铁电材料研究现状的论文

PZT第一性原理计算及其铁电性能研究【摘要】：与传统的EEPROM和FLASH挥发性存储器相比,非挥发性铁电存储器(FeRAM)具有抗辐射、低功耗、快速读写操作、低操作电压等优异特性,从而更适合嵌入式应用的要求。本论文对应用于铁电随机存储器的关键组成部分——PZT铁电薄膜进行了第一性原理计算以及对PZT薄膜电容制备工艺和性能上进行了研究。采用第一性原理的方法计算了PTO顺电相和铁电相,不同Zr/Ti比的PZT铁电相,和PZO顺电相、铁电相和反铁电相的电子结构。第一性原理对PTO、PZT与PZO不同相总能量的计算结果表明,在低温PTO、PZT处于铁电相,PZO处于反铁电相是由能量最小原理决定。PTO、PZT和PZO电子结构的计算结果表明,B位Ti3d,Zr4d与O2p电子存在强烈的杂化,并且Ti与O的杂化强度大于Zr与O的杂化强度,铁电相杂化强度大于顺电相杂化强度;A位Pb6s与O2p同样存在较强的杂化,这种杂化在铁电相时表现最强烈。从PZT能带的组成来看,在价带以下部分,主要由Pb原子电子能级组成;在价带底部主要由Ti,Zr原子与O原子的杂化能级组成,价带顶主要由O原子能级组成;在导带底主要由Ti与O的杂化能级组成。随着Ti原子比例增大,铁电相PZT中B位与O的杂化强度增大,说明铁电性增强,但是能隙变小,漏电流将变大。根据PZT铁电材料的自身特性、工艺制备和理论计算结果,确定了掺Ta1%的PZT()是较为理想的嵌入式铁电存储器用材料。使用固相反应法制备了LSMO靶材、PbO靶材和Pb过量20%的纯钙钛矿结构的PTZT靶材。通过对TiO2,PbO和LSMO不同缓冲层制备的PTZT铁电薄膜结构、铁电性能和疲劳特性的分析指出,在高温溅射LSMO作为缓冲层的PTZT铁电薄膜是能够满足铁电随机存储器要求的。Pt/LSMO/PTZT/LSMO/Pt/TiO2 /SiO2/Si是一种优化的,适用于铁电存储器的铁电薄膜结构。从不同LSMO缓冲层厚度的PTZT铁电薄膜的性能分析指出LSMO缓冲层厚度在约20nm左右时,薄膜的铁电性能和疲劳特性最好。通过对PTZT层的溅射气压、基片温度、后期退火工艺和溅射氧偏压对LSMO/PTZT/LSMO三明治薄膜结构铁电性能的分析指出,较优的制备PTZT薄膜电容的工艺条件是:溅射工作气压,基片温度200oC,溅射气氛为纯Ar气,退火温度为650度,退火时间为20分钟。在Pt衬底上成功地制备了直径为75mm的LSMO/PTZT/LSMO铁电薄膜,测试了薄膜的表面和截面形貌以及薄膜铁电性能和介电常数。研究结果表明,薄膜表面致密、平整,厚度均匀(偏差在以内);最大电压12V测量的剩余极化平均值约为μC/cm2,矫顽场平均值为2V(偏差在以内),经109开关极化后,名义剩余极化强度平均值约为初始极化的90%(偏差在);薄膜的介电常数随频率的增加而减小,但1MHz后下降的趋势变得缓慢。基于极化反转物理行为建立了关于铁电电容极化与外加电场的唯象物理模型。在此模型中,通过一些合理的近似假设,推得一微分方程,这一方程不但能很好地描述饱和与非饱和电滞回线以及回线间的转换,并能准确模拟各种条件下的极化情况。用此模型对实验数据和已报告的文献上的实验数据进行了模拟,结果具有很好的一致性。说明该模型对饱和电滞回线,以及非饱和、输入电压中途转向的电滞回线都能进行很好的仿真。不好意思，这不算回答，但希望对你有用

你看下这个吧，虽然不是范文，应该对你写作有点帮助。文章来源：期刊云-论文格式。文献综述的写作及注意事项(供毕业设计参考)1. 基本概念文献综述是反映当前某一领域中某分支学科或重要专题的最新进展、学术见解和建议。它往往能反映出有关问题的新动态、新趋势、新水平、新原理和新技术等等。它往往针对某一特定研究领域，分析和描述前人已经做了哪些工作，进展到何种程度，并对国内外相关研究的动态、前沿性问题做出较详细的论述、判断和研究设想，并提供代表性参考文献。这里需要将“文献综述(Literature Review) ”与“背景描述 (Backupground Description) ”区分开来。我们在选择研究问题的时候，需要了解该问题产生的背景和来龙去脉，如“中国铁电陶瓷产业的发展历程”、“国外zhengfu发展复合材料产业的政策和问题”等等，这些内容属于“背景描述”，关注的是现实层面的问题，严格讲不是“文献综述”。而“文献综述”主要是对学术观点和理论方法的整理。另外，文献综述是评论性的(Review 就是“评论”的意思)，因此要带着作者本人批判的眼光(critical thinking)来归纳和评论文献，而不仅仅是相关领域学术研究成果的流水账。评论的主线要按照问题展开，也就是说，别的学者是如何看待和解决你提出的问题的，他们的方法和理论是否有什么缺陷或不完善?要是别的学者已经很完美地解决了你提出的问题，那就没有重复研究的必要了。要求同学们学写文献综述，至少有以下好处： ① 通过搜集文献资料过程，可进一步熟悉科学文献的查找方法和资料的积累方法;在查找的过程中同时也扩大了知识面; ② 查找文献资料、写文献综述是科研选题及进行科研的第一步，因此学习文献综述的撰写也是为今后科研活动打基础的过程; ③ 通过文献综述的写作，提高归纳、分析、综合能力，有利于独立工作能力和科研能力的提高。文献综述与“读书报告”、“文献分析”、“研究进展”等有相似的地方，它们都是某一方面专题研究论文或报告中归纳整理出来的。但是，文献综述的特点是“综”与“述”：“综”是要求对文献资料进行综合分析、归纳整理，使材料更精练明确、更有逻辑层次;“述”就是要求对综合整理后的文献进行比较专门的、全面的、深入的、系统的论述。总之，文献综述是作者对某一方面问题的历史背景、前人工作、争论焦点、研究现状和发展前景等内容进行评论的科学性论文。2. 文献检索撰写文献综述一般经过以下几个阶段：即选题，搜集阅读文献资料、拟定提纲(包括归纳、整理、分析)和成文。文献综述选题范围广(对于毕业设计课题的文献综述，则需要结合课题的性质和任务撰写)，题目可大可小，大到一个领域、一个学科，小到一种算法、一个方法、一个理论，可根据自己的需要而定。选定题目后，则要围绕题目进行搜集与文题有关的文献。关于搜集文献的有关方法，可以如看专著、年鉴法、浏览法、滚雪球法、检索法等等。搜集文献要求越全越好，因而最常用的方法是用检索法。下面是文献检索的基本要领：【要领一】：瞄准主流。主流文献，如该领域的核心期刊、经典著作、专职部门的研究报告、重要出版物的观点和论述等，是文献综述的“正餐”。而多数大众媒体上的相关报道或言论，虽然多少有点价值，但时间精力所限，可以从略。建议从以下几条途径入手：一是图书馆的中外学术期刊，找到一两篇“经典”的文章后顺藤摸瓜(留意它们的参考文献)。质量较高的学术文章，通常是不会忽略该领域的主流、经典文献的。二是通过学校图书馆的“中国期刊网”、“万方数据库”、“外文期刊数据库检索”和外文过刊阅览室等渠道，查到一些较为早期的经典文献。三是国家图书馆，有些上世纪七八十年代甚至更早出版的图书，学校图书馆往往没有收藏，但是国图却是一本不少(国内出版的所有图书都要送缴国家图书馆)，不仅如此，国图还收藏了很多研究中国政治和zhengfu的外文书籍，从互联网上可以轻松查询到。【要领二】：随时整理，如对文献进行分类，记录文献信息和藏书地点。学习及做研究的时间很长，有的文献看过了当时不一定有用，事后想起来却找不着了，所以随时记录是很有必要的。同时，对于特别重要的文献，不妨做一个读书笔记，摘录其中的重要观点和论述。这样一步一个脚印，到真正开始写论文时就积累了大量"干货"，可以随时享用。【要领三】：要按照问题来组织文献综述。看过一些文献以后，我们有很强烈的愿望要把自己看到的东西都陈述出来，仿佛一定要向别人证明自己劳苦功高。文献综述就像是在文献的丛林中开辟道路，这条道路本来就是要指向我们所要解决的问题，当然是直线距离最短、最省事，但是一路上风景颇多，迷恋风景的人便往往绕行于迤逦的丛林中，不知所终了。因此，在做文献综述时，头脑时刻要清醒：我要解决什么问题，人家是怎么解决问题的，说的有没有道理，就行了。3. 文章撰写文献综述的结构与一般研究性论文的结构有所不同。这是因为研究性的论文注重研究的方法和结果，而文献综述要求介绍与主题有关的详细资料、动态、进展、展望以及对以上方面的评述。因此文献综述的格式相对多样，但总的来说，一般都包含以下四部分：即前言、主题、总结和参考文献。撰写文献综述时可按这四部分拟写提纲，再根据提纲进行撰写。【前言部分】主要是说明写作的目的，介绍有关的概念及定义以及综述的范围，扼要说明有关主题的现状或争论焦点，使读者对全文要叙述的问题有一个初步的轮廓。【主题部分】是综述的主体，其写法多样，没有固定的格式。可按年代顺序综述，也可按不同的问题进行综述，还可按不同的观点进行比较综述，不管用那一种格式综述，都要将所搜集到的文献资料归纳、整理及分析比较，阐明有关主题的历史背景、现状和发展方向，以及对这些问题的评述，主题部分应特别注意代表性强、具有科学性和创造性的文献引用和评述。【总结部分】与研究性论文的小结有些类似，将全文主题进行扼要总结，对所综述的主题有研究的作者，最好能提出自己的见解。【参考文献】虽然放在文末，但却是文献综述的重要组成部分。因为它不仅表示对被引用文献作者的尊重及引用文献的依据，而且为读者深入探讨有关问题提供了文献查找线索。因此，应认真对待。参考文献的编排应条目清楚，查找方便，内容准确无误。4. 注意事项：1)要围绕主题对文献的各种观点作比较分析，不要教科书式地将与研究课题有关的理论和学派观点简要地汇总陈述一遍。2)文献综述在逻辑上要合理，即做到由远而近先引用关系较远的文献，最后才是关联最密切的文献。3)评述(特别是批评前人不足时)要引用原作者的原文(防止对原作者论点的误解)，不要贬低别人抬高自己，不能从二手材料来判定原作者的“错误”。4)文献综述结果要说清前人工作的不足，衬托出作进一步研究的必要性和理论价值。5)采用了文献中的观点和内容应注明来源，模型、图表、数据应注明出处，不要含糊不清。6)文献综述最后要有简要总结，表明前人为该领域研究打下的工作基础。7)所有提到的参考文献都应和所研究问题直接相关，为文中引用过的，能反映主题全貌的，并且是作者直接阅读过的文献资料。8)文献综述所用的文献，应主要选自学术期刊或学术会议的文章，其次是教科书或其他书籍。至于大众传播媒介如报纸、广播、通俗杂志中的文章，一些数据、事实可以引用，但其中的观点不能作为论证问题的依据。

作者通过第一性原理计算发现通过对铁电材料的掺杂，可以产生极化结构到具有中心反演结构的结构相变，从而“软化”极化声子模。在临界电子浓度附近，伴随“软化”的极化声子模，电声子耦合强度增加，从而为产生常规超导创造有利条件。同时该工作显示“铁电金属”中的“弱耦合”机制在掺杂铁电材料中不一定有效。巡游电子和极化声子的“同源”性可以产生较强的电声子耦合。

电声子相互作用是固体中除了电子库伦相互作用外，最基本的相互作用。电声子相互作用可以显著改变金属中的输运与热力学性质，特别是它能产生有效的电子之间的吸引相互作用，从而在低温时产生超导。最近在实验上合成的聚氢材料在超高压强下产生了超过200K 的超导转变温度，说明电声子耦合机制也可以产生高温超导。一个自然的问题是:是否可以在常压下，显著地增强金属中的电声子耦合，从而提升声子超导的转变温度? 这样不仅样品的尺寸不会受到超高压强的限制，更有利于应用；更重要的是在常压下我们可以使用很多的探测手段(Meissner 效应的测量，中子散射，ARPES)增进我们对超导系统的理解和认知。

通常增加金属中的电声子耦合是通过“软化”一些声子模，即让声子的频率变小，因为电声子耦合常数反比于声子频率。然而具体选择哪些声子模进行软化，则强烈依赖于材料的具体细节。

在本工作中，作者通过第一性原理计算详细地研究了一类“近似极化金属”—掺杂的铁电材料（选择 BaTiO3作为代表性的电铁材料）。铁电材料本身具有自发的极化强度。通过掺杂可以将电子注入铁电材料，巡游电子会屏蔽长程库伦相互作用，从而减小极化强度。

图一：BaTiO3中由电子掺杂导致的结构相变

图一显示了 BaTiO3 随着注入电子浓度的增加，从菱面体到四方体，最后到立方体的晶体结构相变。特别是，从四方体到立方体的结构相变过程是一个二级相变，在相变过程中，极化声子首先是被注入电子“软化”（图二）,然后在电子浓度达到临界值后又被“硬化”，形成了一个“V 字型”的曲线。因为电声子耦合反比于声子频率，我们预期在临界电子浓度附近，跟极化声子相关的电声子耦合会增大，从而为产生常规超导创造一个有利条件。

图二：临界电子浓度附近的 BaTiO3的电子结构，声子结构和极化声子模。

图三：临界电子浓度附近的 BaTiO3的电声子谱，以及常规超导能隙和转变温度。

图三具体整理了关于掺杂 BaTiO3 在临界电子浓度附近的电声子耦合的性质。通过计算，作者发现，在临界电子浓度附近，电声子耦合作用有显著地增强，最大值约为。通过 Eliashberg 方程估算，这么大的电声子耦合可以产生约 2 K 左右的常规超导。因为极化声子软化产生的“V 字型”的曲线，电声子耦合随电子浓度的变化呈现出一个“倒 V 字型”，而在临界电子浓度附近超导转变温度出现一个近似的“拱形”。作者进一步研究了在临界电子浓度附近，四方结构和立方结构中电声子耦合的细微差别。他们发现四方结构中的电声子耦合增强更为显著，这是因为除了极化声子（这是一个光学支），声学支对电声子耦合也有不小的贡献（图三）。

而在立方结构中，声学支对电声子耦合的贡献则可以忽略。为了更好地说明声学支在低对称性晶体结构中对电声子耦合的贡献，作者对掺杂 BaTiO3 施加应力，并发现对一个固定的电子浓度，应力会产生由立方体到四方体的结构相变，而其中四方结构的电声子耦合强度与超导转变温度均高于相同掺杂浓度下的立方结构（图四）。这一差别同样来源于声学支的贡献。

图四：应力对掺杂 BaTiO3中电声子耦合的影响

本工作中另一个想传达的要点是：Anderson 和 Blount 曾提出，在“铁电金属”材料中，铁电性与金属性之所以可以共存，是因为与极化结构相变相关的声子模与巡游电子间的耦合很弱，称为“弱耦合”机制。但本工作则显示：“弱耦合”机制是产生“铁电金属”的充分条件，但不是必须的。比如在电子掺杂的铁电材料 BaTiO3 中，与极化结构相变有关的声子与 Ti 和 O 离子的位移有关，但同时巡游电子占据 Ti-d 和 O-p 的杂化轨道。

这两者“同源”，因此掺杂 BaTiO3 中巡游电子和极化声子之间有较强的耦合，这也是通过软声子模调控电声子耦合的基础。本工作于 2021 年 4 月 19 日以“ A large modulation of electron-phonon coupling and an emergent superconducting dome in doped strong ferroelectrics ” 为题发表于 Nature Communications 。上海纽约大学(NYU Shanghai)的陈航晖教授为本文的通讯作者。上海纽约大学的学生马家骥为本文第一作者。其他作者包括上海纽约大学学生杨锐涵。本工作受到了来自国家自然科学基金和纽约大学研究挑战基金(NYU University Research Challenge Fund)的支持。

论文信息：

Ma, J., Yang, R. & Chen, H. A large modulation of electron-phonon coupling and an emergent superconducting dome in doped strong ferroelectrics. Nat Commun 12, 2314 (2021).

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超材料的国内外研究现状论文

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一、论文构成毕业论文格式应规范，必须由封面、目录、正文（包括中外文题名、中外文摘要、中外文关键词、正文、参考文献和致谢）三部分构成。论文装订顺序为外封面开题报告内封面目录中文题名中文摘要中文关键词外文题名外文摘要外文关键词正文参考文献致谢考核意见表。如有附录部分，装订在参考文献后面。二、纸张及印刷装订规格毕业论文一律用A4纸张电脑打印。左侧装订。三、编辑设置 1、页面设置： ①“纸型” ——主要选用“A4”，“纵向”，个别页面可以采用“A4”，“横向”。 ②“文档网格” ——一律使用“无网格”。 ③“页边距” ——上：，下： cm，左：，右： cm。装订线位置居左。 2、段落： ①论文题目居中，每段落首行缩进2字符。 ②“行距”一律为倍。 3、外文字体：一律为Times New Roman 四、封面要求上交的每份论文都一律采用学校统一印发的外封面（装订线一律在左面）。另附自制内封面一份（A4纸张电脑打印），内容为中外文论文题目、作者的姓名、学号、班级、指导老师的姓名与职称、论文完成时间。五、开题报告要求开题报告内容包括：选题的背景与意义（对与选题有关的国内外研究现状、进展情况、存在的问题等进行调研，在此基础上提出选题的研究意义），课题研究的主要内容、方法、技术路线，课题研究拟解决的主要问题及创新之处，课题研究的总体安排与进度，参考文献等方面。开题报告表格至教务处网站下载。六、论文摘要（一）字数：中、外文摘要一般各为300~500字。（二）摘要内容：要求概括地表述论文的研究背景、目的、研究方法、研究重点、结果和主要结论。（三）字体：中外文均是五号，中文使用宋体。七、正文要求（一）字数：文科类专业8000字以上；理科类专业，音乐、美术等专业5000字以上。（二）字体：正文一般用宋体小四号字打印。中文题名用黑体小三打印，外文题名用小三打印。文章中的各段标题用黑体、小四号字打印，并且前后要一致。全文的文字格式要统一。独立成行的标题后面不再加标点符号。（三）序号：全文的序号编排要规范。论文的正文层次不宜过多，一般不超过5层次。中文各层次系统为：第一层：一、二、三、 ……；第二层：（一）（二）（三）……；第三层：l. 2. 3. ……；第四层：（1）（2）（3） ……；第五层：1） 2） 3）……。外文各层次系统为：第一层：A. B. C. ……；第二层：（A）（B）（C）……；第三层：a. b. c. ……；第四层：（a）（b）（c） ……；第五层：a） b） c）……。第一、二层次标题应单独成行，第三、四、五层次标题可与文章其他内容同列一行。每页要插入阿拉伯数字页码，置于右下角。（四）表名放置在表格正上方，中外文对照；图名放置在图件的正下方，中外文对照。表格一览表采用“三线表”形式，插图需在文中相应处直接给出。图的大小为：半栏图<60mm，100mm<通栏图<130mm。文中计量、计价单位统一采用国际标准单位，公式应独立成行居中斜体排版。（五）注释：注释指作者对文中某一部分内容的说明。如：对某些名词术语的解释、引文(尤其是直接引用)出处的说明等。中外文均是小五号，中文使用宋体。注释既可以使用脚注，也可以使用尾注。在正文中需加注之处的右上角用注码（[]，一般放在标点符号前）标出。注释的格式参考参考文献的格式。八、参考文献参考文献指论文写作过程中所参阅的各种资料，应附在论文末尾加以说明。参考文献有多种意义：作为阐发作者见地的佐证或背景资料；提供有力的理论依据或经典论述；表示对他人理论或成果的继承、借鉴或商榷等，反映作者对情报吸收、利用的程度。论文主体撰写过程要求参考两篇以上外文文献，文科专业要求必须有10篇以上参考文献，其他专业要求必须有6篇以上参考文献。要求罗列出所有引用的中外文文献资料目录，目录按引用顺序排列。参考文献具体格式如下：（一）专著（注意应标明出版地及所参阅内容在原文献中的位置）〔序号〕作者.专著名[M].出版地：出版者，出版年，起止页. （二）期刊中析出的文献（注意应标明年、卷、期，尤其注意区分卷和期）〔序号〕作者.题(篇)名[J].刊名.出版年，卷号(期号)：起止页. （三）会议论文〔序号〕作者.篇名[C].会议名，会址，开会年. （四）学位论文〔序号〕作者.题(篇)名[D].授学位地：授学位单位，授学位年. （五）专利文献〔序号〕专利申请者.专利题名[P].专利国别，专利文献种类，专利号.出版日期. （六）报纸文章〔序号〕作者.题(篇)名[N].报纸名.出版日期(版次). （七）标准〔序号〕标准名称[S].出版地：出版年，起止页. （八）报告〔序号〕作者.题(篇)名[R].报告年、月、日. （九）电子文档〔序号〕作者.题(篇)名[E].出处或可获得地址(网址).发表或更新日期/引用日期(任选). 九、附录的要求毕业论文形成过程中所涉及的实验设计、调查材料及其相应的数据、图表等应整理后用附件形式附在参考文献之后。

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1,论文的基本结构: 一般由三个部分构成: 文章题目作者及工作单位摘(提)要关键(或主题)词引言正文结论致谢参考文献附录部分(必要时) 统计图表,照片,其它材料陈伯清2,题目:是论文中最重要的特定内容的逻辑组合,既要简明扼要,又要高度概括,愈简单愈不费解愈好,文字不宜太长,最多不超过 20 个字,如果用较少字数实在难以表达可用简短的正题,再用副标题补充正题的不足.题目要恰如其分地反映文章的内容,又要简练质朴,便于引用,避免用广告式的,夸大的字句.题目的确定要考虑写作范围和内容,文章的性质和意义,写作动机和思考方法,是否与同类文章混同以及是否有助于选定关键词和编制题录,索引等. 3,作者及工作单位:作者署名应限于直接参加本文所涉及的实际工作并能对本文有答辩能力, 能对文稿内容负责的人.个人的研究成果写成论文由个人署名, 几个人合作的成果写成论文应共同署名并按贡献大小协商排列. 署名者限于: (1)参加本项研究选题和制定试验研究方案; (2)参加观察记载和获取数据工作; (3)参加试验数据的解释并导出结论; (4)参加撰写论文并对内容负责的人以及阅读全文并同意发表者,没有参加具体工作或工作中给予某些支持和帮助者,可在致谢中注明.第一作者应是论文的写作者,对论文负全部责任.一般署名不超过 5 个且署真名. 单位作者应加脚注注明执笔人,多作者时姓名间空一格或用", "分隔.工作单位应在署名下一行或同一行署名,后面用圆括号括起写出, 不同单位要分别写出. 单位必须写全称, 并注明城市名称和邮政编码如: (淮阴工学院,淮安 223001) . 4,摘要:原则上超过 3000 字以上的论文应附摘要,主要是为了便于读者概略地了解论文的内容以及进行信息处理,摘要可分报道性,指示性,报道一指示性三种.指示性摘要主要指出文章所写的是什么问题,不涉及内容,告诉读者此文解决,处理什么范围内的问题;报导性摘要说清研究的内容,理论依据,价值等;批示一报导性摘要应该说明文章的目的,方法,结果,力求简明,精练,突出创造性,但不加评论,与内容词无关不用,图表不用,一般在 300 字左右,防止长,粗,残.反复出现的语言可和缩略语或缩写字表示,尽量用代号语言. 5,关键词:为了表述文章内容特征, 便于计算机检索,每篇论文应提供 3 至 5 个关键词.关键词应该是最能体现论文主要内容的词或短语,可以是从论文的题目或内容提要中精练出的自由词,也可以从《汉语主题词表》查定,如系从《汉语主题词表》中提供的规范词,则关键词可写成主题词.二者的主要区别在于主题词是已经过标准化和规范化处理的名词术语,用来表达文献的主题概念; 关键词是从文章中提取出来的对表达文献主题内容实质意义的词汇, 尚未经规范处理,或规范化程度较低,接近自然语言. 标引关键词时,关键词应顶格写,后空一格,词间用", "末尾不加标点. 6,引言:用以说明写作本文或从事该项课题研究的目的,内容和意义,概述本文或本课题的理论依据,技术途径,国内外同类研究的现状,前人已取得的成果及存在的主要问题,从而提出研究目标,并预期结果和意义.引言应力求简单避免文字和内容正文重复,对常规知识和结果不需引进引言中,一般不超过 500 字.引言中以有些提法如"尚未风报道"或"未曾研究过" "达到国内先进水平外"等到之类的提法应慎重, 要留有余地.引言一般不写标题,开门风山. 7,正文:这是论文的主体和核心充分体现出作者在论文中的创造性见解, 要对收集到的有关材料,研究对象,观点,研究结果,成果等加以阐明,其写作方法可按试验过程中对性状表现顺序或观察次序展开分析, 亦可根据认识深化过程,对获得的数据和观察结果加以整理,由现象到本质,得出结论,其结构可分为方法,结果,讨论三个部分. (1)方法(材料和方法) :要反映科研课题设计的主要内容包括试验或观察的对象,地点,时间, 注明试验设计方法以有调查项目,各项目的调查方法,所需设备等以便他人能重复验证.对于众所周知的方法和原理可不作详细介绍,对于非大家熟悉但已发表的方法应简略介绍,并给出文献名称,对自己创造的方法应给出依据并详细介绍. (2)结果:试验结果决定该项研究工作的成效,反映论文的价值,应该运用恰当的分析方法和逻辑顺序将观察记录的资料,进行整理,归类用精练的语言和必要的图,表示出来,图,表,文密切配合,不能重复,由数据导出结论时,为保证结论的可靠性, 应对数据进行统计学处理.(3)讨论(分析) :讲座或分析是论文报道的中心内容是论文的核心所在, 而且始终是一篇文章中最难写的部分,论文水平,学术价值,指导意义均在引体现出来,丁光生教授认为"它应包括:主要原理和要领实验条件,尤其是尚未控制的实验条件,缺点更应说明;本文结果与他人结果之异同,突出新发现,新发明,解释因果关系,说明偶然性与必然性,尚未定论之处,相反的理论;急需研究的方向与问题,讨论禁忌:综述文献,重复叙述结果,报喜不报优,隐瞒缺点; 循环推理, 以假设来'证明'假设,以'末知'来说明'未知' ,泛泛而谈" .其方法是根据观察资料进行整理分析和归纳,综合由现象到本质,从感性认识到理性认识进行正确判断,逻辑推理,力求论题明确,论据充足论断正确.然后通过与同类资料的比较,找出两者异同点,或进一步肯定前人的见解和结论;或否定前人的谬误;或在前人成果的基础上,有新发现和创新,并作出初步评价[3], 并科学地预见方向,要求文稿准确,简炼,通顺,达意,层次分明, 方法新颖, 利用别人的资料,结论要注明出处(标注方法见 10) .写作时为减少章节,讨论和结果可作为一项. 8,结论:结论是全文的总结,也是全部研究成果的概括,应该用措辞严谨的法律式语言,对全文进行小结,形成一个总的观点,归结成都市个学说或一个理论,语言要准确不能含糊,不能模棱两可,文字要鲜明.有些研究只有中间结果或尚得不出明确的结论,应该客观地提出来,说明其原因,提出进一步研究的方向,这样通过最后的机会,把最需要强调的观点纲领性地重现一下, 容易给人留下深刻的,鲜明的印象.结论的写作应经得起实践的检验,不能夸大其辞,实在无法推导出结论时则可不写.也可把讨论与结论合二为一,以节省篇幅. 9,致谢:是对文中未署名而对论文写作和研究过程中给予帮助的人进行公开感谢的形式,文字较少时可放在论文首页下面的脚注内(脚注主要用于解释题名,作者等) ,如内容较少时则在结论和参考文献之间专列谢辞一项.应在谢辞中记述的对象包括研究,实验,写作过程中的协助者和指导者;参加讨论并给以启发者; 提供材料,实验器材的单位和个人;提供数据,图表资料者;帮助审稿和修改者.论文寄给刊物后编辑部约请专家审改则不必致谢.在致谢时既要防止失之过宽,写上一些可写可不写的单位和个人.又要防止对那些确实给予帮助者不公开致谢而造成的剽窃掠美之嫌.在致谢时必须经过被致谢者的同意.谢辞应简洁,如"本研究得到×××先生的指导谨表谢意".得到帮助的方式可具体也可概括地提一下,国家自然科学基金资助项目应在脚注中注明,不致谢不编号. 10, 参考文献: 为了体现科学技术的继承和发展以及对前人劳动成果的尊重, 精简文字,反映严格的科学态度以及研究成果的科学性或科学研究工作的依据, 便于读者查阅原始文献资料,需列出参考文献,参考文献只摘要列出,旨用参考文献必须是作者阅读过, 而且必须参考的属于众所周知的, 常识范围的原理方法, 结论等不作为参考文献引用.内部资料,末发表资料,一般不列为参考文献.参考文献的编写应按 GB3179—82《科技学术期刊编排规则》的规定执行.文献数量一般不超过 10 至 15 篇,综述 25 至 30 篇. (1)论文正文部分引用文献的标注方法引用文献的标注有二种方法: 一种是顺序编码制, 另一种是著者一出版年制. ①顺序编码制:按论文中引用文献的先后顺序连续编码排列,并将顺序号置于方括号中, 标注在引用文献出现处的右上角,在同一处引用数篇文献时,其文献号间用", "隔开如写连续序号,可标注起止符.如: "丁颖等[2]的研究结果将……;MacFarlam[3]指出;Brown[4,5]认为;关于这些脂肪酸成分的遗传已有过一些研究[2,3,5,12];早期的研究[1,3,5]已经得出……"等[4]. ②著者一出版年制:引用文献的标注内容由著作者姓名和出版年组成,文中不标序号如 "据文献 (王兆椿等, 1987) 报道……; Gasper 等人 (1981) 认为……; Jacksm 等(1983,1986)指出:……国外的研究(Genera,1982;Haissing,1983) 已经指出:……"等.这种用法已不多见,仅在以往或早期出版物上多见. 参考文献标注是,中国,鲜明,日本人名用中文,其余仅标姓而不标,只有在标姓不能表示该人时才标姓名.但此时名字首字母需缩写且放在姓前,如等. 文后参考文献的著录也有二种即顺序编码制和著者一出版年制,不管那种方须经和正文一致起来,著作者为中,朝,日,东方国家人用全姓名,西方人亦用全姓名但姓在名前, 与正文中正好相反;题名可著录亦可省略.出版年按我国的表示法 (目前国外表示年月和人的姓名) 有逐步向中国人的习惯方向转化的趋势, 原因是便于计算机检索) . 顺序编码制 A,专著和书籍的著录:按" (序号) ,作者姓名(超过 3 人,中文后加等) , 书名,版次(第一版不标注) ,出版地:出版者,出版年:引文起页~止页"的次序排列,末尾不加标点.如系译著应在外国人名后加中文译者名.如: 1,莫惠栋.种稻原理和技术,南京:江苏人民出版社,1978:97~103 2, 松岛省三, 肖连成译.稻作栽培新技术,长春: 吉林人民出版社, 1973: 6~29 B,期刊等连续出版物的著录按照" (序号) ,作者. 题名. 刊名,出版年;卷 (期) :起页~止页"的次序排列,末尾不加标点(如系连续编页码的期刊可不写期次)如: 1,金先春,凌启鸿等.小麦灌浆后期青枯骤死机理探讨.作物学报,1990:16 (3)228~234C,出版的会议论文的著录:按照" (序号) ,著作者姓名,题名,见:整本文献编者姓名,编(有编者和必要时) .会议文献名.出版地:出版者,出版年: 起页~止页"的次序著录,末尾不加标点如: 1,郑荣梁等.兰州空气票尘中稳定性自由基浓度变化规律.中国生物物理学会 ,主编自由基生物学与自由基医学学术会议资料.北京,1988:85~86 2, D,报纸文章按"作者,篇名,报纸,全称,年月日,第×版"的次序排列. 著者一出版年制将文献按文种分类集中排列, 文献文种排列顺序为中,日,英,俄,德,示, 然后按著者名和出版年排列,如: 1,张龙祥等.1981,生化实验方法和技术.北京:人民教育出版社,55 2,周永明,刘后利.1987,作物学报,13(1) :1~10 3, Staining techniques. London: Butterworth, 55~60 11,英文题目和摘要等:在内部发行的刊物一般不要英文摘要,在国内发行的学术刊物一般应给出英文题目,而在公开发行的学术刊物上,除研究简报或学术性不太强的论文外,一般应将论文前置部分译成英文, 放在参考文献之后,英文题目中实词的首字母一律用正体大写,不超过 10 个实词,作者名词用汉语拼音,姓与名首字母大写,双连名字之间不留间隙也不加连字符(以开头的 "*" ,作者间用", "分隔.作者音节,应加", "分开)如 Li Piming. "Li Jian" 单位应写全称与中文格式一致,如"Jian g su Farming Reclamtion Worker's University, Huaiyin, China 223001" .英文摘要用"ABSTRACT"一词, 一般不超过 150 个实词.关键词用"KEY WORDS"可大写,亦可首字母大写但此时"A 或 K"字母的前应空 3 个字母.

隧道内防水材料的研究现状论文

隧道渗漏水原因及其治理措施工学论文

摘要: 随着路桥建设的不断发展,隧道漏水的弊病逐渐显露出来,会缩短道路的使用寿命及带来不安全的因素,所以要加强防水方面的施工。防水,除了施工和技术方面的因素,还要加强管理,只有这样,才能保证工期,创优质工程。本文针对隧道渗漏水,分析了各种原因,提出了以排为主,防、排、截堵相结合的原则,阐述了隧道渗漏水治理措施和方法。

关健词: 隧道;防渗漏;技术因素;治理措施

一、隧道渗漏水的主要原因

引起隧道渗漏水的原因很多,具体原因如下:

1.设计上的原因

(1)由于某种原因,隧道设计在山沟破碎带或断带上又未进行防排水处理,地表水大量补给地下,最终造成隧道渗漏;

(2)对不稳定的地基没有进行处理造成地基不均匀沉降,导致补砌结构出现缝或隙,从而产生渗漏现象;

(3)拆模时间过早,或围岩压力过大超过衬砌体的设计荷载等,都能使衬砌内应力超过其破坏强度而导致隙和缝。

2.施工原因

(1)混凝土没有按放水级配设计施工,在地下水压力较大的地方,由于抗渗标号低于相应水压,从而出现渗水现象。

(2)混凝土捣固不密实,形成蜂窝,因而局部渗漏较多。混凝土在硬化过程中,由于多余水分(未起水滑作用的游离水分)的蒸发,在混凝土中形成透水的开放性毛细管路,尤其是混凝土拌合物在沉降水过程中析出的一部分备挤向上面,一部分聚集在集料颗粒上面形成透水的管。

(3)衬砌混凝土材料中有杂物,腐烂后形成缝隙或孔洞。

(4)灌注混凝土的工作未加处理或处理不当,产生结合不严的漏水缝隙。

(5)先拱后墙或先墙后拱施工的拱墙连接处填不严,形成渗漏。

(6)预留孔洞没有按防水要求处理也会形成渗漏通道。

3.衬砌周围的`天然水PH值超标对衬砌混凝土具有一定的腐蚀性,常见的有碳酸性,酸盐性加镁盐性腐蚀。

二、隧道防水技术及施工措施

1.防水混凝土防渗漏

混凝土是一种非均性材料,从微观上看属于多孔体,体内含有许多大小不同的微细孔隙。这些孔隙或因不同分为施工孔隙(由于浇灌、振捣质量的不良所引起)和构造孔隙(由于配比不当等原因索引起)。防水混凝土是从材料和施工两方面抑制和减少混凝土内部孔隙的生成,改变孔隙的特性(形状和大小),堵塞漏水通路提高混凝土本身密实性来达到防水的目的。它可分为防水混凝土,外加剂混凝土和膨胀水泥防水混凝土三种。

(1)普通防水混凝土

普通防水混凝土是以调整配合比的方法来提高自身的密实度和抗渗性的一种混凝土。要配制出质量良好的防水混凝土,一定要遵循以下技术要求:

a.水灰比不得大于。

b.混凝土的水泥用量不小于300kg/m3。

c.含砂率尾30～40%,灰砂比1∶2～1∶。

(2)外加剂防水混凝土

外加剂防水混凝土是依靠掺入少量有机或无机物外加剂来改混凝土的和易性,提高其密实性和抗渗性,以适应工程防水需要的一种混凝土。按所掺外加剂的种类不同可分为减水剂防水混凝土,加气剂防水混凝土,三醇胺防水混凝土和化铁防水混凝土。

a.防水混凝土

减水剂对水泥有强烈的分散作用,提高了混凝土的和易性。因此掺入减水剂后,可大大降低拌和用水,这样就减少了游离子,可以改善混凝土孔隙的分布,其孔径剂总孔隙率均显著减少,混凝土的密实性和抗渗性从而得提高。在使用时,木钙、糖蜜得掺量占水泥重量的～,超过时,将使用混凝土强度降低剂过分缓凝。

b.加气剂防水混凝土

c.三乙醇胺水防水混凝土

d.氯化铁防水混凝土

氯化铁防水剂的主要成分是三氯化铁和氯化亚铁,掺入适量的氯化铁防水剂,可以大大提高混凝土的抗渗透性。是几种常用外加剂防水混凝土中抗渗性最好的一种。

氯化铁防水剂的掺量一般以3%为宜,掺量过多,对钢筋锈蚀,混凝土干缩和凝结时间都有影响;掺量过少,则效果不显著,水灰比应不大于,拌和水中应扣除防水剂的含水量,水泥用量不少于310kg/m3,坍落度为3～5cm。冬季配置氯化铁防水混凝土时,应采用硅酸水泥,为了加速凝固,可将氯化铁防水剂掺量适当提高但不大于5%。

(3)膨胀水泥混凝土

膨胀水泥混凝土依靠水泥本身在水化硬化过程中形成大量体积增强大的结晶体,并产生一定膨胀能来减少或消除混凝土的体积收缩提高混凝土的抗裂性,从而提高混凝土的防水的能力,这是一种从内因解决混凝土抗渗性的新途径。

2.各种缝隙防漏

混凝土衬砌一般有三种缝隙,即施工缝、伸缩缝、沉降缝。这缝隙都是地下隧道渗漏的主要部位,必须注意处理。

(1)施工缝是衬砌混凝土间歇灌注时造成的,是防水工程的薄弱环节之一。一般在灌注第二次混凝土前,将第一次衬砌接头表面刷洗干净,铺上20～25m厚的水泥砂浆。

(2)沉降缝又称变形缝,是为防止不均匀沉降引起衬砌的开裂而设置的。伸缩缝是考虑混凝土的热胀冷缩而设置的缝隙。这两种缝隙也是渗漏水的主要通道。防水措施有沥青防水、沥青木板或橡胶带防水等方法。其中橡胶防水适用要求较严的衬砌工程。

3.疏排水

对一般性围岩裂隙渗水,采用相应的疏排水措施,将地下水引出,减轻地下水对衬砌结构的压力,有利于更好地进行防水,具体方式常采用盲沟、洞内排水沟及沉井等。

三、防水混凝土工程的施工

防水混凝土工程质量的好坏不仅取决于混凝土本身及其配比,而且施工过程中的各种工序对其质量有一定的影响,因此施工时,必须严格控制施工环节,避免一切可能造成渗漏的隐患。

(1)材料配合比必须认真按设计要求确定。

(2)严格检查、化验各种原材料,确保材料质量。

(3)防水混凝土施工,应尽可能一次浇灌完成,尽可能加长每次砌长度,以减少施工缝。

(4)做好基坑排水工作,严防地下水及地面水流入基坑造成积水,影响混凝土正常硬化,导致混凝土强度及抗渗性下降。

(5)混凝土运输过程中,要防止产生离析和坍落度损失。

(6)混凝土必须振捣密实,采用机械振捣时插入式振捣器插入,间距不超过有效半径的倍,要避免欠振、漏振和过振,要避免振捣器触及模板、止水带及埋设件等。

(7)要加强混凝土的养护,为防止混凝土表面出现裂缝,不宜过早拆模。

四、渗漏水处理施工工艺

1.检查墙面,标出渗漏水部位,根据渗漏水情况,确定处理方案。

对于点及裂纹渗漏水的,采用凿槽堵漏方案;对于面渗漏水的,视渗水轻重程度分别采用堵漏和注浆方案;对于施工缝的渗漏水,将采用注浆方案。但也不是绝对的,要根据具体情况,综合分析漏水原因而采取最适宜的处理方案。

2. 堵漏施工工艺

(1)对于裂缝渗漏水,沿裂缝剔凿出宽深各为20mm、40mm的凹型槽,对于渗漏点,则以渗漏点为圆心凿洞,孔洞直径为10～30mm,深为20～40mm,孔洞尽量保持与基面垂直。另外,凿连续墙槽缝要适当加深加宽,按接缝两边的疏松程度而定。

(2)彻底清理并清洗凹型槽及孔洞;

(3)取适当量的堵漏材料加水拌制成泥状,搓成条形或锥形,迅速将胶泥堵漏到槽(洞)中,并用力挤压密实,保持45～60秒不动。

(4)对漏水情况严重的,将采用注浆施工方案。

3.注浆、引流施工工艺

注浆主要是在施工缝部位,该部位主要是由于浇筑混凝土时处在模板的端头部位,部分施工缝处由于工人施工时操作不到位,混凝土不能完全密实填充,尤其在拱顶部位,这样,该处的膨胀型止水条便起不到止水的作用,同样,由于止水条安装不规范,在施工缝整个断面上,都会有漏水的可能,而这种情况也比较普遍,因此用采注浆的方法可达到较好的堵漏效果。

(1) 查渗漏点

将基层表面擦干,立即均匀撒一层干水泥,若表面有湿点或印湿线,即为漏水孔、缝,从而确定渗漏部位。

(2) 凿眼及钻孔

先以渗漏点为中心点凿一直径约100mm,深度约40mm的凹坑,再用冲击钻或专用打孔设备,自渗漏点向砼内打20mm的孔Ⅰ,孔深200～300mm,以同样的方法在同一断面的拱顶部位打孔。

五、结束语

通过施工实践,采取上述施工技术,很好的控制了结构的渗漏水现象,为同类隧道工程结构的渗漏水处理积累了一些经验,隧道防水,除了施工和技术方面的因素外,加强管理也是一个至关重要的因素。用长远发展的眼光看,只有加强管理,努力提高整体技术水平,才能保证工期,创优质工程,才能获得良好的经济效益和社会效益,企业才能得以发展。

参考文献

1.《地下工程防水技术规范》(GB 50108—2001)—— 中国工业出版社出版

2.《建筑材料标准汇编——建筑防水材料2003》——中国标准出版社出版

3.公路隧道施工.人民交通出版社,2001.

在交通建设中，隧道占据着十分重要的地位。下面是我整理的关于隧道施工技术论文，希望你能从中得到感悟!

隧道施工技术

摘要：在交通建设中，隧道占据着十分重要的地位。隧道施工是一件十分复杂的工程，掌握好隧道施工技术，就能够很好的把握住隧道施工的质量，这对于交通工程的安全及质量来说意义重大。

Abstract： In traffic construction， tunnel occupies a very important position. Tunnel construction is a very complex project， master well the quality of tunnel construction technology can have a good grasp of the tunnel construction， which has great significance for the safety and quality of traffic construction.

关键词：隧道施工;问题;施工;技术;方法

Key words： tunnel construction;problems;construction;technology;method

中图分类号：文献标识码：A 文章编号：1006-4311(2014)14-0098-02

0 引言

随着公路隧道建筑规模的逐渐扩大，两车隧道已经远远不能满足日渐增长的行车需要，三车隧道在实践中得到大规模的运用。但是隧道规模越大技术也相应复杂，因此，与过去一般的公路隧道相比，在设计、施工以及运营管理方面均有质的不同，这就给公路隧道建设者带来挑战。本文就公路隧道施工技术结合自身工作经验进行了探析。

1 我国隧道工程常用施工技术及存在的问题

我国目前主要的施工技术有：深海底抗压建设技术;深层钻爆施工技术;超浅埋、浅埋暗造技术;辅助工程建造技术;盾构法建造技术;开敞式新型挖掘技术;保护环境施工技术;深管道埋藏技术等许多其它新技术。

在施工修建的过程中存在的问题也很多，就目前隧道工程发展而言，其主要问题有：①对土质结构了解不深，致使确定施工方案存有不合理之处，造成出现豆腐渣工程现状;②高原冷冻铁路的质量难以保证，耐用性能较弱;③海底隧道抗压效果达不到实际要求，常出现变形问题;④新技术开发速度较慢，满足不了社会建设的需求，亟待提高;⑤环保隧道技术做的不够到位，造成环境被破坏的现象时有发生;⑥隧道工程建设系统缺乏统一的施工标准要求，常出现施工不科学问题。

2 施工准备期的技术准备

施工环境的勘测 ①我们根据地质钻探资料的审查对围岩进行分类，不难看出在对地质工程特点进行分析的时候，如果对岩层走向、褶曲、断层以及地下水和特殊土等分析有误，对施工就会造成十分严重的影响。②有针对性的对施工现场进行核查，核查的方面主要就是包括：地质、供水、气象、排水、原材料、动力供应、运输条件、弃渣、场地等。对于风化堆积较为严重的洞口及浅埋段等，我们要有健全的方案进行治理或补偿。

施工材料设备和方案的准备 ①要想工地实验室期限达到质监站临时资质审批要求，就需要我们有健全的试验设备、技术人员以及完善的管理制度。当承包商与业主签订合同后，监理工程师就可以根据合同规定的时间，要求承包商按照合同承诺进行各项筹备工作了。②开工前监理工程对两端反外控制点近反复检查。③承包商及时按合同规定的日期上报总体性计划和具体实施计划，这样才能保证监理工程师对工程进行整体调查、分析，然后根据出现的问题与承包商进行讨论、澄清、修改。

3 施工方法

隧道施工方法主要有：全断面法、台阶法、台阶分部法、上(下)导坑法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法等六种。

目前，我国隧道施工主要是以新奥法为主的，新奥法施工的精髓就是将围岩作为支护的一部分，共同承受上覆荷载的压力。利用新奥法进行隧道施工，无论在进度上还是质量上以及工程费用上都会存在明显的优越性。然而，随着设计的支护形式和施工工艺存在的差异，在施工过程中要想根据围岩性质及地质变化适时对施工工艺以及支护形式进行调整。我们在进行大跨度隧道施工的时候，主要选择的方法就是：上半断面台阶法，中隔壁法和双侧臂导坑法(眼镜法)等。

4 隧道施工的主要技术分析

软弱破碎围岩段施工技术针对软弱的围岩可能发生的大变形，采用增大预留变形量和喷射混凝土、锚杆、钢筋网和可缩性的U型钢拱架复合式衬砌手段，采用分部开挖的方法，初期支护及时封闭，喷射混凝土可以分2～3次施工，然后加强监控量测，利用反馈的信息进行施工指导。通过软弱破碎带段富水段时，先治水，采用排堵结合等治理措施。开挖过程中配备有经验的地质工程师24小时轮流值班，及时监控地质变化情况，指导现场施工。

加强监控量测，当初期支护变形异常且无收敛趋势的时候，就是需要我们调整支护参数，必要时可以实施二次衬砌。因此，二次衬砌就是为了增设钢筋和提高混凝土强度的一种措施。

隧道防渗漏、防坍塌技术 ①防渗漏技术。隧道的二次衬砌主要是提高混凝土的抗渗性能，也是避免膨胀的一道工序，主要作用就是防止复合防水板局部因为破裂等原因造成的渗水。因此，我们要根据水量的增加情况，对盲沟布设进行设计，以更佳有利于排水。在进行防水板施工的时候，我们除了要严格检查焊缝焊接情况，还要确保施工缝、变形缝等不渗不漏。②防坍塌技术措施。采用减震爆破，尽量减少对围岩的扰动。开挖成型后及时施作喷砼等初期支护，使围岩尽早达到稳定状态。对围岩自稳能力较差地段，采用超前支护或超前加固前方围岩，坚持先护顶后开挖的原则组织施工。当初期支护变形出现异常现象且无收敛趋势时，采取初期支护加强措施，并提前施做二次衬砌。在二次衬砌中，采取增设钢筋和提高混凝土强度等措施。根据地质勘察资料，岩层与隧道轴线夹角较小，为此，采取减小循环进尺，加强超前支护，加固围岩的措施进行预防。在围岩含水地段先治水：当有渗水流时设置橡胶带盲沟引排：渗水面积较大时橡胶带盲沟可并排设置。当有集中股水流时设置弹簧盲沟引排，将水压力对初期支护的影响降至最小。为了加强对施工过程的控制：开挖过程中配备有经验的地质工程师24小时轮流值班，及时监控地质变化情况，指导现场施工。软弱不稳定围岩地段，主要领导轮流值班，强管理，严要求，及时处理紧急问题。

防排水施工技术 ①施工缝、变形缝防水。施工缝主要是隧道衬砌混凝土在施工时候所产生的冷接造成的，也是防水的薄弱环节，是整个隧道中最容易发生渗漏的地方。因此，我们在对隧道进行衬砌施工处理的时候，要避免因为处理不好而造成隧道的正常使用和行车安全，严重的还会降低结构的强度和耐久性。为了防止衬砌不均匀引起的裂损，我们就需要对沉降缝进行设置，避免因为温度的剧烈变化而导致混凝土收缩引起衬砌开裂。②防水混凝土。隧道二次衬砌混凝土既是外力的承载结构，也是最后一道防水线。而防水混凝土大多数都是通过规定的级进行配比，并掺入少量外加剂，通过调整配合比配置成具有一定抗渗能力的防水混凝土。我国的铁路隧道工程技术指南要求的二次混凝土的抗渗等级不得低于P8。

隧道二衬施工技术 ①钢筋加工及安装。钢筋采用加工专用设备进行加工，主要采用的就是单面焊接形式对钢筋接头进行焊接，焊接的长度一般不得低于10d。钢筋焊接主要就是保证焊缝饱满度，并凿除焊渣。采用自制台车进行安装，安装时应根据设计尺寸及保护层进行施工。②灌注砼。台车就位后，可以采用松木板将端头封牢。砼输送泵管道通过台车上部的天窗接入模内，同时砼输送车将砼倒入输送泵内，由输送泵将砼通过管道压入模内。

5 结束语

在进行隧道施工时，要在安全、有序、优质、高效的指导思想下，努力控制隧道施工质量达到最优化。不断的更新隧道的施工技术，针对各个控制点，有针对性的采取合适的施工技术，确保隧道施工的质量。

参考文献：

[1]陈小雄主编.隧道施工技术[M].北京：人民交通出版社， 2011，6.

[2]王浩楠，隧道施工技术质量控制概述[J].公路施工与管理，2012.

[3]冯旭.雪峰山特长隧道施工管理技术[J].科技创新导报，2009.

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防水材料的研究和应用现状论文

2010年建筑防水材料发展趋势改革开发30年，我国现代防水事业从无到有，从小到大，尤其改革开放以来得到迅猛发展，目前我国防水材料己形成包括SBS、APP改性沥青防水卷材、高分子防水卷材、建筑防水涂料、刚性防渗和堵漏材料，包括高中低档品种和功能比较齐全的完整系列，并形成材料、生产、设备制造、防水设计、专业施工、科研教学、经营网络为一体的工业化体系。但是，与先进国家比较，我们在产品质量、应用技术、市场培育等方面还存在许多问题，尤其高品质的产品所占比例较小，整体水平不高更为突出。这些都需要我们在新的世纪里不断努力。 “十五”期间，我国经济将进入新的发展阶段，年平均增长率将保持在7％，国内生产总值将从2000年的万亿元增长到2005年的123万亿元，全社会固定资产投资规模将从2000年的万亿元增长到2005年的万亿元，基础设施建设、住宅建设、城市建设、市政建设及西部大开发战略的实施将为防水材料行业提供更大的市场。其中仅住宅竣工面积就达57亿平方（城镇27亿平方米），工业厂房及其它各种房屋34亿平方米。到2010年，设市城市将由2000年的667个增至800个，城市住宅建设投资比2000年翻一番。参考上述指标推算，2005年和2010年新型防水材料需求将有大幅度增长，纸胎油毡会逐步减少（本预测在全国化学建材“十五”及2010年发展规划纲要指标基础上适当上调）。密封材料2005年将需要12万吨，2010年为16万吨。今后10年，按国家建材局“新型建材及制品导向目录”要求及市场走势，SBS、APP改性沥青防水卷材仍将是主导产品，将大力发展；高分子防水卷材重点发展EPDM、PVC（P型）两种产品，并积极开发TPO产品；防水涂料前景看好的是聚氨酯（尤其单组份）及丙烯酸类；密封材料仍重点发展硅酮、聚氨酯、聚硫、丙烯酸四大类；防水保温一体材料、刚性防水材料、防渗堵漏材料、金属屋面材料、沥青瓦、土工材料将有一定的市场。其它材料则随行就市，但要坚持扶优劣汰，提高防水整体水平原则，要坚决抵制和严厉打击假冒伪劣产品。今后十年还要大力完善材料配套和施工技术。未来十年，市场的前景是广阔的，面临的形势是严峻的，建筑防水材料协会的广大会员作为行业的中坚，前面有“虎”（国外产品将进入中国）；后面有“狼”（假冒伪劣产品将继续冲击市场），我们希望领头的一批企业要学景阳岗打虎的英雄武松，切勿与狼共“舞”。随着国家建设事业的稳定快速发展和人民生活不断改善，将要求我们提供更多质量好的防水材料和建造众多防水工程精品。我们相信，经过努力，到2010年，我国新型防水材料将占主导地位，产品结构会更趋合理，产品质量和应用技术也将接近世界先进水平。我国防水事业可持续发展，大有可为

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纳米材料技术作为一门高新科学技术，纳米技术具有极大的价值和作用。下面我给大家分享一些纳米材料与技术3000字论文，希望能对大家有所帮助！纳米材料与技术3000字论文篇一：《试谈纳米复合材料技术发展及前景》 [摘要]纳米材料是指材料显微结构中至少有一相的一维尺度在100nm以内的材料。纳米材料由于平均粒径微小、表面原子多、比表面积大、表面能高，因而其性质显示出独特的小尺寸效应、表面效应等特性，具有许多常规材料不可能具有的性能。纳米材料由于其超凡的特性，引起了人们越来越广泛的关注,不少学者认为纳米材料将是21世纪最有前途的材料之一，纳米技术将成为21世纪的主导技术。 [关键词]高聚物纳米复合材料一、纳米材料的特性当材料的尺寸进入纳米级，材料便会出现以下奇异的物理性能： 1、尺寸效应当超细微粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或投射深度等物理特征尺寸相当或更小时，晶体的边界条件将被破坏，非晶态纳米微粒的颗粒表面附近原子密度减小，导致声、光电、磁、热、力学等特性呈现出新的小尺寸效应。如当颗粒的粒径降到纳米级时，材料的磁性就会发生很大变化，如一般铁的矫顽力约为80A/m，而直径小于20nm的铁，其矫顽力却增加了1000倍。若将纳米粒子添加到聚合物中，不但可以改善聚合物的力学性能，甚至还可以赋予其新性能。 2、表面效应一般随着微粒尺寸的减小，微粒中表面原子与原子总数之比将会增加，表面积也将会增大，从而引起材料性能的变化，这就是纳米粒子的表面效应。纳米微粒尺寸d(nm) 包含总原子表面原子所占比例(%)103×1042044××1028013099从表1中可以看出，随着纳米粒子粒径的减小，表面原子所占比例急剧增加。由于表面原子数增多，原子配位不足及高的表面能，使这些表面原子具有高的活性，很容易与其它原子结合。若将纳米粒子添加到高聚物中，这些具有不饱和性质的表面原子就很容易同高聚物分子链段发生物理化学作用。 3、量子隧道效应微观粒子贯穿势垒的能力称为隧道效应。纳米粒子的磁化强度等也具有隧道效应，它们可以穿越宏观系统的势垒而产生变化，这称为纳米粒子的宏观量子隧道效应。它的研究对基础研究及实际应用，如导电、导磁高聚物、微波吸收高聚物等，都具有重要意义。二、高聚物/纳米复合材料的技术进展对于高聚物/纳米复合材料的研究十分广泛，按纳米粒子种类的不同可把高聚物/纳米复合材料分为以下几类： 1、高聚物/粘土纳米复合材料由于层状无机物在一定驱动力作用下能碎裂成纳米尺寸的结构微区，其片层间距一般为纳米级，它不仅可让聚合物嵌入夹层，形成“嵌入纳米复合材料”，还可使片层均匀分散于聚合物中形成“层离纳米复合材料”。其中粘土易与有机阳离子发生交换反应，具有的亲油性甚至可引入与聚合物发生反应的官能团来提高其粘结。其制备的技术有插层法和剥离法，插层法是预先对粘土片层间进行插层处理后，制成“嵌入纳米复合材料”，而剥离法则是采用一些手段对粘土片层直接进行剥离，形成“层离纳米复合材料”。 2、高聚物/刚性纳米粒子复合材料用刚性纳米粒子对力学性能有一定脆性的聚合物增韧是改善其力学性能的另一种可行性方法。随着无机粒子微细化技术和粒子表面处理技术的发展，特别是近年来纳米级无机粒子的出现，塑料的增韧彻底冲破了以往在塑料中加入橡胶类弹性体的做法。采用纳米刚性粒子填充不仅会使韧性、强度得到提高，而且其性价比也将是不能比拟的。 3、高聚物/碳纳米管复合材料碳纳米管于1991年由发现，其直径比碳纤维小数千倍，其主要用途之一是作为聚合物复合材料的增强材料。碳纳米管的力学性能相当突出。现已测出碳纳米管的强度实验值为30-50GPa。尽管碳纳米管的强度高，脆性却不象碳纤维那样高。碳纤维在约1%变形时就会断裂，而碳纳米管要到约18%变形时才断裂。碳纳米管的层间剪切强度高达500MPa，比传统碳纤维增强环氧树脂复合材料高一个数量级。在电性能方面，碳纳米管作聚合物的填料具有独特的优势。加入少量碳纳米管即可大幅度提高材料的导电性。与以往为提高导电性而向树脂中加入的碳黑相比，碳纳米管有高的长径比，因此其体积含量可比球状碳黑减少很多。同时，由于纳米管的本身长度极短而且柔曲性好，填入聚合物基体时不会断裂，因而能保持其高长径比。爱尔兰都柏林Trinity学院进行的研究表明，在塑料中含2%-3%的多壁碳纳米管使电导率提高了14个数量级，从10-12s/m提高到了102s/m。三、前景与展望在高聚物/纳米复合材料的研究中存在的主要问题是：高聚物与纳米材料的分散缺乏专业设备，用传统的设备往往不能使纳米粒子很好的分散，同时高聚物表面处理还不够理想。我国纳米材料研究起步虽晚但发展很快，对于有些方面的研究工作与国外相比还处于较先进水平。如：漆宗能等对聚合物基粘土纳米复合材料的研究;黄锐等利用刚性粒子对聚合物改性的研究都在学术界很有影响;另外，四川大学高分子科学与工程国家重点实验室发明的磨盘法、超声波法制备聚合物基纳米复合材料也是一种很有前景的手段。尽管如此，在总体水平上我国与先进国家相比尚有一定差距。但无可否认，纳米材料由于独特的性能，使其在增强聚合物应用中有着广泛的前景，纳米材料的应用对开发研究高性能聚合物复合材料有重大意义。特别是随着廉价纳米材料不断开发应用，粒子表面处理技术的不断进步，纳米材料增强、增韧聚合物机理的研究不断完善，纳米材料改性的聚合物将逐步向工业化方向发展，其应用前景会更加诱人。参考文献： [1] 李见主编.新型材料导论.北京：冶金工业出版社，1987. [2]都有为.第三期工程科技论坛 ——‘纳米材料与技术’ 报告会. [3]rohlich J，Kautz H，Thomann R[J].Polymer，2004，45(7)：2155-2164. 纳米材料与技术3000字论文篇二：《试论纳米技术在新型包装材料中的应用》【摘要】作为一门高新科学技术，纳米技术具有极大的价值和作用。进入20世纪90年代，纳米科学得到迅速的发展，产生了纳米材料学、纳米化工学、纳米机械学及纳米生物学等，由此产生的纳米技术产品也层出不穷，并开始涉及汽车行业。【关键词】纳米技术包装材料 1 纳米技术促进了汽车材料技术的发展纳米技术可应用在汽车的任何部位，包括发动机、底盘、车身、内饰、车胎、传动系统、排气系统等。例如，在汽车车身部分，利用纳米技术可强化钢板结构，提高车体的碰撞安全性。另外，利用纳米涂料烤漆，可使车身外观色泽更为鲜亮、更耐蚀、耐磨。内装部分，利用纳米材料良好的吸附能力、杀菌能力、除臭能力使室内空气更加清洁、安全。在排气系统方面，利用纳米金属做为触媒，具有较高的转换效果。由于纳米技术具有奇特功效，它在汽车上得到了广泛的应用，提升汽车性能的同时延长使用寿命。 2 现代汽车上的纳米材料 (1)纳米面漆。汽车面漆是对汽车质量的直观评价，它不但决定着汽车的美观与否，而且直接影响着汽车的市场竞争力。所以汽车面漆除要求具有高装饰性外，还要求有优良的耐久性，包括抵抗紫外线、水分、化学物质及酸雨的侵蚀和抗划痕的性能。纳米涂料可以满足上述要求。纳米颗粒分散在有机聚合物骨架中，作承受负载的填料，与骨架材料相互作用，有助于提高材料的韧性和其它机械性能。研究表明，将10%的纳米级TiO2粒子完全分散于树脂中，可提高其机械性能，尤其可使抗划痕性能大大提高，而且外观好，利于制造汽车面漆涂料;将改性纳米CaCO3以质量分数15%加入聚氨酯清漆涂料中，可提高清漆涂料的光泽、流平性、柔韧性及涂层硬度等。纳米TiO2是一种抗紫外线辐射材料，加之其极微小颗粒的比表面积大，能在涂料干燥时很快形成网络结构，可同时增强涂料的强度、光洁度和抗老化性;以纳米高岭土作填料，制得的聚甲基丙烯酸甲酯纳米复合材料不仅透明，而且吸收紫外线，同时也可提高热稳定性，适合于制造汽车面漆涂料。 (2)纳米塑料。纳米塑料可以改变传统塑料的特性，呈现出优异的物理性能：强度高，耐热性强，比重更小。随着汽车应用塑料数量越来越多，纳米塑料会普遍应用在汽车上。主要有阻燃塑料、增强塑料、抗紫外线老化塑料、抗菌塑料等。阻燃塑料是燃烧时，超细的纳米材料颗粒能覆盖在被燃材料表面并生成一层均匀的碳化层，起到隔热、隔氧、抑烟和防熔滴的作用，从而起到阻燃作用。目前汽车设计要求规定，凡通过乘客座舱的线路、管路和设备材料必须要符合阻燃标准，例如内饰和电气部分的面板、包裹导线的胶套，包裹线束的波纹管、胶管等，使用阻燃塑料比较容易达到要求。增强塑料是在塑料中填充经表面处理的纳米级无机材料蒙脱土、CaCO3、SiO2等，这些材料对聚丙烯的分子结晶有明显的聚敛作用，可以使聚丙烯等塑料的抗拉强度、抗冲击韧性和弹性模量上升，使塑料的物理性能得到明显改善。抗紫外线老化塑料是将纳米级的TiO2、ZnO等无机抗紫外线粉体混炼填充到塑料基材中。这些填充粉体对紫外线具有极好的吸收能力和反射能力，因此这种塑料能够吸收和反射紫外线，比普通塑料的抗紫外线能力提高20倍以上。据报道这类材料经过连续700小时热光照射后，其扩张强度损失仅为10%，如果作为暴露在外的车身塑料构件材料，能有效延长其使用寿命。抗菌塑料是将无机的纳米级抗菌剂利用纳米技术充分地分散于塑料制品中，可将附着在塑料上的细菌杀死或抑制生长。这些纳米级抗菌剂是以银、锌、铜等金属离子包裹纳米TiO2、CaCO3等制成，可以破坏细菌生长环境。据介绍无机纳米抗菌塑料加工简单，广谱抗菌，24小时接触杀菌率达90%，无副作用。 (3)纳米润滑剂。纳米润滑剂是采用纳米技术改善润滑油分子结构的纯石油产品，它不会对润滑油添加剂、稳定剂、处理剂、发动机增润剂和减磨剂等产品产生不良作用，只是在零件金属表面自动形成纯烃类单个原子厚度的一层薄膜。由于这些微小烃类分子间的相互吸附作用，能够完全填充金属表面的微孔，最大可能地减小金属与金属间微孔的摩擦。与高级润滑油或固定添加剂相比，其极压可增加3倍-4倍，磨损面减小16倍。由于金属表面得到了保护，减小了磨损，使用寿命成倍增加。另外，由于纳米粒子尺寸小，经过纳米技术处理的部分材料耐磨性是黄铜的27倍、钢铁的7倍。目前纳米陶瓷轴承已经应用在奔驰等高级轿车上，使机械转速加快、质量减小、稳定性增强，使用寿命延长。 (4)纳米汽油。纳米汽油最大优点是节约能源和减少污染，目前已经开始研制。该技术是一种利用现代最新纳米技术开发的汽油微乳化剂。它能对汽油品质进行改造，最大限度地促进汽油燃烧，使用时只要将微乳化剂以适当比例加入汽油便可。交通部汽车运输节能技术检测中心的专家经试验后认为，汽车在使用加入该微乳化剂的汽油后，可降低其油耗10%～20%，增加动力性能25%，并使尾气中的污染物(浮碳、碳氢化合物和氮氧化合物等)排放降低50%～80%。它还可以清除积碳，提高汽油的综合性能。更令人注意的是，纳米技术应用在燃料电池上，可以节省大量成本。因为纳米材料在室温条件下具有优异的储氢能力。根据实验结果，在室温常压下，约2/3的氢能可以从这些纳米材料中得以释放，故其能替代昂贵的超低温液氢储存装置。 (5)纳米橡胶。汽车中橡胶材料的应用以轮胎的用量最大。在轮胎橡胶的生产中，橡胶助剂大部分成粉体状，如炭黑、白炭黑等补强填充剂、促进剂、防老剂等。以粉体状物质而言，纳米化是现阶段橡胶的主要发展趋势。新一代纳米技术已成功运用其它纳米粒子作为助剂，而不再局限于使用炭黑或白炭黑，汽车中最大的改变即是，轮胎的颜色已不再仅限于黑色，而能有多样化的鲜艳色彩。另外无论在强度、耐磨性或抗老化等性能上，新的纳米轮胎均较传统轮胎都优异，例如轮胎侧面胶的抗裂痕性能将由10万次提高到50万次。 (6)纳米传感器。传感器是纳米技术应用的一个重要领域，随着纳米技术的进步，造价更低、功能更强的微型传感器将广泛应用在社会生活的各个方面。半导体纳米材料做成的各种传感器，可灵敏地检测温度、湿度和大气成分的变化，这在汽车尾气和大气环境保护上已得到应用。纳米材料来制作汽车尾气传感器，可以对汽车尾气中的污染气体进行吸附与过滤，并对超标的尾气排放情况进行监控与报警，从而更好地提高汽车尾气的净化程度，降低汽车尾气的排放。我国纳米压力传感器的研制已获得成功，产品整体性能超过国外的超微传感器，缩小了我国在这一技术领域与世界先进国家存在的差距。有专家认为，到2020年，纳米传感器将成为主流。 (7)纳米电池。早在1991年被人类发现的碳纳米管韧性很高，导电性极强，兼具金属性和半导体性，强度比钢高100倍，密度只有钢的1/6。我国科学家最近已经合成高质量的碳纳米材料，使我国新型储氢材料研究一举跃入世界先进行列。此种新材料能储存和凝聚大量的氢气，并可做成燃料电池驱动汽车，储氢材料的发展还会给未来的交通工具带来新型的清洁能源。结语随着材料技术的发展，纳米技术已成为当今研究领域中最富有活力，对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象。纳米科技正在推动人类社会产生巨大的变革，未来汽车技术的发展，有极大部分与纳米技术密切相关，纳米材料和纳米技术将会给汽车新能源、新材料、新零部件带来深远的影响。对于汽车制造商而言，纳米技术的有效运用，有效地促进技术升级、提升附加价值。相信在不久的将来，纳米技术必将在汽车的制造领域得到更广泛的应用。参考文献 [1]肖永清.纳米技术在汽车上的应用[J].轻型汽车技术，. [2]潘钰娴，樊琳.纳米材料的研究和应用[J].苏州大学学报(工科版)，2002. [3]周李承，蒋易，周宜开，任恕，聂棱.光纤纳米生物传感器的现状及发展[J].传感器技术，2002，(1)：18～21 纳米材料与技术3000字论文篇三：《试谈纳米技术及纳米材料的应用》摘要：本文主要论述了纳米材料的兴起、纳米材料及其性质表现、纳米材料的应用示例、纳米材料的前景展望，以供与大家交流。关键词：纳米材料;应用;前景展望 1.纳米技术引起纳米材料的兴起 1959年，著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼预言，人类可以用小的机器制作更小的机器，最后实现根据人类意愿逐个排列原子、制造产品，这是关于纳米科技最早的梦想。80年代初，德国科学家成功地采用惰性气体凝聚原位加压法制得纯物质的块状纳米材料后，纳米材料的研究及其制备技术在近年来引起了世界各国的普遍重视。由于纳料材料具有独特的纳米晶粒及高浓度晶界特征以及由此而产生的小尺寸量子效应和晶界效应，使其表现出一系列与普通多晶体和非晶态固体有本质差别的力学、磁、光、电、声等性能，使得对纳米材料的制备、结构、性能及其应用研究成为90年代材料科学研究的热点。1991年，美国科学家成功地合成了碳纳米管，并发现其质量仅为同体积钢的1/6，强度却是钢的10倍，因此称之为超级纤维.这一纳米材料的发现标志人类对材料性能的发掘达到了新的高度。1999年，纳米产品的年营业额达到500亿美元。 2.纳米材料及其性质表现纳米材料纳米(nm)是长度单位，1纳米是10-9米(十亿分之一米)，对宏观物质来说，纳米是一个很小的单位，不如，人的头发丝的直径一般为7000-8000nm，人体红细胞的直径一般为3000-5000nm，一般病毒的直径也在几十至几百纳米大小，金属的晶粒尺寸一般在微米量级;对于微观物质如原子、分子等以前用埃来表示，1埃相当于1个氢原子的直径，1纳米是10埃。一般认为纳米材料应该包括两个基本条件：一是材料的特征尺寸在1-100nm之间，二是材料此时具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。纳米材料的特殊性质纳米材料高度的弥散性和大量的界面为原子提供了短程扩散途径，导致了高扩散率，它对蠕变，超塑性有显著影响，并使有限固溶体的固溶性增强、烧结温度降低、化学活性增大、耐腐蚀性增强。因此纳米材料所表现的力、热、声、光、电磁等性质，往往不同于该物质在粗晶状态时表现出的性质。与传统晶体材料相比，纳米材料具有高强度——硬度、高扩散性、高塑性——韧性、低密度、低弹性模量、高电阻、高比热、高热膨胀系数、低热导率、强软磁性能。这些特殊性能使纳米材料可广泛地用于高力学性能环境、光热吸收、非线性光学、磁记录、特殊导体、分子筛、超微复合材料、催化剂、热交换材料、敏感元件、烧结助剂、润滑剂等领域。 3.纳米材料的应用示例目前纳米材料主要用于下列方面：高硬度、耐磨WC-Co纳米复合材料纳米结构的WC-Co已经用作保护涂层和切削工具。这是因为纳米结构的WC-Co在硬度、耐磨性和韧性等方面明显优于普通的粗晶材料。其中，力学性能提高约一个量级，还可能进一步提高。高能球磨或者化学合成WC-Co纳米合金已经工业化。化学合成包括三个主要步骤：起始溶液的制备与混和;喷雾干燥形成化学性均匀的原粉末;再经流床热化学转化成为纳米晶WC-Co粉末。喷雾干燥和流床转化已经用来批量生产金属碳化物粉末。WC-Co粉末可在真空或氢气氛下液相烧结成块体材料。VC或Cr3C2等碳化物相的掺杂，可以抑制烧结过程中的晶粒长大。纳米结构软磁材料 Finemet族合金已经由日本的Hitachi Special Metals，德国的Vacuumschmelze GmbH和法国的 Imply等公司推向市场，已制造销售许多用途特殊的小型铁芯产品。日本的 Alps Electric Co.一直在开发Nanoperm族合金，该公司与用户合作，不断扩展纳米晶Fe-Zr-B合金的应用领域。电沉积纳米晶Ni 电沉积薄膜具有典型的柱状晶结构，但可以用脉冲电流将其破碎。精心地控制温度、pH值和镀池的成份，电沉积的Ni晶粒尺寸可达10nm。但它在350K时就发生反常的晶粒长大，添加溶质并使其偏析在晶界上，以使之产生溶质拖拽和Zener粒子打轧效应，可实现结构的稳定。例如，添加千分之几的磷、流或金属元素足以使纳米结构稳定至600K。电沉积涂层脉良好的控制晶粒尺寸分布，表现为Hall-Petch强化行为、纯Ni的耐蚀性好。这些性能以及可直接涂履的工艺特点，使管材的内涂覆，尤其是修复核蒸汽发电机非常方便。这种技术已经作为 EectrosleeveTM工艺商业化。在这项应用中，微合金化的涂层晶粒尺寸约为100nm，材料的拉伸强度约为锻造Ni的两倍，延伸率为15%。晶间开裂抗力大为改善。基纳米复合材料 Al基纳米复合材料以其超高强度(可达到)为人们所关注。其结构特点是在非晶基体上弥散分布着纳米尺度的a-Al粒子，合金元素包括稀土(如Y、Ce)和过渡族金属(如 Fe、Ni)。通常必须用快速凝固技术(直接淬火或由初始非晶态通火)获得纳米复合结构。但这只能得到条带或雾化粉末。纳米复合材料的力学行为与晶化后的非晶合金相类似，即室温下超常的高屈服应力和加工软化(导致拉神状态下的塑性不稳定性)。这类纳米材料(或非晶)可以固结成块材。例如，在略低于非晶合金的晶化温度下温挤。加工过程中也可以完全转变为晶体，晶粒尺寸明显大干部份非晶的纳米复合材料。典型的Al基体的晶粒尺寸为100～200nm，镶嵌在基体上的金属间化合物粒子直径约50nm。强度为～1GPa，拉伸韧性得到改善。另外，这种材料具有很好的强度与模量的结合以及疲劳强度。温挤Al基纳米复合材料已经商业化，注册为Gigas TM。雾化的粉末可以固结成棒材，并加工成小尺寸高强度部件。类似的固结材料在高温下表现出很好的超塑性行为：在1s-1的高应变速率下，延伸率大于500%。 4.纳米材料的前景趋向经过我国材料技术人员多年对纳米技术的研究探索，现在科学家已经能够在实验室操纵单个原子，纳米技术有了飞跃式的发展。纳米技术的应用研究正在半导体芯片、癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪4大领域高速发展。可以预测：不久的将来纳米金属氧化物半导体场效应管、平面显示用发光纳米粒子与纳米复合物、纳米光子晶体将应运而生;用于集成电路的单电子晶体管、记忆及逻辑元件、分子化学组装计算机将投入应用;分子、原子簇的控制和自组装、量子逻辑器件、分子电子器件、纳米机器人、集成生物化学传感器等将被研究制造出来。近年来还有一些引人注目的发展趋势新动向，如：(1)纳米组装体系蓝绿光的研究出现新的苗头;(2)巨电导的发现;(3)颗粒膜巨磁电阻尚有潜力;(4)纳米组装体系设计和制造有新进展。

复合材料气瓶是指使用多种不同材料通过组合而成的材料，具有较高的强度和轻重比。相比于传统的金属气瓶，复合材料气瓶具有以下优点：1. 较轻的重量：复合材料气瓶相比于金属气瓶重量更轻，可以减少载重量和燃料消耗。2. 较高的强度：复合材料气瓶由多种材质复合而成，具有较高的强度和刚性，能够承受更大的压力。3. 良好的耐腐蚀性能：复合材料气瓶的外表面不易受到腐蚀的影响，使用寿命更长。4. 低的温度膨胀系数：相比于金属气瓶，复合材料气瓶的温度膨胀系数更低，可以减少气体泄漏的风险。因此，复合材料气瓶在航空、运输、能源等领域具有广泛的应用前景，并且也有助于减少对环境的影响。