材料化学综述论文

2022-05-11

小伙伴们反映都在为论文烦恼，小编为大家精选了《材料化学综述论文(精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。摘要：本文综合归纳介绍了高速公路路面材料的发展及研究，在此基础上，提出了路面存在的问题。概述了传统路用材料及新型路用材料的类型、特点及其适用范围，着重介绍了道路路面材料研究的应用趋势，即功能型路面材料和环保型路面材料，以满足对新型道路路面更舒适、更安全、更环保的要求。

第一篇：材料化学综述论文

材料化学专业《材料物理化学》课程的教学改革研究

摘要：材料化学专业所开设的《材料物理化学》课程是一门专业基础课，在整个专业学习过程中起着举足轻重的作用。为进一步提高教学效果，培养学生的学习自主性及提高学习效果，本文针对教学过程及考核方式等方面存在的问题提出了几项改革措施。包括在教学过程中，对部分教学内容采用混合教学，翻转课堂及与实践教学相结合的方式，同时在考核中提高过程考察所占比重，从而全面增强学生的学习效果，提高学习兴趣，达到培养全面型人才的目的。

关键词：材料物理化学材料化学教学改革

随着社会的进步和科技的发展，材料、能源及信息成为了当代科技的三大支柱。其中，材料主要包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料及由这三种材料形成的复合材料等。材料科学是当今世界的带头学科之一，而材料的开发是一切技术发展的物质基础。材料化学专业作为一门新兴学科，主要研究材料化学合成方法，化学结构组成及其性质等方面的相关知识，承担着培养未来能够在材料科学与化学及其相关领域从事研究相关工作的复合型高级人才的重要责任[1]。

1 课程的重要性及存在的问题

《材料物理化学》作为材料化学专业重要的专业基础课，该课程的教学目标是理解及应用物理和数学的有关理论及方法研究化学运动的普遍规律。通过本課程的学习，能够使学生理解及掌握材料化学学科的基本原理，培养学生的理论思维能力，为将来的工作及学习打下扎实的理论基础。本课程共80学时，分上下两学期学习，是我校材料化学专业学生所接触的第一门专业课程，可以说，本课程学生学习效果的优劣直接关系到后续专业课的掌握情况。同时，《材料物理化学》这门课也是许多高校研究生入学考试的必考科目。因此，学好这门课是十分必要的。

目前本课程的教学模式主要是以教师讲解为主，考核内容主要包括期末笔试及出勤情况两部分。然而，调研发现，由于本课程与数学物理的联系密切，抽象概念多，公式推导繁琐，学生普遍觉得课程的内容多，难度高，学起来较为吃力，导致学生容易失去学习兴趣，影响学习效果。同时，由于该课程的授课时间是第二和第三学期，处于这一时期的学生具有较的求知欲和学习热情，如何有效的激发学生的学习兴趣，让学生掌握学习方法，进而激发出对自己的专业热爱是专业课老师深入思考的。因此，对现有的教学模式与考核方式进行改革是一个值得我们教育工作者深入探索的重要方向。

2 教学改革措施

2.1 混合式教学探索

基于学生普遍觉得本课程内容过于抽象，理论深奥的问题，可尝试近年来新兴的混合式教学模式，即将在线教学和传统教学的优势结合起来，实行“线上”与“线下”相结合的教学。通过将两种教学组织形式的有机结合，可以把学生的学习由浅到深地引向深度学习。教师应首先将课程中相关较为抽象的理论知识整理出来，按照一定的顺序发布到网络上，指导学生通过网络进行线上理论部分的学习;同时教师还应设置出相应的问题，让学生自主寻求答案。通过网络自主学习并寻求答案，能够给予学生较强的自由，同时督促学生通过网络得到更加具体或多样化的学习内容，进而将抽象的理论进行具体化。因此，相信通过这种方式，能够充分调动起学生的学习主动性，从而提高学生的学习兴趣。

2.2 翻转课堂的尝试

随着网络的发展及普及，通过网络获取知识已经成为当下最流行的学习方式。翻转课堂是对理解性教学理念的有益探索，其实践本质是帮助学生实现深度学习、培养学生创新实践能力。因此，教师可选取《材料物理化学》课程中较为简单的知识采用翻转课堂的方式进行教学。在具体实施过程中，教师将学习的决定权交给学生自己，即学生在上课前通过查阅相关资料，或者在网络上与其他同学讨论，自主学习新的专业知。教师在课堂上采用讲授法和协作法相结合的方法与学生进行交流，答疑解惑，实现共同研究及解决问题的目标。在这种教学方式下，学生能够通过实践主动获得相关知识，让学生的参与度更强，而不是被动的被灌输知识。因此，可以增强学生的学习主动性，提高自学能力。

2.3 实践教学与理论教学的有机结合

提高学生的实践及动手能力，增强学生的分析问题和解决问题的主动性，培养出适应社会需要的应用型人才是本科教学的目标。因此，在注重专业知识理论教学的同时，与《材料物理化学》课程配套的实践教学也应当进行必要的改革。以往的一些实验，往往是要求学生照搬实验指导书内容完成相关实验即可，对学生深刻理解相关理论，以及提高学生的分析问题及解决问题的能力效果不大[2]。因此，理论课教师应与实验老师共同探讨实验内容，适当增加一些能够充分激发学生兴趣的综合性及设计性实验。让学生自己动手，通过实验探索获得相应的知识或理论，从而提高学生的综合实践能力，加深对理论知识的理解。

2.4 过程考核方式探索

传统的考核方式主要为闭卷考试，这种方式所得成绩尽管简便客观，但易使学生仅凭机械记忆来通过考试，对于考查学生的整个课堂学习状态及效果不够全面，学生对理论应用能力及创新能力无法在考核成绩中充分体现。在教学改革过程中，应当充分关注学生的基础理论知识的掌握程度、实践操作的动手能力、分析问题及解决问题的能力，以及学习的积极主动性等。因此，教师应当通过加大过程考核的比重，即对学生的整体表现进行全方位立体式的考核，让学生在整个学习的过程中随时保持积极的心态，从而达到更加客观的评价的效果[3]。

3 总结与讨论

《材料物理化学》作为被大多学生认为“难学”的课程之一，如何提高学生的学习兴趣，提高学习效果，一直是我们教师深入探索钻研的问题。在该课程的教学过程中，教师应当积极关注学生的学习状态，避免灌输式教学，让学生随时保持学习的激情。通过将传统教学与混合式教学及翻转课堂等新式教学手段相结合，能够让学生在学习的过程中发挥主观性，提高学生的参与度。但是，教师作为课堂的主导者，应当随时做好“掌舵人”的角色。做到既让学生积极主动的学习，又不会因学生太过 “自由”而失去课堂的本质。总之，教师应在教学过程中积极采用引导启发的方式，激发学生的求知欲，感受到课程自身的魅力，让学生主动的去学习，爱学习，从而实现本课程的教学目标，提高学生的学习效果及学习能力。

参考文献

[1] 郝占军，程云环.材料化学专业材料性能学的教学实践[J]，广东化工，2019，46(7)：237.

[2] 徐艳.《材料物理化学》课程教学改革探析[J].广东化工，2019，46(14)：215-216.

[3] 王新平.关于物理化学课程基本内容教学改革的建议[J].大学化学，2016，31(8)：8-12.

作者：张国芳蔡颖许剑轶胡锋宋金玲

第二篇：路面材料发展与研究文献综述

摘要：本文综合归纳介绍了高速公路路面材料的发展及研究，在此基础上，提出了路面存在的问题。概述了传统路用材料及新型路用材料的类型、特点及其适用范围，着重介绍了道路路面材料研究的应用趋势，即功能型路面材料和环保型路面材料，以满足对新型道路路面更舒适、更安全、更环保的要求。以矿料主骨料空隙体积填充法、谢伦堡析漏和肯塔堡飞散试验[1]设计出三种不同基体空隙率下的半柔性路面材料，通过马歇尔试验、车辙试验、冻融劈裂、小梁弯曲、疲劳等室内试验，以评价其综合路用性能。

关键词：高速公路;路面材料;发展;路用性能

1. 路面材料的发展

近年来，随着社会交通的日益拥挤，车辆轴重和总量的增加，车辆轮压相应增加，车轮接触面积相应减小，路面应力不断增加。这样，由于担负着个人交通，商业运输和生活方式的改善。因此，各国运输基础设施的总量在不断告诉增长。

1.1我国路面材料的不断发展

我国高等级路面绝大部分使用的是水泥混凝土路面和沥青路面。

水泥混凝土路面悬固应载重大，速度高，密度大的车辆运输需要的高等级路面。[1]具有高强度、较强稳定、使用寿命长、维修养护费用低等优点，因此，在各国公路及城市道路工程中得到广泛应用。

我国沥青路面的修筑，特别是高速公路的沥青路面修筑方面形成以路面结构、材料、设计、施工和检测为核心的成套技术系统。[3]

沥青路面整体路用性能较佳，作为一种无接缝的连续式路面，因其具有足够的力强度，适应各种行车荷载，在行车舒适，降声减噪，维修方便等特点而在公路路面运用越来越多。

1.2世界路面材料的新发展

当前，各国纷纷研究使用沥青玛蹄脂碎石混和料(SMA)，具有优良的抗车辙性能和抗滑性能，用于柔性路面的基层和底基层、用于基层的常为较优质的碎石层。作为减少沥青路面反射裂缝的措施，这类材料和结构，也取得了较好的效果。

2. 路面材料综合分类

2.1路面材料按材料组成分类

路面材料按材料组成可划分为4大类。

(l)松散颗粒型材料及块料：水结碎石路面;泥结碎石路面;泥灰结碎石路面;添隙干压碎石基层;级配砾石路面;块料路面。

(2)无机结合料类：石灰稳定类基层(底基层);水泥稳定类基层;工业废渣稳定基层;水泥混凝土路面。

(3)有机结合料类：沥青混凝土;热拌沥青碎石;乳化沥青碎石混和料沥青贯入式;沥青表面处治。

(4)新型路面材料：乳化沥青;沥青玛蹄脂碎石混合料;超级沥青：半刚性沥青面层。

2.2路面材料的具体应用

沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料组成的沥青玛蹄脂填充间断级配的粗集料骨架间隙而组成的沥青混合料。它的最基本的组成是碎石骨架和沥青玛蹄脂结合料两大部分。

半刚性沥青路面面层从工藝上分为两大类。一类是拌和法半刚性面层，另一类是灌浆法半刚性沥青面层。前者是在沥青混凝土拌和物母体中加入适量的水泥沙浆，凝结硬化后兼有白色路面刚性与黑色路面柔性的新型路面结构;后者是以空隙率较大的压实沥青混合料路面为母体，灌入掺加添加剂的水泥浆，凝结硬化后形成兼有刚性与柔比的路面结构。[2]

3. 路面材料存在的问题

3.1路面材料本身的问题

碎砾石路面结构矿料颗粒之间的联结强度，一般要比材料本身的强度小得多;在外力作用下，材料首先将在颗粒之间产生滑动和位移，使其失去承载能力而遭致破坏。因此，这类路面只能适应中低交通量的公路。

块料路面虽然坚固耐久、清洁少尘、养护管理方便，但是这种路面需用手工铺筑，难以实现机械化施工，块料之间容易出现松动，铺饰吏度慢，建筑费用高。

无机结合料稳定路面具有稳定性好、抗冻性能强、全舒勾本身自成板体等特点、但其耐磨性差，因此广泛用于修筑路面结构的基层和底基层。无机结合料稳定路面的重要特点之一是强度和模量随龄期的增长而不断增长，逐渐具有一定的刚性性质。

沥青路面属于柔性路面，其强度与稳定性在很大程度上取决于土基和基层的特性。沥青路面的抗弯强度低，因而要求路面的基础具有足够的强度和稳定性。

3.2混合料设计中的不足

由于天然砂砾基层的颗粒组成不属于最佳级配，且缺乏粘结料、故其整体性较差。[2]强度不高。为提高其整体性和强度，可根据交通量和公路线形情况，在其表面嵌入碎石或铺碎石过渡层。

石灰稳定土是由土、石灰和水组成。混合料的组成设计包括：根据强度标准，通过实验取合适的土，确定必须的石灰剂量和混合料的最佳含水量。

石灰剂量对石灰土强度影响显著，随着剂量的增加，强度和稳定性均提高，但剂量超过一定范围时，强度反而降低。

水泥土的强度随水泥稳定土强度影响很大。但过多的水泥用量，虽获得强度的增加，在经济上却不一定合理，在效果上也不一定显著，容易开裂。[3]

3.3路面混合料力学性能及使用性能的不足

碎砾石混合料中细粒过多、塑性指数过低、粘结力不够。

块料路面的强度，主要借基础的承载力和石块与石块之间的摩擦力所构成。

无机结合料稳定路面的耐磨性差。其刚度介于柔性和刚性之间，为半刚性路面。水泥稳定土禁止作为高速公路或一级公路路面面层的基层。

沥青混合料的特点是强度和变形能力随温度的升降而变化。由于这种变化、导致沥青路面稳定性和工作状况变坏，使用性能降低。

水泥混凝土路面有接缝，这些接缝不但增加施工和养护的复杂性，而且容易引起桥头跳动，影响行车的舒适性，接缝又是路面的薄弱点，如处理不当，将导致路面板边和板角处破坏。

3.4路面材料的发展趋势

道路材料发展趋势都可以归纳为以下几个方面：

(1)传统材料既要改善其性能，又要改善其品种。其未来发展趋势是如何更好地发挥各自优势的同时改善其性能相对薄弱的方面，从而扩大其应用范围，

(2)大力优化组合材料。加大组合材料的开发是今后路面材料发展的又一趋势。在目前科技发展越发成熟的年代，一种完全新兴材料的出现是一件非常困难的事情。然而，将现有的材料进行组合，扬长避短，这不失是一种快捷有效的方法。

4. 结语

路面发展的核心是路面材料的发展。随着我国人们生活水平的提高，人们对交通条件的要求也随之有了更高的要求，如要求行车更舒适、更安全、更环保，综合路用性能更加完善。这就给从事于交通战线上的工程技术人员寄予了更高的期望。

参考文献(References)：

[1] 洪渊，李浩. 谈道路路面材料发展趋势 [J]. 山西建筑. 2014 (03).

HONG Yuan.，Li Hao.Summary of development tendency on road pavement materials [J]. Shan xi：Shanxi Architecture，2014.

[2] 张海涛. 高速公路路面材料与路面设计施工[J]. 哈尔滨：东北林业大学学报，2001，29(1)：66-69

Zhang Haitao. Pavement Material and Pavement Design and Construction for Freeway[J]. Harbin ：Journal of Northeast Forestry University， 2001，29(1)： 66-69

[3] 李志杰. 瀝青路面材料新技术的发展和应用[J]. 山西：山西建筑，2001，36(5)：66-69

Li Zhijie. On the development and application of new technology of asphalt pavement materials [J]. Shanxi ：Shanxi Architecture，2009，29(5)：32-36

作者：王然