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储能技术研究进展

储能技术研究进展
储能技术研究进展

储能技术研究进展

能源短缺和环境恶化是全球性问题,开发可再生能源,实现能源优化配置,

发展低碳经济,是世界各国的共同选择。但是,可再生能源受天气及时间段的影响较大,具有明显的不稳定、不连续和不可控性。需要开发配套的电能储存装置,来保证发电、供电的连续性和稳定性。国外有关研究表明,如果风电装机占装机总量的比例在10%以内,依靠传统电网技术以及增加水电、燃气机组等手段基本可以保证电网安全。但如果所占比例达到20%甚至更高,电网的调峰能力和安全运行将面临巨大挑战。储能技术在很大程度上解决了新能源发电的随机性、波动性问题,可以实现新能源发电的平滑输出,能有效调节新能源发电引起的电网电压、频率及相位的变化,使大规模风电及太阳能发电方便可靠地并人常规电网。

现有的储能技术主要包括物理储能、电化学储能、电磁储能、氢储能、相变

储能和热化学储能等类型。其中,物理储能、电化学储能、电磁储能和氢储能主

要储存电能,物理储能包括抽水储能、压缩空气储能级飞轮储能等;电化学储能包括铅酸、锂离子、镍镉、液流和钠硫等电池储能;电磁储能包括超导储能和超

级电容储能;为了实现氢储能完整的转换链,就要从氢气的制取、储存、发电等

方面整体规划,在关键技术上进一步突破。而相变储能和热化学储能主要储存热能或由电能转化的热能,相变储能按材料的组成成分可分为无机类、有机类(包括高分子类)以及复合类储能材料;热化学储能基于热化学反应,而热化学反应体系主要包括金属氢化物体系、氧化还原体系、有机体系、无机氢氧化物体系以及氨分解体系。

1. 物理储能

物理储能一般用于大规模储能领域,主要包括抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能等,其中抽水储能是主要的储能方式。物理储能是利用天然的资源来实现的一种储能方式,因此更加环保、绿色,而且具有规模大、循环奉命长和运行费

用低等优点。缺点是建设局限性较大,其储能实施的地理条件和场地有特殊要求。而且因为其一次性投资较高,一般不适用于小规模且较小功率的离网发电系统。1.1 抽水储能

目前在电力系统中应用最广泛的一种物理储能技术,即为抽水储能。它是一种间接的储能方式,用来解决电网高峰与低谷之间的供需矛盾。水库中的水被下半夜过剩的电力驱动水从下水库抽到上水库储存起来,然后在第二天白天和前半夜将水闸打开,放出的水用来发电,并流入到下水库。即使在转化间会有一部分能量因此而流失,但在低谷时压荷、停机等情况下,使用抽水储能电站仍然比增建煤电发电设备来满足高峰用电而来得便宜,具有更佳的效果。除此以外,抽水

储能电站还可以作为电网运行管理的重要工具,不但能担负调频、调相还可以做事故备用等动态功能。

5

图1 抽水储能示意图

1.2 压缩空气储能

“压缩空气能源储备”的功能类似于一个大容量的蓄电池。在非用电高峰期,空气通过采用电机带动压缩机被压缩进一个特定的地下空间存储。然后,在用电高峰期,地下的压缩空气是通过一种特殊构造的燃气涡轮机,将其释放进行发电。虽然燃气涡轮机的运行仍然需要天然气或其他石化燃料作为动力,但是利用这种发电方法,将比正常的发电技术节省一半的能源燃料。

找到一个适合空气压缩存储的地质空间是建设压缩空气发电厂的必要条件

之一。最终确定合适的空气存储空间需要经历一些过程:在厂址附近地区,严密的地震检测是必要环节;然后进行反复计算,用计算机模拟周围环境;并参考其他压缩空气发电厂相关数据,进行联合分析,最终确定合适的厂址。针对在准备相关设施时产生的费用较高这一现象,专家未置否认态度,但是从长远看来,专家一致认为这种形式的储存模式仍然要比制造电池便宜得多。

图2 压缩空气储能示意图

1.3 飞轮储能

飞轮储能突破了传统化学电池的局限,是一种用物理方法实现的储能方式。

当飞轮以一定角速度旋转时,即就具有一定的动能,飞轮电池正是以其动能形式转换成电能的,且高技术型的飞轮用于储存电能,可以看作是标准电池。飞轮电池中有一个复合电机(电动机/发电机),充电时该电机作为电动机运转,在外界电源的驱动下,电机带动飞轮进行高速旋转,即用电给飞轮电池“充电”增加了

飞轮的转速从而增大其功能进行能量存储;放电时,电机作为发电机运转,在飞轮的带动下对外输出电能,完成机械能(动能)到电能的转换过程。当飞轮电池

发出电能时,飞轮电池的飞轮在真空环境下转速逐渐下降。

飞轮储能装置拥有传统化学电池无可比拟的优势,并且它的理论论证已经比较成熟,而且它的技术特点非常符合未来能源储存技术的发展方向,因此该技术已经逐渐被人们所认同。目前,航天航空设备和其它的一些领域中不断地有飞轮

技术出现的身影,而且人们也正在不断地开发应用于更多领域的飞轮储能装置,

飞轮储能装置的应用正在逐渐丰富我们的生活,可以预见,未来几年,飞轮储能装置将会占据很大一部分的储能装置市场。飞轮储能装置的能量密度甚至与超级电容与电池等储能装置比都要大。同时,由于飞轮储能是纯物理储能,具有稳定可靠,对使用环境(温度、压力等)的要求低的优势,相比于不具备环保优势的化

学储能方式,具有明显的优势。

图3 飞轮储能示意图

2 电化学储能

电化学储能无疑是使用最多最广的一种储能方式,具有使用方便、环境污染小,并且能量不受卡诺循环限制及具有很高的转化效率等优点。其原理是利用电化学反应转化电能的装置/系统,是一种直接的储能方式。除铅酸、镍氢等常规

电池技术外,还包括液流、钠硫、锂离子电池等大容量蓄电池储能技术,并在安

全性、转换效率和经济性等方面取得重大突破,生产水平显著提高,产业化发展迅速。

2.1 铅酸电池

铅酸电池的工作原理是放电时,正极的二氧化铅与硫酸反应生成硫酸铅和

水,负极的铅与硫酸反应生成硫酸铅;充电时,正极的硫酸铅转化为二氧化铅,

负极的硫酸铅转化为铅。

图4 铅酸电池示意图

2.2 镍氢电池

镍氢电池的关键材料包括氢氧化镍正极活性材料和少量添加剂。负极活性材料为贮氢合金,电解液为氢氧化钾溶液。储氢合金是一种能与氢反应生成金属氢化物的物质,但是它与一般金属氢化物有明显的差异。即储氢合金必须具备高度的反应可逆性,而且,此可逆循环的次数必须足够多,循环次数超过5000次。实际上,它必须是能够在适当的温度、压力下大量可逆的吸收和释放氢的材料。2.3 锂电池

锂电池的工作原理是在充电时锂原子变成锂离子,通过电解质向碳极迁移,

在碳极与外部电子结合后作为锂原子储存;放电时整个过程逆转。

图5 锂电池示意图

2.4 液流电池

液流电池内的正、负极电解液由离子交换膜隔开,电池工作时,电解液中的活性物质离子在惰性电极表面发生价态的变化,进而完成充放电。

图6 液流电池示意图

2.5 钠硫电池

钠硫电池放电时钠离子通过电解质,而电子通过外部电路流动产生电压;充电时整个过程逆转,多硫化钠释放正钠离子,反向通过电解质重新结合为钠。

图7 钠硫电池示意图

3 电磁储能

电磁储能是直接以电磁能的方式存储电能的技术,主要包括超导储能、超级电容储能等。

3.1 超导储能

超导储能是将电流导入环形电感线圈,由于该环形电感线圈由超导材料制

成,因此电流在线圈内可以无损失地不断循环,直到导出为止,进而达到储能的目的。

图8 超导储能示意图

3.2 超级电容储能

超级电容是基于多孔炭电极/电解液界面的双电层电容,或者基于金属氧化

物或导电聚合物表面快速、可逆的法拉第反应产生的准电容来实现能量的储存。

图9 超级电容储能示意图

4 氢储能

氢储能系统利用清洁能源电力电解技术得到氢气,将氢气存储于高效储氢装

置中,再利用燃料电池技术,将存储的能量回馈到电网,或者将存储的高纯度氢气送入氢产业链直接利用。氢能绿色无污染、能量密度高、运行维护成本低、可

长时间存储,不存在类似蓄电池的自放电现象,被认为是极具潜力的新型大规模

储能技术。

利用清洁能源电力电解技术得到氢气,将氢气存储于高效储氢装置中,再利用燃料电池技术,将存储的能量回馈到电网,或者将存储的高纯度氢气送入氢产

业链直接利用。为了实现这一完整的能量转换链,就要从氢气的制取、储存、发

电等方面整体规划,在关键技术上进一步突破。

4.1 制氢技术

电解水制氢是一种完全清洁的制氢方式,技术工艺过程简单、产品纯度高。

根据电解槽生产技术的不同,电解水制氢方法可以分为碱性电解、固体高分子电解质电解和高温固体氧化物电解 3 种。

4.2 储氢技术

与其它燃料相比,氢的质量能量密度大,但体积能量密度低(汽油的1/3000),因此构建氢储能系统的一大前提条件就是在较高体积能量密度下储运氢气。尤其当氢气应用到交通领域时,还要求有较高的质量密度。此外,以氢的燃烧值为基

准,将氢的储存运输所消耗的能量控制在氢燃烧热的10%内设为理想状态。目前氢气的储存可分为高压气态储氢、低温液态储氢和金属固态储氢。对储氢技术的要求是安全、大容量、低成本和取用方便。

4.3 氢发电技术

与传统化石燃料一样,氢气也可以用于氢内燃机(ICE)发电。但由于燃料电池能将氢的化学能直接转化为电能,没有像普通火力发电机那样通过锅炉、汽轮机、发电机的能量形态变化,可以避免中间转换的损失,达到很高的发电效率,而且更高效环保,所以更具实用性。

燃料电池按其工作温度不同,把碱性燃料电池(AFC,100 ℃)、固体高分子型质子交换膜燃料电池(PEMFC,100 ℃以内)和磷酸型燃料电池(PAFC,200 ℃)称为低温燃料电池;把熔融碳酸盐型燃料电池(MCFC,650 ℃)和固体氧化型燃料电池(SOFC,1000℃)称为高温燃料电池。

5 相变储能

相变储能是利用材料在相变时吸热或放热来储能或释能的,具有储能密度

高、体积小巧、相变温度选择范围宽、易于控制等优点。相变储能复合材料是相

变储能技术的核心,它既能有效克服相变材料单独使用时易泄漏等缺点,又可以改善材料的应用效果以拓展其应用范围,在航空航天、采暖和空调、医学工程、

军事工程、蓄热建筑和极端环境服装等众多领域具有重要的应用价值和广阔的前景。

变储能材料的种类很多,存在形式也多种多样。按相变温度的范围分为:高温(>250℃)、中温(100~250℃)和低温(<100℃)储能材料;按相变的方式分为固固相变、固液相变、固气相变和液气相变材料。虽然固气和液气转化时伴随的相变潜热远大于固固和固液转化时的相变潜热,但是由于固气和液气转化时有气体产生,相变材料体积变化非常大,故很难应用于实际工程中。按材料的组成成分可分为无机类和有机类(包括高分子类)储能材料。实际应用中的复合储能相变材料通常由多种组分构成,主要包括载体材料和相变材料。

5.1 无机相变材料

无机相变材料种类繁多,主要包括以结晶水合盐类为代表的中低温相变材料

和以熔融盐类为代表的高温相变材料。结晶水合盐类用得较多的是碱金属及碱土

金属的卤化物、硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐、乙酸盐、碳酸盐的水合物。这类相变

材料的优点是价格便宜、体积蓄能密度大、熔解热大、导热系数大。但是这类相

变材料通常存在着两个问题。一是过冷现象,解决的方法有:①加成核剂,如加

入微粒结构与盐类结晶物相类似的物质;②冷指法即保持一部分冷区,使未熔化的一部分晶体作为成核剂。二是相分离,解决的方法有:①加增稠剂;②加晶体

结构改变剂;③盛装相变材料的容器采用薄层结构;④摇晃或搅动。高温融熔盐类主要是氟化盐、氯化物、硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐等物质。

表1列出了具有最低共熔点的无机相变材料。

表 1 无机物共熔物

材料质量分数/% 熔点/℃潜热/J·g-1 CaCl2·6H2O /CaBr2·6H2O 45 / 55 14.7 140 CaCl2 /MgCl2·6H2O 50 /50 25 95 CaCl2·6H2O / MgCl2·6H2O 66.6 / 33.4 25 127 Mg(NO3)3·6H2O / Ca(NO3)·4H2O 53 / 47 30 136

Mg(NO3)3·6H2O / MgCl2·6H2O 58.7 / 41.3 59 132.2

Mg(NO3)3·6H2O / MgCl2·6H2O 50 / 50 59.1 144 Mg(NO3)3·6H2O / Al(NO3)2·9H2O 53 / 47 61 148

Mg(NO3)2·6H2O / MgBr2·6H2O 59 / 41 66 168

Mg(NO3)3·6H2O / NH4NO361.5 / 38.5 52 125.5

Mg(NO3)2·6H2O / LiNO386 / 14 72 >180

LiNO3 / NH4NO3 / NaNO325 / 65 / 10 80.5 113

LiNO3 / NH4NO3 / KNO326.4 / 58.7 / 14.9 81.5 116

LiNO 3 / NH4NO3 / NH4Cl 27 / 68 / 5 81.6 108

CaCl2 / NaCl / KCl / H2O 48 / 4.3 / 0.4 / 47.3 26.8 188 5.2 有机相变材料

常用有机类相变材料有:高级脂肪烃类、脂肪酸或其酯或盐类、醇类、芳香

烃类、芳香酮类、酰胺类、氟利昂类和多羟基碳酸类。另外,高分子类有:聚烯

烃类、聚多元醇类、聚烯醇类、聚烯酸类、聚酰胺类以及其它一些高分子。有机

相变材料的优点是固体成型好、不易发生相分离及过冷现象、腐蚀性较小、毒性小、成本低、性能较稳定,其缺点是导热系数小、密度小、易挥发、易老化和相

变时体积变化大等。为了解决导热系数小的问题,可以加入导热系数高的金属粉末,但是如果用膨胀石墨作为支撑载体就不需考虑此问题,因为膨胀石墨的导热系数较高。

5.3 有机-无机复合相变材料

利用有机物相变材料与无机物相变材料制作混合材料,既可弥补单纯有机物材料的潜热低的遗憾,又能弥补单纯无机物材料的过冷度大的缺点,这是值得注意的相变储能材料发展的一个重要方向。

6 热化学储能

热化学反应储能的本质源于反应体系的正逆反应,反应体系的优劣是影响储

能系统整体性能的关键。多数化学反应都伴随着大量的热效应,而选择作为储能系统的反应体系则需要满足6个要求:①反应具有较高的焓值和较大的储能密度;②反应发生的温度和压力要在设备条件允许的范围之内,且操作条件要温和;

③反应在动力学上能够快速进行,具有较高的储放热速率及储能效率;④反应过程可逆性好,无副产物;⑤反应物和产物在常温下稳定、无污染、无腐蚀性,便

于长时间储存和运输;⑥反应材料来源丰富,价格便宜以降低反应成本。当前典型的热化学储能体系根据反应物的不同,可分为如图10所示的6个体系,相比而言碳酸盐体系的研究进展较少。

图10 热化学储能体系

6.1 金属氢化物体系

多数金属或合金在一定的温度和压力下与氢气接触时可将氢分子离析成氢

离子,反应生成金属氢化物MH n,并伴随着显著的热效应。利用该反应可实现

氢气的储存和能量的释放,相应的可以通过其逆反应将低位热能储存于固态金属中。

6.2 氧化还原体系

氧化还原体系是利用较活泼的金属与其氧化物之间或是不同价态的金属氧

化物之间的互相转换来实现储能的,部分生成的金属产物和金属氧化物与水反应生成氢气,将储存的热能进一步转化为氢能,也是现今研究较多的热化学循环分解水制氢技术。

6.3 有机体系

有机体系储能是通过对有机物进行高温裂解、重整以及气化的方式达到能量存储的目的,多应用于氢气的制备和化石能源的高效利用。甲烷作为化工次产品

的基础性原料,来源丰富,其重整体系反应热效应很大,能实现温室气体的循环利用,是目前工业上应用最广泛、技术最成熟的储能制氢方法,已成功实现规模化(>1000 M3/h)。根据反应物的不同可分为甲烷水蒸气重整储能、甲烷二氧化

碳重整储能以及甲烷水蒸气/二氧化碳混合重整储能。

6.4 无机氢氧化物体系

无机氢氧化物的分解伴随着大量的反应热,反应温度一般为523~873 K,适合中温储能,其反应过程为

M(OH)y+?Hr MO y/2+y/2H2O

较常见的体系有Ca(OH)2/CaO、Mg(OH)2/MgO、Ba(OH)2/Ba、Sr(OH)2/SrO 等。其中,Ca(OH)2/CaO体系原材料丰富便宜,对此体系有较多的研究。

6.5 氨分解体系

氨作为重要的无机化工产品之一,被广泛应用于化学肥料的生产以及作为冷冻、塑料、冶金、医药、国防等工业的原料。世界每年年产量达到 1.25亿吨以上。目前工业上普遍采用的“循环法”直接合成氨技术是德国化学家哈伯于1909 年提出的。经过逾百年的发展,合成氨工业已趋于成熟。图11为氨基热化学储能系统原理图。

图11 氨基热化学储能原理图

7 总结

功能陶瓷材料研究进展综述

功能陶瓷材料的应用 研究 姓名:刘军堂___________ 学号: 23122837________ 班级: 机械1201_________ 任课老师:张志坚__________

功能陶瓷材料的应用研究 1.选择一个课题进行相关检索,要求对课题作简要分析,并在分析的基础上确定检索词,准确描述检索过程。(10分)(可选择其他课程中以论文方式考核的科目,如无此类题目,可自选或用备选题目) 功能陶瓷 功能陶瓷材料是具有特殊优越性能的新型材料,各国在基础与应用研究以及工程化方面,均给予了特殊重视,特别是在信息、国防、现代交通与能源产业中均将其置于重要地位。根据功能陶瓷材料的应用前景,本文介绍了功能陶瓷新材料的性能、应用范围,市场的开发应用现状和开发应用新领域,以及正在研发的高性能陶瓷材料;同时介绍了功能陶瓷材料今后的发展趋势。 关键词:功能陶瓷材料;应用现状;趋势 检索过程 第一步:进入“中国知网”主页,网址是“https://www.wendangku.net/doc/149007474.html, 第三步:登录成功后会进入操作界面, 第四步:选择要检索的文献数据库。在操作界面上,中国知网将其文献分成了不同的库,我们根据自己的文献范围属性进行选择。 第五步:检索参数设置。在操作界面的上部,有搜索参数设置对话框。最好逐一填写。(1)检索项,系统对文献进行了检索编码,每一个文献都有一一对应的编码,一个编码就是一种检索项。点击检索项框右边的向下箭头,就能弹出所有检索项,选中一个就好。(2)检索词,填入要求系统搜索的内容。没有明确严格要求,不一定是词语。但是需要考虑到它应当与你选中的检索项相一致。如检索项用了“关键词”,就不能用一个长句等作检索词了。(3)文献时间选择,根据文献可能出现的年代,点击对话框右边的小三角就可以选了。需要说明的是,中国知网建立时间是1994年,所以1994年及其后的数据才是最全的。现在他们在逐渐补充1994年以前的文献数据,但是,全面性可能要差些。(4)排序,提示系统将找到的文献按什么顺序呈现。(5)匹配,即要求系统按自己的检索要求进行哪种精确程度的检索。如果你确定你的文献参数,那么选择“精确”,如果不确定,就选择“模糊”。 第六步:点击“搜索”就完成了第一阶段的操作了。然后就进入检索结果呈现的界面:中国知网2.rar(点击打开查看),中国知网的结果呈现表中,对文献的基本信息:文献题目、文献的载体、发表时间及在中国知网中的收藏库名进行了说明。

(最新整理)BNT无铅压电陶瓷的制备己进展研究

(完整)BNT无铅压电陶瓷的制备己进展研究 编辑整理: 尊敬的读者朋友们: 这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((完整)BNT无铅压电陶瓷的制备己进展研究)的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。 本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为(完整)BNT无铅压电陶瓷的制备己进展研究的全部内容。

BNT无铅压电陶瓷的制备及进展研究 摘要:随着社会可持续发展战略的实施和人们环保意识的增强,Bi0.5Na0.5TiO3基无铅压电陶瓷以其良好的电学性能和较高的的居里温度等特点成为当前铁电压电材料及其应用研究的热点之一。本文主要介绍了Bi0.5Na0.5TiO3基无铅压电陶瓷的研究现状、制备工艺及其发展与实际应用。 关键词:BNT基无铅压电陶瓷、制备工艺、研究进展、改性研究. 引言:材料是人类生活和生产活动必需的物质基础,同人类文明密切相关。历史上,人们把材料作为人类进步的里程碑,如“石器时代”、“铜器时代”、“铁器时代”等。到20世纪60年代,人们把材料、信息、能源誉为当代文明的三大支柱;20世纪70年代又把新材料、信息技术、生物技术作为新科技革命的主要标志,现在这些技术仍然是21世纪发展的主导。现代科学技术发展的历史表明,材料对推动科学技术的发展极其重要。随着信息时代的到来,各种具有优异性能的新型无机材料开始受到人们的关注和重视。20世纪80年代以来,随着高科技的兴起和发展,需要许多能满足高科技要求的新材料,其中大部分属于功能材料.因此,材料开发的重点越来越转向功能材料。可以说,研究功能材料的合成与制备、组成与结构、性能与使用效能之间的关系和规律,己经成为一门新的学科. 压电材料是功能材料的重要组成部分,是实现机械能(包括声能)与电能之间转换的重要功能材料,其应用己遍及人类日常生活的各个方面,由于其在信息、激光、导航和生物等高技术领域占有重要的地位,因此对它的研究在无机材料研究领域中非常活跃并具有诱人的前景。压电陶瓷是重要的机一电能量转换材料,其应用领域广泛,在国民经济中占有重要地位。压电陶瓷主要用于声纳(军用)、医疗设备、电视、通讯、导航及自动化.压电驱动器和超声马达构成的灵巧器件,是最近的重要发展方向。2000年,美国Business ComunicationCO。发表了长达174页的压电材料研究发展及市场的调查报告,认为这种材料具有许多重要应用领域及发展前景,并列举出44项新应

生物制药毕业论文 我国生物制药产业研发与生产技术现状

XX民族职业学院 毕业论文(设计) 论文题目: 我国生物制药产业研发与生产技术现状 学生 *** 指导教师 ** 专业 08生物制药 学号 200806***** 时间 2011-3 XX民族职业学院制

我国生物制药产业研发与生产技术现状 摘要本文较为简略的介绍了我国生物制药产业现状和我国生物制药产业与国际的差距以及我国生物制药产业的发展趋势,详细叙述了我国生物制药产业的发展实力和我国生物制药产业,还简单分析了我国生物制药与欧美的差距在拉大的原因。 关键词生物制药产业现状国际差距 生物制药是指运用微生物学、生物学、医学、生物化学等的研究成果‘从生物体生物组织细胞体液等’综合利用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法制作的一类用于预防、治疗和诊断的制品。加拿大多伦多大学联合生物伦理中心日前进行的一项研究列出十大改善人类健康的生物技术,其中便有四项与生物制药密切相关。我国自1986年生物技术领域实施“863”计划以来,形成了医药生物技术、农业生物技术等上、中、下游结合,门类齐全的生物技术研究、生产体系,并具有了一定的出口能力。据不完全统计,我国现有300多家生物工程制药企业,年产值达100多亿元,生物制药业已步入高速发展通道。 1我国生物制药产业现状 1.1生物制药企业格局 中小型生化制药企业。在上世纪五六十年代逐步建立和发展起来,主要生产脏器制品和生化药物,如从猪胰脏中生产胰酶和胰岛素,从猪脑垂体中生产后叶针、缩宫素和加压素等。代表企业为生产肝素钠和各种治疗酶的常州干红生化制药公司。 1.2生物制药产业结构 大型微生物制药企业。以发酵工程和酶工程为主体,大批量生产抗生素、有机酸、维生素和氨基酸类药物,代表企业为生产青霉素、72ADA和万古霉素等的华北抗生素制药厂。现代生物工程制药企业。不完全统计,国内目前有300多家单位从事生物工程研究,有200余家现代生物制药企业,50多家生物工程技术开发公司,如北大高科华泰制药有限公司,三九宜工生化股份有限公司。原料药产业。主要从事生物药物原料药的大宗生产,主要产品有:有机酸、氨基酸、维生素、抗生素和核酸类原料药。天然生化药品及其制剂产业。主要从事天然存在的生化试剂生产。生物制品制造业。主要经营生物技术药物、一秒和血液制品以及临床诊断制剂。 1.3生物制药企业体制现状中国制药企业的所有制形式 主要有国有制、集体所有制、股份合作制、股份制、私营和外资合资等。股份制企业占主导地位,其市场占医药工业总销售收入的44.52%;港澳台及外商投资企业,占22.49%;国有企业只占15.23%。工业产值增长最快的是外资合资企业、私营企业和股份制企业。 2 我国生物制药产业与国际的差距 与世界先进国家相比,我国生物制药产业明显错在四大竞争差距。 2.1企业规模小

现代陶瓷研究进展

材料与化工学院 2012级材料科学与工程二班 课程作业:无机非金属材料工艺学学生姓名:刘健 学生学号: 授课老师:

目录 1.传统陶瓷材料------------------------------------------------------------------------------------------------3 2.新型陶瓷材料------------------------------------------------------------------------------------------------3 2.1生物陶瓷材料------------------------------------------------------------------------------------------4 2.1.1生物陶瓷研究背景------------------------------------------------------------------------------4 2.1.2生物陶瓷研究的一些成果---------------------------------------------------------------------4 2.1.3生物陶瓷在国外的研究动态和发展趋势-------------------------------------------------4 2.1.4我国生物陶瓷材料研究设想与展望--------------------------------------------------------5 2.2高温压电陶瓷材料-------------------------------------------------------------------------------------5 2.2.1改性钛酸铅压电陶瓷----------------------------------------------------------------------------5 2.2.2 PZT基多元系压电陶瓷--------------------------------------------------------------------------6 2.3超级亲水易洁陶瓷材料-------------------------------------------------------------------------------6 2.4热障涂层陶瓷材料--------------------------------------------------------------------------------------7 2.4.1几类热障陶瓷涂料研究近况-------------------------------------------------------------------7 2.4.1.1氧化物稳定的ZrO2---------------------------------------------------------------------------7 2.4.1.2焦绿石或萤石结构A2B2O7陶瓷----------------------------------------------------------7 2.4.2需要达到的目标------------------------------------------------------------------------------------8 3.结语----------------------------------------------------------------------------------------------------------------8

储能技术的三类价值体现

储能技术的三类价值体现 在过去相当长一段时间,储能在电网的应用技术主要是抽水蓄能,应用领域主要是移峰填谷、调频及辅助服务等。近年来,随着新能源发电技术的发展,风电、太阳能光伏发电等波动性电源接入电网的规模不断扩大,以及分布式电源在配网应用规模的扩大,储能及其在电网的应用领域和应用技术都发生了很大变化。储能技术类型不断增多,应用范围也在扩大,本文就从储能技术的类型与应用范围谈起。 储能技术即能量存储和再利用的技术,按其基本原理分类,可分为物理储能、化学储能以及一些前沿储能技术,其中物理储能包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、超导储能等,化学储能有铅炭电池、锂离子电池、液流电池、钠硫电池、超级电容器等,液态金属电池、铝空气电池、锌空气电池等属于比较前沿的技术。不同的储能技术其特征和应用范围也有所区别。单从储能技术评价指标来看,就包括功率规模、持续时间、能量密度、功率密度、循环效率、寿命、自放电率、能量成本、功率成本、技术成熟度、环境影响等。可以说,没有一种单一储能技术可以适应所有的储能需求,应按需选择合适的储能技术或技术组合。 1、储能技术简介 1.1抽水蓄能电站 抽水蓄能使用两个不同水位的水库。谷负荷时,将下位水库中的水抽入上位水库;峰负荷时,利用反向水流发电。抽水储能电站的最大特点是储存能量大,可按任意容量建造,储存能量的释放时间可以从几小时到几天,其效率在70%——85%。 1.2压缩空气储能 压缩空气储能系统主要由两部分组成:一是充气压缩循环,二是排气膨胀循环。在夜间负荷低谷时段,电动机—发电机组作为电动机工作,驱动压缩机将空气压入空气储存库;白天负荷高峰时段,电动机—发电机组作为发电机工作,储存的压缩空气先经过回热器预热,再与燃料在燃烧室里混合燃烧后,进入膨胀系统中(如驱动燃气轮机)发电。 1.3飞轮储能系统 飞轮储能利用电动机带动飞轮高速旋转,将电能转化成机械能储存起来,在需要时飞轮带动发电机发电。近年来,一些新技术和新材料的应用,使飞轮储能技术取得了突破性进展,例如:磁悬浮技术、真空技术、高性能永磁技术和高温超导技术

生物技术及应用论文关于生物技术的论文

生物技术及应用论文关于生物技术的论文 生物技术在药用植物中的应用及研究进展 摘要:参阅大量文献资料对近年来生物技术在我国药用植物研究中的应用进展进行了综述。从组织培养技术在药用植物中的应用、细胞培养的研究概况、基因工程和分子生物学在药用植物中的应用等内容出发,指明了生物技术在我国药用植物中的应用前景。 关键词:中草药;生物技术;组织培养;基因工程 我国野生药用植物种质资源非常丰富,已发现11 000多种药用植物,种类和数量均居世界首位,为我国研制新的天然药物奠定了良好的资源基础。但传统的中草药获取方法是以采集和消耗大量的野生植物资源为代价的,当采集和消耗量超过自然资源的再生能力时,必然会导致物种濒危甚至灭绝。为了解决药用植物的供需矛盾,人们多采用人工栽培的方法扩大药源,但在人工栽培药用植物时又面临着花费时间长、繁殖系数小、耗种量大、种子带病与农药残留等问题,严重影响了产量和品质。近年来,生物技术的兴起,为我国药用植物的研究和发展提供了良机和手段。 1 植物组织培养 1.1历史与现状

近40年来,植物组织培养已成为生物学科研究的重要技术手段,并在农业、林业、医药业等行业中被广泛应用,产生了巨大的经济效益和社会效益。而我国药用植物组织培养的研究,可以追溯到20世纪60年代。1964年。中国科学院上海植物生理研究所罗士韦教授等首先报道了人参组织培养获得成功的研究成果。到目前为止,已有100多种药用植物通过离体培养获得试管植株,其中大多数为珍贵的药用植物。其中有的还利用试管繁殖技术用于生产栽培种植药材,如苦丁茶、芦荟、怀地黄、枸杞、金钱莲等。宁夏农林科学院枸杞研究所利用试管繁殖与嫩枝扦插相结合的方法繁殖新品种宁杞1号和宁杞2号苗木100多万株,加速了该品种的推广。 1.2组织培养技术在药用植物中的应用 1.2.1 药用植物种苗的快速繁殖利用植物组织培养技术进行药用植株无性繁殖来解决药用植物天然资源不足这一棘手问题,具有成本低、效率高、生产周期短、无性遗传特性一致的优点。特别是对某些种子繁殖慢、难繁殖的药用植物。组织培养通过选择材料的部位(如根、茎、叶的段、片、块等),运用培养基获得芽体,最后培养成为植株。现在已经在药用植物中广泛应用,已在上百种药用植物上成功完成组织培养。 1.2.2无性植株的再生无性植株的再生是对植物通过组织培养和遗传工程进行品种改良的一个先决条件,也是实现获得大量人工种苗

储能技术及其在现代电力系统中的应用

储能技术及其在现代电力系统中的应用 内容摘要 从电力系统安全高效运行的角度论述了电能存储技术的重要性,介绍了目前常用的几种储能技术的发展现状,指出了该领域当前的热点研究问题。 现代电力系统中的新问题 安全、优质、经济是对电力系统的基本要求。近年来,随着全球经济发展对电力需求的增长和电力企业市场化改革的推行,电力系统的运行和需求正在发生巨大的变化,一些新的矛盾日显突出,主要的问题有:①系统装机容量难以满足峰值负荷的需求。②现有电网在输电能力方面落后于用户的需求。③复杂大电网受到扰动后的安全稳定性问题日益突出。④用户对电能质量和供电可靠性的要求越来越高。⑤电力企业市场化促使用户则需要能量管理技术的支持。⑥必须考虑环境保护和政府政策因素对电力系统发展的影响。 2000年到2001年初,美国加州供电系统由于用电需求的增长超过电网的供电能力,出现了电力价格大范围波动以及多次停电事故;我国自2002年以来,已连续四年出现多个省市拉闸限电的状况;在世界上的其他国家和地区,也不同程度地出现了电力供应短缺的现象。系统供电能力,尤其是在输电能力和调峰发电方面的发展已经落后于用电需求的增长,估计这种状况还会在一段时间内长期存在,对电力系统的安全运行将带来潜在的威胁。 加强电网建设(新建输电线路和常规发电厂),努力提高电网输送功率的能力,可以保证在满足系统安全稳定运行的前提下向用户可靠地输送电能。但是,由于经济、环境、技术以及政策等方面因素的制约,电网发展难以快速跟上用户负荷需求增长的步伐,同时电网在其规模化发展过程中不可避免地会在一段时间甚至长期存在结构上的不合理问题;另一方面,随着电力企业的重组,为了获取最大利益,企业通常首先选择的是尽可能提高设备利用率,而不是投资建设新的输电线路和发电厂。因此,单靠上述常规手段难以在短时间内有效地扭转电力供需不平衡的状况。 长期以来,世界各国电力系统一直遵循着一种大电网、大机组的发展方向,按照集中输配电模式运行。在这种运行模式下,输电网相当于一个电能集中容器,系统中所有发电厂向该容器注入电能,用户通过配电网络从该容器中取用电能。对于这种集中式输配电模式,由于互联大系统中的电力负荷与区域交换功率的连续增长,远距离大容量输送电能不可避免,这在很大程度上增加了电力系统运行的复杂程度,降低了系统运行的安全性。 目前,电力系统还缺乏高效的有功功率调节方法和设备,当前采用的主要方法是发电机容量备用(包括旋转备用和冷备用),这使得有功功率调控点很难完全按系统稳定和经济运行的要求布置。某些情况下,即使系统有充足的备用容量,如果电网发生故障导致输电能力下降,而备用机组又远离负荷中心,备用容量的电力就难以及时输送到负荷中心,无法保证系统的稳定性。因此,在传统电力系统中,当系统中出现故障或者大扰动时,同步发电机并不总是能够足够快地响应该扰动以保持系统功率平衡和稳定,这时只能依靠切负荷或者切除发电机来维持系统的稳定。但是,在大电网互联的模式下,局部的扰动可能会造成对整个电网稳定运行的极大冲击,严重时会发生系统连锁性故障甚至系统崩溃。美国和加拿大2003年8月14日发生的大停电事故就是一个惨痛的教训。如果具有有效的有功和无功控制手段,快速地平衡掉系统中由于事故产生的不平衡功率,就有可能减小甚至消除系统受到扰动时对电网的冲击。 在现代电力系统中,用户对于电能质量和供电可靠性的要求越来越高。冲击过电压、电压凹陷、电压闪变与波动以及谐波电压畸变都不同程度地威胁着用户设备特别是敏感性负荷的正常运行。电力市场化的推行也促使电力供应商和用户一起共同寻求新的能量管理技术支

全球储能技术发展现状与应用情况

全球储能技术发展现状与应用情况 一、储能技术分类、技术原理、主要特征 针对电储能的储能技术主要分为三类:电化学储能(如钠硫电池、液流电池、铅酸电池、锂离子电池、镍镉电池、超级电容器等) 、物理储能(如抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等)和电磁储能(如超导电磁储能等)。 也可以分为功率型和能量型,功率型的特点是功率密度大、充放电次数多、响应速度快、能量密度小的特点,例如飞轮、超级电容、超导;能量型的特点是能量密度大、响应时间长、充放电次数少、功率密度低等特点。例如蓄电池。 从目前的情况来看,两种储能设备混用会产生更大的效果,混用比单一使用更有利于降低成本。(最近的一篇论文介绍的模型计算结果是在微网中使用超级电容和蓄电池两种混合储能成本是单一储能成本的33.8%。) (一)电化学储能技术 1、钠硫电池 钠硫电池的正极活性物质是液态的硫(S);负极活性物质是液态金属钠(Na),中间是多孔性瓷隔板。它利用熔融状态的金属钠和硫磺在300℃以上高温条件下,进行氧化-还原反应,完成充放电过程。 钠硫电池的主要特点是能量密度大(是铅蓄电池的3倍)、充电效率高(可达到80%)、可大电流、高功率放电、循环寿命比铅蓄电

池长。然而钠硫电池在工作过程中需要保持高温,有一定安全隐患。由于钠硫电池中所用的储能介质金属钠和硫磺均为易燃、易爆物质,对电池材料要求十分苛刻,目前只有日本(NGK)公司实现产品的产业化生产。 图1 钠硫电池储能系统原理 (来源:美国储能协会) 2、液流电池 液流氧化还原电池(Redox flow cell energy storage systems),简称液流蓄电站或液流电池,与通常蓄电池活性物质包含在阳极和阴极不同,液流电池作为氧化-还原电对的活性物质分别溶解于装在两个大储液罐中的溶液里,各用一个泵使溶液流经液流电池堆中高选择性离子交换膜的两侧,在其多孔炭毡电极上发生还原和氧化反应。电池堆通过双极板串联,结构类似于燃料电池。目前还发展有在一个或两个电极上发生金属离子(及非金属离子)溶解/沉积反应的液流电池。 由于液流电池的储能容量由储存槽中的电解液容积决定,而输出功率取决于电池的反应面积,通过调整电池堆中单电池的串连数量和电极面积,能够满足额定放电功率要求。两者可以独立设计,因此系

微生物毕业论文题目100例

微生物毕业论文题目100例 生物学中微生物学专业主要涉及微生物制药,环境能源微生物,临床微生物,生物发酵等类别,研究方向不同,论文题目选择也有所不同。以下整理了一些优秀的微生物毕业论文题目。希望对正在写论文的同学一个参考。 1、脲解型微生物诱导碳酸钙沉积研究 2、马铃薯连作对根际土壤微生物生理类群的影响 3、“食品微生物学”实验教学体系的改革与实践 4、病原微生物对人体健康的危害及检测 5、贺兰山东麓荒漠微生物结皮发育过程研究 6、原代鸡胚成纤维细胞中的污染微生物分析 7、油脂降解微生物的筛选及代谢能力影响因素研究 8、深海微生物硝化作用驱动的化能自养固碳过程与机制研究进展 9、地膜降解物对土壤微生物群落结构和多样性的影响 10、微生物酶技术在食品加工与检测中的应用 11、草莓不同生育时期根区微生物多样性及动态变化 12、台湾林檎叶片浸提液对致腐微生物的抑制效果 13、细胞、微生物及其相关培养技术 14、食品微生物学实验模块化教学体系的构建 15、有机无机缓释复合肥对土壤微生物量碳、氮和群落结构的影

响 16、东北传统豆酱发酵过程中微生物的多样性 17、不同教学方法在微生物学教学中的比较研究 18、环境微生物实验教学体系改革和管理 19、食品微生物学课堂教学改革与实践 20、应用型大学微生物学课程教学改革 21、关于有机磷农药的微生物降解技术研究探讨 22、外源汞添加对土壤微生物区系的影响 23、论研讨式教学在《食品微生物学》课程教学中的应用 24、采煤塌陷复垦区先锋植物根际微生物数量的变化 25、微生物实验室培养基的质量控制 26、食品微生物学双语教学模式的探索与实践 27、土壤微生物总活性研究方法进展 28、浅水湖泊沉积物中水生植物残体降解过程及微生物群落变化 29、应用型本科院校微生物实验模块化教学的探索与实践 30、外源生物炭对黑土土壤微生物功能多样性的影响 31、浅谈土壤微生物对环境胁迫的响应机制 32、秸秆还田深度对土壤微生物碳氮的影响 33、水质微生物学检验实验模块的教学探索与实践 34、高师院校微生物学课程探究式教学实践与思考 35、5种江西特色盆景植物根际微生物群落特征比较研究 36、生物工程专业《微生物学》双语教学探索

全球储能技术的发展现状及前景分析

全球储能技术的发展现状及前景分析 北极星储能网讯:一直以来,储能技术的研究和发展备受各国能源、交通、电力、电讯等部门的高度关注,尤其对发展新能源产业具有重大意义。受 环境约束,各国纷纷大力提倡发展新能源,然而由于新能源发电具有不稳定性 和间歇性,大规模开发和利用将使供需矛盾更加突出,全球弃风、弃光问题普遍存在,严重制约了新能源的发展。因此,储能技术的突破和创新就成为新能源能 否顺利发展的关键。从某种意义上说,储能技术应用的程度将决定新能源的发 展水平。 (一)全球各储能技术装机情况 近年来,储能市场一直保持较快增长。据美国能源部全球储能数据库(DOEGlobalEnergyStorageDatabase)2016 年8 月16 日的更新数据显示,全球累计运行的储能项目装机规模167.24GW(共1227 个在运项目),其中抽水蓄能161.23GW(316 个在运项目)、储热3.05GW(190 个在运项目)、其他机械储能1.57GW(49 个在运项目)、电化学储能1.38GW(665 个在运项目)、储氢 0.01GW(7 个在运项目),具体见全球累计运行的储能项目装机量以抽水蓄能占 比最大,约占全球的96%。按照总装机量,中国成为装机位列第一的国家,日 本和美国次之,三国装机分别为32.1GW、28.5GW 和24.1GW,共占全球装机 总量的50%。全球累计运行储能项目装机排名前十的主要是亚洲和欧洲国家, 详见表1。 (二)全球储能技术区域分布情况 全球的储能项目装机主要分布在亚洲、欧洲和北美,见按照储能技术类 型分布来看,抽水蓄能装机占比最大,主要分布在中国、日本和美国。与2014

毕业论文(生物技术在药用植物中的应用及研究进展)

毕业论文

生物技术及应用论文关于生物技术的论文 生物技术在药用植物中的应用及研究进展 摘要:参阅大量文献资料对近年来生物技术在我国药用植物研究中的应用进展进行了综述。从组织培养技术在药用植物中的应用、细胞培养的研究概况、基因工程和分子生物学在药用植物中的应用等内容出发,指明了生物技术在我国药用植物中的应用前景。 关键词:中草药;生物技术;组织培养;基因工程 我国野生药用植物种质资源非常丰富,已发现11 000多种药用植物,种类和数量均居世界首位,为我国研制新的天然药物奠定了良好的资源基础。但传统的中草药获取方法是以采集和消耗大量的野生植物资源为代价的,当采集和消耗量超过自然资源的再生能力时,必然会导致物种濒危甚至灭绝。为了解决药用植物的供需矛盾,人们多采用人工栽培的方法扩大药源,但在人工栽培药用植物时又面临着花费时间长、繁殖系数小、耗种量大、种子带病与农药残留等问题,严重影响了产量和品质。近年来,生物技术的兴起,为我国药用植物的研究和发展提供了良机和手段。 1 植物组织培养 1.1历史与现状

近40年来,植物组织培养已成为生物学科研究的重要技术手段,并在农业、林业、医药业等行业中被广泛应用,产生了巨大的经济效益和社会效益。而我国药用植物组织培养的研究,可以追溯到20世纪60年代。1964年。中国科学院上海植物生理研究所罗士韦教授等首先报道了人参组织培养获得成功的研究成果。到目前为止,已有100多种药用植物通过离体培养获得试管植株,其中大多数为珍贵的药用植物。其中有的还利用试管繁殖技术用于生产栽培种植药材,如苦丁茶、芦荟、怀地黄、枸杞、金钱莲等。宁夏农林科学院枸杞研究所利用试管繁殖与嫩枝扦插相结合的方法繁殖新品种宁杞1号和宁杞2号苗木100多万株,加速了该品种的推广。 1.2组织培养技术在药用植物中的应用 1.2.1 药用植物种苗的快速繁殖利用植物组织培养技术进行药用植株无性繁殖来解决药用植物天然资源不足这一棘手问题,具有成本低、效率高、生产周期短、无性遗传特性一致的优点。特别是对某些种子繁殖慢、难繁殖的药用植物。组织培养通过选择材料的部位(如根、茎、叶的段、片、块等),运用培养基获得芽体,最后培养成为植株。现在已经在药用植物中广泛应用,已在上百种药用植物上成功完成组织培养。 1.2.2无性植株的再生无性植株的再生是对植物通过组织培养和遗传工程进行品种改良的一个先决条件,也是实现获得大量人工种苗的重要途径,目前我国药用植物用组织培养技术繁殖的无性系可概括

特种陶瓷材料的研究进展[1]

文章编号:1006-2874(2010)05-0071-04 特种陶瓷材料的研究进展 葛伟青 (唐山学院,唐山:063000) 中图分类号:TQ174.75文献标识码:A 特种陶瓷也称为先进陶瓷、现代陶瓷、新型陶瓷、高性能陶瓷、高技术陶瓷和精细陶瓷,突破了传统陶瓷以黏土为主要原料的界限,主要以氧化物、炭化物、氮化物、硅化物等为主要原料,有时还可以与金属进行复合形成陶瓷金属复合材料,是一种采用现代材料工艺制备的、具有独特和优异性能的陶瓷材料。已成为现代高性能复合材料的一个研究热点。特种陶瓷于二十世纪发展起来,在近二、三十年内,新产品不断涌现,在现代工业技术,特别是在高技术、新技术领域中的地位日趋重要。许多科学家预言:特种陶瓷在二十一世纪的科学技术发展中,必将占据十分重要的地位。 特种陶瓷不同的化学组成和组织结构决定了它不同的特殊性质和功能,可作为工程结构材料和功能材料应用于机械、电子、化工、冶炼、能源、医学、激光、核反应、宇航等领域。一些经济发达国家,特别是日本、美国和西欧国家,为了加速新技术革命,为新型产业的发展奠定物质基础,投入大量人力、物力和财力研究开发特种陶瓷,因此,特种陶瓷的发展十分迅速,在技术上也有很大突破。 1概述 特种陶瓷通常包括结构陶瓷、功能陶瓷(电子陶瓷)和生物陶瓷等.结构陶瓷具有高强度、高硬度、高耐磨、耐高温、耐腐蚀等特性,功能陶瓷具有导电、半导性、绝缘、压电、透光、光电、电光、声光、磁光等性能,生物陶瓷具有医疗(人工关节.骨、牙齿等)和催化等功能,在现代工业技术,特别是在高新技术领域中的地位日趋重要。 中国科学院上海硅酸盐研究所所长罗宏杰在佛山市加快发展特种陶瓷推介会上发言说,特种陶瓷具备传统陶瓷不具备的多种特性,消耗低、利润高,应用前景十分广阔。预计2010年全国的市场规模将达到400亿元。世界的市场规模将达到1500亿美元。中国经济的高速发展,将为特种陶瓷制造业提供广阔的市场与发展空间。 目前,高温结构陶瓷研究的主要目标仍然是燃气轮机、活塞发动机和磁流体发电机用的材料。高温结构陶瓷的应用在汽车、飞机、火箭等领域获得了成功。福特公司研制的汽车用轮机的机头、定子和叶轮都是用氮化硅制作的,热交换器是用蜂窝状结构的结晶化玻璃制成的。超音速飞机发动机和火箭燃烧室内壁、隔热衬层等高温部位都利用到了陶瓷材料。美国研制成功了AGT100和AGT101型全陶瓷汽车发动机,其进口温度分别达到了1290℃和1370℃,比超合金高200 ~260℃。 2粉末制备技术进展情况 目前最引人注目的粉末制备技术是超高温技术。利用超高温技术可廉价地研制特种陶瓷。 超高温技术具有如下优点:能生产出用以往方法所不能生产的物质,能够获得纯度极高的物质,生产率会大幅度提高,可使作业程序简化、易行。目前,在超高温技术方面居领先地位的是日本。此外,溶解法制备粉末、化学气相沉积法制备陶瓷粉末、溶胶-凝胶法生产莫来石超细粉末以及等离子体气相反应法等也引起了人们的关注。 3特种陶瓷成形方法及特点 3.1干法成型 干法成型包括钢模压制成型、等静压成型、超高压成型、粉末电磁成型等方法。 3.1.1钢模压制成型(干压法) 将含有少量增塑剂、具有一定粒度配比的陶瓷粉末放在金属模内,在压机上受压,使之密实成型。钢模压制的优点是易于实现自动化,所以在工业生产中得到较大的应用。 3.1.2等静压成型 等静压成型是通过施加各项同性压力而使粉料一边压缩一边成型的方法。等静压力可达300MPa左右。在常温下成型时称为冷等静压成型,在几百摄氏度到2000℃温区内成型时称为热等静压成型。等静压有两种方式:干袋法和湿袋法。湿袋法是将粉末或颗粒密封于成型橡胶模型内,置于高压容器 收稿日期:2010-04-15 通讯联系人:葛伟青,E-mail:hbtsgwq@https://www.wendangku.net/doc/149007474.html, CHINACERAMICINDUSTRYOct.2010Vol.17,No.5 中国陶瓷工业 2010年10月第17卷第5期

高温压电陶瓷材料研究进展

CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2008年第27卷第1期 ·16· 化 工 进 展 高温压电陶瓷材料研究进展 李庆利,曹建新,赵丽媛,吕剑明,范冠锋 (贵州大学化学工程学院,贵州 贵阳 550003) 摘 要:随着高新技术的迅速发展,对压电器件工作温度的要求越来越高,因此高温压电陶瓷材料成为近几年研究的热点之一。介绍了国内外学者对钙钛矿结构、钨青铜结构和铋层状结构压电陶瓷进行改性,获得一系列高温压电陶瓷材料的研究现状。展望了高温压电陶瓷材料的发展前景,并对其今后的研究方向提出了建议。 关键词:高温压电陶瓷;改性;钙钛矿结构;钨青铜结构;铋层状结构 中图分类号:TM 282 文献标识码:A 文章编号:1000–6613(2008)01–0016–05 Research progress in high temperature piezoceramics LI Qingli ,CAO Jianxin ,ZHAO Liyuan ,Lü Jianming ,F AN Guanfeng (College of Chemical Engineering ,Guizhou University ,Guiyang 550003,Guizhou ,China) Abstract :Along with the rapid development of high-technology ,the operation temperature of piezoelectric devices are getting higher and higher ,consequently ,the high temperature piezoceramics has become one of the research focuses of piezoceramics. In this paper ,the research status of modified perovskite ,tungsten bronze and bismuth layer structure of high temperature piezoceramics is introduced. The prospect of the high temperature piezoceramics is presented ,and suggestions for its future research are made. Key words :high temperature piezoceramics ;modification ;perovskite structure ;tungsten bronze structure ;Bi-layer structure 作为一种新型功能材料,高温压电陶瓷被广泛应用于航空航天、核能、冶金、石油化工、地质勘探等许多特殊领域。但是,目前商业化应用的锆钛酸铅体系压电陶瓷的居里温度一般在250~380 ℃,由于热激活老化过程,其安全使用温度被限制在居里温度的1/2处。压电性能优良,使用温度低于400 ℃的高温压电陶瓷材料已经不能满足当前高新技术发展的要求。此外,商用高温传感器所采用的压电材料仅限于LiNbO 3等单晶材料,生产工艺复杂,价格极其昂贵,而且国内目前尚无性能优良、使用温度高于350 ℃的高温压电陶瓷传感器产品,国外对这类器件的研究 报道也很少[1- 4]。因此,高温压电陶瓷材料成为近几年来研究的热点,各种新成果、新技术不断涌现。本文综述了高温压电陶瓷材料的最新研究进展。 1 钙钛矿结构高温压电陶瓷材料 2.1 改性钛酸铅压电陶瓷 纯钛酸铅在常温下为四方钙钛矿型结构,介电 常数小,压电性能高,压电各向异性大,居里温度 高(T C =490 ℃) ,因而适于在高温下工作。但是,由于纯钛酸铅陶瓷难以烧结,当晶体冷却通过居里点时,在内应力作用下易自行开裂;大的轴向比率使得其矫顽场大,难以极化。为此,很多研究者采用掺杂形成固熔体的方法来解决这一问题,并取得 了较好的研究成果(见表1[5- 12]) 。 宴伯武等[5]选用居里点较高的复合钙钛矿型化 合物Pb (Cd 4/9Nb 2/9W 3/9 )O 3(T C =495 ℃)对PbTiO 3进行B 位取代,并掺杂适量MnO 2抑制晶粒的过分生长,以形成均匀细密的内部结构,制备了0.2PCNW-0.8PT-x MnO 2陶瓷。这种陶瓷材料在 x =1.0%时,系统k t 可达0.45, T C ≥480℃,T 33ε在200收稿日期:2007–07–13;修改稿日期:2007–08–13。 基金项目:贵州省优秀科技教育人才省长专项基金(2005-111)及贵州省科技攻关计划项目[黔科合GY 字(2006)3030]。 第一作者简介:李庆利(1981—),男,硕士研究生。E –mail pie_ql@https://www.wendangku.net/doc/149007474.html, 。联系人:曹建新,教授,硕士生导师,主要从事高性能无机材料研究。电话 0851–4733010;E –mail jxcao@https://www.wendangku.net/doc/149007474.html, 。

食品科学生物技术相关毕业论文论文范文毕业论文参考选题表

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陶瓷材料的研究进展

论文 题目:陶瓷材料的研究进展 姓名: 专业:化学工程与工艺 学号: 日期:2009-6-21

陶瓷材料的研究进展 摘要:近年来,随着科学的进步,陶瓷材料越来越多的进入我们的生产和生活,并且在性能和作用上体现出出乎意料的优越性。就我所知,陶瓷材料大体上可以分为四个类型:传统工艺陶瓷,结构陶瓷,功能陶瓷和生物陶瓷。本文仅对后三种新型陶瓷材料的研究进展做一个简单综述。 关键词:结构陶瓷功能陶瓷生物陶瓷纳米技术Abstract: In recent years, along with the science progress, the ceramic material more and more entered our production and the life, and manifested the superiority unexpectedly in the performance and the function. I know, the ceramic material may divide into four types on the whole: Traditional process ceramics, structure ceramics, functional ceramic and biological ceramics. This article only makes a simple summary to the latter three kind of new ceramic material's research development. Key word: Structure ceramics,functional ceramic,biology ceramics ,nanotechnology

无铅压电陶瓷的研究现状与发展前景

无铅压电陶瓷的研究现状与发展前景 Tadashi Takenaka,Hajime Nagata Faculty of Science and Technology,Tokyo University of Science,Y amazaki 2641,Nada, Chiba-ken 278-8510,Japan 摘要:钙钛矿结构的陶瓷和铋层结构BLSF陶瓷因具有优良的绝缘性、铁电性和压电性,成为污染环境的含铅压电陶瓷的良好替代材料。钙钛矿陶瓷广泛应用于高能换能器,具有较高的压电常数d33(>300pC/N)和高的居里温度Tc(>200℃)。采用固相法制备的BaTiO3,即(1-x) BaTiO3-x(Bi0.5K0.5)TiO3[BTBK-100x]陶瓷,Tc随着x的增加而增加。BTBK-20+MnCO30.1wt%陶瓷显示出高的Tc(~200℃),同时机电耦合系数k33=0.35。固相法得到的a Bi0.5Na0.5)TiO3-b BaTiO3-c Bi0.5K0.5)TiO3[BNBK(100a/100b/100c)陶瓷,相对于BNBK(85.2/2.8/12)的d33和Tc 分别为191pC/N和301℃。另一方面,BLSF陶瓷是优良的高温压电传感器和具有高机械品质因数Qm的陶瓷共振器,并且在低温下谐振频繁(Tc-f r)。施主掺杂Bi4Ti3O12的陶瓷例如Bi4Ti3-x Nb x O12[BINT-x]和Bi4Ti3-x V x O12[BIVT-x]表现出高的Tc(~650℃)。BINT-0.08陶瓷初始晶粒的k33值为0.39并在350℃时保持这一值。基于固相体系的Bi3TiTaO9(BTT)Sr x-1Bi4-x Ti2-x Ta x O9[SBTT2(x)](1≤x≤2)在x=1.25的P型半导体中表现出高的Qm值(=13500)。 关键词:铁电性,压电性,钙钛矿,铋层结构铁电体 1. 前言 压电性是电子和机电材料表现出来的重要性质。应用最广泛的压电材料是三元系的PbTiO3-PbZrO3(PZT)。然而,近年来为了环境保护人们期望使用无铅材料。例如,欧盟将在电子和电器设备(WEEE)方面执行立法草案,限制有毒物质(RoHS)的排放和控制生活交通工具(ELF)。因此,无铅压电材料作为PZT陶瓷的替代材料吸引了广泛的注意力。 无铅压电材料,如压电单晶,有钙钛矿结构的铁电陶瓷,以及钨青铜和铋层结构铁电陶瓷(BLSF)已有报道。然而,没有哪种材料显示出优于PZT体系的压电性能。为了替代PZT体系,要求划分和发展各种应用领域的压电性能。例如,钙钛矿陶瓷能够应用于高能态的调节器。另一方面,铋层结构铁电陶瓷(BLSF)可应用于陶瓷过滤和谐振器的可选择材料。 本文将详细介绍钙钛矿铁电陶瓷和BLSF陶瓷的绝缘性、铁电性和压电性,这两种陶瓷是可优先选择并能减少对环境损害的无铅压电材料。

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