自从实施改革开放政策以后,我国的工业水平的发生了突飞猛进的变化,发电机制造业也开始向国际市场进军,并取得了在国际市场占有了一席之地,我国发电机制造行业技术水平也在不断的进步。但是,近年来,国内发电机制造水平遇到了瓶颈,原材料的发展,特别是发电机绝缘材料方面滞后制约着国内发电机制造水平的进一步提高。国内有关绝缘材料、发电机的科研院所和企业,在进行绝缘材料的研究制造和使用过程中缺乏沟通、各自为政,绝缘材料的现状不容乐观,与世界发达国家存在一定的差距。同时发电机行业对绝缘材料的要求很高,因此必须对绝缘材料的工艺进行改进,以促进国内绝缘材料的发展,进一步提高国内发电机制造水平。
1我国粉云母带的现状及分析
目前,在绝缘材料的研究开发及改进工作方面,我国取得了较好的成绩。尤其在有关绝缘材料的科研院所、发电机制造企业、绝缘材料制造企业、等方面取得了很大的突破。如:1997年桂林电器科学研究所开始研制高导热多胶粉云母带,也取得了较大进展;从1989年开始,哈尔滨大电机研究所经过3年多的反复试验研制出了高云母含量云母带。
在科研院所、云母原材料的制造企业、云母带制造企业、发电机制造企业等多方面的共同努力下,近10年来粉云母带的发展都取得了很好成绩。从现实情况看,虽然大家所用的粉云母纸、玻纤布、胶粘剂完全相同,但是制成线捧后的电气性能却存在较大的差异,如哈尔滨电机厂有限责任公司制造和东方电机股份有限公司制造制造的二滩电站水轮发电机定子线圈,在绝缘击穿场强方面却有很大的不同,上下差别10～12MV／m,这就说明在同一业界的不同企业有着不同的标准,各有各的工艺要求。
而在同一行业出现不同的标准,主要原因有以下两个方面:(1)云母带制造企业未能充分考虑到自己的产品在不同应用条件,对于产品的要求不同。(2)有部分云母带制造企业出于对技术保密的考虑,不愿意与业内同行分析应用工艺,共同探讨行业内共同标准。这种情况的出现已经影响着绝缘材料的发展,只有制造和应用双方互相合作,才能使进一步的开发与完善绝缘材料等工作,促进其发展。
2我国绕组线的现状及分析
近年来,随着科技的进步,对发电机水平的要求也开始趋于更严格的水平,企业开始在不断的改进电机制造的手段和试验分析方法。目前定子线圈性能通过对外引进电机先进的试验分析方法,同时经过不断的探索研究,已正式步入全面的分析阶段。有一些先进的企业对各种产品质量指标进行了量化,对绕组线的导体和绝缘层上提出了高于现行国家标准的要高标准,为了保证产品质量的长久稳定,在应用前再次对材料进行分析测试,在实际的生产中发挥了线圈最佳的综合性能。
3我国换位适形填料的现状及分析
就目前我国各大电机制造公司所使用的换位适形填料而言,其类型多种多样,材质也各一,具体分为有使用玻璃布补强多胶云母板的,有使用腻子的,有使用舍多胶纤维的三类。而从最新的技术看,出现了一种云母树脂复合板,相比较以前的各类材料,使用效果要好的多。由于传统的设计方法与传统设备的限制,本身的使用必须在一定的温度和足够的压力作用下才具有较佳的流动性,使得新型材料的推广与利用率不高,所以有必要提升云母树脂复合板的品质,或开发更多的适形填料品种,以满足企业的需求。
4我国定子硅钢片漆的现状及分析
从定子硅钢片漆的历史来看,其经历了从全有机漆到半无机漆,从有机溶剂型到水溶型的发展过程,每一个阶段都会取得技术进步与创新,但从使用情况来看,多数硅钢片漆并未得到广泛推广。我国在1994年以后,出现了高无机质含量的新型硅钢片漆,除贮存期较短外,其它性能比较优越,达到了使用的高要求。
5我国磁极线圈匝间绝缘的现状及分析
从我国的现状来看,所使用的磁极线圈匝间绝缘是环氧玻璃坯布,而从国外先进技术来看,磁极线圈匝间绝缘大多采用Nomex上胶纸,相比较而言,我国落后很大一截。随着近几年国外先进技术的引进,Nomex上胶纸也逐渐的进入我国的企业。对比两者,我国传统使用的环氧玻璃坯布存在有以下三方面的缺点:一是在热压过程中,玻璃丝布外缘的玻璃丝随着胶一起被挤出,影响磁极线圈的散热及外观;二是玻璃丝布上所涂树脂的均匀性较差;三是在其底材一玻璃丝布的编织孔中的气泡难以在热压过程中排出,使得粘结力下降;而Nomex上胶纸却凸显出以下优点:具有较高的电气强度、耐温指数、和粘结力以及较低且稳定的压缩率等等,而目前市场上Nomex纸价格较昂贵,但从总体上而言,在使用的同时应大力研制Nomex纸的代用品,最终使成本降下来,性能提得上去。
6有关磁极托板的现状及分析
国内以往大都采用铆接式结构的磁极托板,这种结构的材料利用率一般都比较高。现在也有采用环氧板加工成的整体式托板、玻璃纤维模压的整体式托板等。用环氧板加工成的整体式托板的优势是机械强度在不同的方向均有较高的水平,同时它仍然存在材料利用率低的缺点。模压整体式托板在与纤维平行的方向,托板的弯曲强度、剪切强度都很低。相比较而言,环氧板是更好的选择,针对其材料利用率低的缺点,材料供应商应该通过学习发达国家的物流管理理念,配备必要的加工设备来优化材料的性能,以此满足不同用户更高的需求。
7结语
(1)绝缘材料的研制应从市场与使用者的角度出发,在了解产品的各种用途及具体的应用工艺后进行研发,最终使提供的产品在满足用户的性能和用户的生产工艺过程的双要求。
(2)深入了解绝缘材料的使用状况、制造工艺、技术性能等特点,使绝缘材料发挥最大的能效。
(3)绝缘材料的研制、生产、应用者都应对比国外找差距,对比国内找出路,研发放首位,市场把定位,客户需求圆心位。
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（一）添加导电填料
这类方法通常是将各种无机导电填料掺入高分子材料基体中，目前此方法中所使用的无机导电填料主要是碳系填料、金属类填料等。
（二）与结构型导电高分子材料共混
导电高分子材料中的高分子（或聚合物）是由许多小的重复出现的结构单元组成，当在材料两端加上一定的电压，材料中就有电流通过，即具有导体的性质，凡同时具备上述两项性质的材料称为导电高分子材料。与金属导体不同，它属于分子导电物质。根本上讲，此类导电高分子材料本身就可以作为抗静电材料，但由于这类高分子一般分子刚性大、不溶不熔、成型困难、易氧化和稳定性差，无法直接单独应用，一般作导电填料与其它高分子基体进行共混，制成抗静电复合型材料，这类抗静电高分子复合材料具有较好的相容性，效果更好更持久。
（三）添加抗静电剂法
1.有机小分子抗静电剂。有机小分子抗静电剂是一类具有表面活性剂特征结构的有机物质，其结构通式为RYx，其中R为亲油基团，x为亲水基团，Y为连接基。分子中非极性部分的亲油基和极性部分的亲水基之间应具有适当的平衡与高分子材料要有一定的相容性，C12以上的烷基是典型的亲油基团，羟基、羧基、磺酸基和醚键是典型的亲水基团，此类有机小分子抗静电剂可分为阳离子型、阴离子型、非离子型和两性离子型4大类：阳离子型抗静电剂；阴离子型抗静电剂；非离子型抗静电剂；两性型抗静电剂。
导电机理无论是外涂型还是内加型，高分子材料用抗静电剂的作用机理主要有以下4种：（1）抗静电剂的亲水基增加制品表面的吸湿性，吸收空气中的水分子，形成“海一岛”型水性的导电膜。（2）离子型抗静电剂增加制品表面的离子浓度，从而增加导电性。（3）介电常数大的抗静电剂可增加摩擦体间隙的介电性。（4）增加制品的表面平滑性，降低其表面的摩擦系数。概括起来一是降低制品的表面电阻，增加导电性和加快静电电荷的漏泄；二是减少摩擦电荷的产生。
2.永久性抗静电剂。永久性抗静电剂是一类相对分子质量大的亲水性高聚物，它们与基体树脂有较好的相容性，因而效果稳定、持久、性能较好。它们在基体高分子中的分散程度和分散状态对基体树脂抗静电性能有显著影响。亲水性聚合物在特殊相溶剂存在下，经较低的剪切力拉伸作用后，在基体高分子表面呈微细的筋状，即层状分散结构，而中心部分呈球状分布，这种“蕊壳”结构中的亲水性聚合物的层状分散状态能有效地降低共混物表面电阻，并且具有永久性抗静电性能。
二、我国高分子材料抗静电技术的发展状况
我国许多科研机构和生产企业已陆续开发出一些品种，以非离子表面活性剂为主，目前常用的品种有，大连轻工研究院开发的硬化棉籽单甘醇、ABPS（烷基苯氧基丙烷磺酸钠）、DPE（烷基二苯醚磺酸钾）；上海助剂厂开发目前多家企业生产的抗静电剂SN（十八烷基羟乙基二甲胺硝酸盐），另外该厂生产的抗静电剂PM（硫酸二甲酯与乙醇胺的络合物）、抗静电剂P（磷酸酯与乙醇胺的缩合物）；北京化工研究院开发的ASA一10（三组份或二组份硬脂酸单甘酯复合物）、ASA一150（阳离子与非离子表面活性剂复合物），近年来又开发出ASH系列、ASP系列和AB系列产品，其中ASA系列抗静电剂由多元醇脂肪酸酯、聚氧乙烯化合物等非离子表面活性剂；ASB系列产品则为有机硼表面活性剂（主要是硼酸双多元醇脂与环氧乙烷加成物的脂肪酸酯）与其他非离子表面活性剂复合而成；ASH和ASP系列主要是阳离子与非离子表面活性复合而成，杭州化工研究所开发的HZ一1（羟乙基脂肪胺与一些配合剂复合物）、CH（烷基醇酰胺）；天津合成材料工业研究所开发的IC一消静电剂（咪唑一氯化钙络合物）；上海合成洗涤剂三厂开发生产的SH系列塑料抗静电剂，已经形成系列产品，在使用效果和性能上处于国内领先地位，部分品种可以替代进口，如SH一102（季铵盐型两性表面活性剂）、SH一103、104、105等（均为季铵盐型阳离子表面活性剂），SH抗静电剂属于结构较新的带多羟基阳离子表面活性剂；济南化工研究所JH一非离子型抗静电剂。（聚氧乙烯烷基胺复合物）等；河南大学开发的KF系列等，如KF一100（非离子多羟基长碳链型抗静电剂）、KF-101（醚结构、多羟基阳离子永久型抗静电剂），另外还有聚氧乙烯醚类抗静电剂，聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯专用抗静电剂202、203、204等；抗静电剂TM系列产品也是目前国内常用的，主要用于合成纤维领域。
从抗静电剂发展来看，高分子型的永久抗静电剂是最为看好的产品，尤其是在精密的电子电气领域，目前国内多家科研机构利用聚合物合金化技术开发出高分子量永久型抗静电剂方面已取得明显进展。
三、结语
我国合成材料抗静电剂行业发展前景较好，针对目前国内研究、生产、应用与需求现状，对我国合成材料抗静电剂工业发展提出以下建议。
（一）加大新品种开发力度
近年来国外开发的高性能伯醇多聚氧化乙醚类非离子型表面活性剂；用于聚碳酸酯的脂肪酸单缩水甘油酯；用于磁带工业的添加了聚氯化乙烯醚醇的磷酸衍生物；适应于聚烯烃、聚氯乙烯、聚氨酯等多种合成材料的多元醇脂肪酸酯和三聚氰胺加成物等，总之国内科研院所应根据我国合成材料制品要求，开发出多种高性能、环保无毒的抗静电品种，并不断强化应用技术研究，以满足国内需求。
（二）加快复合抗静电剂和母粒的研究与生产
今后要加快多种结构抗静电剂及其他塑料助剂的复配，向适应范围广、效率高、系列化、多功能、复合型等方向发展。另外合成材料多功能母粒作为助剂已经成为今后合成树脂加工改性的重要原材料，如着色、阻燃、抗菌、成核等母粒在国内开发方兴未艾，国内要加快抗静电母粒的开发与研究，促进我国抗静电剂工业发展。
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[论文关键词]高分子材料抗静电研究
关键词：智能材料；土木工程；混凝土；应用前景
0引言
随着材料技术的快速发展，越来越多的高新技术被运用到工程材料的研发中，各种新型材料层出不穷，以复合材料为基础发展而来的智能材料，为解决相应材料的力学问题提供了科学牢靠的途径。作为有着多学科交叉背景的综合学科，智能材料为土木工程中日益复杂的结构提供了实现的可能性，因此这一学科的研究也日益受到重视。诸如大跨度桥梁、高层建筑、水利枢纽、海洋钻井平台以及油气管网系统之类的基建设施，在其较长的使用期中，外界各种不利作用会使得组成这些结构的材料发生不可逆的变化，从而导致结构出现不同程度地性能衰减、功能弱化，甚至会诱发重大工程事故。若是能将智能材料运用到对这些超规模的工程结构物中，能够时刻评定相应的安全性能、监控损伤，并智能修复，则将为未来工程建设提供新的发展思路。所谓智能材料，是指随时能够对环境条件及内部状态的变化做出精准、高效、合适的响应，同时还具备自主分析、自我调整、自动修复等功能的新材料。受仿生学科的启发，其目标是要开发出能运用到具体工程中、将无机材料变得有生命活力。二十世纪90年代初逐渐兴起的智能材料结构系统，吸引了包括物理、化学、电子、航空航天、土木工程等领域的研究者涉足其中，取得了丰硕的成果。
1智能材料的概念及特点
智能材料发源于“自适应材料”（AdaptiveMate-rial），在Rogers和Claus等人的努力下，智能材料系统逐渐受到全世界各国官方机构的认可与重视，发展迅速。智能材料（IntelligentMaterial，IM）当前没有一个明确的定义，不过大体上都是根据功能做出相应的定义，是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料，具有不可限量的前景。智能材料产生的背景决定了其所具有的独特优势，决定了其终将会带来材料科学的重大革新。通常而言，智能材料主要以下七大功能：（1）传感：能够对内外部的作用进行监控与鉴别；（2）反馈：将监控获取的信息进行传输以及反馈；（3）信息识别与积累：识别并记忆反馈来的信息；（4）响应：对内外部的变化做出灵活有效的反应；（5）自诊断：对内外部信息实施自行诊断、分析、评判等；（6）自修复：依特定的方法修复系统的故障；（7）自适应：待外部作用消失后可恢复原状。在具体的工程中，若要实现这么多的功能，仅仅依靠单一材料是无法实现的，因此通常情况下都是通过多种智能材料的组合才能达到目的。
2智能材料在土木工程结构中的应用
2.1光导纤维
光纤维的主要化学成分为二氧化硅，作为信息传递的绝佳介质，有着其他任何材料无法比拟的传导能力。材料主要由内层圆柱形透明介质和外层圆环形透明介质组成，内层为纤芯，外层为包层。内外层折射率的差异能够保证携带信息的光在纤维里面能量损失少，传输距离大。将光纤维植入到混凝土结构中，制成光纤维混凝土结构。当混凝土结构因外部因素的变化而产生变形时，植入砼结构中的纤维也随之发生变化，进而导致纤维中的光发生改变，相应的传感器能够直接获取变化，从而间接确定混凝土结构的各种性能变化，实现对结构的全方位监测，为工程的可持续性提供技术指导。并且，分布监控的模式可保证混凝土结构任何部位的改变均能被监测到，相当于在混凝土结构中创造了一个全覆盖、光角度、无死角的监测网络，两者组合而成的光纤维混凝土可以认为是一种具有强大自我调节的智能材料。当前，光纤维混凝土结构主要的工程应用包括：混凝土的温度及温度应力监测、混凝土结构裂缝的监测与诊断、混凝土结构强度与变形监测、混凝土结构配合的钢索应力和变形监测等。
2.2形状记忆合金
何谓记忆合金，即材料具有形状记忆能力。当材料的形状被改变后，其内在的记忆效应可被激发出来，进而自动产生回复应力与应变，驱使材料恢复原状。同时，合金材料能够传输能量并实现能量储存。鉴于此，工程中可将记忆材料安置在结构中，当结构出现变形、裂缝、损伤以及外界动荷载影响时，大部分的能量可被记忆合金材料消耗掉，可极大提高结构的稳定性，若将材料运用到多震地区的建筑结构中，则会实现对地震能力的吸收与耗散，极大地提高建筑物的抗震性能，此举属于材料的智能被动控制。形状记忆合金材料所具有的相变超弹性，使其可用来制作耗能阻尼器，这种阻尼器实现了智能被动控制。同时，由于其相变会引起超弹性滞回环的产生，使得材料具有极高的抗疲劳性，以此为基础制作的阻尼器使用周期远胜于普通的阻尼器，可实现结构品质的大幅度提高。
2.3压磁材料
土木工程领域中常规的压磁材料主要包括磁流变材料和磁致伸缩智能材料等。在外部磁场作用下，磁流变液悬浮体系的黏弹塑性会发生明显的变化，并且这种变化是可逆的。当外部磁场超过一定强度后，磁流变也会在极短的时间内变成固态，微观上表现为材料的分散相颗粒沿着磁场方向结成了链状结构。磁流变液介于液体与固体之间的这种独特的可变属性，以及对这种特性实施控制时耗能低、变化范围广、成本低等特性，使得磁流变液成为工程结构中作动器件的重要材料。当前，磁流变液主要被应用到元器件的控制桥路以及电源的高速开关等多个领域。且磁流变液在土木工程领域的应用主要集中在高层建筑、塔形建筑物、大跨框架和大跨度结构等。同时，有着高磁致伸缩效应的磁致伸缩智能材料，可以保证材料在机械与电磁直接进行可逆转换，因此具有广阔的应用前景。
2.4碳纤维混凝土材料
工程中混凝土的作用范围很广泛，因此对混凝土材料的改善也日益得到科研人员和工程从业者的支持，碳纤维混凝土的产生正是这一领域发展的重要产物，在混凝土中掺加一定比例的碳纤维，可赋予混凝土材料以驱动功能和本征自感应。作为一种高强度、高弹性、大导电性的材料，碳纤维的加入能极大改善混凝土的强度与韧性，并且碳纤维之间会形成具有电阻的导电网络，在材料中起到阻隔导电的势垒，大大降低混凝土材料的电阻率，从而使得材料的导电能力得到数量级上的显著变化。不可忽视的是，这种混凝土的电导率与温度及应力的变化而表现出规律性的响应。同时，碳纤维混凝土在温度上表现为温度变化造成电阻的变化，并且材料内部的温差也会衍生出热电效应，在电场的作用下碳纤维混凝土会产生热变效应（热效应与变形）。碳纤维的含量和混凝土材料的结构共同影响材料的温敏性，当碳纤维的含量超过一定比例时，材料才有可能形成较为稳定的电动势。而碳纤维的掺入方式主要有两种：短切乱向分布和连续碳纤维束单向增强。采取不同的掺入方式能使得碳纤维混凝土的力学性能得到不同程度的强化与提高，工程实践表明：第一种方式更具有实用性。
2.5压电材料
具有压电效应的压电材料，经常被用作驱动元件和传感元件。当压电材料受到外部因素作用时会因为其自身发生变形而产生电势，而对材料再施加一定电压时又会改变材料的尺寸，压电效应由此而来。利用这一特点，压电材料可用作传感元件，通过压电元件的变化来判断元件所在位置处结构的变形量。与此同时，若能在压电元件外部形成电场，进而对压电元件内部的正负电子施加定向电场力，从而迫使元件发生变形，制成驱动元件。利用驱动元件，可改变材料的应力状态，甚至会影响材料的结构变形。压电材料的变化均在极短时间内完成，因此压电效应主要适用于对结构振动的控制上。
3智能材料的未来发展
3.1智能材料性能的发展
智能材料有着独特的优越性能、广阔的发展前景，但是由于这一领域处于多学科交叉的研究前沿，所存在问题也亟待深究：（1）形状记忆合金的发现，改变了很多传统理念，胡克定律在合金材料这里基本上不再适用了，其所具有的智能功能使得传统的力学研究方法难以合理地解释其内在的机理，因此需要研究者另辟蹊径，从宏观与微观的角度重新去探究这种新材料的原理，建立一些实用性较强的理论和模型，以对具体的工程实际进行规范化的指导。同时，当前形状记忆合金还不完善，耗能高、功能单一等缺点使得其实用性不强，能够开发出低能耗、出力大、多功能的控制器则是未来研究的重要方向。（2）可以预见，压电材料将会成为工程结构中力学测量的首选感测元件，但是其存在的主要问题就是驱动力小，虽然已经有一些技术来弥补这一缺陷，但是对于大规模的土木工程结构而言，压电材料并不能直接应用，复杂的理论分析、高难度的集成技术研发，以及压电驱动器的开发技术和设计方法难度较大，都是制约压电材料未来发展的瓶颈，是研究的难点、热点和重点。（3）压磁材料所面临的问题是在长期的放置之后，会产生固体颗粒沉降，这种沉降对材料的稳定性有着怎样的影响效应也需要更深入的研究。并且，其温度适应范围较小，若能够拓宽温度作用范围，将使得压磁材料有着更广的发展前景。
3.2智能材料研究难题
针对材料本身所面临的主要问题，未来在土木工程领域的应用研究主要有下列一些难题：（1）结构的健康监测与保养；（2）形状自适应材料与结构；（3）结构减振抗震抗风降噪的自适应控制。这些问题的进一步研究将有助于工程质量的提高，有助于降低工程灾害性事故的概率，有助于强化工程的安全可靠性，有助于推动土木工程领域的高技术发展，有助于为土木工程领域注入新的发展动力与机遇。
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关键词：建筑行业防水工程防水材料施工技术
中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：
建筑工程防水是建筑产品的一项重要功能，是关系到建筑物的使用价值、使用条件卫生条件及使用寿命等，影响到人们的生产活动、工作生活质量，对保证工程质量具有重要的地位。随着社会生活条件的不断改善，人们越来越重视自己的生活质量，在防水条件上要求不断增高。近年来，伴随着社会科技的发展，新型防水材料及其应用技术发展迅速，并朝着由多层向单层、由热施工向冷施工的方向发展。面对科学技术的不断进步与更新，掌握防水工程的施工准备及质量问题显得尤为重要，对以后建筑工程的发展具有重大的意义。
1防水工程的施工工艺要求
1.1在做防水设计应确保防水层的整体性，根据工程节点构造处的防水性能，采用最适合的防水材料和多道防水设计。
1.2材料在进行入库验收之前，为了保证其质量一定要进行取样检测以测试其物理性能和化学性能，只有检查合格的材料才能投入使用。
1.3在进行施工前一定要对基层的杂物进行清洁，保证基层没有尖锐突出；同时保证施工基层的干燥性，如果条件所限必须在潮湿的环境下进行施工，么须在基层涂抹隔离剂或进行烘干。
1.4保证施工基层的平整，如果有气泡要在施工时进行平熨，如果使用热熔法进行施工，一定要注意用火安全，最好在现场配备灭火筒、氧气瓶和乙炔瓶。
1.5当施工完成之后应，要进行24小时试水实验，一旦发现渗漏要及时查清渗漏原因，进行修复之后在加倍进行试水实验；如果未发现渗漏则立即在上面安排保护层，避免因为长时间外漏造成损坏。
1.6在进行保护层施工时要对防水卷材进行保护，下雨期间尽量不要施工，以避免在此湿润的环境下施工造成的质量隐患。
2防水工程中常用材料的分类及特性
2.1刚性防水材料。刚性防水材料可以可分为防水混凝土和防水砂浆两大类。它是一种利用外加剂和合成高分子材料，跟混凝土或水泥砂浆进行合理配制，从而起到堵塞毛细孔、抑制孔隙率增长、增加防水层密度，形成一定抗渗防水能力的防水材料。
2.2卷材防水材料。卷材防水材料一般指的是沥青防水卷材。沥青防水卷材是片状防水材料。它是在原纸，纤维织物等材料上渗涂沥青，然后在其表面撒粉状，粒粉或片状材料制成的可以卷曲的防水材料。
2.3高分子合成材料。通常是以合成树脂或合成橡胶为主要成膜物质，加入其他一些辅助材料组合而成的高分子合成防水涂料。高分子合成材料在常温下呈现粘稠状的液体。涂膜防水具有防水层完整、无接缝、自身轻、施工简单、使用年限长等特点。
2.4密封材料。密封材料实际上就是一种将防水剂或合成高分子乳液等按照一定掺加比例，与水泥砂浆进行充分渗配，从而使其产生能够堵塞毛细孔的不容物的防水砂浆。
2.5金属类防水材料。薄钢板、镀锌钢板、压型钢板等可直接作为屋面板，用以防水。薄钢板用于地下室或地下构筑物的金属防水层。薄铜板、薄铝板、不锈钢板可制成建筑物变形缝的止水带。金属防水层的连接处要焊接，并涂刷防锈保护漆。
2.6防水涂料。防水涂料在应用前是可流动或粘稠的液体，经现场涂刷后固化形成无接缝的防水层。与防水卷材相比有防水性能好、黏结强度高、温度适应性良好、施工速度快、易于维修等特点。
3防水施工时应注意的施工技术
施工是防水工程成败的关键。优秀的防水工程设计，只有通过施工来实现。优质的新型防水材料的应用效果，也只有通过合理的施工技术才能得到体现和认可。因此，在防水工程施工中要有切实可行的防水施工方案。在施工中坚持防、排、截、堵相结合的原则，制定切实可行的合理的施工方案，是搞好施工的首件大事。防水施工方案是指导施工的重要文件，是根据防水工程设计的要求和现场的实际情况、施工季节、工程进度要求，相关工程的情况等综合环境条件及可能对施工条件、施工进度的影响全盘分析后，所制定出的具体的施工工艺方案和操作计划。
3.1卷材防水材料使用技术。卷材是用原纸，纤维织物等胎体材料渗涂沥青，表面撒布粉状，粒粉或片状材料制成的可以卷曲的片状防水材料。石油沥青纸胎是我国传统的防水材料，目前在屋面工程中仍然占主要地位。它具有低温柔性好，防水层耐用年限短，价格低的特性。在地下防水层施工时，当地下水位较高时，铺贴防水层前应该降低地下水，地下水位到防水层底标高下30cm，并保持到防水层施工完成；铺贴防水层的基层表面应将尘土杂物清扫干净，表面残留的灰浆硬块及突出部分应该清除干净，不得有空鼓、开裂、起砂和脱皮的现象；防水层所用的卷材、基层处理剂、属于易燃物品，应该单独存放，远离火源，做好防火工作。卷材防水材料的材料要求必须符合规范，必须有出厂质量合格证，有相应资质等级检测部门出具的检测报告。卷材防水层空鼓，发生在找平层与卷材之间，且多在卷材接缝处，其原因是找平层不干燥，含水率大，空气排除不彻底，卷材没有粘结牢固；渗漏多发生在管根、地漏、形变缝等处，伸缩缝没有断开，造成防水层撕裂，其他部位由于粘结不牢固也有可能发生渗漏，施工中应该加强检查，认真操作。
3.2防水涂料的使用技术。防水涂料具有防水卷材所不具有的一些特点，如：防水性能好，固化后可形成无接缝的防水层；操作方便，可适应各种形状复杂的防水基面；与基层粘结强度高；有良好的温度适应性；施工速度快，易于维修等。防水涂料的品种较多，按成膜物的成分分类，、可以分为合成高分子涂料和改性沥青类涂料。合成高分子涂料中包括聚氨酯系列涂料、丙烯酸酯类系列涂料，硅橡胶系防水涂料以及合成橡胶系防水涂料按涂料的溶剂类型分类。又可分为水乳型涂料和溶剂型涂料、聚合物水泥基复合涂料等。这些涂料各具特色的性能，决定了防水涂料有非常宽阔的应用范围，最适于使用防水涂料解决的防水工程是：构造复杂，穿墙管道多，防水要求高面积狭小的工程。采用涂料防水的厨房、厕浴间，可将各卫生洁具、穿墙管道与基层结合部位，包封严密、形成无接缝的整体防水层，达到很好防水效果。防水涂料还可应用于地下防水工程，以及屋面防水工程中的一道防线，墙面防水、屋面防水层的保护层、卷材防水的辅助材料，以及防水工程的维修材料。
3.3屋面防水分格缝施工技术。分格缝应设置在屋面板的支承端，屋面转折处、防水层与突出屋面的交接处，并应与屋面板缝对齐，使防水层因温差的影响、砼干缩结构变形等因素造成的防水层裂缝，集中到分格缝处，以免板面开裂。分格缝的设置间距不宜过大，当大于6m时，应在中部设一"v"形分格缝，分格缝深度宜贯穿整个防水层厚度。当分格缝兼作排气道时，缝可适当加宽，并设排气孔出气，当屋面采用石油、沥青、油毡作防水层时，分格缝处应加200mm～300mm宽的油毡，用沥青胶单边点贴，分格缝内嵌填满油膏。
3.4地下室渗水防水施工技术。在进行地下室防水施工时，应采取填塞堵漏法和采取化学灌浆法。首先采用速凝砂浆在潮湿工作面上面进行施工，对于漏水原因不甚明确的部位，应根据经验来判断和施工。然后采用憎水性聚氨酯灌浆料进行灌浆。在此期间，处理缝隙的问题很重要，然而憎水性聚氨酯灌浆料中含异氰酸根的聚氨酯预聚体，当它与水接触后就会发生化学反应生成不溶于水的高分子凝胶和二氧化碳。在产生化学反应后，生成的二氧化碳会发生体积膨胀，使浆料渗透到更细的裂缝处，以达到堵住漏水的裂缝的目的。
3.5建筑防水涂料的使用技术。建筑防水涂料分为高聚物改性沥青类防水涂料和合成高分子防水涂料两种，本身是液体，但是经过涂刷之后就变成了固态防水层。它和防水卷材的特点大不一样，比如说由于形成固化层之后不产生缝隙因此防水性比防水卷材要好；操作起来比较方便，可以适应各种形状的防水基面；另外温度适应性强、粘结强度高、施工速度快、维修方便等也都是它的优点。防水涂料的应用比较广泛，除了适用于地下防水工程和屋面防水工程之外，还应用在一些屋面防水和墙面防水的保护层上，甚至对于维修材料和辅助材料也能产生功效。然而防水涂料最擅长的是解决一些防水要求较高、面积狭小、构造较为复杂而且穿墙管道很多的工程防水问题。防水涂料的突出性能体现在它具有高防水性，只要是使用防水涂料的地方，无论是厕所、浴室还是厨房，都可以使基层连接处形成完成严密的包封达到整体防水的良好效果。
3.6地面漏水的处理技术。室内地面一旦有水，无法排出，导致水沿混凝土裂缝或墙底空隙渗出。一般采取以下方法处理这些问题：一是处理楼地面管道的根部积水渗漏时，应在沿管根部剔凿出一个沟槽，其宽度和深度应均不小于10mm，然后在槽内嵌填密封的材料，并且在管道和地面交接部位涂刷合成高分子防水涂料，从而来达到防水效果。二是处理管道与楼地面漏水问题时，当其裂缝小于1mm时，应当绕管道高度不小于100mm和管道根部地面的水平宽度不小于100mm的范围内涂刷两遍合成高分子防水涂料，并且涂膜厚度必须大于1mm。
4结束语
综上所述，建筑物的防水材料及相应的施工技术都得到了长足发展，新型防水材料及新施工技术不断被发明和应用，要保证建筑防水工程质量，防水材料的选择和防水施工技术缺一不可。在防水施工中，更要注重防水材料的施工技术，严格按照各种材料的性能和施工方法进行科学合理的防水施工，这样才能保证防水工程的质量。
参考文献：
[1]邓超浅议我国建筑密封材料的发展[期刊论文]-中国建筑防水2010(22)
[2]段俊生浅析建筑防水工程中常用材料及施土技术[期刊论文]-中小企业管理与科技2010(13)
关键词：材料科学与工程；实验实习；教学质量
中图分类号：G642文献标志码：A文章编号：1673-291X（2010）36-0283-02
本科层次的应用型人才培养正是在中国经济建设现代化和高等教育大众化推动下产生的一种新型本科教育。应用型本科教育的培养目标定位于技术工程师，这类人才介于工程研究型和技能应用型之间的工程应用型人才[1]。他们既要具有较强的专业基础理论知识，又能够解决生产实际中的具体技术问题。材料是现代社会发展的基础，起着先导作用[2]。材料科学从过去的金属材料、无机非金属材料和高分子材料转向以复合材料、纳米材料、功能材料等为主导的发展格局。虽然这些新型材料的出现又大大丰富了材料的种类，但各类材料具有相似的学科基础、科学内涵、研究方法与研究设备，同时科学技术的发展在客观上需要对各类材料全面了解和研究，因此材料科学与工程学科逐步形成并迅速发展成为一门独立的学科。它主要研究材料的制备与加工、组成与结构、性质、使用性能等要素和它们之间相互关系的规律，并研究材料的生产过程及其技术[3]。可见，材料科学与工程本身就是实践性非常强的一门学科，要求学生有较强的实验动手能力以及解决生产过程的具体问题的能力，而专业的实验实习就是培养学生这样的能力。结合应用型本科院校的特点，专业的实验实习在应用型本科院校材料科学与工程的人才培养中显得尤为重要。
一、实验实习教学的现状和存在的问题
材料科学与工程实验主要目的是在于使学生更好理解相关的原理，锻炼学生运用相关技术方法的能力，而实习的目的在于培养学生解决生产实际中具体问题的能力。在具体实施中，存在实际知识不足，重理论轻实验现象，实验技能较低等问题，实验教学的积极性难以调动，在工作岗位上对实际工作适应性较差，遇到问题不能及时解决。
大多数的专业实验多数为验证性实验，根据课程设置实验内容，内容单调重复，学生按规定的步骤去完成实验内容来验证课堂的原理和方法。这种教学方法虽然进一步加深学生对课堂上学到的原理和方法的理解，但学生处于被动的接受状态，积极性不高，对于学生综合能力的培养是远远不够的。这些弊端严重阻碍了学生作为工程应用型人才的培养[4]。
二、面向应用型本科院校实验实习教学体系的建立
现有的实验教学体系、内容和方法不能适应工程应用型人才的培养，就需要确立面向工程应用型人才教育的实验教学目标和体系以培养和提高学生的实验技能和解决实际问题的能力。根据应用型本科教育的要求[5]，并考虑材料科学与工程专业实验教学现状，参考其他高校和企业对这类人才的素质要求的调查研究，笔者对本专业实验实习教学体系的构建提出以下想法：
（一）建立独立于理论教学的实验教学体系
传统的实验教学仅仅是理论教学的一个辅助手段，缺少独立的教学体系。这种体制在强调传授知识的观念下能起到巩固理论知识的作用，但在培养学生解决实际问题的能力方面受到制约。由于原来实验教学的内容常从属于某一门课程，各门课程按照自身的需要开设实验，忽视了相关课程间的联系，且相近课程的实验各自为政、有些重复的内容，造成资源的浪费。针对这种状况，实验课最好独立设课，并有自己的教学大纲、教材，改变传统实验课单一对应理论课的做法，我们设立了材料物理实习、材料化学实习、非金属材料检测等实验课，同时把实验内容重新组合，减少验证性实验的内容，增加设计性、综合性、创造性实验的内容。在实验室建制上，设立由学院统一管理的教学实验中心。这样使专业实验教学做到既注重纵向知识体系的系统性，又要注重横向知识的相互渗透，使专业实验教学最大限度地挖掘学生的知识潜能，锻炼学生的专业实践能力[6]。
（二）建立注重能力的实习教学体系
工程应用型人才是直接在生产一线工作或指导工作的，解决生产过程中的问题。而具体的生产过程和实验也有着很大的不同。为了适应学生以后就业的需要，我们建立了实习的教学体系，让学生能认识、了解、解决具体的生产中的问题。根据我院材料专业的方向特点，从第三学期就安排学生开展认知实习，即通过进入一些相关企业实习，对视光材料的生产加工进行初步了解。接着在第六学期在进一步明确专业方向后，开展以锻炼学生解决实际问题能力的综合实习，然后在分不同的方向进行对应的视光材料应用实习、材料分析检测实习、生物相容性材料应用实习，同时为毕业论文的开展准备相关前期工作。
三、材料科学与工程实验实习教学的实践
根据学校人才培养的目标和要求，综合学院的实验条件，建立了由学院统一管理的教学实验中心，由基础化学实验室、基础材料制备实验室、材料加工实验室、高分子材料实验室、现代仪器分析实验室、先进复合材料实验室、生物材料实验室、材料分析测试实验室等组成。在实验室管理上，每个实验室都由专人进行管理，保证实验仪器设备的正常运行，并实行教学实验开放制度，让学生随意选择时间来完成实验。在内容的安排上，划分为基本技能实验、专业实验、研究性实验三个层次，并编写了相关的实验指导书，建立修订了综合性实验和研究性实验的教学大纲。在此基础上，建立了实习基地，让学生参与到实际的生产过程中。
（一）基本技能实验
材料学基本技能实验起着由公共基础实验课向专业课程过渡的桥梁作用，学生对基本技能实验的熟练程度将直接影响到整个专业课程实验。笔者根据材料科学与工程专业的特点，制定了包括材料试样制备、红外分析、材料力学性能实验等内容在内的基本技能实验指导书和试验教程，旨在培养学生最基本的动手能力和实验技能。在实验过程中，通过教师演示、学生亲自动手、教师跟踪指导等步骤，使学生熟练地掌握基本技能，如试样制备、分析检测、实验数据处理等。基本技能实验一般安排在第二学年的第二学期进行。
（二）专业实验
专业实验以材料制备，材料的结构与性能，材料的性能与应用，材料的结构表征等材料科学组元为主线，将课程实验有机地结合起来，突出了各课程之间、各实验之间的内在联系，使学生对包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料以及生物材料在内的各种材料的研究内容与方法有一个整体的认识与把握。专业实验主要包括:材料物理实习、材料化学实习、非金属材料检测、综合实习、视光材料应用实习、材料分析检测实习、生物相容性材料应用实习、高分子材料检测等实验课。另外，又将专业实验分为必修实验和选修实验（专业实验主要安排在第三学年进行），让学有余力或有特殊兴趣的学生拓宽知识面，激发他们对实验科学的爱好和追求科学真理的动力。
（三）研究性实验
由于研究性实验具有综合、开放、弹性大的特点，针对学院现有的仪器设备状况、研究方向以及老师的科研项目，笔者制定了现阶段材料科学与工程专业研究性实验的研究方向如高分子材料的合成与制备、天然材料的结构分析、视光材料应用、生物材料方向等。在实验方式上，以科研小组的形式来组织和实施研究性实验。在实验过程中，让学生从查找文献资料开始进行积极思考、提出方案、实验计划与步骤、解决问题方法与对策，到最后独立地完成实验。在时间安排上，研究性实验一般集中在第三学年暑假1～2个月的时间，对于有兴趣的同学可以将研究性实验延长至第四学年的第一个学期，让学生利用课余时间参加到老师的科研项目中。研究性实验完全脱离了常规的“预习一操作一报告”的传统教学模式[7]，要求学生通过实验室的学习和实践，完成一个科学研究的小课题。这样的实验教学虽然对教师提出了更高的知识要求并需要花费更多的时间和精力，但它的确能培养学生的创新精神和实践能力，也会激发起学生的学习兴趣[8]。
（四）建立实习基地
专业生产实习是实践教学的重要组成部分，是学生巩固所学专业基本理论，培养学生工程意识，让学生了解实际生产情况、综合运用所学知识的重要环节，是顺利走向社会的桥梁和纽带。充分利用校外实习基地的资源，将工厂企业作为课堂。材料学院相继建立了“镇江万新光学眼镜有限公司”、“无锡朴业橡塑有限公司”、“国家眼镜产品质量监测中心”等生产实习基地，将教学中“聚合物成型加工”、“材料合成与制备”、“质量管理”及“角膜接触镜技术”等课程的内容与生产实习紧密结合，大大拓展了本科实验教学领域。实习方式上可采用集中与分散相结合的实习模式，即有条件的学生自行联系实习单位，无条件的学生由学校安排实习单位。为了成功实施这种实习方式，必须让实习单位和学生双方都事先明确实习要求，并建立相应的监督和考核机制，让企业真正成为学校人才培养的第二教室。此外，一些实践期间表现优秀的学生直接被企业留用，一方面解决了学生的就业问题同时也给企业提供了高层次技术人才。
参考文献：
[1]尹飞鸿.工程类应用型本科教学质量保障体系的研究[J].上海工程技术大学教育研究，2007，(3).
[2]邹建新，伍维根，周建国.高校材料专业职业应用型人才培养知识体系的构建[J].中国冶金教育，2006，(2).
[3]王章忠，皮锦红，巴志新.材料科学与工程专业应用型人才培养的思考[J].南京工程学院学报:社会科学版，2007，(1).
[4]丁浩，杜高翔，邓雁希，李金红.材料科学与工程专业增强工程化教学的研究探索[J].中国地质教育，2008，(4).
[5]范舟，王斌，郭小阳.材料科学与工程引导性专业实践教学体系探索[J].西南石油大学学报:社会科学版，2009，(2).
[6]韩雅静，原续波，李宝银，张爽男，胡绳荪，盛京.材料科学与工程专业教学平台实验室综合实验课程改革初探[J].高等工程教育研究，2005，(2).
[7]杨明波，唐丽文，赵玮霖，陈健，材料科学与工程专业实验课程体系的改革[J].实验技术与管理，2007，(1).
关键词:高分子材料化学分子
中图分类号:U465.4文献标识码:A
高分子材料:macromolecularmaterial,以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料,包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料,高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。
一、按特性分析高分子材料
高分子材料按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料等。
①橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。其分子链间次价力小,分子链柔性好,在外力作用下可产生较大形变,除去外力后能迅速恢复原状。有天然橡胶和合成橡胶两种。
②高分子纤维分为天然纤维和化学纤维。前者指蚕丝、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子为原料,经过纺丝和后处理制得。纤维的次价力大、形变能力小、模量高,一般为结晶聚合物。
③塑料是以合成树脂或化学改性的天然高分子为主要成分,再加入填料、增塑剂和其他添加剂制得。其分子间次价力、模量和形变量等介于橡胶和纤维之间。通常按合成树脂的特性分为热固性塑料和热塑性塑料;按用途又分为通用塑料和工程塑料。
④高分子胶粘剂是以合成天然高分子化合物为主体制成的胶粘材料。分为天然和合成胶粘剂两种。应用较多的是合成胶粘剂。
⑤高分子涂料是以聚合物为主要成膜物质,添加溶剂和各种添加剂制得。根据成膜物质不同,分为油脂涂料、天然树脂涂料和合成树脂涂料。⑥高分子基复合材料是以高分子化合物为基体,添加各种增强材料制得的一种复合材料。它综合了原有材料的性能特点,并可根据需要进行材料设计。
二、现代新型高分子材料
高分子材料包括塑料,尽管高分子材料因普遍具有许多金属和无机材料所无法取代的优点而获得迅速的发展,但目前业已大规模生产的还是只能寻常条件下使用的高分子物质,即所谓的通用高分子,它们存在着机械强度和刚性差、耐热性低等缺点。而现代工程技术的发展,则向高分子材料提出了更高的要求,因而推动了高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向发展,这样就出现了许多产量低、价格高、性能优异的新型高分子材料。
1.高分子分离膜
高分子分离膜是用高分子材料制成的具有选择性透过功能的半透性薄膜。采用这样的半透性薄膜,以压力差、温度梯度、浓度梯度或电位差为动力,使气体混合物、液体混合物或有机物、无机物的溶液等分离技术相比,具有省能、高效和洁净等特点,因而被认为是支撑新技术革命的重大技术。膜分离过程主要有反渗透、超滤、微滤、电渗析、压渗析、气体分离、渗透汽化和液膜分离等。用来制备分离、渗透汽化和液膜分离等。用来制备分离膜的高分子材料有许多种类。现在用的较多的是聚枫、聚烯烃、纤维素脂类和有机硅等。膜的形式也有多种,一般用的是平膜和空中纤维。推广应用高分子分离膜能获得巨大的经济效益和社会效益。例如,利用离子交换膜电解食盐可减少污染、节约能源:利用反渗透进行海水淡化和脱盐、要比其它方法消耗的能量都小;利用气体分离膜从空气中富集氧可大大提高氧气回收率等。
2.高分子磁性材料
高分子磁性材料,是人类在不断开拓磁与高分子聚合物的新应用领域的同时,而赋予磁与高分子的传统应用以新的涵义和内容的材料之一。早期磁性材料源于天然磁石,以后才利用磁铁矿(铁氧体)烧结或铸造成磁性体,现在工业常用的磁性材料有三种,即铁氧体磁铁、稀土类磁铁和铝镍钴合金磁铁等。它们的缺点是既硬且脆,加工性差。为了克服这些缺陷,将磁粉混炼于塑料或橡胶中制成的高分子磁性材料便应运而生了。这样制成的复合型高分子磁性材料,因具有比重轻、容易加工成尺寸精度高和复杂形状的制品,还能与其它元件一体成型等特点。
3.光功能高分子材料
光功能高分子材料,是指能够对光进行透射、吸收、储存、转换的一类高分子材料。目前,这一类材料已有很多,主要包括光导材料、光记录材料、光加工材料、光学用塑料、光转换系统材料等。光功能高分子材料在整个社会材料对光的透射,可以制成品种繁多的线性光学材料,又可以开发出非线性光学元件,如储存元件兴盘的基本材料就是高性能的有机玻璃和聚碳酸脂。此外,利用高分子材料的光化学反应,可以开发出在电子工业和印刷工业上得到广泛使用的感光树脂、光固化涂料及粘合剂;利用高分子材料的能量转换特性,可制成光导电材料和光致变色材料;利用某些高分子材料的折光率随机械应力而变化的特性,可开发出光弹材料,用于研究力结构材料内部的应力分布等。
4.高分子复合材料
高分子材料和另外不同组成、不同形状、不同性质的物质复合粘结而成的多相材料。高分子复合材料最大优点是博各种材料之长,如高强度、质轻、耐温、耐腐蚀、绝热、绝缘等性质,根据应用目的,选取高分子材料和其他具有特殊性质的材料,制成满足需要的复合材料。高分子复合材料分为两大类:高分子结构复合材料和高分子功能复合材料。以前者为主。高分子结构复合材料包括两个组分:①增强剂。为具有高强度、高模量、耐温的纤维及织物,如玻璃纤维、氮化硅晶须、硼纤维及以上纤维的织物。②基体材料。主要是起粘合作用的胶粘剂,如不饱合聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺等热固性树脂及苯乙烯、聚丙烯等热塑性树脂,这种复合材料的比强度和比模量比金属还高,是国防、尖端技术方面不可缺少的材料。
三、高分子材料的合成与加工
