前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇纳米材料行业现状范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
关键词 纳米材料;功能纺织品;应用与运用;研究进展分析
中图分类号:TS195 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)01-0002-01
1 我国纳米材料与功能纺织品的发展现状分析
1)我国纳米材料的发展现状分析。随着科学技术的不断发展,微分子领域已经逐渐深入到人类的生活中,纳米技术的出现代表了人类生活的另一个里程碑,我国纳米技术在纺织行业的使用刚刚起步,纳米纺织品在防雨防水,防紫外线,耐磨等方面有着其他纺织材料不可比拟的作用,因此我国的科学家在开发纳米技术的方面一直在努力,不断开发功能性超强的纳米纺织品,为我国创造最大限度的社会经济效益,为我国的功能纺织品带来变革,不断提高纺织品的功能附加值。目前我国功能纺织品领域的纳米技术应用已经逐渐扩散,展示出十分明朗的前景。
2)我国功能纺织品的发展现状分析。纺织在我国已经具有相当长时间的历史,黄道婆发明纺织机,使我国正式走进纺织的时代,随着历史的推进,我国劳动人民的聪明才智的汇聚,我国纺织能力不断提高,由棉纺织品繁衍到丝质纺织品,当时我国纺织技艺在全世界是领先的,中国丝绸也成为了我国的代名词。走进新时代,我国人民对纺织品的需求也在不断提高,对纺织品提示出了功能方面的新要求,功能纺织品应运而生,这是我国纺织业的一个里程碑发明,能够为人民生活提供方便。
2 分析纳米材料在功能纺织品方面的应用与使用
1)加强功能纺织品的防菌防臭性能。纳米技术属于微分子技术,将天然纤维中含有锌,溴等元素的纺织原理进行纳米化处理后,进行纺织处理,可以做到各种防菌防臭的作用。在纺织过程中,将不同的原料纤维进行整理解析,构成新纳米分子,其中锌、溴等微分子就能够大大增强纺织品的细菌掉落率,或是由纳米分子进行吸附作用,将危险的细菌分子吸附到自己身上,从而做到防菌防臭的目的,这项性能为人类的清洁生活提供了无与伦比的方便。
表1 抗菌效率评定
纳米粉体浓度/g·L-1 菌落总数
(×10-4个/mL) 细菌减少率/%
0接触 培养22 h
0.25 TiO2 4.32 1.68 50.7
0.50 TiO2 0.83 0.30 82.6
0.75 TiO2 0.24 0 100.0
0.25 ZnO 2.39 1.50 40.2
0.50 ZnO 2.35 0.32 87.1
0.75 ZnO 0.17 0.02 98.6
2)加强功能纺织品的防紫外线性能。人类进行纺织工作生产纺织品的一个目的就是防范紫外线的侵犯,地球上的紫外线经过臭氧层的弱化,已经变得可以被人类接受,但是由于人类对环境的破坏,臭氧层变薄,对紫外线的防御作用减少,因此科学家研制出可以抵御紫外线的纺织品,那就是纳米纺织品。纳米纤维中有很大一部分对紫外线的吸收与反射有着得天独厚的优势,通过对这些纳米分子的活性分散,使纺织品的紫外线防御功能大大增强,目前全球对这种纳米纺织品的研究已经如火如荼。
3)加强功能纺织品的防水防油性能。纳米技术在防油防水方面有着独到的优势,众所周知,大自然中也存在着大量神奇的防水材料,比如莲叶。科学家通过分析莲叶的整体构造,并将其应用到纳米技术的防水功能改良中,研制出纤维活性极高的纺织产品,通过纺织品缝隙间的纳米材料,使得纺织品的表面在微观下形成一种不平整的状态,使得水,油不容易渗透进纺织纤维,从而达到了防水防油的目的。纳米功能强的纺织品,基本上已经做到了防水防油防污,从而出现了免洗纺织品,给人类的纺织技术带来了崭新的变革。
3 分析我国纳米材料在功能纺织品上的研究进展
1)探究纳米材料在功能纺织品中存在的问题与现象。纳米技术仍属于高精尖的技术领域,所以需要更加专业的人员队伍来进行,但是我国纳米材料研制中的最大问题就是专业人员过少,对纳米研制的深度不足。另外对于可以加入纺织生产的纳米技术没有厂家执行,或生产出的纳米服装不尽人意,导致纳米研制停滞不前,这需要制度上的改进,全面推动纳米材料的再发展。
2)分析纳米材料在功能纺织品的展望与未来。随着纳米技术运用手段的不断成熟,纳米材料将不断运用到功能纺织品中,纳米材料功能丰富,而且纳米纺织品轻薄透气,较之于传统纺织品有着极高的优势,未来的纳米纺织品研究方向就是将不同的纳米技术融入到纺织业中,使得出现不同功能的纺织品,除防水防油,防紫外线,防菌外,还可以开发神奇的变色服装,及其耐热的服装,这都是未来纳米技术在功能纺织品的发展前景。
4 结束语
人类生活是不断进步的,随着科学技术的不断进步,人类基本生活必需品的科学技术的运用也随着不断熟练,纳米技术为人类的精致化生活带来了福音,纳米技术在我们生活中的运用也越来越广,使纳米技术成为新一代高性能技术,在除菌,防老化等方面都发挥了及其不俗的表现。功能纺织品与人类生活息息相关,影响着人类生活的点点滴滴,纳米技术的加入使功能纺织品的实用性大大增强,发展前景一片光明,接下来的一段时间纳米技术将成为功能纺织品的重点发展技术,为全人类服务。
参考文献
[1]肖琪,王瑞,徐磊,康卫民,吴凡,李明超,殷翔芝.热处理温度对玻璃纤维表面氧化锡薄膜光电性能的影响[J].纺织学报,2012(11).
[2]路艳华,陈宇岳,林红,郝旭.纳米二氧化钛/壳聚糖改性柞蚕丝的结构和热性能[J].东华大学学报(自然科学版),2009(02).
[3]路艳华,王漓江,刘治梅.用于纺织品整理的低分子质量纳米壳聚糖的制备与表征[J].辽东学院学报(自然科学版),2009(02).
[4]李晓峰,王建君,郭春秋,施艳秀.纯棉纺织品纳米氧化锌抗菌整理剂的制备及应用[J].上海纺织科技,2012(06).
关键词:农业机械;纳米添加剂;农机油
引言
油的使用是农业机械正常运行的必要条件,油作为农机发动机良好工作的剂,除了起到和抗磨损的功用之外,也具备冷却、清洁、防锈、防腐和抗氧化的功能。绝大多数农业机械不追求速度而是追求大扭矩和高牵引效率,而交通运输车辆是追求速度与传递效率的均衡。因此,农业机械变速箱与交通运输车辆变速箱的传动比和变速方式明显不同,动力输出和工况也不同。当前高性能农用发动机的工作过程中,油由于接触发动机工作产生的废气、灰尘、磨屑和积炭及其它杂质,会对油造成恶性污染,从而影响机器使用效率。因此,面对农业机械工作所需的特定要求及相对恶劣的工作环境等,农机油应该有其特定的研究方向与重点才更为合适。针对农业机械的作业特性,研发适用于农业机械的新品种油,提高油性能,节省能源消耗,提高工作效率,保护环境已经非常重要。纳米添加剂的出现,不仅对传统发动机和交通运输车辆的油有着很大程度的优化,也非常适合应用在农业机械方面。研究表明,纳米粒子可以明显改善油的摩擦特性,提高抗磨减磨作用,兼有固体与液体两种作用,适用于不同的复杂作业条件。纳米添加剂针对农业机械发动机的高温,高压,低速重载的工况,有着显著的效果,可降低摩擦系数,修复磨损,增加气缸压力,改善质量,提高性能,有传统油添加剂无法比拟的优势。因此,纳米添加剂在农机油方面非常具有发展前途[1]。
1我国农机油应用现状
近年来由于我国车辆产业技术的快速提高,作为车辆产业中的农业机械,如拖拉机和收获机,也取得了快速进步。随着国家对农业政策扶持力度加强,农机购置补贴项目资金的增加,使农机普及率不断上升,伴随而来的是我国农机油行业的迅速发展。在农机油行业迅速发展的同时,也涌现了诸多问题。目前,国内性能优异的农机仍多为进口农机,绝大多数进口农机均有与其配套使用的专用油,价格远远高于国内自主生产的油,同时进口农机的销售者对购买者施行捆绑式销售,要求购买者使用其内部专用油,进口农机在保期间如果不使用销售公司提供的油,出现问题后,销售公司不对购买者进行售后服务,这种要求的出现使得购买者必须花高价购买其专用油,导致作业成本的提高。对于很多已经过保的进口农机,很多购买者考虑到机械的成本,依然不敢使用其他品牌的油,担心对进口机械造成损坏,耽误农忙时节的作业,继续选用高价格的专用油。其实,对这类进口农机专用油取样后,经过专业机构的化验表明,一些进口农机专门配套使用的油在成分上与国内生产的油无异,经过对比试验发现这类进口农机的专用油甚至效果还不及国内生产的油。经过调研,很多农户表示在进口农机油问题上,如果国内自主生产的油,可以充分满足进口农机安全作业的要求,提供合同保证,同时价格合理,他们是非常愿意接受的。这一现象说明了我国应针对这类进口农机的要求进行针对性研究,研发出充分满足其作业条件的油。对于国产农机,在农机油方面,很多使用者考虑到作业成本,切身利益等问题,多采用价格相对低廉的油,甚至用汽车油或部分工业机械油代替农机油。这说明了在我国农机油行业仍然存在无专门用油的现象,使得农机油的质量得不到保证,需尽快制定完整的技术标准,规范的市场要求。针对农机工作环境相对恶劣、机具体型较大、低速重载的特点,使得对农机油有着特殊要求。国内自主研发的农机油与世界先进水平仍然有着一定的差距。为了满足农业机械作业条件,保证油品质,农业机械要求,从基础油到部分添加剂,多数厂家仍选择从国外进口。单从添加剂方面来看,在中低端农机油添加剂我国可以自行生产研发,但在高端添加剂方面,我国仍需进口。我国农机油的研究工作方兴未艾,鉴于此,对其展开深入研究,针对农机作业特点研发出适宜且高效的油变得尤为重要。
2纳米添加剂
随着材料科学与摩擦学领域的不断发展,近代测试设备与技术的不断进步,纳米材料作为前沿内容也随之活跃起来,诸多的摩擦学问题也因此得到解决。纳米材料因自身独特的结构,使其具有尺寸效应,表面与界面效应等特性,利用其优质特性,提高油摩擦性能[2]。目前常用的纳米添加剂种类分为纳米金属单质,主要有纳米铜、纳米钛、纳米铅、纳米锌、纳米锡等;纳米金属氧化物与氢氧化物,主要有纳米Fe3O4、纳米n-TiO2、纳米PbO、纳米n-Mg(oh)2等;纳米碳材料及其C衍生物类,主要有纳米石墨、纳米富勒烯、碳纳米管、纳米类富勒烯等;纳米硫化物,主要有ZnS、MoS2等;纳米硼酸盐,主要有硼酸钙、硼酸钛、硼酸铝、硼酸镁等;纳米稀土类化合物,主要有纳米LaF3、纳米CeF3等;纳米聚合物,主要有聚苯乙烯(PS)纳米微球等高分子纳米微球。这七类纳米添加剂经过实验表明,将其加入到油当中,均起到了较好的减磨抗磨作用。
2.1纳米添加剂的作用机理
目前,针对纳米材料作为油添加剂的作用机理没有明确的研究结论,总结起来分为以下三种:1)发生摩擦时,在高温高压条件下,纳米材料因自身的吸附能力较强,在发生摩擦的摩擦副表面形成一层薄膜,这种纳米薄膜具有很好的韧性与抗弯抗磨强度,很大程度提高了摩擦副承载能力,在发生摩擦时优先在薄膜处发生摩擦,减小其摩擦磨损[3]。特别是在无条件时,可起到应急油作用。2)发生摩擦时,纳米粒子的尺寸微小,可以近似为球型,高压下纳米晶格发生滑移现象,在摩擦副表面起到一种类似“滚珠微轴承”的作用,将滑动摩擦转变为部分滚动摩擦,降低摩擦,减少磨损,提高抗挤压性能。3)发生摩擦时,摩擦副表面的纳米粒子,从微凸体状态在高压下被压平,随着纳米粒子沉积的积累增加,逐渐滑落覆盖到产生磨损的摩擦副凹坑处,填补微坑和损伤的部位,将摩擦副表面修复平整。
2.2纳米添加剂针对农机油的优势
目前传统油只能起到作用,面对农机发动机高温高压高负载的条件时,可能出现结块和积碳,对发动机产生伤害,增加了发动机的磨损。纳米添加剂的出现很大程度对农机油性能进行了改善,提高效果。针对农机发动机工作特点,解决了高温高压高负载工作条件下,传统油无法解决的问题。1)提高抗磨减磨性。纳米添加剂与目前传统油添加剂相互比较,明显发现性能优异,大幅度减小摩擦磨损,经过试验发现,纳米油换油周期延长,长时间工作后的摩擦副表面磨斑磨痕较少,修复了摩擦表面。2)高温领域应用稳定。目前高效的农机发动机都是在高温高压下工作,因此对油工作温度的要求也越来越高。纳米材料原本在高温高压条件下,易发生团聚,沉积,随着表面改性技术的提高,对纳米材料表面进行修饰,解决了纳米材料的团聚,沉积的问题,使其在高温高压条件下可以稳定工作,且具有很好的热稳定性,导热性。3)节能环保,微量高效。纳米添加剂的应用符合国家环保的号召,对环境污染问题有着很大的改善,减少了摩擦过程中产生的有毒有害气体和杂质,降低油中重金属的含量,避免环境污染和对人体的伤害。同时,提高了机器工作效率,降低摩擦磨损导致能源的浪费,微量的纳米添加就可以实现大幅度降低摩擦因数,提高油的减磨抗磨能力,起到了节能环保,微量高效的作用。
关键词:纳米氧化锆;制备工艺;工业应用
氧化锆是一种十分重要的结构和功能材料,它具有非常优异的物理和化学性能,它的开发研究与应用,引起了世界各国的高度重视,而制备分散均匀的纳米级ZrO2粉体自然成为了一个重要的研究课题,也是保证其特殊性能的关键。本文介绍了纳米氧化锆粉体的性能,讨论了其制备工艺方法的创新与改进,重点介绍了纳米氧化锆的工业生产应用。
一、性能
基于纳米粉体材料的尺寸效应,氧化锆材料在不断的制备研究过程中,呈现出各种优良特性,比如同时具有氧化性和还原性,同时具有酸性和碱性,以及良好的热稳定性和机械稳定性等。它又是p型半导体,易于产生氧空穴,作为催化剂载体可与活性组分产生较强的相互作用。这些性质使得氧化锆在催化以及其它一些领域展现出广阔的应用前景;由于纳米二氧化锆具有抗热震性强、耐高温、化学稳定性好、材料复合性突出等特点,将纳米二氧化锆与其他材料复合,可以极大地提高材料的性能参数,提高其断裂韧性、抗弯曲强度,提高金属材料的表面特性,即热传导性、抗热震性,抗高温氧化等。
二、制备方法
目前,见诸报道的纳米ZrO2的制备方法主要有物理方法(高温喷雾热解法、喷雾感应耦合等离子体法、冷冻干燥法)和化学法(水解法、沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法、微乳液法、尿素低温陈化法、化学气相沉积法等)。目前因物理法对技术和材质要求苛刻、投资大,化学制备法如溶胶-凝胶法和沉淀法,因其生产工艺简单、产品成本低而成为生产纳米材料的主要方法之一,受到了广大材料研究者的重视。但利用这些方法所生产的纳米材料普遍存在团聚、易长大的问题。团聚使纳米材料比表面积大的优势不能充分发挥;长大指纳米材料存放两、三个月后,纳米颗粒发生重结晶长大。“团聚”和“长大”已经成为当前制约纳米材料发展的严重障碍之一。要制备出纯度高、自分散性好和抗老化能力强的纳米ZrO2,必须在已有制备方法基础上不断研究改进或开发新工艺新方法。
(一)共沉淀-水热法
2005年江西微亿高科技材料有限公司攻克了生产污染难题,研发出“共沉淀-水热法”组合工艺制备方法,可大批量生产高纯度的纳米级氧化锆粉体。
(二)反向沉淀法
尹万忠、宋文植等以乙醇为溶剂,应用反向沉淀法,制备出分散性好、粒度均匀的纳米级ZrO2粉体。其性能测试结果,前驱体粉体经600℃煅烧后,得到晶粒平均粒径为D101=15.39nm的以四方相为主的纳米级ZrO2粉体,经800℃、1000℃煅烧后,分别得到晶粒平均粒径为D111=27.29nm和D111=28.86nm的单斜相ZrO2粉体。采用低表面张力的乙醇为溶剂可以很好的抑制纳米氧化锆粉体团聚的产生。
(三)沉淀-乳化法
王和义、傅依备等人采用沉淀―乳化法制备二氧化锆纳米粉末,ZrO2粉末颗粒分布在40nm以下。采用不同的乳化剂,可获得不同晶型的二氧化锆粉末。当以壬二酸二乙酯做乳化剂时,粉末以单斜晶体为主;以乙二醇为乳化剂时,粉末则以四方晶体为主。
(四)相一步法
核工业二九研究所高级工程师李玉成2006年研究出一种高纯氧化锆粉新方法,即锆粒(粉、屑)(99.995%)与硝酸铵(99.9%)固相一步法生产高纯氧化锆粉ZrO299.99%。
根据研究报道,华中师范大学纳米科技中心利用“压力―热晶”法初步探讨过纳米CuO的抗老化性能,得到的纳米CuO自分散性和抗老化性能都很好。“压力-热晶”法是结合溶胶-凝胶法,并从水热法制备氧化物纳米材料的思路出发,利用空压机或高压气瓶,人为施加压力,开发出的一种新的纳米材料制备方法,核心是通过控制化学反应的动力学条件(温度、压力、浓度和pH值),保证在液体介质中合成纳米材料,使纳米晶粒自由生长。这一思路,可以尝试在纳米氧化锆粉体的制备工艺上加以利用。
三、应用
(一)相变增韧材料
利用氧化锆的相变可以用来增韧A12O3,CeO2和羟基磷灰石等陶瓷材料,它的引入不仅抑制了基体相颗粒的长大,使晶粒细小而均匀,而且高弹性模量的增强颗粒使得ZrO2相变增韧陶瓷的相变应力明显提高,使得实际贡献在裂纹尖端部位的作用加强,断裂韧性增加。
如氧化钇稳定的立方相氧化锆(简称YSZ)具有优良的氧离子导电性能,是固体氧化物燃料电池和电化学氧传感器的核心材料;氧化钇部分稳定的四方相氧化锆(简称Y-TZP)具有相变增韧特性,作为高强、耐磨、耐腐和高介电损耗等陶瓷构件材料已形成非常广泛的市场,特别是用于制做光纤连接器插针和套管,由于信息产业的飞速发展,其需求量将日益增加。
(二)耐火材料
由于氧化锆的熔点高、导热系数低、化学性能稳定,所以常用做耐火材料。在重工业领域特别是汽车行业有着举足轻重的作用。中钢集团洛阳耐火材料研究院研究制备的ZrO2空心球砖,ZrO2+稳定剂含量不小于99%,其特点是耐高温(使用温度可达到2200℃)、强度大、绝热性能好、化学稳定性优,主要用于操作温度在2000℃以上的超高温设备,如硬质合金的中频感应炉内衬。ZrO2重质砖运用于操作温度在2100℃的超高温新工艺炭黑反应炉工作衬,也用于熔融石英炉内衬。已在全国20多个厂家大面积推广应用,并有相当数量出口美国、巴基斯坦等国,年生产500吨。
(三)精细陶瓷
纳米ZrO2明显提高陶瓷的室温强度和应力强度因子,从而使陶瓷的韧性成倍提高。研究结果表明:复合生物陶瓷材料具有较好的力学性能、化学稳定性、生物相容性,是一种很有应用前景的复合型生物陶瓷材料。现在国外已制备出含有ZrO2的纳米羟基磷灰石复合材料,其强度、韧性等综合性能可达到甚至超过致密骨骼相应性能。在情报通信领域光纤连接器、电子产品、厨房用陶瓷等领域,都有不错的应用前景。河北鹏达新材料有限公司年生产氧化锆粉300吨,ZrO2粉纯度可高达99.95%,各种性能参数波动范围小,质量稳定。生产的部分稳定和全稳定氧化锆陶瓷粉体,已先后批发往台湾、日本,均以A级粉验收,并同国多家企业建立了供需关系,主要应用于结构陶瓷、生物陶瓷和功能陶瓷,超细氧化锆粉广泛应用于高技术陶瓷领域。生产的纳米氧化锆陶瓷CPU散热风扇轴承系列及各类微特电机陶瓷轴承系列。产品广泛地应用于计算机CPU散热风扇、显卡散热风扇及电机制造行业等。该产品特别适用于较恶劣的环境,如高温、强腐蚀等环境。景德镇新纪元精密陶瓷有限公司研发的三项纳米陶瓷新产品“纳米环保陶瓷刀”、“氧化锆基陶瓷内螺旋轴衬”“氧化锆复相陶瓷外螺旋轴套”均列入江西省2006年度重点新产品项目计划。“纳米环保陶瓷刀”可以做到永不生锈,比金属刀硬度更高、耐磨性更好,能解决切削食物的表面氧化,真正体现了现代人的健康环保、时尚新理念。“氧化锆基陶瓷内螺旋轴衬”在污水处理设备上替代硬质合金材料应用,具有比硬质合金材料更耐腐蚀、更耐磨、不生锈、使用寿命长、设备效率大幅度提高的特点。“氧化锆复相陶瓷外螺旋轴套”应用于火力发电和燃油锅炉等离子点火器配套产品,可以实现煤粉锅炉无油点火和稳定燃烧,大幅度节省能源,具有可观的经济效益和巨大的社会效益。
(四)触媒
由于全世界都在对汽车尾气排放进行限制,因此各厂家都在竞相开发排气净化触媒,对二氧化锆提出了高质量、低成本的要求,从而促使二氧化锆在汽车用触媒方面的需求大幅增加;由于使用固体酸二氧化锆材料,在环境触媒方面需求增加;在工业触媒方面,用于石油精炼和制氢的二氧化锆的需求也在增加。
此外纳米氧化锆在传感器材料、电子材料、刀具材料、燃料电池材料、光学材料、催化材料等方面也有着广泛的应用和研究[10]。二氧化锆在数码相机、硬盘基板方面的需求很大,利用其光学特性的液晶显示器和等离子显示器方面的需求也不断增加[11];利用ZrO2固体电解质性质,可制成第3代燃料电池,它可以将燃料气体与氧气反应时所生成的能量转化成电能。由于其硬度大、熔点高,更重要的是它有优良的抗热震性,广泛应用于制备各类切削工具、工业纺织中的剪刀等。但是氧化锆陶瓷的可加工性能不好,提高氧化锆陶瓷的可加工性是目前的一个研究热点。
山东中舜科技发展有限公司新建了年产300吨规模的生产线,其氧化锆基产品,具有独特的优异性能,主要应用范围:1.高强度、高韧性耐磨制品:磨球、磨机内衬、切削刀具、拉丝模、热挤压模、喷嘴、阀门、滚珠、泵零件、多种滑动部件等;2.耐火材料:电子陶瓷烧支承垫板,熔化玻璃、冶金金属用耐火材料;3.电子材料:测氧探头。具有氧离子导体特性的氧化锆可制造氧传感器材料。
四方晶系、立方晶系的氧化锆可加工成致密烧结零件,为了稳定这些晶体的形态,需要加入一些稳定剂如氧化镁(MgO)、氧化钙(CaO)或者氧化钇(Y2O3)。世泰科(H.C.Starck)的产品系列包括了氧化锆粉末和氧化锆加工零件及成品,具备极高的抗弯曲断裂性、高断裂韧性、高耐摩擦性和耐腐蚀性、低导热性、热膨胀系数与铸铁相近、弹性模量与钢相近、氧离子电导性、极好的摩擦学特性等优点。
江西晶安高科技股份有限公司锆业:公司锆系列产品总年生产规模为30000吨。其中氧氯化锆18000吨,氧化锆2000吨,硫酸锆3000吨,碳酸锆5000吨、其它2000吨。主要用于精密陶瓷、压电元件、电子材料、陶瓷材料、无线电元件、光学透镜、玻璃添加剂、电熔锆砖、陶瓷颜料、瓷釉、光学玻璃、传感器、人造宝石、耐火材料、研磨抛光等行业。
合肥健坤化工有限公司生产的高纯氧化锆ZrO2含量≥99.99%。
深圳市忠正纳米科技有限公司的纳米氧化锆产品,其中HTZr-01为单斜晶型,HTZr-02为四方晶型。03~09型号表示采用不同的表面处理形式。HTZr-01纯度99.9,平均粒径20nm;HTZr-02纯度99.8,平均粒径40nm。可用于功能陶瓷和结构陶瓷,以及宝石材料。
总之,纳米氧化锆粉体材料各方面的优良性能,使其在陶瓷、光学、催化、触媒、耐火、电子、传感器等方面有着重要的应用,因此要以纳米氧化锆材料的各种有效制备方法为基础,不断地研究、改进工艺,开发新工艺新方法,减少晶体缺陷,获得自分散性好、抗老化能力强的氧化锆纳米粉体材料,充分发挥其特殊功能,进一步拓宽其工业化生产和应用的范围。
参考文献:
1、卢瑶,赵同广.纳米氧化锆的液相制备方法及其应用[J].现代技术陶瓷,2004,25(4).
2、Ma Tian(马天)et a1.Rare Metal Materials and Engineering(稀有金属材料与工程)[J].2002,31(Supp.1).
3、漆小龙.纳米级二氧化锆的制备和应用[J].应用化工,2003,32(1).
4、江丽都.二氧化锫陶瓷的现状与展望[J].国外稀有金属,1989,6(3).
5、王焕英,宋秀芹.低温陈化法制备纳米氧化锆及其机理研究[J].人工晶体学报,2004,33(1):130-132.
关键词:房屋建筑工程;施工新技术;应用;重要性;发展趋势
在国民经济发展的带动下,我国的建筑工程得到了快速发展,但是如果建筑行业想要获得更大的发展,就应注重对施工技术的创新和变革,从而实现工程造价的降低和施工质量的提升。由于我国建筑行业是比较传统的行业,粗放式的管理方法和增长模式限制了建筑行业的长远发展。因此,我们应深入对技术创新的重要新进行分析,并且深入探索建筑工程施工新技术的发展现状与未来趋势。
1 施工技术创新的重要性
1.1 技术创新能够提升社会生产力
建筑工程的生产力直接反映出国家经济发展水平和科技发展水平。生产力的提升,不仅为科技创新奠定了良好的经济基础,也直接反映出了建筑行业的发展潜力。施工技术创新与施工生产力提升是相辅相成的,唯有两者的共同进步和提升才能够满足日益增长的社会需求。因此,为了顺应时展的步伐,建筑工程施工技术创新迫在眉睫。
1.2 技术创新能够促进经济发展
以计算机、网络技术为代表的科学技术得到了广泛应用和发展,对人们的日常生活和工作起到了重要的作用,也带动了很多行业的改革。科学技术的进步和发展为建筑工程施工技术创新提供了基础条件,在某种意义上也降低了施工技术创新的成本。与其他行业相比,建筑行业是传统型行业,唯有创新才是企业和行业发展的根本,才能够创造更大的经济效益,从而实现建筑行业的发展。
1.3 技术创新能够提升核心竞争力
当前,我国建筑市场竞争日趋激烈,建筑施工企业为了能够在行业中获取长远发展并取得较大经济效益,就必须重新审视发展环境,让自己具有核心竞争力,才能够从众多企业中脱颖而出。技术创新是提升企业核心竞争力的重要环节,能够实现企业的可持续发展,因此技术创新及其在建筑施工中的应用是非常重要的。
2 施工新技术在房屋建筑工程中的应用
2.1 防水施工技术的应用
防水技术的主要目的就是提升屋面防水的有效性,防止墙面、屋面在与水接触之后产生的渗漏和裂缝。近年来,我国出现了较新的屋面防水新技术――聚合物水泥基复合涂膜施工技术,应用在房屋建筑工程中,提升了墙面和屋顶的防水性能。在施工中,首先,对板缝、基层和节点进行处理。其次,在塔楼屋面和裙楼屋面施工时,应将材料进行均匀涂抹,在涂料已经干燥并凝结成薄膜之后,再进行下一层的涂抹。并且,涂抹的方向要互相垂直,并且最上层的涂层厚度应大于一毫米。其中需要注意的是,防水层的收头应用防水涂料进行反复涂刷,保证不会出现堆积或者流淌等现象。
2.2 混凝土施工新技术的应用
在混凝土施工过程中,技术创新的重点在于降低混凝土水化反应中产生的热量温度差,由于温度变化会使得混凝土出现不同程度的收缩,很容易出现混凝土裂缝。现阶段,我国房屋建筑工程中采用的混凝土浇筑方法为塔式起重机浇筑或者混凝土泵浇筑,在浇筑的过程中,应该分层按计划进行,对混凝土进行分层浇筑,使混凝土以均匀的速度上升,并尽可能在温度较低的室外进行。混凝土分段浇筑完毕之后,还应在混凝土凝固期间进行振捣或者抹压,将表面分泌的水分进行清理,再用木板反复进行抹压密实,从而降低裂缝发生的概率。特别是在冬天施工队 时候,由于气温非常低,因此,因适当增加保温材料,防止混凝土凝结,保障混凝土的质量。
2.3 钢筋链接新技术的应用
在钢筋连接施工中有很多需要注意的规范,比如机械连接、焊接接头面积百分率应按受拉区不易控制等问题。当前出现的钢筋连接施工新技术为直螺纹接头连接,由三种不同的方式,在具体的施工操作中,一般先将装好连接套筒的一段钢筋拧到被连接钢筋,使套筒外露的丝扣不超过一个完整扣,就连接完毕。在连接完之后,质检人员应对其进行检验,目测接头两端外露螺纹长度相等,并且不能超过一个完整丝。
2.4 屋面施工新技术的引用
严格来说,屋面施工的核心在于防水施工。一直以来,多应用传统的防水卷材,采用的方法为满粘法,但是在使用过程中,常常出现基层变形的勤快,使屋面施工的效果大打折扣。随着时代的发展,很多创新施工工艺和创新防水材料出现在屋顶施工中,有效避免了防水层开裂、渗漏的现象。如条粘法、点粘法、机械固定法都是当前较常见的施工新技术。
3 房屋建筑施工技术的未来发展趋势
3.1 信息化趋势
当前,计算机与网络技术正以飞快的速度发展,并渗透到了各行各业当中,使人们的生活方式和生产方式都出现了极大的变化。计算机与网络技术也开始应用在房屋建筑工程中,使建筑工程的信息化水平不断提升,施工技术信息化已经成为社会发展的新趋势。信息技术在房屋建筑工程中的应用,还能够规范建筑施工企业内部管理,优化房屋建筑施工流程,使企业的核心竞争力得到提升,并保障建筑施工企业的经济效益和社会效益。很多施工技术中也将计算机与网络技术加入其中,加强了对一些特殊问题、细节问题的处理,从而为建筑施工行业提供了很多的技术方便。
3.2 人性化趋势
当前,社会获得了稳定、积极的发展,更加考虑到居住者的要求,因此,不管在设计上还是施工上都更加倾向于人性化的发展趋势。房屋建筑工程的建设与发展是建立在对社会资源和能源的消耗上的,当前社会各个行业的发展是遵循可持续发展观念的,建筑行业也不例外,希望能够在设计和施工上更加注重对能源的节约,使房屋建筑工程在它的全寿命周期内降低对周围环境的影响,尽可能发挥出最大的社会经济效应。在这种人性化、可持续发展观念的带动下,越来越多的房屋建筑工程开始采用绿色、环保的材料,并且在户结构设计、资源利用等方面,都尽可能采用人性化的材料和施工方法,使人们的居住体验更加舒适和健康。
3.3 创新材料的发展
随着施工技术的不断发展,施工材料也将呈现创新性的发展,如膜材料、纳米材料、生态材料等。例如,随着纳米技术的进一步研究和发展,新型建筑材料中也出现了纳米材料的身影。纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料,这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。当前主要的研究课题是纳米复合聚氨酯合成革材料的功能化和纳米材料在真空绝热板材中的应用,通过对纳米材料的研究和应用,使纳米的氧化分解能力得到了发挥,能够有效改善人们生活的环境,促使建筑空间更加绿色、生态。
4 结束语
总之,房屋建筑工程的大规模建设和发展,不仅使我国施工管理水平得到了快速提升,也使得施工材料、施工工艺和技术得到了创新发展。当前,很多施工新技术在我国房屋建筑施工实践中得到了应用,我们应重视对施工技术的创新和变革,并加大研究和开发力度,促进施工新技术的不断发展,使房屋建筑工程向着现代化、信息化、智能化、人性化的方向不断发展。
参考文献
[1]朱立杰.房屋建筑工程节能施工技术初探[J].科技创新与应用,2014,1:221.
[2]刘立新.浅谈房屋建筑工程节能施工技术[J].中国新技术新产品,2015,13:126.
[3]杨舟海.现代房屋建筑地基基础工程施工技术[J].价值工程,2012,22:108-109.
关键词:改性塑料;发展;应用;趋势
前言
改性塑料自发展至今以其良好的性能已经渗透入生产生活中的多个领域,并取得了良好的应用效果。改性塑料是一种新型的高技术产品,其发展应用对于工业、国防以及国民经济都有着极为重要的提升作用。尤其是改性塑料发展至今并未显现出明显的技术瓶颈,改性塑料具有着广阔的发展前景,现今各国都先后投入了大量的资金用于对改性塑料技术进行研发和改进以便获得性能更强的改性塑料。
1 改性塑料的发展应用现状分析
改性塑料其制作原理是通过在通用树脂中按照一定的比例加入改性剂,并通过一系列的物理、化学或是机械的方法来改善通用树脂的各项性能,从而使得其在光、电、磁、热、抗老化等一项或是多项性能得到改善以满足日益发展的材料需求,从而使得改性后塑料获得良好的性能。在现今改性塑料的制作工艺中采用较多的仍然是在塑料中加入合金并采用填充或是复合压制等的方法来进行加工制作。在改性塑料的制作过程中主要涉及到的有长玻纤维增强技术、共混与合金技术以及填充与纳米技术等。
1.1 长玻纤维增强技术
应用长玻纤维增强技术所获得的改性塑料是现今汽车发展中的一项重要的研究课题,通过应用长玻纤维增强技术获得高性能的改性塑料使其能够满足一定的性能用以对汽车上的一些机械零部件进行替换,从而使得汽车在满足一定强度、使用性的条件下获得更轻的重量和性价比。应用长玻纤维增强技术所获得的改性塑料相较于普通的金属在强度和韧性方面以及重量、价格等方面都有着较强的优势。因此,做好对于应用长玻纤维增强技术所制作的改性塑料的研究以便获得高精度、高强度的零部件是现今乃至今后一段时间改性塑料研究与应用的重点。
1.2 共混与合金技术
改性塑料中所应用的共混与合金技术指的是通过将两种或是两种以上的聚合物进行组合后通过采用化学、物理等的方法将其共混合金化的一项新技术。通过共混与合金技术所获得的改性塑料其往往在综合性或是某些特殊性方面有着较大的性能提升,这些性能的提升包括有材料的加工性能、力学性以及材料的耐热性、阻燃性等的性能。从而使得改性塑料能够获得更广阔的应用。
1.3 填充与纳米技术
通过填充与纳米技术所获得的改性塑料其主要是通过对填料采取一些特殊的处理办法,从而使得添加入树脂中的纳米材料能够在其中进行均匀的混合,基本不再形成聚团并保持结构的稳定,而且添加起来方便易行。
1.4 反应挤出技术
反应挤出技术主要指的是通过采用高长径比的双螺杆或是多螺杆设备使塑料共混物在通过挤出机时能够进行充分的混合搅拌从而使得添加物能够与树脂充分的进行聚合、脂交换、脱水等的反应,从而获得所需性能的改性塑料。
2 改性塑料的发展应用趋势
改性塑料随着技术的发展其性能在不断提升,改性塑料在众多的行业中都得到了广泛的应用。
2.1 通用塑料的工程化
为做好对于改性塑料的应用,通过对一些通用的低热热塑材料采用填充、增强和发泡等技术手段使得热塑塑料的力学性能和耐热性都得到了大幅加强。比如说,通过对常用的PP、PE、PVC等的通用热塑塑料进行工程化使得其性能能够达到一些热塑性工程塑料的性能要求,进而可以有效地降低使用热塑性材料所带来的高成本问题。对此,国外的一些专家学者认为,通过塑料的工程化将能够极大地提升塑料的性能,并以此来进行大范围的推广使得其在耐用塑料产品市场上获得一定的市场份额。在通用工程塑料的应用上,其能够在汽车零配件、电子电气零件以及办公自动化产品中获得相应的市场应用。
2.2 高性能工程塑料
高性能工程塑料主要是通过对工程塑料采用“合金化”的方法进行处理,通过将工程塑料及其他一些塑料采用共混、接枝以及嵌段等的方式进行有机的组合,从而将各种塑料的性能进行有机的组合,从而构建出一种新型的兼容多种高性能的塑料材料。高性能工程塑料目前的研究成果自第一个高分子合金PC/ABS成功投产后一些新型的塑料合金持续的研发成功并在工程应用领域得到了较为广泛的应用。
2.3 改性塑料的应用领域不断拓展
新技术的应用极大地推动和促进了改性塑料的应用和发展。新技术的应用使得改性塑料在阻燃性、合金化的水平得到了不断的提升,其用领域也从单一的工业领域逐渐向建材、电气等的领域进行拓展。比如所,改性PP塑料能够有效的替代大理石的应用,其具有质轻、成本低、加工性好等特点。新技术的应用所发展出来的特种工程材料也极大的推动了材料工业的进步。特种工程塑料特指的是能够在150℃以上温度进行长期工作的工程塑料,特种工程塑料在电性能、耐高温以及稳定性等方面都有着较强的性能。特种工程塑料的这些特性使得其在家电、汽车、仪表等领域中得到了越来越广泛的应用。由于特种工程塑料的性能相较于普通的工程塑料有着极大的提升,因此,其价格也是普通工程塑料的数倍以上。通过研究特种工程塑料的改性使得新研究出来的改性塑料能够继承特种工程塑料优异性能的基础上极大地降低特种工程塑料的生产及应用成本,使得其能够在工业、民用等领域中发挥出越来越广泛的应用。
2.4 做好纳米材料在改性塑料中的研究与应用
纳米材料技术是在上世纪90年代所兴起的一种新型的材料技术。利用纳米技术所获得的新型的改性塑料将获得很多的独特性能,从而使得改性塑料的应用领域得到极大的加强。纳米改性塑料在生产的过程中所添加的无机纳米粒子量较小,其加入量仅为通常无机填料加入量的1/10左右,而复合材料密度和原树脂的密度偏差不大,因此,采用纳米技术所获得的改性塑料其将不会因为改性塑料密度的增加而相应的增大改性塑料的工厂生产成本,其也相应的规避了由于填料过多而导致的改性塑料的性能下降的缺陷。纳米化改进后的改性塑料其性能得到了较大的强化,但是由于所添加的纳米粒子的尺寸较小,纳米化后所获得的改性塑料其加工性能较强,纳米化改性塑料在加工或是回收的过程中并不会出现断裂破损的问题,改性塑料获得了极强的可回收性。随着新技术的应用于发展,改性塑料将获得更为广泛的应用和发展,新一代的改性塑料在环保性等方面得到了极大的加强,通过开发可“降解塑料”将能够极大地提升对于废旧塑料的回收利用率。通过这一技术的应用将能够使得塑料获得极强的环境消纳性,在促进工业发展的同时有效地保护了生态环境。新时期,改性塑料的发展将会以促进塑料与环境保护有机结合为发展目标,在充分利用改性塑料性能的基础上做好对于环境的保护。
3 结束语
材料是工业发展变革的重要基础,塑料作为一种重要的工业原材料经过多年的发展应用已经在各行业中得到了较为广泛的应用。高性能改性塑料是塑料工业发展中的重要组成部分,做好对于改性塑料的研究与应用将能够极大的提升我国基础材料的发展与应用,使得我国的工业和经济发展进入一个崭新的阶段。
参考文献
[1]孙安垣,闫烨,杨超,等.我国改性塑料行业的发展前景[J].工程塑料应用,2011,39(2):83-87.