化学与材料工程精选(九篇)

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第1篇：化学与材料工程范文

关键词:高分子材料;高分子化学;实验教学

高分子化学实验是高分子化学课程教学的一种最有效的实践教学形式,它可以帮助和促进学生课堂理论知识的学习与消化,建立和巩固高分子化学基本概念和理论,获取高分子化学知识,培养科学素质和操作技能。我国著名化学家戴安邦指出:“只传授化学知识和技术的化学教育是片面的,全面的化学教育要求既传授化学知识和技巧,又训练科学方法与思维,还培养科学精神和品德,学生在化学实验中是学习的主体,在教师指导下进行实验,训练用实验解决化学问题,使各项智力皆得到发展”。这番话指出了开设化学实验课的深刻内涵和重要价值。2004年国家教育部颁布的《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》在评估指标的二级指标“实践教学”中,从“实践教学内容与体系,综合性、设计性实验课的比例及效果,实验室开放”三个方面明确了实践教学改革和发展的方向。近几年高校的化学类实验教学改革取得了令人瞩目的成果。高分子材料科学与工程专业是很多高校在近年来新开设的专业,在实验教学与改革方面的成果积累较少,尤其高分子化学实验教学采用陈旧的教学内容和教学方法依然居多。通过调研发现,目前国内高校高分子材料科学与工程专业的高分子化学实验教学依然不同程度地存在一些问题。

一、高分子化学实验教学现状剖析

1.实验教学体系和内容欠争理

多数的实验教学附属于理论教学,没有单独设课和单独考核,实验课时相对较少虽然有些高校高分子化学实验已经独立设课,但仅作为考查课。实验教学内容中传统的、陈旧的实验较多,而体现现代科学技术发展成果的实验很少认知性、验证性实验所占的比理偏高,培养学生创新能力的综合性、设计性、应用性和创新性的实验偏少,而且实验环节偏重于理论,突出高分子材料应用性特点的实验太少,不利于培养学生的工程观念。

2.实验教学方法单一

学生按照实验讲义预习,然后进实验室。实验前教师把实验目的、实验原理、仪器使用方法、测试方法、实验步骤和数据记录表格及数据处理方法等进行详细的集中讲解。学生只需按教师指导的过程按部就班或者依照讲义“照方抓药”,就可以完成一个实验。一部分学生糊里糊涂地来到实验室,只动手不动脑地完成实验,然后又迷迷糊糊地离开实验室。实验的现象和结果没有给他们留下太深的印象,对学生观察能力、分析问题和解决问题的能力以及创新意识的培养都很不够。这种统一模式、统一要求、齐步走的教学方法,一方面造成了学生对教师的过分依赖,另一方面抑制了学生个性思维的发展和创新能力的培养。

3.实验嫩学手段落后

在现代信息技术迅速发展的今天,虽然网络技术、多媒体技术等现代教学技术在理论教学中得到了普遍应用,但虚拟、仿真等实验技术手段未能在实验教学中推广应用。这样对于一些耗费过高、时间过长、毒性过大、危险性过高的实验,只能最低限度地开设,且开设过程中费用大和危险性高,导致学生对此类重要实验缺乏足够的认知和感受的机会。

二、新教学模块的实践性探索与成效

针对目前国内高校高分子材料科学与工程专业高分子化学实验教学中存在的一些问题,借鉴其他化学实验教学改革的优秀成果,提出了基础技能实验、综合设计实验、研究创新型实验的三个高分子化学实验教学模块体系,并在每个模块中结合常熟理工学院教师的科研成果引入_些新的实验教学内容,采用开放式实验教学方法。通过实验教学实践发现新的体系和教学方法在培养学生的创新意识和工程实践能力方面起到了较好的效果。

1.基础技能实验教学模块

基础技能实验模块构建的目的着重建立高分子化学实验与相关基础理论知识之间的有机联系。培养学生的实验安全意识、清洁卫生习惯和严谨的实验态度。训练学生掌握熟练规范的实验操作技能和技巧,为后续的实验教学模块的实施打下良好的基础。

基础技能实验模块的教学内容设计在课时总量的40%～50%为宜,课时数约30学时,开设8～10个实验。教学内容设计涉及到高分子化学反应机理,如自由基、阴离子,阳离子等连锁反应机理,缩聚、基团转移聚合等逐步反应机理,开环聚合反应机理等。在实验实施方法方面涉及到本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合、熔融缩聚、界面缩聚等。如设计膨胀计发测定苯乙烯本体聚合动力学实验,让学生直观感受到了诱导期概念、聚合过程体积减小的现象以及聚合物溶液的粘性特征等非常重要的高分子化学理论知识。设计过硫酸钾引发甲基丙烯酸甲酯自乳化聚合实验,除让学生明确了乳液聚合的基本原理外,还了解到了聚合物大分子链端基的重要作用。设计己二酰氯和己二胺界面缩聚实验,让学生深入理解了界面缩聚的概念和聚合物的可纺成纤性能等主要高分子知识。通过设计一些自由基、阴离子、阳离子等连锁反应机理的实验,使学生进一步掌握了活性中心的概念,同时在实验过程中认知了这些引发剂的活性、安全使用和贮存事项。

2.综合设计实验教学模块

综合设计实验教学模块旨在培养学生较强的实际动手能力,自主设计和分析解决问题的能力。本实验模块是实验教学的较高层次,注重学生实验的自主设计性和综合性。

教学内容设计在课时总量的20%～25%为宜,课时数约15学时,开设2～3个实验。本教学模块的特点之一是实验内容的综合性,可以将同一门课的几个实验,或者是几门课的实验组合在一起,形成一个大实验。本教学模块的特点之二是实验方案的灵活性和设计性,侧重培养学生的自主实验和学习的意识和良好习惯。例如关于高分子合成实验先确定好采用的聚合机理和聚合方法,在原材料配方组成、引发剂种类及用量、合成温度等工艺条件方面给出一个大致的框架,然后让学生在所给的框架内进行自行设计和实施实验。譬如悬浮法制备聚苯乙烯珠粒实验,水的用量范围为苯乙烯质量的100%～200%、分散剂为磷酸钙或聚乙烯醇两种、引发剂过氧化二苯甲酰用量为苯乙烯质量的0.2%～1.0%、反应温度设定在75℃～85℃范围等。学生通过自行设计的方案实施实验获得了不同的实验结果,通过对不同组之间实验结果的综合分析,找到了影响悬浮法制备聚苯乙烯珠粒的一些因素,激发了学生动手实验的兴趣,发挥了学生自主实验和学习的主观能动性。

3.研究创新实验教学模块

设置研究创新实验教学模块培养学生的科研和创新意识、提高学生的综合素质和应用开发能力,为实现培养高质量的应用型人才的教育目标提供重要的教学内容实体支撑。

  本实验模块是实验教学的最高层次,注重学生实验的独立自主陛、综合性、应用性和创新性,教学内容设计在课时总量的20%～25%为宜,课时数约15学时,开设2～3个实验。本实验教学模块的特点之一是实验项目的独立自主性和综合性。也就是说确定好实验项目之后,让学生在实验教师指导下独立自主地进行实验项目方案的调研、设计、实施和结果分析。本实验教学模块的特点之二是实验项目的应用性和创新性,所拟定实验项目必须关联生产实践中的聚合物产品,充分体现实验项目的应用性。实验项目设计主要针对这些高分子产品生产实践中存在的共性问题和关键问题的解决来进行设计。通过研究创新实验的实施,发现学生学习积极性很高,乐此不疲,为培养学生创新意识和展示高分子化学实验的应用性特征提供了最佳学习平台,尤其是开发一些联系生活实际的应用型实验,可使学生亲身感受到高分子化学实验的实用价值,能强烈激发学生的创造动机。此外,研究创新实验往往需要多名学生共同完成,有利于培养学生的团队合作精神。例如,聚氨酯绝缘漆的制备及性能测定实验,每个学生做一个实验配方,每5名学生一组,5名学生的实验结果综合在一起可以得出高分子树脂配方组成与漆膜性能之间的关系曲线,以及固化条件与漆膜性能之间的关系曲线。在实验过程中,5名学生要共同安排实验方案,尽量保持操作的一致性,最后得出的结果要呈规律性变化。如果有一名学生操作有误,这个实验点就会落在规律性以外,影响其他学生对实验现象的观察。因此,实施研究创新实验项目对教师也提出了更高要求。在每次实验前,教师要指导学生拟定方案,并对可能出现的实验现象和各种影响因素进行分析,实验过程中,又有多种意外的实验现象出现,这势必要求师生共同分析和讨论造成这些现象的原因,帮助学生透过现象深刻理解事物的本质。这样做需要教师有相当的知识储备量,并且要求教师也不断进取,充分体现了教学相长的教育理念。

三、结论

基础技能实验、综合设计实验、研究创新实验+教学模块教学的实践证明教学效果显著,特别对提高学生综合实践能力、激发学生理论课学习兴趣、培养学生创新意识和应用开发技能取得了预期效果。基础技能实验模块的教学效果主要体现在实验现象与相关基础理论知识之间的有机联系,高分子化学实验操作技能和技巧的掌握和规范。综合设计实验的教学效果主要体现在学生自主设计和分析解决问题的能力培养。研究创新实验的教学效果主要体现在学生科研和创新意识的建立,以及学生团队意识和应用开发能力的培养。

参考文献:

[1]李晓,等_高分子化工方向专业的课程体系设计[j].化工高等教育,200i,(1):50-52.

[2]谢安邦高等教育学[m].北京:高等教育出版社,1999.3

[3]杨通,范新会.王正品材料类专业实验课程体系的改革[j],实验室研究与探索,2004,23(10):71-80.

[4]虞立宏,王静爱,葛岳静,本科生科学研究项目实施特色[j]中国大学教学,2004,(8):20-21.

[5]王雅珍,等,微型高分子化学实验研究[j]化学教育,2001,22(1):47-48.

第2篇：化学与材料工程范文

我校金属材料工程专业作为具有传统优势和较强的区域性需求的专业，为首批被教育部批准的国家级特色专业建设点，也是河北省品牌特色专业[3-5]。随着生源的改变和高素质创新型人才培养目标的提出，该专业的培养目标和培养要求也提升到了更高的层次。根据教育部《关于加强“质量工程”本科特色专业建设的指导性意见》，作为特色专业建设核心的新的人才培养方案对实践教育环节进行了较大的改革，实行将原来嵌入在各专业课和专业基础课中的实验与理论课程分离，重新优化整合，与专业技能培训相结合，创建新的教学模式。

2 构造专业实验与技能一体化的教学模式，建立“四级实验平台”

为满足金属材料工程特色专业的建设和创新型人才培养模式的需求，突出并强化实践教育环节和学生能力的培养和训练，迫切需要加强实验教学的改革与创新。我校将专业实验与专业技能培训融为一体，针对金属材料工程专业多门专业课程，实行“四级实验平台”教学改革。

2.1 优化整合，编写四级实验指导书

将以往所属材料科学基础、钢的热处理、材料性能学、工程材料学、表面工程、腐蚀与防护等专业基础课与专业课程中的实验进行统一整合，按“专业基础性”“拓展技能训练”“材料工艺设计实验”和“材料性能测试与分析”四级平台进行实验设计与技能培训。其中专业基础性实验包括金相显微试样的取材与制备，金相显微镜的构造、使用与图像的采集和处理，铁碳合金平衡状态下的显微组织观察，金属的塑性变形与再结晶，热电偶与炉温仪表的成套性检定，目的是让学生掌握材料学科最基本的金相试样制备、显微镜使用及铁碳合金基本组织等。拓展技能训练实验包括化学器皿的使用及镀液的配置，电镀、化学镀设备及镀层常用检测设备的使用，电化学试样的制备，恒电位仪的使用与极化曲线的测试，综合实验—合金镀层的制备及镀层性能的检测和耐蚀/耐磨性的评价，目的在于训练学生熟悉金属材料表面处理的常用方法、操作以及表面处理设备和检测设备的使用方法，并在此基础上进行镀层工艺设计和性能评价。材料工艺设计实验包括奥氏体晶粒显示及晶粒度测定，钢的淬透性的测定，常用工业用钢典型热处理组织的观察，铸铁及有色金属显微组织观察，综合实验—热处理工艺设计及操作，目的在于让学生熟悉常用钢典型热处理后的组织形貌特征及热处理基本操作和实际密切相关的晶粒度、淬透性测试方法，同时针对所学专业知识进行热处理工艺设计、操作及组织分析等一系列综合训练。材料性能测试与分析实验包括电子拉伸试验机的使用及拉伸实验，材料的硬度实验，单摆冲击试验机的使用及系列冲击实验，断口形貌分析，综合实验—金属材料热处理工艺及力学性能测试分析，目的在于让学生了解并熟悉工程材料常用力学性能的实验方法及所用设备、失效的断口形貌特征，并在此基础上通过综合设计实验训练学生合理选材、工艺设计、性能测试与评价等综合技能。

通过建立专业基础性、拓展技能训练、材料工艺设计实验和材料性能测试与分析四级实验平台，编写实验指导书，使独立开设的实验实现操作技能与能力训练一体化，突出学生的主观能动性，培养其实验技能与独立分析和设计能力以及科研意识等综合能力，使学生具备材料科学研究的基本操作技能和研究方法，提升学生的综合素质。

2.2 集中训练，加强课程有机联系

我们将原来分属于多门课程的分散孤立的实验进行优化组合，建立四级实验平台，其中每级平台分别有5个实验，20学时，进行集中训练，安排在大三全年和大四上半年完成。集中培训，可以帮助学生将不同课程中学到的理论知识联系起来，建立起专业课程之间的有机关联。学生在训练过程中亲自动手，尤其是实验平台中综合性、设计性实验要求学生根据任务要求，自行设计工艺路线和制备方法，不但强化与巩固了课堂理论知识，而且促进了多门课程间知识的交叉与融合，培养了学生的创新精神和独立分析问题、解决问题的能力，激发了学生的科研兴趣，受到学生的广泛好评，为他们以后走上工作岗位以及继续进行科学研究打下了良好的基础。

2.3 优势互补，联合进行平台建设

在专业实验与技能一体化教学模式实施之前，分别由教研组教师与实验教师承担教学和实验任务，使教学和实验完全脱节[6]。学生在实验时是怎么操作的，理论课教师一无所知；学生在课堂上学习了哪些知识，实验教师也不太清楚。而且，随着科学技术的发展和知识的更新，一些陈旧的方法和技术已经被淘汰，而实验教师仍在使用，造成教学和实验的脱节，对学生的素质培养和就业极为不利。

通过整合实验，使授课教师和实验教师共同参与到实验平台建设中来。专业授课教师大多数是从国内外重点高校毕业的博士生，具有扎实的专业理论基础和较强的研究能力，对目前本领域研究方向的发展较为熟悉，能够把本专业的新思想、新动向传递给学生。实验教师学历虽然不高，但具有丰富的操作经验，熟悉各种仪器设备的使用方法及实验的操作步骤。授课教师和实验教师联合，优势互补，相得益彰，有助于教学工作的完成和学生技能水平的提高。

2.4 科学评价，建立统一的考核机制

原来分属于不同课程的实验都是单独操作的，学生的实验报告上交后由实验教师评定，但实验成绩不作为评价指标计入学生的总成绩。因此，学生做不做实验，实验质量优劣都不会影响其最终成绩，这对于学生实践动手能力的锻炼是非常不利的。

将分属于不同课程的实验打乱，重新组合，建立四级实验平台，每个平台中的实验都由学生自己动手完成，根据学生实验中的动手能力、团队合作能力、创新能力等表现以及最后提交的实验报告分别给 出评定，学生获得各个平台的实践成绩。这样的评价方式，能科学地反映出学生对理论知识的掌握水平，同时在实验中锻炼了他们独立思考、提出问题和解决问题的能力，有助于学生综合素质的提高。

3结束语

对金属材料工程专业各课程实验进行整合，独立开设专业实验，打破了课程之间的界限，建立了专业基础性、拓展技能训练、材料工艺设计和材料性能测试与分析四级实验平台。通过编写四级实验指导书，集中训练；授课教师与实验教师联合授课、科学评价等措施，突出了实践技能和综合能力的培养与训练，培养了学生独立思考、分析解决问题的能力；综合性、创新性实验的开设突出了学生的主体地位，体现了个性化教育的培养理念，有助于学生综合素质的提高。

参考文献

[1] 叶宁廖,林楠,彭波.理论实验一体化教学模式在药理学教学中的实践与探讨[J].职业技术,2011(11):22-23.

[2] 马松涛,臧志和,刘冬恋.教师理论实验分离教学利弊分析[J].四川生理科学杂志,2012,34(3):130-132.

[3] 胡建文,马静,李强.高校金属材料工程特色专业建设的探索[J].中国电力教育,2010(16):42-44.

第3篇：化学与材料工程范文

化学工程与材料学科相互支撑发展的这种态势导致了新兴交叉学科——“材料化学工程”的诞生。它是将传统化学工程与材料学科交叉融合，以化学工程为基础和手段，面向生物材料、高分子材料和无机材料制备及应用的一个新兴学科。它既是化学工程学科内涵的拓展和应用领域的外延，也是学科间的交叉渗透，符合当今社会的需求和学科发展的必然规律。材料化学工程学科的内涵主要表现在两个方面：一是应用化学工程的理论与方法对材料生产与加工过程进行系统的研究，其目的在于在材料高性能化的同时，最大限度地降低材料生产对于资源、能源的消耗和环境污染，实现材料制备的高质量、低成本、环境友好和可循环再生利用；二是利用新材料，如新型催化材料、分离材料等发展新型高效的化工技术与理论，形成新的流程工艺和集成技术。

2材料化学工程二级学科发展现状

近十年来，材料化学工程学科作为化学工程和材料科学与工程领域的新增长点，发展迅速。目前，国内外一些大学的化工学院或材料学院均出现了材料化工的研究领域，有的大学(如大连理工大学化工学院)甚至出现了专门的“材料化工”系等人才培养和科研机构。材料化工的交叉研究已经展示出了良好的发展前景，近年来我国在该领域取得了包括国家技术发明一等奖在内的一系列重大研究成果。2005年7月，南京工业大学经国家教育部批准，成立“省部共建材料化学工程教育部重点实验室”；2006年5月在南京召开了第一届材料化学工程大会，大会总结了国内外材料化学工程的研究进展，明确了我国材料化学工程进一步发展的方向和重点。2007年10月国家科技部正式批准建设“材料化学工程国家重点实验室”。基于化学工程和材料学科的交叉融合，国内多所重点院校开始在“化学工程与技术”及“材料科学与工程”一级学科下设置“材料化学工程”二级学科。2002年，南京工业大学首先在化学工程与技术一级学科下设立“材料化学工程”二级学科。随后，天津大学、华东理工大学等知名高校开始设立“材料化学工程”二级学科。据初步调研，已经有11所重点大学设立材料化学工程，如表1所示。该学科的设置，有力地促进了“化学工程与技术”与“材料科学与工程”一级学科的交叉和融合，有利于材料化工领域交叉型人才的培养和学科建设。

3材料化学工程二级学科的建设对策

3.1重新定位“材料化工”学术硕士培养目标的定位

“材料化工”学术硕士的培养定位以工程为主，理工结合，既要考虑到与化学、化工、材料学的学科交叉以及与生物、环境等学科的渗透，又结合地方经济和社会产业发展的需求，培养符合现代科技发展趋势和地方产业要求的素质高、专业宽、基础厚、能力强、具有创新精神和实践能力、工程和工艺结合、理工结合的高素质复合型专业人才。

3.2构建“材料化工”学术硕士学位课程体系

在“材料化工”学术硕士人才培养的课程体系中强化两个方面，一是开发新材料为基础的化工单元技术与理论，二是用化学工程的理论与方法指导开发材料制备技术，因此，设立与之相适应的学位基础课和学位必修课程体系，而学位选修课紧密结合地方产业发展，突出特色。在理论课程的教学中，逐步借鉴或采用国际一流大学的教材、教学内容和教学手段，努力提高教学质量。

3.3打造“材料化工”学术硕士点的师资队伍

引进具有企业背景的高级工程技术人员和国外学习进修经历的教师，发挥他们丰富的企业工作经验和国外人才培养经历。聘请相关企业具有工程师以上职称的人员担任兼职教师，给学生讲授理论联系实际内容较多的工程设计类课程，突出应用型人才的培养，丰富课堂教学内容。另外，有计划、有目的地选派高学历、高职称的教师到企业挂职锻炼或国外进修，进一步提高他们的企业工作经验和国外学习经历。

3.4建立“材料化工”学术硕士的教学管理体制

一是围绕研究生课题的研究方向，理论教学不再单独突出“化学工程与技术”和“材料科学与工程”，而是强化交叉性和相互渗透性，再结合科学研究，既满足了“材料”“化工”交叉与渗透的理论教学的要求，又可让理论来支撑科研的深入开展；二是科学研究中强化理论基础，构建解决科学问题的理论体系。研究生采用化学工程的理论与方法开发材料制备技术，同时也运用在开发新材料为基础的化工单元技术与理论解决相应的科学研究的关键技术问题。这种体制强化了“材料”“化工”交叉与渗透性的理论教学，同时也促进了科学研究，建立了既增强研究生理论学历，又培养了学生科研能力的教学管理模式。

4结论

第4篇：化学与材料工程范文

【关键词】高分子化学灌浆材料；混凝土；防渗堵漏；

高分子化学灌浆材料作为新的工程技术，可将浆液注入需要工程需要修补的位置，浆液发生化学反应后，转变为高度聚合物，从而起到加固作用，使整个工程融为一体，避免发生渗水、漏水等不良现象。灌浆材料自身具有显著特点，能够起到很好的堵漏效果，因此应用领域十分广泛，比如隧道开凿、大坝加固以及混凝土缺陷修复等工程。高分子灌浆材料的应用，提高了各种工程的建筑质量，可有效避免质量事故的发生。本文通过高分子化学灌浆材料具有的特征，对防渗堵漏工程采用的化学灌浆材料和工艺进行了简单介绍，并举例说明此技术的防渗堵漏效果。

一、简述高分子化学灌浆材料的特点

化学灌浆材料按照用途、目的，主要有两种，类型，一种是补强固结灌浆材料，比如甲基丙烯酸酯类和环氧树脂类都属于补强固结型的灌浆材料；另一种是防渗堵漏灌浆材料，比如木质素类和丙烯酰胺类都属于防渗堵漏类型的灌浆材料。化学灌浆材料具有比较明显的特点，如较好的可灌性、粘度地，防水性能显著，充填严密，渗透能力较强，灌浆材料固结之后具有很强的硬度，能自由调节固化时间，确保灌浆能够顺利完成。

二、混凝土防渗堵漏工程常用的化学灌浆材料及工艺流程

1、混凝土防渗堵漏工程的常用化学灌浆材料

1.1中化-798灌浆材料

目前，环氧-糠醛-丙酮体系在混凝土建筑中得到了广泛应用，主要目的便是加固、补强。稀释剂用量的不断增加，在一定程度上降低了灌浆材料的固结性能，从而对灌浆质量带来较大影响。在中化-798灌浆材料的组成基础上，辅的加上YDS复合增强剂以及改性剂D，可以使羧基化合物被活化，从而和环氧树脂发生固化反应。

1.2聚氨酯类灌浆材料

聚氨酯灌浆材料具有防渗堵漏、加固的作用，其突出特点是能够与水在任何条件下进行反应、固化，其固结体有多种形态，如延伸性强的橡胶体、硬性好的塑胶体等。聚氨酯灌浆材料的优势很明显，比如材料活性比较大，固结体强度大以及弹性好等，因此被广泛应用在各个领域。按照溶剂不同，可将其分为两类：一类是油溶性聚氨酯，由于其固结体抗压强度科达到10MPa，渗透系数十分高，因此常被用在防渗堵漏或者地基加固工程中。另一类是水溶性聚氨酯，其渗透力强，包水量大，可用于堵涌水、地表防护等。

1.3丙烯酰胺灌浆材料

即丙凝，此灌浆材料浆液粘度不大，在凝胶前粘度处于恒值；具有很强的渗透性，能融入0.1mm以内的裂缝中；具有很好的可变性及弹性；凝胶体的抗渗能力很强，渗透系数达到10-10cm/s，抗压强度比较低，对材料配方的要求比较小；可以按照工程需求，对其凝结时间进行自由控制，适用于含水工程当中，发挥防渗堵漏的作用。

1.4单宁类灌浆材料

单宁类灌浆材料的主剂是凝缩烤剂，溶剂为水。单宁类灌浆材料的舌渗透性较高，可根据实际情况调整固化时间，凝胶体制作方便、无毒，且性质较稳定。固结强度最高可达18.5MPa，不仅可以起到防渗堵漏的效果，还能够补强、加固。

2、混凝土防渗堵漏工程的工艺流程

防渗堵漏工程采用高分子化学灌浆材料的工艺流程较多，比如现场缺陷调查、凿缝、清理缝隙、布孔埋管、封缝、灌浆以及封闭浆孔。

①调查现场情况。化学灌浆开始之前，工作人员要对现场情况进行仔细调查，对地质条件、裂缝原因、渗漏情况等要有足够的了解，在获得足够资料的情况下，再开始施工。将裂缝附近的渗漏水清理干净，干燥之后对裂缝的具体资料进行测量，便于施工等尺或。采用钢尺或者其他工具对裂缝宽度进行仔细测量，用钢丝或者放大镜对裂缝深度进行精确测量。当裂缝处于混凝土结构的重要位置时，要钻孔取样，在室内试验之后确定裂缝的走向、深度。如果地质条件比较复杂，则需要钻孔电视、超声波以及钻孔摄像等技术获取所需资料。②开凿裂缝。清理裂缝周边的砂浆，然后将裂缝处理为U型槽，深度值要根据实际情况而定，一般在4～9cm之间；根据漏水混凝土数量的实际情况确定宽度，通常情况下在4cm左右。③清理缝隙。清除干净槽内的残留物，使槽内环境保持干燥，尽量避免残留杂物或者有水。④布孔、埋管。布置注浆孔于裂缝的两边，将长度适中的注浆管预埋在布置注浆孔的位置，布置注浆孔时，其数量多少要符合裂缝越宽、间距越大的原则，每条缝至少有2个注浆孔。⑤封闭裂缝。注浆管填埋好以后，再用水泥水玻璃混合浆液浸入缝隙，保证其没有空隙，最后用混凝土砂浆把裂缝顶部抹平，确保其不会漏水。⑥浇灌浆液。正式操作之前，要将灌浆材料的性能调整到最佳状态，然后用注浆泵将其灌到裂缝内部。⑦封闭注浆孔。灌浆完成后，切除多余的注浆管，修正其表面。

等防渗堵漏工程结束之后，要对施工质量进行全面检查。比如表观检查法，在工程完成后，对灌浆位置进行查看，确定其补灌混凝土结构符合要求，从而确定补灌质量。也可采用盖帽灌溉法，注浆管埋好18h后，在注浆管头上盖上胶管套并固定住，观察两边是否存在漏水现象，就可以准确判断封缝的质量。

三、高分子化学灌浆材料在混凝土防渗堵漏工程的应用

1、高分子化学灌浆材料在某地铁防渗堵漏工程中的应用

2012年，某地铁管理处对7.4km的洞体渗漏情况进行了仔细调查，其中42处存在渗漏情况，漏水严重的位置达到15处。受到地铁隧道严重渗漏水情况的影响，地铁运行环境不断恶化，钢轨锈蚀严重，轨道和地面的绝缘值降低，导致信号传送逐渐失效，对行车安全带来很大的威胁。因此，某地铁管理处和有关专家对此情况进行了分析研究，选择氰凝和丙凝作为主要灌浆材料，对裂缝位置进行了有效处理，从而保证了地铁列车的安全运行。具体施工工艺为：用真空泵吸除渗漏水，以降低裂缝部位的水压值，然后将裂缝开凿为U型槽，按照操作流程预埋注浆管，最后用水泥砂浆抹平U型槽。由于地铁是地下工程，灌浆时要注意通风。

2、高分子化学灌浆材料在某大坝坝基中应用

低渗透介质灌浆理论在实践中取得了很大进展，中化-798灌浆材料可以充分渗透泥化夹层。某大坝坝基进行灌浆操作时，选择了中化-798，它可以渗透K值在10-6～10-8cm/s之间的软弱夹层，固结之后，软弱夹层的硬度有很大提高，十分坚硬，压缩强度最大为33.4MPa，而变形模量最高可以达到120GPa，在保证灌浆质量的同时还能够节省工程投资。

四、结束语

高分子化学灌浆材料不仅方便、简单，还能够起到很好的防渗堵漏、补强、加固的作用。在防渗堵漏工程中采用的防渗堵漏材料虽然有很好的水溶性，但其强度较差；补强固结材料虽然有很大的强度，但水溶性又难以满足要求，因此根据工程需要，采用多种材料，可发挥其各自的优势，为工程质量服务。

参考文献：

[1]程鉴基，程鉴添，程文汉.化学灌浆在混凝土防渗堵漏工程中的综合应用[J].探矿工程-岩土钻掘工程.2011（02）.

第5篇：化学与材料工程范文

关键词：道路桥梁工程；材料质量检测；抗腐蚀性；耐久性；优化策略

道路桥梁在施工完毕之后，在实际应用过程中，道路桥梁工程受到较多因素影响，对道路桥梁工程使用寿命及性能造成严重影响。这就对道路桥梁工程抗腐蚀性能要求十分严苛，道路桥梁工程混凝土结构在设计中，设计重点主要放在工程结构强度和载荷上面，造成建筑工程结构强度手造严重影响。特别是道路桥梁工程在露天状态下应用一段时间之后，混凝土结构性能下降十分严重。

1道路桥梁工程抗腐蚀性能

道路桥梁工程抗腐蚀性能主要体现在工程混凝土结构上面，在环境因素作用之下，混凝土表层逐渐出现腐蚀情况，对混凝土结构强度性能造成严重影响，从而逐渐对混凝土内部结构造成损伤。尤其是劣质混凝土材料在道路桥梁工程内应用，劣质混凝土密度十分低下，在外部环境因素作用之下，在有害物质作用之下，加速道路桥梁工程腐蚀性能。道路桥梁工程抗腐蚀性能低下，不仅仅增加道路桥梁工程保养维修成本，对建筑工程使用寿命也造成严重影响，资源浪费情况十分严重[1]。

2道路桥梁工程材料检测必要性

2.1水泥对混凝土性能的影响

混凝土主要材料为水泥，水泥的质量将直接决定混凝土材料质量。水泥材料出现的水化热，是造成混凝土结构裂缝主要原因。劣势水泥强度无法满足道路桥梁工程强度实际需求，同时与其他材料之间兼容性能较为低下，造成混凝土结构在成型过程中出现大量裂缝。道路桥梁工程在后期应用过程中，在环境因素作用之下，工程腐蚀情况显著加剧。

2.2骨料对混凝土性能的影响

骨料在混凝土内应用，主要作用是提高混凝土结构耐久性能及强度性能。骨料坚固性、化学物质、强度、泥沙含量等等因素，对混凝土性能都会造成不同程度影响。骨料内的粗集料在吸水之后，骨料性能将会发生显著改变，大幅度降低骨料抗压强度，进而造成混凝土在成型过程中内部出现裂缝在，混凝土在长期应用之后，会形成大裂缝，有效缩短混凝土应用时间。骨料在未清理干净之后，有害物质在超过国家标注年之后，混凝土将会受到不良影响，配比在出现错误之后，混凝土质量大幅度降低[2]。

2.3外加剂对混凝土性能的影响

为了能够有效提高混凝土性能，混凝土在配比过程中，需要添加一定数量化学外加剂，例如减水剂、阻锈剂等，其中减水剂能够有效减低混凝土在浇筑过程中，水化反应所释放出来的热量，能够有效减低混凝土出现裂缝可能性；阻锈剂在实际应用过程中，能够有效延长钢筋锈蚀情况。不同类别化学外加剂在混凝土内应用，都能够在不同程度上面对混凝土性能进行改善，提高混凝土耐受力。但是化学外加剂在实际应用过程中也存在不同程度冲突，这就需要对化学外加剂兼容性能进行检查，保证化学外加剂应用合理。

3道路桥梁工程质量检测的优化策略

3.1水泥质量检测优化策略

在对水泥质量进行检测过程中，水泥主要需要符合《通用硅酸盐水泥》标准。为了能够提高混凝土耐久性，混凝土水泥材料在选择过程中，应该选择水化热相对较低，具有良好适应能力的C3A水泥。在对水泥质量检测过程中，水泥C3A含量需要控制在10%左右[3]。

3.2集料质量检测优化策略

在对混凝土集料检测过程中，集料不仅仅需要符合建筑行业规定，要是应用碱集料，还需要对集料潜在活性进行研究，保证活性集料在实际应用过程中，不同类别集料之间不会发生化学反应。粗集料泥沙含量应该控制在0.7%之下，泥块含量需要控制在0.25%之下；细集料泥沙含量需要控制在1%之下，泥块含量需要控制在0.5%之下。正常情况下，细集料主要为优质河砂，云母含量应该控制在2%之下，按照细度模数对细集料类别进行划分。混凝土在配备过程中，需要对集料细度模数及分配情况进行全面分析研究，从而保证混凝土质量。

3.3外加剂质量检测优化策略

混凝土所应用的化学外加剂在进行检测过程中，必须遵守《混凝土外加剂》有关规章制度，同时出示合格证，在实际使用之前对外加剂效果进行复验，化学外加剂在应用过程中需要符合《混凝土外加剂应用技术规范》。按照不同类别化学外加剂特点及工程情况，对工程施工成本及技术条件进行研究，从而对化学外加剂类别进行选择，按照混凝土实际情况，添加到混凝土配备内，对混凝土实际应用性能进行检验。在对耐久性混凝土配备过程中，化学外加剂需要遵守以下几点要求：首先：混凝土应用的化学外加剂，需要具有推荐添加数量、减少率等信息，提供化学外加剂基本信息，同时化学外加剂使用说明书内还应该具有化学外加剂在实际应用过程中需要注意事项；其次，耐久性混凝土在配备过程中，化学外加剂减水率需要控制在20%之下；最后，混凝土在配备过程中要是应用多种类别化学外加剂，这就需要对化学外加剂兼容性进行分析研究，进而保障化学外加剂性能。

4结论

道路桥梁工程作为城市化发展建设过程中的基本通设施，在人们日常出行内具有重要作用。正式由于道路桥梁工程在人们日常生活内的作用，所以需要保证道路桥梁工程在长期应用过程中，有效提高道路桥梁工程安全性能。所以，道路桥梁工程设计人员在设计过程中，需要提高对道路桥梁工程耐久性及抗环境腐蚀性关注程度，做好有关工作，从本质上对工程材料进行控制，提高对道路桥梁工程材料质量检测水平，在保证材料强度性能情况下，适当提高提高材料耐久性，同时采取有效解决措施，结合长期实际工作经验，对道路桥梁工程材料质量检测进行优化。

参考文献：

[1]张学.公路桥梁工程建筑材料检测质量的控制研究[J].交通世界,2016,Z1:120-121.

[2]张栋.道路桥梁工程材料质量检测的重要性及优化探讨[J].经营管理者,2016,12:422.

第6篇：化学与材料工程范文

①它是溶液,而且是真溶液.应永不分层,无沉淀;

②粘度很低,有些浆材粘度甚至接近水;

③固化或胶凝时间可人为控制;

④可用泵灌入裂缝,充填裂隙,堵截渗漏水,具有原位修复止水结构或单独构建防渗帷幕之功能,特别适用于地下隐蔽工程;

⑤固化或胶凝时体积收缩很小;

⑥固化物或胶凝体本身不渗水;

⑦固化物或胶凝体耐久性良好.上述特点和功能是我们通常熟习的防水建筑材料所不具备也无法替代的,正因如此,化学灌浆材料在防水工程上具有特殊的重要性,并以此成为防水建筑材料中不可或缺的重要成员

2.常用化灌浆材的分类

目前国内常用的化学灌浆材料按其性能与用途大致分为两大类,六大品种系列,上百种品牌.第一类是防渗止水型,这包括水玻璃、丙烯酸盐、聚氨酯和木质素浆材四大品种系列.第二类是补强加固型,这包括环氧树脂与甲基丙烯酸甲酯浆材两大品种系列.其中水玻璃浆材又可分碱性与酸性两大品种,聚氨酯浆材又可分油溶性、水溶性与弹性三大品种,环氧树脂浆材又可分为非活性稀释剂、活性稀释剂及呋喃树脂三大品种.必须指出,在第一类型中的水玻璃浆材也能用于补强加固工程,只是强度较低;在第二类型中的环氧树脂浆材也能用于防渗止水工程,只是单价偏高.现将国内用量较大的环氧树脂和聚氨酯浆材品牌及研发单位列于下表1和表2.

表1.国内常用环氧浆材品牌及研发单位

浆材品牌SK-1JXHK中化-798CW

研发单位中国水科院天津基础公司杭州华东院科研所广州中科院化学所长江科学院

表2.国内常用聚氨酯浆材品牌及研发单位

浆材品牌

PMLWHWTZS发单位天津大学华东院科研所华东院科研所上海隧道公司

3.主要用途及应用部门

由于化灌浆材具有前述七大特性,故化学灌浆浆材和技术特别适用于工程建设中的堵漏止水、帷幕防渗、基础加固和裂缝修补四个方面.从现在来看,化学灌浆的应用领域主要在水电、建筑、采矿和交通四个行业,具体应用领域大体如下

①大坝、水库、涵闸等基础防渗帷幕和基础加固；

②大堤、渠道、渡槽等的防渗堵漏及加固;

③核电站等的封闭止水防渗[1]和基础加固;

④地下建筑物(如地铁、人防、隧道等)的防渗、堵漏止水、基础加固和裂缝的补强加固;

⑤矿山、工厂有毒废渣、废水和城市垃圾场等截渗工程的防渗帷幕;

⑥矿井建设中的涌水堵漏、流沙治理及对软弱地层加固、稳定的预灌浆;

⑦石油钻井开采中的堵漏止水、钻孔护壁加固和驱油;

⑧桥基加固及桥体裂缝补强;

⑨机场跑道和停机坪、公路和铁路特殊路段的软弱地层加固、防渗和混凝土裂缝补强加固;

⑩江河海港港工建筑物(如码头、船闸、防波堤等)的基础防渗和加固

4.国内化灌浆材应用概况

化学灌浆材料在防水材料中虽属小品种,但随我国基础建设的发展应用量在逐年增加,年用量己远超万吨,现仅根据2004年沿海八城市12个企业或公司粗略统计的用量就有6635T,见表3.同时,在各部门中化学灌浆材料的应用也因工程要求不同而有所不同,有所选

表3.沿海八城市12家企业或公司2004年用浆量粗略统计

浆材种类水玻璃聚氨酯环氧丙烯酸盐

用量(T)/年4000220042015

择差别.如地下建筑业及地铁建筑防水多选用聚氨酯浆材;采矿部门止水和交通部门修复路基多选用廉价的水玻璃浆材;水电部门修筑大坝多选用丙烯酸盐做防渗帷幕和选用环氧浆材加固坝基;文物保护部门则选用甲基丙烯酸甲酯浆材来修复文物建筑等.化学灌浆材料在大型工程中应用量是很大的.葛洲坝电站一期工程护坦止水系统渗漏事故的修复,一次用弹性聚氨酯浆材20余吨;上海地铁4号线塌方冒水事故仅止水一项用聚氨酯浆材就达102吨;三峡工程近几年防渗堵漏和地基加固应用各种化学灌浆材料570多吨,见表4;广东一家化灌企业

表4.三峡工程化灌浆材应用概况

浆材名称CW环氧LW+HW聚氨酯丙烯酸盐

主要用途地基加固止水堵漏防渗帷幕

浆材用量(T)32018070

去年仅在桂、粤、湘公路修复工程的路基加固防渗中就用了水玻璃浆材2000吨以上,由此可见一斑

5.国内化灌浆材研究概况

我国化学灌浆事业是解放后开创的,经50余年发展,成绩斐然[2].这与一些产业部门和部份大专院校培养了一批从事化学灌浆技术的研究队伍密切相关.随着我国基础建设的发展,防水化灌浆材应用量逐年上升,浆材开发与应用的研究也在逐步增多.以近五年为例,在科技期刊杂志库捡索中化学灌浆的研究论文约有323篇,其中浆材研究与应用占240篇,见表5.由

表5.近五年国内化灌浆材研究与应用捡索概况

浆材环氧聚氨酯水玻璃丙烯酸盐丙凝甲凝木质素篇数1127327111052

%46.730.411.24.64.22.10.8

表5可见,从研究论文数量排序讲,前三位是环氧树脂浆材、聚氨酯浆材和水玻璃浆材,而

实际应用中则正相反,水玻璃浆材多于聚氨酯浆材,而聚氨酯浆材又多于环氧树脂浆材.从研究与应用所获成果水平来看也较高,世人瞩目的三峡工程化学灌浆的成果就是例子.该工程在

①应用国内研制的无毒丙烯酸盐浆材,替代有毒并有致癌可疑的丙凝浆材,首次建造大坝化学防渗帷幕[3];

②选用CW环氧浆材和水泥—化学复合灌浆技术,加固软弱泥化断层破碎带;和

③采用包括化学浆材在内的五层防渗止水措施,处理好泄水闸迎水面多条混凝土活缝上[4]都达到了国际先进水平.这其中三峡工程的高水头混凝土活缝处理,一直是中外媒体关注的焦点

6.化灌浆材与环境保护

化学材料中常含少量有毒害的化合物,用于防水的化学灌浆材料也不例外,因此研究与应用化灌浆材的人员一定要提高环保意识,做好防止污染的工作.积多年从事研究与应用防水化灌浆材工作的经验,特提出如下选择与应用化灌浆材,防止污染的四条原则[5]:

①能用水泥浆材解决工程防渗加固问题的绝不用化灌浆材;

②在满足工程防水设计基本要求的前提下,选用化灌浆材应首选无环境污染的水玻璃浆材;

③选用其它防水化灌浆材应选用无公害产品,并注意不要任意扩大应用范围及用量;

第7篇：化学与材料工程范文

关键词：土木建筑 化学性质 耐久性

在土木建筑工程中，土木建筑材料化学性质一般范畴都是很广的，但是很他们的化学变化和稳定性是我们一直比较关心的方面。有些化学变化是有利于改善工程的，是我们想要的那些性质。有的变化会降低工程的使用功能，是我们不想要的。使用功能材料的化学稳定性一般都是指，材料在工程环境中，其化学组成的结构是否可以一直保持稳定的性质。本文就这两个方面展开自己的讨论。

1、土木建筑材料化学性质

土木建筑材料的化学变化主要是指，在生产或施工过程中材料发生化学反应，在这些条件影响下，不同程度上使材料发生变化，然后形成工程所有需要的新的结构和性质。例如：在工程中水泥的水化及凝结，产生结构的变化从而形成工程中所需要的性质。等。通过这些变化 ，材料才能形成土木建筑工程所需的性质。下面主要介绍一下，混凝土和砂浆的一些化学性质。

混凝土

轻骨料混凝土的骨料孔隙率高、抗拉强度略低、表观密度小、吸水率大、弹性模量较低、极限应变较大、热膨胀系数较小、收缩和徐变较大、保温性能良好等特点。这种混凝土一般来说用途主要有保温、结构保温和结构三个方面作用。所谓的多孔混凝土就是指里面有大量微小气泡均匀分布着的轻质混凝土。多孔混凝土一般由硅材料（尾矿粉、粉煤灰、石英砂、页岩等），钙材料（水泥、石灰）和加气剂构成，它制成砌块、屋面板、内外墙板等制品，这些成品一般都是用于工业及民用建筑和各种保温工程。按其气孔形成的方式不同分为泡沫混凝土以及加气混凝土。

抗冻混凝土里面掺入了很多的引气剂来提高混凝土的抗冻性，有了引气剂在混凝土中就有很多分布均匀的、稳定而封闭的微小气泡。抗渗混凝土的渗透原理主要是通过掺加适量外加剂和掺合料，同时控制混凝土组成材料的质量，合理地进行混凝土配合比，这样毛细管通路就会被堵塞、内部结构非常密实、界面原生裂缝减少，从而形成较高的抗渗性能。强度等级达到或者超过C60的混凝土都可以较为高强度混凝土，它在大跨度、重载、高耸发展和承受恶劣环境条件下都能够适应，技术和经济效益都明显提高。

1.2砂浆

砂浆在砌筑、抹面、修补和装饰工程等方面都经常被使用。砂浆保水性非常好，它一般是指胶凝材料、掺加料、细骨料和水进行一定比例的配合并进行拌制，经过一段时间的硬化之后成的材料。砂浆按用途分为砌筑砂浆、装饰砂浆、抹面砂浆以及特种砂浆等。六块边长为70.7mm的立方体试件我们一般称之为砂浆的强度。砂浆的变形一定要均匀，这样水分才不易流失，而且这样砂浆和基底的粘结好，能够形成较高的强度。防水砂浆主要分为三种，掺加防水剂的防水砂浆和膨胀水泥、普通水泥防水砂浆和无收缩水泥防水砂浆三种。普通抹面砂浆主要是用于保护结构主体，提高耐久性。

1.3物理作用与化学作用

物理作用就是指物质的状态会发生变化，使材料发生致内部裂缝的扩展或者体积的胀缩，但是它的化学成分不会发生变化。在寒冷地段，冻融变化对材料的破坏作用会起着显著的破坏作用。在高温地段的建筑物或构筑物，选用建筑材料必须能够耐热。所以，在民用和公共建筑中，材料必须具有抗火性能，为了保护人们的人身安全。化学作用主要是指酸、碱、盐等气体或者液体的侵蚀作用。

2、土木建筑材料的耐久性

材料的耐久性业界一般是指抵抗环境中的各种不利因素及有害介质的作用，从而能够长时间地保持它的使用性能的性质。我们知道建筑材料在建成之后，就开始一直受到周围各种破坏因素的影响。而且在使用的过程中锋还要一直保持它的使用性能的能力。但是假如环境太恶劣或者条件太差，长期在这些因素的作用下，都会对材料的原有性质起到破坏作用，材料的使用功能会产生不同程度的降低。这个时候它的耐久性就引起了人们的注意，土木建筑材料的耐久性一直是材料科学和使用经济中的受关注的问题。为保证材料良好的化学稳定性，非常多的材料标准都已经对某些成分及组成结构进行了限制规定。

2.1影响耐久性原因

总结起来造成建筑失效主要由两个方面原因。主要由内部因素和外部因素两种。建筑材料本身组分和结构就存在容易发生变化，密实度非常低的内在不利因素，都会威胁到材料的稳定性，而且固相界面上的化学生成物经常会发生膨胀，各组分热膨胀也会不均匀，这是内因。材料所处在荷载、疲劳、电解、太阳下面或者湿度比较大、温度差比较大的环境就属于外因，这些不管是内因还是外因，都是一个或者几个一起对建筑材料进行机械的、化学的、物理的和生物的作用，使得材料发生化学或者物理的变化，材料中被人们所需的性质就会丧失。发生逐步变质。建筑材料发生什么变化主要还是看属于什么样的材料或者结构是什么样的，比如在建筑材料中，金属材料就属于那种非常容易被电化学腐蚀的材料，而对于水泥砂浆、砖瓦、混凝土等这些无机非金属材料，主要是通过干湿循环、溶解、溶出、温度变化、冻融循环等物理和化学变化的作用进行腐蚀。木材主要是因为环境的温度、湿度和空气等因素为昆虫或者腐烂菌的生存与繁殖提供了便利的条件。高分子材料的耐久性遭到破坏主要是因为紫外线或者臭氧等所起的化学作用。当然了，在材料的变质失效过程中，外部因素和内部因素的作用是分不开的，是紧密相连的，互相影响的。

2.2 耐久性指标

在传统材料生产中要想对其质量进行控制，建筑材料的耐久性指标起着至关重要的作用。对于新材料的能否推广，建筑材料的耐久性指标是非常重要的。目前，建筑材料的耐久性指标都是在将材料放在了比实际使用状况的环境更加恶化的环境下进行的，得到的只是一个表征材料受损、变质、失效以至破坏程度的评价指标，这个指标明显和实际情况是不完全一样的，要根据一些经验适当修改。目前材料科学和统计数学都得到了很大程度上的发展，都把材料的变质失效看成是某种随机过程来处理，通过数学模拟，同时进行短期试验，这样就可以得到非常可靠的耐久性指标。根据上述的经验我们也可以对某些金属材料耐久性的研究试验。

结论

通过对土木建筑材料化学性质和耐久性的分析，我们更加好地了解了土木建筑材料，这样我们就能更好地控制了土木建筑的质量，提高了他们的使用寿命。不但对于从经济效益，还是从资源的浪费上都是值得的。

参考文献：

第8篇：化学与材料工程范文

关键词：机械工程材料；表面处理方法；材料表面强化处理；材料表面保护处理 文献标识码：A

中图分类号：TQ323 文章编号：1009-2374（2017）10-0083-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.10.041

进入新世纪以来，我国的市场经济持续繁荣，机械制造行业迎来了前所未有的发展机遇和挑战。在机械工程制造的过程中，材料非常重要，如果材料处理不当，就会阻碍机械工程制造的顺利开展，对机械制造行业造成不利影响。材料的表面处理方法包括表面强化处理、表面保护处理、表面装饰处理三种，为了提升机械工程制造水平，采用科学的机械工程材料表面处理方法势在必行。

1 材料表面强化的处理方法

1.1 覆盖强化的方法

在材料表面强化的过程中，可以采用覆盖强化的处理方法。所谓的覆盖强化处理方法，就是在材料的表面增加一个覆盖层，如涂漆层、电镀层等。覆盖层可以对机械工程的材料形成表面覆盖，增加机械工程材料的强度、持久度、硬度等。一般来说，机械工程行业常常应用气相沉积方法和喷涂的方法进行覆盖强化，这两种方法的可靠性相对较好，可以提升机械工程材料的整体性能。在覆盖强化处理方法中，热喷涂的方法最为常见，这种方法是将喷涂的材料放在高温区域进行加热，当温度上升到一定程度时，喷涂材料融化成小型颗粒，喷射器将小型颗粒喷射到机械工程材料的表面，可以形成一层覆盖层，紧紧附着在机械工程材料的外部。不同质量的喷射材料覆盖效果也不同，因此在采用热喷涂方法的过程中，应该选择耐腐蚀、抵抗性较好的喷涂材料。

1.2 变形强化的方法

在材料表面强化的过程中，可以采用变形强化的处理方法。所谓的变形强化处理方法，就是在机械工程材料表面增加金属覆盖层，使金属外壳依附在材料之上，形成双层覆盖结构，提高机械工程材料的强度。在应用这一方法时，技术人员需要应用喷丸方法、滚压方法等使金属材料发生形变，值得注意的是，有很多金属材料的变形性较差，技术人员应该选择变形程度较大的金属材料作为覆盖层，在金属材料发生冷塑性变形之后，可以将金属材料焊接在机械工程材料的表面，形成有效的强化层。

2 材料表面保护的处理方法

2.1 镀类的方法

在材料表面保护的过程中，可以采用镀类的处理方法。第一，技术人员可以采用电镀法，所谓的电镀法，就是将金属材料放在化学溶液中，并在化学溶液中导入电流，在电流作用下，化学溶液的电离子附着到金属材料的表面，形成防护层。电镀方法的表现形式很多，在进行电镀操作时，可以根据机械工程材料的不同，选择合适的电镀方法。和其他表面保护处理方法相比，电镀方法具有一定的特殊性。电镀方法具有明显的技术优势，采用这一方法处理的机械工程材料质量比较好，而且保护层相对牢固。值得注意的是，应用这一方法进行处理的防护层制作效率比较低。由于电镀法的生产效率受到限制，其应用范围也相对有限，在机械工程材料防护、机械工程材料修复、机械工程材料装饰这三个领域，电镀法的应用比较多；第二，技术人员可以采用化W镀法。所谓的化学镀法就是应用化学药剂将化学药剂涂抹在金属材料上，使离子转化生成的一种方法。化学镀法的应用范围非常广泛，无论是金属材料还是非金属材料，化学镀法都能对这些材料进行化学保护，施加防护层；第三，技术人员可以采用热浸镀法。所谓的热浸镀法就是把金属材料放在高温加热的金属液体环境中，在一定时间范围内取出金属材料，然后在金属上方粘合热镀层。热浸镀法的技术成本比较低，制作工艺比较简单，因此受到了机械制造行业的广泛欢迎。

2.2 转化膜的方法

在材料表面保护的过程中，可以采用转化膜的处理方法。第一，技术人员可以采用化学氧化的方法。当机械工程材料为钢铁材料时，可以把机械工程材料放在高温加热的氧化溶液环境中，在温度的作用下，机械工程材料的表面会覆盖一层氧化膜，这层氧化膜可以隔绝机械工程材料和外部的空气，对机械工程材料形成防护。机械工程材料为铝制材料时，可以把机械工程材料放在弱碱或弱酸中。弱碱和弱酸与铝制材料会发生化学反应，形成氧化膜，这层氧化膜也可以起到较好的防护作用；第二，技术人员可以采用磷化处理的方法。所谓的磷化处理方法就是把机械工程材料浸入到磷酸溶液中，机械工程材料和磷酸发生作用，会形成一层薄膜。磷化膜具有明显的特点，在磷化膜中磷酸铁等组成部分，磷酸铁呈黑色，因此磷化膜也呈灰黑色。磷化膜相对较薄，但是磷化膜和机械工程材料的粘合效果非常好，当外部通过电流时，磷化膜可以隔绝机械工程材料，避免材料出现导电等问题，增加工作人员的安全风险。对磷化膜进行分析，可以发现磷化膜有极强的抗腐蚀能力，可以提高机械工程材料的防腐性能。磷化处理可以根据温度的不同分为以下三种：第一种是低温的磷化处理方法；第二种是中温的磷化处理方法；第三种是高温的磷化处理方法。低温磷化处理方法的操作性较好，但是抵抗能力比较弱。中温的磷化处理方法抵抗性较好，但是配制相对复杂。高温的磷化处理方法抗腐蚀能力非常强，但是技术要求比较高。

2.3 涂料的方法

在材料表面保护的过程中，可以采用涂料的处理方法：第一，技术人员可以采用涂料的涂抹方法。在机械工程材料的外部，技术人员可以涂抹一层涂料，将机械工程材料与外部空气隔绝开来。常用的涂料有红丹漆等，这些漆料有很好的防腐效果。一些机械工程材料为钢铁材料，容易生锈，此时可以在红丹漆等材料中加入钝化剂；第二，技术人员可以采用塑料的涂抹方法。在机械工程材料的外部，技术人员可以涂抹一层塑料薄膜，隔绝机械工程材料和外部空气，提高材料的防腐蚀性能；第三，技术人员可以采用防锈油的涂抹方法。在机械工程材料的表面，技术人员可以涂抹一层防锈油。当防护期比较短时，技术人员可以在防锈油中添入矿物材料。当防护期比较长时，技术人员可以在防锈油中添入凡士林等材料；第四，技术人员可以采用包覆方法。在机械工程材料表面，技术人员可以涂抹黄铜材料、铝镍材料等，形成金属的防护层，对机械工程材料施加防护。

3 材料表面装饰的处理方法

3.1 抛光的方法

在材料表面装饰的过程中，可以采用抛光的处理方法。所谓的抛光处理方法就是在机械和化学的作用下使用抛光机，对机械工程材料的表面进行光整加工。在应用这一方法的过程中，需要在机械工程材料的表面涂抹一层抛光膏，然后把机械工程材料绑在抛光轮上，对材料施加巨大的摩擦力。在摩擦力的作用下，机械工程材料表面温度升高，可以形成一层熔流层。熔流层对金属表面形成了填补，可以把机械工程材料的表面打造成平滑的镜面。抛光方法在机械工程材料装饰中的应用非常广泛，可以收获良好的表面修饰效果。

3.2 装饰镀的方法

在材料表面b饰的过程中，可以采用装饰镀的处理方法。所谓的装饰镀方法，就是以电镀方法作为基础，对机械工程材料进行光亮电镀。在应用这一方法的过程中，需要在机械工程材料的表面添加光亮剂，形成光亮的表面。一般来说，光亮镀镍层的应用最为普遍，在形成光亮镍镀层时，技术人员需要在镀层加入光亮离子，然后形成光亮镀烙。

3.3 着色的方法

在材料表面装饰的过程中，可以采用着色的处理方法。所谓的表面着色方法，就是在机械工程材料的表面进行操作，形成一层金属化合物薄层。金属化合物有一定的颜色，如黄铜呈金色、钢铁呈银色等。通过金属化合物薄层，机械工程材料可以附着一层颜色。在机械工程材料附着颜色之后，技术人员可以对机械工程材料进行抛光，使外部颜色更加自然。着色工艺不同，机械工程材料的光泽度也不同，因此在应用这一方法的过程中，要根据机械工程材料的不同，选择合适的着色制件。

4 结语

综上所述，我国的经济社会不断发展，机械制造行业也进入了快速发展阶段。在机械制造行业中，机械工程材料非常重要，只有保障机械工程材料的质量，才能提升机械制造的效率和水平，为了促进机械制造行业的发展，技术人员应该在机械制造中应用机械工程材料表面强化的方法，如覆盖强化方法、变形强化方法等；应用机械工程材料表面防护的方法，如镀类防护方法、转换膜防护方法、涂抹防护方法等；应用机械工程材料表面装饰的方法，如抛光方法、装饰镀方法、着色方法等。

参考文献

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第9篇：化学与材料工程范文

沈阳化工大学介绍

沈阳化工大学是一所以工为主，以化工为特色，工、理、管、经、文、法、医等7大学科门类相结合的高等学府。学校为辽宁省“双一流”（一流大学、一流学科）重点建设高校，国家“中西部高校基础能力建设工程”（小“211”）重点建设高校。

沈阳化工大学重点学科

国家级特色专业：高分子材料与工程、化学工程与工艺、过程装备与控制工程、无机非金属材料与工程

辽宁省示范性专业：化学工程与工艺专业、过程装备与控制工程专业、高分子材料与工程专业

原国家级重点学科（2个）：精细化工、自动化