金属玻璃

2024-07-18

金属玻璃(精选10篇)

金属玻璃 篇1

美国加州理工学院一个科研小组日前开发出一种以钛为基础的“金属玻璃”,这种新型材料重量轻,成本低,能保持极佳的韧性及延展性,可应用于航空航天领域。

这一研究成果发表在新一期美国《国家科学院学报》网络版上。

这个科研小组早前曾在英国《自然》杂志上发表论文,介绍研制“金属玻璃”的一种新方法。当时他们主要以金属锆来进行合成。但以锆为基础的“金属玻璃”密度相对较大,为每立方厘米5.6克至6.4克,应用于航空航天领域仍然不够理想。

研究人员道格拉斯·霍夫曼介绍说,他们尝试以金属钛为基础材料,最终开发出密度更小的“金属玻璃”,其密度控制在每立方厘米4.5克至5克之间。与其他类型“金属玻璃”相比,新型“金属玻璃”的韧性和延展性毫不逊色。

钛比锆的价格低,因此这种新型“金属玻璃”的成本更低。(科技日报)

金属玻璃 篇2

实习报告

在本次实习周,我们无机非金属材料工程工程1020731班进行了工厂实习。主要包括山西新华化工厂、光华玻璃有限责任公司、智海有限责任公司水泥粉磨站。期间,我们主要进行了参观实习,包括对产品生产设备、流水线生产工艺、产品物理与化学检验、产品生产的中央控操作等相关方面的参观。

实习后,我们对无机非金属材料工程有了更深层次、更清晰的认识,也将书本上的知识充分地运用到生产参观实践中去,验证了实践是检验真理的唯一标准的事实,同时也为将来的专业知识的学习和工作奠定了坚实的认知基础。下面,我针对此次实习进行更详细的整理报告,具体如下。

一、新华化工厂

新华化工厂是国家第一个五年计划期间建设的点项目之一,隶属中国兵器工业集团公司,是大型一类军民结合型企业,是我国最大的防化器材生产厂和煤质活性炭生产基地。此外,新华化工厂毗邻我院,与我院有着较好的合作关系,为我院学子提供了良好的生产实习基地,极大地提高了我院莘莘学子的动手能力,也增长了我院学生的眼界和见识。

1、新华化工厂压块活性炭分厂 新华化工厂压块活性炭分厂是全国乃至全亚洲最大的活性炭生产厂,具有多套外国生产设备,其中不乏德国、苏联、英国等国的大型设备。它生产的主要产品有很多种,主要有新华压块活性炭柱状活性炭。我们参观的是柱状活性炭生产车间,但是由于生产和出于对我们安全的考虑,我们只是大致参观了设备,并没有看到具体的操作流程,只是知道一个大概的流程与生产原理。期间,分厂主任给我们讲解了相关的活性炭知识。

我们得知活性炭主要利用孔隙结构进行吸附,根据其孔隙的大小可以分为大孔、小孔和微孔三个等级。影响活性炭吸附的主要因素:①活性炭吸附剂的性质,其表面积越大,吸附能力就越强;② 活性炭是非极性分子,易于吸附非极性或极性很低的吸附质;③活性炭吸附剂颗粒的大小,细孔的构造和分布情况以及表面化学性质等对吸附也有很大的影响。

我们还了解到活性炭对废水的处理也有较好的作用,在污水处理厂中的吸附处理中起到了重要的作用,成为了污水处理物理净化中重要环节。活性炭一般在酸性溶液中比在碱性溶液中有较高的吸附率。PH 值会对吸附质在水中存在的状态及溶解度等产生影响,从而影响吸附效果。此外,接触时间也成为活性炭吸附的一个重要标准。在进行吸附操作时,我们应保证活性炭与吸附质有一定的接触时间,使吸附接近平衡,充分利用吸附能力。

压块活性炭分厂主任告诉我们,活性炭按生产方法可分物理水蒸气法和化学法生产。我们参观时的是使用物理水蒸气法的活性炭生产。此生产过程一般生产分为两个过程。

第一步:炭化。操作人员将原料在 170 至 600 的温度下干燥,对组织进行炭化。

第二步:活化,将第一步已炭化好的物料送入反应炉中,与活化剂和水蒸气反应,完成其活化过程,制成成品。

我们在车间中可以闻到很多刺激性气体,这就是在吸热反应过程中产生的CO 及 H2 组合气体。对此,我认为我们可以充分回收这部分气体,可以做到节能减排和资源的充分利用。

主任还讲到,活性炭产生丰富的孔隙结构及巨大的比表面积,使活性炭具有很强的吸附力。主任生动形象地做了一个小实验,他讲一块活性炭放在舌头上,活性炭直接吸附在上面。我们班级的同学都积极消防,发现果真紧紧地吸附在舌尖上。

离别之时,主任将随手抓起的活性炭给了我们,还叮嘱我们回去可以做一个实验。实验主要是将活性炭放入到啤酒和白酒中,吸附一段时间后,再去品尝吸附后的白酒和啤酒,会发生有什么不同?回到学校后,我开始做这个实验,发现真的与以前的酒不一样了,感觉活性炭的吸附能力真是很好的。

2、PVC 整芯带制造分厂

随后,我们参观了新华化工厂PVC 整芯带制造分厂。这个分厂主要生产的 PVC 整芯带。在场师傅告诉我们,新华厂的PVC 整芯带具有良好的阻燃和抗静电性,适用于井下运输,在山西煤矿中占据一定的地位。

PVC 整芯带具有带体薄、重量轻、表面摩擦大等优点,才外成本也不高,抗腐蚀性也很不错,在井下的环境中具有很好的运输作用。

工厂师父告诉我们整芯带的原始材料是棉和涤纶构成的整体带芯。此种整芯带生产大致流程为:配料→高温混合→塑化和制糊→烘干→塑化→冷却→成品包装。这就是整个PVC 整芯带的生产流程。

在生产中我们看到,整个操作流水线很快捷,整个生产一气呵成。不过,我们感觉到温度还是很高的,站在旁边真的挺热的,站了一会就待不住了,不得不远离生产设备,我们也真的体会到工人在生产的时候的艰辛。

3、塑料分厂 在参观PVC 整芯带制造分厂后,我们就来到了塑料分厂。在塑料分厂中,我们参观了防毒面具包装盒的生产。

我发现,塑料分厂的自动化设备很不错,整个操作很快速,机器的自动化性能很高,流水线一般的工艺,让生产更加高效。

在师傅的详细介绍后,我对塑料的生产有了更新更好的认识。我也看到了工厂操作人员的熟练操作,真是不是一天两天可以练就的,很值得我们学习。我们一直都在学校里,我想我们应该更多地锻炼我们的动手能力。这样才可以做一个真正有用的大学生。

二、光华玻璃有限公司钢化玻璃分工厂

在光华玻璃有限公司钢化玻璃分工厂中,我们认识到了钢化玻璃的加工工艺。

来到车间后,看到的全是一块块玻璃,有的是加工好的,有的是没有来得及加工的,在生产车间中摆放着最主要的生产设备。这台设备主要就是进行玻璃的钢化操作。

钢化玻璃的生产流程主要为:普通玻璃--切割---清洗—加热钢化——冷却---清洗——包装。在钢化加热中,温度维持在670摄氏度左右。薄的玻璃需要高些温度,时间较短,较厚的玻璃需要低些温度600摄氏度的,时间较长的钢化加热。大致时间维持在十几分钟内。在钢化后,随即进行冷却,冷却是在左右运动的状态下完成的,这样更充分地进行降温冷却。冷却后,进行进一步的细加工,最后就可以包装了。

在工厂师傅的讲解下,我们得知钢化玻璃的强度是普通玻璃数倍。如果客户有更精确的要求,例如对钢化玻璃进行形状的加工,那么就必须在普通玻璃的状态下进行,钢化后不可以进行操作,因为内部结构已经改变了。还有就是钢化玻璃使用很安全,其承载能力增大改善了易碎性质,就算是钢化玻璃破坏了,也会呈无锐角的小碎片,不像普通玻璃一样,打碎后会有锋利的棱角,这样钢化玻璃对人体的伤害极大地降低了。

工厂师傅还提到了,钢化玻璃的耐急冷急热性质比普通玻璃很大的提高,对防止热炸裂有明显的效果。当今社会的建筑大潮中,很多建筑物使用了玻璃墙壁,这样在温差变化大的时候,钢化玻璃就会是一种很理想的选择了,为保障高层建筑提供合格材料安全性作保障。此外,工厂师傅还带着我们看了钢化玻璃的清洗过程。

三、智海集团有限公司水泥粉磨站

实习的最后两天,我们来到了智海集团有限公司水泥粉磨站。我们在工厂经理的介绍下得知,智海集团有限公司是一家包含混凝土,桩基工程施工,房地产开发,水泥生产等的大型公司。在这里,我们将在课本上的知识终于拿到了实践当中去了,虽然只是参观实习,不过我感觉还是学到了很多有用的知识。我们得知,水泥粉磨站是是水泥生产中最后一个阶段,也是最简单的工艺流程,就是讲烧制成功的熟料与石膏、粉煤灰、矿渣按比例混合以及粉磨,最后形成水泥。

在智海集团有限公司水泥粉磨站旁边,我们看到太原第二热电厂。从师傅那里得知,水泥的含有粉煤灰,为了减少运输成本,所以在选址上很有讲究的。于是,选择了原来来源地。太原第二热电厂产生的废料——粉煤灰直接运往智海集团有限公司水泥粉磨站,这样大大地节约了运输成本,同时也可以达到双赢,这样废物就有了很好的再次利用,对环境保护有了很大的作用。

水泥的生产,一般可分生料制备、熟料煅烧和水泥制成等三个工序。智海集团有限公司水泥粉磨站完成的主要工艺就是第三个阶段水泥的制成。水泥的研磨制成包括多个环节。比如,将混合材进行研磨烘干,将混合材的水分降低到可使用标。从赵老师那,我们得知烘干有着很巧妙的控制,是一个技术活,如何控制烘干需要经验的积累才能做好。随后将烘干后的混合材用运输带运到混合材库。在混合材

库旁边,也就是钢渣库,我们还看到了另外三个大库,包括石膏哭、粉煤灰库、熟料库。紧接着,就是将四者按照工艺配方的比例进行混合。在混合时,我们看到了科学的分配方式。在分配后原料后,随后进行研磨。研磨的主要设备有辊压机、球磨机。辊压机主要是讲混合物进行粗研磨,而球磨机是进行细研磨,最后制造出成品入库。

我们还参观了水泥的物理检验室和化学检验室。在这里,实验人员进行不同方面的测定来判断水泥的合格与否,测定标准也有很多。我们还来到了智海集团有限公司水泥粉磨站的中心地段——中央控制室。这是操控整个水泥生产的地方,在这里,我们可以清晰地观看到水泥制造环节的各种参数和生产工艺,就好比人的大脑一样操控着躯体一样。在电脑的显示器上,我们可以更直观地观看了整个粉磨站的主要设备,包括辊压机、除尘机、烘干设备、球磨机,库,皮带运输机等。这是一个水泥生产最重要的部分,操作人员第一要心细,才能做好这样的工作,我们看后,也都是想操作一次。

参观后,我们感觉到水泥粉磨站是一个具有绿色效益的产业。水泥粉磨站设备工艺是在矿区建立水泥熟料生产线的基础上,在城市附近建立水泥粉磨站。水泥混合材大部分是城市产生的工业废渣,水泥粉磨站可以极大地消化城市附近的矿渣、粉煤灰、炉渣等工业废渣。这样的企业应该得到政府的大力扶持。

通过此次实习,我们可以将所学的知识充分地运用到实际生产中,我们学到了更多更多,希望这样的实习以后可以更多。

报告人:102073128 郭潇

不可思议的金属玻璃 篇3

在人们的概念里,金属与玻璃是两种无论是外观还是性质都截然不同的材料,所以“金属玻璃”这个名字听上去就有些不可思议。还是让我们先进入金属和玻璃两类材料的内部结构作一番探究吧。

一般来说,现有固体材料可分为晶态和非晶态两大类。金属是典型的晶态材料,它们由许多晶粒组成,在晶粒内部,原子呈规则排列(但在晶粒间结合处的原子则排列无序)。液态金属冷却变成固态金属的过程中有确定的凝固点,达到这一凝固点时,晶体结构便形成了。玻璃则是典型的非晶态材料,内部原子呈无序排列(但在很小的范围内观察,还是有一定的规律性)。玻璃从液态到固态是连续变动的,没有固定的凝固点。

从上面可以看出,非晶态结构是整体上无序,但在很小的尺寸范围内存在着有序性,而晶态结构是整体上有序,但在很小的尺寸范围内也存在着无序性。所以两者之间也有共同特点。而物质在不同条件下,既可形成晶体结构,也可形成非晶体结构。比如,金属液体在高速冷却条件下可以得到非晶态金属;而玻璃经过适当处理,也可形成晶态玻璃。

1960年,美国科学家杜威兹首先发现某些液态贵金属合金(如金硅合金)在冷却速度非常快的情况下,其内部的原子还来不及排好位置,尚处于杂乱无章的状态时,便凝固了,成为非晶态金属(合金)。这些非晶态金属具有类似玻璃的某些结构特征,故称为“金属玻璃”。

金属玻璃不寻常的结构决定了其特性。晶态金属或合金中,原子虽然排列得很整齐,但当晶体内有缺陷时,该金属或合金就容易断裂,好比搭积木一样,抽掉中间一块,一般就会倒塌。而金属玻璃,原子排列杂乱无章,好比不规则形状的石头堆成的高台,挖掉一两块,也无关大局。因此金属玻璃的断裂强度可以比钢大3倍。

金属玻璃由于不存在晶粒边界,排列紧密,因此它的硬度更大,即使遭到外力重击,原子也很容易回复原位,同时还具有很强的抗腐蚀能力。也正是由于没有晶粒的体积限制,金属玻璃很容易被制成纳米级的微型器件。

金属玻璃最令人感兴趣的是它的可塑性。在一定的温度下可以像泥巴一样,“捏”成任意形状,但完全冷却后又变得非常坚硬。虽然从严格意义上来说,金属玻璃并不是液体,但是由于它没有固定的外形,可以像液体那样流动,有时候也称之为“液态金属”。电影《终结者2》中的那个可怕的液态金属机器人,想必还令人记忆犹新。它可以变成任意形状,可以从狭小的缝隙间钻过,正是体现了金属玻璃的神奇之处。

把金属(或合金)在高温下熔融后,通过一个喷嘴喷到高速旋转的光滑钢质辊面上,使其急剧冷却(接近每秒钟100万摄氏度)就有可能变成金属玻璃。因为一般金属单质极难生成非晶态结构,所以已制得的在室温下稳定存在的金属玻璃都是两三种或更多种元素的形成的合金。

一开始,这种金属玻璃大都是很薄的带状材料,应用受到限制。于是,科学家们开始寻找生产“块状金属玻璃”的方法。20世纪90年代初期,杜威兹的学生约翰逊终于研制出一种合金,并创建了液态金属技术公司。这种被命名为Vitreloy的合金中含有锆、钛、铜、镍及铍等金属原子,锻造温度仅在400℃左右,而锻造钢需要达到1000℃的高温,这使得它有可能成为一种理想的制造用材。

2004年,美国橡树岭国家实验室的研究人员研制出新一代金属玻璃,以50%的铁,加上钼、钇、锰、碳、硼、铬和钴等元素。其突破在于,钇的加入使材料形成非晶态能力大大增强,因而合金材料的冷却速度放慢了许多。而且材料的尺寸比过去大,直径达12毫米,从而开拓了金属玻璃的应用前景。

美国研发出新型“金属玻璃” 篇4

这个科研小组早前曾在英国《自然》杂志上发表论文, 介绍研制“金属玻璃”的一种新方法。当时他们主要以金属锆来进行合成。但以锆为基础的“金属玻璃”密度相对较大, 为5.6~6.4g/cm3, 应用于航空航天领域仍然不够理想。

研究人员道格拉斯·霍夫曼介绍说, 他们尝试以金属钛为基础材料, 最终开发出密度更小的“金属玻璃”, 其密度控制在4.5~5g/cm3之间。与其他类型“金属玻璃”相比, 新型“金属玻璃”的韧性和延展性毫不逊色。

金属玻璃 篇5

【关键词】玻璃纤维桩; 铸造金属桩核; 前牙

【中图分类号】R783.3

【文献标识码】B

【文章编号】1004-4949(2014)09-0219-01

在剩余牙体组织较少的情况下,直接使用全冠修复不能获得长期稳定的修复效果,就需要采用桩核冠的修复形式[1]。传统的铸造金属桩具有较好的物理性能和足够的机械强度,但是它具有操作繁杂,等待时间长,复诊次数多,容易腐蚀变色,部分金属有致敏性且根折发生率高等缺点。近年来的研究表明,玻璃纤维桩系统弯曲强度和拉伸强度良好,生物相容性好,抗腐蚀性强和美学性能优越。本文就纤维桩和铸造金属桩在上颌前牙残冠、残根的修复中的临床效果做比较和探讨,具体结果如下。

1资料和方法:

1.1一般资料:选择2010年3月至2012年3月经我院诊治的129例上颌前牙残冠残根为研究对象,其中男60 例,女69 例,年龄14-63岁,平均年龄(29 ±6.35)。根据患者的自主意愿将其分为两组,观察组65颗患牙采用纤维桩修复,对照组64颗患牙采用金属桩修复。纳入标准为:行2周以上完善的根管治疗;上颌前牙残冠残根,牙齿松动Ⅰ度以内;牙周组织健康;X线片检查根管充填完善。两组患者在性别、年龄、牙齿基础状况,患病情况等方面均无显著差别,且P >0.05,具有比较意义。

1.2材料选择:预成玻璃纤维桩(3M公司,美国),专用扩孔钻(DMG公司,德国),玻璃离子水门汀粘结剂(松风CX);树脂粘结剂(3M公司,美国);3M硅橡胶印模材料套装(3M公司,美国);光固化复合树脂(登士柏,美国);铸造金属桩核(委托义齿制品厂制作)。

1.3治疗方法:修修复前完善根管治疗,x线牙片显示根充密合,根尖x线片了解牙根长度、根管弯曲度,牙槽骨吸收≤根长的1/3,根尖无慢性炎症病变,观察1—2周无不良反应后修复。根管预备深度为根长2/3—3/4,呈向根尖部的圆锥形,根尖封闭区≥4mm,根管壁光滑、无倒凹。观察组患者选择相匹配玻璃纤维桩并确定其长度,常规自酸蚀后树脂粘结剂涂布根管内部,光固化机光照10 S,粘结剂粘接玻璃纤维桩至预定长度,去除多余树脂材料后光照固化20~40 S,光固化复合树脂制作树脂核;对照组金属桩试戴调磨合适后,用玻璃离子水泥粘固。按烤瓷全冠要求牙体预备,常规排龈,3M硅橡胶取模,灌注模型,制作全冠并试戴、调牙合、粘固。

1.4统计学方法:应用SPSS 15.0软件进行统计学分析,组间比较采用t检验;计数资料比较采用X2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

1.5判断标准:成功:咀嚼功能良好,自觉无不适,无龈炎,无根尖病变及龈缘着色,无松动脱落,无桩折根折,x线片显示根尖区无阴影。失败:有自觉症状,不能行使正常的咀嚼功能,出现龈炎或龈缘着色,修复体松动或脱落,桩或牙根折断,x线片显示根尖周有炎症,出现其中任何一项均视为失败。

2结果:

修复后2年随访,观察组修复体固位和稳定性良好,牙龈无色素沉着,烤瓷冠边缘密合,牙周情况良好,2颗桩核松动脱落,成功63颗(96.9%);对照组出现牙龈边缘色素沉着3颗,桩核松动脱落3颗,根折1颗,成功57颗(89.1%);组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。

3讨论:

桩核冠修复技术为残根残冠患牙修复并恢复功能的重要手段[2],桩核材料选择为成功的重要因素。铸造金属桩核曾经是临床应用最广泛的桩核系统,其具有机械强度高和价格低廉的优点,但研究发现,铸造金属桩的弹性模量远远大于牙本质的弹性模量,很容易造成牙根劈裂、折断等状况。纤维桩弹性模量与牙本质的弹性模量类似,能更好的分散咬合力,大大减少了牙根劈裂的发生率。铸造金属桩因为其释放金属离子且腐蚀产物易附着,使得牙龈着色,影响美观;而纤维桩的生物相容性好、不易腐蚀、透光度好,更加美观自然。纤维桩值得临床口腔治疗工作的广泛应用推广。

参考文献

[1]刘峰.纤维桩修复技术[M].第1版.北京:人民卫生出版社,2012:1.

航空非金属材料——有机玻璃 篇6

有机玻璃是以聚甲基丙烯酸甲酯合成树脂为基本成分制成的透明塑料, 它是一种热塑性塑料。有机玻璃的特性包括:密度小;有一定的强度, 塑性和韧性较好, 碰撞或受震时不易碎裂;透光性好, 能透过91%-93%日光, 紫外光达73.5%。主要缺点是:硬度小, 易擦毛和划伤;易溶于有机溶剂;导热性小膨胀性大。

二、航空领域应用的有机玻璃

(一) 有机玻璃板

常用有机玻璃板现有三种型号: (1) 由聚甲基丙烯酸甲酯, 加入增塑剂 (邻苯二甲酸二丁酯) 制成。耐热性较低, 韧性好, 它的使用温度通常为-60℃-60℃; (2) 由聚甲基丙烯酸甲酯, 加入耐光剂 (水杨酸苯酯) 制成。加入耐光剂能提高耐老化, 耐紫外线的照射性能。主要特性:耐热性比更高, 比较硬脆。使用温度为-60℃-100℃左右; (3) 由聚甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸共聚物加入防光剂制成。耐热性较高, 强度较高, 更加硬脆, 使用温度-60℃-120℃左右。

(二) 定向有机玻璃

将有机玻璃加热后, 保持一定时间, 有机玻璃软化后作定向拉伸, 使高分子沿受力方向排列成有序状态, 冷却后即得定向有机玻璃, 抗拉强度大, 冲击韧性好, 抗银纹性高, 对缺口敏感性小。是近年来新兴飞机座舱玻璃的主要原料。

(三) 防弹玻璃

防弹玻璃也是用有机玻璃制成的。它是利用子弹从一个粘滞的固体媒介进入另一个固体媒介时, 动能损失最大的原理, 将几层有机玻璃用透明薄膜粘合起来, 为了使防弹玻璃表面有较高的耐磨性, 最外层采用了硅玻璃, 一般用于前风挡迎风面。

三、外界因素对有机玻璃性质的影响

(一) 温度对有机玻璃的影响

温度升高, 有机玻璃软化, 强度、硬度变小, 塑性增大。温度升高还会引起化学变化。温度到160℃以上时, 聚甲基丙烯酸甲酯将开始产生裂解, 分解出低分子物, 使有机玻璃表面鼓泡, 颜色变白, 这种现象称为“发雾”, 会导致透明度大大降低。温度达到300℃以上有机玻璃就完全分解变质。温度降低, 有机玻璃变硬, 塑性减小, 脆性增大, 承受大载荷易裂纹。当温度急剧变化时, 有机玻璃表面层与内层温度相差较大, 表面层与内层的膨胀程度相差更大, 从而将产生应力, 在表面形成银纹。银纹应力集中程度较小, 对有机玻璃的强度和冲击韧性的影响都较小, 但它会使有机玻璃产生折光, 影响透光率, 更重要的是银纹在受力状态下会发展成裂纹。

(二) 日光对有机玻璃的影响

日光能加速有机玻璃的氧化变质。有机玻璃中不可避免地夹杂有化学性质不够稳定的成分。日光中的紫外线, 能够加速有机玻璃内部不稳定成分与空气中的氧化合的过程。有机玻璃与空气中氧化合后, 将变黄、变脆, 影响透明度和机械性质。

(三) 溶剂对于有机玻璃的影响

外场维修工作中使用的许多有机溶剂都能侵蚀有机玻璃。有机玻璃遭受溶剂侵蚀后, 轻者出现“发雾”现象;重者使有机玻璃大量溶解, 会在有机玻璃表层产生银纹。

(四) 应力对有机玻璃的影响

航空有机玻璃上常有以下几种应力。一是成型应力:有机玻璃成型温度低时会产生成型应力。有机玻璃成型温度范围在105℃-150℃之间, 若结束成型时, 有机玻璃表面的温度不低于105℃, 其应力为10-20kg/cm2;若低于105℃成型, 有机玻璃表面产生的残余应力在100kg/cm2。二是加工应力:对有机玻璃进行机加工时, 会产生一定的机加工应力。三是装配应力:装配座舱盖时, 螺钉过紧或旋速不均匀也会产生装配应力。为此需用限力扳手进行装配。

四、有机玻璃的保养与维护

(一) 清洗

若无经过特殊处理或添加耐硬剂, 有机玻璃易磨损、刮伤。对一般灰尘处理, 可用毛掸子或清水冲洗再以软质布料擦拭。若表面有油污, 可用软性洗洁剂加水, 再以软质布料擦洗。

(二) 打蜡

有机玻璃产品随着使用时间增加表面难免会有污损, 要使其恢复光洁明亮, 可以使用液体抛光腊定期养护, 以软布沿一定线条均匀擦拭即可达到目的。

(三) 抛光

若产品被刮伤或表面磨损不很严重, 可以尝试使用抛光机装上布轮, 蘸专用液体抛光腊均匀打光即可改善。

摘要:有机玻璃又叫明胶玻璃、亚克力等, 由于它具有很好的透明性, 历来是飞机上的一种重要的结构材料。

关键词:有机玻璃,航空领域

参考文献

[1]曹立学.飞机维护基础 (第一版) .蓝天出版社.

金属玻璃 篇7

1 夹芯保温复合金属板屋面施工

夹芯保温复合金属板屋面做法如图2所示,屋面面板采用0.53mm厚澳大利亚BHP镀铝锌氟碳彩色压型钢板(直立360度锁缝卷边屋面系统),50mm厚带贴面防火岩棉,屋面底板采用0.53mm厚澳大利亚BHP镀铝锌本色板U900型。屋面檩条为C20016型高强度镀锌薄壁型钢,檩条间距为500mm。屋面传热系数K≤0.84(w/m2·k)。

金属屋面系统的施工顺序为屋面檩条和天沟的安装屋面底板的安装屋面支架的安装 岩棉板的安装 屋面面板的安装泛水板安装。在屋面檩条安装后,用自攻螺钉将U900型屋面底板固定在檩条上,每张板长为12m,每个波谷打一个自攻螺钉,间距为1.5m。底板安装后进行夹芯层和面层的施工。保温岩棉板和屋面面板的施工质量对屋面保温效果影响很大,为确保屋面传热系数符合设计要求,对进场保温岩棉要进行材料检验,检验的结果要符合《绝热用岩棉、矿渣棉及其制品》标准规定的要求(见表1)。岩棉进场保管及施工过程中要注意防雨,确保屋面安装完后岩棉是干燥的,以保证其保温效果。在屋面板支架固定完后,将保温岩棉满铺在底板上,岩棉接头处须用钉书机将其连接好,防止移动出现空隙,且岩棉的搭接部位不得出现在屋面底板与檩条的接触处,否则会影响其保温效果。保温岩棉铺设完成后要会同监理单位做好隐蔽前的检查验收,确保满铺不留间隙,厚度达设计要求。

屋面面板安装质量直接影响到屋面板的抗风和抗渗性能,影响屋面的保温性能。为防止屋面渗漏,屋面面板采用通长制作,长70~80m不等,长度方向上不留接头,宽430mm,相临板通过咬边锁扣连接。屋面面板的固定采用暗扣形式,防止对面板造成损坏引起屋面渗漏。暗扣支架的安装分为固定支架(见图3)与滑动支架(见图4),安装时首先确定固定支架,再沿板长方向布置滑动支架。注意滑动支架滑动扣应处于支座的可移动空间的中间部位,以利于板块热胀冷缩时沿纵向可自由移动。屋面面板安装顺序先由屋面中间向两边安装,最后安装檐口边缘板块。所有异形调节板应最后确定尺寸后才加工安装。屋面板位置固定调整好后,用屋面专用咬边机进行咬边锁扣,咬边根据支座定向,扣边机的走向,均为从顶端往下扣边;要求咬过的边连续、平整,不能出现扭曲和裂口。当天就位的面板必须完成咬边,以免刮风时板块被吹坏或刮走。在双曲屋面上雨水可能翻越屋面板的肋高横流,卷边接口应顺水流方向。檐口和天沟处的板边要保证屋面板伸入天沟的长度与设计的尺寸一致,以防止雨水在风的作用下吹入屋面夹层中。屋面板安装完毕,檐口收边工作应尽快完成,防止遇特大风吹起面板发生事故。收边要求泛水板、封檐板安装牢固,包封严密,棱角顺直,成形良好。安装完毕的屋面板外观质量符合设计要求及国家标准规定,面板不得有裂纹,安装符合排板设计,固定点设置正确、牢固;面板接口卷边正确紧密,板面无裂缝或孔洞。

2 节能玻璃采光顶屋面施工

本工程玻璃采光顶屋面采用隐框玻璃幕墙做法,玻璃采用了8mm+12A+6mm+1.14PVB+6mm镀膜LOW-E中空夹胶彩釉钢化玻璃,其传热系数K≤1.9 (w/m2·k),综合遮阳系数≤0.35。骨料采用铝合金型材。

采光顶屋面施工流程有:测量放线、连接件安装、骨架安装、玻璃安装、打密封胶、清洗、交验等几个方面。屋面施工时,必须严格遵循隐框玻璃幕墙的安装工艺流程。即测量放线并复核无误后进行连接件的安装,安装一定区域的连接件后即可进行该区域的骨架的安装,待隐蔽验收合格通过后,再进行玻璃面板的安装工作,最后进行相邻玻璃面板的接缝处理工作,即塞泡沫条及打密封胶。

为使采光顶屋面的节能达设计要求,对进场玻璃的质量控制是非常关键的。LOW-E镀膜玻璃的节能原理主要是降低对远红外线的吸收率,提高对远红外线的反射率,以防止玻璃吸热后升温并以辐射等形式向外散热。LOW-E镀膜玻璃对远红外线的吸收率最低可达到0.04,而普通玻璃对远红外线的吸收率很高,约为0.8左右,玻璃吸收了远红外线热辐射之后温度升高,再以辐射和对流的方式向室内散出热量。对进场节能玻璃的质量控制主要检查产品合格证及产品性能检测报告,供货方必须根据根据GB/T18915.1-2002《低辐射镀膜玻璃》国家标准,提供玻璃的了外观质量、可见光透射比和可见光反射比试验报告。根据GB/T11944-2002《中空玻璃》国家标准,提供玻璃(8mm+12A+6mm+1.14PVB+6mm镀膜Low-E中空夹胶彩釉钢化玻璃)的热传导系数、遮阳系数、透过率、密封性试验、露点试验、耐紫外线辐照试验、气候循环耐久试验、高温高湿耐久试验等8项性能试验报告。除检查试验报告外,还应重点检查中空玻璃四周的打胶质量,确保密封。

玻璃板块安装前应将表面尘土和污物擦拭干净,安装时应将镀镆面朝向室内。玻璃与构件不得直接接触,在玻璃面板和骨料之间设柔性橡胶条,玻璃板块通过压块与竖料和横料连接。在玻璃板块安装调整结束后进行打胶。打胶过程中要先清洗玻璃,将玻璃边部与胶连接处的污染物要清洗擦干,打好的胶不得有外溢、毛刺等现象,在自检中发现有局部打胶缺陷(如:气泡、空心、断缝、表面严重波纹等),必须将该部分全部切除清理后再进行补胶,以防止安装后出现渗漏,影响屋面保温性能。

3 金属屋面与玻璃屋面交接处做法

金属屋面与玻璃屋面交接处做法是双曲混合屋面施工的难点,根据屋面的排水方向,当排水方向从金属屋面向玻璃屋面时,二者交界做法按图5施工。当玻璃屋面向金属屋面排水时,由于汇水面积较大,为防止大量雨水翻越屋面板的肋高横流而出现屋面渗漏,在玻璃屋面边缘增设天沟,具体做法见图6。施工时必须认真按节点要求进行,确保保温材料填塞紧密,不留空隙,交接处的打胶严密,不渗漏。

4 屋面双曲造型的施工技术措施

为使屋面双曲造型达到设计要求,钢屋架施工时要求根据三维模型进行下料制作及安装,钢屋架安装后其双曲效果要符合模型要求(见图7)。在结构符合双曲要求后,金属屋面施工采取如下措施:

(1)屋面檩条的跨度为6m,以直代弧产生的矢高误差为2~3cm,为方便施工,采用直檩条代替弧形檩条,产生的误差通过调整暗扣支架高度予以解决。

(2)对双曲屋面,屋面压型钢板的宽度不宜过宽,由于板条必须在长度方向及宽度方向弯曲,如果板条过宽,容易产生横向皱痕,屋面面板采用宽430压型钢板。

(3)安装支架前首先应根据屋面钢结构的相对位置确定压型板安装基准线。然后以此基准线为基础,根据屋面板配板图两端尺寸,确定第一块板安装位置线,并确定支架的调整高度。

玻璃屋面施工采取如下措施:

(1)屋面钢梁的分隔为6×12m,玻璃顶屋面的铝合金骨料若直接支撑在钢结构梁上,跨度达6m,很不经济,因此沿纵向设断面200×100×6的口字型弧形钢檩条,间距2.4m,铝合金主龙骨沿横向搁在钢檩条上,间距为2m。玻璃分格为2m(纵向)×1.2m(横向)。

(2)玻璃顶屋面要达到双曲弧面的效果,采用弧形玻璃效果最佳,但造价很高,考虑玻璃顶所在位置曲率不大, 且纵向曲率比横向小,按设计的玻璃分格2×1.2m,如采用弧形玻璃,曲面矢高仅3mm,故采用平板玻璃代替,玻璃屋面的曲面效果未受影响。

5 结语

双曲混合保温屋面施工过程中要特别注意板块的划分、以直代弧的效果是否符合要求,交接处的做法既要达到保温要求,又要防止出现渗漏。两种保温屋面的混合使用,不仅在功能上达到屋面保温的要求,又能起到自然采光的目的,且使建筑物更加美观(见图8)。

摘要:厦门港客运联检大楼屋面由夹芯保温复合金属板及节能玻璃采光顶组成,屋面形状呈六片堆叠状的贝壳。本文对该工程双曲夹芯保温复合金属板屋面、节能玻璃采光顶屋面的施工进行介绍,着重介绍两种不同保温屋面的节能指标,节点做法及双曲造型的施工技术措施。

超高比强度铝基块体金属玻璃面世 篇8

沈阳材料科学国家 (联合) 实验室王建强研究组与美国约翰霍普金斯大学马恩教授合作, 在科技部“973”计划和国家自然科学基金的资助下, 对Al基金属玻璃的结构和玻璃形成能力等方面进行了多年的研究探索, 最近取得了重要进展。他们在Al-TM (过渡金属) -RE (稀土) 为基础的三元合金系中计算出2种分别以TM和RE作为溶质中心的原子团簇结构, 通过团簇致密堆垛结构的耦合进行了合金的成分设计, 在Al-Ni-Co-Y-La五元合金体系中获得了直径为1mm的铝基金属玻璃棒材。这是国际上首次报道通过熔体直接浇铸制备出单一非晶相的铝基块体材料。通过压缩实验获得了块体材料的断裂强度数据 (比强度可达3.3×105N·m/kg) , 并观察到了单一剪切带控制的形变与断裂机制。这些工作对于铝基非晶态金属材料的应用具有重要的推进作用。

金属玻璃 篇9

近年来, 河北霸州市胜芳镇致力于打造最大的金属玻璃家具产销基地, 在研发创新、培育品牌, 促进产业升级的同时, 积极推进展贸流通环节建设。河北霸州市胜芳镇现有家具企业1 900多家, 年产金属玻璃家具3 000万 (台) 套, 产品涉及民用客厅家具、餐厅家具、校用家具、办公家具、商业家具、旅游家具、场馆家具、酒店家具等多个领域, 品种3 400多个, 占全国同类产品的70%, 畅销35个国家和地区, 2011年出口总额达6.5亿美元。 (摘自中国建材新闻网)

金属玻璃 篇10

本文结合BMG内生复合发展历程,全面阐述内生相及其形貌、尺寸、制备工艺等因素对力学性能的影响,论证半固态顺序凝固(SSPS)是获得大尺度、无缺陷、具有显著拉伸塑性的BMG内生复合材料的有效手段。

1 内生复合改善压缩塑性

BMG在室温下承受载荷时,极易发生局域剪切破坏而脆断,为克服其室温脆性,人们陆续被开发出各种增韧方法。20世纪90年代,通过非晶晶化法制备出纳米晶增韧BMG复合材料[51,52,59,60,61]。Fan等[51]在Zr基BMG中析出部分纳米晶后,发现其不仅压缩塑性应变增大,而且压缩强度也明显提高,对含有体积分数为16%的纳米晶的BMG复合材料进行分析,发现均匀分布着尺寸为2.5 nm的球状纳米晶,这些纳米晶在基体中作为剪切带形核的潜在核心,在加载过程中产生大量的剪切带,使复合材料表现出一定的室温压缩塑性。Dong 等[62]通过铜模铸造法,在Zr62Cu15.4Ni12.6Al10合金中制备出含有2~5 nm的纳米颗粒增韧BMG复合材料,压缩塑性应变达到14.5%,显著的压缩塑性归因于增强相与BMG之间弹性模量的差异,在纳米颗粒附近形成应力集中,诱发多条剪切带的产生。Qiang等[63]采用铜模吸铸法制备名义成分为Zr65Al7.5Cu27.5的纳米晶/BMG复合材料,纳米晶尺寸为5~10 nm,复合材料压缩塑性应变超过50%,是迄今为止报道的纳米晶增韧BMG复合材料中压缩塑性应变最高的。高压缩塑性产生的原因主要是:一方面富含Zr的面心立方塑性纳米相把基体分割成无数的剪切转变区,在这些小的剪切转变区内,局部塞积易于释放,塑性变形就可以继续进行;当试样处于过度挤压状态时,可通过剪切转变区的塑性变形使塞积状态缓解;另一方面,纳米晶的塑性变形给剪切转变区提供有利于变形的取向。在这两种因素的作用下,塑性纳米晶不仅阻止剪切带的扩展,使其偏转变向,而且还引入大量的新生剪切带,使复合材料的压缩塑性大幅度提高。Hays等[47]通过成分设计,成功制备出Zr基的β-相树枝晶增韧BMG复合材料,其压缩总应变超过8%,这归因于树枝晶为塑性相,其屈服点远低于基体,承受载荷时首先屈服,在附近基体上形成应力集中,诱发形成多条剪切带。 Li等[21]在LaAlCuNi合金中增加La的含量,制备出含有α-La的树枝晶/非晶复合材料,并通过改变La的含量获得不同体积分数的α-La,发现当α-La树枝晶的体积分数超过40%时,韧性大幅度提高,压缩应变达到6%, 塑性提高的主要原因是树枝晶α-La呈网络状分布在基体上,把剪切带限制在许多相对孤立的区域,延迟局部的剪切带贯穿整个试样。Hui等[17]在Mg81Cu9.3Y4.7Zn5合金中制备出含有片状Mg固溶体的Mg基BMG复合材料,其压缩塑性应变达到18%,他们认为材料产生高的压缩塑性是因为Mg固溶体与基体界面处的应力集中诱发多条剪切带,同时内生相阻止剪切带的局域扩展以及内生相自身的塑性变形。姜斐等[12]在Zr41.2Ti13.8-Cu12.5Ni10Be22.5基础上添加Nb元素,通过石英管水淬法制备BMG复合材料,结果表明非晶基体内析出韧性的富Nb树枝晶和颗粒,使复合材料压缩强度和塑性大幅度提高,压缩塑性应变高达23.3%,观察分析压缩后的试样,发现塑性颗粒和枝晶通过自身变形作为新剪切带的形核核心,并阻止剪切带的扩展,形成多条剪切带。

综合上述纳米晶、树枝晶、片状晶体、内生颗粒增韧BMG复合材料的研究成果可以看出,只要在金属玻璃中引入异质点,阻止剪切带局域扩展,形成多条剪切带,就能提高金属玻璃的压缩塑性。同时金属玻璃中存在的缺陷也可能使金属玻璃的压缩塑性提高,图1((b)为(a)中曲线方框处的放大图)、图2为试样底面包含缺陷(气孔)的Zr65Cu15Ni10Al10块体金属玻璃试样的压缩试验结果[64]。因此,BMG复合材料仅仅具有压缩塑性是不够的,与实际应用要求还相差甚远。

2 内生复合提高拉伸塑性

以2008年的文献[50]为标志,BMG复合材料获得拉伸塑性成为复合技术发展的里程碑。Hofmann等制备出室温拉伸总应变高达13.1%的BMG内生复合材料,并提出获得拉伸塑性需要满足的条件:一是在基体中引入软的第二相;二是粗化第二相尺寸,使其匹配裂纹前段塑性区特征尺寸[50]。谈到第二相粗化,就不得不提2006年的文献[49],其报道了采用液固两相区保温的办法,使第二相粗化直至成为球形,开创了BMG内生复合晶体相粗化的先河。

不过,只有软的晶体相才能提高BMG的塑性的观点则是片面甚至不正确的。图3、图4为脆性金属间化合物作为第二相的BMG复合材料的微观结构和室温压缩曲线。据此可认为第二相的尺寸对BMG塑性有重要影响:当尺寸在纳米量级时,能够激发剪切带形核而产生宏观塑性;尺寸不在纳米量级,且没有大到足以有效阻碍剪切带扩展时,不能明显提高宏观塑性;尺寸大到足以阻碍剪切带扩展时,能提高宏观塑性[10]。继而,Wu等[65]采用球状金属间化合物CuZr相增韧BMG,实现了7%的总拉伸塑性应变,并有显著的加工硬化,图5为其研究结果。

一个值得注意的问题是,所有BMG复合材料的拉伸性能都是用小尺寸试样测得的,其最大标距部分直径通常不超过3 mm[25,48,50,65,66]。其原因是复合与制备技术难以获得组织均匀、无缺陷的大尺寸试样,只好选取没有缺陷和组织较理想的区域切取小试样。显然,这远不能满足工程结构材料应用的要求。

3 半固态顺序凝固制备大尺度、高拉伸塑性BMG复合材料

针对现有BMG复合材料制备技术存在的问题,陈光等[58]发明了半固态顺序凝固(SSPS)技术。SSPS技术结合了半固态和顺序凝固技术的优点,在实施第二相粗化的同时消除铸造缺陷。首先将熔体冷却至固液两相区进行等温处理,通过调整保温温度和时间对金属玻璃复合材料中先析出的晶体相尺寸和形态加以控制,从而获得分布均匀的粗大晶体;随后进行顺序凝固,避免缩孔、缩松、气孔等铸造缺陷,从而获得组织均匀、无缺陷的大尺寸金属玻璃复合材料。

采用SSPS技术在1173 K保温40 min,随后在4 mm/s抽拉速率下冷却,图6为制备的直径为11 mm的锆基BMG复合材料的金相图片((a)为试样表面,(b)为试样芯部),图7为其XRD谱和DSC曲线[67]。从图6可以看出,粗化的β-Zr晶体相从试样表面到芯部分布均匀,且没有缩松、气孔等铸造缺陷。XRD谱(图7(a))中只有3个尖锐的晶体衍射峰,分别对应着β-Zr的(110)、(200)和(211)晶面,没有发现其他任何晶体相。DSC曲线(图7(b))显示材料有明显的玻璃转变和晶化行为,进一步证实复合材料基体的非晶特性。图8为直径11 mm的锆基BMG复合材料的拉伸应力-应变曲线,其标距部分直径为6 mm,是迄今为止BMG拉伸试样中最大的[67]。从图8中可以看出,复合材料不仅具有高的拉伸塑性(δ>6%),还展现出显著的加工硬化行为,表明SSPS技术是获得大尺度、无缺陷及高拉伸塑性BMG复合材料的有效手段,对BMG复合材料的工程化应用具有重要意义。

4 结语

随着研究的不断深入,针对块体金属玻璃(BMG)的室温脆性发展了一系列BMG复合技术,其历经压缩小-尺寸试样拉伸-大尺寸试样拉伸,逐步使块体金属玻璃由脆向塑发展。通过复合技术的改进来控制内生相的形貌、尺寸、分布和消除缺陷是块体金属玻璃由脆向塑发展的关键,已有的研究表明,半固态顺序凝固(SSPS)技术是获得具有显著拉伸塑性的大尺度、无缺陷BMG内生复合材料的有效手段。

摘要:针对块体金属玻璃(BMG)的室温脆性问题,结合内生复合技术的发展历程,全面阐述内生相及其形貌、尺寸、制备工艺等因素对力学性能的影响。对块体金属玻璃历经压缩-小尺寸试样拉伸-大尺寸试样拉伸,逐步由脆向塑发展。指出半固态顺序凝固(SSPS)是获得大尺度、无缺陷、具有显著拉伸塑性的BMG内生复合材料的有效手段。

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