欢迎来到易发表网,发表咨询:400-808-1701 订阅咨询:400-808-1721

关于我们 期刊咨询 科普杂志

材料研究分析优选九篇

时间:2022-12-23 13:24:39

材料研究分析

材料研究分析第1篇

关键词 阻燃特性;木质材料;高分子

中图分类号O69 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)90-0038-02

0引言

随着现今经济的发展,人们生活质量的提高和健康意识的增强,火灾灾害频频发生,材料阻燃特性研究成为当下一个热议的话题,如何高效的利用材料自身的性质,加以合理的聚合和改造,使之成为阻燃特性好,阻燃性能优异,安全系数高,低烟低毒的材料,本文将从家庭使用的木质材料阻燃特性出发和现今工业在汽车、电子电气方面广泛使用的聚丙烯高分子阻燃剂,全面而系统的分析材料的阻燃技术的发展和技术现状。

1材料阻燃技术在家居木质材料上的应用分析

人们生活水平的不断提升,家居环境的美化,人们的健康意识也不断的更强,带来一些必须考虑的问题,家居环境的密封性使得家居所用材料对材料的阻燃技术有更高的要求,材料的阻燃特性对家居的安全隐患问题起着举足轻重的作用,材料阻燃技术不断的提出新的技术,满足各类需求。现今家庭所用的木质材料大多数是采用的是密度板,密度板有诸多益处,木质板材用于家庭装饰,美观,而且质轻,结构较为规则,一般木质板材表面度经过抛光处理,其现在广泛的应用于家庭装修中。当然木质板材也有很多的缺陷,例如时间长了后,容易变形,模板容易两端翘曲等问题,但是人造板材的使用,也使得木质材料的来源更加的广泛;更重要的一点是人造板材的使用,虽然是阻燃的一种,但是其级别相当于B2级别,也就是可燃性,其燃烧也是随着时间的推移,材质激将逐渐的改变,现如今的家庭火宅情况也时有发生,一旦火灾后,该木质板材将受到破坏性的损坏。现今家居环境室内所用密度板是一种木质的人造板,该板材从阻燃技术出发,京承天然木质材料咋阻燃性能方面的优势,有着良好的阻燃特性,装修材料按其燃烧性能应划分四级,见表1。

现今的阻燃材料多为难燃性,不燃性的材料少之又少,可燃性的材料也较多的被应用在现实生活中,对于易燃性的材料多为一些露天设施,家里的电线等等。对于难燃性的材料,其阻燃特性较为良好,其质量有保障,安全系数较高,较多的被现在的家居材料的所用,开发密度板阻燃特性良好的材料,是当今的材料阻燃技术研究是根本。

3材料阻燃技术在聚合物方向应用分析

聚丙烯是我们熟知的高分子材料,而一般的聚乙烯的材料属于易燃物质,例如我们家居生活中使用的塑料用具都是采用聚乙烯加工制造的,而对于材料阻燃技术的相应你果断要求的提出,聚丙烯高分子材料被广泛的应用于当今的日常生活中,聚丙烯简称pp,广泛用于汽车电子、家庭的装饰、建筑物的防火材料等等领域,聚丙烯和聚乙烯一样,属于B3级别的材料,易燃特性,但是聚丙烯高分子材料燃烧过程中,由于其亲氧气性能较低,燃烧不易产生含碳化合物,大大的增加了其易燃的特性,要保证其阻燃的特性,只有进行诸多的测试和实验,以进一步的推广和使用,研究新型的高分子材料,改善聚丙烯材料的阻燃特性是企业和社会发展的必须,具有重要的战略意义和实际经济意义。

对于聚丙烯类高分析物质,其中对于膨胀型阻燃剂,近年来发展较快,其阻燃特性较好,被广泛的应用在生活中,其阻燃性能高,安全系数高,低烟低毒等优点。以前膨胀型阻燃剂被美国两个特学家提出来,当时没有引起社会的关注,近年来,醉着材料阻燃技术的发展,环保问题的日益凸显,人们追本溯源,开始寻找一种新型的可用于环保的一个低毒的无卤阻燃剂,基于这些问题的提出和综合权衡,给膨胀型阻燃技术提供了广阔的发展空间。其中膨胀型阻燃剂的基本成分和各组分的主要功能见表2所示。

该聚丙烯阻燃材料膨胀所形成的的碳层阻止氧气从周围介质扩散到正在讲解的塑料中,材料的阻燃特性从高分子物质到现今的夹板材料,都是从材料的燃烧特性、低毒等方面考虑,深入的分析材料的阻燃特性,如此,安全系数高、低烟低毒的材料将更加的为现今所关注,从而在很大程度满足用户阻燃特性的要求,达到阻燃的目的。

4结论

对于阻燃特性好,阻燃性能优异,安全系数高,低烟低毒的材料,本文从家庭使用的木质材料阻燃特性出发和现今工业在汽车、电子电气方面广泛使用的聚丙烯高分子阻燃剂,全面的分析了材料的阻燃技术的发展和技术现状。木质材料的合理利用在一定程度上将改善我国森林资源匮乏的现状,木质阻燃材料的研究将期待了家居原始的木质材料易变性等缺点,大量的节约木质材料的使用,而聚丙烯聚合物高分子的使用,也得电子电气、汽车应用材料方面的特性提升,而且一般具有耐用性好,耐腐蚀等优点。材料的阻燃特性的分析和技术的发展将应用在生活的各个方面。

参考文献

[1]王建祺.无卤阻燃聚合物基础与应用[M].北京:科学出版社,2005.

[2]郑美钦.我国中高密度纤维板现状和发展趋势分析.福建林业科技,2003,12:100.

材料研究分析第2篇

【关键词】绿色建筑;环保;建筑材料

前言

环保建筑是一个内涵深邃、外延广袤的概念,它赖以发展的基础是环保材料。材料的革新往往引起技术上的革命。可以相信,大力推广环保型建材,运用现代高科技手段进行设计,采用无污染的生产技术,实现建筑可持续发展会逐步变为现。绿色环保型建筑是一个符合可持续发展的绿色建筑,是人类与自然和谐相处的产物,环保建筑是人类文明的标志,是人类保护自己的生存环境的明智的选择。要有意识地保护人居环境,创造良好的居住环境。在设计与做法上力求做到自然与人的协调,为共同的发展创造出优美和谐的绿色家园。在我国, 随着环保型消费逐步占据主流, 住宅建筑的生产商和消费者都对建材提出了安全、健康、环保的要求。采用清洁卫生技术生产, 减少对天然资源和能源的使用, 大量使用无公害、无污染、无放射性、有利于环境保护和人体健康的环保型建筑材料,是住宅建筑发展的必然趋势。

一、环保型建筑材料的特性分析研究

1、满足建筑物的力学性能, 使用功能及耐久性的要求。

2、对自然环境具有亲和性, 符合可持续发展的原则。即节省资源和能源, 不产生或不排放污染环境、破坏生态的有害物质, 减轻对地球和生态系统的背负, 实现非再生性资源的可循环使用。

3、能够为人类构筑温馨、舒适、健康、便捷的生存环境。

二、环保型建筑材料的选用原则分析研究

1、提倡使用 3R 材料 (可重复使用、可循环使用、可再生使用 )。

2、选用无毒、无害、不污染环境, 有益人体健康的材料和产品, 宜采用取得国家环境保护标志的材料、产品。

三、环保型建筑材料的分类概述

作为现代建筑工程重要物质基础的新型建材, 国际上称之为健康建材、绿色建材、环境建材、生态建材等。环保型建材及制品主要包括: 新型墙体材料、新型防水密封材料、新型保温隔热材料、装饰装修材料和无机非金属新材料等。按照世界卫生组织的建议, 健康住宅应能使居住者在身体上、精神上和社会上完全处于良好的状态, 应达到具体指标最重要的一条, 就是尽可能不使用有毒、有害的建筑装饰材料, 如含高挥发性有机物的涂料; 含高甲醛等过敏性化学物质的胶合板、纤维板、胶粘剂; 含放射性高的花岗石、大理石、陶瓷面砖; 含微细石棉纤维的石棉纤维水泥制品等。因此, 应该仔细地选择和恰当地运用环保型建材, 将建筑材料对环境和人体的不利影响限制在最小范围内。避免使用那些产生放射性污染的材料、溶剂型油漆、化纤毛毯、复合木板和其他建筑产品都可能在空气里释放出甲醛等挥发性的有机混合物( VO C), 这些化学制品不仅影响建筑工人和建筑使用者的健康,同时, 也会增加环境中的粉尘和有机物污染。

四、国外环保型建筑材料的使用问题分析研究

发达国家在对环保型建材的研究、开发、实施上起步较早, 制订了一些有机挥发物散发量的试验方法, 规定了一些环保型建材的性能标准, 并且开始推行低散发量标志认证, 同时, 开发了一些环保型建材新产品。国外消费者对建筑装饰材料的环保程度要求很高, 西欧各国和美国等发达国家的建材目前达环保标准的已超过 90% , 日本还推出了无化学住宅。在倡议和发展环保型建材的基础上, 一些国家已经建成了居住或办公用的样板建筑, 取得了良好的社会和经济效益。充分利用老旧建筑的材料, 尽可能使用由再生原料制成的材料。由再生原料制成的建材产品可以减少固态垃圾, 以及制造的能量消耗, 而且节省自然资源, 这也是具有环保意识的做法, 在世界上逐渐流行起来。许多国家还致力于研究建筑废材 (包括工业废材 )的改造再生技术, 及其与成本的关系, 以更广泛地节约资源、减少地球垃圾。

五、环保型建材应用的必要性和价值分析研究

我国每年城乡新建房屋面积近 20亿 m2, 其中 80% 以上为高能耗建筑。既有建筑近 400亿 m2, 95% 以上都属于高能耗建筑,能源利用率仅为 33% , 落后发达国家 20年。在我国, 建筑总能耗(包括建材生产和建筑能耗 )约为全国能耗总量的 30%, 其中用于建材生产的能耗占到全国总能耗的 12. 48% 。在建筑能耗中, 围护结构材料保温性能差、保温技术落后, 传热耗能高达 73% ~ 77% 。与传统建材相比, 制造环保型建材不仅可以降低自然资源的消耗和能耗, 而且能使大量的工业废弃物得到合理的开发与利用; 环保型建材不仅不会对人类的生存环境造成污染, 而是有益于人体的健康, 有助于改善建筑功能, 起到防霉、隔音、隔热、杀菌、调温、调湿、调光、阻燃、除臭、防射线、抗静电、抗震等作用; 制造环保型建材不仅可以采用不对环境造成污染的生产技术, 而且在产品结束其使用寿命后, 还可以作为生态资源加以利用, 不会形成新的废弃物。长期以来, 中国人已经习惯以地大物博国家的国民自居, 从一次性筷子的大批出口到数以千计的非法小煤矿的开发, 如何让更多中国企业家树立节能意识、让国民树立节能环保已成为亟待解决的问题。

环保型建材的应用价值体现在以下几方面:一是住在这些建筑里会感觉更加舒适, 冬天不冷、夏天不热。由于屋顶涂了节能涂料 (称为戴帽 )、门窗采用中空玻璃、外墙体使用厚板 (称为穿衣 )。因此其隔热性、保温性良好, 在天气极端闷热或寒冷时, 效果尤其明显。二是住户可以大大节省电费。据有关部门测算, 在同等面积和住户用电习惯的条件下, 节能建筑约能减少 30% 的电费开支。而目前, 选用节能材料对于开发商而言, 每平方米大约只需要多增加 80元 ~ 100元。事实上, 从目前发展绿色节能环保建筑的形势来看, 各地政府酝酿已久。就国内经济发展较快的地方而言,之前节能环保建筑还是凤毛麟角, 多数人习惯了冬冷夏热, 对绿色节能建筑并没有多少清晰概念。如今, 伴随着政府的强势推动, 节能环保建筑渐渐多起来, 一些新项目, 起到了绿色节能的示范作用。三是减少建材生产对地球环境和生态平衡的负面影响。四是产品结束其使用寿命后, 还可作为再生资源加以利用。

六、结语

近年来,随着人们生活水平和环保意识的提高,一场绿色时尚在我国悍然掀起,追求安全、环保、健康的绿色生活就成了一种持续需要。20世纪90年代开始,可持续发展成为世界上许多国家的发展战略,专家们提出了绿色建筑的概念。绿色建筑就是资源有效利用的建筑,亦即节能、环保、舒适、健康、有效的建筑,简言之为低能耗、低污染的建筑。而环保型建筑材料是绿色建筑重要的物质基础。本文以上就此进行详细阐述。

参考文献

[1] 汪琪美. 建筑生态与节能 [ J]. 北京建筑工程学院学报, 2009

[2] 王焕校. 污染生态学 [M ]. 北京: 高等教育出版社, 2009.

材料研究分析第3篇

一、全日制专业学位研究生培养模式探索

(一)培养目标与定位

我们对全日制材料工程专业研究生培养提出了“133”的目标与定位,即全日制材料工程专业研究生培养要建立“一个”明确的培养目标,坚持“三个面向”(面向学科前沿,面向企业,面向市场),实现“三师教育”(材料设计师、材料加工师、材料检测评估师)。全日制材料工程专业研究生培养目标定位为:掌握材料工程领域坚实的基础理论、宽广的专业知识和扎实的工程实践能力,能够承担材料工程领域专业技术或管理工作,具有良好职业道德的高层次、应用型专门人才。全日制材料工程研究生培养要坚持“三个面向”:面向学科前沿要求全日制材料工程专业研究生培养要立足学科前沿,把握学科方向;面向企业要求全日制材料工程专业研究生培养要立足企业需求,提升解决制约企业发展瓶颈问题的能力;面向市场要求培养的研究生了解企业产品性能与适应领域,能研发适应市场发展的新产品,并顺应市场需求来设计、改变产品组成和加工过程。“三师教育”是结合企业产品生产过程提出的具体培养措施。材料设计师要求培养学生产品研发能力,让学生利用所学的材料基础理论进行新产品的开发与改性;材料加工师要求培养学生的产品生产管理能力与对产品生产线技术改造的能力;材料检测评估师要求培养学生的产品性能检测和销售能力。

(二)探索全日制专业学位研究生培养新模式

1.制订好一套切实可行的培养方案。

培养方案是对研究生实施培养的主要依据,能够充分体现培养目标和培养要求。培养方案制订要做到了解学科前沿,与企业和市场需求结合。培养方案以宽基础、重实践为特点,以学校教师和企业技术人员团队指导为亮点。加强案例分析类课程比重,要求研究生必须选修至少一门企业管理方面的课程。考核内容上改变过去注重“标准答案”去死记硬背就可得高分的模式,安排一些综合案例分析等考查内容。真正考查研究生掌握、运用知识的能力,从而激发他们学习的积极性、自主性和创新性,提高运用知识解决实际问题的能力。

2.建设好一批精品课程。

目前全日制专业学位研究生培养工作刚起步,各高校都在探索中前进,缺乏成功经验借鉴,更缺乏完善的课程体系和教材。部分高校索性采用学术研究生的课程体系,适当增加实践环节教学,这与专业学位研究生培养目标相违背。高校要重视课程建设,以达到事半功倍的成效。材料工程专业研究生课程强调理论性与应用性结合,突出应用性。在课程设置方面凸显了知识面、强实践性,彰显学生多学科知识背景,强化工程实践理念。如专业开设的《产品设计与制造技术》课程,以产品为牵引,介绍产品设计、工艺、结构和组成的关系。课程内容紧密结合企业生产实际,并安排一定学时的企业现场教学。

3.建立好一批实践基地。

实践环节是专业学位研究生培养的重要环节。充足的、完善的和高质量的专业实践环节是教育质量的重要保证,是专业学位不同于学术型研究生的最大区别。如果实践环节缺失,就失去了专业学位研究生教育改革的意义,失去了高层次应用型工程人才的办学特色。实践环节的保证有赖于建设一批高质量的实践基地。发挥产学研过程中建立的企业研究生工作站和研究生创新中心的作用,使之成为专业学位研究生实践的坚强后盾。

4.建设好一支企业导师队伍。

全日制专业学位教育的特点决定了培养过程必须校企联合,其实现途径是建设好一支企业导师队伍,实行导师组联合培养机制。由于目前大学排行榜注重考查学校的科学研究水平,导致高校过分注重科研成果的质量和数量,缺乏对教师工程实践能力的培养;学校在教师的引进、考核、职称评审、经费划拨中也主要与科研成果挂钩,这一导向必然导致教师投入更多的时间和精力追求学术成果,无暇顾及自身工程实践能力的提高。这种重科学、轻工程的评价导向严重影响了工程师人才的培养质量,影响了工程教育的科学发展。因此要弥补不足,必须发挥企业导师工程实践功底厚实、经验足的优点,走出一条校企联合培养的路子。

二、全日制专业学位研究生教育管理探索

(一)目前存在的问题

1.全日制专业学位研究生教育社会认可度有待提高。

一是社会长期以来形成的偏见。长期以来专业学位研究生教育主要是为企业培养研发人员,实行在职培养,过程不严谨,得不到高校的高度重视。二是全日制专业学位研究生培养工作刚起步,志愿报考人数极少,生源多数来自学术型研究生的调剂生。三是学校管理配套的滞后,学校学术型研究生与专业学位研究生在管理和资源分配方面存在不均。四是部分专业博士学位未设置,全日制专业学位较学术型研究生失去提前攻读博士的机会。以上原因造成专业学位研究生认可度较低。

2.全日制专业学位研究生班级管理难度加大。

专业学位研究生培养过程基本上是在课题组内进行的,他们对课题组存在归属感和依赖感,与课题组师兄、师姐交流频繁,与班级同学交流稀少。据笔者调查有80%的专业学位研究生对课题组的归属感强烈,对班级缺乏归属;有20%的研究生甚至不能认识本班全部同学。研究生教育注重学生研究能力的培养,缺少必要的班级活动。在企业实践阶段,同学们各奔东西,联系偏少,班级活动几乎缺失。以上因素造成专业学位研究生实体班级难以统一管理,思政教育基本载体缺失。目前高校在专业学位研究生管理上实行的是导师负责制,导师不仅是科研的指导者,而且是德育的塑造者。现实情况是导师重视对研究生的科研指导,缺少对研究生必要的思想道德教育。

3.德育内涵有待提升。

道德教育是完善研究生综合素质的重要方面。现阶段专业学位研究生德育得到高校的普遍重视,但内涵还停留在成长成才、如何掌握知识等方面,很少涉及职业任职能力等内容,不利于研究生综合素质的培养,有待于提升。

(二)解决教育管理存在问题的有效途径

1.加强专业学位的宣传,提高对专业学位的正确认识。

社会和学校对专业学位研究生教育的认识水平关系到专业学位研究生生源和培养质量,关系到国家全日制专业学位研究生改革的推进,关系到专业学位研究生良好道德品质的形成。因此,社会和学校要加大专业学位教育的宣传力度,创新宣传形式,让学生及时了解国家的相关政策,了解学校相关的培养措施,了解专业学位研究生培养是我国研究生教育体制改革、结构优化的必然,是实现研究生培养与社会需求相结合,更好地适应国家经济建设和社会发展对高层次应用型人才的迫切需要,及时让专业学位研究生消除偏见。及时掌握专业学位研究生的思想变化,了解研究生的经济状况和学习生活状况,在全日制专业学位研究生的学籍管理、生活补助、科研津贴、奖学金评定、助学贷款、学生权益、就业服务等政策措施上要与学术型研究生同等对待。

2.发挥新媒体优势,开拓思政管理工作新形式。

互联网诞生掀起规模空前的传媒革命,它所创造的传播内容、传播方式和传播影响,相对于传统的印刷类、电子类媒体而言,实现了革命性的飞跃,具有快捷性、开放性、全时空、虚拟化等特征。面对专业学位研究生实体班级难以管理状况,借助新媒体优势,建立网络虚拟班级,设置班级博客、导师博客等内容,在网络平台上实现对研究生的思想教育,实现同学之间的交流沟通,开拓全日制专业学位研究生管理工作新局面。利用网络平台开展思想政治教育工作,也易于研究生接受,也能提高思想政治教育的针对性和实效性。全日制专业学位研究生无论在学习期间还是在企业实践期间都存在道德行为、道德意识的塑造,都会受到导师无形的影响。因此,必须发挥导师在专业学位研究生培养过程中育人作用,实现导师不仅授业而且传道的作用。

材料研究分析第4篇

关键词:金属材料;防腐蚀措施;应用施工

中图分类号:TG17 文献标识码:A

1金属材料概述

1.1金属材料定义。金属材料从广泛定义上来说,是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。主要包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。

1.2金属材料性能。这里我们所说的性能主要是指它的机械性能。一般地可分为工艺性能和使用性能两类。所谓工艺性能是指机械零件在加工制造过程中,金属材料在所定的冷、热加工条件下表现出来的性能。金属材料工艺性能的好坏,决定了它在制造过程中加工成形的适应能力。由于加工条件不同,要求的工艺性能也就不同,如铸造性能、可焊性等。所谓使用性能是指机械零件在使用条件下,金属材料表现出来的性能,它包括机械性能、物理性能、化学性能等。金属材料使用性能的好坏,决定了它的使用范围与使用寿命。

就目前来看,在机械制造业中,一般机械零件都是在常温、常压和非强烈腐蚀性介质中使用的,且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷的作用。金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能,称为机械性能。

金属材料的机械性能是零件的设计和选材时的主要依据。外加载荷性质不同,对金属材料要求的机械性能也将不同。常用的机械性能包括:强度、塑性等。

2金属材料防腐蚀措施分析

金属材料腐蚀与防腐蚀问题与现代科学技术发展和人民生活息息相关,几乎所有金属材料都是在一定环境中使用。金属材料在使用过程中受环境的作用,往往随时间的延长而逐渐受到损毁或性能下降,通常称之为“腐蚀”或“老化”。自然环境主要是指大气、海水、土壤等环境,它们对金属材料都会发生腐蚀作用。

笔者认为,随着大型工程,核电站,石油与城市建设的发展,大量的油、气、水管、电缆及其它金属构件大量埋入地下,由于土壤造成的腐蚀损失也十分可观,而这些损失是往往在出现漏油、漏气、火灾、爆炸等事故时才被发现,加强腐蚀与防护问题更是十分突出。

鉴于这些情况,笔者总结了些在实际工作中的防腐措施,现形成文字如下。

2.1 可进行涂装材料。这里我们对涂装材料有技术上的要求。在选用涂料时用经过工程实践证明其综合性能优良,且能与国际接轨的一流产品;使用的涂料质量,必须符合国家标准或国际相应涂料标准;涂料应配套使用。底、中、面漆宜选用同一厂家的产品;承包者采用任何一种涂料都应具备下列资料并报监理工程师审查。

2.2 涂装施工措施。首先是金属材料的表面预处理。我们可以采用除涂层修补外,应采用喷射方法进行表面预处理;喷射处理所用的磨料必须清洁、干燥。金属磨料应符合GB6484~6487的规定,磨料料径应在0.5~1.5mm范围内,磨料应不易碎裂,粉尘少,并符合环保条例的有关规定。矿物磨料粒径应在0.5~2.0mm范围内,严禁使用河砂,喷射处理所用压缩空气,必须经过冷却装置及油水分离器处理,以保证压缩空气的干燥、无油,空气压力在0.4~0.6MPa范围。

其次是喷射处理后的金属表面清洁度等级:对于涂料涂装应不低于GB8923中规定的Sa212级,对于热喷金属涂装应达到Sa3级,对与混凝土接触表面应达到Sa2级,手工和动力工具除锈只适用于涂层缺陷局部修理和无法进行喷射处理的部位,其表面清洁度等级应达到GB8923中规定的St3级。

2.3涂装工艺。我们根据标书的规定,制定涂装施工工艺规程报监理工程师批准后,方能进行涂装施工。金属喷涂工艺可采用电弧喷涂或火焰喷涂,优先采用电弧喷涂,涂料喷涂应采用高压无气喷涂,金属表面喷射除锈经检查合格后,应尽快进行涂覆,其间隔时间可根据环境条件一般不超过4~8h。各层涂料的涂装间隔时间,应在前一道漆膜达到表干后才能进行下一道涂料的涂装,具体间隔时间可按涂料生产厂的规定进行。金属热喷涂在尚有余温时,再进行封闭涂料的涂装。

2.4涂装检验。首先是涂料涂装。我们要对涂料性能进行抽检,还应对环境情况(温度、湿度、天气状况及工件表面温度)进行检测记录。涂装前应对表面预处理的质量、清洁度、粗糙度等进行检查,合格后方能进行涂装;涂装结束漆膜固化后,应进行干膜厚度的测定、附着性能检查、针孔检查等。

其次是热喷金属涂装。需要注意的是涂装前首先要对金属成份、纯度、直径进行抽检;还应对环境情况进行检测记录。涂装前应对表面预处理的质量,清洁度、粗糙度等进行检查,合格后方能进行涂装。只有在进行金属涂层的检验并确认合格后,才能进行封闭涂料的涂装。

2.5 涂装监理。在涂装施工单位质检基础上,由监理工程师进行涂装施工全过程监理,涂装监理除监督质量外,还将监督涂装资金的使用情况,确保涂装费用全部用在涂装施工上。

结语

近二、三十年来,国内外腐蚀与防腐蚀科学成果辉煌,据国内外有关部门和专家估计,如果将现在腐蚀与防腐蚀科学知识得以普及,可使腐蚀损失至少可减少30%。

笔者认为,现代腐蚀科学正在迅速发展,新的防腐蚀技术不断涌现,加速了我国腐蚀科学知识的普及,进一步把防腐蚀科学在各个领域的大量实际应用,不仅对我国现代化建设发展意义深远,而且还可大量节约国家能源,保护资源,减少污染,减少灾害隐患,提高社会,经济和环境效益的有效途径。

参考文献

[1]劳军, 陈发泉,何克甫,韦略.关于金属材料的防腐蚀措施的几点研究[J].民营科技, 2012(09).

[2].尹建军,石振华,马想生,李文农,蒋德强.几种涂料的防腐蚀性能研究(II)--环氧富锌底漆锌基组成的研究[J].涂料工业.2008(08).

[3]陈月珍,海洋大气钢结构用改性聚硅氧烷涂料配套性研究[J].涂料技术与文摘.2010(11).

[4]韩长智等,锌铝基重防腐涂料的开发与应用[J].现代涂料与涂装.2010(08).

材料研究分析第5篇

关键词:功能高分子材料;研究现状;发展前景

一、功能高分子材料的概念及开发意义

功能高分子材料,是指具有一定传递或存储物质、信息及能量作用的高分子和高分子复合材料。这使得功能高分子材料不仅具有原来的力学性能,同时还兼具如光敏性、导电性、化学反应活性、生物相容性、选择分离性、能量转换性等一系列其他特定性能。按照其功能划分,功能高分子材料主要可分为4类:①物理功能:具体包括超导、导电、磁化等功能;②化学功能:具体包括光的聚合、降解、分解等;③生物功能:具体来说包括生理组织及血液的适应性等;④介于化学、物理之间的功能:主要是指高吸水、吸附等功能方面。

功能高分子材料由于具备特殊的功能,受到了各个领域的广泛重视,特别是其不可替代的诸多特性都为很多领域的技术进步提供了基础和前提,甚至已经因此而诞生出了一批先进的、符合社会发展潮流的新产品。因此,当前各国都加大了对功能高分子材料的人力物力财力投入,面对时间各国的竞争,我国也需要尽快加大对功能高分子材料的研发力度,从而摆脱我国国防、电子、医药和其他尖端领域严重依赖国外功能高分子材料市场的困境。

二、功能高分子材料的研究现状分析

目前针对功能高分子材料的研究和应用现状,主要集中于功能高分子材料的光功能、电功能、生物功能以及反应型功能应用这几个方面:

1.光功能高分子材料

目前的光功能功能高分子材料的研究和应用主要体现在光固化材料、光合作用材料、光显示用材料以及太阳能光板这几个方面,这些具体的应用能通过对光的吸收、储存、传输、以及转换功能,实现对光能的有效利用。例如,目前已经能够通过光功能高分子材料的运用实现光传导来帮助植物的光合作用。此外,运用光功能高分子材料实现手机的太阳能充电也已经成为现实。

2.电功能高分子材料

电功能高分子材料,除了具备良好的导电性能外,其电导率还能根据应用状况的不同,在半导体、金属态和绝缘体的范围进行变化。此外,由于电功能高分子材料一般密度较小、易于加工,同时具备良好的耐腐蚀性,在当前的工业领域中也被广泛的应用。

3.生物功能高分子材料

生物功能高分子材料在生物领域被广泛的应用。如常见的有,由生物功能高分子材料所制成的人体植入物(视网膜植入物、脑积水引流装置等)以及人体义肢等。

4.反应型功能高分子材料

这种高分子材料是一种具备很强化学活性的高分子材料,能够有效的促进化学反应。它是通过对构建高分子骨架,并将小分子反应活性物质通过离子键、共价键、配位键或物理吸附作用进行骨架填充,以实现高分子功能才能的强化化学合成与化学反应的效果。

三、功能高分子材料的发展前景及趋势分析

功能高分子材料具备很多优势特征,这些都使得其更加符合经济发展和社会发展的需求,这也使得功能高分子材料的研究工作在各国的竞争中日益白热化。而去随着投入的不断深化,和技术的不断完善。新型功能高分子材料必然在我们的尖端科学及日常生产生活中扮演越来越重要的角色。功能高分子材料的几种发展趋势。

1.复合高分子材料

目前,功能高分子材料正逐步由均质材料向着复合高分子材料的方向发展,同时其材料的功能也向着多功能材料的方面发展。复合高分子材料往往是在一种基体材料(如金属、陶瓷、树脂等)上,加入增强或增韧作用的高聚物,再通过将多相物复合成一体,就形成了新的复合高分子材料,这种高分子材料能够充分发挥各相的性能优势,因此具有广泛的发展应用前景。在今后的发展中,航天科技、医疗卫生、生活家居、甚至汽车制造等领域,都需要各种高性能的复合高分子材料。

2.环境友好型高分子材料

经济的粗放发展,给整个地球h境都带来了深重的灾难,而随着人们对环保问题的日益重视,各国对各种材料的生态可降解性要求也日益突出。因此,环境友好型高分子材料的开发和深入研究工作,也引起了各国的重视。当前,生物降解技术和环境友好型高分子材料技术大多掌握在发到国家,我国目前还处于追赶阶段。随着世贸组织对环保观念的更加重视,环境友好型高分子材料在产品中的应用优势也将日益显著,为了把握这一趋势,我国要积极开发研究出有自主知识产权的生物降解技术和环境友好高分子材料。

环境友好型高分子材料,通过易水解的高分子的作用在各种生物酶的作用下,能够加速材料的水解反应,帮助材料进行生物降解。这种高分子材料目前研究的重点方向在理化性能、生物相容性、降解速率的控制以及缓释性等方向。

3.隐身性能高分子材料

隐身性能高分子材料的研究应用主要在军事领域,其也是当前各国的尖端军事技术的研究方向之一。以往的隐身材料多采用超微粒子和细微粉,实践证实,通过吸收衰减层、激发变换层以及反射层等多层材料的微波吸收,能够取得一定的吸波效果,达到隐身的目的。但是,由于材料制备复杂,且雷达技术的日益发展,给隐身技术提出了更高的挑战。此后,隐身性能高分子材料必然是向着厚度更小、质量更轻、功能更多以及频带更宽的方向发展。

材料研究分析第6篇

关键词:概念、题型、步骤、训练

在《初中历史课程标准中》对学生的知识与能力做了如下的要求:掌握基本的历史知识;初步具备阅读、理解和通过多种途径获取并处理历史信息的能力,形成用口头和书面语言等形式陈述历史问题的表达能力,形成丰富的历史想象力和知识迁移能力,初步形成在独立思考的基础上得出结论的能力。其中能够初步阅读、理解和归纳一些历史材料,从不同的角度思考和分析历史问题是学生历史学习能力培养中关键的一环。它不仅能发展学生的思维能力,知识迁移能力,还能使学生掌握历史学习的基本方法,为以后高中阶段的学习乃至学生的终身发展打下坚实的基础。

由于材料解析题在考查《历史课程标准》中规定的这些能力方面有自己独到的优势,成为各地中考的主要题型。训练学生的史料分析能力既可以提高学生的学习成绩,又能扩展学生的视野,发展学生的思维能力,培养学生学习历史的信心和兴趣。如何能有效地提高学生材料分析能力呢?下面我来谈一谈自己的几点做法。

一、明确概念,建立关联

首先使学生明确什么是史料,教材中的史料有哪些,史料在历史学习中有什么作用。

史料就是指那些人类社会历史在发展过程中所遗留下来的、并帮助我们认识、解释和重构历史过程的痕迹。

现在的中学历史教材上引用了大量内容丰富的原始材料,比如图片,包括人物照片、人物画像、情景图片、历史地图、图表等;文字资料,包括史书记载、人物名言、碑刻题字、报刊等。

这些史料基本上是围绕教材的重点和难点选取的,和正文内容相互补充,是对课文内容的印证和呼应,使大家在学习课文的过程中读到这些材料,能更好地理解课文的内容。

通过明确概念建立起史料与课本知识的有机结合,树立“论从史出”、“史论结合”的正确历史观。并由学生动手实践,从课本中找出几则史料,并说出它们分别印证、呼应、补充了课本中的哪一部分知识。使学生更进一步理解了史料和课本知识是密不可分的,在做材料题时离不开课本知识,因此,做好材料题掌握好课本知识是关键,在平时的学习中要注重基础知识的掌握。

二、题型分类,探索方法

在明确了概念,找到关联后,对材料题按考查的不同方式分成五种类型并归纳出各种类型的解题技巧:

类型一:答案在材料里。

解题技巧:这类题目的答案往往是原原本本地出现在材料中,所以要认真读材料,从中提炼出答案。一般有“根据材料回答”的标志。

类型二:答案在课本中。

解题技巧:这类题要结合材料所给的信息去课本中寻找相关答案。

类型三:联系实际,谈谈启示或感受。

解题技巧:这类题目往往要联系国家的时事热点或我们自己的学习和生活来回答。

类型四:归纳材料的主题。

解题技巧:运用语文阅读概括中心思想的方法去解答。

类型五:比较几则材料的异同。

解题技巧:根据提问在材料中寻找有效信息,再结合课本有关知识,通过划分知识板块来回答。

根据材料题的不同类型,归纳出各类型题的解题技巧与方法,并采用例题的形式给学生进行讲解分析,指导学生进行练习,通过练习掌握题型的分类及解题技巧。但是在很多材料题中,经常会出现上述几种类型的综合。而且答案在课本中的情况占绝大多数。所以我们要有扎扎实实的基础知识,做起材料题来才能得心应手。

三、过程分解,归纳步骤

在明确了材料题的五种类型与答题技巧之后。下面就是答题了。答题的过程可以划分为五个步骤:一读,二找,三联,四答,五查。

一读,就是读材料和问题。读材料要注意读全,不要忽视题前的说明性文字,它往往决定答题的大方向。还要注意材料后面的注释性文字,如材料的出处、作者、时间等。这里面往往隐含着重要信息,有可能成为我们解题的突破点。再就是读的顺序,读完材料后,如果不能完全明白材料的意思,我们可以先读一下问题,这些问题反映出出题者的考查意图,每一问互相呼应,与材料密切关联,往往弄清了一个问题,其他问题也就会迎刃而解。

二找,找就是找材料的关键词。材料无论多么长,核心都会体现在几个关键词上。尤其是对较生疏的材料,我们不能完全读懂。但只要找到关键词,就找到了解题的钥匙。

三联,联就是把问题和所学知识对接在一起,建立材料与课本知识的联系。一般来说,材料题无论多么灵活,都与课本知识密不可分,都能在课本中找到影子。“材料在书外,答案在书内”是材料题的重要特征。每一个问题都对应着一个知识点。我们在读完材料、找到关键词之后,必须结合所学知识,进行知识衔接,将教材与材料相结合,完成知识迁移。

四答,答题是做好材料题的关键。答题要注意以下几点:

1、问什么答什么,要言简意赅。

2、看分答题。考试时赋分一般根据答案要点,一点一分或二分,两点二分或四分,三分就要答三点。分多就要详细,分少就要简略。

3、分条陈述。对于内容较多的题目要分条表达,不要混在一起,没有条理。

4、对于一题的几问,回答时不要颠倒顺序。如果有不会落下的题目,其他题目一定要标明答的是那一问,以免让人产生歧义而失分。

五查,就是在答完题之后,一定要检查一遍。看答案是否和题目要求相对应,有没有漏题。

四、强化训练,举一反三

材料研究分析第7篇

摘要:以某型机复合材料机身与主减后接头局部连接结构为研究对象,针对结构承面外载荷较大的特殊受载形式进行复合材料-金属接头机械连接技术研究。通过有限元仿真分析,确定了复合材料-金属接头的连接形式,并对复合材料机身结构连接区的局部铺层进行了优化,随后开展复合材料-金属接头连接结构的力学试验,结果表明,在给定裁荷下,复合材料-金属接头机械连接结构具有足够的强度和刚度,满足设计要求。

关键词:复合材料;机械连接;有限元分析;力学试验

中图分类号:TB333 文献标志码:A 文章编号:1005-2615(2015)02-0314-05

在复合材料结构设计中,连接设计和分析是极为关键的内容。复合材料结构的连接可以分为胶接连接、机械连接和混合连接。其中胶接一般适用于传递载荷较小的部位,机械连接适用于传递较高载荷或强调可靠性的部位。复合材料结构机械连接部位的设计和强度分析具有与金属材料结构连接部位不完全相同的内容和特点。在复合材料的连接设计中,要尽量避免结构承受面外载荷。目前,已经有许多专家学者对复合材料结构机械连接进行过理论分析、数值模拟和试验研究,取得了一定的研究成果。如蒋持平、徐耀玲等人采用解析方法进行了多钉连接件钉传载荷的计算,高宗战等人采用有限元方法分析了螺栓孔的形状、位置对复合材料板件的三维应力分布的影响,顾亦磊研究了螺栓预紧力、搭接方式、紧固件材料对多钉连接件载荷分配的影响,闫国良对孔边应力分布、法向接触力进行了研究,李跃宇研究了分层尺寸和湿热环境对复合材料连接件挤压强度的影响,宋恩鹏等人研究了刚度比对连接强度的影响,徐忠岩对多钉连接结构进行了非线性分析和试验研究。这些研究工作多集中在连接结构的面内受载,结构和受载形式均相对简单。对于面内、面外载荷共存的直升机复合材料机身与主减接头连接结构的相关研究则鲜见报道。

随着复合材料设计与制造技术的不断提升,复合材料在直升机上的应用范围不断扩大,研制全复合材料机身结构成为可能。对直升机而言,其旋翼载倚和主减速器载荷通过布置在主减平台上的连接接头向机身结构传递,连接部位空间有限,承载大,可靠性要求高,而且受连接方式的限制,面外载荷难以避免。为克服复合材料层间薄弱的缺点,通过局部缠绕成型、补加成型、纺织技术、特种加强件、在加厚端头嵌入高强度薄片等方法提高复合材料接头的强度。本文以某型直升机主减后接头与复合材料机身连接结构为对象,开展复合材料结构机械连接的专项研究,拟解决直升机旋翼、主减速器载荷向复合材料机身结构的传递问题。

材料研究分析第8篇

关键词:先进高温材料; 研究现状; 发展趋势;

中图分类号:A715文献标识码: A

前言

高温材料已经成为先进材料中的优先发展方向, 材料在高温下的应用对航天技术领域具有极其重要的推动作用。以下就此进行了详细的论述。

一、高温合金材料分析

高温合金是指以铁、镍、钴为基, 能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料。高温合金具有较高的高温强度, 良好的抗氧化和抗热腐蚀性能, 良好的疲劳性能、断裂韧性、塑性等。高温合金为单一奥氏体基体组织, 在各种温度下具有良好的组织稳定性和使用的可靠性, 且其合金化程度很高。就当今高温环境使用的高温合金来看, 镍基高温合金的使用范围远远大于铁基和钴基高温合金。较早的高温合金是在 80%Ni+ 20%Cr 合金基础上发展起来的锻造镍基高温合金 Nimonic80A, 通过添加少量的Ti 和 Al 来提高合金的蠕变断裂强度及抗高温氧化性能。镍基高温合金的发展最初是通过改变合金成分来提高合金的使用温度, 主要有两类: Ni- Cr-Al 系和Ni -Cr-Al-Ti- W-Mo-Ta 系合金。但随着发动机性能的不断提高, 镍基高温合金的使用温度已经接近极限, 用改变其合金成分来提高使用温度已非常困难。为了满足固体火箭发动机的使用要求, 高温合金的发展重点已由普通锻造和铸造高温合金发展为定向凝固高温合金和单晶高温合金, 并向弥散强化高温合金和纤维增强的高温合金发展。单晶高温合金已由第一代合金和第二代合金发展到含有 5% ~ 7% Re 的第三代单晶合金, 其工作温度已达到 1 204℃。

二、难熔金属材料分析

难熔金属( W、Mo、Ta、Nb 和 Zr 等) 及其合金, 由于具有熔点高、耐高温和抗腐蚀强等突出优点, 一直被列入重要航天材料之一, 应用领域涉及到固、液火箭发动机, 重返大气层的航天器,航天核动力系统等方面。钨具有非常高的熔点, 具有很好的抗烧损和抗冲刷能力, 常用作长时间工作的小型发动机的喉衬, 目前研究和使用较多的是钨渗铜材料, 由钨粉烧结成多孔钨骨架, 再经高温熔渗铜, 形成钨渗铜二元假合金。这种双组分金属复合结构部件在灼热的燃气流中工作时, 可使钨骨架结构中所渗透的铜熔融、汽化, 并从钨骨架中逸出。这种金属相变化需要吸收大量的热量而产生冷却效应, 加上铜良好的导热性, 使部件起到冷却降温效果, 以致部件可保持原有的工作特性而满足控制系统的要求。类似钨渗铜的高温材料还有钨渗银、钼渗铜等。

三、陶瓷材料分析

陶瓷具有高温强度高、熔点高、热稳定性好、热膨胀系数较小、抗氧化性好、密度低、硬度大、耐磨、资源丰富、价格低廉等特点。陶瓷的共价键结合结构在高温下具有按强度、刚度、硬度和耐磨性要求而调整结合的能力, 而且密度较低( 约为高温合金的 1/ 3) 。陶瓷的主要缺点是脆性大, 而且成形过程中内部会形成许多能引发破坏的微裂纹, 因而材料的强度分散系数很大,使用可靠性低, 所以改善韧性, 提高抗脆性断裂的能力, 是现在陶瓷研究的重点内容。

四、金属间化合物材料分析

金属间化合物具有作为高温结构材料的特殊优点, 许多金属间化合物的强度在一定的温度范围内随温度升高不是连续下降, 而是升高或保持不变。这种强度随温度升高而提高是一种反常的强度-温度关系,完全不同于传统金属材料的强度随温度升高不断下降的关系。这一发现推动了在金属间化合物形变特性和屈服强度反常温度关系方面新的理论模型和机制的研究。相比而言, 硅化物金属间化合物低温韧性虽然有些不足, 但高温下抗氧化性优异。在硅化物金属间化合物中,MoSi2基高温结构材料以其优异的综合性能而被认为是目前最有前途的材料。解决MoSi2低温韧性不足的主要途径有: 加入高熔点韧性增强剂, 如 Ti、Cr、Nb、Hf、Ta 和 W 等; 添加在热力学上与 MoSi2相容的陶瓷增强相如 SiC、Si3N4、ZrO2、Al2O3、TiB 和TiC; 通过加入 ZrO2, 利用其相变增韧作用来达到增韧效果; 还可同其他高熔点硅化物如Mo5Si3、WSi2和 NbSi2等进行合金化来提高性能。

五、金属基复合材料分析

金属基复合材料(MMC) 除了具有高的比强度和比刚度之外, 还像纯金属一样易成形和易连接, 具有可塑性、抗环境侵蚀, 以及在高温下能保持力学性能。根据基体材料的不同, 金属基复合材料分为铝基、钛基、镁基、铜基和高温合金基复合材料等。目前研制的金属基复合材料有连续纤维增强和非连续纤维增强两大类。

六、陶瓷基复合材料分析

陶瓷基复合材料( CMC) 的热稳定性、高刚度、高温强度和可接受的密度, 使它主要用于工作温度很高而又不冷却的固体火箭发动机和航天器轻重量结构。常用的陶瓷基体是氧化物、氮化物、碳化物; 增强材料可以是颗粒、晶须、纤维等, 但以长纤维效果最好, 如 C、Ai2O3、SiO2、SiC 等纤维。

七、梯度功能材料分析

所谓梯度功能材料, 是以计算机辅助设计为基础, 采用先进的复合材料, 使构成材料的要素( 组成、显微结构等) 沿厚度方向有一侧向另一侧连续的变化, 因而材料特性及功能也呈梯度变化的一种新型复合材料。梯度功能材料已经成为当前高温材料研究领域中的重要课题之一,在有些梯度功能材料中, 除了金属材料和陶瓷材料以外, 还有一个中间层, 主要为高强度的纤维( 如氧化锆、碳化硅纤维等) 和微粒( 如陶瓷或金属间化合物粉末, 碳粒或玻璃微粒等) 。目前研究用于高温材料的梯度功能材料体系主要有: SiC-C、TiB2- Cu、T iB2- Ni、W- Cu 和 Cu- B4C 等。

八、先进高温材料的发展趋势分析研究

1、将纳米技术引入先进高温材料的研究中, 先进高温材料经过纳米材料复合后, 强度韧性将会得到显著改进, 其高温力学性能尤其明显, 可望成为解决1 600℃以上先进高温材料的重要途径。

2、寻找更好的制备工艺, 减少制备周期及制备成本, 进一步提高材料的各项性能。

3、建立和完善先进高温材料各项性能指标的测试、表征技术和评价标准, 建立有关先进高温材料的数据库。

4、探索一些具有特殊性能的可应用于高温环境的新材料种类, 同时应研制容易制造和高温氧化环境中能重复使用的材料。

5、对于某些高温结构材料二次加工比较困难的问题, 同时为了降低陶瓷零件的制造成本, 需研究新的更经济的特种加工技术和近净成形加工工艺。

6、 研究整体结构的先进高温材料用来取代过去采用的一些复合结构, 达到减重的目的。

7、 将智能结构引入先进高温材料中, 研究和开发高温智能材料。

8、先进高温材料的应用研究也要大大加强, 同时应注意根据不同使用温度和环境合理选择不同的先进高温材料。

参考文献

材料研究分析第9篇

[关键词] 知识图谱;共词分析法;焊接学;材料学

[中图分类号] G434 [文献标识码] A 文章编号:1671-0037(2015)08-80-6

Analysis of the Hot Spot and Research Trend of the Material Engineering Discipline based on the Common Word Knowledge Map

Zhang Xuezhao1,2

(1.Library of Henan University of Science and Technology, Luoyang Henan 471023; 2. Libraryof Zhoukou science and technology Career Academy, Zhoukou Henan 466000)

Abstract:In this paper, the latest scientific metrology technology―knowledge map is applied to the material engineeringdiscipline in our country. Through taking the two disciplines (Materials Science and Welding) as the research objects, a total common word knowledge mapsof thetwo disciplines were constructed, tohighlight the research hotspot, research trends and development of thetwo disciplines.

Keywords:knowledge map; commonword analysis; welding; Materials Science

1 研究内容

将材料学和焊接学两门学科作为研究对象,以CSCD国内权威数据库的作为数据源,采用计量学中的共词分析方法,对1989~2013年材料学、焊接学等学科文献的关键词进行统计,并利用聚类分析、因子分析、多维尺度分析以及社会网络分析等方法和相关软件,构建这两门学科的关键词词频分布表、类团关系图等,通过对所构建的两个学科的共词知识图谱进行详细比较对比,分析两门学科的当前研究热点、研究趋势及前景。

2 研究方法及过程

2.1 数据来源

本文采用的数据来源于《中文社会科学引文索引》检索系统。本文选取CSSCI1989~2013年收录的期刊----钢铁研究学报和复合材料学报、电焊机和焊接技术做样本,套录该期刊文献的所有题录信息。具体方法:打开CSSCI检索界面,收录年限选定为1989~2013,在[来源文献]检索界面的[期刊名称]中分别输入“钢铁研究学报、复合材料学报和电焊机、焊接技术”期刊刊名,[匹配]限定为“精确”,同时[每屏显示]设定为50条,套录这些期刊在这一时期内文献的题录信息,然后将得到的数据分别整理后,分别得出在这一时期内材料学和焊接学题录数据库。然后通过利用C#自编的计算机程序,按照频次由高到低排列,得到一个材料学和焊接学的关键词排名,频次总数分别是16 057个和21 622个。

2.2 数据处理说明

从两个学科关键词排序中分别截取一定频次的关键词,其中材料学关键词截取词频大于22次、焊接学关键词截取词频大于50次,由此,得出了两个学科的99个和102个高频关键词。再将这些类似性质的关键词进行归整,从而分别确定了两个学科的80个和63个高频关键词表,将这两个关键词表(见表1-1、表1-2)作为共词分析我国材料工程学科的基础。

2.3 构造关键词共词矩阵

2.3.1 构造原始共词矩阵

由于以上两个学科选定的关键词是材料工程学科论文中出现频率最高的词,它们代表了当前我国材料工程学科的研究热点。为了能进一步更好地反映这些关键词之间的关系,本论文对这些高频关键词作如下处理:在已建立的题录数据库中,利用自编的计算机程序分别对两个学科确定的80个和63个高频关键词两两进行共词检索,经过统计分析,得到了一个80×80的共词矩阵(部分数据见表1-3)和一个63×63的共词矩阵(部分数据见表1-4)。

以上两个表格中的共词矩阵是一个相关、对称矩阵,对角线上的数据为该词出现的频次,主对角线单元格的数据为两个关键词共同出现的频次。

2.3.2 构造相关矩阵

本文在对两个学科的原始矩阵进行包容处理时采取Salton指数法,处理数据部分结果见表1-5和表1-6,Salton指数法的计算公式为[3]:S=Nij/(Ni×Nj)1/2(3-1)。其中,Ni,Nj分别表示关键词i和j的频次,Nij表示关键词i和j共现的频次。

以上两个表格相关矩阵中的数字为相似数据,数字的大小表明了相应两个关键词之间的距离远近,数值越大则表明关键词之间的距离越近,相似度越好;反之,数值越小则表明关键词之间的距离越远,相似度越差。

2.3.3 构造相异矩阵

由于相关矩阵中的‘0’值过多,统计时容易造成误差过大,为了方便进一步处理,两个学科相异矩阵的部分数据详见表1-7和表1-8。

以上两个表格相异矩阵中的数据,正好与相关矩阵相反,数值越大则表明关键词之间的距越远,相似度越差;反之,数值越小则表明关键词之间的距离越近,相似度越好。

2.4 聚类方法与聚类图

具体方法:在SPSS17.0软件界面中输入要分析的相异矩阵,然后选择[分析]――[分类]――[系统聚类]进行聚类分析。聚类方法选择组间距离法;度量标准--区间选择共词聚类分析中最常用的欧氏距离(Euclideandistance)。

3.5 构建类团关系图

类团关系图主要用连线的粗细来明确类团间的关系强弱,类团间的关系强弱以连线的粗细来表示,两个类团之间的连接线就越粗,说明他们之间的关系的关系越强,反之则亦然[4]。具体方法是首先计算出各个类团的内部联系强度与其外部联系强度,然后利用先进的社会网络分析软件pajek绘制出两个学科的类团关系图。通过对两学科类团的形成、演化、新增及消失的过程研究,动态地揭示我国材料工程学科的研究的现状、热点及发展。

3 研究结果与分析

3.1总体状况描述

材料学科(以钢铁研究学报和复合材料学报为代表)从1983年到2013年共有9 302篇论文,每种期刊年均155.03篇,平均每篇论文的关键词数为1.73个。经过规整、缩减后,这一阶段频次不小于22次的高频词共80个,其中,复合材料、力学性能、显微组织、有限元分析、层合板、数值模拟等出现200次以上,说明网络环境下以复合材料为核心的材料性能分析是这一阶段的研究热点,具体分析内容主要体现在材料的力学性能分析、有限元分析、数值模拟分析等方面。

焊接学科(以电焊机和焊接技术为代表)从1984年到2013年共有11 778篇论文,每种期刊年均196.3篇,平均每篇论文的关键词为1.84个。这一学科(焊接学科)论文总数与材料学科相比基本持平,但是篇均关键词数却略有上升。经过规整、缩减后,这一阶段频次不小于50次的高频词共63个,与材料学科相比,焊接工艺以2 368次居于首位,焊机、焊缝、焊接电源、焊接控制、焊接质量、焊接电流、电焊、埋弧焊、焊条等是出现200次上的高频词,可见,在该学科目前的主要研究热点是焊接设备、焊接工艺、焊接工业参数等方面。这些方面的研究直接决定或影响到焊接质量和焊接效果,这也与生产实际紧密结合,充分体现了这一学科的实践性。

3.2 研究主题的异同

从材料学科形成的聚类图可以看出,我国材料学科的主要热点研究领域、研究主题、研究热点可以总结为以下几个方面:

3.1.1 材料工艺、参数研究

这方面的研究是我国材料学科研究领域研究成果最丰硕的部分之一。该类团群主要包括“材料热处理类团”“材料工艺性能研究类团”两个类团。在该阶段,从关键词聚类分析结果来看,随着有计算机技术、数据/值模拟仿真技术及材料热处理技术的发展。材料学科研究动态主要表现在以下两个方面:第一,材料分析、材料加工更加精准化。第二,材料热处理参数、方法始终是材料学科发展的重点。

3.1.2 工程材料研究

工程材料研究始终是材料学科研究的主要方向。工程材料类团群主要包括金属材料类团、非金属材料类团、复合材料类团。金属材料类团一直是材料学科发展的主流,各种有色金属它们是现代各种机器零部件的生力军,它们为材料学科的发展奠定了基础。复合材料类团的研究是材料学科发展的延续和补充。在现当代化生产中,随着对材料性能需求的日益提高,单纯的金属材料性能已经不能满足各类机器零部件的使用要求,为此复合材料的研究被材料学家们纳入了研究领域,并且自从复合材料进入研究领域开始,到现在,乃至未来,复合材料的研究都将经久不衰,这一点从关键词词频分布都可以看出:复合材料出现的频次排列第一、层合板、金属基复合材料、高温合金、陶瓷基复合材料、复合材料结构等关键词的都属于这一类团,并且频次分布也很靠前。

3.1.3 材料性能缺陷研究

材料性能缺陷研究也是我国材料学科乃至全世界材料学科研究的主题。这一研究类团群主要包括材料加工方法类团和材料缺陷类团。材料缺陷类团包含的关键词主要有:疲劳、裂纹、磨损、断裂、夹杂物等,这些关键词频次的分布在本研究统计中占有相当的比重,由此可以看出怎样预防材料的各种缺陷,提高材料的加工及使用性能,至关重要。紧接着引出了材料学家们所关注的材料的加工类团(转炉、电弧炉、热轧、冷轧、轧制等)。虽然这一类团群的关注度不如工程材料研究,也不如材料工艺参数的研究。但是无论从各种工程材料来说,还是从各种材料的工艺参数研究来说其目的都是怎样去避免材料的各种缺陷,从而提高和改善材料的加工性能、使用性能,达到人们生产加工的目的。

从焊接学科的聚类图可以看出,我国焊接学科的主要热点研究领域、研究主题、研究热点可以总结为以下几个研究方向:

3.1.3.1 焊接工艺参数研究。同材料学科一样,焊接学科的焊接接工艺参数研究是本学科的研究主题和重点。在这一类团群中焊接工艺这一关键词在频次表中出现的次数达到了2 368次,可见在焊接学科中,工艺参数研究所站的比重和地位。焊接工艺规范、焊接工艺参数、焊接手法等方面是这一类团研究的主题,而这一研究主题随着焊接设备和焊接方法的不同焊接工艺亦有不同。

3.1.3.2 焊接类型方法研究。这一类团是一个大面类团,焊接类型和方法直接决定或影响焊接工艺、决定了焊接设备、焊接工具的选择。这一类团的关键词主要有:手工电弧焊、堆焊、焊接方法、激光焊接、搅拌摩擦焊、点焊、埋弧焊、钎焊、氩弧焊、气体保护焊等。随着焊接技术的发展及焊接质量要求的提高,该类团正朝着自动焊接、机器人焊接等自动化方向发展。

3.1.3.3 焊接工程、工具、材料研究。焊接工程、工具、材料这一类团群涉及焊接材料、焊接环境、焊接设备工具,从而间接地决定焊接方法的选择、焊接工艺流程。这一研究类团,从各种焊接对象材料(管道、铝合金、不锈钢、奥氏体不锈钢等)说起,涉及了焊接结构、焊接工程、工程建设及焊接应用。分析了焊条、药芯焊丝的使用环境、使用方法等。这一主题类团的研究,是该学科研究的基础,研究主题关键词虽然词频分布没有排在前列,但关键词词频分布的范围广。未来该主题的研究将朝着细化焊接工具方向,具体可能以焊接工具研究所形式出现。

3.1.3.4 焊接质量控制研究。这一类团的研究主题是焊接学科研究的目的所在。不管焊接工艺如何合理、焊接方法如何选择、焊机及焊接工具的选择的多么具有针对性,其最终目的是获得优质的焊接质量。在这一研究主题中,分析了各种焊接缺陷(裂纹、缺陷、变形等)各作者、学者提出了如何规避焊接缺陷的各种方法、技巧。目前这一研究主题随着焊接材料的多样化,生产要求的提高而日益严峻,机器人技术、自动焊技术的发展对焊接质量的提高起着决定性的作用,但其普及应用任重而道远。

4 类团关系分析

确定了材料学科、焊接学科类团后,就可以研究各学科类团间的相互关系,找出哪些类团是核心类团,它与其他类团之间联系密切;哪些类团是非核心类团,它与其他类团之间联系疏松;哪些类团与其他任何类团都没有任何关系,属于相对独立类团。为此,笔者根据各类团之间的内、外相互关系,利用pajek软件绘制出了既能反映自身类团的内部联系强度又能反映这个类团与其他类团的外部联系强度的类团关系图(如图1-1、图1-2所示)。在图中,类团的内部联系强弱用节点的大小来表示,节点越大,表明该类团的内部联系强度越小,反之,则相反;节点连线的颜色深浅和连线的粗细程度和表示两节点间的外部联系强度,两节点间连线颜色越深、连线越粗,则表示两类团之间的外部联系强度越大,反之,则相反。

图1-2 焊接学类团关系图

5 结语

本部分研究采用共词分析方法,利用聚类分析、先进的社会网络分析方法和软件Pajek,分别绘制出材料学科和焊接学科两学科的聚类图、类团关系图,对两个学科:材料学科和焊接学科研究主题进行了较为详细的对比分析。通过分析对比得出两个学科的发展变化特点:

5.1 材料学科和焊接学科都属于工学学科,其发展研究主题存在共性

从两个学科的研究主题来看,我国材料学科研究领域、研究热点体现在复合材料、材料工艺参数研究、材料性能缺陷研究上,而焊接学科体现在焊接工程、工具材料、焊接工艺参数研究、焊接质量(缺陷)控制上。两个学科之间研究主题框架基本一致,其目的都是为了满足生产实践,都是为了规避缺陷(材料缺陷、焊接缺陷),提升加工质量。

5.2 热点研究领域显现新特征

两大学科的热点研究领域各有新特征:材料学科的陶瓷基复合材料、铝基复合材料、有限元分析、数值模拟等;焊接学科的自动焊技术、机器人技术等。

5.3 两个学科研究范围和内容具有一定的连续性、阶段性、变化性

两个学科不论是材料学科还是焊接学科都是从工程材料研究到工艺参数研究,最后再到性能缺陷研究,整个研究过程呈现出连续性、稳定性、阶段性、变化性的特点。每个阶段在各自基础上由细化整体上呈现发展性。

参考文献:

[1] 秦长江.基于共词知识图谱的人文学科研究热点可视化的实证研究[J].图书馆理论与实践,2010(12).

相关文章
相关期刊
友情链接