有關(guān)保溫鋼管生產(chǎn)材料的重要組成

 保溫鋼管材料的組成、結構、性能、服役行為是材料研究的四大要素，傳統的材料研究以實(shí)驗室研究為主，是一門(mén)實(shí)驗科學(xué)。但是，隨著(zhù)對材料性能的要求不斷的提高，材料學(xué)研究對象的空間尺度在不斷變小，只對微米級的顯微結構進(jìn)行研究不能揭示材料性能的本質(zhì)，納米結構、原子像已成為材料研究的內容，對功能材料甚至要研究到電子層次。因此，材料研究越來(lái)越依賴(lài)于測試技術(shù)，研究難度和成本也越來(lái)越高。另外，服役行為在材料研究中越來(lái)越受到重視，服役行為的研究就是要研究材料與服役環(huán)境的相互作用及其對材料性能的影響。隨著(zhù)材料應用環(huán)境的日益復雜化，材料服役行為的實(shí)驗室研究也變得越來(lái)越困難?？傊?，計算材料學(xué)的發(fā)展與計算機科學(xué)與技術(shù)的迅猛發(fā)展密切相關(guān)。從前，即便使用大型計算機也極為困難的一些材料計算，如材料的量子力學(xué)計算等，現在使用微機就能夠完成，由此可以預見(jiàn)，將來(lái)計算材料學(xué)必將有更加迅速的發(fā)展。另外，隨著(zhù)計算材料學(xué)的不斷進(jìn)步與成熟，材料的計算機模擬與設計已不僅僅是材料物理以及材料計算理論學(xué)家的熱門(mén)研究課題，更將成為一般材料研究人員的個(gè)重要研究工具計算材料學(xué)涉及材料的各個(gè)方面，如不同層次的結構、各種性能等，因此有很多相應的計算方法。在進(jìn)行材料計算時(shí)，首先要根據所要計算的對象、條件、要求等因素選擇適當的方法。要想做好選擇，必須了解材料計算方法的分類(lèi)。目前，主要有兩種分類(lèi)方法：一是按理論模型和方法分類(lèi)；二是按材料計算的特征空間尺寸（characteristicspacescale）分類(lèi)。

    保溫鋼管材料的性能在很大程度上取決于材料的微觀(guān)結構，材料的用途不同，決定其性能的微觀(guān)結構尺度會(huì )有很大差別。例如，對結構材料來(lái)說(shuō)，影響其力學(xué)性能的結構尺度在微米以上，而對于電、光、磁等功能材料來(lái)說(shuō)可能要小到納米，甚至是電子結構。因此，計算材料學(xué)的研究對象的特征空間尺度是從埃到米。時(shí)間是計算材料學(xué)的另一個(gè)重要的參量。對于不同的研究對象或計算方法，材料計算的時(shí)間尺度可從1015（如分子動(dòng)力學(xué)方法等）到年（如對于腐蝕、蠕變、疲勞等的模擬）。對于具有不同特征空間、時(shí)間尺度的研究對象，均有相應的材料計算方法。美國“材料基因組計劃"的核心理念旨在建立一個(gè)新的以計算模擬和理論預測優(yōu)先、實(shí)驗驗證在后的新材料研發(fā)“文化"，從而取代現有的以經(jīng)驗和實(shí)驗為主的材料研發(fā)的模式。在計算材料物理與量子化學(xué)方法的不斷發(fā)展以及計算機軟硬件技術(shù)不斷進(jìn)步的今天，我國目前新材料研發(fā)大多數仍依賴(lài)于傳統的以實(shí)驗為主的“試錯法"（ty-and-error），效率低，周期長(cháng)。大多數材料計算局限于單一性的模擬和性能數據預測，作業(yè)提交和監控，計算處于分散狀態(tài)的離線(xiàn)計算模式，算法程序和數據未能有效集成，限制了開(kāi)展基于大規模、多流程、高通量的材料計算目前，我國“材料基因組計劃"相關(guān)高通量材料集成計算基礎設施的建設方面，與國外交流還不夠，認識還停留在對一些工具的理解上。高通量材料集成計算與相關(guān)數據庫基礎設施和工具的a建設和研發(fā)，是開(kāi)展材料基因組計劃的關(guān)鍵。

    沒(méi)有很好的工具、平臺及數據庫的支撐，材料計算與模擬仍將是分散、小規模的。這種局限于各課題組的高通量平臺及數據庫，限制了開(kāi)展基于大規模、多流程、高通量的材料計算和加快新材料研發(fā)的步伐。傳統的表面技術(shù)，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而不斷創(chuàng )新。在電弧噴涂方面，發(fā)展了高速電弧噴涂，使噴涂質(zhì)量大大提高。在等離子噴涂方面，已研究出射頻感應藕合式等離子噴涂、反應等離子噴涂、用三陰極槍等離子噴槍噴涂及微等離子噴涂。在電刷鍍方面研究出摩擦電噴鍍及復合電刷鍍技術(shù)。在涂裝技術(shù)方面開(kāi)發(fā)出了粉末涂料技術(shù)。在黏結技術(shù)方面，開(kāi)發(fā)了高性能環(huán)保型黏結技術(shù)、納米膠黏結技術(shù)、微膠囊技術(shù)。在高能束應用方面發(fā)展了激光或電子束表面熔覆、表面淬火、表面合金化、表面熔融等技術(shù)。在離子注入方面，繼強流氮離子注入技術(shù)之后，又研究出強流金屬離子注入技術(shù)和金屬等離子體浸沒(méi)注入技術(shù)。在解決產(chǎn)品表面工程問(wèn)題時(shí)，新興的表面技術(shù)與傳統的表面技術(shù)相互補充，為表面工程工作者提供了寬廣的選擇余地。