【正文】 現(xiàn)出比不銹鋼更加優(yōu)良的耐蝕性 ， 在這些腐蝕性介質(zhì)中不銹鋼難以避免地會發(fā)生孔蝕和縫隙腐蝕， 而非晶質(zhì)合金卻不會發(fā)生這些腐蝕現(xiàn)象 ， 圖 1 18所示為鋁鎳不銹鋼與非晶質(zhì)金屬在鹽酸溶液中的耐腐蝕性比較 ， 由圖可見 ， 隨著鹽酸濃度的增加 ， 不銹鋼被腐蝕的速度迅速增大 ， 而非晶質(zhì)金屬幾乎不被腐蝕 。 建筑工程學院 鉻鎳不銹鋼與非晶質(zhì)金屬的耐腐蝕性比較 建筑工程學院 ? l 對于磁性具有敏感性 ? 非晶質(zhì)合金具有良好的磁性 。 普通的金屬在結(jié)晶粒子之間可能存在著一些雜質(zhì)微粒 ， 會使磁性降低 ， 并且晶粒在聚集時容易按特定的方向排列也會使磁場偏向 。 而非晶質(zhì)合金中的原子 。 排列方向是不規(guī)則的 ， 所以磁場的方向也不固定 ， 無論在哪個方向上即使施加一個很弱的磁場 ， 也會馬上 l結(jié)晶質(zhì)鉻鎮(zhèn)不銹鋼有所反應 。 ? l 電阻值高 ? 給非晶質(zhì)合金的內(nèi)部沒有整齊排列的晶格 ， 自由電 910葉 War子的穿行不如普通金屬那樣順利 。 因此導電性差 ， 具非品質(zhì)全企有較高的電阻值非晶質(zhì)金屬的缺點是不能焊接 ， 板材厚度有限 ， 結(jié)構(gòu)性能具有溫度不穩(wěn)定性 ， 當溫度達到某一界限時會發(fā)生再結(jié)晶 。 為了確保性能穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)安全性必須研制結(jié)晶化溫度較高的非晶質(zhì)合金 。 ? 目前非晶質(zhì)合金主要應用于太陽能電池 、 變壓器 、 振子材料 、 感知器 、 磁性過濾器等電子部件 。 在建筑領(lǐng)域非晶質(zhì)合金材料主要用于防腐蝕的表面覆蓋薄膜 。 建筑工程學院 裝飾性金屬表面膜 ? 金屬表面膜用于建筑物的裝飾在古代已有先例 ， 圖為坐落在日本的古都京都的金閣寺 ， 又名鹿苑寺 ， 建于1397年 ， 建筑物共有三層 。 二層 、 三層在底漆上鋪純金箔 ， 屋頂金鳳凰 ， 總耗金量大約 20kg， 勘稱金屬飾面建筑的典型代表 。 但是金箔畢竟價格昂貴 ， 不可能普遍用于建筑物的裝飾 。 采用金屬飾面的建筑物多數(shù)采用銅板， 利用銅在大氣中被氧化而自然形成的綠白色銅銹來增加裝飾效果 。 此外還有鋁 、 鈦等金屬材料也常用于建筑飾面 。 建筑工程學院 ? 目前用于建筑物的裝飾性金屬表面膜的加工技術(shù)主要有以下幾種 。 ? 1） 電化學方法形成氧化膜 ? 在金屬表面利用電化學方法人工形成氧化膜獲得裝飾效果 ， 這種方法廣泛用于鋁和鈦金屬 。 例如 ， 對鈦金屬進行電化學氧化處理時 ， 通過控制電壓 ， 可在表面形成金色、 銀色 、 藍色 、 紫色等不同顏色的鈦金屬氧化膜 ， 作為屋頂裝飾材料 。 ? 2） 不銹鋼的鋁鎳處理 ? 以不銹鋼為基體材料 ， 將不銹鋼浸泡在鉛酸 、 鎳酸和硫酸的混合液中 ， 在表面形成銘 、 鎳氫化物 ， 控制氧化膜的組成與厚度 ， 可獲得不同顏色 ， 例如金色 、 紅色等 。 建筑工程學院 3） 離子電鍍法 ? 離子電鍍法的原理如圖 13 20所示 ， 將金屬蒸發(fā)， 同時導入氮氣或氧氣 ， 使金屬與氣體在等離子狀態(tài)下反應 ， 形成金屬的氯化物或氧化物 ， 覆蓋在基體金屬表面 。 根據(jù)不同的氣體與金屬組合 ，可得到不同色調(diào)特征的表面層 ， 例如 ， 氮化鈦為金色 ， 鋁的氧化物為紫色 ， 奶的氧化物為綠色 ，氧化硅薄膜接近透明 ， 且具有很高的耐蝕性 ， 將其與著色覆蓋膜重疊可同時賦予裝飾性和耐蝕性。 在建筑領(lǐng)域這些裝飾性覆蓋膜施于鋼板表面 ，可用于建筑物的內(nèi)裝修 。 建筑工程學院 離子電鍍法原理 建筑工程學院 ? 4） 鏡面不銹鋼飾面板 ? 對不銹鋼薄板表面進行特殊的拋光處理 ， 使板面光亮如鏡 ， 反射率 、 變形率與高級鏡面相差無幾 ， 且具有耐火 、 防潮 、 不變形 、 不破碎 、 安裝方便等優(yōu)點， 但應防止硬物劃傷 。 ? 5） 彩色涂層鋼板 ? 在熱軋鋼板 、 鍍鋅鋼板表面涂 04～ 05。 厚的軟質(zhì)或半硬質(zhì)聚氯乙烯塑料薄膜制成的板材 ， 具有耐熱 、 耐腐蝕性能 ， 并可根據(jù)需要選擇不同的顏色 ， 可用作建筑物的墻板 、 屋頂?shù)?。 建筑工程學院 新型鋁金屬材料 ? 金屬鋁及鋁合金材料在工業(yè) 、 建筑 、 航空以及生活用品等許多領(lǐng)域具有廣泛的應用 。 鋁合金材料具有質(zhì)量輕 、 強度高 、 延展性好 、 耐腐蝕性好 、 表面有光澤 、裝飾性能好等優(yōu)點 ， 在建筑領(lǐng)域大量用作建筑物的門窗 、 外墻幕墻材料及室內(nèi)裝修 ， 是 20世紀后半期開始大量應用的新型建筑材料 。 目前主要有以下幾種新型鋁質(zhì)材料 。 建筑工程學院 超塑性鋁合金 ? 普通的鋁合金結(jié)晶粒子的粒徑大約為 20Pm以上 ， 鋁合金材料的最大拉伸變形能力為 50％ 左右 。 如果將結(jié)晶粒子進一步細化 ， 使晶粒的粒徑達到 20μ m以下 ， 并以很低的速度在某個溫度范圍內(nèi)使材料變形 ， 依靠晶粒界面之間的滑移 ， 可使鋁合金的拉伸伸長率達到 50％ 以上 ， 實現(xiàn)超塑性性能 。 具有超塑性的鋁合金材料可進行各種復雜形狀的加工 ， 獲得所需形狀的建筑構(gòu)件 。 對鋁合金進行晶粒細化時 ， 通常要添加錯及錫等合金元素 ， 通過熱力學處理獲得超塑性鋁合金材料 ， 這種材料最初主要用作飛機 、 汽車上等形狀復雜的部件 。 ? 從 20世紀 80年代開始應用于建筑領(lǐng)域 ， 利用鋁合金的超塑性特點加工形狀復雜的內(nèi)外裝修板材 。 如圖所示為用超塑性鋁合金制成的壓型板 、 天花扣板 ， 以鋁或鋁合金為原料 ， 經(jīng)加工而成 ， 具有重量輕 、 強度高 、 剛度好 、 耐腐蝕 、 經(jīng)久耐用等優(yōu)良性能 。 由于超塑性鋁合金的內(nèi)部晶粒極為微細 ， 在室溫下具有很高的強度 ，其抗拉強度可達到 500MPa以上 ， 同時具有優(yōu)異的塑性變形性能 ，因此可以制造出形狀復雜 、 輕質(zhì)高強的建筑構(gòu)件 。 建筑工程學院 超塑性鋁合金頂棚板 建筑工程學院 ? 蜂窩式芯材板 ? 采用超薄的鋁箔作為芯材 ， 制作六角形蜂窩集合體， 上下表面用鋁板將芯材夾起來所形成的蜂窩式板材， 不僅結(jié)構(gòu)上受力合理 ， 而且采用鋁質(zhì)金屬使板材更加具有輕質(zhì)高強的特點 ， 用于建筑板材及汽車上的部件 ， 其使用量在逐漸增加 。 ? 鋁質(zhì)復合材料 ? 將鋁質(zhì)金屬與其他材料復合，可以制造具有某種特殊功能的材料。例如在兩片鋁板之間夾人制震樹脂形成具有三明治結(jié)構(gòu)的鋁質(zhì)復合制震板材，振動損失系數(shù)高，具有良好的制震特性， 建筑工程學院 制震鋁質(zhì)復合材料的震動損失系數(shù) 建筑工程學院 ? 圖制震鋁質(zhì)復合材料的如圖所示 ， 與單質(zhì)鋁板相比 ，制振鋁板的振動損失系數(shù)振動損失系數(shù)高 100多倍 ， 用于機器外罩 、 間隔裝置有明顯的減振作用 。 還有在兩塊薄鋁板之間失火樹脂等高分子泡沫材料成纖維石膏板制成的復合板材 ， 輕質(zhì) 、 美觀 ， 且具有良好的保溫性能 ， 可用作建筑物的門板及內(nèi)裝修板材等 。 建筑工程學院 耐腐蝕性裝飾材料 ? 金屬鋁具有較高的化學活性 ， 在大氣中很容易與氧結(jié)合形成致密的、 很薄的氧化鋁薄膜 ， 這層氧化鋁表面薄膜具有保護內(nèi)部的鋁金屬不再繼續(xù)受腐蝕的作用 ． 所以鋁及鋁合金材料的耐腐蝕性較強 。 但是這種在大氣環(huán)境中自然形成的氧化鋁保護膜比較薄 ， 對金屬的保護作用有限 ， 為了進一步提高鋁質(zhì)金屬的耐腐蝕性 ， 人們又開發(fā)了陽極氧化保護膜處理技術(shù) ， 人工形成更加堅厚的氧化保護膜 ， 稱之為 “ 陽極氧化鋁 ” 保護膜 。 陽極氧化鋁保護膜的形成方法是將鋁質(zhì)金屬制品浸泡在電解市中 （ 通常為酸性溶液 ） ， 以鋁質(zhì)金屬板為陽極通入電流 （ 采用直流 、 交流或交直流均可 ） ， 在鋁質(zhì)金屬表面形成氧化膜 。 通過改變電解液的組成和溫度 、 電流密度及鋁合金的成分等因素 ， 可以獲得不同成分的氧化膜 ， 得到金色 、 銀色 、 黑色等不同的表面顏色 ， 賦予鋁合金板材優(yōu)良的裝飾性 。 目前這種鋁合金板材大量用于高層建筑的幕墻材料 。 建筑工程學院 ? 除陽極氧化成膜技術(shù)之外 ， 目前還有在鋁合金極采用合成樹脂涂料 ， 進行噴漆 、 噴塑 、 熱鎮(zhèn)等加工方法制造而成的鋁質(zhì)涂層極 ， 通稱彩色鋁板 。 常用的合成樹脂涂料有丙烯類 、 乙烯類 、 聚酯類和含氟樹脂等 。 這種板材具有良好的防腐功能和裝飾效果 ， 常用于建筑物的屋頂 。圖為鋁質(zhì)涂層極的屋頂材料結(jié)構(gòu) ， 為了改善屋頂工程的施工性和板材的耐久性 ， 將鋁質(zhì)涂層極作成五角形狀 ，使屋頂?shù)乃苄?、 隔音性 、 保溫性能等得到很大提高 。 ? 錯質(zhì)涂層材料不僅用于屋頂 ， 還大量用作建筑物的窗框材料 ， 在鋁質(zhì)涂層板材表面加工成凹凸不平的花紋或云霧狀 ， 獲得良好的裝飾效果 。 建筑工程學院 使用鋁質(zhì)涂層板的屋頂材料結(jié)構(gòu) 建筑工程學院 ? 金屬材料質(zhì)量輕而強度高 ， 具有良好的塑性和韌性 ， 尺寸精度好 ， 現(xiàn)代加工工藝已經(jīng)很發(fā)達 ， 有利于建筑構(gòu)件工廠生產(chǎn) 、 在現(xiàn)場安裝的現(xiàn)代化建設施工模式 。 只是生產(chǎn)成本較高 ， 且容易腐蝕的問題是最大的弱點 。 但是從未來建筑業(yè)的發(fā)展趨勢上看 ， 應盡量減少材料的使用量 ， 縮短施工工期 ， 構(gòu)件生產(chǎn)規(guī)格化 ， 同時有利于循環(huán)利用等角度 ， 金屬材料均優(yōu)于混凝土材料 。 所以 ， 應不斷開發(fā)新型的 、 符合可持續(xù)發(fā)展原則的金屬材料 ，并將其應用于建筑工程中 。 建筑工程學院 THANKS！ SACE