电子氢氟酸制备中除砷的调研
作者：谢俊
通讯地址：江西理工大学冶化学院化工081班13号 邮编：341000
摘要
TSVL 级40%的氢氟酸是应用与大规模集成电路的一种电子级氢氟酸试剂，在集成电路中用于清洗、腐蚀剂。
本文通过对电子级氢氟酸（TSVL 级）生产中最主要部分除砷的方法的调研，调研了电解除砷、硫化物法除砷、高锰酸钾除砷以及其它氧化除砷法。对调研结果进行全面的分析和讨论。尤其是对氧化剂和还原剂的选用的方法。最终选用适当的氧化剂和还原剂的确定，确一条理想的生产线:选择KMnO 4为氧化剂，氧化三价砷。通过精馏分离除砷。用双氧水还原剂过量的高锰酸钾。
关键字：氢氟酸 除砷 电子级氢氟酸
In addition to the electronic Hydrofluoric acid preparation of Arsenic and research
Author: Xie Jun
Address:Jiangxi university of science and technology and the college in class 081
addition to chemical 13 zip code: 341000
ABSTRACT
TSVL level of hydrofluoric acid is 40% application and large scale integrated circuit electronics hydrofluoric acid reagent, in circuits is used for washing, corrosive product. This article through to electronics hydrofluoric acid (TSVL class) production of the main parts in addition to the method of arsenic investigation and research of the electric lift arsenic sulfide method, except the arsenic, except the arsenic and other oxidation potassium permanganate except arsenic method. Research results of overall analysis and discussion. Especially for the selection of antioxidants and reducing the method. Finally choose the proper antioxidants and determination of the reducing agent, indeed, a ideal production line ： Choose KMnO4 as the oxidant, oxidation trivalent arsenic. Through the distillation separation in addition to arsenic. With hydrogen peroxide solution to reducing excessive potassium permanganate.
Key word: Hrdrogen fluoric acid remove the Arsenic over clear and high purely.
引言
电子氢氟酸英文名 hydrofluoric acid ，分子式 HF ，分子量 20.01。为无色透明液体，相对密度 1.15～1.18，沸点 112.2℃，在空气中发烟，有刺激性气味，剧毒。能与一般金属、金属氧化物以及氢氧化物发生反应，生成各种盐类。腐蚀性极强，能侵蚀玻璃和硅酸盐而生成气态的四氟化硅。易溶于水、醇，难溶于其他有机溶剂。
电子氢氟酸为强酸性清洗、腐蚀剂，可与硝酸、冰醋酸、双氧水及氢氧化铵等配置使用，主要应用于集成电路（IC ）和超大规模集成电路（TSVI ）芯片的清洗和腐蚀，是微电子行业制作过程中的关键性基础化工材料之一，还可用作分析试剂和制备高纯度的含氟化学品。目前，在国内基本上是作为蚀刻剂和清洗剂用于微电子行业，其它方面用量较少。 本重点是对除砷方法的比较，选出最佳工艺与方法。
原理
大规模的氢氟酸工业生产中常用萤石和硫酸的混合生成无水氟化氢。
2244CaF +H SO CaSO +2HF →↑ （1）
上述反应生产的无水氟化氢主要杂质有：氟硅酸、四氟化硅二氧化硫和水以及其它少量杂质。这些杂质通常采用蒸馏的方法很容易被除去，所得到的无水氟化氢含量可达到99.8%或更高。但是常规的蒸馏方法不足以大幅度有效地降低无水氟化氢中砷杂质的含量，因为砷杂质是
以三价的形式（3+
As ）作为三氟化砷（3AsF ）存在的，它将与无水氟化氢共馏难以除去。因为氢氟酸在大规模集成电路中用于清洗和腐蚀，砷杂质的存在对电子器件性能有严重影响，因此降低氢氟酸中砷含量是氢氟酸提纯过程的主要问题。 除砷方法
目前文献报道的除砷方法很多，例如：活性碳法[1][2][3][4]、离子交换法[5]吸收柱分离法[6]
及氧化还原法等多种除砷杂质的方法，但都用于无水氟化氢的提纯和制造的。其主要的方法包括以下几种。
1、 电解法
文献报道了采用电解法[7][8]使一有效的直流电在一定温度下通过含有三价砷杂质的无水氟
化氢，通电时间应足够使无水氟化氢中挥发的难分离的三价砷杂质电解氧化为不挥发的易分离的五价砷化物，然而蒸馏所得混合物，得到砷杂质含量较低的无水氟化氢。根据报道其反应速度最好是通过加入电解质的方法增加氟化氢的导电性而提高。这些电解质应该或者是不氧化的电解质或者是这些电解质在电解时所产生的物质能通过蒸馏很容易从所要求的高纯氟化氢中被分离出去。它包括水、氟化钾或其它碱金属氧化物以及它们的混合物。因为根据电解步骤包括在浸没于液相无水氟化氢中的电极间通过有效的直流电，所以操作条件是必须存在于液相氟化氢，其次实验温度控制为o o 20C 100C - ，最好是o o 0C 50C 操作压力应该是足以保持液相氟化氢存在。此技术采用的是不起反应的电极，最好是由镍和碳构成。
电极反应：
阳极:3+5+As -2e As →
阴极：+22H -2e H → 本方法提供了一种砷杂质含量较低的高纯试剂无水氟化氢的提纯方法。此方法对最终产品不引入外来杂质，属较好的提纯方法，但所需设备较复杂。而且从专利实验可以看出该方法的产品最终质量不是很高，尚不能满足本研究的需要，此方法虽好但需要进一步改进和提高。
同时有文献也介绍了一种电解方法[9]即在软钢制得电解槽中，装有相互平行的镍板阳极和
阴极所组成电极。极间用四氟乙烯板绝缘，保持4mm 左右。工业级氟化氢从钢板瓶导入电解槽，接通210mA/cm 电流，电解完成后，用简单的蒸馏将氟化氢从电解槽中蒸馏出来，得到高纯氟化氢。
2、 硫化物法
文献报道一种提纯无水氟化氢的方法[10][11][12]，包括用能够提供含硫离子的含硫化合物，处
理含有三价砷杂质的无水氟化氢，以使砷离子作为硫化砷沉淀出来，即：
3+2-232As +3S As S →↓
然后通过过滤或蒸馏的方法将沉淀从无水氟化氢中分离出去，此方法包括用含硫化合物，更具体地讲使用可以提供硫离子的含硫化合物，处理含有三价砷杂质的无水氟化氢。一般讲，所述的含硫化合物或可产生硫离子的化合物，或可以是在极性溶剂中可以解离成硫离子和伴随阳离子的材料或物质，优越的可提供硫离子化合物选自硫化氢，碱金属硫化物（硫化钠、硫化钾），碱土金属硫化物（硫化钙和硫化钡）和它们的混合物。但并不限于上述这些，最好使用硫化氢作为硫离子源，因为它们易得到、易使用、易去除。由于过量的硫化氢（沸点为63o C -）很容易与无水氟化氢分离（沸点为20o C ）。加入无水氟化氢中含硫化合物的量取决于无水氟化氢中杂质的含量，应至少使砷离子完全被转化为硫化砷（23As S ），所需要的化学计量的硫化物，最好使化学计量的硫化物稍微过量，尽可能地使硫化物完全沉淀出来。要考虑的三价砷杂质（3As +）。因为五价砷杂质很容易从无水氟化氢中被分离出去，所以只考虑三价砷，使其与硫离子接触形成硫化砷（23As S ），再通过蒸馏的方法、过滤的方法将硫化砷（23As S ）除去，得到纯净的无水氟化氢。此方法简便易行无需特殊要求，但有引入外来杂质硫（S ）的可能。
3、 高锰酸钾法
文献报道一种对无水氟化氢除砷的方法。即加入碱金属的高猛酸钾或铬酸盐作为氧化剂
[13][14][15][16]，将无水氟化氢中的三价砷杂质转化为五价砷杂质以降低砷离子的挥发度。再经过蒸馏的方法将砷除去。
文献[14]公开一种提纯无水氟化氢的方法。其中氧化剂（如高锰酸碱金属盐或重铬酸碱金属盐）和还原剂（如过硫酸钠和过硼酸钠）以及卤素最好使用碘进行处理。以使无水氟化氢中所含的三价砷杂质转变为不挥发的五价砷化物，并且可以认为此方法可以适用于含水氟化氢的提纯。其缺点是当无水氟化氢从水溶液中蒸馏出来时有可能被挥发的高价锰化合物污染。
文献[15]中对上面文献[14]的缺点进行了改进，此方法为在引进氧化剂高锰酸碱金属盐或重铬酸碱金属盐对无水氟化氢除砷的过程中，通过氧化剂除砷处理之后，为了清除过量的氧化剂又引入无机亚铁盐（4FeSO ），以清除过量的氧化剂，同时降低了引入的高锰酸离子的挥发性。在此改进中又引入了铁离子和硫酸根离子，又有可能引起铁离子和硫酸根离子的污染。
文献中又报道了上面如何解决中铁离子的污染问题。其中该专利报道了在经高锰酸盐和重铬酸盐处理后为清除过量的氧化剂在无水氟化氢中加入一种无重金属反应剂，如过氧化氢（22H O ）以代替无机亚铁盐（4FeSO ），降低锰离子的挥发性。从而使无水氟化氢得到提纯。
4、 其它氧化法
文献报道对无水氟化氢的除砷方法。其中包括引用一种氟元素以氧化无水氟化氢中的砷杂质，然后通过蒸馏将被氧化的难挥发的五价砷杂质除去。此方法除砷效果可达1ppb 又不引入外来杂质，但此方法要在蒸馏后水解剩余的氟。但这一点对于生产氟化氢水溶液不是问题。所以该方法是优选法的一种除砷方法。
文献公开一种提纯无水氟化氢的方法。即用氯化氢和氟化物盐或两者之间来处理含有一定
砷杂质的无水氟化氢[16][17][18][19]，然后采用蒸馏的方法将无水氟化氢从处理的混合物中蒸馏出来
从而得到纯净的无水氟化氢。或用卤素（碘、溴、氯）和混合的氧化剂，将杂质砷氧化为具有高沸点的氧化物杂质。然后采用蒸馏的方法将无水氟化氢从处理的混合物中蒸馏出来，得到纯净的无水氟化氢。此方法仅适用于无水氟化氢的提纯。但此方法已引入的卤素则是最难分离的杂质。
文献报道一种对无水氟化氢的除砷方法。方法是在钼或钼化物及一种磷酸盐[20][21]的存在下
用过氧化氢将挥发性的三价砷杂质氧化为不挥发的五价砷化物，然后采用蒸馏的方法将无水氟化物从处理的混合物中蒸馏出来，得到纯净的无水氟化氢。
文献报道一种对于含水氟化氢的除砷方法。适用于80%-100%的氟化氢，及引入一种氧化剂30%过氧化氢（22H O ）在o o 40C 60C 条件下对氟化氢进行处理。即向含氟化氢（80%-100%）的储液罐中（溶液温度为o o 40C 60C ）,连续加入无水氟化氢和适宜的过氧化氢水溶液(30%)能够从氟化氢中除去砷杂质。将反应器中的混合物进行蒸馏用纯水吸收从而得到净化的氟化氢水溶液。此方法限于生产氟化氢水溶液，而不适于制备无水氟化氢。此方简便易行步引入任何杂质又适用含氟化氢的制备，所以使优选的一种提纯方法。
文献报道一种无水氟化氢的提纯方法，用过氧化氢或过硫酸[22]处理无水氟化氢，除去无水
氟化氢中的砷杂质和亚硫酸杂质。其方法是在o o 0C 75C 下，加入0.7%22H O 和0.6%甲醇或者是加入至少 2.3%（重量）的过硫酸，然后再进行蒸馏提纯的氟化氢砷杂质从25ppm 降至20ppb-30ppb 。处理时间为48-72小时。此方法也是引进外来杂质的缺点。其分离效果也不是十分理想。
文献报道一种无水氟化氢的提纯方法，加入一种有效量的氧化铬（3CrO ）和氧化（2O ）[23]使3As +氧化为5As +
，从而降低了砷杂质的挥发性，在经过蒸馏得到纯净的无水氟化氢。此方也有引进外来杂质的缺点。
综上合述，除砷多采用氧化法，及采用电极法或加入氧化剂将挥发性的三价砷离子氧化为不挥发的五价砷化物，文献报道了许多氧化剂，首选的应为易除去，且不引进外来杂质的氧化
剂。
分析与讨论
1、文献报道的电解法生产工艺、设备结构紧凑，低能、低耗，同时无三废排放。满足超纯外还可在末端加上微滤以达到超净要求。尤为适用于生产超净氟化氢水溶液。但是除砷效果达不到TSVL 要求。
2、文献报道的硫化法生产工艺、工艺简单，同时低能、低耗、无三废排放。主要生成23As S 沉淀。通过蒸馏把超纯的氢氟酸分离出来。本生考虑氢氟酸中的三价砷完全的去除，肯定要加入硫化物过量，因此生产的成品中必定带入新的杂质2S -，本身2S -是一种很难去除的离子。对于在低沸点中氢氟酸溶液中，最好的方法就是用再次生成硫化物沉淀去除。总而言之，用硫化法必定带来新的杂质。2S -也是影响超纯氢氟酸的一个重要组分。
3、文献报道的高锰酸钾和其它氧化法都是属于氧化法。整个过程可以分两部法：
第一部：3+5+As
As ???→氧化剂 氧化成的5+As ，这样利用5+As 在溶液中生成的盐，和氢氟酸挥发度的不同，在精馏塔中进行
分离达到除去砷的目的。
第二部：氧化剂的去除，还原剂的选择。
要完全去除砷，氧化剂足量是必须。很多氧化剂（尤其高价）很容易污染制备的超纯氢氟酸，因此必须要还原剂，根据上面文献报道中氧化剂和还原剂的种类很多。
从氧化剂的角度分析：氧化能力4KMnO 最强，其次是重铬酸，再次臭氧，最后其它。4KMnO 氧化三价砷的效果最好，这是首选。重铬酸易生成酸雾和铬是有毒物质。如果考虑带入杂质的成分最少，臭氧是最好的，但是臭氧不好制备并且成本高。其它的氧化剂可以氧化三价砷，但效果达不到TSVL 要求，氧化剂的量多，同时带入的杂质又多。因此，除了4KMnO 是可选，其它的均不可取。
从还原剂的角度分析：用硫酸亚铁处理过量的锰有一定的效果，可以很好的去除4KMnO ，但是引入了钾、锰、铁和硫酸根，满足不了TSVL 要求。用22H O 还原4KMnO ，可以很好的还原4KMnO ，并且+2222H +H O +2e 2H O →不带入任何杂质，容易满足TSVL 要求。
结论
本文通过文献的调研了解生产超纯氢氟酸中的除砷的方法，根据对各种除砷的方法进行分析和讨论，尤其对氧化剂和还原剂的选择的利弊。得出结果：氟化氢的处理过程包括一间歇的除砷过程和蒸发过程，一个除去大多数杂质的精馏塔，一个排除不能通过精馏塔除去污染杂物的离子提纯塔，最后是氟化氢的供给器。在此期间砷杂质将会被转变为5As +
状态，通过加入氧化剂4KMnO 形成盐27K AsF ,在蒸馏过程中保留在蒸发器中。过量的4KMnO 通过22H O 还原成四价的锰，避免高价的锰污染制备的超纯氢氟酸。这是一个间歇过程，因为反应是缓慢的，为使反应完成，在精馏之前必须有足够的反应时间，在此连续过程中达到完全反应，需要高温高压或者用非常的容器和管道，在此除砷过程中同时还可以除去大部分杂质，如Na 、Ca 、Sr 、Ba 、Cr 、W 、Mo 、Fe 、Cu 、Zn 、Ga 、Sn 、Pb 、Sb 等. 参考文献
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TREC 2005增加了企业检索任务（Enterprise Track）并设立了专家检索子任务，为专家检索方法和技术的经验性评价提供了平台，并着重从专家检索算法、模型和评价方法等几方面进行了探讨，极大地促进了专家检索研究的发展。本文即是在此背景下，对近年来专家检索研究的进展和现状进行的系统总结。本文分别从专家检索的数据集来源、专家检索方法、专家检索的排序方法、专家检索的效果评价这四个方面对专家检索的相关研究进行了介绍和评述。 进入21世纪，人类社会正在由信息社会迈向知识社会，掌握一定知识、经验和技能的人才将会成为企业和组织最宝贵的资源。各领域的专家是该领域知识的代表，所拥有的丰富且最新的该领域的专业知识、技能和经验是企业生存和发展的最关键因素。目前，一些企业和组织，为了提高自身的竞争优势，已经或者正在建立专家检索系统，利于有效地管理专家资源。 专家检索（亦称之为专家查询，专家推荐，专长定位，专长识别）作为实体检索的一个特例，它要求返回的实体类型是具有特定专长（与查询主题相关的）的专家。由于专家检索在促进知识共享和交流，构建学术界和产业界的桥梁，知识管理等方面有重要的应用价值，近年来专家检索引起了学术界广泛兴趣。 作为web track的后继项目，TREC（Text REtrieval Conferences）于2005年增加了企业检索任务（Enterprise Track）,并设立了专家检索子任务。该子任务可以描述为：给定文档集，查询主题集和专家列表，并从这些专家列表中为每个查询主题查找相关专家。自设立专家检索子任务后，TREC为专家检索的方法和技术进行经验性评价提供了一个公共平台，近几年来，分别对专家检索算法、模型和评价进行了探讨，促进了专家检索领域的发展。 关于专家检索的任务，Yimam-Seid等界定为以下两个方面：查找具有某专长的专家和查找专家所具有的专长。目前，检索界所探讨的专家检索一般是指前一个方面。本文所探讨的专家检索也是指查找具有某专长的专家,故本文中的专家检索主要任务可以描述为：利用企业或者组织内外能够表征专家专长的各种文档和资源,如电子邮件、报告、数据库文件和网页等,识别专家在某给定查询主题(领域)的专长(相关性)程度,并按程度高低排序显示专家结果列表的过程。
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专业前沿讲座 ——《太阳能电池》心得报告人类目前正面临严重的能源危机和环境恶化的问题。因此，蕴藏量无穷的太阳能，可能成为未来的主要能源之一。 1954年美国贝尔实验室制成了世界上第一个实用的太阳能电池，效率为4%，于1958年应用到美国的先锋1号人造卫星上。太阳能电池逐渐由航天等特殊的用电场合进入到地面应用中。一个4KW的屋顶家用光伏系统可以满足普通家庭的用电需要，每年少排放的CO2的数量相当于一辆家庭轿车的年排放量。由于材料、结构、工艺等方面的不断改进，现在太阳能电池的价格不到20世纪70年代的1%。预期10年内太阳能电池能源在美国、日本和欧洲的发电成本将可与火力发电竞争。目前，年均增长率35%，是能源技术领域发展最快的行业。 太阳能电池的发电原理是基于光伏效应(Photovoltaic Effect)由太阳光与材料相互作用而产生电势太阳能电池的种类按照所用材料的不同分为3种：无机太阳能电池，如半导体硅 (单晶、多晶、非晶、复合型等)，化合物半导体（GaAs、CuInSe2、CdTe、InP 等）；有机太阳能电池如有机半导体（酞菁锌、聚苯胺、聚对苯乙炔等）；光化学太阳能电池例如纳米TiO2等。 无机太阳能电池的工作原理是半导体中可以利用各种势垒如pn结、肖特基势垒、异质结等形成光伏效应。当太阳能电池受到阳光照射时，光与半导体相互作用可以产生光生载流子，所产生的电子
-空穴对靠半导体内形成的势垒分开到两极，正负电荷分别被上下电极收集。由电荷聚集所形成的电流通过金属导线流向电负载。 有机太阳能电池工作原理: 有机半导体产生的电子和空穴束缚在激子(excitons)之中,电子和空穴在界面(电极和导电聚合物的结合处)上分离。它的特点：价格低、易成型，通过化学修饰调控性能。太阳能电池材料与器件结构的研究与开发可以为各种太阳能电池材料杂质与缺陷的转换效率及稳定性产生影响。也可以使太阳能电池与建筑物结合，架设太阳电池组件 太阳能电池在航天技术发展中有着不可替代的作用。由于材料与器材结构的研究与开发,太阳电能池的地面应用的潜在能力得到了发挥。从微观上认识光伏太阳能电池的本质，开展原位表征和超快时间分辨技术研究光生电子的迁移传输规律，为人们设计较高光电转换效率的半导体材料及染料敏化剂提供理论指导。太阳能的开发利用是人类进入21世纪必须解决的难题。太阳能电池作为清洁太阳能转换装置将有利于缓解世界的能源危机和环境污染问题。太阳能电池的研究有着重要的意义。
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一、现今计算机主要应用 随着计算机的高速发展，计算机应用进一步向各行各业渗透，上至高、新的尖端技术，下至家庭生活与各种电器，计算机无处不在，无时不在。 （一）科学计算 科学计算也称数值计算，指用于完成科学研究和工程技术中提出的数学问题的计算，计算工作量很大。它是计算机最早的应用领域，世界上第一台计算机的研制就是为科学计算而设计的。随着科学技术的发展，各领域的计算模型日趋复杂，人工计算已无法解决的这些复杂问题都需要依靠计算机来进行复杂的运算。 在天气预报中，大量的卫星气象云图、气象资料，如果用人工进行计算，预报一天需要计算几个星期，就失去了时效，现在用计算机，取得10天的预报只需要计算数分钟，这就使中、长期预报成为可能。 在航空与航天领域，复杂的微分方程及大量数据测算工作，需要高速瞬间完成计算任务，也都是计算机应用的重要阵地。 （二）数据处理 数据处理也称为非数值计算，指对大量的数据进行加工处理，例如分析、合并、分类、统计等，形成有用的信息。与科学计算不同，数据处理涉及的数据量大，但计算方法简单。 在计算机的应用领域中，数据处理占有极大的比重。在经济发达的国家里，约占80%至90%的份额。目前，数据处理广泛应用于办公自动化、企业管理、事务管理、情报检索等，数据处理已成为计算机应用的一个重要方面。 （三）过程控制 过程控制又称实时控制，指计算机及时采集数据，将数据处理后，按最佳值迅速地对控制对象进行控制。从20世纪60年代起，就在冶金、机械、电力、石油化工等产业中用计算机进行实时控制。现代工业，由于生产规模不断扩大，技术、工艺日趋复杂，从而以实现生产过程的自动化控制系统的要求也日益增高，利用计算机进行过程控制，不仅可以大大提高控制的自动化水平，而且可以提高控制的及时性和准确性，从而改善劳动条件、提高质量、节约能源、降低成本。现代化工厂中，生产过程的自动控制是计算机应用的又一重要领域。 （四）人工智能 人工智能AI(Artificial Intelligence)一般是指模拟人脑进行演绎推理和采取决策的思维过
软件工程专业学科前沿讲座报告 院 (系)：计算机科学与工程 专业：软件工程 班级：17060212 学生：张嘉琪 学号：17060212119
人工智能（Artificial Intelligence），英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能亦称智械、机器智能，指由人制造出来的机器所表现出来的智能。通常人工智能是指通过普通计算机程序来呈现人类智能的技术。通过医学、神经科学、机器人学及统计学等的进步，有些预测则认为人类的无数职业也逐渐被人工智能取代。 人工智能在计算机领域内，得到了愈加广泛的重视。并在机器人，经济政治决策，控制系统，仿真系统中得到应用。人工智能是计算机学科的一个分支，二十世纪七十年代以来被称为世界三大尖端技术之一（空间技术、能源技术、人工智能）。也被认为是二十一世纪三大尖端技术（基因工程、纳米科学、人工智能）之一。这是因为近三十年来它获得了迅速的发展，在很多学科领域都获得了广泛应用，并取得了丰硕的成果，人工智能已逐步成为一个独立的分支，无论在理论和实践上都已自成一个系统。 人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为（如学习、推理、思考、规划等）的学科，主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机，使计算机能实现更高层次的应用。人工智能将涉及到计算机科学、心理学、哲学和语言学等学科。可以说几乎是自然科学和社会科学的所有学科，其范围已远远超出了计算机科学的范畴，人工智能与思维科学的关系是实践和理论的关系，人工智能是处于思维科学的技术应用层次，是它的一个应用分支。从思维观点看，人工智能不仅限于逻辑思维，要考虑形象思维、灵感思维才能促进人工智能的突破性的发展，数学常被认为是多种学科的基础科学，数学也进入语言、思维领域，人工智能学科也必须借用数学工具，数学不仅在标准逻辑、模糊数学等范围发挥作用，数学进入人工智能学科，它们将互相促进而更快地发展。通常，“机器学习”的数学基础是“统计学”、“信息论”和“控制论”。还包括其他非数学学科。这类“机器学习”对“经验”的依赖性很强。计算机需要不断从解决一类问题的经验中获取知识，学习策略，在遇到类似的问题时，运用经验知识解决问题并积累新的经验，就像普通人一样。我们可以将这样的学习方式称之为“连续型学习”。但人类除了会从经验中学习之外，还会创造，即“跳跃型学习”。这在某些情形下被称为“灵感”或“顿悟”。一直以来，计算机最难学会的就是“顿悟”。或者再严格一些来说，计算机在学习和“实践”方面难以学会“不依赖于量变的质变”，很难从一种“质”直接到另一种“质”，或者从一个“概念”直接到另一个“概念”。正因为如此，这里的“实践”并非同人类一样的实践。人类的实践过程同时包括经验和创造。这是智能化研究者梦寐以求的东西。 前景:目前随着人工智能AI的迅猛发展，今后几年触摸一体机一定会和人工智能
白炭黑的制备及改性 摘要：白炭黑即水合二氧化硅，可以作为填料剂应用于PVC的生产中，增加PVC 的补强性能，同时能改善加工性能，提高耐磨性。但因为白炭黑表面大量羟基作用，使其表现出有较强的亲水性，不利于在有机物中的分散结合。本论文利用常见表面改性剂通过湿法改性对白炭黑表面改性,使白炭黑可以更好的分散于PVC 中，通过测定改性前后吸油值变化确定改性效果。本文用棕榈酸；硅烷偶联剂；羧甲基纤维素；聚乙二醇2000（氨水催化剂）；聚乙二醇2000（对甲基苯磺酸催化剂）；十二醇（对甲基苯磺酸催化剂，无水乙醇辅助溶剂）；十二醇（对甲基苯磺酸催化剂，二甲苯辅助溶剂）；冰醋酸（浓硫酸做催化剂）；丙三醇（对苯甲磺酸做催化剂）等方法所做的实验探究。然而只有硅烷偶联剂，十二醇（对甲基苯磺酸催化剂，二甲苯辅助溶剂）等改性剂，发现其改性后的白炭黑吸油值有明显提高，说明提高了白炭黑的亲油性。实现更好的在PVC中充当补强剂。 关键词：白炭黑，表面改性，改性，制备，表面活性剂。 正文：白碳黑的化学名称为水合无定形二氧化硅或胶体二氧化硅(Si02-nH2O)，是一种白色、无毒，无定形微细粉状物。其Si02含量较大(>90％)，原始粒径一般为10～40nm，因表面含有较多羟基，易吸水而成为聚集的细粒。白炭黑的相对密度为2．3l9～2．653t／m3，熔点为1 750℃。不溶于水和酸，溶于强碱和氢氟酸。具有多孔性、内表面积大、高分散性、质轻、化学稳定性好、耐高温、不燃烧、电绝缘性好等优异性能。主要用作橡胶、塑料、合成树脂以及油漆等产品的填充剂，也可用作润滑剂和绝缘材料。目前全世界70％的白炭黑用于橡胶工业，是优良的橡胶补强剂，能改善胶接性和抗撕裂性，其性能优于普通炭黑。在造纸工业中，它能提高纸张白度、强度和不透明性。在农药工业中可作为防结块剂、分散剂。 我国的气相法白炭黑市场需求量持续保持高速增长, 气相法白炭黑的净进口量增长率连续5年超过20%, 我国目前气相法白炭黑的年需求量已超过16000t, 国外气相法白炭黑公司纷纷增加投资, 强化其中国业务。我国气相法白炭黑生产企业将迎头赶上, 提高产品档次, 努力开发高质量的气相法白炭黑以满足各行业的需要。受国际金融危机的影响, 我国白炭黑行业增长速度将有所放缓, 气相法白炭黑的增长速度仍将超过沉淀法白炭黑的增长速度。当前, 我国可再生能源越来越受到重视和政策扶持, 利用多晶硅工业副产物四氯化硅作为原料生产气相法白炭黑这个新的课题, 必将得到较快的发展。 然而，多数无机纳米填充材料与聚合物基体的相容性较差，因此需通过表面改性改善它们的相容性。表面进行改性处理，通过改性处理，可减少或消除羟基带来的不利影响。白炭黑表面改性分为无机物改性和有机物改性。有机物改性是白炭黑改性的主要方法，该方法的技术关键在于有机基团取代白炭黑的表面羟基。表面改性工艺有干法改性和湿法改性两种工艺，白炭黑应用企业一般采用湿法改性，而白炭黑生产企业则采取在线干法改性。通常大部分能够与白炭黑的表面羟基发生化学反应的易挥发物质均可作为改性剂。目前常用的白炭黑表面改性剂主要有有机卤化硅烷、硅烷偶联剂、硅氮烷、硅氧烷类有机硅化合物、醇类及有机聚合物等，如硫基硅烷偶联剂Si69、KH550。白炭黑在硅烷偶联剂改性后胶料中键合橡胶的数量减少，但提高了白炭黑和橡胶基体的相容性，降低了填料网
学科前沿讲座报告正文字数不少于2000字，应有明确的主题。主题应围绕本学期几位老师的讲座内容展开。 学科前沿讲座报告模板 ×××××××××××××× ×××（学生姓名）××× （空一行） 摘要××××××××××（小4号宋体， 1.5倍行距）×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××（150—200字） 关键词×××××××××（一般3—5个） （空一行） ×××××××（作为正文第1章标题，用小3号黑体，加粗，并留出上下间距为：段前0.5行，段后0.5行） ××××××（小4号宋体，1.5倍行距，首行缩进两字符）××××××××××××××××……… 1 ××××××（作为正文2级标题，用4号黑体，加粗） ×××××××××（小4号宋体，1.5倍行距，首行缩进两字符）××××××………… （1）××××××××× （2）××××××××× （3）××××××××× 2 ×××××××（作为正文第2章标题，用小3号黑体，加粗，并 留出上下间距为：段前0.5行，段后0.5行）
××××××××（小4号宋体，1.5倍行距，首行缩进两字符）×××××××××××××……… 注：1．正文中表格与插图的字体一律用5号宋体； 2．为保证打印效果，学生在打印前，请将全文字体的颜色统一设置成黑色； 3．学科前沿讲座报告一般只需要2级标题。 参考文献（小3号黑体，居中） [1] ×××××××（小4号宋体，行距18磅）××××× [2] ××××××××××××××××××××××××××××××××× ××××××××× [3] ×××××××××××××××××××××× ………… 例如： [1] 徐秀丽. 混凝土框架结构设计[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2008, 46～ 66. [2] 孙素英, 张震. 概念设计在建筑结构设计中重要性探讨[J]. 建筑结构, 2008(4): 34～35. [3] GB50352-2005. 民用建筑设计通则[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2004. [4] 朱刚. 新型流体有限元法及叶轮机械正反混合问题[D]. 北京：清华大学， 1996.
材料学科前沿讲座总结 生物医用高分子 一.引言 生物医用功能材料即医用仿生材料，又称为生物医用材料。这类材料是用于与生命系统接触并发生相互作用，能够对细胞、组织和器官进行诊断治疗、替换修复或诱导再生的天然或人工合成的特殊功能材料。随着化学工业的发展和医学科学的进步，生物医用功能材料的应用越来越广泛。从高分子医疗器械到具有人体功能的人工器官，从整形材料到现代医疗仪器设备，几乎涉及到医学的各个领域，都有使用医用高分子材料的例子。医用高分子材料所用的材料种类已由最初的几种，发展到现在的几十种，其制品种类已有上千种。 目前，生物医用功能材料应用很广泛，几乎涉及到医学的各个领域。其大致可分为机体外使用与机体内使用两大类。机体外用的材料主要是制备医疗用品，如输液袋、输液管、注射器等。由于这些高分子材料成本低、使用方便，现已大量使用。机体内用材料又可分为外科用和内科用两类。外科方面有人工器官、医用黏合剂、整形材料等。内科用的主要是高分子药物。所谓高分子药物，就是具有药效的低分子与高分子载体相结合的药物，它具有长效、稳定的特点。 二.发展历史 生物医用高分子材料的发展经历了三个阶段，第一阶段始于1937年，其特点是所用高分子材料都是已有的现成材料，如用丙烯酸甲酯制造义齿的牙床。第二阶段始于1953年，其标志是医用级有机硅橡胶的出现，随后又发展了聚羟基乙酸酯缝合线以及四种聚酯心血管材料，从此进入了以分子工程研究为基础的发展时期。该阶段的特点是在分子水平上对合成高分子的组成、配方和工艺进行优化设计，有目的地开发所需要的高分子材料。
目前的研究焦点已经从寻找替代生物组织的合成材料转向研究一类具有主动诱导、激发人体组织器官再生修复的新材料，这标志着生物医用高分子材料的发展进入了第三个阶段。其特点是这种材料一般由活体组织和人工材料有机结合而成，在分子设计上以促进周围组织细胞生长为预想功能，其关键在于诱使配合基和组织细胞表面的特殊位点发生作用以提高组织细胞的分裂和生长速度。 三.基本性能要求 1. 力学性能稳定 在使用期限内，针对不同的用途，材料的尺寸稳定性、耐磨性、耐疲劳度、强度、模量等应适当。比如，用超高分子量聚乙烯材料做人工关节时，应该用模量高、耐疲劳强度好、耐磨性好的材料。 2. 化学性能稳定 作为生物材料，化学性能必须稳定，对人体的血液、体液等无影响，不形成血栓等不良影响。人体是一个相当复杂的环境，血液在正常环境下呈现微碱性，胃液呈酸性，且体液与血液中含有大量的钾、钠、镁离子，含有多种生物酶、蛋白质、人体的环境易引起聚合物的降解、交联及氧化反应；生物酶会引起聚合物的解聚；体液会引起高分子材料中的添加剂析出；血液中的脂类、类固醇以及脂肪等会引起聚合物的溶胀，使得材料的强度降低。例如聚氨酯中含有的酰胺基极易水解，在体内会降解而失去强度，经过嵌段改性后，化学稳定性提高。 3. 与人体的组织相容性好 医用材料必须与人体的组织相容性好，不会引起炎症或其他排异反应材料，所引起的宿主反应应该能够控制在一定可以接受的范围之内。一些含有对人体有毒有害的基团是不能用作生物医用功能材料的，如有些添加剂对人体有害或有些残留单体对人体有不良影响等，这都应该引起极度的警惕。有些添加剂会随时间的变化，从材料内部逐渐迁移到表面与体液和组织发生作用，引起各种急性和慢性的反应。
学科前沿知识讲座要求： （1）就目前国内外安全科学与技术前沿问题进行文献综述和总结讨论，字数不少于2000字（文字按模板要 求4页以上）； （2）阅读至少中英文文献10篇，其中外文文献2篇以上，引用严格标注； （3）格式按附件模板的要求，作业格式排版质量等作为成绩考核的重要依据。 （4）最后提交方式：打印稿，最晚于2013年1月5日，由各班级统一将作业按学号排好顺序后提交，给付 建民老师。
题 学生姓名：张 静 学 号：0901XX 专业班级：安全工程09-1 2012年 11月 30 日
第1章 制造容易、可靠性高、工作持久、适应工况条件好等优点，在采油工业发展的初期被大量的应用;但游梁式抽油机也存在不足之处，如效率低下、用电成本高等缺点。无游梁式抽油机有长冲程无游梁抽油机等，它具有功率因数高、效率高等优点，所以抽油机的发展方向是无游梁式抽油机1.2 引起游梁式抽油机电机负载效率低的原因主要有以下几个方面: （1）游梁式抽油机的电机是带负载起动，因此起动时所需的起动电流很大，功率因数很低，对电动机的功率要求比较大。 （2（3）要准确地选取一台抽油机的驱动电动机容量，需要测量大量数据，往往很难做到，而且如何对抽油机电机容量的选择计算还没有一个统一、准确的计算公式，因此大多数情况下都采用估算的方法来选择配套电机的功率，一般留有较大余量。
2.1 游梁式抽油机 抽油机是有杆深井泵采油的主要设备。游梁式抽油机主要由游梁－连杆－曲柄机构、减速箱、动力设备和辅助装置等四大部分组成。工作时，动力机将高速旋转运动通过皮带和减速箱传给曲柄轴，带动曲柄作低速旋转。曲柄通过连杆经横梁带动游梁作上下摆动。挂在驴头上的悬绳器便带动抽油杆柱作往复运动（见图2-1）。 图2-1 抽油机结构简图 1—刹车装置 2 3—减速箱皮带轮 4—减速箱 5—输入轴 6—中间轴 7 8—曲柄 9—连杆轴 10—支架 11—曲柄平衡块 12—连杆 13—横梁轴 14—横梁 15—游梁平衡块 16—游梁 17—支架 18—驴头 19—悬绳器 20—底座 2.2 抽油机悬点运动规律 臂为三个活动杆所构成的四连杆机构（见图2-2）。 图2-2 游梁式抽油机示意图 图名称位于图下方，按 章节编号，宋体+Times New Roman 如有图说明宋体为小五+Times New Roman ， 图中文字应规范，原则上图中字号不能大于正文字号，图片尽量绘制，少用不清晰的扫描图片。
数学学科前沿讲座 通过一个学期的学习和学校数位专家教授的耐心讲解，产生了一些自己对数学学科的体会。下面就简要谈谈，通过听取前沿讲座我对数学学科的理解与变化。近半个多世纪以来，随着计算机技术的迅速发展，数学的应用不仅在工程技术、自然科学等领域发挥着越来越重要的作用，而且以空前的广度和深度向经济、金融、生物、医学、环境、地质、人口、交通等新的领域渗透，所谓数学技术已经成为当代高新技术的重要组成部分。因有数学,才有今天科技的繁荣，在我们身边到处都有数学问题。今天科技领域也以数学为基础。如计算机的发展，一切理论都是数学家提出的，某个物理学家要研究某个项目，都要以丰厚 的数学功底为前提。在人们的生活中，时刻与数学打交道，可谓世界因数学而精彩。既然数学有如此大的魅力，下面将粗略的介绍一下。数学曾出现三次危机：无理数的发现——第一次数学危机；无穷小是零吗——第二次数学危机；悖论的产生---第三次数学危机。数学历来被视为严格、和谐、精确的学科，纵观数学发展史，数学发展从来不是完全直线式的，他的体系不是永远和谐的，而常常出现悖论。在悖论中逐渐成熟，进而到现在出现多个分支，分为：基础数学、数论、代数学、几何学、拓扑学、函数论、常微分方程、偏微分方程、概率论、应用数学、运筹学。 一、应用数学应用数学属于数学一级学科下的二级学科。应用数学是应用目的明确的数学理论和方法的总称，它是数学理论知识与应用科学、工程技术等领域联系的重要纽带。应用数学主要研究具有实际背景或应用前景的数学理论或方法，以数学各个分支的应用基础理论为研究主体，同时也研究自然科学、工程技术、信息、经济、管理等科学中的数学问题，包括建立相应的数学模型、利用数学方法解决实际问题等。主要研究方向： (1) 非线性偏微分方程非线性偏微分方程是现代数学的一个重要分支，无论在理论中 还是在实际应用中，非线性偏微分方程均被用来描述力学、控制过程、生态与经济系统、化工循环系统及流行病学等领域的问题。利用非线性偏微分方程描述上述问题充分考虑到空间、时间、时滞的影响，因而更能准确的反映实际。本方向主要研究非线性偏微分方程、H-半变分不等式、最优控制系统的微分方程理论及其在电力系统的应用。 (2)拓扑学拓扑学，是近代发展起来的一个研究连续性现象的数学分支。中文名称起 源于希腊语Τοπολογ的音译。Topology 原意为地貌，于 19 世纪中期由科学家引入，当时主要研究的是出于数学分析的需要而产生的一些几何问题。发展至今，拓扑学主要研究拓扑空间在拓扑变换下的不变性质和不变量。拓扑学是数学中一个重要的、基础的分支。起初它是几何学的一支，研究几何图形在连续变形下保持不变的性质(所谓
前沿讲座总结 时光荏苒，不知不觉，我的研究生的生涯已经度过了一半的时间。虽然仅仅是一年的时间，但已经足以使我对其有一个整体的把握，并使自己逐渐融入其中，享受其中。同时，时间的流逝，更让我对接下来的日子感到珍惜。以下就结合研一这段时间曾参加的前沿讲座和学术沙龙活动，并谈谈自己的些许感悟以及总结。 前沿讲座作为了解学科的学术研究领域、方法和方向的一种重要形式，在学习中起着极为重要的作用。因此，我积极参加了学院和学校组织的前沿讲座。研一期间，我参加了心理健康、原是校园行、数据库培训、名师讲坛以及学术沙龙等诸多讲座。这些由诸多国内外学科最前沿的学者专家所做的精彩的讲座，为我们提供了了解国内外最新、最先进学术知识和科研进展以及学科研究方向的机会。同时，这些讲座使我的专业素养和个人心理素质都得到了很大提升，并对我的学术认识、观点以及今后的研究生学习提供了巨大的帮助。 2015年11月9日，是我第一次参加院士校园行系列的讲座。由David院士不远万里，从大洋对岸来到我们交大，给我们带来一场精彩的讲座。 2011年全国博士生学术论坛由北京交通大学承办，其中我参加了由机电学院承办的载运工具运用工程分论坛，听取了李强教授、任尊松教授做的专家点评。通过此次高水平的论坛学习了在载运工具结构设计与动力学分析、结构疲劳及可靠性、故障诊断技术及试验技术、安全与检测控制技术、先进动力技术、节能技术及环境保护等多方面知识。 还参加了几期学术沙龙，几位本学院的博士深入浅出的讲解让我收获很大，他们结合自己的课题，讲的生动详细。主要参加了这些方面的讲座，听取了丁万和聂蒙博士分别就机器人的创新和钢轨打磨的研究做的报告，对并联机器人的基本概念，研究现状以及国际研究前沿有了大概的了解，并第一次接触了钢轨打磨的知识，深刻体会到当前我国钢轨打磨方面研究的落后，拓宽了我们的视野。听取了金涛涛博士关于混合动力传动系统国内外研究现状及研究方向，着重学习了一种双模式混合动力传动系统，同时了解了美国的学习、科研生活，开阔了我们的视野。听取了姚燕安老师关于机构与机器人学方面的研究，在并联机器人的滚动步态设计、可变形车轮缩放比计算、两足步行机构设计及魔方内部结构设计等方面的内容。在上述讲座中，都与主讲博士进行了较好的互动，及时把自己的疑惑与博士进行了交流。 在论文写作方面听取了曹文平博士就“如何在一流IEEE杂志上发表高质量学术论文”的报告。曹博士结合自己多年来在电工机械、电力传动领域的研究成果和在一流IEEE杂志上发表高质量论文的经历，以自己发表的一篇研究论文为例，从论文的整体结构、标题引文、正文写作、结果分析、标点符号等方面，深刻剖析了每个环节的写作要点和注意事项。通过这个讲座我对英语科技论文写作的语言使用以及投稿过程中遇到的一些问题都有了了解。Vittal Prabhu博士介绍了制造业中的分布式控制应用现状，对分布式在企业中的应用有了很好的了解。 此外机电学院研究生辅导员潘显钟与我们分享近年来机电学院研究生就业去向，帮助我
机械工程前沿 近年来，机械工程学科在各大领域内取得了一系列突破性进展和原创性成果，为繁荣的经济建设提供了大量的理论方法和实践经验，对世界产生了重要的影响。 ， 对 ?前机械工程前沿技术以及机械工程领域的发展现状，综述了其重要进展和成果，并对 国机械工程的发展趋势进行了展望。 机械工程是一门与机械和动力生产有关的工程学科，它以有关的自然科学和技术科学为理论基础，结合生产实践中的技术经验，研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和修理各种机械中的全部理论和实际问题。 机械工程学科包含以下几个方面：机械制造及其自动化机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程和仿生技术。机械工程的服务领域广阔而多面，凡是使用机械、工具，以至能源和材料生产的部门，无不需要机械工程的服务。概括说来，现代机械工程有五大服务领域：研制和提供能量转换机械；研制和提供用以生产各种产品的机械；研制和提供从事各种服务的机械；研制和提供家庭和个人生活中应用的机械；研制和提供各种机械武器。 机械的发展经历了从制造简单工具到制造由多个零件、部件组成的现代机械的漫长过程。机械工程以增加生产、提高劳动生产率、提高生产的经济性为目标来研制和发展新的机械产品。随着世界的进步、国家的需求和学科的发展，机械工程科学的发展出现了以下显著特点和趋势：一方面，高技术领域如光电子、微纳系统、航空航 、生物医学、重大工程等的发展，要求机械与制造科学向这些领域提供更多更好的新理论、新方法和新技术，因而出现和发展着微纳制造、仿生及生物制造、微电子制造等制造科学新领域；另一方面，随着机械与制造科学与信息科学、生命科学、材料科学、管理科学、纳米科学技术的交叉，除了推动着机构学、摩擦学、动力学、结构强度学、传动学和设计学的发展外，还产生和发展着仿生机械学、纳米摩擦学、制造信息学、制造管理学等新的交叉科学。在未来的时代，新产品的研制将以降低资源消耗，发展洁净的再生能源，治理、减轻以至消除环境污染作为超经济的目标任务。
电子氢氟酸制备中除砷的调研 作者：谢俊 通讯地址：江西理工大学冶化学院化工081班13号 邮编：341000 摘要 TSVL 级40%的氢氟酸是应用与大规模集成电路的一种电子级氢氟酸试剂，在集成电路中用于清洗、腐蚀剂。 本文通过对电子级氢氟酸（TSVL 级）生产中最主要部分除砷的方法的调研，调研了电解除砷、硫化物法除砷、高锰酸钾除砷以及其它氧化除砷法。对调研结果进行全面的分析和讨论。尤其是对氧化剂和还原剂的选用的方法。最终选用适当的氧化剂和还原剂的确定，确一条理想的生产线:选择KMnO 4为氧化剂，氧化三价砷。通过精馏分离除砷。用双氧水还原剂过量的高锰酸钾。 关键字：氢氟酸 除砷 电子级氢氟酸 In addition to the electronic Hydrofluoric acid preparation of Arsenic and research Author: Xie Jun Address:Jiangxi university of science and technology and the college in class 081 addition to chemical 13 zip code: 341000 ABSTRACT TSVL level of hydrofluoric acid is 40% application and large scale integrated circuit electronics hydrofluoric acid reagent, in circuits is used for washing, corrosive product. This article through to electronics hydrofluoric acid (TSVL class) production of the main parts in addition to the method of arsenic investigation and research of the electric lift arsenic sulfide method, except the arsenic, except the arsenic and other oxidation potassium permanganate except arsenic method. Research results of overall analysis and discussion. Especially for the selection of antioxidants and reducing the method. Finally choose the proper antioxidants and determination of the reducing agent, indeed, a ideal production line ： Choose KMnO4 as the oxidant, oxidation trivalent arsenic. Through the distillation separation in addition to arsenic. With hydrogen peroxide solution to reducing excessive potassium permanganate. Key word: Hrdrogen fluoric acid remove the Arsenic over clear and high purely. 引言 电子氢氟酸英文名 hydrofluoric acid ，分子式 HF ，分子量 20.01。为无色透明液体，相对密度 1.15～1.18，沸点 112.2℃，在空气中发烟，有刺激性气味，剧毒。能与一般金属、金属氧化物以及氢氧化物发生反应，生成各种盐类。腐蚀性极强，能侵蚀玻璃和硅酸盐而生成气态的四氟化硅。易溶于水、醇，难溶于其他有机溶剂。 电子氢氟酸为强酸性清洗、腐蚀剂，可与硝酸、冰醋酸、双氧水及氢氧化铵等配置使用，主要应用于集成电路（IC ）和超大规模集成电路（TSVI ）芯片的清洗和腐蚀，是微电子行业制作过程中的关键性基础化工材料之一，还可用作分析试剂和制备高纯度的含氟化学品。目前，在国内基本上是作为蚀刻剂和清洗剂用于微电子行业，其它方面用量较少。 本重点是对除砷方法的比较，选出最佳工艺与方法。 原理 大规模的氢氟酸工业生产中常用萤石和硫酸的混合生成无水氟化氢。 2244CaF +H SO CaSO +2HF →↑ （1） 上述反应生产的无水氟化氢主要杂质有：氟硅酸、四氟化硅二氧化硫和水以及其它少量杂质。这些杂质通常采用蒸馏的方法很容易被除去，所得到的无水氟化氢含量可达到99.8%或更高。但是常规的蒸馏方法不足以大幅度有效地降低无水氟化氢中砷杂质的含量，因为砷杂质是
关于对波色-爱因斯坦凝聚态（BEC）的几点认识 固液气再加上等离子态，构成了我们熟知的物质四态。我们平常所见的物质世界，以固液气三态为多，而整个宇宙中存在的物质，等离子态又占据了绝大一部分（约占整个宇宙的90%以上）。那么宇宙中的物质就只有这四态吗？答案显然是否定的，凝聚态-------这一全新的物质形态的问世，又极大地丰富了我们的物质观。当然，凝聚态的种类之多，也让人为之震惊，波色-爱因斯坦凝聚态就是其中的一种。下面，就让学生来谈谈对它的认识，由于学识有限，其中不免会有诸多漏洞，因此不妥之处还望老师给予批评指正，学生不胜感激！ 凝聚态是微观粒子的一种集体行为。即“它是量子力学的规律支配着一个宏 观的集体行为”。为了说明这一点，我就先从其发展历史具体了解之。 一.发展历史： 20世纪头20年，物理学界正在萌发量子力学的新兴学科。在黑体辐射和光电 效应的研究中诞生了量子的概念，光的量子被称为光子。德国物理学家普朗克找到 了一个经验公式，很好地符合了黑体辐射观测得到的曲线，但是他当时不能解释这 一经验公式的物理含义。时光推到1924年，当时年仅30岁的玻色，接受了黑体辐 射是光子理想气体的观点，他研究了“光子在各能级上的分布”问题，采用计数光 子系统所有可能的各种微观状态统计方法，以不同于普朗克的方式推导出普朗克黑 体辐射公式，证明了普朗克公式可以从爱因斯坦气体模型导出。兴奋之余，他写了 一篇题为《普朗克准则和光量子假设》的文章投到英国的《哲学杂志》，但被拒绝了。不得已，他把那篇只有六页的论文寄给了爱因斯坦，期望爱因斯坦能理解他的 发现。爱因斯坦立即意识到玻色工作的重要性，他亲自将文章翻译成了德文，帮助 在《德国物理学报》发表了。之后，爱因斯坦把波色统计方法推广到静止质量不为零、粒子数不变的系统上，建立了量子统计学中波色—爱因斯坦统计。爱因斯坦将 玻色的理论用于原子气体中，于1924和1925年发表了两篇文章，他推测到，在正 常温度下，原子可以处于任何一个能级，但在非常低的温度下，大部分原子会突然 跌落到最低的能级上，原来不同状态的原子突然“凝聚”到同一状态。后来物理界 将这种现象称为玻色－爱因斯坦凝聚。 在波色之前，传统理论认为一个体系中所有的原子（或分子）都是可以辨别的， 例如我们可以分辨氧原子、氢原子、碳原子。然而，玻色却挑战了上面的假定，认 为在接近绝对零度的条件下，原子尺度上我们根本不可能区分不同的原子——所有 的原子似乎都变成了同一个原子。原子会跌落到最低的能级上，就好像一座突然坍 塌的大楼一样。处于这种状态的大量原子的行为像一个大超级原子，再也分不出你 我他了！这就是物质第五态——玻色-爱因斯坦凝聚态。 然而，实现玻-爱凝聚态的条件极为苛刻和矛盾：一方面需要达到极低的温度， 另一方面还需要原子体系处于气体状态。后来物理学家创造出了稀薄的金属原子气体，这种金属原子气体有一个很好的特性：不会因制冷出现液态，更不会高度聚集 形成常规的固体。后来，又由于激光冷却技术的发展，人们可以制造出与绝对零度 仅仅相差十亿分之一度的低温，并且利用电磁操纵的磁阱技术可以对任意金属物体
浅谈国内外3D打印技术的发展 摘要：3D打印技术，毋庸置疑，已成为可预见未来的核心技术革命之一，其发展之势如日中天，不可逆转。注目时局，高度重视3D打印技术的研发并稳步推进其试点运行将成为积极应对3D打印技术浪潮袭来的应有之态度及举措。 引言 众所周知，第一次工业革命和第二次工业革命分别以蒸汽机的发明和电气化的使用为标志，以其强大的生产力解放为基础，深刻地改变了西方资本主义国家甚至整个世界的面貌，有力地推动了世界现代化的历史进程。显而易见，科学技术是第一生产力，更是当今世界格局下各国综合国力比较的核心指标之一，可以说，最新最前沿的科学技术的掌握和最早应用推广，将是未来国家间竞争的重要体现和地位分水岭。那么，当下最值得关心注目的科学技术是什么呢？毫无争议，3D 打印技术将占一重要席位且有愈演愈烈之势。 一、3D打印介绍 3D 打印机英文“3D Printers”，3D 打印机这个名称是近年该产品来针对民用市场而出现的一个新词。其实在专业领域他有另一个名称“快速成形技术”。 快速成形技术又称快速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing，简称RPM)技术，诞生于20 世纪80 年代后期，是基于材料堆积法的一种高新制造技术，被认为是近20 年来制造领域的一个重大成果。它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身，可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。即，快速成形技术就是利用三维CAD 的数据，通过快速成型机，将一层层的材料堆积成实体原型。RPM 技术是在现代CAD/CAM 技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同，成形原理和系统特点也各有不同。但是，其基本原理都是一样的，那就是"分层制造，逐层叠加"，类似于数学上的积分过程。形象地讲，快速成形系统就像是一台"立体打印机"，因此得名“3D 打印机”。
中国矿业大学 材料学科前沿讲座论文 班级：材料10-7 姓名：XXX 学号：XXX
学科前沿讲座——纳米材料在来矿大之前对材料没有多少认识，只知道他与物理化学联系较为紧密，是新世纪的主导学科！所以就选择了材料！在听教授们上完那个学科前沿讲座之后，我对自己的专业才有了一个初步的了解，尤其对纳米材料感触极深！ 21世纪是高新技术的世纪，信息、生物和新材料代表了高新技术发展的方向。在信息产业如火如荼的今天，新材料领域有一项技术引起了世界各国政府和科技界的高度关注，这就是纳米科技。 处于新材料科技前沿的纳米科技，它的应用领域非常广泛。应用于制造业，现在已经造出只有米粒大小且能开动的汽车、只有蜜蜂大小的直升机。应用于生物医学，可以制出只有几毫米的人造手，帮助医生实施虚拟的现实手术。 有人预言，处于2l世纪高新技术前沿和核心地位的纳米科技所引起的世界性技术革命和产业革命对社会经济、政治、国防等所产生的冲击，将比以往的技术革命时代带来的影响更为巨大。纳米科技将会掀起新一轮的技术浪潮，领导下一场工业革命。人类将进入一个新的时代-----纳米科技时代。 1.纳米科技的基本概念和内涵 1959年，著名的理论物理学家、诺贝尔奖金获得者费曼曾预言：“毫无疑问，当我们得以对细微尺度的事物加以操纵的话。将大大扩充我们可能获得物性的范围。”在这里，通常界定为1—100nm的范围内纳米体系是细微尺度的事物的主角。 纳米科学技术是20世纪80年代末期刚刚诞生并正在崛起的新科技，他的基本涵义是在纳米尺寸(10-9—10-7m)范围内认识和改造自然，通过直接操作和安排原子、分子创制新的物质。 早在1959年，美国著名的物理学家，诺贝尔奖获得者费曼就设想：“如果有朝一日人们能把百科全书存储在一个针尖大小的空间内并能移动原子，那么这将给科学带来什么!”这正是对纳米科技的预言，也就是人们常说的小尺寸大世界.纳米科技是研究由尺寸在1—100nm之间的物质组成的体系的运动规律和相互作用以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术．纳米科技主要包括： (1)纳米体系物理学；(2)纳米化学； (3)纳米材料学；(4)纳米生物学； (5)纳米电子学；(6)纳米加工学； (7)纳米力学。 这7个部分是相对独立的。隧道显微镜在纳米科技中占有重要的地位，它贯穿到7个分支领域中，以扫描隧道显微镜为分析和加工手段所做工作占有一半以上。 纳米科学所研究的领域是人类过去从未涉及的非宏观、非微观的中间领域，从而开辟人类认识世界的新层次，也使人们改造自然的能力直接延伸到分子、原子水平，这标志着人类的科学技术进入了一个新时代，即纳米科技时代。以纳米新科技为中心的新科技革命必待成为21世纪的主导。 纳米新科技诞生才几十年，就在几个重要的方面有了如下的重要进展： (1)美国商用机器公司两名科学家利用扫描隧道电子显微镜直接操作原子，成功地在Ni(镍)基板上，按自己的意志安排原子组合成“IBM”字样，日本科学家已成功地将硅原子堆成一个“金字塔”，首次实现了原子三维空间立体搬迁．1991年IBM的科学家还制造了超快的氙原子开关．专家们预计，这一突破性的纳米新科技研究工作将可能使美国国会图书馆的全部藏书存储在一个直径仅为0.3cm的硅片上．据英国《科学与共同政策》杂志报道，科学家们最近制造出一种尺寸只有4nm的复杂分子，具有“开”和“关”的特性，可由激