防火材料

防火材料（精选12篇）

防火材料 篇1

1 概述

在经济飞速发展、科技日新月异、建筑行业的建设方式和施工技术越发成熟和多样化的今天, 一个尖锐的问题始终是重中之重——消防安全, 也就是防火安全项目的建设。一座建筑的消防建设是对使用者生命财产安全的保障, 因此必须严格按照建筑防火等级和设计规范进行消防设计和施工。设计者必须对建筑的使用方向深入了解;施工部门须严格遵守国家相关条例, 施工者对消防安全建设要严格执行消防施工标准, ;相关的监管部门加大检查力度, 用法律手段严格制裁, 确保不会因疏忽大意而造成人间悲剧;建筑使用者要提高消防安全意识, 安全使用建筑物。

建筑中的防火材料作为消防安全最重要的因素之一, 起到了举足轻重的作用, 越来越受到重视。以前的建筑工程, 大多数因为防火意识淡薄而忽略防火材料的使用;或者为了节约施工成本而减少防火材料的使用。有很多近十年的建筑由于防火设施不到位、防火材料不合格导致建筑烧毁、大量人员伤亡。由于防火材料选择不恰当、材料选择不合格、甚至对防火工程毫不关心、不设置防火材料, 引发了一系列火灾悲剧。可见, 防火材料对建筑的防火安全性至关重要。新型防火材料不断问世, 国家硬性规定和防火知识的普及宣传, 在很大程度上缓解了这一现象, 防火安全系数也就相应提高了。

为适应市场需求, 各种新型防火材料不断问世。本文就这些新型的防火材料进行浅析。

2 建筑防火材料的新品种

2.1 高分子轻质防火材料

2.1.1 石膏。

石膏是现在广泛应用的主流建筑材料。其主要成分是硫酸钙, 具有水化快速、凝结迅速的特点。无水硫酸钙具有良好的阻燃性, 而且凝固之后的石膏会膨胀, 因此作为防火材料和高层建筑吊顶大多数选择石膏制品。石膏制品防火性能好, 但是容易受到渗水影响, 防水性能低。

2.1.2 新型化工合成阻燃剂。

ZRY天然纤维阻燃液, 具有良好的阻燃性能, 无毒、无味、无色透明、没有腐蚀性。麻织物、棉织物、刨花板、纤维板、木材、纸张、胶合板和其他植物纤维制品, 经过ZRY阻燃处理和整理以后, 就会有明显的阻燃效果。它遇火不会燃烧 (只出现局部炭化) , 可以有效地抑制火焰蔓延, 避免发生火灾。通过国家固定灭火系统以及耐火构件质量监督检验中心的检验, ZRY天然纤维阻燃液的各项技术指标都达到甚至超过GA159-1997《水基型阻燃处理剂通用技术条件》的标准。

2.1.3 金属板与复合金属板材料。

金属复合板俗称夹心板, 其上下两面都是非常薄的金属板。但是芯材的材料是能够保温、高刚度、低强度复合材料。因其具有承载力, 需要专门的自动化生产线才能进行复合生产。主要有金属板材、微穿孔吸声板、金属复合板材。复合材料的应用之处为钢结构厂房的外墙、屋顶, 洁净区的顶板和它的隔断、分隔板材以及冷库箱体, 还有一个用处就是建筑工地办公地方的材料以及职工的宿舍建材。

2.1.4 新型高分子防火材料。

新型的高分子材料防火板是现代化工业建筑材料的产物, 其化学性质稳定、不能支持燃烧, 是良好的防火材料。同时具备防腐蚀性、防虫防漏的优良特性, 并且此类建筑材料施工方便、价格低廉、质量轻便、产量也很高。

2.2 新型高分子轻质防火材料

2.2.1 石棉与矿渣棉。

岩棉是天然岩石经过高温熔融制成的, 因为它有导热系数低以及不燃等优点, 所以可以做一些防火构件, 也能做防火的隔热板材。由于岩棉熔点高而且比较抗高温收缩, 在建筑结构中使用时可以形成比较有效的防火屏障, 阻止火势蔓延。其自身既不燃烧, 也不放出有毒的气体, 是"A"级 (或"A1"级) 的建筑防火材料。

2.2.2 玻璃棉。

玻璃棉及其制品是继岩棉之后, 出现的新的绝热性好、容重轻的隔热保温材料。它是用白云石、石英砂、蜡石等天然矿石做成的纤维状的不燃材料。它在建筑工程中具有良好的绝热、隔冷、保温、吸声等优点。其制品主要有玻璃棉板、玻璃棉毡、玻璃棉保温管、玻璃棉带等。

2.2.3 硅酸铝纤维。

硅酸铝纤维俗称陶瓷棉, 是一种特殊的新型轻质耐火材料, 它是用天然焦宝石为原料制成的棉丝状无机纤维耐火材料, 其制品具有导热系数小、抗压强度高、施工方便、能反复利用的优点。可以作防火门的芯材、吊顶板材、玻璃幕墙填充隔热材料, 起防火隔热的作用。

2.2.4 硅酸钙。

硅酸钙材料的耐热性能及热稳定性好, 耐火性好, 是不燃材料。它是用钙质材料, 硅质材料和纤维等为主要原料, 制成的轻质板材。纤维增强性硅酸钙板优点很多, 如密度低, 湿胀率小, 比强度高, 防蛀, 防潮, 防火, 防霉以及可加工性好等。可作为公用和民用建筑的隔墙以及吊顶, 经过表面防水处理后还能用作建筑物的外墙。因为此种板材的防火性很高, 所以尤其适合用于高层以及超高层的建筑。

2.3 板材与砌块的轻质化高分子材料

混凝土板材和砌块加气。混凝土作为我国的重点施工材料, 具有很广泛应用。加气化混凝土是指在混凝土的基础上, 混合加入含钙量高的物质, 与硅酸在发气剂的作用下制成的砌块或者条状板材, 具有混凝土的特点也有防火的效果。可以作为承重结构的施工材料。采用这类材料施工, 可以兼顾建筑结构和防火安全性。

3 新型防火材料开发的优点

新兴的防火建筑材料要求更为严格, 不但要求防火性能更加优越, 还要求无毒环保质量轻等多方面要求。很在很多高分子材料问世的今天, 研制出一种或几种兼备几种防火材料优点的新型材料已经不是梦想, 这类材料的防火性能更加优越, 相比较传统材料成本更低, 重量更轻寿命更长, 防火性能更为稳定。在新的建筑施工工程运作上如果可以合理化科学化的应用新型的高分子复合防火材料就能大量节约施工成本, 降低防火安全隐患, 减轻防火项目重量, 增加建筑施工安全性, 节约施工材料。因贮存方面产生的损失, 相应减少。建筑的使用寿命和防火性能得到提升, 后期的维护工作也减轻许多。因此笔者个人推荐在新型的建筑工程开展时应该妥善选择防火材料, 在达到防火目的的同时大大提高防火安全系数, 降低隐患率做百年工程和良心工程。

4 结论

对于新型的防火材料开发是很重要的。开发出新的化工高分子复合轻质防火材料是我国建筑行业开展新型防火材料安全的必然项目, 随着人们生活水平的不断提高对生活健康性的要求也越发增加, 要对防火安全格外关心, 也要对新型高分子轻质复合防火材料的安全性报以期待, 人们在等待一种或几种无毒环保价格低质量轻防火性能高的新型防火材料的问世, 以对今后建筑行业的防火安全发展做出卓越贡献。

参考文献

[1]李利君.从消防展看我国防火材料发展趋势[J].消防技术与产品信息, 2009 (6) .[1]李利君.从消防展看我国防火材料发展趋势[J].消防技术与产品信息, 2009 (6) .

[2]曾绪斌, 韩峥.常用建筑泡沫塑料及其防火性能[J].消防科学与技术, 2005 (1) .[2]曾绪斌, 韩峥.常用建筑泡沫塑料及其防火性能[J].消防科学与技术, 2005 (1) .

[3]赵苏婧.浅析防火建筑材料使用与火灾预防的关系[J].中国科技信息, 2008 (18) .[3]赵苏婧.浅析防火建筑材料使用与火灾预防的关系[J].中国科技信息, 2008 (18) .

防火材料 篇2

致：北京市朝阳区教育国有资产管理中心

尊敬的国资中心各位领导，自接到彩钢板房更换防火材料的中标通知以后，我施工单位立即组织领导班子，施工队伍进行图纸分析、现场勘查，目前我施工单位对于现场和图纸中有些不符的地方需向贵领导反映，望各位领导给予批示。

目前12所学校的施工状况如下：

1、安华学校：目前正在施工，预计11月20日左右竣工。

存在问题：图纸设计及清单中均没有操作间的屋面钢架，现场拆除后发现钢架偏小，经设计同意增加钢架，另学校要求操作间（面积不足使用）增大面积6.44平米，方案变更后费用增加14900.58元。

2、安贞一小：目前正在施工，预计11月25日左右竣工。

存在问题：现场实际面积比图纸大，钢结构及装修增加费用约8000元，另清单中暖气只有3组（54片）经我专业工程师换算后，此暖气片数满足不了室内温度要求，需增加126片，约6930元，合计14930元。

3、八里桥小学：目前未进场，学校正在使用，已与国资中心李光老师反映，正在协商解决。

4、北师大朝阳附中：已竣工。

5、朝阳职业技术学校：正在施工，预计11月15日竣工。存在问题：观光电梯的墙面彩钢板清单量比现场少60平米，费用约8400元。

6、定福庄四小：已竣工。

7、南湖中园小学：已竣工。

8、南湖东园小学：目前未进场，学校有活动，校方答应11月15日后安排进场。已报国资中心李光老师。

存在问题：图纸与清单中没有吸音板墙面，现场原教室约有430平米，费用约45000元。

9、奶子房中学：已竣工。

10、七十一中学：已竣工。

存在问题：锅楼房图纸与清单中无钢架，现场需补充约850元，宿舍吊顶后设计要求增加窗帘盒16米，约640元，合计1490元。

11、求实职业学校：已竣工。

12、望京实验学校：目前正在施工，预计11月25日左右竣工。

存在问题：现场比图纸尺寸偏大，需增加钢架及装修费用约14390元。（其中包含增加的门窗，洁具。）图纸设计层高增加高度一米（增加吊顶）彩钢板面积约60平米，费用约9000元，合计23390元。我方投标的一标段投标价为4188261.09元，其中暂列金额为380000元。我施工单位变更方案后需增加费用108110元。

商祺！

江苏弘盛建设工程集团有限公司

材料作文的材料价值 篇3

一、解读材料，发掘价值

高考作文重在检测考生的审题能力、表达能力，特别是要考查考生的思辨能力与批评性思维，检测考生看问题是否理性，人生观、价值观是否成熟。而材料作文正好可以达到这个检测的目的。

高考作文所给的材料一般都会呈现出对立性或矛盾性，让考生在比较中辩证地思考与理性地选择。为此，写作材料作文的第一关便是要解读材料，找出对立或矛盾的双方，挖掘出材料的价值。前一点，大部分考生都能做到，难的是如何从这对矛盾中去辩证地分析问题，发掘出材料的价值。

故而，明了材料的构成，分析原因，明了关系，辨析是非，就显得至关重要。为了能更好地讲清这个道理，我们不妨先看一则材料作文的材料：

去年，北京某中学学生用手机拍摄了一辆占用非机动车道的私家车。结果遭到私家车上的四人“围攻”。这四个人一直在质问学生为什么要拍照，其中一女子不停地说：“你有什么权力啊？读书读傻了吧！”而这名学生则表示私家车占用自行车道，人人都有权力拍照。该事件引发了网友热议，有网友极力为该生点赞，有网友认为学生应专心学习，也有网友虽赞同这种勇气，却不支持他的这种做法。

此则材料，一看就是一则新闻性材料。对于这样的材料，我们应该找出材料中对立的双方以及矛盾的焦点是什么，并梳理出他们各自有什么言行。然后，从现象追寻到本质，进而评判其言行分别体现了怎样的价值取向，并明确其价值取向是“对”还是“错”，理由是什么。面对这则材料，考生能做出如此之思考，就已成功了一半。从某种角度讲，这则材料就是一块试金石，可以检测出考生是不是具有一定思辨能力的“金子”。这起事件并不复杂，我们不妨简要梳理一下：

事件的双方：某中学学生和四名乘坐私家车的成年人。

事件的起因：私家车占用非机动车道。

事件的发展：该学生对占道车进行了拍摄。

事件的高潮：私家车上的四人下车对学生进行“围攻”。

事件引发热议：有网友为学生点赞；有网友认为学生应专心读书，不该理会这些；也有网友认为学生勇气可嘉，但方法欠妥。

细察事件始末，不难看出私家车一方的行为是错的，因为违反了交通法规；学生面对不良社会行为勇敢地站出来，当然是值得褒奖的。女子的话，当然是荒唐透顶的，因为面对不良的社会行为，人人都有权利予以制止或举报。众网友的观点，自有其合理之处，亦有糊涂之言。

考生若能作出上述这般理性分析，就已具备一定的思辨能力与批判性思维。接下来要做的便是要选择最佳角度，构思立意，将自己的思辨能力与批判性思维展现出来。

二、选择角度，构思立意

角度选好了，立意自然就水到渠成。文题中“选好角度”这一要求，其实为考生降低了难度，意在提醒考生，写作时无须面面俱到，抓其一点讲清楚、说透彻，让人心服口服即可。一篇800多字的高考作文不可能也不应该四面出击、面面俱到；倘若那样，势必是一面也不能击破。与其伤其十指，不如断其一指。

不过，高考作文要求考生在审题时遵循材料的整体性原则，综合考虑核心事件，阐述看法；切忌断章取义，抓个别词语或次要人物、事件，以偏概全。

那么，这则作文材料有哪些核心角度、主要角度可以供我们构思立意呢？还是以上面的材料为例，学生的行为应为我们立意写作的一个主要角度。面对身边的不良行为，学生能够勇敢地站出来，从这个角度思考，就可以在社会责任层面立意为“拥有正义感”或“敢于面对”等。

私家车主是矛盾的另一方，是焦点性人物，自然也是写作立意的一个主要角度。那私家车车主为什么会出现占用非机动车道的行为？这不难想象，其人应是缺乏社会公德，亦没有法律意识；而且，错了还“围攻”学生。从这个角度思考，我们就可以从道德、法律层面立意为“人，应该拥有公德意识”或“人，应该遵纪守法”等。

那是不是就仅有这两个主要角度供我们选择立意呢？当然不是。女子的话“你有什么权力啊？读书读傻了吧”，也是考生可写作的一个次要角度。女子为什么会说出这样的话呢？学生的行为是不是“傻”的表现呢？透过现象看本质，我们就可以这样立意并命题：“正派社会需要较真的‘傻气”或“这‘傻气，其实就是人间正气”等。

还有没有其他角度可供我们考生选取？当然还有。“有网友虽赞同这种勇气，却不支持他的这种做法”，网友为什么会有这种态度？我们应该想到这态度的背后自有他的行事原则——凡事应讲究方式方法。故而，可在“做事的方式方法”这个层面上立意。

只不过，后几个角度没有抓住事件的关键，在立意上没有占得先机，故略逊一筹。

三、拟好题目，亮出观点

接下来，考生要做的就是就自己选好的角度，构思立意并拟好题目。高考作文的题目最好能亮出考生鲜明的观点。如立意为“做事要考虑方式方法”的，可这样拟题：“勇为，更要‘智为”。

材料作文如何引述材料 篇4

材料作文究竟应该如何引述材料呢?

首先, 只有准确理解材料的内涵, 把握中心, 才能简洁地引述材料。其次, 心中要有阅卷老师。你的作文是写给他们看的, 他们对于供料熟悉的程度远远超过你自己, 大可不必担心他们看不懂自己扼要的引述。第三, 引述材料要善于捕捉与自己议论有关的句子和词语, 增强引述的向心力。具体方法如下:

一、套用

即完全引述所给材料。这种方法适用于材料较短或名言警句的材料, 引用时可一字不差地抄录。材料已经很简短, 无需再减;名言警句言简意赅, 直接引用, 提出观点。例如:

材料:古人云:以恕己之心恕人, 则全交;以责人之心责己, 则寡过。

曾国藩说:“善莫大于恕。”

安德鲁·马修斯说:“一只脚踩扁了紫罗兰, 它却把香味留在那脚跟上, 这就是宽恕。”

最新科学研究显示:原谅别人有益身心健康。

读了上面的这几段话, 你有什么感想?请选定一个角度, 明确立意, 写一篇不少于800字的文章, 题目自拟, 文体自选。

像这样的材料作文题目, 每一句都很简洁, 都阐述了“宽容”这一主题, 在引述材料时只需套用其中的一两个句子即可, 不需要展开叙述, 也不用删减。

二、概用

即高度概括材料内容。这一方法适用于比较复杂的材料, 或多义性材料。面对篇幅较长, 内容复杂的材料, 要做到去粗取精, 简明扼要;指向立意, 取舍得当, 就显得很重要。

首先, 去粗取精, 简明扼要。原始材料内容较长, 较杂, 就必须加以浓缩概括, 以其精髓部分入文。例如:

材料:昔者, 海鸟止于鲁郊。鲁侯御而觞之于庙, 奏《九韶》以为乐, 具太牢以为膳。鸟乃眩视忧悲, 不敢食一脔, 不敢饮一杯, 三日而死。此以己养鸟也, 非以鸟养鸟也。 (出自《庄子·至乐》)

概用:鲁侯将鸟囚于庙中, 美乐, 美食, 美酒侍奉, 鸟却死了。

这则材料只需概括出“囚于庙中”, “鸟死”这几个关键词, 取其精华就可以了, 无需全文翻译。

其次, 指向立意, 取舍得当。对于比较复杂或多义性材料, 在确定了立意之后, 行文之前, 要拿着这个立意 (特别要扣住其中的关键词语) 回头去关照原材料, 对原材料作一番甄别选择, 然后决定取舍, 有的还要添加一些语句作针线, 进行重组嫁接。让引述的每句话都指向立意, 达到“论点源自材料, 材料生发论点”的要求。例如:

材料:19世纪末的最后几个年头, 美国康乃尔大学做过一个有名的实验, 实验人员把一青蛙冷不防丢进煮沸的油锅里, 这只反应灵敏的青蛙在千钧一发之际, 奋力跃出锅外安然逃生!可半小时后, 他们把这只死里逃生的青蛙丢进放满冷水的大锅里, 并在锅底偷偷地加热, 把青蛙置于温暖、舒适的“安乐窝”中, 青蛙开始还悠悠地享受“温暖”, 等到它意识到危险时, 却全身无力, 欲跃不能, 终于葬身锅底。

概用:一只青蛙被突然丢进滚沸的油锅中竟然能奋力跃出, 安然逃生;然而却在慢慢加热的水中葬身锅底。恶劣的环境往往使人奋进;而优越的条件则常使人懈怠, 在不经意间陷入困境。由此可见生于忧患, 死于安乐。

这则材料, 先确定立意“生于忧患, 死于安乐”, 再围绕这一主题取舍材料。明确“忧患”“安乐”各指什么, 青蛙是如何做的, 这样有针对性的取舍材料, 做到有的放矢。

三、化用

将材料中的点睛之笔化用到文章当中去, 使之和文章中心形成对接。原材料的引述, 不一定是完整的概括内容, 有时化用其中的经典语句也可。例如:

材料:据说, 凡是报考印度盂买佛学院的学生, 进校的第一堂课就是由该校教授把他们领到该学院正门一侧的一个小门旁, 让他们每人进出小门一次。这个门只有1.5米高, 0.4米宽, 一个成年人要想过去, 必须弯腰侧身, 不然, 就只能碰壁撞头了。进出过这个小门的人几乎无一例外地承认, 正是这个独特的行为, 使他们顿悟, 让他们受益终身。

化用:韩信, 忍受胯下之辱, 才有了日后的叱咤风云;勾践, 一时俯首称臣, 才实现了越国复兴大业;蒲松龄, 落第改著书, 才使其登临中国文言短篇小说之巅。面对人生的“小门”, 选择弯腰侧身, 是为了达到下一个人生驿站。所以我们要学会适应, 弯腰侧身。

这则材料的点睛之笔便是“面对人生的‘小门’, 选择弯腰侧身”, 在引述时, 先用三个排比句, 再化用这一句, 起到引出主题, 理论过渡的作用, 下文观点的提出也就水到渠成。

几种常见的建筑防火材料 篇5

1、防火板防火板是目前市场上最为常用的材质，其优点是防火、防潮、耐磨、耐油、易清洗，而且花色品种较多。在建筑物出口通道、楼梯井和走廊等处装设防火吊顶天花板，能确保火灾时人们安全疏散，并保护人们免受蔓延火势的侵袭。

2、防火门防火门分为木质防火门、钢质防火门和不锈钢防火门。通常防火门用于防火墙的开口、楼梯间出入口、疏散走道、管道井开口等部位，对防火分隔、减少火灾损失起着重要作用。

3、防火木制窗框防火木制窗框周围嵌有木制密封材料，遇热膨胀，能防止火焰从缝隙钻入，即使屋外火势猛烈，它也可以耐火30分钟。这种窗框用松木制成，四周粘贴用石墨制成的密封材料，以堵住细微缝隙，增加防火效果。据实验，在距离窗框10厘米处，用喷火器对准该窗框，喷出温度高达800℃的火焰，历时20分钟，火焰也未能透过窗框，表明其防火效果是铝制窗框的数倍。

4、防火卷帘在建筑物内不便设置防火墙的位置可设置防火卷帘，防火卷帘一般具有良好的防火、隔热、隔烟、抗压、抗老化、耐磨蚀等各项功能。

5、防火防蛀木材防火防蛀木材是先将普通木材放入含有钙、铝等阳离子的溶液中浸泡，然后再放入含有磷酸根和硅酸根等阴离子的溶液中浸泡。这样，两种离子就会在木材中进行化学反应，形成类似陶瓷的物质，并紧密地充填到细胞组织的空隙中去，从而使木材具有了防火和防蛀的性能。

6、防火贮物箱可承受相当高的外部温度。可独立摆放，也可嵌入墙壁中。它能保护钱币、帐簿、凭证、磁带、录音带、摄影底片等贵重物品在火灾中不会遭到损失。

7、防火玻璃防火玻璃具有良好的透光性能和耐火、隔热、隔音性能，常见的防火玻璃有夹层复合防火玻璃、夹丝防火玻璃和中空防火玻璃三种。防火玻璃是金融保险、珠宝金行、图书档案、文物贵重物品收藏、财务结算等重要场所和商厦、宾馆、影剧院、医院、机场、计算机房、车站码头等公共建筑以及其它设有防火分隔要求的工业及民用建筑的防火门、窗和防火隔墙等范围的理想防火材料。

8、防火涂料防火涂料是一类特制的防火保护涂料，有氯化橡胶、石蜡和多种防火添加剂组成的溶剂型涂料，耐火性好，施涂于普通电线表面，遇火时膨胀产生200毫米厚的泡沫，炭化成保护层，隔绝火源。适用于发电厂、变电所之类等级较高的建筑物室内外电缆线的防火保护。

9、防火封堵材料防火封堵材料用于封堵各种贯穿，如电缆、风管、油管、天然气管等穿过墙（仓）壁、楼（甲）板时形成的各种开口以及电缆架桥的分段防火分隔，以免火势通过这些开口及缝隙蔓延，具有防火功能，便于安装，它包括有机防火堵料、无机防火堵料及阻火包。

装饰装修材料防火性能研究 篇6

木质层板吊顶的综合燃烧特性

1. 未作任何防火保护处理的木质层板吊顶遇火时，吊顶很快燃烧，并迅速扩展引起轰燃，其热释放速率峰值最高，但燃烧产生的烟气浓度却比较小。

2. 木龙骨表面及层板下表面单面涂刷防火涂料的木质层板吊顶遇火时，在高温的作用下，由于变形引起吊顶与墙面以及板与板之间的缝隙变大，火焰及高温烟气从缝隙中进入吊顶的内层并从背面开始传播，使得防火涂层失去了应有的保护作用。燃烧试验初期，吊顶表面防火涂层中残留的有机溶剂受热很快挥发燃烧，也增加了一定热释放量。试验结束时，龙骨基本保持完好，层板全被烧掉，燃烧过程中，烟气浓度较高。

3. 木龙骨及双面涂刷水基型阻燃处理剂的木质层板吊顶遇火时，热释放速率峰值较小，燃烧速度比较慢，也比较平稳，试验过程中，发烟量较小，试验结束时，龙骨基本保持完好，但层板大部份被烧掉。

4. 采用加压浸渍处理的难燃胶合板木质层板吊顶遇火时，热释放速率峰值最小，燃烧速度也比较慢，试验过程中，发烟量很小。试验结束时，龙骨基本保持完全好，除靠近火源的层板被烧掉外，离火源较远的部位层板仍保持完好。

室内软包的综合燃烧特性分析

经过调查分析，根据国内使用的软包材料的特点，确定了以下四个有代表性的试验方案： ①采用普通聚氨酯泡沫塑料和普通装饰织物作为软包装饰材料；②采用阻燃聚氨酯泡沫塑料和阻燃装饰织物作为软包装饰材料； ③采用阻燃聚氨酯泡沫塑料、隔火衬布和阻燃装饰织物作为软包装饰材料； ④采用阻燃装饰织物作为软包装饰材料。试验结果表明：

1. 采用普通聚氨酯泡沫塑料和普通装饰织物的软包，着火后能在极短的时间内达到最大释放速率，并发生轰燃，燃烧过程中烟浓度很高，整个软包可在两分钟左右全部烧光。

2. 采用阻燃聚氨酯泡沫塑料、隔火衬布和阻燃装饰织物作为软包，若着火后放热速度明显减慢，在较长的时间（约10 min）后才达到最大热释放速率，其最大热释放速率特征峰值也比较小，但其放热的过程较长。燃烧过程中在较长的时间内保持较高的烟浓度，未发生轰燃现象。

3. 采用阻燃吸音材料和阻燃装饰织物作为软包，着火后在较短的时间内达到最大热释放速率，但其最大热释放速率特征峰值较小，未发生轰燃。

以上结果不难看出，采用未经任何防火阻燃处理的聚氨酯泡沫塑料和装饰织物作为软包装饰材料，一旦失火，将会在极短的时间内发生轰燃，并伴有很高的烟浓度，其有毒气体CO的浓度也较高，因此其火灾危险性很大。采用阻燃聚氨酯泡沫塑料、隔火衬布和阻燃装饰织物作为软包装饰材料，由于隔火衬布受火后形成隔热保护层，阻止氧气进入并具有一定的隔热作用，因此燃烧速度明显减缓，防止了轰燃的发生。

窗帘的综合燃烧特性分析

未经防火阻燃处理的窗帘幕布大多属于易燃性材料，在实际火灾中，窗帘幕布往往容易着火而且火焰传播速度很快，使火焰从一个部位传播到其它部位，大大地加速了火势的发展。为了控制火灾的发生并减缓火势的发展速度，国内对窗帘幕布类织物的阻燃进行了很多研究，有些研究成果已在实际工程中应用，但不同窗帘幕布材料在发生火灾时对火灾的控制有多大，阻燃织物及阻燃处理技术对控制火灾的发生和发展是否有效，尚存在很多疑问。为了准确了解并掌握相关的情况，采用墙角火灾试验方法对窗帘幕布的综合燃烧特性进行了研究。经过调查分析，根据国内使用的窗帘幕布材料的特点，确定了以下四个有代表性的试验方案：①普通化纤窗帘的综合燃烧特性②阻燃化纤窗帘的综合燃烧特性③普通百页窗帘的综合燃烧特性④阻燃百页窗帘的综合燃烧特性。

从试验结果分析可以看出，无论是普通化纤窗帘还是普通聚丙烯百页窗帘，遇火时均能很快地燃烧。虽然其本身的热释放量不大，且发烟量也很小，但它们的火焰传播速度很快，在极短的时间内即可把火焰从起火地点传到其它部位，将可能引起其它可燃物燃烧，因而具有较大的火灾危险性。而经过阻燃处理的化纤窗帘和聚丙烯百页窗帘，遇火时均表现出优良的防火阻燃性能，不仅能有效地阻止火焰的传播和火灾的扩展，同时产生的烟气浓度也很小。因此，对窗帘幕布类材料实施防火阻燃處理，其防火效果是十分明显的。

网管的燃烧特性分析

试验结果表明：铝箔复合阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料保温风管与阻燃橡塑泡沫塑料保温风管相比，燃烧的速度相对较慢，热释放速率峰值相对较小，达到最大热释放速率的时间也比较长，毒性烟气的浓度也相对较低。分析其原因之一是阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料所有外露表面均与铝箔紧密复合，使得聚氨酯泡沫塑料与空气中的氧气不易接触，从而延缓了聚氨酯泡沫塑料的燃烧速度，原因之二可能是该风管采用了阻燃性能更好的硬质聚氨酯泡沫材料，或许两种可能性兼而有之。但该风管材料燃烧产生的烟浓度很大，持续的时间也比较长，同时试验过程中还会发生垮塌，具有很高温度的风管垮塌后极有可能引燃其它可燃材料。因此，这两种风管在火灾中的危险性各有其特点，应根据具体的使用场所来确定应当使用哪一种产品。

结束语

通过对室内装修材料综合燃烧特性试验分析表明，不断地加强对主要装修材料的研究分析，科学地、有针对性地优化对建筑室内外安全性装饰装修，才能从根本上消除因盲目蛮干而带来的恶果。

让材料说话, 与材料“对话” 篇7

一、投放适宜的材料, 让材料说话

1. 投放适合幼儿操作的材料。

为幼儿投放的材料一定要适宜幼儿操作, 否则就失去其投放的意义。例如:中班生活体验区《做米粄》, 我们刚开始为孩子提供又大而且内壁粗糙的模具给幼儿使用, 后来发现, 使用这种模具需要先涂抹食用油, 而且需要很多米团才能做好米粄, 不太适合刚学习做米粄的幼儿使用。因此我们马上将模具改成光滑且小一点的适合幼儿使用的模具, 方便幼儿操作。

2. 投放适合幼儿年龄特点的材料。

《夹珠珠》是操作区中一个锻炼幼儿小手指精细动作、培养幼儿做事耐心的一个幼儿喜爱的区域活动内容。在不同的年龄班, 许多教师都会设置这样的活动区域。幼儿的年龄不同, 投放的材料应有所不同。在小班, 教师为幼儿准备汤匙和木珠, 给娃娃喂食物;在中班, 教师为幼儿投放的材料是:纸团、木珠、玻璃珠、筷子, 用筷子将不同材质的珠珠夹进大小不同的洞洞里;在大班, 教师为幼儿投放的材料是镊子、装饰用的小珠子、小花等, 用镊子夹小珠珠来装饰头发。同样是《夹珠珠》的内容, 不同年龄段的教师为幼儿投放适合他们年龄特点和发展水平的材料, 让他们在操作中都能得到发展。

二、投放贴近幼儿生活的材料, 让材料能说话

新《纲要》指出:“指导幼儿利用身边的物品或废旧材料制作玩具、手工艺品等来美化自己的生活或开展其他活动。”来源于生活的材料有具象性、熟悉性、丰富性的特点, 容易与幼儿产生情感上的共鸣, 引发幼儿的好奇心、亲切感, 使幼儿产生浓厚的兴趣, 激起探究的欲望。

1. 将生活中常见的材料投放到区域中。

例如:我们在美工区投放幼儿自己采集的树叶、苍耳进行染色、剪贴、粘贴;在科学探究区, 提供各种各样的锁, 让孩子探索怎样开锁, 体验成功的乐趣, 让区域材料能说话。

2. 将体现本土文化的材料投放到区域中。

例如:雕版印刷是我县四堡的文化特色, 将雕版印刷放在操作区让孩子体验印刷的乐趣;连城是美食之乡, 将特色小吃的制作放在生活体验区里让孩子体验做米桃、糍粑的过程, 孩子们乐此不疲。

三、提供层次性与多样性的活动材料, 让材料会说话

幼儿存在个体差异, 教师在投放材料之前要观察幼儿, 分析符合他们最近发展区的活动材料, 材料所呈现的梯度需要考虑是否适合不同能力层次幼儿的心智水平, 是否需要增加或者减少, 要尽可能地考虑幼儿的发展程度, 让材料会说话。

1. 针对不同能力层次的孩子投放不同的材料。

孩子的能力不同, 需要的材料也会相应地有所不同。教师应该为不同能力层次的孩子投放不同的材料, 以促进每个孩子在活动中得到发展。

例如:中班数学区《送小动物回家》是一个引导幼儿将小动物送回到指定楼层指定房间的一个数对应的操作活动。经过教师对幼儿活动的观察发现, 能力弱的孩子不能很好地找到对应的位置。于是, 教师就为能力弱的孩子准备一些数字, 在找位置之前在每层楼的旁边摆上数字, 同时用往右的箭号提示孩子房间号是从左往右数, 用箭号和数字来帮助幼儿准确找到位置。

2. 同一区域不同活动阶段设计投放层次不同的材料。

如果一个活动区的材料一直都是一成不变的, 久而久之, 孩子会不感兴趣, 那么就需要教师在不同阶段提出不同的活动要求, 投放层次不同的材料。

四、投放探究性材料, 让幼儿与材料“对话”

探索性的材料, 不同于传统意义上的动手操作和简单的重复训练, 而是幼儿积极动手与动脑的互相结合、互相促进, 教师所投放的材料必须在幼儿动手操作的同时引发幼儿积极的思维活动, 引发与支持幼儿与材料之间的相互作用, 引发与支持幼儿的探究活动, 区域活动的材料应能更好地与幼儿互动, 使幼儿与材料“对话”。

例如:大班科学探究区《电珠亮了》, 教师除了为孩子准备多层次的操作材料以外, 还为幼儿制作了一块玩法示意图。刚开始, 这块示意图只是用来提醒幼儿操作的步骤。为了让孩子更好地与材料进行互动, 后来我让班级教师将这块示意图里面的每一个步骤都做成活动的, 目的在于让幼儿想通过自己的操作探究活动以后, 再动手将自己发现的每一个操作步骤按顺序排列下来, 同时将安装电池的小秘密用图示来告诉大家, 这样充分地引发幼儿与环境互动, 与材料“对话”。

新能源材料:储能材料 篇8

储能技术是智能电网的重要支撑。随着世界电力需求和生产持续增长,电网负荷峰谷差不断扩大,迫切需要这样的电力储能系统与之相配套,平滑电力负荷,提高设备运行效率和经济性。在资源和能源日益紧迫的今天,这对于提高能源的使用效率,实现可持续发展具有重要意义。

储能技术的意义在于,当分布式电站和可再生能源大量接入电网后,用户可通过储能系统灵活控制用电量,以此减小对电网的波动影响。

人类面临的资源、能源和环境问题日益迫切,化石能源的日益短缺是人类不得不面对的现实,发展新型的绝色能源,成为许多国家或地区的能源发展战略的重要组成部分。资料显示2012年全球可再生能源投资额为2444亿美元,较201 1年的纪录额2790亿美元减少12%。可再生能源投资热潮开始向发展中国家转移,其中,我国投资额达到677亿美元,重新超越美国成为世界最大的可再生能源投资国,表明我国发展新能源的战略是坚定不移的。

可再生能源主要包括太阳能、风能、生物质能等,是新能源的发展重点。

但是,可再生能源受天气及时间段的影响较大,具有明显的不稳定、不连续、和不可控性。需要开发配套的电能储存装置,来保证发电、供电的连续性和稳定性。国外有关研究表明,如果风电装机占装机总量的比例在10%以内,依靠传统电网技术以及增加水电、燃气机组等手段基本可以保证电网安全。但如果所占比例达到20%甚至更高,电网的调峰能力和安全运行将面临巨大挑战。储能技术在很大程度上解决了新能源发电的随机性、波动性问题,可以实现新能源发电的平滑输出,能有效调节新能源发电引起的电网电压、频率及相位的变化,使大规模风电及太阳能发电方便可靠地并入常规电网。

利用储能技术,减小电网峰谷差,能提高设备资源利用率。由于负荷曲线峰谷差比较大,致使现实电网的利用系数很低,据美国统计,约为55%。一年内只有少数时间资产是被完全使用的。解决办法是缩小负荷曲线峰谷差。

另一方面由于是未来发展趋势。未来三大新兴产业新能源、智能电网和电动汽车的发展瓶颈都指向了同一项技术:储能材料(储能电池)技术。目前储能技术的发展相对落后。许多国家都将大规模储能技术定位为支撑新能源发展的战略性技术。在此背影下,世界储能材料的技术发展十分迅猛,无论在储能材料技术发展层面上还是在成果转化发展形成优势产业层面上,发展都十分迅速。

中国新能源发展迅速,对储能产业有更急迫的现实需求。预计到2020年风电和太阳能发电装机会突破1.7亿千瓦,占全国发电装机总量的比例会超过15%。但由于目前我国电力系统煤电比例较高,在部分地区又主要是调峰能力差的供热机组,核电发展很快但却不能参与调峰,水电、燃气发电等调峰性能优越的电源所占比例过低,导致现有电力系统接纳新能源的能力很弱。再加上我国能源资源所在地多远离负荷地,不得不实施风电、光电的“大规模集中开发、远距离输送”,这更进一步加大了电网运行和控制风险。随着国内新能源发电规模的快速扩大,电网与新能源的矛盾越来越突出,对储能的需求更为迫切。

储能产业作为新兴战略性产业,已被列入“十二五”规划纲要,储能是推进智能电网建设、加强城乡电网建设和增强电网优化配置的依托技术。储能技术是新能源产业革命的核心。储能技术在很大程度上解决了新能源发电的随机性、波动性问题,可以实现新能源发电的平滑输出,能有效调节新能源发电引起的电网电压、频率及相位的变化,使大规模风电及光伏发电方便可靠地并入常规电网。同时,伴随新能源汽车特别是电动汽车的发展,高效储能电池必将逐步取代内燃机。储能产业的快速发展将极大促进新能源的规模化发展。预计到2020年,国内储能产业的市场规模至少可达6000亿元。

全球大容量储能技术呈多元化发展格局。电能可以转换为化学能、势能、动能、电磁能等形态存储,按照其具体方式主要分为物理、电磁、电化学及相变储能等几大类型。

物理储能是指将电能转换为动能或势能存储的方式,目前主要包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能。

电磁储能是直接以电磁能的方式存储电能的技术,主要包括超导储能、超级电容储能等。

电化学储能是目前进步最快的储能技术之一,除铅酸、镍氢等常规电池技术外,还包括液流、钠硫、锂离子电池等大容量蓄电池储能技术,并在安全性、转换效率和经济性等方面取得重大突破,生产水平显著提高,产业化发展迅速。

相变储能是利用某些材料在其物相变化过程中,可以与外界环境进行能量交换的特性,即从外界环境吸收热量或者向外界环境放出热量,从而达到控制环境温度和能量利用目的。一般有蓄热和蓄冷两种方式。就是在用电价格便宜时,依靠制冷或制热介质完成能源利用在时间上的转移,节省运行费用,降低运行成本。

从储能产业发展现状看,电化学储能是目前发展最快、应用最广泛的储能技术。电化学储能主要是电池储能技术,具有可控制性高、模块化程度高等特点,被应用于对供电质量要求较高的负荷区域的配电网络中。

电池储能系统主要是利用电池正负极的氧化还原反应进行充放电,因此电极材料成为发展储能电池产业的关键。

大规模储能电池有三个基本要求:高安全性、生命周期性价比高、生命周期环境友好。

储能材料的成本占到储能电池的成本约在40%～50%。因此在发展高性能储能材料同时,降低成本;发展关键材料批量化生产技术,加快高可靠性、低成本大规模电储能池的产业化技术,是发展电池储能材料的首要任务。

在电电池储能方面,目前以锂离子电池和镍氢电池为发展主流。

锂电池具有广阔发展前景。美国目前处于领先。美国电科院早在2008年就已经制定计划,开始锂离子电池系统用于电能储存的研究,同时开展了兆瓦级锂离子电池储能系统的示范应用,主要用于电力系统的调频、电压控制及用于与风电等。锂电池是迄今所有商业化使用的二次化学电源中性能最为优秀的电池,特点突出,如:比能量高:循环寿命长:具有较宽的充电功率范围:倍率放电性能好。但同时锂电池的发展也存在着以下障碍:锂元素资源紧缺:冶炼过程污染严重:安全问题,易发生爆炸事故:成本较高。

与锂电发展的相关材料有正极材料,目前主要是第三代磷酸铁锂正极材料,具有储能密度高、寿命长、使用安全、耐高温(350℃—500℃)等优点。石墨负极材料及电池隔膜、电解液等辅助材料。

镍氢电池是一种高能量、长寿命、无污染的新型绿色电池,成为世界各国竞相发展的高科技产品之一。镍氢动力电池已成为近、中期电动汽车的首选电池,目前混合动力汽车是镍氢电池的主要应用市场,2011年镍氢动力电池已占全部镍氢电池应用市场的58%。

镍氢电池的关键材料包括氢氧化镍正极活性材料和少量添加剂。负极活性材料为贮氢合金,电解液为氢氧化钾溶液。储氢合金是一种能与氢反应生成金属氢化物的物质,但是它与一般金属氢化物有明显的差异。即储氢合金必须具备高度的反应可逆性,而且,此可逆循环的次数必须足够多,循环次数超过5000次。实际上,它必须是能够在适当的温度、压力下大量可逆的吸收和释放氢的材料。

全世界已研究出的储氢合金,除钛锰合金外,还有镁镍合金、镁铜合金、铝锰合金、锆铬合金和各种含稀土的储氢合全。这些储氢合金吸收的氢气可以为不同的机械或电器提供能源,例如为汽车、热泵、空调设备、无噪声的动力转换设备、燃料电池等。

此外,电化学储能还包括:

钠硫电池具有能量密度高(储能密度可达140Wh/m3),体积少、充放电效率高、、储存寿命和循环寿命长、易于维护:环保、安全、价格低等优点。但是钠硫电池也有不足之处,那就是其工作温度需保持在300-350℃,电池工作时需要一定的加热保温措施。

液流电池已有钒-溴、全钒、多硫化钠/溴等多个体系,具有使用寿命长、规模大、安全可靠等突出的优势液流电池应用广泛,包括:电力公司电力储存和负载调峰、风能和太阳能发电储能、分布式供电系统或者大中型二次电池等。成为规模储能的首选技术之一。2012年,美国制定的储能技术发展规划已经将全钒液流电池列在首位。

超级电容器是从上世纪七、八十年代发展起来的通过极化电解质来储能的一种电化学元件。是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源,主要依靠双电层和氧化还原假电容电荷储存电能。这种储能过程是可逆的,也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。其基本原理和其它种类的双电层电容器一样,都是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的容量。

其突出优点是功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽,是世界上已投入量产的双电层电容器中容量最大的一种。

二、全球大容量储能技术呈多元化发展格局,中国企业已掌握关键技术,拥有自主知识产权。

全球储能技术主要有化学储能(如钠硫电池、液流电池、铅酸电池、镍镉电池、超级电容器等)、物理储能(如抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等)和电磁储能(如超导电磁储能等)三大类。目前技术进步最快的是化学储能,其中钠硫、液流及锂离子电池技术在安全性、能量转换效率和经济性等方面取得重大突破,产业化应用的条件日趋成熟。钠硫电池的充电效率已可达到80%,能量密度是铅酸蓄电池的3倍,循环寿命更长。日本在此项技术上处于国际领先地位,2004年日本在本国Hitachi自动化工厂安装了当时世界上最大的钠硫电池系统,容量是9.6 MW/57.6 MW h。液流钒电池的基础材料是钒,该电池具有能量效率高、蓄电容量大、能够100%深度放电、寿命长等优点,已进入商业化阶段。锂离子电池的基础材料是锂,已开始在电动自行车、电动汽车等领域应用,近年来由于磷酸亚铁锂、纳米磷酸铁锂等新材料的开发与应用,大大改善了锂离子电池的安全性能和循环寿命,大容量锂电池储能电站正逐渐兴起。

储能电池类型很多,各自的优缺点都比较明显,那么是否有可能出现一种“完美的储能电池”,适应各种条件下的储能?

温兆银:目前储能电池不太可能出现一种电池来“一统江山”,不同材料的电池都有各自的特点,用以适应不同条件的需要,如镍锌电池、锂电池适合手机等小型设备;钠硫电池、全钒液流电池等适合大型储能设备。电池未来储能电池的发展可能是百花齐放的局面。可以确定的是,储能技术的进步将深刻改变我们的生活。

2储能材料产业的国际发展现状及趋势

在现有储能技术中,电池是关键载体。市场上已有铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池等技术线路,但真正意义上的储能电池尚未实现商业化生产。

欧洲很多国家已经认识到储能的重要性,在法规法案中将储能技术的研发放到了重点位置,并有相应的产业政策予以支持。

欧盟在2007年制订的欧洲能源技术战略规划(European Strategic Energy Technology Plan,SET-Plan)中明确指出,要实现2050年战略目标,在接下来的10年内需要突破低成本、高效率储能技术。为此,欧盟委员会还鼓励欧洲工业和研究团队成立欧洲储能工作小组,并于2009年1 1月底,由1 1个国家的36个主要欧洲能源相关机构召开了欧洲储能专题讨论会,最终向欧盟委员会提交了储能领域研发和工业政策方面的若干发展建议,建议中指出:第一,对各种储能技术及其前景依据性能、成本和成熟度方面进行评定,确定潜在研发和示范需求,建立一个短、中、长期欧洲储能解决方案工业的发展规划。第二,在即将来临的欧洲框架计划中应包含的项目有:新能源存储解决方案及其组件的测试评价示范项目;用于评估使用储能技术的新商业模型的研究和示范项目;评估欧洲电力系统中柔性需求及其评价的研究和示范项目;开发下一代储能技术包括组件和材料的长期研究计划。第三,推动建立一个独立的产业主导的全欧储能信息平台。

德国政府支持本国参与者申请参加和实施SET-Plan,主要包括电网、可再生能源、储能系统、能源效率和CCS等研究。此外,德国从201 1年起开始实行第六能源研究计划,其中的5个优先主题中有两个与储能相关,分别是:储能方法和电网技术、可再生能源并网。

另外,德国联邦政府早在2006年通过的《国家技术创新计划》中给出了总共14亿欧元的预算来支持氢气与燃料电池技术的发展和商业化推广。目前,德国完成了至少20个燃料电池及其他形式的储能示范项目(包含部分蓄氢储能)。

在英国科学基金和国家项目中,有关电网的大部分支撑技术都是储能技术。同时,在英国电力市场中专门制定了抽水蓄能机组的竞价模式和电价机制,明确抽水蓄能电站收入由两部分组成(类似于我国的两部制电价):年度交易中的固定收入与竞价交易中的电量销售收入。此外英国还实行峰谷电价和季节性电价,一般的峰谷电价相差4倍以上,而在有些地区,冬季的峰谷差能达到10倍以上。

法国自1957年以来实行两部制电价、峰谷电价和季节性电价,且峰谷差不断增大,另外还实行可停电电价和高峰日让电制度。

峰谷电价、季节电价在欧洲很多国家已广泛推行。如意大利、挪威等国。实行财政补贴支持和峰谷电价电机制度,有利于提高已有储能系统的收益,同时推动了储能技术的示范和商业化发展。

除经济激励外,严格的技术标准和规范化管理,也是驱动储能产业发展的重要动力。如西班牙等国就规定,所有风电在上网前必须向电网提供风机出力曲线和发电短期预测曲线,误差不能超过一定比例,否则将受到惩罚。这也会倒逼发电商主动采用预测技术和储能技术,从而实现新能源发电与电网建设的良性发展。

3储能材料产业的国内发展现状及趋势

在新能源变革条件下,实现电力需求侧响应、分布式电源、储能装置等与电网有机融合,将大幅度提高终端能源利用效率。

然而我国储能仍处于初级发展阶段,无法大规模的投入应用,丁玉龙指出三大主要原因:一是各种储能技术繁多,多数人不知如何使用和选择,二是相关技术及性能不成熟,三是价格偏高。目前能源市场迫切需要储能技术,但市场上储能技术种类繁多,每种储能技术或多或少都存在问题。特别在研究层面仍存缺陷,不仅是技术方面,更重要的是在材料方面有很多关键性技术没有得到解决,材料本身的性能不过关。虽然我国锂电池、矾电池等领域与国际水平差距较小,但储能的关键技术还在国外。

与国际上较为先进的国家相比,我国储能市场没有建立起相关产业链,仍处于“一窝蜂”上马的状态。“从国家政策层面而言,在储能方面的投入有所不足。”丁玉龙对中电新闻网记者说出自己的看法,建议从发电、电网、厂商等不同方面着手,给予一定的政策扶持。同时,国家有关部门应在基础技术研究上加大投入,提升材料产业的发展水平,保护储能技术知识产权,出台相应的优惠政策,更重要的是制定明确的中长期产业发展规划。

从短期的发展来看,从储能材料本身还没有完美的答案,从电网的调度和储能来说,存在产能和储能地区问题。因此,需要在储能发展路线、材料、技术方面有所突破,需要在效率、成本和安全问题上有所突破。

丁玉龙认为,储能市场的应用是重大的。储能作为战略性领域,国家加重对其在能源方面的认知,十二五发展规划已把储能列入其中,要推动储能等先进技术的发展。可以预期,在未来的20-40年,储能技术将把发电与用电从时间和空间上分隔开来,其规模化应用也使可再生清洁能源得以广泛、有效的利用,并且逐步使之成为经济上有竞争力的能源,直至人类的主导能源。

中国储能产业的发展有四大“缺失”。一是技术缺失,国内仅对电池技术有所研究,对其他载体的研究不够,仅对材料和单一装置有所研究,对系统应用和管理的研究不够,没有或少有针对整个产业的一揽子解决方案,技术路线尚不清晰。二是标准缺失,个别产品有标准,但整个产业的标准化体系尚未建立,更谈不上根据标准对产品进行检测和认证;三是应用示范项目缺失;四是政策缺失,储能作为可再生能源应用的重要辅助环节,所受重视程度不足,尚没有专门的规划。

近年来,中国对储能产业的关注度明显提升,国家已经把储能写入了“十二五”规划,并提出要加强储能先进技术的应用,智能电网规划的六大方面中也有三个方面提到了储能应用。

各地陆续出台了一些储能鼓励政策,上海提出聚焦锂电池、钠硫电池和液流电池等领域,支持2-3家发电潜力大的企业发展储能业务;湖南省规划了具体的储能发展目标,重点支持全钒液流电池,明确指出“十二五”期间建设储能变电站500个;另外,河南、湖北、四川也都有各自重点发展的储能方向。

4发展我国储能材料产业的主要任务及存在主要问题

一、政府主导,凝聚能源材料产业链

四川在能源材料产业上下游具有较强的基础和优势,但产业上下游结合不紧密,产业集群效应和贯通效应不明显。应发挥政府的主导作用,引导和组织能源材料上下游单位及“产、学、研、用”单位之间的合作与联合,采取切实可行的具体措施凝聚四川能源材料产业链,壮大四川能源材料产业的整体实力,提升四川能源材料产业的整体竞争力。

储能技术是实现新能源如太阳能、风能、生物质能等储存和并网的关键技术,是新能源技术和产业发展的枢纽,其中储能材料起着至关重要的作用。在储能材料领域方面,四川在上游具有钒、锂稀有金属资源优势,在蓄能电池研究、石墨烯超级电容器研发、液流钒电池系统产业化等方面处于国际领先地位。建议政府以储能技术和储能材料为切入点,加大对储能技术和储能材料的支持和投入,带动和牵引光伏、风电、生物质能等新能源发电技术和材料产业发展,同时成立省级“能源材料”学会(协会),通过学会(协会)构建我省能源材料领域“政、产、学、研、用”创新联盟。

二、政策支持,发挥科技创新平台的作用

政府要对能源材料的发展给予积极地政策支持,政策配套,支持各级各类科技创新平台充分发挥作用,尤其是要充分发挥依托在川单位建设的国家能源研发(实验)中心的作用。建议充分发挥国家级和省级能源研发(实验)中心等科技创新平台的作用,借助国家大力发展能源材料的东风,为相关的能源材料科技创新平台发展提供建设资金支持,培育一批居于国际前沿的研发成果,加快能源材料科技创新的产业化进程,为新能源产业发展提供支撑。

三、资金支持,提升能源材料科技创新能力

建议给予有关单位项目和资金的重点支持,超前调整和布局四川能源材料研发方向与重点,为能源材料技术研发和产业化提供专项政策和资金支持,结合国家发展重点大力支持优势项目,比如超级电容器用石墨烯水凝胶基电极材料研发、硅基太阳能电池正面银浆产业化、液流钒电池系统示范工程建设、生物能源材料产业化开发、核能相关材料开发等,加快提升四川能源材料科技创新能力,加快提升在川从事能源材料单位的竞争力,从而在国内能源材料技术与产业发展中占得先机。

四、加大人才引进力度,吸引领军人才

在川从事能源材料单位在打造国际影响力的能源新材料科技创新平台和“产、学、研、用”合作中,急需引进高端科研人才、产业化人才、成果转化人才,需要开展频繁的国际交流工作,希望能够予以指导和帮助。

同时,希望积极配套落实人才引进政策,制定具有国际竞争力的关于待遇、技术职务评聘、科研条件提供、科研成果转化等方面的政策,吸引从事新能源和能源材料方面的领军人才落户四川,带动能源材料科技创新和产业发展。

为提升四川在储能技术和储能材料领域的自主创新能力与竞争力,希望在储能技术和储能材料领域加强国际交流与合作。建议对这类项目的国际合作交流予以重点支持。并给予在川相关从事能源材料单位更多的国际合作交流项目支持。

为加快能源材料科技创新和产业发展,国家能源新材料技术研发中心等在川相关单位迫切需要引进高水平的领军人才,尤其是通过如“青年千人计划”等引进青年领军人才,需要对这些领军人才给予相应的优惠政策和待遇,为国际合作团队提供启动经费和项目支持,以吸引和聚集更多从事能源材料研究工作的领军人才来四川发展、创业,将四川打造成为西部能源材料产业基地和人才聚集高地。

5推动我国储能材料产业发展的对策和建议

日本

5.1资金投入与对技术研发的支持

日本自二十世纪90年代以来,投入大量资金进行大容量储能技术的研究和开发,尤其是对钠硫电池不仅在前期研发上给予无偿资金支持,扶持大量示范性项目,还在其投入商业化运作后,继续进行补贴。

5.2对资金、技术、市场、示范项目等方面的扶持

在NGK集团发展NAS电池的过程中,得到了TEPCO,NEDO等企业与机构的大力支持,提供包括资金、技术、市场、示范项目等方面的扶持,极大地促进了NAS电池的发展:

-NEDO资助NAS电池研发与应用:

Verification of Grid Stabilization with Large-scale PV Power Generation Systems,执行期2006-2010年,项目配置NAS电池1500KW-7.2h,06-2008年项目预算分别为6.7亿日元、35亿日元、35.8亿日元

Demonstrative Project of Regional Power Grids with Various New Energies,执行期2003-2007年,项目配置NAS电池500KW,2004—2007年预算为63.6亿日元、56.5亿日元、27.1亿日元、11.5亿日元。

美国

5.3立法支持

2007年美国颁布的“能源独立与安全法”明确将电力储能技术作为“智能电网”的一部分作为重点支持与鼓励发展的对象,由国家财政拨发研究经费进行研发与验证项目的实施;目前,有消息称美国奥巴马总统新颁布的新能源政策中要求所有新能源项目必须配备储能技术方案。

5.4财政扶持与激励机制

-2007年“储能技术促进法案”已经在众议院通过,每年由国家财政支出1.3亿美元用以支持能源存储项目;

-美国加利福尼亚州通过了补贴新型储能技术的政策(SGIP),以刺激可再生能源和先进储能系统的发展;

-2008年11月17日,钒电池在美国加州通过审核,获得新型储能系统资格(AES),加州政府出台奖励政策,对有AES认证的供应商提供每瓦2美元的补助;

6各国主要储能激励政策对中国的启示与参考

美日等国支持大容量储能技术研发和产业化应用的力度之大前所未有。其中,美国政府已将大规模储能技术定位为支撑新能源发展的战略性技术,并在政策制订、资金扶持、补贴机制、投资税收抵扣等方面提供强有力的支持。日本政府则除直接支持前期研发外,还扶持了大量示范性项目以鼓励大容量储能技术的推广应用。

而我国近年在大容量储能技术成果和人才上有相当积累,甚至相关企业的产品在国外市场得到认可,但政府对大容量储能技术的研发投入非常少,示范项目的推进也相对迟缓。基于对国外主要储能政策的研究,国内产业发展面临的问题与政策借鉴主要体现在:

6.1明确储能规划,并实现储能与新能源发展的同步进行

将电网规划与电源发展对接,储能规划与电网、电源发展的对接;在规划新能源发电与输送的同时,将与之相匹配的储能发展,纳入到整个规划当中。实现整个电力链条中,发、输、储的统一与融合

6.2价格政策、投资回报机制等激励性政策的制订

形成并实施峰谷电价、储能电价,用以补偿储能所产生的巨大经济效益和社会效益。在满足储能建设和运行成本的基础上,进一步形成对储能行业的激励环境,促进储能产业的健康、蓬勃发展

6.3技术标准、管理规则的配套与规范

建立相应的储能产业组织机构、管理机构、技术机构,对行业管理、市场规范、技术标准进行有效与正面的引导、扶持,实施对产业本身及其相关产业的深入研究,对行业的长期健康发展提供多方支持。

对于智能电网、新能源、电动汽车以及节能环保产业等多个战略性新兴行业来说,储能材料却成为制约各国新能源发展的技术瓶颈。无论是在容量上还是经济性上,现有储能技术距离其在电网大规模应用,还有相当远的距离。

因此,寻找新材料是储能电池发展关键。

材料是储能产业发展的先导和基础。掌握高性能、低成本、自主知识产权的关键材料技术,实现其国产化、批量生产是解决储能产业化面临的高成本问题的重要途径,也是突破国际技术壁垒、掌握世界储能市场竞争主动权的关键。

实际上,储能技术的进步将深刻改变我们的生活。日常生活中必备的手机、电脑、电动车,都离不开储能电池的应用,这种可循环使用的二次电池已成为当今便携式时代的主要工作电源。要实现储能规模应用,要降低储能成本,其关键在于破解储能电池的安全性、循环寿命等技术难题。这些技术的突破是储能实现产业化的前提。

有专家建议,在开发储能基础研发的同时,要不断的发掘和掌握国际先进技术,保持和提升国内储能厂商技术的竞争力。另外,还可以支持这些企业通过投资、合作、收购等方式整合国际上先进的储能技术,提升国内储能技术的成熟度。从原材料、生产工艺、管理系统等各个环节入手,促进国内储能技术的发展。

标准不完善是制约我国储能产业发展的一个瓶颈。可再生能源接入电网对用户端应用来说,储能技术可以起到调峰调频、调度预测、平滑等作用。目前,我国储能方面的技术和相关的政策机制都不完善,对用户端经济效益缺乏定量定性的研究,也没有统一的行业标准,因此就不好做成本的比较。企业无标准可循,用户无标准可参照,应尽快接入标准的制定,避免出现标准滞后于市场的现象,在国际标准中争取更多话语权。

显然,实现储能材料加工利用的技术突破、降低储能电池的成本,是储能实现产业化的关键。对此,有专家提出两点建议:一是相关研究机构和企业要重视储能材料关键性技术的研发,加强储能技术基础性研究,掌握核心技术;二是国家要加大储能技术知识产权的保护力度,出台相应的优惠政策,更重要的是制定明确的中长期产业发展规划。

目前,我国有待出台专门针对储能产业的具体政策。但在国外,具体的储能产业扶持政策的出台和有效实施,有力地促进了各种储能技术示范工程运行和商业化推广的实现。因此,为更好地促进我国储能产业发展,笔者有如下建议:

其一,完善政策体系,建立市场机制。可以借鉴美国的做法,为储能产业进行专门的立法,明确储能技术研发和应用以及产业发展规划制定的重要性和必要性、产业发展指导和技术支持政策、推广与应用政策、激励以及监督措施等方面内容。通过立法形成促进储能产业稳定、持续发展的长效机制。同时,能源主管部门应制订储能产业发展规划、项目执行规划等,明确储能产业发展规模和建设区域。此外,应明确储能产业利益分配机制,有利于增加产业融资手段,提高产业投资积极性,储能系统可以存在于电网“资源-发电-输电-配电-用电”的任一环节,其投资主体应多元化,鼓励发电商、电网公司、用户端以及第三方独立储能企业等投资方投资储能产业。

其二,推进储能技术的研发示范和产业化,大力推进储能技术的研发、示范和产业化进程,特别是适合大规模储能的抽水蓄能机组、压缩空气储能、大规模太阳能蓄热、大容量电池和超级电容等,通过技术研究、技术装备、示范工程和研发平台建设,争取在100MW级抽水蓄能机组、10MW级压缩空气储能、10MW级太阳能蓄热、MW级大容量电池和MW级超级电容等储能技术方面取得突破,通过智能电网系统、大规模间歇式电源接入系统、风/光/储互补发电系统、水/光/储互补发电系统、分布式冷热电联产示范系统等示范工程的建设和运行,为我国储能产业积累有关技术数据和运行经验,提高储能系统设备国产化水平,为储能的产业化发展打下良好基础。

其三,健全监管和标准体系。目前需要成立一个统筹管理储能事务的职能部门,能够有效监督、管理储能项目的企业配套规划执行情况和储能项目运行情况,审查项目资金使用情况。同时,也要建立评估、审查标准,真实体现储能系统的价值。储能系统评估、审查标准应包括能源效率节约、温室气体减排、投资成本降低、延缓电网升级、电力质量提高等标准,以便正确合理评估储能产业产生的经济效益、社会效益和环境效益。

无机材料保温墙体材料性能及应用 篇9

近20年来住房和城乡建设部组织、领导了建筑节能, 开展了大量的研发和推广工作, 但主要精力集中在如何减少和节约使用能耗上。具体表现在建筑围护结构保温性能的改善、地源热量和太阳热能的利用三大方面。其中, 大量精力用在外墙和门窗保温性能提高上面。

目前可以用于围护墙体保温的材料分为有机材料和无机材料两大类。

在改善建筑外围护墙的保温隔热性能方面, 技术上有外墙内保温、外墙外保温、夹芯保温、单一材料保温4种作法。前三者为复合保温, 包括复合制品保温。通过20年的建筑节能工作推进由初期外墙内保温发展到外墙外保温。目前正在发展夹芯保温及单一材料保温墙体。

在近十多年来, 住房和城乡建设部特别强调并强制推广以有机保温材料为主的外墙外保温技术。至今仍为国内各地所采用。虽取得了很大成绩, 但是, 经多年实践也带来一些问题:外保温层与建筑使用寿命不同;保温护面层开裂;有机保温材料发生火灾;施工复杂、保温构造造价高。

频发的火灾正引起全社会的关注, 以致对有机材料外墙外保温方案提出质疑, 相应提出要求使用A级不燃材料做外墙保温材料。

鉴于此, 以无机保温材料为主的多种外墙保温方案被提出并提上日程。当今, 只有无机材料才能满足A级不燃要求。本文重点探讨无机保温材料。

1 无机保温材料种类及性能

1.1 用于复合墙体保温的内外贴用无机材料种类及性能

内外贴用无机材料的导热系数、抗压强度, 见表1。

1.2 单一或复合保温墙体材料的种类及性能

a.蒸压加气混凝土导热系数, 见表2。

b.加气混凝土墙体传热系数, 见表3、表4。

1.3 烧结薄壁多孔保温砌块

1.4 烧结空心复合保温砌块

不同保温填料烧结空心复合保温砌块热工性能, 见表8。

1.5 复合保温混凝土空心砌块

在混凝土空心砌块的孔洞中填充有机或无机保温材料或混凝土空心砌块与面层之间复合EPS、XPS板形成的复合砌块。随着所夹EPS、XPS板厚度的不同, 由其建造的墙体传热系数K可达0.2 W/ (m2·K) ～0.3 W/ (m2·K) 。

2 围护外墙保温解决方案

2.1 填充自承重墙体的保温解决方案

a.采用具有良好保温功能的材料砌筑。

b.用于砌筑填充墙体的材料不具保温功能或保温性能不够, 在墙的内或外侧贴表1或表2的保温材料。

c.用于砌筑填充墙体的材料不具保温功能或保温性能不够, 将其砌筑成双层墙体, 中间填高效保温材料。

3.2 承重墙体的保温解决方案

a.对于砌筑墙体:

采用具有良好保温功能的承重材料砌筑, 如:烧结保温砌块;复合保温混凝土空心砌块;蒸压加气混凝土。

对于采用不具保温功能或达不到保温要求的材料砌筑的墙采用表1或表2的保温材料内贴或外贴, 或者做夹芯墙体。

b.对于混凝土现浇墙体:

必须采用表1或表2的保温材料内贴或外贴。

混凝土现浇墙体的外保温是我国建筑节能的一大难题 (量大、要求高、有机材料的安全性) , 是无机保温材料应用需要进入的重要领域。

4 墙用无机保温材料发展、应用评述

4.1 外墙内外贴材料发展、应用评述

墙体热工计算和施工方法与当前通行的EPS、XPS完全相同。

4.2 蒸压加气混凝土制品

蒸压加气混凝土制品分砌块、板材和过梁。

a.蒸压加气混凝土制品应用范围:工业厂房墙体与屋面、楼层;住宅、公共建筑的外围护墙、内隔墙、屋面、楼层;住宅、公共建筑的混凝土剪力墙外墙外保温。

b.蒸压加气混凝土制品的优势及不足:

优势表现在:产品密度、导热系数范围宽, 适用范围广;产品规格尺寸精确, 变化灵活;单线规模大, 工业化、自动化程度高;大量利用工业固体废弃物;可用于1～4层建筑的承重墙体;已分散各地, 全国遍布;无机不燃, 可与建筑物同寿命;保温造价低, 具有竞争力;不仅可以降低建筑使用能耗, 其生产、运输能耗也低, 节省资源;能以单一材料实现全国各地节能50%、65%、75%的要求;施工简单。

不足之处在于:自身强度较低, 不能满足6层以上建筑承重墙体要求;进一步发展受到砂、粉煤灰资源分布和数量的限制。

c.发展迅速的原因:大规模建设;建筑结构体系的变化;墙体材料改革推动;建筑节能拉动;资源综合利用政策支持。

4.3 复合保温混凝土空心砌块

混凝土空心砌块是三大墙体材料之一, 遍布全国各地, 特别是砂、石资源多的山区。生产使用数量仅次于烧结砖。其可用作多层混合结构建筑的内外承重墙和混凝土框架建筑的填充墙。在用保温材料复合后可以砌筑保温围护墙体, 并能满足全国不同地区、不同建筑承重墙体和自承重墙体节能要求。

4.4 烧结薄壁多孔保温砌块

烧结薄壁多孔保温砌块可用于:1～10层混合结构承重保温墙体;框架结构填充自承重保温墙体。

优势表现在:产品密度、导热系数范围较宽, 适用性较广;产品品种、规格多样。强度高, 可承重;产品A级不燃, 与建筑物同寿命;自身重量轻, 可减轻建筑物重量;透气性好, 住房舒适性高;能以单一材料墙体实现全国各地节能50%、65%、75%的要求;生产、运输能耗也低, 节省资源;施工简单;资源分布广泛, 具有遍在性, 可以降低建筑使用能耗和利用工业固体废弃物。

不足之处在于:产品刚在个别地区少量生产, 还没为社会各界认知, 更谈不上普及。近年还不能依靠它解决我国建筑节能之需;该产品的发展在某种程度上受到墙改政策中不同地区“禁实、限粘、拒页岩的制约;产品的应用研究受到产品提供及经费之困。

4.5 烧结空心复合保温砌块

烧结空心复合保温砌块是在空心孔洞中填充膨胀珍珠岩、粒状棉、岩棉板或EPS、XPS板实现高保温性能。

烧结空心复合保温砌块应用于:框架结构自承重墙体;混凝土剪力墙、混合结构承重墙外保温。

其优势有:与烧结薄壁多孔保温砌块相同;比烧结薄壁多孔保温砌块生产更容易;比烧结薄壁多孔保温砌块生产更省土;比烧结薄壁多孔保温砌块保温性能更好。但也存在与烧结薄壁多孔保温砌块相同的不足之处。

5 结语

烧结砖、混凝土空心砌块、蒸压加气混凝土、现浇混凝土是我国四大墙体材料。它们占全国墙体材料总量的95%以上。除现浇混凝土数量不详外, 烧结砖仍占主导地位。

墙体材料体大、质重、数量巨大。其不宜长途运输并受资源条件制约, 只能“因地制宜、就地取材、就地生产、就地供应”。这决定着各地墙体材料及保温墙体的发展方向和决策。

烧结保温砌块、混凝土复合保温砌块、蒸压加气混凝土制品的热工性能完全可以满足全国各地各类建筑墙体节能50%、65%、75%的要求。只要调整好产品品种结构即可。这三类材料必将成为中国节能墙体的主体材料。

表2所列各类无机保温材料的导热系数与目前市场上所生产、销售、使用的各类有机保温材料相同或相近, 用其贴于外墙内、外墙面完全可以等量代替有机保温材料实现建筑节能, 成为外墙外保温的重要材料。

防火材料 篇10

一、自由表现

现在狭隘的材料纯粹性在创作过程中已不再重要,而多种材料媒介的综合表现使作品散发着自由的光芒!在当下一切皆可以成为艺术材料,但这并不意味着可以不假思索地滥用材料。视觉艺术的形式规律,物质材料的物理性质、化学性质、人文属性,艺术家的个性和地域性等,皆是创作之“道”。不必刻意强调对材料的综合,在自由精神指引下,无拘无束的表现往往会产生令人感动的艺术效果。这是很好的创作状态,笔者已感受到且能把握这一点。在创作《自然数》系列作品中,笔者广泛使用了油彩、丙烯、泥土、手机、手工纸、数字模型、印章等多种实物材料,这些材料并非简单地并置,而是在油彩的统领之下使它们起到各自的造型作用;在表现手法方面,涂抹、泼洒、拓印、拼贴、火烧、烟熏、滴漏、打磨和刀削等无所不用,但并不滥用。这些材料语言皆统一在笔者的创作理念和审美精神之下。

二、动态创作

对艺术材料的运用通常有两种途径,一种是先有观念,然后寻找相关的媒材来表现;另一种是作者对某种媒材很有感觉,再根据这种媒材做相应的艺术表现。后一种建立在直觉基础上的艺术创作,往往更加能够打动观众。艺术家的直觉对艺术创作非常重要。努力修炼自己把握直观感受的能力,能使艺术家自身长久受益。上述两种途径的创作状态并非一成不变,而是在创作过程中会经常相互转换。在创作《墙》系列作品的过程中,笔者首先基于对土质材料的敏感而产生了表现的冲动,然后在创作过程中逐渐形成了希望表达的观念。这是一个奇妙的过程。观念有时清晰,有时模糊,有时又会转化到其他观念;材料亦如此,在创作过程中材料的选择不会一成不变,有时会增加,有时会减少。而这些变化又取决于创作理念以及即时的艺术感觉。

三、多维审美

例说新材料作文的材料把握 篇11

在敦煌戈壁滩与柏油路缝隙间生长着一种野草，细长的叶子枯黄地蜷缩在一起，却掩饰不住顽强的生命力。这方圆几百里才有的一点绿色让考察者惊呆了，有人拿出矿泉水就要往上浇，司机喊了起来：“别，千万别浇它。”“为什么，它很快就会被晒死的！”“它是一株生命力极强的草，白天它会把叶子从尖部开始一圈圈地卷起来，周围的黄叶会把新生的嫩叶围得严严实实，减少蒸发量，夜晚气温下降，它们会舒展开来，吸收空气中的养分。”司机解释道，“你们今天给它浇了水，它一夜之间就会郁郁葱葱，失去应有的本能。但明天就会被晒死。你们给它浇水，不是救它，而是害它！”

要求：选准角度，自定立意；自拟题目；除诗歌外，文体不限；不得脱离材料内容及含意范围。

以上的作文题，属新材料作文。新材料作文只给出材料，不规定话题，要求“全面理解材料，可选一个侧面、角度构思”，“不要脱离材料内容及含义”的作文，它是介于材料作文和话题作文之间的一种新作文形式。

新材料作文的特点，使新材料作文比话题作文更具开放性，有利于学生发挥聪明才智，展示才华。但这并不说明材料是可有可无的，很多学生在写作过程中弃材料于不顾，“另起炉灶”，自说自话，结果是下笔千言，离题万里，“悲惨”可想而知。

要想作文审题准确，就必须重视材料分析，把握材料深意，不能偏离材料。如果学生只抓住材料中的某一句话，就会造成审题的偏差。不少同学看到了“它是一株生命力极强的草”，而立意为“生命源于坚强”，就是偏离了中心。这个故事有句让人“如梦初醒”的话，就是“你们给它浇水，不是救它，而是害它”，由此，我们可以得出以下立意：关爱，有时就是放手；多余的施舍，不是救人而是害人；爱要讲究方式等等。

【学生例文】把握爱的方式

“人生就像一朵玫瑰，每一个花瓣代表一种希望与爱，每一根刺代表一种现实与结局。”戈壁滩上屹立着干枯的野草，行者见它可怜，便欲用水浇灌。殊不知这会使他失去抗旱的本能。因此，方式不对，爱却成了伤害。把握爱的方式，关爱之花方能无比娇艳。

父母的爱如一株花香淡淡的蔷薇，它看似遥远，却最能给人力量。有时，保持距离，才更能使希望的种子自立自强，茁壮成长。

了解傅雷的人都知道，他不只是著名的翻译家，在教育上亦令人称敬。读过《傅雷家书》，便知道傅雷对子女要求严格，注重培养他们自立自强的能力，最终使他们在各自领域卓有成就。有时候，爱就是该这样，不过于热切又不失温情。恰到好处，才能还被爱之人一片自由的天空。无论种花还是育人，需要土壤和肥料，更需他自己努力和拼搏。如此，爱的蔷薇才能日渐繁盛。

“爱，得之，我幸；失之，我命。”爱并不意味着拥有。有时候，静静守护着的爱会更动人。

林徽因与梁思成是天作之合，众所周知。但默默喜欢林徽因的，还有一个人，他就是金岳霖。他怀着对林纯洁的喜爱，一直伴其左右，成为知己。林去世几年后，他突宴请许多好友，只因那天是林的生日。至此，世人对他的爱心生敬意。那不是简单的得到与失去，那是世间最珍贵美好的感情。正是这种爱的方式，使金老能与所爱之人成为知己；正是这种尊敬，使所爱之人得到属于自己的幸福。

相反，若是爱的方式错了，则不能顺遂世人心意，往往适得其反。

溺爱，是父母对孩子最大的伤害。近日有报道，菏泽一父亲因女儿不适应幼儿园生活而买下整所幼儿园。也许，在他看来，自己富甲一方，只要能博女儿一笑，便是值得。殊不知如此却是剥夺了女儿与人交往、适应社会的能力。这样的例子有很多，说明人们对爱和表达爱的方式认识尚有欠缺，如何正确表达关爱，应成为世人学习的课题。

把握爱的方式，才能让爱浇灌出更美的花朵。

【点评】

本文是一篇非常好的考场作文，文章的亮点有：

第一，材料把握准，立意角度新。文章紧扣“给它浇水不是爱它而是害它”这一寓意，立意“把握爱的方式”，正确运用方式，才得长久。材料分析准确、到位。

第二，联系材料，结构清晰。作者开篇由材料引出，开门见山提出自己的观点。很多学生在写考场作文时，文章看不到与材料有任何的关联，这是材料作文的大忌。其次，文章结构清晰，采用正反对比论证法，观点更具说服力。

第三，事例精当，具典型性。文章所举的傅雷、林徽因的事例典型且运用得当，很好地论证了作者中心论点，体现了作者广博的知识面；反例亦是现实社会的热点现象，具有典型意义。

（作者单位：山东邹城市第一中学）

神奇的材料世界与材料科学 篇12

先从我们身边的事情讲起。大家都知道乔布斯的产品风靡世界 , 他的i Phone和i Pad是很多年轻人不离身的工具。这两个设备比较吸引人的是它们的触摸屏。为什么手指触摸能够写入信息?触摸屏是个透明的导电玻璃, 手指接触的时候人体电场与导电玻璃形成一个耦合电容, 电容在高频电流下可以导电, 手指从接触点吸走了一个很小的电流, 电流通过屏幕四个角上的电极流出, 流经这四个电极的电流与触点的距离是成正比的, 因此控制器通过对这四个电流比例的精确计算, 定位手指的位置。为什么i Phone和i Pad这么精确?原因就在这里。

触摸屏的核心材料叫ITO。触摸屏看着很薄, 实际有五层, 表面是保护层, 保护层下面是黏合层, 黏合层下面是电极层, 电极层下面是玻璃基板, 最下面是LCD的显示屏。我们看到的实际就是显示屏, 里面的关键材料是ITO, 也就是透明导电玻璃。ITO是铟和锡的氧化物, 由90%的三氧化二铟和10%的二氧化锡组成。这种材料突破了透明材料不导电、导电材料不透明的难题。早在1907年, Badeker就发现金属镉薄膜氧化后具有透明和导电的特性, 之后它被首次用于轰炸机玻璃的除雾, 那时轰炸机都是靠人导航, 靠望远镜寻找目标, 所以这种材料的应用显得极为重要。目前ITO主要用于触摸屏和太阳能电池的制造。

我们生活中有很多新材料, 比如计算机的液晶LED是发光的半导体, 计算机的核心材料是硅材料。另外比如用于疾病诊断的核磁共振成像仪, 采用超导材料产生很强大的磁场, 形成高水平、高分辨率的核磁共振。超级赛车, 也就是全纤维的复合材料赛车, 车身全部是玻璃纤维, 车底座全部是由高密碳纤维组成的。这样的赛车重量轻、速度快、省油、安全, 翻几个个儿驾驶员的安全也没有问题。这些都是新材料的例子。下面我讲几个问题。

第一, 材料为什么重要。材料是人类世界发展的支柱, 是人类认识世界、改造世界的载体、工具, 或者说材料决定了人类文明的发展程度。远古的新石器、旧石器时代, 那时的人类只能靠石头加工工具, 材料是石头。到了青铜器时代, 人类文明有了较大的进步, 封建社会的主要标志是青铜器的使用, 随后是铁器时代, 现代则进入电子材料时代。电子材料主要是硅, 有了硅才有了现在的信息时代, 而将来碳有可能成为最重要的材料。在青铜器时代、铁器时代, 中国在世界上都处于领先地位, 所以创造了悠久的文明, 比欧美早得多。两次工业革命都以新材料的发明和广泛应用为先导。18世纪第一次工业革命, 由于制钢工业的发展开启了钢铁时代;20世纪中叶以来的第二次工业革命, 单晶硅的产生使人类进入全新的信息时代。所以说材料是人类历史的先导, 它与能源和信息并称为人类文明的三大支柱。但能源是在人类进入工业社会后才成为支柱, 信息也只有在人类进入信息社会后才能发挥支柱作用。

第二, 材料怎样分类。按组成与结构可以分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料。按性能可以划分为结构材料与功能材料。桌子、地面、楼等所有结构上使用到的能承受力学载荷的材料都属于结构材料;功能材料则是指具有特殊的声、光、电、磁、热等物理性能或化学性能的材料。目前功能材料是研究的热点, 但结构材料是人类永恒的主题。材料还可以按照用途分类, 有电子信息材料、航空航天材料、能源材料、生物医用材料等等。

第三, 材料学科的发展和材料工程的概念。材料学科成立是近几十年的事, 在历史上材料学科一直都是其他学科的分支。中国现存最早的材料研究记录, 根据我的初步了解是北洋大学 (天津大学的前身) 土木工程系里的材料研究所留下的。北洋大学于1895年成立, 初期主要有土木工程、水利工程、机械、矿业和法律等中国工业起步阶段非常急需的学科。无论什么专业都需要材料。材料科学与工程这一概念是1957年提出来的。俄罗斯人造卫星上天以后, 美国压力很大, 总结出追赶的关键在于材料。于是美国的教授们提出了“材料科学”这一概念, 被世界所广泛接受。20世纪20年代, 固体物理和材料这两个学科是分离的, 30年代逐渐融合, 60年代材料工程与固体物理有了交叉, 直到70年代才真正形成材料科学与工程这门学科。天津大学是中国最早开设材料学科的大学之一, 其材料学科反映了中国材料学科的发展。它的金属材料专业成立于1958年, 无机非金属材料专业是1952年成立的, 高分子材料建于1958年, 腐蚀与防护专业是1962年成立的, 这四个专业在1985年组成材料系, 是中国最早的材料系之一。1997年成立材料科学与工程学院, 我很荣幸担任这个学院的首任院长。现在的材料科学与工程学院有材料学、材料加工、材料物理和化学三个二级学科。天津大学的材料科学与工程一级学科是国家重点学科。

第四, 是我今天报告的主要内容, 介绍世界上新材料的发展趋势, 包括新能源材料、环境材料、超导材料、结构材料、航空发动机用高温材料和纳米材料。

先说说新能源材料。能源危机、环境污染是人类社会面临的重要课题。煤炭的储量估计能供人类使用200到500年, 石油是40到100年, 天然气能使用170年。这些能源的储量是有限的, 更重要的是使用这些能源对地球的空气污染非常严重。据美国能源研究院的统计, 现在可再生能源占能源消费总量的比例非常小, 预测到2030年可能达到30%, 到2050年也许能达到50%。目前主要应用的还是化石能源, 石油大概占35%, 煤占了接近25%, 天然气占20%, 核能占6%。而可再生能源应用比例非常低, 比如太阳能, 现在只占0.5%。而所有可再生能源应用技术的突破点都在于新材料的运用, 比如由于材料研究方面的突破, 薄膜太阳能电池的使用在2006年时出现井喷式的增长, 到了2010年左右, 进入了一个比较稳定的增长时期。

太阳能电池经历了四个发展阶段。第一代是单晶硅和多晶硅, 第二代是薄膜太阳能电池, 在这个领域南开大学做得非常成功, 他们的项目建设在天津港保税区。第三代是染料敏化太阳能电池, 这种电池具有很好的发展前景。我要重点介绍一下第四代, 就是量子点材料的太阳能电池, 这种电池可能预示着未来太阳能转换领域的重大突破。所有的太阳能电池研究, 目的都在于提高太阳能电池的效率、降低成本、确保使用的稳定性, 建立一个合理的平衡。根据美国科学家进行的理论计算, 目前太阳能电池的转化率存在一个理论极限。硅的太阳能电池光电转化效率最高只有31%, 实验室里能达到百分之二十几, 但真正使用中能达到百分之十几就非常好了。量子点是一种新的光敏材料, 一种半导体材料。半导体材料的尺寸小到一定程度, 这种材料就叫做量子点材料。它有一个特性, 一个光子可以使量子点产生2~3个电子, 至少可以有2~3倍的电量产生。量子点可大可小, 根据自身大小量子点能吸收的光波也是不一样的, 所以它的光波选择范围很宽。这是天津大学一位名叫杜希文的年轻教授所做的研究。他研发了海绵状的量子点材料, 比传统量子点材料的电流密度提高三倍。这篇文章刊登在一个著名的材料化学杂志上, 并被选为封面论文和研究亮点。杜教授经过进一步工作, 把这个量子点材料做成了蜂窝状结构, 比传统结构的光生电流提高18倍, 当然这离工业化使用还有一定的距离。

再讲一讲光化学材料。我们知道万物生长靠太阳, 绿色植物吸收光能转变成化学能, 化学能以糖的形式储存在植物里。食草动物吃植物, 然后食肉动物吃食草动物, 这样就形成了食物链。实际上所有的化学能量都是由光合作用产生的。所以科学家就设想, 能不能利用光合作用的原理进行人工光合成, 用以制备太阳能燃料。这是科学家长期以来追求的一个梦想, 也是目前世界上最先进的一个研究方向。这里要提到美国现任能源部部长、诺贝尔奖获得者、著名的原子物理学家朱棣文。朱棣文2010年访问天津大学并发表演讲。朱棣文为什么会来到天津大学呢?因为他的外祖父李树田是北洋大学时期的一位校长, 他是回来寻根的。他领导的美国能源部倡导成立了美国的能源创新中心, 通过组建多学科高度合作团队, 采取与众不同的途径, 优先解决人工光合成制造太阳能燃料所涉及的技术挑战。其中重要技术之一就是半导体光催化。这项技术是利用半导体材料和太阳光把水分解成氢和氧。另外, 光催化还可以把二氧化碳还原为碳氢化合物, 即太阳能燃料。天津大学也有课题组在做上述前沿领域的相关研究工作。我们都知道“减排”就是减少二氧化碳的排放。对这个令人头疼的问题人类采取了很多办法, 有人建议利用大的地下坑道捕获二氧化碳进行深埋。实际上, 如果采用光催化还原的技术就可以把二氧化碳变成甲烷等高附加值的燃料及其他化学品。所以说这是一项可以变废为宝的神奇技术。

再讲一下吸波材料, 也就是现在说的隐身材料。大家知道海湾战争中美国的F-117A创造了隐形战机“无法被发现和击中”的“神话”:42架F-117A出动了近1300架次, 投弹2000多吨, 轰炸了战略目标清单中40%以上的目标, 其自身却无一损失。伊拉克尽管拥有相当数量的雷达, 却探测不到飞机在哪里。F-117A隐形战机就采用了当时最先进的隐身材料。科索沃战争后美国很紧张, 认为这个技术被其他国家包括中国拿走了。F-117A在美国本土坠落的时候, 美国联邦调查局 (FBI) 封锁了现场, 不允许任何材料的流失。隐形飞机、坦克、舰船, 都是依靠红外隐身、迷彩、激光隐身、雷达隐身、声隐身等隐形材料和隐形结构设计达到隐形目的的。隐身材料吸收雷达波的原理为:雷达波发出以后, 材料吸收了雷达波并转变成热能散发掉, 这样就无雷达波返回, 在雷达屏幕上就没有信号。我在十几年前做过吸波材料的研究。吸波材料在日常生活中也有广泛的应用, 如孕妇穿的防辐射服, 能够阻挡各种电子设备发出的电磁波。

下面谈谈超导材料。《阿凡达》是风靡一时的美国大片, 电影中哈利路亚山为什么能够悬浮在空中呢?电影中人类为什么要去占领潘多拉星球呢?其实这一切都源于超导, 因为潘多拉星球有人类梦寐以求的室温超导材料。正像电影中描述的那样, 如果能够找到室温超导材料, 足以引发一场新的产业革命, 给世界经济带来新的增长点。超导材料为什么有如此重要的作用?这要从它的原理和基本特性说起。超导现象是指当材料低于某一个温度时, 电阻突然变为零。汞是第一个被发现的超导材料, 其超导转变温度仅有4.15K, 也就是接近绝对零度。目前超导转变温度最高可达160K, 相当于零下113度, 已经具有比较广阔的应用前景。零电阻的主要用途是输电电缆。云南普吉有个试验站, 是我国第一条超导线路的示范线, 我参加了这个线的落成剪彩, 是由天大的校友主持的。超导电缆输电能力是常规铜电缆的十倍。超导材料还具有完全抗磁性。将超导材料放在一块永久磁体的上方, 由于完全抗磁性, 磁体和超导体之间会产生排斥力, 使超导体悬浮在磁体上方。这就是电影《阿凡达》中那些大大小小的矿山悬浮在空中的原因。现实生活中, 利用这种磁悬浮效应已经制成高速超导磁悬浮列车, 其速度超过500公里 / 小时。超导材料的另一个效应叫约瑟夫效应, 这种效应在材料中的运用也非常广泛。约瑟夫效应是指在两块超导体中间放置绝缘层会产生量子隧道效应, 电流会穿过绝缘体。超导体两边是零电压时, 会产生直流超导电流;超导体两边有一定电压时, 则会产生交流超导电流。若加一个与电流垂直的磁场, 则超导电流随磁场的变化规律就如光学中的衍射现象一样, 电流对磁场的变化将变得极其敏感。据此, 可做成超导磁力仪, 探测磁场的微弱变化, 在生物磁性测量、寻找矿藏等领域发挥巨大的作用。

在超导领域的研究与应用方面曾有五位科学家获得过诺贝尔奖。很多国家对超导非常重视, 在超导研究领域投入很大力量。美国能源部认为超导技术是21世纪电力工业唯一的高技术储备。中国也将在2020至2050年推广运用超导技术。天津石各庄变电站是当今世界上容量最大的超导限流器, 是天津大学校友研发的, 也是超导材料的重要产业化应用。未来十年是超导市场发展和超导材料产业化的十年, 实现室温超导是全人类的梦想。

再讲一讲生物材料的开发及应用。像陶瓷、医用金属合金、医用高分子材料、生物衍生和仿生材料是当今研究的重点和热点, 天津大学在这方面的研究也很活跃, 有些研究成果在世界上处于领先地位或者非常有影响力。实际上很多具有特殊性能的生物材料就在我们身边, 等待我们发掘。比如生活中常见的蜘蛛丝就是一种优异的生物材料。大家对于电影《蜘蛛侠》应该都比较熟悉, “蜘蛛侠”之所以有那么高的本领, 就是因为蜘蛛丝。蜘蛛丝的强度是钢丝的5倍, 并且非常轻巧有弹性。此外蜘蛛网有个特点, 就是局部破损后可以保持整体的完整性, 所以说蜘蛛网是一种非常好的智能材料。曾有科学家从材料结构学的角度分析蜘蛛网破损的机制, 这篇文章发表在世界上最顶级的科学杂志《自然》 (Nature) 上。他们从力学角度对蜘蛛网的受力行为及破损机制进行了透彻的分析, 为后期的材料开发奠定了理论基础。蜘蛛网究竟是由什么材料构成, 才使其具有如此特异的性能呢?蛛丝是从蜘蛛的腹部吐出来的, 蜘蛛的腹部有很多喷头, 从多个喷头射出的蛛丝最后组成一束蛛丝, 所以我们看到的蜘蛛丝其实不是一根而是一束。而这一束蜘蛛丝实际上是一个壳核结构, 内部是纤维核, 核内由一束蛛丝组成, 其结构非常复杂。蛛丝属于一种常见的生物材料, 科学家通过对它构成的解析, 发现蛛丝在受到外力冲击的时候, 它的蛋白质结构会发生转变, 使其受到的外界冲击力降到最低, 这就是它能进行智能调节的原理。简单而言, 蜘蛛丝的特异功能实际上是通过氨基酸的蛋白结构变化来实现的。

正是因为蜘蛛丝具有如此优异的性能, 所以科学家希望人工合成仿蛛丝材料, 比如利用高分子材料静电纺丝技术制备人工蛛丝。另外一个方法更聪明, 也更具有挑战性, 就是运用转基因技术制造人工蜘蛛丝。大家知道, 蚕可以吐丝, 而且温顺好养。科学家通过对蜘蛛基因的深入研究, 已经明确了调节蜘蛛丝蛋白的基因, 并成功地将这个基因转入到蚕中。这样, 转基因蚕吐出来的丝结成的蚕茧就有蜘蛛丝的独特性能。目前, 该项研究已经成功完成实验室研发阶段。将来我们很可能通过上述两个途径大量生产人造蛛丝, 进而利用蛛丝的韧性好、安全性高、生物相容性好及可降解等优点, 实现其在工业、航空航天及医学等领域的潜在应用价值。

中国要提高飞机发动机的研发水平, 关键要解决材料问题, 所以飞机发动机的研发可能会列入国家重大科技专项。实际上, 我国很早就在研究航空发动机, 1934年北洋大学已经研制成功中国第一台飞机发动机。航空发动机主要采用金属材料和陶瓷材料。飞机涡轮发动机的主要结构是叶片。叶片是高温材料, 表面有一层陶瓷层, 耐磨, 耐高温, 这个陶瓷是不能掉的, 掉一小块就可能酿成重大安全事故。这是一个技术难题。天津大学在这方面做过大量卓有成效的工作。天津大学校友、兼职教授师昌旭先生是国家最高科学技术奖获得者。他为我国航空发动机用高温合金的研发做出过重大贡献。

最后讲的材料是纳米材料。2010年诺贝尔物理奖的获得者, 一位叫安德烈·海姆, 另一位叫康斯坦丁·诺沃肖洛夫, 他们在2004年发现了石墨烯, 2010年获得诺贝尔奖。这是诺贝尔奖历史上从成果公布到获奖间隔时间最短的一次, 仅用了6年的时间。很多诺贝尔奖都是成果公布后经过几十年后才获得的。石墨烯是世界上最薄但最坚硬的纳米材料, 实际上它是由碳原子组成的纸状平面薄膜, 是只有一个碳原子厚度的二维材料。关于它的发现有一个传说, 是海姆自己讲的故事。当时很多人都在研究怎么得到最薄的碳材料, 海姆想把裂解石墨做成最薄, 他把这个任务交给一个留学生, 让他用化学抛光法来制备。三个星期后, 这个留学生对海姆说他成功了。但其实他只是获得一些很小的石墨点, 仍然有10微米厚, 大概1000层左右。海姆很不高兴地说你能否再研磨得薄一点。然而这位留学生却叫板:如果你这么聪明, 你自己试试。于是海姆决定自己来试。但是抛光法不行, 海姆决定用透明胶带。他用胶带纸粘一小块石墨、折叠, 然后再撕开胶带, 薄片也随之一分为二。屡次重复这一过程, 最后得到薄薄一层的石墨, 名字叫做石墨烯。这是一次偶然的发现, 可惜的是这位留学生没有坚持下去, 否则诺贝尔奖上也会有他的名字。碳纳米材料家族中第一个诺贝尔获奖者是斯莫利。他是美国赖斯大学的教授, 1984年发现富勒烯, 1996年获得诺贝尔化学奖。当时他和其他几位研究者在氦气流中以激光汽化蒸发石墨, 然后在形成的碎末中寻找新的材料, 其中有一个60个碳原子构成的材料引起了他们的极大关注。当时没有人知道这是什么材料, 斯莫利与研究数学、化学的几个科学家一起研究, 将60个碳原子材料解析出来了:60个碳原子正好组成一个分子, 顶端是碳, 具有60个顶点和32个面, 形似足球, 所以把这种结构叫做富勒烯, 也称C60。这个发现让他和另两位科学家获得了1996年诺贝尔奖化学奖。C60是碳纳米材料家族中的一个典型代表, 它可以储存气体, 可以药用, 也可以清洁用。C60出现不久后碳纳米管就被日本的饭岛教授发现了, 它相当于把一层或数层石墨烯卷起来形成的柱状。用化学合成法, 现在可以非常容易地合成几公斤量的碳纳米管。如何把碳纳米管做得很长是目前的研究热点和难点, 天津大学的李亚利教授在这一领域取得了突破。他制造了几千米长的碳纳米管纤维, 创造了中国纪录, 甚至是世界纪录。人类曾经有个设想, 希望做个梯子与太空链接, 航天员可以通过梯子直接登上太空。但是当时没有任何一种材料可以制作这种梯子, 因为这么长的梯子, 其自重就难以承受。但在碳纳米管出现以后, 这个设想理论上就可以实现了, 这样以后登月就不用航天飞机了。碳纳米管是非常好的电导体材料, 在一定条件下它可以变成超导状态。石墨烯可以做电子元器件, 导电能力也非常强, 是铜的一万倍, 如果用石墨烯做手机的触摸屏, i Phone完全有可能像纸一样薄。未来石墨烯是否能取代ITO, 取决于其成本能否降到普通大众能用得起。现在这一研究的进展非常顺利, 韩国科学家已经发明了用多层石墨烯、玻璃纤维、聚酯片和机体组成的柔性透明的显示屏。今年4月初, 谷歌公布了“增强眼镜计划”, 以实现谷歌功能的便携化。其中最大的突破就是新材料的研发。