复合材料的发展

复合材料的发展（精选10篇）

1.复合材料的发展 篇一

我国树脂基复合材料工业的发展概况

复合材料是从20世纪中叶发展而来的一种新材料,在国际工业和国民经济发展中起到重要作用.近年来,我国复合材料产业取得快速发展,并成为新材料产业的重要支柱.一、历史之回顾1956年赖际发部长率代表团在苏联考察学习4个月,开始认识到复合材料在国防军工上的重要作用,并把这种材料命名为“玻璃钢”,这就揭开了我国复合材料工业的`序幕.

作 者：张贵学 陈博 张凤翻 益小苏  作者单位：张贵学(国家建材局哈尔滨玻璃钢研究所)

陈博(中国复合材料工业协会)

张凤翻(浙江嘉兴中宝碳纤维有限责任公司)

益小苏(北京航空材料研究院科技委)

刊 名：新材料产业 英文刊名：ADVANCED MATERIALS INDUSTRY 年，卷(期)： “”(10) 分类号： 关键词： 

2.复合材料的发展 篇二

1 镁基复合材料的组成及界面反应

镁基复合材料主要由镁合金基体、增强相和基体与增强相间的接触面——界面组成。基体镁合金可分为3类:室温铸造镁合金、高温铸造镁合金及锻造镁合金。基体的选择要考虑基体合金的性能,另外基体与增强体的浸润性及界面反应,在选择基体时也必须给予相当重视。常用基体合金目前主要有Mg-Mn、Mg-Al、Mg-Zn、Mg-Zr、Mg-Li和Mg-RE,此外,还有于较高温度下工作的2个合金系Mg-Ag 和Mg-Y。镁基复合材料根据其使用性能选择基体合金,侧重铸造性能的可选择铸造镁合金为基体,侧重挤压性能的则一般选用变形镁合金。

增强相的选择要求与铝基复合材料大致相同,都要求物理、化学相容性好,润湿性良好,载荷承受能力强,尽量避免增强相与基体合金之间的界面过度反应等。常用的增强相主要有C纤维、Ti纤维、B纤维、Al2O3短纤维、SiC晶须、B4C颗粒、SiC颗粒和Al2O3颗粒等。长纤维增强金属基复合材料性能好,但造价昂贵,不利于向民用工业发展,另外其各向异性也是阻碍因素之一。颗粒或晶须等非连续物增强金属复合材料各向同性,有利于进行结构设计,可以二次加工成型,可进一步时效强化,并具有高的强度、模量、硬度、尺寸稳定性和优良的耐磨、耐蚀、减振性能、高温性能,已日益引起人们的重视。

由于镁及镁合金比铝及铝合金的化学性质更活泼,因而所用增强相与铝基复合材料的不尽相同,如Al2O3是铝基复合材料常用的增强相,但在镁基复合材料中,其与Mg会发生3Mg+Al2O3=2Al+3MgO反应,降低了其与基体之间的结合强度,破坏了纤维的完整性,使纤维性能劣化,所以镁基复合材料中较少采用 Al2O3作为增强相[3]。C 纤维高强度、低密度的特性使其理应是镁基复合材料最理想的增强相之一。C虽然与纯镁不反应,但是与镁合金中的Al、Li 等反应,可生成Al4C3、Li2C2化合物,严重损伤碳纤维。研究发现B4C、SiC与镁不反应[4],但B4C颗粒表面的玻璃态B2O3与Mg 能够发生4Mg+B2O3=MgB2+3MgO界面反应,MgB2的产生增大了液态Mg对B4C 颗粒的润湿性,所以这种反应不但不会降低界面结合强度,反而可使复合材料具有优异的力学性能。因此SiC和B4C晶须或颗粒是镁基复合材料合适的增强相[5],由此可见,界面反应对复合材料性能的影响是极为重要的,它可以通过化学腐蚀、界面脆化相的形成以及基体成分的改变而潜在地削弱界面相,最终影响复合材料的性能。为进一步提高增强相与基体合金的润湿性,增大界面结合强度,保护增强相免受基体合金液侵蚀,有必要寻找合适的增强相涂层,或采用原位反应合成方法产生增强相,这对于特别活泼的Mg-Li基复合材料显得尤为重要。

2 镁基复合材料的制备方法

镁基复合材料的制备工艺与铝基复合材料基本相似,但因镁合金基体化学性质很活泼,制备过程中的高温阶段都需要真空、惰性气氛、CO2+SF6混合气体保护,以防止氧化。镁基复合材料的制备方法主要可分为以下几种:(1)挤压铸造法;(2)搅拌铸造法;(3)流变铸造法;(4)粉末冶金法;(5)喷射法;(6)真空气压浸渗法;(7)液态反应法。选择制备工艺时应考虑增强体与基体的性能,不同制备工艺制得的复合材料的性能也不相同。

2.1 挤压铸造法(Squeeze casting)

挤压铸造法是目前制备非连续增强金属基复合材料最成功的工艺。其原理是通过压力将熔融的镁合金渗入到陶瓷纤维的预制体中。挤压铸造法通常包括2个阶段:① 增强物经加压成型或抽吸成型制成预制件;② 将加热的预制件放入热态挤压模中, 浇入液态镁合金后加压使熔融镁合金浸渗到预制件中,熔炼和浇注过程中,一般采用氩气或CO2+SF6保护气氛。 保压一定时间使之凝固, 脱模后即得镁基复合材料。挤压铸造法的特点是工艺简单、成本低、产量高。由于采用高压浸渗, 克服了增强体与基体不润滑的现象, 保证了基体与增强体的连接, 且消除了气孔、 缩孔等铸造缺陷,但不适合制备形状复杂的零件。

目前采用挤压铸造法已经能成功制备出Al2O3短纤维增强AZ91[6,7]、QE22、Mg-Nd[8]、Al2O3短纤维和SiC颗粒混杂增强AZ91[9]、 SiC 晶须增强AZ91、AZ31、Mg-Li、 SiC颗粒增强AZ91[10],以及B4C颗粒增强ZM5[11]镁基复合材料。

2.2 真空气压浸渗法(Liquid press forming)

由于镁与陶瓷浸润较好,适合采用真空气压浸渗法。此法是将增强体预制块放在预热模具中,然后抽真空,将高压气体注入熔炼炉床,使熔化金属挤入模腔,浸渗预制块。由于压力低,注入系统新颖,液压成形法可生产大的复杂近净成形零件,不会产生预制块运动、纤维损伤等问题。苏莹等[12] 采用此工艺制备了SiCw +B4Cp混杂增强MB15镁基复合材料。

2.3 搅拌铸造法(Vortex method)

搅拌铸造法是制备颗粒增强金属基复合材料的一种典型工艺,通过机械搅拌或电磁搅拌等方法,使增强相充分弥散到镁基熔体中,最终浇注或挤压成形[13]。该法制备的复合材料,在颗粒分布和气孔率方面优于全液态铸造和半固态铸造方法。运用搅拌铸造法可以制备出颗粒/晶须增强镁基复合材料。这种制造技术以及随后的热挤压工艺生产出来的镁基复合材料,所得到的材料晶粒尺寸要比常规铸造条件下的小得多。搅拌铸造法设备简单、生产效率高,但铸造气孔较多,颗粒分布不均匀,易偏聚。

2.4 流变铸造法(Compocasting)

与Vortex法不同,流变铸造法是将增强相添加到部分熔化的熔体中。Gen Saaski等[14]尝试用此法制备了Al18-B4O33晶须增强的镁基复合材料。所制备的Al18B4O33/AZ91D复合材料的铸态强度达到了398MPa,比AZ91D 镁合金增加了57.9%;而用此法制造的Al18B4O33/ZK60复合材料的铸态强度为234MPa, 反而比ZK60 镁合金降低了9.7%。分析认为, 前者强度高是因为Al18B4O33不但细化了合金的晶粒, 而且界面反应程度低,Al18B4O33晶须有效地增强了合金;而后者中的Al18B4O33晶须遭到了很大的损伤, 而且界面反应严重, 加入Al18B4O33晶须反而降低了材料的性能。由此可知,在流变铸造中选择合适的复合体系也是应该研究的问题。

2.5 粉末冶金法(Powder metallurgy)

首先将镁合金制成粉末,然后与增强相颗粒混合均匀,放入模具中压制成型,最后热压烧结,使增强相与基体合金复合为一体。通过不同的粉末冶金条件制备的镁基复合材料的结构与性能也是不同的。一般情况下,增强相颗粒尺寸增大,复合材料的屈服强度和抗拉强度降低。机械合金化工艺也能用于制备镁基复合材料,工艺原理与粉末冶金方法有些类似。这种方法所制得的镁基复合材料,其颗粒增强相能在镁基体中均匀弥散分布。利用粉末冶金工艺和机械合金化工艺都可以制备出具有优良储氢性能的镁基复合材料。粉末冶金法制备的复合材料增强体分布均匀,体积分数任意可调,但工艺设备复杂,小批量成本高。

2.6 喷射法(Osprey process)

喷射法首先使液态金属在高压惰性气体喷射下雾化,形成熔融合金的喷射流,同时将颗粒喷入熔融合金的射流中,使液固两相颗粒混合并共沉积到预处理的衬底上,快速凝固得到颗粒增强镁基复合材料。该法制备的复合材料颗粒在基体中分布均匀、无偏聚、凝固迅速、无界面反应。由于颗粒与金属界面属机械结合, 抗拉强度有待进一步提高。另外制备的复合材料一般存在孔洞, 不适合生产近尺寸零件。

2.7 液态反应法

液态反应法制备的镁基复合材料的增强相在镁熔体中原位生成, 界面无污染, 界面结合良好, 而且反应生成的增强相粒子尺寸细小, 分布比较均匀, 对提高复合材料的性能十分有利。但是由于镁的活性比较大, 容易与许多物质发生反应, 所以目前还没有合适的反应体系可以形成热力学稳定性高、硬度大、弹性模量高的增强相。此工艺相对简单,是一种比较有发展前景的制备方法,其难点是反应物的选择和反应工艺的控制,因此探索合适的反应体系是液态反应法研究的主要方向。M.A.Matin等[15]利用硼盐和钛盐在镁熔体中反应制备了硼化物增强的镁基复合材料。X-ray衍射分析证实,在复合材料中合成了硼化物。 在实验过程中发现, 温度和反应时间对合成物有比较重要的影响。研究结果表明, 复合材料的硬度及弹性模量随增强粒子含量的增加而增加, 但复合材料的伸长率却会随之减小。

3 镁基复合材料的组织与性能

对镁基复合材料的组织与性能的研究目前已取得较大的成果,但并不深入全面,力学性能数据分散性较大,仍处于探索性研究阶段,距离大量的实际应用还需做大量的工作。

3.1 增强相及制备工艺对材料结构及性能的影响

镁基复合材料的组织特征与其他金属基复合材料的组织相似,也是纤维状、颗粒状或晶须增强体分布于合金基体中,由于两者的膨胀系数相差较大,在增强相周围存在高密度的位错缠结和残余应力,这有利于提高材料的强度。

从文献中发现目前有关SiC增强镁基复合材料的力学性能的报道较多,现归纳如表1所示。从表1可以看出,加入增强体后,虽然抗拉强度、硬度和弹性模量提高,但延伸率降低。为进一步提高镁基复合材料的力学性能,有研究表明可通过热挤压工艺、固溶时效工艺或者粉末冶金工艺[16]等获得复合材料。由于所获得的材料晶粒尺寸变小,显微结构更加致密,因此性能要比常规铸造条件下的高。

此外,基体种类作为复合材料的一个组成部分,对复合材料的最终性能也有重要影响,良好的基体合金有助于提高对应的复合材料性能。

图1 是采用压铸工艺制备的短铝纤维Saffil 增强相的镁基复合材料中,不同的基体对应获得的材料抗拉强度数值比较。可以看出CP-Mg 基复合材料对应的强度数值比AZ91基和QE22 基复合材料的低。

3.2 材料结构及性能研究的新进展

通过机械合金化工艺可以制备出具有优良储氢性能的复合材料[17,18] ,而且若在研磨过程中辅以某些有机添加剂,对提高材料的储氢性能有很大帮助。另外非晶态镁基复合材料的优良性能更是引起了人们的普遍兴趣。同时材料工作者对镁基复合材料的显微结构、耐磨性能、超塑性能、疲劳断裂机理及热处理影响也进行了更深入的研究[19,20]。通过对这些性能的研究,又大大推动了镁基复合材料的新发展。

4 镁基复合材料的应用现状及存在的问题

镁基复合材料具有低的密度、高的比强度和比模量以及良好的耐磨性能和减震性能,在汽车及航空航天构件方面具有广阔的应用前景。

道化学公司(Dow chemical corporation, USA)用Al2O3p/Mg复合材料已制成皮带轮、链轮、油泵盖等耐磨件,其中汽车油泵盖已经累积行车1.6×105km,并制出了完全由Al2O3p/Mg复合材料制成的油泵。美国海军研究所和斯坦福大学利用B4Cp/ Mg-Li、Bp/Mg-Li 复合材料制造天线构件。

我国结合国防军工及高技术发展的需要,开展了颗粒与纤维增强镁基复合材料的研发,已有较好的研究基础。在镁基复合材料的复合和成形技术研究方面,已基本掌握精密铸造、挤压成形、超塑成形、搅拌铸造、真空压力浸渍等技术,并达到了国际先进水平。在铸造法制备颗粒增强镁基复合材料的研究方面,我国已解决复合材料铸造成形中存在的一些问题,如气孔、夹杂缺陷等,并可以浇注复杂的薄壁铸件。已成功浇注了精密铸件,制成了颗粒增强镁基复合材料飞机液压分油盖、卫星遥感镜身和镜盒,并获得了应用。火箭用延伸喷管动作筒的应用研究也取得了较大进展[21]。一些民用品如摩托车轮毂等也通过了试车。

但是从目前研究情况来看,镁基复合材料的复合机理、界面强化机理等基础研究还不够充分,其制备工艺还有待于改进和完善,增强相和基体的性能还需要进一步提高。目前常用的基体合金还存在某些不足,例如AZ91D合金虽然抗拉强度、压铸性能及抗腐蚀性能不错,但抗蠕变性能不理想;AS41B合金的抗蠕变性能不错,但强度、硬度不尽人意。所以发展新型的具有良好性能的基体合金对复合材料的发展具有重要意义。镁材料的腐蚀现象严重,电化学腐蚀及应力腐蚀现象较为突出,杂质元素、晶粒细化和热处理等对其腐蚀影响规律的研究报道还不够。此外,如何开发一种科学适用的镁基复合材料的回收体系,充分利用材料并有利于环境保护,也是镁基复合材料研究的一个重要课题。

5 结束语

对于空间应用及交通领域来说,都需要发展如高弹性模量、高比强度、高耐磨性能的轻质材料。此外,在未来的几十年中,人类社会的老龄化问题将日益突出,发展各种超轻结构材料对于老年人独立工作及日常生活是十分必要的。镁基复合材料以其固有的优良性能,将会具有更广阔的发展空间,在材料应用领域上发挥更大的作用。为了使我国镁基复合材料能在21世纪保持持续、高速发展,满足航空航天、汽车工业、信息技术、资源短缺和能源危机、环境治理等对高性能复合材料的需求,在今后一段时间内,镁基复合材料的研究发展应注重以下几个方面的工作:

(1)在基础理论、设计和制备方法上进行深化、开拓与创新。镁基复合材料的理论问题很多,目前最突出、最亟须解决的是界面问题和可靠性问题。在设计和制备方面,除了需对现有设计和制备方法不断深化提高外,还必须开辟新的途径,引入新的设计思想。比如选用超细增强相(如纳米级增强相)提高复合材料强度的同时细化晶粒、提高塑性等。通过原位反应合成增强相,控制界面反应制备镁基复合材料。在铸造后通过热等静压(HIP) 工艺可以消除铸造产生的缩松问题;采用真空高压压铸能够达到减少缩松,提高塑性的效果等。

(2)应积极开展复合材料新领域的研究,如多功能复合材料、机敏复合材料、智能复合材料、纳米复合材料和仿生复合材料。

3.不断发展的建筑材料 篇三

人们学会合成技术以后，建筑材料就从自然材料华丽变身成了——合成材料。

建筑材料逐渐由天然石材转向用泥土在高温下烧制成的泥砖和黏土砖。工业革命给建筑材料带来了巨大变革。在大量生产铝、铁、钢等成为可能之后，金属材料被广泛引入建筑行业，作为建筑材料使用。最大的变革则是钢筋混凝土的出现。现在的混凝土中部加入钢筋进行加固。到了21世纪，虽然出现了很多新型合成材料，但是混凝土依然是目前世界上使用最为广泛的建筑材料。

现如今，碳纤维、织物、塑料、玻璃等材料越来越多地被应用在建筑领域。工程师们还在想方设法地将更多的回收产品作为建筑材料重复利用。

有了更多的选择余地

早期的建筑物大都（dū）是以实用为目的建造的，渐渐地，建筑师和施工者开始关注建筑物的外观了。他们通过使用壁板、石子和木雕等装饰性建筑材料，进行别出心裁的设计和应用，以达到美化建筑物的视觉效果。

如今，虽然人们在建筑材料上有了更多的选择，但是有几个方面是必须重点考虑的，即实用性、耐久性和经济性

（各人的支付能力不同），同时还必须考虑不同选择对环境可能产生的影响，也就是说，应该选用安全、环保、可持续和可回收利用的绿色建筑材料。

科学写作：

假设你是一名建筑师，正在为客户写一个房屋的策划方案。注意要考虑到气候因素和材料的实用性，告诉客户你计划建造的房屋属于哪种类型，在本地区最适合使用哪些建筑材料，你计划用哪些材料建造框架、墙体和屋顶，并说明原因。

另外：设计一款你自己公司专用的信头，把你的策划方案写在下面。例如：

西罗建筑公司

纽约布朗克斯区英里斯公园大道123号

电话：555-123-4567

2015年5月1日

4.复合材料的发展 篇四

摘要

聚合物基复合材料以聚合物为基体，玻璃纤维、碳纤维、芳纶等为增强材料复合而成。主要包括热固性复合材料和热塑性复合材料。本文先介绍聚合物基复合材料的最新性能研究，再简单介绍下最近几年的研究热点，最后从应用角度谈一谈聚合物基复合材料的发展现状和最近进展。

关键词

聚合物基 复合材料 发展现状 最近进展

一、引言

我国聚合物基复合材料的研究始于1958 年，第一个产品就是我们所熟知的玻璃钢。我国热塑性树脂基复合材料开始于20世纪80年代末期，近20年来取得了快速发展。迄今，我国已经成功将碳纤维、芳纶纤维、高强度玻璃纤维三大增强纤维增强高性能聚合物基复合材料实用化，其中高强度玻璃纤维增强复合材料已达到国际先进水平，形成了年产500t的规模[1]。随着科技的高速发展，传统聚合物基复合材料已不能满足使用需求，对高性能、耐高温、耐磨损、耐老化性能的研究不断深入。新型复合材料的出现也给该领域带来了更大的发展前景，进而在军事、航空航天、交通，乃至日常生活中的广泛运用也使得该领域具有巨大的发展空间和良好的市场前景[2]。

二、性能研究进展

常见的高性能耐高温聚合物材料有聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰亚胺(PI)等。研究发现液晶材料能很好的提高PTFE的耐磨损性能，将PEEK与其它聚合物共混或采用碳纤维(CF)、玻璃纤维(GF)、无机纳米粒子等复合增强，已成为制备摩擦学性能和力学性能更优异的PEEK复合材料的首选[3]。美国一家PI复合材料供应商，主要生产不含MDA型PI／碳纤维、玻璃纤维、石英纤维单向带、织物以及预制品。该公司开发的900HT材料的瓦约为426℃，使用温度最高816℃，可采用热压罐、模压以及某些液体模塑工艺加工[4]。该材料还具有十分优异的热氧化稳定性，因此尤其适用于制造在高温氧气环境中长期工作的发动机以及机身部件[5]。

聚合物基复合材料在自然环境下使用，性能会受到许多环境因子（如紫外辐射、臭氧、氧、水、温度、湿度、微生物、化学介质等）的影响。这些环境因子通过不同的机制作用于复合材料，导致其性能下降、状态改变、直至损坏变质，通常称之为“腐蚀”或“老化”[6]。环境因素对复合材料性能的影响主要是通过树脂基体、增强纤维以及树脂/纤维粘接界面的破坏而引起性能的改变。陈跃良等分析了湿热老化、化学侵蚀和大气老化对复合材料的作用机理及对其力学性能的影响[7]，也提出了复合材料老化寿命预测方法。

对于大多数聚合物材料而言，阻燃性能不佳，加入阻燃剂往往是必须的。从阻燃剂发展趋势来看,以高效、价廉、无卤素、无污染为特征的无机类阻燃剂符合世界各国发展环保型材料,推进可持续发展战略的政策要求。无机阻燃剂可以单独使用,也可以与有机阻燃剂复配使用,产生协同效应,起到很好的阻燃效果,是目前阻燃剂发展的主流。而其中的氢氧化物阻燃剂被认为是最有发展前途的、环境友好的无机阻燃剂, 成为近几年各国研究的热点[8]。Kazuki等研究发现了含磷酸基团化合物对氢氧化铝进行表面改性后，后者能显著提高聚合物的阻燃性能[9]。

三、目前研究热点--碳纳米管/聚合物复合材料

理想碳纳米管是由碳原子组成的石墨烯片层卷成的无缝、中空的管体。石墨烯的片层一般可以从一层到上百层，含有一层石墨烯片层的称为单壁碳纳米管(SWNT)，多于一层则称为多壁碳纳米管(MWNTs）[10]。近年来CNTs／聚合物复合材料已成为CNTs一个极为重要的研究方向，基于CNTs与聚合物分子链有着相近的尺寸与相似的结构，制备的复合材料在物理、化学、力学性能等方面大大优于相同组分的常规聚合物复合材料[11]。CNTs／聚合物复合材料的制备方法主要有：(1)溶液共混法，(2)熔融其混法，(3)原位聚合法。此外还有热聚沉法、乳胶技术、凝沉纺丝等一些新的制备方法[12][13]。目前CNTs／聚合物复合材料的应用重点是利用CNTs的优良性能实现材料的增强或者提高材料的导电性、电磁屏蔽性和光电子发射性能等目的[14]。，CNTs以其优异性能，成为目前最具前景的增强材料之一，将它与聚合物复合后，能得到具有高性能的结构材料和导电、导热功能材料，在先进复合材料领域有良好的应用前景。为了使CNTs的优良特性在复合材料中得到充分发挥，目前除继续研究CNTs的含量、长径比、分散性、取向度及其表面功能化等影响因素外，对复合材料界面的相互作用机理还需进一步研究，通过提高CNTs与聚合物之间的界面相容性，增强两相界面间的作用力，以改善CNTs的分散性。此外，还要改进CNTs的制备技术，实现低成本、工业化生产，为CNTs的大规模应用研究打下基础。相信随着技术的发展，CNTs/聚合物复合材料会得到越来越多的运用，发展前景十分广阔[15]。

四、聚合物基复合材料的运用现状

新材料产生的动力往往来自军用需求，而新材料一经形成便会首先运用于军事领域。首先我们要谈到的聚合物基复合材料的运用领域就是军事方面。迄今为止，环氧树脂一直是航天结构复合材料用基体树脂的主流，约占总用量的90％。但由于环氧树脂耐热性较差，使用温度通常不超过150℃，因此各国相继开发了高温性能较好的树脂。固体发动机壳体是战略导弹应用复合材料最活跃的领域，其发展非常快，目前运用最为先进的是碳纤维。美国、欧洲一些国家都在广泛采用，我国该领域的技术也已达到世界先进水平，在海防导弹弹翼上也成功使用了环氧树脂／碳纤维材料。此外、运载火箭和航天飞机也大量使用新型复合材料[16]。

世界汽车工业发展的趋势表明：安全、节能、环保型的汽车己成为21世纪汽车发展的主流，而汽车轻量化则是最佳的途径。作为汽车轻量化主流轻质材料之一的复合材料得到了快速发展。无论是欧、美、日等汽车工业发达国家，还是中国、巴西和印度等汽车工业快速发展中国家，都已在汽车制造中大量采用复合材料。聚合物基复合材料在汽车上主要在车身部件、结构件及功能件三个部分。主要以玻璃纤维增强热固性塑料为主，典型成型工艺有：SMC／BMC、RTM和手糊／喷射等。汽车复合材料年消耗量约占其复合材料年产量的25％ 左右；其中30％ 以上的SMC、80％ 以上的GMT与LFT均用于汽车部件制造。随着汽车性能对复合材料的新要求不断出现，将促进复合材料的发展，而先进复合材料的快速发展也极大地促进了汽车工业的发展[17]。

除了上面提到的在军事领域和汽车工业的运用以外，复合材料还有很多用途。如化工管道和容器、建筑领域、机械元件的制造、家具饰品的加工等。

五、总结

聚合物基复合材料是新材料领域的重要组成部分，与传统材料相比，聚合物基复合材料具有可设计性强、比强度比模量高、抗疲劳断裂性能好、耐化学腐蚀、减振性好、结构功能一体化等一系列优越性能，是其他材料难以替代的功能材料和结构材料，是发展现代工业、国防和科学技术不可缺少的基础材料，也是新技术革命赖以发展的重要物质基础，聚合物复合材料已成为新材料领域的重要主导材料。相信随着材料技术的发展，聚合物基复合材料将会在人类社会的各方面发挥越来越大的作用。

参考文献

5.复合材料的发展 篇五

从低成本成型的研发现状看，大致可分为以下5方面的内容：（1）对热固性复合材料一直沿用的方法进行改进和提高效率，如Filament Winding（FW，纤维缠绕）、Pultrusion（拉挤）、Braiding（编织）、Tow placement（丝束排布）、自动成套裁剪、预浸材料激光样板切割（Laser template）等自动化技术。（2）湿法工艺技术：RTM、RFI等在纤维增强体的预型件上再注入浸渍树脂。（3）热塑性复合材料的易成型新材料开发及IN-SITU（原位）成型方法：Direct consolidate（直接固结）、Commingled yarn（搀混纱线）、Powder coated towpreg（粉末涂覆丝束预浸）等新成型方法。（4）不用热压罐的新固化技术，用微波、电子束、超声波、X线等高效率能量的新固化方法。（6）CAD/CAM模拟技术：铺层、浸渍、成型、固化等工序的模型化/模拟技术，有助于保证产品质量，提高生产效率。

低成本成型技术当前发展的主流是湿法成型技术，也称液体模塑成型技术（简称LCM），主要有树脂传递模塑、真空辅助树脂传递模塑（VARTM）、树脂渗透成型工艺（SCRIMP）和结构反应注射模塑等。其中最重要的是树脂传递模塑技术（RTM）以及由此而发展起来的VARTM。RTM免除了将纤维制成预浸料，再切割成层片然后再铺叠成预型件的过程，摆脱了大投资的热压罐，工艺易于实现自动化，具有生产周期短、劳动力成本低、环境污染少、制造尺寸精确、外形光滑、可制造复杂产品等优点。是目前国际上发展应用最快，并在航空工业应用最多的低成本技术之一。

从国际上看，美国在湿法成型技术上处于领先地位，特别是在航空航天领域内，在过去十年里，美国应用RTM技术的增长率为20-25%。据美国塑料工程学会预测，在今后五年里美国应用RTM技术的增长率将提高到30-32%。美国基本形成了RTM有关的材料体系、制造工艺、技术装备和验证系统，并在武器装备上得到批量应用，应用范围从次结构件发展到主结构件，包括机翼主承力正弦波梁，其它构件包括前机身隔框、油箱构架和壁板、中机身武器舱门帽型加强筋、机翼中间梁、尾翼梁和加强筋等。RTM技术的成熟和发展，为美国的航空工业带来巨大的经济效益，如美国F-22机上采用RTM技术制造的各种复合材料部件达400件，占复合材料结构总量的1/4，单这一项就比原设计节省开支约2.5亿美元。欧洲是湿法成型发展较快的另一地区，RTM制件的增长率为8-10%。业内人士估计，20年以后大多数大型的复合材料结构或半结构部件都将是RTM制品，所有重型卡车的壳体只有用RTM生产。

由RTM 开发出来的VARTM和SCRIMP工艺近年来更是发展迅速，这种方法改变了RTM采用双边闭合模的办法，而只采用单边硬模，用来铺放纤维增强体，另一面则采用真空袋覆盖，由电脑控制的树脂分配系统先使树脂胶液迅速在长度方向充分流动渗透。然后在真空压力下向厚度方向缓慢浸润，大大改善了浸渍效果，减少了缺陷发生，产品性能的均匀性和重复性以及质量都能得到有效的保证。在同样原材料的情况下，与手糊制件相比，成本节约可达50%，树脂浪费率低于5%，而制件的强度、刚度及其它的物理特性可提高30%-50%以上。另外由于采用闭模成型，挥发性有机物和有毒空气污染物均受到很好的控制，VOC排放不超过5PPm的标准，而开模成型的苯乙烯的挥发量超过500PPm。SCRIMP工艺使大尺寸、几何形状复杂、整体性要求高的的制件的制造成为可能，目前它可成型面积达185m2、厚度为3-150mm、纤维含量达70-80%、孔隙率低于1%的制品。树脂浪费率低于5%，节约劳动成本50%以上。在船艇制造、风机叶片、桥梁、汽车部件及其它民用和海洋基础工程等方面得到广泛应用。实践证明，SCRIMP工艺制造的部件性能与航空航天领域广泛采用的热压罐工艺相媲美。随着SCRIMP技术从军事应用向民用工业的转移，在建筑、汽车行业将有很大的拓展空间，如大尺寸的屋面、建筑平台等公用工程构件。以Lotus公司为代表的汽车厂家已实现该工艺的大规模生产。SCRIMP工艺的另一个主要应用领域是风机叶片的制造，目前，国外采用闭模的真空辅助成型工艺用于生产大型叶片（叶片长度在40m以上时）和大批量的生产。这种工艺适合一次成型整体的风力发电机叶片（纤维、夹芯和接头等可一次模腔中共成型），而无需二次粘接。世界著名的叶片生产企业LM公司开发出56M的全玻纤叶片就是采用这种工艺生产的。

除湿法成型外，其它的低成本制造技术还有纤维缠绕、拉挤等。纤维缠绕主要用于圆柱体及旋转体的制造，如压力容器、石油管道、排水管道等。缠绕成型的一种拓展技术为预浸带自动缠绕，采用的是经树脂预浸渍的纤维预浸带，这种方法比一般的纤维丝束缠绕铺放的效率更高，业内专家介绍，美国波音787 飞机上采用50%的复合材料，其中整体机身段就是采用纤维预浸带缠绕工艺制造的，机身段是长度和直径都在5m以上的超大型制件，而采用这种高效的成型技术，整个制件的成型仅在三天之内就完成，其中装模和准备一天，缠绕一天，固化及卸模一天，不仅高效快速，且能有效的保证了产品的质量。另一种高效的低成本成型是拉挤成型，拉挤成型有高度自动化大量生产的特性，特别适合民生用产品，许多金属件也逐渐被拉挤成型的FRP制件来取代，各式各样的拉挤制件件，如实心方管、实心圆管、工型梁、C型梁、空心方管、空心圆管以及空心加助补强制件件，几乎任何截面都可制造出，其截面形状变化能力非常高。用以取代金属制件用于建筑工程，完全没有锈蚀的问题，且结构轻便、施工与保养容易。另外如屋顶波浪版、工型梁、中空方型梁都可用拉挤的复合材料取代又重又容易锈蚀的钢制结构。可以预见拉挤成型制件的轻、强、产量大、容易制造、成本低等优点会逐渐取代金属件，而在民品工业中占有一席之地。

6.复合材料的发展 篇六

一、碳纤维复合材料的发展和战略地位

碳纤维的出现是材料史上的一次革命。碳纤维是目前世界首选的高性能材料，具有高强度、高模量、耐高温、抗疲劳、导电、质轻、易加工等多种优异性能，正逐步征服和取代传统材料。现已广泛应用于航天、航空和军事领域。世界各国均把发展高性能碳纤维产业放在极其重要的位置。碳纤维除了在军事领域上的重要应用外，在民品的发展上有着更加广阔的空间，并已经开始深入到国计民生的各个领域。在机械电子、建筑材料、文体、化工、医疗等各个领域碳纤维有着无可比拟的应用优势。

碳纤维是50年代初应火箭、宇航及航空等尖端科学技术的需要而产生的。80年代初期，高性能及超高性能的碳纤维相继出现，这在技术上是又一次飞跃，同时也标志着碳纤维的研究和生产已进入一个高级阶段。经过二十多年的发展，碳纤维及其复合材料已从初创期转入增长发展期，其工业地位已基本确立，美、日、英、法、德等国的碳纤维产量已经占世界产量的绝大部分，并已逐步形成垄断优势。

我国对碳纤维的研究由于起步较晚，技术力量薄弱，虽然碳纤维及其复合材料在我国已被纳入国家“863”和“973”计划，但总体情况不尽理想，我国仍不具备成熟的碳纤维工业化生产技术，国防和民用碳纤维产品基本依赖进口。

二、碳纤维复合材料的性能和用途

碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维，是由含碳量较高、在热处理过程中不熔融的人造化学纤维经热稳定氧化处理、碳化处理及石墨化等工艺制成的。其含碳量随种类不同而异，一般在90%以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性，如耐高温、耐磨擦、导电、导热及耐腐蚀等，但与一般碳素材料不同的是，其外形有显著的各向异性、柔软、可加工性好，沿纤维轴方向表现出很高的强度，且碳纤维比重小。

1、碳纤维的化学性能

碳纤维是一种纤维状的碳素材料。我们知道碳素材料是化学性能稳定性极好的物质之一。这是历史上最早就被人类认识的碳素材料的特征之一。除强氧化性酸等特殊物质外，在常温常压附近，几乎为化学惰性。可以认为在普通的工作温度≤250℃环境下使用，很难观察到碳纤维发生化学变化。根据有关资料介绍，从碳素材料的化学性质分析，在≤250℃环境下，碳素材料既没有明显的氧化发生，也没有生成碳化物和层间化合物生成。由于碳素材料具有气孔结构，因此气孔率高达25％左右，在加热过程易产生吸附气体脱气情况，这样的过程更有利于我们稳定电气性能和在电热领域的应用。

2、碳纤维的物理性能（a）热学性质

碳素材料因石墨晶体的高度各向异性，而不同于一般固体物质与温度的依存性，从工业的应用角度来看，碳素材料比热大体上是恒定的。几乎不随石墨化度和碳素材料的种类而变化。（b）导热性质

碳素材料热传导机理并不依赖于电子，而是依靠晶格振动导热，因此，不符合金属所遵循的维德曼—夫兰兹定律。根据有关资料介绍，普通的碳素材料导热系数极高，平行于晶粒方向的导热系数可与黄铜媲美。（c）电学性质 碳素材料电学性质主要与石墨晶体的电子行为和不同的处理温度有关，石墨的电子能带结构和载流子的种类及其扩散机理决定了上述性质。碳素材料这类电学性质具有本征半导体所具备的特征，电阻率变化主要与载流子的数量变化有关。

3、碳纤维的主要用途

与树脂、金属、陶瓷等基体复合，做成结构材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料，其比强度、比模量综合指标，在现有结构材料中是最高的。在刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域，在要求高温、化学稳定性高的场合，碳纤维复合材料都颇具优势。

由碳纤维和环氧树脂结合而成的复合材料，由于其比重小、刚性好和强度高而成为一种先进的航空航天材料。

最神奇的应用是采用长碳纤维制成的“纳米绳”可以将“太空电梯”由理想变为现实，太空电梯将可以将乘客和各种货物运送到空间轨道站上，也可以用这种“纳米绳”将太空中发射平台与地面固定在一起，在这样的发射平台上发射人造卫星和太空探测器就可以大大降低发射成本。

总结碳纤维复合材料的现实应用有以下几个方面：

（1）宇航工业 用作导弹防热及结构材料如火箭喷管、鼻锥、大面积防热层；卫星构架、天线、太阳能翼片底板、卫星-火箭结合部件；航天飞机机头，机翼前缘和舱门等制件；哈勃太空望远镜的测量构架，太阳能电池板和无线电天线。

（2）航空工业 用作主承力结构材料，如主翼、尾翼和机体；次承力构件，如方向舵、起落架、副翼、扰流板、发动机舱、整流罩及座板等，此外还有C/C刹车片。

（3）交通运输 用作汽车传动轴、板簧、构架和刹车片等制件；船舶和海洋工程用作制造渔船、鱼雷快艇、快艇和巡逻艇，以及赛艇的桅杆、航杆、壳体及划水浆；海底电缆、潜水艇、雷达罩、深海油田的升降器和管道。

（4）运动器材 用作网球、羽毛球、和壁球拍及杆、棒球、曲棍球和高尔夫球杆、自行车、赛艇、钓杆、滑雪板、雪车等。

（5）土木建筑 幕墙、嵌板、间隔壁板、桥梁、架设跨度大的管线、海水和水轮结构的增强筋、地板、窗框、管道、海洋浮杆、面状发热嵌板、抗震救灾用补强材料。

（6）其它工业 化工用的防腐泵、阀、槽、罐；催化剂，吸附剂和密封制品等。生体和医疗器材如人造骨骼、牙齿、韧带、X光机的床板和胶卷盒。编织机用的剑竿头和剑竿防静电刷。其它还有电磁屏蔽、电极度、音响、减磨、储能及防静电等材料也已获得广泛应用。

三、碳纤维复合材料在电线电缆中的应用

碳纤维以其固有的特性赋予了其复合材料优异的性能，它具有高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变、导电、传热和热膨胀系数小等一系列优异性能，从而为其在电线电缆行业中的应用提供了可能和必然。

（一）碳纤维加热电缆的开发和应用

人们早就知道，以金属材料为发热体的电加热技术已在各个领域得到了广泛的应用。但是金属丝在高温状态下表面易氧化，由于氧化层不断的增厚，造成了有效通过电流的面积减小，增大了电流的负荷，因此易烧断。在相同的允许的电流负荷面积下，金属丝的强度比碳纤维低6－10倍，在使用过程中易折断。

碳纤维是一种石墨的六方晶格层状结构组成，是一种全黑体材料，因此在电热应用中，表现出来的电热转换效率高。在特定的条件下，高温不氧化，单位面积的电流的负荷强度和机械强度不发生改变。

目前碳纤维加热电缆的应用如下：

低温辐射发热电缆地板采暖系统。

恒温育雏箱、花房、苗圃、蔬菜大棚等保温采暖。

道路化雪、机场跑道化雪：用于混凝土结构中楼面加热的理想产品，也可以用在融雪装置中，对屋面雨水和排水管进行防霜，还可以用于土壤加热。

管道、罐体保温防冻：电伴热产品近几年在中国得到了大力的推广和广泛的应用。其应用领域主要集中在石油、化工、电力、铁路和民用或商业建筑等。随着中国电力工业的发展，以清洁、无二次污染的电能为主要能源的电伴热产品市场前景非常广阔，同时，也为电伴热产品的性能提出了更高的要求。

足球场草坪、公共绿地土壤保温：太阳能热水器电能补充加热器，主要用于在长期阴雨天或寒冬季节，因光照不足而导致太阳能热水器水温不能满足生活、工程需要时，为补充热能而设计的。它具有较强的耐酷暑、严寒和高温潮湿环境的性能，并具有防干烧的功能。即使偶尔水箱缺水误通电，也不至于烧坏电加热器和水箱，故能确保安全使用。

（二）碳纤维复合芯导线的开发和应用

我国是个缺电的国家，不仅发电业的发展滞后，输电业的弊端也凸现出来，输电线路已不堪承受传输容量快速扩容的需求，由于过负荷造成的停电、断电故障频频发生，电力传输成为电力工业发展的“瓶颈”，各国均在研究新型架空输电路用导线，以取代传统的钢芯铝绞线，碳纤维复合芯导线由此应运而生。与钢芯铝绞线相比，碳纤维复合芯导线具有以下优点：

１、和同样直径的ACSR电缆相比，可以提供双倍的载流容量。２、有效解决电缆下垂问题。

３、可以在更高的温度下工作，最高可达200摄氏度。４、线芯可以抗腐蚀，而且没有双金属间腐蚀问题。

５、因为可以提供更高的载流容量，所以同时也有效的降低了工程成本。６、与相同直径传统电缆相比可以多容纳28%的导体。

７、高强度线芯可以有效减少电缆架的数量，或降低电缆架的高度。８、有效减少电缆下垂，使地面生物更加安全。

除了上述提及的优点外，还可减少传输中电力的损耗，减少20%的塔杆，节省用地，减少有色金属资源消耗，有助于构造安全、环保、高效节约型输电网络。

目前世界上只有美国和日本开发出这种新型导线，他们还达成默契：不向第三国输出，日本一家碳纤维导线企业的产量就占到世界40%左右。

目前我国电线电缆研究所、电力建筑研究院以及国家电网有限公司都已经开始了对ACCC导线的试验研究工作。国内电缆厂家也加大与外方合作，将这种新型电缆引进到中国生产，积极推动我国架空输电线路的技术革命。最近福建电网已经将该新型导线架设运行。

（三）在高低温、腐蚀等苛刻环境应用的可能

碳纤维细如蛛丝，三型碳纤维比强度是钢的62倍以上，成形工艺性好，是一代新型工程材料，其弹性量高，抗变性能力比钢大2倍多，抗拉强度30～40t/cm2pa,而比重还不到钢的四分之一，是铝合金的二分之一，高弹模量比钢铁大16倍，比铝合金大12倍。且碳纤维比钢等柔软。因此，碳纤维可用于要求能承重、不易损伤内部元件的电缆的加强芯，如海底光缆等。碳纤维可以耐－180℃的低温，在此条件下，许多材料都变的很脆，连坚固的钢铁也变的比玻璃还容易碎，而碳纤维在此条件下依旧很柔软。因此，碳纤维复合芯可用于极寒（如南极考察研究等）条件下输电载体的设计和制造。

碳纤维又可以耐3000℃～3500℃的高温，在此高温下最好的耐热钢也变成钢水，但在没有氧气的情况下，碳纤维没有变化。碳纤维即使从3000℃的高温快速冷却到室温也不会炸裂，因而可在急冷急热的环境中工作。这为钢铁、冶金、锅炉等行业中高温特高温场合电缆的设计提供了可能。此外，碳纤维纱、碳纤维绳、碳纤维布都可用于消防电缆产品的设计选用。

碳纤维有超强的耐腐蚀性。金属中耐腐蚀性最强的是黄金和铂，在一份硝酸（浓度70％）和三份硫酸（浓度39％）配成的称“王水”的溶液中黄金、铂会被腐蚀的千疮百孔，而“王水”中的碳纤维却安然无恙。为各种化学环境下轻型耐化学腐蚀电缆的设计提供了新的思路。

四、发展建议

碳纤维材料的产业化是实现碳纤维导线在国内输电行业的产业化的前提和保证。碳纤维材料价格则是制约产业化应用的关键。

我国从八十年代初期开始起步，加大了对碳纤维材料的研究和开发力度，并也着力于碳纤维材料产业化基地的建设，但由于国外设备、技术封锁，至今未见重大突破，产品质量不稳定性，预计今后每年至少一万吨的缺口。

２０００年前碳纤维材料的价格水平为５万美圆／吨左右，比铝的价格要高２０倍多。但是近两年，由于国际政治形势和军事格局的变化，碳纤维材料价格受其影响，大幅度上升。这无疑都将对我国现代化的建设成本形成巨大的压力和负担。最近，我国福建电网从美国复合材料工程公司（CTC）购置了60公里ACCC导线（铝导体复合芯架空导线）应用在福建省厦门和福州电网中，其价格水平为１５万元人民币／公里。这比我们一直使用的钢芯铝绞线的价格要高几倍。

各科研院所应进一步加大碳纤维材料的基础应用研究和开发，建立我国自主知识产权，实现碳纤维材料的质量稳定，降低成本。同时要采用国家投入和民间投入相结合的方式，加大碳纤维在航天和军工以外的民品应用，有助于碳纤维产业的健康持续发展。

最近，我国国内碳纤维产业发展面临重大机遇。辽宁圣华科技有限公司落户抚顺经济开发区后，可以把现有抚顺部分企业培育成碳纤维及复合材料的龙头企业，发挥其带动和辐射功能，把抚顺建设成为全国碳纤维研发基地和产业基地。

7.复合材料在护栏应用中的发展现状 篇七

关键词：护栏,复合材料,玻璃钢

随着我国公路里程数日益增加, 公路安全形势也越来越严峻。护栏作为一种有效的防撞安全设施, 能够有效地遏制交通事故, 减少人员伤亡和经济损失。然而传统的护栏由于其碰撞吸能少, 造价及后期养护费用高昂, 且难以回收再利用, 造成不必要的浪费, 很难满足护栏的发展需求。新型复合材料能够克服传统护栏材料的缺陷, 降低成本, 有效地提高护栏的防撞性能。因此, 运用复合材料制造道路防撞护栏将是大势所趋。

1 传统材料护栏

传统的护栏采用的材料有木材、铁、钢材和混凝土。这些材料制作的护栏的优缺点如表1 所示。

传统防撞护栏吸能能力差、造价与维修费用高且不能循环利用, 使之逐渐被其他材料所替换。

2 复合材料护栏

复合材料[1]是通过结合有机高分子、无机非金属等几种不同类型的材料经过复杂的合成工艺所得到的新型材料, 它不仅能够保持原有材料所具有的优点, 又能通过合成效应产生原有材料不具有的优良性能。相比较传统的铁、不锈钢等材料, 复合材料具有比强度、比模量高、耐腐蚀性强、耐高温、具备可设计性、容易加工成型等优点, 其更有利于新型护栏的研究开发, 提高护栏的安全性能。

1) 玻璃钢 ( GFRP) 护栏。玻璃钢[2,3] ( Glass Fiber Reinforced Plastic) 俗称玻璃纤维增强塑料, 具备质量轻、强度高、耐腐蚀性好、易于设计成型、工艺性能好、后期维修成本低等优点, 但刚性不强, 非常适合于用来制作护栏, 与传统的钢制护栏对比, 其具有较高的性价比, 且通过工艺的改进, 可以继续提高其性价比, 使得针对玻璃钢护栏的研究前景更加广阔。早在20 世纪, 国外就针对玻璃钢材料进行了研发, 并成功在道路护栏中应用, W. G. Davids[4]运用纤维增强复合材料 ( FRP) 筋代替钢进行了车辆撞击时的拉伸力测试试验, 测试证明FRP加固护栏能够通过整车碰撞试验。国内发展起步较晚, 但发展十分迅猛。发表了20 余种有关玻璃钢护栏的专利, 如伊路平等[5]提出一种新型护栏为组装连接结构, 玻璃钢管及连接件可在工厂内批量化生产, 安装时, 只需将玻璃钢管用连接件连接起来即可。玻璃钢护栏在上海浦东机场北通道华夏路高架、浦东中环线高架等道路使用[6], 外环线浦东段防撞护栏采用的玻璃钢材质, 起到了很好的防撞效果, 且该路段曾荣获上海市市政工程金奖、中国市政工程金杯奖[7]。

2) PVC护栏。PVC ( Polyvinyl chloride) 护栏也叫作塑钢护栏, 在20 世纪90 年代由韩国率先研发了一系列的PVC护栏产品。它采用了PVC塑料作为护栏的外壳, 然后在内部配置适量的钢筋或钢绞线, 合成特定的复合材料, 使其在应用中共同参与受力。它有许多优良的特性: 强度高; 富有弹性、抗冲击性能好; 无需喷漆和维护保养; 安装便捷; 耗材少, 成本低; 成型性能好; 装饰效果极佳、美观醒目。如今生产的PVC护栏种类繁多, 广泛应用于建筑、道路、桥梁等领域。吕江, 金成浩研发了一种公路用PVC吸能防护栏, 防护栏主体做成马鞍的形状, 内部挖空, 在内表面设置适量均匀且相互独立的泄压腔, 在中间安装支撑骨架。应用了泄压腔和支撑骨架结构的防护栏, 其吸能性得到了很大的提高, 当失控车辆与之产生碰撞时, 能够及时有效地吸收所产生的冲击力, 缓解交通事故的严重性, 减少人员伤亡[8]。在工程应用中, PVC护栏主要应用在道路路侧景观护栏, 学校、公园等公共场所, 起装饰和美观的作用。

3) WPC护栏。WPC ( Wood Plastic Composite) 俗称塑木复合材料, 是国内外新兴的一种复合材料, 主要应用聚乙烯、聚氯乙烯等高分子材料, 替代常用的树脂胶粘剂, 再加上50% 以上的木屑、农作物秸秆等废弃植物纤维混合而成的木质材料, 再通过挤压、模压、注射成型等塑料加工工艺制造的板材或型材。其原材料来源广泛, 几种材料进行复合, 拥有众多优点: 无污染、安全环保、良好的强度性能、着色性良好、抗老化、不易变形、材料可回收利用、成本低、安装便捷、易于成型等, 是制作护栏的优良选材。在具体应用方面, 美国ASTM委员会对WPC产品中产量最大、应用最广的铺板和护栏制定并颁布了D7032《塑木复合材料铺板和护栏体系 ( 护栏或扶手) 性能评估的标准规范》[9]; 美国国际规范协会ICC ( International Code Council) 在建筑行业规范中《AC174 铺板跨距等级和护栏体系 ( 护栏和扶手) 的验收标准》[10]。在日本, 塑木复合材料在高速公路护栏中的应用占了总产量的10% 。国内, 在北京奥运会、上海的世博会公共设施已经大面积的使用了这种新材料, 塑木护栏用于保障安全与装饰美化, 在景区内非常常用, 如栈桥上、建筑物平台上, 以及用在花坛或苗圃等地方的栅栏性护栏。

4) 其他材料护栏。除了以上几种复合材料制作的护栏, 也有其他的复合材料应用于护栏, 如PP护栏, 这种复合新材料强度和传统的钢、铁护栏不相上下, 但耐久性能、抗冲击性能等优于传统材料, 且能够进行回收利用, 可在道路护栏中推广应用; PE护栏, 具有良好的冲击性, 但强度不高, 在实际应用中需要添加增强材料; ABS复合材料综合性能良好, 价格中等, 在汽车防撞护栏上应用较多。

3 结语

随着我国交通运输业的飞速发展, 防撞护栏也急需改进, 而复合材料护栏作为一种新型材料护栏, 与传统的护栏相比, 具备良好的塑性、耐腐蚀性能强、较强的抗冲击性能、更为安全环保、性价比优良等特点, 必然将成为护栏材料的首要选择。研发新型复合材料护栏有望改变我国护栏材料的应用现状, 具有重要的社会意义、经济意义和良好的发展前景。

参考文献

[1]胡保全.先进复合材料[M].北京:国防工业出版社, 2013.

[2]李可, 陈攀, 张晓哲.道路复合材料防撞护栏研究进展[J].科技创新导报, 2013 (11) :123-124.

[3]王耀先, 欧国荣.玻璃护栏的开发研究[A].第十一届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C].1995.

[4]W.G.Davids, J.K.Botting, M.Peterson.Development and structural testing of a composite-reinforced timber highway guardrail[J].Construction and Building Materials, 2006 (20) :733-743.

[5]伊路平, 赵玉岩, 宋常利, 等.组合式玻璃钢护栏[P].中国专利:CN202249150U, 2012.

[6]冯雪锋, 魏东海.谈玻璃钢制品在公路交通安全设施中的应用[J].市政·交通·水利工程设计, 2010 (8) :111-113.

[7]计国庆.玻璃钢复合材料应用于道路护栏的可行性研究[C].“SMEDT”2006《城市道桥与防洪》全国高峰论坛专辑, 2006:49-50.

[8]吕江, 金成浩.公路用PVC吸能防护栏[P].中国专利:CN201092657, 2008.

[9]Standard Specification for Es-tablishing Performance Ratings for Wood-Plastic Composite Deck Boards and Guardrail Systems (Guards or Hand-rails) .

8.第49课时 化学与材料的发展 篇八

A. 炼铁 一氧化氮、二氧化氮

B. 炼钢 一氧化碳、棕色烟尘

C. 氨氧化法制硝酸 二氧化硫、三氧化硫

D. 接触法制硫酸 一氧化碳、黑色烟尘

2. 硅酸盐工业的一般特点是（ ）

①以含硅物质作为原料 ②主要产物是硅酸盐 ③反应条件是高温 ④反应原理是复杂的物理变化和化学变化

A. ①③ B. ②③ C. ①②③④ D. ③④

3. 下列关于金属保护的说法，正确的是（ ）

A. 在铁制品表面涂上搪瓷可以防腐，若搪瓷层破损后仍能起防止生锈的作用

B. 镀锌铁制品表面的锌层破损后仍能起到防止铁生锈的作用

C. 钢铁制造的暖气管外常涂有一层沥青，这是一种改变金属内部结构的方法

D. 轮船外壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阴极的阳极保护法

4. 最近研制的一种可降解塑料，代号为3HB，结构简式为[H—O—CH—C—OH][CH3] [n] [O]，具有良好的生物适应性，能在自然界中自行降解，下列说法中正确的是（ ）

A. 可降解塑料3HB，在自然界中通过水解反应降解为该聚合物的单体

B. 该聚合物的单体中含有的官能团仅有醛基

C. 1 mol该单体分别与钠、碳酸氢钠溶液完全反应时，消耗钠和碳酸氢钠的物质的量之比为1∶2

D. 由单体生成降解塑料3HB的反应为加聚反应

[铁矿（Fe2O3）][高温尾气

（CO2+H2O）][CH4][合成气（CO+H2）][合成其

他产品][Fe][还原

反应室][燃烧室][混合气（CH4+O2，其体积比为1∶2）][催化

反应室] 5. 竖炉冶铁工艺流程如图，使天然气产生部分氧化，并在特殊的燃烧器中使天然气燃烧：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g），催化反应室发生的反应为：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g） [Δ]H1=+216 kJ·mol-1；CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g） [Δ]H2=+260 kJ·mol-1（不考虑其他平衡），下列说法正确的是（ ）

A. 增大催化反应室的压强，甲烷的转化率增大

B. 催化室需维持在550～750℃，目的仅是提高CH4转化的速率

C. 设置燃烧室的主要目的是产生CO2和水蒸气作原料气与甲烷反应

D. 若催化反应室中，达到平衡时，容器中n（CH4）=a mol，n（CO）=b mol，n（H2）=c mol，则通入催化反应室的CH4的物质的量为[a+b+c4]

6. 下列说法中正确的是（ ）

A. 天然纤维就是纤维素

B. 合成纤维的主要原料是石油、天然气、煤和农副产品

C. 化学纤维的原料不能是天然纤维

D. 生产合成纤维的过程中发生的是物理变化

7. 下图表示某些化工生产的流程（有的反应条件和产物已略去）。

请回答下列问题：

（1）写出下列物质的名称：E ，H ，K ；

（2）流程中所涉及的化学工业 （写出两个即可）；

（3）反应I需在500℃进行，主要原因是 ，实际工业生产中，反应Ⅱ的条件是 ；

（4）工业上，析出K后，再向母液中继续通入E，并加入细小食盐颗料，其目的是 ；

8. 氯化亚铜（CuCl）是有机合成工业中应用较广泛的催化剂，它是白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在空气中会被迅速氧化。从酸性电镀废液（主要含Cu2+、Fe3+）中制备氯化亚铜的工艺流程图如下：

[调节pH、温度

过滤][酸浸（pH≈4）

蒸发、过滤][电镀废液][电镀污泥][滤液][铁粉][高浓度硫

酸铜溶液][氯化钠][滤液][CuCl晶体] [碱

过滤]

金属离子含量与pH、CuCl产率与混合液的pH的关系图：

[1.6

1.4

1.2

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

0][95

90

85

80

75][pH][1 2 3 4 5 6 7 8 9][10][CuCl][Cu2+][Fe3+][产率%][的浓度][（g·L-1）][Cu2+的浓度][Fe3+的浓度][CuCl产率]

请回答下列问题：

（1）电镀污泥的主要成分是 （写化学式）；

（2）酸浸时发生反应的离子方程式是 ；

（3）析出CuCl晶体时的最佳pH在 左右；

（4）铁粉、氯化钠、硫酸铜在溶液中反应生成CuCl的离子反应方程式为： 。

9.耐磨材料行业的现状和发展 篇九

2010年08月29日

耐磨材料行业的现状和发展

一、地位和作用

改革开放以来，随着我国工业现代化、城镇经济的迅速发展，我国基础工业之一的水泥工业也得到了快速发展。目前，我国水泥总产量已占世界水泥总产量的30%以上。连续二十多年来，我国水泥总产量的年增长速度都保持在两位数以上，无论是增长速度还是总产量均高居世界首位。同时，我国又是水泥的出口大国。据报道，亚洲水泥贸易量占世界水泥总贸易量的40%左右，而中国又占亚洲出口水泥总量的30-40%。因此，我们可以说，中国已经成为世界上名副其实的水泥大国。不仅如此，从当前我国经济发展趋势来看，水泥需求量还在持续增长，平均增速为10.86%，高于同期国民经济的发展速度。

由于在水泥工业的生产工序中工作条件十分恶劣，在物料的采掘、破碎、研磨和输送过程中都会出现大量的磨损问题并造成机器零、部件的损坏，为了维持水泥工业的正常生产和运转，必须要有足够的耐磨备件持续供应。磨损是工业中材料和能源消耗的主要根源之一。其中又以磨料磨损最为严重，约占各种磨损类型的50%。我国耐磨材料每年大概要消耗200多万吨，并且，还以每年15%的速度在增长。

耐磨材料行业是直接为建材水泥、冶金矿山和火力发电工业服务的一个具有强大生命力的新型行业。在水泥工业中，备件和电能的消耗在其生产成本中占有很大的比重。近些年来，耐磨业也随着我国国民经济的发展而不断成长和壮大，到目前已经逐渐成为一个独立的行业存在和发展。由于磨损问题实际上在工业中是不可避免和客观存在的。因此，只要有原材料基础工业的发展，就需要有不断的耐磨材料制造的零、部件的供应。而且，随着工业的不断进步和节约能源以及环保的要求，对耐磨材料的数量和品种的需求也会不断扩大，这个行业也会更加兴旺和具有更强的生命力。所以，我们把耐磨材料行业称之为一个“不朽的行业”也依据在此。

二、现状和发展

据不完全统计，从事耐磨材料生产和经营的企业全国大概有800-1,000个。其中，年产10,000吨以上的不到20家，其余大多为一些中、小型企业。这些企业的来源为：

1)原各行业和地方所属的专业机械厂中的铸造车间，如：唐山水机、北京水机等水泥机械厂等；

2)各大型工矿企业所属的机械(机修)厂，如首钢、鞍钢的锻、轧球厂等；

3)民营的专业耐磨件厂

前两类原都为国营企业，部分企业也已开始在改制；第三类民营企业有的开始来自于一些普通的小型铸造厂，后来转化为生产耐磨件的专业厂；有的原是一些小磨球厂，逐渐由单一的铸造工艺发展成规模较大的，铸造、热处理和机械加工一条龙式的机械化生产模式。一些企业已完成了开始的原始积累，经过多次的技改和扩建，逐渐发展成为大、中型的专业耐磨材料生产厂。由于民营企业的管理机制比较灵活，现在它们已逐渐成为国内耐磨产品生产的主力军了。尽管如此，我国的耐磨材料行业相对于国外同类企业来说，无论从生产规模和技术水准都还有很大的差距。这些差距主要表现在以下几个方面：

1)生产规模分散

例如，我国目前最大的耐磨材料企业安徽宁国耐磨材料总厂总产量可达10万吨。而就在宁国市内，却有五、六十家同类型的磨球生产企业，总产量已达15万吨左右。由于生产规模分散，销售渠道不一，很难避免

内部的倾轧和价格上的混乱。由于各种原因，直到目前为止，这些企业尚难达到统一销售和经营的目标。而国际上一个知名的耐磨材料产品生产企业--比利时的马格托公司，目前它的耐磨备件年产量为35万吨，产品销往世界各地，占领了国际一些大型水泥工业的主要市场；

2)生产手段落后

在这些耐磨材料企业中，除少数大型企业外，大多数的中、小型企业还都是手工生产，机械化程度比较低，生产工艺比较落后；

3)质量控制和管理水准较低

随着国民经济和水泥工业的进一步发展，对优质耐磨材料产品的数量和品种上的要求会愈来愈高。同时，我国进入WTO以后，国外耐磨材料的市场需求也在不断增加，国内外市场的竞争也会愈来愈激烈。面对这个形势，如何制定企业的发展战略将是企业领导者迫切需要考虑的问题。

三、超越自我，做大做强

根据我国耐磨材料行业的现状和特点，今后耐磨材料企业的发展方向应该是：单一品种的优质规模化生产或多品种专业化生产两个方向。每个企业可以根据自身的特点进行产品定位并确定自己远期和近期的发展战略和奋斗目标。一些中、小企业应该努力往规模化的方向发展并逐渐扩大成为本行业的拳头企业；而一些有条件的大型企业应该在规模化生产的基础上往多品种专业化方向发展，特别是要进一步提高自己的企业形象和技术水准，努力生产一些高难度和高附加值的耐磨产品，适应国内外市场的需求并在行业中起到领头羊的带头作用。

作为一个优秀的现代化耐磨材料行业的企业应当具备以下几个基本条件：

1)具有一定的生产规模和经济实力；

2)拥有必要的现代化的生产装备和测试仪器；

3)先进的经营管理机制和完善的质量管理体系；

4)高水平的技术和管理人才；

5)现代化的信息网

实践经验证明：同行业企业之间的竞争是客观存在的，但这并不排斥企业之间在互惠互利的原则下的协作，这种协作在一定条件下，特别是在同一地区、经营同一产品的情况下尤其显得重要和有效。在一些发达国家，利用行业之间的合作，制定一些共同遵守的法规，对保护民族利益和对付外来的反倾销起到了国家和政府不能起到的重要作用。一些外商经常利用我们行业之间的不协调和政策上的漏洞，相互压价，从中获利，这些经验教训已经是屡见不鲜的了。

在耐磨材料行业中加强行业之间的协作可以通过政府部门的协调、政策的倾斜以及行业协会的组织来逐步实现，但这一切都是在企业自愿和协商的基础上完成的。随着经济形势的不断发展，人们的认识水准也会不断提高，我们相信：耐磨材料行业必将出现一个前所未有的大好形势和更加广阔的美好前景。

四、面向未来，走向世界

在众多耐磨材料企业的发展和壮大过程中都经历过各种艰辛和困难的里程。由于近些年来，冶金矿山、建材水泥和火力发电工业的高速发展，给耐磨材料行业带来了很有利的市场优势，许多企业生产的产品供不应求，销售形势很好。但是，另一方面，耐磨产品原材料价格的猛涨大大增加了生产成本，廉价劳动力愈来愈缺乏，加上资金积压和回收不快等经济因素都给企业的正常运转造成了不少的实际困难。应该承认，经营一般普通的耐磨铸造产品的销售利润率不是很高，然而，花费的人力和物力却是相当之大。这里的出路只能是不断地进行技术改造，改善经营管理，降低成本，同时更要在近期内开发一些高难度而附加值高的耐磨产品。例如，在冶金和水泥行业中的高压辊磨机和立磨磨辊、冷却器的蓖子板、圆锥破碎机破碎壁、大型破碎机锤头等等。

最近，国外对国内生产的耐磨产品的需求也在不断增加，为我国耐磨件的出口提供了许多有利条件。一些采用先进的生产工艺和具备完善的质量控制系统的企业已经率先走向国际市场，走向世界。同时，一些国外知名的企业也看中了国内的宽广市场和优惠政策，纷纷来到中国，寻求合作伙伴和供应商。为了有更多的企业能够适应和进入国际市场，我们建议：应该做好以下几点：

1.了解国际市场的需求，渠道和信息网；

2.熟悉国际市场耐磨材料产品的标准和质量控制要求；

3.对本企业的产品和水准做出准确的评价并在中、英文产品样本中反映出该产品的特点和性能；

4.注意改善企业形象和重视企业信誉；

5.耐磨产品出口件严格的生产和质量管理制度并确保交货期限；

6.快速准确的出口报价、报关系统和信息传递；

7.可靠的银行财务管理及信用证验证和保证体系；

8.必要的保险和争议事件的仲裁保障；

10.当代综合材料艺术的发展和思考 篇十

摘要    综合材料是近年来由油画延伸并派生出来的一种新的艺术形式，因多元化的材料媒介和表现技法的运用而呈现出了独特的艺术特点和效果，由此综合材料的艺术创作在国内外受广泛的关注。本文首先就综合材料的艺术表现进行了深入分析，并研究了国内外当代综合材料的艺术发展现状，最后就综合材料的艺术创作提出思考。

关键词：综合材料  艺术表现  发展现状  创作思考

一  当代综合材料的艺术表现

综合材料是一种国内外新兴起的艺术形式，用于界定现代绘画中那些非传统材料的绘画作品。综合材料创作相对于传统绘画（油画、丙烯、水彩等）创作而言，主要表现在材料媒介和表现技法两个方面：一是传统绘画创作中，创作者多在画架的布或纸上用传统材料进行创作。而综合材料创作除了采用传统材料，一些新的材料媒介（沙土、水泥、钢材、塑料、木头、化学材料等不易枚举）也被运用于创作中。在技法表现上，在传统绘画基础上，综合材料创作更多地融合了多元表现技法（拓印、打磨、水洗、刀挂、粘贴等）。由此可以看出，综合材料是一种使用多元化材料、技法的艺术形式，在呈现出独特而全新的视觉效果的同时，更注意发挥本身的材料精神性和物质性。

随着社会的不断发展，综合材料的材料媒介和表现技法表现出更多的多元性。一方面，创作者在综合材料创作中，运用一些赋予文化和时代新意的材料媒介，使传统的平面绘画与空间、装置得到广泛结合，使综合材料由平面转向立体，由媒介的多元转向了展现形式的多元，丰富了人们的想象空间。另一方面，综合材料这门新兴艺术形式在与传统绘画、多媒体融合的基础上，不仅与当代电影、舞蹈、音乐等其他艺术形式结合，还与光学、化学、生物学等学科交叉融合，大大丰富了艺术的表现形式，也提升了综合材料艺术形式的表现力。

二  中西方综合材料艺术发展概况

1  西方综合材料的发展

早在20世纪初，西方绘画中就出现了材料上的变革。在当时社会发展的影响下，一些创作者纷纷寻求新的材料和技法，以形成個性化的艺术语言，让作品表现出与众不同的艺术风格。如对拼贴和构成的关注，对卡纸、报纸等材料的运用等，都使传统的绘画材料得到了本质的扩展。整个历程可以分为20世纪初、20世纪中和20世纪末三个阶段，代表性人物分别是塔皮埃斯、杜布和菲基弗。

20世纪初，安东尼·塔皮埃斯最先涉足于综合材料领域。其最大的贡献，便是在物质材料肌理的表现上开创了前所未有的新面目，在艺术创作中综合材料大胆的、不合常规的运用，打破了传统的形式美的法则，以及人们传统的审美经验，成为后世的楷模。代表作有《短袜》《灰色系列》等。让·杜布菲是20世纪中叶巴黎派主要画家之一，其创作以摆脱观察习惯和文化条件，破除正统的表现规则和油画技艺为特征，真正将传统油画和综合材料油画有机融合为一体，产生了跨时代的意义。代表作包含《四棵树》《装饰品小园地》等。基弗是20世纪末“新表现主义”最重要的艺术家。他出生于德国战败的那一年，70年代师从博伊斯并深受其影响，作品经常以圣经、北欧神话、瓦格纳的音乐和对纳粹的讽刺为主题，并大量运用油彩、钢铁、铅、灰烬、感光乳剂、石头、树叶等综合材料。其结合了抽象和具象、幻觉和物质性，让人们惊叹于这些常见的材料居然有着如此丰富的象征意义。代表作有《圣像破坏之争》《铅铸图书馆》等。

可以看出，他们的这些探索，既突破了传统意义上对材料的定义，也首次表现出了材料本身的审美价值，使之成为作品内容的有机组成部分，实现了从间接或到直接的转化。更为重要的，这些人物和作品，开辟了一片全新的绘画天地，从整个人类艺术史发展的角度来看，都是具有开创性之功的。

2  中国当代综合材料的发展

相对于西方来说，中国的综合材料发展则较晚，始于上个世纪的80年代。当时一些海外留学归来的画家，最先在中国尝试了综合材料绘画。虽然发展历程较短，但是发展的速度和规模却出乎意料之外，先后涌现出了多位名家和多部代表性作品。如尚扬、张元和许江等。

尚扬是一位尚扬是一位“与时俱进”的艺术家，从早期利用油画来创作一直到利用综合材料来提升作品视觉表现力。他曾经尝试将沙子、高丽纸、石膏粉、乳胶混合到颜料中，以追求一种粗糙的质感和独特的肌理效果，以给人以强烈的视觉冲击力。代表作包含《竹浴图》《屏黑》等。可以说，尚扬一直走在一条不断探索综合材料的道路上，其能够根据表现的需要，选择最为合适的材料，并在此基础上形成鲜明的个性化风格。张元教授是中国综合材料油画教学的先驱，他在巴黎美术学院系统地学习了综合材料后，在中央美术学院率先成立了综合材料工作室，并先后培养出了多名优秀的人才。与其它创作者相比，张元教授的尤其注重材料本身在精神、情感、审美方面的表现。比如其创作的《大自然的启示系列》，将丹培拉技法和综合材料相结合，使用了材料拼贴的手法，通过平面化处理，让材料本身都保持了各自独立的特性。中国美术学院院长许江教授许江是一位才华横溢的艺术家。在他身上我们可以发现塔皮埃斯、博伊斯、基弗式的西方表现主义锋芒和深沉的理性思考，他通过综合材料将中西两种绘画巧妙结合在一起，既吸收西方的经验，又对来自西方的影响作清醒的文化审视并采取策略性的响应。如其代表作《向日葵》、《弈棋》等，都具有鲜明的中西融合色彩，给人们留下了深刻的印象。

可以看出，自综合材料油画出现以来，中国创作者们一直走在一条不断探索的道路上，使当代油画发展呈现出了新的时代风貌，体现出了当代创作者对这门艺术发展做出的独特贡献。特别是2014年的全国美展中，首次增设了综合材料绘画展区的评选，更为创作者们提供了一个更加开阔的创作平台，充分表现出了这一新兴油画形式旺盛的艺术生命力。

三  对综合材料作品创作的思考

1  综合材料的出现是绘画新形式发展的必然性

回顾美术发展的历史可以知道，从古到今的很多艺术派别和艺术风格都是由少数人提出的，可能当时并不为人关注，甚至遭到了质疑，但是他们的贡献最终获得了最真实和最客观的认可。综合材料这种艺术形式的出现也是如此，当传统的材料形式或语言难以有新的突破，或者难以满足表现当代社会主题的表现需要时，就会有新的材料媒介及其相应的表现技法。这些新的材料的运用不但拓宽了传统的表现方式，使画面呈现出了独特的艺术特点。再者，创作者也借助于新的材料，使个人创作构思、情感和思想有了更为契合的承载体。有人提到：“2014年综合材料展区是艺术家创新开拓出来的，体现了当前美术家特别是青年艺术家的想象力、创造力，绘画的形式、材料运用的包容性与突破性，以及形式的追求、构思的奇巧，都在其中有所表现，所以这是一个非常富有艺术创意特质的展览。”由此，新材料的出现既是必然的，也是必需的，体现出了当代创作者的一种主动性追求，同时也反映出了当代观众审美需要和审美水平的提升。作为创作者来说，既不能置身于事外，也不能沉溺于其中不能自拔，而是需要形成一个理性的认识，结合自身的创作实际，从中获得有益的启示和借鉴。

2  创作者要提升个人的内在涵养

从综合材料绘画的出现可以知道，当代艺术绘画呈现出了多元化的发展趋势，也由此对综合材料创作者提出了更高的要求。比如在材料选择上，无论是沙土、水泥、钢材、塑料、木头、化学材料等，都需要作者对其特性等有较为全面的把握，由此来推断其是不是能够应用于作品中。而这种推断，则需要广泛的光学、化学、物理、生物学等多种学科的知识作为基础。此外，创作者也要不断地提升自身的文化素质。文化素质越高，就更能从一个更加高的视角来认识材料媒介和绘画作品。一般人眼中常见的水，却在综合材料创作中表现为希望和生命，这就是独特的视角，也体现了艺术家的艺术涵养。特别是针对当下一些创作者为材料而材料的艺术创作现状而言，这种艺术修养和文化内涵的提高更应得到高度的重视，直接决定综合材料艺术作品的艺术高度。因此，在充分运用综合材料进行创作时，文化涵养的学习和提高对一个艺术创作者至关重要，需要得到创作者的充分重视。

3  综合材料创作要有精神性和情感性

所有艺术形式本质上来说，都是由内容和形式两部分组成的，绘画艺术作品也不例外。内容决定形式，形式依赖于内容，并随内容的发展而发展。大数艺术创作者都对形式和内容有着正确的认识，并能在实际创作中能很好的把握。但由于综合材料的材料媒介和表现技法的多元性，使得一些综合材料的创作者在创作中产生了疑惑，甚至是迷失了方向。其中一个很大的原因就在于，新材料的运用来得过于突然，产生的形式效果过于新奇。在这种情况下，他们更多地关注综合材料创作中材料媒介和表现技法上的形式感问题，而偏废了创作的内容问题，从而陷入了创作中为材料而材料的困惑。这时候，有必要在综合材料创作中树立“综合材料创作中要有精神性和情感性”的观念，即将材料本身赋予精神和情感，就视其为是内容的重要部分。让材料的选择和运用，成为艺术创作中思想和情感主动的、自觉的外化表露，这一观点对于综合材料艺术创作来说尤其重要的。这不仅是是综合材料作品的材料本身特性使然，也是艺术创作的本身需要。比如有些艺术家在综合材料艺术创作中，喜欢选用高粘土这一材料。因为在他们看来，泥土负载了人类情感，能够带给人生命和希望。作品中采用高粘土材料，不仅获得全新的视觉冲击和艺术效果，同时也能让艺术家的这种情感得到更加淋漓尽致的表达。评论家曾评论这类作品：“高黏土综合材料作品所呈现出来的厚重、温暖，是一般油画颜料所达不到的，透过这些高粘土，我们看到了岁月的痕迹，闻到了大地的芳香，听见了生命的律动。”从这可以看出，一种主观情感表现的需要能驱使艺术家去选择最为合适的材料。即先有精神或情感主题，再去找寻符合这一主题的材料。这是内容和形式能够有机融合的关键所在。換一句话而言，只有挖掘出材料本身的思想性和情感性，才能进一步发挥出材料的功用和价值，进而才能更好地与综合材料艺术创作的内容能完美地融合结合在一起。

综上所述，综合材料是一种国内外新兴起的艺术形式，是绘画艺术发展到一定阶段的必然产物。在国内外艺术先驱的带动下，当代综合材料的创作呈现出方兴未艾的发展势头。但正是由于综合材料创作中材料媒介和表现技法的多元性，其创作一方面表现出勃勃生机，另一方面也呈现不少的困惑。因此要想综合材料创作得到更好的发展，一方面需要不断提高创作者自身的文化涵养和文化素质，以获得更广泛的艺术创作视角;另一方面对情感性和精神性的艺术创作本质有深入的认识，不要陷入为材料而材料的艺术创作误区。

参考文献：

[1] 张元：《油画教学——材料艺术工作室（上、下）》，北京大学出版社，2007年版。

[2] 蔡广斌：《综合绘画材料表现》，上海书店出版社，2006年版。

[3] 胡伟：《由材料介入、中国绘画当代表现》，山西人民出版社，2003年版。

[4] 宁静：《中国当代绘画中综合材料的运用和表现》，《大众文艺》（理论），2009年第2期。

[5] 易成功：《绘画综合材料中的形式美》，《湖北第二师范学院学报》，2009年第6期。