第29卷 第5期2010年5月
中国材料进展
MATER I A LS CH I NA
V ol 29 N o 5
M ay 2010
收稿日期:2009-12-24
基金项目:国家973计划项目(2007C B613807);
国家科技支撑计划项目(2007BAQ00087);973引导项目(2005CCA06400)
通信作者:赵永庆,男,1966年生,博士,教授,博士生导师
国内外钛合金研究的发展现状及趋势
赵永庆
(西北有色金属研究院,陕西西安710016)
摘 要:钛及钛合金因具有优异的综合力学性能,得到各行各业的高度重视,介绍了近10年国外、国内钛合金研究的发展
现状、趋势与差距,及时我国钛合金研制的建议。
关键词:钛合金;发展现状;趋势
中图分类号:TG 146 2+3 文献标识码:A 文章编号:
1674-3962(2010)05-0001-08
Current Situation and Developm ent
Trend of Titaniu m A lloys
Z HAO Y ongqing
(N orth w est Institute for N on ferrousM eta l R esearch ,X i an 710016,Ch i na)
Abstrac:t Because o f the i r exce llent properties ,g rea t atten tion has been pa i d t o T i and T i a lloys .T his paper rev i ew s
t he ir current situati on and deve l op m ent trend i n recent ten years ,and also g ives the differences bet ween Ch i na and o ther
coun tries .The suggesti ons for develop m ent o f T i a lloys are a l so put for w a rd .
Key w ords :T i a lloys
;cu rrent s i tuation ;deve l op m ent trend 1 前 言
钛及钛合金因具有优异的综合力学性能,在航空、航天、船舶、石油、化工、兵器、电子等行业得到高度
重视和广泛应用。15年前国外高度重视新型钛合金的研制,近几年国外更重视钛合金性能改性和挖潜。国内从钛合金研发开始一直重视新型钛合金研制,10年前重点是仿制,之后是既创新又仿制,目前以创新研制为主。本文介绍近10年国外、国内钛合金研究的发展现状、趋势与差距,及对我国钛合金研制的建议。
2 新型钛合金的研究进展
2 1 宇航用钛合金
2 1 1 国外
由于大型航空发动机压气机对工作在300~350 用材的需要,俄罗斯的全俄轻金属研究院研究了同时添加Sn 和Zr 来改善BT22钛合金的强度和高温蠕变性能,
研制出了性能优于BT22的一种新的航空用钛合金。新合金的名义化学成分为T i 5A l 5M o 5V 1Fe 1C r 1 7Sn 2 5Zr ,被赋予正式牌号BT37。截面尺寸为150~200mm 的BT37合金模锻件和自由锻造的静强度和疲劳强度比BT3 1合金高25%;固溶强化的BT37合金的静强度和疲劳强度比金属间化合物强化的高温钛合金高20%~25%以上。用BT37合金来取代传统的BT3 1,BT6热强钛合金来制造在300~350 下工作的压气机大尺寸盘和叶片,可使质量减轻20%~25%
[1-2]
。
同时国外也研制出高强钛合金T i 5553(T i 5A l 5M o 5V 3C r),T i 55531(T i 5A l 5V 5M o 3C r 1Zr)等[3-4]
。T i 5553作为高强近 钛合金可替代BT22和T i 1023钛合金大量使用在飞机的起落架上,该合金的淬透性更好,俄罗斯的V S M PO 联合体分别用 锻和 + 锻制造了该合金的大型锻件。T i 55531是空客公司与俄罗斯合作开发的新型高强高韧近 型钛合金,强度与韧性匹配良好,首次应用的实例是A380机翼与挂架的连接装置。T i 3553(T i 3A l 5M o 5V 3C r)是用做紧固件用钛合金,其强度和加工性能均优于T i 64。在承压管路系统研制成
功一种新的钛合金T i 3331(T i 3A l 3V 3M o 1Zr)[3]
,其强度比T i 3A l 2 5V 高30%左右。高强可焊钛合金T 110(T i 5 5A l 1 2M o 1 2V 4N b 2Fe)为A ntonov 飞机的重型构架设计用,合金同BT22的力学性能相当,但具有优
中国材料进展第29卷
良的焊接性能,焊接强度系数可达0 95,优良的焊接性能是由于同晶型的 稳定元素溶于 相中,有利于Fe等元素的均匀分布,Nb的加入细化晶粒,减少了间隙元素在晶界的偏析,典型的力学性能为R m1100MPa、A 10%、Z35%,淬透深度可达到40mm。
为保障飞机发动机的安全性,国外成功研制出阻燃钛合金,其典型代表是A lloy C(T i 35V 15C r)[5]和T i 25V 15C r 2A l 0 2C合金[6],分别是美国和英国研制的一种高稳定化的阻燃钛合金,具有良好的阻燃性能和力学性能,A ll oy C已在F22飞机的F119发动机中得到实际应用。
2 1 2 国内
2 1 2 1 高温钛合金
近10年及将来5~10年高温钛合金研发主要集中在600 高温钛合金。600 高温钛合金研究对象主要是T i60和T i600。表1为国内600 高温钛合金力学性能与国外相应合金的对比[7],国内合金的总体性能不低于国外。T i60合金是以中科院金属所为主研制的[8-9]。T i600是西北有色金属研究院独家研制的[10-11],T i600合金的研制达到中试试验规模,国外一公司已正式订购。
T i60钛合金名义成分为T i 5 5A l 4Sn 2Zr 1M o 0 3S i 1Nd 0 05C[8-9],是在T i55基础上改进研制的,是一种用稀土金属Nd强化的综合性能良好的近 型热强钛合金。该合金长时间工作温度可达600 ,用于航空发动机高压段的压气机盘、鼓筒和叶片等零件。金属所在T i60金基础上又研制出T i60A合金(T i 5 8A l 4 0Sn 3 5Zr 0 4M o 0 4S i 0 4N b 0 4Ta 0 05C)[12]。
表1 600 高温钛合金的典型性能
T able1 Typ i c a l properti e s o f600 hi g h t emperature T i a lloys
A ll oy
T ens il e p roperties atRT
R m/M Pa R p0 2/M Pa A/%Z/%
Ten sile properti es at600
R m/M Pa R p0 2/M Pa A/%Z/%
R es i dual strai n*
/%
Corres pon ding
m icrostru cture
T i60010681050111374561516310 03Equ iaxed + trans T i6011001030111870058014270 1Equ iaxed + trans
I M I8341070960142068055015500 1Equ iaxed + trans
T i1100960860111863053014300 1L a m ell ar
*cr ee p e xposure co nd ition:600 /150M Pa/100h
T i 600合金属T i A l M o Sn Zr S i Y系,是西北有色
金属研究院研制的一种新型近 高温钛合金[10-11],该
合金具有较好的综合性能,尤其是蠕变性能非常优异,
可在600~650 下长期使用。
北京航空材料研究院也研制出600 高温钛合金
TG6[13-14]。该合金制备出的模锻件具有良好的力学性
能(表2)。
表2 TG6钛合金盘锻件双态组织的典型力学性能[14]
Table2 Typ i c a l properti e s o f f orging pancake w ith
bm i odal m icrostructure of TG6T i a lloy
p rop erties R m/M Pa R p0 2/M Pa A/%Z/%
T ens il e prop erti es at RT 104394212 422 8 103694012 324 6
Ten sile properti es at600 64450516 839 6 65852818 839 5
Ten sile properti es after exposure at600 for100h 110410283 67 6 110610264 07 4
R es i dual strai n aft er creep
expos u re at600 , 160M Pa for100h/%0 151
0 180
2 1 2 2 高强钛合金
高强钛合金研究主要集中在TB8( 21s),TC18
(BT22)高强钛合金,TC21高强高韧损伤容限型钛合
金[15-16]等,综合性能对比见表3。表3中的TC21,T i
B18[17]和T i B20[18]为高强高冲击韧性钛合金、T i B19
为高强高韧耐蚀钛合金[19],均是西北有色金属研究院
创新研制的。TB8和TC18为仿制合金。
TB8钛合金的名义成分是T i 15M o 3A l 2 7N b 0 2S i
( 21s)[5],为介稳定的 型钛合金,是一种较为理想
的航空结构材料,如飞机液压系统、燃油箱、箔材用钛
基复合材料的基体以及用于化工和石油加工工业。TB8
钛合金除了生产板材、带材外,也可生产箔材、丝材、
管材、棒材和锻件。板材主要用于制造中等复杂程度的
飞机冷成形钣金零件。可以代替强度水平相当于
30C r M nS i A结构钢的零件及热成形的钛合金零件。通过
不同的时效制度,可以实现不同强度和塑性的匹配,满
足高结构效益、高可靠性的设计要求。TB8钛合金板材
的3种不同强度和塑性(L
=50mm)的级别是:R
m
860M Pa,A5%;R
m
1015M Pa,A5%;R
m
A5%。
2
第5期赵永庆:国内外钛合金研究的发展现状及趋势
表3 高强钛合金的力学性能
Table3 M echan i c a l properti e s o f high strengt h T i all o ys
A ll oy R m/M Pa R p0 2/M Pa A/%K I C/M Pa!m1/2d a/d N
TC181050980855
TB812501105850
TC21110010001070
S i m ilar t o TC4 w it h ann ealing
T i B1912501100870
T i B20130012A ttack50J/c m2
T i B18125012A ttack45J/c m2
TC21(T i 6A l 2Sn 2Zr 2M o 2C r 1Nb 0 1S i)是西北有色金属研究院创新研制的高强高韧损伤容限型钛合金[15-16],已完成实验室、中试及工业规模3个周期的研究,目前已扩大至3~5t锭型,制备出(18~400)mm 不同规格的棒材。大规格棒材在保证室温高强度的前提下,断裂韧性可高达90MPa!m1/2。研究结果表明,新型TC21钛合金各种力学性能稳定,具有良好的强度、塑性、断裂韧性、裂纹扩展速率的匹配,是一种非常有应用前景的高强高韧损伤容限型结构钛合金。在航空航天工业和民用行业中可望获得广泛应用。
宝鸡有色金属加工厂开发出BT i 6554高强高韧钛合金(T i 6C r 5M o 5V 4A l)[20-21],由620mm铸锭制备得到210mm棒材力学性能达到:R m=1270MPa,R p0 2= 1230M Pa,A=10%,Z=26%,K
I C
=77 8M Pa!m1/2。
北京有色金属研究总院和宝鸡有色金属加工厂联合研制出T i 63高强高韧钛合金(T i A l V C r M o Sn Zr
S i)[22],其R
m =1200M Pa,K
I C
=77M Pa!m1/2。
西北有色金属研究院也创新研制出T i 1300[23]合金, T i 5322[24]等高强合金。T i 1300的R m>1350M Pa,A> 8%,K I C>55M Pa!m1/2。T i 5322的R m>1300M Pa,
A>7%。
2 1 2
3 阻燃钛合金
为解决?钛火#问题,中国对阻燃钛合金进行了多年深入的研究,西北有色院研制出成本比A ll oy C(T i 35V 15C r)阻燃钛合金低的、具有中国特色的T i40阻燃钛合金[25-28],及具有自主知识产权的T i14阻燃钛合金[29-30]。与常规钛合金相比,T i40合金在具有良好力学性能的基础上,具有良好的阻燃性能。
T i40的名义成分为T i 25V 15C r 0 2S,i是高合金化的T i V C r系全 型钛合金,其主要性能特点是良好的抗燃烧性能和高温性能。T i40钛合金将适合于飞机发动机关键部件的机匣和叶片,在航空航天工业将获得广泛应用。2 2 船用钛合金
2 2 1 国外
美国T m i et公司与美国海军联合开发了一种具有强度适中、韧性高、焊接性能好的近 钛合金,命名为T m i etal5111,其名义化学成分为T i 5A l 1Zr 1Sn 1V 0 8M o 0 1S i[3]。该合金的突出特点是具有良好的断裂韧性及抗应力腐蚀性能,同时又具有良好的室温蠕变性能。其冲击韧性约为T i 6A l 4V的3倍,并且易焊接,可以进行大规格型材的焊接,主要用于舰船制造和海洋工程。在T m i etal5111合金基础上添加0 05%P,t创制出了T m i etal5111Pt合金,主要为了提高耐缝隙腐蚀性能,以达到一种合金多种用途的目的。除船用外,该合金还可以向石油化工及氯碱工业推广应用。
2 2 2 国内
中国研制出具有自己特色的不同强度级别的近 型船用耐蚀钛合金T i75[31-35],T i31[31-35],T i B19[19,32,34], T i91[32-35],T i70和T i80[32,35]。西北有色金属研究院研制的T i75合金具有自主知识产权,它是630M Pa级的中强高韧性耐蚀钛合金;以西北有色金属研究院为主研制的T i31合金是500M Pa级的低强高韧耐蚀钛合金。二者均具有良好的综合性能(表4)。研究均达到工业规模,T i75和T i31均已趋于成熟,并已获得实际应用。西北有色金属研究院研制的T i91和以宝鸡有色金属加工厂为主研制的T i70具有中强高塑、有良好冷加工性能、可焊性和良好的透声性能。T i B19是西北有色金属研究院创新研制的一种高强耐蚀钛合金,宝钢公司研制的T i80是一种高强、可焊的 型钛合金,其拉伸性能、断裂韧性、应力腐蚀抗力和低周疲劳性能均优于T i 6A l 4VELI。
表4 我国发展的船用钛合金及其典型性能
Table4 T i alloys used f or shipbuil d i n g and t heir t ypical properties
A ll oy S tren gt h scal e/M Pa A/%C o m positions,w/%
T i3163018T i 3A l 1Zr 1M o 1N i
T i7573013T i 3A l 2M o 2Zr
T i9170020T i A l Fe
T i7070020T i A l Zr Fe
T i8085012T i A l V M o Zr
T i75是低合金化的T i 3A l 2M o 2Zr系近 型钛合金,为730M Pa级的中强钛合金,其主要性能特点是比TA5高的使用强度和很好的工艺塑性。该合金还具有良好的焊接性能和耐腐蚀性能。T i75钛合金最适合于制造形状复杂的板材冲压并焊接的零部件,在舰船行业和医用中获得了广泛应用。其主要半成品是板
3
中国材料进展第29卷
材、棒材、管材、锻件、型材和丝材等。T i75合金在600 的天然海水中试验23d,光亮如初,腐蚀率小于0 0001mm/a;在600 ,3 5%N a C l溶液中浸泡181d,缝隙腐蚀率为0 0001~0 0005mm/a,与B30的电偶腐蚀率为0 00005mm/a,电偶腐蚀效应为12%;在室温天然海水中测得T i75合金的应力腐蚀断裂强度因子K
I SC C 为85 3M Pa!m1/2;在相对流速为3 07m/s的天然海水中经20d实验,腐蚀率小于0 001mm/a。
T i31合金是一种新型中强耐蚀钛合金,属于低合金化的T i A l M o N i Zr系近 型钛合金,T i31钛合金集中等强度、高的塑性、良好的易加工性和成型性、优异的耐蚀性、可焊性于一体。T i31钛合金适于锻造、轧制、拉伸等加工,产品形式多样化,可加工成板材、棒材、管材、锻件、型材和丝材等形式。合金还具有良好的工艺性,可进行冲压、弯曲、切削加工,另外,合金还具有优异的焊接性。目前,T i31合金已制成各种形状法兰、异径三通管、管座及阀门等部件,其中大部分是小锻件机加工而成。该合金只在退火状态下使用,不能采用固溶时效处理进行强化。T i31合金在舰船、化工、海洋工业和民用行业中获得较广泛的应用。
T i B19合金是一种新型高强高韧耐蚀近 钛合金。T i B19合金具有较高的强度、良好塑性、较高的断裂韧性、可焊性及耐海水腐蚀、冲刷腐蚀和应力腐蚀等综合性能。该合金具有良好的加工性,可生产各种规格的棒、板、丝、饼等,并且焊接性能、工艺性能良好。表5列出了T i B19合金的典型力学性能。
表5 T i B19合金典型力学性能
Table5 Typical properti e s o fT i B19a lloy
H eat treat m ent R m/M Pa R p0 2/M Pa A/%Z/%K I C/M Pa!m1/2K I SC C/K I C
900 /0 5h AC+
530 /24h AC
125512056 72086
900 /0 5h AC+ 520 /24h AC 127512208 321 586
0 83
T i B19合金在600 ,3 5%Na C l溶液中无腐蚀发生,腐蚀率为0。在10m/s流速下,冲刷腐蚀率为2 9?
10-4mm/a,具有良好的抗冲刷性能。T i B19合金在3 5% N a C l溶液中的应力腐蚀断裂韧性K I SCC为69M Pa!m1/2, K I SCC/K I C0 8。
我国于90年代开始研制声纳导流罩钛合金,目前,我国有两种声纳导流罩钛合金:近 的T i91和T i70合金,合金分别属于T i A l Fe系和T i A l Fe Zr系。两种合金均已轧制成4mm?(900~1000)mm?L和6mm?(900~ 1000)mm?L板材。T i91合金具有中等强度、高的塑性、良好的透声性能、冷成形性能、可焊性及耐海水腐蚀等性能的良好匹配,明显优于船用TA5钛合金。T i91关键力学性能达到:R
m
700MPa,A20%;在600 海水中浸泡,均匀腐蚀率%0 001mm/a;冷成形性:R/t%2 5。
T i91合金与其他钛合金的强度(R
m
),塑性(A),冷弯性(R/t)等性能综合比较,T i91合金综合性能明显优于等强度合金TC1和T A5。T i91合金焊接接头性能达到基材的0 9。合金声学性能良好,1~4mm厚板材的透声系数大于96%。T i70合金是T i 2 5A l 2Zr 1Fe系近 钛合金。板材力学性能:R m>700MPa,R p0 2>600M Pa,A>20%。耐海水腐蚀性:在60 海水中浸泡,均匀腐蚀率为0mm/a。焊接性能:焊接接头R m>630MPa,冷弯角180& (D=7a)。
ST i80合金是上海钢研所研制的一种新型的T i 6 0A l 2 5Nb 2 2Z r–1 2M o系近 钛合金,具有高强、高韧、可焊、耐蚀等综合性能,主要用于深潜器和舰船的耐压壳体。其配套焊丝为T i531合金,成分为T i 5A l 3N b 0 5M o。ST i80已进行工业性试验,轧制出22mm?1000mm?L及48mm?2400mm?2700mm板材。合金采用焊接+热处理焊接工艺可使接头性能达到焊接系数0 9,焊接性优于T i6A l4VEL I。
2 3 生物医用钛合金
2 3 1 国外
最新开发的生物钛合金主要有:T i 5A l 3M o 4Zr,T i 6A l 7Nb,T i 13Nb 13Zr,T i 35Zr 10Nb,T i 16Nb 10H,f T i 35 3Nb 5 1Ta 7 1Zr,T i 12M o 6Zr 2Fe,T i 15M o 3Nb, T i 29Nb 13Ta 4 6Zr,T i 15M o 3N b 3A l等[36-37]。
为了减少或消除A,l V元素的不利影响开发了一系列生物用新型钛合金,其中T i 12M o 6Zr 2Fe是一种亚稳态合金,与T i 6A l 4V合金相比,该合金具有较高的强度和断裂韧性,较好的耐磨性,优秀的耐蚀性和较低的弹性模量,适合用于矫形器件。而另一种代表合金T i 13Nb 13Zr经时效处理后,与退火态T i 6A l 4V合金相比,有较高的强度、较低的弹性模量及较高的断裂韧性。
用Zr,N b,T a,Pd,Sn作为合金元素来改善钛合金力学性能、耐蚀性和生物相容性,是开发生物钛合金的主要途径。如开发出的T i 15M o 5Zr 3A l(时效态)及
4
第5期赵永庆:国内外钛合金研究的发展现状及趋势
T i 15Sn 4Nb 2T a 0 2Pd(时效态)的强度较高;T i 29Nb 13Ta 4 6Zr合金的耐磨性和力学性能都接近于T i 6A l 4V合金,且弹性模量更接近于人体骨骼。
2 3 2 国内
我国从上世纪70年代开始就致力于生物医用钛合金等生物材料的研制与开发,西北有色金属研究院研制成功具有我国自主知识产权的第2代新型医用钛合金TAM Z,该合金在生物相容性、综合力学性能及工艺成形性等方面优于TC4,而在综合力学性能及工艺成形性方面也同样优于国外开发的T i 5A l 2 5Fe,T i 6A l 7Nb 医用钛合金。早在2002年年初西北有色金属研究院就开始了对生物相容性及力学相容性更好的第3代 型医用钛合金的设计和开发,新开发的两类近 型钛合金TLE[38]和TL M[39],在保持合金中、高强度和高韧性的同时又具有优良的冷、热加工性能。新材料具有生物及力学相容性优良、原料易得、熔炼及加工工艺简单易控制、性价比高的优点(见表6)。
中科院金属研究所经过多年研究,创新研制出T i 2448(T i 24Nb 4Zr 8Sn)高强度低模量医用钛合金[40],该合金的低弹性模量使植入物与动物骨的力学相容性显著提高。2008年2月以来,T i2448合金加工的多种植入器件陆续通过了国家食品药检局天津医疗器械质量监督检验中心的注册检验,其合金医疗器件进入批量应用阶段。
表6 世界各国研发的医用合金对比一览表
Table6 M ain bio m ed i c a l T i a lloys developed in t he world
N o Countries Comp os iti ons,w/%
M echan ical properti es
R m/M Pa R p0 2/M Pa A/%Z/%E/GPa
A ll oy t ype 1C h i na TAM Z8506501550105 + 2C h i na TL M11000965187078N ear 3C h i na TL M210601020177079N ear 4C h i na T i 244890020~50
5J apan T i29Nb13Ta5Zr9118641384
6J apan T i15Sn4Nb2Ta0 2Pd9908331449100 + 7USA T i13Nb13Zr1030900154579N ear 8USA T i12M o6Zr2Fe(TM ZF)10001060186474~85
9USA T i5M o3Nb(21SRx)10341001479~83
10G er m any T i5A l2 5Fe10339141539105 + 11G era m ny T i 30Ta60~80N ear 12Sw i ss T i6A l7N b10249211442110 +
2 4 低成本钛合金
2 4 1 国外
针对钛合金成本比较高,国外研制了成本相对较低的钛合金,如采用廉价合金元素设计成功的T i62S,T i LCB,T i 0 05Pd 0 3C o等,这3个合金均得到实际应用。为改善合金加工特性设计成功的合金有超塑性钛合金SP700、具有较高切削加工性能的DAT52F合金及具有优异冷加工性能的 21S等。SP700和 21S获得巨大成功和实际应用。
2 4 2 国内
低成本钛合金及钛合金的低成本化制备技术近几年在中国受到高度重视。通过合金设计、添加廉价合金元素如Fe代替昂贵合金元素如V,西北有色金属研究院创新研制出具有自主知识产权的T i12LC(T i A l Fe M o)[41]和T i8LC(T i A l Fe M o)[42]两种低成本钛合金,二者的室温拉伸性能均优于TC4[43](表7),已完成合金设计、实验室规模研究、中试及工业规模研究等基础技术研究,达到工业化研究规模,两种合金制备的一些零部件正在应用中,这些为合金扩大规模和推广应用奠定了良好基础。
洛阳船舶材料研究所也研制出T i 0 8A l 1 2Fe低成本钛合金[44],并开展了相关的应用研究。
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中国材料进展第29卷
表7 中国研制的低成本钛合金及其典型性能
Tab l e7 Mechan i c a l properti e s o f l o w cost T i alloys deve l o ped in Ch i n a
A ll oy
T ens il e p rop erties atRT
R m/M Pa R p0 2/M Pa A/%Z/%
T ens il e p rop erti es at400
R m/M Pa R p0 2/M Pa A/%Z/%
T i8LC105099012307006001550 T i12LC1100105012409008001550
2 5 其它钛合金
2 5 1 KST i 19合金
日本神户制钢所研制出了一种命名为KST i 19的新型钛合金,其名义化学成分为T i 4 5A l 2M o 1 6V 0 5Fe 0 3S,i是一种 + 两相钛合金。这种合金具有优良的加工性能,采用热轧工艺可以代替传统的叠轧方法成功生产出厚度为0 8mm的薄板,是T i 6A l 4V合金的替代合金之一。
由于加工性能的限制,T i 6A l 4V合金只能采用叠轧方法来生产薄板,但由于工艺复杂,成本高,限制了T i 6A l 4V合金薄板的民用推广。KST i 19合金的研制成功,使钛合金薄板的成本下降,扩展了钛合金的应用范围。目前,该合金薄板已投入正式生产,它主要应用于高尔夫球杆。据报道,高尔夫球杆使用这种材料后,可使杆头变细、坚固、质量减轻。在此之前,高尔夫球杆头的顶部、截面及底部均采用锻造方法生产。
2 5 2 橡胶钛合金
日本丰田中央研究所T.Saito等人研发出一种具有超级多功能的钛合金?Gu m M etal#(橡胶金属)[45-46],合金的组成可以表达为:T i 24m o1%(Ta+N b+V)-(Zr, H f)+O。范围很窄的合金成分可用理论计算进行设计,其组分平均价电子数须满足e/a=4 24,典型的如T i 12Ta 9Nb 3V 6Zr O和T i 23Nb 0 7Ta 2Zr O等。合金具有超高强(时效处理后强度高达2000M Pa)、超低模量(40GPa)、室温下具有超塑性的特点;合金的弹性变形能力比常规金属高出1个数量级,可达2 5;合金在室温下具有极优的冷加工性能,可进行断面收缩率达99 9%的冷加工,板材从!30mm可一火次加工到!0 03mm,丝材从13mm一火次拉到0 3mm,不必进行中间退火处理。橡胶金属的弹性应变、弹性模量和拉伸强度随着氧含量的增加而增大,要获得良好的弹性性能,氧含量不得低于0 7%。较高氧含量的橡胶金属由单一的bcc相组成,而低氧含量的同成分合金中则存在着马氏体相。拉伸变形过程中,高氧含量的合金中不产生相变,而低氧含量的合金则有相变产生。橡胶金属现已用作无蝶形螺钉的眼镜框架(已开始销售)和钟表用精密螺钉。合金具有良好的生物相容性、良好的耐蚀性,还不含有害的A l和V,因此该合金有望替代T i N i 等合金在生物领域的应用。
2 5
3 低温钛合金
继我国开展了对已有的钛合金T A7,TC1和半TC4等的低温性能测试和应用研究后,西北有色金属研究院研制出具有自主知识产权的、适用于低温管路系统的 型钛合金,即CT20[47],合金研究规模已达到工业化规模,由此合金制备的各种零部件正在使用中。中国研制的 型低温钛合金的典型性能见表8。
表8 中国研制的部分 型低温钛合金的典型性能
Table8 M echan i c a l Properti e s o f cryogen i c T i a lloy s
deve l o ped in China
A ll oy co m pos i ti on s T/ R m/M Pa R p0 2/M Pa A/%
T i 5A l 2 5Sn2080070010
-1961240112020
-2531570129019 5 T i 2A l 1 5M n2060063015
-1961150109025
-253138094915 4 T i 3A l 2 5V2070050015
-196117998620
-253151013862 CT202067055033
-253130013
3 国内与国外钛合金研制的比较及存在的
差距
国内钛合金研究水平与国外相当,在某些方面甚至比国外还要强,如在新型钛合金研究方面,国内近10年非常活跃,而国外很少开展新型钛合金研究。差距主要体现在以下方面。
(1)国内在老合金挖潜方面远远落后于国外,如针对典型的TC4合金,国外开展了深层次的加工工艺与组织性能关系的研究,改善了TC4合金的性能,扩大了合金的应用,而国内较少开展老合金的挖潜研究工作。
6
第5期赵永庆:国内外钛合金研究的发展现状及趋势
(2)钛的应用技术远落后于国外。军事用钛比例低,民用钛领域相对较窄。如美国四代机F22用钛量达到41%(结构质量)、其F119发动机用钛量达到40%,而我国的战机用钛量在3%~10%左右。
(3)基础研究薄弱,原创性和革命性的钛材设计与工艺技术少。
4 对钛合金研究发展的建议
我国钛合金领域在以下几方面应深化研究,并提出几点建议。
(1)钛的低成本化制备、加工技术,包括海绵钛生产、钛合金材料设计及加工过程等的低成本化,这是钛进一步扩大应用的前提条件。
(2)大型优质钛合金坯料制备技术,包括新型电子束和等离子冷床炉熔炼技术。
(3)高效、短流程钛合金加工技术,包括单次冷床炉熔炼直接轧制技术,钛带连续加工技术等。
(4)近净成形技术,包括激光成形、精密铸造、精密模锻、超塑成形/扩散连接、喷射成形等。
(5)继续加强钛的推广应用,包括生物医用钛、汽车用钛、建筑用钛等。
(6)钛的市场看好,积极应对民机用钛量增长迅速的需求。
(7)钛工业逐渐趋于国际化,企业竞争与兼并激烈,要制订适时的战略与对策。
(8)发展竞争力更强的钛合金,发展方向是高性能化、多功能化和低成本化。
(9)积极培育新的钛市场。
(10)努力开发高效优质品的生产工艺技术。
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专栏特约编辑赵永庆
赵永庆:男,1966
年生,博士、教授、博
导,西北有色金属研究
院副总工程师,科研处
处长,国家钛合金973
计划项目首席科学家;
主持了国家973、863、
国防973、科技攻关、军
品配套、总装预研、自
然基金等40余项国家级
科研项目的研究工作;
获国家科技进步三等奖1
项,省部级科技进步一
等奖2项,省部级科技
进步二等奖8项,授权
专利23项;为新世纪百
千万人才国家级人选,
享受政府特殊津贴,获
陕西省有突出贡献专家、
省科技劳模等荣誉。
雷家峰:男,1964
年生,博士,中国科学
院金属研究所研究员;
先后负责或参与完成国
家钛合金材料研究项目
10余项,国家863、973
钛基复合材料计划项目
多项;获中国科学院科
技进步一等奖1项。
特约撰稿人雷家峰
朱知寿:男,1966
年生,博士,北京航空
材料研究院研究员;主
持完成了国家科技项目9
项,正在主持技术攻关
项目5项;建立了损伤容
限型钛合金材料应用技
术,提升了我国新一代
飞机钛合金用量及应用
水平;发表论文70余篇;
获部委级科技成果三等
奖1项、二等奖2项,分
别荣获?九五#和?十五#
国防预研个人一等功和
二等功各1次,获航空报
国优秀贡献奖1次;拥有
授权国家发明专利2项
(第1发明人),申报国
家发明专利6项(第三发
明人)。
毛小南:男,1966
年生,博士、教授;自
1988年起先后参加和主
持了中国有色金属工业
总公司、国家863以及
国家?十五#高科技项目
的研究工作,其中,与
他人合作,创立了?熔
铸法颗粒增强钛基复合
特约撰稿人朱知寿
材料#制备的新工艺,
?陶瓷颗粒增强钛基复合
材料研究#达到国际领先
水平;获中国有色金属
工业总公司科学技术进
步二等奖1项,三等奖1
项,陕西省国防科技工
业委员会科技进步二等
奖1项;撰写及与他人合
作共发表论文60多篇。
蒋成禹:男,1945
年生,教授,硕士生导
师,江苏科技大学材料
科学与工程学院名誉院
长,船舶行业及武器装
备系统首席专家,五一
劳动奖章获得者;长期
从事舰船及民用工程材
料及工艺的研究工作;
主持了我国所有舰船
用、核电站用钛及钛合
金的研制及应用研究等
30多项国家重点科研工
程项目;参与制定?八
五#、?九五#舰船材料
的研究框架;获国家科
技三等奖2项,部级一
等奖1项、二等奖5项、
三等奖6项。
特约撰稿人毛小南
特约撰稿人王向东
蔡一湘:男,1957
年生,教授;1981年毕
业于中南大学,1986年
获中南大学硕士学位;
现任广州有色金属研究
院粉末冶金研究所所
长,国家钛及稀有金属
粉末冶金工程技术研究
中心副主任,中国材料
研究学会、机械学会粉
末冶金分会和钢协粉末
冶金分会理事;在耐磨
蚀粉末钛合金及复合材
料、粉末钛微孔材料及
应用、柔性微孔复合材
料薄带及滤芯制造、高
性能不锈钢零件制造技
术等方面获得多项技术
成果和专利,发表论文
特约撰稿人蒋成禹
特约撰稿人蔡一湘
近30篇。
王向东:中国有色
金属工业协会钛锆铪分
会副会长兼秘书长,教
授,北京有色金属研究
总院和昆明理工大学兼
职教授;1998年以前,
一直在北京有色金属研
究总院从事钽铌冶金研
究,在高比容电容器级
钽粉的研制方面获得多
项部级科技进步奖,在
电容器级钽粉的掺杂机
理研究方面多有建树,
发表了系列论文;自
1998年以来一直从事钛
行业的宏观运营、发展
对策以及需求预测等方
面的探索研究。
构造地质学研究现状和发展趋势 构造地质学是地质学分支学科之一，以岩石圈的各种地质体作为研究对象,探究其组合形式及形成、发育、变形、破坏规律。一般根据其研究对象和研究内容的差异,分为狭义构造地质学和广义构造地质学。狭义构造地质学侧重于对中、小型地质体的研究，主要研究这些构造的几何形态、产状、规模、形成演化等。广义构造地质学的研究范围更加广阔，从地壳演变至岩石圈结构,从重要造山带至板块边界，从显微构造到晶格错位，几乎涵盖了10_8?108cm的所有地质体。近代以来,构造地质学研究获得了空前发展。20世纪60年代以来，板块构造理论体系得以建立和完善;20世纪70年代以来，大陆构造研究得到了重视;20世纪80年代以来，重点研究岩石圈的演化和三维岩石圈的建立；20世纪90年代以来，大陆动力学研究兴起。这些研究使得构造地质学在研究深度和研究广度上取得了重要进展。 1.构造解析构造学本质上是对地质体变形和演化的认识，构造地质学强调野外实地观测，其主要研究方法是构造解析法。构造解析是对地质体空间关系和形成规律的分析解释，内容包括对地质体的几何学、运动学和动力学的分析气几何学解析是指对地质体的产状、规模、组合形式进行研究，进而概化为构造模式。运动学解析主要研究地质体在构造作用中发生的变形和位移。动力学解析是在几何学解析和运动学解析的基础上，反推构造应力的性质、大小、方向，分析和解释该研究区域的构造演化史。 2.研究现状步人20世纪后，构造地质学开始从形态描述逐渐进人对地质体的成因和力学分析研究中，由定性观察转入定量研究，由几何学研究转人运动学、动力学的领域。相关学科的新方法、新思路的引人,使得构造地质学获得了极大地进步，促进了构造地质学和其他学科的交流融合。尤其20世纪60年代后，以板块构造为主的各种新理论的提出，促使构造地质学的发展进入全新阶段。 2.1板块构造理论体系相关研究1968年前后，地质学家归纳了大陆漂移和海底扩张的研究成果，并在此基础上从全球统一的角度提出了板块构造理论,该理论将固体地球表层在垂向上划分为刚性岩石圈和塑性软
砷化镓材料国内外现状及发展趋势 中国电子科技集团公司第四十六研究所纪秀峰 1 引言 化合物半导体材料的研究可以追溯到上世纪初，最早报导的是1910年由Thiel等人研究的InP材料。1952年，德国科学家Welker首次把Ⅲ-Ⅴ族化合物作为一种新的半导体族来研究，并指出它们具有Ge、Si等元素半导体材料所不具备的优越特性。五十多年来，化合物半导体材料的研究取得了巨大进展，在微电子和光电子领域也得到了日益广泛的应用。 砷化镓（GaAs）材料是目前生产量最大、应用最广泛，因而也是最重要的化合物半导体材料，是仅次于硅的最重要的半导体材料。由于其优越的性能和能带结构，使砷化镓材料在微波器件和发光器件等方面具有很大发展潜力。目前砷化镓材料的先进生产技术仍掌握在日本、德国以及美国等国际大公司手中，与国外公司相比国内企业在砷化镓材料生产技术方面还有较大差距。 2 砷化镓材料的性质及用途 砷化镓是典型的直接跃迁型能带结构，导带极小值与价带极大值均处于布里渊区中心，即K=0处，这使其具有较高的电光转换效率，是制备光电器件的优良材料。 在300 K时，砷化镓材料禁带宽度为1.42 eV，远大于锗的0.67 eV和硅的1.12 eV，因此，砷化镓器件可以工作在较高的温度下和承受较大的功率。 砷化镓（GaAs）材料与传统的硅半导体材料相比，它具电子迁移率高、禁带宽度大、直接带隙、消耗功率低等特性，电子迁移率约为硅材料的5.7倍。因此，广泛应用于高频及无线通讯中制做IC器件。所制出的这种高频、高速、防辐射的高温器件，通常应用于无线通信、光纤通信、移动通信、GPS全球导航等领域。除在I C产品应用以外，砷化镓材料也可加入其它元素改变其能带结构使其产生光电效应，制成半导体发光器件，还可以制做砷化镓太阳能电池。 表1 砷化镓材料的主要用途
国内外研究现状及发展趋势 世界银行2000年研究报告《中国：服务业发展和中国经济竞争力》的研究结果表明，在中国有4个服务性行业对于提高生产力和推动中国经济增长具有重要意义，它们是物流服务、商业服务、电子商务和电信。其中，物流服务占1997年服务业产出的42．4％，是比重最大的一类。进入21世纪，中国要实现对WTO缔约国全面开放服务业的承诺，物流服务作为在服务业中所占比例较大的服务门类，肯定会首先遭遇国际物流业的竞争。 物流的配送方式从手工下单、手工核查的方式慢慢转变成现今的物流平台电子信息化管理方式，从而节省了大量的人力，使得配送流程管理自动化、一体化。 当今出现一种智能运输系统，即是物流系统的一种，也是我国未来大力研究的方向。它是指采用信息处理、通信、控制、电子等先进技术，使人、车、路更加协调地结合在一起，减少交通事故、阻塞和污染，从而提高交通运输效率及生产率的综合系统。我国是从70年代开始注意电子信息技术在公路交通领域的研究及应用工作的，相应建立了电子信息技术、科技情报信息、交通工程、自动控制等方面的研究机构。迄今为止以取得了以道路桥梁自动化检测、道路桥梁数据库、高速公路通信监控系统、高速公路收费系统、交通与气象数据采
集自动化系统等为代表的一批成果。尽管如此，由于研究的分散以及研究水平所限，形成多数研究项目是针对交通运输的某一局部问题而进得的，缺乏一个综全性的、具有战略意义的研究项目恰恰是覆盖这些领域的一项综合性技术，也就是说可以通过智能运输系统将原来这些互不相干的项目有机的联系在一起，使公路交通系统的规划、建设、管理、运营等各方面工作在更高的层次上协调发展，使公路交通发挥出更大的效益。 1.国内物流产业发展迅速。国内物流产业正处在前所未有的高速增长阶段。2008年，全国社会物流总额达89.9万亿元，比2000年增长4.2倍，年均增长23%；物流业实现增加值2万亿元，比2000年增长1.9倍，年均增长14%。2008年，物流业增加值占全部服务业增加值的比重为16. 5%，占GDP的比重为6. 6%。预计“十一五”期间，我国物流产业年均增速保持在15%以上，远远高于美国的10%和加拿大、西欧的9%。 2.物流专业化水平与服务效率不断提高。社会物流总费用与GDP 的比例体现了一个国家物流产业专业化水平和服务效率。我国社会物流总费用与GDP的比例在近年来呈现不断下降趋势，“十五”期间，社会物流总费用占GDP的比例，由2000年的19.4%下降到2006年的18. 3%；2007年这一比例则下降到18. 0%，标志着我国物流产业的专业化水平和服务效率不断提高。但同发达国家相比较，我国物流
集成电路的现状与发展趋势 1、国内外技术现状及发展趋势 目前，以集成电路为核心的电子信息产业超过了以汽车、石油、钢铁为代表的传统工业成为第一大产业，成为改造和拉动传统产业迈向数字时代的强大引擎和雄厚基石。1999年全球集成电路的销售额为1250亿美元，而以集成电路为核心的电子信息产业的世界贸易总额约占世界GNP的3%，现代经济发展的数据表明，每l~2元的集成电路产值，带动了10元左右电子工业产值的形成，进而带动了100元GDP的增长。目前，发达国家国民经济总产值增长部分的65%与集成电路相关；美国国防预算中的电子含量已占据了半壁江山（2001年为43.6%）。预计未来10年内，世界集成电路销售额将以年平均15%的速度增长，2010年将达到6000~8000亿美元。作为当今世界经济竞争的焦点，拥有自主版权的集成电路已曰益成为经济发展的命脉、社会进步的基础、国际竞争的筹码和国家安全的保障。 集成电路的集成度和产品性能每18个月增加一倍。据专家预测，今后20年左右，集成电路技术及其产品仍将遵循这一规律发展。集成电路最重要的生产过程包括：开发EDA（电子设计自动化）工具，利用EDA进行集成电路设计，根据设计结果在硅圆片上加工芯片（主要流程为薄膜制造、曝光和刻蚀），对加工完毕的芯片进行测试，为芯片进行封装，最后经应用开发将其装备到整机系统上与最终消费者见面。 20世纪80年代中期我国集成电路的加工水平为5微米，其后，经历了3、1、0.8、0.5、0.35微米的发展，目前达到了0.18 微米的水平，而当前国际水平为0.09微米（90纳米），我国与之相差约为2-3代。 （1）设计工具与设计方法。随着集成电路复杂程度的不断提高，单个芯片容纳器件的数量急剧增加，其设计工具也由最初的手工绘制转为计算机辅助设计（CAD），相应的设计工具根据市场需求迅速发展，出现了专门的EDA工具供应商。目前，EDA主要市场份额为美国的Cadence、Synopsys和Mentor等少数企业所垄断。中国华大集成电路设计中心是国内唯一一家EDA开发和产品供应商。 由于整机系统不断向轻、薄、小的方向发展，集成电路结构也由简单功能转向具备更多和更为复杂的功能，如彩电由5片机到3片机直到现在的单片机，手机用集成电路也经历了由多片到单片的变化。目前，SoC作为系统级集成电路，能在单一硅芯片上实现信号采集、转换、存储、处理和I/O等功能，将数字电路、存储器、MPU、MCU、DSP等集成在一块芯片上实现一个完整系统的功能。它的制造主要涉及深亚微米技术，特殊电路的工艺兼容技术，设计方法的研究，嵌入式IP核设计技术，测试策略和可测性技术，软硬件协同设计技术和安全保密技术。SoC以IP复用为基础，把已有优化的子系统甚至系统级模块纳入到新的系统设计之中，实现了集成电路设计能力的第4次飞跃。
机器学习研究现状与发展趋势 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
压力传感器研究现状及发展趋势 传感器技术是现代测量和自动化系统的重要技术之一,从宇宙开发到海底探秘,从生产的过程控制到现代文明生活,几乎每一项技术都离不开传感器,因此,许多国家对传感器技术的发展十分重视,如日本把传感器技术列为六大核心技术(计算机、通信、激光、半导体、超导体和传感器) 之一。在各类传感器中压力传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定可靠、成本低、便于集成化的优点,可广泛用于压力、高度、加速度、液体的流量、流速、液位、压强的测量与控制。除此以外,还广泛应用于水利、地质、气象、化工、医疗卫生等方面。由于该技术是平面工艺与立体加工相结合,又便于集成化,所以可用来制成血压计、风速计、水速计、压力表、电子称以及自动报警装置等。压力传感器已成为各类传感器中技术最成熟、性能最稳定、性价比最高的一类传感器。因此对于从事现代测量与自动控制专业的技术人员必须了解和熟识国内外压力传感器的研究现状和发展趋势。 1 压力传感器的发展历程 现代压力传感器以半导体传感器的发明为标志,而半导体传感器的发展可以分为四个阶段[1 ] : (1) 发明阶段(1945 - 1960 年) :这个阶段主要是以1947 年双极性晶体管的发明为标志。此后,半导体材料的这一特性得到较广泛应用。史密斯(C.S. Smith) 与1945 发现了硅与锗的压阻效应[2 ] ,即当有外力作用于半导体材料时,其电阻将明显发生变化。依据此原理制成的压力传感器是把应变电阻片粘在金属薄膜上,即将力信号转化为
电信号进行测量。此阶段最小尺寸大约为1cm。 (2) 技术发展阶段(1960 - 1970 年) :随着硅扩散技术的发展,技术人员在硅的(001) 或(110) 晶面选择合适的晶向直接把应变电阻扩散在晶面上,然后在背面加工成凹形,形成较薄的硅弹性膜片,称为硅杯[3 ] 。这种形式的硅杯传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定性好、成本低、便于集成化的优点,实现了金属- 硅共晶体,为商业化发展提供了可能。 (3) 商业化集成加工阶段(1970 - 1980 年) :在硅杯扩散理论的基础上应用了硅的各向异性的腐蚀技术,扩散硅传感器其加工工艺以硅的各项异性腐蚀技术为主,发展成为可以自动控制硅膜厚度的硅各向异性加工技术[4 ] ,主要有V 形槽法、浓硼自动中止法、阳极氧化法自动中止法和微机控制自动中止法。由于可以在多个表面同时进行腐蚀,数千个硅压力膜可以同时生产,实现了集成化的工厂加工模式,成本进一步降低。 (4) 微机械加工阶段(1980 年- 今) :上世纪末出现的纳米技术,使得微机械加工工艺成为可能。 通过微机械加工工艺可以由计算机控制加工出结构型的压力传感器,其线度可以控制在微米级范围内。利用这一技术可以加工、蚀刻微米级的沟、条、膜,使得压力传感器进入了微米阶段。 2 压力传感器国内外研究现状 从世界范围看压力传感器的发展动向主要有以下几个方向。 2. 1 光纤压力传感器[5 ]
机器人发展历史、现状、应用、及发展 趋势 院系：信息工程学院 专业：电子信息工程 姓名：王炳乾
机器人发展历史、现状、应用、及发展趋势 摘要：随着计算机技术不断向智能化方向发展,机器人应用领域的不断扩展和深化,机器人已成为一种高新技术产业,为工业自动化发挥了巨大作用,将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。文章介绍了机器人的国内国外的发展历史、状况、应用、并对机器人的发展趋势作了预测。 关键词：机器人;发展；现状；应用；发展趋势。 1．机器人的发展史 1662年，日本的竹田近江利用钟表技术发明了自动机器玩偶并公开表演。 1738年，法国技师杰克·戴·瓦克逊发明了机器鸭，它会嘎嘎叫、进食和游泳。 1773年，瑞士钟表匠杰克·道罗斯发明了能书写、演奏的玩偶，其体内全是齿轮和发条。它们手执画笔、颜料、墨水瓶，在欧洲很受青睐。 保存至今的、最早的机器人是瑞士的努萨蒂尔历史博物馆里少女形象的玩偶，有200年历史。她可以用风琴演奏。 1893年，在机械实物制造方面，发明家摩尔制造了“蒸汽人”，它靠蒸汽驱动行走。 20世纪以后，机器人的研究与开发情况更好，实用机器人问世。 1927年，美国西屋公司工程师温兹利制造了第一个机器人“电报箱”。它是电动机器人，装有无线电发报机。 1959年第一台可以编程、画坐标的工业机器人在美国诞生。 现代机器人 有关现代机器人的研究始于20世纪中期，计算机以及自动化技术的发展、原子能的开发利用是前提条件。1946年，第一台数字电子计算机问世。随后，计算机大批量生产的需要推动了自动化技术的发展。1952年，数控机床诞生，随后相关研究不断深入；同时，各国原子能实验室需要代替人类处理放射性物质的机械。
半导体材料与器件发展趋势总结 材料是人类社会发展的物质基础与先导。每一种重大新材料的发现和应用都把人类支配自然的能力提高到一个全新的高度。材料已成为人类发晨的里程碑。本世纪中期单晶硅材料和半导体晶体管的发明及其硅集成电路的研究成功，导致了电子工业大革命。使微电子技术和计算机技术得到飞速发展。从20世纪70年代的初期，石英光纤材料和光学纤维的研制成功，以及GaAs等Ⅲ-Ⅴ族化合物的材料的研制成功与半导体激光器的发明，使光纤通信成为可能，目前光纤已四通八达。我们知道，每一束光纤，可以传输成千上万甚至上百万路电话，这与激光器的发明以及石英光纤材料、光纤技术的发展是密不可分的。超晶格概念的提出MBE、MOCVD先进生长技术发展和完善以及超品格量子阱材料包括一维量子线、零维量子点材料的研制成功。彻底改变了光电器件的设计思想。使半导体器件的设计与制造从过去的杂质工程发展到能带工程。出现了以“电学特性和光学特性的剪裁”为特征的新范畴，使人类跨入到以量子效应为基础和低维结构为特征的固态量子器件和电路的新时代，并极有可能触发新的技术革命。半导体微电子和光电子材料已成为21世纪信息社会的二大支柱高技术产业的基础材料。它的发展对高速计算、大容量信息通信、存储、处理、电子对抗、武器装备的微型化与智能化和国民经济的发展以及国家的安全等都具有非常重要的意义。 一、几种重要的半导体材料的发展现状与趋势 1.硅单晶材料 硅单晶材料是现代半导体器件、集成电路和微电子工业的基础。目前微电子的器件和电路，其中有90％到95％都是用硅材料来制作的。那么随着硅单晶材料的进一步发展，还存在着一些问题亟待解决。硅单晶材料是从石英的坩埚里面拉出来的，它用石墨作为加热器。所以，来自石英里的二氧化硅中氧以及加热器的碳的污染，使硅材料里面包含着大量的过饱和氧和碳杂质。过饱和氧的污染，随着硅单晶直径的增大，长度的加长，它的分布也变得不均匀；这就是说材料的均匀性就会遇到问题。杂质和缺陷分布的不均匀，会使硅材料在进一步提高电路集成度应用的时候遇到困难。特别是过饱和的氧，在器件和电路的制作过程中，它要发生沉淀，沉淀时的体积要增大，会导致缺陷产生，这将直接影响器件和电路的性能。因此，为了克服这个困难，满足超大规模集成电路的集成度的进一步提高，人们不得不采用硅外延片，就是说在硅的衬底上外延生长的硅薄膜。这样，可以有效地避免氧和碳等杂质的污染，同时也会提高材料的纯度以及掺杂的均匀性。利用外延方法，还可以获得界面非常陡、过渡区非常窄的结，这样对功率器件的研制和集成电路集成度进一步提高都是非常有好处的。这种材料现在的研究现状是6英寸的硅外延片已用于工业的生产，8英寸的硅外延片，也正在从实验室走向工业生产；更大直径的外延设备也正在研制过程中。 除此之外，还有一些大功率器件，一些抗辐照的器件和电路等，也需要高纯区熔硅单晶。区熔硅单晶与直拉硅单晶拉制条件是不一样的，它在生长时，不与石英容器接触，材料的纯度可以很高；利用这种材料，采用中子掺杂的办法，制成N或P型材料，用于大功率器件及电路的研制，特别是在空间用的抗辐照器件和电路方面，它有着很好的应用前景。当然还有以硅材料为基础的SOI材料，也就是半导体/氧化物/绝缘体之意，这种材料在空间得到了广泛的应用。总之，从提高集成电路的成品率，降低成本来看的话，增大硅单晶的直径，仍然是一个大趋势；因为，只有材料的直径增大，电路的成本才会下降。我们知道硅技术有个摩尔定律，每隔18个月它的集成度就翻一番，它的价格就掉一半，价格下降是同硅的直径的增大密切相关的。在一个大圆片上跟一个小圆片上，工艺加工条件相同，但出的芯片数量则不同；所以说，增大硅的直径，仍然是硅单晶材料发展的一个大趋势。那我们从提高硅的
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
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
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
中国半导体材料行业现状调研分析及市场前景预测报告（2016年版） 报告编号：1687281
行业市场研究属于企业战略研究范畴，作为当前应用最为广泛的咨询服务，其研究成果以报告形式呈现，通常包含以下内容： 一份专业的行业研究报告，注重指导企业或投资者了解该行业整体发展态势及经济运行状况，旨在为企业或投资者提供方向性的思路和参考。 一份有价值的行业研究报告，可以完成对行业系统、完整的调研分析工作，使决策者在阅读完行业研究报告后，能够清楚地了解该行业市场现状和发展前景趋势，确保了决策方向的正确性和科学性。 中国产业调研网Cir基于多年来对客户需求的深入了解，全面系统地研究了该行业市场现状及发展前景，注重信息的时效性，从而更好地把握市场变化和行业发展趋势。
一、基本信息 报告名称：中国半导体材料行业现状调研分析及市场前景预测报告（2016年版） 报告编号：1687281←咨询时，请说明此编号。 优惠价：￥6750 元可开具增值税专用发票 网上阅读：http://cir/R_JiXieDianZi/81/BanDaoTiCaiLiaoDeXianZhuangHeFaZhanQuSh i.html 温馨提示：如需英文、日文等其他语言版本，请与我们联系。 二、内容介绍 半导体材料是一类具有半导体性能、是制作晶体管、集成电路、电力电子器件、光电子器件的重要基础材料，支撑着通信、计算机、信息家电与网络技术等电子信息产业的发展。 2019年，全球半导体材料市场规模同比增长3%;收入达到443亿美元，同比增长1 0%，这是自2019年以来，全球半导体材料市场首次实现同比增长。台湾由于其庞大的代工和先进的封装基地，连续五年成为半导体材料的最大客户。 2019年中国半导体材料市场规模同比增长3%，收入达到了58.3亿美元。其中，2 019年我国多晶硅产量仍达到13.2万吨，同比增长57%.硅片产能达到38GW，同比增长28%.硅片产量达到近88亿片，约占全球76%. 中国产业调研网发布的中国半导体材料行业现状调研分析及市场前景预测报告（20 19年版）认为，近几年，由于市场需求的不断扩大、投资环境的日益改善、优惠政策的吸引及全球半导体产业向中国转移等等原因，我国集成电路产业每年都保持30%的增长率。集成电路制造过程中需要的主要关键原材料有几十种，材料的质量和供应直接影响着集成电路的质量和竞争力，因此支撑关键材料业是集成电路产业链中最上游也是最重要的一环。随着信息产业的快速发展，特别是光伏产业的迅速发展，进一步刺激了多晶硅、单晶硅等基础材料需求量的不断增长。 随着世界半导体行业巨头纷纷到国内投资，整个半导体行业快速发展，这也要求材料业要跟上半导体行业发展的步伐。可以说，市场发展为半导体支撑材料业带来前所未有的发展机遇。
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 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 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