时间：2022-11-30 12:02:43
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇工业结晶论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：防水材料，水泥基渗透结晶，作用机理，整体防水，施工工艺
0.前言
水泥基渗透结晶型防水涂料是硅酸盐水泥、精制石英砂及活性化学填料配制而成的粉状防水涂料。它是德国化学家路易斯1942年发明，由于性能优异在欧洲、美洲、日本、新加坡等国家和地区得到推广应用，我国自上世纪80年代引进以来，在地铁、隧道、桥梁等工程得到了广泛应用，防水效果显著，受到各界好评。该材料在我市不少工程中也有应用，但效果不甚理想，究其原因最大是大家对该材料的认识不足，管理不力，验收不严。
1.作用机理及特征
1.1作用机理
水泥基渗透结晶型防水材料中含有的活性化学物质在水的作用下，通过表层水对结构内部的毛细作用，被带入到结构表层内部孔缝中，与混凝土中的游离氧化钙交互反应生成不溶于水的硫铝酸钙渗透结晶物。结晶物在结构孔缝中吸水膨大，由疏致密，堵塞了毛细孔道，使混凝土结构由表层向纵深逐渐形成一个至密的抗渗区域，大大提高了结构整体的抗渗能力。
整个渗透结晶过程既可顺水压方向也可逆水压方向进行，当没有水份时，涂料中的活性成份会保持静止状态。当再与水份接触时就会被激活，产生新的晶体，而且会渗入混凝土内更深，所以被处理过的混凝土结构，若干年后因为震动或其它原因产生新的细微裂缝时，一旦有水渗入，又会产生新的晶体将水堵住，这种独一无二的自我修复能力使混凝土结构的防水功能更持久，更具适应性。
1.2特性
它具有很多优异的性能，主要有：1.2.1持久的防水作用，可使细小裂纹自愈。它被施工后防水涂层的固化物与混凝土结构相当，活性物质多年以后仍然被水激活形成新的结晶物而发挥二次抗渗能力，对于0.4毫米以下的裂纹能在活性物质的作用下被结晶物充填而自愈，大大提高了混凝土的抗渗能力。论文参考网。
1.2.2粘接能力强。它经与水调制后，塑性好，与混凝土形成一体，提高了粘接性能。
1.2.3提高混凝土的致密性，保护混凝土内部的钢筋不受侵蚀， 提高了混凝土的防腐性能和耐久性，延长了建筑物的使用寿命。
1.2.4它属于无机盐水泥基材料，符合环保标准，无毒无害，可以广泛用于包括饮用水、食品加工等建筑项目中。
1.2.5施工方便，省时省工，综合成本低。它对基面要求低且防水涂层对混凝土基层亲和性能强，基面不需要处理就可涂刷，而且由于涂层亲和性好，完全固化，不怕磕碰，不剥落，不需做保护层。施工方法多样，可抹、可涂、可喷涂。
1.2.6适应能力强，应用范围广。它目前主要用于地铁站、隧道、涵洞、工业与民用建筑地下室、屋面、厕浴间水泥基层防水施工及修补，在受侵蚀和受振动的工程中也有较好的适应性。
2.施工工艺
以地下室外防水工程喷涂法为例：基层清理→基层润水→基层处理剂→转角、管跟、变形缝加强层涂刷→首层涂膜→4h后涂刷次遍涂膜→指压无痕后喷水养护→2天后分层回填土。
3.使用注意事项
3.1该材料不得在5℃以下、雨、雪等恶劣天气条件下进行防水施工，并在48小时内防止雨淋、冲刷、霜冻、风沙污染等天气条件。
3.2材料养护用水不得使用污染水。
3.3施工必须在混凝土结构或牢固的水泥砂浆基面上实施，基层不能有结构缺陷及油污。
3.4应严格按照使用说明书要求的工艺标准，节点大样认真组织施工，不得改动涂层厚度以及施工配合比。各种施工方法的配比各不相同，使用中应特别注意。配合比应精确计量，浆料随拌随用，30分钟内用完，拌制应仔细均匀，搅拌时间不得小于5分钟。
3.5首层应与次遍垂直，同层涂膜先后接茬宽度为30~50毫米，甩茬时不得小于100毫米。论文参考网。
3.6养护应待指压无痕强度足够后用喷雾器喷水养护（室内可以不养护），养护每天2~3次，炎热季节应适当增加养护次数。
3.7表面处理不得酸洗，不得直接用于石膏类面层表面。
3.8各类防水工程特点不相同，施工单位施工前应有详细的施工方案，认真组织实施。屋面、厕浴间、地下室内表面应按节点图做好保护层。
3.9在地下室防水完毕回填土时应在48小时后进行，7天之内不得回填干土。
4.验收要点
4.1严格材料进场关。
当前生产厂家众多，分包单位应提供生产厂家生产许可证或产品备案证、使用说明书、有效的型式检验报告和出厂检验报告，对型式检验报告应严格按《水泥基渗透结晶型防水材料》GB18445-2001的要求逐项检验，出厂合格证与进场材料包装批次、型号一致。对进场初验合格的材料现场抽样复试7天抗折强度、湿基面粘接强度和28天抗渗压力，经检验合格后方可用于工程中。
4.2严把方案关。
使用说明书不能代替施工方案，施工分包单位应提供详细有针对性的施工方案（可把使用说明书作为附件），施工方案中应有详细可行的节点图、详细的施工方法和工艺要求，并在施工前进行施工交底。
4.3严格过程控制，确保施工方案的恰当执行。
4.3.1严格计量监控，对配合比的用水量和材料应专用计量器具精确计量，充分搅拌，在规定的时间内使用。
4.3.2认真做好基层处理验收。对有缺陷的部位提前处理，并用高压水冲洗干净，对有油污的部位用弱碱认真清洗干净；对转角、管跟、变形缝做好转角圆弧和加强层的施工验收。
4.3.3认真做好防水层施工旁站检查，重点监控厚度、接茬、层间间隔、成膜质量以及养护措施等，做好施工记录。论文参考网。
4.4准确验收，确保使用功能。
4.4.1对基层隐蔽工程、防水层检验批及时做好过程检验，检验参照GB50208-2002第4.4节涂料防水层，做好主控项目和一般项目的验收。
4.4.2对防水工程及时做好功能性测试，对地下室、厕浴间工程做好蓄水实验，蓄水时间不少于24小时。对未通过功能性测试的工程不得评定合格。
4.4.3对测试中出现渗漏的部位应要求施工单位会同设计等单位拿出恰当的处理方案；处理过程中认真督促分包施工对认真处理，及时做好处理记录和处理验收。
5.小结
水泥基渗透结晶型防水涂料是一种性能优异的刚性防水涂料，它改变了两张皮的防水概念，与混凝土基层溶为一体，形成整体防水和永久防水，即提高了防水性能，又提高了混凝土的耐久性，施工方便，适用范围广，推广潜力巨大；但是由于建设、设计、施工、监理单位多对该材料缺乏必要的认识，市场产品良莠不齐，特别是施工总包单和监理单位作为施工管理单位应提高自身素质，严格分包队伍的选择和材料、方案确认，把好材料关，过程控制关，防水验收关，严防以次冲好、偷工减料现象发生，发挥该材料的优异性能，才能确保实体功能。
参考文献
[1]水泥基渗透结晶型防水材料(GB18445-2001)[S].北京:中国建筑工业出版社. 2001
[2]地下防水工程施工质量验收规范(GB50208-2002)[S].北京:中国建筑工业出版社.2002.
[3]地下工程防水技术规程(GB50108-2002)[S].北京:中国建筑工业出版社.2002.
[4]杨斌.水泥基渗透结晶型防水材料及其标准[J].新型建筑材料,2003 (9).
[5]章宗友.水泥基渗透结晶型防水材料的市场发展和争议[J].中国建材报,2007第4635号(防水专刊).
关键词：软化水处理设备 ；问题； 分析； 效果
中图分类号：TH17 文献标识码：A
我们通常把水中钙、镁离子的含量用"硬度"这个指标来表示。硬度1度相当于每升水中含有10毫克氧化钙。低于8度的水称为软水，高于17度的称为硬水，介于8～17度之间的称为中度硬水。工业用过程中，为防止设备产生结垢，确保设备系统高效地运转，必须对用水进行水质稳定处理，出水硬度需
一、设备及存在问题简介
我厂空调、制冷、空压、真空系统使用软化水由一组闭式软化水处理设备进行处理，其处理后的软化水硬度在0.01-0.03 mmol/L。设备在使用软化水后设备及管道内不易产生垢，设备故障率降低，管道清洗周期拉长，减少了维护及维护成本。
软化水设备由供水泵闭式盐缸树脂罐储水箱等组成。软化水设备在运行过程中，由于使用软化水设备较多，软化水设备工作频繁，置换过程中钠离子使用量大。由于是闭式盐缸，盐缸容量每次加盐量为2.5t，理论工作时间为225小时，而实际工作时间为180小时。每次打开盐缸时，盐缸内还沉滞工业用盐量距盐缸底部30cm ，约为500kg，这些工业用盐被清理出后当作废料专业处理，造成生产损耗大，成本，工人劳动强度增加，同时还会造成设备使用软化水量减少。
经过长时间的测量与研究，发现盐缸内底部存盐主要是以下两个原因造成的：1.进水管口过高。盐缸高度为1.8m，进水管口为1.6m，设计时主要考虑能够让水尽可能流经工业用盐，这样造成进水压力降低，对工业盐的溶解速度有影响。进水压力0.3Mpa以上，进入盐缸后，由于受到盐的渗水阻力，水流速度减缓，进水不能直接作用到底部盐面，盐沉入盐缸底部，120小时后盐形成结晶体，其溶解点升高，在水的作用下盐不能够溶解，在盐缸底部沉积，不能满足树脂要求的钠离子含量。2.滤网高度太高。现有滤网高度为60cm，当盐面低于滤网30cm时，进水直接从滤网上部流出，其含盐量不足导致钠离子含量不能满足处理要求。
二、处理措施
1.进水管口降低。由于工业盐具有一定的腐蚀作用，使用一般的材料易造成设备故障，对处理方案进行了深入研究。
A.选材。与盐有接触的管道具有耐盐腐性，分别对三种材料进行了试验和筛选。普通镀锌管具有价格低廉和耐用的优点，在试验时发现盐对其腐蚀厉害。不锈钢管具有美观，耐用和耐腐蚀性，但其与盐接触后出现裂纹。Pvc管具有美观、价格低廉、耐用、耐腐蚀特点，在与盐接触试验过程中表现良好，没有出现腐蚀现象。最终决定使用Pvc管。B.改进方案制定。一种在原有进水管路加长管道，原有管道进入到盐缸内管头截断后下延100cm，在缸壁上固定管道。一种在缸体底部高度60cm直接打孔进入，将原来进入封堵。综合考虑各种因素，盐缸打孔有一定困难，缸体孔与管道密封存在一定风险。决定采用第一种方案。C.改进步骤。1）将原进水管截为露出缸体30mm长挑丝后，使用PVC接头进行连接弯头。2）用100cmPVC管与弯头连接，使用管下探深度达到100cm，距离缸底部小于60cm。3）出水口使用舌头式喷头，形成伞形喷射水流，有利用工业盐流动，使用盐体经过较长时间后不结晶。
2.降低滤网高度。滤网是由滤网主体加与滤网共同组成，滤网主体由一个圆形箱体组成，在箱侧面及底部做出3mm孔若干个，在箱体外覆盖所需目数滤布。重新制做一个箱体，其高度由原来的60cm改进为30cm，其它结构不变。
三、改进效果
经过降低进水口和降低滤网高度改进后，加入2.5t工业盐后一缸盐可以运行225小时，打开盐缸后盐缸底部没有出现工业盐沉滞现象，提高了工业用盐的使用率，降低了加盐的劳动强度，减少了浪费。
从统计表上看出，实施改进后，闭式软化水处理设备盐的利用率达到95%以上，没有出现结晶盐现象，底部沉滞盐现象得到根本解决。
结语
设备的维护和维修工作需要根据设备自身的情况做出分析后进行维修和改进，不能盲目进行维修和改进，灵活利用现有条件，根据调查、测量和实验数据进行分析后做出解决方案，能够有效解决存在的问题，达到降低成本，提高设备效率和维修质量的目的。
参考文献
[1]路智勇，惠任. 试论纺织品文物保护中的水质问题[J]. 文物保护与考古科学， 2010.
[关键词]H型钢 控轧 控冷
中图分类号：TM725 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）01-0007-01
1 前言
H型钢作为一种经济断面钢材问世已有几十年，现已广泛应用于高层建筑、桥梁、车辆、码头、电力、制造业等领域。与世界发展水平相比，我国H型钢生产起步较晚，从1998年马鞍山钢铁公司引进德国工艺技术与设备的大H型钢生产线投产以来，经过十多年时间的发展，已先后培育出马钢，莱钢、津西、日照、长治等H型钢主流生产企业，加快了我国H型钢生产的发展，为推动我国钢铁工业结构调整和钢材品种优化做出了重要贡献。
随着H型的广泛应用，对H型钢的力学性能要求也越来越高，从而引发了对H型钢控制轧制、控制冷却技术的研究。国外已有了相关的研究成果，并运用于生产，但技术仍未成熟①。而我国尽管近几年H型钢生产水平不断提高，为研究控轧控冷技术提供了平台，但认识较晚，正处于起步阶段，运用控轧控冷技术改善H型钢强度、韧性和焊接等性能的工艺还比较少。本文结合热轧工艺特点，分析了控轧控冷中需要注意的几个关键因素。
2 研究现状
2.1 国外H型钢控冷技术的发展及现状
早期一些国家如比利时，瑞典等国的钢铁厂首先采用控轧来代替常化处理，解决了钢的脆断性问题，这确立了控冷技术的原始技术。以后随着控冷技术的发展，60年代采用控轧控冷解决了含Nb钢VTs偏高的问题。近年来国外有关控冷应用基础研究日益深入，发表了许多水平较高的学术论文，进一步指导和推动控冷技术的发展和应用。
20世纪60年代上半期，日本新日铁为在提高韧性的同时保持良好的焊接性能，采用了微合金化加上控轧控冷的措施。轧制中对H型钢翼缘进行控制冷却，以减少温度差，细化铁素体晶粒，同时使得H型钢的断面各部分的组织均匀，防止产生较大的内应力，以及翘曲和弯曲。
20世纪80年代后期卢森堡的阿尔贝德在开发低温高冲击韧性钢中也取得了较大的成功，采用了TM-SC工艺（控轧-局部冷却工艺）开发出的低温高冲击韧性钢，在轧后采用了QST工艺（淬火自回火）。通过对钢材的微合金化处理，结合采用TM-SC工艺和QST工艺，产出了传统工艺无法获得的高韧性高强度的产品，同时保持了其良好的焊接性能。为克服普通的TM热轧工艺在轧制H型钢的缺点，卢森堡的阿尔贝德公司与其它公司合作开发了TM-SC工艺，生产的产品截面的性能均匀，提高了轧机的生产效率。可以看出这个局部冷却工艺与H型钢翼缘冷却工艺几乎是相同的。卢森堡的阿尔贝德公司与其合作伙伴进一步开发了QST技术，鞍山科技大学硕士论文第一章课题综该工艺是在终轧后对钢梁进行快速水冷，使其表面生成马氏体，在钢梁中心冷前停止水冷，利用中心余热进行回火。
目前世界上H型钢控冷技术以卢森堡的阿尔贝德公司为代表，开发了H型TM-SC轧制技术和QST控冷技术，代表了目前H型钢生产及控冷技术的最高水QST控冷技术设备.
2.2 国内H型钢控冷技术的发展及现状
20世纪60年代初，我国在控制冷却和钢材形变热处理工艺方面己经起步，取得初步的成果。70年代初，控冷技术先后被列为“六五”、“七五”“八五”科攻关项目，有关大专、科研院所及生产厂家，结合常用钢种和国内的控冷技件，在控冷技术的基础理论与实际应用方面做了许多卓有成效的工作，如测钢种的基础数据，对Nb、V、Ti微合金元素在钢中的作用，形变奥氏体再结晶控冷工艺与组织性能的关系，微合金元素碳氮化合物固溶析出，钢的变形抗力进行了广泛深入的研究；某些生产厂应用控冷工艺取得了提高产品质量的良好果。另外还在重钢五厂等建成了国内第一条独具特点的控冷生产实验线。这些作为我国进一步发展和应用这项具有明显经济效益的轧钢新技术奠定了可靠的石出。
1991年12月，马钢在改造了630轧机试轧后，成功地轧制了ZO0rnrn以下H型钢，但由于种种原因没有批量生产。1992年6月，马钢向外商提出了万能钢轧机的项目询价书，最终德国曼内斯曼德马格萨公司（MPs）中标。这是我国投兴建的第一条万能轧机生产线。至1998年又引进建成我国第一条热轧腰200一700～的H型钢生产线，该厂的设备是从德国和美国引进的，是我国目前产H型钢装备水平最好、自动化程度最高的生产线。前后不过10年时间，因此H型钢的控制冷却方面，国内开展的研究工作还很少。我国鞍山第一轧钢厂于年从美国内陆钢铁公司引进了一套H型钢二手生产设备，该生产线设置了控山科技大学硕士论文第一章课题综述，可以在成品孔出口辊道上进行强化喷水冷却，同时在冷床入口侧设有立冷翻装置。
从总体上来看，我国H型钢生产还处在起步推广阶段。如何使热轧H型钢尽
快在国内工程建设中广泛应用，充分发挥其优越性，是当务之急。
3 控制冷却技术
控制冷却是通过控制轧后钢材的冷却速度达到改善钢材组织和性能的目的。由于热轧变形的作用，促使变形奥氏体向铁素体转变温度（Ar）的提高，相变后的铁素体晶粒容易长大，造成力学性能降低。为了细化铁素体晶粒，减小珠光体片层间距，阻止碳化合物在高温下析出，以提高析出强化效果而采用控制冷却工艺。
控制冷却条件（开冷温度、冷却速度、终冷温度）对相变前的组织和相变后的相变产物、析出行为、组织状态都有影响。因此为获得理想控制冷却钢材的性能，就要选择良好的冷却方式。一般可把轧后控制冷却过程分为三个阶段，称为一次冷却、二次冷却和三次冷却（空冷 ）[1][2][3]。三个阶段的冷却目的和要求是不同的。
4 对控轧可行性分析
控制轧制（TMCP）技术的核心是晶粒细化和细晶强化，用以提高钢的强度和韧性的方法。控制轧制原理是应用了奥氏体再结晶和未再结晶两方面理论，控制奥氏体再结晶的过程，利用固溶强化、沉淀强化、位错强化和晶粒细化机理，使内部晶粒达到最大细化改变低温韧性，增加强度，提高焊接性能，是将相变与形变结合起来一种综合强化工艺。根据奥氏体发生塑性变形的条件控制轧制可分为三种类型。（1）再结晶型的控制轧制（2）未再结晶型控制轧制（3）两相区控制轧制。
H型钢控制轧制即对轧件温度和变形量进行控制，可以参考中板的低温控轧技术，但由于H型钢断面复杂，二者存在差异。
5 轧后控冷现状
轧后控冷是继控制轧制后进一步提高产品性能的一项技术，与棒线材控制冷却原理相同，对轧后的H型钢进行快速冷却使表面生成马氏体组织，在轧件中心冷却之前停止冷却，表面马氏体组织利用中心余热进行自回火。由于H型钢断面复杂，冷却工艺要求很高，需要保证终轧断面温度均匀并且冷却过程中冷却均匀。与国外技术相比，我国研究和实践已显落后。国外已出现轧后超快速冷却技术，得到均匀的铁素体+珠光体组织，且晶粒较细，提高了产品的屈服强度。
6 结语
目前国内外H型钢控轧控冷技术还没有趋于成熟，但控轧控冷已成为国内外公认的发展方向。我国H型钢生产已初具规模，现已有条件加快步伐开展这方面的研究。
（1）发展近终形坯短流程技术，简称CBP技术。该技术以近终形连铸坯为原料，用一架轧边机代替原来的开坯机，轧制得到万能轧机需要的断面尺寸。通过这种途径可以降低轧制温度，实现温控轧制。
（2）在轧线设立保温罩，降低开坯温度，对轧件温度实行控制，研究低温轧制的可行性。
（3）尝试开发万能轧机机架间冷却装置，对翼缘中心表面及R角冷却，使轧件温度均匀。
（4）加强对精轧后冷却技术的理论研究，在短时间降温阻碍奥氏体晶粒长大，使晶粒细化，均匀提高产品强度，对内部组织和力学性能实行控制。
参考文献
关键词： 不锈钢复合管；界面组织；脱层裂纹；焊缝组织
中图分类号： TG406
Interface characteristics and welded joint microstructureof stainless steel clad plate
Liu Baoxi1，2， Yin Fuxing1，2，Ding Zongkai3
（1.Research Institute for Energy Equipment Materials， Hebei University of Technology， Tianjin 300132， China；
2.Tianjin Key Laboratory of Materials Laminating Fabrication and Interfacial Controlling Technology， Tianjin 300132， China； 3.Huaneng Nuclear Power Co.， Ltd.， Ningde 352000， Fujian， China）
Abstract： The stainless steel clad plate was successfully fabricated by laying-up symmetric and vacuum hot rolling. The interfacial transition zone contains decarburized layer， interface and carburized layer， which is attributed to the diffusion of alloy element at the interface under the high pressure and temperature condition. The bending test reveals a prefect interface presented in the clad plate， without obvious delamination crack. The stainless steel clad pipe with excellent welded joint can be obtained by elbow and welding. There are no macroscopic and microscopic defects in the weld zone， fusion zone and heat affected zone. The heat affect zone of stainless steel layer is comprised of coarse grain， whereas the heat affect zone of carbon steel layer contains coarse grain area， completely recrystallized zone and partial recrystallized zone. With the increase of distance between weld zone and fusion zone， the small plane grain changes into a cellular crystal grain， and finally into a dendrite in the stainless steel weld zone.
Key words： stainless steel clad pipe； interface microstructure； delamination crack； weld microstructure
0 前言
随着经济的发展和社会的进步，核电设备、石油化工和海水淡化领域都亟需含Cr，Ni等合金元素的不锈钢制品。然而为了降低成本、节约资源和保证服役性能，国内外经常利用不锈钢复合板来代替昂贵的不锈钢材料。不锈钢复合板是通过特定方式将不锈钢和碳钢结合在一起，可充分发挥不锈钢的耐蚀、耐磨、耐高温、抗磁等特点和碳钢良好的焊接性、成型性、拉延性和导热性的优点。目前不锈钢复合板的制备方法主要集中于爆炸焊接方法和真空热轧法，其中真空热轧法是在温度和压力的同时作用下，令不锈钢板与碳钢板之间的界面在接近真空的状态下发生微观的塑性流变后相互紧密接触，从而达到完全的冶金结合。与爆炸焊接方法相比，具有无噪声、生产效率高、过程可控、对环境影响小、可大面积规模化生产复合薄板等优势，已成为世界上普遍采用的制备工艺[1-4]。
现有不锈钢复合管制备技术中，多采用爆燃加衬制备技术，即利用爆炸焊接、热膨胀焊接、热扩散焊接或热变形法，将不锈钢管和碳钢管之间以机械结合或半冶金结合方式形成的弱界面状态，这在后续的矫直、装配、切割、加工成型、焊接和服役过程中极易发生脱层裂纹，极大的影响了结构承载能力和耐腐蚀性能。同r在管与管的连接过程中，不可避免的要对覆层和基层界面进行封焊，这样又增加了封焊、过渡焊、覆盖焊等多项焊接工序[5-7]。然而利用真空热轧后的不锈钢复合板，呈现冶金和扩散结合方式的强界面状态，可以承受多种应力状态和加工方式而不发生脱层破坏，有效的提高了不锈钢复合管的成品率[8]。文中利用真空热轧制备的不锈钢复合板，通过弯曲、焊接成型工艺获得不锈钢复合管，分析不锈钢复合板界面结合状态对弯曲变形的影响，并研究不锈钢复合管接头组织形成机理。
1 试验过程
1.1 材料制备
主要包括不锈钢复合板的真空热轧制备和不锈钢复合管的焊接成型两部分。首先采用对称方式对304不锈钢和Q235碳钢进行组坯，四周焊接并进行抽真空至0.01 Pa后进行密封。将已抽完真空的坯料加热至1 100 ℃后保温2 h，然后进行热轧试验。轧制速度为1 m/s，总压下率约为90%，轧制道次为8道次，后进行矫直，获得覆层厚度为1 mm，总厚度为6 mm的304不锈钢复合板。然后对不锈钢复合板进行卷制、弯管、焊接、矫直过程，如图1所示。获得不锈钢复合管，对不锈钢复合管进行着色探伤，未发现有焊接缺陷存在。其中覆层和基层都采用A302不锈钢焊条进行焊接。焊前将A302焊条烘干，烘干温度为200 ℃，选用的焊接参数为焊条直径4 mm、焊接电流140 A、电弧电压20 V、焊接速度25 cm/min。
x
1.2 分析测试
利用等离子切割不锈钢复合管，以获取焊缝部位，显微组织观察利用蔡司金相显微镜和场发射扫描电镜 JSM-7100F，弯曲试验采用日本岛津生产的精密电子万能试验机（AGS-50kNX），对不锈钢复合板分别进行内弯和外弯180°，以研究不锈钢复合板在弯管过程中界面的完好性。
2 试验结果
2.1 不锈钢复合板组织
真空热轧后的不锈钢复合板组织界面特征如图2所示。图2a所示为宏观照片，可以看到界面比较平直，界面处有明显的过渡区存在，碳钢区主要由铁素体和珠光体组成，其中珠光体沿轧制方向呈带状分布（图2b），界面处由于碳元素和铬元素的相互扩散，生成了脱碳层和渗碳层两个过渡区，如图2c所示。界面处仍有少量微观孔洞存在，这是由于高温扩散不完全所致。不锈钢层有大量的轧制亮带存在，谢广明等人[9]发现：通过热处理可降低轧制亮带的密度。此外，渗碳区由大量清晰的等轴晶粒存在，微观照片如图2d所示，晶界处存在大量不连续的纳米Cr23C6颗粒存在，并发现周围存在微观孔洞，这是由于碳化物与基体组织热膨胀系数和弹性模量的差别所致。
2.2 不锈钢复合板弯曲行为
不锈钢复合板易于在弯管过程中以发生脱层断裂，因此需要研究不锈钢复合板在弯曲过程中界面的完好性，图3为不锈钢复合板承受180°内弯和外弯测试后的照片。其位移-载荷曲线如图3b所示。无论是不锈钢受压，还是碳钢受压，界面处都未发生脱层现象（图3a，3c，3d），因此，利用真空热轧法制备的不锈钢复合板获得的界面结合强度较高，可满足后续的矫直、装配、切割、加工成型、焊接和服役要求。
2.2 不锈钢复合管焊头组织
图4为不锈钢复合管的焊接接头显微组织照片。从宏观数码照片观察到焊缝组织优良，无宏观焊接缺陷存在。分别对各部位进行放大观察发现，共有6种不同显微组织。其中焊缝组织主要由柱状晶存在，如图4d所示，碳钢基层的热影响区主要包括魏氏体组织，如图4f所示。对图4各部位分别放大观察，如图5所示。
图5a所示的为远离焊缝的热影响区部位，可以观察到碳钢层存在少量的不完全重结晶区，组织特征为铁素体相大小不一，然而珠光体较为细小。该位置峰值温度介于750～900 ℃，有部分碳钢经历两次相变重结晶，因而生成细小的铁素体和珠光体。而另一部分始终保持初始状态。同时发现，不锈钢层热影响区只出现粗大的奥氏体晶粒，如图5b所示，这是因为不锈钢组织在结晶前后都为奥氏体相，形态保持规则的正六角形。图5c为离焊缝较近的碳钢层热影响区，发现珠光体和铁素体的形貌呈梯度变化，随着离焊缝距离的减小，碳钢组织由不完全重结晶区过渡为完全重结晶区。重结晶区的峰值温度在900～1 100 ℃之间，由大量的细小且均匀的铁素体和奥氏体晶粒所组成，此时碳钢加热过程中完全经历了转变为奥氏体的相变反应，同时在冷却时又经历了奥氏体到铁素体和珠光体的重结晶过程，两次重结晶的作用令该区晶粒得到显著的细化并均匀化。随着离焊缝组织距离的进一步减小，碳钢热影响区则逐渐转变为粗晶区，峰值温度大于处于1 100～1 490℃之间，这是由于低碳钢处于过热状态，难熔的碳化物和氮化物都熔入奥氏体内部，造成奥氏体晶粒发生严重的长大，冷却后会生成粗大的铁素体和珠光体组织。甚至会出现魏氏体组织，如图5d所示。
焊条类型为不锈钢A302，因此其焊缝组织全部为奥氏体组织。在焊缝与热影响区之间有明显的熔合线，如图5e所示，呈平面结晶状态出现。这是由于固液两相界面前方温度梯度过大，无法存在成分过冷区，一旦出现向前生长的晶芽，定会被周围较热的液态金属所熔化，因此只能以平面形式的结晶方式向前生长。焊缝前沿主要由胞状晶粒组成，这是因为尽管固液界面前方的温度梯度较大，然而液相温度和结晶温度之间必有一定面积的相交区，这样就形成了较小的成分过冷区。这时平面结晶过程会呈现不稳定的状态，固液前沿会生成许多平行的束状芽胞，并向界面前方生长，则成为相互平行的胞状亚晶，则横截面为典型的六边形。随着离熔合线距离的增加，不锈钢焊缝则主要由树枝晶所组成，这时因为固液前方的温度梯度变得较小，液相温度与结晶温度相交的距离也较大，造成大范围的成分过冷区间，这样在固液界面前沿会产生大量的芽胞，并较大速度的向前推进，除了产生一个细长的主枝之外，还会向周围生成很多二次或三次横枝，这些晶枝不断长大，直至接触为止，形成了较为典型的树枝晶。图5f为两道焊缝接触的地方，也呈现出明显的熔合线，同时焊缝组织都出现平面晶、胞状晶和树枝晶形貌[10]。
3 讨论
3.1 不锈钢复合板界面过渡区和界面反应物
不锈钢在热轧过程过程，在温度和压力的同时作用下，令不锈钢板与碳钢板之间的界面通过元素扩散达到完全的冶金结合。在此过程中，不锈钢覆层中的Cr， Ni等合金元素扩散至碳基层，而碳钢中的C元素会扩散至不锈钢覆层。因此界面处形成了明显的过渡层，其中碳钢基层中由于C元素的减小，造成脱碳层的产生，该部位珠光体全部消耗殆尽，只剩有铁素体晶粒。而不锈钢一侧由于C元素的扩散而产生渗碳层，该处晶粒腐蚀的特别明显，这是由于晶界处产生大量的Cr23C6，造成严重的晶界腐蚀。该区域有可能造成沿晶断裂，会对不锈钢复合板的抗微观损伤能力有所影响。而界面处有可能因为Mn， Si元素的择优氧化，生成SiMnO三元化合物[11]。
3.2 不P钢复合管焊接接头组织
不锈钢复合管经过着色探伤研究发现，焊接接头较为优良，无宏观裂纹存在，通过对不锈钢复合管焊接接头组织的分析和研究，焊缝组织、熔合区和热影响区无微观缺陷存在，能满足不锈钢复合管的服役需求。
4 结论
（1）通过真空热轧成功制备了不锈钢复合板，其界面过渡区主要包括脱碳层、界面和渗碳层，通过弯曲试验发现不锈钢复合板无脱层现象，界面结合较为优良。
（2）通过弯管、焊接等工艺，成功获得不锈钢复合管，焊缝组织无宏观和微观缺陷存在。
（3）不锈钢层热影响区主要由粗晶奥氏体组成，而碳钢层热影响区包含粗晶魏氏体区、完全重结晶区和不完全重结晶区，焊缝组织包括平面晶、胞状晶和树枝晶。
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【关键词】矿渣微粉；混凝土；粉煤灰；石灰石；废渣综合利用
中图分类号： TU522 文献标识码： A 文章编号：
一．引言
矿渣微粉是指以粒化矿渣为主要原料，可掺加少量石膏，采用适宜的粉磨技术磨制到一定细度的粉体。由于矿渣微粉的生产成本低，并且可以作为高性能混凝土的优质原料，可等量或超量代替高能耗生产的水泥，也适用于大型的商品混凝土搅拌站，同时矿渣微粉还可作为混凝土的改性剂，可以明显改善混凝土的性能，因此利用矿渣微粉具有良好的经济效益和社会效益。
二．矿渣微粉在混凝土的应用
矿渣微粉是高炉矿渣经烘干、粉磨至适当细度的粉体，凭借其优良性能，成为优质的混凝土掺合料和水泥混合材。许多发达国家，兴起了矿渣单独粉磨的生产工艺，并取得了良好的使用效果。近年来，美、英、日、加拿大等国家将掺有矿渣微粉的混凝土普遍用于各类建筑工程，并都有各自的产品标准。西欧掺有矿渣微粉的水泥约占水泥总用量的20％；荷兰矿渣微粉掺量65％~70％的水泥约占水泥总销量的60％，几乎各种混凝土结构都采用此种水泥；英国矿渣微粉每年销售量已达到100多万吨；美国、加拿大现在也将矿渣微粉掺入水泥中应用于各种建筑工程；在日本、新加坡、东南亚地区矿渣微粉普遍应用于商品混凝土和掺入水泥中。
我国于2000年12月颁布实施了《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣微粉》国家标准，2008年对该标准的某些项目进行了进一步的修改与完善。北京、上海等地也相继在一些重大工程中采用了矿渣微粉，取得了良好的效果。矿渣微粉的诸多优良性能为越来越多的混凝土制造商和建筑商所赏识。我国建材工 十五”规划明确指出：大力发展混凝土搅拌站，推广矿渣和粉煤灰的超细粉磨，根据市场需求配制水泥和高性能的混凝土。矿渣微粉的应用正逐渐走向成熟， 并被广泛接受和使用。
三．矿渣微粉的特点
由于矿渣与水泥熟料相比具有玻璃体含量高，易碎难磨的物理特性，和水泥熟料一起粉磨时，其比表面积为300平方米每千克左右，难以磨得更细，影响了其潜在活性的发挥。研究表明矿渣比表面积达350平方米每千克以上时，活性才能得到激发，且比表面积越大，活性越好，甚至可以超过水泥的活性。如果将矿渣进行单独粉磨，由于其比表面积达到400平方米每千克以上，则其活性可以得到充分发挥。
高活性指数的矿渣微粉应用到混凝土可等量替代大量水泥，并且能够提高混凝土的综合性能。矿渣微粉掺入混凝土后，可以降低混凝土集料(沙、石等)热化反应引起的混凝土体积膨胀开裂；矿渣微粉内较多的钙矾石结晶，能降低混凝土的孔隙率，降低氯离子的渗透，形成对钢筋的防腐保护层；降低水泥中的铝酸三钙及可溶性氢氧化钙的含量，减小由于硫酸盐等的侵蚀引起的混凝土膨胀，从而改善混凝土的泵送、坍落度损失等工作性，提高混凝土的后期强度，具有良好的耐久性、耐蚀性和耐磨性。
矿渣微粉的价格较低，具有经济性，适合在集中搅拌的商品混凝土中使用。矿渣微粉与水泥、石子、黄沙搅拌成的混凝士，具有后期强度高、水泥水化热低、耐磨性好、与钢筋粘结力好等优点，特别适用于高层建筑、大坝、机场、大型深基础及水下工程。这种混凝土，与现在水泥厂生产的按水泥国家标准规定的允许掺有20％～ 70％高炉矿渣的矿渣硅酸盐水泥有很大区别
四．矿渣微粉的生产
1.矿渣微粉的技术要求
各钢铁企业的高炉矿渣，其化学成分虽大致相同，但各氧化物的含量并不一致，因此矿渣有碱性、中性、酸性之分，以矿渣中碱性氧化物和酸性氧化物含量的比值M大小来区分：M>I为碱性矿渣；M
2. 矿渣微粉其他成分的掺加
（1）矿渣微粉中掺加粉煤灰
粉煤灰中富含球状玻璃体，在矿渣粉磨的同时掺入一定量的粉煤灰，对粉磨过程能起到“作用”和“助磨作用”，其结果是磨机产量有所提高。另一方面，粉煤灰的活性不及矿渣高，为保证原矿渣微粉活性不降低，粉煤灰掺量则不能过大，应控制在10％以内。在混凝土中掺加粉煤灰，具有节约水泥和细骨料用量；减少用水量；改善混凝土拌和物的和易性；增强混凝土的可泵性；减少混凝土的徐变；减少水化热、热能膨胀性；提高混凝土抗渗能力；增加混凝土的可修饰性等优点。
矿渣与粉煤灰的复掺，可达到两种材料的火山灰效应、形态效应和微集料效应相互叠加，形成“工作性能互补效应”和“强度互补效应”，使混凝土具有良好的抗渗性和可泵性。掺入一定量的粉煤灰，可增大拌和料的流动性，减小泵送阻力，改善由于矿渣微粉的掺入所导致的混凝土粘聚性提高、沁水性增加的趋势，使新拌混凝土得到最佳的流动性和粘聚性。二者复合使用还可以兼顾混凝土早期强度与后期强度：在水泥水化早期，由于粉煤灰的火山灰效应滞后于水泥熟料水化，此时发挥矿渣微粉的火山灰效应，改善浆体和集料的界面结构，增加混凝土早期强度；后期发挥粉煤灰的火山灰效应所带来的孔径细化作用以及未反应的粉煤灰颗粒的“内核作用”，使混凝土后期强度持续得到提高。
（2）矿渣微粉中掺加石灰石
在矿渣中掺入少量的石灰石，不仅增产效果显著，同时能有效地提高矿渣微粉的7d活性。一定量(不超过8％)的石灰石微粉有利于提高混凝土早期水化速度，促进其早期强度的发展；同时对水泥需水量的降低有促进作用。
3. 矿渣微粉的粉磨
矿渣粉磨不仅是使其细度减小的过程，同时也是对矿渣进行机械活化的过程。因为矿渣在粉磨过程中，随其比表面积的增大，晶格键能迅速减少，从而产生晶格位错、缺陷、重结晶，在表面形成易溶于水的非晶态结构，其与水反应能力大大提高 。另一方面，矿渣属于较难磨细的物质，其比表面积越高，磨机台时产量越低，电耗越高。实践证明，矿渣细度达到400~450平方米每千克时，其矿渣微粉的综合性能最为适宜。
五．结束语
水泥工业是消耗能源大而且对环境污染严重的工业。如何在保证、改善、提高混凝土的质量和性能的前提下，减少水泥用量是当前研究的一个重点。在混凝土中掺加矿渣微粉，并通过与一定量的粉煤灰、石灰石进行复合，不但改善矿渣微粉的性能指标，等量取代水泥能配制出性能良好、质量稳定的混凝土，而且这也将是大量工业废渣消纳的大趋势。具有明显的质量效益、经济效益和环境效益，在水泥与混凝土工业中具有巨大的推广意义
参考文献：
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[2] 王亦男 姚远 罗东卫 张雁忠Wang YinanYao yuanLuo DongweiZhang Yanzhong浅谈矿渣微粉的生产工艺及应用[期刊论文] 《水泥工程》 -2011年6期
论文摘要：处于碱性环境（矿物质，无机盐类成分相对多，有机物成分相对少）中的红砖建筑，由于毛细作用，将地表的水分往上吸收，溶解在水中的盐类同时上升，沉积在离地面0.5m-1.5m的范围内，形成一个盐类富集区域，其中的红砖受到物理和化学腐蚀作用，再结合水分结冰膨胀，风化，雨淋等作用，日久会形成一个红砖粉化带，早于其他部位的失效。
1.引言
5.12四川大地震引起了我们对建筑物安全质量的关注，在8.0级地震面前，大部分的建筑物不堪一击，尤其是农村，医疗、交通等条件的落后，导致一旦出现大规模的地震，农村的死伤就会比城市惨重。在中国的农村，建筑物普遍采用红砖，其本身强度就比混凝土结构弱，导致农村的建筑更容易在地震中垮塌，但仅仅是因为红砖不如混凝土就可以导致这一切吗，其实不然，红砖本身的性能并没有发挥到极限也是一个重要的原因，换一种说法就是，少量的红砖拖了整个建筑的后腿，这部分红砖早早失去了它们在整个建筑中应该起到的作用。这篇论文中，我们从物理，化学等方面阐述红砖建筑粉化带的成因，并用实验模拟红砖粉化现象，以验证其成因，最后，找出解决这一现象的办法。
2红砖简介
红砖是以粘土，页岩，煤矸石等为原料，经粉碎，混合捏练后以人工或机械压制成型，经干燥后在900摄氏左右的温度下以氧化焰烧制而成的烧结型建筑砖块。烧结普通砖的外形为直角六面体，其公称尺寸为：长240mm、宽115mm、高53mm。我国传统的青砖制作工艺是在烧成高温阶段后期将全窑封闭从而使窑内供氧不足，砖坯内的铁离子被从呈红色的三价铁还原成青色的低价铁而成青砖。据有关专家的研究，青砖在抗氧化，水化，大气侵蚀等方面性能明显优于红砖，中国古代的“秦砖汉瓦”，能历经上千年仍保存完好可见青砖性能优良。但是因为青砖的烧成工艺复杂，能耗高，产量小，成本高，难以实现自动化和机械化生产，所以轮窑及挤砖机械等大规模工业化制砖设备问世后，红砖得到了突飞猛进的发展，而青砖除个别仿古建筑仍使用外，已基本退出历史的舞台，随着科学技术的发展和人们环保意识的加强，不断有新的各种免烧砖问世，但是专家们认为，迄今为止红砖依然是性能最优良，舒适感最好的建筑墙材。在农村和中小城市，由于其经济性，方便性以及诸如透气性等建筑性能，在今后相当长的时间红砖的地位，其他产品仍难以取代。
3粉化原理
红砖成分主要为硅酸盐，铁的氧化物和有机酸盐和无机酸盐，其中有机酸盐是红砖原料中的有机物经过不完全燃烧和其他物质发生复杂的化学反应生成。有两个原因导致红砖的粉化失效，共同的条件是红砖中要有水分：红砖中有很多弱酸盐，可以析出，而有机酸盐呈弱酸性，容易与发生反应，导致红砖本身结构成分发生变化，砖体体积发生变化，从而崩碎粉化，这属于化学腐蚀；溶解在水分中的部分可以结晶的盐类，如，等，在水分充足的时候，完全以离子的形式存在于溶液中，当水分从红砖体表蒸发，这些盐类先生成结晶水合物，如，，，，结晶的过程中，体积会膨胀，将红砖破坏，这属于物理腐蚀，其效果比化学腐蚀更为严重。这就是红砖容易被碱性物质腐蚀的原因。讲到这里我们就明白了为什么制造红砖用的泥土要在露天堆放很久了。红砖原料粘土堆在露天，经由日晒、雨淋，经过长久的时间才能使用，因为粘土中含有水溶性的碱、盐类或有机物及杂物等，这些成分在红砖的制造过程和使用过程中所发生的化学反应，不利用红砖的寿命，因此粘土最好经由日晒、雨淋。雨水可溶解粘土中之碱、盐类，日晒可风化、分解有机物及其他杂物，经长期之作用才可以供制造红砖之用。但是由于红砖制造周期短，生产粗放，量大占地多，故堆放过程只有几个月到几年的时间，相对于一些极品陶瓷的原料需要堆放几十年的时间来说，前者只是很短的时间，所以能起到一定程度上的作用，并不能解决红砖的弱酸怕碱特点，换一种说法就是，原料堆放过的红砖，只是比原料没有堆放过的红砖，质量好些而已。
4粉化带现象
这时候有人就说了，红砖容易粉化失效的原因都弄明白了，大不了在使用过程中注意就是了，给所有的红砖加上防护措施。这样认为的话，难免有些鲁莽，要想延长红砖的使用寿命，不仅要明白红砖本身的性能和缺陷，还要熟悉红砖的具体使用情况，否则，会造成浪费，因为并非给所有的红砖加上防护措施，才有最大的经济价值。
我们不妨在农村做一个观察，不难发现，年久的红砖建筑，确实出现了红砖粉化现象，以碱性土壤为地基的红砖建筑发生粉化现象相对更早更严重。而且，细心观察会发现一个有趣的现象，红砖粉化带既不位于环境最为复杂的地表，也不位于接受日光暴晒，风吹雨打最为严重的房檐附近，而是位于距离地表0.5m-1.5m的范围内（如图1）。任何一个整体的失效，取决于关键部分的最先失效。在红砖建筑其他部位，甚至木质房梁，檩条等尚且完好的情况下，粉化带的失效严重缩短了整个建筑的使用寿命，造成了建筑材料的浪费，甚至在某些特定条件下，红砖粉化带过早形成且粉化严重，极易在还未引起人们注意的时候引发事故，造成人员伤亡。所以说，粉化带的红砖，要给与特别处理，而其他部位的红砖若要同等待遇的话，显然会造成不必要的浪费。因此研究红砖粉化失效现象，对合理利用建筑材料，提升建筑质量，以及保障人民生命财产安全，有着十分重要的意义。
接下来解释一下，为什么粉化带处于一个距离地表0.5m-1.5m左右的范围内以及其具体的粉化过程。
假如一个红砖建筑是空中楼阁，因为雨水的冲刷作用，其体内的可以导致粉化的成分只会越来越少，并不会出现明显的粉化带，红砖普遍有较长的使用寿命。出现粉化带很关键的一点就是，红砖建筑建在了地面上。因为红砖的毛细作用，水分沿着红砖的气孔上升，一直达到毛管力（一种牵引水分在毛细管道内上升的力）与水分本身重力平衡的高度，即毛细上升高度。我们可以通过一些学者研究的成果粗略计算下这个高度。
4.1计算法
H＝2σcosθ/rρg
式中：r——毛管半径，m。
ρ----液体的密度，kg/m
g-----重力加速度m/s
σ----液体的表面张力牛顿/m
θ――为弯月面与毛管之间的夹角
当毛管完全湿润时，θ=0o,常温下σ=72.8×10－牛顿/m,ρ＝1，g=9.8m/s
则H＝15×10-/r(m)
其中，H为毛细上升高度，r为毛细管道半径，参考粘土颗粒大小为0.5mm-0.005mm,取红砖毛细管道直径0.05mm，即半径r=0.025mm，计算得H=0.6m。
4.2实验法
这两种方法的计算成果，大体符合0.5m-2.0m的范围，当然，由于红砖实际微小结构的复杂性，红砖建筑周围环境的复杂性，以及水分的蒸发等原因，现有的计算理论部足以得出一个精确的高度。
通过毛细作用到达粉化带的水分，有两个作用，一是溶解了各种可溶性的盐类，产生了各种离子，发生化学反应，加快化学腐蚀，二是这些水分中本身就有各种可溶性盐类，其中不乏能发生结晶反应的盐类，这些外来的盐类和红砖砖体本身含有（相对少量）盐类，被因为水分在红砖体表的蒸发形成的微小水流运至表面，随着水分的减少，先发生结晶反应，结晶水合物膨胀，使红砖体表粉化，此时物理腐蚀完毕。水分继续蒸发，结晶水和盐类分离，即风化，当结晶水也风化完毕的时候，红砖墙体上会留下一层白色的粉末，俗称“泛碱”，单纯的“泛碱”过程对红砖没有腐蚀作用。当然，在粉化失效的过程中，水分结冰膨胀，风吹，雨淋等作用，会起到加速红砖粉化的效果。
5.实验模拟
下面通过一个简单的实验来模拟一下红砖的粉化过程：
1.取一干净的矿泉水瓶A，按照一勺碱面兑一碗水的比例，配置溶液，然后倒入矿泉水瓶，溶液深度约为2cm。取两块红砖碎块，体积约为1cm，洗净，放入矿泉水瓶中，拧上盖子，密封，然后使碎块完全浸湿。此时溶液呈清澈状（如图2）。取一干净的矿泉水瓶B，然后倒入纯净水，深度约为2cm。取两块红砖碎块，体积约为1cm，洗净，放入矿泉水瓶中，拧上盖子，密封，然后使碎块完全浸湿。此时溶液呈清澈状。
2将矿泉水瓶A和B平放，盖子一端稍微向下倾斜，使底部的碎块完全与溶液分离，置于阳光下，从8：10维持至20：00，这样做的作用是促进结晶膨胀。将矿泉水瓶A和B正放，使碎块完全浸湿，置于冰箱中，温度为零下10摄氏度，从20：10维持至8：00，这样做的作用是通过结冰膨胀使效果更明显，迅速。观察。
3.重复第2步骤，维持20天。如图3所示，从左到右分别为第5天和第15天的情况。
4.对比矿泉水瓶A和B，得出观察结论。如图4所示，为第20天的情况。（其中左边为矿泉水瓶A，右边为矿泉水瓶B）
结果很明显，矿泉水瓶A中红砖碎块的粉化情况比矿泉水瓶B中红砖碎块的粉化情况严重。这说明了化学腐蚀和物理腐蚀导致红砖粉化的结论，是正确的。当然，粉化现象并不是在浸没的时候发生的，让碎块浸没在溶液中拍照，是为了让红砖粉末悬浮在溶液中，能更清楚的看到两者粉化程度的对比。
6.总结及防护措施
明白了红砖粉化现象的原理，要防止这一现象的发生，关键是阻止毛细作用和结晶膨胀，可以从材料和建筑结构下手。广大的农民群众和土木工程师，在实践生产的过程中，总结出了几套比较有效的防护措施。
1.粉化带以及以下的墙体，使用抗粉化性能好的建材，如石材。石材，本身也具有孔隙，因此也会发生毛细现象，但是其抗粉化性能比红砖强很多，因此，尽管一系列的腐蚀作用也会发生，但是粉化现象比红砖墙体轻很多。这一措施没有彻底解决该问题的原因在于石材等的成本比红砖高很多，而且石材不能就地取材，尤其影响了其在平原地区的应用。
2.利用水泥，石灰等建材，做红砖墙体的墙裙，高度至少覆盖粉化带，这一措施的优点是可以避免风吹雨淋对红砖墙体的冲击，减缓风化作用，进而减缓粉化作用，缺点是不能避免粉化现象，只不过看不到罢了，日积月累，红砖粉末在夹层中积累，导致红砖墙体和墙裙之间断开粘结，墙裙脱落，这个时候观察红砖墙体，可以发现仍然会有粉化带存在，粉化带的失效依然早于墙体的其他部分。
3.地基注浆法。地基注浆是用液压，气压或者或者电化学原理，通过注浆管把浆液（如净水泥浆）均匀的注入土层中，填充，渗透和挤密土层，驱走土颗粒间的水分和气体，硬化后将土颗粒粘结成一个强度大，压缩性低，抗渗透性高和稳定性良好的整体。这种方法可以在很大程度上阻止毛细现象的发生，还可以使地基得到加固，防止沉降。但是对技术和设备要求较高，成本也较高，目前在农村没有推广开。
4.红砖建筑物开始建造的时候，在墙体与地表之间，铺一层防水材料，如塑料薄膜，油毡等，可以再一定程度上隔绝水分，但是由于防水材料不可能恰好位于地表与墙体的交界处，因此日久仍会有毛细现象，继而引发粉化现象。
由此可见，迄今为止并没有任何一种完全有效的防护措施被广泛应用，因此，对成本低，易操作，可以普遍采用并且切实有效的红砖建筑防粉化措施的探索，仍旧任重而道远。新晨：
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晶体是原子、离子或分子按照一定的周期性，在结晶过程中，在空间排列形成具有一定规则的几何外形的固体。晶体有三个特征：
(1)晶体有整齐规则的几何外形；
(2)晶体有固定的熔点，在熔化过程中，温度始终保持不变；
(3)晶体有各向异性的特点。
一、晶体简介
固体可分为晶体、非晶体和准晶体。晶体在物理性质上各向异性，具有固定的熔点与相变潜热，天然晶体具有规则的几何外形。晶体中的原子是规则的周期性排列的。大多数固体都是晶体。早期固体物理学以晶体为研究对象建立了本学科的概念、方法和系统理论。
很早，人们就在使用晶体的同时对晶体进行观察和研究，19世纪就总结出了一些关于晶体的重要经验规律，例如关于晶体热容量的杜隆―珀替定律，关于金属热导与电导的关系的魏德曼―弗兰兹定律等。17―19世纪人们通过对天然晶体规则几何外形的大量观测，推测到了晶体的组成粒子是周期性规则排列的，建立了晶体结构的空间点阵学说和点群、空间群理论。
二、晶体生长的基本过程
如果把晶体生长全过程进行分解的话，它至少应该包括以下几个基本过程：溶质的溶解，晶体生长基元的形成，晶体生长基元在生长介质中的输运，晶体生长基元在晶体表面上的运动与结合以及晶体生长界面的推移，从而导致晶体生长。因此，从宏观角度看：晶体生长过程是晶体―环境相(蒸气、溶液、熔体)界面向环境相中不断推移的过程，也就是由包含组成晶体单元的母相从低秩序相向高度有序晶相的转变。从微观角度来看，晶体生长过程可以看做一个“基元”过程，所谓“基元”是指结晶过程中最基本的结构单元，从广义上说，“基元”可以是原子、分子、也可以是具有一定几何构型的原子(分子)聚集体 。所谓的“基元”过程包括以下主要步骤 ：
1.基元的形成：在一定的生长条件下，环境相中物质相互作用，动态地形成不同结构形式的基元，这些基元不停地运动并相互转化，随时产生或消失。
2.基元在生长界面的吸附：由于对流，热力学无规则运动或原子间吸引力，基元运动到界面上并被吸附。
3.基元在界面的运动：基元由于热力学的驱动，在界面上迁移运动。
4.基元在界面上结晶或脱附：在界面上依附的基元，经过一定的运动，可能在界面某一适当的位置结晶并长入固相，或者脱附而重新回到环境相中。
三、晶体生长理论
形成晶体的母相可以是气相、液相或固相；母相可以是单一组元的纯材料，也可以是包含其他组元的溶液或化合物。生长过程可以在自然界中实现，如冰雪的结晶和矿石的形成；也可以在人工控制的条件下实现，如各种技术单晶体的培育和化学工业中的结晶。
晶体生长的热力学理论：J・W・吉布斯于1878年发表的著名论文《论复相物质的平衡》奠定了热力学理论的基础。他分析了在流体中形成新相的条件，指出虽然体自由能的减少有利新相的形成，但表面能却阻碍了它。只有通过热涨落来克服形成临界尺寸晶核所需的势垒，才能实现晶体的成核。到20世纪20年代M・福耳默等人发展了经典的成核理论，并指出了器壁或杂质颗粒对核的促进作用（非均匀成核）。一旦晶核已经形成（或预先制备了一块籽晶），接下去的就是晶体继续长大这一问题。吉布斯考虑到晶体的表面能系数是各向异性的，在平衡态自由能极小的条件就归结为表面能的极小，于是从表面能的极图即可导出晶体的平衡形态。晶体平衡形态理论曾被P・居里等人用来解释生长着的晶体所呈现的多面体外形。但是晶体生长是在偏离平衡条件下进行的，表面能对于晶体外形的控制作用限于微米尺寸以下的晶体。一旦晶体尺寸较大时，表面能直接控制外形的能力就丧失了，起决定性作用的是各晶面生长速率的各向异性。这样，晶面生长动力学的问题就被突出了。
晶体生长的动力学理论：晶面生长的动力学指的是偏离平衡的驱动力（过冷或过饱和）与晶面生长的速率的关系，它是和晶体表面的微观形貌息息相关的。从20世纪20年代就开始了这方面的研究。晶面的光滑（原子尺度而言）与否对生长动力学起了关键性的作用。在粗糙的晶面上，几乎处处可以填充原子成为生长场所，从而导出了快速的线性生长律。至于偏离低指数面的邻位面，W・科塞耳与F・斯特兰斯基提出了晶面台阶―扭折模型，晶面上台阶的扭折处为生长的场所。由此可以导出相应的生长率。表面的光滑与否是和晶体结构、材料特征、晶面取向以及温度等因素有关。P・哈特曼提出的周期键理论在于根据晶面中周期性键链数来确定其光滑的程度。更属物理的理论则是建立在晶面的统计力学基础上。K・A・杰克孙的理论阐明相变熵与表面光滑性的关系；伯顿与卡布雷拉的理论指出在一定的临界温度，表面可能发生光滑―粗糙转变。近年来对这些问题有更加深入的理论探讨，而且，晶面的计算机模拟直观地再现了过去的理论设想，并且推广到非平衡的状态。
四、晶体生长理论的发展
论文关键词：思想 设计载体 文化精髓
论文摘要：艺术成果是思想与实践交融时呈现出的一种结晶，这个结晶是理论与实践的载体。为了丰富结晶的含金量，作为设计者必须具备丰富的设计思想及扎实的实践能后才能完善其成果。
在当今艺术设计领域内，我们从艺术角度来谈艺术设计，它却是一个广博的问题。而对于高等院校学设计的学员来说，他们不但需要理论，更需要实践，只有当理论与实践相融时才能得出真正的学习成果，而这个成果正是理论与实践的载体。
下面，我们就从以下几个方面来论艺术成果是在什么状态下成为理论与实践载体过程的。
一、具备设计思想
设计思想主要来源于学员本身的学习态度及超乎寻常的联想能力及实践能力。同时，作为设计者更应具备关怀自己与社会的密度性。
对于高等院校的艺术设计专业，学员在短暂的三四年学习时间内，想真正掌握好设计知识，仅凭在课堂上所学到的知识量来恒定自己有多么高深的设计水平，是值得估量的。更不用说学员跨出校门后就能立即成为社会中设计人士公认的优秀的设计工作者，这更是一件值得思量的问题。
作为设计学员要想在高等院校里学到更多，懂得更多，就必须做到：“学会自我管理”。只有严格的自我管理，才能获得较为理性化的学习方法，而严格的自我管理也是建立在有学习目标的基础之上，而不是建立在盲目地学习基础上来为学习而学习。
一位想持久地从事设计行业的学员，在三年的学习时间内就会主动去博阅大量的文化书籍，来服务于自己的设计创作。在学习的历程中，学员就会博阅到来自不同国度的书籍，如果长期地、有目的地博阅会得到不同文化精髓的熏陶，在不同文化这种元素的熏陶中就会不经意地产生新的灵感源泉。作为学员，还得时常保持着像学员一样的真正心态，为设计者方向而不懈努力。把课堂知识、书本知识、社会知识相结合地融汇于设计创作之中，这样的一种学习方式也在于加强理论与实践的紧密衔接性。为了学到更多与设计相关的知识，学员还得相信自己所付出的，它有一天会植根于成功者不可缺少的坚实基础，并以这种自信的学习信念，是成为设计者不可少的一个过程。
二、设计思想的取舍
想成为一名优秀的设计工作者，有了广博的设计理念之后，还得学会取舍这些理念。只有经过精心锤炼与设计主题相符合的设计思想，最终设计出来的设计作品，才是最耐人寻味的佳作。
在设计之路上，如果把设计者的思想比喻成大海，那么在设计者心中真正成型的设计思想，是千锤百炼后凝结成的一种混合元素。这种混合元素需要像棒棒糖一样具有足够的诱惑力，才能够引起更多人的关注，否则也是玩物中的无稽之谈而已。一切设计成果都需要对某一部分人产生诱惑力才能算成功，如果一个作品能让世界人民都喜欢，那么，这件作品无疑就是最成功的佳作之一。
设计思想是一个设计者的命脉，中枢神经，它不允许短路，但会疲惫。所以，从事设计的工作者在某些时候需要静心，静心能修复疲惫，有时候还能使设计者的灵感如洪水一样滔滔不绝，而真正所需的东西就也会在其中呈现，而这时就需要设计者捕捉与提炼，这也是设计感性与理性后果决的关键环节。作为一个丈量度的持杆者，他必须有着与设计主题相关的大量信息，才会作出果决的答案。反之，就难以下定论。当然，每位设计者首先必须对自己充满信心，及其对该项设计具有强烈的占有欲，也只有这样设计出来的作品才属于正果。所以，我们不但要学会设计，更应该学会在像大海一样的思潮中果决答案，这就是设计者及决策者融为一身的思想展现。 三、展现设计思想
作为一名优秀的设计者，他所有的设计思想元素都会通过一种形式或多种方式体现出来，那就是设计作品，无论作品的好与坏，都能体现出设计者的思想涵养。
正如在学校，一个班级有上十号学员，当这些学员集中在统一的设计公司，使用着同样的工具及材料，他们最终完成的作品都会千奇百怪。出现这样的结果对于设计者来说是不足为怪的，这也正是思想涵养不同的最终展现，而这些思想得以体现都是通过实践后所得的结果。所以，设计者思想最终得以展现的机会绝大多数流露于设计作品之中。
作为设计者，一生有着无穷的创新灵感，在今天这样一个信息科研飞速发展的时代里，属于自己所有创新的成果都是无法一一得以展现。因为，实现远远大于展现的机会。所以，作为设计者为了有更多展现自己设计作品的机会，就需要长期保持着具有积极挑战性的活跃思维灵感。也许，只有这样才能有机会去展现属于自己所实现的设计作品。展现作品是为了更多地展现自己的价值及地位，少数者处于自我娱乐状态，这种状态潜在地说，是一种专一奉献精神，也是自我引领设计的最佳方式之一。多数设计者是处于生计在无限奉献，为此来达到某一种目的。
四、设计思想的价值体现
对于设计者来说，设计者的思想价值在多数情况下都是经过介质进行转换后产生的价值。这大概就是市场经济，思想化价值体现的载体，这也显然是商品价值包容着思想价值的一种表现方式。如何把最具有灵感性的设计思想赋予给商品，这就在于设计者在实践中对该项产品掌握的熟练程度以及创意手法。
当思想需要进行比较乃至展销的时候，设计者设计思想就要作为主导性思想来进行指导，把它付诸某一种可观、可用的物体，这个时候，此类物体便成了一种思想的载体，更是通过实践后所产生的结果，所以，理论与实践相互辩证，最终呈现的就是结果。结果便是理论与实践的载体，更是理论与实践的结晶。
五、设计思想的传播
很多时候，设计思想的传播不单靠简单的语言交流就能得以完成，更多的是靠实物来证明给观众，实物论证是设计传播的主要方式之一。当我们需要传播某种思想的时候，就会把思想转换成实物后在进行传播，实物的传播方式在如今有很多种形式可以起到较好的传播效应。如新闻、网络信息、展览展销等其他形式。
一个时代里，一个时期内，能让某一部分人士的精神及理念源远流长，最后的印证一定是依附于某种产品之上。为此，设计成果便是承载思想与实践永不会褪色的证物。同时也是评判知识与实践能力的唯一标准。
参考文献：
关键词:整芯输送带阻燃方法,研究
1前言
目前,织物整芯输送带成为煤矿井下主要运输工具,它具有重量轻、寿命长、耐磨性好、抗撕裂性好、防腐蚀等特点。但由于织物整芯输送带所用的整体带芯材质多为涤纶和锦纶工业丝以及棉线,因涤纶、锦纶丝和棉线易于燃烧,故织物整芯输送带的阻燃性能很难得到保证,严重威胁煤矿的安全生产。因此,煤矿用织物整芯输送带的阻燃问题越来越引起人们的重视和关注。本文主要探讨煤矿用织物整芯输送带如何实现阻燃的方法,以期指导煤矿用织物整芯阻燃输送带的生产。
2输送带材料的着火燃烧经过、阻燃机理以及解决方法
2.1输送带材料的着火燃烧经过
生产煤矿用织物整芯输送带的主要原料是以聚氯乙烯(PVC)为主的高分子材料,为了达到阻燃的目的,首先必须弄清这些材料的燃烧经过。
生产输送带所用高分子材料的燃烧是一个非常复杂、激烈的氧化反应,其燃烧的过程是在外界热源不断加热下,输送带材料先与空气中的氧发生自由基链式降解反应,产生挥发性可燃物,当达到一定温度和浓度时,就开始燃烧。燃烧一般都经过(1)材料的分解;(2)挥发性燃烧气体的液相扩散;(3)燃烧气体的气相扩散;(4)燃烧气体进行氧化反应;(5)燃烧热进行辐射;(6)在材料内经传热继续进行氧化反应而继续燃烧。
2.2输送带材料的阻燃机理
针对上述生产煤矿用织物整芯输送带所用材料燃烧所经历的过程,输送带材料的阻燃机理,不外乎干扰氧、热和可燃物这三个维持燃烧的基本要素,一般通过以下途径来实现:
1) 阻燃剂产生较重的不燃气体或高沸点液体,覆盖于输送带材料表面,将氧和可燃物的联系阻断。科技论文,研究。
2) 阻燃剂产生大量不燃气体,冲淡燃烧区域的可燃性气体的浓度和氧的浓度。
3) 通过阻燃剂的吸热分解和吸热升华,降低聚合物表面的温度,使之难燃或延缓燃烧过程。
4) 阻燃剂捕捉燃烧链锁反应中的活性自由基,中断链式氧化反应,抑制燃烧。[1]
2.3煤矿用织物整芯输送带的阻燃方法
为使煤矿用整芯输送带达到所需的阻燃性能,确保煤矿井下使用的安全性,选用自身阻燃性能良好的PVC作生产输送带的主要原材料,并且采用一组协同性和相容性很好的阻燃体系组合。科技论文,研究。
2.3.1 煤矿用织物整芯阻燃输送带主要原材料PVC的选择
为了获得良好的物理机械性能以及优良的阻燃性能,以满足煤矿井下安全生产的需要,我们采用PVC作为生产整芯阻燃输送带的主要原材料。PVC不仅具有较好的力学性能,而且还具有良好的阻燃性,因为PVC含氯量高,受热发生分解时,首先脱出氯化氢(HCl)和活性氯原子,活性氯原子又与燃烧反应的活性氢原子结合,而终止一个燃烧链,并生成一个氯化氢分子(HCl),生成的氯化氢气体冲淡燃烧区域的可燃性气体的浓度以及氧的浓度,同时隔离氧气,达到阻碍燃烧的目的。
2.3.2 阻燃体系组合
PVC本身的氧指数是很高的,硬质PVC塑料的氧指数在46以上。但在PVC整芯输送带加工过程中,大量增塑剂的加入使其氧指数大大下降,降低了PVC整芯阻燃输送带的阻燃性能。[2]
1.鉴于上述情况,并兼顾PVC的加工性能,本次煤矿用织物整芯阻燃输送带的阻燃体系组合主要为卤系阻燃剂+含锑阻燃剂+水合硼酸锌+磷酸酯类阻燃增塑剂+氢氧化铝阻燃剂等。科技论文,研究。含卤化合物的阻燃
在高温下含卤阻燃剂分解产生的卤原子(Br或Cl)与PVC聚合物反应生成卤化氢,卤化氢与高活性羧基自由基反应生成水,从而中断链式氧化过程,使燃烧减缓,以至停止。同时生成的水又形成水蒸汽带走大量热量,降低PVC聚合物表面温度,防止火焰的蔓延。[1]其燃烧反应式如下:
含卤阻燃剂 M (M代表Br或Cl)
M + RHR + HM
OH + HMH2O + M
2.三氧化二锑与含卤化合物并用的阻燃
三氧化二锑本身并无阻燃作用,但在卤化物的存在下却显示出很大的协同效应,因其在高温下与卤化物反应生成挥发性的卤化锑和卤氧化锑,卤氧化锑受热后继续反应生成卤化锑,它们的挥发吸收了大量热量;同时产生的卤化锑又是一种比重较大的不可燃气体,它从输送带燃烧物中分解出来后就形成浓密的烟雾紧紧的覆盖在输送带燃烧物表面,隔绝氧气和冲稀可燃气体以达到灭火作用。其反应式如下:
Sb2O3 + 6HM 2SbM3+ 3H2O (M代表Br或Cl)
Sb2O3 + 2HM 2 SbOM +H2O
5SbOM Sb4O5M2 + SbM3
4 Sb4O5M2 5 Sb3O4M + SbM3
3 Sb3O4M 4 Sb2O3 + SbM3 [3]
3.水合硼酸锌与含卤化合物并用的阻燃
水合硼酸锌含有结晶水,它在吸热分解脱水时能够吸取大量热量,抑制输送带燃烧部分及其附近的温度上升;分解出的水蒸汽反过来阻止可燃气体的释放,使输送带在燃烧时产生的热量和表面温度降低。同时硼酸锌又与卤系阻燃剂反应生成不可燃固体卤化硼和卤化锌,残存在输送带燃烧物表面,这两种物质热熔状态下是一种致密的玻璃状熔融物,在输送带燃烧物表面形成一层保护覆盖层,把可燃物质封闭在内部,隔绝氧气,起到良好的阻燃作用。其燃烧反应如下:
2ZnO·3B2O3·3.5H2O + 22RM 2ZnM2+ 6BM3 + 11R2O + 3.5H2O [3]
(M代表Br或Cl)
4.磷化合物和氢氧化铝的阻燃
首先,磷酸酯类阻燃增塑剂的加入,不仅使PVC树脂变得易于加工,制得的输送带成品有良好的物理机械性能,更为重要的是它的阻燃效果相当好。因为磷化合物燃烧生成的聚偏磷酸是一种不易挥发的稳定化合物,在输送带燃烧物表面形成隔离层,隔绝氧和可燃物,并且聚偏磷酸的脱水作用,也促使输送带表面材料炭化形成碳化层,隔断氧和可燃物的联系。燃烧时磷与卤素反应生成的卤化磷具有较大蒸汽密度,它覆盖于火焰表面,起到了隔绝氧气和冲淡可燃物作用,同时产生的卤化氢捕捉活性自由基,中断了链式氧化反应。科技论文,研究。[1]
其次,环保型无机阻燃剂氢氧化铝[Al(OH)3]的加入,在大大降低生产成本的同时,起到了一定的阻燃作用。科技论文,研究。氢氧化铝受热分解时,放出结晶水,吸收大量的热,降低燃烧物表面的温度,从而防止PVC输送带的着火和火焰的蔓延,同时氢氧化铝又能减少烟雾和有毒气体的产生。科技论文,研究。
2.4 阻燃体系组合在煤矿用织物整芯阻燃输送带中的应用试验
煤矿用织物整芯阻燃输送带的阻燃体系组合的配比见表1:
表1 阻燃体系组合配比表
原料名称 EPVC 氯溴化石蜡 三氧化二锑 硼酸锌 TCEP 氢氧化铝
配比 100 25 8 7 10 15
通过实践证明,此阻燃体系组合在燃烧时产生大量不可燃气体和不可燃残余物,在气相上起到了抑制效应和复盖效应,固相上起到了封闭隔离效应,达到了非常理想的阻燃效果,酒精喷灯燃烧试验结果见表2:
试验条件:火焰温度 960±60℃试验燃烧时间30S
表2 酒精喷灯燃烧试验结果
测试值 项 目 标准 试验结果
1 2 3 4 5 6
无覆盖胶层试样 6块纵向试样 单个值 (S) ≤15 0.62 1.45 0.88 0.97 1.5 1.11
平均值(S) ≤5 1.09
6块横向试样 单个值(S) ≤15 1.12 0.96 0.73 1.28 1.63 0.7
平均值(S) ≤5 1.07
一、“矿物材料工程”课程教学改革与实践
1．课程教材建设
矿物材料工程学科主要教学体系包括矿物基本特性、材料研究基础、材料制备与分析测试、材料功能化设计等内容，据此编写了《非金属矿物材料》《非金属矿加工与应用》《超微粉体加工技术与应用》《超细粉碎工程》《粉体表面改性》等系列教材丛书。系列教材的编写主要是结合学科特点，一方面注重矿物材料结构与组成、加工工艺、材料性能与应用性能等材料科学要素内部关系，另一方面融合了矿物学、结晶学、矿物加工学、化学、材料学等多学科理论知识体系，突出矿物材料的功能性与应用特性。教材深入浅出，内容翔实，注重新的技术发展以及基础理论与实际应用融合。由于矿物材料相关产品的加工技术与应用技术不断创新，应用领域的不断拓展，新的国家、行业标准不断更新，相关教材也在不断修订，例如《非金属矿加工与应用》已于2013年完成第三次修订，及时补充了相关内容的新变化与新发展，删除了已不再先进或已淘汰的技术和已废弃的产品标准，这些教材建设工作保证了本学科发展方向的前沿性，从而能够满足日新月异的新时代背景下矿物材料领域专业高级人才培养的需要。
2．课程内容优化改革
在矿物学、矿物加工学等相关理论课程基础上，对本学科的教学内容进行了新的优化改革，删除了重复和陈旧过时的教学内容，建立了以《非金属矿加工与应用》课程为核心，配合《粉体表面改性》《非金属矿物材料》等特色鲜明的专业方向选修课的课程体系，着重培养学生的创新意识与创新能力。《非金属矿加工与应用》课程考虑到矿物材料的加工与应用开发重在其功能性的开发，着重通过课堂教学介绍我国非金属矿加工与应用技术的一些共性规律，并通过联系当前我国非金属矿加工技术的实际生产与技术发展水平，突出介绍非金属矿物材料新工艺、新方法及新产品方面的研究进展，内容上有意将矿物的应用特性、结构与组成特性及功能性相结合，注重新的技术发展。课程内容的设置上，强调不同相关学科之间的融合，脱离枯燥乏味的原理与理论知识，通过更多的实例，尤其是生活中所熟悉的能够激发学生兴趣的例子，达到举一反三，灵活运用课本知识的教学目的。建立以“矿物材料结构与组成－制备与加工－材料性能－工艺原理”为主体的教学体系，不仅提高了课堂教学质量与效率，而且也培养了该学科学生的就业能力。
3．教学方法与手段
课堂教学主要采用启发－讨论式的教学手段，通过单独设课、综合设课或者前沿研究讲座等多种形式，充分使学生融入到课堂教学活动中，并了解学科当前的前沿理论与新技术。充分利用现代化教学手段，开发新的多媒体教学课件，不断提高教学效果与质量。在课堂教学中，通过引入趣味性、互动性强的阅读教材与自学内容，避免传统的灌输式教学，激发学生的求知欲与学习兴趣。对较难理解的教学内容，通过多媒体教学软件和信息资源来辅助教学，增强教学的说服力，加深学生对难点知识的消化与理解。对一些与科研和生产密切相关的教学内容，教师结合自己的科研活动与经验，结合现场记录的录像及收集的图片资料向学生形象地展现，让学生能够充分了解该领域新的研究动态，提高学生的学习兴趣。针对一些矿物新材料的热点研究内容，鼓励学生撰写综述性论文，通过阅读相关文献资料，提出自己的想法，从而培养学生科学研究和探索的主动意识。
4．创新与实践教学环节建设
本学科除了要求学生掌握基本的矿物材料工艺流程及其原理外，培养工程实践能力同样尤为重要。我校近几年通过设立专业性的“科研导论”“科研选题训练”“大学生创新训练项目”等创新教学环节，强化学生对各种矿物材料工艺方法的基本原理、制备工艺及相关设备与材料性能测试方法的理解。通过实验室教学，掌握试验方法、熟悉试验手段，培养学生的科研兴趣，提高专业技术水平。除了常规的生产现场实习实践环节外，通过开设毕业论文结合科研、研究性实验项目，让学生能够从生产实际中去选取自己的毕业课题，锻炼学生的实际工作能力。另外，通过鼓励学生发表学术论文、科技创新与发明，提高学生的创新能力，培养学生科研的思维与能力。
二、结语
本书通过大量实例，针对较大范围内固体聚合物形变和断裂现象，提出了以物理原理为基础的科学解释观点。本书借鉴了探索性实验的结果，并参考了较为相似的非晶态金属和无机化合物的机械响应原理，拓展出先进的理论并建立了精确的模型，这些都为固体聚合物形变和断裂现象提供了更好的基础性解释。这种以物理机理为基础的本构响应模型，在结构响应预测与定制特殊微观结构等方面，都具有广阔的应用前景。此外，本书可以指导模拟聚合物各级形变过程的仿真程序开发。
本书重在描述从20世纪80年代中期至21世纪初作者以及合作者在麻省理工学院（MIT）所进行的大量研究性试验，介绍了大量的实验研究和相关的数值仿真。本书在数值仿真内容中非常重视发展理论模型，这些理论模型涵盖了从单元塑性松弛现象到变形纹理的演化发展，从通道模压流动到大塑性应变等内容，并在各个层次都进行了实验结果与模型预测的详细比较。
本书包括13个章节：1.非聚合玻璃结构；2.固体聚合物结构；3.形变和断裂理论概述；4.小应变弹性响应；5.聚合物线性粘弹性；6.橡胶型弹性；7.非聚合玻璃的非弹；8.玻璃状聚合物的非弹；9.半结晶聚合物的塑性；10.聚合物拉伸塑性流动的形变不稳定性；11.玻璃状均聚物和杂聚合物的裂纹；12.聚合物的断裂；13.脆性聚合物的韧化。
本书作者Argon是麻省理工学院（MIT）机械工程系的知名教授，世界公认研究工程固体力学的权威，曾经发表过300多篇学术论文和3本专著，是国际上材料科学领域中被最广泛引用的作者之一。Argon还是美国工程院院士、美国物理学会会士、材料科学与工程国际专业协会杰出终身会员，曾经荣获德国材料学会的海恩勋章和亚历山大·冯·洪堡学会的美国资深科学家研究奖。
本书介绍的范围十分广泛，大到工业型装置，小至精密微流体器件，适用于材料专业与机械专业的研究生以及相关专业人士。
宁圃奇，博士，副研究员
（中国科学院电工研究所）
Ning Puqi， Associate Professor
（Institute of Electrical Engineering， CAS）
对于而立之年的我来说，决定到海外攻读博士学位需要很大的勇气。在2005年赴澳大利亚攻读博士学位之前，我曾经主持或参与多项国家级、省部级和重要国有大企业的产品设计研发项目，这些设计成果多次入选国家级、部委级和国际性的设计展览，获得设计奖10余项，同时以第一作者身份出版专著和设计作品集2部，和设计作品20余篇。
当我的大学同窗都已经在各自的领域有所成就时，我却需要舍弃国内舒适悠闲的生活环境，中断已经从事多年的稳定工作，带领全家去适应一个陌生的文化，面临一种全新的挑战。这种抉择源于我对设计专业所抱有的富于理想主义色彩的狂热执着。俗话说：有舍既有得。几年留学生涯中所面临的生活的拮据、学业的压力、文化的冲突，在更广阔的层面上丰富了我的人生经历，开拓了我的学术视野，深化了我的理论思考。
由于现代工业设计起源于欧美，国内的设计教育基本上沿用西方原有的体系和观念。在国内接受了严格的西方式的设计教育之后，凭借着潜意识中隐藏的大国文化自尊感，我试图在设计教学和实践中寻找一条秉承本土文化价值的设计方法体系和哲学观念，以真正使设计服务于国人之需求。这也正是我没有前往欧美，而选择澳洲作为博士研究目的国的原因所在。
澳大利亚是在建立容忍互让、兼容并收、文化多样的社会方面最成功的国家之一，土著人的文化传统、不列颠的殖民历史、来自世界各地移民的价值观在这里都得到了保持。在澳大利亚许多城市的闹市区，随处可见的既有源于西方当代思潮的行为艺术表演，也有土著音乐家激情演奏的“迪吉里杜管”(Didgeridoo)。一次，当我在多元文化节上听到两个年轻人利用现代电子乐器与“迪吉里杜管”合奏出独特而美妙的旋律时，我似乎找到了中国本土文化如何在垒球化语境中发扬与传承的途径。
澳洲文化的多元性就像那里的土著艺术家绘画一样色彩斑斓而纯洁，她所包容的既有原生态文化的狂野感性，也有现代文明的逻辑理性；它不同于欧洲大陆自工业革命以来无尚推崇的一元文化价值体系。因此这里的设计与艺术呈现出博大的包容性和多元性。在澳洲，对于自然生态的保护与对于不同文化的尊重形成了独特的哲学价值体系，这恰恰是人类社会可持续发展的基础，同样是设计学科发展的未来方向。在这样的文化与学术环境中进行设计研究赋予我思想深处一个全新的视野和角度，正是由于澳大利亚处于东西方文化的临界点上，其多元化的设计教学与研究体系更有利于我从多样的视角对中国当下和未来的设计创新之路进行审视与探索；有助于探索具有中国文化特点的设计研究、教学、实践体系。
澳洲和煦的阳光下所孕育的闲静与惬意为深邃的学术思辨提供了哲思的语境，她让人的心灵从喧嚣的生活中沉静下来，去探究表象之下的本质和追寻自身文化的根基。在圆满完成学业之际，我不禁又回想起几年来留学澳洲的历历场景：研究工作室里的彻夜苦读，国际会议上的激烈讨论，校园草坪上的羽毛球比赛，黄金海岸边的草地野餐，还有这里独特的橄榄球和板球等体育项目，这些都将永久定格在我人生的记忆中。
在我十几年的求学与职业生涯中，获得过无数的奖项，但在我看来，荣获“国家优秀自费留学生奖学金”是所有这些荣誉当中份量最重的一个。她承载了太多的内涵与荣耀，将会对我今后的职业生涯与人生历程起到至关重要的影响。这个荣誉不仅仅是我个人多年来不懈努力的结晶，是几年来旅澳求学生活所有辛酸与喜悦经历的总结，更体现了国家对于一个普通海外学子所取得成就的充分肯定与莫大鼓励，承载着祖国对于众多留学人员的关爱与嘉勉。
在澳洲生活学习的几年中，因为血脉中的民族文化渊源，我始终努力将自身所学和国家的建设发展紧密地结合。当下，国人正致力于建设创新型社会，其核心就是增强自主创新能力，我所从事的职业和研究工作――工业设计在建设创新型社会的过程中起到至关重要的作用，总理因此批示“要高度重视工业设计”。工业设计的理论与实践方法可以帮助解决重大的社会问题，实现对用户的终极人文关怀，使社会实现可持续发展的目标。但作为一名身处海外的学者，我深刻地认识到，尽管中国在当今全球一体化经济中扮演着“制造业大国”的重要角色，但由于众多国内企业一味地追求短期经济效益，忽视产品的自主设计研发，导致近年来中国制造业所面临的窘境正不断显现：因为中小型加工企业对于工业设计的研究与实践重视不足，中国的出口加工工业在垒球化经济危机中正不断萎缩；由于缺乏自主创新的工业设计研究与实践能力，中国的玩具产业只能根据美国公司的设计进行加工制造，在受制于人的前提下蒙受玩具召回之辱；中国汽车企业三番五次地被世界著名汽车公司就设计知识产权问题，也是源于缺乏自主的工业设计创新能力。作为一名职业设计师、教育者和研究者，这些现状深深触动了我的职业尊严和民族情结。因此，在几年的海外求学生涯中，我频繁地往返于澳洲和中国之间，力图将自身所学与国内企业的设计创新和学院的设计教育有机联系。
在攻读博士学位期间，我出版学术专著2部，编译工业设计教材1部；以第一作者身份在重要的国际学术期刊和国际会议上和作品16篇，并在相关国际会议上担任论文评委和会议组委会委员等职务。博士期间还获得澳大利亚昆士兰科技大学博士生国际会议论文奖学金和国际学术期刊论文写作奖学金。同时获得专利4项，3件设计作品被国家级美术馆永久收藏。另外，作为惟一的工业设计专家，协助国家生物芯片工程研究中心研发设计具有自主知识产权的生命科学仪器产品10余项，帮助该中心建立了完整统一的产品形象，其新产品更具国际竞争力，现已出口到美国、欧盟、澳大利亚和韩国等海外市场。这些产品研发成果获得国家科技进步二等奖、国家重点新产品奖、科技创新奖等。读博士期间，我还参与了北京奥运会公共设施规划设计的部分工作，并协助组织了昆士兰科技大学和国内院校之间的设计研究和教学交流合作项目。
几年的海外求学生涯收获颇丰，不仅拓宽了学术视野，丰富了人生阅历，同时体会到个体价值观念与原驻文化之间割舍不断的血脉情缘，而且收获到祖国对自身努力与成就的肯定与嘉勉。这些都激励着我选择毕业后回国工作，秉承设计报国之理想，希望以自身绵薄之力为中国的设计创新和社会发展作出应有的贡献。
