【正文】 量相符的一個修正系數(shù)，為無量綱參數(shù)，決定于材料的性質(zhì)，受材料孔隙率影響，是材料內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的反映。其對低頻波的吸收性能基本無影響，但當流阻較小時，增大材料結(jié)構(gòu)因子，中高頻吸聲系數(shù)會有周期性變化。 參考文獻： .高性能防彈紡織材料［ J］ .印染 .納米紡織材料的應(yīng)用［ J］ .精細化工原料及中間體 2022年 06期 ,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院 .新型綠色紡織材料 ——羽毛纖維 ［ J］ .上海紡織科技 .紡織材料在建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用 ［ J］ .建材技術(shù)與應(yīng)用 2022年 10期 《科技文獻檢索與利用》課程綜合大作業(yè) 28 , 張慧萍 , 崔建偉 , 晏雄 .紡織材料的吸聲性能及機理［ J］ .天津紡織科技 2022 年 02期 《科技文獻檢索與利用》課程綜合大作業(yè) 29 紡織材料在建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用 趙 萌 (德州學(xué)院 ,山東德州 253015) 摘 要 :探討了蓬帆布材料、膜結(jié)構(gòu)材料、防水材料、纖維增強復(fù)合材料及柔性電子紡織材料等在建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用 ,指出了其發(fā)展?jié)摿烷_發(fā)策略。關(guān)鍵詞 :紡織材料 。建筑 。膜結(jié)構(gòu)材料 。防水材料 。柔性電子紡材料 。 中圖分類號 :TS 102。TQ 51 文獻標識碼 :A 引言 紡織品用于建筑領(lǐng)域在國外已有近 40年的歷史 ,如 1990年的銷售量已達到21億美元 ,而我國于 1995年才開始將紡織品應(yīng)用于建筑領(lǐng)域 。較發(fā)達國家的建筑用紡織品用量已經(jīng)占到全部紡織品用量的 15%左右 ,而我國尚不足 1%[1]。所以 ,建筑用紡織品材料在我國的發(fā)展空間很大。 1 建筑用紡織材料的種類 在制作建材的過程中 ,紡織材料主要充當基體材料 ,還要配以相關(guān)的涂層和復(fù)合的工藝等。 1. 1 蓬帆布材料 在 19932022 年的 8 年間 ,國內(nèi)蓬帆布材料的 年增長率達到了 13%,主要用于遮陽和美化。 2022 年 ,全國耗用蓬帆布材料為 27萬 ,t 預(yù)計到 2022 年將達 40 萬 t[2]。蓬帆布材料在結(jié)構(gòu)設(shè)計上以短纖維為主 ,今后將逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殚L絲與短纖維并重。目前 ,高強滌綸雙軸向經(jīng)編織物 ,采用 聚氯乙烯涂層 ,具有輕薄、透氣、防水、阻燃、防霉、耐用等優(yōu)點 ,在建筑、交通等領(lǐng)域得到了較為廣泛的應(yīng)用 。 1. 2 膜結(jié)構(gòu)材料 材料構(gòu)建的建筑物 ,具有結(jié)構(gòu)輕、跨度大等優(yōu)點。近幾年 ,膜結(jié)構(gòu)材料在國內(nèi)的發(fā)展較快 ,僅 2022年完成的投影面積在 1萬 m2以上的大型膜結(jié)構(gòu)體育館就有 6座 ,膜結(jié)構(gòu)材料用量達到 20 萬 m2 以上 [1]。 2022 年在北京召開奧運會 ,將有 35個體育場館及幾十個臨時性建筑設(shè)施需要建設(shè) 。2022 年在上海召開世博會 ,也有一批展館需要建設(shè) ,這將會大力促進建筑用膜結(jié)構(gòu)材料的發(fā)展 ”預(yù) 計今后建筑用的膜結(jié)構(gòu)材料將以 6%、甚至倍數(shù)的速度發(fā)展 [2]。 筑用膜結(jié)構(gòu)材料可以分為兩類 :一類是以滌綸織物為基材 ,表面進行聚氯乙烯《科技文獻檢索與利用》課程綜合大作業(yè) 30 (PVC)涂層的產(chǎn)品 。另一類是以玻璃纖維織物為基材 ,表面進行聚四氟乙烯 (PTFE)涂層的產(chǎn)品。前者的使用年限一般 15 年 ,適用于臨時性或半永久性的建筑物 ,后者則適用于永久性建筑。 1. 3 防水材料 建筑用防水材料過去普遍使用紙質(zhì)油毛氈 ,這 種材料容易造成滲漏 ,現(xiàn)已限制其使用。目前 ,以聚酯紡粘無紡布為胎基的防水材料 ,價格偏高?，F(xiàn)主要推廣的改性瀝青防水卷材 ,其是以聚酯短纖針刺無紡布和玻璃纖維布作為胎基 ,采用熱塑性彈性體 樹脂 SBS或合成橡膠 APP將瀝青改性后涂覆到胎基上 ,兩面再覆以粉狀、粒狀和片狀的聚乙烯膜、板巖以及鋁箔等保護層。 目前 ,聚酯纖維胎基的年需求量在 3 萬 t 以上 ,其中包括聚酯紡粘無紡布和聚酯短纖針刺無紡布。 SBS 和 APP 改性瀝青聚酯胎體防水材料具有綠色環(huán)保、防水年限長等特點 ,值得大力開發(fā)。國外現(xiàn)在廣泛使用的防水材料是玻璃纖維胎瀝 青氈 ,使用量在歐洲占 45 % ~50 %,在美國占到 80%,而我國目前的使用量卻不足 5%,所以 ,這一市場的前景是非常廣闊的。 纖維增強復(fù)合材料用纖維增強復(fù)合材料替代傳統(tǒng)的建 材 ,可以緩 解當前人類面對資源、能源的短缺和環(huán)境保護 壓 力。 目前 ,纖維增強復(fù)合材料中使用較多的纖維是碳纖維、玻璃纖維及芳綸 ,經(jīng)加工成片材后應(yīng)用于各種建筑的梁、柱和屋架等的加固。用碳纖維制作增強水泥材料 ,不僅可以大大減輕結(jié)構(gòu)材料的重量 ,而且可以有效地改善水泥材料的抗壓、抗拉及抗彎強度等力學(xué)性能。當纖維的加入量為 0. 5% ~3%時 ,就可以使建筑物墻體材料的重量減輕近 40%[3]。 高性能天然纖維增強復(fù)合材料可以用作建筑裝飾板材 ,其中高性能天然纖維是指抗拉強度較大的麻、竹等天然纖維 ,這兩類纖維增強的復(fù)合材料具有 價廉、可回收、可降解、可再生、吸濕性好等特點。該類復(fù)合材料的基體材料可以是熱固性樹脂或熱塑性樹脂。麻纖維復(fù)合材料在國外已得到較為廣泛的應(yīng)用 ,但在國內(nèi)還剛剛起步 。竹纖維復(fù)合材料在國內(nèi)外均處于起步階段 ,其與熱塑性樹脂復(fù)合后可以有較高的力學(xué)性能 ,并能達到玻璃纖維熱塑性復(fù)合材料的強度 ,而且對人體無毒害作用可以廣泛應(yīng)用于裝修房間地板、天花板、家具面板等。 1. 5 柔性電子紡織材料 《科技文獻檢索與利用》課程綜合大作業(yè) 31 柔性電子紡織材料在建筑領(lǐng)域使用最普遍的是柔性開關(guān) ,所采用SOFTswitch 技術(shù)。該技術(shù)是將輕質(zhì)的導(dǎo)電性織物與 1 層極薄的有獨特電子性能的復(fù)合材 料組合在一起而實現(xiàn)的。這種復(fù)合材料是由 1 種具有彈性電阻的物質(zhì) 成 ,其在通常狀態(tài)下為絕緣體 ,但擠壓或扭曲會降低其電阻值 ,直到它具有像金屬一樣的導(dǎo)電性 。導(dǎo)電性織物的生產(chǎn)方式采用傳統(tǒng)的紡織加工方法 ,如織造、刺繡、印花等。柔性電子紡織材料的電阻可以在很大范圍內(nèi)變化 ,其程度取決于施加壓力的大小。例如 ,手指的壓力就可以使電阻從數(shù)億歐姆減小到不足 1Ω,所以 ,采用這項技術(shù)可以將開關(guān)和控制毫無痕跡地加入到建筑用裝飾紡織品中 ,地毯、墻壁覆蓋物、軟質(zhì)家具等 ,用來控制燈光、溫度、安全裝臵以及其他電子設(shè)備 ,可幫助識別方位和提供信息服務(wù) [4],還可以監(jiān)控室內(nèi)空間的使用情況以節(jié)約能源。 2 建筑用紡織材料的發(fā)展策略 建筑用紡織材料的發(fā)展 ,應(yīng)在保證資源充分的情況下 ,提高材料的力學(xué)性能和環(huán)境友好性 ,且由于建筑物與人體密切相關(guān) ,有必要制定相關(guān)的“綠色”標準。 目前開發(fā)的建筑用紡織材料基本上都使用了聚酯長絲或短纖 ,但由于我國聚酯工業(yè)起步較晚 ,無論是數(shù)量還是質(zhì)量 ,都不能完全滿足建筑用紡織材料的需求。因此 ,國內(nèi)應(yīng)引進一些技術(shù)水平高、設(shè)備先進的生產(chǎn)裝臵 ,來提高產(chǎn)量和保證質(zhì)量。 高性能天然纖維與環(huán)境友好 ,對人體無毒害作用 ,是 21 世紀纖維開發(fā)的主要方向。 高性能 天然纖維中的礦石纖維 ,例如目前正處于研發(fā)階段的玄武巖纖維屬于天然巖石 ,廢棄后可重新回歸大自然。其抗拉強度可以達到 3 500~3 800MPa,有效使用溫度范圍為 260~700℃ ,最高使用溫度可以達到 982℃。利用其優(yōu)異的物理性能和耐高溫性能 ,可以開發(fā)適用于建筑領(lǐng)域的防火基體材料或墻體、屋面的增強材料等。 結(jié)語 建筑用紡織材料的開發(fā)與發(fā)展 ,需要綜合建筑學(xué)與紡織學(xué)的知識。將紡織材料應(yīng)用于建筑業(yè) ,一方面有助于提高建筑材料的力學(xué)性能并減輕其重量 。另一方面 ,對開發(fā)新型建筑結(jié)構(gòu)、緩解能源短缺和保護環(huán)境 ,具有重要的意義 。 參考文獻 : [1]鄧燕 .現(xiàn)代建筑膜結(jié)構(gòu)材料在我國的開發(fā)與應(yīng)用 [J].產(chǎn)業(yè)用紡織品 , 2022, 《科技文獻檢索與利用》課程綜合大作業(yè) 32 (4): 13. [2]季國標 ,朱寧 .中國產(chǎn)業(yè)用紡織品的發(fā)展趨勢 [J].西安工程科技學(xué)院學(xué)報 , 2022, (2): 9599. [3]汪蔚 ,祝成炎 .建筑用纖維復(fù)合材料 [J].現(xiàn)代紡織技術(shù) ,2022, (3): 5254. [4]安降龍 ,杜敏 .微電子技術(shù)在產(chǎn)業(yè)用紡織品中的應(yīng)用前景 [J].國外紡織技術(shù) :紡織針織服裝化纖染整 , 2022,(7): 67. 《科技文獻檢索與利用》課程綜合大作業(yè) 33 高性能復(fù)合材料 啟明 纖維／鋁復(fù)合材料為基的新型“活性”材料“智能材料與結(jié)構(gòu)材料”這一新領(lǐng)域近年來受到了很大關(guān)注。由于埋入結(jié)構(gòu)材料內(nèi)的致動器材料 (如形狀記憶合金，壓電陶瓷材料 )而引起的結(jié)構(gòu)材料形狀變化行為，這種致動材料就被稱做“活性材料” (activematerials)。如果把這種材料系比做人體的話，其基體就起著肌肉的作用，增強纖維起骨骼的作用，而功能纖維或增強纖維也起著血管和俄神經(jīng)的作用。此次，研究了可做為“活性”材料應(yīng)用的 siC 纖維／鋁復(fù)合材料，制造這種復(fù)合材料試樣時采用了相間成形結(jié)法 (IF／ B 法 )。采用 0． 2～ 0． 8mm 厚的鋁板作基體板，絲徑 0． 14mm 的 siC 纖維作增強劑， 0． 01mm 厚的純銅箔作嵌鑲片，在鋁基板表面預(yù)先刻出 U 形溝槽并放臵銅箔后將增強纖維鋪入溝槽內(nèi)，再將無溝槽的鋁板臵放其上，然后進行在真空 (1OPa)中熱壓 (873K，2． 7MPa)1． 2ks。在熱壓時由于基板與嵌鑲箔互相反應(yīng)產(chǎn)生液態(tài)合金而使疊臵板之間互相接合，并有一部分液態(tài)合金保留在增強纖維與 U 形溝槽之間的間隙中，最后擠壓獲得復(fù)合材料。所得復(fù)合板在電爐中加熱后大氣中冷卻時測量其沿纖維方向的彎曲率。研究結(jié)果表明： (1)該復(fù)合板 的室溫彎曲度強烈地取決于增強板與非增強板的厚度、纖維間距、試樣長度、纖維長度以及纖維一基體界面狀態(tài)。(2)這種“活性”復(fù)合材料在加熱時，其彎曲度將隨著溫度的提高而減小，加熱溫度大約在 580K 時彎曲度則變?yōu)榱?。若由這一臨界溫度冷卻后再由室溫循環(huán)加熱至 580K，其彎曲度的增減可以反復(fù)出現(xiàn) 1O 次。 (3)在這種“活性”復(fù)合材料的SiC 纖維周圍顯示出高 Cu 濃縮區(qū)，這是由于 IF／ B 法所造成的，它導(dǎo)致了該復(fù)合板彎曲率的增高。 (縞白 (MaterialsTrmsactions)。 2022， 46(3)： 691)就地合成的 (TiC+Til1)混合增強鈦基復(fù)合材料鈦基復(fù)合材料由于其優(yōu)異的性能及其在航天和汽車工業(yè)中的應(yīng)用而受到了廣泛關(guān)注，但其粉末冶金產(chǎn)品往往存在產(chǎn)品 致密性、尺寸和設(shè)計方面的一些缺陷而限制了它的廣泛應(yīng)用。因此，韓國Sungkyunkwan大學(xué)的科研人員研究開發(fā)了一種新的就地合成鈦基復(fù)合材料的鑄造工藝，是采用 1． 88％ (質(zhì)量 )C+鈦粉原料臵于高純石墨坩堝內(nèi)于水平離心式真空感應(yīng)爐中完成 (TiC+T 迅 )混合增強的鈦基復(fù)合材料的就地合成。經(jīng)過蠟?zāi)＞荑T造后經(jīng)過拋光、浸蝕制備成試樣，進行了微觀組織和增強劑分布、形貌等的《科技文獻檢索與利用》課程綜合大作業(yè) 34 觀察研究 。研究結(jié)果表明： (1)采用本文所提出的鑄造法能夠比較經(jīng)濟的就地合成(TiC+Tm)混合顆粒增強的鈦基復(fù)合材料，所得產(chǎn)品的純度和致密度高。 (2)采用純鈦和 134C 作原料有利于就地合成 TiB(比生成 TiB2 更有利 )，也符合其熱力學(xué)計算結(jié)果。 (3)在 (TiC+TiB)混合增強鈦基復(fù)合材料 與鑄模之間未發(fā)生熔體一鑄模反應(yīng)。 (縞白 (MateriaslTransactions)， 2022， 46(3)： 726)