高分子材料与复合材料的区别范例(12篇)
时间：2024-03-29
时间：2024-03-29
烟草花叶病毒（TMV）是一种可被用来构筑低维材料的模板，具有纳米管状结构，且内、外表面有多种活性基团，通过改变反应条件，就可使不同物质结合在TMV纳米管的内、外表面上，从而得到具有不同功能的新型材料［1-5］。以TMV为模板进行纳米晶、线的制备，是TMV模板在材料领域的重要应用，目前已经在TMV纳米管表面实现了多种贵金属纳米晶、线的生长。当前的研究集中于基于TMV模板的纳米晶、线的生长上，涉及材料性能的研究较少［6-7］。纳米金对CO氧化具有显著的催化作用，而TMV模板对纳米金又可以起到很好的稳定、分散作用，因此基于TMV模板生长的纳米金有在CO催化氧化领域获得应用的潜力［8］。TMV-纳米金复合材料已被初步应用于卷烟，以降低卷烟烟气CO的释放量［9］。但从现有研究结果来看，基于TMV模板生长的纳米金往往不能获得很好的模板覆盖率，即纳米金在TMV模板上生长密度不高，从而限制了TMV-纳米金复合材料催化性能的提高。为此，在反应体系中引入SO32-和SCN-离子，旨在提高纳米金在TMV模板上的生长密度，进而改善TMV-纳米金复合材料的性能。
1材料与方法
1.1材料、试剂和仪器肯塔基参比卷烟（美国肯塔基大学）；氯金酸（含金量≥47.8%，上海久岳化工集团公司）；柠檬酸钠（AR）、乙酸（色谱纯）、亚硫酸钠（AR）、硫氰酸钠（AR），购于百灵威公司；TMV由国家烟草基因研究中心提供；去离子水由国家烟草质量监督检验中心提供。采用JEM200CX型透射电镜（日本JEOL公司）观察一维TMV-纳米金复合材料的形貌；以CaryBio100光度计（日本岛津公司）测得紫外-可见光吸收光谱；由DTG-60型热重仪（日本岛津公司）测得TG曲线；SM450直线式吸烟机（英国斯茹林公司）对卷烟烟气中的CO进行实时在线检测。
1.2基于烟草花叶病毒模板高密度生长纳米金的制备将烟草花叶病毒（TMV）分散于去离子水中，得到TMV浓度约为0.10mg/mL的悬浮液，将此悬浮液超声10min，备用。将一定量的Na2SO3，NaSCN，氯金酸分别溶解于去离子水中，得到上述几种物质浓度分别为0.01，0.05，0.1mol/L的溶液。将溶液静置30min以上，然后与TMV悬浮液相混合，搅拌30min以上。再在反应体系中加入0.1mol/L的柠檬酸钠，并将此混合物置于60℃水浴中加热90min。用去离子水以离心的方法对产物进行多次洗涤、提纯，得到深棕色颗粒状产物，该产物可直接用于热重（TG）分析。然后将此产物再分散于去离子水中，形成TMV-纳米金复合材料的悬浮液，备用。
1.3卷烟样品的制备及CO检测以注射器将TMV-纳米金复合材料悬浮液注入卷烟滤嘴中，每支卷烟注入量为0.1~0.7mL；另外，制备了基于TMV模板非致密生长的纳米金，也将其注入卷烟中，每支卷烟注入量为0.7mL，以作比对。所有卷烟样品在温度（22±1）℃、相对湿度（60±2）%的样品间内平衡48h以上，然后以国标［10］规定的条件，进行卷烟抽吸实验，同时与空白样品进行比对。将每种进行抽吸实验的样品卷烟分为2组，每组20支；每组结果为此20支卷烟抽吸实验结果的平均值，而2组结果的平均值为最终的实验结果。
2结果与讨论
2.1TMV-纳米金的特性图1为所制得的TMV-纳米金复合材料的透射电镜（TEM）照片。由图1a可以看出，TMV模板的衬度很高。而根据之前的报道，TMV模板作为一种有机材料，在透射电镜下很不稳定，最终得到的TEM照片是很模糊的轮廓。因此根据图1a可判断，在TMV模板上肯定负载了无机材料；再由图1a右下角的能谱分析小图可以断定，在TMV模板上确实负载了金元素。另外还可以看出，TMV基本呈现棒状，无论长度还是宽度均远远超过单一TMV病毒体的尺寸，所以图中应是多个TMV病毒体的团聚体。图1中b为a圆形区域的放大图，由图可以判断，纳米金的生长密度确实要超过文献［1］的报道。这是因为SO32-和SCN-引入体系中后，由于SO32-可将Au3+还原为Au+，SCN-又可与Au+络合为较为稳定的Au（SCN）2-离子；而Au（SCN）2-对TMV表面的官能团具有极强的结合作用，使得含金离子可以更为容易地结合在TMV模板表面；再加入还原剂，就可以提高纳米金在TMV表面的负载率［11］。图1中c为b中圆形区域的放大图，根据图1c，对141个纳米金粒径进行统计，结果如图1d所示。所制得的基于TMV模板生长的纳米金平均粒径为6.7nm。纳米金的催化活性还与其粒径相关，为此考察了改变生长方法对纳米金粒径的影响。如图2所示，由本方法所制备的基于TMV模板致密生长的纳米金UV-vis吸收光谱（曲线2）吸收峰位置在530nm左右，与曲线1相比，仅仅有2nm的红移，说明改变生长方法对基于TMV模板生长的纳米金粒径影响很小。图3为在TMV纳米管外壁致密生长的纳米金与非致密生长纳米金的TG曲线对比图。从图3中可粗略判断在TMV纳米管外壁致密生长的纳米金的质量百分含量约为22%，而在TMV纳米管外壁非致密生长的纳米金负载率约为16%。这说明改进实验方法后，纳米金在TMV纳米管外壁的生长情况得到了一定的改善。
2.2TMV-纳米金对卷烟烟气CO释放量的影响通过卷烟抽吸实验考察了制备方法的变化对材料性能的影响，结果见表1。根据之前的报道，每支烟悬浮液的添加量应控制在0.7mL以内，否则会对烟支的燃烧产生较大影响，造成实验结果的偏差。2#样品仅仅添加TMV悬浮液，结果表明该样品的CO释放与空白样品相比，并无差别，因此卷烟烟气CO释放量的降低主要归功于基于TMV模板生长的纳米金。在对比实验中，之前所报道方法制得的TMV-纳米金复合材料，即便添加量达到0.7mL，对卷烟烟气中CO释放量的降低率也只有20.18%，而以本方法制备的TMV-纳米金复合材料，相同的添加量对卷烟烟气CO释放量的降低率由20.18%提高到了27.43%，而CO的选择性降低率最高也达到了16.33%。根据TG的分析结果可知，与文献［9］相比，由本方法所制备的TMV-纳米金复合材料金的负载率由16%提高到了22%，提高了6个百分点，这说明通过提高TMV模板上纳米金的负载率可以改善复合材料的性能。对照表1结果可知，由本方法所制备的复合材料，对卷烟烟气中CO的降低效果更加显著，这些都要归功于纳米金在TMV模板上生长密度的提高。
【关键词】7075合金；热处理制度；电导率
进入21世纪以来，我国的航空工业进入了一个飞速发展的时期，对其航天器材中所应用到的合金综合性能，有了越来越高的要求，并且，合金材料单纯的强度和硬度指标并不能完全反应出合金材料自身的综合性能，而合金的电导率这一项性能指标已经受到了工业各界的重视。合金材料自身的电导率越高，那么就说明合金材料的导电性能越好，而这项指标的高低主要与合金材料中的成分和材料内部组织结构有着极大的关联。当合金材料成分基本相同时，那么其导电性能的高低就完全取决于合金材料自身的组织结构，但合金材料的内部组织又是受到时效制度的影响。为此，本篇文章对7075合金板材的电导率与时效制度这两者之间的关系进行了试验研究。
1.试验用料
本文所进行的试验所采用的是7075合金的合格扁铸锭，通过均匀化的退火、锯切、铣面、加热，热轧、冷轧之后，使得扁铸锭形成了厚度为25mm的厚度，再通过冷轧的方式轧成2mm的薄板，对两种不同厚度的合金板切取试验用的试样。
2.试验方案
2.1退火制度对7075合金板材电导率的影响
在对2mm合金板材进行退火的过程中，需要分别在300℃、350℃、400℃、450℃之下进行退火工序，并且要将合金板材保温至少1个小时，之后在对材料使用随炉冷却、石棉布布包冷、空气冷却这三种冷却方法对其进行冷却，以此来确定退火制度对于7075合金板材的电导率所产生的影响。
2.2固溶处理温度对7075合金板材电导率的影响
使用2毫米的合金板材，将其分别在450℃、460℃、470℃、480℃这四种固溶温度中，保温至少20分钟，在水中进行冷却淬火，以此来确定固溶处理方式的温度对于合金板材的电导率所产生的影响大小。
2.3淬火与时效间隔时间对7075合金板材电导率的影响
使用2mm的合金板材，对其进行470℃的加热，加热至少20分钟，在水中进行冷却淬火，之后在将合金板材分别停放2小时，8小时，l6小时，24小时，32小时，48小时，96小时，再将其放置在120℃的环境之下进行24小时的时效处理，最后再测量合金板材的电导率所发的变化。
2.4淬火到预拉伸间隔时间对7075合金板材电导率的影响
在合金材料实际生产的过程中，厚板合金进行淬火之后，有时并不能立即就对其进行预拉伸工序，必须要在合金板材停放一段时间之后，才能够再对合金材料进行预拉伸，只有经过这个工序拉伸之后的合金板材才能够拥有较为良好的综合性能，这项指标是一个极为重要的工艺参数。因此，使用25mm厚的合金板材在进行淬火工序之后，需要停放l小时，2小时，3小时，4小时，5小时之后在对合金板材进行预拉伸工序，以此来确定停放时间对于电导率所产生的影响。
2.5时效制度对7075合金板材电导率的影响
分别对2mm合金板材在T6、T76以及T73状态之下与25mm合金板材在T6、T76、T73、T7351的状态之下的各自所拥有的力学性能和电导率，以此来确定不同制度的合金的对于电导率的影响。
3.试验结果与分析
3.1退火制度对7075合金板材电导率的影响
通过对合金板材使用不同的退火温度以及不同的冷却方式来处理之后的试验样品的试验数据我们可以知道：7075合金板材自身的电导率是随着退火温度不断提高而逐渐降低的。这主要是由于退火温度在不断升高之后，慢慢转变成为了结晶的温度，金属由目前的回复过程中转入到了加工再结晶的阶段，并且合金中的第二相溶解不断增加，过于饱和的固溶液浓度不断的增加，使得机体内部的晶格发生歪曲的畸变区域增大，而导电电子自身的平均自由程度不断变小，就必然会导致电导率的下降。合金板材在进行退火工序之后，不同的冷却方式对于合金板材自身的电导率有着极大的影响，合金板材冷却的速度越快，那么合金材料的强度越高，而电导率就越低。退火冷却的速度越高，合金中过于饱和的固溶液就无法得到充分的分解，强度升高而塑性降低。冷却速度缓慢，溶人合金的溶质原子大部分形成了稳定的化合物.此时基体晶格点阵排列已恢复比较规则。冷却速度越快，回复越不好，导电电子的自由程越小，因而电导率也就越低。
3.2固溶处理制度对7075合金板材电导率的影响
随着固溶处理温度升高，电导率呈下降趋势。合金固溶处理后，得到溶质原子和空位的双重过饱和固溶体，使基体晶格产生了较严重的歪扭畸变，基体点阵电子散射源的数量和密度增加，导电电子的平均自由程减少，随着固溶温度升高，过饱合固溶体的浓度升高，晶格歪扭畸变越大，从而电导率降低。
3.3淬火与时效间隔时间对7075合金板材电导率的影响
淬火与时效间隔时间对7075合金板材电导率影响随着时效间隔的变化，电导率变化不大。因为7075合金淬火后的自然时效过程非常缓慢，大约需要几个月的时间，96h以内的自然时效不会对内部组织有很大影响，因而电导率无明显变化。
3.4淬火到预拉伸间隔时间对7075合金板材电导率的影响
电导率在淬火后随着停放时间延长，预拉伸后电导率先是由高到低，3h时最低，而后又逐渐升高。这是由于淬火后得到溶质原子和空位的双重过饱和固溶体，而这些在固溶化温度生成的大量位错被冻结到基体后，仍有较高的活动能力。因此过饱和固溶体中的溶质原子，在空位的帮助下，也会有明显的活动能力。随着停放时间延长，原子分布将会发生明显变化，而后进行预拉伸，又增加了空位和位错浓度，使基体晶格产生了畸变，电导率下降。停放3h后电导率又逐渐升高，是由于7075合金中含有w（Cr）0.18%～028%，铬原子和空位亲合力大，优先形成空位一原子集团，从而降低了空位浓度，晶格畸变区减少，因此电导率又呈上升趋势。
3.5时效制度对7075合金板材电导率的影响
无论是薄板还是厚板，其电导率的变化规律基本一致，单级时效的电导率较低，双级时效的电导率较高。这是由于T6状态的组织中，晶内有非常密集细小的沉淀相，大部分都是GP区，晶界上析出相也很小，几乎看不出有PFZ存在，晶内仍然有淬火后残留的位错线，合金中的位错状态没有明显的改变，基本保留了淬火后的位错组态。GP区没有独立的晶体结构，完全保持母相的晶格，与母相之间没有原子不规则排列的相界面，仍以一定的晶面与母相保持完全的共格性。
4.结术语
根据以上的试验结果与分析，7075合金板材的时效制度与电导率之间存在着一定的对应关系。退火处理采用缓慢冷却方式，其电导率值最高；固溶状态的电导率值最低；人工时效状态时，单级时效的电导率值较低，双级时效的电导率值较高。
【参考文献】
[1]张世兴，吴海宏，邓鹏辉，陆瑛.热处理制度对7075铝合金显微组织和性能的影响[J].热加工工艺，2008（22）.
牙齿楔状缺损是指发生在牙体硬组织上的一种非龋性疾病，由牙颈部硬体组织逐渐丧失而形成，多见于老年人群，发病率较高，常规修复治疗受到充填体边缘着色、脱落等情况影响，效果并不理想，其关键在于修复材料的选择，如何才能同时达到修复效果和美观效果，是目前临床治疗关注的一个焦点问题[1]。本研究收集我院2013年10月至2015年10月期间拔出的100颗前磨牙作为实验对象，旨在探讨不同材料修复楔状缺损后对粘接力的影响，现报告如下
1材料及方法
1.1实验资料
收集我院2013年10月～2015年10月期间拔出的前磨牙100颗作为实验对象，均无龋、无隐裂，材料为GIC玻璃离子（由上海医疗器械股份有限公司供应）、树脂加强型玻璃离子（由日本而至富士公司供应）、流动复合树脂（由美国登士柏公司供应）和纳米复合树脂（由美国3M公司供应）共4种。所用仪器有LED光固化灯、疲劳循环测试机、冷热循环仪、微机控制电子万能试验机等，试剂包括NT粘接剂和Gluma酸蚀剂。
1.2实验方法
1.2.1制备模型
将收集的前磨牙进行冲洗，冷藏备用，所选离体牙标本在大量水雾的冷却下，以快速金刚砂轮石并辅以牙周探针制备在CEJ处深度和龈高度分别为1.5mm、3.5mm的Ⅴ类洞型；将100颗离体牙随机分为4组，各25颗，填充材料分别为GIC玻璃离子、树脂加强型玻璃离子、流动复合树脂和纳米复合树脂。
1.2.2实验过程
先行冷热循环老化试验，将试件置于温度为5℃的冷热循环机的恒温水槽中，再转入55℃的恒温水槽中，时间均为30s，转移5s，共循环10000次；再行疲劳循环试验，将离体牙牙根固定在自凝树脂中，并显露充填材料区域，作为底座，与牙体长轴垂直，置于疲劳循环测试机的夹具中，加载，频率为10次/s，加力约10kg，总次数为50000次。
1.2.3粘接力测试
采用剪切方法对各组的粘接力进行检测，具体操作为：在流水冷却下，以低速金刚砂切片沿牙体长轴从将标本切开，始于面中央，至楔状洞型龈方，切除牙体组织的1/2，保留完整的自凝树脂底座，将另一半固定在万能测试机剪切夹具中，在行剪切测试时，加载机头应靠近粘接界面，加载方向与其保持平行，设定速度为0.5mm/min，记录检测数值，以树脂脱落时瞬间所承受的做大破坏力作为剪切力值[2]。
1.3统计学处理
利用SPSS19.0软件包对所获数据进行定量分析，均以标准差（±s）表示，以秩检验，P
2结果
4组剪切力值比较，GIC玻璃离子与树脂加强型玻璃离子、流动复合树脂和纳米复合树脂3组比较差异均显著（P
3讨论
【关键词】接地材料;性能分析;腐蚀环境;阴极保护
1.接地装置发展现状
1.1接地装置发展历程
第一代（类）地网：
以扁钢、角钢、圆钢为主要接地体，以普通电焊为主要连接方式。由于腐蚀快，地网寿命短;一般随着时间的推移，接地电阻值会明显上升;长期使用需进行防腐蚀措施。
第二代（类）地网：
以铜条、铜带、铜包钢为主要接地体;以放热焊接为主要连接方式。通过扩大地网面积和深度结合物理、化学方法达到设计阻值，地网寿命较耐腐蚀。一般随着时间的推移，接地电阻值上升较缓。
第三代（类）地网：
以空腹式接地极（离子接地极）为代表的综合接地技术，结合物理、化学、工程技术的综合方法达到设计阻值，经处理特别耐腐蚀。一般随着时间的推移，接地电阻值稳定;随季节气候变化较小。
由此可以得出：
（1）接地装置材料发展主线
降阻高效、稳定和提高使用寿命。
（2）选择接地材料设计的原则
对区域内或有电连接的金属构筑物无腐蚀影响，对原有保护体系无干扰，自身的使用寿命，安全性。
1.2接地材料分类
1.2.1有色金属接地材料[1]
（1）铜
抗腐蚀性：优良，在特殊环境下腐蚀严重（如强碱）。
风险性：对钢质金属产生电偶腐蚀，pH≤4.5酸性环境下不宜用于接地。
（2）铅
抗腐蚀性：在H2SO4、H2SO3、Cr2O3、H3PO4和冷的HF的环境中显得特别稳定，在碱性环境下受到限制。
风险性：在环保问题，现基本不采用。
（3）铝
抗腐蚀性：在中性土壤中抗腐蚀性好，但由于氧化膜因素，不适宜做接地材料适用于流动海水环境。
（4）锌
抗腐蚀性：在PH=6-12锌的腐蚀速度很小，对钢质构筑物没有腐蚀破坏。
风险性：机械强度，焊接性能存在问题。
（5）不锈钢
抗腐蚀性：通常优良。在有氯离子中存在SCC腐蚀的风险。
风险性：存在连接问题，选择不当容易出现电偶腐蚀影响。
1.2.2复合接地材料
是由碳钢与一种或一种以上的金属通过特殊工艺制成的接地材料。具有每种金属的物理、化学、电化学性能，相互补充，达到接地性能稳定、使用寿命长、经济性合理的根本要求。这种复合材料能适应不同酸、碱、盐等特殊介质条件下接地的需要。如铜包钢、铅包钢、不锈钢包钢、锌包钢等。它们应用的领域各有侧重，但同时要考虑经济效益和社会效益。
1.2.3纳米导电防腐接地材料
目前市场上的的纳米导电防腐涂料是在高分子涂料中加入纳米碳（实际就是碳黑粉）和纳米金属粉末（较细的金属粉末镍、铜、银），属于添加型导电涂料（还有结构型）。其导电性能与添加物质种类和占有量有关，防腐性能与基料树脂类型和占的比例有关。重点需要解决的是涂料防老化、腐蚀监测和热稳定性等本身性能问题，以及施工、环保、防护等影响。属于试用阶段，目前还未有相关标准规范支持。
1.3常用接地材料及焊接介绍
（1）铜包钢
是利用钢的高强度、优异的弹性、较大的热阻，和有铜的良好导电性能和优良的抗腐蚀性能的复合接地材料，对铜层厚度有明确要求。
制作工艺有：水平连铸工艺、套管工艺、电铸工艺。工艺对比如下表：
（2）锌接地极
实际上是锌与钢采用特殊热压工艺形成的复合接地材料（又称锌包钢）。其目的是增强自身抗腐蚀性能和对钢质构筑物有保护作用或无腐蚀干扰。特别是有大量埋地金属和实施阴极保护的区域。并有GB50650-2011GB/T21448-2008、GB/50393-2008、GB/50156-2002、SY/T0088-1995等国家标准支持。
（3）物理接地模块是以导电石墨为主要原料采用压制或烧结工艺成型的非金属固体接地体。主要依靠增大与土壤接触面降低接触电阻来实现降阻目的，依靠导电石墨耐腐蚀提高使用寿命。性能集中体现在降低自身的电阻率和施工运输的方便性。
（4）物理降阻剂是以导电石墨为主要材料混合制成，常用的是现场加水调和后对金属接地体施工。其基本原理也是改变接地体的几何尺寸，达到降阻目的。目前需要对物理降阻剂的腐蚀性要有重新认识，尤其是我们常用的金属接地体钢质和铜质材料。
（5）离子接地体采用了物理的、化学的、冶金金属的综合降阻、防腐措施，属于第三代接地装置，也是目前接地电阻最稳定，降阻、泄流、防腐效果最好的接地装置。美国UL标准，我国的GB50169-2006均有相关叙述。
（6）放热焊接（热熔焊接）工艺原理：利用化学反应释放的热量，熔化金属，使之熔为一体，处于分子连接状态。工作原理：3Cu2O+2Al=6Cu+Al2O3+Q反应温度高达2500℃，局部反应温度高达3700℃。
2.土壤的腐蚀
土壤是土粒、水和空气的混合物。由于水中溶有各种盐类，故土壤是一种腐蚀性电解质，金属在土壤中的腐蚀属于电化学腐蚀。影响土壤腐蚀性的因素很多，包括物理、化学、生物几方面。主要因素有：含水量、含盐量、含氧量、PH值、电阻率、氧化还原电位等。土壤腐蚀是最复杂的腐蚀形态之一，也是最难控制的，同一区域不同的地点腐蚀程度都会存在较大差异。通常我们以土壤电阻率来体现土壤的腐蚀性。
图1牺牲阳极阴极保护
图2外加电流阴极保护
3.接地材料保护
保护就是减缓接地材料腐蚀，减缓金属腐蚀通常有两条途径：一是因地制宜选择合适的在本区域抗腐蚀的接地材料;另一是利用电化学保护成熟技术即阴极保护，来提高其接地网的耐蚀性。
3.1阴极保护原理
阴极保护就是利用腐蚀电池的原理，将需要被保护的金属结构作为阴极，通过阳极向阴极不间断地提供电子，首先使结构极化，进而在金属结构表面富集电子，使其不易产生金属离子，因而大大地减缓了结构的腐蚀速度。
3.2阴极保护分类
根据外部提供阴极电流的方式不同，常见的阴极保护法可分为牺牲阳极法、外加电流法（如图1、2所示）。
3.3阴极保护方式的比较（针对接地网，如表1所示）
4.总结
接地工程是隐蔽工程、是安全工程，接地材料的选取要依据两大接地主线：一是降阻稳定;二是相匹配的使用寿命。每种接地材料都有其应用环境，所以接地材料的选择要依据详细的地勘资料，要有区域内、外地下金属构筑物布置图极其所处状态（种类、有无连接、是否电化学保护等），因地制宜地选择适合本区域的接地材料。针对复杂接地网金属构筑物的阴极保护，在符合相关标准规范原则的前提下，选用适合本区域金属构筑物的阴极保护方式。
参考文献
[关键词]无机合成硬化学软化学
中图分类号：TDl63文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）10-0329-01
合成化学的发展是推动化学学科及其相关学科发展的主要动力，其中无机合成的发展方向是进行特定结构和性质的无机材料定向设计和合成。随着科学技术的日益发展和科技条件的提高，人们提出了两种制备无机材料的方法，即硬化学方法和软化学方法。
硬化学方法一般指那些要在超高温或超低温、超真空、强射线辐射、失重等极端条件下进行的化学合成。在这些极端条件下，可以形成许多种在一般条件下无法得到的新化合物及新物相与物态。例如，在模拟宇宙空间的无重力、高真空的情况下，可能合成出没有位错的高纯度晶体；在超高压下，许多物质的内外层电子轨道的距离均会发生变化，从而使元素的稳定价态发生质的飞跃。随着现代科学技术的发展，凭借已有的和将有的能力集中力量进行极端条件下的无机化学合成研究，将会在新材料、新知识、新设备和新工艺等方面获得重大进展。
硬化学方法主要包括：失重合成、超高温高压合成、等离子体合成、自蔓延高温合成、固体火焰燃烧反应以及一些爆炸反应等。在硬化学法提供的诸多材料制备技术中，等离子体合成法是目前研究最多的一种。等离子体可分为冷等离子体和热等离子体。冷等离子体中气体温度低而电子温度高，主要用于那些反应吸热大、产物高温不稳定的化合物，如NH3-H3N、H2N-NH2的合成。在热等离子体中，由于达到了局部热力学平衡状态，而且温度很高，复杂分子一般无法存在，大都离解成原子和离子，因此特别适用于粉末冶金、金属精炼和特种高温材料的合成，也适用于大的吸热反应。例如等离子体合NO2，比传统方法利用天然气先合成NH3，再合成NO2的方法简单的多；美国LasAlamos国家实验室成功的合成了Si3N4、SiC、B4C等超纯超细无机粉末，主要依赖于一种等离子体系统，其可以合成超纯、超细材料的射频。随着科技的发展，越来越多的硬化学方法被开发出来，并应用到实际生产中，如离子束合成、溅射合成等。
硬化学合成方法的特点是高温、高真空、高压、高能和高制备成本，依赖于“硬环境”的硬化学方法所获得的材料必须是在热力学平衡态的，同时还需要有高精尖的设备和巨大的资金投入。
软化学是近年来在的新材料研究中形成的一种全新的制备思路，是指在较温和条件下实现的缓慢地化学反应过程。软化学是在较低温度的“软环境”中进行，可以得到多种具有“介稳”结构的材料体系，这样，便有可能实现不同类型组分（如有机物-无机物、生物体-无机物、金属-玻璃、陶瓷-金属）在同一材料体系中的结合，也有可能发现一些用硬化学反应难以获得的低焙、低嫡或低对称性的新材料，尤其是一些具有特殊结构或形态低维、杂化和复合材料体系，因此软化学方法更有应用潜力。
软化学方法可以说是一种新型材料设计与合成的概念，在这种思路下产生了一系列新型材料的制备技术，开辟出了具有环境友好、节能、经济、高效的工艺路线，与“绿色化学”的核心思想一脉相承。软化学对其化学反应机制、路径、过程的易于控制，为了达到裁剪其物理性质的目的，我们可根据通过控制软化学反应过程的条件，对产物的结构和组分进行设计。软化学合成正在将新材料制备的前沿技术从高温、高真空、高压、高能和高制备成本的硬化学方法中解放出来，进入一个更广阔的空间。软化学提供的方法考验的则是人的技能、智力、学识和改造力，因而可以说软化学是一个具有智力密集型特点的研究领域。
软化学合成法所需设备比较简单，反应步骤也可以较容易地控制，制备成本低廉。软化学方法主要包括：溶胶-凝胶过程、插入反应、离子交换过程、水热法、前驱体法、共沉淀法、溶体（助熔剂）法、初产物法、拓扑化学过程及一些电化学过程等。溶胶-凝胶法是目前软化学中最常见的合成方法，其与传统固体材料制备方法的区别在于：溶胶-凝胶反应过程中，由分子级均匀混合的无结构的前驱体，经一系列的结构化过程，形成具有高度微结构控制和几何形状控制的材料。溶胶-凝胶过程通常包含了如水解、聚合、干燥、致密化等多个物理化学步骤，从而实现反应溶液过渡到固体材料的阶段。目前，工业制备陶瓷、玻璃及相关复合材料的薄膜、块体和微粉等已经广泛采用溶胶-凝胶过程。田秀淑等分别以无机盐和有机醇盐为先导化合物，对溶胶-凝胶法制备Al2O3-SiO2-ZrO2复合膜的成膜工艺进行详细的研究。随着纳米复合材料的发展，软化学合成技术在功能材料的制备方面发挥重要作用，比如纳米催化剂、纳米磁性材料、纳米气敏材料、纳米光学材料等。
硬化学和软化学合成方法都是化合物和材料合成的热点研究领域，不同方法制出的材料，其性能并不完全一样，有时性能甚至相差很大，新的制备方法经常可以开拓材料的新性能。硬化学和软化学作为无机合成化学的两种思路，共同为材料合成提供技术支持。
参考文献
[1]冯守华，徐如人.无机合成与制备化学研究进展[J].化学进展，2010，12（4）：445-457.
[2]周益明，忻新泉.我国固体无机化学的研究进展[J].化学通报，2010，（11）：1-6.
[3]徐如人，庞文琴，霍启升.无机合成与制备化学[M].北京：高等教育出版社，2009.
关键词：锂离子；电池；发展现状；前景；分析
中图分类号：C35文献标识码：A
一、锂离子电池的原理及特性
通过对锂离子电池研究后发现，锂离子电池的结构和特性主要表现在以下几个方面：
1、锂离子电池的结构
锂离子电池的结构与其他电池类似，都是采用了正负极结构，其中区别主要是锂离子电池在正负极的材料选用上与其他电池不同，另外锂离子电池的整体结构相对于普通铅酸电池要复杂一些，锂离子主要采用了嵌入式结构，既提高了锂离子电池的充电效果，同时也满足了锂离子电池的充电需要。
2、锂离子电池的工作原理
锂聚合物电池的原理与液态锂相同，主要区别是电解液与液态锂不同。电池主要的构造包括有正极、负极与电解质三项要素。
3、锂离子电池的特性
锂聚合物电池和锂离子电池技术都能代替Ni-Gd电池。但是价格太高，市场还未完全接受，特别是锂聚合物技术。锂聚合物电池在相同体积下比锂电池容量大，且完全没有记忆效应（锂离子电池还是有记忆效应的，只是比较小而已）。锂聚合物电池其实是一种凝胶状物质，容易做成各种形状。而且不含有害的重金属元素，是“绿色电池”。
二、锂离子电池的研究发展分析
从目前锂离子电池的研究来看，其研究重点主要放在了正极材料、负极材料和电解质材料等几个方面：正极采用锂化合物LiCoO2，LiNiO2或LiMn2O4，负极采用锂-碳层间化合物LixC6，典型的电池体系为：（-）C|LiPF6-EC+DEC|LiCoO2（+）正极反应：LiCoO2=Li1-xCoO2+xLi++xe-负极反应：6C+xLi++xe-=LixC6电池总反应：LiCoO2+6C=Li1-xCoO2+LixC6作为正极材料的嵌锂化合物是锂离子的贮存库。为了获得较高的单体电池电压，应选择高电势的嵌锂化合物。目前在正极材料研究中，锂离子的嵌入方式和锂离子化合物的选择，成为了正极材料研究的重要方向，对锂离子电池的性能产生了重要的决定性作用。锂离子聚合物电池一般采用六～七位数进行命名，分别表示厚/宽/高，如PL6567100表示厚度为6.5mm，宽度为67mm，高度为100mm的锂离子聚合物电池，其中PL表示该电池属聚合物类别。锂离子聚合物电池制作工艺一般采用叠片软包装，所以尺寸改变很灵活方便。
三、新型碳材料
1、碳纳米材料
碳纳米材料主要包括碳纳米管和碳材料的纳米掺杂。在碳材料中掺杂纳米状态的硅原子是最典型的碳材料纳米掺杂，Si嵌入锂时形成的Li4.4Si理论容量高达4200mA・h/g。自从1991年人们发现碳纳米管后，其特有的纳米性能受到广泛地关注。它是一种单层或多层纳米级管状材料，主要由C-C共价键结合而成的碳六边形组成。具有较高的硬度、强度、韧性及导电性能。根据壁的多少碳纳米管可分为单壁和多壁碳纳米管。作为高贮锂量的碳负极材料之一，碳纳米管难以直接用作锂离子电池的负极材料。因为碳纳米管作为电极材料存在首次效率较低、无放电平台、循环性能较差、电压滞后等缺陷。总之，碳纳米管作为负极材料显示出独特的性能。碳纳米管可以制成薄膜，很明显其作为微型电池的负极材料潜力很大。此外碳纳米管的结构与插锂机理之间的关系有待进一步深入研。
2、石墨烯
石墨和碳微球是传统的锂离子电池负极碳材料，被人们最早研究并且商品化，石墨烯是现在碳质负极材料研究的热点之一。它是由单层碳原子紧密堆积成二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料，稳定的苯六元环是其基本结构单元，电化学测试结果表明：石墨烯的电化学性能与其结构密切相关，这主要是它的片层排列方式和层结构所决定。石墨烯之所以具有优异的储锂性能和倍率性能是因为层边缘和缺陷为锂离子提供了足够的存储空间。与石墨相比，有较高的可逆储锂容量；减少层数有利于获得更高的可逆容量；石墨烯具有超大比表面积。研究发现：石墨烯片层的两侧均可吸附1个Li+，所以石墨烯的理论比容量是石墨的两倍，即744mA?h/g。然而作为负极的石墨烯也存在与碳纳米管类似的电压滞后、库仑效率低等缺点，同样也很难直接作为负极材料。为了促进石墨烯在锂离子电池中的应用，目前主要有两种方法：通过对石墨烯片层的结构与排列方式进行控制，可提高其电子与离子传输能力；在石黑烯结构中引入其它的活性物质或活性位点，实现化学储锂离子与物理储锂离子的有机结合。季红梅等以三氯化铁和氧化石墨烯为原料，采用水热法合成了Fe2O3/石墨烯纳（RGO）锂离子电池负极材料。电性能测试结果表明：180℃下得到的Fe2O3/RGO具有优良的循环稳定性和比容量.初始放电比容量达到1023.6mA?h/g（电流密度为40mA/g）电流密度增加到800mA/g时，放电比容量维持在406.6mA?h/g，高于石墨的理论放电比容量372mA?h/g。在其他较高的电流密度下比容量均持平。该Fe2O3/RGO有希望作为低成本、低毒性、高容量的新一代锂离子电池负极材料。上述石墨烯具有良好的电化学性能和应用前景，但使其单独作为锂离子电池的负极材料，仍然存在难以克服的缺点。比如：电压滞后和不可逆容量大等问题。因此今后一段时间研究的重点将是如何降低其制备成本及与其他材料复合。
四、非碳材料
由于传统碳材料存在一些难以攻克的问题，所以新型非碳材料，比如硅基材料、锡基材料等成为近年来研究的热点。但是这些材料在嵌脱锂的过程中存在循环稳定性较差及严重的体积效应，产生的应力可致使金属电极容易断裂破碎、电阻增大、存储电荷的能力骤降。
1、硅基材料
理论上，硅与Li的插入化合物放电比容量可达到4200mA?h/g，作为锂离子电池负极材料非常有吸引力。然而硅在充放电过程中存在较大的体积变化，从而导致材料的容量衰减较快，电池的循环性能很差。所以需要对Si进行改性，提高硅基负极材料的电化学性能，主要的改进方法一般采用表面处理、多相掺杂、形成硅化物等。Chou等采用简单混合制备了硅-石墨烯复合材料，首次可逆容量为2158mA?h/g，30次循环后仍保持1168mA?h/g的容量。杜霞等以亚微米硅与石墨烯为原料，制备了石墨烯/硅复合锂离子电池负极材料。充放电测试结果表明，首次放电比容量达2070.5mA?h/g，循环12次后保持在1000mA?h/g以上；对硅复合电极的导电性以及电极结构的初步研究，发现复合电极本身导电性以及材料的电接触性比纯硅优越，电极结构也相对稳定。在硅基材料中，未来最有潜力的是硅基薄膜负极和硅的复合材料，薄膜的厚度和材料的制备方法对硅基薄膜负极的容量有着较大影响。只要增加薄膜的厚度就可提供足够的活性材料，可望实现商业化。硅与不同的材料复合就会达到不同的效果，结合硅不足之处选择最佳的材料进行复合将是一个研究的热点。
2、锡基材料
目前锡基负极材料主要有锡及其合金、锡的氧化物和锡盐。理论上，锡基合金是利用Sn能与Li形成Li22Sn4合金，因此锡基合金具有较大的储锂容量，作为锂离子电池负极材料有巨大潜力。可是SnO2作为负极材料时，在Sn的合金化和去合金化过程中，极易体积膨胀，导致循环性能降低。目前主要有两种解决方法：一种是合成锡的复合材料；另一种是制备锡的合金。锡的复合材料主要是和碳材料的复合。比如将纳米Sn与石墨烯混合，石墨烯有特殊的结构，可以缓冲充放电过程中Sn的体积变化。锡基合金中的金属主要有Co、Zn、Cu、Sb、Ni、Mg等，在Sn中掺杂金属要求比较软而且不活泼。由于这些金属的延展性有效减小体积效应，大大提高了Sn的电化学性能。锡的氧化物和锡盐循环性能都不理想。对于氧化锡可改进其合成方法来提高其循环性能。改进方法主要有模板法、包覆法、碳热还原法、化学沉淀法、电沉积法等。此外还可在锡的氧化物中掺杂非金属和金属氧化物。Wang等以SiO/SnO和金属Li的混合物为原料，石墨为分散剂，采用高能机械研磨法，经热处理还原成金属锡，得到的Sn/Si纳米簇均匀分布在含Li的弹性石墨基质中。电化学测试表明，在200次循环之后，复合材料电极的可逆容量仍有574.1mA?h/g，显然优于SnO和SiO等负极材料。在复合材料中引入金属锂，在一定程度上还可提前补偿负极的首次不可逆容量。Xue等用电沉积法制备了3D多孔Sn-Co合金电极。先用无电电镀的方法制备了3D多孔Cu薄膜，接着在Cu薄膜的表面电沉积Sn-Co合金。合金电极的首次放电容量为636.3mA・h/g，库仑效率达到83.1%，70次充放电循环可逆容量保持在511.0mA?h/g。锡基材料中最值得研究的的将是锡的复合材料。锡虽没有硅的理论比容量高，可锡与其他材料复合，会弥补锡自身的缺陷，最终也可以是一种良好的电极材料。
结束语
锂离子电池诞生以来，在多个领域都取得了重要应用。从目前锂离子电池的应用领域来看，不但在手机、充电器等电子产品中得到了广泛的应用，在车载电源等领域也取得了一定的突破。从目前市场对锂离子电池的需要来看，快充锂离子电池成为锂离子电池的重要发展方向。
参考文献
[1]墨柯.锂离子电池隔膜产业发展现状及趋势分析[J].新材料产业，2013，01：4-9.
【关键词】小班化；区域；幼儿
小班化区域活动课程模式构建的策略
1、师幼互动、设置区域
认知发展理论认为：儿童的知识构建，必须由儿童通过自己的操作活动去完成。因此，活动区域的创设不仅仅是多增设一个区，而更重要的是创设能鼓励幼儿自由选择、便于操作、大胆探索的环境，更好地促进幼儿身心全面和谐的发展。活动区域的设置要体现这一目标，在观察了解幼儿的基础上力求使区域活动的内容、材料紧紧围绕这一目标，并根据这一目标决定活动区域的种类。这要求教师既要对各类活动区域的功能有清楚的认识，也要准确了解本班幼儿的兴趣、水平和需要。教师应放手让孩子们大胆地去参加区域活动，去布置活动的场所，并且逐渐把集体活动内容融入到区域活动中，使他们在区域同伴之间共同学习、共同操作、共同探索，从而得到发展，得到提高。另外教师应开动脑筋，采取多种形式，真正发挥区域活动的实效性，让各区域都“活”起来。多观察了解幼儿区域活动的情况，了解孩子们喜欢玩什么，不喜欢玩什么，并采取相应的措施，引导孩子主动参与各区角的活动。
2、选择材料、激发探究
心理学家皮亚杰指出：一个被动的观察者无法得到知识，必须通过在分析种种活动中自行挖掘或建立知识，幼儿的主动活动与教师根据目标精心设计的丰富多彩的活动环境及投放的材料之间有着密切的关系。可见，区域活动中材料的投放是决定幼儿活动的重要因素之一，它直接影响着幼儿的兴趣，使幼儿在玩耍中巩固学到的知识和技能，增强学习的效果。
①选择形似性材料以延长幼儿探究的时间
所谓的形似性是指材料的形状相似，颜色相似，大小相似，特征相似。比如：动物拼图、小抓手、找影子，动物拼图四种特征都相似，是将一动物和背景划分成有规律的9块或12块，幼儿刚拿到材料时先观察的不是动物的外形特征、颜色，而注意的是图块上的一个个小孔，他们往往拿起图块先一次次试孔，发现不对再换一块，直至改图块放入小孔正合适为止。而小抓手和找影子，它是形状、颜色相似，幼儿是根据外形轮廓与该物配对，拿到材料，对大小相差较大的材料幼儿能较快找对，而对大小、形状相似幼儿要将图拿过去放在影子上，仔细地观察，发现轮廓不对再换，就这样反复地尝试后才能获得成功。经过一段时间的试误，幼儿不再出现反复现象，而是运用目测、思考，一次成功，这时幼儿的探究行为渐渐内化到内部行为了。这些材料的操作主要运用了视觉辨别能力，在观察中我们发现大小、颜色、形状、特征相似的材料，要求幼儿辨别的时间越长，需要幼儿进行探究的时间也就越长。
②选择隐秘性材料以激发幼儿探究的欲望
这里的"隐秘性"指的是外形是幼儿很感兴趣的或新奇的材料，而内在的物质则是孩子一下子看不见、看不见却听得到，看不见却摸得到的，往往与孩子的生活经验不相一致的材料。比如：请你听一听、闻一闻，当孩子看见一只只八宝粥的罐子时，他们以为是八宝粥就想去拿，这时里面传出了响声，幼儿就会去摇一摇、听一听，甚至会想办法打开罐头去看一看。这些材料的操作，主要需要幼儿运用触觉，嗅觉和听觉辨别能力，对于幼儿来说，这些材料特别能激起幼儿想要知道里面有什么东西的欲望，但活动的规则又是不能用眼睛看，在这样的欲望下，幼儿就要充分调动各种感官，去尝试、去了解。
③选择可选择性材料以训练幼儿思维多变性
活动区材料的可选择性是指玩法或操作方法的可变性，多样性和可替代性。比如动物插塑、雪花片等，幼儿在玩动物插塑时，由于动物耳朵下插的口子和动物脚较相似，因此刚开始时幼儿会将兔子的耳朵装在猴子的头上，大象的耳朵方向朝上，还将他们放在玩具橱上，旁边用长形积木一围，说这是动物园。当然经过一段时间的操作，幼儿拼搭时正确率逐渐提高。这些材料的操作，需要孩子联想的能力，创造的能力以及思考能力，因为这些材料的操作可以出现很多很多的玩法，让幼儿随心所欲地进行活动而不出现一种重复厌倦的情绪。
④选择障碍性材料以锻炼幼儿的坚持性
心理学研究告诉我们幼儿喜欢不断反复的活动，往往是他将要掌握而又未能熟练的一些活动。比如舀豆豆，刚开始时教师提供了一盆豆，幼儿就将盆中的豆舀入碗中，这时幼儿对舀的当作感到有些难度，只舀到一点点，或在舀间碗中时会洒落，经过一段时间幼儿舀的动作渐渐掌握，而且他们会将盆中豆抖到一起在用勺舀，这时教师再提供一些口大大小小的瓶，大大小小的勺，幼儿舀豆有的会将小瓶放入盆中再将豆舀入小瓶，有的用小勺舀，原因是小朋友认为将瓶放入大盆，用小勺或将瓶移向盆可避免豆豆的洒落到桌面。正在掌握当中，因此在材料提供时要考虑到孩子的现有水平和最近发展区，既不能让孩子操作起来太容易，也不能让孩子感到太难而放弃，而是要帮助幼儿构建发展的阶梯。
⑤选择新奇性材料以培养幼儿创新能力
"新奇"的材料是指在活动区活动中初次出现，而且色彩、外形、声音等方面对孩子富有一种吸引力的材料。比如，给娃娃穿衣，美工区刚投入了两个塑封的大娃娃（画在纸上），立刻就吸引了许多幼儿询问怎么玩，听说给娃娃穿漂亮衣服时，都争着给它画、印（印章），有的甚至二、三个幼儿合作玩，这样的材料最大的特点是吸引孩子，给孩子一种新鲜感，但是这种新奇的材料对孩子的吸引力是受时间，或自身的玩法的限制较多，当孩子感到不再新奇时就有可能遗忘它，所以在提供新奇材料时我们要考虑到材料对孩子发展的价值。
3、注重引导、支持合作
小班化的环境中，由于人数的减少，每一个幼儿受到教师的关注机会大大地增加了，教师与幼儿的频繁接触，犹如类亲子关系，即在幼儿园中替代了部分母亲的角色。因此力求利用这种有利的师生关系，在互动上尽量做到人格上平等、能力上帮助、交往上尊重。人格上平等就是尊重幼儿，不把成人的思想强加于他，我们经常听到老师与幼儿的对话口吻是商量式的：“这样行吗？”“你认为呢？”等等。能力上帮助是以幼儿的主体性发展为前提，在互动中与孩子共同合作，帮助孩子发展。教师的帮助是适时、适当的点拨与指导，而不是简单的包办代替。
对小班化区域活动课程模式的研究使我们看到：无论哪-个年龄段班级，幼儿在健康、认知、社会情感、艺术、游戏五大领域的发展水平均有显著提高，因此可以认为此种课程模式的效果是十分明显的，真正体现了优质教育的效果。
参考文献：
凝土的劲度模量；利用损伤理论计算了已含表面裂缝沥青路面的疲劳寿
命，探讨了新型纤维增强沥青路面。
关键词：纤维增强沥青路面；复合材料理论；劈裂试验；损伤力学；疲
劳寿命
日益增长的经济建设对道路交通提出了越来越高的要求，围绕减少
道路病害，提高道路寿命的研究为世界各国所重视。沥青路面的设计大
修期为15年，而目前我国的沥青路面往往8年～10年就需要进行检修。
以路面寿命30年计，资料表明这期间用于道路的维修费用几乎等于新建
道路的投资。可见提高公路寿命，延缓检修期至关重要。影响公路质量
重要的因素之一是路面损伤，其中最突出的表现为路面裂缝。本文通过
复合材料理论和劈裂试验的比较，确定了含纤维沥青混凝土的劲度模量
；利用损伤理论计算了已含表面裂缝沥青路面的疲劳寿命，进而探讨了
新型纤维增强沥青路面，具有很高的经济价值。
1含纤维沥青混凝土劲度模量的确定
1．1复合材料理论与计算
当短纤维加到沥青混凝土中，纤维与纤维、纤维与周围基体之间由
于纤维的不连续性而存在着复杂的相互作用，它会显著地影响复合材料
的韧性和破坏过程。那么，短纤维究竟如何影响复合材料的破坏过程？
在这个过程中，纤维究竟起到加筋作用、还是桥联作用即或是二者兼而
有之？很难判断。因此，本文在认为纤维任意分布在混凝土的前提下，
应用复合材料理论，在宏观上和试验的基础上，来确定含纤维沥青混凝土的劲度模
量，并探索了纤维含量的最佳值。国内外目前使用的纤维主要有木质素
纤维、芳纶纤维、玻璃纤维。本文使用芳纶纤维，因为芳纶纤维与沥青
混凝土的粘结性好。纤维和沥青混凝土的材料参数见表1。
由复合材料理论知［1，2］，纤维任意分布的复合材料的有效体积模量
和剪切模量分别为：
k/k0＝1/(1＋cp)μ/μ0＝1/(1＋cp)（1）
式中k，k0———分别为复合材料的有效体积模量和基体的体积模量；
μ，μ0———分别为复合材料的有效剪切模量和基体的剪切模量；
c———为增强体积百分含量。纤维沥青混凝土中，沥青混凝土为基体，纤维为增强体。
p＝p2/p1q＝q2/q1（2）
式中
p1＝1＋c［2（s1122＋s2222＋s2233－1）（a3＋a4）＋（s1111＋2S2211－1）（a1－2a2）］/3a
p2＝［a1－2（a2－a3－a4）］/3a（3）
q1＝1－c｛2/5[(2S1212－1)/[2S1212＋μ0/（μ1－μ0）]]＋1/3
(2S2323－1)/[2S2323＋μ0/（μ1－μ0）]－1/15a×［（s1122－s2233）
（2a3－a4＋a5a）＋2（s1111－s2211－1）×（a1＋a2）＋（s1122－s2222＋1）（2a3－a4＋a5a）］｝
q2＝－2/5[2S1212－1/
2S1212＋μ0/（μ1－μ0）]－1/3
[1/2S2323＋μ0/（μ1－μ0）]＋1/15a×［2（a1＋a2－a3）＋a4＋a5a）］（4）
s1111＝0，s2211＝s3311＝v0/[2（1－v0）]
s2222＝s3333＝(5－4v0)/[8（1－v0）]，s2323＝(3－4v0)/[8（1－v0）]
s2233＝S3322＝(4v0－1)/[8（1－V0）]，s2323＝(3－4V0)/[8（1－v0）]
s1122＝s1133＝0，s1212＝s1313＝1/4（5）
a1＝6（k1－k0）（μ1－μ0）（s2222＋s2233－1）－2（k0μ1－k1μ0）＋6k1（μ－μ0）
a2＝6（k1－k0）（μ1－μ0）s1133＋2（k0μ1－k1μ0）
a3＝－6（k1－k0）（μ1－μ0）s3311－2（k0μ1－k1μ0）
a4＝6（k1－k0）（μ1－μ0）（s1111－1）＋2（k0μ1－k1μ0）＋6μ1（k1－k0）
a5＝1/［s3322－s3333＋1－μ1/（μ1－μ0）］
a＝6（k1－k0）（μ1－μ0）［2S1133s3311－1）（s3322＋
s3333－1）］＋2（k0μ1－k1μ0）［2S1133＋s3311）＋s1111－
s3322－s3333）］－6k1（μ1－μ0）（s3333－1）－6μ1（k1－k0）
（s2222＋s3322－1）－6k1μ1（6）
材料参数见表2，根据以上公式得到含
纤维沥青混凝土的劲度模量随温度和纤维含量的变化如图1。
1．2劈裂试验
沥青混合料的劈裂试验（T0716—93）是对规定尺寸的圆柱体试件，通
过一定宽度的圆弧形压条施加载荷，将试件劈裂直至破坏的试验。试验
时，对试件施加50mm?min的等速载荷，在温度为15℃条件下，按林绣
贤［3］推荐的计算方法和简化公式，计算其沥青混合料的劈裂强度σ
T和（0．1～0．4）P弹性阶段的模量E。弹性模量是应力与总应变的比
值，总应变包括了弹性、粘弹性与粘塑性变形。
σT＝0．006151p/h
E＝3．588/h×p/y（7）
式中σT———为劈裂强度，Pa；
E———为弹性模量，Pa；
p———为最大载荷值，N；
h———为试件高度，cm；
p———为（0．1～0．4）p载荷对应的竖向位移，cm。
试验和理论计算结果见表3。
图1含纤维沥青混凝土劲度模量随温度和纤维含量的变化示意
1．3结果分析
从表3的结果可以看出，纤维的质量含量为0．2％时，复合材料的理论
计算结论和劈裂试验的结果非常接近。而纤维的质量含量为0．3％、0
．5％时，复合材料理论计算结果和劈裂试验的结果差别很大。从复合
材料理论上分析，纤维含量越高，复合材料的有效弹性模量应越大，而
试验结果却不是这个结论。分析如下：当纤维质量含量为0．2％时，纤
维对沥青的弹性模量有所改变，又不改变沥青混凝土的粘结力。纤维含
量增加到一定程度时，使沥青混凝土的粘性减弱，即骨料之间的粘结力
减弱，使材料发生松散，从而增加了混合料中的微裂缝，故使材料的弹
性模量降低。因此，本文认为，纤维的质量含量为0．2％是最佳的纤维含量。
2疲劳寿命的计算与分析
2．1表面裂缝模型
本文以沈大路沈鞍段的预锯缝工程为例提出表面裂缝模型如图2所示。
为计算简单，根据几何受力特点，取对称结构，按平面应变问题处理。
各路面层材料与尺寸见图2－a）中标注，路面锯缝深度为4cm。
国内外大量的测量数据表明，路面结构中的温度变化幅值随着深度逐渐
减小。研究者提出不同的简化函数来模拟路面体的温度场分布，如多项
式模拟法［4］、指数函数模拟法［5］等。本文采用指数函数模拟：以
路表面温度发生－10℃变温为例，温度沿深度方向的分布情况如图2－b）所示。
图2表面裂缝模型示意
图4表面裂缝局部网格示意
图3损伤区与断裂区的分布情况示意
2．2损伤有限元理论
损伤理论认为，材料的破坏是由于损伤的集中化发展，最终形成宏观裂
纹。在宏观裂纹形成以后，细观损伤仍在不断演化，并推动宏观缺陷发
展，而宏观裂纹在扩展过程中所扫过的附近区域，也往往是细观损伤高
度集中的区域如图3所示［6］。本文用损伤区和断裂区来模拟裂缝的扩
展过程，损伤区为图3中的连续损伤区，即承载能力下降的区域，断裂
区为图1中的裂纹，即不再承受载荷的区域，本文用损伤因子ω值的变化范围来划
分损伤区与断裂区的分布。
断裂区
当ω≥ωc
损伤区
当0＜ω＜ωc（8）
式中ωc———为材料破坏时的损伤因子值，本文分析中取ωc＝0．85。
经过分析比较，本文用Sidoroff（西多霍夫）损伤
模型［6］确定损伤因子：
ω＝0
当ε≤ε0
ω＝1－（ε0/ε）2当ε＞ε0（9）
式中ε0———是损伤发生时的应变值。
采用损伤力学的理论，应用有限元方法模拟裂缝的扩展过程，计算疲劳
寿命在裂缝尖端的网格必须满足一定的要求，裂尖向外扩散的网格划分
应服从指数衰减规律，以反应出裂缝尖端应力梯度变化规律。本文采用
的有限元网格包含三个不同疏密的区域，如图4所示，裂缝尖端是网格
最密的区域，即断裂区，其次是损伤区，最后是弹性区域。
图5弹性损伤有限元分析流程示意
本文对损伤单元采取退化的刚度阵，每次分析重建总体刚度，其分
析流程如图5所示。
2．3疲劳寿命的计算在温度场（－15℃）的循环
作用下，和不含纤维的沥青路面进行比较。沿裂缝扩展方向尺寸的改变
量随循环次数的变化曲线如图6所示。从计算结果可以看出，随沥青面
层中纤维含量的增加，裂缝扩展越慢。将结果用三次多项式模拟，可以
得到结论，当纤维质量含量分别为0、0．2％时，深度为4cm的表面裂缝
，在－15℃变温作用下，扩展到整个面层（15cm）所需的循环次数分别
为131次和199次。疲劳寿命提高了34．13％。可见，加0．2％的纤维以
后，具有很高的经济价值。
图6沿裂缝扩展方向的改变量随循环次数和纤维的含量变化示意
3结论
3．1本文通过复合材料的理论计算和劈裂试验的比较，
确定了含纤维沥青混凝土的劲度模量。
3．2通过对表面裂缝模型损伤有限元分析，计算了沥青路面的疲劳寿命。
3．3纤维的质量含量为0．2％时，能更有效地增加沥青混合料的劲度模量；通
过有限元计算，得到了纤维质量含量为0．2％和不含纤维的沥青路面比
较，疲劳寿命提高了34．13％。具有很高的经济价值。
参考文献
［1］G．P．TandonandG．J．Weng．Averagestressinthematrixandeffecti
vemod－uliofrandomlyorientedcomposites．compositeSci．Tech．27，111～132，1986
［2］Y．H．Zhao，G．P．TandonandG．J．Weng，Elastivmoduliforaclassofpo－rousmaterials．
ActaMechanica76，105～130，1989
［3］林绣贤．路面材料劈裂模量简化公式的建议．华东公路，1991，6
［4］彭妙娟，张登良，夏永旭．半刚性基层沥青路面的断裂力学计算方法及其应用．中国公路学报，1998（2）30～38
【关键词】骨髓基质干细胞马赛克移植术骨软骨复合体骨软骨缺损
Abstract：［Objective］Toevaluatetheeffectoftreatingtheosteochondraldefectswithimplantedcellscaffoldcomposites,culturedMSCsasseedcellsandPLGAasscaffolds,andtoacquiredesirableseedcellsandscaffoldmaterials.［Method］BMSCswereinducedtodifferenciatiatedintochondrocytes,coculturedwithPLGAscaffoldrespectivelyinvitro,thenimplantedintoosteochondraldefectsoncaninemodelsbyusingtechniquesofmosaicplasty,inducedBMSCPLGAscaffoldcompositesinthetopofthedefectandBMSCPLGAscaffoldcompositesinthebottomofthedefect,osteochondralcompositeswereconstructedinvivo,andrepairwasobservedwithnakedeyesandhistology.［Result］At16weeksaftertransplantationthedefectsofexpeirmentalgroupwerecoveredwithsemitransparentsmoothwhitetissueandthemarginsbetweentherepairtissueandthesurroundingcartilagewerenotrecognized.Histologically,mostoftherepairtissuewasconsistedwithchondrocytes,maintainedtheirthicknesstothefulldepthoftheoriginaldefects.Thesubchondralbonewaswellremodeled.Thetidemarkwasobserved.Thedefectsofpositivecontrolgroupwerecoveredwithrepairtissues,andpartialwereconformedwithoriginalcartilage.Therepairtissuewaspartlyfilledwithchondrocytes.However,thedefectsofnegativecontrolgroupwererepairedwithsoftfibroustissueswithoutluster,andanobviousboundarybetweenreparativeandoriginalcartilagewasseen.［Conclusion］MSCsPLGAscaffoldcomposites,constructedintoosteochondralcompositesbysuppressingcloselyinvivo,aretheidealmaterialsforrepairingcartilagedefects.
Keywords：bonemesenchymalstemcells(MSCs);mosaicplasty;osteochondralcomposites;osteochondraldefect
关节软骨损伤是骨科临床的常见疾病，以往临床使用的治疗方法均难以达到理想的要求。组织工程技术的迅速发展，为这一难题的解决提供了前所未有的机遇。本实验研究的目的是采用软骨组织工程技术，体外分离骨髓间充质干细胞（MSCs）为种子细胞，经软骨细胞诱导生长因子的诱导培养后，与聚羟基乙酸（polyglycolicacid，PLA）－聚乳酸（polylacticacid，PGA）共聚物(PLGA)支架材料复合培养，并模仿马赛克骨软骨移植术在犬膝关节骨软骨缺损深层置入MSC－支架复合体，浅层置入诱导培养后的软骨细胞－支架复合体，紧密压配，体内构建骨软骨复合体，观察其修复的情况。期望能够找到软骨组织工程理想的种子细胞和支架材料。
1材料和方法
1.1材料
1.1.1种子细胞10～12个月龄健康比格犬，无菌穿刺抽取髂骨骨髓7～8ml，Percoll分离法分离骨髓间充质干细胞，进行原代、传代细胞培养。
1.1.2支架材料将PLGA支架(购自山东医疗器械研究所)剪成1.0cm×1.0cm×0.2cm大小的方块，放入12孔板内，然后经紫外线照射30min消毒，备用。
1.1.3受体动物及分组10～12个月龄健康比格犬10只（购自山东大学动物实验中心），体重在8～10kg。在每只犬的双侧膝关节分别制造3个骨软骨缺损区，随机分为3组。A组：实验组关节软骨缺损内深层植入MSCs复合PLGA支架材料，浅层植入经过诱导培养的软骨细胞复合PLGA支架材料，紧密压配；B组：阴性对照组，缺损内仅植入MSCs复合PLGA支架材料；C组：阳性对照组，缺损内不植入任何材料。
1.1.4主要试剂一抗：兔抗人Ⅱ型胶原抗体，二抗:山羊抗兔IgG，DAB显色试剂盒，以上均购自武汉博士德公司。
1.2方法
1.2.1MSCs向软骨细胞定向分化P1传代细胞培养至细胞铺满瓶底时，消化后调整细胞浓度，加入含TGFβ110ng/ml、10％胎牛血清的低糖DMEM溶液诱导培养。
1.2.2诱导MSCs的鉴定（1）糖胺聚糖（GAG）检测（表1）。取传代培养第二代MSCs（P2），实验组加入TGFβ1诱导培养，对照组用常规培养液培养，待细胞长满全层时，胰酶消化，调整细胞浓度为1×104/ml，接种于96孔板每孔200μl，继续加入含不同的培养液每孔200μl，每组5孔，培养第3d换液1次，第7d（诱导培养后第15d）时，取细胞培养上清液，以硫酸软骨素为标准品，紫外分光光度计制作标准曲线，阿利新蓝法检测细胞培养上清液中GAG含量；（2）Ⅱ型胶原免疫组化按试剂盒说明书进行操作，Ⅱ型胶原阳性的细胞，胞浆着色呈黄色或棕黄色（表2）。表1细胞因子对MSCs分泌糖胺聚糖（GAG）的检测表2Ⅱ型胶原免疫组化阳性细胞数（个/视野）
1.2.3细胞－支架复合体的构建及其体外培养将上述2种细胞悬液调整浓度后，滴加到PLGA支架上，37℃、5％CO2孵箱培养。继续各用原培养液进行培养7～8d，备扫描电镜检查和动物实验。
1.2.4复合体移植10～12个月龄健康比格犬10只，静脉麻醉成功后，术区准备完毕后，取膝关节内侧切口，显露膝关节，在膝关节股骨滑车处，用手摇钻制作一个直径为5mm的圆柱形软骨缺损区，深达软骨下骨，平均深为5mm。按照分组情况，A组：软骨缺损处先在深层植入未诱导分化组的MSCs－PLGA复合体，再在浅层植入诱导分化组的软骨细胞－PLGA复合体，紧密压配；B组：缺损处全层植入未诱导分化组的MSCs－PLGA复合体；C组：空白对照，只造成缺损不植入任何材料。严密缝合关节囊。术后分笼饲养，自由活动。
1.2.5大体观察分别于术后12、16周取材，观察缺损区软骨生长情况。
1.2.6组织学观察
2结果
2.1细胞形态学改变
倒置相差显微镜观察发现，原代细胞接种后1～3d可见少量细胞贴壁，呈短梭形。3d后出现细胞集落，7～8d广泛集落形成。12～14d细胞形成单层。传代细胞贴壁快，7～8d形成单层，细胞核大，胞浆内颗粒多。加入细胞因子后，细胞生长明显加快，体积增大，胞体变圆，呈漩涡状生长；
2.2实验组
MTT吸光度值、培养上清液中的糖胺聚糖（GAG）含量和Ⅱ型胶原分泌均明显高于对照组。Ⅱ型胶原免疫组化阳性的MSCs胞浆染色为黄色或棕黄色(图1、2)。
2.3电镜观察
扫描电镜显示PLGA支架呈不规则多孔状，孔径控制在200～300μm，孔径率85%，孔壁厚度较均匀,为20～40μm。复合材料显示MSCs细胞在PLGA支架上的黏附、伸展和增殖良好，可以见到细胞分泌的基质和细胞伪足的铆固作用(图3)，表明支架材料具有良好的细胞亲和性。
2.4动物实验结果
大体观察。术后12周：A组新生组织表面平整、光滑，与周围软骨界线模糊，端面显示软骨厚度与正常软骨相近；B组修复高度较周围软骨水平相近，但软骨层厚度比A组明显偏薄，无光泽，与周围软骨界线尚清楚；C组部分接近正常修复高度，修复组织呈黄色，局部凹陷。术后16周，A组缺损修复区组织与周围关节软骨相整合，软骨缺损区被光滑白色半透明的组织覆盖，与周围软骨组织外形无差异(图4)；B组缺损区修复组织与周围软骨部分整合在一起，光泽较差(图4)；C组缺损处修复组织低凹新生组织软，无光泽，与周围软骨组织区别明显。
组织学观察。术后12周：A组缺损区形成透明样软骨组织，比周围正常软骨偏厚，软骨细胞数量多，出现明显的规律，表面层的软骨细胞平行关节面排列，深层纵向排列，软骨基质染色较四周时淡，软骨下骨丰富。B组边缘区厚度与周围正常软骨接近，软骨细胞排列不规则，与周围软骨结合可，无明显裂隙存在。近中央区仍以纤维组织修复为主，细胞数很少，局部有裂隙。C组表面为纤维组织，细胞成分较少。术后16周，A组缺损区软骨厚度与正常软骨组织接近，细胞排列出现明显规律，表面层的软骨细胞平行关节面排列，深层纵向排列，与透明软骨组织相似，软骨下骨形成，潮线基本恢复，与周围正常软骨连接较好(图5)。B组软骨细胞排列不规则，中央修复区大部分为纤维组织修复(图6)。C组缺损区内主要为纤维组织(图7)。
2.5统计学分析
采用SPSS10.0统计软件包分析，数值以±s表示，以P＜0.05表示差异有显著性意义。表3关节软骨缺损的组织学评分标准表4各组软骨修复组织学评分结果各时间段A组与B组、C组比较均有显著性差异，*P＜0.05。
3讨论
有研究认为对于微环境尚未受到严重破坏的组织修复或再生治疗，不需要进行体外诱导即可用干细胞直接移植修复，而对于缺损或微环境严重受损的组织修复或再生治疗，则需要对干细胞进行定向诱导后移植［1］。作者的实验结果表明，在体外对MSCs进行诱导培养，(1)可以使细胞扩增；(2)可以向软骨细胞定向分化。在体外构建成熟的组织工程化软骨，是在模拟体内微环境的条件，探索和研究软骨种子细胞在支架内黏附、增殖及种子细胞与支架材料的相容性即软骨形成的条件、机制的问题。作者把细胞－PLGA支架复合体在体外培养1周后，塑成圆柱状，采用马赛克移植方法植入缺损部位，底部为MSCsPLGA支架复合体，表层部分为诱导培养的MSCsPLGA支架复合体。在体内微环境的作用下，迅速生成软骨组织。在12周时，软骨组织已充满了整个缺损区，随后深层软骨组织逐渐被软骨下骨替代。16周时软骨细胞出现分层排列，与周围正常组织无明显差别。在制造骨软骨缺损模型的时候，损伤区会释放生物活性因子，包括TGFβ、IGF1和BMP［2］。早期复合组织植入缺损部位后，在这些细胞因子的作用下，经诱导的MSCs细胞在PLGA支架材料中迅速增殖，表层的复合体在关节内滑液细胞因子和周围软骨组织微环境的作用下形成早期软骨组织。而深部的复合体被来自于损伤区的血管组织侵入，机体的MSCs细胞和诱导植入的MSCs细胞，在局部微环境的作用下，形成骨组织－软骨下骨，从而完成骨软骨缺损组织的修复。这种修复的特点是软骨与软骨下骨形成坚固的自然连接，软骨下骨与软骨同时获得修复。但是作者某些切片中观察到2种复合体之间有裂隙、整合差，但深部复合体与软骨下骨的结合均良好。
尽管很多专家学者在体内、体外均成功构建出骨软骨复合组织［3～7］,但是存在以下问题:(1)无论在体外或体内,构建组织的骨、软骨界面结合欠佳；（2）植入软骨与周围宿主软骨组织整合欠佳；(3)形成的软骨组织质量缺陷:透明软骨比例少,缺乏正常关节软骨的分层结构,缺乏表浅的扁平细胞层和潮标等；（4）更为重要的是,以上构建的骨软骨复合组织只是短期观察有证据初步表明在形态学、生化成分等方面具有骨软骨组织结构,其生理功能、机械性能、能否长期持续存在等尚待进一步研究证实。为了改善骨软骨复合组织的结构和界面形成情况,设计一体化、呈梯度变化的双层支架材料将更为有利。Sherwood等［8］应用TheriForm三维打印方法研制出一种新型的骨软骨三维支架,在骨、软骨端配件交界区组成成分含量、气孔率等方面形成梯度变化,这样可以避免支架在体外培养和体内植入时发生界面分层而有利于新生的骨与软骨组织之间形成良好界面。
本实验结果证实：MSCs适合成为软骨组织工程的种子细胞。取材方便，体外培养性能稳定，易于传代扩增，在一定诱导条件的培养下，可以分化为软骨细胞。TGFβ1在促进MSCs细胞增殖和向软骨细胞定向分化方面有显著的作用。PLGA支架是理想的软骨组织工程支架材料，具有良好的孔隙率和组织相容性，MSCs在其中可以很好地黏附、扩展和增殖。MSCs经向软骨细胞定向分化后复合PLGA支架材料，通过紧密压配方式与MSCs－PLGA支架在体内构建骨软骨复合体，可以有效修复骨软骨缺损。
图1对照组MSCs免疫组化结果阴性，胞浆内未见到棕褐色颗粒图2实验组MSCs免疫组化结果呈阳性，胞浆内见有棕黄色颗粒图3细胞在支架材料上黏附、增殖，形成细胞团，借伪足锚固于支架上图4A组（黄箭头）修复软骨厚度较B组（绿箭头）厚，与周围组织边界不清，需仔细辨认（4个月后）图5A组缺损区软骨下骨结合紧密，潮线形成，与周围软骨组织融合好（4个月后×20）图6B组缺损由纤维组织修复，细胞排列规律，与软骨下骨结合尚可，局部有裂隙（4个月×10）图7C组缺损部分纤维组织，排列杂乱，见分泌基质。
【参考文献】
［1］潘兴华，韩毅冰，郭坤元，等.成体干细胞的分化潜能及在修复重建中的应用前景［J］.中国修复重建外科杂志，2002，16（5）：329－332.
［2］WakitaniS,GotoT,PinedaSJ,etal.Mesenchymalcellbasedrepairoflarge,fullthicknessdefectsofarticularcartilage［J］.JBoneJointSurg(Am),1994，76(4):579－592.
［3］吴俊,孙俊英，李海燕，等.以PHBV为支架构建组织工程化软骨［J］．中国矫形外科杂志，2006，14（3）：1016-1018.
［4］曲彦隆，杨卫良，孟祥文，等.梯度降解软骨支架材料应力刺激下与骨髓基质干细胞复合三维培养的实验研究［J］.中国矫形外科杂志，2006，14（10）：772-774.
［5］HungCT,LimaEG,MauckRL,etal.Anatomicallyshapedosteochondralconstructsforarticularcartilagerepair［J］.JBiomech,2003，36(12):1853-1864.
［6］MahmoudifarN,DoranPM.Tissueengineeringofhumancartilageandosteochondralcompositesusingrecirculationbioreactors［J］.Biomaterials，2005,26:7012-7024.
【关键词】激光无损检测超声无损检测射线无损检测
【中图分类号】TN24【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）02-0133-01
一、激光技术在无损检测领域的应用
激光技术在无损检测领域的应用始于七十年代初期，由于激光本身所具有的独特性能，使其在无损检测领域的应用不断扩大，并逐渐形成了激光全息、激光超声等无损检测新技术，这些技术由于其在现代无损检测方面具有独特能力而无可争议地成为无损检测领域的新成员。
1.激光全息无损检测技术
激光全息术是激光技术在无损检测领域应用最早、用得最多的方法。激光全息无损检测约占激光全息术总应用的25%。其检测的基本原理是通过对被测物体加外加载荷，利用有缺陷部位的形变量与其它部位不同的特点，通过加载前后所形成的全息图像的叠加来反映材料、结构内部是否存在缺陷。
激光全息无损检测技术的发展方向主要有以下几方面。
（1）将全息图记录在非线性记录材料上，以实现干涉图像的实时显现。
（2）利用计算机图像处理技术获取干涉条纹的实时定量数据。
（3）采用新的干涉技术，如相移干涉技术。在原来的基础上进一步提高全息技术的分辨率和准确性。
二、超声检测技术在无损检测中的应用
超声无损检测技术（UT）是五大常规检测技术之一，与其它常规无损检测技术相比，它具有被测对象范围广。检测深度大；缺陷定位准确，检测灵敏度高；成本低，使用方便；速度快，对人体无害以及便于现场使用等特点。
1.超声检测技术的应用
（1）目前大量应用于金属材料和构件质量在线监控和产品的在投检查。如钢板、管道、焊鞋、堆焊层、复合层、压力容器及高压管道、路轨和机车车辆零部件、棱元件及集成电路引线的检测等。
（2）各种新材料的检测。如有机基复合材料、金属基复合材料、结构陶瓷材料、陶瓷基复合材料等，超声检测技术已成为复合材料的支柱。
（3）非金属的检测。如混凝土、岩石、桩基和路面等质量检验，包括对其内部缺陷、内应力、强度的检测应用也逐渐增多。
（4）大型结构、压力容器和复杂设备的检测。由于超声成像直观易懂，检测精度较高。因此，近几年我国集超声成像技术及超声信号处理技术等多学科前沿成果于一体的超声机器人检测系统已研制成功，为复杂形状构件的自动扫描超声成像检测提供了有效手段。
（5）核电工业的超声检测。
（6）其它方面的超声检测。如医学诊断广泛应用超声检测技术；目前人们正试图将超声检测技术用于开辟其它新领域和行业，如人们正努力将超声检测技术用于血压控制系统进行系统作非接触检测、辨识。性能分析和故障诊断等。
三、射线技术在无损检测领域内的应用
1.射线检测技术的应用
射线检测技术是利用射线（X射线、射线、中子射线等）穿过材料或工件时的强度衰减，检测其内部结构不连续性的技术。穿过材料或工件的射线由于强度不同在X射线胶片上的感光程度也不同，由此生成内部不连续的图像。
（1）早期使用在石油工业.分析钻井岩芯。
（2）在航空工业用于检验与评价复合材料和复合结构。评价某些复合件的制造过程。也用于一系列情况下样件的评价；这种检测与评价过程，大大简化了取样破坏分析过程。
（3）检测大型固体火箭发动机，这样的射线系统使用电子直线加速器X射线源，能量高迭25MeV，可检验直径达3m的大型同体火箭发动机。
（4）检验小型、复杂、精密的铸件和锻件，进行缺陷检验和尺寸测量。
（5）检查工程陶瓷和粉末冶金产品制造过程发生的材料或成分变化，特别是对高强度、形状复杂的产品。
（6）组件结构检查。
四、无损检测的发展趋势
1.超声相控阵技术
超声检测是应用最广泛的无损检测技术，具有许多优点，但需要耦合剂和换能器接近被检材料，因此，超声换能、电磁超声、超声相控阵技术得到快速发展。其中，超声相控阵技术是近年来超声检测中的一个新的技术热点。
超声相控阵技术使用不同形状的多阵元换能器来产生和接收超声波波束，通过控制换能器阵列中各阵元发射（或接收）脉冲的时间延迟，改变声波到达（或来自）物体内某点时的相位关系，实现聚焦点和声束方向的变化，然后采用机械扫描和电子扫描相结合的方法来实现图像成像。与传统超声检测相比，由于声束角度可控和可动态聚焦，超声相控阵技术具有可检测复杂结构件和盲区位置缺陷和较高的检测频率等特点，可实现高速、全方位和多角度检测。对于一些规则的被检测对象，如管形焊缝、板材和管材等，超声相控阵技术可提高检测效率、简化设计、降低技术成本。特别是在焊缝检测中，采用合理的相控阵检测技术，只需将换能器沿焊缝方向扫描即可实现对焊缝的覆盖扫查检测。
2.微波无损检测
微波无损检测技术将在330～3300MHz中某段频率的电磁波照射到被测物体上，通过分折反射波和透射波的振幅和相位变化以及波的模式变化，了解被测样品中的裂纹、裂缝、气孔等缺陷，确定分层媒质的脱粘、夹杂等的位置和尺寸，检测复合材料内部密度的不均匀程度。
微波的波长短、频带宽、方向性好、贯穿介电材料的能力强，类似于超声波。微波也可以同时在透射或反射模式中使用，但是微波不需要耦合剂，避免了耦合剂对材料的污染。由于微波能穿透对声波衰减很大的非金属材料，因此该技术最显著的特点在于可以进行最有效的无损扫描。微波的极比特性使材料纤维束方向的确定和生产过程中非直线性的监控成为可能。它还可提供精确的数据，使缺陷区域的大小和范围得以准确测定。此外，无需做特别的分析处理，采用该技术就可随时获得缺陷区域的三维实时图像。微波无损检测设备简单、费用低廉、易于操作、便于携带.但是由于微波不能穿透金属和导电性能较好的复合材料，因而不能检测此类复合结构内部的缺陷，只能检测金属表面裂纹缺陷及粗糙度。
近年来，随着军事工业和航空航天工业中各种高性能的复合材料、陶瓷材料的应用，微波无损检测的理论、技术和硬件系统都有了长足的进步，从而大大推动了微波无损检测技术的发展。
参考文献
关键词：N08367合金；焊接；爆炸焊接；热处理
随着能源市场的需求量激增，石油化工、电厂电站等行业的发展十分迅猛，而石油化工中的油罐和管道，电厂电站中的烟气脱硫等腐蚀环境均需要大量的耐腐蚀金属材料。随着装置设备的大型化用户对设备的耐腐蚀要求和使用寿命都提出了更高的要求，因此制造设备用的普通奥氏体不锈钢已经远远无法达到用户的要求，而采用Cr、Mo、Ni含量更高的超级奥氏体不锈钢N08367[1]制造设备因为具有更高的合金含量所以适合各种酸性、碱性等耐腐蚀环境。但N08367合金属于贵金属材料，若直接使用其制造设备，成本太高。随着国内工业科技进步，金属爆炸焊接复合材料技术得到了快速的发展，将N08367作为复层与某种基层材料爆炸复合制成复合材料成为最佳选择。对于以N08367为复层的复合材料，复层材料N08367可以耐腐蚀，基层材料可以承受压力。
文中介绍超级奥氏体不锈钢N08367与Q345R爆炸焊接复合材料的试验情况及各项性能。
1超级奥氏体不锈钢N08367合金介绍
N08367合金是低碳、高纯氮系超级奥氏体不锈钢，较高水平的Cr、Mo、Ni，其中Mo的含量达到6～7%使得它对氯离子的点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀有优异的抵抗力，它本身的属性使其在酸或碱性环境下都表现出良好的性能。它主要的应用场合如下所示：
1、化工储罐和管道；
2、海洋油气田平台；
3、海水冷凝器、热交换器和管道；原油管道；
4、纸浆漂白过程中的洗滤器、桶和压力辊；
5、电站烟气冲刷环境；
6、脱盐设备和泵；
7、核电站给水管道系统；
8、海洋环境下的变压器外壳；
9、高纯药品生产设备；
N08367合金的化学成分、力学性能分别见表1和表2。
2超级奥氏体不锈钢N08367合金焊接试验
2.1焊接试验的目地
通常所有的腐蚀都是从最薄弱的焊缝处开始发生的，这是由于焊接区域的金属相当于一个铸体结构，抗腐蚀能力不如变形体的母材好，尤其是在腐蚀较强的地方，这种差距就更为明显了，所以，焊接质量也是设备使用性能的关键。N08367合金含有较高的Cr、Mo、Ni等合金元素且受温度变化腐蚀敏感性极强，所以焊接过程中应严格控制焊接线能量以避免过热造成腐蚀性能下降。
焊接试验的焊接试板材质为N08367合金，试板尺寸400mm×150mm×6mm-2件，拼接成400mm×300mm×6mm-1件。焊接试验模拟产品正常焊接过程，在保证工艺参数正确的情况下，通过焊接试板检验焊接接头的力学性能和耐腐蚀性能，为产品正常焊接提供正确的工艺参数。
2.2焊接试验和焊接参数
N08367合金的焊接采用钨极惰性气体保护焊，选用625焊丝作为填充材料。N08367合金对铜污染开裂敏感。为避免这一点焊接坡口及邻近区域应避免接触高铜合金或者黄铜夹具等工具。为了保证N08367合金的焊接接头的力学性能和耐腐蚀性能除了认真做好焊接前清理工作，尽量避免铁、铜离子污染外，还要严格控制焊接过程的热输入量。
焊接试验前打磨抛光焊缝两边50mm范围内的正反两面，并用丙酮擦洗。填充焊丝为625，焊丝直径φ2.0mm，采用GTAW手工焊接，焊接电流120～150A，焊接电压12～18V，99.99%氩气正反面保护。
2.3焊缝检验
（1）射线（RT）检测按照JB/T4730.2-2005《承压设备无损检测》规定[3]，I级合格。
（2）渗透（PT）检测按照JB/T4730.5-2005《承压设备无损检测》规定，I级合格。
（3）力学性能检测。按GB/T228-2002《金属材料拉伸试验》标准试验，结果见表3。
从表3的检查结果来看，各项指标均满足标准要求。
（4）耐腐蚀试验检测。对焊缝区域和母材区域分别取样做耐腐蚀试验检测，检测结果见4。
焊缝区域各种耐腐蚀检测方法、结果与母材相当，故以上焊接试验能够满足要求。
3Q345R+N08367合金爆炸焊接试验
3.1爆炸焊接方案
N08367合金爆炸焊接试验基材选用Q345R，试样尺寸为500mm×350mm×50mm。复层材料为N08367，试样尺寸为550mm×400mm×6mm。尺寸均为：长×宽×厚。
爆炸焊接前基层、复层待结合面进行打磨抛光去除氧化皮处理，要求粗糙度不大于1.0um。
爆炸焊接后分别进行贴合率检测、力学性能检测及热处理试验。
由于N08367合金材料强度较高，塑性也较好，从理论上分析爆炸焊接参数窗口较宽，为避免复合板在校平、卷制、冲压等后续加工工序出现问题，故宜采用较小的爆炸复合参数配比，结合面状态为细波纹结合[5][6]。
3.2结合率检测
爆炸焊接后现场观察表面良好，四周切边均匀。按照JB/T4730.3-2005《承压设备无损检测》UT规定进行超声波贴合率检测，检测结果除引爆点φ20mm外100%贴合。贴合率符合NB/T47002.1-2009《压力容器用爆炸焊接复合板》[4]标准规定。
3.3宏观金相分析
为了检测材料在爆炸焊接后结合区附近是否受到破坏，对爆炸后的复合板取样进行了宏观金相分析（见图一），结果显示基层、复层以后结合区材料均未收到任何破坏。
3.4热处理试验
N08367合金的热处理温度为1107～1232℃，加热后快速冷却。ASME中规定“用于ASME锅炉压力容器结构的N08367合金，最终热处理温度不得低于1100℃”。N08367合金在540～1040℃之间加热有中间相析出，合金中很高的含钼量（6.5%Mo），显著影响该钢“σ”相析出的速度和数量。“σ”相属脆性相，微量（2～3%Mo）存在，便显著影响钢的力学性能，特别是韧性和耐腐蚀性能。
N08367+Q345R复合板的热处理，要考虑复板N08367合金的耐腐蚀性能，还要考虑基板Q345R承受高压或高温下的力学性能。N08367合金在980℃以上仍有二次相缓慢析出，超过980℃，Q345R将产生过热或过烧的魏氏组织，晶粒长大、性能变坏，高温显然不行。故在低温区，根据不同资料介绍析出中间相的温度选择了520℃、600℃和析出高峰920℃及不热处理作评价基准，进行了晶间腐蚀检查，按ASTM.G28-A法（25gFe2（SO4）3+50%H2SO4，沸腾24h），用ASTM.G48-A法（6%FeCl372h）检查点腐蚀性能。不同热处理温度的复层N08367合金晶间腐蚀和点腐蚀结果见表5：
表5中可见N08367合金晶间腐蚀的腐蚀率对热处理温度异常的敏感，920℃×2h析出了大量中间相，使晶间腐蚀性能下降到24h完全溶解掉的地步，600℃×4h的低温晶间腐蚀的腐蚀率达44g/m2.h的水平。520℃×4h方案，晶间腐蚀的腐蚀率与未热处理的原材料所差无几，是可以接受的。点腐蚀的腐蚀率与热处理温度不敏感，试验结果符合N08367合金，ASTMG48-A法
为满足复层的耐腐蚀性能选用方案2作为此次Q345R+N08367复合板热处理试验最终热处理制度，表6中各项力学性能数据显示：复合板抗拉强度（Rm），屈服强度（Rel），延伸率（A%）和基层冲击功（AKV）均符合NB/T47002.1-2009《压力容器用爆炸焊接复合板》标准规定。同时复层N08367合金金相组织也基本恢复到与母材一致（图二）
3.5力学性能检测
热处理后各项复合板力学性能见表6，且热处理后按照JB/T4730.3-2005《承压设备无损检测》UT规定进行超声波贴合率复检，未见有脱层缺陷，贴合率符合NB/T47002.1-2009《压力容器用爆炸焊接复合板》标准规定。
通过试验后对试板各项性能（包括贴合率、抗拉强度，屈服强度，贴合强度，冲击功和弯曲性能）的综合检测，均能满足NB/T47002.1-2009《压力容器用爆炸焊接复合板》标准规定。因此可以认定N08367合金与Q345R可以实现良好的爆炸焊接。
4结论
N08367合金的焊接，N08367合金+Q345R爆炸焊接及热处理试验的各项性能指标表明，N08367合金和Q345R爆炸焊接复合板性能优越，能够达到标准要求。根据文中所述的各项试验结果能够制定完整的N08367爆炸焊接复合板的制作工艺规范。
N08367合金爆炸焊接复合板开发至今我公司按照此工艺规范已经批量生产千余平方米的复合板供客户使用。根据客户用N08367合金爆炸焊接复合板制作的设备（反应器，塔器，热交换器等）在苛刻的工况下较长时间运行后的情况反馈表明，此种复合钢板各项性能均能满足标准及用户的要求。N08367合金爆炸焊接复合材料的使用避免了其他材料使用时发生的诸多问题，可大量的降低成本，提高性价比。
参考文献
[1]ASME锅炉及压力容器委员会材料分委员会.ASMESB688铬-镍-钼-铁合金板材、薄板和带材[S].ASME锅炉及压力容器规范国际性规范II材料B篇，2014.
[2]美国材料实验协会.ASTMG28-2002锻件、富镍以及含铬合金的晶间腐蚀敏感检测[S].ASTM美国材料实验协会标准，2002.
[3]寿比南，沈刚，袁榕，等.JB/T4730-2005承压设备无损检测[S].承压设备无损检测标准，2005.
[4]寿比南，秦晓钟，陈培新，等.NB/T47002-2009压力容器用爆炸焊接复合板[S].压力容器用爆炸焊接复合板标准，2005.
[关键词]民用航空器；复合材料；结构缺陷；材料损伤；定期检查
[DOI]10.13939/ki.zgsc.2015.45.143
1复合材料的重要性及发展前景
复合材料是指有机高分子、无机非金属或金属等几类不同材料通过复合工艺组合而成的复合材料，它既能保留原有组分材料的特色，又通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联与协同，从而获得原组分材料无法比拟的优越性能，与一般材料的简单混合有本质的区别。
相对于金属材料，复合材料有相对不易腐蚀；不会产生金属疲劳；可设计载荷；可减少连接部件（同步成型）；减重；节油等特点，并且采用复合材料的部位、面积和重量也日益增加，复合材料已成为继铝、钢、钛之后的四大航空材料之一。复合材料在航空器上的应用，特别是民用航空器上的应用比例也会越来越大。
先进复合材料是指用碳纤维等高性能增强的复合材料，具有优异的综合性能。其具有以下优点。
1.1质轻、高强
飞机结构中广泛使用的碳纤维复合材料的密度只有钢的1/5、铝的3/5，但比强度是钢的5倍、铝的4倍、钛合金的4.5倍以上。复合材料的使用可使一个金属零件重量减轻20%左右，在B777中，所减轻的重量相当于15名旅客和行李的重量。图1显示了复合材料高比强高比模的突出优势。
1.2耐腐蚀性好
复合材料较之金属和非金属常规材料具有更为优异的抗腐蚀性，能够延长飞机的使用寿命、减少民航开支、提高经济效益。
1.3具有极好的抗疲劳性能
对于拉伸或压缩构件，复合材料具有较高的强度重量比，比相同铝制件可以高出30%，现以空气动力表面如副翼来说，当上表面承载时处于压缩状态，下表面处于拉伸状态，飞机在飞行中时而承受拉力时而承受压力因而容易产生疲劳。使用复合材料合板制作的副翼，因为各铺层是按一定的方向铺放的，结构可以更好地承受来自各方面的载荷，因而可以比铝制件有更好的抗疲劳性能。
1.4具有良好的减振性能
由于复合材料的比摸量高，其自振频率也高，这是因为受力结构的自振频率与其结构材料比模量的平方根成正比，高的自振频率决定了复合材料有很强的吸振能力，可以避免结构在一般工作状态下发生共振，不易造成振动破坏。同时，复合材料中高韧性的基体材料也具有显著的振动阻尼特性。
1.5断裂安全性好
纤维复合材料中大量独立存在的纤维通过具有韧性的基体把它们粘合成整体，当结构中有少数纤维断裂时，其他完好的纤维就会将载荷接受下来并重新进行分裂，因而构件不至于在短时间内发生断裂，故断裂安全性好。
1.6耐高温性好
复合材料具有较好的耐高温性，可作为耐高温材料来使用，主要应用于燃烧室、燃烧室浮壁、涡轮外环、火焰稳定器、尾喷管调节片等。
空客、波音、国产飞机的复材应用比例也逐步增加；但复合材料本身的结构稳定性并不出色，且大量的复合材料部件在生产、使用和维护过程中都不可避免的会发生结构缺陷和损伤，如果将损坏的部件全部报废，必然会造成成本的大幅度提高，因此有必要对民用航空器复材部件进行定期检查并针对可能的缺陷进行修理以降低其报废率，从而降低飞机的运营成本。根据美国NASA调研结论，复合材料的修理问题已经成为阻碍复合材料进一步应用的主要问题之一。
2复合材料修理发展现状
目前，欧美在复合材料修理上基本处于垄断地位。以美国航空器零组件NORDAM为例，现在基本垄断了国际民用航空器发动机进气口整流罩等大型复材部件的维修市场。美国对复合材料修理的理论研究可以追溯到20世纪70年代，在复合材料修理设计（包括结构损伤容限和修理方法等）修理材料和修理工艺及工具设备主要方面上进行了长期的研究；同时美国空军也进行了大量实验，积累了丰富的使用经验。发展到现在，无论军机还是民机，都能以结构修理手册SRM的形式给出可修理数据。针对修理方法和相应的修理材料，已实现修理材料系列化，品种齐全多样，修理工艺成熟，设备工具完善，有完整损伤检测和评估系统。其最大的特征就是在复材部件设计时就开始考虑到其可维修性。欧洲在20世纪80年代中期也开始在正式的设计文件和维修手册中规定详细具体的复合材料结构的修理方法。现在正在进行快速修补、自动化修补、参数化工艺等研究并已拿出了成果，波音公司开发的CRAS软件已经可以自动计算出最佳修补参数。
我国在复材修理上的研究起步较晚，目前仍未形成系统化，国内对于复合材料修理技术的系统研究始于“九五”，从修理方法、研究方法入手，对层压板和蜂窝夹层结构的挖补、贴补修理进行深入研究，并对层压板冲击损伤的注射修理进行了探索性研究，目前仍处于跟踪国际现有技术的阶段，且所用修理材料和工具大部分为进口。还有一点，研究和应用主要集中在军用航空器上，这就造成民用航空器复合材料部件（特别是大型部件）的维修市场已经基本为国外垄断。
2.1复合材料损伤和缺陷来源
一般按来源将复材失效分为缺陷和损伤。
缺陷是在生产制造过程中出现的先天性问题，其来源于制造时工艺水平不足，遵守工艺规格不严，质保质检措施不力等因素。如材料预浸和结构件固化成形过程中产生的缺陷：空隙、富胶、贫胶外来物夹杂不正确的纤维取向和铺层顺序、板厚超差、角度超差、变形；以及结构件机械加工和装配过程中产生的缺陷：划伤、有缺陷孔和过紧连接等。值得注意的是有些缺陷比如板厚超差是无法进行维修的，一旦显露出来就只能报废。
损伤是指装配/使用过程中出现的后天性问题，包括使用阶段损伤、环境性损伤和人为性损伤。根据国外大量的使用经验，损伤中最主要的是冲击损伤，其次是人为性损伤。使用阶段损伤包括划伤、擦伤、边缘损伤，外来物冲击引起的分层、脱胶、凹痕和穿透性损伤等；环境性损伤包括雷电冲击引起的表面烧蚀和分层、冰冻/熔化引起的湿膨胀、热冲击造成的分层和脱胶、夹芯结构水分浸入引起的分层等；人为性损伤是指不良维护和乘客错误造成的损伤，比如粗暴的机务维修工作、工具设备和行李等的碰撞、乘客意外污染等。（为了方便叙述，下面将缺陷和损伤统称为损伤。）
2.2复合材料部件无损检测
只要对复合材料部件进行定期检测，及时发现可能的损伤，就能及时进行针对性修理，以延长部件寿命，节省飞机整体运行成本。
现在常用的检测方法有：
（1）目视检查法。用人的眼睛或与一些辅助设备，对飞机构件表面做直接观察，发现构件表面损伤，并根据个人的技能和技术规范对损伤做出判断和评价。适用于初步检查；
（2）敲击检查法。通过敲击表面，检查和确定脱胶和分层范围，适用于初步检查；
（3）超声波检测法。利用超声波穿透力较强，指向性好的特点可以对部件内部进行检测，超声波在传播的路径上，如果遇到细小的缺陷，如气孔、裂纹等，就会在界面上发生反射，检测者分析反射的声束，便可以发现缺陷并确定缺陷的位置，但是其不适用于形状复杂或表面粗糙部件的内部探伤检测；
（4）X射线检测法。当X射线透过被检工件时，有缺陷的部位，如气孔、非金属夹渣等和无缺陷部位的基体材料对X射线的吸收能力不同。以金属为例，缺陷部位所含空气、非金属夹杂物对X射线的吸收能力远远低于金属的吸收能力，这样，通过有缺陷部位的射线强度高于无缺陷部位的射线强度。当用感光胶片来检测射线强度时，在内部有缺陷的部位就会在感光胶片上留下黑度较大的影像。但是其无法检测厚度较大部件，且成本过高，对人体有害。
随着工业生产和科学技术的进步，无损检测技术也得到飞速发展，不仅超声、射线等传统的检测技术不断改进，而且还产生了像激光全息干涉、激光超声、红外、声发射、微波、磁记忆等众多的无损检测新方法、新技术。
实际进行检测时，可先进行目视检查和敲击检查确定大致位置，然后再进行内部的无损检测。检测所要完成的任务包括：找到损伤部位；评估损伤程度；若为结构件，还应根据检测结果评估损伤应力。
2.3复合材料部件修理
复合材料损伤和金属有显著不同，详见表1，其修理方法特别是专业修理往往根据其加工工艺修改形成。
对航空复合材料部件的维修可分为现场应急/快速修理以及在工厂的完备技术条件下进行的专业修理，根据习惯将其分别称为基层级修理和工厂级修理，这里我们主要讨论工厂级修理。对维修的要求包括：
（1）满足结构强度。稳定性要求，即恢复结构的承载能力，压剪载荷下不失稳；
（2）满足结构刚度要求，包括挠度变形、气弹特性和载荷分布，以及传力路线等；
（3）满足耐久性要求，包括疲劳、腐蚀、环境影响等多方面问题；
（4）要恢复使用功能，包括燃油系统密封、雷击防护等；
（5）修理后增重小，并注意质量平衡；
（6）气动外形改变小，保证光滑平整；
（7）维修效率高，成本低。
比较常用的修理方法有胶接和铆接两种，维修时，主要根据部件的物理特性和维修要求进行选择。
2.3.1胶结修理
胶结修理方法的适用范围很广，从简单的表面划痕，缺陷处理到承力结构件的修理都能够应用，这种方法的优点是引起的应力集中小，且对结构重量影响不大，根据是否使用补片，又可以分为无补片修理与补片式修理。
无补片修理通常是对损伤构件进行直接粘接或者是向其内部注射胶结剂/胶结混合物，具体实施方法为在损伤处钻孔（注胶孔、通气孔），钻孔应深至损伤层，然后将胶/混合物注入直至胶从通气孔溢出，最后对修补区加热加压，以形成整体。对于热塑性复合材料，还可用熔接修补，利用其可溶性，对分层区进行加压加热，使复合材料发生熔化，从而完成修补。
补片式修理适用于承力结构件，分为外部补片修理和内部补片修理，外部补片适用于薄板修理，工艺简单，在外场条件下即可进行，但修理后结构强度只能回复到70%。内嵌补片修理用于较厚的层压板，工艺复杂，环境要求高，一般选用的补片材料为碳纤维环氧复合材料，实施时需要去除大量未损伤材料以获得所需要的楔形，此外还要求铺层的顺序与原层板相同，这种修理方式的优点是偏心载荷小，修理效率高，气动性好。
2.3.2铆接修理
铆接修理适用于较厚的整体壁板，通常是使用胶结方法难以满足强度要求的情况，其原理和胶结相同，只是把胶结变成了铆接一块补板，这样修理后部件强度高，但会有很大的应力集中，且会对重量影响很大。
2.3.3复合材料部件修理流程翼下整流罩壁板（172）修理
目前，修理程序通常采用十步法，如图7所示（非结构件可不评估应力），举例说明：
翼下整流罩壁板易被污染，出现严重的分层现象，针对此进行修理。
（1）将板竖直放置，用40℃～60℃的热水清洗壁板，清洗时应防止热水及油污进入壁板内表面。洗后用不起毛的布擦干，然后仍直立状态放在通风干燥处晾干。
（2）通过目视及敲击检查，确定损伤区的范围，并在部件上标记清楚。
（3）首先按标记线从油污严重的地方开始切除损伤或污染的内蒙皮，然后再除去受污染的蜂窝。在切除时尽量不损坏未损伤或污染的蒙皮和蜂窝；拐角尽可能平滑（半径大）。
（4）除去余下的全部内蒙皮，尽可能不损坏蜂窝，然后消除全部废物，确保除尽全部油迹和污染。
（5）用240目砂纸轻轻打磨保留下的蜂窝表面，除去毛刺。从内向外制备内蒙皮修理区的台阶。在不同的预浸料层片间做台阶时，要保证下面的铺层不被损坏。再用320目砂纸打磨修理区表面，并用真空吸尘器清除壁板表面及蜂窝孔格内的碎屑和灰尘，然后用不起毛的布蘸少量丙酮轻轻擦拭胶接表面。
（6）将壁板直立放置于烘箱中。在80℃下至少干燥8h。
（7）根据损伤情况准备足够的修理用材料：蜂窝芯、预浸料、胶膜、泡沫胶、TEDLAR膜。
（8）将保留下的壁板放入模具并固定。在蜂窝置换区内铺1层胶膜，将准备好的蜂窝用泡沫胶包住侧面周边，按原来的类型和方向铺放在蜂窝置换区内。在保留下的内蒙皮上铺满1层胶膜，然后按原有铺层将准备好的预浸料进行层对层的置换铺贴。最后在壁板全部内表面铺满1层TEDLAR膜作为防护层，蜂窝拼接缝上要放压平板。
（9）做真空袋，按部件材料固化条件在热压罐中固化。
（10）检查固化记录并对壁板进行目视及敲击检查，以确定固化状态良好，按需进行内部无损检测。
3结论
复合材料在航空器上的应用，特别是民用航空器上的应用比例越来越大。我国在复材修理上的研究和应用主要体现在军用航空器上，这就造成民用航空器复合材料部件（特别是大型部件）的维修市场已经基本为国外垄断。复材失效分为缺陷和损伤，其修理方法特别是专业修理往往根据其加工工艺修改形成。比较常用的修理方法有胶接和铆接两种，维修时，主要根据部件的物理特性和维修要求进行选择。对复合材料部件进行定期检测，及时发现可能的损伤，就能及时进行针对性修理，以延长部件寿命，节省飞机整体运行成本。
参考文献：
[1]王兴业，唐羽章.复合材料力学性能[M].长沙：国防科技大学出版社，1988.
[2]沃丁柱.复合材料大全[M].北京：化学工业出版社，2000.
[3]吴人洁.复合材料[M].天津：天津大学出版社，2000.
[4]航空制造工业手册：工艺分册[M].北京：航空工业出版社，1993.
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