1. 研究目的与意义（文献综述）

紫外线是电磁波波长在10nm-400nm之间的光辐射的总称，其可划分为长波（315-400nm）、中波（280-315mm）和短波（10-280mm）几个波段，其中短波紫外线在通过臭氧层时基本上被吸收[1-2]。因此，达到地面的紫外线主要是波长为280-400nm的电磁波。不同波长的紫外线光波辐射能量不同，辐射能随着波长的减小而增大，携带高辐射能的紫外线是造成材料老化乃至失效的重要原因之一。

根据我国紫外线观测网长期监测的结果，我国太阳辐射量因地区不同而存在较大的差异，如我国青海、宁夏等西部地区日照时间长达3200小时，太阳能年辐射量为6680-8400mj/m2，华北地区为5852-6680mj/m2，中南部地区为4190-5016mj/m2左右，四川和贵州为3344-4190mj/m2 [3]。不同的海域而言太阳辐射量也存在很大的差异，如东海海域日照辐射量与中南部地区辐射量相当，而海南永兴岛的年日照辐射总量平均为6764mj/m2，约是其它海域的1.5-1.7倍 [4]。尽管紫外线携带的能量仅占太阳辐射的7%左右[5-6]，但由于其波长和能量特性，它对材料结构和性质的作用效率却非常高。

紫外线老化是指材料在紫外线辐射条件下分子键受到破坏而产生的诸如表面变色、龟裂、丧失光泽及拉伸、弯曲、冲击强度下降等影响正常使用的现象[7-8]。大多数高分子材料在紫外线作用下容易发生老化，其主要原因是高分子材料中与长链、支链、官能团等相关的化学键容易在紫外线作用下发生断裂，老化伴随着材料性能的迅速退化[9-11]。大量研究表明，紫外线辐射是沥青混凝土路面破损和病害的主要诱因之一。无机非金属材料在紫外线下相对要稳定得多，此类材料（尤其是常见的水泥基材料）的紫外老化问题较少受到关注。但这并不意味着光线的照射不会对无机非金属材料的结构和性能产生显著的影响。硅太阳能电池材料的光致衰减效应，就说明了太阳光线的长期照射可导致硅材料的光电转换效率显著衰减[12]。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备：制备不同水灰比的纯硅酸盐水泥浆体试块以及相同水灰比，掺有不同矿物掺合料的水泥基材料试块，水泥基材料的组成为：纯硅酸盐水泥（po）、硅酸盐水泥 粉煤灰（fa）、硅酸盐水泥 矿粉（sg）、硅酸盐水泥 石灰石粉（lm）以及硅酸盐水泥 偏高领土（mk）。

材料表征：对经过紫外线照射后的水泥基材料表面碳化性质变化进行表征。利用场发射电子显微镜（ffsem）进行水泥基材料在不同水化阶段的形貌结构分析，并配合能谱仪（eds），进行表层微区点线面元素定性、半定量和定量分析；利用x射线衍射仪（xrd）对照射后的水泥基材料表面进行面扫射，获得水泥基材料表面的晶体组成；利用抗压强度测定仪表征照射后的水泥基材料表面的物理力学性能。

3. 研究计划与安排

第1－3*周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－5周：按照设计方案，制备祥光的水泥基材料试样并放入紫外老化箱内进行照射试样；

第6－11周：采用xrd、ffsem、eds等测试技术分析紫外照射后试样表面的结构和成分，以及相关的物理力学性能；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 杨化鉴. 太阳辐射的紫外线[j]. 物理教学, 1960(6): 6-10.

[2] 刘志萍, 王秀明, 龙余良. 紫外线辐射强度分析[a]. 中国气象学会2005年年会论文集[c]. 2005.

[3] 全国各地太阳能总辐射量与年均日照时间[eb/ol]. [2017-3-26].http://www.docin.com/p-801790487.html