新型金属材料在建筑领域的应用

新型金属材料在建筑领域的应用
新型金属材料在建筑领域的应用

新型金属材料在建筑领域的应用

2011级房地产开发与管理王希梅 12011244945

摘要:伴随着建筑领域的不断发展,新型金属材料的应用也越来越广范。本文简要分析几种主要金属材料的特性,分析了出金属材料在建筑领域的应用发展历程,着重介绍了近年来建筑领域中出现的新型金属材料及其在建筑领域中的应用。

关键词:金属材料建筑装饰

1金属材料在建筑领域的应用发展历程

金属材料在建筑中的应用发展历史非常久。17 世纪70年代起人类便开始大量应用生铁作为建筑的材料,发展到19世纪初发展到用熟铁、软钢去建造桥梁以及房屋。19 世纪中期起,钢材的品种、规格及生产规模开始大幅度增长,随着钢材的强度提高,其焊接工艺技术也不断发展,为建筑结构大跨重载方向的发展奠定了非常重要的基础。同时,钢筋混凝土的出现和20世纪30 年代的预应力技术的出现,使得近代建筑结构的规模发生了巨大的进展。伴随着钢的冶炼及加工技术的进步以及新型建筑对材料提出更高的要求,使得高强耐蚀的合金钢从20 世纪60 年代初开始不断增长。高强度钢材及其复合的钢筋混凝土和预应力混凝土材料,现已成为现代建筑结构的主要材料。各种金属材料作为建筑装饰材料,有着悠久辉煌的历史。北京的铜亭,山东泰山的铜殿,云南的金殿,西藏布达拉宫的装饰等极大地给予了古建筑独特的艺术魅力和文化内涵。那么在现代建筑中,金属材料更以其性能赢得了建筑师的喜欢,比如说高层建筑的金属铝门窗到围墙、栅栏、柱面等,金属材料应用广泛,从建筑装饰到赋予建筑物美好的效果。据说有专家把金属材料应用于现代建筑装饰物上,被看作是一种美学的流行趋势。随着新型金属材料在建筑领域的应用,建筑领域在不断大范围的扩大,建筑师对建筑物的要求越来越严格,对建筑物的寿命理想状态不断提升,对建筑金属材料的强度、耐久性、耐腐蚀性、耐火性、及装饰性能提出了更苛刻要求。所以人们不断制造出功能更加强大、性能更加好并符合可持续发展环保的新型金属材料,并将新型金属材料其用于建筑结构及建筑装饰中。

2金属材料的特性

金属材料具有很高的强度、很好的塑性和韧性,能够抵抗冲击载荷的性能;且具有导电性和导热性;延展性良好,可以进行冷弯、冷拉、冷拔或冷轧等多种加工,制造成各种不同型材、板材和线材,可以进行焊接、铆接等加工制造,能做成长而大尺寸的构件,尺寸精度准确;金属材料用作建筑装饰材料,有着轻盈、高雅且有力度等优点。那么由此可知金属材料的缺点是生产成本价值高,耐高温差,耐腐蚀问题还需解决。伴随着现代加工工艺的不断改进,有助于建筑材料的工厂生产和在现场安装的现代化建设。我们从未来建筑业的发展趋势来看,应该尽量减少金属材料的使用量,缩短施工的工期,进行构件生产标准化,与此同时,有利于可循环利用,在上述方面,金属材料都比混凝土材料好很多。接下来将已开发出的新品种和应用的情况做如下介绍。

3.1耐腐蚀性铝质装饰材料

因为在大气环境中自然形成的氧化铝保护膜非常薄,对金属的保护作用有不好,为了进一步加强铝质金属的耐腐蚀性,人类发明出了阳极氧化保护膜处理技术,用人工的方法形成更加坚厚的氧化保护膜。方法就是将铝质金属制品泡在电解液当中,以铝质金属材料为阳极通入电流,便在铝质金属表面形成了氧化膜。那么通过改变电解液的组成及温度、电流密度及铝合金的成分等不同因素,就可以获得不同的氧化膜,可以得到金色、银色、黑色等不同的金属表面颜色,赋予了铝合金板材良好的的装饰性。现在这种铝合金板材大量被用于高层建筑的幕墙装饰材料。

3.2低屈强比钢

钢材的屈服强度和极限强度的比值称为为屈强比。反映的是钢材受力超过屈服极限至破坏所具有的安全功能。如果屈强比越小,那么钢材在受力超过屈服极限工作时的可靠性就越大,相对来说结构安全。所以对于工程上大量使用的钢材,不单希望具有较高的强度极限和屈服强度,还还希望屈强比可以适当降低。

钢材的屈强比值对于整个建筑结构的抗震性能非常重要。在设计一个建筑物的时候,为了要实现其抗震的安全性,故要求在使用期限内,发生中等强度地震时候结构做到不破坏,不产生过大的变形,并且能保证正常使用;可是如果发生概率较小的大型或者特别大的地震时,能够保证建筑结构主体不坍塌,也就是建筑物的变形在允许范围之内,以便提供充分的避难时间。因为对建筑物的抗震性能要求越来越高,故低屈强比钢在建筑领域中的应用范围也将越来越广。

3.3高耐蚀性金属及钛合金建材

钛金属具有很多优点,比如说强度高,韧性、焊接性良好,并且有强度钛合金,高温力学性能良好、持久强度很高。它优秀的耐腐蚀性主要是因为其表面所形成的一层薄薄的致密的氧化膜。钛金属的装饰性能也非常优越。钛金属经氧化处理可以形成二氧化钛膜层,那么利用光的干涉作用,可以应膜层的不同厚度,发出不同颜色,形成彩色的钛合金板,其颜色由于入射光的波长分布不同、入射角、氧化物膜层的厚度和折射率、钛金属表面的粗糙程度而展现微妙的变化,能够获得涂料涂层所无法达到的金属光泽。现如今发达国家已经在沿海地区以及腐蚀严重的地区将钛合金广泛应用到建筑物的屋顶和外装修板材。比如我国国家大剧院工程就是由法国和中国合作设计,现已决定采用钛金属结构。但是因为价格太高,钛金属还未达到普及使用的广泛程度。因为腐蚀作用主要从材料的表面开始,要想降低材料的成本,应该使内部采用不锈钢或普通碳素钢,表面用钛金属覆盖形成薄薄的保护层。

3.4新型不锈钢

新型不锈钢材料中不含镍元素,却添加了一些稳定性更好的金属元素,从而形成了高纯度的贝氏体不锈钢材料,其耐腐蚀性大幅度提升,而且耐热性、焊接加工性能也得到很大幅度的发展。由于不锈钢在450℃高温下表现出脆弱性,故适宜用于300℃以下的环境中。现如今又制造出了铬含量很大的新品种不锈钢材料,可以耐500-700℃的高温,主要用于火电厂或建筑物中的耐火覆盖层等。

3.5耐火钢虽然钢材

在常温下具有非常高的强度,但是由于耐热性差,伴随着温度升高强度反而降低,变形非常严重。随着高层建筑的建设发展,城市建筑物密度的不断增大,开发耐火钢材,提高建筑物的防火、耐火性非常有必要。为了提高钢结构建筑物的耐火性能,可以在钢材表面涂刷耐火的涂料,或者在钢材表面覆盖耐火的材料。

3.6装饰性金属表面膜

金属表面膜用于建筑物的装饰从古代就有广泛应用,古代有用金箔作为装饰材料的。但是由于金箔价格非常贵,不可能普遍的用于建筑物的装饰。所以采用金属饰面的建筑物多数采用的是铜板,用铜在大气中被氧化而自然形成的铜锈来增加建筑装饰效果。除此之外还有铝、钛等金属材料也被于建筑装饰。

3.7非晶质金属

一般的金属材料的内部质点在空间都按照规律整齐地排列成空间格子形式,即形成晶体结构,所以表现为具有较高的强度,是电和热的良好导体。但是非晶质金属是将高温下熔融状态的液态金属在冻结而成,内部质点没有充足的时间去晶核并按规则排列,在很短的时间内就被冻结了。所以非晶质金属的内部质点在空间的排列是没有顺序的,具有与玻璃体同样的内部结构。非晶质金属的内部不存在晶界、错位、空位等结晶缺陷,与普通的金属相比导电性较小,所以非晶质金属具有优异的耐腐蚀性。通过利用这一特性,将非晶质金属加工成薄膜状的材料广泛用于防腐的覆盖层,这种加工方法也比普通的金属容易,现在已经能够很容易生产出宽幅的板状材料了。

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新型建筑材料的应用及前景发展

新型建筑材料的应用及前景发展 新型建筑材料的应用及前景发展 也表现出了一定的优势,体现了一种高科技、低成本的全心建筑理念。 关键词: 新型建筑材料;特点;应用;发展建议 1 新型建筑材料所具备的特点 1.1 功能的多样化 人民生活水平的不断提高使得他们对建筑材料的要求不仅仅是停留在一个层面之上,他们更加希望建筑材料能够朝着功能更加多样化来发展。这就意味着建筑材料不仅要满足大众的基本要求,还要具有呼吸、杀菌以及防辐射等其他的功能。 1.2 更加节能环保 近几年建筑材料革新以及节能的力度不断在加大,在建设过程中对材料的保温性以及防水性也都提出了更高的要求,人们生活水平以及文化水平的提高使得他们更加注重对自身的保护,在具体使用的材料中还要回要求到不仅要对人体无害还要对环境没有危害,会要求它们更加环保。 1.3 轻质但是强度比较高 新型的建筑材料体积密度都相对较小,材料以多孔为主。以空心砖的使用为例来说,它不仅大大地减轻了建筑物自身的重量,而且更多地满足了建筑向空间来发展的要求。强度高指的是建筑材料的强度

大于等于60mpa,这样的材料应用在承重结构中可以提高建筑物的稳定性以及灵活性。 1.4 工业化规范化的生产 新型建筑材料主要是通过先进的施工技术,采用规范化工业化的生产方式来进行生产的。这样生产出来的产品质量比较好也有着巨大的市场前景,比如涂料和防水卷材等等。 2 几种常见新型建材的发展应用 1 新型的墙体材料 我们国家的新型墙体材料发展还是相对比较快的,所形成的种类也比较多,这主要包括了砖、块、板着几个大项。新型的墙体材料要在墙体材料使用总量中占有一个较高的比例还是要靠档次以及水平的提高还有就是专业化规模化的生产线。空心砖要使用废渣进行掺假、提高空洞率以及保温性。外墙装饰用的墙砖要发展它们的多排孔,还要配合相关建筑部分推广应用轻钢的结构体系。 2 新型的保温材料 我国的保温材料近二十年取得了告诉的发展,产品从单一发展到了多样,质量也得到了较大提高,现在已经形成了齐全的产业,技术以及生产设备水平也有了很大的提高。但是由于我们国家这个行业起步比较晚,总体水平还是有一定欠缺的,在在一定程度上影响到了保温材料的推广和应用。近几年保温材料工业出现了重复建设的现象,短短几年之间过剩的生产线投产,但是应用远跟不上生产,造成了供大于求的局面。 3 新型的防水密封材料

纳米材料和技术在新型建筑材料中的应用

纳米材料和技术在新型建筑材料中的应用中国绿色节能环保网点击数:269 发布时间:2010年3月22日来源:中国节能住宅网 纳米技术是二十世纪80年代末诞生并正在崛起的新技术,主要是指在0.1~100nm尺度范围内,研究物质组成体系中电子、原子和分子运动规律与相互作用,其研究目的是按人的意志直接操纵电子、原子或分子,研制出人们所希望的、具有特定功能特性的材料和制品。纳米技术是高度交叉的综合性学科,它主要包括:纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学、纳米机械学。纳米技术已应用于建筑材料、光学、医药、半导体、信息通讯、军事等领域。目前,纳米材料技术是唯一可以实现的纳米技术。 纳米材料以其特有的光、电、热、磁等性能为建筑材料的发展带来一次前所未有的革命。利用纳米材料的随角异色现象开发的新型涂料,利用纳米材料的自洁功能开发的抗菌防霉涂料、PPR供水管,利用纳米材料具有的导电功能而开发的导电涂料,利用纳米材料屏蔽紫外线的功能可大大提高PVC塑钢门窗的抗老化黄变性能,利用纳米材料可大大提高塑料管材的强度等。由此可见,纳米材料在建材中具有十分广阔的市场应用前景和巨大的经济、社会效益。 近年来,国内外开始探索纳米材料和纳米技术在建材中的发展及应用工作,并取得了一些可喜的成果,现分类介绍如下: 1纳米技术在建筑涂料中的应用 涂料是建筑物的内衣(内墙涂料)和外衣(外墙涂料),国内传统的涂料普遍存在悬浮稳定性差、不耐老化、耐洗刷性差、光洁度不高等缺陷。纳米复合涂料就是将纳米粉体用于涂料中所得到的一类具有耐老化、抗辐射、剥离强度高或具有某些特殊功能的涂料。在建材(特别是建筑涂料)方面的应用已经显示出了它的独特魅力。 同一种纳米粒子在不同粒径下会有不同的作用,不同种类的纳米粒子也可以在涂料中起

新型无机非金属材料有哪些

新型无机非金属材料有哪些 新材料全球交易网 新型无机非金属材料有哪些?“新材料全球交易网”收集整理最全新型无机非金属材料知识点。更多增值服务,请关注“新材料全球交易网”。 一、重要概念 1、新型无机非金属材料 (1)是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。 (2)包括以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。 2、陶瓷 (1)从制备上开看,陶瓷是由粉状原料成型后在高温作用下硬化而形成的制品。 (2)从组分上来看,陶瓷是多晶、多相(晶相、玻璃相和气相)的聚集体。 3、玻璃 (1)狭义:熔融物在冷却过程中不发生结晶的无机非金属物质。 (2)一般:若某种材料显示出典型的经典玻璃所具有的各种特征性质,则不管其组成如何都可称为玻璃(具有玻璃转变温度 Tg)。 玻璃转变温度:玻璃态物质在玻璃态和高弹态之间相互转化的温度。 具有Tg的非晶态新型无机非金属材料都是玻璃。 4、水泥 凡细磨成粉末状,加入适量水后,可成为塑性浆体,能在空气或水中硬化,并能将砂、石、钢筋等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料,通称为水泥。 5、耐火材料 耐火度不低于1580℃的新型无机非金属材料 6、复合材料 由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观(微观)上组成具有新性能的材料。 通过复合效应获得原组分所不具备的性能。可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联,从而获得更优秀的性能。 二、陶瓷知识点 1、陶瓷制备的工艺步骤 原材料的制备→坯料的成型→坯料的干燥→制品的烧成或烧结 2、陶瓷的天然原料 (1)可塑性原料:黏土质陶瓷成瓷的基础(高岭石、伊利石、蒙脱石) (2)弱塑性原料:叶蜡石、滑石 (3)非塑性原料:减塑剂——石英;助熔剂——长石 3、坯料的成型的目的

浅谈新型建筑材料的发展趋势

浅谈新型建筑材料的发展趋势 摘要:建筑材料要做到节能, 就必须综合考虑建筑材料的生产和使用能耗, 尽量采用工业废渣做原料, 在保证一定材料成本的条件下, 选择保温效果好的建筑材料。环保节能建筑材料是以最少的资料, 并尽量利用工农业废弃物及再生材料制造出的高效能建筑材料。在生产过程中也尽量减少对大气污染和能源消耗。本文探讨了新型节能型建筑材料的发展趋势。 关键词:新型建筑材料发展趋势 一、发展新型节能型建材的必要性 我国的建筑材料工业,长期以来处于品种单调、技术落后的状态。其标志就是小块实心黏土烧结砖在我国各类墙体材料中仍然占据近95%的高比例。我国人口众多,而可耕地面积相对较少,保护耕地关系到子孙后代。我国推出了建筑材料改革系统工程,主要目标之一就是如何尽量限制小块实心黏土砖的发展,加速采用及开发新型建筑材料并改造建筑物的功能。新型建材拥有材质轻、强度高、节能、保温、节土、装饰等特殊特性。采用新型建材不但使房屋功能大大改善,还可以使建筑内外更具现代气息,满足人们的审美要求。根据不同的功能,有的新型材料可以显著减轻建筑物自重,为推广轻型建筑结构创造了条件;有的新型建筑材料可以减少施工成本,作为节能首选。新型建筑材料推动了建筑施工技术现代化,大大加快了建房速度。故应大力发展各种轻质板材和混凝土砌块,开发承重复合墙体材料;防水材料重点发展改性沥青防水卷材、聚氨酯防水材料和硅酮、聚氨酯密封材料,保温材料重点发展建筑用矿物棉、玻璃棉制品。装饰装修材料重点发展丙烯酸类乳胶内外墙涂料、复合仿木地板等一些适销对路的产品,因此,发展新型节能型建筑材料,就成为未来建筑材料的主要发展趋势,对于落实科学发展观和构建资源节约型社会具有重要的现实意义。 二、行业发展状况分析 新型建筑材料是在传统建筑材料基础上产生的新一代建筑材料,主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料和装饰装修材料。我国新型建材工业是伴随着改革开放的不断深入而发展起来的,从改革开放到近几年是我国新型建材发展的重要历史时期。经过近三十年的发展,新型建材工业基本完成了从无到有、从小到大的发展过程在全国范围内形成了一个新兴的行业,成为建材工业中重要产品门类和新的经济增长点。经济建设的迅速发展和人民生活水平的不断提高,给新型建材的发展提供了良好的机遇和广阔的市场。

促进新型建材产业加快发展实施方案

促进新型建筑材料产业加快发展实施方案 新型建筑材料是在传统建筑材料基础上发展的新一代建筑材料,主要包括墙体材料、防火保温绝热材料、防水材料、装饰装修材料以及化学建材等,具有复合、多功能、节能、绿色、轻质高强等特点。新型建筑材料产业是建立在技术进步、保护环境和资源节约综合利用基础上的新兴产业。促进新型建筑材料产业加快发展,对推进全省经济结构调整,转变经济发展方式、推动新型城镇化建设具有重大意义,是实现我省绿色崛起的物质保障。 “十二五”以来,我省新型建筑材料产业取得了长足发展,2013年,全省规模以上建材企业累计完成主营业务收入约2000亿元。但仍存在产业规模小、集中度低、龙头企业少、研发力量薄弱、竞争力不强、经济支撑作用不明显等问题。特别是今年上半年,受房地产销售减缓、库存增加影响,建筑材料需求量明显下滑,对我省国民经济健康发展带来不利影响。为推进产业结构优化升级、培育壮大战略性新兴产业、促进新型建筑材料产业加快发展,按照省政府办公厅《关于促进相关产业发展的通知》要求,结合我省实际,制定本实施方案。 一、指导思想 全面贯彻落实党的十八届三中全会、省委八届六次全会和省城镇化工作会议精神,以“稳增长、促改革、调结构、惠民生”为导向,将改革创新和激励措施贯穿新型建筑材料产业各个环节。把握环渤海和京津冀协同发展机遇,吸引先进技

术,积极承接京、津建筑材料产业转移和技术扩散,服务新型城镇化建设,推动新型建筑材料产业快速发展。 二、目标任务 到2015年底,突破一批建设急需、引领未来发展的关键材料和技术,培育一批龙头骨干示范企业,形成一批凸显本省特色的新型建筑材料产品,逐步建立起自主创新能力强、产业规模发展快、资源利用率高的新型建筑材料产业体系,使其成为全省支柱产业。新型建筑材料在建设工程平均使用率达到60%。“十三五”末,新型建筑材料产业年产值突破3000亿元,新型建筑材料在我省建设工程平均使用率达到80%。 (一)新型墙体材料:鼓励研发和生产高强度、高保温、装饰一体化的新产品。在新建建筑工程推广多功能、轻质化、空心化新型墙体材料。到2015年底,新型墙体材料产量达到280亿块标砖,在新建建筑中应用率达到70%。到“十三五”末,新型墙体材料产量达到330亿块标砖,在新建建筑中应用率达到85%。 (二)高性能混凝土:鼓励研发和生产C60及以上高性能混凝土。在新建建设工程优先使用C30及以上的高性能混凝土。推广使用C50及以上的高性能混凝土,到2015年底,C30及以上高性能混凝土用量达到总用量的80%,C60及以上高性能混凝土用量达到总用量的20%。“十三五”末,C35及以上高强度等级的混凝土占混凝土总量的80%以上。在超高层建筑和大跨度结构以及预制混凝土构件、预应力混凝土、钢管混凝土中推广应用C60及以上强度等级的混凝土。

对建筑工程新型材料的发展现状及应用分析

对建筑工程新型材料的发展现状及应用分析 1 建筑工程新型材料应用的意义 建筑材料直接影响土木和建筑工程的安全可靠性、耐久性及适用性等各种性能。因此加强建筑新型材料的开发、生产和使用,对于促进建筑业发展、发展国民经济具有重要意义。发展新建材、推广节能建筑是改造传统建材和建筑工艺发展的重要前提。新材料代表了建筑材料的未来发展方向,符合世界发展趋势和人类发展的需要。 2 建筑工程新型材料的現状分析 目前建筑工程新型材料具有很强的地方性和区域性,其发展受到资源、自然条件、工业和科学技术水平、建筑风格、民族习俗等多方面的影响。目前建材工业成为国民经济体系中资源综合利用的关键环节和消纳固体废弃物的主要工业之一。并且建材工业正在朝着资源消耗低、环境污染少的资源节约型、环境友好型产业的绿色发展方向迈进。虽然新型建筑材料正朝着大型化、轻质化、节能化、利废化、复合化和装饰化方向发展,产品结构趋于合理,但代表建筑材料现代化水平的各种轻质、复合板和复合墙板可供建筑业选择使用的仍然比较少。此外新型建筑材料施工工艺要求较高,施工人员培训不够,墙体砌筑、安装质量不易保证。因此要改变过去依赖能源、资源并且污染环境的建筑材料应

用,必须不断加强建筑工程新型材料的生产、应用发展。 3 建筑工程新型材料的应用分析 3.1 建筑工程新型混凝土材料的应用分析 新型混凝土特性如下:(1)硬化混凝土的性能。现代建筑向高层化、大跨度方向发展,因此促进了高强HPC 的研究和开发。在高层建筑中的混凝土强度是对应于柱子的轴力,可以说建筑物的层数是由所使用的混凝土强度来决定的。比如25?30层的建筑物要使用强度36Mpa?42MPa的混凝土,30?35层要42MPa?48MPa,更高层的建筑就需要更高强的混凝土,如60层需用100MPa。在此情况下,配合比设计可以参照普通混凝土的方法,但是主要组成材料和性能应满足HPC的要求。HPC可能比普通混凝土要耐久得多,这是因为在设计配合比时,就考虑到耐久性问题。(2)新拌混凝土的工作性。新拌混凝土的工作性是一个综合指标,如流动性、可泵性、填充性、均匀性等。HPC要求新拌混凝土具有大流动性及流动度经时损失小,以满足混凝土集中搅拌、运输、泵送、浇注的工艺要求。甚至在浇注时要求混凝土不振捣自流平,即好的填充性。与普通混凝土相比,HPC的组分复杂,多种掺合料与超塑化剂配合使用,其目的是通过这些组分来调整性能。其中最关键的技术之一是超塑化剂及其组成。单一成分的超塑化剂(如萘系和三聚氰胺系高效减水剂)虽然对水泥浆有强的分散作

新型金属材料制备与应用前景

新型金属材料制备与应用前景 冶金115 05 李凌云 摘要:有色金属是高技术发展的支撑材料,产业关联度高达90%以上。新世纪以来,物质科学、材料科技、生命科学、信息科技等领域都酝酿着巨大的发展突破,无疑将为有色金属的应用开辟广泛空间。未来,有色金属工业将同全球产业革命息息相关。本文将介几种新型金属材料的制备与应用前景。关键词:金属新材料制备应用 金属是人类使用的最多,最悠久的材料之一。随着时代的发展和技术的进步,人们对与金属材料的要求也越来越高,特种金属功能材料是指具有独特的声、光、电、热、磁等性能的金属材料。新型金属材料的制备和应用技术在当下有着越来越重要的地位。下面就来介绍几种新型金属材料。 1形状记忆合金的发展、制备与应用前景 1.1形状记忆合金的发现与发展 纵观形状记忆合金的发展,与钢铁、铝合金等广泛使用的金属相比,形状记忆合金是一种具有感知和驱动能力的新型功能材料,其应用的最大价值在于“记忆”效应(Shape Memory Effect,简称SME)。“记忆”效应的发现最早要追溯到1932年,由瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到。合金的形状在某一温度下受外力被改变,当外力去除时,仍保持变形后的形状,但一旦加热到一定的跃变温度时,材料又可以自动回复到原来的形状,似乎对以前的形状保持记忆,这种特殊功能的合金称为形状记忆合金(Shape memory Alloy.简称SMA)。形状记忆效应是指形状记忆合金材料在完全母相状态下定型,然后冷却到一定温度形成完全马氏体,将马氏体在该温度下施加变形,使它产生残余变形,如果从变形温度加热,伴随逆相变,就可以使原来存在的残余变形消失,并回复到母相所固有的形状,仿佛合金记住了母相状态所赋予的形状。当马氏体变形后经逆相变,能恢复母相形状的称为单程形状记忆效应。有的材料经适当“训练”后,不但对母相形状具有记忆,而且在再次冷却时能恢复马氏体变形后的形状,称为双程形状记忆效应。形状记忆效应被发现之后,人们从未停止过对记忆效应微观原理的探索,并逐步利用这一特性来应用于特殊的场合。形状记忆合金最早应用于工业生产是在1969年,人们采用了一种与众不同的管道接头装置。为了将两根需要对接的金属管连接,选用转变温度低于使用温度的某种形状记忆合金,在高于其转变温度的条件下,做成内径比对接管子外径略微小一点的短管(作接头用),然后在低于其转变温度下将其内径稍加扩到该接头的转变温度时,接头就自动收缩而扣紧被接管道,形成牢固紧密的连接。据外国资料介绍,美国的F-14战斗机使用了10万个以上的类似这样的接头来连接液雁管道,从未发生过漏油、脱落或破损事故。应用最早也最广泛的形状记忆合金是镍钛形状记忆合金,但为了进一步提升合金其他方面的性能,诸如耐高温性能、抗疲劳性能等,人们向铁镍合金中不断尝试添加其他元素,从而进一步研究开发了钛镍铁、钦镍铜、钛镍铬等新的镍钛系形状记忆合金。除此以外,其他种类的形状记忆合金也相继问世,如铁系合金、铜锌系合金、铜镍系合金等。人们还通过改变形状记忆合金的组织结构来获得某一优良性能,如多孔镍钛形状记忆合金,其组织内数量巨大的晶界(包括孪晶晶界)和内部大量的微孔结构使得合金具备了优于一般合金材料的阻尼特性,从而能够应用于减震装置。 1.2形状记忆舍金的制备方法 1.2.1自蔓延高温合成法 自蔓延高温合成法也称燃烧合成法,其实质是燃烧合成。具体流程是将按一定比例配置好的合金元素粉末均匀混合,并施加压力形成一定的形状后,

建筑装饰材料的分类

建筑装饰材料的分类 建筑装饰材料的品种非常繁多。要想全面了解和掌握各种建筑装饰材料的性能、特点和用途,首先需要对其进行合理的分类。 1根据化学成分的不同分类 根据化学成分的不同,建筑装饰材料可分为无机装饰材料、有机装饰材料和复合装饰材料三大类,如表1所示。 建筑装饰材料的化学成分分类表1 2根据装饰部位的不同分类 根据装饰部位的不同,建筑装饰材料可分为外墙装饰材料、内墙装饰材料、地面装饰材料和顶棚装饰材料等四大类,如表2所示。 建筑装饰材料按装饰部位分类表2

一、无机装饰材料 1.金属装饰材料 1.1黑色金属材料 主要是钢和铸铁。是最重要的化工机械材料。黑色金属材料主要指铁和钢,多数化工机械设备是用铸铁和碳钢制成的黑色金属材料是铁和以铁为基的合金(钢、铸铁和铁合金)。 又称钢铁材料,包括含铁90%以上的工业纯铁,含碳2%~4%的铸铁,含碳小于2%的碳钢,以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。黑色金属材料铸铁和钢都是铁和碳的合金,其区别是含碳量和内部组织结构不同。铸铁是含碳量大于2%的铁碳合金,钢是含碳量小于2%的铁碳合金。它们是工业上最广泛应用的金属材料,在国民经济中占有极重要的地位。 1.2有色金属材料 即指铁、铬、锰三种金属以外的所有金属。有色金属材料是金属材料的一类,主要是铜、铝、铅和镍等。其耐腐蚀性在很大程度上决定于其纯度。加入其他金属后,一般其机械性能增高,耐腐蚀性则降低。冷加工(如冲压成型)可提高其强度,但降低其塑性。最高许用温度:铜(及其合金)是250℃,铝是200℃,铅是140℃,镍是500℃ 分类方法 2、有色合金按合金系统分:重有色金属合金、轻有色金属合金、贵金属合金、稀有金属合金等;按合金用途则可分:变形(压力加工用合金)、铸造合金、轴承合金、印刷合金、硬质合金、焊料、中间合金、金属粉末等。 3、有色材按化学成份分类:铜和铜合金材、铝和铝合金材、铅和铅合金材、镍和镍合金材、钛和钛合金材。按形状分类时。可分为:板、条、带、箔、管、棒、线、型等品种。 有色金属材料生产及应用分类 (1)、有色冶炼产品:指以冶炼方法得到的各种纯有色金属或合金产 2007年国际有色金属大会品。 (2)、有色加工产品( 或称变形合金):指以机械加工方法生产出来的各种管、捧、线、型、板、箔、条、带等有色半成品材料。 (3)、铸造有色合金:指以铸造方法,用有色金属材料直接浇铸形成的各种形状的机械零件。 (4)、轴承合金:专指制作滑动轴承轴瓦的有色金属材料。 (5)、硬质台金:指以难熔硬质金属化合物( 如碳化钨、碳化钛) 作基体,以钻、铁或镍作黏结剂,采用粉末冶金法( 也有铸造的) 制作而成的一种硬质工具材料,其特点是具有比高速工具钢更好的红硬性和耐磨性,如钨钴合金、钨钻钍台金和通用硬质合金等。 (6)、焊料:焊料是指焊接金属制件时所用的有色合金。 (7)、金属粉末:指粉状的有色金属材料,如镁粉、铝粉、铜粉等。

新型建材行业形势分析与展望

新型建材行业形势分析与展望 摘要:新型建材行业形势分析与展望 一、业发展状况分析 新型建筑材料是在传统建筑材料基础上产生的新一代建筑材料,主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料和装饰装修材料。我国新型建材工业是伴随着改革开放的不断深入而发展起来的,从1979年到1998年是我国新型建材发展的重要历史时期。经过20年的发展,我国新型建材工业基本完成了从无到有、从小到大的发展过程,在全国范围内形成了一个新兴的行业,成为建材工业中重要产品门类和新的经济增长点。经济建设的迅速发展和人民生活水平的不断提高,给新型建材的发展提供了良好的机遇和广阔的市场。预计1999年新型建材产值占建材工业总产值的比重将接近20%。目前,全国新型建材企业星罗棋布,在市场需求的带动下,已经形成了全国范围的机关报型建材流通网;大部分国外产品我国已能生产,三星级宾馆所需的新型建筑材料国内已能自给;不同档次、不同花色品种装饰装修材料的发展,为改善我国城乡人民居住条件、改变城市面貌提供了材料保证。我国已经形成了新型建材科研、设计、

1、新型墙体材料教育、生产、施工、流通的专业队伍。? 发展状况?我国新型墙体材料发展较快,1987年新型墙体材料产量为184.5亿块标准砖,到1997年增长到1849.88亿块标准砖,增长了10倍,新型墙体材料在墙体材料总量中的比例由4.58%上升到25.2%。 新型墙体材料品种较多,主要包括砖、块、板,如粘土空心砖、掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等,但数量较小,在决的墙体材料中据点地比便仍然偏小。只有促使各种新型体材料因地制宜快速发展,才能改变墙体材料不合理的产品结构,达到节能、保护耕地、利用工业废渣、促进建筑技术的目的。? 经过近20年来自我研制开发的第进国外生产技术和设备,我国的墙体材料工业已经开始走上多品种发展的道路,初步形 成了以块板为主的墙材体系,如混凝土空心砌块、纸面石膏板、纤维水泥夹心板等,但代表墙体材料现代水平的各种轻板、复合板所占比重仍很小,还不到整个墙体材料总量的1%,与工业发达国家相比,相对落后40-50年。主要表现在:产品档次低、企业规模小、工艺装备落后、配套能力差。新型墙体材料发展缓慢的重要原因之一是对实心粘土砖限制的 力度不够,缺乏具体措施保护土地资源,以毁坏土地为代价制造粘土砖成本极低,使得任何一种新型墙体材料在价格上无 法与之竞争。1994年新税制实行后,对粘土砖生产企业仅征

新型建筑材料在现代建筑中的应用分析

新型建筑材料应用科普 学号:17080140215 姓名:刘孝林 随着科学技术的发展,学科的交叉及多元化产生了新的技术和工艺。这些前沿的技术艺在建筑材料的研制开发中被越来越多的应用,促使建筑材料的发展日新月异。目前,在建筑工程中,使用新型材料十分重要,不仅可以增添建筑施工的技术含量,也能提高工程质量。新型建筑材料一般都具有绿化、节能、工业化等特点,对其正确的推广使用,不仅能提高建筑整体适用性,也能推动建筑工程向可持续方向发展。 一.新型建筑材料的诞生及特点 1、新型建筑材料的诞生 随着社会的发展及人民生活水平的不断提高,建筑物的使用功能也在不断丰富,从最基本的安全、适用,发展到当今的轻质高强、抗震、高耐久性、无毒环保、节能等诸多新的功能要求,对建筑材料的研究也发生了转变,从被动的以研究应用为主转向开发新功能、多功能的新型材料。新型建筑材料的诞生推动了建筑设计方法和施工工艺的变化,而新的建筑设计方法和施工工艺对建筑材料品种和质量也提出了更高和多样化的要求。“新型建筑材料”简称新型建材,是区别于传统的砖瓦、灰砂石等建材的建筑材料新品种,行业内已经对新型建筑材料的范围作了明确的界定,即新型建筑材料主要包括新型墙体材料、新型防水密封材料、新型保温隔热材料和新型建筑装饰材料四大类。在未来的建筑行业中,新型建筑材料在生产工艺及性能等诸多方面都将会面临着严峻的挑战。 2、新型建筑材料的特点 新型建筑材料具有轻质、高强度、保温、节能、节土、装饰等优良特性。采用新型建筑材料不但能大大改善房屋功能,还可以使建筑物内外更具有现代气息,满足人们的审美要求。有的新型建筑材料可以显著减轻建筑物自重,为推广轻型建筑结构创造条件,推动了建筑施工技术实现现代化,同时也加快了建房速度。 二.新型材料的大概介绍 新型建筑材料是和传统的砖瓦、灰砂石等建筑材料相区别的新品种,包括的品种和门类很多。而新型建筑材料可以从多方面来分类。从新型建筑材料的功能上分,主要可以分为墙体材料、装饰材料、门窗材料、保温材料、防水材料、粘结和密封材料等等。 1.从新型建筑材料的材质上分,不但有天然材料,还有化学材料、金属材料、非金属材料等等。建筑材料可以分为以下几类: 1.1化学建材 近几年来,化学建材作为新兴产业取得长足进步和迅猛发展。化学建材是由高聚物加工或用高聚物对传统材料改性所制成的建筑材料的统称。化学建材产品具有较好的防腐蚀性能、自重轻、施工方便、生产能耗低等特点。在工程建设、城市和村镇建设中被广泛使用,产生了显著的社会和经济效益。随着建筑业成为国民经济支柱产业之一以及住宅产业的快速发展,建筑用塑料管材发展迅猛。塑料管材以其生产能耗低、环境污染小、产品性能好等优势,日益受到消费者的重视。有关专家预期,到2015年,全国新建住宅的排水管、给水管、热水供应和供暖管将有85%的产品使用新型塑料管材,并基本淘汰传统的铸铁管、镀锌钢管。村镇供水管道的塑料管使用量将达到90%。城市排水管道的塑料管使用量为50%4。据报道,目前全国已有20多个省市推广应用这种产品。可以预见,新型环保塑料管材将逐步替代焊接管和铸铁管。 1.2、水泥 1985年以来,我国的水泥产量一直高居世界第一。日前国内已进行普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥等5大系列通

新型金属材料

新型金属材料 1、金属材料的结构与一般特性 用于土木、建筑工程的金属材料主要有:①建筑钢材的使用量最大,其产品形式有型材、板材、管材和线材; ②不锈钢主要用于厨房设备、卫生洁具和建筑装饰; ③铝及铝合金质量轻,耐腐蚀性强,装饰性能好,主要用于门窗、室内外装修、装饰; ④幕墙材料和金属器具; ⑤铜的价格较贵,只限于建筑五金、门窗和家具的装饰或金属器件,用量很少。 (1)金属材料的结构 在结晶粒子的内部,金属原子按照一定的规律在三维方向上呈规则排列,其排列规律可以用空间格子来描述,叫做晶格。 熔点:1535℃,呈液态;

1535-1390℃:体心立方晶格,称为δ-Fe; 1390-910℃:面心立方晶格,称为γ-Fe,伴随着体积收缩; <910℃:体心立方晶格,称为α-Fe,伴随着体积膨胀。 同一种类的金属在不同的温度下其晶格排列方式可能不同,这种现象叫做金属的同素异构体。利用金属在不同温度下的同素异构性,可对金属进行热加工处理,以获得不同性质的金属材料。 绝大多数晶体都是10-100μm的晶粒组成的多晶体,晶粒之间的界面叫做晶界面。特殊热处理后可变小。晶粒越细小,晶界的面积越大,材料受力时的韧性、变形均匀性和抵抗破坏的性能越好,合金化也是一个途径。

按添加元素的位置分为: ①侵入型固溶体; ②置换型固溶体; ③析出物。 晶体的有序排列遭到破坏,晶格缺陷的形式有点缺陷、线缺陷和面缺陷等。将间隙原子或置换原子地加入到金属材料结构中,就形成了材料固溶强化;位错的存在降低金属材料的强度,降低2-3个数量级,同时提高金属的塑性变形性能;晶界面越多,金属的强度越高、性能均匀性越好。 (2)建筑钢材的成分及其对性能的影响①钢材的主要化学成分是铁元素和碳元素,其中碳元素的含量在0.02%-2.0%的范围; ②如果碳含量大于2.0%则称为生铁,生铁坚硬,但呈脆性,不能承受冲击荷载的作用

建筑装饰材料论文(范文)

建筑装饰材料考核论文 姓名: 班级: 学号: 成绩: 2011.4

常用建筑装饰铝合金材料种类及其特征性 ——铝合金材料种类及其特征 学生:学号: (常州工学院) 摘要:铝是一种比较年轻的金属,其整个发展历史也不过200年,而有工业生产规模仅仅是20世纪初才开始的。但是由于一系列优良特性,以及高的回收再生性,因此,在工程领域内,铝一直被认为是“机会金属”或“希望金属”,铝工业一直被认为是“朝阳工业”。发展速度非常快,铝材已广泛用于交通运输、包装容器、建筑装饰、航空航天、机械电器、电子通讯、石油化工、能源动力、文体卫生等行业,成为发展国民经济与 提高人民物质和文化 生活的重要基础材料。 在国防军工现代化、交 通工具轻量化和国民 经济高速持续发展中 占有极为重要的地位,是许多国家和地区的重要支持产业之一。特别是当今世界人类的生存和发展正面临着资源、能源、环保、安全等问题的严峻挑战,加速发展铝工业及铝合金材料加工技术更有着重大的战略意义。

关键词:铝合金概念用途分类特性应用 一、铝合金概要 以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰,次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。 铝合金的用途也非常广泛。铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的,如铝—锰合金、铝—铜合金、铝—铜—镁系硬铝合金、铝—锌—镁—铜系超硬铝合金。铝合金比纯铝具有更好的物理力学 性能:易加工、耐久性高、适 用范围广、装饰效果好、花色丰富。铝合金分为防锈铝、硬铝、超硬铝等种类,各种类均有各自的使用范围,并有各自的代号,以供使用者选用。 而且铝合金仍然保持了质轻的特点,机械性能明显提高。铝合金材料的应用有以下三个方面:一是作为受力构件;二是作为门、窗、管、盖、壳等材料;三是作为装饰和绝热材料。利用铝合金阳极氧化

建筑材料的发展史

建筑材料的发展史 建筑材料, 发展史 建筑材料的发展史 建筑材料是随着人类的进化而发展的,它和人类文明有着十分密切的关系,人类历史发展的各个阶段,建筑材料都是显示它的文化的主要标志之一。建筑材料的发展是一个悠久而又缓慢的过程。原始人类为了躲避雨雪、雷电和野兽等的侵害,最初是居住在洞穴中的,这种洞穴,就是天然的建筑物。人类为了适应自身的生存和发展,从天然洞穴之中走出来,开始利用土、石、草、木、竹等作为建筑材料,这又经过了一个漫长的历史过程。 建筑材料是随着人类的进化而发展的,它和人类文明有着十分密切的关系,人类历史发展的各个阶段,建筑材料都是显示它的文化的主要标志之一。建筑材料的发展是一个悠久而又缓慢的过程。原始人类为了躲避雨雪、雷电和野兽等的侵害,最初是居住在洞穴中的,这种洞穴,就是天然的建筑物 中国建筑材料的发展史是依附于建筑的发展,从建筑的发展就能看出建材的发展 原始社会至汉代是中国古建筑体系的形成时期。 在原始社会早期,原始人群曾利用天然崖洞作为居住处所,或构木为巢。到了原始社会晚期,在北方,我们的祖先在利用黄土层为壁体的土穴上,用木架和草泥建造简单的穴居或浅穴居,以后逐步发展到地面上。南方出现了干栏式木构建筑。 进入阶级社会以后,在商代,已经有了较成熟的夯土技术,建造了规模相当大的宫室和陵墓。西周及春秋时期,统治阶级营造很多以宫市为中心的城市。原来简单的木构架,经商周以来的不断改进,已成为中国建筑的主要结构方式。瓦的出现与使用,解决了屋顶问题,是中国古建筑的一个重要进步。 战国时期,城市规模比以前扩大,高台建筑更为发达,并出现了砖和彩画。秦汉时期,木构架结构技术已日渐完善,其主要结构方法抬梁式和穿斗式已发展成熟,高台建筑仍然盛行,多层建筑逐步增加。石料的使用逐步增多,东汉时出现了全部石造的建筑物,如石祠、石阈和石墓。 秦汉时期还修建了空前规模的宫殿、陵墓、万里长城、驰道和水利工程。结构技术的提高;砖结构被大规模地应用到地面建筑,河南登封嵩岳寺塔的建造标志着石结构技术的巨大进步;石工的雕凿技术也达到了很高的水平。大量兴建佛教建筑,出现了许多寺、塔、石窟和精美的雕塑与壁画。 魏晋南北朝时期是中国古建筑体系的发展时期。在建筑材料方面,砖瓦的产量和质量有所提高,金属材料被用作装饰。在技术方面,大量木塔的建造,显示了木结构技术的提高;砖结构被大规模地应用到地面建筑,河南登封嵩岳寺塔的建造标志着石结构技术的巨大进步;石工的雕凿技术也达到了很高的水平。大量兴建佛教建筑,出现了许多寺、塔、石窟和精美的雕塑与壁画。 隋唐时期是中国古建筑体系的成熟时期。 隋朝建造了规划严整的大兴城,开凿了南北大运河,修建了世界上最早的敞肩券大石桥??安济桥。唐朝的城市布局和建筑风格规模宏大,气魄雄浑。其长安城在隋大兴城的基础上继续经营,成为当时世界上最大的城市。 在建筑材料方面,砖的应用逐步增多,砖墓、砖塔的数量增加;琉璃的烧制比南北朝进步,使用范围也更为广泛。 我国现存最早的木结构建筑的实物仅有唐代的五台山南禅寺和佛光寺部分建筑。其建筑特点是,单体建筑的屋顶坡度平缓,出檐深远,斗拱比例较大,柱子较粗壮,多用板门和直柩窗,风格庄重朴实。

室内装饰材料10 金属装饰材料

室内装饰材料10 金属装饰材料 第十章金属装饰材料金属材料在建筑上的应用,从古到今,具有悠久的历史。在现代建筑中,金属材料品种繁多,尤其是钢、铁、铝、铜及其合金材料,它们耐久、轻盈,易加工、表现力强,这些特质是其它材料所无法比拟的。金属材料还具有精美、高雅、高科技并成为一种新型的所谓"机器美学"的象征。因此,在现代建筑装饰中,被广泛地采用,如柱子外包不锈钢板或铜板,墙面和顶棚镶贴铝合金板,楼梯扶手采用不锈钢管或铜管,隔墙、幕墙用不锈钢板等。金属材料中,作为装饰应用最多的是铝材,近年来,不锈钢的应用大大增加,同时,随着防蚀技术的发展,各种普通钢材的应用也逐渐增加。铜材在历史上曾一度在装饰材料中占重要地位,但近代新型金属装饰材料的质高价廉已使它失去了竞争力。第一节金属装饰材料的种类与结构一、种类金属装饰材料有各种金属及合金制品如铜和铜合金制品、铝和铝合金制品、锌和锌合金制品、锡和锡合金制品等等,但应用最多的还是铝与铝合金以及钢材及其复合制品。二、结构金属装饰材料主要结构为各种板材,如花纹板、波纹板、压型板、冲孔板。其中波纹板可增加强度,降低板材厚度以节省材料,也有其特殊装饰风格。冲孔板主要为增加其吸声性能,大多用作吊顶材料。孔型有圆孔、方孔、长圆孔、长方孔、三角孔、菱形孔、大小组合孔等等。金属装饰箔是一种极薄的装饰材料。幅面常在100mm以下,常用于古建筑的装修。第二节铝及铝合金装饰板铝作为化学元素,在地壳组成中占第三位,约占7.45%,仅次于氧和硅。随着炼铝技术的提高,铝及铝合金成为一种被广泛应用的金属材料。一、铝的特性铝属于有色金属中的轻金属,质轻,密度为2.7g/cm3,为钢的1/3,是各类轻结构的基本材料之一。铝的熔点低,为660℃。铝呈银白色,反射能力很强,因此常用来制造反射镜、冷气设备的屋顶等。铝有很好的导电性和导热性,仅次于铜,所以,铝也被广泛用来制造导电材料、导热材料和蒸煮器具等。铝是活泼的金属元素,它和氧的亲和力很强,暴露在空气中,表面易生一层致密而坚固的氧化铝(Al2O3)薄膜,可以阻止铝继续氧化,从而起到保护作用,所以铝在大气中的耐腐蚀性较强。但氧化铝薄膜的厚度一般小于0.1μm,因而它的耐腐蚀性亦是有限的,如钝铝不能与盐酸、浓硫酸、氢氟酸、强碱及氯、溴、碘等接触,否则将会产生化学反应而被腐蚀。铝具有良好的延展性,有良好的塑性,易加工成板、管、线及箔(厚度6--25μm)等。铝的强度和硬度较低,所以,常可用冷压法加工成制品。铝在低温环境中塑性、韧性和强度不下降,因此,铝常作为低温材料用于航空和航天工工程及制造冷冻食品的储运设备等。铝的力学性质见表11-1。表11-1铝的力学性质铝的纯度状态抗拉强度(Mpa)条件屈服点δ0.2(Mpa)伸长率(%)硬度(H 高纯度退火75%加工48115 13105 505.5 1727一般纯度退火半硬硬90120170 3590150 3595 233244二、铝合金及其性质和应用钝铝强度较低,为提高其实用价值,常在铝中加入适量的铜、镁、锰、硅、锌等元素组成铝合金,如Al-Cu系合金、Al-Cu-Mg系硬铝合金(杜拉铝)、Al-Zn-Mg-Cu系超硬铝合金(超杜拉铝)等。 (一)铝合金的一般性质铝中有入合金元素后,其机械性能明显提高,并仍能保持铝质量轻的固有特性,使用也更加广泛,不仅用于建筑装修,还能用于建筑结构。铝

几种新型金属材料

几种新型金属材料 (1)形状记忆合金 形状记忆合金是在60年代初期发现的,它是一种特殊的合金,有一种不可思议的性质,即使把它揉成一团,一旦达到一定温度,它便能在瞬间恢复到原来的形状。由镍和钛组成的合金具有记忆能力,称为NT合金。 首先将预先加工成某一形状的这种NT合金,在300℃~1000℃高温下热处理几分钟至半小时,这样NT合金就会记忆住被加工成的形状。以后在室温下无论形状怎样变化,一旦将它的温度升至一定温度时,它就会恢复成原来被加工成的形状。 形状记忆合金的结构尚未完全探明,为什么金属会记住某些固定形状的问题也还没有完全搞清楚。据科学家推测,金属的结晶状态,在被加热时和冷却时是不同的,虽然外表没有变化,然而在一定温度下,金属原子的排列方式会发生突变,这称为“相变”。能引起记忆合金形状改变的条件是温度。分析表明,这类合金存在着一对可逆转变的晶体结构。如含有Ti和Ni各为50%的记忆合金,有两种晶体结构,一种是菱形的,另一种是立方体的,这两种晶体结构相互转变的温度是一定的。高于这一温度,它会由菱形结构转变为立方体结构;低于这一温度,又由立方体结构转变为菱形结构。晶体结构类型改变了,它的形状也就随之改变。 具有这种形状记忆效应的合金,除镍钛合金外,还先后发现铜-锌、金-镉、镍-铝等约20种合金,其中“记忆力”最好的是NT合金。 形状记忆合金的应用范围广泛,除了可用于温度控制装置、集成电路引线、汽车零件与机械零件外,由于其与生物体的相容性好、耐蚀性强,还可用于骨折部位的固定、人造心脏零件、牙齿矫正等医用材料。由于NT合金成本昂贵,目前正在研制廉价的铜系形状记忆合金。 (2)磁性材料 在许多过渡金属元素和它们的化合物中,由于有未成对的d电子存在,所以具有顺磁性,可以被磁场所吸引。Fe、Co、Ni等金属则具有铁磁性,铁磁性物质和顺磁性物质一样,也会被磁场所吸引,但磁场对铁磁性物质的作用力要比顺磁性物质大得多。同时,铁磁性的固体物质在磁场中被磁化以后就已经永磁化了,也就是说,在外加磁场不存在时仍保留磁性。而顺磁性物质只有在外加磁场存在时才表现出磁性。并不是所有含未成对电子的金

浅析新型建筑材料的发展趋势

浅析新型建筑材料的发展趋势 发表时间:2018-05-25T15:19:20.897Z 来源:《基层建设》2018年第8期作者:赵金涛王慎明[导读] 摘要:近年来,随着我国经济建设的蓬勃发展,以及可持续发展战略的实施方案,新型材料在建筑工程中被广泛应用。 山东聊建集团有限公司山东聊城 252000 摘要:近年来,随着我国经济建设的蓬勃发展,以及可持续发展战略的实施方案,新型材料在建筑工程中被广泛应用。大部分新型建筑材料普遍具有环保,节能的特点,最大程度上提升建筑的实用性,有助于建筑工程快速发展。为了适应当代社会的发展趋势,首先,新型建筑材料要具有创新性,并且具有节能环保的作用,加快建筑行业的发展脚步。在绿色环保思想的促进下,新型建筑材料的发展代表了 建筑行业的发展方向,随着大批进行建筑材料的广泛应用,为建筑行业的发展提供了便利条件。 关键词:建筑工程;新型材料;应用引言 随着我国城市建设规模的不断扩大,城市内的建筑数量也明显呈上升。在各种建筑物中,新型建筑材料的应用占据着主导地位,其在节能降耗、保护环境等方面均具有显著优势,有利于进一步提高人们的生活质量。在建筑行业发展中,新型建筑材料的研发与推广是一项长期工作,必须得到各方的支持,提供良好的应用平台。 1 新型建筑材料发展的重要性 现阶段,我国建筑材料一直过于单一,技术水平也比较落后。进而,我国施行了新型建筑材料的发展变革体系,其主要目的是,制约小块实心黏土砖的发展,快速推进新型建筑材料并且改变建筑物的功能。新型建筑材料质地轻薄,强度大,具有节能环保的优点,使用新型建筑材料能够提升房屋的功效,还能使建筑内外更具有时尚氛围,最大程度满足广大群众的审美需求。结合功能性来说,一些新型建筑材料能够降低建筑物自身的重量,有利于轻型建筑的推广,还有一些新型建筑材料能够节约资金成本,减少资源的浪费。新型建筑材料为建筑技术手段的提高奠定了坚实的基础。对此,企业要大力发展轻质建材和混凝土砌砖,应用复合墙体材料,对日后新型建筑材料的发展趋势以及创建节约型资源成本有着非常重要的意义。 2 新型建筑材料在现代高层建筑中的应用 2.1 复合建筑材料 (1)纤维混凝土(FRC):纤维混凝土指的是掺入了短钢纤维或是合成纤维的混凝土,其中,钢纤维的掺入,将混凝土的抗弯强度、抗拉强度、抗疲劳性以及耐久性显著地提高;合成纤维的掺入则能够提高混凝土韧性,阻断混凝土内部的毛细管通道,从而大大降低混凝土暴露面水分的蒸发,减少混凝土塑性裂缝、干缩裂缝的出现。普通钢纤维混凝土纤维体积率处于 1~2%,与普通混凝土相比,其抗拉强度、抗弯强度以及抗剪强度分别可提高 40~80%、60~120%、50~100%,相对而言抗压强度的提高幅度偏小,一般处于 0~5%,但韧性得到了大幅度提高。(2)纤维增强复合材料(FRP):纤维增强复合材料是一种高性能的新型材料,其主要是以纤维材料、基体材料按一定比例混合而制成,以碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维增强的树脂基体,分别简称为 CFRP、GFRP(俗称为玻璃钢)和 AFRP。与传统的材料相比,纤维增强复合材料轻质、高强,具有较好的耐腐蚀性能、隔热性能,其可设计性好、工艺性优良,但是此种材料的长期耐温性较差,易老化,层间剪切强度较低,由此在实际工程实践中需根据实际情况合理选用。 2.2 高强度钢筋 在混凝土结构中,钢筋是关键材料,其强度等级直接关系到结构安全性,由此混凝土钢筋的高强度化发展是一大必然趋势。高强度钢筋的屈服强度搞(400MPa),延性指标强屈比(>1.15)、伸长率(>7%)均可满足一般抗震要求。若是建筑抗震要求较严,可选用专门抗震钢筋 HRBE 系列。在实际应用中,高强度钢筋往往由于裂缝、变形控制方面的要求,导致强度无法得到充分的利用,但是结构承载力的储备大幅增加,此外高强度钢筋应用于混凝土柱,可有效避免构成柱铰屈服破坏结构。总之,高强度钢筋可在非抗震、抗震设防地区工民建与一般构筑物得到广泛应用,也可用作钢筋混凝土结构构件纵向受力钢筋、预应力混凝土构件非预应力钢筋,还可用作箍筋、构造钢筋等。根据市场情况来看,钢筋强度价格比随着强度的增加而提高,由此显示高强度钢筋经济效益较好,若是可将我国混凝土结构主导受力钢筋强度提至 400~500MPa(HRB400、HRB500 级),可节约钢筋用量达到 30%左右。 2.3 耐久性混凝土 混凝土材料的脆性较大,极易受到各种因素的影响出现裂缝、局部损伤以及腐蚀情况,直接威胁到建(构)筑物的使用安全,缩短使用寿命,严重者甚至是引发重大事故。基于此,混凝土的耐久性得到了更为广泛的关注,“混凝土结构寿命周期评价”逐渐成为行业内研究的一大热点。生产高耐久性混凝土是建筑行业发展的必然要求,其质量要求可归纳为以下几点:①密实度;②抵抗介质作用的钝化性能;③有害介质含量。基于此,可通过控制原材料质量、优化生产工艺,合理掺加外加剂,如:优质矿物微细粉、高效减水剂等,切实提高混凝土性能,抵抗外界有害介质侵入,增强混凝土的耐久性,延长使用寿命。 2.4 密封性建筑材料 密封性建筑材料在我国倍受重视,它属于一门综合技术,从某种程度上来说,是国家先进技术的象征。密封性材料是建筑行业和其他相关企业所必须的建筑材料,随着我国现代化经济的飞速发展,大部分建筑企业对材料的密封性都提出了更高的要求。近几年,我国建筑密封性建筑材料由传统的石油沥青转变为高分子聚合物沥青,密封性材料由低性能到高性能方向发展。主要的发展方向是,沥青建材在稳定和加强现有产品质量的同时,研发出带有功能性强的沥青,例如,高温油毡,耐低温油毡等。对此,我国还应该使用污染率低,并且功效强的建筑材料,密封性建筑材料在原有密封质量的基础上,重点发展性能强的建筑材料,从而提高企业的经济效益。 3 新型建筑材料未来发展的应用研究 3.1 提高资源循环利用率 可再生资源的使用已经成为新型建筑材料的重要组成部分,从而来缓解我国资源紧张的现实状况。从古至今,由于人们大肆砍伐树木,开发资源,石油能源,造成我国原本丰富的地质资源变得越来越紧缺。对此,可再生资源的循环利用就成为我国目前研究的重要课题。另外,可再生资源还能降低垃圾的排放,在很大程度上实现了节能减排的目的。总体来说,提高资源的循环利用率,可以减少建筑材料的损耗,节约能源,降低环境的污染率,促进我国可持续发展的脚步。 3.2 提高创新技术

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