高分子材料的优缺点范例(12篇)
时间：2024-04-11
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关键词：胶原生物医用材料；优势；临床医学应用
生物医学材料是一类对人体细胞、组织、器官具有增强、替代、修复、再生作用的新型功能材料。它有独特的基本要求：①具有生物相容性，要求材料在使用期间，同机体之间不产生有害作用，不引起中毒、溶血、凝血、发热、过敏等现象；②具有生物功能性，在生理环境的约束下能够发挥一定的生理功能；③具有生物可靠性，无毒性，不致癌、不致畸、不致引起人体组织细胞突变和组织细胞反应（即“三致物质”），有一定的使用寿命，具有与生物组织相适应的物理机械性能；④化学性质稳定，抗体液、血液及酶的作用；⑤针对不同的使用目的具有特定功能。按生物医用材料性质的不同可分为四大类：①医用金属材料。主要用于硬组织的修复和置换，有钴合金（Co-Cr-Ni）、不锈钢、钛合金（Ti-6Al-4V）、贵金属系、形状记忆合金、金属磁性材料等7类，广泛用于齿科填充、人工关节、人工心脏等。②医用高分子材料。有天然与合成两类，通过分子设计与功能拓展，即合金化、共混、复合（ABC）等技术手段，可获得许多具有良好物理机械性能和生物相容的新型生物材料。③生物陶瓷材料。有惰性生物陶瓷（氧化铝陶瓷材料、医用碳素材料等）和生物活性陶瓷（羟基磷灰石、生物活性玻璃等）。④医用复合材料。由两种或者两种以上不同性质材料复合而成，取长补短，达到功能互补。主要用于修复或者替换人体组织、器官或增进其功能以及人工器官的制造。胶原属于细胞外基质的结构蛋白质，结构复杂，根据分子结构决定功能和性质的原则。其分子量大小、形状、化学反应以及独特的生物分子等对功能、性质起着决定性作用。胶原来源广泛，资源丰富，性质特殊。是21世纪生物医学材料研究和应用的热点和重点[1]。
1胶原生物医学材料的优势
（1）低免疫源性。组织胶原具有一定的免疫性，20世纪90年代研究发现，其免疫源性来自于端肽及变性胶原和非胶原蛋白质，在提取胶原时，除去端肽及纯化分离掉变性胶原和非胶原蛋白，能得到极弱免疫原性的胶原材料。（2）与宿主细胞及组织之间的协调作用。其特点：①胶原有利于细胞的存活和促进不同类型细胞的生长；②胶原不但可增加细胞黏结，而且有利于控制细胞的形态、运动、骨架组装及细胞增殖与分化。（3）止血作用。胶原的四级特殊结构能使血小板活化、释放出颗粒成分，起到迅速凝血的作用。（4）可生物降解性。胶原是一种特殊的生物降解材料，其降解性作为器官移植的基础。（5）物理机械性能。胶原的三螺旋结构以及自身交联而成网状结构，使其具有很高的强度，可满足机体对机械强度的要求；另外通过进一步的交联增强其强度，而且采用不同的交联剂可获得不同的强度和韧性材料。通过复合和接枝共聚能获得更多性能优良的材料。（6）组织工程（Tissueengineering）。胶原的优良特性使其在组织工程中扮演更重要的角色，大量应用于临床，前景广阔。
2胶原在生物临床医学上的应用
[2]（1）手术缝合线。当前应用的天然与合成材料制备缝合线均存在这样那样的不足和缺陷，或者不能自然吸收，需要拆线；或者与组织反应大，引起发炎、造成伤口瘢痕明显；或者吸收时间过长等。而胶原制备的缝合线既有与天然丝一样的高强度，又有可吸收性；使用时有优良的血小板凝聚性能，止血效果好，有较好的平滑性和弹性，缝合结头不易松散，操作过程中不易损伤肌体组织。可采用复合与交联改性方法提高缝合线功能和性能，制备的可吸收缝合线有：①纯胶原可吸收缝合线；②胶原/聚乙烯醇共混复合；③胶原/壳聚糖复合可吸收缝合线；④胶原/壳聚糖/聚丙烯酰胺复合可吸收缝合线。（2）止血纤维。胶原纤维是一种天然的止血剂和凝血材料，且止血功能优异。胶原纤维是一种集止血、消炎、促愈为一体，可被组织吸收，无毒、无副作用的医用功能纤维，相比于以前使用的氧化纤维素、羧甲基纤维素及明胶海绵等止血材料，其效果要好的多。（3）止血海绵。胶原海绵有良好的止血作用，能使创口渗血区血液很快凝结，被人体组织吸收，一般用于内脏手术时的毛细血管渗出性出血。临床应用于普外科、心血管外科、整形外科、泌尿外科、骨科、皮肤科、烧伤科、妇产科以及口腔科、耳鼻喉科、眼科等几乎所有的手术。（4）代血浆。当人体由于外伤或其他原因发生意外急性失血时，最佳方法必须立刻输血，但众所周知，血液来源非常困难！而且不能长久保存，输血之前还需鉴定血型和配型。因此，寻找理想的代用品成为人们的梦想。20世纪50年明胶代血浆受到重视，且符合血浆的条件和性质，国外已大量使用，我国正在积极推进其产业化。国外明胶类代血浆有脲交联明胶、改性液体明胶和氧化聚明胶3种。国内有氧化聚明胶、血安定（Gelofu-sine）海星明胶和血代（Haemaccel）。（5）水凝胶。水凝胶是一些由亲水大分子吸收了大量水分形成的溶胀交联状态的半固体（三维网络），能保持大量水分而不溶解，具有良好的溶胀性、柔软性和弹性，以及较低的表面张力等特殊性质。交联方式有共价键、离子键和次级键（范德华力、氢键等）。水凝胶是高分子凝胶中的一类，可分为物理凝胶和化学凝胶。为改善性能需对天然高分子与合成高分子进行共混复合制备新型水凝胶（互穿网络水凝胶），现已取得很大进展。制成的复合材料有胶原/聚甲基丙烯酸羟乙酯水凝胶、胶原/聚乙烯醇水凝胶、胶原/聚异丙酰胺水凝胶、胶原/壳聚糖水凝胶等。（6）敷料。敷料是能够起到暂时保护伤口、防止感染、促进愈合作用的医用材料。有普通敷料（常用植物纤维纱布）、生物敷料（胶原蛋白及其改性产品以及左旋糖酐、壳聚糖、淀粉磷酸酯等）、合成敷料和复合敷料等四种。开发使用的品种有海绵型敷料、胶原膜敷料、凝胶敷料。（7）人工皮肤。人工皮肤是在创伤敷料基础上发展起来的一种皮肤创伤修复材料和损伤皮肤的替代品。其制备方法采用复合与交联法，一是提高胶原的机械强度；二是胶原与其他天然高分子进行杂化改善机械性能和生物活性。（8）人工血管。人工血管是近年来组织工程（一门多学科的交叉科学）研究的重点之一。当今临床应用的人工血管主要是人工合成材料制成的，最早是涤纶纤维编织的人工血管，但只能对大口径血管有较短的替代作用。后来开发聚四氟乙烯（PTFE）、聚氨酯（PU）、膨体聚四氟乙烯（ePTFE），并采取多种方法进行改性，以适应血管植入的要求。此外，还有生物降解材料如聚乙醇酸（PGA）、聚乳酸（PLA）、聚乳酸异构体（PLLA）等。（9）人工食管。分为两种，一种是用自身的其他组织或器官（如结肠、空肠、胃、胃管和游离的空肠等）加工而成，现已广泛应用于临床，优缺互见；另一种是人工合成材料加工而成，比如塑料管、金属管、PTFE管、硅胶管等，效果均不理想。最早制成使用的聚乙烯（PE）管，此后发展了PTFE、硅橡胶、硅胶涂覆的涤纶编织管（PET）、碳纤维管等。近年以来，使用聚乙烯醇（PVA）、PLA降解塑料。用降解塑料制作无细胞支架的人工食管、组织工程化食管等。（10）心脏瓣膜。分为机械瓣膜（金属瓣）和生物瓣膜。心脏瓣膜支架材料有可降解合成高分子和生物高分子。可降解合成高分子有PLA、PGA及二者共聚物（PGLA），此外还有聚β—羟基烷酸酯、聚羟基丁酸酯（PHB）；生物高分子材料有胶原、纤维蛋白凝胶、去细胞瓣膜支架等。（11）骨的修复和人工骨。目前仍以金属（不锈钢、钴铬合金、钴镍合金、钛合金）为主；高分子材料，诸如PTFE、聚硅氧烷、高密度聚乙烯（HDPE）、陶瓷（结晶氧化铝、羟基磷灰石）以及复合材料。胶原以其独特的性能成为不可或缺的生物材料，在骨修复中起举足轻重作用。①在组织引导再生术中（guidedtissueregeneration,GTR）能起到“诱导成骨”、“传导成骨”，实现再生修复和骨愈合的作用。②组织工程化骨组织的构建。包括三个方面：一是寻求能够作为细胞移植与引导新骨生长的支架结构作为细胞外基质（ECM）的替代物；二是种子细胞；三是组织工程骨的组织还原（骨缺损修复）。（12）角膜与神经修复。角膜胶原膜和组织工程化角膜；人工神经支架采用胶原、胶原/壳聚糖或胶原/糖胺聚糖等。（13）药物载体。药物载体由高分子材料充当，大多数为传递系统，其主要成分是胶原和明胶。有胶原膜、胶原海绵、药用胶囊和微胶囊和丸剂与片剂。（14）固定化酶载体。胶原可作为细胞或酶的载体，其特点：①胶原本身是蛋白质，对酶和细胞的亲和性是其他材料不可及的；②胶原蛋白成膜性好，可制成各种酶膜；③胶原蛋白肽链上具有许多官能团，诸如羧基、氨基、羟基等，易于吸附和固化。胶原蛋白有很好的生物相容性，在体内可被逐步吸收，交联接枝共聚后赋予了材料良好的物理机械性能，且可在体内长期保存。广泛应用于人体的各个部位。生物医学材料在人体的应用部位，详见图1[3]。
3结语
随着社会文明的不断进步，生命至上理念不断深入人心，天赋人权，生命是任何人都不能剥夺的最高权利，人类对身心健康和生活质量越来越重视。当前，新型材料更多的应用于医药和临床，尤其如胶原基生物材料，以其独特的优势和优异的性能在这一领域大显身手。科技改变未来、改变生活，天然高分子与合成高分子材料通过共混、复合、合金化、纳米化等技术手段，制备成多种新颖独特的新材料和新产品。尤其应用于临床和组织器官工程挽救了数以万计的人类生命并提高了生命质量和延长了寿命。随着3D打印技术在生物医疗领域的快速发展，如何制备出适合3D打印的不同类型胶原蛋白材料，并保证在打印过程中蛋白不变性、强度可控、易塑性等成为研究的新课题[4]。
当今，是生物高分子时代，随着科技发展日新月异，生命科学和生物材料研究的不断深入。生物医药是“十四五”的新兴产业链。胶原在生物医学、医药、组织器官工程和临床医学的应用将更加光明，潜力非常巨大。开发应用必将成为广大科研人员研究的重点和热点，我们将拭目以待有更多的新型材料和产品为人类的健康服务并造福人类。
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关键词：离心铸造梯度功能材料场耦合
中图分类号：TB33文献标识码：A文章编号：1672-3791（2012）12（a）-0071-01
近代科学技术的发展，特别是宇航、火箭、原子能以及机械和化工等工业的发展，对工程材料性能的要求越来越高，如高比强度、高比刚度、耐高温、抗腐蚀、抗疲劳等。这对于单一的金属材料、陶瓷材料或高分子材料来说多是较难实现的，因此就促进了金属基复合材料的问世与发展。与传统材料相比，颗粒增强金属基复合材料不仅兼有金属的高韧性、高塑性优点和增强颗粒的高硬度、高模量优点，而且材料各向同性，可采用传统的金属加工工艺进行加工，因此备受大家关注。碳化硅颗粒增强铝基复合材料的密度仅为钢的1/3，但其强度比纯铝和中碳钢都高，且还具有较高的耐磨性，可以在300℃～350℃的高温下稳定工作，目前已应用于发动机活塞、连杆和刹车片。
1铝基复合材料的应用
颗粒增强铝基复合材料具有高的比强度和比刚度、耐磨、耐疲劳、低的热膨胀系数、高的微屈服强度、良好的尺寸稳定性和导热性等优异的力学性能和物理性能，以及材料的可设计性、并可用传统金属材料加工方法加工成形等特点，是最具广阔发展前景的金属基复合材料之一，可广泛应用予航空航天、军事、汽车、电子、体育运动等领域。因此，从20世纪80年代初开始，世界各国竞相研究开发这类材料，从材料的制备工艺、微观组织、力学性能与断裂韧性等角度进行了许多基础性研究工作，取得了显著成效。目前，各国相继进入了颗粒增强铝基复合材料的应用研发阶段，在美国和欧洲发达国家，该类复合材料的工业应用已逐步开始，并且被列为2l世纪新材料应用开发的重要方向。由于铝基复合材料是由基体铝或者铝合金与另外一种或者几种不同物质以不同方式组合而成，它可以发挥各种材料的优点，克服单一材料的缺陷，扩大材料的应用范围。复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点，已逐步取代木材及金属合金，广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域，在近几年更是得到了飞速发展。
2复合材料的性能特点
复合材料是一种混合物，在很多领域都发挥了很大的作用，可代替了很多传统的材料。复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点又分为：（1）纤维复合材料。将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。如纤维增强塑料、纤维增强金属等。（2）夹层复合材料。由性质不同的表面材料和芯材组合而成。通常面材强度高、薄；芯材质轻、强度低，但具有一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种。（3）细粒复合材料。将硬质细粒均匀分布于基体中，如弥散强化合金、金属陶瓷等。（4）混杂复合材料。由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。与普通单增强相复合材料比，其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高，并具有特殊的热膨胀性能。分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内/层间混杂和超混杂复合材料。
3铝基复合材料的制备
国内外关于颗粒增强铝基复合材料的制造方法，按照增强颗粒的加入方式可分为强制加入和原位生成两种方法。对于电子封装用高体积分数铝基复合材料制备工艺有多种，国内比较成熟的有粉末冶金法、压力铸造法、浸渗法（真空浸渗、真空压力浸渗）等。粉末冶金法是将陶瓷粉末和基体合金（如铝合金）粉末按照一定配比混合，在一定形状的磨具中加压成型，制成毛坯，然后在真空中加热、加压使其烧结到一起成为零件。这种工艺可以制成形状比较复杂的零件，成形精度较高，从而减少后期的机械加工。缺点是原材料以及设备成本和工艺成本较高，材料致密度较低，气密性较差，由于加热时间较长，往往存在界面反应压力浸渗法是指将液态金属在一定压力下浸渗到增强体预制块空隙中，并在压力下凝固获得复合材料的方法，常用来作高体积分数的铝基复合材料。工艺概述：先把预制块预热到一定温度，然后将其放到预热的铸型中，浇入液态金属并加压使液态金属浸渗到预制体的空隙中，保压直到凝固完毕，从铸型中取出即可获得复合材料。
无压浸渗法是Aghaianian等于1989年在直接金属氧化工艺的基础上发展而来的一种制备复合材料的新工艺将基体合金放在可控气氛的加热炉中加热到基体合金液相线以上温度，在不加压力和没有助渗剂的参与下，液态铝或其合金借自身的重力作用自动浸渗到颗粒层或预制块中，最终形成所需的复合材料。[4]我们实验室采用的就是真空压力浸渗法，我们采用的真空压力浸渗法在坩埚底部放上预制件，上面放上金属基体，然后用真空对坩埚抽真空，真空度达到-200kPa，然后升温炉体，温度升到700℃铝液全部熔化后，再对坩埚加压，压强达到10～40MPa。由此得到的复合材料的致密性最好，因为他是在抽过真空以后又在压力下浸渗进去，克服了无压浸渗和粉末冶金的致密性不高和气密性差的缺点。
4铝基复合材料的加工
为了制成实用的铝基复合材料构件，需要对铝基复合材料进行二次成型加工和切削加工。由于增强物的加入给复合材料的二次加工带来了很大的困难，颗粒增强铝基复合材料增强物硬度高、耐磨，使这种复合材料的切削加工十分困难，对于纤维增强铝基复合材料构件一般在复合过程中完成成型过程，辅以少量的切削加工和连接即成构件。而对于短纤维、晶须、颗粒增强铝基复合材料，则可采用铸造、塑性成形、焊接、切削加工等二次加工制成实用的铝基复合材料构件。目前铸造成形方法按增强材料和金属液基体的混合方式不同，可分为搅拌铸造：可分为液态机械搅拌法和半固态机械搅拌法；正压铸造：分为挤压铸造和离心铸造；负压铸造：真空吸铸法和自浸透法。
由于增强颗粒与基体的润湿性较差我们可以采取以下措施：金属基题中加入Mg、Li等合金降低表面张力，改善润湿性；对增强颗粒表面进行预处理，去除表面污染物，改善颗粒与基体的润湿性。在铸造法中增强颗粒一般与基体密度相差较大，且两者互不润湿因而容易出现上浮，下沉的情况。解决办法：提高金属熔体的粘度，减小增强颗粒的粒径使颗粒上浮、下沉的速度变小，从而使组织均匀、性能提高。增强体的存在使温度场和浓度场、晶体生长的热力学和动力学过程发生变化。在非平衡凝固条件下，这些变化将对复合材料的组织性能有着明显的影响。
参考文献
【关键词】楔状缺损;咬合;修复材料
【Abstract】ObjectiveToevaluatethecurativeeffectclinicallyandanalysisofitsinfluencefactorafterrestorationofteethwithwedge-shapeddefects.MethodsFiftycasesof230teethwithallkindsofdegreesofdentalWedge-shaped.DefectswererandomlydividedintotwogroupswhichrestoredbyDyractCementandby3M-Vitremer.Thenmadetheevaluatinncriterionafterrestorationfor1,2,3years.ResultTheclinicallysuccessfulratedroppeddownfromone-year89.5%tothree-year35.5%.Therewerealotofinfluencefactorsoncurativeeffect.Conclusionsitssuggestedthattheprocessofrestorationofdentialwedge-shapeddefectbeincludedobviatinocclusalfactorsaswellastoimprovethepropertiesofrestorativematerials.
【Keywords】Wedge-shapeddefect；Biteforce；Thepropertiesofrestorativematerials
【中图分类号】R857【文献标识码】B【文章编号】1005-0515(2011)06-0037-01
楔状缺损是牙齿唇颊侧颈部硬组织发生缓慢消耗所致的缺损，是人类牙齿常见的慢性非龋性的硬组织缺损，常见于中老年人，导致牙体楔状缺损的原因很多，治疗方法也有数种，现将一组中老年患者楔状缺损临床修复后一至三年追踪观察的临床疗效分析报告如下：
1材料和方法
1.1选择病例资料:选择2005年3月~2008年3月辽宁省人民医院口腔内科门诊经治病例，单纯的楔状缺损，不包含因龋而致的楔状缺损。随机抽取五十例中老年患者230颗楔状缺损患牙进行修复治疗并进行临床分析。
1.2修复材料和方法:患牙楔状缺损程度按照Smith磨损指数（TWI）分度，1.2.3.4度各分为轻中重度。方法，分别用光固化复合树脂（150例），光固化玻璃离子水门汀（50例），普通玻璃离子（30例）修复。所以患者均经全口洁治并消除牙龈牙周炎症后，进行楔状缺损的充填修复。
应用3M光固化机（3MESPEELIPAR2500），光固化复合树脂及光固化玻璃离子（IVOCLARVIVADENT），普通玻璃离子（武汉大学，口腔医学院口腔药物材料厂生产）进行修复。常规隔湿，酸蚀，冲洗，二次隔湿，复形，光照固化40秒，普通玻璃离子直接充填，最后进行抛光。
1.3复查及疗效的评定:三组患牙于修复后一年，二年及三年复查，第一年复查全部患者及患牙；第二年复查全部患者及229颗患牙，有一例患牙因故缺损；第三年患者48例患牙227颗，有两例因故不能回访。
1.4统计学处理方法：应用卡方检验。
2结果
2.1楔状缺损远期疗效与不同种类的充填材料有关。
光固化复合树脂和玻璃离子三年后疗效与普通玻璃离子的疗效有显著差异（P〈0.05）。牙体楔状缺损充填修复时，光照固化形复合树脂和玻璃离子水门汀黏结性优于普通玻璃离子，色彩稳定性也明显优于普通玻璃离子（见表1）。玻璃离子修复成功率低于复合体修复。随着粘结材料与技术的发展，树脂的粘结已不再局限于牙釉质的粘结，还包括与牙本质的粘结，良好的粘结力是牙体修复缺损的重要条件，也是修复成功的关键。复合树脂粘结剂具有良好的粘结效果，且因其充填牙体简便快捷，外形美观自然，硬度及耐磨性能提高，已经是比较理想的牙体修复材料[1]。
2.2楔状缺损修复一年,二年和三年的疗效：一年成功率是89.5%，修复体保存率是96.5%，第二年成功率是78.6%，修复体保存率是87.4%。第三年的成功率是35.5%，修复体保存率是77.5%。第三年的成功率明显低于第一年，（P
第三年修复体保存率明显低于第一年保存率，其临床表现为修复体颈缘根向二次楔形缺损。修复体边缘不密合，出现在修复体冠缘的窄沟状裂缝，探针可钩及侧壁不齐，且修复体边缘不密合，与牙体的继发龋有鉴别。
2.3牙合干扰对楔状缺损临床疗效的影响:一年期以上前磨牙的修复体颈缘新发楔状缺损明显高于其他牙位组。二年，三年期上下前磨牙的修复体颈缘新发楔状缺损率明显高于其他牙位组。其他牙位远期疗效无明显差异。
3年期复查有牙合干扰的患牙修复成功率显著低于无牙合干扰组，（P
图1为患者女性，48岁，右侧上颌尖牙，第一前磨牙，第二前磨牙楔状缺损。常规备洞，收缩牙龈，酸蚀，充填修复，修复后三年效果良好。
3讨论
楔状缺损是牙颈部牙体硬组织有明显咀嚼应力作用下发生疲劳并与外部机械和遗传学因素长期协调同用下，发生的慢性进行性丧失的疾病。按照缺损形态，临床上可将楔状缺损分为三种：机械磨损型，应力腐蚀型和化学侵蚀性型，其中以机械磨损型和应力腐蚀型多见[2]。目前临床常规治疗只是用不同的材料充填修复缺损或针对出现的并发症对症治疗。不能根本解决病因。病因的存在必然会影响常规治疗的效果。
经过调查表明，牙体楔状缺损修复治疗后，牙颈部的楔状缺损仍在修复体根方形成，而且随时间的延长，患牙急剧增多，楔状缺损的致病因素仍在发挥作用。
分析本研究结果，影响楔状缺损充填修复的临床远期疗效的因素有以下几方面：1.咬合因素：有牙合干扰患牙组修复体失败率明显高于无牙合干扰患牙组。2.修复体材料：光固化复合体与牙体组织的粘结优于玻璃离子材料，其具有机械性能良好，硬度较高，与酸蚀釉质形成机械嵌合等优点[4]。但同时存在缺陷，因其与牙本质黏结性差，黏结技术要求很高，且需要酸蚀，黏结，固化等环节操作复杂。由于楔状缺损大多累及牙本质，酸蚀可导致牙本质通透性增加，并通过牙本质小管与牙髓接触引起牙髓敏感及炎症[5]。因此，并不能完全满足于楔状缺损修复治疗的要求。
综上所述，楔状缺损修复的治疗过程中，其成功率受多种因素的影响，刘宝珍[6]等采用制备倒凹的方法修复楔状缺损，其平均成功率为89%。另相关因素，在牙位上，下前磨牙修复体颈缘新楔状缺损的发生率明显高于其他牙位。其原因是上下前磨牙是临床上接受楔状缺损致病因素最多强的牙位[3]。同时，楔状缺损自身损害的程度：缺损程度越轻，成功率越高。修复及对症治疗的同时需要考虑致病因素的去除，会使楔状缺损的修复效果改善。
参考文献
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作者单位：110000辽宁省人民医院口腔科
关键词：聚丙烯；层状硅酸盐；复合材料
引言
作为一种热塑性通用塑料，聚丙烯具有良好的性能，在进行生产时对机械化程度要求比较低，而且，成型收缩率比较大，冲击韧性不高，因此，在进行应用的时候受到了很大的限制，在工程塑料中不能进行应用。层状硅酸盐无机矿物粒子填充聚丙烯成为了研究的热点，其中，复合材料中的刚性粒子能够更好的起到增韧作用，而且还不会对聚丙烯材料的刚性、耐热性以及加工性能产生影响。层状硅酸盐/聚丙烯复合材料是一种非常特殊的复合材料，能够更好的对其中层状硅酸盐加以利用，这样能够形成复合材料，复合材料在收缩率方面进行了降低，热变形温度得到了提升，在工业领域和家用电器领域中取得了非常好的效果。文章对层状硅酸盐填充聚丙烯复合材料进行分析，在应用方面进行了展望。
1高岭土/PP复合材料
高岭土填充的聚丙烯在使用时具有很好的强度和韧性，同时具有很好的阻隔性，在尺寸方面比较稳定，在热能方面也比较稳定。高岭土呈现疏松土状，具有一定的滑腻感，相对密度比较低，层面间能够相互吸引，因此，其内部具有很大的内聚能，导致插层分子非常难进入。高岭土复合材料是一种开发潜力非常高的材料，在环境工程、导电材料以及吸附材料等领域具有很好的应用前景。
对高岭土复合材料的力学和热力学性能进行研究，得出高岭土复合材料并不具备聚丙烯材料的拉伸强度，因此，在这方面要进行改善，同时，要对高岭土复合材料的冲击强度以及弯曲强大进行提高，这样材料在承受强大冲击力时能够表现出更好的性能。在聚丙烯材料中添加高岭土能够更好的提高其结晶温度，能够加快其结晶速度，促进内部的异相成核。在聚丙烯材料中添加高岭土能够提高其熔融温度，对耐热性能能够进行提高。
很多的研究人员利用高岭土作为表面改性对聚丙烯材料进行了改性，将改性高岭土复合材料和未改性的高岭土的复合材料进行对比，在缺口冲击强度方面得到了提高，拉伸强度也得到了提高，在改性高岭土中聚丙烯基体分散比较均匀，在结晶状况方面也有很大的变化，因此，利用扫描量热仪对结晶速率进行研究，能够在比较低的温度下诱导出聚丙烯结晶，使其结晶速率得到提高。
2滑石粉/PP复合材料
滑石粉的化学式为：Mg3（Si4O10）（OH）2，内含MgO31.8%、SiO263.5%、H2O4.8%和微量的CaO、Fe2O3和Al2O3，密度为2.7～2.8g/cm3，在水中略显碱性，基本形状为片状或鳞片状，有滑腻感。滑石粉在所有无机填料中硬度最小，化学性质稳定，加热至380～500℃时失去结合水，800℃以上才失去结晶水，所以在塑料应用中不仅对设备无磨损，而且稳定。采用滑石粉填充的聚丙烯复合材料耐热性好、收缩率低、尺寸稳定性好、硬度高，已广泛应用于汽车部件及日常用品的生产。
研究发现聚丙烯/滑石粉复合材料的拉伸强度以及弯曲强度会随着滑石粉母料填充量增加而增大，在增加母料时，滑石粉的含量也会出现不断增加的情况，在填充量不断增加时，滑石粉的含量会逐渐降低，缺口冲击强度会随着滑石粉含量的增加也会出现逐渐降低的情况。滑石粉填充的复合材料拉伸强度、弯曲强度在相同的粒径情况下具有更好的碳酸钙，在这种情况下，复合材料的刚性材料能够得到提高，在这种情况下，韧性出现了降低的情况，对于高分子材料来说，刚性越好，收缩率会出现降低的情况，变形性能逐渐降低，耐热性也能进行提高。将好的滑石粉填充到聚丙烯中，在聚丙烯中进行滑石粉的添加也有不同粒径和比例，这样在性能方面也得到了提高。在聚丙烯中是否添加滑石粉对聚丙烯的性能有很大影响，在滑石粉含量不断增加的情况下，滑石粉复合材料的拉伸强度会出现先下降后上升的情况，滑石粉的添加量要进行严格的控制，这样能够更好的提高拉伸强度。对聚丙烯次啊了的成品性能和成本进行考虑，通过不断的对比研究得出滑石粉的填充量控制在百分之三十到四十最佳。在填料量小于一定值的时候，复合材料的强度也会受到滑石粉用量情况的影响。滑石粉填充量出现过小的情况是会导致聚丙烯基体分散浓度出现降低的情况，而且，对其韧性的增强也有不利影响。填充量过大会导致粒子间的距离出现问题，因此，界面会出现粘结缺陷，材料在使用过程中非常容易出现裂纹和塑性变形的情况，出现开裂的问题会导致材料的强度受到很大的影响。
3蒙脱土/PP复合材料
蒙脱土是一种含水的2B1型层状硅酸盐粘土矿物，其结构单元主要是二维排列的Si-O四面体和二维排列的Al（或Mg）-O-OH八面体，此两类片层的对称性相似。由于蒙脱土独特的结构优势而受到研究者的青睐，蒙脱土与聚丙烯在纳米尺度的复合使材料具有比重轻、耐热性好、阻隔性、耐老化性、阻燃性优良等特点，并且复合材料具有较好的尺寸稳定性和透明性，容易回收，目前已在汽车保险杆、脚踏板、汽车内外装饰材料上得到广泛应用。
YehWan等人在研究温度对蒙脱土在聚丙烯接枝马来酸酐中分散的影响时也得到了类似的结论：当混度低于170℃时，温度的降低不利于蒙脱土的分散，因为这时的PPMA分子未有完全熔融，分子链的缠结较严重，难以插层到蒙脱土的片层间，当温度高于170℃时，温度的升高会使XRD的衍射角向大角方向移动，对应的蒙脱土的层间距变大，蒙脱土的分散状态变差，因为温度的升高会使体系的粘度降低，蒙脱土在熔融共混的过程中所受的剪切力变小，所以蒙脱土的分散效果逐渐变差。
4结束语
聚丙烯材料是一种无毒、无色的物质，而且在强度、刚度以及硬度方面效果非常好，在使用时能够对高温问题进行解决，耐热性能非常好。这种材料在使用过程中，具有很好的电性能，但是，聚丙烯材料也存在着缺点，在使用过程中如果遇到低温的情况，其会出现变脆的问题，也非常容易老化。在很多的机械零件以及绝缘零件中有非常好的应用，因为其存在的缺点，导致其在应用过程中要对性能进行改善。作为功能型复合材料，其环保性能也非常好，可以在聚丙烯材料中添加其他物质，对其性能进行改善。层状硅酸盐/PP复合材料正日益引起人民的关注，开发新型的层状硅酸盐有机改性试剂，探究层状硅酸盐/PP复合材料新性能是值得关注的热点研究课题。随着研究的深入进展，层状硅酸盐/PP复合材料的种类势必将越来越多，性能将会越来越优异，会有越来越多的层状硅酸盐/PP复合材料应用食品包装、电子器件封装、汽车塑料、航空航天新材料等新领域。
参考文献
关键词：防水工程建筑防水
一、前言
（一）研究背景
随着建筑防水工程技术的发展，越来越多的人们开始接受并使用新型的防水材料，而对于屋面、地下室等部位来说，防水设计和使用的决策者们往往碰到一个长久争论、至今悬而未决、面临两难选择的问题，就是到底是选用卷材好还是涂料好？特别是遇到多雨潮湿的南方，选用涂料派似乎占了上风。然而，防水涂料和卷材却是各有千秋。涂料的优点是粘结和防水二合为一，能适应各类复杂的施工基面，能与基面紧密结合，不会出现“一点漏全部漏”的局面，但是它的缺点也是很明显的，即厚薄不均、容易偷工减料，使质量难以保证，另外，它与基面粘结得太牢固反而会出现“零变位现象”（后面详述）——即基面的开裂把它拉裂。而选用的卷材如果是改性沥青类的，则其延伸率、抗拉强度等力学指标往往难尽如人意，并且容易老化、耐久性差；如果选用合成高分子卷材，则这类卷材的优点是抗拉强度高（大于7mpa）、延伸率好（大于450%）、耐老化性能好、厚度一致，缺点是搭接口多，用普通丁基类粘胶剂只可以粘住卷材于基面上，但由于胶粘剂厚度不足和挥发性强、固含量低，造成卷材与基面、卷材与卷材之间只可以粘结却不可以密封；此外，丁基类胶粘剂长期泡水后粘结强度降低达30%以上，故无法保证防水效果。为此，人们开始考虑，合成高分子卷材的缺点，恰恰是合成高分子涂料的优点，反之亦然，那么能否把它们结合起来，使之优势互补呢？为了解决这个问题，本公司经过多年反复多次研究实践，研制了lb-sp工法来解决了这个问题。
（二）复合防水层概念的起源
事实上，“复合防水层”这个概念并非我公司首创，多年以前，国际上很多防水工程技术专家就已经意识到这个问题并开始研究、实践。他们认为，所谓的“复合防水层”概念应该是这样的：有二~三个不同功能层次组成一个整体的防水构造层，是基于所谓的“渐变缓冲理论”基础上的。下面以三层为例展开具体的阐述说明：第一层选择柔性高的耐高低温的高聚物，其性能特点是高柔软度、低变形强度、高延伸率，功能是缓冲基面变形及所造成的应力而产生开裂，避免应力作用下高分子材料的老化加速，对基层有大于自身抗拉变形力的粘结力；第二层选择具有一定韧性的网状结构的高聚物，其性能特点和功能作用是：缓冲第一层的变形，增强第一层的强度，力学性能特点是介于底层和上层之间；第三层的性能特点和功能作用是：高强度、耐老化、有一定的弹性、硬度大，起保护作用，并且该层必须是厚薄均匀的卷材。上述第一层如果选用延伸率小、粘结力大于300%定伸抗拉变形强度的材料，当基层产生开裂时，开裂应力将传不到开裂处的周边而集中在开裂部位，因此即使是很小的开裂也会造成防水底层的被拉断——这就是“零变位原理”。如果能将防水底层集中的开裂应力分散开去，就可以消除防水层受到破坏的因素，从而构成优良的防水层。再有，组成防水底层的材料厚度，应该在0.8~1.5mm，如果太薄则达不到抗裂作用，相反太厚也不见得能提高多少抗裂能力。
在通常情况下，专家们认为为了简化及经济原因起见，可以略去中间的第二层次，只保留底层和上层也可以达到上述渐变缓冲的目的，后来的许多研究实践也基本都是只有二层的。
真正的“复合防水层”应该符合下列条件：不同层次之间无界面、共同协调工作。不同层次的材料最好是同质、同材，至少是相融合，能够联合成为一个整体防水层，共同变形，在形式上不是1+1=2，而是1+1=1，但是在功能特点和技术指标上却要求1+1>2。这听起来好象很简单，但是事实上却是建筑防水界一个世界性的前沿技术难题。
（三）复合防水层的探索过程
几十年来屋面、地下室等防水工程屡屡出现问题，究其原因，关键在于材质、材性不过关，二是对基层的零变位适应性差。即使在伸长时防水层的材性对零变位过了关，但是如果把它暴露在自然环境下，材料在应力作用下也必定加速老化而产生针孔，最后也必然破裂、漏水。为攻克此难关，国内外一般采取下列办法：加辅助层、加附加空铺层、卷材点粘法、采用带孔卷材等手段，但是效果不佳，仍然未能克服漏水问题。
在二十世纪九十年代初，英国富斯乐公司开始研究并推出了二层复合的自粘型防水卷材，该种叠层材料的第一层是软性、塑性不硫化的、可以自粘的，第二层是强度大的保护层，很快就在国际上得到比较广泛的推广和应用，但是在实践中人们发现，由于现场的多变性，使自粘卷材与基层的粘合整体受到挑战，广州地铁一号线最先选用该产品，却由于它与基层粘合不佳的原因而被地铁弃用；在几乎是同时期，日本在国际著名的防水专家小池迪夫先生的带领下，也研究开发并应用了一种复合工法，即是用水泥基eva乳液涂料（聚醋酸乙烯酯乳液水泥基涂料）+eva卷材作为整体防水层（笔者在1997年有幸在日本参观了该防水层试验过程并和小池迪夫先生就此论题进行讨论和交换了双方意见）；此外，包括美国、德国等国家也纷纷推出了复合的叠层防水材料，由此可见复合的叠层防水材料是世界防水材料发展的方向，其主要功能是有效解决零变位、卷材防水有效性和涂料防水缺陷等问题。但是，目前世界上复合叠层防水材料基本上是采用改性沥青为基材，其耐老化性、耐久性不能满足现代建筑物的要求。
我公司也在几年前就开始了复合防水层的实践和研究。首先我们采用聚合物水泥基复合防水涂料（以下简称js涂料）+合成高分子防水卷材（如三元乙丙、橡塑共混卷材等）的方式，结果发现由于js涂料是一种水泥基类的涂料，它根本无法和任何合成高分子类的卷材再进行融合，最后还是变成两层防水层，达不到“复合防水层”的要求。接着我们采用聚氨酯防水涂料（以下简称pu涂料）+合成高分子防水卷材（同样是三元乙丙、橡塑共混卷材等）的方式，结果发现由于pu涂料是一种双组分的反应固化型涂料，其固化成膜时间非常短，根本来不及粘贴卷材，只好在pu涂料的面上再涂一层氯丁类粘结胶水来进行卷材的铺贴，可是由于该种胶水会使pu涂料溶化，使卷材起鼓、不粘贴，同样达不到“复合防水层”的要求，还是二层防水。此外，我们还准备研究采用丙烯酸酯涂料+同质卷材的方式，但是由于找不到该类卷材而搁浅。
最后，我们才在多次反复研究实验中发现了lb-sp工法。以下就做详细的阐述。
二、设计依据及方法
根据国家规范gb50207-94《屋面工程技术规范》，在进行屋面防水设防时，应考虑其防水层耐用年限。对于一般的工业与民用建筑物，即数量众多的普通民用住宅、办公大楼等，其防水层耐用年限最少为10年，其屋面防水设防要求为最少有一道防水设防或两种防水材料复合使用；
另外根据新编国家规范gb50108-2001《地下工程防水技术规范》，在进行地下室主体防水设防时，明挖法的二、三级防水等级最少应有一道防水设防，暗挖法从一级起也要求最少有一道防水设防。
在这些情况下，若只选用一道卷材进行防水设防，可以采取满粘法、条粘法、点粘法、空铺法，换言之，其最保险的做法就是满粘法。目前对于卷材的冷粘贴工艺，人们一般采用氯丁类粘结剂，此类粘结剂属于挥发固化型涂料，所以一般涂得很薄以便它能尽快干固；此外，它长期泡在水里面时，其粘结强度的损失也较大，达到30%以上，很容易与基面脱开，令到“满粘”变成“空铺”，达不到密封效果，如果某一点出现渗漏，就会影响到全部，在修补时很难判断出真正的渗漏点。而另一种更多的选择是只选用一道涂料进行防水设防，合成高分子防水涂料的厚度一般不小于2mm，而高聚物改性沥青防水涂料的厚度则要求更厚（大于3mm）。单就防水涂料的冷涂工艺来说，它普遍存在厚度难以控制、抗拉强度不高（约1.8mpa左右）、涂膜防水层的变形力太大、耐老化性能差等缺点，使它容易随着混凝土基层的开裂而开裂，最终达不到整体防水的效果。
现在我们把防水卷材和涂料结合在一起成为一个整体或者是“一道”防水层，那么就可以达到既经济、又符合防水效果的目的了。具体的设计方法及构造层次是：
1、混凝土基层；
2、水泥砂浆找平层；
3、lb-20sbs单组份橡胶防水涂料1~2厚；
4、复合粘贴氯化聚乙烯——橡胶共混卷材1.0~1.5厚；
5、其他相关层次。
在本lb-sp复合工法中，比较关键的一点在于使用的防水涂料不是一般的涂料，而是我公司研制的lb-20sbs单组分橡胶防水涂料（以下简称sbs涂料），它是三嵌段的热塑性弹性体sbs（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯）、特种橡胶与活性助剂复合的一种单组分溶剂挥发型涂料，其涂膜有着与现在比较普遍使用的聚氨酯双组分防水涂料强三倍的力学性能：抗拉强度较高、延伸率高、高温稳定、低温柔软、粘结力强、防水性能优良；另外它还具有独特的自修复功能，在涂层被刺穿一段时间后会自我修复刺孔，这一特点是其他防水涂料所不可比的，这是因为它永远不会完全硫化，所以它永远有表面的粘结力。此外，该涂料最大的特性为300%定伸抗拉强度很低，只需要0.1mpa，而断裂抗拉强度很高，达3.2mpa。由于它所具有的惊人的高延伸率及高柔软性，所以用它来作为底层来适应基层变形即“零变位应力”是最好的选择，即它担当了前面所说的“缓冲层”，还有sbs涂料作为一种稠度较低的涂料，能充分有效地湿润基面、渗入基面的毛细孔，与基层达到紧密结合，这点比起自粘卷材更具优势；而选用的共混卷材则因为其耐老化性能优越、抗拉强度高而作为上层即前面所述的“保护层”。
在此还要特别说明的一点是关于复合材料的相容性问题，要做到前面所述的复合防水层“无界面、协同工作”，就要做到两者紧密粘结在一起，这也是本工法选材的前提。由于sbs涂料中的苯乙烯与共混卷材中的氯化聚乙烯的分子结构是同质的，且氯化聚乙烯有不饱和键，所以它们能很好地互相粘结，即它们的亲和性很好，加上上面所述sbs涂料有不硫化特性永远具有表面粘结力，从而能够和卷材紧密结合成为一个整体，符合前面所述的复合防水层的条件。相反，如果选用的卷材是其它品种，例如三元乙丙卷材，由于它是饱和键，所以和sbs涂料不能很好地相容。
lb-sp工法和其它复合防水层比较更能符合“复合防水层”的要求：自粘卷材和基层不能很好地粘结，而sbs涂料正好相反；js、pu等涂料不能和卷材紧密结合，而本工法却能弥补这个缺陷。
三、施工要点
基面清理：清除浮尘等杂物，处理凹凸部位，使其坚实、平整、干净、干燥，要求含水率不大于8%；
节点处理：对地漏、管口、阴阳角位等节点先进行sbs涂料局部增强处理；
涂刷底涂：将lb-20sbs配套专用底涂料均匀涂刷于基面上，要求不露底，待底涂干透后（约6~8小时）方能涂主料层，底涂用量约5m2/kg；
涂料涂刷：该涂料为单组分，无须混合使用，应分四次以上进行涂刷，每次厚度为0.3~0.5mm，每层相隔时间为6小时，用量为每mm厚1.6~1.7kg/m2；
铺贴卷材：在涂完涂料并完全干固后，应进行防水卷材的弹线和试铺工作；在涂最后一层涂料后30分钟后1小时内，待溶剂挥发完感觉涂料在手指触摸时粘成胶糊状（但不粘起）即可进行卷材铺贴，具体时间需视气温、风力、湿度而定，其搭接长度、方法按照国家有关规范进行。
注：卷材搭接缝应用专用粘结剂或者双面粘胶带粘合，周边及封口处用2厚sbs单组分橡胶涂料封严，端部按设计要求钉压密封。正如前面所述，sbs涂料必须大于0.8mm厚，才能起到密封、抗裂作用。
其他层次施工：按照设计进行。
四、经济及社会效益分析
经济性：1.5厚的sbs涂料工程总造价为32元/m2，1.2厚的氯化聚乙烯——橡胶共混卷材工程总造价为38元/m2，复合总造价为70元/m2，基本上相当于目前高档的聚氯乙烯pvc卷材1.5厚的热焊法工程造价，但是前者充分发挥了防水涂料及卷材的优点，摈弃了两者的弱点，使sbs涂料层成为防水层、卷材与基面的粘结层、密封层，从而使该复合防水层成为了“一道”最有效果的防水层，是同等造价中的最优方案。
社会效益：sbs涂料是一种单组分挥发型涂料（不含煤焦油），它与合成高分子类卷材的复合使用具有上述众多优点，且价格合理、施工方便，对于满足一般的工业与民用建筑物的屋面及地下室防水二级设防要求来说是比较理想的，因而广受设计、业主、施工等建筑同行的赞赏和采纳，其推广应用前景广阔，可以进一步提高防水工程技术的应用水平。
五、工程应用实例
1、深圳市体育馆屋面维修防水工程，8000m2，施工时间2001年5-10月；
2、广州市番禺长隆夜间动物园长隆酒店屋面整体防水工程，17000m2，施工时间2001年7-11月；
3、广州市丽江花园住宅小区屋面维修防水工程，10000m2，施工时间2001年9月-2002年1月；
4、广州市中山图书馆屋面维修防水工程，4000m2，施工时间2001年10-12月；
5、广州市省口腔医院屋面维修防水工程，4000m2，施工时间2001年11月-2002年1月。
上述工程已经完工，防水效果良好。
六、结论
一、干部考察材料撰写质量不高的表现形式
当前，在干部考察材料的撰写上，存在的问题主要是概念化、公式化和雷同化气息较浓，缺少个性，准确度不高。具体表现在以下五个方面：
1、内容片面失真、稍欠公正。考察材料的形成不是建立在对事实进行科学分析的基础上，而是凭印象，凭感觉，凭经验。有些材料的撰写易被表象所迷惑，凭一时一事来对考察对象进行评价，以偏概全，或一好俱好，或一丑俱丑，而对其真正的优点和不足却把握体现不够；有些材料撰写时因受考察者个人好恶和感情亲疏的影响，存在着误把优点当不足，误把不足当优点的现象，是非良莠表述不十分明了；还有些考察材料有意围绕领导的决策意图来撰写，对领导有意提拔重用的则肯定成份多，对不足和缺点一带而过，考察材料的撰写仅仅是例行公事走过场，内容表述的准确性、考察评价的客观性和公正性与事实有些出入。
2、优点千人一面、缺少个性。对考察对象的情况把握不准，不能准确传神地描述被考察者的主要特点，材料的内容习惯按德、能、勤、绩、廉的排序面面俱到，具体表述时，写德，往往是流于几句概念性的套话；写才，习惯以工作取代个性，以成绩代替能力，以集体的作用代替个人的努力；写廉，虚的多，实的少。至于个人的个性特点、所做的具体工作、所起的具体作用则难以体现，谁都像，又谁都不像，优点不优，特点不突，千人一面。
3、不足含糊笼统、难以界定。对缺点、问题的描述，或惜墨如金，抽象笼统，只用一两句高度浓缩，缺少具体事例的印证和说明；或含糊其辞，不痛不痒，用“希望”、“建议”代之；或生拼硬凑，把“脾气急躁”、“性格内向”等性格特征也作为不足来反映，看不出短在何处，缺的程度，往往让决策者难以把握。
4、语言表述生硬、过于空洞。套话多，空话多，定式化的语言多，表述往往比较机械，不能通过生动具体的实例来体现。如写工作作风，习惯用“工作比较扎实，能深入基层，帮助解决实际问题”等来表述，至于扎实深入的程度、帮助解决了哪些问题等则反映不多；如写自身建设，则往往用“自我要求严格，作风正派，遵纪守法，群众基础好”等来体现，缺少有令人信服的实例来加以印证，语言不生动，欠活泼，值得回味咀嚼的地方极少。
5、格式简单呆板、不够规范。只强调材料大框架的完整，平均用力，而在一些具体内容的描述上则重点不够突出，该表述的不表述，该详细的不详细，考察材料中能真正体现干部个性特长的内容较少，工作简历、奖惩情况却占了很大篇幅，测评情况和推荐情况以及学习情况等应该说明的内容却有时被疏忽。
二、干部考察材料撰写质量不高的原因简析
干部考察材料的质量受诸多因素的影响和制约，有主观方面的，也有客观方面的，从考察者这一考察主体角度来分析和把握，影响干部考察材料撰写质量主要有以下四个方面的因素：
1、考察主体主观努力不够。考察者对考察材料在干部工作中应有的地位和作用认识不够，把考察材料的撰写作为一种程序上的完善，思想上重视程度不够，考察时蜻蜓点水走过场，撰写时满足于一般化的应付，凭大体印象和现有的“经验框框”拼来拼去，只能是一份内容平泛的“大路货”。加之日常具体事务性工作较多，平时对如何进一步提高考察材料的撰写质量主动研究不够，思考不深。
2、考察主体思维层次不高。考察者由于自身思维层次的局限和对基层工作情况的不熟悉，对如何把握考察的切入口和重点心中无数，对问题的关键考准考实办法点子不多。考察中，遇到问题抓不住症结的关键所在，在兜圈子多，难以深入，使整个考察只能走马观花，浮光掠影。
3、考察主体分析能力不强。习惯于对考察情况进行简单的归纳，满足于考察材料与考察对象之间机械、直观的“形似”，对考察中取得的素材不能进行全面深入的辩证分析，考察中有时忽视少数人意见，有时则过分强调少数人的意见，易被一些表象所迷惑，存在“一人说了听、二人说了信、三人说了定”的现象，往往人云亦云，不进行深层次的思考，仅仅起一个“传声筒”的作用；对考察情况的把握不能历史地进行分析，把过去的表现与现实情况割裂开来，把阶段性的东西看成是一贯的表现，缺少科学性思维，使评价失真、失实、失准。
4、考察主体文字底蕴不厚。语言驾驭能力不强，有的“茶壶有饺倒不出”，内容表述辞不达意，评价不能准确到位。有的习惯于“八股式”的文风，拘泥于固定格式，甚至为了完成一定的文字数量要求而生搬硬套，不能运用生动传神富有特色的语言，在考察材料中以性格反映德才，将性格融于德才表现之中。
三、提高干部考察材料撰写质量的基本对策
干部考察材料质量的高低，取决于考察者是否具有较好的职业道德，取决于考察者能否运用合理科学的考核方式与手段去全面地掌握了解情况，取决于考察者是否具有辩证思考和综合分析的能力与水平。当前，提高干部考察材料撰写质量可着力从以下三个方面入手：
1、强化考察主体的责任意识。要组织考察人员深入学习《组织人事干部若干行为规范》和《干部选拔任用工作暂行条例》，树立和形成良好的职业道德，充分认识提高干部考察材料撰写质量的重要性，努力使考察工作能做到实事求是，客观公正。要建立和完善干部考察工作责任制，把考察责任具体分解落实到考察的每个环节和每个考察参与者身上，对在干部考察中认真负责、识人准确、撰写材料质量较高的要给予表扬和鼓励；对业务能力不强，是非标准不清，因力所不及造成考察不准，或不能坚持原则反映考察实情，材料撰写质量不高的要取消其考察资格；对因责任心不强、工作不深入、敷衍了事材料不实导致任用决策失误的，除取消其考察资格，还要进行严肃的批评教育。
关键词：沟道整治，方案优选
中图分类号：TU992文献标识码：A
1规划概况
长期以来，由于技术、经济等方面因素，尽管一致致力于盐碱地的改造，但宁夏银北地区至今仍有百万亩盐碱地得不得根本整治，究其原因，还是排水的问题得不得根本解决。因此，完善排水沟系，高标准整治排水沟道，有效调控地下水，对于根本上解决银北盐碱地问题十分必要。五三支沟做为银北地区百万亩盐碱地改造工程的主要组成部分，工程的实施迫在眉睫。
五三支沟起自石嘴山市平罗县头闸镇邵家桥村，经头闸、灵沙和宝丰三乡镇，向北经惠农区庙台乡在乐土岭子以下入五排。全长28.7km。控制排水面积113km2。
项目区处于银川平原的北部，位于黄河Ⅱ级阶地上。场地地层以第四系全新统为主。
2设计方案
2.1工程布置
本次工程在已有工程的基础上，进一步完善五三支沟工程体系，沿线改造补充建筑物，对沟道进行清淤、治理沟道塌坡段，疏浚沟道、清理河障，进一步提高沟道防洪、排水能力，保障区域排洪、排涝需要。
本次设计考虑对沟道流沙段、穿村庄及主要交通段进行砌护治理。
2.2护坡材料方案
按照因地制宜、就地取材的原则，根据以往工程经验，主要有格栅护坡、格宾护坡、干砌石护坡、柳桩麦草护坡等4种护坡材料方案。各设计成果如下：
（1）格栅护坡方案
边坡采用格栅网箱砌护，网箱规格为长Lm×宽1.0m×高0.3m。边坡格栅网箱下铺设200g/m²土工布。坡脚采用土工格栅石笼为基础，石笼规格为长4.0m×宽0.8m×高1.0m。
本工程土工格栅拟采用双向格栅，原材料为聚丙烯（PP)，网孔形状为40x40mm，其拉伸强度为30KN/m；填充料选用卵砾石，填充石料为粒径120~250mm的卵砾石，填充率要求为0.77左右。
优点：耐久性好，具有耐酸、耐碱、耐腐蚀性能，能满足一定的抗拉、抗老化的使用要求；具有整体性又具有柔性，适应坡面变形的能力强；透水性好，抗冻胀性能强；网箱表面粗糙，有利于泥沙沉积及植物生长，生态效果好；对石材的要求较宽松，可因地制宜充分利用当地材料；施工方便，工艺简单。
缺点：耐火等级低，属燃烧体材料；长期易老化；工程造价较高。土工格栅结构体应用部位主要在水面以下或地面以下等不外露部位。
（2）格宾护坡方案
边坡采用格宾网垫砌护，网垫规格为长Lm×宽2.0m×高0.3m。边坡格宾网垫下铺设200g/m²土工布。坡脚采用格宾网箱为基础，网箱规格为长2.0m×宽0.8m×高1.0m。
格宾网格采用抗腐蚀、耐磨损、高强度的（10%铝锌混合稀土合金）低碳钢丝经机械编织而成的六边形双绞合金属网面。采用80x100mm网孔，最小镀层重量不小于490(g/m2)。其填充石料为粒径120~200mm的卵砾石，空隙密实度大于85%。
优点：耐久性好，所采用的钢丝网面采用特殊的防腐处理形式，能够满足不同工况下的耐久性要求；柔韧性及整体性好，以低碳钢丝作为结构的主要材料，具有很强的柔韧性，能够适应一定程度的不均匀沉降，同时能够自行调整愈合变形，以阻止变性的继续发展；良好的透水性，抗冻胀性能好；良好的亲水性，容易形成水与绿结合的滨水环境，具有理想的生态效果；对石材的要求较宽松，可因地制宜充分利用当地材料；施工方便，工艺简单。
缺点：投资高。
（3）干砌石护坡方案
边坡采用干砌石砌护，砌石厚度为0.3m，边坡砌石下铺设200g/m²土工布。坡脚采用干砌石为基础，宽1.0m，高1.0m。
石块选用材质坚实新鲜、色泽均匀、无风化剥落层或裂纹、表面无水垢水锈等杂质、其饱和抗压强度不低于40MP，软化系数应大于0.75，粒径尺寸应保证最小面边长大于25cm。
优点：采用材料均为传统材料，可就地取材，施工工艺简单、成熟；抗冲刷能力较强；透水性好，抗冻胀性能较好；投资适中；维修方便。
缺点：干砌石护坡要求上下两层相互咬结，形成整体性，对施工质量要求较高；整体性较差，对护坡土壤不均匀沉降适应性差；容易坍塌，管理维护费用高；工程外形美观性差。
（4）柳庄麦草护坡方案
护坡自坡脚沿坡面布设4排柳桩，柳桩直径10cm左右，长1.5m；桩行间距为0.9m，桩间距0.3m，呈三角形布置；桩间坡面采用麦草与壤土分层压实，每20cm压一层草把子，坡底压一层原状草捆，草把子要求内细外粗。
优点：草把、柳桩均为传统材料，可就地取材；施工工艺简单、方便；工程造价低。
缺点：寿命短，耐久性差，防护效果差；抗冲刷能力弱；需要砍伐大量的树木，造成生态破坏。
3护坡材料方案优选分析
上述4种沟道护坡材料方案，均能满足护坡的稳定和应力要求，为此，方案优化设计从施工条件、工程造价、防护效果、生态景观效果及管理维护等5方面作为评判准则进行护坡材料方案的优选。
3.1施工条件
上述4种沟道护坡材料方案均可就地取材、充分利用当地材料，施工工艺简单、方便，均满足施工条件要求。
3.2工程造价
上述4种沟道护坡材料方案从工程造价方面讲，格宾护坡方案>格栅护坡方案>干砌石护坡方案>柳庄麦草护坡方案。
3.3防护效果
五三支沟做为银北地区百万亩盐碱地改造工程的主要组成部分，控制排水面积达113km2，是银北地区一条重要的排水干沟。由于柳庄麦草护坡方案具有寿命短、耐久性差、防护效果差，抗冲刷能力弱的特点，因此从防护效果上讲不建议使用柳庄麦草护坡方案。
3.4生态景观效果
五三支沟做为银北地区一条重要的排水干沟，很长段落处在村庄段及主要交通段。由于格栅护坡方案和格宾护坡方案网箱表面粗糙，有利于泥沙沉积及植物生长，取得良好的生态效果，特别是格宾护坡方案容易形成水与绿结合的滨水环境，形成好的景观效果。因此从生态景观效果上讲建议使用格栅护坡方案和格宾护坡方案。
3.5管理维护
干砌石护坡方案因为整体性较差，对护坡土壤不均匀沉降适应性差，加之对施工质量要求较高，工程完工后容易坍塌，造成后期管理维护费用较高；柳庄麦草护坡方案虽然工程初次投资低，但是其寿命短、耐久性差、防护效果差，后期管理维护费用也较高。因此从管理维护上讲建议使用格栅护坡方案和格宾护坡方案。
3.6最优方案
依据上述优选分析，根据工程实际情况，由于沟道日常排水主要是农田排水，日常水深较低，边坡日常水位以下选择防护效果好、生态景观效果好的格宾作为护坡材料，日常水位以上选择工程造价低的干砌石作为护坡材料，护角选择工程造价相对较低、防护效果较好的土工格栅作为护角材料，即最终确定格栅、格宾、干砌石组合方案为最优方案。
边坡采用格宾网垫砌护和干砌石砌护，其中格宾网垫位于边坡砌护下层，沿坡长1米，网垫规格为长2.0m×宽1.0m×高0.3m。干砌石护坡长（L―1）m，厚0.3m。边坡砌护下铺设200g/m²土工布。坡脚采用土工格栅石笼为基础，石笼规格为长4.0m×宽0.8m×高1.0m。
关键词：本文
楔状缺损是牙体硬组织非龋源性疾病，是牙齿唇、颊侧牙颈部的牙体硬组织发生的慢性消耗，导致牙颈部硬组织逐渐丧失，由此给患者带来很大的痛苦。患者最常抱怨感觉痛苦以及审美缺陷，对其情感状态及生活质量造成不利影响。寻求有效的治疗手段和方法阻断牙体硬组织的进一步缺失，减少牙齿的敏感度，同时减少充填材料的脱落对牙医是具有挑战性的工作。本研究分别采用了树脂、流动树脂以及富士九对卸妆缺损进行修复，评估其临床修复效果。
1资料和方法
1.1一般资料选择2012年8月～2013年1月，在河北省眼科医院口腔内科就诊的156例患者，共585颗楔状缺损牙齿。按照就诊顺序随机将患者分为三组。A组，194颗患牙，采取光固化复合树脂充填；B组193颗患牙，采取流动树脂充填；C组，198颗患牙，采取富士Ⅸ充填。
1.2纳入标准①无龋坏，牙髓活力正常，牙周组织健康；②无根尖周病变；③患者依从性较好，积极配合，术后采用BASS刷牙发刷牙；④年龄为
1.3方法首先使用超声波对患牙周围存在的牙结石以及色素沉着进行清理，对于存在牙合干扰以及早接触点的患者预先进行调牙合，消除牙合干扰。深度较深的楔状缺损先用光固化氢氧化钙垫底，保护牙髓，然后根据不同充填材料对患牙进行窝洞预备以及窝洞充填。A组，排龈线进行排龈使窝洞完全暴露于视野中，常规窝洞预备，牙合壁预备小短斜面。B组，排龈，常规窝洞预备去除硬化牙本质。C组，排龈，去除硬化牙本质。其余均按照说明书进行充填
1.4评价标准以美国公共健康部制定评定系统（USPHS）为评价依据。成功标准如下：①充填体无折裂和脱落；②边缘完整且密合无缝，无新楔状缺损缝隙产生；③牙体与充填体无色变；④无继发龋；⑤术后牙髓活力正常且无敏感症状。随访2年，若未达到其中任何一项则表明治疗失败且需重新治疗。
2结果
2年以后，对三种充填方法的临床效果观察，三种材料的总成功率无明显的差异（P
3讨论
楔状缺损是牙颈部的牙体硬组织在咀嚼应力作用下发生疲劳损伤，并与外部机械和化学因素长期协同作用下，发生的慢性进行性丧失的疾病。牙体的楔状缺损是一种常见病、多发病，在世界范围内其发病率都比较高。楔状缺损形成的原因较复杂，大致有牙齿合力、磨损、酸蚀或特殊结构引起的。对楔状缺损的修复不仅可以改善缺损牙齿的不美观，而且对牙本质的过敏症状及牙髓病变有着预防作用。由于楔状缺损部位的不明显，因此修复过程中很难进行固定，时间长了易造成脱落。
虽然三种材料的总成功率无显著差异，而且三种高分子材料在治疗后2年复查时，均出现了许多缺陷，表明这三种材料目前的物理性能均不能满足楔缺修复治疗的要求；但富士Ⅸ及流体树脂与牙体组织的黏结优于复合树脂材料；复合树脂材料的硬度优于流体树脂；复合树脂材料的色彩稳定性优于富士Ⅸ。
光固化复合树脂硬度强，色泽及透明度与天然牙比较相近，因此其具有良好的美学修复效果，其在前牙美容修复中已经得到广泛的临床应用。但由于其牙本质的粘接力较差，膨胀系数高，聚合收缩力较大，边缘封闭性较差，容易形成裂隙产生继发龋脱落等。富士Ⅸ是楔状缺损最常用修复材料，与牙髓-牙本质器官具有非常好的生物相容性，与牙齿形成真正的化学结合--以氢键和离子键形式相结合，产生强有力的粘结；可释放氟离子，预防继发龋；且对牙髓刺激小，是温度和电的不良导体，操作简便，大大缩短了临床操作时间。但其吸水性强、性能易受环境影响、充填体得不到良好抛光等缺点。
【关键词】微波及天馈设备泡沫材料使用方法
一、引言
随着技术的发展，电子系统集成程度的提高，对微波器件和天馈系统的小型化、轻量化和环境适应性的要求也越来越高，此类产品中结构件的功能要求不断提高、结构形式越来越复杂，使其选材、设计和生产难度不断加大，很多情况下，常用金属和非金属结构材料难以满足需求。
泡沫材料是一类轻质、高比强度、可绝缘的材料，自二十世纪三十年代以来，以泡沫塑料未注的泡沫材料已广泛应用于建筑，石油、化工、轻工、运输、制冷等领域，通常作为填充夹层材料、绝热材料、包装材料、吸音材料等，但限于常用泡沫材料刚强度较低、耐环境性能不佳、会蠕变等缺点，一般并不直接作为结构件使用。
在长期的工程实践中，我们发现，在小型微波及天馈设备中，由于零件通常尺寸小、相对面积大，根据实际情况合理设计，使用合适的泡沫材料作为结构材料，能有效避免泡沫材料刚强度低的缺点影响，发挥其轻质、透波、比刚强度高、自粘接和易成形的优点，从而降低结构件的设计难度和生产成本，有时甚至可以采用泡沫材料完全取代传统的结构材料。
二、适用于结构件的泡沫材料
常用的泡沫材料分为泡沫金属和泡沫塑料两大类，其中泡沫金属的刚强度更高，理论上更适合作为结构材料，但其力学性能效果不如薄壁金属结构和蜂窝材料加强的方法，且没有透波能力，不能满足电性能要求，通常不采用。
泡沫塑料的种类很多，理论上只要比刚强度高、环境适应性好、透波性好且易于成型的泡沫塑料都可以用作微波及天馈设备的结构材料，但考虑综合性能、成本、市场和工艺性等因素，在工程中实际用作结构件的泡沫材料以聚氨酯泡沫塑料（PU）和聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料（PMI）为主。
2.1聚氨酯泡沫塑料（PU）
PU泡沫塑料最突出的优点是其高可调性，可通过改变原料配方和发泡比例及工艺等制得不同特性的泡沫塑料制品。只需改变其配方和密度，就可调节刚强度，实现由软质到硬质的连续变化，其中硬质PU泡沫的抗压强度在1MPa以上；PU的介电常数也可调节，一般介于1.05到1.3之间，在毫米波频率范围内受频率的影响也不大，最高已在100G的频率上进行过实际应用，部分PU泡沫性能如表1所示[2]；通过改变工艺和添加阻燃剂等方法，聚氨酯泡沫材料还可具有防水隔湿、防震、吸音、耐油、耐腐蚀和自熄阻燃性能，环境适应性广，安全性较好。在工程中，PU运用最为广泛，可用做加强填充料、防水密封件、辅助支撑件、连接结构件乃至承受主要载荷的主结构体。
PU聚泡沫塑料可机加成型或模具发泡成型，其工艺上的优势之一是能在低温下成型，发泡过程不需要特殊的设备，必要时可以采用自模成型方式，很适合制造复杂结构件和灌封腔体。
2.2聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料（PMI）
PMI泡沫塑料是聚甲基丙烯酰亚胺（Polymethacrylimide）为基的硬泡沫塑料，其最大的优点是具有优良的力学性能，在相同的密度下，PMI是目前刚强度最高的泡沫塑料，适合制造受力件，如图1为几种常见泡沫的强度曲线对比[4]。PMI同样具有优良的电性能，平均ε为1.4,tanδ为2×10-2，有的能达到7×10-3，可以满足多数微波和天馈设备需求；PMI泡沫塑料采用固体发泡工艺制作，是100%的闭孔泡沫，防水性能良好；PMI另外一个显著优点是环境适应性好，耐高温性能、耐湿热性能、抗高温蠕变性能和尺寸稳定性都优于其余的泡沫材料，尤其是耐高温性能极佳，可适用于100℃以上高温环境，部分泡沫动态剪切模量和温度关系曲线如图2所示[5]。
PMI泡沫塑料易于机械加工，也可以在热压罐中成型（通常成型温度在120~180℃、压力0.3~0.8MPa之间），但难以象PU一样低温成型。
PMI泡沫塑料和FU泡沫塑料对比，PMI力学性能更高，耐环境性更好，适用在强度或者环境要求较高的场合；PU电性能更好，工艺性好，性能易于调节、成本更低，应用范围大，且可自模成型，更适用于复杂的结构形式。
三、常用的泡沫材料使用方法
传统上，泡沫材料通常并不直接用于制造结构件，但对小型微波天馈设备而言，零件尺寸小而复杂、且有电性能要求，常规结构材料往往难以满足需求。针对实际情况，设计合理的结构形式和方法，利用泡沫材料轻质、透波、比刚强度高、耐环境、自粘接和易无限成形的优点，有时可以得到简单实用的解决方案。
目前，我们已在工程中验证过的泡沫材料在小型微波和天馈设备中的使用方法，大致分为三类：（1）泡沫材料作为加强材料；（2）泡沫材料作为结构主体材料；（3）泡沫材料作为柔软零件的基体。
以下结合我们在实际中工程的研制遇到一些实际项目案例，对这三方面进行讨论。
3.1泡沫材料作为加强材料
在刚强度较差的零件间填充满泡沫材料，以提高结构件的刚强度，是一种较成熟的方法，已在航空、建筑等行业广泛使用。在微波及天馈系统中，这种方法不但用于提高刚强度，还用于固定某些刚度差的结构件，尤其是尺寸小或长径比大且有一定电性能要求的部件，如长杆振子或长螺旋天线，很适合用泡沫填充方法进行固定。但必须注意选材合理，加强的泡沫材料不应对电性能造成大的影响。
如图3所示的一种天线的振子部分，振子的各部件用一根兼做馈线的细长杆连接，直径仅有2mm，刚度极差。因此在图示的天线罩内填充了比例合理的PU泡沫，使天线体悬空固定于天线罩内，以很小的额外重量实现天线体的固定和强化，同时也使天线具备了良好的三防能力。
3.2泡沫材料作为结构主体材料
在纵向尺寸小而结合面积较大时，硬质泡沫材料刚强度低的缺点不明显，而比刚强度高、成形容易的优点可以充分发挥，直接用泡沫材料作为结构主体，起支撑、连接、定位等作用，取代传统结构材料，有其独特的优势。同时由于PU和PMI泡沫塑料介电常数小、损耗正切值低，可用在对透波性要求较高的场合。
如图4上部所示为一种环状喇叭天线的电气形式，该天线需承受较大的瞬间作用力和强烈冲振，并有严格重量限制；上下瓣之间以结构件支撑并形成环状喇叭口，要求结构件透波性能良好且各向同性，并且要满足大量生产要求。
按常规的结构件设计思路，要满足其功能需求，喇叭口内的支撑部分需设计成为多个零件组合形式（如铝件加聚四氟乙烯件的形式），结构复杂，对材料和工艺有较高的要求，将导致成本增高且不易生产。
我们采用了泡沫材料代替了常规的支撑件，用模具定位上下瓣并发泡，利用泡沫的粘接力进行连接，完全省去了常规的结构件。这样设计的天线几乎没有增加额外的尺寸和重量，电性能优良，同时泡沫具有良好的吸振性能，可提高力学性能，生产容易，成本低廉。
在此设计基础上，进行了PU泡末和PMI泡沫的对比试验，实测表明，二者均可达到设计要求，其中PMI材料的力学性能更加优良，采用PMI时，天线可以在瞬间200N剪切力下保持性能正常，采用PU时，可以在100N剪切力下保持性能正常；但PU的电性能更好，采用PU时额外损耗不足0.1dB，PMI则为接近0.15dB；制造过程也证明PU工艺性更好，成本更低，因此最终选择PU泡沫塑料为结构材料。此天线的设计和试验直观地体现了PMI和PU泡沫的优良性能及二者的区别。
该天线产品实物照片如图4，没有任何常规的结构支撑件，全重不到60克，电性能良好，顺利通过了各种环境试验检验，可以承受高达100g冲击而工作正常。
3.3泡沫材料作为柔软零件的基体
近年来，小型设备中的柔性零件越来越多，且往往需要成形为弧面，以柔性微带最具代表性。对此类产品，常用安装方法是用介质材料制造基体，将柔性零件粘接或压接在基体零件上。这种方法的缺点是随着设备小型化，零件的设计和加工、特别是保持柔性件表面张紧、避免褶皱的难度越来越大。在某些情况下合理使用硬质泡沫材料作为基体，依靠模具定位，用直接填充的方法实现柔性零件的安装，不但可简化设计和工艺流程，而且只要结构设计和选材合理，就可以利用泡沫材发泡时的张力使柔性零件自然张紧成型。
严格来说，这种方法也属于将泡沫材料作为结构主体材料的方法，但需要特别注意发泡张力和尺寸的控制，张力不能过大或过小，结构形式、模具设计和发泡工艺都会对张力有所影响。
如图5所示的一种微带组件，由两层0.254mm厚的微带片围成同心圆柱，两层微带之间的支撑件要求具有较小的介电常数和损耗正切。
常规介质材料难以满足此项目需求，我们最终采用了PU硬质泡沫发泡的方法：在两层微带之间进行发泡，利用模具定位微带，调好的泡沫发泡张力刚好可以张紧微带、避免褶皱，又不破坏整体结构，以较低的成本和微小的重量（略高于2g）实现了微带的支撑和定位，经试验，电性能良好而且满足环境适应性需求。证明了泡沫材料用作小型柔性件的基体材料具有一定的实用价值。
3.4泡沫材料使用的设计要点
在小型微波和天馈设备中，泡沫材料的使用有诸多的优点，如重量轻、机械及电性能良好并可调、成形容易、可张紧柔性零件、易于大规模生产等，但要强调的是目前的泡沫材料仍然有很多固有缺点，使用依然有很多限制，必须根据实际情况选材和设计结构。就我们的工程实践经验，在此类设计中必须注意的设计要点包括：
（1）电性能：不同种类和发泡比例的泡沫电气性能不同；同一泡沫材料，在不同波段的电气性能也不同，必须根据实际情况选择合适的材料，不合理的泡沫材料甚至可能造成频点漂移和-3dB以上的损耗；（2）力学性能：只有在小尺寸和结合面较大时，泡沫材料才适合承受主载荷，且任何泡沫材料都有一定的蠕变性，对于长时间大载荷的结构件应特别注意校核力学性能；（3）发泡模具：模具设计是关键之一，决定产品的精度和发泡张力；（4）成型条件：某些泡沫塑料成型需要一定的温度和压力条件，尤其自模成型时必须核实；（5）吸潮：PU泡沫发泡时未封孔则会吸潮，PMI泡沫无此问题；（6）降解：某些泡沫会降解，设计时需注意工作环境、保护和时限。
四、结语
在小型化微波和天馈的设备中，特殊的条件和需求使泡沫材料具备了很多常用结构材料不具有的优势，能够作为辅甚至主要的结构件，在某些情况下，甚至可以取代传统结构材料用作主要受力部件。我们对于这方面进行了一定的探索，在一些设备中取得了良好的效果，部分设备已经正常使用5年以上。可以认为，由于泡沫材料良好的成形能力、优良的电气性能、较好的环境适应能力和低廉的价格优势，随着小型化设备的发展，泡沫材料的运用将会越来越广泛。
参考文献
[1]成大先主编.机械设计手册[M]，第一版，化学工业出版社，2004年1月：3.3-3.121
[2]阎宏涛.大型天线罩的结构工程研究（D），西安电子科技大学，2007：59-61
[3]夏文干.高功率高透波材料的研究[J]，高科技纤维与应用，2003，28（2）：39-43
关键词硬质刀具金刚石复合刀片
中图分类号：TG711文献标识码：A
1金刚石刀具材料发展概况
我国超硬刀具材料的研究与应用开始于上个世纪70年代，并于1970年在贵阳建造了我国第一座超硬材料及制品的专业生产厂第六砂轮厂，从1970-l990年整整20年中，超硬材料年产量从仅46万克拉增至3500万克拉。上个世纪90年代前后，不少超硬材料生产专业厂从国外引进成套的超硬材料合成设备及技术，使产量得以迅速提高，至1997年，我国人造金刚石年产量就已达到5亿克拉左右，CBN年产量达800万克拉，跃居世界超硬材料生产大国之首。
金刚石具有极高的硬度和耐磨性，其显微硬度可达10000HV，是刀具材料中最硬的材料。同时它的摩擦系数小，与非铁金属无亲和力，切屑易流出，热导率高，切削时不易产生积屑瘤，加工表面质量好，能有效地加工非铁金属材料和非金属材料，如铜、铝等有色金属及其合金、陶瓷、末烧结的硬质合金、各种纤维和颗粒加强的复合材料、塑料、橡胶、石墨、玻璃和各种耐磨的木材（尤其是实心木和胶合板等复合材料）。
金刚石的缺点是韧性差，热稳定性低。700—800℃时容易碳化，故不适于加工钢铁材料。因为在高温下铁原子容易与碳原子作用而使其转化为石墨结构。此外，用它切削镍基合金时，同样也会迅速磨损。
2金刚石刀具的主要品种及应用
目前，在世界上已经应用或正在试验中的超硬刀具材料的主要品种有以下几种。
2.1天然和人工合成大单晶金刚石
单晶金刚石有天然金刚石ND和人工合成金刚石两种。单晶金刚石用于制作切削刀具必须是大颗粒的（质量大于0.1g，最小径长不得小于3ram）。ND是目前已知矿物中最硬的物质，其显微硬度可达10000HV，耐磨性好，而且切削刃非常锋利，刃部粗糙度值小，摩擦因数低，抗黏结性好，热导率高，切削时不易黏刀及产生积屑瘤，加工表面质量好。天然金刚石的硬度、抗磨损与抗腐蚀性和化学稳定性保证了刀具的超长寿命，能保证持续长久的正常切削，并减少由于刀具磨损对被加工零件的影响；其较高的导热系数又可降低切削温度和零件的热变形。天然大单晶金刚石的优良特性可满足精密及超精密切削对刀具材料的大多数要求，虽然其价格昂贵却仍被公认为是理想的精密及超精密切削工具材料。可广泛地应用于加工原子核反应堆及其它高技术领域的各种反射镜、导弹和火箭中的地航陀螺、计算机硬盘基片，加速器电子枪的超精密加工以及传统手表零件、首饰、制笔、有色金属装饰件的精密加工等。此外，还可以用于制造医用刀具。ND的缺点主要是与铁族元素接触时有化学反应，在700～800℃时将碳化（即石墨化），一般不适于加工钢铁材料。
2.2聚晶金刚石和聚晶金刚石复合刀片
PCD又称金刚石烧结体，它是在高温、高压下，通过钴等金属结合剂将许多金刚石单晶粉聚晶成的多晶体材料。虽其硬度稍低于天然单晶金刚石，但它是随机取向的金刚石晶粒的聚合，属各向同性，无解理面。因而它不像大单晶金刚石那样在不同晶面上的强度、硬度及耐磨性有很大的差别，以及因解理面的存在而呈脆性。在切削时，切削刃对意外损坏不太敏感，抗磨损能力也较强，可长时间保持锋利的切削刃，加工时可采用很高的切削速度和较大的背吃刀量，使用寿命一般高于WC基硬质合金刀具l0～50倍，而且PCD原料来源丰富，其价格只有ND的几十分之一至十几分之一，PCD刀具具有极高的硬度及寿命、很低的摩擦系数、锋利的刀刃、优异的导热性和低膨胀系数等特点，现已成为传统WC基硬质合金刀具的高性能替代品。聚晶金刚石复合片（PDC）fJ具材料是在PCD研究的基础上发展起来的。硬质合金作为PCD的基体材料既有好的韧性和一定的硬度，同时又具有可焊性以及与PCD的某种兼容性。所以它既具有金刚石的硬度和耐磨性，又具有硬质合金的韧性和可焊性之优点。
超硬刀具材料是指天然金刚石及硬度、性能与之相近的人造金刚石和CBN(立方氮化硼)。由于天然金刚石价格比较昂贵，所以生产上大多采用人造聚晶金刚石(PCD)、聚晶立方氮化硼(PCBN)以及它们的复合材料。
早在20世纪50年代，美国就利用人造金刚石微粉和CBN微粉在高温、高压、触媒和结合剂的作用下烧结成尺寸较大的聚晶块作为刀具材料。之后，南非戴比尔斯(DeBeem)公司、前苏联和日本也相继研制成功。20世纪70年代初又推出了金刚石或CBN和硬质合金的复合片，它们是在硬质合金基体上烧结或压制一层0.5mm～1mm的PCD或PCBN而成，从而解决了超硬刀具材料抗弯强度低、镶焊困难等问题，使超硬刀具的应用进入实用阶段。
我国超硬刀具材料的研究与应用开始于上个世纪70年代，并于1970年在贵阳建造了我国第一座超硬材料及制品的专业生产厂第六砂轮厂，从1970—1990年整整20年中，超硬材料年产量从仅46万克拉增至3500万克拉。上个世纪90年代前后，不少超硬材料生产专业厂从国外引进成套的超硬材料合成设备及技术，使产量得以迅速提高，至1997年，我国人造金刚石年产量就已达到5亿克拉左右，CBN年产量达800万克拉，跃居世界超硬材料生产大国之首。
金刚石具有极高的硬度和耐磨性，其显微硬度可达10000HV，是刀具材料中最硬的材料。同时它的摩擦系数小，与非铁金属无亲和力，切屑易流出，热导率高，切削时不易产生积屑瘤，加工表面质量好，能有效地加工非铁金属材料和非金属材料，如铜、铝等有色金属及其合金、陶瓷、末烧结的硬质合金、各种纤维和颗粒加强的复合材料、塑料、橡胶、石墨、玻璃和各种耐磨的木材(尤其是实心木和胶合板等复合材料)。
金刚石的缺点是韧性差，热稳定性低。700一800℃时容易碳化，故不适于加工钢铁材料。因为在高温下铁原子容易与碳原子作用而使其转化为石墨结构。此外，用它切削镍基合金时，同样也会迅速磨损。
二、超硬刀具的主要品种及应用
目前，在世界上已经应用或正在试验中的超硬刀具材料的主要品种有以下几种。
1.天然和人工合成大单晶金刚石
单晶金刚石有天然金刚石(ND)和人工合成金刚石两种。单晶金刚石用于制作切削刀具必须是大颗粒的(质量大于0.1g，最小径长不得小于3mm)。ND是目前已知矿物中最硬的物质，其显微硬度可达10000HV，耐磨性好，而且切削刃非常锋利，刃部粗糙度值小，摩擦因数低，抗黏结性好，热导率高，切削时不易黏刀及产生积屑瘤，加工表面质量好。天然金刚石的硬度、抗磨损与抗腐蚀性和化学稳定性保证了刀具的超长寿命，能保证持续长久的正常切削，并减少由于刀具磨损对被加工零件的影响；其较高的导热系数又可降低切削温度和零件的热变形。天然大单晶金刚石的优良特性可满足精密及超精密切削对刀具材料的大多数要求，虽然其价格昂贵却仍被公认为是理想的精密及超精密切削工具材料。可广泛地应用于加工原子核反应堆及其它高技术领域的各种反射镜、导弹和火箭中的地航陀螺、计算机硬盘基片，加速器电子枪的超精密加工以及传统手表零件、首饰、制笔、有色金属装饰件的精密加工等。此外，还可以用于制造医用刀具。ND的缺点主要是与铁族元素接触时有化学反应，在700～800℃时将碳化(即石墨化)，一般不适于加工钢铁材料。
2.聚晶金刚石和聚晶金刚石复合刀片
PCD又称金刚石烧结体，它是在高温、高压下，通过钴等金属结合剂将许多金刚石单晶粉聚晶成的多晶体材料。虽其硬度稍低于天然单晶金刚石，但它是随机取向的金刚石晶粒的聚合，属各向同性，无解理面。因而它不像大单晶金刚石那样在不同晶面上的强度、硬度及耐磨性有很大的差别，以及因解理面的存在而呈脆性。在切削时，切削刃对意外损坏不很敏感，抗磨损能力也较强，可长时间保持锋利的切削刃，加工时可采用很高的切削速度和较大的背吃刀量，使用寿命一般高于WC基硬质合金刀具10～50倍，而且PCD原料来源丰富，其价格只有ND的几十分之一至十几分之一，PCD刀具具有极高的硬度及寿命、很低的摩擦系数、锋利的刀刃、优异的导热性和低膨胀系数等特点，现已成为传统WC基硬质合金刀具的高性能替代品。聚晶金刚石复合片(PDC)刀具材料是在PCD研究的基础上发展起来的。硬质合金作为PCD的基体材料既有好的韧性和一定的硬度，同时又具有可焊性以及与PCD的某种兼容性。所以它既具有金刚石的硬度和耐磨性，又具有硬质合金的韧性和可焊性之优点。
3.CVD金刚石
CVD金刚石是在低压下制备的，它不同于大单晶金刚石，而PCD、PDC是在高温高压下合成的。CVD金刚石包括三类：第一种是在适当基体上沉积的CVD金刚石涂层(包括类金刚石DLC涂层)；第二种是沉积厚度达1mm的无支撑的CVD金刚石厚膜；第三种是在金刚石晶种上外延生长的CVD金刚石单晶膜或准单晶膜。CVD金刚石由于是不含任何金属催化剂的纯金刚石，因此它的热稳定性接近天然金刚石。同高温高压人工合成聚晶金刚石一样，CVD聚晶金刚石晶粒也呈无序排列，无脆性解理面而呈各向同性。CVD涂层刀具与PCD、PDC刀具相比，具有刀具形状复杂、成本低、一片多刀刃等优点。然而，也存在金刚石涂层与基体之间结合强度低以及对有CVD金刚石涂层的刃口进行研磨处理时容易分层剥落的缺陷。
到目前为止，CVD金刚石的应用市场还不大；CVD金刚石厚膜与PDC相比，主要优点是其热稳定性好，缺点是晶粒间的内聚强度低，内应力大、相对脆性大和不导电性。特别是缺乏导电性，阻碍了它在电火花(EDM)切割、抛光加工技术中的应用。而该项技术在金刚石刀具加工业，尤其是在木材加工用刀具的生产和修整上得到了广泛应用。
4.聚晶立方氮化硼
目前，市场上聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具按成分和制造方法可分为3种：整体聚晶立方氮化硼刀具、聚晶立方氮化硼复合片以及电镀立方氮化硼刀具。它具有极高的硬度与耐磨性，具有很高的耐热性，具有良好的化学稳定性和导热性，摩擦系数也较低，PCBN与PCD、PDC刀具材料有着相似的结构与性质，但耐磨性比PCD、PDC要差。然而PCBN具有良好的抗化学腐蚀性，且在1200℃的高温下，表现出良好的热稳定性。目前50%的PCBN刀具用于汽车制造业，包括用于加工汽车发动机箱体、刹车盘、传动轴、气缸孔、发动机进出气阀座等，另外，约20%用于重型设备(如轧辊)的加工。近年来，随着计算机加工技术的迅猛发展以及数控机床普遍使用，可实现高效率、高稳定性、长寿命加工的PCBN刀具的应用也日益普及，同时还引入了许多先进的切削加工概念，如高速切削、硬态加工、以车代磨、干式切削等。PCBN刀具材料已成为现代切削加工中不可缺少的重要的刀具材料。
[摘要]随着材料工业及精密机械工业的发展，精密切削、超精密切削和难切削材料使用的增多，超硬刀具材料的应用日益广泛。本文通过分析超硬刀具材料的发展状况，对主要品种的应用进行探讨。
[关键词]超硬刀具刀具材料金刚石
参考文献：
[1]邓福铭，陈启武.PDC超硬复合刀具材料及其应用[M].北京：化学工业出版社，2003.
关键词：化学腐蚀树脂基复合材料机理概述
一、耐腐蚀树脂基复合材料的优缺点
1、树脂基材料的品种种类繁多。随着石油化工的发展，新的材料不断地出现因而只要选择恰当，在绝大多数腐蚀环境中，都可以找到比较满意的防腐蚀材料。
2、树脂基复合材料所制备设备和管道抗污染性能好，不易结垢和被污染和被腐蚀。因此，有利于应用场合下化工产品色泽和质量的改善。
3、树脂基复合材料具有良好的加工性能，即可与金属和木材一样进行机械加工，也可以通过热成型或焊接进行二次加工，可方便地制造各种防腐设备。
4、树脂基复合材料通常是绝缘材料，不像金属那样会由于电化学作用而导致材料破坏。
5、树脂基复合材料质量轻，因而在军工领域和航天航空领域里的应用具有特殊的价值。
6、从经济性来看，树脂基复合材料用来防腐蚀费用较低，由于填料或其他增强材料的加入是材料的成本更低。
但是树脂基复合材料也有其不足之处，如耐氧化性、抗渗透性不如金属；使用温度收到限制，比金属力学强度低；线膨胀系数大等。因而，只有更深入研究树脂基复合材料的腐蚀机理，根本上寻找解决上述问题的途径才能更好地发挥这一材料的优点。
二、树脂基复合材料的腐蚀主要形式
化学裂解在活性戒指作用下，渗入高分子复合材料内部的介质分子可能与大分子发生化学反应，是大分子共价键发生破坏裂解。
溶解和溶胀溶剂分子渗入材料内部破坏大分子间的次价键，与大分子发生溶剂化作用。体型高聚物会溶胀软化，线性高聚物可由溶胀二进一步溶解。
渗透破坏介质向高分子材料内部渗透扩散引起复合材料基体和界面的脱粘。此外，高分子材料内部的某些低分子，也会从材料内部向外扩散、迁移，融入介质环境而引起腐蚀。
应力开裂在应力与某些介质的共同作用下，树脂基复合材料会出现银纹，并进一步生长裂缝，直至发生脆性断裂。
湿热老化复合材料经受湿度、温度和应力联合作用而产生性能退化。在吸湿过程中，结构内部会产生溶胀应力，这种应力的反复作用并达到某一量级时会引起应力开裂，以致形成龟裂纹。
三、材料腐蚀原理
材料的腐蚀主要有一下五个方面的原因；介质的渗透与扩散作用、溶胀与溶解作用、介质与大分子进行化学反应引起的腐蚀、环境应力开裂作用、气候老化作用。
1、介质的渗透于扩散作用树脂基复合材料在浸渍于介质或暴露在大气中，质量会发生改变。介质通过材料表面进入材料内部就是质量增加；材料中的可溶成分及腐蚀产物逆向扩散进入介质中就使质量减少，由于在防腐领域里使用的树脂基复合材料的耐腐蚀性能较好，大多数情况下向介质溶出的物质很少，可以忽略。无论溶出或溶入均与材料的渗透扩散性能有关，只是溶出是在腐蚀介质渗入材料内部并与其发生腐蚀作用后造成的。
影响渗透性能的因素有一下三点；高聚物聚集态结构的影响-介质分子向新的平衡位置迁移，只有当其周围存在空位时才有可能。添加剂的影响-少量的添加剂或增强材料能提高复合材料的抗渗能力。材料表面极性状态的影响-用于腐蚀介质极性不同的树脂处理材料表面，通常会增大材料表面的疏液性，使渗透率减小，因为介质分子首先被表面吸附，产生亲和作用，才会向内部扩散；若材料表面极性与介质极性不同，就不会被吸附和产生亲和作用。
2、溶胀与溶解作用
高聚物材料的溶解现象比较复杂，无论是晶态还是非晶态的高聚物，其溶解过程都是要经历溶胀和溶解两个阶段。凡使大分子热运动能力和向溶剂中扩散的能力强化的因素，均能使复合材料的耐溶剂性下降。溶剂化程度高，溶质与溶剂间形成次价键时放出的能量多，材料耐溶剂性的能力就比较差。高聚物与溶剂体系的化学结构决定了其极性的大小，以及电负性和相互间溶剂化能力，所以是影响材料耐溶剂性能的最根本的内因。
3、介质与大分子进行化学反应引起的腐蚀
高聚物的化学反应能力主要取决于大分子性基团的活性及其相互作用。键能的大小对材料的耐氧化性能有很大影响。键能越大，材料的耐氧化性能越强。杂链大分子比碳链难以氧化；由于卤代酸形成的聚酯树脂有着优越的耐氧化能力。链的极性极大，将易受水等极性介质的进攻并发生水解反应。这种反应在酸碱的催化下更易进行。
4、环境应力开裂作用
树脂的性质是影响环境应力开裂的主要影响因素。不同的树脂具有不同的耐环境应力开裂的能力，同种树脂因分子量、结晶度、内应力的不同而有很大差别。树脂的结晶度高，易产生应力集中，而且晶区与非晶区的交界也易受到介质的作用，所以具有更快出现裂缝的倾向。材料中杂志、缺陷、黏结不良的界面、表面刻痕，以及微裂纹疯应力集中等也会促进环境应力开裂。加工不良引起的内应力或材料热处理条件不同而产生的内应力，均对环境应力开裂有很大影响。树脂分子量的影响更大，分子量小而分子量分布窄，发生应力开裂所需时间较短。因为分子量越大，在介质作用下的解缠就越困难，因而就越不易发生环境应力开裂。
5、气候老化作用
很多耐腐蚀材料的设备如储罐、管道等均子露天使用和放置，气候条件及其变化对高分子材料的使用寿命必有影响。耐候性就是高分子材料对室外天气条件的抵抗能力。引起材料气候老化的主要因素主要有紫外线、温度、湿气活性气体或其他化学物质。其中，紫外线对高分子材料的主要作用是使大分子中的化学键激发，当有氧或水存在时，处于激发态的化学键将会进一步发生化学裂解；而在阳光照射下，高分子材料尤其是深色或无光泽的材料将吸收红外光而使温度迅速升高，温度能引起热老化，也能促进其他化学变化；再者，大气中的湿气与雨水等均会使耐水性差的高聚物产生溶胀、变形、水解等，而且气温低时，水汽在高分子材料的表面或微隙中还会凝结成水，一旦气温上升，又气化而蒸发，如此反复作用，也会加剧材料龟裂；活性气体或其他化学物质，如在光热作用下很多气体如硫化氢、二氧化碳等能与高分子材料发生化学反应，是材料破坏。
同时，添加剂也会产生影响。添加紫外线吸收剂或抗氧化剂聚能提高材料的耐候性能。加入能优先吸收紫外线的化合物，然后将能量转化成非破坏性波长后再发射出来，可以提高高聚物的抗老化性能。此外，耐腐蚀材料的性能还受很多其他因素的影响，如制备工艺和增强体的影响等等。随着研究的不断深入，耐腐蚀材料的性价比和应用领域也在不断的提高和拓宽，如在环境保护领域的应用近些年就在不断的尝试过程中。但高聚物材料本身的缺点也极大的限制了其发展，如何充分利用其优势，弥补其缺点才是发展的关键。（作者单位：郑州大学材料科学与工程学院）
参考文献：
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