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超导材料发展状况综述

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超导材料发展状况综述

材料科学与工程进展课程论文

题目:超导材料发展状况综述

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摘要 (2)

超导材料的特性 (2)

超导材料发展史 (4)

超导材料的制备 (5)

超导材料的应用 (7)

展望与建议 (9)

新能源材料——超导材料发展状况综述

摘要

随着人类社会的不断发展,人们对于自然能源的需求也与日俱增。然而自然资源是有限的,面对自然资源日渐紧缺、环境遭到破坏等状况的发生,在科学工作者的努力下,各种各样的新能源材料相继面世。本文将从特性、发展史、制备、应用这几个方面,对众多新能源材料中的一种材料——超导材料,做一个综述,以增进广大读者对超导材料的了解。

关键词:超导材料、特性、发展史、制备、应用。

超导材料的特性

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。现已发现有28种元素和几千种合金和化合物可以成为超导体。超导材料具有以下特性:

零电阻性

超导材料处于超导态时电阻为零,能够无损耗地传输电能。如果用磁场在超导环中引发感生电流,这一电流可以毫不衰减地维持下去。这种“持续电流”已多次在实验中观察到。超导现象是20世纪的重大发明之一。科学家发现某物质在温度很低时,如铅在7.20K(-265.95摄氏度)以下,电阻就变成了零。

采用“四引线电阻测量法”可测出超导体的R-T特性曲线,如图所示。

图中的R n为电阻开始急剧减小时的电阻值,对应的温度称为起始转变温度T S;当电阻减小到R n/2时的温度称为中点温度T M;当电阻减小至零时的温度为零电阻温度T0。由于超导体的转变温度还与外部环境条件有关,定义在外部环境条件(电流,磁场和应力等)维持在足够低的数值时,测得的超导转变温度称为超导临界温度。

完全抗磁性

1933年,迈斯纳(W.Meissner)发现:当置于磁场中的导体通过冷却过渡到超导态时,原来进入此导体中的磁力线会一下子被完全排斥到超导体之外(见下图),超导体内磁感应强度变为零,这表明超导体是完全抗磁体,这个现象称为迈斯纳效应。

实验表明,超导态可以被外磁场所破坏,在低于T C的任一温度T下,当外加磁场强度H小于某一临界值H C时,超导态可以保持;当H大于H C时,超导态会被突然破坏而转变成正常态。临界磁场强度H C,其值与材料组成和环境温度等有关。超导材料性能由临界温度T C和临界磁场H C两个参数决定,高于临界值时是一般导体,低于此数值时成为超导体。

约瑟夫森效应

当在两块超导体之间存在一块极薄的绝缘层时,超导电子(对)能通过极薄的绝缘层,这种现象称为约瑟夫森(Josephson)效应,相应的装置称为约瑟夫森器件。如图所示。

当通以低于临界电流值I 0时,在绝缘薄层上的电压为零,但当电流I>I 0时,会从超导态转变为正常态,出现电压降,呈现有阻态,这种器件具有显著的非线性电阻特性,可制成高灵敏度的磁敏感器件,应用在超高速计算机等场合。 同位素效应

超导体的临界温度Tc 与其同位素质量M 有关。M 越大,Tc 越低,这称为同位素效应。例如,原子量为199.55的汞同位素,它的Tc 是4.18K ,而原子量为203.4的汞同位素,Tc 为4.146K 。M 与T C 有近似关系:

常数 21

M T c

超导材料发展史

1911年,荷兰科学家海克·卡末林·昂内斯用液氦冷却汞,当温度下降到绝对温标4.2K 时水银的电阻完全消失,这种现象称为超导电性,此温度称为临界温度。根据临界温度的不同,超导材料可以被分为:高温超导材料和低温超导材料。但这里所说的“高温”,其实仍然是远低于冰点摄氏0℃的,对一般人来说算是极低的温度。

1933年,迈斯纳和奥克森菲尔德两位科学家发现,如果把超导体放在磁场中冷却,则在材料电阻消失的同时,磁感应线将从超导体中排出,不能通过超导体,这种现象称为抗磁性。

经过科学家们的努力,超导材料的磁电障碍已被跨越,下一个难关是突破温度障碍,即寻求高温超导材料。

1973年,发现超导合金――铌锗合金,其临界超导温度为23.2K ,这一记录保持了近13年。

1986年,设在瑞士苏黎世的美国IBM 公司的研究中心报道了一种氧化物(镧钡铜氧化物)具有35K 的高温超导性。此后,科学家们几乎每隔几天,就有新的研究成果出现。

1986年,美国贝尔实验室研究的超导材料,其临界超导温度达到40K ,液氢的“温度壁垒”(40K )被跨越。

1987年,亨茨维尔亚拉巴马大学的吴茂昆及其研究生(Ashburn 和Torng ),与休斯顿大学的朱经武和他的学生共同发现了钇钡铜氧,这是首个超导温度在

77K以上的材料,突破了液氮的“温度壁垒”(77K)。也因此引发了对新高温超导材料的研究热潮。随后,中国科学家赵忠贤以及美国华裔科学家朱经武相继在钇-钡-铜-氧系材料上把临界超导温度提高到90K以上。1987年底,铊-钡-钙-铜-氧系材料又把临界超导温度的记录提高到125K。从1986-1987年的短短一年多的时间里,临界超导温度提高了近100K。

2001年,二硼化镁(MgB2)被发现其超导临界温度达到39K。此化合物的发现,打破了非铜氧化物超导体(non-cuprate superconductor)的临界温度纪录。

1990至2000年代,具ZrCuAsSi结构的稀土过渡金属氮磷族化合物(rare-earth transition-metal oxypnictide, ReTmPnO)陆续被发现。但并未有人发现其中的超导现象。

2008年,日本的Hideo Hosono团队发现在铁基氮磷族氧化物(iron-based oxypnictide)中,将部份氧以掺杂的方式用氟作部份取代,可使LaFeAsO1-xFx的临界温度达到26K,在加压后(4 GPa)甚至可达到43K。其后,中国的闻海虎团队,发现在以锶取代稀土元素之后,La1-xSrxFeAsO亦可达到临界温度25K。其后,中国的科学家陈仙辉、赵忠贤等人,发现将镧以其他稀土元素作取代,则可得到更高的临界温度;其中,SmFeAs[O0.9F0.1]可达55K。另外,将铁以钴取代(LaFe1-xCoxAsO),稀土元素以钍取代(Gd1-xThxFeAsO),或是利用氧缺陷(LaFeAsO1-δ)等方式,也都可以引发超导。此系统亦被简称为“1111系统”。此化合物的发现,非但再度打破了由MgB2保持的非铜氧化物超导体(non-cuprate superconductor)的临界温度纪录,其含铁却有超导的特性也受人注目。

同样在2008年,受到上述“1111系统”的启发,ThCr2Si2结构的碱土金属氮磷族化合物(ATm2Pn2)亦被发现,在将BaFe2As2中将碱土金属(IIA)以碱金属(IA)部分取代,亦可得到临界温度约30至40K的高温超导体,如

Ba1-xKxFe2As2(38 K) 。此系统亦被简称为“122系统”。如同氧化物超导体,“1111”与“122”系统的超导来源也是由层状结构中的FeAs层贡献,借由不同价数的离子掺杂或是氧缺陷,可提升FeAs层载子的浓度,进而引发超导。

超导材料的制备

控制和操纵有序结晶需要充分了解原子尺度的超导相性能。有序、高质量晶

体的超导转变温度较高,晶体质量往往强烈依赖于合成技术和条件。目前,常用作制备超导材料的技术主要有:

单晶生长技术

新超导化合物单晶样品有多种生长方法。溶液生长和气相传输生长法是制备从金属间氧化物到有机物各类超导体的强有力工具。溶液生长的优点就是其多功能性和生长速度,可制备出高纯净度和镶嵌式样品。但是,它并不能生产出固定中子散射实验所需的立方厘米大小的样品。浮动熔区法常用来制备大尺寸的样品,但局限于已知的材料。这种技术是近几年出现的一些超导氧化物单晶生长的主要技术。这种技术使La2 - xSr xCuO4晶体生长得到改善,允许对从未掺杂到高度掺杂各种情况下的细微结构和磁性性能进行细致研究。在T1Ba

2Ca2Cu3O9+d 和Bi2Sr2CaCu2O8中,有可能削弱无序的影响从而提高临界转变温度。最近汞基化合物在晶体生长尺寸上取得的进展,使晶体尺寸较先前的纪录高出了几个数量级。但应该指出的是即使是高Tc的化合物,利用溶液生长技术也可制备出高纯度的YBCO等单晶。

高质量薄膜技术

目前,薄膜超导体技术包括活性分子束外延(MBE ) 、溅射、化学气相沉积和脉冲激光沉积等。MBE能制造出足以与单个晶体性能相媲美的外延超导薄膜。在晶格匹配的单晶衬底上生长的外延高温超导薄膜,已经被广泛应用于这些材

料物理性质的基础研究中。在许多实验中薄膜的几何性质拥有它的优势,如可用光刻技术在薄膜上刻画细微的特征;具备合成定制的多层结构或超晶格的潜能。

在过去的20年里,多种高温超导薄膜生长技术快速发展。有些技术已经适用于其它超导体的制备。目前所使用主要方法有溅射和激光烧蚀(脉冲激光沉积)。类似分子束外延这种先进薄膜生长技术也已经发展得很好。臭氧或氧原子用来实现超高真空条件下的充分氧化。这使得生长的单晶薄膜的性能已接近乃至超过块状晶体。如LSCO单晶薄膜的T =51. 5 K,比块状晶体(Tc <40 K )要高,外延应力是产生这种强化现象的部分原因。

超导材料的应用

1.强电应用

超导输电电缆

我国电力资源和负荷分布不均,因此长距离、低损耗的输电技术显得十分迫切。超导材料由于其零电阻特性以及比常规导体高得多的载流能力,可以输送极大的电流和功率而没有电功率损耗。超导输电可以达到单回路输送GVA级巨大容量的电力,在短距离、大容量、重负载的传输时,超导输电具有更大的优势。低温超导材料应用时需要液氦作为冷却剂,液氦的价格很高,这就使低温超导电缆丧失了工业化应用的可行性。若使用高温超导材料作为导电线芯制造成超导电缆,就可以在液氮的冷却下无电阻地传送电能。高温超导电缆的出现使超导技术在电力电缆方面的工业应用成为可能。目前,市场上可以得到并可用来制造高温超导电缆的材料主要是银包套铋系多芯高温超导带材,其临界工程电流密度大于10kA/cm2。高温超导电缆以其尺寸较小、损耗低、传输容量大的优势,可用于地下电缆工程改造,以高温超导电缆取代现有的常导电缆,可增加传输容量。高温超导电缆另一重要应用场合是可在比常导电缆较低的运行电压下将巨大的电能传输进入城市负荷中心。由于交流损耗的缘故,利用高温超导材料制备直流电缆比制备交流电缆更具优势。利用超导技术,通过设计实用的直流传输电缆和有效的匹配系统,从而实现高效节能低压大容量直流电力输系统。

超导变压器

超导变压器一般都采用与常规变压器一样的铁芯结构,仅高、低压绕组采用超导绕组。超导绕组置于非金属低温容器中,以减少涡流损耗。变压器铁芯一般仍处在室温条件下。超导变压器具有损耗低、体积小,效率高(可达99%以上)、极限单机容量大、长时过载能力强(可达到额定功率的2倍左右)等优点。同时由于采用高阻值的基底材料,因此具有一定的限制故障电流作用。一般而言,超导变压器的重量(铁芯和导线)仅为常规变压器的40%甚至更小,特别是当变压器的容量超过300MV A时,这种优越性将更为明显。

超导储能

人类对电力网总输出功率的要求是不平衡的。即使一天之内,也不均匀。利用超导体,可制成高效储能设备。由于超导体可以达到非常高的能量密度,可以

无损耗贮存巨大的电能。这种装置把输电网络中用电低峰时多余的电力储存起来,在用电高峰时释放出来,解决用电不平衡的矛盾。美国已设计出一种大型超导储能系统,可储存5000 兆瓦小时的巨大电能,充放电功率为1000 兆瓦,转换时间为几分之一秒,效率达98 %,它可直接与电力网相连接,根据电力供应和用电负荷情况从线圈内输出,不必经过能量转换过程。

超导电机

在大型发电机或电动机中,一旦由超导体取代铜材则可望实现电阻损耗极小的大功率传输。在高强度磁场下,超导体的电流密度超过铜的电流密度,这表明超导电机单机输出功率可以大大增加。在同样的电机输出功率下,电机重量可以大大下降。美国率先制成3000 马力的超导电机,我国科学家在20 世纪80 年代末已经制成了超导发电机的模型实验机。

超导故障限流器

超导故障电流限制器(简称SFCL)主要是利用超导体在一定条件下发生的超导态、正常态转变,快速而有效地限制电力系统中短路故障电流的一种电力设备。该设想是在上世纪70年代提出的,到1983年法国阿尔斯通公司研制出交流金属系超导线后,各研究机构才开始着手开发SFCL产品。现已有中压级样品挂网运行,国外乐观估计可望在10年或更长的时间内开始投入市场。

2.弱电应用

无损检测

无损检测是一种应用范围很广的探测技术,其工作方式有;超声探测、X光探测及涡流检测技术等。SQUID 无损检测技术在此基础上发展起来。SQUID 磁强计的磁场灵敏度已优于100ft,完全可以用于无损检测。由于SQUID 能在大的均匀场中探测到场的微小变化,增加了探测的深度,提高了分辨率,能对多层合金导体材料的内部缺陷和腐蚀进行探测和确定,这是其他探测手段所无法办到的。工业上用于探测导体材料的缺陷、内部的腐蚀等,军事上可能于水雷和水下潜艇等的探测。

超导微波器件在移动通信中的应用

移动通信业蓬勃发展的同时,也带来了严重的信号干扰,频率资源紧张,系统容量不足,数据传输速率受限制等诸多难题。高温超导移动通信子系统在这一

背景下应运而生,它由高温超导滤波器、低噪声前置放大器以及微型制冷机组成。高温超导子系统给移动通信系统带来的好处可以归纳为以下几个方面:1.提高了基站接收机的抗干扰的能力;2.可以充分利用频率资源,扩大基站能量;3.减少了输入信号的损耗,提高了基站系统的灵敏度,从而扩大了基站的覆盖面积;4.改善通话质量,提高数据传输速度;5.超导基站子系统带来了绿色的通信网络。超导探测器

用超导体检测红外辐射,已设计制造了各种样式的高TC超导红外探测器。与传统的半导体探测比较,高TC超导探测器在大于20微米的长波探测中将为优良的接受器件,填充了电磁波谱中远红外至毫来波段的空白。此外,它还具高集成密度、低功率、高成品率、低价格等优点。这一技术将在天文探测、光谱研究、远红外激光接收和军事光学等领域有广泛应用。

超导计算机

超导器件在计算机中运用,将具有许多明显的优点:1.器件的开关速度快;;

2.低功率;

3.输出电压在毫伏数量级,而输出电流大于控制线内的电流,信号检测方便。同时,体积更小,成本更低;另外,信号准确无畸变。

展望与建议

自从超导材料制备技术不断成熟并逐步产业化生产以来,近十年来高临界温度超导应用得到了良好的发展,在超导电缆、超导限流器与超导变压器等电力应用方面,研制成功多台样机,人类不久将进入超导应用的新时代。从超导材料的发展历程来看,新的更高转变温度材料的发现及室温超导的实现都有可能。单晶生长及薄膜制造工艺技术也会取得重大突破,但超导材料的基础研究还面临一些挑战。目前超导材料正从研究阶段向产业化发展阶段。随着高温超导材料的开发成功,超导材料将越来越多地应用于尖端技术中,因此超导材料技术有着重大的应用发展潜力,可解决未来能源、交通、医疗和国防事业中的重要问题。

碳纳米材料综述

碳纳米材料综述 课程: 纳米材料 日期:2015 年12月

碳纳米材料综述 摘要:纳米材料是一种处于纳米量级的新一代材料,具有多种奇异的特性,展现特异的光、电、磁、热、力学、机械等物理化学性能,这使得纳米技术迅速地渗透到各个研究领域,引起了国内外众多的物理学家、化学家和材料学家的广泛关注,也成为当前世界最热门的科学研究热点。物理学家对纳米材料感兴趣是因为它具有独特的电磁性质,化学家是因为它的化学活性以及潜在的应用价值,材料学家所感兴趣的是它的硬度、强度和弹性。毫无疑问,基于纳米材料的纳米科技必将对当今世界的经济发展和社会进步产生重要的影响。因此,对纳米材料的科学研究具有非常重要的意义。其中,碳纳米材料是最热的科学研究材料之一。 我们知道,碳元素是自然界中存在的最重要的元素之一,具有sp、sp2、sp3等多种轨道杂化特性。因此,以碳为基础的纳米材料是多种多样的,包括常见的石墨和金刚石,还包括近几年比较热门的碳纳米管、碳纳米线、富勒烯和石墨烯等新型碳纳米材料。 关键词:纳米材料碳纳米材料碳纳米管富勒烯石墨烯 1.前言 从人类认识世界的精度来看,人类的文明发展进程可以划分为模糊时代(工业革命之前)、毫米时代(工业革命到20世纪初)、微米和纳米时代(20世纪40年代开始至今)。自20世纪80年代初,德国科学家Gleiter提出“纳米晶体材料’,的概念,随后采用人工制备首次获得纳米晶体,并对其各种物性进行系统的研究以来,纳米材料己引起世界各国科技界及产业界的广泛关注。纳米材料是指特征尺寸在纳米数量级(通常指1—100 nm)的极细颗粒组成的固体材料。从广义上讲,纳米材料是指三维空间尺寸中至少有一维处于纳米量级的材料。通常分为零维材料(纳米微粒),一维材料(直径为纳米量级的纤维),二维材料(厚度为纳米量级的薄膜与多层膜),以及基于上述低维材料所构成的固体。从狭义上讲,则主要包括纳米微粒及由它构成的纳米固体(体材料与微粒膜)。纳米材料的研究是人类认识客观世界的新层次,是交叉学科跨世纪的战略科技领域[1]。 碳纳米材料主要包括富勒烯、碳纳米管和石墨烯等,是纳米科学技术中不可或缺的材料,从1985年富勒烯(Fullerene)的出现到1991年碳纳米管(carbon nanotube,CNTs)的发现,碳纳米材料所具有的独特物理和化学性质引起了国内外研究人员广泛而深入的研究,二十年来取得了很多的成果。2004 年Geim研究组的报道使得石墨烯(Graphene)成为碳纳米材料新一轮的研究热点,其出现充实了碳纳米材料家族,石墨烯具有由碳原子组成的单层蜂巢状二维结构,由于它只有一个原子的厚度,可以将其视为形成其它各种维度的石墨相关结构碳材料的基本建筑块,石墨烯既可翘曲形成零维的富勒烯及卷曲形成一维的碳纳米管,亦可面对面堆积形成石墨,由于石墨烯具有优异的电学、导热和机械性能及较大的比表面积,因而在储氢材料、超级电容器、高效催化剂及纳米生物传感等方面有着广泛的应用[2]。 2.常见的碳纳米材料

国内外物联网产业发展现状趋势全面综述 2

国内外物联网产业发展现状趋势 关键词: 物联网RFID 【提要】2009年8月和12月,温家宝总理分别在无锡和北京发表重要讲话,重点强调要大力发展传感网技术,努力突破物联网核心技术,建立“感知中国”中心。2010年《政府工作报告》中,温总理再次指出:将“加快物联网的研发应用”明确纳入重点产业振兴计划。这代表着中国传感网、物联网的“感知中国”已成为国家的信息产业发展战略。 2009年8月和12月,温家宝总理分别在无锡和北京发表重要讲话,重点强调要大力发展传感网技术,努力突破物联网核心技术,建立"感知中国"中心。2010年《政府工作报告》中,温总理再次指出:将"加快物联网的研发应用"明确纳入重点产业振兴计划。这代表着中国传感网、物联网的“感知中国”已成为国家的信息产业发展战略。 物联网概述 1.物联网的定义与概念提出 所谓"物联网",是指通过射频识别、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 通俗地解释,物联网就是"物物相连的互联网"。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通讯。 物联网的概念是美国Auto-ID实验室在1999年首次提出的,2005年国际电信联盟在信息社会世界峰会上发布《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出"物联网概念",激情豪迈地指出"物联网时代即将到来"。 2.物联网的本质和关键技术 物联网的本质概括起来主要体现在三个方面:一是互联网特征,即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络;二是识别与通信特征,即纳入物联网的"物"一定要具备自动识别与物物通信(MachinetoMachine,M2M)的功能;三是智能化特征,即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。 物联网产业链可以细分为感知、处理和信息传送三个环节,每个环节的关键技术分别为传感技术、智能信息处理技术和网络传输技术。传感技术通过多种传感器、RFID、二维码、GPS定位、地理信息识别系统和多媒体信息等多媒体采集技术,实现对外部世界的感知和

无机材料研究进展综述

无机材料最新研究进展 摘要 无机材料指由无机物单独或混合其他物质制成的材料,一般可以分为传统的和新型的无机材料两大类。本文介绍了无机材料分类、方法及最新研究进展。 关键词:无机材料、分类、方法、展望 前言 无机材料一般可以分为传统的和新型的无机材料两大类。传统的无机材料是指以二氧化硅及其硅酸盐化合物为主要成分制备的材料,因此又称硅酸盐材料。新型无机材料是用氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硅化物以及各种非金属化合物经特殊的先进工艺制成的材料。无机材料根据不同用途其特性也不同。总体来说无机材料有耐高温、耐腐蚀、耐磨性好、强度高。有些材料导电性能好,有些材料光导性好,有些材料有自洁功能。由于无机材料的多样性并有着各色各样的性质,其应用也相当广泛并得到了人们足够的重视,尤其是近些年新型的新材料,引起了我们广大的兴趣。 新材料是发展高新技术的物质基础, 新材料及与其直接相关的研究领域, 如信息存储材料、微电子材料、生物材料、纳米材料、超导材料及高温电子学等, 在当今高新技术领域及未来技术中均占有重要地位。因此世界各国都给予高度重视, 很多国家把新材料的研究与开发列为关键技术。而在新材料中, 新型无机非金属材料又是特别活跃的领域, 在整个新材料中占据主要地位[1]。 1.无机材料分类 无机材料分为新型无机材料和传统无机材料。传统无机材料分为玻璃、水泥、陶瓷;新型无机材料分为高性能结构陶瓷、电子功能陶瓷材料、敏感功能(陶瓷)材料、光功能陶瓷材料、人工晶体、功能玻璃、催化及环保用陶瓷等。

1.1水泥 水泥,粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体,能在空气中硬化或者在水中更好的硬化,并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。水泥的历史最早可追溯到5000年前的中国秦安大地湾人,他们铺设了类似现代水泥的地面。后来古罗马人在建筑中使用的石灰与火山灰的混合物,这种混合物与现代的石灰火山灰水泥很相似。用它胶结碎石制成的混凝土,硬化后不但强度较高,而且还能抵抗淡水或含盐水的侵蚀。长期以来,它作为一种重要的胶凝材料,是建筑工业三大基本材料之一[2]。水泥行业中球磨工艺应用于两个生产环节,一个环节与火电行业相同,应用于磨制煤粉,为生产提供燃煤;另一个环节应用于将烧结成块的水泥熟料磨制成粉状,这一环节对于水泥企业的生产效率与产品品质起着至关重要的作用。近几年,由于固定资产投资增加,基础设施建设、房地产业的快速发展对水泥产量的拉动作用十分明显。在巨大的需求拉动下,水泥产量仍将保持较为稳定的增长。据相关数据统计,2012年水泥行业产量已达到21亿吨。 1.2陶瓷 陶瓷是以粘土为主要原料以及各种天然矿物经过粉碎混炼、成型和煅烧制得的材料以及各种制品。人们把一种陶土制作成的在专门的窑炉中高温烧制的物品叫陶瓷,陶瓷是陶器和瓷器的总称。陶瓷的传统概念是指所有以粘土等无机非金属矿物为原料的人工工业产品。陶瓷的主要产区为景德镇、高安、丰城、萍乡、佛山、潮州、德化、醴陵、淄博等地。新型功能陶瓷材料是以电、磁、光、声、热、力学、化学和生物等信息的检测、转换、耦合、传输、处理和存储等功能为其特征的新型材料,已成为微电子技术、激光技术、光纤技术、传感技术以及奎间技术等现代高级技术发展不可替代的重要支撑性材料,在通信电子、自动控制、集成毫路、计算槐、信息处理等方嚣的应用墨益及。功熊陶瓷材料是电予材料中最重要的一个分支,其产值约占整个新型陶瓷产业产饭的70%。随着现代新技术的发展,功能陶瓷及其应用正向着高可靠、微型化、薄膜化、精细化、多功能、智能化、集成化、高性能、高功能和复合结构方向发展[3]。 1.3 玻璃 玻璃是无机非金属材料的又一重要产品, 它和我们的生活密切相关, 几乎每一个人都要接触和使用玻璃产品. 玻璃具有良好的光学和电学性能, 有较好的化

齿轮发展状况综述

摘要:齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一,其形式很多,运用广泛大至宇宙飞船, 小至手表、精密仪器,从国防机械到民用机械,从重工业机械到轻工业、农业机械, 无不广泛地采用齿轮传动。本文旨在介绍齿轮的起源与发展历程以及发展趋势。 关键字:齿轮发展传动前景

概述: 齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一,其形式很多,运用广泛大至宇宙飞船, 小至手表、精密仪器,从国防机械到民用机械,从重工业机械到轻工业、农业机械, 无不广泛地采用齿轮传动。齿轮的车主要有以下几大特点:1、传动效率高,在常用的机械传动中,以齿轮的传动效率最高,如一级圆柱齿轮的传动效率可以达到99%。这对大功率传动十分重要。2、结构紧凑,在同样的使用条件下,齿轮所需要的空间尺寸一般比较小。3、工作可靠寿命长,设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动,工作十分可靠寿命可以达到一二十年,这也是其他机械传动所不能比的。4、传动比稳定,传动比稳定往往是对传动性能的基本要求。 但是齿轮传动的制造以及安装精度要求很高,价格较贵,而且不适于传动距离较大的场合。 齿轮机构的类型很多,根据一对齿轮在啮合过程中及其瞬时传动比(i12=ω1/ω2)是否恒定,将齿轮机构分为圆形(i12=常数)齿轮机构和非圆形齿轮机构(i12≠常数)。应用最广泛的是圆形齿轮机构,而非圆形齿轮机构则应用与一些有特殊要求的机械传动中。根据齿轮两轴间的相对位置不同,圆形齿轮结构可以分成如下几类:1、用于平行轴间传动的齿轮机构。下图中(a)为外齿啮合齿轮机构(external meshing gears mechanism),两齿轮转向相反;图(b)为啮合齿轮机构(internal meshing gears mechanism),两转轮转向相同。图(c)为齿轮与齿条结构(pinion and rack mechanism),齿条

中国石油发展成就综述2

中国石油发展成就综述(中) 喜迎党的十八大·特稿 海外实现跨越式发展 党的十七大以来的五年,是中国石油大力实施国际化经营,实现海外规模化经营、跨越式发展,形成经济全球化条件下参与国际能源合作、取得竞争新优势、国际影响力显著增强的五年。 这五年,世界能源和油气形势发生一系列深刻变化。美国通过页岩气革命,开始摆脱对中东石油进口的依赖,能源战略重心向西半球转移,并在逐步影响和改写全球能源版图。随着美国战略新布局的实施,亚太、非洲、南美成为全球关注的油气热点地区。俄罗斯能源战略重心也向亚太地区转移,通过远东开发,为实现其梦寐以求的强国梦提供战略支撑。包括中国在内的亚太地区国家的石油对外依存度节节攀升,成为全球石油消费增长最快的地区。 面对世界能源和油气形势发生的深刻变化,中国石油审时度势,做出“突出中亚、拓展非洲、做大南美、加强中东、推进亚太”的海外战略部署,不失时机,加快五大海外油气合作区、四大油气通道战略布局和三大海外油气运营中心建设,如期建成“海外大庆”,实现海外规模化经营、跨越式发展。 五年来的实践充分证明,中国石油的海外战略是成功的、富有成效的,取得了骄人业绩和丰硕成果。 突出中亚,推出扩大海外油气合作重头戏 2007年7月17日,在中国国家主席胡锦涛和土库曼斯坦总统别尔德穆哈梅多夫的共同见证下,中国石油分别与土库曼斯坦油气资源管理利用署、土库曼斯坦国家天然气康采恩签署了中土天然气购销协议和土库曼斯坦阿姆河右岸天然气产品分成合同。根据协议,在未来30年内,土库曼斯坦将通过中亚天然气管道,每年向中国出口300亿立方米天然气。紧接着,8月18日,在中国国家主席胡锦涛和哈萨克斯坦总统纳扎尔巴耶夫的共同见证下,中国石油和哈萨克斯坦国家石油公司签署了中哈原油管道二期工程建设和运营协议。 中土、中哈合作关系的进一步加深和密切,拉开了中国石油加快、深化中亚油气合作的大幕。2007年8月29日,中国土库曼斯坦天然气合作勘探开发项目全面启动。同年9月28日,国家中亚天然气及西气东输建设领导小组成立。中国石油与西气东输二期工程沿线6个省市41家用户签订了214亿立方米天然气买卖与输送协议。同年12月18日,中哈原油管道二期工程开工建设。两个月后,2008年2月22日,国家“十一五”规划重大建设项目——西气东输二线工程开工仪式在北京人民大会堂隆重举行。 经过短短7个月的运作,中国石油“突出中亚”的海外战略部署就紧锣密鼓、环环紧扣地进入了实际运作阶段,成为加快和扩大海外油气合作的重头戏。“突出中亚”战略的迅速展开,将中国石油的国际化经营,推向了规模更大、层次更深和水平更高的发展阶段。不仅对中亚油气合作产生了巨大的推动作用,而且对俄罗斯远东地区乃至整个中国石油的海外发展都产

纳米磁性材料的制备和研究进展综述教案资料

纳米磁性材料的制备和研究进展综述 一.前言 纳米材料又称纳米结构材料 ,是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围内的材料 (1-100 nm) ,或由它们作为基本单元构成的材料 ,是尺寸介于原子、分子与宏观物体之间的介观体系。磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的,在外加磁场H 作用下,必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B,它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线(M~H或B~H曲线)。因此 ,纳米磁性材料的特殊磁性可以说是属于纳米磁性。 司马迁《史记》记载黄帝作战所用的指南针是人类首次对磁性材料的应用。而今纳米磁性材料广泛应用于生物学,磁流体力学,原子核磁学,机体物理学,磁化学,

天文学,磁波电子学等方面。随着雷达、微波通信、电子对抗和环保等军用、民用科学技术的,微波吸收材料的应用日趋广泛 ,磁性纳米吸波材料的研究受到人们的关注。纳米磁性材料也对人们的生产与生活带来诸多的利益。 本次综述,主要针对磁性纳米材料的制备方法和研究进展两个问题进行阐述。首先,介绍磁性纳米材料的发展历史,可以追溯到黄帝时期。其次,介绍磁性纳米材料的分类。------再次,重点介绍磁性纳米材料是怎么制备的。其制备方法一般分为三大类:1.由上到下,即由大到小,将块材破碎成纳米粒子,或将大面积刻蚀成纳米图形等。2.由下到上,即由小到大,将原子,分子按需要生长成纳米颗粒,纳米丝,纳米膜或纳米粒子复合物 3. 气相法、液相法、固相法等。第四、介绍磁性纳米材来噢的现状和发展前景。最后,将全文主题扼要总结,并且找出研究的优缺点和差距,提出自己的见解。 二、主题 1、纳米磁性材料的发展史 磁性材料是应用广泛、品类繁多、与时俱进的一类功能材料,磁性是物质的基本属性之一。人们对物质磁性的认识源远流长,早在公元前四世纪,人们就发现了天然的磁石(磁铁矿Fe3O4),,据传说,那是黄帝大战蚩尤于涿鹿,迷雾漫天,伸手不见五指,黄帝利用磁石指南的特性,制备了能指示方向的原始型的指南器,遂大获全胜.古代取其名为慈石,所谓“慈石吸铁,母子相恋”十分形象地表征磁性物体间的互作用。人们对物质磁性的研究具有悠久的历史,是在十七世纪末期和十八世纪前半叶开始发展起来的。1788年,库仑(Coulomb)把他的二点电荷之间的相互作用力规律推广到二磁极之间的相互作用上。1820年,丹麦物理学家奥斯特(Oersted)发现了电流的磁效应;同年法国物理学家安培(Ampere)提出了分子电流假说,认为物质磁性起源于分子电流。

我国led显示屏行业20年发展综述

我国LED显示屏行业20年发展综述 一、国内LED显示屏行业基本情况 我国LED显示屏产业起步于90年代初,并且始终保持高速的发展。根据中国光学光电子行业协会LED显示应用分会统计和测算,以及国内相关机构提供的数据,截止2008年11月加入中国光协LED显示应用分会的会员单位为204家,全国具有比较正规的专业性生产单位300~400家,从事LED显示应用产品的生产企业超过1000家,从事LED显示应用产品包括销售、生产、配套服务等企业估计不少于3000家。截止2007年底行业协会会员单位的从业人员为16356人,估计全国以LED显示屏为主导产品的显示应用行业从业人数在3万人左右。2007年产值约72亿元人民币,2008年全国产值预计可能近百亿元。据行业协会统计生产厂商东北占6%,西南西北华中占17%,华北占16%,华东占41%,华南占20%。2007年LED显示屏销售额东北占5.1%,西南西北华中占15.7%,华北占14.5%。华东占30.8%,华南占33.8%。由此可见,从产业布局上,我们LED显示屏产业主要集中在华东和华南地区,这两个地区的产品总体规模占到全国60%以上。2008年由于北京举办奥运会,预计2008年华北的销售额所占比例可能有明显上升。 二、行业发展的特点 (一)高速发展的2007年和2008年 由于中国经济的迅速发展和北京举办2008年奥运会,使LED显示屏行业获得良好的发展机遇。行业总体上较前几年有比较显著增长,2007年增幅超过40%,是近年来增长幅度最大的一年。2008年的增长率预计不低于40%,充分显示了中国LED显示屏行业在2007年和2008年得到高速发展。 (二)显示技术不断进步,质量不断提高 LED技术和计算机技术及电子技术突飞猛进,LED显示屏技术也显现飞速的发展。显示屏色彩从单、双色向全彩普及,显示内容由文字图片转化为视频实时显示,显示屏控制技术从单一屏幕向网络化发展,显示外形从平面向异面发展。国内先进水平的显示屏与国际品牌水平的质量已相近,国内主流产品的大部分技术指标与国际品牌产品已接近。但是显示屏MTBF、刷新频率、亮度均匀性、外壳防护等级、安全要求、EMC,产品质量认证,尤其是产品的工艺与国际品牌产品有相当大的差距。近两年尤其是2008年北京奥运会的相关项目不但技术上有很大创新,显示屏质量也有很大提高。国内一流产品的质量已接近或超过国际品牌产品。 (三)产品出口逐年增长 近年来产品出口在全国LED显示屏市场销售额中所占比例逐步增加。2008年出口额占销售额不到15%,2007年行业协会会员单位出口达11.5亿,占销售

论文综述

电化学沉积金属的二氧化钛纳米管的制备与表征 纳米材料一般是由1~100nm间的粒子组成,它介于宏观物质和围观分子﹑原子交界的过渡区域,是一种典型的介观系统。纳米材料研究主要分成两个方面: ①系统研究的纳米材料的性能﹑微结构和谱学特征,通过和常规材料相比较,找出纳米材料的特殊规律,建立表征纳米材料的新概念和新理论发展和完善纳米材料科学系统; ②开发研制新的纳米材料,纳米材料的特殊结构使之产生独特的物理化学性能。例如:小尺寸效应,表面效应,量子尺寸效应,宏观量子隧道效应,介电限域效应等,借助于纳米材料这种特殊的性质,使材料在光﹑电﹑力﹑磁﹑超导性乃至热力学等领域注入了新的活力。 1、1 二氧化钛 自二十世纪七十年代,日本科学家Fujishima发现二氧化钛半导体上的光催化分解水作用以来,二氧化钛由于具有独特的光物理和光化学性质,在光学材料、光电化学和光电池、光催化降解有机物方面有广泛的应用前景。引起了人们很大的兴趣。九十年代,纳米材料科学的兴起,发展了以二氧化钛为对象的基础理论和应用。由于纳米粒子的量尺子效应、表面效应等使得二氧化钛纳米材料的结构和性质都与常规二氧化钛有很大差别,在光物理学、光化学反面呈现出的特的应用前景,成为二十一世纪的一大研究热门。 1、1、1 二氧化钛的晶型结构 二氧化钛警惕有三种重要的不同结构:金红石、锐钛矿、和析钛矿。但是,仅是金红石和锐钛矿在二氧化钛的应用领域中起重要作用,表面科学技术的研究兴趣主要也是在金红石和锐钛矿上,在两种结构中,其基本的结构单元包含一个钛原子,该原子处于六个氧原子形成的异构八面体构型中,在每种结构的八面体结构中两个钛原子和氧原子间的化学键稍长一些,在锐钛矿中,键角90o有一个较大的偏离。在金红石中,相邻的八面体共用一个方向上的点沿着长轴在90o方向交替堆积,在锐钛矿中,共点的八面体形成面,它们还与下层的八面体面共边。 1、1、2 二氧化钛纳米材料的研究发展 自从1972年,A.fujishima等发现受辐射的二氧化钛表面能发生对水的持续氧化、还原反应以来,纳米二氧化钛作为光催化剂用来催化降解有机污染物,引起了人们的普遍关注,将这种材料做成空心小球浮在含有有机物的废水表面上,利用太阳光可以进行有机物的降解,美国、日本利用这种方法对海上石油泄漏造成的污染进行处理,将二氧化钛粉体添加到陶瓷的釉料中,具有保洁杀菌的功能,也可以添加到人造纤维中制成杀菌纤维;锐钛矿纳米二氧化钛表面Cu﹢、Ag﹢修饰,杀菌效果更好,在电冰箱、空调、医疗器械等方面有着广泛的应用前景。铂化的二氧化钛纳米粒子的光催化可以使丙炔与水蒸气反应,生成可燃性的甲烷、乙烷和丙烷;纳米二氧化钛的光催化效应可以从甲醇水溶液中提取H2而被广泛研究用于清洁氢能源的开发。近年来,纳米二氧化钛的光催化在有机污染物

纳米材料综述要点

纳米材料综述 一、基本定义 1990年7月,第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举办,标志着 纳米科学技术的正式诞生。 1、纳米 纳米是一种长度单位,1纳米=1×10-9米,即1米的十亿分之一,单位符 号为 nm。 2、纳米技术 纳米技术是在单个原子、分子层次上对物质的种类、数量和结构形态进行 精确的观测、识别和控制的技术,是在纳米尺度范围内研究物质的特性和 相互作用,并利用这些特性制造具有特定功能产品的多学科交叉的高新技 术。其最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子、分子,制造出 具有特定功能的产品。 纳米技术的发展大致可以划分为3个阶段: 第一阶段(1990年即在召开“Nano 1”以前主要是在实验室探索各种纳米粉体的制备手段,合成纳米块体(包括薄膜,研究评估表征的方法,探索纳米材料的特殊性能。研究对象一般局限于纳米晶或纳米相材料。 第二阶段 (1990年~1994年人们关注的热点是设计纳米复合材料: ?纳米微粒与纳米微粒复合(0-0复合, ?纳米微粒与常规块体复合(0-3复合, ?纳米复合薄膜(0-2复合。 第三阶段(从1994年至今纳米组装体系研究。它的基本内涵是以纳米颗粒 以及纳米丝、管等为基本单元在一维、二维和三维空间组装排列成具有纳米结构的体系的研究。 3、纳米材料 材料基本构成单元的尺寸在纳米范围即1~100纳米或者由他们形成的材料就称为纳米 材料。纳米材料和宏观材料迥然不同,它具有奇特的光学、电学、磁学、热学和力学等方面的性质。

图1 纳米颗粒材料SEM图 二、纳米材料的基本性质 由于纳米材料是由相当于分子尺寸甚至是原子尺寸的微小单元组成,也正因为这样,纳米材料具有了一些区别于相同化学元素形成的其他物质材料特殊的物理或是化学特性例如:其力学特性、电学特性、磁学特性、热学特性等,这些特性在当前飞速发展的各个科技领域内得到了应用。科学家们和工程技术人员利用纳米材料的特殊性质解决了很多技术难题,可以说纳米材料特性促进了科技进步和发展。 1、力学性质 高韧、高硬、高强是结构材料开发应用的经典主题。具有纳米结构的材料强度与粒径成反比。纳米材料的位错密度很低,位错滑移和增殖符合Frank-Reed模型,其临界位错圈的直径比纳米晶粒粒径还要大,增殖后位错塞积的平均间距一般比晶粒大,所以纳米材料中位错滑移和增殖不会发生,这就是纳米晶强化效应。金属陶瓷作为刀具材料已有50多年历史,由于金属陶瓷的混合烧结和晶粒粗大的原因其力学强度一直难以有大的提高。应用纳米技术制成超细或纳米晶粒材料时,其韧性、强度、硬度大幅提高,使其在难以加工材料刀具等领域占据了主导地位。使用纳米技术制成的陶瓷、纤维广泛地应用于航空、航天、航海、石油钻探等恶劣环境下使用。 2、热学性质 纳米材料的比热和热膨胀系数都大于同类粗晶材料和非晶体材料的值,这是由于界面原子排列较为混乱、原子密度低、界面原子耦合作用变弱的结果。因此在储热材料、纳米复合材料的机械耦合性能应用方面有其广泛的应用前景。例如Cr-Cr2O3颗粒膜对太阳光有强烈的吸收作用,从而有效地将太阳光能转换为热能。 3、电学性质 由于晶界面上原子体积分数增大,纳米材料的电阻高于同类粗晶材料,甚至发生尺寸诱导金属——绝缘体转变(SIMIT)。利用纳米粒子的隧道量子效应和库仑堵塞效应制成的纳米电子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特点,有可能在不久的将来全面取代目前的常规半导体器件。2001年用碳纳米管制成的纳米晶体管,表现出很好的晶体三极管放大特性。并根据低温下碳纳米管的三极管放大特性,成

行业发展综述

造纸行业7

1行业发展综述 (1) 2市场焦点 (1) 3行业动态 (2) 4行业总体发展态势 (4) 4.1 主要指标变化情况 (4) 4.2 工业总产值增长情况 (4) 4.3 销售收入和利润增长情况 (4) 4.4 总资产规模增长情况 (5) 5行业经济效益 (5) 5.1 销售毛利率 (5) 5.2 税前净资产收益率 (5) 5.3 资产负债率 (6) 5.4 资产利用状况 (6) 6行业投资状况 (7) 7行业平均绩效指标 (7) 8行业结构 (7) 8.1 总资产月度大区结构 (7) 8.2 销售收入月度累计大区结构 (8) 8.3 月度累计销售收入省份排行(前十位) (8) 9细分行业主要指标分析 (9) 9.1 纸浆制造业主要指标分析 (9) 9.2 造纸行业主要指标分析 (10) 9.3 纸制品制造业主要指标分析 (12) 9.4 细分行业主要指标比较分析 (14) 10 附录 (15)

图1.月度总资产、工业总产值、销售收入和利润变化图 (4) 图2.造纸行业月度累计工业产值图 (4) 图3.月度累计销售收入和利润变化比较图 (4) 图4.造纸行业月度总资产规模图 (5) 图5.造纸行业月度销售毛利率图 (5) 图6.造纸行业月度累计税前净资产收益率图 (6) 图7.造纸行业月度资产负债率图 (6) 图8.造纸行业固定资产月度环比增幅图 (7) 图9.造纸行业月度总资产大区结构图 (8) 图10.造纸行业月度累计销售收入大区结构图 (8) 图11.造纸行业月度累计销售收入省份排行 (8) 图12.纸浆制造业月度总资产规模图 (9) 图13.纸浆制造业月度累计销售收入和利润变化比较图 (9) 图14.纸浆制造业月度销售毛利率图 (9) 图15.纸浆制造业月度累计税前净资产收益率图 (10) 图16.纸浆制造业固定资产月度环比增幅图 (10) 图17.造纸行业月度总资产规模图 (10) 图18.造纸行业月度累计销售收入和利润变化比较图 (11) 图19.造纸行业月度销售毛利率图 (11) 图20.造纸行业月度累计税前净资产收益率图 (11) 图21.造纸行业固定资产月度环比增幅图 (12) 图22.纸制品制造业月度总资产规模图 (12) 图23.纸制品制造业月度累计销售收入和利润变化比较图 (12) 图24.纸制品制造业月度销售毛利率图 (13) 图25.纸制品制造业月度累计税前净资产收益率图 (13) 图26.纸制品制造业固定资产月度环比增幅图 (13) 图27.造纸细分行业月度销售毛利率比较图 (14) 图28.造纸细分行业月度累计税前净资产收益率比较图 (14) 表1.造纸行业资产利用率指标表 (6) 表2.造纸行业平均绩效指标表 (7)

高温超导材料的研究进展及前景展望论文正稿

兴义民族师范学院 2013届本科毕业生学位论文 高温超导材料的研究进展及 前景展望 姓 名: 马 关 爱 教 学 系: 物 理 系 专 业: 物 理 学 导师姓名: 张 星 中国﹒贵州﹒兴义 2013年5月

目录 摘要............................................................................................................................ I ABSTRACT .................................................................................................................. II 第一章绪论. (1) 1.1超导体的发现 (1) 1.2高温超导体的概述 (4) 第二章高温超导材料研究的内容 (6) 2.1高温超导材料的研究背景 (6) 2.2高温超导材料的特性 (7) 2.3高温超导材料的研究目标 (8) 2.4高温超导材料的研究状况 (9) 2.4.1高温超导的物理进展 (10) 2.4.2对BCS理论的修正[7] (11) 2.4.3RVB理论[7] (11) 2.4.4Luttinger液体理论[7] (12) 2.4.5铁磁自旋理论[7-10-11] (12) 2.4.6掺杂型高温超导体的研究进展 (12) 2.4.7高温超导材料其他方面的进展 (14) 2.5影响高温超导研究的因素 (14) 2.5.1交流损耗是一个影响高温超导材料应用的重要因素 (14) 2.5.2磁场是影响高温超导材料研究的一个重要因素 (15) 2.5.3量子限制效应对超导薄膜性质的影响 (15) 2.5.4超导体中的人工钉扎与磁通匹配效应 (15) 2.5.5薄膜表面等离子激元和增强透射效应 (15) 第三章高温超导材料的制备工艺 (16) 3.1高温超导材料的研究方法 (16) 3.1.1磁控溅射(MS)法 (16) 3.1.2脉冲激光沉积法 (16)

三维纳米材料制备技术综述

三维纳米材料制备技术综述 摘要:纳米材料的制备方法甚多。目前,制备纳米材料中最基本的原则有二:一是将大块固体分裂成纳米微粒;二是由单个基本微粒聚集,并控制聚集微粒的生长,使其维持在纳米尺寸。本文主要介绍纳米材料分类和性能,同时介绍了一些三维纳米材料的制备方法,如水热法、溶剂热法和微乳液法。 关键词:纳米材料;纳米器件;纳米阵列;水热法;溶剂热法;微乳液法 1.引言 随着信息科学技术的飞速发展,人们对物质世界认识随之也从宏观转移到了微观,也就是说从宏观的块体材料转移到了微观的纳米材料。所谓纳米材料,是材料尺寸在三维空间中,至少有一个维度处于纳米尺度范围的材料。如果按照维度的数量来划分,纳米材料的的种类基本可以分为四类:(1)零维,指在空间中三维都处在纳米尺度,如量子点,尺度在纳米级的颗粒等;(2)—维,指在空间中两个维度处于纳米尺度,还有一个处于宏观尺度的结构,例如纳米棒、纳米线、纳米管等;(3)二维,是指在空间中只有一个维度处于纳米尺度,其它两个维度具有宏观尺度的材料,典型的二维纳米材料具有层状结构,如多层膜结构、一维超晶格结构等;(4)三维,即在空间中三维都属于宏观尺度的纳米材料,如纳米花、纳米球等各种形貌[1]。 当物质进入纳米级别,其在催化、光、电和热力学等方面都出现特异性,这种现象被称为“纳米效应”。纳米材料具有普通材料所不具备的3大效应:(1)小尺寸效应——其光吸收、电磁、化学活性、催化等性质发生很大变化;(2)表面效应——在催化、吸附等方面具有常规材料无法比拟的优越性;(3)宏观量子隧道效应,例如纳米微粒表现出令人难以置信的奇特的宏观物理特性,如高强度和高韧性,高热膨胀系数、高比热容和低熔点,异常的导电率和磁化率,极强的吸波性,高扩散性,以及高的物理、化学和生物活性等[2]。 纳米科学发展前期,人们更多关注于一维纳米材料,并研究其基本性能。随着纳米科学快速发展,当今研究热点开始转向以微纳结构和纳米结构器件为方向的对纳米阵列组装体系的研究。以特定尺寸和形貌的一维纳米材料为基本单元,采用物理和化学的方法在两维或三维空间内构筑纳米体系,可得到包括纳米阵

蛋鸡行业三十年发展成就综述

蛋鸡行业三十年发展成就综述 改革开放的30 年,是我国畜牧业生产基础条件不断改善、生产方式快速转变的30 年,是畜牧业生产向区域化、集约化、产业化和现代化不断推进的30 年,是畜牧业主导产业地位逐步确立、畜牧业经济快速腾飞的30 年。 30年来,党中央、国务院高度重视畜牧业发展,先后出台了一系列扶持畜牧业发展的政策措施。逐步推进对畜牧业生产经营和流通体制的改革,增强了畜牧业产业组织创新能力。畜牧业发展从小到大,从追求数量增长到质量、结构、效益并重,综合生产能力和保障市场有效供应能力进一步加强。 起步于上世纪70 年代末的中国蛋鸡行业,经过三十年的快速发展,已连续21 年成为禽蛋产量最多的国家。从1985 年开始,一直位居世界禽蛋产量第一位,是中国集约化程度最高的畜牧产业。中国蛋鸡产业的快速发展,拉动了我国畜牧产业的快速普及与发展,成为农村劳动力转移、致富的有效方式。 一、祖代、父母代蛋种鸡保有量将达到历史最高我国是蛋品生产大国,在世界鸡蛋生产中占据主导地位,2008 年12 月全国蛋鸡总存栏量为亿只,2008 年全国鸡蛋总产量为2045 万吨,蛋品生产量占世界鸡蛋总量40%以上。目前我国鸡蛋产量的年增长速度和总产量仍居世界第一。 二、人均消费量 目前我国蛋类总产量位于世界第一,年人均蛋类占有量也位于世界前列,鸡蛋作为优质价低的蛋白食品,具有明显的市场竟争优势,2005 年我国消费鸡蛋总量高达2900 万吨,是中国除猪肉之外的第二大蛋白蛋消费品。目前我国

人均鸡蛋年消费量为,达到发达国家的水平。2007 年,我国禽蛋出口量为亿个,主要出口香港、澳门、阿曼、日本、新加坡等国家和地区。 根据目前绿色蛋品的消费状况,绿色蛋品的消费量约占鸡蛋总消费量的10%,未来5 年33 个大中城市绿色蛋品的需求潜量为万吨。 2、蛋品深加工和质量检测技术长足进步随着蛋品下游行业以及蛋品加工技术的进一步发展,消费者对蛋品的需求进一步加大,迫切要求提高我国的蛋品加工率。目前,我国的蛋品加工技术还比较落后,企业还只是进行部分蛋品加工,大多是生产蛋白粉、蛋黄粉等低附加值产品,经济效益低。加大资金投入,开发蛋品加工技术,研制高附加值的蛋品,是我国蛋品业今后发展的重要出路。由于我国鸡蛋产量较大,通过鲜蛋的消费进一步拉动市场的空间越来越小,而且,鸡蛋具有保鲜性和易破损性等特点,不易储存和运输。因此发展大型蛋品加工企业,生产出种类多样、美味宜人的蛋品,引导市场消费升级是必然的发展趋势。不断研究开发了保洁鲜蛋的生产工艺,开发全蛋液、蛋白液、蛋黄液、专用蛋液等的生产、储存、加工体系。建立了鸡蛋新鲜度、蛋壳质量、蛋内部品质、蛋与蛋制品中致病微生物(如沙门氏菌)以及特定成分(如抗生素)等的快速有效检测方法。 三、我国蛋鸡生产体系的新变化 1、养殖模式的变化 小规模大群体的饲养模式一直是蛋鸡饲养的主体,利用旧房闲舍,饲养个千儿八百,还不耽误地里农活,曾经是许多养殖户的真实写照,而如今,这种模式正逐渐被规范的规模饲养场、饲养小区、各种合作组织模式所取代,而促使饲养模式变革的原因主要体现在:一是疫病的困扰。由于原有的饲养模式饲养条件简陋,管理粗放,技术落后,极易受到疾病的侵袭,一旦发生疫情往

纳米材料文献综述

北京化工大学北方学院NORTH COLLEGE OF BEIJING UNIVERSITY OF CHEMICAL TECHNOLOGY 碳纳米管的性质与应用 姓名:赵开 专业:应用化学 班级: 0804 学号: 080105097 2011年05月

文献综述 前言 本人论题为《碳纳米管的性质与应用》。碳纳米管是一维碳基纳米材料,其径向尺寸为纳米级,轴向尺寸为微米量级,管子两端基本上都封口。碳纳米管具有尺寸小、机械强度高、比表面大、电导率高、界面效应强等力学,电磁学特点。近年来,碳纳米管在力学、电磁学、医学等方面得到了广泛应用。 本文根据众多学者对碳纳米管的研究成果,借鉴他们的成功经验,就碳纳米管的性质及其功能等方面结合最新碳纳米管的应用做一些简要介绍。本文主要查阅近几年关于碳纳米管相关研究的文献期刊。

碳纳米管(CNT)是碳的同素异形体之一,是由六元碳环构成的类石墨平面卷曲而成的纳米级中空管,其中每个碳原子通过SP2杂化与周围3个碳原子发生完全键合。碳纳米管是由一层或多层石墨按照一定方式卷曲而成的具有管状结构的纳米材料。由单层石墨平面卷曲形成单壁碳纳米管(SWNT),多层石墨平面卷曲形成多壁碳纳米管(MWNT)。自从1991年日本科学家lijima发现碳纳米管以来,其以优异的力学、热学以及光电特性受到了化学、物理、生物、医学、材料等多个领域研究者的广关注。 一、碳纳米管的性质 碳纳米管的分类 研究碳纳米管的性质首先要对其进行分类。(1)按照石墨层数分类,碳纳米管可分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。(2)按照手性分类,碳纳米管可分为手性管和非手性管。其中非手性管又可分为扶手椅型管和锯齿型管。(3)按照导电性能分类,碳纳米管可分为导体管和半导体管。 碳纳米管的力学性能 碳纳米管无缝管状结构和管身良好的石墨化程度赋予了碳纳米管优异的力学性能。其拉伸强度是钢的100倍,而质量只有钢的1/ 6,并且延伸率可达到20 %,其长度和直径之比可达100~1000,远远超出一般材料的长径比,因而被称为“超强纤维”。碳纳米管具有如此优良的力学性能是一种绝好的纤维材料。它具有碳纤维的固有性质,强度及韧性均远优于其他纤维材料[1]。单壁碳纳米管的杨氏模量在1012Pa范围内,在轴向施加压力或弯曲碳纳米管时,当外力大于欧拉强度极限或弯曲强度,它不会断裂而是先发生大角度弯曲然后打卷形成麻花状物体,但是当外力释放后碳纳米管仍可以恢复原状。 碳纳米管的电磁性能

战略性新兴产业的发展的文献综述

战略性新兴产业的发展的文献综述 本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意! 新旧产业的更新换代是经济持续繁荣的关键。纵观世界各国和地区的经济发展历程,及时选择和培育新的经济增长点,进行新旧产业之间的更新换代是所有国家和地区经济发展中的必然选择。只有适时地进行产业结构的优化和调整,不断维持较高的产业高度,才能使经济保持持续的增长态势。从世界发达国家和地区产业演进的历程看,这些国家和地区在不同的经济发展阶段,都确定了不同的主导产业和新兴产业。特别是日本、韩国和台湾地区,作为政府主导型经济的典型代表,这几个国家和地区在不同的发展阶段,均明确制定了未来将要重点发展的新兴产业。如,日本在工业化初期将纺织、食品、钢铁、电力等确定为未来的重点产业;进入工业化中期后,又及时地确定了造船、石油化工、汽车、家用电器、运输机械、一般机械和电气机械等作为重点扶持产业;石油危机后,日本减少了对能耗高、污染大的产业扶持,转而发展计算机、电子、新材料、新能源等产业;进入21世纪以后,日本加大了对一系列新兴产业的发展,信息通

讯、物资流通、节能和新能源开发、环保、新制造技术、生物工程、宇宙航空、海洋开发等产业成为国家重点扶持的领域。美国、英国、德国等发达资本主义国家也日益重视对新兴产业的扶持,纷纷出台了支持本国新兴产业发展的产业政策。例如,美国在克林顿执政期间就先后出台了“先进技术计划”、“制造技术推广计划”、“平板显示器计划”、“信息高速公路”等一系列产业政策,有效地促进了产业结构的升级和优化。可以说,新旧产业的及时更新,是日、韩、台湾地区在短短的几十年中实现经济跨越式发展的重要原因,也是促进美国等发达国家经济发展的有效途径。 一旦产业的新旧更替出现断裂,就必然会导致经济的衰退。美国在20世纪80年代经济发展遭遇困境,其主要原因就在于当时汽车、钢铁、化学等工业在被日本全面赶超的同时,缺乏新兴产业的替代。日本在20世纪90年代以后经济的持续衰退,也在于产业结构升级迟缓,在传统产业比较优势逐渐丧失之时,新兴产业培育不及时。台湾地区在2000年以后经济的衰退,与新兴产业发展较慢也有着密切的关系。而英国经济自二战以后的长期不景气,则更是由于制造业中新兴产业长期发展不力所造成的。可见,在不同的经济发展阶段,针对本身经济发展的特点和初始条件,

超导材料的现状及发展趋势分析

超导材料的现状及发展方向自1911年荷兰莱顿实验室的卡末林·昂纳斯首次在4.2K时发现水银零电阻现 象即超导现象以来。人们相继在超导 材料方面取得很多突破,后来在梅斯 勒发现超导体的抗磁性之后, 1934 —1985年后超导物理学理论逐步发 展,超导材料逐步应用于实际科学技 术领域。但由于种种原因,至今超导 物理学理论也不够完善。在这一阶段 人们研究的超导材料临界转变温度 较低。 后来进入高温超导研究阶段,高温超导材料指的是:钇系(92 K)、铋系(110 K)、铊系(125 K)和汞系(135 K)以及2001年1月发现的新型超导体二硼化镁(39 K)。高温超导体属于非理想的第II类超导体。临界磁场和临界电流且比低温超导体更高。同时已对高温超导材料进研究开发,氧化物复合超导材料具有耐用和稳定性好的特点。通过研究浸泡实验表明,超导电性的退化主要来自于杂相及时效过程中的析出相。为了改善薄膜对环境的敏感性,美国西北大学的Mirkin建议把分子单层表面化学改性引入到高温超导铜氧化合物中。 以铋锶钙铜氧系为第一代高温超导带材,它的可加工性优良,在超导强电应用领域占据重要位置。但铋系材料的实用临界电流密度较低,并且在77 K的应用磁场也很低。然而钇钡铜氧化物材料在77 K的超导电性比铋锶钙铜氧材料好的多;但它的可加工性极差,故要做出超导性好的带材通过传统的压力加工和热处理工艺就很难。 随着材料科学工艺技术的发展,近年来一种在轧制金属基带上制造钇钡铜氧超导带材的工艺被称作“第二代”带材。欧洲国家努力开展高温超导材料工艺及应用研究。丹麦已批量制造铋系超导带材。2003年11月我国第一个10m、 10.5kV/1.5kA 三相交流高温超导电缆系统日前在中国科学院电工研究所研制成功,并于成功地进行了试验运行。2011年5月信赢和公司团队研发的世界最大功率的超导限流器刚成功。2011年9月25日,特拉维夫大学的研究小组开发出了一种超导体材料——蓝宝石单晶体纤维,可用于高压电缆输电,输电量是相同直径铜线输电量的40倍。研究人员称这种超导材料将有可能彻底改变电力输送占空间、高损耗的状况。 高温超导材料主要有:膜材(薄膜、厚膜)、块材、线材和带材等类型。薄膜最常用、最有效的两种镀膜技术是:磁控溅射和脉冲激光沉积。还有金属有机

数控技术发展状况及策略综述

数控技术发展状况及策略综述 摘要:随着当前科学技术的进一步发展,数控加工已经成为国家机械化和工业 化水平的重要标志。这项技术涉及到的领域范围很多,包括机械制造技术、信息 处理技术、自动控制技术以及相应的计算机软件处理技术等新技术的使用,改变 了传统的制造业,在未来,数控加工技术会朝着更好的方向发展,将会促使我国 制造业的发展进步。 关键词:数控技术;发展状况;策略;综述 对于数控系统而言,一方面由于传统数控系统的各个模块相互耦合,使得结 构变更和功能扩展异常困难;另一方面由于数控系统结构的开放程度低,其研发 过程无法充分利用先进的电子信息技术,极大降低了数控系统的研发效率,同时 基于小团队的数控系统研发不能充分调动社会的有效资源和积极性,包括工艺过 程实现在内的各模块难以全面细致,使得开发的高端数控并不高端。我国数控行 业的发展很大程度上受限于数控系统自身的封闭性,数控系统的不开放以及制造 工艺流程未体现等问题成为目前制约我国数控行业发展的主要瓶颈。随着先进计 算机和电子信息技术的发展,充分利用组件式软件技术、通过互联网手段把全社 会乃至全球的资源集中起来,有效发挥掌握工艺经验的一线人员等社会资源参与 开发和甄别成为可能。 1数控木工机械的发展现状 1.1数控木工机械发展现状 数控机床具有高精度、质量好、加工性能强、生产效率高、稳定性强等优点,并受到了越来越多企业的青睐。其中木材加工行业广泛应用起数控机床,且相关 研究也在逐步深入,在近几年,我国数控木工机械发展迅速,以下将会对一些具 有代表性的数控技术进行分析。①数控木工机械硬件发展现状。当前我国木工机械硬件仍未建立起系统的体系,基本是由背景文泰垄断中低档数控镂铣机,其不 但销售软件,同时还出处全套硬件。②数控木工机械软件发展现状。当前主要是由中国台湾恩德控制了大部分高档数控镂铣机数控软件,其销售软件时通常都是 配套硬件一同销售,基本在我国大陆形成了垄断局面。③木工机械数控机床技术发展现状。当前我国的数据砂光机、数控阶段锯切设备以及数控带锯机技术等发 展极为迅速,就以砂光机为例,当前我国已成为了生产砂光机最大的国家,基本 垄断中低端砂光机市场,且逐步实现了中低端砂光机数字控制功能。 1.2数控技术发展概况 数控该技术在我国发展时间尚短,最早是将其应用在金属加工行业,从发展 至今共经历了3个发展阶段:①初始阶段(1958~1979),在该阶段我国生产的 数控系统可靠性不足,且应用范围极为有限;②发展阶段(1980~1993),经历 改革开放,我国有效吸收与借鉴外国优秀生产经验,并积极引进先进的数控系统,在很大程度上促进了我国数控技术的发展;③缓慢发展阶段(1994至今),在 全球金融危机影响下,在20世纪末我国出现了负增长的情况,发展到21世纪逐 步得到了恢复,当前我国机械加工设备数控化率在85~90%范围内,其中木工机 械制造业其设备数控率约45%。 2数控加工技术的应用 2.1数控车加工的应用 ①精度要求较高的零件,数控车床整体的刚性很好,制造的精度极高,因此 对于尺寸强度要求较高的零件这项技术的使用十分有效;②超精密、超低表面粗

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