材料與現(xiàn)代交通

材料與現(xiàn)代交通結(jié)課論文答辯席思遠莫少華朱志強摘要：

材料在交通工程中的應(yīng)用

交通工程學(xué)是研究交通發(fā)生、發(fā)展、分布、運行與停駐規(guī)律，探討交通調(diào)查、規(guī)劃、設(shè)計、監(jiān)控、運營、管理、安全的理論、方法以及有關(guān)設(shè)施、裝備、法律和法規(guī)，協(xié)調(diào)道路交通中人、車、路與環(huán)境之間的相互關(guān)系、使交通更加安全、高效、快捷、舒適美觀、方便、經(jīng)濟的一門工程技術(shù)學(xué)科。它從交通運輸?shù)慕嵌劝讶?、車、路、環(huán)境及能源作為一個統(tǒng)一體進行研究，兼有社會科學(xué)與自然科學(xué)雙重特點。而我的專業(yè)材料科學(xué)是研究材料的組織結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、生產(chǎn)流程和使用效能，以及它們之間相互關(guān)系的科學(xué)。材料科學(xué)是多學(xué)科交叉與結(jié)合的結(jié)晶，是一門與工程技術(shù)密不可分的應(yīng)用科學(xué)。前言：交通工程學(xué)與材料科學(xué)的雙贏交通運輸系統(tǒng)對于維持宏觀經(jīng)濟的健康發(fā)展，保證人民的生活質(zhì)量，起著舉足輕重的作用。隨著信息時代的到來，現(xiàn)代交通系統(tǒng)面臨更加嚴峻的挑戰(zhàn)。因此，如何在這樣的形勢下有效的解決交通問題從而獲得持續(xù)的經(jīng)濟發(fā)展就成為我們所必須面對的課題。于是，新材料深入到了交通的各個部分，為建立更為高效、快捷、經(jīng)濟的交通系統(tǒng)提供了有力保障。而隨著經(jīng)濟全球化，交通系統(tǒng)的迅速發(fā)展，也帶動了各個地區(qū)新材料的發(fā)展。這就是交通工程學(xué)與材料科學(xué)的雙贏目錄：新材料PK舊材料一·材料為我國道路建設(shè)夯實基礎(chǔ)二·材料讓交通信號燈更為便捷三·材料與“提速”高鐵四·應(yīng)用材料成就高性能輪胎五·飛機的一個里程碑一·常見材料材料為我國道路建設(shè)夯實基礎(chǔ)

瀝青與水泥PK1.進口瀝青單價是國產(chǎn)水泥單價的15倍瀝青平均價格為4500元/噸，是水泥價單價300元/噸的15倍，大大超過了我們所計算的6倍這個等投資平衡點。

2.瀝青路面集料的投資是水泥路面集料的2倍～3倍粗集料：瀝青路面是裸露粗集料路面，對集料的抗磨光、抗滑性、粘附性要求很高，要求使用玄武巖、輝綠巖等堿性集料，這些粗集料的價格視運距遠近是水泥路面粗集料的3倍～6倍。

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瀝青路面對公路周圍的土地、地下水等會造成污染，瀝青的自然分解與降解需要幾十年，這也是國際上綠色環(huán)保組織反對大量建造瀝青路面的重要原因之一。

3`大力修建水泥混凝土路面高等級公路是一個非常明智的選擇。如果我國將大多數(shù)高速公路瀝青路面建造成水泥路面，所有行駛在高速公路上的車輛將節(jié)省不少于10%的運營油耗。在能源緊缺的形勢下，全國車量節(jié)省10%的油耗，將是非常巨大的能源節(jié)約！

二·材料讓交通信號燈更為便捷

為便于駕駛?cè)藛T觀察，信號燈一般設(shè)置在距離路面5m以上位置。老式信號燈通常由白熾燈、反光碗加濾色片制成，其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜，但致命缺點是燈泡易損壞、能見度低，影響車輛的安全駕駛和通行。目前，我國城市90%以上信號燈仍是采用上述結(jié)構(gòu)，而高等級公路收費站需要傳遞信息快、效果明顯的信號燈裝置。采用LED的新型交通信號燈則克服了老式信號燈木條易損壞和能見度低的問題，使得信號燈成為半永久性裝置。三·材料與“提速”高鐵

我國高速鐵路工程上，新材料的身影幾乎無處不在。由于許多化工新材料在減振降噪、吸音等方面優(yōu)勢明顯，被廣泛應(yīng)用于我國的高速鐵路工程建設(shè)。國內(nèi)外新材料企業(yè)從我國高鐵建設(shè)中獲得巨大的商機，特別是國內(nèi)新材料生產(chǎn)企業(yè)通過技術(shù)改進和產(chǎn)品創(chuàng)新，將在未來贏得更多機會。在高速奔馳著的和諧號列車和綿延數(shù)千千米的高速鐵路軌道上，化工新材料扮演著重要角色。新材料無所不在——從路基防水到軌道減振，從車體到車廂密封，從接觸導(dǎo)線到內(nèi)飾材料……許多化工新材料特別是化工高分子材料在減振、降噪、吸音等方面性能優(yōu)勢明顯，傳統(tǒng)的金屬、水泥和木材無法比擬，尼龍、聚脲、聚氨酯、熱塑性彈性體等更成為高速鐵路工程中的不二選擇。四·應(yīng)用材料成就高性能輪胎

采用新型原材料的配方設(shè)計是改進輪胎的一種重要手段。從國際上來看，合成橡膠方面主要是胎面采用能降低滾動阻力、高抗?jié)窕案吣湍ト呒鎮(zhèn)涞牟牧?。目前最受關(guān)注的節(jié)能環(huán)保輪胎用新型胎面膠，國外綠色輪胎、防滑輪胎、超輕量輪胎等高性能輪胎中已經(jīng)越來越多地應(yīng)用了溶聚丁苯膠。集成橡膠是通過分子設(shè)計和鏈結(jié)構(gòu)優(yōu)化組合而制得的新型高性能橡膠，是一種量體裁衣型的高分子材料，集中了其他橡膠的優(yōu)點，也是今后高檔輪胎的一種理想原材料。另據(jù)了解，高乙烯基順丁橡膠、反式異戊橡膠等能至少同時解決其中的兩種問題，也是今后輪胎高性能化材料的一種選擇。五·飛機的一個里程碑

飛機的材料現(xiàn)已進入復(fù)合材料為主的時代。飛機的先進性在很大程度上表現(xiàn)在復(fù)合材料的使用上。大飛機材料的發(fā)展趨勢是鋁合金的用量大大下降，鋼的用量保持一定的水平，而復(fù)合材料和鈦合金的用量則越來越高。復(fù)合材料不僅僅要用在次承力結(jié)構(gòu)上，對于主承力件，特別是大型整體結(jié)構(gòu)件，國內(nèi)搞的不多，經(jīng)驗太少。對于我國研制的大型客機，材料也可以進行全球采購，但應(yīng)盡量地自主研制。在材料領(lǐng)域的自主創(chuàng)新中，主要包括成分和工藝的創(chuàng)新。以前非常重視成分創(chuàng)新，但工藝上的創(chuàng)新不僅花錢少，而且能夠收到更好地效果，尤其是熱處理工藝很多時候能夠顯著改善材料的組織和性能。陶瓷基復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)、高性能碳纖維技術(shù)、無機高分子聚合物材料