第二章 气硬性胶凝材料
一、授课提纲及讲解内容
1、什么是胶凝材料、气硬性胶凝材料、水硬性胶凝材料？
2、石灰：注意讲清楚过火石灰、欠火石灰、陈伏几个概念，及为什么说石灰是气硬性胶凝材料内容。
3、石膏：主要应用。
4、水玻璃：主要讲其的多用途性。
二、讲解时间
2×50min 。
三、讲稿与板书（*加黑部分为黑板板书内容）
1、基本概念
胶凝材料是指经过自身的物理化学作用后，能够由浆体变成固体的物质。使用的目的主要是胶结散粒材料和块体材料。
气硬性胶凝材料：只能在空气中硬化。
水硬性胶凝材料：不仅在空气中，而且在水中也能硬化。
§2-1 石 灰
1、生产
↑+??→?29003CO CaO CaCO c ο
注意：欠火石灰与过火石灰形成及危害。
2、熟化
22)(OH Ca O H CaO →+
注意“陈伏”作用。
根据“有效钙+镁”含量，生石灰及消石灰粉分为钙质和镁质两种石灰，每种石灰又分为一、
二、三3个等级。
3、硬化
O H n CaCO O nH CO OH Ca 23222)1()(++→++
注意：硬化是由碳化和结晶析水两个过程完成的。而且两个过程都是在空气中进行的。
4、应用
石灰膏配制砌筑和抹面砂浆，石灰乳作粉刷材料，石灰粉配制三合土做基础垫层。 §2-2 建筑石膏
1、生产
O H O H CaSO O H CaSO C 224170~10724211212+????→??ο
注意：加热温度不易高于C ο
170。
2、硬化 O H CaSO O H O H CaSO 2422422321?→+?
建筑石膏按强度、细度、凝结时间分为优等、一等、合格三个等级。
3、应用
石膏应用于室内装饰、抹灰、粉刷，还常用来制造石膏板和石膏制品。石膏板是很好的一种装饰、绝热、吸声材料。
§2-3 水玻璃
水玻璃，又名泡化碱，主要成分22nSiO Na 。影响水玻璃粘性和强度的主要因素一是硅酸盐模数n ，二是密度。n 愈大，粘性愈大；密度愈大，粘性愈好。水玻璃应用：
1、加固土壤，提高地基承载能力；
2、涂刷材料表面，提高建筑物抗风化能力；
3、配制防水剂，用于赌漏；
4、配制水玻璃矿渣砂浆，修补砖墙裂缝；
5、配制专门用途的砂浆和砼。
纸基电子器件3D打印 近日，中科院理化所研究员刘静带领的科研团队，继提出液态金属印刷电子学方法后，首次成功研制出室温下直接生成纸基功能电子电路乃至3D机电器件的桌面式自动打印设备原型样机，为新技术向普及化推进迈出了关键的一步。 应用该系统，只需提前设定好控制程序，即可在普通的铜版纸上自动打印出电路、天线等电子器件并实现封装；特别是通过设置各类导电或绝缘类油墨间的层叠组合程序，还可实现3D机电复合系统的直接打印，这一特性并不为现有技术所具备。 3D打印是当前世界范围内的前沿热点，但已有方法大多只能实现模型自身的打印，尚不易完成包含电子功能在内的器件制造需求，可在室温下同时打印电气系统乃至机械及封装部件的液态金属印刷电子学为此带来了新希望。 作为电子制造领域的新前沿，所见即所得的液态金属印刷电子学为常温下直接制造柔性电子开辟了一条方便快捷且有望实现普及化应用的途径。实验室前期的一系列基础性工作，展示了这一直写技术的优势。然而，要使该技术飞入“寻常百姓家”，必须研发出适用面广、成本适中的桌面自动打印系统；同时，若能直接采用便携、可折叠、价格低廉、易降解、可循环使用的纸张作为电子的打印基底，则势必进一步拓宽技术的应用层面。 理化所团队基于上述需求特点的考虑，通过对系列关键科学问题的攻关，实现了电子打印技术的基础性突破。 液态金属桌面式机电打印系统技术的建立，实际上源于实验室长期努力的结果。早在10余年前，刘静就带领团队围绕当时在国内外鲜为人知的室温金属流体展开研究，先后提出了一系列在信息、能源及医疗领域有着重大应用价值的原创性技术。 特别是该小组近年来提出了有望改变传统电子电路制造规则的室温液态金属印刷电子学方法，形成了系列重要技术和专利，如生物体表医用电子电路直写技术、透明导电薄膜技术、纸上可印刷式微小温度传感器技术、柔性电路直写技术等，目前这一方法已被命名为梦想油墨技术；相应工作在国内外引起较大反响。 总的说来，基于DREAMInk的桌面打印方法的成功实现及所引申出的打印工具，为电子器件的个性化制造创造了条件，有可能影响到未来电子技术的发展模式。同时，研究中论述的PCP理念再次表明，纸张既可以作为文字的载体，也可集成诸多电子元件，这有助于促成DIY电子的普及。
世界上第一个气凝胶产品是1931年制备出的。当时，美国加州太平洋大学(College?of?the?Pacific)的Steven.S.?Kistler提出要证明一种具有相同尺寸的连续网络结构的固体“凝胶”，其形状与湿凝胶一致。证明这种设想的简单方法，是从湿凝胶中驱除液体而不破坏固体形状。如按照通常的技术路线，很难做到这一点。如果只是简单地让湿凝胶干燥，凝胶将会收缩，常常是原来的形状破坏，破裂成小碎片。也就是说，这种收缩经常是伴随着凝胶的严重破裂。Kistler推测:凝胶的固体构成是多微孔的，液体蒸发时的液一气界面存在较大的表面张力，该表面张力使孔道坍塌。此后，Kistler发现了气凝胶制备的关键技术(Kistler,??1932)。?????Kistler研究的第一个凝胶是通过硅酸钠的酸性溶液浓缩制备的SiOZ凝胶。然而，他试图通过把凝胶中的水转变成超临界流体的方式来制备气凝胶却没有成功。Kistler再尝试首先用水充分洗涤二氧化硅凝胶(从凝胶中去掉盐)，然后用乙醇交换水，通过把乙醇变成超临界流体并使它跑掉，第一个真正的气凝胶形成了。Kistler的气凝胶与现在制备的二氧化硅气凝胶类似，是具有相当大的理论研究价值的透明、低密度、多孔材料。在之后的几年时间里，Kistler详尽地表征了他的二氧化硅气凝胶的特性，并制备了许多有研究价值的其它物质的气凝胶材料，包括:A1203?,?W03?,?Fe203?,?Sn02、酒石酸镍、纤维素、纤维素硝酸盐、?明胶、琼脂、蛋白、橡胶等气凝胶。? 后来，Kistler离开了太平洋大学，到Monsanto公司供职。Monsanto公司很快就开始生产商品化的气凝胶产品，Monsanto公司的产品是粒状的Si02材料，虽然其生产工艺无人知晓，但人们推断应当是Kistler的方法。Monsanto公司的气凝胶当时是被用来作化妆品及牙膏中的添加剂或触变剂。在以后的近30年中，有关气凝胶的研究几乎没有什么进展。直到20世纪60年代，随着价格便宜的“烟雾状的(fumed)”Si02的研制开发，气凝胶的市场开始萎缩，Monsant。公司停止了气凝胶的生产。? 从此，气凝胶在很大程度上被人淡忘了。直到20世纪70年代后期，法国政府向Claud?Bernard大学的Teichner教授寻求一种能储存氧气及火箭燃料的多孔材料。之后所发生的事情，在从事气凝胶研究的人员中有一种传说。Teichner让他的一个研究生来制备气凝胶并研究其应用，然而，使用Kistler的方法，包括两个耗时、费力的溶剂萃取步骤，他们的第一个气凝胶花了数周时间才制备出来。然后，Teichner告诉这个学生，要完成他的学位论文，将需要大量的气凝胶样品;该学生意识到，如按照Kistler的方法制备，这要花许多年才能完成，他精神崩溃地离开了Teichner的实验室;经过一段短暂地休息、思考，他又回到了实验室，有一种强烈的动机，激发他去寻找一种更好的Si02气凝胶的合成工艺。经过不懈地努力探索，该学生成功地应用溶胶一凝胶化学法制备出Si02气凝胶，这使气凝胶科学研究前进了一大步。这种方法用正硅酸甲酷(TMOS)代替Kistler所使用的硅酸钠，在甲醇溶液中通过TMOS水解一步产生凝胶(称为“醇凝胶”)，这消除了Kistler方法中的两个缺点，即醇水替换步骤及凝胶中存在无机盐，在超临界甲醇条件下干燥这些醇凝胶，就制备出高质量的Si02气凝胶。后来，Teichner的研究组及其他人使这种方法扩展，制备了多种金属氧化物气凝胶产品。?
浅谈形状记忆合金 引言：时代的发展与材料的发展是相辅相成的。随着科学技术的进步,材料研究变得尤为重要。现如今材料的研究越来越专业化，并且逐渐倾向于功能化、多样性。例如形状记忆材料就是一种典型的新型功能材料。形状记忆材料是指具有形状记忆效应的金属、陶瓷和高分子等材料,在高温下材料形成一种形状,在冷却到低温时会塑性变形成为另外一种形状,如果对材料进行加热,通过马氏体的逆相变,又可以恢复到高温时的形状,这就是形状记忆效应。 一、形状记忆合金及形状记忆效应 形状记忆材料是集感知和驱动于一体的特殊功能材料,其中形状记忆合金是形状记 忆材料中较为重要的材料之一。形状记忆合金(Shape Memory Alloy简称SMA)是指具有一定初始形状的合金在低温下经塑性形变并固定成另一种形状后,通过加热到某一临界 温度以上又可恢复成初始形状的一类合金。 1、形状记忆合金分类 到目前为止，被开发出来的形状记忆合金主要是Ti-Ni基、Cu基与Fe基三种。在这三大类中，根据不同的要求和工作环境，分别在基体中加入和调整一些合金元素的量，使得每一个大类中都有一系列合金被开发出来，应用在各行各业，以满足各种不同的特殊需求。 （a）Ti-Ni形状记忆合金开发的最早，形状记忆效应最稳定，相对比较成熟，已在航天工业、汽车工业、电子工业、医学及人类生活领域获得应用。但由于其原材料Ni?、Ti价格昂贵，且加工成本高等因素，其应用受到限制。 （b）Cu基形状记忆合金因价格便宜、原材料来源广泛、易于加工和制造等原因而得到迅速发展。铜基形状记忆合金是这三类合金中种类最多的一类，但有实际应用价值的目前只有Cu-Zn-Al和Cu-Al-Ni两种。 （c）Fe基形状记忆合金发展较晚，成本较Ti-Ni系和铜系合金低得多，易于加工，在应用方面具有明显的竞争优势，被认为是一种具有广泛应用前景的功能材料，受到广泛的关注。 2、呈现形状记忆效应的合金的必备条件 （a）马氏体相变只限于驱动力极小的热弹性型，即马氏体与母相之间的界面的移动是完全可逆的 （b）合金中的异类原子在母相与马氏体中必须为有序结构
第三章无机气硬性胶凝材料习题 一、填空 1.胶凝材料按照化学成分分为（）和（）两类。无机胶凝材料按照硬化条件不同分为（）和（）两类。 2.建筑石膏按（）、（）、（）分为（）、（）和（）三个质量等级。 3.生石灰的熟化是指（）。熟化过程的特点：一是（），二是（）。 4.生石灰按照煅烧程度不同可分为（）、（）和（）；按照MgO含量不同分为（）和（）。 5.石灰浆体的硬化过程，包含了（）、（）和（）三个交错进行的过程。 6.石灰按成品加工方法不同分为（）、（）、（）、（）、（）五种。 7.建筑生石灰、建筑生石灰粉和建筑消石灰粉按照其主要活性指标（）的含量划分为（）、（）和（）三个质量等级。 二、判断题(对的划√，不对的划×) 1气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，而水硬性胶凝材料只能在水中硬化。（） 2石灰浆体在空气中的碳化反应方程式是： Ca(OH) 2+CO 2 =CaCO3+H 2 O （） 3建筑石膏最突出的技术性质是凝结硬化慢，并且在硬化时体积略有膨胀。（）4建筑石膏板因为其强度高，所以在装修时可用于潮湿环境中。（） 5建筑石膏的分子式是 CaSO 4·2H 2 O。（） 6石膏由于其防火性好，故可用于高温部位。（） 7石灰陈伏是为了降低石灰熟化时的发热量。（） 8石灰的干燥收缩值大，这是石灰不宜单独生产石灰制品和构件的主要原因。 （） 9石灰是气硬性胶凝材料，所以由熟石灰配制的灰土和三合土均不能用于受潮的工程中。 10石灰可以在水中使用。（） 11建筑石膏制品有一定的防火性能。（） 12建筑石膏制品可以长期在温度较高的环境中使用。（） 13石膏浆体的水化、凝结和硬化实际上是碳化作用。（） 三、单选题
气凝胶原理及市场 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
气凝胶市场调研报告 一、概述 二氧化硅气凝胶是一种合成的无定形硅胶，与结晶硅胶显着不同。硅胶分子由一个硅原子和两个氧原子构成。如下图所示，硅胶有两种基本形式：无定形硅胶和结晶硅胶。如果硅胶分子排列整齐并且形成可重复样式，则为结晶硅胶。如果硅胶分子排列不整齐，则为无定形硅胶。 两种不同气凝胶产品的扫描电子显微镜（SEM）图像显示，气凝胶存在无定形特性。粉末X光衍射没有发现可测量的结晶成分。在超过1200℃（显着高于气凝胶材料的最高使用温度）时，气凝胶会转换为结晶相。 二氧化硅气凝胶又被称作“蓝烟”、“固体烟”，是目前已知的最轻的固体材料，也是迄今为止保温性能最好的材料。因其具有纳米多孔结构（1~100nm）、低密度（3~250kg/m3）、低介电常数（~）、低导热系数（~(m·k)）、高孔隙率（80~%）、高比表面积（500~1000m2/g）等特点，在力学、声学、热学、光学等诸方面显示出独特性质，在航天、军事、石油、化工、矿产、通讯、医用、建材、电子、冶金等众多领域有着广泛而巨大的应用价值，被称为“改变世界的神奇材料”。 气凝胶于1931年在美国发明。目前气凝胶全球重点发展区域主要集中在美国、德国、英国，其中，依托强大的技术开发实力和新产品开发力度，美国的应用领域尤为突出和领先。在高性能气凝胶应用方面，美国已经成功应用于航空航天、新能源、建筑以及高级体育用品等方面。我国在气凝胶研究和开发方面尚属早期阶段，主要集中在附加值较高的航空航天、医药等方面，众多领域仍属空白。目前国际上关于气凝胶材料的研究工作主要集中在德国的维尔茨堡大学、BASF公司、美国的劳伦兹·利物莫尔国家实验室、桑迪亚国家实验室，法国的蒙彼利埃材料研究中心，日本高能物理国家实验室，美国阿斯彭气凝胶技术有限公司等。国内主要集中在同济大学波尔固体物理实验室、浙江省绍兴市纳诺高科股份有限公司、广东埃力生高新科技有限公司、上海美桥科材料科技有限公司等。 二、基本特性
第三章无机气硬性胶凝材料习题参考答案 一、名词解释 1石灰陈伏：为消除过火石灰的危害，应将熟化后的石灰浆在消化池中储存2~3周，即所谓陈伏。 二、判断题(对的划√，不对的划×) 1气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，而水硬性胶凝材料只能在水中硬化。（×） 2石灰浆体在空气中的碳化反应方程式是： Ca(OH) 2+CO 2 =CaCO3+H 2 O （×） （还要有水的参与） 3建筑石膏最突出的技术性质是凝结硬化慢，并且在硬化时体积略有膨胀。（×） 4建筑石膏板因为其强度高，所以在装修时可用于潮湿环境中。（×） 5建筑石膏的分子式是 CaSO 4·2H 2 O。（×） 6石膏由于其防火性好，故可用于高温部位。（×） 7石灰陈伏是为了降低石灰熟化时的发热量。（×） 8石灰的干燥收缩值大，这是石灰不宜单独生产石灰制品和构件的主要原因。（√） 9石灰是气硬性胶凝材料，所以由熟石灰配制的灰土和三合土均不能用于受潮的工程中。 10石灰可以在水中使用。（×） 11建筑石膏制品有一定的防火性能。（√） 12建筑石膏制品可以长期在温度较高的环境中使用。（×） 13石膏浆体的水化、凝结和硬化实际上是碳化作用。（×） 三、单选题 1.石灰在消解（熟化）过程中_B___。 A. 体积明显缩小 B. 放出大量热量 C. 体积不变 D. 与Ca(OH) 2作用形成CaCO 3 浆体在凝结硬化过程中，其体积发生微小膨胀。A. 石灰 B. 石膏 C. 菱苦土 D.水玻璃 3.为了保持石灰的质量，应使石灰储存在 B__。 A. 潮湿的空气中 B. 干燥的环境中 C. 水中 D. 蒸汽的环境中 4.石膏制品具有较好的_C___ A. 耐水性 B. 抗冻性 C. 加工性 D . 导热性 5.石灰硬化过程实际上是_C___过程。 A. 结晶 B. 碳化 C. 结晶与碳化 6.生石灰的分子式是_ C ___。 A. CaCO 3 B. Ca(OH) 2 C. CaO 7.石灰在硬化过程中，体积产生_ D ___。
关于国内纸基摩擦材料的发展现状分析 纸基摩擦材料具有静、动摩擦系数比值小，运转平稳柔和、低噪音、无震动、吸收能量强和环保低成本等特点。克服了传统粉末冶金铜基摩擦材料动摩擦系数低，静、动摩擦系数比值大，运转震动大等缺点。由于纸基摩擦材料的居多优点，从70年代开始摩擦材料生产厂家大多数都先后纷纷研制或挖人才效仿制造。经历三十多年的漫长过程，虽然已经形成一定规模的生产量，逐渐被用户接受，已经广泛应用于摩托车、自行车、汽车、叉车、拖拉机、工程机械、船舶、起重机械、民用家电等的湿式离合器或制动器中。但是大多数产品还处于小批量生产阶段，生产设备简陋，以手工操作为主或借用传统的粉末冶金摩擦片的加工方法，产品的机械性能和摩擦磨损性能稳定性、统一性较差，如尺寸公差、外观、色差、空隙率、均匀度等方面与国外先进产品相比还存在着一定差距。本人多年关注纸基摩擦材料的发展，并且参与纸基摩擦材料的生产设备和生产工艺的研究，对近几年来我国纸基摩擦材料的发展状况有比较浅草了解，提出个人看法仅供参考。 一．纸基摩擦材料的成本优势 粉末冶金铜基摩擦材料由于生产厂家不断发展和扩大，竞争日趋激烈，加之有色金属是不可再生资源，价格不断上涨，以铜粉为例2000年后平均每年涨幅在15%以上，而成品价格由于各生产厂家的竞争因素基本不变，随着社会发展近年来工厂某些运作成本不断提高，所以粉末冶金摩擦材料的生产成本不断提高。利润空间越来越小，目前铜基摩擦材料大多数产品基本上不存在技术知识产权价格因素和品牌价格因素。近年来生产摩擦材料的民营个私企业不断涌现，而且迅速形成规模生产，这类企业相对运作成本较低对市场的冲击较大。所以对规模型生产摩擦材料的老企业经受着越来越严谨的考验，必须重视企业的内功修炼，一方面保持和提高产品质量占居行业的品牌地位，进行设备
第三章无机胶凝材料 (一）气硬性胶凝材料 只能在空气中硬化、保持或继续发展强度的无机胶凝材料称为气硬性无机胶凝材料。 不仅能在空气中，而且能更好地在水中硬化、保持或继续发展强度的无机胶凝材料称为水硬性无机胶凝材料。 第一节石灰 一.石灰的消化和硬化 1.石灰的熟化和“陈伏” 工地上使用石灰时，通常将生石灰加水，使之消解为消（熟）石灰—氢氧化钙，这个过程称为石灰的“消化”，又称“熟化”： 第二种情况是由于烧制的温度过高或时间过长，使得石灰表面出现裂缝或玻璃状的外壳，体积收缩明显，颜色呈灰黑色，这种石灰称为“过火石灰”。过火石灰表面常被粘土杂质融化形成的玻璃釉状物包覆，熟化很慢。当石灰已经硬化后，过火石灰才开始熟化，并产生体积膨涨，引起隆起鼓包和开裂。 为了消除过火石灰的危害，生石灰熟化形成的石灰浆应在储灰坑中放置两周以上，这一过程称为石灰的“陈伏”。“陈伏”期间，石灰浆表面应保有一层水分，与空气隔绝，以免碳化。 2. 石灰的硬化 石灰浆体在空气中逐渐硬化，是由下面两个同时进行的过程来完成的： （１）结晶作用：游离水分蒸发，氢氧化钙逐渐从饱和溶液中结晶。 （２）碳化作用：氢氧化钙与空气中的二氧化碳化合生成碳酸钙结晶，释出水分并被蒸发： 二.建筑石灰的技术指标 建筑石灰的技术指标有细度、CaO+MgO含量、CO2含量和体积安定性等。并按技术指标分为优等品、一等品和合格品三个等级。具体技术要求见：<土木工程材料> JC/T479-1992 建筑生石灰（P48 表3-2）、 JC/T480-1992 建筑生石灰粉(P48 表3-3） JC/T481-1992 建筑消石灰粉(P48 表3-34） 钙质生石灰MgO≤5%；钙质消石灰粉MgO≤4% 镁质生石灰MgO﹥5%；镁质消石灰粉MgO﹥4% 三.石灰的技术性质 （1）可塑性好 生石灰熟化为石灰浆时，能自动形成颗粒极细（直径约为1μ）的呈胶体分散状态的氢氧化钙，表面吸附一层厚的水膜。因此用石灰调成的石灰砂浆其突出的优点是具有良好可塑性。在水泥砂浆中掺入石灰浆，可使可塑性显著提高。 （2）硬化慢、强度低 从石灰浆体的硬化过程可以看出，由于空气中二氧化碳稀薄，碳化甚为缓慢。而且表面碳化后，形成紧密外壳，不利于碳化作用的深入，也不利于内部水分的蒸发，因此石灰是硬化缓慢的材料。 同时，石灰的硬化只能在空气中进行，硬化后的强度也不高。受潮后石灰溶解，强度更低，在水中还会溃散。如石灰砂浆（1：3）28天强度仅为0.2-0.5MPa。所以，石灰不宜在潮湿的环境下作用，也不宜用于重要建筑物基础。 （3）硬化时体积收缩大 石灰在硬化过程中，蒸发大量的游离水而引起显著的收缩，所以除调成石灰乳作薄层涂刷外，不宜单独使用。常在其中掺入砂、纸筋等以减少收缩和节约石灰。 （4）耐水性差，不易贮存 块状类石灰放置太久，会吸收空气中的水分而自动熟化成消石灰粉，再与空气中二氧化碳作用而还原为碳酸钙，失去胶结能力。所以贮存生石灰，不但要防止受潮，而且不宜贮存过久。最好运到后即熟
北京科技大学 材料科学与工程选论 姓名：张欣悦 学号：B20130195 专业：材料科学与工程 班级：2013级博3班 二零一四年九月
纸基摩擦材料研究综述 1 纸基摩擦材料的发展概况 随着机电液一体化技术的飞速发展，各类新型液力驱动的湿式离合器和制动器得到广泛应用，在这种湿式离合器和制动器中是靠多对摩擦片传递扭矩，其中摩擦片大部分是采用纸基摩擦片，摩擦片既是关键零件又是易损件。图1所示是捷达宝来轿车M01自动变速低速档离合器K1的分解图，其摩擦片全部是纸基摩擦片。纸基摩擦片的外观如图2所示。 图1 捷达宝来轿车M01自动变速器离合器K1部件分解示意图 1. 弹性挡圈 2. 压盘 3. 内片 4. 外片 5. 压板 6. 波形弹簧垫圈 7. 弹性挡圈 8. 活塞盖 9. 弹簧 10. 活塞11. 带涡轮轴的离合器壳12. 圆形密封圈13. 活塞环
纸基摩擦材料是20世纪50年代出现的一种多孔的、高弹性的湿式摩擦材料，主要由纤维、粘结剂、摩擦性能调节剂、填料等组成，通常采用类似造纸的工艺生产，因而被称为“纸基”。纸基摩擦材料是一种在油介质中工作的新型摩擦材料，与其他摩擦材料相比，具有摩擦系数高、动/静摩擦系数接近、传送扭矩能力强、结合柔和、噪音小、不伤对偶等一系列优点，因而被广泛采用。纸基摩擦材料主要用于各类车辆和工程机械、机床、船舶、矿山机械等行业湿式离合器和制动器中，特别是作为汽车自动变速器中湿式离合器的摩擦材料，更具有广阔的应用前景。 图2 纸基摩擦材料摩擦片 国外纸基摩擦材料出现于五十年代末，其经历了从石棉纸基片到无石棉纸基材料，从轻载工况到重载工况，从低能量、低功率吸收到高能量、高功率吸收的发展过程，该种材料已广泛应用于汽车、船舶、工程机械、矿山机械等领域的离合器、制动器中。目前，世界上较大的机械传动制造商，在其湿式制动器和离合
国内外气凝胶产品企业简介 December24,2012 By:Ephone 一、国外企业 01.阿斯彭气凝胶公司 阿斯彭气凝胶公司是美国航空航天管理局下属的一家公司，该公司一直致力于把气凝胶推向市场。 阿斯彭气凝胶公司（AspenAerogels）目前主要业务是应用气凝胶制造工业用隔热材料，这家企业已经开始销售充气气凝胶垫，这种气凝胶垫能够让现有的建筑更节能。在英国和美国部分地区，阿斯彭气凝胶公司已经安装了这种材料，包括2008年在美国罗德岛的建筑项目。 气凝胶由抽取了液态物质的凝胶制成，其中有90%以上的物质为空气。气凝胶 具有的纳米多孔结构使得热量很难穿透其中。这样一来，气凝胶是一种很好的轻质隔热材料。出于成本考虑，阿斯彭气凝胶公司过去主要将这种材料的发展重点放在高端工业应用项目上，比如隔热油与天然气管道应用，甚至火星飞船上。 不过现在，阿斯彭气凝胶公司开始提供超薄气凝胶垫，它可以替代传统的玻璃纤维，泡沫材料以及纤维隔热材料。阿斯彭气凝胶公司现在所开发设计生产的气凝胶的前期成本仍然比较高，但这种材料的成本已经降到一个民用可以承担的价格点，尤其适合用于砖石或拱形墙的建造。 早在2008年阿斯彭气凝胶公司在北美开设了第二家生产厂，未来阿斯彭气凝胶公司完全有能力，有成本优势进军传统的建筑隔热市场。 网址： 02.卡博特公司 有120年历史的美国卡博特公司，是一家专业生产特殊化工产品和特种化工材 料的全球性跨国公司，在世界五大洲23个国家有39家生产企业，其经营范围 包括炭黑、气相白炭黑、喷墨颜料、微电子材料、纳米胶、塑料色母粒以及特殊流体等。全球雇员约4200名，在美国有多个研究中心及实验工厂，其生产技术、产品品种和质量均居于世界领先水平。在美国公司年度排名中（只考虑财务状况），
第七章形状记忆材料 形状记亿材料是一种特殊功能材料，这种集感知和驱动于一体的新型材料可以成为智能材料结构，而备受世界瞩目。1951年美国Read等人在Au—Cd合金中首先发现形状记忆效应(Shape Memory Effect，简称SME)。1953年在In—T1合金中也发现了同样的现象，但当时未能引起人们的注意！直到1964年布赫列等人发现Ti—Ni合金具有优良的形状记忆性能，并研制成功实用的形状记忆合金“Nitinol”,引起了人们的极大关注，世界各国科学工作者和工程技术人员进行了广泛的理论研究和应用开发。形状记忆合金已广泛用于人造卫星天线、机器人和自动控制系统、仪器仪表、医疗设备和能量转换材料。近年来，又在高分子聚合物、陶瓷材料、超导材料中发现形状记忆效应，而且在性能上各具特色，更加促进了形状记忆材料的发展相应用。 第一节形状记忆效应 一、形状记忆效应 具有一定形状的固体材料，在某一低温状态下经过塑性变形后，通过加热到这种材料固有的某一临界温度以上时，材料又恢复到初始形状的现象，称为形状记忆效应。具有形状记忆效应的材料称为形状记忆材料。例如，在高温时将处理成一定形状的金属急冷下来，在低温相状态下经塑性变形成另一种形状，然后加热到高温相成为稳定状态的温度时通过马氏体逆相变会恢复到低温塑性变形前的形状。具有这种形状记忆效应的金属，通常是由2种以上的金属元素构成的合金，故称为形状记忆合金(Shape Memory Alloys ，简称SMA)。 形状记忆效应可分为3种类型：单程形状记忆效应、双程形状记忆效应和全程形状记忆效应。图4—l表示3种不同类型形状记忆效应的对照。所谓单程形状记忆效应就是材料在高温下制成某种形状，在低温时将其任意变形，再加热时恢复为高温相形状，而重新冷却时却不能恢复低温相时的形状。若加热时恢复高温相时的形状，冷却时恢复低温相形状，即通过温度升降自发可逆的反复恢复高低温相形状的现象称为双程形状记忆效应。当加热时恢复高温相形状，冷却时变为形状相同而取向相反的高温相形状的现象称为全程形状记忆效应。它是一种特殊的双程形状记忆效应，只能在富Ti-Ni合金中出现。 1
无机胶凝材料 土木1001班洪俊杰 10231042 胶凝材料分为有机与无机两大类。有机胶凝材料有沥青、各种树脂；无机胶凝材料是以无机化合物为基本成分，常用的有石膏、石灰、各种水泥等。无机胶凝材料可以分为气硬性与水硬性两类。气硬性包括石灰、石膏、水玻璃和镁氧水泥；水硬性包括各种水泥。气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，也只能在空气中持续和发展其强度，一般只适用于干燥环境中。水硬性既能在空气中，还能更好的在水中硬化、保持并继续发展其强度。不仅适用于干燥环境，也适用于潮湿环境或水下工程。 一、石灰 1、石灰的原料与生产 生产石灰的主要原料是以碳酸钙为主要成分的天然岩石。可以通过煅烧碳酸钙得到块状生石灰，作为胶凝材料的石灰就是生石灰，它是一种白色或灰色块状物质。 将煅烧成块的生石灰经过不同方法加工，得到石灰的另外三种产品： （1）生石灰粉：由块状生石灰磨细生成 （2）消石灰粉：将生石灰用适量水经消化和干燥而成的粉末，主要成分为氢氧化钙，也称为熟石灰粉 （3）石灰膏：将块状生石灰用过量水消化，或将消石灰粉和水拌和，所得的一定稠度的膏状物，主要成分为氢氧化钙和水。 2、石灰的熟化与硬化 熟化：生石灰与水作用生成氢氧化钙的过程，又称为消解或消化。煅烧良好、氧化钙含量高的生石灰熟化较快，放热和体积增大也较多。为消除过火石灰的危害，石膏使用前应陈伏。陈伏指石灰乳在储灰坑中放置14天以上的过程。 硬化包括两个过程：干燥结晶硬化与碳化，这是二个同时进行的过程 3、石灰的特性 （1）良好的保水性 （2）凝结硬化慢、强度低 （3）耐水性差 （4）体积收缩大 二、石膏 石膏是以硫酸钙为主要成分的无机气硬性胶凝材料。 1、石膏的原料与生产 生产石膏胶凝材料的原料主要是天然二水石膏，天然无水石膏或含 CaSO4.2H2O与CaSO4混合物的化工副产品。在建筑中使用的石膏是天然二 水石膏经加工而成的半水石膏，生产的主要工序是破碎、加热和磨细。
气凝胶 ── 一种结构可控的新型功能材料 摘要:气凝胶是一种结构可控的新型轻质纳米多孔性非晶固态材料，由于它特有的纳米多孔、三维网络结构，气凝胶具有许多独特的性能，尤其表现在高孔隙率、低密度、低热导率等方面，研究领域广泛,因而蕴藏着广阔的应用前景。 关键词：气凝胶；性质；研究领域；应用；结构控制 气凝胶简介： 气凝胶是世界上已知密度最低的人造发泡物质,是一种固体物质形态，世界上密度最小的固体之一。 气凝胶问世于1931年，由斯坦福大学S.S.Kistler 利用临界干燥法将凝胶里的液体成分抽出。这种方法会令液体缓慢地被脱出，但不至于使凝胶里的固体结构因为伴随的毛细作用被挤压破碎。气凝胶的种类很多，有硅系，碳系，硫系，金属氧化物系，金属系等。用途广泛。一般常见的气凝胶为硅气凝胶，但也有碳气凝胶存在。目前最轻的气凝胶是由浙江大学高分子系高超教授的课题组制备出的一种超轻气凝胶。它刷新了目前世界上最轻材料的纪录，拥有高弹性和强吸油能力。这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度为每立方厘米0.16毫克，仅是空气密度的1/6。气凝胶因其半透明的色彩和超轻重量，有时也被称为“固态烟”或“冻住的烟”。这种新材料看似脆弱不堪，其实非常坚固耐用，最高能承受1400摄氏度的高温。它可以承受相当于自身质量几千倍的压力，此外它的导热性和折射率也很低，绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。 硅气凝胶结构的形成: 硅气凝胶是典型的无机气凝胶之一,制备硅气凝胶的第一步是在TMOS(硅酸甲酯)或TEOS(硅酸乙酯)等有机硅中加入适量水和催化剂,使之发生水解反应 )1()(4)(424ROH OH S O H OR Si i +→+ 式中R 为烷基,水解生成的硅酸再脱水缩聚,即 O H OH OS S OH H S i i i 234)()()0(2+→(2)
第六章其它品种混凝土 内容：轻混凝土的种类，轻骨料混凝土的组成、技术性质及混凝土配比，多孔混凝土的组成，性能和应用，其它混凝土的简介。高强混凝土及高性能混凝土概念、区别及主要配制途径与性能特点。 基本要求： 1．了解高强和高性能混凝土的发展趋势。[3] 2．了解轻混凝土的种类，组成及特点。[3] 3．了解轻骨料混凝土的技术性质及应用。[1] 重点：轻混凝土的分类、组成特点、轻骨料混凝土的技术要求及应用。 △自学内容△ 自学其它品种混凝土，自学思考题： ·高强混凝土与高性能混凝土的区别 ·轻混凝土的分类；轻骨料混凝土的性能特点 ·防水混凝土的配制方法。 ·大体积混凝土配制和施工时应采取哪些措施 ·什么是泵送混凝土的可泵性？如何保证泵送混凝土的可泵性？ 第六章其它品种混凝土 第一节高强高性能混凝土 随着现代化工程结构向大跨、重载、高耸发展以及重大混凝土结构在各种严酷环境条件下使用的需要，高强度和高耐久性混凝土日益受到世界范围内的重视和关注。 一．高强混凝土 是用常规的水泥、砂石作原材料，采用常规制作工艺，主要依靠高效减水剂，或同时外加一定数量的活性矿物掺合料，使硬化后强度等级不低于C60的水泥混凝土。 1．高强度混凝土的优点和缺点 优点： 致密坚硬，抗渗性、抗冻性优于普通混凝土。
●可减小结构断面 ●刚度大，变形小，可施加更大预应力和更早地施加预应力。 缺点： ●对原材料要求严格 ●对生产施工的质量管理水平要求高 ●质量易受多方面情况影响 ●延性差 2．物理力学性能（略讲） （1）应力－应变曲线不同于普通混凝土 （2）早期－后期强度规律，早期强度高，后期增进率低 （3）抗拉强度与抗压强度之比降低 （4）收缩：初期大，但最终与普通混凝土相当 （5）耐久性提高 3．高强度混凝土配制原则 （1）水泥质量稳定，强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。 （2）粗骨料最大粒径不应大于25mm，最好控制在15～25mm,严格控制针片状含量。 （3）砂率，一般可取30～35％。 （4）掺合料的使用 （5）胶凝材料用量不宜大于550kg/m3，且矿物掺合料不得超过40％。 二．高性能混凝土 高性能混凝土是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土，它以耐久性作为设计的主要指标，要对工作性、强度、体积稳定性、经济性等重点予以保证。特点是优选材料，低水胶比，并除水泥、水、骨料外，必须参加足够数量的矿物细掺料和高效减水剂。 1．拌合物的性能 包括充填性、可泵性、稳定性（抗泌水、抗离析等）。 2．耐久性 一般来说，混凝土只要其抗渗性很低，就有很好的抵抗水和侵蚀性介质侵入的能力。高性能混凝土由于水胶比很低而具有很低的渗透性，因而其耐久性好。 3．强度 当胶凝材料总量确定后，调整水泥与活性掺合料的比例，即可制成不同强度等级且经济合理的高性能混凝土。 4．收缩。 除了普通混凝土的收缩以外，还应特别注意自收缩。 高强混凝土与高性能混凝土的区别： 高强混凝土主要是以强度作为指标，而高性能混凝土则侧重于施工性和耐久性、体积稳定性，并不一定要求有较高的强度。
形状记忆材料 摘要：材料是现代社会发展的三大支柱产业之一，本文介绍了形状记忆材料的概念，发展历史，记忆效应产生的原理和分类应用。形状记忆材料主要分为三种：形状记忆合金、形状记忆陶瓷、形状记忆聚合物。由于形状记忆效应的独特记忆效应的性质，广泛的应用于工业领域和医学领域。 关键词：形状记忆材料、记忆效应、形状记忆合金、形状记忆陶瓷、形状记忆聚合物一．引言 材料、信息、能源被称为现代社会发展的三大支柱产业，材料对当代社会的进步和发展起着十分重要的作用。科技的不断进步对材料各个方面的性能的要求越来越高，智能化的材料已经成为一种趋势，而形状记忆材料的更是引起了国内外的研究热潮。 自上个世纪以来，形状记忆材料独特的性能引起了人们的极大的兴趣。由于形状记忆材料具有形状记忆效应、高温复形变、良好的抗震性和适应性等优异性能，有着传统驱动器不可比拟的性能优点，形状记忆合金由于具有许多优异的性能，而广泛应用于航空航天、机械电子、生物医疗、桥梁建筑、汽车工业及日常生活等多个领域。 二．形状记忆材料的概念 形状记忆材料[1]（shape memory materials ，简称SMM）是指具有一定初始形状的材料经过形变并固定成另一种形状后，通过热、光、电等物理或化学刺激处理又恢复成初始形状的材料。 三．形状记忆材料的发展史 1932年，瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到了“记忆”效应，即合金形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以魔术般的回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。 1938，当时的美国在Cu-Zn合金里发现了马氏体的热弹件转变，随后前诉苏联对这种行为进行了研究。 1951年美国的里德等人在金镉合金中也发现了形状记忆效应，然而在当时，
防潮防水纸基包装材料大解析 防潮包装材料是指不能透过或难于透过水蒸气的包装材料。常用防潮包装材料有纸材、塑料、金属、玻璃、陶瓷等。防潮馐包装材料除具有常规的包装材料的功能之外，在防潮包装中的特殊要求是透湿度要小。防潮材料的透湿度越小，防潮性能就越好。常用防潮纸包装材料有防潮玻璃纸、石蜡纸、聚氯乙烯加工纸、沥青防水纸、聚乙烯加工纸、铝塑复合防潮纸、防潮瓦楞纸板等。各种防潮纸材一般是在未漂白的硫酸盐化学浆中添另或在纸材表面涂覆各种具有防潮性的化学药品制成的，https://www.doczj.com/doc/b2650493.html,/如碳酰胺树脂、乳胶、聚酰胺树脂及沥青、石蜡等，所以防潮纸的功能特性玫环境性能受到防潮药品的很大影响。防潮袋纸用于制造包装散粒产品、无机肥料、日常排出的废料以及在高湿度运输条件下的其他货物的纸袋。 防潮包装的作用是通过高阻湿性的包装材料减缓或阻隔外界湿气渗入包装内的速度或同时用干燥剂吸收渗透入包装内的水分，保持商品的含水量并取得一定的保存期。目前，一般防潮包装采用高阻湿性的防潮纸包装或塑料薄膜包装就可达到一定的防湿包装要求，但对防潮包装要求高的膨化食品或其他高级商品还需封入干燥剂以保证食品的风味或脆度等的质量要求。 一、绿色防潮纸基包装材料 绿色防潮纸基材料生产过程主要涉用到纤维原料的选择、主要化学助剂的添加工艺以及目标产品的再生回收工艺等问题。下面介绍一种利用本色针叶KP浆和废纸浆混频器抄制造防潮纸材的绿色工艺。这种工艺将一定量的废纸浆与木浆混抄，一方面节省了木材资源，另一方面充分利用了回收的废纸，减少资源消耗和能耗，节约成本。添加化学助剂可以增强纸材的干、湿强度。所添加的PPE树脂是一种环保、高效的湿强助剂，除了具有较好的增湿强效果，还具有较为明显的增干强作用。所https://www.doczj.com/doc/b2650493.html,/生产的目标产品的裂断长指标达到6000m以上，湿干强度比达48%。另外，对于产品的再生回收来说，这种工艺所制得的高强度耐水性包装纸经150℃的烘箱中充分熟化后，可以采用适量的次氯酸盐漂液，在30℃～50℃下浸泡10min～30min，再经疏解机轻微疏解后即可成浆，处理过程操作方便，简单易行，减少了造纸过程对环境的负荷以及资源的浪费。因此采用这种工艺生产防潮只是一种具有良好环境协调性的包装纸生产工艺。 二、抗潮瓦楞纸板 瓦楞纸板是在包装上应用最广的一种纸板，特别是用于商品包装，可以用来代替木板箱和金属箱。瓦楞纸板是由瓦楞原纸加工而成。首先把原纸加工成瓦楞状，然后用胶黏剂从两面将表层黏合起来，使纸板中层成空心结构，这样是瓦楞纸板具有较高的强度，他的挺度、硬度、耐压、耐破、延展性等性能均比一般的纸板高，由它制成的纸箱也比较坚挺，更有利于保护所包装的产品。抗潮瓦楞纸板是在温度为https://www.doczj.com/doc/b2650493.html,/130℃～180℃下，用石蜡液进行雾化。在抗潮值班中，石蜡成分的质量为30％～45％，这种瓦楞纸板具有很高的抗潮性能，其强度比未经浸渍的纸板大大提高。 近年来，由于合成树脂的发展，生产出一种钙塑瓦楞纸板，可以克服原有瓦楞纸板的一些缺点。它具有防潮、防雨、强度高等优点，且材料来源丰富，应用越来越广泛。
气凝胶——超级绝热保温材料 气凝胶——改变世界的神奇材料 二氧化硅气凝胶又被称作“蓝烟”、“固体烟”，是目前已知的最轻的固体材料，也是 3迄今为保温性能最好的材料。因其具有纳米多孔结构(1~100nm)、低密度(1,500kg/m)、低介电常数(1.1~2.5)、低导热系数(0.003~0.025 w/m?k)、高孔隙率(80,,99 8,)、高比表 2面积(200~1000m/g)等特点，在力学、声学、热学、光学等诸方面显示出独特性质，在航天、军事、通讯、医用、建材、电子、冶金等众多领域有着广泛而巨大的应用前景，被称为“改变世界的神奇材料”。 气凝胶的特性及应用 特性应用 在所有固体材料中热导率最低，建筑节能材料， 热学轻质，保温隔热材料， 透明，浇铸用模具等。 超低密度材料密度 ICF以及X光激光靶 3(最低可达3kg/m) 高比表面积，催化剂，吸附剂，缓释剂、离子交孔隙率多组分。换剂、传感器等 低折射率， Cherenkov探测器， 光学透明，光波导， 多组分, 低折射率光学材料及其它器件 声学低声速声耦合器件
低介电常数，微电子行业中的介电材料，电学高介电强度，电极，超级电容器高比表面积。 弹性，高能吸收剂，机械轻质。高速粒子捕获剂 气凝胶的发展 世界上第一个气凝胶产品是1931年制备出的。当时，美国加州太平洋大学(College of the Pacific)的Steven.S. Kistler提出要证明一种具有相同尺寸的连续网络结构的固体“凝胶”，其形状与湿凝胶一致。证明这种设想的简单方法，是从湿凝胶中去除液体而不破坏固体形状。如按照通常的技术路线，很难做到这一点。如果只是简单地让湿凝胶干燥，凝胶将会收缩，常常使原来的形状破坏，破裂成小碎片。也就是说，这种收缩经常是伴随着凝胶的严重破裂。Kistler推测:凝胶的固体构成是多微孔的，液体蒸发时的液一气界面存在较大的表面张力，该表面张力使孔道坍塌。此后，Kistler发现了气凝胶制备的关键技术(Kistler，1932)。 Kistler研究的第一个凝胶是通过硅酸钠的酸性溶液浓缩制备的SiO凝胶。2 然而，他试图通过把凝胶中的水转变成超临界流体的方式来制备气凝胶却没有成功。Kistler再尝试首先用水充分洗涤二氧化硅凝胶(从凝胶中去掉盐)，然后用乙醇交换水，通过把乙醇变成超临界流体并使它跑掉，第一个真正的气凝胶形成了。Kistler的气凝胶与现在制备的二氧化硅气凝胶类似，是具有相当大的理论研究价值的透明、低密度、多孔材料。在之后的几年时间里，Kistler详尽地表征了他的二氧化硅气凝胶的特性，并制备了许多有研究价值的其它物质的气凝胶材料，包括:A10 , W0 , Fe0 , Sn0、酒石酸镍、纤维素、纤维素硝酸盐、233232 明胶、琼脂、蛋白、橡胶等气凝胶。 后来，Kistler离开了太平洋大学，到Monsanto公司供职。Monsanto公司
气凝胶市场调研报告 一、概述 二氧化硅气凝胶是一种合成的无定形硅胶，与结晶硅胶显著不同。硅胶分子由一个硅原子和两个氧原子构成。如下图所示，硅胶有两种基本形式：无定形硅胶和结晶硅胶。如果硅胶分子排列整齐并且形成可重复样式，则为结晶硅胶。如果硅胶分子排列不整齐，则为无定形硅胶。 两种不同气凝胶产品的扫描电子显微镜（SEM）图像显示，气凝胶存在无定形特性。粉末X 光衍射没有发现可测量的结晶成分。在超过1200℃（显著高于气凝胶材料的最高使用温度）时，气凝胶会转换为结晶相。 二氧化硅气凝胶又被称作“蓝烟”、“固体烟”，是目前已知的最轻的固体材料，也是迄今为止保温性能最好的材料。因其具有纳米多孔结构（1~100nm）、低密度（3~250kg/m3）、低介电常数（1.1~2.5）、低导热系数（0.013~0.025W/(m·k)）、高孔隙率（80~99.8%）、高比表面积（500~1000m2/g）等特点，在力学、声学、热学、光学等诸方面显示出独特性质，在航天、军事、石油、化工、矿产、通讯、医用、建材、电子、冶金等众多领域有着广泛而巨大的应用价值，被称为“改变世界的神奇材料”。 气凝胶于1931年在美国发明。目前气凝胶全球重点发展区域主要集中在美国、德国、英国，其中，依托强大的技术开发实力和新产品开发力度，美国的应用领域尤为突出和领先。在高性能气凝胶应用方面，美国已经成功应用于航空航天、新能源、建筑以及高级体育用品等方面。我国在气凝胶研究和开发方面尚属早期阶段，主要集中在附加值较高的航空航天、医药等方面，众多领域仍属空白。目前国际上关于气凝胶材料的研究工作主要集中在德国的维尔茨堡大学、BASF公司、美国的劳伦兹·利物莫尔国家实验室、桑迪亚国家实验室，法国的蒙彼利埃材料研究中心，日本高能物理国家实验室，美国阿斯彭气凝胶技术等。国主要集中在同济大学波尔固体物理实验室、省市纳诺高科股份、
气硬性胶凝材料 ☆知识点 1．石灰、石膏、水玻璃的特性及应用。 2．以上三种气硬性胶凝材料的凝结硬化原理。 ★要求 掌握： 1．石灰、石膏的技术要求、特性、应用及保管。 2．水玻璃的特性及工程中的应用。 了解： 1．胶凝材料的分类。 2．石灰、石膏、水玻璃的生产工艺及对性能的影响。 在建筑工程中，把经过一系列的物理、化学作用后，由液体或膏状体变为坚硬的固体，同时能将砂、石、砖、砌块等散粒或块状材料胶结成具有一定机械强度的整体的材料，统 称为胶凝材料。 胶凝材料品种繁多，按化学成分可分为有机胶凝材料和无机胶凝材料两大类，其中无机胶凝材料按硬化条件又可分为水硬性胶凝材料和气硬性胶凝材料两类。所谓气硬性胶凝材料，是指只能在空气中硬化并保持或继续提高其强度的胶凝材料，如石灰、石膏、水玻璃等。气硬性胶凝材料一般只适合用于地上或干燥环境，不宜用于潮湿环境，更不可用于水中。水硬性胶凝材料是指不仅能在空气中硬化，而且能更好地在水中硬化并保持或继续提高其强度的胶凝材料，如水泥。水硬性胶凝材料既适用于地上，也适用于地下或水中。 3.1 石灰 石灰是建筑工程中使用较早的矿物胶凝材料之一。由于其原料来源广泛，生产工艺简单，成本低廉，具有其特定的工程性能，所以至今仍广泛应用于建筑工程中。 3.1.1 石灰的生产 1.原料 生产石灰的原料有两种：一是天然原料，以碳酸钙为主要成分的矿物、岩石(如石灰岩、白云岩)或贝壳等；一是化工副产品，如电石渣（是碳化钙制取乙炔时产生的，其主要成分 是氢氧化钙）。而主要原料是天然的石灰岩。 2.生产过程 将主要成分为碳酸钙和碳酸镁的岩石经高温锻烧(加热至900℃以上)，逸出CO2气体，