土木工程的展望幻灯片.ppt
《土木工程的展望幻灯片.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《土木工程的展望幻灯片.ppt(60页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、土木工程的展望第1页,共60页,编辑于2022年,星期五建筑材料向高性能方向发展建筑材料向高性能方向发展复合材料智能材料纳米材料第2页,共60页,编辑于2022年,星期五复合材料复合材料由两个或多个相组成的混合物。一般至少含有两个相,分散相和连续相(也称基体)。它不仅发挥了各相的优点,而且还具有各单一相所没有的某些特性。第3页,共60页,编辑于2022年,星期五根据分散相的几何形状可分为三种基本类型颗粒型(粒状):混凝土纤维型(纤维状):纤维增强塑料层合型(薄片状):胶合板第4页,共60页,编辑于2022年,星期五天然复合材料天然复合材料自然界中存在许许多多的天然复合材料。例如,自然界中存在许
2、许多多的天然复合材料。例如,树木树木树木树木和和竹子竹子竹子竹子是是纤维素纤维素和和木质素木质素木质素木质素的复合体;的复合体;动物的骨骼动物的骨骼则由则由无机磷酸盐无机磷酸盐无机磷酸盐无机磷酸盐和和蛋白质胶原蛋白质胶原复合而成。复合而成。第5页,共60页,编辑于2022年,星期五人类很早就人类很早就接触和使用接触和使用各种天然复合材料,并各种天然复合材料,并仿仿仿仿效效效效自然界制作各种各样的复合材料。例如自然界制作各种各样的复合材料。例如陕西半坡人草梗合泥筑墙,且延用至今;陕西半坡人草梗合泥筑墙,且延用至今;漆器麻纤维和土漆复合而成,至今已四千多年;漆器麻纤维和土漆复合而成,至今已四千多年
3、;敦煌壁画泥胎、宫殿建筑里园木表面的披麻覆漆。敦煌壁画泥胎、宫殿建筑里园木表面的披麻覆漆。第6页,共60页,编辑于2022年,星期五现代复合材料现代复合材料现代复合材料现代复合材料的制作成功则要从的制作成功则要从19421942年,第二次世年,第二次世界大战中,界大战中,玻璃纤维增强聚酯树脂玻璃纤维增强聚酯树脂玻璃纤维增强聚酯树脂玻璃纤维增强聚酯树脂复合材料被美国空复合材料被美国空军用于制造飞机构件开始算起。军用于制造飞机构件开始算起。第7页,共60页,编辑于2022年,星期五 与传统材料与传统材料(如金属、木材、水泥等如金属、木材、水泥等)相比,复合材料是相比,复合材料是一种新型材料。它具有
4、许多优良的性能,并且其成本在逐渐一种新型材料。它具有许多优良的性能,并且其成本在逐渐地下降,成型工艺的机械化、白动化程度也在不断地提高。地下降,成型工艺的机械化、白动化程度也在不断地提高。团此,复合材料的应用领域日益广泛。团此,复合材料的应用领域日益广泛。复合材料的应用复合材料的应用第8页,共60页,编辑于2022年,星期五氮化硅结构陶瓷被用作航天飞机的防热瓦氮化硅结构陶瓷被用作航天飞机的防热瓦第9页,共60页,编辑于2022年,星期五硼纤维金属基复合材料制成的火箭履轴的管道输送部件硼纤维金属基复合材料制成的火箭履轴的管道输送部件第10页,共60页,编辑于2022年,星期五美国美国B-2B-2
5、隐形轰炸机表面为具有良好吸波性能的碳纤维复合材料隐形轰炸机表面为具有良好吸波性能的碳纤维复合材料第11页,共60页,编辑于2022年,星期五由光导纤维构成的光缆由光导纤维构成的光缆第12页,共60页,编辑于2022年,星期五先进橡胶轮胎使汽车成为交通主宰先进橡胶轮胎使汽车成为交通主宰赛车上使用的特殊轮胎赛车上使用的特殊轮胎第13页,共60页,编辑于2022年,星期五高分子分离膜已被用来制造高效家庭净水器高分子分离膜已被用来制造高效家庭净水器第14页,共60页,编辑于2022年,星期五人工肾脏人工肾脏第15页,共60页,编辑于2022年,星期五生物陶瓷人造关节生物陶瓷人造关节第16页,共60页,
6、编辑于2022年,星期五可调节的太阳镜可调节的太阳镜耐高温纤维制成的消防人员的服装耐高温纤维制成的消防人员的服装第17页,共60页,编辑于2022年,星期五(1)(1)(1)(1)在航空、航天方面的应用在航空、航天方面的应用在航空、航天方面的应用在航空、航天方面的应用 由于复合材料的由于复合材料的轻质高强轻质高强轻质高强轻质高强持性,使其在航空航天领域持性,使其在航空航天领域得到广泛的应用。在航空方面,主要用作战斗机的机冀蒙得到广泛的应用。在航空方面,主要用作战斗机的机冀蒙皮、机身、垂尾、副翼、水平尾冀、雷达罩、侧壁板、隔皮、机身、垂尾、副翼、水平尾冀、雷达罩、侧壁板、隔框、翼肋和加强筋等主承
7、力构件。框、翼肋和加强筋等主承力构件。第18页,共60页,编辑于2022年,星期五(2)(2)在交通运输方面的应用在交通运输方面的应用由复合材料制成的汽车质量减轻,在相同条件下由复合材料制成的汽车质量减轻,在相同条件下的耗油量只有钢制汽车的的耗油量只有钢制汽车的1 14 4,而且在受到撞击时复,而且在受到撞击时复合材料能大幅度吸收冲击能量,保护人员的安全。合材料能大幅度吸收冲击能量,保护人员的安全。第19页,共60页,编辑于2022年,星期五用复合材料制造的汽车部件较多,如车体、驾驶室、用复合材料制造的汽车部件较多,如车体、驾驶室、挡泥板、保险杠、引擎罩、仪表盘、驱动轴、板黄等。挡泥板、保险杠
8、、引擎罩、仪表盘、驱动轴、板黄等。随着列车速度的不断提高,火车部件用复合材料随着列车速度的不断提高,火车部件用复合材料来制造是最好的选择。复合材料常被用于制造高速列来制造是最好的选择。复合材料常被用于制造高速列车的车箱外壳、内装饰材料、整体卫生间、车门窗、车的车箱外壳、内装饰材料、整体卫生间、车门窗、水箱等。水箱等。第20页,共60页,编辑于2022年,星期五(3)(3)在电气工业方面的应用在电气工业方面的应用聚合物基复合材料是一种优异的电绝缘材料,被聚合物基复合材料是一种优异的电绝缘材料,被广泛地用于电机、电工器材的制造,如绝缘板、绝缘广泛地用于电机、电工器材的制造,如绝缘板、绝缘管、印刷线
9、路板、电机护环、槽楔、高压绝缘子、带管、印刷线路板、电机护环、槽楔、高压绝缘子、带电操作工具等。电操作工具等。第21页,共60页,编辑于2022年,星期五(4)(4)在建筑工业方面的应用在建筑工业方面的应用玻璃纤维增强的聚合物基复合材料玻璃纤维增强的聚合物基复合材料(玻璃钢玻璃钢)具有具有力学性能优异,隔热、隔声性能良好,吸水率低,耐力学性能优异,隔热、隔声性能良好,吸水率低,耐腐蚀性能好和装饰性能好的特点,因此,它是一种理腐蚀性能好和装饰性能好的特点,因此,它是一种理想的建筑材料。想的建筑材料。在建筑上,玻璃钢被用作承力结构、围护结构、冷在建筑上,玻璃钢被用作承力结构、围护结构、冷却塔、水箱
10、、卫生洁具、门窗等。却塔、水箱、卫生洁具、门窗等。第22页,共60页,编辑于2022年,星期五(5)(5)在机械工业方面的应用在机械工业方面的应用 复合材料在机械制造工业中,用于制造各种叶片、复合材料在机械制造工业中,用于制造各种叶片、风机、各种机械部件如齿轮、皮带轮和防护罩等。风机、各种机械部件如齿轮、皮带轮和防护罩等。用复合材料制造叫片具力制造容易、质量轻、耐腐蚀用复合材料制造叫片具力制造容易、质量轻、耐腐蚀等优点,各种风力发电机叶片都是由复合材料制造的。等优点,各种风力发电机叶片都是由复合材料制造的。第23页,共60页,编辑于2022年,星期五(6)(6)在体育用品方面的应用在体育用品方
11、面的应用在体育用品方面,复合材料被用于制造赛车、赛艇、在体育用品方面,复合材料被用于制造赛车、赛艇、皮艇、划桨、撑杆、球拍、弓箭、雪橇等。皮艇、划桨、撑杆、球拍、弓箭、雪橇等。第24页,共60页,编辑于2022年,星期五(1)(1)(1)(1)降低成本降低成本降低成本降低成本由于复合材料的性能优于传统材料,如能降低由于复合材料的性能优于传统材料,如能降低复合材料的成本,其应用前景将是非常广阔的。复合材料的成本,其应用前景将是非常广阔的。复合材料今后的发展方向复合材料今后的发展方向第25页,共60页,编辑于2022年,星期五(2)(2)高性能复合材料的研制高性能复合材料的研制 高性能复合材料是指
12、具有高性能复合材料是指具有高强度高强度高强度高强度、高模量高模量高模量高模量、耐高温耐高温耐高温耐高温等特性的复合材料。等特性的复合材料。随着人类向太空发展,航空航天工业对高性能复合随着人类向太空发展,航空航天工业对高性能复合材料的需求量越来越大,而且也会提出更高的性能要求,材料的需求量越来越大,而且也会提出更高的性能要求,如更高的强度要求、更高的耐温要求等。如更高的强度要求、更高的耐温要求等。第26页,共60页,编辑于2022年,星期五(3)(3)(3)(3)功能性复合材料功能性复合材料功能性复合材料功能性复合材料 功能复合材料是指具有功能复合材料是指具有导电导电、超导超导、微波微波微波微波
13、、摩擦摩擦摩擦摩擦、吸声吸声、阻尼阻尼阻尼阻尼、烧蚀烧蚀烧蚀烧蚀等功能的复合材料。等功能的复合材料。第27页,共60页,编辑于2022年,星期五(4)(4)智能复合材料智能复合材料 智能复合材料是指具有智能复合材料是指具有感知感知感知感知、识别识别及及处理能力处理能力处理能力处理能力的复的复合材料。在技术上是通过合材料。在技术上是通过传感器传感器传感器传感器、驱动器驱动器驱动器驱动器、控制器控制器来来实现复合材料的上述能力。实现复合材料的上述能力。例如,当用智能复合材料制造的飞机部件发生损例如,当用智能复合材料制造的飞机部件发生损伤时,可由埋入的传感器在线检测到该损伤,通过控伤时,可由埋入的传
14、感器在线检测到该损伤,通过控制器决策后,控制埋入的形状记忆合金动作,在损伤制器决策后,控制埋入的形状记忆合金动作,在损伤周围产生压应力,从而防止损伤的继续发展,大大提周围产生压应力,从而防止损伤的继续发展,大大提高了飞机的安全性能。高了飞机的安全性能。第28页,共60页,编辑于2022年,星期五(5)(5)仿生复合材料仿生复合材料复合材料的设计从常规设计向仿生设计发展。复合材料的设计从常规设计向仿生设计发展。仿照竹子从表皮到内层纤维由密排到疏松的特点,仿照竹子从表皮到内层纤维由密排到疏松的特点,成功地制备出具有明显成功地制备出具有明显组织梯度组织梯度组织梯度组织梯度与与性能梯度性能梯度性能梯度
15、性能梯度的新型梯的新型梯度复合材料。度复合材料。仿照鲍鱼壳的结构,由碳、铝和硼混合成陶仿照鲍鱼壳的结构,由碳、铝和硼混合成陶瓷细带制成了瓷细带制成了1010微米厚的薄层,由此得到的层状微米厚的薄层,由此得到的层状复合材料比其原材料坚固复合材料比其原材料坚固4040。第29页,共60页,编辑于2022年,星期五(6)(6)(6)(6)环保型复合材料环保型复合材料环保型复合材料环保型复合材料 从环境保护的角度看,目前的复合材料大多注重从环境保护的角度看,目前的复合材料大多注重材料性能和加工工艺性能,而在回收利用上存在与环材料性能和加工工艺性能,而在回收利用上存在与环境不相协调的问题。因此,开发、使
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 土木工程 展望 幻灯片
限制150内