复合材料气瓶研究现状论文

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。

复合材料气瓶国外研究现状论文

[编辑本段]主要用途1、天然气发电，具有缓解能源紧缺、降低燃煤发电比例，减少环境污染的有效途径，且从经济效益看，天然气发电的单位装机容量所需投资少，建设工期短，上网电价较低，具有较强的竞争力。2、天然气化工工业，天然气是制造氮肥的最佳原料，具有投资少、成本低、污染少等特点。天然气占氮肥生产原料的比重，世界平均为80%左右。 3、城市燃气事业，特别是居民生活用燃料。随着人民生活水平的提高及环保意识的增强，大部分城市对天然气的需求明显增加。天然气作为民用燃料的经济效益也大于工业燃料。4、压缩天然气汽车，以天然气代替汽车用油，具有价格低、污染少、安全等优点。目前人们的环保意识提高，世界需求干净能源的呼声高涨，各国政府也透过立法程序来传达这种趋势，天然气曾被视为最干净的能源之一，再加上1990年中东的波斯湾危机，加深美国及主要石油消耗国家研发替代能源的决心，因此，在还未发现真正的替代能源前，天然气需求量自然会增加。天然气是较为安全的燃气之一，它不含一氧化碳，也比空气轻，一旦泄漏，立即会向上扩散，不易积聚形成爆炸性气体，安全性较高。采用天然气作为能源，可减少煤和石油的用量，因而大大改善环境污染问题；天然气作为一种清洁能源，能减少二氧化硫和粉尘排放量近100%，减少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量50%，并有助于减少酸雨形成，舒缓地球温室效应，从根本上改善环境质量。其优点有：① 绿色环保天然气是一种洁净环保的优质能源，几乎不含硫、粉尘和其他有害物质，燃烧时产生二氧化碳少于其他化石燃料，造成温室效应较低，因而能从根本上改善环境质量。② 经济实惠天然气与人工煤气相比，同比热值价格相当，并且天然气清洁干净，能延长灶具的使用寿命，也有利于用户减少维修费用的支出。天然气是洁净燃气，供应稳定，能够改善空气质量，因而能为该地区经济发展提供新的动力，带动经济繁荣及改善环境。③ 安全可靠天然气无毒、易散发，比重轻于空气，不宜积聚成爆炸性气体，是较为安全的燃气。④ 改善生活随着家庭使用安全、可靠的天然气，将会极大改善家居环境，提高生活质量。天然气耗氧情况计算： 1立方米天然气（纯度按100%计算）完全燃烧约需立方米氧气，大约需要10立方米的空气。中国天然气工业的发展前景中国经济持续快速的发展势头仍在继续，但是保障经济的能源动力却极度紧缺。中国的能源结构以煤炭为主，石油、天然气所占比例远远低于世界平均水平。随着国家对能源需求的不断增长，提高天然气在能源结构中的比重和引进LNG将对优化我国的能源结构，有效解决能源供应安全和生态环境保护，实现经济和社会的可持续发展发挥重要作用。随着天然气的普遍应用，天然气供应已经成为国家能源安全中越来越重要的组成部分。未来中国天然气需求增长速度将明显超过煤炭和石油。到2010年，天然气在能源需求总量中所占比重将从1998年的增加到6%，到2020年将进一步增至10%。届时天然气需求量估计将分别达到938亿立方米和2037亿立方米。有关专家指出，能源产业是国民经济的支柱产业，具有自然资源和技术装备的基本属性。其中技术与装备是增加能源供给、调整能源结构、推进节能减排、保障安全生产的重要载体和物质基础。世界能源工业的快速发展，也对能源开采技术与相关设备的要求越来越高。据孙开明介绍，世界石油天然气、电力、煤炭行业的快速发展就为无缝钢管的发展创造了机遇，推动了无缝钢管产量和技术水平的提高。目前，全球仅无缝油井管消耗量达到1300万吨左右，占无缝管的30%。中国能源行业无缝油井管消耗达330万吨，已经成为无缝管最大的用户。与此同时，能源行业也对无缝管提出了更高的要求。油井管要求超高强度、高韧性、高抗挤、抗腐蚀、耐高温高压、特殊气密封等；电力则要求有专门的耐热高合金锅炉管、核电管等；煤炭行业则需要大型化高强度液压支柱管。由于能源用管要求高、风险大，必须配备先进的冶炼、轧制、热处理和管加工以及高精度检测和整管使用性能评价等一整套技术装备，才能满足要求，现在全球只有少数大集团具备这一实力。据悉，目前世界无缝钢管生产线主要集中在欧洲、北美、南美和亚洲等一些国家。其中中国无缝钢管产量最大，2008年达到2018万吨，占全球产量的50%，成为无缝钢管生产大国。中国从2003年开始由无缝钢管净进口转变成净出口国。孙开明介绍，将集成创新与引进、消化、吸收、再创新有效结合，是天津钢管集团公司快速成长的成功经验。天津钢管集团公司与德国西马克米尔公司联合研发的世界第一套PQF三辊式高精度连轧管机，代表了当今世界无缝钢管生产工艺技术的顶级水平。同时，天津钢管集团公司联合建设白俄罗斯BMZ无缝钢管项目，实现了由技术引进到技术输出的历史性飞跃。石油短缺和生态恶化是21世纪人类面临的主要问题，能源的短缺将直接影响各国经济的持续发展，而环境污染则直接威胁着人类的健康和生存。天然气是当今世界能源的重要组成部分，它与煤炭、石油并列为世界能源的三大支柱。据研究资料显示，世界已探明的石油储量，按汽车现在消耗的速度，还能支撑40-70年。而已探明的天然气储量，预计可以开采200年。从这个意义上讲，天然气汽车是21世纪汽车工业发展的一个重要方向。一、天然气汽车的发展现状近二十多年来，世界天然气需求持续稳定增长，平均增长率保持在2%，专家预计2020年其在世界能源组成中的比重将会增加到30%。21世纪天然气在世界能源结构中的比重将超过石油，成为世界第一大能源，21世纪将是一个天然气世纪。天然气是一种洁净的能源，主要成分是甲烷，燃烧后的主要生成物为二氧化碳和水，其产生的温室气体只有煤炭的1／2，是石油的2／3。天然气汽车则是以天然气作为燃料的汽车，按照天然气的化学成分和形态，可分为压缩天然气(CNG)汽车、液化天然气(LNG)汽车和液化石油气(LPG)汽车3种。近年来，天然气汽车在全球发展很快，在应用与运营方面比较成功。天然气汽车是一种理想的低污染车，与汽油汽车相比，它的尾气排放中CO下降约90%，HC下降约50%，NOx下降约30%，S02下降约70%，CO2下降约23%，微粒排放可降低约40%，铅化物可降低100%。可见天然气对环境造成的污染远远小于石油和煤炭，是一种优良的汽车发动机绿色代用燃料。同时，天然气汽车的使用成本较低，比燃油汽车节约燃料费约50%。此外，与电动汽车相比，天然气汽车的续驶里程长。有关专家认为天然气汽车是目前最具有推广价值的低污染汽车，尤其适合于城市公共交通和出租汽车使用。目前，它已在世界上得到广泛应用。根据最新资料显示，全世界约有四百万辆天然气汽车，其中中国约有九万七千多辆天然气汽车。目前，世界上有六七十个国家在进行压缩天然气的研发和使用，全世界约有三百六十七万多辆汽车使用压缩天然气作为动力。中国使用压缩天然气的汽车约有九万辆，主要分布在四川、山东等西部地区。其中，四川省使用压缩天然气的汽车最多，达到四万八千辆，加气站也有一百八十多个。上海有四百余辆CNG公交大客车投入使用。可以预见，随着国内其他城市供气系统和全国范围内的加气站网络建设的完善，天然气汽车必将得到大力推广，天然气企业和天然气汽车行业的市场空间极为广阔。二、天然气汽车存在的问题用天然气作为汽车动力有很多优势，如污染少，燃料经济性好、价格低等。但由于它与汽柴油在燃烧特性和储存方面有所不同，因而在天然气车的开发和应用中，存在如下问题。动力性较低。燃用天然气与汽油相比，混合气的热值低(天然气／空气混合气热值为／m3，汽油／空气混合气热值为／m3)，进气(空气)量少，分子变更系数少，动力性约下降20%。供气体系建设有难度。天然气汽车在国内大城市推广应用，必须建立相应的加气站及为加气站输送天然气的管道，这涉及到城市建设规划、经费投入和环境安全等诸多因素。而且建加气站的费用相当高，需500－1000万元人民币，甚至更多。这个问题在一定程度上已经成为一些地区发展天然气汽车的瓶颈。贮气瓶占用空间较大，携带不便。1m3常压天然气装入20MPa的贮气瓶中，约占5L容量。而与之等热量的汽油()只占容积，CNG所占容积等于汽油的倍(容积系数等于)。要保证相同的续驶里程，天然气汽车贮气瓶的体积比汽车油箱就要大许多，相对降低了车辆的承载能力。贮气瓶在压力下的携带，技术上不是难题，但毕竟不如汽油和柴油方便。而且气瓶贮气量直接关系到行驶的里程。汽车用户的初始投资较大。天然气汽车的一些部件如贮气瓶、安全阀等，要求严格，成本较高。此外，尚未形成规模效益，使得它们的造价下降受限。对于目前采用的两用燃料车，则要在原车上另加一套价值数千元到数万元不等的天然气供气系统。三、发展我国天然气汽车的对策1.加快天然气发动机关键技术的研究电子控制技术。应用先进的电控技术对天然气发动机的燃料供给、点火定时等进行精确控制，是实现天然气汽车发动机高效率、低污染燃烧的关键之一。电控系统主要包括电控单元、传感器和执行机构等。空燃比控制技术。为协调发动机排放(NO／HC)、气耗率和可靠性(排温)，空燃比在整个万有特性图上的快速与精细控制是关键。优化燃烧技术。发动机燃烧技术和高能点火技术及其协调优化是实现最佳性能的必要条件。先进的后处理技术。由于欧Ⅲ排放法规不仅要求限制天然气发动机的非甲烷碳氢(NMHC)而且要求控制总碳氢排放(THC)，先进的氧化型后处理技术就成为关键技术之一。2.改善供气能力，加快加气站基础设施的建设利用“西气东输”和进口天然气的管网建设在沿线和周边城市改善供气能力，为大力发展天然气汽车提供必要条件。影响天然汽车发展的一个重要的因素是加气站的建设。发展天然气必须有大量适用的加气站网点作保障。天然气汽车的发展要有计划有步骤的作好发展规划，逐步实施。各大城市，特别是有条件建设的城市应将天然气汽车加气站的建设列入城市的发展规划中，并尽早投入经费建立天然气的供气系统。3.贮气瓶的研制研制储存量大、耐高压、轻质的车载复合气瓶已是一个必须解决的重要关键技术。这方面国外已经成功地研制并生产了压力大于25MPa的复合材料气瓶，且其P／V(质量／容积)仅为。我国应尽快开展这方面的研制工作。4.政府政策的支持政府的经济政策是影响燃气汽车发展的一个最重要因素。许多发达国家的政府为了保护环境，在价格，税收，投资，补贴等方面制定优惠措施，积极鼓励燃气汽车的发展。我国政府应结合实际情况，积极发挥引导、支撑和排障的作用，如在法律方面予以保障，在燃气汽车生产、改装、零部件生产、加气站建设、燃气汽车购买和使用等环节给予税收、资金等方面的优惠政策。例如上海市政府对新增天然气公交车进行补贴，政府投资进行加气站建设，由委托企业经营等，都是行之有效的措施。目前我国正在进行燃油税改革，实行税改后，燃油价格将上升，对燃气汽车的发展具有重要的促进作用。随着材料技术以及电子技术的不断发展和广泛应用，天然气燃料的优势将会大力被开发和利用。从长远来看，天然气将会成为最有前途的车用“低污染燃料”。因此，发展天然气汽车对解决环境问题和能源问题都具有十分重大的现实意义。

随着社会的高速发展和全球化的加速推进，各国的学术研究也在不断壮大和深入。中国的学术研究也不例外，各个领域的论文层出不穷，尤其是在一些科技领域，中国的研究成果已经开始受到国际的关注。在国内，学术研究的领域非常广泛，但是，更多的注意力是集中在一些热门的领域，例如人工智能、大数据、物联网、生物基因等，这些都是当前世界范围内研究的热点。同时，随着中国对世界经济和政治的影响力日益增强，一些战略型的研究也受到了高度的重视，例如能源、环境、军事等领域。

针对这些热门领域，国内的论文研究也取得了很多的成果。例如，近年来，智能驾驶、人脸识别、语音识别等人工智能领域的技术不断提高，分别利用深度学习、强化学习等技术，这些研究都为中国智能化制造、智能家居等领域的发展提供了坚实的基础。物联网领域的研究也逐渐成熟，利用无线传感器和云计算等技术，实现了物品之间的互联互通和智能控制。

在国外，学术研究也在不断向前发展。一些国外的研究成果对中国的学术研究也产生了较大的影响。例如在生物医学领域，国外的一些研究成果为中国的医学事业提供了宝贵的参考和启示，中国的生物医学研究也在不断地发展和进步。同时，在能源、环境保护等领域，国外研究成果也为中国提供了许多借鉴，为中国的科技创新提供了必要的支持。

总的来说，中国的学术研究成果在国内外都越来越受到重视，各个领域的学术研究也在不断发展和进步。但是，仍然存在一些问题，例如研究的深度和广度不够，研究方法和手段不够先进，学术交流和合作不够紧密等。因此，我们需要不断加强学术研究的质量和效率，发挥学者的创造力和创新精神，不断推进学术研究的深入发展，为中国的科技创新和经济发展做出更大的贡献。

如下：

首先要把收集和阅读过的与所写毕业论文选题有关的专著和论文中的主要观点归类整理，并从中选择最具有代表性的作者。在写毕业论文时，对这些主要观点进行概要阐述，并指明具有代表性的作者和其发表观点的年份。

还要分别国内外研究现状评述研究的不足之处，即还有哪方面没有涉及，是否有研究空白，或者研究不深入，还有哪些理论问题没有解决，或者在研究方法上还有什么缺陷，需要进一步研究。可以写国内外研究现状应注意的问题。反映最新研究成果。

不要写得太少。如果只写一小段，那就说明你没有看多少材料。如果没有与毕业论文选题直接相关的文献，就选择一些与毕业论文选题比较靠近的内容来写。

国内外研究现状的两种写法

国内外研究现状有两种写法，要不就是从相关部门对于研究对象的研究，或者就是从学者对于相关研究现状的研究来写。

正常来说，国内外研究现状都需要大家去阅读大量的文献，然后总结学者的主要观点，这里给大家一个小技巧，可以直接从一篇文章的摘要看出来，一个学者的研究观点主要集中在哪些，这样的话，即便你不完整的阅读文章，也能知道文章的主要观点。

还有一种方法，可以直接从硕士论文里面去摘抄，大家可以找一些和自己题目一样，或者是关键词一样的硕士论文，我们在里面摘抄国内外研究现状，并且将这个话改成自己的意思，这也是一种写作方法。但是注意标注引用的时候，一定要找到最根本的文章，而不是你参考的这篇硕士论文。

复合材料研制瓶颈问题研究论文

在网上找下，（材料化学前沿）或者（材料科学）这样的期刊~里面可以参考下这类的论文~可以免费下载下来~找下灵感

文关键词：金属基复合材料有效性能结构拓扑优化论文摘要：金属基复合材料综合了作为基体的金属结构材料和增强物两者的优点，具有高的强度性能和弹性模量、良好的疲劳性能等特点。由于制作工艺相对容易，和价格低廉，颗粒增强金属基复合材料体现出了广泛的商业价值，金属基复合材料首先在航天和航空上得到应用，随着其价格的不断降低，它们在汽车、电子、机械等工业部门的应用也越来越广。为此全球各大公司和研究机构对它的研究和应用开发正多层次大面积地展开。笔者阅读了大量相关文献，进而综述了近些年来国内外学者对金属基复合材料的研究，具有一定的现实意义。一、颗粒随机分布金属基复合材料有效性能研究九十年代中期Povirk, Gusev等人就研究证明了可以用一个有限体积的代表体元来代替整体复合材料，模拟其细观结构，从而建立复合材料的宏观性能同其组分材料性能及细观结构之间的定量关系。随着计算机技术的高速发展，数值分析方法在复合材料力学分析中成为不可缺少的工具，在做计算数值模拟时，建立合适的数学模型，是进行数值模拟计算复合材料等效性能的基础。基于有限元法的多尺度等效性能计算是目前一种行之有效的研究复合材料细观结构与宏观力学行为之间关系的重要方法。采用这种方法的前提是建立复合材料的有限元模型，包括随机颗粒分布区域的几何建模和网格剖分，然后才能进行多尺度计算。对于复合材料等效性能计算的数值方法，国内外已经发展了名目繁多的各种数值方法。一般来说，可以分为反分析法、直接分析法。其中反分析法实质就是根据现场观测结果，来反演复合材料力学参数。反分析法主要依赖于材料程的实测位移、本构模型以及材料参数的假定。由于现场观测资料的获取受客观条件影响和对复合材料认识上的不足，往往造成模型和材料参数假定与实际差异很大，因而该方法在实际应用中遇到了一些困难。为此，人们试图选择另一种途径---直接分析法来预测复合材料的力学参数。由于离散元元方法没有很好解决对复合材料离散后的计算结果的误差，因此基于离散单元法计算宏观力学参数的研究较少目前主要是基于有限元法的数值分析法，其计算过程是首先建立颗粒材料的统计模型，然后模拟出不同尺度的复合材料"试件";这样得到的复合材料"试件"，可以视为由基体和增强颗粒两部分组成，其力学参数可以在实验室分别确定，然后应用有限元方法进行分析，进而得到颗粒统计力学参数即。这一方法计算结果的正确性取决于颗粒统计模型的正确性以及有限元算法的合理性，这一过程虽然有误差，但是误差不会比原位实测更大。该方法的不足之处在于为避免尺寸效应，模拟不同尺度"试件"时，增加了计算成木，并且当计算尺度增大时，"试件"内的颗粒数目明显增加，给有限元的剖分和计算带来了困难。还有学者基于有限元方法，基于等效观点，对颗粒增强复合材料的等效性能进行了研究，即根据一定的等效原则，宏观地考虑颗粒对材料力学特性的影响，将整个颗粒增强复合材料均匀化、连续化，然后用有限元计算得到等效力学特性.按等效方式来分，主要有材料参数等效法、能量等效法等，这些等效方法有其适用的一面，但仍有一定局限性，例如等效体的尺寸效应问题等.关于材料参数的均匀化理论.作为一种研究复合材料宏观性质的新方法，数学家们已进行了大量的研究，例如、等针对小周期结构问题的渐进分析，给出了均匀化材料系数的概念；等对具有小周期结构的均匀化理论和一阶渐进分析理论进行了深入研究；和陈志明等在此基础上给出了一阶渐进展开有限元的理论估计；崔俊芝等针对小周期结构提出了双尺度祸合算法。针对具有对称性的基本胞体给出了高阶渐进展式和有限元估计，并把此方法运用到工程计算中，从而使的均匀化从理论分析进入了数值计算。阶段和实际应用阶段，使得微观构造十分复杂的非均质材料的宏观力学参数计算成为现实，并且给出了计算周期性编制复合材料的等效力学参数的双尺度方法。在进行等效计算时，首先需建立材料的单胞模型，如二维单胞模型、二维多颗粒单胞模型、三维单胞模型、三维多颗粒单胞模型及代表体单元模型。武汉理工大学的瞿鹏程教授等，根据扫描电镜试样截面细观图，建立了有限元模型，并且成功预测出了SiC颗粒增强Al基复合材料等效弹塑性力学性能特征曲线。Soppa根据体积含量10%Al2O3,增强6061Al基复合材料的实验细观图，构件有限元分析模型，观察残余热应力对PRMMCs变形和破坏的影响。Han等人采用三维多颗粒单胞模型研究PRMMCs的力学性能和裂纹的产生。二、复合材料微结构拓扑优化研究结构拓扑优化是结构形状优化的发展，是布局优化的一个方面。当形状优化逐渐成熟后，结构拓扑优化这一新的概念就开始发展，现在拓扑优化正成为国际结构优化领域一个最新的热点。以Roderick Lakes（1987，1993）提出的具有负泊松比系数的泡沫材料以及对通过不同组分材料的复合可以获得任何单相材料无法比拟的极端材料特性(如零膨胀系数、零剪切性能)新发现的阐述为标志，材料微结构的优化设计被纳入拓扑优化领域。特别是由Sigmund于九十年代中期提出来的，现在己经成为材料研究领域的前沿课题之一。而在2002年的第9届AIAA年会上Kalidindi等人提出了"微结构灵敏设计(MSD-Microstructure Sensitive Design)"概念，进一步完善与发展了微结构构型与组分优化设计的思想与体系。这些开创性的工作为复合材料与结构的拓扑优化设计奠定了坚实的基础，进一步促进了材料微结构的优化设计。复合材料的宏观性能可由微结构单胞使用均匀化技术得到，通过对微结构单胞进行拓扑优化设计可获得具有良好特性的复合材料，例如负的泊松比、负的热膨胀系数、零剪切性能以及良好压电特性的压电材料。对单胞的拓扑优化设计，问题可分为两类:一是满足本构模量等于给定值的最小体积百分含量问题;二是满足一系列体积约束和对称条件的极值材料常数问题。Silva基于均匀化方法展开了具有极端性能的二维和三维压电材料的优化设计;国内袁振、吴长春进行了极端性能的弹性材料优化设计，杨卫等采用优化准则法进行具有特定性能的微结构设计，实现了具有负泊松比的材料设计。基于传热性能的微结构优化设计目前还处于初期阶段，张卫红等基于均匀化方法进行材料的热传导性能预测，在给定材料用量下进行复合材料的设计，得到具有极端热传导性能的复合材料。拓扑优化兼有尺寸优化和形状优化的复杂性，微结构最终拓扑形式是未知的。以最小柔度作为目标函数的微结构拓扑优化而得到的蜂窝状结构，为标准的规则正六边行蜂窝结构。三、小结金属基复合材料是近年来迅速发展起来的一种高技术新型工程材料，以其优越的性能受到国内外的高度重视。SiC颗粒增强铝基复合材料是目前复合材料中最引人注目的体系之一，不论是在理论上还是在实验上均是理想的复合材料研究对象。本文综述了国内外对金属基复合材料的有效性能研究和复合材料微结构拓扑优化，对金属基复合材料研究具有一定的知道意义。

汽车内饰复合材料研究现状论文

各个学校都有不同的要求，手里有我自己的，也有别的学校的，你要要的话Email：可以传给你做个参考！

超硬材料方面：TSP系列聚晶采用对金刚石呈惰性的结合剂与金刚石颗粒在高温高压条件下制造而成。同时因结合剂的热膨胀系数与金刚石的接近，故其耐热温度达到1200℃左右。恒远TSP系列具有更好的热稳定性及更高的抗冲击强度和更好的耐磨性，其磨耗比可达3万～10万,因而可满足地质条件较复杂的地层钻进需要，适用于石油钻探，地质勘探，钻头小保径聚晶，成本相比于天然金刚石又非常低廉，耐磨度高.形状有三角形、正方形、长方形、、圆柱形、两端圆弧形、其多样化适用于各种钻探工具与地质要求。金刚石复合片由一层聚晶金刚石和硬质合金基体两部分组成。他是将微细的金刚石粉末与硬质合金基体同时置于超高温高压条件下烧结而成的。聚晶金刚石的金刚石层具有高强度，高硬度及高耐磨性，同时具有良好的自锐性。在磨损过程中新的切削面会不断露出，保持对岩石有效切削作用。

开题报告填写事项一、填写必须实事求是，字迹要端正、清楚。二、本报告的第一至第六部分由研究生本人填写（字数不少于2000字）。其余部分由指导教师、开题报告评议小组、教研室（研究室）主任、院长、研究生处填写。三、硕士研究生开题报告日期规定为进校后第三学期完成。四、开题报告评议小组由学院统一集中组织，对开题报告通不过者要在1至2个月内补做，重新审核合格后，才允许正式进入课题，否则取消进入论文阶段资格。五、此表留存研究生处学位办一份。本课题所涉及的内容（包括实验数据、计算机程序、导师未公开发表的研究成果及心得等），除在毕业论文中所发表的以外，本人保证：未经导师正式同意，五年内不以任何形式向第三方公开。研究生（签字）导师（签字）年月日一、课题的来源及意义本课题主要来源于导师的研究课题。现代科学技术发展使得复合化成为材料发展的必然规律。近年来，纳米复合材料的研究发展迅速，无论是从学术研究角度考虑，还是从工业生产实际出发，人们都已开展了大量的实验研究工作。所谓纳米复合材料（Nanocomposites）是80年代初由Roy等人提出的，是指复合材料中分散相尺度至少有一维小于100nm的复合材料。由于纳米粒子具有小尺寸效应、大的比表面产生的界面效应、量子效应等特殊性能，故能赋予纳米复合材料许多特殊的性能，为设计和制备高性能、多功能新材料提供了新的机遇。纳米复合材料被誉为“21世纪最有前途的材料”，成为材料科学研究的热点之一。聚合物/层状硅酸盐（Polymer/Layered Silicate，PLS）纳米复合材料是纳米复合材料领域重要研究方向之一。PLS纳米复合材料既具有高分子材料的质轻、耐腐蚀、绝缘性好、易加工等特点，又具有无机材料的高强度、高模量、高耐热性等优点，有着广阔的发展前景。PLS纳米复合材料除具有一般纳米复合材料的性能外，还因其特有的纳米尺度上的片层结构使得复合材料的耐热性、尺寸稳定性、气体阻隔性及阻燃性等得到明显提高。PLS纳米复合材料的研制与开发为提高传统聚合物材料性能、拓宽聚合材料的应用范围起到了极大的促进作用。根据复合物的微观结构，可以把复合物分成四类：相容性差的粒子填充复合物；普通的微粒填充复合物；插层型纳米复合材料；剥离型纳米复合材料。只有第三、第四类复合物实现了纳米尺度上的插层复合，且第四类复合物即剥离型纳米复合材料由于无机物在聚合物基体中实现了充分均匀的分散，其纳米尺度效应显著、界面结合强度更高。此类复合材料具有优异的力学性能和耐热性，并且材料的阻隔性均有所提高，是当前研究的主方向。PLS纳米复合材料以其优良的性能越来越受到广泛地重视。目前，PLS纳米复合材料已从基础研究阶段向工业化生产阶段发展，日本的丰田公司（TOYOTA）、宇部公司（Unitsika）、美国的南方粘土（Southernay）等已经研制开发出PLS纳米复合材料的商业化产品。本课题利用省内层状硅酸盐矿物（膨润土）和高分子原料，对聚合物原料进行改性，对膨润土原料进行深加工处理。研究聚合物、层状硅酸盐二者之间的复合机理、结晶过程、界面特征以及结构性能之间的关系，研究加工制备工艺过程对PLS纳米复合材料性能的影响以及最佳制备工艺参数的确定。用合理的加工技术方法，制备出性能优良的剥离型纳米复合材料。这既是本课题的特色和创新之处也是纳米复合材料的研究发展趋势所在。二、简述该领域目前的国内外研究水平和发展趋势聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料是当今众多无机纳米粒子改性复合材料中最有潜力的一类纳米复合材料，也是目前研究最多、最有希望工业化生产的聚合物纳米复合材料。自从1987年日本丰田公司的研究开发中心首次报道用插层聚合的方法制备了尼龙6/粘土纳米复合材料以来，由于聚合物/粘土纳米复合材料实现了纳米相分散、强界面作用和自组装并具有较常规聚合物/无机填料复合材料无法比拟的优点（如优异的力学、热学性能和气体阻隔性能等），因此倍受关注。据报导，预计今后PLS纳米复合材料的产值每年会增长约100%。到2009年，产值会达到15亿欧元/年，产量会达到50万吨/年。PLS纳米复合材料将会遍及人们生活的各个方面，飞机、汽车、包装、电子电器、建材、家俱等产业将广泛受益于这种新型材料。1、国外PLS纳米复合材料研究现状自从20世纪80年代末期，Okada等人报道了PA6/层状硅酸盐纳米复合材料以来，迄今这一领域已得到长足的发展，成为目前聚合物材料的一个新热点。到目前为止，日本丰田研究中心、美国康耐尔大学、密歇根大学以及中国科学院化学研究所国内外众多研究单位都在这一领域进行深入的科学研究。1987年，丰田中心研究和发展公司的Fukushima和Inagaki仔细地研究了聚合物/层状硅酸盐复合材料后，用季铵盐取代粘土片层间的无机离子，成功地改善了粘土与聚合物基体的相容性，研制出PLS型尼龙6/硅酸盐纳米复合材料，材料的热变形温度较纯尼龙6有大幅度提高，同时力学性能与阻隔性能均有不同程度的提高。丰田中心研究和发展公司的Usuki、Fukushima用已内酰胺的原位聚合法制备了剥离型的尼龙6/蒙脱土纳米复合材料（季铵盐改性的蒙脱土事先被均匀地分散于已内酰胺中），并制备出聚酰亚胺/蒙脱土纳米复合材料，发现只需添加2%（质量分数）的粘土，材料的气体阻隔性及线胀系数显著降低，适合PI在微电子领域的应用，这极大地引起了材料科学家的关注。美国Comell大学的R A Vaia和E P Giannelis等对聚合物熔体插层进行了热力学分析，认为该过程是焓驱动的，因而必须加强聚合物与粘土间的相互作用以补偿整个体系熵值的减少。在此理论的指导下，他们通过聚合物熔体插层制备出PS/粘土，聚氧乙烯/粘土纳米复合材料，并对层间聚合物的受限运动行为进行了研究。Usuki等人深入研究了有机插层剂对插层复合的影响，并制备出一系列PLS纳米复合材料，并首先报道了“两步法”制备聚酰胺6/蒙脱土纳米复合材料，即先用12~18烷基氨基酸作插层剂对钠基蒙脱土进行阳离子交换处理，然后将阳离子交换后的蒙脱土与ε-己内酰胺复合，在常规条件下聚合，得到聚酰胺6/粘土纳米复合材料。西欧一些国家也先后制定了发展纳米复合材料研究的计划。一些国外的大公司特别是生产聚合物的厂家纷纷加入聚合物纳米材料的开发应用。目前，丰田汽车公司已成功地将Nylon 6/clay纳米复合材料应用于汽车上。由于层状硅酸盐是纳米尺度分散于聚合物基体中，可以成膜、吹瓶和纺丝。在成膜和吹瓶过程中，硅酸盐片层平面取向形成阻挡层，因此可用于高性能包装和保鲜膜。2、国内PLS纳米复合材料研究现状我国的PLS纳米复合材料研究开始于90年代，现已取得了许多成果，并已列入国家“863规划”和“九五计划”的重点研究开发课题。中科院化学所对聚合物基粘土纳米复合材料的研究，发明了“一步法”制备Nylon 6/粘土纳米复合材料（nc-PA6），即将蒙脱土阳离子交换、己内酰胺单体插层以及单体聚合在同一个分散体系中完成，在不降低产品性能的前提下缩短了工艺流程，降低了成本。黄锐等利用刚性粒子对聚合物改性的研究在学术界极有影响；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制备手段。中科院化学所工程塑料国家重点实验室取得的成就有：单体插层缩聚制备了尼龙6/粘土纳米复合材料，可大幅度提高其热变形温度，扩大了材料的应用范围，并对插层剂的碳链长度与有机蒙脱土的层间距的关系进行了研究，在此基础上开发了PET/粘土、PBT/粘土纳米复合材料，提高了材料的热性能和阻隔性，其中PET/粘土纳米复合材料的结晶速度较PET提高了约5倍。此外还通过聚合物溶液插层及熔体插层分别制备出硅橡胶/蒙脱土及PS/粘土纳米复合材料，其中硅橡胶/蒙脱土纳米复合材料具有良好的耐磨性，各项物理、力学性能指标得到很大提高，可代替气相白炭黑填充硅橡胶，具有实用前景。相信在不久的将来，PLS纳米复合材料将会广泛应用于高分子材料及其它领域。3、存在的问题及研究发展趋势PLS纳米复合材料的不断涌现以及大量研究结果的报道，让我们看到了这类复合材料具有的优异特性，使得层状无机物插层改性聚合物制备高性能纳米复合材料成为国际上最新技术热点之一，但也存在以下几个问题。① PLS纳米复合材料的研究尽管十分热门，但由于其插层复合机理复杂、结构与界面特征复杂，微区尺寸小，再加上量子效应、表面效应等，对它的研究还不够深入，特别是运用热力学、动力学和结晶学知识研究不够。对其结构、形态特征与材料性能的关系研究较少，合成方法大多基于合成宏观材料上的改进，存在着一定局限性；② 剥离型PLS纳米复合材料比其它类型的复合材料具有更优异的性能，但对原材料加工处理、制备方法要求严格，对其制备工艺及过程研究不够；③ 高聚物与纳米材料的混合、分散缺乏专业设备，用传统的设备往往使纳米粒子得不到良好的分散，要研究出新的混合分散技术方法及设备。三、课题所要研究的内容及实施方案(主要研究内容及预期成果，拟采用的研究方法、技术路线、实验方案的可行性分析。)1、研究内容（1）了解相应聚合物的物理化学性质，合成方法，用途及研究现状；了解PLS纳米复合材料所具备的优良性能，熟悉国内外PLS纳米复合材料的应用现状、研究进展、存在的问题及解决的措施；（2）研究层状硅酸盐（膨润土）矿物学特征和纳米结构特征（层间距、层面特征和边缘特征），熟悉测试表征方法；并掌握对测试结果分析的技术方法；（3）深入研究膨润土提纯、钠化、有机化的各种方法、反应机理；了解钠基土及有机土的应用价值和研究现状；制定合理的实验方案，对膨润土进行提纯，通过实验选择合适的反应条件和合适的钠化剂和表面修饰剂进行钠化、有机化，制备出亲油或亲水亲油的纳米膨润土；（4）了解剥离型PLS纳米复合材料制备方法及性能特点，从动力学、热力学、结晶学、流变学等方面探讨纳米材料复合过程和机理；（5）选择聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚氨酯（PU）两种聚合物，对其进行改性（接枝方法和离子化方法）制定合理的加工制备方案、确定最佳实验流程及实验参数，制备出剥离型PLS纳米复合材料；（6）从制备方法、表面改性剂的选择、加入第三组分等方面研究有机膨润土在聚合物中的分散形态；并探讨多相体系中物相界面结构特征，制备出剥离型纳米复合材料。（7）研究PLS纳米复合材料结构和性能之间的关系。进行产品结构分析、力学性能和阻燃性能对比测试分析。2、预期成果（1）制备出优良的有机膨润土，制备出改性性能良好的聚合物；（2）制备出剥离型PLS纳米复合材料；（3）预期在核心期刊发表2篇论文或申报1项发明专利；（4）完成毕业论文的编写，顺利通过答辩。3、研究方法及技术路线（1）实验研究流程图（2）实验研究过程（方案）① 层状硅酸盐的选择及改性处理目前为止，能够在PLS纳米复合材料中得到应用的有膨润土、高岭土、海泡石等少数几种属于层状硅酸盐的矿物质。这其中最根本的原因是绝大多数的层状无机矿物质无法利用插层处理的方式扩张其片层之间的重复间距。因此，虽然他们具有层状的结构，各相邻的片层之间也具有一定的空间，但却不足以容纳旋转半径为上百埃的聚合物分子链插入到各片层之间，形成所谓的插层复合材料；而仅仅允许离子、小分子等小的介质进入其中。对于膨润土、高岭土等粘土矿物，由于他们具有较大的初始间距以及可交换的层间阳离子，使得我们可以利用离子交换的方式将他们的层间距扩大到允许聚合物分子链插入的程度，从而可以利用它们制备出性能优异的插层纳米复合材料。本课题利用省内矿产资源优势膨润土，其主要成分为蒙脱石。蒙脱石的基本结构单元是有一片铝氧八面体夹在两片硅氧四面体之间靠共用氧原子而形成的层状结构，属于2：1型层状硅酸盐。每个结构单元的尺度为1nm厚、长宽均为100nm的片层，层间有可交换性阳离子，如Na+、Ca2+、Mg2+等金属离子，因此容易与烷基季铵盐或其他有机阳离子进行交换反应生成有机膨润土。由于膨润土本身的亲油性较差，聚合物的单体或分子链又多为亲油性物质。因此，膨润土使用前必须经过有机化改性处理。膨润土改性处理方案。A、膨润土的提纯实验方案：将膨润土与水（固液比为1：10）配成悬浮液，再经高速旋转的离心机沉降分离，并且加入适量的分散剂（六偏磷酸钠），进一步分离粒度较细的碎屑矿物（长石、碳酸盐等），得到粒度小于5µm的膨润土浆料或悬浮液，再将该悬浮液抽滤、洗涤、干燥、打散解聚，即可得到高纯度的膨润土产品。测其吸蓝量，CEC，膨胀倍，胶质价等性能指标。B、钙基膨润土的钠化钠化原理：当膨润土-水系统中存在两种离子时，就存在一个动态的吸附-解吸平衡，即离子吸附与交换过程。如当膨润土-水系统中同时含有Ca2+、Na+时就会发生如下离子交换平衡： Ca-膨润土+2Na+ 2Na-膨润土+Ca2+钠化剂的选择、用量、钠化温度及钠化时间对钠化效果都有一定的影响，通过实验，确定最佳反应条件。C、膨润土的有机化在制备PLS纳米复合材料时，常采用有机阳离子（插层剂）进行离子交换而使层间距增大，并改善层间微环境，使粘土内外表面由亲水转变为疏水，降低硅酸盐表面能，以利于单体或聚合物插入粘土层间形成PLS纳米复合材料。因此插层剂的选择是制备PLS纳米复合材料的关键步骤之一。它必须符合以下几个条件：（1）容易进入层状硅酸盐晶片（001面）间的纳米空间，并能显著增大粘土晶片间层间距；（2）插层剂分子应与聚合物单体或高分子链具有较强的物理或化学作用；（3）价廉易得，最好是现有的工业品。在不同用量、酸碱性、反应温度等条件下，选择阳离子（十六烷基三甲基溴化铵）、阴离子（十二烷基硫酸钠）及阴阳双离子为插层剂，制备有机土，通过测试确定最佳反应条件。② 聚合物改性③ PLS纳米复合材料的制备A、复合材料的类型从微观结构上看，复合材料可分为四类，如下图。在第一类复合物中（a），蒙脱土颗粒分散在聚合物基体中，但聚合物与蒙脱土的接触仅限于蒙脱土的颗粒表面，聚合物没有进入蒙脱土颗粒中。第二类复合物（b）中，聚合物进入蒙脱土颗粒，但没有插层进入硅酸盐片层中。在插层型复合物（c）中，聚合物不仅进入蒙脱土颗粒，而且插层进入硅酸盐片层间，使蒙脱土的片层间距明显扩大，但还保留原来的方向，片层仍然具有一定的有序性。在剥离型复合物（d）中，蒙脱土的硅酸盐片层完全聚合物打乱，无规则地分散在聚合物基体中，此时蒙脱土片层与聚合物实现了纳米尺度上的均匀混合。四类复合材料中只有后两种才算是纳米复合材料，而且第四类剥离型复合材料比第三类插层型复合材料具有更理想的性能，是众多材料科学家追求的目标，也是本课题研究的重点。 B、制备方法插层复合法（Intercalation Compounding）是制备PLS纳米复合材料的方法。按照复合的过程，插层复合法可分为两大类。（1）插层聚合法（Intercalation Polymerization），即先将聚合物单体分散、插层进入层状硅酸盐片层中，然后原位聚合，利用聚合时放出的大量热量，克服硅酸盐片层间的库仑力，使其剥离（exfoliate），从而使硅酸盐片层与聚合物基体以纳米尺度相复合；（2）聚合物插层（Polymer Intercalation），即将聚合物熔体或溶液与层状硅酸盐混合，利用力化学或热力学作用使层状硅酸盐剥离成纳米尺度的片层并均匀分散在聚合物基体中。从制备方法来看，PLS纳米复合材料的制备可分为单体插层原位聚合与大分子直接插层；从实施途径来说有溶液法和熔体法。它们互相组合成四种具体制备过程：大分子熔体直接插层；大分子溶液直接插层；单体熔体插层原位本体聚合；以及单体溶液插层原位溶液聚合。制备PLS纳米复合材料流程图如下：C、有机土加入量的选取有机土加入量的多少直接影响着制品的质量和性能，有机土的加入量过高时，体系的粘度增大，很难脱泡及浇注；有机土加入量过低时，有机土在体系中的分散不好，起不到增强和增韧的效果。对于有机土加入量的多少，在研究领域内众口不一。我们采用不同含量（2-5%）的有机土进行插层复合，寻找最佳加入量。D、实验方案以PBT、PU聚合物为例，选用合适的插层方法，在不同的配料比下插层复合，测其力学性能、阻燃性能、热稳定性能等，从热力学、动力学等方面研究复合机理及影响复合过程的因素，得到性能优良的剥离型PLS纳米复合材料。（3）PLS纳米复合材料主要性能测试与表征① 甲醛容量法测膨润土阳离子交换容量（CEC），测吸蓝量计算膨润土中蒙脱土的含量，带塞量筒测其膨胀倍、胶质价；② 扫描电镜（SEM）测聚合物及PLS纳米复合材料的微观形貌；③ 傅立叶转换红外光谱(FTIR)分析，根据谱图的吸收峰判断有机化改性效果及插层效果；④ X射线衍射分析仪（XRD）测试膨润土的层间距和复合材料的剥离程度；根据谱图用Jade软件确定蒙脱土的化学成分及含量；⑤ 差热-热失重分析仪（TG-DTA）测定膨润土的转化温度及复合材料的热稳定性；⑥ 电子万能实验机测拉伸强度和断裂伸长率，判断聚合物及PLS纳米复合材料的力学性能。4、实验研究方案的可行性分析（1）实验室有一系列的实验仪器：如真空泵、磁力搅拌器、恒温水浴锅、高温炉、干燥箱、开练机、双螺杆机和造粒机等；学校测试中心有扫描电镜、X-射线衍射仪、傅立叶转换红外光谱仪、差热-热失重分析仪、原子力显微镜等测试用仪器；（2）导师长期从事这一领域的研究工作，有扎实的理论基础和丰富的实践经验，有师生组成的研究团队；（3）学校图书馆可以查到大量的中外文文献资料和学术专著，可供参考；（4）与企业合作，有丰富的实践基地和广阔的应用前景；（5）已做了一些实验前期工作，制得的复合材料力学性能显著提高，且热稳定性很好；（6）实验方案叙述合理，技术路线可行，理论基础清楚明了，实验研究条件基本具备，加上前期研究工作的进展，故本实验研究方案是可行的。四、课题研究的创新之处(研究内容、拟采用的研究方法、技术路线等方面有哪些创新之处。)（1）PLS纳米复合材料作为一个崭新的研究领域，对其研究尤其剥离型复合材料的研究可以说仍处于初级阶段，理论上不够成熟，制备技术不够完善，对材料的复合机理，材料的结构及结构与性能间的关系等方面还有待于进一步探索。本课题从热力学、动力学等方面研究聚合物与层状硅酸盐（膨润土）复合的界面特征、内部结合机理，并探讨复合过程、材料结构对其力学性能、阻隔性能、流变性能、结晶性能等的影响。（2）剥离型PLS纳米复合材料的发展水平仍处在实验研究或专利阶段，工业化项目极少，在高性能工程塑料、高性能树脂基体中的研究报道还较少。本课题从表面改性剂的选择、加入第三组分、高性能纳米膨润土的制备、聚合物的改性、合理制备方法的选择等方面进行系统实验研究，制备出性能优异的剥离型纳米复合材料。五、工作量及工作进度安排(包括文献查阅、方案设计与实现、计算与实验、论文书写等)起止日期课题阶段工作进程查阅文献资料、学术专著、参考书等，同时做了大量实验前期工作及一定的实验研究工作；写开题报告并进行答辩，准备实验所需试剂和仪器；研究钠基土、有机土的结构及结构与性能的关系，设计实验方案；通过实验和性能表征确定钠化、有机化过程最佳反应条件；在最佳反应条件下制备大量有机土，用XRD、FTIR、TG-DTA等表征，做好实验记录；以PBT、PU聚合物为例，了解其物理化学性能、合成机理、合成方法及应用现状；选择合适的反应装置、合成方法，用单体合成所需要的聚合物；查阅大量当前最新的中外文文献，了解纳米复合材料的研究现状及先进的制备方法；选择不同的有机土加入量（2-5%），用聚合物熔融插层法，聚合物熔液插层法，单体插入原位聚合法等不同的方法，控制反应条件，制备PLS纳米复合材料；对制品进行力学性能、热学性能、阻隔性能等方面的测试，确定有机土的最佳加入量，找出即使制品性能优异、成本低又环保的制备方法；用SEM测试产品的形貌，证实其剥离程度；用XRD测试有机土的层间距，分析其改性效果；复合材料中界面层的性质可以用示差扫描量热法（DSC）来表征；热失重分析（TGA）可以研究有机物对蒙脱土的改性程度及纳米复合材料的耐热性；选择最好的制备方法，将聚合物与有机土进行复合，研制出纳米复合材料制品并详细表征其各种性能；撰写论文，准备答辩。六、国内外主要参考文献（列出作者、论文名称、期刊名称、出版年月）序号参考文献名称梁宏斌，倪靖滨．聚合物/纳米复合材料研究进展[J]．化学工程师，2006，3：26-28．陈光明，李强，漆宗能．聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料研究进展[J]．高分子通报，1999，4：1-9．韩建竹，夏英．聚合物/蒙脱土纳米复合材料的研究进展[J]．高分子通报，2006，12：66-70．李春生，周春晖，李庆伟．聚合物/蒙脱土纳米复合材料的研究进展[J]．化工生产技术，2002，9（4）：22-26．陈国华，李明春．聚合物/粘土纳米体系[J]．高分子材料科学与工程，1999，15（3）：9-12．Jitendra K Pandey，et a1．Polymer Degradation and Stability，2005，88：234舒中俊，陈光明，漆宗能．聚合物/粘土纳米复合材料及其特殊阻燃性[J]．2000，28（3）：24-26．张秀英，李国昌，王萍等．利用山东膨润土生产有机膨润土研究[J]．2007，27（1）：35-36．潘兆橹，万朴应用矿物学[M]．武汉:武汉工业大学出版社，1993．杨雅秀．中国粘土矿物[M]．北京:地质出版社，1994．周建工，鲁安怀．利用低品位天然钙基膨润土制备低成本有机粘土实验研究[J]．北京大学学报（自然科学版），2006，42（4）457-467．陈兴华．聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的最新研究进展[J]．广西轻工业，2007，（1）：35-37．黄锐，王旭，李忠明．纳米塑料-聚合物/纳米无机物复合材料研制、应用与进展[J]．中国轻工出版社，2002，（4）：10-12．祝启砷，黄志良，王西文等．膨润土提纯增白与钠化改型联合处理工艺[J]．中国矿业，2002，11（5）：44-46．漆宗能，尚文字．聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料理论与实践[M]．化学工业出版杜，2002．ChenTian Y．Synthesis and Characterization of Novel Segmented Polyurethane/Clay Nan composites．Polymer，2000，41（4）:1345-1349．Cho，， JKwon，．Polymer Sci．2001，（79）：1025-1028．G-M．Kim D-H，Lee，B．Hofmann，et a1．Influence of nanoflllers on the deformation process in layered silicate/polyamide-12 nanoeomposites．Polymer，2001，42（3）：95-110．Hao Fong，Weidong Liu，Chi-Shan Wang，et a1．Generation of electro spun fibers of nylon 6-montmorillonite nanocomposite．Polymer，2002．43（3）：775-780．Cheon II Park，Park et a1．Polymer．2001，42：7465-7475． Fornes T D，Yoo P J，et a1．Polymer．2001，42：9929-9940．Cho J W，Paul D R．Polymer，2001，42：1083-1094．Kaempfer D．Thomann R．el a1．Polymer．2002．43：2909-2916．Dennis H R，Hunter D L，a1．Polymer．2001，42：9513-9522．Marosi G，Keszei S Matko S，Bertalan G．Fire and Polymer，2006，4：117．Sorathia U，Lynon R，Gann R G．Fire Technology，1997，33（3）：351．，，Okamoto，et a1．New polylactide-layered silicate nanocomposites．Concurrent improvements of material properties，biodegradability and melt theology [J]．Polymer，2003．44（3）：857-866．宋军，倪卓，王宝辉，等．聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备和性能[J]．现代塑料加工应用，2005，17（2）：14-16．苏海霞，曾幸荣．聚吡咯/有机蒙脱土纳米复合材料的制备及其导电性[J]．化学与黏合，2005，27（3）：127-130．郑华，张勇，彭宗林，等．三元乙丙橡胶/蒙脱土纳米复合材料的制备与性能研究[J]．世界橡胶工业，2005，32（6）：l1-13．吴德峰，周持兴．聚对苯二甲酸丁二醇酯/蒙脱土纳米复合材料的结晶结构及流变行为[J]．高分子材料与工程，2005，21（5）：132-136．1、至少列举国内外参考文献20篇；2、教科书、工具书不能作为参考文献；3、专著等参考书的数量小于总数量的三分之一；4、近五年出版的参考书数量不小于总数量的三分之一；5、外文参考文献的数量不小于总数量的三分之一。

中科院化学所工程塑料国家重点实验室取得的成就有：单体插层缩聚制备了尼龙6/粘土纳米复合材料，可大幅度提高其热变形温度，扩大了材料的应用范围，并对插层剂的碳链长度与有机蒙脱土的层间距的关系进行了研究，在此基础上开发了PET/粘土、PBT/粘土纳米复合材料，提高了材料的热性能和阻隔性，其中PET/粘土纳米复合材料的结晶速度较PET提高了约5倍。此外还通过聚合物溶液插层及熔体插层分别制备出硅橡胶/蒙脱土及PS/粘土纳米复合材料，其中硅橡胶/蒙脱土纳米复合材料具有良好的耐磨性，各项物理、力学性能指标得到很大提高，可代替气相白炭黑填充硅橡胶，具有实用前景。相信在不久的将来，PLS纳米复合材料将会广泛应用于高分子材料及其它领域。

综合材料绘画国内研究现状论文

一、研究资料与信息1、从政府官网上可以获取有关中国现代化建设的相关经济数据，以及有关社会经济发展的重要指标报告。2、通过相关行业专家的研究论文与报告，可以获取更加准确全面的有关中国现代化建设的信息与数据。3、通过国内外学术期刊或者网络文章，可以获得不同学者对中国现代化发展状况的专业分析和研究评价。4、可以搜索或参考专业性图文或绘画材料，了解中国现代化发展的历史变化情况、触角深度、全国范围内的类似成就和全貌。二、调研利用1、利用上述研究资料、信息及专业性图文绘画材料，结合实地考察，勘察中国现代化发展情况，全面了解中国现代化发展水平，形成全面准确的调研报告。2、整合上述调研报告，以多媒体形式呈现出一套全面性的中国现代化图文或绘画资料，供相关人士了解查询。3、定期开展专题讨论会或报告会，让有关人士就中国现代化现状进行了解和讨论；搜集相关参会人士的意见和意见，以不断改进调研分析，做出有效科学决策。

近年来，随着人们生活和社会环境的变化，劳动题材在绘画领域中的影响也逐渐减弱。然而，在中国传统文化中，劳动是一种优良美德，多年来一直被视为艺术家探索的重要主题之一。因此，劳作题材的绘画在国内仍有其特殊的地位。目前，国内劳作题材绘画的创作呈现出多元化的趋势。一些艺术家将劳动的过程和场景描绘得更加生动、具体和细腻。例如，农民劳动、手工制作、工业生产等场景都成为了绘画作品中的重要元素。同时，一些艺术家则将劳作与其他主题结合起来，形成了新的表现方式，例如将劳动和文化、宗教、历史等相结合，创作出具有独特风格的作品。此外，随着科技的发展和社会的变迁，一些艺术家也开始从全新的角度审视劳作题材，并探索新的表现方式。例如，通过数字艺术、虚拟现实等新媒介，创作出具有艺术价值的劳作题材作品。这些作品既保留了传统的劳作美学，又注入了现代化的元素，使观众可以从多方面理解和欣赏到劳动对于人类文明的深远意义。总体来说，劳作题材绘画在国内的现状呈现出多元化和创新性的趋势，充分体现了艺术家们的创造力和对于传统艺术的继承和发展。

绘画艺术的目的为取得和谐之美，形成一种单纯、鲜明的特征来呈现所要表达的具体内容。下文是我为大家搜集整理的关于绘画艺术的论文的内容，欢迎大家阅读参考! 绘画艺术的论文篇1 浅析绘画艺术的语言形态绘画是一种艺术实践活动，运用线条、色彩、造型和构图，依据一定的形式法则进行搭配组合，完成传达精神内涵的任务。完成绘画作品不仅是表现形式的作用，而且还要有内容的体现，精神内容的传达，既所谓的绘画主题。绘画的内容与形式，密切相连，形式是观念、情感和技术的体现。由此看来绘画语言实际上是包含了技巧、形式和内容的有机融合。它是一个相互制约，相互渗透的有机整体，画家的感情是靠其特有的绘画语言表现。这种语言的运用，是根据画家自身的艺术表现力就愈强，愈具特色。所以，对绘画语言所占有的深度和广度是检验画家艺术水准高低的标准。由于不同的艺术家对绘画语言具有不同的运用，必然会产生多姿多彩、风格各异的绘画作品来。纵观绘画史，我们可以了解到不同的差异。在欧洲，自达•芬奇开始，就形成了一种传统的写实主义画法，艺术家通过“研究光线揭示形式的方式，通过发展并运用直线透视法来获得景深幻觉的规则通过研究人体解剖，艺术家给他们的作品注入了一种全新的现实主义感。” 他们的艺术作品弘扬了“人文主义”，在绘画的总体风格上，姿势华丽、典雅、宏伟、和谐，写实技术娴熟，形成了我们称之为“古典主义”的画风。区别与古典画风的印象派画家们，用光与色描绘自然和抒发自己的感情，他们擅长表现阳光和色彩。他们对瞬息万变的光色变化非常敏感，注重色彩的表现，画家运用分色技术，将色彩合理组合，使画面变得明快绚丽。印象派画家不再因袭传统的画法，他们的作品则替我们诠释了光色的功用形。在色彩的表现里，印象派画家完美地表现了一种抒情风格，他们很好地运用了绘画语言，给作品注入了抒情性外表美。在西画造型过程中，主要使用形体与色彩语言，即便没有线的使用，其造型行为不会受到重大影响，其绘画形态的构架依然能成立。即使用线界定轮廓，如在轮廓之外辅上调子，马上就会成为很立体的画面。可见西画中线依然作为表现形体的一种特殊手段。无论何类画派的艺术家，他们都是借助其独特的语言形式来完成作品的情感体现的。从这个意义上讲，绘画语言的不同运用，则产生出不同风格的绘画作品。中国画崇尚文、意、趣，而这一切都是通过笔墨技巧来体现出来的。在这里，笔墨本身不是“具象”的，相对具体塑造的艺术形象来说，它是形式的因素，但却有着引起形象的联想和意趣的感受的功能。正如蓝色和红色能引起冷暖的视觉感受一样，在宣纸上粗糙的干笔能引起树干及老人似的苍老的视觉感受; 水分饱满、行笔流畅的笔迹能引起春天般滋润的视觉感受;徐缓的用笔能引起持重含蓄的联想;流利灵活用笔能引起洒脱欢畅的联想;快速而多变的用笔引起蛇龙飞舞的联想。贺天健总结笔法有：“笔直中锋，卧笔中锋，倒笔卷上，倒笔提上，卧笔旋拖，放笔直下，仰笔伸缩滚擦，垂笔揩擦，侧锋听昕下笔重，仰笔剔掠，仰笔旋拖，卧笔拖搁，卧笔横拖战动。”墨法有：“烘、染、渲、破、飞、揉、积、渍。”实际上何止这许多，临池泼墨，变化万千，风雪晴雨，因人而异。中国笔墨这种形式因素，是画家的独特风格在艺术技巧方面的主要表现。艺术家们常“借笔墨以写天地”。通过构思构图，合理运用笔墨虚实，水韵，墨色和运笔而产生的肌理形成有个性的绘画语言。虚实处理，仍然是当代画家构成新的属于自己艺术语言的要素。虚实的表现，就是画者灵气的表现，是对画理的悟性。中国画家历来认为画必须有笔墨，无笔墨就不能与画。并且笔墨技巧还要与表现内容有机结合起来，才能产生好的作品。这种代代沿袭的艺术法则即所谓传统，已成为中国所独有的绘画语言。当绘画唤起人类的审美情感时，作用于人们的是一种绘画所独有的语言形式。绘画语言由多种要素构成，这里涉及到的视觉因素有：点、线、形、光、色彩。“点”：是最小的视觉实体，对于探讨视觉形式的作用，点是一个很好的着手处。一个可视的点是一个吸引视觉注意力的小元素，点既可以被表现出来，也可以被暗示。它可以构成一个情趣的中心或一幅构图中被强调之处。甚至处在一个表面上的一个点就像是在一座静谧的屋子里的声音，它与周围形成一种关系，它使这个空间有了生机。“点”，从物理形态上讲，是视觉聚焦的核心;从观念形态上说，是思想呈现之源。点，在东方哲学中，具有最大的内张力和最大的延展性。从点出发，可深入、可辐射。点——解释一切，代表一切。“线”：线可以被描述为点的运动轨迹，它是一个可视的行动轨迹，一条线表现着划线的人或物的精神。一幅画的笔触，穿过风景的一条蜿蜒的河流，被撕破的线的参差不齐的边缘，一个草叶的曲线，这每一条线正如同每一位画家或书法家的充满个性的、富有表现力的线条一样，是独具特色的。线——人们认识和反映自然形态时最简明的表现形式，有长短、粗细、曲直之分。线可以在长度、宽度及方向上的不同，线也可以是连续不断的或间断的，粗的或细的，有规律的或无规律的，静止的或运动的，直线的或曲线的，或者是这些线的诸多形式的不同的结合体。在一个平面上，线能界定各种形状，暗示体积或显示所绘物体质量的独立元素。我们能通过线条的组织来创造图案、肌理或描绘阴影。线是阐明视觉形式的基本手段，它通常是对所目睹、感受或想像到的事物的一种速写，线是在两维空间表面的长度标准，或者说它们是在两维或者三维空间里的物体边缘的感知，每一条线或物体边缘都有其自己的表现特征，这些表现形式在视觉交流中起着重要的作用。在视觉艺术中，线条一直处于十分重要的地位，他极富有意味，在中国的绘画艺术中，线条的功用表现的尤为突出。事实上，中国绘画在相当程度上是以富有骨气韵味的线条来取胜的。线条的运用，在长期的演化过程中愈来愈富有含蓄性、表现性、象征性与抽象性。线条形状各异，功能有别。“形”：形式关于一种被视为平面的存在形式，即一种二维的空间区域或平面是一种剪影或阴影形式的外观。当一条线勾画出一个区域或当一个面积表面的颜色或肌质发生变化时，其面积与周围的面积相分离，形便成了可视的存在。千变万化的形可被概括为两大类，即有机形和几何形，虽然二者之间有明显的界限。在自然界的大部分形是有机形，它是柔和的、轻松的、曲线性的和无规律的。在人的世界中最普通的形是有机形、生硬的、刻板的、有规律的，而且常常是长方形的。总而言之，形这个词表示了人眼感觉到的客观事物的外部形态，所以又称为视觉形。另外，光与色彩也是绘画艺术最主要的造型因素。点、线、形、光、色，作为绘画艺术的构成要素是相辅相成和不可分割的。在绘画实践过程中任何顾此失彼的表现方式都会有损于整体美。绘画语言是通过色彩、线条、光色或组成一件作品所有的其他因素之间相互作用而产生出来的。绘画语言是有机的形式体现，它是构成绘画艺术中多种可视因素的总结构。就绘画而言，它是一种在长乘宽的二维平面上利用形、色、肌理或者说利用点、线、面或黑、白、灰及色彩、肌理等手段来传达人类或艺术家对精神文明的追求。在符合它自身规律的前提下，用什么样的方法表达、怎样表达和表达什么都是值得探索和尝试的，没必要用既有的定式或种类来界定，绘画是人类艺术追求的其中一种方式，那它自身就有其独特的语言和表达技巧，单就绘画而言不同的表现题材和不同的工具材料都有其自身的特殊规律、表现语言和表现方式，只要是符合绘画本体的艺术规律的任何题材、任何表现语言、任何表达方式，只要对人类的精神文明起到积极向上的推动作用，只要符合人类追求的审美理想，任何绘画语言方式都应该探索，都应该允许存在和发扬，从这个意义上讲，艺术家个人的角度、个人的偏执和偏见、个人的独特的风格面貌都是最可贵的。观照绘画中的情态与语言形态，艺术家们总是在寻求绘画观念和语言上进行着转型，不断地扬弃着自己绘画语言上那些不纯净的和停留在生活表面上的东西，从而在绘画语言、绘画图式、绘画动机等方面都出现了新的形态。完善和形成有个性的绘画语言成为艺术家们的孜孜以求，不停地探索绘画形象与象征符号的关系等问题。现代艺术的演变和发展不仅在多层次上探讨了艺术的本质问题，同时也极大地丰富和创造了人类的视觉形象语言，深刻地影响和改变着人们观察世界的审美方式。绘画语言的构成除视觉因素的形、光、色外，在另一层面上看绘画语言也是一种精神产物，绘画本身也传达了一种观念，绘画语言不应只是仅仅停留在技巧和形式的探索之中，它是将技巧、知识、直觉和感情与材料融合为一体而形成的。艺术品是精神和物质的结合。艺术家能从不同的角度、不同的题材范围、不同的表现工具、不同的表现语言和表现方式不断地丰富人类的艺术追求，那人类的绘画艺术必将是灿烂辉煌的. 绘画艺术的论文篇2 试谈动画设计绘画艺术融入一、现代动画设计的特点个性鲜明且具有生命力的动画角色不仅能够给人们带来美的感受，而且还能够引导观众理解故事的情节。如何设计出一个成功的动画形象，这是现代动画造型设计者们所关注的焦点问题。进行动画造型设计时，首先需要对作品的创作意图以及整体艺术风格进行综合考量，其中动画造型的设计风格则主要奠定了作品的表现形式，它与设计者本身的艺术素养有关，同时也与地理差异、民俗文化有关。动画造型的艺术风格包括漫画风格、写实风格、可爱风格以及拟人化风格四种类型，以下就对动画设计的艺术风格进行具体分析： (一)漫画风格漫画风格是动画造型设计的主要风格，它是对客观现实的自然景象运用夸张、变形、比拟、象征以及映射等造型方式，构成极具幽默诙谐意味的动画形象，具有简洁、夸张、幽默以及风趣等特点。漫画风格强调动画形象的神似，极度扩大设计对象的不同之处，而相对弱化具有共性的部分，所以能取得一定的讽刺和幽默感，具有很大的松弛度与无穷的表现力。漫画风格的动画造型对设计者自身有很高的要求，动画造型设计师必须具备把握作品整体艺术风格的能力，要求有足够的专业知识、丰富的设计经验以及良好的个人修养，并且对事物的把握和理解能够表现出独到之处，只有在具备以上条件的情况下，才能够将漫画风格的特点完全展示出来，带给观众更为深刻的视觉感受。 (二)写实风格写实风格顾名思义就是极力地表现出动画形象的真实性和客观性，通过细致的刻画真实地再现典型环境中的典型形象。在动画造型设计当中，写实风格的应用则主要寻求尊重自然以及接近自然的设计理念，但是动画造型设计中的写实风格并不是没有任何的想象成分，动画造型始终是建立在虚拟环境的基础之上，而所有的造型设计也并不仅仅是非对现实、自然的事物进行简单的模仿，而是在真实的基础上充分发挥动画造型设计师的想象力和创造力，进行必要的处理和加工，并且进行一些适度的概况和提炼。当然，写实风格的造型是以自然物象为基本参照对象，无论其外形，还是动态以及运动规律，都要力求接近真实。 (三)可爱风格可爱风格是在自然形态的基础上对角色造型进行较大程度的艺术改造，既能够看到自然形态的影子，又明显区别与自然形态，与漫画风格的表现手法相类似，可爱风格同样使用了夸张、变形、比拟等设计方式，而不同的是可爱风格在处理上更加圆润，运用适度的夸张以及协调的搭配表现出动画形象鲜明的性格特征，现阶段的动画造型设计当中可爱风格的应用和发展最为广泛。 (四)拟人化风格拟人化风格是指把一些具备人的动作或者情感融入到动物、植物或者其他事物当中的造型设计方式。在动画造型设计中拟人化的风格随处可见，设计者通过自己丰富的想象力将人类复杂的情感融入到动画造型设计当中，通过细致入微的心理、性格、举止、言行的设计，让动画形象更加富有亲切感和熟悉感，并且能够被更多观众所接受。总之，动画造型设计是动画作品创作的一个核心环节，通过动画造型设计清晰、准确地把人物的性格特征以及内心情感表现出来，然后根据动画作品情节发展的需要进行选择、概括、提炼并最终塑造出个性鲜明、符合故事情节的虚拟艺术形象。从某种意义上讲，动画作品也属于影视剧当中的一种，只不过动画中的人物和场景并非来源于真实的演员以及我们的日常生活，而是通过动画造型设计师根据故事情节以及自己丰富的想象力，创造出一个虚拟的人物以及场景。因此，现代动画造型设计环节就成为了衡量一部动画作品成功与否的关键所在，如果在动画造型设计上无法有效地把握故事情节以及人物特征，就会使造型设计变得千篇一律、缺乏个性，而场景也会变得沉闷，没有创意，无法引起更多关注。二、动画造型设计与传统绘画艺术的融合科学技术的不断发展给动画造型设计带来了许多技术上的革新，通过一些先进的技术以及3dsMax、Maya、Photoshop、Painter、Flash、AutoCAD等软件可以为动画设计提供许多便利，但同时对造型设计的技术要求也更高。要想设计出能够准确刻画角色的形态、性格、质感以及量感等因素的作品，就需要认真把握每一个线条以及色彩搭配的控制。由于我国的动画产业仍处于发展阶段，这就使得我国动画造型设计的技术与欧美以及日本相比具有一定的差距，从目前动画发展的现状不难看出，欧美以及日本的动画作品无论是从数量上还是质量上都明显优于国内的动画作品，这无疑给我国动画造型设计的进一步发展带来了许多不利因素。而如何在逆境中突出重围，发展具有我国文化特色的动画形象便成为了现代动画造型设计所面临的一项重要问题。现阶段国内不少动画作品依然是模仿欧美以及日本的动画造型设计方式，但是由于技术水平的限制，设计出来的动画作品很难能够达到令人满意的效果，存在着诸如造型设计的细节刻画不突出、特征单一缺乏个性、色彩运用与角色特征不协调等问题，而且一味地模仿、复制，也使得国内的动画作品缺乏创新和文化特色，无法吸引更多的人关注。所以在现代动画造型设计过程中一方面需要不断提升设计技术水平，另一方面还应该深入挖掘我国自身的文化资源，从传统文化中寻求设计灵感，丰富现代动画造型设计的内涵。传统绘画艺术是我国几千年来的智慧结晶，中国传统绘画艺术种类繁多，包括油画、水墨画、剪纸等等，其中最具代表性的就是水墨画。水墨画的笔法大气，不拘小节，构图具有象征性，通过写意的构图方式带给人无尽的遐想，而且画面贴近自然，简单的色彩搭配体现出简约、质朴的自然美，因此也被称为国画。而借鉴我国传统水墨画设计的动画凭借其独特的神韵和浓厚的文化底蕴在世界艺术之林中独树一帜。水墨动画将中国传统水墨画引入到动画制作中，那种虚实和轻盈空灵的画面使动画作品的格调在艺术鉴赏层面上有了一种全新的突破。采用中国传统水墨画创作的《小蝌蚪找妈妈》《牧笛》以及《山水情》等，无论是从造型设计上还是文化内涵方面，都具有浓厚的中国传统文化元素，它不仅是对我国传统绘画艺术的一种传承，而且还是现代动画造型设计的一种创新。以下就结合《小蝌蚪找妈妈》《牧笛》以及《山水情》三部优秀的动画作品对现代动画造型设计中中国传统绘画艺术的融合进行分析。在现代动画造型设计中融入我国传统的水墨画艺术风格，不仅是对造型艺术的创新，而且还是设计具有中国特色动画的一条有效途径。根据水墨画的特点动画造型设计将一改传统对造型的体积、比例、结构等细节的准确刻画，而是利用意象的造型方式，把握其结构的规律，梳理形式的特点，从而传达出对象的神情、神态以及神髓。例如1960年由上海美术电影制片厂制作的我国第一部水墨动画片《小蝌蚪找妈妈》，它的出现带给我们一种视觉上的新鲜感。与传统的动画作品不同，《小蝌蚪找妈妈》所有的造型设计，如蝌蚪、青蛙、鱼虾、消极以及小草等都没有轮廓线，如同以银幕为背景创作的一幅幅生动形象的水墨画，整体感觉显得简约生动、单纯、质朴。而这些看似简单的色彩和线条设计却能够将这些动物传神地展现在观众面前，使人流连忘返。 1963年由上海美术电影制片厂制作的《牧笛》在动画造型设计中巧妙地结合水墨画的写意风格，相比于之前的《小蝌蚪找妈妈》《牧笛》在造型设计上采用了更加复杂的造型设计手法，例如《牧笛》中贯穿始终的水牛，就是运用浓墨点缀五官、淡墨补染躯体，使一个生动形象的老水牛跃然于屏幕之上。而在作品中水墨写意的风格也有了进一步的发挥，夕阳的余晖以及水稻田埂，水光中倒映着老水牛以及牧童的身影，这些最终与周围的自然景观融合在一起。并且通过生动形象的造型设计传达出令人沉醉的意境，片中牧童骑在老水牛背上，吹奏者短笛在乡间细柳中穿行，天真的牧童、潺潺溪流以及摇曳的柳树恰恰能够反映出细腻、含蓄的情感，并且通过水墨画的写意风格将故事人物以及情节表现得惟妙惟肖。 1988年由上海美术电影制片厂制作的《山水情》可以说是我国水墨动画的经典之作，该作品深受国内外观众的好评，同时也赢得了无数奖项。在动画造型设计方面充分体现出了墨色与空白的相互对比和调和。在整部作品中墨的焦、浓、重、淡、清与空白等色彩搭配地恰到好处，这种淡雅、朴素的造型设计，是通过水墨的色度变化来展现画面的层次感，让观众在欣赏过程中结合故事情节并发挥自身的想象力来感悟画面本身所表现的深刻意境，丰富动画作品的内涵，使作品变得更加生动、具体、形象。此外，《山水情》中没有任何语言对白，而是利用风声、水声、笛声、琴声、动物声等一系列自然之音来代替更加直观的语言文字，这种表现形式烘托了气氛，彰显出了水墨动画的写意风格，并且将我国浓厚的文化底蕴体现得淋漓尽致。整部作品的造型设计风格独特，借景抒情、情景交融、虚实结合，将水墨画的特点运用到了极致，例如在《山水情》中，表现冬天室内的环境，仅在空白中描绘出炉火的光亮即可，虽然一抹红色在整个画面中显得有些微弱，但是这种强烈的视觉反差却能给人们带来十分强烈的暖意。而在表现秋色渐浓的季节变化时，则巧妙地抓住了秋天的代表颜色，在傍石而坐的人物之外，会不经意地下落几片凋零，飘落几片绯红的枫叶，这即是秋天的视觉引导作用，通过寥寥几笔却能够给人带来无尽的遐想，也正体现出了水墨画的魅力所在。总之，中国传统绘画艺术造型是我国民族文化中璀璨的明珠，在我国恢弘、悠久的民族文化中占有重要的位置，它是我国原始艺术的一种延续，直接继承了原始艺术实用与审美共存的性质。它是一切美术形式的来源，优势美术创作的基础，其根性的、母体性的特征是显而易见的。而将我国传统绘画艺术与现代动画造型设计相互融合不仅可以促进国内动画设计的蓬勃发展，而且还能够弘扬我国民族文化、传统艺术。研究中国传统绘画艺术形式在现代动画造型设计中的运用，将会促进传统绘画艺术等其他艺术形式与动画造型设计之间的融合。与此同时，艺术领域新工艺、新技术的研究与开发，为传统绘画艺术与动画造型设计之间的联系，创造出了更多便利的条件。三、结束语综上所述，动画造型设计则是一种综合运用变形、夸张、拟人等手法设计出来的一种虚拟的人物和场景，通过设计师的灵感和设计手法赋予动画角色感染力和生命力。中国传统绘画艺术源远流长，有着非常悠久的历史，同时在世界绘画史上也有着非常重要的地位。将现代动画造型设计与我国传统绘画艺术相融合，不仅能够丰富动画造型设计的形式，而且还可以深入挖掘我国深厚的文化资源，真正发展具有中国文化特色的动画形象。猜你喜欢： 1. 论绘画艺术的语言形态论文 2. 浅谈绘画艺术赏析论文 3. 浅谈美术心理学的论文 4. 美术学术论文 5. 美术绘画类论文

国内劳作题材绘画的发展情况良好，持续稳步增长。不仅有越来越多的艺术家加入到这一类型的绘画中来，而且劳作题材绘画也逐渐从一项普通的艺术形式走向一种时尚的艺术形式，得到越来越多的国内艺术家和爱好者的喜爱。