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導(dǎo)電高分子材料的優(yōu)點(diǎn)范文第1篇

一、功能高分子材料的介紹以及其研究現(xiàn)狀

1.功能高分子材料的簡(jiǎn)介

功能高分子材料是指具有傳遞、轉(zhuǎn)換或貯存物質(zhì)、能量和信息作用的高分子及其復(fù)合材料，或具體地指在原有力學(xué)性能的基礎(chǔ)上，還具有化學(xué)反應(yīng)活性、光敏性、導(dǎo)電性、催化性、生物相容性、藥理性、選擇分離性、能量轉(zhuǎn)換性、磁性等功能的高分子及其復(fù)合材料，通常也可簡(jiǎn)稱(chēng)為功能高分子，也可稱(chēng)為精細(xì)高分子或特種高分子。

2.功能高分子材料的研究現(xiàn)狀

在原來(lái)高分子材料的基礎(chǔ)上，可將功能高分子材料分為兩類(lèi)：一類(lèi)是以改進(jìn)其性能為目的的高功能高分子材料；另一類(lèi)是為賦予其某種新功能的新型功能高分子材料。

2.1高功能高分子材料

2.1.1光功能高分子材料

光功能高分子材料是指能夠?qū)膺M(jìn)行透射、吸收、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)換的一類(lèi)高分子材料，可制成各種透鏡、棱鏡、塑料光導(dǎo)纖維、塑料石英復(fù)合光導(dǎo)纖維、感光樹(shù)脂、光固化涂料及黏合劑等。這類(lèi)材料主要包括光記錄材料、光導(dǎo)材料、光加工材料、光轉(zhuǎn)換系統(tǒng)材料、光學(xué)用塑料、光導(dǎo)電用材料、光合作用材料、光顯示用材料等。在光的作用下，實(shí)現(xiàn)對(duì)光的傳輸、吸收、貯存、轉(zhuǎn)換的高分子材料即為光功能高分子材料

2.1.2生物醫(yī)用高分子材料

生物醫(yī)用高分子材料需要滿足的基本條件：除具有醫(yī)療功能外，還要強(qiáng)調(diào)安全性，即要對(duì)人體健康無(wú)害。不會(huì)因與體液或血液接觸而發(fā)生變化；對(duì)周?chē)M織不會(huì)引起炎癥反應(yīng)；不會(huì)產(chǎn)生遺傳毒性和致癌；不會(huì)產(chǎn)生免疫毒性；長(zhǎng)期植入體內(nèi)也應(yīng)保持所需的拉伸強(qiáng)度和彈性等物理機(jī)械性能；具有良好的血液相容性；能經(jīng)受必要的滅菌過(guò)程而不變形；易于加工成所需要的、復(fù)雜的形態(tài)。

2.1.3電功能高分子材料

導(dǎo)電高分子材料通常是指一類(lèi)具有導(dǎo)電功能、電導(dǎo)率在10-6S/cm以上的聚合物材料。這類(lèi)高分子材料具有密度小、易加工、耐腐蝕、可大面積成膜，以及電導(dǎo)率可在絕緣體-半導(dǎo)體-金屬態(tài)（10-9到105S/cm）的范圍里變化。按照材料結(jié)構(gòu)和制備方法的不同可把導(dǎo)電高分子材料分為結(jié)構(gòu)型（或本征型）導(dǎo)電高分子材料和復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料兩大類(lèi)。

2.2新型功能高分子材料

2.2.1高吸水性高分子材料

高吸水性樹(shù)脂是一種三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的新型功能高分子材料，它不溶于水而大量吸水膨脹形成高含水凝膠。高吸水性樹(shù)脂的主要性能是具有吸水性和保水性。它可吸收自身重量數(shù)百倍至上千倍的水，自身含有強(qiáng)親水性基團(tuán)同時(shí)具有一定交聯(lián)度。，此外，高吸水性樹(shù)脂的保水性能極好，即使受壓也不會(huì)滲水，而且具有吸收氨等臭氣的功能。高吸水性樹(shù)脂在石油、化工、輕工、建筑等部門(mén)被用作堵水劑、脫水劑、增粘劑、密封材料等；在農(nóng)業(yè)上可以做土壤改良劑、保水劑、植物無(wú)土栽培材料、種子覆蓋材料，并可用以改造沙漠，防止土壤流失等；在日常生活中，高吸水性樹(shù)脂可用作吸水性抹布、餐巾、鞋墊、一次性尿布等。

2.2.2形狀記憶功能高分子材料

形狀記憶功能高分子材料自19世紀(jì)80年現(xiàn)熱致形狀記憶高分子材料，人們開(kāi)始廣泛關(guān)注作為功能材料的一個(gè)分支——形狀記憶功能高分子材料。形狀記憶功能材料的特點(diǎn)是形狀記憶性，它是一種能循環(huán)多次的可逆變化。即具有特定形狀的聚合物受到外力作用，發(fā)生變形并被保持下來(lái)；一旦給予適當(dāng)?shù)臈l件（力、熱、光、電、磁），就會(huì)恢復(fù)到原始狀態(tài)。

2.2.3生物可降解高分子材料

生物降解高分子材料具有無(wú)毒、可生物降解及良好的生物相容性等優(yōu)點(diǎn)，所以其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣，市場(chǎng)潛力非常大。高分子的降解主要是各種生物酶的水解，其中聚乳酸類(lèi)高分子是已開(kāi)發(fā)應(yīng)用于生命科學(xué)新型生物可降解材料，生物降解高分子材料除了在包裝、餐飲業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用外，在一次性日用品、漁網(wǎng)具、尿布、衛(wèi)生巾、化妝品、手套、鞋套、頭套、桌布、園藝等多方面都存在著潛在的市場(chǎng)，有很好的發(fā)展前景。

二、新型高分子材料的應(yīng)用

現(xiàn)代高分子材料是相對(duì)于傳統(tǒng)材料如玻璃而言是后起的材料，但其發(fā)展的速度應(yīng)用的廣泛性卻大大超越了傳統(tǒng)材料。高分子材料不僅可以用于結(jié)構(gòu)材料，也可以用于功能材料。

這些新型的高分子材料在人類(lèi)的社會(huì)生活、醫(yī)藥衛(wèi)生、工業(yè)生產(chǎn)和尖端技術(shù)等方方面面都有廣泛的應(yīng)用。在生物的醫(yī)用材料界中研制出的一系列的改性聚碳酸亞丙酯（PM-PPC）的新型高分子材料是腹壁缺損修復(fù)的高效材料；在工業(yè)污水的處理中，可以利用新型高分子材料的物理法除去油田中的污水；開(kāi)發(fā)的苯乙烯、聚丙烯等熱塑性樹(shù)脂及聚酰亞胺等熱固性樹(shù)脂復(fù)合材料，這些材料比模量和比強(qiáng)度比金屬還高，是國(guó)防、尖端技術(shù)等方面不可缺少的材料；同樣，在藥物的傳遞系統(tǒng)中應(yīng)用新型的高分子材料，在包轉(zhuǎn)材料中的應(yīng)用，在藥劑學(xué)中應(yīng)用等等。

三、開(kāi)發(fā)新型高分子材料的重要意義

從上世紀(jì)30年代高分子材料的出現(xiàn)開(kāi)始到現(xiàn)代，世界工業(yè)科學(xué)不再只是滿足與對(duì)基礎(chǔ)高分子材料的開(kāi)發(fā)研究，從90代開(kāi)始，科學(xué)家們就將注意力轉(zhuǎn)到了高智能的高分子材料的開(kāi)發(fā)上。新型高分子材料的開(kāi)發(fā)主要是集中在制造工藝的改進(jìn)上，以提高產(chǎn)品的性能，減少環(huán)境的污染，節(jié)約資源。目前而言，合成樹(shù)脂新品種、新牌號(hào)和專(zhuān)用樹(shù)脂仍然層出不窮，以茂金屬催化劑為代表的新一代聚烯烴催化劑開(kāi)發(fā)仍然是高分子材料技術(shù)開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)之一。在開(kāi)發(fā)新聚合方法方面，著重于陰離子活性聚合、基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合和微乳液聚合的丁業(yè)化。同時(shí)，也更加重視在降低和防止高分子材料生產(chǎn)和使用過(guò)程中造成的環(huán)境污染。新型高分子材料的開(kāi)發(fā)，不但能夠滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展對(duì)于材料工業(yè)的高要求，更重要的是能夠促進(jìn)能源與資源的節(jié)約，減少環(huán)境的污染，提高生產(chǎn)的能力，體現(xiàn)現(xiàn)代科技的高速發(fā)展。加快高分子材料回收、再生技術(shù)的開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用，大力開(kāi)展有利于保護(hù)環(huán)境的可降解高分子材料的研究開(kāi)發(fā)。

四、結(jié)束語(yǔ)

材料是人類(lèi)用來(lái)制造各種產(chǎn)品的物質(zhì)，是人類(lèi)生活和生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，是一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)和標(biāo)志。我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和高技術(shù)已進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期，需要日益增多的高性能、廉價(jià)的高分子材料，環(huán)境保護(hù)則要求發(fā)展環(huán)境協(xié)調(diào)、高效益的高分子材料制備和改性新技術(shù)，實(shí)施高分子材料綠色工程。作為材料重要組成部分的高分子材料隨著時(shí)代的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，越來(lái)越能影響人類(lèi)的生活，工業(yè)的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

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[3]何天白，胡漢杰主編，功能高分子與新技術(shù)，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

導(dǎo)電高分子材料的優(yōu)點(diǎn)范文第2篇

關(guān)鍵字：新型高分子材料；高分子材料應(yīng)用；新型高分子材料的開(kāi)發(fā)

引言：

高分子材料是指由相對(duì)分子質(zhì)量較大的化合物分子構(gòu)成的材料。按其來(lái)源，高分子材料可分為天然，合成，半合成材料，包括了塑料，合成纖維，合成橡膠，涂料，粘合劑和高分子基復(fù)合材料。從1907年高分子酚醛樹(shù)脂的出現(xiàn)以來(lái)，高分子材料因其普遍具有許多金屬和無(wú)機(jī)材料所無(wú)法取代的優(yōu)點(diǎn)而獲得迅速的發(fā)展。然而，現(xiàn)在大規(guī)模生產(chǎn)的還只是在尋常條件下能夠使用的高分子物質(zhì)，即通用高分子。它們存在著機(jī)械強(qiáng)度和剛性差、耐熱性低等缺點(diǎn)，而現(xiàn)代工程技術(shù)的發(fā)展對(duì)高分子材料提出了更高的要求。于是新型高分子材料的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用尤為重要。納米、導(dǎo)電、生物醫(yī)用、生物可降解、耐高溫、高強(qiáng)度、高模量、高沖擊性、耐極端條件等高性能的新型高分子材料的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用不但能解決現(xiàn)階段的高分子材料所面臨的問(wèn)題，而且也將積極地推動(dòng)高分子材料向功能化、智能化、精細(xì)化方向的發(fā)展。與此同時(shí)，我國(guó)十二五計(jì)劃也將高分子材料的開(kāi)發(fā)研究納入了其中，作為其重要研究方向之一的新型高分子材料的開(kāi)發(fā)研究必將會(huì)極大地推動(dòng)我國(guó)材料技術(shù)的發(fā)展。

一、簡(jiǎn)述高分子材料

1.高分子材料

高分子材料（macromolecular material），以高分子化合物為基礎(chǔ)的材料。基本成分為聚合物，或以其含有的聚合物的性質(zhì)為其主要性能特征的材料。高分子材料是由相對(duì)分子質(zhì)量較高的化合物構(gòu)成的材料，通常分子量大于10000，包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復(fù)合材料，高分子是生命存在的形式。所有的生命體都可以看作是高分子的集合體。

2.國(guó)內(nèi)外高分子材料開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

高分子材料與金屬材料和無(wú)機(jī)非金屬材料共同構(gòu)成了應(yīng)用性材料科學(xué)的最重要的三個(gè)領(lǐng)域。高分子材料憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)占領(lǐng)了巨大的市場(chǎng)。

世界高分子材料工業(yè)正在高速地發(fā)展著。世界合成樹(shù)脂量從1950年的1.5M工增長(zhǎng)到2005年的212M工，每年大概以5%的增長(zhǎng)率在迅速地增長(zhǎng)。現(xiàn)在塑料的產(chǎn)量早已超過(guò)了木材和水泥等結(jié)構(gòu)材料的總產(chǎn)量。合成橡膠的產(chǎn)量也已超過(guò)了天然橡膠，而合成纖維的年產(chǎn)量在上個(gè)世紀(jì)80年代就已經(jīng)達(dá)到了棉花、羊毛等天然和人造纖維的2倍。對(duì)于我國(guó)而言，目前我國(guó)是世界上最大的樹(shù)脂進(jìn)口國(guó)，每年進(jìn)口的樹(shù)脂數(shù)量大約是世界樹(shù)脂總貿(mào)易的25%到30%。我國(guó)的樹(shù)脂合成工業(yè)正高速地發(fā)展當(dāng)中，樹(shù)脂合成能力也在飛速地提高中。然而與西方發(fā)達(dá)國(guó)家仍然存在著差距。

3.開(kāi)發(fā)新型高分子材料的重要意義和途徑

自上世紀(jì)30年代高分子材料的出現(xiàn)開(kāi)始到現(xiàn)代，世界工業(yè)科學(xué)不再只是滿足與對(duì)基礎(chǔ)高分子材料的開(kāi)發(fā)研究，從90代開(kāi)始，科學(xué)家們就將注意力集中到了高功能，高智能的高分子材料開(kāi)發(fā)上。現(xiàn)代工業(yè)對(duì)于新型高分子材料的需求日益強(qiáng)烈。像納米高分子材料，通常是將納米微粒與聚合物基材進(jìn)行復(fù)合，利用其特殊性質(zhì)來(lái)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，這比研究全新的聚合物材料投資少，周期短，生產(chǎn)成本低。與普通改性材料不同，納米粒子具有特殊的表面效應(yīng)、體積效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)以及宏觀量子隧道效應(yīng)等，這些效應(yīng)的綜合作用導(dǎo)致了改性后的高分子材料具有特殊性能。比如，納米粒子巨大的比表面積產(chǎn)生的表面效應(yīng)，可使經(jīng)納米粒子改性后的高分子材料的機(jī)械性能、熱傳導(dǎo)性、觸媒性質(zhì)、破壞韌性等均與一般材料不同，有的材料還具有了新的阻燃性和阻隔性。

新型高分子材料的開(kāi)發(fā)主要是集中在制造工藝的改進(jìn)上，以提高產(chǎn)品的性能，減少環(huán)境的污染，節(jié)約資源。就目前而言，合成樹(shù)脂新品種、新牌號(hào)和專(zhuān)用樹(shù)脂仍然層出不窮，以茂金屬催化劑為代表的新一代聚烯烴催化劑開(kāi)發(fā)仍然是高分子材料技術(shù)開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)之一。在開(kāi)發(fā)新聚合方法方面，著重于陰離子活性聚合、基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合和微乳液聚合的工業(yè)化。在第二次世界大戰(zhàn)中發(fā)展起來(lái)的高分子復(fù)合技術(shù)，以及出現(xiàn)于50年代的高分子合金化技術(shù)后。新的復(fù)合技術(shù)和合金化技術(shù)層出不窮。新型高分子材料的開(kāi)發(fā)，不但能夠滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展對(duì)于材料工業(yè)的高要求，更能夠促進(jìn)能源與資源的節(jié)約，減少環(huán)境的污染，提高生產(chǎn)能力，更能體現(xiàn)出現(xiàn)代科技的高速發(fā)展。

二、新型高分子材料的應(yīng)用

現(xiàn)代高分子材料是相對(duì)于傳統(tǒng)材料如玻璃而言是后起的材料，但其發(fā)展的速度應(yīng)用的廣泛性卻大大超越了傳統(tǒng)材料。高分子材料既可以用于結(jié)構(gòu)材料，也可以用于功能材料。

現(xiàn)階段新型高分子材料大致包括高分子分離膜，高分子磁性材料，光功能高分子材料，高分子復(fù)合材料這幾大類(lèi)：

第一，高分子分離膜是用高分子材料制成的具有選擇透過(guò)的半透性薄膜。采用這樣的薄膜，以壓力差、溫度梯度、濃度梯度或電位差為動(dòng)力，與以往傳統(tǒng)的分離技術(shù)相比，更加的省能、高效和潔凈等，被認(rèn)為是支撐新技術(shù)革命的重大技術(shù)。

第二，高分子磁性材料是磁與高分子材料相結(jié)合的新的應(yīng)用。早期磁性材料具有硬且脆，加工性差等缺點(diǎn)。將磁粉混煉于塑料或橡膠中制成的高分子磁性材料，這樣制成的復(fù)合型高分子磁性材料，比重輕、容易加工成尺寸精度高和復(fù)雜形狀的制品，還能與其它元件一體成型等。

第三，光功能高分子材料，是指能夠?qū)膺M(jìn)行透射、吸收、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)換的一類(lèi)高分子材料。目前，這一類(lèi)材料已有很多，應(yīng)用也很廣泛。

第四，高分子復(fù)合材料是指高分子材料和不同性質(zhì)組成的物質(zhì)復(fù)合粘結(jié)而成的多相材料。高分子復(fù)合材料最大優(yōu)點(diǎn)具有各種材料的長(zhǎng)處，如高強(qiáng)度、質(zhì)輕、耐溫、耐腐蝕、絕熱、絕緣等性質(zhì)。

這些新型的高分子材料在人類(lèi)社會(huì)生活，工業(yè)生產(chǎn)，醫(yī)藥衛(wèi)生和尖端技術(shù)等方方面面都有著廣泛的應(yīng)用。例如，在生物醫(yī)用材料界上，研制出的一系列的改性聚碳酸亞丙酯（PM-PPC）新型高分子材料是腹壁缺損修復(fù)的高效材料：在工業(yè)污水的處理上，在不添加任何藥劑的情況下，利用新型高分子材料物理法除去油田中的污水：開(kāi)發(fā)的聚酰亞胺等熱固性樹(shù)脂及苯乙烯、聚丙烯等熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料，這些材料比強(qiáng)度和比模量比金屬還高，是國(guó)防、尖端技術(shù)方面不可缺少的材料；同樣，在藥物傳遞系統(tǒng)中應(yīng)用新型高分子材料，在藥劑學(xué)中應(yīng)用，在包轉(zhuǎn)材料中的應(yīng)用等等。新型高分子材料已經(jīng)滲透于人類(lèi)生活的各個(gè)方面。

三、綜述

材料是人類(lèi)用來(lái)制造各種產(chǎn)品的物質(zhì)，是人類(lèi)生活和生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，是一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)和標(biāo)志。作為材料重要組成部分的高分子材料隨著時(shí)代的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，越來(lái)越能影響人類(lèi)的生活。新型高分子材料的不斷開(kāi)發(fā)像納米技術(shù)、熒光技術(shù)、導(dǎo)電技術(shù)、生物技術(shù)等的實(shí)施必將使得高分子材料在工業(yè)化的應(yīng)用中不斷進(jìn)步。區(qū)別于我們已經(jīng)開(kāi)發(fā)研究成熟的一些傳統(tǒng)材料，高分子材料的研究開(kāi)發(fā)存在著無(wú)窮的潛力。正如一些科學(xué)家預(yù)言的那樣，新型高分子材料的開(kāi)發(fā)將有可能會(huì)帶來(lái)現(xiàn)代材料界的一次重大革命。

參考文獻(xiàn)：

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[3]趙利利，論新型高分子材料的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J]，科技致富向?qū)В?011.（02）.

導(dǎo)電高分子材料的優(yōu)點(diǎn)范文第3篇

【關(guān)鍵詞】形狀記憶；高分子材料；軍事應(yīng)用

1.形狀記憶高分子材料簡(jiǎn)介

形狀記憶高分子或形狀記憶聚合物（SMP，Shape Memory Polymer）作為一種功能性高分子材料，是高分子材料研究、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用的一個(gè)新分支。它是在一定條件下被賦予一定智能高分子材料的形狀（起始態(tài)），當(dāng)外部條件發(fā)生變化時(shí)，它可相應(yīng)地改變形狀，并將其固定（變形態(tài)）。如果外部環(huán)境發(fā)生變化，智能高分子材料能夠?qū)Νh(huán)境刺激產(chǎn)生應(yīng)答，其中環(huán)境刺激因素有溫度、pH值、離子、電場(chǎng)、溶劑、反以待定的方式和規(guī)律再一次發(fā)生變化，它便可逆地應(yīng)物、光或紫外線、應(yīng)力、識(shí)別和磁場(chǎng)等，對(duì)這些刺激恢復(fù)至起始態(tài)。至此，完成記憶起始態(tài)固定變形態(tài)恢復(fù)起始態(tài)的循環(huán)。

1989年 ，石田正雄認(rèn)為 ，具有形狀記憶性能的高分子可看作是兩相結(jié)構(gòu) ，即由記憶起始形狀的固定相和隨溫度變化能的可逆的固化和軟化的可逆相組成。可逆相為物理鉸鏈結(jié)構(gòu) ，而固定相可分為物理鉸鏈結(jié)構(gòu)和化學(xué)鉸鏈結(jié)構(gòu)，以物理鉸鏈結(jié)構(gòu)為固定相的稱(chēng)為熱塑SMP，以化學(xué)鉸鏈結(jié)構(gòu)為固定相的稱(chēng)為熱固性SMP。王詩(shī)任等認(rèn)為 ，形狀記憶高分子實(shí)際上是進(jìn)行物理交聯(lián)或化學(xué)交聯(lián)的高分子，其形狀記憶行為實(shí)質(zhì)上是高分子的粘彈性力學(xué)行為。他們根據(jù)高分子粘彈性理論建立了一套形狀記憶的數(shù)學(xué)模型。總結(jié)來(lái)說(shuō)，形狀記憶機(jī)理可分為：組織結(jié)構(gòu)機(jī)理、橡膠彈性理論、粘彈性理論。

2.軍事材料特殊性分析

未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)是高技術(shù)條件下的戰(zhàn)爭(zhēng)。不僅戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境變得更加惡劣復(fù)雜，各種類(lèi)型的雷達(dá)，先進(jìn)探測(cè)器以及精確制導(dǎo)武器的問(wèn)世，對(duì)各類(lèi)武器和裝備構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。因此，不僅軍事裝備的質(zhì)量要求一定可靠，而且，軍事裝備的再生性和快速制造能力也被提到了新的高度。

軍事裝備系統(tǒng)的可靠性（The Reliability of Armaments system）是指軍事裝備系統(tǒng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，預(yù)定的條件下，完成規(guī)定效能的能力。要求裝備在特定的條件下長(zhǎng)期存放和反復(fù)使用過(guò)程中，不出故障或少出故障，處于正常的使用狀態(tài)，且能實(shí)現(xiàn)其預(yù)期效能。因此，軍事材料必須擁有極強(qiáng)的性能和超長(zhǎng)的工作壽命。軍事裝備的再生能力，指的是軍事裝備受到損壞后，能夠迅速進(jìn)行戰(zhàn)場(chǎng)搶修的能力。戰(zhàn)場(chǎng)再生能力是提高裝備戰(zhàn)斗力的重要組成部分。形狀記憶高分子材料具有許多優(yōu)異的性能，因此此類(lèi)材料對(duì)于軍事方面的貢獻(xiàn)就十分明顯。在前期制造方面，由于其快速恢復(fù)能力，可以在很短的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)零部件連接、整合，為戰(zhàn)爭(zhēng)贏得極寶貴先機(jī)時(shí)間。在對(duì)裝備恢復(fù)方面，我們可以將記憶前的材料制造為較為規(guī)則，使用面積較小的部件，單一運(yùn)輸時(shí)可以減縮空間，從而提高運(yùn)輸效率，極大地提高了戰(zhàn)場(chǎng)的再生能力。

3.形狀記憶高分子材料在軍事方面應(yīng)用展望

目前，形狀記憶高分子材料在軍事方面的成熟應(yīng)用主要體現(xiàn)在在戰(zhàn)機(jī)的連接，加固，軍事通訊設(shè)備，戰(zhàn)爭(zhēng)醫(yī)療設(shè)備等方面。

3.1戰(zhàn)機(jī)接頭連接

在軍事戰(zhàn)斗機(jī)上通常裝有各種不同直徑的管道， 對(duì)于一些異徑管接頭的連接， 形狀記憶高分子材料可以大顯身手。其大致工藝過(guò)程如下： 先將形狀記憶高分子材料加工成所要求的管材， 然后對(duì)其加熱使管材產(chǎn)生徑向膨脹， 并快速冷卻， 即可制得熱收縮套管。應(yīng)用時(shí)， 將此套管套在需要連接的兩個(gè)管材的接頭上，再用加熱器將已膨脹的套管加熱至其軟化點(diǎn)以上（低于一次成形溫度）， 膨脹管便收縮到初始形狀，緊緊包覆在管接頭上。

3.2緊固銷(xiāo)釘

在戰(zhàn)斗機(jī)的制造工藝中， 需應(yīng)用大量的連接件進(jìn)行連接。采用形狀記憶高分子材料制作緊固銷(xiāo)釘，將是戰(zhàn)斗機(jī)制造業(yè)中的一項(xiàng)嶄新工藝技術(shù)。

（1）先將記憶材料成形為銷(xiāo)釘?shù)氖褂眯螤睿唬?）再將銷(xiāo)釘加熱變形為易于裝配的形狀并冷卻定型；（3）將變形銷(xiāo)釘插入欲鉚合的兩塊板的孔洞中；（4）將銷(xiāo)釘加熱即可回復(fù)為一次成形時(shí)的形狀， 即將兩塊板鉚合固定。

3.3軍事通訊設(shè)備

形狀記憶高分子材料在軍事通訊設(shè)備方面的應(yīng)用同記憶合金比較相似。后者在航空航天領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用有很多成功的范例。人造衛(wèi)星上龐大的天線可以用記憶合金制作。發(fā)射人造衛(wèi)星之前，將拋物面天線折疊起來(lái)裝進(jìn)衛(wèi)星體內(nèi)，火箭升空把人造衛(wèi)星送到預(yù)定軌道后，只需加溫，折疊的衛(wèi)星天線因具有“記憶”功能而自然展開(kāi)，恢復(fù)拋物面形狀。而高分子材料通常具有很好的絕緣性能，因此在通訊設(shè)施中不需要導(dǎo)電的部件中，用形狀記憶高分子材料代替，以獲得我們預(yù)期的目標(biāo)，從而提高部隊(duì)的攜帶能力。

3.4軍事醫(yī)療設(shè)備

在需要單兵作戰(zhàn)的特殊場(chǎng)合，由于單兵的輜重，裝備等攜帶能力的限制，需要在有限的或體積下攜帶比較充足的醫(yī)療設(shè)施，從而為軍人的生命恢復(fù)提供必要的保障。利用低溫形狀記憶特性的聚合物聚氨酯、聚異戊二烯、聚降冰片烯等可以制備用作矯形外科器械或用作創(chuàng)傷部位的固定材料，比如用來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的石膏繃帶。方法有2種：一是將形狀記憶聚合物加工成待固定或需矯形部位形狀，用熱水或熱吹風(fēng)使其軟化，施加外力使其變形為易于裝配的形狀，冷卻后裝配到待固定或需矯形部位。再加熱便可恢復(fù)原狀起固定作用，同樣加熱軟化后變形，取下也十分方便；二是將形狀記憶聚合物加工成板材或片材，用熱水或熱吹風(fēng)使其軟化，施加外力變形為易于裝配形狀，在軟化狀態(tài)下裝配到待固定或需矯形部位，冷卻后起固定作用，拆卸時(shí)加熱軟化取下即可。形狀記憶材料與傳統(tǒng)的石膏繃帶相比具有塑型快、拆卸方便、 透氣舒適、干凈衛(wèi)生、熱收縮溫度低、可回復(fù)形變量大的特點(diǎn)，可望在矯形外科領(lǐng)域及骨折外固定領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

4.結(jié)束語(yǔ)

目前，對(duì)形狀記憶材料的研究才剛剛開(kāi)始，尚處于初級(jí)階段。形形狀記憶高分子材料雖然具有可恢復(fù)形變量大、記憶效應(yīng)顯著、感應(yīng)溫度低、加工成型容易、使用面廣、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，但尚存在著許多不足之處，如形變回復(fù)不完全、回復(fù)精度低等。因而，在形狀記憶高分子材料的分子設(shè)計(jì)和復(fù)合材料研究等方面，還有待于進(jìn)一步探索。另外，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)實(shí)需要開(kāi)發(fā)新型的形狀記憶高分子或?qū)υ械男螤钣洃浉叻肿佑嗅槍?duì)性地進(jìn)行改性。因此， 在今后的研究工作中， 應(yīng)充分運(yùn)用分子設(shè)計(jì)技術(shù)及材料改性技術(shù)， 努力提高材料的形狀記憶性能及綜合性能， 開(kāi)發(fā)新的材料品種， 以滿足不同的應(yīng)用需要。另外， 還應(yīng)注重新材料的實(shí)際應(yīng)用， 早日形成工業(yè)產(chǎn)量，為我國(guó)的軍事建設(shè)及各項(xiàng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。

【參考文獻(xiàn)】

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導(dǎo)電高分子材料的優(yōu)點(diǎn)范文第4篇

胎冠：胎冠用耐磨的橡膠制成，它直接承受摩擦和全部載荷，能減輕簾布層所受的沖擊。并保護(hù)簾布層和內(nèi)胎，以免其受到機(jī)械損傷。胎面上有各種凹凸花紋，以保證輪胎與地面的附著性能，防止輪胎滑移。輪胎胎面的花紋對(duì)汽車(chē)使用性能有非常重要的影響，因此在選用輪胎時(shí)必須足夠重視輪胎的花紋。胎肩：胎肩是較厚的胎冠與較薄的胎側(cè)之間的過(guò)渡部分。它除了起到保護(hù)簾布層的作用外，表面一般還制有各種花紋，以利于防滑和散熱。胎側(cè)：胎側(cè)是貼在簾布層側(cè)壁的較薄的一層橡膠層，它可承受較大的扭曲變形，其作用是保護(hù)簾布層免受機(jī)械損傷和水分侵蝕。

2）簾布層

簾布層是外胎的骨架，也稱(chēng)胎體。其主要作用是承受載荷，保持外胎的形狀和尺寸，使外胎具有一定的強(qiáng)度。簾布層通常由多層掛膠簾線用橡膠粘合而成。為了使負(fù)荷均勻分布，簾布層數(shù)多為偶數(shù)。簾布層數(shù)越多，其強(qiáng)度越大，但相應(yīng)它的彈性隨之降低。一般簾布層數(shù)都標(biāo)在外胎的表面上。簾布材料一般有棉線、人造絲線、尼龍線和鋼絲等。現(xiàn)在多采用聚酰胺纖維和鋼絲作簾線后，在輪胎的承載能力相同的情況下簾布層數(shù)可以減少，這樣既減少了橡膠的消耗、提高了輪胎的質(zhì)量，又降低了滾動(dòng)阻力，延長(zhǎng)了輪胎的使用壽命。

3）緩沖層緩沖層位于胎面和簾布層之間，一般用兩層或數(shù)層較稀疏的簾線和彈性較大的橡膠制成，所以其彈性較大，能緩和汽車(chē)在不平路面上行使時(shí)所受的沖擊，并防止汽車(chē)在緊急制動(dòng)時(shí)胎面與簾布層脫離。

4）胎圈胎圈由鋼絲圈、簾布層包邊和胎圈包布組成，具有很大的剛度和強(qiáng)度，可使輪胎牢固地裝在輪輞上。斜交輪胎的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

斜交輪胎是一種老式結(jié)構(gòu)的輪胎。外胎是由胎面、簾布層(胎體)、緩沖層及胎圈組成，簾布層是外胎的骨架，用以保持外胎的形狀和尺寸，通常由成雙數(shù)的多層掛膠布(簾布)用橡膠貼合而成，簾布的簾線與胎面中心線約呈35度角，從一側(cè)胎邊穿過(guò)胎面到另一側(cè)胎邊。由于簾布層的斜交排列，增加了輪胎的強(qiáng)度。在適當(dāng)充氣時(shí)，能保證輪胎具有適當(dāng)?shù)膹椥裕銐虻某休d能力，能滿足汽車(chē)對(duì)輪胎的使用要求。如果選用尼龍、聚脂纖維或綱絲等高強(qiáng)度簾線材料時(shí)，可大大提高輪胎的負(fù)荷承載能力，改善輪胎使用性能，是現(xiàn)代汽車(chē)常用的一種輪胎。『科倫電子科技(河源)有限公司『成立于公元2000年，為一專(zhuān)業(yè)高分子電路保護(hù)組件設(shè)計(jì)及制造公司，主要產(chǎn)品包括插件型(Radialtype)、疊片型(Straptype)及表面接著型(SMDtype)等高分子正溫度系數(shù)(PPTC)可復(fù)式保險(xiǎn)絲(又稱(chēng)為熱敏電阻)。本產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于消費(fèi)性電子產(chǎn)品、計(jì)算機(jī)主機(jī)板及相關(guān)組件、計(jì)算機(jī)外設(shè)產(chǎn)品、鋰電池、鎳氫電池、通訊電子產(chǎn)品、汽車(chē)電路以及其它工業(yè)產(chǎn)品之電流過(guò)載保護(hù)。本公司擁有全系列PPTC可復(fù)式保險(xiǎn)絲之開(kāi)發(fā)能力及生產(chǎn)技術(shù)，質(zhì)量系統(tǒng)己通過(guò)ISO-9001認(rèn)證，產(chǎn)品已分別獲得UL及TUV認(rèn)證，并已申請(qǐng)多項(xiàng)國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品專(zhuān)利。除了現(xiàn)有已生產(chǎn)之各類(lèi)型可復(fù)式保險(xiǎn)絲外，本公司亦可為客戶(hù)提供特殊規(guī)格之PPTC產(chǎn)品(例如：無(wú)鉛產(chǎn)品)。公司經(jīng)營(yíng)理念：科技之價(jià)值在于改善人類(lèi)生活，因此科倫電子有限公司非常重視客戶(hù)之需求及員工之期望。我們藉由良好的團(tuán)隊(duì)合作并全部的活力發(fā)揮來(lái)生產(chǎn)一流的產(chǎn)品，并積極研發(fā)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)新的應(yīng)用領(lǐng)域。公司的品質(zhì)政策與環(huán)境方針品質(zhì)政策：從我做起，盡職盡責(zé)，滿足客戶(hù)要求。環(huán)境方針：遵守法規(guī)，減廢除污，資源回收，從我做起。高分子正溫度系數(shù)熱敏電阻相關(guān)知識(shí)PPTC是指電阻系數(shù)在某一相轉(zhuǎn)移溫度急劇升高，到達(dá)其室溫電阻系數(shù)的數(shù)萬(wàn)倍或者幾十萬(wàn)倍以上的電子元件，使用半結(jié)晶熱塑性能高分子材料為基材，添加導(dǎo)電顆粒，經(jīng)過(guò)適當(dāng)混煉加工處理而成，使其具有PTC特性。PPTC作動(dòng)原理：PPTC是由高分子有機(jī)聚合物在高壓、高溫，硫化反應(yīng)的條件下，攙加導(dǎo)電粒子材料后，經(jīng)過(guò)特殊的工藝加工而成。常溫下，正常工作電流通過(guò)PPTC內(nèi)部時(shí)，高分子聚合物與導(dǎo)電粒子材料高密度的結(jié)合在一起形成結(jié)晶狀的結(jié)構(gòu)，此時(shí)PPTC處于低阻值的分子狀態(tài)，PTC工作正常內(nèi)阻在10mΩ--5Ω之間。當(dāng)PPTC兩端出現(xiàn)短路/破壞性大電流時(shí)，串聯(lián)中的PPTC消耗功率P="I"2R開(kāi)始增大，PPTC瞬間產(chǎn)生大量的熱量，使PPTC內(nèi)部高分子聚合物溫度急速上升，導(dǎo)致急劇膨脹，同時(shí)開(kāi)始結(jié)晶形成膠狀體，導(dǎo)電粒分子健開(kāi)始斷裂，阻斷由導(dǎo)電粒子材料形成的通路，此時(shí)PPTC內(nèi)阻值達(dá)到KKΩ級(jí)數(shù)值。從而有效的限制短路電流/破壞性大電流通過(guò)PPTC，電路回路處于斷開(kāi)狀態(tài)。此時(shí)PPTC處于高溫高阻狀態(tài)，經(jīng)過(guò)有效試驗(yàn)24小時(shí)是時(shí)時(shí)處于高阻值狀態(tài)。當(dāng)故障電流排除后，PPTC內(nèi)部材料溫度降低，高分子聚合物重新結(jié)晶，導(dǎo)電粒子材料開(kāi)始導(dǎo)通。整個(gè)工作電路恢復(fù)正常。PPTC自動(dòng)恢復(fù)，無(wú)需人工更換。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)連續(xù)保護(hù)1萬(wàn)次不失效。又稱(chēng)萬(wàn)次保險(xiǎn)絲。可以完全取代普通熱熔斷體。PPTC應(yīng)用原理：傳統(tǒng)保險(xiǎn)絲作為過(guò)流保護(hù)，僅能保護(hù)一次，燒斷了就需更換。而作為新型過(guò)流保護(hù)元件的可恢復(fù)保險(xiǎn)絲具有過(guò)流保護(hù)，自動(dòng)復(fù)原雙重功能：過(guò)流保護(hù)PPTC元件串接在電路中，正常情況下，呈低阻狀態(tài)，保證電路正常工作；當(dāng)電路發(fā)生短路或竄入異常大電流時(shí)，PPTC元件的自熱使其阻抗增加把電流限制到足夠小，起到過(guò)電流保護(hù)作用。自動(dòng)復(fù)原當(dāng)產(chǎn)生過(guò)電流的故障得到排除，PPTC元件自動(dòng)復(fù)原到低阻狀態(tài)。這既避免了維護(hù)更換，也避免了可能引起電路損壞的持續(xù)循環(huán)的開(kāi)閉狀態(tài)。PPTC可恢復(fù)保險(xiǎn)絲具有過(guò)流保護(hù)，自動(dòng)復(fù)原雙重功能的原因是由于其特殊的構(gòu)造。PPTC可恢復(fù)保險(xiǎn)絲是又高分子聚合物及導(dǎo)電材料等混合制成。正常情況下，導(dǎo)電材料通過(guò)聚合物材料構(gòu)成三維導(dǎo)電通道，PPTC阻值很小；當(dāng)有異常大電流通過(guò)時(shí)，PPTC元件溫度迅速上升，聚合物材料隨即膨脹，使得導(dǎo)電通道斷開(kāi)，引起阻抗劇增，通過(guò)的電流變小，電路如同斷開(kāi)，達(dá)到保護(hù)目的。當(dāng)異常大電流消失后，PPTC的自熱不足以維持其高阻狀態(tài)，其阻抗又恢復(fù)到低阻狀態(tài)。與傳統(tǒng)保險(xiǎn)絲相比，具有可自復(fù)，體積小，更堅(jiān)實(shí)的優(yōu)點(diǎn)。PPTC生產(chǎn)制程：配料，混煉，壓片，貼合，輻射交聯(lián)，再?gòu)?fù)合電鍍，文印，最后包裝入庫(kù)；電性參數(shù)有Vmax，Ihold，Itrip，Rmax，R1max，Rmin，以及P（d）；相關(guān)測(cè)試有holdcurrenttest，humidityagingtest，timetotriptest等等。選購(gòu)PPTC器件的六個(gè)主要考慮要素：1．外形尺寸。為適應(yīng)終端產(chǎn)品的要求，自復(fù)位保險(xiǎn)絲供應(yīng)商針對(duì)同一參數(shù)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)出了多種封裝形式的PPTC器件，包括不同規(guī)格軸向、徑向插裝以及表面貼裝等形式，用戶(hù)需要根據(jù)組裝工藝及設(shè)計(jì)確定器件的尺寸。

2．額定電壓。PPTC的額定電壓應(yīng)不低于電源電壓，同時(shí)還要大于失效電壓，因?yàn)楫?dāng)斷路發(fā)生時(shí)它是電路上電阻最大的部件，整個(gè)電路電壓都可能施加在它的兩端。

3．額定保持電流(工作溫度下)。保持電流是指PPTC在室溫下保持不發(fā)生斷路的最大電流，因?yàn)镻PTC是一種熱敏器件，所以溫度升高時(shí)保持電流將下降，用戶(hù)應(yīng)向供應(yīng)商索取不同溫度下的保持電流數(shù)據(jù)，并考慮最終使用環(huán)境溫度帶來(lái)的影響。4．響應(yīng)時(shí)間。供應(yīng)商還應(yīng)該提供PPTC器件在不同電流下發(fā)生斷路的響應(yīng)時(shí)間，當(dāng)過(guò)電流發(fā)生時(shí)，用戶(hù)對(duì)器件的基本要求是趕在線路其它部分損壞前將電路斷開(kāi)。注意有時(shí)候某些系統(tǒng)在上電時(shí)有一個(gè)來(lái)自電容或馬達(dá)的浪涌電流，通常它的能量還不足以使PPTC器件斷開(kāi)，但在其它正常工作范圍必須能夠及時(shí)做出反應(yīng)。

5．最大擊穿電流。最大擊穿電流是指使PPTC器件始終保持?jǐn)嗦返碾娏髦担脩?hù)應(yīng)確保該值大于系統(tǒng)可能出現(xiàn)的最大電流。

6．?dāng)嗦饭摹９奶蟮钠骷跀嗦窌r(shí)會(huì)產(chǎn)生較高熱量，相應(yīng)也有較大漏電流。該特性在便攜式產(chǎn)品中尤其需要考慮。復(fù)合電鍍知識(shí)簡(jiǎn)介通過(guò)金屬電沉積的方法，將一種或數(shù)種不溶性的固體顆粒，均勻地夾雜到金屬鍍層中所形成的特殊鍍層就是復(fù)合鍍層。這種制備復(fù)合鍍層的方法，稱(chēng)之為復(fù)合電鍍。復(fù)合電鍍可以在一般的電鍍?cè)O(shè)備、鍍液、陽(yáng)極等基礎(chǔ)上略加改造（主要是增加使固體顆粒在鍍液中充分懸浮的措施等等），就可用來(lái)制備復(fù)合鍍層。對(duì)復(fù)合鍍層的分類(lèi)，如以構(gòu)成復(fù)合鍍層的組分來(lái)分（所采用的基質(zhì)金屬），則可區(qū)分為鎳基復(fù)合鍍層、銅基復(fù)合鍍層、銀基復(fù)合鍍層等等。鎳基復(fù)合鍍層是當(dāng)前應(yīng)用最廣的一種復(fù)合鍍層。復(fù)合鍍層的基本成分分為二類(lèi)：一類(lèi)是通過(guò)電化學(xué)還原反應(yīng)而形成鍍層的那種金屬，稱(chēng)為基質(zhì)金屬；另一類(lèi)則為不溶性固體顆粒，它們通常是不連續(xù)地分散于基質(zhì)金屬之中，組成一個(gè)不連續(xù)相。它們可以是無(wú)機(jī)顆粒，如金剛石、石墨、各種氧化物（如Al2O3、TiO2，ZrO2）、硫化物（如MoS2）、硼化物、氮化物（如BN）、硫酸鹽、硅酸鹽等；也可以是有機(jī)顆粒，如聚四氟乙烯、尼龍、氨基甲醛樹(shù)脂等。此外，金屬粉（如鎳、鋁、鉻、鎢粉）也可以做為與基質(zhì)金屬共沉積的顆粒。由于復(fù)合電鍍是一種特殊的電鍍工藝，為了獲得合格的復(fù)合鍍層，必須注意以下兩個(gè)方面：一是固體微粒的選擇和制備；二是選擇合理的設(shè)備，使固體微粒在電沉積過(guò)程中能夠均勻地懸浮在鍍液中。在制備固體微粒之前，通常還要對(duì)其粒徑大小和分布進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定的方法主要有篩分法、顯微鏡法、重力沉降法、離心法、電感應(yīng)法、氣體透過(guò)法和氣體吸附法等。固體微粒在使用前還需用表面活性劑對(duì)其進(jìn)行潤(rùn)濕處理，使固體微粒親水，同時(shí)還應(yīng)視情況在鍍液中加入一定量的陽(yáng)離子表面活性劑。它們能大量吸附在微粒表面，使其帶正電荷，較順利地在陰極上電沉積。設(shè)備及其操作1．SHR高速混合機(jī)（張家港億利機(jī)械有限公司）。SHR系列混合機(jī)設(shè)計(jì)先進(jìn)，操作方便，安全可靠。體積小，重量輕，效率高，能耗小，噪音低。混合過(guò)程：首先稱(chēng)量物料，再在500轉(zhuǎn)每分鐘的轉(zhuǎn)速下預(yù)混合5分鐘，然后在1500轉(zhuǎn)每分鐘下混煉15分鐘，最后取出混合均勻的物料。2．Bartender塑譜儀的評(píng)價(jià)功能：（1）高分子材料的熔融行為。

（2）高分子材料的熱安定性和剪切應(yīng)力的安定性。

（3）交聯(lián)性高分子材料的硬化流動(dòng)(flowcuring)行為。

（4）類(lèi)橡膠材料與橡膠材料的硬化流動(dòng)行為。

（5）導(dǎo)電材料中碳黑的加入時(shí)間。

（6）聚氯乙烯(PVC)對(duì)可塑劑的吸收情況。

（7）粉體原料對(duì)液體原料的吸收狀況。

導(dǎo)電高分子材料的優(yōu)點(diǎn)范文第5篇

Abstract： As the scale of the cable buried construction grows in the urban power network renovation， the rapid development of power system has put a higher demand on the performance and economic benefits of the cable support. Considering the problems produced by the able support made of traditional materials in the coming power system， the article introduces SMC cable support made of a new material. On the basis of detailed elaboration on the characteristics of SMC composite material， the article comes to a conclusion that the SMC cable support has the advantages of high insulation， good mechanical properties， corrosion resistance， flame retardant， high reliability， long life and so on. By comprising the performance of SMC and the traditional cable support， it demonstrates that SMC cable support is a reliable alternative of the traditional one and is the trends of the cable support in the power system.

關(guān)鍵詞： SMC；電纜支架；復(fù)合材料

Key words： SMC；cable support；composite material

中圖分類(lèi)號(hào)：F764.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2012）32-0069-02

0 引言

制作電纜支架的材質(zhì)有很多種，目前應(yīng)用得比較廣泛的主要有金屬角鐵電纜支架、水泥電纜支架、高分子復(fù)合材料電纜支架等。一直以來(lái)，電力系統(tǒng)和公用事業(yè)部門(mén)采用金屬角鐵、鋁合金或水泥條制電纜支架鋪設(shè)電纜較多。

傳統(tǒng)材質(zhì)的電纜支架，由于材料本身性能限制，在使用中一直存在著較多缺陷，如傳統(tǒng)的金屬電纜支架在惡劣環(huán)境下易銹蝕、壽命短，如地鐵、隧道、化工企業(yè)、多雨潮濕或沿海鹽霧等場(chǎng)合，使用金屬支架極易銹蝕，設(shè)施的維護(hù)費(fèi)用高，使用壽命也較短。

隨著電力工程建設(shè)的需要，特別是大、中城市電網(wǎng)改造中的電纜入地工程，迫切需要性能優(yōu)良，使用壽命長(zhǎng)，使電纜敷設(shè)更加快捷安全可靠的新一代電纜支架。我國(guó)電力部就曾于1994年在上海召開(kāi)的電纜標(biāo)準(zhǔn)會(huì)議上指出，建議使用有機(jī)復(fù)合材料代替。發(fā)達(dá)國(guó)家更是一直努力通過(guò)各種途徑研制質(zhì)量密度低、強(qiáng)度高、不銹蝕的新型防火高分子材料來(lái)替代傳統(tǒng)材料。因此，研制質(zhì)量密度低、強(qiáng)度高、不銹蝕的新型防火高分子材料電纜支架來(lái)替代傳統(tǒng)材料制造的電纜支架是電纜支架未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。復(fù)合材料SMC主要應(yīng)用是在汽車(chē)、船舶、化工、建筑、電氣、軍工以及宇航等方面。SMC具有優(yōu)異的電絕緣性、耐電弧性，因此在電力系統(tǒng)中也得到了廣泛應(yīng)用：電機(jī)換向器、接線板、滅弧罩、電纜分配箱外殼、終端分配器、電纜支架等設(shè)備中都使用了SMC。研究表明，使用SMC高分子復(fù)合材料研制的電力電纜支架是其中最優(yōu)越的一種。

1 傳統(tǒng)材質(zhì)的電纜支架存在的問(wèn)題

首先，電纜架設(shè)使用金屬支架時(shí)，電流流經(jīng)電纜會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，導(dǎo)致兩個(gè)支架角鋼之間形成磁場(chǎng)閉合回路（環(huán)流），使電纜溫度升高，加大電纜與支架渦流作用產(chǎn)生鐵損（約占電纜線損的50%），進(jìn)而使環(huán)流溫度升高。尤其當(dāng)電纜通過(guò)較大電流時(shí)，溫度迅速升高，往往會(huì)形成強(qiáng)大的弧光而損毀金屬支架。因此現(xiàn)在多采取加粗電纜等措施預(yù)防此問(wèn)題，進(jìn)而大大增加輸電設(shè)備的制造成本。

其次，目前采用外涂油漆或熱浸鋅等技術(shù)處理金屬制電纜支架的防銹防腐問(wèn)題，僅能治標(biāo)，不能治本，特別是在惡劣環(huán)境中，防銹防腐問(wèn)題大大縮短了它的使用壽命，同時(shí)影響電力、通信設(shè)施的安全和無(wú)故障使用期。

最后，金屬支架生產(chǎn)過(guò)程能耗大、污染大，不符合國(guó)家節(jié)能減排政策；價(jià)格易受?chē)?guó)際金屬市場(chǎng)價(jià)格的影響；水泥條制的支架外觀粗糙，體積龐大，既容易損傷電纜護(hù)套，又不利于在狹小電纜溝內(nèi)的施工。

2 SMC復(fù)合材料的特點(diǎn)

SMC復(fù)合材料最早是由德國(guó)拜耳公司于1960年研制成功，并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，此后西歐、美國(guó)和日本相繼發(fā)展起來(lái)，我國(guó)是于1975年開(kāi)始研制，而后工業(yè)化生產(chǎn)，目前已形成了一較大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)。SMC復(fù)合材料是一種熱固性熱復(fù)合材料，SMC（Sheet Mould Compound）是由樹(shù)脂糊浸漬玻璃纖維制成的一種片狀模塑料，它具有強(qiáng)度高、重量輕、耐腐蝕、電絕緣等特點(diǎn)，具有性能設(shè)計(jì)自由度大，加工方便的優(yōu)點(diǎn)，是全球應(yīng)用最廣泛的復(fù)合材料之一，這些優(yōu)點(diǎn)剛好滿足電纜支架的技術(shù)要求，是生產(chǎn)電纜支架的理想材料[2][3]。

SMC高分子復(fù)合材料具有以下特點(diǎn)：

①?gòu)?qiáng)度高、重量輕、重量只有鋼的1/4，混凝土管的1/10左右，運(yùn)輸方便，施工便捷。

②產(chǎn)品表面光滑摩擦系數(shù)小，不損傷電纜。

③產(chǎn)品整體絕緣，無(wú)電腐蝕，可防止產(chǎn)生渦流。

④耐水性好，可長(zhǎng)期在潮濕環(huán)境或水中使用。

⑤耐熱、耐寒、防火性能優(yōu)，能在-50℃-130℃下使用。

⑥防腐蝕，不生銹，使用壽命長(zhǎng)，免維護(hù)。

⑦材料沒(méi)有回收利用價(jià)值，可杜絕盜竊問(wèn)題。

⑧絕緣性能好，無(wú)需接地，可減少安裝工作量，節(jié)約安裝成本。

3 SMC電纜支架的特點(diǎn)

SMC玻璃鋼復(fù)合材料電纜支架可廣泛應(yīng)用于電纜溝、電纜隧道、電纜排管工作井以及電纜半層內(nèi)的電力電纜、控制電纜和通信電纜的敷設(shè)[4]。目前設(shè)計(jì)有預(yù)埋型分體式電纜支架和螺孔型分體式電纜支架，能滿足不同的安裝環(huán)境和使用習(xí)慣的需要。同時(shí)將支架分成支架座和支架托臂兩部分，便于狹窄電纜溝內(nèi)施工。

將常見(jiàn)的各種材料電纜支架的性能做簡(jiǎn)單比較，如下表示：

從表中可以看出，與傳統(tǒng)的電纜材質(zhì)相比，采用SMC復(fù)合材料制造的電纜支架具有絕緣性能好、機(jī)械性能好、耐腐蝕、阻燃性好、產(chǎn)品質(zhì)量可靠性高、不易老化使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，SMC復(fù)合材料電纜支架具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

總的來(lái)說(shuō)，SMC高分子復(fù)合材料電纜支架具有如下特點(diǎn)[5]：

3.1 強(qiáng)度高，重量輕 SMC高分子復(fù)合材料主要由起增強(qiáng)作用的玻璃纖維和起粘結(jié)作用、傳遞載荷作用的熱固性樹(shù)脂組成。玻璃纖維的拉伸強(qiáng)度很高（3450MPa），其含量、長(zhǎng)度、鋪設(shè)形式?jīng)Q定支架制品的強(qiáng)度。SMC高分子復(fù)合材料強(qiáng)度可以在30～1000MPa范圍。因此，可根據(jù)制品的受力情況、產(chǎn)量、生產(chǎn)工藝、價(jià)格承受能力來(lái)設(shè)計(jì)玻璃纖維的用量、長(zhǎng)度和鋪設(shè)形式。

3.2 不蠕變 SMC高分子復(fù)合材料電纜支架的剛性比國(guó)外某些公司生產(chǎn)的玻璃纖維增強(qiáng)尼龍支架增強(qiáng)一倍。即使在長(zhǎng)期負(fù)載下也不變形。

3.3 防火性能強(qiáng) 氧指數(shù)是評(píng)價(jià)電纜防火產(chǎn)品重要的檢測(cè)手段。氧指數(shù)是指在最大氧氣條件下，防火產(chǎn)品耐燒的特性。在工程中使用根據(jù)燃燒強(qiáng)度確定。例如：在30根電纜的條件下，如發(fā)生電纜引燃事故，在4min以?xún)?nèi)即可形成500℃以上高溫?zé)峋奂瑥亩鴮?dǎo)致電纜沿走向進(jìn)行延燃。電纜密集處的電纜越多，可燃體質(zhì)量越大。而SMC高分子復(fù)合材料電纜支架的氧指數(shù)大于等于70%。符合防火低煙，無(wú)鹵，無(wú)毒的安全要求，防火性能強(qiáng)。

3.4 耐腐蝕 SMC高分子復(fù)合材料支架具有良好的耐腐蝕性能，尤其適合在潮濕、鹽霧、酸和弱堿環(huán)境使用。

3.5 絕緣性能好 絕緣性能可以根據(jù)使用要求調(diào)整。一般地，絕緣電阻大于等于1.0×1012Ω。

3.6 使用方便 預(yù)埋型支架座直接埋入電纜溝的墻壁即可，螺孔型支架座已經(jīng)預(yù)留安裝孔，直接用螺絲固定即可，安裝和維護(hù)非常方便。電纜支架托臂采用圓弧形光滑表面，沒(méi)有倒刺和分模線，不會(huì)拉傷電纜，而且可降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

3.7 使用壽命長(zhǎng) 通用型的使用壽命：室內(nèi)20年以上，地下50年以上；耐老化型的使用壽命：室外20年。

3.8 良好的經(jīng)濟(jì)效益 SMC電纜支架整體式結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了安裝工序，提高了安裝工效，縮短了工程周期，降低了工程費(fèi)用及其抗腐蝕性強(qiáng)、無(wú)需維護(hù)和更換等特點(diǎn)，其優(yōu)越性是顯而易見(jiàn)的。

4 結(jié)語(yǔ)

復(fù)合材料SMC可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，具有許多傳統(tǒng)材料所不可比擬的特性，若使用合理，必將會(huì)在電力及許多領(lǐng)域中發(fā)揮越來(lái)越大的作用；而SMC高分子復(fù)合材料電纜支架因其優(yōu)良的性能，也必能在電力系統(tǒng)獲得更廣泛的應(yīng)用。

①傳統(tǒng)材質(zhì)的電纜支架存在易銹蝕、導(dǎo)電、導(dǎo)磁的問(wèn)題，不能完全滿足電力建設(shè)和節(jié)能的要求。尤其是在特高壓輸電線路中，為避免產(chǎn)生渦流損耗，在高壓?jiǎn)涡敬蠼孛骐娏﹄娎|中應(yīng)選用非鐵磁性材料支架。

②在電力系統(tǒng)中應(yīng)用SMC電纜支架具有節(jié)能降耗的突出優(yōu)點(diǎn)。

③SMC電纜支架符合220kV及以下電力電纜的裝置要求、適用于電纜溝、電纜隧道、豎井、電纜層（井）等各種電纜構(gòu)筑物。

④綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，SMC高分子復(fù)合材料電纜支架明顯優(yōu)于傳統(tǒng)材質(zhì)電纜支架。其替代傳統(tǒng)材質(zhì)支架切實(shí)可行，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱景林.電纜支架渦流損耗的研究[J].上海電力，2009（5）：400-402.

[2]劉雄亞，晏石林.復(fù)合材料制品設(shè)計(jì)及應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

[3]張志民.復(fù)合材料結(jié)構(gòu)力學(xué)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1993.