新型材料案例

新型材料案例案例1:2005年国家技术创造一等奖“非晶态合金催化剂和磁稳定床反响工艺的创新与集成”-----原始创新、集成创新首先应分析材料的物质结构特点带来的催化反响特性在材料与物质结构稳定的前提下，允许材料元素、组成变化的大小——涉及寻找催化活性范围的大小材料的耐热、耐水蒸气、抗氧化性能——涉及可应用反响的多少制备方法工业化的可能性与技术经济合理性新催化材料：非晶态合金结构多孔化提高比外表积。外表缺陷多、形成的催化活性中心数目多 外表原子配位不饱和、催化活性高所有的金属和类金属均可以形成非晶态合金，组成变化范围大非晶态合金符合选择新催化材料领域的案例2:己内酰胺绿色成套技术开发——消化、吸收、再创新创造重排改性方法制备出具有复合微孔、介孔新型空心结构的HTS钛硅分子筛采用单釜连续淤浆床/无机膜别离工艺〔国外两釜串联〕开发配套新工艺添加助剂抑制硅流失新方法酸预处理-焙烧再生催化剂新方法苯甲酸加氢工艺的再创新创新点利用非晶态镍合金减少Pd/C催化剂的CO中毒，提高活性采用超临界CO2再生Pd/C催化剂，减少其在回收过程中的损失大幅度减少贵金属Pd的消耗和装置中藏量创新点利用甲苯法肟化反响液中11%浓度的SO3作为催化剂进行苯法生产环己酮肟的Beckmann重排转化为己内酰胺副产硫胺由3.8吨/吨己内酰胺降至1.6吨一个是新型的隔墙材料它的优点主要表达在一个是重量很轻，它是我们传统材料的1/4到1/6的重量，很轻。这样不用打太大的地基，也节约了很多技术本钱，它防火性非常好，虽然很薄，但是防火性是非常好的。可以做到半个小时到四个小时的防火等级，完全满足我们国内相关的建筑防火标准。再一个是它的整体平安性是很重要一个指标，很多建筑墙体材料占70%，它的使用性能对我们有很大的影响。我们在这方面推广板状材料，代替传统的砌块材料，砌块材料包括砖、粘土砖、加气块、空心砖等等，这都属于砌土类材料。就是墙体很薄，但是功能很好、很齐全，到达强度、隔声、防火相关的标准要求，同时墙体很薄，无形中又增加了我们室内套用面积，这是别的材料没有的一个优势。同时，它还有一个很好的环保作用，它可以起到很好的净化空气的作用，可以吸潮，另外可以净化室内的VOC、甲醛等有害气体。从环保和平安来讲，也是值得推广的一个材料。防火型的外墙保温材料是A级不燃型的外墙防火层保温材料。新型建材之二：轻质干挂式外墙保温装饰挂板系统采用干挂式安装工艺，利用铆固件，将凡美保温装饰复合板与建筑外墙有机联结一体，一次性完成外墙保温、装饰与防水功能。系统自重4--5千克/平方米，适用于各类新建、改建的外墙保温装饰工程。不会出现簿抹灰系统中涂料开裂，瓷砖脱落等现象。轻质干挂式外墙保温系统特点：一、适用于各种基层墙体。二、不开裂，不脱落，高效节能，系统使用寿命长。三、易于安装，施工不受气候影响。四、装饰外观多样，满足不同建筑风格。五、具有保温，装饰，防水三合一独特功能。六、永久解决门窗框与墙面连接处漏水问题。七、系统性价比最优。新型建材之三：液体壁纸液体壁纸与传统涂料的区别：液体壁纸属于水性涂料，液体壁纸同传统涂料一样抗污性很强，同时具有良好的防潮、抗菌性能，不易生虫，不易老化。新型建材之四：天然无水粉刷石膏无水型粉刷石膏是一种高效节能，绿色环保型建筑装饰装修内墙抹灰材料，具有良好的物理性和可操作性，使用时无需界面处理，落地灰少，抹灰效率高、节省工时、抹灰综合造价低，可有效防止灰层空鼓、开裂、脱落，具有优良的性价比。可以大大加快工程进度，已普遍受到社会各界的欢送。形状记忆合金形状记忆合金是一种新的功能金属材料，用这种合金做成的金属丝，即使将它揉成一团，但只要到达某个温度，它便能在瞬间恢复原来的形状。这类合金具有马氏体相变。但凡具有马氏体相变的合金，将它加热到相变温度时，就能从马氏体结构转变为奥氏体结构，完全恢复原来的形状。形状记忆合金由于具有特殊的形状记忆功能，所以被广泛地用于卫星、航空、生物工程、医药、能源和自动化等方面。非晶态合金非晶态合金又称为金属玻璃，具有拉伸强度大，强度、硬度高，高电阻率、高导磁率、高抗腐蚀性等优异性能。适合做变压器和电动机的铁芯材料。采用非晶态合金做铁芯，效率为97%，比用硅钢高出10%左右，所以得到推广应用。此外，非晶态合金在脉冲变压器、磁放大器、电源变压器、漏电开关、光磁记录材料、高速磁泡头存储器、磁头和超大规模集成电路基板等方面均获得应用。超导材料①零电阻性：超导材料处于超导态时电阻为零，能够无损耗地传输电能。如果用磁场在超导环中引发感生电流，这一电流可以毫不衰减地维持下去。这种“持续电流”已屡次在实验中观察到。②完全抗磁性：超导材料处于超导态时，只要外加磁场不超过一定值，磁力线不能透入，超导材料内的磁场恒为零。③约瑟夫森效应：两超导材料之间有一薄绝缘层〔厚度约1nm〕而形成低电阻连接时，会有电子对穿过绝缘层形成电流，而绝缘层两侧没有电压，即绝缘层也成了超导体。当电流超过一定值后，绝缘层两侧出现电压U〔也可加一电压U〕，同时，直流电流变成高频交流电，并向外辐射电磁波，其频率为，其中h为普朗克常数，e为电子电荷。这些特性构成了超导材料在科学技术领域越来越引人注目的各类应用的依据隐行材料隐形飞机采用非金属材料或者雷达吸波材料，吸收掉而不是反射掉来自雷达的能量。雷达吸波材料分两大类，一类是谐振型，一类是宽频带型。其中谐振型雷达吸波材料是为了某一频率而设计的、以磁性材料为根底、能把相消干预和衰减结合起来的吸波材料。宽频带雷达吸波材料通常通过把碳-耗能塑料材料加到聚氨酯泡沫之类的基体中制成，它在一个相当宽的频率范围内保持有效性。把雷达吸波材料与雷达能量可以透过的刚性物质相结合，形成雷达吸波结构材料，这种材料还属于保密的吸波材料之一。运用最新的材料，隐形飞机在雷达上反射的能量几乎能够做到和一只麻雀的反射能量相同，仅仅通过雷达就想分辨出隐形飞机是非常困难的。发光材料稀土配合物发光材料：由于稀土离子本身的独特结构和性质，使得稀土离子在与配体配合后，所发出的荧光兼有稀土离子发光强度高、颜色纯粹和有机发光化合物所需激发能量低、荧光效率高、易溶于有机材料的优点。为人们探索新的发光能源、发光材料提供了新思路。其中吡唑啉酮及席夫碱因其独特的结构和良好的金属络合能力，成为人们研究的热点[7]长余辉发光材料：长余辉发光玻璃是指具有长余辉发光性能的玻璃材料或玻璃制品。长余辉发光玻璃同时具有长余辉发光材料晶体和玻璃长程无序、短程有序非晶体的特点。经光激发后，在暗处产生余辉发光，发射光谱从440～650rim，发光颜色可实现白色、紫色，蓝紫色、蓝色、蓝绿色、绿色、黄绿色、黄色、橙红色、红色。其发光的机理可以借鉴长余辉发光材料的发光机理解释，主要是由材料中的稀土激活离子能级跃迁产生长余辉现象。[8]新型全色发光材料：采用高温固相法制备了NaCaPO：Dy“系列样品，并在紫外(uV)及真空紫外(VUV)区域研究了系列样品的发光性能．紫外激发光谱显示在350nm处有最强的激发峰，可以有效地吸收紫外光并将其转化为可见光．真空紫外激发光谱说明，NaCaPO：Dy“能有效地吸收无汞荧光灯的激发源并将其转化为可见光．系列样品发光均呈现为白色，这种材料有潜力作为全色显示材料应用于发光二极管(LED)和无汞荧光灯中．关键词荧光粉；磷酸盐；uV光谱；VUV光谱；发光二极管(LED)；无汞荧光灯。[9]交通案例设计案例11)城市概况该市位于我国东部沿海经济兴旺地区，是一个综合型港口城市，北部有一条江，城市人口300万人。中心城区东部是海港，城市用地选择在山系与海港间过渡的相对平缓地带，由于受周边山地限制，城市布局呈分散组团模式，由中心城区加三个组团构成，在中心城区江北规划了两个城市组团，东部靠海边一个组团。城市西侧、北侧有高速公路通过，铁路客运站位于城市西南角(客货混合)。东部沿海有一民用机场。建有工业码头和客货混合码头假设干处，另有国道、省道等经过城市。道路系统分为快速路、主干路、次干路、支路(未绘出)。试指出该城市交通系统的主要问题。注：该城市为一个大城市，交通系统组织比拟复杂，包含了水、陆、空各种交通方式。通过该案例可以比拟全面地了解城市综合交通系统的规划要求(设计要点)及容易出现的问题。该方案中绘出的路网是城市主、次于路，没有绘出支路级道路，因此可不考虑支路规划问题。参考答案：城市对外交通系统存在的主要问题(1)铁路客运站距离市区过远，将加大城市内部交通流量。该市是一个特大城市，根据大城市铁路站场布置要求，铁路客运站须深入城市，位于市中心区边缘，或距市中心2-3km应把该站场向中心区移，方便使用，应将客运站与中心位置的货站调换。(2)位于城市西南角的客货混用铁路站与城市之间没有城市道路联系，必须增加一条至中心城区的主干路。(3)过境交通穿越城区，对城市用地及布局造成较大影响(4)机场选址靠近市区，对城市造成噪声污染，且对城市平安不利。(5)公路汽车长途客运设施一般应布置在城市中心区边缘附近或靠近铁路客站、水运否站，并与城市对外公路干线有方便的联系。在城市布局中应有意识地结合城市对外客运设的布置，形成城市对外客运与市内公共交通客运相互转换的客运交通枢纽。据此，该市长途客运站应移至火车站附近，而且根据该城市用地规模，设2-3个长途汽车站。(6)组团二中城市工业用地比拟集中，而到工业区的路只有一条，形成明显的单向交通，对这条路的压力过大，应增加与工业区联系的道路适当分散工业用地，调整工业区布局。(7)该城市交通系统包括了水、陆、空三种方式，方案中没有很好地组织水、路、空联运关系。城市道路网规划存在的主要问题(1)城市主次道路网分工不明确，路网分布不均匀。(2)中心城市主干路过密，且不均匀，而江北两个城市组团路网过稀。组团一、组团二与中心城市联系只有一座桥梁及道路，不符合城市交通与平安的根本要求，同时造成联系道路和桥梁交通压力过大。必须在两个组团中分别增加与中心城区联系的道路，使每个组团与中心城区间不少于两条干道。(3)根据工程概况介绍，本城市是一个综合性港口城市，货运码头必然承当重要的货物转运任务，应有顺畅、快捷的疏港交通道路。而方案中港口码头没有一条顺畅的城市干道，道路网的规划显然不合理。(4)道路规划中畸形路口过多(中心区)，不利交通组织。(5)道路线型较复杂，道路结构不明确。(6)方案中布置了一个大型货物流通中心，位置靠城市中心太近，不合理。货物流通中心应布置在城市外围环路与通往其他城市的高速公路相交的地方，或结合铁路站场和水运货运码头布置，有利于经济合理的货物流通和货运车辆的集疏，并减少城市中心地区交通的混乱。案例2城市道路交通系统组织模式分析图中绘出了一种城市道路交通系统组织模式，运用城市道路规划原理和设计知识，改正此道路交通系统组织中错误不当之处。由于斜向道路的运用不当，导致局部路网不成系统，布局不合理。主要是城市中心区周边交通组织混乱，主干路无法通过，大量出现畸形路口。建议对中心区路网进行调整，取消两条向支路，连通主干路。城市中心区G点道路交叉口不合理。根据道路交叉口设计要求，一个交叉口交汇的道路通常为4条，最多不宜超过5条，而该路网中为了追求平面构图形式，导致6条道路在C点交叉，不符合道路设计原理。H、K两路口设计不合理。根据道路设计原理，道路相交时，交叉角不宜小于600或大于1200。铁路客运站是人流高度集中地区，南侧不应是支路，应改为主干路，至少为次干路。路段⑨一⑨应调整为次干路并向北延长至铁路客运站。路段⑦一⑦在E—F段应改为主干路。根据主干路合理间距控制，M—M不应当是次干路，应改为主干路。案例3我国东部某市人口规模45万人，编制了以制造业、商业为产业开展方向的城市总体规划。图示为总体规划中的道路交通规划。一条与其他城市相连的一级公路经过城市西侧；现状有一条铁路由城市北部穿过，并设有火车站；西江由城市东侧穿过，航运兴旺，客运、货运均有较好的根底。请指出道路交通规划中存在的问题，提出修改建议，并做示意性的修改。参考答案：道路交通规划中存在的问题有：①过境道路穿越城市，不合理；②城市主、次干道穿越铁路过多；③东西向主干道偏少；④沿河两岸，东西向联系道路偏