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论文的技术路线的模板(精选多篇)

发布时间:2022-04-24 12:02:45 来源:其他范文 收藏本文 下载本文 手机版

推荐第1篇:创新项目技术路线

创新项目技术路线

1.财经类院系有哪些?以江苏南京为例,收集资料,确定所要研究的具有代表性的财经类院 校。与之对比的是找几家综合性院校做比较分析。

2.具体联系院校的招生办,获取招生数据,制作表格或者其他形式的分析图形,初步得出这一学校的男女生比例。同样的方法获取所确定的院校的男女比例。从大一至大四,做个纵向的分析,制作数据分析表。

3.横向、纵向数据分析,初步得出数据分析。

-------------此为第一部分的数据获取工作

组员讨论得出方案-----确定财经类院校、非财经类院校--------分工------联系各院校的招生办获取数据--------横向、纵向分析----制作数据分析表------知道老师给出相关意见-----修改方案-------落实-----相关负责人撰写此间活动的策划和报告,相关人员制作数据分析表---------发表相关文章、出具初期成果。

成因分析

1依据数据对比分析,团队讨论相关问题,从各个方面入手

男女比例问题-------女生居多,逐年变化情况.........

原因1...........报考时

原因2..........女生居多,城市女生居多

原因3..........财经类院系的课程设置,女生的性格方面

问卷制作,个人访谈,从专业人士那询问

发扬、克服......发扬有益、克服不良影响。学生自己改怎么做,学校该从哪些方面教育。

后期出具报告,邀请相关老师在本财经类学校开展讲座。

推荐第2篇:科研项目技术路线总结

技术路线一般是指研究的准备,启动,进行,再重复,取得成果的过程。

多见于理工科和软科学。

技术路线是指申请者对要达到研究目标准备采取的技术手段、具体步骤及解决关键性问题的方法等在内的研究途径。合理的技术路线可保证顺利的实现既定目标。技术路线的合理性并不是技术路线的复杂性。

技术路线是指进行研究的具体程序的操作步骤,应尽可能详尽.每一步骤的关键点要阐述清楚并具有可操作性。如有可能,可以使用流程图或示意图加以说明,以达到一目了然的效果。

1、研究背景

研究背景即提出问题,阐述研究该课题的原因。研究背景包括理论背景和现实需要。还要综述国内外关于同类课题研究的现状:①人家在研究什么、研究到什么程度?②找出你想研究而别人还没有做的问题。③他人已做过,你认为做得不够(或有缺陷),提出完善的想法或措施。④别人已做过,你重做实验来验证。

2、目的意义

目的意义是指通过该课题研究将解决什么问题(或得到什么结论),而这一问题的解决(或结论的得出)有什么意义。有时将研究背景和目的意义合二为一。

3、成员分工

成员分工应是指课题组成员在研究过程中所担负的具体职责,要人人有事干、个个担责任。组长负责协调、组织。

4、实施计划

实施计划是课题方案的核心部分,它主要包括研究内容、研究方法和时间安排等。研究内容是指可操作的东西,一般包括几个层次:⑴研究方向。⑵子课题(数目和标题)。⑶与研究方案有关的内容,即要通过什么、达到什么等等。研究方法要写明是文献研究还是实验、调查研究?若是调查研究是普调还是抽查?如果是实验研究,要注明有无对照实验和重复实验。实施计划要详细写出每个阶段的时间安排、地点、任务和目标、由谁负责。若外出调查,要列出调查者、调查对象、调查内容、交通工具、调查工具等。如果是实验研究,要写出实验内容、实验地点、器材。实施计划越具体,则越容易操作。

5、可行性论证

可行性论证是指课题研究所需的条件,即研究所需的信息资料、实验器材、研究经费、学生的知识水平和技能及教师的指导能力。另外,还应提出该课题目前已做了哪些工作,还存在哪些困难和问题,在哪些方面需要得到学校和老师帮助等等。

6、预期成果及其表现形式

预期成果一般是论文或调查(实验)报告等形式。成果表达方式是通过文字、图片、实物和多媒体等形式来表现。

这部分要写课题的实施方案,也就是你计划通过什么样的方法来实现你的课题的研究任务,换而言之,需要您给出一个比较可行的(理论上即可)设计方案来。

研究思路、研究方法、技术路线和实施步骤

1、研究什么?——怎样确定研究课题

一切科学研究始于问题——问题即课题;教学即研究(掌握方法很重要,否则就不是研究);进步与成果即成长。

教育科研课题主要来源于两大方面:

A.实践来源——客观存在的或潜在的教育实际问题,教育教学实践本身存在的问题。

教育教学与其外部的矛盾(教师与家长、教师与学校、学校与社会、教育与社会发展)。

B.理论来源——现有教育理论所揭示的问题以及理论体系中的空白和矛盾点(例如《关于“信息技术与课程整合”的冷思考》一文产生的过程)

2、怎样进行研究课题的论证?

我们既然已选定了一个课题,我们就必须对这个课题的所有情况进行全面的了解。了解这个课题目前在国外、国内的研究情况,包括研究已取得的成果和存在的问题,了解这一课题所属的理论体系等等。对课题的全面了解,可以使我们在研究过程中少走弯路,确立研究的主攻方向,这就是我们常说的:“知己知彼,百战百胜”。

怎样对一个课题进行论证呢?论证一个课题主要是弄清如下几个问题:

A.所要研究的问题是什么性质和类型的问题?

B.要研究的问题具有什么现实意义?它的理论价值(即在理论上预计有哪些突破?)

C.要研究的问题目前已有哪些研究成果?研究的方向是什么?

D.要研究的问题所应具备的条件分析。

E.课题研究的策略和步骤如何?

F.课题研究的成果及其表现形式有哪些?

3、教育课题研究的基本方法有:

⑴ 观察法 ⑵ 调查法 ⑶ 测验法 ⑷ 行动研究法 ⑸ 文献法 ⑹ 经验总结法 ⑺ 个案研究法 ⑻ 案例研究法

⑼ 实验法(在一个课题研究过程中,根据不同的研究目的和要求,往往会用到两种以上方法)

3.1 观察法:为了了解事实真相,从而发现某种现象的本质和规律。

观察法的步骤:观察法的实施分为以下三个步骤,步骤之一就是进行观察研究的设计,此步骤可分为如下几个方面:

3.1.1 作大略调查和试探性观察。

这一步工作的目的不在于搜集材料,而在于掌握基本情况,以便能正确地计划整个观察过程。例如:要观察某一教师的教学工作,便应当预先到学校大致了解这位教师的工作情况,学生的情况,有关的环境和条件等等。这可以通过跟教师和学校领导人谈话,查阅一些有关的材料,如教案、教学日记、学生作业等,以及听课等方式进行。

3.1.2 确定观察的目的和中心。

根据研究任务和研究对象的特点,考虑弄清楚什么问题,需要什么材料和条件,然后作明确的规定。如果这规定不明确,观察便不能集中,结果就不能深入。观察不能有几个中心,范围不能太广,全部观察要围绕一个中心进行。如果必须要观察几个中心,那就采取小组观察,分工合作。

3.1.3 确定观察对象

一是确定拟观察的的总体范围;

二是确定拟观察的个案对象;

三是确定拟观察的具体项目。

比如,要研究新分配到小学任教的中师或大专毕业生在课余时间进行业务、文化进修的情况,那么,拟观察总体就是教师工作年限达一年或两年的新教师。在这一总体范围内,再定下具体观察哪几所小学,哪几个教研组中的哪些教师。具体观察名单确定以后,再把拟观察的时间、场合、具体观察项目确定下来。

3.1.4 制定观察计划

观察计划除了明确规定观察的目的、中心、范围,以及要了解什么问题、搜集什么材料之外,还应当安排观察过程:观察次数、密度、每次观察持续的时间,如何保证观察现象的常态等。

3.1.5 策划和准备观察手段

观察手段一般包括两种:

一种是获得观察资料的手段;一种是保存观察资料的手段。

获得观察资料的手段主要是人的感觉器官,但有时需要一些专门设置的仪器来帮助观察,如观察屏、计算机终端装置、更高级的如动作反应器等。这些仪器主要起两方面作用:保证观察的客观性与提高观察的精确性。

在保存资料的手段中,人脑是天然器官。但这种与观察主体连在一起的保存手段缺乏精确性和持久性,也不能实现资料的客体化。因此,人们先利用文字、图形等符号手段,进而又利用摄影、录音、录像等技术手段,把观察时瞬间发生的事、物、状况以永久的方式,准确地、全面地记录下来,供研究地反复观察资料和分析资料所用。

无论哪一类手段,都应在观察开始前就准备好,对观察中使用的种仪器也须事先作好功能检查,以保证在使用过程中不出现障碍。对于观察人员来说,必须掌握使用仪器的基本方法,并知道在观察中应做些什么。如要详细、全面拍摄一堂课,一部摄像机是不够的。观察者应准备几部摄像机,并事先作好分工。即使是作观察记录,也需要事先作好设计。在记录纸上印好以一定的格式排列的必须记录的项目,还可以约定一些记录符号,以尽量减少现场记录时书写文字的时间.

我们以中学生课堂行为记录为例,见表5-1。在下面表格中,研究人员根据研究需要,列出他认为在课堂上学生可能发生的行为。但估计所列不会完全,所以留出一些空格,让观察员在需要时使用。研究者如果要请别人帮助观察,必须事先和观察人员讲清楚每一个项目的具体所指,遇到意外情况的处理方法,要求他们熟悉每一个项目的所在位置。为了稳妥起见,还可以在正式观察前先作几次观察练习,帮助观察人员熟悉表格的内容;如发现表格的缺陷,可在正式观察前作出调整。

3.1.6 规定统一性标准

为了增加观察的客观性,为了便于衡量和评价各种现象,为了易于用数量来表达观察的现象,为了使观察结果可以核对、比较、统计和综合,必须事先考虑自己的观察可能涉及到的各种因素,并对每一因素规定出统一的标准。每次观察或观察同一现象的不同观察者,要坚持采用统一的标准去衡量。这主要在于,不同的研究项目常会涉及到不同性质的标准。如:有的涉及到单位问题,如怎样衡量学生表现的知识质量;有的涉及到定义问题,如怎样才算违反纪律;有的涉及计算方式问题,如怎样登记和表达学生之间产生的矛盾的频率,等等。对类似问题,都应事先做好统一规定。

3.1.7 逐段提出观察提纲

在观察计划的基础上,应对每次或每段(几次同一性质上一内容的观察组成一段)观察提出具体提纲,以便使观察者对每一次观察的目的、任务和要获得什么材料非常明确。观察提纲可以包括本次观察要解决的具体问题,并且应当在前一次观察的基础上,经过深思熟虑之后提出来。亦可采用表格的方式,以便于分类统计。

观察实际过程,加以分析研究,得出某种结论。也许可以形成某个研究课题。

3.2 调查法 :

同样是为了了解事实情况,分析事实情况,得出结论,证实某种问题,以便改进工作(包括改进研究方法)或形成新的研究课题。

包括问卷调查、访问调查等.。了解事实情况、分析情况、认真研究,得出结论,寻找解决办法或进一步研究的方案。

举例说明调查法的操作过程:

抽样调查的主要步骤

在实际的抽样操作中,整个过程可大致分为如下步骤:

1.确定调查的目的(确定问题,形成假说;通过调查验证假说,使问题明确化,得出结论)。

2.确定抽样总体。要从中进行抽样的总体应与要得到信息的总体(目标总体)一致。从样本得出的结论适用于被抽样总体,超出这个范围结论的适用程度取决于被抽样总体与目标总体的差异程度。

3.确定待收集的数据。一般只收集与调查目的有关的数据,过长的调查表会降低回答的质量。

4.选择抽样方法。这时总体中的哪种单位作为个体基本上可定下来。

5.编制抽样框。如学校名录、学生花名册等。

6.确定需要的精确度。因抽样调查是要由样本推断总体,会带有某些不确定性。一般是对相对误差或绝对误差作出概率水平上的要求。

7.估计样本容量,估计费用。

8.抽样试验,在小范围内试填一下调查表,做些必要的改进。

9.实地调查工作的组织。按抽样方案进行调查。对收回的调查表的质量及时进行检查。对不回答的表要有处理方案。

10.根据所用的抽样方法进行数据分析。

11.可对同样的数据采用其它的分析方法,以作比较。

12.写出调查报告。留存有关总体的信息,它们可能对将来的抽样起指导作用。

对于教育现象,有时难于进行严格意义上的概率抽样,可以考虑采用下列方法抽样:从总体中选出若干有代表性的大单位(群),在群内进行概率抽样;从一个小总体中选出接近于研究者对总体平均数的印象的那些个体;样本限于总体中易于取到的部分;样本是随便选取的;样本由自愿被调查的人员组成;等等。但对这样得到的样本要选择适当的数据分析方法,对结论也要慎重,应充分利用其它信息进行核查、确认。在教育现象的研究中,研究者的智恝、经验和抽样技术的有机结合,是获取好样本的关键。

3.3 测验法:

是想描述某些行为的状况,或推论某些行为的状况(包括:能力与成就,个性、兴趣、动机、态度、观念及心理需要等);从而考虑改建的策略或方案,或进一步形成新的研究课题。

在教育学和心理学中,测量被用作定量研究的重要方法。主要功能是评估、诊断和预测。(举例,如XXX老师所做的“学生自学能力测验(试验)”,就是为了了解小学中高年级学生的自学能力究竟能达到何种程度)。

所谓测量就是根据一定的法则,将某种物体或现象所具有的属性或特征用数字或符号表示出来的过程。测验法是教育和心理学测量的一项主要内容和形式。

测验的客观性是关于测验系统化过程好坏程度的指标。测验的控制,在不同时间对于同一个被试,或同一时间对于不同的被试,其意义都应该是相同的。保持刺激的客观性则要遵照一定的程序予以控制。(如周文琴老师在做这一测试前邀请我去在他们的家长会上的讲话,目的就在于排除和避免人为因素影响,排除测验的随意性和不真实性,实现评测标准的同一性)。

推论的客观性指对同一结果不同的人所做的推论应该一致,同一个人在不同的时间对同一结果的所做解释应该相同。

3.4 行动研究法:

行动研究法是一种适应小范围内教育改革的探索性的研究方法,其目的不在于建立理论、归纳规律,而是针对教育活动和教育实践中的问题,在行动研究中不断地探索、改进改进工作,解决教育实际问题。行动研究将改革行动与研究工作相结合,与教育实践的具体改革行动紧密相连。(特点是边执行、边评价、边修改)。

模式基本是:计划——行动——考察——反思(即总结评价)。教师个体比较适用。

另一种模式:预诊——搜集资料初步研究——拟订总体计划——制订具体计划——行动——总结评价

从上述行动研究法的几个步骤中可以发现三个明显的特征:

一是具有动态性,所有的设想、计划、,都处于一个开放的动态系统中,都是可修改的;

二是较强的联合性与参与性,研究者、教师、行政人员的全体小组成员参与行动研究法实施的全过程。

三是在整个研究过程中,诊断性评价、形成性评价、总结性评价贯穿于行动研究法工作流程的始终。

具体说说操作方法:

(一)预诊:这一阶段的任务是发现问题。对教学或学校工作中的问题,进行反思发现问题,并根据实际情况进行诊断,得出行动改变的最初设想。在各步骤中,预诊占有十分重要的地位。

(二)收集资料初步研究:这一阶段成立由教研人员、教师和教育行政人员组成的研究小组对问题进行初步讨论和研究,查找解决问题的有关理论、文献,充分占有资料,参与研究的人员共同讨论,听取各方意见,以便为总体计划的拟定做好诊断性评价。

(三)拟定总体计划:这是最初设想的一个系统化计划。行动研究法是一个动态的开放系统,所以总体计划是可以修订更改的。

(四)制定具体计划:这是实现总体计划的具体措施,它以实际问题解决的需要为前提,有了它,才会导致旨在改变现状的干预行动的出现。

(五)行动:是整个研究工作成败的关键。这一阶段的特点是边执行、边评价、边修改。在实施计划的行动中,注意收集每一步行动的反馈信息,可行的,则可以进入下一步计划和行动。反之,则总体计划甚至基本设想都可能需要作出调整或修改。这里行动的目的,不是为了检验某一设想或计划,而是为了解决实际问题。在行动研究中,过程性资料的搜集、整理也是非常重要的。

(六)总结评价:首先要对研究过程进行考察。考察内容有:一是行动背景因素以及影响行动的因素。二是行动过程,包括什么人以什么方式参与了计划实施,使用了什么材料,安排了什么活动,有无意外的变化、如何排除干扰。三是行动的结果,包括预期的与非预期的,积极和消极的。要注意搜集三方面的资料,背景资料是分析计划设想有效性的基础材料,过程资料是判断行动效果是不是、由方案带来和怎样带来的考察依据;结果资料是分析方案带来的什么样的效果的直接依据。考察要灵活运用各种观察技术以及数据、资料的采集和分析技术,充 分利用录象、录音等现代化手段。

总结评价实际上是对行动研究过程及其结果的“反思”。反思是行动研究第一个循环周期的结束,又是过渡到另一个循环周期的中介。这一环节包括:整理描述,评价解释,写出研究报告。这是对整个研究工作的总结和评价。这一阶段除了要对研究中获得的数据、资料进行科学处理,得到研究所需要的结论外,还应对产生这一课题的实际问题作出解释和评价。

3.5 经验总结法:

这是教师可以常用的方法。教育经验总结法是根据教育实践所提供的事实,分析概括教育现象,挖掘现有的经验材料,并使之上升到教育理论的高度,以便更好地指导新的教育实践活动的一种教育科学研究方法。关键是要能够从透过现象看本质,找出实际经验中的规律;从而更好地更加理性地改进自己的教学。进行教育经验总结要遵循以下基本要求:

一、要注意经验的 先 进 性(观念必须更新)

二、要全面考察总结的对象,充分占有原始的事实材料;且做到有“点”有“面”,“点”、“面”结合,防止以偏概全的片面性。

三、要以教育实践活动为依据,不能凭空想当然,那是毫无价值。

四、要善于进行理论分析

3.6 文献法:

分类阅读有关文献(包括文字、图形、符号、声频、视频等具有一定历史价值、理论价值和资料价值的材料),得出一般性结论或者发现问题,寻找新的思路。

文献按内容性质分,有零次文献、一次文献、二次文献和三次文献。零次文献是未经发表和有意识处理的最原始的资料。一次文献指直接记录事件经过、研究成果、新知识、新技术的专著、论文、调查报告等文献。二次文献是指对一次文献进行加工整理,包括著录其文献特征、摘录其内容要点,并按照一定方法编排成系统的便于查找的文献。三次文献是指工具书和在二次文献的基础上,又对众多一次文献的综合研究结果。

3.7 个案研究法:

个案研究法就是对单一的研究对象进行深人而具体研究的方法。

个案研究的对象可以是个人,也可以是个别团体或机构。前者如对一个或少数几个优生或差生进行个案分析,后者如对某先进班级或学校进行个案研究。个案研究一般对研究对象的一些典型特征作全面、深入的考察和分析,也就是所谓“解剖麻雀”的方法。

个案研究中,原始的资料积累是非常重要的。同时个案研究不仅停留在对个案的研究和认识的水平上,而且需要认识教育与发展之间的因果关系,提出一些积极的教育对策,以改革教育教学方法。也可能通过对某个案的研究而形成假说,进而产生新的研究课题或教改实验。

观察或追踪一个人、几个人、一个团体、一节课……的过程,时间可长可短,依需要而定,进行分析概括,透过现象看本质,得出规律性的结论,找出解决问题的办法。(个案研究的对象少,研究规模也较小;同时个案研究一般都是在没有控制的自然状态中进行的,也不要在一段时间内突击完成。所以,个案研究就特别适合教师的研究。教师可以抓住一两个典型的学生或一类学生,结合教学、教育工作实践进行研究。对于每一个教育实践工作者来说,总可以在班上找到研究对象,而且也不需要什么特殊的处理,不影响正常的教育活动)。

3.8 案例研究法:

什么是“案例”?中外学者尚无普遍公认的、权威的定义,一般认为,案例是对现实生活中某一具体现象的客观描述。教育案例是对教育活动中具有典型意义的,能够反映教育某些内在规律或某些教学思想、原理的具体教学事件的描述、总结分析,它通常是课堂内真实的故事,教学实践中遇到的困惑的真实记录。对这些“真实记录”进行分析研究,寻找规律或产生问题的根源,进而寻求解决问题或改进工作的方法,或形成新的研究课题。在案例法的研究中,研究者自身的洞察力是关键。

论文技术路线图是用来说明产品(课题、项目)研制、发展过程中采取了哪些技术原理、独特途径、工艺办法等内容,以获取该产品(课题、项目)的核心技术,产品(课题、项目)通过这些被赋予的属性,实现了该产品(课题、项目)的价值和功效。

科研项目的技术路线怎么写

你想做什么?——研究目的

你为什么要做?研究意义和立论依据

你如何去做?——研究方案

你以前做过什么?——研究基础

提高命中率=水平+技巧

科研项目的技术路线怎么写

你想做什么?——研究目的

你为什么要做?研究意义和立论依据

你如何去做?——研究方案

你以前做过什么?——研究基础

提高命中率=水平+技巧(选题、填表)

选题:

结合国家需求,严格符合指南 基础研究及应用基础研究 结合自己积累及特点(不赶时髦)结合国家需求,严格符合指南 基础研究及应用基础研究

避免重复(已立项的重点重大项目)注意创新、注意学科前沿、交叉和科 学意义  有限目标(三年时限,突出重点)新概念要多费口舌,学术用语要准确,语言表达要具体,防止空泛;写申请书必须采用一种说服评议人对你将要开展的工作产生兴趣的方式去组织整个申请书。申请书的思想要清楚、明确、严谨,逻辑性要强;书写要突出创新点,要有连贯性、前后照应;不写错别字,要使你的申请书能充分、真实地反映出你的学术思想、水平和研究能力,使参加评审的科学家对你有一个较全面的了解,给你的申请投上赞成的一票。 由于国家基金申请竞争激烈,使得申请人的表达能力、说服能力和申请经验几乎摆在与项目本身的学术价值处于同等的重要地位,有了好的想法、高的学位、出色的文章并不能保证一定能获得资助,所以申请人对同行评议过程及对评议专家评议的重点和要求的了解,对申请书的清晰写作的掌握也是申请成功的一个重要因素。

二、国家基金申请要求申请人在申请书中提供以下4方面的信息:

(请按申请书中的填报说明来填写申请书)

1.简表按《简表填写要求》填写

2.《立论依据》——要充分、合理

特别是要引人入胜、要有近期的文献引证,国内同行的工作要尽量引证,避免过激的评价别人工作。

应说明开展此项工作的研究背景,分析以往研究工作的进展和存在问题,表明你将对那一问题展开研究,或你在工作中遇到了什么新问题和发现了什么新现象,而需要进一步进行研究,将这些信息资料收集全进行分析,以证明你对问题的选择和分析是正确的。必须充分重视所提出问题的创新性。选准了研究问题后,要讲清楚通过你的研究工作将会给本研究领域贡献什么,增加那些新的认识。

3.《研究方案》

这是申请书的核心部分,许多申请人容易忽略它,据统计数据发现50%以上的申请项目均存在这方面的问题,如不合理、不可行、不具体、非最佳等等。我校是63.7%,未资助课题问题出在这里。 ①研究目标是项目申请的精髓它必须具体、明确、可行、准确地将你要做什么、希望解决的问题清晰地传递给评议人。 ②设置的研究内容和关键问题应紧紧围绕研究目标,且内容不能庞杂,切忌面面俱到缺乏重点。 ③创新的或重要的研究方法、技术路线和实验方案叙述必须清晰、具体;可行性应针对研究内容中提到的研究方法、技术路线和可操作性进行分析论证。同时注意保护自己的思想和关键技术不被侵犯。 ④项目的特色与创新应着重于与他人研究的主要不同之处和本项目自身的特点。 ⑤预期的研究进展应包括每年的年度进展和每年的主要研究内容;预期研究成果应客观实际,以发表文章和实物或将可能产生的经济效益形式。论文只是载体。申请书中一定要使研究方案与研究目的一致。

4.《研究基础》

要求提供项目组主要成员以往的、主要相关的研究基础和实验室支撑条件的背景资料,并客观的自我评价。尽可能介绍申请项目的前期进展(附上有关已投稿的文章和被接纳的证明),加强对你的信任。提倡尽可能地利用国家重点或部门开放实验室已有的研究设备。主要成员的学历和工作简历应清晰,提供近三年内发表的的论著目录,且应包括论著中全部作者名单、顺序,论文题目发表年月、期刊名称、期号、页号等。

5.《经费预算》

项目的经费预算是否合理,过高无力资助,过低无法开展工作。99年平均资助强度为13。5万元/项,参照99年指南上99年的平均强度,平均往上加1万多元。按申请书上要求的顺序填写各项预算,项目实施费包按申请总金额的10%计算。面上项目累计不超过1万元;仪器设备费不要超过总经费的1/3,只能购买本项研究的特殊专用设备,协作费指合作单位科研经费。

6、绩效管理加强要求《前一结题项目完成情况》,要根据上报的项目《总结报告》认真填写,并按要求附上相关材料,因与新申请项目评审挂钩,均勿马虎。00年惩罚1项。

注意的几点:

① 不要超项,96年10项,97年5项,98年5项,99年5项,一项),00年一项基金委规定每人可承担两项面上项目(包含申请项目在内)和1项重点(重大)项目,并对具有高级职称以上的课题组成员进行检索。发现一人超项即取消资格。要征得每个成员的同意,记住自己参加及申请的项数,特别注意口头承诺的项目数,避免超项。 ②在读研究生、已离退休的、不得作为项目负责人提出申请,但可作项目组成员参加研究。 ③面上申请者应具有高级职称,中级职称的须有两名高级职称的同行专家推荐。 ④已获得国家青年基金资助的,不能再申请国家青年基金,可申请别的类别项目。 ⑤按照项目指南公布的学科分类和代码选准申请书投送的学科专业。同一项目组研究内容相近的项目,只允许报送一个学科(管理学部启用新代码)。 ⑥外籍额座科研人员以及香港、澳门、台湾地区的科研人员,可以作为项目组主要成员参加在内地进行的研究工作,不能作为项目负责人提出申请。对尚在境外的项目组主要成员,不能在申请书上亲笔签名、合作单位不能盖章的应附本人同意参加合作研究的信件,不要冒签。 ⑦允许提出不宜评议所申请项目的专家名单、密封于信封中,钉在申请书的封面。在写好申请书后,请大家站在评审专家的角度上再审核一下,看书写清楚了没有,有没有什么问题。

就是你实验的步骤,具体每一步都要干什么。 一个项目成功的关键不仅仅在于有好的想法,好的科研环境,一个好的、可行的技术实施路线是必不可少的。

\"技术路线\" 英文对照

of technology route;

\"技术路线\" 在学术文献中的解释

1、技术路线是指申请者对要达到研究目标准备采取的技术手段、具体步骤及解决关键性问题的方法等在内的研究途径.合理的技术路线可保证顺利的实现既定目标.技术路线的合理性并不是技术路线的复杂性

文献来源

2、2 民族地区图书馆可持续发展的技术路线从民族地区图书馆角度审视,所谓技术路线,就是指在一定时期内和特定的社会环境下,实现既定目标所应遵循的技术途径

文献来源

3、技术路线是指进行研究的具体程序的操作步骤,应尽可能详尽.每一步骤的关键点要阐述清楚并具有可操作性.如有可能,可以使用流程图或示意图加以说明,以达到一目了然的效果

文献来源

三、研究方案及技术路线

1.总体思路

为了有效开展区域荒漠化过程的联网研究,选择策勒、额济纳、沙坡头和奈曼四个野外站(其中3个为国家生态开放站),分别以策勒河下游、甘肃黑河下游、石羊河流域、内蒙古西辽河流域为对象,在每个站设立相同的研究内容和观测项目,按照统一的方法进行样地选择和布设仪器设备,并以中国生态系统研究网络制定的水、土、气、生观测规范为主要方法进行野外调查和观测,从而取得具有可比性的观测数据;同时,充分利用各野外台站水、土、气、生长期积累的观测数据和资料,通过认真整理和系统分析,从中总结和找出荒漠化的水、土、气、生时序变化过程和规律;另外,采取时空转换的方法,即在每个站点周围选择具有一定荒漠化梯度的地块作为系列研究样地,在样地内同步进行水、土、气、生的观测和调查,通过时空转换方法进行荒漠化过程的研究;为了弥补梯度取样观测存在的不足,还要采取点面结合的方法,在面上开展荒漠化典型地段的调查和取样;在取得大量观测和研究数据的基础上,利用相关分析、多元回归分析、主分量分析、以及多因子参数化建模的方法,沿着水、土、气、生过程-水、土、气、生相互作用机制-水、土、气、生过程空间分异规律这样一个递进程序开展相关研究。 2.技术路线

本课题采取的技术路线见下图:

3.研究方法

本课题野外样地选择、仪器设置、调查观测、室内分析等研究方法均参照\"中国生态系统研究网络\"组织编写的以下观测规范执行。

陆地生态系统水文观测规范,2007,北京,中国环境科学出版社; 陆地生态系统土壤观测规范,2007,北京,中国环境科学出版社; 陆地生态系统气候观测规范,2007,北京,中国环境科学出版社; 陆地生态系统生物观测规范,2007,北京,中国环境科学出版社。 另外,课题还将根据实际需要,编制一些进行联网研究的方法和标准

论文、项目、课题的技术路线等写的都是你课题内需要做的东西。 技术路线一般都是画图表示的,只做必要的文字说明

一个项目成功的关键不仅仅在于有好的想法,好的科研环境,一个好的、可行的技术实施路线是必不可少的。

概要性的总结,对学位论文的进行提供方向性思路,好好学习下。 就是你要达到你研究目的所运用的方法、途径

写清楚研究的目的,依托的理论,设计的方法,以及期望的结果就可以了 技术路线即是指你的研究的具体方法、采取的具体步骤、实验的设备。。。

即就是一个预估的行动方案

技术路线是指采用的什么手段来实施你的研究!

技术路线,就是你在做课题时所采用的研究方法,技术手段、仪器的使用与搭配,是具体的方法和步骤,这些用来完成你所设立的研究课题,一般以流程图的形式来表述,这样表达直观,逻辑性强,让专家和同行看起来一目了然。

要看你有论文、项目、课题的大小和领域,

一般技术路线,就是你研究方法,手段、试验方案。若大一点的要包含技术分析、技术分析、可行性分析,风险应对、环境保护评估、资金预算等内容。

技术路线一般都是针对项目申请和学位论文,主要目的是介绍如何完成研究内容,实现研究目标。需要包括主要方法、评价指标和实验流程。

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论党的群众路线教育实践活动

XXXXXXX小学

XXX

在X校长的带领下,我有幸参加了每天三小时的党的群众路线教育实践学习活动。通过深刻学习习总书记和各领导人的讲话精神,让我更加坚定的信仰,明触的方向。一切为了群众、一切依靠群众,从群众中来、到群众中去,集中起来,坚持下去。这是中国共产党一直以来坚持贯彻落实的方针,是中国共产党的生命线和根本工作思路。今年十八大报告中提出,要“努力办好人民满意的教育”,并对我国的教育工作进行了全面而具体的部署。这就表明一种态度,要求把人民是否满意、是否持肯定态度、作为检验我们教育工作的最高标准,全力解决好人民群众最关心、最直接、最现实的教育问题,统筹各级各类教育协调发展,全面提高全民受教育年限和人才培养质量,更好满足人民群众多层次、多形式、多样化的学习需求。

社会在发展和进步的过程中,物质财富、办公条件、执政环境都得到了全面提升和发展,在这种形式下,部分党员干部发生角色错位,由党一直提出的“公仆”即变身为“主人”,自认为可以主宰群众、支配群众、代表群众,这从根本上是脱离了群众的,甚至有的党员干部看不起群众,认为有些群众无知、野蛮,不讲理、是刁民,怕接触群众、对话群众,从心理上拒绝群众;有的党员干部不关心群众,对群众反映的问题漠不关心、久拖不办,从感情上伤害了群众;有的党员干部与民争利,滥用人民赋予的权力,以权谋私、贪污腐化,在阵营上推开了群众。

当然,以上所说的这些现象,仅仅存在于党内极少数的成员身上,但是,俗话说“一颗老鼠屎坏掉一锅汤”、少数的“坏马”祸害掉整个

“马群”,他们的这些行为,不但损害了我们党员干部队伍的形象,败坏了党员干部队伍的声誉,腐蚀了党员干部队伍的信养,玷污了党员和干部队伍的纯洁,更是伤害了人民群众的感情,降低了人民对党员干部队伍的信任度,削弱了党同人民群众的血肉关系。在我们共产主义社会发展与改革面临拐点的关键时刻,我们的中央看到了问题的严重性,及时启动了自我教育、自我净化、自我校正程序,果断部署在全党开展“群众路线教育实践活动”,十分及时、相当关键,体现了中央的政治眼光、群众情怀、忧患意识。

开展“群众路线教育实践活动”,是我国现阶段发展过程中非常重要的活动,这就是要求全体党员干部队伍乘着“创先争优”活动的势头和东风,通过系列办法举措,让党员干部深刻剖析在贯彻群众路线中存在的问题,正确认识和人民群众的关系,认清自己是谁;以鲜活有效的活动为载体,让所有党员干部能够切实做到走基层、接地气、转作风,让党员干部无所何时都能免始终与群众站在一起,明确我们的依靠是谁;加强制度建设、作风建设,将深入基层、起进群众固化为党员干部的常态行为,党员干部的所作所为,应该一切为了群众着想。

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配电路线施工论文电力设施论文

减少配电线路外力破坏事故的措施分析

【摘要】配电线路是电网的重要组成部分,它们担负着向城乡供电的重要任务。外力破坏是指人们有意或无意造成的线路部件的非正常状态,而实施的损毁、破坏电力设施行为,会造成线路的不安全现象或故障。随着经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高,用户对供电可靠性的要求越来越高。因此,减少配电线路外力破坏事故势在必行。文中从机动车撞杆、导线上落异物、建筑施工挖断电缆及不法分子故意破坏电力设施四大方面分析造成外力破坏事故的主要原因,并根据实际情况制定相应的应对措施。

【关键词】配电线路;外力破坏事故;措施

1 引言

前些年,由于配电线路点多、面广、线长,走径复杂,配电设备质量参差不齐,受气候、地理、环境的影响较大,而且客户端直接连到公用线路上,用户自维线路故障直接影响配电线路的正常运行,这些原因导致线路跳闸事故次数增多。近些年,通过新设备、新工艺、新技术的应用;科学合理的电网规划;春、秋两季的计划检修消除设备缺陷,由于设备绝缘老化、雷击、树障、设备自身缺陷等原因造成的线路跳闸事故数量逐年减少,而由于疏忽大意机动车撞电线杆,导线上落异物,建筑施工挖断电缆,不法分子蓄意盗窃电力设施等外力

破坏造成的线路跳闸事故次数呈上升趋势,

因此,为了有效降低配电线路外力破坏事故次数,减少外力破坏对供电线路造成的损失,应首先了解配电线路的特点,分析造成外力破坏事故的主要原因,然后针对性的采取有效的措施。

2 造成配电线路外力破坏事故的主要原因

2.1 机动车撞杆

由于配电网长期处于露天运行,又具有点多、线长、面广等特点。司机会因疏忽大意撞倒路边的电杆,造成配电线路在运行中发生跳闸事故,严重影响配电网供电可靠性,不但给供电企业造成经济损失,而且还影响了广大城乡居民的正常生产和生活用电。具体原因有四种:

2.1.1 根据市政建设需要,每年交通要道的马路都要扩宽,这样就使原来在路边的电杆站到了马路上,如果没有及时采取有效地措施,极意造成来往的车辆刮倒电杆或直接撞倒电杆的事故发生。

2.1.2 由于商业网点、汽车修理点、工厂等的门前设置临时停车位,司机在倒车或进入车位时经常会撞到路边的电杆。

2.1.3 建筑工地的大卡车运输沙石时由于工地环境复杂,开车视线不好,经常会撞倒周围的电杆。

2.1.4 在马路的转弯处司机转弯太快容易造成机动车失控,撞到路边的电杆。

2.2 导线上落异物

由于人们的保护电力设施的观念淡薄,特别是随着人们生活水平的提高,各种新型飞天玩具的出现,经常发生由于导线上落异物造成线路短路跳闸事故,具体原因有三种:

2.2.1 儿童在配电线路下方放风筝,或玩遥控飞机,不小心风筝或遥控飞机就落在了导线上,造成线路短路跳闸。

2.2.2 各种庆典时,庆典公司放礼炮,礼炮中的铝箔纸飘落到配电线路的裸导线上造成线路跳闸。

2.2.3 建筑工地的楼房上经常会有碎石或垃圾落在电线上,造成导线砸断或跳闸。

2.3 施工挖断电缆

电缆敷设好后,由于市政建设的需要,政府部门或用户在不了解电缆走向的情况下施工,将电缆挖断的事故时有发生。

2.4 不法分子故意破坏

很多不法分子认为配电设备都是价格很高的金属制成,他们利用特殊的工具盗窃变压器或其它电器设备,然后卖到废品收购站赚钱。

3 减少配电线路外力破坏事故的措施

3.1 建立防止外力破坏事故的管理制度

防止外力破坏事故是一项综合性的管理工作,纵向在上需要领导的重视,在下需要员工的关心;横向需要各部门之问的分工、配合。为此,供电企业应成立防止外力破坏事故管理小组,编制相应的管理制度,实行层层分配和细化指标。形成减少外力破坏事故分析制度,

每个季度对事故内容进行分析,并形成报告,作为下季度工作的指导,这样可大大减少因外力破坏事故造成线路跳闸的次数。

3.2 加强线路设备巡视,落实管理责任

运行人员定期巡视所管的配电线路,确定易发生外力破坏事故的地段,绘制防外力破坏电网系统图,清晰标识出易撞电杆的位置,对易撞电杆的部位进行重点巡视。发现有动迁的工地立即下达线路防护通知书,并确定责任单位的负责人及联系方式,限期整改。要对立在马路中间的电杆及时上报给领导,根据春秋检安排线路改造,对于不能及时改造的线路要做好杆塔的水泥防护桩或围栏。马路转弯处的电杆要贴上夜晚能够反光的红白条相间的警示标识。

3.3 加大宣传力度,提倡全民热爱电力设施

利用党员或团员活动的机会有计划有组织地走进社区,大力宣传安全用电及保护电力设施的必要性,在线路杆塔上悬挂警告标识牌、张贴宣传画、散发宣传单、粉刷标语等,提醒大家不要在导线下面放风筝,玩电动飞机,倡导大家尽量不要在庆典时使用里面含铝箔纸的礼炮,做好保护电力设施的宣传工作,提倡全民一起爱线护杆。

3.4 与各部门进行沟通协调

配电线路附近的违章建筑,从建设初期就应进行了解、劝阻。主动与市政部门联系,告诉他们电力设备的保护方法及电缆的基本走向,配合市政部门完成施工任务。对不法分子的盗窃行为与公安部门取得联系,及时报案提供有利线索,并在变压器上装电子眼。

4 结语

配电线路是电力系统的重要组成部分,其安全可靠地运行将直接影响着国民经济发展和人民生活水平。减少配电线路外力破坏事故,不但可以减少停电损失,避免因停电,引起的经济纠纷,还可以树立良好的企业形象。

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科研项目的技术路线怎么写

你想做什么?——研究目的

你为什么要做?研究意义和立论依据

你如何去做?——研究方案

你以前做过什么?——研究基础

提高命中率=水平+技巧(选题、填表)

选题:

结合国家需求,严格符合指南 基础研究及应用基础研究 结合自己积累及特点(不赶时髦)结合国家需求,严格符合指南 基础研究及应用基础研究避免重复(已立项的重点重大项目)注意创新、注意学科前沿、交叉和科 学意义  有限目标(三年时限,突出重点)新概念要多费口舌,学术用语要准确,语言表达要具体,防止空泛;写申请书必须采用一种说服评议人对你将要开展的工作产生兴趣的方式去组织整个申请书。申请书的思想要清楚、明确、严谨,逻辑性要强;书写要突出创新点,要有连贯性、前后照应;不写错别字,要使你的申请书能充分、真实地反映出你的学术思想、水平和研究能力,使参加评审的科学家对你有一个较全面的了解,给你的申请投上赞成的一票。

由于国家基金申请竞争激烈,使得申请人的表达能力、说服能力和申请经验几乎摆在与项目本身的学术价值处于同等的重要地位,有了好的想法、高的学位、出色的文章并不能保证一定能获得资助,所以申请人对同行评议过程及对评议专家评议的重点和要求的了解,对申请书的清晰写作的掌握也是申请成功的一个重要因素。

二、国家基金申请要求申请人在申请书中提供以下4方面的信息:

(请按申请书中的填报说明来填写申请书)

1.简表按《简表填写要求》填写

2.《立论依据》——要充分、合理

特别是要引人入胜、要有近期的文献引证,国内同行的工作要尽量引证,避免过激的评价别人工作。

应说明开展此项工作的研究背景,分析以往研究工作的进展和存在问题,表明你将对那一问题展开研究,或你在工作中遇到了什么新问题和发现了什么新现象,而需要进一步进行研究,将这些信息资料收集全进行分析,以证明你对问题的选择和分析是正确的。必须充分重视所提出问题的创新性。选准了研究问题后,要讲清楚通过你的研究工作将会给本研究领域贡献什么,增加那些新的认识。

3.《研究方案》

这是申请书的核心部分,许多申请人容易忽略它,据统计数据发现50%以上的申请项目均存在这方面的问题,如不合理、不可行、不具体、非最佳等等。我校是63.7%,未资助课题问题出在这里。 ①研究目标是项目申请的精髓它必须具体、明确、可行、准确地将你要做什么、希望解决的问题清晰地传递给评议人。 ②设置的研究内容和关键问题应紧紧围绕研究目标,且内容不能庞杂,切忌面面俱到缺乏重点。 ③创新的或重要的研究方法、技术路线和实验方案叙述必须清晰、具体;可行性应针对研究内容中提到的研究方法、技术路线和可操作性进行分析论证。同时注意保护自己的思想和关键技术不被侵犯。 ④项目的特色与创新应着重于与他人研究的主要不同之处和本项目自身的特点。 ⑤预期的研究进展应包括每年的年度进展和每年的主要研究内容;预期研究成果应客观实际,以发表文章和实物或将可能产生的经济效益形式。论文只是载体。申请书中一定要使研究方案与研究目的一致。

4.《研究基础》

要求提供项目组主要成员以往的、主要相关的研究基础和实验室支撑条件的背景资料,并客观的自我评价。尽可能介绍申请项目的前期进展(附上有关已投稿的文章和被接纳的证明),加强对你的信任。提倡尽可能地利用国家重点或部门开放实验室已有的研究设备。主要成员的学历和工作简历应清晰,提供近三年内发表的的论著目录,且应包括论著中全部作者名单、顺序,论文题目发表年月、期刊名称、期号、页号等。

5.《经费预算》

项目的经费预算是否合理,过高无力资助,过低无法开展工作。99年平均资助强度为13。5万元/项,参照99年指南上99年的平均强度,平均往上加1万多元。按申请书上要求的顺序填写各项预算,项目实施费包按申请总金额的10%计算。面上项目累计不超过1万元;仪器设备费不要超过总经费的1/3,只能购买本项研究的特殊专用设备,协作费指合作单位科研经费。

6、绩效管理加强要求《前一结题项目完成情况》,要根据上报的项目《总结报告》认真填写,并按要求附上相关材料,因与新申请项目评审挂钩,均勿马虎。00年惩罚1项。

注意的几点:

① 不要超项,96年10项,97年5项,98年5项,99年5项,一项),00年一项基金委规定每人可承担两项面上项目(包含申请项目在内)和1项重点(重大)项目,并对具有高级职称以上的课题组成员进行检索。发现一人超项即取消资格。要征得每个成员的同意,记住自己参加及申请的项数,特别注意口头承诺的项目数,避免超项。 ②在读研究生、已离退休的、不得作为项目负责人提出申请,但可作项目组成员参加研究。 ③面上申请者应具有高级职称,中级职称的须有两名高级职称的同行专家推荐。 ④已获得国家青年基金资助的,不能再申请国家青年基金,可申请别的类别项目。 ⑤按照项目指南公布的学科分类和代码选准申请书投送的学科专业。同一项目组研究内容相近的项目,只允许报送一个学科(管理学部启用新代码)。 ⑥外籍额座科研人员以及香港、澳门、台湾地区的科研人员,可以作为项目组主要成员参加在内地进行的研究工作,不能作为项目负责人提出申请。对尚

在境外的项目组主要成员,不能在申请书上亲笔签名、合作单位不能盖章的应附本人同意参加合作研究的信件,不要冒签。 ⑦允许提出不宜评议所申请项目的专家名单、密封于信封中,钉在申请书的封面。在写好申请书后,请大家站在评审专家的角度上再审核一下,看书写清楚了没有,有没有什么问题。

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实现变频调速器多电机控制

摘要

本文介绍了一种plc与变频调速器构成的多分支通讯网络,阐明了该网络控制调速系统与一般模拟量控制调速系统相比的优越性,给出了系统框图及plc程序。 关键词

plc变频调速器多电机控制网络通讯协议

一、引言

以变频调速器为调速控制器的同步控制系统、比例控制系统和同速系统等已广泛应用于冶金、机械、纺织、化工等行业。以比例控制系统为例。工作时操作人员通过控制机(可为plc或工业pc)设定比例运行参数,然后控制机通过d/a转换模件发出控制变频调速器的速度指令使各个变频调速器带动电机按一定的速度比例运转。此方案对电机数目不多,电机分布比较集中的应用系统较合适。但对于大规模生产自动线,一方面电机数目较多,另一方面电机分布距离较远。采用此控制方案时由于速度指令信号在长距离传输中的衰减和外界的干扰,使整个系统的工作稳定性和可靠性降低;同时大量d/a转换模件使系统成本增加。为此我们提出了plc与变频调速器构成多分支通讯控制网络。该系统成本较低、信号传输距离远、抗干扰能力强,尤其适合远距离,多电机控制。

二、系统硬件构成

系统硬件结构主要由下列组件构成;

1、fx0n—24mr为plc基本单元,执行系统及用户软件,是系统的核心。

2、fx0n—485adp为fx0n系统plc的通讯适配器,该模块的主要作用是在计算机—plc通讯系统中作为子站接受计算机发给plc的信息或在多plc构成n:n网络时作为网络适配器,一般只作为规定协议的收信单元使用。本文作者在分析其结构的基础上,将其作为通讯主站使用,完成变频调速器控制信号的发送。

3、fr—cu03为fr—a044系列比例调速器的计算机连接单元,符合rs—422/rs—485通讯规范,用于实现计算机与多台变频调速器的连网。通过该单元能够在网络上实现变频调速器的运行控制(如启动、停止、运行频率设定)、参数设定和状态监控等功能,是变频器的网络接口。

4、fr—a044变频调查器,实现电机调速。在1:n(本文中为1:3)多分支通讯网络中,每个变频器为一个子站,每个子站均有一个站号,事先由参数设定单元设定。工作过程中,plc通过fx0n—485adp发有关命令信息后,各个子站均收到该信息,然后每个子站判断该信息的站号地址是否与本站站号一致。若一致则处理该信息并返回应答信息;若不一致则放弃该信息的处理,这样就保证了在网络上同时只有一个子站与主站交换信息。

三、软件设计

1、通讯协议

fr—cu03规定计算机与变频器的通讯过程,该过程最多分5个阶段。

1、计算机发出通讯请求;

2、变频器处理等待;

3、变频器作出应答;

4、计算机处理等待;

5、计算机作出应答。根据不同的通讯要求完成相应的过程,如写变频器启停控制命令时完成三个过程;监视变频器运行频率时完成五个过程。不论是写数据还是读数据,均有计算机发出请求,变频器只是被动接受请求并作出应答。每个阶段的数据格式均有差别。

2、plc编程

要实现对变频器的控制,必须对plc进行编程,通过程序实现plc与变频器信息交换的控制。plc程序应完成fx0n—485adp通讯适配器的初始化、控制命令字的组合、代码转换及变频器应答信息的处理等工作。程序中通讯发送缓冲区为d127~d149;接受缓冲区为d150~d160。电机1启动、停止分别由x0的上升、下降沿控制;电机2启动、停止分别由x1的上升、下降沿控制;电机3启动、停止分别由x2的上升、下降沿控制。程序由系统起始脉冲m8002初始化fx0n—485adp的通讯协议;然后进行启动、停止信号的处理。以电机1启动为例,x0的上升沿m50吸合,变频器1的站号送入d130,运行命令字送入d135,enq、写运行命令的控制字和等待时间等由编程器事先写入d1

31、d1

32、d133;接着求校验和并送入d1

36、d137;最后置m8122允许rs指令发送控制信息到。变频器受到信号后立刻返回应答信息,此信息fx0n—485adp收到后置m8132,plc根据情况作出相应处理后结束程序。

四、变频器制动的思路和新方法 在通用变频器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传统系统中,当电动机所传动的位能负载下放时,电动机将可能处于再生发电制动状态;或当电动机从高速到低速(含停车)

减速时,频率可以突减,但因电机的机械惯性,电机可能处于再生发电状态,传动系统中所储存的机械能经电动机转换成电能,通过逆变器的六个续流二极管回送到变频器的直流回路中。此时的逆变器处于整流状态。这时,如果变频器中没采取消耗能量的措施,这部分能量将导致中间回路的储能电容器的电压上升。如果当制动过快或机械负载为提升机类时,这部分能量就可能对变频器带来损坏,所以这部分能量我们就应该考虑考虑了。在通用变频器中,对再生能量最常用的处理方式有两种:(1)、耗散到直流回路中人为设置的与电容器并联的“制动电阻”中,称之为动力制动状态;(2)、使之回馈到电网,则称之为回馈制动状态(又称再生制动状态)。还有一种制动方式,即直流制动,可以用于要求准确停车的情况或起动前制动电机由于外界因素引起的不规则旋转。

在书籍、刊物上有许多专家谈论过有关变频器制动方面的设计与应用,尤其是近些时间有过许多关于“能量回馈制动”方面的文章。今天,笔者提供一种新型的制动方法,它具有“回馈制动”的四象限运转、运行效率高等优点,也具有“能耗制动”对电网无污染、可靠性高等好处。

1、能耗制动

利用设置在直流回路中的制动电阻吸收电机的再生电能的方式称为能耗制动。其优点是构造简单;对电网无污染(与回馈制动作比较),成本低廉;缺点是运行效率低,特别是在频繁制动时将要消耗大量的能量且制动电阻的容量将增大。

一般在通用变频器中,小功率变频器(22kw以下)内置有了刹车单元,只需外加刹车电阻。大功率变频器(22kw以上)就需外置刹车单元、刹车电阻了。

2、回馈制动

实现能量回馈制动就要求电压同频同相控制、回馈电流控制等条件。它是采用有源逆变技术,将再生电能逆变为与电网同频率同相位的交流电回送电网,从而实现制动。

回馈制动的优点是能四象限运行,电能回馈提高了系统的效率。其缺点是:(1)、只有在不易发生故障的稳定电网电压下(电网电压波动不大于10%),才可以采用这种回馈制动方式。因为在发电制动运行时,电网电压故障时间大于2ms,则可能发生换相失败,损坏器件。(2)、在回馈时,对电网有谐波污染。(3)、控制复杂,成本较高。

3、新型制动方式(电容反馈制动) 3.1主回路原理

整流部分采用普通的不可控整流桥进行整流,滤波回路采用通用的电解电容,延时回路采用接触器或可控硅都行。充电、反馈回路由功率模块igbt、充电、反馈电抗器l及大电解电容c(容量约零点几法,可根据变频器所在的工况系统决定)组成。逆变部分由功率模块igbt组成。保护回路,由igbt、功率电阻组成。 (1)电动机发电运行状态

cpu对输入的交流电压和直流回路电压νd的实时监控,决定向vt1是否发出充电信号,一旦νd比输入交流电压所对应的直流电压值(如380vac—530vdc)高到一定值时,cpu关断vt3,通过对vt1的脉冲导通实现对电解电容c的充电过程。此时的电抗器l与电解电容c分压,从而确保电解电容c工作在安全范围内。当电解电容c上的电压快到危险值(比如说370v),而系统仍处于发电状态,电能不断通过逆变部分回送到直流回路中时,安全回路发挥作用,实现能耗制动(电阻制动),控制vt3的关断与开通,从而实现电阻r消耗多余的能量,一般这种情况是不会出现的。 (2)电动机电动运行状态

当cpu发现系统不再充电时,则对vt3进行脉冲导通,使得在电抗器l上行成了一个瞬时左正右负的电压,再加上电解电容c上的电压就能实现从电容到直流回路的能量反馈过程。cpu通过对电解电容c上的电压和直流回路的电压的检测,控制vt3的开关频率以及占空比,从而控制反馈电流,确保直流回路电压νd不出现过高。 3.2系统难点 (1)电抗器的选取

(a)、我们考虑到工况的特殊性,假设系统出现某种故障,导致电机所载的位能负载自由加速下落,这时电机处于一种发电运行状态,再生能量通过六个续流二极管回送至直流回路,致使νd升高,很快使变频器处于充电状态,这时的电流会很大。所以所选取电抗器线径要大到能通过此时的电流。

(b)、在反馈回路中,为了使电解电容在下次充电前把尽可能多的电能释放出来,选取普通的铁芯(硅钢片)是不能达到目的的,最好选用铁氧体材料制成的铁芯,再看看上述考虑的电流值如此大,可见这个铁芯有多大,素不知市面上有无这么大的铁氧体铁芯,即使有,其价格也肯定不会很低。

所以笔者建议充电、反馈回路各采用一个电抗器。 (2)控制上的难点

(a)、变频器的直流回路中,电压νd一般都高于500vdc,而电解电容c的耐压才400vdc,可见这种充电过程的控制就不像能量制动(电阻制动)的控制方式了。其在电抗器上所产生的瞬时电压降为,电解电容c的瞬时充电电压为νc=νd-νl,为了确保电解电容工作在安全范围内(≤400v),就得有效的控制电抗器上的电压降νl,而电压降νl又取决于电感量和电流的瞬时变化率。

(b)、在反馈过程中,还得防止电解电容c所放的电能通过电抗器造成直流回路电压过高,以致系统出现过压保护。 3.3主要应用场合及应用实例

正是由于变频器的这种新型制动方式(电容反馈制动)所具有的优越性,近些来,不少用户结合其设备的特点,纷纷提出了要配备这种系统。由于技术上有一定的难度,国外还不知有无此制动方式?国内目前只有山东风光电子公司由以前采用回馈制动方式的变频器(仍有2台在正常运行中)改用了这种电容反馈制动方式的新型矿用提升机系列,到目前为止,这种电容反馈制动的变频器正长期正常运行在山东宁阳保安煤矿及山西太原等地,填补了国内这一空白。

随着变频器应用领域的拓宽,这个应用技术将大有发展前途,具体来讲,主要用在矿井中的吊笼(载人或装料)、斜井矿车(单筒或双筒)、起重机械等行业。总之需要能量回馈装置的场合都可选用。

五、结语

1、实际使用表明,该方案能够实现plc通过网络对变频调速器的运行控制、参数设定和运行状态监控。

2、该系统最多可控制变频调速器32台,最大距离500m。

3、控制多台变频器,成本明显低于d/a控制方式。

4、随着变频器的增加,通讯延迟加大,系统响应速度低于d/a控制方式。参考文献

1、韩安荣.通用变频器及其应用(第2版)[m].北京:机械工业出版社,

2、刘文兵(1981—)男从事过变频器的应用工作,现在台州富凌机电制造有限公司,从事变频器的设计与制造。

推荐第7篇:路线

姓名:000

学号:2009050107

家乡:石河子市

活动简介

红色旅游从我开始----寻徒步益友同行.起始点:石河子市军垦博物馆。终点军垦第一连。

时间:2011年10月23日早上八点整,北京时间

领队:000

预计徒步时间:五个小时

途径主要地点:六建大彩门---石河子152团5连----小涵洞---石河子火车站--南湾村(即152团6连)张裕酒厂----二公村五队---152团3连---152团十连--152团1连军垦第一连白杨山庄。

报名截止时间:2011.10.22晚八点

有意参与此次徒步志同道合者请拨打电话123456789!

优点:

1,此次这个徒步线路主要是以红的旅游为主,起点是新疆农垦博物馆,终点是军垦第一连。收尾对应主题使得此次的徒步更加的有意义。

2,对于居住在石河子市的人来说,这条徒步线路不是很长但是很实用,不少的骑车族也是以此为线路,耗时不长,即使是一天也可以简单的完成。

3,这条线路中有很多的折点,不是一条单一的线路,设立活动的趣味性更强,更广!

4,这次徒步所花取得费用不多,参加的范围更广。

5,在终点的军垦第一连旅游项目和娱乐的项目不断的在增加,徒步游玩一举两得。夏天是避暑胜地,冬天是滑雪天堂,几乎不收时令的限制。

缺点:

1、徒步线路基本是水泥路,没有刺激感。

2、路途之中,美丽的景色不是很多,吸引力欠缺。

可拓宽的项目:张裕酒场的建成,可以作为一个景点。虽然没有建好,但是我去看过了,还不错,在旅途中一座带着古典和现代化的建筑也是一大亮点。

因为是自己的家乡所以有时间就和我回去走走吧,尤其是今年要考导游证的同学们,参观一下新疆农垦博物馆,在这座年轻的城市走几圈,受益匪浅啊!

推荐第8篇:项目的研究方法与技术路线

目前国内外研究者尚未就如何提高电子农务平台的服务能力进行全面的研究,本项目的研究抓住项目的推广和实践这二个重点,使人才培养目标和实践的具体内容、实践方法与要求有机统一,“学”与“做”相统一。

项目的研究方法主要采用问卷调查法,文献法、个案研究法等多种研究方法,同时注重我国电子农务的背景分析,注意吸收社会学、经济学、哲学、农业学等相关学科的最新研究成果,并注重对大众群体的调研,找到符合农业户的改革发展道路,构建和谐的社会新农村与专业相挂钩的新模式。

采用问卷调查法主要是通过对买家电子农务、卖家电子农务、第三方电子农务进行调研,了解目前农业市场的缺陷与不足。利用网络平台,实地考察等多种方法对农户进行回访,收集实践性的反馈意见:着重加强对新平台的推广,让农户朋友了解新的农业模式,不断完善实践技能的针对性。

运用文献法,就是利用期刊、网络及图书资料把国内外电子农业改革的相关理论与实践研究成果进行搜集和积累,促使研究能够超越国内外已有的研究,使研究具有前沿性与全球视野,找到最适合农户朋友们的农业模式。

采用个案研究法,利用个别典型案例启发并引导教师与学生项目实践,并通过学生在实际工作中的实践水平、动手能力与项目完成程度来检验实践,本项目的研究要源于实践,高于实践,服务于实践,学习与实践完全统一。

技术路线:

查找相关文献——>找出问题存在的方向——>设计问卷——>探测性调研——>修改问卷——>征询专家——>问卷确定——>收集市场信息——>分类整理、加工、分析市场信息——>形成调研报告——>完成

进度安排:

第一阶段:(2012年4月-2012年6月)

全面搜索相关书籍、文献资料、网络资料数据;

学习相关科研知识、科研技能、提高科研基本素质;

对已搜集的文献数据资料进行汇总、整理与筛选。

第二阶段:(2012年7月-2013年5月)

基于现阶段国内已有的电子农务平台所具有的服务,对电子农务的需求进行一个更深入的了解,通过市场调研,并借助各种文献资料以及总结和经验。提供更多实用的数据,

第三阶段:(2013年6月-2014年4月)

总结分析得来的结果,把所有的资料进行整合,做出最优的方案,完成项目论文及电子农务平台功能设计优化及其多视角下需求耦合的调研报告。

推荐第9篇:开题报告中的技术路线的写法

开题报告中的技术路线的写法

1、研究背景

研究背景即提出问题,阐述研究该课题的原因。研究背景包括理论背景和现实需要。还要综述国内外关于同类课题研究的现状:①人家在研究什么、研究到什么程度?②找出你想研究而别人还没有做的问题。③他人已做过,你认为做得不够(或有缺陷),提出完善的想法或措施。④别人已做过,你重做实验来验证。

2、目的意义

目的意义是指通过该课题研究将解决什么问题(或得到什么结论),而这一问题的解决(或结论的得出)有什么意义。有时将研究背景和目的意义合二为一。

3、成员分工

成员分工应是指课题组成员在研究过程中所担负的具体职责,要人人有事干、个个担责任。组长负责协调、组织。

4、实施计划

实施计划是课题方案的核心部分,它主要包括研究内容、研究方法和时间安排等。研究内容是指可操作的东西,一般包括几个层次:⑴研究方向。⑵子课题(数目和标题)。⑶与研究方案有关的内容,即要通过什么、达到什么等等。研究方法要写明是文献研究还是实验、调查研究?若是调查研究是普调还是抽查?如果是实验研究,要注明有无对照实验和重复实验。实施计划要详细写出每个阶段的时间安排、地点、任务和目标、由谁负责。若外出调查,要列出调查者、调查对象、调查内容、交通工具、调查工具等。如果是实验研究,要写出实验内容、实验地点、器材。实施计划越具体,则越容易操作。

5、可行性论证

可行性论证是指课题研究所需的条件,即研究所需的信息资料、实验器材、研究经费、学生的知识水平和技能及教师的指导能力。另外,还应提出该课题目前已做了哪些工作,还存在哪些困难和问题,在哪些方面需要得到学校和老师帮助等等。

6、预期成果及其表现形式

预期成果一般是论文或调查(实验)报告等形式。成果表达方式是通过文字、图片、实物和多媒体等形式来表现。

推荐第10篇:开题报告研究方法与技术路线

(一)研究方法与步骤

本项目的研究主要采用行动研究、实验研究、评价研究等方法。

对于较大规模的教学设计与教学模式的试验研究,将采用行动研究方法。

对于个别带有创新性的,能提出重要见解的小范围的教学研究,则通过建立科学的假设,采用实验研究的方法。

关于教学模式的评价和有关教学效果的分析,则采用评价研究方法。

研究步骤如下:

XX年5月-XX年8月,收集资料,建立模型

XX年9月-XX年1月,开发软件

XX年2月-XX年8月,教学试验,评价修改

XX年9月-XX年12月,扩大试验,归纳总结

(二)关键技术

1、基于网络的协作化设计思维工具的通讯模型的构建;

2、教学设计系统中师生教学活动的可视化表示与分析;

3、网络教学的教学评价模型的构建;

4、网络教学过程中学习反应信息的自动采集与处理。

第11篇:生态市建设规划的技术路线

生态市建设规划的技术路线

生态市规划应以景观生态学、生态承载力和城市生态学作为规划的基本理论依据,利用地理信息系统和遥感作为技术手段进行生态市的规划。规划一般可分为三个阶段,分别是规划资料收集和现场调查阶段、规划基础研究阶段和规划编制阶段(见错误!未找到引用源。)。

1.资料收集与调查阶段

此阶段主要通过资料收集、遥感解译和现场调查几种手段,获取规划所必须的有关社会经济环境特征,为规划的编制提供基础资料。资料收集主要通过走访深圳市的有关管理部门收集当地有关行业的基本情况资料和相关规划,包括林业、农业、水利、国土、海洋、旅游、园林、环保等方面。通过对重要地区的现场调查,对当地生态环境的基本状况进行了解,为遥感解译建立地面标志。遥感解译主要利用法国SPOT5卫星遥感数据,通过现场调查建立的地面标志,对土地利用情况进行解译,并提取有关规划所需的生态信息。

2.规划基础研究阶段

此阶段通过对有关资料的研究,开展生态环境现状与变化趋势分析、生态承载力研究和当地发展定位研究,判断出制约当地可持续发展的社会经济环境问题。在此基础上,提出当地可持续发展宏观战略,并开展生态功能区划研究,为各专项规划研究提供宏观约束条件和分区控制要求。

城市生态

,

景观生态与可持续发展理论

生态市建设规划研究技术路线

根据可持续发展宏观战略研究和生态功能区划研究的要求,针对宏观发展战略所确定的发展对策和生态功能区划提出的各分区控制要求,开展生态经济体系构建与调控研究、污染防治与环境安全体系构建研究、景观生态安全格局构建研究、生态型社会培育研究、绿色交通与清洁能源研究以及可持续发展能力建设与保障措施研究,并分别在研究的基础上,提出相应规划对策。 3.规划编制阶段

根据规划基础研究所获取的成果,开展规划成果的编制工作。首先确定规划指导思想与战略方针、规划战略目标及阶段性目标、规划指标体系及规划战略部署。根据以上所确定的规划指标体系、目标、战略方针与部署,编制生态市建设规划方案。并提交当地有关部门及公众提出有关意见,进行规划方案优化调整,确定最终规划方案。根据最终规划方案,编制生态市建设重点项目并进行投资分

析,开展生态市建设效益分析。

在以上工作基础上,最终编制完成《生态市建设规划文本》、《生态市建设规划图册》、《生态市建设规划说明书》、《生态市规划研究总报告及专题研究报告》,并开发基础GIS技术的《生态市建设规划实施决策系统》和《生态市规划Intenet发布系统》。

第12篇:阀门新产品设计开发的技术路线

阀门新产品设计开发的技术路线

阀门应用广泛,因为各种工程的不同工况条件需求,所以产生了200多种类3000多规格的阀门家族。中国的阀门制造业十分庞大,阀门制造厂家遍布全国,目前中国已成为全球阀门产量和市场需求量最大的国家之一。但是我国的阀门行业大多为中小企业,年产值超亿元的仅有十几家,与国际阀门行业相比,无论在装备上还是技术水平上也存在很大的差距,真正具有独立研究开发高端产品能力的阀门厂家很少,因而在大型石化、核电、油气长输管道线等重大工程项目中,工程配套的阀门主要依赖进口,仅有纽威、苏阀、超达、自贡高压等几家研发能力强点的企业能参与竞争。更多的阀门企业都认识到阀门新产品新技术的自主研发能力直接影响到企业的竞争力。阀门企业跟据公司的情况不断发展的技术队伍,分析借鉴国内外先进产品结构,努力开发具有自主知识产权的新产品。

一、树立人性化的产品设计理念、精细求精通常我们在产品设计中主要考虑的是它的材质、结构、机械强度、工作性能、使用寿命等要素,在评价阀门的优劣时,大体上也是采用这些指标。随着时代的发展,以人为本的思想理念已经渗透到社会生活的各个领域,在每一个细节上都细致入微地考虑用户的感受,体现出对人的关爱。阀门作为一种量大面广,广泛应用于工业、农业、国防并与人们日常工作生活密切相关的机械产品,也不能总是囿于传统的设计理念和设计方法,而应当开拓新的思路,注入新的理念。国外先进产品除了各项技术性能指标以外,都会注意到它的造型美观、结构精巧、内腔清洁、细节考究。例如为了防止二次污染,即使是排污泵也不采用含石棉的密封填料和垫片;为避免操作人员的手被划伤,法兰的连接螺栓端头都加工成弧面等等,产品设计已不再停留在初级阶段,而是从人机工程的角度,从更加安全、可靠、节能、环保、清洁生产、操作舒适便捷、易于拆装维修等诸多方面去钻研思考,赋予阀门这一传统产品以人性化的概念和形象。

二、新材料新技术新工艺在阀门产品的应用

随着技术的进步,工业生产中高温、高压、低温、高真空、强腐蚀、高磨损、放射性、剧毒、易燃易爆等高参数复杂工况日益增多,从而对阀门使用的安全性、功能的可靠性以及使用寿命等方面提出了更高更严格的要求,所以开发适应于高参数工况的各类阀门,自然就成为阀门制造业、工程设计部门和用户共同关心的问题,材料材质是首要的技术障碍。国外的阀门比中国耐用,最关键是是材料以及材质工艺的领先,近年出现了许多新型高性能材料,同时出现许多铸造、焊接、喷焊、喷涂、复合、烧结等成型和表面处理的新工艺和新技术装备。关注材料科学的信息,及时应用到阀门上,是开发高性能高参数阀门的一条重要的技术途径。例如以工业陶瓷为代表的无机非金属材料,用于耐温耐腐蚀耐冲刷的阀件上,已经取得很好的效果。

三、信息技术、人工智能技术一体化

信息技术飞速发展,信息化智能化正不断改变着工农业生产和生活的面貌。阀门作为控制管道中流体运动的终端执行机构,如果能够将现代的计算技术、传感技术、网络及遥控技术以及智能技术植入阀门产品中去,产生完全不同于原有产品的全新的结构和工作机理,实现阀门产品真正的升级换代。这方面近年来在调节阀、安全阀、减压阀、疏水阀等类产品中已初见。

四、熟悉成套装置的特点,开发高技术的特种阀门

阀门作为工业生产装置中的配套设备,对于保证工艺过程的安全正常运行起着十分重要的作用。开发新的阀门产品,不能脱离与之紧密关联的生产装置和生产工艺。在科技飞速发展的今天,工业生产中新产品、新工艺、新流程、新装置不断涌现,从而对配套的阀门在功能上、结构上、材料上也相应地提出了新的要求。开发为特定行业、特定工艺流程“量身订制”的各类专用阀门,是新产品开发的重要“题材”,也是重大技术装备国产化的迫切需求,如核电阀门、油气长输管线阀门、煤化工浆液阀门等。为此,要有大工程的概念,仅凭拿到的几个设计参数,就阀门论阀门是不行的,要对整个工程和成套装置有一个全面完整的概念,了解它的生产工艺,生产环境,操作条件以及各项相关技术规范等,在这个基础上,才能构思、开发、设计出适应工程需要的有特种阀门。

阀门制造厂家的生产规模和技术水平参差不齐,但阀门产品在总的发展趋势和开发的技术途径上却有着许多共同之处。阀门企业若能结合自身条件,沿着科学的技术途径确定自己新产品的开发目标,就会少走弯路,促进我国阀门行业持续健康地发展。

第13篇:水泥行业普查表审核技术路线概要

水泥行业普查表审核技术路线

一、审查重点

1、G101表《工业企业基本情况表》

(1)8.行业类别及代码 (2)9.登记注册类型

(3)13.年生产时间(小时):查看企业台帐 注:核查G101表13.年生产时间与下表中的逻辑关系:

《G104废水处理设施基本情况表》中废水处理设施基本情况6.运行小时;

《G106锅炉及废气处理设施普查表》中锅炉基本情况6.运行小时;

《G106锅炉及废气处理设施普查表》中锅炉处理设施基本情况8..运行小时、11.运行 小时;

《G107窑炉及废气处理设施普查表》中窑炉基本情况的7.运行小时;

《G107窑炉及废气处理设施普查表》中处理设施基本情况的5.运行小时;

《G108表中生产工艺废气处理设施普查表》中处理设施基本情况的6.运行小时)。

2、G102表《主要产品、原辅材料及能源消费情况普查表》

(1)主要产品

①1.产品名称、2.产品代码。按《统计上使用的产品分类目录》中的产品代码表填报。

②4.生产能力与6.实际产量。看企业台帐,核查实际产量 如果终端商品只是水泥,则只填水泥(包括水泥标号及产量) 如果终端商品还有熟料,则需填熟料及产量。 注:核查与下表对应关系:

《G105-1废水污染物产排污系数测算表》中6.生产/使用量; 《G107窑炉及废气处理设施普查表》中窑炉基本情况6.设计生产能力、7.运行小时;

《G109-1废气污染物产排污系数测算表》中6.生产使用量之和。 (2)主要原辅材料

1.原辅材料名称、2.代码、4.实际使用量。

注:生产熟料的原辅材料包括:石灰石、粘土、铁矿石(铁粉)、粉煤灰(炉渣)、页

岩(硅石)、硫酸渣、铜料渣等。

生产水泥的原辅材料包括:熟料、石膏、矿渣或炉渣。 经验数据:一般熟料是水泥量的82%~87%。生料是熟料的1.5倍。

石灰石是生料量的82%~86%。粘土是生料量的9%~16.%。铁矿石是生料的1%~3.5%。粉煤灰是生料的6%~9.8%。页岩或硅石是生料的5%~10%。硫酸渣是生料的1.61%。铜矿渣是生料的3.8%。

石膏是水泥量的3%~5%。矿渣或炉渣是水泥的8%~11%。 2.原煤的代码、4.实际使用量

注:原煤实际使用量 =

三、能源消费情况中原煤4.消费总量

经验数据:一般吨熟料标准煤耗是100~120kg/t的范围。 (3)能源消费情况

①原煤4.消费总量、6.硫份、7.灰份、8.采用的折标系数。 原煤耗量包括窑炉用煤和锅炉用煤量。 注:核查与下表对应关系:

《G106锅炉及废气处理设施普查表》中锅炉基本情况能源9.消耗量之和;

《G107窑炉及废气处理设施普查表》中窑炉基本情况能源10.消耗量之和。

②电力的4.消费总量、8.采用的折标系数。

注:电力的消费总量包括动力用电和照明用电,单位:万千瓦时。 并注意与下面表的逻辑关系:

《G104废水处理设施普查表》处理设施基本情况中7.耗电量; 《G106锅炉及废气处理设施普查表》中5..耗电量;

《G107窑炉及废气处理设施普查表》处理设施基本情况中6.耗电量。

3、G103表《工业用水、排水情况普查表》

(1)用水情况 重点审核9.重复用水量 注:核查与下表之间关系:

《G105-1废水污染物产排污系数测算表》中的填报和工业废水量一行的12.污染物产生量减去13.污染物排放量=循环水量 《G104废水处理设施普查表》处理设施基本情况中4.设计处理能力、8废水实际处理量) (2)废水产生情况

①废水代码

②废水产生量

注:核查与下表的对应关系:

《G105-1废水污染物产排污系数测算表》中12.污染物产生量中的工业废水量。

(3)废水排放情况 ①1.排水去向类型代码 ②2.废水排放量

注:核查与下表的对应关系:

《G105-1废水污染物产排污系数测算表》中的13.污染物排放量中的工业废水量;

《G105-2废水污染物监测表》中2.废水流量。 ③4.受纳水体代码

4、G104表《废水处理设施普查表》

(1)处理设施基本情况 注:废水处理设施包括在用的和闲置的,不包括报废的。

(2)处理方法及主要污染物 ①处理废水类型、代码 ②处理方法名称、代码

③处理的污染物名称、代码、处理效率% 注:核查本表与G105《废水污染物产生量、排放量普查表》中的主要污染物名称与类型、G105-1《废水污染物产排污系数测算表》中的主要污染物名称与类型的相关性。

5、G105表《废水污染物产生量、排放量普查表》

(1)1.排水去向类型代码

1.排水去向类型应与G103表中1.排水去向类型代码相同。(2)2.数据来源

注:如果填报为1(产排污系数),说明数据来自G105-1《废水污染物产排污系数测算表》。通过校核,检查是否计算正确。 如果填报为2(实际监测),说明数据来自G105-2《废水污染物监测表》。通过校核,检查是否计算正确。

核查G105-1表及G105-2表中计算的污染物产排量数据的使用是否符合技术规定。

①根据G105-2表1.监测时间(年月)的填报内容,监测频次按《工业污染源及集中式污染设施监测技术规定》的要求。生产期间生产时段集中在一个季度内的,只需监测一次,生产时段跨两个季度以上的,每季度监测一次;未生产的季度可不监测。 2007年监测二次的企业,在2008年2月底前再进行一次监测,对该类企业保证进行三次监测,监测数据作为普查填报数据。

②若产排污系数法、实际监测法核算的污染物产、排污量出现差异:

如两种方法核算的污染物产、排污量相对误差小于20%,以实际监测法为准最终核定污染物产、排污量。

如两种方法核算的污染物产、排污量相对误差大于20%,应对实际监测时企业的生产工况及生产工艺等进行核实,如实际监测时企业的生产工况不符合相关监测技术规定要求,则应核准产、排污系数的应用是否正确,并用核准后的产、排污系数核定污染物产、排污量。

如监测时生产工况符合相关监测技术规定要求,同时产、排污系数的应用正确,则取实际监测法和产排污系数法核算结果中污染物排放量大的数据作为认定数据上报。

其中相对误差(%)=(A-B)/((A+B)/2)*100 或相对误差(%)=(B-A)/((A+B)/2)*100 (A=产排污系数法产(排)污量;B=实际监测法产(排)污量) (3)各主要污染物的产生量和排放量注意与《G104废水处理设施普查表》中的各污染物处理效率之间的逻辑关系。

6、G105-1表《废水污染物产排污系数测算表》

(1)根据核查四同条件,检查产排污系数是否填报正确。 注:①从G101《工业企业基本情况表》8.确定行业类别;

从G102表《主要产品、原辅材料及能源消费情况普查表》的1.产品名称、实际产量、4.原辅材料使用量,从G105-1表《废水污染物产排污系数测算表》中3.生产工艺名称、6.生产/使用量、7.废水处理工艺名称确定四同条件。 ②水泥厂的产品名称为水泥或熟料; 原料名称为钙、硅铝铁质原料或熟料混合材; 工艺名称分新型干法或立窑、粉磨站;

规模等级分≥4000吨-熟料/日或2000~4000吨-熟料/日、

注:①水泥行业涉及到水的污染物指标只有两项:工业废水量和化学需氧量。

②水泥厂按《工业污染源产排污系数手册》第七分册3111水泥制造业计算填报产排污系数。

7、G105-2表《废水污染物监测表》

注:此表以废水处理设施为单位填报,每套处理设施填报一表。未经处理的废水或没有处理设施的普查对象以排放口为单位填报,每个排放口填报一表。 (1)数据来源

监测数据必须填写,且原则上应为普查监测数据;应与监测报告进行比对,核查数据是否填报无误。

应附有污染物产排量计算过程及结果,并审核计算结果准确性。 污染物产生(排放)量=废水流量×污染物进(出)口浓度×年运行时间

注:其中年运行时间可在G104表中查到,有多套污水治理设施的工业源应分别计算后相加。 (2)废水流量

(3)各污染物量(浓度)

污染物进出口浓度与G104表中处理的主要污染物处理效率应吻合;

污水治理设施污染物处理效率1出口污染物排放量

进口污染物排放量注:假定G105表《废水污染物产生量、排放量普查表》的数据来源于G105-2表《废水污染物监测表》的情况下:

如果该厂没有污水处理设施,这时表中排口的污染物量等于G105表中的排放量。

如果该厂有污水处理设施,处理后的废水直排,表中排口数据就等于G105表中的排放量;如果经处理的废水有循环使用(回用)的,表中排口数据就不等于G105表中的排放量。

8、G106表《锅炉及废气处理设施普查表》

注: G106表为《锅炉及废气处理设施普查表》、表的内容为锅炉的基本情况及处理设施基本情况。

有几个锅炉就填几行,有几个锅炉除尘器就填几行。 (1)有几台锅炉填几行数据。 (2)注意燃煤消耗量填报是否正确

(3)燃烧方式、除尘方法、除尘效率、运行小时、脱硫方法名称、脱硫效率、运行小时、废气实际处理量的正确填报。查看企业的审核支持资料。

注:

①湿法脱硫(如水磨除尘法)不能算脱硫措施。

②5.锅炉额定出力:60万大卡/小时=1蒸吨/小时=0.7兆瓦 ③能源的名称和计量单位按《能源种类代码表》所列名称或计量单位填报。

④除尘方法和脱硫方法名称按《废气除尘脱硫方法代码表》填写方法填报。

9、G107表《窑炉及废气处理设施普查表》

注:G107表为《窑炉及废气处理设施普查表》、表的内容为窑炉的基本情况及处理设施基本情况。

水泥行业为立窑、旋窑。有几条生产线就有几个窑炉。就要填几行。

处理设施为窑头、窑尾除尘器。也就是说,每个窑炉的要填报两个除尘器。

(1)有几条生产线填几行数据,表不够可复印。 (2)窑炉代码(按工业窑炉类别代码表填报)

(3)生产熟料的原辅材料要填报完全,(不能只填石灰石一项) (4)填报的主要污染物包括:废气量、烟尘、二氧化硫、氮氧化物、氟化物等。

10、G108表《生产工艺废气处理设施普查表》

注:G108表为《生产工艺废气处理设施普查表》表的内容仅为生产工艺处理设施基本情况。

这里指水泥厂除了窑头、窑尾除尘设施以外的所有除尘措施(器)。

原则上每个除尘器都必须填报。 水泥厂主要的除尘器有: 石灰石破碎除尘器、石灰石储存库除尘器、页岩破碎、生料粉磨及废气处理除尘器、生料均化库除尘器、熟料储存及输送除尘器、煤破碎除尘器、煤磨(煤粉制备)除尘器、石膏破碎除尘器、水泥粉磨除尘器、水泥储存及输送除尘器、水泥包装除尘器等。(水泥行业叫收尘器)。

(1)处理设施编号;

(2)有几个除尘设施就填几行; (3)填报的主要污染物为粉尘。

11、G109表《废气污染物产生量、排放量普查表》

(1)数据来源

G109表是《废气污染物产生量、排放量普查表》。这张表填报的包括两个内容:燃烧过程和工艺过程的污染物排放情况。

燃烧过程包括锅炉和窑炉产生的污染物的情况,在水泥厂填报的污染物指标有:废气排放量、烟尘、二氧化硫、氮氧化物、氟化物。

工艺过程的填报指标水泥厂主要为各收尘器进口和排口的工业粉尘量。

这里要注意数据来源,如果填报为1(产排污系数),说明数据来自《G109-1废气污染物产排污系数测算表》。

如果填报为2(实际监测),说明数据来自《G105-2废气污染物监测表》。

同样,各主要污染物的产生量和排放量注意与《G106锅炉及废气处理设施普查表》、《G107窑炉及废气处理设施普查表》、《G108生产工艺废气处理设施普查表》中的各污染物处理效率之间的逻辑关系。

(2)燃烧过程的主要污染物:烟尘、二氧化硫、氮氧化物、氟化物等。

工艺过程:主要为工业粉尘。

(3)G109-1表及G1092表中计算的污染物产排量数据的使用是否符合技术规定。 若产排污系数法、实际监测法核算的污染物产、排污量出现差异: 如两种方法核算的污染物产、排污量相对误差小于20%,以实际监测法为准最终核定污染物产、排污量。

如两种方法核算的污染物产、排污量相对误差大于20%,应对实际监测时企业的生产工况及生产工艺等进行核实,如实际监测时企业的生产工况不符合相关监测技术规定要求,则应核准产、排污系数的应用是否正确,并用核准后的产、排污系数核定污染物产、排污量。

如监测时生产工况符合相关监测技术规定要求,同时产、排污系数的应用正确,则取实际监测法和产排污系数法核算结果中污染物排放量大的数据作为认定数据上报。

其中相对误差(%)=(A-B)/((A+B)/2)*100 或相对误差(%)=(B-A)/((A+B)/2)*100 (A=产排污系数法产(排)污量;B=实际监测法产(排)污量)

12、G109-1《废气污染物产排污系数测算表》

通过校核,检查是否计算正确。核查方法同6。

注:本表填报的内容要包括窑炉、工艺、锅炉三个方面的内容。也就是说在《手册》第七册中查找窑炉、工艺的产排污数,还要在《手册》第十册中查找锅炉的产排污系数。

13、G109-2表《G109-2废气污染物监测表》

注: ①本表中填报的内容也包括窑炉、工艺、锅炉三个方面的内容。也就是对这三个方面监测的信息和监测结果。

②没有监测数据时可以不填写该表,不进行审核;废气监测频次一年两次,每次的监测数据必须填报。少于两次的数据无效。 如有监测数据按以下要求进行审核。

①监测数据应与监测报告进行比对,核查数据是否填报无误。 ②污染物进出口浓度与G106中污染物处理效率能否吻合; ③应附有污染物产排量计算过程及结果,并审核计算过程准确性。

污染物产生(排放)量=处理设施前(后)废气流量×污染物进(出)口浓度×年运行时间

注:其中年运行时间可在G106表中查到,有多个废气治理设施的工业源应分别计算后相加。

14、G110表《工业固体废物普查表》

注:不管是外排不外排,总有固废产生,所以此表必须填报。

15、G112表《电磁辐射设备和放射性同位素与射线装置普查表》

如果有核子称,荧光光谱仪、铁粉分析仪等工业用含放射源设备的填报。有多少台填多少行。

污染源普查质量核查建材(水泥)行业小组核查总结

建材行业普查审核小组共审核普查表格68份。其中水泥生产63家,粉磨站2家,砖机厂3家。

一、总体质量及存在问题

普查表总体填报质量不高,没有完全按规范填报正确的。普遍存在的问题为:

1、所核查表格虽然按要求附带有《监测报告》,但存在监测点位不够(如只监测了窑头或窑尾,其它粉尘收尘点),监测频次不够(如只有一次监测数据),或因工况及其它原因不可信(如除尘器进口浓度过小,除尘器出口浓度稍大),这些问题的存在,使得监测数据不能作为普查表格填报依据。

2、表格填报数据缺少支持依据。大多数表格没有产品产量、原辅材料、生产时间的原始台账。

由于监测报告不能作为普查数据填报依据,所以表内的污染物排放量只能由产排污系数计算得出。而影响计算结果的大小主要是产品产量或能源使用量。一些厂家采取少报、瞒报产品产量来缩小污染物排放的量。如有的厂家的设计能力是10万吨,则报的实际产量则只是十分之一,且没有情况说明。

所有的普查对象没能提供其生产线炉窑个数; 没有所用原煤的硫份、灰份检验报告;

G105《废水污染物产生量、排放量普查表》为空白,但没有废水“零排放”的证明材料;

G106《锅炉及废气处理设施普查表》为空白,但没有无锅炉证明材料。

3、不能按规范填报。

G108《生产工艺废气处理设施普查表》未能填报企业全部的收(除)尘设备。

G109-2《废气污染物监测表》未填。

粉尘无组织排放未能计算,有的虽然按产排污系数计算出来,但未能填报到G109《废气污染物产生量、排放量普查表》中。

3、没能按“四同”条件选择正确的产排污系数计算填报。

4、部份厂家的放射性表格未能正确填报。

二、采取的措施

针对以上存在的问题,我们采取了以下措施:

1、针对普查表格普遍存在的问题,起草编印了《水泥行业普查表填报要点及注意事项》,随每份普查表格装入文档,以供普查对象正确填报。

2、针对每份表格存在不同的具体问题,提出详细的《修改意见》,供重新填报时参考使用。并要求各市普查办以此检查普查表修改完善情况。

第14篇:粉末冶金技术论文

粉末冶金技术

摘要:粉末冶金是制取金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结,制造金属材料、复合以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方,因此,一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。粉末冶金材料是指用几种金属粉末或金属与非金属粉末作原料,通过配料、压制成形、烧结等工艺过程而制成的材料。这种工艺过程成为粉末冶金法,是一种不同于熔炼和铸造的方法。其生产过程与陶瓷制品相类似,所以又称金属陶瓷法。粉末冶金法不仅是制取具有某些特殊性能材料的方法,也是一种无切削或少切削的加工方法。它具有生产率高、材料利用率高、节省机床和生产占地面积等优点。但金属粉末和模具费用高,制品大小和形状受到一定限制,制品的韧性较差。粉末冶金法常用于制作硬质合金、减摩材料、结构材料、摩擦材料、难熔金属材料、过滤材料、金属陶瓷、无偏析高速工具钢、磁性材料、耐热材料等。

关键词:粉末冶金、基本工序、应用、发展方向、问题及机遇

Powder metallurgy technology

(11 grade material cla two) Abstract: Powder metallurgy is used for preparing metal or metal powder (or metal powder and metal powder mixture) as raw material, after forming and sintering, manufacture of metal materials, composite and various types of products technology.Powder metallurgy method and the production of ceramic have similar place, therefore, a series of new powder metallurgy technologies can also be used for preparing ceramic material.Powder metallurgy materials refers to the use of several kinds of metal powder or metal and non metal powder as raw material, through mixing, preing, sintering proce and made of materials.The proce to become powder metallurgy method, is different from the melting and casting method.Its production proce and ceramic products are similar, so called ceramic metal.Powder metallurgy method not only has some special properties of material preparation method, is also a kind of without cutting or le cutting proceing method.It has high productivity, high material utilization rate, saving machine tools and production area etc..But the metal powder and high mold cost, product size and shape are subject to certain restrictions, flexibility is poor.Powder metallurgy method often used for the production of hard alloy, antifriction material, structural material, friction material, refractory metal materials, filter materials, metal ceramic, no segregation in high speed tool steel, magnetic materials, heat resistant materials.Key words: powder metallurgy, basic proce, application, development trend, problems and opportunities

一基本简介

粉末冶金是制取金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结,制造金属材料、复合以及各种类型制品的工艺技术。

二发展前景

近年来,通过不断引进国外先进技术与自主开发创新相结合,中国粉末冶金产业和技术都呈现出高速发展的态势,是中国机械通用零部件行业中增长最快的行业之一,每年全国粉末冶金行业的产值以35%的速度递增。

全球制造业正加速向中国转移,汽车行业、机械制造、金属行业、航空航天、仪器仪表、五金工具、工程机械、电子家电及高科技产业等迅猛发展,为粉末冶金行业带来了不可多得的发展机遇和巨大的市场空间。另外,粉末冶金产业被中国列入优先发展和鼓励外商投资项目,发展前景广阔。

七、粉末冶金研究先进设备-放电等离子烧结系统(SPS)

1 前言

随着高新技术产业的发展,新型材料特别是新型功能材料的种类和需求量不断增加,材料新的功能呼唤新的制备技术。放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering,简称SPS)是制备功能材料的一种全新技术,它具有升温速度快、烧结时间短、组织结构可控、节能环保等鲜明特点,可用来制备金属材料、陶瓷材料、复合材料,也可用来制备纳米块体材料、非晶块体材料、梯度材料等。

2 国内外SPS的发展与应用状况

SPS技术是在粉末颗粒间直接通入脉冲电流进行加热烧结,因此在有的文献上也被称为等离子活化烧结或等离子辅助烧结(plasmaactivatedsintering-PAS或plasma-aistedsintering-PAS)[1,2]。早在1930年,美国科学家就提出了脉冲电流烧结原理,但是直到1965年,脉冲电流烧结技术才在美、日等国得到应用。日本获得了SPS技术的专利,但当时未能解决该技术存在的生产效率低等问题,因此SPS技术没有得到推广应用。

1988年日本研制出第一台工业型SPS装置,并在新材料研究领域内推广使用。1990年以后,日本推出了可用于工业生产的SPS第三代产品,具有10~100t 的烧结压力和脉冲电流5000~8000A。最近又研制出压力达500t,脉冲电流为25000A的大型SPS装置。由于SPS技术具有快速、低温、高效率等优点,近几年国外许多大学和科研机构都相继配备了SPS烧结系统,并利用SPS进行新材料的研究和开发[3]。1998年瑞典购进SPS烧结系统,对碳化物、氧化物、生物陶瓷等材料进行了较多的研究工作[4]。

国内近三年也开展了用SPS技术制备新材料的研究工作[1,3],引进了数台SPS烧结系统,主要用来烧结纳米材料和陶瓷材料[5~8]。SPS作为一种材料制备的全新技术,已引起了国内外的广泛重视。

3 SPS的烧结原理

3.1等离子体和等离子加工技术[9,10]

SPS是利用放电等离子体进行烧结的。等离子体是物质在高温或特定激励下的一种物质状态,是除固态、液态和气态以外,物质的第四种状态。等离子体是电离气体,由大量正负带电粒子和中性粒子组成,并表现出集体行为的一种准中性气体。

等离子体是解离的高温导电气体,可提供反应活性高的状态。等离子体温度4000~10999℃,其气态分子和原子处在高度活化状态,而且等离子气体内离子化程度很高,这些性质使得等离子体成为一种非常重要的材料制备和加工技术。

等离子体加工技术已得到较多的应用,例如等离子体CVD、低温等离子体PBD以及等离子体和离子束刻蚀等。目前等离子体多用于氧化物涂层、等离子刻蚀方面,在制备高纯碳化物和氮化物粉体上也有一定应用。而等离子体的另一个很有潜力的应用领域是在陶瓷材料的烧结方面[1]。

产成等离子体的方法包括加热、放电和光激励等。放电产生的等离子体包括直流放电、射频放电和微波放电等离子体。SPS利用的是直流放电等离子体。

3.2SPS装置和烧结基本原理

SPS装置主要包括以下几个部分:轴向压力装置;水冷冲头电极;真空腔体;气氛控制系统(真空、氩气);直流脉冲及冷却水、位移测量、温度测量、和安全等控制单元。SPS的基本结构如图1所示。

SPS与热压(HP)有相似之处,但加热方式完全不同,它是一种利用通-断直流脉冲电流直接通电烧结的加压烧结法。通-断式直流脉冲电流的主要作用是产生放电等离子体、放电冲击压力、焦耳热和电场扩散作用[11]。SPS烧结时脉冲电流通过粉末颗粒如图2所示。在SPS烧结过程中,电极通入直流脉冲电流时瞬间产生的放电等离子体,使烧结体内部各个颗粒均匀的自身产生焦耳热并使颗粒表面活化。与自身加热反应合成法(SHS)和微波烧结法类似,SPS是有效利用粉末内部的自身发热作用而进行烧结的。SPS烧结过程可以看作是颗粒放电、导电加热和加压综合作用的结果。除加热和加压这两个促进烧结的因素外,在SPS技术中,颗粒间的有效放电可产生局部高温,可以使表面局部熔化、表面物质剥落;高温等离子的溅射和放电冲击清除了粉末颗粒表面杂质(如去处表面氧化物等)和吸附的气体。电场的作用是加快扩散过程[1,9,12]。

4 SPS的工艺优势

SPS的工艺优势十分明显:加热均匀,升温速度快,烧结温度低,烧结时间短,生产效率高,产品组织细小均匀,能保持原材料的自然状态,可以得到高致密度的材料,可以烧结梯度材料以及复杂工件[3,11]。与HP和HIP相比,SPS装置操作简单,不需要专门的熟练技术。文献[11]报道,生产一块直径100mm、厚17mm的ZrO2(3Y)/不锈钢梯度材料(FGM)用的总时间是58min,其中升温时间28min、保温时间5min和冷却时间25min。与HP相比,SPS技术的烧结温度可降低100~200℃[13]。

5 SPS在材料制备中的应用

目前在国外,尤其是日本开展了较多用SPS制备新材料的研究,部分产品已投入生产。SPS可加工的材料种类如表1所示。除了制备材料外,SPS还可进行材料连接,如连接MoSi2与石磨[14],ZrO2/Cermet/Ni等[15]。

近几年,国内外用SPS制备新材料的研究主要集中在:陶瓷、金属陶瓷、金属间化合物,复合材料和功能材料等方面。其中研究最多的是功能材料,他包括热电材料[16]、磁性材料[17]、功能梯度材料[18]、复合功能材料[19]和纳米功能材料[20]等。对SPS制备非晶合金、形状记忆合金[21]、金刚石等也作了尝试,取得了较好的结果。

5 .1功能梯度材料

功能梯度材料(FGM)的成分是梯度变化的,各层的烧结温度不同,利用传统的烧结方法难以一次烧成。利用CVD、PVD等方法制备梯度材料,成本很高,也很难实现工业化。采用阶梯状的石磨模具,由于模具上、下两端的电流密度不同,因此可以产生温度梯度。利用SPS在石磨模具中产生的梯度温度场,只需要几分钟就可以烧结好成分配比不同的梯度材料。目前SPS成功制备的梯度材料有:不锈钢/ZrO2;Ni/ZrO2;Al/高聚物;Al/植物纤维;PSZ/T等梯度材料。

在自蔓延燃烧合成(SHS)中,电场具有较大激活效应和作用,特别是场激活效应可以使以前不能合成的材料也能成功合成,扩大了成分范围,并能控制相的成分,不过得到的是多孔材料,还需要进一步加工提高致密度。利用类似于SHS电场激活作用的SPS技术,对陶瓷、复合材料和梯度材料的合成和致密化同时进行,可得到65nm的纳米晶,比SHS少了一道致密化工序[22]。利用SPS可制备大尺寸的FGM,目前SPS制备的尺寸较大的FGM体系是ZrO2(3Y)/不锈钢圆盘,尺寸已达到100mm×17mm[23]。

用普通烧结和热压WC粉末时必须加入添加剂,而SPS使烧结纯WC成为可能。用SPS制备的WC/Mo梯度材料的维氏硬度(HV)和断裂韧度分别达到了24Gpa和6Mpa·m1/2,大大减轻由于WC和Mo的热膨胀不匹配而导致热应力引起的开裂[24]。

5 .2 热电材料

由于热点转换的高可靠性、无污染等特点,最近热电转换器引起了人们的极大兴趣,并研究了许多热电转换材料。经文献检索发现,在SPS制备功能材料的研究中,对热电材料的研究较多。

(1)热电材料的成分梯度化氏目前提高热点效率的有效途径之一。例如,成分梯度的βFeSi2就是一种比较有前途的热电材料,可用于200~900℃之间进行热电转换。βFeSi2没有毒性,在空气中有很好的抗氧化性,并且有较高的电导率和热电功率。热点材料的品质因数越高(Z=α2/kρ,其中Z是品质因数,α为Seebeck系数,k为热导系数,ρ为材料的电阻率),其热电转换效率也越高。试验表明,采用SPS制备的成分梯度的βFeSix(Si含量可变),比βFeSi2的热电性能大为提高[25]。这方面的例子还有Cu/Al2O3/Cu[26],MgFeSi2[27], βZn4Sb3[28],钨硅化物[]29]等。

(2)用于热电制冷的传统半导体材料不仅强度和耐久性差,而且主要采用单相生长法制备,生产周期长、成本高。近年来有些厂家为了解决这个问题,采用烧结法生产半导体致冷材料,虽改善了机械强度和提高了材料使用率,但是热电性能远远达不到单晶半导体的性能,现在采用SPS生产半导体致冷材料,在几分钟内就可制备出完整的半导体材料,而晶体生长却要十几个小时。SPS制备半导体热电材料的优点是,可直接加工成圆片,不需要单向生长法那样的切割加工,节约了材料,提高了生产效率。

热压和冷压-烧结的半导体性能低于晶体生长法制备的性能。现用于热电致冷的半导体材料的主要成分是Bi,Sb,Te和Se,目前最高的Z值为3.0×10/K,而用SPS制备的热电半导体的Z值已达到2.9~3.0×10/K,几乎等于单晶半导体的性能[30]。表2是SPS和其他方法生产BiTe材料的比较。

5 .3 铁电材料

用SPS烧结铁电陶瓷PbTiO3时,在900~1000℃下烧结1~3min,烧结后平均颗粒尺寸

用SPS制备铁电材料Bi4Ti3O12陶瓷时,在烧结体晶粒伸长和粗化的同时,陶瓷迅速致密化。用SPS容易得到晶粒取向度好的试样,可观察到晶粒择优取向的Bi4Ti3O12陶瓷的电性能有强烈的各向异性[32]。

用SPS制备铁电Li置换IIVI半导体ZnO陶瓷,使铁电相变温度Tc提高到470K,而以前冷压烧结陶瓷只有330K[34]。

5 .4 磁性材料

用SPS烧结Nd Fe B磁性合金,若在较高温度下烧结,可以得到高的致密度,但烧结温度过高会导致出现温度过高会导致出现α相和晶粒长大,磁性能恶化。若在较低温度下烧结,虽能保持良好的磁性能,但粉末却不能完全压实,因此要详细研究密度与性能的关系[35] 。

SPS在烧结磁性材料时具有烧结温度低、保温时间短的工艺优点。Nd Fe Co V B 在650℃下保温5min,即可烧结成接近完全密实的块状磁体,没有发现晶粒长大[36]。用SPS制备的865Fe6Si4Al35Ni和MgFe2O4的复合材料(850℃,130MPa),具有高的饱和磁化强度Bs=12T和高的电阻率ρ=1×10Ω·m[37]。

以前用快速凝固法制备的软磁合金薄带,虽已达到几十纳米的细小晶粒组织,但是不能制备成合金块体,应用受到限制。而现在采用SPS制备的块体磁性合金的磁性能已达到非晶和纳米晶组织带材的软磁性能[3]。

5 .5 纳米材料

致密纳米材料的制备越来越受到重视。利用传统的热压烧结和热等静压烧结等方法来制备纳米材料时,很难保证能同时达到纳米尺寸的晶粒和完全致密的要求。利用SPS技术,由于加热速度快,烧结时间短,可显著抑制晶粒粗化。例如:用平均粒度为5μm的TiN粉经SPS烧结(1963K,196~382MPa,烧结5min),可得到平均晶粒65nm的TiN密实体[3]。文献[3]中引用有关实例说明了SPS烧结中晶粒长大受到最大限度的抑制,所制得烧结体无疏松和明显的晶粒长大。

在SPS烧结时,虽然所加压力较小,但是除了压力的作用会导致活化能力Q降低外,由于存在放电的作用,也会使晶粒得到活化而使Q值进一步减小,从而会促进晶粒长大,因此从这方面来说,用SPS烧结制备纳米材料有一定的困难。

但是实际上已有成功制备平均粒度为65nm的TiN密实体的实例。在文献[38]中,非晶粉末用SPS烧结制备出20~30nm的Fe90Zr7B3纳米磁性材料。另外,还已发现晶粒随SPS烧结温度变化比较缓慢[7],因此SPS制备纳米材料的机理和对晶粒长大的影响还需要做进一步的研究。

5.6 非晶合金的制备

在非晶合金的制备中,要选择合金成分以保证合金具有极低的非晶形成临界冷却速度,从而获得极高的非晶形成能力。在制备工艺方面主要有金属浇铸法和水淬法,其关键是快速冷却和控制非均匀形核。由于制备非晶合金粉末的技术相对成熟,因此多年来,采用非晶粉末在低于其晶化温度下进行温挤压、温轧、冲击(爆炸)固化和等静压烧结等方法来制备大块非晶合金,但存在不少技术难题,如非晶粉末的硬度总高于静态粉末,因而压制性能欠佳,其综合性能与旋淬法制备的非晶薄带相近,难以作为高强度结构材料使用[39]。可见用普通粉末冶金法制备大块非晶材料存在不少技术难题。

SPS作为新一代烧结技术有望在这方面取得进展,文献[40]中利用SPS烧结由机械合金化制取的非晶Al基粉末得到了块状圆片试样(10mm×2mm),磁非晶合金是在375MPa下503K时保温20min制备的,含有非晶相和结晶相以及残余的Sn相。其非晶相的结晶温度是533K。文献[41]中用脉冲电流在423K和500MPa下制备了Mg80Ni10Y5B5块状非晶合金,经分析其中主要是非晶相。非晶Mg合金比A291D合金和纯镁有较高的腐蚀电位和较低的腐蚀电流密度,非晶化改善了镁合金的抗腐蚀抗力。从实践来看,可以采用SPS烧结法制备块状非晶合金。因此利用先进的SPS技术进行大块非晶合金的制备研究很有必要。

6总结与展望

放电等离子烧结(SPS)是一种低温、短时的快速烧结法,可用来制备金属、陶瓷、纳米材料、非晶材料、复合材料、梯度材料等。SPS的推广应用将在新材料的研究和生产领域中发挥重要作用。

SPS的基础理论目前尚不完全清楚,需要进行大量实践与理论研究来完善,SPS需要增加设备的多功能性和脉冲电流的容量,以便做尺寸更大的产品;特别需要发展全自动化的SPS生产系统,以满足复杂形状、高性能的产品和三维梯度功能材料的生产需要[42]。

对实际生产来说,需要发展适合SPS技术的粉末材料,也需要研制比目前使用的模具材料(石墨)强度更高、重复使用率更好的新型模具材料,以提高模具的承载能力和降低模具费用。

在工艺方面,需要建立模具温度和工件实际温度的温差关系,以便更好的控制产品质量。在SPS产品的性能测试方面,需要建立与之相适应的标准和方法。

三 主要特点

粉末冶金具有独特的化学组成和机械、物理性能,而这些性能是用传统的熔铸方法无法获得的。运用粉末冶金技术可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品,如含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等,是一种少无切削工艺。

(1)粉末冶金技术可以最大限度地减少合金成分偏聚,消除粗大、不均匀的铸造组织。在制备高性能稀土永磁材料、稀土储氢材料、稀土发光材料、稀土催化剂、高温超导材料、新型金属材料(如Al-Li合金、耐热Al合金、超合金、粉末耐蚀不锈钢、粉末高速钢、金属间化合物高温结构材料等)具有重要的作用。

(2)可以制备非晶、微晶、准晶、纳米晶和超饱和固溶体等一系列高性能非平衡材料,这些材料具有优异的电学、磁学、光学和力学性能。

(3)可以容易地实现多种类型的复合,充分发挥各组元材料各自的特性,是一种低成本生产高性能金属基和陶瓷复合材料的工艺技术。

(4)可以生产普通熔炼法无法生产的具有特殊结构和性能的材料和制品,如新型多孔生物材料,多孔分离膜材料、高性能结构陶瓷磨具和功能陶瓷材料等。

(5)可以实现近净形成形和自动化批量生产,从而,可以有效地降低生产的资源和能源消耗。

(6)可以充分利用矿石、尾矿、炼钢污泥、轧钢铁鳞、回收废旧金属作原料,是一种可有效进行材料再生和综合利用的新技术。

我们常见的机加工刀具,五金磨具,很多就是粉末冶金技术制造的。

四 应用分类

(1)应用:(汽车、摩托车、纺织机械、工业缝纫机、电动工具、五金工具。电器.工程机械等)各种粉末冶金(铁铜基)零件。[1]

(2)分类:粉末冶金多孔材料、粉末冶金减摩材料、粉末冶金摩擦材料、粉末冶金结构零件、粉末冶金工模具材料、和粉末冶金电磁材料和粉末冶金高温材料等。 五生产过程

(1)生产粉末。粉末的生产过程包括粉末的制取、粉料的混合等步骤。为改善粉末的成型性和可塑性通常加入机油、橡胶或石蜡等增塑剂。

(2)压制成型。粉末在15-600MPa压力下,压成所需形状。[2]

(3)烧结。在保护气氛的高温炉或真空炉中进行。烧结不同于金属熔化,烧结时至少有一种元素仍处于固态。烧结过程中粉末颗粒间通过扩散、再结晶、熔焊、化合、溶解等一系列的物理化学过程,成为具有一定孔隙度的冶金产品。

(4)后处理。一般情况下,烧结好的制件可直接使用。但对于某些尺寸要求精度高并且有高的硬度、耐磨性的制件还要进行烧结后处理。后处理包括精压、滚压、挤压、淬火、表面淬火、浸油、及熔渗等。 六工艺性能

等静压成型粉末冶金

金属喷射成型粉末冶金

粉末锻造粉末冶金

压力烧结粉末冶金

粉末性能(property of powder)

粉末所有性能的总称。它包括:粉末的几何性能(粒度、比表面、孔径和形状等);粉末的化学性能(化学成分、纯度、氧含量和酸不溶物等);粉体的力学特性(松装密度、流动性、成形性、压缩性、堆积角和剪切角等);粉末的物理性能和表面特性(真密度、光泽、吸波性、表面活性、ze%26mdash;ta(%26ccedil;)电位和磁性等)。粉末性能往往在很大程度上决定了粉末冶金产品的性能。

几何性能最基本的是粉末的粒度和形状。

(1)粒度。它影响粉末的加工成形、烧结时收缩和产品的最终性能。某些粉末冶金制品的性能几乎和粒度直接相关,例如,过滤材料的过滤精度在经验上可由原始粉末颗粒的平均粒度除以10求得;硬质合金产品的性能与wc相的晶粒有很大关系,要得到较细晶粒度的硬质合金,惟有采用较细粒度的wc原料才有可能。生产实践中使用的粉末,其粒度范围从几百个纳米到几百个微米。粒度越小,活性越大,表面就越容易氧化和吸水。当小到几百个纳米时,粉末的储存和输运很不容易,而且当小到一定程度时量子效应开始起作用,其物理性能会发生巨大变化,如铁磁性粉会变成超顺磁性粉,熔点也随着粒度减小而降低。

(2)粉末的颗粒形状。它取决于制粉方法,如电解法制得的粉末,颗粒呈树枝状;还原法制得的铁粉颗粒呈海绵片状;气体雾化法制得的基本上是球状粉。此外,有些粉末呈卵状、盘状、针状、洋葱头状等。粉末颗粒的形状会影响到粉末的流动性和松装密度,由于颗粒间机械啮合,不规则粉的压坯强度也大,特别是树枝状粉其压制坯强度最大。但对于多孔材料,采用球状粉最好。

力学特性粉末的力学性能即粉末的工艺性能,它是粉末冶金成形工艺中的重要工艺参数。粉末的松装密度是压制时用容积法称量的依据;粉末的流动性决定着粉末对压模的充填速度和压机的生产能力;粉末的压缩性决定压制过程的难易和施加压力的高低;而粉末的成形性则决定坯的强度。

化学性能主要取决于原材料的化学纯度及制粉方法。较高的氧含量会降低压制性能、压坯强度和烧结制品的力学性能,因此粉末冶金大部分技术条件中对此都有一定规定。例如,粉末的允许氧含量为0.2%~1.5%,这相当于氧化物含量为1%~10%。 参考文献:

【1】粉末冶金新技术与新装备

刘文胜 马运柱...矿冶工程 2007 5 【2】现代粉末冶金材料和技术发展现状

(一)

黄伯云 易健宏 上海金属 2007 3 【3】现代粉末冶金材料和技术发展现状

(二)

黄伯云 易健宏 上海金属 2007 4 【4】钛及钛合金的粉末冶金新技术

周洪强 陈志强 材料导报:网络版 2006 1 【5】世界粉末冶金的发展现状 刘咏 黄伯云 中国有色金属2006 1 【6】粉末冶金多孔材料性能研究

孙纪国 王浩...导弹与航天运载技术 2006 4 【7】粉末冶金文摘

亓家钟(摘择) 粉末冶金技术 2006 2 【8】German R M.Powder Inject ion Molding [ M] .MPIF: Princeton,1990.61~ 95.【9】Capus J, Pickering S, Weaver A.Hoeganaes offers higher density atlower cost [ J] .Metal Powder Report, 1994, 49 ( 78) : 22~ 24.【10】 Rutz H G, Hanejko F G.High density proceing of high performance ferrous mat erials [ J ] .The Internat ional of PowderMetallurgy, 1995, 31 ( 1) : 9~ 17.

第15篇:多媒体技术论文

多媒体技术学习心得及其应用与发展

随着科学技术的发展,特别是计算机技术的推广和普及,多媒体技术在课堂教学中得到了广泛的应用。通过多媒体技术课程的学习,让我充分的加深了对现代多媒体技术的认识和感悟,收获也颇为丰富,并且感受到掌握和运用多媒体技术的重要性,下面就是我对现代多媒体技术学习课的心得体会。

一 多媒体技术内容介绍

在这计算机网络的高速发展和21世纪的社会信息化的社会时代,通过网络传播信息,而信息的传播又依赖于媒体,在此背景下应运而生了新兴的多媒体技术,并形成了一个朝气蓬勃的产业,多媒体是集蚊子,图形,图像,声音和视频动画于一体的,具有交互性的传媒展示综合技术,因为是图文并茂,有声有色,会动会跳,所以引人入胜,宣传效果显著,受到各界人士的欢迎和接受,多媒体不仅展示新颖,更因为它采用的是最新的数字技术,所以又是一个典型的技术密集型产业,几乎涉及了高新技术的每一个热点。 多媒体技术是将计算机系统中的图形,图像,声音,文字等多种信息媒体综合于一体进行编排处理的技术。

二 多媒体技术学习心得体会

在学习多媒体技术这门课之前,对此不是很了解、很明确。在在这段期间的学习内,才对这门学科有了更进一步的认识,更加准确客观地了解了这门课的内容,知道了如何将文字、图像、动画、视频、音乐、音效等数字资源通过编程方法整合,然后以图文并茂,生动活泼的动态形式表现出来,给人以很强的视觉冲击力,留下深刻印象。自己也上网查看了一些相关的信息,和这些技术在实际中的广泛应用。

在实际制作的过程中,跟着老师的引导一步一步按照步骤进行操作,感觉自己也完全能学会,能制作出来作品啊。可是说着容易做着难,这个东西对细节的要求是很高的。操作的过程中稍微不注意,就会遇到很多问题。感觉自己也是对的,但制作出来的东西总是达不到预期的效果,最后总结出来,只有将知识点和一些技巧经过动脑思考,动手操作,才能真正理解掌握,甚至做到举一反三,勤于练习,注重细节,在以后的制作过程中,能够做出更好的作品。

对于PS,只知道它是一种照片的编辑器,可以对照片进行处理、合成,通过对多媒体相关技术了解操作之后,知道了它的作用的丰富多彩,学习PS,我接触到层,蒙版。知道可以通过层把很多图片集中到一起,达到另一种效果。也可以通过亲手操作制作书签、海报、还有动态图片等。因为刚开始的时候完全不知道如何下手,通过老师的演练和指导,了解其具体操作,我最终每一个任务都完成了,增加了我继续深入学习和了解多媒体的另外一些技术的兴趣和信心,同时看到自己制作出来的成品,也有一种小小的成就感,为此也感到很开心。

不仅熟练的掌握了photoshop,而且还学会了怎样制作铃声,把铃声合成在一起制作一首串烧,通过一些技术手段和效果,完成自己的作品,在制作的过程中,我不仅仅为了完成任务而制作,而是单单为了自己的兴趣和喜好而努力的学习着,在制作的过程中,我既学习到了丰富的知识,又在制作中享受着乐趣,让我加深对多媒体技术这门课程的喜爱,也对自己努力的成果感到小小的满足与自豪。

因为课时的限制,我们能学的东西是很少很简单很有限制的,不过自己还是正式接触并学习了一些知识。我也利用课下的时间来查看一些相关的多媒体技术的资料,更多的了解其相关的内容及发展前景。多媒体技术得到迅速发展,多媒体技术的应用更以极强的渗透力进入人类生活的各个领域,如游戏、教育、档案、图书、娱乐、艺术、股票债券、金融交易、建筑设计、家庭、通讯等等。其中,运用最多最广泛也最早的就是电子游戏,千万青少年甚至成年人为之着迷,可见多媒体的威力。大商场、邮局里是电子导购触摸屏也是一例,它的出现极大地方便了人们的生活。近年来又出现了教学类多媒体产品,一对一专业级的教授,使莘莘学子受益匪浅。正因为如此,许多有眼光的企业看到了这一形式,纷纷运用其做企业宣传之用甚至运用其交互能力加入了电子商务,自助式维护,教授使用的功能,方便了客户,促进了销售,提升了企业形象,扩展了商机,在销售和形象二方面都获益。

可以这样说,凡是一个有进取心的企业,都离不开这一最新的高技术产品。首先多媒体的运用领域十分广泛,注定了它可在各行各业生根开花。其二,随着计算机的普及,新一代在计算机环境中成长起来的年轻人,已经习惯了这一形式,作为一个有发展眼光的企业,是不会放弃这一未来的消费主体的。其三,由于多媒体信息技术在国外已经非常普及,面对日益国际化的市场,只有跟上国际潮流。

三 多媒体技术在教学领域的应用

随着教学改革的不断深入,应试教育正在逐步向素质教育转轨,传统的教学手段已跟不上教育前进的步伐。现代多媒体技术以迷人的风采走进了校门,进入了课堂。课堂教学已由原来传统教学模式,逐步向传统教学和现代教学相结合的模式发展。而现代教学模式则要求既能准确、迅速地传输教学信息,又能及时反馈调节,从而实现教学过程的整体优化。这就是多媒体技术。正是由于多媒体技术迅速推广教育教学改革也就进入了一个新的时期,在课堂教学中应用多媒体技术,已经成为职业教育教学改革的趋势。多媒体技术之所以对教育领域具有重大的意义,是由于多媒体技术本身具有许多对于教育、教学过程来说是特别宝贵的特性与功能,这些特性与功能是其他(媒体例如投影、电影、录音、录像、电视等)所不具备或是不完全具备的,同时多媒体技术对信息进行加工处理,显示与重放,模拟、仿真与动画技术的应用可以使一些在普通条件下无法实现或无法观察到的过程生动、形象的显示出来可以大大增强学生对抽象事物、过程的理解和感受。要明确的是这里所说的多媒体技术是以计算机为中心的多媒体技术。而不是以前提到过多媒体组合教学以前所谓的多媒体技术只是将几科媒体加以简单的组合(例如把幻灯、投影、录音、录像加以组合)。今天的多媒体技术则是以计算机为中心,把语音处理技术、图像处理技术、视听技术都集成在一起,而且把语音信号、图像信号先通过模数转换变成统一的数字信号,计算机可以很方便地对它们进行存储、加工、控制、编辑、变换还可以查询、检索。所以利用多媒体技术作为辅助教学手段,以其软件多方位、立体化的开发和利用,以及贮存信息量大、画面丰富、多种媒体综合运用等特点在教学过程中为学生建立了一个动态教学环境,开阔学生的视野丰富学生的想象力调动学生的学习兴趣从而大大提高课堂教学效率。利用多媒体教学已经被大多数老师认可并在教学中频频使用。

四 多媒体技术未来的发展趋势

计算机多媒体技术的发展趋势有3个方面 ,多媒体技术集成化、多媒体终端的智能化和嵌入化、网络化发展。自进入九十年代以来,多媒体技术迅速兴起、蓬勃发展其应用已遍及国民经济与社会生活的各个角落,正在对人类的生产方式、工作方式乃至生活方式带来巨大的变革。多媒体的未来是激动人心的,我们生活中数字信息的数量在今后几十年中将急剧增加质量上也将大大的改善。多媒体正在以迅速的、意想不到的方式进入到人们生活的多个方面。多媒体技术在未来的发展趋势中将会具有更好、更自然的交互性,形成更大的信息存取服务体系,为未来的人类生活创造出一个在功能、空间、时间以及人与人之间交互更加完美的崭新世界。

多媒体技术是当今信息技术领域发展最快、最活跃的技术,是新一代电子技术发展和竞争的焦点。它的出现使我们的计算机世界丰富多彩起来,也使得计算机的世界充满了人性的气息。随者计算机多媒体技术的突飞猛进,多媒体凭借着自身的优势越来越受到广泛关注和应用,它的出现已经改变了传统意义上的人们的工作与生活方式,给人们带来了极大的便利,也对人类社会的发展产生了巨大的影响。

第16篇:粉末冶金技术论文

粉末冶金技术 刘工艺 200806102 摘要: 粉末冶金(P/M)技术是一门重要的材料制备与成形技术,被称为是解决高科技、新材料问题的钥匙。高性能、低成本、净近成形一直以来是粉末冶金工作者重要研究课题之一。粉末冶金法能实现工件的少切削、无切削加工,是一种高效、优质、精密、低耗节能制造零件的先进技术。

关键词:粉末冶金、基本工序、发展历史、应用、相关技术、发展方向、问题及机遇

一、世界粉末冶金工业概况

2003年全球粉末货运总量约为88万吨,其中美国占51%,欧洲18%,日本13%,其它国家和地区18%。铁粉占整个粉末总量的90%以上。从2001年起,世界铁粉市场持续增长,4年时间增加了近20%。

汽车行业仍然是粉末冶金工业发展的最大动力和最大用户。一方面汽车的产量在不断增加,另一方面粉末冶金零件在单辆汽车上的用量也在不段增加。北美平均每辆汽车粉末冶金零件用量最高,为19.5公斤,欧洲平均为9公斤,日本平均为8公斤。中国由于汽车工业的高速发展,拥有巨大的粉末冶金零部件市场前景,已经成为众多国际粉末冶金企业关注的焦点。

粉末冶金铁基零件在汽车上主要应用于发动机、传送系统、ABS系统、点火装置等。汽车发展的两大趋势分别为降低能耗和环保;主要技术手段则是采用先进发动机系统和轻量化。

欧洲对汽车尾气过滤为粉末冶金多孔材料又提供了很大的市场。在目前的发动机工作条件下,粉末冶金金属多孔材料比陶瓷材料具有更好的性能优势和成本优势。

工具材料是粉末冶金工业另一类重要产品,其中特别重要的是硬质合金。目前制造业的发展朝着3A方向,即敏捷性(Agility)、适应性(Adaptivity)和可预测性(Anticipativity)。这要求加工工具本身更锋利、刚性更好、韧性更高;加工材料的范围扩大到吕合、镁合金、钛合金以及陶瓷等;尺寸精度要求更高;加工成本要求更低;环境影响要减到最小,干式加工比例更大。这些新要求加快了粉末冶金工具材料的发展。硬质合金的晶粒(<200nm=和超粗晶粒(>6um);涂层技术发展很快,CVD、PVD、PCVD技术日益完善,涂层种类也很多,从常用的CVDTiCN/Al2O3/TiN到CVDPCBN(聚晶立方BN)以及PVDTiAIN,Al2O3,cBN(立

1 方BN)和SiMAlON等,满足加工场合的需要。

信息行业的发展也为粉末冶金工业提供了新的契机。日本电子行业用的粉末冶金产品已经达到了每年4.3亿美元,其中热沉材料占23%,发光与点极材料占30%。前者主要包括散热材料,如Si/SiC,Cu-Mo,Cu-W,Al-SiC,AlN以及Cu/金刚石等材料;后者则主要包括钨、钼材料。

二、粉末冶金技术

粉末冶金技术简介

粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结,制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金工艺的第一步是制取原料粉末,第二步是将原料粉末通过成形、烧结以及烧结后处理制得成品。典型的粉末冶金产品生产工艺路线如图11-1所示。粉末冶金的工艺发展已远远超过此范畴而日趋多样化,已成为解决新材料问题的钥匙,在新材料的发展中起着举足轻重的作用。

粉末冶金技术有如下特点:

(1)可以直接制备出具有最终形状和尺寸的零件,是一种无切削、少切削的新工艺,从而可以有效地降低零部件生产的资源和能源消耗;

(2)可以容易地实现多种类型的复合,充分发挥各组元材料各自的特性,是一种低成本生产高性能金属基和陶瓷基复合材料的工艺技术;

(3)可以生产普通熔炼法无法生产的具有特殊结构和性能的材料和制品,如多孔含油轴

2 承、过滤材料、生物材料、分离膜材料、难熔金属与合金、高性能陶瓷材料等;

(4)可以最大限度地减少合金成分偏聚,消除粗大、不均匀的铸造组织,在制备高性能稀土永磁材料、稀土储氢材料、稀土发光材料、稀土催化剂、高温超导材料、新型金属材料(如Al-Li合金、耐热Al合金、超合金、粉末耐蚀不锈钢、粉末高速钢、金属间化合物高温结构材料等)具有重要的作用;

(5)可以制备非晶、微晶、准晶、纳米晶和过饱和固溶体等一系列高性能非平衡材料,这些材料具有优异的电学、磁学、光学和力学性能;

(6)可以充分利用矿石、尾矿、炼钢污泥、轧钢铁鳞、回收废旧金属作原料,是一种可有效进行材料再生和综合利用的新技术。

粉末冶金工艺的基本工序是:

1、原料粉末的制备。现有的制粉方法大体可分为两类:机械法和物理化学法。而机械法可分为:机械粉碎及雾化法;物理化学法又分为:电化腐蚀法、还原法、化合法、还原-化合法、气相沉积法、液相沉积法以及电解法。其中应用最为广泛的是还原法、雾化法和电解法。

2、粉末成型为所需形状的坯块。成型的目的是制得一定形状和尺寸的压坯,并使其具有一定的密度和强度。成型的方法基本上分为加压成型和无压成型。加压成型中应用最多的是模压成型。

3、坯块的烧结。烧结是粉末冶金工艺中的关键性工序。成型后的压坯通过烧结使其得到所要求的最终物理机械性能。烧结又分为单元系烧结和多元系烧结。对于单元系和多元系的固相烧结,烧结温度比所用的金属及合金的熔点低;对于多元系的液相烧结,烧结温度一般比其中难熔成分的熔点低,而高于易熔成分的熔点。除普通烧结外,还有松装烧结、熔浸法、热压法等特殊的烧结工艺。

4、产品的后序处理。烧结后的处理,可以根据产品要求的不同,采取多种方式。如精整、浸油、机加工、热处理及电镀。此外,近年来一些新工艺如轧制、锻造也应用于粉末冶金材料烧结后的加工,取得较理想的效果。

粉末冶金工艺的优点:

1、绝大多数难熔金属及其化合物、假合金、多孔材料只能用粉末冶金方法来制造。

2、由于粉末冶金方法能压制成最终尺寸的压坯,而不需要或很少需要随后的机械加工,

3 故能大大节约金属,降低产品成本。用粉末冶金方法制造产品时,金属的损耗只有1-5%,而用一般熔铸方法生产时,金属的损耗可能会达到80%。

3、由于粉末冶金工艺在材料生产过程中并不熔化材料,也就不怕混入由坩埚和脱氧剂等带来的杂质,而烧结一般在真空和还原气氛中进行,不怕氧化,也不会给材料任何污染,故有可能制取高纯度的材料。

4、粉末冶金法能保证材料成分配比的正确性和均匀性。

5、粉末冶金适宜于生产同一形状而数量多的产品,特别是齿轮等加工费用高的产品,用粉末冶金法制造能大大降低生产成本。

粉末冶金工艺的缺点:

1、在没有批量的情况下要考虑 零件的大小.

2、模具费用相对来说要高出铸造模具.

三、粉末冶金与熔化冶金的区别

1、产品成分、结构不同

粉末冶金最终产品成分未变,只是粉末固结在一起;

熔化冶金最终产品组织结构发生变化,例:开始是两种金属,最后是合金。 产品性能不同

粉末冶金可生产特殊性能产品,例:高熔点金属、多孔材料、摩擦材料、磁性或电性能材料;

熔化冶金只能生产普通产品。

2、生产工艺不同

粉末冶金工艺

a.传统方法:金属→化学法、物理法、机械法→不同形状、粒度的粉 末→混合→压制→烧结→制品→后处理

b.先进技术:热固结——压制和烧结同时进行(热压、热挤压、热等静压、锻压等)

熔化冶金工艺

金属→熔炼成锭→轧制、拉伸、挤压、锻压、机加工→线材、棒材、型材等不同形状、不同性能的产品

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四、粉末冶金的发展史:

1、海绵铁粉(sponge iron) 时间:公元前3000年前,最早的粉末冶金技术,生产的粉末是海绵铁粉。

生产方法:较纯的铁矿(Fe3O4)→木炭还原(在木炭炉内) →海绵铁→破碎成细粒→清洗干净→拣出脉石和渣→压制→烧结(或松散状态烧结)→锻压→产品

2、锻压铂(wrought platinum) 时间:1750~1850年

生产方法:自然铂→清洗干净→压制成形→烧结→热锻→ 锻压铂

生产国家:西班牙、英国、前苏联

发展状况:随着科技的发展,合适的炉子和耐火材料出现。P.M生产锻压铂的工艺消失,现在采用F.M法。

3、钨丝(tungsten wire) 时间:20世纪初开始,1913年获得专利

生产方法:WO3→氢还原→W粉→烧结→低压高密度电流再烧结→ 密度90%的固态W →模锻 →钨丝

还原反应: WO3+3H2= W+3H2O 烧结温度: 1200℃; 模锻温度: 2000℃

4、高熔点金属( refractory metal) Mo、Nb、Ti、Ta、Zr 时间:1940年前采用粉末冶金方法,1940年后采用真空电弧、电子束

5、自润滑轴承或含油轴承(self-lubricating bearing) 时间:20世纪20年代

特征:孔的体积占轴承体积的15~30%,润滑剂贮存在孔内

材料:90%Cu粉,10%锡粉,无机物粉

生产方法:Cu粉+锡粉+无机物粉→混合→压制成轴承形状→烧结→多孔轴承→浸渍(油) →含油轴承

与自润滑轴承相关的产品:多孔过滤器、金属电刷(Cu粉和石墨粉)、摩擦材料等。

6、硬质合金(cemented carbides)

5 时间:20世纪20年代,1925年获得专利

特征:硬度高、耐磨损,作为切割工具、模具或轧辊等

材料:金属碳化物(TiC、TaC、WC)、金属粘结剂

生产方法: WC粉+Co粉→混合→→烧结→硬质合金

烧结温度:1400 ℃;

烧结气氛:氢气

微观结构:粘结剂基体中弥散着碳化物颗粒

7、结构件(structural parts) 时间:20世纪30年代后期

最早的结构件:油泵齿轮,由铁粉和石墨粉混合烧结而成,基体为共析合金钢,有25%孔,性能类似于铸铁

结构件种类:铁基零件、低碳钢、不锈钢、铜、青铜、黄铜、镍、铝、钛、银等

特点:数量大、用途广,自动压制、连续烧结炉烧结。

生产方法:传统方法→再加工(浸渍、热锻、淬火和回火、渗碳、渗碳氮)→结构件 最先进的技术——热固结(hot consolidation)

8、热固结:压制与烧结结合起来同时进行的一种技术

时间:20世纪40年代后

热固结方法:热压、热等静压、热挤压、热锻等

热固结产品:工具钢、超合金、钛合金等

产品特征:全密产品

五、粉末冶金应用举例

金属粉末多孔材料

金属粉末多孔材料的应用非常广泛,如轻质结构材料、高温过滤装置、分离膜等。目前最大的市场可能是柴油发动机的烟尘过滤装置。德国的Fraunhofer研究所开发了一种金属空心球制备技术,在聚合物基体上涂覆金属粉末料浆,然后通过脱涂聚合物基体和粘结剂,最后烧结成各种具有空心结构的金属球体。球体的直径可丛1mm至8mm。所制备的钢空心球的密度仅0.3g/cm3。

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硬质合金

纳米晶和梯度结构是硬质合金的两个重点方向。纳米晶材料方面包括晶粒长大控制和纳米粉末制备。梯度结构合金方面包括工艺与结构的关系。将纳米晶和梯度结构结合起来可能是一个很好的方向,能够在更微观层次上实现性能的可调。硬质合金的硬度高,可加工性差,因此采用注射成形制备复杂形状中小型零件是发展趋势,但是其商用化仍然受技术成熟度的控制。硬质合金其他方面的工作包括天家稀土及合金元素、断裂韧性和可靠性表征等。

粉末轻金属合金

汽车轻量化为铝、镁、钛等轻金属材料提供了广阔的应用前景。粉末铝合金在汽车上可应用的部位非常多,但Al-Si合金由于高比强度、高比刚度、低热膨胀系数和耐磨性好,有可能率先在油泵齿轮方面大规模应用。从工业化角度来看,对粉末冶金铝合金制备过程的优化研究更为重要。铝合金的另一个研究热点是复合材料,包括传统的Al/SiC,Al/C,Al/BN,Al/Ti(C,N)以及新出现的纳米碳管增强铝合金。高强粉末铝合金与快速凝固技术密切相关。通过成分设计,在纯铝基体中加入金属间化合物行成组元,可以制备高强度、高韧性、高热稳定性兼顾的铝合金。该材料的室温强度大于600Mpa,延伸率超过10%,在400℃还有很好的热稳定,疲劳极限是锻造铝合金的2倍。

镁合金的密度更小,其应用前景可能更好,但目前仍处于研究状态。采用快速凝固方法也是制备高性能粉末镁合金的重要手段。目前该技术在安全性方面已经没有太大的问题,所制备出的材料性能也远远高于铸造合金。

钛合金在汽车上的应用主要是成本问题,而粉末钛合金的主要障碍在于高性能低成本钛粉。英国QinetiQLtd开发了一种店脱氧技术(EDO),可批量生产钛粉。该技术与传统的以海绵钛为原料的氢化脱氢过程完全不同。它是一种类似于熔盐电解的方法,以TiO2为阴极,石墨为阳极,在电解过程中TiO2的阳极迁移,并消耗阳极的炭形成CO,在阴极得到钛粉。钛粉的氧含量在0.035%~0.4%之间。采用这一技术还可方便地制备各种钛合金粉末。由于对气氛和杂质的敏感性,粉末钛合金的烧结也是工艺难点,通常与要热等静压或后续热加工。通过添加共晶形成组元和稀土元素能够明显改善粉末钛合金的烧结致密度,其力学性能也能达到锻造钛合金水平。这一系列工作将大大推动钛合金在汽车机关键部件上的应用。

六、粉末冶金相关技术

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1、粉末注射成型

粉末注射成形仍然是当前研究的热点之一。粉末注射成形的材料已经从早期的铁基、硬质合金、陶瓷等对杂质含量不敏感,性能要求不是非常苛刻的体系,发展到了镍基高温合金、钛合金和铌材料。材料应用领域也从结构材料向功能材料发展、如热沉材料、磁性材料和形状记忆合金。材料结构也从单一均匀结构向复合结构发展。金属工注射成形技术可实现多种不同成分的粉末同时成形,因而能够得到具有三明治形式的复合结构。例如将316L不锈纲和17-4PH合金复合,能够实现力学性能的连续可调。粉末注射成形的一个重要发展方向与与微系统技术密切相关。在与微系统技术密切相关。在与微系统相关的领域中,如电子信息、微化学、医疗器械等,器件不断小型化,功能更加复合化。而粉末注射成形技术提供了实现的可能。微注射成形技术是对传统注射成形技术的改进。它是针对零件尺寸结构小到1um所开发的成形技术,基本工艺与传统注射成形一致,但原料粉末粒度更小。采用微注射成形技术已经开发出了表面微结构精度10um的微流体装置,尺寸为350um~900um的不锈钢零件;实现了不同材料成分、复合结构的共烧结或共连接,获得了磁性/非磁性、导体/非导体微型复合零件。

2、粉末制备技术

粉末雾化一直是高性能粉末的制备技术。热气流雾化技术能够延长金属液滴在液相状态的时间,使粉末可以经过二次破碎(雾化),因而大大提高了雾化的效率,所得到的粉末粒度更为细小。ASL公司的研究结果表明,若将气体温度提高到330℃。制备相同粒度粉末所需的气体消耗量减少30%,其经济分析和工程化问题研究说明该技术是完全可行的。粉末雾化方面的技术有很大的改进。例如,采用一种新型自由裸体式气体雾化,能够得到更细的工具钢粉末,颗粒中碳化物的分布更均匀、缺陷更少。美国赫格拉斯公司将先进的炼钢技术用于粉末生产中,融合了电弧炼炉(EAF)技术、氩氧脱碳技术(ADO)、高性能雾化技术和氢退火技术,大大改善了粉末质量、粉末压坯密度和强度得到了提高。在活性粉末雾化方面,为了减少熔炼过程熔体与坩埚的反应,德国开发了电极感应熔炼气雾化(EIGA)技术,可制备高活性的钛、锆以及TiAl金属间化合物粉末。机械合金化仍然是研究的热门,但大多数是实验室工作。值得一提的是德国Zoz公司才用自己开发的高能球磨设备研磨电弧熔炼炉的炉渣,然后经过湿法冶金回收金属,这一技术既改善了环境,有开拓了巨大的市场。

3、粉末烧结理论与技术

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微波烧结作为一种新的快速烧结技术,已经完全适用于金属粉末材料,如粉末钢、硬质合金、有色金属等。微波烧结的工业化也许指日可待因为不管是设备和技术的成熟度,还是批量化生产能力都没有太大问题而主要障碍是生产商的接受程度和风险度。

放电等离子烧结(SPS)的研究也不少,材料体系也从陶瓷扩展到了金属材料,特别是一些超细晶材料,如铝合金、镁合金和自润滑铁基材料等。但是由于其单件生产的特点,该方法恐怕只能用来作一些基础研究。

喷射沉积在制备大型、细晶材料方面非常有优势。该技术最初主要生产铝合金和铝硅合金。随着熔炼技术的提高,喷射沉积已可用来制备工具钢和高温合金。德国不来梅大学报导采用喷射沉积制备出了单件质量超过100公斤,内径40mm,外径500mm,宽100mm的高温合金环。

快速成形技术近年来引起了很多学者的关注。在粉末冶金领域应用最多的是直接金属激光烧结。目前该技术已用于钢铁粉末和钛合金粉末等。另一种金属快速成形方法是三维印刷。该方法非常方便用于各种不同成分合金按照不同结构需要进行三维微观堆积,目前尚处于概念阶段。但该技术已用来制备了一些由金属+粘结剂组成的结构,以及梯度功能材料。

4、粉末零件后续处理技术

后续处理对粉末冶金零件的性能至关重要。烧结硬化将烧结和热处理融为一体,合金成分和冷却条件对材料性能的影响很大。Miba公司采用钻孔技术对零件可加工性进行了评价。神户钢铁公司在烧结钢中添加一种复杂钙氧化物,代替通常用的MnS,明显改善了零件的可加工性,而不损害其力学性能。此外随着应用的扩大粉末铝及复合材料的切削多孔材料的线切割也受到了关注。

七、粉末冶金材料和制品的今后发展方向:

粉末冶金制品的应用范围十分广泛,从普通机械制造到精密仪器;从五金工具到大型机械;从电子工业到电机制造;从民用工业到军事工业;从一般技术到尖端高技术,均能见到粉末冶金工艺的身影。

粉末冶金材料和制品的今后发展方向:

1、有代表性的铁基合金,将向大体积的精密制品,高质量的结构零部件发展。

2、制造具有均匀显微组织结构的、加工困难而完全致密的高性能合金。

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3、用增强致密化过程来制造一般含有混合相组成的特殊合金。

4、制造非均匀材料、非晶态、微晶或者亚稳合金。

5、加工独特的和非一般形态或成分的复合零部件。

八、粉末冶金技术国内与国外差距

1、产品水平低

在产品精度方面,少数企业尺寸精度可达IS07—8级,形位公差可达8—9级,与国外水平相比低1—2级,但一般企业约相差2—3级。产品质量不够稳定,产品内在重量和外观质量均有较大的差距

2、工艺装备落后

多数企业仍采用性能较差的设备、能耗大、效率低、炉温均匀性差,质量不稳定;国内还没有形成一个专业生产粉末冶金模具、模架的企业

3、企业技术经济效益与国外同类企业相比差距较大

日本住友电工(株): 650人,年产粉末冶金零件24000吨,年销售额近2亿美元,人均年销售额255.4万元人民币;

台湾保来得公司 : 530人,年销售额6210万美元,人均年销售额97.25万元人民币。 宁波粉末冶金厂 : 400人,年销售额1.2亿元,人均年销售额30万元; 扬州保来得公司 : 300人,年销售额1.8亿元,人均年销售额60万元; 国内一般粉末冶金厂 : 人均年销售2万元。

九、国内粉末冶金技术面临的问题及机遇

大力发展粉末冶金技术,积极培养核心竞争力

当前我国汽车零部件企业不仅面临着跨国企业的猛烈冲击和国内企业间同质化的激烈竞争,还有上游原料成本的挤压以及下游主机及经销商不断提高的产品质量标准。 而我国大多数汽车零部件企业的现状却是专业化水平低,产品开发能力弱。绝大多数零部件企业不具备产品开发能力,产品开发主要依靠主机厂,难以适应整车更新换代的要求,企业自身核心竞争力较低。由此,使得企业在不断上涨的成本压力下并不能有效的得到传导,迫使企业收益水平不断下降。

10 面临当前困境,积极培养自身核心竞争力便成为目前企业亟需解决的问题。我们知道汽车核心零部件中,附加值较高的主要有:发动机的进排气门、发动机连杆、变速箱齿轮中的同步器锥环和油泵主从动齿轮等。而这些零部件中,主流的核心技术,便是粉末冶金技术。如:连杆是发动机上的重要零件,许多引进车型图纸上都规定有连杆的疲劳试验负荷,并要求在该负荷下的疲劳周次达到500万以上。而国内汽车发动机连杆大多采用的锻钢连杆和铸造连杆疲劳周次要达到50万以上是很困难的,因为连杆的工字筋部位均不经切削加工,细小的缺陷对连杆的疲劳寿命影响较大。而国外主流连杆主要采用粉末锻造,如:美国通用汽车公司的别克轿车,德国宝马公司BMW、GNK Sintermetals公司制造的甚至连杆达到了抗拉强度1041MPa。因此,要想培养自身的核心竞争力,当务之急必须谋动粉末冶金技术发展,以此为突破点增强国内零部件业已衰弱的竞争力。 随着我国汽车市场加速增长,粉末冶金技术市场潜力凸现

近几年,中国汽车业一直保持高速发展。据中国汽车工业协会的统计数据,2007年上半年,中国汽车累计产销量分别为445.67万辆和437.38万辆,同比增长22.36%和23.3%。中国已经成为世界第二大汽车消费国,第三大汽车生产国,第一大汽车潜在市场。伴随着中国汽车工业的蓬勃发展,带动了零部件市场的快速发展。2006年,中国汽车零部件企业销售收入达4035亿元。据预计,到2010年中国汽车零部件国内产值将达到7000亿元左右。

与此同时,我国粉末冶金工业由于长期缺乏数量较大和附加值较高的零件需求,没有机会让粉末冶金行业发挥它特有的优势提供了良好的机遇。因此在20世纪90年代中期,用于汽车和摩托车工业的粉末冶金零件按质量计算在10年间几乎翻了一番。而用于附加值较低的农机工业粉末冶金零件则几乎减少一半。可见,高附加值的粉末冶金零件正逐步向汽车领域转移。据中国通用机械零部件协会粉末冶金分会报告,2006年中国粉末冶金零件及制品的产量增加了17.5%,达到约88000t。统计的产品类别包括铁铜基粉末冶金零件、含油轴承以及摩擦材料。其中汽车市场粉末冶金零件用量约为32000t,占37%,增长了28%;电动工具市场增长29%。

未来我国汽车粉末冶金零件产品市场潜力将呈井喷增长。据资料显示,发达国家汽车制造业粉末冶金制品的用量占其粉末冶金制品总产量的绝大多数,如美国占90%,欧洲为80%,而我国目前尚不足40%。欧洲平均每辆汽车的粉末冶金制品使用量是14kg,日本为16kg,美国已达到19.5kg以上,预计未来几年可能达到22kg,而我国目前平均每辆汽车粉末冶金制品的用量却只有5kg左右。如果按年产500万辆车计算,我国全年汽车零件用钢铁粉末约2.5万吨左右,如果我国每辆汽车粉末冶金制品的用量达到欧洲水平,加上保有量汽

11 车粉末冶金零件的更换,那么仅此一项的钢铁粉末就需要近10万吨,是当前粉末冶金总需求量的1.25倍。

把握机遇,利用自身优势突破我国汽车零部件困局

随着我国汽车工业快速发展,高附加值的零部件需求将加速增长。与此同时,汽车产业链全球化的采购系已经形成,带给国内零部件企业商机显而易见。然而,我们是否能够握当前机遇,不仅是我国汽车零部行业突破当前困局的机遇,更是产业升级的契机。因此,充分利用自身势,扬长补短是产业突破困局的必手段。

虽然,当前我国的粉末冶金技术水平相对国外发达国家依然有着不小的距离。但由于我国拥有原料供给的区域优势,作为产业竞争力提升的基础,依然有较强的竞争力。

与此同时,自上世纪90年代开始,我国粉末冶金制品行业也呈加速发展(主要集中在东部及沿海地区),东部和沿海地区的年产量增长幅度均在10%以上。以山东为例,该省的生产企业由于引进了国外先进设备技术,生产高强度、高精度粉末冶金零件,把粉末冶金制品的质量、技术提高到一个新的水平;粉末注射成型、粉末锻造、纳米技术、精细陶瓷等新技术的开发应用提高了行业整体技术水平,构成了一个完整的行业体系。据不完全统计,目前全省已有各类粉末冶金企业40多家,产品应用各个领域。

最后在拥有区域优势的同时,建立产业基地,形成基地集群效应,从而实现市场和效益最大化、成本最小化。同时,在行业内部合理分工,逐步形成分工明确的纵向多层次有机整体,依托国内市场发展制造能力,再通过国际合作迅速提升竞争力、获取竞争优势,并且通过国际合作所获得的企业在未来发展中的资本、技术、产品和管理的支撑,进入国际合作伙伴的配套体系和融人全球采购体系,突破当前产业困局。

参考文献:

【1】粉末冶金新技术与新装备

刘文胜 马运柱...矿冶工程 2007 5 【2】现代粉末冶金材料和技术发展现状

(一)

黄伯云 易健宏 上海金属 2007 3 【3】现代粉末冶金材料和技术发展现状

(二)

黄伯云 易健宏 上海金属 2007 4 【4】钛及钛合金的粉末冶金新技术

周洪强 陈志强 材料导报:网络版 2006 1 【5】世界粉末冶金的发展现状

刘咏 黄伯云...中国有色金属 2006 1 【6】粉末冶金多孔材料性能研究

孙纪国 王浩...导弹与航天运载技术 2006 4 【7】粉末冶金文摘

亓家钟(摘择) 粉末冶金技术 2006 2

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第17篇:通用技术论文

高中通用技术教学论文

让通用技术课堂灵动起来

[摘要] 二十一世纪需要具有开拓创新、勇于实践能力的人才。“新课程”的颁布与实施正是基于这样一个教育理念。现阶段,教师无法改变开设通用技术课程普遍存在困难的客观事实,但教师可以通过有效的课堂教学实现通用技术教育的教学目标,即“促使全体学生素质全面发展、个性健康发展,使每个学生学会学习,达到愿学、乐学、会学、善学。”的目的,从而对我国通用技术课程的发展起推动作用。

[关键词] 通用技术课堂 灵动

二十一世纪需要具有开拓创新、勇于实践能力的人才。“新课程”的颁布与实施正是基于这样一个教育理念。现阶段,教师无法改变开设通用技术课程普遍存在困难的客观事实,但教师可以通过有效的课堂教学实现通用技术教育的教学目标,即“促使全体学生素质全面发展、个性健康发展,使每个学生学会学习,达到愿学、乐学、会学、善学。”的目的,从而对我国通用技术课程的发展起推动作用。

在通用技术教学中,基于高中学生面临高考压力及其年龄特点及智力水平的现状,教师应该充分利用各种有效的教学策略,传授给学生科学的通用技术学习方法,提高他们的技术素养,为学生的终身学习打好必备的基础。让通用技术课堂灵动起来,激发学生学习通用技术的兴趣,从而启迪学生的创新思维。

下面,就教学实施过程中,如何运用各种有效的教学策略,让通用技术课堂灵动起来,建设开放而具有活力的通用技术课堂,建立师生互动、生生互动、互教互学的课堂模式,使通用技术课堂多一些动感,多一些生气与活力等问题来谈谈具体的做法,以期抛砖引玉。

一、“新闻主播”进课堂

为了创设丰富的通用技术学习环境,营造丰富的技术学习气氛,提高学生的技术素养。在每学期初,笔者与学生约定,每节课开始的三分钟,由两名学生到讲坛来报道与技术有关的新闻,能结合学习进度则更佳。开始时他们觉得是在教师的“威严”下被迫的行为,但随之而来却产生了成功感:一是从图书馆、电视或杂志等甄选技术新闻的过程中开拓技术视野,了解了更多与技术相关的知识,从而能理解技术,甚至应用技术;二是在报道新闻时,从同学的肯定中得到激励。这样的设计,目的是为学生创造轻松、愉悦的课堂环境,从而使之从被动学习变为主动学习,积极参与到课堂学习活动中。

通过这个环节的设计,一个学期下来,笔者惊喜地发现:学生关于科学、技术的视野开阔了,对课程有了更为深刻而全面的理解,增强了使用技术的自信心和责任心,能主动关注生活中的技术。

二、“演员”进课堂

在通用技术的学习中,必然涉及生涩的技术基础知识,若由教师过多讲授,必然索然无味。让学生即兴表演,参与其中,是促进学生对技术进行全身心感受的有效手段,符合通用技术教学的特点和高中生身心发展规律。课堂表演的形式有很多,应根据实际需要来设计。如在教学第二章的《设计和交流中的技术语言》时,因本节内容抽象,学习困难较大,如果采取讲授、提问的方式教学,学生兴趣不大,后笔者请一同学扮演“设计师”,其他同学扮演“加工师傅”,设计师向加工师傅描述只有他看见的工件三维图。扮演“设计师”的同学在讲台上想方设法地比划着,台下“师傅”们就是不明白,在一阵阵的笑声中,学生不知不觉地置身于实际情境中,去感受技术语言交流的重要性,产生了强烈的求知欲望。

三、“评论家”进课堂

在学生动手制订设计方案之前,给学生补充一节优秀作品欣赏课尤为重要。这直接影响最终的教学效果。从一定程度上讲,对技术作品的欣赏是对作品的再创造。

首先,教会学生如何去欣赏。优秀作品的欣赏包括内容和形式两个方面,对作品的欣赏,既向学生传授了技术基础知识,又给学生做出了作品评价示范。在对作品的欣赏中,我们常会听到“只可意会,不可言传”的评述方法,其实,并不是什么“不可言传”而是“不会言传”,原因是缺乏对作品内容和形式的具体感受。又或者只说“好”与“不好”。遇到这类情况,教师要善于引导,作品来源于生活,高中的学生有一定的鉴赏能力和评判能力,教师需要引导学生说出“好在哪里?”“为什么认为它好?”“为什么采用这个结构而不采用那个结构?”“为什么采用这种材料而不采用那种材料”“采用某种颜色能给使用者什么样的心理感受?”等等。

其次,让学生去当评论家。同时要注意,通用技术作品的赏析没有固定的标准答案。

总之,在通用技术活动课的开展过程中,可能有很多困难,面对诸多困难,我们应该想方设法让学生经历实践活动。俗话说“方法总比困难多”,有效利用工具箱开展活动课不过是其中的“沧海一粟”,并不起眼。然而,如果能够通过对工具箱的管理,移去阻碍通用技术实践活动开展的拦路石,让每个学生经历设计活动,使学生感悟技术的思想方法、逐步规范了学生的操作行为、保持对技术问题的兴趣,又有效提升了教师的管理水平,则可以说工具箱虽小,却蕴含了大意义。

第18篇:新能源技术论文

3.1.2 节能减排与新能源汽车是世界各国的共同追求

汽车作为日常生活必不可分的一种交通工具为人们提供便利的同时也成为环境污染的主要元凶之一,因此汽车节能减排问题近来引起了越来越多人的关注。

汽车是支柱产业,也是基本的交通工具,各国政府都力求用保持汽车的发展来促进经济的发展和民众生活福利的提高。发展节能减排和新能源汽车可以在保持汽车增长的状况下降低石油消耗、保护大气环境,因此各国政府普遍把发展节能减排和新能源汽车看成实现其能源环境政策和汽车工业可持续发展的重要组成部分。因此,节能减排与新能源汽车是世界各国的共同追求

3.2 我国的汽车节能减排与新能源的措施

3.2.1 我国汽车工业的节能减排战略 3.2.1.1 优化现有的车用能源动力系统

我国巨大的汽车保有量和节能空间决定了传统汽车领域的节能潜力依然很大。柴汽油发动机作为传统能源动力,因其在动力性、经济性诸方面具备的显著优势,仍会在相当长的时间内具有节能减排的巨大挖掘潜力和广阔的发展空间。尤其是大功率、低排放柴油发动机在公交以及运输工具配套方面扮演的重要角色日益凸显,其节能减排

贡献为世界所公认。 提高传统能源汽车节能水平意义重大,势在必行。当前全社会都在关注节能环保,国家已将节能减排作为国策,积极发展节能环保汽车。符合我国能源供给的实际和大众的消费水平,是建设资源节约型、环境友好型社会的重要措施,不仅有利于落实国家的能源发展战略,缓解能源紧张的状况,保护环境,而且有利于我国汽车产业国际竞争力的提高,促进汽车产业可持续发展。

通过建立完善相应的支持政策体系,优先发展高品质的节能环保型汽车,是汽车行业贯彻落实国家节能减排要求的必然选择,这对于缓解我国快速进入汽车社会所面临的节能环保的巨大压力,顺应国家经济增长方式转变的新形式,实现我国经济社会又好又快及和谐发展

具有重要的现实意义。

据专家分析,2009年全国民用汽车保有量为7619.31万辆,到2020年预计汽车保有量将较2009年翻番,轿车在汽车保有量中所

占比例将超过60%

3.2.1.2 开发新一代车用能源动力系统

大力发展新能源汽车已成为低碳能源供应、交通运输节能的重要举措,在有效实现交通能源消费的结构优化的同时,带来巨大的经济和社会效益。从《汽车产业调整和振兴规划》到“十城千辆”工程,国内一系列新能源汽车扶持政策的出台,预示着新能源汽车在中国将迎来实质性的发展。中国三大石油巨头纷纷涉水新能源汽车,电网公司计划在全国范围内大规模建充电站。新能源汽车制造及零部件制造更是如火如荼地展开。预计到2011年,中国的新能源汽车要形成50万辆的产能,新能源汽车销量要占到乘用车销售总量的5%左右。到2020年中国新能源汽车的比例将占全部汽车的二分之一。

3.2.2 我国新能源汽车的战略定位

① 纯电动汽车:车用能源转型的战略重点和主要方向

在使用阶段实现零排放,综合能源利用效率高,并能够彻底摆脱车辆使用阶段对石油的依赖,是解决我国汽车能源和环境问题的最重要途径。

② 混合动力汽车:近中期满足市场的重点产品

集合了电池和内燃机优点,是传统汽车技术升级的重要方案,有助于在较短时间内实现显著的节能减排效果。

③ 燃料电池汽车:面向未来的战略储备

具有能量转化效率高、零排放、不污染环境等优点,但技术开发难度大,世界对其商业化预期较低,是面向未来的战略制高点。

4结语

随着我国经济实力的不断强大,中国汽车行业前景将更加广阔,预计我国汽车产量20

10、2011年将持续保持增长,预计增长率在19%至20%之间。在2015年左右国内汽车销售有望超过美国,成为

第一大汽车消费市场。

未来各种节能减排和新能源汽车将逐步崭露头角,新能源汽车将逐步取代传统的燃油汽车,成为主要的汽车类型。 参考文献:

【1】戴胜利等.汽车节能减排的若干对策研究[J].武汉理工大学出版社,2010,4.

【2】王涛,张友芹.论我国节能与新能源汽车的发展战略[J].汽车工业研究,2008,6.

【3】华云云,毕向芬.新能源为未来汽车提供绿色动力[J].中国新技术新产品,2009,5.

【4】刘永和,冯赞.节能与新能源汽车的发展[J].客车技术与研究,2010,1.

【5】袁哲.发展我国新能源汽车的新机遇[J].汽车工业研究,2009,11.【6】汽车驾驶员前方视野测量系统软件开发.吉林大学.2007中国优秀硕士学位论文全文数据库.

【7】雷鸣.美日汽车巨头的困境与我国新能源汽车发展机遇[J].未来与发展,2010,2.

第19篇:防火墙技术论文

摘要

随着计算机网络的发展,上网的人数不断地增大,网上的资源也不断地增加,网络的开放性、共享性、互连程度也随着扩大,所以网络的安全问题也是现在注重考虑的问题。本文介绍网络安全可行的解决方案——防火墙技术,防火墙技术是近年来发展起来的一种保护计算机网络安全的技术性措施,它实际上是一种访问控制技术,在某个机构的网络和不安全的网络之间设置障碍,阻止对信息资源的非法访问, 也可以使用它阻止保密信息从受保护网络上被非法输出。

关键词:防火墙 网络安全 外部网络 内部网络

防火墙技术

1、什么是防火墙

所谓“防火墙”,是指一种将内部网和公众访问网(如Internet)分开的方法,它实际上是一种隔离技术。防火墙是在两个网络通讯时执行的一种访问控制尺度,它能允许你“同意”的人和数据进入你的网络,同时将你“不同意”的人和数据拒之门外,最大限度地阻止网络中的黑客来访问你的网络。换句话说,如果不通过防火墙,公司内部的人就无法访问Internet,Internet上的人也无法和公司内部的人进行通信。

2、防火墙的类型和各个类型的特点及原理

防火墙的类型有个人防火墙、网络层防火墙、应用层防火墙。 2.1、个人防火墙

个人防火墙是防止您电脑中的信息被外部侵袭的一项技术,在您的系统中监控、阻止任何未经授权允许的数据进入或发出到互联网及其他网络系统。个人防火墙产品如著名Symantec公司的诺顿、Network Ice公司的BlackIce Defender、McAfee公司的思科及Zone Lab的 free ZoneAlarm 等,都能帮助您对系统进行监控及管理,防止特洛伊木马、spy-ware 等病毒程序通过网络进入您的电脑或在您未知情况下向外部扩散。这些软件都能够独立运行于整个系统中或针对对个别程序、项目,所以在使用时十分方便及实用。 2.2、网络层防火墙

网络层防火墙可视为一种 IP 封包过滤器,运作在底层的 TCP/IP 协议堆栈上。我们可以以枚举的方式,只允许符合特定规则的封包通过,其余的一概禁止穿越防火墙。这些规则通常可以经由管理员定义或修改,不过某些防火墙设备可能只能套用内置的规则。

2 2.3、应用层防火墙

应用层防火墙是在 TCP/IP 堆栈的“应用层”上运作,您使用浏览器时所产生的数据流或是使用 FTP 时的数据流都是属于这一层。应用层防火墙可以拦截进出某应用程序的所有封包,并且封锁其他的封包(通常是直接将封包丢弃)。理论上,这一类的防火墙可以完全阻绝外部的数据流进到受保护的机器里。

3、目前防火墙中的最新技术及发展情况

因为传统的防火墙设置在网络边界,外于内、外部互联网之间,所以称为\"边界防火墙(Perimeter Firewall)\"。随着人们对网络安全防护要求的提高,边界防火墙明显感觉到力不从心,因为给网络带来安全威胁的不仅是外部网络,更多的是来自内部网络。但边界防火墙无法对内部网络实现有效地保护,除非对每一台主机都安装防火墙,这是不可能的。基于此,一种新型的防火墙技术,分布式防火墙(Distributed Firewalls)技术产生了。由于其优越的安全防护体系,符合未来的发展趋势,所以这一技术一出现便得到许多用户的认可和接受,它具有很好的发展前景。

分布式防火墙的特点:主机驻留、嵌入操作系统内核、类似于个人防火墙、适用于服务器托管。

分布式防火墙的功能:Internet访问控制、应用访问控制、网络状态监控、黑客攻击的防御、日志管理、系统工具。

分布式防火墙的优势:

(1)增强的系统安全性:增加了针对主机的入侵检测和防护功能,加强了对来自内部攻击防范,可以实施全方位的安全策略。

(2)提高了系统性能:消除了结构性瓶颈问题,提高了系统性能。

(3)系统的扩展性:分布式防火墙随系统扩充提供了安全防护无限扩充的能力。

(4)实施主机策略:对网络中的各节点可以起到更安全的防护。

(5)应用更为广泛,支持VPN通信。

4、个人防火墙的设计与实现

4.1、研究内容及其意义

本文提出了一种基于Linux的个人防火墙来保证网络安全的解决方案,该防火墙主要分成3个模块来实现,它们分别是数据包捕获模块、数据处理模块、过滤规则设置和查询模块。文章首先讲述了数据包进行捕获,提取数据包头信息,然将包头信息传递给数据包处理部分,并与包头信息进行匹配和处理,将处理后的信息写入日志数据库,规则设置模块则对数据库进行添加规则和显示相应的日志信息

包过滤防火墙是实现防火墙基本功能的最重要最基础的原型,是学习防火墙技术的必经之路,也为进一步设计与提高防火墙性能提供了必要的储备。 4.2、数据包处理模块结构与原理分析

本节主要介绍了防火墙的数据处理的原理,叙述了过滤规则、调用数据库数据包否决等的实现,最后对日志数据库的存储进行了简单介绍。

1、数据包处理模块的结构

网络捕获模块负责从网络上截获所有的数据包,而数据包处理模块则是对截获的数据包根据数据包类型的源地址、目的地址、端口等基本信息逐个进行分析比较。数据包处理模块在对数据包进行分析后,根据数据包的特性,调用特定的过滤匹配规则确定数据包是否可以通过。其结构如图1 所示。数据包过滤功能的实现是在网络中运行程序对数据包实施有选择的通过,选择的依据就是系统内

4 设置的过滤规则,只要与过滤规则相匹配的的数据包就被否决,其余的数据包则默认允许通过,并将这些过滤信息存入相应的数据库。其流程图如图2 所示。

图1 数据处理模块示意图

图2 数据包处理流程图

2、数据包处理模块原理分析 (1)过滤规则

本系统采用的默认过滤规则是:默认接收所有的进入、外出和转发数据包;接收所有本地环路接口上的进出包。当要有选择地接收数据包时,本地的过滤规则需要进行相应的设置。比如:现在要拒绝IP地址为192.168.0.161(局域网内的一主机的IP地址)的主机与本地主机通信,在用户相应的选项卡中,填上这一I地址就是表示拒绝此IP地址主机向本机发出的所有数据包,这就是数据包的IP 过滤功能。

当然也要实现端口的过滤功能。比如:想禁止某一服务的业务功能,就可以在相应的IP 号下同时设置端口号,就是表示对任一用户的这一服务被禁止。其实,这只能对某一些常用的端口号进行过滤,如:对HTTP(端口80)进行过滤,就是禁止外部用户通过防火墙访问内部HTTP 服务器;对FTP(端口20,21)进行过滤,就是禁止外部主机通过防火墙访问内部FTP服务器。

数据处理模块用到的过滤规则将在用户界面中直接对规则数据库操作进而来设置要过滤的规则,而数据处理模块则从数据库中直接调用。因此,过滤规则是在数据库中定义,由用户在数据库操作界面上输入的,供底层应用程序调用。 (2)调用过滤规则数据库

程序调用过滤规则数据库来判断捕获的数据包头信息是否与过滤规则库中设置的IP 以及端口匹配。因此,它保存的是不被允许通过的IP 号或者端口号,在每次数据调用时,都要进行调用规则,如果与捕获到的数据包头信息符合,则丢弃该数据包,否则就允许该数据包通过。

首先要连接并打开过滤规则数据库,从规则库中读取被禁止的IP以及端口号,匹配后根据情况执行拒绝或者允许通过的命令。MySQL 数据库提供了一种数据库接口-CAPIs,MySQL数据库提供的CAPIs函数。CAPIs包含在mysqlclient库文件当中与MySQL 的源代码一块发行,用于连接到数据库和执行数据库查询。

6 现在假设MySQL 已安装,在数据库中的相关用户和数据表已被创造。MySQL 的头文件在/usr/include/mysql 目录下,因此你的程序头部必须有以下语句:include MySQL 的变量类型和函数都包含在这个头文件当中,对数据库的操作基本上都可以在这个头文件里找到相应的实现函数。

为了实现连接,首先必须创建一个连接数据库的变量:MYSQL *mysql。 MYSQL 这个结构表示对一个数据库连接的句柄,它被用于几乎所有的MySQL 函数。这些变量类型在MySQL 的库当中已有定义,我们需要这些变量是为了使用MySQL的C APIs函数。这些变量在头文件里都有详细的实现代码和解释,但是这些实现代码和解释对于程序编写来说并不重要。

为了连接服务器,调用函数mysql_init()以初始化一个连处理器,初始化这个变量:Mysql_init(MYSQL *mysql);然后就用以下函数实现对数据库的连接:MYSQL * STDCALL mysql_real_connect (MYSQLysql,const char *host,const char *user,const char *pawd,const char *db,unsigned int port,const char *unix_socket,unsigned int clientflag)。

此函数是一个非常重要的函数,其功能是连接一个MYSQL 数据库服务器。它试图建立到运行MySQL 数据库引擎的HOST 的一个连接。host 是MySQL 服务器的主机名,是一个现存MySQL 软件的主机地址。它可以是主机名或者是一个IP地址,假定它为NULL或者字符串“localhost”, 则是到本地主机的一个连接。user是登录的用户名,pawd是登录密码,db 是要连接的数据库,port 是MySQL服务器的TCP/IP端口,unix_socket是连接类型,clientflag是MySQL运行成ODBC 数据库的标记。参数PORT 若不是0,对于TCP/IP连接这个值将用作端口号。参数unix_socket如果不是NULL,字符串指定套接字或应将是被使用的命名管道。参数clientflag的值通常是0。连接寻建立成功后,这个函数将返回0。至此,对数据库连接的功能基本已实现,然后就可以对数据库进行查询和添加等操作了。这是连接数据库的第一步,也是一个比较关键的地方,此连接返回的数值关系到此程序调用的各种基本信息。

7 现在,我们可以连接数据库并进行查询。查询之前,建立个查询语句字符串: har *query。这样可以创立任何SQL 查询语句进行查询。

查询之后,我们要到一个MYSQL_RES 变量来使用查询的结果。以下这行创立这个变量:MYSQL_RES *res。

MYSQL_RES 这个结构代表返回行的一个查询的(SELECT, SHOW, DESCRIBE, EXPLAIN)的结果,返回的数据称为“数据集”。 然后用mysql_use_result(MYSQL*query)。

函数读出查询结果。mysql_use_result()的一个优点是客户为结果集合需要较少的内存,因为它一次只是维持一行(并且因为有较少的分配开销,mysql_use_result()能更快些)。缺点是你必须尽快处理每一行以避免困住服务器,你不必再结果集合中随意存取行(你只能顺序存取行),而且你不知道在结果集合中有多少行,直到你检索全部结果。还有,你必须检索出所有行,即使你在检索中途确定你已找到了想寻找的信息。尽管可以很容易地查询了,要用这个查询的结果还要用到其它的函数。第一个是:MYSQL_ROW STDCALL mysql_fetch_row (MYSQL_RES *result)。

该函数把结果转换成“数组”。该函数返回的是MYSQL_ROW 变量类型。MYSQL_ROW 这个结构是数据行的一个安全表示法。当前它实现为一个计数字节的字符串数组(如果字段值可能包含二进制数据,不能将这些视为空终止串 因为这样的值可以在内部包含空字节) ,行通过调用其它函数获得。无法使用以空字符结束的串,因为数据在这个串可以是二进制, 也许没有包括任何字符。

以下语句创立字符串数组变量:MYSQL_ROW row。

当我们用mysql_fetch_row的时候,接着变量row会取得结果的下一组数据。当到了结果的尾部,该函数返回一负值。最后我们查询完成后就要关闭这个连接了。mysql_close(MYSQL *mysql)。

8 另外,还有一些与本程序相关的操作函数:unsigned int STDCALL mysql_num_fields(MYSQL*mysql)。这个函数返回表格里有多少个字段;取得“数据集”的数目,用到:my_ulonglong STDCALL mysql_num_rows(MYSQL_RES *res);my_ulonglong STDCALL mysql_affected_rows(MYSQL*mysql)。

这些函数是用来得到受INSERT、DELETE、UPDATE 查询语句影响的“数据集”数目。my_ulonglong该类型用于行数。这种类型提供0到1。84e19的一个范围,为了打印出这样的值,将它变换到unsigned long并且使用一个%lu打印格式。

3、与过滤规则中规则对比

(1)数据包源或目的IP地址过滤

这项任务要检查IP包头,根据其IP源地址和目标地址作出放行/ 丢弃决定。如果数据包的源或目的IP 地址与我们设定的丢弃数据包的地址匹配,那么该数据包将被丢弃。首选要检查收到的数据包的源IP(在本程序中只对UDP数据报进行了实验,其它协议的数据包以此类推),若为本地地址则一定丢弃,其他地址则要应用过滤规则。unsigned char *deny_ip =“\\x7f\\x00\\x00\\x01”;

/* 127.0.0.1 */ if (==*(unsigned int *)deny_ip) {

flag=1;

},接着就是检查源IP与设定的禁止的IP地址进行匹配:if (== row[t]){flag=1;}row[t]是规则数据库中的返回查询值,变量flag则为丢弃行为时的依据。

(2) 数据包传送协议过滤

仅仅依靠地址进行数据过滤在实际运用中是不可行的,还有个原因就是目标主机上往往运行着多种通信服务,因此除地址之外还要对服务器的TCP/UDP 端口进行过滤。只要在数据捕获程序的检查出相应的数据包传输协议之后,在其后只要运行拒绝命令就行了。一般来说最好匹配规则就是IP 地址与端口结合起来, 9 这样就是只针对某用户某一服务来拒绝,这样的选择性更加符合实际。

(3) 对数据包的否决

通过包过滤,防火墙可以拦截和检查捕获的数据包。当该数据包不符合过滤规则或者与过滤规则相一致时,防火墙就丢掉该数据包,并存入日志数据库。由于对数据包的否决是一外部命令,在C语言中可以用execlp()这一函数来执行外部命令。函数原型为:

int execlp(const char *filename,const char *arg0,.../ * (char *)0*/); 比如,拒绝一IP 可以这样: execlp(“/sbin/iptables”,

“iptables”,

“-A”,“INPUT”,

“-p”,“tcp”,

“-s”,,

“-j”,“DROP”);

对端口的过滤则只是外部命令的不一样而已。常用的否决命令有:

iptables -F // 删除已经存在的规则;

iptables -A INPUT -p tcp --dport * -j DROP // 关闭某一服务端口为*的tcp协议;

iptables -A INPUT -p tcp -s 192 .168.0.130 --dport22 -j ACCEPT // 关闭某一IP 地址为192.1168.0.130 这台主机连接本地的SSH服务断口;

iptables -A INPUT -p udp--dport 53 -j ACCEPT // 关闭DNS 服务端口的udp 数据包流入;

iptables -A INPUT -p icmp-icmp-type echo-re-quest -i eth1 -j DROP // 防止死亡之ping,从接口eth1进入的icmp 协议的请求全部丢弃;

根据服务器情况,你也可以自行添加规则。

10 (4)存入日志数据库

对数据包头分析处理后,可以得到此IP访问的源IP地址、目的IP 地址、端口以及被拒绝通过的情况。数据库的连接与上文所说的一样,因此,此处存入的是被拒绝的数据包头信息。而且实现一样用到函数:int mysql_real_query(MYSQL*mysql,const char*query, unsigned int length),只是用函数sprintf()将query值改为插入语句即可,如下:sprintf(query,“insert into logs(remove_ip,local_ip)values(‘%c’,‘%c’”,dd,))。这样就可以将包过滤情况轻易地存入日志数据库,以供用户查询包过滤情况。

4.3总结与展望

本文重点讨论了数据包头分析后与过滤规则的匹配、对数据包的拒绝和日志数据库的存储。实验证明达到了预期目的。但该防火墙系统的一些功能还有待提高,主要是如下几个方面:规则设置规则有待于进一步探讨,这关系数据包过滤的依据;包头信息提取还过于简单,提取出来供包处理模块的内容有待加强;应用层信息无法感知,也就是说,防火墙不理解通信的内容,这是状态检测发展方向。

基于以上等原因包过滤防火墙已经逐渐被状态检测防火墙所取代,虽然状态检测防火墙判断允许还是禁止数据包的依据也是源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口和通讯协议等,但状态检测防火墙是基于会话信息做出决策的,判断当前数据包是否符合先前允许的会话。NAT 功能可以使得防火墙受保护一边的IP 地址不至于暴露在没有保护的另一边。

新一代的防火墙系统不仅能够更好地保护防火墙后面内部网络的安全,而且应该有更为优良的整体性能。未来的防火墙将会把最强的性能和最大限度的安全性有机结合在一起,有效地解决网络安全的问题。当然防火墙只是确保网络安全的一个环节,还需要和其他安全措施一起来确保网络安全,如和IDS、IPS、信息保障等结合起来,在此不作赘述。

11 结论

随着Internet/Intranet技术的飞速发展,网络安全问题必将愈来愈引起人们的重视。防火墙技术作为目前用来实现网络安全措施的一种主要手段,它主要是用来拒绝未经授权用户的访问,阻止未经授权用户存取敏感数据,同时允许合法用户不受妨碍的访问网络资源。如果使用得当,可以在很大程度上提高网络安全。但是没有一种技术可以百分之百地解决网络上的所有问题,比如防火墙虽然能对来自外部网络的攻击进行有效的保护,但对于来自网络内部的攻击却无能为力。事实上60%以上的网络安全问题来自网络内部。因此网络安全单靠防火墙是不够的,还需要有其它技术和非技术因素的考虑,如信息加密技术、身份验证技术、制定网络法规、提高网络管理人员的安全意识等等。

第20篇:光电子技术(论文)

光电子技术是继微电子技术之后近30年来迅猛发展的综合性高新技术。1962年半导体激光器的诞生是近代科学技术史上一个重大事件。经历十多年的初期探索,从70年代后期起,随着半导体光电子器件和硅基光导纤维两大基础元件在原理和制造工艺上的突破,光子技术与电子技术开始结合并形成了具有强大生命力的信息光电子技术和产业。

光电子技术是一个比较庞大的体系,它包括信息传输,如光纤通信、空间和海底光通信等;信息处理,如计算机光互连、光计算、光交换等;信息获取,如光学传感和遥感、光纤传感等;信息存储,如光盘、全息存储技术等;信息显示,如大屏幕平板显示、激光打印和印刷等。其中信息光电子技术是光电子学领域中最为活跃的分支。在信息技术发展过程中,电子作为信息的载体作出了巨大的贡献。但它也在速率、容量和空间相容性等方面受到严峻的挑战。采用光子作为信息的载体,其响应速度可达到飞秒量级、比电子快三个数量级以上,加之光子的高度并行处理能力,不存在电磁串扰和路径延迟等缺点,使其具有超出电子的信息容量与处理速度的潜力。充分地综合利用电子和光子两大微观信息载体各自的优点,必将大大改善电子通信设备、电子计算机和电子仪器的性能。

如果说微电子技术推动了以计算机,因特网,光纤通信等为代表的信息技术的高速 发展,改变了人们的生活方式,使得知识 经济 初见端倪,那么随着信息技术的发展,大容 量光纤通信 网络 的建设,光电子技术将起到越来越重要的作用.美国商务部指出: "90 年 代, 全世界的光子产业以比微电子产业高得多的速度发展, 谁在光电子产业方面取得主动权, 谁就将在 21 世纪的尖端科技较量中夺魁" .日本《呼声》月刊也有类似的评论: "21 世纪具 有代表意义 的主导产业,第一是光电子产业,第二是信息通信产业,第三是健康和福利产 业……" ,可以断言,光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类 科学 技术的革命.1 世界光电子技术和产业的发展 光纤通信技术的发展速度远远超过当初人们的预料, 光纤已经成为通信网的重要传输媒 介,现在世界上大约有 60%的通信业务经光纤传输,到 20 世纪末将达到 85%,但从目前光 纤通信的整体水平来看, 仍处于初级阶段, 光纤通信的巨大潜力还没有完全开发出来.目前, 各种新技术层出不穷,密集波分复用技术(DWDM,在同一根光纤内传输多路不同波长的光 信号,以提高单根光纤的传输能力) ,掺铒光纤放大器技术(EDFA,可将光信号直接放大, 具有输出功率高,噪声小,增益带宽等优点)已取得突破性进展并得到广泛的应用.现在 DWDM 系统和光传输设备中,光电技术的比例将从过去比重不到 10%达到 90%.一种全新 的,无需进行任何光电变换的光波通信——"全光通信" ,由于波分复用技术和掺铒光纤放 大器技术的进展,也日趋成熟,将在横跨太平洋和大西洋的通信系统上首次使用,给全球的 通信业带来蓬勃生机.为此提供支撑的就是半导体光电子器件和部件.光电子器件和技术已 形成一个快速增长的,巨大的光电子产业,对国民经济的发展起着越来越大的作用.美国光 电子产业振兴协会估计,到 2003 年,光电子产业的总产值将达 2000 亿美元.Internet 应用的飞速增长对电信骨干网带宽提出越来越高的需求,为满足需求的增长, 人们可以铺设更多的光纤,或靠提高单路光的信息运载量(现在主干网可以分别工作在 2.5Gbps 和 10Gbps, 并已有 40Gbps 的演示性设备) 但更主要的方法却是靠发展波分复用技 .术,增加光纤内通光的路数(光波分复用的实验记录已经达到 2.64Tbps) .报告称虽然 10 年内全光通信还不会全面商业化,但是全光交换将在几年内成为市场主流,报告也指出尽管光学部件市场被大公司所占据,但仍有创新性公司进入的可能. 2 我国的光电子技术和产业近10 年来我国光电子技术研究在国家 "863" 计划和有关部门的支持下有了突飞猛进的 进展,在很多领域同国外先进国家只有两三年的距离,个别领域还处于世界领先地位.国内光 电子 有关产业基地在光电子器件,部件和子系统(如激光器,探测器,光收 发模块,EDFA,无源光器件)等已经占领了国内较大的市场份额,初步具备同国外大公司 竞争的能力,在毫无市场保护的情况下,靠自己的力量争得了一席之地,市场营销逐年有较 大的增长, 个别产品还取得国际市场相关产品中的销量最大的成绩.我国相应研究 发展 基 地和本领域高 技术公司的许多产品填补了国内相关产品的空白,打破国外产品在市场上的 垄断地位,同时争取进入国际市场.中国盟掺铒光纤放大器(EDFA)是高速大容量光纤通信系统必需的关键部件,国内 企业 产 品占国内市场 40%的份额.我国也是目前国际上少数几个有能力研制 PIC 和 OEIC 的国家.808nm 大功率激 光器及其泵浦的固体绿光激光器, 670nm 红光激光器已产品化和商品化并 批量占领国际市场.国内移动通信的光纤直放站所用的光电器件,90%使用国产器件,国 产 1.55mDFB 激光器 战胜了国外器件,占领了 100%的国内市场.但是,我们应当认识到在我国光电子技术发展中,光电子器件,部件虽是光通信,光显 示,光存储等高技术产业的关键部分,但在整个系统和设备成本中所占的比重较小,其产值 较低,目前科研开发主要处于跟踪和小批量生产阶段,光电子产业所需的规模化,产业化生 产技术目前还未有实质突破; 国内研究生产的光电器件和部件有相当部分还未能满足整机和 系统的要求,导致国外器件占据国内市场相当多的份额;在机制上仍未摆脱科研,生产,市 场相互脱离的状况.我国在光电子技术方面是与国际水平差距相对较小的一个领域, 与世界发达国家几乎同 时起步.但是我们应该清醒地认识到我国制造技术的落后和材料水平有限, 而国际上光电子 产业已经进入加速发展阶段, 留给我们的时间只有三到五年, 如果我们不在目前产业化的技 术发展阶段进入,就会失去大好时机.机不可失,时不再来,到产业化后期时将要花数倍的 力量才能弥补,也许会彻底失去时机,受制于人.如果一个国家在一代元件上没有足够的投资以发展自主能力, 就会给外国竞争者提供进 入并占领下几代技术市场的机会.因而在关键器件,部件等方面,要通过引进社会资金和风 险投资,知识产权入股,开发人员持股等方式加快我国光电子成果的产业化步伐,鼓励科研 人员成果转化.只要贯彻有"有所为,有所不为"的方针,狠抓创新和高技术成果转化,打破 行业界限,按市场机制联合国内相关研究和开发单位,共同作好光电子产业化的工作,就一 定能发展我国的光电子事业,有望在研究上取得突破,在产业上形成规模 经济 ,取得我国 在该领域应有的市场份额. 1

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