金属材料环保利用研究论文题目

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写作思路：把废金属对环境的污染的危害写出来。

一些金属 如铅、汞、镉等。这些有毒物质通过各种途径进入人体内，长期积蓄难以排除，会损害神经系统、造血功能和骨骼，甚至可以致癌。铅：神经系统(神经衰弱、手足麻木)、消化系统(消化不良、腹部绞痛)、血液中毒和其他的病变.汞:精神状态改变是汞中毒的一大症状.脉搏加快,肌肉颤动，口腔和消化系统病变。镉、锰：主要危害神经系统。

这些金属进入土壤或水源，就会通过各种途径进入人的食物链。 像汞、铅、镉等多种金属，汞具有强烈的毒性，对人体中枢神经的破坏力很大，上世纪五十年代发生在日本的震惊中外的水俣病就是由于汞污染造成的；铅能造成神经紊乱、肾炎等；镉在人体内极易引起慢性中毒，主要病症是肺气肿、骨质软化、贫血，很可能使人体瘫痪。

而铅进入人体后最难排泄，它干扰肾功能、生殖功能。若把废电池混入生活垃圾中一起填埋，久而久之，惨出的重金属可能污染地下水和土壤，进而进入鱼类、农作物中，破坏人类的生存环境，间接威胁到人类的健康。

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本人为环境工程专业，下面的是我搜索到的一些期刊、学位论文。原文内容数万字，下面的只是摘要部分。应该能够给楼主提供一个不错的样板和内容参考。我下载了完整版的，楼主留下邮箱，大概10余篇，我email发给你。中南大学硕士学位论文重金属废渣硫固定稳定化研究摘要针对重金属固体废物中有价金属元素的分离和回收，以及通过金属分离后全面经济地对残渣进行综合利用新技术缺乏的现状，课题组提出了合成人工硫化矿并开发硫磺建材的硫固定处理新技术，旨在利用我国丰富的硫资源，将废渣中的重金属硫化为金属硫化物，加以浮选回收，而废渣中残余重金属通过硫固定包裹等固定手段实现无害化处理，并最终可将废渣开发成一种新型硫磺建材。作为此项目的前期工作，本研究主要集中于确定废渣中重金属硫固定的优化工艺，研究筛选添加剂提高固定效果，并对重金属的硫化促进与强化过程进行研究，为以后的金属回收奠定基础。主要研究结果如下：(1)确定了重金属废渣硫固定的优化工艺条件。以某冶炼厂硫化中和渣为研究对象，发现单质硫能有效固定硫化中和渣中的Cd、Zn，而对固定工艺的进一步研究发现：粗细废渣颗粒的混合有利于Cd的固定；重金属的固定效果随着硫磺加入量的增加而增强，当加硫率为55％时，Cd浓度降为0．248mg／L，低于浸出毒性鉴别标准的0．3mg／L；硫固定过程能在较短的加热搅拌时间内达到很好的效果；其最优固化温度为140℃；固化体冷却方式对重属固定效果及固化体的表面形貌影响不大。此外，固化体的长期浸出试验表明，重金属在硫磺固化体中能被有效地包裹与固定。(2)开发了能提高重金属固定效果的有效添加剂。在所考察的NaOH、Na2S03、Ca(OH)2、NaN02、Na2S203"5I-／20、Na2S·9H20和Na2C03七种添加剂中，NaOH、Ca(OH)2和Na2C03能提高硫固定效果。其中NaOH能提高固化体在中性及酸性浸出条件下的固定效果，而另两种添加剂能提高其在中性条件下的固定效果。三种有效添加剂的最佳用量视固化效果的要求而定，NaOH与Ca(OH)2的对固定效果的提高作用优于Na2C03。此外，三种添加剂都能减少固化体达到固定效果所需的硫磺用量。单质硫对重金属的固定作用主要来自于固化体的宏观包容与微观包容，属于物理固定。添加剂Ca(OH)2与Na2C03通过提高浸出液pH值来提高固定效果，而NaOH能促进重金属的硫化作用：生成不溶于水也不溶于酸的金属硫化物，使体系发生了化学固定，从而提高固定效果。(3)探讨了重金属硫化促进与强化过程，为进一步的金属硫化浮选回收打下基础。热力学计算及试验验证表明，不同重金属发生硫化反应的趋势为：Pb>Cd>Zn。采用机械活化促进硫化时，随着球磨时间的延长，样品的衍射峰出现矮化与宽化。PbO与S混合球磨5h后即生成PbS与PbS04晶体；CdO与S的混合物球磨60h后才开始出现CdS晶体；而ZnO与S的混合物在球磨60h后仍没有新的晶型出现。对于Cd与Zn，单独的机械活化不能有效实现其硫化，而加热强化与添加剂强化都能使Cd与Zn的硫化反应易于发生。此外，采用黄铁矿代替单质硫作为硫源时，重金属硫化反应能在较短的球磨时间内发生，过量FeS2有利于CdO、ZnO的硫化过程。关键词：硫固定，重金属废渣，浸出毒性，添加剂，硫化 土壤聚合物的制备及其固化重金属离子的研究金漫彤1, 2 ,沈学优1[摘要] 土壤聚合物(土聚物)是一种新型的无机聚合物,其分子链由S i, O, A l等以共价键连接而成,是具有网络结构的类沸石,对重金属有较强的固定作用。初步探索了用偏高岭土、碱激活剂等合成土聚物的工艺条件,研究了原料配方、水的加入量对土聚物性能的影响。当氧化硅与氧化铝的摩尔比为4. 0～4. 5、氧化钠与氧化硅的摩尔比为0. 27～0. 35时, 得到了抗压强度大于48M Pa的土聚物; 用其固化Zn2 + , Pb2 + , Cu2 +和Cd2 + ,其对上述重金属离子的捕集效率为96. 86% ～99. 86%。[关键词] 偏高岭土;碱性激活剂;土壤聚合物;固化;重金属离子 浙江工业大学硕士学位论文土壤聚合物及其固化重金属危险废物的研究摘要重金属废物是环境污染的一类重要物质，重金属废物的处理，除了其中一部分可回收利用外，其中大部分都需要进行稳定化处理，以达到无害化的目的。常规的稳定化技术，会存在二次污染等缺陷。土壤聚合物是由硅铝氧化合物经土壤聚合反应后形成的，具有铝硅酸盐网络状结构，能有效固定有毒离子的新型胶凝材料。本研究以高岭土为原料，在碱激活剂的作用下，合成了土壤聚合物。研究了氧化物配比、水量、养护温度、碱激活剂等对其抗压强度的影响。而后在土壤聚合物合成过程中，进行了掺加粉煤灰和高炉矿渣的实验，发现掺加量将近40％时，’抗压强度还在30MPa以上。在此基础上进行固含Pb、Cu、Zn、Cd等化合物以及铬渣的研究。通过抗压强度、浸出毒性的测试和X射线衍射、扫描电镜等实验分析，获得了大量的土壤聚合物特性及及其处理重金属危险废物的数据。研究得出土壤聚合物的最优配比为n(Si02)／n(A1203)=4．1、n(Na20)／n(Si02)=O．31，抗压强度可达到56MPa以上，满足建筑材料的要求，固化一部分重金属废物后可以同时满足建筑材料和环境保护的要求。研究同时发现土壤聚合物具有良好的抗酸和抗硫酸盐性能，在一般的酸雨条件下不受影响，抗硫酸盐侵蚀实验中抗蚀系数为1．025。为利用土壤聚合物进行重金属废物的处理及资源化奠定基础。关键词：偏高岭土，土壤聚合物，重金属，抗压强度，浸出毒性

防锈应针对金属腐蚀的原因采取适当的方法。常用的方法有： [改变金属的内部组织结构] 例如制造各种耐腐蚀的合金，如在普通钢铁中加入铬、镍等制成不锈钢。 [保护层法] 在金属表面覆盖保护层，使金属制品与周围腐蚀介质隔离，从而防止腐蚀。如：1．在钢铁制件表面涂上机油、凡士林、油漆或覆盖搪瓷、塑料等耐腐蚀的非金属材料。2．用电镀、热镀、喷镀等方法，在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属，如锌、锡、铬、镍等。这些金属常因氧化而形成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止水和空气等对钢铁的腐蚀。3．用化学方法使钢铁表面生成一层细密稳定的氧化膜。如在机器零件、枪炮等钢铁制件表面形成一层细密的黑色四氧化三铁薄膜等。 [电化学保护法] 利用原电池原理进行金属的保护，设法消除引起电化腐蚀的原电池反应。电化学保护法分为阳极保护和阴极保护两大类。应用较多的是阴极保护法。 [对腐蚀介质进行处理] 消除腐蚀介质，如经常揩净金属器材、在精密仪器中放置干燥剂和在腐蚀介质中加入少量能减慢腐蚀速度的缓蚀剂等。 [电化学保护] 将被保护的金属作为腐蚀电池的阴极，使其不受到腐蚀，所以也叫阴极保护法。这种方法主要有以下两种： [牺牲阳极保护法] 此法是将活泼金属（如锌或锌的合金）连接在被保护的金属上，当发生电化腐蚀时，这种活泼金属作为负极发生氧化反应，因而减小或防止被保护金属的腐蚀。这种方法常用于保护水中的钢桩和海轮外壳等，例如水中钢铁闸门的保护，通常在轮船的外壳水线以下处或在靠近螺旋桨的舵上焊上若干块锌块，来防止船壳等的腐蚀。 [外加电流保护法] 将被保护的金属和电源的负极连接，另选一块能导电的惰性材料接电源正极。 通电后，使金属表面产生负电荷（电子）的聚积，因而抑制了金属失电子而达到保护目的。此法主要用于防止在土壤、海水及河水中的金属设备受到腐蚀。 电化学保护的另一种方法叫阳极保护法，即通过外加电压，使阳极在一定的电位范围内发生钝化的过程。可有效地阻滞或防止金属设备在酸、碱、盐类中腐蚀。

多孔金属材料的制备工艺及性能分析多领域有着广泛的应用前景。本文概述了多孔金属材料的常用制备方法及其主要性能。关键词:多孔金属材料;制备;性能;应用摘 要 :多孔金属材料是一种性能优异的新型功能材料和结构材料 ,具有独特的结构和性能 ,在很科学家极大的兴趣 ,成为材料类研究的热点方向之1 引言一 ,自 20世纪 90年代以来 ,美国的哈佛大学、英国在传统的金属材料中 ,孔洞 (宏观的或微观的 )的剑桥大学、德国的 Fraunhofer材料研究所、日本的被认为是一种缺陷 ,因为它们往往是裂纹形成和扩东京大学等对多孔金属材料的制备工艺和性能进行展的中心 ,对材料的理化性能及力学性能产生不利了广泛的研究 ,获得了一批研究成果 [2-5]。在我国 ,的影响。但是 ,当材料中的孔洞数量增加到一定程多孔金属材料的基础和应用研究也逐步得到重视和度时 ,材料就会因孔洞的存在而产生一些奇异的功发展。近年来 ,研究队伍不断壮大 ,在制备技术、结能 ,从而形成一类新的材料 ,这就是多孔金属材料。构和物性等方面的基础研究以及在各种民用和国防按照孔之间是否连通 ,可以把多孔金属材料分为闭领域的应用研究均取得了一定的进展 ,已经引起我孔和通孔两类 ,如图 1所示。该类材料具有良好的国政府、中科院和航空航天等部门的高度重视 ,尤其吸能性能、高阻尼性能、吸声性能、电磁屏蔽性能及值得一提的是 ,我国在 2005年立项的国家重大基础良好的导热导电性能 [1] ,因而在一般工业领域 (如研究计划 (973计划 )“超轻多孔材料和结构创新构汽车工业 )、国防科技领域及环境保护领域等有着型的多功能化基础研究 ” ,更是体现了对该类材料广泛的应用前景 ,它的设计、开发和应用引起了中外研究的重要性和迫切性。水化物等,然后将均混的混合物压制成密实块体即到目前为止 ,已开发的制备多孔金属的方法很多 ,涉及到的领域也非常广。根据在制备过程中金属所处的状态 ,可将多孔金属的制备工艺分为以下三类 :液相法、粉末烧结法和沉积法。 2. 1 液相法液相法包括的种类比较多 ,且较易制备大块的多孔金属和产品易商业化 ,成为多孔金属材料制备的主要手段,液相法主要包括以下几种: 2. 1. 1 颗粒渗流法颗粒渗流法[ 6 ]原理是首先将颗粒在模具内压实,烘干形成预制块。然后通过压力将金属液渗入中,并强烈搅拌使空心小球分散,最后得到空心球与金属基体形成的多孔金属材料。空心球铸造法的特点是孔径和孔隙率易于控制,材料综合力学性能好。2. 2 粉末冶金法粉末冶金法主要包括粉末烧结发泡法、烧结-脱溶法、松散粉末烧结法、中空球烧结法等。2. 2. 1 粉末烧结发泡法这种工艺[ 12 ]是首先将金属粉末和相应的发泡剂按一定比例均匀混合,发泡剂可以是金属氢化物、半成品,最后将此半成品加热到接近或高于混合物熔点的温度,使发泡剂分解,金属熔化,从而形成多孔泡沫材料。此种方法易于制作近半成品的零件和到颗粒预制块的间隙中,最后将颗粒溶除即可得到通孔结构的多孔金属材料。2. 1. 2 精密铸造法精密铸造法 [8]是首先用耐火材料浆料填满海绵状泡沫塑料的孔隙 ,待耐火材料固化后 ,加热除去塑料 ,即形成一个多孔预制块体。然后把液态金属液浇入到预制块上 ,加压渗流 ,这一点类似于渗流过程。最后再除去耐火材料 ,就形成与原来海绵状塑料结构相同的多孔金属材料。 2. 1. 3 熔融金属发泡法熔融金属发泡工艺可分为两种 ,发泡剂发泡和通气发泡 [9, 10 ]。前者是在熔融的金属液中加入发泡剂 (如 TiH2 ) ;后者则是在金属液中通入气体 (如惰性气体 )。这两种工艺的共同特点是可制备孔隙率高、尺寸大、闭孔结构的多孔金属 ,但过程控制较为复杂 ,孔结构分布均匀性不高。 2. 1. 4 空心球铸造法空心球铸造法 [11 ]的原理是先采用商用酚醛塑料小球在惰性气体环境中加热直至塑料碳化 ,形成中空的小球。然后将这些中空的小球加入到金属液三明治式的复合材料 ,而且孔隙率较高 ,孔分布均匀。 2. 2. 2 烧结 -脱溶法这种制备工艺 [13 ]首先是将金属粉末和可去除填充颗粒均匀混合 ,其中可去除填充颗粒一般包括两类 ,一类为可溶于水或其它溶剂的盐 (如 NaCl等 ),一类为可分解有机物 (如尿素、碳酸氢氨等 ),均混后把混合物压制成致密的半成品 ,然后在一合适的温度烧结。若填充颗粒为可分解有机物 ,则烧结过程中颗粒会分解气化 ;若填充颗粒为可溶性盐 ,则在烧结后可用溶剂将其溶去便得到多孔金属材料。2. 2. 3 松散粉末烧结法松散粉末烧结 [14 ]是把松散状态的金属粉末不经压实直接进行烧结的方法。此种方法可用于生产多孔金属电极。 2. 2. 4 中空球烧结法通过将金属中空球烧结 ,使之扩散结合而制造多孔材料的方法。此方法制造的多孔材料兼有通孔和闭孔。金属中空球可通过下述方法制备 :在球形树脂上化学沉积或电沉积一层金属 ,然后将树脂除 明显的三阶段特征 ,即初始的弹性段 (Linear Elasticity)、中间的平台段 ( Plateau)和最后的致密段 (Densification)。其中 ,平台段的起始点应力称为泡沫材料的屈服或坍塌强度 ,此强度远小于其基体的屈服强度 [1]。当多孔金属材料受到外加载荷时 ,因屈服强度低很容易发生变形 ,而且变形量大、流动应力低 ,在变形过程中通过孔的变形、坍塌、破裂、胞壁摩擦等形式消耗大量能量而不使应力升的。高 ,从而能有效地吸收冲击能。这种在较低应力水形成金属烟。金属烟在自身重力作用及惰性气流的平下吸收大量冲击能的特征正是冲击缓冲所需要携带下沉积和冷却。因其温度低 ,原子难以迁移和扩散 ,故金属烟微粒只是疏散地堆砌起来 ,形成多孔3. 2 高阻尼性能泡沫结构 [16 ]。 多孔金属材料可看作是由三维网络状金属骨架去 ,或将树脂球和金属粉一同混合 ,随后烧结使金属粉结合 ,同时树脂球挥发 [ 15 ]。 2. 3 沉积法沉积法主要包括金属气相蒸发沉积法、原子溅射沉积法和电化学沉积法三种。 2. 3. 1 金属气相蒸发沉积法在较高惰性气氛中 ,缓慢蒸发金属材料 ,蒸发出来的金属原子在前进过程中与惰性气体发生一系列碰撞作用 ,使之迅速失去动能 ,从而部分凝聚起来 ,与高压惰性气体原子碰撞 2. 3. 2 原子溅射沉积法在惰性气体的压力下,元素原子在飞溅路程中,金属原子一方面捕获气体原子 ,另一方面凝聚成金属液滴 ,然后到达衬底。在衬底上获得均匀包裹气体原子的金属体 ,最后在高于金属熔点的温度下把金属加热足够长的时间使捕获的气体膨胀 ,形成多孔金属材料。这种方法的特点是孔结构非常理想 ,但成本昂贵 ,不易制备大件 [ 17 ]。 2. 3. 3 电化学沉积法这种方法是以聚氨基甲酸乙脂发泡材料为骨架 ,进行电解沉积 ,然后加热去除有机聚合物骨架 ,得到多孔金属材料。这种方法制备的多孔材料不但孔隙率高 ,孔分布均匀 ,且孔互相连通呈三维网状结构 [ 18 ]。 3 多孔金属材料的主要性能多孔金属材料作为一类区别于致密材料的新型材料 ,具有一些其基体或母体所不具备的特殊性能和功能 ,主要表现如下 : 3. 1 吸能性能图 4 多孔金属材料典型的压缩应力 -应变曲线多孔金属材料的应力 -应变 (σ -ε)响应具有与孔洞所组成的两相复合材料。除了孔洞与金属基体之间所形成的界面外 ,材料内部还存在其它大量微观的 (主要是位错 )和宏观的 (较小的孔洞和裂纹 )缺陷 ,其组织状态和缺陷分布极不均匀。因此当外力作用于多孔金属材料上时 ,将在基体中产生不均匀的应变 ,特别是在孔洞 (宏观的或微观的 )或裂纹附近 ,其应变情况更为复杂 ,从而引起缺陷区域原子重排。缺陷区的这种响应是粘滞性的 ,因而引起粘滞性应变 ,造成能量的损耗 ,导致材料的阻尼增加。 3. 3 吸声性能多孔金属材料的高孔隙率结构使其具有良好的吸声性能 [19 ]。一般来讲 ,通孔或半通孔多孔金属的吸声效果比闭孔的好。多孔金属材料的吸声机制主要可归为两种 ,即声波经过多孔金属时流动阻力的升高造成的粘性损失以及声波与孔洞表面热量交换造成的热损失。 3. 4 电磁屏蔽、导热和导电性能多孔金属具有良好的导电性和很高的比表面积 ,因此具备很高的电磁屏蔽性能 ,即良好的吸收和反射电磁波的能力。同时又具有良好的导热性能 [ 20, 21 ]。 3. 5 其它性能质轻 ,易着色 ,易加工 ,耐高温。 4 结语 (1)多孔金属材料具有良好的理化性能和力学性能 ,因而可以作为功能材料和结构材料 ,具有良好的应用前景。多孔金属材料的制备工艺很多 ,因而可以满足多样化的需求 ,可以根据不同的应用需求 采用不同的制备工艺。 and energy absorbing characteristic of foamed aluminum. (2)部分制备工艺在结构的可控性、孔径的均Metall[J]. Mater. Trans, 1998 (A29): 2497-2502. 匀性、样品的大尺寸化等方面仍存在局限性 ,因而制[10 ]Cymat Corp, Canada. Product Information Sheets. http: / / 备工艺还需要进一步的探索和完善。 www. cymat. com. (3)随着工业和科技的进步 ,人们对多孔金属[11 ]张勇 ,舒光冀 ,何德坪 .用低压渗流法制备泡沫铝合金 [J ].材料科学进展 , 1993 (7) : 473 -47. 材料的需求量越来越大 ,要求也越来越高 ,但目前的[12]J. Baumeister, J. Banhart, M. Weber[M]. German Pa2研究也只是涉及到了多孔金属材料的一部分性能特terntDE 4426627. 1997. 点 ,相当多的潜在价值尚未被开发出来 MechanicalBehaviorofMetailicFomas[J]. . Mater. Sci, 2000 (30):191-227. Olurin,. ,或仅局限在(44) : 105 -110. [ 14 ]B. C.社,1982. [13]YA Novel sintering processformanufacturingAlfoams[J]. . Y. Zhao, D. X. Sun. -dissolution 实验室阶段 ,因而对性能的研究又提出了新课题。Scr. Mater, 2001 参考文献 : [1]L. J. Gibson, M. F. Ashby. Cellular Solids: Structure and 拉科夫斯基 .工程烧结材料 [M ].冶金工业出版Properties. 2nd ed[M ], Cambridge University Press, UK, 1997. [15]O. Andersen, U. Waag, L. Schneider, G. Stephani, B. [2 ]L. J. Gibson. Kieback. Novel Metallic Hollow Sphere Structures [ J ]. Annu. RevAdv. Eng. Mater, 2000 (2) : 192 -195. [3]O. B. Fleck, M. F. Ashby, Deformation and [16]张流强 ,常富华 .低密度金属泡沫的研制 [J ].功能材FractureofAluminum Foams[J]. Mater. Sci. Eng. 2000 料 , 1996, 27 (1) : 88 -91. (A291): 136-146. [17]. Lavernia,N. J. Grant. SprayDepositionofMetals?: [4]J. Banhart, W. Brinkrs. FatigureBehaviorofAluminum AReview[J]. Mater. Sci. Eng, 1998 (98):381-394. Foams[J]. J. Mater. Sci, 1999 (18):617-619. [18]X. Badiche, S. Forest, T. Guibert, Y. Bienvenu, M. [5]Y. Yamada, C. Wen, K. Shimojima,M. Mabuchi. Effects Corset, H. Bernet. MechanicalPropertiesandNon-Hom2 ofCellGeometryon theCompressivePropertiesofNickelFo2 ogeneousDeformation of Open -Cell Nicked Foams?: Ap2 mas[J]. Mater. Trans, 2000 (41):1136-1138. plicationoftheMechanicsofCellularSolidsandPorousMa2 [6]张勇 ,舒光冀 ,何德坪 .用低压渗流法制备泡沫铝合金 terials[J]. Mater. Sci. Eng, 2000 (A289):276-288. [J ].材料科学进展 ,1993 (7):473 -478. [19]许庆彦 ,陈玉勇 ,李庆春 .加压渗流铸造多孔铝合金及[7 ]J. Banhart. Manufacture, characterization and application 其吸声性能 [J]1铸造 ,1998 (4):1 -4. ofcellularmetalsandmetalfoams[J]. ProgressinMateri2 [20 ]黄福祥 ,金吉琰 ,范嗣元等 .发泡金属的电磁屏蔽性能als Science, 2001 (46) : 559 -632. 研究 [J]1功能材料 , 1996 (27) : 52 -54. [8]F. Frei, V. Gergely, A. Mortensen, . Clyne. The [21]J. Kovacik, F. FoamModulusofE2 effectofpriordeformationon thefoamingbehaviorof“form2 lasticity and Electrical Conductivity According To Percola2 grip”precursormaterial[J ] 1Adv. Eng. Mater, 2002 (4): tionTheory[J]. Scr. Mater, 1998 (39):239-246. 749 -752. [责任编辑 朱联营 ] [9]F. S. Han, Z. G. Zhu , J. C. Gao. Compressive deformation On the Preparation and Properties of the PorousMetallicMaterials HAO Gang -ling1 , HAN Fu -sheng2 , LIWei-dong1, BAIShao-min1,YANGNeng-xun 1 (1. College of Physics and Electronic Information, Yanan University, Yanan, Shaanxi 716000 2. KeyLaboratoryofMaterialsPhysics, InstituteofSolidStatePhysics, Chinese Academy of Sciences, Hefei, Anhui 230031) Abstract: Porousmetallicmaterialswithuniqueexcellentstructuresandpropertiescanbeutilizedasnew function2 aland structuralmaterials, which indicatsthattheporousmetallicmaterialshaveawidelypromisingapplication in manyfields. Thevariouspopularmanufacturingmethodsandthemainpropertiesoftheporousmetallicmaterials, in the present paper, were summarized. Key words: porousmetallic materials; preparation; properties; ppplication

埃及金字塔是埃及古代奴隶社会的方锥形帝王陵墓。世界七大奇迹之一。数量众多，分布广泛。开罗西南尼罗河西古城孟菲斯一带最为集中。吉萨南郊8公里处利比亚沙漠中的3座尤为著名，称吉萨金字塔。其中第四王朝法老胡夫的陵墓最大，建于公元前二十七世纪，高米相当于40层高的摩天大厦，底边各长230米，由230万块重约吨的大石块叠成，占地53，900平方米。塔内有走廊、阶梯、厅室及各种贵重装饰品。全部工程历时30余年。塔东南有巨大的狮身人面像。埃及胡夫金字塔最有名，是法老(古埃及的国王)的陵墓。相传，古埃及第三王朝之前，无论王公大臣还是老百姓死后，都被葬入一种用泥砖建成的长方形的坟墓，古代埃及人叫它"马斯塔巴"。后来，有个聪明的年轻人叫伊姆荷太普，在给埃及法老左塞王设计坟墓时，发明了一种新的建筑方法。 他用山上采下的呈方形的石块来代替泥砖，并不断修改修建陵墓的设计方案，最终建成一个六级的梯形金字塔 --这就是我们现在所看到的金字塔的雏形。在古代埃及文中，金字塔是梯形分层的，因此又称作层级金字塔。这是一种高大的角锥体建筑物，底座四方形，每个侧面是文字三角形，样子就像汉字的"金"字，所以我们叫它"金字塔"。伊姆荷太普设计的塔式陵墓是埃及历史上的第一座石质陵墓。在最早的时候，埃及的法老是准备将马斯塔巴作为死后的永久性住所的。后来，大约在第二至第三王朝的时候，埃及人产生了国王死后要成为神，他的灵魂要升天的观念。在后来发现的《金字塔铭文》中有这样的话：“为他（法老）建造起上天的天梯，以便他可由此上到天上”。金字塔就是这样的天梯。同时，角锥体金字塔形式又表示对太阳神的崇拜，因为古代埃及太阳神“啦”的标志是太阳光芒。金字塔象征的就是刺破青天的太阳光芒。因为，当你站在通往基泽的路上，在金字塔棱线的角度上向西方看去，可以看到金字塔象撒向大地的太阳光芒。《金字塔铭文》中有这样的话：“天空把自己的光芒伸向你，以便你可以去到天上，犹如拉的眼睛一样”。后来古代埃及人对方尖碑的崇拜也有这样意义，因为方尖碑也表示太阳的光芒。有人认为古埃及人不可能建造出金字塔，说金字塔也许是外星人造出来的，也许是更远古的人类留下的，因为，金字塔的谜太多了！金字塔是古埃及奴隶制国王的陵寝。这些统治者在历史上称之为“法老”。法老们不仅活着时统治人间，而且幻想死后成神，主宰阴界，因此，“法老”死后，便取出内脏，浸以防腐剂，填入香料，将尸体长久保存，称作“木乃伊”。金字塔便是存放“法老”木乃伊的陵寝。现在，埃及境内保存至今的金字塔共 96 座，大部分位于尼罗河西岸可耕谷地以西的沙漠边沿。大型的金字塔一般建于古王国时期的三至六王朝（约公元前 2664～前 2180 年），在古埃及之都孟菲斯之北不远的吉萨、塞加拉、拉苏尔，梅杜姆以及阿布西尔等地都有大量的遗址。由于金字塔是一种方锥形的建筑物，古埃及文称它为“庇里穆斯”，意思是“高”；而其底座呈四方形，愈上愈窄，直至塔顶，从四面看都像汉字的“金”字，所以中国历来译称“金字塔”。在众多金字塔中，最为著名的是吉萨大金字塔，它位于开罗西南约 13公里的吉萨地区。这组金字塔共有 3 座，分别为古埃及第四王朝的胡夫（第二代法老）、卡夫勒（第四代法老）和孟考勒（第六代法老）所建。胡夫金字塔，又称齐阿普斯金字塔，兴建于公元前 2760 年，是历史上最大的一座金字塔，也是世界上的人造奇迹之一，被列为世界 7 大奇观的首位。该塔原高 米，由于几千年的风雨侵蚀，现高 138 米。原四周底边各长230 米，现长 220 米。锥形建筑的四个斜面正对东、南、西、北四方，倾角为 51 度 52 分。塔的四周原铺设着一条长约 1 公里的石灰石道路，目前在塔的东、西两侧尚有遗迹可寻。整个金字塔建在一块巨大的凸形岩石上，占地约 万平方米，体积约 260 万立方米，是由约 230 万块石块砌成。外层石块约 万块，平均每块重 吨，最大的一块重约 16 吨，全部石块总重量为 万吨。其地理位置为东经 31°07′北纬 29°58′。令人吃惊的是，这些石块之间没有任何粘着物，而是一块石头直接叠在另一块石头上，完全靠石头自身的重量堆砌在一起的，表面接缝处严密精确，连一个薄刀片都插不进去。而塔的东南角与西北角的高度误差也仅 厘米。这是当时征召了 10 万劳力、前后历时 30 年才建成的。胡夫金字塔的入口位于塔的北壁第十三石级，距地面约 20 米高。入口处四块巨大的石板构成“人”字形拱门，往里是 100 余米长的坡状隧道直达墓室。墓室长 米，宽 米，高 米，与地面的垂直距离为 米。室内仅有一具深褐色磨光的大理石石棺，棺内空空，棺盖去向不明。墓室上方有 5 层房间，最高的一层顶盖是三角形的，为的是把上面压下的重量均匀地分布在两边。同时，墓室还有砌筑在石块中的通风道。胡夫大金字塔外形庄严、雄伟、朴素、稳重，与周围无垠的高地、沙漠浑然一体，十分和谐。它的内部构造复杂多变，匠心独具，自成风格，凝聚着非凡的智慧。该金字塔历经数千年沧桑，地震摇撼，不倒塌，不变形，显示了古代不可思议的高度科技水平与精湛的建筑艺术。联合国教科文组织因此把它列为全世界重点保护文物之一，成为古埃及文明的象征。吉萨的第二座金字塔，即卡夫勒所造的金字塔，位置居中。它比胡夫金字塔略小，但其艺术风格与工程设计的精确，则均可与之媲美。而且由于其建在一块较高的台地上，乍看上去，仿佛比前者还雄伟。塔基底长 米，高 米，也是用石灰岩和花岗石砌筑的。它所遗存的附属建筑较为完整壮观，包括以巨石建成的两座庙宇：上庙和下庙。孟考勒建造的第三座金字塔位于南端，体积最小，但十分精致。它的底边长 米，高 米。吉萨的这 3 座金字塔都曾被盗，墓中财宝已基本流失，但它们所体现的古代埃及人民炉火纯青的工程技术，每天都吸引着千千万万的各国游客。【金字塔外观】金字塔具今已有4500年的历史，由于它形似汉字中的“金”字，因而被称为“金字塔”，金字塔本身是一座王陵建筑。它规模宏伟，结构精密，塔内除墓室和通道外都是实心，定部呈锥角。金字塔历经多次地震都岿然不动，完好无损。它被誉为当今最高的古代建筑物和世界八大奇迹之首。金字塔前有座狮身人面像，是古国王第四王朝法老胡夫的儿子哈沸拉的形象，它叫斯芬克斯，高20米，长57米，仅一只耳朵就有两米高。除狮爪是用石头砌成之外，整个狮身人面像是一块天然的大岩石凿成的。鼻部有损伤，据说是在一次战争中被拿破仑的士兵用大炮轰掉的。斯芬克斯象征着法老的权利至高无上，威不可侵。【【如何建造】如果说关于金字塔大胆而奇妙的设计的传说还能为现代人所接受，那么它的规模如此巨大的建造过程就难以令人想象了。胡夫的金字塔是用上百万块巨石垒起来的，每块石头平均有2000多公斤重，最大的有100多吨重。这些巨石是从尼罗河东岸开采出来，即无吊车装卸，也无轮车运送。被称为“西方史学之父”的希罗多德曾记载，建造胡夫金字塔的石头是从“阿拉伯山”（可能是西奈半岛）开采来的。不过我们现在知道，石头多半是本地开采的，修饰其表面的石灰石，是从河东的图拉开采运来。在那时开采石头并不容易，因为当时人们并没有炸药，也无钢钎。埃及人当时是用铜或青铜的凿子在岩石上打上眼，然后插进木楔，灌上水，当木楔子被水泡胀时，岩石便被胀裂。这样的方法在今天看来也许很笨拙，但在4000多年前，却是很了不起的技术。从采石场运往金字塔工地也极为困难。古代埃及人是将石头装在雪橇上，用人和牲畜拉。为此需要宽阔而平坦的道路。修建运输石料的路和金字塔的地下墓室就用了10年的时间。在建造胡夫金字塔时，胡夫强迫所有的埃及人为他做工，他们被分成10万人的大群来工作，每一大群人要劳动3个月。这些劳动者中有奴隶，但也有许多普通的农民和手工业者。古埃及奴隶是借助畜力和滚木，把巨石运到建筑地点的，他们又将场地四周天然的沙土堆成斜坡，把巨石沿着斜坡拉上金字塔。就这样，堆一层坡，砌一层石，逐渐加高金字塔。建造胡夫金字塔花了整整20年的时间。对于希罗多德的说法，后人提出了许多的疑问。但是到今天仍然是一个没有人能做出完满答案的难题。人们怎能不佩服埃及人民的伟大力量和智慧！本世纪来，随着飞碟观察和研究活动越来越广泛，有人甚至把神秘的金字塔同变幻莫测的飞碟上的外星人联系起来。他们认为，在几千年前，人类是不可能有建造金字塔这样的能力，只有外星人才能有。他们经过计算还发现，通过开罗近郊胡夫金字塔的经线把地球分成东、西两个半球，它们的陆地面积是相等的。这种“巧合”大概是外星人选择金字塔建造地点的用意。然而，一位叫戴维杜维斯法国化学家，提出了一个关于金字塔建造的全新见解，他认为，建造金字塔的巨石不是天然的，而是人工浇筑的。他从一位考古学家那里，得到5块从埃及胡夫金字塔上取下的小石块，对它们逐个加以化验。出乎意料的是，化验结果证明，这些石块由贝壳石灰石组成。尽管考古证明，人类在几千年前就已掌握混凝土制作技术，但这些贝壳石灰石浇筑得如此坚如磐石，以至很难将它们与花岗岩区别开来，实在使人难以相信。戴维杜维斯由此推测，当时古埃及人建造金字塔是采用“化整为零”的办法，即将搅拌好的混凝土装进筐子，抬上或背上正在建造中的金字塔。这样，只要掌握一定的技术，就能浇筑出一块一块的巨石，将塔一层一层加高，这种做法既“省力”又省工，据他估计，当时在工地上劳动的人仅有1500人，而不是象希罗多德所说的那样每批都有10万人。更出乎意料之外的是，这位法国科学家还在石块中发现了一缕一英寸长的人头发。这缕头发可能就是他们辛勤劳动和灿烂智慧的见证。但上述这些说法都还是一些推测。但无论如何，修建金字塔，一定是集中了当时古代埃及人的所有聪明才智，因为它需要解决的难题肯定是很多的。但是这些问题都解决了，金字塔修起来了，而且屹立了4000多年，这本身就是一大奇迹。所以，可以说，金字塔是古代埃及人民智慧的结晶，是古代埃及文明的象征。有的人不相信依靠简单的协作也可以创造出奇迹，不相信地球上的人类自身会创造出金字塔这样的奇迹，把它说成是天外来客的创造。这显然是不正确的，这无助于人们探索自己的历史，认识自己的能力。相传，古埃及第三王朝之前，无论王公大臣还是老百姓死后，都被葬入一种用泥砖建成的长方形的坟墓，古代埃及人叫它“马斯塔巴”。后来，有个聪明的年轻人叫伊姆荷太普，在给埃及法老左塞王设计坟墓时，发明了一种新的建筑方法。他用山上采下的呈方形的石块来代替泥砖，并不断修改修建陵墓的设计方案，最终建成一个六级的梯形金字塔——这就是我们现在所看到的金字塔的雏形。在古代埃及文中，金字塔是梯形分层的，因此又称作层级金字塔。这是一种高大的角锥体建筑物，底座四方形，每个侧面是三角形，样子就像汉字的“金”字，所以我们叫它“金字塔”。伊姆荷太普设计的塔式陵墓是埃及历史上的第一座石质陵墓。左塞王之后的埃及法老纷纷效仿他，在生前就大肆为自己修建坟墓，从此在古埃及掀起一股营造金字塔之风。由于金字塔起源于古王国时期，而且最大的金字塔也建在此时期内，因此，埃及的古王国时期又被称为金字塔时代。古代埃及的法老们为什么要将坟墓修成角锥体的形式，即修成汉字中的金字形呢？ 原来，在最早的时候，埃及的法老是准备将马斯塔巴作为死后的永久性住所的。后来，大约在第二至第三王朝的时候，埃及人产生了国王死后要成为神，他的灵魂要升天的观念。在后来发现的《金字塔铭文》中有这样的话：“为他（法老）建造起上天的天梯，以便他可由此上到天上”。金字塔就是这样的天梯。同时，角锥体金字塔形式又表示对太阳神的崇拜，因为古代埃及太阳神“啦”的标志是太阳光芒。金字塔象征的就是刺破青天的太阳光芒。因为，当你站在通往基泽的路上，在金字塔棱线的角度上向西方看去，可以看到金字塔象撒向大地的太阳光芒。古埃及所有金字塔中最大的一座，是第四王朝法老胡夫的金字塔。这座大金字塔原高146．59米，经过几千年来的风吹雨打，顶端已经剥蚀了将近10米。但在1888年巴黎建筑起埃菲尔铁塔以前，它一直是世界上最高的建筑物。这座金字塔的底面呈正方形，每边长230多米，绕金字塔一周，差不多要走一公里的路程。胡夫的金字塔，除了以其规模的巨大而令人惊叹以外，还以其高度的建筑技巧而著名。另外，在大金字塔身的北侧离地面13米高处有一个用4块巨石砌成的三角形出入口。这个三角形用得很巧妙，因为如果不用三角形而用四边形，那么，一百多米高的金字塔本身的巨大压力将会把这个出入口压塌。而用三角形，就使那巨大的压力均匀地分散开了。在四千多年前对力学原理有这样的理解和运用，能有这样的构造，确实是十分了不起的。胡夫死后不久，在他的大金字塔不远的地方，又建起了一座金字塔。这是胡夫的儿子哈夫拉的金字塔。它比胡夫的金字塔低3米，但由于它的地势稍高，因此看起来似乎比胡夫的金字塔还要高一些。塔的附近建有一个雕着哈夫拉的头部而配着狮子身体的大雕像，即所谓“狮身人面像”，西方人称它为“司芬克斯”。雕像高20米，长57米，一只耳朵就有两米高。除狮是用石块砌成之外，整个狮身人面像是在一块巨大的天然岩石上凿成的。它至今已有4500多年的历史。为什么刻成狮身呢？在古埃及神话里，狮子乃是各种神秘地方的守护者，也是地下世界大门的守护者。因为法老死后要成为成太阳神，所以就造了这样一个狮身人面像为法老守护门户。 第四王朝以后，其他法老虽然建造了许多金字塔，但规模和质量都不能和上述金字塔相比。第六王朝以后，随着古王国的分裂和法老权力下降以及埃及人民的反抗和有些人的盗墓，常把法老的“木乃伊”从金字塔里拖出来，所以埃及的法老们也就不再建造金字塔，而是在深山里开凿秘密陵墓了。史前遗址的长期定向作用，都会在其自身内部形成一个能量场。大金字塔处于地球上，时时刻刻受到宇宙射线的轰击，堆垒所用的石块在长年累月中逐渐扮演着储存能量的角色。宇宙射线或电磁波穿透石块的同时，能量也会随着被穿透石块的厚度不同而呈现不同的衰减。 大金字塔独特的正四角锥体结构，其内部空间是一个很好的和谐共振腔体。来自宇宙的各种射线，人为的电磁波在其内部空间和谐共振，结合汇聚的地磁力，还有万有引力的作用，形成一个内部能量场(匹热迷能或金字塔能)。古老相传“时间惧怕金字塔”，可能就是指大金字塔内部的能量场显现阻碍自然进程的现象，即本应该自然而然发生的进程，当处于大金字塔内部的能量场中，则该进程被延缓了，甚至有的向相反方向进行。 放置在大金字塔内部能量场的有机物体如动物尸体，不会腐烂变质（这是自然进程），而是脱水干化成木乃伊；而无机物例如金属物体，则能长期保留其金属光泽，从专业角度说，这就是自然进程的氧化作用延缓了，逆向的还原作用增强了。金属晶体由无序排列又能回归到原先的有规则排列。对于人体，匹热迷能或金字塔能则可以快速消除疲劳，加速体力的恢复；增强自身免疫力，促进机体组织细胞自愈。对于微生物如病毒、真菌等，则抑制其繁殖。【分布】金字塔分布在尼罗河两岸,古上埃及和下埃及，今苏丹和埃及境内。 金字塔是古埃及法老的陵寝，都大小不一，最大的是胡夫金字塔，高米，底长230米，共用230万块平均每块吨的石块，占地52000平方公尺。【金字塔的数字之谜】有人对最大的金字塔——胡夫金字塔测量和研究后，提出了许多蕴含在大金字塔中的数字之谜。譬如： 延伸胡夫大金字塔底面正方形的纵平分线至无穷则为地球的子午线；穿过胡夫大金字塔的子午线，正好把地球上的陆地和海洋分成均匀的两半，而且塔的重心正好坐落在各大陆引力的中心。 把大金字塔底面正方形的对角线延长，恰好能将尼罗河口三角洲包括在内，而延伸正方形的纵平分线，则正好把尼罗河口三角洲平分。 大金字塔的底面周长米，为库比特（古埃及一种度量单位），这个数字与一年中的天数相近。 大金字塔的原有高度米（现已塌落至米）乘以10亿，约等于地球到太阳之间的距离。 大金字塔4个底边长之和，除以高度的两倍，即为——圆周率。 大金字塔本身的重量乘上7×1015(8000个金字塔就有地球重量了，太不可信！）恰好是地球的重量。 大金字塔高度的平方，约为21520米，而其侧面积为21481平方米，这两个数字几乎相等。 从大金字塔的方位来看，4个侧面分别朝向正东、正南、正西、正北，误差不超过度。在朝向正北的塔的正面入口通路的延长线，放一盆水代替镜子用，那么北极星便可以映到水盆上面来。 …… 这些数字关系是一种偶然巧合，还是建造者的有意设计？ 许多科学家指出，这些数字关系并不是那么神秘，除一些是巧合外，有些数字并不完全符合事实真相。譬如：以52度左右倾斜面建造的四方角锥，用其高h去除其底边的两倍，即2s/h，都得到接近π的值。据古希腊历史学家希罗德的记述，埃及人建造胡夫大金字塔时使角锥的每一面的面积等于锥高的平方，按这个方案设计确实可以得到这种数字关系。 此外，还有些数字反映了古埃及人民在数学和天文方面取得的杰出成绩。比如，古埃及人已懂得用水面定位的方法（即先灌水，利用水平面平整地基），获得精确的地平面；古埃及人选定一颗（或几颗）恒星，借助简单器械仔细观测，记录恒星在地平线上的出没位置，然后平分从观察点到恒星出没点形成的角就测出了子午线。 当然，也有些科学家提出不同看法。他们认为事情并非那么简单，为什么除大金字塔外，其它建筑物不能提供那么多代表相当科技水平的数字？以古埃及人的科技知识水平能建造出奇迹般的充满谜的金字塔吗？ 看来，事情确实并不简单，持不同观点的科学家们仍在争论……