新型材料案例

新型材料案例案例1:2005年國家技術(shù)創(chuàng)造一等獎“非晶態(tài)合金催化劑和磁穩(wěn)定床反響工藝的創(chuàng)新與集成”-----原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新首先應(yīng)分析材料的物質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)帶來的催化反響特性在材料與物質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的前提下，允許材料元素、組成變化的大小——涉及尋找催化活性范圍的大小材料的耐熱、耐水蒸氣、抗氧化性能——涉及可應(yīng)用反響的多少制備方法工業(yè)化的可能性與技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性新催化材料：非晶態(tài)合金結(jié)構(gòu)多孔化提高比外表積。外表缺陷多、形成的催化活性中心數(shù)目多 外表原子配位不飽和、催化活性高所有的金屬和類金屬均可以形成非晶態(tài)合金，組成變化范圍大非晶態(tài)合金符合選擇新催化材料領(lǐng)域的案例2:己內(nèi)酰胺綠色成套技術(shù)開發(fā)——消化、吸收、再創(chuàng)新創(chuàng)造重排改性方法制備出具有復(fù)合微孔、介孔新型空心結(jié)構(gòu)的HTS鈦硅分子篩采用單釜連續(xù)淤漿床/無機(jī)膜別離工藝〔國外兩釜串聯(lián)〕開發(fā)配套新工藝添加助劑抑制硅流失新方法酸預(yù)處理-焙燒再生催化劑新方法苯甲酸加氫工藝的再創(chuàng)新創(chuàng)新點(diǎn)利用非晶態(tài)鎳合金減少Pd/C催化劑的CO中毒，提高活性采用超臨界CO2再生Pd/C催化劑，減少其在回收過程中的損失大幅度減少貴金屬Pd的消耗和裝置中藏量創(chuàng)新點(diǎn)利用甲苯法肟化反響液中11%濃度的SO3作為催化劑進(jìn)行苯法生產(chǎn)環(huán)己酮肟的Beckmann重排轉(zhuǎn)化為己內(nèi)酰胺副產(chǎn)硫胺由3.8噸/噸己內(nèi)酰胺降至1.6噸一個是新型的隔墻材料它的優(yōu)點(diǎn)主要表達(dá)在一個是重量很輕，它是我們傳統(tǒng)材料的1/4到1/6的重量，很輕。這樣不用打太大的地基，也節(jié)約了很多技術(shù)本錢，它防火性非常好，雖然很薄，但是防火性是非常好的?？梢宰龅桨雮€小時到四個小時的防火等級，完全滿足我們國內(nèi)相關(guān)的建筑防火標(biāo)準(zhǔn)。再一個是它的整體平安性是很重要一個指標(biāo)，很多建筑墻體材料占70%，它的使用性能對我們有很大的影響。我們在這方面推廣板狀材料，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的砌塊材料，砌塊材料包括磚、粘土磚、加氣塊、空心磚等等，這都屬于砌土類材料。就是墻體很薄，但是功能很好、很齊全，到達(dá)強(qiáng)度、隔聲、防火相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求，同時墻體很薄，無形中又增加了我們室內(nèi)套用面積，這是別的材料沒有的一個優(yōu)勢。同時，它還有一個很好的環(huán)保作用，它可以起到很好的凈化空氣的作用，可以吸潮，另外可以凈化室內(nèi)的VOC、甲醛等有害氣體。從環(huán)保和平安來講，也是值得推廣的一個材料。防火型的外墻保溫材料是A級不燃型的外墻防火層保溫材料。新型建材之二：輕質(zhì)干掛式外墻保溫裝飾掛板系統(tǒng)采用干掛式安裝工藝，利用鉚固件，將凡美保溫裝飾復(fù)合板與建筑外墻有機(jī)聯(lián)結(jié)一體，一次性完成外墻保溫、裝飾與防水功能。系統(tǒng)自重4--5千克/平方米，適用于各類新建、改建的外墻保溫裝飾工程。不會出現(xiàn)簿抹灰系統(tǒng)中涂料開裂，瓷磚脫落等現(xiàn)象。輕質(zhì)干掛式外墻保溫系統(tǒng)特點(diǎn)：一、適用于各種基層墻體。二、不開裂，不脫落，高效節(jié)能，系統(tǒng)使用壽命長。三、易于安裝，施工不受氣候影響。四、裝飾外觀多樣，滿足不同建筑風(fēng)格。五、具有保溫，裝飾，防水三合一獨(dú)特功能。六、永久解決門窗框與墻面連接處漏水問題。七、系統(tǒng)性價比最優(yōu)。新型建材之三：液體壁紙液體壁紙與傳統(tǒng)涂料的區(qū)別：液體壁紙屬于水性涂料，液體壁紙同傳統(tǒng)涂料一樣抗污性很強(qiáng)，同時具有良好的防潮、抗菌性能，不易生蟲，不易老化。新型建材之四：天然無水粉刷石膏無水型粉刷石膏是一種高效節(jié)能，綠色環(huán)保型建筑裝飾裝修內(nèi)墻抹灰材料，具有良好的物理性和可操作性，使用時無需界面處理，落地灰少，抹灰效率高、節(jié)省工時、抹灰綜合造價低，可有效防止灰層空鼓、開裂、脫落，具有優(yōu)良的性價比。可以大大加快工程進(jìn)度，已普遍受到社會各界的歡送。形狀記憶合金形狀記憶合金是一種新的功能金屬材料，用這種合金做成的金屬絲，即使將它揉成一團(tuán)，但只要到達(dá)某個溫度，它便能在瞬間恢復(fù)原來的形狀。這類合金具有馬氏體相變。但凡具有馬氏體相變的合金，將它加熱到相變溫度時，就能從馬氏體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體結(jié)構(gòu)，完全恢復(fù)原來的形狀。形狀記憶合金由于具有特殊的形狀記憶功能，所以被廣泛地用于衛(wèi)星、航空、生物工程、醫(yī)藥、能源和自動化等方面。非晶態(tài)合金非晶態(tài)合金又稱為金屬玻璃，具有拉伸強(qiáng)度大，強(qiáng)度、硬度高，高電阻率、高導(dǎo)磁率、高抗腐蝕性等優(yōu)異性能。適合做變壓器和電動機(jī)的鐵芯材料。采用非晶態(tài)合金做鐵芯，效率為97%，比用硅鋼高出10%左右，所以得到推廣應(yīng)用。此外，非晶態(tài)合金在脈沖變壓器、磁放大器、電源變壓器、漏電開關(guān)、光磁記錄材料、高速磁泡頭存儲器、磁頭和超大規(guī)模集成電路基板等方面均獲得應(yīng)用。超導(dǎo)材料①零電阻性：超導(dǎo)材料處于超導(dǎo)態(tài)時電阻為零，能夠無損耗地傳輸電能。如果用磁場在超導(dǎo)環(huán)中引發(fā)感生電流，這一電流可以毫不衰減地維持下去。這種“持續(xù)電流”已屢次在實(shí)驗(yàn)中觀察到。②完全抗磁性：超導(dǎo)材料處于超導(dǎo)態(tài)時，只要外加磁場不超過一定值，磁力線不能透入，超導(dǎo)材料內(nèi)的磁場恒為零。③約瑟夫森效應(yīng)：兩超導(dǎo)材料之間有一薄絕緣層〔厚度約1nm〕而形成低電阻連接時，會有電子對穿過絕緣層形成電流，而絕緣層兩側(cè)沒有電壓，即絕緣層也成了超導(dǎo)體。當(dāng)電流超過一定值后，絕緣層兩側(cè)出現(xiàn)電壓U〔也可加一電壓U〕，同時，直流電流變成高頻交流電，并向外輻射電磁波，其頻率為，其中h為普朗克常數(shù)，e為電子電荷。這些特性構(gòu)成了超導(dǎo)材料在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域越來越引人注目的各類應(yīng)用的依據(jù)隱行材料隱形飛機(jī)采用非金屬材料或者雷達(dá)吸波材料，吸收掉而不是反射掉來自雷達(dá)的能量。雷達(dá)吸波材料分兩大類，一類是諧振型，一類是寬頻帶型。其中諧振型雷達(dá)吸波材料是為了某一頻率而設(shè)計(jì)的、以磁性材料為根底、能把相消干預(yù)和衰減結(jié)合起來的吸波材料。寬頻帶雷達(dá)吸波材料通常通過把碳-耗能塑料材料加到聚氨酯泡沫之類的基體中制成，它在一個相當(dāng)寬的頻率范圍內(nèi)保持有效性。把雷達(dá)吸波材料與雷達(dá)能量可以透過的剛性物質(zhì)相結(jié)合，形成雷達(dá)吸波結(jié)構(gòu)材料，這種材料還屬于保密的吸波材料之一。運(yùn)用最新的材料，隱形飛機(jī)在雷達(dá)上反射的能量幾乎能夠做到和一只麻雀的反射能量相同，僅僅通過雷達(dá)就想分辨出隱形飛機(jī)是非常困難的。發(fā)光材料稀土配合物發(fā)光材料：由于稀土離子本身的獨(dú)特結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，使得稀土離子在與配體配合后，所發(fā)出的熒光兼有稀土離子發(fā)光強(qiáng)度高、顏色純粹和有機(jī)發(fā)光化合物所需激發(fā)能量低、熒光效率高、易溶于有機(jī)材料的優(yōu)點(diǎn)。為人們探索新的發(fā)光能源、發(fā)光材料提供了新思路。其中吡唑啉酮及席夫堿因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和良好的金屬絡(luò)合能力，成為人們研究的熱點(diǎn)[7]長余輝發(fā)光材料：長余輝發(fā)光玻璃是指具有長余輝發(fā)光性能的玻璃材料或玻璃制品。長余輝發(fā)光玻璃同時具有長余輝發(fā)光材料晶體和玻璃長程無序、短程有序非晶體的特點(diǎn)。經(jīng)光激發(fā)后，在暗處產(chǎn)生余輝發(fā)光，發(fā)射光譜從440～650rim，發(fā)光顏色可實(shí)現(xiàn)白色、紫色，藍(lán)紫色、藍(lán)色、藍(lán)綠色、綠色、黃綠色、黃色、橙紅色、紅色。其發(fā)光的機(jī)理可以借鑒長余輝發(fā)光材料的發(fā)光機(jī)理解釋，主要是由材料中的稀土激活離子能級躍遷產(chǎn)生長余輝現(xiàn)象。[8]新型全色發(fā)光材料：采用高溫固相法制備了NaCaPO：Dy“系列樣品，并在紫外(uV)及真空紫外(VUV)區(qū)域研究了系列樣品的發(fā)光性能．紫外激發(fā)光譜顯示在350nm處有最強(qiáng)的激發(fā)峰，可以有效地吸收紫外光并將其轉(zhuǎn)化為可見光．真空紫外激發(fā)光譜說明，NaCaPO：Dy“能有效地吸收無汞熒光燈的激發(fā)源并將其轉(zhuǎn)化為可見光．系列樣品發(fā)光均呈現(xiàn)為白色，這種材料有潛力作為全色顯示材料應(yīng)用于發(fā)光二極管(LED)和無汞熒光燈中．關(guān)鍵詞熒光粉；磷酸鹽；uV光譜；VUV光譜；發(fā)光二極管(LED)；無汞熒光燈。[9]交通案例設(shè)計(jì)案例11)城市概況該市位于我國東部沿海經(jīng)濟(jì)興旺地區(qū)，是一個綜合型港口城市，北部有一條江，城市人口300萬人。中心城區(qū)東部是海港，城市用地選擇在山系與海港間過渡的相對平緩地帶，由于受周邊山地限制，城市布局呈分散組團(tuán)模式，由中心城區(qū)加三個組團(tuán)構(gòu)成，在中心城區(qū)江北規(guī)劃了兩個城市組團(tuán)，東部靠海邊一個組團(tuán)。城市西側(cè)、北側(cè)有高速公路通過，鐵路客運(yùn)站位于城市西南角(客貨混合)。東部沿海有一民用機(jī)場。建有工業(yè)碼頭和客貨混合碼頭假設(shè)干處，另有國道、省道等經(jīng)過城市。道路系統(tǒng)分為快速路、主干路、次干路、支路(未繪出)。試指出該城市交通系統(tǒng)的主要問題。注：該城市為一個大城市，交通系統(tǒng)組織比擬復(fù)雜，包含了水、陸、空各種交通方式。通過該案例可以比擬全面地了解城市綜合交通系統(tǒng)的規(guī)劃要求(設(shè)計(jì)要點(diǎn))及容易出現(xiàn)的問題。該方案中繪出的路網(wǎng)是城市主、次于路，沒有繪出支路級道路，因此可不考慮支路規(guī)劃問題。參考答案：城市對外交通系統(tǒng)存在的主要問題(1)鐵路客運(yùn)站距離市區(qū)過遠(yuǎn)，將加大城市內(nèi)部交通流量。該市是一個特大城市，根據(jù)大城市鐵路站場布置要求，鐵路客運(yùn)站須深入城市，位于市中心區(qū)邊緣，或距市中心2-3km應(yīng)把該站場向中心區(qū)移，方便使用，應(yīng)將客運(yùn)站與中心位置的貨站調(diào)換。(2)位于城市西南角的客貨混用鐵路站與城市之間沒有城市道路聯(lián)系，必須增加一條至中心城區(qū)的主干路。(3)過境交通穿越城區(qū)，對城市用地及布局造成較大影響(4)機(jī)場選址靠近市區(qū)，對城市造成噪聲污染，且對城市平安不利。(5)公路汽車長途客運(yùn)設(shè)施一般應(yīng)布置在城市中心區(qū)邊緣附近或靠近鐵路客站、水運(yùn)否站，并與城市對外公路干線有方便的聯(lián)系。在城市布局中應(yīng)有意識地結(jié)合城市對外客運(yùn)設(shè)的布置，形成城市對外客運(yùn)與市內(nèi)公共交通客運(yùn)相互轉(zhuǎn)換的客運(yùn)交通樞紐。據(jù)此，該市長途客運(yùn)站應(yīng)移至火車站附近，而且根據(jù)該城市用地規(guī)模，設(shè)2-3個長途汽車站。(6)組團(tuán)二中城市工業(yè)用地比擬集中，而到工業(yè)區(qū)的路只有一條，形成明顯的單向交通，對這條路的壓力過大，應(yīng)增加與工業(yè)區(qū)聯(lián)系的道路適當(dāng)分散工業(yè)用地，調(diào)整工業(yè)區(qū)布局。(7)該城市交通系統(tǒng)包括了水、陸、空三種方式，方案中沒有很好地組織水、路、空聯(lián)運(yùn)關(guān)系。城市道路網(wǎng)規(guī)劃存在的主要問題(1)城市主次道路網(wǎng)分工不明確，路網(wǎng)分布不均勻。(2)中心城市主干路過密，且不均勻，而江北兩個城市組團(tuán)路網(wǎng)過稀。組團(tuán)一、組團(tuán)二與中心城市聯(lián)系只有一座橋梁及道路，不符合城市交通與平安的根本要求，同時造成聯(lián)系道路和橋梁交通壓力過大。必須在兩個組團(tuán)中分別增加與中心城區(qū)聯(lián)系的道路，使每個組團(tuán)與中心城區(qū)間不少于兩條干道。(3)根據(jù)工程概況介紹，本城市是一個綜合性港口城市，貨運(yùn)碼頭必然承當(dāng)重要的貨物轉(zhuǎn)運(yùn)任務(wù)，應(yīng)有順暢、快捷的疏港交通道路。而方案中港口碼頭沒有一條順暢的城市干道，道路網(wǎng)的規(guī)劃顯然不合理。(4)道路規(guī)劃中畸形路口過多(中心區(qū))，不利交通組織。(5)道路線型較復(fù)雜，道路結(jié)構(gòu)不明確。(6)方案中布置了一個大型貨物流通中心，位置靠城市中心太近，不合理。貨物流通中心應(yīng)布置在城市外圍環(huán)路與通往其他城市的高速公路相交的地方，或結(jié)合鐵路站場和水運(yùn)貨運(yùn)碼頭布置，有利于經(jīng)濟(jì)合理的貨物流通和貨運(yùn)車輛的集疏，并減少城市中心地區(qū)交通的混亂。案例2城市道路交通系統(tǒng)組織模式分析圖中繪出了一種城市道路交通系統(tǒng)組織模式，運(yùn)用城市道路規(guī)劃原理和設(shè)計(jì)知識，改正此道路交通系統(tǒng)組織中錯誤不當(dāng)之處。由于斜向道路的運(yùn)用不當(dāng)，導(dǎo)致局部路網(wǎng)不成系統(tǒng)，布局不合理。主要是城市中心區(qū)周邊交通組織混亂，主干路無法通過，大量出現(xiàn)畸形路口。建議對中心區(qū)路網(wǎng)進(jìn)行調(diào)整，取消兩條向支路，連通主干路。城市中心區(qū)G點(diǎn)道路交叉口不合理。根據(jù)道路交叉口設(shè)計(jì)要求，一個交叉口交匯的道路通常為4條，最多不宜超過5條，而該路網(wǎng)中為了追求平面構(gòu)圖形式，導(dǎo)致6條道路在C點(diǎn)交叉，不符合道路設(shè)計(jì)原理。H、K兩路口設(shè)計(jì)不合理。根據(jù)道路設(shè)計(jì)原理，道路相交時，交叉角不宜小于600或大于1200。鐵路客運(yùn)站是人流高度集中地區(qū)，南側(cè)不應(yīng)是支路，應(yīng)改為主干路，至少為次干路。路段⑨一⑨應(yīng)調(diào)整為次干路并向北延長至鐵路客運(yùn)站。路段⑦一⑦在E—F段應(yīng)改為主干路。根據(jù)主干路合理間距控制，M—M不應(yīng)當(dāng)是次干路，應(yīng)改為主干路。案例3我國東部某市人口規(guī)模45萬人，編制了以制造業(yè)、商業(yè)為產(chǎn)業(yè)開展方向的城市總體規(guī)劃。圖示為總體規(guī)劃中的道路交通規(guī)劃。一條與其他城市相連的一級公路經(jīng)過城市西側(cè)；現(xiàn)狀有一條鐵路由城市北部穿過，并設(shè)有火車站；西江由城市東側(cè)穿過，航運(yùn)興旺，客運(yùn)、貨運(yùn)均有較好的根底。請指出道路交通規(guī)劃中存在的問題，提出修改建議，并做示意性的修改。參考答案：道路交通規(guī)劃中存在的問題有：①過境道路穿越城市，不合理；②城市主、次干道穿越鐵路過多；③東西向主干道偏少；④沿河兩岸，東西向聯(lián)系道路偏