材料與現(xiàn)代交通

材料與現(xiàn)代交通結(jié)課論文答辯席思遠(yuǎn)莫少華朱志強(qiáng)摘要：

材料在交通工程中的應(yīng)用

交通工程學(xué)是研究交通發(fā)生、發(fā)展、分布、運(yùn)行與停駐規(guī)律，探討交通調(diào)查、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、監(jiān)控、運(yùn)營(yíng)、管理、安全的理論、方法以及有關(guān)設(shè)施、裝備、法律和法規(guī)，協(xié)調(diào)道路交通中人、車、路與環(huán)境之間的相互關(guān)系、使交通更加安全、高效、快捷、舒適美觀、方便、經(jīng)濟(jì)的一門工程技術(shù)學(xué)科。它從交通運(yùn)輸?shù)慕嵌劝讶?、車、路、環(huán)境及能源作為一個(gè)統(tǒng)一體進(jìn)行研究，兼有社會(huì)科學(xué)與自然科學(xué)雙重特點(diǎn)。而我的專業(yè)材料科學(xué)是研究材料的組織結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、生產(chǎn)流程和使用效能，以及它們之間相互關(guān)系的科學(xué)。材料科學(xué)是多學(xué)科交叉與結(jié)合的結(jié)晶，是一門與工程技術(shù)密不可分的應(yīng)用科學(xué)。前言：交通工程學(xué)與材料科學(xué)的雙贏交通運(yùn)輸系統(tǒng)對(duì)于維持宏觀經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展，保證人民的生活質(zhì)量，起著舉足輕重的作用。隨著信息時(shí)代的到來(lái)，現(xiàn)代交通系統(tǒng)面臨更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此，如何在這樣的形勢(shì)下有效的解決交通問(wèn)題從而獲得持續(xù)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展就成為我們所必須面對(duì)的課題。于是，新材料深入到了交通的各個(gè)部分，為建立更為高效、快捷、經(jīng)濟(jì)的交通系統(tǒng)提供了有力保障。而隨著經(jīng)濟(jì)全球化，交通系統(tǒng)的迅速發(fā)展，也帶動(dòng)了各個(gè)地區(qū)新材料的發(fā)展。這就是交通工程學(xué)與材料科學(xué)的雙贏目錄：新材料PK舊材料一·材料為我國(guó)道路建設(shè)夯實(shí)基礎(chǔ)二·材料讓交通信號(hào)燈更為便捷三·材料與“提速”高鐵四·應(yīng)用材料成就高性能輪胎五·飛機(jī)的一個(gè)里程碑一·常見(jiàn)材料材料為我國(guó)道路建設(shè)夯實(shí)基礎(chǔ)

瀝青與水泥PK1.進(jìn)口瀝青單價(jià)是國(guó)產(chǎn)水泥單價(jià)的15倍瀝青平均價(jià)格為4500元/噸，是水泥價(jià)單價(jià)300元/噸的15倍，大大超過(guò)了我們所計(jì)算的6倍這個(gè)等投資平衡點(diǎn)。

2.瀝青路面集料的投資是水泥路面集料的2倍～3倍粗集料：瀝青路面是裸露粗集料路面，對(duì)集料的抗磨光、抗滑性、粘附性要求很高，要求使用玄武巖、輝綠巖等堿性集料，這些粗集料的價(jià)格視運(yùn)距遠(yuǎn)近是水泥路面粗集料的3倍～6倍。

-----

瀝青路面對(duì)公路周圍的土地、地下水等會(huì)造成污染，瀝青的自然分解與降解需要幾十年，這也是國(guó)際上綠色環(huán)保組織反對(duì)大量建造瀝青路面的重要原因之一。

3`大力修建水泥混凝土路面高等級(jí)公路是一個(gè)非常明智的選擇。如果我國(guó)將大多數(shù)高速公路瀝青路面建造成水泥路面，所有行駛在高速公路上的車輛將節(jié)省不少于10%的運(yùn)營(yíng)油耗。在能源緊缺的形勢(shì)下，全國(guó)車量節(jié)省10%的油耗，將是非常巨大的能源節(jié)約！

二·材料讓交通信號(hào)燈更為便捷

為便于駕駛?cè)藛T觀察，信號(hào)燈一般設(shè)置在距離路面5m以上位置。老式信號(hào)燈通常由白熾燈、反光碗加濾色片制成，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，但致命缺點(diǎn)是燈泡易損壞、能見(jiàn)度低，影響車輛的安全駕駛和通行。目前，我國(guó)城市90%以上信號(hào)燈仍是采用上述結(jié)構(gòu)，而高等級(jí)公路收費(fèi)站需要傳遞信息快、效果明顯的信號(hào)燈裝置。采用LED的新型交通信號(hào)燈則克服了老式信號(hào)燈木條易損壞和能見(jiàn)度低的問(wèn)題，使得信號(hào)燈成為半永久性裝置。三·材料與“提速”高鐵

我國(guó)高速鐵路工程上，新材料的身影幾乎無(wú)處不在。由于許多化工新材料在減振降噪、吸音等方面優(yōu)勢(shì)明顯，被廣泛應(yīng)用于我國(guó)的高速鐵路工程建設(shè)。國(guó)內(nèi)外新材料企業(yè)從我國(guó)高鐵建設(shè)中獲得巨大的商機(jī)，特別是國(guó)內(nèi)新材料生產(chǎn)企業(yè)通過(guò)技術(shù)改進(jìn)和產(chǎn)品創(chuàng)新，將在未來(lái)贏得更多機(jī)會(huì)。在高速奔馳著的和諧號(hào)列車和綿延數(shù)千千米的高速鐵路軌道上，化工新材料扮演著重要角色。新材料無(wú)所不在——從路基防水到軌道減振，從車體到車廂密封，從接觸導(dǎo)線到內(nèi)飾材料……許多化工新材料特別是化工高分子材料在減振、降噪、吸音等方面性能優(yōu)勢(shì)明顯，傳統(tǒng)的金屬、水泥和木材無(wú)法比擬，尼龍、聚脲、聚氨酯、熱塑性彈性體等更成為高速鐵路工程中的不二選擇。四·應(yīng)用材料成就高性能輪胎

采用新型原材料的配方設(shè)計(jì)是改進(jìn)輪胎的一種重要手段。從國(guó)際上來(lái)看，合成橡膠方面主要是胎面采用能降低滾動(dòng)阻力、高抗?jié)窕案吣湍ト呒鎮(zhèn)涞牟牧?。目前最受關(guān)注的節(jié)能環(huán)保輪胎用新型胎面膠，國(guó)外綠色輪胎、防滑輪胎、超輕量輪胎等高性能輪胎中已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用了溶聚丁苯膠。集成橡膠是通過(guò)分子設(shè)計(jì)和鏈結(jié)構(gòu)優(yōu)化組合而制得的新型高性能橡膠，是一種量體裁衣型的高分子材料，集中了其他橡膠的優(yōu)點(diǎn)，也是今后高檔輪胎的一種理想原材料。另?yè)?jù)了解，高乙烯基順丁橡膠、反式異戊橡膠等能至少同時(shí)解決其中的兩種問(wèn)題，也是今后輪胎高性能化材料的一種選擇。五·飛機(jī)的一個(gè)里程碑

飛機(jī)的材料現(xiàn)已進(jìn)入復(fù)合材料為主的時(shí)代。飛機(jī)的先進(jìn)性在很大程度上表現(xiàn)在復(fù)合材料的使用上。大飛機(jī)材料的發(fā)展趨勢(shì)是鋁合金的用量大大下降，鋼的用量保持一定的水平，而復(fù)合材料和鈦合金的用量則越來(lái)越高。復(fù)合材料不僅僅要用在次承力結(jié)構(gòu)上，對(duì)于主承力件，特別是大型整體結(jié)構(gòu)件，國(guó)內(nèi)搞的不多，經(jīng)驗(yàn)太少。對(duì)于我國(guó)研制的大型客機(jī)，材料也可以進(jìn)行全球采購(gòu)，但應(yīng)盡量地自主研制。在材料領(lǐng)域的自主創(chuàng)新中，主要包括成分和工藝的創(chuàng)新。以前非常重視成分創(chuàng)新，但工藝上的創(chuàng)新不僅花錢少，而且能夠收到更好地效果，尤其是熱處理工藝很多時(shí)候能夠顯著改善材料的組織和性能。陶瓷基復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)、高性能碳纖維技術(shù)、無(wú)機(jī)高分子聚合物材料