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竹塑复合材料的研究现状与发展趋势

竹塑复合材料的研究现状与发展趋势
竹塑复合材料的研究现状与发展趋势

竹塑复合材料的研究现状与发展趋势

摘要:本文讲述了竹塑复合材料的定义和特性,并阐述了竹塑复合材料的研究现状,并从复合机理、制备工艺等方面,对其加工现状以及加工中的技术难点问题进行分析,提出竹塑复合材料的发展趋势,为竹塑复合材料的研究与开发提供参考。

关键词:竹塑复合竹塑复合增强研究现状发展趋势

我国竹材资源丰富, 竹子种类和竹林面积约占世界的1/4, 竹材产量约占世界的1/3, 均居世界首位[1]。在竹材资源的加工利用中, 我国处于世界领先地位, 竹材工业化利用的比重也逐年增加。然而由于竹材具有壁薄中空、组织结构不均匀及易发生虫蛀和霉变等缺点, 导致其加工利用率不高, 严重制约了竹材资源的综合加工利用。因此, 大力开发竹质复合材料, 赋予其更多的功能,拓宽其使用空间, 对实现我国竹材工业的可持续发展具有十分重要的意义[2]。1 竹塑复合材料

1.1 定义

竹塑复合材料(B a m b o o - p l a s t i c Composites,缩写BPC)是以竹锯末、竹屑、竹渣等竹纤维为主要原料,利用高分子化学界面融合原理和增强填充改性的特点,配混一定比例的塑料基料,辅以适当的加工助剂,经特殊工艺处理后加工成型的一种具有可逆循环的多种用途的新型材料[3]。

1.2 特性

该种材料表面光洁,质地密实,既克服了木材强度低和变异性等使用局限性,又克服了有机材料模量低等缺点,具有较好的力学及吸

音性能[4],且其耐腐蚀,抗虫蛀,吸水性小,易回收,是一种新型的代木环保材料。

对其进行深入研究有利于缓解目前木材资源紧缺和塑料废弃物污染等严重问题,且用途及市场前景非常广阔,可广泛应用于建筑、包装、运输和家装等领域[5]。

2 竹塑复合材料的研究

2.1竹材层积塑料研究

竹材层积塑料是以旋切竹材单板为组元, 在浸注热固性树脂后, 通过热压工艺制得的竹塑复合材料。若按照不同的纤维方向配置板坯中的各单板层, 就可以制得力学性能不同的竹材层积塑料。竹材层积塑料具有质量轻、强度高、耐磨及绝缘性能好等特征, 可广泛用于制造风扇叶片、滑道、轴承和无声齿轮等。

2.2竹塑复合材料板研究

利用竹纤维与热塑性塑料进行复合制成的竹塑复合板材, 具有机械性能好、材料收缩与扭曲小、无污染物生成, 防水、抗虫蛀、抗霉变等优点, 彻底解决了传统人造板生产中使用胶粘剂产生的甲醛释放问题,适应21世纪材料复合化与环境协调性的要求,符合发展经济与生态安全的迫切需要。模压成型是竹塑复合板生产过程中极其重要的环节,模压成型的成功与否决定了产品质量的优劣和最终用途。

福建农林大学李正红、黄祖泰等人对竹塑复合材料地板基材模压成型工艺参数优选进行了研究,取得了很大进展[6]。此外,中南林业科技大学的刘德桃等人进行了一系列的竹塑复合材料板加工工艺的研究。

由安吉中源工艺品有限公司与浙江大学合作开发的新型竹塑复合板材项目,利用现代生物技术采用专门配制的反应引发剂对65%~85%的竹材废料进行预塑处理,把竹材的极性尽可能地消除,然后与废旧热塑性材料及相关助剂经高速混合、干燥、挤出成型、表面技术处理等工序制得。不需要任何粘合剂生产出新型竹塑复合板材,实现了竹材废料的深度转化,年产3500吨竹塑地板可消耗竹材废料3000吨。经高温挤压,产品的长度、宽度、厚度、花色可随意调配,产品强度和硬度高,不变形,不含甲醛,符合国家循环经济政策。

竹塑复合板材的批量生产彻底改变了竹地板仅用于室内装修的历史。由于产品适用性广,克服了当前板材的耐用性差、易潮、易腐、易蛀等缺点,可以成为室外园林、户外铺板等领域产品。同时,与目前生产的竹地板最大的区别在于,竹塑复合地板可以实现回收再利用[7]。

2.3户外用高性能环保型竹塑复合材料研究

黄山学院应用化学研究所研究员任兵杰,陈宇翔,方红霞等人通过对竹纤维素微粉及竹纤维的改性,获得了氨酯化改性竹纤维素微粉(氨酯化BCMP)和马来酸酐改性竹纤维(MAH-BF)。使用改性后的纤维与HDPE进行复合,获得了能满足户外应用要求的高性能环保型竹塑复合材料。

改性后的产品的主要性能均要优于目前市售的工业改良型的木塑和竹塑复合材料,且生产成本更低。氨酯化BCMP竹塑复合材料的突出优点在于其抗氧化老化性能,为市售木塑复合材料的2倍。MAH-BF竹塑复合材料的突出优点在于其耐沸水性能优异,经沸水煮后,质量及厚度增加百分率仅为市售木塑复合材料的1/4。以上两种材料,有望应用于户外用高性能复合材料领域[8]。

2.4竹塑复合材料的其他研究

目前国内外对竹塑复合材料进行的界面改性研究,主要是通过改性竹纤维或

添加界面改性剂的方法进行。主要的化学改性方法有:加入相容剂,加入偶联剂,共聚接枝改性等。竹纤维的化学改性主要是将纤维素表面的羟基反应掉,形成化学键。利用化学处理方法可以达到减少纤维表面羟基基团的目的,或通过化学的方法使木质聚合物高分子和基体树脂间产生交联。新结构的稳定性取决于形成键的性质,主要影响材料的力学特性和吸附性。

福建农林大学攻克了竹纤维在塑料基体中分散性、相容性等关键技术, 研制出以竹材加工剩余物、小径竹爆破纤维为增强材料, 以尼龙、聚丙烯等为基体的复合材料。科技人员研发了适合于竹纤维增强塑料的相容剂和喂料设备, 采用注塑、热压成型等工艺制造出高纤维含量复合板材、异型材系列产品。这种竹塑复合板的性能接近或达到国外玻纤增强PP复合材料的性能[9]。

南京林业大学李大纲联合遵义市生产力促进中心和贵州新锦竹木制品有限公司对楠竹/新PE、楠竹/回收PE、杂竹/回收PE 3种竹塑复合材料吸水性能进行了研究,结果表明:(1)温度是影响竹塑复合材料吸水厚度膨胀率和吸水率的主要因素之一。(2) 3种竹塑复合材料厚度方向吸水膨胀性和吸水率表现为:杂竹/回收PE材料吸水膨胀性最大,楠竹/新PE次之,楠竹/回收PE最小。(3)杂竹/回收PE在80℃时的吸水率是室温下的3.5倍;楠竹/新PE和楠竹/回收PE在80℃条件下的吸水率均是室温下的3倍。(4)楠竹/回收PE在80℃水浴中的厚度方向吸水膨胀率是55℃下的1.4倍,是室温下的2倍;楠竹

/新PE80℃水浴下吸水膨胀率是55℃下的1.2倍,是室温下的1.9倍;杂竹/回收PE 80℃水浴下吸水膨胀率是55℃下的

1.6倍,是室温下的2倍多。(5)光学显微镜和扫描电镜观察后发现,吸水后竹塑复合材料除了竹纤维发生膨胀之外,材料的内部结构没有发生变化,即竹塑复合材料是一种具有良好抗湿膨胀性能的新型复合材料[3]。

浙江大学原子核农业科学研究所刘亚建与浙江省能源与核技术应用研究院徐芙蓉等研究员将竹粉与聚乙烯(PE)及其他助剂按一定比例,通过熔融共混挤出等方法制备了竹塑复合材料。对PE/竹粉复合材料的力学性能进行了测试。结果表明:随着竹粉用量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度逐渐增强,但冲击强度下降。同时还研究了不同温度下复合材料的性能,并对其相关机理进行了初步探讨[5]。

3 竹塑增强复合材料的研究进展

国内外学者对竹塑增强复合材料的研究集中在复合改性机理、制备工艺、生产设备等方面。

3.1 复合改性机理

竹纤维表面存在着大量的极性基团,在符合材料制备过程中,亲水性的纤维与疏水性的塑料之间存在着较大的界面能差,二者界面很难充分融合。制造竹塑增强复合材料,需先将竹纤维进行酯化、醚化和接枝共聚等物理化学改性处理,形成非极性官能团,使其与塑料表面的溶解度相近,具有流动性和类似塑料的容

熔加工性能。竹塑加工性能。竹塑增强复合材料的符合改性机理主要有以下几种类型。

1)热压法纤维塑化机理

热压提高了纤维密度,缩短了纤维素单体分子的自由基间距,使基建数量增加;而且,在较高的热压温度下,纤维分子相互扩散,产生塑化,增强了邻近纤维的结合力。此外,纤维中的木素和少量胶质成份在适当的热压条件下塑化成型,熔融的塑料基体渗入竹纤维的细胞空腹中,形成“铆钉”连接胶合。

2)树脂浸入机理

树脂既可以作为黏合剂,将填料粘结成一个整体,又可以传递载荷。经热压,竹纤维表面的游离羚基与树脂官能团结合形成氢键,提高了微结构的结合力,浸入竹纤维的导管、筛管和薄壁细胞等的间隙和空腔中,增强复合综合效果。

3)竹塑偶联机理

偶联剂分子具有两种不同结构的官能团,一部分可与竹质材料表面的亲水基团通过水解、缩合等作用,形成氨酯键;另一部分树脂高分子聚合物反应,或产生物理缠结,溶解扩散,从而在竹纤维和塑料间形成较强的界面作用力。

4)界面改性相容机理

通过物理和机械的方法,在高分子聚合物中加入无机或有机物质;或将不同类高分子聚聚合物共混,或用化学方法实现高聚物的共聚、接枝、交联,以消除其表面的氢键效应,减弱竹材与热塑性塑料间的相斥作用,提高纤维在塑料基材中的相容性和分散性,得到牢固的结合界面。

3.2制备工艺

竹材与木材在组织结构上有较大的差异,但化学成份相似;竹材抗弯强度破坏性特征为单根纤维拔出型,剪切破坏性特征为纤维呈镞状拔出型,纤维束从基体中拔出后的表面具有破坏特征,表面纤维增

强复合材料特性。竹塑增强复合材料的研究刚刚开始,发表的文献不多。我国目前关于竹塑复合材料制备工艺的研究内容主要包括:物料配比、偶联剂的种类和用量、成型工艺等。

1) 物料配比和偶联剂

不同种类的偶联剂影响竹塑复合材料的力学性能。有研究表明,马来酸酐由于熔体黏度大,可明显提高竹塑复合材料的宏观力学性能,由此提出了改善挤出加工性能的方法。

对竹粉/聚丙烯复合材料的研究发现,偶联剂对复合材料的弯曲强度有显著影响,而竹粉颗粒对复合材料的力学性能无明显影响。又有学者研制了竹纤维高得率浆聚丙烯复合材料,考虑了竹纤维含量和界面改性剂羧化聚醚,对竹塑复合材料抗拉、弯曲、冲击性能的影响,结果发现:羧化聚醚作为界面改性剂,能明显提高复合材料的力学性能,其拉伸强度达29MPa,弯曲强度42MPa、冲击强度5.9 kj/㎡,各项指标均高于原基体聚丙烯;竹纤维含量对复合材料的性能亦有重要影响,采用主要成分分析法,确定了优化工艺参数。

对竹粉与聚己内酯复合的研究显示:采用铝酸酯偶联剂改性竹粉,有助于提高复合材料的加工性能。又有研究提出聚己内酯/竹纤维复合材料的优化工艺参数为:铝酸酯偶联剂质量分数 1.5%、改性温度95℃、搅拌速度800r/min,模压温度115.9~144.1℃、压力27.2~32.8MPa、成型时间7.6~9.1min,复合材料具有较好的弯曲强度、防水性能和生物降解性能。

对竹粉/高密度聚乙烯复合材料的研究表明,在材料的混合过程中,加入适量经三聚氰胺改性处理的纳米陶土,能大幅提高复合材料的拉伸强度、冲击强度和弯曲性能,同时改善复合材料的耐水性能。

2)成型工艺

利用竹纤维编制板、玻璃纤维及不饱和聚酯树脂,通过层压复合工艺,制备出的竹塑复合材料具有轻质高强、耐腐蚀及环境适应性好等特点。该竹塑复合板材经过切割、胶铆混合链接等加工,可制成军用包装箱,有效解决木质包装箱易遭锈蚀、虫蛀、鼠咬等问题,改善包装箱的耐水性、防潮性,提高包装箱的综合防护效果和环境适应能力。

采用模压成型工艺制造竹塑复合材料,当工艺参数设置为:竹塑配比5:5、板坯密度0.9g/cm3、热压温度170℃、热压时间10min 时,复合材料的物理力学性能指标值为;静曲强度36MPa,内结合强度2.0MPa,吸水厚度膨胀率0.7%,达到或优于GB/T18102-2007《浸渍纸层压木质地板》的要求,可用作地板基材。

以竹材加工边角废料、小径竹、丛生竹资源为利用对象,以竹纤维为增强相的生物可降解高分子复合材料静曲强度达到50MPa,24小时吸水厚度膨胀率在5%以下,在可控堆肥降解条件下高分子降解率达70%以上。

3.3生产设备

竹塑复合材料的成型设备主要为双螺杆挤出机,有平行双螺杆和锥形双螺杆两种,确保纤维停留时间短,防止物料断裂和焦化。其中,锥形双螺杆机为非组合式螺杆,是低速、低能耗型设备;美国生产出改良型行星锟轮双螺旋挤出机,温控精确,熔融温度较低,适合热敏性复合材料的加工。

北京工业大学研制出串联式磨盘螺杆挤出机,具有广泛工艺适应性,特别适用于高填充货高黏度复合材料的共混改性,其破碎、混合、混炼性能,优于其它传统的混炼装置。

4竹塑增强复合材料的关键技术

4.1关键加工技术

1)原料处理

竹材的种类和塑料基体的新旧,影响制品的吸水性能和抗冻融性能。有研究表明,①吸水膨胀性:杂竹/回收聚乙烯复合材料最差,楠竹/新PE复合材料次之,楠竹/回收PE复合材料最优;②抗冻融性能:楠竹/新PE复合材料明显优于楠竹/回收PE复合材料与杂竹/回收PE 复合材料;③抗弯/抗断裂性能从优到劣排列依次为:新楠竹/新PE、楠竹/回收PE、杂竹/回收PE。

以废旧塑料和竹材加工剩余物位原料时,废旧需经过除尘、分选除杂、干燥、粉碎等加工;竹材加工剩余物亦需分类除杂,并干燥至含水率<2%,加工成粒度80目左右的竹粉。竹材还可以离解加工浆料纤维,经改性处理后与热熔性塑料融合。

为了增强塑料与竹纤维之间的相容性,生产上多对竹纤维进行改性处理。参考木纤维的改性方法,目前主要采用偶联和接枝的化学改性方法。常用的偶联剂有硅烷、钛酸酯、异氰酸酯和硬脂酸等,可以改善纤维与聚合物之间的相容性,工艺简单,适合于工业生产。

2)混合塑炼

生产竹塑复合材料时,竹粉用量在20%~40%时,混合熔体的流动性能可满足成型加工的要求[10]。混炼和造粒在机筒内进行,温度135~150℃[11],借助加热和螺杆转动剪切,使混料充分热熔、混炼,完全塑化。是否需要造粒工序,应根据设备而定。如果设备混炼效果比较理想,可直接挤出成型。各助剂的加入量约2%,既可保证有挤出流动性,又能有效提高制品性能。研究与生产实践表明,加入润滑剂可改善熔体的流动性,提高挤出速度和生产效率,降低制品吸水率,改善挤出制品的外观质量[12]。

3)挤出成型

复合材料可通过模压、挤出、注塑等方式成型,挤出成型工艺因技术成熟而广泛应用。如果使用双进料口同向啮合双螺杆挤出机,则先将基体塑料放入第一个进料口,再将处理后的填料和助剂放入第二个进料口,与已经熔融的基体混合。当啮合角为45°时,挤出机输送能力高,挤出制品的拉伸强度和拉伸模量亦增强。通过正位移输送物料,压力回流小,容易加料,物料的混合、塑化效果好[13]。机头温度对于复合材料的挤出成型非常关键,通常较机筒略低,为125~135℃[11]。降低挤出温度和提高机头压力,可分别降低成本和提高制品质量[14] 。

4.2存在问题

1)竹纤维与热塑性塑料的界面相容性有待改善。竹纤维因表面化学极性而具有极强的吸水性,而热塑性塑料多为非极性,具有疏水性,使得两种材料间的界面润湿性和粘合性极差,可通过纤维表面改性处理解决。

2)纤维在集体塑料中的分散性有待提高。干燥的单纤维之间易絮聚成团,导致纤维的分散均匀性和复合体系的流动性较差,影响复合材料的性能。

3)偶联剂用量的合理选用。偶联剂的使用量太少,起不到有效改变界面相容性的效果;反之,偶联剂分子层造成界面隔层,又会降低复合材料的物理力学性能。对于异氰酸酯和钛酸酯,每100g树脂加入1ml时,复合材料的综合性能较佳;过量的偶联剂在高温下易与物料发生化学反应,导致体系的黏度增大,流动性变差,加工能耗和成本增加。

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有很好的加工工艺性。2金属基复合材料——高比强度,高比模量;导热,导电性能;热膨胀系数小,尺寸稳定性好;良好的高温性能;耐磨性好;良好的疲劳性能和断裂韧性;不吸潮,不老化,气密性好。此外还有陶瓷,水泥基复合材料,都有与上类似的特点。 基体材料 一:金属材料 选择基体的原则:使用要求,组成特点,基体金属与增强物的相 容性。 结构复合材料的基体:450℃以下的轻金属基体(“铝基和镁基”用于航天飞机,人造卫星,空间站,汽车发动机零件,刹车盘等);450-700℃的复合材料的金属基体(“钛合金”用于航天发动机);1000℃以上的高温复合材料的金属基体(“镍基,铁基耐热合金和金属间化合物”用于燃气轮机)。 二:陶瓷材料 陶瓷是金属和非金属元素的固体化合物,其键合为共价键或离子键,与金属不同,它们不含有大量的电子。一般而言,陶瓷具有比金属更高的熔点和硬度,化学性质非常稳定,耐热性,抗老化性皆佳。常用的陶瓷基体主要包括玻璃(无机材料高温烧结),玻璃陶瓷,氧化物陶瓷(MgO,Al2O3,SiO2,莫来石等),非氧化物陶瓷(氮化物,碳化物,硼化物和硅化物等)。 三:聚合物材料

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

钛合金的应用现状及发展前景

钛合金的应用现状及发展趋势 摘要:本文综述了钛合金材料的发展及应用现状,着重介绍了钛合金的主要性能及其在航空航天、汽车制造和生物医药等方面的应用,并对钛合金未来的发展进行了展望。 关键字钛合金,性能,应用,发展趋势 1引言 金属元素钛在地壳中的分布范围比较广泛,据估计和推算,其含量是地壳质量的0.4%还要多一点,世界储量约34亿吨,在所有元素中含量居第10位(氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢、钛)[1]。其丰富的储量,为金属钛及钛合金的生产和发展提供了主要的原料来源。 自20世纪50年代以来,钛及钛合金的发展已经历了半个多世纪的历程,钛合金的种类已从1954年的Ti-6Al-4V合金[2]发展到数百种。因为具有比强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点,钛合金被广泛用于各个领域,包括航空航天、汽车制造、医药卫生以及其他日常生活领域。世界上的许多国家如美国、日本、俄罗斯以及中国等都认识到钛合金材料的重要性,并相继对其进行了研究开发,得到了实际应用[2,3]。 2 钛合金的性能 2.1 钛合金的高温性能 在高温下,钛合金仍能保持良好的机械性能,其耐热性远高于铝合金,且工作温度范围较宽。高温钛合金不仅具有良好的室温性能和高温强度,并且在蠕变性能、热稳定性、疲劳性能和断裂韧性等方面具有良好的匹配。世界上第一个研制成功的高温钛合金使用温度仅为300~350℃[4],经历了40多年的发展,目前新型耐热钛合金的工作温度可达550~600℃,而Ti-Al金属间化合物的崛起,打破了600℃的使用温度界限,将使用温度升至700℃以上。 2.2 钛合金的腐蚀性能 钛的抗腐蚀性强,在550℃以下的空气中,表面会迅速氧化形成薄而致密的TiO2钝化膜,故在大气、海水、硝酸和硫酸等氧化性介质及碱性溶液中,其耐蚀

碳基复合材料研究现状及发展趋势全解

碳基复合材料研究现状及发展趋势 摘要:碳基复合材料由于其优异的各项性能在航空航天工业、能源技术、信息技术等方面有着很好的应用前景,国内外对高性能复合材料的研究也日趋加深,本文主要从材料的性能来分析其应用及其在未来主要领域的发展趋势。 1 碳基复合材料的特点 碳纤维增强碳复合材料(碳基复合材料,C/C)是具有特殊性能的新型工程材料,是以碳或石墨纤维为增强体,碳或石墨为基体复合而成的材料。碳基复合材料几乎完全是由碳元素组成,故能承受极高的温度和极大的加热速度。该材料具有极高的烧蚀热、低的烧蚀率、抗热冲击,并在超热环境下有高强度,被认为是再入环境中高性能的抗烧蚀材料。它抗热冲击和抗烧诱导能力极强,且具有良好的化学惰性。碳基复合材料做导弹的鼻锥时,烧蚀率低且烧蚀均匀,从而可提高导弹的突防能力和命中率。碳基复合材料还具有优异的耐磨差性能和高的导热,使其在飞机、汽车刹车片和轴承等方面得到应用。 碳基复合材料不仅具有其它复合材料的优点,同时又有很多独到之处。碳基复合材料的特点如下: (1)整个系统均由碳元素构成,由于碳原子彼此间具有极强的亲和力,使碳基复合材料无论在低温下还是在高温下,都有很好的稳定性。同时,碳素材料高熔点的本性,赋予了该材料优异的耐热性,可以经受住2000℃左右的高温,是目前在惰性气氛中高温力学性能最好的材料。更重要的是碳基复合材料随着温度的升高,其强度不降低,甚至比室温还高,这是其他材料无法比拟的。 (2)密度低(小于2.0g/cm3),仅为镍基高温合金的1/4,陶瓷材料的1/2。 (3)抗烧蚀性能良好,烧蚀均匀可以用于3000 ℃以上高温短时间烧蚀的环境中,可作为火箭发动机喷管、喉衬等材料。 (4)耐摩擦,耐磨损性能优异,其摩擦系数很小,性能稳定,是各种耐磨和摩擦部件的最佳候选材料。 (5)良好的生物相容性,具有与人体骨骼相当的密度和模量,在人体骨骼修复与替代材料方面具有较好的应用前景。 2 碳基复合材料的制备工艺 碳基复合材料制备过程包括:增强体碳纤维及其织物的选择、基体碳先驱体

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。

复合材料产业发展年度发展趋势

复合材料产业发展趋势复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。 一、复合材料工业发展现状 (一)我国复合材料产量已经跃居世界第二 历经半个世纪,尤其是改革开放以来的30年,通过自主创新与吸收国际先进技术,复合材料在中国已成为星罗棋布的朝阳产业。 1986-2008,我国复合材料(热固性)增长近60倍。总量在上世纪90年代末期超过德国,本世纪初超过日本,热固性复合材料已超过欧洲总和。如今我国复合材料年产量仅次于美国,而居世界第二位。 (二)建立了较丰厚的原辅材料基础 1、增强材料 (1)玻璃纤维

1997年建立了我国第一个玻璃纤维拉丝池窑。迄今我国在线池窑共56座,年产能逾162万吨。世界上最大的无碱玻璃纤维池窑(10万吨/年)与中碱玻璃纤维池窑(4万吨/年)已于2006年投产。ECR(耐酸、高强度、高电阻无碱玻璃纤维)2005年在重庆问世。 除传统的中碱、无碱、高强、高模、高硅氧、耐碱玻璃纤维外,还开发了D(低介电)玻璃纤维、镀金属玻璃纤维。(2)玄武岩连续纤维及其复合材料 2003年起步,现已能采用纯天然玄武岩拉制单丝直径5.5微米、连续长度5万米不断头的连续纤维;已研发成功混凝土用筋材、建筑结构补强材、高温过滤毡、多轴向织物等,并已出口到发达国家与地区,其生产工艺与产品质量达国际先进水平。 我(大陆)玄武岩纤维及制品已出口欧美、日本等国,并卖到台湾省。 2007年我国上海、浙江横店、四川成都、辽宁营口等地生产的玄武岩连续纤维,年产量达700吨。 (3)ACM(先进复合材料)用特种纤维 相比玻璃纤维,我国碳纤维、芳纶纤维发展令人扼腕。碳纤维有专门文章论述本文不赘述。“十五”期间自主研发的聚芳砜酰胺纤维(Polysulphonamide fiber)耐热性、阻燃性、染色性、稳定性均优于芳纶。

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

高分子复合材料现状及发展趋势

高分子复合材料现状及发展趋势 8090216 王健敏 摘要:本文概述了高分子复合材料近年来的最新发展状况以及未来的发展趋势。针对不同的高分子复合材料,文章分别简要概括了液晶高分子复合材料、纳米高分子复合材料以及导热高分子复合材料这三种目前发展最为迅猛的高分子复合材料各自的发展状况。通过相关文献所报导的对于复合机理或者是具体应用上的报导,可以得知高性能、高功能、合金化、精细化、智能化的高分子复合材料是未来材料发展的主要方向之一。 关键词:液晶高分子复合材料、纳米高分子复合材料、导电高分子复合材料 21世纪是科技迅猛发展的时代,随着科学技术的发展,人们对聚合物材料的应用性能的要求日益提高,仅由合成法制备新的聚合物越来越难以满足要求的应用性能,而高分子复合材料所表现出来的优异性能引起了科学家的极大关注。高性能、高功能、合金化、精细化、智能化的高分子复合材料将在21世纪发挥出巨大的作用和无限的生命力。目前,高分子复合材料主要有高分子液晶复合材料、高分子纳米复合材料等。另外由于导热高分子复合材料的用途广泛及应用价值巨大,因此将它单独列为一类。随着科学技术的发展,这几类高分子复合材料都得到了长足的发展,下面将分别介绍各种高分子复合材料的发展状况。 1、高分子液晶复合材料

自从1888年奥地利植物学家F. Reinitzer在合成苯甲酸胆甾醇时发现了液晶后[1] , 人们对液晶材料的探索就从未停止。在1966年Dopont 公司首次使用各向异性的向列态聚合物溶液制出商品纤维——Fi2bre B后,高分子液晶走向了工业化道路。至本世纪,高分子液晶的研究已成为高分子学科发展的一个重要方向。液晶高分子当前的发展趋势是:降低成本;发展液晶高分子原位材料;开发新的成型加工技术和新品种;发展功能液晶高分子材料。目前,关于热致液晶高分子的原位复合是液晶高分子复合领域的一大热点。 原位复合材料是以热塑性树脂为基体, 热致液晶高分子为增强剂, 利用热致液晶聚合物易于自发取向成纤维或带状结构的特点, 在共混熔融后拉伸或注射成型时, 体系中的分散相TLCP 在合适的应力作用下取向形成微纤结构, 由于刚性分子链有较长的松弛时间,在熔体冷却时能被有效地冻结或保存在T P 基体中, 从而形成一种自增强的微观复合材料, 即热致液晶原位复合材料[2]。热致液晶高分子( TLCP) 具有高强度、高模量和自增强性能, 杰出的耐高温和冷热交变性能, 优异的阻燃性、耐腐蚀性、耐磨性、阻隔性和成型加工性能, 线胀系数和摩擦系数小, 尺寸稳定性高, 抗辐射、耐微波、综合性能十分优异, 被誉为超级工程材料。 据相关报道,由于碳纳米管( CNT ) 具有卓越的力学、热学、电学等理化性能, 因而广泛用于高分子复合材料改性, 由于长径比较大,只需添加极少的CNT, 就可以显著改善高分子基体的性能[3],国内外学者对以各种聚合物为基体的CNT /聚合物纳米复合材料进行了广

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

2016年纤维增强复合材料现状研究及发展趋势(精)

2016-2021年中国纤维增强复合材料市场深 度调查研究与发展趋势分析报告 报告编号:1901576 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https://www.wendangku.net/doc/981946709.html, 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: 2016-2021年中国纤维增强复合材料市场深度调查研究与发展趋势分析报告 报告编号:1901576 ←咨询时,请说明此编号。 优惠价:¥8280 元可开具增值税专用发票 Email : kf@https://www.wendangku.net/doc/981946709.html, 网上阅读: https://www.wendangku.net/doc/981946709.html,/R_ShiYouHuaGong/76/XianWeiZengQiangFuHeCaiLiaoFaZ hanQuShiYuCeFenXi.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 《2016-2021年中国纤维增强复合材料市场深度调查研究与发展趋势分析报告》通 过纤维增强复合材料项目研究团队多年对纤维增强复合材料行业的监测调研,结合中国 纤维增强复合材料行业发展现状及前景趋势,依托国家权威数据资源和一手的调研资料 数据,对纤维增强复合材料行业现状及趋势进行全面、细致的调研分析,采用定量及定 性的科学研究方法撰写而成。 《2016-2021年中国纤维增强复合材料市场深度调查研究与发展趋势分析报告》可

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

钛合金的应用现状及发展前景

第21卷 第5期 V ol.21 No.5 2004年 9月 Sept. 2004   收稿日期: 2004-7-5 作者简介:李 梁,男,在读硕士研究生,从事钛合金的应用研究工作。 钛合金的应用现状及发展前景 李 梁,孙健科,孟祥军 (洛阳船舶材料研究所,河南 洛阳471039) 摘 要: 综述了目前钛合金的主要应用领域,包括航空航天、船舶、医疗等行业,并展望了钛合金的应用前景和发展方向。 关键词: 钛合金;应用;发展 钛是20世纪50年代发展起来的一种重要金属,密度小,比强度高和耐腐蚀性好。因此钛及钛合金一直是航空航天工业的“脊柱”之一。近年来,钛在石油、化工、冶金、生物医学和体育用品等领域开始得到应用,并己成为新工艺、新技术、新设备不可缺少的金属材料,钛工业进入一个新的发展时期。 1 钛合金的应用现状 1.1 航空航天 目前,钛及其合金主要用于航空航天和军事工业上[1]。据统计,钛在航空航天上的应用约占钛总产量的70%左右,包括军用飞机、民用飞机、航空发动机、航天器、人造卫星壳体连结座、高强螺栓、燃料箱、导弹尾翼、弹头壳体等。美国在这方面走在世界前列。早在20世纪60年代,美国阿波罗载人飞船登上月球,这是宇航史上划时代的大事。钛作出了卓越的贡献,飞船机体材料的5%用钛合金Ti-6Al-4V 和Ti-5Al-2.5Sn(约1.19 t)。进入20世纪80年代,美国飞机的用钛量占70%~80%,每年用钛达 1.3~1.9万多吨,其中军用飞机占整个飞机的用钛量的41%~70%[2],如F-15战斗机,每架用钛半成品30 t(最终成品 5 t)。美国最新型的战斗机F-22,用钛量约占机体总重量的45%,其中发动机的叶轮盘、叶片和机匣、燃烧室筒体和尾喷管等均采用了钛合金。制造一架隐形战略轰炸机B-1B 的发动机及壳体结构需钛材近90 t 。美国涡轮发动机制造公司PWA 已经用Ti-35V-15Cr(Alloy-C)合金制造了F-119发动机用的喷嘴等零件。这是仅有的常 规阻燃钛合金。另外,Pratt&whitney 公司已经使用沉淀硬化型C 合金制作了F-119发动机的第4、5级可变翼片。民航客机波音777使用的钛占机体总重量的10%,其起落架传动装置除内外缸和轴之外都是由Ti-10V-2Fe-3Al 制作的,机上3台发动机的尾罩、插头、喷嘴都是由β-21S 钛合金做成的。这是所有商用飞机用钛量最多的例子。近年来,美国为了继续保持它的空中优势,正在发展下一代先进飞机如X-30、X-31等,将把现有发动机的推力比增加1倍以上,M 数由3增加到10以上[3]。这些飞机的发展自然离不开钛,钛的用量将占飞机结构重量的20%~30%,同时这些发展计划也推动了一些新合金如Ti62222,Beta21s,Ti-15-3等和Ti x Al y (α2和γ合金)以及Ti 基复合材料的发展和应用。另据报道[4],美国空军、海军计划到2008年建造军用飞机3000架,以每架用钛10 t 计,则潜在需求为3万吨。美国民用飞机到2019年计划生产3.3万架。如果这些计划得以实现,将对钛产业界产生巨大影响。 作为美国竞争对手的俄罗斯也一直注重航空航天上钛材的使用量。其航空工业主要使用三种钛合金:(1)板材用合金(2)锻件、紧固件用合金(3)铸造合金。板材用合金主要是074系列中等强度,加工性能好的钛合金如BT1-00,BT1-0等。锻件用合金主要有BT22,其淬透深度可达200 mm ,可用于制造各种高负载航空零件。铸造合金有BT18y,BT36后者是使用温度最高的合金,推荐使用温度为 550℃~600℃,并用它制造了压气机盘。航空紧固件广泛使用BT16合金。异型铸造使用BT5,BT6, BT20,BT35合金,焊丝采用BT2CB, BT6CB,CTTT2,

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

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