合肥工業大學導熱系數

1、耐高溫粘合劑？

合肥翔正化學科技有限公司 耐高溫粘合劑XZ-T002 效果明顯。
目前國際國內耐高溫粘合劑（耐高溫膠）技術大致有兩大系列，有機系列和無機系列，其中有機系列的耐高溫粘合劑（耐高溫膠）多半以有機硅為載體，其最高溫度一般不能超過400攝氏度，超過此溫度就會發生碳化或者軟化，而無機系列的耐高溫粘合劑皆是能承受至少1000攝氏度的高溫，我司生產的耐高溫粘合劑XZ-T002，該種粘合劑可以耐1500℃甚至更高的溫度，經過雲南大學材料系的測試其導熱系數為0.06w/m*k，用途廣泛，薄塗層可以起到很好的防氧化防腐的效果，厚塗層不但可以起到很好的防氧化防腐的效果，還可以起到到隔熱保溫效果。塗層超級堅硬，用硬刀片掛擦，塗料無損傷，XZ-T002可以作為陶瓷、玻璃、金屬等塗層材料，廣泛用於冶金窯爐、石英加熱管鍍白、燃煤電廠制粉系統抗沖腐蝕磨損塗層塗料、汽車發動機火花塞陶瓷塗層防積碳、鋼材標識、鋼化玻璃LOGO標識、耐高溫玻璃油墨、航空航天等諸多工業領域。常溫噴塗在玻璃、陶瓷、金屬等物體表面，低溫烘乾或者常溫自干，與表面的附著力非常好，堅硬耐磨耐劃傷，不開裂，性能優良。
性能特點：耐高溫粘合劑XZ-T002外觀：白色，粘稠狀的液體。最高可耐溫度：1500℃，短時間可耐1800℃甚至更高。表干： 30min ，最小重塗間隔： 2h ；硬度：5H，良好的耐油性能；耐酸耐鹼性。耐高溫粘合劑XZ-T002,塗層厚度：根據客戶自己需要，可以任意厚度，施工中需層層的噴塗或者刷塗，如果需要塗比較厚的厚度，可先塗一層，厚度可控制在1-2mm，然後在低溫80℃左右或者常溫徹底乾燥後，繼續施工塗抹二層，三層，四層。只有在徹底乾燥後才可以進入高溫狀態下使用。
應用范圍：耐高溫粘合劑XZ-T002廣泛用於冶金窯爐、石英加熱管、燃煤電廠制粉系統抗沖腐蝕磨損塗層塗料、汽車發動機火花塞陶瓷塗層防積碳、鋼材標識、鋼化玻璃LOGO標識、耐高溫玻璃油墨、航空航天等工業領域。該粘合劑是水性粘結劑，使用時常溫乾燥成型，乾燥成型後硬度可達5H以上。對底材要求表面應清潔乾燥，沒有油脂、灰塵、鹽份等雜質，受損區域應手工清理和修復，使用時，根據具體要求，可以塗0.1mm到幾個厘米厚度，進行噴塗，漆膜成型後，可以對玻璃、石英管、陶瓷、金屬等塗層材料表面起到抗氧化保護做用。

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塑料在汽車中的應用概況

受到能源危機的威脅，世界各國的汽車工業都在為汽車輕量化做各種努力。此外，消費者在需求層次、需求結構、需求品位的提高，以及轎車的乘坐舒適性、安全性、環保性、美觀性等性能指標都已成為決定汽車產品市場成敗的重要砝碼。包括塑料在內的非金屬材料在汽車上的應用正能滿足這一需求。

為了滿足汽車工業發展的需求，汽車塑料的品種和應用范圍不斷擴大。20世紀90年代，發達國家汽車平均用塑料量是：100～130kg/輛，占整車整備質量的7%～10%；到2002年，發達國家汽車平均用塑料量達到300kg/輛以上，占整車整備質量的20%。預計到2020年，發達國家汽車平均用塑料量將達到500kg/輛以上。

我國經濟型轎車每輛車塑料用量為50～60kg；輕、中型載貨車的塑料用量僅為40～50kg；重型載貨車可達80kg左右。我國中、高級轎車基本為發達國家引進車型，汽車塑料的應用量基本與發達國家上世紀90年代水平相當，為100～130kg/輛。

塑料在汽車上的應用十分廣泛，按功能應用主要分為三類：內飾件、外裝件、功能結構件。

外裝件：以塑代鋼，增加塑料製品的應用量，減輕汽車重量，達到節能的目的。如保險杠等。

內飾件：以安全、環保、舒適為應用特徵，用可吸收沖擊能量和振動能量的彈性體和發泡塑料製造儀錶板、座椅、頭枕等製品，以減輕碰撞時對人體的傷害，提高汽車的安全系數。

功能結構件：多採用高強度工程塑料，減輕重量，降低成本，簡化工藝。如用塑料燃油箱，發動機和底盤上的一些零件等。

汽車塑料新材料及其應用

塑料的特性表現在質量輕、不會銹蝕、耐沖擊性好、透明度高和耐磨耗性、絕緣性好、導熱性低，一般成型性著色性好、加工成本低等等，在汽車設計中採用大量的塑料，可以綜合地反映對汽車設計性能的要求，即輕量化、安全、防腐、造型和舒適性等，而且有利於降低成本，節約材料資源。但由於普通塑料尺寸穩定性差、熱膨脹率大、易燃燒、易老化等，許多特性不能與金屬材料相比。因此，汽車所用塑料不是純的(單一)的某一種品種，而是經過改性的，又稱「改性塑料」。

塑料以合成樹脂為主要成分，加入適量的添加劑，以增加其工藝性能與使用性能。添加劑有：填料和增強材料、填充劑、增塑劑、固化劑、穩定劑、潤滑劑、抗靜電劑、阻燃劑等。

按照使用特性，塑料分為通用塑料、工程塑料和特種塑料。通用塑料是指產量大、用途廣、成型好、價格便宜的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、酚醛等。工程塑料指能承受一定外力作用、具有良好的機械性能和耐高、低溫性能，尺寸穩定性較好，可以用作工程結構的塑料，如聚醯胺、聚碸等。特種塑料具有特種功能，如氟塑料和有機硅等。

按照理化特性，又可分為熱固性塑料和熱塑性塑料兩種。熱固性塑料是指在受熱或其他條件下能固化或具有不溶(熔)特性的塑料，熱固性塑料優點是強度、耐熱性好，受壓不宜變形；缺點是：成型工藝復雜，生產效率低。熱塑性塑料是指在特定溫度范圍內能反復加熱軟化和冷卻硬化的塑料，其優點是成型工藝簡單，生產率高，具有一定的機械性能，可重復回收使用。缺點是：耐熱性差，剛度較低。

隨著塑料新材料的不斷開發，塑料在汽車應用的領域不斷擴大：

1、納米復合材料的應用。熱塑性聚烯烴(TPO基)納米復合材料，應用於汽車內、外裝飾件，優點是質輕、尺寸穩定性提高、強度更高、低溫抗沖擊性能更好。TPO系納米復合材料汽車踏腳板，已用於通用汽車公司轎車，其具有較高的硬度、質量輕、低溫下不發脆，而且容易回收。

豐田公司將納米聚丙烯復合材料用於汽車前後保險杠，使原保險杠厚度由4mm減至3mm，重量減輕約1/3。豐田公司又相繼推出了用於汽車內飾件的聚丙烯納米復合材料。

納米粒子的介入，不僅改善了聚合物的強度、剛性、韌性，而且還有利於提高聚合物的透光性、阻隔性、耐熱性及防紫外性等，由於加工簡便，效果明顯，業內對聚合物納米復合材料的市場前景，持樂觀態度。

2、可噴塗和免噴塗塑料。美國GE公司開發的可導電的聚苯醚/聚醯胺材料使車身塑料件能與金屬沖壓件一起進行陰極電泳(即可實現全在線噴塗)，從而消除汽車車身非金屬件與金屬件的色差問題。

此外，用於製造汽車車身板的PC/PBT材料與SLX膜通過模內裝飾注塑成型工藝製造塑料車身外板、前後翼子板及後車廂門等，可以達到油漆的效果，降低生產成本。該技術在國外轎車車身板的生產中開始使用，國內應引起關注。

3、塑件配光鏡和塑料玻璃。由美國GE公司生產的特殊聚碳酸酯做成的前照燈配光鏡塗有防刮傷塗層，比玻璃鏡片更亮，更抗破碎，更具光學加工的准確性。

美國在風窗玻璃的三層安全玻璃裡面又貼附了20μm厚的聚氨酯膜。美國絕大部分客車採用丙烯酸樹脂板，風窗玻璃塑料化可以達到節能和保護乘員安全的目的。

4、纖維增強熱塑性塑料。長纖維增強熱塑性塑料(LFRT)是新型輕質高強度工程結構材料，因其重量輕、價廉、易於回收重復利用，在汽車上的應用發展很快。

用天然纖維如亞麻、劍麻增強塑料製造車身零件，在汽車行業已經得到認可。用亞麻增強聚丙烯製作車身底板，材料的拉伸強度比鋼要高，剛度不低於玻纖增強材料，製件更易於回收。對操作工人，可免除因玻纖引起的皮疹和呼吸性疾病。我國江陰一些企業已經開始生產這類材料。

5、在動力傳動系統中的應用。發動機氣門室罩和機油盤採用聚醯胺、反應注塑聚氨酯、環氧樹脂等玻璃纖維增強塑料模製或壓制而成；發動機的氣缸襯墊和密封墊用高性能的或用特殊工藝生產的傳統合成橡膠，其中包括CR和FRM；耐磨聚丙烯成型材料應用於齒輪、軸等耐磨成型製品。廂式車和貨車中，用復合材料(玻璃和碳纖維)傳動軸代替的金屬軸，減輕了重量，降低了雜訊和振動，並使工作更為平順。英國GKN技術公司用纖維增強塑料製造的傳動軸，重量減輕50％～60％，抗扭性比鋼大1.0倍，彎曲剛度大1.5倍。杜邦公司開發一種復合玻纖增強尼龍66用於V6發動機的有源集合塑料通風系統。

6、懸架系統。用碳纖維增強塑料(CFRP)製造的板簧為14kg，減輕重量76％。在美國、日本、歐洲都已使板簧、圓柱形螺旋彈簧實現了纖維增強塑料化，除具有明顯的防振和降噪效果外，還達到輕量化的目的。

7、車身。塑料在汽車車身上的應用主要有三種模式：(1)外覆蓋件與結構件全部採用塑料：主要用於高檔跑車，其骨架結構件採用碳纖增強塑料，外覆蓋件採用玻纖增強塑料，成本很高。(2)金屬骨架與全塑外覆蓋件與車身結合：車身採用玻纖增強熱塑性聚酯注塑成型，其設備為8800t注塑機，設備費用昂貴。(3)部分採用塑料外覆蓋件：一些高級轎車，骨架結構採用金屬件，外覆蓋件則部分採用塑料件。

8、開發塑料功能件。用玻璃纖維增強熱塑性塑料(GMT)製造支架、托架和多功能製件等；應用塑料製造進氣歧管可減輕重量40％～60％，且表面光滑，流動阻力小，可提高發動機性能，並在提高燃燒效率、降低油耗及減振降噪方面有一定作用。開發在基體聚合物中摻入電導性填料的「復合型電導性塑料」，和塑料本身具有電導性的「電導性高分子化合物」，以其高功能性能供汽車生產選用。

9、儀錶板、內飾系統。國外許多汽車廠用泡沫聚氨酯製造門板，不僅減輕重量，強度、吸聲性和安全性能也好。聚丙烯由於價格低廉，在美國汽車市場上得到廣泛應用，不僅用聚丙烯替代ABS，而且有些車型內飾全部使用聚丙烯。目前國內使用的儀錶板可分為硬質儀錶板和軟質儀錶板兩種。硬質儀錶板一般為改性聚丙烯採用注塑成型，在經濟型車上使用。軟質儀錶板為聚氨酯反應發泡成型，通常用於中高檔轎車。

國際汽車塑料應用發展趨勢

國際汽車塑料應用正在向著——技術含量高、電子化、模塊化、舒適、安全、環保性方向發展。

1、模塊化供貨趨勢：美國李爾公司已將車廂內飾件全部實現了模塊化供貨，車廂內被簡化為前座、後座、儀錶板、車門襯、車門和行李箱襯等六大件，率先在車身件上實行了模塊化。這些部件及所有電氣、機械設備都已預先裝配好，可在整車裝配線上直接安裝。

德爾福公司也推出了包括座艙模塊、車門模塊、前端模塊、制動模塊、空氣/燃油合成模塊等在內的系統化集成模塊，將模塊化的領域進行了擴展。

2、電子化：例如，豪華轎車的座椅總成具備電動調整、預熱等功能，還有的具備腰部按摩功能，並逐步向經濟型轎車擴散。

3、准時化供貨：由於內飾產品可供選裝的配置在各總成中種類最多，所以內飾行業基本上都要與主機廠實行同步生產，准時化供貨，避免發生大量的庫存。

4、安全、環保性：在歐洲和美國對汽車塑料環保的定義是嚴格的，涉及一個產品的整個生命周期，既：使用環保的原材料、在環保的條件下製造生產、在使用和回收過程中不會對人的健康和環境有任何危害的的產品。汽車塑料部件在選材時，要選擇塑料品種趨於集中統一，便於分類回收和整體回收，這是塑料回收、再生和利用的基礎。例如：用回收的廢舊保險杠造粒生產儀錶板、護板等，用回收的座椅泡沫材料再生後作汽車內襯；儀錶板表皮用熱塑性聚烯烴，骨架用聚丙烯注塑件，填充用聚丙烯泡沫，這樣便於將來儀錶板整體回收。國外各大汽車公司都成立了專門的汽車回收試驗中心。

5、擴大塑料在汽車上的應用范圍和技術水平：開發塑料在功能件上的應用，如：多功能支架、儀錶板托架、發動機護板等，塑料進氣歧管等在國外汽車上得到廣泛應用；應用玻纖增強熱塑性塑料製作汽車部件，減輕汽車自重；採用先進的成型技術和設備(如氣輔注塑、低壓注塑)生產汽車塑料部件，提高產品質量。

我國汽車塑化發展的特點和建議

近幾年來，我國汽車塑料製品生產企業一方面積極引進外資、引進先進的技術和加工設備，並對企業進行全面技術改造，保證了轎車塑料製品本地化生產的順利進行；另一方面為降低成本，根據我國的國情優化設計，合理地選擇材料；同時密切跟蹤國外汽車塑料材料應用的發展趨勢，進行材料、工藝、設備等方面技術研究，進行技術儲備，以適應將來汽車工業高速發展的需要。

這些企業利用引進車型的技術，擴大塑料材料在汽車上的應用水平，不僅滿足了汽車工業的需要，也形成了一批規模化、專業化的汽車塑料製品供應商，如上海延鋒偉世通、長春富奧-江森公司等。這些企業不僅是國內技術最完備、生產規模最大的汽車飾件專業生產企業，而且部分生產工藝水平達到了國內領先和國際同步水平。

但由於我國在汽車上塑料的應用量還相對較少且起步較晚，汽車塑料專用樹脂牌號少、生產工藝落後、產量低，因而在工程塑料、高性能工程塑料的使用落後於發展潮流，主要依靠進口專用樹脂生產；產品設計、模具設計和模具製造水平有限，製造周期長，生產准備周期長，試制費用高；開發力量薄弱，開發投入有限，開發手段落後，缺乏開發人才。

另外，汽車塑料零部件廠家規模不大，水平低，缺少統一的汽車塑料零部件規范與標准；不少企業生產、試驗與檢測設備尚屬落後，不能保證和准確反應產品的最終性能；在CAD/CAM/CAE技術的應用上與國外先進行業相比存在很大差距；國內企業的環保意識與重視程度與國外尚有一定差距，對材料利用的統合，材料的回收、再生和利用方面的研究缺乏考慮。

針對我國汽車塑化發展存在的問題，提出以下幾點建議

1、國內汽車零部件、汽車塑料行業企業要在汽車行業中佔有一席之地，必須提高國際競爭力，把企業開發能力和產品水平提到更高的層次上參與汽車工業的發展與競爭。

2、高度重視環保工作。從設計開發階段就要進行汽車用塑料材料回收、再生利用的研究，以滿足環保的需要。這項研究不僅是汽車行業的事情，也是整個社會的事情，應借鑒汽車發達國家對環保的經驗，作為重要課題研究。

3、塑料原材料生產企業、汽車塑料製品生產企業、與汽車主機廠應加強合作，建立新材料開發研究聯合體，協調新材料及新產品的開發工作。開發適合我國國情的汽車專用樹脂、專用料、工程塑料系列產品，以提高我國汽車塑料的應用水平。

4、在汽車塑料製品設計及生產中利用計算機輔助分析技術，加強對新工藝的研究，保證製品設計質量，縮短產品開發周期。重視低壓注塑成型、氣輔注塑成型等先進工藝在汽車上的應用。

5、推動汽車塑料材料、製品向專業化、標准化、高品質化、環保化方向加速發展，提高質量，降低成本。

3、泡沫混凝土是屬於A級防火材料么？

防火泡沫混凝土保溫板是一種具有輕質保溫、耐久性好、燃燒性能達到A級、低碳環保、節能利廢 等特點，符合公安部、住建部《民用建築外牆保溫系統及外牆裝飾防火暫行規定》(公通字)〔2009〕46號文和公安部《關於明確民用建築外保溫材料消防監 督管理有關要求的通知》公消[2011]65號文的要求，適用於外牆保溫及其防火隔離帶，滿足了外牆外保溫市場的對防火安全的急迫需要。經過多年的研發， 該技術目前已逐漸成熟，隨著建築防火力度的加大，這一產品將會逐步得到推廣應用，成為未來建築保溫的主導產品之一。
主要特點：
①：輕質材料：產品干密度200—250kg/m3，導熱系數在0.050-0.059 W/(m.K)，具有很好的保溫節能效果。
②：A級防火： 本材料主材為水泥等無機材料，經檢測：燃燒性能達到A級。
③：粘接力強：由於該材料是水泥基多孔材料，與砂漿、牆面屬同質材料，界面親和力好，粘結強度高，適應性強，施工效率高。
④：節能環保：低碳利廢，無毒無害，並能利用工業廢渣，促進可持續發展。
⑤：耐久性好：水泥基的閉孔發泡材料，比有機類保溫材料有著更長的使用壽命，抗高低溫性好、耐腐蝕、抗紫外線照射、耐候性、耐久性好。
主要用途：
①：防火隔離帶 該材料主要根據《民用建築外保溫系統及外牆裝飾防火暫行規定》的要求，用於牆體保溫防火隔離帶。
②：外牆保溫層 該材料還可替代苯板等有機材料用作外牆保溫。A級防火泡沫混凝土保溫板薄抹灰外牆外保溫系統由界面砂漿、A級防火泡沫混凝土保溫板保溫層、薄抹面層和飾面塗層構成，A級防火泡沫混凝土保溫板用粘結砂漿用滿粘法固定在基層上，薄抹面層中滿鋪玻纖網。
③：其他用途 本產品還可以與鋼結構等結合製作成復合牆板及吊頂系統，用於大型廠房的圍護結構；還可以用於隔音工程等。

4、有哪些納米技術？

黑金鋼納米滲層技術

黑金鋼納米滲層技術，是通過多種元素滲入金屬表面形成復合滲層，從而達到使零件表面改性的目的。它沒有經過淬火，但達到了表面淬火的效果。最新改良工藝叫黑金鋼納米滲層技術。它相比傳統表面處理行業的優點在於完全不變形，硬度更高，盲孔深度更深，中性鹽霧試驗可達800小時以上，效率高，無需拋光基體表面同樣可達到相應的光潔度，可適用於非標及大小型零部件。

簡介：

黑金鋼納米滲層處理：技術將熱處理與防腐蝕處理一次完成，處理溫度高，時間短，能同時提高零件表面硬度、中性鹽霧試驗，耐磨性和抗蝕性，耐磨度強，變形小，無公害。具有優化加工工序，縮短生產周期，降低生產成本的優點，得到眾多廠家的認可和贊譽。

黑金鋼納米滲層處理技術在工藝上是熱處理技術與防腐蝕技術的結合，在性能上是高耐磨性和高抗蝕性的結合，在滲層上是由多種化合物組成的復合滲層。因此國外認為這是金屬表面強化技術領域內的巨大進展，把它稱之為一種新的冶金方法。

應用：

以下是黑金鋼納米滲層技術工藝在一些典型零件上的應用舉例：

1 高速鋼刀具 各種HSS鑽頭、銑刀、拉刀、齒輪刀具，提高使用壽命8—12倍，特別對難加工材料，效果尤為突出

2 刀桿、刀體 各種機夾刀具刀桿、刀體提高其耐磨性，抗擦傷，不變形，很好地滿足了定位和精度要求，防銹能力強

3 模具 適用於各種壓鑄模、注塑模、擠壓模、橡膠模、 玻璃模等，大幅度提高模具使用壽命，改善被加工零件的耐磨度

4 汽車零件 氣門、曲軸、凸輪軸、齒輪、氣簧活塞桿、減震器桿、差速器支架、球面銷等幾十種零件，已應用多年，效果顯著。

5 體育器械 6 紡織機械 7 開關零件 8 印刷機械 9 密封機械 各種閥門、軸類零件

10 電動工具零件 11 建築機械零件 12 照相機零件 快門、鎖扣等沖壓件。

特點：

目前，黑金鋼納米滲層技術在國內也得到大量推廣應用，尤其在汽車、摩托車、紡機、機床、電器開關、工模具上使用效果非常突出。其具體的特點如下：

1　良好的耐磨性、耐疲勞性能

該工藝能極大地提高各種黑色金屬零件表面的硬度和耐磨性，降低摩擦系數。產品經過黑金鋼納米滲層技術處理後，耐磨性比常規淬火、高頻淬火高20倍以上，比20#鋼滲碳淬火高12倍以上，比鍍硬鉻和離子氮化高4倍以上。

疲勞試驗表明：該工藝可使中碳鋼的疲勞強度提高60%以上，比離子氮化，氣體氮化效果均好。該工藝特別適合於形狀復雜的零件，解決技術關鍵，讓變形難題迎刃而解。

2　良好的抗腐蝕性能

對幾種不同材料、不同工藝處理的樣品按同樣的試驗條件，按ASTMBll7標准進行了連續噴霧試驗，鹽霧試驗溫度35±2℃，相對濕度>95%，5%NaCL水溶液噴霧。試驗結果表明，經黑金鋼納米滲層技術處理後的零件抗蝕性是1Crl8Ni9Ti不銹鋼的5倍，是鍍鉻的8倍，是發黑的20倍，中性鹽霧試驗達到800小時以上，完全可滿足極端客戶的需求。

3　產品處理以後變形小

工件經黑金鋼納米滲層技術處理之後幾乎沒有變形產生，可以有效的解決常規熱處理方法難以解決的硬化變形難題。例如：尺寸為510×460×1.5mm的碳鋼薄板經黑金鋼納米滲層技術處理之後，表面HV≥1000，不平度小於0.4mm。目前，黑金鋼納米滲層技術在眾多的軸類零件、細長桿件上應用得非常成功，有效的解決了一直以來存在的熱處理硬化和產品變形的矛盾。

4　可以代替多道熱處理工序和防腐蝕處理工序，時間周期短

工件經黑金鋼納米滲層技術處理後，在提高其硬度和耐磨性的基礎上同時提高其抗腐蝕能力，並且形成黑色、漂亮的外觀，可以代替常規的淬火一回火一發黑（鍍鉻）等多道工序，縮短生產周期，降低生產成本。大量的生產數據表明，黑金鋼納米滲層技術處理與滲碳淬火相比可以節能70%，比鍍硬鉻節約成本50%，性價比高。

5　無公害水平高、無環境污染

眾所周知，金屬表面處理工藝，大部分都附帶著產生大量有毒有害的化學物質。電鍍工藝產生含有銅，鋅，鎳，鉻等重金屬的廢水，金屬清洗使用的濃硫酸，濃鹽酸及氰化物，不僅生產成本劇增，更違背了環保的初衷。而黑金鋼納米滲層技術，從源頭上杜絕了污染源的產生。無論是操作生產中及後期成品中絕對不含任何重金屬物質，真正意義上的綠色環保。

6　黑金鋼納米滲層技術技術適用材料的范圍廣泛

該工藝對所有黑色金屬材料均適用，從純鐵、低碳鋼、結構鋼、工具鋼到各種高合金鋼、鑄鐵以及鐵基粉末冶金件。

該技術不僅會迅速佔有傳統表面處理的市場份額，而且因其卓越的性能會影響到材料市場。普通的碳鋼在經過黑金鋼納米滲層處理後，所體現的相應性能指標能超過不銹鋼，在當今市場競爭如此激烈的今天，無疑是製造業界的核爆炸。

當前，全球新一輪科技革命和產業變革正在興起，我國製造業發展面臨著發達國家蓄勢占優和新興經濟體追趕比拼的雙重擠壓與挑戰，而金屬製造表面處理行業的網路化、智能化、柔性化、服務化的進程，對我國製造業的發展模式和轉型升級產生著深刻的影響。

隨著我國經濟與科技的高速發展，世界製造業的重心已逐步向我國轉移。與此同時，表面處理行業以其獨有的性能顯得越發重要。由於其具有較強的裝飾性與功能性，且通用性強、應用面廣等特點，已成為世界製造業中不可或缺，並且不斷發展的行業。行業全球年產值數萬億元。集中分布在機器製造工業、輕工業、電子工業、航空、航天及儀器儀表工業。隨著供給側改革的加速推進和市場化改革的進一步深化，我們製造業將加快「高端化、智能化、綠色化」等發展進程而我們的技術完全符合產業導向，卓越的技術性能必定會成為終端技術領域新一代獨角獸。

本公司一直致力於納米滲層技術的研究，歷經多年磨礪、經過反復實驗論證，終於研發出新一代黑金剛納米技術，該技術性能指標卓越，必將在表面處理行業界成為新一代霸主。為中國製造在終端技術領域實現了真正意義上的升級，讓該領域中國產品的競爭力在世界的舞台上有了個質的飛躍。

5、對化學功能材料的認識

化學總復習資料
基本概念：
1、化學變化：生成了其它物質的變化
2、物理變化：沒有生成其它物質的變化
3、物理性質：不需要發生化學變化就表現出來的性質
(如:顏色、狀態、密度、氣味、熔點、沸點、硬度、水溶性等)
4、化學性質：物質在化學變化中表現出來的性質
(如:可燃性、助燃性、氧化性、還原性、酸鹼性、穩定性等)
5、純凈物：由一種物質組成
6、混合物：由兩種或兩種以上純凈物組成,各物質都保持原來的性質
7、元素：具有相同核電荷數(即質子數)的一類原子的總稱
8、原子：是在化學變化中的最小粒子，在化學變化中不可再分
9、分子：是保持物質化學性質的最小粒子，在化學變化中可以再分
10、單質：由同種元素組成的純凈物
11、化合物：由不同種元素組成的純凈物
12、氧化物：由兩種元素組成的化合物中,其中有一種元素是氧元素
13、化學式：用元素符號來表示物質組成的式子
14、相對原子質量：以一種碳原子的質量的1/12作為標准,其它原子的質量跟它比較所得的值
某原子的相對原子質量=
相對原子質量 ≈ 質子數 + 中子數 (因為原子的質量主要集中在原子核)
15、相對分子質量：化學式中各原子的相對原子質量的總和
16、離子：帶有電荷的原子或原子團
17、原子的結構：

原子、離子的關系：

註：在離子里，核電荷數 = 質子數 ≠ 核外電子數

18、四種化學反應基本類型：
①化合反應： 由兩種或兩種以上物質生成一種物質的反應
如：A + B = AB
②分解反應：由一種物質生成兩種或兩種以上其它物質的反應
如：AB = A + B
③置換反應：由一種單質和一種化合物起反應，生成另一種單質和另一種化合物的反應
如：A + BC = AC + B
④復分解反應：由兩種化合物相互交換成分，生成另外兩種化合物的反應
如：AB + CD = AD + CB
19、還原反應：在反應中，含氧化合物的氧被奪去的反應(不屬於化學的基本反應類型)
氧化反應：物質跟氧發生的化學反應(不屬於化學的基本反應類型)
緩慢氧化：進行得很慢的,甚至不容易察覺的氧化反應
自燃：由緩慢氧化而引起的自發燃燒
20、催化劑：在化學變化里能改變其它物質的化學反應速率,而本身的質量和化學性在化學變化前後都沒有變化的物質（註：2H2O2 === 2H2O + O2 ↑ 此反應MnO2是催化劑）
21、質量守恆定律：參加化學反應的各物質的質量總和，等於反應後生成物質的質量總和。
（反應的前後，原子的數目、種類、質量都不變；元素的種類也不變）
22、溶液：一種或幾種物質分散到另一種物質里，形成均一的、穩定的混合物
溶液的組成：溶劑和溶質。（溶質可以是固體、液體或氣體；固、氣溶於液體時，固、氣是溶質，液體是溶劑；兩種液體互相溶解時，量多的一種是溶劑，量少的是溶質；當溶液中有水存在時，不論水的量有多少，我們習慣上都把水當成溶劑，其它為溶質。）
23、固體溶解度：在一定溫度下，某固態物質在100克溶劑里達到飽和狀態時所溶解的質量，就叫做這種物質在這種溶劑里的溶解度
24、酸：電離時生成的陽離子全部都是氫離子的化合物
如：HCl==H+ + Cl -
HNO3==H+ + NO3-
H2SO4==2H+ + SO42-
鹼：電離時生成的陰離子全部都是氫氧根離子的化合物
如：KOH==K+ + OH -
NaOH==Na+ + OH -
Ba(OH)2==Ba2+ + 2OH -
鹽：電離時生成金屬離子和酸根離子的化合物
如：KNO3==K+ + NO3-
Na2SO4==2Na+ + SO42-
BaCl2==Ba2+ + 2Cl -
25、酸性氧化物（屬於非金屬氧化物）：凡能跟鹼起反應，生成鹽和水的氧化物
鹼性氧化物（屬於金屬氧化物）：凡能跟酸起反應，生成鹽和水的氧化物
26、結晶水合物：含有結晶水的物質（如：Na2CO3 .10H2O、CuSO4 . 5H2O）
27、潮解：某物質能吸收空氣里的水分而變潮的現象
風化：結晶水合物在常溫下放在乾燥的空氣里，
能逐漸失去結晶水而成為粉末的現象
28、燃燒：可燃物跟氧氣發生的一種發光發熱的劇烈的氧化反應
燃燒的條件：①可燃物；②氧氣(或空氣)；③可燃物的溫度要達到著火點。
基本知識、理論：
1、空氣的成分：氮氣佔78%, 氧氣佔21%, 稀有氣體佔0.94%,
二氧化碳佔0.03%,其它氣體與雜質佔0.03%
2、主要的空氣污染物：NO2 、CO、SO2、H2S、NO等物質
3、其它常見氣體的化學式：NH3（氨氣）、CO（一氧化碳）、CO2（二氧化碳）、CH4（甲烷）、
SO2（二氧化硫）、SO3（三氧化硫）、NO（一氧化氮）、
NO2（二氧化氮）、H2S（硫化氫）、HCl（氯化氫）
4、常見的酸根或離子：SO42-(硫酸根)、NO3-(硝酸根)、CO32-(碳酸根)、ClO3-(氯酸)、
MnO4-(高錳酸根)、MnO42-(錳酸根)、PO43-(磷酸根)、Cl-(氯離子)、
HCO3-(碳酸氫根)、HSO4-(硫酸氫根)、HPO42-(磷酸氫根)、
H2PO4-(磷酸二氫根)、OH-(氫氧根)、HS-(硫氫根)、S2-(硫離子)、
NH4+(銨根或銨離子)、K+(鉀離子)、Ca2+(鈣離子)、Na+(鈉離子)、
Mg2+(鎂離子)、Al3+(鋁離子)、Zn2+(鋅離子)、Fe2+(亞鐵離子)、
Fe3+(鐵離子)、Cu2+(銅離子)、Ag+(銀離子)、Ba2+(鋇離子)
各元素或原子團的化合價與上面離子的電荷數相對應：課本P80
一價鉀鈉氫和銀，二價鈣鎂鋇和鋅；
一二銅汞二三鐵，三價鋁來四價硅。（氧-2，氯化物中的氯為 -1，氟-1，溴為-1）
（單質中，元素的化合價為0 ；在化合物里，各元素的化合價的代數和為0）
5、化學式和化合價：
（1）化學式的意義：①宏觀意義：a.表示一種物質；
b.表示該物質的元素組成；
②微觀意義：a.表示該物質的一個分子；
b.表示該物質的分子構成；
③量的意義：a.表示物質的一個分子中各原子個數比；
b.表示組成物質的各元素質量比。
（2）單質化學式的讀寫
①直接用元素符號表示的：a.金屬單質。如：鉀K 銅Cu 銀Ag 等；
b.固態非金屬。如：碳C 硫S 磷P 等
c.稀有氣體。如：氦(氣)He 氖(氣)Ne 氬(氣)Ar等
②多原子構成分子的單質：其分子由幾個同種原子構成的就在元素符號右下角寫幾。
如：每個氧氣分子是由2個氧原子構成，則氧氣的化學式為O2
雙原子分子單質化學式：O2（氧氣）、N2（氮氣） 、H2（氫氣）
F2（氟氣）、Cl2（氯氣）、Br2（液態溴）
多原子分子單質化學式：臭氧O3等
（3）化合物化學式的讀寫：先讀的後寫，後寫的先讀
①兩種元素組成的化合物：讀成「某化某」，如：MgO（氧化鎂）、NaCl（氯化鈉）
②酸根與金屬元素組成的化合物：讀成「某酸某」，如：KMnO4（高錳酸鉀）、K2MnO4（錳酸鉀）
MgSO4（硫酸鎂）、CaCO3（碳酸鈣）
（4）根據化學式判斷元素化合價，根據元素化合價寫出化合物的化學式：
①判斷元素化合價的依據是：化合物中正負化合價代數和為零。
②根據元素化合價寫化學式的步驟：
a.按元素化合價正左負右寫出元素符號並標出化合價；
b.看元素化合價是否有約數，並約成最簡比；
c.交叉對調把已約成最簡比的化合價寫在元素符號的右下角。
6、課本P73. 要記住這27種元素及符號和名稱。
核外電子排布：1-20號元素（要記住元素的名稱及原子結構示意圖）

排布規律：①每層最多排2n2個電子（n表示層數）
②最外層電子數不超過8個（最外層為第一層不超過2個）
③先排滿內層再排外層
註：元素的化學性質取決於最外層電子數
金屬元素 原子的最外層電子數< 4，易失電子，化學性質活潑。
非金屬元素 原子的最外層電子數≥ 4，易得電子，化學性質活潑。

稀有氣體元素 原子的最外層有8個電子（He有2個），結構穩定，性質穩定。
7、書寫化學方程式的原則：①以客觀事實為依據； ②遵循質量守恆定律
書寫化學方程式的步驟：「寫」、「配」、「注」「等」。
8、酸鹼度的表示方法——PH值

說明：（1）PH值=7，溶液呈中性；PH值<7，溶液呈酸性；PH值>7，溶液呈鹼性。
（2）PH值越接近0，酸性越強；PH值越接近14，鹼性越強；PH值越接近7，溶液的酸、鹼性就越弱，越接近中性。

9、金屬活動性順序表：

（鉀、鈣、鈉、鎂、鋁、鋅、鐵、錫、鉛、氫、銅、汞、銀、鉑、金）
說明：（1）越左金屬活動性就越強，左邊的金屬可以從右邊金屬的鹽溶液中置換出該金屬出來
（2）排在氫左邊的金屬，可以從酸中置換出氫氣；排在氫右邊的則不能。
（3）鉀、鈣、鈉三種金屬比較活潑，它們直接跟溶液中的水發生反應置換出氫氣
10、物質的結構：

11、化學符號的意義及書寫:
(1)化學符號的意義:a.元素符號:①表示一種元素；②表示該元素的一個原子。
b．化學式：本知識點的第5點第（1）小點
c．離子符號：表示離子及離子所帶的電荷數。
d．化合價符號：表示元素或原子團的化合價。
當符號前面有數字（化合價符號沒有數字）時，此時組成符號的意義只表示該種粒子的個數。

(2)化學符號的書寫:a.原子的表示方法:用元素符號表示
b．分子的表示方法：用化學式表示
c．離子的表示方法：用離子符號表示
d．化合價的表示方法：用化合價符號表示
註：原子、分子、離子三種粒子個數不只「1」時，只能在符號的前面加，不能在其它地方加。

12、原子、分子、離子、元素和物質（純凈物和混合物）間的關系：

13、

14、製取氣體常用的發生裝置和收集裝置：
發生裝置
收集裝置

[固（+固）]
[固+液]
簡易裝置 [固+液] 排水法 向上
排空氣法 向下
排空氣法
15、三種氣體的實驗室製法以及它們的區別：
氣體 氧氣（O2） 氫氣（H2） 二氧化碳（CO2）
葯品 高錳酸鉀（KMnO4）或雙氧水（H2O2）和二氧化錳（MnO2）
[固（+固）]或[固+液] 鋅粒（Zn）和鹽酸（HCl）或稀硫酸（H2SO4）
[固+液] 石灰石（大理石）（CaCO3）和稀鹽酸（HCl）
[固+液]
反應原理 2KMnO4 == K2MnO4+MnO2
+O2↑
或2H2O2==== 2H2O+O2↑ Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
儀器裝置 P36 圖2-17(如14的A)
或P111. 圖6-10（14的B或C） P111. 圖6-10
(如14的B或C) P111. 圖6-10
(如14的B或C)
檢驗 用帶火星的木條,伸進集氣瓶,若木條復燃,是氧氣；否則不是氧氣 點燃木條，伸入瓶內，木條上的火焰熄滅，瓶口火焰呈淡藍色，則該氣體是氫氣 通入澄清的石灰水，看是否變渾濁，若渾濁則是CO2。
收集方法 ①排水法(不易溶於水) ②瓶口向上排空氣法(密度比空氣大) ①排水法(難溶於水) ②瓶口向下排空氣法(密度比空氣小) ①瓶口向上排空氣法
(密度比空氣大)
（不能用排水法收集）
驗滿
(驗純) 用帶火星的木條,平放在集氣瓶口,若木條復燃,氧氣已滿,否則沒滿 <1>用拇指堵住集滿氫氣的試管口；<2>靠近火焰,移開拇指點火
若「噗」的一聲，氫氣已純；若有尖銳的爆鳴聲，則氫氣不純 用燃著的木條,平放在集氣瓶口,若火焰熄滅,則已滿；否則沒滿
放置 正放 倒放 正放
注意事項 ①檢查裝置的氣密性
(當用第一種葯品製取時以下要注意)
②試管口要略向下傾斜(防止凝結在試管口的小水珠倒流入試管底部使試管破裂)
③加熱時應先使試管均勻受熱，再集中在葯品部位加熱。
④排水法收集完氧氣後,先撤導管後撤酒精燈(防止水槽中的水倒流,使試管破裂) ①檢查裝置的氣密性
②長頸漏斗的管口要插入液面下；
③點燃氫氣前，一定要檢驗氫氣的純度（空氣中，氫氣的體積達到總體積的4%—74.2%點燃會爆炸。） ①檢查裝置的氣密性
②長頸漏斗的管口要插入液面下；
③不能用排水法收集
16、一些重要常見氣體的性質（物理性質和化學性質）
物質 物理性質
(通常狀況下) 化學性質 用途
氧氣
（O2） 無色無味的氣體,不易溶於水,密度比空氣略大
①C + O2==CO2（發出白光，放出熱量）
1、 供呼吸
2、 煉鋼
3、 氣焊
（註：O2具有助燃性，但不具有可燃性，不能燃燒。）
②S + O2 ==SO2 （空氣中—淡藍色火
焰；氧氣中—紫藍色火焰）

③4P + 5O2 == 2P2O5 （產生白煙，生成白色固體P2O5）
④3Fe + 2O2 == Fe3O4 （劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成黑色固體）
⑤蠟燭在氧氣中燃燒，發出白光，放出熱量
氫氣
（H2） 無色無味的氣體，難溶於水，密度比空氣小，是最輕的氣體。 ① 可燃性：
2H2 + O2 ==== 2H2O
H2 + Cl2 ==== 2HCl 1、填充氣、飛艦（密度比空氣小）
2、合成氨、制鹽酸
3、氣焊、氣割（可燃性）4、提煉金屬（還原性）
② 還原性：
H2 + CuO === Cu + H2O
3H2 + WO3 === W + 3H2O
3H2 + Fe2O3 == 2Fe + 3H2O
二氧化碳（CO2） 無色無味的氣體，密度大於空氣，能溶於水，固體的CO2叫「乾冰」。 CO2 + H2O ==H2CO3（酸性）
（H2CO3 === H2O + CO2↑）（不穩定）
1、用於滅火（應用其不可燃燒，也不支持燃燒的性質）
2、制飲料、化肥和純鹼
CO2 + Ca(OH)2 ==CaCO3↓+H2O（鑒別CO2）
CO2 +2NaOH==Na2CO3 + H2O

氧化性：CO2 + C == 2CO

CaCO3 == CaO + CO2↑（工業制CO2）
一氧化碳（CO） 無色無味氣體，密度比空氣略小，難溶於水，有毒氣體 ①可燃性：2CO + O2 == 2CO2
（火焰呈藍色，放出大量的熱，可作氣體燃料） 1、 作燃料
2、 冶煉金屬
②還原性：
CO + CuO === Cu + CO2
3CO + WO3 === W + 3CO2
3CO + Fe2O3 == 2Fe + 3CO2
（跟血液中血紅蛋白結合，破壞血液輸氧的能力）
解題技巧和說明：
一、 推斷題解題技巧：看其顏色，觀其狀態，察其變化，初代驗之，驗而得之。
1、 常見物質的顏色：多數氣體為無色，多數固體化合物為白色，多數溶液為無色。
2、 一些特殊物質的顏色：
黑色：MnO2、CuO、Fe3O4、C、FeS（硫化亞鐵）
藍色：CuSO4•5H2O、Cu(OH)2、CuCO3、含Cu2+ 溶液、
液態固態O2（淡藍色）
紅色：Cu（亮紅色）、Fe2O3（紅棕色）、紅磷（暗紅色）
黃色：硫磺（單質S）、含Fe3+ 的溶液（棕黃色）
綠色：FeSO4•7H2O、含Fe2+ 的溶液（淺綠色）、鹼式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]
無色氣體：N2、CO2、CO、O2、H2、CH4
有色氣體：Cl2（黃綠色）、NO2（紅棕色）
有刺激性氣味的氣體：NH3(此氣體可使濕潤pH試紙變藍色)、SO2
有臭雞蛋氣味：H2S
3、 常見一些變化的判斷：
① 白色沉澱且不溶於稀硝酸或酸的物質有：BaSO4、AgCl（就這兩種物質）
② 藍色沉澱：Cu(OH)2、CuCO3
③ 紅褐色沉澱：Fe(OH)3
Fe(OH)2為白色絮狀沉澱，但在空氣中很快變成灰綠色沉澱，再變成Fe(OH)3紅褐色沉澱
④沉澱能溶於酸並且有氣體（CO2）放出的：不溶的碳酸鹽
⑤沉澱能溶於酸但沒氣體放出的：不溶的鹼
4、 酸和對應的酸性氧化物的聯系：
① 酸性氧化物和酸都可跟鹼反應生成鹽和水：
CO2 + 2NaOH == Na2CO3 + H2O（H2CO3 + 2NaOH == Na2CO3 + 2H2O）
SO2 + 2KOH == K2SO3 + H2O
H2SO3 + 2KOH == K2SO3 + 2H2O
SO3 + 2NaOH == Na2SO4 + H2O
H2SO4 + 2NaOH == Na2SO4 + 2H2O
② 酸性氧化物跟水反應生成對應的酸：（各元素的化合價不變）
CO2 + H20 == H2CO3 SO2 + H2O == H2SO3
SO3 + H2O == H2SO4 N205 + H2O == 2HNO3
(說明這些酸性氧化物氣體都能使濕潤pH試紙變紅色)
5、 鹼和對應的鹼性氧化物的聯系：
① 鹼性氧化物和鹼都可跟酸反應生成鹽和水：
CuO + 2HCl == CuCl2 + H2O
Cu(OH)2 + 2HCl == CuCl2 + 2H2O
CaO + 2HCl == CaCl2 + H2O
Ca(OH)2 + 2HCl == CaCl2 + 2H2O
②鹼性氧化物跟水反應生成對應的鹼：（生成的鹼一定是可溶於水，否則不能發生此反應）
K2O + H2O == 2KOH Na2O +H2O == 2NaOH
BaO + H2O == Ba(OH)2 CaO + H2O == Ca(OH)2
③不溶性鹼加熱會分解出對應的氧化物和水：
Mg(OH)2 == MgO + H2O Cu(OH)2 == CuO + H2O
2Fe(OH)3 == Fe2O3 + 3H2O 2Al(OH)3 == Al2O3 + 3H2O
二、 解實驗題：看清題目要求是什麼，要做的是什麼，這樣做的目的是什麼。
（一）、實驗用到的氣體要求是比較純凈，除去常見雜質具體方法：
① 除水蒸氣可用：濃流酸、CaCl2固體、鹼石灰、無水CuSO4(並且可以檢驗雜
質中有無水蒸氣，有則顏色由白色→藍色)、生石灰等
② 除CO2可用：澄清石灰水（可檢驗出雜質中有無CO2）、NaOH溶液、
KOH溶液、鹼石灰等
③ 除HCl氣體可用：AgNO3溶液（可檢驗出雜質中有無HCl）、石灰水、
NaOH溶液、KOH溶液
除氣體雜質的原則：用某物質吸收雜質或跟雜質反應，但不能吸收或跟有效成份反應，或者生成新的雜質。
（二）、實驗注意的地方：
①防爆炸：點燃可燃性氣體（如H2、CO、CH4）或用CO、H2還原CuO、Fe2O3之前，要檢驗氣體純度。
②防暴沸：稀釋濃硫酸時，將濃硫酸倒入水中，不能把水倒入濃硫酸中。
③防中毒：進行有關有毒氣體（如：CO、SO2、NO2）的性質實驗時，在
通風廚中進行；並要注意尾氣的處理：CO點燃燒掉；
SO2、NO2用鹼液吸收。
④防倒吸：加熱法製取並用排水法收集氣體，要注意熄燈順序。
（三）、常見意外事故的處理：
①酸流到桌上，用NaHCO3沖洗；鹼流到桌上，用稀醋酸沖洗。
② 沾到皮膚或衣物上：
Ⅰ、酸先用水沖洗，再用3 - 5% NaHCO3沖洗；
Ⅱ、鹼用水沖洗，再塗上硼酸；
Ⅲ、濃硫酸應先用抹布擦去，再做第Ⅰ步。
（四）、實驗室製取三大氣體中常見的要除的雜質：
1、制O2要除的雜質：水蒸氣（H2O）
2、用鹽酸和鋅粒制H2要除的雜質：水蒸氣（H2O）、氯化氫氣體（HCl，鹽酸酸霧）（用稀硫酸沒此雜質）
3、制CO2要除的雜質：水蒸氣（H2O）、氯化氫氣體（HCl）
除水蒸氣的試劑：濃流酸、CaCl2固體、鹼石灰（主要成份是NaOH和CaO）、生石灰、無水CuSO4(並且可以檢驗雜質中有無水蒸氣，有則顏色由白色→藍色)等
除HCl氣體的試劑：AgNO3溶液（並可檢驗出雜質中有無HCl）、澄清石灰水、NaOH溶液（或固體）、KOH溶液（或固體）
[生石灰、鹼石灰也可以跟HCl氣體反應]
（五）、常用實驗方法來驗證混合氣體里含有某種氣體
1、有CO的驗證方法：（先驗證混合氣體中是否有CO2，有則先除掉）
將混合氣體通入灼熱的CuO，再將經過灼熱的CuO的混合氣體通入澄清石灰水。現象：黑色CuO變成紅色，且澄清石灰水要變渾濁。
2、有H2的驗證方法：（先驗證混合氣體中是否有水份，有則先除掉）
將混合氣體通入灼熱的CuO，再將經過灼熱的CuO的混合氣體通入盛有無水CuSO4中。現象：黑色CuO變成紅色，且無水CuSO4變藍色。
3、有CO2的驗證方法：將混合氣體通入澄清石灰水。現象：澄清石灰水變渾濁。
（六）、自設計實驗
1、 試設計一個實驗證明蠟燭中含有碳氫兩種元素。
實驗步驟 實驗現象 結論
①將蠟燭點燃，在火焰上方罩一個乾燥潔凈的燒杯 燒杯內壁有小水珠生成 證明蠟燭有氫元素
②在蠟燭火焰上方罩一個蘸有澄清石灰水的燒杯 澄清石灰水變渾濁 證明蠟燭有碳元素
2、試設計一個實驗來證明CO2具有不支持燃燒和密度比空氣大的性質。
實驗步驟 實驗現象 結論 圖
把兩支蠟燭放到具有階梯的架上，把此架放在燒杯里（如圖），點燃蠟燭，再沿燒杯壁傾倒CO2 階梯下層的蠟燭先滅，上層的後滅。 證明CO2具有不支持燃燒和密度比空氣大的性質

三、解計算題：
計算題的類型有：①有關質量分數（元素和溶質）的計算
②根據化學方程式進行計算
③由①和②兩種類型混合在一起計算
（一）、溶液中溶質質量分數的計算
溶質質量分數 = ╳ 100%
（二）、化合物（純凈物）中某元素質量分數的計算
某元素質量分數= ╳ 100%

（三）、混合物中某化合物的質量分數計算

化合物的質量分數= ╳ 100%

（四）、混合物中某元素質量分數的計算

某元素質量分數= ╳ 100%

或：某元素質量分數= 化合物的質量分數 ╳ 該元素在化合物中的質量分數
（五）、解題技巧
1、審題：看清題目的要求，已知什麼，求什麼，有化學方程式的先寫出化學方程式。找出解此題的有關公式。
2、根據化學方程式計算的解題步驟：
①設未知量
②書寫出正確的化學方程式
③寫出有關物質的相對分子質量、已知量、未知量
④列出比例式，求解
⑤答。

6、求助：我想知道關於建築結構中牆體和柱子所需要的混凝土的強度應該怎麼確定

泡沫混凝土的種類很多，但最常用的是水泥泡沫混凝土。水泥泡沫混凝土根據其摻合料不同又可分為水泥-粉煤灰-石灰型、水泥-礦渣－石灰-石膏型、水泥-粉煤灰-砂-石灰型、水泥一砂一石灰型、水泥-礦渣-粉煤灰－石灰－植物纖維型[4]、水泥-砂-玻璃纖維型等類型。
水泥-礦渣-石灰-石膏型的泡沫混凝土了試驗研究表明常壓養護礦渣多孔混凝土是一種較理想的隔熱保溫材料(密度為910 kg/m3， 28d抗壓強度為9.81MPa)，同時在價格上優勢明顯，具有一定的市場競爭力。
水泥-粉煤灰－砂－石灰型的泡沫混凝土進行試驗研究，獲得最佳配合比粉煤灰60%，石灰5%，發泡液3kg，細砂15%，水泥20%所對應的性能為密度創6kglm3、 吸水率229島、28d抗壓強度3.4MPa。
水泥-粉煤灰-石灰型的泡沫混凝土進行試驗研究，獲得了密度為691kg/m3、抗壓強度為3.4MPa、導熱系數為0.210W/(m•K、抗15次凍融循環合格、碳化系數為0.89的理想的泡沫混凝土牆體材料。
水泥－砂－石灰型的泡沫混凝土進行試驗研究，獲得了密度為812kg/m³、抗壓強度為2.8MPa、導熱系數為0.108W/(m•K、抗15次凍融循環合格、乾燥收縮率0.43mmlm的泡沫混凝土。
水泥-礦渣-粉煤灰－石灰－植物纖維型的泡沫混凝土進行了試驗研究，獲得了干密度648kg/m3、抗壓強度3.6MPa、吸水率12.0%、抗25次凍融循環合格、乾燥收縮0.72mm/m、工藝簡單、價格低廉的優異產品。
對水泥－砂－玻璃纖維型的泡沫混凝土進行了試驗研究，結果表明玻瑞纖維增加了泡沫混凝土的抗壓和抗折強度，極大地改善了韌性，並在一定程度上抑制了早期干縮開裂。
缺點：
（1）強度偏低:體積密度為800-859kg/m³的泡沫混凝土的抗壓強度嚴重偏低，一般低於2.0MPa，有的甚至不足1.0MPa。但目前國內泡沫混凝土技術發展迅猛，北京有企業（如北京中科築誠）已經將500公斤每立方的泡沫混凝土強度提高到2.5MPa.
（2）開裂、吸水：硬化泡沫混凝土表面開裂，導致吸收大量外來水分。
應用：
泡沫混凝土以其良好的特性，廣泛應用於節能牆體材料中，在其他方面也獲得了應用。目前，泡沫混凝土在我國的應用主要是屋面泡沫混凝土保溫層現澆、泡沫混凝土面塊、泡沫混凝土輕質牆板、泡沫混凝土補償地基。但是，充分利用泡沫混凝土的良好特性，可以將它在建築工程中的應用領域不斷擴大，加快工程進度，提高工程質量，具體如下：
(1)用作擋土牆。主要用作港口的岩牆。泡沫混凝土 泡沫混凝土水泥地暖墊層在岸牆後用作輕質回填材料可降低垂直截荷，也減少了對岸牆的側向載荷。這是因為泡沫混凝土是一種粘結性能良好的剛性體，它並不沿周邊對岸牆施加側向壓力，沉降降低了，維修費用隨之減少，從而節省很多開支。泡沫混凝土也可用來增進路堤邊坡的穩定性，用它取代邊坡的部分土壤，由於減輕了質量，從而就降低了影響邊坡穩定性的作用力。
(2)修建運動場和田徑跑道。使用排水能力強的可滲性泡沫混凝土作為輕質基礎，上面覆以礫石或人造草皮，作為運動場用。泡沫混凝土的密度為800-900kg/m³此類運動場可進行曲棍球，足球及網球活動。或者在泡沫混凝土上蓋上一層0.05m厚的多孔瀝青層及塑料層，則可作田徑跑道用。
(3)作夾芯構件。在預制鋼筋混凝土構件中可採用泡沫混凝土作為內芯，使其具有輕質高強隔熱的良好性能。通常採用密度為400 - 600kg/m³的泡沫混凝土。
(4)管線回填。地下廢棄的油櫃、管線(內裝粗油、化學品)、 污水管及其他空穴容易導致火災或塌方，採用泡沫混凝土回填可解決這些後患，費用也少。泡沫混凝土採用的密度取決於管子的直徑及地下水位，一般為600-1100kg/m³。
(5)貧混凝土填層。由於使用可彎曲的軟管，泡沫混凝土具有很大的 泡沫混凝土節能磚工作度及適應性，因此它經常用於貧混凝土填層。如對隔熱性要求不很高，採用密度為1200kg/m³左右的貧混凝土填層，平均厚度為0.05m;如對隔熱性要求很高，則採用密度為500kg/m³的貧混凝土填層，平均厚度為0.1- 0.2m。
(6)屋面邊坡。泡沫混凝土用於屋面邊坡，具有重量輕、 施工速度快、價格低廉等優點。坡度一般為10mm/m.厚度為0.03-0.2m，採用密度為800 - 1200kg/m³的泡沫混凝土。
(7)儲罐底腳的支撐。將泡沫混凝土澆階在鋼儲罐(內裝粗油、化學品)底腳的底部，必要時也可形成一凸形地基，這樣可確保整個箱底的支撐在焊接時年處於最佳應力狀態，這一連續的支撐可使儲罐採用薄板箱底。同時凸形地基也易於清潔。泡沫混凝土的使用密度為800-1000kg\m³。
（8）用於園林綠化。將泡沫混凝土做成容重在600-1000kg/m³，可用於園林假山，垃圾箱，桌凳等。
（9） 國防（現代戰爭是用信息和先進機動器械為攻擊工具），該發泡水泥能用在被敵方轟炸破壞的軍事工程如機場，重要交通公路等實行立即搶修，用我們的設備及工藝能把敵方破壞的工程迅速修復，實驗得來的結果是修復後10分鍾即能用於飛機起降，戰車通過。
(10)其他。泡沫混凝土也可用於防火牆的絕緣填充，隔聲樓面填充、隧道襯管回填;以及供電、水管線的隔離等方面。
物理性能：
泡沫混凝土通常是用機械方法將泡沫劑水溶液制備成泡沫，再將泡沫加入到含硅質材料、鈣質材料、水及各種外加劑等組成的料漿中，經混合攪拌、澆注成型、養護而成的一種多孔材料。由於泡沫混凝土中含有大量封閉的孔隙，使其具有下列良好的物理力學性能。
1、 輕質
泡沫混凝土的密度小，密度等級一般為300-1800kg/m3，常用泡沫混凝土的密度等級為300-1200 kg/m3，近年來，密度為 160 kg/m3的超輕泡沫混凝土也在建築工程中獲得了應用。由於泡沫混凝土的密度小，在建築物的內外牆體、層面、樓面、立柱等建築結構中採用該種材料，一般可使建築物自重降低25%左右，有些可達結構物總重的30%-40%。而且，對結構構件而言，如採用泡沫混凝土代替普通混凝土，可提高構件的承截能力。因此，在建築工程中採用泡沫混凝土具有顯著的經濟效益。
2、 保溫隔熱性能好
由於泡沫混凝土中含有大量封閉的細小孔隙，因此具有良好的熱工性能，即良好的保溫隔熱性能，這是普通混凝土所不具備的。通常密度等級在300-1200 kg/m3范圍的泡沫混凝土，導熱系數在0.08-0.3w/(m·K)之間，熱阻約為普通混凝土的10-20倍。採用泡沫混凝土作為建築物牆體及屋面材料，具有良好的節能效果。
3、 隔音耐火性能好
泡沫混凝土屬多孔材料，因此它也是一種良好的隔音材料，在建築物的樓層和高速公路的隔音板、地下建築物的頂層等可採用該材料作為隔音層。泡沫混凝土是無機材料，泡沫混凝土不會燃燒，從而具有良好的耐火性，在建築物上使用，可提高建築物的防火性能。
4、 整體性能好
可現場澆注施工，與主體工程結合緊密。
5、低彈減震性好
泡沫混凝土的多孔性使其具有低的彈性模量，從而使其對沖擊載荷具有良好的吸收和分散作用。
6、防水性能強
現澆泡沫混凝土吸水率較低，相對獨立的封閉氣泡及良好的整體性，使其具有一定的防水性能。
7、耐久性能好與主體工程壽命相同。
8、生產加工方便
泡沫混凝土不但能在廠內生產成各種各樣的製品，而且還能現場施工，直接現澆成屋面、地面和牆體。
9、環保性能好
泡沫混凝土所需原料為水泥和發泡劑，發泡劑大都接近中性，不含苯、甲醛等有害物質，避免了環境污染和消防隱患。
10、施工方便
只需使用水泥發泡機可實現自動化作業，可泵送實現垂直高度200米的遠距離輸送，工作量為150—300立方/工作日。
11、其它性能
泡沫混凝土還具有施工過程中可泵性好，抗壓強度高（0.5-22.2Mpa），沖擊能量吸收性能好，可大量利用工業廢渣，價格低廉等優點。
參考文獻：
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7、碳化硅顆粒增強鋁基復合材料研究現狀及發展 論文一篇，要綜述性的東西，不能有實驗和計算內容。

碳化硅顆粒增強鋁基復合材料的研究現狀及發展趨勢

摘要：綜述了鋁基復合材料的發展歷史及國內外研究現狀，重點闡述了碳化硅顆粒增強鋁基復合材料制備工藝的
發展現狀。同時說明了碳化硅顆粒增強鋁基復合材料研究中仍存在的問題，在此基礎上展望了該復合材料的發展前景。
關鍵詞：SiCp /Al 復合材料； 制備方法
中圖分類號：TB333 文獻標識碼：A 文章編號：1001-3814(2011)12-0092-05
Research Status and Development Trend of SiCP/Al Composite
ZHENG Xijun, MI Guofa
(College of Material Science and Engineer, Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454000, China)
Abstract：The development history, domestic and foreign research present situation of SiCP /Al composite was
introced, the research progress of preparation process for SiCP /Al composite were elaborated, the research on SiCP /Al
composite was analyzed and the development prospect of the composite was put forward.
Key words：SiCp /Al composite; preparation methods
收稿日期:2010-11-20
作者簡介:鄭喜軍(1982- ),男,河南西平人,碩士研究生,研究方向為材
料加工工程;電話:0391-3987472;E-mail:[email protected]
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《熱加工工藝》2011 年第40 卷第12 期
下半月出版Material & Heat Treatment 材料熱處理技術
應用進行了廣泛的關注和研究，從材料的制備工藝、
組織結構、力學行為及斷裂韌性等方面做了許多基
礎性的工作， 取得了顯著的成績。在美國和日本等
國，該類材料的制備工藝和性能研究已日趨成熟，在
電子、軍事領域開始得到實際應用。SiC 來源於工業
磨料，可成百噸的生產，價格便宜，SiC 顆粒強化鋁基
復合材料被美國視為有突破性進展的材料， 其性能
可與鈦合金媲美，而價格還不到鈦合金的1/10。碳化
硅顆粒增強鋁基復合材料是最近20 年來在世界范
圍內發展最快、應用前景最廣的一類不連續增強金
屬基復合材料，被認為是一種理想的輕質結構材料，
尤其在機動車輛發動機活塞、缸頭(缸蓋)、缸體等關
鍵產品和航空工業中具有廣闊的應用前景[5-7]。
在1986 年，美國DuralAluminumComposites 公
司發明了碳化硅顆粒增強鋁硅合金的新技術， 實現
了鑄造鋁基復合材料的大規模生產， 以鑄錠的形式
供給多家鑄造廠製造各種零件[8-9]。美國Duralcan 公
司在加拿大己建成年產11340 t 的SiC/Al 復合材料
型材、棒材、鑄錠以及復合材料零件的專業工廠。目
前，Duralcan 公司生產的20%SiCp /A356Al 復合材
料的屈服強度比基體鋁合金提高75%、彈性模量提
高30%、熱膨脹系數減小29%、耐磨性提高3～4
倍。美國DWA 公司生產的碳化硅增強復合材料隨
碳化硅含量的增加，只有伸長率下降的，其他性能都
得到了很大提高。到目前為止，SiCp/Al 復合材料被
成功用於航空航天、電子工業、先進武器系統、光學
精密儀器、汽車工業和體育用品等領域，並取得巨大
經濟效益。表1 列舉了一些SiCp/Al 復合材料的力
學性能。
目前國內從事研製與開發碳化硅顆粒增強鋁復
合材料工作的科研院所與高校主要有北京航空材料
研究院、上海交通大學、哈爾濱工業大學、西北工業
大學、國防科技大學等。哈爾濱工業大學研製的
SiCw/Al 用於某衛星天線絲桿，北京航空材料研究院
研製的SiCp/Al 用於某衛星遙感器定標裝置[10-11]。
國內到目前為止還沒有出現高質量高性能的碳
化硅顆粒增強鋁基復合材料， 雖然部分性能已達到
國外產品的指標， 但在產品的尺寸精度上還存在不
小的差距，另外製造成本太高，離工業化生產還有一
段距離要走。
2 鋁基復合材料的性能特徵
(1)高比強度、比模量由於在金屬基體中加入
了適量的高強度、高模量、低密度的增強物，明顯提
高了復合材料的比強度和比模量， 特別是高性能連
續纖維，如硼纖維、碳(石墨)纖維、碳化硅纖維等增
強物，他們具有很高的強度和模量[1]。
(2)良好的高溫性能，使用溫度范圍大增強纖
維、晶須、顆粒主要是無機物，在高溫下具有很好的
高溫強度和模量， 因此金屬基復合材料比基體金屬
有更高的高溫性能。特別是連續纖維增強金屬基基
復合材料，其高溫性能可保持到接近金屬熔點，並比
金屬基體的高溫性能高許多。
(3)良好的導熱、導電性能金屬基復合材料中
金屬基體佔有很高的體積百分數， 一般在60%以
上，因此仍保持金屬的良好的導熱、導電性能。
(4)良好的耐磨性金屬基復合材料，特別是陶
瓷纖維、晶須、顆粒增強金屬基復合材料具有很好的
耐磨性。這是由於在基體中加入了大量細小的陶瓷
顆粒增強物，陶瓷顆粒硬度高、耐磨、化學性能穩定，
用它們來增強金屬不僅提高了材料的強度和剛度，
也提高了復合材料的硬度和耐磨性。
(5)熱膨脹系數小，尺寸穩定性好金屬基復合
材料中所用的增強相碳纖維、碳化硅纖維、晶須、顆
粒、硼纖維等均具有很小的熱膨脹系數，特別是超高
模量的石墨纖維具有負熱膨脹系數， 加入相當含量
的此類增強物可降低材料膨脹系數， 從而得到熱膨
脹系數小於基體金屬、尺寸穩定性好的金屬基復合
材料。
(6)良好的抗疲勞性和斷裂韌性影響金屬基復
合材料抗疲勞性和斷裂韌性的因素主要有增強物與
復合體系制備工藝
增強體含量
(vol,%)
拉伸強度
/MPa
彈性模量
/GPa
伸長率
(%)
SiCP /2009Al 粉末冶金20 572 109 5.3
SiCP/2124Al 粉末冶金20 552 103 7.0
SiCP/6061Al 粉末冶金20 496 103 5.5
SiCP/7090Al 粉末冶金20 724 103 2.5
SiCP/6061Al 粉末冶金40 441 125 0.7
SiCP/7091Al 粉末冶金15 689 97 5.0
SiCP/A356Al 攪拌鑄造20 350 98 0.5
SiCP/A359Al 無壓浸滲30 382 125 0.4
表1 碳化硅顆粒增強鋁基復合材料的力學性能[1]
Tab.1 Mechanical properties of aluminum matrix
composite reinforced by SiC particle
93
Hot Working Technology 2011, Vol.40, No.12
材料熱處理技術Material & Heat Treatment 2011 年6 月
金屬基體的界面結合狀態、金屬基體與增強物本身
的特性以及增強物在基體中的分布等。特別是界面
結合強度適中，可以有效傳遞載荷，又能阻止裂紋擴
展，從而提高材料的斷裂韌性。
(7)不吸潮、不老化、氣密性好與聚合物相比，金
屬性質穩定、組織緻密，不存在老化、分解、吸潮等問
題，也不會發生性能的自然退化，在空間使用不會分解
出低分子物質而污染儀器和環境，有明顯的優勢。
(8)較好的二次加工性能可利用傳統的熱擠壓、
鍛壓等加工工藝及設備實現金屬基復合材料的二次
加工。由於鋁基復合材料不但具有金屬的塑性和韌
性，而且還具有高比強度、比模量、對疲勞和蠕變的
抗力大、耐熱性好等優異的綜合性能。尤其在最近
20 年以來， 鋁基復合材料獲得了驚人的發展速度，
表2 列舉了一些鋁基復合材料的力學性能。
3 主要應用領域
3.1 在航空航天及軍事領域的應用
美國ACMC 公司和亞利桑那大學光學研究中
心合作，研製成超輕量化空間望遠鏡和反射鏡，該望
遠鏡的主鏡直徑為0.3m，僅重4.54kg。ACMC 公司
用粉末冶金法製造的碳化硅顆粒增強鋁基復合材料
還用於激光反射鏡、衛星太陽反射鏡、空間遙感器中
掃描用高速擺鏡等；美國用高體積分數的SiCp/Al代
替鈹材，用於慣性環形激光陀螺儀制導系統、三叉戟
導彈的慣性導向球及管型測量單元的檢查口蓋，成
本比鈹材降低2/3；20 世紀80 年代美國洛克希德.馬
丁公司將DWA 公司生產的25%SiCp /6061Al 用作
飛機上承載電子設備的支架，其比剛度比7075 鋁合
金約高65%；美國將SiCp/6092Al 用於F-16 戰斗機
的腹鰭， 代替原有的2214 鋁合金蒙皮， 剛度提高
50%，壽命從幾百小時提高到8000 小時左右，壽命
提高17 倍，可大幅度降低檢修次數，提高飛機的機
動性，還可用於F-16 的導彈發射軌道；英國航天金
屬及復合材料公司(AMC)採用高能球磨粉末冶金法
研製出高剛度﹑ 耐疲勞的SiCp/2009Al， 成功用於
Eurocopter 公司生產的N4 及EC-120 新型直升
機[12]；採用無壓浸滲法制備的高體積分數SiCp/Al 作
為印刷電路板芯板用於F-22「猛禽」戰斗機的遙控
自動駕駛儀、發電元件、飛行員頭部上方顯示器、電
子計數測量陣列等關鍵電子系統上， 以代替包銅的
鉬及包銅的鍛鋼，可使質量減輕70%，同時降低了
電子模板的工作溫度；SiCp/Al 印刷電路板芯板已用
於地軌道全球移動衛星通信系統； 作為電子封裝材
料，還可用於火星「探路者」和「卡西尼」土星探測器
等航天器上。美國採用高體積分數SiCp /Al 代替
Cu-W 封裝合金作為電源模塊散熱器，已用於EV1 型
電動轎車和S10 輕型卡車上；美國將氧化反應浸滲法
制備的SiC-Al2O3/Al 作為附加裝甲，用於「沙漠風暴」
地面進攻的裝甲車；美國GardenGrove 光學器材公司
用SiCp/Al 制備Leopardl 坦克火控系統瞄準鏡。
3.2 在汽車工業中的應用
由山東大學與曲阜金皇活塞有限公司聯合研製
的SiCp /Al 活塞已用於摩托車及小型汽車發動機；
自20 世紀90 年代以來， 福特和豐田汽車公司開始
採用Alcan 公司的20%SiC/Al-Si 來製作剎車盤；美
國Lanxide 公司生產的SiCp/Al 汽車剎車片於1996
年投入批量生產[13]；德國已將該材料製作的剎車盤
成功應用於時速為160km/h 的高速列車上。整體采
用鍛造的SiCp/Al 活塞已成功用於法拉利生產的一
級方程式賽車。
3.3 在運動器械上的應用
BP 公司研製的20%SiCp/2124Al 自行車框架已
在Raleigh 賽車上使用；SiCp /Al 復合材料可應用於
自行車鏈輪、高爾夫球頭和網球拍等高級體育用品；
在醫療上用於假體的製造。
4 制備及成型方法
一般來說， 根據鋁基體狀態的不同，SiCp/Al 的
制備方法大致可分為固態法和液態法兩類。目前主
要有粉末冶金法、噴射沉積法、攪拌鑄造法和擠壓鑄
造法。
4.1 粉末冶金法
粉末冶金法又稱固態金屬擴散法，該方法由於克
增強相/ 基體增強相含量
拉伸強度
/MPa
彈性模量
/GPa
伸長率(%)
SiC/Al-4Cu 15 476 92 2.3
SiCp /ZL101 20 375 101 1.64
SiCp /ZL101A 20 330 100 0.5
SiCp /6061 25 517 114 4.5
SiCp /2124 25 565 114 5.6
Al2O3 /Al-1.5Mg 20 226 95 5.9
Cf /Al 26 387 112 -
表2 金屬基復合材料的力學性能[1]
Tab.2 Mechanical properties of metal matrix composite[1]
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《熱加工工藝》2011 年第40 卷第12 期
下半月出版Material & Heat Treatment 材料熱處理技術
服了碳化硅顆粒與鋁合金熔液潤濕困難的缺點，因而
是最先得到發展並用於SiCp/Al 的制備方法之一。具
體制備SiCp/Al 的粉末冶金工藝路線有多種，目前最
為流行和典型的工藝流程為：碳化硅粉末與鋁合金粉
末混合一冷模壓(或冷等靜壓)一真空除氣一熱壓燒
結(或熱等靜壓)一熱機械加工(熱擠、軋、鍛)。
粉末冶金法的優點在於碳化硅粉末和鋁合金粉
末可以按任何比例混合，而且配比控制准確、方便。
粉末冶金法工藝成熟，成型溫度較低，基本上不存在
界面反應、質量穩定，增強體體積分數可較高，可選
用細小增強體顆粒。缺點是設備成本高，顆粒不容易
均勻混合，容易出現較多孔隙，要進行二次加工，以
提高機械性能，但往往在後續處理過程中不易消除；
所制零件的結構、形狀和尺寸都受到一定的限制，粉
末冶金技術工藝程序復雜，燒結須在在密封、真空或
保護氣氛下進行， 制備周期長， 降低成本的可能性
小，因此制約了粉末冶金法的大規模應用。
4.2 噴射沉積法
噴射沉積法是1969 年由Swansea 大學Singer
教授首先提出[14]，並由Ospray 金屬有限公司發展成
工業生產規模的製造技術。該方法的基本原理是：對
鋁合金基體進行霧化的同時，加入SiC 增強體顆粒，
使二者共同沉積在水冷襯板上， 凝固得到鋁基復合
材料。該工藝的優點是增強體與基體熔液接觸時間
短，二者反應易於控制；對界面的潤濕性要求不高，
可消除顆粒偏析等不良組織， 組織具有快速凝固特
征；工藝流程短、工序簡單、效率高，有利於實現工業
化生產。缺點是設備昂貴，所制備的材料由於孔隙率
高而質量差必須進行二次加工， 一般僅能製成鑄錠
或平板； 大量增強顆粒在噴射過程中未能與霧化的
合金液滴復合， 造成原材料損失大， 工藝控制較復
雜，增強體顆粒利用率低、沉積速度較慢、成本較高。
4.3 攪拌鑄造法
攪拌鑄造法的基本原理[15-17]：依靠強烈攪拌在合
金液中形成渦漩的負壓抽吸作用， 將增強體顆粒吸
入基體合金液體中。具體工藝路線：將顆粒增強體加
入到基體金屬熔液中， 通過一定方式的攪拌與一定
的攪拌速度使增強體顆粒均勻地分散在金屬熔體
中，以達到相互混合均勻與浸潤的目的，復合成顆粒
增強金屬基復合材料熔體。然後可澆鑄成錠坯、鑄件
等使用。該方法的優點是：工藝簡單、設備投資少、生
產效率高、製造成本低、可規模化生產。缺點是：加入
的增強體顆粒粒度不能太小， 否則與基體金屬液的
浸潤性差， 不易進入金屬液或在金屬液中容易團聚
和聚集；普遍存在界面反應，強烈的攪拌容易造成金
屬液氧化，大量吸氣及夾雜物混入，顆粒加入量也受
到一定限制，只能製成鑄錠，需要二次加工。
4.4 擠壓鑄造法
擠壓鑄造法是首先把SiC 顆粒用適當的粘結劑粘
結，製成預制塊放入澆注模型中，預熱到一定的溫度，
然後澆入基體金屬液，立即加壓，使熔融的金屬熔液浸
滲到預制塊中，最後去壓、冷卻凝固形成SiCp/Al。該方
法的優點是：設備較簡單且投資少，工藝簡單且穩定
性較好，生產周期短，易於工業化生產，能實現近無余
量成型，增強體體積分數較高，基本無界面反應。缺點
是容易出現氣體或夾雜物，缺陷比較多，需增強顆粒
需預先製成預成型體， 預成型體對產品質量影響大，
模具造價高，而且復雜零件的生產比較困難。
5 SiCp /Al 復合材料發展的建議與對策
SiCp /Al 復合材料作為一種新的結構材料有著
廣闊的發展前景, 但要實現產業化還需做大量的研
究工作。除了要對SiCp/Al 復合材料的制備工藝、界
面結合狀態、增強機制等方面的內容做進一步研究，
其相關領域的研究及發展也應給予重視。
5.1 現有制備工藝進一步完善和新工藝的開發
現有工藝制備方法雖然已經成功製造了復合材
料，但很難用於工業化生產且尚處於實驗室研究階
段[18]。SiC 顆粒存在於鋁液中，使金屬液粘度提高，流動
性降低，鑄造時充填性變差，當顆粒含量增加至20%或
在較低溫度(<730℃)時，流動性急劇降低以致於無法正
常澆注。另外，SiC顆粒具有較大的表面積， 表面能較
大，易吸附氣體並帶入金屬液中，而金屬液粘度大也易
捲入氣體並難以排出，產生氣孔缺陷。因此，對現有工
藝的進一步完善和新工藝的開發成為下一步研究工作
的主要任務。
5.2 後續加工工藝的研究
金屬基復合材料的切削加工、焊接、熱處理等後
續加工工藝的研究較少，成為限制其應用的瓶頸。高
強度、高硬度增強體的加入使金屬基復合材料成為
難加工材料[18-19]，而由於增強體與基體合金的熱膨脹
系數差異大引起位錯密度的提高， 也使金屬基復合
95
Hot Working Technology 2011, Vol.40, No.12
材料熱處理技術Material & Heat Treatment 2011 年6 月
材料的時效行為與基體合金有所不同[20]。另外，增強
體影響焊接熔池的粘度和流動性， 並與基體金屬發
生化學反應限制了焊接速度， 給金屬基復合材料的
焊接造成了極大困難。因此， 解決可焊性差的問題
也成為進一步研究的主要方向。
5.4 環境性能方面的改善
金屬基復合材料的環境性能方面的研究， 即如
何解決金屬基復合材料與環境的適應性， 實現其廢
料的再生循環利用也引起了一些學者的重視， 這個
問題關繫到有效利用資源，實現社會可持續發展，因
此， 關於環境性能方面的研究將是該領域今後研究
的熱點。由於鋁基復合材料是由兩種或兩種以上組
織結構、物理及化學性質不同的物質結合在一起形
成一類新的多相材料， 其回收再利用的技術難度要
比傳統的單一材料大得多。隨著鋁基復合材料的批
量應用，必然面臨廢料回收的問題，通過對復合材料
的回收再利用， 不但可減少廢料對環境的污染還可
減低鋁基復合材料的制備成本、降低價格，增加與其
他材料的競爭力，有利於促進自身的發展。文獻[21]
配製了混合鹽溶劑， 採用熔融鹽法成功地分離出顆
粒增強鋁基復合材料中的增強材料，研究結果表明，
利用該技術處理顆粒增強鋁基復合材料， 其回收利
用率可達85%。
6 結語
與鋁合金基體相比， 鋁基復合材料具有更高的
使用溫度、模量和強度，熱穩定性增加及更好的耐磨
損性能，它的應用將越來越廣泛。然而，在目前的
研究中仍然存在許多疑問和有待解決的問題， 例如
怎樣去克服鋁基復合材料突出的界面問題， 並且力
求研究結果有助於改善生產應用問題； 在制備過程
前後， 怎樣通過熱處理手段來改善成品的各方面性
能；如何利用由於熱失配造成的內、外應力使材料服
役於各種環境。此外，原位反應中仍不免其他副反應
夾雜物存在， 同時對增強體的體積分數也難以精確
控制，這些都是亟待研究解決的問題。
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8、納米材料在各個行業中的應用

（一）力學性質
高韌、高硬、高強是結構材料開發應用的經典主題。具有納米結構的材料強度與粒徑成反比。納米材料的位錯密度很低，位錯滑移和增殖符合Frank-Reed模型，其臨界位錯圈的直徑比納米晶粒粒徑還要大，增殖後位錯塞積的平均間距一般比晶粒大，所以納迷材料中位錯滑移和增殖不會發生，這就是納米晶強化效應。金屬陶瓷作為刀具材料已有50多年歷史，由於金屬陶瓷的混合燒結和晶粒粗大的原因其力學強度一直難以有大的提高。應用納米技術製成超細或納米晶粒材料時，其韌性、強度、硬度大幅提高，使其在難以加工材料刀具等領域占據了主導地位。使用納米技術製成的陶瓷、纖維廣泛地應用於航空、航天、航海、石油鑽探等惡劣環境下使用。
（二）磁學性質
當代計算機硬碟系統的磁記錄密度超過1.55Gb/cm2，在這情況下，感應法讀出磁頭和普通坡莫合金磁電阻磁頭的磁致電阻效應為3%，已不能滿足需要，而納米多層膜系統的巨磁電阻效應高達50%，可以用於信息存儲的磁電阻讀出磁頭，具有相當高的靈敏度和低噪音。目前巨磁電阻效應的讀出磁頭可將磁碟的記錄密度提高到1.71Gb/cm2。同時納米巨磁電阻材料的磁電阻與外磁場間存在近似線性的關系，所以也可以用作新型的磁感測材料。高分子復合納米材料對可見光具有良好的透射率，對可見光的吸收系數比傳統粗晶材料低得多，而且對紅外波段的吸收系數至少比傳統粗晶材料低3個數量級，磁性比FeBO3和FeF3透明體至少高1個數量級，從而在光磁系統、光磁材料中有著廣泛的應用。
（三）電學性質
由於晶界面上原子體積分數增大，納米材料的電阻高於同類粗晶材料，甚至發生尺寸誘導金屬——絕緣體轉變（SIMIT）。利用納米粒子的隧道量子效應和庫侖堵塞效應製成的納米電子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特點，有可能在不久的將來全面取代目前的常規半導體器件。2001年用碳納米管製成的納米晶體管，表現出很好的晶體三極體放大特性。並根據低溫下碳納米管的三極體放大特性，成功研製出了室溫下的單電子晶體管。隨著單電子晶體管研究的深入進展，已經成功研製出由碳納米管組成的邏輯電路。
（四）熱學性質
納米材料的比熱和熱膨脹系數都大於同類粗晶材料和非晶體材料的值，這是由於界面原子排列較為混亂、原子密度低、界面原子耦合作用變弱的結果。因此在儲熱材料、納米復合材料的機械耦合性能應用方面有其廣泛的應用前景。例如Cr-Cr2O3顆粒膜對太陽光有強烈的吸收作用，從而有效地將太陽光能轉換為熱能。

9、納米科技的倫理學研究進展方面的論文

2007

納米技術給我們帶來了哲學

摘要：納米技術是指在納米尺度的物質正在准備，研究和工業陶瓷材料的產業化和利用納米材料的研究和產業化跨越綜合技術體系。納米技術的發展擴大人類認識微觀世界的能力，你可以探索微觀尺度上的神秘男子和世界。另一方面，我們也應該看到納米技術應用不當帶來的災難，本文總結了納米技術成果的基礎上的哲學辯證思維運用納米技術危害。

關鍵詞：納米技術的哲學思考解決方案

1文本納米技術及其成就

1 .1什麼是納米技術

納米namometer是英文的音譯，是一個物理的計量單位，一納米是一米的十億分之一，相當於45個原子排列起來的長度。通俗點說，相當於萬分之一的人的頭發絲的厚度。就像毫米，微米，納米尺度的概念，並沒有物理意義。當物質到納米尺度後，這個范圍是1-100納米的空間，材料性能就會發生突變，也有特殊的性質。這是兩個不同的原子，分子，也不同於宏觀性質的材料組合物的特定的材料，即納米材料從原來的組合物。如果只有在納米尺度，並沒有特殊性能的材料，不能被稱為納米材料。在過去，人們只注意原子，分子或空間，而往往忽略了中間的領域，這一領域實際上是豐富的性質，但以前不知道這個尺度范圍的性能。納米尺度性能的小尺寸效應，表面積效應，量子尺寸效應。的第一個實現，它的性能並引用納米概念的是，日本科學家，他們是在20世紀70年代與超微離子蒸發的方法，和其性能通過研究發現，：一個導電，導熱的銅，銀導體做後納米尺度，也就失去了其原有的性質，顯示出既不導電，也不導熱系數。磁性材料，也類似的鐵 - 鈷合金中，使約20-30納米的大小，磁疇變成單磁疇，它是比原來的磁高1000倍。 20世紀80年代中期，人們這種材料正式命名為納米材料。

1.2＆NBS工藝陶瓷模具P;

納米技術納米技術是指以0.1至100納米

納米材料研究領域是最有活力未來的經濟和社會發展具有非常重要的影響的研究對象，但也是最積極在納米技術，最接近應用的重要組成部分。近年來，納米材料和納米結構取得了令人矚目的成就。例如，存儲密度每平方厘米的磁量子磁碟納米棒陣列，低成本，高效率的發光納米波段可調諧激光器陣列，價格低廉的高能量轉換納米結構太陽能電池和熱電轉換元件，400克一個軌道炮道軌燒蝕的高強度和高韌性納米復合材料的出現，它表明它是一個新的支柱產業，在國民經濟和高科技領域的應用潛力。正如美國科學家估計，「這個微小的隱形人可能給物質在各個領域帶來了一場革命。」納米材料和納米結構的應用將如何調整國民經濟的支柱產業的布局，設計新產品，形成新的產業和高新技術改造傳統產業進入了新的機遇。納米材料和納米結構的重要科學意義在於它開辟了一個新的水平的性質的認識，是知識創新的源泉。由於納米尺度的結構單元（1100urn）和許多材料的特徵長度，如電子的De布魯奧預定的波長，超導相干長度，隧穿勢壘的厚度，強磁性的相當關鍵的尺寸，從而導致納米材料和納米結構的物理和化學性能是不同的，從微觀的原子，分子，也不同於宏觀物體，從而把人們探索自然，創造知識的能力延伸到宏觀和微觀之間的物體之間的中間領域。納米材料的誕生狀態多年來在各個領域所取得的成就的影響和滲透一直引人注目。在20世紀90年代，納米材料的內涵擴大的領域逐步拓寬。一個突出的特點是基礎研究和應用研究的銜接非常緊密，實驗室成果轉化速度之快出乎人們期望，基礎研究和應用研究已取得重要進展。

4納米技術產業的發展趨勢

（1）信息產業中的納米技術：信息產業不僅在國外，在中國也佔有舉足輕重的地位。 2000年，中國的信息產業創造了gdp5800億元。納米技術在信息產業的應用主要表現在三個在我的眼裡納米方面：①網路通信，寬頻網路通信，納米結構器件，晶元技術和高清晰度數字顯示技術的論文。因為不管通訊，集成或顯示，原器件，美國已經工作，現在是一個單一的電子設備，隧道電子器件，自旋電子器件，該設備已在實驗室研製成功，並可能在2001年年進入市場。 ②光電子器件，分子電子器件，巨磁電子器件，我國仍落後在這方面，但這些原始設備進入商品市場，甚至10年，所以中國到15年至20年這方面的研究提前。 ③關鍵納米網路通信設備，如網路通信激光器，濾波器，諧振器，微電容，微電極等，我們的研究水平並不落後，僅安徽省。 ④壓敏電阻，非線性電阻等，可以進行，添加氧化鋅納米材料。

（2）環保產業在納米技術：納米技術在空氣中20納米和200納米的水污染物是不可替代的技術。要清理環境，我們必須使用納米技術。現在，我們已經成功地制備甲醛，氮氧化物，一氧化碳可降解的移動設備，使超過10ppm的有害氣體降低到0.1ppm的空氣，該裝置已進入實用化階段的生產;使用多孔小球的組合光催化納米材料已成功地用於有機廢水降解苯酚和其他傳統技術難以降解有機污染物，具有良好的降解效果。近年來，許多公司都致力於光催化納米技術處理等行業，並改善水質，已初見成效，稀土氧化鈰納米組合技術和貴金屬加工設備，汽車尾氣的效果很明顯的轉變，治理在淡水藻類污染所造成的近期初步研究已成功地在實驗室里。

（3）能源與環保納米技術：合理利用傳統能源和新能源的發展是我們當前和今後的一項重要任務。在傳統能源的合理利用，現在主要是清除劑，促進劑，使煤燃燒，燃燒他們從流通，減少硫的排放量，不再需要輔助裝置。此外，納米技術的使用，以提高汽油，柴油燃料添加劑已經，事實上，它是一種可燃液體簇的小分子物質，燃燒，凈化。在開發新能源的國內外進展迅速，成為非可燃氣體，可燃氣體。研發現在是一個主要的國際能源轉換材料，也做了，它包括太陽能轉化成電能，熱能轉化為電能，化學能轉化為電能。

（4）納米生物醫葯：這是國家加入WTO後最有前途的領域之一。目前，國際醫葯產業正面臨著新的決定，那就是用納米尺度發展制葯產業。納米生物醫學必要的物質從植物和動物中提取，然後在納米尺度組合，以最大限度地提高療效，這正是的想法？中國中醫葯。提取後，在本質上，有幾的骨架，如人體可吸收糖，澱粉，使其效率和有針對性的葯物釋放。傳統葯物的改進，利用納米技術可以提高一個檔次。

（5）納米技術和新材料：納米技術和新材料雖然不是最終產品，但是是非常重要的。據美國估計，到21世紀30年代，汽車40％的鋼材和金屬材料是輕質，高強材料來取代，這樣可以節省燃氣40％以上，減少二氧化碳排放量40％，在這一個，你可以每年100美元億美元，並創造社會效益。另外，各種功能性材料，玻璃的透明性，但重量重，具有納米改進它，這樣它變得更輕，所以，這種材料不僅是力學性能，而且還具有其他功能，以及光的顏色，光存儲，反映各種紫外線，紅外線，光的吸收，存儲等功能。

（6）納米技術對傳統產業改造：對於中國來說，目前被切成納米技術，納米技術和傳統產業結合最好的機會在所有技術領域。首先，家電，輕工，電子等行業。合肥美菱集團從1996年開始研製納米冰箱，可折疊PVC磁性冰箱門封不發霉，使用抗菌塗料裡面的水果是使用納米材料，輕工業的發展，電子產品和家用電器可以帶動塗料，材料，電子原器件等行業，其次是紡織業。人造的纖維和紡織行業的發展趨勢，中國進入WTO紡織品能夠占據一個有利的位置，現在必須充分應用納米技術，納米材料。去年在絕緣，保溫衣的電視宣傳，納米技術的應用，有一些特殊的功能，防靜電，阻燃等，納米導電材料組裝到裡面，可以是11萬伏的壓力，人體盾牌，在這方面的應用納米技術的紡織行業形勢看好;三，電力行業。使用納米技術的20萬伏和11萬伏變壓器傳輸瓷輪可以增加11萬伏電擊性能瓷器釉，無霜，別人是整體性能非常不錯;第四是建材行業的油漆和塗料，包括各種陶瓷釉料，油墨，納米技術干預，可以使產品的性能升級。

發展納米技術和材料的不斷發展給我們的生活發生了翻天覆地的變化，極大地改變我們的生活，但納米材料的安全問題引起人們的關注。

反射納米技術

從「納米牙膏的」納米護膚霜「，」，已知全球使用納米技術產品市場上已經有超過300種。納米技術開始走入人們的生活區。與此同時，人們可能納米材料，潛在的安全問題一直是心有餘悸。

早在三年前，有幾個人的報告「納米」這個極具潛力的新興技術的困惑。在2003年的美國化學學會年會上，有三個研究小組發表納米材料的毒性特別報告。美國航空航天局的研究小組發現，碳納米管會進入肺泡形成肉芽腫，這是典型的結核病。杜邦公司的一個研究小組也發現了類似的結果。羅切斯特，紐約大學的研究人員使老鼠含有PTFE粒子直徑為20nm，在空氣中15分鍾，並在接下來的4個小時內亡的老鼠，被暴露，而另一組用直徑為120nm的顆粒在空氣中，則安然無恙。該研究小組還發現另一項實驗中納米粒子能夠進入大鼠的嗅球，並遷移到大腦。

目前，納米技術的注意力集中在安全問題：納米粒子對人類健康和對環境造成的負面影響的潛在風險。雖然納米材料的毒性問題，現在說還不清楚，但專家們一致認為需要進行專門研究納米技術的潛在風險及其不利影響。

納米技術術語---麻省理工學院的埃里克·德雷斯勒，早在1986年發表的「創建由發動機的發明者，」一書上的各種物質的原子大小的納米技術的操作的詳細說明現狀，未來發展潛力和危險。使他不僅引發了對納米技術的興趣，也讓許多人擔心未來的納米技術。 「納米技術是遠遠高於它的好處的風險。」在整個20世紀90年代，這種說法一直在科學界普遍。 2000年底，「發現」雜志評選其頂部的20個危險的21世紀，納米技術和行星撞擊地球，一個全球性的流行病，被列為其中之一。因此，在科學家眼中，納米技術是危險的，它在哪裡？它開始談論斯勒。在他的書中，德雷斯勒想像的東西稱為「鉗工」通過原子的納米機械取放，分子大小的人造納米機器可以像人體一樣，蛋白質和酶，製造出的東西，如電視和電腦---當然，也包括自己。因此，科學家們開始擔心：如果你可以聽這些人鉗工商譽命令的，肯定是一件好事，但如果控製程序錯誤或惡意使用，想一台電腦蠕蟲無限自我復制無限期的，從而覆蓋和破壞整個地球？

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10、建築節能技術在建築設計中的應用 建築設計或者建築規劃設計中如何考慮建築設備系統

1.前言
建築節能是指在建築物的規劃、設計、新建、改建和使用過程中，執行建築節能標准，採用新型建築材料和建築節能新技術、新工藝等提高建築圍護結構的保溫隔熱性能和建築物性能系統效率，在保證建築物室內熱環境質量的前提下，減少供熱採暖、照明、熱水供應的能耗，並與可再生能源利用、保護生態平衡和改善人居環境緊密結合。在全世界總的能源消耗中，建築能耗約佔25%~40%。近年來，我國的建築節能工作已進入全面實施階段，隨著一系列關於建築節能的國家法規及地方標準的頒布和實施，整個建築行業從業人員不僅從觀念上對建築節能有了一定的重視，而且在具體工作中取得了一定成果。使建築節能在理論研究和實踐操作上均獲得了一定效果。但是，與世界發達國家相比，還有相當大的差距。關於建築節能，我們尚有許多工作要做。
2. 建築節約能耗措施
(1)使用納米透明隔熱塗料。納米透明隔熱塗料是新近問世的一種可以讓玻璃既保持高透光性同時又有較好的隔熱效果的高科技產品。納米透明隔熱塗料可採用噴塗或刷塗技術塗與各類建築物的玻璃上。在夏季,能抑制65%太陽能輻射不進入室內,並能保證透光率達到70%,能使室內溫度低於室外溫度達到4℃～7℃,測試表明，夏天開空調時,空調的耗電量可從原來303度降低到208度,可節電20%～30%左右;在冬季,隔熱塗膜的特殊金屬膜呈透明型、引進可視光,長波長的暖氣能在室內反射,使室內的暖氣(遠紅外線）約90%不外流。
(2)建築節能中太陽能的利用。太陽能是綠色能源中最重要的能源，是取之不盡、用之不竭、廣泛存在的天然能源，其優點是極為豐富、潔凈、安全、價廉，對生態平衡沒有任何影響。 有關資料表明,我國陸地面積每年接收的太陽輻射總量在3.3×103～8.4×106KJ/(m2•年)之間，相當於2.4×104億t標煤。全國總面積三分之二以上地區年日照時數大於2200h，日照能量在5×106KJ/(m2•年)以上。我國西藏、青海、新疆、甘肅、寧夏、內蒙古高原的總輻射量和日照時數均為全國最高，屬太陽能資源豐富地區；除四川盆地、貴州省資源稍差外，東部、南部及東北等其他地區為資源較富和中等區。 在建築中加強太陽能的利用是實現可持續發展的重要環節，太陽能可以為建築供暖、供熱水、供電，甚至能夠提供建築物的全部能量。我國北方被動太陽房採暖節能60％～70％，平均每平方米建築面積每年可節約20Kg～40Kg標准煤，有著良好的經濟和社會效益。
(3)注重牆體節能。多年以來，我國建築牆體一般採用單一材料，如空心砌塊牆體、加氣混凝土牆體等。單一材料導熱系數大，一般為高效保溫材料的20倍以上，由於建築節能的需要，新型復合牆體已經出現，復合牆體主要通過在牆體主體結構基礎上，增加一層或幾層復合的絕熱保溫材料來改善整個牆體的熱工性能。復合牆體很好地發揮了兩種材料的長處，既不會使牆體過厚，又能承重，保溫效果又好，因此，發達國家新建建築已基本上採用了此種方式。我國要達到節能50%的要求，除部分採用加厚的加氣混凝土單一牆體外，使用復合牆體將是大勢所趨。根據復合材料與主體結構位置的不同，牆體保溫包括內保溫、外保溫、夾芯保溫等。
(4)關注門窗節能技術。在整個建築物的熱損失中，而門窗縫隙空氣滲透的熱損失則佔20%～30%。所以,門窗是圍護結構中節能的一個重點部位。門窗節能主要從減少滲透量、減少傳熱量、減少太陽能輻射3個方面進行。減少滲透量可以減少室內外冷熱氣流的直接交換而增加設備負荷,可通過採用密封材料增加窗戶的氣密性;減少傳熱量是防止室內外溫差的存在而引起的熱量傳遞，建築物的窗戶由鑲嵌材料和窗框、扇型材組成。為此，要加強節能型窗框和節能玻璃等技術的推廣和應用,增大窗戶的整體傳熱系數以減少傳熱量。
塑鋼門窗不僅防噪隔聲功能顯著，防雨水滲漏能力強，空氣滲透量小，更主要的是塑鋼門窗的導熱系數極低，隔熱效果優於鋁材1250倍，在採暖和製冷上，能耗要低30%～50%，室內空調的啟動次數明顯減少，耗電量也顯著減少。
3. 建築節能的三合理
從建築設計入手，綜合分析地區氣候特徵，充分利用有利的氣候條件和防禦不利氣候因素影響。地區氣候特徵包括太陽能輻射強度、最熱（冷）月平均氣溫及空氣濕度、夏（冬）季主導風與平均風壓、雨雪量等要素。這些要素是我們節能設計需要注意的「氣候條件」。此外，還需注意區域的「微環境」，如地形條件、地表環境、地表土壤和環境植被等。只有這樣，才能權衡利弊、趨利避害，統籌運用氣候因素。
(1)合理群體規劃布局。設計中要充分考慮夏季有利的主導風向（通風致涼）和避免冬季不利的主導風向（避風保暖），綜合考慮採光、通風、保溫和防曬等因素，合理安排群體布局和建築朝向。如南京屬典型的夏熱冬冷地區，又具有大陸性氣候特徵，夏季炎熱多東南風、冬季寒冷多西北風，在進行小區群體布局時，一般將小體量的低層、獨立式住宅放在南面，大體量的高層住宅放在最北面，可以最大限度地滿足夏季自然通風和冬季阻擋不利的西北風的需要。
(2)合理控制體形系數。體形系數就是指建築物與室外大氣接觸的外表面積F0（m2）和其所包圍的體積V0（m3）之比值。也就是說，單位建築空間的外表面積越大，體形系數越大，能耗就越高，反之亦然。因此，在考慮節能設計時，建築平面外形不宜凹凸太多，力求完整，避免因凹凸太多增大而提高體形系數。在所有幾何形體中，球面體體形系數最小，同等條件下能耗最低。如合肥大劇院就採用近似球面體外形，體形系數小而相對節能。
(3)合理控制窗牆比。窗牆比就是建築外窗總面積與外圍護牆體總面積之比值。由於外圍護牆體的熱工性能比玻璃窗戶要好。盡管外窗面積比外牆面積要小得多，但通過外窗得失熱量卻占外圍護結構得失熱量的40%左右，因此需根據不同地區氣候特徵合理控制窗牆比。如在嚴熱乾燥的新疆，白天太陽輻射強度大，夜間溫度低，建築外牆體比較封閉，窗牆比小，可以減少白天透過窗戶的太陽輻射熱和夜間室內熱量的散失，同時保持室內空氣的濕潤。在南京地區，建築的窗牆比則較大，夏季利用較大的南向窗戶進行自然通風，冬季則可以獲得較多的太陽輻射熱。
4. 結論
建築節能研究是建築可持續發展的重要研究課題。在我國現階段，主要提倡運用與經濟發展水平相適應的簡單節能技術為主，切不可為片面追求低能耗目標而不顧經濟成本，大量使用節能新技術。同時注重太陽能、風能、地能等可再生自然能技術的研究和開發，降低可再生能源的利用成本，逐步從大城市與經濟比較發達地區向全國推廣運用，實現我國建築節能既定目標。
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