第一篇：鉭金屬的結(jié)構(gòu)與性能研究

鉭金屬的結(jié)構(gòu)與性能研究

摘 要：鉭是電子工業(yè)和空間技術(shù)發(fā)展不可缺少的戰(zhàn)略原料，鉭以其獨特的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，在骨科醫(yī)學(xué)、電子工業(yè)、化學(xué)工業(yè)和冶金工業(yè)有很大的應(yīng)用。這篇論文主要介紹鉭金屬的資源、鉭金屬的制備和鉭金屬的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)及其應(yīng)用。

關(guān)鍵字：鉭金屬；戰(zhàn)略原料；資源；制備；結(jié)構(gòu)；應(yīng)用

0 引言

鉭是由瑞典化學(xué)家埃克貝里在1802年發(fā)現(xiàn)的，按希臘神話人物Tantalus（坦塔羅斯）的名字命名tantalum。1903年德國化學(xué)家博爾頓（W.von Bolton)首次制備了塑性金屬鉭,用作燈絲材料。1940年大容量的鉭電容器出現(xiàn)，并在軍用通信中廣泛應(yīng)用。第二次世界大戰(zhàn)期間，鉭的需要量劇增。50年代以后，由于鉭在電容器、高溫合金、化工和原子能工業(yè)中的應(yīng)用不斷擴大，需要量逐年上升，促進了鉭的提取工藝的研究和生產(chǎn)的發(fā)展。中國于60年代初期建立了鉭的冶金工業(yè)。美國是鉭消費量最大的國家，1997年消費量達500噸，其中60%用于生產(chǎn)鉭電容器。日本是鉭消費的第二大國，消費量為334噸。21世紀(jì)初，隨著電容器生產(chǎn)的發(fā)展迅速，市場供不應(yīng)求。預(yù)計，世界鉭電容器的生產(chǎn)量達2.50億件，需消費鉭1000噸。據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局的統(tǒng)計，世界鉭探明儲量14000噸。其中，澳大利亞4500噸、尼日利亞3200噸、民主剛果1800噸、加拿大1800噸、巴西1400噸。中國資源量，主要分布在江西、福建、新疆、廣西、湖南等省。從未來發(fā)展的需求看，電容器仍是鉭的主要應(yīng)用領(lǐng)域。如果按儲量基礎(chǔ)24000噸計算，也只能保證24年的需求。盡管如此，鉭資源的前景仍然是看好的。首先，在世界十分豐富的鈮礦床中，伴生有大量的鉭資源。其中，格陵蘭南部加達爾鈮、鉭礦的鉭資源量就達100萬噸。其次，西方已開始利用含Ta2O53%以下的大量錫爐渣。此外，代用品的研究和利用也有了很快的發(fā)展，如鋁和陶瓷在電容器領(lǐng)域代替鉭；硅、鍺、銫可在電子儀器用途上，代替鉭制造整流器等。

在鄭州大學(xué)先進靶材料實驗室的李慶奎老師的團隊主要做的是高純鉭金屬靶材，做出的金屬靶材通過磁控濺射等工藝形成的薄膜廣泛應(yīng)用于電子信息產(chǎn)業(yè)。為了更深層次的探究談金屬，我對鉭金屬的資源、制備、結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用進行了探究。鉭金屬的資源

資源鉭和鈮的物理化學(xué)性質(zhì)相似，因此共生于自然界的礦物中。劃分鉭礦或鈮礦主要是根據(jù)礦物中鉭和鈮的含量。鉭鈮礦物的賦存形式和化學(xué)成分復(fù)雜,其中除鉭、鈮外，往往還含有稀土金屬、鈦、鋯、鎢、鈾、釷和錫等。鉭的主要礦物有：鉭鐵礦[(Fe,Mn)(Ta,Nb)2O6]、重鉭鐵礦、細晶石和黑稀金礦等。煉錫的廢渣中含有鉭，也是鉭的重要資源。已查明世界的鉭儲量(以鉭計)約為134000短噸，扎伊爾占首位。1979年世界鉭礦物的產(chǎn)量(以鉭計)為 788短噸(1短噸＝907.2公斤)。中國從含鉭比較低的礦物中提取鉭的工藝，并且取得了巨大的成就。鉭金屬的制備

冶煉方法：鉭鈮礦中常伴有多種金屬，鉭冶煉的主要步驟是分解精礦，凈化和分離鉭、鈮，以制取鉭、鈮的純化合物，最后制取金屬。礦石分解可采用氫氟酸分解法、氫氧化鈉熔融法和氯化法等。鉭鈮分離可采用溶劑萃取法〔常用的萃取劑為甲基異丁基銅(MIBK)、磷酸三丁酯(TBP)、仲辛醇和乙酰胺等〕、分步結(jié)晶法和離子交換法。分離：首先將鉭鈮鐵礦的精礦用氫氟酸和硫酸分解鉭和鈮呈氟鉭酸和氟鈮酸溶于浸出液中，同時鐵、錳、鈦、鎢、硅等伴生元素也溶于浸出液中，形成成分很復(fù)雜的強酸性溶液。鉭鈮浸出液用甲基異丁基酮萃取鉭鈮同時萃入有機相中,用硫酸溶液洗滌有機相中的微量雜質(zhì)，得到純的含鉭鈮的有機相洗液和萃余液合并,其中含有微量鉭鈮和雜質(zhì)元素，是強酸性溶液，可綜合回收。純的含鉭鈮的有機相用稀硫酸溶液反萃取鈮得到含鉭的有機相。鈮和少量的鉭進入水溶液相中然后再用甲基異丁基酮萃取其中的鉭,得到純的含鈮溶液。純的含鉭的有機相用水反萃取就得到純的含鉭溶液。反萃取鉭后的有機相返回萃取循環(huán)使用。純的氟鉭酸溶液或純的氟鈮酸溶液同氟化鉀或氯化鉀反應(yīng)分別生成氟鉭酸鉀(K2TaF7)和氟鈮酸鉀(K2NbF7)結(jié)晶，也可與氫氧化銨反應(yīng)生成氫氧化鉭或氫氧化鈮沉淀。鉭或鈮的氫氧化物在900～1000℃下煅燒生成鉭或鈮的氧化物。

鉭的制取：①金屬鉭粉可采用金屬熱還原（鈉熱還原）法制取。

在惰性氣氛下用金屬鈉還原氟鉭酸鉀：K2TaF7+5Na─→Ta+5NaF+2KF。反應(yīng)在不銹鋼罐中進行，溫度加熱到900℃時,還原反應(yīng)迅速完成。此法制取的鉭粉，粒形不規(guī)則，粒度細，適用于制作鉭電容器。金屬鉭粉亦可用熔鹽電解法制取：用氟鉭酸鉀、氟化鉀和氯化鉀混合物的熔鹽做電解質(zhì)把五氧化二鉭(Ta2O5)溶于其中，在750℃下電解,可得到純度為99.8～99.9%的鉭粉。②用碳熱還原Ta2O5亦可得到金屬鉭。還原一般分兩步進行:首先將一定配比的Ta2O5和碳的混合物在氫氣氛中于1800～2000℃下制成碳化鉭(TaC)，然后再將TaC和Ta2O5按一定配比制成混合物真空還原成金屬鉭。金屬鉭還可采用熱分解或氫還原鉭的氯化物的方法制取。致密的金屬鉭可用真空電弧、電子束、等離子束熔煉或粉末冶金法制備。高純度鉭單晶用無坩堝電子束區(qū)域熔煉法制取。鉭金屬的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

晶體結(jié)構(gòu)：晶胞為體心立方晶胞，每個晶胞含有2個金屬原子。晶胞參數(shù)： a=330.13pm，b=330.13pm，c=330.13pm，α= 90°，β = 90°，γ = 90°，莫氏硬度：6.5，熔點：2996℃。鉭的質(zhì)地十分堅硬，硬度可以達到6-6.5。它的熔點高達2996℃，僅次于碳，鎢，錸和鋨，位居第五。鉭富有延展性，可以拉成細絲式制薄箔。其熱膨脹系數(shù)很小，每升高一攝氏度只膨脹百萬分之六點六。除此之外，它的韌性很強，比銅還要優(yōu)異。

物理性質(zhì)：質(zhì)地十分堅硬、富有延展性。化學(xué)性質(zhì)：鉭還有非常出色的化學(xué)性質(zhì)，具有極高的抗腐蝕性，無論是在冷和熱的條件下，對鹽酸、濃硝酸及“王水”都不反應(yīng)。但鉭在熱的濃硫酸中能被腐蝕，在150℃以下，鉭不會被濃硫酸腐蝕，只有在高于此溫度才會有反應(yīng)，在175度的濃硫酸中1年，被腐蝕的厚度為0.0004毫米，將鉭放入200℃的硫酸中浸泡一年，表層僅損傷0.006毫米。在250度時，腐蝕速度有所增加，為每年被腐蝕的厚度為SDS毫米，在300度時，被腐蝕的速度則更加快，浸泡1年，表面被腐蝕1.368毫米。在發(fā)煙硫酸（含15%的SO3）腐蝕速度比濃硫酸中更加嚴(yán)重，在130度的該溶液里浸泡1年，表面被腐蝕的厚度為15.6毫米。鉭在高溫下也會被磷酸腐蝕，但該反應(yīng)一般在150度以上才發(fā)生，在250度的85%的磷酸中，浸泡1年SS，表面被腐蝕20毫米，另外，鉭在

氫氟酸和硝酸的混酸中能迅速溶解，在氫氟酸中也能被溶解。但是鉭更害怕強堿，在110度40%濃度的燒堿溶液里，鉭會被迅速溶解，在同樣濃度的氫氧化鉀溶液中，只要100度就會被迅速溶解。除上面所述情況外，一般的無機鹽在150度以下一般不能腐蝕鉭。實驗證明，鉭在常溫下，對堿溶液、氯氣、溴水、稀硫酸以及其他許多藥劑均不起作用，僅在氫氟酸和熱濃硫酸作用下有所反應(yīng)。這樣的情況在金屬中是比F較罕見的。元素用途

鉭在酸性電解液中形成穩(wěn)定的陽極氧化膜，用鉭制成的電解電容器，具有容量大、體積小和可靠性好等優(yōu)點，制電容器是鉭的最重要用途，70年代末的用量占鉭總用2/3以上。鉭也是制作電子發(fā)射管、高功率電子管零件的材料。鉭制的抗腐蝕設(shè)備用于生產(chǎn)強酸、溴、氨等化學(xué)工業(yè)。金屬鉭可作飛機發(fā)動機的燃燒室的結(jié)構(gòu)材料。鉭鎢、鉭鎢鉿、鉭鉿合金用作火箭、導(dǎo)彈和噴氣發(fā)動機的耐熱高強材料以及控制和調(diào)節(jié)裝備的零件等。鉭易加工成形，在高溫真空爐中作支撐附件、熱屏蔽、加熱器和散熱片等。鉭可作骨科和外科手術(shù)材料。碳化鉭用在250℃于制造硬質(zhì)合金。鉭的硼化物、硅化物和氮化物及其合金用作原子能工業(yè)中的釋熱元件和液態(tài)金屬包套材料。氧化鉭用于制造高級光學(xué)玻璃和催化劑。1981年鉭在美國各部門的消費比例約為:電子元件73%,機械工業(yè)19%，交通運輸6%，其他2%。性質(zhì)用途

鉭的線脹系數(shù)在0～100℃之間為6.5×10-6K-1，超導(dǎo)轉(zhuǎn)變臨界溫度為4.38K,原子的熱中子吸收截面為21.3靶恩。

在低于150℃的條件下鉭是化學(xué)性質(zhì)最穩(wěn)定的金屬之一。與鉭能起反應(yīng)的只有氟、氫氟酸、含氟離子的酸性溶液和三氧化硫。在室溫下與濃堿溶液反應(yīng)，并且溶于熔融堿中。致密的鉭在200℃開始輕微氧化，在280℃時明顯氧化。鉭有多種氧化物，最穩(wěn)定的是五氧化二鉭(Ta2O5)。

鉭和氫以上生成脆性固溶體和金屬氫化物如:Ta2H,TaH,TaH2,TaH3。在800～1200℃的真空下，氫從鉭中析出鉭又恢復(fù)塑性。鉭和氮在300℃左右開始反應(yīng)生成固溶體和氮化合物；在高于2000℃和高真空下，被吸收的氮又從鉭中析出。鉭與碳在高于2800℃下以三種物相存在:碳鉭固溶體、低價碳化物和高價碳化物。鉭在室溫下能與氟反應(yīng),在高于250℃時能與其他鹵素反應(yīng)，生成鹵化物。

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450001 China)Abstract: Tantalum is indispensable strategic raw materials to electronic industry and space technology development.with its unique structure and properties ,tantalum in the orthopedic medical, electronic industry, chemical industry and metallurgical industry has a great application.This paper mainly introduces the preparation of tantalum metal resources, tantalum metal and the structure and properties of tantalum metal and its application.Keywords: tantalum metal;Strategic raw materials;Resources;Preparation;Structure;application 參考文獻

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The Structure And Performance Study Of Tantalum Metal

第二篇：軟件開發(fā)的性能測試與研究論文

隨著現(xiàn)代社會信息技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已普遍融合到更多領(lǐng)域。軟件開發(fā)作為帶動信息技術(shù)發(fā)展的主要動力備受人們關(guān)注。隨之在開發(fā)過程中由于應(yīng)用系統(tǒng)存在一定的復(fù)雜性，在軟件開發(fā)系統(tǒng)性能的正常運用也有一定難度。本文結(jié)合web軟件，結(jié)合性能測試，對軟件開發(fā)的性能進行了測試和相對研究，以便在今后各領(lǐng)域中提高系統(tǒng)測試效率。

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普遍化，軟件性能的重要性也越來越明顯，軟件性能掌控著硬件配置的提升和改變。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫和服務(wù)器等多部分組成的，整個系統(tǒng)中的每個成員都有著不可替代的作用，其中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都影響著整個系統(tǒng)的正常操作。因此，軟件開發(fā)的性能測試被列為重要問題。軟件性能的理論認識

軟件性能指的是軟件系統(tǒng)或部分應(yīng)用是否達到一定的要求，在實現(xiàn)的過程中是否具有良好的及時性。軟件的性能不僅包括系統(tǒng)的響應(yīng)時間還包括一些內(nèi)部因素和外部因素，內(nèi)部因素有軟件架構(gòu)、代碼、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)等，而外部條件則包括用戶或其他一些工作人員操作內(nèi)容等。目前為止軟件性能是否達標(biāo)主要表現(xiàn)在操作的響應(yīng)時間，如果用戶通過按鈕發(fā)出相對應(yīng)的程序指令，從開始的按鈕操作到最后反應(yīng)出相對結(jié)果，中間反應(yīng)的過程就是用戶對軟件性能是否得到肯定的直觀現(xiàn)象。當(dāng)然軟件性能的體現(xiàn)還通過對CPU和內(nèi)存的利用率、數(shù)據(jù)的狀況、系統(tǒng)的可擴展性等，有了這些對軟件性能的認識，我們就能更好的提高系統(tǒng)性能。軟件性能測試方法

在軟件性能測試過程中，如果掌握的方法不恰當(dāng)就會變成很隨意的測試行為，沒有實際的作用，更達不到預(yù)期想要的效果，因此在測試過程中必須注意一定的方式方法。測試過程主要包括洞悉測試目的、確定性能指標(biāo)，規(guī)劃測試策略等環(huán)節(jié)，測試的充分準(zhǔn)備和結(jié)果的有效性直接影響著性能測試需求分析的好壞。因此軟件性能測試目的主要驗證軟件性能在軟件開發(fā)合同、預(yù)定的設(shè)計目標(biāo)、用戶現(xiàn)在或未來的應(yīng)用需求等方面是否達到明確性的指標(biāo);在無明確性能標(biāo)準(zhǔn)的情況下，通過對軟件支持的最大用戶數(shù)量，各種差異環(huán)境下的變化和最低正常運行需要的支持情況，最佳條件下能做到的用戶最大數(shù)據(jù)量等，也可以說是是否符合軟件性能的驗證。這種方法主要就是在性能測試中通過分析性能缺陷問題找出軟件性能缺陷的原因，方便工作人員能提高軟件的性能優(yōu)化，這將使得測試工作的步伐更邁出了一大步。

2.1 檢查式測試與度量式測試的不同及對比

目前條件下，固定的軟件項目本身具有不同的系統(tǒng)特征和特性，測試人員為顧及多方位的考慮，選擇測試方法也多種多樣，例如：黑白盒測試、單元測試、功能測試、壓力、安全及兼容性等方面的測試。在逼真、獨立、無毒軟件、硬件和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，所使用的最常見的測試方法是檢查式測試與度量式測試。檢查式測試一般包括跟蹤客戶需求、了解測試人員的測試目的、測試前的準(zhǔn)備工作和測試過程中所用到的數(shù)據(jù)等，測試用例的最終目的就是驗證軟件系統(tǒng)的某一項功能是否順利實現(xiàn)和實施。這種測試用例無法預(yù)知最終結(jié)果，也無法確定能否順利實施下去，直接由最終的測試結(jié)果來發(fā)言，通過或者淘汰。這種先檢驗性的測試統(tǒng)稱為檢查式測驗，概括的范圍也較廣，如單元測試和功能測試都包括在檢查式測驗中。度量式測驗與檢查式測驗不同，是通過針對軟件的一項特定功能基于周邊多項指標(biāo)數(shù)據(jù)量化而產(chǎn)生，在系統(tǒng)測試和使用階段的數(shù)據(jù)參考，度量式測試需要在原有數(shù)據(jù)參考的情況下結(jié)合實際情況進行下一步的分析和決策，而不是檢測式的那種Yes OR No的情況，這種集相關(guān)數(shù)據(jù)的方式比檢查式測試更具有穩(wěn)定性，對最后得出結(jié)論的總體質(zhì)量和細節(jié)有更高的研究價值，這種度量式測試多發(fā)生在功能測試和兼容性測試中。

平常的測試活動中，檢查式測試的優(yōu)點是：通過測試得到相應(yīng)結(jié)果顯而易見，相對其它測試方法而言，測試效果更加可靠、高效，而且簡單方便易于管理;其缺點是隨機性較強，測試比較單薄，也有陷入慣性思維的可能性。度量式測試以固定的參考數(shù)據(jù)為根據(jù)，接觸觀點較多，善于靈活變通，在相對基礎(chǔ)上也比較穩(wěn)定、可靠，缺點是需要將多種參考數(shù)據(jù)的觀點都考慮進去，從多方位思考問題，需要的資源較多，測試過程肯定會比較復(fù)雜化，在對軟件質(zhì)量提高過程中并不是直接關(guān)系。

2.2 軟件開發(fā)性能測試的重要性

很多軟件性能測試中用檢查式的測試方式雖然有部分階段相對穩(wěn)定，但也有大部分的缺陷問題存在，因此根據(jù)度量式測試方法的穩(wěn)定、可靠、豐富靈活的特點，需要在度量式測試上加大力度，人們往往一直追尋用多種方法嘗試，但其中所投入的人力、物力、精力也有一定的壓迫感，雖然檢查式測試具有直接、高效的優(yōu)點，而且也受到一部分專業(yè)人士的青睞，占用一定的主體地位，但是度量式測試也只是在后期運用了幾次。從目前的現(xiàn)狀來看，確實檢查式測試比度量式測試突出重要功能。但從長遠過程來看就會出現(xiàn)很多問題，遇到緊急重大任務(wù)時，我們首先用的解決方案應(yīng)該首選度量式測試，所以重新正視度量式的重要性很有必要。

2.3 確定測試的戰(zhàn)略性措施

了解測試目的和性能指標(biāo)后，應(yīng)對相應(yīng)用戶的需求給于相對應(yīng)的解決對策，也就是用什么樣的方式方法幫助用戶實現(xiàn)最終測試目的。相對軟件系統(tǒng)而言，當(dāng)測試要素中出現(xiàn)變化，其本身性能也會隨之發(fā)生改變，根據(jù)測試要素的變化進行結(jié)合，可以實現(xiàn)不同的測試目標(biāo)，通過在一種條件變化，其余不變的情況下來驗證所能支持用戶性能的最大數(shù)量。負載測試、壓力測試和疲勞強度測試等證明確定測試措施，需要先確定測試要素。測試需求與測試要素也緊密相關(guān)，有些測試需求中有確切的測試要素，有些則沒有，需要通過相關(guān)情況調(diào)查來獲取測試要素。其中包括：并發(fā)用戶數(shù)、數(shù)據(jù)量、用戶分布與被測功能。在沒確定測試要素的情況下，通過分析軟件特點來找出答案。軟件開發(fā)性能的測試研究

軟件性能是一種指標(biāo)，是指軟件系統(tǒng)對于及時性合理要求的符合程度。是由響應(yīng)時間和吞吐量來衡量的，響應(yīng)時間是指用戶提出部分請求而系統(tǒng)給出響應(yīng)需要的時間，對于軟件系統(tǒng)而言，不同的用戶對同一層面的關(guān)注也有較大差別，軟件用戶受關(guān)注的是回應(yīng)效率，即響應(yīng)速度。簡單而言就是用戶點擊其中一個按鈕或發(fā)送軟件相關(guān)請求指令時等待回復(fù)響應(yīng)結(jié)果的等待時間。軟件性能如果從管理員的角度來看，在包括響應(yīng)時間的同時還有系統(tǒng)動態(tài)信息，如：內(nèi)存大小的可利用率、數(shù)據(jù)庫的狀況以及CPU的利用率、系統(tǒng)擴展性的范圍、支持用戶的最大數(shù)量，業(yè)務(wù)處理的最大量等等這些問題，最終直接關(guān)系到提高系統(tǒng)性能的問題上。從軟件開發(fā)的方位看軟件性能，包括用戶、系統(tǒng)管理員關(guān)注的相關(guān)內(nèi)容，也包括數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、軟件架構(gòu)、代碼等對軟件性能所產(chǎn)生的影響問題，通過這些因素改善軟件性能。不同層面的用戶對軟件性能測試也有不同層面的理解。用戶層面、系統(tǒng)仔理層面，還有開發(fā)人員角度等方面都會有不同的見解，因此還需進一步分析引起軟件開發(fā)性能問題的根源，從而實現(xiàn)軟件性能開發(fā)的迅速提高。

度量式測試可以發(fā)現(xiàn)隱患問題，而檢查式測試卻只能找到表面問題。檢查式測試本身標(biāo)準(zhǔn)明確，正確或錯誤明確標(biāo)識，顯而易見，且一般一個功能只檢測一次。度量式測試客觀的記錄軟件狀況，比如：軟件“死機”是個必然存在的情況，大多數(shù)情況下都會有所影響，且有一定后續(xù)不良反應(yīng)。有種數(shù)據(jù)就是針對死機問題專門收集的各種類似情況，其中包括軟件外部偏離受損、非自愿操作、死鎖、功能受損的顯現(xiàn)，根據(jù)死機原因提供相應(yīng)參考資料，找出死機問題的原因，制定對應(yīng)的解決方案，這類的可靠性運用在軟件中較少，但是在其他工業(yè)運用中比較常見。另外一種度量式測試專門解決非一般性的問題，多出現(xiàn)在 測試階段，找出問題的同時針對軟件本身重新調(diào)整開發(fā)設(shè)計。互聯(lián)網(wǎng)的一些軟件操作習(xí)慣和方式多數(shù)都是互動操作，對之前的設(shè)計加以改進，并研究出新的軟件開發(fā)性能需求。度量式測試的前期需要的數(shù)據(jù)不用太靈活的判斷分析，可調(diào)整相關(guān)資源，使之得到最大化的利用，所以合適的度量式測試會使軟件項目的測試效果更高、更好，使軟件開發(fā)的性能能上升到一個新的高度。結(jié)語

總體來講，檢查式和度量式具有本身的優(yōu)點，同時也存在缺點。項目中不同的測試需求、不同的資源開發(fā)和不同的測試人員都可以選擇相應(yīng)的測試方法進行測試，善于合理運用檢查式測試和度量式測試這兩種方法，利益結(jié)合，避免隱患缺陷，將迅速提高軟件測試的高效率。正確利用軟件性能測試，必須知道性能測試的內(nèi)涵，站在不同的角度方位去想問題，了解社會發(fā)展趨勢，熟悉目前流行的軟件性能測試方法，合理掌握過程，注意將檢查式測量和度量式測量結(jié)合運用，收集相關(guān)數(shù)據(jù)種類和方式，以提高軟件的性能測試效率成為未來研究的重點思路。

作者簡介

許國梁(1980-)男，貴州省貴陽市人。現(xiàn)為貴州交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師。研究方向為軟件設(shè)計、軟件開發(fā)。

第三篇：材料結(jié)構(gòu)與性能

材料結(jié)構(gòu)與性能報告(1)

論文題目：塊狀非晶合金材料的研究進展

姓名： 學(xué)號： 學(xué)科專業(yè)： 指導(dǎo)教師： 入學(xué)日期： 報告日期： 報告地點：

王楚 31605051 材料工程 林莉 2016.11

研究生院制表

材料結(jié)構(gòu)與性能報告(1)1概述

一般認為，凝聚態(tài)的物質(zhì)大致可以分為三類：晶態(tài)物質(zhì)、準(zhǔn)晶態(tài)物質(zhì)和非晶態(tài)物質(zhì)。非晶態(tài)合金是指固態(tài)時其原子的三維空間呈拓撲無序排列，并在一定溫度范圍保持這種狀態(tài)相對穩(wěn)定的合金。最早有關(guān)非晶態(tài)合金的文獻是由融Kamer于1934年首次報道的。而后，1960年，Duwez[1]等首先采用噴槍法在Au．Si合金中獲得非晶態(tài)合金，從而開創(chuàng)了材料研究的新領(lǐng)域一非晶態(tài)合金材料。非晶合金具有優(yōu)異的物理性能、化學(xué)性能和力學(xué)性能，特別是優(yōu)良的軟磁性能，在許多領(lǐng)域中己得到應(yīng)用。一般說來，非晶態(tài)合金均需要通過熔體快淬的方法來獲得，它需要非常高的冷卻速率(10 6 /s 以上)。由于臨界冷卻速率的限制，非晶態(tài)合金的三維尺寸受到很大的限制，只能獲得很薄或很細的片、絲和粉末狀非晶合金。

大塊非晶合金材料是近年來采用現(xiàn)代冶金技術(shù)合成的一種具有特殊性能的新型先進金屬材料。對大塊非晶的研究無論在理論上還是在應(yīng)用上都有重要意義。首先，大塊非晶體系是一些全新的多組元體系，其合金熔體具有極大的熱力學(xué)過冷度，過冷液體的動力學(xué)行為類似于氧化物玻璃，這使得人們重新思考傳統(tǒng)的非晶形成理論。另外，大塊非晶合金大都具有明顯的玻璃轉(zhuǎn)變和寬的過冷液相區(qū)，這為深人研究非晶合金的玻璃轉(zhuǎn)變特征和過冷液態(tài)的結(jié)構(gòu)和物性提供了理想材料。在應(yīng)用上，由于具有奇特的物理、力學(xué)及化學(xué)性能, 適合于用來制造電子器件、磁性器件、精密光學(xué)器件、精密機械結(jié)構(gòu)件、電池材料、體育用品、生物醫(yī)學(xué)植人物以及軍工先進武器構(gòu)件(如穿甲武器、飛行器的構(gòu)件、裝甲板等)等。塊狀非晶合金的發(fā)展歷程

非晶合金的發(fā)展大致經(jīng)歷了兩個階段。第l階段為1960年(Duwez首次采用快淬方法制得Au70Si30非晶合金薄帶)-1989年。這段時期，人們主要通過提高冷卻速率(>104列s)來獲得非晶合金，因而得到的基本是非晶合金薄膜、薄帶或粉末。所研究和制備的主要是二元合金。主要研究體系可分為3大合金系：第l類合金系由過渡族金屬或貴金屬與類金屬組成，如Pd2Si、Fe2B等。；類金屬的含量為10%-30%,恰好在低共晶點組分附近。2類合金系是以LTM-ETM為基的體系，其中ETM和LTM分別代表前、后過渡族金屬，LTM包括Fe、Co、Ni、Pd和Cu等，ETM包括Ti、Zr、Nb、Ta、Hf等。LTM的含量一般在20％-40％，如Zr70(Ni、Fe、Co、Pd、Rh)30、Nb60Rh40等，該體系可以在非常寬的低共晶組分范圍內(nèi)形成非晶，這類非晶合金發(fā)現(xiàn)得比較晚，1977年才首次發(fā)現(xiàn)屬于這一類的合金,以后又逐步發(fā)現(xiàn)了在Ca或Sr中加入AI、Zn等組成的非晶合金[2,3]。第3類為以A族金屬元素(Mg、Ca、Sr)為基體，B族金屬元素(Al、Zn、Ga)為溶質(zhì)的

塊狀非晶合金的研究進展

少冷卻過程中的非均勻形核, 因而各種制備方法都有以下兩個共同持征：(1)對合金母材反復(fù)熔煉, 以提高熔體的純度, 消除非均勻形核點。(2)采用高純惰性氣體保護，盡量減少氧含量。目前，大塊非晶態(tài)合金的制備方法主要有以下幾類：

(l)懸浮熔煉： 將試樣置于特定的線圈中，線圈中的電磁場使試樣產(chǎn)生與外界相反的感生電動勢，該感生電動勢與外磁場間的斥力與重力相抵消，從而使試樣懸浮在線圈中。同時, 試樣中的渦流使自身加熱熔化。再向試樣吹人惰性氣體，使其冷卻、凝固；或利用通電極板間的靜電場使試樣懸浮，用激光加熱熔化，當(dāng)激光停止照射時，試樣于原位冷卻。試樣溫度可用非接觸法測量。懸浮熔煉的優(yōu)點是試樣沒有在容器中熔煉，避免了容器壁引起的非均質(zhì)形核，可減小臨界冷卻速度。其缺點是，試驗的懸浮與加熱是同時通過試樣中的渦流實現(xiàn)的，當(dāng)試樣冷卻時也必須處于懸浮狀態(tài)，即試樣在冷卻時還必須克服懸浮渦流帶來的熱量，所以冷卻速度不可能很快, 增加了制備難度，制備的塊狀非晶合金尺寸較小。

(2)深過冷液淬法：此方法是將試樣用低熔點氧化物(如B2O3)包裹起來，在石英管中感應(yīng)加熱熔化，最后淬入水中得到非晶態(tài)合金試樣。低熔點氧化物的作用一是用來吸取合金冶煉中的雜質(zhì)顆粒，避免這些顆粒成為形核的核心，二是將合金熔液與容器壁隔離開來。由于包裹物始點低于熔體熔點，因而可避免合金母材與容器壁直接接觸，最大限度地避免了非均質(zhì)形核。

(3)高壓模鑄法：該方法是將母合金放人套筒內(nèi)，在高頻感應(yīng)線圈中熔化，再用高 壓快速將合金液壓人銅模內(nèi)，銅模外通水使試樣快速冷卻。由于該方法的冷卻速率很大，可以獲得較大體積的非晶態(tài)合金。

此外還有定向凝固、射流成形、壓實成型等多種大塊非晶合金制備工藝。國內(nèi)關(guān)于大塊非晶合金的研究開展不多，主要采用落管、氧化物包裹、磁懸浮、射流成形及水淬 等技術(shù)制備大塊非晶合金。國內(nèi)制備的大塊非晶合金的最大直徑為90mm。由于目前制備的非晶合金的尺寸較小，影響了非晶合金作為結(jié)構(gòu)材料的使用范圍。塊狀非晶合金的微觀結(jié)構(gòu)

非晶合金的原子在三維空間呈拓撲無序狀排列，不存在長程周期性，但在幾個原子間距的范圍內(nèi)，原子的排列仍然有著一定的規(guī)律，因此可以認為非晶態(tài)合金的原子結(jié)構(gòu)為“長程無序，短程有”。通常定義非晶態(tài)合金的短程有序區(qū)小于1.5nm，即不超過4-5個原子間距，從而與納米晶或微晶相區(qū)別，短程有序可分為化學(xué)短程有序和拓撲短程有序兩類。

材料結(jié)構(gòu)與性能報告(1)4.1化學(xué)短程有序

非晶態(tài)金屬至少含有兩個組元，除了不同類原子的尺度差別、穩(wěn)定相結(jié)構(gòu)和原子長程遷移率等因素以外，不同類原子之間的原子作用力在非晶態(tài)合金的形成過程中起著重要作用。化學(xué)短程有序的影響通常只局限于近鄰原子，因此一般用近鄰組分與平均值之差作為化學(xué)短程有序參數(shù)，對于二元A-B體系為：

up=1-ZAB/(ZcB)=1-ZBA/(ZcA)其中ZAu和ZuA分別代表A(或B)原子近鄰的B(或A)原子配位數(shù)，Z是原子總配位數(shù)。cA和cu分別是A與B原子在合金中的平均濃度。當(dāng)A和B兩種原子直徑明顯不同時，A原子的總本位數(shù)ZA與B原子的總配位數(shù)Zi3不再相同，ZA≠Ze，這時短程有序另一種定義。

4.2拓撲短程有序

指圍繞某一原子的局域結(jié)構(gòu)的短程有序。常用幾種不同的結(jié)構(gòu)參數(shù)描述非晶態(tài)與合金的結(jié)構(gòu)特征，主要有原子分布函數(shù)、干涉函數(shù)、近鄰原子距離與配位數(shù)和質(zhì)量密度。原子分布函數(shù)，設(shè)非晶態(tài)結(jié)構(gòu)是各向同性的均勻結(jié)構(gòu)，其平均原子密度Po為--定體積y中包含的原子數(shù)N:

Po=N/V 描述某一原子附近的密度變化可用徑向分布函數(shù)RDF(r):

RDF(r)=4*3.14xr2p(r)

其中r是距某中心原子的距離，p(r)是距離r處的密度，由上式可知，RDF(r)dr代表以某個原子為中心，在半徑r處、厚度為dr的球殼內(nèi)的原子數(shù)，從而RDF(r)=dN/dr表示原子數(shù)目(密度)隨距離增加的變化。

定義約化徑向分布函數(shù)G(r)為:

G(r)=4x3.14*r[p(r)-po] 幾種過渡金屬-類金屬非晶態(tài)合金的約化徑向分布函數(shù)如圖8-1所示，函數(shù)值隨著與中心原子的距離增大而呈有規(guī)律的起伏。此外，還定義雙體分布函數(shù)g(r): z(r)=p(r)/p。

當(dāng)合金中包含幾種不同類原子時，引入偏徑向密度函數(shù)pii(r)、偏雙體分布函數(shù)gii(r)、偏約化徑向分布函數(shù)GO(r)等參數(shù)描述原子之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。例如，pji(r)指與某個第i類踩子的距離為r處，單位體積中第j類原子的數(shù)目。上述各個原子分布函數(shù)中，原子密度p(r)和原子徑向分布函數(shù)RDF(r)有明確物理意義，G(r)的物理意義雖然不明確，但它同RDF(r)一樣能反映非晶態(tài)結(jié)構(gòu)特征，對體系作x射線衍射測量得到結(jié)構(gòu)因數(shù)S(Q)，塊狀非晶合金的研究進展

外殼等商業(yè)產(chǎn)品由于大塊非晶中不存在晶體中的滑移位錯，在較低溫度下具有很好的粘滯流動性，可以較好地發(fā)生超塑應(yīng)變利用這個特性，可以把大塊非晶合金進行各種塑性加工，制成所需的各種形狀由于其優(yōu)異的力學(xué)性能和較好的熱穩(wěn)定性，大塊非晶合金在軍事方面也得到了應(yīng)用，可以用來制造反坦克的動能穿甲彈。

Zr基大塊非晶合金具有很高的彈性實驗表明,用其做成的小球與同樣大小的鋼球在量筒中從相同高度(15m左右)自由落下后做彈性來回運動，前者比后者的彈動時間足足長了大塊非晶合金具有很高的強度和強度-密度比，以及很好的彈性能，因而具有很好的應(yīng)用潛力。基大塊非晶合金由于抗拉強度高、延展性好、彈性能高、沖擊斷裂性能高和抗腐蝕性高，且具有非常好的能量傳遞性能，已被用來制作高爾夫球桿和其擊球部位(球頭)，使用該材料做成的高爾夫球頭能夠?qū)?9％的能量傳遞到球上。

在化學(xué)方面，由于大塊非晶具有抗腐蝕、儲存能量(吸氫和析氫)和高催化特性，將有可能在海洋業(yè)和能源方面得到應(yīng)用。塊體非晶合金在結(jié)構(gòu)上是原子長程無序而近程有序排列的亞穩(wěn)材料，每個短程有序的原子團可以視為一個高活性點，而這種高活性、高耐蝕性材料是最理想的電極催化材料。如果使用這種材料制作電極, 其催化活性將提高以上，可大大提高制堿工業(yè)的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，由此所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益是十分巨大的。

由于新型基非晶合金具有低飽和磁致伸縮，使得它們的軟磁性能可與傳統(tǒng)的Fe-Si-B非晶合金相比擬，甚至更優(yōu)。日本研制的Fe基大塊非晶合金軟磁材料的磁導(dǎo)率，比硅鋼片材料及傳統(tǒng)晶體結(jié)構(gòu)的磁性材料15倍，美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室也已經(jīng)制備出了直徑達到以上的低磁能損耗的大塊基軟磁產(chǎn)品專家預(yù)測,大塊非晶合金軟磁材料制品將很快應(yīng)用于電子信息，如計算機、通訊設(shè)備和工業(yè)自動化等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)和電力等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)另外，硬磁性大塊非晶合金也將是一種很有潛力的永磁材料。

6結(jié)束語

非晶合金，因特殊的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的性能自產(chǎn)生以來一直是材料學(xué)界的熱點研究領(lǐng)域之一。近年來對非晶合金進行了廣泛的研究，取得了很大的進展，已突破昔日貴金屬的限制, 許多日常重要的工程合金系統(tǒng)如Fe、Co、NiCu 等都可制備出塊體非晶合金，這為其實際應(yīng)用創(chuàng)造了條件，如今工程應(yīng)用也已逐步興起。但作為一類新型的材料, 非晶合金仍處于研究探索階段，在基礎(chǔ)理論、制備工藝和實際應(yīng)用中還有許多問題亟待解決，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

還沒有一套完整的理論或成熟的物理模型用來指導(dǎo)塊體非晶的研制，目前對于合金系統(tǒng)組元的選擇還只能憑經(jīng)驗規(guī)律，但這些規(guī)律都不具備普適性。這主要是由于還沒有充分理解非晶合金形成的本質(zhì), 因此需要加強對非晶合金物理轉(zhuǎn)變過程的研究。

材料結(jié)構(gòu)與性能報告(1)(2)目前所制備的塊體非晶尺寸還不夠大，只有Zr基、Pd基等少數(shù)幾種合金體系可達較大尺寸，這在很大程度上限制了這種新型結(jié)構(gòu)材料的廣泛應(yīng)用，因而需要我們在理解非晶合金形成本質(zhì)的基礎(chǔ)上，改進目前塊體非晶制備所需的苛刻工藝條件。因機械合金化在制備非晶合金上的獨特優(yōu)勢，目前可以優(yōu)先發(fā)展機械合金化工藝。

(3)提高塊體非晶的熱穩(wěn)定性。由于塊體非晶屬亞穩(wěn)態(tài)材料，在熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的, 只有把這類材料加熱到一定溫度以上才會使其變?yōu)榫B(tài)材料。因此，必須設(shè)法提高塊體非晶的熱穩(wěn)定性，以拓寬其應(yīng)用范圍。

(4)任何材料都有其自身的缺陷，雖然發(fā)現(xiàn)了一系列具有大塑性的塊體非晶合金，但總體來說其塑性都還有待提高，而且非晶合金的拉伸塑性幾乎為零。長期以來，探索同時具有高強度和大塑性的金屬合金材料一直是材料領(lǐng)域追求的目標(biāo)，非晶合金塑性的進一步提高，必將為非晶合金的應(yīng)用開辟更廣闊的空間。

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第四篇：再生混凝土性能研究與評述論文

摘 要：為了有效減輕不斷增加的廢棄混凝土帶來的環(huán)保壓力，減少資源浪費，建議對廢棄混凝土回收處理成再生骨料，部分或全部代替天然骨料來配置再生混凝土，使廢棄混凝土變成土木工程領(lǐng)域的綠色資源。文章從再生骨料生產(chǎn)工藝、性能，再生混凝土物理性能、力學(xué)性能及其耐久性等方面介紹了再生混凝土技術(shù)在國內(nèi)外的研究進展，主要從材料、結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能，耐久性方面分析了再生混凝土的基本特性及其研究存在的問題，指出了需進一步深入研究的方向，為再生混凝土技術(shù)在科研與工程應(yīng)用中提供參考意見。

關(guān)鍵詞：再生混凝土；再生骨料；力學(xué)性能；耐久性再生混凝土簡介及其研究的必要性

再生混凝土（Recycled Concrete），是指將廢棄混凝土塊經(jīng)裂解、破碎、清洗與篩分后，制成混凝土骨料，部分或全部代替天然骨料配制而成新混凝土。它是再生骨料混凝土（Recycled Aggregate Concrete，RAC）的簡稱。

近年來，我國建筑垃圾逐年上升，建筑垃圾數(shù)量已占到城市垃圾總量的30%～40%，其中主要是廢棄混凝土，這些垃圾嚴(yán)重影響了城市生活環(huán)境，造成了很大的環(huán)境污染。目前國內(nèi)處理這些廢棄混凝土的方法有兩種：一、運往郊外堆存。這會成為新的垃圾源，顯然不可取；二、作為回填材料簡單地使用。這會浪費資源，不符合我國建設(shè)資源節(jié)約型社會要求。據(jù)估計，2008年發(fā)生的汶川特大地震，產(chǎn)生的建筑垃圾約3億噸，地震所造成的建筑垃圾量遠遠超過中國每年建筑施工所產(chǎn)生的建筑垃圾的總和，地震所造成的建筑垃圾量十分龐大，如何對其進行資源化利用，是擺在我們面前的一個新的課題，也是一個挑戰(zhàn)。再生混凝土技術(shù)是一個很好的解決方法，通過對廢棄混凝土的再加工來恢復(fù)其原有性能，形成新的建材產(chǎn)品，從而既能對有限的資源進行再利用，又解決了部分環(huán)保問題。這既是發(fā)展綠色混凝土，實現(xiàn)建筑資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要途徑，也是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的具體體現(xiàn)。再生骨料的生產(chǎn)工藝及性能

2.1 再生骨料的生產(chǎn)工藝

對廢棄混凝土進行充分再利用的前提是要保證再生骨料生產(chǎn)工藝是經(jīng)濟可行的。再生骨料的生產(chǎn)需要解決一系列問題，包括對廢棄混凝土塊或鋼筋混凝土塊的回收、破碎與篩分等。簡單的混凝土破碎及篩分工藝如圖1所示。

2.2 再生骨料的性能

經(jīng)過破碎處理的廢棄混凝土，生產(chǎn)出的再生骨料含有30%左右的硬化水泥砂漿，這些水泥砂漿大多獨立成塊，只有少量附著在天然骨料的表面，導(dǎo)致了再生骨料密度小，吸水率高，粘結(jié)能力弱的特點。一般地，再生骨料棱角較多，表面比較粗糙。對廢棄混凝土塊進行再生破壞過程中，由于積累了損傷，會使再生骨料內(nèi)部產(chǎn)生大量的微裂紋。研究表明，同天然骨料相比，再生骨料孔隙率較高，密度較小，吸水性增強和骨料強度較低。再生混凝土物理性能及力學(xué)性能

3.1 再生混凝土物理性能

由于再生骨料的表觀密度比天然骨料小，因此再生混凝土的密度比普通混凝土低。隨著再生骨料摻量的增加，再生混凝土的密度有規(guī)律地減小，如果再生混凝土全部采用再生骨料，則其密度比普通混凝土相比，降低了7.5%。再生混凝土有自重低的特點，這能降低結(jié)構(gòu)自重，提高構(gòu)件的抗震性能。同時，由于再生骨料孔隙較高，使得再生混凝土具有良好的保溫性能。

3.2 再生混凝土的強度

再生混凝土的強度與基體混凝土（相對于再生混凝土而言，用來生產(chǎn)再生骨料的原始混凝土稱為基體混凝土）的強度、再生骨料破碎工藝、再生骨料的替代率以及再生混凝土的配合比等密切相關(guān)。由于基體混凝土的強度等級、使用環(huán)境各不相同，裂解、破碎的工藝及質(zhì)量控制措施的差異，導(dǎo)致再生混凝土強度變化的規(guī)律性不明顯，不同的研究者所得的結(jié)論也有所差異。Hansen的試驗結(jié)果表明，隨著基體混凝土強度的降低，再生混凝土的強度也下降。一般情況下，再生骨料混凝土的抗壓強度基體混凝土或相同配比的普通混凝土的抗壓強度更低，降低范圍為0%-30%，平均降低15%。邢振賢等全部采用廢棄混凝土再生骨料制作出再生混凝土，指出再生混凝土的抗彎強度約為基準(zhǔn)混凝土強度的75%-90%。和配合比相同的基準(zhǔn)混凝土相比，抗壓強度降低了9%，抗拉強度降低了7%。

應(yīng)該注意的是，再生骨料表面包裹著水泥砂漿，使再生骨料與新的水泥砂漿之間彈性模量基本一樣，界面結(jié)合可能得到一定的加強。以此同時，再生骨料表面的大量微裂縫會吸入新的水泥顆粒，使得接觸區(qū)的水化更加完全，最終形成致密的界面結(jié)構(gòu)。由于界面結(jié)合得到加強，一定程度的補償了因再生骨料強度較低而導(dǎo)致的再生混凝土性能的劣化。

3.3 再生混凝土的彈性模量

由于再生骨料中有大量的老舊砂漿附著于原骨料顆粒上，導(dǎo)致再生混凝土的彈性模量通常較低，一般約為基體混凝土的70%-80%。再生混凝土彈性模量低，變形大，因此它的抗震性能和抵抗動荷載的能力較強。水灰比對再生混凝土的彈性模量影響較大，當(dāng)水灰比由0.8降低到0.4時，再生混凝土的抗壓彈性模量增加33.7%。

3.4 再生混凝土的干縮與徐變

再生混凝土的干縮量和徐變量比普通的混凝土增加了40%-80%。再生骨料的品質(zhì)、基體混凝土的性能以及再生混凝土的配合比決定了干縮率的增大數(shù)值。Yamato等人研究表明，當(dāng)天然骨料與再生骨料共同使用時，再生混凝土的干縮率會增加；水灰比增加時，再生混凝土的干縮率也會增加。再生混凝土的耐久性

4.1 再生混凝土的抗?jié)B性

與混凝土滲透性有關(guān)因素主要分為兩類。

（1）混凝土拌和料的組分、拌和物配合比以及工藝參數(shù)，即拌和料的制備、成型和養(yǎng)護等；

（2）混凝土隨時間而發(fā)生的變化，即在外部環(huán)境、結(jié)構(gòu)應(yīng)力、流體性能和滲透條件等因素作用下，混凝土內(nèi)部發(fā)生的物理和化學(xué)變化。

由于再生骨料的孔隙率較大，因此再生混凝土的抗?jié)B性比普通混凝土低。但是往再生混凝土里摻加粉煤灰之后，由于粉煤灰能使再生骨料的毛細孔道細化，因而很大地改善了再生混凝土的抗?jié)B性。

4.2 再生混凝土的抗硫酸鹽侵蝕性

再生混凝土的孔隙率及滲透性較高，它的抗硫酸鹽侵蝕性比普通的混凝土差。同樣的，往里面摻加粉煤灰，能夠減少硫酸鹽的滲透，使其抗硫酸鹽侵蝕性有較大改善。

4.3 再生混凝土的抗裂性

與普通混凝土相比，再生混凝土極限伸長率增加了27.7%。再生混凝土彈性模量較低，拉壓比較高，因此再生混凝土抗裂性比基體混凝土更好。

4.4 再生混凝土的抗凍融性

再生混凝土的抗凍融性比普通混凝土差。Yamato等人研究表明，再生骨料與天然骨料共同使用時或者減小水灰比可提高再生混凝土的抗凍融性。結(jié)語

通過對再生混凝土的研究，我們得出以下結(jié)論與建議，希望能夠引起行業(yè)或者有關(guān)部門的重視。

第一，再生混凝土技術(shù)可以從根本上解決廢棄混凝土的出路問題，既能減輕廢棄混凝土對環(huán)境的污染，又能節(jié)省天然骨料資源，具有顯著的社會、經(jīng)濟和環(huán)境效益，是發(fā)展綠色混凝土的主要途徑之一，符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。

第二，在工程應(yīng)用研究中，不單要對如何提高再生混凝土的強度進行研究，而且還要對其耐久性如抗?jié)B性、抗裂性等加強研究，來逐步提高再生混凝土的性能。

第三，同普通混凝土相比，再生混凝土的配合比設(shè)計和施工工藝均有許多不同之處，應(yīng)區(qū)別對待。

第四，對再生混凝土進行合理設(shè)計，基本上能夠達到普通混凝土的性能要求。為了更好地推廣應(yīng)用再生混凝土技術(shù)，我們還需要對其結(jié)構(gòu)性能（抗彎，抗剪，抗沖切及抗震等）和設(shè)計方法多加強研究。

第五，再生混凝土與普通混凝土在原材料、配合比以及施工工藝等方面有重大差異，按照現(xiàn)行普通混凝土的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程等顯然是有許多不足之處的；另一方面，國內(nèi)的水泥、骨料與國外使用的水泥、骨料在成分和性能上差別也較大，因而更不能直接使用國外的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。因此，建議結(jié)合再生骨料分級情況，盡早制定出適合國內(nèi)情祝的再生混凝土的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程。

第六，通過對再生混凝土的經(jīng)濟性進行綜合研究，在我國廣泛推廣應(yīng)用再生混凝土，同樣需要xx積極的產(chǎn)業(yè)政策扶持和國家的法律法規(guī)保障。

參考文獻

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第五篇：廣西儲糧糧倉類型與性能探討研究-論文

畢業(yè)生論文

題 目：廣西儲糧糧倉類型與性能探討研究

自從廣西糧食部門改革以后，至今全區(qū)儲糧糧倉沒有根本的改變，不論是區(qū)直庫還是各市、縣糧庫（所），絕大部分高大、小型平房倉是上世紀(jì)八十、九十年代所建，有的瓦房倉還是上世紀(jì)六十、七十年代所建，如何利用好這些糧倉，確保儲糧安全，是全區(qū)每位糧食工作者所面臨的一大挑戰(zhàn)。

自2000年以來，廣西區(qū)糧食局在部分區(qū)直庫新建、擴建和改建部分糧倉，新建糧倉均為高大平房倉，這些新倉庫倉儲設(shè)備、功能較齊全，為改善全區(qū)倉儲設(shè)備落后狀況，緩解儲備糧倉容緊張局面，起到了很大的作用。

目前，全廣西儲糧糧倉類型主要是以高大和小型平房倉為主，不管是新建的高大平房倉還是舊的高大、小型平房倉都普遍出現(xiàn)倉頂隔熱性能差，倉頂、倉墻、門窗氣密性能差的問題。為了改善倉房的隔熱性和氣密性，使四項新儲糧技術(shù)能順利地在新、舊糧倉中推廣應(yīng)用，全區(qū)各糧庫（所）不得不對新倉和舊倉進行隔熱和氣密性改造，經(jīng)過多年的努力，相當(dāng)數(shù)量的新舊平房倉已改造完畢，想出了不少好的辦法和好的措施，為此本人收集一些資料并結(jié)合田東糧食儲備庫（以下簡稱田東糧庫）的一些做法和成果進行分析和總結(jié)，供探討。高大平房倉的隔熱

1.1平房倉倉頂結(jié)構(gòu)與隔熱性的關(guān)系

倉房的外圍結(jié)構(gòu)，特別是房式倉的屋面是外界熱量傳入倉內(nèi)的主要途徑。據(jù)有關(guān)文獻報道，倉頂傳入的熱量比墻身大16倍，370mm厚倉墻傳入的熱量為9.84kJ／h·m2，平房倉倉頂（瓦）傳入的熱量為159.7kJ／h·m2，而且倉頂?shù)谋砻娣e一般要比倉墻大1.4倍左右。

1.2 倉房的隔熱性與低溫儲糧技術(shù)的實施密切相關(guān)

低溫儲糧無論是對保持儲糧品質(zhì)還是有效控制有害生物對糧食的危害都是行之有效的措施，在當(dāng)前推廣的綠色儲糧工程中低溫儲糧技術(shù)為首選的方法。高大平房倉中采用低溫儲糧技術(shù)，首先要對倉房進行隔熱處理。1.3 隔熱主要材料

目前我國糧庫常用的低溫隔熱材料主要有消毒礱糠、膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、聚苯乙烯泡沫塑料、硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、鋁箔波紋紙板。其中消毒礱糠、膨脹珍珠巖、聚苯乙烯泡沫塑料、鋁箔波紋紙板價格比較低，為更多糧庫采用。1.4 屋頂隔熱結(jié)構(gòu)

低溫糧庫的屋頂隔熱結(jié)構(gòu)最常見的有直貼式和閣樓式。

直貼式。在原有倉頂?shù)幕A(chǔ)上直接將防潮層和隔熱層粘貼或連接固定上去，因通常倉庫屋頂均具備防潮層，所以一般只將隔熱材料固定在倉頂內(nèi)表面即可，工程量較小，如果選用板型隔熱材料如聚苯乙烯泡沫塑料，則施工更方便。

閣樓式。利用閣樓使屋頂與倉房隔開，并且兩者之間留有空氣隔熱層。這樣進一步降低了由于倉外溫度影響和太陽輻射進入倉內(nèi)的熱量，提高了隔熱效果。閣樓式是目前倉房隔熱改造常采用的形式，且隔熱效果優(yōu)于直貼式。

高大平房倉的氣密性

2.1 新建平房倉氣密性差，影響新儲糧技術(shù)推廣

我國有關(guān)規(guī)程規(guī)定新建高大平房倉壓力從500Pa降到250Pa時半衰期應(yīng)≥40s，這標(biāo)準(zhǔn)遠低于發(fā)達國家的標(biāo)準(zhǔn)。實踐證明，該標(biāo)準(zhǔn)不能滿足科學(xué)儲糧對倉房的要求。然而即使如此我國新建高大平房倉中有相當(dāng)數(shù)量的倉房氣密性仍不達標(biāo)。2.2 倉房氣密性是環(huán)流熏蒸的關(guān)鍵

對蟲糧的熏蒸，倉房的氣密性尤為重要。氣密性差的倉房，熏蒸劑在未達到要求的密閉時間前就大量泄露，導(dǎo)致害蟲未致死而產(chǎn)生抗藥性，倉房周圍因毒氣泄漏，而造成因環(huán)境污染對人類健康構(gòu)成危脅，因此倉房密閉事關(guān)重大

2.3 倉房密閉性能指標(biāo)

倉房密閉處理質(zhì)量應(yīng)達到堅固耐久、不漏氣、不開裂，外觀光潔、平整、無裂紋、無皺、無脫皮、密閉所在部位與原平房倉各部位于糧面應(yīng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一，盡可能不出現(xiàn)明顯痕跡。

密閉處理材料以固邦中性粘膠、密封膠、塑料布、無紡布、丙酮。倉頂隔熱改造實例

田東糧庫現(xiàn)有1994年建成使用的糧倉一棟，2002年建成使用的糧倉二棟，2003年建成使用的糧倉一棟，四棟13厫間均為高大平房倉，另有4千噸倉容的瓦房倉（上世紀(jì)七十年代所建），全庫總倉容３．３萬噸。新建的高大平房倉系我區(qū)首次選用的倉型，倉儲設(shè)備、功能較齊全，但安全儲糧問題尚無完整的實踐經(jīng)驗，也無成形的可借鑒的儲糧技術(shù)規(guī)范，糧倉設(shè)計人員在設(shè)計時從土建角度考慮較多，對糧倉的儲糧功能考慮較少，對新倉擬采用的新儲糧技術(shù)考慮更少，因此，新建高大平房倉普遍出現(xiàn)倉頂隔熱性差，倉頂、倉墻、門窗氣密性差的問題。

針對以上問題，田東糧庫從2004年開始對高大平房倉倉頂進行隔熱處理，經(jīng)過多次試驗，最后采取的方法是用4㎝厚的聚苯乙烯泡沫塑料平放在倉頂，用鐵線、螺釘堅固，最后用白水泥、膩子粉、石灰膏，按１：１：１比率做成糊狀膠漿，涂刷厚度０．１５㎜，涂刷要均勻，隔熱效果良好。當(dāng)外溫達到３８℃時，對照倉供板隔熱層溫度為５２℃，倉溫為３９℃，上層糧溫為３５℃，試驗倉供板隔熱層為３９℃，倉溫為３３℃，上層平均糧溫為２8℃。從以上的對比結(jié)果得出結(jié)論，主要是減少了太陽對倉房的熱傳遞。

４

采用環(huán)流熏蒸的高大平房倉密封實例

田東糧庫把舊倉庫的門改造為密閉保溫門，還把新舊倉庫全部的鋁合金玻璃推拉窗改造為密閉保溫窗，在門、窗內(nèi)墻框沿用手割機割出一條槽，把薄膜槽釘上，然后補平密封，待干后壓入薄膜密封。

田東糧庫的環(huán)流熏蒸系統(tǒng)與機械通風(fēng)系統(tǒng)是合用的，新舊糧倉通風(fēng)系統(tǒng)全部是地上籠，全部地上籠口已改造為不繡鋼密閉籠口，密封性能良好。

田東糧庫的儲糧倉庫，均為散裝糧倉，因為單靠密封門窗要想獲得很好的環(huán)流熏蒸效果是較難的，所以采用塑料薄膜密封糧面的“常規(guī)投藥膜下環(huán)流熏蒸技術(shù)”，熏蒸效果大大提高，用藥量比一般熏蒸大大減少，全庫各儲糧糧倉年熏蒸次數(shù)均為一次。

５ 機械通風(fēng)技術(shù)應(yīng)用實例

機械通風(fēng)是目前廣泛采用的一種儲糧技術(shù)，在安全儲糧中起著重要的作用，不僅可以降溫降水，還可以對儲糧進行調(diào)質(zhì)。田東糧庫的儲糧糧倉全部安裝有地上籠通風(fēng)系統(tǒng)。為機械通風(fēng)的實施提供了很好的自身優(yōu)勢。幾年來，田東糧庫對夏季新收購的溫度高、水分超過安全標(biāo)準(zhǔn)的糧食，高大平房倉每個倉均采用單管風(fēng)機配合三臺５．５ｋｗ離心風(fēng)機進行及時通風(fēng)降溫降水（舊瓦房倉每個倉使用一臺），每天晚上開機六個小時，連續(xù)通風(fēng)三至五個晚上，使平均糧溫降至最低，同時避免因溫差過大而產(chǎn)生的結(jié)露。

因為全年高溫天氣時間較長，所以一定要抓住冬季外溫低的有利時機進行機械通風(fēng)，降低糧溫。田東糧庫的方法是：每年十二月降溫前對蟲糧倉庫進行熏蒸，根據(jù)各倉不同糧情，選擇不同通風(fēng)時機、通風(fēng)時間和通風(fēng)方式。為了減少水分減量和控制糧溫回升速度，一般啟用單管風(fēng)機配合軸流風(fēng)機（排風(fēng)扇）通風(fēng)的方式進行降溫，盡量少用大功率的離心風(fēng)機，在降低成本的同時，也改善了儲糧工藝。夏季利用晚上溫度較低的時候啟用軸流風(fēng)機降倉溫（沒有冷卻機）。微機糧情測控系統(tǒng)運用實例

田東糧庫的微機糧情測控系統(tǒng)在2007年已安裝使用，效果很好。能快速、準(zhǔn)確測到倉內(nèi)外的溫度、濕度和各測糧點溫度情況，即減輕了保管員的工作難度，也為管理人員第一時間掌握儲糧情況提供了方便，為確保儲糧安全提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。結(jié)論

廣西各糧庫（所）每年一定要投入一定的資金，對高大、小型平房倉特別是瓦房倉的隔熱性能和密閉性能進行改造。

環(huán)流熏蒸系統(tǒng)為確保儲糧安全起到很大作用，不僅能快速、均勻、有效的一次性致死害蟲，還可以對糧堆進行內(nèi)環(huán)流調(diào)節(jié)糧溫、水分等調(diào)質(zhì)功能。在資金不足時，可以安裝一套簡易的環(huán)流熏蒸系統(tǒng)。

機械通風(fēng)主要有降低糧溫、處理發(fā)熱糧或高溫糧、降低糧食水分和在出庫前對糧食調(diào)質(zhì)通風(fēng)等功能。在資金不足時，可以安裝豬籠式或隧道式通風(fēng)系統(tǒng)。

微機糧情測控系統(tǒng)是目前最理想的一套測溫系統(tǒng)，值得推廣。