防水材料性能及用途

防水材料性能及用途（共5篇）

防水材料性能及用途 篇1

1 防水材料的分类及用途

目前, 防水材料的品种繁多, 按其组成可分为无机防水材料、有机防水材料及金属防水材料等, 建筑工程中用量最大的为有机防水材料, 其次为无机防水材料, 金属防水材料 (如镀锌铁皮等) 的使用量很小;按其特性又可分为柔性防水材料和刚性防水材料, 刚性防水材料主要是指防水混凝土和防水砂浆, 柔性防水材料主要是指防水卷材、防水涂料、防水油膏;按其材料组成可分为防水卷材、防水涂料和建筑密封材料3大类, 防水卷材又分为普通沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材, 防水涂料主要有乳液型、溶剂型、反应型、水泥类--聚合物型。随着科技的进步和人民生活水平的日益提高, 防水材料品种不断增多、性能不断增强, 既有传统的沥青防水材料 (如油毡) , 也有日新月异的改性沥青防水材料 (如SBS改性沥青防水卷材) 和合成高分子防水材料 (如PVC防水卷材) 。纵观国内外防水材料的发展趋势, 呈现出由多层防水向单层防水发展, 由单一防水材料向复合型多功能防水材料发展, 施工手段由热熔法向冷粘贴法或自粘贴法发展。

2 防水卷材的定义及分类

防水卷材是建筑防水材料重要品种, 它是具有一定宽度和厚度, 并可卷曲的片状定型防水材料。目前防水卷材有普通沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材等3大系列 (表1) 。如果说普通沥青防水卷材代表传统卷材的话, 那么后2个系列卷材可以说是代表新生代卷材, 性能较普通沥青防水材料更优异, 是防水卷材的发展方向。防水卷材必须具备耐水性、温度稳定性、机械强度、延伸性和抗断裂性、柔韧性和大气稳定性这几个满足建筑防水要求的基本性能 (表2) 。

对于屋面防水工程, 根据《屋面工程技术规范》 (GB 50207-1994) 的规定, 沥青防水卷材仅适应于屋面防水等级为Ⅲ级 (一般的工业与民用建筑, 防水耐用年限为10年以上) 和Ⅳ级 (非永久性的建筑, 防水耐用年限为5年以上) 的屋面防水工程, 对于防水等级为Ⅲ级的屋面, 应选用三毡四油沥青卷材防水;对于防水等级为Ⅳ级的屋面, 可选用二毡三油沥青卷材防水。

为了克服纸胎的抗拉能力低、易腐烂、耐久性差的缺点, 通过改进胎体材料来改善沥青防水卷材的性能, 已经开发出玻璃布沥青油毡, 玻纤沥青油毡, 黄麻织物沥青油毡、铝箔胎沥青油毡等系列防水卷材。沥青防水卷材施工方法有热 (冷) 玛蹄脂粘贴施工, 通常采用叠层铺设、热粘贴施工。

随着科技的进步, 淘汰落后生产能力、工艺和产品势在必行, 国家已经出台了有关卷材的规定:石油沥青纸胎油毡自2001年7月4日起不得用于防水等级为I、Ⅱ级的建筑屋面及各类地下防水工程;沥青复合胎柔性防水卷材自2002年4月起限制在工业与民用建筑I、Ⅱ、Ⅲ级防水工程中使用;聚乙烯膜层厚度在0.5mm以-F的聚乙烯丙纶等复合防水卷材, 自2004年7月1日起限制用于房屋建筑的屋面工程和地下防水工程。除上述限制外, 凡在屋面工程和地下防水工程设计中选用聚乙烯丙纶等复合防水卷材时, 必须是采用一次成型工艺生产且聚乙烯膜层厚度在0.5mm以上 (含

0.5mm) 的, 并应满足屋面工程和地下防水工程技术规范的要求。

3 沥青防水卷材

石油沥青纸胎油毡、PVC改性煤沥青布胎柔性砂面防水卷材采用二次加热复合成型工艺生产的聚乙烯丙纶等复合防水卷材、S型聚氯乙烯防水卷材已经属于逐步淘汰类。

3.1 沥青防水卷材。

沥青防水卷材采用原纸、纤维织物、纤维毡等胎体浸涂沥青, 表面撒布粉状、粒状或片状材料的工艺而制成的。常用品种有石油沥青纸胎油毡、石油沥青玻璃布油毡、石油沥青玻纤胎油毡, 石油沥青麻布胎油毡等。

石油沥青纸胎油毡是用低软化点的石油沥青浸渍原纸 (生产油毡的专用纸, 主要成分为棉纤维, 另外加入20%~30%的废纸) , 然后用高软化点的石油沥青涂盖油纸的两面, 再涂撒隔离材料制成的一种防水材料。涂撒粉状材料 (滑石粉) 称粉毡, 涂撒片状材料 (云母片) 称片毡。

按《石油沥青纸胎油毡, 油纸》 (CB 326-1989) 的规定:油毡幅宽915mm和1000mm, 按原纸1m2的质量克数分为200、350和500 3种标号, 按物理性能分为合格晶、一等品和优等品3个等级, 其中200号油毡适用于简易临时性防水、防潮和包装, 而350号和500号油毡适用于多层建筑防水。

3.2 高聚物改性沥青防水卷材。高聚物改

性沥青防水卷材是采用合成高分子聚合物改性沥青为涂盖层, 纤维织物或纤维毡为胎体, 粉状、粒状、片状或薄膜材料为覆面材料制成的可卷曲片状防水材料。

在沥青中添加适量的高聚物, 可以改善沥青防水卷材温度稳定性差和延伸率小的不足, 具有高温不流淌、低温不脆裂、拉伸强度高、延伸率较大等优异性能, 且价格适中, 在我国属中档防水卷材。按改性高聚物的种类, 可分为弹性SBS改性沥青防水卷材、塑性APP改性沥青防水卷材、聚氯乙烯改性焦油沥青防水卷材、三元乙丙改性沥青防水卷材、再生胶改性沥青防水卷材等, 按油毡使用的胎体品种, 又可分为玻纤胎, 聚乙烯膜胎、聚酯胎、黄麻布胎、复合胎等品种。此类防水卷材按厚度可分为2mm、3mm、4mm、5mm规格, 一般单层铺设, 也可复合使用, 根据不同卷材可采用热熔法、冷粘法, 自粘法施工。

3.3 合成高分子防水卷材。

合成高分子防水卷材是以合成橡胶、合成树脂或它们两者的共混体为基料, 加入适量的化学助剂和填充料等, 经混炼、压延或挤出等工序加工而制成的可卷曲的片状防水材料, 其又可分为加筋增强型与非加筋增强型两种。

防水材料性能及用途 篇2

上世纪80年代，随着我国电子工业的发展和民品需要，家用电器中对陶瓷滤波器及陶瓷谐振器的需求量迅猛增多，江西景德镇999厂和上海无线电一厂同时引进日本村田压电陶瓷频率元件生产线，从此拉开了我国压电陶瓷产品由军品转为民品的大批生产序幕。通过摸索和消化日本引进线的先进材料和工艺，国内很多中小型的压电陶瓷生产厂家得到了迅速发展，如深圳市佳日丰泰电子科技有限公司、深圳市佳日丰电子材料有限公司等。佳日丰泰电子、佳日丰电子材料当时的主打产品是压电陶瓷蜂鸣器，每月的产量在上千万只，通过先进工艺线的引进、消化、吸收和提高，很快成为国内高产量、品种齐全的高频器件制造商，佳日丰泰电子开始生产小量的多片高导热陶瓷片滤波器，现在已发展成为国内中频陶瓷片材料滤波器的制造商，陶瓷片材料取得巨大发展。

回顾我国压电陶瓷行业的发展，20年前只有山东大学、清华大学、华南工学院、天津大学、四川大学、上海科大等几所大学设有压电材料及应用的专业，上海硅酸盐研究所、中电科技集团第7研究所和第26研究所等建有压电陶瓷材料和应用研究室，生产厂家只有山东淄博无线电陶瓷厂，主要开展的项目大多与军用产品有关。涉及民用的产品只有大量生产的压电陶瓷蜂鸣器和点火器，小量用于邮电通信的多片陶瓷滤波器、机械滤波器、用于水声和超声的压电陶瓷换能器等。

为了适应各类压电器件对材料性能的不同要求，材料研究人员广泛进行了改性添加剂的研究，开发出了大量高性能压电陶瓷材料。

钛酸铅陶瓷（PT）

上世纪90年代末，为了满足制造10MHz以上高频陶瓷片材料滤波器和氧化铝陶瓷片谐振器的需要，材料研究人员通过对钛酸铅陶瓷材料用少量氧化镧取代，并适量添加锰、铌、铈离子，得到了高频响应好、温度稳定性优良的改性钛酸铅陶瓷材料，其电性能与日本村田同期同类材料相当。同时还研究出了适合用于高温超声换能器的钛酸铅压电陶瓷材料，成功用于高温使用环境的石油深井探测和流量计等。

锆钛酸铅陶瓷（PZT）

上世纪80年代，江西景德镇999厂和上海无线电一厂同时引进日本村田压电陶瓷片材料频率元件生产线，主要原材料靠国外提供，这给国内的大批量生产和降低成本造成了较大的困难，为了打破外国封锁，通过对PZT材料进行研发和改进，很快实现了陶瓷片材料配方的国产化，自主开发的PZT压电陶瓷片材料电性能指标完全达到要求。接着又研究出多种适合不同带宽的PZT压电陶瓷材料。

三元系陶瓷

近20年来，我国在三元系压电陶瓷片材料的改性研究方面做了大量的继续研究工作，试验了多种元素的组合取代和添加，拓展出许多改性三元系、四元系和多元系材料，如：PCM-PZT、PMS-PZT、PNZ-PNS—PZT、PMS-PNZ-PNS—PZT等，这些材料具有不同的性能，能满足各种需要，使压电陶瓷的应用面得到快速扩展。

无铅压电陶瓷

上述压电高导热陶瓷片均含有大量的铅，制造过程会导致环境污染，为了减少污染，国内外科研人员开展了无铅系压电陶瓷的研究，与含铅系压电陶瓷片材料相比、无铅系压电陶瓷的性能明显不同于含铅压电陶瓷，如无铅系压电陶瓷的居里点约高出200℃～300℃，介电常数仅140～150，机械品质因数高达4000～7000。但是，无铅压电陶瓷的机电耦合系数等性能远不如含铅陶瓷，加之制造工艺难以控制，故无铅压电陶瓷仅在一些特定领域应用，其研究工作仍在进行中。

应用快速渗透

经过20年的发展，当今，压电陶瓷产品门类齐全，不仅广泛用于军事和工业领域，还渗透到了人们日常生活的每个角落。其应用领域主要涉及以下5个方面：

第一，频率控制器件。近几年发展较快的有陶瓷谐振器、陶瓷滤波器，还有调谐音叉滤波器、机械滤波器、陶瓷鉴频器、陷波器和延迟线。其中陶瓷谐振

器、陶瓷滤波器产量已经占我国压电陶瓷产品的65%以上，相当引人注目。特别是陶瓷谐振器具有高稳定、无需调节、尺寸小和成本低等特点。典型的应用有：电视机、摄录像机、计算机、CD-ROM驱动器、汽车电器、VCD、电话机、复印机、语音合成器、遥控器和玩具等。

第二，压电超声换能器。压电超声换能器是发射和接收超声波的声学器件，在水和空气介质中广泛应用。在水声通信中起雷达的作用，被称为声呐，是各类舰船必不可少的重要传感器。在工业中，超声换能器已被用于超声清洗、超声精密加工、超声加湿、超声乳化、超声种子处理、超声探伤和超声诊断等。当今，压电超声换能器的另一广泛应用领域是遥测、遥控系统和报警系统。

第三，压电发声器。压电发声器的典型产品是压电蜂鸣器和压电送、受话器、手表、计算器、电子闹钟、小型警铃以及电话、手机的振铃都离不开蜂鸣器。带有晶体管振荡电路和直流电源的蜂鸣器可发出连续声音，带有开关电路的蜂鸣器可发出断续声音，属于声换能器的水下微音器和扬声器还可用来驱赶或引诱鱼群。

第四，计测和控制用压电器件。计测和控制用压电器件主要有压力、加速度、角速度传感器以及超声测深、超声测厚、超声测流速、超声诊断等。

第五，压电点火器和压电变压器。1965年开始批量生产压电点火器，近20年来得到了更快的发展，我国目前几乎所有煤气灶、浴室煤气锅炉、煤气房间加热器、煤气热水器和香烟打火机都用压电点火器。压电变压器具有结构简单、尺寸小、变压比高、机电转换效率高、无电磁干扰和安全等优点，故用于静电除烟器、负离子发生器、静电涂覆设备、静电复印机、电场治疗仪和液晶背光源等。

声表面波形成完整体系

声表面波器件是电子陶瓷领域一个热门产品。声表面波（SAW）是沿物体表面传播的一种弹性波，我国声表面技术的开发从1970年开始，经过了37年的研究和发展，已基本形成了从理论研究、晶体材料生长加工、器件设计和生产

以及系统应用的完整体系。

我国声表面波技术的发展大致可以分为3个阶段：

第一阶段，声表面波技术应用于军事领域开发与应用。声表面波技术开发的初动力各国都来源于国防军事领域，我国也不例外;雷达、通信、导航和电子对抗等均采用了各种各样的SAW信号处理器件。

第二阶段，声表波技术应用于广播电视领域。第三阶段，声表面波技术应用于现代通信。

声表面波在我国经历了30多年的发展，涌现了30多家大大小小的生产企业，虽然厂家众多，但技术水平和生产规模有限，除中电科技的第26、55研究所、德清华莹电子有限公司、无锡好达电子有限公司等在生产技术、规模和产品种类上有一定的优势外，余者规模小，主要以生产电视中频滤波器、谐振器以及对讲机滤波器等工艺要求相对较低的产品为主，产品价格低廉。

从产品的封装上看，电视中频声表面波滤波器由金属封装朝塑壳封装方向发展，由于塑壳封装具有体积小、重量轻的特点，特别是在一体化高频头中可以体现其优势，国内很多生产企业都开发了自己的塑封产品，从规模上看，无锡好达电子有限公司和中电科技德清华莹电子有限公司在塑封产品上占据了较大的市场份额。

SMD产品目前国内能批量化生产的小尺寸是3mm×3mm，主要生产单位有中电科技的55所、德清华莹、26所和无锡好达电子有限公司等。现RF滤波器的主流产品封装都是采用2.5mm×2.0mm以下的倒装焊技术，故国内目前SAWRF滤波器生产受到了很大的限制，由于成本、技术等因素，国内几家有实力的研究所和生产企业都还无在缩小产品封装上进一步投入的计划，南阳金冠集团曾投入了部分倒装焊设备，但还不具生产能力。

我国的声表面波行业和国外相比，总体存在不小的差距。产品研发没有太多的科研机构和大专院校作为技术支撑，缺乏一支基础研究的队伍，由于市场竞争的因素，各单位各自为政，缺乏学术交流，很多小企业不具研发能力。

从生产技术和生产规模上看，和国际上的一些知名公司如EPCOS、Murata、Fujistu、SANYO等相比还存在着很大差距，包括封装技术、自动化程度、工艺水平、生产规模等。

随着市场竞争加剧，目前整个声表产业的赢利普遍不高，大市场手机RF滤波器已经在维持水平上生产，失去了投资机会。要想未来在行业里有一定生存地位，通过自己的技术进步，不断提高产品成品率、降低生产成本、提高产品质量，增强规模化生产能力。我国声表面波行业在未来发展上，可以做以下几方面工作：

第一，加强行业内相互合作和资源整合。第二，扩大国际技术合作。

膨胀蛭石防火板的性能及用途 篇3

经过几年的努力,我们用膨胀蛭石为原料,以自有知识产权为核心技术研发生产的新型膨胀蛭石防火板材——皇金防火板(以下简称膨胀蛭石防火板),基本解决了膨胀蛭石板材的一些性能弱点,大大提高了它的使用价值和应用范围。膨胀蛭石的应用已不仅仅是作“骨料、涂料、填充料”。而可以像木材一样制成板材,适用于作防火墙、隔断墙、装饰吸声板、钢结构包覆材料等,具有良好的吸音、隔声、防火、节能、环保等功能,市场发展前景极为广阔。

1 膨胀蛭石防火板的技术创新

膨胀蛭石防火板在第一代膨胀蛭石板的基础上,从改善蛭石板材的性能入手,经过几年的研发、摸索,反复试验,解决了早期膨胀蛭石板材强度不够、韧性较差、容易变形、吸湿性强、表面掉粉等问题。新型膨胀蛭石防火板生产的技术创新主要有以下几个方面。

1.1 生产工艺创新

现代化的膨化窑和机械化生产线取代了早期膨胀蛭石板材手工作坊式的生产。该生产线可以大规模、大批量生产各种规格、类型的膨胀蛭石防火板系列产品。

1.2 强度提高

根据JC/T 442—91《膨胀蛭石材料》对膨胀蛭石制品的要求(优等品压缩强度不低于0.4 MPa),通过对胶粘剂配方、板材密度和生产工艺的改进,使板材的压缩(纵向)强度提高到2.1 MPa,抗弯强度达3.63 MPa,初步解决了板材的韧性问题,拓宽了板材的应用范围和使用价值。

1.3 吸湿性能改善

由于蛭石的吸水能力很强(100~650 kg/m3),在加热至500℃脱水后,置于室温下可再度吸水,但加热至700℃后则不再吸水,生产时应注意蛭石在焙烧过程中的温度,同时在原料搅拌合成时,加一定比例的防水剂和其它胶粘材料以降低它的吸水性能。由此生产的膨胀蛭石防火板经检测,在温度50℃、湿度95%,放置96 h后,吸湿率为5.1%。

1.4 密度高

膨胀蛭石板材做保温材料密度控制在600 kg/m3以下,目前我们不但可以生产低密度的板(300 kg/m3),也可以生产1000kg/m3的高密度板,以满足作吸音、隔声、隔断墙板的要求。

1.5 材料到建筑构件的创新

用膨胀蛭石防火板作防火墙、隔声隔断墙时,就成为建筑构件,这就不但要考虑膨胀蛭石防火板的性能,更重要的还要考虑构件的内部结构及施工等一系列问题。诸如,构件内部轻钢龙骨在高温条件下的热桥效应及荷载力;作隔声墙时,如何解决轻钢龙骨的声音桥问题;以及做隔断、隔断墙时,要达到一系列相关国家标准等。

膨胀蛭石防火隔声隔断墙达到了JG/T 169—2005《建筑隔墙用轻质条板》和JG/T 157—2008《建筑轻质条板隔墙技术规程》的要求。同时,膨胀蛭石防火隔声隔断墙的有关技术资料已收入国家建筑标准设计图集07SJ504-1《隔断、隔断墙(一)》和《轻型板材设计手册》[1]。

2 膨胀蛭石防火板的性能

2.1 膨胀蛭石防火板的防火性能(见表1)

2.2 膨胀蛭石防火板在1100~1200℃的状态

2.2.1 燃烧性能

目前,建筑构件耐火时间的检测采用ISO 830标准升温曲线。以115 mm厚的膨胀蛭石防火板墙为例:当检测时间开始30 min后,炉温为889℃,热电偶测试防火墙背火面的最高温度为41℃。当燃烧进行到52 min时,炉内最高温度为975℃。此时,防火墙背火面的最高温度不但没有升高,反而从41℃降到34.5℃;直到燃烧进行到74 min时,炉温达到1031℃,防火墙背火面最高温度才回升到41.2℃。也就是说在889~1031℃,膨胀蛭石防火板受高温燃烧后释放出少量水分,出现了吸热效应,致使温度降低。

经过3 h的燃烧,炉内最高温度为1120℃,而膨胀蛭石防火板墙背火面的最高温度也只达到158℃,平均温度为123℃,远低于规定不超过180℃的要求,燃烧性能达到国家A1级防火标准。

2.2.2 力学性能

膨胀蛭石防火板原板材抗压强度为2.1 MPa。在经过1100~1200℃、5 h的高温燃烧后,其抗压强度为1.61 MPa。只比原板材强度降低0.49 MPa,即降低了23%。尽管如此,此项强度指标仍大于JC/T 442—91和有关绝热材料的强度指标。

2.2.3 发烟性能

膨胀蛭石防火板在高温1200℃燃烧下不产生烟气、不碳化,达到了国家安全一级(AQ1)标准。

2.2.4 毒性性能

膨胀蛭石防火板在高温1200℃燃烧下不产生毒性,达到国家安全一级(AQ1)标准。

2.2.5 隔热性能

膨胀蛭石防火板的导热系数为0.111~0.141 W/(m·K),完全符合绝热材料不大于0.17 W/(m·K)的规定[2]。

用25 mm的膨胀蛭石防火板做防火墙的面板(墙厚125mm),经检测,防火板墙受火面的温度为1100~1200℃(炉内温度),经309 min的高温燃烧,其试件背火面的平均温度只有140℃,而最高温度才171℃,由此可见,膨胀蛭石防火板具有良好的隔热性能。

2.3 膨胀蛭石防火板与其它无机硬质

防火绝热材料的对比

GB 50016—2006《建筑设计防火规范》和GB 50045—2006《高层民用建筑设计防火规范》中对于无机硬质防火绝热材料硅酸钙板、膨胀珍珠岩板的应用都有阐述,但没有膨胀蛭石板。膨胀蛭石防火板与其它无机硬质防火绝热材料相比,抗压强度、抗弯强度及长期工作温度的性能更为优越(见表2)。

3 膨胀蛭石防火板的应用

膨胀蛭石防火板在1200℃下不燃烧,无毒、无烟、无味、不碳化。实践证明,无论是做防火板材还是做防火墙,以及做钢结构包覆材料,膨胀蛭石防火板都是优质的无机硬质防火绝热材料。

3.1 施工技术

膨胀蛭石防火板具有木质类板材的美观、轻质、柔性和再加工性能,可锯、可刨,加工简单,自重较轻,容易安装,而且成型性能极佳。表面可镂刻成各种图案;并可进行表面喷涂(如喷氟碳漆、真石漆等),可以二次加工(贴木皮、铝塑板)等工艺处理,适宜现代建筑装饰工程中的复杂施工工艺要求。

3.2 工程应用实例

膨胀蛭石防火板先后在广州新客站、富士康集团公司、深圳百合酒店、中山市雅聚乐KTV俱乐部、河源市假日酒店等建筑应用(主要做防火墙、隔声隔断墙和室内装饰性材料)。

4 结语

膨胀蛭石防火板(皇金防火板)是优质的防火绝热材料,适用于作防火墙、室内的隔声、隔断墙、装饰吸音板、钢结构包覆材料等,并具有很好的吸音、隔声、防火、节能、环保等性能。以膨胀蛭石防火板为基材与其它材料(辅材)组合形成新的复合材料,是我们今后研发工作的一项重要任务。

参考文献

[1]轻型板材设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.

防水材料性能及用途 篇4

1．下列关于合金的说法不正确的是 ．．．

A．合金只能由金属熔合而成B．硬铝、黄铜、生铁均属于合金

C．焊锡（锡铅合金）熔点比金属锡低

D．合金的硬度可以大于它的纯金属成分

2．下列说法正确的是

A．回收废旧电池主要目的是回收其中的金属

B

． 是世界通用的循环再生标志，简称回收标志

C.垃圾资源化的主要途径是卫生填埋

D．绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理

3． 下列各组物质相互作用，生成物不随反应条件或反应物的用量变化而变化的是

A．Na和O2B．NaOH和CO

2C．NaHCO3和NaOHD．Na2CO3和HCl

4．等量镁铝合金粉末分别与下列4种过量的溶液充分反应，放出氢气最多的是()

A．2 mol·L H2SO4溶液B．18 mol·L H2SO4溶液

C．6 mol·L KOH溶液D．3 mol·L HNO3溶液

5.下列各组溶液，只要用试管和胶头滴管，不用任何试剂就可以鉴别的是

A．KOH和Al2(SO4)3B．稀H2SO4和NaHCO

3C．CaCl2和Na2CO3D．Ba(OH)2和NaHSO

46．在溶液中能大量共存的一组离子或分子是

A．NH4＋、H＋、CH3COO-、HCO3－B．K+、Mg2+、SO42－、NH3·H2O

C．Na、H、NO3、ID．Na、ClO、CO3、OH

7．下列说法中，正确的是

A．日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用

B．工业上金属Na、Mg都是用电解其相应的氯化物水溶液制得的C．CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在D．可将氢氧化钠固体放在石英坩埚中加热熔化，测定熔融氢氧化钠的导电性，1 ++－－-1-1-1-1+-2－-

8．下列说法正确的是()

A．所有不锈钢都只含有金属元素 B．我国流通的硬币材质是金属单质

C．广东打捞的明代沉船上存在大量铝制餐具 D．镁合金的硬度和强度均高于纯镁

9．人类历史上大量生产和使用铝、钛、铁、铜四种金属单质的时间顺序是

A．铜、铁、铝、钛C．铜、铁、钛、铝

B．铁、铝、铜、钛 D．铁、铜、铝、钛

()

10．我国古代“药金”的冶炼方法是将炉甘石(ZnCO3)和赤铜矿(Cu2O)与木炭按一定的比

例混合后加热至800 ℃，即可炼出闪烁着金子般光泽的“药金”，则下列说法中不正确的是()

A．“药金”实质上是铜锌合金 B．冶炼炉中炉甘石直接被碳还原为锌 C．用王水或硝酸均可区别黄金和“药金” D．用火焰灼烧法可以区别黄金和“药金” 11．下列制备金属单质的方法或原理正确的是

()

A．在高温条件下，用H2还原MgO制备单质Mg B．在通电条件下，电解熔融Al2O3制备单质Al C．在通电条件下，电解饱和食盐水制备单质Na D．加强热，使CuO在高温条件下分解制备单质Cu 12．下列说法中不正确的是

()

A有些活泼金属如铝可作高温还原法的还原剂 B．用电解熔融NaCl的方法来冶炼金属钠

C．可用焦炭或一氧化碳还原氧化铝的方法来冶炼铝 D．回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物

13．所谓合金，就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔化状态下形成的一种熔合物，下

()

根据以上数据判断其中不能形成合金的是

A．Cu和AlB．Fe和CuC．Fe和Na

足量溶液A足量溶液B

D．Al和Na

14．某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：

方案Ⅰ：铜铝混合物充分反应――→测定生成气体的体积 方案Ⅱ：铜铝混合物充分反应――→测定剩余固体的质量 下列有关判断中不正确的是

()

A．溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液 B．溶液A和B均可以选用稀硝酸

C．若溶液B选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小 D．实验方案Ⅱ更便于实施

15．氢化亚铜(CuH)是一难溶物质，用CuSO4溶液和另一种“反应物”在40～50 ℃时反应

可生成它。CuH不稳定，易分解；CuH在氯气中能燃烧，跟盐酸反应能产生气体。下列有关推断中错误的是

()

A．这里的“另一种反应物”具有还原性 B．CuH可作氧化剂、还原剂 C．CuH＋Cl2===CuCl＋HCl(燃烧)

D．CuH＋HCl===CuCl＋H2↑(常温)16．将含1mol HCl的稀盐酸，逐滴加入含0.2 mol NaOH和0.5 mol Na2CO3的混合溶液中，充分反应后溶液中各物质的量是

17．(2011·山东理综，12)Al、Fe、Cu都是重要的金属元素，下列说法正确的是()

A．三者对应的氧化物均为碱性氧化物 B．三者的单质放置在空气中均只生成氧化物

C．制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法 D．电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上依次析出Cu、Fe、Al

18．(2011·上海春季，17)金属的使用是人类拓展自身能力的标志之一。人类利用几种常用

金属的先后顺序依次为：金、铜、铁、铝，之所以有先后，主要取决于 A．金属在地壳中的含量多少B．金属的熔、沸点高低 C．金属的活泼性强弱D．金属的导电性强弱

()

19．合金相对于纯金属制成的金属材料的优点是()

①合金的硬度一般比它的各成分金属的大 ②一般地，合金的熔点比它的各成分金属的更低 ③改变原料的配比、改变生成合金的条件，得到有不同性能的合金 ④合金比纯金属的导电性更强 ⑤合金比纯金属的应用范围更广泛 A．①②③⑤

B．②③④C．①②④

D．①②④⑤

()(2010·上海，8A)()(2009·上海，5D)()(2009·广东理基，23A)()(2009·广东理基，23B)

20．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”

(1)电解熔融氯化镁制取金属镁

(2)电解饱和氯化镁溶液，可制得金属镁

(3)目前我国流通的硬币是由合金材料制造的(4)生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加===Cu

2＋

(5)用嵌有一铜螺丝钉的铁板在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极反应为Cu－2e－

()(2011·浙江理综，10D改编)

(6)常温下Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快()(2011·北京理综，10C)

21．A是一种常见单质，B、C为常见化合物，A、B、C均含有元素X，它们有如图的转

化关系(部分产物及反应条件已略去)。下列判断正确的是 A．X元素可能为AlB．X元素一定为金属元素 C．反应①和②一定互为可逆反应D．反应①和②一定为氧化还原反应

22．(2009·广东，10改编)出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下

列说法不正确的是

()

A．锡青铜的熔点比纯铜低

B．在自然环境中，锡青铜中的锡可对铜起保护作用 C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快

D．生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程

需要老师讲解的题目（题号）：参考答案：

1．A 2．B 3．C 4．A 5．A 6．D 7．A8．D 9．A 10．B 11．B 12．C 13．C 14．B15．C16．D 17．C 18．C19．A20．(1)√(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×21．D 22．

掺杂壳聚糖复合材料的制备及用途 篇5

关键词：壳聚糖,掺杂,复合材料,应用

甲壳素广泛存在在虾、蟹、昆虫等甲壳动物的外壳, 是唯一的碱性多糖, 经过浓碱处理脱乙酰化, 可得到壳聚糖。壳聚糖是仅次于纤维素, 地球上存在的数量最大的天然有机化合物, 亦是除蛋白质外数量最大的含氮天然有机物。壳聚糖是一种白色无定型, 半透明, 略有珍珠光泽的固体, 分子量数十万到百万不等, 不溶于水和碱, 可溶于无机酸及大多数有机酸。其良好的吸附性、成膜性及通透性, 使其成为许多课题研究的材料。

壳聚糖侧链上带有大量的-OH与-NH2可与M (金属离子) 发生强烈络合作用, 并且金属离子可均匀的与壳聚糖薄膜结合形成纳米材料。此外, 合成纳米材料有很多方法, 包括热蒸汽沉积、化学蒸汽沉积、化学水浴沉积、溶剂热方法和自组装方法等。掺杂是指在一种材料 (基质) 中, 掺入少量其他元素或化合物, 以使材料 (基质) 产生特定的电学、磁学和光学性能, 从而具有实际应用价值或特定用途的过程。

1 掺杂

赵新梅等[1]利用硫代乙酰胺在水溶液中缓慢释放二价硫离子和锌离子反应制备Zn S纳米颗粒, Zn S纳米颗粒沉积吸附在3-磺酸丙基三甲氧基硅烷自组装单层膜上。实验发现, 溶液中添加少量的Mn2+, 可以显著影响Zn S纳米颗粒的形貌, 对Zn S纳米晶的生长方向也有重要影响。锰离子掺杂的硫化锌具有优良的光学性能。通过实验表明, 锰离子并没有掺杂到硫化锌里面, 即硫化锌中锌的格位没有被Mn占据。然而, Mn的加入对Zn S纳米颗粒的形貌也有一定影响。当不添加锰离子时, 得到了分散的细毛线绳状的硫化锌纳米颗粒薄膜, 相互之间没有明显分隔开, 当溶液中含1%锰离子时, 硫化锌颗粒的微观结构和聚集结构都发生了明显的变化, 基底上的硫化锌集个体间开始出现缝隙。加入5%锰离子时, 硫化锌聚集体呈球状或半球状结构。这为掺杂改性提供了实验理论支持。

1994年, R.N.Bhargava等研究人员发现Zn S:Mn纳米粒子发光寿命有所缩短。佟艳斌等[2]立足于前人的研究成果, 主要研究Zn S:Mn/PVP溶液的合成与形成的膜的发光现象。采用聚乙烯吡咯烷酮作为分散剂, 宜春和水作为溶剂, 合成Zn S:Mn/PVP溶液。目前, Zn S:Mn纳米粒子的合成方法有很多如共沉淀、微乳液、溶胶-凝胶法。由于Zn S:Mn发光效率高和化学稳定性强, 所以纳米粒子可以应用于显示技术领域。佟等认为合成Zn S:Mn/PVP溶液时经过加热的过程, 即使在170℃对膜退火处理, 都不会影响锰离子的发光;纳米粒子的平均尺寸约为10 nm, 锰离子掺杂微粒, 不会影响硫化锌的晶型。Zn S:Mn性能好, 有很大的研究与实际应用价值。

陈建新[3]等采用溶胶-凝胶法, 在低温下制各了稳定性好、有较高催化活性的氮掺杂二氧化钛纳米粉体。在此基础上研究了以玻璃为基底, 以壳聚糖 (CS) 为交联剂, 将N-Ti O2与壳聚糖直接混合, 采用流延法制备N-Ti O2/CS复合薄膜, 并考察了薄膜的溶胀能力, 确定了二氧化钛和壳聚糖溶液的最佳混合比例为10∶1。另外, 测定了纯CS薄膜对甲基橙的吸附能力。通过在可见光下甲基橙的降解实验对复合薄膜的光催化性能进行评价, 甲基橙的降解率达98.8%, 并进行了复合薄膜的回收利用实验, 回收利用的复合薄膜对甲基橙的降解率基本保持不变。

王珊等[4]利用壳聚糖易成膜的特点模拟生物矿化制备壳聚糖-Cd S复合膜。通过与其他实验结果的对比得出可通过改变镉离子的浓度和Cd S总沉积量来得到对吡啶响应较快的传感薄膜。提出了发展水吡啶专用传感薄膜材料的设想。

李伟等[5]通过丙烯酸单体聚合后交联壳聚糖成功制备了壳聚糖 (CS) /聚丙烯酸 (PAA) 的纳米球, 在壳聚糖未交联之前将Eu3+加入到反应液中, 然后加入交联剂戊二醛, 得到最终产物Eu3+掺杂CS/PAA纳米球。利用场发射扫描电子显微镜 (SEM) 、透射电子显微镜 (TEM) 、X射线能谱仪 (EDS) 、红外光谱仪 (FTIR) 和荧光光谱仪 (PL) 对产物进行表征。荧光性能研究表明, 产物中含有Eu3+的特征峰, 明显改善了CS/PAA纳米球的荧光性能.鉴于壳聚糖优良的生物相容性, 所制备的Eu3+掺杂CS/PAA纳米球在生物标识方面将具有良好的应用前景。

2 应用

2.1 太阳能电池

一种以Cs掺杂Zn O为电子传输层的杂化太阳能电池, 由透明导电玻璃衬底、Cs掺杂Zn O纳米棒电子传输层、层状类钙钛矿杂化材料和Au金属背电极层组成并依次构成叠层结构。在杂化太阳能电池中采用Cs掺杂Zn O为电子传输层与氧化锌相比, 电子传输能力提高2~3个数量级, 电子-空穴的复合得到了有效的抑制, 光电转换效率较高;其制备方法工艺简单、反应温度低、效率高、原材料丰富、成本低且绿色无污染, 适于工业化大规模生产。

2.2 生物医学

李伟等[5]的研究表明CS/PAA纳米球会出现一个比较宽的峰, 荧光性能并不明显。但当掺杂Eu3+后, 明显会检测到Eu3+的两个特征峰, 大大改善了CS/PAA纳米球的荧光性能, 同时鉴于壳聚糖优良的生物相容性, 使得纳米球在生物医学上作为细胞 (尤其是癌细胞) 标识将具有良好的前景。蒋园园等[6]采用还原石墨烯 (CRG) 的优良的催化和导电性能, 制备了茜素掺杂石墨烯一壳聚糖 (CS) 修饰玻碳 (GC) 电极, 并应用于对人类端粒重复序列DNA (5-TFAGGGTFAGGG-3) 的定量测定。表明AR/CRG-CS/GC电极与传统裸电极定量测定人类DNA相比较, 具有检出限低、线性范围宽、灵敏度高、重现性好、稳定性好等优异性能, 对于人体血液病毒DNA以及人体肿瘤细胞DNA的定量测定具有良好的应用前景。

2.3 凝胶材料

张磊等[7]通过研究Fe3O4磁性纳米粒子均匀掺杂在戊二醛交联的壳聚糖水凝胶中, 其存储模量G'远大于损耗模量G″, 具有高的溶胀率。由此可知, Fe3O4磁性纳米粒子可以均匀分布在戊二醛交联的壳聚糖水凝胶中, 并显示出良好的弹性模量, 是一种有潜力的烧伤瘢痕增生抑制辅助用凝胶材料。有望用作应力补偿材料, 应用于疤痕抑制外用凝胶材料。

2.4 污水处理中的应用

冯涛等[8]采用原位合成法制备出Cu2+掺杂的壳聚糖/Cd S纳米复合膜, 利用FTIR技术对其进行表征和分析。应用该膜在紫外光下对甲基橙进行光催化降解, 探讨不同的铜掺杂量、催化剂投加量、甲基橙初始浓度、p H值等因素对甲基橙降解脱色率的影响。彭湘红等[9]利用壳聚糖与胶体Ti O2的共混溶液通过流延成膜法可成功制备Ti O2/壳聚糖复合膜。所制得的复合膜在太阳光下能快速催化降解甲基橙水溶液, 可为利用太阳能处理染料废水提供一种新材料。利用本发明净化剂有效地降低了水源水中的苯酚, 可使水源水中苯酚的去除率达95.3%。

2.5 检测中的应用

聚环戊二烯硅烷掺杂壳聚糖荧光传感薄膜制备的荧光传感薄膜稳定性好、使用寿命长、灵敏度高, 可在检测含苦味酸的传感器中应用, 也可将这类荧光传感膜安装在利用荧光原理检测苦味酸的检测仪器上使用, 还可将这类荧光传感膜感受苦味酸后直接用荧光仪器进行检测。罗启枚等[10]得出结论基于壳聚糖和碳纳米管与纳米金联用, 无需信号放大试剂, 建立了Ig G的高灵敏电化学检测方法。方法简便、经济, 克服了传统检测方法的不足 (如酶的固定、酶活性的保持或信号放大试剂的合成) , 为其它蛋白质的直接检测提供了新的平台。

2.6 抗菌、保鲜应用

闫加磊等[11]采用溶胶-凝胶法制备稀土 (Ce3+) 掺杂纳米Ti O2 (纳米Ce/Ti O2) , 借助XRD、BET、SEM对Ce/Ti O2进行表征。结果表明纳米Ce/Ti O2晶型为锐钛矿, 平均晶粒大小为19.95 nm, 比表面积为43.302 m2/g。初步研究了纳米Ce/Ti O2、普通纳米Ti O2、CMC/Ce/Ti O2、CMC的抗菌性能, 结果显示纳米Ce/Ti O2对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别为55%和53%, 普通纳米Ti O2对两种Ce3+的掺杂可提高纳米Ti O2的抗菌性能;CMC/Ce/Ti O2对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别达到99%和95%, CMC对两种菌的抗菌率分别为90%和80%, Ce/Ti O2的复合可显著提高CMC的抗菌性能。陶希芹等[12]通过纳米Ti O2用表面改性剂月桂酸钠改性后, 以溶液共混法制备了壳聚糖—纳米Ti O2复合膜, 并测试了其吸水率、透光率、力学性能和抑菌性能, 进而探讨了复合膜应用于金秋梨保鲜的效果。结果表明, 与单膜相比, 壳聚糖—纳米Ti O2复合膜的拉伸强度提高15.0%, 断裂伸长率提高27.2%, 直角撕裂强度提高35.6%;抑菌性能明显高于壳聚糖单膜及对照;同时, 复合膜中, 壳聚糖与纳米Ti O2微粒间存在较强的氢键作用, 从而使Ti O2和壳聚糖之间有较好的界面作用, 持水率和透光率得到提高, 增强了果蔬保鲜效果, 使金秋梨室温条件下的保鲜时间明显延长。

2.7 电化学应用

库里松·哈衣尔别克等[13]以壳聚糖和介孔碳氮材料共混所得复合物为固定漆酶的载体, 将固酶复合物滴涂在裸玻碳电极表面并干燥后, 得到固定漆酶基阴极。考察了此电极在不含底物的电解质溶液中的直接电化学行为, 同时还研究了其对氧气还原反应的催化性能和电极的长期使用性、重现性和力学稳定性。在此基础上还考察了此电极作为氧气电化学传感器的性能。研究结果表明, 介孔碳氮材料-壳聚糖固定漆酶修饰电极能在无任何电子中介体条件下, 实现漆酶活性中心T1与电极之间的直接电子转移, 而且能在较高的电位下实现氧气的电还原。

3 结论

掺杂壳聚糖的诸多优点, 使它在生活中的各个方面都有着巨大的发展空间和潜力。掺杂使其兼具有机性能与无机掺杂离子, 为其诸多应用提供了条件。壳聚糖掺杂改性研究将是未来一段时间内研究人员的热门课题。

参考文献