新型柔性制冷研究论文

汪胜是苏州大学材料与化学化工学部的一名教授，他最近可能发表了论文，是因为他在该领域的研究取得了一定的成果，他的研究成果正在发表和受到认可。

用电教媒体培养和发展学生审美能力的研究课题研究报告常州市第四中学电教课题组一、问题的提出罗丹曾说过："美是到处都有的。对于我们的眼睛，不是缺少美，而是缺少发现。"美是生活，美是客观存在于生活中的合规律的真善内容与和谐形式统一的、丰富独特的令人愉悦的具体形象。学校教育的一个重要任务，就是要培养和发展学生的审美能力，提高学生的审美情趣，促使学生自觉按照美的要求塑造自己，从而去克服和消除生活中的假丑恶，创造和增进生活中的真善美。爱美之心，人皆有之。培养和发展学生的审美能力，是全面提高学生素质，促进应试教育向素质教育转变的一项不可忽视的内容。然传统的教育手段在培养和发展学生的审美能力方面存在严重不足：一是内容枯燥，不能激发学生的兴趣；二是形式单一，常以文字、图片为主，很难引起学生情感的共鸣，致使青少年学生对美的感知、鉴别、欣赏能力较差，学生中美丑不辨，以丑为美的现象屡见不鲜。随着科学技术的不断发展和教育现代化工程的日益推进，现代教育技术迅速得到推广，这就为我们运用电教媒体培养和发展学生审美能力提供了极大的便利。本课题的研究目的，就是试图运用电教媒体，采用学生喜闻乐见的形式，通过丰富多彩的活动，帮助学生去感知美、辨别美、欣赏美，从而引导学生积极追求真善美，不断提高审美情趣，发展审美能力，促进学生素质的全面提高。本课题自一九九八年底立项，形成研究方案后报市、省电教审批。当时的设想是从文学美、艺术美、科学美、社会美、自然美等方面展开研究，课题组成员涉及各个学科。一九九九年五月，省电教馆21号文下发"关于第三批实验学校课题审批意见的通知"，要求我校这一课题"在自变量中界定实验学科，建议1－2个"。根据省电教馆的批示，课题组根据学校实际，重新修改了实验方案，明确将语文作为主要实验学科，同时对课题组成员作了调整，去掉了原音体美学科的成员，增加了语文学科的成员。一九九九年下半年，这一课题被正式批准为省组电教实验课题。二、研究内容及研究方法（一）研究内容 ⑴常规媒体在培养和发展学生审美能力方面有哪些不足？ ⑵电教媒体在培养和发展学生审美能力方面有哪些优势？课题组将从内容到形式，从方法到效果等诸方面进行深入剖析。 ⑶审美能力包括哪些要素？如何运用电教媒体培养和发展学生审美能力？（二）研究方法 1、文献研究：利用图书馆、资料室及互联网查找相关的研究文献，了解前人在这一课题上有哪些最新的研究成果，积累相关的研究资料，掌握国内外对此课题的研究动态。 2、调查研究：通过调查法、观察法了解学生美学知识、审美能力的现状，进一步明确课题研究的重点和方向。 3、实验研究：以语文学科的课堂教育教学活动为主阵地，同时采用举行课外阅读欣赏活动、召开主题班会、组织论辩、进行参观以及环境渗透等形式，发动师生广泛参与，充分发挥主观能动性和创造性，不断提高学生的审美能力。三、研究的实施为了提高研究成员的理论修养和科研能力，我们确定了课题组的学习计划，要求每个成员每学期都要学习一本理论专著，并作好读书笔记；省、市电教馆组织的现代教育技术培训和观摩活动，我们都及时安排课题组成员参加。三年来，我们着重在课堂教学和课外活动两方面对课题进行了深入的研究和有益的探讨。每学期都有电教研究课，有时还面向全区举行电教观摩课。为确保每次研究课均能收到实效，课题组经过研讨，在教学中逐渐形成了"电教研究课操作程序"，对课前设计和课后反思的内容作了明确的规定：（一）课前思考：1、本课适宜采用哪些媒体？你为何选择此种媒体？2、你准备在何时运用媒体？为何选择此时使用？3、你期望通过媒体的使用达到什么目的？同时发展学生的何种能力？4、你准备用何种方法进行效果检测？5、本课结束后，你要收集哪些资料？（二）课后分析：1、你选择的媒体是否恰当，有没有更好的选择？2、媒体运用的时机是否恰当，有没有更好的时机？3、本课的教学目的是否达到？你所期望的学生能力有否发展？为什么？4、你使用的检测手段是否有效？有什么需要改进的地方？5、你收集的资料能从哪些方面佐证课题？6、本研究课对课题研究有哪些贡献（包括经验和教训）？课题组成员上电教实验课都必须对照操作程序认真进行教学设计，使以后的研究课不再偏离研究方向，为最大限度地取得实验成效奠定了坚实的基础。此外，在举行文学作品欣赏、组织辩论对抗赛、召开主题班会等方面，我们也进行了许多有益的尝试，收到了很好的效果。四、研究的成果在近三年的课题研究实践中，我们逐渐认识到：审美能力，包括唤醒审美意识的对美的感知能力、形成审美情境的对美的欣赏能力、调动审美经验的对美的鉴别能力和丰富审美心灵的对美的创造能力。这四种能力涉及对美的体验、理解、判断、升华四个层面，落实到每节研究课上，就应各有侧重，或感知美，或欣赏美，或鉴别美，或创造美，或相互融合。为此，我们运用电教媒体，利用语文课及各种相关的活动进行了深入的研究和积极的探索。实践证明：电教媒体的运用，对培养和发展学生的审美能力具有十分积极的作用。（一）运用电教媒体唤醒审美意识，提高对美的感知能力审美教育要给学生以丰富的美感。语文教材中蕴含着丰富的美育资源，但对于阅历尚浅的中学生，有时用传统的教学手段和方法，很难使他们真正领悟到这种美，运用电教手段，可以将文字内容诉诸于视觉画面，再配上音乐和有表情的朗读，则可唤醒学生的审美意识，提高对美的感知能力。在讲授冰心的散文《小橘灯》时，学生对作者为何将小橘灯作为小姑娘的化身难以理解。冰心逝世以后，恰逢中央电视台播放一组根据冰心作品拍摄的电视散文，其中就有《小橘灯》。课题组立即安排实验班学生举行冰心散文赏析活动。当学生以多媒体的方式重温这篇散文时，沉睡的审美意识立即被激活，他们不仅深刻地把握了作品的内涵，而且更真切地感悟到冰心散文的韵美、景美和情美。一位学生写到?quot;真想不到'小橘灯'在画面中的形象那样逼真，那么美好。在阴沉黑暗的背景烘托下，小橘灯闪烁着的朦胧、橘红的光，正是镇定、勇敢、乐观的小姑娘的化身，是小姑娘心灵中露出的最灿烂的火花。它使人看到光明，受到鼓舞。"如果没有电教媒体的介入，没有多种媒体的有机整合，就很难想象学生会有如此深刻的理解。在教《听潮》一文时，课题组一位老师剪辑了"海睡"与"海醒"两组媒体资料，配上相应的音乐，让学生通过眼看、耳听、心想去感受大海的柔美和壮美，收到了很好的效果。（二）运用电教媒体创设审美情境，提高对美的欣赏能力电教媒体在教育中的最大优势就是能集声、文、画于一体，以直观鲜明的图像，生动精炼的语言，极富感染力的音乐创设一种审美情境，使学生深深地被吸引、被感动，在潜移默化中接受美的熏陶，提高对美的欣赏能力。在"三·八"国际妇女节前夕，我们精心策划了以《献给母亲的歌》为主题的班会活动。整个活动以三首"MTV"为主线：一曲《烛光里的妈妈》拉开了主题班会的序幕，伴随那优美的旋律，屏幕上那位母亲"倦得不再挺拔的腰身，失去光华的眼睛"，一下子吸引了同学们的注意力，营造了很好的教育情境。随着《世上只有妈妈好》的乐曲轻轻响起，屏幕上母子情深的形象展现，同学们的情绪受到感染，联想受到激发，纷纷上台，讲述自己母亲的动人故事：有的学生在失去父爱后，母亲含辛茹苦独自挑起抚养儿子的重担；有的学生的继母无微不至关心女儿，继母胜生母……；主题班会上，同学们还用丰富多彩的文艺节目------小合唱、小品、配乐诗朗诵等，回报母亲的恩情，并准备了一份小小的礼物，亲手为母亲戴上美丽的发夹、别致的胸针，献上精心制作的节日卡片，并在写有"以优异成绩回报伟大母亲"的粉红布幅上签名，表达报效之志，爱母之情达到高潮。活动结束时，随着《懂你》这熟悉的旋律，同学们边欣赏动人的画面，边跟随演员深情地唱出了自己的心声："多想靠近你，告诉你我其实一直都懂你。"最后，银幕上打出了如下字幕："母爱是人类最伟大的情感，母亲是慈祥的、伟大的，母爱是温柔的、深沉的，也是刻骨铭心的，让我们把心中的歌，深深的爱，献给自己的母亲，献给自己的母校、故乡、祖国，因为她们都有一个共同的名字------母亲！"，男中音深情的朗诵，使同学们的感情得到升华，班会的主题更加深化。班会课后，同学们在日记中写下了自己的感受?quot;这是我参加的最难忘的主题班会，它新颖、生动、直观，深深地打动了我。几天来，我心中一直涌动着要努力学习，报答母亲、报效祖国的激情。""我要时刻牢记母亲的深恩，用优异的成绩让母亲永远微笑。" （三）运用电教媒体调动审美经验，提高对美的鉴别能力人的审美能力是建立在他的审美经验的基础上的，丰富的审美经验可以加强美育的效果。当审美主体积极地调动他过去的审美经验时，他对美的感受会更真切，对美的理解会更深刻。电教媒体在帮助学生超越自己旧有的审美经验，提高对美的鉴别能力方面功不可没。有一段时间，媒体上连续报道的几则中小学生自杀事件，在一些学生产生极大反响，尤其是个别差生也流露出消极厌世的思想。如何帮助学生珍惜生命，勇敢面对困难和挫折，成为我们教育工作者关注的话题。不久，中央电视台《实话实说》节目讲述了北京一位16岁的女中学生张穆然身患绝症，顽强学习，笑迎厄运的故事。课题组立即抓住这难得的教育机会，举行了一次《珍爱生命，感悟坚强》的主题活动。首先在大屏幕上打出张穆然秀发脱落、依然热爱生活，灿烂微笑的照片，再一起聆听著名节目主持人白岩松、敬一丹、崔永元对张穆然的深情追忆，学生们立即被这真实感人的故事深深地打动了。一位初二学生动情地说："面对这样一位比我们大不了多少却比我们坚强很多的姐姐，内心深处有着一种说不出的感觉。16岁，本应在学校、在家里享受老师与父母的关爱，同学之间的友情，而张穆然却只能面对着白色，与这最冷的颜色共度16岁的花季。图片上正在与同学们谈笑风生的张穆然笑得那么纯真，那么彻底，那么毫无保留，我们简直不敢相信，这真是一位癌症患者。看着这位姐姐笑得这么开心，我们似乎也想笑，但更多的是想流泪。不光是为穆然得了病而流泪，更多的是为了我们的软弱与不经风霜：考试考砸了，除了叹惜就是眼泪；手划破了，除了大叫又是眼泪；被师长批评了，心里承受不住，除了眼泪还是眼泪。而穆然呢，死亡在向她一步步逼近，她不能像我们一样在学校里愉快地学习，尽情地玩耍，但却始终微笑着，对生活充满了希望，在她面前，我们自惭形秽了。虽然她已离我们而去，但是她留给我们的思考是永恒的。在人生旅途中，会遇到很多的困难，我们应像穆然那样面对挫折，顽强拼博，热爱生命，奋勇向前，让生活更有意义?quot;那些萌生消极厌世思想的学生，也在比较鉴别中提高了认识，表示要像张穆然那样热爱生活，让生命的每一天都发出应有的光和热。课题组成员还运用辩论这种学生喜闻乐见的形式，帮助学生明确是非，分辨美丑，提高对美的鉴别能力。（四）运用电教媒体丰富审美心灵，提高对美的创造能力美育活动的一个重要任务就是培养人的审美心灵的丰富多样性，电教媒体以其特有的优势可以在有限的时间内帮助学生获取大量美的信息，电教媒体的运用，使学生在美的形象的不断熏陶中，丰富审美心灵，提高对美的创造能力。在教《周总理，你在哪里》这篇课文时，老师了解到学生不熟悉周总理的生平事迹，很难体会当时的人们对周总理难以割舍的情怀，便精心制作了多媒体课件，用一组图片和录像，形象地再现了周总理的伟大生平和当年首都人民冒着凛冽寒风，伫立十里长街挥泪送总理的动人场面，立即引起学生情感的强烈共鸣，为课文的学习和理解作了很好的铺垫。讲析结束后，伴随着《绣金匾》?quot;三绣周总理，人民的好总理……"的音乐声，大屏幕上出现在旭日东升的背景下，周总理微笑着向我们走来的画面，学生的情感立即得到共鸣，周总理永远和人民在一起的主题也得到深刻体现。这时，老师又及时布置作业，要求学生从诗中任选一节，展开合理想象，用生动逼真的语言将画面描绘出来，以显示其创造美的功力。由于电教媒体的激发，学生们对诗歌表现的意境有了准确的把握，并为周总理的伟大人格所震撼，所折服，因此，写作时非常投入。写出的作文不仅感情真挚，而且文笔优美，收到了很好的效果。电教媒体在培养和发展学生对美的感知、欣赏、鉴别、创造能力四个层面，正日益发挥着其特有的功能。但媒体教育效果的发挥，关键在于教师如何运用。只有根据教材与学生的实际，精心选择媒体，适时呈现媒体，并围绕主题巧妙设计，启发学生主动参与的教学和活动，才能对培养和发展学生的审美能力产生积极的影响。三年多的课题研究取得了较丰硕的研究成果，我校有十多篇研究论文发表、获奖：高云荣的《运用电教媒体培养和发展学生的审美能力》在北京"电化教育咨讯"月刊今年第4期发表；《感悟坚强，珍爱生命》在常州市教育报希望版发表；陈慧永的《让多媒体走进主题班会》在常州教育报发表，并获市班主任年会论文评比三等奖；高云荣、陈慧永撰写的《主题班会引入现代教育媒体的实践与思考》获常州市电教论文评比一等奖、省三等奖；陈慧永的《审美教育在语文教学中的体现》获省青年教师论文评比二等奖；桂平的《运用电教媒体帮助学生建立审美心理结构》和戴贵忠的《运用电教媒体，在政治课上培养学生的审判能力》获市电教论文评比三等奖。高云荣自制的多媒体课件《周总理，你在哪里》及《作文训练－－写短评》，分获市多媒体课件评比二等奖和三等奖；课题组成员房章鲁、何晓忠参加市多媒体评优课均获三等奖；芦芝萍老师制作的学校主页获市首届校园网页制作三等奖。此外，课题组还自制、积累了一批有价值的电教资料：如亲情系列电视散文、冰心作品电视散文，以及基因与克隆、纳米技术等科教系列录像带或光盘。课题组高云荣、戴贵忠分获省、市电教优秀工作者称号，学校也被评为常州市电化教育先进单位。五、问题与思考 1、毫无疑问，在语文教学中，运用电教媒体对培养和发展学生的审美能力将产生积极的影响。但电教媒体的介入，是否会妨碍、甚至替代学生对课文内容美和形式美的自我感悟、自主体验过程？怎样优化整合现代教育媒体资源，才能适应新课程标准的要求，使学生在主动探索、自主学习的进程中，提高和发展学生的审美能力？这些问题还有待于我们作进一步的实验与探索。 2、审美能力毕竟是一个比较抽象的概念，审美能力的提高也非一朝一夕就能完成。在实际研究过程中，似乎很难找到一个检测审美能力是否提高的可量化的指标。我们虽经反复探讨，终因拟定的量化检测指标尚不成熟而作罢。这方面的研究探讨还有待继续和深入。

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28：高比能锂离子动力电池

29：可穿戴钙钛矿光伏模组的产业化印刷制备

30：木质纤维素基高密度高热安定性航油催化合成研究

31：高性能管桩安全监测评估与防控关键技术

32：向阳而生——太阳能电池/集光器集成器件

33：超高功率锂离子电池开发

34：海上风机绝缘局部放电无损在线监测技术

35：高性能高安全锂离子电池技术

36：350wh/kg高比能、低成本、智能动力电芯

37：MOF改性电解液用于高能量密度锂金属电池

38：变废为宝-有机固废资源化利用技术先锋

39：新能源系统无线电能传输关键技术开发与应用

40：基于低速涡流无叶片发电机的潮汐能技术开发与应用

41：质子交换膜电解水制氢阳极催化剂的制备

42：高功率密度、高效、高可靠性航空动力伞研制及产业化

43：磷酸铁锂电池材料回收技术的开发与应用

44：快充低温锂金属电池

45：脱碳全能王-适用生活和工业场景下的宽范围压力 PEM 制氢系统

46：有机固废高值化利用技术平台

47：太阳能光谱分频与余光汇聚再辐射耦合的光能梯级发电装置

48：低成本太阳能热电互补高效空调系统应用

49：新能源工程车辆能量管理专用实验平台

50：宽频带复杂信号精细化实时感知技术及应用

51：环境友好型硒化锑薄膜太阳电池研制

52：硫化物固体电解质及其固态动力锂电池

53：新型高功率储能技术——锂离子电容器

54：柔性固态锂电池自修复界面的设计与构筑

28：高比能锂离子动力电池

1 基本信息

2 简介

本项目针对提升高镍三元正极材料能量密度的问题，研究了合成条件、改性工艺对材料晶体结构和性能的影响，突破了高镍三元正极材料制备和改性等关键技术，开发出满足新一代动力电池要求的高镍三元正极材料，且材料性能优异，处于国际先进水平。为了实现规模化生产，解决了工程化难题，创新地采用了具有成本优势的工艺路线，建成了年产超过1500吨的高镍三元正极材料的生产线，实现了高镍三元正极材料的产业化，产品成功应用于宝马、大众、东风、蔚来、奔驰、吉利、小鹏等国内外知名整车企业，打破了国外企业对高镍三元正极材料的垄断。并扩建了更高标准的年产2万吨高镍三元正极材料生产线，推动了设备制造商和上下游企业的发展，规模化生产后，预计每年将创造30亿元以上的产值。

29：可穿戴钙钛矿光伏模组的产业化印刷制备

1 基本信息

2 简介

本项目以低污染可穿戴钙钛矿模组的印刷制备为目标，从残余应力调控角度出发，聚焦晶格一致性研究，通过温敏性添加剂热膨胀系数的应力释放作用调控薄膜晶格应力状态，通过双齿配位仿生分子修饰消除薄膜表面应力累积，结合物理封装策略，实现低铅泄露模组的印刷制备。

30：木质纤维素基高密度高热安定性航油催化合成研究

1 基本信息

2 简介

本项目基于对木质纤维素及其衍生物结构特点和航油分子构效关系的充分认识，创新以木质纤维素为原料制备高密度高热安定航油的高度集成的新技术，为高性能航空燃料提供新制备途径，进而为先进航空航天发动机提供高性能燃料，为现有航油提供高性能调和组分。项目拟开发木质纤维素定向转化制备多环烷烃燃油组分的核心工艺，包括：（半）纤维素水热转化制备呋喃醛并分离木质素，木质素一步水热解聚加氢脱氧制取芳烃、酚类、环醇和单环烷烃，木质素纤维素衍生物（呋喃醛、环醇、环酮及单环烷烃）共转化制取联环烷烃、稠环烷烃等多环烷烃，以及生物航油的调控调配等。

31：高性能管桩安全监测评估与防控关键技术

1 基本信息

2 简介

项目围绕“高性能管桩安全监测评估与防控”这一难题，经过10 余年的科技攻关和工程实践，建立了集理论研究、工艺研发、产品制备、标准制定、工程应用于一体的技术体系，主要核心成果包括：先张法预应力混凝土耐腐蚀管桩、基于分布式光纤神经传感胶带的桩身应力实时监测技术、高性能管桩长期稳定性机理与应用关键技术、桩基础病险演变评估与治理体系研发与应用关键技术，实现了多学科交叉和产学研结合。

32：向阳而生——太阳能电池/集光器集成器件

1 基本信息

2 简介

本项目所涉及到的关键技术主要包括集成器件所需材料的选择与制备工艺：具体为集光器荧光材料、钙钛矿太阳能电池中钙钛矿材料、电极材料的筛选与制备；钙钛矿太阳能电池的制备；太阳能集光器的制备；钙钛矿太阳能电池与太阳能集光器集成器件的制备；具体技术指标为：不透明钙钛矿太阳能电池的光电转换效率 22%（小面积1*1 cm 2 ）， 17%（5*5 cm 2 ）, 15% （10*10 cm 2 ），光照1000小时后（光照条件：室温25 ，，光强1000W/ m 2 ），效率衰减 10%。不透明集成器件的性能指标：集成器件光电转换效率较钙钛矿太阳能电池效率提升 6%。半透明集成器件的指标：在可见光区域透明度做到30%-70%可控可调，光电转换效率 8%。

33：超高功率锂离子电池开发

1 基本信息

2 简介

本项目结合市场需求，开展超高功率高能量密度锂离子储能器件设计、制造等研究，发挥锂离子储能器件高能量密度的优势，突破锂离子储能器件瞬时充放电能力，提升功率密度，实现锂离子储能器件高功率密度，并兼具高能量密度、高安全性和长循环寿命以及低成本，形成具有自主知识产权的技术体系。

34：海上风机绝缘局部放电无损在线监测技术

1 基本信息

2 简介

本项目拟研发出一种基于机械和电气特征量的海上风机绝缘局部放电无损在线监测技术，以期实现对海上风机的局部放电和绝缘状态的实时监控。该技术旨在绝缘发生明显劣化及局部放电现象产生之前监测其潜伏性故障，并在上述现象发生后对绝缘状态进行持续监测,进而对局部放电严重程度和绝缘状态做出定性诊断。这一研究成果不仅能为海上风机的维护检修方案提供可靠依据，降低事故发生概率，而且可有效减少盲目的停机检修，提高海上风机的可靠性与经济性。

35：高性能高安全锂离子电池技术

1 基本信息

2 简介

本项目以国家和社会对高性能、高安全锂离子电池技术的重大需求为牵引，在微电子学、电化学和材料科学等多学科交叉融合的基础上，分别从“高比能硅负极材料表界面改性”与“基于EIS监测的新型电源管理芯片” 两大前沿技术开展研究，并取得了重要突破。本项目开发了微米硅/碳纳米管复合负极，通过简单低成本且可规模化生产的工艺构筑了高效且能适应Si负极的体积膨胀的柔性CNT导电网络及碳钝化层，降低了MSi颗粒的体电阻与颗粒之间的电阻，限制MSi的粉碎化。与传统的微米硅/碳复合负极(400 Ω m)相比，该复合材料的体积电阻率(157 Ω m)显著降低，可逆比容量为 2533 mAh/g，初始库仑效率为，在2A/g循环1000次时，可逆比容量超过840mAh/g。

36： 350wh/kg高比能、低成本、智能动力电芯

1 基本信息

2 简介

本项目所采用的正极材料为项目组自主研发的、具有独立知识产权的高比容量、低成本富锂锰基正极材料。该正极材料采用全新的材料改性技术，包括材料优势晶面调控、快离子导体包覆、超薄尖晶石异质相包覆等关键技术，使得项目组研发的富锂锰基正极材料的比容量高达260mAh/g，循环寿命长达500周，循环100周压降可控制在以下。基于此，项目组现已获得核心发明专利3项（均已授权），发表高水平学术论文5篇，此外项目组已与宜宾某公司建立合作，致力于该类正极材料的量产放大及产业孵化。

本项目致力于研发一款高比能、低成本、智能动力电芯，所采用的智能传感器基于项目组自主研发的石墨烯基应力应变传感器和铜基温度传感器。研发的石墨烯基应力应变传感器具有大的工作范围和优异的灵敏度。研发的铜基温度传感器采用超薄超小尺寸的铜-康铜热电偶，同时具备高精度和宽监测窗口特点，并且对电池性能和比能量几乎不产生影响。本项目将应力应变传感器、温度传感器采用嵌入式技术植入电芯内部，可实时监测电芯充放电状态、电池安全状态、电芯温升等，通过外接电子信息处理系统实时、准确评估电芯的运行参数。基于此，项目组现已申请中国发明专利2项，发表高水平学术论文1篇。

37： MOF改性电解液用于高能量密度锂金属电池

1 基本信息

2 简介

本项目基于已有的研究成果，拟使用金属有机框架（MOF）作为电解液添加剂，利用其表面丰富的活性亲锂位点，调控锂沉积过程，消除锂枝晶。优化材料合成、电解液组成和电池组装参数，以适应规模化生产的需求，推进高能量密度锂金属全电池的实用化进程。主要面向无人机、动力外骨骼和汽车动力电池等高能量密度应用场景，突破现有的储能电池续航瓶颈，提升电池安全性，具有广阔的市场空间。

38：变废为宝-有机固废资源化利用技术先锋

1 基本信息

2 简介

本项目将开发一种新型有机固废热化学处置技术，可实现高纯度H2和CO在不同温度区自分离生成，H2和CO可根据后续化工合成过程所需任意比例自由混合，为有机固废资源化和能源化与现有化工过程无缝衔接提供便利。此外，该技术还具有以下优点：可彻底杀灭有机固废中致病病原体和有毒有害有机物，大幅减少约50-90%有机固废的体积；还可对有机固废的内在能量进行回收利用，将有机固废中的有机组分转化为可控H2/CO比例合成气；同时反应后剩余的富含无机组分残渣仍可进行资源化利用于水泥窑协同处置和制作建筑材料等。

39：新能源系统无线电能传输关键技术开发与应用

1 基本信息

2 简介

本项目设计面向复杂应用场景的新能源无线供电系统，开发满足源-储-荷高效协同和不确定环境下系统稳定工作的自适应切换技术，实现电能稳定高效传输。

40：基于低速涡流无叶片发电机的潮汐能技术开发与应用

1 基本信息

2 简介

本项目提出的发电机采用无叶片式设计，结构简单，维护成本较低，不存在以往涡轮机械容易受到海水腐蚀、影响海湾水动力、容易破坏沿岸海洋生态系统等问题。发电机配有多单元往复式电磁感应发电机，大大提高了发电效率。是一种能够提供稳定、高效电能的新型的发电方式。

41：质子交换膜电解水制氢阳极催化剂的制备

1 基本信息

2 简介

本项目依托于兰州大学有色金属化学与资源利用重点实验室，合作导师为严纯华院士，围绕高效、稳定、廉价阳极酸性析氧催化剂的控制合成开展研究工作；旨在构筑系列界面异质结构酸性析氧催化剂；以“界面控制”法为主导，结合“固-液”、“固-固”和“固-气”界面辅助手段，实现界面异质结构酸性析氧催化剂的控制合成；进一步通过配位替换、晶格掺杂、缺陷填充等策略，提升界面异质结构酸性析氧催化剂的活性和稳定性；此外，结合原位表征技术实现对合成和催化过程的原位监测，为催化剂的结构优化和性能提升提供坚实的实验数据，建立界面异质结构酸性析氧催化剂结构和性能之间的构效关系；对质子交换膜电解水制氢的发展具有重要的科学意义。

42：高功率密度、高效、高可靠性航空动力伞研制及产业化

1 基本信息

2 简介

为了提高高功率密度轴向磁通永磁电机的散热能力，本项目首先在特殊的定子架中分别设计了两种新颖的水冷结构。第一种是轴向内外循环水冷结构，第二种是槽内内外循环水冷结构。通过合理的等效与假设，建立了两种水冷结构的三维模型，并且基于流固耦合进行仿真分析。通过对比两种水冷结构的流速、压降、冷却效果和散热面积，选择槽内内外循环水冷结构作为电机的冷却系统。并且将基于流固耦合对两种水冷结构的流速、压降、冷却效果和散热面积进行分析对比，从而确定双转子单定子AFPM电机最有效的冷却结构，为AFPM电机的冷却结构设计及电磁方案优化提供了参考依据。

43：磷酸铁锂电池材料回收技术的开发与应用

1 基本信息

2 简介

本项目从成本与环保的角度开发了一种便捷的锂离子电池材料回收工艺。在锂电池材料回收的过程中不涉及强酸、强碱的消耗，不产生硫酸钠等副产物；其次在回收的过程中，废旧磷酸铁锂材料能够与铝箔彻底分离，节省了后续的除杂步骤工序简单；最后相对于传统的拆解与回收技术，本技术能够节省成本在40%以上，经济效益潜力巨大，同时能够充分释放旧动力电池的残值促进动力电池的健康发展。

44：快充低温锂金属电池

1 基本信息

2 简介

锂金属电池结构与锂离子电池相似，但消除了低容量和低压实密度的负极活性材料的使用。因此，相同重量和体积的锂金属电池比传统电池储存的能量可以提升40%以上，并大大节省电池制备成本。我们设计的锂金属电池与目前国内和国际市场通用的锂离子电池相比有以下优势：

1）成本优势，消除了负极的用料成本；

2）更高的能量密度，国内目前电池单体的能量密度依然 300Wh/kg，我们的电池单体能量密度 350Wh/kg；

3）更快的充电速度，Tesla公司的快速充电技术，20min可以充

进50%电量，我们的电芯快充时间：0-80%SOC 15min；

4）更低的运行温度，普通锂离子电池的最低温度极限为-20 ，我们设计的锂金属电池最低放电温度可达到-90 ，最低充电温度可到-70 。

45：脱碳全能王-适用生活和工业场景下的宽范围压力PEM 制氢系统

1 基本信息

2 简介

本项目组针对国家发布的氢能战略，迅速开展PEM制氢相关研究，目前已掌握了电解槽结构设计方法、面向设计和开发的集成建模和优化技术，现已成功开发出面向生活和工业场景（加氢站、制氢需求的钢铁、冶金和化工等）的低中高压（）全范围PEM制氢系统（实验室级别）。在低压运行时，极大提高系统的功率密度；在高压运行时，可取消一级或二级压缩，减少压缩机运维成本。

46：有机固废高值化利用技术平台

1 基本信息

2 简介

本项目根据不同有机固废不同的理化性质，以氧消化和水热转化技术为基础，开发出了实现其高值化利用的不同技术路线和不同的工艺，实现了有机固废的减量化、无害化处理，以及高附加值产品的制备。该项目可以实现有机固废的完全资源化再利用，具有很好的社会效益、环境效益和经济效益。

47：太阳能光谱分频与余光汇聚再辐射耦合的光能梯级发电装置

1 基本信息

2 简介

本项目提出太阳能光谱分频与余光汇聚辐射再调节耦合的光能梯级发电系统，旨在研究其基本科学原理及关键技术，并建成相应的示范装置。本项目积极响应国家“碳达峰，碳中和”的政策，聚焦太阳能的有序高效转化，旨在开发新型的太阳能高效转化技术装置。

48：低成本太阳能热电互补高效空调系统应用

1 基本信息

2 简介

本项目研发的“低成本太阳能热电互补高效空调系统”由太阳能集热子系统、喷射式制冷子系统和压缩式热泵子系统三部分组成。

49：新能源工程车辆能量管理专用实验平台

1 基本信息

2 简介

本项目以绿色矿山战略理念为引领，聚焦新能源工程车辆能量管理技术的发展需求，针对目前市场对新能源工程车辆能量管理实验产品的市场空白，开发面向新能源工程车辆的专用能量管理实验平台，为研究开发先进能量管理技术提供有效验证、分析及测试条件。

50：宽频带复杂信号精细化实时感知技术及应用

1 基本信息

2 简介

本项目的总体目标是以低碳能源系统宽频域运行形态衍变为契机，以宽频信息感知为视角，开展宽频带复杂信号精细化实时感知技术研究，研发面向新能源电力系统的宽频带信息感知技术、装备与探索平台，并探索技术成果在生命科学、深海探测、航空航天等多个重大领域的拓展应用潜力。

51：环境友好型硒化锑薄膜太阳电池研制 1 基本信息

2 简介

本项目依托于深圳大学、广东省光电子器件与系统重点实验室和深圳市先进与薄膜应用重点实验室的研究平台，面向国家对新型高效低成本光伏发电技术集中攻关的重大战略需求，开展真正环境友好型（区别于现存高能耗硅基电池，涉及贵金属铜铟镓硒太阳电池和含铅钙钛矿太阳电池等非环境友好型太阳电池技术）硒化锑薄膜太阳电池研制及其应用研究工作。

52：硫化物固体电解质及其固态动力锂电池

1 基本信息

2 简介

项目针对液态锂离子电池存在的比容量低、安全性和循环寿命有待提高等问题，研发高安全性、高容量、长寿命固态锂电池，解决制备硫化物固体电解质材料与全固态电池存在的离子电导率偏低、一致性较差、对湿度过于敏感、无法量产、与正负极材料接触不稳定、正极容量释放差、库伦效率低下、长循环性能差等难题，突破由实验室研究到产业化生产的系列关键技术。

53：新型高功率储能技术——锂离子电容器

1 基本信息

2 简介

中国科学院电工研究所经过多年的理论创新与技术积累，自主研发的新型高功率电化学储能技术——锂离子电容器，具有低成本、长寿命、高安全、兼具高功率密度和高能量密度等优势。

54：柔性固态锂电池自修复界面的设计与构筑

1 基本信息

2 简介

本项目创新性地提出了本征自愈固态电解质双涂层愈合界面构筑策略，通过“自愈固态电解质”来构筑“固固一体化界面”，就能取长补短，有望满足构筑柔性锂电池电解质/电极界面的各项技术需求。申请人将正负极片表面涂覆具有可逆自愈功能的固态电解质涂层，进行微界面完全浸润以及一体化融合，然后将预制备的固态电解质膜与涂层紧密贴合，并进行热压诱导，利用聚合物涂层与电解质膜中大量存在的多重自互补氢键系统，促使层间界面愈合，从而达到构筑高稳定性、可自修复、一体化的电极/电解质界面的目的。

一）研究内容 ⑴常规媒体在培养和发展学生审美能力方面有哪些不足？ ⑵电教媒体在培养和发展学生审美能力方面有哪些优势？课题组将从内容到形式，从方法到效果等诸方面进行深入剖析。 ⑶审美能力包括哪些要素？如何运用电教媒体培养和发展学生审美能力？（二）研究方法 1、文献研究：利用图书馆、资料室及互联网查找相关的研究文献，了解前人在这一课题上有哪些最新的研究成果，积累相关的研究资料，掌握国内外对此课题的研究动态。 2、调查研究：通过调查法、观察法了解学生美学知识、审美能力的现状，进一步明确课题研究的重点和方向。 3、实验研究：以语文学科的课堂教育教学活动为主阵地，同时采用举行课外阅读欣赏活动、召开主题班会、组织论辩、进行参观以及环境渗透等形式，发动师生广泛参与，充分发挥主观能动性和创造性，不断提高学生的审美能力。三、研究的实施为了提高研究成员的理论修养和科研能力，我们确定了课题组的学习计划，要求每个成员每学期都要学习一本理论专著，并作好读书笔记；省、市电教馆组织的现代教育技术培训和观摩活动，我们都及时安排课题组成员参加。三年来，我们着重在课堂教学和课外活动两方面对课题进行了深入的研究和有益的探讨。每学期都有电教研究课，有时还面向全区举行电教观摩课。为确保每次研究课均能收到实效，课题组经过研讨，在教学中逐渐形成了"电教研究课操作程序"，对课前设计和课后反思的内容作了明确的规定：（一）课前思考：1、本课适宜采用哪些媒体？你为何选择此种媒体？2、你准备在何时运用媒体？为何选择此时使用？3、你期望通过媒体的使用达到什么目的？同时发展学生的何种能力？4、你准备用何种方法进行效果检测？5、本课结束后，你要收集哪些资料？（二）课后分析：1、你选择的媒体是否恰当，有没有更好的选择？2、媒体运用的时机是否恰当，有没有更好的时机？3、本课的教学目的是否达到？你所期望的学生能力有否发展？为什么？4、你使用的检测手段是否有效？有什么需要改进的地方？5、你收集的资料能从哪些方面佐证课题？6、本研究课对课题研究有哪些贡献（包括经验和教训）？课题组成员上电教实验课都必须对照操作程序认真进行教学设计，使以后的研究课不再偏离研究方向，为最大限度地取得实验成效奠定了坚实的基础。此外，在举行文学作品欣赏、组织辩论对抗赛、召开主题班会等方面，我们也进行了许多有益的尝试，收到了很好的效果。四、研究的成果在近三年的课题研究实践中，我们逐渐认识到：审美能力，包括唤醒审美意识的对美的感知能力、形成审美情境的对美的欣赏能力、调动审美经验的对美的鉴别能力和丰富审美心灵的对美的创造能力。这四种能力涉及对美的体验、理解、判断、升华四个层面，落实到每节研究课上，就应各有侧重，或感知美，或欣赏美，或鉴别美，或创造美，或相互融合。为此，我们运用电教媒体，利用语文课及各种相关的活动进行了深入的研究和积极的探索。实践证明：电教媒体的运用，对培养和发展学生的审美能力具有十分积极的作用。（一）运用电教媒体唤醒审美意识，提高对美的感知能力审美教育要给学生以丰富的美感。语文教材中蕴含着丰富的美育资源，但对于阅历尚浅的中学生，有时用传统的教学手段和方法，很难使他们真正领悟到这种美，运用电教手段，可以将文字内容诉诸于视觉画面，再配上音乐和有表情的朗读，则可唤醒学生的审美意识，提高对美的感知能力。在讲授冰心的散文《小橘灯》时，学生对作者为何将小橘灯作为小姑娘的化身难以理解。冰心逝世以后，恰逢中央电视台播放一组根据冰心作品拍摄的电视散文，其中就有《小橘灯》。课题组立即安排实验班学生举行冰心散文赏析活动。当学生以多媒体的方式重温这篇散文时，沉睡的审美意识立即被激活，他们不仅深刻地把握了作品的内涵，而且更真切地感悟到冰心散文的韵美、景美和情美。一位学生写到?quot;真想不到'小橘灯'在画面中的形象那样逼真，那么美好。在阴沉黑暗的背景烘托下，小橘灯闪烁着的朦胧、橘红的光，正是镇定、勇敢、乐观的小姑娘的化身，是小姑娘心灵中露出的最灿烂的火花。它使人看到光明，受到鼓舞。"如果没有电教媒体的介入，没有多种媒体的有机整合，就很难想象学生会有如此深刻的理解。在教《听潮》一文时，课题组一位老师剪辑了"海睡"与"海醒"两组媒体资料，配上相应的音乐，让学生通过眼看、耳听、心想去感受大海的柔美和壮美，收到了很好的效果。（二）运用电教媒体创设审美情境，提高对美的欣赏能力电教媒体在教育中的最大优势就是能集声、文、画于一体，以直观鲜明的图像，生动精炼的语言，极富感染力的音乐创设一种审美情境，使学生深深地被吸引、被感动，在潜移默化中接受美的熏陶，提高对美的欣赏能力。在"三·八"国际妇女节前夕，我们精心策划了以《献给母亲的歌》为主题的班会活动。整个活动以三首"MTV"为主线：一曲《烛光里的妈妈》拉开了主题班会的序幕，伴随那优美的旋律，屏幕上那位母亲"倦得不再挺拔的腰身，失去光华的眼睛"，一下子吸引了同学们的注意力，营造了很好的教育情境。随着《世上只有妈妈好》的乐曲轻轻响起，屏幕上母子情深的形象展现，同学们的情绪受到感染，联想受到激发，纷纷上台，讲述自己母亲的动人故事：有的学生在失去父爱后，母亲含辛茹苦独自挑起抚养儿子的重担；有的学生的继母无微不至关心女儿，继母胜生母……；主题班会上，同学们还用丰富多彩的文艺节目------小合唱、小品、配乐诗朗诵等，回报母亲的恩情，并准备了一份小小的礼物，亲手为母亲戴上美丽的发夹、别致的胸针，献上精心制作的节日卡片，并在写有"以优异成绩回报伟大母亲"的粉红布幅上签名，表达报效之志，爱母之情达到高潮。

新型柔性护栏研究论文

交通护栏按材料分，可分为水泥护栏、钢管护栏、铸铁护栏、塑料护栏、浸塑护栏和不锈钢护栏等；按安装位置分，护栏可分为中央隔离护栏、机动车与非机动车护栏、人行护栏、绿化护栏等。一些城市常常因为经济和条件的限制，采用了水泥护栏、钢管护栏等，但由于缺乏详细设计，美观性很差，护栏的作用发挥得较差，也影响了城市环境；有些城市偏面强调装饰性，而忽略了护栏固有的“安全”功能：如有些城市采用不锈钢护栏，但没有重视护栏的光学设计，不锈钢护栏反而带来光污染，造成眩目，影响了安全性；有些护栏设计不规范，护栏太高，影响了城市景观；有些护栏中间无竖间隔条或竖条间隔过大，行人能轻易钻越护栏，存在安全隐患；有些护栏，强度差，人力手工就能拆除分离连接部位，易损坏，形同虚设；有些护栏焊接点多，底层未进行防腐表面处理，表面刷漆或浸塑处理，防腐能力低、易生锈、使用寿命短。交通护栏的主要功能有： 1、分隔功能：交通护栏将机动车、非机动车和行人交通分隔，将道路在断面上进行纵向分隔，使机动车、非机动车和行人分道行驶，提高了道路交通的安全性，改善了交通秩序。 2、阻拦功能：交通护栏将阻拦不良的交通行为，阻拦试图横穿马路的行人或自行车或机动车辆。它要求护栏有一定的高度，一定的密度（指竖栏），还要有一定的强度。 3、警示功能：通过安装要使护栏上的轮廓简洁明快，警示驾驶员要注意护栏的存在和注意行人和非机动车等，从而达到预防交通事故的发生。 4、美观功能：通过护栏的不同材质、不同的形式、不同的造型及不同的颜色，达到与道路环境的融洽和协调。可见，城市交通护栏不仅仅是对道路的简单隔离，更关键的目的在于对人流、车流明示与传递城市交通信息，建立一种交通规则、维护交通秩序，使城市交通达到安全、快捷、有序、畅通、方便的效果。交通护栏的发展趋势城市交通护栏的最终发展将越来越少，基于两点：道路设计功能更为完备，立体化或多层化，不同交通方式将在不同的道路平面上；另一点则是交通文明程度越来越高，不文明交通行为将很少出现。因此，交通护栏将向“轻、巧、美”，“安全、环保、经济、耐用”方向发展。 “轻”：交通护栏材料要采用新型轻质材料，上部结构轻盈，下部结构庄重； “巧”：交通护栏设计要科学，外型结构简洁明了，方便维护； “美”：交通护栏外表要美观大方，与现有交通标志相得益彰；起到成为都市风景线的作用； “安全”：交通护栏应有警示的功能，提醒驾驶员注意周边环境，同时也能提醒行人注意，阻止行人钻越，起到防患于未然的积极作用； “环保”：交通护栏应在生产、安装、使用和维护过程中做到无污染，达到保护环境的目的； “经济”：交通护栏应遵循“轻、巧、美”的设计原则，科学地选用适当制造原料，达到多功能作用，降低综合成本，节省投资； “耐用”：交通护栏应在长期使用中接受不同环境污染，同时能降低维护费用，从而达到长期使用的功效。（一）色彩功能设计：这是一个全新的理念。为了满足交通安全与道路畅通需要，在目前交通色彩红、白、黄、绿、黑的基础上，变绿为蓝，形成红、蓝、白、黄、黑五种基本色彩，在交通护栏上设计与配置有关方向、行车规则、警示的各种组合颜色，丰富城市交通语言（见红分东西，东是红来西是黄；见蓝分南北，南是蓝来北是白；见黄一直开；上红下蓝可右转，上蓝下红往左转。）达到简洁明了，一看便知的特点。（见图示封三）（二）结构安全设计：为了满足市政交通管理的需要，市政交通护栏需采用组装式技术设计、加工制造、表面涂装生产及安装，以便确保交通护栏的高强度、高安全性的要求，选用不同的钢质材料，合理的结构设计和组件设计以适应不同的安全强度要求。安装方式要采用便捷经济的组装方式，无需专业技术人员参与，以适应市政交通的特殊需要。当护栏受到意外损坏时，无需整体更换，只需用专业工具更换损坏部分，使市政及交管部门能在安装及维护方面节约大量财力、人力。（三）涂层性能设计：市政交通护栏是永不下岗的“交通警察”，无论何种恶劣环境，市政交通护栏表面外观不应生锈、褪色、龟裂、粉化，要保持色泽持久而鲜艳、抗脏自洁、免维护，省却频繁维护带来的财力及人力损耗，更避免因维护带来的交通不便、不安全及环境污染。因此表达市政交通护栏的各种导向、分流、警示功能颜色与涂层品质至关重要，不能以简单的浸塑工艺、单层喷粉来处理，更不能用油漆来解决，需要“永久性涂层”。永久性涂层分别由热浸锌层、富锌磷化层、有机富锌环氧粉末涂层和聚酯“无瑕”彩色粉末涂层组成，要用世界一流的表面处理技术和先进专用设备，使四种保护层经科学合理的有机结合，赋予交通护栏具有优异的防腐性和良好的耐潮湿、耐化学性能以及超强的抗紫外线的稳定性。市政交通护栏的色彩功能、结构安全、涂层性能这三方面设计是一组系统完善的技术解决方案，可以全面解决目前市政交通护栏存在的种种问题，完整实现市政交通护栏的各项功能和作用。综上所述，在不额外增加投资的基础上，使用专门市政交通护栏，不仅能起到隔离、导向、防护、美观的效果，还将对维护交通秩序、保障交通安全、丰富交通语言、美化道路环境、亮化市容市貌都有积极的推动作用。在全球经济一体化的市场环境下，城市环境就是形象、就是内外客商投资的指南和向导、就是质量、就是效益、就是城市综合竞争力。城市交通是城市环境的重要组成部分，城市交通护栏在整个市政建设资金投入中所占份额非常有限，但交通事故所造成的人身伤亡、经济损失却令人触目惊心。标识醒目、警示导向、安全可靠、抗腐耐蚀、安装维修方便的高品质交通护栏不仅可以在“畅通工程”、“平安大道”等城市交通建设中起到维护交通秩序、保障交通安全；而且可以为亮丽市容市貌起到画龙点睛的作用，使城市形象增加一道亮丽的都市风景线，提升城市文明程度，从而提高城市品味及综合竞争

交通安全整改措施论文

众所周知,在道路上最基本的安全防护系统就是安全设施的使用,它对于保障行车高效、安全、舒适，以下是我为大家带来的交通安全整改措施论文，希望大家喜欢。

【摘要】道路交通安全设施对于维护交通秩序，保障行车安全、快捷、舒适以及充分发挥道路的交通功能起着重要作用。本文分析了道路交通安全设施的主要类型、存在的问题、设计原则以及设置要求，以供参考。

【关键词】道路交通；安全设施；问题；设置措施

一、交通工程安全设施的主要类型

1、交通护栏是指在交通道路工程中起到防护作用的栅栏，其可以按照在城市道路中的具体位置分为道路两侧的护栏、道路中央的护栏或者位于桥梁位置上的护栏三种类型。或者将交通护栏按照施工材料的不同分为混凝土护栏、波形梁护栏以及缆索护栏三种类型。交通护栏的主要作用是为了防止车辆在道路通行的过程中因为种种原因无法控制方向进而向道路外侧移动并且撞向护栏飞出道路以外的范围或者是车辆在道路通行的过程中因为失控发生方向上的变化进而变化车辆的左右行道，对道路上的其他车辆以及行人造成生命财产上的威胁。

2、交通标志是指在交通工程中为了保护道路结构或者保证道路通行顺畅不受阻拦而设置的各种交通标志类型。通常交通标志会在标牌上直接表明警告、禁止通行或者指示方向的道路标志。交通标志的类型包含单柱式、双柱式、单臂悬式、双臂悬式以及门架式和附着式等。

3、交通标线是指在交通道路工程中为车辆和行人提供方向指引作用以及通行区域划分的画在道路表面的方向指引标线，其对保证道路交通的安全和顺畅有着非常重要的作用。

4、活动护栏是指在交通工程中为了便于特种车辆的通行在一侧道路施工封闭时临时开启的活动设施，其具有一定的隔离性能，能够保持自身快速灵活的移动。

二、道路交通安全设施存在的问题

1、路侧护栏设置标准偏低

对路侧护栏的投入不足，致使交通事故频发。安全护栏设置标准偏低，是交通安全事故产生的重要原因。如采用单薄的水泥柱或碎石砌成的石墩，这种防护设施仅仅是起到警示作用。护栏立柱地基土密实度不够、基础埋深不足、立柱打入松土中等等，是造成护栏严重破坏的主要原因，易引发交通事故。

2、交通标志设置不全，损坏严重

在城市道路的交叉口、公路陡坡、急弯、高填方等路段上，必需的交通标志设置数量不够，给驾驶员提供的信息不全，产生交通事故的概率增大。另外，虽然设置了必要的交通安全设施，但设施已经老化或发生破损，驾驶员无法辨清标志的具体内容，标志失去了本身应该具有的功能。

3、交通标线不清晰

在城市道路中，交通量较大，在长期交通荷载的作用下，标线经常磨损严重，模糊不清，驾驶员只能凭感觉对路线判断。车辆若不按车道行驶，运行无序，车速降低，发生刮擦碰撞等情况屡见不鲜，严重影响车流通过率。

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三、道路交通安全设施的设计原则

1、规范性原则

城市道路交通安全设施的设计首先需要遵循的是规范性原则，此处说的规范性是指在其色彩、图形、灯光设计以及材料的运用上必须依照国际和国内所颁布的标准执行。1978年10月国际标准化组织安全色标技术委员会的第九次国际会议上通过了把红、黄、绿、蓝4种颜色规定为国际通用的安全色，红色表示禁止、停止和危险；黄色表示注意、提示；绿色表示通行、安全，蓝色表示指令、遵守。因此我国城市道路交通安全设施在设计上应该都采用这些色彩，我国道路交通标志在设计上运用安全色把不同功能的标识加以区分。同时，我国城市道路交通信号灯的光源要符合我国信号灯标准GB14887-2011的相关规定。而交通安全设施的`字符、图形、尺寸、构造、材料、逆反射、发光和照明以及制作工艺等，应符合GB50688-2011相关条款的要求。标志、标线的要求应符合～3-2009相关条款要求。城市道路交通安全设施设计的规范性能够保障交通安全设施在设置和使用时的统一管理，便于交通参与者的认知和识别。

2、适量性原则

交通安全设施承担着维护交通秩序、保证道路畅通安全、减少减轻交通事故发生等功能。但并非设置越多的交通设施的道路越有安全保障。例如，一些起警示作用的隔离设施本是为了把车辆与危险路段隔离开来，可是过多的设置可能会增加车辆与设施本身摩擦冲撞的可能，从而增加了行车危险。因此，城市道路交通安全设施在量的设计上要根据具体道路的行车数量、车道数、周围环境等因素来判定。

3、可视性原则

在行车过程中，驾驶员接受的道路交通信号80%由视觉通道提供，因此视觉是驾驶员获得外界信息的重要渠道。在现有的城市道路交通安全设施中，交通标志的表面都有反光材料，交通信号灯由LED光源发光都能给驾驶员和行人以明显的交通信息提示。但在一些特殊情况下驾驶员或者行人的视觉会受到限制。例如，在交通拥堵时期，前方的大型车辆会把后方中小型车辆挡住，形成后方驾驶员的视线盲区，使得驾驶员无法第一时间获取前方的交通信息；在雨雪、大雾等恶劣的自然天气下，交通参与者的视觉感知力也会下降，无法辨识前方交通信号灯和标识，容易造成行车缓慢和拥堵现象；在夜间行车时，驾驶员双眼疲劳，视距离明显缩小，会车时容易发生眩光现象使驾驶员产生紧张情绪。因此，设计师在设计城市道路交通安全设施时要把其可视性放在首位，通过对安全设施的设计提高驾驶员的视觉敏感度，让他们能够及时接收到有效的交通信息，预防事故发生。

四、道路交通安全设施设置措施

1、护栏的设置

由于波形梁护栏的应用范围最为广泛，文章主要针对波形梁护栏的设置原则进行分析。普通的波形梁护栏一般情况下的设置原则为全线路基填土高度在高于2m的路段设置于路侧。位于桥头和通道两侧，在距离桥头8m的路段的路侧设置加强型波形护栏。高等级公路的路侧护栏在设置时要保证最短设置的长度为70m，如果两段路侧护栏之间的距离不足100m时，要连续设置波形护栏。

2、标志的设置

标志在设置上，主要是根据道路的交通特点，使驾驶人员在行驶的过程中，能够及时且有效的获得交通信息，这样才能在正确引导车辆的同时，保证高速公路的交通安全，从而发挥高速公路的作用。同时，要保证标志的设置要在起到相应作用的同时，符合设置标准，并能够与周围的环境相协调，避免交通标志的设置过于突兀而影响到环境的美观。

3、标线的设置

首先，要保证四条车道边缘线，其次，在交叉口、收费口等处要设置斑马线和导向箭头，并设有减速斑马线的标识，最后，要在适当的位置画好标记标线。

4、防眩设施的设置

设置于桥梁上的防眩设施可分为防眩板、扇面形状的防眩板以及防眩网等。在路中央的隔离带上，所种植的植被不仅满足美化城市、净化城市空气的作用，还起到了防眩的作用，因此成为防眩设施的设置类型之一。在设置防眩设施的时候，要结合道路的最佳角度倾斜为8度，多数情况下使用绿色以配合周围的绿化带，从而使周围的环境相协调，保证环境的美观。

五、结语

总之，在道路建设中，我们要高度重视安全设施的设置，完善安全设施的建设，保证道路的交通安全，构建良好的道路安全防线。

参考文献：

[1]姜涛.关于高速公路交通安全设施的设置[J].北方交通，2014，9（5）：30-32.

[2]石茂清.道路交通安全设施设计研究[J].城市道路，2013，12（2）：13-15.

刚性护栏一般建立一中间隔离带，这种护栏刚度大，碰撞时不易变形，因而碰撞后的物体不会轻易跑到护栏的另一则去引发更危险的事故。但刚性护栏受碰撞时作用时间短，变形小，引起碰撞体受到的冲击力很大，容易造成自身的伤害。不过在一些必然不允许过界的地方，采用刚性护栏是不得已的，否则造成的二次碰撞和伤害的后果更严重。柔性护栏则避免了这种不足，可以产生较大变形，吸收碰撞能量，减小对碰撞体的伤害。在单向的叉口，紧急停车带，可以设立这样的护栏。

柔性制造系统研究现状论文

柔性制造技术的现状与发展趋势摘要:随着社会的发展与科技水平的提高，传统的制造技术已经不能满足人们日益增长的生活需求，许多人对产品的样式和功能都有了更高层次追求。在计算机技术、微电子技术、机械制造自动化技术与通信技术日趋成熟的今天，柔性制造技术已经在国内外得到了广泛的认可并有着良好的发展趋势。关键词:柔性制造发展引言：近年来，柔性制造作为一种现代化工业生产的科学“哲理”和工厂自动化的先进模式已为国际上所公认，柔性制造技术是在自动化技术、信息技术及制造技术的基础上，将以往企业中相互独立的工程设计、生产制造及经营管理等过程，在计算机及其软件的支撑下，构成一个覆盖整个企业的完整而有机的系统，以实现全局动态最优化，总体高效益、高柔性，并进而赢得竞争全胜的智能制造技术。实现了按端口、MAC地址、应用等来划分虚拟网络，有效地控制了企业内部网络的广播流量和提高了企业内部网络的安全性。一、基本概念 1、柔性：所谓“柔性”，即灵活性，是一个柔性制造设备或系统应付各种可能变化或新情况的“应变”能力，可以表述为两个方面：第一个方面是系统适应外部环境变化的能力，可以用系统能够满足新产品要求的程度来衡量；第二个方面是系统适应内部变化的能力，可以用在有干扰(如机器出现故障)情况下，系统的生产率与无干扰情况下的生产率期望值之比来衡量，主要表现在:①生产设备的零件、部件可根据所加工产品的需要变换。②对加工产品的批量可根据需要迅速调整。③对加工产品的性能参数可迅速改变并及时投入生产。④可迅速而有效地综合应用新技术。⑤对用户、贸易伙伴和供应商的需求变化及特殊要求能迅速做出反应。采用柔性制造技术的企业，平时能满足品种多变而批量很小的生产需求，战时能迅速扩大生产能力，而且产品质优价廉。柔性主要包括：①机器柔性。当要求生产一系列不同类型的产品时，机器随产品变化而加工不同零件的难易程度。②工艺柔性。一是工艺流程不变时自身适应产品或原材料变化的能力；二是制造系统内为适应产品或原材料变化而改变相应工艺的难易程度。③产品柔性。一是产品更新或完全转向后，系统能够非常经济和迅速地生产出新产品的能力；二是产品更新后，对老产品有用特性的继承能力和兼容能力。④维护柔性。采用多种方式查询、处理故障，保障生产正常进行的能力。⑤生产能力柔性。当生产量改变、系统也能经济地运行的能力。对于根据订货而组织生产的制造系统，这一点尤为重要。⑥扩展柔性。当生产需要的时候，可以很容易地扩展系统结构，增加模块，构成一个更大系统的能力。⑦运行柔性。利用不同的机器、材料、工艺流程来生产一系列产品的能力和同样的产品，换用不同工序加工的能力。 2、柔性制造技术：柔性制造技术也称柔性集成制造技术，是现代先进制造技术的统称。柔性制造技术集自动化技术、信息技术和制作加工技术于一体，把以往工厂企业中相互孤立的工程设计、制造、经营管理等过程，在计算机及其软件和数据库的支持下，构成一个覆盖整个企业的有机系统。我们认为凡是侧重于柔性，适应于多品种、中小批量(包括单件产品)的加工技术都属于柔性制造技术。柔性制造技术的分类：柔性制造技术是对各种不同形状加工对象实现程序化柔性制造加工的各种技术的总和，按规模大小划分为以下6 种：（1）柔性制造模块（FMM），(FMM)是一台扩展了许多自动化功能（如托盘交换器、托盘库或料库、刀库、上下料机械手等）的数控加工设备。（2）柔性制造系统（FMS）：关于柔性制造系统的定义很多，权威性的定义有：美国国家标准局把FMS定义为“由一个传输系统联系起来的一些设备，传输装置把工件放在其他联结装置上送到各加工设备，使工件加工准确、迅速和自动化。中央计算机控制机床和传输系统，柔性制造系统有时可同时加工几种不同的零件”。国际生产工程研究协会指出“柔性制造系统是一个自动化的生产制造系统，在最少人的干预下，能够生产任何范围的产品族，系统的柔性通常受到系统设计时所考虑的产品族的限制。”而我国国家军用标准则定义为“柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统组成的自动化制造系统，它包括多个柔性制造单元，能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整，适用于多品种、中小批量生产。”简单地说，FMS是由若干数控设备、物料运贮装置和计算机控制系统组成的并能根据制造任务和生产品种变化而迅速进行调整的自动化制造系统。FMS 包含2 台以上具有自动刀具交换和自动工件托盘交换装置的数控机床，以加工中心为核心设备，配有自动物料传递和管理系统，如有轨运输小车或自动导引运输小车，并在中央计算机统一控制和管理下，动态地平衡资源地有效利用，具有生产调度和对加工过程的实时监控能力，可动态地实现多种零件族的自动加工。目前，反映工厂整体水平的FMS是第一代FMS，日本从1991年开始实施的“智能制造系统”(IMS)国际性开发项目，属于第二代FMS；而真正完善的第二代FMS预计本世纪十年代后才会实现。（3）柔性制造单元（FMC）:FMC可视为一个规模最小的FMS，是FMS 向廉价化及小型化方向发展的一种产物，它由1～2 台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成，其特点是实现单机柔性化及自动化，具有适应加工多品种产品的灵活性，现已进入普及应用阶段。（4）柔性制造线（FML）:FML是处于单一或少品种大批量非柔性自动线与中小批量多品种FMS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床，亦可采用专用机床或NC专用机床，对物料搬运系统柔性的要求低于FMS，但生产率更高。它以离散型生产中的柔性制造系统和连续生产过程中的分散型控制系统(DCS) 为代表，其特点是实现生产线柔性化及自动化，其技术已日臻成熟，现已进入实用化阶段。（5）柔性制造工厂（FMF）：FMF是将多条FMS 连接起来，配以自动化立体仓库，用计算机系统进行联系，采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了CAD/CAM，并使计算机集成制造系统（CIMS）投入实际，实现生产系统柔性化及自动化，进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF 将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体，以信息流控制物质流的智能制造系统（IMS）为代表，其特点是实现工厂柔性化及自动化。（6）柔性装配系统(FAS)：由控制计算机、若干工业机器人、专用装配机及自动传送线和线间运载装置(包括AGV、滚道式传送器)组成。用于印刷电路板插装电子器件或各种电动机、机械部件等的自动装配。二、柔性制造系统的优点 1、设备利用率高。2、在制品减少80% 左右。3、生产能力相对别的生产技术来说更为稳定。4、产品质量高。5、运行灵活。6、在生产产品的过程中，机器的应变能力比较强。7、经济效果显著。柔性制造技术是一种技术复杂、高度自动化的技术，它将微电子学、计算机和系统工程等技术有机地结合起来，理想和圆满地解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾。柔性制造技术中的工件输送系统与其他制造技术中的工件输送系统有很大区别，它不是按固定节拍将工件从某一工位输送到下一工位，而是既不按固定节拍又不按固定顺序输送工件，甚至有时是将几种工件混杂在一起输送。在这种系统中一般都设置储料库，以调节各个工位上所需加工时间的差异。三、柔性制造所采用的关键技术 1、计算机辅助设计。未来CAD技术发展将会引入专家系统，使之具有智能化，可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术，该项新技术是直接利用CAD数据，通过计算机控制的激光扫描系统，将三维数字模型分成若干层二维片状图形，并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描，被扫描到的液面则变成固化塑料，如此循环操作，逐层扫描成形，并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起，仅需确定数据，数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。 2、模糊控制技术。模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能，可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整，使系统性能大为改善，其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更引起

给你找了篇文献，参考下吧试论我国机械自动化技术的发展冯衡滨( 黑龙江省工程咨询评审中心, 黑龙江哈尔滨150008)摘要: 机械自动化技术的应用与发展是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。就如何发展机械自动化技术从四方面进行阐述。关键词: 机械自动化; 技术; 应用与发展机械自动化, 主要指在机械制造业中应用自动化技术, 实现加工对象的连续自动生产, 实现优化有效的自动生产过程, 加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展, 是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准, 不仅影响整个机械制造业的发展, 而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。如何发展我国的机械自动化技术, 应实事求是, 一切从我国的具体国情出发, 做好各项基础工作, 走中国的机械自动化技术发展之路。1 结合生产实际, 注重实用发展机械自动化技术。先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术, 应以企业的生产和发展的实际需要及具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产, 才能收到良好的技术经济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术, 应结合实际, 注重实用, 即对国民经济产生实际效益。那种盲目搞自动化、搞自动线的做法, 全年生产任务只需1~2 个月就完成的低负荷率生产也要搞的倾向应当纠正, 对国民经济不产生显著促进、效率低下的要缓搞。我们要的是效益, 而不单纯的是速度。2 发展投资少、见效快的低成本自动化技术。发展低成本自动化技术, 潜力大, 前景广, 投资省, 见效快, 提高自动化程度, 可以收到事半功倍的经济效果, 适合我国现阶段的发展需要和国情。20 世纪90 年代美国麻省理工学院提出的精节生产LP( Lean Production) 模式, 就是以最小的投入, 取得最大的产出的具体表现。借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验是有益的。我国机械制造业各企业有大量的通用设备, 在发展现代机械自动化技术时, 应以原有的设备为主, 合理调整机床布局, 添加少量的数控设备, 引入CAD/CAM技术, 充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性, 共同构成一个以人为中心, 以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统, 为我国机械制造业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。通用机的局部自动化改装有重要意义。近期内我国对成本低、维修方便的通用机的需要量还是不会急剧下降的, 因为有广大的乡镇企业市场, 有小工厂、试验室、大型企业的工具车间等。3 结合中国国情, 发展现代机械自动化技术。实现机械自动化是一个由低级到高级、由简单到复杂、由不完善到完善的发展过程。当机械的操作采用自动控制器后, 生产方式才从机械化逐步过渡到机械控制( 传统) 自动化、数字控制自动化、计算机控制自动化。只有建立了自动化工厂后, 生产过程才能全盘自动化,才能使生产率全面提高, 达到自动化的高级理想阶段。中国实现机械自动化技术应是一个长期的过程, 不可能一蹴而就。当前, 中国机械制造业同世界先进水准也存在阶段性差距。在我国这种国情下, 普遍发展应用计算机集成制造系统的“全盘自动化”或“高度自动化”, 并不具备必要的基础技术、经验和投资能力。因此, 要不要普遍发展全盘自动化或高度自动化CIMS 技术, 一定要慎重行事。而且全盘自动化或高度自动化的CIMS 技术也并非我国机械制造业的当务之急, 只能列为机械制造自动化技术的主要发展方向。应该发展工艺成熟的大批量生产的自动化技术。我国现阶段, 在产品数量较大的同类产品连续流水作业的切削加工生产中, 自动化设备仍然是半自动机床、自动机床、组合机床及其组成的自动线、回转体零件加工自动线等。而在大批量的铸造、锻造、冲压、焊接、热处理和装配等生产中, 采用刚性自动化( 自动单机和自动线) 则是合理可行的, 能取得较好的经济效益; 对于品种稍多的成批生产, 应采用由快速重新调整的设备组成成组工段或流水线、可更换主轴箱组合机床自动线、短自动线和复合制造单元, 实现成组自动化; 而单件小批量生产, 应从推广成组技术入手, 适当发展采用数控机应酬或加工中心, 有针对性地建立一些揉性制造单元FMC( Flexible Manu- facturing Cell) , 可取得较好的经济效果。我国作为一个发展中国家, 考虑一切生产技术问题时的前提必须是适用。我国消化吸收国外柔性制造系统( Pseudo- FMS) ,是要确保必要的生产柔性的前提下, 优化人机界面, 不过分追求自动化, 尽可能建立较为完善的信息系统, 充分发展计算机管理的效益。系统中先进的自动化装备和普通设备并存, 系统的某些环节允许人工干预。这是一个典型的结合国情、实施适用先进方针的自动化技术解决方案。我国目前在消化呼吸、融会贯通国际上有用的自动化技术理论的基础上, 要努力做到从我国机械制造业的实际情况出发, 发展创新, 形成有国情特征的发展自动化技术理论和学说, 进行围绕计算机技术的柔性自动化技术的开发研究, 以适用为前提, 急需什么就解决什么, 取得实践经验再推广应用。4 抓好基础, 注重配套发展机械自动化技术。发展应用机械自动化技术, 要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作, 既要发展主机, 也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等将是今后机械自动化的主要技术基础。研究生产大量性能优良、自动化水准高的机电产品是发展应用机械自动化技术的关键。自动化生产时, 在系统的结构、质量( 重量) 、体积、刚性和耐性等方面对现代机械自动化技术有着重要的影响, 机械技术应利用其它高新技术来更新, 实现与适应现代机械自动化技术的发展; 自动化生产时, 机械制造系统的自动控制、自动检测、伺服系统的操作等都少不了要应用微电子技术和自动控制理论; 自动化生产时, 信息的交换与处理、存取、运算、判断和决策等都少不了要应用计算机与信息处理技术。总之, 我国机械制造业发展应用自动化技术, 不但要起点高, 瞄准世界先进水准, 而且必须包括各种灵活的低成本、见效快的自动化技术, 坚持提高与普及相结合的方针, 我国的机械自动化技术发应应用才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。

盘类零件柔性制造系统研究论文

论机电一体化技术的应用及其开展趋向摘要：机电一体化是一种复合技术，是机械技术与微电子技术、信息技术相互浸透的产物，是机电工业开展的必然趋向。本文简述了机电一体化技术的根本构造组成和主要应用范畴，并指出其开展趋向。关键词：机械工业机电一体化数控模块化现代科学技术的开展极大地推进了不同窗科的穿插与浸透，惹起了工程范畴的技术改造与反动。在机械工程范畴，由于微电子技术和计算机技术的疾速开展及其向机械工业的浸透所构成的机电一体化，使机械工业的技术构造、产品机构、功用与构成、消费方式及管理体系发作了宏大变化，使工业消费由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的开展阶段。一、机电一体化的中心技术机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处置单元和驱动单元等局部组成。因而，为加速推进机电一体化的开展，必需从以下几方面着手：（一）机械本体技术机械本体必需从改善性能、减轻质量和进步精度等几方面思索。现代机械产品普通都是以钢铁资料为主，为了减轻质量除了在构造上加以改良，还应思索应用非金属复合资料。只要机械本体减轻了重量，才有可能完成驱动系统的小型化，进而在控制方面改善快速响应特性，减少能量耗费，进步效率。（二）传感技术传感器的问题集中在进步牢靠性、灵活度和准确度方面，进步牢靠性与防干扰有着直接的关系。为了防止电干扰，目前有采用光纤电缆传感器的趋向。对外部信息传感器来说，目前主要开展非接触型检测技术。（三）信息处置技术机电一体化与微电子学的显著进步、信息处置设备（特别是微型计算机）的提高应用严密相连。为进一步开展机电一体化，必需进步信息处置设备的牢靠性，包括模/数转换设备的牢靠性和分时处置的输入输出的牢靠性，进而进步处置速度，并处理抗干扰及规范化问题。（四）驱动技术电机作为驱动机构已被普遍采用，但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前，正在积极开展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。（五）接口技术为了与计算机停止通讯，必需使数据传送的格式规范化、规格化。接口采用同一规范规格不只有利于信息传送和维修，而且能够简化设计。目前，技术人员正努力于开发低本钱、高速串行的接口，来处理信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、规范化等问题。（六）软件技术软件与硬件必需谐和分歧地开展。为了减少软件的研制本钱，进步消费维修的效率，要逐渐推行软件规范化，包括程序规范化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。二、机电一体化技术的主要应用范畴（一）数控机床数控机床及相应的数控技术经过40年的开展，在构造、功用、操作和控制精度上都有疾速进步，详细表如今： 1、总线式、模块化、紧凑型的构造，即采用多CPU、多主总线的体系构造。 2、开放性设计，即硬件体系构造和功用模块具有层次性、兼容性、契合接口规范，能最大限度地进步用户的运用效益。 3、 WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和完成二、三维加工过程的动态仿真，并引入在线诊断、含糊控制等智能机制。 4、大容量存储器的应用和软件的模块化设计，不只丰厚了数控功用，同时也增强了CNC系统的控制功用。 5、能完成多过程、多通道控制，即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的才能，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。 6、系统的多级网络功用，增强了系统组合及构成复杂加工系统的才能。 7、以单板、单片机作为控制机，加上专用芯片及模板组成构造紧凑的数控安装。（二）计算机集成制造系统（CIMS） CIMS的完成不是现有各分散系统的简单组合，而是全局动态最优综合。它突破原有部门之间的界限，以制造为基干来控制“物流”和“信息流”，完成从运营决策、产品开发、消费准备、消费实验到消费运营管理的有机分离。企业集成度的进步能够使各种消费要素之间的配置得到更好的优化，各种消费要素的潜力能够得到更大的发挥。（三）柔性制造系统（FMS）柔性制造系统是计算机化的制造系统，主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它能够随机地、实时地、按量地依照装配部门的请求，消费其才能范围内的任何工件，特别适于多种类、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量消费。（四）工业机器人第1代机器人亦称示教再现机器人，它们只能依据示教停止反复运动，对工作环境和作业对象的变化缺乏顺应性和灵敏性；第2代机器人带有各种先进的传感元件，能获取作业环境和操作对象的简单信息，经过计算机处置、剖析，做出一定的判别，对动作停止反应控制，表现出低级智能，已开端走向适用化；第3代机器人即智能机器人，具有多种感知功用，可停止复杂的逻辑思想、判别和决策，在作业环境中独立行动，与第5代计算机关系亲密。三、机电一体化技术的开展前景纵观国内外机电一体化的开展现状和高新技术的开展意向，机电一体化将朝着以下几个方向开展：（一）智能化智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一，也是21世纪机电一体化的开展方向。近几年，处置器速度的进步和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法发明了条件，有力地推进着机电一体化产品向智能化方向开展。智能机电一体化产品能够模仿人类智能，具有某种水平的判别推理、逻辑思想和自主决策才能，从而取代制造工程中人的局部脑力劳动。（二）系统化系统化的表现特征之一就是系统体系构造进一步采用开放式和形式化的总线构造。系统能够灵敏组态，停止恣意的剪裁和组合，同时寻务实现多子系统谐和控制和综合管理。表现特征之二是通讯功用大大增强，普通除RS232等常用通讯方式外，完成远程及多系统通讯联网需求的部分网络正逐步被采用。将来的机电一体化愈加注重产品与人的关系，如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可依据一些生物体优秀的结构研讨某种新型机体，使其向着生物系统化方向开展。（三）微型化微型机电一体化系统高度交融了微机械技术、微电子技术和软件技术，是机电一体化的一个新的开展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸普通不超越1cm3，并正向微米、纳米级方向开展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵敏等特性，可进入普通机械无法进入的空间并易于停止精密操作，故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等范畴，都有宽广的应用前景。目前，应用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。（四）模块化模块化也是机电一体化产品的一个开展趋向，是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产种类类和消费厂家繁多，研制和开发具有规范机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事，它需求制定一系列规范，以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品消费企业可应用规范单元疾速开发新产品，同时也能够不时扩展消费范围。（五）网络化网络技术的飞速开展对机电一体化有严重影响，使其朝着网络化方向开展。机电一体化产品的品种很多，面向网络的方式也不同。由于网络的提高，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备自身就是机电一体化产品。（六）绿色化工业的兴旺使人们物质丰厚、生活温馨的同时也使资源减少，生态环境遭到严重污染，于是绿色产品应运而生。绿色化是时期的趋向，其目的是使产品从设计、制造、包装、运输、运用到报废处置的整个生命周期中，对生态环境无危害或危害极小，资源应用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指运用时不污染生态环境，报废时能回收应用。绿色制造业是现代制造业的可持续开展形式。综上所述，机电一体化技术是众多科学技术开展的结晶，是社会消费力开展到一定阶段的必然请求。它促使机械工业发作战略性的革新，使传统的机械设计办法和设计概念发作着反动性的变化。鼎力开展新一代机电一体化产品，不只是改造传统机械设备的请求，而且是推进机械产品更新换代和开拓新范畴、开展与复兴机械工业的殊途同归。【参考文献】： 1、李运华.机电控制[M].北京航空航天大学出版社,2003. 2、芮延年.机电一体化系统设计[M].北京机械工业出版社,2004. 3、王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制综述[J].根底自动化,2006(6). 4、章浩,张西良,周士冲.机电一体化技术的开展与应用[J].农机化研讨,2006(7). 5、梁俊彦,李玉翔.机电一体化技术的开展及应用[J].科技资讯,2007(9).

新型吸附材料制备和性能研究论文

第24卷第2期2001年4月煤炭转化 COA L CON V ERSIO N V o l . 24No . 2A pr. 2001 超级活性炭的制备和结构及其性能研究进展宋燕凌立成李开喜吕春祥刘朗 1) 2) 3) 3) 4) X 摘要超级活性炭是一种新型高效吸附功能材料, 由于它具有比表面积高、微孔分布集中且吸附性能优良等优点, 正越来越广泛地受到重视并在许多领域推广应用. 概述了超级活性炭的制备、结构及其性能研究进展. 关键词超级活性炭, 比表面积, 化学活化法, 孔结构, 表面化学结构, 吸附性能中图分类号TQ 424. 1 化法、化学活化法、物理-化学联合活化法. 其中较常 0引言活性炭(AC) 是一种广谱吸附剂, 其吸附能力主要取决于活性炭的比表面积及孔径分布. 常规活性炭由于比表面积较小(2200m /g) 、微孔分布集中且吸附性能优良等特点, 现已广泛应用于医药、催化、气体分离及储存、双电层电容等领域. 本文从超级活性炭的制备、结构及其性能研究进展方面作一概述. 2 用的是后两种活化方法. 1. 1物理活化法物理活化法通常包括两个步骤:首先是对原料进行炭化处理以除去其中的可挥发成分, 使之生成富碳的固体热解物, 然后用合适的氧化性气体(如: 水蒸气、二氧化碳、氧气或空气) 对炭化物进行活化处理, 通过开孔、扩孔和创造新孔, 形成发达的孔隙结构. 一般活化过程中发生如下反应: C+H 2O=H 2+CO ($H =+117kJ/m ol) C +CO 2=2CO ($H =+159kJ /m ol ) 通过上述两反应去除炭材料内部的碳原子, 从而创造出丰富的微孔. 影响物理活化的因素有很多, 活性炭的孔隙率除了与制备活性炭的原材料性质有关外, 还与炭化、活化条件(诸如炭化温度、炭化时间、活化温度、活化时间、活化剂种类、活载比等) 有着密切的关系. 当利用物理活化法制备超级活性炭时往往添加催化剂进行催化活化. 如日本专利[8]采用第Ⅷ族金属元素做催化剂, 不仅减少了反应时间, 而且获得比表面积达到2000m /g ～2500m /g 的超级活性炭. 有代表性的过渡金属化合物有Fe (NO 3) 3, Fe (OH ) 3, FePO 4, FeBr 3, Fe 2(SO 4) 3, Fe 2O 3等. 2 2 1超级活性炭的制备超级活性炭最早出现于20世纪70年代, 美国工业化于20世纪80年代中期, 其商品代号为AX 系列; 日本工业化于20世纪90年代初期, 其商品代号为M AXSORB. 制备超级活性炭的原料相当丰富:如石油焦或沥青焦、煤、沥青果壳[6]以及中间相炭微球等. [7] [1, 2] [3] [4, 5] 、木质素、超级活性炭的制备方法基本上有三类:物理活 X 国家自然科学基金资助项目(59772025) . 1) 博士生; 2) 研究员、博士生导师, 中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室, 030001太原; 3) 副研究员; 4) 研究员、博, , 太原: 28 煤炭转化2001年 1. 2化学活化法化学活化法是在原材料中加入影响热解反应并抑制焦油生成的脱水剂, 进行一步炭化和活化. 化学活化法因原料不同制造方法各有差异, 但其工艺过程基本一致(见图 1). 图1高比表面积活性炭的制备工艺流程图 F ig. 1T he prepar atio n pr ocess o f hig h sur face area activated carbo n 化学活化法中常用的活化剂有碱金属、碱土金属的氢氧化物, 无机盐类以及一些酸类, 目前应用较多、较成熟的化学活化剂有KOH , NaOH , ZnCl 2, CaCl 2, H 3PO 4等, 其中以KOH 作为活化剂制得的超级活性炭性能最优异. KOH 活化时, 一方面通过KOH 与碳反应生成K 2CO 3而发展孔隙, 同时K 2CO 3分解产生的K 2O 和CO 2也能够帮助发展微孔; 另一方面K 2CO 3, K 2O 和碳反应生成金属钾, 当活化温度超过金属钾沸点(762℃) 时, 钾金属会扩散入碳层影响孔结构的发展, 但对不同炭料的影响效果不同. 在KOH 活化过程中, 主要发生以下反应[9]: 4KOH +C K 2O +C 2CO 3+K 2O+3H 2K +CO [9] 2222 m /g , 2666m /g ～3646m /g 和3880m /g 的超 [9-11][12] 级活性炭. 1996年许斌等以溶剂凝絮处理所制中间相沥青为原料, 采用KOH 活化处理制得了比表面积高达3464m 2/g 的超级活性炭, 其总孔容高达2. 14cm /g , 苯吸附值为1610m g/g , 孔径主要集中在1nm ～4nm 范围内, 平均孔径2. 6nm 左右. 1996年大连理工大学张晓昕等[6]以KOH 为活化剂, 分别在900℃和800℃下活化核桃壳和石油焦, 制得了比表面积为2840m 2/g 和2200m 2/g 的超级活性炭. 1997年刘洪波等以长岭石油焦为原料, 采用KOH 活化法制得了比表面积为3231m 2/g 的超级活性炭, 其碘吸附值为2718mg /g , 亚甲基蓝吸附值为850mg /g , 苯吸附值为1480m 2/g . 总之, 在化学活化过程中活化剂种类、活化温度、活化时间、原料粒度等因素对最终产品的结构及性能都有影响, 实际应用中应根据需要酌情选择. 例如:KOH 活化是产生新微孔, 而H 3PO 4或磷酸盐活化主要产生中孔. KOH 和H 3PO 4活化的活性炭表面亲和性也不相同, KOH 活化产生的活性炭是亲酚性的, H 3PO 4活化产生的活性炭表面呈酸性, 是亲水性的, 适宜于液相吸附和氢气储存. 1. 3物理-化学联合活化法物理-化学联合活化法就是将物理活化及化学活化两种方法结合起来所采用的活化方法. 一般来说, 采用先进行化学活化再进行物理活化可成功制备超级活性炭. 例如:用ZnCl 2化学活化桃核[13], 比表面积达到1000m 2/g ～2000m 2/g 后, 用二氧化碳进行物理活化, 可进一步开孔和拓孔, 用此法制备[2] 3 K 2CO 3+2C +3CO KOH 化学活化法制备超级活性炭最初是由美国AM OCO 公司开发的, 后由Anderson Develop -ment 公司商业化生产, 制备出比表面大于2500m /g 的超级活性炭. 日本关西热化学株式会社用KOH 活化石油焦制备出的超级活性炭, 商品名为M AXSORB, 其比表面积可达到2800m /g ～3200m /g. 日本音羽利朗利用KOH 活化椰壳、石油焦等原料, 400℃下进行脱水处理, 600℃～800℃活化均获得了比表面大于3000m /g 的超级活性炭. 日本大阪煤气公司以中间相炭微珠为原料, 通过KOH 活化制得了比表面积高达4000m 2/g 的超级活性炭. 我国对超级活性炭的制备及研究工作起步较晚, 1993年、1994年和1998年中国科学院山西煤化所分别采用中间相沥青、氧化沥青和石油焦为原料, 2 [8] 2 2 2 度在0. 37g /mL 左右, 粒状且非常耐磨, 对天然气储存等过程非常有用. M olina -Sabio 等用H 3PO 4和 [14] CO 2混合活化木质纤维素材料, 即先用质量分数为68%～85%的H 3PO 4在85℃下浸泡木质纤维素个波状层和大小为1nm ～2nm 的2层～3层堆叠体所构成的微细结构. 在800m 2/g ～1500m 2/g 的活性炭中几十纳米的大孔仍可形成, 同时狭缝形孔仍存在于堆叠体之间; 而比表面积大于3000m /g 的超级活性炭的微细结构则完全由单个波状层和小堆叠体所构成. M arsh 等 [17] 2 2h , 然后将浸泡样在450℃下炭化4h , 再将H 3PO 4活化样用蒸馏水清洗后, 用二氧化碳在825℃下部分气化, 结果获得了比表面积达3700m /g , 总孔容达2mL /g 的超级活性炭. 综上所述, 上述三种活化方法各有优缺点, 化学活化法制备超级活性炭的生产工艺虽然较为成熟, 且已实现商品化, 但成本较高并存在严重的设备腐蚀及环境污染等问题. 而物理活化法虽然工艺简单、污染少, 但反应耗时较长, 利用此方法制备超级活性炭的生产工艺还处在实验室规模的探索之中, 有关这方面的报道也较少. 2 采用红外光谱研究了用KOH 活化后的焦, 认为KOH 活化反应可能产生C , 芳核C C 以及酚羟基等; 乔文明等[18]用X 光电子能谱(XPS) 研究了以高软化点沥青为原料、KOH 为活化剂制得的超级活性炭的表面化学结构, 认为超级活性炭的表面存在C O , C OH , C O , O C 和COOH 等多种含氧官能团. Otow a 等[1]发现超级活性炭MAXSORB 中含 2超级活性炭的结构研究 2. 1超级活性炭的微细结构与表面化学结构 [15] M ar sh 等采用扫描电镜(SEM ) 及透射电镜(T EM ) 研究了Amo co Research Center 用KOH 活氧官能团如R , R , R OH 和R O 等的量比用水蒸气活化制得的活性炭中表面官能团多得多, 并且其含氧官能团的数量与活性炭的比表面积有很大关系. 2. 2超级活性炭的孔结构根据国际理论与应用化学联合会(IUPAC) 分类方法, 活性炭的孔结构分为:微孔(50nm). 普通粒状活性炭具有三分散的孔结构(见图2). 对于吸附来说, 起主要作用的是微孔, 而过渡孔的作用是在足够高的压力下按毛细凝聚的机理将蒸气吸附在过渡孔中; 同大孔一样充当吸附质进入微孔的通道. 超级活性炭具有非常发达的孔结构, 孔分布主要集中在微孔, 属于单分散型孔结构[6](见第30页图3). 并且随原料活化程度的加深, 所制活性炭的孔径分布中心向大孔方向位移[18](见第 30页图4). 化法制得的两种超级活性炭PX-21及PX-22的微细结构. 结果发现此类活性炭表面较平坦, 结构较均匀, 其超微孔结构由直径大小为1nm ～5nm 的笼形结构所构成, 这种笼形结构彼此间由厚度为1层～3层碳原子层所隔开. 日本白石稔等[16]用TEM 和X -射线衍射法研究了用KOH 活化中间相炭微球制得的比表面积为800m /g ～4000m /g 的活性炭的微细结构. 结果发现, 随着比表面积的增大, 活性炭的微细结构从非活性炭的各向同性的盘状(discotic) 结构变为由单 2 2 图2普通活性炭的孔结构 F ig . 2Po re str uct ur e of activat ed car bo n 3超级活性炭的性能研究超级活性炭由于有较大比表面积、较集中的孔径分布, 因而具有较强的吸附能力. 几种国内外研制的超级活性炭性能见表1[19], 超级活性炭与其它几种活性炭的吸附性能比较见表2. [11] 表1超级活性炭的性能 T able 1T he pro perties o f hig h sur face a rea activated carbo n Raw materials Petroleu m coke Petroleu m coke C oconut s hell M CM B L ignose Pitch M es oph as e pitch Petroleu m coke Activation agents KOH KOH KOH Alk al Compound KOH KOH KOH S BE T /m 2/g >[1**********]0～5000 28002600～3646 36463230 V po re /cm 3/g 1. 4～2. 01. 5～2. 0 —1. 31. 5～2. 52. 141. 67 Adsorption cap acity of iod ine/mg /g 2800～3600 2500—25142600～3100 —2718 Ad sorption capacity of benzen e/mg/g ——850—990～[1**********]0 Ads or ption capacity of methylene blue/mg/g 400～600400～600620m L/g 353m L/g ——850 值和苯吸附值较沥青基活性炭纤维和球状活性炭分别提高2倍和3倍, 较普通粒状活性炭提高近6倍. 其优良的吸附性能使其在吸附材料应用领域具有很大的潜力. 表2超级活性炭与常规活性炭吸附性能的比较T able 2Compar ison of adso rptio n pr opert ies betw een high sur face area act ivat ed car bo n and conv entional ac-tiv ated car bons 图3高比表面积活性炭的细孔分布 Fig. 3M icr opo re str uctur e of hig h surface ar ea ac-tiv ated car bon 1——M -20(S BET =2000m /g) ; 2——M -30(S BE T =3000m 2/g ) ; 3——M -40(S BE T =4000m 2/g ) 2 Activated carb on s HS AC PACF PSAC AC S BE T /m 2/g [**************]0 Adsorption cap acity of iodine/mg /g [1**********]8480 Ad sorption capacity of benzen e/mg/g 1200412411264 Note:HASC ——High s urface area activated carbon; PACF ———Pitch -bas ed s pherical Pitch -based activated carbon fiber ; PSAC —activated carbon; AC ——Gr anular activated car bon. 4结束语超级活性炭以其优良的吸附性能, 越来越受到图4几种活性炭样品的孔结构 F ig . 4Por e str uctur e of activated carbon samples A ——S BE T =2666m 2/g; B ——S B ET =683m 2/g; C ——S B ET =619m 2/g 人们的青睐. 但超级活性炭的生产及应用领域还有许多方面要改进或进行深入的研究. 例如:如何在生产工艺过程中进一步节能、降耗、减小污染等; 如何采用有效的成型方法将粉末状超级活性炭进行成型处理, 以增大其堆密度; 进一步开发超级活性炭的新用途等. 由表1和表2可见, 超级活性炭的比表面积比普通粒状活性炭、球状活性炭和活性炭纤维高2倍～3倍, 且具有非常发达的微孔结构, 所以其碘吸附参考文献 [1]Otow a T, Nojina Y, M iyazaki T. 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KEY WORDS hig h surface ar ea activated car bon , sur face area , chemical activation , pore structure, chem ical structure, adsorption properties.

根据国际纯粹和应用化学联合会(IUPAC)的定义。按照孔径的大小，多孔材料可分为微孔材料、介孔材料和大孔材料。大孔材料的孔径>50 nm。微孔材料的孔径<2 nm。介孔材料的孔径介于2～50 nm 。按照结构特征，多孔材料又可以分为无序孔结构材料(无定形)和有序孔结构材料(一定程度有序)两类。1992年MOBIL公司的研究人员首次使用烷基季铵盐型阳离子表面活性剂作为模板剂成功合成出M41S介孔材料。从而将多孔材料从微孔扩展到介孔，且在微孔材料(如沸石)与大孔材料(如活性炭 )之间架起了一座桥梁。介孔材料由

纳米材料技术作为一门高新科学技术，纳米技术具有极大的价值和作用。下面我给大家分享一些纳米材料与技术3000字论文，希望能对大家有所帮助！纳米材料与技术3000字论文篇一：《试谈纳米复合材料技术发展及前景》 [摘要]纳米材料是指材料显微结构中至少有一相的一维尺度在100nm以内的材料。纳米材料由于平均粒径微小、表面原子多、比表面积大、表面能高，因而其性质显示出独特的小尺寸效应、表面效应等特性，具有许多常规材料不可能具有的性能。纳米材料由于其超凡的特性，引起了人们越来越广泛的关注,不少学者认为纳米材料将是21世纪最有前途的材料之一，纳米技术将成为21世纪的主导技术。 [关键词]高聚物纳米复合材料一、纳米材料的特性当材料的尺寸进入纳米级，材料便会出现以下奇异的物理性能： 1、尺寸效应当超细微粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或投射深度等物理特征尺寸相当或更小时，晶体的边界条件将被破坏，非晶态纳米微粒的颗粒表面附近原子密度减小，导致声、光电、磁、热、力学等特性呈现出新的小尺寸效应。如当颗粒的粒径降到纳米级时，材料的磁性就会发生很大变化，如一般铁的矫顽力约为80A/m，而直径小于20nm的铁，其矫顽力却增加了1000倍。若将纳米粒子添加到聚合物中，不但可以改善聚合物的力学性能，甚至还可以赋予其新性能。 2、表面效应一般随着微粒尺寸的减小，微粒中表面原子与原子总数之比将会增加，表面积也将会增大，从而引起材料性能的变化，这就是纳米粒子的表面效应。纳米微粒尺寸d(nm) 包含总原子表面原子所占比例(%)103×1042044××1028013099从表1中可以看出，随着纳米粒子粒径的减小，表面原子所占比例急剧增加。由于表面原子数增多，原子配位不足及高的表面能，使这些表面原子具有高的活性，很容易与其它原子结合。若将纳米粒子添加到高聚物中，这些具有不饱和性质的表面原子就很容易同高聚物分子链段发生物理化学作用。 3、量子隧道效应微观粒子贯穿势垒的能力称为隧道效应。纳米粒子的磁化强度等也具有隧道效应，它们可以穿越宏观系统的势垒而产生变化，这称为纳米粒子的宏观量子隧道效应。它的研究对基础研究及实际应用，如导电、导磁高聚物、微波吸收高聚物等，都具有重要意义。二、高聚物/纳米复合材料的技术进展对于高聚物/纳米复合材料的研究十分广泛，按纳米粒子种类的不同可把高聚物/纳米复合材料分为以下几类： 1、高聚物/粘土纳米复合材料由于层状无机物在一定驱动力作用下能碎裂成纳米尺寸的结构微区，其片层间距一般为纳米级，它不仅可让聚合物嵌入夹层，形成“嵌入纳米复合材料”，还可使片层均匀分散于聚合物中形成“层离纳米复合材料”。其中粘土易与有机阳离子发生交换反应，具有的亲油性甚至可引入与聚合物发生反应的官能团来提高其粘结。其制备的技术有插层法和剥离法，插层法是预先对粘土片层间进行插层处理后，制成“嵌入纳米复合材料”，而剥离法则是采用一些手段对粘土片层直接进行剥离，形成“层离纳米复合材料”。 2、高聚物/刚性纳米粒子复合材料用刚性纳米粒子对力学性能有一定脆性的聚合物增韧是改善其力学性能的另一种可行性方法。随着无机粒子微细化技术和粒子表面处理技术的发展，特别是近年来纳米级无机粒子的出现，塑料的增韧彻底冲破了以往在塑料中加入橡胶类弹性体的做法。采用纳米刚性粒子填充不仅会使韧性、强度得到提高，而且其性价比也将是不能比拟的。 3、高聚物/碳纳米管复合材料碳纳米管于1991年由发现，其直径比碳纤维小数千倍，其主要用途之一是作为聚合物复合材料的增强材料。碳纳米管的力学性能相当突出。现已测出碳纳米管的强度实验值为30-50GPa。尽管碳纳米管的强度高，脆性却不象碳纤维那样高。碳纤维在约1%变形时就会断裂，而碳纳米管要到约18%变形时才断裂。碳纳米管的层间剪切强度高达500MPa，比传统碳纤维增强环氧树脂复合材料高一个数量级。在电性能方面，碳纳米管作聚合物的填料具有独特的优势。加入少量碳纳米管即可大幅度提高材料的导电性。与以往为提高导电性而向树脂中加入的碳黑相比，碳纳米管有高的长径比，因此其体积含量可比球状碳黑减少很多。同时，由于纳米管的本身长度极短而且柔曲性好，填入聚合物基体时不会断裂，因而能保持其高长径比。爱尔兰都柏林Trinity学院进行的研究表明，在塑料中含2%-3%的多壁碳纳米管使电导率提高了14个数量级，从10-12s/m提高到了102s/m。三、前景与展望在高聚物/纳米复合材料的研究中存在的主要问题是：高聚物与纳米材料的分散缺乏专业设备，用传统的设备往往不能使纳米粒子很好的分散，同时高聚物表面处理还不够理想。我国纳米材料研究起步虽晚但发展很快，对于有些方面的研究工作与国外相比还处于较先进水平。如：漆宗能等对聚合物基粘土纳米复合材料的研究;黄锐等利用刚性粒子对聚合物改性的研究都在学术界很有影响;另外，四川大学高分子科学与工程国家重点实验室发明的磨盘法、超声波法制备聚合物基纳米复合材料也是一种很有前景的手段。尽管如此，在总体水平上我国与先进国家相比尚有一定差距。但无可否认，纳米材料由于独特的性能，使其在增强聚合物应用中有着广泛的前景，纳米材料的应用对开发研究高性能聚合物复合材料有重大意义。特别是随着廉价纳米材料不断开发应用，粒子表面处理技术的不断进步，纳米材料增强、增韧聚合物机理的研究不断完善，纳米材料改性的聚合物将逐步向工业化方向发展，其应用前景会更加诱人。参考文献： [1] 李见主编.新型材料导论.北京：冶金工业出版社，1987. [2]都有为.第三期工程科技论坛 ——‘纳米材料与技术’ 报告会. [3]rohlich J，Kautz H，Thomann R[J].Polymer，2004，45(7)：2155-2164. 纳米材料与技术3000字论文篇二：《试论纳米技术在新型包装材料中的应用》【摘要】作为一门高新科学技术，纳米技术具有极大的价值和作用。进入20世纪90年代，纳米科学得到迅速的发展，产生了纳米材料学、纳米化工学、纳米机械学及纳米生物学等，由此产生的纳米技术产品也层出不穷，并开始涉及汽车行业。【关键词】纳米技术包装材料 1 纳米技术促进了汽车材料技术的发展纳米技术可应用在汽车的任何部位，包括发动机、底盘、车身、内饰、车胎、传动系统、排气系统等。例如，在汽车车身部分，利用纳米技术可强化钢板结构，提高车体的碰撞安全性。另外，利用纳米涂料烤漆，可使车身外观色泽更为鲜亮、更耐蚀、耐磨。内装部分，利用纳米材料良好的吸附能力、杀菌能力、除臭能力使室内空气更加清洁、安全。在排气系统方面，利用纳米金属做为触媒，具有较高的转换效果。由于纳米技术具有奇特功效，它在汽车上得到了广泛的应用，提升汽车性能的同时延长使用寿命。 2 现代汽车上的纳米材料 (1)纳米面漆。汽车面漆是对汽车质量的直观评价，它不但决定着汽车的美观与否，而且直接影响着汽车的市场竞争力。所以汽车面漆除要求具有高装饰性外，还要求有优良的耐久性，包括抵抗紫外线、水分、化学物质及酸雨的侵蚀和抗划痕的性能。纳米涂料可以满足上述要求。纳米颗粒分散在有机聚合物骨架中，作承受负载的填料，与骨架材料相互作用，有助于提高材料的韧性和其它机械性能。研究表明，将10%的纳米级TiO2粒子完全分散于树脂中，可提高其机械性能，尤其可使抗划痕性能大大提高，而且外观好，利于制造汽车面漆涂料;将改性纳米CaCO3以质量分数15%加入聚氨酯清漆涂料中，可提高清漆涂料的光泽、流平性、柔韧性及涂层硬度等。纳米TiO2是一种抗紫外线辐射材料，加之其极微小颗粒的比表面积大，能在涂料干燥时很快形成网络结构，可同时增强涂料的强度、光洁度和抗老化性;以纳米高岭土作填料，制得的聚甲基丙烯酸甲酯纳米复合材料不仅透明，而且吸收紫外线，同时也可提高热稳定性，适合于制造汽车面漆涂料。 (2)纳米塑料。纳米塑料可以改变传统塑料的特性，呈现出优异的物理性能：强度高，耐热性强，比重更小。随着汽车应用塑料数量越来越多，纳米塑料会普遍应用在汽车上。主要有阻燃塑料、增强塑料、抗紫外线老化塑料、抗菌塑料等。阻燃塑料是燃烧时，超细的纳米材料颗粒能覆盖在被燃材料表面并生成一层均匀的碳化层，起到隔热、隔氧、抑烟和防熔滴的作用，从而起到阻燃作用。目前汽车设计要求规定，凡通过乘客座舱的线路、管路和设备材料必须要符合阻燃标准，例如内饰和电气部分的面板、包裹导线的胶套，包裹线束的波纹管、胶管等，使用阻燃塑料比较容易达到要求。增强塑料是在塑料中填充经表面处理的纳米级无机材料蒙脱土、CaCO3、SiO2等，这些材料对聚丙烯的分子结晶有明显的聚敛作用，可以使聚丙烯等塑料的抗拉强度、抗冲击韧性和弹性模量上升，使塑料的物理性能得到明显改善。抗紫外线老化塑料是将纳米级的TiO2、ZnO等无机抗紫外线粉体混炼填充到塑料基材中。这些填充粉体对紫外线具有极好的吸收能力和反射能力，因此这种塑料能够吸收和反射紫外线，比普通塑料的抗紫外线能力提高20倍以上。据报道这类材料经过连续700小时热光照射后，其扩张强度损失仅为10%，如果作为暴露在外的车身塑料构件材料，能有效延长其使用寿命。抗菌塑料是将无机的纳米级抗菌剂利用纳米技术充分地分散于塑料制品中，可将附着在塑料上的细菌杀死或抑制生长。这些纳米级抗菌剂是以银、锌、铜等金属离子包裹纳米TiO2、CaCO3等制成，可以破坏细菌生长环境。据介绍无机纳米抗菌塑料加工简单，广谱抗菌，24小时接触杀菌率达90%，无副作用。 (3)纳米润滑剂。纳米润滑剂是采用纳米技术改善润滑油分子结构的纯石油产品，它不会对润滑油添加剂、稳定剂、处理剂、发动机增润剂和减磨剂等产品产生不良作用，只是在零件金属表面自动形成纯烃类单个原子厚度的一层薄膜。由于这些微小烃类分子间的相互吸附作用，能够完全填充金属表面的微孔，最大可能地减小金属与金属间微孔的摩擦。与高级润滑油或固定添加剂相比，其极压可增加3倍-4倍，磨损面减小16倍。由于金属表面得到了保护，减小了磨损，使用寿命成倍增加。另外，由于纳米粒子尺寸小，经过纳米技术处理的部分材料耐磨性是黄铜的27倍、钢铁的7倍。目前纳米陶瓷轴承已经应用在奔驰等高级轿车上，使机械转速加快、质量减小、稳定性增强，使用寿命延长。 (4)纳米汽油。纳米汽油最大优点是节约能源和减少污染，目前已经开始研制。该技术是一种利用现代最新纳米技术开发的汽油微乳化剂。它能对汽油品质进行改造，最大限度地促进汽油燃烧，使用时只要将微乳化剂以适当比例加入汽油便可。交通部汽车运输节能技术检测中心的专家经试验后认为，汽车在使用加入该微乳化剂的汽油后，可降低其油耗10%～20%，增加动力性能25%，并使尾气中的污染物(浮碳、碳氢化合物和氮氧化合物等)排放降低50%～80%。它还可以清除积碳，提高汽油的综合性能。更令人注意的是，纳米技术应用在燃料电池上，可以节省大量成本。因为纳米材料在室温条件下具有优异的储氢能力。根据实验结果，在室温常压下，约2/3的氢能可以从这些纳米材料中得以释放，故其能替代昂贵的超低温液氢储存装置。 (5)纳米橡胶。汽车中橡胶材料的应用以轮胎的用量最大。在轮胎橡胶的生产中，橡胶助剂大部分成粉体状，如炭黑、白炭黑等补强填充剂、促进剂、防老剂等。以粉体状物质而言，纳米化是现阶段橡胶的主要发展趋势。新一代纳米技术已成功运用其它纳米粒子作为助剂，而不再局限于使用炭黑或白炭黑，汽车中最大的改变即是，轮胎的颜色已不再仅限于黑色，而能有多样化的鲜艳色彩。另外无论在强度、耐磨性或抗老化等性能上，新的纳米轮胎均较传统轮胎都优异，例如轮胎侧面胶的抗裂痕性能将由10万次提高到50万次。 (6)纳米传感器。传感器是纳米技术应用的一个重要领域，随着纳米技术的进步，造价更低、功能更强的微型传感器将广泛应用在社会生活的各个方面。半导体纳米材料做成的各种传感器，可灵敏地检测温度、湿度和大气成分的变化，这在汽车尾气和大气环境保护上已得到应用。纳米材料来制作汽车尾气传感器，可以对汽车尾气中的污染气体进行吸附与过滤，并对超标的尾气排放情况进行监控与报警，从而更好地提高汽车尾气的净化程度，降低汽车尾气的排放。我国纳米压力传感器的研制已获得成功，产品整体性能超过国外的超微传感器，缩小了我国在这一技术领域与世界先进国家存在的差距。有专家认为，到2020年，纳米传感器将成为主流。 (7)纳米电池。早在1991年被人类发现的碳纳米管韧性很高，导电性极强，兼具金属性和半导体性，强度比钢高100倍，密度只有钢的1/6。我国科学家最近已经合成高质量的碳纳米材料，使我国新型储氢材料研究一举跃入世界先进行列。此种新材料能储存和凝聚大量的氢气，并可做成燃料电池驱动汽车，储氢材料的发展还会给未来的交通工具带来新型的清洁能源。结语随着材料技术的发展，纳米技术已成为当今研究领域中最富有活力，对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象。纳米科技正在推动人类社会产生巨大的变革，未来汽车技术的发展，有极大部分与纳米技术密切相关，纳米材料和纳米技术将会给汽车新能源、新材料、新零部件带来深远的影响。对于汽车制造商而言，纳米技术的有效运用，有效地促进技术升级、提升附加价值。相信在不久的将来，纳米技术必将在汽车的制造领域得到更广泛的应用。参考文献 [1]肖永清.纳米技术在汽车上的应用[J].轻型汽车技术，. [2]潘钰娴，樊琳.纳米材料的研究和应用[J].苏州大学学报(工科版)，2002. [3]周李承，蒋易，周宜开，任恕，聂棱.光纤纳米生物传感器的现状及发展[J].传感器技术，2002，(1)：18～21 纳米材料与技术3000字论文篇三：《试谈纳米技术及纳米材料的应用》摘要：本文主要论述了纳米材料的兴起、纳米材料及其性质表现、纳米材料的应用示例、纳米材料的前景展望，以供与大家交流。关键词：纳米材料;应用;前景展望 1.纳米技术引起纳米材料的兴起 1959年，著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼预言，人类可以用小的机器制作更小的机器，最后实现根据人类意愿逐个排列原子、制造产品，这是关于纳米科技最早的梦想。80年代初，德国科学家成功地采用惰性气体凝聚原位加压法制得纯物质的块状纳米材料后，纳米材料的研究及其制备技术在近年来引起了世界各国的普遍重视。由于纳料材料具有独特的纳米晶粒及高浓度晶界特征以及由此而产生的小尺寸量子效应和晶界效应，使其表现出一系列与普通多晶体和非晶态固体有本质差别的力学、磁、光、电、声等性能，使得对纳米材料的制备、结构、性能及其应用研究成为90年代材料科学研究的热点。1991年，美国科学家成功地合成了碳纳米管，并发现其质量仅为同体积钢的1/6，强度却是钢的10倍，因此称之为超级纤维.这一纳米材料的发现标志人类对材料性能的发掘达到了新的高度。1999年，纳米产品的年营业额达到500亿美元。 2.纳米材料及其性质表现纳米材料纳米(nm)是长度单位，1纳米是10-9米(十亿分之一米)，对宏观物质来说，纳米是一个很小的单位，不如，人的头发丝的直径一般为7000-8000nm，人体红细胞的直径一般为3000-5000nm，一般病毒的直径也在几十至几百纳米大小，金属的晶粒尺寸一般在微米量级;对于微观物质如原子、分子等以前用埃来表示，1埃相当于1个氢原子的直径，1纳米是10埃。一般认为纳米材料应该包括两个基本条件：一是材料的特征尺寸在1-100nm之间，二是材料此时具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。纳米材料的特殊性质纳米材料高度的弥散性和大量的界面为原子提供了短程扩散途径，导致了高扩散率，它对蠕变，超塑性有显著影响，并使有限固溶体的固溶性增强、烧结温度降低、化学活性增大、耐腐蚀性增强。因此纳米材料所表现的力、热、声、光、电磁等性质，往往不同于该物质在粗晶状态时表现出的性质。与传统晶体材料相比，纳米材料具有高强度——硬度、高扩散性、高塑性——韧性、低密度、低弹性模量、高电阻、高比热、高热膨胀系数、低热导率、强软磁性能。这些特殊性能使纳米材料可广泛地用于高力学性能环境、光热吸收、非线性光学、磁记录、特殊导体、分子筛、超微复合材料、催化剂、热交换材料、敏感元件、烧结助剂、润滑剂等领域。 3.纳米材料的应用示例目前纳米材料主要用于下列方面：高硬度、耐磨WC-Co纳米复合材料纳米结构的WC-Co已经用作保护涂层和切削工具。这是因为纳米结构的WC-Co在硬度、耐磨性和韧性等方面明显优于普通的粗晶材料。其中，力学性能提高约一个量级，还可能进一步提高。高能球磨或者化学合成WC-Co纳米合金已经工业化。化学合成包括三个主要步骤：起始溶液的制备与混和;喷雾干燥形成化学性均匀的原粉末;再经流床热化学转化成为纳米晶WC-Co粉末。喷雾干燥和流床转化已经用来批量生产金属碳化物粉末。WC-Co粉末可在真空或氢气氛下液相烧结成块体材料。VC或Cr3C2等碳化物相的掺杂，可以抑制烧结过程中的晶粒长大。纳米结构软磁材料 Finemet族合金已经由日本的Hitachi Special Metals，德国的Vacuumschmelze GmbH和法国的 Imply等公司推向市场，已制造销售许多用途特殊的小型铁芯产品。日本的 Alps Electric Co.一直在开发Nanoperm族合金，该公司与用户合作，不断扩展纳米晶Fe-Zr-B合金的应用领域。电沉积纳米晶Ni 电沉积薄膜具有典型的柱状晶结构，但可以用脉冲电流将其破碎。精心地控制温度、pH值和镀池的成份，电沉积的Ni晶粒尺寸可达10nm。但它在350K时就发生反常的晶粒长大，添加溶质并使其偏析在晶界上，以使之产生溶质拖拽和Zener粒子打轧效应，可实现结构的稳定。例如，添加千分之几的磷、流或金属元素足以使纳米结构稳定至600K。电沉积涂层脉良好的控制晶粒尺寸分布，表现为Hall-Petch强化行为、纯Ni的耐蚀性好。这些性能以及可直接涂履的工艺特点，使管材的内涂覆，尤其是修复核蒸汽发电机非常方便。这种技术已经作为 EectrosleeveTM工艺商业化。在这项应用中，微合金化的涂层晶粒尺寸约为100nm，材料的拉伸强度约为锻造Ni的两倍，延伸率为15%。晶间开裂抗力大为改善。基纳米复合材料 Al基纳米复合材料以其超高强度(可达到)为人们所关注。其结构特点是在非晶基体上弥散分布着纳米尺度的a-Al粒子，合金元素包括稀土(如Y、Ce)和过渡族金属(如 Fe、Ni)。通常必须用快速凝固技术(直接淬火或由初始非晶态通火)获得纳米复合结构。但这只能得到条带或雾化粉末。纳米复合材料的力学行为与晶化后的非晶合金相类似，即室温下超常的高屈服应力和加工软化(导致拉神状态下的塑性不稳定性)。这类纳米材料(或非晶)可以固结成块材。例如，在略低于非晶合金的晶化温度下温挤。加工过程中也可以完全转变为晶体，晶粒尺寸明显大干部份非晶的纳米复合材料。典型的Al基体的晶粒尺寸为100～200nm，镶嵌在基体上的金属间化合物粒子直径约50nm。强度为～1GPa，拉伸韧性得到改善。另外，这种材料具有很好的强度与模量的结合以及疲劳强度。温挤Al基纳米复合材料已经商业化，注册为Gigas TM。雾化的粉末可以固结成棒材，并加工成小尺寸高强度部件。类似的固结材料在高温下表现出很好的超塑性行为：在1s-1的高应变速率下，延伸率大于500%。 4.纳米材料的前景趋向经过我国材料技术人员多年对纳米技术的研究探索，现在科学家已经能够在实验室操纵单个原子，纳米技术有了飞跃式的发展。纳米技术的应用研究正在半导体芯片、癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪4大领域高速发展。可以预测：不久的将来纳米金属氧化物半导体场效应管、平面显示用发光纳米粒子与纳米复合物、纳米光子晶体将应运而生;用于集成电路的单电子晶体管、记忆及逻辑元件、分子化学组装计算机将投入应用;分子、原子簇的控制和自组装、量子逻辑器件、分子电子器件、纳米机器人、集成生物化学传感器等将被研究制造出来。近年来还有一些引人注目的发展趋势新动向，如：(1)纳米组装体系蓝绿光的研究出现新的苗头;(2)巨电导的发现;(3)颗粒膜巨磁电阻尚有潜力;(4)纳米组装体系设计和制造有新进展。