高分子材料的性质特点精选(九篇)

第1篇：高分子材料的性质特点范文

关键词：功能高分子材料；纳米技术；可生物降解；

高分子材料早已经渗透到。我们人类生活的方方面面，在日常生活处处。都有着重要的应用。所以我们每个人都。对于高分子材料不陌生。它又叫聚合物材料，通常指的是无数个小分子化合物再通过化学键，形成的大分子化合物。生活里可见的聚合物材料主要有合成橡胶、合成塑料、合成纤维这三种。到上世纪六十年代左右，这些聚合物材料已经可以用来制造衣服、日常用品及各种工业材料，满足相关行业的需求。在未来，高分子材料主要运用领域分别是：纳米高分子材料复合应用、高分子材料功能化、生物可降解高分子材料开发。以及航天工业领域应用。

一、高分子材料功能化发展

功能高分子材料是一种聚合物大分子，它大多来自于半人工及人工合成的高分子材料。它与一般的聚合物有很大的不同，在化学性质及物理性能上都发生了很大的变化，主要是增加了一些光学、电学等方面的特殊功能。在高分子研究中，有一个特殊领域，就是功能高分子，也就是那些数量甚微、作用特别、性能独特却是运用新技术时必不可少的高分子材料。

随着科技的进步，以及社会经济的发展，新能源开发、交通和航天技术、微电子技术、生物医药等多个领域都如雨后春笋般蓬勃发展，这些领域的发展离不开功能高分子材料这个重要的基础。

在功能设计方面，高分子材料的主要作用是：

1）用分子设计来合成新的功能。如研制非晶质光盘（APO）；

2）以特别加工来增添材料功能特性。如功能高分子膜和塑料光纤；

3）用两种或两种以上性能不同或者功能各异的材料，加以复合之后形成新材料所具有的功能，如EMI/RFI屏蔽导电、塑料、高分子磁性体和复合层积复合填料；

4）对材料的表面进行处理，从而让材料具备新功能，如EMI/RFI屏蔽导电塑料、表面处理法。

功能设计，这一理论在所有功能高分子材料领域内都得到了运用，这自然也同其材料的研究方向紧密相关。在生物医药上，有研究者利用电化学反应，模仿自然骨的成分及其产生过程，让胶原通过微环境及反应动力，实现分子自组装和矿化，最终获得有关成份、骨组织及其结构。利用相似度极高的生物活性涂层以及调控生物活性因子促进骨的生长。这种技术可以提高医用移植体相关材料的生物活性，从而可以加速治好患病的骨骼。

由于功能高分子材质具备与众不同的出色作用，它可以替换许多功能材料，并可以通过功能高分子材质来改善其他材料的性能，让其变成一种全新的功能材料。有鉴于此，功能高分子材料及特种高分子材料在国内外相关领域内受到越来越高的重视，科学家开展的相关研究也非常多。因此，发展功能高分子，其涉及面O广，关系到许多学科的研究。我国也非常关注这一领域的研究，在自主研发的基础上，加强国际交流，目前相关水平已处在世界的前列。

二、运用纳米技术，改性高分子材料

纳米技术一般是来钻研纳米材料的特性和对其结构进行制造的工艺。当一种东西在现代化手段下以纳米来描述时，那么它本身的作用便会产生一些变化，从而出现一些奇特的现象，表现出和普通物质不一样的性质。并且，若是把具有特殊性质的粒子和其他高分子物质混合时，这种特殊的粒子会使高分子物质发生性能的改变。所以，在改变高分子物质的过程中，运用的纳米技术有两种：一是对这两种物质加以合成，二是用纳米粒子影响高分子材料的性能。第一种占得比例最多。

举个例子，在探究苯乙烯一丙烯酸醋IPN/MMT纳米复合阻尼材料时，可将这两种物质时行复合，据此提高其抗震、降噪的效果。结合众多实验结果，我们可以知道，聚合物基体中平均分布了二维纳米片之后，该材料原本的能量将会有很大的升高，与此同时，基体材料的增韧性更好，耐磨性更强，阻透性也大大提高，也发送了其抗菌性以及抗老化性能，同时防紫外线的能力也有所提高。

又比如，把纳米无机粘土粒子利用其他的改性剂，在化学反应后得到的纳米粒子片层，与尼龙等其他材料混合，得到的新材料的阻止燃烧的功能更加好。将纳米材料和它的结构的多种特性组合使用，能够产生其他的多种新的材料。

三、生物可降解高分子材料的发展

在特定时间及一定条件下，微生物或其分泌物利用化学分解的形式，可以获得降解的新材料。

高分子材料已在日常生产及生活中得到了广泛的应用。可是，由于它无法循环使用，不易分解，加上用量很大，久而久之，就给环境带来了比较厉害的化学污染。一般情况下，在降解这些废弃的塑料制品时，最广泛使用的办法是挖坑埋掉或者烧掉，然而，这些方法都会对环境造成不可弥补的伤害。

譬如，我们的日常生活中，超市购物，买菜，包装，全都用塑料制品，面对这一现象，四川有一家生物科技公司研制了一种抑菌的可降解的包装食物的材质，先把壳聚糖通过辐射法作出辐照降解，再混入偶联剂助剂溶液，搅拌均匀，而后通过干燥使溶剂脱离后，再和聚己内酯类可降解高分子材料混合在一起得出。聚己内酯可以全部的溶解掉，而壳聚糖则可以抑制某些微生物的生存繁衍。

所以，在研究这一新材料时，重点是研究出可降解的聚合物，如何对已经存在的可降解聚合物加以利用，经济意义是十分明显的，值得研究。

四、先进高分子材料在航天工业领域的应用

自中华人民共和国建立以后，航天工业获得了长足进步，其代表是两弹一星，这也促进了相关新材料的科研及发展。进入新时代，我国又陆续开展了载人航天及探月工程等一系列重大科研项目，这自然也离不开更多新材料的支持，在这个领域，一些关键的材料研制获得突破性进展。这里面就包括高分子材料。它是发展航天工业必备的配套产品，一般包含橡胶、胶黏剂、工程塑料、密封剂和涂料等。

五、结语

本人从思考人类生存的环境问题出发，在建设环境友好型社会的基础上，形成了上述四个基本观点。当下，人们研究高分子材料，在目的及目标等方面，改变都十分明显：以往研究的目的是给人们的生活带来方便，如今则开始注意环境安全，不浪费能源与物质，循环使用，同时研发出能耗低、效率高的新材料。毫无疑问，环境因素已成为今后任何研发工作所需要重点考虑的问题。对于从事新材料研发工作的人们来说，只有研发出无毒、绿色、功能化、可降解的材料，与环境有利，才能解决白色、黑色等方面的污染问题。

参考文献：

[1]谢建玲.现代塑料加工应用，1995.

第2篇：高分子材料的性质特点范文

测绘科研项目申请书范文

本项目将着重于新型量子功能材料的物性表征和新型量子功能材料的探索。主要研究方向为关联系统中的高温超导体、庞磁阻材料、石墨烯和拓扑绝缘体等材料中的电荷、轨道、自旋等自由度相互竞争、相互耦合，以及因此产生的多个量子态竞争和共存、自旋量子霍尔效应等现象。探索新型量子功能材料、发现新的量子态;对新型量子材料的物理基本性质进行研究、输运性质进行高精度测量、结合理论研究理解关联体系的物理机制;利用各种实验手段测量石墨烯和拓扑绝缘体的物理性质，研究因维数效应产生的新奇物理现象。按照项目的不同侧重点和研究手段的不同，将项目按照材料探索、物性研究、输运性质的高精度测量和低维体系四个方面展开研究：

1、新型超导材料和量子态的探索：

本课题的首要目标是探索新的高温超导材料，同时发展晶格结构和电子结构分析技术，以及超高压测量技术，分析自旋、电荷、轨道等有序现象，努力发现新的量子现象。研究内容互相补充，细分为以下几个方向：

(1) 新材料的探索与合成及单晶生长：探索新超导材料，主要从事铁基超导材料以及类似的层状、多层含有类似Fe-As面的多元化合物的探索，以及包含稀土和过渡元素的其他层状多元化合物中的新材料探索;总结样品合成和成相规律，发展新方法、新工艺，寻找新现象、新效应;另外将生长高质量单晶样品以用于深入的物理研究。

(2) 晶体结构表征与研究：对发现的新材料进行晶格结构、化学成分的表征，从而促进材料的探索;研究新的结构现象，深入分析新型超导体的微结构-物理性能之间的关联，研究化学成键、电子能带结构，研究高/低温结构相变等，研究晶格中缺陷、畸变对超导的影响。

(3) 超高压下的量子效应研究：研发一套超高压低温测量系统(100GPa，1.5K)，在此基础上研究超高压下铁基材料以及其他新材料中可能出现的新奇量子现象、超高压对超导转变的影响、高压高场下材料的物性和相图，探索高压下可能出现的新量子态和新奇量子现象。

(4) 中子散射研究：研究铜氧化物和铁基高温超导材料以及其他新材料的晶格精细结构，电子自旋、电荷、轨道有序结构，研究超导材料及其母体中的自旋激发、自旋涨落的形成、演变及其和超导的关系，研究材料中形成的新的量子态和量子现象。

2、关联体系量子功能材料的物性研究：

利用谱学的方法研究新型量子功能材料的电子结构，主要包括ARPES，STM和自旋极化的STM(SP-STM)，以及红外光谱的方法研究关联系统(以高温超导体和庞磁阻材料为主)的电子结构，争取在高温超导和庞磁阻材料的机理研究中有重大突破。具体到各种谱学实验方法和强关联体系中的问题，细分为：

(1) 以高精度角分辨光电子能谱为手段，深入研究以高温超导体(包括铜氧超导体和铁基超导体)为主的多种新奇超导体材料。本项目将结合我们在高温超导材料和角分辨光电子能谱上的优势，对高温超导体进行深入系统的研究，重点研究超导态对称性、赝能隙、电子与其它集体激发模式耦合等现象。

(2) 锰氧化物体系，特别是三维钙钛矿结构锰氧化物薄膜的电子结构，我们将在不同晶格参数的衬底上生长具有不同组分和厚度的高品质外延锰氧化物薄膜，用 ARPES原位测量体系的电子结构。总结锰氧化物体系电子结构随组分、应力和温度的变化规律，研究电子-电子及电子-波色子相互作用对电子行为的影响，揭示电子结构和宏观物理特性之间的联系。从电子结构的角度出发试图阐明锰氧化物体系庞磁阻、相分离、电荷轨道有序等异常物理性质的内在机理。

(3) 利用STM特有的原子级空间分辨率，局域态密度能谱，能量分辨谱图，及原子操纵功能。通过高分辨率的空间扫描成像，定位表面相关原子层结构，特别是掺杂原子的位置。研究掺杂原子对表面原子层结构的调制。 通过局域态密度能谱，研究库珀电子对的激发态(超导能隙)与赝能隙(pseudogap)的关系。通过分析能量分辨谱图，研究超导序的二维结构及其演变规律。通过改变温度，调整掺杂浓度，及外加磁场，我们可以直观地观察超导序表面二维结构的变化。

(4) 发展SP-STM技术研究高温超导材料中电子自旋结构。这个新型的SP-STM将能提供原子级空间分辨率和自旋极化分辨的谱图图像。利用这一工具，我们将着重研究在反铁磁与超导共存的高温超导体中的反铁磁自旋结构，超导磁通蜗旋中反铁磁核心的存在早已由SO(5)理论预测，此结果将验证SO(5)理论预测的结果。另外，我们将利用这一工具研究表面吸附的磁性原子对局域态密度能谱的影响及其与超导电子对的相互作用。

(5) 建设强磁场下的红外反射谱测量系统，研究磁场下高温铜氧化物超导体和铁基超导体的准粒子激发行为。重点研究铜氧超导体和铁基超导体中电子与集体激发-声子激发/自旋激发模式的耦合问题。我们将用光学响应或光电导谱对材料的电子结构，传导载流子的动力学性质等重要信息进行分析，研究超导配对引起的能隙特征，揭示电子是与何种集体模式存在较强的耦合等基本信息。

(6) 利用高压多重合成条件获得结构简单和性质独特的高质量的铜基和铁基高温超导体及巡游磁性体系单晶，探寻关联体系金属化过程的量子序及其调控机制。在我们成功的高温高压合成以上具有特点的多晶材料的基础上，进一步优化压力、温度和组分等极端合成条件，研制和研究在结构简单的、高质量的含卤素的 Sr2CuO2+δCl2-x高温超导体单晶和可能的巡游型BaRuO3单晶，以及“111”型铁基超导体单晶体;运用多种能谱学、磁性、显微学等物理条件的综合表征体系，研究揭示这些体系的量子有序规律。

(7) 利用我们发展的新的理论和计算方法，结合实验组的研究进展对多种过渡金属氧化物及其奇异物性进行定量的研究。一方面，为各种实验现象及其物理本质提供理论解释，另一方面，计算模拟并预测一些新型的量子有序现象，包括金属-绝缘体相变，轨道选择性的Mott转变，轨道有序态，Berry相等等。主要研究内容包括自旋与轨道自由度相关的量子现象计算研究; 受限强关联电子系统中的量子现象计算研究。

3、量子材料输运性质的高精度测量

(1) 首先我们将致力于自行研制加工一套较完备的电学、热学和磁学测量装置，其中包括热导率、热电势、能斯特效应、微晶比热和微杠杆磁强计等较独特的手段。这些装置将可以工作在低温、高真空、强磁场的极端物理条件下，测量结果的精度具有国际领先水平。将完善一套低温比热测量装置，获得比一般商业手段高出一个量级的测量精度。建造一套转角度的比热测量系统。研究非常规超导体的低能激发和配对对称性。完善小Hall探头系统和磁场极慢扫描的振动样品磁强计，精密测量磁场穿透行为，确定下临界磁场和超流密度随温度的变化关系。

(2) 我们将对高温超导体、铁基超导体和钠钴氧体系进行深入的实验研究。这三个体系的共性是由于电子强关联作用，电荷与自旋自由度有分离的倾向，然而相互之间又存在着精微的相互作用，从而导致高温超导、超导与磁性紧邻甚至共存、居里-外斯金属等奇妙的物理现象。如何理解电荷与自旋自由度的关系是强关联物理的核心理论问题之一。我们可以通过选取特定的研究手段而选择性地分别探测电荷与自旋元激发，也可以同时研究二者之间的相互作用。将这些不同的手段结合起来将可以对关联体系中电荷与自旋的行为提供一个较完整的图像。我们关注的主要问题包括磁性与超导的相互关系、电荷与自旋有序态的形成机制、自旋自由度对电荷输运和熵输运的影响，等等。

(3) 电荷与自旋的相互作用也是很多功能性关联材料在器件应用方面的物理基础，例如钠钴氧体系中自旋熵对热电效应的贡献、多铁材料中外加电场对自旋取向的控制、锰氧化物中外加磁场对电阻的巨大影响，等等。在对电荷自旋相互作用基本原理的理解基础上，我们还将探索它们在功能性器件应用方面，特别是超导效应、热电效应、磁阻效应等在能源和信息领域的新思路、新途径。(4) 充分利用化学掺杂和结构修饰进行新量子材料体系的探索工作。采用合适的化学合成方法以及良好的合成设备，获得高质量的合乎要求的样品。采用x射线衍射、电子显微镜等常规实验手段对样品进行结构表征。必要时，通过同步辐射、中子衍射等大型研究设施对系统的结构作更细致的测量。对高质量样品进行各种精密的物理性质测量。包括电阻、磁电阻、霍尔效应、热电效应、能斯特效应、磁化强度、比热、热导、光学性质以及核磁共振和穆斯鲍尔谱等。归纳、总结系统的物理规律特性与电子相图。

(5) 在新型铁基超导体系方面，我们将以元素替代作为主要探针，研究铁基超导体的超导机理。理论上拟以CeFeAsO1-xFx 、CeFeAs1-x PxO等材料为代表，发展从磁性“坏金属”或“近莫特绝缘体”到重费米子液体过渡的理论框架，用平均场等方法、结合数值计算来研究这一理论，并以此来解释铁基超导材料在输运性质、磁学性质等方面表现出来的多样性和复杂性，探索这类体系中可能出现的奇特量子相变和相应的量子临界性。

(6) 在铜氧化物高温超导方面，结合前述精确实验测量，我们将以掺杂莫特绝缘体模型为出发点，研究赝能隙区可能存在的隐藏的量子序、量子序和超导态的竞争和共存、费米面的重组、以及到费米液体区的量子相变。希望由此理解超导相图中在最佳掺杂区附近可能出现的量子临界点以及相联系的一系列反常输运和磁学性质;在重费米合金方面，我们拟以CeCu2(Si1-xGex)2等材料为代表，具体考察关联杂化项对量子临界点产生的影响，研究由于可能由于压力效应引起的f 轨道价态杂变化，以及两个近邻的量子相变，确定相应的电阻标度行为和量子临界性。

4、低维量子体系和量子态的研究：

(1) 探索制备高质量的石墨烯单晶的方法，研究生长条件对单层石墨烯结构的影响，探索重复性好、效率高、成本低、易控制的制备技术。表征单层石墨烯长程有序度。 通过变温、低温STM/STS，深入研究石墨烯体系的本征电子结构以及缺陷、掺杂对电子结构的调制。生长高质量拓扑绝缘体单晶，研究它们的基本性质。

(2) 探索和生长高质量的拓扑绝缘体材料，拓扑绝缘体大部分是合金材料，需要优化目前晶体生长工艺。 争取准备组分分布均匀，形状规整的大尺寸二元固溶体多晶锭料。

(3) 利用STM和扫描隧道谱(STS)表征，研究膜石墨烯的几何结构和本征电子结构。测量石墨烯膜的扶手椅型边缘和锯齿型边缘的局域电、磁性质。将充分发挥变温STM的优势，研究单个分子以及多个分子在石墨烯表面可能的奇异动力学行为或几何结构，物化特征。

(4) 利用STM研究在拓扑绝缘体的金属表面态;通过表面沉积非磁性杂质研究狄拉克费米子和杂质的相互作用，无磁性中性杂质对于拓扑绝缘体表面狄拉克费米子的散射，为输运性质的研究提供基础,检验和理解前人有效理论预言的拓扑磁电效应。 利用自旋分辨的STM技术，观察杂质在实空间诱导的自旋texture。在表面沉积磁性杂质，研究体内磁性杂质所造成的时间反演破缺对于边界态的影响。 尤其在带有内部自由度的杂质的研究中，着重研究在拓扑绝缘体背景下两个杂质的内部自由度相互间的量子关联， 这对于量子信息处理将可能有重要的潜在价值。

(5) 利用角分辨光电子谱测量石墨烯的电子结构，包括石墨烯的色散关系，电子-声子相互作用，电子-激子相互作用，能隙的大小等，以及这些参数随石墨烯层数、石墨烯与衬底相互作用导致的电子结构的变化。利用ARPES研究拓扑绝缘体的表面态，确定能级色散关系，狄拉克点的数目，判定系统是否是强的拓扑绝缘体。利用自旋分辨的ARPES和不同偏振模式的光源分辨电子不同自旋分支的色散关系，测量电子自旋的极化特性。

(6) 利用核磁共振技术(NMR)研究研究三维拓扑绝缘体的磁性质，从磁性质上找到拓扑绝缘相变的证据。使用高压和掺杂技术调节三维拓扑绝缘体量子相变，进一步研究其在量子相变点的特性。 改进NMR系统，提高核磁共振的灵敏性,从而可以对拓扑绝缘体的表面态进行研究。 研究表面的磁激发谱及其金属态的特性，从而得到表面态在微波波段的磁性质，并进一步与块材绝缘态的性质进行对比。

(7) 利用第一原理计算方法(GW)、考虑电子在石墨烯的自能相互作用和电子-空穴相互作用(GW-BSE 方法)，解决在外加电场下双层石墨烯的电子结构，双层石墨烯的光学性质对外加电场的依赖关系。 以更加直观的物理语言澄清低能有效理论所包含的物理实质。

(8) 理论研究拓扑绝缘体体内掺杂后的物理性质以及表面态物理性质。 着重研究体系的输运和光学性质，探讨自旋轨道耦合以及拓扑效应在其中扮演的角色。理论研究表明拓扑绝缘体的体内和边界上支持分数化激发的存在，我们拟从理论上进一步解释在扑绝缘体上出现分数化激发的惊奇现象。 研究拓扑绝缘体内部以及边界上的量子关联和量子纠缠， 理解和直观地刻画这种量子关联对于拓扑序的研究以及应用。

研究生科研项目申请书范文

申 请 书

申 请 人: 所在高校: 申请日期:

贵州省学位办 制

一、项目基本信息

二、立项依据

三、研究方案

四、经费预算表

五、专家意见( 推荐专家为具有副高以上职称者担任)

六、相关意见

贵州省首届研究生科研基金立项课题

贵州省首届研究生科研基金立项课题旨在为研究生提供科研机会与条件，促进其开展系统、规范的科研训练，发挥创新优势，发掘创新潜能，提高科学研究、实践能力和创新水平。     

1。申报对象

全省普通高校全日制在读一年级硕士研究生和一、二年级博士研究生，基本完成学位课程学习，并取得合格成绩者。

2。申报条件及要求

申报者具有较好的科研素质与基本条件。申报者所在学校、学科及其指导教师积极支持其创新课题研究工作，所在高校能够提供相应的条件保障。项目选题应围绕重大理论和学科前沿问题，或紧密结合经济社会发展需求。项目实施年限一般为1年，项目结题后，项目承担人方可申请学位论文答辩。项目指导教师应将项目实施作为重要的培养指导职责，通过项目实施对申请者进行严格规范的科研训练。

第3篇：高分子材料的性质特点范文

关键词：高分子材料；室内设计；应用；先进技术

室内设计是结合了艺术与技术的综合性的工程，他不仅需要规范标准的设计工艺，也追求着有创造力的设计理念和设计思想。因为材料是一种能将艺术形式与设计融合到一体的介质，室内所用的材料全部都是设计的现实支撑，创新型的不仅仅是材料使用方面的巨大的进步，更是整个设计的理念的推动力。

1高分子材料的概况

材料从大意上来说是对于室内设计中所应用的物质的整体称呼，并且不被形态，颜色以及材料所牵制。不管是宏观下的世界当中的物质的特征，比如：硬度，气味，色彩以及熔点等，还是在微观的角度来看物质的组成，结构等相关因素，室内设计对于材料的考虑都是比较整体而且全面的。与此同时，设计材料的创新和发展也可以推动设计的理念创新，高分子材料是整个材料科学在近代当中取得的较大的进步，对各个相关的领域都有着不可置疑的推动作用，人们对于设计在室内的要求是会越来越高的也是永无止境的，高分子材料也正是因为这样才得以存在。

2材料，艺术以及技术在室内设计当中的统一性

室内设计的中心思想就是创造出实用性与艺术的审美完美结合的居住环境，一并实现。创造力是没有止境的但是室内设计的实用性对于平衡技术与艺术的结合，对于设计师的技能要求比较高，室内设计以建筑物为主要的载体，虽然建筑工程对于理论非常的完善，但是对于技术性与艺术性在室内设计当中并没有形成一套完善的体系。因为技术性和艺术性在室内设计当中都在一些方面依托于材料的应用，所以以材料为整体切入点研究技术与艺术相统一并且应用于室内设计当中。

3高分子材料应用于室内设计当中

对于人类文明史的划分，相对具有代表性的就应该是据物资资料来进行相应的历史划分了，正因为这样，材料也就是物质资料生产水平的直接体现形式。在整个的建筑工程发展历史当中，因为建筑材料的使用有所不同导致东西方的建筑有着很大的差异，室内设计的风格大有不同。在东方文明当中将会以木材作为建筑当中的基本材料来使用，木质材料作为设计的基本依托，由此来渐渐的产生出梁架变换的内部设计的模式，例如：架，格，屏风以及隔扇等。而且因为木质材料具有强大的可加工性，渐渐的引发建筑变成了精于追求自然，技艺等显著的设计风格在室内设计当中。对于西方文明，大多数用石质为基础的材料，渐渐的形成出厚重感独特的加工特性，和融合了雕塑艺术的西方建筑以及室内设计多有的装饰手段，以厚重，宏大以及精美的雕刻艺术为主要的设计风格。正因为这样，在建筑领域当中的室内设计就是通过用材料把建筑设计的艺术性和其建筑艺术的实用性相互捆绑，从某一个角度来看，材料决定着室内实际与建筑工艺的发展方向，以及艺术风格。对于高分子材料而言，基于其本身的材料建筑的特性与室内设计的发展也表现出了鲜明的时代的特征。

4结束语

高分子材料有着质量较轻，容易加工，成本较低等多种优点，同时还有着各种各样的特性及功能。光电来转化高分子的材料可以用于室内的光线或者电力的供应；仿生的高分子材料更加可以应用于满足人们的生活当中的力学，洁净，以及热血方面的需求；环境敏感性的高分子材料也可以充分利用与环境的改变，未来还会有着更多的高分子材料的出现，以及目前已经应用的高分子材料的特性也会更加的完善。以塑料为高分子材料的代表当做现代建筑当中的主要材料，是因为高分子材料在室内设计当中的应用分析以及产生的重要作用。一塑料为载体的材料合成技术可能将是室内设计领域的新的发展方向。在这个新技术不断出现的时代，材料将是室内设计与艺术的审美的一种重要的融合媒介。特别是对于室内设计的领域当中对于设计思想变革产生的巨大影响的材料，高分子材料。高分子材料的影响力，优越性和发展的趋势有着极其重要的意义。

参考文献

[1]李进.室内设计中现成品材料的运用与研究[D].北京：中央美术学院，2008.

[2]马素德，宋国林，樊鹏飞，等.相变储能材料的应用及研究进展[J].高分子材料科学与工程，2010，26（8）：161~164.

[3]王登武，王芳.乙烯树脂、混酸处理碳纳米管复合材料的制备与性能[J].中国塑料，2014，28（9）：57~60.

第4篇：高分子材料的性质特点范文

论文摘要：高分子化学是研究高分子化合物的合成、化学反应、物理化学、物理、加工成型、应用等方面的一门新兴的综合性学科。那么，高分子化学具体内容及高分子与生活、高科技的 发展 关系如何呢？以下作简单介绍。 

 

人类从一开始即与高分子有密切关系， 自然 界的动植物包括人体本身，就是以高分子为主要成分而构成的，这些高分子早已被用作原料来制造生产工具和生活资料。人类的主要食物如淀粉、蛋白质等，也都是高分子。只是到了 工业 上大量合成高分子并得到重要应用以后，这些人工合成的化合物，才取得高分子化合物这个名称。但提到合成高分子材料（聚合物）的应用与发展，人们在想到它们极大地方便我们的生活的同时，很多人会想到“白色污染”，甚至将水污染、大气污染等各种环境问题的产生怪罪于高分子，这说明他们对高分子并不十分了解。当今社会高分子的功用无处不在，而人们认识高分子时，往往忽略了它带给人类生活的巨大变化和种种利益，不了解它为人类文明做出的贡献是巨大的。 

 

一、高分子化学的内涵 

 

1．何为高分子化学 

顾名思义，高分子就是相对分子质量很高的分子，它是高分子化合物的简称。高分子化合物，又称聚合物或高聚物，是结构上由重复单元（低分子化合物—单体）连接而成的高相对分子质量化合物。高分子的相对分子质量非常的大，小到几千，大到几百万、上千万的都有。我们有时将相对分子质量较低的高分子化合物叫低聚物。高分子化学作为化学的一个分支，同样也是从事制造和研究分子的 科学 ，但其制造和研究的对象都是大分子，即由若干个原子按一定 规律 重复地连接成具有成千上万甚至上百万质量的、最大伸直长度可达毫米量级的长链分子，称为高分子、大分子或聚合物。 

2．高相对分子质量与高强度 

相对分子质量和物质的性质是密切相关的，是决定物质性质的一个重要因素。只有相对分子质量高的化合物才有一定的机械力学性能，才能作为材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯，都是直链的烷烃化合物，但是分子量变化很大，其机械力学性能因而也有极大的区别。 

3．高分子科学的主要内容 

既然高分子化学是制造和研究大分子的科学，对大分子的反应和方法的研究，显然是高分子化学最基本的研究内容。高分子科学不仅是研究化学问题，也是一门系统的科学。高分子科学的主要内容有：如何将低分子化合物连 

接成高分子化合物，即聚合反应的研究。高分子化合物的结构与性质关系。不同性质的高分子，其结构必然是不同的。为了得到不同性质的高分子，就要去合成具有特殊结构的高分子。 

 

二、高分子材料化学的应用 

 

材料是人类社会文明发展阶段的标志，是人类赖以生存和发展的物质基础。它是指经过某种加工，具有一定结构、组分和性能，并可应用于一定用途的物质。上世纪半导体硅、高集成芯片、高分子材料的出现和广泛应用，把人类由工业社会推向信息和知识 经济 社会。可以说某一种新材料的问世及其应用，往往会引起人类社会的重大变革，材料是人类文明的重要标志。如果说现在人人离不开高分子材料，家家离不开高分子材料，处处离不开高分子材料，是一点也不过分的。高分子化合物的最主要的应用是以高分子材料的形式出现的，高分子材料包括了塑料、纤维、橡胶三大传统合成材料，另外许多精细化工材料也都是高分子材料。 

第一，塑料：一类是通用塑料，如容器、管道、家具、薄膜、鞋底与泡沫塑料等等；另一类叫工程塑料，其强度大，如汽车零部件、保险杠、洗衣机内的滚筒、电器的外壳等。

第二，纤维：人们开发出聚酯、尼龙、腈纶、维尼纶等高分子化合物，通过不同的加工，生产出了各种纤维制品，极大地满足着人类的需要。 

第三，橡胶：天然橡胶的种类和品质都受到很大的限制，于是科学家们不断开发出了各种人造橡胶，如丁苯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、氟橡胶、硅橡胶等。 

第四，精细化工：比如使得我们的世界变得丰富多彩的各种涂料产品，如家具漆、内外墙乳胶漆、汽车漆、飞机漆等。女孩子用的指甲油，使牙齿变白的增白剂也都是涂料。还有万能胶、建筑用胶、医用胶、结构胶等黏合剂，以及各种吸水树脂等都是高分子产品。 

三、高分子化学与高科技的结合 

 

当今社会，人们将能源、信息和材料并列为新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息 发展 的物质基础。自从合成有机高分子材料的那一天起，人们始终在不断地研究、开发性能更优异、应用更广泛的新型材料，来满足 计算 机、光导纤维、激光、生物工程、海洋工程、空间工程和机械 工业 等尖端技术发展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向发展，出现了许多产量低、价格高、性能优异的新型高分子材料。 

随着生产和 科学 技术的发展，许多具有特殊功能的高分子材料也不断涌现出来，如分离材料、光电材料、磁性材料、生物医用材料、光敏材料、非线性光学材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活跃的领域，下面简单介绍特种高分子材料：功能高分子是指当有外部刺激时，能通过化学或物理的方法做出相应反应的高分子材料；高性能高分子则是对外力有特别强的抵抗能力的高分子材料。它们都属于特种高分子材料的范畴；特种高分子材料是指带有特殊物理、力学、化学性质和功能的高分子材料，其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料（化学纤维、塑料、橡胶、油漆涂料、粘合剂）的范畴。 

第一，力学功能材料：强化功能材料，如超高强材料、高结晶材料等；)弹性功能材料，如热塑性弹性体等。 

第二，化学功能材料：分离功能材料，如分离膜、离子交换树脂、高分子络合物等；反应功能材料，如高分子催化剂、高分子试剂；生物功能材料，如固定化酶、生物反应器等。 

第三，生物化学功能材料：人工脏器用材料，如人工肾、人工心肺等；高分子药物，如药物活性高分子、缓释性高分子药物、高分子农药等；生物分解材料，如可降解性高分子材料等。 

可以预计，在今后很长的 历史 时期中，特种与功能高分子材料研究将代表了高分子材料发展的主要方向。 

 

四、高分子化学的可持续发展 

 

研究高分子合成材料的环境同化，增加循环使用和再生使用，减少对环境的污染乃至用高分子合成材料治理环境污染，也是21世纪中高分子材料能否得到长足发展的关键问题之一。比如利用植物或微生物进行有实用价值的高分子的合成，在环境友好的水或二氧化碳等化学介质中进行化学合成，探索用前面提到的化学或物理合成的方法合成新概念上的可生物降解高分子，以及用合成高分子来处理污水和毒物，研究合成高分子与生态的相互作用，达到高分子材料与生态环境的和谐等。显然这些都是属于21世纪应当开展的绿色化学过程和材料的研究范畴。 

 

第5篇：高分子材料的性质特点范文

1．何为高分子化学

顾名思义，高分子就是相对分子质量很高的分子，它是高分子化合物的简称。高分子化合物，又称聚合物或高聚物，是结构上由重复单元（低分子化合物—单体）连接而成的高相对分子质量化合物。高分子的相对分子质量非常的大，小到几千，大到几百万、上千万的都有。我们有时将相对分子质量较低的高分子化合物叫低聚物。高分子化学作为化学的一个分支，同样也是从事制造和研究分子的科学，但其制造和研究的对象都是大分子，即由若干个原子按一定规律重复地连接成具有成千上万甚至上百万质量的、最大伸直长度可达毫米量级的长链分子，称为高分子、大分子或聚合物。

2．高相对分子质量与高强度

相对分子质量和物质的性质是密切相关的，是决定物质性质的一个重要因素。只有相对分子质量高的化合物才有一定的机械力学性能，才能作为材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯，都是直链的烷烃化合物，但是分子量变化很大，其机械力学性能因而也有极大的区别。

3．高分子科学的主要内容

既然高分子化学是制造和研究大分子的科学，对大分子的反应和方法的研究，显然是高分子化学最基本的研究内容。高分子科学不仅是研究化学问题，也是一门系统的科学。高分子科学的主要内容有：如何将低分子化合物连

接成高分子化合物，即聚合反应的研究。高分子化合物的结构与性质关系。不同性质的高分子，其结构必然是不同的。为了得到不同性质的高分子，就要去合成具有特殊结构的高分子。

二、高分子材料化学的应用

材料是人类社会文明发展阶段的标志，是人类赖以生存和发展的物质基础。它是指经过某种加工，具有一定结构、组分和性能，并可应用于一定用途的物质。上世纪半导体硅、高集成芯片、高分子材料的出现和广泛应用，把人类由工业社会推向信息和知识经济社会。可以说某一种新材料的问世及其应用，往往会引起人类社会的重大变革，材料是人类文明的重要标志。如果说现在人人离不开高分子材料，家家离不开高分子材料，处处离不开高分子材料，是一点也不过分的。高分子化合物的最主要的应用是以高分子材料的形式出现的，高分子材料包括了塑料、纤维、橡胶三大传统合成材料，另外许多精细化工材料也都是高分子材料。

第一，塑料：一类是通用塑料，如容器、管道、家具、薄膜、鞋底与泡沫塑料等等；另一类叫工程塑料，其强度大，如汽车零部件、保险杠、洗衣机内的滚筒、电器的外壳等。

第二，纤维：人们开发出聚酯、尼龙、腈纶、维尼纶等高分子化合物，通过不同的加工，生产出了各种纤维制品，极大地满足着人类的需要。

第三，橡胶：天然橡胶的种类和品质都受到很大的限制，于是科学家们不断开发出了各种人造橡胶，如丁苯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、氟橡胶、硅橡胶等。

第四，精细化工：比如使得我们的世界变得丰富多彩的各种涂料产品，如家具漆、内外墙乳胶漆、汽车漆、飞机漆等。女孩子用的指甲油，使牙齿变白的增白剂也都是涂料。还有万能胶、建筑用胶、医用胶、结构胶等黏合剂，以及各种吸水树脂等都是高分子产品。

三、高分子化学与高科技的结合

当今社会，人们将能源、信息和材料并列为新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息发展的物质基础。自从合成有机高分子材料的那一天起，人们始终在不断地研究、开发性能更优异、应用更广泛的新型材料，来满足计算机、光导纤维、激光、生物工程、海洋工程、空间工程和机械工业等尖端技术发展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向发展，出现了许多产量低、价格高、性能优异的新型高分子材料。

随着生产和科学技术的发展，许多具有特殊功能的高分子材料也不断涌现出来，如分离材料、光电材料、磁性材料、生物医用材料、光敏材料、非线性光学材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活跃的领域，下面简单介绍特种高分子材料：功能高分子是指当有外部刺激时，能通过化学或物理的方法做出相应反应的高分子材料；高性能高分子则是对外力有特别强的抵抗能力的高分子材料。它们都属于特种高分子材料的范畴；特种高分子材料是指带有特殊物理、力学、化学性质和功能的高分子材料，其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料（化学纤维、塑料、橡胶、油漆涂料、粘合剂）的范畴。

第一，力学功能材料：强化功能材料，如超高强材料、高结晶材料等；)弹材料，如热塑性弹性体等。

第二，化学功能材料：分离功能材料，如分离膜、离子交换树脂、高分子络合物等；反应功能材料，如高分子催化剂、高分子试剂；生物功能材料，如固定化酶、生物反应器等。

第三，生物化学功能材料：人工脏器用材料，如人工肾、人工心肺等；高分子药物，如药物活性高分子、缓释性高分子药物、高分子农药等；生物分解材料，如可降解性高分子材料等。

可以预计，在今后很长的历史时期中，特种与功能高分子材料研究将代表了高分子材料发展的主要方向。

四、高分子化学的可持续发展

研究高分子合成材料的环境同化，增加循环使用和再生使用，减少对环境的污染乃至用高分子合成材料治理环境污染，也是21世纪中高分子材料能否得到长足发展的关键问题之一。比如利用植物或微生物进行有实用价值的高分子的合成，在环境友好的水或二氧化碳等化学介质中进行化学合成，探索用前面提到的化学或物理合成的方法合成新概念上的可生物降解高分子，以及用合成高分子来处理污水和毒物，研究合成高分子与生态的相互作用，达到高分子材料与生态环境的和谐等。显然这些都是属于21世纪应当开展的绿色化学过程和材料的研究范畴。

参考文献：

[1]冯新德.展望21世纪的高分子化学与工业[J].科学中国人,1997,(11)

[2]王守德,刘福田,程新.智能材料及其应用进展[J].济南大学学报(自然科学版,2002,(01).

第6篇：高分子材料的性质特点范文

 

小麦贮藏蛋白决定小麦的品质特性，决定面团的弹性和延伸性。高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）仅占小麦贮藏蛋白的10%，但对加工品质起着决定性作用。HMW-GS由染色体1A、1B、1D长臂上的位点控制，这些位点总称为GLu-1位点。不同HMW-GS亚基对面团特性和烘烤品质有着不同的影响。Glu-A1编码的1和2*亚基，Glu-B1编码的7+8、17+18、13+16和14+15亚基以及Glu-D1编码的5+10亚基均对面包加工品质有正向作用[1-2]。近年研究发现，1Bx基因的复制导致7亚基的超量表达，这可以显著提高面团强度 [6-7]。国内对7OE亚基也进行了初步研究。张平平等[4]选用13份含7OE亚基姊妹系材料，利用反相高效液相色谱分析法（RP-HPLC）和凝胶色谱（SE-HPLC）方法研究了含Glu-B1al（7OE＋8）材料的HMW-GS总量和面团强度。任妍等[5]利用两对STS引物验证了检测7OE引物的特异性，为其快速检测提供了方法。

矮败小麦是用“矮变1号”给太谷核不育小麦授粉，F1不育株再用高秆品种测交所得，中国自主创新的重大科技成果。矮败小麦的后代群体中一半是异交结实的矮秆雄性不育株和一半自交结实的非矮秆可育株，是理想的轮回选择工具[3]。津强5号品质达国家一级强筋小麦标准，且各项品质指标与加麦和硬红春相仿，经张平平等[4]检测含7OE亚基。

Ragupathy 等[8]根据LTR 逆转座子边界与重复片段的结合区域设计了两个STS 标记并检测了400 多份小麦品种，经任妍研究能有效鉴定7OE基因，这为快速准确检测7OE基因在本群体中的分布提供了可能。本研究对195份矮败小麦与津强5号杂交得到的高代品系7OE亚基进行分子检测，明确此位点等位基因的分布规律，并检测这批材料的揉混特性，为我国小麦育种提供有用的材料以及分子标记辅助选择方法。

1 材料和方法

1.1 供试材料

195份以津强5号作为轮回亲本与矮败小麦回交2次的高世代品系，2009年种植于天津市武清区周庄村，每区2行，行长2 m，行距30 cm，5 cm点播。对其中9份农艺性状优良的非7OE亚基和6份含7OE亚基材料于2010年进行进一步扩繁，分析其揉混特性。

1.2 基因组提取

采用SDS法提取小麦基因组DNA[9]。每份材料分别提取二粒种子的DNA，利用紫外分光光度计检测DNA浓度，终浓度调整至20 ng·μL-1。

1.3 STS标记检测

利用Ragupathy等[8]开发的显性STS标记检测Bx7OE基因。引物由天津润泰科技发展有限公司合成。

标记（重复片段与逆转座子左边结合引物）：TaBAC1215C06-F517：5'-ACGTGTCCAAGCTTTGGTTC-3'，

TaBAC1215C06-R964：5'-GATTGGTGGGTGGATACAGG-3'；

PCR反应体系为20 μL，含10×PCR Buffer 2 μL，d NTP（A、T、C、G）各200 μmol·L-1，每条引物1 μL (10 mmol·L-1)，Taq DNA聚合酶（Takara）1 U，模板DNA 50 ng。标记1的PCR反应程序为：94 ℃变性5 min；94 ℃变性30 s，63 ℃退火30 s，72 ℃延伸1 min，35个循环；72 ℃延伸5 min。

PCR扩增产物以1.5%的琼脂糖凝胶电泳分离检测，缓冲液体系为1×TAE溶液，180 V电压电泳30 min，溴化乙锭染色后，用Gel Doc XR System扫描成像并存入计算机。

1.4 制粉方法

采用德国Brabender senior试验磨按AACC26-21A方法制粉。

1.5 揉混特性检测

由美国National公司生产的揉混仪采用10 g揉面钵

按AACC-A方法测试，重复次，取平均值。

. 统计方法

采用DPS统计分析软件进行显著性比较。

结果与分析

. BxOE 的STS标记检测

标记TaBACC-F/R 在含BxOE基因的材料中可扩增出一条 bp的片段，在不含BxOE基因的材料中无PCR扩增产物。份材料扩增出 bp条带，占所检测品系的.%。

. 揉混特性检测

对份田间农艺性状表现好的未带有BxOE品系和份带有BxOE品系进行揉混图测定，图为份材料中个材料的揉混特性检测，其中图（a）为带有BxOE基因的材料的揉混图，图（b）为未带有BxOE基因的材料的揉混图。

将份非BxOE品系和份带有BxOE品系的主要品质性状平均值、变幅和变异系数列于表。由表可以看出，有与无OE品系的峰值时间分别为.和.,变幅分别为.～.和.～.，变异系数为.%和.%，说明基因间变异系数差异较小；有与无OE品系峰值高度的分别为.和.，变幅分别为.～.和.～.，变异系数分别为.%和.%，说明基因间变异系数差异较大；有与无OE品系的峰值宽度分别为.和.，变幅分别为.～.和.～.，变异系数分别为.%和.%，说明基因间变异系数差异较小；有与无OE品系的分钟带宽分别为.和.，变幅分别为.～.和.～.，变异系数分别为.%和.%，其中有OE品系间变异较大，无OE品系间变异较小，说明基因间变异系数差异较大，有与无OE品系的峰值能量分别为.和.，变幅分别为.～.和.～.，变异系数分别为为.%和.%，说明基因间变异系数差异较小。

从表中可以看出，有OE品系和无OE品系间分钟带宽呈极显著水平，含OE品系除津之外，其余各材料分钟带宽均高于. min，最高达到. min；不含OE品系材料最高值为. min，最低仅为. min，与含OE品系差异达到极显著差异。分钟带宽可作为小麦揉混特性中品质评价的重要指标。

讨论

分子标记辅助选择因其简便准确在育种中越来越受到重视，筛选并明晰基因型和表型之间的联系有重要意义。任妍等利用RP-HPLC的结果对Ragupathy等开发的特异性STS标记进行了验证，证明此标记对BxOE基因的特异性，且扩增出的带型清晰、简单、准确。本研究选用此引物对份材料进行分析，同时利用揉混仪参数对检验结果进行对应性试验。结果表明，此引物与品质相关性较高，在育种中有较大利用价值。

在本试验的检测中，含OE亚基材料基本上均表现较强的品质特性，尤其是津和津，在后续试验中，部分重要指标远超过国家一级强筋小麦标准；但同时我们也发现，津材料虽然经检测含有OE亚基，但品质数据等同甚至低于非OE亚基材料，具体原因将在今后进行研究。

矮败小麦在冬小麦育种中发挥着巨大作用。本试验采用强筋春小麦品种津强号，将矮败小麦田间选择着眼于春麦，获得将近份春麦材料，构建了一个强筋矮败小麦集群，同时获得部分强筋类型春麦材料。在大田普遍表现繁育性较强、秆高大幅降低和秆强加强等偏向矮败小麦的系列农艺特征，具有较大育种价值。利用矮败小麦选育春麦材料，为春麦品种选育提供了一条新的思路。

第7篇：高分子材料的性质特点范文

相变智能调温纤维的发展历程

相变纤维是利用物质相变过程中释放或吸收潜热、温度保持不变的特性开发出来的一种蓄热调温功能纤维。

相变智能调温纤维的研究于20世纪80年代起源于美国。最早由美国国家航空与航天局研究项目所开发的Outlast腈]基智能调温纤维，是采用包裹有相变材料石蜡烃的微胶囊加入到腈纶纺丝液中所得，当时是美国太空总署为登月计划而研发的，用于宇航员服装和保护太空实验精密仪器等外套，于1988年开发成功，1994年首次用于商业用途。1997年美国太空总署成立了Gateway公司专门从事智能调温纤维的开发研究，将Outlast腈纶基纤维注册商标为outlast，发展用于普通服装，并从此在美国及欧洲市场上销售。此后，德国Kelheim纤维公司与Outlast公司合作开发出Outlast粘胶型纤维，其实就是将相变材料微胶囊加入到粘胶纤维的纺丝液中得到的，其隔热效果达到42.5%，并获得专利。

目前以相变材料作为相变智能调温纤维的开发与应用，在国外比较成熟的主要有美国和瑞士，他们生产的调温纤维主要是微胶囊纺丝工艺；欧洲和日本也有这方面的研究。德国最早研制成功硫酸钠蓄热微胶囊整理材料；之后，又开发了在中空纤维充入溶剂与惰性气体的织物。日本的代表技术是大和化学工业研制的微胶囊浆料涂层。

纤维织物的调温类型

（一）单向型调温纤维

此类纤维具有单一的温度调节功能，能使温度升高或降低，一是日本东洋纺公司生产的发热纤维EKS和Softwarm；二是具有降温功能的亚麻纤维、玉石纤维等。由于只具有单向温度调节作用，致使这些纤维存在明显的缺点。所以当环境温度变化方向与其温度调节方向相反时就不能很好地发挥作用，甚至造成不良后果。

（二）双向型调温纤维

对冷、热环境能自主调整，具有双向温度调节和适应的相变材料（Phase change materials，简称PCMs），通过生产加工将PCMs以某种工艺形式加入到纤维基质中，当到达相变温度时，它可主动地通过不连续的升温来防止服装内温度波动范围过大，其相变过程的能量贮存于相变材料中以提高其热容量；当环境温度下降时，它又会智能地释放出其贮存的能量，并可以在温度振荡环境中反复循环使用，故称为“相变智能调温纤维（Smart thermostat fiber transformation，简称STFT）”。

STFT的相变机制与调温原理

STFT又叫空调纤维。STFT的相变机制是指某些物质在一定条件下，其自身温度基本不变而相态发生变化时，其相变潜热相对相变显热来说，要大得多。相变智能调温纤维是利用物质相变过程中释放或吸收潜热，保持温度不变的新型纤维。其相变主要表现为液态与固态间的转变，或固体中的晶-晶、晶-液及其分子聚集态结构相的变化热能保持温度。

（一）STFT的相变机制

相变智能调温纤维织物与传统纤维织物的区别在于保温机理的不同。传统的保温衣物主要是通过绝热方法来避免皮肤温度降低过多，而相变纤维的保温机理则对变形、水分和气压不敏感，也无过闷、厚重感觉，能为人体提供舒适的微气候环境。其原因在于PCMs是提供热调节，而不是热隔绝。这种相变机制与调温机理的实现，是在热环境中，当达到相变介质的熔融温度时，相变介质晶体发生变化，其分子链克服分子间作用力，分子间距增大，晶体熔融，纤维吸热；而纤维从热的环境进入冷环境时，当温度低于相变介质的结晶点，相变介质中分子链发生有规则排列，形成结晶，纤维放热；相变储能纤维就是这样通过对热量的吸收与释放达到调温的目的。

（二）STFT的调温原理

STFT来自于纤维织物内PCMs相变机制的吸热和放热过程是自动的、可逆的、无限次的。其调温原理的优点有：气温控制以平衡温度和适合于全天舒适的热量要求；良好的抗温性，提供凉爽效应；吸收过剩的人体热量，并在人体表面温度降低时释放出来，防止体表过冷。

所以，含有PCMs的纤维纺织品不论外界环境温度升高还是降低时，它在人体与外界环境之间维持体温的恒定性，从而为人体创造一个既不冷也不热的“微气候环境”。

（三）STFT调温能力的衡量标准

智能调温纤维的温度调节功能用“自适应舒适定值”ACR（Adaptive Comfort Rating）值表示，用来衡量产品吸收、储存以及在适当时释放能量的能力。产品ACR等级越高，就越舒适。传统纤维的ACR值接近于零，同时它们很难储存热量。

PCMs材料的调温选择与种类性能

相变是指某些物质在一定温度下相态发生变化的现象。相变时所吸收或放出的能量称为相变热（也叫做相变潜热），物质温度变化时的吸放热量叫做显热，相对于显热来说，相变热要大得多。所以相变材料选择是制备智能调温纤维及其纺织品的第一步。

（一）相变调温材料的选择

考虑纤维应用及织物加工的特殊要求，能够用于织物纤维的相变调温材料并不多。首先，相变材料的结晶温度（保温温度）要合适，适合所应用的领域。以服用相变储能纤维为例，目前所报道的相变储能纤维多存在结晶温度过高的缺点，并不能很好地应用在服用纤维领域；其次，相变储能纤维的可加工性，相变材料多为低聚体，相对分子质量比较低，其化学稳定性、热稳定性、与纤维基体复合后的可纺性等等都要考虑。

适用于纺织品的相变纤维材料的筛选原则：（1）高储能密度。相变材料应具较高的单位体积，单位质量的相变潜热要高和较大的比热容。（2）相变温度。熔点应满足纺织服装的使用，要根据不同的气候及用途，选择与使用温度相一致的相变温度范围。（3）安全可靠。相变材料的化学性能和物理性质稳定，无腐蚀、无害无毒、不可燃。（4）导热性能。相变材料应具有较大的适宜的热传导系数，灵敏性高，能较快地吸收和释放热量。（5）相变过程。相变过程应完全可逆并只与温度相关。（6）体积变化。相变时，体积变化小。（7）相变压力。相变材料工作温度下对应的蒸汽压力应比较低。（8）相变稳定性。反复相变后，储热性能衰减小。（9）相变密度。相变材料两相的密度应尽量大，这样能降低容器成本。（10）相变过冷度。小过冷度和高晶体生长率。（11）经济可行。

在实际研制过程中，要找到满足这些理想条件的相变材料非常困难。因此人们往往先考虑有合适的相变温度和较大的相变热，而后再考虑各种影响研究和应用的综合性因素。

（二）相变调温材料的种类

迄今为止，已开发和应用的单一型相变调温材料（PCMs）有500多种，还有通过复合技术开发和应用的具有独特相变特性的复合类、定性类相变调温材料。目前开发和应用的相变调温材料种类有：①按材料储热温度不同分类：相变调温材料按照相变温度范围可以分为高温类、中温类和低温类三大相变材料。高温相变材料主要是指一些熔融盐和金属合金材料；中温相变材料主要是指一些结晶水合盐、有机物和高分子材料；低温相变材料主要是指冰、水凝胶等材料。②按材料相变形式不同分类：相变调温材料可分为固-固相变、固-液相变、固-气相变和液-气相变材料四大类。其中固-固相变储热材料并不是l生了相态的变化，而是相变材料的晶型发生了变化，当然在晶型变化的过程中也有热量的吸收和放出。③按材料化学成分不同分类：无机相变材料（I-PCM）、有机相变材料（O-PCM）、复合相变材料（C-PCM）和定性相变材料（Q-PCM）。

下面以化学组成分类对相变材料进行阐述：

A.无机类相变调温材料：无机类相变材料主要包括结晶水合盐、熔融盐、金属合金等无机物。其中最典型的是结晶水合盐类，它们有较大的融解热和固定的熔点。其本质是指脱出结晶水的温度，脱出的结晶水可使盐溶解而吸热。降温时其发生逆过程，吸收结晶水而放热。其相变机制表达如下：AB・mH2OAB+mH2O+Q、AB・mH2OAB・pH2O+（m-p）H2O+Q，其中m和p为结晶水的个数，Q为融解热。

这类物质用得较多的是碱金属和碱土金属的卤化盐、硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐、醋酸盐和碳酸盐等盐类的水合物，具有代表性的有：Na2SO4・10H2O、Mg（NO3）2・6H2O、MgCl2+6H2O、CaCl2・6H2O、CaBr2・6H2O、Zn（NO3）2・6H2O、NH4Al（SO4）2・12H2O、Na2S2O3・5H2O等等。

B.有机类相变调温材料

这类相变材料常用的有：石蜡、羧酸、高级脂肪烃类、脂肪酸或其酯或盐类、醇类、芳香烃类、芳香酮类、酰胺类、氟利昂类和多羟基碳酸类等；另外高分子类有：聚烯烃类、聚多元醇类、聚烯醇类、聚烯酸类、聚酰胺类以及其他一些高分子。

C.复合类相变调温材料

复合类相变调温材料，主要指性质相似的二元或多元化合物的一般混合体系或低共熔体系、形状稳定的固-液相变材料、无机与有机复合相变材料等。复合类相变材料一般有两种形式：一种是两种相变材料混合；另一种是定型相变材料。两种相变材料混合虽制造简单，但具有一般相变材料的缺点，如需要封装，容易发生泄漏，使用不安全等。

D.定性类相变调温材料

这类相变调温材料是由相变材料和高分子组成的混合调温材料，相变材料一般为石蜡有机酸等，高分子材料一般为HDPE（高密度聚乙烯，具有较高的熔点，作为支撑物），后者作为支撑和密封材料将相变材料包容在其组成的一个个微空间中，因此在相变材料发生相变时，定性相变调温材料能保持一定的形状，且不会有相变材料发生泄漏。

与普通相变材料相比，定性类相变调温不需封装器具，减少了封装成本和封装难度，避免了材料泄漏的危险，增加了材料使用的安全性，减少了容器的传热热阻，有利于相变材料与传热流体间的换热。

（三）用于织物纤维的相变调温材料

由于本文主体阐述PCMs纤维织物主要解决人体穿着舒适的相变温度和能量，故可应用的相变材料（PCMs）十分有限。目前国际主要开发的PCMs按种类、组成和性能来分如下：

①无机类相变材料（I-PCM）

组成：如水合盐Na2HPO4・12H2O，CaCl2・6H2O，Na2SO4・10H2O等。其性能：温度35℃以下；能量120J/g～300J/g；循环性标识+；响应性标识++；特点是价格便宜，蓄热密度大，导热系数大；问题是能量集中、过冷度大、易析出分离，蓄热性能差。

②有机类相变材料（O-PCM）

A.组成：石蜡烃、有机脂CnH2n+2，CnH2nO2等。其性能：温度18℃～40℃；能量200J/g～300J/g；循环性标识+++；响应性标识++；特点是融解热大，不过冷，不析出；问题是导热系数小、密度小。

B.组成：多元醇类：PG、NPG、PEG等。其性能：温度24℃～40℃；能量100J/g～300J/g；循环性标识++++；响应性标识++；特点是形变和过冷度小，热效率高，寿命长；问题是高温为塑性晶体，易挥发损失。

③复合类相变材料（C-PCM）

组成：无机、有机复合，储能复合材料（CESM）等。其性能：温度-140℃～670℃；能量100J/g～500J/g；循环性标识++++；响应性标识++++；特点是储能密度大、传热迅速、稳定、易加工。

（四）相变材料调温稳定性的检测方法

调温稳定性是相变材料用于纤维纺织品首要前提，特别是复合相变材料（C-PCM）和定性相变材料（Q-PCM）的调温稳定性尤其重要，下面介绍一种相变调温复合材料稳定性的检测方法，其程序包含如下：

①制取试样：将标准重量的相变调温复合材料均匀分散在标准滤纸中央的相变调温复合材料测试区域内，制得待检测试样；

②烘烤试样：将待检测试样移到烘箱中，在40℃～50℃下恒温烘烤5～12小时后，取出检测试样；

第8篇：高分子材料的性质特点范文

关键词: 家具材料 家具造型 传统材料 新材料

1.家具材料与家具造型的关系

在视觉艺术中,直接影响效果的因素从大的方面讲有三个:形、色、质。在家具造型设计中,形所联系的是空间与体量的配置,是概念形态;色与质仅涉及表面的处理,是现实的形态。概念形态是非现实的形态,把概念形态变为现实形态,就须通过材料、技术加工的手段来完成。家具造型和设计活动都不外乎是产生新的现实形态,由于制造工作需要借助于某些物质,这样的物质叫做材料。这种材料是造型活动开始所预定的,也是造型活动完结后仍留下来的,只是这时的材料已改变了原来的形态,成为新的造型物。因此,可以说转化材料就是造型。

材料与材料加工会直接影响家具造型形象,材料的配比、组织和加工方法的不同,使造型产生轻与重、软与硬、冷与暖、透明与反射等不同的形象感,在视觉和触觉上给人以不同的感觉,这种感觉在造型设计上通称为质感。每一种材料均有其特有的质感,有的粗糙,有的细腻;有的光滑,有的毛涩。即使同一种材料,由于加工方法不同,也会有不同的质感。为了在造型设计中获得质感的对比效果,根据设计的意图,可把不同质地的材料配合使用,用不同的方法,涂装材料、安装五金构件等,均可获得不同质感和质感对比关系,在一定程度上可以增加造型的变化,并对家具造型起一定的装饰作用。

一般来说,家具造型设计并不利用装饰来掩饰材料,而是注重显示出材料的原状。例如露木纹的暖色木质、光亮的大理石等表面,几乎都没有施以色彩,尽可能保持材料本质原状和体现自然美,这种做法通称为尊重材料的质感。

科学技术的发展为人们提供了新材料、新工艺,并使各种材料越来越充分显示出优良的质感。尊重材料的质感,并利用材料质地的对比手法,已成为现代家具造型设计最基本的手法之一。

2.传统家具材料在发展过程中对家具造型的影响

2.1石材家具的造型特点

在生产中,物质材料对于制作方法、工具设备、艺术风格、造型式样等都有很大的影响。也就是说,不同的材料促使造型形成不同的风格。即使是同一类型的家具,如果使用不同材料或不同的加工方法,也会得到不同造型的式样,如古代希腊大理石椅子,显得厚重,由于是石材不好加工支配,只好整体落地,因而形成为一个基座式椅子,如图1所示。

2.2木制家具的造型特点

木材制作的椅子易于加工,形成了框架式椅子,由四条腿做柱,柱与柱之间用望板或横撑联按,形成一个框架,然后安装坐板、背板或其它围护构件,它的式样最多,用途范围也广。家具由于生产工艺不同,会形成各自的造型特点,我国明代家具选用的多是花梨木、紫檀木、红木、铁力木等各种硬质木材,优良的木质使家具构件断面减细,线条更加挺拔秀丽,并且使精密的榫卯结构得以实现,使造型更加严谨和浑然一体。木质在经过打磨以后具有优美的色彩和纹理,不需要油漆,这些使明代家具形成了一种清秀典雅、明快流畅的风格,充分体现了材料自身的美。

2.3弯曲木对家具造型的改变

随着科学技术的发展,人们可以利用蒸汽处理来促使木材弯曲,这就为家具造型提供了新的条件,因而又出现了曲木家具、多层胶合弯曲木家具、弯曲胶合板家具、层板胶压壳体家具等。

2.3.1曲木家具的造型

曲木家具是利用蒸汽煮过的天然木材,通过模型和夹具成型的,它抛弃了多余的装饰,使其形态纯朴,由曲木所形成的流畅线条,增加了椅子的轻,具有运用柔和的特点,曲线构成的造型美是美观与材料、结构有机地结合的范例。现代家具史上第一种销售量超过4万件的产品是奥地利的家具设计师索内特(Thonet)发明的弯曲木椅,这是19世纪中叶产生的最早现代家具,采了现代机械弯曲硬木新技术和蒸汽软化木材新工艺,使弯曲木椅能够大批量标准化生产,而且价格低廉,设计精美,成为大众现代家具的楷模。

2.3.2多层胶合弯曲木家具造型

多层胶合弯曲木家具是在胶合板和弯曲木工艺技术基础上的发展。它的特点是强度大、可塑性强,能弯曲成各种形状,其转弯处均为圆角,转角曲率较小,弧形多样,可以满足家具不同构件的力学和造型需要,从而使造型式样挺拔而又有丰富的变化。阿尔瓦・阿尔托在20世纪30年代所设计的胶合板扶手椅,就是利用了多层胶合弯曲木技术,形成优美的曲线条。

2.3.3弯曲胶合板家具的独特造型

弯曲胶合板椅子,是利用胶合板制成的各种适合人体曲度的椅背或坐板,也可以将椅背或坐板联合为一体,作为钢管椅子的板型构件,使钢管椅子在材料效果与质感对比的应用上更加丰富,扩大了椅子造型手段上的构图范围,强调了家具造型与工业生产相结合的特点。其造型式样具有几何形体的明确性或简洁性,体现了现代工业化大批量生产家具是由一些截面不同的线、大小不一的面、形状各异的体组合而成的理论。由于胶合板制造及其弯曲技术的发展运用,木材的特性在功能、结构和美观有机结合的手法下,得到了令人满意的轻。1954年,柳宗理用两块高频弯曲成型胶合板制作出具有独特艺术造型的蝶形凳,高水平地发挥了成型技术的优点,成为融合设计与技术的典范,如图2所示。

2.4钢管家具的简洁造型

钢管家具的出现,突破了木制家具的造型范围,由于钢管质轻而坚韧、强度大,富有延展性和弹性,形成了比木家具框架更富有变化的支架式家具,从而打破了木家具必由四条腿构成的框架结构形式。它的特点是线条简洁,用料经济,制造简便,轻便坚固,易于清洁,充分表现了钢的强度与弹性的结合,强调了美观决定于功能的要求、材料的天然特性与精巧的结构三者之间相互联系的因素。本世纪20年代包豪斯学院布劳耶设计的悬臂式钢管椅,就是充分利用钢管的弯曲性,创造了全新的家具形式。

2.5塑料的出现对家具造型的改变

塑料这种合成材料用于家具设计同样是具有划时代意义的。1949年,伊莫斯以刚刚发明出来不久的玻璃纤维塑料为主体材料而设计制成了DAR壳体椅。这种形式模制的单件坐具与腿足简单结合,对椅子设计的影响非常巨大,而新材料中色彩的加入给椅子增添了无穷的活力。以此为契机,许多经典座椅走入了人们的视线,丰富了人们的生活。如美国设计师埃罗・沙利宁(EeroSaarinen,1910-1961)于1947―1948年设计的子宫椅系列,它的主体材料是非占有泡沫的模压塑料,并配有织物包面的乳胶泡沫软垫,而支架采用的是抛光镀铬的弯曲钢杆。椅子的设计构思源自对人体舒适感的分析,并充分体现了现代美感。沙利宁的另一作品,即1955―1956年设计的郁金香椅系列则开创了20世纪家具设计的一个崭新领域。这个系列的椅子由三部分组成:铝合金底座,一次成型玻璃纤维塑料的上部主体坐面,以及带面料的泡沫坐垫。正是对新材料特性的充分利用实现了这一椅子形式的变革。丹麦的维纳・番东(VernerPantor)是又一位应用新材料于椅子设计而有所建树的设计大师。他在探索新材料的设计潜力过程中创造了许多富有表现力的作品,如他于1960年设计制成的“S”型堆放椅,又称“东椅”,它以玻璃纤维增强塑料一次性模压成型,造型别致,色彩艳丽,具有强烈的雕塑感,至今仍享有盛誉,被世界许多博物馆收藏。

2.6充气或填充软质木材家具的特有造型

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采用充气或填充软质木材制成的坐卧用软垫家具,革除了传统卧用家具的工艺和结构,造型式样也发生了根本的变化。它无柱腿,形成一个软垫直接放在地上,圆弧的曲线外形显得格外丰满,符合人体工程学的要求,适应性强,不论人的体型大小、胖瘦、高矮,坐上均稳定舒适。

3.传统材料的新发展对家具造型的诠释

随着材料的发展和技术的革新,除了一些新材料的发展,一些原有的材料,也被赋予了新的内涵。竹、藤、麻类材料在家具中的应用被重新诠释,新的造型形式也逐渐出现。

3.1竹家具的造型

为了使用更加环保且经济的材料,竹材被再次受到重视。竹家具独特的造型及结构设计源自于竹材的自然特性,竹材可自由弯曲,但因竹心中空而不宜榫卯结构,在设计制作时经扬长避短,再结合竹材特有的圆形断面及竹节,从而自然形成了竹家具独特的风格,这些本为竹家具的特性,在明清硬木家具上也有出现,定是受到竹家具的影响,唐宋时期木家具全为方形构件,至明代许多的圆形构件出现在木家具上,或许是受竹家具圆形断面的影响,使之美观,使用起来也更加舒适。竹家具中常见的裹腿枨结构设计主要为保持家具结构的完整性及腿与腿之间的距离和腿的强度,使之更加耐用。而硬木家具中裹腿枨的应用显然源于竹家具。还有明清硬木家具中流行的梳背椅造型,细究起来也可能源于竹家具,由于竹材中空,其接合强度远不如硬木家具,因此在靠背设计时为弥补其不足而设多根垂直式支柱,而硬木家具靠背从结构强度方面考虑完全无此必要,之所以设计成梳背形式并且广泛流行是因为这种装饰丰富的独特外形。明清硬木家具直接仿竹节纹造型的很常见,尤其是清代广式家具中竹家具和竹节纹的硬木家具更多。从硬木家具的一些设计元素受竹家具影响的程度可推测出明清时期竹家具一定非常流行。

3.2竹集成材家具的造型特点

竹集成材是以竹材为原料加工成一定规格的矩形竹片,经三防(防腐、防虫、防蛀)、干燥和涂胶等工艺处理进行组坯胶合而成的竹质板方材。竹集成材具有强度大、尺寸稳定、不易开裂等优点。竹集成材家具主要是采用板式家具的生产工艺流程,其造型手法属于面材构成或称“板材组合构成”,是以两度空间的长和宽为素材所构成的立体造型,具有平薄感和延伸感。但较一般板式家具,竹集成材表面有天然的致密通直的纹理,竹节错落有致,板的边缘只需经铣削加工即可,减少了封边工序,降低生产成本,显示出板边缘竹材的天然质感。竹集成材家具还可进行雕刻、镶嵌和烙花等多种表面装饰,因此,竹集成材家具在结构性和美学性上皆有较令人满意的特性。

3.3藤家具的造型

藤是介于草和木之间的一种材料,因而既有草的柔韧特性,又保持木的坚硬特点,家具设计师充分利用藤条的优势,发挥其丰富的想象力,让柔韧的藤条随着形态各异的造型任意缠绕,藤椅在现代时尚中已脱胎换骨,构建成与现代空间和谐统一的造型元素。俊俏的形态,严谨的结构,与色彩绚丽布艺的巧妙组合,构筑了一种全新概念的家具造型.

3.4麻家具的造型

麻与藤不同,它是一种柔软的材料,与藤相比麻显得野性、古朴、原始。编织、压制、剥皮等工艺手段,使得用麻制作的家具设计,因经纬分明、粗细有致,与其它编织类的家具相比更具乡土味、原始气。柔软的材质,硬质化处理,朴素与简约共存,传统与现代共生。材质肌理的突现,令自然材料增添了视觉上的冲击力。“我从山中来,带着泥土香”。现代设计意念让传统的自然材料与现代人更为贴近。

4.新材料的出现对家具造型的影响

新的科学技术的发展,让新的技术应用到现代家具中来,更多新的家具造型形式涌现出来。

4.1多层混合新材料形成与独特的家具造型

在首届托斯卡纳国际家具设计竞赛获奖作品中,坐具设计在材料选择和技术上都有所创新,这种创新对造型的发展起到了新的变化。其结构分为三层,核心层是纸在模具中模压而成中空的壳体结构,有一定的刚性,包裹在纸外的是水溶性发泡材料,具有较高的密度,既舒适又耐久;最外层为纤维织物。设计考虑了产品从原材料、加工与废品处理的整个“生命过程”,在水中浸泡20小时以上整个坐具可融化,很好地解决了材料的循环问题。

在功能方面,考虑了单个坐具使用时可以摇摆一定的幅度。而坐具间的排列组合关系也满足了多人使用的可能,坐具还考虑了存放时节约空间,多个坐具可以叠放。

4.2纸制家具的造型构想

近年来也出现一些完全以纸为材料的设计,通过纸折叠而成的单体设计,实现多种组合后的架类功能。

4.3其他新材料

在2007米兰国际家具展上,各种材料和技术对家具造型的影响更是可见一斑。举例来说:木制家具专家Horm请美国建筑师设计的Riddled储物柜就是其中的代表作品之一(激光雕刻与传统木器的结合)。意大利著名公司Moroso请日本设计师设计的以日本传统和服图案为题材,并且用聚酯树脂浸泡和服布料,把它直接粘贴在家具的桌面子,达到了奇异的效果。在米兰国际家具展上到处可见薄而坚硬的材料,其中有一种做工非常精密的桌子让人为之惊艳,它只有3毫米厚,显得很轻巧。如各种新型塑料与有机玻璃、彩色切割成型海绵、印花布艺、印花贴面、各种金属的雕刻与镂空工艺;数字化的建模技术将简单的家具转变为复杂多变的造型,特别是许多椅子的设计已经是艺术雕塑的成分远远大于凳子的功能。

5.结语

在设计中,我们既要看到相互之间的差别,又要看到相互之间的影响和促进。自然界的材料千万种,它们各自都具有自身的形象特征,在造型设计中,我们利用这些材料的不同特性,把它们有机地组织在一起,使其各自的美感得以充分的表现和深化,产生对比或调和的不同效果,就要充分发挥材料的特性,真实地利用其各具的色泽、纹理和应感等自然美的属性。器不在料,功不在细,设计独到贵胜金。获得优美的艺术效果不在于多种贵重材料的堆积,而在于材料的合理配合与质感的和谐运用,即使光泽相近的不同材料配置在一起,也会因其质感各异而具有不同的效果,特别是那些贵重而富有装饰性的材料,要利用画龙点睛的手法,在大面积朴素材料上,做重点的装饰处理,这样才能充分而有效地发挥材料的特性和作用。

好的家具产品很好地结合了造型和材料,并增加了最终决定成功的因素:价值。生活方式的影响力、产品功能特色和人机工程结合在一起使个人感情的表达、先进的性能和高度的可用性成为可能。随着科学的进步,新型材料的不断涌现,给设计师带来了无限的想象力和施展才干的空间,也会对家具造型的不断发展提供新的平台。

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第9篇：高分子材料的性质特点范文

关键词：无机非金属材料；建筑节能；应用

Abstract: in modern energy structure found in research and analysis, building energy consumption in energy consumption plays an important proportion. In order to carry out the sustainable development strategy in China and promote our country's energy application structure adjustment, the modern building material in the engineering design of energy-saving technology application increasing. This paper mainly on our modern building energy conservation project in the application of inorganic non-metallic materials are also discussed.

Keywords: inorganic non-metallic materials; Building energy efficiency; application

中图分类号：TE08文献标识码：A 文章编号：

0.序言

随着我国城市建设的快速发展、房屋建筑的增加、建筑热舒适性要求的提高等原因,使得我国的建筑耗能也逐年加大,每年房屋建筑总能耗占全国总能耗的45%,如果继续传统的建筑设计方式,会造成较大的建筑材料消耗。因此,我们应该广泛选用建筑节能材料，而在这些材料中无机非金属材料又具有很强的节能优势。无机非金属材料包括除金属材料、高分子材料以外的几乎所有材料，这些材料主要由一般陶瓷玻璃、耐火材料、水泥以及特种陶瓷等新型无机工程材料。一般无机非金属材料具有耐高温、高硬度和抗腐蚀等优良工程性能，其主要缺点是抗拉强度低、韧性差。无机非金属材料品种和名目极其繁多,用途各异,因此,还没有一个统一而完善的分类方法。通常把它们分为普通的(传统的)和先进的(新型的)无机非金属材料两大类。传统的无机非金属材料是工业和基本建设所必需的基础材料。

1无机非金属材料在建筑工程中的应用优点

传统的无机非金属材料材料品种繁多，主要是指大宗无机建筑材料，包括水泥、玻璃、陶瓷与建筑（墙体）材料等。其产量占无机非金属材料的绝大多数。建筑材料与人们的生活质量息息相关。传统的无机非金属材料工业是能源消耗大户,在世界能源日益短缺的今天,如何生产节能、降耗,以及如何生产出高质量的建筑节能、保温产品是建材工业发展的重要趋势。选择资源节约型、污染最低型、质量效益型、科技先导型的发展方式。新型墙体材料、高质量门窗、中空玻璃将大量应用;向着提高材料性能、使用寿命的方向发展。低寿命设计、大量重复建设已经严重制约城市建设的发展。现代化建筑需要高性能建筑材料的支持,而提高建筑的耐久性又对建筑材料的使用寿命提出了更高的要求。在建筑工程中，把用于控制室内热量外流的材料称为保温隔热材料，把防止室内热量外流的材料称为隔热材料。绝热材料的优劣主要由材料的传导性能的高低决定。材料的传导性能越差，其绝热性能就好，反之则越差。

在现代社会中已形成了三大类绝热材料：有机绝热材料，无机绝热材料，金属。而有机绝热材料相对无机绝热材料来说受到很多限制，与其它构件的结合性差，耐腐蚀性弱，合成浪费能源，不稳定;而且有机性材料的副产物太多，大多对人体又有害，使用中承载力不强，防火性能差，易老化，耐候性也很差等原因受到许多限制。金属类绝热材料的使用相对来说也没有无机非金属材料广，因为金属材料与无机材料相比来源也要窄得多，与其它材料的结合也没有无机非金属材料好，耐腐蚀性也不强，在雷电多发区受到苛刻的技术要求和设计要求。因此，与上述两种材料相比优势化较大的就是无机非金属材料，这类材料基本都有上述两种材料的优点外还有：材料来源广，生产工艺简单，耐热性强，防火性强，承载力强，而且耐火性也十分好。故无机非金属材料在现代建筑工程中的运用前景也就强于其他两种材料。在建筑保温隔热运用中，因其多用于建筑维护结构及其外表面，既能使建筑的保温性能和隔热性能都得到保证。又能对建筑起到保护作用，使建筑物避免直接暴露于大气环境中;使其免受大气环境中的各种腐蚀和破坏作用。

现有的其他保温隔热材料中有岩棉、人造轻质硅酸盐、非连续的絮状纤维材料，质地松软，化学稳定性好，耐酸碱，弹性好。

膨胀蛭石，有金云母，黑云母变质而成，是一种复杂的铁，镁含水硅酸盐类矿物；是性能良好的建筑绝热材料。

硅藻土，由硅藻的硅质的细胞壁的一种生物化学沉积岩组成。质地松软，多孔而轻，易研磨成粉末，具有吸水性，不溶于酸，碱。是建筑工程中常用的轻质、绝热和隔声材料。

木纤维，也称为工程纤维，是一种天然纤维，成化学惰性，无生理毒性，在建筑保温隔热工程以及在内外墙腻子防水涂料和复层涂料中运用，能起到防裂、触变、憎稠等多种作用。因此对各种粘贴式保温隔热有着重要作用。

泡沫玻璃是石英砂矿粉或碎玻璃为基料，加入发泡剂、促进剂等添加剂，经超细粉碎和均匀混合形成配合料，经融化、发泡、退火而形成的内部充满封闭式气泡的材料。属于无机玻璃之和封闭气孔构成的多孔泡沫类材料。它的密度低、导热系数小、不透湿、吸水率小、不燃烧、不霉变、机械性能高、加工方便、耐化学腐蚀、本身无毒、性能稳定。既是保温材料又是隔热材料，能适应极冷到较高温度范围等特性，同时耐久性好、质硬、表面强度高、可切割成型，施工方便，可成彩色材料;因此还具有独特的装饰功能。但是气泡的大小、匀称度等都会影响其特有的功能。出现凹格、开裂、表面不平等。介于其优点多，在无机非金属材料中是很有发展潜能的。

2 无机非金属材料的分类

2.1半导体材料

半导体是指室温电阻值处于导体(电阻值约10～4Ωm)和绝缘体(≥1010Ωm之间的材料，它已成为当前无线电电子技术、计算机技术和新能源利用技术等高新技术中不可缺少的重要材料。目前大多数半导体材料还是无机半导体材料，它的大致分类为元素半导体、掺杂半导体、化合物半导体、缺陷半导体。

2.2 高技术晶体材料BGO

BGO是Bi2O3-GeO2系化合物锗酸铋的总称，目前往往特指其中的Bi4Ge3O12。这是一种闪铄晶体，无色透明：当一定能量的电子、γ射线或重带电粒子进入时，它能发出蓝绿色的荧光，记录荧光的强度和位置，就能计算出入射电子等粒子的能量和位置。