中国建材集团

每月26日开展“材料江湖”直播

致力于打造一个材料科普推广应用的平台

本期节目小料带你走进中国建材总院

感受73年创新的丰硕成果

体验专业实验探索的魅力

认识推广一批高端功能性材料

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让我们重温3月26日“材料江湖”走进总院篇

感受“材料创造美好世界”的使命情怀

特种水泥篇

什么是特种水泥？

特种水泥是一种具有特殊功能，能够用于某些特定工程的水泥材料，它通常在普通水泥难以满足工程要求的情况下使用。比如水利工程使用的低热水泥、核电站使用的核电水泥、油井工程使用的油井水泥等。

特种水泥岩相实验分为几步？

打磨→抛光→侵蚀→显微镜观察

在实验中能看到特种水泥的哪些特别之处？

普通水泥混凝土在水化硬化过程会放出大量的热量，使混凝土内外出现温差，由于热胀冷缩就会导致开裂。尤其是在水工大坝这样的大体积混凝土中，这个问题会更加严重。而低热水泥改变了矿物组成，通过以放热更低的硅酸二钙作为主要矿物实现降低放热的效果。经过打磨抛光的低热水泥熟料在显微镜下可以看到大量的圆形矿物——硅酸二钙，它在水化的时候放热很少，能够有效地降低水泥的放热和收缩，减少开裂。

混凝土篇

水泥和混凝土是一种材料吗？

水泥是混凝土最重要的原材料之一。工程中，往往不会直接用水泥建造工程，而是水泥、砂、石、水、以及外加剂等材料拌合形成一种复合材料，用这种复合材料去建设工程，这种复合材料才是我们常说的混凝土。

铁铝酸盐水泥在核电站工程应用入选2022全球建材十大科技新闻的原因是什么？

铁铝酸盐水泥由总院于20世纪80年代开发，是世界公认的中国具有独立自主知识产权的“第三系列水泥”，这是人类史上水泥品种发展中的又一次重大创新。与传统硅酸盐水泥相比，铁铝酸盐水泥具有快硬、早强、高强、抗冻、抗渗、耐腐蚀、耐磨、体积稳定等特点，已成功应用于国家核电等重大工程建设中。

同样也面临温度开裂的问题么，如何解决的？

我们研制了抑温抗裂的“微胶囊”，来解决水化放热集中、温升峰值高的问题。

恒温恒湿实验有何作用？

标记着“14.8.14”的是2014年8月14日成型的砂浆试件，在恒温恒湿的环境中养护，通过检测它的变形值来判断配比的砂浆试件的干燥收缩情况。通过长龄期的检测其性能，以保证所调控的混凝土结构和建筑能够达到其在不同的服役条件下所需的性能。这些长龄期的试验需要我们几代人的努力，来完成这样的目标，为我们所参与项目和重大工程提供保障。

防护修复加固篇

材料出现问题是如何修复的？

ZY-LG化学注浆材料是一种混凝土快速修复材料，通过分子结构杂化、疏水基团接枝共聚技术，可实现快速固化、遇水无副反应，从而达到止水加固一体化施工效果。主要应用于隧道渗漏水治理及加固，也可应用于混凝土结构裂缝修复及补强加固。材料本身拥有低粘高渗、快凝早强、高强高粘接等优异的性能，可广泛应用于高铁、地铁、高速公路等快速修复工程。

“呼吸型防水涂料”真的会呼吸吗？

呼吸型防水材料是一种应用于混凝土的防水防护材料，材料喷涂或涂刷于混凝土表面，在其毛细孔壁形成硅树脂膜，在阻隔液态水的同时，不影响水蒸气自由进出，就像呼吸一样。本材料使用后，不改变基材外观，可与基材同寿命，可实现长效防护，并赋予混凝土优良的抗冻性、抗腐蚀性和抗雪凝冰性能。适用于水工、海工等腐蚀环境下混凝土防水防腐工程，混凝土道面防除冰盐侵蚀、抗雪凝冰防护工程，以及清水混凝土饰面及防护工程。

石英玻璃篇

石英玻璃为何可以称王？

玻璃种类繁多，日常接触或者了解到的包括普通玻璃杯、玻璃窗、钢化玻璃、防弹玻璃等。普通玻璃的主要成分包括70%-75%的二氧化硅以及硅酸钠、硅酸钙等，而石英玻璃则是二氧化硅单一组分，其纯度可以达到99.99%，更高品质的甚至可以达到99.9999%。正是由于它高纯的特点和紧密的分子结构，使其具有很多独特的性能。

石英玻璃的特别之处在哪里？

视觉：石英玻璃在远紫外到近红外波长范围都有优良的透过率，特别是紫外波段，更是所有透紫外材料中的佼佼者。

触觉：石英玻璃具有很好的热稳定性，将其加热到1000℃左右，投放到水中冷却，不会炸裂。此外，它还有很好的化学稳定性，除氢氟酸和热磷酸外，其它任何酸以及常温下碱和盐对它都表现为惰性，因此石英玻璃常用在极端环境条件下，如耐高温耐腐蚀的化学仪器，对纯净度和使用温度要求较高的光伏、光通讯、半导体等领域。

听觉：敲击普通玻璃杯与石英玻璃杯进行声音对比，石英玻璃杯的声音更为清脆，且声音持续时间更长。这是因为石英玻璃虽为脆性材料，但它的机械性能比硬质玻璃和陶瓷都好。

高品质的石英玻璃很难做大，这是为什么呢？

由于石英玻璃软化点高，制备过程中对炉膛以及沉积面的温度提出了很高要求。高端合成石英玻璃在制备过程中涉及到原料场、气流场、温度场等多方面相互扰动，如何达到有利于制备的平衡条件比较困难。此外石英玻璃粘度大，制备过程中很难达到均匀的状态。因此如何获得大尺寸高品质的石英玻璃也是行业内一大难题。

光纤材料篇

光纤传像元件制备难点是什么？

光纤传像元件是由数千万根乃至上亿根玻璃微米级的玻璃纤维熔压而成的阵列材料。能够实现光学图像高保真、高清晰、高分辨的传输。具有光学零厚度的特性，作为微光夜视器件的核心元件，实现了器件小型化和轻量化。为实现图像高分辨传输，内部纤维的直径仅有4微米，构成光纤传像元件的每一根玻璃纤维都是一个单独的传像单元，是光纤传像元件具备独特光学性能的基础。

伸手不见五指的黑夜也能清晰的看到目标

在光纤传像元件应用于微光夜视器件时，外界微量的光子进入光纤传像元件打到光电阴极上，光子转化为电子，而后电子经过微通道板实现电子数量万倍以上的倍增，增强的电子再通过荧光粉层实现电光转化，然后增强的图像由光纤传像元件传递至人眼中，实现了微弱图像的可视化。其中，光纤传像元件可以实现微光图像和增强图像的高分辨、高清晰传输，为微光夜视器件的小型化和轻量化提供基础。

电磁防护材料篇

如何实现建筑物的电磁辐射防护？

应用具有电磁波吸收功能的建筑材料是最有效技术手段。我们开发了包括砂浆混凝土、装饰材料及预制构件等不同类型的系列吸波建材，能够满足医院等不同应用场景的电磁防护性能与施工要求，可以应用于建筑物地面、墙面、屋顶等各个部位，施工方法与传统建材一致，但是作用是不可替代的。

吸波建材如何实现高性能设计？

结构调控是吸波建材高性能设计的关键。我们将超材料和传统建材进行融合，利用特殊结构与电磁波的复杂作用，实现吸波性能的突破性提升。同时，为了实现复杂结构材料的平面化应用，我们突破了制造工艺难题，并实现了建筑应用。

空气净化篇

室内空气净化材料的小知识

甲醛是一种常见的室内空气污染物，我们从事建材研究的工作者一直在想办法减少它。导致室内空气污染的关键是集成污染，即便使用的所有材料、家具都是满足国家标准环保要求的，但是不科学、过度使用也会造成空气污染问题，尤其甲醛污染。

很多装修材料提出了具有甲醛净化、抗菌的健康功能，比如硅藻泥为代表的无机干粉壁材、净醛抗菌乳胶漆、定制家具的净醛板、抗菌板，净醛石膏板吊顶板等，他们有个共同的特点就是在室内用量、面积较大较广的情况下，也能更快速的将空气中的甲醛浓度降低，保证室内的空气质量。我们团队开发了包括液态、粉体的不同状态甲醛净化材料，可以添加在装修材料中，让原本不具有功能的装修材料实现甲醛净化功能。

友情提示

室内空气的环保性要从装修设计阶段就开始重视，参照相关国家标准对设计方案进行环保性预评估，我们团队也已经制定了相关标准，希望更多的设计师可以学习利用，真正为消费者做出高质量高环保的设计。作为消费者，在装修选材过程中不仅要环保的，还可以使用有净化、抗菌功能的，做到科学用材，这样就会大大减少装修后甲醛污染问题的发生。

中国建材总院还开发了

系列耐高温材料、陶瓷绝缘子

氮化硅陶瓷球、先进人工晶体

复合材料航天结构件、分离膜外壳，等等

大家对以上材料和技术有感兴趣的

或者契合生产生活需求

想深入了解的

快来给我们留言吧~