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第1篇：化學材料論文范文

我國產學研一體化教育觀念已經深入到各高等院校的辦學理念之中，成為人才培養中的重中之重。我國的產學研合作主要是以高校、企業及科研單位相互合作的模式為主。在此合作過程中，由于各合作主體之間的利益關系從而導致合作方在資源和信息上的不對等致使企業缺乏必要的合作愿望同時相關政策的落后又使得合作雙方缺失組織機構及激勵機制，從而造成高校產學研合作無法建立良性的運行機制?？蒲?、教學、生產、應用之間的脫節缺乏推動產學研合作深化的利益機制是導致這一現象的主要原因，如何做好企業與高校的有效結合是高校人才培養中亞需解決的問題。

二、產學研一體化在材料工程類人才培養中的實施途徑

材料工程類人才培養需以“依據學科、面向應用、個人培養”為宗旨啟理調整專業結構不斷增強專業設置與市場需求的契合度提高學生的實踐操作能力和創新能力，為盡快適應社會生產打下牢固的基礎。

1.明確人才培養目標合理設置課程體系。

材料科學是一門理論與實踐緊密結合的學科。要想學生能夠更好的適應社會成為具有創新能力的專業人才必須具有扎實的理論知識周此在課程設置過程中應注重基礎理論課程的學習。只有掌握扎實全面的理論基礎并且加以融會貫通才能夠在將來實際生產中做到學以致用。結合新科技的發展不斷擴充自己的知識面不斷完善自己的創新能力在自己的專業領域才能有更好的發展。在課程選擇上除了必修的課程之外，可以針對材料類各專業方向的發展狀況增加專業選修課的設置由實踐經驗豐富的教師進行授課開拓學生的視野了解專業發展的最新動態。在此過程中要充分體現產學研合作的特點赴企業真正參與到教學環節中。企業可以結合當前工業的發展狀況，在專業課程設置過程中提出意見和建議加培養模式的確定、教學內容和方法、實踐性教學環節等。同時積極聽取企業對專業課程體系建設和規劃的意見與建議，tD實將實踐與理論、學習與創新、應用豐富教學內容改善教學方式。

2.構建實驗教學平臺焙養學生拓展能力。

實驗教學是高校培養學生動手能力最直接、最有效的方法。注重實驗教學才能更好地培養學生愛動手、愛動腦的習慣，以便于更好地適應社會需要。在課堂教學中書本內容難免過于枯燥無味無法激發學生的學習興趣河如果把實驗教學融入到課堂教學中把上課地點由課堂轉移到實驗室邊講、邊學、邊做遇到問題及時溝通就有可能充分激發學生的參與意識與主動性。在實驗過程中掌生的動手能力得到了鍛煉，創新意識也自然得到了培養，對專業學習的需求自然會提高。以《材料測試技術》課程為例與其在黑板上洋洋灑灑地介紹設備是如何裝備如何操作，不如帶領學生親自去實驗室對應著設備進行解剖分析甚至可以讓學生自己操作，這種教學方式更能加深學生的印象。另外值得注意的是在實驗教學中應注重綜合性、設計性實驗的設置。與驗證性實驗不同的是綜合性、設計性實驗需要學生對多門課程的內容進行綜合運用。教師可以結合科研方向及企業課題選擇實驗題目拓寬學生的專業知識面提高學生的專業水平。另外掌校應加大實驗室平臺的建設工作，為學生提供良好的實驗資源共享平臺。同時加強與企業間的聯合高等院校可以與企業共建研發機構洪建聯合實驗室、教學實驗示范中心、工程技術中心等研究機構企業對高校專業領域技術創新進行持續投入從而更好地實現資源共享焙養高素質的技術人才，保證科研的連續性，實現專業領域的不斷進步。

3.加強實踐教學環節真正實現校企聯合。

培養高素質的應用型工程人才必須要提高學生的實踐能力而學生的實踐能力取決于實踐教學。目前高校實現實踐教學環節最主要的方式就是校企聯合通過建立校內實習基地赴學生進行實踐活動。加強實踐教學環節就應該考慮學科知識的前后銜接合理安排實踐的內容及順序選擇合適的企業，實現真正的校企聯合。以實習為例材料專業可設置認識實習、生產實習和畢業實習三大實踐教學環節。這三大實習有先有后需要合理安排。畢業設計也是人才培養中重要的實踐教學環節之一。學生在選擇畢業設計題目時可以結合教師的縱向、橫向科研項目來選擇池可以按照自己的專業興趣方向選擇。對于已簽訂就業協議的或有就業意向的同學，則可實現企業和學校雙向培養的模式，允許學生到即將工作的單位結合該單位的實際生產情況選擇合適的課題真題真做河以更快地適應技術發展需要。通過校企聯合加強設計與實踐的結合，能更快地將專業知識運用到實際的研究和工程設計中去提高學生自身的實踐能力。

三、產學研一體化運作的應用前景

第2篇：化學材料論文范文

我國化學的基礎研究逐漸開始與|世界前沿化學研究接軌，正處于新的歷史發展時期?；瘜W科研隊伍有了較大發展，已經形成了一支規模較大、素質良好、年齡分布合理、學科門類齊全的化學研究隊伍，優秀人才隊伍不斷擴大，形成多學科前沿創新研究團隊。研究水平快速提升，國際影響力曰益增強，在國際組織和期刊中任職的中國學者越來越多，凸顯我國化學學科的國際地位明顯提高。專利申請和授權大幅度增加，自主創新的理念深入人心，自主知識產權的核心技術初具規模，為我國石油、化工產業和國民經濟的快速發展正在和必將作出重要貢獻。國家財政投入大幅增加，創新研究環境達到較大改善，具備了從事重大科學問題研究的條件和基礎。

我國在化學領域發表的文章總數和被引用文章數以及論文的引用次數逐年上升，已經躍居世界前列。在2000—2010年期間，中國在化學研究領域發表的SCI論文總量列世界第2位；2007、2008年成為SCI論文增長速度最快的國家見圖1、圖2)，在此期間論文被引用次數名列世界第四位；2005—2008年，中國在化學領域被引論文的數量超過曰本，成為重要研究成果的主要產出國家之一。論文的數量與質量同步提高，質量提高更快（見圖4)。中國化學在國際化學界頂尖1的論文比例從1998年的0.3%增加到2008年的8.1%中國人在化學領域發表的文章從19W—2!丨n3年的9%上升到2丨104—2丨IIm年的17%(有中國作者在內的所有文章）（源于基本科學指標.湯姆森-路透影響力的提高，我國化學家在包括IUPAC重要學術機構的擔任重要職務的人數越來越多，越來越多的中國化學家擔任包括Acc.Chem.Res.,Chem.Soc.Rev.,J.Am.Chem.Soc.,Angew.Chem.Int.Ed.,Adv.Mater.等重要學術期刊的編輯、副主編、編委、顧問編委。

           

我國化學領域越來越重視對知識產權的保護，專利申請數量穩步增力口。2009年中國化學科學領域在中國申請的專利件數已經超過曰本和美國(見圖5)。

我國生產的化工產品的銷售額占全球的比例有了大幅度提升，2009年已經超過美國，成為繼歐盟之后的第二大化工產品大國（圖6)。

中國化學發展存在的問題

近年來在化學領域頂尖刊物上發表的論文已經有了較大幅度的增長，專利申請有了較快增長，在國際化學界有了一定的影響。但是，我們必須清楚地看到，我國化學的發展與具有傳統研究優勢的歐美和曰本相比，仍然存在著較大的差距，這主要體現在：高質量、原創性和系統性的研究成果仍然較少；國際頂尖科學家還很少；研究隊伍在化學的各個分支研究方向結構不甚合理；缺乏與其他學科的深度交叉融合，缺乏化工產業的核心技術以及對相關產業的發展缺乏引領作用等。因此，充分的認識目前我國化學發展的制約因素和存在的問題，在“十二五”期間進行正確的引導，對維護我國化學的健康和可持續發展具有重要的意義。

中國化學學科發展的戰略

一是要保持已有優勢，發展新的特色領域。在已有的研究基礎上，繼續深入開展以化學合成及理論為核心，以材料科學、能源科學、生命科學、農業科學、環境科學和信息科學等領域的重大需求為導向，發展定向、高效、低耗、綠色的化學合成、能量和物質轉換體系及相關技術，加強基礎研究思想和方法向原理器件設計和制備技術的轉化，強化探索和創新意識，注重基礎研究和應用研究的結合與協調發展，加快化學科學的全面發展。

二是要鼓勵具有原創性的新思想、新概念、新理論、新方法的提出，鼓勵變革性研究項目，對重大基礎問題科學研究應給予持續性的支持，使我國在一些重要的研究領域取得突破，形成一些由我國科學家提出的、在國際上具有重要影響的學術思想和理論，使我國在化學科學的若干領域的研究水平跨入世界先進行列，且在一些領域形成優勢和特色。

三是要在化學科學的前沿和新興領域取得重要突破，趕超國際先進水平。在化學科學的前沿及其新興領域，選擇具有一定基礎和優勢、關系國計民生和國家安全的關鍵科學問題，集中力量，重點突破。爭取在揭示分子及其組裝體的可控合成、設計規律、性質與微觀結構的本質關系，在高性能、不同凝聚態結構化學材料體系的制備、表征、理論模擬和計算方法，在高效能源和物質轉化催化劑的設計和機理，在關乎人類生存和健康的藥物設計和合成等領域取得重要研究成果。

四是要加強學科交叉，形成新的生長點，有重點地發展一些新的國際前沿研究領域。瞄準化學科學前沿和國家戰略需求，完善學科布局與結構，注重和加強化學科學各分支學科及其與材料科學、生命科學、信息科學、納米科學等學科的交叉、滲透和融合，推動學科建設，形成新的學科生長點，賦予化學科學新的內涵和生命力。前瞻性地重點部署和發展一些新的具有戰略意義的國際前沿研究領域（例如：能源、環保、生物、催化等），組織學科交叉研究和多學科綜合研究。

五是要面向國民經濟與國防建設的重大需求，取得一批具有自主知識產權的應用性成果。深入開展與化石能源高效綠色轉化、太陽能和核能利用相關的能源科學和材料研究，深入開展與光、電、磁等的發生、轉換、存儲、輸運、顯示和掩蔽相關的信息和防護科學和技術研究，深入開展與人體健康相關的檢測、診斷和治療藥物和技術研究，深入開展與動植物生長、發育和抗逆性相關的農業科學和技術研究，深入開展以水資源、土壤和空氣等相關的分離凈化科學和技術研究，堅持不懈地推動關鍵領域技術的群體突破。

第3篇：化學材料論文范文

關鍵詞：混凝土，裂縫，預防，處理

 

1　常見裂縫分析及預防

1.1　混凝土塑性收縮裂縫及預防

塑性收縮是指混凝土在凝結前期。表面因失水過快而產生的收縮。一般在干熱和大風天氣裂縫較為常見，形狀多為中間寬、兩端細、互不連貫且長短不一，較長的裂縫可達2m－3m，寬度可達0.5cm，嚴重影響混凝土的抗滲性和耐久性。

主要預防措施：一是選用干縮值較小、早期強度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。二是嚴格控制水灰比，在保證混凝土施工所需坍落度和和易性的前提下盡量減少水的用量，必要時摻入減水劑。三是澆筑混凝土之前，將基層和模板均勻澆水濕透。四是及時覆蓋握料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等，保持混凝土凝結前表面濕潤，或者在混凝土表面噴灑養護劑等進行養護。

1.2　沉陷裂縫及預防

沉陷裂縫的產生主要是由于結構地基浸水、土質不勻或回填土不密實等原因引起不均勻沉降所致；另外在混凝士硬化過程中由于模板剛度不足或支撐底部不牢固也會引起沉陷裂縫。主要預防措施：一是在結構施工前，保證地基處理質量。原地基土必須密實、均勻，并達到設計要求的承載能力；回填土嚴格按規范規定分層夯實，達到設計要求的壓實系數。二是在基坑或地基周圍做好防護措施，防止地基被水浸泡。三是保證模板有足夠的強度和剛度。在支撐底部加設墊板保證支撐牢固。論文格式。并使地基受力均勻。論文格式。四是模板拆除的時間不能過早，且要注意拆模的先后次序。五是在結構自重不同或建筑物層高不同的相鄰部位設置后澆帶，待相鄰結構沉降基本趨于穩定后再澆筑。

1.3　溫度裂縫及預防

溫度裂縫的走向無一定規律，通?？v橫交錯，深淺不一。長短邊比例較大的梁板結構，裂縫多平行于短邊，沿著長邊分段出現，中間較密、較寬。裂縫的寬度受溫度變化影響較大，冬季較寬，夏季較窄。此種裂縫的出現會引起鋼筋的銹蝕和內部混凝土的碳化，嚴重影響其使用功能和耐久性。主要預防措施：一是盡量選用低熱或中熟水泥，如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。二是在保證混凝土強度的前提下。改善骨料級配，摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量。三是在保證混凝土和易性和滿足施工需要的前提下，降低水灰比。四是改善混凝土的制作工藝，降低混凝土的澆筑溫度。五是在混凝土中摻加一定量的緩凝劑，推遲熱峰的出現時間。六是加強混凝土溫度的監控，及時采取冷卻或保溫措施，減小混凝土的內外溫差。論文格式。七是加強混凝土養護，混凝土澆筑后，及時用濕潤的草簾、麻片等覆蓋，并注意灑水養護，適當延長養護時間。八是混凝土中配置少量的小規格鋼筋或者摻入纖維材料將混凝土的溫度裂縫控制在一定的范圍之內。

1.4　化學反應引起的裂縫及預防

化學反應引起的裂縫一般在鋼筋混凝土結構中分為堿骨料反應裂縫和鋼筋銹蝕裂縫兩種。建筑工程中限于混凝土的構成，在其拌和后會產生一些堿性離子，這些離子與某些活性骨料發生化學反應并吸收周圍環境中的水分而膨脹，造成混凝土酥松、脹裂。這種裂縫一般出現在混凝土結構使用期間，一旦出現很難補救，因此應在施工中采取有效措施進行預防。主要的預防措施有：一是選用堿活性小的砂石骨料。二是選用低堿水泥和無堿外加劑。三是選用能抑制堿骨料反應的摻和料。由于鋼筋混凝土結構施工不良引起的鋼筋保護層薄、露筋、蜂窩、麻面等不利現象，使得有害物質與外露鋼筋或穿過混凝土與內部鋼筋產生反應而銹蝕，銹蝕的鋼筋體積膨脹，導致混凝土脹裂，此種類型的裂縫一般沿鋼筋的位置出現。通常的預防措施；一是在澆筑混凝土前，嚴格檢查鋼筋保護層，保證其厚度滿足設計要求，同時確保鋼筋綁扎牢固且位置準確，避免振搗混凝土時鋼筋移位而露筋。二是采用級配較好的砂石骨料配制混凝土。三是混凝土澆筑要振搗密實。四是拆模后及時處理混凝土的夾渣、蜂窩和麻面現象。

2　常見裂縫處理方法

2.1　表面修補法

表面修補法是一種簡單、常見的修補方法，它主要適用于穩定和對結構承載能力沒有影響的表面裂縫以及深迸裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料，在防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續開裂，采用在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布的方法，當混凝土表面裂縫數量較多，分布面較廣時，常采用增加一層水泥砂漿或細石混凝土整體面層的方法處理，同時整體面層內宜配置雙向鋼絲網。

2.2　混凝土置換法

混凝土置換法是處理嚴重損壞混凝土的一種有效方法，此方法是先將損壞的混凝土剔除干凈、潤濕，然后涂刷結合層，最后再置換入新的高一級標號混凝土或其他材料。常用的置換材料有：普通混凝土、水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。

2.3　結構加固法

當裂縫影響到混凝土結構的性能時，就要考慮采取加固法對混凝土結構進行處理。結構加固中常用的主要有以下幾種方法：在構件上外包型鋼、粘貼鋼板加固；在構件上增設支撐點加固；在構件上施加預應力加固等。

2.4　灌漿、嵌縫封堵法

灌漿法主要適用于對結構整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補，它是利用壓力設備將膠結材料壓人混凝土的裂縫中，膠結材料硬化后與混凝土形成一個整體，從而起到封堵加固的目的。常用的膠結材料有水泥漿、環氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學材料。嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法，它通常是沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性或剛性止水材料。以達到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等；常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。

3　結論

建筑工程中混凝土裂縫種類較多，而且是普遍存在的一種現象，它的出現不僅會影響建筑物的外觀，還會影響建筑物的使用功能和耐久性，嚴重者將會威脅到人們的生命和財產安全，因此要根據不同的部位、形態以及嚴重程度對混凝土裂縫進行認真分析，采用合理的方法進行處理，并在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現和發展，保證建筑物和構件安全、穩定的工作。

第4篇：化學材料論文范文

化學系十分重視科研創新，堅持理論與實踐結合、基礎與應用兼顧的傳統。近年來，以分子催化、化學材料和蛋白質組學為研究重點，積極開展面向國民經濟和社會發展的高新技術和應用開發研究。2000～2008年間，共承擔國家和有關部門科研項目800余項，獲各類經費累計3.31億元，發表科研論文2690余篇。2008年實到科研經費達4584萬元，在研的225個項目中，有國家“973”項目及子項目22個“663”子項目12個，國家自然科學基金重點項目1個，上海市重點項目7個；在Nature matertal.JACS，Angew Cheme等國際知名雜志上發表SCiE論文325篇，其中IF>3者占30％以上。近年來獲得國家自然科學二等獎、國家技術發明二等獎、國家科技進步二等獎各1項，上海市和各部委自然科學一等獎1項、科技進步一等獎8項和二等獎7項，技術發明一等獎和二等獎各1項，何梁何利基金“科學與技術進步獎”2項，以及上海市自然科學牡丹獎2項、上海市科技精英和青年科技英才獎4項、中國化學會青年化學獎3項等，還獲得國家基金委和上海市優秀創新群體各1項。

作為國內最高水平的化學研究基地之一，化學系一貫重視產學研結合，通過與企業合作，解決實際問題，為促進我國化工行業發展發揮了積極的作用。近十年來，化學系在推動產學研結合方面進行了大膽的嘗試與創新，在一系列強有力舉措的推動下，化學系科研技術的產業化發展取得了豐碩的成果。自1999年來化學系已建立校企聯合研發中心16個，項目研究經費超過8000萬元：重大橫向課題68項，累計合同金額16億元；獲得市級以上榮譽20余項，應用相關專利授權282項。

以化工行業發展為導向，構筑科技成果產業化孵化室是化學系產學研研究的目標，在此指導下，化學系開展了以下富有成效的探索與實踐。

充分依托學校產業化資源，促進基礎研究的開展

產業化的成功實現離不開基礎研究的支撐，化學系在基礎理科研究方面具有雄厚的實力，為大量高新技術的產業轉化奠定了堅實的基礎。同樣，復旦大學豐富的產業化資源也為基礎研究的開展提供了充足的動力與支持。在復旦大學產業化與校產管理辦公室的直接幫助下，化學系在基礎研究與產業轉化方面均獲得了良好的發展。2009年舉辦的復旦大學科技成果產業化論壇――化學專場為化學系與企業之間搭建了一個良好的交流平臺，已有多項技術通過此次論壇獲得企業青睞并形成合作，《文匯報》、《上?？萍紙蟆返榷嗉颐襟w均進行了報道。

舉全系之力，扎實推進科研成果的產業轉化

化學系科研成果產業化堅持以優勢項目為突破口，集全系的力量促進重大項目的成果轉化，同時，也強調以大項目帶動小課題的發展，并通過資源整合的形式推動具有獨創性的高新技術的迅速轉移，切實將科學技術轉化為生產力。如化學系陳芬兒教授的d-生物素不對稱合成技術，成功填補我國該技術領域的空白，打破國外壟斷，在成功實現成果轉化后，三年內已創造產值5億余元，奠定了我國在該項技術上的國際領先地位。

基礎與應用并重，堅持對產學研人才培養的投入

產學研人才的科技成果產業轉化的基本要素，化學系始終堅持基礎研究與應用開發并重，在兩類人才隊伍的培養上均給予了大量投入。應用化學所的成立正是對應用型人才培養的一項重要舉措，全日制工程碩士培養工作的啟動也將為產學研課題的開展產生積極的推動作用。目前，化學系已經形成了一批基礎與應用兼修，重點各有不同的綜合型研究隊伍，為保障和促進化學系科研成果開發與產業化轉化創造了良好的人才環境。

加強與地方政府聯系，建立長期穩定的合作關系

加強與地方政府的聯系，可以形成長期穩定的合作關系，將過去由課題組與地方上某個企業、機構之間隨機性強、短期的合作方式提升一個層面，產學研工作可以將化學系學科特點與地方政府的發展規劃相結合，有組織、有計劃地形成一些重大的合作項目，通過有條件、有步驟地實施，以形成若干具有重要影響的科技成果，以及提高成果轉化的成功率。與地方政府的合作，有利于符合政府發展規劃的企業獲得更多的政府支持，也有利于提高校企合作的達成率。

第5篇：化學材料論文范文

Abstract： Solar cell film has been widely used in the production of flat panel displays. And the ITO film is one of the most widely transparent semiconductor films. This paper mainly studied the melting law of ITO film under ultrashort wave laser ablation. Through a series of laser experiments， this paper aimed to identify the basic physical mechanisms and melting and ablation process of ITO film in the far-infrared laser. After the experiment， this paper identified the melting threshold energy density and the melting rate under different laser energy density and the relationship between the film thickness and the threshold energy density.

關鍵詞： 太陽能電池；ITO薄膜；激光直寫技術；超短波激光燒蝕；閾值能量密度

Key words： solar cells；ITO film；laser direct writing；ultrashort wave laser ablation；threshold energy density

中圖分類號：TH11 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）31-0032-03

0 引言

在平板顯示器和太陽能電池的生產中透明導電薄膜的工業應用是不可缺少的——而這兩大市場元素正在快速成長起來。工業上人們可以在此類薄膜上設計安裝各類電路圖，而這類薄膜在可見光范圍內具有很高的透光率。

為了使ITO薄膜的優良性能得到應用，工業上需要將其進行剪裁，從而得到所需要的功能結構。半導體工業中剪裁ITO薄膜的傳統的工業方法利用所謂的濕法刻蝕法。而此方法需要各種不同的制造平臺，大型昂貴的機器設備，使用有毒化學物質。全球平板顯示器市場上價格的競爭使得制造上不得不需求新的制造方法。

據現存的等離子平板顯示器生產工藝顯示，濕法刻蝕的生產中，單單一個生產平臺就至少需要6個工作站，而每個工作站只能加工最多7個2160×2460mm大小的平板玻璃毛坯。然而每個加工站的花費就要達到幾百萬美元之多，而單個薄片步進需要花費大約12美元左右。每套模型設備價值大約100百萬美金，此外，濕法刻蝕需要對有毒作物，酸性化學材料進行處理，以免對環境造成污染。

于此相比較而言，激光快速圖案成型工藝在平板顯示器的生產中只需要兩個加工站就可以完成所有的加工程序：其中一個應用于平板顯示器的加工，而另一個應用于玻璃基體的沖洗。據估計，工業上應用的激光快速圖形成型機，單臺花費不到6百萬美元——大大節省了設備成本。不僅如此，另外一個好處在于：應用此種方法可以省去大量的生產步數——有效的省去了三分之二加工步數——包含激光快速圖案成型模型在內的花費最多也只不過幾千美元而已。而且快速激光圖案成型工藝是個干加工工藝過程，在第二步玻璃基體的洗滌中，也是采用蒸餾法進行操作——這就避免了對有毒洗劑和酸性化學物質的使用，也大大節省了用于對此類物質進行處理的花費。而此技術最杰出的貢獻在于，它克服了濕法刻蝕工業在加工大型平板中刻線不一致的加工缺陷[1][2][3][4]。

本論文中將要對高頻率皮秒激光下基于玻璃基體上的ITO薄膜材料的燒蝕過程進行研究。實驗中將采用遠紅外激光（1064nm）。激光實驗結束后還將采用在一系列光學儀器對靶材進行觀察和分析，比如，這其中將使用掃描電子顯微鏡和白光干涉儀。

而本論文的主要目的在于找出基于玻璃基體上的ITO薄膜在高頻率激光燒蝕下的關鍵熔化閾值。此外，在ITO薄膜圖案成型過程中的加工系數也將在論文中進行優化，以求在能量消耗最少的情況下得到最好的加工質量。具體的說，在ITO薄膜燒蝕過程中所需要的最佳的激光刻蝕速度和激光能量，既能夠將ITO材料完全移除，又不對玻璃基體造成損傷。

ITO薄膜在皮秒時間域內的激光燒蝕實驗：

本章主要通過實驗的方法對ITO薄膜在皮秒激光燒蝕下的過程及規律進行研究。實驗過程分為兩個部分，遠紅外激光實驗和紫外光激光實驗，本文基于實驗數據對ITO在兩種不同波長激光下的燒蝕過稱做了總結，找出二者之間的異同。在本章的最后，將給出ITO和玻璃在1064nm和355nm波長下的物理性能。

1 實驗設置

實驗設置由激光器以及一系列光學儀器組成。光束放大器beam expander，反光鏡mirror，激光掃描器scanner，移動平臺motion stage。另外不可缺少的還有電腦控制設備和相關的軟件，用來控制激光束和移動平臺。激光從激光器發射出后，被放大器進行3倍放大，再通過一系列的反光鏡被引入到掃描器中，通過電腦軟件可以控制激光器在靶材表面的移動。另外，用來分析和測量熔化斑點直徑的儀器和方法也將在本部分進行簡單介紹。而在分析過程中，光學顯微鏡，白光干涉儀以及掃描電子顯微鏡也是不可缺少的。

該系列實驗中使用的是HYPER RAPID 25激光器，由Lumera Lasers GmbH設計制造。該儀器屬于全固態被動鎖模側泵大功率Nd：YVO4激光器，能夠產生50MHz頻率的皮秒激光。激光脈沖頻率可由電光調制器（EOM）中的定位裝置進行調節。輸出頻率在200kHz與1000kHz之間。激光器基本波長為1064納米（遠紅外光）。通過二次和三次共諧產生器（SHG和THG）可產生532納米（綠光）和355納米（紫外光）波長的激光。因為激光器發射的是TEM00式激光，因此該激光束可以用高斯光束進行描述。

激光器，掃描儀，以及平臺都由電腦上的特殊軟件進行控制和調節。該軟件控制掃描速度和位置，激光能量和激光頻率，以及平臺的移動位置。有了該軟件，可以將ITO薄膜剪裁成工業上所需要的功能結構。此外，在工業生產中，不同的生產上使用不同格式的數據文件，而該軟件能夠兼容多種格式的文件，甚至圖片格式也可讀取。因此，可將復雜形狀的圖案存儲為圖片格式，由該軟件直接讀取，從而實現對ITO材料復雜圖形的加工。

2 ITO薄膜的單脈沖激光實驗

在論文的本章節中將對所有實驗進行描述并對實驗結果進行討論和分析。其中第一小節將對實驗中使用的重要參數和公式重點解釋。在隨后的小節中將對不同厚度ITO薄膜靶材在不同波長激光下的熔蝕中的表現進行描述和討論。首先將重點討論單脈沖激光燒蝕實驗的結果，該實驗中所需要的輸入能量密度的計算方法，移除ITO材料所需要的閾值能量密度，以及ITO薄膜的光滲透深度。

實驗過程：整個單脈沖實驗的目的在于計算出能量密度值，閾值能量密度值和光滲透深度系數。此外，通過該實驗可以對ITO材料在不用波長激光下不同的熔化規律得到直觀的了解。所有的單脈沖實驗全部采用的激光掃描速度。利用該速度可以確保熔化斑點能夠相互分離開來?；诿}沖頻率達到了200kHz，因此最大半徑為40？滋m的熔化斑點可以保持相互分離而不重疊。所得到的熔化斑點的半徑由白光干涉儀進行測量。在儀器的幫助下可以得到熔化斑點關于半徑和深度的信息。有了這些數據就可以計算出ITO材料光滲透深度值。

在該實驗中所有樣本靶材使用范圍從0.4J/cm2到13.2J/cm2能量密度的激光進行輻照。激光將從ITO靶材正面入射。從能量密度為0.64J/cm2開始，實驗中得到的ITO靶材表面可以觀察到熔化的斑點。熔化深度隨著能量密度的增加而提高。在能量密度為2.33J/cm2時只可以得到部分熔化的斑點。而當能量密度從3.52J/cm2開始可以清楚的觀察到，ITO材料在熔化斑點中心部分可以被完全移除。該中心部分的半徑隨著能量密度的增加而增加，然而當能量密度甚至達到13.20J/cm2之高時ITO材料熔化斑點的周邊仍然沒有被移除。當能量密度為5.20J/cm2時，未能熔化的邊緣寬度為10.4？滋m，而當能量密度為13.20J/cm2時該邊緣寬度為10.95？滋m。而熔化斑點的深度隨著能量密度的提高成步進式增加的趨勢。在ITO材料被完全移除之前，可以觀察到熔化深度隨著能量密度的增加在40納米到60納米范圍之間增加。實驗中甚至使用更高密度的能量時也沒有對玻璃基體造成損傷。

接下來，在這一段中將重點研究ITO薄膜熔化閾值的計算方法。這里本文使用30號樣本舉例進行講解。

圖1為遠紅外激光實驗中樣本熔化斑點半徑值平方與不同能量密度之間的關系曲線圖，實驗中激光由ITO正面方向入射。從該曲線圖中可以清楚的觀察到，由直線逼近方法得到的直線斜率，以及Y軸截距分別為322.46 和 579.58。熔化閾值能量密度就可以按照前文所介紹的方法計算出來。經過計算可以得到結論，基于玻璃基體之上的ITO薄膜材料在遠紅外激光脈沖下的熔化閾值能量密度為0.573J/cm2。

通過這種方法，所有樣本靶材（Nr.2-Nr.42）的熔化閾值能量密度就可以全部被計算出來。而通過這些不同樣本的熔化閾值能量密度，就可以做出不同ITO薄膜厚度與相應熔化閾值能量密度之間的關系曲線圖。

由曲線圖2可以清楚的看到，閾值能量密度隨著樣本厚度的增加而成遞減趨勢。從樣本2到樣本20，閾值能量密度隨著ITO薄膜厚度的增加迅速遞減，樣本20到樣本42之間，閾值能量密度并不隨著ITO薄膜材料厚度的變化而變化，而成相對穩定的趨勢。

3 ITO薄膜材料在遠紅外激光下的熔化規律

正如前文所提到的，ITO薄膜材料在不同波長的激光下呈現出不同的熔化規律。在前幾年中已有一些論文對基于玻璃基體之上的ITO薄膜材料的激光熔化規律進行研究，而所有研究結果都一致顯示，在1064納米波長激光下，ITO薄膜可以用過熱蒸發被完全移除。通過對ITO薄膜靶材表面溫度的數據模擬，人們發現，在該波長激光下，ITO材料的表面溫度可以被加熱到沸點之上。在遠紅外波長激光下，樣本靶材只有ITO薄膜材料吸收光子后被加熱，因為在該波長激光下，玻璃材料被完全透射并不吸收光子。

參考文獻：

[1]M. Y. Xu， J. Li， L. D. Lilige， P. R. Herman， "F2- laser patterning of indium tin oxide （ITO） thin film on glass substrate"， Applied Physics A， vol. 85， no. 1， pp. 7-10， 2006.

[2]H. W. Choi， D. F. Farson， J. Bovatsek， A. Arai， D. Ashkenasi， "Direct-write patterning of indium-tin-oxide film by high pulse repetition frequency femtosecond laser ablation"， Applied Optics， vol. 46， no. 23， pp. 5792-5799， 2007.

第6篇：化學材料論文范文

關鍵詞可持續發展 生態設計 室內環境

中圖分類號:J0文獻標識碼:A

生態、環境和可持續發展已經成為二十一世紀面臨的最迫切的問題。室內生態設計問題同時也已經成為生態建筑研究中極為重要的內容之一,工業社會以來,人口劇增,自然資源大量消耗破壞以及環境的污染等問題已經成為當今社會所亟需關注的問題。一個可持續發展的未來要求我們必須對這些問題做出決策,這種決策將決定我們下一代繼承的地球是否適合居住。九十年代以來,隨著國家經濟生活的發展,室內裝飾設計已深入到各種類型的建筑中,室內設計所使用的材料也涉及到如鋼鐵、有色金屬、化工、紡織、陶瓷、塑料、玻璃等多種物質。事實上,室內設計的施工使用中所引發的種種環境和社會問題,都將可能破壞生態環境。追求可持續發展是人類社會的最佳選擇和共同任務。

1 我國室內設計的現狀及生態問題

“生態”可以理解為生存環境或條件,人類生存環境的主體是建筑,由于人口膨脹以及天災人禍所累積的負面影響產生的能源、土地、建房、環境等危機更加日益破壞生態平衡,并威脅到全球的可持續發展。隨著人類生活水平的不斷提高,對于室內環境的要求也日趨增強,已經不僅僅滿足于功能需求,而發展成為物質與精神并重的空間需求。對生活環境要求的增高,生態問題也隨之增大。首先存在普遍存在追求豪華、新穎、氣派的傾向,近年來,人們生活水平的提高加強了人們特質文化需求的進程,追求的東西也越來越多,對于居室空間已經不僅僅是滿足于其實功能需求,對于美觀、氣派、流行、時尚等的追求也日益增強。正因如此,在某些室內設計中他們會過分使用一些較為珍貴的裝飾材料,像不銹鋼、鋁板、玻璃、磨光石材、大理石板等材料,這些材料的運用不僅僅是用于大型的公共建筑室內空間中,甚至在某些所謂的豪宅中也用大理石板裝修墻面,用不銹鋼包柱子,以至于造成大量耗用不可再生的珍貴裝修材料,對建筑業的可持續發展是極為不利的。

其次,室內裝飾材料選用的偏差性。裝飾材料已經成為室內裝飾設計中重要的裝飾元素之一,越來越多的人喜歡通過材料本身的材質美、肌理感來裝飾室內空間環境。正由于這種風氣的產生與發展,人們往往會忽略材料本身所具有特性,忽略材料中所含的有害物質――這些對于身體有害的物質?，F代室內裝飾中大量使用人工合成的化學材料,其中相當一部分化學材料,含有對人體有害的物質,這些物質在使用中還會長時間散發出來,不僅有刺激性氣味污染室內空氣,而且影響人的健康,甚至會有一部分人的身體會對此產生過敏現象,患上所謂的“住房癥”。

2 可持續發展觀在室內生態設計中的定位

我國實施可持續發展戰略的指導思想是:堅持以人為本,以人與自然和諧為主線,以經濟發展為核心,以提高人民群眾生活質量為根本出發點,以科技和體制創新為突破口,堅持不懈地全面推進經濟社會與人口、資源和生態環境的協調,不斷提高我國的綜合國力和競爭力。可持續發展就是既要滿足當代人們的需要,又不損害后人的需求及其共存的發展觀?？沙掷m發展的設計理念,要求通過設計來促進人與周圍環境的協調,使人類賴以生存的環境能夠持續地走向未來,而不是對環境的剝奪和污染。從而達到人工環境與自然環境和諧共存、共同發展。因此,可持續發展是當代設計師所要研究的重要課題之一,時刻應該思考如何在設計中使用健康的材料并保持與生態環境的平衡,有效并高效利用材料以便利于環境的生態保護。

近年來,國際上已開始注重室內環境生態設計的研究與實驗,提出了以“生態概念”理論為基礎的邊緣性研究,并開展了一系列的活動,其目的是克服工業社會發展中對生態環境的破壞,使人類生存環境達到高層次的文明水平。現代生活的居住環境要求室內設計符合生態學的觀點,運用基本無毒無害的純天然材料和綠色建材,創造出回歸自然,環保節能且自然,簡樸、高雅的室內環境。人們寄希望通過設計來改善人類自身的生存環境,追求室內環境的風格與個性。

2.1 裝飾材料的“綠色”定位

新材料的拓展賦予室內裝飾豐富的物質基礎,可以充分利用不同材料的質地特征進行合理搭配,從而可以獲得千變萬化不同風格的藝術效果。在選擇裝飾材料上,人們已經不再拘泥一格,而是打破傳統的思想,打破一些固有的思想形式,去選擇一些新型環保的建筑裝飾材料,同時還具有功能與美觀相統一的材料。

生態環保型裝修材料正在逐步實現清潔生產和產品生態化,在生產和使用過程中對人體及周圍環境都不產生危害,從室內更新出的舊材料又比較客易轉換,并且可以作為再生資源加以利用,生產新產品。這是所有建筑材料的發展方向。目前已研制出的無毒涂料、再生壁紙等,都在不同程度上實現了上述目標。由于現在大多數產品都還達不到這種要求,因此裝修材料首先要考慮選擇無毒氣散發、無刺激性、無放射性、低二氧化炭排放的材料,在真正意義上實現環保、生態、綠色,走上可持續發展之路。

2.2 裝飾空間中視覺的“綠色”定位

室內裝飾設計,其實就是要滿足人們的精神需求,通俗說也就是人的審美意識和審美情趣,皆是對空間環境提出實用性、藝術性和個性等基本生活原則。是強調科學與藝術相合、強調整體性與系統性特征的設計,是人類社會的居住文化發展到千年文明高度的標志。采用不同的裝飾手法、裝飾元素、裝飾材料都能表達出不同的空間形式?！熬G色”設計也日漸成為時代的主題,從色彩、造型、肌理表現上都能體現出人們對于室內空間環境的追求的深層體現。

色彩的應用不需要額外的工作盆,只要事先做好構思,在進行其它環節設計時伴隨著色彩的考慮就可以實現。因此十分簡單易行。色彩應用又是如此的經濟,在住宅中用較少的花費,例如重新粉刷、更換織物等,就可以使室內面貌喚然一新、賞心悅目。其次,使“綠色”造型,在時間和空間上達到永恒,達到自然美與人工美相結合的生態風格,迎合人們親近自然、追求恬靜的生活方式,

綠色能讓人回歸自然,放松、愉悅心情。同樣,在材質本身上的肌理效果就加深了這種感覺,不僅僅局限于視覺享受,深入到了人的知覺享受,讓使用者感知回歸自然。顯示素材肌理的的本來面目,可以起到一定的暗示功能性,如一般織物質地柔軟、手感舒適,易產生溫暖舒適的感覺,使人親近。

3 可持續生態思想與室內設計創意

設計的目的是為人,而人的本性又是回歸大自然,設計師力求人與自然和諧的創意理念,必將具有強大的生命力。大自然提供給設計師想象的空間無窮無盡,今天現代化的高樓大廈的原型來自于“獸洞”、“鳥巢”;現代化飛機的原型來自于天空的飛鳥;現代化輪船的原型來自于水中游魚的發展。近年來,出現的以“回歸海洋”、“走向天空”、“返樸歸真”等為設計主題的室內空間,如雨后春筍應接不暇,這些都源于自然界原型,然而又是通過設計師活躍且豐富的想象力,獲得創造靈感而實現的。

生物為了存在和發展,最起碼的條件是必須平衡地心吸力,防御一切外力,適應自然環境。在長期的進化過程中自然而然地選擇了最合理、最穩定、最經濟的結構形態。這就為設計題提供了一個成熟而可行的創意觸點。

4 結語

綜觀上述,建造一個生態城市的熱潮正在我國興起。其實,任何一個居住城市都是自然和人文生態結合的“生態”城市,只不過有些生態合理,有些城市生態而已。居住區不只是一類避雨遮蔭御寒的人類棲息地,也是人類與自然環境、社會環境、經濟環境和文化環境的生態關系。在呼喚生態,追求環保的室內生態設計思潮涌起的今天,用可持續的發展觀來進行室內生態設計無疑是正確選擇,也是與自然和諧,體現現代審美情趣的重要設計思維。

注釋

①夏云.生態與可持續建筑.中國建筑工業出版社.

②中國21世紀初可持續發展行動綱要.中國環境科學出版社.

參考文獻

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[2] 沈克寧,馬震平.人居相依―應當怎樣設計我們的居住環境[M].上海科技教育出版社.

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[4] 邵龍.室內空間環境設計原理[M].中國建筑工業出版社.

[5] 張月.室內人體工程學[M].中國建筑工業出版社.

[6] 王洪濤.生態居住空間[J].新建筑.

[7] 肖篤寧.景觀生態學一理論、方法及應用[M].中國林業大學出版社.

[8] 歐陽志云.區域持續發展生態規劃方法.現代生態學的熱點問題研究[M].中國科學技術出版社.

第7篇：化學材料論文范文

[關鍵詞]素質教育　教學　創新意識

創新是人類社會生生不息、永遠向前的動力，是一個民族發展的靈魂。傳統教學注重學生對知識的掌握程度，忽視學生創新能力的培養。素質教育是根據人和社會發展的需要以全面提高學生的基本素質為目標，以尊重學生的主體性、注重開發學生的潛能、注重形成和健全學生的個性為特征的教育。這就是說素質教育是把學生的創新能力的培養放在第一位。因此，中學素質教育中創新意識的建立顯得尤為重要?；瘜W教學是對前人研究、發現和積累的知識成果的傳播再現，不具有首創性。中學化學中的創新教育不是去開拓和創新未知的知識和體系，而是創設一定的條件和環境，引導、啟發學生去探索科學家的實踐活動過程，發現新的現象，通過設問、判斷、推理和綜合分析，歸納出現象的本質和規律，這就是中學化學教學中的創新教育。為此，在教學中可以從以下幾方面來做。

1　激發興趣，培養創新意識。作為一名教師要培養學生的創新意識，首先要激發學生學習化學的興趣。“興趣是最好的老師”，只有學生對化學科學有著濃厚的探索欲望，對學習化學知識及規律有著濃厚的興趣，有將所學化學知識應用于日常生活造福人類的動機，才可能激發創新潛能，才可能產生出創新的欲望。教師可以利用直觀的化學實驗，通過演示、講解和學生動手實驗，吸引學生產生強烈的興趣，如：鎂條燃燒、鈉與水反應、爆炸實驗、電解水實驗、氧氣性質實驗、中和反應等。但這種好奇與興趣是本能的、不穩定的認識，還應激發社會性動機使之成為主導動機，才能有持久、穩定、強有力的動力和起到維持、控制作用。善于創設問題激思激趣，理論聯系實際。講解化學在尖端科學、工農業生產、環境保護、日常生活的巨大作用；講述侯德榜制堿法、結晶牛胰島素的合成等化學史激發學生為祖國富強而發奮學習的動機；講解玻璃、水泥、塑料等化學材料的應用改變了人類居住和生活環境，使世界發生巨大的變化，從而激勵學生為人類作貢獻的創新意識。

2　鼓勵學生，敢于提出問題，敢于創新。培養創新能力的關鍵是培養創造思維。在教學中培養學生創造性思維能力特別是要培養學生敢于提出問題、闡述自己的理由和觀點、不盲從教師、不盲從書本、不迷信權威的思維品質。例如：學習氧氣的實驗室制法時，我設計了加熱高錳酸鉀、加熱氯酸鉀和二氧化錳、加熱過氧化氫和二氧化錳等三個方案和實驗裝置來制取氧氣，從實驗室角度、安全方面和操作的方便性等讓學生提出問題并闡述理由，適時提出工業上需要大量的氧氣是不是用這些方法制得的?應該用什么方法制得氧氣?激發學生的創新求知精神。在講燃燒實驗時，我用H2、CO講述燃燒的概念，然后用鎂條在CO2中燃燒讓學生明白燃燒不一定要有氧氣的參加。通過這些問題的討論，逐步培養學生敢于提出問題、敢于創新、敢于表達自己的觀點。

3　探究實驗，培養創新思維。化學是一門以實驗為基礎的自然科學。特別是在中學教育階段，化學實驗對于學生掌握知識、形成概念、培養能力具有重要的意義。探索性實驗不僅要求學生掌握一定的化學知識和實驗技能，還要求他們靈活地、創造性地綜合運用這些知識和技能。探索性實驗在激發學生的創新欲望、培養他們的創新意識和創新能力等方面具有的作用是其他一般實驗所無法比擬的。

如探究鐵生銹的實驗，除課本提到影響鐵生銹的因素外，指導學生探究其他因素對鐵生銹的影響。又如學氧化碳的實驗室制法時，可要求學生根據二氧化碳的反應原理、反應條件和特點，自己設計一套制取二氧化碳的實驗裝置，但不能與教材完全相同。學生完成后，再組織學生一起分析、討論、比較設計方案的可行性和優缺點等，對有創新的方案進行表揚和獎勵。鼓勵和調動學生的創新積極性和主動性。

注重培養學生的想象能力。愛因斯坦說過：“想象力比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力概括著世界上的一切，推動著進步，并且是知識進化的源泉。”想象能力對于學生形成創新能力具有積極的作用。培養想象力，要學會聯想。講到CO具有可燃性又有還原性，要聯想到C、H2也具有可燃性和還原性；講到CO2氣體的實驗室制取時，聯想到用這套裝置還可以制H2、NH3等；講到氫氧化鈉的腐蝕性時，想到皮膚沾了氫氧化鈉時，應該如何處理。通過舉一反三，拓寬學生思維。

第8篇：化學材料論文范文

主題詞：建筑工程 ； 聚丙烯纖維 ； 混凝土

Abstract: the application of polypropylene fiber concrete in the construction engineering is briefly introduced, providing a reference for similar engineering construction.

Key words: Construction Engineering; polypropylene fiber; concrete

中圖分類號：TU755 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2013）

1引言

現今的建筑物向高、大、寬發展，平面形狀復雜，產生的約束力大而復雜，這樣混凝土裂縫就比普通混凝土結構的裂縫多得多，而高強、大流動度的混凝土密實性能滿足混凝土的抗滲等級要求。所以從防水角度來看，應從過去注重混凝土的密實性轉向注重混凝土的抗裂性問題。

2混凝土的本體結構防水措施

2.1膨脹補償型

在混凝土中摻入適量膨脹劑，經水化反應生成32水硫鋁酸鈣結晶體產生膨脹，使混凝土凝結后體積微膨脹來補償混凝土的凝結收縮應力，從而達到抗裂目的，如UEA膨脹劑等。但存在以下特點：①可靠度低，受施工條件、環境等因素影響大，如在42h內不及時連續澆水養護，不但不膨脹反而會收縮開裂；②摻量的范圍較小，攪拌均勻度要求高，稍過量就會膨脹，產生裂縫或安全性不穩而龜裂，量稍小則達不到效果。

2.2填充密實型

在混凝土中摻入適量浮化的液態高聚物化學材料，使混凝土在拌合和凝結時高分子聚合物破乳，形成網狀結構，填充和堵塞混凝土中的毛細孔隙而達到防水作用。但由于此種材料價格昂貴，如氯丁膠乳、環氧乳液等，所以也不是很適合在實際工程中應用。

2.3減水密實型

通過摻加各類型的減水劑，減小單位體積中水泥和水的用量，使混凝土中的水化熱減小，減小混凝土的收縮裂縫，提高混凝土的密實性，達到密實防水的目的。但減水劑的用量必須嚴格控制。

2.4憎水型

一般是通過高分子材料與水泥中化學組分結合，生成具有憎水性的網狀化合物，分布在混凝土的顆粒之中，使水分子在混凝土之間的界面表面張力提高而產生憎水效果。但在實踐中很少單獨使用。

2.5抗裂防水型

在混凝土中摻入適量的微纖維，攪拌過程中微纖維均勻地擴散到混凝土中，由于微纖維與混凝土有極強的結合力和抗拉強度，每立方米混凝土中含有數千萬條的高抗拉強度的微纖維，從而產生了全方位的增強效果，削弱了混凝土的收縮應力，減少了混凝土收縮裂縫。堵塞混凝土中的道路，從而達到防水效果。

綜上所述，抗裂防水措施在混凝土本體剛性防水措施中，具有設計、施工方便及經濟性等明顯的優勢。聚丙烯纖維混凝土作為防水措施即屬于抗裂防水型。

3聚丙烯纖維的特性

聚丙烯抗裂合成纖維是采用改性母料添加到聚丙烯切片中進行共混、紡絲、拉伸后，經過特殊的防靜電及抗紫外線處理，并經過化學接枝和物理改性處理后，表面粗糙多孔，大大提高了纖維與水泥基料的結合力。加入混凝土/砂漿基料中，能迅速輕易地與混凝土/砂漿材料均勻混合。能有效防止和減少混凝土/砂漿的初期塑性裂縫，是混凝土/砂漿的“次要加強筋”。

聚丙烯纖維的優越性能在于： （1）提高混凝土的抗滲性；（2）減少混凝土裂縫的產生和發展；（3）增進混凝土的韌性、抗疲勞性，提高混凝土的抗沖磨性能；（4）提高混凝土的耐久性能；（5）提高混凝土抗御凍融破壞能力。

與其它纖維相比，聚丙烯纖維具有以下優點：（1）分散性好，握裹力強；（2）高耐堿性，高抗輻射；（3）抗凍防腐，增強韌性；（4）物理加筋，抗裂補強；（5）性能穩定，安全無毒；（6）施工簡易，經濟可靠。

聚丙烯纖維的使用一般不需改變原設計的配合比，也不取代原設計的受力鋼筋。每立方米混凝土摻量為0.6kg ～1.2kg，一般摻量為每立方米混凝土0.9kg。廣泛應用于：水利水電、道路、橋梁、隧道、海港、碼頭、機場、泳池、人防工程和民用建筑工程等。

4聚丙烯纖維混凝土的防水性能及機理

混凝土專用聚丙烯纖維的物理性能如下：密實0.91g/cm3；抗拉強度276Mpa；極限拉伸15％；無毒；耐酸堿性極高；熔點165℃；燃點593℃；導電、導熱性極低。

聚丙烯纖維混凝土的防水屬于剛性本體防水，通過改善混凝土的抗裂和抗滲兩個途徑來提高防水性能。其防水機理建立在對混凝土的固結、收縮的微觀研究基礎上。

4.1提高混凝土抗裂性能的機理

聚丙烯纖維阻滯混凝土的塑性收縮裂縫的產生和限制裂縫的發展?；炷恋乃苄蚤_裂主要發生在混凝土硬化前，特別是在混凝土澆筑后4-5h內，此階段由于水分的蒸發和轉移，混凝土內部的抗拉應變能力低于塑性收縮產生的應變，因而引起混凝土內部塑性裂縫。摻入聚丙烯纖維后，由于其分布均勻，起到類似篩網的作用，減緩了由于粗粒料的快速失水所產生的裂縫，延緩了第1條塑性收縮裂縫出現的時間。同時，在混凝土開裂后，纖維的抗拉作用阻止了裂縫的進一步發展。試驗表明，混凝土塑性裂縫面積、裂縫最大寬度及失水速率均隨著纖維體積含量的增大而降低，說明聚丙烯纖維有效地提高了混凝土的抗裂性能。

4.2提高混凝土抗滲性能的機理

在混凝土中摻入適量聚丙烯纖維后，均勻分布在混凝土中彼此相粘連的大量纖維起了“承托”骨料的作用，降低了混凝土表面的析水與集料的沉降，從而使混凝土中直徑為50～100nm和大于100nm的孔隙含量大大降低，有效提高了混凝土抗滲能力。此外，由于纖維的存在，減少了混凝土的收縮裂縫尤其是連通裂縫的產生，因而減少了滲水通道，提高了混凝土的抗滲性能。聚丙烯纖維混凝土和素混凝土抗滲性能試驗結果表明；纖維含量為0.5、0.7、1.0㎏/m3的聚丙烯纖維混凝土抗滲能力分別比普通混凝土提高64％、73％和75％。

由于以上分析可知，聚丙烯纖維可以大提高混凝土抗裂、抗滲能力，作為混凝土本體剛性自防水的效果顯著。聚丙烯纖維加高效減水劑的防水方案，目前已為國內外眾多防水專家所肯定，可廣泛應用于地下室、屋面、蓄水池、污水池等工程。

5聚丙烯纖維混凝土的施工要點及注意事項

聚丙烯纖維摻入混凝土中，除不適宜采用人工攪拌外，對攪拌及施工工藝無特殊要求，只要適當保證攪拌時間即可，一般為3～5min.攪拌可先將砂、石、水泥與水在攪拌機內均勻拌合后再加入纖維，亦可先將纖維與砂、石、水泥干拌后再加水濕拌，整個攪拌時間較拌制普通混凝土適當延長1～2min.為改善拌合物的和易性，可摻加適量的引氣劑、減水劑或高效減水劑，也可摻入不超過10％的粉煤灰。拌合好的纖維混凝土由攪拌站運至工地，時間不應超過30min；否則應在混凝土運到工地后再加入聚丙烯纖維。

6聚丙烯纖維混凝土在防水工程中的應用實例

6.1地下室外墻工程

某地下室面積為1100㎡，基礎埋深-0.8m。因受地鐵影響，地下室分兩期施工，第1期外墻總長約250延m，采用普通防水混凝土C50，數月后發現有數10條垂直細裂縫，滲入嚴重。第2期外墻總長約70延m，混凝土設計強度等級C50。采用42.5R普通硅酸鹽水泥、中砂、5～25㎜連續級配碎石，摻加一定量的Ⅱ級粉煤灰和聚丙烯纖維及混凝土外加劑。實踐證明，纖維混凝土對防止墻體細裂縫的出現是有效的。后來又在污水池、水箱等結構中應用，至今，這批纖維混凝土構筑物均未發現因干縮而引起的微細裂縫，無滲漏現象。

6.2地下室基坑工程

某地下室基坑支護采用噴錨網工藝，考慮基坑臨江面抗裂抗滲要求高，僅在該面的噴射混凝土中加入0.07％體積摻量的聚丙烯纖維（不臨江的另外三面未摻入纖維）。工程完工后，盡管該面水壓較高，但未發現裂紋，僅在兩邊錨頭有輕微滲水；而其他三面均發現了不同程度的裂縫，多處錨點滲漏嚴重，說明聚丙烯纖維對控制和防止混凝土的塑性收縮裂縫、提高抗滲性有顯著功效。

7結語

在混凝土（砂漿）中添加適量聚丙烯纖維是克服其開裂的有效途徑，纖維在混凝土（砂漿）中形成的亂向支撐體系，會產生一種有效的二級加強效果，能較大幅度提高混凝土的抗滲性和抗裂性。其經濟性也相當可觀：

（1）用于民用建筑內外墻抹灰等工程。每平方砂漿摻加0.9kg纖維，砂漿厚度1cm，每平方增加的成本為0.45元，取代外墻貼瓷磚減少的每平方米成本至少在10元以上，10000平方的內外墻減少的成本至少為10萬元。同時，減少了內外墻裂縫的產生和發展，防止下雨滲水，減少了防水涂層成本，提高了使用壽命，降低了高額維修、維護成本。

（2）用于道等路等工程，在滿足工程要求的情況下，摻加纖維可以適當減少混凝土設計厚度，綜合提高了道路質量和使用壽命，節約了工程成本。

（3）用于水利水電等工程，摻加聚丙烯纖維能大大提高抗滲性能，提高工程質量和使用壽命，造就百年大計工程，從長期來看為國家節約了大量投資。

參考文獻：

[1]期刊論文 聚丙烯纖維對水泥基材料性能的影響 - 混凝土與水泥制品2000(z1)

[2]徐至鈞 纖維混凝土技術與應用 2003

第9篇：化學材料論文范文

關鍵詞：混凝土，裂縫，原因，防治，處理

 

混凝土的裂縫是建筑工程中普遍存在的問題 ,它的出現會降低建筑物的抗滲能力,影響建筑物的使用功能和承載能力。如何有效的預防和處理混凝土的裂縫,是保證建筑結構工程質量的關鍵?；炷亮芽p產生的原因很多，在實際工程中要區別對待，根據實際情況解決問題。

一、裂縫種類與成因

1.收縮引起的裂縫

在實際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的。在混凝土收縮種類中，塑性收縮和縮水收縮(干縮)是發生混凝土體積變形的主要原因。研究表明，影響混凝土收縮裂縫的主要因素有：水泥品種、標號及用量，骨料品種，水灰質量比，外摻劑，養護方法，外界環境，振搗方式及時間。

2.溫度變化引起的裂縫

混凝土具有熱脹冷縮性質，當外部環境或內部溫度發生變化，混凝土將發生變形，若變形遭到約束，則在結構內產生應力，當應力超過混凝土抗拉強度時即產生溫度裂縫。溫度裂縫的主要特性是將隨溫度變化而擴張或合攏。引起溫度變化的主要因素有：年溫差、日照、驟然降溫、水化熱、蒸汽養護或冬季施工措施不當等。

3.凍脹引起的裂縫

大氣氣溫低于零度時，吸水飽和的混凝土出現冰凍，游離的水轉變成冰，體積膨脹，因而混凝土產生膨脹應力，混凝土強度降低，并導致裂縫出現。尤其是混凝土初凝時受凍最嚴重，成齡后混凝土強度損失可達30％-50％。冬季施工時對預應力孔道灌漿后若不采取保溫措施也可能發生沿管道方向的凍脹裂縫。

4.施工材料質量不合格引起的裂縫

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成，配置混凝土所采用的材料質量不合格，可能導致結構出現裂縫。

5.施工質量不達標引起的裂縫

在混凝土結構澆筑、構件制作、起模、運輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理、施工質量低劣，容易產生縱向、橫向等各種裂縫，特別是細長薄壁結構更容易出現裂縫。

7.地基變形引起的裂縫

由于基礎豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結構產生附加應力，超出混凝土結構的抗拉能力，導致結構開裂?；A不均勻沉降的主要原因有：地質勘察精度不夠，試驗資料不準；地基地質差異太大；結構荷載差異太大；結構基礎類型差別太大；土地凍脹等時，可能造成不均勻沉降。

8.鋼筋銹蝕引起的裂縫

由于混凝土澆筑、振搗不良或者是鋼筋保護層較薄，有害物質進入混凝土使鋼筋產生銹蝕，銹蝕的鋼筋體積膨脹，導致混凝土脹裂，此種類型的裂縫多為縱向裂縫，沿鋼筋的位置出現。施工時應控制混凝土的水灰質量比，加強振搗，保證混凝土的密實性，防止氧氣侵入，同時嚴格控制含氯鹽的外加劑用量。

二、混凝土裂縫的防治措施

1.嚴格控制混凝土原材料質量。盡量采用粒徑級配良好的石子及中、粗砂，以減少混凝土的用水量，使混凝土的收縮和泌水隨之減少，同時應控制含泥量不能超過規范要求。水泥宜選擇低水化熱、低收縮質量穩定的普通硅酸鹽水泥。外加劑和摻合料必須性能可靠，有利于降低混凝土凝固過程的水化熱。

2.使混凝土配合比有利于減少和避免裂縫。配合比中，在滿足配合比規范和混凝土技術指標前提下，宜適當減少水泥用量和用水量，降低水灰比，提高和易性。對泵送混凝土，不能單純用增加單位用水量的方法，來滿足泵送混凝土的可泵性要求。這樣不僅多用水泥，增加混凝土的收縮，而且還會使水化熱升高，易引起裂縫。為此，在施工中可滲入適量的粉煤灰或減水劑（如木質磺酸鈣、MF等），以進一步改善混凝土的特性。

3.混凝土澆筑時應防止離析現象，混凝土入模后，要及時振搗，振搗應均勻、適度,并做到不漏振，不過振,對重點部位可在混凝土振搗界限以前給予二次振搗，再次排除因泌水在粗集料，水平鋼筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土的握裹力，并在混凝土初凝后、終凝前進行混凝土表面多次抹壓，防止因混凝土的表面收縮而出現的細微裂縫，增加混凝土密實度,提高混凝土抗壓強度和抗裂強度。

4 避免混凝土結構內外溫差過大。。首先，降低混凝土的入模溫度，且不應大于25℃，使混凝土凝固時，其內部在較低的溫度起升點升溫，從而避免混凝土內部溫度過高。其次，采取延長拆模時間和外保溫等措施，使內外溫差控制在一定范圍之內，降低水化熱降溫引起的拉應力，減少溫度裂縫。

5 加強混凝土養護 在每次混凝土澆筑完畢后，應及時按溫控技術措施的要求進行保溫養護。不同施工季節應選擇不同的混凝土養護方法。夏季施工時，要采用草簾覆蓋、蓄水、灑水、噴水等溫降方法進行養護；正常氣溫時，可噴刷養生液養護；冬季施工時，可使用保溫材料來提高混凝土的表面溫度，也可用薄膜養生液、塑料薄膜等封閉料對混凝土保溫、保濕，在寒冷季節可搭設擋風保溫棚等。

6.混凝土裂縫的預防,在模板工程中應注重以下幾點:模板構造要合理,以防止模板各桿件間的變形不同而導致混凝土裂縫。模板和支架要有足夠的剛度,防止施工荷載作用下,模板變形過大造成開裂。合理把握拆模時機,拆模時間過早,應保證早齡期混凝土不損壞或不開裂,但也不能太晚,盡可能不要錯過混凝土水化熱峰值,即不要錯過最佳養護介入時機。

三、混凝土裂縫的處理方法

1.表面處理法

表面處理法是一種簡單、常見的修補方法，包括表面涂抹和表面貼補法，它主要適用于穩定和對結構承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進裂縫的處理。表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細而淺的裂縫，深度未達到鋼筋表面的發絲裂縫、不漏水的縫、不伸縮的裂縫以及不再活動的裂縫。表面貼補(土工膜或其它防水片)法適用于大面積漏水(蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫)的防滲堵漏。

2.灌漿法

灌漿法主要適用于對結構整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補，它是利用壓力設備將膠結材料壓人混凝土的裂縫中，膠結材料硬化后與混凝土形成一個整體，從而起到封堵加固的目的。常用的膠結材料有水泥漿、環氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學材料。。此法應用范圍廣泛，從細微裂縫到大裂縫均可適用，處理效果好。。

3.嵌縫填充法

嵌縫填充法是裂縫封堵中最常用的一種方法，它通常是沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性或剛性止水材料，以達到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等；常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。用修補材料直接填充裂縫，一般用來修補較寬的裂縫(0.3mm)，作業簡單，費用低。寬度小于0.3mm，深度較淺的裂縫、或是裂縫中有充填物，用灌漿法很難達到效果的裂縫、以及小規模裂縫的簡易處理可采取開V型槽，然后作填充處理。

4.結構補強法

當裂縫影響到混凝土結構的性能時，就要考慮采取加固法對混凝土結構進行處理。結構加固中常用的主要有以下幾種方法：加大混凝土結構的截面面積、在構件的角部外包型鋼、采用預應力法加固、粘貼鋼板加固、增設支點加固以及噴射混凝土補強加固。

綜上所述,在混凝土生產以及施工過程中有針對性地采取預防措施,盡可能采取有效的技術措施控制裂縫,使結構盡量不出現裂縫,以確保工程質量,使建筑物具備良好的耐久性和結構穩定性。