由选择,但紧接的问题是为什么要在基础教育阶段开设作为普修性质的美术课?还要配备“专业”出身的美术教师来实施开展美术教学? 所以美术家或画家更应该是作为精神气息的载体,而创造性便是这一精神气息的核心内容。即使在基础教育阶段,美术教学特别是美术实践的教学之实质便是使学生像美术家或画家那样进行创造性劳动。而这种创造性劳动是人本身就具有但在成长过程中与社会分工越来越细的社会现实处境中逐渐被淡忘、忽略、屏蔽的能力,美术教学便是撞击这份屏蔽、唤醒这份遗忘,也正是在此种意义上,能够更好地理解约瑟夫・博伊斯(Joseph Beuys,1921-1986)所言:人人都是艺术家! “美术家-作品”本位的创造性教育,更多体现在美术实践教学这一模块中,即通过绘画研习、雕塑创作、工艺品制作等等技能性实践活动,实现审美创造性的物化过程,并在这一过程中不断培养学生的动手能力,创造能力与想象能力。此处仅以绘画为例,绘画的最终目的并不是为了精确地再现眼睛中所见到的“客观”世界,而是通过塑造具象或抽象的物事,感受、体悟点、线、面与色彩通过“神奇”的艺术组合成具有审美意蕴的形体,并通过这一并不同于所谓现实世界的形体,揭示、把握人类审美思维与审美情感的奥秘。如果没有相应的技术训练与动手能力的培养,所谓创造力与想象力最终只能沦为空谈。而不诉诸创造力与想象力的技术训练,也只是无法成为美术创作的机械描摹。 四、在美术教育中培养创造性思维 创新思维 不是一门课程,无法在有限的课时内完成教学工作,所以只能潜移默化地培养,美术课堂为学生个性的塑造、创造能力的培养提供了阵地,为创造性思维的开发创造条件也就义不容辞。 1.创造宽松自由的思维环境,培养学生的想象力 创造性思维的产生,必须具备宽松自由的思维环境。若没有“自由”又何来创意呢?而人的创意必须在没有干预的情况下才能发挥潜能。专家提供的求异思维、聚合思维、 逆向思维 等多种 思维方式 都是以“心里自由”为前提的。所以要提供自由的思维空间和自由探究的机会,要尊重不同寻常的看法,尊重不同寻常的想象,所以教师的美术素质与开放心灵对学生的想象力的开发是有益的。 美术教育中的想象大致可以分为两个方面,一是在美术作品欣赏中产生的想象,教师可以通过对作品的分析,启发学生的想象,深入作品的内涵。审美能力的培养与提高主要在这个方面来体现。二是作品创作前的想象,就是构思,教师可以引导学生的思维,激发他们的表现欲望,肯定学生想法的价值,将学生追求成就的过程视作一种成就给予肯定,并通过技术的传授帮助他们实现想法,使他们在表现的过程中享受创作的乐趣。创新思维能力与造型能力的培养应该贯穿在这个其中。 2.提供便利的可利用的实践场所 创造性思维往往与创造活动是相联系的。人们总是在产生了某种创造性活动的动机和欲望,或者在某种创造性活动进行过程中,才可能产生创造性思维。美术作品的创作过程就是思维创造形象的过程,美术教育中这种思维与创造的关系尤为明显。所以在美术教学中要创造建设实践场所,在实践中培养创新思维的能力。 拿中学美术为例,中学美术包括绘画、工艺、雕塑等,每一门类的创作都离不开技巧与材料,需要适当的场地。因此,我们要尽可能地提供实践的场所,提供物质条件。我们一方面可以在校内创造条件,一方面可以与社会接轨,帮助学生实现探索创造的欲望。同时我们要充分地利用现代教学设施,把科技融入教学中,利用现代教学设施,丰富教学内容,为学生的创造性思维开发提供便利。 3.关注学生的个体因素 这就是所谓的因材施教,首先要了解学生的个体情况,关注个体因素在学习中的积极作用。不是每个学生都热爱美术,美术教育并不是一定要把学生都培养成画家、艺术家。但我们应该使每个学生在学习美术的过程中有所收获,特别是在思维方式上,要善于观察,富于想象力。 个体的因素包括 文化 修养、思维的方式与专业素质。文化修养与学习成绩没有必然联系,主要是指学生知识面的大小,兴趣广泛的程度。美术教育中的创造性思维需要文化的修养,广泛的文化基础可以开启联想与智慧。专业素质是指对美术理论知识与技能的掌握,是创新最终得以实现的基础。每个学生都是不同的个体,都有自身的优势与潜力,有的善于动手,有的善于思考,有的善于观察,有的善于表现,教师要善于发现学生的优势,设计合理的教学方式,使学生最大限度地发挥他们的创造才能,让有美术创造潜力的学生能有更好的提高,让美术方面不具特殊潜力的学生能够具有一定的审美修养与美术素质。 4.建立合理的鼓励机制,促发求知的主动性 鼓励机制可以成为创造力产生的外动力。当学校为学习成绩突出的学生设立奖学金时,奖学金在某种程度上便成为学习的动力。现代诺贝尔奖的设立同样促进了各个领域的创造力的开发。各类的美术作品比赛,也鼓励了一部分人的信心与学习主动性。 五、改善美术创造性教育的方法 1.所谓美术创造性教育,就是通过美术教育学生的过程,使学生发现生活的美和艺术的魅力所在,使学生摆脱模式化的事物,发现自然的神秘。在这个过程中要注意几点:合理的利用美术书籍、教材或者其他美术参考书中有很多有价值的东西,要把这部分知识利用起来给学生展示,拓宽他们的思路;另外,老师要善于引导学生,发现学生不正确的理解要及时修正,确保学生审美观的正确发展。 2.要实现美术创造性教育不能急于求成,美术知识和绘画能力是美术学习的基础,只有基础牢固了,学生们才有能力去学习美术,去欣赏美术中的精华。尤其是新课程改革之后美术教材是将理论与实践隐含的合成一条学习的主线,把许多理论学习与绘画实践整合成为一个体系,这虽然在提高美术课堂中美术理论知识学习的氛围,但是这可能会出现美术教学中出现忽视理论基础的情况。忽视理论学习的美术教学是不符合美术创造性教育思想的,没有扎实的基本功,绘画及欣赏能力也不会提高,依然没有达到教育学生审美才能的目的。因此,提高美术创造性教育水平的前提就是打下扎实的美术知识基础,设计出多样的学习形式,逐步完善教学体系。 3.培养学生的创新能力,是美术创造性教育的核心思想。这也是全国校在美术教育过程中的一贯思想。细心的教师会发现,学生有一颗渴望发现的心,学生渴望成功。因此,摈弃那些束缚学生创造性的东西,发现学生的优点并充分发挥,才能培养学生的创新能力。 六、结束语 新课改的核心要求是对素质教育的实施,素质教育是以提高学生的综合素养为宗旨的。因此,在美术教学中,教师要通过采用多样化的 教学方法 和创新的教学机制激发学生的创造性,培养学生创造性思维的能力和创新意识对于学生综合素质的提高和美术素养的提高极有帮助。 参考文献 [1]田立永.对美术教学的探索和思考.科技博览,2010,(22) [2]王芬.美术教育特点及其教育方法[J].知识经济,2011,(4):101 [3]杨文虎.艺术思维和创作的发生[M].上海:学林出版社,2011,25.105 [4]宋晓亮.新视野下的美术教育探论[J].网络财富,2012,(3):107 [5]毕伟民.试论美术活动对学生创造能力的培养[J].科技信息(学术研究),2008,27:268 美术教育研究论文范文篇二 《高中美术教育中开展创造性教育的作用》 【摘要】随着当前社会经济的不断发展,教育事业取得了进一步的深入发展,高中美术教育尤为突出。在现阶段,美术深入社会与生活各个领域,高中美术教学有助于提高学生的审美情趣以及艺术感觉。伴随着素质教育的全面推进,在高中美术教育中引入了创造性教育,对于教学效率的提高起着举足轻重的作用。本文主要结合创造性教育的科学内涵,从而具体阐述高中美术教育中开展创造教育的作用。 【关键词】高中美术创造性教育作用 在现阶段,素质教育旨在提高学生的综合素养,随着素质教育的全面推进,美术教育对于培养学生的审美情趣以及艺术水平具有举足轻重的作用。同时,美术课程有助于培养学生的创造能力以及审美能力与实践能力。在新课改背景下,对于学生的综合素养提出了更高的要求,在高中美术教学加入创造性教育元素,已经成为了当前高中教育发展的必然趋势。 1.高中美术教育现状 1.1 美术教学模式陈旧 受传统观念的束缚,诸多高校忽略美术教育,诸多教师关注的教学重点是学生专业技能以及专业理论知识的提高,讲究美术学理论以及教学理论的传授,以教学成绩为最终教学目的,教学模式缺少创新意识,教师与学生缺少必要的交流与沟通,没有从学生的学习角度出发,学生自主学习能力低下,缺少兴趣以及热情。 1.2 美术教学理念有待更新 在高中美术教学过程中,学校通常偏向于智力于文化知识教育,忽视美育与道德教育,投入巨大人力、物力等资源,旨在提高学生的文化程度,没有重视美术课程的创新。在这种传统理念的作用下,美术课程可有可无,甚至没有被纳入期末考核项目中,不利于提高中学生学习美术的自主性以及能动性。同时,美术理论基础知识难以引起学生的兴趣,学生无法形成系统的认知框架。除此之外,在高考中,美术生所占比例相对较少,因而学生也忽视了美术的学习,学生缺乏美术创造性思维。 1.3 美术教学目的模糊 高考制度强调分数的高低,统考决定着学生的未来,为了配合制度的发展,诸多高校对高考上线率的要求较高,因此在高中美术教学中设置了色彩以及 素描 等专业课程,但是缺乏美术基础理论知识课程。基于文化生渴望获取文化知识方面的前要求下,美术欣赏课程不能促进学生创造性思维的提高,在很大程度上制约了学生潜能的发挥。长此以往,在这种教学目的模糊的背景下,无法全面提高学生的德、智、体、美,重视文化,忽略美育,严重束缚了学生的全面发展。 2.高中美术教育中开展创造性教育的作用 2.1 有助于提高学生的自主学习能力 开展创造性教育,有助于提高学生的自主学习能力,提高学生的学习积极性以及自主性。在创造性教育中,教师导入自主性与竞争性,鼓励学生勇于探索,满足新课标要求,在培养学生美术技能的前提下尊重学生的个体差异与个体感悟,给学生预留了充分的自主学习空间,有助于激起学生的探索兴趣。例如在学习中国古代 山水画 赏析时,教师要透视山水画特色,引导让学生自主探索并发掘山水画作品中的人文精神,进而感受艺术之美。 2.2 有助于营造良好的美术学习环境 开展创造性教育,有助于营造良好的美术学习环境,激发学生的创新意识。良好的学习环境与氛围作为学生学习的关键条件,对于学生学习效率的提高起着巨大的推动作用。教师应加强与学生的交流与沟通,最大限度地挖掘学生内在的潜在,积极提倡民主意识,充分发挥组织与引导作用,用情感感化学生,使学生敢于发表自己的想法,从而帮助学生更好地去探索知识。例如在学习中国现代 人物画 的过程中,可以利用多媒体导入辛亥革命这一历史时期的变革现状,使学生了解中国现代美术发展阶段的状况,即从传统到现代的转变,形成了中国现代美术的特点,结合中 国画 变革特点,开展优秀作品赏析活动,分析各自的艺术特色,从而提高学生的审美能力与创造性思维。 2.3 有助于构建和谐的师生关系 开展创造性教育,有助于构建和谐的师生关系。受传统教育的束缚,讲堂作为教师为学生传播知识的场所,教师习惯以自我为中心,从自身角度去传授知识,学生的学习常常处于被动的状态,不利于学生思维能力的发散与发展。因此,将创造性教育理念融入美术教学体系中,摆脱传统灌输式教学模式的束缚,导入师生互动模式,有助于让学生与教师在交流中探索事物。例如在学习中国古代的漆器、玉器以及织绣工艺时,要以学生为主体,教师要充分发挥引导作用,使学生了解传统工艺美术,加深对织绣、漆器基本知识与工艺特点的认识,引导学生创新学习其创作方法。 2.4 有助于提高学生的美术技能 不断开展创造性教育有助于提高学生的美术技能。基于充分掌握理论基础的前提下,有助于为学生的自我创新提供广阔的思维空间。在高中美术教学过程中,教师要遵循循序渐进教学原则,采取合理方式加强教育,积极引导学生观察、思维与分析,从而提高学生的基本技能。例如在介绍 清明 上河图时,课前布置学生搜集与之相关的古画、光盘,教师以张贴挂图或者播放光盘为导入,学生能够展开想象,了解风俗人情、桥梁建筑以及道路交通,学习绘画造型与简单技术操作方式。当学生了解以及掌握基础理论知识后,教师可以开展野外写生活动,参观各类画展活动以及书画比赛,在活动中相互交流技巧,有助于拓宽学生的视野空间。 综上所述,创造性教育对高中美术教学中起着不可忽视的作用。在现阶段,要遵循学生的需求规律,教师要不断创新教学方案,积极鼓励学生,认真观察身边的事物,善于发现问题、提出问题、分析问题以及解决问题,培养创造性思维能力。总之,要想培养学生的创造思维,必须要结合创造性教育模式,让学生养成勤于独立思考的良好习惯,大胆创新,充分发挥自身的潜能以及创造能力,从而健全学生的人格。 参考文献: [1]柳建平.议课改中高中美术创造性教学的策略[J].大众文艺,2010(02) [2]吴燕.勿把“手段”当“目的”―从艺术教育三维课程开发的角度谈高考美术教学[J].美术大观,2013(10) [3]戴少宏.普通高中美术课程内容与美术作业设计[J].美术大观,2013(09) [4]姚磊.中职新疆班学生美术欣赏课教学的创新实践研究[J].职业教育(中旬刊),2013(09) 美术教育研究论文范文篇三 《美术教育在提升学生审美观上的应用》 在新课程标准的教育背景下,随着我国社会的高速发展,教育改革的不断推进,如何更好地培养学生的综合素质已经成为高校教育的重点研究课题,而学生综合素质的一个重要方面就是学生审美观的培养,在这个过程中,美术教育起到了至关重要的作用,它可以引导学生去认识美、感受美、创造美,提升学生的审美情趣,提高学生的审美观念,更好地培养学生的综合素质。 一、提升当代学生审美观的必要性 中国史学家陈寅格先生在清华大学任教时期曾提出过“独立之思想,自由之思想。”这是民国时期知识分子对于独立、自由的渴望,也是中华民族一直倡导的人文精神。在当代教育背景下,对于大学生的要求不再只是单纯地专业知识的提高,还要求学生整体素质的提升,正确的人生观、价值观、世界观是作为社会一份子应该具备的。让学生学会认识美的真正价值和意义,以积极乐观的态度和审美理念看待世界,培养更加适合现代中国社会的审美观念是当务之急。 二、高校教学中美术教育的现状 在中国现阶段的教育体系中,美术教育虽然一直贯穿始终,但是通过各阶段教学中美术教育课程设置的比重的比较,不难发现,在教育的初级阶段,尤其是幼儿教育和小学教育,美术课程占着很大的比重,但是到了高中、大学,很多学生都忽略了它的真正价值,包括家长、教师、学校、社会等各个方面,都未能给予重视,认为美术教育只是单纯地教给学生绘画技巧,认识不到美学对于培养学生审美观念、人文修养、价值观等方面的作用,导致了同学基本都不能在学习生活中培养和建立自己的审美观念,这也是美术教育在大学阶段的一个困境[1]。 三、大学美术教育在培养学生审美观的应用策略 (一)汲取优秀的 传统文化 ,培养学生的传统文化观念和审美思想 在全球经济一体化的社会背景下,中国融入世界的步伐不断加,中西方的思想文化也开始产生了碰撞、交融,人们的价值观也趋于多元化,中国传统文化受到了相当大的冲击,许多优秀的文化瑰宝、道德品质在这个过程中不断遗失,许多学生的审美观念更加青睐于西方,不够本土化,甚至有一些都不够现实,这种现状下就要求高校教育中的美术教育及时发挥它应有的作用,给学生展示我国传统文化中的优秀艺术作品,让学生体会其中的意境,认识到中华民族优秀传统文化的美感、价值和魅力,培养好学生的审美情趣和审美观念,让学生的审美理念更适合中国社会的需求。 (二)搭建多元化的信息资源平台,拓宽学生的审美 渠道 高校教育中的美术教育与教育初级阶段的中小学教育相比有所不同,中小学教育只要求学生的认知和模仿能力,培养学生的想象力和最基础的对生活中美的感受,而大学教育更注重培养学生多元化的审美理念,多层次的发现美、创造美的能力。在大学美术教育过程中,不应只是单纯地绘画,而应该更多地整合信息资源,让学生能够通过更多的作品了解美学的应用,从美术作品中体会各种文化背景下社会思想、人文理念、作者的表达意图和表达方式,感受中西文化的异同、不同作品的优劣、个人的鲜明特点,为加强学生的领悟能力提供更多的背景、丰富的材料、多种途径。充分利用各种社会资源,让学生感受美术知识与社会环境、历史文化、现实生活的有机结合,让学生能够通过多种渠道感知美的存在,提高学生的审美感知能力和人文艺术修养。 (三)由美术课堂的教学辐射到日常生活的感知 目前大学美术教学的方式仍然以课堂教学为主,主要是通过老师的讲述和对美术作品的赏析来传授基本的美术技法和美术欣赏情趣,虽然这种教育方式是当前相对匮乏的资源背景条件下较为合理、较为实际的教学方式,这种美术课程也给予了学生了解美、认识美的基础,了解了美术在生活中的积极意义,但是对于学生来说,美的知识是不能只用课堂上的时间就能学全的。教师在课堂上也应运用现代化教学方式,以学生为主体,多让学生参与到教学过程中来,甚至可以让学生参与教学结果的评价过程,让学生切实感受到审美理念的不同,对比优秀的艺术作品,取其精华,去其糟粕[2]。除了在课堂上采用更丰富的教学方式和教学资源外,还应该结合学生的日常生活,采用灵活的教学方式,给予学生美的实际体验,如野外写生、户外旅游、实地考察、自主设计等,充分利用展览馆、博物馆、标志性建筑、工艺品市场等,在这个过程中让学生体会美术与现实世界的有效结合方式,美术对于社会、人文、政治、历史等方面起到的重要作用[3]。 现在的中国社会在教育、艺术、文化、经济等方面都有了巨大的改变,美的艺术作为一种精神文化,它的价值和意义也发生了空前的变化,它不仅培养人们的审美观念,改变了人们认识世界的方式,而且提高了人们的自身修养,带动了社会文明的进步发展。而学生审美观念的提升就需要高校教育中的美术教育发挥它应有的作用,在实际教学过程中,教师也要及时转变自己的教学方式和教学思想,不要只注重对学生画技的考评,而忽略了培养学生的创造力和艺术修养,同时老师要注重自身的品德文化修养,因为老师是学生的榜样,教师的一言一行、品德素质、价值观念直接影响了学生。学生也要通过多方面、多层次的感受、交流体会美的意义,提升自己的审美观念,提高自己的综合素质[4]。 四、 总结 立足于当前的时代背景和美术教育现状,家长、教师、社会都应转变对美学知识的偏见,改变思想理念,老师应以中华民族传统文化为基础,从中汲取优秀成分,同时参考西方艺术文化,形成对比,体会美学对社会进步与发展的作用,并且从美术课堂的基本教学模式拓展到多种资源结合的现代化教学方式,使学生更多感受美学在现代社会中的应用,提升审美观念,学会用美的眼睛,美的心态来认识社会、服务社会。

毕业论文 主要目的是培养学生综合运用所学知识和技能,理论联系实际,独立分析,解决实际问题的能力,使学生得到从事本专业工作和进行相关的基本训练。那么美术专业论文的的文献综述怎么写呢?下面一起和我看看吧!

美术学专业论文写作研究:文献综述

★论文题目:***。在二十个字以内,最好不要有副标题,在此环节论文题目可以修改。

★摘 要:以**为学术背景,站在**的高度,着眼于**。从**的研究入手,运用**的研究方法,对**进行分析和阐释,揭示**的特征(或形成原因或发展走势)。有关**的研究大体可以分为**、**等*个部分。其中,**部分可以从**、**等*个方面去把握;**部分可以从**、**等*个方面去把握;……。对**的研究不仅有**方面的意义,而且有**方面的意义,更有**方面的意义。(摘要不要出现“本文”这样的字样,要求完全是客观陈述的语气。在此环节摘要内容可以做修改)

★关 键 词:名词或名词词组;动词或动词词组;公认的专属名词。关键词为3-5个词之间,不能多于5个,也不能少于3个,两个关键词之间用“;”隔开。在此环节关键词可做修改。

综述正文:

一、课题研究的国外现状

(一)基本概述。概述本课题在国外的研究现状和被关注的程度。国外的成果尽量找,如果实际上有但咱没有找到,则后期研究会很被动,尤其是在开题报告的答辩环节里可能会被一票否决。外语学习的重要性和价值意义在此方面得到了充分的体现。试想:世界上许多国家在大学的美术学或艺术学专业都开设诸如“东方美术”“亚洲美术”之类的课程,如同国内开设“西方美术”“外国美术”等课程。于是,我们怎么敢保证那些研究中国美术的外国学者就一定没有针对本课题形成相关研究成果呢?

(二)期刊论文。在期刊论文、专著、学位论文三方面至少各举三个例子(共计九个),新公开的成果优先(历史上的名家经典论述除外)。阐述这九个文献各自所属的学术体系、研究侧重点、具体研究对象、主要学术观点、主要的研究方法、对本课题研究走向的影响等六方面的具体情况。如这三类文献中的某一类连三个有代表性的文献都没有且本课题的真伪也反复辨析过了,则本课题无疑是很特殊的。要么研究难度极大,要么早已不是学术热点。

(三)专著。尽量选取权威作者和最新研究成果,同一作者的同一专著要选最新版的。

(四)学位论文。尽量选取博士论文(优秀硕士论文也可以考虑)。尽量选取权威机构、权威导师指导的论文。对于非权威的成果如果认为价值特殊也可以列举,但要详细说明对本课题的特殊意义等方面的理由。

二、课题研究的国内现状

(一)基本概述。(二)期刊论文。(三)专著。(四)学位论文。内容及注意事项同上。

三、结论

综上所述,有关本课题的相关研究成果有以下几个特点:

从成果数量上看,成果数量是多还是少。

从成果质量上看,研究层次的高低程度,研究成果的深入程度。

从研究角度上看,现有成果多集中在**方面的研究,对本课题是否有直接的启示。

从研究方法上看,现有成果的研究方法是单一还是丰富。

总之,将***作为一个独立的研究课题其研究基础如何,针对于本课题所在范畴的研究是方兴未艾、有诸多空白还是已经被广泛涉猎而只有个别的点(如本课题)未被研究。

参考文献

对之前在 调研报告 环节收集的资料进行二次核实,去粗取精,去伪存真。对于已经确信没有实际价值意义的文献进行剔除,尽量查找之前遗漏的文献进行补充。按照期刊、专著、学位论文等类别逐一进行排列。一般来讲,几千字的学术论文其参考文献至少要十几个;硕士论文至少要五十个以上(且必须有外国文献);博士论文应该有上百个(且必须有外国文献)。一般科研项目的参考文献至少要五十个以上,重要的科研项目至少要上百个。

复合材料研究进展及应用现状论文

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试析《董卿主持风格》中央电视台的节目主持人,多年以来一直被各地的媒体公认为效仿的楷模,或者是追求的方向。可是就像萝卜青菜一样,央视的主持人风格不同,各有特点。而我则偏爱青菜的清新,喜欢即时尚又不乏营养的综艺节目主持人,这几年央视的领军人物当然就非董卿莫数了。 在观众的印象中董卿是一位专业的晚会节目主持人,大方得体,气质稳重,穿着成熟又不失风尚,在央视各套电视台的综艺节目中频频出现,成为中国观众最熟悉的主持人之一。我认为,央视的主持人从杨澜开始是我比较有印象的了,然后是倪萍,再后是周涛,一直到现在的董卿。除了董卿具有年龄优势以外,能在如此激烈的竞争与淘汰中站住脚,一定要有自己的特色。回头看,第一届比较著名的正大综艺主持人杨澜,当时的主持特点是比较阳光和知性。她一再证明着她被观众所喜爱。之后的倪萍,鲜明对比,主要是成熟稳重和亲切感强,易于带动现场气氛。经常用真情感染观众,把观众搞得眼泪汪汪,瞬时让观众耳目一新,也证明她获得了大多数观众的喜爱,可是这一特点,也有少数观众渐渐产生反感,随着时间的增长,观众们觉得这种过于煽情的主持风格已经看够看累了,需要新鲜血液。周涛正是当时观众眼中的新鲜血液,她外表时尚,和轻松干练的主持风格,正和大众的胃口,主持节目的时候,废话很少,语言干练,精巧。着实吸引了观众的眼球。而董卿,在我看来,她聪明的具备了以上三位的所有特点于自身,知性,时尚,又善于对着镜头抒发自身情感的她,在各种场合应变及时,大方得体,并且懂得看场合随时变换风格。比如《青歌大赛》时,她会让自己尽量轻松一些,和紧张的参赛选手形成对比,同时又可以缓和选手的情绪,却把握分寸不会因为自己的轻松,影响到赛场的严肃气氛,这里可以看见杨澜的知性。而《欢乐中国行》,正是一个半分百的娱乐节目,董卿拿出了自己一切的开朗活泼,尽量做到时尚又亲切,在台上表现活跃,却不像其他地方台的节目主持人在台上乱来,这里有一点周涛的时尚又精巧。我曾经还多次看过董卿主持的慈善类节目,比如说最近的《为了母亲的微笑》是一场为了灾区贫困儿童捐款的晚会。我想她有些效仿了倪萍的本事,在描述灾区儿童生活状态时动了真情,而感动了在场和电视机前的所有观众。而超越倪萍的是,恰到好处的只让眼泪在眼圈里打转。(这点是真本事!)另外,董卿的穿着时尚得体,身材苗条,所以在视觉上经常给人耳目一新的感觉,基本功扎实,虽然是上海人,但吐字归音非常清楚,是我最需要学习的,基本功是最最重要的,让观众听清楚,听明白是基本。因此在各种场合,她都可以展现她优秀的功底。这是我对董卿的基础了解,我印象中她没有出过书,所以了解不足,请师傅指正!

中科院化学所工程塑料国家重点实验室取得的成就有:单体插层缩聚制备了尼龙6/粘土纳米复合材料,可大幅度提高其热变形温度,扩大了材料的应用范围,并对插层剂的碳链长度与有机蒙脱土的层间距的关系进行了研究,在此基础上开发了PET/粘土、PBT/粘土纳米复合材料,提高了材料的热性能和阻隔性,其中PET/粘土纳米复合材料的结晶速度较PET提高了约5倍。此外还通过聚合物溶液插层及熔体插层分别制备出硅橡胶/蒙脱土及PS/粘土纳米复合材料,其中硅橡胶/蒙脱土纳米复合材料具有良好的耐磨性,各项物理、力学性能指标得到很大提高,可代替气相白炭黑填充硅橡胶,具有实用前景。相信在不久的将来,PLS纳米复合材料将会广泛应用于高分子材料及其它领域。

开题报告填写事项一、填写必须实事求是,字迹要端正、清楚。二、本报告的第一至第六部分由研究生本人填写(字数不少于2000字)。其余部分由指导教师、开题报告评议小组、教研室(研究室)主任、院长、研究生处填写。三、硕士研究生开题报告日期规定为进校后第三学期完成。四、开题报告评议小组由学院统一集中组织,对开题报告通不过者要在1至2个月内补做,重新审核合格后,才允许正式进入课题,否则取消进入论文阶段资格。五、此表留存研究生处学位办一份。 本课题所涉及的内容(包括实验数据、计算机程序、导师未公开发表的研究成果及心得等),除在毕业论文中所发表的以外,本人保证:未经导师正式同意,五年内不以任何形式向第三方公开。研究生(签字) 导 师(签字) 年 月 日 一、课题的来源及意义本课题主要来源于导师的研究课题。现代科学技术发展使得复合化成为材料发展的必然规律。近年来,纳米复合材料的研究发展迅速,无论是从学术研究角度考虑,还是从工业生产实际出发,人们都已开展了大量的实验研究工作。所谓纳米复合材料(Nanocomposites)是80年代初由Roy等人提出的,是指复合材料中分散相尺度至少有一维小于100nm的复合材料。由于纳米粒子具有小尺寸效应、大的比表面产生的界面效应、量子效应等特殊性能,故能赋予纳米复合材料许多特殊的性能,为设计和制备高性能、多功能新材料提供了新的机遇。纳米复合材料被誉为“21世纪最有前途的材料”,成为材料科学研究的热点之一。聚合物/层状硅酸盐(Polymer/Layered Silicate,PLS)纳米复合材料是纳米复合材料领域重要研究方向之一。PLS纳米复合材料既具有高分子材料的质轻、耐腐蚀、绝缘性好、易加工等特点,又具有无机材料的高强度、高模量、高耐热性等优点,有着广阔的发展前景。PLS纳米复合材料除具有一般纳米复合材料的性能外,还因其特有的纳米尺度上的片层结构使得复合材料的耐热性、尺寸稳定性、气体阻隔性及阻燃性等得到明显提高。PLS纳米复合材料的研制与开发为提高传统聚合物材料性能、拓宽聚合材料的应用范围起到了极大的促进作用。根据复合物的微观结构,可以把复合物分成四类:相容性差的粒子填充复合物;普通的微粒填充复合物;插层型纳米复合材料;剥离型纳米复合材料。只有第三、第四类复合物实现了纳米尺度上的插层复合,且第四类复合物即剥离型纳米复合材料由于无机物在聚合物基体中实现了充分均匀的分散,其纳米尺度效应显著、界面结合强度更高。此类复合材料具有优异的力学性能和耐热性,并且材料的阻隔性均有所提高,是当前研究的主方向。PLS纳米复合材料以其优良的性能越来越受到广泛地重视。目前,PLS纳米复合材料已从基础研究阶段向工业化生产阶段发展,日本的丰田公司(TOYOTA)、宇部公司(Unitsika)、美国的南方粘土(Southernay)等已经研制开发出PLS纳米复合材料的商业化产品。本课题利用省内层状硅酸盐矿物(膨润土)和高分子原料,对聚合物原料进行改性,对膨润土原料进行深加工处理。研究聚合物、层状硅酸盐二者之间的复合机理、结晶过程、界面特征以及结构性能之间的关系,研究加工制备工艺过程对PLS纳米复合材料性能的影响以及最佳制备工艺参数的确定。用合理的加工技术方法,制备出性能优良的剥离型纳米复合材料。这既是本课题的特色和创新之处也是纳米复合材料的研究发展趋势所在。二、简述该领域目前的国内外研究水平和发展趋势聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料是当今众多无机纳米粒子改性复合材料中最有潜力的一类纳米复合材料,也是目前研究最多、最有希望工业化生产的聚合物纳米复合材料。自从1987年日本丰田公司的研究开发中心首次报道用插层聚合的方法制备了尼龙6/粘土纳米复合材料以来,由于聚合物/粘土纳米复合材料实现了纳米相分散、强界面作用和自组装并具有较常规聚合物/无机填料复合材料无法比拟的优点(如优异的力学、热学性能和气体阻隔性能等),因此倍受关注。据报导,预计今后PLS纳米复合材料的产值每年会增长约100%。到2009年,产值会达到15亿欧元/年,产量会达到50万吨/年。PLS纳米复合材料将会遍及人们生活的各个方面,飞机、汽车、包装、电子电器、建材、家俱等产业将广泛受益于这种新型材料。1、 国外PLS纳米复合材料研究现状自从20世纪80年代末期,Okada等人报道了PA6/层状硅酸盐纳米复合材料以来,迄今这一领域已得到长足的发展,成为目前聚合物材料的一个新热点。到目前为止,日本丰田研究中心、美国康耐尔大学、密歇根大学以及中国科学院化学研究所国内外众多研究单位都在这一领域进行深入的科学研究。1987年,丰田中心研究和发展公司的Fukushima和Inagaki仔细地研究了聚合物/层状硅酸盐复合材料后,用季铵盐取代粘土片层间的无机离子,成功地改善了粘土与聚合物基体的相容性,研制出PLS型尼龙6/硅酸盐纳米复合材料,材料的热变形温度较纯尼龙6有大幅度提高,同时力学性能与阻隔性能均有不同程度的提高。丰田中心研究和发展公司的Usuki、Fukushima用已内酰胺的原位聚合法制备了剥离型的尼龙6/蒙脱土纳米复合材料(季铵盐改性的蒙脱土事先被均匀地分散于已内酰胺中),并制备出聚酰亚胺/蒙脱土纳米复合材料,发现只需添加2%(质量分数)的粘土,材料的气体阻隔性及线胀系数显著降低,适合PI在微电子领域的应用,这极大地引起了材料科学家的关注。美国Comell大学的R A Vaia和E P Giannelis等对聚合物熔体插层进行了热力学分析,认为该过程是焓驱动的,因而必须加强聚合物与粘土间的相互作用以补偿整个体系熵值的减少。在此理论的指导下,他们通过聚合物熔体插层制备出PS/粘土,聚氧乙烯/粘土纳米复合材料,并对层间聚合物的受限运动行为进行了研究。Usuki等人深入研究了有机插层剂对插层复合的影响,并制备出一系列PLS纳米复合材料,并首先报道了“两步法”制备聚酰胺6/蒙脱土纳米复合材料,即先用12~18烷基氨基酸作插层剂对钠基蒙脱土进行阳离子交换处理,然后将阳离子交换后的蒙脱土与ε-己内酰胺复合,在常规条件下聚合,得到聚酰胺6/粘土纳米复合材料。西欧一些国家也先后制定了发展纳米复合材料研究的计划。一些国外的大公司特别是生产聚合物的厂家纷纷加入聚合物纳米材料的开发应用。目前,丰田汽车公司已成功地将Nylon 6/clay纳米复合材料应用于汽车上。由于层状硅酸盐是纳米尺度分散于聚合物基体中,可以成膜、吹瓶和纺丝。在成膜和吹瓶过程中,硅酸盐片层平面取向形成阻挡层,因此可用于高性能包装和保鲜膜。2、国内PLS纳米复合材料研究现状我国的PLS纳米复合材料研究开始于90年代,现已取得了许多成果,并已列入国家“863规划”和“九五计划”的重点研究开发课题。中科院化学所对聚合物基粘土纳米复合材料的研究,发明了“一步法”制备Nylon 6/粘土纳米复合材料(nc-PA6),即将蒙脱土阳离子交换、己内酰胺单体插层以及单体聚合在同一个分散体系中完成,在不降低产品性能的前提下缩短了工艺流程,降低了成本。黄锐等利用刚性粒子对聚合物改性的研究在学术界极有影响;另外,四川大学高分子科学与工程国家重点实验室发明的磨盘法、超声波法制备聚合物基纳米复合材料也是一种很有前景的制备手段。中科院化学所工程塑料国家重点实验室取得的成就有:单体插层缩聚制备了尼龙6/粘土纳米复合材料,可大幅度提高其热变形温度,扩大了材料的应用范围,并对插层剂的碳链长度与有机蒙脱土的层间距的关系进行了研究,在此基础上开发了PET/粘土、PBT/粘土纳米复合材料,提高了材料的热性能和阻隔性,其中PET/粘土纳米复合材料的结晶速度较PET提高了约5倍。此外还通过聚合物溶液插层及熔体插层分别制备出硅橡胶/蒙脱土及PS/粘土纳米复合材料,其中硅橡胶/蒙脱土纳米复合材料具有良好的耐磨性,各项物理、力学性能指标得到很大提高,可代替气相白炭黑填充硅橡胶,具有实用前景。相信在不久的将来,PLS纳米复合材料将会广泛应用于高分子材料及其它领域。3、存在的问题及研究发展趋势PLS纳米复合材料的不断涌现以及大量研究结果的报道,让我们看到了这类复合材料具有的优异特性,使得层状无机物插层改性聚合物制备高性能纳米复合材料成为国际上最新技术热点之一,但也存在以下几个问题。① PLS纳米复合材料的研究尽管十分热门,但由于其插层复合机理复杂、结构与界面特征复杂,微区尺寸小,再加上量子效应、表面效应等,对它的研究还不够深入,特别是运用热力学、动力学和结晶学知识研究不够。对其结构、形态特征与材料性能的关系研究较少,合成方法大多基于合成宏观材料上的改进,存在着一定局限性;② 剥离型PLS纳米复合材料比其它类型的复合材料具有更优异的性能,但对原材料加工处理、制备方法要求严格,对其制备工艺及过程研究不够;③ 高聚物与纳米材料的混合、分散缺乏专业设备,用传统的设备往往使纳米粒子得不到良好的分散,要研究出新的混合分散技术方法及设备。三、课题所要研究的内容及实施方案(主要研究内容及预期成果,拟采用的研究方法、技术路线、实验方案的可行性分析。)1、研究内容(1)了解相应聚合物的物理化学性质,合成方法,用途及研究现状;了解PLS纳米复合材料所具备的优良性能,熟悉国内外PLS纳米复合材料的应用现状、研究进展、存在的问题及解决的措施; (2)研究层状硅酸盐(膨润土)矿物学特征和纳米结构特征(层间距、层面特征和边缘特征),熟悉测试表征方法;并掌握对测试结果分析的技术方法;(3)深入研究膨润土提纯、钠化、有机化的各种方法、反应机理;了解钠基土及有机土的应用价值和研究现状;制定合理的实验方案,对膨润土进行提纯,通过实验选择合适的反应条件和合适的钠化剂和表面修饰剂进行钠化、有机化,制备出亲油或亲水亲油的纳米膨润土;(4)了解剥离型PLS纳米复合材料制备方法及性能特点,从动力学、热力学、结晶学、流变学等方面探讨纳米材料复合过程和机理;(5)选择聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚氨酯(PU)两种聚合物,对其进行改性(接枝方法和离子化方法)制定合理的加工制备方案、确定最佳实验流程及实验参数,制备出剥离型PLS纳米复合材料;(6)从制备方法、表面改性剂的选择、加入第三组分等方面研究有机膨润土在聚合物中的分散形态;并探讨多相体系中物相界面结构特征,制备出剥离型纳米复合材料。 (7) 研究PLS纳米复合材料结构和性能之间的关系。进行产品结构分析、力学性能和阻燃性能对比测试分析。2、预期成果(1)制备出优良的有机膨润土,制备出改性性能良好的聚合物;(2)制备出剥离型PLS纳米复合材料;(3)预期在核心期刊发表2篇论文或申报1项发明专利;(4)完成毕业论文的编写,顺利通过答辩。3、研究方法及技术路线(1)实验研究流程图(2)实验研究过程(方案)① 层状硅酸盐的选择及改性处理目前为止,能够在PLS纳米复合材料中得到应用的有膨润土、高岭土、海泡石等少数几种属于层状硅酸盐的矿物质。这其中最根本的原因是绝大多数的层状无机矿物质无法利用插层处理的方式扩张其片层之间的重复间距。因此,虽然他们具有层状的结构,各相邻的片层之间也具有一定的空间,但却不足以容纳旋转半径为上百埃的聚合物分子链插入到各片层之间,形成所谓的插层复合材料;而仅仅允许离子、小分子等小的介质进入其中。对于膨润土、高岭土等粘土矿物, 由于他们具有较大的初始间距以及可交换的层间阳离子,使得我们可以利用离子交换的方式将他们的层间距扩大到允许聚合物分子链插入的程度,从而可以利用它们制备出性能优异的插层纳米复合材料。本课题利用省内矿产资源优势膨润土,其主要成分为蒙脱石。蒙脱石的基本结构单元是有一片铝氧八面体夹在两片硅氧四面体之间靠共用氧原子而形成的层状结构,属于2:1型层状硅酸盐。每个结构单元的尺度为1nm厚、长宽均为100nm的片层,层间有可交换性阳离子,如Na+、Ca2+、Mg2+等金属离子,因此容易与烷基季铵盐或其他有机阳离子进行交换反应生成有机膨润土。由于膨润土本身的亲油性较差,聚合物的单体或分子链又多为亲油性物质。因此,膨润土使用前必须经过有机化改性处理。膨润土改性处理方案。A、膨润土的提纯实验方案:将膨润土与水(固液比为1:10)配成悬浮液,再经高速旋转的离心机沉降分离,并且加入适量的分散剂(六偏磷酸钠),进一步分离粒度较细的碎屑矿物(长石、碳酸盐等),得到粒度小于5µm的膨润土浆料或悬浮液,再将该悬浮液抽滤、洗涤、干燥、打散解聚,即可得到高纯度的膨润土产品。测其吸蓝量,CEC,膨胀倍,胶质价等性能指标。B、钙基膨润土的钠化钠化原理:当膨润土-水系统中存在两种离子时,就存在一个动态的吸附-解吸平衡,即离子吸附与交换过程。如当膨润土-水系统中同时含有Ca2+、Na+时就会发生如下离子交换平衡: Ca-膨润土+2Na+ 2Na-膨润土+Ca2+钠化剂的选择、用量、钠化温度及钠化时间对钠化效果都有一定的影响,通过实验,确定最佳反应条件。C、膨润土的有机化在制备PLS纳米复合材料时,常采用有机阳离子(插层剂)进行离子交换而使层间距增大,并改善层间微环境,使粘土内外表面由亲水转变为疏水,降低硅酸盐表面能,以利于单体或聚合物插入粘土层间形成PLS纳米复合材料。因此插层剂的选择是制备PLS纳米复合材料的关键步骤之一。它必须符合以下几个条件:(1)容易进入层状硅酸盐晶片(001面)间的纳米空间,并能显著增大粘土晶片间层间距;(2)插层剂分子应与聚合物单体或高分子链具有较强的物理或化学作用;(3)价廉易得,最好是现有的工业品。在不同用量、酸碱性、反应温度等条件下,选择阳离子(十六烷基三甲基溴化铵)、阴离子(十二烷基硫酸钠)及阴阳双离子为插层剂,制备有机土,通过测试确定最佳反应条件。② 聚合物改性③ PLS纳米复合材料的制备A、复合材料的类型从微观结构上看,复合材料可分为四类,如下图。在第一类复合物中(a),蒙脱土颗粒分散在聚合物基体中,但聚合物与蒙脱土的接触仅限于蒙脱土的颗粒表面,聚合物没有进入蒙脱土颗粒中。第二类复合物(b)中,聚合物进入蒙脱土颗粒,但没有插层进入硅酸盐片层中。在插层型复合物(c)中,聚合物不仅进入蒙脱土颗粒,而且插层进入硅酸盐片层间,使蒙脱土的片层间距明显扩大,但还保留原来的方向,片层仍然具有一定的有序性。在剥离型复合物(d)中,蒙脱土的硅酸盐片层完全聚合物打乱,无规则地分散在聚合物基体中,此时蒙脱土片层与聚合物实现了纳米尺度上的均匀混合。四类复合材料中只有后两种才算是纳米复合材料,而且第四类剥离型复合材料比第三类插层型复合材料具有更理想的性能,是众多材料科学家追求的目标,也是本课题研究的重点。 B、制备方法插层复合法(Intercalation Compounding)是制备PLS纳米复合材料的方法。按照复合的过程,插层复合法可分为两大类。(1)插层聚合法(Intercalation Polymerization),即先将聚合物单体分散、插层进入层状硅酸盐片层中,然后原位聚合,利用聚合时放出的大量热量,克服硅酸盐片层间的库仑力,使其剥离(exfoliate),从而使硅酸盐片层与聚合物基体以纳米尺度相复合;(2)聚合物插层(Polymer Intercalation),即将聚合物熔体或溶液与层状硅酸盐混合,利用力化学或热力学作用使层状硅酸盐剥离成纳米尺度的片层并均匀分散在聚合物基体中。从制备方法来看,PLS纳米复合材料的制备可分为单体插层原位聚合与大分子直接插层;从实施途径来说有溶液法和熔体法。它们互相组合成四种具体制备过程:大分子熔体直接插层;大分子溶液直接插层;单体熔体插层原位本体聚合;以及单体溶液插层原位溶液聚合。制备PLS纳米复合材料流程图如下:C、有机土加入量的选取有机土加入量的多少直接影响着制品的质量和性能,有机土的加入量过高时,体系的粘度增大,很难脱泡及浇注;有机土加入量过低时,有机土在体系中的分散不好,起不到增强和增韧的效果。对于有机土加入量的多少,在研究领域内众口不一。我们采用不同含量(2-5%)的有机土进行插层复合,寻找最佳加入量。D、实验方案以PBT、PU聚合物为例,选用合适的插层方法,在不同的配料比下插层复合,测其力学性能、阻燃性能、热稳定性能等,从热力学、动力学等方面研究复合机理及影响复合过程的因素,得到性能优良的剥离型PLS纳米复合材料。(3)PLS纳米复合材料主要性能测试与表征① 甲醛容量法测膨润土阳离子交换容量(CEC),测吸蓝量计算膨润土中蒙脱土的含量,带塞量筒测其膨胀倍、胶质价;② 扫描电镜(SEM)测聚合物及PLS纳米复合材料的微观形貌;③ 傅立叶转换红外光谱(FTIR)分析,根据谱图的吸收峰判断有机化改性效果及插层效果;④ X射线衍射分析仪(XRD)测试膨润土的层间距和复合材料的剥离程度;根据谱图用Jade软件确定蒙脱土的化学成分及含量;⑤ 差热-热失重分析仪(TG-DTA)测定膨润土的转化温度及复合材料的热稳定性;⑥ 电子万能实验机测拉伸强度和断裂伸长率,判断聚合物及PLS纳米复合材料的力学性能。4、实验研究方案的可行性分析(1)实验室有一系列的实验仪器:如真空泵、磁力搅拌器、恒温水浴锅、高温炉、干燥箱、开练机、双螺杆机和造粒机等;学校测试中心有扫描电镜、X-射线衍射仪、傅立叶转换红外光谱仪、差热-热失重分析仪、原子力显微镜等测试用仪器;(2)导师长期从事这一领域的研究工作,有扎实的理论基础和丰富的实践经验,有师生组成的研究团队;(3)学校图书馆可以查到大量的中外文文献资料和学术专著,可供参考;(4)与企业合作,有丰富的实践基地和广阔的应用前景;(5)已做了一些实验前期工作,制得的复合材料力学性能显著提高,且热稳定性很好;(6)实验方案叙述合理,技术路线可行,理论基础清楚明了,实验研究条件基本具备,加上前期研究工作的进展,故本实验研究方案是可行的。四、课题研究的创新之处(研究内容、拟采用的研究方法、技术路线等方面有哪些创新之处。)(1)PLS纳米复合材料作为一个崭新的研究领域,对其研究尤其剥离型复合材料的研究可以说仍处于初级阶段,理论上不够成熟,制备技术不够完善,对材料的复合机理,材料的结构及结构与性能间的关系等方面还有待于进一步探索。本课题从热力学、动力学等方面研究聚合物与层状硅酸盐(膨润土)复合的界面特征、内部结合机理,并探讨复合过程、材料结构对其力学性能、阻隔性能、流变性能、结晶性能等的影响。(2)剥离型PLS纳米复合材料的发展水平仍处在实验研究或专利阶段,工业化项目极少,在高性能工程塑料、高性能树脂基体中的研究报道还较少。本课题从表面改性剂的选择、加入第三组分、高性能纳米膨润土的制备、聚合物的改性、合理制备方法的选择等方面进行系统实验研究,制备出性能优异的剥离型纳米复合材料。五、工作量及工作进度安排(包括文献查阅、方案设计与实现、计算与实验、论文书写等)起止日期 课题阶段工作进程2007.2~2007.92007.10~2007.122008.1~2008.22008.3~2008.42008.5~2008.62008.7~2008.82008.9~2008.102008.11~2008.122009.1~2009.3查阅文献资料、学术专著、参考书等,同时做了大量实验前期工作及一定的实验研究工作;写开题报告并进行答辩,准备实验所需试剂和仪器;研究钠基土、有机土的结构及结构与性能的关系,设计实验方案;通过实验和性能表征确定钠化、有机化过程最佳反应条件;在最佳反应条件下制备大量有机土,用XRD、FTIR、TG-DTA等表征,做好实验记录;以PBT、PU聚合物为例,了解其物理化学性能、合成机理、合成方法及应用现状;选择合适的反应装置、合成方法,用单体合成所需要的聚合物;查阅大量当前最新的中外文文献,了解纳米复合材料的研究现状及先进的制备方法;选择不同的有机土加入量(2-5%),用聚合物熔融插层法,聚合物熔液插层法,单体插入原位聚合法等不同的方法,控制反应条件,制备PLS纳米复合材料;对制品进行力学性能、热学性能、阻隔性能等方面的测试,确定有机土的最佳加入量,找出即使制品性能优异、成本低又环保的制备方法;用SEM测试产品的形貌,证实其剥离程度;用XRD测试有机土的层间距,分析其改性效果;复合材料中界面层的性质可以用示差扫描量热法(DSC)来表征;热失重分析(TGA)可以研究有机物对蒙脱土的改性程度及纳米复合材料的耐热性;选择最好的制备方法,将聚合物与有机土进行复合,研制出纳米复合材料制品并详细表征其各种性能;撰写论文,准备答辩。六、国内外主要参考文献(列出作者、论文名称、期刊名称、出版年月) 序号 参考文献名称 梁宏斌,倪靖滨.聚合物/纳米复合材料研究进展[J].化学工程师,2006,3:26-28.陈光明,李强,漆宗能.聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料研究进展[J].高分子通报,1999,4:1-9.韩建竹,夏英.聚合物/蒙脱土纳米复合材料的研究进展[J].高分子通报,2006,12:66-70.李春生,周春晖,李庆伟.聚合物/蒙脱土纳米复合材料的研究进展[J].化工生产技术,2002,9(4):22-26. 陈国华,李明春.聚合物/粘土纳米体系[J].高分子材料科学与工程,1999,15(3):9-12.Jitendra K Pandey,et a1.Polymer Degradation and Stability,2005,88:234舒中俊,陈光明,漆宗能.聚合物/粘土纳米复合材料及其特殊阻燃性[J].2000,28(3):24-26.张秀英,李国昌,王萍等.利用山东膨润土生产有机膨润土研究[J].2007,27(1):35-36.潘兆橹,万朴应用矿物学[M].武汉:武汉工业大学出版社,1993.杨雅秀.中国粘土矿物[M].北京:地质出版社,1994.周建工,鲁安怀.利用低品位天然钙基膨润土制备低成本有机粘土实验研究[J].北京大学学报(自然科学版),2006,42(4)457-467.陈兴华.聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的最新研究进展[J].广西轻工业,2007,(1):35-37.黄锐,王旭,李忠明.纳米塑料-聚合物/纳米无机物复合材料研制、应用与进展[J].中国轻工出版社,2002,(4):10-12.祝启砷,黄志良,王西文等.膨润土提纯增白与钠化改型联合处理工艺[J].中国矿业,2002,11(5):44-46.漆宗能,尚文字.聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料理论与实践[M].化学工业出版杜,2002.ChenTian Y.Synthesis and Characterization of Novel Segmented Polyurethane/Clay Nan composites.Polymer,2000,41(4):1345-1349.Cho,K.Lee, JKwon, K.J.Appl.Polymer Sci.2001,(79):1025-1028.G-M.Kim D-H,Lee,B.Hofmann,et a1.Influence of nanoflllers on the deformation process in layered silicate/polyamide-12 nanoeomposites.Polymer,2001,42(3):95-110.Hao Fong,Weidong Liu,Chi-Shan Wang,et a1.Generation of electro spun fibers of nylon 6-montmorillonite nanocomposite.Polymer,2002.43(3):775-780.Cheon II Park,Park et a1.Polymer.2001,42:7465-7475. Fornes T D,Yoo P J,et a1.Polymer.2001,42:9929-9940.Cho J W,Paul D R.Polymer,2001,42:1083-1094.Kaempfer D.Thomann R.el a1.Polymer.2002.43:2909-2916.Dennis H R,Hunter D L,a1.Polymer.2001,42:9513-9522.Marosi G,Keszei S Matko S,Bertalan G.Fire and Polymer,2006,4:117.Sorathia U,Lynon R,Gann R G.Fire Technology,1997,33(3):351.S.S.R.ay,K.YamadaM,Okamoto,et a1.New polylactide-layered silicate nanocomposites.Concurrent improvements of material properties,biodegradability and melt theology [J].Polymer,2003.44(3):857-866.宋军,倪卓,王宝辉,等.聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备和性能[J].现代塑料加工应用,2005,17(2):14-16.苏海霞,曾幸荣.聚吡咯/有机蒙脱土纳米复合材料的制备及其导电性[J].化学与黏合,2005,27(3):127-130.郑华,张勇,彭宗林,等.三元乙丙橡胶/蒙脱土纳米复合材料的制备与性能研究[J].世界橡胶工业,2005,32(6):l1-13.吴德峰,周持兴.聚对苯二甲酸丁二醇酯/蒙脱土纳米复合材料的结晶结构及流变行为[J].高分子材料与工程,2005,21(5):132-136.1、 至少列举国内外参考文献20篇;2、 教科书、工具书不能作为参考文献;3、 专著等参考书的数量小于总数量的三分之一;4、 近五年出版的参考书数量不小于总数量的三分之一;5、 外文参考文献的数量不小于总数量的三分之一。

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