导热系数的测量方法研究现状与发展趋势

Applied Physics 应用物理, 2018, 8(7), 301-308

Published Online July 2018 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/489239032.html,/journal/app

https://https://www.wendangku.net/doc/489239032.html,/10.12677/app.2018.87038

Research Status and Development Trend of Thermal Conductivity Measurement

Methods

Xiang Zhang, Zhenyu Huang, Li Xu, Quankun Xu, Kan Kan, Guoguang Wu

Guangdong Provincial Key Laboratory of Modern Geometric and Mechanical Metrology Technology,

Guangdong Provincial Institute of Metrology, Guangzhou Guangdong

Received: Jun. 20th, 2018; accepted: Jul. 2nd, 2018; published: Jul. 10th, 2018

Abstract

This article describes the importance of thermal conductivity in the fields of aerospace, micro-electronics, materials science, petrochemicals, iron and steel metallurgy, building energy conser-vation, etc., introduces the measurement method of derivative coefficients, the research process of thermal conductivity measurement methods, the current situation, and looks forward to the de-velopment trend of thermal conductivity measurement technology.

Keywords

Thermal Conductivity, Transient Method, Research Progress, Development Tendency

导热系数的测量方法研究现状与发展趋势

张向，黄振宇，徐立，徐全坤，阚侃，吴国光

广东省计量科学研究院广东省现代几何与力学计量技术重点实验室，广东广州

收稿日期：2018年6月20日；录用日期：2018年7月2日；发布日期：2018年7月10日

摘要

本文阐述了导热系数在航空航天、微电子技术、材料科学、石油化工、钢铁冶金、建筑节能等领域的重要性，介绍了导数系数的测量方法、国内外对导热系数测量方法研究过程、目前状况，展望了导热系数测量技术研究的发展趋势。

张向等

关键词

导热系数，测量方法，研究现状，发展趋势

Copyright ? 2018 by authors and Hans Publishers Inc.

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1. 引言

导热系数(Thermal Conductivity)，又称为热导率、导热率，是重要的热物理参数，反映材料的热工性能，是鉴别材料保温性能优良的主要标志，对工程设计有重要作用。其定义是在稳定传热条件下，1 m 厚的材料，两侧表面的温差为1度(K, ℃)，在1秒内，通过1平方米面积传递的热量。符号λ，单位为瓦/(米?度)，W/(m?K)或W/(m??C)。导热系数，与密度、粘度、电导率等类似，属于材料的物理化学性质之一，属于材料本身固有的性质。导热系数的应用十分广泛，特别是在石油、化工、材料、军工生产等部门的有关传热设计中是必不可少的。为了使工程设计合理，节省能源和原材料，提高产品的质量，都需要有准确且可靠的导热系数等热物理参数的资料。由于导热系数测定仪要用于固体、粉末、涂层、薄膜、液体、各向异性材料等的测定，再加上伴随材料科学的飞速发展，对材料的测试方法提出了更高的要求，即不断拓宽应用范围、提高测试精度和测试速度。因此研制高精度快速的导热系数校准系统有着非常重要的意义。

导热率是固体材料基本的热物性之一，导热率反映了固体系统能级总的能态，表示了电子、声子的状态密度与磁激发以及在某些情况下的电磁辐射。随着科学技术和工业的发展，导热率测定被带到不同的领域，包括：航空航天、微电子技术、生物技术、核能技术、新材料开发等高新技术领域，以及石油化工、钢铁冶金、建筑节能等工业领域。例如，在军事领域，所有航天飞行器均经历发射、入轨、飞行乃至再入大气的过程，经受不同程度的气动加热阶段，必须采取有效的热控技术，进行隔热和防热，这其中就有赖于对各种热物理性质包括导热率的掌握；在微电子技术中，超大规模集成电路集成度的飞速提高，带来许多问题，对微电子的热物理性的测量也是非常必要的；农业方面的谷物干燥和储藏过程，必须了解谷物的导热率；生物医学研究中，也对皮肤、血液乃至体内各器官的热物理性质给予关注。而且绝热材料导热率作为表征建筑节能材料物性的重要参数，其参数值的精确测量有着非常重要的理论和使用价值。建立国内低导热性能材料导热率测量标准装置平台，可以填补国内绝热材料导热率计量标准和标准装置的空白，满足全社会对建筑节能材料导热率计量方法的要求。

对航空航天、微电子技术、能源有效利用、核能技术、新材料开发等高新技术领域，以及石油化工、钢铁冶金、建筑节能、制冷空调等工业领域都具有明显的科学意义和重要的工程应用价值。而且，制定和统一国内技术标准，对于提高国家产业的竞争力，促进科技成果商品化产业化，打破贸易技术壁垒促进贸易发展，维护国家和企业利益都具有极其重要的作用。由此可见材料导热率对科学研究和技术开发有着重要的作用。

虽然热物性测量是热学量测量的一个重要组成部分，其核心是准确的温度测量，和有效的绝热恒温措施。但与温度计量不同的是：温度是七个基本物理单位之一，有国际温标，而且二十年修改一次，各主要国家计量实验室温度测量的相对标准不确定度在10?5次方以内，热物性测量的相对标准不确定度却在10?2左右，至今只能依靠国际比对来统一不同国家的测量值，如何提高热物性测量的准确性，是摆在

张向 等

各国国家计量实验室面前的重大问题。从为数不多的一些区域或国家间的部分热物性数据比对结果可以看出：即使是同样测量原理的装置，测量结果也会有系统性偏差，而且很难解释清楚这样的系统性偏差产生的原因。以谁的结果为准，也是一个问题。正如美国国家标准与技术研究院(NIST)的研究人员所指出的，究竟是以不同国家的一些准确结果和一些不准确结果的平均值作为推荐值，还是以准确测量作为推荐值？目前，各国大多仍以NIST 的标准物质热物性测量结果为依据。这不仅仅是一个计量的技术问题，也是国际贸易的技术检验问题。已经成立的亚太区域贸易组织下的材料物性计量一致性组织ANNET ，目的就是追求亚太经合组织国家材料物性数据(热物性参数是其重要组成部分)的一致性。因此，可以预计，材料物性测量结果的一致性作用必然会在世界贸易中有所体现，一致性将可能是一个重要的技术要求，也可能是贸易技术壁垒的一个重要技术手段。作为一个世界贸易大国，迫切需要逐步具备代表国家的热物性测量标准体系，以技术实力为后盾，参与国际热物性测量结果一致性的工作。

材料科学、宇航科技、国防科技、能源科技、大规模集成电路技术和农业的发展呼唤导热率测量标准装置的建立；国际贸易活动，要求对进口出口材料导热率进行国际等效的导热系数测量以确保质量；国内导热系数测量能力评价和溯源需要标准装置；各行各业需要准确可靠的材料导热系数共享数据。

2. 导热系数测试方法

导热系数是指在稳定传热条件下，1 m 厚的材料，两侧表面的温差为1 K ，在1 s 内通过1 m 2面积传递的热量，定义式公式(1)：

‘’

x x q T

λ=??? (1) 式中：

x ——热流方向；对于各向同性的材料来说，各个方向上的热导率是相同的；

‘’x q ——该方向上的热流密度，W/m 2；

T x

??——该方向上的温度梯度，K/m 。 导热系数测试方法，分为稳态法和瞬态法(又称为非稳态法)两类；稳态法有：平板法、护板法、热流计法、热箱法等。瞬态法有：热线法、探针法、热盘法、热带法、激光法等。各种导热系数测试方法，有其自身的适用范围。由于物质具有固、液、气三种状态，不同状态时，其导热系数会差异很大；而不同状态时导热系数的测量也会有很大的不同；相比于固体、液体和气体的导热系数测量更加困难，因为流体状态物质内更容易发生自然对流，温度场会很快发生变化，需要采集的速度相当快(如1秒)，以避开自然对流的影响，所以对于仪器的要求会更高。目前稳态法中广泛使用的是基于双试件保护平板法的导热系数测定仪。然而双试件保护平板法普遍存在着测量时间过长、测量范围小、对试件制备要求高、测量结果受接触热阻影响且测量范围小等缺点。而目前瞬态法中应用最广的是热线法，但热线法只适用于导热系数小于2 W/(m ?K)的各向同性均质材料导热系数的测定。

防护热板法测量装置如图1所示[1]，其原理是在稳态条件下具有平行平面的均匀板内建立类似于以两个平行的温度均匀的平面为界的无限大平板中存在的一维的均匀热流密度。通过测量热流量Φ以及此热流流过的计量面板面积A ，即可得到热流密度q ，进而通过测得的被测样品两侧温度差ΔT ，及被测样品厚度d ，即可计算出导热系数λ。

瞬态平面热源法测量装置如图2所示[2]，将热线制作为盘状，夹在两片样品中间，通电使探头发热，记录探头电阻值随温度变化，计算得到导热系数。将硅橡胶等12种建筑用的材料样品作适当前处理加工，依次将盘状热线夹在各种材料样品中进行测试。

张向 等

A-计量加热器；B-计量面板；C-防护加热器；D-防护面板；E-冷却单元；F-温差热电偶；G-加热单元表面热电偶；H-冷却单元表面热电偶；I-试件；L-背防护加热器；M-背防护

绝热层；N-背防护温差热电偶。

Figure 1. Measuring equipment of Guarded hot plate apparatus

图1. 防护热板法测量装置

Figure 2. Measuring equipment of transient plane heat source method

图2. 瞬态平面热源法测量装置

3. 国外研究历程与现状

1753年，Franklin 提出了不同物质具有不同传递能量能力的概念，这是导热系数最原始的表述，1789年，Ingen 和Hausz 首次建成了稳态比较法的固体导热系数测量装置。

1931年，Stalhane 和Pyk 利用瞬态热线法测量了固体和粉末以及一些液体的导热系数，开创热线法测量材料导热系数的先河。到现在，瞬态热线法已经发展到非常完善，能够测量液体、气体、纳米流体、熔融盐和其他固体等。热线法因为其广泛的应用范围广和较低的测量不确定度等优点使其在导热系数测量众多技术上是独一无二的。目前，热线法应用于液体、气体和固体测量中，不确定度最好可小于1%，而对于纳米流体和熔融盐的不确定度小于2%。

1961年，Parker 等人研制成功世界上第一套闪光法测量装置[3]。该装置采用红外灯对试样进行加热，用GE FT524

型闪光灯做热激励光源，将铬镍铝镍热电偶焊接到被测试样的背面对温度及温度曲线进行

张向 等

测量，并将试样正面涂黑以实现对试样的均匀加热。利用这套装置，Parker 等人对铜、银、铁、镍等试样在22℃~135℃温度范围内的热扩散率进行了测量，实验效果最好时的测量误差仅达到±5%左右。

1967年，Moser 等人研制了一套热扩散率测量装置，对UC 、UP 和US 核工业材料在室温至600℃温度范围内的热扩散率进行了测量[4]。该装置采用红宝石激光器作为热激励光源，用铬-铝热电偶测量试样温度和温升信号，背温信号经差分放大器放大后直接在示波器上绘出相应的温度变化曲线。正是由于Moser 等人将脉冲激光器引入到热扩散率测试系统中，才形成了从闪光法到激光脉冲法的技术转变。

1994年，Cezairliyan 等人研制了一套高温热扩散率测量装置。该装置采用两种、共七层隔热材料对实验箱内的试样加热器进行热屏蔽，以降低热传导和辐射热损对测试结果的影响。在实验箱的侧壁上开了一个光学测试窗口，先用光学高温计测量最外层隔热材料的温度，然后根据试样、试样夹持器和各层隔热材料的热传导方程计算出试样的真实温度，热扩散率则是通过硅光电二极管测得的辐射能量信号计算出来的。利用这套装置，对POCO AXM-5Q1石墨在(1500~2500) K 温度范围内的热扩散率进行了测量，最大不确定度小于3%。由于采用交流电流加热方式，因此在温度高于2500 K 时试样温度波动很明显，这就限制了该装置测量温度上限的进一步提高。

2005年，由英国国家物理实验室(National Physical Laboratory)发起，联合欧洲多个国家物性研究实验室，联合制定了关于瞬态法测量导热系数的标准-Standard for Contact Transient Methods of Measurement of Thermophysical Properties 。

2006年，Watanabe 等人为了提高高温热扩散率的测量效率，减少将导体材料加热到高温状态所用的时间，在融合电流脉冲加热法和闪光法技术优势的基础上，提出了一种通过测得的背温信号计算热扩散率的新方法——光电混合脉冲加热法[5]。该方法的最大优点就是对试样加热速度快、试验时间短，可在1秒时间内将试样从室温状态快速加到高温(1500 K 以上)并完成热扩散率测试实验。实验时，一较薄的带状试样被大电流快速加热到高温，在试样温度保持不变的较短时间内激光脉冲经两个矩形视场光阑后，对试样中部固定位置加热。与此同时，用单色光电高温计对试样背面的亮度温度进行测量，然后根据 DOAP 测得的法向光谱发射率计算出试样的真实温度。为了准确测量激光脉冲的工作起始时间，用分光镜将激光脉冲分离出一部分到光电探测器。Watanabe 等人利用这套装置对钼试样在(2000~2600) K 温度范围内的热扩散率进行了测量，实验结果与Kraev 等人用周期热流法测量的结果具有较好的一致性。

国外在这方面的研究相对国内要多得多，起步比较早，对绝热材料导热率的定性研究测量最早是从德国学者Lees [6]开始的。Lees 的测试方法基本上接近于理想情况下保护热板装置测试原理，他使用一对环形圆盘形状的薄样品，夹在三个铜板之间，在中心铜板上加一定电功率的热量，并在轴线方向上通过样品传递到两边金属铜板。德国学者Poensgen [7]采用了一个环形的铜片来保护中心板，并使保护铜片和中心板之间保持温度一致，以防止半径方向的热损失。此外，他还在冷板与热板之间的测试样本周围覆盖了相对低导热率的保温材料以减少侧面热损失，这种方法比Lee 的方法提供了更好的轴向方向上的线性热流，并能实现对更厚的材料进行较为可靠的测量。此后，德国学者Jakob 又进行了进一步的改进，即单试样热板保护法，他在中心板另一面利用辅助热板的方法使得热流仅向一个方向上传递，而且中心板与辅助热板之间用绝缘材料隔开。此测试装置对样品导热率的计算公式(2)： ()

h c Qd A T T λ=? (2) 式中：λ-导热系数，w/(m ?K)；Q -中心板加热器加热量，W ；d -样品的厚度，m ；A -中心板的横截面积，m 2；T h -中心板温度，℃；T c -冷板温度，℃。

Robinson [8]对保护热板测试方法进行了改进，提出线性热源保护热板法装置，即在中心板与周保护

张向等

热板中分别嵌入一个线性热源，相当于在传统的保护热板法装置使用加热器，中心板依靠加热丝的合理布置，使得中心板的边缘温度和中心板的平均温度一致。这种设计就必要用热电偶来测量热板的温度了，也不会影响热源半径内的周保护板内侧的温度场。因此，就便利于温度的测量和热保护。后来人们改进为用环形线性热源，但此种方法设计的保护热板法装置仅在(240~340) K温度范围内测试具有较高的准确度。

为实现对导热率更为精确的测量，英国国家物理实验室(NPL)开发了一台用于测量(25~300) mm的低密度绝缘材料的保护热板测量装置，测试结果显示，测试样品厚度在(50~75) mm之间，可获得范围在±(1.3~2.4)%内的不确定度。最近几年，为进一步加大测试样品的测量温度范围和获得较宽的测试样品导热率，NPL又设计了一套高温保护热板装置[9]，该装置测温范围为(100~850)℃，测试样品热阻为(0.5~3.2) m2K/W，结果表明在整个温度范围内测试不确定度在±5%范围以内，并实现了整个测试装置的智能化。

最近NPL又新设计了一套真空保护热板法装置[10]，可以在空气中测量绝热材料的导热率,美国国家标准技术研究院(NIST)也建立了直径500 mm保护热板法装置，其测温范围从(90~900) K，测量的样品厚度可达110 mm。

热物性测量没有国际标准也没有全球性国际比对，国家之间的热物性测量标准一致性遇到了较大挑战，国际计量委员会测温学咨询委员会于2000年成立了热物性工作组WG9，亚太经济合作组织倡导成立的亚洲材料评估技术网(ANMET)负责亚洲区内经济体间热物性比对，此外亚太计量组织的亚太材料物性评价网也组织区域材料物性比对[11]。

4. 国内研究现状

中国从事材料热物性测量研究已有三、四十年的历史，但在国家的材料热物性测量标准文本和权威计量机构建设方面是个空白，没有能力发布国家的材料热物性标准数据，不能对测量结果的可靠性提供权威的评估，也不能提供材料热物性测量的量值溯源服务。目前，仅是一些科研院所、高校、企业根据各自的需要，从国外进口大量的材料热物理性质测量分析仪器或自建测量仪器设备，开展一些材料热物性测量。因为没有权威的国家热物性标准计量机构，对这些仪器的准确性、可靠性、稳定性不能做检查，也不能为这些仪器设备提供溯源服务，对它们给出的测量数据的准确性、不确定度、仪器设备的稳定性不能做权威性评价，大多是以出产公司提供的产品说明书上的数据为依据。

1978年，中国科学院上海硅酸盐研究所的奚同庚等人研制出我国第一台用电子计算机运控的激光热导仪。该装置采用热电偶测量试样温度，用PbS光敏电阻探测试样背面的辐射能量变化。奚同庚等人在250℃~1800℃温度范围内分别对Armco纯铁和α-Al2O3试样的热扩散率进行了测量，实验结果的均方根误差分别为(?3.2%~+3.3)%和(?2.44~+5.6)%。

1980年，我国的有色金属研究院研制了一套低温热扩散率测量装置[12] [13]。这套装置采用钕玻璃激光器做热激励源，用铜-康铜热电偶对试样的温度及温升信号进行测量，热电偶产生的电信号经补偿和放大后输入到光线示波器。为实现低温测量，试样及其加热系统均密封在置于液氮杜瓦瓶内的真空室里，并用三个带有玛瑙尖的螺钉将试样固定在试样夹持器中心位置。对铁、镍等金属材料在?196℃至室温温度范围内的热物性参数进行了测量，实验结果表明热扩散率的相对均方根误差在±6%以内。

1981年，中国科学院金属研究所在原有工作基础上也研制成功了一套实验装置[14]。这套装置采用钕玻璃激光器做脉冲加热光源，用热电偶和光学高温计对试样温度进行测量，通过PbS探测器测得的辐射能量计算热扩散率。何冠虎等人用这套装置对阿姆克铁、铜、陶瓷及石墨试样在(500~1200) K温度范围内的热物性参数进行了测量，热扩散率测量误差小于±3%。王补宣院士也利用“平板导热仪”测量绝热材料导温系数[15]。中科院上海硅酸盐研究所[16] [17]对材料导热率测量也做过大量研究。

1993年，中南工业大学的张立等人也研制了一套这类测量装置，室温下的测量结果与权威手册推荐

张向等

值有较小偏差。昆明物理研究所研制了一套可对温差电材料等材料的热导率进行测量的装置。这套装置采用HgCdTe探测器对(300~400) K温度范围的辐射能量进行测量，测试温度超过400 K时改用InSb探测器测量。但当测试温度高于1000 K时，由于探测器和热屏蔽光导管的性能都随着温度的升高而下降，因此测量装置的重复性明显降低至3%。

1998年，兰州炭素厂的杨洪利研制了一套对石墨材料的热导率进行测试的装置。根据感温元件的性能，分别选用镍铬-镍铝热电偶、硫化铅热敏电阻和硅光电池三种传感器对室温至2500℃温度范围内的背温信号或辐射能量进行测量。为降低热电偶与试样背面接触程度对测试数据的影响，实验时多采用银糊粘贴方法，并将接触电阻阻值控制在(10~20) ?范围内。杨洪利通过这套装置对冷压石墨、石墨电极、心瓣基体等材料在室温至900℃温度范围内的热扩散率进行了测量，与参考文献推荐值具有较好的一致性。

2000年，钢铁研究院在原有设备的基础上研制了一套可在室温至1000℃温度范围内对不易焊接金属材料和半透明陶瓷材料的热扩散率进行测量的装置[18] [19]。这套装置用固体钕玻璃单灯激光器对试样进行瞬间加热，真空加热炉为电阻丝炉，用辐射温度计对试样温度进行测量，采用弹簧顶压热电偶的方式对室温至900℃温度范围内的钨渗铜等焊接性能较差、不易电焊的金属材料和不可焊接的非金属材料的背温信号进行测量。由于热电偶与试样的接触程度对背温信号的测量精度有很大影响，因此该装置的热扩散率测量精度并不是很高。航天一院航天材料及工艺研究所[20]对航天材料热物理性能也做过大量研究。

2008年，中国计量科学研究院研制出一套热扩散率测量装置[21]。这套实验装置采用钕玻璃激光器做热激励源，加热炉采用铂铑丝做加热元件，用直流稳压电源对其供电，炉温最高可达1200℃，可根据K型热电偶测得的背温信号或硫化铅红外探测器测得的辐射能量计算热扩散率。孙建平等人利用这套装置对Armco Iron和Isotropic Graphite试样在室温至1200 K温度范围内的热扩散率进行了测量，扩展不确定度优于5%。

国家建材研究院研制的导热系数标准参比板，使用温度范围在(270~373) K，测量不确定度U95为2.5%，使用标准参比板校准导热系数测试仪[22]。西安夏溪电子科技有限公司在十余年科学研究的基础上，成功将热线法导热系数测量技术从实验室应用转化为通用型的导热系数仪，其研发的TC 3000系列导热系数仪测量精度最好可达1%，测试速度只需(2~20) s，对试样的要求更低，不需要特定形状，不需要特定尺寸，块状，片状，膏状，胶体，液体均可，适用范围更广，自动化程度高。测量范围(0.005~100) W/(m?K)。

中国计量科学研究院在国家科技部的支持下，开展了建立保护热板法固体材料导热率测量装置的研究工作，为建立国内材料导热率测量标准装置作好准备。为了验证该测量装置的性能，实验采用德国PTB 提供的参考物质(有机玻璃)，对其在(30~70)℃温度范围内进行导热率测量，结果位于十七个国家实验室和研究机构测量数据的中间位置，与PTB测量的结果较为接近。并且进一步在80℃~530℃温度范围内测量了花岗岩和光学玻璃两种材料的导热率，装置具有高温下准确测量材料导热率的能力。

5. 测量需求与发展趋势

材料的导热系数与材料的种类、状态(气、液、固三种状态)和所处的条件(温度、压力、湿度等)有关；有时候也与材料的组成结构、密度、含水率等因素有关；对于特定种类的材料，其导热系数与材料的大小、形状无关；但对于薄膜类(厚度为微米或纳米级别)材料，其导热系数可能会急剧减小，与薄膜的厚度有关；由于自然界内天然材料种类有限，随着科技的发展，人们开始研究更多种类的材料，使之能在满足特定行业内的特定性能需求的同时，又具有特别高的或者特别低的导热系数；不同的场合，需要材料的导热系数的大小不同：对于需要防止热量散失的场合，材料的导热系数越小越好；对于需要加快热量散失的场合，材料的导热系数越大越好；通常把导热系数较低的材料称为保温材料(国家标准规定，凡平均温度不高于350℃时导热系数不大于0.12 W/(m?K)的材料称为保温材料)，而把导热系数在0.05 W/(m?K)

张向等

以下的材料称为高效保温材料；导热系数高的物质有优良的导热性能，如导热胶、导热泥、导热脂等，需要有较高的导热系数，以满足传热、导热、散热的需要。

建立国家材料导热系数标准装置，进一步发展材料导热系数测量标准参考物质，建立我国导热系数量值传递体系，制定导热系数测量标准方法文件和检定校准规程规范是当务之急。进一步开展向低温和高温等极端环境下导热系数测量的研究也将是导热系数研究的一个重要方向。

基金项目

广东省质量技术监督局科技计划项目(2014ZPJ01)。

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构造地质学研究现状和发展趋势.docx

构造地质学研究现状和发展趋势 构造地质学是地质学分支学科之一，以岩石圈的各种地质体作为研究对象,探究其组合形式及形成、发育、变形、破坏规律。一般根据其研究对象和研究内容的差异,分为狭义构造地质学和广义构造地质学。狭义构造地质学侧重于对中、小型地质体的研究，主要研究这些构造的几何形态、产状、规模、形成演化等。广义构造地质学的研究范围更加广阔，从地壳演变至岩石圈结构,从重要造山带至板块边界，从显微构造到晶格错位，几乎涵盖了10_8?108cm的所有地质体。近代以来,构造地质学研究获得了空前发展。20世纪60年代以来，板块构造理论体系得以建立和完善;20世纪70年代以来，大陆构造研究得到了重视;20世纪80年代以来，重点研究岩石圈的演化和三维岩石圈的建立；20世纪90年代以来，大陆动力学研究兴起。这些研究使得构造地质学在研究深度和研究广度上取得了重要进展。 1.构造解析构造学本质上是对地质体变形和演化的认识，构造地质学强调野外实地观测，其主要研究方法是构造解析法。构造解析是对地质体空间关系和形成规律的分析解释，内容包括对地质体的几何学、运动学和动力学的分析气几何学解析是指对地质体的产状、规模、组合形式进行研究，进而概化为构造模式。运动学解析主要研究地质体在构造作用中发生的变形和位移。动力学解析是在几何学解析和运动学解析的基础上，反推构造应力的性质、大小、方向，分析和解释该研究区域的构造演化史。 2.研究现状步人20世纪后，构造地质学开始从形态描述逐渐进人对地质体的成因和力学分析研究中，由定性观察转入定量研究，由几何学研究转人运动学、动力学的领域。相关学科的新方法、新思路的引人,使得构造地质学获得了极大地进步，促进了构造地质学和其他学科的交流融合。尤其20世纪60年代后，以板块构造为主的各种新理论的提出，促使构造地质学的发展进入全新阶段。 2.1板块构造理论体系相关研究1968年前后，地质学家归纳了大陆漂移和海底扩张的研究成果，并在此基础上从全球统一的角度提出了板块构造理论,该理论将固体地球表层在垂向上划分为刚性岩石圈和塑性软

砷化镓材料国内外现状及发展趋势

砷化镓材料国内外现状及发展趋势 中国电子科技集团公司第四十六研究所纪秀峰 1 引言 化合物半导体材料的研究可以追溯到上世纪初，最早报导的是1910年由Thiel等人研究的InP材料。1952年，德国科学家Welker首次把Ⅲ-Ⅴ族化合物作为一种新的半导体族来研究，并指出它们具有Ge、Si等元素半导体材料所不具备的优越特性。五十多年来，化合物半导体材料的研究取得了巨大进展，在微电子和光电子领域也得到了日益广泛的应用。 砷化镓（GaAs）材料是目前生产量最大、应用最广泛，因而也是最重要的化合物半导体材料，是仅次于硅的最重要的半导体材料。由于其优越的性能和能带结构，使砷化镓材料在微波器件和发光器件等方面具有很大发展潜力。目前砷化镓材料的先进生产技术仍掌握在日本、德国以及美国等国际大公司手中，与国外公司相比国内企业在砷化镓材料生产技术方面还有较大差距。 2 砷化镓材料的性质及用途 砷化镓是典型的直接跃迁型能带结构，导带极小值与价带极大值均处于布里渊区中心，即K=0处，这使其具有较高的电光转换效率，是制备光电器件的优良材料。 在300 K时，砷化镓材料禁带宽度为1.42 eV，远大于锗的0.67 eV和硅的1.12 eV，因此，砷化镓器件可以工作在较高的温度下和承受较大的功率。 砷化镓（GaAs）材料与传统的硅半导体材料相比，它具电子迁移率高、禁带宽度大、直接带隙、消耗功率低等特性，电子迁移率约为硅材料的5.7倍。因此，广泛应用于高频及无线通讯中制做IC器件。所制出的这种高频、高速、防辐射的高温器件，通常应用于无线通信、光纤通信、移动通信、GPS全球导航等领域。除在I C产品应用以外，砷化镓材料也可加入其它元素改变其能带结构使其产生光电效应，制成半导体发光器件，还可以制做砷化镓太阳能电池。 表1 砷化镓材料的主要用途

国内外研究现状及发展趋势

国内外研究现状及发展趋势 世界银行2000年研究报告《中国：服务业发展和中国经济竞争力》的研究结果表明，在中国有4个服务性行业对于提高生产力和推动中国经济增长具有重要意义，它们是物流服务、商业服务、电子商务和电信。其中，物流服务占1997年服务业产出的42．4％，是比重最大的一类。进入21世纪，中国要实现对WTO缔约国全面开放服务业的承诺，物流服务作为在服务业中所占比例较大的服务门类，肯定会首先遭遇国际物流业的竞争。 物流的配送方式从手工下单、手工核查的方式慢慢转变成现今的物流平台电子信息化管理方式，从而节省了大量的人力，使得配送流程管理自动化、一体化。 当今出现一种智能运输系统，即是物流系统的一种，也是我国未来大力研究的方向。它是指采用信息处理、通信、控制、电子等先进技术，使人、车、路更加协调地结合在一起，减少交通事故、阻塞和污染，从而提高交通运输效率及生产率的综合系统。我国是从70年代开始注意电子信息技术在公路交通领域的研究及应用工作的，相应建立了电子信息技术、科技情报信息、交通工程、自动控制等方面的研究机构。迄今为止以取得了以道路桥梁自动化检测、道路桥梁数据库、高速公路通信监控系统、高速公路收费系统、交通与气象数据采

集自动化系统等为代表的一批成果。尽管如此，由于研究的分散以及研究水平所限，形成多数研究项目是针对交通运输的某一局部问题而进得的，缺乏一个综全性的、具有战略意义的研究项目恰恰是覆盖这些领域的一项综合性技术，也就是说可以通过智能运输系统将原来这些互不相干的项目有机的联系在一起，使公路交通系统的规划、建设、管理、运营等各方面工作在更高的层次上协调发展，使公路交通发挥出更大的效益。 1.国内物流产业发展迅速。国内物流产业正处在前所未有的高速增长阶段。2008年，全国社会物流总额达89.9万亿元，比2000年增长4.2倍，年均增长23%；物流业实现增加值2万亿元，比2000年增长1.9倍，年均增长14%。2008年，物流业增加值占全部服务业增加值的比重为16. 5%，占GDP的比重为6. 6%。预计“十一五”期间，我国物流产业年均增速保持在15%以上，远远高于美国的10%和加拿大、西欧的9%。 2.物流专业化水平与服务效率不断提高。社会物流总费用与GDP 的比例体现了一个国家物流产业专业化水平和服务效率。我国社会物流总费用与GDP的比例在近年来呈现不断下降趋势，“十五”期间，社会物流总费用占GDP的比例，由2000年的19.4%下降到2006年的18. 3%；2007年这一比例则下降到18. 0%，标志着我国物流产业的专业化水平和服务效率不断提高。但同发达国家相比较，我国物流

集成电路的现状与发展趋势

集成电路的现状与发展趋势 1、国内外技术现状及发展趋势 目前，以集成电路为核心的电子信息产业超过了以汽车、石油、钢铁为代表的传统工业成为第一大产业，成为改造和拉动传统产业迈向数字时代的强大引擎和雄厚基石。1999年全球集成电路的销售额为1250亿美元，而以集成电路为核心的电子信息产业的世界贸易总额约占世界GNP的3%，现代经济发展的数据表明，每l~2元的集成电路产值，带动了10元左右电子工业产值的形成，进而带动了100元GDP的增长。目前，发达国家国民经济总产值增长部分的65%与集成电路相关；美国国防预算中的电子含量已占据了半壁江山（2001年为43.6%）。预计未来10年内，世界集成电路销售额将以年平均15%的速度增长，2010年将达到6000~8000亿美元。作为当今世界经济竞争的焦点，拥有自主版权的集成电路已曰益成为经济发展的命脉、社会进步的基础、国际竞争的筹码和国家安全的保障。 集成电路的集成度和产品性能每18个月增加一倍。据专家预测，今后20年左右，集成电路技术及其产品仍将遵循这一规律发展。集成电路最重要的生产过程包括：开发EDA（电子设计自动化）工具，利用EDA进行集成电路设计，根据设计结果在硅圆片上加工芯片（主要流程为薄膜制造、曝光和刻蚀），对加工完毕的芯片进行测试，为芯片进行封装，最后经应用开发将其装备到整机系统上与最终消费者见面。 20世纪80年代中期我国集成电路的加工水平为5微米，其后，经历了3、1、0.8、0.5、0.35微米的发展，目前达到了0.18 微米的水平，而当前国际水平为0.09微米（90纳米），我国与之相差约为2-3代。 （1）设计工具与设计方法。随着集成电路复杂程度的不断提高，单个芯片容纳器件的数量急剧增加，其设计工具也由最初的手工绘制转为计算机辅助设计（CAD），相应的设计工具根据市场需求迅速发展，出现了专门的EDA工具供应商。目前，EDA主要市场份额为美国的Cadence、Synopsys和Mentor等少数企业所垄断。中国华大集成电路设计中心是国内唯一一家EDA开发和产品供应商。 由于整机系统不断向轻、薄、小的方向发展，集成电路结构也由简单功能转向具备更多和更为复杂的功能，如彩电由5片机到3片机直到现在的单片机，手机用集成电路也经历了由多片到单片的变化。目前，SoC作为系统级集成电路，能在单一硅芯片上实现信号采集、转换、存储、处理和I/O等功能，将数字电路、存储器、MPU、MCU、DSP等集成在一块芯片上实现一个完整系统的功能。它的制造主要涉及深亚微米技术，特殊电路的工艺兼容技术，设计方法的研究，嵌入式IP核设计技术，测试策略和可测性技术，软硬件协同设计技术和安全保密技术。SoC以IP复用为基础，把已有优化的子系统甚至系统级模块纳入到新的系统设计之中，实现了集成电路设计能力的第4次飞跃。

机器学习研究现状与发展趋势

机器学习研究现状与发展趋势 计算机科学与软件学院 引言: 机器能否象人类一样能具有学习能力呢？1959年美国的塞缪尔(Samuel)设计了一个下棋程序，这个程序具有学习能力，它可以在不断的对奕中改善自己的棋艺。4年后，这个程序战胜了设计者本人。又过了3年，这个程序战胜了美国一个保持8年之久的常胜不败的冠军。这个程序向人们展示了机器学习的能力，提出了许多令人深思的社会问题与哲学问题。 机器学习的研究是根据生理学、认知科学等对人类学习机理的了解，建立人类学习过程的计算模型或认识模型，发展各种学习理论和学习方法，研究通用的学习算法并进行理论上的分析，建立面向任务的具有特定应用的学习系统。这些研究目标相互影响相互促进。 机器学习是关于理解与研究学习的内在机制、建立能够通过学习自动提高自身水平的计算机程序的理论方法的学科。近年来机器学习理论在诸多应用领域得到成功的应用与发展，已成为计算机科学的基础及热点之一。 机器学习是继专家系统之后人工智能应用的又一重要研究领域，也是人工智能和神经计算的核心研究课题之一。现有的计算机系统和人工智能系统没有什么学习能力，至多也只有非常有限的学习能力，因而不能满足科技和生产提出的新要求。对机器学习的讨论和机器学习研究的进展，必将促使人工智能和整个科学技术的进一步发展。 一.机器学习的发展史 机器学习是人工智能研究较为年轻的分支，它的发展过程大体上可分为4个时期。 第一阶段是在50年代中叶到60年代中叶，属于热烈时期。…> 第二阶段是在60年代中叶至70年代中叶，被称为机器学习的冷静时期。 第三阶段是从70年代中叶至80年代中叶，称为复兴时期。 机器学习的最新阶段始于1986年。 机器学习进入新阶段的重要表现在下列诸方面： (1) 机器学习已成为新的边缘学科并在高校形成一门课程。它综合应用心理学、生物学和神经生理学以及数学、自动化和计算机科学形成机器学习理论基础。 (2) 结合各种学习方法，取长补短的多种形式的集成学习系统研究正在兴起。特别是连接学习符号学习的耦合可以更好地解决连续性信号处理中知识与技能的获取与求精问题而受到重视。 (3) 机器学习与人工智能各种基础问题的统一性观点正在形成。例如学习与问题求解结合进行、知识表达便于学习的观点产生了通用智能系统SOAR的组块学习。类比学习与问题求解结合的基于案例方法已成为经验学习的重要方向。 (4) 各种学习方法的应用范围不断扩大，一部分已形成商品。归纳学习的知识获取工具已在诊断分类型专家系统中广泛使用。连接学习在声图文识别中占优势。分析学习已用于设计综合型专家系统。遗传算法与强化学习在工程控制中有较好的应用前景。与符号系统耦合的神经网络连接学习将在企业的智能管理与智能机器人运动规划中发挥作用。 (5) 与机器学习有关的学术活动空前活跃。国际上除每年一次的机器学习研讨会外，还有计算机学习理论会议以及遗传算法会议。 二.机器学习分类 1、基于学习策略的分类 学习策略是指学习过程中系统所采用的推理策略。一个学习系统总是由学习和环境两部分组成。由环境（如书本或教师）提供信息，学习部分则实现信息转换，用能够理解的形

压力传感器研究现状及发展趋势

压力传感器研究现状及发展趋势 传感器技术是现代测量和自动化系统的重要技术之一,从宇宙开发到海底探秘,从生产的过程控制到现代文明生活,几乎每一项技术都离不开传感器,因此,许多国家对传感器技术的发展十分重视,如日本把传感器技术列为六大核心技术(计算机、通信、激光、半导体、超导体和传感器) 之一。在各类传感器中压力传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定可靠、成本低、便于集成化的优点,可广泛用于压力、高度、加速度、液体的流量、流速、液位、压强的测量与控制。除此以外,还广泛应用于水利、地质、气象、化工、医疗卫生等方面。由于该技术是平面工艺与立体加工相结合,又便于集成化,所以可用来制成血压计、风速计、水速计、压力表、电子称以及自动报警装置等。压力传感器已成为各类传感器中技术最成熟、性能最稳定、性价比最高的一类传感器。因此对于从事现代测量与自动控制专业的技术人员必须了解和熟识国内外压力传感器的研究现状和发展趋势。 1 压力传感器的发展历程 现代压力传感器以半导体传感器的发明为标志,而半导体传感器的发展可以分为四个阶段[1 ] : (1) 发明阶段(1945 - 1960 年) :这个阶段主要是以1947 年双极性晶体管的发明为标志。此后,半导体材料的这一特性得到较广泛应用。史密斯(C.S. Smith) 与1945 发现了硅与锗的压阻效应[2 ] ,即当有外力作用于半导体材料时,其电阻将明显发生变化。依据此原理制成的压力传感器是把应变电阻片粘在金属薄膜上,即将力信号转化为

电信号进行测量。此阶段最小尺寸大约为1cm。 (2) 技术发展阶段(1960 - 1970 年) :随着硅扩散技术的发展,技术人员在硅的(001) 或(110) 晶面选择合适的晶向直接把应变电阻扩散在晶面上,然后在背面加工成凹形,形成较薄的硅弹性膜片,称为硅杯[3 ] 。这种形式的硅杯传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定性好、成本低、便于集成化的优点,实现了金属- 硅共晶体,为商业化发展提供了可能。 (3) 商业化集成加工阶段(1970 - 1980 年) :在硅杯扩散理论的基础上应用了硅的各向异性的腐蚀技术,扩散硅传感器其加工工艺以硅的各项异性腐蚀技术为主,发展成为可以自动控制硅膜厚度的硅各向异性加工技术[4 ] ,主要有V 形槽法、浓硼自动中止法、阳极氧化法自动中止法和微机控制自动中止法。由于可以在多个表面同时进行腐蚀,数千个硅压力膜可以同时生产,实现了集成化的工厂加工模式,成本进一步降低。 (4) 微机械加工阶段(1980 年- 今) :上世纪末出现的纳米技术,使得微机械加工工艺成为可能。 通过微机械加工工艺可以由计算机控制加工出结构型的压力传感器,其线度可以控制在微米级范围内。利用这一技术可以加工、蚀刻微米级的沟、条、膜,使得压力传感器进入了微米阶段。 2 压力传感器国内外研究现状 从世界范围看压力传感器的发展动向主要有以下几个方向。 2. 1 光纤压力传感器[5 ]

国内外测试仪器发展现状及趋势

国内外测试仪器发展现状及趋势 科学是从测量开始的—这是19世纪著名科学家门捷列夫的名言。到了21世纪的今天，作为信息产业的三大关键技术之一，测试测量行业已经成为电子信息产业的基础和发展保障。 而测试仪器作为测试测量行业发展不可或缺的工具，在测试测量行业的发展中起到了巨大的作用。中国“十一五”期间，由于国家不断增加基础建设的投入力度，在旺盛市场需求的带动下，对仪器需求不断增加，同时测试仪器市场也正在快速发展。 全球测试仪器市场情况及分析 国内电子测量仪器行业在经过一段沉寂后，慢慢开始复苏。产品大幅增长主要有两个原因，一是市场的巨大需求，特别是通信、广播电视市场的巨大发展，引发了电子测量仪器市场的迅速增长，二是电子测量仪器行业近几年迅速向数字化、

智能化方向发展，推出了部分数字化产品，因而在若干个门类品种上取得了较快增长。从近期中国仪表行业发展的情况来看势头喜人的，与全国制造业一样，虽然遇到了不少困难但仍然保持了向上发展的态势。 尽管中国仪器市场正在快速的发展着，但与国外仪器生产企业比较仍然有很大的差距。中国主要科研单位、学校以及企业等单位中使用的高档、大型仪器设备几乎全部依赖进口。同时，国外公司还占有国内中档产品以及许多关键零部件市场60%以上的份额。世界测试仪器市场对中国的影响依然非常大。目前，在世界电子测量仪器市场上，竞争日趋激烈。以往，测试仪器生产厂商主要都将仪器产品的高性能作为竞争优势，厂商开发什么，用户买什么。而今则已变成厂商努力开发用户需要的仪器，并且把更便宜、更好、更快、更易使用的测试仪器作为奋斗目标。在信息化的推动下，全世界测试仪器市场将继续保持增长的势头。人们普遍认为，电子测量仪器市场的前景依然乐观。 国际仪器发展趋势和国内现状 一、国际趋势

机器人研究现状及发展趋势

机器人发展历史、现状、应用、及发展 趋势 院系：信息工程学院 专业：电子信息工程 姓名：王炳乾

机器人发展历史、现状、应用、及发展趋势 摘要：随着计算机技术不断向智能化方向发展,机器人应用领域的不断扩展和深化,机器人已成为一种高新技术产业,为工业自动化发挥了巨大作用,将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。文章介绍了机器人的国内国外的发展历史、状况、应用、并对机器人的发展趋势作了预测。 关键词：机器人;发展；现状；应用；发展趋势。 1．机器人的发展史 1662年，日本的竹田近江利用钟表技术发明了自动机器玩偶并公开表演。 1738年，法国技师杰克·戴·瓦克逊发明了机器鸭，它会嘎嘎叫、进食和游泳。 1773年，瑞士钟表匠杰克·道罗斯发明了能书写、演奏的玩偶，其体内全是齿轮和发条。它们手执画笔、颜料、墨水瓶，在欧洲很受青睐。 保存至今的、最早的机器人是瑞士的努萨蒂尔历史博物馆里少女形象的玩偶，有200年历史。她可以用风琴演奏。 1893年，在机械实物制造方面，发明家摩尔制造了“蒸汽人”，它靠蒸汽驱动行走。 20世纪以后，机器人的研究与开发情况更好，实用机器人问世。 1927年，美国西屋公司工程师温兹利制造了第一个机器人“电报箱”。它是电动机器人，装有无线电发报机。 1959年第一台可以编程、画坐标的工业机器人在美国诞生。 现代机器人 有关现代机器人的研究始于20世纪中期，计算机以及自动化技术的发展、原子能的开发利用是前提条件。1946年，第一台数字电子计算机问世。随后，计算机大批量生产的需要推动了自动化技术的发展。1952年，数控机床诞生，随后相关研究不断深入；同时，各国原子能实验室需要代替人类处理放射性物质的机械。

半导体材料的发展现状与趋势

半导体材料与器件发展趋势总结 材料是人类社会发展的物质基础与先导。每一种重大新材料的发现和应用都把人类支配自然的能力提高到一个全新的高度。材料已成为人类发晨的里程碑。本世纪中期单晶硅材料和半导体晶体管的发明及其硅集成电路的研究成功，导致了电子工业大革命。使微电子技术和计算机技术得到飞速发展。从20世纪70年代的初期，石英光纤材料和光学纤维的研制成功，以及GaAs等Ⅲ-Ⅴ族化合物的材料的研制成功与半导体激光器的发明，使光纤通信成为可能，目前光纤已四通八达。我们知道，每一束光纤，可以传输成千上万甚至上百万路电话，这与激光器的发明以及石英光纤材料、光纤技术的发展是密不可分的。超晶格概念的提出MBE、MOCVD先进生长技术发展和完善以及超品格量子阱材料包括一维量子线、零维量子点材料的研制成功。彻底改变了光电器件的设计思想。使半导体器件的设计与制造从过去的杂质工程发展到能带工程。出现了以“电学特性和光学特性的剪裁”为特征的新范畴，使人类跨入到以量子效应为基础和低维结构为特征的固态量子器件和电路的新时代，并极有可能触发新的技术革命。半导体微电子和光电子材料已成为21世纪信息社会的二大支柱高技术产业的基础材料。它的发展对高速计算、大容量信息通信、存储、处理、电子对抗、武器装备的微型化与智能化和国民经济的发展以及国家的安全等都具有非常重要的意义。 一、几种重要的半导体材料的发展现状与趋势 1.硅单晶材料 硅单晶材料是现代半导体器件、集成电路和微电子工业的基础。目前微电子的器件和电路，其中有90％到95％都是用硅材料来制作的。那么随着硅单晶材料的进一步发展，还存在着一些问题亟待解决。硅单晶材料是从石英的坩埚里面拉出来的，它用石墨作为加热器。所以，来自石英里的二氧化硅中氧以及加热器的碳的污染，使硅材料里面包含着大量的过饱和氧和碳杂质。过饱和氧的污染，随着硅单晶直径的增大，长度的加长，它的分布也变得不均匀；这就是说材料的均匀性就会遇到问题。杂质和缺陷分布的不均匀，会使硅材料在进一步提高电路集成度应用的时候遇到困难。特别是过饱和的氧，在器件和电路的制作过程中，它要发生沉淀，沉淀时的体积要增大，会导致缺陷产生，这将直接影响器件和电路的性能。因此，为了克服这个困难，满足超大规模集成电路的集成度的进一步提高，人们不得不采用硅外延片，就是说在硅的衬底上外延生长的硅薄膜。这样，可以有效地避免氧和碳等杂质的污染，同时也会提高材料的纯度以及掺杂的均匀性。利用外延方法，还可以获得界面非常陡、过渡区非常窄的结，这样对功率器件的研制和集成电路集成度进一步提高都是非常有好处的。这种材料现在的研究现状是6英寸的硅外延片已用于工业的生产，8英寸的硅外延片，也正在从实验室走向工业生产；更大直径的外延设备也正在研制过程中。 除此之外，还有一些大功率器件，一些抗辐照的器件和电路等，也需要高纯区熔硅单晶。区熔硅单晶与直拉硅单晶拉制条件是不一样的，它在生长时，不与石英容器接触，材料的纯度可以很高；利用这种材料，采用中子掺杂的办法，制成N或P型材料，用于大功率器件及电路的研制，特别是在空间用的抗辐照器件和电路方面，它有着很好的应用前景。当然还有以硅材料为基础的SOI材料，也就是半导体/氧化物/绝缘体之意，这种材料在空间得到了广泛的应用。总之，从提高集成电路的成品率，降低成本来看的话，增大硅单晶的直径，仍然是一个大趋势；因为，只有材料的直径增大，电路的成本才会下降。我们知道硅技术有个摩尔定律，每隔18个月它的集成度就翻一番，它的价格就掉一半，价格下降是同硅的直径的增大密切相关的。在一个大圆片上跟一个小圆片上，工艺加工条件相同，但出的芯片数量则不同；所以说，增大硅的直径，仍然是硅单晶材料发展的一个大趋势。那我们从提高硅的

国内外公路研究现状与发展趋势

第1章绪论 1.1我国公路现状 交通运输业是国民经济中从事运送货物和旅客的社会生产部门，是国民经济和社会发展的动脉，是经济社会发展的基础行业、先行产业。交通运输主要包括铁路、公路、水运、航空、管道五种运输方式，其中，铁路、水运、航空、管道起着“线”的作用，公路则起着“面”的作用，各种运输方式之间通过公路路网联结起来，形成四通八达、遍布城乡的运输网络。改革开放以来，灵活、快捷的公路运输发展迅速，目前，在综合运输体系中，公路运输客运量、货运量所占比重分别达90％以上和近80％。高速公路是经济发展的必然产物，在交通运输业中有着举足轻重的地位。在设计和建设上，高速公路采取限制出入、分向分车道行驶、汽车专用、全封闭、全立交等较高的技术标准和完善的交通基础设施，为汽车快速、安全、经济、舒适运行创造了条件。与普通公路相比，高速公路具有行车速度快、通行能力大、运输成本低、行车安全、舒适等突出优势，其行车速度比普通公路高出50％以上，通行能力提高了2~6倍,并可降低30％以上的燃油消耗、减少1/3的汽车尾气排放、降低1/3的交通事故率。 新中国成立以来，经过60多年的建设，公路建设有了长足发展。2011年初正值“十一五”规划结束，“十二五”规划伊始。“十一五”时期是我国公路交通发展速度最快、发展质量最好、服务水平提升最为显著的时期。经过4年多的发展，公路交通运输紧张状况已实现总体缓解，基础设施规模迅速扩大，运输服务水平稳步提升，安全保障能力明显增强，为应对国际金融危机、保持经济平稳较快发展、加快经济发展方式转变、促进城乡区域协调发展、保障社会和谐稳定、进一步提高我国的综合国力和国际竞争力作出了重要贡献。 “十一五”前4年，全国累计完成公路建设投资2.93万亿元，年均增长近16％，约为“十一五”预计总投资的1.2倍，也超过了“九五”和“十五”的投资总和。公路建设投资的快速增长，极大地拉动和促进了国民经济的迅猛发展。从公路建设投资占同期全社会固定资产总投资的比重来看，“十一五”期间基本保持在4.5％左右。 在投资带动下，公路网规模不断扩大，截至2009年底，全国公路网总里程达到386万公里，其中高速公路6.51万公里，二级及以上公路42.52万公里，分别较"十五"末增加36.4万公里、2.5万公里和9.4万公里；全国公路网密度由“十五”末的每百平方公里34.8公里提升至40.2公里。预计到2010年底，全国公路网总里程将达到395万公里，高速公路超过7万公里，分别较“十五”末增加45.3万公里与3万公里。农村公路投资规模年均增长30%，总里程将达到345万公里，实现全国96%的乡镇通沥青（水泥）路。 “十一五”期间公路的快速发展，为扩大内需、拉动经济增长作出了突出贡献。特别是2008年以来，为应对国际金融危机，以高速公路为重点，建设步伐进一步加快，“十一五”末高速公路里程将达到"十五"末的1.78倍。“十一五”期间全社会高速公路建设累计投资达2万亿元，直接拉动GDP增长约3万亿元，拉动相关行业产出

国内外研究现状和发展趋势

北京市绿化隔离带可持续经营技术及效益评价 二、项目所属领域国内外研究开发现状和发展趋势 1、由城市绿地到城市林业的发展 城市绿地是城市中一种特殊的生态系统，它是城市系统中能够执行“吐故纳新”负反馈调节机制的子系统。这个系统一方面能为城市居民提供良好的生活环境，为城市生物提供适宜的生境；另一方面能增强城市景观的自然性、促进城市居民与自然的和谐共生。它是城市现代化和文明程度的重要标志。 绿地(green space)一词，各国的法律规范和学术研究对它的定义和范围有着不同的解释，西方城市规划概念中一般不提城市绿地，而是开敞空间(Open Space)，我国建国以来一直延用原苏联的绿地概念，包括城市区域内的各类公园、居住区绿地、单位绿地、道路绿化、墓地、农地、林地、生产防护绿地、风景名胜区、植物覆盖较好的城市待用地等。 尽管各国关于开敞空间(或绿地)的定义不尽相同，但它们都强调了开敞空间(或绿地)在城市中的自然属性，即都是为了保持、恢复或建立自然景观的地域。绿地作为城市的一种景观，是城市中保持自然景观，或使自然景观得到恢复的地域，是城市自然景观和人文景观的综合体现，是城市中最能体现生态性的生态空间，是构成城市景观的重要组成部分。在结构上为人工设计的植物景观、自然植物景观或半自然植物景观。绿地在城市中的功能和作用主要包括：组织城市空间的功能、生态功能（改善生态环境的功能、生物多样性保护功能）、游憩休闲功能、文化(历史)功能、教育功能、社会功能、城市防护和减灾功能。 城市绿地发展和研究进程包括：城市绿地思想启蒙阶段、城市绿地规划思想形成阶段、城市绿地理论和方法的发展阶段、城市绿地生态规划和建设阶段。 吴人韦[1]、汪永华[2]、胡衡生[3]等从城市公共绿地的起源开始介绍了国外城市绿地的发展历程，认为国外的城市绿地建设经历了从公园运动（1843～1887）、公园体系（1880～1890）、重塑城市（1898～1946）、战后大发展（1945～1970）、生物圈意识（1970年以后）等一系列由简单到复杂的城市绿地发展过程，其中“重塑城市”阶段提出了“田园城市”和城市绿带概念，绿带网络提供城区间的隔离、交通通道，并为城市提供新鲜空气。“有机疏散”理论中的城市与自然的有机结合原则，对以后的城市绿化建设具有深远的影响。1938年，英国议会通过了绿带法案（Green Belt Act）。1944年的大伦敦规划，环绕伦敦形成一道宽达5英里的绿带。1955年，又将该绿带宽度增加到6～10英里。英国“绿带政策”的主要目的是控制大城市无限蔓延、鼓励新城发展、阻止城市连体、改善大城市环境质量。早在1935年，莫斯科进行了第一个市政建设总体规划，规划在城市用地外围建立10公里宽的“森林公园带”；1960年调整城市边界时，“森林公园带”进一步扩大为10～15公里宽，北部最宽处达28公里；1971年，莫斯科采用环状、楔状相结合的绿地布局模式，将城市分隔为多中心结构。目前，德国城市森林建设已取得了让世人瞩目的成绩，其树种主要为乡土树种，基本上是高大的落叶乔木（栎类、栗类、悬铃木、杨树、核桃、欧洲山毛榉等）[4]。在绿化城

中国管理研究的现状及发展前景

徐淑英《光明日报》（ 20１1年07月29日１1 版) 过去2０多年来，中国管理学研究关注西方情境的研究课题,验证西方发展出来的理论，并借用西方的研究方法论。而旨在解决中国企业面临的问题和针对中国管理现象提出有意义的理论解释，这方面的研究却迟滞不前。围绕到底是追求“中国管理理论”（即在中国管理情境中检验西方理论)还是“管理的中国理论”(即针对中国现象和问题提出自己的理论)的争论，很多学者作出了积极探索。中国的管理学研究者应遵循科学探究的自主性原则,保持对常规科学局限性的警觉,从事既能贡献普遍管理知识,又能解决中国管理问题的研究。 国际管理学研究中的一个现象 全球化商业活动的增加,不仅使得全球化的跨国公司对管理知识的需求大大增加，而且那些处于新兴经济体（比如俄罗斯、印度和中国）中的公司，由于在国际市场上扮演越来越重要的角色，也非常渴望得到管理实践所需的知识。除了新兴经济体外,许多发达地区的管理研究也十分活跃。有学者观察到了国际学者的一种明显偏好:从主流管理学文献(基本上是基于北美,特别是美国的文献)中套用已有的理论、构念和方法来研究本土的现象。这导致了JameｓMａrch（詹姆斯·马奇)所认为的组织研究的“趋同化”。这个趋势是值得注意的,因为它有可能放慢有效的全球管理知识的发展速度，也会阻碍科学的进步。这样的趋势在中国也是存在的。

科学研究总是有目的的：执著于寻找真相（realiｔy)和追求真理(trｕth)。科学的研究方法确保了科学家的发现是接近于真理的,这也是所有科学研究应该达到的严谨性（rｉgor)标准。然而对于管理学这门应用科学来说,真理本身是不够的。管理研究的第二个目标是获取有益于提高实践水平的知识,这就是管理学者应该达到的切题性（ｒe ｌevａnce）标准。但现在大部分的中国学者都是严谨有余,切题不足。 目前,套用西方发展起来的理论在中国进行演绎性研究主导了中国管理学研究领域。用这种方法进行的研究倾向于把成果发表在国际性杂志上，尤其是国际顶尖杂志。这类研究成果验证了已有理论或者对其情境性边界进行了延伸研究，说明了如何使用现有研究成果来解释一些新情境下出现的独特现象和问题。但这样的研究倾向对现有的理论发展只能提供有限的贡献，因为它的目的并非寻找对地方性问题的新的解释。这种方法也限制了对中国特有的重要现象以及对中国有重要影响的事件的理解。 笔者并不认为学者的目标就是发展新的理论，而是提请注意这一事实:绝大部分中国的研究都不约而同地采用西方已有理论来解释中国现象。这一趋势形成的原因可以从两个方面进行解释。 首先是因为缺乏先进的科学研究方法的训练和对科学目的的正确理解。一些研究者错误地认为，科学的目的是发表文章，而非寻找对重要现象的恰当理解和解释。中国学者可以很快学会如何正确使用研

2019年半导体材料现状研究及发展趋势共17页

中国半导体材料行业现状调研分析及市场前景预测报告（2016年版） 报告编号：1687281

行业市场研究属于企业战略研究范畴，作为当前应用最为广泛的咨询服务，其研究成果以报告形式呈现，通常包含以下内容： 一份专业的行业研究报告，注重指导企业或投资者了解该行业整体发展态势及经济运行状况，旨在为企业或投资者提供方向性的思路和参考。 一份有价值的行业研究报告，可以完成对行业系统、完整的调研分析工作，使决策者在阅读完行业研究报告后，能够清楚地了解该行业市场现状和发展前景趋势，确保了决策方向的正确性和科学性。 中国产业调研网Cir基于多年来对客户需求的深入了解，全面系统地研究了该行业市场现状及发展前景，注重信息的时效性，从而更好地把握市场变化和行业发展趋势。

一、基本信息 报告名称：中国半导体材料行业现状调研分析及市场前景预测报告（2016年版） 报告编号：1687281←咨询时，请说明此编号。 优惠价：￥6750 元可开具增值税专用发票 网上阅读：http://cir/R_JiXieDianZi/81/BanDaoTiCaiLiaoDeXianZhuangHeFaZhanQuSh i.html 温馨提示：如需英文、日文等其他语言版本，请与我们联系。 二、内容介绍 半导体材料是一类具有半导体性能、是制作晶体管、集成电路、电力电子器件、光电子器件的重要基础材料，支撑着通信、计算机、信息家电与网络技术等电子信息产业的发展。 2019年，全球半导体材料市场规模同比增长3%;收入达到443亿美元，同比增长1 0%，这是自2019年以来，全球半导体材料市场首次实现同比增长。台湾由于其庞大的代工和先进的封装基地，连续五年成为半导体材料的最大客户。 2019年中国半导体材料市场规模同比增长3%，收入达到了58.3亿美元。其中，2 019年我国多晶硅产量仍达到13.2万吨，同比增长57%.硅片产能达到38GW，同比增长28%.硅片产量达到近88亿片，约占全球76%. 中国产业调研网发布的中国半导体材料行业现状调研分析及市场前景预测报告（20 19年版）认为，近几年，由于市场需求的不断扩大、投资环境的日益改善、优惠政策的吸引及全球半导体产业向中国转移等等原因，我国集成电路产业每年都保持30%的增长率。集成电路制造过程中需要的主要关键原材料有几十种，材料的质量和供应直接影响着集成电路的质量和竞争力，因此支撑关键材料业是集成电路产业链中最上游也是最重要的一环。随着信息产业的快速发展，特别是光伏产业的迅速发展，进一步刺激了多晶硅、单晶硅等基础材料需求量的不断增长。 随着世界半导体行业巨头纷纷到国内投资，整个半导体行业快速发展，这也要求材料业要跟上半导体行业发展的步伐。可以说，市场发展为半导体支撑材料业带来前所未有的发展机遇。

本课题国内外研究现状及发展趋势

本课题国内外研究现状及发展趋势 医用信息系统同其他行业的信息系统相比具有其明显的特殊性，医用信息系统有大量的CT、MRI等的图象，B超、内窥镜等的视频数据，还有大量的CT、MRI、B超、PET、电子内窥镜等的医用检查设备。医用信息系统中大量的如HIS,RIS,PACS,MODALITY,CPR等部门级的系统之间有大量需要交流和共用的信息,如何将这些数据有效的交流，如何减少重复手工劳动,减少数据冗余.以提供给医生、护士从而提高诊断和治疗水平，或者提供给医院管理者以提高医院的管理水平.换而言之，就是将医院各部门之间的数据互相平滑高效的交流以及医用信息的整合集成成为世界各国致力于医用信息系统的专家学者和相关研究机构的研究话题。 Radiological Society of North America(RSNA)和Healthcare Information and Management Systems Society(HIMSS)提出了IHE框架试图解决这些信息的交流和集成问题。

IHE规范遵循DICOM标准和HL7标准.DICOM标准的全称是“医学数字成像与通信”（digital imaging and communication in medicine）标准，不仅支持医学放射图象，而且面向所有的医学图象，只要简单的增加相应的服务对象类（SOP）即可，可扩展到心电图，内窥镜图象，牙医图象，病理学图象等。HL7主要为面向健康的计算机系统提供临床、金融、管理信息的电子交换标准.IHE规范还提供了HL7到DICOM的互操作. 国内随着医疗行业改革,医疗服务行业开始面向市场,通过信息化的战略来提高医患的满意度以提到很多医院的议事日程.因此构建一个集成化的标准化的系统来及时的获取各种临床信息变的非常迫 切.目前国内有许多厂商拥有遵循DICOM标准的PACS系统,然而将

国外教学设计研究现状与发展趋势

国外教学设计研究现状与发展趋势 教学设计过程所产生的问题的讨论、教学设计研究的发展趋势等方面对国外教学设计研究的现状与发展趋势进行了系统阐述。 随着科学技术的发展，心理学、教育学理论研究的深入，教学设计近年来成为国内外教育界关注的课题之一。考察国外教学设计的研究成果，对我们深化课堂教学改革，全面推行素质教育，提高教学效率将有莫大的启发。 一、国外教学设计研究的现状 如何提高课堂教学质量和教学效率一直是教学研究的核心问题。为了解决这个问题，许多教育工作者或从改变教学媒体、方法，或从精选教学内容，或从改进评价方式和课堂管理等进行深入的研究，但同时他们又感到单一方面的改革其效果不能令人满意。因此，他们开始重新思考教学设计的问题，并借鉴认知理论、技术学等新成果；从更为系统的角度探索问题，以找到在整体上提高教学效益的突破口。 1．学设计的概念 什么是教学设计？为了更清楚的理解这个概念，让我们先了解什么是教学和设计。美国的教育学家史密斯（P.L. Smith ）和拉根（T. J.Ragan）认为，教学就是信息的传递及促进学生达到预定、专门学习目标的活动。它是教育的一个分支，包含了学习、训练和讲授等活动。所谓设计，是指在进行某件事之前所作的有系统的计划过程或为了解决某个问题而实施的计划，它可以从精确性、细致性、系统性等方面去判断其效果的好坏。设计者必须以高度的精确和谨慎态度，具有系统计划一个方案的才能进行设计，否则，会导致时间的误用、资源的浪费甚至无效、沉闷和缺乏动机的学习。因此，设计应考虑许多可能影响实施计划或受计划实施所影响的因素。如，设计者要考虑可能影响教学成功的因素，通过上课，把预先设计好的视觉、听觉及其他传递形式的信息传递出去。所以，教学设计的特点除上面谈到的精确、细致和系统之外，还应有形象性、创造性、工艺性、扩展性和自然性等特点。由此可见，教学设计就是把教学原理转换成教学材料和教学活动计划的系统过程，是指为了达到预期教学目标而运用系统观点和方法，遵循教学过程基本规律，对教学活动进行系统计划的过程，是教什么（课程和内容等）与怎么教（组织、方法、策略、手段及其他传媒工具的使用等）的过程。具体来说，一方面它象工程那样需要以过去成功的原理为基础来计划他们的工作，不仅在功能方面，而且以生动的、吸引人的方式来设计事情或活动，建立用以指导他们决策、解决问题的程序。另一方面，这个系统过程是以一种书面的形式把将要完成的事情或活动的结果写下来，而不是变成实际的产品或结果。因此，当教学媒体不仅仅是教师时，系统的计划就显得尤其重要。好的教师有能力根据学生的需要马上调节教学。但当教学媒体不能迅速加以调节时（如印刷体的材料、录像材料、以电脑为基础的教学），以教学原理为基础的设计就显得相当重要。所以，教学设计过程主要依据三个方面进行设计：第一，教学的目标是什么？第二，教学策略和教学媒体有哪些？第三，我们如何检验所达到的结果？如何评价和修改教学材料？ 韦斯特（Charles K. West ）等人则从认知科学的角度来探讨教学设计。他们认为教学就是以系统的方式传授知识，是关于技术程序纲要或指南的实施。它也是指教师的行动、实践或职业活动。设计是计划或布局安排的意思，是指用某种媒介形成某件事情的结构方式。所以教学设计的研究应从以下几个方面出发：（1）在当今复杂的社会里，人们需要学会如何学习。这种需要大大地扩大了教学的目标，它应该包括学习者将能够了解并适当地运用认知策略；（2 ）教学设计应该使用认知策略作为教学的手段；（3 ）教师将充当教学传递活动中运用认知策略和奖励认知策略运用的模范；（4）把认知策略的知识、适当的应用以及对认知策略

国内外研究现状

1.2 国内外研究现状 1.2.1 激励理论 激励理论都是后来制定薪酬管理模式和薪酬体系设计的理论基础。激励是指管理者有意识地用外在刺激使被管理者产生自觉行为，从而最大限度调动工作积极性的心理过程。大量的管理实践表明，激励理论作为西方行为科学理论的核心，在企业薪酬体系的制定中发挥着重大作用。较有影响的激励理论主要有马斯洛的需要层次理论、赫茨伯格的双因素理论、亚当斯的公平理论和弗鲁姆的期望理论。美国著名心理学家亚伯拉罕·马斯洛1943年在《人类激励理论》一书中提出的需要层次论认为，人的需要人由低到高分为五层，分别是生理需要、安全需要、社会需要、尊重需要和自我实现需要。如果你要激励某个人，你需要知道他现在需要层次的哪个水平上，然后去满足这些需要及更高层次的需要[1]。同样作为美国心理学家的弗雷德里克·赫茨伯格提出的双因素理论认为，影响员工工作积极性的因素可以分为保健因素和激励因素两类。其中，生理上的需要、安全上的需要和都属于低层次的需要，这些需要通过外部条件就可以满足；而社会需要、尊重需要和自我实现的需要是高层次需要，它们是通过内部因素才能达成的，而且一个人对尊重和自我实现的需要是无止境的。保健因素不足必然导致员工不满意，但是保健因素再多也不会为员工带来满意，只有足够的激励因素才能让员工感到满意，从而激励绩效的产生。改善保健因素，然后在工作中建立激励因素，被认为是最好的激励人们的方法[2]。史坦斯·亚当斯1967 年在《奖酬不公平时对工作质量的影响》这一著作中提出公平理论，也叫做社会比较理论。公平理论基本观点是，一个人经过努力取得了报酬后，不仅会关心自己所得报酬的绝对量，还关心自己所得报酬的相对量。所以，他要通过比较来确定自己所获得的报酬是否合理，比较的结果也会直接影响其工作积极性[3]。美国行为科学家维克·弗鲁姆1964年在《工作与激励》一书中提出期望理论。期望理论公式为：激励强度（M）=效价（V）×期望值（E）。效价是指对这一目标的价值判断，其大小取决于个人需求的特点和价值判断的标准。期望值则是指个人对带来结果可能性大小的主观判断[4]。由此可以看出，效价和期望值两个变量任何一个较低都达不到好的激励效果，只有都达到一定的程度才可以起到较大的激励作用。除了以上理论，激励理论还包括戴维·麦克莱兰的成就需要激励理论、斯金纳的强化理论、奥尔德弗的ERG理论等。 1.2.2 薪酬管理研究现状

CAD的研究现状及发展趋势

CAD的研究现状及发展趋势 计算机辅助设计技术是电子信息技术的一个重要组成部分；是促进科研成果开发和转化、实现设计自动化、加快国民经济发展和国防现代化 的一项关键新技术；是提高产品和工程设计水平、降低消耗、缩短科研和新产品开发周期、大幅度提高劳动生产率的重要手段；是科研单位提高 自主研发能力和管理水平、参与国际竞争的重要条件；也是进一步向计算机辅助制造、计算机集成制造系统发展的重要基础。 CAD技术的发展与应用水平已经成为一个国家科学技术现代化和工业现代化的重 要标志之一，它使产品设计工作的内容和方式发生了 根本性变革，彻底改变了传统手工设计绘图的方式，极大地提高了产品开发的速度，提高了设计精度。这一新技术的应用将人类的聪明才智 和创造能力与计算机高速而精确的计算能力、大容量的存储和数据处理功能结合起来，使两者相得益彰。 早期的CAD也就是计算机绘图，以完成图形的设计与绘制工作为主。经过40多年的研究与应用，CAD的概念已发生了本质飞跃，它不仅包括图形处理 ，还包括概念设计、造型设计和原理样机设计等内容。它吸收和运用了更多的与设计技术相关联的科学技术和理论，以及优化设计、可靠性设计、有限元分析 、价值分析和系统工程等知识。与传统设计方法比较，cad彻底改变了设计的方式，提出了新的设计理念，把设计人员从繁琐、机械的设计工作中解脱出来 ，将精力和聪明才智转移到创造性的设计过程中，大大提高了产品设计的精度和可靠新，缩短了产品设计周期，降低了产品的成本。 1、CAD建模技术的研究和发展 建模技术是CAD的核心技术，建模技术的研究、发展和应用，就代表了CAD技术的研究、发展和应用。下图给出了建模技术的发展情况。图中明确显示了从50年代至今建模技术的发展经历了二维建模、三维几何建模（包括线框建模、曲面建模、实体建模）、特征建模（包括参数化和变量化建模）及产品集成建模的发展过程。 二维建模是最初的CAD技术用来解决二维绘图问题的，后来发展为三维的几何建模技术。三维几何建模又分为线框建模、曲面建模和实体建模。线框建模是以线来构造三维物体，其主要算法是空间自由曲线的拟合和表达相对简单。曲面建模是由曲面来构造