新材料论文
刍述新技术新材料在建筑工程中应用论文

刍述新技术新材料在建筑工程中的应用摘要:本文通过工程实例说明了新技术、新材料在建筑施工中的应用,解决了施工中的技术难题,保证了工程质量,取得了较好的经济效益和社会效益。
关键词:新材料;新工艺;新技术应用;施工工程中图分类号:tu761文献标识码: a 文章编号:概述江阴市民水上活动中心工程由江阴城市客厅开发发展有限公司兴建,由中建国际江阴设计研究院设计。
该工程位于锡澄高速路东,滨江路南,黄山路西,体育中心西北角。
由江阴一建建设有限公司总承包施工,于2010年2月21日开工。
该工程总建筑面积31893.3㎡,总坐席数约3180席,属于甲级体育建筑,可举办全国性和单项国际比赛。
场馆内设25m×25m的跳水池、50m×25m的游泳池、50m×15m的热水池各一个;同时在室内还设有温水池、儿童游泳池和幼儿戏水池各一个;在室外设有造浪池、游泳池各一个。
根据该工程的设计要求,结构特点和使用功能,为确保工程高速、优质、低耗完工,我们在该工程施工中,积极应用建设部推广的建筑新技术,将理论和实践相结合,认真研究探索,改善了现场施工作业条件,确保了施工的安全性、可靠性,大大提高了劳动生产率,取得了明显的成果和较好的社会效益和经济效益,同时也得到了业主、监理的认可。
一.组织管理1建立组织管理体系根据国家建设部推广应用新技术的有关文件及江苏省建筑业新技术应用示范工程验收办法,我们在该工程项目的施工中,建立起以公司技术负责人为首的新技术推广应用管理组。
由公司技术负责人(总工程师)、公司技术部、分公司经理、分公司主任工程师、项目经理、项目工程师、项目工长、项目质量员组成管理体系,由公司技术负责人组织管理组成员进行推广应用新技术的策划,拟定具体的实施方案及重大技术问题的处理措施等,由公司技术部负责新技术应用的安排、检查和指导,由分公司主任工程师和项目工程师负责新技术应用的具体实施。
2选择新技术应用项目该工程选择推广应用的新技术见表1表1该工程新技术应用一览表应用新技术项目名称、应用部位及数量3认真落实推广应用计划3.1制定详细的实施计划我们在编制施工组织设计的同时,认真编制了新技术应用计划和实施措施,使计划、措施、实施对策、优化办法等都能做到井然有序,既保证了工程进度、工程质量,又能使新技术得到应用,同时降低了工程成本。
高考新材料议论文作文题目大全

高考新材料议论文作文题目大全阅读下列文字,根据材料作文。
“打赏",古时指身份尊贵的人给低层、下属的赏赐或为报答别人服务而给与的钱。
现在,继“点赞”之后,凭意愿自由、数额随意等特征,网络“打赏”成为互联网新宠,直播平台、明星微博、微信公众号等自媒体,网络处处可见“打赏”字眼,人人可以成为“打赏者”。
有人说网民“打赏”的不是金钱而是感觉心情,也有人说网民“打赏”的不是感觉心情而是自我需求,还有人说网络“打赏”就是一场草根文化的胜利。
对此,你有怎样的思考?写一篇论述类文章。
阅读下列文字,根据材料作文。
1月,著名主持人张泉灵在一次演讲中的言论“时代扔掉你的时候,连一声再见都不会跟你说”风靡网络。
近日,80后摩拜创始人胡玮炜三年套现15亿的传奇,及其引发的金句“你的同龄人正在抛弃你,你呆在原地或者缓慢前进,都是一种退步”,更刷爆朋友圈。
有人斥责此类言论是在“贩卖焦虑”,但类似的“焦虑”似乎已成为当下社会的常态。
对此,你有怎样的思考?写一篇论述类文章。
阅读下面文字,根据要求作文。
不久前,一段名为“环卫工背大学生蹚水”的视频在网上热传。
6月14日贵州部分地区降暴雨,六盘水师范学院低洼地带形成积水。
15日上午,校方安排8名清洁工用长凳在主教学楼前搭起了“水中桥”,并在水中来回背着学生过“河”,此举引发网友热议。
对此事件你有什么思考?写一篇文章,发表你的看法。
阅读下面文字,根据要求作文。
2015年7月,湖南株洲火炬大厦,一位民工师傅在附近小区做事,一时内急到大厦里上厕所,将脚上的鞋子脱在外面。
他说,“不能太给公家添麻烦,公家让我进来免费上厕所,已是十分感激了。
”2016年10月,在西安雁翔路附近一家银行出现了一幕:一位50岁左右的农民工在进银行门时,脱掉鞋子,保安说,“没事没事,你进去,一会儿我再拖一次。
”可农民工说,“我鞋上全是泥,太脏了,会弄脏地面。
”然后跪着去ATM机前取款。
沈阳地铁一号线上,三个农民工因衣服脏,怕蹭脏座椅,而面对车厢内的不少空座不坐,全坐在地上。
中高年级学生绘画创作中选用新材料论文

中高年级学生绘画创作中选用新材料的思考为适应学生身心发展需要,在中高年级绘画教学中,特别是在创作画的教学中,通过绘画新材料的运用,有利于激发学生学习美术兴趣与创新意识,培养学生动手实践能力。
一、中高年级学生创作画中选用新材料的积极意义(一)新材料的选用应切合中高年级学生身心发展的特点此处所指的中高年级学生主要是指年龄段在九至十二岁之间的学生。
就学习绘画来说,该时期的学生在绘画过程中常会表现出“眼高手低”的特点。
具体表现为:一方面,他们身体发育迅速、脑力训练加强、知识量迅速增加、逻辑思维能力大大提升、自我意识也日渐凸现。
其审美兴趣和审美标准开始发生转变,已不再满足过去那种“涂鸦”式的绘画教学。
因此,他们努力追求创新,极欲超越自己,表现自我的意识也大大增强了。
另一方面,他们在极力追求创新的绘画效果时,却常常又力不从心。
由于认识能力提高快而绘画技巧与绘画能力却不能同步提高,使他们既不愿再画以往比较枯燥的儿童画,但又画不出富有创意、能表现自己内心世界的作品,因而,他们常常处于一种“左右为难”的矛盾痛苦之中,他们的心理常常被一种焦虑的、缺乏自信的情绪所左右。
在这种情绪的影响下,其作品的画面日益拘谨、构图不够饱满、造型狭小而呆板,画面失去了儿童画的活力和生气。
而这一时期的孩子对一切新事物充满好奇心,因此,将新材料引入他们的创作画中,引导孩子用新颖的材料表现自己的内心世界,可增强他们学习美术的兴趣。
(二)新材料的运用可激发学生兴趣,培养学生创新精神经过多年的摸索,我认为,中高年级学生出现“眼高手低”最主要的原因之一是:在充满着新奇刺激环境下长大的孩子,在心理上难以承受单调乏味的一支笔、一张纸的传统教学方式。
因此,要成功地使学生建立起对美术长久的兴趣和爱好,就必须加快美术教学手段的现代化,使他们在心理上对美术产生亲近感。
这样,美术在他们的心灵上就会产生一种亲和力,与他们所感知的世界相吻合,两者容易产生一种互动效应。
半导体论文——精选推荐

一、半导体物理发展史简介半导体物理学是研究半导体原子状态和电子状态以及各种半导体器件内部电子过程的学科。
是固体物理学的一个分支。
研究半导体中的原子状态是以晶体结构学和点阵动力学为基础,主要研究半导体的晶体结构、晶体生长,以及晶体中的杂质和各种类型的缺陷。
研究半导体中的电子状态是以固体电子论和能带理论为基础,主要研究半导体的电子状态,半导体的光电和热电效应、半导体的表面结构和性质、半导体与金属或不同类型半导体接触时界面的性质和所发生的过程、各种半导体器件的作用机理和制造工艺等。
半导体物理学的发展不仅使人们对半导体有了深入的了解,而且由此而产生的各种半导体器件、集成电路和半导体激光器等已得到广泛的应用。
能带理论的建立为半导体物理的研究提供了理论基础,晶体管的发明激发起人们对半导体物理研究的兴趣,使得半导体物理的研究蓬勃展开,并对半导体的能带结构、各种工艺引起的半导体能带的变化、半导体载流子的平衡及输运、半导体的光电特性等作出理论解释,继而发展成为一个完整的理论体系——半导体物理学。
1947年,美国贝尔实验室发明了半导体点接触式晶体管,从而开创了人类的硅文明时代。
1、半导体的起源法拉第在1833年发现硫化银,它的电阻随着温度上升而降低。
对半导体而言,温度上升使自由载子的浓度增加,反而有助于导电,这也是半导体一个非常重要的物理性质。
1874年,德国的布劳恩注意到硫化物的电导率与所加电压的方向有关,这就是半导体的整流作用。
1906年,美国发明家匹卡发明了第一个固态电子元件:无线电波侦测器,它使用金属与硅或硫化铅相接触所产生的整流功能,来侦测无线电波。
整流理论能带理论2、电晶体的发明3、积体电路:积体电路就是把许多分立元件制作在同一个半导体晶片上所形成的电路4、超大型积体电路二、半导体和集成电路的现状及发展趋势半导体材料的发展,现状和趋势第一代的半导体材料:以硅(包括锗)材料为主元素半导体第二代半导体材料:以砷化镓(GaAs)为代表的第二代化合物半导体材料第三代半导体材料:氮化物(包括SiC、ZnO等宽禁带半导体)第三代半导体器件由于它们的独特的优点,在国防建设和国民经济上有很重要的应用,前景无限。
新技术、新工艺、新材料在市政工程中的运用-市政工程论文-土木建筑论文

新技术、新工艺、新材料在市政工程中的运用-市政工程论文-土木建筑论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——市政工程指市政设施建设工程,比如与出行紧密相关的城市道路、桥梁、地铁等,又如与生活紧密相关的各种管线,雨水、污水、电力,电信、热力、燃气等,还有诸如休闲广场、城市绿化等,都属于市政工程的范畴。
可以说,市政设施与我们的生活休戚相关。
随着社会经济发展,公众对市政系统质量认识和需求不断提高,以人为本、环境友好理念深入人心,如何建立绿色市政系统,以健康、节约和环保的基本理念搭建城市的生命工程,必将使其成为低碳都市的重要组成部分。
今天,笔者就一些新技术、新工艺、新材料在市政工程中的相关应用与大家分享,以期为低碳都市的建设贡献一份绵薄之力。
1.大力发展绿色交通绿色交通理念伴随着可持续发展理念提出,是从以车为本到以人为本的转变,绿色交通提倡减少个人机动车辆的使用,提倡、自行车与公共交通,提倡使用清洁干净的燃料和车辆等,是一种适合于所有出行者的低成本、无污染、土地资源和空间节约的交通系统,绿色交通不仅是低碳环保的出行方式,同时也是一种健康、休闲生活方式的回归。
借鉴先进国家的发展经验,可以通过以下措施来实现:(1)出行工具将自行车作为首选,公共交通作为次先,最后为私家车,同时大力发展轨道交通。
(2)完善自行车使用的相关配套设施,诸如增加公用自行车租赁点,在道路设计中增设自行车专用通道以及合理配备自行车修理配件部等。
(3)借助智能化工具保证公共交通的效率等。
2.注重环保型人行道透水砖在城市中的使用针对不同功能区域所产生的降雨,采用相应的措施,或收集处理再利用,或渗入地下涵养地下水,以达到充分利用雨水资源,提高环境自净能力,改善园区生态环境,调节局部小气候的目的。
透水砖起源于荷兰,在荷兰人围海造城的过程中,发现排开海水后的地面会因为长期接触不到水分而造成持续不断的地面沉降。
为了使地面不再下沉,荷兰人制造了一种小型路面砖铺设在街道路面上,并使砖与砖之间预留缝隙。
气泡混合轻质土论文防水性能论文新材料运用论文

气泡混合轻质土论文防水性能论文新材料运用论文气泡混合轻质土防水性能研究气泡混合轻质土防水性能研究[摘要] 本文简单介绍了目前国内外防水技术的,总结了影响气泡混合轻质土吸水率的因素,对掺入不同量憎水剂对气泡混合轻质土的浸水效果进行试验分析,分析了浸水深度、浸水时间对气泡混合轻质土吸水率的影响。
[关键词]气泡混合轻质土(fcb);防水;憎水剂abstract: the technology of waterproofin domestic and abroad is introduced, it was summarized bout factors on water absorption about foam concrete banking,the experiment was analyzed about the effect of waterproof of foam concrete banking through doping different hydrophobe ,it was analyzed about the affect of founder deepness and founder time to the sopping of foam concrete bankingkey words:foam concrete banking; waterproof;hydrophobe1 前言气泡混合轻质土是一种新型的轻质材料,具有轻质性、高流动性、固化后的自立性、强度的可调节性等特点,利用轻质土的轻质性及施工便利性来适应软弱地基承载力不足或减小回填土的土压力是在工程中常用的手段[1],目前气泡混合轻质土技术已广泛应用于软基处理、道路加宽、桥台台背填土、滑坡地段、隧道塌腔回填等工程。
气泡混合轻质土主要由水泥(需要时亦加入原料土)、水和气泡群按一定的配比进行混合搅拌最终凝固成型。
其生产过程引进了一定量的气泡,并且随着密度的降低,引进气泡量增大,吸水量有可能增大,吸水后必然导致轻质土的容重增大,影响气泡混合轻质土的轻质性。
新材料“屠呦呦获诺奖与黄晓明婚礼” 审题、立意及范文
“屠呦呦获诺奖与黄晓明婚礼” 材料作文审题、立意及范文
阅读以下材料,根据要求作文。 2015年10月,屠呦呦获得诺贝尔生理医学奖。她是第一位 获得诺贝尔科学奖的中国本土科学家,也是第一位获得诺贝尔生理 医学奖的华人科学家。其研究成果拯救了无数人的生命。 2015年10月,中国内地男演员、歌手黄晓明结婚。他主演 过数十部影视剧,发行了两张个人专辑,获得过“中国电影金鸡 奖”、“中国电影华表奖”及“大众电影百花奖”最佳男主角奖。 报纸、电视、广播、app新闻等各大媒体争相报道黄晓明的 婚礼,对屠呦呦的报道却明显冷清得多,甚至很多人不知道屠呦呦 是谁。因参加黄晓明婚礼的大牌明星太多,导致浦东和虹桥两机场 几乎瘫痪,婚礼现场比诺贝尔奖颁奖典礼要隆重得多。 于是有人开始拿科学家和娱乐明星做比较了,他们各持己见, 对两人褒贬不一。
(4)黄晓明、屠呦呦二者综合角度:①批评黄晓 明的高调铺张,赞美屠呦呦的低调与奉献;②对黄晓 明和屠呦呦的贡献都认可;③对黄晓明和屠呦呦的贡 献都认可,但批评黄晓明的高调铺张;④对黄晓明和 屠呦呦的贡献都认可,但建议屠呦呦向黄晓明学习, 高调铺张一些,以利于科学研究的发展和推广。
(5)大众、黄晓明、屠呦呦三者综合角度。①认 可三者,肯定三者;②认可黄晓明、屠呦呦的贡献, 批评大众的追逐娱乐明星而忽略科学家;③认可黄晓 明、屠呦呦的贡献,赞扬屠呦呦的低调,批评黄晓明 的高调,批评大众的追逐娱乐明星而忽略科学家。
(2)黄晓明角度(必须与屠呦呦对比论证分析): ①批评黄晓明的高调铺得人们关 注;③辩证看待黄晓明婚礼,一方面认可他的成 就与举办盛大婚礼的合理性,另一方面指出如果 其能低调与朴素些会更好。 (3)屠呦呦角度(必须与黄晓明对比论证分析): ①赞美屠呦呦,赞扬她的突出成就与诺奖颁奖的 低调风格;②辩证看待屠呦呦的成就和低调,一 方面赞扬她的突出成就与低调,另一方面指出, 如果屠呦呦能够在取得突出成就的基础上,行事 高调一些,吸引大众关注科学,也是对科学事业 的贡献。
先进材料导论论文(先进结构陶瓷材料)
先进材料导论论文(先进结构陶瓷材料)学生姓名学号专业先进结构陶瓷材料摘要随着现代高新技术的发展,先进陶瓷已逐步成为新材料的重要组成部分,成为许多高技术领域发展的重要关键材料,备受各工业发达国家的极大关注,其发展在很大程度上也影响着其他工业的发展和进步。
先进陶瓷是“采用高度精选或合成的原料,具有精确控制的化学组成,按照便于控制的制造技术加工、便于进行结构设计,并且有优异特性的陶瓷”。
功能陶瓷在先进陶瓷中约占70%的市场份额,其余为结构陶瓷。
由于先进陶瓷各种功能的不断发现,在微电子工业、通讯产业、自动化控制和未来智能化技术等方面作为支撑材料的地位将日益明显,其市场容量将不断提升。
本文介绍先进结构陶瓷材料当前的发展背景,互联网和高新技术发展时代下陶瓷材料的发展前景。
关键词先进结构陶瓷高新技术功能陶瓷1、研究背景目前,全球范围内先进陶瓷技术快速进步、应用领域拓宽及市场稳定增长的发展趋势明显。
随着现代高新技术的发展,先进陶瓷已逐步成为新材料的重要组成部分,成为许多高技术领域发展的重要关键材料,备受各工业发达国家的极大关注,其发展在很大程度上也影响着其他工业的发展和进步。
【1】由于先进陶瓷特定的精细结构和其高强、高硬、耐磨、耐腐蚀、耐高温、导电、绝缘、磁性、透光、半导体以及压电、铁电、声光、超导、生物相容等一系列优良性能,被广泛应用于国防、化工、冶金、电子、机械、航空、航天、生物医学等国民经济的各个领域。
先进陶瓷的发展是国民经济新的增长点,其研究、应用、开发状况是体现一个国家国民经济综合实力的重要标志之一。
先进陶瓷是“采用高度精选或合成的原料,具有精确控制的化学组成,按照便于控制的制造技术加工、便于进行结构设计,并且有优异特性的陶瓷”。
2、国内外研究现状及发展趋势、国外研究发展情况先进结构陶瓷材料的研究,需要跟踪国际科技前沿,对新设想、新技术进行广泛探索。
自蔓延高温燃烧合成技术(SHS)、凝胶注模成形技术、微观结构设计已成为研究热点。
新材料、新技术在建筑节能设计中应用论文
浅谈新材料、新技术在建筑节能设计中的应用【摘要】节能新材料和新技术在节约能源,缓解能源危机,提高人民的生活质量和提高环境质量方面都发挥着重要的作用。
本文分析了节能新材和新技术的概念和包括的范围,并且对具体的节能技术在在建筑工程中的应用进行了一定的探讨。
【关键词】新材料;新技术;建筑节能节能新材料和新技术伴是随着国际能源危机而产生的。
调查数据显示,我国建筑业目前以每年平均20亿平方米的速度在发展,但同时,建筑耗能已经也占到了社会终端能耗的27.5%。
一、节能新材料和新技术一般来讲,建筑节能的表现主要在墙体、门窗和屋面三个部分。
从墙体部分来说,可采用不同地区、不同建筑适应性良好的自保温墙体或复合保温墙体两种技术;从门窗部分来说,最为理想的是设计型窗或建筑幕墙(其中以呼吸式幕墙为代表)。
从屋面部分来说,有浅色屋面、绿化屋面和蓄水屋面可供选择。
节能新材料和新技术的应用可在一定程度上缓解能源危机、改善环境质量和提高人民生活水平等。
首先,缓解能源紧张。
传统建筑工艺,较为大多的采用混凝土块、水泥和沥青板块、水泥聚苯板、聚乙烯板等板块状材料,节能新材料和新技术的开发和使用大大减小了这些传统材料的使用。
其次,改善环境质量。
节能新材料的使用,一方面减少传统的砖、砂材料中二氧化碳和酸性气体的排放量;另一方面,因其与环境有较好的协调性,使得其更具“绿化”。
二、节能新材料在建筑工程中的应用1、节能门窗门窗是建筑物热交换和热传导最活跃的部分,也是建筑热能消耗比较大的部分。
透明围护结构的保温隔热,除提高玻璃和框扇本身的热工性能和保证中空玻璃的密闭性之外,还与玻璃和边框接缝,以及框扇搭接缝的严密程度有密切的关系。
施工中提高气密性一般是采用各种密封条或密封胶来解决。
各种门窗的密封胶条种类繁多,应与型窗的设计合理结合。
最理想是设计型窗或幕墙时,同时设计配套的密封条,必要时需多道密封。
而且必须选用弹性好、耐老化的材料,一般以三元乙丙和氯丁橡胶为宜,劣质的密封条将过早老化失效,会给用户带来极大的不便和经济上的损失。
浅谈新型建筑材料的发展和应用(必过论文)
网络教育学院本科生毕业论文(设计)题目:浅谈新型建筑材料的发展和应用学习中心:层次:专业:年级:学号:学生:指导教师:完成日期:年月日内容摘要随着我国经济的发展和人民物质生活水平的提高,新型建材及制品有了良好的发展机遇和广阔的市场空间。
经过发展,我国新型建材及制品工业基本上经历了一个从无到有、从小到大的发展过程,在全国范围内形成了一个新兴的产业。
发展新型建筑材料是发展壮大建筑建材支柱产业,进行产业结构调整,培育新的经济增长点,实现可持续发展战略的重要举措。
本文首先概述新型建筑材料之种类及特征,其次分析了新型建筑材料行业的发展状况,包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料、装饰装修材料等的使用,进而阐述了发展新型建材发展新型节能建材的意义,最后对新型建筑材料的发展趋势进行展望,以及提出发展对策。
关键词:新型建材;应用;发展目录内容摘要 (I)引言 (1)1 绪论 (2)1.1 概述 (2)1.2 发展新型建筑材料的意义 (2)2 新型建筑材料的种类及发展现状 (4)2.1 新型墙体材料 (4)2.1.1 砖 (4)2.1.2 砌块 (4)2.1.3 板 (5)2.2 新型保温隔热材料 (5)2.3 新型防水密封材料 (6)2.4 新型装饰装修材料 (6)3 新型建筑材料的应用 (8)3.1 轻质墙体材料 (8)3.2 新型密封材料的应用 (9)3.2.1 硅酮密封膏 (9)3.2.2 聚氨酯密封膏 (9)3.2.3 聚硫密封膏 (9)3.3 UPVC水管 (10)4 新型建筑材料的发展趋势 (11)4.1 新型建筑材料发展的主要目标 (11)4.2 新型建筑材料的发展趋势之展望 (11)4.3 新型建筑材料的发展之对策与建议 (13)5 结论 (15)6 致谢 (16)参考文献 (17)引言建筑材料是建筑工程的基础,建筑材料工业是国民经济的重要基础工业之一,它用量大,经济性强,直接影响工程的总造价。
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题目:形态记忆合金的研究进展
摘要:形态记忆合金是新兴的材料,形状记忆效应自1830s问世以来,
已经在众多方面以其特有的功效展得以广泛应用。本文简单的介绍了
形状记忆合金合金的发展历史及其在许多领域的应用以及未来的一
些发展趋势。记忆合金作为一种使用价值比较广泛额材料,我们有理
由相信形状记忆合金的发展前途是相当广泛的,也必将造福于人类。
此外,通过这些介绍使人们能够真正的理解和认识这种新的材料——
形态记忆合金。
关键字::形状记忆合金、探索、各领域应用、分类,技术、形状记
忆合金效应
正文:
一,形态记忆合金简介。
何为记忆效应?记忆效应 (金属)是指某种金属材料形变后,能够恢
复之前形状之性质。而对于形状记忆合金(Shape Memory Alloy ,SMA)
是指具有一定初始形状的合金在低温下经塑性形变并固定成另一种
形状后,通过加热到某一临界温度以上又可恢复成初始形状的一类合
金。形状记忆合金具有的能够记住其原始形状的功能称为形状记忆效
应(Shape Memory Effect ,SME) 。研究表明, 很多合金材料都具有
SME ,但只有在形状变化过程中产生较大回复应变和较大形状回复力
的,才具有利用价值。到目前为止,应用得最多的是Ni2Ti 合金和铜基
合金(CuZnAl 和CuAlNi) 。
形状记忆合金作为一种特殊的新型功能材料,是集感知与驱动于一体
的智能材料,因其功能独特,可以制作小巧玲珑、高度自动化、性能可
靠的元器件而备受瞩目,并获得了广泛应用。
二、形态记忆合金的发展。
1932年 瑞典人欧勒特在观察某种金镉合金的性能时,首次发现形
状记忆效应。
1938年 哈佛大学的研究人员在一种铜锌合金中发 现了一种随温
度的升高和降低而逐渐增大或缩小的形状变化,但是此时并未引起人
们的广泛注意。
1962年 美国海军实验室在开发新型舰船材料时,在Ti-Ni合金中发
现把直条形的材料加工成弯曲形状,经加热后它的形状又恢复到原来
的直条形,引起了材料科学界与工业界的重视,从此形状记忆合金引
起了极大的关注。
三、形态记忆合金的分类及原理
形态记忆合金种类繁多,在现在情况来看,记忆合金主要分为以下几
种:
(1)单程记忆效应:形状记忆合金在较低的温度下变形,加热后可
恢复变形前的形状,这种只在加热过程中存在的形状记忆现象称为单
程记忆效应。
(2)双程记忆效应:某些合金加热时恢复高温相形状,冷却时又能
恢复低温相形状,称为双程记忆效应。
(3)全程记忆效应:加热时恢复高温相形状,冷却时变为形状相同
而取向相反的低温相形状,称为全程记忆效应。
至今为止发现的记忆合金体系Au-Cd、Ag-Cd、Cu-Zn、Cu-Zn-Al、
Cu-Zn-Sn、Cu-Zn-Si、Cu-Sn、Cu-Zn-Ga、In-Ti、Au-Cu-Zn、Fe-Pt、
Ti-Ni、Ti-Ni-Pd、Ti-Nb、U-Nb和Fe-Mn-Si等。
四、形态记忆合金的应用
3.1 迄今为止,形状记忆合金在空间技术、医疗器械、机械器具、
电子设备、能源开发、汽车工业及日常生活各方面都得到了广泛的应
用,总的来说,按使用特性的不同,可归纳为下面几类:
(1) 自由回复。
SMA 在马氏体相时产生塑性形变,温度升高自由回复到记忆的
形状。自由回复的典型例子是人造卫星的天线和血栓过滤器。也有人
设想,利用形状记忆合金制作宇宙空间站的可展机构,即以小体积发射,
于空间展开成所需的形状,这是很有吸引力的机构。
(2) 强制回复。
强制回复最成功的例子是SMA 管接头。事先把内径加工成比被
接管外径小4 % ,当进行连接操作时,首先把管接头浸泡在液态空气中,
在低温保温状态下扩径后,把被接管从两端插入,升高温度,内径回复
到扩径前的状态,把被接管牢牢箍紧。利用SMA 制作的脑动脉瘤夹可
夹住动脉瘤根部,防止血液流入,使动脉瘤缺血坏死。此外,类似的用途
还有电源连接器、自紧固螺钉、自紧固夹板、固定销、密封垫圈、接
骨板和脊柱侧弯娇形哈伦顿棒等。
(3) 动力装置。
有些应用领域,要求形状记忆元件在多次循环往复运动中对外产
生力的作用。温度继电器和温度保持器、自动干燥箱、电子灶、热机、
卫星仪器舱窗门自动启闭、自动火警警报器、热敏阀门、液氨泄漏探
测器、煤气安全阀、通风管道紧急启动闸门、自动收进烟头的烟灰盒
及人工心脏等都属于这种应用类型。
(4) 精密控制。
因为SMA 的相变发生在一定温度范围而不是某一固定温度点,
我们往往只利用一部分形状回复,使机械装置定位于指定的位姿。微
型机器人、昆虫型生物机械、机器人手抓及微型调节器、笔尖记录器
及医用内窥镜都属于这一类。形状记忆合金用作机器智能人的执行器,
集传感、控制、换能、制动于一身,具有仿真性好、控制灵活、动作
柔顺、无振动噪声、易于结构微型集成化等优点
(5) 超弹性应用。
SMA 的伪弹性在医学上和日常生活中得到了广泛的应用,市场
上的很多产品都应用了SMA 的伪弹性(超弹性) 性质。主要有牙齿娇
形丝、人工关节用自固定杆、接骨用超弹性Ni2Ti 丝、玩具及塑料眼
镜镜框等。Ni2Ti 丝用于娇形上,即使应变量高达10 %也不会产生塑
性变形,而且应力诱发马氏体相变的过程中,应变增大较多时矫正力却
增加很少。故能保持适宜的矫正力,既可保证疗效,也可减轻患者的不
适感。
3.2应用领域:
3.2.1航天航空领域:
人造卫星上庞大的天线可以用记忆合金制作。还有在军用飞机的
液压系统中的低温配合连接件,欧洲和美国正在研制用于直升飞机的
智能水平旋翼中的形状记忆合金材料。另外,在卫星中使用一种可打
开容器的形状记忆释放装置,该容器用于保护灵敏的锗探测器免受装
配和发射期间的污染。
3.2.2生物医疗方面:
TiNi 可与生物体形成稳定的钝化膜。目前,在医学上 TiNi 合
金主要应用有:牙齿矫形丝、脊柱侧弯矫形。另外,外科中用 TiNi 形
状记忆合金制做各种骨连接器、血管夹、凝血滤器以及血管扩张元件
等。同时还广泛应用于口腔科、骨科、心血管科、胸外科、肝胆科、
泌尿科、妇科等,随着形状记忆的发展,医学应用将会更加广泛。
3.2.3日常生活方面:
SMA主要应用于防烫伤阀、眼镜框架、移动电话天线和火灾检
查阀门等几个方面,目的是为了使人们更好的更舒适的生活,同时也
尽可能的减少生活中的难以避免的生活隐患。
五、形状记忆合金的应用前景
5.1 SMA尚待解决的问题
1、由于SMA的各种功能均依赖于马氏体相变,需要不断对其加
热、冷却及加载、卸载, 因此SMA只适用于低频(10Hz以下)控制中,
这就大大限制了材料的应用,有待研究。
2、对于SMA的驱动应用需要较为精确的形状控制,因此还需
要进一步研究其形变的力学性能,从而提高控制精度和反应速度。
3、现有的SMA模型在实际工程应用中都还存在一些缺陷,如何
克服这些缺点,从而精确地模拟出SMA的材料行为也是一个需要研
究的重要课题。
4、在医学应用方面,还需继续研究SMA的生物相容性。
5、SMA作为一种新型功能材料,其加工和制备工艺较难控制,目
前还没有形成一条SMA自动生产线,此外材料成本也比较昂贵。
5.2 SMA今后的发展趋势
1、充分发掘、改进和完善现有SMA的性能;
2、研究开发新的具有形状记忆效应的合金材料;
3、SMA薄膜的研究与应用;
4、SMA智能复合材料的研究与开发;
5、高温SMA的开发;
6、SMA将逐步迈向商品化。
六、结语
总的来说,SMA 作为一种新型功能材料,具有其它材料很难取
代的独特优点,应用前景十分广阔,但同时也存在着挑战。今后,随
着SMA 基础理论研究的日趋成熟和应用开发力度的不断加大,必将
不断开拓出新的应用领域。
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