第一篇：粉煤灰在建筑業的應用前景與有效利用論文

在我國工業生產中往往都會有大量廢棄物隨空氣或者污水排出，這些廢棄物大多都會對自然環境產生較大的影響并且難以分解，因此在廢物利用方面的技術一直都是技術性的難點。粉煤灰的排放一般是由電廠產生的，隨著人們對于電力依賴的增強，使得越來越多的粉煤灰被釋放出來，時至今日單論我國排放粉煤灰的量每年都有過萬噸，并且隨著電力事業的發展，粉煤灰的排放量勢必會逐年遞增。專家預計在五年內我國的粉煤灰年排放量就可達到現如今的三倍左右，并且我國在多年的累積下已經有了數十億噸的粉煤灰無法用常規方法進行處理，這就使得人們對廢物利用的技術需求也越來越大。

粉煤灰的介紹

粉煤灰俗稱飛灰，在熱電站中常利用煙囪將其排出，其性質類似火山灰，是一種煤炭燃燒完成后生成的化學混合物，一般呈固體粉末狀，由于在燃燒過程中會形成玻璃珠狀物質，因此冷卻后也呈球形。粉煤灰作為建筑材料的特點

（1）性質易分析。粉煤灰具有類似于火山灰的潛在的化學活性，在進行性質分析的時候可以使用火山灰物質作為參考。

（2）存在球狀顆粒。粉煤灰在形成的時候會因為高溫燃燒而融化形成玻璃珠狀，冷卻后在粉煤灰中存在大量的球狀顆粒，這樣的材料用于建筑業的時候能夠有效減小墻面的表面積。

⑶能夠與混凝土搭配。在混凝土的縫隙需要填充的時候利用粉煤灰會更加有效，能夠在加入少量水的情況下加強混凝土本身的凝聚性。

⑷利用量大。因為我國建筑業的發展迅猛導致全國各地都需要大量的建筑材料來進行正常的施工過程，也就能夠快速有效的消耗掉我國多年來積累的粉煤灰量。

⑸利用范圍廣。粉煤灰在各種環境下作為建筑材料的理化性質都不會發生太大的波動，其穩定性導致其能夠利用的范圍非常廣，并且由于電廠的普及使得其材料的生產也較為容易。

⑹利用程度高。粉煤灰在作為建筑材料的時候能夠與混凝土完美的結合在一起并且增加混凝土的凝結性能，也就導致了一旦修建完成粉煤灰就會很穩定的固定在建筑物中，并不會有安全隱患或者底利用率的情況產生。

⑺節約資源。由于建筑業發展的速度變快，使得建筑材料的需求量也與日遞增，而粉煤灰的出現無疑彌補了建筑材料的短缺并且能夠節約很多建筑所需物料，在實現了企業的經濟效益的同時還能節約成本與自然資源。粉煤灰在建筑業的應用前景

⑴水泥。具有隱性火山灰活性的粉煤灰在于堿性物質混合的時候會發生一系列化學反應從而使得物質迅速凝固，稱之為凝硬反應，水泥便是堿性材料之一，這也就是粉煤灰與水泥結合的時候能夠提高凝固性能的原因。而且粉煤灰與水泥產生的并不是單純的硬化物，而是具有優秀物理特性的凝膠物質，具有較高的抗壓以及抗彎作用，并且能夠比單純的水泥具有更高的防水性能。

⑵混凝土。在混凝土使用的時候攙入一定量的額粉煤灰能夠令其物理特性大幅增強，其具體作用如下：

①混凝土在新攪拌的時候容易產生較強的易性，而加入粉煤灰之后可以較好的中和掉易性；

②混凝土在配置的時候需要同時強調硬度和抗性等，而粉煤灰能夠在不影響其他性質的條件下提高混凝土凝固后的硬度；

③加入粉煤灰的混凝土能夠大幅度減少混凝土的水熱化；

④混凝土有時候會發生堿骨料反應會大幅度消耗材料甚至造成安全隱患，而粉煤灰會抑制此化學反應的進行。

⑶墻體材料。

①磚。在建筑業中砌磚時候不能直接加入粉煤灰，一般使用的材料都是有兩種： 一種是蒸養粉煤灰磚，這種材料繼承了粉煤灰的隱性化學活性，能夠在一定條件下產生膠凝物質，并且具有較好的水硬性，在凝結過后測試會發現此種材料較平常磚料具有更好的硬度強度以及穩定性，并且生產流程短，可以大量應用于建筑業中，有望代替現在我國主要使用的粘土磚塊； 而另一種材料則是燒結粉煤灰磚，此種材料不同于上述蒸養粉煤灰磚，其注重的性質是耐久性，適用于各種條件較為極端的環境中，能夠較好的耐高溫隔熱，而且在保持其他性質不變的同時由于其本身密度小的原因，能夠大幅度減少水泥的消耗量。

②固化材料。在建筑業中常常會需要用到襯砌材料來進行防滲措施，而粉煤灰在進行固化后就可以作為較好的固化劑，并且在經過粉煤灰固化后的材料往往都會具有比傳統材料更為優秀的抗壓抗滲漏和抗凍等性能，而且由于粉煤灰的來源廣泛且原料廉價，使得作為襯砌材料后能夠節省大批預算以及物料，是理想的新型材料。

目前以粉煤灰做固話材料的襯砌材料往往應用于建造大壩水庫等，由于其具有的優越的防滲漏的特性，被廣泛的利用于海堤的防護措施中。

⑷玻璃。粉煤灰和各種化學原料進行一定比例的組合以后，能夠生產一種高檔的工業材料： 粉煤灰微晶玻璃。這種新型材料能夠在具有玻璃的透光性能，耐磨，耐腐蝕以及結構致密的特點的同時還具有一些陶瓷的特點，比如晶體分布非常均勻，具有鮮明的色彩與清晰的紋理，沒有色差或者褪色現象的發生，能夠比其他一般材料更好的做裝飾品，是現代建筑業中不可或缺的一種重要的高級建材。應用過程中的難點

（1）在作為建筑材料時，粉煤灰的成分含量并不均勻，需要在利用的時候進行除雜，造成了諸多不便；

（2）粉煤灰雖然在混凝土的后期凝固中起到了重要的作用，但是卻會影響混凝土前期的整體強度，有著很多負面影響；

（3）單純的粉煤灰材料容易產生裂痕，對后期的保養工作造成了很大的困難。粉煤灰在建材利用中的強化舉措

⑴樹立正確的思想發展目標。在傳統觀念與思想中往往都認為粉煤灰是一種無用的廢棄物，并不能較為高效的加以利用，在這種思想認知的基礎下人們不能對其循環再利用有著足夠多的重視，要發展這種新型建筑材料的應用技術，就應該先從思想上做出改善，從而使得變廢為寶的思想化為現實。

⑵制定相關政策。任何技術的發展都是需要國家相應的支持才可以正常進行的，國家在面對此項新型材料發展的時候應該及時出臺相關政策鼓勵其發展，使得在粉煤灰利用的時候能夠有足夠的資源來進行技術開發，⑶大力引進以及推廣粉煤灰綜合技術。在國外很多國家都已經在多年以前就開始研究粉煤灰的再利用，我國并不能閉門造車自己研究，而是積極地引進其他發達國家的先進技術，從而在一定的技術基礎上進行研究，進而發展具有自己創新性的屬于我們的新型技術，在資源利用程度上再創新高。

第二篇：粉煤灰在建筑材料中的應用

粉煤灰在建筑材料中的應用

摘 要：當前，隨著我國社會經濟與電力行業的不斷發展，粉煤灰的排放量也日益增加。從傳統的角度而言，粉煤灰屬于燃煤排放的主要固體廢棄物，其不僅不具備任何利用價值，更是會對環境造成嚴重影響。但是，隨著我國科學技術的不斷發展，粉煤灰逐漸在建材、農業等領域中得到廣泛的應用。文章即主要針對粉煤灰在建筑材料中的應用做了具體探討。

關鍵詞：粉煤灰；建筑材料；應用

粉煤灰作為發電、工業生產的主要廢棄物，若是未能夠對其進行有效處理，必然會導致生態環境的破壞，威脅人們的身體健康。因此，如何有效處理粉煤灰，成為了社會關注的一大焦點問題。近些年，通過粉煤灰生產相應的節能環保建筑材料產品，成為了國家大力扶持的產業。粉煤灰概述

1.1 粉煤灰

粉煤灰主要是一種混合體，其主要構成物包括結晶體、玻璃體以及少量的未燃碳。粉煤灰中存在的主要氧化物如下所示：TiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO、SiO2，其中，最主要的成分為SiO2，其所占比例約為43%～56%；其次則是Al2O3，其所占比例約為20%～35%；再次，則是Fe2O3，所占比例約為4%～10%。一般來說，粉煤灰的密度是2～2.3kg/m3，松散干容重是550～800kg/m3，細度是2700～3500cm2/g，孔隙率是60～75%，而燃煤種類、方式、燃燒溫度的不同，均會對其物理性能產生一定的影響。

1.2 粉煤灰的綜合利用

隨著我國經濟的不斷發展，資源危機問題日益突出，人們越來越重視“廢棄物”的利用，粉煤灰即是在此背景下，被廣泛應用于冶金、建材、交通、化工等等多個領域中。其中，在建筑領域中，粉煤灰主要具有高活性、表面積小、內部存在大量球形或微球狀顆粒、能夠提高混凝土凝結性能等優點。粉煤灰在建筑材料中的應用分析

在建材領域中，粉煤灰的利用方法與途徑十分多樣，下文對此進行了具體論述。

2.1 粉煤灰在混凝土中的應用

對于混凝土而言，粉煤灰是一種十分優質的活性摻和料。一方面，粉煤灰自身質量輕、化學性質穩定，價格低廉，具有很好的經濟效益；另一方面，粉煤灰的使用可以有效降低黏土、水泥等材料的使用量，從而降低混凝土使用成本。

在混凝土中摻入適量的粉煤灰，主要可以改善混凝土和易性，增強其抗彎、抗壓、抗蝕、抗滲性能，其具體效應主要表現在以下幾個方面：第一，取代效應。粉煤灰作為一種摻合料加入到混凝土中，能夠起到取代部分水泥的作用，從而減少水泥熟料的量。而水泥熟料的使用量有效減少后，混凝土的耐蝕性、耐熱性等均可得到一定提高，同時其水熱化的降低，可以起到降低混凝土施工裂縫發生率的作用。第二，火山灰效應?；炷林蟹勖夯业幕鹕交倚饕憩F在以下幾個方面：一是實現了混凝土水化物氫氧化鈣的消耗，從而降低混凝土水化熱；二是二次水化的產物，能夠充分填充在混凝土的毛細孔當中，從而起到細化孔隙、提高混凝土密實性的效果。值得注意的是，二次水化的產物還可以有效縫合混凝土前期出現的裂縫，提高混凝土施工質量。第三，形態效應。形態效應主要指的是粉煤灰顆粒外貌形態效應，其主要包括表面狀態、形狀、以及粒度分布等。一般情況下，若是粉煤灰粒度適宜，表面致密光滑，則粉煤灰減水性良好；若是粉煤灰粒度比較細，表面致密光滑的玻璃釉狀物質被破壞，則粉煤灰的活性高，水化反應快。

2.2 粉煤灰在墻體材料中的應用

當前，不少新型建筑材料中均應用了粉煤灰，例如：蒸壓粉煤灰磚即為我國當前重點推廣應用的節能環保墻體材料。蒸壓粉煤灰磚的原材主要是粉煤灰和石灰，根據實際情況，也可以加入適當的骨料、石膏。一方面，蒸壓粉煤灰磚具有重量輕、隔熱保溫效果好的優點，有利于建筑節能；另一方面，蒸壓粉煤灰磚強度高、抗滲透能力強，其單塊抗壓強度可達16.0MPa，因此可以廣泛代替實心粘土磚，起到節約能源、保護環境的作用。

2.3 粉煤灰在建筑玻璃材料中的應用

2.3.1 泡沫玻璃。泡沫玻璃的主要是在各種的礦物廢渣中加入一定的發泡劑、助熔劑等等，將其混合倒入特定模具，通過預熱、熔融、發泡以及冷卻等一系列工序后所得到的多孔玻璃材料。當前，利用粉煤灰和碎玻璃所制成的泡沫玻璃具有質量輕、強度高、保溫性能的優點。同時，由于此種泡沫玻璃實現了粉煤灰的再次利用，具有顯著的社會、生態效益。此外，由于泡沫玻璃的形狀可以根據不同的工程需要而定，因此其適用性極為廣泛。

2.3.2 粉煤灰微晶玻璃。粉煤灰微晶玻璃主要是將粉煤灰進行晶化熱處理（可加或不加晶核劑），從而使得其由單一玻璃轉變為微晶相與玻璃相均勻分布的復合材料。當前，粉煤灰微晶玻璃常用的制作工藝主要由以下三種：燒結法、熔融法以及壓延法。粉煤灰微晶玻璃與天然石材相比，其強度、硬度更高、耐磨性好、化學穩定性好，因此十分適用于建筑內墻、地面、柱石以及外墻的裝飾施工。做好粉煤灰應用的有效措施

3.1 轉變思想觀念

在傳統的觀念中，粉煤灰僅僅是電力生產的廢物，其不僅沒有任何的利用價值，還會對自然環境造成一定的污染。因此，若是想要實現粉煤灰在建筑材料中的有效利用，必須擺脫此種觀念，充分認識到粉煤灰的價值所在，只要采取一定的技術手段，即可將其轉變為再生的資源，為我國節能建筑、生態建筑的發展添磚加瓦。

3.2 出臺優惠政策

對于我國而言，促進粉煤灰廣泛應用，有利于促進我國建筑節能的不斷發展，獲得良好的生態、經濟、社會效益。因此，國家必須出臺鼓勵性及懲罰性的政策，規范建筑領域中對于粉煤灰的使用，從而實現其價值的充分發揮。特別是通過相應的所得稅、增值稅等優惠政策的利用，可以有效調動建材企業、施工企業對于粉煤灰的應用積極性，從而使得其能夠主動調整自身建材使用結構，更為廣泛地應用新型環保材料。

3.3 推動技術進步

對于我國相關部門及建筑企業而言，其必須充分認識到當前我國對于粉煤灰的利用依舊處于一個較低的水平，與發達國家的差距較遠。針對此種情況，我國應積極借鑒、吸收國外先進產品技術，加大粉煤灰利用的研究力度，從而有效提高粉煤灰的利用效率，使其在建筑行業中發揮出更大的作用。結語

綜上所述，粉煤灰的有效利用不僅實現了經濟效益的提高，更是有效保護了環境，避免粉煤灰的隨意排放導致河流、空氣的污染。其中，將粉煤灰應用于建筑材料中，不失為一個有效的措施。但是，當前我國的粉煤灰利用效率依舊較低，國家必須通過政策鼓勵，推動技術進步，已獲得更多的、實用的新型建筑材料。

參考文獻

[1] 張艷榮.粉煤灰在建筑材料中的資源化利用[J].中國建材科技，2008，17（4）：65-67.[2] 劉淑芳.粉煤灰在新型建筑材料中的應用[J].遼寧工程技術大學學報：自然科學版，2011（30）：57-59.[3] 李祖明.淺析粉煤灰在新型建筑材料中的利用[J].建材發展導向，2011，09（15）：7.

第三篇：粉煤灰在混凝土中的應用

三、粉煤灰在混凝土中的作用

了解混凝土的微結構的特性及其對性能的影響后，就可以更好地認識粉煤灰在混凝土中的作用。粉煤灰的主要作用可以包括以下幾方面：

1）填充骨料顆粒的空隙并包裹它們形成潤滑層，由于粉煤灰的容重（表觀密度）只有水泥的2/3左右，而且粒形好（質量好的粉煤灰含大量玻璃微珠），因此能填充得更密實，在水泥用量較少的混凝土里尤其顯著。

2）對水泥顆粒起物理分散作用，使其分布得更均勻。當混凝土水膠比較低時，水化緩慢的粉煤灰可以提供水分，使水泥水化得更充分。

3）粉煤灰和富集在骨料顆粒周圍的氫氧化鈣結晶發生火山灰反應，不僅生成具有膠凝性質的產物（與水泥中硅酸鹽的水化產物相同），而且加強了薄弱的過渡區，對改善混凝土的各項性能有顯著作用。

4）粉煤灰延緩了水化速度，減小混凝土因水化熱引起的溫升，對防止混凝土產生溫度裂縫十分有利。

下面對粉煤灰在混凝土中的作用及其機理做一些具體地分析。

長期以來，國內外在混凝土中常摻有一定量粉煤灰，但作為水泥的替代材料，絕大多數情況下是以如下三種方式應用的：在早期強度要求很低，長期強度大約在25~35MPa的大體積水工混凝土中，大摻量地替代水泥使用；在結構混凝土里較少量地替代水泥（10~25%）；在強度要求很低的回填或道路基層里大量摻用。

對于粉煤灰的作用機理和應用技術，多年來進行了大量的研究工作，取得了不少進展，這些進展對粉煤灰在混凝土中的應用起了一定的推動作用。如摻用的方法從等量替代水泥，發展到超摻法、代砂法以及與化學外加劑同時使用的雙摻法。對于粉煤灰的作用機理，從主要是火山灰質材料特性的作用（消耗了水泥水化時生成薄弱的，而且往往富集在過渡區的氫氧化鈣片狀結晶，由于水化緩慢，只在后期才生成少量C-S-H凝膠，填充于水泥水化生成物的間隙，使其更加密實），逐步發展到分析它還具有形態效應、填充效應和微集料效應等。但無論哪一方面的研究成果，似乎都改變不了這樣一個事實：在混凝土中摻粉煤灰要降低混凝土的強度，包括28天齡期以后一段時間里的強度，其他性能當然也相應受到不同程度的影響，而且這些影響要隨著摻量的增大而加劇。這個事實始終禁錮著粉煤灰在混凝土中，尤其是結構混凝土中的摻量，而且似乎形成了這樣一種成見：摻用粉煤灰是以犧牲結構混凝土的品質為代價的。

事實上，如前所述，由于高效減水劑的應用，使混凝土的水膠比可以大幅度降低，從而使摻用粉煤灰的效果大為改善，使大摻量粉煤灰混凝土的性能能夠大幅度地提高。

1）水膠比的影響 水膠比的上述變化為什么影響這么大呢？在高水膠比的水泥漿里，水泥顆粒被水分隔開（水所占體積約為水泥的兩倍），水化環境優異，可以迅速地生成表面積增大1000倍的水化物，有良好地填充漿體內空隙的能力。粉煤灰雖然從顆粒形狀來說，易于堆積得較為密實，但是它水化緩慢，生成的凝膠量少，難以填充密實顆粒周圍的空隙，所以摻粉煤灰水泥漿的強度和其他性能總是隨摻量增大（水泥用量減少）呈下降趨勢（當然在早齡期就更加顯著）。

在低水膠比的水泥漿里情況就不一樣了。不摻粉煤灰時，高活性的水泥因水化環境較差，即缺水而不能充分水化，所以隨水灰比下降，未水化水泥的內芯增大，生成產物量下降，但由于顆粒間的距離減小，要填充的空隙也同時減小，因此混凝土強度得到迅速提高。這種情況下用粉煤灰代替部分水泥，在低水膠比條件下（例如0.3左右），水泥的水化條件相對改善，因為粉煤灰水化緩慢，使混凝土實際的“水灰比”增大，水泥的水化因而加快，這種作用機理隨著粉煤灰的摻量增大愈加明顯（例如摻量為50%左右，初期實際水灰比則接近0.6），水泥水化程度的改善，則有利于粉煤灰作用的發揮，然而與此同時，需要粉煤灰水化產物填充的空隙已經大大減小，所以其水化能力差的弱點在低水膠比條件下被掩蓋，而它降低溫升等其它優點則依然起著有利于混凝土性能的作用。以上所述低水膠比下粉煤灰作用的變化，我們可以用一個“動態堆積”的概念來認識，這是相對于長期以來沿用的靜態堆積而言的。即通常在選擇原材料和配合比時，是以各種原材料在加水之前的堆積盡量密實為依據的，但是當加水攪拌后，特別是在低水膠比條件下，如何通過粉狀顆粒水化的交叉進行，使初始水膠比盡量降低，混凝土單位用水量盡量減少，配制出的混凝土在密實成型的前提下，經過水化硬化過程，形成的微結構應該是更為密實的。上述大摻量粉煤灰混凝土的例子中，每方混凝土的用水量僅100kg左右，要比目前配制普通混凝土少幾十公斤，就是明顯的證據。有人曾進行過低水灰比（水膠比）摻/不摻粉煤灰凈漿的結合水測定試驗[6]：摻有30%粉煤灰，水膠比為0.24的凈漿，要比水灰比為0.24的純水泥漿在28d時的結合水還多，證實上述摻粉煤灰后改善了水泥在低水灰比條件下水化程度的說法。因此低水膠比條件下，大摻量粉煤灰混凝土的強度發展與空白混凝土接近，而后期仍有一定幅度的增長，在一定范圍內隨摻量變化的影響不大。當然，粉煤灰代替水泥用量大了，由于起激發作用的氫氧化鈣含量減少，使粉煤灰的水化條件劣化，所以在不同條件下存在一最佳粉煤灰摻量，并不是越大越好。

2）溫度的影響 眾所周知，溫度升高時水泥水化的速率會顯著加快。研究表明：與20℃相比，30℃時硅酸鹽水泥的水化速率要加快一倍。由于近些年來大型、超大型混凝土結構物的建造，構件斷面尺寸相應增大；混凝設計土強度等級的提高，使所用水泥標號提高、單位用量增大；又由于水泥生產技術的進展，使其所含水化迅速的早強礦物硅酸三鈣含量提高、粉磨細度加大，這些因素的疊加，導致混凝土硬化時產生的溫升明顯加劇，溫峰升高。舉一個典型的例子：97年北京一棟建筑物底層斷面為1.6m×1.6m的柱子，模板采用9層膠合板材料，施工季節為夏季，混凝土澆筑后柱芯的溫峰達到110℃。

在達到溫峰后的降溫期間，混凝土產生溫度收縮（也稱熱收縮）引起彈性拉應力；另一方面，混凝土水膠比的降低，又會使因水泥水化產生的自身收縮增大，同樣產生彈性拉應力；而混凝土的水灰比（水膠比）降低，早期水化加快，混凝土的彈性模量隨強度的提高而增大，進一步加劇了彈性拉應力增長；與此同時，混凝土的粘彈性，即對于彈性拉應力的松弛作用卻顯著地減小，這一切，都導致近些年來許多結構物在施工期間，模板剛拆除或以后不久就發現表面大量裂縫。除了凝固前的塑性裂縫以外，硬化混凝土早期出現的裂縫往往深而長（實際上不可見裂縫的長度和深度，要遠比可見裂縫大得多）。為了防止可見裂縫的出現，目前常采取外包保溫措施，以減小內外溫差，這種做法被認為是有效措施而迅速地得到推廣。但是沒有注意到：由于外保溫阻礙了混凝土水化熱的散發，加劇了體內的溫升，混凝土體溫度升高，使水泥水化加速，早期強度發展更加迅速，因此也更容易出現裂縫，只是由于鋼筋的約束和對應力的分散作用，使少量寬而長的可見裂縫轉變為大量分散的不可見裂縫，它們將為侵蝕性介質提供通道，影響結構混凝土的耐久性。同時較大的彈性拉應力還可能引起鋼筋達到屈服點而滑移，從而可能影響結構的使用功能。

與水泥相比，粉煤灰受溫度影響更為顯著，即溫度升高時它的水化明顯加快。所以當混凝土澆注時環境溫度與混凝土體溫度較高時，對純水泥混凝土來說，由于溫升帶來不利的影響，而對摻粉煤灰混凝土來說，則不僅溫升下降，減小了混凝土因溫度開裂的危險，同時由于加快火山灰反應，還提高了28天強度。舉一個很有意思的例子：德國在修建一條新鐵路時，其隧道襯砌曾嚴重地開裂，當時要求混凝土10h強度不低于12MPa；后來修改了規定：以隔熱的立方模型澆注的試件12h最高強度為6MPa；如果超過了，就要增加粉煤灰的摻量來更多地代替水泥。

以上說明：由于混凝土技術的進展，使混凝土可以在比較低的水膠比條件下制備，這就使粉煤灰在混凝土中的作用出現顯著地變化。而近些年來水泥活性增大、混凝土設計等級提高促使水泥用量增大，以及構件斷面尺寸加大，在混凝土體溫度上升的前提下，進一步促進了粉煤灰在混凝土中作用的發揮，以至可以說：粉煤灰在許多情況下可以起到水泥所起不到的作用，成為優質混凝土必不可少的組分之一。

3）室內試驗與現場澆注 長期以來，人們對于混凝土強度——其質量控制主要指標（通常也就是唯一指標）的評價，一直是根據在實驗室里制備的小試件（由于骨料最大粒徑的減小，試件尺寸從200×200×200mm減小到現在的100×100×100mm），經規定齡期的標準養護（20±3℃；RH≥90%），然后在試驗機上破型得到的數據進行。Idorn[7]在91年曾擬文指出：在特定實驗室條件下取樣制備試件進行試驗作為控制質量的方法，而不去開發以物理化學為科學依據的控制方法，是不合乎當今時代的錯誤。

試驗室制備的試件與工程中澆筑構件的實際情況存在著明顯的差異：

1）制備試件時的成型條件與工程實際振搗密實的情況不相符，因此不能反映實際結構物中混凝土的振實程度（孔隙率）、沉降程度（離析、泌水）等；

2）試件養護時的溫、濕度與實際構件的情況不同，而這種差異隨著現代工程結構斷面尺寸明顯增大、施工中忽視養護的情況使反差更加劇。如前所述，混凝土構件體內的溫升及其對

3）室內試驗與現場澆注 室內試驗結果要反映工程施工中混凝土澆筑的實際情況。

長期以來，人們對于混凝土強度——其質量控制主要指標（通常也就是唯一指標）的評價，一直是根據在實驗室里制備的小試件（由于骨料最大粒徑的減小，試件尺寸從200×200×200mm減小到現在的100×100×100mm），經規定齡期的標準養護（20±3℃；RH≥90%），然后在試驗機上破型得到的數據進行。Idorn[6]在91年曾擬文指出：在特定實驗室條件下取樣制備試件進行試驗作為控制質量的方法，而不去開發以物理化學為科學依據的控制方法，是不合乎當今時代的錯誤。

試驗室制備的試件與工程中澆筑構件的實際情況存在著明顯的差異：

1）制備試件時的成型條件與工程實際振搗密實的情況不相符，因此不能反映實際結構物中混凝土的振實程度（孔隙率）、沉降程度（離析、泌水）等；

2）試件養護時的溫、濕度與實際構件的情況不同，而這種差異隨著現代工程結構斷面尺寸明顯增大、施工中忽視養護的情況使反差更加劇。如前所述，混凝土構件體內的溫升及其對混凝土水化過程的不利影響、隨后降溫時的變形以及產生的內應力，小試件是反映不出來的，更無法反映上述普通混凝土與大摻量粉煤灰混凝土在溫升影響下的反差（純水泥混凝土后期強度比小試件偏低，而大摻量粉煤灰混凝土強度發展加速和提高）。

3）自由變形的試件和受配筋及其他條件約束的實際構件，在現代結構配筋曰益密集、混凝土水膠比明顯降低的情況下，對結構混凝土性能產生的影響差異加大：試件在初齡期自身收縮增大時，強度會呈提高趨勢；而實際結構中混凝土早期強度提高（彈性模量增大）、自身收縮加劇時，則因變形受約束，引起很大的拉應力從而導致開裂，強度與耐久性降低。

以上說明：室內試驗結果難以完全反映工程施工中混凝土澆筑的實際情況。正是從這個角度出發，許多國家從事混凝土技術研究時，越來越重視足尺試驗（與實際結構物尺寸相同或者成比例縮?。┖蛯τ趯嶋H結構物的現場檢測。如上所述，其結果正和小試件的相反。對于大摻量粉煤灰混凝土，或者從更廣泛的意義上來說，在混凝土技術領域里的研究方面，我們與先進國家的差距，可能更突出地反映在這些問題上（當然還有其他方面的，例如配制混凝土時所用骨料的變異性大，因此試驗結果的重現性差；室內試驗混凝土的攪拌、成型和養護條件有待改善等等），而不是如有些人誤認為的：因為國內粉煤灰、水泥、外加劑等原材料的質量存在著很大差距，因此得不出類似結果。

四、大摻量粉煤灰混凝土

既然粉煤灰在混凝土中的作用如此重要，為什么粉煤灰混凝土，主要是大摻量粉煤灰混凝土長時間得不到推廣呢？在這里提出一個新的看法：目前許多規范中規定的鋼筋混凝土中的摻量限制（例如25%），對配制中低強度的混凝土來說，恰恰是最不利于發揮粉煤灰作用的摻量。換句話說，粉煤灰必須用大摻量，才能發揮良好的效果。這是為什么呢？

如上所述，摻用粉煤灰要想取得良好效果，水膠比必須低，而中低強度混凝土的水泥用量通常在350kg/m3以下。這種條件下，即使摻用再好的減水劑，水灰比（水膠比）也只能在0.50左右。因為再減小時，漿體體積就滿足不了填充骨料空隙并形成足夠厚度潤滑層的需要。當摻加粉煤灰時，由于它比水泥輕，等重量替代水泥時可以增大膠凝材料的體積，所以可以使混凝土的水膠比降低。但是當其摻量較小時（如規定的25%以內），增大膠凝材料的體積有限，降低水膠比的作用也就有限。前面談到的加拿大CANMET進行的大摻量粉煤灰混凝土性能之所以優異，正是因為它在膠凝材料用量為350kg/m3的條件下，粉煤灰占到57%以上，從而將水膠比降低到0.30左右獲得的結果。我們重復了它的膠凝材料比例進行試驗，因此也得到了類似的效果。

大摻量粉煤灰混凝土不僅強度發展效果良好，而且各種耐久性能也十分優異。由于能夠明顯降低水化溫升，也大大減小了混凝土早期出現開裂的危險，可以說是一種適用于除了早期強度要求非常高以外，能夠滿足各種工程條件，尤其是侵蝕性嚴酷環境要求的高性能混凝土。例如公路路面板、橋面板就是這樣一類結構，不僅工作環境嚴酷，而且需要耐磨性良好。大摻量粉煤灰混凝土的后期強度增長幅度大，恰好滿足了這樣的要求——強度和耐磨性隨著時間不斷增長。但是目前的耐磨性試驗不適宜于判斷這種混凝土的耐磨性，因為通常就在28天齡期進行快速試驗——用鋼球在試件上快速旋轉產生的磨耗量來評價。這也說明：推廣新材料、新技術需要伴隨試驗評價方法的改進。

當然，任何事物都有它的兩面性，大摻量粉煤灰混凝土也存在局限性。其中，粉煤灰—水泥—化學外加劑之間的相容性，表現為混凝土水膠比能否有效地降低，使粉煤灰能充分發揮作用，自然是應用這種混凝土首先要檢驗的問題。一般來說，當水膠比只能在0.40以上時，在中等強度要求的混凝土中使用的效果就可能成問題了。其次，由于大摻量粉煤灰混凝土的水泥用量大幅度減少，因此對于水泥質量的穩定性和粉煤灰品質的穩定性就比較高，當兩者的質量產生波動時，會給使用效果帶來明顯的影響。不過大摻量粉煤灰混凝土的水膠比較低這一特性，也有減小混凝土性能波動的益處。同時，從拌合物的工作度檢驗中，操作人員比較易于獲得粉煤灰質量發生了波動的信息，便于及時采取措施減小或避免損失。此外，工程所在地附近一定半徑范圍里，有可以適用的粉煤灰來源也十分重要，過長的運輸距離不僅使粉煤灰使用費用增加，也給及時滿足工程對粉煤灰貨源的需求帶來困難。

另外，在使用大摻量粉煤灰混凝土時，需要注意以下施工條件和事項：

1）配制混凝土的骨料級配良好，以減小空隙率，利于水膠比降低，保證使用效果；

2）必須采用強制性攪拌機拌合這種混凝土，以保證其均勻性，由于它比較粘稠，在出機口、罐車進料口、入泵口以及攤鋪過程要采取相應措施；

3）混凝土坍落度應控制比普通混凝土減?。ú挥绊懕盟团c震搗）；澆注后，要及早噴灑養護劑或覆蓋外露表面，但一般情況下無需噴霧或澆水養護；

4）氣溫過低時，要采用保溫養護措施，且適當延緩拆模時間，使混凝土硬化和強度發展滿足施工需要。

五、混凝土材料的可持續發展

混凝土材料是當今用量最大、用途最廣泛的建筑材料，據統計，每年全世界的耗用量接近100億噸。如此巨大的用量，伴隨著生產、使用過程帶來礦石資源、能源的消耗，以及對大氣和環境造成的污染，已引起全世界業內的關注。

我國的水泥產量多年來居世界首位，占1/3以上。同時我國粉煤灰的年排量也是居世界首位。由于發展基礎設施建設的需要，有關部門仍在計劃投資建設更多水泥廠。過去在混凝土里摻用粉煤灰，是為了節約水泥、降低工程材料費用，今天對混凝土摻用粉煤灰的認識，應該提高到保護環境、保護資源，使混凝土材料可長久地持續應用于基礎設施建設中的高度上來認識。

大摻量粉煤灰混凝土不僅可以改善混凝土的各項性能，延長混凝土結構的使用壽命，同時可以大幅度減小耗費能源多、污染環境嚴重的硅酸鹽水泥用量，因此也是一種綠色混凝土。從這個角度出發，推廣大摻量粉煤灰混凝土在我國土木建筑工程中的應用，是一件于國于民有顯著效益的事業，必定有強大的生命力，有廣闊的發展前景。

第四篇：粉煤灰在建筑材料方面的應用

粉煤灰在建筑材料方面的應用

環工09-1 陳明明 20093100 煤炭在鍋爐中燃燒后有兩種固態殘留物--灰和渣。隨煙氣從鍋爐尾部排出的，主要經除塵器收集下來的固體顆粒即為粉煤灰；顆粒較大或呈塊狀的，從爐膛底部收集出來的稱為爐底渣。從綜合利用角度講的粉煤灰，一般也包括渣，即灰渣的統稱。

粉煤灰主要有硅鋁玻璃、微晶礦物顆粒和未燃盡的殘炭微粒所組成，其化學成分以氧化硅和氧化鋁為主。

我國的粉煤灰大部來自大、中型火電廠的煤粉發電鍋爐，另一部分則是來自城市集中供熱的粉煤鍋爐。粉煤灰排放目前大多是濕排，需耗用大量的水；堆放需占用大量的土地。隨著電力工業裝機容量增加，排灰量、用水量、占地量還要相應增加。同時，濕法排灰不但費水、費電、污染環境，還降低了粉煤灰的活性，不利于它的綜合利用。隨著我國對除塵、干灰輸送技術的不斷成熟，電廠的粉煤灰應積極采用高效除塵器，并設計分電場干灰收集裝置使粉煤灰具有更大的用途。對濕式除塵器收集的粉煤灰，應盡量設置脫水裝置或使其晾干，盡量降低水分至30%以下，為粉煤灰的綜合利用創造條件。

我國粉煤灰用于建筑材料

我國粉煤灰最早用于生產建筑材料，利用率一直保持在25%左右。粉煤灰燒結磚、生產水泥熟料及用作混合材、生產陶粒、砌塊、加氣混凝土、墻體材料等，都是國家推廣的成熟技術。

1.粉煤灰生產燒結磚

粉煤灰的用量從30%到70%，主要工藝和設備與普通粘土磚基本相同。用粉煤灰生產燒結磚的吉林某廠利用吉林熱電廠的濕排粉煤經自然脫水至含水率在30%左右，按粉煤灰55%、粘土40%和5%的爐渣等工業廢渣進行配比。該廠年用粉煤灰40萬m3，產粉煤灰燒結磚2.4億塊，年節省粘土430km3，節約標煤9600噸／年，具有較好的社會效益和經濟效益。

2.粉煤灰生產蒸汽養護磚（簡稱蒸養磚）

粉煤灰蒸養磚的配料除粉煤灰可占65%左右外，還需配入適量的骨料生石灰和石膏，經坯料制備、壓制成型，經常壓或高壓蒸汽養護后燒制成磚。它對粉煤灰的要求是灰的含碳量越低越好，灰的活性越高越好。

3.粉煤灰制取免燒免蒸磚 江西貴溪電廠為了使粉煤灰變害為寶，經過研制開發出了免燒免蒸、低溫養護的新型粉煤灰磚。其主要配料是：粉煤灰占70%，爐底渣占15%、生石灰15%（作為激發劑），產品可達到75號粉煤灰磚標號，生產中總摻灰量達85%，以年產1000萬塊磚計，可用去灰量2萬噸，年創效益50萬元，節省排灰漿費用30萬元。節約灰場建設費40~50萬元，少占耕地130m2，具有較好的環境效益和經濟效益。

4.粉煤灰生產硅酸鹽砌塊

粉煤灰硅酸鹽砌塊以粉煤灰、石灰和石膏和膠結料為原料，在配料中除爐渣為主占55%左右外，粉煤灰用量也可達30%。經加水攪拌，振動成型，蒸汽養護而成。此工藝對粉煤灰質量的要求是其燒失量低于15%。適用于工業及民用建筑，且比粘土磚的保溫性能好，自重輕，能滿足一般建筑物承重墻的耐火極限要求。

5.粉煤灰制泡沫玻璃

泡沫玻璃是一種新型建筑材料，它可由粉煤灰（可占70%）為主要原料燒制而成，其密度在0.5~0.8t/m3之間。具有抗壓、隔熱、隔音、防水、能浮出水面等性能，是現代高層建筑的優質材料。泡沫玻璃作大型雕塑材料，可制成大塊，可任意切割裝配。

用泡沫玻璃制成的墻體磚，密度僅為普通粘土磚的5%~10%，而強度卻高出8~15倍，所以，它具有質輕、強度大、節能等優點。用它作為保溫、隔熱、隔音材料具有物美價廉的優點，有較高的經濟效益和社會效益。

6.粉煤灰制造加氣混凝土

粉煤灰生產加氣混凝土是以粉煤灰為基本原料，配以適量的水泥、石膏及鋁粉等添加劑以制成一種輕質的混凝土，其粉煤灰用量可占70%左右。北京某廠利用高井電廠的干排粉煤灰為原料，年可生產加氣混凝土制品200km3。主要用于屋面保溫、內外墻體和陽臺隔斷。具有較好的社會和經濟效益。

7.粉煤灰生產陶粒

利用粉煤灰為主要原料，加入一定量的膠結料和水，經成球、燒結而成的輕骨料為燒結粉煤灰陶粒。它是一種性能良好的人造輕骨料，其粉煤量用量可達80%左右?？梢耘渲?00號混凝土。由于其有密度小、耐熱度高、抗摻性好、耐沖擊力強等優點，可替代天然渣石配制150~300號的混凝土，廣泛地用于工業與民用建筑、制作各種混凝土構件，還可用于橋梁、窯爐和煙囪的砌筑。

8.粉煤灰在砂漿中代替部分水泥、石灰或砂

砂漿在建筑工程中的用量很大，且對粉煤灰的質量不高，可改善混凝土的特性并節約水泥。此項技術可大量利用粉煤灰，每立方米混凝土可用粉煤灰50~100kg，節約水泥50~100kg。三峽工程中大量使用了優質粉煤灰，年用量已近30萬t，并創造了世界年澆注量和最大澆注強度的世界紀錄。這項技術的用灰比例在10%以上。

9.粉煤灰代替粘土作生產水泥原料

由于粉煤灰的化學成分和粘土相似，可代替粘土生產水泥。其生產工藝和技術裝備與生產普通硅酸鹽水泥一樣。沈陽市水泥廠利用沈陽熱電廠的濕排粉煤灰作配料年生產火山灰硅酸鹽水泥12萬噸。

10.粉煤灰作生產水泥的混合材

在用質量合格的粉煤灰做混合材磨制水泥時，可分別生產普遍硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥（摻入量不高于15%）、粉煤灰水泥（摻入量為20%~40%不等），低標號砌筑水泥摻入量為60%~70%。德州某建材廠利用德州電廠的干排粉煤灰可年產硅酸鹽水泥15萬多噸，先后生產出了325號和425號R型粉煤灰硅酸鹽水泥。取得了年產利潤70萬元以上的經濟效益和良好的環境效益。

第五篇：陶瓷材料的應用與前景

陶瓷材料的應用與前景

作者：李倩 單位：遼寧工程技術大學

一、陶瓷材料發展歷史及其概念的內涵

陶瓷是人類生活和生產中不可缺少的一種材料。陶瓷產品的應用范圍遍及國民經濟各個領域。它的發展經歷了從簡單列復雜、從粗糙到精細、從無油到施釉、從低溫到高溫的過程。隨著生產力的發展和技術水平的提高．各個歷史階段賦予陶瓷的涵義和范圍也隨之發生變化。

原來的陶瓷就是指陶器和瓷器的通稱。也就是通過成型和高溫燒結所得到的成型燒結體。傳統的陶瓷材料主要是指硅鋁酸鹽。剛開始的時候人們對硅鋁酸鹽的選擇要求不高，純度不大，顆粒的粒度也不均一，成型壓強不高。這時得到陶瓷稱為傳統陶瓷。后來發展到純度高，粒度小且均一，成型壓強高，進行燒結得到的燒結體叫做精細陶瓷。

接下來的階段，人們研究構成陶瓷的陶瓷材料的基礎，使陶瓷的概念發生了很大的變化。陶瓷內部的力學性能是與構成陶瓷的材料的化學鍵結構有關，在形成晶體時能夠形成比較強的三維網狀結構的化學物質都可以作為陶瓷的材料。這重要包括比較強的離子鍵的離子化合物，能夠形成原子晶體的單質和化合物，以及形成金屬晶體的物質。他們都可以作為陶瓷材料。其次人們借鑒三維成鍵的特點發展了纖維增強復合材料。更進一步拓寬了陶瓷材料的范圍。因此陶瓷材料發展成了可以借助三維成鍵的材料的通稱。

陶瓷的概念就發展成為可以借助三維成鍵的材料，通過成型和高溫燒結所得到的燒結體。（這個概念把玻璃也納入了陶瓷的范圍）

現代陶瓷材料具有高新技術內涵。與傳統材料相比．主要具有以下三個特點：

(1)以現代科技發展的要求為背景．是現代科技發展的產物，為高新技術產品。(2)制造工藝復雜，需要現代科技成果的指導．因而為技術知識密集型產品。(3)具有優異的威特殊的性能，能滿足商新技術產業的要求。

二、陶瓷材料的分類

研究陶瓷的結構和性能的理論也得到了展開：陶瓷材料，內部微結構（微晶晶面作用，多孔多相分布情況）對力學性能的影響得到了發展。材料（光，電，熱，磁）性能和成形關系，以及粒度分布，膠著界面的關系也得到發展，陶瓷應當成為承載一定性能物質存在形態。

這里應該和量子力學，納米技術，表面化學等學科關聯起來。陶瓷學科成為一個綜合學科。

陶瓷材料中已崛起了精細陶瓷，它以抗高溫、超強度、多功能等優良性能在新材料世界獨領風騷。精細陶瓷是指以精制的高純度人工合成的無機化合物為原料，采用精密控制工藝燒結的高性能陶瓷，因此又稱先進陶瓷或新型陶瓷。

隨著生產與科學技術的發展．陶瓷材料及產品種類日益增多．為了便于掌握各種材例或產品的特征，通常以不同的角度加以分類。

1.按化學成分分類

(1)氧化物陶瓷。氧化物陶瓷種類繁多，在陶瓷家族中占有非常重要的地位。最常用的氧化物陶瓷是用Al2O3、SiO2、MgO、ZrO3、CeO2，CaO．Cr2O3及莫萊石(3Al2O3.2SiO4)和尖晶石(MgAl2O3)等。陶瓷中的Al2O3和SiO2相當于金屬材料中的鋼鐵和鋁合金一樣被廣泛應用，表11.1中列出了一些氧化物陶瓷．硅酸鹽亦屬氧化物系列。如ZrsiO4。Call已等，還有復合氧化物如BaT嗎、CgyiO；等。(2)碳化物陶瓷。碳化物陶瓷～般具有比氧化物更高的熔點。最常用的是SIC、SC，鳳C．TIC等。碳化物陶瓷在制備過程中應有氣氛保護。

(3)氨化物陶瓷。氯化物中應用最廣泛的是a幾，它具有優良的綜合力學性能和耐高溫性能。另外，TZN、BN、AI問籌氮化物陶瓷的應用也日趨廣泛。最近剛剛出現的C3N4，可望其性能超過Si3O4。

(4)四化物陶瓷。硼化物陶瓷的應用并不很廣泛，主要是作為深加劑或第二相加入其它陶瓷基體中，以達到改善性能的目的。常用的有Ti已、Zr＆等。

2.按性能和用途分類

(1)結構陶瓷。結構陶瓷作為結構材料用來制造結構零部件．主要使用其力學性能。加強度、韌性、硬度、模量、耐磨性、耐高溫性能(高溫強度、抗熱震性、耐燒蝕性)等。上面講到的核化學成分分類的四種陶瓷大多數均為結構陶瓷。如 AjZQ石．3N4、Z戲都是力學性能優越的代表性結構陶瓷材料。

(2)功能陶瓷。功能陶瓷作為功能材料用來制造功能器件，主要使用其物理性隊如電磁性能、熱性能、光性能、生物性能等。例如鐵氧體．鐵電陶瓷主要使用其電磁性能．用來制造電磁元件，介電陶瓷用來制造電容器，壓電陶瓷用來制作位移或壓力傳感器．固體電解質陶瓷利用其離子傳身特性可以制作氧探測器．生物陶瓷用來制造人工骨骼和人工牙齒等。超導材料和光導纖維也屬于功能陶瓷的范疇。

值得提出的是，上述分類也是相對的．而不是絕對的，結構陶瓷和功能陶瓷有時并無嚴格界限，對于某些陶瓷材林二者兼而有之。加壓電陶瓷。雖然可將它劃分為功能陶瓷之列，但對其力學性能，如杭區強度、韌性、硬度、彈性模量亦有一定的要求。首先必須有足夠的強度，在承受E力時不致破壞，才能實現共壓電特性。另外如高溫結構陶瓷或航天器防熱部

件用抗熱震耐燒依陶瓷，雖屬結構陶瓷之列．但抗熱展性不但決定于它本身的強度、韌性、模量，而且導熱系數、熱膨脹系數也與力學性能一樣，對抗熱震性有著十分重要的影響。耐腐蝕性是化工陶瓷(如耐酸泵)的重要性能，但要求必須具有～定的力學性能，才能滿足承我要求。超導材料就是因為脂性大，做成導線困難．因而目前尚不能進入實際應用階段。綜上所述，不論是結構陶瓷還是功能陶瓷，力學性能是陶瓷材料的最基本性能．只不過是不同用途對力學性能要求的高低不同而已。

本章討論的對象主要是結構陶瓷。

三、陶瓷材料的特點

1.陶瓷材料的性能特點

眾所周知，金屬材料(純金日或合金)的化學健大都是金屬但，是由金屬正高于和充滿其間的電子云所組成，金屬鍵沒有方向性．因此金屬有很好的塑性變形性能。而作為無視非金屬化合物的陶瓷來講，其化學定是高于健和共價鍵。這種化學性有很強的方向性和很高的結合能。因此，陶瓷材料很難產生塑性變形．脆性大，裂紋敏感性強。這就是陶瓷材料的致命弱點。但也正是由于它具有這種化學健類型，使結構陶瓷具有一系列比金屬材料優異的特殊性能。

①②高高硬焰度點。

決決

定定

了了

它它

具具

有有

優杰

異出的的耐耐

磨熱

性性

； ；

③高化學穩定性．決定了它具有良好的耐蝕性。

盡管陶瓷材料有如此優異的特殊性能．但由于其致命的缺點——脆性，因而限制了其特性的發揮和實際應用。因此，陶瓷的韌化使成為世界矚目的陶瓷材料研究領域的核心課題(詳見陶瓷的韌化一節)。

2.現代(先進)陶瓷與傳統陶瓷的比較

現代陶瓷與傳統陶瓷相比．從原料組成、制備工藝、組織結構及性能均有顯著的區別。

四、陶瓷材料的應用與前景

氮化硅、碳化硅等新型陶瓷還可用來制造發動機的葉片、切削刀具、機械密封件、軸承、火箭噴嘴、爐子管道等，具有非常廣泛的用途。

利用陶瓷對聲、光、電、磁、熱等物理性能所具有的特殊功能而制造的陶瓷材料稱為功能陶瓷。功能陶瓷種類繁多，用途各異。例如，根據陶瓷電學性質的差異可制成導電陶瓷、半導體陶瓷、介電陶瓷、絕緣陶瓷等電子材料，用于制作電容器、電阻器、電子工業中的高溫高頻器件，變壓器等形形色色的電子零件。利用陶瓷的光學性能可制造固體激光材料、光導纖維、光儲存材料及各種陶瓷傳感器。此外，陶瓷還用作壓電材料、磁性材料、基底材

料等。總之，新劑陶瓷材料幾乎遍及現代科技的每一個領域，應用前景十分廣闊。

參考文獻：

1.Bi0.5(Na0.96-xKxLi0.04)0.5TiO3(x=0.05,0.10)系無鉛壓電陶瓷的制備及性能研究 全部作者：張帥

第一作者單位：中國礦業大學材料科學與工程學院 關鍵詞：鈦酸鉍鈉；無鉛；壓電性能

摘要：本文的工作是采用傳統固相合成法對Bi0.5(Na0.96-xKxLi0.04)0.5TiO3（x=0.05，x=0.10）系統進行了制備，并利用D8 Advance X射線衍射儀、JSM6380LV型掃描電鏡對所制備的陶瓷進行了結構分析、形貌分析，利用介電、鐵電測量方法對所制備的壓電陶瓷的電學性能進行了...[查看全部] 論文摘要：本文的工作是采用傳統固相合成法對Bi0.5(Na0.96-xKxLi0.04)0.5TiO3（x=0.05，x=0.10）系統進行了制備，并利用D8 Advance X射線衍射儀、JSM6380LV型掃描電鏡對所制備的陶瓷進行了結構分析、形貌分析，利用介電、鐵電測量方法對所制備的壓電陶瓷的電學性能進行了初步的研究。研究結果表明，Bi0.5(Na0.96-xKxLi0.04)0.5TiO3壓電陶瓷是純的鈣鈦礦結構；掃描電鏡結果表明，K+可以促進晶粒細化；隨著K+含量的增加壓電常數d33、介電損耗tan?呈增大趨勢，而相對介電常數?r、Qm隨K+含量的增加呈下降趨勢。[返回] 發布時間 ：2010.09.10 11:49:31 學科：材料科學

2.LiTaO3/Al2O3陶瓷復合材料的韌化機理 全部作者： 第一作者單位：

關鍵詞：LiTaO3/Al2O3；斷裂行為；增韌機理；電疇結構

摘要：LiTaO3/Al2O3 陶瓷復合材料具有廣闊的發展和應用前景。本文通過對其第二相LiTaO3斷裂行為及增韌機理進行了探討, 對LiTaO3/Al2O3 陶瓷復合材料不同制備工藝的韌化分析。結果表明 LiTaO3壓電陶瓷顆粒能夠與Al2O3 陶瓷基體穩定共存，并能較好的起到增韌作用。...[查看全部] 論文摘要：LiTaO3/Al2O3 陶瓷復合材料具有廣闊的發展和應用前景。本文通過對其第二相LiTaO3斷裂行為及增韌機理進行了探討, 對LiTaO3/Al2O3 陶瓷復合材料不同制備工藝的韌化分析。結果表明 LiTaO3壓電陶瓷顆粒能夠與Al2O3 陶瓷基體穩定共存，并能較好的起到增韌作用。獲得最佳性能的合適的制備工藝是目前的研究趨勢。[返回] 發布時間 ：2010.09.08 11:13:1 同行評議： 修改意見如下：

1、文中應討論不同LiTaO3 / Al2O3混合比例對復合微觀結構、材料力學、電疇結構的影響，這點對工程應用和復合陶瓷的理論研究也非常重要。

2、注意修改文中表達錯誤：如將壓電陶瓷作為第二相加人結構陶瓷，達到強韌化目的等文字表達...[查看全部] 同行評議： 修改意見如下：

1、文中應討論不同LiTaO3 / Al2O3混合比例對復合微觀結構、材料力學、電疇結構的影響，這點對工程應用和復合陶瓷的理論研究也非常重要。

2、注意修改文中表達錯誤：如將壓電陶瓷作為第二相加人結構陶瓷，達到強韌化目的等文字表達錯誤。

3、對實驗結果的分析最好能有圖片和測量曲線等證據加以支持和說明，這才是科學研究的價值所在。

4、英文摘要要重寫。[返回] 學科：物理學

3.Si3N4-SiC納米復合陶瓷材料的研究

全部作者：董利民;張寶清;田杰謨;鄭京;Dong Limin,Zhang Baoqing,Tian Jiemo,Zheng Jing 關鍵詞：Si3N4;SiC;納米復合陶瓷

摘要：用粒度為５０～７０ｎｍ的納米級ＳｉＣ粉體與微米級的Ｓｉ３Ｎ４粉體復合來制備Ｓｉ３Ｎ４－ＳｉＣ納米復合陶瓷材料，對納米ＳｉＣ含量不同的Ｓｉ３Ｎ４－ＳｉＣ納米復合陶瓷材料的微觀組織結構與

性能的關系進行了研究。結果表明：納米Ｓ...[查看全部] 論文摘要：用粒度為５０～７０ｎｍ的納米級ＳｉＣ粉體與微米級的Ｓｉ３Ｎ４粉體復合來制備Ｓｉ３Ｎ４－ＳｉＣ納米復合陶瓷材料，對納米ＳｉＣ含量不同的Ｓｉ３Ｎ４－ＳｉＣ納米復合陶瓷材料的微觀組織結構與性能的關系進行了研究。結果表明：納米ＳｉＣ質量分數為１０％時，經熱壓燒結法制備的Ｓｉ３Ｎ４－ＳｉＣ納米復合陶瓷材料的抗彎強度為８４４ＭＰａ，斷裂韌性為９．７ＭＰａ？ｍ１／２。微觀組織結構的研究還表明，納米ＳｉＣ的不同含量影響著基體Ｓｉ３Ｎ４的晶粒形貌，從而決定了復合材料的性能。探討了納米級ＳｉＣ在基體中的形態、分布及其對基體強化增韌的新機制。[返回] 收錄情況： 清華大學學報 1996年第6期 期刊鏈接：清華大學學報 4.陶瓷復合挺柱的研制

全部作者：孟嗣宗,齊龍浩,金之垣,莫偉;Meng Sizong,Qi Longhao,Jin Zhiyuant,Mo Wei 關鍵詞：柴油機;陶瓷;挺柱

摘要：本文介紹柴油機的Ｓｉ３Ｎ４陶瓷復合挺柱的研制工作，包括挺柱的設計、陶瓷與金屬的連接技術及磨損試驗的結果。試驗結果表明，采用陶瓷復合挺柱后，不僅挺柱本身的磨損量大為下降，與其配對的凸輪的磨損也下降了三分之二。[查看全部] 論文摘要：本文介紹柴油機的Ｓｉ３Ｎ４陶瓷復合挺柱的研制工作，包括挺柱的設計、陶瓷與金屬的連接技術及磨損試驗的結果。試驗結果表明，采用陶瓷復合挺柱后，不僅挺柱本身的磨損量大為下降，與其配對的凸輪的磨損也下降了三分之二。[返回] 收錄情況： 清華大學學報 1995年第2期 期刊鏈接：清華大學學報 學科：暫無

5.電子封裝材料的研究現狀及趨勢

全部作者：湯濤,張旭,許仲梓;TANG Tao, ZHANG Xu, XU Zhong-zi 關鍵詞：封裝材料;陶瓷基;塑料基;金屬基

摘要：電子信息產業高速發展，電子產品趨于小型化、便攜化、多功能化。電子封裝材料也隨之迅速發展，已成為一種高新產業。介紹了電子封裝材料的概念、作用和分類，分析總結了近年來國內外電子封裝材料的生產研究現狀，比較了陶瓷基、塑料基和金...[查看全部] 論文摘要：電子信息產業高速發展，電子產品趨于小型化、便攜化、多功能化。電子封裝材料也隨之迅速發展，已成為一種高新產業。介紹了電子封裝材料的概念、作用和分類，分析總結了近年來國內外電子封裝材料的生產研究現狀，比較了陶瓷基、塑料基和金屬基封裝材料的特點，最后展望了電子封裝材料的發展趨勢。[返回] 收錄情況： 南京工業大學學報(自然科學版)2010年第7期 期刊鏈接：南京工業大學學報(自然科學版)學科：暫無

6.溶膠-凝膠法制備二氧化硅無機膜的工藝研究

全部作者：李小霞,江云波,張克錚;LI Xiao-xia,JIANG Yun-bo,ZHANG Ke-zheng 關鍵詞：溶膠-凝膠法;SiO2;制備;無機膜

摘要：以正硅酸乙酯為原料,乙醇為溶劑,鹽酸為催化劑,N,N-二甲基酰胺為模板劑,采用溶膠-凝膠工藝在Al2O3基體上制備SiO2無機膜?？疾炝送磕し绞?、溶膠的醇硅物質的量比及停放時間對膜性能的影響。結果表明,采用濃稀結合的方式涂膜可提高制膜效率及膜的性...[查看全部]

論文摘要：以正硅酸乙酯為原料,乙醇為溶劑,鹽酸為催化劑,N,N-二甲基酰胺為模板劑,采用溶膠-凝膠工藝在Al2O3基體上制備SiO2無機膜。考察了涂膜方式、溶膠的醇硅物質的量比及停放時間對膜性能的影響。結果

表明,采用濃稀結合的方式涂膜可提高制膜效率及膜的性能;較大的醇硅物質的量比雖然可以獲得較好的膜,但制膜周期較長;溶膠停放時間過長,會使膜的性能下降。[返回] 收錄情況： 石油化工高等學校學報 2010年第6期 期刊鏈接：石油化工高等學校 7.壓電陶瓷發電能力測試系統的研制

全部作者：程光明,龐建志,唐可洪,楊志剛,曾平,闞君武;CHENG Guang-ming,PANG Jian-zhi,TANG Ke-hong,YANG Zhi-gang,ZENG Ping,KAN Jun-wu 關鍵詞：機械設計;壓電陶瓷;壓電發電;霍爾位移傳感器;電荷放大器

摘要：為了進行壓電陶瓷材料發電性能測試與研究,設計并制作了一套壓電陶瓷發電能力的測試系統。根據壓電陶瓷發電性能指標以及影響因素,設計了采用霍爾位移傳感器和電荷放大器對壓電陶瓷振幅和電荷量進行測量的系統。設計制作了數據采集軟件,可以...[查看全部] 論文摘要：為了進行壓電陶瓷材料發電性能測試與研究,設計并制作了一套壓電陶瓷發電能力的測試系統。根據壓電陶瓷發電性能指標以及影響因素,設計了采用霍爾位移傳感器和電荷放大器對壓電陶瓷振幅和電荷量進行測量的系統。設計制作了數據采集軟件,可以對測試數據進行處理和顯示。該測試系統為研究壓電陶瓷尺寸參數、外界激勵的頻率和振幅對壓電陶瓷發電能力的影響提供了測試分析平臺。[返回] 收錄情況： 吉林大學學報(工學版)2007年第3期 期刊鏈接：吉林大學學報(工學版)學科：暫無

8.壓電陶瓷能量轉換系統

全部作者：閆世偉,楊志剛,闞君武,程光明,曾平;Yan Shi-wei,YANG Zhi-gang,Kan Jun-wu,CHENG Guang-ming,ZENG Ping 關鍵詞：機械設計;壓電陶瓷;壓電發電裝置;能量儲存;驅動

摘要：為實現利用壓電材料收集人體能量,將其轉化成電能在某些特殊應用領域替代電池或自動為電池充電的目的,設計了一個能量轉換系統,該系統由壓電發電裝置和存儲與控制電路組成。通過試驗的方法研究了壓電振子在結構參數、支撐方式等多種因素影響...[查看全部] 論文摘要：為實現利用壓電材料收集人體能量,將其轉化成電能在某些特殊應用領域替代電池或自動為電池充電的目的,設計了一個能量轉換系統,該系統由壓電發電裝置和存儲與控制電路組成。通過試驗的方法研究了壓電振子在結構參數、支撐方式等多種因素影響下的發電特性,根據試驗取得的優化參數和工作方案設計了壓電發電裝置,并嘗試利用其為無線遙控器供電。經過試驗測試,壓電發電裝置在外接100kn負載時最大輸出功率為58.2mW,連接存儲與控制電路時可滿足無線遙控器（以開關無線遙控器為例）的使用要求,信號傳輸距離達到10m以上。[返回] 收錄情況： 西北林學院學報 2008年第3期 期刊鏈接：西北林學院學報 學科：暫無

9.Co3O4納米顆粒的溶膠凝膠法制備及磁性

全部作者：韓立安1,常 琳1,牟國棟2,孟泉水1,朱金山1;HAN Li-an1,CHANG Lin1,MOU Guo-dong2,MENG Quan-shui1,ZHU Jin-shan1 關鍵詞：溶膠凝膠;納米顆粒;Co3O4;磁性

摘要：采用PVA水溶液溶膠凝膠成功制備了粒徑為25 nm的Co3O4納米顆粒,用熱重-差熱儀、X射線衍射儀、超導量子干涉儀對樣品進行了表征。結果表明:當加熱溫度低于500℃時,產物中含有CoO雜相;500℃以上時,產物為純相Co3O4納米顆粒。Co3O4納米顆粒(25 nm)為立方尖晶石...[查看全部] 論文摘要：采用PVA水溶液溶膠凝膠成功制備了粒徑為25 nm的Co3O4納米顆粒,用熱重-差熱儀、X射線衍射儀、超導量子干涉儀對樣品進行了表征。結果表明:當加熱溫度低于500℃時,產物中含有CoO雜相;500℃

以上時,產物為純相Co3O4納米顆粒。Co3O4納米顆粒(25 nm)為立方尖晶石結構,晶胞參數a =0.807 66 nm.顆粒形貌基本為球形,顆粒大小分布較均勻。Co3O4納米顆粒(25 nm)呈現反鐵磁向順磁轉變,其奈耳溫度TN約為40 K。[返回] 收錄情況： 西安科技大學學報 2008年第9期 期刊鏈接：西安科技大學學報 學科：暫無

10.新型環境凈化材料-納米TiOt2的性能及應用 全部作者：李曉靜;LI Xiao-jing 關鍵詞：環境材料;納米TiO2;超親水性;光催化降解

摘要：介紹了光催化材料納米Tio2的光化學特性、光催化活性以及超親水性。綜述納米TiO2薄膜及納米TiO：粉末的制備方法、光催化降解性能及其影響因素。提高納米TiO2光催化降解能力的途徑。對納米TiO2進行改性處理。利用納米TiO2光催化降解有機污染物及超親...[查看全部] 論文摘要：介紹了光催化材料納米Tio2的光化學特性、光催化活性以及超親水性。綜述納米TiO2薄膜及納米TiO：粉末的制備方法、光催化降解性能及其影響因素。提高納米TiO2光催化降解能力的途徑。對納米TiO2進行改性處理。利用納米TiO2光催化降解有機污染物及超親水性制成納米TiO2薄膜玻璃。同時介紹了納米TiO2在環境凈化方面的應用，如作為-種環保催化劑凈化空氣，凈化被污染水體，光催化殺菌，以及制成納米TiO2改性涂料應用于建筑行業。[返回] 收錄情況： 遼寧工程技術大學學報(自然科學版)2002年第12期 期刊鏈接：遼寧工程技術大學學報(自然科學版)

學科：暫無

11.多孔陶瓷材料應用及制備的研究進展

回顧了多孔陶瓷材料傳統的應用領域和制備方法,總結和歸納了多孔陶瓷材料新的應用領域和新的制備方法,指出了當前多孔陶瓷材料的研究熱點和今后所要解決的問題 作 者：

韓永生 李建保 魏強民 作者單位：

新型陶瓷與精細工藝國家重點實驗室,清華大學材料系,北京,100084 刊 名：

材料導報 ISTIC PKU 英文刊名： MATERIALS REVIEW 年，卷(期)： 2002 16(3)分類號： TQ174 關鍵詞：

多孔陶瓷 泡沫陶瓷 氣孔 機標分類號： TQ1 TQ0 機標關鍵詞：

多孔陶瓷材料材料應用制備方法 12.新型陶瓷材料的開發及應用

概要論述了新型陶瓷材料應用及發展,探討了傳統陶瓷材料向現代功能陶瓷材料轉變的過程的同時,還重點討論了新型陶瓷材料在現代機械工業,特別是在動力機械、熱能傳遞、加工工具及軸承等運動部件上的實際應用及發展趨勢.作 者： 薛進 張九淵 作者單位：

浙江工業大學,化工材料學院,浙江,杭州,310032 刊 名： 機電工程 ISTIC 英文刊名：

MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING MAGAZINE 年，卷(期)： 2004 21(12)分類號： TH145.1+1 關鍵詞： 材料 陶瓷 機標分類號： TQ1 TS1 機標關鍵詞：

功能陶瓷材料開發應用及發展運動部件實際應用熱能傳遞加工工具機械工業發展趨勢動力機

14.新型陶瓷材料的開發及應用

概要論述了新型陶瓷材料應用及發展,探討了傳統陶瓷材料向現代功能陶瓷材料轉變的過程的同時,還重點討論了新型陶瓷材料在現代機械工業,特別是在動力機械、熱能傳遞、加工工具及軸承等運動部件上的實際應用及發展趨勢.作 者： 薛進 張九淵 作者單位：

浙江工業大學,化工材料學院,浙江,杭州,310032 刊 名： 機電工程 ISTIC 英文刊名：

MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING MAGAZINE 年，卷(期)： 2004 21(12)分類號： TH145.1+1 關鍵詞： 材料 陶瓷 機標分類號： TQ1 TS1

機標關鍵詞：

功能陶瓷材料開發應用及發展運動部件實際應用熱能傳遞加工工具機械工業發展趨勢動力機 15.結構陶瓷材料加工技術的新進展

綜述了近年國內外結構陶瓷材料加工技術的發展和最新研究成果,主要包括激光、電火花、等離子、超聲波、微波等特種加工技術、復合加工技術,以及在傳統磨削技術基礎上發展起來的界面熱化學反應加工、高速(超高速)磨削技術、在線電解修銳磨削技術等,旨在為促進我國的結構陶瓷材料優質、高效、低成本加工技術的發展提供借鑒作用.作 者：

楊俊飛 田欣利 吳志遠 佘安英 YANG Jun-fei TIAN Xin-li WU Zhi-yuan SHE An-ying 作者單位：

裝甲兵工程學院,裝備再制造技術國防科技重點實驗室,北京,100072 刊 名：

兵工學報 ISTIC EI PKU 英文刊名：

ACTA ARMAMENTARII 年，卷(期)： 2008 29(10)分類號： O346.4 TB32 關鍵詞：

材料合成與加工工藝 結構陶瓷材料 加工技術 作用機理 加工效率 機標分類號： TB3 TQ1 機標關鍵詞：

結構陶瓷材料特種加工技術磨削技術研究成果技術基礎反應加工電解修銳熱化學電火花等離子超聲波超高速微波界面激光國內成本 基金項目： 國家自然科學基金

信息檢索及利用論文寫作

班級：材料08-4 學號：0808010411 姓名：李倩 教師評語：