耐磨金属材料的最新研究进展

第一篇：耐磨金属材料的最新研究进展

耐磨金属材料的最新研究进展

邱常明1，张贵杰1，王彦凤2

（河北理工大学 冶金与能源学院，河北 唐山 063009；2.河北理工大学 机械工程学院，河北 唐山 063009）

关键词：耐磨材料；锰钢；抗磨白口铸铁；技术进展

摘 要：耐磨金属材料被广泛地应用于工业生产的各个领域, 而随着科学技术和现代工业的高速发展，由于金属磨损而引起的能源和金属材料消耗增加等所造成的经济损失相当惊人。近年来，对金属磨损和耐磨材料的研究，越来越引起国内外人们的广泛重视。本文概述了国内外耐磨金属材料领域研究开发的现状及取得的一系列新进展。

中图分类号：TG142.72

0 引言

随着科学技术和现代工业的高速发展，机械设备的运转速度越来越高，受摩擦的零件被磨损的速度也越来越快，其使用寿命越来越成为影响现代设备(特别是高速运转的自动生产线)生产效率的重要因素。尽管材料磨损很少引起金属工件灾难性的危害，但其所造成的能源和材料消耗是十分惊人的。据统计，世界工业化发达的国家约30%的能源是以不同形式消耗在磨损上的。如在美国,每年由于摩擦磨损和腐蚀造成的损失约1000亿美元，占国民经济总收入的4%。而我国仅在冶金、矿山、电力、煤炭和农机部门，据不完全统计，每年由于工件磨损而造成的经济损失约400亿元人民币[1]。因此，研究和发展耐磨材料，以减少金属磨损，对国民经济的发展有着重要的意义。国外耐磨金属材料的发展

国外耐磨材料的生产和应用经过了多年研究与发展的高峰期，现已趋于稳定，并有自己的系列产品和国家标准、企业标准。经历了从高锰钢、普通白口铸铁、镍硬铸铁到高铬铸铁的几个阶段，目前已发展为耐磨钢和耐磨铸铁两大类。

耐磨钢除了传统的奥氏体锰钢及改性高锰钢、中锰钢以外，根据其含量的不同可分为中碳、中高碳、高碳合金耐磨钢；根据合金元素的含量又可分为低合金、中合金及高合金耐磨钢；根据组织的不同还可分为奥氏体、贝氏体、马氏体耐磨钢。而耐磨铸铁主要包括低合金白口铸铁和高合金白口铸铁两大类。二者中最具有代表性的是低铬白口铸铁和高铬白口铸铁，而且这两种材料目前在耐磨铸铁中占有主导地位。马氏体或贝氏体、马氏体组织的球墨铸铁在制作小截面耐磨件方面也占有一席之地，中铬铸铁则应用较少。从整体上看，合金白口铸铁的耐磨性优于耐磨铸钢，但后者韧性好，在诸如衬板、耐磨管道等方面有着广泛的应用[2]。我国耐磨金属材料的发展

据统计,国内每年消耗金属耐磨材料约达300万吨以上，应用摩擦磨损理论

防止和减轻摩擦磨损,每年可节约150亿美元。近年来,针对设备磨损的具体工况和资源情况,研制出多种新型耐磨材料。主要有改性高锰钢、中锰钢、超高锰钢系列,高、中、低碳耐磨合金钢系列,铬系抗磨白口铸铁系列,锰系、硼系抗磨白口铸铁及马氏体、贝氏体抗磨球墨铸铁,不同方法生产的双金属复合耐磨材料,表面技术处理的耐磨材料等。同时，在耐磨材料生产工艺设备上先后从日本、德国、比利时等国引进数条机械化自动化生产线。在引进基础上结合国情，发展了消失模铸造工艺设备、金属型覆砂工艺设备、挤压造型工艺设备、离心铸造工艺设备等新技术新设备等新型工艺设备。熔炼工艺上采用炉外精炼与连铸等新技术,使产品的内在质量、外观质量和性能都得到明显提高,同时，金属消耗也大幅度降低,一些厂家产品已达到或超过国际水平,出口东南亚、日本、南非、美国、澳大利亚等地,取得了良好的效益[3]。

耐磨材料的生产和应用已趋于稳定，但对基础理论和应用的科学研究仍在继续，还有更多的新型耐磨金属材料需要去探求。几种耐磨金属材料的最新研究进展 3.1 锰钢

1.高锰钢

高锰钢作为历史最悠久的一种耐磨材料，其成分(质量分数)范围为：ｗ(C)=0.9%～1.4%，ｗ(Mn)=l0%～15%，ｗ(Si)= 0.3%～0.8%，ｗ(S)≤0.05%，ｗ(P)≤0.10%。

高锰钢使用状态的组织为奥氏体，它具有良好的韧性和加工硬化能力。即在 强烈的冲击载荷或挤压载荷下，受力表面被加工硬化,硬度可从原始的200HB左右提高到500HB以上，而心部仍保持着良好的韧性。高锰钢的这种建筑在加工硬化基础上的优异的耐磨性能使它的使用受到限制，因此，要扩大高锰钢的应用范围,必须对其进行改进性研究，进一步提高其耐磨性[4-6]。

目前，在高锰钢研究方面取得了一系列新进展，主要有：

采用合金化的方法，添加Cr、Mo引起固溶强化，加入钛形成碳化钛,可引起弥散强化,并能细化结晶组织，最终达到强化基体，提高其耐磨性和屈服强度的目的。实验表明，用这些方法加工出的用于冶金矿山的衬板，其使用寿命比高锰钢提高50%～70%。工艺方面，采用铸后利用余热淬化的手段来替代传统上使用加热再进行水韧处理的方法,不但能简化工艺，节约能源，缩短生产周期，而且经济效益显著[7-10]。

在轧制工艺方面，徐文亮等[11]提出了用深度轧制的方法对高锰钢进行预变形表面硬化处理，并分析和研究了其组织演变及性能变化。试验表明，经深度冷轧的高锰钢随着形变量的增加，其耐磨料磨损性能也随之增加。这是因为深度冷轧的高锰钢表面形成的高密度位错及孪晶组织，晶粒明显细化，改善了铸造高锰钢产生的各项异性、气孔等缺陷，能有效阻止磨粒造成的磨损表面的脆性剥落，同时，高锰钢良好的心部韧性也将减少其磨损过程中的疲劳剥落。该轧制方法对提高高锰钢使用效率及应用范围具有积极的现实意义

2.变质中锰耐磨钢

在磨损冲击功较小的情况下，中锰钢的耐磨性优于高锰钢的耐磨性。但在实际应

用中，中锰钢在铸造和热处理的过程中易产生热裂，使铸件的成品率很低，且安全可靠性差。

近十几年来，在中锰耐磨钢研究方面，人们采用变质处理的方法，即向中锰钢中加入作为复合变质剂的Cr、Nb、Mg和稀土等元素，来改善显微组织与碳化物的形态和分布，取得了良好的效果。这主要是因为复合变质剂的加入能显著地提高材料的力学性能和位错密度，如稀土可净化钢液,使钢中夹杂物数量减少；而Cr、Mg等能促进碳化物球化，增强稀土吸附及稀土夹杂物与碳化物的非均质晶核的作用,同时也能阻止夹杂物、碳化物进一步长大，使其组织明显细化，成分偏析减小，从而使变质中锰钢韧性得到明显改善，耐磨性能显著提高。

在对中锰钢变质处理的基础上，朱瑞富等研究发现[12-14]，采用铸态水韧热处理工艺技术，即利用金属的铸造余热对奥氏体锰钢进行水韧处理，既有利于节约能源，缩短生产周期，降低生产成本，又可实现水爆清砂，改善劳动条件，减少环境污染。现国内已有多家企业采用该项研究成果，并取得了较大的经济和社会效益。

3.超高锰钢

近年来,人们已开始着手对具有稳定奥氏体组织的超高锰钢进行研究，主要是想在普通高锰钢标准成分的基础上通过提高碳、锰含量来达到改善锰钢组织，提高耐磨性的目的。

研究人员通过对Fe-C-Mn合金奥氏体的价电子结构进行分析发现，在含C、Mn原子的一个奥氏体晶胞内，C-Mn之间的结合力大于C-Fe之间的结合力[15]。这样，锰原子可通过对碳原子运动的拖曳提高碳的固溶度，而且利用锰不易和碳原子生成碳化物，来降低碳原子的扩散能力，抑制碳化物的析出。因此，同时提高碳、锰含量，不但可以提高锰钢的加工硬化能力，而且可保持高韧性的奥氏体组织，使其在使用时具有良好的耐磨性。

当前，变质处理技术在开发新的超高锰钢钢种的试验中，已经取得了很大进展。科研人员在对超高锰钢变质处理前后的组织进行研究发现[16-18]，在未变质处理的组织中，晶粒较粗大，晶界共晶碳化物的网状特征非常明显；在变质处理的组织中，晶粒明显细化, 晶界碳化物的网状特征得到明显改善。这些成果的研发为改善超高锰钢组织并提高其耐磨性提供了新的途径。

3.2 抗磨白口铸铁

近年来，国外在耐磨白口铸铁的研究方面取得了一系列新进展。如美国，日本及欧洲各国20世纪初就开始采用镍硬铸铁,目前已发展到镍硬4#，铬含量由2%提高到9%，镍由4.5%提高到6.0%，共晶碳化物由M3C型变成M7C3型，力学性能显著提高，铸态厚截面即可获得马氏体组织,硬度在HRC62以上，并且具有一定韧性，主要应用于辊式磨的磨环和磨辊，可铸态使用,这对数吨重不便热处理的大铸件很有意义。因镍价格高，我国研究人员已研制中铬铸铁等新型耐磨材料以取代它。此外，国内科研人员研究出的高铬白口铸铁在国产设备上已投入应用,取得了显著的经济效益。

随着国内对铬系白口铸铁的研究不断深入，从合金化理论到生产工艺都取得了突破性进展，并获得了大量成果。低铬、中铬、高铬、超高铬磨球、衬板、锤头,高铬渣浆泵过流件，以及高铬铸铁与钢双金属复合铸造衬板、磨辊、轧辊等都已达到国际先进水平。1985年以来,我国铬系合金白口铸铁、镍铬合金白口铸

铁已制定国家标准，耐磨白口铸铁技术已与国际接轨。球墨铸铁具有优良的力学性能，良好的耐磨性和抗冲击疲劳性能，在汽车、农机和建材等部门得到了广泛应用，目前，世界球铁产量已达百万吨以上。我国1982年制定了中锰抗磨球墨铸铁件标准(GB3180-82)，近年来许多单位研制出马氏体基体、奥贝基体、马贝基体的磨球衬板，在建材和电力行业应用取得良好效果。我国自行研发的低合金白口铸铁，成本低,性能良好，在中、小冲击负荷下取得良好效果。近年来，结合我国资源情况，研究人员还开发研制了锰系白口铸铁,硼系白口铸铁。锰系白口铸铁分中锰(5%～6%)和高锰(7%～11%)两类，硼系白口铸铁分高碳低硼和低碳高硼两类，采用不同热处理工艺，得到相应的力学性能【3】。

3.3 其它

表面工程作为一个较新的研究领域，近年来硕果累累，其产业化也是方兴未艾。目前，我国在热喷涂涂层、EB-PVD 涂层、自蔓延高温合成涂层及扩散涂层等抗冲蚀磨损防护涂层方面的研究取得了很大进展。耐磨损作为表面工程材料（技术）的主要应用领域之一，特别是对于某些只有表面磨损的零件，表面工程更显出其重要意义。这些技术的发展，将使耐磨钢的开发前景广阔。

激光表面处理技术以加热速率高、温度高、热影响区小、可局部加热、处理后材料冷速快而晶粒细小、可机械化自动化操作、无污染等优点，越来越被人们所重视。研究人员已经开始将激光淬火、激光表面熔凝处理、激光表面合金化、激光熔覆等激光处理技术应用到耐磨钢领域，并取得了一定的进展。结束语

1.应重视已经标准化、系列化的耐磨材料的生产工艺和产品质量，继续开展低成本耐磨材料、耐磨复合材料、抗磨蚀材料、耐热耐磨材料、耐磨表面工程技术、磨损机理与失效分析方面的研究，真正掌握和稳定实施已成熟的生产工艺并推广应用新工艺新技术。

2.从冶金质量上狠下功夫,有效降低非金属夹杂物和气体含量,纯洁金属液,以提高铸件力学性能、耐磨性和使用性能；推广先进铸造工艺,改善铸件质量,生产优质耐磨金属材料；

3.我国高锰钢、抗磨白口铸铁等都制定了国家标准,耐磨合金钢也将制定国家标准,制造厂应参照国家标准,制定严格企业标准指导生产，同时完善测温、成分分析、力学性能测试、探伤等检测设备,建立完整的质量保证体系。

参 考 文 献

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Recent Progress of research on Wear Resistant

Metal Materials Qiu Chang-ming1, Zhang Gui-jie1,Wang Yan-feng2

(1.College of Metallurgy and Energy ,Hebei Polytechnic University, Tangshan Hebei 063009, China;2.College of Mechanical Engineering, Hebei Polytechnic University,Tangshan Hebei 063009, China)

Key word: wear resistant materials;manganese steel;wear-resistant white iron;technical progress Abstract: Wear resistant metal materials have been applied into many industrial fields.with the rapid development of science technology and modern industry, the loss of economy caused by metal wear including more and more consume of energy resources and metal material is astonishing.In recent years,more and more people begin to realize the significance of researching metal wear and wear-resistant materials.The present situation and a series of recent progress on wear resistant metal materials in home and abroad are summarized in this paper.作者联系电话：*** 地址：唐山市·河北理工大学研究生学院04级研1班（063009）E-mail:qiuchangming2006@163.com

第二篇：金属纳米材料制备技术的研究进展

金属纳米材料制备技术的研究进展

摘要：本文从金属纳米材料这一金属材料重要分支进行了简要的阐述，其中重点讲述了强行塑性变形及胶束法制备纳米材料，并分析了金属纳米材料的现状及对今后的展望。

关键字：晶粒细化；强烈塑性变形；胶束法；块状纳米材料

引言：

金属材料是指金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括金属、合金、金属间化合物和特种金属材料等。人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。

现代，种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。同时，人类文明的发展和社会的进步对金属材料的服役性能提出了更高的要求，各国科学家积极投身于金属材料领域，向金属材料的性能极限不断逼近，充分利用其为人类服务。

一种崭新的技术的实现，往往需要新材料的支持。例如，人们早就知道喷气式航空发动机比螺旋桨航空发动机有很多优点，但由于没有合适的材料能承受喷射出燃气的高温，是这种理想只能是空中楼阁，直到1942年制成了耐热合金，才使喷气式发动机的制造得以实现。

1金属纳米材料的提出

从目前看，提高金属材料性能的有效途径之一是向着金属结构的极端状态发展:一方面认为金属晶界是薄弱环节,力求减少甚至消除晶界,因此发展出了单晶与非晶态合金;另一方面使多晶体的晶粒细化到纳米级(一般<100 nm,典型为10 nm左右)[1]。细化晶粒是金属材料强韧化的重要手段之一,它可以有效地提高金属材料的综合力学性能,尤其是当金属材料的晶粒尺寸减小到纳米尺度时,金属表现出更加优异的力学性能[2]。因此,金属材料晶粒超细化/纳米化技术的发展备受人们关注,一系列金属纳米材料的制备技术相继提出并进行了探索,包括电沉积法、溅射法、非晶晶化法、强烈塑性变形法(Severe Plastic Deformation, SPD)、[3]粉末冶金法以及热喷涂法等。

金属纳米材料是指三维空间中至少有一维处于纳米尺度或由它们作为基本单元构成的金属材料。若按维数，纳米材料的基本单元可分为(类：一是零维。指在空间三维尺度均在纳米尺度，如纳米粉体、原子团簇等；二是一维。指在空间有两维处于纳米尺度，如纳米丝、纳米棒、纳米管等；三是二维。指在三维空间中有一维处于纳米尺度，如超薄膜、多层膜及超晶格等。超微颗粒的表面具有很高的活性，在空气中金属颗粒会迅速氧化而燃烧。利用表面活性，金属超微颗粒可望成为新一代的高效催化剂和贮气材料以及低熔点材料[4]。金属纳米颗粒表现出许多块体材料所不具备的优越性质,可用于催化、光催化、燃料电池、化学传感、非线性光学和信息存储等领域。

以金金属具体来说，与块状金不同，金纳米粒子的价带和导带是分开的。当金粒子尺寸足够小时，会产生量子尺寸效应，引起金纳米粒子向绝缘体转化，并形成不同能级间的驻电子波。若其能级间隔超出一定的范围并发生单电子跃迁时，将表现出特殊的光学和电子学特性，这些性质在晶体管、光控开关、传感器方面都有其潜在的应用前景。是因为金纳米粒子的特殊性质，使其在生物传感器、光化学与电化学催化、光电子器件等领域有着极其广阔的应用前景。近几年来，基于金纳米粒子在发生吸附后其表面等离子共振峰会发生红移这一性质，对担载金纳米粒子的DNA及糖类分子进行研究，发现其在免疫、标定、示踪领域中有着广阔的应用前景。此外，金纳米粒子作为一种新型催化剂在催化氧化反应中有着很高的催化活性，而担载金纳米粒子后，TiO2薄膜的光催化活性极大提高[5]。

2金属纳米材料的制备技术

如今，金属纳米材料的制备技术已趋于多样化发展，按不同的分类标准具有不同的分类方法。其中基本的可分为物理法，化学法及其他方法，物理法大致包括粉碎法和构筑法，化学法由气相反应法和液相法。物料的基本粉碎方式是压碎、剪碎、冲击粉碎和磨碎。常借助的外力有机械力、流能力、化学能、声能、热能等。一般的粉碎作用力都是几种力的组合，如球磨机和振动磨是磨碎和冲击粉碎的组合；雷蒙磨是压碎、剪碎和磨碎的组合；气流磨是冲击、磨碎与剪碎的组合。构筑法是由小极限原子或分子的集合体人工合成超微粒子。

气相法制备金属纳米微粒，主要有气相冷凝法、活性氢—熔融金属反应法、溅射法、流动液面上真空蒸镀法、通电加热蒸发法、混合等离子法、激光诱导化学气相沉积法、爆炸丝法、化学气相凝聚法和燃烧火焰—化学气相凝聚法。

液相法制备金属纳米微粒，主要有沉淀法、喷雾法、水热法、溶剂挥 发分解法、溶胶—凝胶法、辐射化学合成法。此外还包括物理气相沉积、化学气相沉积、微波等离子体、低压火焰燃烧、电化学沉积、溶液的热分解和沉淀等。

2.1块体材料制备

金属纳米块体材料制备加工技术:两种大块金属纳米材料的制备方法[6]-[8]。第一种是由小至大，即两步过程，先由机械球磨法、射频溅射、溶胶—凝胶法、惰性气体冷凝法等工艺制成纳米颗粒，再由激光压缩、原位加压、热等静压或热压制成大块金属纳米材料。凡能获得纳米粉末的方法一般都会通过后续加工得到大块金属纳米材料。第二种方法为由大变小，是将外部能量引入或作用于母体材料，使其产生相或结构转变，直接制备出块体纳米材料。诸如，非晶材料晶化、快速凝固、高能机械球磨、严重塑性形变、滑动磨损、高能粒子辐照和火花蚀刻等。使大块非晶变成大块纳米晶材料或利用各种沉积技术获得大块金属纳米材料。

大块金属纳米材料制备技术发展的目标是工艺简单，产量大及适应范围宽，能获得样品界面清洁且无微孔的大尺寸纳米材料制备技术。其发展方向是直接晶化法。实际上今后相当一段时间内块状纳米晶样品制备仍以非晶晶化法和机械合金化法为主[4]。现在需要克服的是机械合金化中微孔隙的大量产生，亦应注意其带来的杂质和应力的影响。今后纳米材料制备技术的研究重点将是高压高温固相淬火，脉冲电流及深过冷直接晶化法和与之相关的复合块状纳米材料制备及研究工作。

2.2 强烈塑性变形法（SPD技术）

强烈塑性变形法（SPD技术）是在不改变金属材料结构相变与成分的前提下,通过对金属材料施加很大的剪切应力而引入高密度位错,并经过位错增殖、运动、重排和湮灭等一系列过程,将平均晶粒尺寸细化到1μm以下,获得由均匀等轴晶组成、大角度晶界占多数的超细晶粒金属材料的一种工艺方法[9]。SPD是一种致力材料纳米化的方法,其特点是利用剧烈塑性变形的方式,在较低温度下(一般<0.4Tm, Tm为金属熔点)使常规金属材料粗晶整体细化为大角晶界纳米晶,无结构相变与成分改变,其主要的变形方式是剪切变形。它不仅是一种材料形状加工的手段,而且可以成为独立改变材料内部组织和性能的一种技术,在某些方面,甚至超过热处理的功效。它能充分破碎粗大增强相,尤其是在促使细小颗粒相均匀分布时比普通轧制、挤压效果更好,显著提高金属材料的延展性和可成形性。在应用方面,到目前为止,通过SPD法取得了纯金属、合金钢、金属间化合物、陶瓷基复合材料等的纳米结构,而且投入了实际应用并获得了认可[3]。譬如,通过SPD法制备的纳米Ti合金活塞,已用于小型内燃机上;通过SPD法制备的纳米Ti合金高强度螺栓,也已广泛应用于飞机和宇宙飞船上。这些零件可以满足高强度、高韧性、较高的疲劳性能的要求,从而大大提高了使用寿。

经过近年的快速发展,人们对采用SPD技术制备金属纳米/超细晶材料已经有了一定的认识。但是,不管是何种SPD法制备纳米材料,目前,还处在工艺可行性分析及材料局部纳米化的实验探索阶段,存在诸如成形效率低、变形过程中出现疲劳裂纹、工件尺寸小、显微组织不均匀、材料纳米化不彻底等问题,对SPD制备纳米/超细晶金属材料的成形机理没有统一的定论。

2.3胶束法

胶束法是控制金属纳米颗粒形状的另一个重要方法[10]。胶束以一小部分增溶的疏水物质或亲水物质形式存在。如果表面活性剂的浓度进一步增大,增溶程度会相应提高。胶束尺寸可增大到一定的范围,此时胶束尺寸比表面活性剂的单分子层厚度要大很多,这是因为内池中的水或者油的量增大的缘故。如果表面活性剂的浓度进一步增大,胶束则会被破坏而形成各种形状,这也为合成不同形状的纳米粒子提供了可能。合成各种形貌的金属纳米颗粒的方法还包括高温分解法、水热法、气相沉积法、电化学法等。其中,高温分解法是在高温下分解前驱体;水热法是一种在高温高压下从过饱和水溶液中进行结晶的方法;气相沉积法是将前驱体用气体带入反应器中,在高温衬底上反应分解形成晶体。这3种方法均可以得到纯度高、粒径可控的纳米粒子,但是制备工艺相对复杂,设备比较昂贵。电化学方法中可采用石墨、硅等作阴极材料,在水相中还原制备不同金属纳米颗粒,也可采用模板电化学法制备金属纳米管、纳米线等不同形貌的纳米材料。这种方法的优点是反应条件温和、设备简单,但目前还没有大规模合成方面的应用。

2.4双模板法制纳米点阵[11]

采用先后自组装、沉积和溶解的方法，制成2种模板，然后在其中空球模板中电化学沉积得到纳米粒子点阵，溶去另外一种模板后得到纳米粒子点阵。这是目前获得粒子均匀排列有序纳米粒子点阵的最有效的方法，关键是如何控制粒子的大小和获得较窄且均匀的粒度分布。

3金属纳米材料的现状分析

纳米技术在生产方式和工作方式的变革中正在发挥重要作用，它对社会发展、经济繁荣、国家安定和人类生活质量的提高所产生的影响无法估量。鉴于纳米技术及纳米材料特别是金属纳米材料在未来科技中的重要地位及产业化的前景一片光明，目前世界上各国特别是发达国家非常重视金属纳米材料，从战略高度部署纳米技术研究，以提高未来10年至20年在国际上的竞争能力。

诺贝尔奖获得者罗雷尔说过：20世纪70年代重视微米研究的国家如今都成为发达国家，现今重视纳米技术和纳米材料的国家极可能成为下世纪的先进国家。最近美国在国家科学技术理事会的主持下，提出“国家纳米技术倡议”：纳米技术将对21世纪的经济、国防和社会产生重大影响，可能与信息及生物技术一样，引导下一个工业革命，应该置其于科技的最优先位置。世界各国制定纳米技术和纳米材料的战略是：以未来的经济振兴和国家的实际需求为目标，牵引纳米材料的基础研究和应用开发研究；组织多学科的科技人员交叉创举，重视基础和应用研究的衔接，重视技术集成；重视纳米材料和技术改造传统产品，提高高技术含量，同时部署纳米技术和纳米材料在环境、能源和信息等重要领域的应用，实现跨越式发展。我国纳米技术和纳米材料始于20世纪80年代末。“八五”期间，纳米材料科学列入国家攀登项目。纳米材料的应用研究自1996年以后在准一维纳米丝纳米电缆的制备等几个方面取得了重大成果。我国约有1万人从事纳米研究与发展，拥有20多条生产能力在吨级以上的纳米材料粉体生产线。生产的纳米金属与合金的种类有：银、钯、铜、铁、钴、镍、铝、钽、银-铜合金、银-锡合金、铟-锡合金、铜-镍合金、镍-铝合金、镍-铁合金、镍-钴合金[4]。

4结束语及展望

随着金属纳米科技的发展,金属纳米材料的制备已日渐成熟,并广泛应用于我们生活的各个方面，金属纳米科学也将成为受人瞩目的学科。但目前还存在一些不足，如在对复杂化学反应过程与机理的探索、金属纳米材料的规模化生产与应用等方面还需要我们进行更加深入和系统的研究。不过，我们有理由相信随着科学技术的不断发展进步，上述金属纳米材料化学制备的新技术和新方法将会得到不断创新与发展完善并将产生新的突破，它们将极大地推动金属纳米材料的规模制备与广泛实际应用，并最终在不久的将来产生较大的社会和经济效益。

今后金属纳米的发展趋势： 1在制备方面，大量的新方法、新工艺不断出现，希望找到产量大、成本低、无污染、尺寸可控的制备方法，为产业化服务。

2实用化研究提到日程上，出现基础研究和应用并行发展的问题，对传统金属材料进行纳米改性，以期获得优良性能。

3日益体现出多学科交叉的特点。纳米结构材料的研究不仅依赖于物理、化学等学科的发展，而且同电子学、生物学、测量学等产生越来越紧密的联系。

参考文献：

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第三篇：第二章 耐磨耐高温材料

第二章 耐磨耐高温材料 第一节 耐磨材料

在此主要介绍制造刀具的耐磨材料，常用的耐磨材料有碳化硅、氮化硼、氧化铝和硬质合金。

它们都是硬度大，熔点高的物质，而且在较高的温度下仍能保持足够的硬度和耐磨性。

一、碳化硅（SiC）

碳化硅的晶体结构和金刚石相似，属于原子晶体。它可以看作是金刚石晶体中有半数的碳原子被硅原子所取代。mp=2827℃，硬度近似于金刚石，故又称为金刚砂。

制备，将砂子（二氧化硅）和过量焦炭的混合物放在电炉中加热：

加热 SiO2 + 3C ——→ SiC + 2CO 电炉

制得的碳化硅是蓝黑色发珠光的晶体,化学性质很稳定,即使在高温下也不受氯、氧或硫的侵蚀,不和强酸作用,甚至发烟硝酸和氢氟酸的混合酸(HNO3 + HF)也不能侵蚀它。

但是SiC在空气中能被熔融的强碱或碳酸钠分解: 加热

① SiC+ 4KOH + 2O2-----K2SiO3 + K2CO3 + 2H2O

加热

② SiC + 2Na2CO3-----Na2SiO3 + Na2O + 2CO + C 应用:工业上SiC常用做磨料和制造砂轮或磨石的磨檫表面。

SiC磨料的硬度高,棱角锋利,但性脆,抗张强度小,宜用来磨脆性材料。

常用的SiC磨料有两种不同的晶体,一种是绿SiC,含SiC 97%以上,主要用于磨硬质合金的工具;另一种是黑SiC,有金属光泽,含SiC 95%以上,强度比绿SiC大,但硬度较低,主要用于磨铸铁和非金属材料。

二、氮化硼(BN)BN是白色耐高温的物质,不溶于水,可以由

熔融

B2O3 + NH4Cl--------BN + HCl + H2O 也可B在NH3 中燃烧而制得,BN有两种晶体结构,一种与金刚石相似,另一种与石墨相似,这是由于(BN)n与单质碳(C2)n是等电子体,因此人们根据许多感性知识总结出一条经验规律: 具有相同电子数(全部电子数或价电子数)和相同原子数(H，He，Li除外)的分子或离子，它们的电子式和原子的排列方式相似，性质也相似。这条规律叫做等电子原理。

由于B比C少一个电子，而N比C多一个电子，BN与单质碳电子数和原子数都相等，应该有相似的晶体结构。

通常制得的BN是石墨型的，俗称白色石墨，它是比石墨更耐高温的固体润滑剂。

和石墨转变为金刚石的原理相似，石墨型BN在高温（1800℃）、高压（800 Mpa）下可转变为金刚石型BN。

这种BN中B-N键长（0.156 nm）与金刚石中C-C键长（0.154 nm）相似，密度也和金刚石相近，它的硬度和金刚石不相上下，而耐热性比金刚石好，所以是新型耐高温的超硬材料，用来制作钻头，磨具和切割工具。

三、刚 玉

刚玉是自然界中以结晶状态存在的氧化铝，它的硬度很高，仅次于金刚石和金刚砂。

人工高温烧结的氧化铝称为人造刚玉。刚玉也是常用的磨料，其抗弯强度较大，韧性较好，但硬度较低，适用于磨削抗张强度大和有韧性的材料如碳钢、合金刚等。

刚玉中含有少量其他氧化物质，能呈现不同的颜色。例如，含有少量的Cr2O3时，形成红宝石，含有少量铁和钛的氧化物时，得到蓝宝石。

现在可以用人工方法合成各种宝石，人造宝石常用作机器、仪表中轴承和手表中的钻石。

四、硬质合金

第Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ副族金属和C、N、B等形成的化合物，硬度和熔点等特别高，统称为硬质合金。

下面以碳化物为重点来说明硬质合金的结构、特性和应用。

碳与电负性比碳小的元素形成的二元化合物，除碳氢化合物外，都叫做碳化物。

碳化物有三种类型：

一类是碳和活泼金属形成的碳化物，例如CaC2是离子型碳化物，能和水或稀酸作用，生成碳氢化合物。

CaC2 + 2H2O = C2H2 + Ca（OH）2 CaC2 + 2HCl = C2H2 + CaCl2 第二类是碳和非金属元素硅或硼形成的碳化物，它们是共价型碳化物，在固态时属于原子晶体。

第三类是碳和第Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ副族金属形成的金属型碳化物。

这些过渡金属电负性不太小，不能与碳以离子键或共价键形成结合，但碳原子半径小，可溶于这些过渡金属形成间充固溶体。

在适宜条件下，当碳含量超过溶解度极限时，可出现一种突变，形成间充化合物，使原金属晶格转变为另一种形式的金属晶格，如Fe3C、WC等。

这类金属型碳化物的共同特点是具有金属光泽，能导电传热，硬度大，熔点高，但脆性也大。从几何学方面考虑，要形成简单结构的间充化合物，间充原子和金属原子的半径比必须小于0.59。

C的原子半径为0.077 nm。金属原子的半径应大于0.130 nm。

Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W等都大于0.130 nm，其碳化物的晶体结构与原金属相似。

Cr、Mn、Fe、Co、Ni等原子半径小于0.130 nm，晶格中空隙较小，形成碳化物时，使金属晶格发生较显著的变化，形成复杂结构的间充化合物。这些碳化物的化学键在不同程度上表现出向离子键过渡，因而具有一些接近离子型碳化物的性质。例如，Fe3C的硬度和熔点要低于TiC、WC等，化学稳定性也较差，和稀酸作用生成CH4和H2。

Fe3C + 6HCl= 3FeCl2 + CH4 + H2

与离子型化合物或共价形化合物不同，间充化合物的化学式是不符合正常化合价规则的，间充化合物本身还能溶解其它的组成元素而形成以间充化合物为溶剂的固溶体，其成分可以在一定范围内变化。

同一周期的过渡元素，由第Ⅳ副族开始，从左至右形成的碳化物稳定性依次降低。

例如，第4周期元素中，Ti、V能形成很稳定的碳化物,Cr、Mn、Fe的碳化物稳定性较差，Co、Ni的碳化物就不大稳定，Cu则不能形成碳化物。

这是因为形成金属碳化物的实质是碳原子的价电子进入过渡元素次外层d亚层的空轨道上，金属原子次外层d亚层上电子数越少（d亚层的空轨道越多）该金属和碳结合力就越强，这种碳化物的稳定性也就越高。从原子结构来看，同周期中由第Ⅳ副族开始，从左至右，次外层d亚层的电子数逐渐增加，形成的碳化物稳定性便依次降低。

金属型碳化物是许多合金钢中的重要组成部分，对合金钢的性能有较大影响。例如，一般工具钢当温度达到300℃以上时，硬度显著降低，使切割过程不能进行；但含W 18%，Cr 4%，V 1%的高速钢制成的刀具有较高的红硬性，当温度接近600℃时，仍能保持足够的硬度和耐磨性，因此可在较高的切割速度下进行切割，并提高了刀具的寿命。

这主要是由于高速钢中含有大量W、Cr、V的碳化物。

碳化钛具有高熔点，高硬度，抗高温氧化，密度小和价廉等优点，是一种非常重要的金属型碳化物，并得到了广泛的应用。

除碳原子外，周期表中与碳相邻的氮N原子和硼B原子也能进入金属晶格的空隙中形成间充型碳化物相似的性质：能导电、传热、熔点高、硬度大。

由于N原子半径（0.075 nm）比C原子半径（0.077 nm）还略小些，不仅Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W等能和N形成晶体结构与原金属相似的间充化合物，就是Cr、Mn、Fe、Co、Ni也能和N形成晶体结构与原金属相似的间充化合物，但Mn、Fe、Co、Ni等氮化物的晶格已发生某种程度的变形。

渗氮

B原子半径（0.082 nm）比C原子半径略大，所以硼化物的晶体结构就比较复杂。

常用的硬质合金可分为两大类：

一类是钨钴硬质合金：例如，YG6 是含WC 94%，Co 6%的硬质合金，其中Co起粘合剂的作用，钴含量越高，韧性越好，能抗冲击，但硬度和耐热性降低。

另一类是钨钴钛硬质合金：例如YT14是含WC 78%、TiC 14%、Co 8%的硬质合金，加入Ti能提高合金的红硬性，在1000～1100℃时还能保持其硬度。硬质合金刀具的切削速度可比高速钢刀具提高4～7倍，所以硬质合金是制造高速切削和钻探等工具主要部分的优良材料。

钢铁制件在化学热处理过程中，使碳、氮或硼等渗入低碳钢的表面，能在钢的表层生成具有高硬度和耐磨性的碳化物，氮化物或硼化物，而钢的内部仍保持塑性和韧性。

近年来制成一种新型工具材料--钢结硬质合金。它是以TiC、WC等碳化物为硬质材料，用铬钼钢或高速钢作“粘合剂”而制成的。它兼有硬质合金和钢的性能，既有一般合金钢的可加工、热处理、焊接的性能，又有硬质合金的高硬度、高耐磨性等优点，克服了工具钢不耐磨和硬质合金难加工的缺点，而且成本较低，是很有发展前途的材料。另外，通过气相沉积的方法在合金钢表面涂一薄层耐磨的TiC或TiN涂层以形成涂层硬质合金，它也兼有硬质合金和钢的性能。

第二节 耐高温材料

一、耐热合金

耐热合金用作各种热机和化工装置的高温部件，是提高这类机械性能和效率不可缺少的材料。

耐热合金应具备以下的性能：

1、在高温条件下，仍有较好的机械性能。

2、组织的稳定性：在高温条件下，不会由于相变而引起韧性或断裂强度降低。

3、耐高温腐蚀、高温时能抵抗周围介质中氧气、硫和其他杂质的腐蚀。

第Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ副族元素是高熔点金属。因为这些元素原子中未成对的价电子数很多，在金属晶体中形成了坚强的化学键，而且它的原子半径较小，晶格结点上粒子间的距离短，相互作用力大，所以熔点高，硬度大。

耐热合金主要是Ⅴ～Ⅶ副族元素和第Ⅷ族元素形成的合金。按化学成分可分为铁基合金、镍基合金、钴基合金和铬基合金等几种类型。

耐热合金钢是以铁为主要成分的铁基合金，耐热合金钢中含有一定量铬，因为铬易形成具有保护性的氧化物，可提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性。一般随着铬含量的增多，耐热钢的耐高温腐蚀性相应提高。耐热钢中加入适量的Mo（0.2～2.0%）,对增加蠕变强度是很有效的。

近年来,随着科学技术和工农业生产的发展,对耐热合金的要求越来越高,希望提高使用温度,延长在高温下使用的时间,并减轻质量,因此逐渐从镍铁基合金代替铁基合金。

镍铁基合金含有Ni25～60%和Fe15～60%，还含有Cr、Mo、W、Ti、Nb等元素，增加了高温强度。

在大多数镍铁基耐热合金中，Ni和Fe含量必须保持适当比例，这会影响合金的成本和有效的使用温度范围。

一般来说，Ni含量高则使用温度高，稳定性也得到改善，但成本较高。

二、耐火材料

耐火材料是指能耐1580℃以上的高温，并在高温下能耐气体，熔融金属，熔融炉渣等物质侵蚀，而且有一定机械强度的无机非金属材料。耐火度是材料受热软化时的温度，它是耐火材料的重要性能之一。

常用的耐火材料是一些高熔点的氧化物、碳化物和氮化物。

按耐火度的高低，可分为：

普通耐火材料 耐火度为 1580～1770℃

高级耐火材料 1770～2000℃

特级耐火材料 >2000℃ 按化学性质可分为：酸性耐火材料、碱性耐火材料和中性耐火材料，此外还有碳质耐火材料。

1、酸性耐火材料: 主要成份是一些高熔点的酸性氧化物。

例如SiO2(mp1610℃)能耐酸性物质的侵蚀,但在高温下易和碱性氧化物,熔融的碱或Na2 CO3 发生发应而受到侵蚀。

SiO2 + CaO = CaSiO3 SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2↑ 常用的酸性耐火材料有

硅酸 SiO2 >93% 耐火度1670～1710℃ 半硅酸 SiO2 >65% Al2O320～30% 1650～1710℃ 粘土砖 SiO2 50～60% 弱酸性 1650～1710℃

Al2O3 30～48%

2、碱性耐火材料，主要成分是一些高熔点的碱性氧化物。

例如MgO(mp2802℃),CaO(mp2587℃)能耐碱性物质的侵蚀，但在高温下易受酸性物质的侵蚀： MgO + SiO2 = MgSiO3 CaO + SiO2 = CaSiO3

常用的碱性耐火材料有

镁砖 MgO >87%（镁砂）耐火度2000℃

铬镁砖 MgO >30-70% Cr2O3>10-30%

3、中性耐火材料：

主要成分是Al2O3(mp2027℃)，Cr2O3(mp2265℃)等两性氧化物，它们在高温条件下显得十分稳定，既不易和酸性氧化物作用，也不易和碱性氧化物作用，因而抗酸碱侵蚀的性能较好。

常用的中性耐火材料有高铝砖

Al2O3>48% 1750-1790℃

刚玉砖 Al2O3>48% 1840-1850℃ 价格较贵 Si3N4

4、碳质耐火材料，主要成分为石墨，碳化硅等。SiC硅>2000℃ 中性 用作小电炉的盖子

石墨砖，中性>3500℃ 在高温下抗氧化性能较差

高熔点氧化物的绝热性良好，很多保温材料（绝热材料）的主要成分就是MgO，Al2O3、SiO2等氧化物。

例如，硅藻土（非晶体SiO2）、石棉（主要成分为CaO、3MgO、4SiO2）等，这些材料密度较小，内部有很多小气孔，易吸附空气，是很好的绝热体。

此外，耐火混凝土也是常用的一种耐火材料，它是用一定量的粒状耐火材料加入胶粘物质（如水玻璃、粘土、磷酸等）和水配成的混合物，由于具有很强的粘合性，且在高温下可烧结成致密、坚固的硬块，常用作砌炉时的粘合剂。

三、金属陶瓷

有一种陶瓷刀具是用微细的Al2O3和10%粘合剂的混合物在不活泼气氛（如稀有气体、N2等不易与其他物质发生化学作用的气体）中，于高温下烧结制成的。它的优点是高温硬度较高，到1100℃时仍保持高硬度。其抗弯程度在低温下虽较差，但随温度升高抗弯强度降低较少，因而对高速切削很有利。

近年来随着火箭、人造卫星及原子能等尖端技术的发展，对耐高温材料提出了新的要求，希望能在高温时有很高的硬度、强度，经得起激烈的机械震动和温度变化，又有耐氧化腐蚀、高绝缘等性能。无论高熔点金属或陶瓷都很难同时满足这些要求。

金属易导电，传热，在高温时易氧化；陶瓷强度，韧性较差，在机械震动下脆裂，金属陶瓷是陶瓷相和粘结金属相所组成的非均质的复合材料。

陶瓷相是Al2O3，ZrO2 等耐高温氧化物，有时采用几种固熔体；

粘结金属相是某些耐高温金属如Cr、Mo、W、Ti等。将他们研细，混合均匀，加工成型后在不活泼气氛中再烧结，就制得金属陶瓷。它兼有金属和陶瓷的优点，密度较小，硬度较大，耐磨，导热性较好，不会由于骤冷骤热而脆裂。另外，在金属表面加涂一层气密性很好的陶瓷涂层，也能防止金属或合金在高温下氧化或腐蚀，涂层的成分主要是ZrO2、TiO2、Al2O3、SiO2等。

火箭、导弹和超音速飞机的外壳、燃烧室和尾喷口等处的温度往往高达几千度，没有一种金属或合金能长期承受这样的高温，因此必须通过绝热的办法，使这些部位的金属部件保持较低的温度。为此，利用熔点高，传热性小的陶瓷材料（如氧化铝、氧化锆和氧化镁），使之在金属表面上形成具有无数小孔的涂层，由于小孔内吸附空气，因此具有很高的绝热性能。

四、碳纤维

碳纤维是一种由碳元素组成的，结构象人造丝，合成纤维一样的纤维状材料，它是一种强度比钢大，密度比铝小的新颖材料。

碳纤维有很多宝贵的电学、热学和力学性能，在现代科学技术、现代工业和现代国防的发展中起着重要的作用。

碳纤维目前还不能直接从炭或石墨抽丝制造，它是将有机纤维（如尼龙、丙纶或人造棉等）放在惰性气体中，在保持原纤维形状的情况下烧制而成的。

有机化合物主要有C、H、O、S、N等元素组成，在缺氧的情况下加热时，其中除C以外的元素都分解逸出，制得只含碳元素的材料，所以，合成纤维或人造纤维在隔绝氧的条件下加热，就可转变成碳纤维。

碳纤维的种类很多，由于采用的原料和制造工艺的不同，制得的碳纤维性能也不同。

按制造工艺，碳纤维可分为碳纤维和石墨纤维。有机纤维在2000℃以下碳化而制得的纤维称碳纤维。这类纤维由于处理温度较低，成本较低，含碳量也较低，约为75-95%，晶体结构没有变成石墨型，属于无定形碳，因此称碳纤维。有机纤维在2000℃以上的高温下碳化而制得的纤维称为石墨纤维，其含碳量很高，约为98-99%，晶体结构与石墨相似。按性能的不同碳纤维还可分为普通碳纤维和高弹性模量、高强度碳纤维。

有机纤维在不加张力的情况下，碳化制得的是普通碳纤维。这类纤维的制造成本较低，但是强度和弹性模量不高，只能用于高温电路的保温材料及一般的防腐蚀材料。

有机纤维在受热过程中都要产生收缩，扰乱和破坏了纤维内部分子整齐有序的排列，这样制得的碳纤维弹性模量和强度都不高。

若在制造过程中，一面加热，一面施加张力，使纤维不产生收缩，保证纤维内部分子趋向于整齐有序的排列，这样制得的碳纤维弹性模量和强度都很高，称为高弹性模量、高强度碳纤维。制造过程中的温度越高，生成的碳纤维弹性模量也越高。

弹性模量是表示材料受力后产生变形大小的一个力学性能指标。材料受力后产生的变形越大，说明它抵抗变形的能力越差，弹性模量越低。

弹性模量越高的材料越能承受大的外力。强度是表示在外力作用下，材料抵抗断裂破坏能力大小的力学性能指标。使材料断裂破坏时需要的力越大，强度就越高。

在现代工业技术应用中往往要求材料既坚固耐用又轻巧，这样就要考虑单位质量材料的弹性模量和强度。

把弹性模量和抗性强度分别除以密度所得的值称为比弹性模量和比强度。

碳纤维的比强度是钢铁的16倍，铝合金的12倍。比弹性模量也较钢铁或铝合金大4-5倍。由于碳纤维的比强度和比弹性模量特别高，所以要求减轻自重的物体如飞机、宇宙航行器，船舶等机械设备就有更大的意义。

碳纤维能耐低温，在-180℃的低温下，许多材料变得很脆。甚至钢铁比室温时玻璃更易破碎，而石墨纤维材料却依旧柔顺。

碳纤维也耐高温，在3000-4000℃高温下，在没有氧气存在的情况下，性能依旧不变。一般材料的强度随温度升高要大幅度降低，碳纤维材料是唯一的在高温下随温度升高而强度增大的材料。

碳纤维虽有不少优异性能，但也存在一些缺点，一个缺点就是抗氧化性差，另一个缺点是在断裂破坏之前没有明显的征兆。

把碳纤维埋在磨到一定细度的硅粉中，在惰性气氛中加热到硅的熔点，表面就生成碳化硅涂层，碳化硅是高温下抗氧化性能最好的材料之一，这样可大大改善碳纤维的抗氧化性。

把高强度纤维材料和一些可塑性好，整体性强的基体材料结合在一起形成了复合材料。常用的基体材料有金属、塑料、陶瓷、水泥等。

碳纤维和基体材料制成的复合材料中，碳纤维不仅起到钢骨水泥中钢筋那样的增强作用，而且因为碳纤维被基体材料包裹住，克服了高温下易被氧化的缺点，充分发挥了碳纤维的耐高温特性。

碳纳米管

第四篇：耐磨的人生

耐磨的人生

我的一个朋友在一次意外的事故中失去了右手。炎炎夏日里，我到他的小书屋去选书。我本来打算要穿一件凉爽的短袖汗衫出门的。可是，临行前我还是毅然

换了一件长袖衫??我忘不掉两年前他在酷暑时节穿一件长袖衫对我说“我今生再也无福穿短袖汗衫了”的悲苦神情，我希望这件长袖衫从我身上蒸出淋淋汗水，希

望这淋淋汗水能多少减淡一点朋友的哀伤和痛楚。

当我出现在那间小书屋时，朋友热情地迎上来与我握手。两只左手紧紧相握的瞬间，我俩都忍不住看着对方的衣衫大笑起来??因为，朋友居然穿了一件短衫。

朋友说，谢谢，我知道你的良苦用心。倒退两年，我还真的特别需要你这样做，但现在不同了„„不瞒你说，刚出事的那阵子，我认为我活不下去了，我说什

么也接受不了没有右手的残酷现实。我笨拙地穿衣，歪歪扭扭地写字，刮胡子的时候，把脸刮得鲜血淋漓，上厕所都十分不方便„„我哭，我闹，我摔东西，我把

脑袋剃得溜光来发泄。后来，我就劝自己：别想那只手了，行不？瞧瞧人家古人多么豁达，满嘴的牙齿都掉光了，却说：“口中无碍，咀嚼愈健”；一个叫达克顿 的外国人，曾以为除了双目失明以外可以忍受生活上的任何打击，可他在60岁的时候，却真的双目失明了。这时候，他说：“噢，原来失明也是可以忍受的呀。人

可以忍受一切不幸，即使所有器官都丧失知觉，我也能在心灵中继续活着。”慢慢地，我平静下来。我开始穿着短袖汗衫出门，坦然地面对人们异样的目光。我终

于明白，我其实有一条韧性十足的命，它远比我想象中的那条命耐磨得多„„

那一天，我倒空了自己的钱袋。我跟自己说：多选一些书吧，这间书屋的书一定富含灵魂之钙。

问题：

1、给下列的词语写上近义词。

笨拙（）

不幸（）

痛楚（）

毅然（）

2、这篇短文主要写了一件什么事？_____________________________________________________。

3、“朋友说，谢谢，我知道你的良苦用心”一句话中的“良苦用心”指的是什么？请联系上下文回答。

_________________________________________________________________________________。

4、当你看到这篇短文的题目的时候，你想提出什么问题？请你读完文章后自己回答。

提出问题：

回答 ：

5、面对人生的坎坷，“我”的朋友对人生的态度有什么变化呢？想一想是什么原因使他发生了这样的变化？

_________________________________________________________________________________。

6、读了短文，你一定会有许多感触吧，请用几句话把你的感悟写下来，你一定行！

_________________________________________________________________________________________ 7，文中第一自然段的“毅然”能否去掉？，为什么？

答案：

1、拙劣，倒霉，痛苦，决然。

2.朋友意外失去右臂，生活中遇到一些不便，心里很难过，后来通过读书，使自己坦然面对生活，从而使自己成为强者。

从侧面看到了作者与朋友之间的友谊，以及作者的为人及体贴与细心；

从正面看到了人类坚强的信念作者的朋友，从遭遇不幸时沉溺在颓废、失落和无助的情绪中，而无法自拔。到后来的顽强与坚强。

3、这里的良苦用心是指：作者在去见朋友时，怕触痛朋友的短处（失去右手），而选择在炎炎夏日下，穿了件不符合常理的长袖衫。

4、略。

5，作者的朋友，人生态度的转变主要体现在：遭遇不幸-失落、颓废-顿悟-自强。

是什么原因使他发生了这样的变化呢？主要是：“古人牙齿都掉光了，却还说：“口中无碍，咀嚼愈健”以及“即使所有器官都丧失知觉，我也能在心灵中继续活着。” 6，略。

7，不能，因为如果去掉了，就体现不出“我”的毫不犹豫的心情

阅读理解。

外祖母说话好似在用心地唱歌，字字句句都像鲜花那样温柔、鲜艳和丰润，一下子就牢牢地打进我的记忆里。她微笑的时候，那黑得像黑樱桃的眼珠儿睁得圆圆的，闪出一种难以形容的愉快光芒，在笑容里，快活地露出坚固的雪白的牙齿，虽然黑黑的，两颊有许多皱纹，但整个面孔仍然显得年轻，明朗。但这面孔却被松软的鼻子、胀大了的鼻孔和红鼻尖儿给弄坏了。她从一个镶银的黑色鼻烟壶里嗅烟草。她的衣服全是黑的，但通过她的眼睛，从她内心却射出一种永不熄灭的、快乐的、温暖的光芒。她腰弯得几乎成为驼背，肥肥胖胖，可是举动却像一只大猫似的轻快而敏捷，并且柔软得也像这个可爱的动物。

在她没来以前，我仿佛是躲在黑暗中睡觉，但她一出现，就把我叫醒了，把我领到光明的地方，用一根不断的线把我周围的一切连结起来，织成五光十色的花边，她马上成为我终身的朋友，成为最知心的人，成为我最了解、最珍贵的人，——是她那对世界无私的爱丰富了我，使我充满了坚强的力量以应付困苦的生活的。

1、分别用一句话概括两个自然段的基本内容。

___________________________________________________________

2、首句“外祖母说话好似在用心地唱歌，字字句句都像鲜花那样温柔、鲜艳和丰润”采用了什么修辞手法？有何作用？

___________________________________________________________

3、“她微笑的时候，那黑得像黑樱桃的眼珠儿睁得圆圆的”一句中的“睁”能否改为“瞪”？为什么？

___________________________________________________________

4、“她弯腰得几乎成为驼背，肥肥胖胖，举动却像一只大猫似的轻快而敏捷，并且柔软得也像这个可爱的动物”这句话表达了作者怎样的思想感情？ ___________________________________________________________

5、第一段划线的句子“可爱的动物”和第二段划线的句子“一根不断的线”分别指代什么？ ___________________________________________________________

答案（找作业答案--->>上魔方格）

1、第一自然段：我从外祖母的谈吐和脸部表情中感受到她的和蔼可亲和温柔慈祥。第二自然段：外祖母成为我的终身朋友。

2、采用了比喻的修辞手法，生动形象地描写了外祖母说话的柔和动听和对我体贴入微的关照。

3、不能。因为“睁”是描写外祖母微笑时的神态，如果改为“瞪”，就与“微笑”的神态相矛盾了。

4、表达了我对外祖母的喜爱之情。

5、“可爱的动物”指代的是“一只大猫”，“一根不断的线”指代的是“外祖母对世界无私的爱”。（意思对即可）

阅读下面的语段，完成1—5小题。

每当看到现在孩子背着那印满各式各样卡通画的精致书包上学时，我就会想起属于我的第一个书包。

那是一个花格子书包，妈妈做的。

7岁那年，我终于拥有了上学的资格，可是我没有书包。

那时，我们乡下孩子最常背的就是用花布拼成的花格子书包。每当同学们谈论谁的书包上哪块花布多么好看时，我都会躲得远远的。心里却一遍遍地喊着：我也要一个花格子书包！

终于我向母亲开了口。

“家里没有碎花布。”妈妈平静地说。

“我要！”我固执地坚持着，却不敢看妈妈的脸。家里的窘境我是知道的。面对我的倔强，妈妈没有再说话。

从那以后，我发现从来不喜欢串门的妈妈开始串门了。对于言语少的她来说，和人谈天说地是多么吃力的事情！好几次，在一边玩耍的我发现妈妈的脸被别人的话锋逼得通红通红。不知串了多少家的门，不知有多少艰难的开口，妈妈终于攒够了做书包的花布。

开学的前夜，妈妈把书包做好了。美丽的图案，细密的针脚--这真是一只可爱的书包！我还惊喜地发现，书包里面居然还有一个夹层。这可是我们村独一无二的新设计啊！

我兴奋地把书包看了又看。然后抬头看看妈妈的脸，她的眼神十分安适。

“好好学习。”她依然平静地说。

躺在床上，我的泪水忍不住淌了一脸。愧疚和不安开始一点一点地吞咽我的喜悦和满足。我知道这书包意味着什么：这块块鲜艳的花方格是她一缕缕被撕裂的衿持和尊严，这一道道匀净的线路是她那颗绵延万里却从不言爱的心啊！

第二天上学，我郑重地背上了这只书包。书包里装的东西很少，我却觉得它沉甸甸的。后来，它一直陪伴我读完了小学和中学，直到它不能再用，我也依然保存着它。因为我知道：这只书包必定是世界上最珍贵最美的书包。

1、文中明确揭示中心的句子是

[

]

A、那是个花格子书包，妈妈做的

B、这块块鲜艳的花方格是她一缕缕被撕裂的矜持和尊严

C、这道道匀净的线路是她那颗绵延万里却从不言爱的心啊

D、这个书包必定是世界上最珍贵、最美的书包

2、本文记叙了一件什么事？请用一句话概括。

3、上文中与“这块块鲜艳的花方格是她一缕缕被撕裂的矜持和尊严”相照应的句子是：

4、文中加横线的句子改为“那是妈妈做的花格子书包”，好不好，为什么？

5、作者为什么认为这个书包必定是世界上最珍贵、最美的书包。谈谈你的理解？

题型：阅读理解与欣赏难度：中档来源：福建省期中题 答案（找作业答案--->>上魔方格）

1、C

2、“略”

3、妈妈的脸被别人的话锋逼得通红通红。

4、不好，改后不能突出（强调）书包是“妈妈做的”。

5、“略”

《感受优雅》阅读题答案。

（1）第一次感受优雅，是很久以前的事儿了。那天，我骑车路过使馆区，要横穿一个没

有红绿灯的街口的时候，看见一辆小轿车疾驶而来，我捏住闸，单腿支地，等它过去。

（2）出乎我意料的是，那车也减速停了下来，车里一个胖胖的老外，微笑着冲我挥手示

意让我先过。

（3）现在回想起来，我当时有些失礼，可能是正处在第一次与外国人交流的局促中，我

竟没有任何表示。

(4)哪怕笑一下也好，我后来想。

(5)但那一次，我真真切切地感到了什么是优雅。

(6)后来，学会开车以后，也曾几次在人行道前把车刹住，然后微笑着挥手。然而，我看

到的是面无表情的人流，听到的是身后哇声一片。被我挡住的司机们，不许我优雅，鸣

笛的时候肯定在说：这人真面。

(7)优雅，有时候真的很难，在别人眼里，那是另外的事情。

(8)还有一次，参加一个公司的宴会。组织者可能是怕说完了就吃太没品位，事先准备了

几个小节目，想给食客们添些丝竹之乐。领导致辞后，公司的一位小姐走上台，演奏《梁

祝》。我当时就想：完了。(9)果然，小姐优雅的琴声很快便淹没在觥筹交错之中，虽然其间服务员几次调大麦克风 的音量，但仍一次次地被鼎沸的人声盖住。小姐后来草草地结了尾，红着小脸下台。

(10)这时，席间才传出稀落的掌声。是组织者太天真了，听众们暂时还没有达到双重享受 的阶段。他所期待的台上台下交相辉映的场面只会出现在德国或奥地利的电影中，我想。

(11)前几天，在某公司的演示会上，我再次看到了这种人文的反差。

(12)那次演示会中间有个休息，百十来位听众三五成群地挤在大厅里喧哗，摩肩接踵，像一个集市。

(13)这时，一个西服笔挺一头金发的外国人（对不起，又是一个外国人）出现在会议室门口，他看了一眼熙攘的人群，略一迟疑，但还是走了出来。

(14)他小心翼翼地左右躲闪着，脸上挂着淡淡的微笑，在人缝中慢慢地前行。他冲每一个与他目光接触的人点头致意，如果谁在前面挡住了他的去路，他就停下来，等着，而绝不像我们所习惯的那样分开众人。(15)最后，在走了许多的曲线，几乎绕了一个大弯之后，他向我站的大门口走来。我侧侧身，让开通道。他看见我后，点了点头，经过我身边的时候，还轻声说了一句“Thank you!”。

（16）这个洋人，在腾挪间，把他的教养解释得一清二楚。（17）我真的服了。

（18）这种与世无争的优雅，已经比较接近本意，而不是我们所刻意的那种，比如装束，比如动作，比如在宴会上拉拉小提琴。

1.文章最后一段说这种优雅“已经比较接近本意”，读了此文后，你体会到“优雅”的本意是什么了吗？

2.如何理解第7段中“另外的事情”？作者为什么说“优雅有时真的很难“？

3.品味文章第9段中粗体字，谈谈使用这个词的用意和好处。

答案：

1.这优雅是一种自然而然所散发出的品质，美好且与世无争。

2.“另外的事情”是指不懂优雅的人对优雅本身毫不在意，甚至嗤之以鼻。体现了当今世俗之下，更多的是冷漠与粗俗。

这是作者渴望优雅却得不到回应的烦闷，他所优雅却成了他人的不理解。3.淹没一词使优雅与不优雅形成了强烈的反差，简单两个字却深刻彻底的揭露了现实风气的嘈杂

高明的大自然

①大自然创造的每一个奇迹，提供的每一个榜样，都让人感到神奇高明。

②在众多海洋微生物中，单细胞的原绿球藻显得很普通，但是，它们却是地球上数量最多的光合作用有机体。不要小看这些浮游生物的能量，海洋中如果缺少了它们，整个地球生命就无法繁衍。因为它们为海洋动物提供食物，构成了食物链的基础。原绿球藻类浮游生物拥有高效的光能作用机制，它们就像漂浮在大海上的太阳能电池板，轻而易举地将收集到的阳光转化为养分。

③别以为这没什么了不起。由于原绿球藻数量众多，1升海水中的原绿球藻多达1亿个。当这些浮游生物在阳光下吸收二氧化碳，用其中的碳构造自身细胞并放出氧气时，差不多吸收了海洋中三分之二的碳。这意味着它们在抑制全球变暖过程中的作用是举足轻重的。

④目前我们还不知道这些浮游生物是如何利用太阳能的。一旦我们揭示了其中的奥秘，就可以把这些小生命作为榜样，找到更简单更有效利用太阳能的良策，甚至还能找到抑制全球变暖的锦囊妙计。

⑤提起海藻、鲍鱼、蚌等软体动物的外壳时，人们总是赞叹有加。因为软体动物都是就地取材，利用最常见的碳酸钙原料，遵循高效无污染原则，营造了各种坚固耐用、千姿百态的贝壳式建筑。在高倍数显微镜透视下，鲍鱼的外壳由一层一层的层状组织粘合而成，层状组织由厚约0.005mm的“碳酸钙砖块”堆砌起来，使用的“水泥浆”则是软体动物自身分泌出的有机糖蛋白胶。在有机糖蛋白胶粘合下，软体动物的外壳不仅坚如磐石，而且还具有自我修复功能。

⑥在昆虫世界里，蝴蝶显得分外妖娆。它们翩翩起舞，能够飞越万水千山。科学家研究发现，蝴蝶翅膀上下扇动时，形成了一个漏斗形状的喷气通道。喷气通道的长度、进气口和出气口的大小形状都按一定的规律变化。蝴蝶飞行时，空气会沿着喷气通道从前向后喷出。原来娇小可人的蝴蝶竟是利用喷气原理来飞行的。

⑦光纤的发明，导致了通信传媒领域的革命，特别是在互联网上。让人惊叹的是，在深邃的海洋底部生活的低等动物——海绵身上，早已武装了这项被人类视为高新科学技术的产品。在海绵身体的四周，生长着许多半透明薄膜构成的骨针，这些骨针具有良好的导光性能，与现代光纤材料有异曲同工之妙。海绵利用骨针多提供一些亮点，以吸引更多的绿海藻来自己身边安营扎寨，从而争取到更多的藻类食物。在骨针的牵线搭桥下，深海海绵与绿海藻唇齿相依的共生关系就形成了。

⑧由此可见，大自然在漫长的进化过程中，形成了一个又一个奇迹，这是值得人类敬畏的。

（选自《科学之友》，文章有改动）

13.大自然“让人感到神奇高明”，体现在哪四个方面？根据全文，分别概括回答。（4分）

14.第⑤段介绍了软体动物的外壳，它有哪些特点？（3分）

15.分别指出下列句中加点词的指代内容。（4分）

（1）别以为这没什么了不起。．

（2）一旦我们揭示了其中的奥秘，就可以把这些小生命作为榜样„„ ．

16.下列句中加点词各有什么表达作用？结合文意，简要回答。（4分）

（1）原来娇小可人的蝴蝶竟是利用喷气原理来飞行的。

（2）在骨针的牵线搭桥下，深海海绵与绿海藻唇齿相依的共生关系就形

13.⑴原绿球藻具有高效的光能作用机制；⑵软体动物就地取材高效无污染营造外壳；⑶蝴蝶利用喷气原理飞行；⑷海绵利用骨针获取食物（4分，每一点1分，意思符合即可）

14.坚固耐用（坚如磐石）、千姿百态、具有自我修复功能。（3分，每点1分）

15.（1）这：指代原绿球藻类浮游生物拥有高效的光能作用机制。（2）其：指代这些浮游生物是如何利用太阳能的。（4分，每小题2分）16.（1）竟：表示出乎意料，说明蝴蝶利用喷气原理飞行让人感到惊讶。（2）牵线搭桥：生动形象地说明了骨针在绿海藻与深海海绵共生关系形成中所起的作用。（4分，每小题2分，结合文意，意思符合即可）

第五篇：开源耐磨2013优秀员工表彰大会

开源耐磨2013优秀员工表彰大会

1月19日上午8:40，开源耐磨2013年终总结大会在经济开发区河沥园区会议室举行，此次会议除了开源耐磨所有员工，还有幸请到了安徽瑞泰总经理、开源耐磨董事长张金龙，安徽瑞泰财务总监朱冬祥莅临。

此次会议由开源耐磨副总经理汪胜林主持，汪副总发表了会议开幕致辞，并邀请开源耐磨总经理汪德发做重要讲话。

汪总经理对2013年开源耐磨的工作做了总结，赞扬了开源耐磨在总体环境低迷的情况下，全面完成各项任务指标的良好表现，并宣布了2014年的规划报告，提出了实现销售额2.1个亿，货款回笼2.5个亿的任务目标。

接着，作为总部评定的“销售状元”以及“2013先进集体”代表，销售部部长黄诗琪做了发言，作为销售部的领头人，黄部长对开源钢球销售的各个方面进行了分析，提出了“三四二一”（即水泥占30%，矿山40%，火电20%，新型建材10%）的科学合理的市场分配原则，并将此作为销售部明年的首要任务。随后，优秀员工代表赵文定和瞿宁轶也做了报告，表示了对公司嘉奖的感激和对公司美好未来的祝愿。

最后，瑞泰总经理张金龙致辞，肯定了开源耐磨一年来得之不易的优秀成绩，汪总还做出承诺，安徽瑞泰必然会像往年一样，全力支持开源耐磨的进一步发展。此次会议圆满结束，开源耐磨必将会延续2013年的优良战绩，用更专业、更优质的产品和服务迎接更加寒冷的耐磨材料市场，创造出独属于开源耐磨的辉煌！