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纳米复合材料发展与现状

纳米复合材料发展与现状
纳米复合材料发展与现状

纳米复合材料发展与现状

201041505118 李少军10材料一班

1 纳米复合材料

超细粒子(或纳米粒子)是指尺度介于原子、分子、离子与块状材料之间,粒径在1~100nm范围以内的微小固体颗粒。随着物质的超细化,产生了块状材料不具有的表面效应、小尺寸效应、量子效应,从而使超细粒子与常规颗粒材料相比具有一系列优异的物理、化学性质。纳米粒子经压制、烧结或溅射组合而成的具有某些特定功能的结构即纳米材料。它断裂强度高、韧性好、耐高温,纳米复合同时也提高材料的硬度、弹性模量、Weibull模数,并对热膨胀系数、热导率、抗热震性产生影响。[1]

纳米复合主要指在微米级结构的基体中引入纳米级分散相。纳米复合材料(复合超微细颗粒)表现出许多与模板核本质不同的性质,如不同的表面组成、磁性、光学性能、稳定性及表面积等。纳米复合材料涉及的范围广泛,它包括纳米陶瓷材料、纳米金属材料、纳米磁性材料、纳米催化材料、纳米半导体材料、纳米聚合材料等。纳米粒子具有很高的活性,例如木屑、面粉、纤维等粒子若小到纳米级的范围时,一遇火种极易引起爆炸。纳米粒子是热力学不稳定系统,易于自发地凝聚以降低其表面能,因此对已制备好的纳米粒子,如果久置则需设法保护,例如保存在惰性空气中或其他稳定的介质中以防止凝聚。纳米材料是物质以纳米结构按一定方式组装成的体系。它是纳米科技发展的重要基础,也是纳米科技最为重要的研究对象。纳米材料也被人们誉为21 世纪最有前途的材料。由于纳米材料本身所具有的特殊性能。作为一种全新性能的先进复合材料,在微电子、信息、汽车、宇航、国防、冶金、机械、生物、医药、光学等诸多领域有极广泛的应用前景。

2 纳米复合材料的分类

研究纳米复合材料的一个重要目的是改进并提高块体材料的性能,或通过结构复合来发现块材料中并不存在的性能或效应。和块体材料相比,纳米复合材料的物理和化学性质将更多地依赖于材料的表面缺陷和量子尺寸效应。目前.纳米复合材料的种类繁多,可分为:固态纳米复合材料和液态纳米复合材料。基质材料对于纳米粒子的结构具有稳定作用;而基质材料的不同,又可将纳米复合材料区分为:无机基纳米复合材料和聚合物基纳米复合材料。聚合物基包括单聚合物、共聚合物和聚合物的混合;无机基则包括玻璃,如多孔玻璃、分子筛、溶胶一凝胶玻璃和陶瓷等。[2]还可根据纳米粒子的物理性质可将纳米复合材料区分为:半导体纳米复合材料、铁电体微晶复合材料、染料分子纳米复合材料、稀土纳米复合材料、金属(合金)纳米复合材料、光学纳米复合材料(非线性、发光、光折变等)、磁性纳米复合材料等。

3 纳米复合材料的制备

3.1 溶胶- 悬浮液混合法

通过添加分散剂、调整pH 值, 先分别制备各组元充分分散的单相稳定悬浮液, 然后找出各相颗粒均能良好分散的混合悬浮液条件, 将各单相悬浮液混合, 再找出共同絮凝的条件, 去除水分, 干燥、煅烧制得纳米复合材料,此法适用于制备纳米相分散与分布较理想的纳米复合陶瓷.王昕等采用加热水解氧化锆及醇水混合液体, 制得单分散的纳米水合氧化锆溶胶和较高浓度的Al2O3 水悬浮液混合在一起, 经搅拌和超声分散, 最后在电动搅拌下加热蒸发, 至糊状时移至微波炉中烘干, 混合粉体经热压烧结制得两相混合均匀的ZrO2( n)-Al2O3 复合陶瓷.

3.2 包裹沉淀法

在分散的纳米颗粒外层包裹一层基质组元( 或其前驱物) 或其他组元, 可保证纳米相在混合以及其后的烧结过程中不再团聚,采用此法可以制备纳米包团结构.例如, 在SiO2 的外层包裹一层Al2O3, 可大大改善其分散效果.

3.3 辐射合成法

该方法是先将聚合物单体与金属盐在分子水平上混合均匀,形成含金属盐的单体溶液后,再进行辐照。电离辐射产生的初级产物同时引发单体聚合以及金属离子的还原,由于聚合物单体的聚合速度大大快于金属颗粒的团聚速度,生成的聚合物长链使体系的粘度迅速增加,从而大大限制了纳米颗粒的团聚,因而可得到分散相尺寸小,分布均匀的复合材料。辐射合成方法制备纳米材料所用,辐射源主要是印c 源。[3]

3.4 溶胶凝胶法

溶胶凝胶法是将硅氧烷或金属盐等前驱体(水溶性或油溶性醇盐) 溶于水或有机溶剂中形成均质溶液,在酸、碱或盐的催化作用下促使溶质水解,生成纳米级粒子并形成溶胶,溶胶经溶剂挥发或加热等处理转变为凝胶,从而得到纳米复合材料。这种方法的关键就是选择具有良好溶解性能的共溶剂,来保证二者具有很好的相容性,在凝胶后不发生相分离。王玉玲等[4]利用DSD A一D DBT 高聚物作前驱体,在N一甲基毗咯烷酮( NMP ) 中和正硅酸乙醋(T E Os )进行溶胶一凝胶反应制备出新型聚酞亚胺/ 二氧化硅纳米复合材料膜。并用I R、T G A 及SEM 等手段对材料膜进行研究。实验结果表明,与聚酞亚胺相比,聚酞亚胺/ 二氧化硅纳米复合膜表现出更好的热力学稳定性。

4 纳米产业发展趋势

(1)信息产业中的纳米技术:信息产业不仅在国外,在我国也占有举足轻重的地位。2000年,中国的信息产业创造了gdp5800亿人民币。纳米技术在信息产业中应用主要表现在3个方面:①网络通讯、宽频带的网络通讯、纳米结构器件、芯片技术以及高清晰度数字显示技术。因为不管通讯、集成还是显示器件,都要原器件,美国已经着手研制,现在有了单电子器件、隧穿电子器件、自旋电子器件,这种器件已经在实验室研制成功,而且可能在2001年进入市场。②光电子器件、分子电子器件、巨磁电子器件,这方面我国还很落后,但是这些原器件转为商品进入市场也还要10年时间,所以,中国要超前15年到20年对这些方面进行研究。③网络通讯的关键纳米器件,如网络通讯中激光、过滤器、谐振

器、微电容、微电极等方面,我国的研究水平不落后,在安徽省就有。④压敏电阻、非线性电阻等,可添加氧化锌纳米材料改性。

(2)环境产业中的纳米技术:纳米技术对空气中20纳米以及水中的200纳米污染物的降解是不可替代的技术。要净化环境,必须用纳米技术。我们现在已经制备成功了一种对甲醛、氮氧化物、一氧化碳能够降解的设备,可使空气中的大于10ppm的有害气体降低到0.1ppm,该设备已进入实用化生产阶段;利用多孔小球组合光催化纳米材料,已成功用于污水中有机物的降解,对苯酚等其它传统技术难以降解的有机污染物,有很好的降解效果。近年来,不少公司致力于把光催化等纳米技术移植到水处理产业,用于提高水的质量,已初见成效;采用稀土氧化铈和贵金属纳米组合技术对汽车尾气处理器件的改造效果也很明显;治理淡水湖内藻类引起的污染,最近已在实验室初步研究成功。

5 纳米复合材料前景展望

纳米合成为发展新型材料提供了新的途径和新的思路。非平衡动态的材料工艺学在21世纪将会有新的突破。目前,世界上有近百万种材料,而自然的材料仅占1/20,这就说明人工材料在材料科学发展中占有重要的地位。纳米尺度的合成为人们设计新型材料,特别是为人类按照自己的意愿设计和探索所需要的新型材料打开了新的大门。例如,在传统相图中根本不共溶的两种元素或化合物,在纳米态下可形成固溶体,制造出新型的材料。铁铝合金、银铁和铜铁合金等纳米材料已在实验室获得成功。利用纳米微粒的特性,人们可以合成原子排列状态完全不同的两种或多种物质的复合材料。人们还可以把过去难以实现的有序相或无序相、晶态相和金属玻璃、铁磁相和反铁磁相、铁电相和顺电相复合在一起,制备出有特殊性能的新材料。

纳米材料的诞生也为常规的复合材料的研究增添了新的内容。把金属的纳米颗粒放入常规陶瓷中可大大改善材料的力学性质。如纳米氧化铝粒子放入橡胶中可提高橡胶的介电性和耐磨性,放入金属或合金中可以使晶粒细化,大大改善力学性质;纳米氧化铝弥散到透明的玻璃中既不影响透明度又提高了高温冲击韧性;半导体纳米微粒(砷化镓、锗、硅)放入玻璃中或有机高聚物中,提高了三阶非线性系数;极性的钛酸铅粒子放在环氧树脂中出现了双折射效应;纳米磁性氧化物粒子与高聚物或其它材料复合具有良好的微波吸收特性。最近,美国成功的把纳米粒子用于磁制冷上,8nm钇铝铁石榴石新型制冷材料,使制冷温度达到20K。纳米粒子与纳米粒子复合,受到世界各国极大的重视

[1] 陈少杰, 张教强郭银明纳米复合材料制备方法的研究进展西北工业大学2008 05

[2]欧阳星罗远芳贾德民混炼插层法制备天然橡胶/蒙脱土纳米复合材料{J〕.华南理工大学学报(自然科学版),

[3 ]张曼维辐射化学人门{M〕合肥:中国科技大学出版社199 3

[4] 王玉玲,张传卫,凌文凯等菜既亚胺/二氧化硅纳米复合材料的制备及渗透汽化性能【J 】离分子材料科学与工程.2 0 0 31 9

对建筑工程新型材料的发展现状及应用分析

对建筑工程新型材料的发展现状及应用分析 1 建筑工程新型材料应用的意义 建筑材料直接影响土木和建筑工程的安全可靠性、耐久性及适用性等各种性能。因此加强建筑新型材料的开发、生产和使用,对于促进建筑业发展、发展国民经济具有重要意义。发展新建材、推广节能建筑是改造传统建材和建筑工艺发展的重要前提。新材料代表了建筑材料的未来发展方向,符合世界发展趋势和人类发展的需要。 2 建筑工程新型材料的現状分析 目前建筑工程新型材料具有很强的地方性和区域性,其发展受到资源、自然条件、工业和科学技术水平、建筑风格、民族习俗等多方面的影响。目前建材工业成为国民经济体系中资源综合利用的关键环节和消纳固体废弃物的主要工业之一。并且建材工业正在朝着资源消耗低、环境污染少的资源节约型、环境友好型产业的绿色发展方向迈进。虽然新型建筑材料正朝着大型化、轻质化、节能化、利废化、复合化和装饰化方向发展,产品结构趋于合理,但代表建筑材料现代化水平的各种轻质、复合板和复合墙板可供建筑业选择使用的仍然比较少。此外新型建筑材料施工工艺要求较高,施工人员培训不够,墙体砌筑、安装质量不易保证。因此要改变过去依赖能源、资源并且污染环境的建筑材料应

用,必须不断加强建筑工程新型材料的生产、应用发展。 3 建筑工程新型材料的应用分析 3.1 建筑工程新型混凝土材料的应用分析 新型混凝土特性如下:(1)硬化混凝土的性能。现代建筑向高层化、大跨度方向发展,因此促进了高强HPC 的研究和开发。在高层建筑中的混凝土强度是对应于柱子的轴力,可以说建筑物的层数是由所使用的混凝土强度来决定的。比如25?30层的建筑物要使用强度36Mpa?42MPa的混凝土,30?35层要42MPa?48MPa,更高层的建筑就需要更高强的混凝土,如60层需用100MPa。在此情况下,配合比设计可以参照普通混凝土的方法,但是主要组成材料和性能应满足HPC的要求。HPC可能比普通混凝土要耐久得多,这是因为在设计配合比时,就考虑到耐久性问题。(2)新拌混凝土的工作性。新拌混凝土的工作性是一个综合指标,如流动性、可泵性、填充性、均匀性等。HPC要求新拌混凝土具有大流动性及流动度经时损失小,以满足混凝土集中搅拌、运输、泵送、浇注的工艺要求。甚至在浇注时要求混凝土不振捣自流平,即好的填充性。与普通混凝土相比,HPC的组分复杂,多种掺合料与超塑化剂配合使用,其目的是通过这些组分来调整性能。其中最关键的技术之一是超塑化剂及其组成。单一成分的超塑化剂(如萘系和三聚氰胺系高效减水剂)虽然对水泥浆有强的分散作

纳米复合材料最新研究进展与发展趋势

智能复合材料最新研究进展与发展趋势 1.绪论 智能复合材料是一类能感知环境变化,通过自我判断得出结论,并自主执行相应指令的材料,仅能感知和判断但不能自主执行的材料也归入此范畴,通常称为机敏复合材料。智能复合材料由于具备了生命智能的三要素:感知功能(监测应力、应变、压力、温度、损伤) 、判断决策功能(自我处理信息、判别原因、得出结论) 和执行功能(损伤的自愈合和自我改变应力应变分布、结构阻尼、固有频率等结构特性) ,集合了传感、控制和驱动功能,能适时感知和响应外界环境变化,作出判断,发出指令,并执行和完成动作,使材料具有类似生命的自检测、自诊断、自监控、自愈合及自适应能力,是复合材料技术的重要发展。它兼具结构材料和功能材料的双重特性。 在一般工程结构领域,智能复合材料主要通过改变自身的力学特性和形状来实现结构性态的控制。具体说就是通过改变结构的刚度、频率、外形等方面的特性,来抑制振动、避免共振、改善局部性能、提高强度和韧性、优化外形、减少阻力等。在生物医学领域,智能复合材料可以用于制造生物替代材料和生物传感器。在航空航天领域,智能复合材料已实际应用于飞机制造业并取得了很好的效果,航天飞行器上也已经使用了具有自适应性能的智能复合材料。智能复合材料在土木工程领域中发展也十分迅速。如将纤维增强聚合物(FRP)与光纤光栅(OFBG)复合形成的FRP—OFBG 复合筋大大提高了光纤光栅的耐久性。将这种复合筋埋入混凝土中,可以有效地检测混凝土的裂纹和强度,而且它可以根据需要加工成任意尺寸,十分适于工业化生产。本文阐述了近年来发展起来的形状记忆、压电等几种智能复合材料与结构的研究和应用现状,同时展望了其应用前景。 2.形状记忆聚合物(Shape-Memory Polymer)智能复合材料的研究 形状记忆聚合物(SMP)是通过对聚合物进行分子组合和改性,使它们在一定条件下,被赋予一定的形状(起始态),当外部条件发生变化时,它可相应地改变形状并将其固定变形态。如果外部环境以特定的方式和规律再次发生变化,它们能可逆地恢复至起始态。至此,完成“记忆起始态→固定变形态→恢复起始态”的循环,聚合物的这种特性称为材料的记忆效应。形状记忆聚合物的形变量最大可为200%,是可变形飞行器

移动互联网现状及其发展趋势

移动互联网现状及其趋势 班级: 姓名: 学号: 学院 【摘要】在我国,移动互联网正在成为主流的无线网络业务。得益于移动互联网的方便性和全面性,大量行业和企业有了快速发展。未来,移动互联网的发展将继续影响这些行业和企业。随着移动互联网的迅速发展,在业务、模式创新以及全球性战略竞争与布局围绕移动互联网全面展开。其中,由于移动互联网的发展模式和格局尚在形成之中,其发展趋势将对未来的互联网产业、移动通信产业乃至电信业和整个信息产业的影响巨大化。本文对移动互联网的特点及发展趋势,以及移动互联网迅速发展的原因进行了分析,并对深入思考了移动互联网的发展潜力。 【关键词】移动换联网、现状、发展趋势 计算机和网络技术的发展已经到了极为迅速的程度,在此基础上,随着移动通信技术的成熟和发展,我国的移动互联网成为新的发展先锋。由于移动互联网比基于PC端的“传统互联网”更加方便、快捷,因此更受人们的青睐,同样也引起了市场和企业的注意。大量行业龙头借助移动互联网实现了扩张,而一些原本发展乏力的行业焕发了生机。 一、移动互联网 广义上说,移动互联网指的是利用移动协议和设备将手持终端接人互联网的联结方式。从技术角度看,移动互联网指的是基于IP宽带技术并能够提供数据和多媒体开

放式业务的电信网络。从终端角度看,移动互联网由网络、终端和应用共同构成,即用户借助手机、平板电脑或笔记本电脑,利用移动网络,借助各类应用实现信息查询和数据的传递。 二、移动互联网的特点 便携。移动互联网终端以手机和平板电脑为主,现在市场上也出现了智能手环、智能手表和智能眼镜等随身设备,这些设备在“智能化”以前本就是人们随身携带的物品,因此这些智能设备与以往相比并没有增加用户使用中的不便,便携性能依然优越。便捷。移动互联网与“传统”互联网不同,能够通过不同的方式与互联网相连,只要有移动网络,就能联网,不再依赖于接线插口或其他端口,因此使用过程中更加便捷。即时。移动互联网使人们能够利用“碎片时间”处理一些简单事物,例如收发简单的邮件或接受工作指令,如果用户愿意的话,可以24小时都联网接收和处理信息,不会再有重要信息被错过。强制。移动互联网的“强制性”是一种相对的特点,与“传统”互联网相比,移动互联网使人们习惯于不断查看手机或其他移动设备,每一条信息都有声音或其他提示,这使用户不得不及时处理这些信息。这也体现了移动互联网的软性强制性。封闭。相对于“传统”互联网来说,移动互联网由于基于移动通信信号,因此可以说与用户的手机号码“绑定”了,而无论用户是否用手机号码在各大网站注册,相对于“传统”互联网来说,监控范围更广泛,而人们的视角也相对更加封闭。 三、移动互联网的现状 PC端流量增长出现瓶颈,移动端流量上升。从总体来看,现在整个PC互联网的用户和流量方面的增长已经出现瓶颈。虽然CNNIC的报告当中,PC互联网或者整体互联网的用户规模仍存在放缓式的增长,网民每年增长500。万左右。但根据监测,在PC互联网上用户产生的流量已经开始有下滑的趋势;许多基于PC的网络服务电子邮箱、网页搜索、社区、独立SNS、博客等,其日均覆盖用户开始出现不同程度的下降。在过去半年时间里,PC客户端的日均覆盖人数下降了7.9%,PC网页端的日均覆盖人数下降15.4%。而在移动APP和移动网页上,这一数字分别增长了46%和41.6%,其中以即时通讯、移动网络购物、应用商店的日均覆盖人数增长尤为迅速。使用APP和用官方浏览器去查看移动网页的用户都有快速的增长,在过去8个月当中,增长率超过了40%。据艾瑞的统计数据,用户使用APP和他们浏览网页的总时间的比例发生了非常惊人的变化。这说明目前大家在PC领域浏览网页的时间仅仅是移动互联网APP使用总时间的2倍左右,而且移动互联网的发展速度还会继续加快。整个移动互联网的发展实际上只有两三年的时间,但是用户在移动智能终端花费的时间已经出现了非常快速的增长。 PC主要服务流量下降,移动端各项服务流量上升。目前很多基于PC的网络服务时长开始出现一些下降,如电子邮箱、网页搜索、社区、独立SNS,以及博客等的数据都在迅速下滑,下降幅度最大的是博客。博客服务早已过了它的辉煌时期,现在还在使用博客的用户已经不多了,用户都转移到了其他的社交服务。同时,PC端的其他社交服务,比如独立SNS、社区等,也都呈现出下滑的趋势。相对来说,PC端服务下降幅度最小的是网页搜索,可见搜索仍然是PC端最重要的入口之一。相比PC端的流量全线下降,移动端各项服务都呈现出较为明显的增长,其中增速最高的是网络购物。这几年,淘宝“双11”活动对于移动购物是一个极大的促进,很有力地培养了用户在移动端的购物习惯。因此,移动网购应用的覆盖人数出现了突下漏讲的增长。 此外,移动端的即时通讯服务几年来却涨幅颇大,即时通讯服务是移动端最为重要,也是最基础的服务类型之一,这个类别的快速增长主要是由于微信的带动。微信已经成为移动端的杀手级应用,其增长是有目共睹的,因此移动端即时通讯服务也借了微信的

桥梁设计(研究)现状和发展趋势

设计(研究)现状和发展趋势(文献综述) 2.1桥梁设计的现状 2.1.1 梁式桥 1. 简支体系梁桥 实心板桥,空心板桥,T 梁桥,工字型梁桥, 箱型梁桥等 特点:受力简单;标准设计;预制吊装;20~50m;中小桥;引桥 组合式梁桥有两种型式: Ι形组合梁桥____适用于钢筋混凝土简支梁桥 箱形组合梁桥____适用于预应力混凝土梁桥。 优点:显著减轻预制构件的重量,便于集中制造和运输吊装。 2. 简支变连续体系梁桥 T 梁桥,工字型梁桥, 箱型梁桥等 特点:先简支(预制吊装),后连续;连续体系受力;预应力20~50m;中小桥;引桥3. 连续梁桥 箱型截面,连续体系受力,支座 20~30m:普通钢筋混凝土,中小桥;引桥;高架桥; 立交桥;支架现浇较多 40~60m:预应力混凝土,大中桥;次主桥; 等截面,顶推施工 >60m: 大桥,特大桥;变截面, 悬臂施工(现浇或拼装) 4. 刚构桥 门式刚架桥 T 型刚构桥(带挂孔的或不带挂孔的) 连续刚构桥 刚构-连续组合体系桥 斜腿刚构桥 刚构桥特点: 箱型截面,连续体系受力, 墩梁刚接(不需支座) >60m,大桥,特大桥;变截面, 悬臂施工(现浇或拼装)-不需体系转换 2.1.2 拱桥 简单体系拱桥(上承式拱) 组合体系拱桥(中承式拱、下承式拱、系杆拱等) 1. 石拱桥 我国现存的石拱桥最早已有1500多年历史, 常用跨度:8~60m;

1991年,120m,湖南凤凰县乌巢河桥 2001年,146m, 山西晋城丹河大桥, 世界最大跨度。 2. 混凝土拱桥 分箱形拱、肋拱、桁架拱 常用跨度:30~200m 世界已建成跨径超过240M拱桥共15座,中国4座 跨径大于300m的拱桥共5座,中国占3座 1997年,重庆万县长江大桥(主跨420m),为世界最大跨度。 钢管混凝土劲性骨架混凝土箱形拱:以钢管混凝土作为劲性骨架,再外包混凝土形成箱形拱,是修建大跨径拱桥十分好的构思,除了方便施工外,还避免了钢管防护问题。 3. 钢管混凝土拱桥 钢管混凝土是一种钢-混凝土复合材料具有支架、模板二大作用,自架设能力强极限状态下发挥套箍作用,极限承载能力高常用跨度:100~300m。 4. 钢拱桥 ?适用于大跨径 ?我国钢拱桥修建正在较快增加 2.1.3 斜拉桥 特点:组合体系,比梁式桥有更大的跨越能力 200~800m的跨径范围内占据着优势 由于拉索的自锚特性而不需要悬索桥那样巨大锚碇 在800~1100m的跨径范围内,斜拉桥也扮演重要角色 1600m跨径都是可行的 斜拉桥主要由主梁、索塔和斜拉索三大部分成: 主梁一般采用混凝土结构、钢-混凝土组合结构、钢结构或钢和混凝土混合结构; 索塔-采用混凝土、钢-混凝土组合或钢结构;大部分采用混凝土结构; 斜拉索-则采用高强材料(高强钢丝或钢绞线)制成。 2.1.4 悬索桥 世界已建成跨径大于1000米的悬索桥17座;日本于1998年建成了世界最大跨径的明石海峡大桥,是世界建桥史上的一座丰碑。 特点:悬索桥是特大跨径桥梁的主要形式之一 受力明确,造型优美,规模宏伟,“桥梁皇后” 跨径大于800m的桥梁,悬索桥具有很大的竞争力 400~800m也有可比性 抗风稳定性问题突出 2.2桥梁设计的发展趋势 随着我国经济发展,材料、机械、设备工业相应发展,这为我国修建大跨径斜拉桥和悬索桥提供了有力保障。再加上广大桥梁建设者的精心设计和施工,使我国建桥水平已跃身于世界先进行列。以下是桥梁发展得趋势:

轻质建筑材料制造行业现状及其前景预测分析

轻质建筑材料制造行业现状及其前景预测分析 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

一、轻质建筑材料制造行业定义与分类 (一)轻质建筑材料制造行业定义 轻质建筑材料是指石膏板、石膏制品及类似轻质建筑材料。根据国家统计局制定的《国民经济行业分类与代码》,中国把轻质建筑材料制造归入"非金属矿物制品业(国家统计局代码C30)"下的"石膏、水泥制品及其类似制品制造(国家统计局代码C302)"中,"轻质建筑材料制造"的统计四级码为C3024。 (二)轻质建筑材料制造行业主要产品分类 轻质建筑材料行业主要产品包括石膏板、石膏复合板、类轻质建筑材料等制品,但是不包括石膏工艺品制造(雕塑工艺品制造C2431)。轻质建筑材料行业具体包括: 石膏板:纸面石膏板、纤维石膏板、石膏条板、装饰石膏板、其它石膏板; 石膏复合板、石膏砌块、石膏胶结料、石膏龙骨等石膏制品; 加气混凝土制品:加气混凝土板、加气混凝土砌块、加气混凝土保温块、其它加气混凝土制品; 陶粒; 天然轻骨料、建筑用轻钢龙骨、工业废渣轻骨料; 非木质纤维板:稻草板、纸面草板、麦秸板、蔗渣板、棉杆板、稻壳板、麻杆板、其它植物纤维板;

水泥刨花板、石膏刨花板; 陶粒无砂大孔隔墙板; 用其他矿物粘合材料粘合植物纤维等制成的瓦、砖及类似品。 二、轻质建筑材料制造行业政策环境分析 (一)"十二五"大宗工业固废物综合利用规划 2012年3月,工信部发布《大宗工业固体废物综合利用"十二五"规划》(以下简称"规划"),规模中明确提出至2015年,大宗工业固体废物综合利用量达到16亿吨,综合利用率达到50%,年产值5000亿元,提供就业岗位250万个。"十二五"期间,大宗工业固体废物综合利用量达到70亿吨;减少土地占用35万亩,有效缓解生态环境的恶化趋势。 图表3:"十二五"期间大宗工业固体废物综合利用发展目标(单位:万吨,%)

碳纳米管纳米复合材料的研究现状及问题(一)

碳纳米管纳米复合材料的研究现状及问题(一) 文章介绍了碳纳米管的结构和性能,综述了碳纳米管/聚合物复合材料的制备方法及其聚合物结构复合材料和聚合物功能复合材料中的应用研究情况,在此基础上,分析了碳纳米管在复合材料制备过程中的纯化、分散、损伤和界面等问题,并展望了今后碳纳米管/聚合物复合材料的发展趋势。 。碳纳米管的这些特性使其在复合材料领域成为理想的填料。聚合物容易加工并可制造成结构复杂的构件,采用传统的加工方法即可将聚合物/碳纳米管复合材料加工及制造成结构复杂的构件,并且在加工过程中不会破坏碳纳米管的结构,从而降低生产成本。因此,聚合物/碳纳米管复合材料被广泛地研究。 根据不同的应用目的,聚合物/碳纳米管复合材料可相应地分为结构复合材料和功能复合材料两大类。近几年,人们已经制备了各种各样的聚合物/碳纳米管复合材料,并对所制备的复合材料的力学性能、电性能、热性能、光性能等其它各种性能进行了广泛地研究,对这些研究结果分析表明:聚合物/碳纳米管复合材料的性能取决于多种因素,如碳纳米管的类型(单壁碳纳米管或多壁碳纳米管),形态和结构(直径、长度和手性)等。文章主要对聚合物/碳纳米管复合材料的研究现状进行综述,并对其所面临的挑战进行讨论。 1聚合物/碳纳米管复合材料的制备 聚合物/碳纳米管复合材料的制备方法主要有三种:液相共混、固相共融和原位聚合方法,其中以共混法较为普遍。 1.1溶液共混复合法 溶液法是利用机械搅拌、磁力搅拌或高能超声将团聚的碳纳米管剥离开来,均匀分散在聚合物溶液中,再将多余的溶剂除去后即可获得聚合物/碳纳米管复合材料。这种方法的优点是操作简单、方便快捷,主要用来制备膜材料。Xuetal8]和Lauetal.9]采用这种方法制备了CNT/环氧树脂复合材料,并报道了复合材料的性能。除了环氧树脂,其它聚合物(如聚苯乙烯、聚乙烯醇和聚氯乙烯等)也可采用这种方法制备复合材料。 1.2熔融共混复合法 熔融共混法是通过转子施加的剪切力将碳纳米管分散在聚合物熔体中。这种方法尤其适用于制备热塑性聚合物/碳纳米管复合材料。该方法的优点主要是可以避免溶剂或表面活性剂对复合材料的污染,复合物没有发现断裂和破损,但仅适用于耐高温、不易分解的聚合物中。Jinetal.10]采用这种方法制备了PMMA/MWNT复合材料,并研究其性能。结果表明碳纳米管均匀分散在聚合物基体中,没有明显的损坏。复合材料的储能模量显著提高。 1.3原位复合法 将碳纳米管分散在聚合物单体,加入引发剂,引发单体原位聚合生成高分子,得到聚合物/碳纳米管复合材料。这种方法被认为是提高碳纳米管分散及加强其与聚合物基体相互作用的最行之有效的方法。Jiaetal.11]采用原位聚合法制备了PMMA/SWNT复合材料。结果表明碳纳米管与聚合物基体间存在强烈代写论文的黏结作用。这主要是因为AIBN在引发过程中打开碳纳米管的π键使之参与到PMMA的聚合反应中。采用经表面修饰的碳纳米管制备PMMA/碳纳米管复合材料,不但可以提高碳纳米管在聚合物基体中的分散比例,复合材料的机械力学性能也可得到巨大的提高。 2聚合物/碳纳米管复合材料的研究现状 2.1聚合物/碳纳米管结构复合材料 碳纳米管因其超乎寻常的强度和刚度而被认为是制备新一代高性能结构复合材料的理想填料。近几年,科研人员针对聚合物/碳纳米管复合材料的机械力学性能展开了多方面的研究,其中,最令人印象深刻的是随着碳纳米管的加入,复合材料的弹性模量、抗张强度及断裂韧性的提高。

我国大跨桥梁现状及发展趋势

我国大跨桥梁现状及发展趋势 改革开放以来,我国公路建设事业迅猛发展,作为公路建设重要组成部分的桥梁建设也得到了相应发展,特别是近十年来,我国大跨径桥梁的建设进入了一个最辉煌的时期,一大批结构新颖、技术复杂、设计和施工难度大和科技含量高的大跨径桥梁相继建成,标志着我国的公路桥梁建设水平已跻身于国际先进行列。近几年建成的特大桥梁,不少在世界桥梁科技进步中具有显著地位。诸如正在建设的重庆朝天门大桥是世界最大跨度钢拱桥,并创造了该类型桥梁十余项世界第一;苏通大桥以主跨1088m为世界第一跨度斜拉桥,同时成为世界上连续长度最大的双塔斜拉桥;润扬长江公路大桥南汊悬索桥,以1490m跨度为世界第三大悬索桥;刚通车的杭州湾跨海大桥为世界第一长跨海大桥;万县长江大桥为目前世界上跨度最大的混凝土拱桥;此外江阴长江公路大桥、香港青马大桥,其跨度分别在悬索桥中居世界第四位和第五位;南京长江二桥、白沙洲长江大桥、荆沙长江大桥、鄂黄长江大桥、大佛寺长江大桥、李家沱长江大桥等特大桥的跨度名列预应力混凝土斜拉桥世界前十位。 一座座桥,实现了天堑的跨越,缩短了时间与空间的距离,美化了秀美山川,为我国疆域的沟通和经济的腾飞起着了重要的作用。 随着科技的发展,新材料的开发和应用,在桥梁设计阶段采用高度发展的计算机辅助手段,进行有效的快速优化和仿真分析,运用智能化制造系统在工厂生产部件,利用GPS和遥控技术控制桥梁施工。目前,我国桥梁建设正在与国际接轨,开始向大跨、新型、轻质和美观方向发展。 (1)跨径不断增大 目前,世界上钢梁、钢拱的最大跨径已超过500m,钢斜拉桥为890m,而钢悬索桥达1990m。随着跨江跨海的需要,钢斜拉桥的跨径已经突破1000m,钢悬索桥将超过3000m。至于混凝土桥,梁桥的最大跨径为300m,拱桥已达420m,斜拉桥为530m。 (2)桥型不断丰富 本世纪50~60年代,桥梁技术经历了一次飞跃:混凝土梁桥悬臂平衡施工法、顶推法和拱桥无支架方法的出现,极大地提高了混凝土桥梁的竞争能力;斜

碳基纳米复合材料EDLC超级电容器

摘要 制造并测试了基于活性炭作为主材料电极的超级电容器。MWCNT作为添加剂添加到主体材料中以形成纳米复合材料并且确认MWCNT浓度对改善的影响,研究超级电容器的性能。使用1M TEABF4-PC溶液作为有机电解质。纳米复合材料在改善超级电容的比功率和能量密度方面不同地起作用,测试方法采用阻抗光谱、进行循环伏安法和恒电流充电- 放电测量来表征电容器。 介绍 电化学双层电容器(EDLC)的超级电容器是具有功率密度和能量密度是介于传统电容器和电池之间。随着对具有高功率的能量存储装置的需求长的耐久性增加的提高,超级电容器变得越来越重要。EDLC超级电容器与传统的电容器的区别,是其电极由多孔导体如活性炭组成,其具有巨大的表面积,并且其通过静电力累积并保持电荷/电解质界面的薄层上的电荷或非法拉效应,使得其具有巨大的电容(> 100F / g),并且具有更高的功率和更长的再循环寿命(> 100000个周期)比可充电电池。然而,到目前为止EDLC超级电容器的能量密度不是那么高。 碳质材料如碳气凝胶、粉末和碳纤维是最常用的材料作为超级电容器中的电极,因为碳可具有高表面积,化学和热稳定,成本相对低和环保。提高EDLC性能的方法包括创造新的碳纳米复合材料电极,目的是为了增加电极的导电性和表面积。 在本报告中,探索了一系列用于EDLC的碳基对称电极,使用商用的活性炭粉末作为基本活性材料,碳纳米管作为导电填料。还探讨了在混合溶剂中基于LiPF 6或Et 4 NBF 4的有机电解质的性能,其具有大于3V的电化学窗口。使用VersaSTAT MC分析仪在测试其阻抗谱,循环伏安法和恒电流充电- 放电测试。 实验步骤 1.碳电极 使用表面积为1000m 2 / g的活性炭粉末(AC)作为主体电极材料。在一系列研究中分别以0.15重量%,1重量%和7重量%的重量百分比添加多壁碳纳米管粉末(MWCNT)而没有改性。以5重量%的总固体组分添加PVDF(聚(偏二氟乙烯))作为粘合剂。碳质膜的面密度为4?5mg / cm 2。 2.制作电容器 图1 图1提供了在本研究中制造的超级电容器电池类型的图。电解质为1M Et 4 NBF 4(四氟硼酸四乙铵或TEABF 4)在PC(碳酸亚丙酯)中。盐和溶剂都来自Sigma-Aldrich,Et4NBF4纯度为99%,PC为无水,99.7%纯度。 为了组装电容器电池,切出两个碳质材料涂覆的Al的矩形条并与碳侧面对面组合,将隔膜用电解质溶液浸泡并夹在其间。因此,形成对称电极EDLC单元,其中电极重叠区域被定义为工作区域,其在所有器件中固定为2cm 2。

计算机网络发展现状和方向

计算机网络发展现状和发展方向 计算机网络的发展: 计算机网络近年来获得了飞速的发展。20年前,在我国很少有人接触过网络。现在,计算机通信网络以及Internet已成为我们社会结构的一个基本组成部分。网络被应用于工商业的各个方面,包括电子银行、电子商务、现代化的企业管理、信息服务业等都以计算机网络系统为基础。从学校远程教育到政府日常办公乃至现在的电子社区,很多方面都离不开网络技术。可以不夸张地说,网络在当今世界无处不在。 1997年,在美国拉斯维加斯的全球计算机技术博览会上,微软公司总裁比尔盖茨先生发表了著名的演说。在演说中,“网络才是计算机”的精辟论点充分体现出信息社会中计算机网络的重要基础地位。计算机网络技术的发展越来越成为当今世界高新技术发展的核心之一。 网络的发展也是一个经济上的冲击。数据网络使个人化的远程通信成为可能,并改变了商业通信的模式。一个完整的用于发展网络技术、网络产品和网络服务的新兴工业已经形成,计算机网络的普及性和重要性已经导致在不同岗位上对具有更多网络知识的人才的大量需求。企业需要雇员规划、获取、安装、操作、管理那些构成计算机网络和Internet的软硬件系统。另外,计算机编程已不再局限于个人计算机,而要求程序员设计并实现能与其他计算机上的程序通信的应用软件。 计算机网络发展的阶段划分 在20世纪50年代中期,美国的半自动地面防空系统(Semi-Automatic Ground Environment,SAGE)开始了计算机技术与通信技术相结合的尝试,在SAGE系统中把远程距离的雷达和其他测控设备的信息经由线路汇集至一台IBM计算机上进行集中处理与控制。世界上公认的、最成功的第一个远程计算机网络是在1969年,由美国高级研究计划署 (Advanced Research Projects Agency,ARPA)组织研制成功的。该网络称为ARPANET,它就是现在Internet的前身。 随着计算机网络技术的蓬勃发展,计算机网络的发展大致可划分为4个阶段。 第一阶段:诞生阶段 20世纪60年代中期之前的第一代计算机网络是以单个计算机为中心的远程联机系统。典型应用是由一台计算机和全美范围内2 000多个终端组成的飞机定票系统。终端是一台计算机的外部设备包括显示器和键盘,无CPU和内存。随着远程终端的增多,在主机前增加了前端机(FEP)。当时,人们把计算机网络定义为“以传输信息为目的而连接起来,实现远程信息处理或进一步达到资源共享的系统”,但这样的通信系统已具备了网络的雏形。 第二阶段:形成阶段 20世纪60年代中期至70年代的第二代计算机网络是以多个主机通过通信线路互联起来,为用户提供服务,兴起于60年代后期,典型代表是美国国防部高级研究计划局协助开发的ARPANET。主机之间不是直接用线路相连,而是由接口报文处理机(IMP)转接后互联的。IMP和它们之间互联的通信线路一起负责主机间的通信任务,构成了通信子网。通信子网互联的主机负责运行程序,提供资源共享,组成了资源子网。这个时期,网络概念为“以能够相互共享资源为目的互联起来的具有独立功能的计算机之集合体”,形成了计算机网络的基本概念。 第三阶段:互联互通阶段

21世纪中国建筑材料的现状与发展

21世纪中国建筑材料的现状与发展 摘要:近年来,我省在建筑垃圾开发利用方面投入了相当大的资金,不少地区将建筑垃圾作为一种再生资源,对固体废弃物加以筛分、破碎后制成建筑垃圾砖或作为路基垫层及地基垫层,对不可利用的垃圾则堆成造景加以利用,其中,建筑垃圾砖取代了传统的粘土实心砖来作为砌体材料,这样不仅保护了土地资源,节约了能源,同时也将资源做到了最大合理化的利用,这是一种具有强大社会效益与经济效益的产品,是建筑业走上一条能够可持续发展的良性循环经济模式。不仅如此,我们还应开发更多的节能环保材料,像利用太阳能、地热能、风能、声能水能等,通过这些能源来改善我们的生活环境,给我们创造一个良好、和谐的生活空间。 关键词:能源材料节能环保 引言:改革开放以来,建筑行业每天都发生着变化。特别是建筑材料方面。最突出的就是新型的建筑材料。我国的新型建材工业,在党和政府的高度重视和支持下,经过20多年的发展,已具备了相当的规模和较为齐全的品种。随着许会主义市场经济体制的建立、城镇居民安居工程的实施,我国的新型建材工业必将得到更大的发展。 新型建筑材料是区别于传统的砖瓦、灰砂石等建材的建筑材料新品种,包括的品种和门类很多。从功能上分,有墙体材料、装饰材料、门窗材料、保温材料、防水材料、粘结和密封材料,以及与其配套的各种五金件、塑料件及各种辅助材料等。从材质上分,不但有天然材料,还有化学材料、金属材料、非金属材料等等。 新型建材具有轻质、高强度、保温、节能、节土、装饰等优良特性。采用新型建材不但使房屋功能大大改善,还可以使建筑物内外更具现代气息,满足人们的审美要求;有的新型建材可以显著减轻建筑物自重,为推广轻型建筑结构创造了条件,推动了建筑施工技术现代化,大大加快了建房速度。快捷,方便,美观是新时代人们对住房的新要求。 1.研究内容 墙体材料在房屋建造材料中占了70%的比例,是房屋建造的重要组成部分,因此,发展节能环保的墙体材料是重中之重的问题,而发展墙体材料一定要与保护生态环境、资源的综合利用紧密结合在一起,合理利用资源,大力开发新的资源,并且利用回收资源,开发新的墙体材料,变废为宝,为建设可持续发展道路做贡献。 传统的保温隔热材料是以提高气相空隙率,降低导热系数和传导系数。纤维类保温材料在使用环境中要使对流传热和辐射传热升高,必须要有较厚的覆层;而型材类无机保温材料要进行拼装施工,存在接缝多、有损美观、防水性差、使用寿命短等缺陷。如何改善,解决这些问题,成为了新型保温材料的研究课题。

碳纳米管纳米复合材料的分析现状及问题

碳纳米管纳米复合材料的分析现状及问题 [摘要]文章介绍了碳纳米管的结构和性能,综述了碳纳米管/聚合物复合材料的制备方法及其聚合物结构复合材料和聚合物功能复合材料中的应用研究情况,在此基础上,分析了碳纳米管在复合材料制备过程中的纯化、分散、损伤和界面等问题,并展望了今后碳纳米管/聚合物复合材料的发展趋势。 [关键词]碳纳米管;复合材料;结构;性能 自从1991 年日本筑波NEC 实验室的物理学家饭岛澄男(Sumio Iijima)[1]首次报道了碳纳米管以来,其独特的原子结构与性能引起了科学工作者的极大兴趣。按石墨层数的不同碳纳米管可以分为单壁碳纳米管(SWNTs) 和多壁碳纳米管(MWNTs)。碳纳米管具有极高的比表面积、力学性能(碳纳米管理论上的轴向弹性模量与抗张强度分别为1~2 TPa 和200Gpa)、卓越的热性能与电性能(碳纳米管在真空下的耐热温度可达2800 ℃,导热率是金刚石的 2 倍,电子载流容量是铜导线的1000 倍)[2-7]。碳纳米管的这些特性使其在复合材料领域成为理想的填料。聚合物容易加工并可制造成结构复杂的构件,采用传统的加工方法即可将聚合物/碳纳米管复合材料加工及制造成结构复杂的构件,并且在加工过程中不会破坏碳纳米管的结构,从而降低生产成本。因此,聚合物/碳纳米管复合材料被广泛地研究。 根据不同的应用目的,聚合物/碳纳米管复合材料可相应地分为结构复合材料和功能复合材料两大类。近几年,人们已经制备了各种各样的聚合物/碳纳米管复合材料,并对所制备的复合材料的力学性能、电性能、热性能、光性能等其它各种性能进行了广泛地研究,对这些研究结果分析表明:聚合物/碳纳米管复合材料的性能取决于多种因素,如碳纳米管的类型(单壁碳纳米管或多壁碳纳米管),形态和结构(直径、长度和手性)等。文章主要对聚合物/碳纳米管复合材料的研究现状进行综述,并对其所面临的挑战进行讨论。 1 聚合物/碳纳米管复合材料的制备 聚合物/碳纳米管复合材料的制备方法主要有三种:液相共混、固相共融和原位聚合方法,其中以共混法较为普遍。

石墨烯复合材料的研究及其应用

石墨烯复合材料的研究及其应用 任成,王小军,李永祥,王建龙,曹端林 摘要:石墨烯因其独特的结构和性能,成为物理化学和材料学界的研究热点。本文综述了石墨烯复合材料的结构和分类,主要包括石墨烯-纳米粒子复合材料、石墨烯-聚合物复合材料和石墨烯-碳基材料复合材料。并简述石墨烯复合材料在催化领域、电化学领域、生物医药领域和含能材料领域的应用。 关键词:石墨烯;复合材料;纳米粒子;含能材料 Research and Application of Graphene composites ABSTRACT: Graphene has recently attracted much interest in physics,chemistry and material field due to its unique structure and properties. This paper reviews the structure and classification of graphene composites, mainly inclouding graphene-nanoparticles composites, graphene-polymer composites and graphene-carbonmaterials composites. And resume the application of graphene composites in the field of catalysis, electrochemistry, biological medicine and energetic materials. Keywords: graphene; composites; nanoparticles; energetic materials 石墨烯自2004年曼彻斯特大学Geim[1-3]等成功制备出以来,因其独特的结构和性能,颇受物理化学和材料学界的重视。石墨烯是一种由碳原子紧密堆积构成的二维晶体,是包括富勒烯、碳纳米管、石墨在内的碳的同素异形体的基本组成单元。石墨烯的制备方法主要有机械剥离法,晶体外延法,化学气相沉积法,插层剥离法以及采用氧化石墨烯的高温脱氧和化学还原法等[4-10]。与碳纳米管类似,石墨烯很难作为单一原料生产某种产品,而主要是利用其突出特性与其它材料体系进行复合.从而获得具有优异性能的新型复合材料。而氧化石墨烯由于其特殊的性质和结构,使其成为制备石墨烯和石墨烯复合材料的理想前驱体。本文综述了石墨烯复合材料的结构、分类及其在催化领域、电化学领域、生物医药领域和含能材料领域的应用。

纳米复合材料发展与现状

纳米复合材料发展与现状 201041505118 李少军10材料一班 1 纳米复合材料 超细粒子(或纳米粒子)是指尺度介于原子、分子、离子与块状材料之间,粒径在1~100nm范围以内的微小固体颗粒。随着物质的超细化,产生了块状材料不具有的表面效应、小尺寸效应、量子效应,从而使超细粒子与常规颗粒材料相比具有一系列优异的物理、化学性质。纳米粒子经压制、烧结或溅射组合而成的具有某些特定功能的结构即纳米材料。它断裂强度高、韧性好、耐高温,纳米复合同时也提高材料的硬度、弹性模量、Weibull模数,并对热膨胀系数、热导率、抗热震性产生影响。[1] 纳米复合主要指在微米级结构的基体中引入纳米级分散相。纳米复合材料(复合超微细颗粒)表现出许多与模板核本质不同的性质,如不同的表面组成、磁性、光学性能、稳定性及表面积等。纳米复合材料涉及的范围广泛,它包括纳米陶瓷材料、纳米金属材料、纳米磁性材料、纳米催化材料、纳米半导体材料、纳米聚合材料等。纳米粒子具有很高的活性,例如木屑、面粉、纤维等粒子若小到纳米级的范围时,一遇火种极易引起爆炸。纳米粒子是热力学不稳定系统,易于自发地凝聚以降低其表面能,因此对已制备好的纳米粒子,如果久置则需设法保护,例如保存在惰性空气中或其他稳定的介质中以防止凝聚。纳米材料是物质以纳米结构按一定方式组装成的体系。它是纳米科技发展的重要基础,也是纳米科技最为重要的研究对象。纳米材料也被人们誉为21 世纪最有前途的材料。由于纳米材料本身所具有的特殊性能。作为一种全新性能的先进复合材料,在微电子、信息、汽车、宇航、国防、冶金、机械、生物、医药、光学等诸多领域有极广泛的应用前景。 2 纳米复合材料的分类 研究纳米复合材料的一个重要目的是改进并提高块体材料的性能,或通过结构复合来发现块材料中并不存在的性能或效应。和块体材料相比,纳米复合材料的物理和化学性质将更多地依赖于材料的表面缺陷和量子尺寸效应。目前.纳米复合材料的种类繁多,可分为:固态纳米复合材料和液态纳米复合材料。基质材料对于纳米粒子的结构具有稳定作用;而基质材料的不同,又可将纳米复合材料区分为:无机基纳米复合材料和聚合物基纳米复合材料。聚合物基包括单聚合物、共聚合物和聚合物的混合;无机基则包括玻璃,如多孔玻璃、分子筛、溶胶一凝胶玻璃和陶瓷等。[2]还可根据纳米粒子的物理性质可将纳米复合材料区分为:半导体纳米复合材料、铁电体微晶复合材料、染料分子纳米复合材料、稀土纳米复合材料、金属(合金)纳米复合材料、光学纳米复合材料(非线性、发光、光折变等)、磁性纳米复合材料等。 3 纳米复合材料的制备 3.1 溶胶- 悬浮液混合法

中国互联网的现状与发展趋势

中国互联网的现状与发展趋势 互联网的发展始于冷战时期,在60年代末期由于美苏之间的全球争霸,为了预防核战争对本国通信系统的影响,美国开始研究如何防止核打击。这也是互联网研究的一个最基本理念——在遭受一次核打击之后,能够迅速恢复并保持通信不被中断。互联网的前身是美国陆军网络APRANET——先进网络基础结构,这个网络与传统的通信网有很大的差别。传统通信网的发展经过了磁石、步进、纵横最后发展到程控,直到现在的ISDN、BSDN、ATM等等移步转移模式这样一个宽带网络的发展趋势,再下一步可能就是NTN这种互联网络结构。 首先,互联网是没有中心的,互联网的结构是无中心的结构,这也是为了当初一个最基本的目的,没有任何一个打击能够把它的中心控制部门摧毁,它的每一个结点、每一个连接点在遭受打击之后都能够与其他结点迅速恢复并进行通信。 第二,互联网的寻址方式是全球寻址,也就说它的地址资源是在全球进行统一的配制的。现在大家所使用的互联网是IPV4的网络,这个网络现有的地址总数大概在40多亿个。互联网是由美国开发演进而产生出来的,所以网上地址资源、地址资源的分配实际上也是由所美国所控制的。现在美国所拥有的IP地址总数有20多亿,近30亿个,占全球的74%左右。中国现在拥有非常少的地址资源,也就5000万左右,只占1%多一点。 互联网在刚开始发展的时候是军方的一个系统,然后演进并逐步扩大它的应用。开始是四家大学进行互联,然后扩展到13个点,形成了10个美国国内辅根服务器放置地点。在此之后互联网尽管应用于教育和科研部门,但它的快捷性和便利性使得越来越多的部门包括许多政府部门应用起来。在商业部门开始参与之后,互联网商业化的趋势不可避免。在这种情况下,美国联邦调查局曾在1984年进行过一次调查,要求美国所有参与互联网的研究机构和当时与互联网互联的机构就以下问题提出意见和建议,如果美国把互联网推向全世界,它对美国的安全、发展会有什么影响,会有哪些不利方面,大家的建议是什么。在中国互联网协会筹备前后我们也曾与美国互联网的机构和美国一些研究互联网TCP/IP协议的专家进行沟通,他们也谈到这件事,很多人提出了建议,其中就包括互联网建立之后可能会产生的问题,如现在大家所看到的象网络病毒、黑客攻击等,这些事情在当时都有预见。在综合平衡各种意见之后,美国政府决定还是把互联网商业化,推向全球。在这里我们可以看到美国的思维和贡献,美国对互联网在全球的应用、对网络为全世界的发展做出了重要的贡献,同时美国在互联网的发展过程中把它自己的思维、自己的意志力植入到了互联网的各个领域。尤其是最基础的寻址方式,因为互联网的地址资源关系到整个互联网的发展空间。现在,地址资源由ICANN这个组织进行全球分配,ICANN是全球域名和数字资源分配的机构,这个机构是美国专门成立的,它的前身是IANA,是专门成立起来用于全球互联网资源分配的。美国的目的很清楚,就是要把互联网控制起来。那它采取的是什么方式呢,这是美国和别的国家思维不一样的地方,它提出互联网是无国界、无管理、无法律、无政府的,是民间产生的一个网络。ICANN是一个民间组织,民间组织的特点是尽管有政府部门的参与,但政府只被当作是一个政府咨询委员会,不起决定作用,由ICANN理事会的19名成员决定全球网络地址资源分配政策。通过这一点,它就可以把全球地址资源的政策掌握在自己手里。ICANN与美国商务部签订协议,由美国商务部授权它进行互联网地址的分配,ICANN在互联网管理方面制定的任何政策都必须经过美国商务部的同意。通过这一点就可以避免其它政府通过联合国或其它政府间组织去呼吁在互联网上各国应该平等的这类倡议,同时又把全球的地址资源掌握在自己的手里。对于这一点我们和世界各国都很清楚。所以从98年、99年开始在接入互联网、应用互联网之后,全球普遍要求对当时的IANA进行改革。原来ICANN的所有理事全部由美国人担任,现在则由五大洲的网民投票推举理事,中国科学院的钱华林研究员在去年6月23日经

碳纳米复合材料

碳纳米管及其复合材料 2007-4-3 14:18:08 【文章字体:大中小]打印收藏关闭 纳米技术是21世纪的前沿科学技术,碳纳米管技术则是该领域中一个强有力的生长点。碳纳米管问世十三年来,日益引起了人们极大的兴趣,其独特的性能正在被认识并加以利用,如何降低成本,大量生产有特定结构的碳纳米管依然是人们的努力方向,含碳纳米管的聚合物复合材料蕴含着巨大的发展潜力。 高聚物/碳纳米管复合材料 碳纳米管于1991年由s.iijima 发现,其直径比碳纤维小数千倍,其性能远优于现今普遍使用的玻璃纤维。其主要用途之一是作为聚合物复合材料的增强材料。 碳纳米管基本上可分为单壁型和多壁型两类。虽然他们乍看起来非常相似,但其制作方法和性能不尽相同。纳米管的结构决定它们是具有金属性还是具有半导体性质。大约三分之二的单壁纳米管属于半导体型,三分之一属金属型。至于多壁纳米管,由于各层壳的性能的叠加,难以做出明显区别,但大体上是金属型。单壁型碳纳米管外径一般为1到2nm多壁型纳米管直 径则在8到12nm之间,它的典型长度一般为10微米,最长可达100微米, 长径比至少可达1000: 1。 美国国内纳米管的生产商有Hyperion Catalysis (产品是多壁纤维纳米管)和新登陆的Zyvex Corp (产品有单壁和多壁纳米管)。这两家厂商提供的母料中都含有15%到20%的纳米管。 碳纳米管的力学性能相当突出。现已测出多壁纳米管的平均弹性模量为 1.8TPa。碳纳米管的拉伸强度实验值约为200GPa是钢的100倍,碳纤维的20倍。碳纳米管弯曲强度为14.2GPa,尽管碳纳米管的拉伸强度如此之高,但它们的脆性不象碳纤维那样高。碳纤维在约1^变形时就会断裂,而碳纳米管要到约18%变形时才会断裂。碳纳米管的层间剪切强度高达500MPa比传 统碳纤维增强环氧树脂复合材料高一个数量级。 在电性能方面,碳纳米管用作聚合物的填料具有独特的优势。加入少量碳纳米管即可大幅度提高材料的导电性。与以往为提高导电性而向树脂中加 入的碳黑相比,碳纳米管有高的长径比,因此,其体积含量可比球状碳黑减少很多。多壁碳纳米管的平均长径比约为1000;同时,由于纳米管的本身长度极短而且柔曲性好,它们填入聚合物基体时不会断裂,因而能保持其高长径比。爱尔兰都柏林trinity 学院进行的研究表明,在塑料中含2%-3%勺多壁碳纳米管使电导率提高了14个数量级,从10-12s/m提高到了102s/m。

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