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出版者:冶金工业出版社

作者:戴宝昌编

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2001-10-01

价格:48.0

装帧:平装

isbn号码:9787502428983

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• 新工艺
• 材料科学
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《现代建筑材料的绿色创新与应用》 内容简介 本书深入探讨了现代建筑材料领域的前沿绿色创新技术及其在各类建筑项目中的实际应用。我们聚焦于能够显著提升建筑能效、减少环境足迹、保障人体健康并满足日益严格的可持续发展法规要求的先进材料。本书旨在为建筑师、工程师、材料科学家、开发者、政策制定者以及对可持续建筑充满热情的读者提供一个全面、深入且实用的参考。 第一章：可持续建筑材料的理论基石 本章首先界定“绿色建筑材料”的核心概念，阐述其在生命周期评估（LCA）框架下的环境影响，包括资源消耗、能源消耗、碳排放、废弃物产生以及对生态系统的潜在破坏。我们将详细分析传统建筑材料（如混凝土、钢材、砖石）的环境足迹，并引入可持续性评估的多种方法和指标，如环境产品声明（EPD）、碳足迹、水足迹、可再生能源因子等。同时，本章还将梳理全球及国家层面推动绿色建筑材料发展的政策法规、行业标准与认证体系（如LEED、BREEAM、绿色建材评价标识等），为理解材料创新的驱动力奠定理论基础。 第二章：可再生与生物基建筑材料的突破 本章重点介绍利用可再生资源和生物质开发的新型建筑材料。我们将详细剖析竹材、木材（特别是工程木材如胶合层积材CLT、胶合单板层积材LVL）、麻纤维、稻草、软木等生物基材料的结构特性、耐久性、加工工艺以及在墙体、屋顶、地板、装饰等方面的应用潜力。书中将深入研究这些材料的优势，如低碳足迹、可降解性、优良的保温隔热性能以及良好的吸湿调湿能力。我们还将探讨生物复合材料的发展，例如以生物聚合物为基体，结合天然纤维（如亚麻、汉麻、椰壳纤维）制成的轻质高强材料，以及在隔音、防火、防腐等方面的性能提升策略。此外，本章还会介绍生物质能源耦合材料，如用于生产生物燃料同时具备建筑保温功能的材料，展望其在构建零碳建筑中的前景。 第三章：高性能节能与保温材料的革新 本章聚焦于能够大幅提升建筑围护结构热工性能的创新材料。我们将详尽介绍气凝胶材料，包括其超低的导热系数、轻质高强的特点，以及在纳米孔结构调控下实现的优异隔热性能。书中将分析气凝胶在薄层隔热、透湿性调控以及防火安全方面的优势，并探讨其在改造老旧建筑、实现超低能耗建筑中的应用案例。此外，本章还将深入探讨真空绝热板（VIP）的技术原理、生产工艺、封边技术以及应用挑战，对比分析其与传统绝热材料（如聚苯乙烯泡沫板、聚氨酯泡沫）在隔热效果和厚度上的显著差异。本书还将涵盖新型相变材料（PCM）在建筑中的应用，阐述其通过相变过程吸收或释放热量，实现建筑室内温度的动态调节，从而降低空调负荷。我们将分析不同类型的PCM（如无机盐水合物、有机化合物）的储能密度、相变温度范围及在墙体、地板、屋顶集成中的技术方案。 第四章：循环经济下的建筑材料回收与再利用 本章致力于解析建筑废弃物资源化利用的最新技术与实践。我们将详细阐述建筑垃圾（包括混凝土、砖石、沥青、玻璃、金属、木材、塑料等）的分类、预处理（破碎、筛分、磁选、风选）及再生骨料的制备技术。书中将深入分析再生骨料在混凝土、砌体、路基材料等中的应用性能，以及如何通过优化配合比、添加改性剂等手段克服其潜在的质量问题。此外，本章还将介绍废弃塑料、废旧轮胎、废玻璃等在建材领域的创新应用，如塑料改性沥青、再生橡胶颗粒在道路铺装和隔音降声材料中的应用，以及废玻璃在保温材料、装饰材料中的二次开发。我们将重点关注建筑拆除与再利用的循环模式，介绍预制构件的回收再利用技术、建筑材料的溯源与标签体系，以及如何构建闭环的建筑材料供应链，最大限度减少资源浪费。 第五章：智能与自修复建筑材料的未来图景 本章展望建筑材料的智能化与自修复发展趋势。我们将介绍具有传感、响应和调控功能的智能建筑材料，例如：温湿度敏感材料（如智能窗户涂层、可调式通风材料）、光致变色材料、压电材料（用于能量采集）以及可变刚度材料。书中将详细分析这些材料如何与建筑系统联动，实现对室内环境的实时感知和主动调控，从而提升居住舒适度并进一步降低能耗。此外，本章还将深入探讨自修复混凝土、自修复涂料等先进材料。我们将阐述自修复机理（如微胶囊开裂释放修复剂、细菌诱导碳酸钙沉淀、嵌入式“血管”网络）及其在延长建筑寿命、降低维护成本方面的巨大潜力。书中将结合实验数据和模拟分析，评估这些智能与自修复材料在应对极端环境、提高建筑韧性方面的实际效果。 第六章：高性能与低影响复合材料的新进展 本章深入研究不同材料通过复合技术实现性能飞跃的新型建筑材料。我们将重点介绍纤维增强复合材料（FRC），包括以碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维等为增强体的水泥基复合材料（如纤维增强水泥板、纤维增强混凝土），分析其高强、轻质、抗裂、耐久等优异性能，以及在桥梁、隧道、幕墙、结构加固等领域的应用。书中还将探讨金属基复合材料（如铝基、镁基合金）在轻质结构和高性能门窗系统中的应用。同时，我们将关注纳米材料（如纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、碳纳米管）在改善水泥基材料性能方面的作用，例如提升强度、耐久性、自清洁能力和空气净化能力。此外，本章还将介绍具有特定功能的复合材料，如隔音复合板、防火复合墙体、透水透光复合材料等，并分析其设计、制造与应用的关键技术。 第七章：绿色建筑材料的实践案例与挑战 本章通过精选的国内外优秀绿色建筑项目，展示各类创新型绿色建筑材料的实际应用效果。我们将分析不同材料在具体项目中的选材逻辑、设计优化、施工工艺及性能验证。案例研究将涵盖不同类型的建筑（住宅、商业、公共建筑、工业建筑），以及不同气候区域的需求。同时，本章也将坦诚地讨论绿色建筑材料在推广过程中面临的挑战，包括成本因素、性能稳定性、标准化与认证、供应链的成熟度、从业人员的技术水平以及消费者认知度等。我们将提出应对这些挑战的策略性建议，强调技术创新、政策引导、市场培育和多方协作的重要性。 第八章：面向未来的绿色建材发展趋势与展望 本章在总结前文内容的基础上，对绿色建筑材料的未来发展进行前瞻性预测。我们将分析数字化技术（如BIM、AI、大数据）在材料研发、生产、应用和全生命周期管理中的作用。本书还将探讨3D打印技术在定制化绿色建材生产中的潜力，以及模块化、预制化建造模式对绿色材料提出的新要求。我们还将关注新兴的生物制造技术在构建新型功能性建筑材料方面的可能性。最后，本书将强调可持续发展目标（SDGs）在驱动绿色建材创新中的核心地位，呼吁全球科研、产业界和政府共同努力，加速绿色建筑材料的普及与应用，为构建更健康、更安全、更可持续的未来人居环境贡献力量。 本书的写作风格力求严谨、客观，并兼具可读性。书中将穿插大量图表、案例分析和数据支持，旨在帮助读者更直观地理解复杂的技术原理和应用前景。我们希望通过《现代建筑材料的绿色创新与应用》，能够激发更多人对可持续建筑材料的关注，并为推动建筑行业的绿色转型提供坚实的理论与实践指导。

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这本书的排版和图示清晰度确实值得称赞，插图大多采用了高分辨率的SEM和TEM截面图，这对于理解材料的宏观性能与其微观形貌之间的内在联系至关重要。我特别关注了其中关于特种合金在极端温度下抗蠕变性能的章节。我的研究方向涉及深海油气开采中的耐腐蚀密封件，需要材料在超过200摄氏度和极高静水压下保持长期可靠性。我期待书中能够详细剖析镍基高温合金（如Inconel 718）在非晶态金属涂层保护下的服役寿命预测模型，特别是如何利用有限元分析（FEA）来模拟涂层与基体间的应力耦合效应。然而，书中这部分内容仅仅是蜻蜓点水般地提到了几种常见的物理气相沉积（PVD）工艺参数，关于如何量化涂层缺陷对疲劳寿命的累积损伤效应，书中给出的数学模型过于简化，似乎更侧重于描述一般的热处理曲线，而非针对特定苛刻工况下的材料科学深度探讨。这让我在试图将其研究成果应用于实际工程问题时，感到理论支撑略显单薄，仿佛只是一个工艺流程的概览，而非解决复杂工程难题的利器。

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这本书的叙事风格，怎么说呢，带有一种浓厚的上世纪九十年代技术手册的味道。它似乎假设读者已经对材料科学的基础概念，比如晶格结构、缺陷理论等了如指掌，直接切入到生产流程的细节描述中。我的兴趣点在于非接触式在线质量检测技术，尤其是利用太赫兹（THz）时域光谱技术对生产线上的聚合物纯度进行实时无损评估。我希望书中能有专门章节探讨如何建立THz吸收谱特征与杂质浓度之间的多元回归模型，以及如何设计出能适应高速生产线环境的传感器集成方案。但这本书中关于质量控制的部分，却花费了大量篇幅去描述传统的卡尺测量和破坏性拉伸测试的流程规范，甚至还包括了详细的取样频率表格。这让习惯了工业4.0数据驱动决策的我感到有些格格不入。虽然规范很重要，但如果不能紧密结合前沿的智能传感与数据融合技术，这本书在指导未来工厂的数字化转型方面，其价值就大打折扣了。

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这本书，我拿到手的时候，心里是挺激动的，毕竟现在市面上关于高分子材料改性和精密挤出工艺的书籍汗牛充栋，但真正能深入浅出、结合前沿技术进行系统讲解的却凤毛麟角。我原本期望它能详尽阐述新型导电高分子复合材料的微观结构调控机制，特别是如何利用超临界流体技术实现纳米填料的均匀分散与界面优化，这可是当前提升电磁屏蔽效能的关键瓶颈。然而，读完前几章，我发现它似乎将重点过多地放在了传统注塑成型的能耗分析和模具设计标准化流程上，虽然这些内容在基础工程学中不可或缺，但对于寻求突破性技术革新的专业人士来说，略显滞后。比如，书中对反应性挤出（Reactive Extrusion）中链增长反应动力学的讨论，竟然停留在经典的阿伦尼乌斯方程层面，完全没有引入近些年发展起来的基于密度泛函理论（DFT）的过渡态分析方法来预测最优反应温度窗口。这使得我对它在尖端材料设计方面的指导价值产生了深深的疑虑。我对这本书的期待，本应是解锁下一代高性能电子封装材料的秘密，而非仅仅是复习一遍工业界已经普遍采用的设备维护手册。

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这本书的章节结构呈现出一种非常“工业化”的逻辑，即从原材料准备到成品出厂的线性推进。我原本希望能够从中找到关于可持续发展和绿色化学在材料制造中的最新实践。具体来说，我非常期待它能深入探讨如何利用酶催化技术或光催化解聚技术来提高废旧高分子材料的回收效率，并将其重新聚合为具有接近原生材料性能的“闭环”产品。这才是未来制造业的趋势。但这本书对于“回收”的讨论，仅限于传统的机械回收流程，比如熔融再造的次数限制和由此带来的分子量下降问题，并且没有提供任何创新的解决方案。它对循环经济的关注度极低，更像是对现有成熟生产线的一次详尽的技术文档汇编。因此，对于那些致力于推动材料科学向更环保、更负责任的方向发展的研究者来说，这本书提供的知识似乎缺乏足够的创新驱动力，它更多的是对“当下”生产工艺的固化描述，而非对“未来”制造范式的探索与引领。

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我带着一个关于新型生物可降解高分子材料在医疗植入物中应用的疑问来阅读这本书。我主要想了解的是，如果使用如聚乳酸（PLA）或聚己内酯（PCL）这类材料，在挤出过程中，如何通过精确控制剪切速率和温度梯度，来调控其结晶度（Crystallinity）的分布均匀性，因为这直接决定了其在体内降解速度的精确性和可控性。理想情况下，我需要的是一个能将流变学参数与最终材料的生物相容性半衰期直接关联起来的计算框架。然而，书中关于聚合物加工的部分，似乎完全聚焦于传统包装材料的力学性能优化，比如抗撕裂强度和阻隔性。它详尽地分析了如何通过多层共挤出技术来改善氧气阻隔性能，这对于食品包装行业无疑是宝贵的经验。但对于那些对材料的生物降解动力学和微观孔隙结构有严苛要求的生物医学工程领域而言，书中提供的指导显得维度不够，缺乏对分子链拓扑结构在生物环境中动态演变的深刻洞察。

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