原材料的优化选用论文

原材料的优化选用论文（精选11篇）

原材料的优化选用论文 第1篇

模具材料的选用需要集合模具的具体生产条件和工作条件以及材料的性能等因素进行选择。

1.1 模具的工作条件

不同的工作条件下, 模具材料的选择存在一定的差异, 具体如下:

(1) 在模具的工作过程中, 对材料强度的要求随着其所需承载能力发生变化, 对材料韧性的要求则随着其所受冲击力发生变化。

(2) 冷作模具在工作过程中, 所受的冲击力和摩擦力通常较大, 因此对模具的强度、硬度及韧性等具有较高的要求, 一般选用冷作模具钢作为主要材料;热作模具在工程中则主要受到高温及热应力的作用, 因此, 需要较好的抗疲劳性能和热稳定性, 一般结合实际工作温度选择合适的热作模具钢。

1.2 模具的结构因素

不同的模具结构对模具材料的要求也有一定差异, 针对模具结构的差异, 可以按照如下方法选用不同的材料:

(1) 模具在热处理加工过程中, 受热与冷却速度的均匀性受到截面积的影响, 当截面积越大时, 均匀性越差。在这种条件下, 需要选择导热性及淬透性较好的材料, 从而保证截面性能的均匀性。

(2) 当模具的形状较为简单时, 容易加工成型, 可以选择低成本的碳素工具钢作为主要材料;当模具形状较为复杂时, 部分位置容易产生集中应力, 因此, 需要选择高性能合金材料, 并配合合理的淬火方式进行加工。

(3) 当模具的精度要求越高时, 要求加工过程中的变形越小, 因此, 需要根据具体的加工精度选择不同变形大小的模具材料。

1.3 模具的设计因素

在通常情况下, 会将尺寸小、结构简单的模具以整体结构进行设计, 为了满足整体结构模具型腔工作所需性能, 一般会选择性能较好的材料;而对于结构复杂的大型模具, 由于材料的费用在模具制造的总成本中会占据较大的比例, 因此, 通常采用多部分结构进行拼接。模具本体主要是对整体结构进行支承, 因此对性能要求不高, 可以选择成本相对较低的碳素钢材料;而针对模具中对工作性能要求的关键部位, 则应该选用高性能的材料。

2 模具材料性能优化方法

2.1 强韧化技术

为了使模具材料的性能充分发挥, 通常采用热处理技术来尽可能地增加板条马氏体的相对数量, 从而提升材料的强度和韧性。要想增加板条马氏体组织的数量, 需要结合实际材料的特性选择合适的淬火温度及冷却速度, 不同钢种的特性差异较大, 在进行热处理工艺时难以进行精确控制。

下贝氏体形成于贝氏体转变时的较低温度范围, 而中、高碳钢则为350℃~Ms之间[1]。铁素体在下贝氏体中呈细小状且均匀分布, 在铁素体内存在沉淀析出大量弥散的细小碳化物, 具有较高的位错密度。因此, 下贝氏体具有极高的强度和韧性, 同时还具有较好的机械性能, 有效避免了板条马氏体容易造成模具变形的缺点。为了提升模具材料的强韧度, 需要以模具的使用要求及破坏特征为出发点, 尤其需要注意马氏体组织材料容易变形的问题, 可以通过选用有下贝氏体组织的材料作为模具的主要制造材料。

2.2 表面强化技术

表面强化处理技术是提高模具材料性能的方法之一, 通过利用表面工程技术对模具表面进行强化处理 (包括改性和涂覆镀层两种方式) , 可以有效提高模具表面的性能, 且不会对模具内部的性能产生任何影响。目前, 常用的模具表面强化技术主要有化学热处理方法、表面覆层及处理和表面淬火及加工强化三种方法。

热作模具在工作过程中, 由于基体硬度较小, 在温度急速变化过程中, 模具材料存在较大的弹塑性变形, 同时加上模具型腔深切结构复杂, 表面强化层容易发生塌陷、过早产生热疲劳、剥落等问题。针对这一问题, 在对热作模具表面进行强化处理时, 应该避免对硬度的过分追求, 而是需要同时提升模具的强度、韧性和耐热强度, 即可使模具材料在实际应用过程中具有较好的综合性能。

2.3 复合强化技术

通过合金化、塑性变形以及热处理等多种强化技术结合起来, 可以更好地满足模具材料在不同工况下对性能的需求。

(1) 弥散强化。弥散强化是通过对合金第二相外加一些坚硬的细质点, 并使这些细质点以细小弥散的形态均匀分布在基体中, 从而实现强化的目的。在通常情况下, 冷作模具可以通过合适的实效处理, 来实现强化;而热作模具则可以通过加入钛、铝等元素, 利用微合金化, 使过冷的奥氏体发生相间沉淀并由铁素体中析出弥散碳化物, 这些微粒可以避免合金发生错位运动, 从而使模具性能更加稳定。弥散强化对模具的工作温度具有一定的要求, 通常要求模具的工作温度小于650℃, 如果温度过高, 就会使弥散为例集聚长大的速度加快, 材料的塑性变形抗性快速下降, 强度也随之下降。

(2) 固溶强化。固溶强化主要是通过形成固溶体的方式提升材料的性能, 其利用溶质原子与错位的交互作用来达到强化材料的目的。当模具的工作温度超高650℃时[2], 弥散强化的强化作用会出现大幅度降低, 而固溶强化的效果与温度有关, 当温度越高时, 固溶强化的效果越明显, 因此, 当弥散强化效果降低时, 可以利用固溶强化机制保证模具材料的性能。

3 结束语

模具材料的具体选择需要结合材料的化学成分、模具的性能要求、处理工艺等多个方面的因素。同时, 还需要考虑材料的成本及加工难度等因素, 确定合适的模具材料。另外, 可以通过强化技术对模具材料的性能进行优化, 以弥补材料在某些特定条件下或者某方面的性能缺陷, 全面提升模具产品的质量水平, 进一步推动整个装备制造业的发展。

摘要：在现代工业生产中, 模具作为最关键的基础工艺装备, 其材料及制备技术是保证模具产品高质量、高寿命的关键所在。文章对模具材料的选用进行了介绍, 并对如何提高模具材料的性能进行了分析。

关键词：模具,材料选用,性能优化

参考文献

[1]赵昌盛.模具材料的选用与使用寿命[J].模具制造, 2003 (27) :52-54.

百货商场装饰材料的选用 第2篇

建筑市场中的装饰材料有多种多样、金属、陶瓷、砖石、塑料、木材、织物、皮革、玻璃、橡胶等，它们都具有不同的质地。

装饰材料的软与硬也是一种对比。纤维织物具有柔软的触感，如纯羊毛织物、丝棉织物，它们都有柔软的特点，常作为轻型的蒙面材料或窗帘。玻璃纤维织物，易于保养，能防火，线条挺拔，也是很好的装饰材料。硬的材料如砖石、金属、玻璃等耐用耐磨，不变形。硬质材料多数有很好的光洁度。晶莹明亮的硬材使店内很有生气。

材料具有光泽与透明度，一般经过精细加工的材料具有很好的光泽，如抛光金属、玻璃、磨光花岗岩、大理石、釉面砖、瓷砖等，通过镜面表面的反射使室内空间感扩大和延伸，同时能反映出多变的色彩，是丰富与活跃店内气氛的好材料。

建筑空间是由各个面围合而成的，一般商店内部空间大多呈六面体，由天棚、地面与墙面组成。处理好这三部分有助于加强店内空间的完整与统一。

商店建筑中通常采用木天棚、石膏板天棚、金属板天棚、矿棉板或玻璃纤维板天棚等。

木天棚——一般为木板或胶合板，它可以是狭长条板或大块板、镶板，也可用木板组成蜂窝状顶棚。木天棚加工方便，材质轻盈，适合于中小型商店的天棚装饰。

石膏板天棚——石膏板表面有平板与凸凹板之分，它可组合成各种图案，与灯具配合有较强的艺术表现力。

金属板吊顶天棚——这是一种华丽的装饰材料，造型多样，品种繁多，但价格较贵。

矿棉板或玻璃纤维板天棚——这两种板材具有耐火、防腐蚀、质轻的特点，而且吸音效果较好，适合于噪声较大的大型商场。

地面是空间的底面，由于它以水平面的形式出现，地面处理可采用不同的建筑材料，瓷砖、石材、木板、塑料地板、地毯等。

瓷砖地面——瓷砖是非常耐用的材料，色彩丰富。石材还可分为大理石、花岗岩、砂岩、石板等。大理石，磨光后会发出美丽的光泽，色彩花纹极为丰富，是高档的地面材料，花岗岩，石质坚硬，色泽统一，光洁度极好，是高档的豪华型地面材料。砂岩和石板风格粗犷，色调沉稳，也是很好的地面材料。

木地板——以木质材料为主，能保温，弹性适当，纹质优美。木板有单层及复合层之分。

塑料地板——它的厚度为3—5毫米，平面尺寸为300毫米 ×300毫米。塑料地板色彩丰富，图案简单，有一定弹性，施工很容易，价格也很便宜。但它的强度和耐久性较差。

地毯——商店采用的地毯大多为化纤地毯，它的装饰性强，保温和吸音性良好。可用于较高档的商店中。

墙面是组成空间的重要因素之一，它作为空间的侧面，以垂直形式出现，对人的视觉影响很大。在墙面处理中，应使它与门窗、灯具和通风孔洞结合起来，以取得完整的效果。场面用材料较多，如木质壁材、涂料、油漆、墙纸等。

木质壁材——木质建材可分合成板、纤维板、木板，合成板就是胶合板，它富于自然色彩，表面质感较好，是高级墙面装修材料。

涂料——它种类繁多,色彩丰富。涂料干燥后形成薄膜，色彩和表面形式可自由选择。

油漆——这是一种使用方便的墙面涂层，它有较好的防水性能

墙纸——墙纸是贴在墙壁上的装饰材料，它可分为编织墙布和塑料墙纸两种。墙纸是最常用的墙面材料，色彩、图案、质地极多，可随时改换。

选用教育媒体　优化语文课堂 第3篇

关键词:教育 媒体

现代化的教育媒体,形式多样,种类繁多。我认为教学中教师不能一味盲目追求,应该根据教学的需要,合理地选用教育媒体,并且和传统的教学方法融为一体,相互补充,从而达到优化语文课堂教学、提高教学质量的目的。对此,我谈谈自己在十几年来的教学中对此的一点看法,与同行们共勉。

一、选用教育媒体,要以激发学生学习兴趣为前提

兴趣是最好的老师,是学生认识世界、渴望获得文化科学知识的不竭动力。在新课的教学中,往往教师耐心细致的讲解,无法激起学生的兴趣,也不能充分发挥学生学习的主动性。这就要求教师要根据教材特点,结合本班学生实际,选用合理的现代教育媒体,充分发挥电教媒体图文并茂、绘声绘色的特点,拨动学生的心弦,像磁石一样紧紧吸引学生,充分调动学生的学习积极性。

如在《真正的英雄》一文的教学中,我从有关的报纸、画报、网上等收集了一些图片,如航天飞机模型、熊熊的火球、爆炸时分叉的火焰、从大西洋中捞起的有美国国旗的飞机残片、麦考利夫的照片等,在教学中加强了教学的直观性,大大激发了学生的学习兴趣,学生积极参与到教师的教学中来,这对学生学好本节课的教学内容奠定了坚实的基础。

又如,在今年中考前的分类复习中,复习到“说明文阅读”这一知识,我就根据今年的热点,从报纸和杂志中选择了关于“神七”“全球温室效应”和“甲型H1N1流感”等方面的几篇说明文以及图片来供同学们复习。这些知识既是学生熟悉又是学生感兴趣的事,学生在复习中很活跃,非常认真,收到了很好的效果,在这次中考中考了“猪念球菌”知识的说明文,学生考后高兴地告诉我说:“老师复习的说明文阅读知识做得很好。”

二、选用教育媒体,要以讲解教材重点知识为目的

传统的语文教学,教师常常为突出教材重点,要花费大量的时间和精力,而学生接受和掌握知识往往不是很好,还容易产生疲劳甚至是厌烦的情绪。如在《赵州桥》一文的教学中,赵州桥的特点是本文的教学重点,教师如果只是空洞的讲解,学生觉得枯燥无味,如果教师边讲边用幻灯将桥的结构画出来,学生就能准确无误地理解桥“形式优美、结构坚固和历史悠久”的特点了。所以教学中教师应活化课文内容情景,变抽象为具体,化难为易,激活学生思维,促进学生对课文内容的理解。这样就能集中学生的注意力,引起学生的学习兴趣,使单调乏味的教学变得趣味盎然,使无声化为有声有色、有静有动,把学生带入课文描绘的情境之中。

三、选用教育媒体,要以突破教材难点为突破口

对于教材难点,教师往往是绞尽脑汁,煞费苦心进行设计,在教学中是花费时间最多,最为饶舌的,但常常是事与愿违,学生却又最为困惑,最不易接受和掌握。这就要求教师在教学中要精心设计,找准切入点,运用合适的媒体来引导学生思考,启迪学生思维,让他们对课文难点能够正确理解。

如在《从百草园到三味书屋》一文的后半部分“枯燥乏味的三味书屋”,就是教学中的难点之一。根据教材的特点,在教学中我选用了多媒体课件,将学生偷跑到小园里去喂蚂蚁、先生“拗过去,拗过去”读书等细节用动画片的形式展现出来,学生在哄堂大笑的时候就感受到学生的頑皮、先生学识的渊博。教师因势利导,适当加以引导,就能让学生理解课文内容了,从而突破教学中的难点。

四、选用教育媒体,要始终贯穿思想品德教育

人的思想品德不是先天就有的,也不是自发形成的,而是在社会生活条件下,特别是在学校教育的影响下,在他们个人的实践活动中形成和发展而来的。在课堂中,恰到好处地使用现代教育技术,能适时地对学生进行德育渗透,使学生受到良好的思想品德教育。例如在《黄河颂》的教学中,学生对这首歌词产生的时代有一定的了解,也有着朴素的爱国感情。教师在教学中只要设法激发并强化这种感情,就能更好地让学生理解这篇课文了。因此,我在上课前先在网上下载了“黄河颂”这首歌,在教学中,先让学生欣赏歌曲,歌曲开始时那雄浑、高亢、激昂的朗诵,学生一下就被深深地吸引了,学生的情绪就一下子调动起来了。又选取了一段音乐,通过配乐朗诵的形式让学生反复体味歌词中澎湃激昂的民族感情,学生就能理解诗中作者歌颂了黄河气势磅礴,源远流长,并且要以它为榜样,像它一样伟大坚强。这样学生的思想就受到了一次洗涤,深深地撞击了他们的爱国主义感情。

学生是教育的主体,拥有无穷的独创力与想象力,作为老师,切忌为了体现现代化教学而滥用教育媒体,应该根据教材内容,结合本班学生实际来巧妙设计,选用合理的现代教育媒体进行教学,充分调动学生的学习积极性。教学中始终抓住教材重点,突破教学难点,始终贯穿思想品德教育,充分挖掘学生潜在的思维能力,真正达到优化语文课堂教学,提高学生的学习效率的目的。

作文教学中题材选用的优化策略 第4篇

关键词：作文教学,题材选用,问题,优化,策略

题材的选取属写作前的构思环节, 它要求学生在平时积累丰富的写作素材, 以满足写作时的需求, 并做到灵活选用。因此, 学生为了写好作文、做好素材的选用, 必须做到以下两点: (1) 拥有个性化的好素材。 (2) 真切的去感悟素材。本文根据笔者多年的教学经验, 浅谈作文教学中题材积累与选用的策略。

一、作文题材选用存在的问题

1. 陈旧化

部分学生在题材的选用上彰显的陈旧不堪。例如在讴颂母爱的记叙文中, 常采用“妈妈把最好的苹果让给我, 自己只吃坏苹果;妈妈深夜背着我去医院”等等;在议论文中, 总是离不开这样几个例子:“爱迪生经过多次尝试, 最终研究出了灯丝应该选用的材料;诺贝尔无数次的失败后仍然继续从头再来”等等, 这些司空见惯的素材难以满足作文教学发展的需求, 造成千篇一律的局面。

2. 虚假化

由于学生受现代影视作品的影响, 往往会模仿影视中煽情的画面自己杜撰一些与事实不相符合的悲情伤感的故事, 以博取读者的喜欢和好评, 如:为了凸显自己缺少关爱, 凭空编造父母离异;为了表现自己身残志坚的优良美德, 往往将体格健全的自己说成是残疾人, 等等。这样的题材一看便知使学生在矫揉造作, 从而引起读者的反感。

3. 平庸化

有些学生会真实的描写发生在自己身上的事情, 但往往写的过于平庸, 给人人云亦云的感觉, 如在写有关母爱的话题时, 选取的题材常为“妈妈陪读的经历;每天临走时总是会叮嘱自己路上注意安全;妈妈不嫌麻烦的每天督促我早起早休息等”;在写有关教师的话题时, 选取的题材常为“老师如何关心学生;老师如何辛苦执教等”。正是由于学生不善于发现生活中的不平凡事件, 从而导致自己难以写出个性化的典型事件。

二、积累和选取写作素材的策略

1. 经历类素材的挖掘、积累和选用

第一, 指定专题, 留心观察。随着时代的不断进步, 我们的生活节奏随之加快, 若不给予学生针对性的训练和引导, 那么学生便不会留心去观察生活的点点滴滴, 更不会认真去感悟周边的生活, 难以写出生动感人的作文。因此, 教师应该给予学生正确的引导, 如指定专题, 让学生带着任务去认真、仔细的观察生活, 长久坚持下去, 必定能取得良好的作文教学效果。指定专题可分为两大类, 即人和物。对人的观察不仅要有外表、语言、动作等内容, 更要有人与人之间的比较内容;对物的观察需要注重连续多次的比较, 如不同天气下的光线、气温等;不同季节的植物、动物的特征等;上下学路途中街道、行人等的不同;外出时风景的异样等。随着训练的推进, 学生会逐渐练就一双慧眼。

第二, 限定主题, 回顾精彩。教师可以引导学生这样做, 即每周一的课外作业只集中于“限题回顾”上, 即让学生围绕“我”和妈妈、爸爸、老师、同学、亲戚、邻居、熟人、陌生人的故事或“我”的见闻和感悟这些主题, 用自己简洁的语言来叙述其中一个事件, 这样的作业不仅需要教师的阅读和评判, 还需要教师利用时间让学生上台轮流讲诉自己的故事。长久坚持下去, 就会在竞争中激发学生的兴趣, 培养学生最独特的眼光和能够启发别人的思维, 同时也会帮助学生积累素材并更好的运用题材。

第三, 头脑风暴, 各显风采。即给定一个话题, 让学生尽情的去搜索自己的素材, 目的是让学生的思维在相互碰撞中擦出创造性的风暴。

2. 间接经历类素材的挖掘、积累和选用

第一, 广泛涉猎, 择要搜集。在写作教学中, 教师要培养学生养成择要整理的好习惯, 从而发挥广泛涉猎的作用。第一, 专题摘记。在大量的阅读过程中, 遇到自己认为有价值的素材分门别类的记载下来, 主要有四种摘记方式: (1) 照原文抄录, 前提条件是时间充足, 以便以后慢慢咀嚼。 (2) 简明扼要的概括。 (3) 局部选取, 摘其精华片段。 (4) 标示索引, 前提是阅读书籍便于查找, 即列出目录, 便于以后回读。第二, 分类剪辑。即准备专门的文件夹收集可以剪裁的报纸、杂志, 再将收集好的素材分门别类的粘贴起来, 便于以后的阅读和品尝。第三, 归档录入。即通过网络资源收集写作素材, 建立多个文件夹, 通过网络资源广泛收集, 拓展思维, 实现高效的收集和选用。

第二, 认真听取, 及时整理, 做好题材选取。在日常生活中做个有心人, 无论是在外出活动还是与人交流过程中, 都要认真、仔细的观察和倾听, 再加以事后的思考和总结, 必定能为自己积累可用的写作素材, 从而在写作过程中做到运用自如, 得心应手。

综上可知, 教师只有引导学生留心积累, 才会在写作中把握好题材的选用。

参考文献

[1]周华章, 中学生写作素材的发觉与积累策略探析[J].现象透视, 2014 (01)

例谈小学科学探究材料选用的原则 第5篇

一、 对应与突破原则

对应与突破即对应目标与突破难点。选择探究材料切忌盲目，玩“新意”与“照搬照用”，其结果是“乒乒砰砰”“热热闹闹”而一无所获。选择的材料应为探究活动的目标服务，每个探究环节的目标决定了教师应选择怎样的材料，而灵活选用材料更是为了帮助学生突破难点、深入探究。

1.对应目标，有的选材

材料引起探究，材料引起活动。然而，并非什么样的材料都能拿来探究，也并非所有材料都能一股脑儿地放在一起探究。只有指向于探究目标的、能帮助学生有效建构科学概念的材料才是我们要选择的、让学生探究的材料。借助对应的典型材料，学生才能发现问题、解决问题。而这一切建立在教师对整个探究教学活动的清晰的认识上，需要教师明确每一环节的探究目标。

如《声音是怎样产生的》一课的探究教学结构大致体现为以下几个环节：

对应的环节目标为：（1）激发兴趣，暴露前概念：用敲、碰撞、弹、踢、摩擦等各种方法发出声音;（2）在对比观察中发现发声物体的共同现象或状态：振动;（3）产生问题，提出猜想：声音是由物体振动产生的吗？（4）借助典型材料深入探究，验证、反证猜测，完善核心概念;（5）应用与拓展：寻找人体中的发声器官等。

从以上环节目标出发选择相应的材料会比较科学合理。如在第1环节中，为了激发学生的兴趣，材料的选择上就可以体现各自的想法和个性，有的采用各种乐器发声，有的用多媒体播放自然界美妙的声音，有的甚至现场弹奏一曲。而第2、4环节中材料的选择则不能随意，必须典型、有结构。环节2的材料要让学生比较容易地观察到物体发声的同时在不停“振动”，显然尺子、橡皮筋等材料不但选材方便且能达成此目标，因此成了本课的基础材料。而环节4的材料不但要让学生“看”到振动，更要让学生“摸”到振动，多感官的震撼刺激都是为了指向本课的核心概念：声音是由物体振动产生的。由此，选用音叉（“水花四溅”“麻麻的”）、弹棉花的弓（“棉絮飞舞”）等材料便有了针对性，这与目标的达成紧密相关。日常教学中，如果能从以上环节目标出发选择相应的材料，就能发挥材料的真正价值。

2.突破难点，灵活选材

材料是学生探究活动的载体，但不恰当的材料，不但使学生偏离探究方向，甚至会使学生的探究在相互干扰中不知所以，只有从学生的已有经验出发，针对学生探究的瓶颈，灵活地选用典型材料才能帮助学生突破难点、有效探究、深入思考，在认知冲突中统一，在思维发展中建构。

《声音是怎样产生的》一课的教学重难点在于引导学生从“声音是由敲、碰撞等产生”的片面的前概念转变为“声音是由物体振动产生”的完善的科学概念，教学策略为：从“否定—形成—完善”三个梯度建构“声音是由物体振动产生的”，选择的材料要体现以下三个层次：一是让学生观察到“敲、碰撞”后物体还在持续发声，否定只有在“敲、碰撞”时才能发声的错误经验;二是让学生清晰地观察、感受到物体在发声的同时还在不断地“振动”，形成“物体振动产生声音”的新概念;三是让学生发现“制止物体振动，声音同时停止”的现象，反证声音是由物体振动产生的，进而完善新概念。以此灵活选择不同层次的探究材料，才能帮助学生突破认知上的困难，从不全面、错误的前概念走向科学、完善的新概念。由此，教师不得不从众多的材料中去对比、筛选，甚至改造、自制教具。

二、 深入与建构原则

深入与建构即深入探究与建构概念。材料使用的目的在于促进学生探究，完善科学概念，建构起学生的科学知识体系。在教学中，选用丰富的、有结构的探究材料能帮助学生的探究活动走向深入，由此建构起正确的科学概念。

1.丰富材料促探究深入

丰富的探究材料不仅是学生探究活动乐趣的来源，更是学生深入探究的有效载体。由于活动的层次性、环节目标的递进性、科学概念的建构性，“一样材料上一课”的教学难以促进学生探究活动的深入（除非是复合型或组合型的材料）。丰富不是体现在材料的数量上，而是体现在材料的层次与多样上。

学生在《声音是怎样产生的》中使用了钢尺、橡筋，以及音叉、锣、鼓、吉它等各种乐器，甚至让学生现场弹奏一曲，实在是一场声音大餐。从学生参与的角度观察，学生学的兴趣盎然、意犹未尽。然而这些材料并非一股脑儿地发给学生，而应在呈现时机与顺序上发挥各种材料的价值。如在让学生初步观察发声物体的现象与状态时使用钢尺与橡筋，是由于它们在发声的同时“振动”现象明显，便于学生“看”到。而在验证“声音是由物体振动产生的吗”的深入探究中，仅凭这两种材料显然缺乏说服力。因此，音叉、鼓、弹棉花的弓等材料的使用满足了学生探究的需求。手摸音叉有明显的麻感，放入水中水花四溅，豆子在鼓面上“跳舞”，学生既能看得到，又能触摸得到。显然，这些材料的使用在验证“物体产生声音的同时是在振动的”活动中具有明显的优势，让学生的探究活动更有趣味、更充分。在接下来的交流过程中，因为学生观察、体验深刻，交流互动尤为热烈，只要教师稍稍追问一句，学生就能较完整地表述清楚。在这样丰富多样的材料运用中学生的探究活动自然走向深入，探究价值大大提升。

2.结构材料促概念建构

材料的种类、组合、数量以及投放次序就是材料的结构，有结构的材料一般都是教师经过精心设计的典型材料的组合。这种材料的组合，既要揭示与教学内容有关的一系列现象，体现教材的科学性，又要符合学生的年龄特征和认知规律，贴近学生的日常生活，同时还应具有趣味性，使学生喜欢，并有能力通过对材料的探索来帮助学生建构正确的科学概念。

在教学《声音是怎样产生的》时，为了让学生形成“声音是由物体的振动产生的”这一科学概念，我们为学生提供了以下几种有结构的组合材料：（1）队鼓和米，从米的跳动来感受鼓面的振动;（2）音叉和水，从水的波纹来感受音叉的振动;（3）弹棉花的弓和棉花，从棉花的飞舞来感受弓弦的振动;（4）各种弦类乐器。学生利用提供的材料选择自己感兴趣的实验进行验证，由于提供的材料不但典型，而且有结构，因此不管学生选择哪一组材料，都能清晰地看到实验现象：当各种物体发出声音时，它们都在振动。正是这些有结构的材料，为学生形成“声音是由物体振动产生的”这一科学概念提供了最大助力。

三、 产出与发展原则

产出与发展即产出效益与发展思维。材料的充分利用是材料在学生探究活动中发挥探究价值的保障，决定着探究教学的产出效益。一次次成功的材料利用必定体现为学生思维的真正灵动、探究后研讨的热烈深入。

1.多次利用促产出效益

一份有结构的材料是能通过材料的有机组合，在不同呈现时机在课堂上被多次利用，每一次有每一次可探究的价值。

在常态教学中，教师投入的时间与精力是有限的，可利用的资源也是有限的，这就要求教师能在有限的时间与精力下精选材料，在有限的材料下，充分地利用，使材料的价值最大化。如有位教师在导入部分准备了许许多多乐器供学生分组探究，只为了让学生能用各种方法使乐器发出声音，而在后续的探究活动中并未再次使用这些乐器，材料的利用率并不高，这多少有点浪费，教师教学的投入与产出不成正比，成本显然有点高。相反，有教师利用音叉、鼓、锣等乐器“发声”导入，在后续的验证实验中再次让学生分组实验，前后两次呈现，目标不同、价值不同，充分提升了材料的效益。

2.合理利用促思维发展

材料准备丰富多样，但如果不能合理利用，也难以发挥材料的真正价值。科学合理利用材料，才能使学生在探究活动中观察到与自己已有经验相冲突的现象，进而在认知冲突、思维碰撞中发展。

如《声音是怎样产生的》一课，教师从学生认为“敲、碰撞等产生声音”的前概念出发，提供能持续发声的材料，使学生发现钢尺、橡皮筋等物体在不拨动、敲击的情况下还能不断发声，进而引发对原有认识的“否定”。在此基础上，教师引导学生去观察、发现新的现象：它们在发声的时候有什么共同的现象？同时提出猜想：声音是由物体振动产生的吗？由此，一个新的科学概念开始在学生心中初步建构。在后面的验证实验中，学生借助典型材料一次次地感受“振动”，不仅看得到，而且触摸得到。还在“令行禁止”的敲锣游戏中体验“制动”，反证猜想。这样，学生经历了从“发现振动，提出猜想”到“感受振动，验证猜想”，再到“体验制动，反证猜想”的思维发展过程。在一次次的探究活动中验证了自己的假设，在思维的碰撞中形成了新概念并感受到了探究的快乐，这样利用材料便是发挥了材料的内在价值。

综上所述，小学科学探究材料的选用要在厘清教学结构的基础上，从达成环节目标和突破难点出发，不盲目不随意，不简单不浪费，灵活地选用典型的有结构的多样材料，促进学生主动探究、深度思维，帮助学生建构或重构科学概念，真正实现精简投入与高效产出的目的。

参考文献

[1] 基础教育课程改革纲要（试行）解读[M].上海：华东师范大学出版社，2006.

[2] 教育部基础教育司.全日制义务教育科学（3-6年级）课程标准解读[M].上海：华东师范大学出版社，2002.

[3] 韩桂英.科学探究活动中材料的有效应用[J].科学课，2008（5）.

乳胶漆生产原材料的选用 第6篇

1 水

建筑涂料中所用水虽然不象实验室用水要求那么严格, 但应是纯净的自来水, 避免使用硬水。因为多价离子的水会对乳胶漆造成严重破乳现象, 降低其分散稳定性。水用于颜料分散液体体积, 它的量最终影响涂料的固含量。本试验中水的用量为物料全量的28%。

2 杀菌剂

杀菌剂的种类很多, 本试验小试了常州天义、上海及易捷化工公司提供的3种杀菌剂。杀菌剂应在加入水以后立即加入, 以便使其迅速杀灭各种物料与罐内的细菌。

前两种杀菌剂的用量为涂料全量的0.25%时, 杀菌效果最好。从小试样品看, 2010年12月底所用常州天义提供的杀菌剂的小样至2011年9月无霉变现象;2011年2月底所用上海提供的杀菌剂的小样至2011年9月也无霉变现象。使用易捷公司提供的杀菌剂于2011年3月上旬做的小试, 经历了当地夏天较潮热的季节, 未发现霉变现象, 其用量仅为涂料全量的0.1%时即能达到较好效果, 经济效益较可观。

3 Amp-95

Amp95为一多功能涂料助剂, 它的主要作用是为涂料体系提供不同的碱性环境。在初始阶段加入以溶解羟乙基纤维素;后期加入以稳定整个涂料体系。通过对常州天义提供的Amp-95和上海神诺提供的Camine328多功能助剂小试比较, 得出Amp-95效果更好些。同时也可以用氨水改变涂料体系后期的碱度以减少涂料对罐体的腐蚀。

4 分散剂

在建筑涂料的应用中, 分散剂吸附在颜料 (填料) 颗粒表面, 产生静电斥力和空间位阻, 从而使得颗粒能以悬浮状态稳定地存在。有了分散剂的帮助, 才能得到高固含量, 低粘度的颜填料浆料, 研磨 (高速分散) 效率也得以提高, 从而节约研磨 (高速分散) 所需的能量。

分散剂一般与润湿剂配合使用效果较好。本试验选择使用DP-512水性润湿分散剂 (德谦) 或者270分散剂 (常州天义) 与CTA631W润湿剂 (常州天义) 配合使用。其中DP-512水性润湿分散剂 (德谦) 与CTA631W润湿剂 (常州天义) 之比为7∶1时涂料体系贮存稳定性较好。另外, DP-512水性润湿分散剂 (德谦) 及270分散剂 (常州天义) 均占全部粉料量的0.8%～1.5%, CTA631W润湿剂 (常州天义) 为全部粉料量的0.15%即能达到较好的分散效果又不致于影响涂膜性能。

5 消泡剂

在乳胶漆中由于使用了众多的表面活性剂, 在高速分散状态下会产生大量的泡沫, 严重影响涂膜的性能, 因此在其生产中要加入一定的消泡剂。

在小试过程中, 对F-50消泡剂 (汉高) 、082水性消泡剂 (德谦) 、074水性消泡剂 (德谦) 、681F消泡剂 (常州天义) 、TS704消泡剂、TS709消泡剂 (上海易捷) 、DF-126消泡剂 (上海神诺) 分别进行小试比较得出:F-50消泡剂效果最好, 其次为681F消泡剂与082水性消泡剂, 但F-50消泡剂使涂料体系分水严重。因此在批量生产时, 可任意选择681F与082两种, 用量为涂料全量的0.25%～0.35%。

6 丙二醇

丙二醇为涂料的冻融稳定剂, 和它作用相同的还有乙二醇。乙二醇比丙二醇价格便宜, 但乙二醇对人体的毒性较大, 基于内墙乳胶漆的安全性、健康性越来越引起人们的重视, 因此选用丙二醇作为涂料的冻融稳定剂。此外丙二醇的加入还可以控制涂料的干燥速度, 防止搭接痕迹。

通过小试得知, 丙二醇为涂料全量的3%～5%时耐冻融效果最好。但考虑到它对涂膜性能的影响, 其添加量为物料全量的2%左右为最佳用量。

7 颜填料

颜填料为涂膜提供遮盖力、颜色及稳定性。在本试验中使用钛白粉 (锐钛型) 为涂膜提供必要的遮盖力。如将其它粉料全部换为锐钛粉时, 物料触变性极大且很稠;而换为金红石钛白粉时, 物料粘度很低。当加入本方粉料全量的2倍的金红石钛白时, 物料出现异常现象。物料看似粘度很低, 但又不易搅拌乳化及高速分散。

另外, 在生产外墙涂料时, ZnO的加入, 可以提高杀菌剂的效能, 增强涂料体系的防霉能力。但ZnO的加入也会严重影响整个体系的贮存稳定性, 使体系严重分水, 因此, 必须控制使用量。从试验结果看, 在外墙涂料配方中使用ZnO, 如搭配使用消泡剂082、缔合型增稠剂L100的贮存效果较好, 而与AT-70碱性增稠剂、TS709、TS704消泡剂几乎无法搭配使用。

8 苯丙乳液

苯丙乳液为北京宝威提供。通过试验可知, 颜基比为5∶1时, 涂膜的耐碱、耐洗涮性能已达到内墙涂料指标的优等品。颜基比增大将严重影响涂膜的耐洗涮性, 但对涂料体系的贮存稳定性无大影响。

9 成膜助剂

本试验中所用成膜助剂为醇酯-12 (吉林吉化) 。因为乙二醇苯醚与纯丙乳液混合时会发生絮凝现象, 所以排除其可用性。实验得知, 常州天义、上海吉兴、吉林吉化提供的成膜助剂的效果相同。本试验中内墙涂料成膜助剂占乳液全量的3%～5%已能满足涂膜性能的要求。

1 0 增稠剂

由于乳液和颜料的水分散体都是悬浮液, 其粘度都接近水 (55%固含量以下) , 不适合乳胶漆的生产和施工。因此, 在不同阶段需加入不同的增稠剂来提高其粘度以利于其加工、贮存和使用。

在涂料的研磨 (高速分散) 阶段, 可以加入纤维素衍生物, 以提高水相的粘度。本试验小试了德国科莱恩提供的羟乙基纤维素HS30000YP2和HS10000YP2、上海神诺提供的高效能水性触变剂1000RA以及羧甲基纤维素CMC。通过小试比较, 1000RA增稠效果显著, 但易导致涂料分水现象;而CMC则严重影响涂膜的耐洗涮性能。因此可选择HS30000YP2和HS10000YP2作为研磨 (高速分散) 阶段的增稠剂, 其用量虽未做系统试验, 但小试中, 其用量为物料全量的0.12%时, 已能满足研磨 (高速分散) 对物料粘度的要求。

特别需要注意的是, 在溶解羟乙基纤维素时, 开始p H值要调的相对较低, 一般为7.5或者更低些, 在其颗粒彻底润湿后搅拌数分钟, 再提高pH值, 使之全溶。这样可以避免易发生的外层溶解而芯子还是生的凝块 (即夹生) 现象。

改变涂料施工性能的增稠剂有碱增稠剂和缔合型增稠剂。通过试验对比, AT-70碱性增稠剂 (北京宝威) 与430增稠剂 (上海神诺) 搭配使用效果较好。L100缔合性增稠剂 (上海易捷) 单独使用也能达到使用要求, 且其流动性比AT-70碱性增稠剂 (北京宝威) 与430增稠剂 (上海神诺) 搭配使用要好, 且无分水现象。

论锁具钣金模具材料的选用 第7篇

1.1 锁具钣金模具材料的使用性能

(1)强度。强度是表征材料变形抗力和断裂抗力的性能指标。冷作锁具钣金模具的设计和使用,必须保证其具有足够的强度,以防止锁具钣金模具的变形、破裂和折断。高强度的获得,主要通过适当的热处理工艺。(2)硬度。锁具钣金模具零件硬度的高低,对锁具钣金模具的使用寿命影响很大,因此也是锁具钣金模具设计的重要指标。(3)韧性。韧性是材料在冲击载荷作用下抵抗产生裂纹的一个特性,是锁具钣金模具钢的一种重要性能指标。对韧性的具体要求,应根据锁具钣金模具的工作条件考虑。对冲击载荷较大,受偏心弯曲载荷或应力集中等的锁具钣金模具,都需要足够的韧性。(4)耐磨性。耐磨性除影响锁具钣金模具寿命外,还影响产品的尺寸精度和表面粗糙度。一般锁具钣金模具材料的硬度要求,应高于坯料硬度的30%~50%,锁具钣金模具材料的金相组织要求,为基体上分布着细小、弥散的细颗粒状碳化物的下贝氏体或回火马氏体。(5)抗疲劳性。抗疲劳力是反映材料在交变载荷作用下,抵抗疲劳破坏的性能指标。根据不同的应用场合,分为疲劳强度、疲劳裂纹萌生力、疲劳裂纹扩展抗力、小能量多冲抗力等。(6)热稳定性。热稳定性表示锁具钣金模具在使用过程中,工作部位因受热而保持组织和性能稳定的能力。对于高速冲裁或剧烈摩擦磨损的冷作锁具钣金模具,宜选择一些具有二次硬化能力的高合金钢。

1.2 锁具钣金模具材料的工艺性能

(1)锻造工艺性能。(2)切削加工工艺性能。(3)热处理工艺性能。热处理工艺的好坏,对锁具钣金模具质量有较大影响。一般要求热处理变形小,淬火温度范围宽,过热敏感性小,脱碳敏感性低,特别要有较大的淬硬性和淬透性。淬硬性,保证了锁具钣金模具的硬度和耐磨性;淬透性,保证了大尺寸模具的强韧性及断面性能的均匀性。

2 锁具钣金模具材料的种类及特性

2.1 碳素工具钢

碳素工具钢的含碳量在0.7%~1.3%范围内,价格便宜,原材料来源方便,加工性能好,热处理后可以得到高硬度和高耐磨性,用于制作尺寸不大、形状简单、受轻负荷的锁具钣金模具零件。T10A是最常用的钢材,是性能较好的代表性碳素工具钢,耐磨性也较高,经适当热处理可得到较高强度和一定韧性,合适制作要求耐磨性较高而承受冲击载荷较小的锁具钣金模具。T8A淬透性、韧性等均优于T10A,耐磨性也较高,适合制作小型拉伸、挤压模。

2.2 低合金工具钢

低合金工具钢,是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。这样可以降低淬火冷却速度,减少热应力和组织应力,减少淬火变形及开裂倾向,钢的淬透性也明显提高。用于制造锁具钣金模具的低合金钢有Cr WMn、9Mn2V、9Si Cr、9Cr WMn、9Mn27Cr Si Mn Mo V(代号CH-1)、6Cr Ni Mn Si Mo V(代号GD)等。

2.3 高碳高铬冷作锁具钣金模具钢

高碳高铬冷作锁具钣金模具钢包括Cr12、Cr12Mo V、Cr12Mo1V1(代号D2),具有高硬度、高强度、高耐磨性、易淬透、稳定性高、抗压强度高及淬火变形小等优点。高碳高铬钢经锻造后的毛坯硬度较高(大约在550HB左右),内应力较大,在室温下长期停留会发生开裂报废,为消除内应力,降低硬度,改善切削加工性能,必须进行退火处理。

2.4 高速钢

高速钢具有很高的硬度、抗压强度和耐磨性,采用低温淬火、快速加热等工艺措施,可以有效地改善其韧性。因此,高速钢越来越多地应用于要求重载荷、高寿命的冷作锁具钣金模具。钨钼系高速钢,因其含碳化物分布较均匀,颗粒细小其抗弯强度与塑性、冲击韧性等都相对较高,而硬度与二次硬化能力都得以保持。

2.5 硬质合金

硬质合金具有高的硬度、高的抗压强度和高的耐磨性,所以用其制作的锁具钣金模具坚固耐用,且制品表面质量好,故适用于大批量生产,主要用来制作多工位级进模,大直径拉深凹模镶块。缺点是脆性大,加工困难,不能锻造及热处理,且成本高,致使其应用受限制。

2.6 钢结硬质合金

钢结硬质合金是以难熔金属碳化物为硬质相,以合金为粘结剂,用粉末冶金方法生产的一种新型锁具钣金模具材料,具有硬质合金的高硬度、高耐磨性和高抗压强度,又具有钢的可加工性和热处理性。

3 锁具钣金模具材料的选用

锁具钣金模具材料的选用,不仅关系到锁具钣金模具的使用寿命,而且也直接影响到锁具钣金模具的制造成本,因此是锁具钣金模具设计中的一项重要工作。在冲压过程中,选择锁具钣金模具材料应遵循如下原则:(1)根据锁具钣金模具种类及其工作条件,选用材料要满足使用要求,应具有较高的强度、硬度、耐磨性、耐冲击、耐疲劳性等;(2)根据冲压材料和冲压件生产批量选用材料;(3)满足加工要求,应具有良好的加工工艺性能,便于切削加工,淬透性好、热处理变形小;(4)满足经济性的要求。

4 总结

影响锁具钣金模具使用寿命的重要因素是和材料的化学成分及其材料的强度、韧性、耐磨性、热稳定性等有关,因而,应力求按照锁具钣金模具的服役条件、性能要求与实际生产需要,合理选择高质量的钢材并实施热处理工艺,提高锁具钣金模具的使用寿命。

参考文献

[1]康俊远.锁具钣金模具工程材料[M].北京:北京理工大学出版社,2008.

[2]张清辉.锁具钣金模具材料及表面处理[M].北京:电子工业出版社,2005.

[3]曾珊琪,丁毅.锁具钣金模具寿命与失效[M].北京:化学工业出版社,2005.

[4]张清.锁具钣金模具材料及其合理选择[J].金属加工,2008.

浅谈普通混凝土的原材料选用与检测 第8篇

1 水泥

水泥是影响混凝土强度、耐久性及经济性的重要因素。首先, 应合理选用水泥品种和强度等级。配制混凝土用的水泥品种, 应根据工程性质与特点、工程所处环境及施工条件, 结合水泥的特性, 合理选用。混凝土公司所选用的水泥, 一般应需水量比较小、保水性好, 富裕强度较大, 凝结时间适中, 质量稳定。进厂水泥应按批次检测, 400吨一个检测批次。水泥取样按照GB12573-90标准取样, 水泥检测采用GB175-2007标准。水泥应选用与本地、本厂外加剂适应性好的水泥牌子, 适应性差的水泥和不合格水泥禁止使用。进厂水泥最好放一段时间再使用, 尽量避免使用热水泥。不同厂家、不同标号的水泥应分开储存。不应经常更换水泥牌号, 以免影响生产配合比设计的准确、及时性和混凝土质量稳定。

2 砂

结合本地砂石实际状况, 如砂子资源比较紧张, 可以选用含泥量较低的机制砂和中砂按比例搭配使用。如细砂含泥量较小, 可与机制砂、中砂搭配使用, 用于C10、C15等低标号混凝土中, 但细砂只能少量掺入, 且必须经实验确定。砂子进厂后应分类堆放, 标示清楚醒目。生产中所有用砂应符合JGJ52-2006或GB/T14684-2001标准要求, 400方为一个检测批次。

3 石子

一般根据本地资源状况, 尽可能采用大、中、小石子连续级配, 使石子的堆积密度和空隙率都能达到最优化。

石子检测应采用JGJ52-2006或GB/T14685-2001标准要求。实际生产时, 石子最大粒径、形状对混凝土的工作性、泵送效率有很大影响。应控制好石子的颗粒级配, 减少针片状含量, 石子的最大粒径不要太大, 特别是大石子比例不能太大。石子每400方为一个检测批次。

4 粉煤灰、矿粉

粉煤灰一般采用本地电厂生产的一级灰和二级灰。粉煤灰采用GB/T1596-2005标准检测, 检测细度、需水量比、含水率、SO3和烧失量。一般的大厂生产粉煤灰质量波动较小, 含水率一般不超过1.0%, 烧失量值变化不大, 质量稳定的粉煤灰颜色变化不大。一级灰和二级灰应分开储存和使用, 200吨为一个检测批次。

矿渣粉应按照GB/T18046-2008标准检测。混凝土公司多选用S95和S105级矿粉。矿粉进厂后优先检测比表面积、活性指数和流动度比。混凝土公司所用矿粉200吨为一个检测批次。

5 外加剂

混凝土外加剂, 是指在混凝土拌和过程中掺入的, 用于改善混凝土性能的物质。

5.1 减水剂

现在一般多采用复合型水剂, 如复合高效减水剂、缓凝高效减水剂和早强高效减水剂等很多种, 检测的标准依据是GB8076-1997, GB/T8077-2000等, 检测批次为50吨一批。泵送剂采用JC473-2001标准, 60吨一批次。生产时, 优先检测外加剂的减水率、含固量、与水泥、掺合料的适应性。

5.2 膨胀剂

采用JC476-2001标准检测, 要特别重视限制膨胀率的检测和混凝土试拌效果的检测, 200吨为一个检测批。

5.3 防冻剂

应尽量选用正规、大厂家的产品。防冻剂采用JC475-2004标准检测, 包括防冻剂匀质性检验和掺防冻剂混凝土性能检验, 50吨为一个检测批次。

5.4 防水剂

采用JC474-1999标准检测, 同时要参照厂家使用说明进行实验, 每30吨为一个检测批次。

6 水

混凝土公司一般选用饮用水, 但不应影响混凝土的凝结硬化, 不影响混凝土的强度和耐久性, 不加快钢筋锈蚀。混凝土拌和用水应符合《混凝土拌和用水标准》的规定。混凝土公司的洗车用水经检测合格后可用于拌制混凝土。

7 结语

混凝土的质量稳定在很大程度上决定于原材料的稳定。由此可见, 组成混凝土的任何一种材料的质量, 对混凝土的强度和耐久性都会产生一定的影响。因此, 必须根据结构的设计要求, 所处的环境等特点, 选择适用的、符合要求的材料, 并且在使用前进行必要的检验, 经检验各项指标符合要求后方可使用。混凝土公司必须根据本地资源实际, 依据国家标准规范严格把关, 尽量选用优质、适合的原材料, 以确保最终出厂混凝土的质量合格、稳定。

参考文献

[1]张明轩.商品混凝土的应用技术[J].山西建筑, 2002 (4) .

[2]张承志.商品混凝土[M].北京:化学工业出版社, 2006 (3) .

[3]葛新亚.混凝土材料技术[M].北京:化学工业出版社, 2006 (6) .

加固梁板中的材料选用 第9篇

关键词：建筑结构,加固,CGM高性能水泥基灌浆料、自流平水泥混凝土

1 概述

随着社会经济的发展, 人们对占据着城市主要风景线———建筑的要求也越来越高, 那些刚刚被建成不久后, 就慢慢的不符合人们使用要求的建筑, 面临着被拆除和被改造的两难境地, 经调查, 当面对着双难选择, 从经济、环境等方面考虑80%的还是会选择对刚使用不久建筑的改造使用, 以降低工程成本, 保护生态环境, 满足人们生活需要。

已有建筑物的鉴定、改造加固已成为当今经济发达国家的建筑工程关注的重点之一, 成为一项重要技术, 由此推动了加固技术的不断发展。我国经过几十年的发展, 对已有建筑物的维修、改造和加固已成为全社会关注的一项重要技术课题。

2 建筑结构加固的原则

结构加固是通过一些有效的措施, 在原有结构的基础上, 提高其结构功能, 以满足新的使用条件下结构功能的要求。建筑物维修加固的主要目的是:提高结构、构件的强度、刚度、稳定性和耐久性, 恢复结构的使用功能和安全性, 减少事故隐患, 延长结构使用寿命。

建筑结构的加固与改造应遵循先鉴定后加固的原则, 加固方案应合理可靠、经济使用、方便施工, 尽量减少对原有建筑的损坏。

3 增设支点加固法

加固的方法有:加大截面法、外包钢加固法、增设支点加固法、外加预应力加固法、外部粘贴钢板加固法以及外贴纤维复合材料加固法等。通过增设支点加固法重点介绍一下梁板加固中材料的选用。

增设支点加固法是在梁、板等构件上增设支点, 在柱子、屋架之间增设支撑构件, 减少结构构件的计算跨度 (长度) , 增加结构的稳定性, 达到结构加固的目的。梁、板在跨中增设支点后, 减少了跨度和内力, 相应提高结构总体承载力, 并能减少和限制梁的挠曲变形, 该方法简单可靠, 科学合理。

4 材料的选用

CGM高性能水泥基灌浆材料 (简称灌浆料) 是由水泥、集料、外加剂和矿物掺合料等原材料经工厂化生产的干混料, 加水拌和均匀后具有高流动性、不离析、微膨胀等良好工艺特性及硬化快、早期强度高等性能特点, 因此水泥基灌浆料材料具有广泛的应用前景。

自流平材料是一种以无机胶凝材料为基料, 加入各种助剂改性的新型材料, 按主基料不同, 可分为石膏系和水泥系两大类, 鉴于石膏系存在着耐水性较差等很多难以解决的弊端, 20世纪80年代中期发达国家已转向研制水泥系。水泥系材料具有以下特点:a.具有良好的流动性, 在自重或轻微外力作用下能自流找平;b.具有良好的稳定性, 凝结硬化前, 不发生离析、分层及泌水等不良现象;c.具有薄层、耐水及耐磨性强, 与基层粘结牢固, 施工速度快, 省时、省力等特点。

加固技术重要的是方案的选择和加固材料的选用, 以上重点介绍一下材料的选用, 通过流动性、抗压强度等2个方面数据的对比介绍CGM高性能水泥基灌浆料和自流平水泥混凝土两种材料优异的性能, 从经济、质量等方面在同等条件下选择更加合适的材料。

4.1 流动性

灌浆料是一种高流动性材料。测量灌浆料流动度的方法, 是依据YB/T9261-98《水泥基灌浆料施工技术规程》, 将拌合料倒入砂浆跳桌用圆截锥试模, 提起试模让灌浆料自流, 到流动停止后测量流开料的直径。

普通混凝土和高强混凝土的流动性都用塌落度表示, 但对于自流平水泥混凝土, 塌落度的大小难以确切的表示混凝土流动度高低, 因为同样塌落度的混合料, 其扩展度却有较大的差别, 因此一般选用扩展度作为其流动性的表达方式。混凝土混合料的扩展度的测试方法是:将塌落度筒放置在不少于1m2正方形水平钢板的中心, 一次装满混凝土混合料 (不需插捣) , 抹平表面, 垂直提起塌落度筒, 经30S测量垂直两个方向混凝土饼的直径, 取其平均值 (mm) , 即为混凝土拌和料的扩展度。

注:试体尺寸40mm*40mm*160mm, 20度标准养护。

CGM型灌浆料的流动度在340以上, 而高性能自流平水泥混凝土的扩展度 (即流动度) 在450以上, 远远大于CGM型灌浆料的流动度。

作为高性能材料, 必须具有很好的流动性, 施工时基本不用助推等辅助措施, 就能顺利灌入空隙。

4.2 抗压强度

应根据工程需要选择合适强度的灌浆料。CGM的灌浆料抗压强度数据见表1。

不同拌和物在不同龄期的抗压强度见表2。

从表3、表4中的数据可以对比出灌浆料1d、3d、28d的29.4Mpa、48.7Mpa、70.1Mpa以上, 而自流平混凝土强度1d、7d、28d的4.9Mpa、14.7Mpa、26.2Mpa以上, CGM型灌浆料的抗压强度远远大于自流平混凝土强度。

4.3 经济性

高性能水泥基灌浆料1吨价格2000多元, 而1立方高性能自流平水泥混凝土价格450元左右, 1立方混凝土等于2.2吨-2.5吨, 经对比, 1吨高性能自流平水泥混凝土的价格是1吨高性能水泥基灌浆料的价格的十分之一。

结束语

采用了高性能自流平混凝土, 可以大大改善混凝土的流动性, 而且水胶比较小, 混凝土用水量很小, 混凝土的收缩变形大大降低, 拆模后发现, 新浇混凝土与原混凝土结合良好, 尽管振捣很少, 但混凝土特别密实。我们对承建施工的加固工程中的梁、板采采用高性能自流平混凝土技术后, 工程投入使用至今, 效果良好。

汽车轻量化与材料经济选用分析 第10篇

关键词：汽车；轻量化；材料；经济

随着社会经济的快速发展，汽车行业也得到了蓬勃发展，然而其对能源短缺、环境污染的负面影响也越来越严重。在“低碳”经济成为全球热点话题的形势下，怎样实现汽车的节能减排，成为了实现汽车轻量化的重要举措之一，必须予以深入思考与研究。

一、汽车轻量化

汽车轻量化就是指减轻汽车自身重量，具体而言就是在确保汽车强度和安全性的情况下，采用轻质材料、优化车型规格、计算机设计结构、减小车身板料厚度等手段减轻汽车整体质量，以此提高汽车动力性能，减少能源损耗，降低排气污染。经过多次研究实践可知，倘若汽车整体质量可降低1%，其燃油可减少0.7%；倘若汽车整体质量可降低10%，其燃油效率可提升6-8%；倘若汽车整体质量可降低100kg，其燃油损耗每百公里可减少0.3-0.6L[1]。所以，为了促进汽车行业的健康、可持续发展，一定要加大对汽车轻量化的研究力度。

二、汽车材料的经济选用

（一）有色合金

1、铝合金。在汽车制造中，铝合金材料主要包括变形铝合金与铸造铝合金。（1）变形铝合金：工业生产中常见的挤压型材、铝合金板带材、锻造材均为变形铝合金，常用于汽车车身面板、空调冷凝器、发动机散热器、车身骨架等部位。（2）铸造铝合金：在汽车工业市场中，铝铸件十分常用，主要用于车轮、发动机气缸体、制动器零件、活塞、离合器壳体等部位。因为铸造铝合金中合金元素非常多，如锌、铜、镁、锰等元素，在经过相关加工与工艺后，可形成多种铝合金。

2、钛合金。钛的密度是4.5g/cm3，可耐高温、耐腐蚀，并且具有较大的强度[2]。尽管钛的价格非常昂贵，但是在汽车制造中，依然选用了此种原料。通过大量实践研究显示，在发动机连杆制造中，选用α+β系钛合金，可使其强度达到45钢调质水平，并且质量可减少30%；在经过超低温加工与时效处理之后，β系钛合金强度可达到2000MPa，在悬架弹簧、气门、气门弹簧等制造中得到了普遍运用，和拉伸强度2100MPa的钢相较而言，钛弹簧质量可减少20%。

3、镁合金。在应用的金属中，镁的质量最轻，密度为铝的66.7%。由镁元素构成的镁合金，具有吸振能力强、切削性能佳、易于铸造等优势，在汽车制造中得到了广泛运用。在汽车制造中，镁合金多以压铸件形式存在，其合金零件的生产效率明显高于铝，约为30%。在汽车制造中，镁铸件最早应用在车轮轮辋上。此外，镁合金还在汽车仪表板、离合器壳体、变速箱壳体、发动机悬置等部位予以应用。

（二）塑料

在汽车制造中，塑料是一种比较常用的轻质材料。汽车轻量化发展，使得尼龙、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等材料得到了广泛应用。近些年来，汽车制造的塑料材料中，聚丙烯应用最多，并且正以每年2.8%的速率增长。现今，国外汽车内装饰构件基本达到塑料化，同时也在逐步向车外装饰构件、结构构件、车身等部位发展。在以后发展过程中，塑料材料回收也将受到广泛重视。

（三）钢材料

因为汽车自重的25%都集中在车身上，所以，车身材料轻量化发展对汽车行业发展有着十分重要的意义。在20世纪90年代的时候，全世界有35家大型钢铁企业通过合作完成“超轻钢质汽车车身”研究。通过此研究显示，汽车车身制造中，90%的钢板使用的都是高强度钢板，能够在不提高制造成本的基础上实现车身质量减少25%的目标，并且可提高静态弯曲刚度25%，提高静态扭转刚度80%，提高第一车身结构模量58%，完全符合碰撞法规的相关标准。针对普通IF钢板而言，通过研究，开发了烘烤硬化IF钢板、高强度IF钢板，在维持高成型性的基础上，有效增强了钢板的抗凹陷性与强度，为实现车身轻量化与减小钢板厚度提供了可靠条件。

在汽车制造中，钢材料使用比例非常大，随着制造技术与汽车行业的快速发展，其比例也出现了一定的变化。北美汽车高强度钢使用比例（1975～2025年）详见图1所示。

从图1可以看出，高强度钢应用越来越多，尤其是先进高强度钢，而软钢应用显著降低。比如，在1975年时，软钢应用比例为91%，到2012年时，软钢应用比例为40%，预计至2025年时，软钢应用比例约为26%。

三、结束语

综上所述，在全球倡导“低碳”的形势下，汽车轻量化设计成为了热点研究话题。受到科学技术水平的制约，使得我国汽车轻量化设计还和国外水平有所差距，需要加大研究力度，引进先进技术，加强轻质材料的选用，在达到轻量化设计目标的同时，也要符合汽车制造的经济性，从而为汽车行业的健康、可持续发展提供可靠保障。

参考文献：

[1]李永兵，李亚庭，楼铭等.轿车车身轻量化及其对连接技术的挑战[J].机械工程学报，2012，48（18）：44-54.

曲柄压力机齿轮材料的选用 第11篇

齿轮传动因其可传递大扭矩,又具有结构紧凑、工作可靠、寿命较长等优点,在机械压力机和其他许多机械中获得了广泛应用,其中用的最多的是圆柱齿轮传动。

在齿轮材料选用中,不仅要考虑材料性能能够适应其工作条件,使其经久耐用,而且要考虑材料有较好的加工工艺性和经济性,以提高零件生产率,降低成本,减少消耗。如果齿轮材料选择不当,则会出现零件过早损伤,甚至失效。

齿轮传动一般遇到的问题有:齿面磨损、牙齿折断、倒牙、点蚀和振动噪声等。对于一些精密机械,齿轮传动的平稳性能往往是主要的。而对于机械压力机,由于齿轮必须承受较大的载荷,而转速又不高,所以齿轮失效是主要矛盾,传动平稳性是次要矛盾。

因此,对于机械压力机的齿轮传动有如下基本要求:1足够的承载能力。既要尽可能缩小齿轮的尺寸,采用常用的材料,又要保证能够承受外载荷的作用,并且有足够的使用寿命。2必要的传动平稳性能。齿轮传动过程中产生的振动和噪声要在允许的范围内,不能过大。

图1为机械压力机中最为典型的一种齿轮结构示意图。

从图1可看出,对于机械压力机齿轮传动,齿轮为单侧受载,弯曲应力为脉冲循环。

2机械压力机齿轮的主要失效形式及计算校核

根据机械压力机的齿轮传动的特点,通常在计算校核时不必进行接触强度计算,主要计算弯曲强度。但是还应注意到,在牙齿弯曲疲劳折断之前,由于齿轮的短时超载 (在压力机上一般允许超载10%),在齿面上可能产生很大的接触应力,造成表面塑性变形(对于齿面硬度HB<350的钢制齿轮)或脆性破坏(对于齿面硬度HB>350的钢制齿轮和铸铁齿轮)。因此,为避免上述现象的出现,应在计算校核弯曲强度之后,再核验超载时的表面接触应力。

2.1预选齿轮模数

可由下式预选齿轮模数:

式中:Mn2———大齿轮所需传递的扭矩(N·m),在计算低速级时,对单点压力机为曲轴上公称扭矩),对双点压力机,

ψm———齿宽系数B为齿宽。目前国产压力机,ψm在8~18范围内。对一级齿轮传动,ψm可取13~15;对两级齿轮传动,ψm可取10~13;对人字齿轮传动,ψm可取17~22;

z2———大齿轮齿数。

上式中的系数(2.8~3.5)在一般情况下可取3.15,在齿轮材料及热处理条件较好的情况下可取2.8,在条件较差时可取3.5。

对于斜齿轮,按式(1)算得的模数是端面模数ms,需换算成法向模数mn(mn=mscosβ,β为螺旋角),再选取模数标准值。

2.2 校核齿轮弯曲强度

其计算式为:

式中:σw———齿轮齿根处弯曲应力;

Mn1———小齿轮所受扭矩,i传动速比;

Cw———弯曲应力系数,z1为小齿轮齿数,α为齿轮压力角;

Y———齿形系数;

M———齿轮模数;

B———齿宽;

Kj———载荷集中系数;

Kd———动载系数;

[σw]———许用弯曲应力,参见表1、表2。

2.3接触强度校核

在闭式传动中的齿轮,需要核算一下接触强度,特别是对软齿面的闭式传动齿轮,容易产生点蚀破坏。

齿轮齿面的接触强度公式为:

式中:B———齿宽;

A———两齿轮中心距;

Cjc———接触应力系数i传动速比,Ed为当量弹性模量;α为齿轮压力角;

a———齿形系数,直齿圆柱齿轮,a=1;斜齿圆柱齿轮,a=0.88~0.93(对应于螺旋角β=20~6°);

σjc———计算接触应力;

[σjc]———许用接触应力。

3压力机齿轮材料选择要求

根据机械压力机齿轮传动的特点,对其齿轮要求为齿面硬、芯部韧。

常用齿轮材料分为钢件及铸铁件,其中若采用铸钢件,通常为了改善性能采用合金钢。

钢材韧性好,耐冲击,可通过热处理和化学处理来改善其机械性能,最适于用来制造齿轮。

考虑工作条件、载荷性质、经济性、制造方法等筛选出如下齿轮材料供选择参考。

4机械压力机齿轮热处理工艺

选择适当的材料,同时要选择适当的热处理工艺。从齿轮特性来说可分成两种状态,一种是软齿面,一种是硬齿面,下面分别介绍。

(1)软齿面。1调质:用于中碳或中碳合金钢,如45、40Cr、35Si Mn等。因为硬度不高,故可在热处理后精切齿形,且在使用中易于跑合。2正火:能消除内应力、细化晶粒、改善力学性能和切削性能。机械强度要求不高的齿轮可用中碳钢正火处理。大直径的齿轮可用铸钢正火处理。

(2)硬齿面。1表面淬火:用于中碳钢和中碳合金钢,如45、40Cr等。表面淬火后轮齿变形小,可不磨齿,硬度可达52~56HRC,面硬芯软,能承受一定冲击载荷。2渗碳淬火:渗碳钢为含碳量0.15%~0.25%的低碳钢和低碳合金钢,如20、20Cr等。齿面硬度达56~62HRC,齿面接触强度高,耐磨性好,齿芯韧性高。常用于受冲击载荷的重要传动。通常渗碳淬火后要磨齿。3表面氮化:一种化学处理方法。渗氮后齿面硬度可达60~62HRC。氮化处理温度低,轮齿变形小,适用于难以磨齿的场合,如内齿轮。材料为38Cr Mo Al A。

注意:当大小齿轮都是软齿面时,因小轮齿根薄,弯曲强度低,故在选材和热处理时,小轮比大轮硬度高30~50HBS。表面淬火、渗碳淬火、渗氮处理后齿面硬度高,属硬齿面。其承载能力高,但一般需要磨齿。常用于结构紧凑的场合。

5某公司几种典型曲柄压力机齿轮校核数据(表4)

材料:ZG35Si Mn热处理:正火,表面淬火,回火。

6总结及建议