泡沫复合材料

泡沫复合材料（精选十篇）

泡沫复合材料 篇1

由于现代交通运载工具制造规范的日益完善和实施, 引起了其内装工程设计、工艺和材料的变化;同时人们对乘坐环境的要求也日渐提高, 讲究安全、舒适、美观, 从而引起了从简单划分、布置, 到科学、系统地布置和设计的变化。这种变化主要体现在结构防火的分隔设计、内装材料的发展及工艺更新上, 以有效地阻止、控制火灾的发生和火势的蔓延, 从而保障人们生命与财产的安全。事实证明, 改革传统内装材料, 严格限制可燃材料, 广泛采用不燃材料, 是现代交通运载工具内装发展的必然趋势。

现代交通运载工具内部采用结构防火和绝缘设计, 这对内装材料是一次革命。原来经常采用的可燃、易燃围壁结构, 一般已不采用。内装材料已从第一代的蛭石板、石膏板等, 发展到第二代硅酸钙板和第三代的复合岩棉板, 现已向航空上用的轻质泡沫复合材料发展。这些新型复合材料符合规范的防火等级, 而且外表色彩可根据总体色彩设计的要求, 可任意选用, 施工工艺简单、方便。

2 酚醛泡沫填充三维纤维织物增强复合材料的研制

酚醛泡沫填充三维纤维织物增强复合材料是以酚醛泡沫保温材料为基体, 三维纤维织物增强复合材料为骨架材料制得的一种新型复合材料。其结构如图1所示。这种巧妙的结构设计, 使该复合材料融入了酚醛泡沫材料优异的轻质、隔音、保温和防火性能, 又通过引入三维立体增强结构, 有效克服了酚醛泡沫性脆、强度不足的问题, 同时克服了传统蜂窝、泡沫等夹芯结构复合材料易分层、耐冲击性能差的缺点。

2.1 酚醛泡沫填充三维纤维织物增强复合材料的制备

酚醛泡沫填充三维纤维织物增强复合材料是在三维纤维织物增强复合材7料内部填充酚醛发泡树脂, 并进行发泡制得的一种泡沫填充三维立体增强复合材料。其制备工艺流程设计如图2所示。

2.2 酚醛泡沫填充三维纤维织物增强复合材料的性能

2.2.1 物理机械性能

酚醛泡沫填充三维纤维织物增强复合材料的物理机械性能, 如表1所示。

由表1可知, 酚醛泡沫填充三维纤维织物增强复合材料具有优异的物理机械性能。传统酚醛泡沫材料具有脆性、强度不足、粉化率较高等问题, 应用也比较困难。酚醛泡沫填充三维纤维织物增强复合材料通过在酚醛泡沫结构中引入三维立体增强结构, 有效克服了酚醛泡沫性脆、强度不足的问题, 大大提高了复合材料的各项物理机械性能。

2.2.2 保温、隔音及环保性能

现代交通运载工具对内装材料的节能保温、隔音降噪、安全环保提出了更高的要求。酚醛泡沫导热系数低, 隔音性能好、环境友好, 将酚醛泡沫填充入三维纤维织物增强复合材料能显著提高材料的上述性能, 满足现代交通运载工具对内装材料的新要求。表2是酚醛泡沫填充三维纤维织物增强复合材料的保温、隔音、环保性能表。

2.2.3 消防安全性能

酚醛树脂具有有机高分子材料低热导率的优异性能, 也具有无机保温材料优异的防火性能。与聚氨酯、聚苯乙烯、橡塑泡沫等有机高分子材料比较, 酚醛树脂具有难燃、产烟毒性在准安全三级以上、耐火焰穿透、遇火即炭化无滴落、火焰蔓延速率小、耐高温等特性, 是一种安全阻燃材料。酚醛泡沫填充三维纤维织物增强复合材料所使用的成型树脂和填充泡沫树脂都是酚醛树脂, 因此该复合材料具有良好的消防安全性能, 符合现代交通运载工具内装发展“严格限制可燃材料, 广泛采用不燃材料”的必然趋势。表3为酚醛泡沫填充三维纤维织物增强复合材料的消防安全性能表。

3 酚醛泡沫填充三维纤维织物增强复合材料的应用

酚醛泡沫填充3D纤维织物增强复合材料在原材料选择、材料结构设计以及材料连续化成型加工等方面都具有一定的创新性和引领性。其成功开发不仅能取代同类进口产品, 而且能为现代交通载运工具内饰材料提供新轻量化、高强度的替代材料, 满足国内、外市场对交通载运工具制造提出的节能、环保要求, 同时大大降低制造成本。因此, 该复合材料在船舶、公路客车、高速列车等现代交通运载工具内饰材料领域, 具有广阔的应用前景。

参考文献

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泡沫金属材料的调研 篇2

引言：人们很早就使用了泡沫材料, 如木头、砖头等。而对于金属泡沫材料, 却比较陌生。尽管在60 年代就有人提出了泡沫金属的概念, 但对其研究远远不够。直到90 年代左右, 随着人们对新型、轻型建筑材料的需求不断增加, 以及一些特殊应用场合对材料的要求, 美国、德国、澳大利亚等国家才逐渐开始对这一新型金属材料进行研究。研究工作主要集中在金属泡沫材料的生产方法及其性能上。相对而言, 对金属泡沫材料性能的研究比较成熟, 但对其生产方法的研究和其用途的开发, 目前仍在继续探索之中。

1、泡沫金属材料简介

所谓金属泡沫材料(又称泡沫金属), 即为内部含有许许多多球形或多面体形状气孔的金属材料, 气孔率一般应高于50%。实际上, 气孔率可达到60% ～90%。对于铝及铝合金, 其密度可达到(0.4～1.0)g / cm3(实心铝的密度为2.7 g / cm3)。金属泡沫材料的性能受下列三组参数的影响:母体金属(又称基体金属)的性能;气孔的相对密度;气孔的形态和分布。金属泡沫材料的气孔结构分为闭孔和开孔两种形式。闭孔结构是其内部气孔相互独立, 由母体金属分离, 每个气孔都是封闭的。开孔结构为内部气孔相互连接在一起, 单个气孔不是封闭的。在许多泡沫金属中, 内部同时存在闭式气孔和开式气孔。金属泡沫材料最明显的特点是重量轻、密度低。本文以泡沫铝为例, 介绍金属泡沫材料的性能及其与实心金属材料的差异。

2、泡沫铝的制备方法、性能及应用

泡沫铝是一种新型多功能材料,具有独特的结构和许多优异的性能 ,其应用前景可观,应用范围日益扩大。本文概述了泡沫铝的各种制备方法、性能及应用。结果表明：根据制备过程中铝的状态可以将制备方法分为三类:液相法、固相法、电沉积法；泡沫铝的性能研究方面主要研究了物理性能、力学性能、吸能特性、阻尼性能、吸声性能；泡沫铝主要应用为建筑材料、装饰材料、防音材料、抗振材料、型材及汽车制造业。国外对该领域的研究已相当深人、系统,与国外相比,我国对泡沫铝材料的研究起步较晚,研究尚处于实验范围内,所以,我国今后还应进一步加强泡沫铝材料的研究。

泡沫铝是一种在金属铝基体中分布有无数气泡的多孔质材料。目前，日本与德国在研究、生产和应用泡沫铝与其他金属泡沫方面居世界领先地位。我国对泡沫铝材的研究始于1980s后期，已取得了一系列的研究成果，但尚未取得突破性的成就，仍然处于起步阶段，未形成生产力。

3、泡沫铝的制备方法

制备泡沫铝的方法有多种, 根据制备过程中铝的状态可以分为三大类:液相法、固相法、电沉积法。3.1 液相法

通过液态铝产生泡沫结构, 可在铝液中直接发泡,也可用高分子泡沫或紧密堆积的造孔剂铸造来得到多孔材料。3.1.1 熔体发泡法

在铝液中直接产生气泡可得到泡沫铝。通常,气泡由于浮力而快速上升到铝液表面,但可以加入一些细小的陶瓷颗粒增加铝液粘度阻止气泡的上升。当前,熔体发泡主要有两种方法:直接从外部向铝液中注入气体;在铝液中加入发泡剂。

(1)直接注气法 各种泡沫铝合金都可用此法生产, 包括铸造铝合金A359,锻造合金 1061、3003、6061等。为了增加铝液粘度,需要加入碳化硅、氧化铝等颗粒。此方法的难点在于如何使颗粒被铝液润湿并均匀分布在液体中, 颗粒的体积分数通常为 10 %20微米。然后把气体(空气、氮气、氩气)通入铝液中,同时对液体进行搅拌使气泡细小并均匀分布,这一步工艺的好坏将直接影响产品质量。含有气泡的铝液将浮向液面,由于颗粒的存在,使液体中的气泡相对稳定。用转动皮带将表面半固态的泡沫拉出就得到泡沫铝板。这种方法优点是可以连续生产,可获得低密度、大体积的产品。缺点是要对泡沫板材进行剪切,造成泡沫开孔,同时由于颗粒的加入,使胞壁变脆,对力学性能产生不利影响。

(2)加发泡剂法 用发泡剂代替气体注入亦可得到泡沫铝。首先在680摄氏度的铝液中加入金属钙, 对于实际生产, 一般加入量为 1.5 %-3.0 %(w t),搅拌几分钟增加液体粘度,钙的加入对铝液粘度的影响。钙也可用碳化硅等颗粒代替。粘度合适后,加入TH 2。在恒压下, TH 2分解出 H2,液体膨胀泡沫化, 冷却后即可得泡沫铝。TH 2可被 ZrH 2等发泡剂代替。这种方法的优点是可制得非常均匀的泡沫,并且气孔平均尺寸和铝液粘度以及泡沫铝密度和粘度之间存在关系,使孔径可控。3.1.2 固-气共晶凝固法

近年来开发的一种新方法,依据是在H2中一些金属可形成共晶系统。在高压H2下能获得含氢的均匀铝液,如果降低温度通过定向凝固将发生共晶转变, H2在凝固区域内含量增加,并且形成气泡。因为体系压力决定共晶组成, 所以外部压力和氢含量必须协调好。最终孔的形状主要取决于氢含量、铝液外部压力、凝固的方向和速率、金属液的化学成分,通常沿凝固方向形成管状孔, 孔直径 10um-10mm, 长度 100um-300mm。3.1.3 铸造法

(1)熔模铸造 熔模铸造工艺：先准备开孔的高分子泡沫, 用耐热材料填充高分子泡沫。耐热材料可用莫来石、酚醛树脂、碳酸钙混合物或石膏等, 然后通过加热除去高分子泡沫并将铝液铸入模型中来复原高分子泡沫的结构,这一步可以采用加压和加热模型 的方法使细小孔洞得到充分填充,最后用水溶等方法除去耐热材料,即得到与原高分子泡沫相同结构的泡沫铝。此法的难点在于如何使铝液充分填充到模型中, 以及如何在不破坏泡沫铝结构的同时除去耐热模型。优点是可制备多种泡沫金属,并且可以得到开孔结构,生产重复性好,有相对稳定的密度。

(2)渗流铸造 在无机或有机颗粒周围铸入铝液可制得多孔铝。无机材料可用蛭石、泥球、可溶性盐等,有机材料可用高分子颗粒。采用这种方法时,造孔剂堆积密度要高,以保证颗粒之间互相接触,以便将来除去,为了防止铝液在铸入时过早凝固,要将造孔剂预热。由于铝液具有大的表面张力,使得铝液很难成功铸入颗粒间隙中,所以可以先将造孔剂块体抽真空, 然后加压渗透。待铝液凝固后,可用水溶法或热解法除去造孔剂。此法的优点是通过控制造孔剂颗粒大小来控制孔径大小, 缺点是最大孔隙率不超过 80%。3.2 固相法

用铝粉末代替液态铝同样可制得多孔材料。因为大部分固相法通过烧结使铝颗粒互相联结,铝始终保持在固态,所以此法生产的泡沫铝多数具有通孔结构。3.2.1 散粉烧结法

这种生产方法包括三个过程: 粉末准备, 粉末压缩, 粉末烧结。此方法多用于制备泡沫铜。由于铝粉表面具有的致密氧化膜将阻止颗粒烧结在一起,因此用散粉烧结法制备泡沫铝相对困难。这时可以通过变形手段破坏氧化膜,使颗粒更易粘结在一起;或加入镁、铜等元素在 595 ~ 625摄氏度烧结时形成低共熔合金。用散粉烧结制备的泡沫金属优点是工艺简单、成本低, 缺点是孔隙率不高、材料强度低。如果用纤维代替粉末烧结同样可制得多孔材料。3.2.2 粉浆烧结

把金属粉浆、发泡剂、活性添加剂混合后注入模子中逐渐升温,在添加剂、发泡剂影响下,浆开始变粘,并随产生的气体开始膨胀。如果工艺参数控制得当, 经烧结后就可得到一定强度的泡沫金属。对于铝粉,可以用正磷酸加氢氧化铝充当发泡剂。该法存在的主要问题是制得的泡沫材料强度不高并有裂纹。如果把粉浆直接灌入高分子泡沫中,通过升温把高分子材料热解,烧结后同样可制得开孔泡沫材料。3.2.3 填加造孔剂法

Bram等人用高分子球、镁颗粒、尿素作为造孔剂制备了多孔钛。由于铝表面致密的氧化层使颗粒之间在烧结时结合困难,所以用此法制备泡沫铝并不多。由于镁的加入可以有效消除氧化层的影响, 赵玉园等用类似方法制得泡沫铝, 称为烧结溶解法。基本过程为：①将铝粉、氯化钠颗粒、少量镁粉混合； ②将混合粉压制成块； ③对压制的预制块进行烧结； ④烧结件在水中溶去氯化钠。3.2.4 粉末冶金法

由于此法的原料是金属粉末, 所以有的文献将其列入固相法。但此法实际的发泡阶段是在液相, 因此也有文献将其列入液相法。本文将其列入固相法讨论。粉末冶金法自发明以来,备受人们关注,许多泡沫铝性能的研究均用此法制备试样,例如热处理性能、压缩性能等。首先把铝粉、发泡剂混合后压制成致密的预制块, 预制块中不能存在残留气孔或缺陷, 否则将对产品质量造成很大影响。然后将预制块放入炉中加热,加热至铝熔点温度附近,发泡剂开始分解,释放的气体将使铝预制块膨胀,形成多孔结构。发泡时间依据发泡温度和预制块大小而定,一般从几秒钟到几分钟。这种方法适于制备各种泡沫金属,如纯铝和各种铸造、锻造铝合金,以及锡、青铜、铅等其它金属。发泡剂一般用TH 2 等金属氢化物,加入量通常<1 %。粉末冶金法的优点是工艺简单, 并且可制备形状复杂的金属泡沫。缺点是TH 2等发泡剂价格昂贵。

电沉积法是以泡沫塑料为基底,经导电化处理后,电沉积铝制成。可通过浸涂导电胶、磁控溅射锡膜或化学镀膜等方法使泡沫塑料导电。由于铝的电极电位比氢还负,所以不可以采用铝盐水溶液电镀,可采用烷基铝镀液。用电沉积法生产的泡沫铝具有孔径小,孔隙均匀,孔隙率高等特点,其隔热性能和阻尼特性优于铸造法生产的泡沫铝。

4、泡沫铝的优良性能

泡沫铝的性能主要取决于分布在三维骨架间的孔隙特征,即气孔的形态和分布,包括孔的类型（通孔或闭孔）、孔的形状、孔的分布、孔的结构（孔径、孔隙率、比重等）。吸声性能好，声学性能稳定，环保、质轻、美观、防火、不怕水、物理性能好； 罩等，可直接面对噪声源，不需要任何防护面板及其他的吸声填料； 成二次污染的绿色环保新型高科技产品；

易加工，可以轻易加工成各种形式的吸声体、清声器、隔声结构、声屏障、消音房、隔声

制备泡沫铝板材的边脚料以及泡沫铝板材破损或更新后，可全部进行回收利用，是一种不对环境造

泡沫铝板材是目前世界上无纤维性材料的前沿和更替产品，与玻璃纤维、矿棉、岩棉等相比较，不会由于日洒雨淋造成老化后变成粉尘飞扬对大气环境造成二次污染的严重性。泡沫铝板材表面易于清洗，清洗后仍能够保持良好的吸声性能；

泡沫铝吸声板具有很高的防火燃性，泡沫铝的导热系数很低，仅为纯金属的l/5-l/150．可用作绝热材料；其耐热温度远远超过其熔点，在高温下不释放有害气体，在 780摄氏度高温暴晒下，形状不会崩塌，属 2014年全国注册建造师考试建设工程造价管理 建设工程计价 建设工程造价案例分析 建设工程技术与计量 A级不燃性材料。泡洙铝还具有良好的耐候性、耐蚀性以及抗老化性，纤得起风吹雨打日晒； 泡沫铝板材可涂覆不同色彩的涂层，具有美观和不褪色的特点；

泡沫铝具有很高的电磁波屏蔽性能，一般屏蔽材料或结构的屏敲系数为30~90dB，而泡沫铝则可达到80～110dB；

泡沫铝板材具有优异的加工性能，可任意裁切、打孔、弯

泡沫铝具有优曲、粘结、铆接、插装，可以做成各种形式的吸声体，安装方便； 3泡沫铝的市场分析

多功能泡沫铝材料是国家鼓励的高新技术产品，它是一种功能性材料，具有重量轻、隔音、吸音、减震、隔热等诸多特性，同时还具有金属铝固有的防火、防潮、无毒、无 异的压缩性能和能最吸收能力，用于汽车等需要吸收冲击能量的场合； 味、耐蚀、抗老化等性能。国防和国民经济建设等诸多领域有着极广的应用前景，已成为当今世界材料科学高技术领域的重要研究内容之一。先进国家已将泡沫铝材料广泛地应用于军事、建筑、交通运输、机械、电子和通讯等行业上。我国开展此项研究始于80年代后期，产业化和市场化方面才刚刚起步，但其潜在的需求很大。泡沫铝材被认为是一种大有前途的未来汽车与其他交通运输工具的 良好材料。泡沫铝材在汽车制造中的应用多为三明治式的三夹板，即：其 芯层为泡沫铝或泡沫铝合金，上下层为铝板或其他金属薄板。用三明治式泡沫铝材制造的某些汽车零件的质量，只有原钢件质量的 1 / 2，而其刚度 却为钢件的 10倍，保温绝热性能比铝高95％，对频率大于800Hz的噪声有很 强的消声能力。泡沫铝材还是一种热稳定的不可燃的材料，也是一种抗破坏的耐用材料，并可以完全回收与再生利用。据测算，汽车车身构件约有 20％可用泡沫铝材制造，一辆中型轿车如采用泡沫铝材制造，某些零件可 减重 27.2kg左右，既可节约能源又可减轻对环境的污染。采用泡沫铝材结 构，可大大简化结构系统，零部件数至少可减少 1 / 3。泡沫铝夹心板材料应用在汽车、坦克、装甲车、机动战车、军用汽车、地铁列车、高速火车上制作壳体及间隔墙，既吸音、隔音、占空间小、强度高、保温、又减轻自重；用泡沫铝夹心板可以制作高架铁轨、高速公路、铁路、城市轻轨列车的隔音屏，制作地铁地道和车 站的顶棚吸音板等，防止噪声对环境的污染；用在潜水艇上可以吸音、隔音，潜艇运行时无声音，不易被对方发现。在建筑上做间隔墙、地板、天花板、吸音板等，用其夹心板材料做活动房，大型厂房等的墙和屋顶，性能优良、美观； 工业用泡沫铝夹心板制作噪声设备的隔音装置，减少噪声 污染；在电讯方面，可以制作性能优良的音响材料、吸音材料、隔音材料、抛物面天线等。该产品应用领域十分广泛，尤其在汽车、交通领域具有显著的经济效益和社会效益。泡沫铝材料的国内市场需求主要为交通运输、军工、工业用材、建筑 业等行业。5、泡沫铝的应用 5.1 建筑材料

由于泡沫铝的单位体积重量轻,防音防振、耐火不燃、保温等性能,所以能用它来建造不承重的内墙壁、间壁墙、门、天花板、外面的装饰材料等。也能够利用到任何要求气密、通气性能好的建筑中。要用来做表面装饰时,也能做到泡沫塑料、大理石和其他装饰材料的效界、在电子计算机室、理化试验室等的配线配管经常变动的情况下,适于建造所谓的移动地板。对于这个目前用的是蜂窝结构材料、压铸材料等,但可以用泡沫铝代替。大型建筑物的外装,在高层上是极力避免使用重量大的材料的,泡沫铝正好适合这种需要。这不仅是重量轻,而且可使外表设计 自由。对强度有特殊要求时,可以利用加入钢筋制做的泡沫铝。3.2 装饰材料

泡沫铝可以采用任意设计来做为建筑物内外和其他的装饰材料,也能够做成具 有如石质、大理石、木材、玻璃等材料的式样。由于用它造成的雕刻物、塑像和其他物件造 型即大又轻,搬运起来是极容易的。5.3 防音材料

能够有效地利用其做为壁面来调整广播、音乐、讲堂、剧场等的音响效果。在产业部门适合做为发电室、发动机试验室、飞机场的防音、发音机械的平台等材料。日常生活中被用来做为唱机、立体摄影机的结构零件,室内冷却器的防音、旅馆等的防音部件等。

5.4 抗振材料

对于用做汽车缓冲器及其他附带零件,以把冲撞减缓下来达到安全目的,泡沫铝是最好的材料。与此相反,也能用来做为对于沿路的诸设备发生冲撞时的缓和振动材料。做为重量大而又贵重的物件的运搬、安装等的防振材料是理想的。阿波罗11号的 LM在月球表面着陆时起落架下用的就是这种材料。适应着陆时月面的凹凸,并以泡沫铝的破坏来缓和振动。也适用做为贵重物品的垫板材料。5.4 型材

由于泡沫苯乙烯模型及其他高温下使用的大型模型在操作上必需减轻重量,所以能用这种材料。试制汽车和其他大型的模型时,历来用的是蜂窝结构及其他材料,但是它有成本高的缺点,而泡沫铝则价格低又容易整形,并且在模形变化时,对于重复试制是非常适合的。

5.5 在汽车制造业上的应用

泡沫铝优良的性能,决定了它具有广泛的用途和广阔的应用前景。尤其是在汽车制造业上的应用,泡沫铝被认为是一种大有前途的未来汽车与其他交通运输工具的良好材料。为了保护地球环境和自然资源,欧洲、北美、日本等发达国家已制订出法律法规来提高汽车的燃油效率。减轻自重是提高燃油效率的最佳方法,减轻汽车自重的方法：（1）改进结构,（2）轻量化材料。前者已大致到了尽头,只有后者才有潜力可挖。这样就为泡沫铝材料的开发应用提供了很好的机会。欧洲经济共同体实行的光明欧洲计划就是研究泡沫铝在汽车上的应用。自重减小 1kg，燃油效率可提高0.01km/L。目前国外已有全铝汽车出现,与铝相比泡沫铝材料具有更轻量化的特点,可以更好地提高燃油效率。

国外研究表明,采用泡沫铝材构件,汽车构架的刚度得到加强。在汽车制造中约有20 %的车身结构可采用泡沫铝制造,一辆中型轿车用泡沫铝制造零件可减重27.2 kg 左右,同时使结构系统简化,零部件数量至少可减少 1 / 3 ,降低了汽车成本。泡沫铝材料是一种良好的能量吸收体,单位体积吸收的能量可达6-9M J,强大的能量吸收能力说明了它作为汽车保险杠缓冲材料的优越性。在汽车冲击区使用泡沫铝制成的合适元件,可控制最大能耗的变形,例如,在中空钢材或铝材外壳中充入泡沫铝,可使这些部件在负载期间具备良好的变形行为。泡沫铝材料用于汽车乘客座位前后的可变形材料可以改善安全性。泡沫铝耐热、阻燃,同时,在受热状态下不会释放有毒气体,所以在交通运输工具中采用泡沫铝材料来代替泡沫塑料或发泡树脂材料,可以提高使用寿命,减少维修,同时也消除了传统材料在车辆事故中所产生的有害气体,大大降低了交通事故中的损失和人 员伤亡,同时也起到了环保作用。

6、结语

本文概述了泡沫铝的各种制备方法、性能及应用。根据制备过程中铝的状态可以将制备方法分为三类:液相法、固相法、电沉积法；泡沫铝的性能研究方面主要研究了物理性能、力学性能、吸能特性、阻尼性能、吸声性能；泡沫铝主要应用为建筑材料、装饰材料、防音材料、抗振材料、型材及汽车制造业。目前,对泡沫铝的研究虽然比较深人、系统,而且在某些领域已得到了广泛的应用,但是还没有完全达到工业化使用的需求,尤其是在应用方面的汽车工业中几乎都未达到完善的成熟阶段。国外对该领域的研究已相当深人、系统,与国外相比,我国对泡沫铝材料的研究起步较晚,研究尚处于实验范围内,所以,我国今后还应进一步加强泡沫铝材料的研究。

参考文献

泡沫复合材料 篇3

【关键词】高分子泡沫材料；负压封闭引流；四肢皮肤撕脱伤

【中图分类号】R318.08 【文献标识码】B【文章编号】1004-4949（2015）02-0039-01

对于人来说，人体四肢在日常生活中所应用的频率相比较其他部位而言较高，这也直接的导致了，四肢是受到外伤的主要部位，因为四肢的皮肤以及皮下软组织覆盖面积或者是组织厚度相比较其他部位来说更少，所以，四肢皮肤撕脱伤后更容易发生创面感染或者是皮肤坏死的现象。对于这一现状，各国的医学研究者们给予了足够的重视，并且进行了大量的研究，得到了大量的临床治疗方法以及研究理论，例如换药联合植皮打包覆盖创面治疗法等，然而，这些治疗方法还存在着一些方面的欠缺，基于此，本文作者进行了探索高分子泡沫材料覆盖负压封闭引流用于四肢皮肤撕脱伤的实效性以及可用性的研究，以期为四肢皮肤撕脱伤的治疗提供相应的参考帮助。

1.资料与方法

1.1一般资料

选取2012年2月至2013年1月期间在某院住院治疗的四肢皮肤撕脱伤患者60例作为研究对象，其中有女性患者有28例，男性患者为32例；年龄的范围在32-65岁之间，平均年龄（37±4.5）岁。患者的年龄分布没有非常明显的相关性，即无统计学意义（P>0.05）。

1.2相关标准

1.2.1纳入标准

对患者首先进行临床症状的检测，利用影像学技术进行检测，并配合使用病例检查技术，进一步的检查；患者应该知情并自愿参与此次实验性治疗；患者精神正常，能够清楚表达自身意愿，并且具有足够的认知能力，能够积极的配合医生的治疗。

1.2.2排除标准

没有对患者进行临床症状的检测，并配合使用病例检查技术，做进一步检查的；患者不知情或者是不自愿参与此次实验性治疗；患者具有轻微的精神类疾病，并且没有办法对自身意愿进行清晰地表达；患者没有足够的认知能力，不能够积极的配合医生治疗的。

1.3方法

将这60例病例作为基数，把其随机分为两组，分别是实验组以及对照组，每组的患者是30例，对于实验组的患者，采用高分子泡沫材料覆盖负压封闭引流术，而对照组的患者并没有使用高分子泡沫材料覆盖负压封闭引流术，而是使用常规的换药联合植皮打包覆盖创面治疗。

1.3.1治疗中的注意事项

对于四肢受到损伤的创面要进行彻底的清洗，将坏死的组织以及其他异物和一些损坏的组织及时的进行清除，在清除时要注意小心谨慎，直到出现新鲜的血液为止。对于肌腱断裂现象，要进行一期修复。对于慢性感染创面的患者，也需要进行创口的预处理，采用刮匙搔刮法，对创面进行清创，直到出现新鲜渗血现象为止，接着使用干净的医用湿纱布对创口进行加压止血。

当四肢皮肤撕脱伤患者的伤口处理完毕后，试验组对高分子泡沫材料进行处理，将其改造成皮肤撕脱伤缺损样的形状，高分子材料泡沫缺损样模型的面积稍微大于实际的缺损面积，然后将其紧贴在四肢皮肤撕脱伤伤口处。假如四肢皮肤撕脱伤患者存在创腔时，需要将高分子泡沫材料参照创腔的形状以及大小进行修剪，然后填入创腔中，并且采用医疗缝针将其固定在患者的皮肤上。负压引流管临时接中心进行负压，当四肢皮肤撕脱伤患者的创面相对来说比较大的时候，可以应用两根或者是两根以上的引流管同时进行负压，当引流管接通后，要采用生物性半透膜对高分子泡沫材料以及引流管的出口处进行密封式覆盖，使得分子泡沫材料以及引流管的出口处的密封性得以保障。当手术完成后，患者转移到病房中时，也要进行持续的中心负压吸引，将负压调整在0.04-0.06 MPa的范围左右，并且对引流管要进行经常性的清理，令引流能够保证持续的通畅。定期对负压封闭引流装置进行更换，等到创面肉芽组织恢复效果明显，并且患者的神经、骨组织以及肌腱都被肉芽组织所覆盖时，就展开二期的拉网植皮修复治疗，并且在植皮的表面也采用负压封闭引流装置进行密封式覆盖，保证引流的持续通畅。

2.结果

研究组别治愈天数痊愈人数效果优效果一般试验组6-1430273对照组8-1928199图一：四肢皮肤撕脱伤治疗调查表

通过3-6个月的随访调查，最终绘制了四肢皮肤撕脱伤治疗调查表，通过表格可知高分子泡沫材料覆盖负压封闭引流术在四肢皮肤撕脱伤治疗的过程中，疗效确切并且手术过后的康复效果相对于常规换药联合植皮打包覆盖创面治疗来说更为显著。

3.讨论

患者的高分子泡沫材料覆盖负压封闭引流术治疗效果明显，与传统打包方法相比，其治愈率相对来说比较高，并且治疗时间也比较短，总体花费更少，患肢外形和功能也令人满意。高分子泡沫材料覆盖负压封闭引流术是一种在治疗四肢皮肤撕脱伤的过程中更具有安全性能以及可行性的治疗手段。

参考文献

[1]谢志进，方跃，王彦川，石磊，余强，刘勇.高分子泡沫材料覆盖负压封闭引流用于四肢皮肤撕脱伤[J].中国组织工程研究，2012，25：4745-4750.

[2]姚辉，卢华定，徐义春，赵慧清，吕璐璐.高分子泡沫材料负压封闭引流修复足踝部皮肤软组织缺损[J].中国组织工程研究，2014，16：2607-2612.

[3]张建超，沈国良，赵小瑜，林伟，祁强.四肢大面积皮肤撕脱伤21例一期修复的疗效[J].江苏医药，2010，08：970-971.

泡沫炭材料研究进展 篇4

当今世界,科学技术的迅速发展对材料提出了更高的要求,许多性能单一的传统材料已逐渐不能满足应用需求,因此一些新型材料逐渐涌现出来。泡沫炭作为碳材料领域的研究热点之一,在近些年取得了较大的进展。泡沫炭是指由孔泡和相互连接的孔泡壁组成的具有三维网状结构的轻质多孔材料,这种独特的结构使得泡沫炭材料在声学、电学、光学和热学等方面具有许多特殊的性能[1,2,3,4],如低密度、高导电性、高热导率、耐腐蚀性以及低膨胀系数,且具有一定的机械强度。随着研究的不断深入,泡沫炭材料的这些性能正不断得到优化,在热交换器、催化剂载体、电子器件以及航空航天等许多民用和军用领域具有广阔的应用前景。本文主要介绍了泡沫炭材料的制备方法、结构和性能以及潜在应用,并对其发展进行了展望。

1 泡沫炭的制备方法

泡沫炭的制备过程主要包括发泡、炭化和石墨化,通过对工艺的控制和优化可以减少泡沫炭中孔结构的缺陷,从而获得孔径均匀的泡沫炭。根据制备原料的不同和发泡方式的差异,可以将泡沫炭材料的制备方法分为两大类:利用中间相沥青制备泡沫炭和有机聚合物制备泡沫炭。

1.1 中间相沥青制备泡沫炭

中间相沥青基泡沫炭是以煤沥青、石油沥青或萘沥青为原料,首先调制出中间相沥青,然后在高温高压下对中间相沥青进行发泡、炭化和石墨化等处理后制备而成。适合发泡的中间相沥青应具有合适的组分、软化点、粘度和高的中间相含量。其制备流程如图1所示。

中间相沥青基泡沫炭最早出现于20世纪90年代,美国赖特空军材料实验室[5,6,7,8]率先以中间相沥青为前驱体制备出泡沫炭。选择中间相沥青为原料制备泡沫炭不仅降低了泡沫炭的加工成本,而且缩短了生产周期,因此,目前该领域的研究主要集中在中间相沥青制备泡沫炭。

安秉学等[9]以软化点为305℃、中间相含量为100%的石油中间相沥青为原料,经过不同的发泡压力和发泡时间制备出具有均一孔结构的中间相沥青基泡沫炭,发现该泡沫炭的孔隙率与孔径主要受发泡压力的影响,而且通过对泡沫炭生料进行氧化和炭化等后处理可以有效提高泡沫炭的密度、孔隙率以及强度等。

Wang Meixian等[10]利用萘沥青为原料,合成出了软化点为275℃的中间相沥青,并以该中间相沥青为前驱体,在压力为1MPa、石墨化温度为1000℃下制备出泡沫炭材料。实验中,对石墨化处理前的泡沫炭进行了一定时间的浸泡,经过对比表明,该浸泡明显提高了泡沫炭的压缩强度。

Chong Chen 等[11]分别以煤沥青、煤焦油沥青和石油沥青为原料,制备出的泡沫炭密度为0.32～0.67g/cm3,抗压强度为2.5～18.7MPa。经过对比发现,含喹啉不溶物的煤沥青作制备泡沫炭的前驱体,容易制备出各向同性的泡沫炭结构;不含喹啉不溶物的煤沥青作前驱体时则容易制备出各向异性的泡沫炭结构。泡沫炭的机械强度主要取决于泡沫炭的孔结构、前驱体的塑性以及泡沫炭生料的孔状结构。

王小军等[12]以萘系中间相沥青为原料,经过发泡、炭化和石墨化处理制备出泡沫炭,确定最佳发泡工艺是温度为600℃,发泡压力为5MPa,升温速率为5℃/min。同时经过研究还发现,在石墨化过程中,升温速率的降低有利于泡沫炭压缩强度的提高和微晶的生长,其中当升温速率为5℃/min,并在2800℃下保温30min时,所制备泡沫炭的压缩强度为1.38MPa。

张翠翠等[13]以萘系中间相沥青为原料制备泡沫炭,并研究了泡沫炭在自发泡过程中的成核行为。结果表明,在一定温度下,中间相沥青中逸出的轻组分或最先分解的气体所生成的泡核在表面能和气泡内外压力差的驱动下会发生兼并、聚集和膨胀,最后在表面张力作用下形成球形气泡,在自发泡过程中,成核位置、微型气泡的生成速率以及泡沫炭孔结构均匀性主要受中间相沥青的热性能的影响。

1.2 有机聚合物制备泡沫炭

有机聚合物制备泡沫炭[14,15]是指以聚合物塑料、橡胶或有机物与沥青的混合物为原料,同时添加一定量的化学发泡剂,放入高温高压反应器中,先将温度升至原料软化点以上,保温一定时间,然后继续升温至发泡剂充分分解,留下的空位产生泡沫,最后将得到的泡沫经过一定温度的炭化、石墨化处理即可得到泡沫炭。其中,所选用的发泡剂的分解温度需高于原料的软化温度。这种制备方法的优点在于可以直接炭化碳氢化物、木材、酚醛树脂、苯乙烯和二乙烯基苯的聚合物等,工艺简单,但是所制备出的泡沫炭多为形状不规则的玻璃炭,而且其孔状结构的尺寸不易控制。

Jinwoo Lee等[16]以酚醛树脂为原料,利用铝硅酸盐为模板,将酚醛树脂填充到铝硅酸盐模板内然后进行炭化处理,最后用化学方法移除模板制得泡沫炭材料。

Michio Inagaki等[17]以聚酞亚胺树脂为前驱体,将聚酞亚胺浸渍到聚氨酯泡沫中,在200℃进行亚胺化反应形成聚酞亚胺/聚氨酯复合材料,最后经1000℃炭化和3000℃石墨化处理得到泡沫炭。他们还通过实验指出所制备的泡沫炭具有吸附作用,可以用作催化剂的载体。

雷世文等[18]以热塑性酚醛树脂为原料,制备出高性能的泡沫炭酚醛树脂基泡沫前驱体,并研究了该泡沫前驱体在热处理过程中尺寸、质量、体积和表观体积密度的变化规律。发现在350～700℃时,该泡沫前驱体热失重较剧烈,热解速度最快,随着热处理温度的升高,其质量和体积不断减小,密度呈波折形变化。

李居影等[19]以两种不同的酚醛泡沫为前驱体,经过高温炭化处理得到泡沫炭,并研究了其力学性能、热学性能和微观结构。发现均匀泡孔结构的前驱体有利于提高泡沫炭的比强度,开孔率低的泡孔结构前驱体有利于提高泡沫炭的隔热性能。

陈华等[20]以五甲基二乙烯三胺、二氯一氟乙烷和环己胺为原料,制备出聚氨酯基泡沫炭,并研究了该泡沫炭的吸附性能。发现随着热处理温度的升高,泡沫炭吸附性能呈升高趋势。

1.3 其他方法

除了以上两种常见的方法之外,相关文献还报道了一些其他方法制备泡沫炭。Montserrat Calvo 等[21]以挥发性烟煤为原料,经过温度和压力都不相同的两次热处理制备泡沫炭,研究了该泡沫炭孔结构与压力和温度之间的关系。发现压力越大泡沫炭孔结构的尺寸越小,而温度越高孔的数量越少。N.Thongprachan等[22]以间苯二酚-甲醛溶液和环己烷分别作为水溶相和油相,合成出乳胶模板,制备出三维连通孔状结构的泡沫炭。研究发现,泡沫炭孔结构的尺寸随乳胶中环己烷含量的增加而增大,随亲水性表面活性剂含量的增加而减小。

2 泡沫炭的结构和性能

2.1 泡沫炭的结构

常见泡沫炭的微观结构主要有两种:五边形十二面体结构和球形气孔状结构,如图2所示[23]。其中,五边形十二面体结构又被称为网状玻璃态泡沫炭,最早由Walter D Ford等[24]发现。这种泡沫炭具有较大的开孔和柱状韧带,柱状韧带交联组成大量五边形十二面体,这样的结构使泡沫炭具有良好的保温性能,早期以有机聚合物为原料所制备的泡沫炭大多属于这种结构。而球形气孔状结构主要出现在以中间相沥青为原料所制备的泡沫炭中,被近似看作是由石墨韧带连接的交联网状结构。Druma A M等[25]认为这种泡沫炭的开孔相连韧带结构可以分解为相连的四面体结构,面与面之间的夹角为109°。球形气孔状结构中的孔泡是由开口并且相互连通的孔洞相连,常见的孔洞类型主要分为两种,一种是在沥青流动中形成光滑的圆形孔洞,另一种是在沥青固化之后,由气孔壁的脆性裂纹所产生的孔洞。

2.2 泡沫炭的性能

泡沫炭材料特殊的结构使其在热学和力学方面都具有独特之处。

(1) 热学性能。

泡沫炭是典型的低密度高热导率材料,其单位密度的比热导率远高于铜和铝等金属或者其他传统泡沫材料[26]。这主要是由于高温石墨化后泡沫炭的石墨层沿孔壁方向规则排列,形成了孔泡均匀分布的内联立体石墨化网状结构。同时,泡沫炭的热膨胀系数很低,只有(0.42～1.46)×10-10m/K,具有良好的尺寸稳定性。在空气稀薄或是惰性气体条件下,泡沫炭可以承受达3000℃的高温。

(2) 力学性能。

与有机聚合物制备的泡沫炭相比,中间相沥青基制备的泡沫炭具有更好的力学性能。对于密度为0.4～0.5g/cm3的中间相沥青基泡沫炭而言[27],其压缩强度为16～20MPa,压缩模量为550MPa,抗张强度为2～70MPa,剪切强度为2MPa,具备作为结构材料使用的基本要求,并且通过颗粒增强、纤维增强和化学气相渗透等方法[28,29,30]进行改性处理后,可以使泡沫炭的力学性能得到进一步的提高。

(3) 其他性能。

泡沫炭具有良好的吸波减震特性[31],这主要是因为泡沫炭具有独特的孔泡结构,可以通过声子的震动来消耗电磁波和振动波。此外,泡沫炭还具有可加工性,其密度和形状都可以通过调整发泡过程中的工艺参数来控制。

3 泡沫炭的应用

泡沫炭具有高热导率和低热膨胀系数,是一种理想的散热材料,在航空航天、电子信息以及通讯等领域具有广阔的应用前景。而且未经过石墨化处理的泡沫炭的热导率低至0.08W/(m·K),可以加工成一种良好的隔热材料[32]。其次,经过改性处理后的增强泡沫炭具有优良的力学性能,可以在民用和军用飞行器等国防或商业领域替代传统金属材料,作为结构材料来使用。文献[33]还报道了将泡沫炭作为铅酸蓄电池的阴极材料来使用。此外,泡沫炭良好的吸波和耐腐蚀等物理和化学性能,使其在吸附材料、催化剂载体、防屏蔽材料、吸波材料等领域都具有极大的应用潜力[34,35,36,37,38]。

4 展望

好泡沫与坏泡沫 篇5

前几天与朋友聊起创业“寒冬”，我猜测这是不是“阴谋论”——“3个月如一年”的互联网节奏，让我不禁对这“冷热交替”打个问号，这是否又是资本与媒体主导的一场戏剧，或者是天下本无事，庸人自扰之？

lee是某“妖股”科技公司投资总监，和他聊起如今的“寒冬”，他的想法很有趣。他说，这阵“寒风”可以吹吹“泡沫”了，而泡沫分两种，一种是“好泡沫”，一种是“坏泡沫”。所谓的“好泡沫”，就是好项目与稍逊一筹的项目在这一时期都得到融资和高度关注，而“坏泡沫”则是不太重视传播的实力派项目被颜值高的偶像派项目KO掉，得不到融资和关注。

在他看来，这阵“寒风”正好可以吹散虚高的估值，让创业者把重心放在拿到钱而非高估值上，“重产品、轻炒作”的实力派项目会在这个时候脱颖而出，也许在这个时期，真正的创业才刚刚开始……

“寒冬”时节，烧钱的O2O项目并不好过。前些天，一个上门送水果项目的创始人找我聊天，自然而然说到创业近况。他叫“耗子”，一个80后的青岛北漂，和他一样的追梦人在偌大的北京数不胜数。他坦言，这个水果O2O项目已烧了一两百万，已无力再烧钱，当下投资人投资谨慎，融资也困难至极，如今他正陷入瓶颈，正在审视项目的可行性以及如何转型，不知道未来的路要如何走下去。

其实，“寒冬”时期也是“初春”时刻，靠烧钱维系的“伪需求”项目渐行渐远，真正有价值的创新类项目正迎来“初春”，这同样也考察了创业者如何应对资本市场。相比“耗子”，F先生则是在这个“寒冬”迎来“初春”的人，开心地对我讲起A轮融资的到账情况。F先生做过近10年PE，且有丰富的行业背景及经验。他的项目有稳定的现金流，加上团队及自身的背景经验，让他能游刃有余地面对投资人。我戏称F先生的“第二春”来了。

泡沫复合材料 篇6

双连续相复合材料的增强体与基体彼此相互贯通,使得增强体各个胞之间有效地相互制约[12,13,14,15,16]。增强体对基体的严格约束作用,使该类复合材料具有比传统弥散增强复合材料低的热膨胀系数[9,16,17,18,19]。但是,当SiC泡沫增强体具有良好的开孔连通性时,SiC的体积分数不能满足电子封装的要求。因此,在泡沫孔内添加SiCp可以提高复合材料中SiC总的体积分数,使复合材料的热膨胀系数与芯片相匹配[9],本工作研究了添加SiCp的SiC泡沫/Al双连续相混杂复合材料的导热性能。

1 实验方法

实验用SiC泡沫陶瓷骨架(见图1)采用反应烧结法制备[18],泡沫孔径约为1mm; SiC颗粒的直径为20μm,在泡沫孔中的体积分数约为43%(通过金相相分析得到),因此,复合材料中混合增强体SiC的总体积分数为53%,56%和59.9%。基体为ZL109,其主要成分为Al-85.1%,Ni-1.0%,Cu-1.0%,Mg-1.1%,Si-11.8%。采用传统的挤压铸造法制备SiC泡沫陶瓷/SiCp/Al混杂复合材料[9],主要工艺参数为:浇注温度为750℃,模具预热温度为250℃,增强体预热温度为800℃,复合压力为120MPa,保压时间为15s。

(a)宏观;(b)筋的表面(a)macro-appearance;(b)surface of strut

采用动态法测量复合材料的导热系数,通过将样品的实际温度变化与已知热容的参比样品的温度变化相比较测量热容。通过采用德国NETSCH 公司的新型LFA447NanoflashTM闪光导热仪测量得到热扩散系数。导热仪使用氙灯作为加热源加热样品表面,使用红外探测器读取样品温度的变化,减少了潜在的表面热阻。样品尺寸为ϕ12.7mm×2.5mm,测量样品的温度范围为25～200℃。在S360扫描电子显微镜和德国产的MEF4A金相显微镜下观察复合材料的形貌,运用标准ASTM-E562相分析软件分析复合材料中SiC颗粒的含量,采用Archimedes法测量复合材料的密度,在测量热扩散系数α的同时得到材料的热容Cp,通过下式计算样品的导热系数:

undefined

式中:ρ为密度;Cp为热容(又称比热)。

2 结果与讨论

2.1 SiC泡沫陶瓷/SiCp/Al混杂复合材料的形貌

SiC泡沫陶瓷/SiCp/Al混杂复合材料由SiC泡沫陶瓷和SiCp混合增强体与基体ZL109构成。SiC泡沫陶瓷由泡沫孔和泡沫筋组成(见图1a),泡沫筋由位于筋中心的三角孔和四周的疏松多孔的筋壁组成,筋壁具有类似于泡沫的三维连通网络结构(见图1b),这些特殊的结构有利于泡沫筋和基体之间的界面结合。SiC泡沫陶瓷和SiCp形成混合增强体后被基体ZL109充分浸渗,形成了复合材料,如图2所示。SiC颗粒均匀地分布在泡沫孔中,但在泡沫筋的中心三角孔中却没有SiC颗粒,这主要是因为三角孔在整个泡沫陶瓷中是连通的,SiC颗粒要进入三角孔中必须通过泡沫筋壁中的微孔进入,而颗粒的尺寸比泡沫筋壁的微孔大,所以颗粒就到达不了三角孔中。泡沫筋壁自身为三维连通网络结构,因此基体铝合金和泡沫筋壁之间就形成双连续结构,该结构称为局部双连续。局部双连续结构增加了混杂复合材料的界面面积,增强了SiC泡沫陶瓷增强体和基体铝合金的界面结合。另外,SiC泡沫陶瓷整体的网络结构使混杂复合材料具有整体双连续结构,该结构制约着泡沫孔中的SiC颗粒和铝合金。由于复合材料具有独特的局部双连续结构和整体双连续结构,所以混杂复合材料被称为复式双连续相复合材料。

(a)低倍;(b)高倍(a)low magnified;(b)high magnified

2.2 复合材料的导热性能

图3为SiC泡沫陶瓷/SiCp/Al混杂复合材料的热容与温度的关系。可以看出,随着温度的升高,复合材料的热容缓慢升高;随着增强体SiC体积分数的增加,复合材料的热容缓慢减小。这可能与复合材料各组元的热容变化有关。热容是物体温度升高1℃所需的能量,固态物体的温度越高,物体中分子运动越剧烈,参与剧烈运动的分子数量越多,参与剧烈运动的分子增加的速度减小。因此,随着温度的升高,物体的热容增大,增大的速度减小。由于材料的热容与其结构关系不大,所以复合材料的热容也随着温度的升高而增大。复合材料中增强体SiC的热容比基体铝合金的大,因此SiC的体积分数越大复合材料的热容越小。

图4为SiC/Al复合材料的热扩散系数与温度的关系。图5为SiC/Al复合材料的导热系数与温度的关系,导热系数是根据公式(1)计算的。从图4可见,随着温度的升高复合材料的热扩散系数缓慢减小,减小的速度越来越小;复合材料的导热系数也缓慢减小(见图5), 但是减小的速度越来越大。随着温度的升高,复合材料的热容缓慢增大,增加的速度越来越小(见图3),这可能与复合材料的组元及其组元的热传导机制有关。材料的导热是一种能量传递现象,不同类的物质传递热量的微观粒子及这些粒子传递热量的方式是不同的。基体金属铝合金中电子间的相互作用或碰撞是导热的主要机制,金属晶格间的声子导热作用比较小,可以忽略不计。金属中电子导热与金属的热容、电子的平均速度和平均自由程的乘积成正比。当温度为25～200℃时,电子的自由能决定于自由电子的平均速度,这时温度对它几乎没有影响,因此平均速度和温度变化无关。自由电子的平均自由程的数值,在金属中完全是由电子的散射过程决定的。基体铝合金的自由程受到原子热运动所产生的对于平衡位置的偏移、晶格的弹性畸变、晶界和位错的影响而减小。当温度升高时,原子的热运动加剧,原子对平衡位置的偏移增大,电子的平均自由程减小,但是金属的热容增大[21]。因此,基体金属的导热系数取决于热容和自由程的综合作用。由于平均自由程对导热系数影响显著,随着温度的升高,基体铝合金的热扩散系数渐渐减小,导热系数慢慢下降。

对于SiC陶瓷增强体,热量的传导主要靠晶格振动实现,格波的传播过程是声子与声子以及声子与晶界、点阵缺陷等碰撞的过程。影响导热系数的主要因素是声子的平均自由程,平均自由程的大小基本上决定于两个散射过程,即声子间的碰撞引起的散射和声子与晶体的晶界、各种缺陷、杂质作用引起的散射。当温度升高时,晶格振动加剧,声子间的相互作用或碰撞加强,使平均自由程减小。在室温以上,声子与晶体的不完整性、各种缺陷、晶界、杂质、位错及晶体表面等作用引起的散射与温度无关,但它们会引起晶格的非谐性,从而使声子间的作用引起的散射加剧,进一步减小了声子的平均自由程[21]。随着温度的升高,增强体SiC中电子的自由程剧烈减小,而热容变化不大。因此,随着温度的升高,增强体的导热系数减小,复合材料的导热系数减小。

图6为室温下复合材料的热性能。从图6可以看出,随着增强体SiC体积含量的增大,复合材料的热容线性下降,热扩散系数和导热系数也渐渐降低,但不是线性关系。这是因为增强体SiC的热容小于基体的热容,而且热容和材料的结构没有关系,只与材料的成分有关。因此,随着SiC含量的增加,复合材料的热容逐渐减小。复合材料的导热系数大于130W/(m·℃),满足了电子封装材料的要求(当材料的导热系数大于100 W/(m·℃)时就达到了电子封装的要求[1])。复合材料的导热系数不但与材料中各相的组成有关,还与界面有关。复合材料的界面增大了热传导时的散射作用,增加了复合材料的热阻,降低了材料的导热性能。随着SiC含量的增加,虽然复合材料中声子的导热作用增强,但自由电子的导热作用下降。由于自由电子的导热能力远高于声子[22,23],复合材料的导热能力下降。同时,随着SiC体积含量的增大,复合材料的界面表面积增加,提高了界面对热传导的影响[24],也导致复合材料导热能力下降。因此,随着增强体SiC含量的增大,复合材料的导热性能下降。

(a)热容;(b)热扩散系数;(c)导热系数(a)specific heat capacity;(b)thermal diffusivity;(c)thermal conductivity

3 结论

(1) 运用挤压铸造法制备了SiC泡沫陶瓷/SiC颗粒/Al混杂复合材料,复合材料的导热系数大于130W/(m·℃),满足了电子封装材料的要求。

(2) 随着温度的升高,复合材料的热容慢慢增大,热扩散系数和导热系数逐渐减小。

泡沫复合材料 篇7

1麻纤维填充聚氨酯泡沫复合材料

麻纤维按照从其植物本体抽取部位的不同来定义区分,包括一年生或多年生草本双子叶植物皮层的韧皮纤维和单子叶植物的叶纤 维。韧皮纤维 主要有兰 麻 (Ramie)、亚麻(Flax)、黄麻(Jute)、大麻(Hemp)和洋麻(Kenaf)等;叶纤维则包括剑麻(Sisal)和蕉麻(Abaca)等。麻纤维具有价廉、质轻、比强度高、自然降解等特性,广泛应用于纤维增强复合材料的制备[14,15,16]。表1[17]列出并比较了几种天然麻纤维及玻璃纤维的各项性能指标。从表1可以看出,麻纤维的密度只有玻璃纤维的40%~50%,与塑料的密度在相同的数量级,但是比强度和比模量接近玻璃纤维,因此可以对复合材料在密度几乎不变的条件下进行增强。在已有的麻纤维填充聚氨酯泡沫复合材料研究文献中,麻纤维的填料形态有织物片材和短切纤维两种,为了获得更高的胶结强度,纤维表面可进一步做表面加工处理。

2001年Bledzki等使用亚麻和黄麻织物片材作为增强填料,采用模压方法制造麻纤维增强聚氨酯微孔复合材料,探讨了纤维种类、用量和材料中孔隙率对力学性能的影响。研究结果表明,纤维含量增加则复合材料的剪切模量和冲击强度增加,而微孔含量增加则剪切强度和冲击强度减小。亚麻纤维的增强效果比黄麻纤维更好[17]。2006年王福玲等采用碱处理工艺对黄麻短切纤维进行表面改性,使纤维表面杂质含量明显减少,纤维表面经刻蚀后出现裂纹和沟槽,改善了纤维与树脂的界面结合强度。添加改性纤维的试样压缩强度较改性前可提高 达8% ~20%。纤维质量 分数为3.0%时,复合材料的压缩强度达到最大值;纤维质量分数为3.0%时,长度为3mm的短切纤维的增强效果最好[18]。2012年张蔚等针对黄麻纤维增强聚氨酯复合材料,研究了纤维质量分数、纤维长度、成型压力和纤维表面处理方法4个因素对弯曲性能的影响,得出纤维表面处理方法为复合处理、纤维质量分数是影响复合材料弯曲性能的主要因素,黄麻与玻璃纤维、碳纤维增强聚氨酯复合材料弯曲性能作对比,表明黄麻纤维增强的效果接近其他纤维的效果[19]。2012年Kuranska等使用亚麻和大麻纤维,并采用油菜籽油多元醇替代部分石油化工基多元醇制造表观密度为40kg/m3的硬质聚氨酯泡沫复合材料,结果表明纤维长度为0.5 mm、纤维含量 为5php(Perhundredpolyols,每100份多元醇纤维的份数)时所制得的复合材料具有最高的压缩强度 和最低的 导热系数。当亚麻纤维的含量增至10php时,对泡孔尺寸没有明显影响,但是对泡孔各向异性指数有影响[20]。2013年Kuranska等又采用油菜籽油多元醇和亚麻纤维,制造表观密度为300kg/m3的聚氨酯泡沫复合材料,结果表明纤维的加入明显提高了材料的力学性能和隔热性能[21]。

以上研究表明,麻纤维可以作为增强材料对聚氨酯泡沫进行增强,当纤维的长度、用量采用适当比例时,麻纤维聚氨酯泡沫复合材料的性能优于聚氨酯泡沫材料。

2木质原料填充聚氨酯泡沫复合材料

由木材加工剩余物可以制得价格低廉的木粉和木纤维,这些也可作为填充聚氨酯泡沫制造复合材料的原料。

2010年丁友江等采用一步法制备了木质纤维增强硬泡聚氨酯复合材料,并研究了木质纤维的长径比、用量对复合材料的力学性能和导热系数的影响,当纤维长径比为40∶1、添加量为10%时,与未增强的材料相比复合材料的拉伸强度、压缩强度分别提高了2.06倍、2.20倍。并且增强聚氨酯复合材料的 导热系数 比未增强 材料的导 热系数更 低,为0.017W/(m·K)[22]。2008年Wang等以思茅松木纤维、异氰酸酯和多元醇为主要原料,应用聚氨酯发泡技术和人造板热压技术制造出木质发泡复合材料。他们通过扫描电镜分析复合材料的微观形貌,发现木纤维松散地交织,纤维间由聚氨酯微孔结构连接。研究得出,树脂和发泡剂的质量分数为20%、热压温度为120℃、热压时间为15min的条件下,这种木纤维发泡复合材料的性能满足EN-622标准要求[23]。2013年Gu等应用大豆基多元醇、木浆纤维(粒径180~850μm)制造聚氨酯泡沫复合材料,并研究了复合材料的泡孔形态、力学性能和热性能。扫描电子显微镜的结果显示,加入木纤维能够增大泡沫单元的尺寸。热重分析和差示扫描量热法的结果表明,材料的玻璃化转变温度(Tg)大幅升高而分解温度(Td)降低。复合材料的抗压强度不受影响,但抗拉强度轻微下降[24]。

2005年Krishnamurthi等比较分析了不同木粉填料(木粉的粒径在70~250μm之间)对低密度软质聚氨酯泡沫和高密度硬质泡沫的密度及力学性能的影响。研究发现,对于低密度软质聚氨酯泡沫,各种木粉填料都会引起材料密度和力学性能的增加,而对于高密度硬质泡沫影响则相反,研究者认为这是由于不同类型的聚氨酯中多元醇-异氰酸酯体系不同,以及填料与基质之间物理结合和化学结合不同所造成的影响[25]。2009年Racz等研究了松木粉(平均100μm)增强聚氨酯泡沫制造轻质复合材料,该材料可以应用于汽车内饰、结构和隔声材料。研究表明,随着填料含量的增加,拉伸强度、弯曲模量和储能模量增加,冲击强度和吸水能力下降。而且木粉的添加对材料的易燃性有 影响,当木粉含 量较低时,添加Al(OH)3不能降低材料的易燃性,但木粉质量分数为20%时,易燃性得到改善[26]。2009年Yuan等将20php的木粉(20~80目,180~850μm)加入到制造硬质聚氨酯泡沫的原料中制得木粉硬质聚氨酯泡沫复合材料,并通过不同的水分含量制造不同密度的材料。他们通过扫描电子显微镜研究了泡孔的形态,发现木粉的加入提高了聚氨酯泡沫的抗压性能,而拉伸强度和弯曲性能降低,木粉粒径对压缩性能没有明显的影响[27]。2009年Mosiewicki等用蓖麻油醇解制备天然多元醇用于制造硬质聚氨酯泡沫,并采用粒径小于等于64μm的松木粉 作为填料,添加量达 到15% (质量分数)。他们比较了填加木粉和未填加木粉硬质聚氨酯泡沫的性能,结果表明,木粉和异氰酸酯之间的化学反应对热重实验结果有很大影响,填加木粉使材料的热稳定性增加,压缩模量和屈服强度随着木粉含量的增加而减小,导热能力随着木粉增加而轻微增加[28]。2011年吴智慧等对木粉改性聚氨酯仿木材料的密度、压缩强度、弯曲强度、表面硬度和阻燃等性能进行了测试,分析了木粉添加量、木粉粒度、材料密度等对聚氨酯仿木材料力学性能的影响。结果表明,随着木粉添加量的增加或木粉粒径的减小,聚氨酯泡沫材料的抗压强度有所提高,而弯曲强度和表面硬度却有所下降;随着聚氨酯泡沫材料密度的增大,其压缩强度、弯曲强度和表面硬度都近乎线性增加;随着复合阻燃剂用量的增加,泡沫材料的氧指数也线性增加[29]。

根据以上研究成果,总结不同粒径木粉用量增加时复合材料各项性能的变化,如表2所示。由表2中数据可 以看出,不同粒径、不同添加量以及不同复合材料密度时,木粉的加入对于材料各种力学性能改变也不相同。作为对比,可以参照Casado等的研究,他们用木粉(含量0~30%,粒径小于等于64μm)增强不发泡聚氨酯材料,通过电镜分析发现木粉与聚合物之间存在化学胶结和物理胶结,更高的木粉含量可以获得更高的拉伸模量和强度,同时冲击强度也增强[30]。木粉的加入使得发泡聚氨酯材料的冲击强度下降,而材料的抗压、抗弯和拉伸强度等变化较复杂,这是由于木粉填充聚氨酯泡沫复合材料的内部结构与不发泡材料不同,发泡材料的内部结构是由木粉、聚氨酯基质和孔隙构成,不同粒径的木质原料对不同孔径的泡孔结构影响也不同,影响机理需要进一步研究。

木粉的加入也能带来复合材料降解性的改善。2012年Aranguren等在桐油基聚氨酯中加入木粉制造复合材料,放置在土壤和蛭石中383天,观察到材料水接触角减小、表面出现塌陷和变色等降解现象[31]。

3木质素/纤维素纤维填充聚氨酯泡沫复合材料

纤维素是地球上储量最大的天然高分子化合物,木质素是数量上仅次于纤维素的第二类天然芳香族高分子材料,也是制浆造纸工业蒸煮废液中的一种主要组分,资源丰富,纤维素纤维和木质素纤维可以作为增强剂直接加入到聚氨酯泡沫合成原料中。

2005年戴玉明等研究了木质素纤维的添加量和粒度对增强硬质聚氨酯泡沫塑料抗压强度的影响。结果表明当木质素纤维的添加量为1.0%时,抗压强度达到最大值;当添加量一定时,平均粒度 为10μm的木质素 纤维增强 效果较好[32]。2005年Hatakeyama等研究了将木质素和糖类物质作为填料制造增强型聚氨酯泡沫。研究发现随着木质素含量的增加,材料的密度明显增加,抗压强度以及弹性模量随密度的增加而呈现线性增加;复合材料的无定形结构表明木质素在聚氨酯的网络结构中起到了增强的作用[33]。

2010年Silva等研究了纤维素填料浓度对聚氨酯泡沫复合材料结构、热性能、力学性能和形貌特征,以及抵抗真菌腐蚀能力的影响。当纤维素纤维与多元醇质量比为16%时,可观察到材料的泡孔尺寸减小,热氧化稳定性和力学性能接近不变,导热能力轻 度降低,降解实验 中能够观 察到真菌 生长[34]。2008年Banik等以精炼纸纤维作为填料加入到豆油基多元醇制得的聚氨酯泡沫中,在纤维加入量相对较低时,可以观察到纤维对泡沫密度及其他性能有很大的影响。基于红外观测和热分析,可以得出这些纤维分子之间的相互作用改变了发泡特性,因此改变了密度和其他性能。但是,在纤维用量较高时,可能由于集聚效应阻碍了纤维间的反应,影响了材料的最终 性能[35]。2012年Luo等以微晶 纤维素(MCC,Microcrystallinecellulose)增强大豆 油基聚氨 酯泡沫,结果表明复合材料的密度随着MCC含量的增加而降低;FTIR谱线显示了MCC和聚氨酯的特征峰;力学性能如抗压强度、抗压模量、抗弯强度和抗弯模量都随着MCC含量的增加而明显提高;动态力学性能得到提高;热重分析表明热稳定性高于没有添加MCC的材料[36]。2012年Zhu等研究了纤维素微纤丝(Cellulosemicrofibers)和纳米粘土对大豆基多元醇硬质聚氨酯泡沫结构与性能的影响。他们通过SEM、X-ray、Micro-CT技术证明纤维素微纤丝和纳米粘土的加入改变了泡孔的结构。泡孔的平均尺寸降低、尺寸分布变小、小泡孔的数量增加,因此改变了泡沫的力学性能,材料的抗压强度增加。热重分析(TGA)表明纤维素微纤丝的添加将延迟热解行为的起点[37]。2012年Li和Ragauskas采用木质素多元醇,添加纤维素纳米晶须(CNWs,Cellulosenanowhiskers)制造聚氨酯 泡沫复合 材料,CNWs的质量分 数可达5%。所得到的纳米复合材料在力学性能和热性能上有明显提高,主要归因于木质素酚醛结构和高的官能度以及由于引入纤维素纳米晶须所形成的刚度和交联[38]。

从以上的研究可以看出,木质素/纤维素纤维作为一种增强剂加入到聚氨酯材料中是完全可行的。适量纤维的加入不但不影响材料本身的性能,而且对材料密度、热性能和力学性能都有较大的增强。另外,纤维尺寸已经达到微米、纳米级,使这类复合材料的研发进入纳米复合材料领域。

4其他植物纤维填充聚氨酯泡沫复合材料

作为稻米加工副产物的稻壳,其主要成分是半纤维素、纤维素、木质素等。2002年张军平取一定量的聚醚多元醇,依次加入水、二亚乙基三胺、辛酸亚锡、硅油搅拌均匀,再加入一定量的TDI和F-11,待反应液稍发白后,加入一定量的稻壳,经发泡、熟化、冷却制得聚氨酯泡沫塑料,其可用作可生物降解的缓冲包装材料[39]。2003年秦蓓等在聚氨酯发泡过程中加入稻壳制备聚氨酯泡沫塑料用作缓冲包装材料,稻壳理想的添加量应为30%~40%。稻壳添加量较大时,由于表面稻壳较多,发泡完成时泡沫无法支持,出现塌泡现象;进一步添加稻壳量,反应液完全沾于稻壳表面,使反应无法进行,不能发泡[40]。2013年Silva等应用稻壳灰作为填料增强聚氨酯泡沫,但这并不是利用天然纤维做填料,主要是利用其中含量较高的硅[41,42]。2012年Celebi等利用茶叶纤维改善不同种类聚氨酯泡沫复合材料的吸声性能。结果表明添加茶叶纤维对硬质聚氨酯泡沫的吸声性能影响不大,但是可以明显提高软质聚氨酯泡沫的吸声性能;添加24%的茶叶纤维能够获得最佳的吸声系数指标,软质聚氨酯泡沫复合材料优于硬质泡沫[43]。

5结语

不同种类的植物纤维(麻类、木质类、农作物等)均可作为聚氨酯泡沫材料的填充剂;填料的尺寸和形态可以使复合材料的力学、物理和热性能等有不同的变化;同时填料的加入还能赋予泡沫材料一定的再生和生物降解特性。今后的研究应注意以下几点:

(1)研究能详细阐明复合材料泡孔单元结构、纤维与基质的结合方式和空间构成对复合材料性能影响的机理和模型。

(2)进一步探讨这种新型复合材料的电学、声学、热学和动态力学性能。

(3)进一步开发植物纤维的种类、尺寸、用量和形状。纳米级的纤维填料以及植物纤维填料与其他纳米填料[44]共同改性复合材料的研究需要得到重视。

废旧泡沫塑料-煤粉灰保温材料 篇8

在保温材料中可以采用的保温材料种类繁多, 有B1级挤塑板、膨胀聚苯板等, 有一种废旧泡沫塑料-煤粉灰保温材料, 不仅能够起到保温作用, 还能够很好的防水。

废旧泡沫塑料-粉煤灰防水保温材料施工属于倒置式屋面设计, 即基层采用低水灰比的砂浆或细砂作为找平层, 中间用双层优质抗老化薄膜作预设防水层, 然后在其上整浇 (小面积) 或砌筑废旧泡沫塑料粉煤灰防水保温材料块。

废旧泡沫塑料一粉煤灰防水保温材料具有质轻、防水隔热效果好、成本低、使用寿命长和施工方便等特点, 能满足各类建筑屋面的防水保温质量要求。另外, 该材料主要利用废旧泡沫塑料和粉煤灰两类固体废物, 使废物得到减量化和资源化。因此, 废旧泡沫塑料-粉煤灰防水保温材料是一种造价低廉, 具有多层防水及复合保温能力的利于降低环境污染的较好防水隔热屋面工程材料。

复合助剂改性泡沫石膏的强度和韧性 篇9

本文以探索制备防火、耐水、现场拌制易于连续铺贴以消除冷桥和热桥、低碳环保、保温性能良好的外墙保温材料为目的,以普通建筑石膏为基材,采用差皂粉、水泥、引气剂和铝粉膏组成的复合助剂对建筑石膏进行发泡改性,研究分析了其强度和韧性,探索制备石膏基外墙保温材料———复合助剂改性泡沫石膏的配制参数和方法,对于推动外墙保温材料的低碳环保型革新具有重要意义。

1 试 验

1.1 原材料

石膏:宁夏盐池县青山库石膏厂生产的 β 型建筑石膏,强度等级为2.0,初凝时间6 min,终凝时间30 min。

水泥:宁夏赛马牌42.5R普通硅酸盐水泥 。

差皂粉:黄色粉末,加入水中高速搅拌即可起泡 。

引气剂:上海麦斯特M ICRO-AIR202引气剂,棕色液体 。

铝粉膏:银白色粉末,山东文登市鑫成铝粉膏厂生产 。

1.2 试验方案

采用L9(34)正交试验方案,选择水泥、差皂粉、引气剂和铝粉膏4个因素作为参数,正交试验因素水平见表1。差皂粉、水泥和铝粉膏掺量均按占石膏和水泥总质量计,引气剂先用水稀释成质量浓度为2%的稀释液,其掺量是2%的稀释液质量占所有拌合水的质量百分比。由于在相同稠度条件下石膏和水泥的用水量不同,所以经过多次试拌确定在合理的稠度条件下水泥掺量为20%的3组试样(1#、2#、3#)水胶比为0.50, 水泥掺量为30%的3组试样(4#、5#、6#)水胶比为0.48,水泥掺量为40%的3组试样(7#、8#、9#)水胶比为0.45。

泡沫石膏强度按照GB/T 17669.4—1999《建筑石膏净浆物理性能的测定》进行测试。

2 结果与讨论

正交试验设计和测试结果见表2。

从表2可以看出,除3#和6#试样外,其余泡沫石膏的抗压强度都在0.3 MPa以上,符合GB/T 17369—1998《建筑绝热材料的应用类型和基本要求》规定抗压强度不低于0.3 MPa的要求。

折压比可以反映石膏等无机材料的韧性,折压比越大,石膏的韧性越好。从表2可以看出,9组泡沫石膏的折压比为0.48~1.07,而基准石膏的折压比为0.37,普通混凝土的折压比为1/8~1/12,可见,泡沫石膏的折压比明显高于普通混凝土和基准石膏,相比较已经具有较好的韧性,对抗折和抗裂有利。

泡沫石膏的28 d强度和折压比极差分析见表3。

从表3可以看出,4个因素对抗折强度、抗压强度和折压比影响的主次顺序相同,均为差皂粉掺量>水泥掺量>铝粉膏掺量>引气剂掺量。差皂粉掺量对泡沫石膏的强度和韧性的影响最大,而且也最显著。差皂粉掺量对石膏硬化体的孔隙及其特征具有直接影响,因此是泡沫石膏强度和韧性优化设计的最重要参数。

从表3不同水平下的强度可以看出,随着水泥掺量的增加,试件的抗折和抗压强度降低,当水泥掺量为40%时,试件的抗折和抗压强度均为最小值。在石膏和硅酸盐类水泥的混合体系中,各组分的水化速度不同,且水化过程中各个阶段产生的水化物不同,当水泥掺量较少时,石膏水化生成二水石膏晶体结构网,少量的水泥水化生成的水化铝酸钙和硅酸钙填充于其中,从而提高石膏硬化的强度;当水泥掺量增加到一定量时,石膏结晶结构网破坏,因此强度也会相应的下降;水泥掺量继续增加时,水泥水化产物会形成凝胶体结构网,石膏基胶凝材料的强度又会增加。本试验中水泥掺量3个水平取值可能处在使石膏和硅酸盐类水泥混合体系强度下降的掺量阈值内,因此强度出现下降的趋势,总体上来看,水泥掺量取20%时强度最高。但是为了改善石膏的耐水性能和调整其水化产物组成,较高的水泥掺量是必要的。随着差皂粉、引气剂掺量的增加,试件的抗折和抗压强度均减小,差皂粉掺量越小,对抗折强度影响越显著,当差皂粉掺量增加到0.3%时,抗折强度减小趋势变缓;由于孔结构是决定石膏基材料强度的主要因素,随着差皂粉掺量的增加,试件密度降低,含气量增加,大量的泡沫围绕在二水石膏晶体周围,一方面阻碍了其相互接触搭接,从而改变了二水石膏晶体的形貌,另一方面,大量泡沫的存在使二水石膏晶体之间的接触点减少,搭接不牢固,从而导致试件抗折和抗压强度降低。随着铝粉膏掺量的增加,试件的抗折强度先减小后增大,铝粉膏掺量为1/2600时抗折强度最低。

从表3折压比的分析得出,随着水泥掺量的增加,试件的折压比减小,水泥掺量为20%时,泡沫石膏的折压比最大;随着差皂粉的增加,试件的折压比增大,差皂粉掺量越多,对折压比影响越显著,当差皂粉的掺量为0.35%时,泡沫石膏的折压比均值达到最大值,为0.84;随着差皂粉掺量的增加,泡沫石膏的含气量增加,内部相互独立的闭气孔会隔断热传输通道,从而减小收缩,防止开裂;随着引气剂掺量的增加,试件的折压比先减小后增大,引气剂溶液的掺量为拌合水的50%时, 试件的折压比最小,当所有拌合水都用引气剂溶液时,试件的折压比又有所增大,但是与不掺引气剂的泡沫石膏相比折压比增大不明显,可见,引气剂掺量对石膏折压比影响很小;随着铝粉膏掺量的增加,试件的折压比增大,铝粉膏掺量为1/1300时,折压比达到0.743。

综上分析,当差皂粉掺量为0.35%、水泥掺量为20%、引气剂掺量为100%、铝粉膏掺量为1/1300时,泡沫石膏的韧性最大。此时泡沫石膏的抗折强度为0.29 MPa,抗压强度为0.27 MPa,折压比为1.07。

3 结 论

(1)泡沫石膏的抗折强度和抗压强度基本都在0.3 MPa以上,满足我国保温材料抗压强度不低于0.3 MPa的技术要求。 复合助剂能够提高石膏的韧性,采用复合助剂改性的泡沫石膏折压比为0.48~1.07,韧性明显改善。

(2)差皂粉对泡沫石膏28 d抗折强度、抗压强度和折压比的影响最大,其次是水泥,再次是铝粉膏,引气剂的影响最小。随着差皂粉掺量的增加,泡沫石膏的抗折和抗压强度降低,但折压比增大。差皂粉掺量对泡沫石膏硬化体的孔隙及其特征具有直接影响,因此是泡沫石膏强度和韧性优化设计的最重要参数。

(3)当复合助剂组成参数为水泥掺量20%、差皂粉掺量0.35%、引气剂掺量100%、铝粉膏掺量1/1300时,泡沫石膏抗折强度为0.29 MPa,抗压强度为0.27 MPa,折压比为1.07。

摘要：以石膏为基材,以差皂粉、水泥、引气剂和铝粉膏为复合助剂,以抗折、抗压强度及折压比为指标,采用L9(34)正交试验,测试分析了复合助剂对泡沫石膏强度和韧性的影响。结果表明,复合助剂能提高石膏的折压比,在试验所选的因素水平范围内,复合助剂改性的泡沫石膏折压比为0.48~1.07,韧性明显改善;当复合助剂的组成为差皂粉掺量0.35%、水泥掺量20%、引气剂掺量100%以及铝粉膏掺量1/1300时,泡沫石膏的抗折强度为0.29 MPa,抗压强度为0.27 MPa,折压比为1.07。

只有泡沫破裂才能证明泡沫的存在 篇10

历史总是在不断重复其自身。回顾2002年8月，当美国新经济的光环破裂，不少人开始质疑格林斯潘的智慧，认为他在新经济期间除了发表一通“非理性繁荣”之外，并没有采取像样的措施来击破“新经济”泡沫。在当时联邦储备银行和学者的一次聚会中，格林斯潘坦率地说，他并非没有殚精竭虑地考虑过泡沫问题，之所以不下辣手的原因在于：第一，只有泡沫的破裂才能证明泡沫的存在；第二，在刺穿泡沫之前上帝应给予他有效的药方。一言既出，四座皆惊。

关于中国房地产行业的纷纷扰扰，作为该行业发展的背景音乐或噪声，已经延续了四五年，所以我建议不妨聆听如格林斯潘这样年逾古稀的智者的声音。那么各种政策盲动和行业大起大落的悲剧就会少得多。

中国房地产行业有泡沫吗?我的回答很干脆：不知道。试图对整体进行判断是相当危险的，除非你有清晰的逻辑和翔实的数据，否则一个人的论点就仅仅是未经证明的“假说”。至今鼓吹房地产有泡沫的兄弟，和坚信房地产没有泡沫的同行，既没有拿出像样的数据，也缺乏阐述清晰的逻辑，其论点与其说有震撼力，不如说媚众。

稍微有点逻辑学常识的人都知道，如果辩论双方只有论点，没有逻辑没有数据，那么这种辩论和泼妇骂街并无本质区别。稍微有点逻辑学常识的人更会郑重告诉你：重要的不是论点，而是证明论点的逻辑和数据。例如我的一位朋友，八年来他始终坚持房地产随时会崩盘的论点，除此之外其对房地产的了解接近白丁。我很敬重他，因为在他的有生之年，总有一年他会是正确的。但请不要忘记，在这种骆驼掉进针眼里的小概率事情发生之前，他已经错了几十次了。

也许有人驳斥我，说我坦陈对泡沫论的无知，并没有强烈的政策含义。不是的，和泡沫论的拥戴者和鄙视者相比，我以为我的陈述更接近格林斯潘式的哲理，其政策含义也更鲜明：保持政策连续性和行业的稳定发展。在此我不想用博弈论来使得大家一头雾水，只想举股市操盘手的例子。操盘手有三种策略：买入、卖出或者不动，卓越的操盘手95％的时间都在沉默地不动如处子，一旦有买入或者卖出操作时则动如脱免，充分把握那稍纵即逝的机会。那么操盘手的不动是否就意味着其无所事事呢?恰恰相反，在动与不动之间，如果不动对自身是最有利的，那么不动本身就是一种精妙的战略选择。如此看来，在是非曲直你死我活的争论两方，出现一方击倒另一方之前，保持房地产金融财税政策的连续性和稳定性，无疑是最为明智的选择。

但所谓天下本无事，庸人自扰之。有时候我们也不得不在市场的惊涛骇浪之外，再承受政策的变幻莫测。对于决策层，我只想提醒，你在试图刺穿泡沫之前，已经有了医治创伤的良方吗?要知道中国居民的七成家庭财产表现为不动产价值；一半农民工进城工作的岗位，直接和房地产行业相关；地方财政的收入中，几乎三分之一依赖房地产行业。我们试图毁坏房地产糟糕现状的唯一理由，在于我们确信能创造一个更为美好的未来，现实世界永远都只是在诸害相权择其轻的法则下运行，迄今谁有这样的把握?