第一篇：面向2050---材料與新技術在新產品開發中的應用(一)

新材料與新技術在新產品開發中的應用(一)

摘要

為推動新材料與新技術在新產品開發創新活動的深入開展，不斷積極探索新產品開發工作，在改進新產品開發體制、改善新產品開發運行狀態、提高新產品開發在企業經濟效益等方面大膽創新，總結新產品開發成果經驗，弘揚新產品開發工作者的創新精神，促進新產品開發工作方法。探討新產品開發現代化。關鍵詞

新材料

新技術

新產品開發 1 引言

在科學技術迅猛發展的今天、國際化的市場競爭愈趨激烈的現代，產品創新是一切企業活動的核心和出發點，是企業賴以生存和發展的基礎。

今天的產品創新所面臨的問題更加復雜化、系統化，設計是不能靠設計師的靈感閃現一蹴而就，這樣是很難客觀地把握解決設計問題的實質。因此，設計師要掌握科學的認識一切人為事物的方法，使設計過程能夠科學地、有序地解決產品創新問題。設計思維、設計方法、產品創新設計和產品設計等。

隨著科學技術的迅速發展，新型工程材料不斷涌現和被采用，新材料與新技術在新產品開發中的應用要求越來越高，對新材料與新技術在新產品開發中的應用提出了更高的要求。由于受新材料性能、結構、設備加工能力的限制，使用傳統的方法很難完成新產品開發。為了解決這些難題，人們不斷開發研究并成功采用新材料與新技術解決了很多工藝問題，發揮了很大的作用。

進入二十世紀以來，制造技術，特別是先進制造技術不斷發展，作為新材料與新技術在新產品開發中的應用的作用日益重要。它解決了加工方法所遇到的難以解決的問題，并有著自己獨特的特點，新材料及特種加工技術在國際上被稱為21世紀的技術，尤其對新型武器裝備的研制和生產，起到舉足輕重的作用，可以說新材料及特種加工技術已經成為現代工業不可缺少的重要加工方法和手段。

工業和信息化部發布《新材料產業“十二五”發展規劃》，《規劃》指出，材料工業是國民經濟的基礎產業，新材料是材料工業發展的先導，是重要的戰略性新興產業。高性能復合材料和前沿新材料將是我國重點發展的新材料品種。

《規劃》主要包括以下六大領域：①特種金屬功能材料。具有獨特的聲、光、電、熱、磁等性能的金屬材料。②高端金屬結構材料。較傳統金屬結構材料具有更高的強度、韌性和耐高溫、抗腐蝕等性能的金屬材料。③先進高分子材料。具有相對獨特物理化學性能、適宜在特殊領域或特定環境下應用的人工合成高分子新材料。④新型無機非金屬材料。在傳統無機非金屬材料基礎上新出現的具有耐磨、耐腐蝕、光電等特殊性能的材料。⑤高性能復合材料。由兩種或兩種以上異質、異型、異性材料（一種作為基體，其他作為增強體）復合而成的具有特殊功能和結構的新型材料。⑥前沿新材料。當前以基礎研究為主，未來市場前景廣闊，代表新材料科技發展方向，具有重要引領作用的材料。

利用我國已有軍工新材料產業發展的技術優勢，優化配置軍民科技力量和產業資源，推進國防科技成果加速向經濟建設轉化，促進軍民新材料技術在基礎研究、應用開發、生產采購等環節有機銜接，加快軍民共用新材料產業化、規模化發展。鼓勵優勢新材料企業積極參與軍工新材料配套，提高企業綜合實力，實現寓軍于民。建立軍民人才交流與技術成果信息共享機制，積極探索軍民融合的市場化途徑，推動軍民共用材料技術的雙向轉移和輻射。二.碳化硅纖維及納米粉制品的研究與應用

納米碳化硅微晶（30-50nm）及連續碳化硅纖維，具有高強度、高模量、耐高溫、抗氧化、可編織、電阻率可調、與樹脂、金屬、陶瓷相容性好等特性，用增強纖維制備的復合材料，主要作為航空發動機、燃氣輪機、汽車發動機、核能反應堆、液體渦扇發動機、沖壓發動機、高超音速飛行器和深空探測器等耐高熱部件。高速列車的制動材料，汽車尾氣焚燒催化劑的載體如設備防腐，化學試劑過濾材料等）也有很大的應用空間，在電路基板增強材料、燃料電池隔板增強材料等也將獲得更為廣泛的應用。此外，碳化硅纖維在材料隱身方面已有應用，在結構吸波領域也具備應用前景。

目前先驅體轉化法制備SiC陶瓷材料的研究，正經歷從工藝到理論、從材料性能到應用全新階段。開發各種新型聚碳硅烷來制備SiC系列纖維和SiC基陶瓷復合材料。

有機高分子陶瓷先驅體聚碳硅烷具有廣泛的用途，是目前國際重點發展的先驅體高分子材料。先驅體聚合物可通過分子設計控制先驅體的組成和微觀結構，使之具有潛在的化學反應活性基團，以便于交聯，使燒結后的陶瓷產率較高。該方法因具有加工簡單、先驅體易于分離和純化等特點，引起了很多化學、陶瓷和材料工作者的興趣，是近年來制備特種陶瓷纖維和陶瓷基復合材料最有前途的方法之一。

隨著聚碳硅烷下游產品的開發應用領域的拓展，必將對聚碳硅烷有大量的需求。同時為適應耐超高溫聚碳硅烷纖維的需求，研究在聚碳硅烷分子中添加異元素（Al、B、N）的新型先驅體的開發及工程化。

碳化硅纖維的發展經歷了三個重要階段。第一代是以普通Nicalon和Tyranno為代表的高氧（～10％）、高碳（～15％自由碳）型。纖維內部的氧和碳在1400℃以上發生化學反應，生成CO和SiO以氣體的形式逸出，導致纖維損傷，力學性能嚴重降低，因此其使用溫度不高于1000℃。第二代是以Hi-Nicalon為代表的低氧（～0.5%）、高碳（～20％自由碳）型，航空發動機燃氣下的長期使用溫度提高到1300℃，但是過剩的碳嚴重降低纖維的高溫抗氧化性和蠕變性。第三代是以Hi-Nicalon-S（Nippon Carbon公司）和Tyranno-SA（Ube Industries公司）為代表的近化學計量SiC纖維。“近化學計量”是指C/Si比約為1.05/1（氧含量～1.2%），其中少量過剩碳是為了保證纖維不富硅，因為硅對高溫性能的損害比碳嚴重的多。這兩種纖維的使用溫度分別為1600℃和1700℃。

金屬基和陶瓷基復合材料材料可加熱熔化，可用二甲苯溶解，經成型處理可以制備各種形式的SiC陶瓷材料。聚碳硅烷將在以下方面獲得大量應用：

利用聚碳硅烷制備SiC纖維可形成金屬基和陶瓷基復合材料的制造產業，使 SiC纖維作為復合材料的增強纖維。發揮SiC纖維的高溫抗氧化性和化學穩定性制造新一代的金屬基和陶瓷基復合材料。

利用聚碳硅烷制備陶瓷涂層，是指在金屬、陶瓷、石墨等材料或器件表面涂上均勻致密的聚碳硅烷陶瓷層，以改善基底材料或器件的表面性能。如表面強度、硬度、化學穩定性、耐高溫性能、手感、吸附性、電阻率、磁性、粗糙度等。

利用聚碳硅烷制備器件，是將聚碳硅烷先驅體以溶液或漿料在真空下浸漬到增強纖維編織體內部或者涂覆在金屬、陶瓷、石墨等基底材料或器件表面，經交聯后再進行高溫裂解，多次循環后可制成預期的陶瓷基材料。

先驅體聚碳硅烷通過一定的方法經高溫無機化后可以形成陶瓷多孔體。通過控制孔的結構可以人為控制孔的性能，如高滲透性、高比表面積、高反射性能、較好的絕緣性能等，可以應用于耐高溫的微型反應器、吸附材料、過濾分離材料、傳感器或傳感器的載體、離子交換材料、納米器件的模板、催化劑的載體和微電子設備中的低介電常數材料等等，SiC陶瓷泡沫材料還可用作特種隔熱材料。

如將聚碳硅烷、四烯丙基硅和Si3N4納米粉體按2：1：8的重量比混合調成粘性淤狀物后經高溫處理獲得Si3N4/SiC復相納米陶瓷粉體。由此可制備高溫力學性能優良的新型陶瓷材料和陶瓷基復合材料。

先驅體聚碳硅烷溶液附于如金屬、陶瓷、玻璃等基體表面，通過高溫處理與基體接合形成一體。如將先驅體聚碳硅烷濃溶液與陶瓷粉體混合，能起到粉體粘結劑作用，聚碳硅烷與陶瓷粉配制成泥狀，附于材料器件表面使其連接，高溫處理后形成陶瓷/陶瓷和陶瓷/金屬的連接等。

耐高溫復合材料是指主要以碳纖維、SiC纖維編制成骨架，作為增強基體。聚碳硅烷溶液或漿料在真空下浸漬到增強纖維編織體內部，經交聯后再進行高溫裂解。多次浸漬－裂解。制備出各種形狀構件的制備。

耐高溫復合材料的力學性能、抗腐蝕性能、抗熱震性能和抗氧化性能優異，經輻照后具有較低的誘導放射性以及較高的尺寸穩定性和性能穩定性，具有低的中子輻射誘導活性、高的抗破裂性能和極好的高溫機械性能等優點。近年美國、日本、歐盟等國的新型核聚變反應堆使用壽命和安全性優于不銹鋼、釩合金等材料，堆芯溫度可提高到 800～1100℃，能量轉換效率可提高到 50%以上，極大提高了反應堆的工作效率。碳化硅纖維及納米粉制品的應用主要體現在以下幾個方面：

1.作為耐熱材料：如汽車尾氣處理中的脫塵,脫硫,脫NOx裝置、耐鹽霧、海水腐蝕、紅外敏感元件、高溫輸送帶、噴燈嘴、航天飛機柔性防熱材料、過濾器、催化劑載體等。2.增強金屬基復合材料：纖維體積含量為30％的Al基復合材料，其彎曲強度為超硬鋁的1.8倍，拉伸強度為1.3倍。減重40％。而且在400℃以下材料的強度降低幅度不大，而特超硬鋁在200℃時為常溫強度的1/5以下。可用于制造導彈的尾翼、炮管等。

3.增強樹脂基復合材料：與環氧樹脂、聚酰亞胺樹脂組成的復合材料與碳纖維相比具有較高的壓縮強度、較高的沖擊強度和優異的磨損性，同時碳化硅/環氧樹脂復合材料還具有優異的電性能。可應用于雷達天線罩和飛行器的結構材料，以及各種結構吸波材料。

4.增強陶瓷基復合材料：主要應用于宇宙火箭和飛機噴氣發動機的耐熱部件、航天飛機的隔熱瓦等。

5.隱身材料：碳化硅纖維以基優異的吸波性與高溫抗氧化性而被用于制造隱身巡航導彈的頭錐和火箭發動機殼體。

為了提高飛行器的實防能力和自我保護的生存能力，以提高戰斗力為目標，世界各大國都在努力發展隱身技術。在實戰中，雷達及紅外探測器應用比例最大，分別為60%和30%。研究雷達波吸收材料是當今世界隱身技術的熱點。隨著各種新型飛行器的出現，吸收頻帶寬度和吸波性能不斷提高，單一的吸波材料難以適應要求，而功能也由單一吸波發展為承載和吸波結合，從而出現了一種新型的結構型吸波復合材料，其核心材料就是應具有一定的力學性能和吸波功能為一體的纖維。從吸波原理上，應用最廣的材料有磁損耗型和介電損耗型。作為耐高溫、耐氧化的高性能SiC纖維，它不僅與碳纖維等其它增強纖維有相近的力學性能，可以承載，它還具有一定的半導體特性，其電阻率可以在101～107Ω?cm范圍內通過改進工藝進行調節。通用型SiC纖維其電阻率一般在105～107Ω?cm，不具有吸波特性，若改變制造工藝和調整纖維的有效組成比，完全可以將SiC纖維的電阻率調至101～103Ω?cm，具有介電損耗型吸波纖維，國內外的文獻均有報導，認為SiC纖維是一種理想的高性能結構吸波纖維。

隱身技術不僅在飛行器上得到了廣泛應用，還涉及到艦艇、潛艇、戰車、坦克、機庫、軍事工程等方面。對未來“打贏一場高技術條件下的局部戰爭”起到至關重要的作用。因為軍事上的敏感性，對于具有結構吸波功能的SiC纖維的制造、應用屬于前沿科學技術，國外不論在技術上還是在產品上均對我國封鎖禁運。從文獻報導上，國內僅有國防科技大學開展這類SiC纖維的實驗室研究，盡管其電阻率達到吸波要求，但纖維的力學性能偏低，難以滿足結構吸波復合材料的需求。本公司已擁有超高溫SiC纖維溫制造技術知識產權，在此基礎上，開展結構吸波SiC纖維的深入研究和技術工程化開發，進行技術攻關，解決了制造結構吸波纖維的關鍵技術，必將培育出具有戰略意義和潛在產業鏈的一種新型材料。

結構吸波SiC纖維制備的關鍵技術：①通過分子設計制備滿足吸波特性的纖維組成的先驅體，并具有良好的成絲性；②纖維電阻率調節技術和伴有高力學性能的SiC纖維燒成技術。吸波SiC纖維的性能指標：纖維連續長度大于500 m，纖維直徑12～15μm，抗拉強度2.0±0.2 GPa ,抗拉模量150±10 GPa ,電阻率101～103 Ω?cm。6.核防護材料

采用有機先驅體轉化法制備由納米β-碳化硅微晶（30-50nm）及納米碳組成的高性能連續碳化硅纖維，具有高強度、高模量、耐高溫、抗氧化、可編織、電阻率可調、與樹脂、金屬、陶瓷相容性好等諸多優異特性，是先進復合材料用增強纖維中極其重要的品種之一，其復合材料在國民經濟中的航空航天、石油化工、汽車工業、電子信息、機械、辦公器材等各方面都有廣闊的應用前景。它在國防建設中，軍事裝備、核工業等的高技術領域也具有廣泛的應用前景。其中，通過先驅體浸漬轉化工藝，碳化硅纖維的先驅體聚碳硅烷也是制備碳化硅基復合材料的基體先驅體，為碳纖維增強碳化硅復合材料制造開辟了一條新的工藝途徑。目前高性能連續陶瓷纖維增強陶瓷基復合材料主要作為航空發動機、燃氣輪機、汽車發動機、核能反應堆、液體渦扇發動機、沖壓發動機、高超音速飛行器和深空探測器等耐高熱部件。未來幾年該產品在能源交通（如高速列車的制動材料），環境保護（如汽車尾氣焚燒催化劑的載體），化學防腐（如設備防腐，化學試劑過濾材料等）等方面也有很大的應用空間，在電路基板增強材料、燃料電池隔板增強材料等也將獲得更為廣泛的應用。此外，碳化硅纖維在材料隱身方面已有應用，在結構吸波領域也具備應用前景。碳化硅復合材料在汽車剎車片中的應用

碳化硅復合材料是碳纖維增強碳和碳化硅陶瓷基體復合材料，具有密度低、抗氧化性能好、耐腐蝕、優異的高溫力學性能和熱物理性能、良好的自潤滑性能等優點，是一種能滿足1650℃使用的新型高溫結構材料和功能材料。作為剎車材料不僅具有碳/碳復合材料剎車盤密度小、剎車平穩，磨損失重率小、熱容量大等優勢，而且克服了碳盤吸濕性大、濕態摩擦系數低、靜摩擦系數低、適應性差的不足，因此美軍率先在F16戰機上應用，效果良好。美國摩擦材料公司對陶瓷基剎車復合材料進行評估，表明碳/碳-碳化硅復合材料將成為新一代飛機和汽車剎車材料。

法蘭克福國際汽車交易會上，碳/碳-碳化硅復合材料（碳陶C/C-SiC）汽車剎車片被揭開神秘的面紗，徹底顛覆了傳統的汽車剎車片技術：與傳統的灰鑄鐵剎車片相比，碳/碳-碳化硅復合材料剎車片的重量減輕了大約60%，非懸掛質量減輕了近23公斤。碳陶剎車片更顯著的優點還有：剎車反應速度提高且制動衰減降低、熱穩定性高、無熱振動、踏板感覺極為舒適、操控性能提升、抗磨損性高等等。因此，碳陶剎車片的使用壽命更長，而且幾乎不會產生灰塵。保時捷公司將碳陶剎車片作為配套設備裝配在911 GT2型跑車上，其他品牌汽車也陸續采用這一創新型剎車技術來提高車輛安全性并改善踏板舒適度。其中包括奧迪W12 & S8、賓利、布加迪和蘭博基尼等跑車也使用。

碳/碳-碳化硅復合材料剎車片的一個顯著特征是它是采用陶瓷復合材料制造而成。碳陶剎車片本身及兩側的摩擦層均由碳纖維增強碳化硅材料制成。主要基體成分有碳化硅（SiC）和工業硅（Si），碳纖維（C）增強了材料的強度。主要基體成分碳化硅決定著復合材料的硬度。碳纖維的作用是提高材料的機械強度并為材料提供技術應用中所需的斷裂韌度。陶瓷復合材料的同韌性剪切斷裂特性為其抗高熱負載和機械負載性能提供了保障。因此，碳纖維增強碳化硅材料完美結合了碳纖維增強碳（C/C）和多晶碳化硅陶瓷這兩者的物理特性。碳/碳-碳化硅復合 材料的拉斷伸長率從 0.1% 到 0.3% 不等。這對于陶瓷材料而言是極高的數值。正因為具有這些特征，碳纖維增強碳化硅才成為高性能剎車制動系統的首選材料：尤其是較輕的重量、良好的硬度、高壓和高溫條件下的穩定性、抗熱沖擊性和同韌性剪切斷裂特性等特點延長了碳陶剎車片的使用壽命，并避免了傳統灰鑄鐵剎車片因負載而產生的所有問題。整個汽車剎車制動系統的設計需要符合汽車整體布局要求并且充分利用了碳/碳-碳化硅復合材料剎車片卓越的材料性能。剎車制動系統的設計取決于汽車的最高時速、使汽車從最高時速的行駛狀態變為瞬間停止的靜止狀態的全制動時序、所需制動的質量以及軸載分布和汽車的空氣動力等主要參數。確定剎車片尺寸和設計的主要目的是確保汽車能夠在任何可能的行駛條件下安全剎車。剎車制動系統的設計還應確保剎車片本身或剎車片附近的其他任何部件都不會過熱。每個汽車模型冷卻葉片的最佳幾何形狀通過數值方法（計算流體力學）確定。設計計算中還將積聚在汽車下方和輪罩拱內部的氣壓作為汽車空氣動力設計和行駛速度的函數。

碳/碳-碳化硅復合材料剎車片擁有諸多的優點，其秘訣就在于采用了獨特的生產工藝。在生產碳陶剎車片時使用涂有一定特殊保護層的碳纖維，然后將這些纖維切割成一定厚度和長度的纖維段。該生產工藝包括纖維混合準備工作、剎車片的生產過程、剎車鈴安裝以及剎車片的最終加工。在整個生產過程中要進行多項測試，以便對整個生產工藝進行密切監控，最后還要進行一項最終測試。然后，在高真空條件下通過850 °C時的碳化和1700 °C時的硅化后將粘合樹脂預成型件在陶瓷組件中轉換成所謂的生坯。該生產工藝中還使用了“熔芯”技術（該技術使用塑料模具確定冷卻葉片的幾何形狀，該塑料模具在碳化時完全燃燒不留殘渣）以及不同纖維成分的剎車片、環外側的摩擦層和嵌在摩擦層上的點狀磨損標志。為與汽車獨特的整車布局相協調，碳陶剎車片的開發主要分三個階段進行：數字建模、原型設計和測試以及在實車上進行測試。首先，使用汽車的詳細模型數據在計算機上進行剎車片數字模擬。有關碳陶剎車片的直徑、厚度和摩擦軌跡高度只是在計算機上計算的一部分參數。碳陶剎車片的裝配計算還包含了連接帶束層的設計。這一設計任務非常艱巨，因為需要在任何可能的工作溫度下抵消熱膨脹系數的差異。數字模型還對冷卻葉片進行了合理的設計配置，從而優化流體動力。在開發的第二階段，根據數字模型的結果來設計碳陶剎車片原型并在工作臺上進行測試，同時配備相應的剎車墊和卡鉗。在第三階段即最后一個階段，在汽車上對剎車片原型進行測試。測試不僅包括在測試路線上高速行駛，還包括山口減速和公路測試。在這些測試過程中，駕駛員對剎車制動系統，尤其是剎車制動性能和剎車舒適度進行評估，而計算機則對測量結果進行詳細分析。根據汽車試運行和工作臺的測試結果確定剎車片原型是否通過測試。

使用陶瓷纖維等高檔纖維來代替其它的鋼纖維或者鐵纖維，從而不會產生銹蝕、噪音和粉塵。在不同車型的剎車片和剎車盤。以重型汽車剎車片、高速列車剎車片為研發方向，車速達到160Km/h的制動摩擦系數大于0.45；一般的制動摩擦系數小于0.35。剎車溫度達到600攝氏度時制動摩擦系數大于0.4；一般制動摩擦系數為0.25~0.35。陶瓷型剎車片更清潔安靜，并且在剎車性能的同時，不磨耗對偶件—剎車盤。

鑄造生產中，鑄鋼件、鑄鐵件、鑄鋁件及其它合金鑄件，由于種種原因很容易產生渣眼、砂眼、氣眼等質量問題，因此除去金屬熔體中非金屬夾雜物，對提高鑄件成品率，改善鑄件質量，具有重大的技術價值和經濟價值。鑄造過濾網采用耐高溫纖維，經特殊工藝織造、后處理加工制成，產品已成系列、工藝先進、質量穩定。與其它各類過濾網比較，耐高溫纖維鑄造過濾網價格低廉、使用方便、不改變鑄件金屬組成成份、濾渣效果好、發氣量低。另外，它同樣具有耐高溫、耐燒蝕、化學穩定性好、耐金屬熔體沖刷、良好的鋼強度。

鍋爐的磨損的問題主要在爐內受熱面。該爐在爐膛內由下而上交叉緊密布置了蒸發管層、高溫過熱器層，低溫過熱器層、高溫省煤器層等受熱面，直接受到高溫煙灰氣流的高速沖刷，管系磨損較快，當燒煤矸石量越大，磨損程度越快。從運行的爐來看，爐內受熱面的布置和固定裝置均存在不同的缺陷，管排中易形成煙氣走廊，受熱面大多數彎頭、迎風面等未考慮有效的整體防磨措施。鍋爐運轉率在80%以上，一般兩年左右就要更換一套蒸發管，四年左右就要更換一套高、低過熱器。每次工期在15天左右。

根據存在不同的磨損情況，檢修停爐加裝防磨護瓦、板件，延長鍋爐受熱面使用壽命，提高運轉率。

主要采用的防磨措施有以下幾點：

1、對于最容易受磨損蒸發管部位，所有直管迎風面增裝防磨護瓦，所有彎管表面全增裝防磨護瓦。

2、高溫過熱器下部彎管表面全增裝防磨護瓦，原來的有孔防磨導流板改為耐熱鋼無孔防磨導流板。

3、高溫省煤器下部彎管表面全增裝護瓦，原來的有孔防磨導流板改為耐熱鋼無孔防磨導流板。

為解決上述問題，提高衛燃帶膜式壁管使用壽命，可采用以下兩項措施：

1、對衛燃帶膜式壁管的噴涂選擇高強度耐磨合金復合，以提高耐磨性能。

2、在衛燃帶膜式壁管上部加裝耐熱復合防磨導流板，減少回流灰的直接沖刷。

碳化硅纖維及納米粉制品的應用是當今材料領域發展的重要方向之一，在國民經濟建設及國防建設中的地位與作用都是十分重要的，聚碳硅烷和連續碳化硅陶瓷的產業化發展，不僅可以提高我國高技術陶瓷產業的技術水平，還可以帶動我國高技術陶瓷產業的迅速發展。

表1碳化硅纖維的潛力應用領域 分

類 應用領域 耐熱材料

具體用途

使用形態

連續熱處理爐 網狀帶 布

輸送高溫物質用 傳送帶 布 金屬的精練，壓延

耐熱簾，金屬熔液過濾器，氈、布

布、繩、網

鑄接，焊接作業 隔熱材料

環境保護（排煙中的脫塵，脫硫，脫NOx裝置）襯墊，過濾器，袋式受塵器氈、布

化學工業，原子能 汽車工業排氣處理 燃燒器械

過濾器 氈、布 催化劑載體 氈、布

噴燈嘴 氈、布

航天飛機柔性防熱材料

氈、布

氈、布 宇航熱結構件 檢測元件 紅外敏感元件

纖維增強 金屬 宇航 航空 機體結構材料，結構零件，發動機 紗、布

無紡布 汽車工業 部件及周圍零件，風扇葉片

隱身材料 宇航、航空 機體結構隱身材料

雷達天線罩 紗布(與碳纖維混雜）高溫結構材料 長纖維 宇航、航空、軍事

燃氣輪機葉片、渦輪增壓器葉片和燃燒器部件裝甲陶瓷 材料 輕型裝甲車輛，艦船 輕型裝甲車輛，艦船裝甲及離合器，剎車磨擦片 短切纖維或長纖維 環保、低輻射泄漏 儀器、儀表、汽車

儀器儀表及相關領域制造業，儀器、儀表、計量設備，電磁兼容、吸收電磁干擾 短切纖維或長纖維 反電磁干擾 軍事、宇航、航空 和散射測量 短切纖維或長纖維 電子信息安全保密 電子信息

計算機系統和數據處理設備，高屏蔽電纜、計算機，通雷達或通訊設備的天線、導彈、飛機、衛星的特性耦合訊終端 短切纖維或長纖維 增強材料 工業、窯爐

材料

宇航、航空 耐火磚，陶瓷，玻璃，碳素材料的強化材料 短切纖維或長纖維 其它 音響器材 辦公器材

體育用品、醫衛用品 揚聲器錐體,除靜電刷子, 屏蔽材料,高爾夫球棒,滑雪板, 人體紅外檢測器 短切纖維或長纖維

第二篇：面向2050---新材料與新技術在新產品開發中的應用(二)

新材料與新技術在新產品開發中的應用(二)

三.泡沫鋁合金研究及輕量化中的應用

泡沫鋁合金是在純鋁或鋁合金中加入添加劑后，經過發泡工藝而成，同時兼有金屬和氣泡特征。它密度小、高吸收沖擊能力強、耐高溫、防火性能強、抗腐蝕、隔音降噪、導熱率低、電磁屏蔽性高、耐候性強、有過濾能力、易加工、易安裝、成形精度高、可進行表面涂裝。泡沫鋁合金具有優異的物理性能、化學性能和力學性能以及可回收性。泡沫鋁的這些優異性能使其在當今的材料領域具有廣闊的應用前景，是很有開發前途的工程材料，特別是在交通運輸工業，航天事業和建筑結構工業等方面。

性能特點

輕質：密度為金屬鋁的0.1—0.4倍；

高比剛度：其抗彎比剛度為鋼的1.5倍；

高阻尼減震性能及沖擊能量吸收率：阻尼性能為金屬鋁的5—10倍。孔隙率為84%的泡沫鋁發生50%變型時，可吸收2.5MJ/M3C以上的能量。

良好的聲學功能：

1、隔聲性能（閉孔）：聲波頻率上800—4000HZ之間時，閉孔泡沫鋁的隔聲系數達0.9以上。

2、吸聲性能（微通孔和通孔）：聲波頻率在125---4000HZ之間時，通孔泡沫鋁的吸聲系數最大可達0.8，其倍頻程平均吸聲系數超過0.4。

優良的電磁屏蔽性能：電磁波頻率在2.6—18GHZ之間時，泡沫鋁的電磁屏蔽量可達60—90dB。

良好的熱學性能：孔隙率為80---90%的閉孔泡沫鋁導熱系數為0.3—1W/m#8226;k，相當于大理石。通孔泡沫鋁由于其孔洞相互連通，在強制對流條件下具有良好的散熱性。

不燃燒且有較好的耐熱性。□耐腐蝕性、耐候性好，低吸濕，不老化，無毒性。

易加工：切割、鉆孔、膠結方便；經模壓可彎曲成所需形狀；能用有機或無機漆進行表面處理；可以兩面蒙皮，構成大尺寸的輕質、高剛度板。

易安裝：泡沫鋁材料可以被安裝在高處而無需機械起重設備，如：天花頂棚、墻壁和屋頂等，可以采用機械方法或直接用螺釘連接和固定，也可以用粘接劑粘貼在墻或天花板上。

金屬薄板——泡沫鋁——金屬薄板形成的“三明治”結構繼承了泡沫鋁的優異性能，并具有很高的抗彎強度，可用作新型建材、機車車輛的高剛度結構件等。

上述性能的多功能兼容。

結構特征

較大的孔徑0.3—7mm；

較高且可控的孔隙率：63%--90%；

比表面積大10---45cm2/cm3；

孔結構多樣化；閉孔、通孔及微通孔泡沫鋁；

金屬骨架成份及孔結構可控，能適應不同需求。

應用范圍

吸聲、隔聲材料：泡沫鋁可用于城市輕軌、高架公路、地下隧道、機械設備的噪聲治理及聲學室、多功能廳和其他室內聲響效果的改善。吸聲的泡沫鋁粘貼到混凝土或鋼結構上，豎在高架橋、輕軌兩旁作為大型吸音墻，可以減輕城市交通噪聲。隔聲的泡沫鋁可用于工廠機房、機器設備、戶外建筑工地的噪聲隔離，解決了目前廣泛應用的玻璃棉、石棉等吸聲材料的許多局限性。

結構用材

泡沫鋁合金縫合結構，具有質輕，高剛度的特征，可作為優異的結構材料。如：用作汽車的結構件時，重量只有鋼結構的一半，而剛度則提高10倍，據報道大約有20%的汽車結構件可采用這種結構。

新型建筑材料：

泡沫鋁是一種新型建筑及裝潢材料，它具有質輕、高比剛度、美觀、不燃燒等優點，并兼有吸音、隔熱、電磁屏蔽等特性。因此泡沫鋁可廣泛應用于商場、賓館、體育館等場館的建筑裝潢。

電磁屏蔽材料：

因其優異的電磁屏蔽性能，泡沫鋁可用于電信、電子儀器、計算機房、電視廣播設備的電磁屏蔽，能防止核輻射引起的電脈沖效應EMP（該效應能燒毀半導體或產生因數據傳輸損失引起了電子混亂，最終摧毀電子設備）。

保溫材料：

因其導熱系數低，同時具有質輕、高比剛度、不燃燒等優點，可用作隔熱、保溫、保冷材料等。

沖擊能量吸收材料：因其具有優良的沖擊能量吸收性能，可用作汽車防沖檔、機械裝置的保護外殼，升降機的安全墊、飛機外殼夾層（沖緩爆炸沖擊波）和太空飛行器的防護層（可捕捉太空碎片）等。四.碳纖維復合材料 在復合材料大家族中，纖維增強材料一直是人們關注的焦點。自玻璃纖維與有機樹脂復合的玻璃鋼問世以來，碳纖維、陶瓷纖維以及硼纖維增強的復合材料相繼研制成功，性能不斷得到改進，使其復合材料領域呈現出一派勃勃生機。

1、高強度（是鋼鐵的5倍）

2、出色的耐熱性(可以耐受2000℃以上的高溫)

3、出色的抗熱沖擊性

4、低熱膨脹系數(變形量小)

5、熱容量小（節能）

6、比重小（鋼的1/5）

7、優秀的抗腐蝕與輻射性能

碳纖維主要是由碳元素組成的一種特種纖維，其含碳量隨種類不同而異，一般在90%以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性，如耐高溫、耐摩擦、導電、導熱及耐腐蝕等，但與一般碳素材料不同的是，其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物，沿纖維軸方向表現出很高的強度。碳纖維比重小，因此有很高的比強度。

碳纖維是由含碳量較高，在熱處理過程中不熔融的人造化學纖維，經熱穩定氧化處理、碳化處理及石墨化等工藝制成的。

碳纖維是一種力學性能優異的新材料，它的比重不到鋼的1/4，碳纖維樹脂復合材料抗拉強度一般都在3500Mpa以上，是鋼的7~9倍，抗拉彈性模量為23000~43000Mpa亦高于鋼。因此CFRP的比強度即材料的強度與其密度之比可達到2000Mpa/(g/cm3)以上，而A3鋼的比強度僅為59Mpa/(g/cm3)左右，其比模量也比鋼高。

碳纖維的主要用途是與樹脂、金屬、陶瓷等基體復合，制成結構材料。碳纖維增強環氧樹脂復合材料，其比強度、比模量綜合指標，在現有結構材料中是最高的。在密度、剛度、重量、疲勞特性等有嚴格要求的領域，在要求高溫、化學穩定性高的場合，碳纖維復合材料都頗具優勢。

碳纖維是50年代初應火箭、宇航及航空等尖端科學技術的需要而產生的，現在還廣泛應用于體育器械、紡織、化工機械及醫學領域。隨著尖端技術對新材料技術性能的要求日益苛刻，促使科技工作者不斷努力提高。80年代初期，高性能及超高性能的碳纖維相繼出現，這在技術上是又一次飛躍，同時也標志著碳纖維的研究和生產已進入一個高級階段。

由碳纖維和環氧樹脂結合而成的復合材料，由于其比重小、剛性好和強度高而成為一種先進的航空航天材料。因為航天飛行器的重量每減少1公斤，就可使運載火箭減輕500公斤。所以，在航空航天工業中爭相采用先進復合材料。有一種垂直起落戰斗機，它所用的碳纖維復合材料已占全機重量的1/4，占機翼重量的1/3。據報道，美國航天飛機上3只火箭推進器的關鍵部件以及先進的MX導彈發射管等，都是用先進的碳纖維復合材料制成的。

現在的F1（世界一級方程錦標賽）賽車，車身大部分結構都用碳纖維材料。頂級跑車的一大賣點也是周身使用碳纖維，用以提高氣動性和結構強度

碳纖維可加工成織物、氈、席、帶、紙及其他材料。傳統使用中碳纖維除用作絕熱保溫材料外，一般不單獨使用，多作為增強材料加入到樹脂、金屬、陶瓷、混凝土等材料中，構成復合材料。碳纖維增強的復合材料可用作飛機結構材料、電磁屏蔽除電材料、人工韌帶等身體代用材料以及用于制造火箭外殼、機動船、工業機器人、汽車板簧和驅動軸等。

奔馳將推碳纖維轎車上市，寶馬也研發碳纖維車型，碳纖維比鋼鐵更加強度更高，而碳纖維版的E級轎車僅重1300千克，比現有標準版E級轎車輕350千克。此外，奔馳考慮在使用碳纖維的基礎上進一步提升該車油耗效率，為該車配置氫燃料電池以及六缸式汽油發動機-電機混合動力系統。

奔馳E級轎跑設計圖

奔馳E250CGI

五.新型高科技合成纖維研究與應用

芳綸纖維全稱為“聚對苯二甲酰對苯二胺”，是一種新型高科技合成纖維，具有超高強度、高模量和耐高溫、耐酸耐堿、重量輕等優良性能，其強度是鋼絲的5～6倍，模量為鋼絲或玻璃纖維的2～3倍，韌性是鋼絲的2倍，而重量僅為鋼絲的1/5左右，在560度的溫度下，不分解，不融化。它具有良好的絕緣性和抗老化性能，具有很長的生命周期。

芳綸纖維是重要的國防軍工材料，為了適應現代戰爭的需要，目前，美、英等發達國家的防彈衣均為芳綸材質，芳綸防彈衣、頭盔的輕量化，有效提高了軍隊的快速反應能力和殺傷力。在海灣戰爭中，美、法的飛機上大量使用了芳綸復合材料。除了軍事上的應用外，現已作為一種高技術含量的纖維材料被廣泛應用于航天航空、機電、建筑、汽車、體育用品等國民經濟的各個方面。除此之外，科技的迅猛發展正在為芳綸開辟著更多新的民用空間。

新材料及現代特種加工是新發展起來的，由于材料科學、高新技術的發展和激烈的市場競爭、發展尖端國防及科學研究的急需，不僅新產品更新換代日益加快，而且產品要求具有很高的強度重量比和性能價格比，并正朝著高速度、高精度、高可靠性、耐腐蝕、高溫高壓、大功率、尺寸大小兩極分化的方向發展。為此，各種新材料、新結構、形狀復雜的精密機械零件大量涌現，對機械制造業提出了一系列迫切需要解決的新問題。例如，各種難切削材料的加工；各種結構形狀復雜、尺寸或微小或特大、精密零件的加工；薄壁、彈性元件等剛度、特殊零件的加工等。對此，采用傳統加工方法十分困難，甚至無法加工。于是，人們一方面通過研究高效加工的刀具和刀具材料、自動優化切削參數、提高刀具可靠性和在線刀具監控系統、開發新型切削液、研制新型自動機床等途徑，進一步改善切削狀態，提高切削加工水平，并解決了一些問題；另一方面，則沖破傳統加工方法的束縛，不斷地探索、尋求新的加工方法，于是一種本質上區別于傳統加工的特種加工便應運而生，并不斷獲得發展。后來，由于新穎制造技術的進一步發展，人們就從廣義上來定義特種加工，即將電、磁、聲、光、化學等能量或其組合施加在工件的被加工部位上，從而實現材料被去除、變形、改變性能或被鍍覆等的非傳統加工方法統稱為特種加工。

現代特種加工技術是借助電能、熱能、光能、聲能、電化學能、化學能及特殊機械能等多種能量 或其復合以實現切除材料的加工方法。與常規機械加工方法相比，它具有如下的特點：

1）不受材料強硬度等限制。特種加工技術主要不依靠機械力和機械能去除材料，而是用其他能量(如 電、化學、光、聲、熱等)去除金屬和非金屬材料。它們瞬時能量密度高，可以直接有效地利用各種能量，造成瞬時、局部熔化，以強力、高速爆炸、沖擊去除材料。其加工性能與工件材料以強硬度力學性能無關，故可以加工各種超強硬材料、高脆性及熱敏材料以及特殊的金屬和非金屬材料。

2）以柔克剛。由于工具與工件不直接接觸，加工時無明顯的強大機械切削力，所以加工脆性材料和精密微細零件、薄壁零件、彈性元件時，工具硬度可低于被加工材料的硬度。

3）向精密加工方向發展。當前已出現了精密特種加工，許多特種加工方法同時又是精密加工方法、微細加工方法，如電子束加工、離子束加工、激光束加工等就是精密特種加工；精密電火花加工的加工精密可達微米級0.5～1μm，表面粗糙度可達鏡面Ra 0.021μm。

4）可同時實現粗、精加工。特種加工中的能量易于實現轉換和控制，工件在一次裝夾中可實現粗、精加工，有利于保證加工精度，提高生產率。

5）用簡單運動加工復雜形面。特種加工技術只需簡單的進給運動即可加工出三維復雜形面。特種加工技術已成為復雜形面的主要加工手段。6）可以獲得良好的表面質量。由于在特種加工過程中，工件表面不會產生強烈的彈、塑性變形，故有些特種加工方法可獲得良好的表面粗糙度。熱應力、殘余應力、冷作硬化、熱影響區及毛刺等表面缺陷均比機械切割表面小。

7）各種加工方法可以任意復合。各種加工方法的任意復合可揚長避短，形成新的復合工藝方法，更突出其優越性，便于擴大應用范圍。由于特種加工技術具有其他常規加工技術無法此擬的優點，在現代加工技術中，占有越來越重要的地位。表面粗糙度Ra<0.01μm的超精密表面加工，非采用特種加工技術不可。六.新產品設計與傳感器的應用

人們為了從外界獲取信息，必須借助于感覺器官。而單靠人們自身的感覺器官，在研究自然現象和規律以及生產活動中它們的功能就遠遠不夠了。為適應這種情況，就需要傳感器。因此可以說，傳感器是人類五官的延長，又稱之為電五官。

新技術革命的到來，世界開始進入信息時代。在利用信息的過程中，首先要解決的就是要獲取準確可靠的信息，而傳感器是獲取自然和生產領域中信息的主要途徑與手段。

在現代工業生產尤其是自動化生產過程中，要用各種傳感器來監視和控制生產過程中的各個參數，使設備工作在正常狀態或最佳狀態，并使產品達到最好的質量。因此可以說，沒有眾多的優良的傳感器，現代化生產也就失去了基礎。

在基礎學科研究中，傳感器更具有突出的地位。現代科學技術的發展，進入了許多新領域：例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙，微觀上要觀察小到 cm的粒子世界，縱向上要觀察長達數十萬年的天體演化，短到 s的瞬間反應。此外，還出現了對深化物質認識、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術研究，如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強磁場、超弱磁碭等等。顯然，要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息，沒有相適應的傳感器是不可能的。許多基礎科學研究的障礙，首先就在于對象信息的獲取存在困難，而一些新機理和高靈敏度的檢測傳感器的出現，往往會導致該領域內的突破。一些傳感器的發展，往往是一些邊緣學科開發的先驅。

傳感器早已滲透到諸如工業生產、宇宙開發、海洋探測、環境保護、資源調查、醫學診斷、生物工程、甚至文物保護等等極其之泛的領域。可以毫不夸張地說，從茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各種復雜的工程系統，幾乎每一個現代化項目，都離不開各種各樣的傳感器。

由此可見，傳感器技術在發展經濟、推動社會進步方面的重要作用，是十分明顯的。世界各國都十分重視這一領域的發展。相信不久的將來，傳感器技術將會出現一個飛躍，達到與其重要地位相稱的新水平。傳感器的分類

可以用不同的觀點對傳感器進行分類：它們的轉換原理(傳感器工作的基本物理或化學效應)；它們的用途；它們的輸出信號類型以及制作它們的材料和工藝等。

根據傳感器工作原理，可分為物理傳感器和化學傳感器二大類 ：

傳感器工作原理的分類物理傳感器應用的是物理效應，諸如壓電效應，磁致伸縮現象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應。被測信號量的微小變化都將轉換成電信號。

化學傳感器包括那些以化學吸附、電化學反應等現象為因果關系的傳感器，被測信號量的微小變化也將轉換成電信號。

有些傳感器既不能劃分到物理類，也不能劃分為化學類。大多數傳感器是以物理原理為基礎運作的。化學傳感器技術問題較多，例如可靠性問題，規模生產的可能性，價格問題等，解決了這類難題，化學傳感器的應用將會有巨大增長。

1.工業用自動化傳感器的應用

工業用自動化傳感器產品系列主要包括編碼器、電機反饋系統、定位驅動器、超聲波傳感器、電容式/電感式/電磁式接近傳感器、磁性氣缸傳感器、光電開關、色標傳感器、熒光傳感器、顏色傳感器、槽形開關、測量光柵、距離傳感器、機器視覺等。這些傳感器能夠實現對物體計數、分類、定位，檢測物體的外形和位置，并能進行顏色和表面特性的區分。即使在惡劣的環境下，它們也能出色的完成任務。2.車用傳感器的應用

隨著解碼器電子技術的發展，汽車電子干擾工程化程度不斷提高，通常的機械系統已經難以解決某些與汽車功能要求有關的解碼問題，而被電子控制系統代替。傳感器的作用就是根據規定的被測量的大小，定量提供有用的電輸出信號的部件，亦即傳感器把光、時間、電、溫度、壓力及氣體等的物理、化學量轉換成信號的變換器。傳感器作為汽車電控系統的關鍵部件，它直接影響汽車的技術性能的發揮。目前，普通汽車上大約裝有10-20只傳感器，高級豪華轎車則更多，這些傳感器主要分布在發動機控制系統、底盤控制系統和車身控制系統中。

（一）發動機控制用傳感器

發動機控制用傳感器有許多種，其中包括溫度傳感器、壓力傳感器、轉速和角度傳感器、流量傳感器、位置傳感器、氣體濃度傳感器、爆震傳感器等。這類傳感器是整個發動機的核心，利用它們可提高發動機動力性、降低油耗、減少廢氣、反映故障等，由于其工作在發動機振動、汽油蒸氣、污泥和泥水等惡劣環境中，因此它們耐惡劣環境技術指標要高于一般的傳感器。對于它們的性能指標要求有很多種，其中最關鍵的是測量精度與可靠性，否則由傳感器檢測帶來的誤差最終將導致發動機控制系統失靈或故障。

1.溫度傳感器：主要檢測發動機溫度、吸入氣體溫度、冷卻水溫度、燃油溫度、機油溫度、催化溫度等。實際應用的溫度傳感器主要有線繞電阻式、熱敏電阻式和熱電偶式。線繞電阻式溫度傳感器精度較高，但響應特性差；熱敏電阻式傳感器靈敏度高，響應特性較好，但線性差，適用溫度較低；熱電偶式精度高，測溫范圍寬，但需考慮放大器和冷端處理問題。2.壓力傳感器：主要檢測進氣歧管絕對壓力、真空度、大氣壓力、發動機油壓、制動器油壓、輪胎壓力等。車用壓力傳感器目前已有若干種，應用較多的有電容式、壓敏電阻式、膜盒傳動的可變電感式(LVDT)、表面彈性波式(SAW)。電容式傳感器具有輸入能量高，動態響應好、環境適應性好等特點；壓敏電阻式受溫度影響大，需另設溫度補償電路，但適用于大量生產；LVDT式有較大輸出，易于數字輸出，但抗振性較差；SAW式具有體積小、質量輕、功耗低、可靠性強、靈敏度高、分辨率高、數字量輸出等特點，是一種較為理想的傳感器。3.轉速、角度和車速傳感器：主要用于檢測曲軸轉角、發動機轉速、車速等。主要有發電機式、磁阻式、霍爾效應式、光學式、振動式等。

4.氧傳感器：氧傳感器安裝在排氣管內，測量排氣管中的含氧量，確定發動機的實際空燃比與理論值的偏差，控制系統根據反饋信號，調節可燃混合氣的濃度，使空燃比接近于理論值，從而提高經濟性，降低排氣污染。實際應用的是氧化鋯和氧化鈦傳感器。

5.流量傳感器：測定進氣量和燃油流量以控制空燃比，主要有空氣流量傳感器和燃料流量傳感器。空氣流量傳感器檢測進入發動機的空氣量從而控制噴油器的噴油量，以得到較準確的空燃比，實際應用的有卡門旋渦式、葉片式、熱線式。卡門式無可動部件、反應靈敏、精度較高；熱線式易受吸入氣體脈動影響，且易斷絲；燃料流量傳感器用于判定燃油消耗量。主要有水車式、球循環式。

6.爆震傳感器：它能把爆震信號傳給控制系統，抑制爆震的發生。主要有磁致伸縮式和非共振型壓電式。

（二）底盤控制用傳感器

底盤控制用傳感器是指分布在變速器控制系統、懸架控制系統、動力轉向系統、防抱制動系統中的傳感器，在不同系統中作用不同，但工作原理與發動機中傳感器是相同的，主要有以下幾種形式傳感器：

1.變速器控制傳感器：多用于電控自動變速器的控制。它是根據車速傳感器、加速度傳感器、發動機負荷傳感器、發動機轉速傳感器、水溫傳感器、油溫傳感器檢測所獲得的信息經處理使電控裝置控制換檔點和液力變矩器鎖止，實現最大動力和最大燃油經濟性。2.懸架系統控制傳感器：主要有車速傳感器、節氣門開度傳感器、加速度傳感器、車身高度傳感器、轉向盤轉角傳感器等。根據檢測到的信息自動調整車高，抑制車輛姿勢的變化等，實現對車輛舒適性、操縱穩定性和行車穩定性的控制。

3.動力轉向系統傳感器：它是根據車速傳感器、發動機轉速傳感器、轉矩傳感器等使動力轉向電控系統實現轉向操縱輕便，提高響應特性，減少發動機損耗，增大輸出功率，節省燃油等。

4.防抱制動傳感器：它是根據車輪角速度傳感器，檢測車輪轉速，在各車輪的滑移率為20%時，控制制動油壓、改善制動性能，確保車輛的操縱性和穩定性。

（三）車身控制用傳感器

采用這類傳感器的主要目的是提高汽車安全性、可靠性、舒適性等，主要有應用于自動空調系統中的多種溫度傳感器、風量傳感器、日照傳感器等；安全氣囊系統中加速度傳感器；亮度自控中光傳感器；死角報警系統中超聲波傳感器；圖像傳感器等。

（四）車用傳感器研究開發

由于傳感器在電控系統中的重要作用，所以世界各國對其理論研究、新材料應用、產品開發都非常重視。

金剛石的耐熱性好、熱穩定性高，在真空中1200℃以上表面才開始出現炭化，在大氣中也要在600℃以上才開始炭化，利用這一特性，制作適用于高溫的熱敏傳感器，從常溫到600℃范圍內進行溫度監測與控制，并且適用在高溫且有腐蝕氣體的惡劣環境下使用，性能穩定，使用壽命長，可用于發動機中高溫測量。此外金剛石在高溫下形變率很高，利用這一特性可制作高溫環境下使用的振動傳感器和加速度傳感器。與其它材料振動膜相結合可作為高溫、耐腐蝕、靈敏度高的壓力傳感器，用于振動檢測以及發動機氣缸壓力等測量。

光導纖維型傳感器由于抗干擾性強、靈敏度高、重量輕、體積小，適于遙測等特點正受到人們的普遍重視。目前已有不少成熟的產品問世，如光纖轉矩傳感器，溫度、振動、壓力、流量等傳感器。

在開發利用新材料同時，由于微電子技術和微機械加工技術發展，傳感器正向微型化、多功能化，智能化方向發展。微型化傳感器利用微機械的加工技術將微米級的敏感元件、信號調理器、數據處理裝置集成封裝在一塊芯片上。由于體積小、價格便宜、便于集成等特點，可以提高系統測試精度，例如把微型壓力傳感器和微型溫度傳感器集成在一起，同時測出壓力和溫度，便可通過芯片內運算消去壓力測量中的溫度影響。目前已有不少微型傳感器面世，如壓力傳感器、加速度傳感器、用于防撞的硅加速度傳感器等。在汽車輪胎內嵌入微型壓力傳感器可以保持適當充氣，避免充氣過量或不足，從而節約燃油10%。多功能化使傳感器能夠同時檢測2個或2個以上的特性參數。而智能傳感器由于帶有專用計算機，因而具有智能特點。

此外，傳感器響應時間、輸出與計算機的接口等問題也是重要的研究課題。隨著電子技術的發展，車用傳感器的技術必將趨于完善。

第三篇：新技術、新產品、新工藝、新材料應用

新技術、新產品、新工藝、新材料應用

新技術、新產品、新工藝、新材料應用

新技術、新產品、新工藝、新材料應用

根據本工程的結構特點、質量、工期等方面的要求，只有采用先進的施工技術和科技保證，才能保證工程優質、快速的實現。

“科學技術是第一生產力”，根據本工程的具體情況，我公司將采用以下新技術、新工藝、新材料，確保工程質量和工期，達到為業主降低工程造價，為施工單位降低工程成本的目的。

一、計算機應用和管理技術 1.施工控制管理

在施工過程中，建立了施工控制管理系統，以網絡計劃技術為核心，實現人、財、物有序協調和最佳工作路線，并對工期進行控制，及時反映各項工作的進展狀況、資源配備和占用狀況，各項計劃實施情況等。通過嚴格、科學、迅速有效的控制管理，使工程施工始終處于受控、有序和協調的狀態下運行。

2.編制方案及繪圖

為了更快、更加科學準確地編制施工方案，作業指導書和繪制施工圖與竣工圖，我們運用了計算機的文字編輯和繪圖功能，使用了WPS、Office和AutoCAD等軟件，使生產管理工作能及時、全面地得到技術文件和圖紙的指導和驗證，并對需要變更的原有的方案可及時進行修改、調整，保證方案的科學指導性，為施工組織與管理提供了可靠的技術文件。

3.財務管理

在項目財務管理上，使用了用友財務管理軟件，主要工作內容包括了帳務處理、報表處理、財務分析及預算、工資管理等。通過

新技術、新產品、新工藝、新材料應用

應用計算機管理，提高了成本控制的有效性，也使財務工作更加清晰化、透明化。

4.安全管理

安全管理在項目管理中是一項關鍵的管理內容之一。為保證整個施工過程的安全，在遵循現行的施工安全管理規范要求的同時，力求實現安全信息管理的電腦化。在本工程施工中，在計算機應用中建立了如下內容：安全教育培訓、安全月報表等，并對各種安全規范、標準進行分類管理，便于查詢檢索。由于上述內容的應用管理，使安全工作日趨規范化、標準化、程序化，本工程未發生一起大小安全事故。

5.質量管理

質量管理是企業施工管理中的核心。工程質量是企業的生命，為了加強質量管理，提高工程質量水平，力創優良，在微機應用上，我們主要以ISO9000質量管理和本地區性質質量標準為核心，嚴格控制施工質量和施工質量的檢查。其主要內容有：質量手冊、程序文件、作業指導書、技術交底、文件文檔、各類質量記錄、質量評定表、工程標準和資料的管理等，從而進一步規范了質量管理行為，提高了施工管理水平，保證了工程質量。

6.檔案資料管理

按照施工方案管理的規范要求，在微機應用中，對竣工檔案、各類文書檔案和圖紙進行統一分類、編號，滿足檔案管理的要求；同時，完成各類檔案的編輯、登記、統計、檢索自動歸類，報表輸出；實現檔案借閱、移交等管理程序化。為該工程及時、全面、真實、完整地

新技術、新產品、新工藝、新材料應用

提供了一整套工程技術與管理資料提供了保證。

7.預算管理

在預算工作中，利用微機技術解決繁雜的手工統計、計算，統計報表的編制、工程臺帳、施工結算等工作，提高了預算的準確性和高效性。

8.經濟比較

過去依靠手算、手繪、人海戰術已經行不通了，大型設備、高精度儀器以及計算機的廣泛應用，才能使設計者和施工者的意圖得以準確體現。施工中借助計算機進行科學管理，使領導者和技術人員及時掌握各種信息資源，快速作出決策，及時下達命令，執行具體操作，然后及時得到反饋，并作出必要調整，才能使建筑施工有計劃、有節奏、協商均衡，人力、物力、財力得到最優化的組合，達到保證質量、保證進度，取得良好經濟效益的目的。

第四篇：新技術新產品新工藝新材料應用

國家大劇院項目工程采取常規的施工技術、材料和工藝,將無法實現工程項目的綜合目標,只有通過新技術、新材料、新工藝推廣應用和技術創新,方可優質高效地完成**項目項目,極其有效地降低工程造價、加快工程進度、保證工程的過程精品,完全實現設計風格和建筑物的使用功能。

結合本工程的設計特點,投標人將全過程、全方位廣泛應用科技成果,計劃將建設部推廣的十項新技術全部應用到本工程的建設上。除此之外,投標人還將結合本工程的施工實踐,努力探索新的施工技術,總結新的施工工藝,應用新的建筑材料。對“新技術、新材料、新工藝”的內容,投標人在編制施工組織設計的相關章節時,已有詳細論述。本章將綜其所述,予以摘要性的說明。

一、深基坑支護技術

本工程基礎埋置深度很深,整個建筑物大部分結構處于地下,平均埋深約為26米,局部達到41米深,且地下水位較高,開挖12米后即遇上層潛水層,在20m以下是承壓水層,且地下水滲透性強、流通性好,建筑物距人民大會堂和地鐵僅100多米之遙。因此,護坡降水方案的成功與否是本工程能否順利完成的關鍵。投標人擬采用混凝土灌注樁支護技術、地下連續墻技術、和土釘護坡技術和基坑工程信息化施工技術等。投標人認為,通過上述綜合技術的優化組合和合理應用,可確保**項目基礎工程施工的順利完成。上述綜合技術還包括了以下內容:

1、旋挖鉆機:由于地層多為砂卵石,采取常規的成孔方法比較困難。因此投標人采用旋挖鉆機成孔,其施工速度是普通反循環鉆機施工效率之七倍,特別是在砂卵石層更具優越性,不需要循環泥漿,可使施工操作面整潔,具有很好的環保特點。

2、壓力分層型錨桿:壓力分層型錨桿是在一個錨固段內有多個承載體,在卵石層成孔困難,錨桿長度達不到設計要求時,應用壓力分層型錨桿技術,可很好的解決承載力不足之問題,具有降低成本作用。

3、內支撐技術:為了保證臺倉基坑在土方開挖時,不穿插進行錨桿施工,減少工期,同時可節省造價,所以采用內支撐法。在臺倉四角采用鋼支支撐,防止連續墻側向位移,達到基坑支護安全穩定之目的。

4、深基坑承壓水減壓井和回灌井降水技術:在臺倉范圍采取深基坑承壓水減壓井和回灌井降水技術,能迅速有效地降低第二層承壓水水頭,為臺倉內深基坑的開挖和施工創造良好的條件,且比較經濟。在歌劇院臺倉基坑支護和開挖方案中,投標人優先選擇這一施工技術。

5、凍結法施工技術:該技術兼有封閉地下水與加固地層雙重作用的特殊施工方法,凍結法在承壓水深基坑維護施工中,具有很好的適應性,極為安全可靠,且對地層和環境污染很小,特別是卵石層進行凍結后冰凍層不會出現凍漲融沉現象,適合歌劇院臺倉的基坑支護和開挖,能有效地為施工創造條件。

6、壓力灌漿:該技術同樣兼有封閉地下水與加固地層雙重作用的施工方法,在承壓水深基坑維護施工中,同樣具有很好的適應性和安全可靠性,適合歌劇院臺倉的基坑支護和開挖,能有效地為施工創造條件。

二、高強高性能混凝土技術

本工程將全部使用預拌混凝土,廣泛應用高性能混凝土施工技術。高性能混凝土具有無收縮(微膨脹)、防滲、防裂、和易性、易泵送性和穩定性好。在**項目工程使用高性能砼,建議采用超細礦粉和高效減水劑共用,可有效保證地下砼的抗滲、防裂、抗凍、抗碳化、抗鹽、抗酸等要求,對增強混凝土的和易性和可泵送性,預防砼中堿—集料反應,十分有效。此項技術還包括了以下內容:

1、自密實混凝土技術的應用:對于預應力、勁性混凝土構件將采用自密實混凝土技術,底板、地下外墻應用補償收縮混凝土技術等,能極大地改善混凝土的防水性和耐久性。

2、纖維混凝土技術的應用:由于中心建筑202區外墻周長近600m,為了防止砼的收縮變形而在抗滲砼中摻入一定量的合成纖維,抵抗砼收縮產生的裂縫,從而解決由于混凝土收縮裂縫而出現滲水。

3、大體積砼溫度裂縫控制技術的應用:引進建設部推廣的3D—TFEP大體積砼不確定溫度場及應力場的三維有限元程序,實現微機控制自動監測技術,根據收集的數據,利用計算機分析出結果,可迅速采取控制溫度裂縫的措施。

三、高效鋼筋和預應力混凝土技術

樓板施工時,建議應用550級冷軋帶肋鋼筋,焊接成網,以提高建筑施工的工業化水平,增加鋼筋與混凝土的粘結強度,降低鋼筋用量,減少現場人工操作量。按照招標文件的要求,在環梁、大跨度梁等部位應用有粘結和無粘結預應力混凝土技術,建議使用強度級別為1860N/mm2的低松弛高強度鋼絞線,這種鋼材強度高,松弛小,伸直性好,延伸率高,是現代預應力混凝土首選的高效鋼筋,在剪力墻結構擬應用新三級鋼代替傳統的羅紋鋼。

四、粗直徑鋼筋連接技術

對于大直徑鋼筋,優先應用等強度直螺紋連接技術,并輔之以套筒冷擠壓技術;鋼筋接頭均能達到“A”級。等強度直螺紋連接技術的最大優點是可以在施工現場外、對鋼筋進行提前加工,現場操作工序簡單,施工速度快,適用范圍廣,不受氣候影響,且成本較底等。套筒擠壓連接的優點是接頭強度高,質量穩定可靠,安全、無明火,不受氣候影響。本工程鋼筋施工量很大,運用多種機械連接技術,將大大提高**項目工程鋼筋分項工程的施工質量,加快鋼筋工程施工效率,縮短工期。

五、新型模板和腳手架應用技術

結合**項目砼工程,采用SGB新型模板,該模板鋼度大、重量輕,且板面采用芬蘭VISA,可達到清水砼施工要求,減少二次抹灰,降低工程成本,支撐系統采用門型架和碗扣腳手架取代普通鋼管腳手架。臺倉側墻模板擬采用整體電動提升爬模、爬架,以提高模板的就位速度,減少腳手架的用量。

六、鋼結構工程綜合技術

本工程鋼結構為超橢球體,長216.57m, 寬146.57m, 中間沒有支撐柱,是該工程技術含量最高的內容之一,該項綜合技術包括了鋼結構的設計圖紙的二次深化、加工和安裝詳圖設計,超橢球體鋼結構計算數學模型的建立,鋼結構的精確下料和加工,鋼結構焊接和無損檢測技術,測量、效正與控制技術,鋼結構整體試拼裝技術,現場組裝和安裝技術等。**項目工程采用大跨度設計概念,除滿足結構強度要求外,還將大大減少構件的斷面尺寸,在減輕自重的同時,節約了建筑空間,滿足了使用功能的要求,完美地體現了設計風格。

七、三維精確測量、效正和控制技術

由于中心建筑為超橢球體殼體,本工程將采用先進的電子和攝影三維測量儀器進行三維精確測量、效正和控制。可確保橢球殼體的安裝精度滿足設計要求。

八、計算機推廣、應用、開發和管理技術

投標人在項目管理中,長期運用計算機輔助管理,經歷了工程信息的電子數據處理(EDPS)、管理信息系統(MIS)兩個階段。保留了最初的文檔處理、財務核算、人事工資管理及CAD輔助繪圖等獨立性管理;同時,投標人以工程總承包項目管理模式為基礎,在**項目工程實施中,綜合運用現代信息技術,建立局域網(Intranet),連接國際互聯網(Internet),開發并應用“工程項目施工管理信息系統(MIS)”,實現信息的內部橫向交流和數據共享,為項目決策提供支持和服務,最終形成公司企業級資源流優化系統(ERP),從而實現施工企業管理的網絡化、信息化、現代化。計算機應用和開發綜合技術還包括:

1、圖紙二次深化設計、加工安裝詳圖設計。

2、建立數學計算模型,精確計算超橢圓鋼結構各個部位的三維坐標定位和預留變形量以及鋼構件的尺寸、曲率和角度,對屋面鈦板的下料成型尺寸和曲率進行精確計算。

3、開發并建立工程項目管理信息系統。

4、開發應用數據庫管理系統,統一指導和指揮各種設備、材料定貨加工、編號編碼、運輸和通關、拼裝或組裝、設備材料進場的控制和管理、安裝與施工等工程的每一環節。

5、特殊專業與計算機技術的有效結合,諸如精密的測量設備儀器、先進的焊接無損檢測設備、下料加工數控設備等與計算機的有效結合,能自動分析計算、繪制圖性和坐標曲線、輸出參數和結果。

6、圖形、音像等計算機多媒體技術可忠實、直觀地記錄和展示工程實施過程。

7、在基坑施工中合理采取一些原位監測方法(諸如連續墻、灌注樁的位移和變形、錨桿的應力、鋼支撐的應變等),在基坑開挖時,利用計算機隨時收集支護結構的受力、變形,及時調整和維護支護體系,基坑信息化施工的技術關鍵:一是應用了科學先進的監測方法;二是超標報警可及時采取對策。

九、建筑節能和新型墻體應用技術

配合設計要求,大量采用新型保溫隔熱技術。內隔墻體建議采用輕型蜂窩板,同時根據墻體類型,采用混凝土小型空心砌塊建筑體系,努力提高砌體建筑的保溫隔熱性能,切實解決墻體“滲、漏、裂”等工藝與技術問題。

十、新型建筑防水和塑料管應用技術

本工程將采用高效、安全可靠和抗老化的新型防水施工工藝和新型防水材料,采取剛性與柔性相結合,多道設防等措施,防水設防的必須有足夠的安全富余度,以確保防水施工的質量。新型防水施工工藝包括熱熔法、熱焊接法、冷涂法等。剛性防水建議采用XYPEX涂層防水,該材料為無機物可逐步通過砼毛細孔滲入到砼內部,并借助其枝蔓狀結晶體的生長使砼防水,該材料可接受別的涂層,使用該產品成本低且施工方法簡單。柔性防水采用;高密度聚乙烯防水卷材,及以高聚物改性瀝青作為自粘層的自粘密封防水卷材和摻入適量添加劑制成的高檔橡膠防水卷材料。通過對防水新材料、新工藝的應用,采用剛柔結合的防水設防,可確保**項目防水工程的施工質量。

十一、耐磨地面材料和工藝的應用

車庫樓地面建議采用砼原漿壓光,真空吸水工藝,表面采用獲北京市科技進步二等獎的RA—1耐磨材料,可減少施工工序,增強地面的耐磨強度,保證了地面質量,縮短工期,同時由于用RA—1代替進口同類耐磨材料,可降低成本50%。

十二、大型構件和設備的整體安裝技術

除鋼結構和鋼筋混凝土結構工程的大型構件的安裝外,**項目工程在機電安裝中,對冷水機組、冷卻塔、鍋爐、發電機組、空調機組、熱交換器等大型設備將采用整體安裝施工技術。該技術作業安全可靠,提升重物可根據需要任意組合配置,提升或懸停隨時都可控制,是一種較理想的垂直提升安裝工藝,已多次在大型工程的施工中應用并取得了成功,取得良好的經濟效益和社會效益。

十三、機電工程新技術、新材料、新工藝的應用

1、建筑柔性球磨鑄鐵管:柔性球磨鑄鐵管具有薄壁、耐腐蝕、減振好、施工快捷、方便的優點,適用于劇場等大型建筑,是傳統承插式鑄鐵管的替代產品。

2、礦物質絕緣電纜:銅芯銅護套氧化鎂絕緣防火電纜也稱礦物絕緣電纜(簡稱MI電纜),是將高導電率的銅導線嵌置在內有緊密壓實的氧化鎂絕緣材料的無縫銅管中而制成的電纜。這種電纜區別于其他電纜的典型標志是它的防火、防爆、耐高溫的特性,廣泛地應用在歷史性建筑、銀行、劇院等需要確保人身和財產安全的場所。

3、新型保溫材料:為保證本工程的保溫效果和質量,采用阻燃聚乙烯泡沫塑料做為保溫材料。相對于傳統的巖棉、玻璃絲棉等保溫材料,阻燃聚乙烯泡沫塑料具有薄、保溫效果好、清潔、無污染、對人體無害、壽命長、施工快捷、節約能源的優點,有利于縮短工期和保證質量。

4、放熱性焊接技術:在大型建筑中,為保障人身安全,確保設備正常運行和弱電系統的正常運行,需要可靠的接地系統。因為接地系統要求的接地電阻較小,往往在1W以下,所以接地系統所使用材料載流量大,并且要求耐腐蝕性好。在常見的接地系統中多使用銅材,銅有高導電率,但如果銅與銅之間的連接不夠可靠的話,仍有很大可能產生跨步電壓等不安全因素。目前,傳統的連接方式,如壓接、繞接、銅焊已經很難滿足質量上的要求以及使用上的要求,壓接和繞接電氣連接可靠性稍差;而銅焊的工序煩瑣、焊接時間長、技術要求高以及難以焊透焊牢的缺點使它難以勝任多股銅線的焊接及銅與其他金屬或合金的焊接,且質量難以保證,放熱性焊接是解決這一疑難問題的有效途徑。放熱性焊接,不需要外部加熱,可實現銅與銅之間可靠的電氣連接。放熱性焊接是利用單質鋁和氧化銅進行置換反應,產生單質銅和氧化鋁(焊渣),且為放熱反應。溫度可達2200 °C,這足可以把銅熔化。由于銅密度較大,熔化的銅自然沉積于模具位于下部的焊接模膛內,焊渣密度較小且蓬松而浮于模膛上部,從而可實現銅與銅之間的連接。放熱性焊接需專用模具和夾具進行。

5、風管加工工藝:為保證本工程的風管加工、組裝連接的精度以及施工的質量和效率,采用等離子切割機進行板材切割。采用組合法蘭風管流水線進行風管的加工,通過以上先進的設備可保證本工程的工期和進度。

6、溝槽式管道工藝:溝槽式管道工藝是目前較為經濟可靠、有效的管道系統,利用開槽工具滾動切割方法迅速方便地進行現場切槽加工。現場組裝方便、快捷,提高工效,縮短工期。溝槽式管道進行柔性連接,可以減少振動,降低噪聲,非常適合劇場等對噪聲要求較高的場所。同時,溝槽式管道還可以允許小角度的偏轉,適用于非小弧度管道體系。

7、地板幅射采暖技術:低溫地板輻射采暖,是一種供熱管道鋪設在地面層下面的先進的采暖形式,它是通過輻射熱交換來達到取暖的目的。輻射換熱的機理與導熱和對流換熱不同,它不依靠物體的直接接觸進行熱量傳遞,而是物體本身發出輻射線向周圍空間輻射能量。而導熱和對流都必須由冷熱物體直接接觸或通過中間介質的接觸才能進行熱量傳遞。具有耐腐蝕、耐壓、高效節能、清潔、免維護等優點。

8、總線式照明控制與調光系統:本工程具有大空間,多公共區域的特點,因此照明的控制是重要的控制內容,由于燈具數量多、容量大,常規的開關顯然不能滿足要求,也不利于美觀,因此采用總線式照明控制與調光系統,便于進行方便、快捷的控制,且利于與可編程控制和與樓宇控制系統直接聯網,達到集中管理控制和節能的目的。投標人有充滿的信心,在推廣應用新技術、新材料和新工藝方面,實現國家級科技推廣示范工程的目標。

第五篇：新技術、新產品、新工藝、新材料應用

為了有效的促進生產力的提高，降低工程成本，減輕工人的操作強度，提高工人的操作水平和工程質量，滿足室內裝飾裝修的使用功能，在施工中我公司應把先進工藝和施工方法、先進技術應用到工程上去，大力推廣新材料、新工藝、新技術；確保標書工期，質量和降低成本。

一、新技術應用

1、利用電子計算機及先進的施工管理軟件對工程的施工進度計劃進行跟蹤控制，均取得了良好的經濟效益。

2、立桿基礎采用預制預埋件，以避免挖掘立桿基礎時增加工作量。

3、室內電線套管優采用重量輕、能耗低、經濟耐用的管材，室內管宜選用隔音標準不低于同類的管材。

4、積極選用安防設備新技術，做好節點處理。

5、在檢查其它工序質量的同時，特別重視對設備連接處質量的檢驗與驗收。

二、新工藝應用

1、磚砌體砌筑推廣運用現行砌筑法施工。

2、針對工程實際情況，各樓層、梁、板、柱砼一次澆搗成型，減少了主體結構砼施工縫的留設，確保了砼的施工質量。

3、選用水準儀、經緯儀控制標高與水平，提高計量精度。

4、砂漿抹面時砼表面應機械噴漿，提高砂漿與基層粘結強度。

5、地面以及墻面采用清水砼施工工藝。

三、新材料采用

1、排水管道使用UPVC管材，電線穿管采用PVC管材。

2、在有廚房房間、廁所內所在的地面，加做一層M15水泥防水劑（衛生間還需刷瀝青瑪蹄脂），能保證閉水試驗合格后做裝修面層。

3、水泥采用散裝水泥，砼中摻加適量的外加劑，如高效減少劑，早強劑等外加劑，使砼早期強度提前形成，提早拆模時間，提高模板的周轉。

4、窗臺、樓梯梁滴水線建議使用按統一標準制作的PVC滴水條，既能確保施工質量，又減少了施工工序。

5、在砼及砂漿中采用摻加粉煤灰技術，可以減少水泥用量，增強砼的和易性，提高砼成型質量，水泥用量的減少可降低水化熱的產生，減少砼內部及表面的裂縫產生，延長結構式的使用壽命。

四、新生設備運用

1、設豎向電渣壓力焊機5臺。

2、設水準儀、經緯儀各二臺。

3、采用十件裝型的工程質量監測工具。

五、特殊技術需要的施工方法

根據本工程的特點，需要一些特殊的技術措施方能確保某些特殊工藝的施工質量。

（一）、砼溫度監控砼澆筑之前，為準確掌握砼內部的溫度升降情況，在底板中心軸線沿相互垂直兩個方向，從表面到中心多個部位設置測溫點，每個測點垂直方向布置3-5個溫度傳感器。為正確地了解砼內部溫度變化狀況，本公司擬選用智能溫度巡檢儀進行測溫控制，以便確切測得不同深處內部砼的溫度升降情況，信息及時反饋。智能溫度巡檢儀測溫時以6min為一個采樣周期，每一小時打印溫度參數表一次以供備查。當再現超過控制溫度時，應立即報告并增加保溫措施。

（二）、砼防裂措施

根據以往施工經驗，高強砼若不采取特殊技術措施，砼很容易發生開裂現象，針對本工程特點，為確保高強砼不產生裂縫，特采取以下措施：

1、高強砼產生裂縫最主要的原因是因為砼的收縮，一旦收縮應力大于砼的抗拉強度，必然造成砼的開裂，為減少和防止混凝土的開裂，首先，應注意優化混凝土的配合比設計：

（1）減少水泥用量，盡量避免使用高標號的水泥。（2）盡量降低砼漿量體積，增加粗骨料用量。

（3）采用合理的外加劑，如減少劑、微膨脹劑等，以降低高強砼的用水量。（4）摻入I級磨細粉煤灰，改善各易性，減少水泥用量，推遲水化熱值的出現，以利于砼的養護工作。

（5）要求砼攪拌站的配制高強砼前，提交書面的砼配制及試驗方案，同時施工單位指派專人對商品砼站的原材料進行定期檢查與不定期抽查。

2、防止高強砼裂縫施工技術措施：

（1）所有高強砼均采用高頻振搗器進行振搗，分層與布點合理，避免欠振和過振，墻柱均采用分層澆注的方法，鋼筋密集的地方先插入高頻或小口徑的振動棒，然后50cm一層，分層鋪設砼，振動器插入間距不大于400cm,插入下層砼50mm 左右,振搗表面以剛出現泛漿這度,以免構件表面水泥漿過厚。

（2）采取二次振搗和二次壓面，減少硬化前后的裂縫，二次振搗開始時間一般為3小時/次左右。

（3）加強養護，為防止砼早期失水，成型后立即覆蓋，在強度達5-10Mpa時（約 16-20小時）砼表面即開始包裹塑料布并覆蓋草包養護，要求草包的濕度達到100%，墻體和柱子拆模后，懸掛麻袋片，澆水養護十四晝夜，這樣既可以避免內部失水，又可以降低砼內外溫差，且有利于部分外加劑在高濕條件下充分發揮作用。（4）在澆筑砼前，制定嚴密的現場施工措施，各項操作細則，加強技術交底、檢查和監控制度。

（建立砼施工日志，對原材料澆筑情況、人員班組、部位、氣象條件做好記錄，作為分析問題的原始依據。

3、防止高強砼裂縫的設計措施：

建議設計適當增加直徑較小，間距較密的構造鋼筋，以抵抗高強砼的收縮及溫度應力。

（三）、結構轉換梁的施工

因本工程結構設計的一些特殊性，需要一些特殊的技術措施方能確保某些特殊工藝的施工質量，如梁柱節點處非等強度砼的施工措施等。

本工程主體梁、柱間的標號不同，針對以上設計，通常做法是采取柱子與梁分別澆筑的辦法，采用以上辦法，梁柱節點處很容易出現裂縫，為確保該部位的施工質量，擬采用以下特殊措施：

1、節點處的砼實行先高后低的原則，即先澆高等級砼，后澆低等級砼，在高低等級砼的交接處，設置金屬絲網，以便操作者控制澆筑范圍。節點施工縫處理嚴格按設計要求。

2、實際施工時，根據砼的強度、澆筑順序、終凝時間等因素經過計算確定，避免隨意性。砼澆筑前，逐級進行技術交底，使得每個管理者和操作者都明確自已的職責，有哪些技術和質量要求，做到人人清楚，個個明白。施工當中，嚴格交接班制度，接班人和交班人進行手把手的交接，把上一班的注意事項向下一班交代清楚，防止因工人操作失誤，影響質量。砼澆筑時，加強通訊聯系，在砼澆筑過程中，前方和后方，樓上和地面全部用對講機聯絡，發生問題及時處理。在 采取以上措施的前提下，完全可以確保梁柱節點處不同強度等級的砼施工。

六、施工技術質量制度

（一）、技術質量交底制

1、技術交底主要內容：施工圖紙、施工規范、操作規程、技術安全措施、施工方法、材料性質、質量標準、工程變更及其他注意事項。

2、技術質量交底貫徹逐級交底的原則：

由公司、項目部、技術負責人逐級進行交底直至班組。

3、技術質量交底的要求：

（1）各級交底工作應做到有書面記錄，接受交底人（包括班組長）應有簽字，并列入技術檢查資料。

（2）交底工作應及時進行，交底內容應有針對性，交底任務應明確。

4、各施工操作班組員接受任務后，在施工生產過程中，必須嚴格按各項規定和質量要求進行作業。如因交底錯誤而發生的質量事故，由交底者負責，如因不執行交底要求而發生質量事故，由班組負責。

5、有關技術質量交底未詳細，任務不明確，操作班組有權暫不接受安排，直到清楚后再接任務。(二)、質量檢查制度

1、質量檢查應貫徹施工操作班組自檢，項目部巡回檢查，公司質安科月檢。

2、質量檢查應采取自檢、互檢、專檢和交接班檢查相結合形式進行。

3、質量檢查主要內容：

（1）操作前的準備檢查。檢查材料、用具、機械的配合，原材料的規格，原材料是否符合要求。

（2）施工過程中督促檢查。檢查是否按技術質量交底要求操作，是否遵守操作規程，發現違章立即停止。

（3）收工前的產品檢查。檢查當天完成的產品，工作質量是否符合要求，并及時做好記錄，做到邊檢查邊提出糾正改進措施，使產品能符合標準。

（4）各工序、各工種交接互檢。每個單位工程相互聯系的工種必須由施工員、質量員等做好牽線，經處理整改符合質量要求后，才能進行下一道工序的施工。（5）有關專項檢查。根據施工形象進度、環境、氣候變化等不同情況，必要時應采取特定的專項檢查，采取必要的措施，保證工作質量的提高。

（6）產品（成品）的技術檢查，單位工程的主要技術檢查工作。如定位標高、軸線、灰線加大樣等，必須由施工員會同質量員進行檢查，復查后要有文字會簽，列入技術資料檔案。構件、門窗的外形、尺寸、規格、型號和試驗數據是否齊全、正確，必須由廠技術負責人會同質量員進行檢查，復查后作好記錄會簽，列入技術資料檔案。

（7）原材料、成品、半成品的質量檢查、訂購各種材料時，必須按計劃規定的規格、質量采購，外加工的成品、半成品、預制構件、門窗等，必須有產品合格證，并經檢查合格，才準進場，同時應按指定地點，分規格集中堆放，嚴禁使用材質不明、不合格或無質量合格證，無試驗報告的原料、成品、半成品。（8）單位工程技術資料檢查。單位工程技術資料的完整與否直接影響整個單位工程的質量綜合評定，為此對技術資料必須及時進行收集、整理和匯總。對于保證資料中的原材料試驗、焊接試驗、砼、砂漿試塊強度評定等必須做到及時完整，試驗數據準確有效，對于工程應涉及的其他技術資料整理，必須符合有關的規定和要求。

4、各級各項檢查必須按標準要求進行，并做好書面記錄，及時提出質量整改措施，消除隱患，同時根據質量評分，作出獎罰。(三)、隱蔽工程驗收制度

1、凡進行隱蔽工程驗收的項目，必須在隱蔽進行前檢查驗收，施工員、質量員等應會同建設單位、設計單位、監理單位、質檢站單位代、表共同進行檢查驗收，并在隱蔽工程驗收單上簽字、蓋章，做好記錄。

2、在隱蔽工程驗收中，如發現與設計圖紙或變更要求、技術資料或質量要求不符合要求時，必須處理整改后，再作二次驗收，當確認合格經填寫質量情況和變更資料等，并在隱蔽工程驗收單上簽字蓋章后，方準進入下一工序施工。

3、隱蔽工程驗收時，應詳細填寫被驗收的分部、分項工程、被驗收的部位和軸線、標高、規格和數量，如有必要應畫出簡圖或說明，檢查意見欄內不得使用“基本符合”等不肯定用語，亦不能無檢查意見。

4、隱蔽工程驗收單份數可根據本地區、本單位等實際情況復制，要求字跡清楚、內容齊全有效，簽證手續齊全。(四)、技術復核制

技術復核是施工前或施工過程中，對施工質量和管理人員的工作質量自行檢查復核的一項重要工作，是防止施工中的差錯，保證工程質量，預防質量事故發生的一項有效的重要的技術管理制度。

1、技術復核的主要內容：建筑物龍門板的軸線尺寸和標高、基礎的灰線、柱基的定位、模板的軸線、斷面尺寸和標高、砌體的軸線尺寸和皮數桿、樓梯、主要管道、溝的標高和坡度等。

2、技術復核要求

（1）技術復核一般由現場施工員和班組自復后，由單位工程施工負責人會同工區（隊）技監員一道進行復核，對重大的、復雜的或采用新結構、新材料的技術復核項目，并應要求項目技術負責人參加復核。

（2）屬于技術復核的項目，未經技術復核者，不得進行下道工序的施工。（3）如在技術復核中，發現有不符合要求之處，應立即糾正，并在糾正后，再進行復核，未經技術復核合格者，不得進入下道工序施工。

（4）技術復核后，立即填寫自復記錄和復核意見，自復和復核人員均在復核單上簽名。

(五)、施工技術資料、工程檔案管理措施施工技術資料、工程檔案管理，項目部設專職資料檔案員專職管理，按公司要求標準和工程要求進行工程檔案歸檔。工程技術檔案管理分為施工技術資料檔案和竣工技術資料檔案以及經營、管理、核算資料檔案。

1、認真熟悉審查圖紙，正確貫徹按圖施工原則，土建安裝必須組織共同會審，以解決圖紙錯漏及交接部分的矛盾，合理解決材料代用問題，認真做好圖紙會審記錄，并及時整理會簽存檔。

2、嚴格控制設計變更和材料代用，凡工程變更及材料代用一律由設計院發正式變更通知單及材料代用證明書。

3、認真做好技術交底工作，主要技術問題及主要分項工程施工前，應由項目經理技術負責人會同有關人員組織技術交底并有書面記錄。

4、施工組應有專人組織負責測量，對標高及主要軸線統一由測量小組測設并做出標記。土建安裝均統一標高軸線施工，施工中做好階段觀測記錄。

5、加強對原材料質量的管理工作，無質保書或產品合格證書及不合格材料不準進場。

6、建立崗位責任制，主要工種實行樣板掛牌制按工藝施工。

7、加強對自拌砼和砼輸送的質量控制管理，加強對砼的坍落度，運輸時間及澆搗時的質量控制。

8、設專職技術人員負責土建、木工及鋼筋翻樣工作，對主要部位和復雜部位必須先翻樣，后施工。

9、加強現場質量監督檢查工作，施工組成立質量監督小組，以專業檢查為主，同時展開自檢互檢和工序交驗工作，特別應加強對技術復核和隱蔽工程驗收工作，并做好記錄。

10隨時對工程進行質量檢查，及時收集工程技術資料，統一歸檔。

11、加強成品保護，設專人制定專門措施，做好成品保護管理工作。