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    纳米技术在建筑材料中发展

    时间:2020-10-06 08:54:41 来源:柠檬阅读网 本文已影响 柠檬阅读网手机站

     摘要纳米技术正处于崛起的阶段,各类学科的思维交叉融合,而纳米微粒的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等,使之具备了不同于传统材料的物理性质和化学特性。

      而且,这类性能融入建筑材料之后也发挥了不少的作用,推动了我国建筑产业的质量、节能以及环保等方面的发展。

      据此,本文就纳米技术的发展进行了阐述,并分析了近几年来,其在我国建筑材料中的应用,希望可以帮助建筑施工企业强化对纳米材料的应用水平。

      关键字纳米技术;建材;性能;功能纳米技术不仅具有相当的理论研究价值,而且在当下和未来都具有广泛的应用前景,是最近十多年来最具发展和研究前景的技术之一。

      早在上个世纪的八十年代末,纳米科技的研发就受到了世界各国的重视,甚至有部分走在前沿的国家已经实现了对该项技术的应用。

      现阶段来看,纳米科技已经在不少的传统行业中得到了应用,例如医疗、食品科技以及建筑材料等。

      其作为一项新兴科学,对建材的影响较大,不仅提高建筑工程的质量水平,更使得建筑的功能性和适用性得到了强化。

      同时,纳米技术的应用对我国建筑行业而言也具有相当重要的意义,尤其是通过高新技术的优势来拓展国外市场。

      一、纳米技术的发展及其现状距离最初概念的提出,纳米技术已经有40多年的发展,但是其仍旧还有许多的发展空间,可以发展出更多的功能和应用方向。

      从纳米材料的内涵和特点来看,其发展大致可以划分为三个阶段。

      第一阶段1990年以前。

      这一阶段主要是进行理论探索和研究,并且尝试利用各种手来制造出具有纳米颗粒的粉体,甚至是块体包括薄膜。

      并将制造的方法进行评估和总结,对其特性进行归纳和分析。

      研究的对象一般局限在单一材料和单相材料,国际上通常把这类纳米材料称纳米晶或纳米相材料。

      第二阶段1990~1994年。

      这一阶段是人们对该技术应用的理论提升阶段,通过其他学科的融合,纳米材料在物理和化学之中的性能特点已经得到了一定的发掘,并且应用到复合型的材料设计之中。

      同时,这种粒子复合、块体复合以及复合材料的合成物都该项技术在这一阶段的研究重点方向。

      第三阶段从1994年到现在。

      这一阶段的技术研究和应用已经有了不断的拓展,也受到了来自于民众的关注,国际上更是掀起了一股发展高潮。

      若是对第一阶段和第二阶段进行总结,前两个阶段的研究还存在一定的盲目性,在这一阶段已经具有明确的方向,技术上也可以满足人们的操作意愿,来进行设计、组装、创造新的体系,并且使之具有人们所希望的特性。

      二、纳米技术在建筑材料中的应用一纳米水泥的应用普通的水泥混凝土往往会具有较大的刚性,而缺乏柔性,这也使得水泥存在固有缺陷难以解决,往往会在今后的施工过程中出现开裂及其他破坏问题。

      而纳米技术的应用者有效的对该类问题进行了解决。

      因为在应用了纳米技术之后,混凝土的强度、硬度、抗老化性以及耐腐蚀等性能得到了有效的强化,同时还可以对电磁波和声音进行有效的吸收,满足了建筑物对隔音效果的要求。

      同时,这类材料也应用到一些特殊建筑使用当中。

      二纳米玻璃的应用普通的玻璃往往自动的吸附空气之中的各类有机物,从而是玻璃表明形成一种难以清洗干净的有机污垢。

      同时还存在其他的不足之处,影响玻璃的透视度。

      例如玻璃容易产生水雾,从而使得可见度受到极大的限制。

      然而,通过利用02来对平板玻璃正反两面进行薄膜的镀制处理,则可以有效的决解这类缺陷所造的影响。

      除此之外,02作为光催化剂在阳光的作用下,还能够对甲醛和氨气等有害物质进行分解和消除。

      同时,这类措施的应用也可以更好的提高的玻璃在透光性和机构强度等方面的效果。

      这种玻璃的应用极大的减小了屏幕玻璃、大度玻璃、住宅玻璃等领域的人工清洗困难,节约了清洗的人工或机械成本。

      三纳米技术在陶瓷材料中的应用由于陶瓷具有很强的耐高温性和抗腐蚀性,而且还具备相当的观赏性,因此得到建筑产业的广泛青睐,尤其是在进行墙体和地面的装饰时。

      然而,陶瓷却及其容易发生脆性损坏,这也造成了该类材料的应用范围受到了极大的限制。

      将纳米技术融入到陶瓷材料的开发和研制之后,却使得该类材料具有比过去更高的可塑性,甚至可以吸收一定的外来能量。

      甚至有部分研究生独创性的将金属碳纤维加入到陶瓷材料之中,极大的提升陶瓷的强度,同时具有极其优秀的抗烧烛性,故而这类材料也被应用火箭喷气口的制作。

      用纳米级、3、、02、02以及1203等粒子所制成的陶瓷材料,具有比以往更加高的硬度和韧性,即使是在较大的温差之下也能够保持原有的形态,不会参数破损,具有相当广泛的应用范围和前景。

      四纳米技术在防护材料中的应用目前的比较常用的防水材料是通过在胶料中加入炭黑等物质来形成,这种材料虽然制作简单,价格便宜,但是却没有较长的使用寿命,极易在使用过程中发生的腐蚀和老化,给居民生活带来了极大的不便。

      因此,建筑材料的研究者们也髙希望可以研制出具有强、耐腐烛、抗老化性能的防水材料。

      在通过不断的研究和技术融合之后,纳米级的防水材料得以被研发出来,这种材料最早被北京建筑科学研究院所发现,具有较强的耐腐蚀和耐老化性能。

      这种纳米材料所制造的防水卷材,拥有一定的强度和韧性,更比传统材料表现出了更高抗老化性和光热稳定性等,从而得到建筑工程的广泛运用。

      五纳米保温材料近几年来,我国逐步强化了对节能减排的要求。

      在建筑施工的过程中,也越发注重对建筑保温性和环保性的标准,尤其是针对目前我国大范围采用的传统保温隔热材料。

      因为诸如聚氨酯、石棉等传统隔热保温材料会在使用过程中产生不少对人体有害的物质,甚至是人体癌症的主要诱因,同时也是大气污染的主要来源,这是我国建筑产业要尽快改善的部分。

      然而,纳米建筑材料的应用却有效避免了这部分的危害,例如无机硅酸盐为主要原材料的纳米材料。

      该材料是经髙过高温和压才形成的一种纳米级功能性材料,具有良好的保温隔热性,但是同时有具有稳定的化学性质,不会产生对人体损害的物质,是我国目前比较倡导的一种绿色环保保温材料。

      三、结束语目前,纳米技术的研究已经是世界各国的重要项目。

      纳米技术在自身不断发展的同时也对许多传统行业产生了不少的改进。

      从建筑行业来看,纳米建筑材料的应用必然会产生不小的推进作用,尤其是能耗优化、质量提升以及环保等多个方面。

      这样一来,建筑材料中纳米技术的应用水平便觉得该企业的竞争力水平,对于我国的建筑企业而言,正是走入世界舞台的重要助力,具有十分重要的现实意义。

      作者赵宇晗单位辽宁建筑职业学院参考文献[1]赵文轩,张越建筑材料中纳米材料和纳米技术的应用[]河南建材,2012,0224-26[2]张浩,刘秀玉纳米技术在建筑涂料中的应用及发展前景[]涂料工业,2012,0572-74+79[3]张瑞锐,郭永聪,罗刚纳米材料在绿色建筑中的应用及其挑战[]硅酸盐通报,2014,061408-1412+1417

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      篇一:重症肺炎的诊断标准及治疗

     重症 肺 炎

      【概述】肺炎是严重危害人类健康的一种疾病,占感染性疾病中死亡率之首,在人类总死亡率中排第5~6位。重症肺炎除具有肺炎常见呼吸系统症状外, 尚有呼吸衰竭和其他系统明显受累的表现, 既可发生于社区获得性肺炎(community -acquired pneumonia, CAP),亦可发生于医院获得性肺炎(hospital acquired pneumonia, HAP)。在HAP中以重症监护病房(intensive care unit ,ICU)内获得的肺炎、呼吸机相关肺炎(ventilator associated pneumonia ,VAP)和健康护理( 医疗) 相关性肺炎(health care–associated pneumonia ,HCAP)更为常见。免疫抑制宿主发生的肺炎亦常包括其中。重症肺炎死亡率高,在过去的几十年中已成为一个独立的临床综合征,在流行病学、风险因素和结局方面有其独特的特征,需要一个独特的临床处理路径和初始的抗生素治疗。重症肺炎患者可从ICU综合治疗中获益。临床各科都可能会遇到重症肺炎患者。在急诊科门诊最常遇到的是社区获得性重症肺炎。本章重点介绍重症社区获得性肺炎。对重症院内获得性肺炎只做简要介绍。

     【诊断】首先需明确肺炎的诊断。CAP 是指在医院外罹患的感染性肺实质(含肺泡壁即广义上的肺间质) 炎症,包括具有明确潜伏期的病原体感染而在入院后平均潜伏期内发病的肺炎。简单地讲,是住院48 小时以内及住院前出现的肺部炎症。CAP 临床诊断依据包括: ①新近出现的咳嗽、咳痰,或原有呼吸道疾病症状加重,并出现脓性痰; 伴或不伴胸痛。②发热。③肺实变体征和(或) 湿性啰音。④WBC > 10

     99×10 / L 或

     重症肺炎通常被认为是需要收入ICU的肺炎。关于重症肺炎尚未有公认的定义。在中华医学会呼吸病学分会公布的CAP 诊断和治疗指南中将下列症征列为重症肺炎的表现: ①意识障碍; ②呼吸频率>30次/min ③PaO25d、机械通气>4d) 和存在高危因素者, 即使不完全符合重症肺炎规定标准, 亦视为重症。

     美国胸科学会(ATS) 2001年对重症肺炎的诊断标准:主要诊断标准 ①需要机械通气; ②入院48h 内肺部病变扩大≥50%; ③少尿( 每日177μmol/L( 2mg/dl) 。次要标准: ①呼吸频率>30 次/min;②

     PaO2/FiO2

     2007年ATS 和美国感染病学会( IDSA) 制订了新的《社区获得性肺炎治疗指南》,对重症社区获得性肺炎的诊断标准进行了新的修正。主要标准:① 需要创伤性机械通气 ② 需要应用升压药物的脓毒性血症休克。

     次要标准包括:①呼吸频

      率>30 次/min; ② 氧合指数( PaO2/FiO2) 20 mg/dL)⑥白细胞减少症(WBC计数<4×109 /L)⑦血小板减少症(血小板计数<100×109 /L)⑧体温降低(中心体温<36℃)⑨低血压需要液体复苏。符合1条主要标准,或至少3项次要标准可诊断。

     重症医院获得性肺炎(SHAP)的定义与SCAP相近。2005 年ATS 和美国感染病学会( IDSA) 制订了《成人HAP, VAP, HCAP 处理指南》。指南中界定了HCAP 的病人范围: 在90d 内因急性感染曾住院≥2d; 居住在医疗护理机构; 最近接受过静脉抗生素治疗、化疗或者30d 内有感染伤口治疗; 住过一家医院或进行过透析治疗。因为HCAP患者往往需要应用针对多重耐药(MDR)病原菌的抗菌药物治疗,故将其列入HAP 和VAP 的范畴内。

     【临床表现】重症肺炎可急性起病,部分病人除了发热、咳嗽、咳痰、呼吸困难等呼吸系统症状外,可在短时间内出现意识障碍、休克、肾功能不全、肝功能不全等其他系统表现。少部分病人甚至可没有典型的呼吸系统症状,容易引起误诊。也可起病时较轻,病情逐步恶化,最终达到重症肺炎的标准。在急诊门诊遇到的主要是重症CAP患者,部分是HCAP患者。重症CAP的最常见的致病病原体有:肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌、军团菌、革兰氏阴性杆菌、流感嗜血杆菌等,其临床表现简述如下:

     ⑴肺炎链球菌为重症CAP最常见的病原体,占30%~70%。呼吸系统防御功能损伤(酒精中毒、抽搐和昏迷)可是咽喉部大量含有肺炎链球菌的分泌物吸入到下呼吸道。病毒感染和吸烟可造成纤毛运动受损,导致局部防御功能下降。充血性心衰也为细菌性肺炎的先兆因素。脾切除或脾功能亢进的病人可发生暴发性的肺炎链球菌肺炎。多发性骨髓瘤、低丙种球蛋白血症或慢性淋巴细胞白血病等疾病均为肺炎链球菌感染的重要危险因素。典型的肺炎链球菌肺炎表现为肺实变、寒战,体温大于39.4℃,多汗和胸膜痛疼,多见于原先健康的年轻人。而老年人中肺炎链球菌的临床表现隐匿,常缺乏典型的临床症状和体征。典型的肺炎链球菌肺炎的胸部Ⅹ线表现为肺叶、肺段的实变。肺叶、肺段的实变的病人易合并菌血症。肺炎链球菌合并菌血症的死亡率为30%~70%,比无菌血症者高9倍。

     ⑵金葡菌肺炎 为重症CAP的一个重要病原体。在流行性感冒时期,CAP中金葡菌的发生率可高达25%,约50%的病例有某种基础疾病的存在。呼吸困难和低氧血症较普遍,死亡率为64%。胸部Ⅹ线检查常见密度增高的实变影。常出现空腔,可见肺气囊,病变变化较快,常伴发肺脓肿和脓胸。MRSA(耐甲氧西林金葡菌)为CAP中较少见的病原菌,但一旦明确诊断,则应选用万古霉素治疗。

     ⑶革兰氏阴性菌CAP 重症CAP中革兰氏阴性菌感染约占20%,病原菌包括肺炎克雷白杆菌、不动感菌属、变形杆菌和沙雷菌属等。肺炎克雷白杆菌所致的CAP约占1%~5%,但其临床过程较为危重。易发生于酗酒者、慢性呼吸系统疾病病人和衰弱者,表现为明显的中毒症状。胸部X线的典型表现为右上叶的浓密浸润阴影、边缘清楚,早期可有脓肿的形成。死亡率高达40%~50%。

     ⑷非典型病原体 在CAP中非典型病原体所致者占3%~40%。大多数研究显示肺炎支原体在非典型病原体所致CAP中占首位,在成人中占2%~30%,肺炎衣原体占

     6%~22%,嗜肺军团菌占2%~15%。但是肺炎衣原体感染所致的CAP,其临床表现相对较轻,死亡率较低。肺炎衣原体可表现为咽痛、声嘶、头痛等重要的非肺部症状,其

      他可有鼻窦炎、气道反应性疾病及脓胸。肺炎衣原体可与其他病原菌发生共同感染,特别是肺炎链球菌。老年人肺炎衣原体肺炎的症状较重,有时可为致死性的。肺炎衣原体培养、DNA检测、PCR、血清学(微荧光免疫抗体检测)可提示肺炎衣原体感染的存在。军团菌肺炎 占重症CAP病例的12%~23%,仅次于肺炎链球菌,多见于男性、年迈、体衰和抽烟者,原患有心肺疾病、糖尿病和肾功能衰竭者患军团菌肺炎的危险性增加。军团菌肺炎的潜伏期为2~10天。病人有短暂的不适、发热、寒战和间断的干咳。肌痛常很明显,胸痛的发生率为33%,呼吸困难为60%。胃肠道症状表现显著,恶心和腹痛多见,33%的病人有腹泻。不少病人还有肺外症状,急性的精神神志变化、急性肾功能衰竭和黄疸等。偶有横纹肌炎、心肌炎、心包炎、肾小球肾炎、血栓性血小板减少性紫癜。50%的病例有低钠血症,此项检查有助于军团菌肺炎的诊断和鉴别诊断。军团菌肺炎的胸部Ⅹ线表现特征为肺泡型、斑片状、肺叶或肺段状分布或弥漫性肺浸润。有时难以与ARDS区别。胸腔积液相对较多。此外,20%~40%的病人可发生进行性呼吸衰竭,约15%以上的病例需机械通气。

     ⑸流感嗜血杆菌肺炎 约占CAP病例的8%~20%,老年人和COPD病人常为高危人群。流感嗜血杆菌肺炎发病前多有上呼吸道感染的病史,起病可急可慢,急性发病者有发热、咳嗽、咳痰。COPD病人起病较为缓慢,表现为原有的咳嗽症状加重。婴幼儿肺炎多较急重,临床上有高热、惊厥、呼吸急促和紫绀,有时发生呼吸衰竭。听诊可闻及散在的或局限的干、湿性罗音,但大片实变体征者少见。胸部X线表现为支气管肺炎,约1/4呈肺叶或肺段实变影,很少有肺脓肿或脓胸形成。

     [6]卡氏孢子虫肺炎(PCP) PCP仅发生于细胞免疫缺陷的病人,但PCP仍是一种重要的肺炎,特别是HIV感染的病人。PCP常常是诊断AIDS的依据。PCP的临床特征性表现有干咳、发热和在几周内逐渐进展的呼吸困难。病人肺部症状出现的平均时间为4周,PCP相对进展缓慢可区别于普通细菌性肺炎。PCP的试验室检查异常包括:淋巴细胞减少,CD4淋巴细胞减少,低氧血症,胸部X线片显示双侧间质浸润,有高度特征的“毛玻璃”样表现。但30%的胸片可无明显异常。PCP为唯一有假阴性胸片表现的肺炎 。

     【辅助检查】

     1.病原学:

     ⑴诊断方法 包括血培养、痰革兰氏染色和培养、血清学检查、胸水培养、支气管吸出物培养、或肺炎链球菌和军团菌抗原的快速诊断技术。此外,可以考虑侵入性检查,包括经皮肺穿刺活检、经过防污染毛刷(PSB)经过支气管镜检查或支气管肺泡灌洗(BAL)。

     ①血培养 一般在发热初期采集,如已用抗菌药物治疗,则在下次用药前采集。采样以无菌法静脉穿刺,防止污染。成人每次10~20ml,婴儿和儿童0.5~5ml。血液置于无菌培养瓶中送检。24小时内采血标本3次,并在不同部位采集可提高血培养的阳性率。

     在大规模的非选择性的因CAP住院的病人中,抗生素治疗前的血细菌培养阳性率为5%-14%,最常见的结果为肺炎球菌。假阳性的结果 ,常为凝固酶阴性的葡萄球菌。

     抗生素治疗后血培养的阳性率减半,所以血标本应在抗生素应用前采集。但如果有菌血症高危因素存在时,初始抗生素治疗后血培养的阳性率仍高达15%。因重症肺炎有菌血症高危因素存在,病原菌极可能是金葡菌、铜绿假单胞菌和其他革兰氏

      阴性杆菌,这几种细菌培养的阳性率高,重症肺炎时每一位病人都应行血培养,这对指导抗生素的应用有很高的价值。另外,细菌清除能力低的病人(如脾切除的病人)、慢性肝病的病人、白细胞减少的病人也易于有菌血症,也应积极行血培养。

     ②痰液细菌培养 嘱病人先行漱口,并指导或辅助病人深咳嗽,留取脓性痰送检。约40%病人无痰,可经气管吸引术或支气管镜吸引获得标本。标本收集在无菌容器中。痰量的要求,普通细菌>1ml,真菌和寄生虫3~5ml, 分支杆菌5~10ml。标本要尽快送检,不得超过2小时。延迟将减少葡萄球菌、肺炎链球菌以及革兰氏阴性杆菌的检出率。在培养前必须先挑出脓性部分涂片作革兰氏染色,低倍镜下观察,判断标本是否合格。镜检鳞状上皮>10个/低倍视野就判断为不合格痰,即标本很可能来自口咽部而非下呼吸道。多核细胞数量对判断痰液标本是否合格意义不大,但是纤毛柱状上皮和肺泡巨噬细胞的出现提示来自下呼吸道的可能性大。

     痰液细菌培养的阳性率各异,受各种因素的影响很大。痰液培养阳性时需排除污染和细菌定植。与痰涂片细菌是否一致、定量培养和多次培养有一定价值。在气管插管后立即采取的标本不考虑细菌定植。痰液培养结果阴性也并不意味着无意义:合格的痰标本分离不出金葡菌或革兰氏阴性杆菌就是排除这些病原菌感染的强有力的证据。革兰氏染色阴性和培养阴性应停止针对金葡菌感染的治疗。

     ③ 痰涂片染色痰液涂片革兰氏染色可有助于初始的经验性抗生素治疗,其最大优点是可以在短时间内得到结果并根据染色的结果选用针对革兰氏阳性或阴性细菌的抗生素;涂片细菌阳性时常常预示着痰培养阳性;涂片细菌与培养出的细菌一致时,可证实随后的痰培养出的细菌为致病菌。结核感染时抗酸染色阳性。真菌感染时痰涂片可多次查到霉菌或菌丝。痰液涂片在油镜检查时见到典型的肺炎链球菌或流感嗜血杆菌有诊断价值。

     ④其他 在军团菌的流行地区或有近期2周旅行的病人,除了常规的培养外,需要用缓冲碳酵母浸膏作军团菌的培养。尿抗原检查可用肺炎球菌和军团菌的检测。对于成人肺炎球菌肺炎的研究表明敏感性50%-80%,特异性90%,不受抗生素使用的影响。对军团菌的检测,在发病的第一天就可阳性,并持续数周,但血清型1以外的血清型引起的感染常被漏诊。快速流感病毒抗原检测阳性可考虑抗病毒治疗。肺活检组织细菌培养、病理及特殊染色是诊断肺炎的金标准。

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