院、系（部）化学与化学工程
系
专业精细化工班级2班
学号120101202217 姓名陈伟强任课教师陈云平课程名称现代化工导论
论文题目耐火材料的发展应用及前景探讨
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耐火材料的发展应用及前景探讨
陈伟强
摘要：耐火材料与高温技术相伴出现，大致起源于青铜器时代中期。20世纪初，由于近代工业的发展，尤其是钢铁工业的突飞猛进，耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展，同时出现了完全不需要烧结、能耗小的不定型耐火材料和耐火纤维。现代，随着原子能技术、空间技术、新能源技术的发展，各高温炉工业对耐火材料的新特性有了更高的要求，于是具有耐高温、抗腐蚀、抗热震、耐冲刷等综合优良性能的耐火材料得到了广泛应用。首先简要概述了耐火材料的性能、分类及应用，特别是在现代钢铁工业中的应用需求和前景。给出了简单的生产工艺，分析了国内几种典型的实用耐火材料，给出了我国在耐火材料技术方面存在的问题及各国最新的发展动向，并对今后耐火材料的前景做了相应的预测。
关键词：耐火材料；新特性及其应用；耐火材料前景
耐火材料大致起源于青铜器时代中期，早在中国东汉时期已用粘土质耐火材料烧瓷器的窑材。而它真正的发展开始于近代工业革命前后，这时期高炉、焦炉、热风炉快速发展，急需耐火材料提高特性以满足生产需要。于是耐火材料开始由单一化向多重化发展，种类不断增加，特性也不断在提高。尤其在二战时，美国用耐火浇注料和耐火可塑料作为锅炉和石油设备内衬，极大加速本国钢铁工业发展之后，世界各国开始研发耐火材料。
现代，随着原子能技术、空间技术、新能源技术的发展，耐火材料已具有耐高温、抗腐蚀、抗热震、耐冲刷等综合优良性能。但在各国的耐火材料发展中依然存在着诸多问题制约着耐火材料的发展，但从现在耐火材料的应用看，它的前景是相当广阔的，相信在未来耐火材料一定能具备更优良的性能，为各大工业的发展做出贡献。
一、耐火材料性能
耐火材料是指耐火度不低于1580摄氏度的无机非金属材料，它是为高温技术服务的基础材料，是砌筑窑炉等热工设备的结构材料，也是制造某些高温容器和部件或特殊作用的功能材料。耐火材料被逐渐被广泛应用在冶金、建材、化工、石油、机械和原子能等工业领域中。
1、耐火材料的性能
热学性能：热学性能包括热膨胀、热导率、热熔等，前两个性能最常用，与材料的组成和使用有密切的关系。
（1）热膨胀：耐火材料的热膨胀性能很重要，彻筑耐火材料构件时必须考虑材料的加热膨胀而留下的一定的裂缝。热膨胀性能可以用线膨胀率或热膨胀系数表示，也可以用膨胀率表示。
（2）热导率：热导率是表证耐火材料特性的一个物理指标，是在单位温度梯度下通过单位面积式样的热流速率。温度是影响热导率的一个基本因素，一般晶体举有负的热导率温度系数，大部分耐火材料因其中还有相当质量玻璃质使其导热率随温度升高而升高，如粘土砖、硅砖。
2、力学性能
力学性能是指材料在不同温度下抵抗外力作用和应力但不被破坏的能力
（1）高温耐压强度：高温耐压强度是材料在高温下单位界面所能承受的极限压力
（2）高温裂断强度是材料在高温下抵抗过弯曲的应力，它表征材料在高温下抵抗弯曲力的能力，也称为高温抗弯强度，测量时用三点弯曲法。耐火材料的高温抗曲程度取决于制品的化学组成，组织结构和生产工艺。其中，溶剂型添加物或杂质及烧成温度对制品的抗弯曲强度有显著影响。
3、高温使用性能
耐火度：耐火材料在无荷重时抵抗高温作用不融化的性质称为耐火度。它与熔点不同，熔点是纯物质的结晶与其溶液相处于平衡状态下的温度。耐火材料是由各种矿物质的集合体，无固定熔点，只有一个熔融温度范围
荷重软化温度：荷重软化温度指式样在连续升温条件下承受恒定载荷而产生形变的温度。它表征材料在高温和荷重共同作用下的抵抗变形能力
4、耐火材料抗性
抗热震稳定性：耐火材料抵抗温度急剧变化而不被破坏的性能称为抗热震稳定性。也成为抗热震性或温度急变抵抗性。硅砖受急冷急热时易产生裂纹，开裂，镁硅容易脱落，这下材料的抗热震稳定性降低。抗热震稳定性与材料的矿物质组成，微观结构，物质颗粒大小与分布，热膨胀和热导率等性能有密切关系，与材料宏观组织结构和强度也有密切联系。一般来说，材料的热膨胀率很大，抗热震稳定性差；热导率越高，抗热震稳定性越好
5、抗蚀性
耐火材料在高温下抵抗外来物质侵蚀作用而不被破坏的能力成为抗蚀性。外来物质包括与耐火材料接触的冶金炉渣，燃料灰分、飞灰，各种材料（包括固态，液态材料如烧结水泥，铁屑，熔融金属，玻璃液等）和气体物质（如煤气，一氧化碳，硫，碱气体等）。耐火材料行业也称抗蚀性为抗渣性，如采用抗渣性来表征材料的低抗侵蚀能力，则“熔渣”的概念具
有广泛意义，应该包括上述各种物质。
二、耐火材料的分类
耐火材料是以铝矾土、硅石、菱镁矿、白云石等天然矿石为原料经加工后制造的耐高温结构材料。但其种类却是相当的多，不同的耐火材料由不同的组成和制备工艺、结构特征、使用性能，因此有必要对其进行科学性的划分。
1、按组成来分，可分为硅质制品、硅酸铝制品、镁质制品、白云石制品、硌质制品、碳质制品、纯氧化物制品及非纯氧化物制品等。这种分类方法能表征各种材料的基本组成和特性，在生产、使用和科学研究上均有、实际意义。
2、按耐火度高低分为普通耐火材料（1580-1770℃）、高级耐火材料（1770-2000℃）和特级耐火材料（2000℃以上）。这种方法直观的表明了耐火材料的高温使用性能。
3、按照耐火材料的外形来分，可分为定形耐火材料制品，如烧成砖、电熔砖、耐火隔热砖以及实验和工业用坩埚、器皿等特殊制品；不定型耐火材料制品，简称散装料，在使用地点才制成所需要的形状和进行热处理，如浇注料、捣打料、投射料、耐火泥等；耐火纤维，如铝纤维、硅酸铝纤维等，使用时一般经过二次加工成毯、毡、板、绳、组合件和纤维块制品。
4、按照化学特性分为酸性耐火材料、中性耐火材料和碱性耐火材料。
三、耐火材料生产工艺
根据制品的致密程度和外形不同，有烧结法、熔铸法和熔融喷吹法等。烧结法是将部分原料预烧成熟料，破碎和筛分，再按一定配比与生料混合，经过成型、干燥和烧成。原料预烧的目的是将其中的水分、有机杂质、硫酸盐类分解的气体烧除，以减少制品的烧成收缩，保证制品外形尺寸的准确性。原料在破碎和研磨后还需要经过筛分，因为坯料由不同粒度的粉料进行级配，可以保证最紧密堆积而获得致密的坯体。
为了使各种生料和熟料的成分和颗粒均匀化，要进行混炼，同时加入结合剂，以增强坯料结合强度。如硅酸铝质坯料加入结合粘土，镁质坯料加入亚硫酸纸浆废液，硅质坯料加入石灰乳等。根据坯料含水量的多少，可以采用半干法成型(约含5％水分)，可塑法成型(约含 15％水分)和注浆法成型（约含40％水分）。然后进行干燥和烧成。熔铸法是将原料经过配料混匀和细磨等工序，在高温熔化，直接浇铸，经冷却结晶、退火成为制品。如熔铸莫来石砖、刚玉砖和镁砖等。它们的坯体致密，机械强度高、高温结构强度大，抗渣性好，使用范围不断在扩大。熔融喷吹法是将配料熔化后，以高压空气或过热蒸汽进行喷吹，使之分散成纤维或空心球的方法。制品主要用作轻质耐火、隔热材料。此外，还可制成粉状或粒状不定形耐火材料，临用时以焦油、沥青、水泥、磷酸盐、硫酸盐或氯化盐等结合剂胶结，不经
成型和烧结而直接使用。
四、耐火材料的在国内的发展及前景
我国是耐火原料与耐火制品的生产和出口大国。进入新世纪以来，我国耐火材料工业一直保持着持续、稳定的发展趋势，2009年我国耐火材料产量约为2500万吨，为世界耐火材料总产量的65％左右。我国耐火材料制品及原料已出口到100多个国家和地区，目前，我国耐火材料的产销量已稳居世界耐火材料首位。
然而，与发达国家相比，我国耐火材料工业还面临产品结构不合理、产品质量不稳定、低端产品比例高等现状，我国需要从耐火材料大国向耐火材料强国转变。
发展绿色耐火材料战略是关系到我国当前和今后耐火材料行业可持续发展的重要发展战略。我国耐火材料行业协会将绿色耐火材料的理念概括为“品种质量优良化，资源能源节约化，生产过程环保化，使用过程无害化”。近年来，国家相关部门及行业协会制定了一系列相应的政策措施，大力发展绿色耐火材料。耐火材料从业者应该从大处着眼，小处入手，面对现实，有所侧重，大力倡导用户方、生产方、研发方、设计方的通力合作和协调一致。日本、欧洲等耐火材料用户将用后耐火材料让原供料方承包收回再利用，费用从再供耐材价中抵扣的做法值得借鉴。
技术创新为我们提供了新的领域和发展空间。耐火材料行业的科技创新要围绕新技术、新产品及环境友好工艺产品的研发，以铝矾土质均合成料的开发、菱镁矿的综合利用、纳米耐材制品的推广应用为重点，充分发挥企业研发基地和科研院所的作用，真正使研发与产业发展有机统一起来，促进科研成果的传递转换。
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钢结构建筑的发展现状和应用前景 目前，钢结构建筑已经被广泛地应用于厂房建设、民用建筑和公共建筑中。在现有的技术条件下，研究、开发钢结构建筑，使其在经济发展中发挥更大的作用是当前建筑行业关注的热点问题。本文，笔者阐述了钢结构建筑的概念，总结了钢结构建筑的发展现状，分析了钢结构建筑的应用前景。 一、钢结构建筑的概念和发展现状 1.钢结构建筑的概念。无论是哪一种建筑，在施工的过程中都需要支撑整个建筑质量的称重骨架，这在建筑上也被称为建筑结构体系。所谓的钢结构建筑就是以钢材作为建筑结构体系的主要材料，以此结构而建成的建筑就是钢结构建筑。实际上这个概念是与木结构建筑、混凝土结构、砖混结构建筑相对应的。 2.钢结构建筑的发展现状。我国的钢结构建筑是从20世纪80年代开始兴起的，20世纪90年代以后，在国家的支持下呈现快速发展的态势。近年来，钢构建筑开始大量应用于大型建筑体系中，如厂房、体育场馆等。其发展现状主要表现在以下几个方面。 （1）钢结构建筑开始实现国产化。我国的钢结构建筑起步较晚，在发展的初期由于受技术、施工设备等方面的限制，还不能完全实现国产化，因此在实际施工中大多采用中外合作的模式，建成了一批具有代表性的建筑，如上海金茂大厦等。自20世纪90年代中期开始，我国一些建筑企业凭借多年的建设经验，开始自主研究、开发和建设钢结构建筑。特别是在最近几年，具有完全自主知识产权的钢结构建筑越来越多，施工技术也越来越成熟。 （2）钢结构建筑呈现出快速发展的趋势。随着我国经济的快速发展，对
建筑物的质量及工期等方面的要求越来越高，而钢结构建筑恰好满足了这一要求，并以安全可靠、节约工期和使用方便等特点，被广泛应用到各类建筑中，包括商业建筑、娱乐建筑、民用建筑和体育设施建筑等等。尤其是体育设施建筑，国内最近几年新建的体育场馆，无一例外地应用了钢结构建筑技术。另外，轻钢结构建筑的异军突起，扩大了钢结构建筑的应用范围，目前，一些小型建筑工程也开始应用钢结构建筑技术，取得了较好的效果。 二、钢结构建筑的应用前景 虽然钢结构建筑已经大量出现，但是总体来说，在我国还有很大的应用潜力可以挖掘，可以说具有广阔的应用发展前景，主要表现在以下几个方面。 1.钢结构的建筑特点迎合了现代建筑的发展需要。钢结构建筑具有强度高、质量小的特点，能够建设一些跨度大、负荷大的结构建筑。这一点是一些混凝土结构、砖混结构所不具备的，因此在其使用过程中能够有效地降低施工成本，缩短建设工期。由于现在地质活动已经进入了一个相对活跃期，解决建筑抗震的问题是当前建筑业的一个热点问题。而钢结构建筑恰恰具有良好的抗震性能，这是因为钢材在应力幅度内具有良好的弹性和韧性，不会因为突然增加的重量而断裂。在日本等一些地震多发国家，钢结构建筑已经成为建筑首选结构，事实证明钢结构建筑也是地震中被破坏最小的建筑。随着钢结构技术的发展，目前钢结构建筑已能进行标准化生产，对施工技术的要求也越来越低，劳动者的劳动强度较低，只要在施工中严格按照焊接和螺栓安装规范拼装即可，从而大大缩短施工工期。 2.国家大力支持钢结构建筑的发展。建筑行业是能源消耗和污染的大户，我国在经济发展的过程中面临着严重的水土流失和环境污染问题，如何解决建筑能耗和污染的问题已经成为当前建筑行业发展中必须解决的一个问题。为此，国
合肥市钢结构应用情况调查报告 摘要：随着我国城市化进程的加快，如今的高层建筑形态呈现出千奇百怪的特点，钢结构被广泛的应用于各类建筑中，并且钢结构作为我国未来住宅发展的一个趋势,受到人们越来越多的关注。建筑钢结构是指用钢板和热轧、冷弯或焊接型材通过连接件连接而成的能承受荷载、传递荷载的结构形式。作为一个相对新型的行业，自上世纪80年代末开始，钢结构在建设领域得到广泛应用。90年代后，随着经济的发展钢铁工业技术和产能的提升，高层建筑、体育场馆、机场航站楼等建筑物逐渐增多，钢结构进入了快速发展期。钢结构建筑与传统的建筑方式相比，具有强度高、自重轻、抗震性能好、施工周期短、工业化程度高、环境污染少等优点。为此本文对国内钢结构住宅的应用情况进行了系统的调查研究,以期找到制约钢结构住宅发展的瓶颈,从社会和技术两个层面为钢结构住宅的发展应用找到突破口。 关键词：钢结构应用钢材优势大跨度 1、钢结构简述 1.1 钢结构是由型钢和钢板通过焊接、螺栓连接或铆接而制成的工程结构。 1.2钢结构的连接方法 焊接连接螺栓连接铆钉连接 1.3钢结构的特点 钢结构自重较轻、钢结构工作的可靠性较高、钢材的抗振（震）性好、钢结构制造的工业化程度较高、钢结构可以准确快速地装配、钢结构室内空间大、容易做成密封结构、钢结构易腐蚀、钢结构耐火性差、钢结构可回收利用、钢结构工期较短。 2、钢结构的优点 2.1能合理布置功能区间 利用钢材强度高的特点，设计可采用大开间布置，使建筑平面能够合理分隔，灵活方便，创造开放式住宅。而传统结构（砖混结构、砼结构）由于材料性质限制了空间布置的自由，以往开间一般常在3.2米、3.4米、3.6米，如果过大，就会造成板厚、梁高、柱大，出现"肥梁胖柱"现象，不但影响美观，而且自重增大，增加造价，购房者在二次装饰时，经常由于自行改变墙体位置，增加隐患。 2.2自重轻、抗震性能好 相同建筑面积的建筑楼层，钢结构自重轻，根据比较，六层轻钢结构住宅的重量，仅相当于四层砖混结构住宅的重量。而且钢材具有延性，能比较好的消耗地震带来的能量，所以抗震性能好，结构安全度高。 2.3施工方便、工期短 钢结构构件，可以实行工厂化生产，现场安装。由于现场作业量小，对周围环境污染少，同时，施工机械化程度高，加快了施工速度。根据统计，同样面积建筑物，钢结构比砼结构工期，可缩短三分之一，而且可节省支模材料。 2.4综合造价低
结构厂房（第五代厂房）的十大优点 结构厂房所具有的10大优点： 1.抗震性：低层别墅的屋面大都为坡屋面，因此屋面结构基本上采用的是由冷弯型钢构件做成的三角型屋架体系，轻钢构件在封完结构性板材及石膏板之后，形成了非常坚固的"板肋结构体系"，这种结构体系有着更强的抗震及抵抗水平荷载的能力，适用于抗震烈度为8度以上的地区。 2.抗风性：型钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力强。建筑物自重仅是砖混结构的五分之一，可抵抗每秒70米的飓风，使生命财产能得到有效的保护。 3.耐久性：轻钢结构住宅结构全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成，钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造，有效避免钢板在施工和使用过程中的锈蚀的影响，增加了轻钢构件的使用寿命。结构寿命可达100年。 4.保温性：采用的保温隔热材料以聚氨酯保温板为主，具有良好的保温隔热效果。用以外墙的保温板，有效的避免墙体的“冷桥”现象，达到了更好的保温效果。35mm左右厚的PU聚氨酯保温板热阻值可相当于1m厚的砖墙。 5.隔音性：隔音效果是评估住宅的一个重要指标，轻钢体系安装的窗均采用中空玻璃，隔音效果好，隔音达40分贝以上；由轻钢龙骨、保温材料石膏板组成的墙体，其隔音效果可高达60分贝。 6.健康性：干作业施工，减少废弃物对环境造成的污染，房屋钢结构材料可100%回收，其他配套材料也可大部分回收，符合当前环保意识；所有材料为绿色建材，满足生态环境要求，有利于健康。 7.舒适性：轻钢墙体采用高效节能体系，具有呼吸功能，可调节室内空气干湿度；屋顶具有通风功能，可以使屋内部上空形成流动的空气间，保证屋顶内部的通风及散热需求。 8.快捷：全部干作业施工，不受环境季节影响。一栋300平方米左右的建筑，只需5个工人30个工作日可以完成从地基到装修的全过程。 9.环保：材料可100%回收，真正做到绿色无污染。 10.节能：全部采用高效节能聚氨酯保温复合板墙体，保温、隔热、隔音效果好，可达到50%的节能标准。
2.从设计,施工,钢结构工业化生产看,越来越多的标志性钢结构建筑,已经足够证明我国的钢结构建筑无论从设计施工,还是从设计到钢结构件的工业生产加工,专业钢结构设计人员的素质在实践中得到不断提高,一批有特色有实力的专业研究所,设计院,建筑施工单位,施工监理单位都在日臻成熟,专业性,技术性,规模化更加完善. 随着钢结构建筑的遍地开花,我国各地分别建起了钢结构的标志性建筑,如,世界第三高度421米的上海金茂大厦，具有国际领先水平，高度279米的深圳赛格大厦，跨度1490米的润扬长江大桥，跨度550米的上海卢浦大桥，345米高的跨长江输电铁塔，以及首都国际机场，鸟巢国家体育中心，首钢钢结构厂房建筑等等许多彩钢结构体系的重要工程，标志着建筑钢结构正向高层重型和空间大跨度钢结构发展。 3．从钢结构应用范围看，我国的钢结构建筑正从高层重型和空间大跨度工业和公共建筑钢结构向住在发展。近年来，随着城市建设的发展和高层建筑的增多，我国钢结构发展十分迅速，钢结构住宅作为一种绿色环保建筑，已被建设部列为重点推广项目。其实，我国钢结构住宅很晚，只是改革开放后，从国外引进一些低层和多层钢结构住宅，才使我们有了学习与借鉴的机会。1986年意大利钢铁公司和冶金部建筑研究总院合作介绍一种低层钢结构住宅建筑体系——Bsis,并在冶金部建筑研究总院院内建造一栋二层钢结构住宅样板房。1988年日本积水株会社赠送上海同济大学二栋钢结构住宅（二层），建在同济新村中。90年代个别国外公司推推广其产品在北京、上海等地建立多层钢结构办公，住宅楼。大规模研究开发、设计制造、施工安装钢结构住宅还是近几年才发展起来。这说明了钢结构住宅的发展势头良好。 4．钢结构作为绿色环保产品，与传统的混凝土结构相比较，具有自重轻、强度高、搞震性能好等优点。适合于活荷载点总荷载比例较小的结构，更适合与大跨度空间结构、高耸构筑物并适合在软土地基上建造。也符合环境保护与节约、集约利用资源的国策，其综合经济效益越来越为各方投资者所认同，客观上将促使设计者和开发商们选择钢结构。也正是钢结构建筑的这些优点和实用性，引起了政府的高度重视和推广，并把钢结构住宅作为我国十五期间的重点推广项目。 5．钢结构的发展趋势表明，我国发展钢结构存在着巨大的市场潜力和发展前景，这存在的巨市场潜力和发展前景及趋势，主要来源于： （1）我国自2019年开始钢产量超过一亿吨，居世界首位，2019年投产的轧制H型钢系列钢结构发展创造了良好的物质基础。 （2）高效的焊接工艺和新的焊接、切割设备的应用以及焊接材料的开发应用，都为发展饮结构工程创造了良好的条件。、 （3）2019年11月建设部发布的《中国建筑技术政策》中，明确提出发展建筑钢材、建筑钢结构和建筑钢结构施工工艺的具体要求，使我国长期以来实行的“合理用钢”政策转变为“鼓励用钢”政策，将为促进钢结构的推广应用起到积极的作用。 （4）钢结构行业将出现一批有特色有实力的专业设计院，研究所，年产量超过20万吨的大型钢结构制造厂，有几十有技术一流，设备先进的施工安装企业，上千家中小企业相互补充，协调发展，逐步形成较规范的竞争市场。、 6 发展钢结构住宅是我国住宅产业化的必由之路。住宅产业化是我国住宅发展的必由之路，这将成为推动我国经济发展新的增长点。钢结构住宅体系易于工业化生产，标准化制作，与之相配套的墙体材料可以采用节能、环保的新型材料，它属绿色环保性建筑，可再生重复利用，符合可持续发展的战略，因此钢结构体系住宅成套技术的研究成果必将大大促进住宅产业的快速发展，直接影响着我国住宅产业的发展水平和前途。 随着钢结构建筑的发展，钢结构住宅建筑技术也必将不断的成熟，大量的适合钢结构住宅的新材料也将不断的涌现，同时，钢结构行业建筑规范、建筑的标准也将随之逐渐完善。相
钢结构发展历程 从铁被人们发现开始，铁就与建筑有着紧密的关系，在人类建筑史上铁发挥着重要的作用。但是，大规模的运用钢铁作为建筑材料还是从近200年开始的。 我国古代有许多运用铁构件建造的建筑，如公元694年在洛阳建成的“天枢”和公元1061年在湖北荆州玉泉寺建成的13层铁塔等。欧美等国在1840年之前多采用铸铁建造拱桥。在1840年后，随着铆钉连接和锻铁技术的发展，铸铁结构逐渐被锻铁结构取代，1846年到1850年英国人在威尔士修建的布里塔尼亚桥就是这方面的代表。该桥共有4跨，每跨均为箱型梁式结构，由锻铁型板和角铁经铆钉连接而成。直到1870年成功轧制出工字钢后，形成了工业化大批量生产钢材的能力，强度高韧性好的钢材才逐渐在建筑领域代替锻铁材料。20世纪初焊接技术和高强度螺栓的接连出现，极大的促进了钢结构的发展，除了欧洲和北美外，钢结构在前苏联和日本也获得了广泛应用，逐渐成为全世界所接受的重要的结构体系。 中国虽然早期在铁结构方面有卓越的成就，但由于2000 多年的封建制度的束缚，科学不发达，因此，长期停留于铁制建筑物的水平。直到19 世纪末，我国才开始采用现代化钢结构。新中国成立后，钢结构的应用有了很大的发展,不论在数量上或质量上都远远超过了过去。在设计、制造和安装等技术方面都达到了较高的水平，掌握了各种复杂建筑物的设计和施工技术，在全国各地已经建造了许多规模巨大而I 结构复杂的钢结构厂房、大跨度钢结构民用建筑及铁路桥梁等，我国的人民大会堂钢屋架，北京和1海等地的体育馆的钢网架，陕西秦始皇兵马佣陈列馆的三铰钢拱架和北京的鸟巢等。轻钢结构的楼面由冷弯薄壁型钢架或组合梁、楼面OSB 结构板，支撑、连接件等组成。所用的材料是定向刨花板，水泥纤维板，以及胶合板。在这些轻质楼迈特建筑轻钢结构住宅面上每平方米可承受316~365 公斤的荷载。的楼面结构体系重量仅为国内传统的混凝土楼板体系的四分之一到六分之一，但其楼面的结构高度将比普通混凝土板高100~120 毫米。 钢结构建筑的多少，标志着一个国家或一个地区的经济实力和经济发达程度。进入2000 年以后，我国国民经济显著增长，因力明显增强，钢产量成为世界大因，在建筑中提出了要“积极、合理地用钢”，从此甩掉了“限制用钢”的束缚，
钢框架结构与混凝土结构优缺点比较 钢结构具有结构自重轻、抗震性能好、工业化生产程度高、施工速度快、建筑造型美观、有利环境环保、空间大等优点。建设部称之为可重复利用型和环保型绿色建筑。在沙、石资源日益紧张的今天，钢结构的优势越发明显。 一、钢框架结构与普通钢混凝土结构相比的优点： 1、钢框架结构是采用钢砼柱+钢梁结构。由于钢结构强度明显高于混凝土强度，大大减小了框架柱和梁的截面，使混凝土和钢筋用量大大减少，最主要的是大大减少了结构的主体重量，根据粗略计算主体重量(柱和梁)能降低约30%，这样就大大减轻了对地基的压力，基础施工开挖取土量减少，对土地资源破坏小且可大幅降低基础造价（在超高层建筑中，基础造价可达整个建筑造价的三分之一）。 2、钢砼柱提高了框架柱的承载能力，减薄了柱的钢板厚度，同时又提高了柱的刚度和相应的结构侧向刚度，并且有利于提高柱的防火能力。 3、钢结构强度明显高于混凝土，更容易获得大空间，提高室内空间的使用率，以前的建筑空间稍大的室内就有断面很大的混凝土柱子，影响美观和使用。钢结构比钢砼结构主构件截面面积更小（本工程初步框算下来柱截面小1/6，梁高小150~200），使得业主在同等情况下可以获取更大的使用面积；一般可将使用面积扩大5%-10%。 4、钢结构施工速度快，综合考虑制造周期、安装周期、材料费、
管理费等因素，造价在工期长的项目上具有经济优势。 5、由于钢结构件是工厂规模化生产，加工精度高，有利于现场施工精度控制，它的误差控制是以“毫米”来控制的；而混凝土施工精度是以“厘米”来控制的。 6、钢结构可干式施工，节约用水，施工占地少，产生的噪音小、粉尘少，且建筑外形容易满足多样化要求，利于外墙装修。 7、使用钢结构可大量减少混凝土的使用和砖瓦的使用，有利于环境保护也是当前建筑的发展趋势。 8、建筑使用寿命到期后，钢结构拆除产生的固体垃圾少，废钢资源回收价格高。从目前来看，钢结构建筑是对城市环境影响最小的一种结构之一，所以被称为绿色建筑，也是当年国家重点扶持和发展的对象。 9、使用钢框架结构方便楼面采用钢筋桁架楼承板与混凝土的组合楼板，楼板采用钢筋桁架自承式楼板，选择合适型号的自承式楼板，跨度在3m内浇注楼板无需进行支撑，这样就大大减少了浇注楼板使用的脚手架、模板用量和人工费用，大量减少了施工的措施费用，从而降低了工程成本，加快了施工速度，根据工程统计能节约脚手架和模板大约40%-50%。 二、钢框架结构与普通钢混凝土结构相比的缺点：从现有钢结构的建筑来看，缺点主要还是钢结构的防腐和防火两方面， 1、钢结构在发生大火时耐火性能较差，需要涂刷防火涂料或者用混凝土包裹。
世界著名钢结构建筑“大盘点” 钢结构工程是以钢材制作为主的结构，已经成为主要的建筑结构类型之一。全球发达国家钢结构程度很高，在很多大型建筑上都大量用了钢结构技术，那么有哪些世界著名钢结构建筑呢？ 世界著名钢结构建筑大盘点：伦敦千年穹顶。用钢量：4000吨千年穹顶的造型很奇特--它由12根穿出屋面、高达100米的钢桅杆支撑，屋顶采用膜材料覆盖成圆球形，而膜面则支撑在72根辐射状的钢索上，远远望去像一个白色的大帐篷，是世界著名钢结构建筑之一。 巴黎埃菲尔铁塔。用钢量：7000吨高320米的埃菲尔铁塔是较早应用钢结构的建筑物，它除了四脚是用钢筋水泥筑成外，其他地方都用钢铁构成。除了7000吨钢铁外，它还被装上了1.2万个金属部件，以及250万只铆钉。所以，巴黎埃菲尔铁塔成为人们到巴黎后必去参观的建筑，世界著名钢结构建筑的头衔真是当之无愧。 吉隆坡国家石油双塔大厦。用钢量：7500吨高452米的吉隆坡国家石油双塔大厦号称目前世界上最高的纯钢结构建筑(外层材料为不锈钢和玻璃)。双塔大厦在41层和42层之间还有一座用轻型钢建造的“空中天桥”连接两塔，“桥”长58米、高9米，总重750吨。所以，也应堪称世界著名钢结构建筑。 首尔世界杯体育场。用钢量：1.8万吨体育场的屋顶由16根桅杆(由钢铁制成，支座可转动)支撑的放射状钢管桁架组成，在屋顶外部和前部还设计有两组环状支架，以保证屋顶结构的整体性。此外，支撑屋顶的还有斜拉索。 悉尼奥林匹克体育场。用钢量：2.2万吨这座最多可容纳11.5万名观众的2000年悉尼奥运会主体育场，是奥运史上最大的体育场。它由两个长220米、宽70米的弧形钢结构支撑。其跨度可并排停放4架波音747客机。 纽约帝国大厦。用钢量：6万吨帝国大厦高381米(加上后来修建的电视塔共高448米），共使用了1000万块砖石。正是因为大量钢材的使用，这座高102层的摩天大厦仅用了1年多的时间就建成了。应当荣登世界著名钢结构建筑的行列。 日本明石海峡大桥。用钢量：30万吨这座目前世界上主跨最长的悬桥(全长3911米，主跨长1991米)，将日本的本州、九州、北海道和四国岛连在了一起。该桥可承受里氏8.5级的强烈地震和80米/秒的暴风。 由此可见，世界著名钢结构建筑都具备一个共同特点，其用钢量惊人，艺术风格和钢结构技术的运用实在令人佩服。
半导体材料与器件发展趋势总结 材料是人类社会发展的物质基础与先导。每一种重大新材料的发现和应用都把人类支配自然的能力提高到一个全新的高度。材料已成为人类发晨的里程碑。本世纪中期单晶硅材料和半导体晶体管的发明及其硅集成电路的研究成功，导致了电子工业大革命。使微电子技术和计算机技术得到飞速发展。从20世纪70年代的初期，石英光纤材料和光学纤维的研制成功，以及GaAs等Ⅲ-Ⅴ族化合物的材料的研制成功与半导体激光器的发明，使光纤通信成为可能，目前光纤已四通八达。我们知道，每一束光纤，可以传输成千上万甚至上百万路电话，这与激光器的发明以及石英光纤材料、光纤技术的发展是密不可分的。超晶格概念的提出MBE、MOCVD先进生长技术发展和完善以及超品格量子阱材料包括一维量子线、零维量子点材料的研制成功。彻底改变了光电器件的设计思想。使半导体器件的设计与制造从过去的杂质工程发展到能带工程。出现了以“电学特性和光学特性的剪裁”为特征的新范畴，使人类跨入到以量子效应为基础和低维结构为特征的固态量子器件和电路的新时代，并极有可能触发新的技术革命。半导体微电子和光电子材料已成为21世纪信息社会的二大支柱高技术产业的基础材料。它的发展对高速计算、大容量信息通信、存储、处理、电子对抗、武器装备的微型化与智能化和国民经济的发展以及国家的安全等都具有非常重要的意义。 一、几种重要的半导体材料的发展现状与趋势 1.硅单晶材料 硅单晶材料是现代半导体器件、集成电路和微电子工业的基础。目前微电子的器件和电路，其中有90％到95％都是用硅材料来制作的。那么随着硅单晶材料的进一步发展，还存在着一些问题亟待解决。硅单晶材料是从石英的坩埚里面拉出来的，它用石墨作为加热器。所以，来自石英里的二氧化硅中氧以及加热器的碳的污染，使硅材料里面包含着大量的过饱和氧和碳杂质。过饱和氧的污染，随着硅单晶直径的增大，长度的加长，它的分布也变得不均匀；这就是说材料的均匀性就会遇到问题。杂质和缺陷分布的不均匀，会使硅材料在进一步提高电路集成度应用的时候遇到困难。特别是过饱和的氧，在器件和电路的制作过程中，它要发生沉淀，沉淀时的体积要增大，会导致缺陷产生，这将直接影响器件和电路的性能。因此，为了克服这个困难，满足超大规模集成电路的集成度的进一步提高，人们不得不采用硅外延片，就是说在硅的衬底上外延生长的硅薄膜。这样，可以有效地避免氧和碳等杂质的污染，同时也会提高材料的纯度以及掺杂的均匀性。利用外延方法，还可以获得界面非常陡、过渡区非常窄的结，这样对功率器件的研制和集成电路集成度进一步提高都是非常有好处的。这种材料现在的研究现状是6英寸的硅外延片已用于工业的生产，8英寸的硅外延片，也正在从实验室走向工业生产；更大直径的外延设备也正在研制过程中。 除此之外，还有一些大功率器件，一些抗辐照的器件和电路等，也需要高纯区熔硅单晶。区熔硅单晶与直拉硅单晶拉制条件是不一样的，它在生长时，不与石英容器接触，材料的纯度可以很高；利用这种材料，采用中子掺杂的办法，制成N或P型材料，用于大功率器件及电路的研制，特别是在空间用的抗辐照器件和电路方面，它有着很好的应用前景。当然还有以硅材料为基础的SOI材料，也就是半导体/氧化物/绝缘体之意，这种材料在空间得到了广泛的应用。总之，从提高集成电路的成品率，降低成本来看的话，增大硅单晶的直径，仍然是一个大趋势；因为，只有材料的直径增大，电路的成本才会下降。我们知道硅技术有个摩尔定律，每隔18个月它的集成度就翻一番，它的价格就掉一半，价格下降是同硅的直径的增大密切相关的。在一个大圆片上跟一个小圆片上，工艺加工条件相同，但出的芯片数量则不同；所以说，增大硅的直径，仍然是硅单晶材料发展的一个大趋势。那我们从提高硅的
2011-2015年中国钢结构产业市场调研与 投资战略咨询报告 目录 第一章2010-2011年世界钢铁产业发展形势分析 1 第一节2010-2011年世界钢铁产业发展概况 1 一、世界钢铁行业发展的特征浅析 1 二、世界钢铁业发展呈现梯度转移10 三、全球钢铁产能分析12 第二节2010-2011年世界钢铁产业运行态势分析13 一、世界钢铁生产布局、消费及贸易13 二、世界钢铁业受困18 三、世界钢铁业发展给我国钢铁发展的启示20 第三节2010-2011年世界钢铁产业细分市场运行分析24 一、美国钢铁产业24 二、日本钢铁产业26 三、俄罗斯钢铁产业27 四、意大利钢铁产业27 五、韩国钢铁产业28 六、巴西钢铁产业29 七、东盟地区钢铁产业29 八、印度钢铁产业29 九、其它国家钢铁产业30 第二章2010-2011年世界钢结构行业发展态势分析31 第一节2010-2011年世界钢结构行业发展环境分析31 第二节2010-2011年世界钢结构行业发展状况分析31 一、发达国家钢结构用钢量统计分析31 二、世界低层、多层建筑钢结构和轻钢结构发展与应用分析31
四、世界大跨度钢结构主要应用分析32 第三节2010-2011年世界钢结构市场区域格局分析33 一、美国钢结构规范33 二、日本钢结构市场分析35 三、欧盟钢结构生产标准37 第四节2011-2015年世界钢结构市场发展趋势展望分析37 第三章2010-2011年世界在华投资钢结构企业运营状况分析38 第一节美联钢结构建筑系统（上海）有限公司38 一、企业发展历程分析38 二、2010-2011年企业技术发展分析38 三、2010-2011年企业产销状况分析38 四、未来企业发展规划分析39 第二节美国巴特勒制造公司39 一、企业发展历程分析39 三、2010-2011年企业产销状况分析40 四、未来企业发展规划分析40 第三节ABC公司41 一、企业发展历程分析41 二、2010-2011年企业技术发展分析41 三、2010-2011年企业产销状况分析41 四、未来企业发展规划分析42 第四节北京三杰国际钢结构有限公司42 一、企业发展历程分析42 二、2010-2011年企业技术发展分析43 三、2010-2011年企业产销状况分析43 四、未来企业发展规划分析43 第五节中国台湾中钢钢构集团公司44 一、企业发展历程分析44 二、2010-2011年企业技术发展分析45
钢结构建筑优点明显钢构建筑将成趋势 钢结构住宅在欧美已经有几十年历史了，它凭着良好的抗震性、灵活可变的空间、环保等优点，迅速发展壮大。随着我国整体生活水平的提高，对住宅质量、品质的要求也会提高，钢结构住宅一定会大行其道。 专家认为，我国发展钢结构在正逢其时。我国钢产量近几年一直居世界首位，去年达1.57亿吨，已是供大于求。钢材的质量、品种、规格也大为提高和丰富，为发展钢结构住宅提供了物质基础。目前北京、上海、山东等省市已开始进行钢结构住宅试点，其中北京金宸公寓已被列为建设部住宅钢结构体系示范工程。 钢结构建筑并不少见，但钢结构住宅还很罕见。不过今年年底北京的第一个钢结构住宅工程--金宸公寓B座和C座，将揭开神秘的盖头。据有关专家透露，这种具有健康、环保、抗震等诸多优点的钢结构住宅，将成为今后我国住宅的发展趋势。 目前，钢结构建筑在世界上已经得到普遍应用，全世界101栋超高层建筑中，纯钢结构的有59栋，同时国外60%以上的高档住宅都采用了钢结构。国外专家认为，钢结构建筑能保护环境、节约能源，是二十一世纪房地产产品的一批"黑马"。 业内人士指出，钢结构建筑优点突出，比之美日等发达国家，我国在建筑结构中的使用比例仍有6倍提升空间，预计未来5年钢结构产量复合增速15%以上。 短期来看，行业需求为新建厂房、体育场馆、歌剧院等公共建筑，不
受地产调控影响，且地产调控使钢价稳中有降，使钢结构公司可能在成本端受益。 钢结构建筑优点明显 与砖混等建筑结构相比，钢结构建筑优点突出，主要有以下几个方面：一是自重轻。高层钢筋混凝土建筑物的自重在1.5～2.0t/?左右，高层建筑钢结构自重大多在1t/?以下，低的只有0.5～0.6t/?。自重轻不仅可以减少运输和吊装费用，还可以降低基础造价，20层以上的建筑物，钢结构建筑优势显现。 二是节约结构占有面积，增加使用面积，空间利用率高。比之同类钢筋混凝土结构，高层建筑钢结构可以节约结构占有面积28%，从而增加使用面积约4%。 三是易改造、可回收，绿色环保。钢结构施工对环境的污染少，同时还可以回收再利用。 四是抗震性能优越。由于钢有一定的韧性，抗震性能优越，钢梁、钢柱组成柔性框架可抵抗8度以上地震，因此在日本等地震频发国家应用广泛。 五是安装容易，施工期短，节约了人工成本，投资回收快。钢结构的构件基本在工厂生产，现场通常只需进行紧固件和螺栓的安装，施工期较短。一般轻钢项目工期3~6个月，重钢大项目的工期约1年。只有亿元以上的超大型项目，工期才会超过一年。与钢筋混凝土结构相比，30～50层的钢结构工程可以缩短施工工期8～12个月左右。工期短保障了业主的投资回收更快；构件工厂化生产节约了人工成本，使
《国外著名钢结构建筑举例》 1.埃菲尔铁塔 塔身为钢架镂空结构，高324米，重9000吨。有海拔57米、 115米和274米的三层平台可供游览，第四层平台海拔300米，设气象站。顶部架有天线，为巴黎电视中心。从地面到塔顶装有电梯和阶梯，1711级阶梯。铁塔采用交错式结构，由四条与地面成75度角的、粗大的、带有混凝土水泥台基的铁柱支撑着高耸入云的塔身，内设四部水力升降机（现为电梯）。它使用了1500多根巨型预制梁架、150万颗铆钉、12000个钢铁铸件，并且没有用一点水泥，总重7000吨，由250个工人花了17个月建成，造价为740万金法郎，每隔7年油漆一次，每次用漆52吨，并且没有用一点水泥。这一庞然大物显示了资本主义初期工业生产的强大威力，与其说是建筑，不如叫做装配更为恰当。在设计、分解、生产零件、组装到修整过程中，总结出一套科学、经济而有效的方法，同时也显示出法国人异想天开式的浪漫情趣、艺术品位、创新魄力和幽默感。 2.纽约帝国大厦 纽约帝国大厦始建于1930年3月，是当时使用材料最轻的建筑，建成于西方经济危机时期，成为美国经济复苏的象征，如今仍然和自由女神一起成为纽约永远的标志。曾为世界第一高大楼和纽约市的标志性建筑。是世界七大工程奇迹之一，在世界贸易中心在911事件倒塌后，继续接任纽约第一大楼的头衔，直到自由塔建成。和巴黎的埃菲尔铁塔、东京的电视塔同被誉为世界三大著名建筑。 帝国大厦拥有许多世界之最：在建筑史上创每周修建4层半楼的纪录；每天参加施工的人员高达4000人，全部工作量超过700万工时；共使用6万吨钢、1000万块砖、80万公里长的电缆与电线、192公里长的管道；1600公里长的电话电缆；6500扇窗户；1860阶台阶；安装了73部电梯、电梯速度高达每分钟427米。帝国大厦占地面积为2.66公顷，当时全部造价4100万美元，后来的维修费用累计为6700万美元。
国内外钢结构建筑的发展历史 一、国外钢结构建筑的发展历史 最早在建造房屋中使用的金属结构可以追溯到18世纪未的英国。由于当时棉纺厂经常发生火灾，因而在厂房结构中采用了铁框架。100年后，美国的芝加哥学派建造了一批钢结构摩天大楼，法国工程师埃菲尔建造了著名的铁塔，金属建筑从此进入了第一个光辉时代。在那个时代，人们也建造金属结构的独户住宅，有些金属住宅，至今状态良好。 在以后的半个多世纪里，钢筋混凝土结构兴起，金属在建筑领域里失去了它的名声和魅力，主要用于建造工厂、飞机库等。 钢结构建筑在20世纪60年代再次开始新发展。建筑钢材获得了突破性进展，计算机也开始早期应用，金属建筑的各种结构体系日趋成熟。70年代法国蓬皮杜文化中心建成，高科技潮流开始出现；到80、90年代，雷诺汽车零件配送中心、香港汇丰银行、法国里昂机场TGV铁路客运站、日本关西国际机场等则把钢结构推向了一个新的高度。与此同时，建筑师们在中小型项目中，也把钢结构技艺发挥得淋漓尽致，如FRANCE建筑工作室设计的大学生餐厅、儒勒. 瓦尔纳中学、美国ABC公司制造的住宅等。特别值得指出的是，西方发达国家已提出预工程化金属建筑概念，预工程化金属建筑是指将建筑结构分成若干模块在工厂加工完成，从而使钢结构建筑的设计、加工和安装得以一体化，这就大大降低了建筑成本（比传统结构型式低10 ~20%），缩短了施工周期，使钢结构的综合优势更加明显。
在新结构方面，许多国家都加大了研究力度，现在人类已具有建造跨度超过1000m的超大型穹顶与高度超过1000m最高至4000m 的超高层建筑的能力。大跨度开合空间钢结构亦有较大的进展，1989年建成的加拿大多伦多天空穹顶体育馆，跨度205m，能容纳7万人，屋盖关合后可做全封闭有空气调节的体育场。1993年建成的日本福冈室内体育场，直径222m，是当代世界上最大的开合空间钢结构。膜结构的发展亦令人瞩目，1992年在美国亚特兰大建成的奥运会主馆“佐治亚穹顶”，平面尺寸为240m×193m，是世界上最大跨度的索网与膜杂交结构屋顶。 由于科技之发展及钢材品质之进步，钢结构之重要性被先进国家所肯定，在欧洲、美洲、日本、台湾等地，厂房之兴建全部采用钢结构。而在一些先进城市，大楼、桥梁、大型公共工程，亦多采用钢结构建筑。最近10年，在美国，大约70% 的非民居和两层及以下的建筑均采用了轻钢刚架体系。 二、钢结构建筑的主要优点 1.强度高、刚度大、自重轻。大体而言钢结构与钢筋混凝土自重之比约为1:1 .6，而地震力=质量*地震加速度，故重量愈轻，地震力也减少。钢结构若以适当处理，对耐地震力更有效。同时还可以减少基础工程量和基础造价。 2.钢结构件及其配套技术相应部件绝大部分可以实现工厂化制作，使质量容易保证，便于标准化及推广使用。
半导体材料的发展现状与趋势
半导体材料与器件发展趋势总结 材料是人类社会发展的物质基础与先导。每一种重大新材料的发现和应用都把人类支配自然的能力提高到一个全新的高度。材料已成为人类发晨的里程碑。本世纪中期单晶硅材料和半导体晶体管的发明及其硅集成电路的研究成功，导致了电子工业大革命。使微电子技术和计算机技术得到飞速发展。从20世纪70年代的初期，石英光纤材料和光学纤维的研制成功，以及GaAs 等Ⅲ-Ⅴ族化合物的材料的研制成功与半导体激光器的发明，使光纤通信成为可能，目前光纤已四通八达。我们知道，每一束光纤，可以传输成千上万甚至上百万路电话，这与激光器的发明以及石英光纤材料、光纤技术的发展是密不可分的。超晶格概念的提出MBE、MOCVD先进生长技术发展和完善以及超品格量子阱材料包括一维量子线、零维量子点材料的研制成功。彻底改变了光电器件的设计思想。使半导体器件的设计与制造从过去的杂质工程发展到能带工程。出现了以“电学特性和光学特性的剪裁”为特征的新范畴，使人类跨入到以量子效应为基础和低维结构
的制作过程中，它要发生沉淀，沉淀时的体积要增大，会导致缺陷产生，这将直接影响器件和电路的性能。因此，为了克服这个困难，满足超大规模集成电路的集成度的进一步提高，人们不得不采用硅外延片，就是说在硅的衬底上外延生长的硅薄膜。这样，可以有效地避免氧和碳等杂质的污染，同时也会提高材料的纯度以及掺杂的均匀性。利用外延方法，还可以获得界面非常陡、过渡区非常窄的结，这样对功率器件的研制和集成电路集成度进一步提高都是非常有好处的。这种材料现在的研究现状是6英寸的硅外延片已用于工业的生产，8英寸的硅外延片，也正在从实验室走向工业生产；更大直径的外延设备也正在研制过程中。 除此之外，还有一些大功率器件，一些抗辐照的器件和电路等，也需要高纯区熔硅单晶。区熔硅单晶与直拉硅单晶拉制条件是不一样的，它在生长时，不与石英容器接触，材料的纯度可以很高；利用这种材料，采用中子掺杂的办法，制成N或P型材料，用于大功率器件及电路的研制，特别是在空间用的抗辐照器件和电路方面，
目录 一、钢结构工程实例...................................................................................................- 1 - 二、钢结构优点...........................................................................................................- 2 - 三、钢结构缺点...........................................................................................................- 3 - 四、应用和发展...........................................................................................................- 4 -
钢结构工程实例 一、钢结构工程实例 1.巴黎艾菲尔铁塔 结构形式：钢架镂空结构 简介及特点：塔身为钢架镂空结构，高325米，重9000吨。有海拔57米、115米和274米的三层平台可供游览，第四层平台海拔300米，设气象站。从地面到塔顶装有电梯和1711级阶梯。总高约324米的它一度保持“世界最高建筑物”纪录达45年之久。 铁塔采用交错式结构，由四条与地面成75度角的、粗大的、带有混凝土水泥台基的铁柱支撑着高耸入云的塔身，据说它对地面的压强只有一个正常的成年人坐在椅子上那么大。内设四部水力升降机（现为电梯）。它使用了1500多根巨型预制梁架、150万颗铆钉、12000个钢铁铸件，并且没有用一点水泥，总重7000吨，由250个工人花了17个月建成，造价为740万金法郎，每隔7年油漆一次，每次用漆52吨。这一庞然大物显示了资本主义初期工业生产的强大威力，与其说是建筑，不如叫做象征更为恰当。 2.纽约帝国大厦 结构形式：钢筋(混凝土)结构 简介及特点：帝国大厦是一栋超高层的现代化办公大楼，它和自由女神像一起被称为纽约的标志。地上建筑有381米高的帝国大厦，自1931年以来，雄踞世界最高建筑的宝座达40年之久，直到1971年才被世贸中心超过。1981年4月30日，矗立在美国纽约市中心高1250英尺、共102层的帝国大厦度过了50个春秋。30年代，建筑师设法增加了一节200英尺高的圆塔，使帝国大厦的高度为1250英尺。这座摩天大楼只用了410天就建成，也可算是建筑史上的奇迹。在很长一段时间里，帝国大厦一直是世界最高的楼房。建造帝国大厦的材料约有330000吨。大厦总共拥有6500个窗户、73部电梯，从底层步行至顶层须经过1860级台阶。它的总建筑面积为204385平方米。 用钢量：6万吨帝国大厦高381米(加上后来修建的电视塔共高448米），共使用了1000万块砖石。正是因为大量钢材的使用，这座高102层的摩天大厦仅用了1年多的时间就建成了。 3.旧金山金门大桥 结构形式：钢结构悬索桥 简介及特点：金门大桥横跨南北，将旧金山市与Marin县连结起来。花费四年多时间修建的这座桥是世界上最漂亮的结构之一。它已不是世界上最长的悬索桥，但它却是最著名的。 金门大桥的巨大桥塔高227米，每根钢索重6412公吨，由27000根钢丝绞成。1933年1月始建，1937年5月首次建成通车。钢塔耸立在大桥南北两侧，高342米，其中高出水面部分为227米，相当于一座70层高的建筑物。塔的顶端用两根直径各为92.7厘米、重2.45万吨的钢缆相连，钢缆中点下垂，几乎接近桥身，钢缆和桥身之间用一根根细钢绳连接起来。钢缆两端伸延到岸上锚定于岩石中。大桥桥体凭借桥两侧两根钢缆所产生的巨大拉力高悬在半空之中。钢塔之间的大桥跨度达1280米，为世界所建大桥中罕见的单孔长跨距大吊桥之一。从海面到桥中心部的高度约60米，又宽又高，所以即使涨潮时，大型船只也能畅通无阻。 4.首尔世界杯体育场 结构形式：钢结构 简介及特点：首尔世界杯体育场的设计采用了韩国传统的风筝模样，从顶上望去就像一只漂浮在空中的风筝。这样的建筑样式以朝着胜利放飞风筝为象征，将韩国的传统文化同世界杯比赛结合在了一起。体育场给人的第一印象就是其宏大的气势，无论从规模还是设施来
钢结构200年发展历程 从铁被人们发现开始，铁就与建筑有着紧密的关系，在人类建筑史上铁发挥着重要的作用。但是，大规模的运用钢铁作为建筑材料还是从近200年开始的。 我国古代有许多运用铁构件建造的建筑，如公元694年在洛阳建成的“天枢”和公元1061年在湖北荆州玉泉寺建成的13层铁塔等。欧美等国在1840年之前多采用铸铁建造拱桥。在1840年后，随着铆钉连接和锻铁技术的发展，铸铁结构逐渐被锻铁结构取代，1846年 到1850年英国人在威尔士修建的布里塔尼亚桥就是这方面的代表。 该桥共有4跨，每跨均为箱型梁式结构，由锻铁型板和角铁经铆钉连接而成。直到1870年成功轧制出工字钢后，形成了工业化大批量生 产钢材的能力，强度高韧性好的钢材才逐渐在建筑领域代替锻铁材料。20世纪初焊接技术和高强度螺栓的接连出现，极大的促进了钢结构 的发展，除了欧洲和北美外，钢结构在前苏联和日本也获得了广泛应用，逐渐成为全世界所接受的重要的结构体系。 在新中国成立后，随着经济的发展，钢结构曾起过重要作用，但由于钢产量的制约，一定程度上影响了我国钢结构的发展。自1978 年改革开放后，随着经济的迅速发展，我国的钢产量也快速增加。随着钢材供不应求的局面得到改变，我国的钢结构技术政策也从“限制
使用”到积极推广应用。自1988年发布的《钢结构设计规范》并不 断改进后，钢结构在我国的带领快速发展。 与其他材料相比，钢结构性能出众，特点明显。如： 1.强度高，重量轻。钢材与砖石、混凝土相比，虽然密度较大，但强度更高，承受相同的荷载时，钢结构比其他结构更轻。以同样的跨度承受同样的荷载，钢屋架的质量最多不过钢筋混凝土的1/4～1/3，冷弯薄壁型钢屋架甚至接近1/10. 2.材质均匀且塑性韧性好，和力学计算的假定比较符合。钢材属单一材料，生产过程质量控制严格，因此组织构造比较均匀，弹性模量高，正常使用时具有良好的延性，可简化为理想弹塑性体，符合一般工程力学中的假设，计算结果也比较可靠。 3.具有良好的加工和焊接性能。便于在金属结构厂大规模生产精度较高的构件，然后运至工地进行拼接和组装。 4.钢材耐热但不耐火。钢材长期经受100℃辐射热时，强度没有 多大变化。但温度达150℃以上时，就必须用隔热层加以保护。 5.钢材耐腐蚀性差。钢材耐腐蚀性能比较差，必须对结构注意防护。尤其是暴露在大气中的结构如桥梁，更应特别注意。 6.密封性好，可重复使用等。 随着经济和技术的不断发展，钢结构的运用范围也在不断的扩大。从技术角度看，钢结构的合理应用范围包括以下几个方面： 1.大跨度结构。如我国衔接镇江扬州两地的润扬大桥，它由悬索桥和斜拉桥结合而成，跨江长度7.3公里，总长35.66公里。刷新了
序号：3 半导体材料的发展现状及趋势 姓名：李霄 学号：1111044081 班级：电科1103 科目：微电子设计导论 二〇一三年12 月23 日
半导体材料的发展进展近况及趋向 引言：随着全球科技的飞速发展成长，半导体材料在科技进展中的首要性毋庸置疑，半导体的发展进展历史很短，但半导体材料彻底改变了我们的生活，从半导体材料的发展历程、半导体材料的特性、半导体材料的种类、半导体材料的制备、半导体材料的发展。从中我们可以感悟到半导体材料的重要性 关键词：半导体、半导体材料。 一、半导体材料的进展历程 20世纪50年代，锗在半导体产业中占主导位置，但锗半导体器件的耐高温和辐射性能机能较差，到20世纪60年代后期逐步被硅材料代替。用硅制作的半导体器件，耐高温和抗辐射机能较好，非常适合制作大功率器件。因而，硅已经成为运用最多的一种半导体材料，现在的集成电路多半是用硅材料制作的。二是化合物半导体，它是由两种或者两种以上的元素化合而成的半导体材料。它的种类不少，主要的有砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、锑化铟(InSb)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、硫化镉(CdS)等。此中砷化镓是除了硅以外研讨最深切、运用最普遍的半导体材料。氮化镓可以与氮化铟（Eg＝1.9eV）、氮化铝（Eg＝6.2eV）构成合金InGaN、AlGaN，如许可以调制禁带宽度，进而调理发光管、激光管等的波长。三是非晶半导体。上面介绍的都是拥有晶格构造的半导体材料，在这些材料中原子布列拥有对称性和周期性。但是，一些不拥有长程有序的无定形固体也拥有显著的半导体特征。非晶半导体的种类繁多，大体上也可按晶态物质的归类方式来分类。从现在}研讨的深度来看，很有适用价值的非晶半导体材料首推氢化非晶硅（α－SiH）及其合金材料（α－SiC:H、α－SiN:H），可以用于低本钱太阳能电池和静电光敏感材料。非晶Se（α－Se）、硫系玻璃及氧化物玻璃等非晶半导体在传感器、开关电路及信息存储方面也有普遍的运用远景。四是有机半导体，比方芳香族有机化合物就拥有典范的半导体特征。有机半导体的电导特征研讨可能对于生物体内的基础物理历程研究起着重大推进作用，是半导体研讨的一个热点领域，此中有机发光二极管（OLED）的研讨尤为受到人们的看重。 二、半导体材料的特性 半导体材料是常温下导电性介于导电材料以及绝缘材料之间的一类功效材