材料化学与工程精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇材料化学与工程范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

对于复合材料与工程专业而言，物理化学是一门非常重要的基础化学课程，与专业理论知识紧密联系，学好物理化学是学好复合材料专业知识的前提，但在实际教学中物理化学这门课程在本专业学习中存在一些问题，以下分别阐明现有问题及课改意见。

一、合理安排教学内容及课时

物理化学是一门概念性、理论性、系统性和逻辑性很强的学科，涉及的公式多，应用条件严格，比较抽象，是学生学习过程中普遍感到难度较大的一门课。在本专业的培养计划中只安排了一学期的课程学习，因此选用高等教育出版社的《物理化学简明教程》作为学习教材。这本教材简明扼要地阐述了物理化学学科的主要内容及材料类学生所需的基础知识，是一本符合本专业实际教学目标的好教材。但由于本专业物理化学的课时较少，最终只能摘取部分章节学习。例如在2010级的教学方案中，只教学了化学反应热力学部分内容（热力学第一定律、热力学第二定律、化学势、多相平衡等章节）及表面现象与分散系统章节，电化学及化学反应动力学两个重要章节都未学习，这无疑会对物理化学课程学习的系统性产生不小的损害。面对这一实际情况，我们完全可以从整个专业的培养计划出发，筛选出多门课程的重叠内容，选排重叠知识在哪门课需要重点学习，在哪门课可以了解。如在物理化学这门课程中多相平衡章节就和材料科学基础课程里相关相图的章节有所重复，对于复合材料与工程专业而言，材料科学基础里的相图知识更重要，因此在物理化学教学中完全可以减少多相平衡的教学任务，简要介绍一些基本概念和原理即可，主要学习可在材料科学基础课程中完成。同时，物理化学中的表面化学章节也与学习材料表界面课程知识重复，在材料表界面课程中更系统丰富地阐述了表面化学，因此在物理化学课程也可以酌情减少教学任务。此外，像胶体化学此类比较简单的内容也可以安排学生自学，如果担心学生的自觉性，就可以一些代表性问题作为作业，让学生完成。

此外，如果有可能就应尽量合理制订培养计划，空出一些课时，把物理化学这门分为两学期学习，因为只有系统、透彻地学习才能让学生真正走进物理化学的世界。

二、改进教学方法

物理化学这门比较让学生学起来吃力的课程，应该积极采取有效的教学方法，改变这一现状。

首先要提高学生的学习兴趣，比如在学习热力学的过程中可以从历史背景及名人轶事出发引出热力学定律，又如在电化学中可以介绍锂电的研究前景、新能源汽车的发展现状等。兴趣始终是学习的最好动力，培养学生的学习兴趣是最大挑战也是最有效的教学方法。

其次采取案例法[3]、类比法[4]等总结所学知识与生活的联系及知识之间的关联对比，加深学生印象，帮助学生更好地理解所学知识。对于案例法，我们可以从工业生产的角度选取一种产品总结其中涉及的化学反应热力学、化学反应动力学等知识，这样可以使学生产生直观的学习感受，应用更好的学习方式。物理化学中有很多知识是可以用类比法学习的，如可逆电池与不可逆电池、理想气体与非理想气体等。这些类比不应由老师直接给出，而应让学生先独自完成这些类比，最后再对学生的类比结果进行查缺补漏，这样不但可以加深学生的学习印象，更可以锻炼学生的自主学习能力。

传统的“满堂灌”教学方法培养出来的学生，最明显的弱点是思维呆板，缺乏创新能力和发散思维[5]。因此，我们可以设置专门的讨论课，在相互交流中使学生的思维活跃起来，对于一些重要概念如热力学部分的焓、熵等，让学生通过独立思考提出见解，得到教师和其他同学的帮助和启发。讨论课不仅能激发学生的学习兴趣，而且能形成良好的相互探讨和交流的学习风气，有利于发散思维及创新能力的发展。

篇(2)

《工程材料》是高校土木工程专业的一门重要的专业课，它不仅是一门应用技术，同时又是建筑施工等课程的基础，该课程中涉及到的材料的组成及性能等内容需要学生具备一定的化学知识方能学好，因此在开设该课程前，一般都需要学生具备基础化学知识，结合《工程材料》教学内容，主要总结了小高职基础教育阶段需要前修的化学知识模块。

关键词：

工程材料；高职；化学；教学内容

哈尔滨铁道职业技术学院是一所以高铁、隧道、桥梁、建筑为主打专业的国家骨干高职院校，同时也是中国中铁集团下属唯一一所高职院校。我校每年为国家高速铁路建设、城市轨道交通建设、土木工程检测、道路桥梁建设等方面输送大量的优秀人才。作为一个历史悠久的老牌土木工程类院校，我校在大一第二学期开设了《工程材料》这门课程。由于近些年高考不断改革，高中化学知识删减了很多，又由于高考适龄生源的减少，以及一些二本院校招生门槛的降低，使得我校招生学生的素质降低，此外，作为三年制高职教学的补充，五年制高职的学生没有经过高中系统的学习，化学知识更是为零，学生的化学基础知识不能够满足《工程材料》这门课程的学习，因此，需要在讲授这门课程之前，前修一部分化学基础知识，现结合我校的实际情况，前修基础课程并没有充足的课时，也不能像高中化学教学那样，重视基础，精讲运算，因此我们针对学生后学专业课学习的内容，总结出三个必须掌握的化学知识模块，即金属元素及其化合物、硅酸盐工业基础、有机物及新型高分子材料，便于学生学习掌握，为后续《工程材料》课程的学习打下坚实的理论基础。

1金属元素及其化合物

《工程材料》主要讲述建筑材料的性能和使用条件，现阶段建筑工程中常用的金属材料又可分为黑色金属，例如钢、铁、及其合金等，还有有色金属包括铜、铝及其合金。从事土木工程建设的技术人员必须了解和掌握这些材料有关的知识，土木工程材料是一切土木工程的物质基础，材料决定了建筑的形式和施工方法，因此我们的学生要想学好这部分知识，就必须先要掌握金属元素及其化学物有关的基础化学知识。金属及其化合物知识点较多，由于学时有限，我们只能选取与专业课联系比较紧密的内容重点讲解。例如：铝、铁、铜三种金属及其化合物的性质是重点讲解的内容。铝元素存在的形式主要是铝土矿，铁元素能够以游离态的陨铁和化合态的铁矿石存在；铝粉可以制成银粉（白色涂料）；铁（铬、锰）为黑金属，其余的都为有色金属；金属铝既能和强酸反应，又能和强碱反应；金属化合物与酸和碱的反应；常用的金属冶炼方法及原理，例如，电解法冶炼铝，热还原法冶炼铁，湿法冶炼铜等；其中最主要的还是工业炼钢、炼铁的原理。工业炼铁的主要原料是石灰石、铁矿石、焦炭，在炼铁高炉中发生三个化学反应这样可以得到生铁，生铁可以作为炼钢的原料，把生铁冶炼成钢的过程，就是除去大部分硫、磷等有害杂质，并且适当地降低生铁里的含碳量，调整钢里合金元素含量到规定范围之内。炼钢时常用的氧化剂是空气、氧气或氧化铁，主要化学方程式：大量铁变成氧化亚铁，调整硅、锰的含量，同时降低碳量，除去FeO，因它会使钢具有热脆性。

2硅及硅酸盐工业基础

建筑工程中把能够将散粒状材料（如砂子、石子等）和块状材料（各种砖或者砌块）粘结成为具有一定强度的整体材料，成为胶凝材料。胶凝材料根据化学成分可分为无机胶凝材料和有机胶凝材料，其中无机胶凝材料又可分为气硬性胶凝材料，例如石灰、石膏、水玻璃等，而水硬性胶凝材料主要为各类水泥。作为土木工程专业的学生，在学习这部分知识时要作为重点内容。因此我们在讲述这部分知识点时，首先要求学生要对这几种材料的化学成分、反应方程式有一定的了解，并且知道它们之间的联系。主要讲述的内容包括硅的性质及应用；二氧化硅的性质及用途，硅酸盐工业主要包括玻璃、水泥和陶瓷，这三种产品都是建筑工程中常用的材料，尤其是水泥，因此，学生要掌握这几种产品的制备原料、设备、反应原理、主要成分、特性、种类及用途。以水泥为例，其制备原料为石灰石、粘土和石膏（适量），设备为水泥回转窑，具有水硬性，水中空气中都可以硬化，是不可逆过程。

3有机物及高分子材料

随着国民经济的发展，对材料的需求越来越多，对材料的性能要求也越来越高，新型高分子复合材料越来越受到人们的重视。有机物知识点繁多，需要学生掌握的知识点主要包括：烷、烯、炔烃及笨和笨的同系物基本组成及化学性质；烃的衍生物的重要类别和各类衍生物的重要化学性质，包括卤代烃、醇、醚、酚、醛、酮、羧酸、酯，硝基化合物等等；重要的有机反应及类型，包括：取代反应、加成反应、氧化反应、还原反应、消去反应、水解反应、热裂化反应，聚合反应、中和反应；高分子材料是由可称为单体的原料小分子通过聚合反应而合成的，包括碳链高聚物、杂链高聚物、元素高聚物，四类主要高聚物反应包括：加聚成碳链、缩聚成酯链、缩聚成肽链、酚醛（或酮）缩聚。传统高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等。其中，塑料、合成纤维和合成橡胶已经成为国民经济建设与人民日常生活所必不可少的重要材料。而新型高分子材料的性能更优越，应用更广泛，既具备了传统高分子材料机械性能，且在一定领域有特殊用途的若干种新型材料，例如有高分子分离膜、仿生的高分子材料、医用的高分子材料、液晶高分子材料、导电塑料等等。两者在化学结构和物质划分上，是基本一致的，只是合成难度上、实际用途上、出现时间上有差异。从事建筑工程的技术人员都必须了解和掌握土木工程材料的有关技术知识。土木工程材料是一切土木工程的物质基础，材料决定了建筑形式和施工方法。因此要学好这部分知识非常重要。知识的积累和学习是一个漫长的过程，不能一蹴而就，要循序渐进，要想学好专业课，就必须要先学好基础课。

作者：张巍 单位：哈尔滨铁道职业技术学院基础教育学院

参考文献

[1]马兰,刘景景.基于工程教育认证的材料专业《大学化学》课程建设思考[J].教育现代化,2016(6):35-37.

[2]刘荣梅.基于化学基础知识背景的金属材料工程专业物理化学课程教学研究[J].宿州学院学报,2013(10):96-97.

[3]唐灵生.《硅和硅酸盐工业》导学[J].数理化学习(高中版),2003,(11):48-52.

[4]李培泰.讲授中专化学基础知识几法[J].中等林业教育,1999,(3):38-39.

篇(3)

（1）公共基础实验

主要包括物理实验、化学实验、计算机基本操作实验、电子电工实验等。

（2）专业基础实验

主要包括材料科学基础实验、材料工程基础实验、材料研究与测试方法专业基础训练及综合实验。依据相应课程大纲，每门课程至少开设4个实验项日，且能支持专业培养日标的达成。

（3）专业实验

主要包括专业技能训练、材料制备与性能综合实验等。要求开设材料的力学、热学、电学等性能相关实验至少7项，同时完成至少1种材料的制备，包括原料的选择—配方计算—工艺方案设计—制备—相关性能测试及结构分析等全过程训练。

2、材料物理

学科基础知识被视为专业类基础知识，包括材料科学基础、材料工程基础、材料结构表征等知识领城。

（1）材料科学基础知识包括材料结构、晶休缺陷、相结构与相图、非晶态结构与性能、固体表面与界面、材料的凝固与气相沉积、扩散与固态相变、烧结、变形与断裂、材料的电子结构与物理性能以及材料概论等。

（2）材料工程基础知误包括流体流动基础、热量传递、传质过程及其控制、材料及其产品设计、选材、制造加工成型以及失效分析等方面的基础知识，工程制图、机械设计及制造础、电工电子学等。

（3）物理化学知识包括气体、热力学第一定律、热力学第二定律、多组分系统热力学、化学平衡、相平衡、化学反应动力学、电化学、表面现象和胶体分散系统等。

3、冶金工程

主要课程：冶金工程概论、传输原理、金属学原理、金属材料及热处理、冶金物理化学、钢铁冶金学、有色金属冶金学、材料现代分析方法耐火材料等。

篇(4)

现代水利工程为了保障坝体的强度与使用寿命，多采用混凝土作为坝体的主要施工材料。但是混凝土工程经过长时间自然环境的影响，会出现炭化、侵蚀等现象，其中由于混凝土施工过程技术控制原因以及混凝土自身特性等原因，混凝土坝体常会出现裂缝。坝体裂缝使坝体工程内部钢筋结构受到外界物质的侵蚀，导致坝体强度降低，当裂缝宽度达到一定程度还会影响坝体的力学结构，最终导致水利工程坝体使用年限降低。针对这样的情况，加快混凝土坝体裂缝治理、加快新技术应用成为了水利工程养护部门的首要工作。

2水利工程混凝土坝体的化学灌浆加固

化学灌浆（ChemicalGrouting）是将一定的化学材料（无机或有机材料）配制成真溶液，用化学灌浆泵等压送设备将其灌入地层或缝隙内，使其渗透、扩散、胶凝或固化，以增加地层强度、降低地层渗透性、防止地层变形和进行混凝土建筑物裂缝修补的一项加固基础，防水堵漏和混凝土缺陷补强技术。

2.1水利工程混凝土坝体的化学灌浆加固处理技术概述

混凝土坝体裂缝修复的化学灌浆加固处理法适用于深层裂缝和贯穿裂缝的修补与加固。对于灌浆死缝可选用水泥浆材、环氧浆材、高强水溶性聚氨酯浆材等；活缝可选用弹性聚氨酯浆材等。其施工首先要根据原有设计要求对裂缝进行勘察和分析，确定灌浆孔。然后钻孔、洗孔、埋设灌浆管。沿裂缝凿宽、深5～6cm的V形槽，并清洗干净，在槽内涂刷基波，用砂浆嵌填封堵；进行灌浆前要进行压水检查。灌浆结束封孔时的吸浆量应小于0.02l/5min。在进行灌装时要根据裂缝类型的不同使用不同的灌浆方法，垂直裂缝和倾斜裂缝灌浆应从深到浅、自下而上进行；接近水平状裂缝灌浆可从低端或吸浆量大的孔开始。

2.2化学灌浆材料与使用注意事项

目前常用的化学灌浆浆液主要有环氧浆液及丙凝浆液两种。环氧浆液的主要成份是环氧树脂，丙凝浆液的主要成份是丙烯酰胺。环氧浆液的特点是能灌注0.1～0.2的裂缝，可灌性强，收缩性小，强度高，抗渗性能好；丙凝浆液的特点是可灌注细微裂缝，可灌性好，浓度为12～15的浆液与水相似，聚合时间可以控制；该浆液稳定性好，不析水，有一定膨胀性，抗挤力好，是良好的防渗材料。其具体使用需根据坝体裂缝情况选用适宜的材料进行，对于宽度较小，无渗水或有微渗水的裂缝用环氧浆液进行灌注。对于宽度较大，有渗水或渗水量较大的裂缝先用丙凝浆液进行灌注再用环氧浆液灌注。无论是环氧浆液还是丙烯浆液其关注施工必须在12℃～16℃温度环境下进行。

2.3水利工程混凝土坝体化学灌浆加固处理技术的具体施工

水利工程混凝土坝体裂缝的化学灌浆加固施工，首先要对裂缝进行清洁，去除表面杂质以及混凝土钙化物质。具体实施可以采用钢刷刷洗、高压水枪冲洗等方式进行。刷洗后还要对裂缝进行干燥处理，确保灌浆工作面的干净与干燥，为后期的化学灌浆施工打下基础。

其次，为了保障化学灌浆材料与裂缝块石、沙浆结台充分结合，使灌浆过程中不开裂、不漏浆，还要对封堵裂缝表面进行凿槽。凿槽后，先清理槽内碎石屑，用高压水，压缩空气冲洗吹干，然后埋管、灌浆管采用“埋入式”，间距控制在20～50cm之间，根据裂缝宽度与长度的具体情况而定。灌浆管用紫钢管，用快硬水泥埋设。为防止漏浆，U型槽中须用专用材料进行封堵，合适的封堵材料和严密的操作工序是封堵质量好差的关键，要根据坝体设计结构以及坝体受力情况选用适合的化学灌浆材料，以保障灌浆加固的施工质量。

在灌浆结束后，要对缝面进行修整，清楚灌浆管外露部分，并采用增厚涂料涂刷缝面，通过修整是缝面平整。同时还需要在坝体裂缝的顶端两侧打孔，使用环氧灌浆材料和钢箭进行锚固，将裂缝两侧的坝体拉紧。

2.4混凝土坝体化学灌浆质量控制

混凝土坝体化学灌浆过程的控制是保障灌浆质量、保障坝体加固的关键。在施工过程中要通过材料控制、操作方法控制、工艺技术控制等方式保障混凝土坝体化学灌浆质量。首先，要通过对裂缝的勘察与分析，选用适宜的灌浆材料，并在灌浆材料配置过程中严格控制配比，保障灌浆材料质量，为混凝土坝体化学灌浆施工质量打下基础。在施工过程中，还要根据裂缝的情况，单孔一次灌浆或停灌结合等工艺方式，满足裂缝灌浆要求，保障灌浆质量。例如：在进行环氧材料灌浆时，由于环氧材料需一定时间才能固化，因此在灌浆达到一定量后，需停止灌浆，待环氧浆液达到一定固化后再继续进行灌浆。在进行灌浆施工时，还要根据裂缝走向、裂缝内混凝土情况等进行压力与渗透的控制。如混凝土裂缝内部还有其他横向裂缝，则需在灌浆过程中考虑到横向劣等情况，加大压力，使灌浆材料渗透范围增大，保障灌浆质量。如裂缝内部无其他裂缝，则需在灌浆时控制灌浆压力与渗透范围，压力过小或范围过小，将导致灌浆不饱满，裂缝没有完全堵死，影响灌浆质量。

3坝体化学灌浆施工质量管理

混凝土坝体一旦出现裂缝其力学结构的变化将导致坝体承受力大幅下降，严重影响坝体安全。因此，即使进行坝体化学灌浆处理，加固坝体时保障水利工程安全稳定运行的关键。在日常坝体检测中，检查人员必须严格遵守职业道德，严密监控坝体情况，及时发现坝体裂缝，并向上级汇报。坝体养护企业或部门，要建立健全的施工质量管理体系，通过对坝体施工技术文件以及裂缝勘探资料的分析，选用适宜的灌浆材料与工艺。在施工过程中通过健全的质量管理体系以及施工技术管理体系的双重控制，保障坝体化学灌浆施工质量。

4结论

混凝土坝体化学灌浆加固技术的应用已非常广泛，技术也非常成熟。灌浆施工过程只需通过对施工过程材料控制与技术管理即能很好的保障灌浆质量，保障坝体强度。水利工程坝体除在出现裂缝时及时进行化学灌浆加固，还需在日常管理过程中注意混凝土坝体的其他病害，并通过日常养护与定期养护对可能发生的损坏进行防护。减少混凝土坝体裂缝、病害的出现，在裂缝出现初期及时进行加固处理，避免裂缝进一步扩大造成坝体安全隐患。通过养护与治理双方面的工作，保障坝体安全，促进我国电力事业的发展。

参考文献

[1]钱晓强.水利工程混凝土坝体裂缝的化学灌浆加固[J].水工建设与养护，2007，8.

[2]李军.混凝土坝体裂缝的处理[J].水利工程师，2008，2.

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【关键词】绿色化工工程；化工工业；节能；促进作用

引言：对于化工来说，其是促进社会和物质文明发展的关键，并且为人类做出了非常大的贡献。与此同时，环境污染问题也日益严重，这样就需要采取相应的措施进行解决。而绿色化学工程与工艺是利用科学有效的方法和材料等进行处理，不仅大大提升了生产的利用效率，还很好的解决了存在的污染问题，因此，其对化工节能就有很大的促进意义。

1.绿色化学工程与工艺概述

1.1 绿色化学工程与工艺的重要性

目前很多我们生活中需要用到的物品都有赖化工生产流程，传统的化学工程与工艺中往往对于绿色化学不重视，生产过程中只是注重结果，短期内或许能收获相应的产品及利益，但从长远来看，很多化工生产工艺流程在生产过程中对环境造成很多污染，有的污染对环境的破坏是不可逆的，后果可想而知。随着人们环保意识的加强，近年来绿色化学工程与工艺越来越被人们提倡，这样的方式采用一种更科学更自然的方式实现化工生产，仍然能通过有效途径得到最后的目标产品，但大大降低了生产工艺对于环境的污染与破坏，同时很好的促进了化学工艺的节能，也实现了可持续发展的要义。

1.2 绿色化学工程与工艺的基本原则

绿色化学化工在世界范围内的原则相对一体，主要涵盖下列几方面。（1）在反应过程的源头上减少甚至根除废弃物的产生，而不是在废弃物产生之后再对其进行净化处理。（2）产品进行设计时，尽量做到原料利用率最大化。（3）产品进行分析时，在考虑生产效率的同时使原料和产品的毒性降低。（4）对于析出剂和溶剂等辅助物，尽量少用或选择使用无害产品。（5）减少生产过程中能量的损耗及其对环境的影响。（6）除了考虑经济和技术的因素，生产原料尽量选择可回收的加工原料。（7）尽量避免生产过程中产生不必要的化学衍生物。

2.化工企业节能减排的措施

通常情况下，大型化工企业在生产过程中往往会消耗大量的煤炭、石油和一些化工原材料，最终排放出大量的“三废”，也只有通过不断循环市场经济，才能够促进化工企业在国内市场的发展，并取得一定的市场优势。而目前化工企业应该在节能环保的基础上促进经济发展，其方法主要有以下几点：（1）加大化工污染这方面的技术、资金投入力度，对污染问题进行全面的控制。（2）针对化工生产项目使用先进的节能减排生产工艺，控制好化工原料，进而从源头上对污染问题进行防控。（3）创建绿色的化工生产链条，实现节能减排技术集中化处理。（4）全面提高企业职工的绿色减排意识，从自身出发做好环境保护工作。

3.绿色化学工程与工艺的合理开发

3.1 绿色化学原料的合理运用

在化工生产工艺及具体流程中，化学生产原料是起着决定性作用的主要因素，在传统化学工程中，所用原料大部分为不可再生能源。采用这些原料不但大大提高国家不可再生能源的消耗，同时还导致污染物的排放量大大增加，加重生态环境污染程度。将绿色化学原料作为化工生产材料是绿色化学工程重要研发内容之一。在化工生产过程中，可使用绿色化学物质、自然物质等无染污、可再生的化学原料。典型的绿色化学原料主要有芦苇、苞米杆、纤维植物等。将这些作为原料投入到化工生产过程中，可使其转化为酮、醇、酸类等多种化学品。在整个转化反应过程中，这些原料仅会产生一定量的氢气，而不会有任何一种有害、有毒的物质产生。

3.2 提高化学反应的选择性

在化学工程的物质反应中，化学反应作为必不可少的重要组成部分存在。所有化学原料的转化均是需要化学反应才能得以实现。在化工生产过程中，合理选择有效的化学反应形式可有效促进化学工程生产效率及质量得到提高[2]。对化学反应产生影响的因素有很多种，反应原料、环境、时间、特点等均会对化学反应产生不同程度的影响。在化学生产过程中应用最为普遍的反应形式为氧化反应。在氧化反应过程中会有大量的热产生，所有化学原料均会在热的催化作用下发生变质，因此会大大降低化学品的生产质量。在绿色化学工程中，应用新型的反应形式，这种新型反应形式为烃类氧化反应。这种反应形式的应用不仅可促进催化物反应催化能力得到提高，同时还可有效促进生产物同分异构反应时间增加。

3.3 使用无毒无害催化原料

从目前的现状来看，伴随着化工行业的不断发展，合理运用化学反应成为了化工行业健康稳定发展的关键，而在进行化学反应的时候，催化剂的使用是非常关键的，既可以对反应速度进行加快，也可以对反应时间进行缩短，那么在进行化工生产中，要想确保绿色化工工程和工艺得到快速的发展，就要使用没有毒害的催化原材料。同时现在我国有关部门对催化原材料的选择和应用已经给予了高度重视，并且催化剂的开发、研究和制作在不断增多，从而就促使在进行化学反应的时候，催化原材料有了很大的改善。此外，使用没有毒害的催化原材料还能够大大提高化学反应的效率，对能源消耗含量进行降低，也能够很大程度减少环境的污染。

4.绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用

加强对绿色化学工程与工艺的研究是化学工程的一次全新探索与实践创新，绿色化学工程工艺研究能够将废弃物的科滋控制在合理的范围之内，实现化学工程的规划化发展，与此同时也可以改善人民群众生活环境，对构建环境友好型社会具有重要的现实意义。

4.1 清洁生产技术的合理应用

清洁生产技术的合理应用具有超高的价值，对化学原料进行无公害化的处理，以期最终达到合格生产的目的。清洁生产技术的使用可促使原料等到有效的利用，提升原料的使用效率，清洁生产技术最为常见技术例如脱硫技术等，化学生产加工不可避免将会产生一定废气，为了进一步降低废气对于空气质量的污染，就需要进行脱硫处理。此外，除了清洁生产技术的研发外，当前自然发电技术也被赋予了更多的重视，在环境污染日趋恶劣下，自然发电技术受到的关注，利用风能等自然资源发电，可在生物工程中降低污染，并提高环境质量，以期实现资源有效利用。

4.2 生物技术的有机结合

在可持m发展理念推进下，生物技术也不断得以升级，生物技术也可理解成为生物工程，其中包括生物化工以及仿生学两部分。生物技术利用生物科技进行生产与加工，如常见的生物酶技术，生物酶是一种具有催化作用的有机物，该种有机物可具有超高应用价值，加之其污染系数较小，故此被广泛的应用到各领域之中。例如纺织领域，通过氧化还原酶的作用促使衣物处于仿旧状态等。生物技术的使用符合绿色化学工程工艺的要求，因此将生物技术与绿色化学工程工艺相互结合，可进一步的深人落实化学工程节能理念，并改变传统化学生产工艺模式，共同打造绿色环保社会。

4.3 环境友好型产品的加工生产

绿色化学工程与工艺的主要发展目的之一即为为社会生产处环境友好型产品，如清洁汽油、磷洗衣粉等无毒无害产品。通过绿色化学工程可以生产出与社会、自然环境发展相符合的友好型产品。绿色化学工程生产的出现在很大程度上起到了保护环境的作用。在社会生产、生活中，人们的购买的产品均为绿色产品，不仅有效保证了人们身体健康，同时也可促进社会健康、和谐发展。因此，在化工生产过程中，如能够促进绿色化学工程与工艺对的优势得到充分发挥，可有效降低生态环境的染污，促进国家自然环境和社会经济得到可持续发展，对国家的长远发展及社会的进步具有重要意义。

结语

通过上文对绿色化学工程和工艺技术进行系统分析可知，绿色化学工程对促进化学工业节能发展起到了重要助推作用，是实现化学工业节能减排发展目标的重要手段。现阶段，开发和应用绿色化学工艺，已成为现代化学工业的发展趋势和前沿技术，是建设环境友好型社会，实现可持续发展的关键。

参考文献

[1]于贺.论绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用[J].科技与企业，2013，05：132.

[2]刘冠辰.浅析绿色化学工程与工艺对化学工业节能减排的促进作用[J].科技创新与应用，2015，34：107-108.

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一、化学学科在与我校重要董事单位———中国工程物理研究院合作中的特殊地位和作用

地处绵阳的我校董事单位中国工程物理研究院在国防化学上有一流的人才和设备,因此我们可以联合开办国防应用化学方向,即与国防建设有关的含能材料(炸药)即硝基化合物化学,放射废物治理及放射分析方向,以满足西部大量的军工企事业单位对这些方向人才的需求(注:我国仅北京理工大和南京理工大在开设该方向专业,但毕业生不愿到西部特别是一般离城市较远的军工企事业单位工作,造成这些单位人才严重短缺,急需西部高校培养输送该方向的专业人才);我们已经和中国工程物理研究院核物理与核化学研究所,中国工程物理研究院化工材料研究所签定了正式的联合培养这些方向的应用化学高级人才的协议,并得到了积极和热情的响应,他们非常愿意并决心和我们一起将该专业办成全国一流的特色专业;我们已与工程物理研究院联合申报成功应用化学本科、分析化学硕士点办学资格。近年来我校与中国工程物理研究院开展了多项有关放射废渣固化处理等方面的研究合作,获得了多个中国工程物理研究院研究基金,并取得了重要的科研成果。特别值得一提的是四川省人民政府委派原中国工程物理研究院楚士晋教授出任我校副校长后,双方的合作达到了水融的程度,值得一提的是楚校长所研究的学科就是国防应用化学,因此一定能发挥地处绵阳的我校董事单位的巨大学科优势联合办学,将这个专业方向发展成全国有名的有特色的重点专业。

二、我校化学学科的现状

1.学科情况

化学教研室及现在的化学研究所,是我校最老的教研室之一,多年来承担全校基础化学教学任务,科研方向主要围绕材料学科开展。从1995年起共申报8次应用化学本科办学资格,直到最后一次于2002年申报成功,现有应用化学和分析化学两个硕士点,2004年度已申报无机化学硕士点,现有教授6人,副教授10人,讲师10人,绝大部分具有硕士以上的学历,为适应学科发展的需要,正按计划引进高水平人员。

2.实验室建设情况

化学实验室分为化学基础实验室和应用化学专业实验室,共计1200平米左右,现有的基础实验室已不能满足需要,新化学基础实验室共3000平米正在新区兴建;应用化学专业实验室于2003年度批准立项,一期投资50万,能完成部分教学和科研工作,但对我校教学和科研有重大影响的大型高技术测试设备如液相色谱、气相色谱、红外光谱、ICP光谱仪等还没有到位,精细化工实验室还未建设。

3.科研情况

多年来在生物大分子分子光谱学、纳米材料、工业废渣利用、化学建材等方面开展研究和开发,200多篇,被SCI摘录10余篇,有数项科研成果已转化生产,为有关企业创造了可观的经济效益,成绩突出。

三、适应我校发展的化学学科建设设想

1.化学学科建设

应明确化学学科在我校的地位和作用,如前所述,化学学科是我校理工学科的知识结构组成部分,更是材料、生物和环境的基础和支撑,本身又有广阔发展前景,是我校必须重点发展的学科,要让各级领导高度重视。多年来由于多种原因,化学学科的发展和建设欠帐较多,已不能跟上学校的发展,更谈不上毕业学生或对外技术服务和产品开发在社会上的影响。学校的大发展同样为化学学科的发展带来了责任和巨大的发展机会,理清我们的思绪,明确任务,制订好计划,踏踏实实,埋头苦干,化学学科一定会对学校的发展贡献更多的成绩。在化学基础教学和学科发展方向方面,应做好基础化学课的教学,在学科发展和意见方向上,应研究材料化学、生物化学和环境化学,研究这些学科中的化学问题,对相临学科确实起到基础和支撑作用,并积极开展与这些学科的合作,相辅相存,资源共享,共同发展。在应用化学发展方面,办好应用化学的三个方向即应用分析、精细化工和国防化学。应用分析又称为工业和科研的“眼睛”,应把发展方向定为与我校相临学科紧密相关的材料分析、生物医药分析、环境分析和国防化学分析;精细化工方向应跟上国民经济发展,坚持在高新的新型化学建材、生物化工、药物合成等方向上;国防应用化学应与中国工程物理研究院签好协议,充分利用董事单位一流的设备和人才,把这个方向办成全国有名的专业。研究生发展方面,在已有的应用化学和分析化学硕士点基础上,再申请无机化学和有机化学硕士点,争取在不远的将来与中国工程物理研究院联合申报应用化学博士点。研究生论文研究应围绕材料化学、生物化学、环境化学、国防化学、分析测试、精细化工等方向开展工作,逐步的形成稳定的研究方向和特色,深刻体会联合办学的“西南科技大学模式”的含义,充分利用各种有利因素,实现化学学科的跨越式发展。

2.实验室建设

基础化学实验室:原有的基础化学实验室已不能满足我校基础化学教学的需要,经努力申报,已获批准在新区划拨了3000平方,具有相当水平的实验室规划和建设方案已初步完成,基础化学实验室建设工作按计划于2005年建成。应用分析实验室:2003年度,申请获批的应用化学专业实验室已投资50余万,初步建成能开出部分仪器分析和生物分离与分析的应用分析实验室,但一些对全校教学科研有重大影响的大型分析测试设备还没有,这对提高我校教学科研水平和提升学校的档次很不利。由于学校的资金有限,现阶段不太可能购买,因此应与地处绵阳的拥有这些设备的中国工程物理研究院、绵阳卫生防疫站、绵阳水务集团水质中心联系合作,实现资源共享,以保证我们的本科和研究生教育水平和条件,并在科研和社会服务上做出更多更好的成绩。精细化工实验室:精细化工属高科技产业,在未来的经济发展中贡献巨大,绵阳千亿工程计划中,计划精细化工将贡献50亿/年,而目前仅10余亿元/年,这说明精细化工的前景,精细化工实验室的建立将使该方向学生就业分配和我校在该行业的地位作用及对社会经济的贡献创造必要的条件。目前该实验室还未建设,绵阳计经委有意出资30~50万在绵阳选单位共建绵阳精细化工研发中心,我校是最有希望获批的单位,如我校再配套30~50万,那么一个具有相当水平的精细化工研发中心就会在我校建成。同时应建立有关的实验基地,加大与企业的联系和合作,按“产、学、研”的发展模式获得跨越式的发展。国防化学实验室:国防应用化学含核材料与放射分析、炸药合成与分析、燃烧化学等,我校没有也不可能有能力建设该方向的实验室,但我们已和联合办学单位———中国工程物理研究院谈好,由他们出设备和师资来完成该方向学生的专业课和毕业论文教学和科研工作,相信该专业由于有中国工程物理研究院一流的设备和师资会办成全国有名的我校亮点专业。校外联合共建实验室:前已述及,由于学校建设资金有限,短时间内不可能全部投资建设上述实验室,这就要求我们应利用联合共建单位和其他单位的人力和物力,通过联合共建实验室、建立实习单位、聘用相关人才和有偿服务的形式以较小的投入获得教学和科研上较大的收获,并与他们一起实现双赢,共同发展。

3.化学师资队伍建设

化学目前的师资力量仅能维持教学任务,研究条件仅能基本满足少数教师的科研,形成少数学科梯队,大部分教师没有固定的研究场所和条件,而是跟随其他学科有关教师做一些辅助型研究;学科内部沟通、配合交流和学术气氛还有待提高。面对越来越大的任务,要求我们引进高水平的学科和学术带头人,并以实验室和各类研究课题申报和开展为突破口,形成学科和学术带头人领导的中青年教师和研究生参加的数个学科梯队和群体,充分发挥中国工程物理研究院等合作单位和外聘教授的作用,在短时间内形成化学学科高水平队伍和优良的学术气氛,在产、学、研多方面做出突出的贡献。

四、适应我校发展的教学改革研究

篇(7)

关键词：水利水电；工程；坝体；化学灌浆；加固

当前科学技术的不断进步，有效的推动了水利水电工程事业的发展。在水利水电工程中，通常采用的坝体结构为混凝土或是以土石为主要原料的结构。这两种类型的坝体结构虽然在使用初期具体有一定的优越性，但是随着时间的推移，也会出现裂缝的情况，这就会严重影响到坝体的安全性，不利于水力发电事业的进一步发展。同时，维护的费用也是一笔巨大的开支，为了有效的避免上述问题的出现，就要在坝体建设初期开展加固的措施，采用化学灌浆的加固方法具有显著的效果。

1 混凝土坝体裂缝对水利水电工程的影响

在现在水利水电工程中，水利水电坝体作为重要的组成部分受到了相关部门的重视，坝体的质量与水利水电工程的质量具体有息息相关的联系，如果不进行加固的措施，那么坝体在长期使用的过程中就会产生裂缝，严重影响到坝体的使用寿命。造成这一问题的主要原因就是坝体的主要施工材料为混凝土，虽然混凝土具有较高的性价比，但是在长期的使用过程中受到环境的影响较大，经常会出现腐蚀的情况，有时还会产生炭化，这是混凝土自身的特点造成的，因此，施工人员有必要在进行坝体施工的过程中对其进行加固处理，进一步强化坝体的结构，这样外界环境对坝体的影响就会降到最低，有效的提高了坝体的强度，延长使用寿命。水利工程部门要针对这一问题引起相应的重视，采取切实可行的方式对水利坝体进行加固。

2 水电站工程混凝土坝体的化学灌浆加固

经过相关实验的验证，采用化学灌浆的方式对坝体进行加固，具有较好的效果，同时还能有效的控制水利工程的质量，下面我们就对化学灌浆的加固方式进行具体的论述。

2.1 概述

化学灌浆的加固方式是一种最新推出的方法，该方法能够有效的避免混凝土结构表面产生裂缝，无论是是在何种环境中，都具有理想的效果，促进水利工程的质量向前迈进。这一方法主要适用于两种情况，其一是在深层裂缝的加固中，其二是对贯穿裂缝进行有效的修补。裂缝也分为两类，一种是死缝，一种是活缝，不同的缝隙具体有不同的处理方法，采用的材料也各不相同。前者主要应用到的材料为水泥或是溶水性强的浆材，而后者主要采用的材料为弹性聚氨酯浆材。在施工的过程中，对水利坝体的具体情况进行考察是十分必要的，经过详细的分析以及综合的论证，制定出施工方案。然后在水利坝体上钻孔打眼，将灌浆管埋放在灌浆孔中，事先要将内部进行清理，防止颗粒灰尘等落入浆材中，影响灌浆的质量。灌浆前确保水压符合施工的要求，完成灌浆后及时的将灌浆孔进行封堵。

2.2 化学灌浆材料与使用注意事项

当前，在水利坝体的加固处理过程中，化学灌浆出现的次数越来越频繁，但是针对不同的情况，施工人员采用的浆液也具有不同的种类。主要分为两种，一种是环氧浆液，一种是丙凝浆液。前者以环氧树脂为主要的成分，而后者的主要成分为丙烯酰胺。环氧浆液的主要优势在于具有较强的可灌性以及渗透性，养护的时间也较短，丙凝浆液主要在细微的裂缝中使用，同样具有较强的可灌性，同时，还具有较强的抗挤力，受到施工人员的青睐。在选用这两种浆液时，首先要观察水利坝体中出现的裂缝属于何种程度，如果程度不深，宽度较小，建议采用环氧浆液进行处理，相反的，如果宽度较大，那么可以采用两种方法同时进行的方式，先进行丙凝浆液的灌注，再将环氧浆液灌注其中。值得注意的是，采用任何一种浆液，都应该确保施工环境的温度在12℃～16℃之间。

2.3 具体施工

在进行化学灌浆施工的过程中，裂缝清洗是首要的工作，主要是将裂缝表面的杂质清理干净，有些裂缝处还存在混凝土的钙化物质，这些杂质如果不得到及时的清理，会影响灌浆的质量。在清理时，可以采用高压水枪进行清洗，或是使用钢刷将裂缝表面的杂质清除掉。紧接着就可以开展化学灌浆了，这期间要保证充分与裂缝中的砂石进行结合，确保灌浆的完整性。待完成灌浆后，将表面封堵起来。完成灌浆后，还要将表面清理干净，在裂缝的两端分别打孔，将钢筋穿插其中，最后拉紧两端的坝体。

2.4 混凝土坝体化学灌浆质量控制

混凝土坝体化学灌浆过程的控制是保障灌浆质量、保障坝体加固的关键。在施工过程中要通过材料控制、操作方法控制、工艺技术控制等方式保障混凝土坝体化学灌浆质量。首先，要通过对裂缝的勘察与分析，选用适宜的灌浆材料，并在灌浆材料配置过程中严格控制配比，保障灌浆材料质量，为混凝土坝体化学灌浆施工质量打下基础。在施工过程中，还要根据裂缝的情况，单孔一次灌浆或停灌结合等工艺方式，满足裂缝灌浆要求，保障灌浆质量。由于环氧材料需一定时间才能固化，因此在灌浆达到一定量后，需停止灌浆，待环氧浆液达到一定固化后再继续进行灌浆。在进行灌浆施工时，还要根据裂缝走向、裂缝内混凝土情况等进行压力与渗透的控制。如混凝土裂缝内部还有其他横向裂缝，则需在灌浆过程中考虑到横向劣等情况，加大压力，使灌浆材料渗透范围增大，保障灌浆质量。如裂缝内部无其他裂缝，则需在灌浆时控制灌浆压力与渗透范围，压力过小或范围过小，将导致灌浆不饱满，裂缝没有完全堵死，影响灌浆质量。

3 坝体化学灌浆施工质量管理

混凝土坝体一旦出现裂缝其力学结构的变化将导致坝体承受力大幅下降，严重影响坝体安全。因此，即使进行坝体化学灌浆处理，加固坝体时保障水利工程安全稳定运行的关键。在日常坝体检测中，检查人员必须严格遵守职业道德，严密监控坝体情况，及时发现坝体裂缝，并向上级汇报。坝体养护企业或部门，要建立健全的施工质量管理体系，通过对坝体施工技术文件以及裂缝勘探资料的分析，选用适宜的灌浆材料与工艺。在施工过程中通过健全的质量管理体系以及施工技术管理体系的双重控制，保障坝体化学灌浆施工质量。

结束语

混凝土坝体化学灌浆加固技术的应用已非常广泛，技术也非常成熟。灌浆施工过程只需通过对施工过程材料控制与技术管理即能很好的保障灌浆质量，保障坝体强度。水利水电工程坝体除在出现裂缝时及时进行化学灌浆加固，还需在日常管理过程中注意混凝土坝体的其他病害，并通过日常养护与定期养护对可能发生的损坏进行防护。减少混凝土坝体裂缝、病害的出现，在裂缝出现初期及时进行加固处理，避免裂缝进一步扩大造成坝体安全隐患。

参考文献

[1]龚冬艳.刍议某水库填灌浆加固处理技术[J].经营管理者，2009（15）.

[2]潘仁友.聚氨酯化学灌浆在姚江大闸闸墩沉降缝处理中的应用[J].小水电，2012（1）.