目录
目录 (2)
原子力显微镜的基本原理和应用实例 (3)
一、基于STM概念上的AFM的发展概述 (3)
二、AFM的工作原理和工作模式 (3)
(1) AFM的工作原理 (3)
(2) AFM的工作模式 (4)
(3) AFM中针尖与样品之间的作用力 (5)
三、AFM在材料分析领域的应用 (6)
(1) 高分子结晶形态观察 (6)
(2) 非晶态单链高分子结构观察 (7)
四、小结 (8)
参考文献 (9)
附录： (10)
Imaging of Dynamic Viscoelastic Properties of a Phase-Separated Polymer Surface by Forced Oscillation Atomic Force Microscopy (10)
原子力显微镜及其应用 (13)
原子力显微镜在高分子领域的应用 (18)
原子力显微镜的基本原理和应用实例
14119X 某人
摘要：本文简要介绍了原子力显微镜的发展,阐述了原子力显微镜的工作原理、工作模式及工作中针尖与样品之间的作用力，并对其在高分子结晶形态观察和非晶态单链高分子结构观察这两个领域的应用作了综述。
关键字：原子力显微镜，针尖，高分子结晶，非单链高分子
一、基于STM概念上的AFM的发展概述
在当今的科学技术中,如何观察、测量、分析尺寸小于可见光波长的物体,是一个重要的研究方向.1933年德国Ruska和Knoll研制了第一台电子显微镜.继后,许多用于表面结构分析的现代仪器问世.如透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、场离子显微镜(FIM)、俄歇电子能谱仪(AES)、光电子能谱(ESCA)等,但是多数技术都无法真正地直接观测物体的微观世界.1982年, Gerd Binnig和Heinrich Rohrer在IBM公司苏黎世实验室共同研制成功了第一台扫描隧道显微镜(scanning tunneling microscope, STM)[1],使人们首次能够真正实时地观察到单个原子在物体表面的排列方式和与表面电子行为有关的物理、化学性质[2]. STM的工作原理是基于量子理论中的隧道效应.将原子线度的极细探针和被研究的样品的表面作为两个电极,当样品的表面与探针针尖的距离非常近时(一般小于1nm),在外加电场作用下,电子会穿过两个电子之间的势垒流向另一电极,从而产生隧道效应.STM的探针是由针尖与样品之间的隧道电流的变化决定的,因此STM要求样品表面能够导电,从而使得STM只能直接观察导体和半导体的表面结构.对于非导电的物质则要求样品覆盖一层导电薄膜,但导电薄膜的粒度和均匀性难以保证,且导电薄膜掩盖了物质表面的细节.为了克服STM的不足之处, Binnig, Quate和Gerber决定用微悬臂作为力信号的传播媒介，把微悬臂放在样品和STM的针尖之间,于1986年推出了原子力显微镜(atomic force microscope, AFM)[3] .AFM是通过探针与被测样品之间微弱的相互作用力(原子力)来获得物质表面形貌的信息.因此,AFM除导电样品外,还能够观测到非导电样品的表面结构,且不需要用导电薄膜覆盖,其应用领域将更为广阔. 它得到的是对应于样品表面总电子密度的形貌,可以补充STM对样品观测得到的信息,且分辨率亦可达原子级水平[4].正如Binnig在研制出AFM之初时所指出的那样:”该仪器能测出小到单个原子间的相互作用力,若在低温条件下,甚至能检测10-18 N的微小作用力”[5].1988年,国外开始对AFM进行改进,研制出了激光检测原子力显微镜(Laser-AFM)[6-8].我国中国科学院化学所白春礼等人在1988年初成功地研制了国内第一台集计算机控制、数据分析和图像处理系统于一体的扫描隧道显微镜(STM).在同年底又研制出我国第一台原子力显微镜(AFM),其性能一下子就达到原子级分辨率.后来又在已有的STM和AFM的基础上[9,10],成功地研制出国内首台全自动Laser-AFM[11],其横向分辨率为0.13nm.以STM和AFM为基础,衍生出了一系列的扫描探针显微镜(scanning probe microscope, SPM),有激光力显微镜(LFM)、磁力显微镜(MFM)、扫描电化学显微镜(SECM)、近光光学显微镜(SNOM)、弹道电子发射显微镜(BEEM)、扫描离子电导显微镜(SICM)等.
扫描探针显微镜(SPM)标志着对物质表面在纳米级上成像和分析的一个新技术领域的诞生,必将为纳米技术的发展注入新的活力.
二、AFM的工作原理和工作模式
(1)AFM的工作原理
AFM的工作原理结构示意图见图1.
图1 AFM工作原理
在AFM中用一个安装在对微弱力极敏感的微悬臂上的极细探针代替STM中的简单的金属极细探针.当探针与样品接触时,由于它们原子之间存在极微弱的作用力(吸引或排斥力),引起微悬臂偏转.扫描时控制这种作用力恒定,带针尖的微悬臂将对应于原子间作用力的等位面,在垂直于样品表面方向上起伏运动,通过光电检测系统(通常利用光学、电容或隧道电流方法)对微悬臂的偏转进行扫描,测得微悬臂对应于扫描各点的位置变化,将信号放大与转换从而得到样品表面原子级的三维立体形貌图像.
AFM的核心部件是力的传感器件,包括微悬臂(Cantilever)和固定于其一端的针尖.
根据物理学原理,施加到Cantilever末端力的表达式为[12]
F=KΔZ
式中, ΔZ表示针尖相对于试样间的距离,K为Cantilever的弹性系数.
力的变化均可以通过Cantilever被检测.根据力的检测方法,AFM可以分成两类:一类是检测探针的位移;另一类是检测探针的角度变化[3,7].由于后者在Z方向上的位移是通过驱动探针来自动跟踪样品表面形状,因此受到样品的重量及形状大小的限制比前者小.
微悬臂和针尖是决定AFM灵敏度的核心.为了能够准确地反映出样品表面与针尖之间微弱的相互作用力的变化,得到更真实的样品表面形貌,提高AFM的灵敏度,微悬臂的设计通常要求满足下述条件:1、较低的力学弹性系数,使很小的力就可以产生可观测的位移; 2、较高的力学共振频率;3、高的横向刚性,针尖与样品表面的摩擦不会使它发生弯曲;4、微悬臂长度尽可能短;5、微悬臂带有能够通过光学、电容或隧道电流方法检测其动态位移的镜子或电极;6、针尖尽可能尖锐.AFM仪器的发展,也可以说是微悬臂和针尖不断改进的过程.一般AFM采用微机机械加工技术制作的硅、氧化硅及氮化硅(Si3N4)微悬臂.但近年来,日、美等国相继展开了把压电微悬臂代替普通微悬臂用于AFM的研究,取得了很好的效果.我国在这方面的工作也得到了重视.
(2)AFM的工作模式
AFM有三种不同的工作模式:接触模式(contact mode)、非接触模式(noncontact mode)和共振模式或轻敲模式(Tapping Mode).
1、接触模式
接触模式包括恒力模式(constant-force mode)和恒高模式(constant-height mode).在恒力模式中,通过反馈线圈调节微悬臂的偏转程度不变,从而保证样品与针尖之间的作用力恒定,当沿x、y方向扫描时,记录Z方向上扫描器的移动情况来得到样品的表面轮廓形貌图像.这种模式由于可以通过改变样品的上下高度来调节针尖与样品表面之间的距离,这样样品的高度
值较准确,适用于物质的表面分析.在恒高模式中,保持样品与针尖的相对高度不变,直接测量出微悬臂的偏转情况,即扫描器在z方向上的移动情况来获得图像.这种模式对样品高度的变化较为敏感,可实现样品的快速扫描,适用于分子、原子的图像的观察.接触模式的特点是探针与样品表面紧密接触并在表面上滑动.针尖与样品之间的相互作用力是两者相接触原子间的排斥力,约为10-8~10-11N.接触模式通常就是靠这种排斥力来获得稳定、高分辨样品表面形貌图像.但由于针尖在样品表面上滑动及样品表面与针尖的粘附力,可能使得针尖受到损害,样品产生变形,故对不易变形的低弹性样品存在缺点.
2、非接触模式
非接触模式是探针针尖始终不与样品表面接触,在样品表面上方5~20nm距离内扫描.针尖与样品之间的距离是通过保持微悬臂共振频率或振幅恒定来控制的.在这种模式中,样品与针尖之间的相互作用力是吸引力(((范德华力.由于吸引力小于排斥力,故灵敏度比接触模式高,但分辨率比接触模式低.非接触模式不适用于在液体中成像.
3、轻敲模式
在轻敲模式中,通过调制压电陶瓷驱动器使带针尖的微悬臂以某一高频的共振频率和0.01~1nm的振幅在Z方向上共振,而微悬臂的共振频率可通过氟化橡胶减振器来改变.同时反馈系统通过调整样品与针尖间距来控制微悬臂振幅与相位,记录样品的上下移动情况, 即在Z方向上扫描器的移动情况来获得图像.由于微悬臂的高频振动,使得针尖与样品之间频繁接触的时间相当短,针尖与样品可以接触,也可以不接触,且有足够的振幅来克服样品与针尖之间的粘附力.因此适用于柔软、易脆和粘附性较强的样品,且不对它们产生破坏.这种模式在高分子聚合物的结构研究和生物大分子的结构研究中应用广泛.
(3)AFM中针尖与样品之间的作用力
AFM检测的是微悬臂的偏移量,而此偏移量取决于样品与探针之间的相互作用力.其相互作用力主要是针尖最后一个原子和样品表面附近最后一个原子之间的作用力.
当探针与样品之间的距离d较大(大于5nm)时,它们之间的相互作用力表现为范德华力(V an der Waals forces).可假设针尖是球状的,样品表面是平面的,则范德华力随1/d2变化.如果探针与样品表面相接触或它们之间的间距d小于0.3nm,则探针与样品之间的力表现为排斥力(Pauli exclusion forces).这种排斥力与d13成反比变化,比范德华力随d的变化大得多.探针与样品之间的相互作用力约为10-6~10-9N,在如此小的力作用下,探针可以探测原子,而不损坏样品表面的结构细节.样品与探针的作用力还有其他形式,如当样品与探针在液体介质中相接触时,往往在它们的表面有电荷,从而产生静电力;样品与针尖都有可能发生变形,这样样品与针尖之间有形变力;特定磁性材料的样品和探针可产生磁力作用;对另一些特定样品和探针,可能样品原子与探针原子之间存在相互的化学作用,而产生化学作用力.但在研究样品与探针之间的作用力的大小时,往往假设样品与探针特定的形状(如平面样品、球状探针),可对样品和探针精心设计与预处理,避免或忽略静电力、形变力、磁力、化学作用力等的影响,而只考虑范德华力和排斥力[13].
(4)AFM的针尖技术
探针是AFM的核心部件.目前,一般的探针式表面形貌测量仪垂直分辨率已达到0.1nm,而STM更高,达到0.01nm,因此足以检测出物质表面的微观形貌.但是,探针针尖曲率半径的大小将直接影响到测量的水平分辨率.Bustamante等人[14]指出,当样品的尺寸大小与探针针尖的曲率半径相当或更小时,会出现“扩宽效应”,即实际观测到的样品宽度偏大.这种误差来源于针尖边壁同样品的相互作用以及微悬臂受力变形[15,16].另外,Li等人[17]发现某些AFM图像的失真在于针尖受到污染.一般的机械触针为金刚石材料,其最小曲率半径约20nm.普通的AFM 探针材料是硅、氧化硅或氮化硅(Si3N4),其最小曲率半径可达10nm.由于可能存在”扩宽效应”,针尖技术的发展在AFM中非常重要.其一是发展制得更尖锐的探针,如用电子沉积法制得的
探针,其针尖曲率半径在5~10nm之间[18].其二是对探针进行修饰,从而发展起针尖修饰技术.目前,用于AFM针尖修饰的技术[19]主要有:1、自组单分子膜修饰AFM针尖.这种化学修饰过的AFM针尖可用来定量测定基底与针尖自组膜的尾部基团之间的粘附力和摩擦力[20,21]. 2、生物分子修饰AFM针尖.Florin等人[22]用生物素修饰了AFM针尖,首先测量了单个配体/受体对之间的相互作用力.3、纳米碳管修饰AFM针尖.纳米碳管材料的研究是目前热门课题之一[23].纳米碳管具有非常适合于作为AFM针尖材料的物理、化学性质:良好的外形比例、尖端极小、良好的弹性、碳原子的反应多种多样(易于制功能化AFM针尖)等.Wong等人[24]用单层纳米碳管和多层纳米碳管修饰AFM针尖,它具有很高的空间分辨率,并通过化学反应进行胺基或羧基自组装膜,使针尖具有高度的化学敏感性.这种用纳米碳管修饰的针尖能用于单个配体/受体对之间相互作用、单个酸碱反应基团化学力滴定、化学力成像识别基底处的不同基团等的测量.这些针尖修饰技术在传统探测的物理量(力场、电场、磁场等)的基础上,引入了“化学场”,从而大大地提高和改善了AFM的空间分辨率和物质识别能力.
探针针尖的几何物理特性制约着针尖的敏感性及样品图像的空间分辨率.因此针尖技术的发展有赖于对针尖进行能动的、功能化的分子水平的设计.只有设计出更尖锐、更功能化的探针,改善AFM的力调制成像(force modulation imaging)技术和相位成像(phase imaging)技术的成像环境,同时改进被测样品的制备方法,才能真正地提高样品表面形貌图像的质量.
三、AFM在材料分析领域的应用
AFM可以在真空、超高真空、气体、溶液、电化学环境、常温和低温等环境下工作，可供研究时选择适当的环境，其基底可以是云母、硅、高取向热解石墨、玻璃等。AFM已被广泛地应用于表面分析的各个领域，通过对表面形貌的分析、归纳、总结，以获得更深层次的信息。
(1)高分子结晶形态观察
AFM提供了观察高分子结晶形态,包括片晶表面分子链折叠作用的有效手段。在较早的研究中, Snetivy等人[25]将含聚氧乙烯(PEO)晶体的溶液滴在载玻璃片上,在室温、空气环境下使溶剂挥发,然后用光学显微镜确定PEO结晶在载体上的位置,再由AFM观察其晶体结构。由AFM图像可确定PEO片晶表面几何形状接近正方形,厚度约为12.5±0.5nm。晶片在空气中随时间延长而被逐渐破坏,AFM图像可以记录晶片在破坏时形成的不规则的树枝状结构,这些结构间的缝隙深度较PEO晶体厚度大,说明在这个过程中高分子链进行了重新折叠。大约一小时后,结晶结构消失。Kajiyama等人观测到了聚乙烯的菱形单晶[26],并对其不同角度表面摩擦力进行测量,得出结晶表面链折叠方式与分子量有关的结论。分子量较小时(M w=1×104),结晶表面链为相邻的紧密平行折叠,而当分子量较高时(M w=5.2×105),表面折叠链段较长,排列不规则,且与结晶的连接点并不一定相邻。Sutton等人利用AFM观察到全同聚苯乙烯(iPS)结晶的多层梯田状结构[27]。他们使iPS薄膜在210℃结晶,并用高锰酸钾刻蚀法除去覆盖在结晶表面的非晶态部分,得到层状的iPS结晶。结晶形貌类似梯田状,单层结晶厚度为17.4nm。同时由小角X光散射(SAXS)得到的结晶层厚度约为16.2nm,因而估算出结晶层间链折叠区的厚度。Ehrichs等人曾用STM得到单链DNA,多聚腺嘌呤poly(dA)的高分辨图象[28],并在此基础上建立了poly(dA)表面吸附的分子模型。但STM用于高分子研究时需要在样品表面喷涂导电材料,从而对观察表面形貌产生负面影响。图2是经傅立叶转换后得到的顺序排列的PPTA纤维[Poly(p-pheny-lene terephthalamide)]晶体结构的AFM图像,和根据图像排列所得到的纤维分子链结构模型[29]。由图2可知,经傅立叶转换后的AFM图像分辨率明显提高。通过该图像测得晶胞参数b、c,并发现了纤维表面苯环共平面向外旋转的构象。研究结果还表明,PPTA结晶表面图像除与纤维形成条件、环境湿度(吸附水与表面形成氢键)有关外,甚至还与AFM针尖与样品的摩擦力有关。通过以上研究表明,虽然对于非晶态高分子应用AFM
很难达到原子级的分辨率,但可以观测到某些晶态高分子链上的原子或原子团。V ansco等人[30]在几年前就利用AFM看到聚甲醇(POM)结晶表面的氧原子和亚甲基的图像,并根据它们
在图像中的位置给出了POM链的螺旋形旋转构象。
图2 2D Fourier reconstructed AFM 图3 AFM 3D image of individual particles of single image of PPTA fibres, molecular chain PMMA six months after spraying from dilute arrangement is suggested PMMA solutions (M w=2.65×105)
(2)非晶态单链高分子结构观察
单链高分子的形态是高分子凝聚态研究的新领域。目前,用计算机模拟单个高分子链聚集态的工作很多,而实验结果很少,AFM则提供了一种观察单链高分子结构的方法,但目前实验上尚存在样品制备困难。在高分子单链凝聚态的研究中,Qian等人[31]用AFM观察了从极稀溶液喷雾到新鲜石墨上的单链PS形貌,并发现单链PS颗粒形态与所用的溶剂以及放置时间有关。Chen等人[32]认为极稀溶液喷雾得到的高分子线团在放置中的收缩过程应可以看作溶解的逆过程。他们将不同溶剂配成的单分散PMMA稀溶液经喷雾后在空气中放置六个月,然后用AFM成像(图3),发现单链高分子颗粒的最终尺寸与溶剂种类无关,而只随分子量的增加而增大,经校正后的值与计算结果吻合,并由此得到单链高分子颗粒的密度,当分子量较小时(M w=1×103～104)单链颗粒链段的聚集较为疏松。从上述两个结果的比较,还可获得非晶态单链高分子缓慢凝聚过程的信息。
Kumaki等人[33]将聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物的苯溶液在LB膜槽内分散,而后在极低的表面压下(<0.1mN/m)将单个分子沉积在新鲜云母表面。用AFM观察到嵌段共聚物中的PS链段收缩成颗粒状,PMMA链段则在PS周围凝聚为圆片状单分子层,吸附在云母表面。作者将样品在相对湿度为100%的环境下放置1h, 79.3%的环境下处理26h, 从得到的AFM图像(图4)上可以看到PS链段仍然收缩成颗粒状,而PMMA链段则向外伸展,呈二维的弯曲状态。经测量得到PMMA链的曲线长度约为314～549nm,小于由分子量计算得到的1000nm。作者认为这是由于长度测量时忽略了平行的折叠链段和垂直于基底的链段。此外,图4中A、B、C三条PMMA链在基底上为二维排列,所以其均方末端距(132nm)远大于同长度PMMA链在θ溶剂中的末端距(40nm)。这种样品制备方法应该可以应用于其它嵌段或均聚物。
图4 (a)AFM image of a PS-b-PMMA monolayer depositedonmica,
(b)Schematic representation of a possible molecular conformation
四、小结
上述内容只列举了原子力显微镜(AFM)在高分子结晶形态观察和非晶态单链高分子结构观察中的应用，而原子力显微镜的用途远不止于此。由于原子力显微镜具有可观察样品种
类多和分辨率高等特点，在任何的材料分析中，都可以将原子力显微镜作为方法之一。
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夹具设计课程设计论文 目录 一序言 (3) 二零件的分析，确定生产类型 (4) 1、零件设计要求 (4) 2、零件分析 (4) 2.1．零件的作用 (4) 2.2．零件的工艺分析 (5) 3、确定生产类型 (5) 三确定毛坯 (6) 1、确定毛坯种类 (6) 2、确定铸件加工余量及形状 (6) 四工艺规程设计 (8) 1、定位基准的选择 (8) 1.1．粗基准的选择 (8) 1.2．精基准的选择 (8) 2、零件表面加工方法的选择 (8) 2.1．A端面 (9) 2.2．Φ22花键底孔 (9) 2.3．8 mm 槽的D端面 (9) 2.4．8 mm槽 (9) 2.5．18 mm槽 (9) 2.6．花键孔 (9) 2.7．两处倒角 (10) 3、制定工艺路线 (10) 3.1．工艺路线方案一 (10) 3.2．工艺路线方案二 (10)
3.3．工艺方案的比较与分析 (11) 4、确定机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (11) 4.1．确定毛坯 (11) 4.2．确定工序余量，工序尺寸及其公差 (12) 4.3．各加工表面的工艺路线 (14) 5、确定切削用量及时间定额 (15) 5.1．工序Ⅰ端面A铣削用量及基本时间的确定 (16) 5.2．确定切削用量及基本工时 (16) 5.3．工序Ⅱ钻—扩孔Φ22mm (18) 5.4．工序Ⅲ端面D铣削用量及基本时间的确定 (19) 5.5．工序Ⅳ槽8mm的铣削用量及基本时间的确定 (21) 5.6．工序Ⅴ槽18mm的铣削用量及基本时间的确定 (23) 5.7．工序Ⅶ拉花键孔切削用量及基本时间的确定 (25) 五夹具设计 (26) 1、问题的提出 (26) 2、夹具设计的有关计算 (26) 2.1．定位基准的选择 (26) 2.2．切削力及夹紧力计算 (26) 2.3．定位误差分析 (27) 3、夹具结构设计及操作简要说明 (27) 六设计感想与体会 (31) 主要参考文献 (32)
浮玻璃工艺研究 【摘要】本文主要介绍的是浮法玻璃的生产工艺。浮法玻璃生产系统是在锡液上漂浮连续成型的较大型玻璃生产系统。一个浮法玻璃厂的主要系统主要分为原料配料系统、熔窑系统、锡槽系统、退火窑系统等。 【关键词】浮法玻璃；配料；融化；锡槽；退火。
引言 我们知道,浮法玻璃工艺是利用熔融玻璃液连续流到并漂浮在比重大的金属锡液面上,玻璃液在高温一下借助于金属锡液和玻璃液的表面张力、玻璃液与金属锡液的界面张力以及玻璃重力的共同作用,使玻璃液在锡液面上铺开、摊平,形成上下表面平整、无波筋以及相互平行的玻璃带,玻璃带在锡槽内逐渐冷却降温硬化后脱离锡液面,经玻璃退火册断册边切裁,就能得到用浮法工艺生产出的平板玻璃产品。一般的生产流程分四个系统。分别为配料系统、融化系统、成型切割、退火系统。 一、配料系统 1.1玻璃成分 玻璃的成分包括SiO2 、Al2O3 、CaO、MgO、Na2O和K2O。由于一些原料有其特殊之处，所以在各个工序中都要对其加以克服才能顺利而又合理的制作出合乎要求的玻璃。由于SiO2的熔点过高，大约在1710℃，所以就要加入适量的CaO和K2O来降低熔点，而这两种原料都相对比较贵，容易提高制作成本，就适量加一些Al2O3，还有其他的一些原料加入，都有其中的用意，每一种原料的加入都是有原因的。 1.2玻璃原料 主要有：石英砂、石灰石、长石、纯碱、硼酸等。辅助原料：着色剂金属氧化物。助熔剂：萤石CaF2 。澄清剂：碳。 1.3配料方案 按照浮法玻璃生产线的工艺要求，配料现场需要石英砂、长石、石灰石、白云石、纯碱、芒硝、碳粉、铁粉、碎玻璃等九种主要原材料的供应仓。原料从砂矿运来工厂首先分产地分批次在均化库里均化。均化后按照计算配比称量，由混
电子信息工程专业本科毕业设计（论文）选题指南 一、电子信息工程专业的学科领域 电子信息工程专业属于电气信息类专业。电气信息类专业还包括：电气工程及其自动化（）；自动化（）；通信工程（）；计算机科学与技术（）；电子科学与技术（）；生物医学工程（）。 二、电子信息工程专业的主要研究方向和培养目标 1、电子信息工程专业的主要研究方向 (1) 电路与系统 (2) 信息与通信系统 (3) 计算机应用 2、电子信息工程专业的培养目标 本专业培养具备电子技术和信息系统的基础知识，能从事各类电子设备和信息系统的研究、设计、制造、应用和开发的高等工程技术人才。 本专业是一个电子和信息工程方面的较宽口径专业。本专业学生主要学习信号的获取与处理、电子设备与信息系统等方面的专业知识，受到电子与信息工程实践的基本训练，具备设计、开发、应用和集成电子设备和信息系统的基本能力。 毕业生应具备以下几方面的知识、能力和素质： (1)较系统地掌握本专业领域宽广的技术基础理论知识、适应电子和信息工程方面广泛的工作范围； (2)掌握电子电路的基本理论和实验技术，具备分析和设计电子设备的基本能力； (3)掌握信息获取、处理的基本理论和应用的一般方法，具有设计、集成、应用及计算机模拟信息系统的能力； (4)了解信息产业的基本方针、政策和法规； (5)了解电子设备和信息系统的理论前沿，具有研究、开发新系统、新技术的初步能力; (6)掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有较强的获取新知识的能力及一定的科学研究和实际工作能力； (7)具有独立观察，分析问题的能力，敢于标新立异，勇于置疑，具备开展科学创新活动的基本能力，能灵活地把所学知识服务于社会；
材料工艺学课程设计(论文) 题目：Cr12MoV钢电动机硅钢片冲裁模球化退火-淬火- 回火工艺设计 院（系）： 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 起止时间：
课程设计（论文）任务及评语 院（系）：材料科学与工程学院教研室：材料科学与工程学号学生姓名专业班级 课程设计 （论文） 题目 Cr12MoV钢电动机硅钢片冲裁模球化退火-淬火-回火热处理工艺设计 课程设计（论文）要求与任务一、课设要求 熟悉设计题目，查阅相关文献资料，概述相关工件的热处理工艺，进行工件的服役条件与失效形式分析，提出硬度、耐磨性、强度等要求，完成工艺设计。阐述Cr12MoV电动机硅钢片冲裁模球化退火-淬火-回火热处理工艺理论基础，选择设备、仪表和工夹具，阐述电动机硅钢片冲裁模热处理质量检验项目、内容及要求；阐明电动机硅钢片冲裁模热处理常见缺陷的预防及补救方法；给出所用参考文献。 二、课设任务 1.电动机硅钢片冲裁模材料的选择（要求在满足工件使用性能的前提下，兼顾经济性和工艺性，合理选择材料）； 2.给出Cr12MoV的C曲线； 3.给出Cr12MoV电动机硅钢片冲裁模冷热加工工艺流程图； 4.制定Cr12MoV电动机硅钢片冲裁模球化退火-淬火-回火热处理工艺 三、设计说明书要求 设计说明书包括三部分：1）概述；2）工艺设计；3）热处理工艺卡；4）参考文献。设计说明书结构见《工艺设计模板》。 工作计划 集中学习0.5天，资料查阅与学习，讨论1.5天，设计7天：1）概述0.5天，2）服役条件与性能要求0.5天，3）失效形式、材料的选择0.5天，4）结构形状与热处理工艺性0.5天，5）冷热加工工序安排0.5天，6）工艺流程图0.5天，7）热处理工艺设计2天，8）工艺的理论基础、原则0.5天，9）设计工夹具0.5天，10）可能出现的问题分析及防止措施0.5天，11）热处理质量分析0.5天，设计验收1天。 指 导 教 师 评 语 及 成 绩 成绩：指导教师签字： 年月日
班级:机自133 学号:2013040499 姓名:罗云 电荷耦合器件图像传感器CCD原理与应用 电荷耦合器件 (CCD) 是一种新型的固体成像器件，是近代光学成像领域中非常重要的一种高新技术产品。作为一种新型图象传感器， CCD器件具有灵敏度高、光谱响应宽、动态范围大、操作简便、易于维护、成本低、应用广等诸多优点。由于 CCD的像元尺寸小、几何精度高，配置适当的光学系统，即可获得很高的空间分辨率，特别适用于各种精密图象传感和无接触工件尺寸的在线检测。由于CCD是以时间积分方式工作的，光积分时间可在很宽的范围内调节，因此使用方便灵活，适应性强，CCD 的输出信号易于数字化处理，易于与计算机连接组成实时自动测量控制系统，可以广泛用于光谱测量及光谱分析，文字与图象识别，光电图象处理，传真、复印、条形码识别及空间遥感等众多领域。 一.CCD简介 1.1 CDD发展史 CCD在1969年由美国贝尔实验室（Bell Labs）的维拉?博伊尔(Willard S.Boyle）和乔治史密斯（George E.Smith）所发明的。当时贝尔实验室正在发展影像电话和半导体气泡式内存。将这两种新技术结合起来后，博伊尔和史密斯得出一种装置，他们命名为?电荷‘气泡’元件?。这种装置的特性就是它能沿着一片半导体的表面传递电荷，便尝试用来做为记忆装置，当时只能从暂存器用?注入?电荷的方式输入记忆。但随即发现光电效应能使此种元件表面产生电荷，而组成数位影像。到了70年代，贝尔实验室的研究员已能用简单的线性装置捕捉影像，CCD就此诞生。有几家公司接续此项发明，包括快捷半导体（Fairchild Semiconductor）、美国无线电公司（RCA）和德州仪器（Texa Sinstruments）。其中快捷半导体的产品率先上市，于1974年发表500单元的线性装置和100ｘ100像素的平面装置。 1.2 CDD简介 CCD，英文全称：Charge-couPled Device，中文全称：电荷藕合元件。可以
智能材料的结构及应用 学院：班级： 姓名：学号： 摘要：材料的智能化代表了材料科学发展的最新方向，智能材料是一种能通过系统协调材料内部各种功能并对时间、地点和环境作出反应和发挥功能作用的材料。且能感知外部刺激，能够判断并适当处理且本身可执行的新型功能材料。本文旨在简要介绍智能材料的结构的基础之上，介绍一些它在当今社会不同领域的应用。 关键词：智能材料、结构、应用 材料的发展从之前的单一型、复合型和杂化型，发展为异种材料间的不分界的整体式融合型材料。而近几年所兴起的智能材料更是不同于以往的传统材料，它的仿生系统具有传感、处理和响应功能，而且与机敏材料相比更接近于生命系统。它能够根据外界环境条件的变化程度实现非线性响应从而达到最佳适应的效果。对于智能材料我结合自己听课的内容、书籍及网上资料的查阅写下对智能材料的认识。 智能材料不同于传统的结构材料和功能材料，它模糊了两者之间的界限并加上了信息科学的内容，实现了结构功能化功能智能化。一般来说智能材料由基体材料、敏感材料、驱动材料和信息处理器四部分构成。即： （1）基体材料：基体材料担负着承载的作用，一般宜选用轻质材料。一般基体材料首选高分子材料，因为其重量轻、耐腐蚀，尤其具有粘弹性的非线性特征。其次也可选用金属材料，以轻质有色合金为主。 （2）敏感材料：敏感材料担负着传感的任务，其主要作用是感知环境变化（包括压力、应力、温度、电磁场、PH值等）。常用敏感材料如形状记忆材料、压电材料、光纤材料、磁致伸缩材料、电致变色材料、电流变体、磁流变体和液晶材料等。 （3）驱动材料：因为在一定条件下驱动材料可产生较大的应变和应力，所以它担负着响应和控制的任务。常用有效驱动材料如形状记忆材料、压电材料、电流变体和磁致伸缩材料等。可以看出，这些材料既是驱动材料又是敏感材料，显然起到了身兼二职的作用，这也是智能材料设计时可采用的一种思路。 （4）其它功能材料：包括导电材料、磁性材料、光纤和半导体材料等。
目录 第一章 热处理工设计目的 (1) 第二章 课程设计任务 (1) 第三章 热处理工艺设计方法 (1) 3.1 设计任务 (1) 3.2 设计方案 (2) 3.2.1 12CrNi3叶片泵轴的设计的分析 (2) 3.2.2 钢种材料 (2) 3.3设计说明 (3) 3.3.1 加工工艺流程 (3)
3.3.2 具体热处理工艺 (4) 3.4分析讨论 (11) 第四章 结束语 (13) 参考文献 (14)
12CrNi3叶片泵轴的热处理工艺设计 一. 热处理工艺课程设计的目的 热处理工艺课程设计是高等工业学校金属材料工程专业一次专业课设计练习，是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。其目的是： （1）培养学生综合运用所学的热处理课程的知识去解决工程问题的能力，并使其所学知识得到巩固和发展。 （2）学习热处理工艺设计的一般方法、热处理设备选用和装夹具设计等。 （3）进行热处理设计的基本技能训练，如计算、工艺图绘制和学习使用设计资料、手册、标准和规范。 二. 课程设计的任务 进行零件的加工路线中有关热处理工序和热处理辅助工序的设计。根据零件的技术要求，选定能实现技术要求的热处理方法，制定工艺参数，画出热处理工艺曲线图，选择热处理设备，设计或选定装夹具，作出热处理工艺卡。最后，写出设计说明书，说明书中要求对各热处理工序的工艺参数的选择依据和各热处理后的显微组织作出说明。 三. 热处理工艺设计的方法 1. 设计任务 12CrNi3叶片泵轴零件图如图3.1
图3.1 12CrNi3叶片泵轴 2、设计方案 2.1.工作条件 叶片泵是由转子、定子、叶片和配油盘相互形成封闭容积的体积变化来实现泵的吸油和压油。叶片泵的结构紧凑，零件加工精度要求高。叶片泵转子旋转时，叶片在离心力和压力油的作用下，尖部紧贴在定子内表面上。这样两个叶片与转子和定子内表面所构成的工作容积，先由小到大吸油再由大到小排油，叶片旋转一周时，完成两次吸油与排油。泵轴在工作时承受扭转和弯曲疲劳，在花键和颈轴处收磨损。因此，要求轴有高的强度，良好的韧性及耐磨性。 2.1.1失效形式 叶片泵轴的主要失效形式是疲劳断裂，在花键和轴颈处可能发生工作面的磨损、咬伤，甚至是咬裂。 2.1.2性能要求 根据泵轴的受力情况和失效分析可知 ,叶片泵轴主要是要求轴具有高的强度，良好的韧性及耐磨性，以保证轴在良好的服役条件下长时间的工作。 2.2钢种材料 12CrNi3A钢属于合金渗碳钢，比12CrNi2A钢有更高的淬透性，因此，可以用于制造比12CrNi2A钢截面稍大的零件。该钢淬火低温回火或高温回火后都具有良好的综合力学性能，钢的低温韧性好，缺口敏感性小，切削加工性能良好，当硬度为HB260～320时，相对切削加工性为60%～70%。另外，钢退火后硬度低、塑性好，因此，既可以采用切削加工方法制造模具，也可以采用冷挤压成型方法制造模具。为提高模具型腔的耐磨性，模具成型后需要进行渗碳处理，然后再进行淬火和低温回火，从而保证模具表面具有高硬度、高耐磨性而心部具有很好的韧性，该钢适宜制造大、中型塑料模具。12CrNi3高级渗碳钢的淬透性较高 ,退火困难。由于不渗碳表面未经镀铜防渗 ,因此渗碳后进行低温回火 , 降低硬度 , 便于切去不渗碳表
模具制造工艺课程论文 班级：10材控2班学号：1010121136 姓名：赵佳伟 摘要：在现代生产中，模具已成为大批量生产各种工业产品和日用生活品的重要工艺装备。应用模具的目的在于保证产品的质量，提高生产率，并且降低生产成本。所以模具工业已成为世界上不可忽视的产业，而模具工业的发展将与我们的生活、工作息息相关。模具工业的发展关键是模具技术的发展。由此这篇文章将浅显的分析当今国内外模具工业的发展现状，其中也包括了模具工业的市场。并且较为初步的介绍了我国模具技术的现状和现代模具工业的特点。浅谈了模具技术发展的八大趋势。 关键词：模具; 模具工业模具技术现状发展趋势 1 引言 模具作为重要的工艺装备，在消费品、电器电子、汽车、飞机制造等工业部门有举足轻重的地位。工业产品零件粗加工的75%、精加工的50%及塑料零件的90%将由模具完成。我国模具行业近年来均增长速度为21%。今后一段时期，对模具的需求主要集中在四个行业：汽车行业、家用电器行业、电子及通讯行业和建材行业。模具是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值要比模具自身的价值高几十倍。如汽车行业，目前我国汽车产量超过400万辆，基本车型达到170种，新车型和改装车型将达430种，汽车换型是约有80%的模具需要更换，一个型号的汽车所需模具达数千副，价值上亿元；家用电器行业中彩电、电冰箱、洗衣机、空调器、微波炉、录像机、摄影机、VCD、DVD等需用模具量大。单台彩电需用模具约140副。价值700万元。目前，全世界模具年产值约为600亿美元，日、美等工业发达国家的模具工业产值已超过机床工业，从1997年开始，我国模具工业产值也超过了机床工业产值。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。模具行业日益受到国家和人们的关注和重视，国务院颁布的《关于当前产业政策的决定》也把模具行业列为机械制造工业改造序列的第一位。1999年8月20日党中央和国务院发布的《关于加强技术创新发展高科技实现产业化的决定》中，明确提出了高新技术产业领域。《决定》指出：要在电子信息特别是集成电路设计与制造、网络及通信、计算机及软件、数字化电子产品等方面，在生物技术及新医药、新技术、新能源、航空航天、海洋等有一定基础的高新技术产业领域，加强技术创新，形成一大批拥有自主知识产权、具有竞争优势的高新技术产业。在发布《决定》之前，1999年7月，国家计委和科学技术部发布了《当前国家优先发展的高新技术产业化重点领域指南(目录)》，《指南》中列入了电子专用模具、塑料成形新技术与新设备、快速原型制造工艺及成套设备、激光加工技术及成套设备、汽车关键零部件等。例如，采用快速原型制造技术和设备，用分层实体堆积等方法，可以将复杂的CAD模型转化为实物，使模具和产品的设计、评价与制造周期大大缩短，企业就能快速抢占市场，取得竞争优势。 2 模具工业的概述
《光电技术应用》期刊论文模板 说明：此“论文模板”仅供修改体例格式时参考，红色为说明性文字。 基于测角信息的机动目标轨迹预测研究（3号黑体） （论文题目要精炼、醒目，一般不超过20个字。） 陈海霞1，赵猷肄1，董军章2（小4号楷体）（1．光电系统信息控制技术国家级实验室，河北三河 065201；2。东北电子技术研究所，辽宁锦州 121000） （6号宋体） 作者姓名之间用逗号隔开；单位排在姓名之下，单位名称用全称，后加逗号排所在省、市及邮编。不同的作者单位之间用分号隔开。并顺序编号，并在作者姓名右上脚用单位序号标注。 摘要（小5号黑体）：在地面固定单站对机动目标的无源轨迹预测中，地面固定单站仅提供目标方位角和高低角信息，而没有提供目标距离信息。因此，目标 飞行轨迹的预测只能依靠已有的角度信息进行。在无测距信息的情况下，根据匀加 速运动和等高飞行2个弱条件假设，提出了仅利用测角系统测得的空中机动目标的 高低角和方位角进行目标飞行轨迹预测的算法，并对算法进行了仿真测试。仿真试 验结果表明该预测算法角度预测误差在毫弧度以下。（小5号宋体） 摘要中一般不出现公式，去掉“本文”字样，不出现参考文献序号。中 文摘要应在150字以上。 关键词：测角；高低角；方位角；轨迹预测 关键词尽量选用《CA》关键词表中提供的规范词，一般列3～6个关键词，词间加分号。 中图分类号:TN911.73;TP391.9 文献标识码:A 文章编号：1673-1255（2009）04-0006-04 可列出一个或一个以上中图分类号，按《中国图书分类法》第四版确定。 Estimation of Mobile Target Track Based on Angular Information（4号黑正体）英文题目与中文题目相对应，略云题目中的冠词，去掉“study on”等字样。 CHEN Hai-xia1，ZHAO You-yi1，DONG Jun-zhang2（5号白正体） （National Laboratory of Electro-Optic System Technology,Sanhe 065201,China；2。）Northeast Research Institute of Electronics Technology，Jinzhou 121000,China)（小5号白斜体） 英文作者姓名之间用逗号隔开。姓用大写字母，名首字母大写，用“-”连接。单位名称用全称， 不用缩写，如”Lab.”。 Abstract：In the passive estimation of mobile target track, the stationary ground platform only provides angular information but no distance information. So, the target flying track must be estimated solely with the existing angular information. A new algorithm, based on uniform acceleration and constant altitude flying mode hypothesis, is presented to estimate the mobile target track according to the measured angular information. A simulation model was built to test the performance of the algorithm. The experimental results show that the estimation algorithm can reduce the angular error to milli-radian or less. 英文摘要应包括论文研究目的、方法、结果和结论的主要内容，可比中文
站在材料的路口，展望人生 ——学科导论小论文引论 为了新生了解材料学科并加深对其的认识，学院特意开设了四次学科导论课程，其中最为感兴趣的是第一堂课所讲的材料的定义、发展历程、未来发展方向。因为作为一个大一新生，入学选择这个专业是因为兴趣所在，但是对于这个专业的理解并不是很深，连以后主要的发展方向都是一知半解。通过这堂课我不仅仅在时空上了解了材料的发展、材料学科的发展，更是从宏观角度上看到了材料的发展方向，最为重要的是得到了院长提到的“物理脑，化学手，工程心”这一材料学科的最佳学习方法，能让我在今后的学习中更好的掌握知识，并应用于实践。 对材料的理解 材料，即人类用于制造机器、构件和产品的物质，是人类赖以生存和发展的物质基础。（课堂笔记）。综合四次课程，我对材料学科的理解是探索物质本源，宏观上分析物质结构，探索合成工艺，提高使用性能；微观上剖析材料性质，分析最小基本组成单元之间的联系。 选择方向——超导材料 一、学院概况： 目前学院共有三个专业：材料科学与工程，高分子材料与工程，新能源材料与器件，其中材料科学与工程又分为金属与非金属方向。 二、个人选择： 为了今后选择个人发展方向的时候少些迷茫，在四次课程结束以后，我通过网上了解相关材料，结合学院老师的研究方向，我选定的发展方向为超导材料。 三、超导材料简介： 超导材料，是指具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料。当下主要研究方向有：非常规超导体磁通动力学和超导机理；强磁场下的低维凝聚态特性研究；强磁场下的半导体材料的光、电等特性强磁场下极微细尺度中的物理问题；强磁场化学。（以上简介摘自百度百科） 四、选择理由： 第一：超导材料应用领域： 未来必定是电子材料的世界，超导材料的研究必定在材料研究领域占据重要地位；
XXXX大学 设计题目 __工艺装备课程设计 班级_______XXXX ________ 设计小组_______XXXX _ _ 指导老师_____XXXX ____ _ 完成日期2010_年月___日
《工艺装备设计》课程设计 评阅书 机械制造与自动化专业__073__班，第__3__小组的课程设计《旋转套钻床夹具》、《液压缸体车床夹具》、《液压缸体铣或镗床夹具》已完成，组成文件如下： 1.说明书共 32 份 指导老师签定___________
《工艺装备设计》课程设计任务书 一、设计课题名称： 二、指导老师： 三、设计要求 小组合作完成零件的工艺分析、夹具结构设计与相关计算；完成夹具总装配图、设计说明书各一份（每个小组完成钻、车、铣或镗夹具各一套，装订成一册）。 四、设计依据 1、零件图 2、设备参数 3、生产钢领 五、参考资料 1、肖继德主编《机床夹具设计》机械工业出版社 2、浦林祥主编《金属切削机床夹具设计手册》机械工业出版社 3、孟宪林主编《机床夹具图册》机械工业出版社 六、设计内容及工作量 （一）设计内容 1、分析产品零件的工艺性，画出产品零件图、工序图。 2、分析产品零件的装夹，确定定位与夹紧等工艺方案 3、计算定位误差 4、工件在夹具上加工的精度分析 5、设计整套夹具的结构方案，绘制夹具装配图及夹具零件图，（装配
图应电脑绘图） 6、非标零件图的绘制 7、撰写课程设计的说明书。（应阐述整个设计内容，有关文字说明的计算，图文并茂，文字通畅） （二）工作量 1、夹具装配图一份 2、夹具零件图一套 3、课程设计说明书一份 （三）设计进度 1、熟悉图纸查阅资料 0.5天 2、确定工艺方案及有关计算 1天 3、绘制夹具装配图、零件图 2.5天 4、撰写课程设计说明书 1天 七、说明书的格式和装订要求 （一）课程设计封面（全文统一格式） （二）课程设计评定书（全文统一格式） （三）课程设计任务书（指导教师下发） （四）课程设计目录 （五）课程设计正文 （六）课程设计总结 （七）参考资料 （八）设计图纸
《水深火热》电磁炉 ———设计材料及加工工艺 学院艺术学院 学生倪搏学号 0104511 专业工业设计届别 10 届 指导教师柳献忠职称讲师 二O一二年十二月
摘要 创建于1968年的美的集团，是一家以家电业为主，涉足房产、物流等领域的大型综合性现代化企业集团，是中国最具规模的家电生产基地和出口基地，造型审美是人对产品的基本需要之一，但是现实对工业设计的要求早已超过了以美学为基础的外观造型的围。从工业革命以来，出现了大量机器工具，其基本设计思想是机器的功能和生产效率，并没有把操作者放在首位，迫使人的操作要适应机器的速度、强度和行为方式，造成了“以机器为本”的设计思想。在工业设计的畴，材料是指用于工业设计并且不依赖人的意识而存在的所有物质，因此设计材料所涉及的围十分广泛，从气态、液态到固态，从简单到化学物，无论是传统材料还是现在材料，无论是天然材料还是人工材料，无论是单一材料还是复合材料，均是设计的物质基础。 【关键词】外观造型功能材料
目录 1.电磁炉的发展历史 (4) 1.1早期的炉灶 (4) 1.2中期的炉灶 (5) 1.3现在的炉灶 (5) 1.4电磁炉的发展历史............................. 错误!未定义书签。 1.5电磁炉 (5) 1.6电磁炉的使用................................. 错误!未定义书签。 1.7中国电磁炉的发展 (5) 2电磁炉的结构........................... 错误!未定义书签。 2.1电磁炉的结构 (7) 2.11电磁炉整机零件介绍 (7) 2.12电磁炉主要部件讲解 (6) 2.2电磁炉工作原理 (6) 2.3电磁炉加热电路方框图 (7) 2.4.电磁炉的组成部分 (7) 2.5电磁炉的分类 (8) 3.电磁炉的特性 (8) 3.1电磁炉的优缺点 (8) 3.2电磁炉的保养 (8) 4电磁炉十大品牌排行榜 (8) 5设计材料的分类 (9) 5.1按材料的来源分类： (10) 5.2按材料的物质结构分类： (10) 5.3按材料的形态分类： (10) 5.4外壳材料 (10) 5.5面板的材料 (10) 5.6IGBT的材料 (10) 5.7固定线圈支架的选材 (11) 6加工工艺的分析 (11) 6.1压力铸造 (13) 6.2冲压成型 (13) 6.3铸塑成型 (13) 6.4熔融压制成型 (14) 7电磁炉的包装 (11) 7.1塑料薄膜包装袋： (13)
毕业设计题目总结 下面是本人通过查各种资料以及老师推荐的、从各种参考书上摘下来的关于电子信息工程专业的毕业设计题目的枚举、希望对广大同学们有一定的帮助。 1、无线遥控门铃电路的设计与制作 本题目要求设计一个遥控门铃，该电路包括发射系统和接收系统两部分。当有人按动门铃按钮，发射机发出信号，同时，接收机在接收发射机发出的信号后，会发出悦耳的声音。有效作用距离30米。 2，linux系统下web服务器的搭建与设计 要求在嵌入式平台建立web服务器，其它电脑终端的浏览器输入ip地址，可以访问，web服务器的内容除必要的说明文字及图像之外，需要实时显示AD转换的数据（与做AD转换驱动的同学合作）。 对学生的要求除嵌入式的相关知识外，需要有简单的网页设计知识。 3.光电控制书写提醒器的设计与制作 本题目要求设计一个书写提醒器，该装置包括发射电路、接收电路、测光电路及延时电路几部分。该装置的作用是监测书写者头部位置，在书写者头部位置过低时会发出声光报警。 4、远离提示电路的设计与制作 本题目要求设计一个远离提示电路。该电路包括发射系统和接收系统两部分，可用于儿童看护和贵重物品防盗。要求其有效作用距离为15米，即当带有发射器的儿童或贵重物品在离开预定地距离15米以外时，接收器会发出报警声。 5、声光双控楼道灯控制器的设计与制作
本题目要求设计一个楼道灯控制开关，在天黑或光线较暗时，若有一定的声音（如较近的脚步声、击掌声等），均会控制电灯点亮，且在电灯点亮一小段时间后，自动控制电灯熄灭。电路在白天不起作用。 6、交通信号灯控制电路的设计与制作 本课题要求设计一个符合某地交通要求的交通信号灯控制器，用于控制十字交叉路口处设置的红、绿、黄三色信号灯（设计中用相应的二极管代替）及转向信号灯。 7、红外光控防盗报警器的设计与制作 本题目要求设计一个红外防盗报警器，在有人进入未经允许的区域（如靠近防盗物或破门而入）时，该装置发出报警声。 8、数字频率计的设计与制作 本题目要求学生设计、制作一个数字频率测量仪。具有较小的测量误差及方便扩展的测频范围（基本测频范围为10HZ-10KHZ ）。能对ViM=0.2V~5V 的正弦波、三角波、方波等进行测量和显示；频率输出≥4位十进制显示。具有小数点自动定位的功能。 9、多路抢答器的设计与制作 本题目要求设计、制作一个抢答器。可供4个队同时参加比赛；具有锁存第一抢答者组号并显示的功能；由主持人控制系统清零和开始，并具有超时报警的功能。 10、数字电压表的设计与制作 本课题要求设计一个用于测量直流电压数字电压表。要求该电压表能实现2 1 3 位显示；电压测量范围为0-200V ，共分4档；电压表的分辨率为0.1mV ；电压表具有超量程显示的功能。 11、太阳能充电器的设计与制作 随着社会的不断进步和科学技术的高速发展，人们的生活节奏也在不断地加快，在这快速发展的年代，人们外出商务、旅行时，遇到手机没电的情况都是非
跟材料学有关的论文 浅析导电高分子材料及其应用 摘要：自从1977年来，导电高分子材料的研究受到了普遍的重视和发展。介绍了导 电高分子材料的分类、导电机制、在各领域中的应用及研究进展。 关键词：高分子材料;导电机理;导电塑料;用途 20世纪70年代，白川英树、Heeger和MacDiarmid等人首次合成了聚乙炔薄膜，后 来又经掺杂发现了可导电的高聚物，这就是导电高分子材料。导电高分子材料的发现，改 变了人们对传统塑料、橡胶等高分子材料是电、热的不良导体的观念，经过40多年的发展，导电高分子材料也从最初的聚乙炔发展到聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等数十种高分子材料，成为金属材料和无机导电材料的优良替代品。而今这种导电高分子材料已广泛应用于 电子工业、航空航天工业之中，并对新型生物材料和新能源材料的开发产生巨大的影响。 1 高分子材料的分类及导电机理 导电高分子材料通常是指一类具有导电功能包括半导电性、金属导电性和超导电性、 电导率在10-6 S/cm以上的聚合物材料。这类高分子材料具有密度小、易加工、耐腐蚀、 可大面积成膜，以及电导率可在绝缘体-半导体-金属态10-9到105 S/cm的范围里变化。这种特性是目前其他材料所无法比拟的。按照材料结构和制备方法的不同可把导电高分子材料分为结构型或本征型导电高分子材料和复合型导电高分子 材料两大类。 1.1 结构型导电高分子材料 结构型导电高分子材料是指高分子本身或少量掺杂后具有导电性质的高分子材料，一 般是由电子高度离域的共轭聚合物经过适当电子受体或供体进行掺杂后制得的。结构型导 电高分子材料具有易成型、质量轻、结构易变和半导体特性。最早发现的结构型高分子聚 合物是用碘掺杂后形成的聚乙炔。这种掺杂后的聚乙炔的电导率高达105 S/cm。后来人们又相继开发出了聚苯硫醚、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺等导电高分子 材料。这些材料掺杂后电导率可达到半导体甚至金属导体的导电水平。 1.1.1 聚乙炔 纯净聚乙炔掺进施主杂质碱金属Li、Na、K等或受主杂质卤素、AsF5、PF5等后才能 导电。与半导体不同的是，掺杂聚乙炔导电载流子是孤子。 聚乙炔中孤子是怎样形成的呢?反式聚乙炔结构有两种形式，互为镜像，如图1所示： A相和B相能量相等，都是基态。如果原来整个反式聚乙炔处于A相，通过激发可以 变为B相，中间出现的过渡区域，称为正畴壁，反之称为反畴壁。正畴壁称为孤子，反畴
宝鸡文理学院2008 级 综合课程（学年）设计说明书 系别：地理科学与环境工程系 专业班级：环境工程2班 指导老师： 设计题目：脱氮除磷工艺 学生姓名： 学号： 学期：2010-2011第二学期 地理科学与环境工程系 2011年6月8日
脱氮除磷工艺设计 中文摘要：污水中的氮磷元素会导致水体的富营养化。生物脱氮过程中，污水中的有机氮及氨氮经过氨化作用、硝化作用、反硝化作用，最后转化为氮气。对应的在活性污泥法处理系统中应设置相应的好氧硝化段和缺氧反硝化段。生物除磷，污水中的磷以正磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷等形式存在。生物除磷就是利用微生物对磷的释放和吸收作用，使磷积聚于微生物体内，从污水中去除。从几种常见的污水脱氮除磷工艺和实际水质综合考虑，采用氧化沟污水处理工艺。 关键词：脱氮；除磷；氧化沟
目录 1设计目的 (1) 2脱氮除磷主体构筑物综合课程设计1任务书 (1) 3.主要的脱氮除磷污水处理工艺及其优缺点介绍 (2) 3.1.A2/O工艺 (2) 3.2、SBR工艺 (3) 3.3、氧化沟 (3) 4、处理工艺选择及其流程 (4) 5、主要构筑物的设计计算与说明 (6) 5.1、提升泵的设计计算………………………………………………………… 5.2、细中格栅的设计计算 (6) 5.3、曝气沉砂池的计算 (8) 5.4、氧化沟设计计算 (10) 5.5、二沉池设计计算 (18) 5.6消毒池的设计计算…………………………………………………………. 6、实验总结： (20) 注释和参考文献 (20) 指导教师评语： (21) 工艺流程高程图 (24) 工艺流程平面图 (25) 此污水厂平面布置图 (26)
新材料概论课程论文 摘要 新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料，具有比传统材料更为优异的性能。新材料技术则是按照人的意志，通过物理研究、材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程，创造出能满足各种需要的新型材料的技术。 一、概论 新材料（或称先进材料）是指那些新近发展或正在发展之中的具有比传统材料的性能更为优异的一类材料。新材料技术是按照人的意志，通过物理研究、材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程，创造出能满足各种需要的新型材料的技术。新材料按材料的属性划分，有金属材料、无机非多属材料（如陶瓷、砷化镓半导体等）、有机高分子材料、先进复合材料四大类。按材料的使用性能性能分，有结构材料和功能材料。结构材料主要是利用材料的力学和理化性能，以满足高强度、高刚度、高硬度、耐高温、耐磨、耐蚀、抗辐照等性能要求；功能材料主要是利用材料具有的电、磁、声、光热等效应，以实现某种功能，如半导体材料、磁性材料、光敏材料、热敏材料、隐身材料和制造原子弹、氢弹的核材料等。新材料在国防建设上作用重大。例如，超纯硅、砷化镓研制成功，导致大规模和超大规模集成电路的诞生，使计算机运算速度从每秒几十万次提高到现在的每秒百亿次以上；航空发动机材料的工作温度每提高100℃，推力可增大24%；隐身材料能吸收电磁波或降低武器装备的红外辐射，使敌方探测系统难以发现，等等。 新材料技术被称为“发明之母”和“产业粮食”。 二、新材料的应用
新材料作为高新技术的基础和先导，应用范围极其广泛，它同信息技术、生物技术一起成为二十一世纪最重要和最具发展潜力的领域。同传统材料一样，新材料可以从结构组成、功能和应用领域等多种不同角度对其进行分类，不同的分类之间相互交叉和嵌套，目前，一般按应用领域和当今的研究热点把新材料分为以下的主要领域：电子信息材料、新能源材料、纳米材料、先进复合材料、先进陶瓷材料、生态环境材料、新型功能材料（含高温超导材料、磁性材料、金刚石薄膜、功能高分子材料等）、生物医用材料、高性能结构材料、智能材料、新型建筑及化工新材料等 三、新材料技术发展的方向 新材料技术的发展不仅促进了信息技术和生物技术的革命，而且对制造业、物资供应以及个人生活方式产生重大的影响。记者日前采访了中国科学院“高科技发展报告”课题组的有关专家，请他们介绍了当前世界上新材料技术的研究进展情况及发展趋势。材料技术的进步使得“芯片上的实验室”成为可能，大大促进了现代生物技术的发展。新材料技术的发展赋予材料科学新的内涵和广阔的发展空间。目前，新材料技术正朝着研制生产更小、更智能、多功能、环保型以及可定制的产品、元件等方向发展纳米材料20世纪90年代，全球逐步掀起了纳米材料研究热潮。由于纳米技术从根本上改变了材料和器件的制造方法，使得纳米材料在磁、光、电敏感性方面呈现出常规材料不具备的许多特性，在许多领域有着广阔的应用前景。专家预测，纳米材料的研究开发将是一次技术革命，进而将引起21世纪又一次产业革命。日本三井物产公司曾在去年末宣布该公司将批量生产碳纳米管，从2002年4月开始建立年产量120吨的生产设备，9月份投入试生产，这是世界上首次批量生产低价纳米产品。美国ibm公司的科研人员，在2001年4月，用碳纳米管制造出了第一批晶体管，这一利用电子的波性，而不是常规导线实现传递住处的技术突破，有可能导致更快更小的产品出现，并可能使现有的硅芯片技术逐渐被淘汰。在碳纳米管研究方兴未艾的同时，纳米事业的新秀－－“纳米带”又问世了。在美国佐治亚理工学院工作的三位中国科学家2001年初利用高温气体固相法，在世界上首次合成了半导体化物纳米带状结构。这是继发现多壁碳纳米管和合成单壁纳米管以来，一维纳米材料合成领域的又一大突破。这种纳米带的横截面是一个窄矩形结构，带宽为30～300mm，厚度为5～10nm，而长度可达几毫米，是迄今为止合成的惟一具有结构可控且无缺陷的宽带半导体准一维带状结构。
微电子毕业论文选题 微电子技术是随着集成电路，尤其是超大型规模集成电路而发展起来的一门新的技术。微电子学主要掌握大规模集成电路及新型半导体器件的设计、制造及测试所必需的基本理论和方法，具有电路分析、工艺分析、器件性能分析和版图设计等的基本能力。接下来是学术堂收集整理的微电子毕业论文选题，欢迎大家阅读。 微电子毕业论文选题一： [1]陈俊，王学毅，谭琦，杜金生，吴建。键合SOI材料应力的控制技术[J]. 微纳电子技术，2017,（05）：304-310. [2]白琼，张斌珍，段俊萍，黄成远，王颖。基于新型谐振柱的高频波导滤波器的设计[J]. 微纳电子技术，2017,（05）：324-328+363. [3]肖咸盛，杨拥军，卞玉民，张旭辉。一种汽车碰撞试验用低阻尼宽频响加速度传感器[J]. 微纳电子技术，2017,（05）：329-335+341. [4]马世童。当前集成电路的发展现状及未来趋势[J]. 通讯世界，2017,（07）：300. [5]黄诗浩，孙钦钦，谢文明，汪涵聪，林抒毅，陈炳煌。不同直径张应变锗材料对光谱和晶体质量的影响[J]. 半导体技术，2017,（04）：305-309. [6]刘坤，曼苏乐。应用于微电网的新型潮流控制器[J]. 电气自动化，2017,（02）：60-62.
[7]许吉强，卢闻州，吴雷，沈锦飞，惠晶。低压微电网逆变器并离网平滑切换控制[J]. 科学技术与工程，2017,（09）：36-43. [8]刘旭，姜克强。限流接闪器在高层建筑中的应用[J]. 建筑电气，2017,（03）：18-21. [9]莫大康。中国半导体业需要多元化推动力[N]. 中国电子报，2017-03-24（008）。 [10]Mary. 我国在3D NAND存储器研发领域取得标志性进展[J]. 今日电子，2017,（03）：25-26. [11]刘民哲，王泰升，李和福，刘震宇，陈佐龙，鱼卫星。静电场辅助的微压印光刻技术[J]. 光学精密工程，2017,（03）：663-671. [12]李展征。大功率高频开关电源的设计探讨[J]. 电子世界，2017,（05）：129-130. [13]杜高明，李向阳，马世碧，宋宇鲲，张多利。基于多路径路由片上网络的低功耗联合编码电路设计[J]. 微电子学与计算机，2017,（03）：86-89. [14]曹璐，刘宏，田彤。一种采用数字修调技术的低温漂带隙基准设计[J]. 电子设计工程，2017,（05）：150-153+157. [15]. 研制出首个稳定可控的单分子电子开关器件[J]. 机床与液压，2017,（04）：141. [16]. 石墨烯在室温下实现自旋过滤[J]. 炭素技术，2017,（01）：38. [17]赵善通。对低成本机械自动化技术的几点思考[J]. 科技与创
材料科学结课论文 题目：多种材料在核反应冷却中的应用 学生姓名：孙天麒 学号: 114263050118 专业班级：14 自动化
2015年6月13日星期六 核反应堆冷却材料(nuclear reactor coolant material)其在人工控制核反应进行时起着至关重要的任务。核反应堆冷却材料也就是流经堆活性区带走核裂变热量的核反应堆材料，在工程上我们也称其为核反应堆冷却剂或核反应堆载热剂，其主要作用也可对比火电中的高温高压水。主要作用是及时将高温导出，一是为了保护设备免遭高温损坏，二则是将热能导出后加以利用（这部分热能也是核电和火电发电时的主要收益能量）。 冷却材料在核反应中充当的是一种换热介质，并且需要时刻循环流动而对冷却材料的要求与反应堆类型密切相关，但所有的冷却材料应满足下列基本要求：热容大、热导率高、粘度小、熔点低、沸点高。而常用的反应堆冷却材料有气体、液体、熔融金属3种形态下面我们来分别了解下这三种材料 气体材料：主要包括空气、氦气、二氧化碳气等。但是由于空气的换热性能差，高温时氧、氮活性较大，因此一般情况下只用于低功率密度的研究用反应堆内；氦气具有高的热导率和化学惰性，是一种比较理想的气态冷却材料，但其价格较贵，限制了它的应用；二氧化碳应用较广，主要原因是它的安全性好、成本低、与其他材料相容性好，例如在最近比较热门的石墨反应堆中就存在着比较好的应用。 液态冷却材料：对于液态冷却材料这里我们主要讨论轻水和重水，众所周知水的比热容较大且价格相对廉价因而其成为反应堆的液态冷却材料也不足为奇。那么由轻水所构成的反应堆我们称之为轻水堆，轻水堆虽然做为一种技术含量相对较低的反应堆但是其使用范围与使用周期却是最长的，并且它也处在不断的创