新型材料案例

新型材料案例案例1:2005年國家技術創(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)新首先應分析材料的物質結構特點帶來的催化反響特性在材料與物質結構穩(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——涉及可應用反響的多少制備方法工業(yè)化的可能性與技術經(jīng)濟合理性新催化材料：非晶態(tài)合金結構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域的案例2:己內酰胺綠色成套技術開發(fā)——消化、吸收、再創(chuàng)新創(chuàng)造重排改性方法制備出具有復合微孔、介孔新型空心結構的HTS鈦硅分子篩采用單釜連續(xù)淤漿床/無機膜別離工藝〔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)新點利用甲苯法肟化反響液中11%濃度的SO3作為催化劑進行苯法生產(chǎn)環(huán)己酮肟的Beckmann重排轉化為己內酰胺副產(chǎn)硫胺由3.8噸/噸己內酰胺降至1.6噸一個是新型的隔墻材料它的優(yōu)點主要表達在一個是重量很輕，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，完全滿足我們國內相關的建筑防火標準。再一個是它的整體平安性是很重要一個指標，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，到達強度、隔聲、防火相關的標準要求，同時墻體很薄，無形中又增加了我們室內套用面積，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，將凡美保溫裝飾復合板與建筑外墻有機聯(lián)結一體，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。輕質干掛式外墻保溫系統(tǒng)特點：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，滿足不同建筑風格。五、具有保溫，裝飾，防水三合一獨特功能。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，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?？梢源蟠蠹涌旃こ踢M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，但只要到達某個溫度，它便能在瞬間恢復原來的形狀。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，就能從馬氏體結構轉變?yōu)閵W氏體結構，完全恢復原來的形狀。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，具有拉伸強度大，強度、硬度高，高電阻率、高導磁率、高抗腐蝕性等優(yōu)異性能。適合做變壓器和電動機的鐵芯材料。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、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用。超導材料①零電阻性：超導材料處于超導態(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”已屢次在實驗中觀察到。②完全抗磁性：超導材料處于超導態(tài)時，只要外加磁場不超過一定值，磁力線不能透入，超導材料內的磁場恒為零。③約瑟夫森效應：兩超導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，而絕緣層兩側沒有電壓，即絕緣層也成了超導體。當電流超過一定值后，絕緣層兩側出現(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。這些特性構成了超導材料在科學技術領域越來越引人注目的各類應用的依據(jù)隱行材料隱形飛機采用非金屬材料或者雷達吸波材料，吸收掉而不是反射掉來自雷達的能量。雷達吸波材料分兩大類，一類是諧振型，一類是寬頻帶型。其中諧振型雷達吸波材料是為了某一頻率而設計的、以磁性材料為根底、能把相消干預和衰減結合起來的吸波材料。寬頻帶雷達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，它在一個相當寬的頻率范圍內保持有效性。把雷達吸波材料與雷達能量可以透過的剛性物質相結合，形成雷達吸波結構材料，這種材料還屬于保密的吸波材料之一。運用最新的材料，隱形飛機在雷達上反射的能量幾乎能夠做到和一只麻雀的反射能量相同，僅僅通過雷達就想分辨出隱形飛機是非常困難的。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特結構和性質，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)光強度高、顏色純粹和有機發(fā)光化合物所需激發(fā)能量低、熒光效率高、易溶于有機材料的優(yōu)點。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特的結構和良好的金屬絡合能力，成為人們研究的熱點[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。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)光顏色可實現(xiàn)白色、紫色，藍紫色、藍色、藍綠色、綠色、黃綠色、黃色、橙紅色、紅色。其發(fā)光的機理可以借鑒長余輝發(fā)光材料的發(fā)光機理解釋，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處有最強的激發(fā)峰，可以有效地吸收紫外光并將其轉化為可見光．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用于發(fā)光二極管(LED)和無汞熒光燈中．關鍵詞熒光粉；磷酸鹽；uV光譜；VUV光譜；發(fā)光二極管(LED)；無汞熒光燈。[9]交通案例設計案例11)城市概況該市位于我國東部沿海經(jīng)濟興旺地區(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模式，由中心城區(qū)加三個組團構成，在中心城區(qū)江北規(guī)劃了兩個城市組團，東部靠海邊一個組團。城市西側、北側有高速公路通過，鐵路客運站位于城市西南角(客貨混合)。東部沿海有一民用機場。建有工業(yè)碼頭和客貨混合碼頭假設干處，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(設計要點)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)鐵路客運站距離市區(qū)過遠，將加大城市內部交通流量。該市是一個特大城市，根據(jù)大城市鐵路站場布置要求，鐵路客運站須深入城市，位于市中心區(qū)邊緣，或距市中心2-3km應把該站場向中心區(qū)移，方便使用，應將客運站與中心位置的貨站調換。(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)公路汽車長途客運設施一般應布置在城市中心區(qū)邊緣附近或靠近鐵路客站、水運否站，并與城市對外公路干線有方便的聯(lián)系。在城市布局中應有意識地結合城市對外客運設的布置，形成城市對外客運與市內公共交通客運相互轉換的客運交通樞紐。據(jù)此，該市長途客運站應移至火車站附近，而且根據(jù)該城市用地規(guī)模，設2-3個長途汽車站。(6)組團二中城市工業(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，應增加與工業(yè)區(qū)聯(lián)系的道路適當分散工業(yè)用地，調整工業(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)運關系。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路網(wǎng)過稀。組團一、組團二與中心城市聯(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。必須在兩個組團中分別增加與中心城區(qū)聯(lián)系的道路，使每個組團與中心城區(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，貨運碼頭必然承當重要的貨物轉運任務，應有順暢、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)道路線型較復雜，道路結構不明確。(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，或結合鐵路站場和水運貨運碼頭布置，有利于經(jīng)濟合理的貨物流通和貨運車輛的集疏，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，運用城市道路規(guī)劃原理和設計知識，改正此道路交通系統(tǒng)組織中錯誤不當之處。由于斜向道路的運用不當，導致局部路網(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)進行調整，取消兩條向支路，連通主干路。城市中心區(qū)G點道路交叉口不合理。根據(jù)道路交叉口設計要求，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)中為了追求平面構圖形式，導致6條道路在C點交叉，不符合道路設計原理。H、K兩路口設計不合理。根據(jù)道路設計原理，道路相交時，交叉角不宜小于600或大于1200。鐵路客運站是人流高度集中地區(qū)，南側不應是支路，應改為主干路，至少為次干路。路段⑨一⑨應調整為次干路并向北延長至鐵路客運站。路段⑦一⑦在E—F段應改為主干路。根據(jù)主干路合理間距控制，M—M不應當是次干路，應改為主干路。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；現(xiàn)狀有一條鐵路由城市北部穿過，并設有火車站；西江由城市東側穿過，航運興旺，客運、貨運均有較好的根底。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