新材料篇1
[关键词]相变材料微胶囊相变材料前景
1相变材料
相变材料pCms(phaseChangematerials)是指在一定狭窄明确的温度范围,即通常所说的相变范围内可以改变物理状态,如从固态转变为液态或从液态变为固态的材料。在相变过程中,体积变化很小,热焓高,因此以潜热形式从周围环境吸收或释放大量热量,热的吸收量或释放量比一般加热和冷却过程要大得多,而此时pCms的温度保持不变或恒定。在服装上应用时,相转变温度范围应和人体温度变化范围相似,以利于保持恒定的皮肤温度。我们最常见的相变材料就是水:当温度低至0℃时,水由液态变为固态,当温度高于0℃时,水由固态变为液态。在结冰过程中吸入并储存了大量的冷能量,而在溶解过程中会吸收大量的热能量。冰的数量(体积)越大,溶解过程需要的时间越长。这是相变材料的一个最典型示例。从水的例子中可以看出,相变材料的这种特性在节能,温度控制等领域有着极大的实践意义,实际上可作为能量存储器来使用。因此,相变材料及其应用已成为广泛的研究课题。对纺织领域来讲,相变材料尚属新型材料,其在纺织服装领域内大有用武之地。该材料可广泛应用于制冷业、长期室外作业人员,以及特种行业,如坦克兵、航天员的服装使用材料。相变材料主要分为三种,由于相变材料在液态时易于流动散失,在服装上使用必须采用微胶囊相变材料。
2相变材料的分类
2.1无机相变材料和有机相变材料
硫酸钠基防护服可以用到无机相变材料,其相变温度为15℃,相变焓为18oJ/g,目前已进入实际应用阶段。该材料以硫酸钠盐为主相变剂,用添加剂来控制材料的熔点,改善材料的形态,提高材料的综合性能,找出影响材料性能因素及最佳工艺控制条件,掌握了材料的加工工艺、制备温度、存储方法等手段。大量研究表明,所得到的材料在保证了必要相变温度的条件下,仍有较大的相变焓,同时,在长期使用的过程中也确实表现出了较好的稳定性。
经大量研究表明,以醇为主相变剂,高级烷烃等为辅相变剂,得到相变温度为23℃,相变焓达到200J/g-220J/g的有机相变材料,是一种较好的制备方法;通过用DSC和tG对相变材料的热稳定性、重复稳定性和膨胀性进行的分析表明,该材料是一种膨胀率低、稳定性很好的相变材料。
2.2微胶囊相变材料
相变材料在液态时易于流动散失,在服装上使用必须采用微胶囊相变材料mpCms(microencapsulationofphaseChangematerials)。微胶囊相变材料是将微胶囊技术应用于相变材料而形成的新型复合相变材料,微胶囊化是将直径1～1000um的固体或液体粒子埋入硬壳的物理和化学过程。得到微胶囊的物理工艺包括喷射烘干、离心流动床或涂层。化学工艺是通过界面缩聚以聚酰胺或聚亚氮酯为壳,反应原理是通过使用水溶聚合物和高速搅拌机将一种油类乳化在水中形成所需类型的稳定乳状液。加入可溶的三聚氰胺甲醛树脂。由于加入酸的作用引起缩聚反应,交联树脂开始形成,并且沉积在油滴和水相界面之间。在壳壁硬化期间,就形成了微胶囊结构和聚合物油滴胶囊的水中分散。
纺织品使用的mpCms直径为人发直径的1/2,有时只有人发直径的1/20,这些小容器非常象装满了相变材料的乒乓球,壳体不仅小,而且经久耐用,可以填充却不会溶解。这种mpCms可放人纤维和泡沫中,或作为涂层材料用于多种织物和泡沫材料,并且能经受进一步的纺织机械加工、热和化学处理等。
3相变材料的作用机理
当环境温度或人体皮肤温度达到服装内mpCms溶点,其吸热从固态转化为液态。在服装层内产生短暂的致冷效果(见图1)。热能可能来自人体也可能来自外界温暖环境。一旦pCms完全溶解,储能结束。如果pCms服装在低于pCms冰点温度的寒冷环境中使用,服装温度低于转换温度,液态mpCms将变回固态,释放出能量提供短暂的加热效果(见图2)。这种热转换在服装内起缓冲作用,减小皮肤温度的变化,延长穿着者的热舒适感。
如果在服装上使用,希望其相变温度在33℃。但是所使用的mpCms相变温度不一定就是33℃,而是比这一温度高几度和低几度的mpCms混合后应用于服装。只有这个温度下,一半的固态相变材料吸热溶解成液态,不至使皮肤温度过高,而另一半的液态放热凝固成固态,释放热量,不至使皮肤温度下降过低。
4微胶囊相变材料服装
由于相转变过程比较短暂,在恒温环境中pCms没有任何作用。因此,穿着者必须活动以引起pCms面料的温度变化或者经常在有温差的两个环境中工作,以保证pCms发生相变吸热或放热。此外,含pCms的服装层必须具有热量传导作用,能让pCms感受到温度的变化。
4.1改变环境温度
有些人需要不停地从冷库或运输车到室内或外界温暖环境工作。pCms防护服可以为这些在温度变化环境中工作的人提供舒适。在这些使用场合中,pCms的相变温度应该设定为温暖环境时液态,寒冷环境时固态。
pCms面料的研发与生产人员声称该面料具有动态保暧性,在寒冷环境中比常规保暧材料的保暧时间更长,并且使用pCms面料作户外服装可减小重量和体积。毫无疑问,相变材料从液态到固态要释放能量,然而只有pCms在服装生成足够的热量以弥补人体向环境散失的热量时,其才能有效改善服装的热舒适性。即使所有的服装均使用pCms,当穿着者从室内到室外时,也并不是所有的pCms发生相变。热量从温暖的人体流向冷环境,从皮肤表面经服装层到外界环境存在着温度梯度。即使人进入更冷环境,但内衣层与人体皮温接近,pCms仍处于液态。而服装外层的pCms已遇冷固化放出热量。pCms固化后,放热就停止了。因此,有一定厚度的保暧系统在持续冷暴露时能有效维持热舒适性。
当人们穿着防火服在高温下短时间作业时,pCms可以提供短暂的致冷效果维持人体舒适和安全。此时并不需要pCms凝固放热,石蜡基pCms的加入会增加面料的可燃性,所以只能在防火面料里层使用。
有些工作需要不时的接触冷或热的物体,因此pCms手套的相变温度设定在环境温度与冷或热物体的温度之间。如果工人反复的短时间接触物体,pCms的相变就可以发生,温度缓冲作用得以继续,手套里层必需使用薄面料。
4.2改变皮肤温度
某些工作和运动要求人们时动时静。人体活动越剧烈,产热越多。只有活动程度和代谢产热发生变化时pCms才能改善人体的舒适度。pCms服装能吸收人体由于运动产生的大量体热,提供暂时的凉爽效果。当人体处于安静状态时pCms重新固化放出热量(假设空气温度低于皮肤温度),这就称为pCms的热调节效应。在这种情况下使用的pCms的转变温度必须设定在人体代谢产热变化时最高与最低皮温之间。在运动时人体的皮肤温度变化只有几度,但是却会产生大量的体热。例如,在下坡滑雪运动中的产热量是静坐时的5倍,但皮肤温度却没有成比例增加。首先皮肤表面的血管舒张,皮肤温度略微升高,热量慢慢散失到周围环境中。然而剧烈活动后这种生理散热无法去除过多体热,人体就开始出汗,汗水蒸发会带走热量,提供自然的凉爽感。因此pCms只有在靠近皮肤层发生相变才能有凉爽效果,如果在外层就不会有任何作用。
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人体不同部位的皮肤温度不同。头部平均温度高于脚部。此外,皮肤温度的个体差异范围,通常高于同一人运动后皮肤温度的变化范围。对防护服的设计者来说,通过皮肤温度的微小变化使pCms具有热调节效果是一项艰难的工作。
5研究现状
自1985年以来,naSa、USaF等机构先后资助了10余项该方面的研究工作,近年来,中国、法国、德国和韩国等国家也先后资助了这方面的研究工作。
1987年,USaF资助的一个项目,旨在开发用于极端低温环境中工作的飞行员和地勤人员手套,该项目促成了micropCms用于纤维,该技术获得了美国专利。1995年naVY进行了一项研究,将含有micropCms的纤维用于寒冷环境下使用的袜子,这种袜子独特的热性能使其能够免于象普通袜子那样受压缩和潮湿的影响。
outlast、Frisby和3m等纺织公司参与了产品的开发,已经开发出的腈纶纤维制品中含有micropCms,纤维已经用于滑雪服、睡毯、内衣、袜子、手套等的开发。这种纤维织物表现出了静态和动态两重保温性能,在降温过程中其总体保温性能高于普通纺织品,而在升温过程中,其总体保温性能低于普通纺织品。
ReeBook、polo等4o余家知名体育运动用品公司在开发新产品过程中使用了这类纺织品。nSF资助开展的micropCms用于丙纶和涤纶纤维技术也在进行中。
采用micropCms研制出的蓄热调温织物目前己用行员手套。还对这种纺织品用于高马赫数飞机飞行员服装进行了研究。美国空军消防研究所实验了将该类纺织品用于消防服隔热衬,在100s时间内,该内衬的温度比普通羊毛内衬低了294K。
1995年美国海军研究机构的工作人员研究了由蓄热调温纤维和3m公司thinsulate纤维组成的干式潜水服的保温性能,取得了令人满意的效果,这种潜水服的外层采用防水透湿织物,可以使潜水员在3h内保持温暖,而普通潜水服只能在1h内保持温暖。潜水员使用的头盔、手套和袜子也同时得到了开发。
6前景
mpCms的出现,引入了热调节功能纺织品的概念。含mpCms的服装有效地改善了人体与服装间的微气候。但受当前技术发展的限制,其热调节功能不是无限的。只有当穿着者不停往返于存在温差的环境中时,mpCms服装的温度不断地变化,服装中的mpCms才能最大地发挥作用。
mpCms的研究在一些方面已经获得了很好的应用,无论从提高效率角度考虑,还是从环保角度考虑,mpCms的未来发展前景都是光明的,可以预见,随着mpCms制造技术的进一步成熟,它将对我们的生活发挥越来越重要的作用。
参考文献:
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新材料篇2
2.活性炭表面改性对双电层电容器电化学性能的影响谢应波，乔文明，张维燕，孙刚伟，凌立成，XieYing-bo，Qiaowen-ming，ZHanGwei-yan，SUnGang-wei，LinGLi-cheng
3.信息动态
4.Zro2-膨化石墨/焦炭复合材料的结构和制备ivanm.afanasov，GustaafVantendeloo，andreit.matveev
5.单层石墨烯薄膜拉伸变形的分子动力学模拟韩同伟，贺鹏飞，王健，吴艾辉，Hantong-wei，Hepeng-fei，wanGJian，wUai-hui
6.约束型热等离子射流选择性制备单壁和套杯状多壁碳纳米管王建成，朱自平，常丽萍，鲍卫仁，wanGJian-cheng，ZHUZi-ping，CHanGLi-ping，Baowei-ren
7.有序介孔复合炭膜的制备及其性能研究姜华玮，王同华，李琳，刘颖，宋学凯，JianGHua-wei，wanGtong-hua，LiLin，LiUYing，SonGXue-kai
8.多涂层炭/炭复合材料抗1500℃燃气冲刷性能的研究付前刚，薛晖，李贺军，李克智，史小红，赵华，FUQian-gang，XUeHui，LiHe-jun，LiKe-zhi，SHiXiao-hong，ZHaoHua
9.KoH活化法制备双电层电容器用高性能活性炭王妹先，王成扬，陈明鸣，王艳素，时志强，杜嬛，李同起，胡子君，wanGmei-xian，wanGCheng-yang，CHenming-ming，wanGYan-su，SHiZhi-qiang，DUXuan，Litong-qi，HUZi-jun
10.碳纳米管的等离子体功能化及其聚苯胺复合材料的制备张捷，杨俊和，贾润萍，王霞，黄婕，ZHanGJie，YanGJun-he，JiaRun-ping，wanGXia，HUanGJie
11.热解炭过渡层-中间相沥青基炭/炭复合材料的微观结构刘皓，李克智，李贺军，卢锦花，翟言强，LiUHao，LiKe-zhi，LiHe-jun，LUJin-hua，ZHaiYan-qiang
12.中间相沥青的预氧化对石墨化泡沫炭微裂纹的影响李娟，王灿，张翠翠，詹亮，乔文明，梁晓怿，凌立成，LiJuan，wanGCan，ZHanGCui-cui，ZHanLiang，Qiaowen-ming，LianGXiao-yi，LinGLi-Cheng
13.空气中多壁碳纳米管的稳定性朱双美，李俊青，庞金辉，张华顺，梁二军，ZHUShuang-mei，LiJun-qing，panGJin-hui，ZHanGHua-shun，LianGer-jun
14.填料种类对炭/石墨材料性能和微观结构的影响刘占军，郭全贵，刘朗，史景利，翟更太，LiUZhan-jun，GUoQuan-gui，LiULang，SHiJing-li，ZHaiGeng-tai
15.氢等离子体处理对类金刚石膜场发射性能的影响赵立新，彭鸿雁，陈玉强，罗玉杰，陈宝玲，徐闰，黄健，王林军，夏义本，金曾孙，ZHaoLi-xin，penGHong-yan，CHenYu-qiang，LUoYu-jie，CHenBao-ling，XURun，HUanGJian，wanGLin-yun，XiaYi-ben，JinZeng-sun
1.密度和纤维取向对炭/炭复合材料烧蚀性能的影响ShameelFarhan，李克智，郭领军，高全明，兰逢涛，ShameelFarhan，LiKe-zhi，GUoLing-jun，GaoQuan-ming，LanFeng-tao
2.动态
3.环己烷浮游催化法制备超长碳纳米管阵列杨州，张强，罗国华，项荣，骞伟中，王垚，魏飞，YanGZhou，ZHanGQiang，LUoGuo-hua，XianGRong，Qianwei-Zhong，wanGYao，weiFei
4.催化化学气相沉积法制备螺旋形多壁碳纳米管t.Somanathan，a.pandurangan
5.稀土元素催化活化制备中孔炭李艳秋，李开喜，LiYan-qiu，LiKai-xi
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7.碳纳米管承载纳米Fe3o4颗粒的制备李建华，洪若瑜，罗国华，郑莹，李洪钟，尉东光，LiJian-hua，HonGRuo-yu，LUoGuo-hua，ZHenGYing，LiHong-zhong，weiDong-guang
8.快速热解法制备炭包覆纳米金属磁性颗粒马辰，罗彬，宋怀河，智林杰，maChen，LUoBin，SonGHuai-he，ZHiLin-jie
9.氟化沥青性质与分子结构的关系张金才，史景利，郭学民，刘朗，郭全贵，ZHanGJin-cai，SHiJin-li，GUoXue-min，LiULang，GUoQuan-gui
10.石墨微粒的表面化学沉积包覆张永刚，王成扬，闫裴，ZHanGYong-gang，wanGCheng-yang，Yanpei
11.二氧化锡包覆多壁碳纳米管的室温氢敏性能孙雪，方海涛，余慧龙，储一，张宝友，杜金红，王大伟，李峰，王福平，SUnXue，FanGHai-tao，YUHui-long，CHUYi，ZHanGBao-you，DUJin-hong，wanGDa-wei，LiFeng，wanGFu-ping
12.炭纤维增强C/SiC双基体复合材料的制备及性能李专，肖鹏，熊翔，黄伯云，LiZhuan，Xiaopeng，XionGXiang，HUanGBo-yun
13.表面多孔炭/炭复合材料骨组织改建支架的生物学性能及其表征曹宁，王强修，董建文，郝广政，李木森，Caoning，wanGQiang-xiu，DonGJian-wen，HaoGuang-zheng，Limu-sen
14.碳纳米管和壳聚糖的层层静电自组装多层膜李晓波，姜小莹，LiXiao-bo，JianGXiao-ying
1.由有机和无机金属前躯体自蔓延高温合成碳包覆磁纳米粒子m.Bystrzejewski，m.Szala，w.Kiciński，w.Kaszuwara，m.H.Rummeli，t.Gemming，a.Huczko，m.Bystrzejewski，m.Szala，w.Kiciński，w.Kaszuwara，m.H.Rummeli，t.Gemming，a.Huczko
2.动态
3.炭纳米纤维-天然石墨复合材料的制备及其作为锂离子电池阳极材料的电化学性能Sang-minJang，Jinmiyawaki，masaharutsuji，isaomochida，Seong-HoYoon，康飞宇，Sang-minJang，Jinmiyawaki，masaharutsuji，isaomochida，Seong-HoYoon，KanGFei-yu
4.爆炸辅助气相沉积法制备炭纳米线的研究冯守爱，宋昌，杜桂香，赵江红，朱珍平，FenGShou-ai，SonGChang，DUGui-xiang，ZHaojiang-hong，ZHUZhen-ping
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8.Fe-ni-C体系高温高压生长金刚石单晶的碳源供给李和胜，李木森，崔建军，LiHe-sheng，Limu-sen，CUiJian-jun
9.SiC/mo-Si复合涂层C/SiC复合材料的氧化性能闫志巧，熊翔，肖鹏，陈峰，刘根山，黄伯云，YanZhi-qiao，XionGXiang，Xiaopeng，CHenFeng，LiUGen-shan，HUanGBo-yun
10.孔结构对煤基活性炭电极材料电化学性能的影响张传祥，张睿，邢宝林，成果，谢应波，乔文明，詹亮，梁晓怿，凌立成，ZHanGChuan-xiang，ZHanGRui，XinGBao-lin，CHenGGuo，XieYing-bo，Qiaowen-ming，ZHanLiang，LianGXiao-yi，LinGLi-cheng
11.单壁碳纳米管的光解法功能化及其对分散性能的影响那帝牧，谢景毅，马育红，杨万泰，mirzanadeemahmad，XieJing-yi，maYuhong，YanGwan-tai
12.煤油蒸气为前驱体热梯度CVi法制备C/C复合材料张永辉，王继平，金志浩，ZHanGYong-hui，wanGJi-ping，JinZhi-hao
13.二茂铁与氯化铵用量对气压法制备炭空心球直径的影响刘伯洋，贾德昌，邵颖峰，LiUBo-yang，JiaDe-chang，SHaoYing-feng
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15.C/C复合刹车材料防氧化涂层的性能肖志超，薛宁娟，苏君明，彭志刚，金志浩，郝志彪，XiaoZhi-chao，XUening-juan，SUJun-min，penGZhi-gang，JinZhi-hao，HaoZhi-biao
1.洋葱状炭纳米粒子的无催化剂合成m.Bystrzejewski，m.H.Rummeli，t.Gemming，H.Lange，a.Huczko，m.Bystrzejewski，m.H.Rummeli，t.Gemming，H.Lange，a.Huczko
2.动态
3.以芳基乙炔为前驱体制备高强度炭泡沫张淑平，刘明贤，甘礼华，吴方锐，徐子颉，郝志显，陈龙武，ZHanGShu-ping，LiUming-xian，GanLi-hua，wUFang-rui，XUZi-jie，HaoZhi-xian，CHenLong-wu
4.具有三维连通网络结构的多孔SiC/C材料的电磁损耗特征方志刚，李处森，孙家言，张洪涛，张劲松，FanGZhi-gang，LiChu-sen，SUnJia-yan，ZHanGHong-tao，ZhangJin-song
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6.沥青球的Hno_3氧化和炭化行为刘小军，梁晓怿，刘朝军，张睿，詹亮，乔文明，凌立成，LiUXiao-jun，LianGXiao-yi，LiUChao-jun，ZHanGRui，ZHanLiang，Qiaowen-ming，LinGLi-cheng
7.丙烯热解炭过程的气相产物分析和动力学研究卢翠英，成来飞，张立同，赵春年，LUCui-ying，CHenGLai-fei，ZHanGLi-tong，ZHaoChun-nian
8.聚丙烯腈基炭纤维中微孔的演变规律李登华，吴刚平，吕春祥，李永红，贺福，冯志海，李秀涛，郭玉明，LiDeng-hua，wUGang-ping，LUChun-xiang，LiYong-hong，HeFu，FenGZhi-hai，LiXiu-tao，GUoYu-ming
9.溅射辅助微波等离子体化学气相沉积SiCn晶体万军，马志斌，曹宏，吴振辉，汪建华，wanJun，maZhi-bin，CaoHong，wUZhen-hui，wanGJian-hua
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11.3DC/C复合材料的热膨胀性能廖晓玲，李贺军，孙国栋，李克智，LiaoXiao-ling，LiHe-jun，SUnGuo-dong，LiKe-zhi
12.多壁碳纳米管表面的钴-铁化学镀肇研，薛亚娟，郑浩，段跃新，ZHaoYan，XUeYa-juan，ZHenGHao，DUanYue-xin
新材料篇3
一、名人故事在作文材料中的活用
名人故事作为材料在作文中经常被使用，但是要做到让旧材料给文章锦上添花，可就要活用材料。
陶渊明，“采菊东篱下，悠然见南山”，留下“不为五斗米折腰”的佳话。
司马迁，李凌事件因仗义执言终遭腐刑，但因父命遗志，忍辱负重作“史家之绝唱，无韵之《离骚》”。
李白，感慨“安能催眉折腰事权贵”，做出了“且放白鹿青崖间，须行即骑访名山”的豪放行为。
诸如此类的材料都是平时我们学生能记忆和搜集的材料，但是怎么用于作文既没有照搬之嫌，又能生动形象表文达意，这就涉及到材料活用的问题。
要做到“人无我有，人有我奇”，就要根据写作目的的不同进行筛选，然后进行加工再创作。我所谓的加工再创作就是基于事实的基础上根据自己的想象和联想，创作出情境，使材料更能生动形象的佐证你的中心。
曾经阅读过的各类文字资料，除了古人故事，现在报刊杂志的资料我们都可以写入文章。但是这些东西写入作文一定要活用。取其新奇，追其细小，这才是使选材产生魅力的途径。唯其新，才能引人入胜；唯其小，才能小中见大，巧中见新。活用的同时要注意切合题意，符合时代精神，反映事物本质规律。只有如此，才能写出内容新鲜的文章，收到理想的效果。
二、自己的故事作为材料在作文中的化用
由于一些客观条件的限制，同学们的生活空间阅读空间相对来说还是比较窄的。这就意味着我们自己的喜怒哀乐的情感，所见所闻所思所感的内容也是可以写的，同样是写作的源头活水。
在一则日记批改中，我看到一个孩子写了这样一个事件：我和他同乘一趟电梯，进了电梯我就远远地离他站着。我不喜欢他，甚至是不愿意喊他爸爸。电梯里不知道是谁忘记的垃圾袋，散发着臭味。我远远地躲开这垃圾。可是，就在电梯到达一楼的时候他竟然带出了垃圾袋。我对他说：“那不是你的。”他说知道的。径直去了垃圾箱。我不再说话，走了。其实，我很受感动。
学生的这样的作文，很明显是对老师的应付。满篇作文充满了和父亲的陌生。之后我找到了这个学生，经过一番谈论之后，他和我达成共识，其实在他的心里他也是很爱父亲的，很尊重他的。
课后，学生对自己的作文进行了修改，有了一些进步。我又要求他再改一次，告诉他，文章不能光叙事，还要有总结和升华。这样这个故事可以作为材料，应用到各类作文题目中。之后他这样修改了后边：父亲这一弯腰深深地教育和打动了我。让我懂得了尊重。当我看到校园里有一片纸屑时，我也会弯腰拾起，我知道丢掉他的同学也是像我一样向上；每当看到同学有困难，我总会尽我所能帮助，因为我知道，他们像我一样勤劳；当我看到残奥会上，为残疾人修建的厕所和盲道，我知道这是社会对残疾人的尊重；当我看到汶川地震后，来自世界各地的善款和捐助，我知道这是世界对灾区的尊重。
其实，这名学生的这篇作文的材料可以应用到很多题目中。同时发生在父亲身上的这个故事，我们可以根据作文的需要，可以让故事发生在母亲身上，也可以是自己身上，或者是自己需要的其他的主人公身上。因为这是我们自己的故事，没有什么历史的记载，自己完全可以根据作文的需要进行活用。不仅主人公可以活用，甚至结果都可以活用。文中是一个看似讨厌的父亲干了一件值得敬仰的事情，你也可以根据情节的需要，改变结局，可以是一个看似可敬的人做了一件让人作呕的事情，从而让材料为中心服务。
新材料篇4
材料类专业：该专业属于工科，包括金属材料工程、高分子材料与工程、无机非金属材料工程等专业。材料学是研究材料组成、结构、工艺、性质和使用性能之间相互关系的学科，为材料设计、制造、工艺优化和合理使用提供科学依据。新材料专业：该专业属于材料类专业的范畴，研究内容侧重于新材料相关，新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料，具有比传统材料更为优异的性能。新材料技术则是按照人的意志，通过物理研究、材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程，创造出能满足各种需要的新型材料的技术。
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新材料篇5
形形的隐形衣
现在已经和正在开发研制的隐形衣，归结起来大致有如下类型：
反可见光隐形衣此类隐形衣印有与大自然主色调一致的6种颜色构成的变形图案。这些图案是经过计算机对大量丛林、沙漠、岩石等复杂环境进行统计分析后模拟出来的。其色彩的种类、色调、亮度、对光谱的反射性能以及各种色彩的面积分布比例都经过精确计算，可使着装者的轮廓产生变形，从近距离上看是明暗反差较大的迷彩；在远距离观察，其细碎的图案与周围环境完全融合，即使目标运动也不易被发现。
变色隐形衣变色隐形衣是用由光敏变色物质处理过的化纤布制成的，也可用光敏染料染在普通布料上制成。不论是在绿色的丛林、黄色的沙滩、蓝色的海洋还是白雪皑皑的原野，隐形衣都会根据周围环境的变化而自动改变颜色而不易使着装者暴露自己。
透明隐形衣美国科学家研制出一种神奇的隐形衣。将其放在物体外面，该物体将会从人的眼前完全“消失”。其基本原理是，通过“化解”光线在物体表面产生的反射，使肉眼难以观察到。这种隐形衣完全不需要依赖任何其他的设备，比如天线或计算机网络等，只要在物体表面涂上这种具有“隐形罩”功能的物质，无论从哪个方向和角度观察这一“隐形”物体，它都不会露出马脚。无独有偶，日本科学家也研发出一种神奇的“透明服”，可以从人前看到人后的一切，从而达到“视而不见”的隐形效果。其原理是利用透明服后的摄像机把影像传送并映射到前面具有反光功能的衣服表面，使人能够看到着装者背后的影像，如同着装人是“透明”的。
激光隐形衣英国研究人员正在研发利用激光改变物质感光的模式来实现隐形。在正常情况下，光同物质发生作用时，物质原子只吸收一定波长的光子。然而，当所谓的“耦合激光”的光束射向一件物体时，就可以对原子产生影响，阻止其与这种波长光的相互作用。这就是著名的“相干虚激发”，是量子物理学的一种推论。科研人员在实验时，使用的是一个红外线激光器和一块晶体片。当激光打到这片晶体上时，直接穿过晶体，没有任何反射和折射，也没有被吸收。不过，激光隐形需要大量不同波长的激光，数百万瓦的功率，所需能耗很大。
关键在于新材料
人之所以能够看到物体，是因为物体阻挡了光波通过。如果有一种覆盖在物体表面的材料，能够引导被物体阻挡的光线“绕道行走”，那么在观察者看来，物体就变得“不存在”了，从而实现视觉隐形。由此看来，隐形技术的原理就是改变电磁波在各种材料中的折射率，使它们不再反射光波。完美的隐形，既不反射电磁波，也不吸收电磁波，而是让电磁波绕着物体走。
然而，电磁波是多种频率波动的集合体。目前，隐形技术还只能实现在某一个频段上隐形，而躲不过多频段电磁波的探测。例如，人的眼睛见不到的隐形部分，虽然在光波频率范围内实现了隐形，但用其他频段的电磁波仍然可以探测到。同样道理，能逃过雷达监测的隐形飞机却用肉眼可见，在光频下并没有隐形。
足够实例表明，物质的结构可以影响它的外观形状和颜色。例如，产于南美洲的大闪蝶，鲜艳的蓝翅膀上并不含有任何色素，恰恰是来自于光线的反射作用，给它带来了令人喜爱的颜色。早在20世纪70年代，一些科学家便开始运用这种原理来制造可以躲过雷达跟踪的隐形飞机。他们将飞机外壳的反射层分开几厘米，那么从一层上反射的雷达电波就将被另一层上反射来的电波所抵消。然而，这种效果只对一种波长起作用，所以实用意义并不高。随后，研究人员又合成出具有负折射率的材料，试图利用材料特殊的光学特性使光弯曲，但结果也不理想。这些材料均存在一定的局限性，比如，有的只能使微波（波长大约在1毫米至1米之间）光线弯曲，而这个波长对人眼来说原本就不可见。还有的则只能使光线实现二维弯曲，而不是完全隐形，实用意义也不大。
2006年，美国一个研究小组在《科学》杂志上，宣称一个好的隐形办法将是转移一个物体周围的雷达波和光波，从而隐去它存在的任何迹象，这正是超级材料所发挥的作用。科学家还举例说明现代隐形飞机之所以能躲过雷达的跟踪，是因为使用了一种特殊的含有金属粒子的涂层，以吸收雷达发射出的能量。因此，只要制造出性能合适的材料，实用的“隐形衣”便可以问世了。
不断推出新成果
2007年6月，美国杜克大学科学家宣布，他们研制的“隐形衣”可以成功地让一个面积为5平方英寸的物体避过微波探测。这种“隐形衣”的外形如同一条黄色浴巾，由数以千计的类似人造玻璃纤维的“超级材料”组成。这些材料可以“抓住”微波并改变其方向，当微波射到披有隐身材料的物体时，微波就会绕过去，整个过程就像水流经过一块圆滑的岩石而发生分流一样。
美国加利福尼亚大学伯克利分校科研小组开发出的新型材料，在纳米尺度上可以使三维空间内的可见光弯曲。也就是说，照射在这种材料上的可见光不会像正常情况下那样偏折，人眼也就无法“看到”它。研究人员表示，虽然目前他们只是在纳米尺度上实现了“隐形”，但从理论上讲，同样的原理在正常尺度下也应该能够实现。到那时，科幻世界中的“隐形衣”就会成为现实。
一个德国和英国研究人员组成的小组，制造出一种可弯曲光波的新材料，覆盖在黄金表面的微小凸起上，可制造出让凸起消失的视觉假象。不过，这片隐形斗篷很小，仅高约0.000102厘米，宽约0.000127厘米。之前的隐形斗篷只发展到2D阶段，换个角度看，看似隐形的物体就会露出马脚。而这片极其微小的3D隐形斗篷，可让物体从各种角度看起来都彷佛消失不见。研究人员乐观估计，较大尺寸的隐形斗篷，很可能在10年内就能成真。
“等离子体”新技术
俄罗斯科学家开发出性能优异的等离子体隐形技术。物体被等离子体发生器遮蔽后，雷达便很难发现它们。从飞机到汽车等任何移动的物体，都可以大幅降低自身的“可见度”。
自然界中的物质除了可以呈现固态、液态、气态之外，还可以呈现等离子态。这是气体经过电离后呈现的第四种物态，而呈现这种状态的物质则被称为等离子体。等离子体在宇宙空间存在很多，远比人们熟悉的固体、液体、气体更为普遍。等离子体一般可分为高温和低温两大类。高温等离子体是用极高的温度使气体迅速离解而生成的等离子体，温度可以达到摄氏几千度到上亿度；低温等离子体是气体在电场力的作用下获得能量而被电离，温度可以是常温，也可以达到摄氏几千度。
新材料篇6
关键词：彩色沥青砼，色彩，施工控制
60年代前苏联道路科学研究所，哈尔科夫公路学院已对彩色沥青路面铺设进行了研究和应用，并先后在莫斯科、哈尔科夫等城市铺筑数万平方米的彩色沥青混凝土路面。这种路面不仅可以与道路周围的建筑艺术更好地协调，而且还可以起到美化城市和诱导交通的作用，并且还能体现出一个国家或一个城市的特色和风格，提升整个城市的形象和功能，显示出现代化都市的气派和魅力。
国内在这方面的探讨开始于80年代初，但收效甚微，且在道路上应用尚少。近年来随着城市建设步伐加快，城市交通和环境协调成为城市建设的重要目标。除了满足出行要求，更多的是道路与周围环境相协调，在很长一段时期内，路面主要集中在黑色（沥青路面）和白色（水泥路面）两种之间。人们对美感深层次的心理追求，彩色沥青路面无疑丰富了道路色彩，且对加快城市建设，提升城市品位，目前，济南市的彩色沥青混凝土主要用于小区道路、广场道路及市政人行道的铺设，起到了美化城市和诱导交通等具有积极的作用，济南百花公园、济南森林公园等工程也都分别采用了彩色沥青作为道路面层材料。现对彩色沥青的部分特性和工艺做如下探讨：
一、彩色沥青与黑色沥青的区别
彩色沥青路面主要是指添加颜料的沥青混凝土路面，使用石油树脂（浅色沥青）以及在混合料中添加颜料的沥青路面，彩色沥青所使用的为浅色（或无色）胶结料，是目前使用较多的品种，它是采用现代石油化工产品，如芳香油、聚合物、树脂等调配出与普通沥青性能相当的结合料，再加入某种颜料，使之呈现出某种色彩。根据需要，可以添加不同类型的色彩，达到要求的美感以及使用功能。而黑色沥青主要使用道路石油沥青，是原油加工过程的一种产品，在常温下是黑色或黑褐色的粘稠的液体、半固体或固体，由于沥青中的所含的沥青质是黑色无定型物质，其含量为2%-15%，所以显现出来的为黑色。
二、色彩的选用
彩色沥青路面在外观上多采用铁红色，具体由试验确定，以研究色彩在与周边环境协调度和发挥交通诱导功能作用。选择铁红彩的理由主要有如下几点：
1、色彩颜料主要有无机颜料和有机颜料两种，有机颜料色彩鲜艳，但价格昂贵，耐久性差。无机颜料价格便宜，耐光，抗老化能力强，不易褪色。而铁红色颜料属于无机颜料，使用性能良好，且价格适宜，应用最为广泛，如百花公园园路和文化东路部分非机动车道均采用了铁红色沥青砼作为面层材料，在保证通行质量的前提下，达到了很好的视觉效果。
2、彩色沥青路面的颜色是不同于普通沥青路面的最主要的特征，因此对彩色沥青路面的外观评定十分重要，彩色沥青路面的颜色应鲜艳、均匀并与周边环境相协调。
3、铁红色比较鲜艳，属于暖色调，给人的视觉效果刺激性强，符合视觉效果要求，且与周边环境协调性强。
4、作为园区道路的彩色沥青砼，即要求满足道路的通行功能，又需要与周围景观相互协调，红色的道路与周边的以绿色为主色调的苗木相结合，既有视觉冲击力，又有和谐效果；作为非机动车道上的彩色沥青砼，主要发挥其交通诱导功能，提高可辨性，使人很快地发现，正确辨认后进行准确驾驶，从而达到交通安全的目的。在色彩的基本功能上，红色给人的感官效果刺激性强，使注意力集中，因此习惯被引作预警或报警的信号色。
三、彩色沥青配合比设计
对于彩色沥青配合比设计，目前还没有专门的规范标准对其进行规范统一，设计单位多参照黑色沥青技术指标要求，所以配合比设计的优化是铺筑好彩色沥青路面的重要因素。彩色沥青路面所用的级配和工艺与黑色沥青路面施工方法大致相同，主要满足各种荷载与气候条件要求。彩色沥青砼主要通过马歇尔试验，分目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比设计验证三阶段进行试配。
四、混合料的拌和
拌和前应将搅拌站的拌和缸和沥青输送管道等清洗干净，防止污染。原材料符合配合比设计时的要求。对各种材料加热必须达到规范要求的温度，计量设备准确完好。严格控制沥青混合料出料温度，拌和温度控制在160℃-180℃，超过190℃予以废弃，因为过高的温度将对沥青混合料的色泽，尤其颜料的颜色会有一定的影响。拌和时间比普通沥青混合料多10s,出料应随时检查粒料和颜色是否均匀。
五、彩色沥青混合料的温度控制
测试统计数据现场随机取10组温度平均值，使用红外线表面温度测试仪,通过分析，只有调整小档喷水量，保持钢轮表面潮湿湿润，以不粘结混合料为最佳，也是最能保证碾压效果。通过选择合适的设备和控制温度，确保摊铺后路面平整光洁，色泽均匀一致。
六、混合料的运输
要保证沥青砼运输车辆和拌和与摊铺能力均有所富余，摊铺开始时摊铺机前有4台以上运料车等待，沥青混合料采用18~20t自卸汽车运输,施工前对驾驶员进行交底，避免运料途中出现异常情况致使混合物料冷却受影响。车辆底部及两侧运输前均应清扫干净,并涂油水混合液(柴油:水=1:3),清除可见余液，不让多余的混合液聚积在车箱底部，每辆车都备有覆盖混合料的蓬布，蓬布应覆盖整个运料车。
混合料的摊铺
1、摊铺前,对下面层表面进行清扫与冲洗，将污染的杂物洗刷干净。风干后均匀喷洒粘层油，粘层用量0.6L/m2。粘层乳化沥青喷洒后应进行交通管制，乳化沥青破乳后，不粘车轮时才可摊铺上面层。
2、运输车辆到达现场严禁急刹车，以减少粗细集料的离析。运料车应靠近离摊铺机10-30cm左右时停车,卸料过程中运料汽车挂空档，靠摊铺机向前推动，不得撞击摊铺机以确保摊铺层的平整度。采用可伸缩式沥青摊铺机，摊铺机熨平板根据道路幅宽拼装，摊铺机以路缘石为行走导向线，在土路肩与路缘石之间半幅摊铺机一次摊铺成型，摊铺厚度采用移动式自动找平基准装置控制。
3、若受非机动车道宽度或场地限制，在大型自卸汽车无法进入直接非机动车道进行摊铺的情况下，可先用自卸汽车将彩色沥青运至施工现场，再用轮式装载机倒料至摊铺机料斗中，进行非机动车道上面层彩色沥青摊铺。
八、混合料碾压
施工的彩色沥青位于非机动车道上、区间标准地段较窄时，压路机碾压使用一台双钢轮快压，去时静压回来弱震，根据宽幅碾压3遍消除轮迹痕迹，在钢轮碾压前和过程中应使用两台小平板夯先进行两侧石边碾压，最后用钢轮压路机收光。钢轮自动喷水系统喷水量不宜过大，满足不沾轮即可，水流量大对温度降低很快。碾压工序实行初压、复压、终压三阶段。
九、色泽美观度保证控制措施
彩色沥青混合料不同与黑色沥青，尤其在同时生产黑色沥青又需生产彩色沥青的同一拌和站，需要对拌和站进行一些相应改装调试，需进行处理后方可拌和彩色沥青，否则会由于黑色沥青的污染，使得彩色沥青色泽变暗淡，严重时变成接近黑色沥青，主要表现出深褐色。为保证色泽的纯正，须采取以下措施进行控制：
1、对原来使用的黑色沥青管道（包括进油及回油管道）进行清洗。为了防止污染，也可专门设置管道，安装一个新的沥青储存罐，根据工程量的大小，设置容量合适的沥青储存罐，从沥青储存罐引出，接入计量称，直接喷入搅拌锅。
2、沥青脱桶工作：由于脱色沥青为桶装，将脱色沥青受热流淌到简易池中同时安装导热油管道进行加热，待溶化后再用沥青泵抽到沥青储罐中。构筑一个简易的沥青池，具有一定坡度的斜坡（角度约30度左右），采用脱桶房电加热和池底导热油双重加热控制。
3、在拌合前，对各种材料加热必须达到要求的温度，计量设备须运行完好、计量准确。
4、在拌和时，首先要清洗拌缸，防止影响彩色沥青效果。尤其在拌和过黑色沥青混合料过后，可采用加热后的粗集料清洗拌缸3-4次，基本可以刷锅干净了。
十、结束语
彩色沥青路面作为一种新型的铺面技术，具有美化环境，诱导交通等特殊功能，随着科技的发展，人们对交通环境要求逐渐的提高，彩色沥青势必会越来越多的应用到更多工程中，其施工技术也将更成熟。在施工过程中，切实落实施工方案、严格按照施工组织设计组织施工，是能够保证彩色沥青路面施工质量的，从而达到进一步美化环境、美化城市、美化生活的目的。
新材料篇7
5月18日从工信部获悉，从去年开始编制的《新材料产业“十二五”发展规划》，可能于今年8月份实施。
根据规划，新材料产业将重点发展特种金属功能材料、高端金属结构材料、先进高分子材料、新型无机非金属材料、高性能复合材料和前沿新材料。同时，组织实施一批重大工程和重点项目，促进产学研用一体化，推动材料升级换代。力争到2015年，建立起具备一定自主创新能力、规模较大、产业配套齐全的新材料产业体。
1.注重内在价值
《新材料产业“十二五”发展规划》有望今年8月份，这一消息将给整个行业带来利好。“十二五”规划纲要中提及的光伏玻璃、超薄基板玻璃、特种玻纤、特种陶瓷、石墨烯、特种合金等，都属于新材料。随着新材料的应用未来将越来越广泛，投资价值必然还是体现在拥有新材料制造资源或者是新材料制作工艺的企业，应注意公司的内在价值和含金量。
2.布局新材料首看技术成熟度
新材料产业作为新兴行业，其特点是分布广，缺乏同质性。可从以下四个方面进行分析。首先是技术方面。主要判断技术成熟度、产业化能力等。新材料通常作为创新产品，从研发到市场认同存在一个过程，其中技术决定了创新最终能否成功，这是新材料产品存在的前提条件；其次是政策方面。政策支持是新材料产业发展的催化剂，政府可以通过政策指导、价格补贴等多种手段推动新材料产业的发展，并扩大市场影响力；再次是潜在市场空间方面。新材料由于用途不同，其对应的市场空间也存在差异，而市场空间的大小决定了新材料的最终发展目标。通常应用领域广，替代效应明显的新材料，其市场需求潜力巨大；最后是产业链方面。对于部分新材料品种，技术优势能够创造进入壁垒，企业能够享受超额收益；但对于技术壁垒不强的新材料品种，所处产业链的位置也能够为企业创造超额收益。
3.化工新材料—产业重要分支
化工新材料是新材料产业的一个重要分支，也是目前基础化学工业最具活力和发展潜力的领域。根据《石油和化工产业振兴支撑技术指导意见》和《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，他把我国目前重点发展的化工新材料分为有机氟材料、有机硅深加工、中间体制备、高性能工程塑料、高性能纤维及复合材料、高性能聚氨酯、特种橡胶等七大领域。
此外，在高性能纤维方面，中国高性能纤维复合材料需求将日渐强劲，尤其是航天航空、汽车、风电等领域。高性能纤维复合材料作为一种先进的轻质高强材料，符合风力发电机组大容量发展趋势，迎合汽车安全、轻型化发展方向。由于高性能纤维复合材料性能要求高、生产工艺复杂、技术壁垒高，是未来产业升级的关键要素。
4.新能源材料—重点关注稀土材料
新能源材料方面，可关注稀土材料，稀土材料产业链主要包括资源、分离及磁性材料加工等，由于我国稀土永磁材料属于进口替代策略，因此技术优势是决定企业能否赢得未来竞争的核心，另外我国具有稀土资源优势，在市场繁荣时期，资源能够享受超额溢价。
新材料篇8
传统材料扼住时代之喉
传统建筑材料对不可再生资源的依存度非常高，在生产过程中要消耗大量的能源，环境污染严重，已成为制约我国经济、社会可持续发展的重要因素。因此，对传统建筑材料进行生态化改造势在必行。与此同时，由于国家政策引导和先进生产工艺技术的不断发展，提高传统建筑材料的环境友好性，发展生态新型建筑材料势在必行。
传统建筑材料的发展出现三大瓶颈：不可再生资源的大量消耗、巨大的能耗、对生态环境的严重污染。生态建筑材料具有先进性、环境协调性和舒适性的特点，是当代建材的发展方向。
首先，不可再生资源的大量消耗是制约传统建筑材料发展的瓶颈之一。建材生产中对不可再生资源的综合利用率非常低，不合理的开采和浪费更加剧了资源短缺，如与煤共生的高岭土、陶瓷土等矿产大都未被利用，从原矿到成品的利用率也很低，并产生大量废弃物。
其次，传统建材工业大都是高温工业，在生产过程中要消耗大量的能源，在能源日趋紧缺的今天，无疑制约着建材工业的发展。传统建筑材料在使用过程中同样消耗大量的能源，如传统的玻璃、传统的墙体材料由于其保温隔热效果差，室内温度、湿度随着外界的变化而变化，这就需要消耗大量的能源以使室内温度、湿度保持在人体感到舒适的范围内。
最后，建筑材料在生产过程中燃烧煤、油、燃气会排放大量有害环境的气体，如Co2，So2，H2S，noX，Co等和固体废弃物。建材工业排放的Co2是造成地球温室效应的主要因素之一。
传统材料的生态化改造
生态建筑材料又称绿色建材，指健康型、环保型、安全型的建筑材料，在国际上也称为“健康建材”或“环保建材”，它注重建材对人体健康、环保及安全防火性能所造成的影响。
此类产品具有良好的使用性能，对资源和能源消耗少，对生态环境污染小，可再生资源利用率高，在设计、生产、使用到再循环利用的整个生命周期全过程中都与生态环境相协调。生态建材主要包括天然建材和循环再生建材。天然建材如木材、竹材、苎麻、剑麻等，循环再生建材为可多次重复循环使用，废弃物可作为再生资源，即材料本身可循环再生的材料。
对传统建材进行生态化改造就是在对传统建材在原料选用、产品制备、使用处理等过程中进行生态化改造。具体包括以下几点：（1）原料获取：尽可能少用天然资源，尽量使用废渣等废弃物，符合可持续发展的自然属性之定义；（2）生产能耗：采用低能耗制造工艺和不污染环境的生产技术，符合可持续发展的科技属性之定义；（3）配制过程：尽量不使用含有对人体有害的、有机化学物质，符合可持续发展的经济属性之定义；（4）使用：能改善室内环境质量、具有多功能性，符合可持续发展的社会属性之定义；（5）循环利用：可以回收利用、循环生产，成本较低、且无污染。
从自然生态角度来看，城市是消耗大量资源并生产超过全球总量60%的环境有害物质的开放式生态系统，城市本身很难自发地实现生态式的可持续循环。世界观察研究所的专家认为，全球经济大约1/10用于城市建设。仅建筑材料就消耗了世界木材、矿物、水和能源的1/6～1/2。建材工业是地球上矿产资源消耗最多、绿色土地破坏最多、能源消耗最多、环境污染最为严重的行业之一。所以，建筑材料的生态化改造是保护生态环境和经济社会可持续发展的需要。
时代呼唤新型材料
新型建材的发展对建筑技术产生巨大的影响，并可能改变建筑物的形态或结构。新型建筑材料包括新出现的原料和制品，也包括原有材料的新制品。新型建筑材料是区别于传统的砖瓦、灰砂石等建材的建筑材料新品种，包括的品种和门类很多。从功能上分，有墙体材料、装饰材料、门窗材料、保温材料、防水材料、粘结和密封材料，以及与其配套的各种五金件、塑料件及各种辅助材料等。从材质上分，不但有天然材料，还有化学材料、金属材料、非金属材料等等。
1.墙体材料
目前在社会上出现的新型墙体材料有加气混凝土砌块、陶粒砌块、小型混凝土空心砌块、纤维石膏板、新型隔墙板等。这些新型墙体材料以粉煤灰、煤矸石、石粉、炉渣等废料为主要原料，具有质轻、隔热、隔音、保温等特点。有些材料甚至达到了防火的功能。
新型墙体材料，具备有效减少环境污染，节省大量的生产成本，增加房屋使用面积等一系列优点，其中相当一大部分品种属于绿色建材。
2.装饰材料
按主要用途分为地面装饰材料、内墙装饰材料、外墙装饰材料三大类。
新型的地面装饰材料有木纤维地板、塑料地板、陶瓷锦砖等。陶瓷锦砖质地坚硬、耐酸、耐碱、耐磨、不渗水、易清洗，除作为地砖外，还可作内外墙饰面。
随着科学的发展，有机合成树脂原料广泛地用于油漆，使油漆产品面貌发生根本变化而被称为涂料，成为一类重要的内外墙装饰材料。用纸裱糊室内墙面和顶棚有悠久的历史，但已被塑料壁纸和玻璃纤维贴墙布所替代。石膏板有防火、隔声、隔热、轻质高强、施工方便等特点，主要用于墙面和平顶；作平顶时，可打成各种花纹的孔，以提高吸声和装饰效果。钙塑板有良好的装饰效果，能保温隔声，是多功能板材。大理石板材、花岗石板材用于装饰高级公寓的也日益增多。新的外墙装饰材料如涂料、聚合物水泥砂浆、石棉水泥板、玻璃幕墙、铝合金制品等，正在被一些工程所采用。
随着市场对装饰空间的要求不断升级，装饰材料的功能由单一向多元化发展。建筑装饰向着环保化、多功能、高强轻质化、成品化、安装标准化、控制智能化的方向发展。
随着人口居住的密集和土地资源的紧缺，建筑日益向框架型的高层发展，高层建筑对材料的重量、强度等方面都有新的要求，为便于施工和安全，装饰材料的规格越来越大、质量越来越轻、强度越来越高。
3.门窗材料
新型专利产品彩色不锈钢骨防盗窗克服了市场现有防盗窗防盗性能差，易生锈，色彩单一、笼狱感强等缺点。不仅色彩多样且永不生锈，内部采用钢骨通过标准零部件组装，在增加了防盗性能的同时更具装饰性，产品档次明显提升。铝合金是各种金属元素制成的合金，具有其他材料所无法比拟的优点，质量轻并且强度高，可挤压成各个时期所用各种新的复杂断面材料。
4.保温材料
2005年以来，我国建筑节能的标准明显提高，到2020年新建建筑至少要实现节能65%。国内目前建筑节能刚开始起步，主要材料以聚苯乙烯为主，要实现2020年65%的节能目标，需要对430亿平方米的建筑外墙进行全面节能措施，国际发达国家的建筑节能保温材料中，聚氨酯占据75%的市场份额，聚苯乙烯和玻璃棉分别占5%和10%，而我国目前建筑保温材料中不到10%采用聚氨酯硬泡材料，建筑节能保温市场将是未来我国聚氨酯硬泡消费增长潜力最大的应用领域。
聚氨酯硬质泡沫塑料简称聚氨酯硬泡，即pU，是聚合mDi（黑料）和聚醚多元醇（白料）混合，加入发泡剂、催化剂、阻燃剂等经化学反应形成的硬质泡沫体。
5.防水材料
防水技术的不断更新也加快了防水材料的多样化，总体来说防止雨水、地下水、工业和民用的给排水、腐蚀性液体以及空气中的湿气、蒸气等侵入建筑物的材料基本上都统称为防水材料。
防水材料有高弹防水、堵漏快、防腐防水剂、墙面防水、补漏液和隐形防水剂。
高弹防水涂料是以高档丙烯酸乳液为基料，添加多种助剂、填充剂经科学加工而成的高性能防水涂料。它是普通防水涂料的升级产品，由于添加了多种高分子助剂，使得该产品的防水性能比普通防水产品更优，同时又具有高强度拉伸延展性，能覆盖裂缝。
堵漏快是国际先进水平的高科技防水产品，具有快干、速凝、立马止水、瞬间堵漏、抗渗防潮、永久防水等显著特点。与新老混凝土、砖石、金属等基层粘结牢固。它无毒、无害、无污染，可带水作业，是一种理想的防水堵漏材料。
防腐防水剂既可防水侵蚀，又可防潮、防霜冻、防青苔、抗风化、耐污染等综合效果。使用本品后对石材或砖面不产生任何颜色、质感、外观的改变，保持原有风格。
墙面防水是一种由独特配方调制而成的聚合物，不仅具有粘结强度高、抗渗性能好的特点，同时又不影响地砖、马赛克、木地板、石膏板等施工安装。
补漏液使用起来轻松方便：无需专业工具、专业知识、专业人员，无需破坏原有装饰，自己轻松搞定！它无色、无味、无污染，对人体及环境无任何危害，家居使用放心。本品遇水激活，不断产生新的晶体密实裂缝，完全堵塞漏水通道，真正做到永不漏水。隐形防水剂自然渗透型防护剂，是无机硅酸盐、活性二氧化硅、专用催化剂及其他功能助剂通过纳米技术配制而成的新一代水性、环保、抗裂型防水剂。使用后在基面上形成透明又透气的隐形防水保护层，当水珠落在建筑物表面时，就像落在荷叶上一样，不留痕迹。
5.密封材料
密封件材料有金属材料（铝、铅、铟、不锈钢等），也有非金属材料（橡胶、塑料、陶瓷、石墨等）和复合材料（如橡胶-石棉板），但使用最多的是橡胶类弹性体材料。
硅橡胶密封剂能耐高温和低温、耐辐射、耐真空、无污染、无毒；聚硫橡胶密封剂具有优异的耐航空燃料性能，还有就是耐高温、耐高压、耐摩擦、耐压，这些都是密封行业的主导方向，密封材料的质量直接影响机械身设备的生产效率。
新型材料之“杀手锏”
新型建材具有轻质、高强度、保温、节能、节土、装饰等优良特性。采用新型建材不但使房屋功能大大改善，还可以使建筑物内外更具现代气息，满足人们的审美要求；有的新型建材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，推动了建筑施工技术现代化，大大加快了建房速度。
新型建材的性能和功用各不相同，生产新型建材产品的原材料及工艺方法也各不相同。就其发展情况而言，有的品种重在花色，花色品种层出不穷，如装饰装修材料；有的品种重在功能，如保温材料；有的则通过深加工衍生出多个品种，如新型建筑板材等。以新型建筑板材为例。目前新型建筑板材有几十个品种，其中纸面石膏板、玻璃纤维增强水泥（GRC）板、无石棉硅钙板是目前我国生产量最大、应用最普遍的三种新型建筑板材。这三种板材不但所采用的原料不同，生产工艺不同，其性能和功用也不同。如纸面石膏板主要原料为石膏和护面纸，适用于作内墙板和吊顶板；玻璃纤维增强水泥板主要原料是低碱水泥和耐碱玻璃纤维，适用于作内外墙板；硅钙板主要原料是硅钙材料，除用作内外墙板外，还可用于装修以及制作和房屋结合在一起的家具等。这三种板的同一特点是：采用它们作为原始板材，再分别配上防渗、保温、防火等功能材料，采用复合技术，可生产出各种轻质和性能优越的新型墙体材料。此外，它们所用的原材料均为非金属材料，而且又是三种最易得到的非金属材料。
新材料篇9
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，在墙体材料中所占比例仍然偏小。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。
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%。
经过近20年来自我研制开发的引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收6%的增值税，而不少新型墙体材料，尤其是轻质板材却要交纳17%的增值税，加剧了新型墙体材料发展的不利局面。针对这种情况，国家三部一局（建设部、农业部、国土资源部和国家建材局）墙材革新办公室积极指导各地大力开展墙材革新工作，结合各地实际情况，出台了多项墙改政策，有力地促进了新型墙体材料的发展。
二、发展新型建材及制品是可持续发展战略的要求
对于能源和耕地等资源人均占有量只有世界平均水平1/4的中国来说，国民经济和社会与资源、生态环境协调发展显得更为重要和迫切。目前我国粘土实心砖仍占墙体材料总产量的近80%，能耗高、毁田、污染等问题十分严重，每个消耗22亿吨的粘土资源，制砖毁田约12万亩，耗能8200万吨标煤，同时排放大量的粉尘和二氧化碳。因此，发展机关报型建筑材料及制品关系到我国可持续发展战略的实施，同时也关系到建材工业的健康发展。
新材料篇10
21世纪的今天，随着人们对审美、人性化、可持续要求的进一步提高，各种各样的新材料、新技术也随着社会化程度的提高而不断涌现。然而，设计方案新颖与否、是否有创意，其前提是设计师要充分了解、掌握新材料、新技术，在此基础上，进一步探究材料的新形式、新工艺。鉴于此，本文拟从创新的角度对硬质景观材料的应用展开研究。
2材料的创新
2.1常规材料的创新应用
在预算或场地有限时，景观设计选材，可精选几种习见的、传统的材料，充分利用其特性、造景特点进行创新应用，体现其艺术性。拿石头围合的石笼举例，石笼是人为的用金属丝形成的围合空间，里面加入石块，形成一个个艺术感染力强大的构筑物。如：带种植土的景观墙、挡土墙等（图1），此技术由于建造过程简单，具有可持续性，被景观设计师广泛应用于河堤、海岸等地。此外。石笼的应用也得到了很多拓展，如围合框架换成玻璃材质，内填充物更换为碎木板、原木等。
2.2传统材料的现代处理
尽管很多传统材料现在已经不适应当今社会的主流文化，但材料本固有的特征不会改变。设计师可以对这类材料进行2次开发，创意使用。如：在混凝土还没有完全干的时候，在它的表面经过擦、刷、露出碎石或鹅卵石后，造景呈现出天然去雕饰的感觉。如图2，用钢化玻璃碎片设计成的漩涡不但富有情趣，而且还丰富了地面的色彩和纹理。
2.3现代材料的传统处理
由于现代工艺技术的快速发展，景观设计中可供选择的材料也越来越多，为方案的可行性提供了极大的便利。同时，其发展也推动了现代材料更多地被使用到景观设计中来，一方面为设计带来崭新的、动感的外观条件，另一方面从功能、价格、可行性方面带来了各种完美的解决方案[1]。
3创新材料的使用
3.1非常规材料的使用
随着工业化生产加快，各种废弃建材（如：建造材料、碎砖等）、消费用品（如：废渣、原材料等）数量剧增，这实际上成了社会的一个难题。综合分析一下，这些废弃建材和消费用品，从时间角度来看，“今天”不能用，但随着科技的进步和人们需求的改变，“明天”它们可能成为一种畅销资源；从空间角度分析，该废弃物相对于其所在的空间可能没有什么价值了，但如果把它放到另一个空间，它也可能会成为一种很好的资源，具有较好的实用价值和使用价值。因此，我们在景观设计中，可以对它们加以巧妙利用，不但节约了成本，同时降低了环境污染。这种应用方式，在场地改造项目中比较习见。如图4，废弃轻轨木筑成台阶。
3.2生态型材料的使用
对于生态型景观建设，文章拟从以下几个方面加以探讨：一是遵循4R原则（Re-new，Re-cycle，Reuse，Reduce）景观设计的材料应用方面，要做到所选择的材料应具备可更新、可循环、可再用、减少能耗与污染的属性[2]；二是注重地方资源的利用：从节约资源能源的角度来看，要尽量使用当地资源，这在景观设计的整个环节来看，不但体现本土文化节，而且约成本。三是材料要易重复利用：生态材料是生态环境的其中一个重要的因素，我们在设计材料的选择和应用中，要尽量做到资源和能源消耗小，环境污染低，以及使用性能和循环再利用率高。