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材料科学基础期中论文

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纳米材料及其应用

摘要:纳米科技自1990年诞生以来,在当今科技领域扮演者重要角色,并且取得了巨大的成就。其中纳米材料的研究和发展尤为突出,受到众人的瞩目,而且被誉为“21世纪最有前途的新型材料”。

关键词:纳米材料的产生发展现状特性应用

纳米材料,顾名思义,就是指在1~100nm的范围内研究原子,分子的结构特性,通过直接操作和安排原子、分子,将其组装成具有特定功能和结构的一门高新技术。它的出现似乎涉及到了当今时代的所有领域,引发了各个领域的纳米技术的革命,将成为21世纪关键的高新科技之一。

纳米技术在世界各国尚处于萌芽阶段,美、日、德等少数国家,虽然已经初具基础,但是尚在研究之中,新理论和技术的出现仍然方兴未艾。我国已努力赶上先进国家水平,研究队伍也在日渐壮大,我国的纳米科技研究,特别是在纳米材料的方面取得了重要的进展,并引起了国际上的关注。从受资助的项目来看,我国的研究力量主要集中在纳米材料的合成和制备、扫描探针显微学、分子电子学以及极少数的纳米技术的应用等方面。而美国已在纳米结构组装体系、高比表面纳米颗粒制备与合成,以及纳米生物学方面处于领先的地位,在纳米器件、纳米仪器、超精度工程、陶瓷和其他结构材料方面略逊于欧共体。日本在纳米器件和复合纳米结构方面有优势,在分子电子学技术领域仅次于德国。德国在纳米材料、纳米测量技术、超薄的研究领域具有很强的优势。

我国由于条件限制,研究工作只能集中在硬件条件不太高的一些领域,虽然我国在碳纳米管、纳米材料的多个领域取得很出色的成就,但与国际上的一些发达国际还是有很大差距。从上世纪90年代到现在,我国科学家在氮化镓纳米材料、碳纳米管、金属纳米材料以及半导体纳米材料的制备上已取得了很好的成果。

由上可见,我国的纳米科学家在国际上取得了一系列的令人瞩目的成果,相继在Science、Nature的权威杂志上发表了高水平的论文,使中国在纳米材料基础研究方面,尤其是纳米合成方面走在了世界的前沿,但是,在纳米器件上,总

体来说,研究层次还不是很高,技术离国外还有很大差距。

在各国的纳米科技中,纳米材料的研究和发展最为突出。它是指晶粒尺寸为纳米级别的超细材料,它的尺寸大于一般的原子簇,小于一般材料的微粒。

由于纳米材料是这些细微的单元组成,也正是因为这样,纳米材料具有一些区别于有相同元素组成的普通材料的特殊性质,这些特性被称作“纳米效应”。共有三大类,分别是表面效应,小尺寸效应,和宏观量子隧道效应。

一、表面效应

表面效应主要是指纳米材料的粒子表面原子数与原子数值比随粒子直径的变小而增大,从而导致纳米材料在其性质上的变化,例如,当粒径为5nm时,表面原子数占到原子总数的50%而粒子直径2nm是,表面原子数占到了总数的80%,原子几乎都集中到了粒子表面。随着粒径的减小,纳米粒子的表面积、表面能的都迅速增加。这主要是粒径越小,处于表面的原子数越多。表面原子的晶体场环境和结合能与内部原子不同。表面原子周围缺少相邻的原子,有许多悬空键,具有不饱和性质,易于其他原子想结合而稳定下来,因而表现出很大的化学和催化活性。

纳米材料的颗粒小,表面积大,对其进行表面分析有特殊的意义,研究其表面特性的方法目前主要是表面能分析。表面分析的原理是当原子相互作用后激发的二次粒子(电子、离子)这些粒子带有样品表面的信息,并具有特征能量,收集这些粒子研究它们的能量分布,就是能谱分析,常用与纳米粉体的方法有光电子能谱和俄歇电子能谱等,它们都是用一定能量的电子束或X射线激发样品,用二次粒子的能量分布所得来的信号推断固体表面的元素成分和分布情况,从而分析其化学环境及其他情况。例如,光电子能谱用X射线来激发材料表面的电子,根据所激发电子的能量分布,可以得到电子结合能,原子价态及结合态,还可以得出表面的组分和杂质原子等情况,从而进一步分析其表面活性及特异性。

目前,纳米材料的这一效应主要用于吸附和催化,纳米材料有很大的比表面积和表面原子的配位不,很容易与其他物质像结合,即所谓的吸附。纳米材料的吸附性与纳米材料的性质、被吸得物质性质和环境的性质有关,比如说,纳米材料表面的基团决定了其对何种物质的吸收,同时环境的温度和ph值可能对其的吸收也产生影响。正由于纳米材料的高表面活性,这有利于化学反应的进行,许

多纳米金属在空气中可以燃烧,无机纳米材料可以在大气中吸附气体,形成吸附层,利用这种性质可以做气敏元件,纳米级的Cu和Zn是氢化反应的极好催化剂,代替了昂贵的Pt,此外半导体纳米材料的光催化性能引起了科技界和产业界的的高度重视,在实验室里利用半导体纳米材料的光催化性分解海水制得了氢气,用二氧化钛成功的实现了氮气和二氧化碳的固定。此外,目前研究的半导体光催化剂大多是属于宽禁带的n性半导体氧化物,已研究的相关催化剂有TiO2,ZnO,CdS,WO3,PbS,ZnS,SnO2和SiO2等十几种,这些化合物都有一定光催化作用,不过目前光催化还在试验阶段,离产业化还有一段距离。

二、小尺寸效应(又称体积效应)

纳米材料的粒子尺寸变小所引起的宏观物理特性的变化称为小尺寸效应。比表面积的增大,会产生一系列的新的性质,当纳米粒子的尺寸与传导电子的德布罗意波相当或更小时,周期性的边界条件将被破坏,磁性、光吸收、热阻、化学活性、催化性及熔点等都较普通粒子发生了很大的变化,这就是纳米粒子的体积效应。纳米粒子的以下几个方面效应及其多方面的应用均基于它的体积效应。

纳米技术技术的进步主要得益于纳米尺度范围内的测定和操纵技术,由于纳米级数量级太小,普通光学显微镜和常规操作方式也不能进入纳米领域,因此,纳米材料的研究只能利用电子显微镜以及扫描探针技术,扫描电子隧道显微镜打破了之前显微镜的限制,允许人们看到纳米级以下的事物,对纳米技术的研究有着很大的促进作用。

(1)光学效应粒子的变小,使其周期性的边界条件被破坏,从而使纳米材料的光吸收性显著增强(对于金属来说),而粒子越小,吸收就越强,这也是金属超细微粒在正常情况下呈黑色的原因。与常规的大块材料不同,此纳米粒子没有单一的、择优的键振动膜,只存在一个较宽的建振动模的分布,因此在光场的作用下它们对光的吸收频率存在一个较宽的分布,宏观上表现为对光的吸收加强。此外由于比表面积的增大,使得表面原子的电子易受光的激发而跃迁,从而加强了对光的吸收。

纳米材料的红外吸收研究是近年来比较活跃的领域,主要集中在纳米氧化物,氮化物和纳米半导体材料上,如纳米Al2O3,Fe2O3,SnO2中均观察到了异常红外振动吸收,纳米晶粒构成的Si膜的红外吸收中观察到了红外吸收带随沉积温度

增加出现频移的现象,非晶纳米氮化硅中观察到了频移和吸收带的宽化且红外吸收强度强烈地依赖于退火温度等现象。

(2)热学效应纳米材料的熔点会显著降低,纳米金的熔点只有610℃,而在正常情况下,金的熔点高达1063℃。固体的熔化过程主要是原子之间的化学键被破坏,原子之间的相互束缚作用减小而原子可以自由运动,熔化过程主要是要克服结合键的键能,而纳米微粒中,由于微粒很小,没有明显的晶体结构,因此熔化过程中要克服的键能比较小,也就是需要的能量比较少,此外,纳米材料的表面原子的高活性,使得纳米粒子在熔化时所需增加的内能小得多,因此纳米材料的熔点会显著降低。

目前,对纳米材料的热学性能的研究比较少。最初的性能测试结果表明,应用惰性气体冷凝一原位冷压合成的纳米晶体材料,其性能与普通的多晶体有很大差异,比如295K 时的纳米体Pb 的定压比热Cp较同质粗晶体高54 %,纳米晶体Cu 的热膨胀系数aL比粗晶Cu高80%。

然而,近年来的研究结果表明,纳米晶体材料中的微孔隙及杂质对材料的热学性能有显著影响。通过对无微孔纳米晶体 Ni一P 合金样品研究发现:其比热较同成分普通多晶体仅高2%。这一结果说明微孔隙对材料的热学性能有显著作用,热膨胀系数对材料的微观结构相当敏感。Zhang H.Y 研究了纳晶se的热膨胀系数晶粒尺寸的依赖关系。结果表明,随着晶粒尺寸减小,其热膨胀系数aL显著增大,其界面的热膨胀系数比晶粒内部的热膨胀系数高3、5倍。而且,随着晶粒度减小,晶界的热膨胀系数逐渐增大。Lu K在无孔隙纳米晶体Ni一P 中发现:热膨胀系数的相对变化量△a/aL与晶粒尺寸的倒数呈现非线性关系。这说明,随着晶粒尺寸的减少,其界面及晶粒的热膨胀系数发生变化,表现为界面的自由体积减少,晶格发生畸变。Gafet等人研究了纳米晶Cu及Ni 的压缩性后现:Cu的体积模量对晶粒尺寸变化并不敏感,而当晶粒度减小时,Ni 的体积模量显著增大.这说明不同的晶粒结构对纳米材料的性能有不同的影响。

(3)力学效应金属纳米材料的韧性,强度和硬度也会大幅度的提高。细微的材料在粒径减小的过程中,位错会减少,当粒径减小到50nm时,位错就会消失,位错的消失会使材料的强度和硬度大大增加,这是纳米微粒的强度和硬度增

加的原因。纳米材料有很大的界面,原子在界面处的排列非常地混乱,原子在外力的作用下易发生迁移,使材料不容易断裂,在宏观上,这体现为材料韧性的增强。

人们对纳米材料的力学性能的极大兴趣源于通过气相冷凝法制的的材料展现的独特的机械性能。其中有:

☆纳米材料比一般粒径材料低30%~50%的弹性模量。Kristic和他的合作者再通过用电镀法制得的纳米NiP晶体所具有的弹性模量与全密实的一般Ni材料的弹性模量进行比较所得,非固有的缺陷的存在是粉体压缩纳米晶体的低弹性模量的原因。

☆非常高的硬度和强度,纳米晶体纯金属材料硬度值是大颗粒金属的2~7倍。

☆负的Hall-Detch曲线,也就是说,在纳米颗粒粒径区域,粒径减小硬度也减小。在经试验过的条件下热处理纳米样品时,导致密实度、应力松弛、相转变和颗粒边界结构等结构性能的变化,这将导致负的Hall-Detch行为。但对于宽粒径的纳米样品,负的Hall-Detch情形很少,虽在许多案例中观察到Hall-Detch 负效应可能是由制备方法所致,但也可能传统的位错变形在纳米晶体的尺寸较小时不起作用。可是在透射电镜的原位试验中没有发现该作用。因此,总的来说,纳米材料的硬度、强度和变形性能是比较独特的,但至今没有很好地理解、☆在温度均衡性较小时,纳米级的脆性陶瓷或金属化合物内具有延展性,也就是超塑性。科学家们的确观察到了纳米材料的超塑性,但在对纳米合金和纳米结构陶瓷的超塑性能的分析和比较中得出,纳米材料的超塑性可能是有不同的机理引起的,但是其的确比大块材料的塑性高。

三、宏观量子隧道效应

对超细颗粒而言,大块材料中连续的能带将分裂成分立的能级,能级间的间距随颗粒尺寸减小而增大。当热能、电场能、或磁能比平均能级间距还小时,就会呈现一系列与宏观物体截然不同的反常特性,称之为量子尺寸效应。纳米材料中的粒子具有贯穿势垒的能力被称为隧道效应,一些宏观的物理量在量子相干器件中也显示出隧道效应,它们可穿越宏观的系统势垒而产生变化,称之为宏观量子隧道效应。例如磁化强度,具有铁磁性的磁铁,其粒子尺寸达到纳米级别时,即由铁磁性变成了顺磁性或软磁性。

在磁力的研究方面,磁性的研究一般通过核磁共振的方法来研究,在纳米的研究中可以用磁力共振显微镜(MFM)来测定,MFM可以给磁域成像作为磁存储介质的综合性表征,MFM测定核与电子自旋并具有亚微米级的解析力,也可作为化学分析的基础。

纳米材料的磁性特征有超顺磁性、矫顽力等,10至25nm的铁磁金属微粒矫顽力比相同的宏观材料大1000倍,而当颗粒的尺寸小于10nm时,矫顽力变为零,表现为超顺磁性。超细微颗粒磁性与大块材料显著不同。利用磁性超细微颗粒具有高矫顽力的特性,目前人们已做成高储存密度的磁记录磁粉,大量应用于磁带、磁盘、磁卡以及磁性钥匙等方面。利用超顺磁性,人们已将磁性超细微颗粒制成用途广泛的磁性液体。最近由S.A. Solin领导的美国普林斯顿NEC研究所的一研究小组基于异常磁阻(EMR)现象,成功地用Si2InSb研制出了纳米级无磁磁盘读出头,其阅读密度可达1Tb/ in。

这几种效应体现了纳米材料的基本特性,这些特性表现出了纳米材料的许多奇异的物理和化学性质出现了很多“反常现象”。正是由于纳米材料的尺寸变小而体现出的新特性,给广大的科研工作者带来了广阔的想象空间和创造世界,开发和应用纳米材料的特殊性质,并将其应用到了各个领域中而且取得了喜人的成果。

(1)材料的生产方面,纳米材料可谓是一支生力军纳米金属的熔点显著降低,使在低温下制备合金材料成为了可能,还能使一些难以互溶的金属冶炼成合金,而且使一些熔点高的材料在低温下炼制成材,像钨,碳化物,氮化物,制成纳米颗粒后,熔点降低了许多,炼制起来容易了许多。

此外,纳米陶瓷具有延展性,甚至出现超塑性,这使得陶瓷材料的脆性问题得以解决,使得陶瓷摔不碎成为了现实,从而使陶瓷材料的应用范围更加广泛。

(2)能源化工方面,由于纳米材料的比表面积大,表面活性强,可以借此制造出高性能的催化剂,它们不仅可以大大加快反应速率,而且还能使许多化学反应在低温下进行,甚至使许多不能进行的反应也成为了可能。非晶态纳米催化材料用于石油化工领域,在催化过程中具有很好的选择性和活化性,使用寿命比传统的催化剂长而且效率也大有提高。在固体火箭推进剂中加入纳米级镍粉,可以使其燃烧效率大幅增加,有望成为新型的燃料助燃剂,是能源的利用更加充分。

(3)由于纳米材料的体积效应,纳米材料对光和电磁波的吸收显著加强,根据这种特性,纳米材料可以制作红外检测元件和红外吸收材料,以及运用到隐形飞机的雷达吸波材料,此外,纳米材料可以使太阳能电池的效率提高很多。

(4)在生物科技中纳米科技使“药物导弹”成为了可能,药物纳米载体具有高度靶向、药物控制释放、提高难溶药物的溶解和吸收,而且把靶向技术应用到纳米药物上后,如果把有治疗或探测功能的某种材料制成超细粒子送入血液,随血液流到身体的各个部位,实现了定位发药,使疾病的预防和治疗更加有效,更加有针对性,而对身体的危害却大大减小,这种技术可运用于恶性肿瘤及各种心脑疾病的治疗。

(5)环境保护方面,运用纳米科学技术,制备孔径1nm的纳孔材料作为催化剂的载体,有序的纳孔材料和纳米膜材料用来消除水和空气中的污染,许多的环保难题就会得到解决。

(6)电子学方面,基于一维纳米结构组装技术的纳米器件产品已经进入了市场,高能电子流晶体管和垂直空腔选择性激光发射器就是纳米技术的应用实例,也许在未来几十年中,纳米电子器件很有潜力改变现在的电子元件,引发电子器件的一场革命。

总之,纳米材料有着与普通材料与众不同的三大效应,它们分别是表面效应、小尺寸效应、和宏观量子隧道效应,而且纳米材料的优良特性也是基于这三大效应之上。正是因为纳米材料有着众多优良的特性,纳米材料的应用和发展前景尤为可观,它可以应用到材料、化学、物理、生物、电子、以及机械的诸多领域。不过目前纳米材料技术仍处于实验和小规模的生产中,距离其真正的应用还有很长的一段路要走。但其广泛的应用性显示出他不可估量的前景,如今,纳米技术已成为衡量一个国家科技实力的标准,我们必须重视和加强对纳米技术的发展和研究,对我国的繁荣奠定坚实的基础。

参考文献

刘焕琳,陈小泉编《纳米材料与技术导论》.化学工业出版社 2006

浙江大学普通化学教研组编《普通化学》.高等教育出版社2002.09

倪星元、沈军、张志华编《纳米材料的理化特性与应用》化学工业出版社2006 刘吉平、郝向阳编《纳米科学与技术》科学出版社2002

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论文的法定权人和责任者。署名人数不该太多,对论文涉及的部分内容作过咨询、给过某种帮助或参与常规劳务的人员不宜按著者身份署名,但可以注明他们曾参与了哪一部分具体工作,或通过文末致谢的方式对他们的贡献和劳动表示谢意。合写论文的著者应按论文工作贡献的多少顺序排列。著者的姓名应给全名,一般用真实姓名。同时还应给出著者完成研究工作的单位或著者所在的工作单位或通信地址。 3 文摘 文摘是现代科技论文的必要附加部分,只有极短的文章才能省略。文摘是以提供文献内容梗概为目的,不加评论和补充解释,简明确切地记述文献重要内容的短文,应包括目的、方法、结果、结论。文摘有两种写法:报道性文摘—指明一次文献的主题范围及内容梗概的简明文摘也称简介;指示性文摘—指示一次文献的陈述主题及取得的成果性质和水平的简明文摘。介乎其间的是报道、指示性文摘—以报道性文摘形式表述一次文献中信息价值较高的部分,而以指示性文摘形式表述其余部分的文摘。一般的科技论文都应尽量写成报道性文摘,而对综述性、资料性或评论性的文章可写成指示性或报道、指示性文摘。文摘可作者自己写,也可由编者写。编写时要客观、如实地反映一次文献;要着重反映文稿中的新观点;不要重复本学科领域已成常识的内容;不要简单地重复题名中已有的信息;

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自动控制理论论文

自动控制原理的历史与发展 摘要 在科技高速发展的今天,自动控制技术在工农业生产、国防和科学技术领域中,都有着十分重要的作用。在短短一百年中,自动控制理论得到了令人吃惊的发展,对人类社会产生了巨大的影响。从瓦特的蒸汽机、阿波罗的登月到海湾战争,无处不显示着控制技术的威力。随着社会生产和科学技术发展,自动控制技术在不断进步、不断完善起来。控制理论目前还在向更纵深、更广阔的领域发展,无论在数学工具、理论基础、还是在研究方法上都产生了实质性的飞跃,在信息与控制学科研究中注入了蓬勃的生命力,启发并扩展了人的思维方式,引导人们去探讨自然界更为深刻的运动机理。自动控制理论的不断发展,必将会给提高社会生产力,提高人民的生活水平,促进人类的发展。 [关键字]:自动控制理论发展现状未来展望 1.自动控制理论简介 1.1控制思想起源的意义 控制思想与技术的存在至少已有数千年的历史了。“控制”这一概念本身即反映了人们对征服自然与外在的渴望,控制理论与技术也自然而然地在人们认识自然与改造自然的历史中发展起来。 1.2自动控制的定义 自动控制是指应用自动化仪器仪表或自动控制装置代替人自动地对仪器设备或工生产过程进行控制,使之达到预期的状态或性能指标。对传统的工业生产过程采用动控制技术,可以有效提高产品的质量和企业的经济效益。对一些恶劣环境下的控操作,自动控制显得尤其重要。

1.3自动控制理论的基本概念 在已知控制系统结构和参数的基础上,求取系统的各项性能指标,兵找出这些性能指标与系统参数间的关系就是对自动控制系统的分析,而在给定对象特性的基础上,按照控制系统应具备的性能指标要求,寻求能够全面满足这些性能指标要求的控制方案并合理确定控制器的参数,则是对自动控制系统的分析和设计。 1.4自动控制的历史 利用反馈来控制系统有着悠久的历史。最早的反馈控制出现在公元前330年的古希腊,运用在一种改进的浮球控制器装置上。现代欧洲的第一个反馈系统出现在15世纪荷兰人发明的温度控制器中。18世纪,瓦特的蒸汽机离心调速器被公认是第一台应用在工业生产中的自动反馈控制器,这是将自动控制技术应用到工业中的最早代表。在十八世纪以前的整个时期,自动控制系统的发展仅仅是靠直觉和发明。为了提高控制系统精度,不得不减慢瞬变震荡的衰减,甚至导致系统的不稳定。因此,有必要发展一套自动控制的理论。后来逐渐有一些科学家总结了与控制理论结合的数学理论,而这套控制理论用用了控制器不同的等效模型。1932年奈奎斯特提出了研究控制系统的频率发。1948年伊文思提出了根轨迹法,这两大重大贡献,是自动控制理论和控制技术发展史上的里程碑。建立在频率法和根轨迹法基础上的控制理论成为经典控制理论。 第二次世界大战前,美国和西欧的自动控制理论,在发展方式上与俄国和东欧有很大差别。在美国,应用反馈的主要促进因素是电话系统的发展。与此相反,前苏联接触的数学家和机械学家在控制理论领域占主流。因此,俄国的理论更倾向与运用不同方程的时域公式。 第二次世界大战是自动控制理论的理论和实践得到巨大发展的时期。因为当时,必须设计和制造自动领航系统、火炮位置系统、雷达天线控制系统和其他建立在反馈控制方法基础上的军事系统。这些军事系统的复杂性和优良的性能都要求必须发展不同的控制技术,提高控制系统的性能,以及发展新的理论和方法等。 20世纪40年代后,越来越多的数学和分析方法得到应用,控制工程才真正成为一门独立的工程学科。

科技论文文体格式

科技论文文体格式 题目 署名 著者署名是科技论文的必要组成部分。著者系指在论文主题内容的构思、具体研究工作的执行及撰稿执笔等方面的全部或局部上作出的主要贡献的人员,能够对论文的主要内容负责答辩的人员,是论文的法定权人和责任者。署名人数不该太多,对论文涉及的部分内容作过咨询、给过某种帮助或参与常规劳务的人员不宜按著者身份署名,但可以注明他们曾参与了哪一部分具体工作,或通过文末致谢的方式对他们的贡献和劳动表示谢意。合写论文的著者应按论文工作贡献的多少顺序排列。著者的姓名应给全名,一般用真实姓名。同时还应给出著者完成研究工作的单位或著者所在的工作单位或通信地址。 文摘 关键词 引言 引言(前言、序言、概述)经常作为科技论文的开端,主要回答“为什么”(Why)这个问题。它简明介绍科技论文的背景、相关领域的前人研究历史与现状(有时亦称这部分为文献综述),以及著者的意图与分析依据,包括科技论文的追求目标、研究范围和理论、技术方案的选取等。引言应言简意赅,不要等同于文摘,或成为文摘的注释。 正文 结论

结论是整篇文章的最后总结。结论不是科技论文的必要组成部分。主要是回答“研究出什么”(What)。它应该以正文中的试验或考察 中得到的现象、数据和阐述分析作为依据,由此完整、准确、简洁 地指出:一是由研究对象进行考察或实验得到的结果所揭示的原理及 其普遍性;二是研究中有无发现例外或本论文尚难以解释和解决的问题;三是与先前已经发表过的(包括他人或著者自己)研究工作的异同;四是本论文在理论上与实用上的意义与价值;五是对进一步深人研究 本课题的建议。 参考文献 它是反映文稿的科学依据和著者尊重他人研究成果而向读者提供文中引用有关资料的出处,或为了节约篇幅和叙述方便,提供在论 文中提及而没有展开的有关内容的详尽文本。被列入的论文参考文 献应该只限于那些著者亲自阅读过和论文中引用过,而且正式发表 的出版物,或其他有关档案资料,包括专利等文献。

超导体论文

超导体的原理、性质及其应用 …(…) (..,南京 211189) 摘要:1911年,荷兰莱顿大学的卡末林—昂内斯意外地发现,将汞冷却到-268.98℃时,汞的电阻突然消失; 后来他又发现许多金属和合金都具有与上述汞相类似的低温下失去电阻的特性,由于它的特殊导电性能,卡末林—昂内斯称之为超导态。低温时,导体导电度急剧增加,即电阻值为零时,我们称之为超导状态。而处于超导状态的导体我们称之为超导体。超导电性和抗磁性是超导体的两个重要特性。为了实现超导材料的实用性,科学家们经过数十年的努力,跨越了超导材料的磁电障碍,开始了探索高温超导的历程。 关键词:超导应用原理 Principles, Properties and Applications of Superconductors … (…, Nanjing 210000) Abstract: In 1911, H.Kamerlingh Onnes from the University of Leiden finds that when the mercury cooled to -268.98 ℃, the resistance of it suddenly disappeared. Later he found that many metals and alloys are similar to the above mercury at low temperatures. Due to its special conductive properties H.Kamerlingh Onnes calls it the superconducting state. AT low temperatures, the conductor conductivity increased dramatically, we call it the superconducting state. While in the superconducting state, we call the conductor superconductors. Superconductivity and anti-magnetic superconductors are two important features. In order to achieve practical superconducting materials, scientists have spent decades exploring the course. key words: Superconductors Applications Principles 一般材料在温度接近绝对零度的时候,物体分子 热运动几乎消失,材料的电阻趋近于0,此时称为超导体,达到超导的温度称为临界温度。超导体的一系列应用与发展正是基于超导体这一特殊的性质。本文对超导体的原理、性质以及它在现代技术的广大应用进行具体的介绍。超导体原理的介绍 1911年,卡末林发现了零电阻的现象。1914年,他又发现,将超导体置于磁场中,当磁场增大到某一临界值B C时,或者在超导体中通过的电流密度超过某一临界值j C时,超导体都将从超导态转

材料科学基础小组论文

对于建筑环保材料的调查与研究 随着我国经济的发展,有效利用能源、减少环境污染、降低安全生产事故频次,防止突发环境事件,确保生命安全的重要性日益凸显。制定并执行环保政策和措施,致在保护环境的同时改善人民的生活质量,已经成为我国民生工程的关注点。环境污染问题,不仅不利于国民经济建设,更威胁人类的生存与发展。在人们环保意识不断增强之下,人们越来越推崇环保建筑材料的使用。 主流的环保材料类别有如下几种: 基本无毒无害型:是指天然的,本身没有或极少有毒的物质、未经污染只进行了简单加工的装饰材料。如石膏、滑石粉、砂石、木材及某些天然石材等。 低毒、低排放型:是指经过加工、合成等技术手段来控制有毒、有害物质的积聚和缓慢释放,因其毒性轻微、对人类健康不构成危险的装饰材料。如甲醛释放量较低、达到国家标准的大芯板、胶合板、纤维板。 目前环保材料在环保装潢领域比较广泛。而目前市场上流行的环保装饰材料主要有以下几种: 环保地材:植草路面砖是各色多孔铺路产品中的一种,采用再生高密度聚乙烯制成。可减少暴雨径流,减少地表水污染,并能排走地面水。多用在公共设施中。环保墙材:新开发的一种加气混凝土砌砖,可用木工工具切割成型,用一层薄沙浆砌筑,表面用特殊拉毛浆粉面,具有阻热蓄能效果。 环保墙饰:草墙纸、麻墙纸、纱绸墙布等产品,具有保湿、驱虫、保健等多种功能。防霉墙纸经过化学处理,排除了墙纸在空气潮湿或室内外温差大时出现的发霉、发泡、滋生霉菌等现象,而且表面柔和,透气性好。 环保管材:塑料金属复合管,是替代金属管材的高科技产品,其内外两层均为高密度聚乙烯材料,中间为铝,兼有塑料与金属的优良性能,而且不生锈,无污染。环保漆料:生物乳胶漆,除施工简便外还有多种颜色,能给家居带来缤纷色彩。涂刷后会散发阵阵清香,还可以重刷或用清洁剂进行处理,能抑制墙体内的霉菌。我国环保装饰材料的发展——装饰材料与环保 建筑装饰装修材料是应用最广泛的建筑功能材料,深受到广大消费者的关注。随着人们牛活水平的提高和环保意识的增强,建筑装饰工程中不仅要求材料的美观、耐用,同时更关注的是有无毒害,对人体的健康影响及环境的影响。

科技论文写作格式与基本要求

科技论文写作格式与基本要求 建筑机械化杂志社 科技论文是进行科学技术交流的主要载体,是获得科技信息、促进科学技术发展的重要途径。我国著名化学家卢嘉锡指出:“一个只会创造不会表达的人,不算一个真正的科技工作者。”科技论文写作水平的高低,会直接影响科研工作的进展。希望各位工程技术人员在注重技术研究的同时,做好科技论文撰写工作。 1 科技论文写作的基本要求 科技论文应具有创新性、科学性、可读性和规范性。 1)创新性:没有创新性,就没有必要写科技论文。所谓创新,是指在认识中有新的突破和新的发现,在应用中有新理论、新技术、新方法的提出,研究成果显著。 2)科学性:建立在试验和推理的基础上,论点鲜明,经得起推敲,论据确凿,经得起论证。 3)可读性:文章结构合理,层次清楚,逻辑性强。语句通顺、概念准确、语言表达清晰。 4)规范性:符合国家有关标准和期刊投稿规定。 2 科技论文的写作格式 科技论文一般包括以下8个部分:题名、作者署名、摘要、关键词、引言、正文、结论和参考文献 2.1题名 题名应以最恰当、简明的词语反映出文章中最重要的特定内容。题名要简明、准确、醒目,有利于读者阅读和文献检索。题名一般不超过20字,因此,题名尽可能删弃多余的词语,避免将同义词或近义词连用,如常见的有“……的研究和探讨”,“……的分析研究”,一般可删去其中的一个。 2.2作者署名 作者姓名一般应列于题名下方,表示文章作者声明对论文拥有著作权,愿意文责自负,同时便于读者与作者联系。对于多作者论文,按署名顺序列为第一作者、第二作者……。对研究工作与论文撰写实际贡献最大的列为第一作者,贡献次之的,列为第二作者,依次类推。作者姓名下一行是工作单位及所在省市、邮编。 2.3摘要 论文一般都应有摘要,它是论文内容不加注释和评论的简短陈述,是文章内容的高度概括,使读者不阅读全文即能获得必要的信息。其主要内容包括:该项研究工作的内容、目的、实验方法,研究成果和结论。摘要不能写成论文前言。摘要要求用第三人称的方式写作,力求简短精练,具体明确,内容完整,独立成段。摘要以100一300字为宜。摘要的写作应字字推敲,力求做到“多一字有余,少一字则不足”。 2.4关键词 关键词是为了文献标引工作,特别是适应计算机自动检索的要求,从文章中选取出来用以表示全文主题信息的单词或术语。关键词可从文章的四个部位去寻找:题名、摘要、论文的小标题、结论。每篇文章关键词选取3~8个词,关键词与关键词之间用分号,置于摘

科技论文的格式范文

科技论文的格式范文 1题目 题目是科技论文的必要组成部分。它要求用简洁、恰当的词组反映文章的特定内容,论文的主题明白无误地告诉读者,并且使之具 有画龙点睛,启迪读者兴趣的功能。一般情况下,题目中应包括文 章的主要关键词。题名像一条标签,切忌用较长的主、谓、宾语结 构的完整语句逐点描述论文的内容,以保证达到“简洁”的要求;而“恰当”的要求应反映在用词的中肯、醒目、好读好记上。当然, 也要避免过分笼统或哗众取宠的所谓简洁,缺乏可检索性,以至于 名实不符或无法反映出每篇文章应有的特色。题名应简短,不应很长,一般不宜超过20个汉字。 2署名 著者署名是科技论文的必要组成部分。著者系指在论文主题内容的构思、具体研究工作的执行及撰稿执笔等方面的全部或局部上作 出的主要贡献的人员,能够对论文的主要内容负责答辩的人员,是 论文的法定权人和责任者。署名人数不该太多,对论文涉及的部分 内容作过咨询、给过某种帮助或参与常规劳务的人员不宜按著者身 份署名,但可以注明他们曾参与了哪一部分具体工作,或通过文末 致谢的方式对他们的贡献和劳动表示谢意。合写论文的著者应按论 文工作贡献的多少顺序排列。著者的姓名应给全名,一般用真实姓名。同时还应给出著者完成研究工作的单位或著者所在的工作单位 或通信地址。 3文摘 文摘是现代科技论文的必要附加部分,只有极短的文章才能省略。文摘是以提供文献内容梗概为目的,不加评论和补充解释,简明确 切地记述文献重要内容的短文,应包括目的、方法、结果、结论。 文摘有两种写法:报道性文摘—指明一次文献的主题范围及内容梗概 的简明文摘也称简介;指示性文摘—指示一次文献的陈述主题及取得

材料化学论文

材料化学论文题高温超导材料研 班级:2009级3班 姓名:梁秋菊 学号:200910140315

高温超导材料研究 摘要:简要介绍了高温超导材料及其发展历史,对超导材料的发展现状和用途进行说明,对目前超导材料的主要研制方法进行了分析。 关键词:超导材料研究进展高温应用 一、高温超导材料的发展历史 高温超导材料一般是指临界温度在绝对温度77K以上、电阻接近零的超导材料,通常可以在廉价的液氮(77K)制冷环境中使用,主要分为两种:钇钡铜氧( YBCO和铋锶钙铜氧(BSCCO)钇钡铜氧一般用于制备超导薄膜,应用在电子、通信等领域;铋锶钙铜氧主要用于线材的制造。 1911年,荷兰莱顿大学的卡末林?昂尼斯意外地发现,将汞冷却到-268.98 ° C时,汞的电阻突然消失;后来他又发现许多金属和合金都具有与上述汞相类似的低温下失去电阻的特性,由于它的特殊导电性能,卡末林?昂尼斯称之为超导态,他也因此获得了1913年诺贝尔奖。 1933年,荷兰的迈斯纳和奥森菲尔德共同发现了超导体的另一个极为重要的性质,当金属处在超导状态时,这一超导体内的磁感应强度为零,却把原来存在于体内的磁场排挤出去。对单晶锡球进行实验发现:锡球过渡到超导状态时,锡球周围的磁场突然发生变化,磁力线似乎一下子被排斥到超导体之外去了,人们将这种现象称之为“迈斯纳效应”。 超导材料的最初研究多集中在元素、合金、过渡金属碳化物和氮化物等方面。至1973 年,发现了一系列A15型超导体和三元系超导体,如Nb s Sn V s Ga Nb s Ge,其中Nb s Ge超导体的临界转变温度(TJ值达到23.2K。以上超导材料要用液氦做致冷剂才能呈现超导态,因而在应用上受到很大限制。1986年,德国科学家柏诺兹和瑞士科学家穆勒发现了新的金属氧化物超导材料即钡镧铜氧化物(La-BaCuO),其T c为35K,第一次实现了液氮温区的高温超导。铜酸盐高温超导体的发现是超导材料研究上的一次重大突破,打开了混合金属氧化物超导体的研究方向。1987年初,中、美科学家各自发现临界温度大于90K的YBacuG g 导体,已高于液氮温度(77K) ,高温超导材料研究获得重大进展。后来法国的米切尔发现了第三类高温超导体BisrCu0,再后来又有人将Ca掺人其中,得到Bis尤aCuOg导体,首次使氧化物超导体的零电阻温度突破100K大关。1988年,美国的荷曼和盛正直等人又发现了「系高温超导体,将超导临界温度提高到当时公认的最高记录125&瑞士苏黎世的希林等 发现在HgBaCaCi超导体中,临界转变温度大约为133K,使高温超导临界温度取得新的突破。二、高温超导体的发展现状 目前,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)。其中最有实用价值的是铋系、钇系(YBCO) 和二硼化镁(MgB2)。氧化物高温超导材料是以铜氧化物为组分的具有钙钛矿层状结构的复杂物质,在正常态它们都是不良导体。同低温超导体相比,高温超导材料具有明显的各向异性,在垂

材料科学基础论文

钛合金材料的结构、性能和应用范围 一、基本简介 1、物理性质 钛属难熔稀有金属,原子序数为22,原子量为47.90,位于周期表IVB族。钛有两种同素异形结构,转变温度为882.5℃,低温为密排六方结构的α-Ti;高温为体心立方的β-Ti。纯钛的比密度为4.505,而钛合金的比密度一般在4.50~4.84之间,低于铁和铜,因此可归入轻金属。钛的其他主要物理性能如表1所示。 表1 钛的部分物理性能 2、机械性能 钛的机械性能与其纯度及加工状态有密切关系。用碘化法生产的高纯钛强度低,塑性高,布氏硬度值为400~600。工业纯钛的抗拉强度提高到300~600MPa,但仍保持良好的塑形及韧性,其水平相当于碳钢、不锈钢、青铜及铜镍合金,可

作为这类材料的代用品。 α-Ti虽属密排六方结构,但和其他六方结构的金属(镉、锌、钴、镁)相比,承受塑性变形的能力要高得多,其原因是一般六方晶体的滑移系少,只能沿基面{0001}滑移,而钛的主滑移面是棱柱面{10-10}及棱锥面{10-11},同时基面也能参与滑移,滑移方向均为[11-20],故滑移系明显增多。且钛还易于进行孪生变形,从而保证了较高的塑形。但加工中也需注意,钛的屈强比(材料的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值)较高,一般在0.70~0.95之间,多数钛合金趋于上限而且钛的弹性模量相对较低,只及刚的一半,因此加工变形的抗力大,回弹也比较严重,不易冷校形。但有时也利用这一特性,将钛合金作为弹性材料使用。表2列出了钛的典型机械性能数据。 表2 纯钛的典型机械性能数据 纯钛的强度可借助冷作硬化或添加合金元素而提到,50%的冷变形可使强度提高60%,适当合金化并结合热处理,则抗拉强度可达1200~1400MPa,因此钛合金的比强度高于其他金属材料。 纯钛及某些高品位的钛合金尚具有良好的低温性能,即使在低达液氢或液氦温度下,亦能保持足够的塑形(表3),因此钛也是一种良好的低温材料。 表3 工业纯钛的低温机械性能

科技论文写作规范

科技论文写作规范 国家标准GB7713-87规定:“引言(或绪论)简要说明研究工作的目的、范围、相关领域的前人工作和知识空白、理论基础和分析、研究设想、研究方法和实验设计、预期结果和意义等。引言应言简意赅,不要与摘要雷同,不要成为摘要的注释。一般教科书中已有的知识,在引言中不必赘述。比较短的论文可以只用小段文字起着引言的效用。学位论文为了需要反映作者已掌握了坚实的基础理论和系统的专门知识,具有开阔的科学视野,对研究方案作了充分论证,因此有关历史回顾和前人工作的综合评述,以及理论分析等,可以单独成章,用足够的文字叙述”。 引言的目的是给出作者进行本项工作的原因,企图达到的目的。因此应给出必要的背景材料,让对这一领域并不特别熟悉的读者能够了解进行这方面研究的意义,前人已达到的水平,已解决和尚待解决的问题,最后应用一两句话说明本文的目的和主要创新之处。引言最基本一点是介绍主要研究成果。 有的作者常常不在引言中指明他们的重要发现,或从摘要中删除那些重要的研究成果,而到论文的后部分才指明。对科技论 归纳、 ,Results, ●材料与方法(怎么研究这个问题) 材料包括:材料来源、性质、数量、选取和处理事项等。 方法包括:实验仪器、设备、实验条件、测试方法等。 ●结果(你发现了些什么) 以图或表等手段整理实验结果,进行结果的分析和结果的讨论,包括:通过数理统计和误差分析说明结果的可靠性,可重复性,范围等;进行实验结果与理论计算结果的比较(包括不正常现象和数据的分析);结果部分的讨论(结果直接相关部分,如讨论内容涉及全篇,应留在讨论部分进行)。值得注意的是:必须在正文中说明图表的结果及其直接意义;复杂图表应指出作者强调或希望读者注意的问题。 ●讨论(这些发现有什么科学意义) 讨论部分也称结论或建议,其目的是综合说明全文结果的科学意义。结论应写得象法律条文,即只有一种解释,不能模棱两可,不用“大概、也许、可能”等词。结论应简练,不用“通过理论分析和实验验证可得如下结论”等废话。结论要注意分寸,不

科技论文规范格式要求

科技论文规范格式要求 科技论文运用描述、比较、说明方法,对新发现的事物或现象进行研究而获得科研成果。而格式是论文达到可公之于众的标准样式和内容要求。下面是小编精心推荐的一些科技论文规范格式要求,希望你能有所感触! 科技论文规范格式要求 题目 题目是科技论文的必要组成部分。它要求用简洁、恰当的词组反映文章的特定内容,论文的主题明白无误地告诉读者,并且使之具有画龙点睛,启迪读者兴趣的功能。一般情况下,题目中应包括文章的主要关键词。题名像一条标签,切忌用较长的主、谓、宾语结构的完整语句逐点描述论文的内容,以保证达到“简洁”的要求;而“恰当”的要求应反映在用词的中肯、醒目、好读好记上。当然,也要避免过分笼统或哗众取宠的所谓简洁,缺乏可检索性,以至于名实不符或无法反映出每篇文章应有的特色。题名应简短,不应很长,一般不宜超过20个汉字。 署名 著者署名是科技论文的必要组成部分。著者系指在论文主题内容的构思、具体研究工作的执行及撰稿执笔等方面的全部或局部上作出的主要贡献的人员,能够对论文的主要内容负责答辩的人员,是论文的法定权人和责任者。署名人数不该太多,对论文涉及的部分内容作过咨询、给过某种帮助或参与常规劳务的人员不宜按著者身份署名,但可以注明他们曾参与了哪一部分具体工作,或通过文末致谢的方式对他们的贡献和劳动表示谢意。合写论文的著者应按论文工作贡献的多少顺序排列。著者的姓名应给全名,一般用真实姓名。同时还应给出著者完成研究工作的单位或著者所在的工作单位或通信地址。 文摘 文摘是现代科技论文的必要附加部分,只有极短的文章才能省略。文摘是以提供文献内容梗概为目的,不加评论和补充解释,简明确切地记述文献重要内容的短文,应包括目的、方法、结果、结论。文摘有两种写法:报道性文摘—指明一次文献的主题范围及内容梗概的简明文摘也称简介;指示性文摘—指示一次文献的陈述主题及取得的成果性质和水平的简明文摘。介乎其间的是报道、指示性文摘—以报道性文摘形式表述一次文献中信息价值较高的部分,而以指示性文摘形式表述其余部分的文摘。一般的科技论文都应尽量写成报道性文摘,而对综述性、资料性或评论性的文章可写成指示性或报道、指示性文摘。文摘可作者自己写,也可由编者写。编写时要客观、如实地反映一次文献;要着重反映文稿中的新观点;不要重复本学科领域已成常识的内容;不要简单地重复题名中已有的信息;书写要合乎语法,尽量同文稿的文体保持一致;结构要严谨,表达要简明,语义要确切;要用第三人称的写法。摘要字数一般在300字左右。 关键词 为了便于读者从浩如烟海的书刊中寻找文献,特别是适应计算机自动检索的需要,应在文摘后给出3-8个关键词。选能反映文献特征内容,通用性比较强的关键词。首先要选列人似语主题词一劫的规范性词。 引言 引言经常作为科技论文的开端,主要回答“为什么”这个问题。它简明介绍科技论文的背景、相关领域的前人研究历史与现状,以及著者的意图与分析依据,包括科技论文的追求目标、研究范围和理论、技术方案的选取等。引言应言简意赅,不要等同于文摘,或成为文摘的注释。 正文

超导材料论文

超导材料的研究进展 陈志义 2011326690110 应用物理11(1)班 摘要:超导是金属或合金在较低温度下电阻变为零的性质。超导材料是当代材料科学领域一个十分活跃的重要前沿,其发展将推动功能材料科学的深入发展。高温超导材料经过近 20年的研发,已经初步进入了大规模实际应用和产业化。随着超导材料临界温度的提高和材料加工技术的发展,它将会在许多高科技领域获得重要应用。 关键词:超导高温超导体进展超导超导材料临界温度进展 引言:随着社会的进步,工业的发展,人们对能源的需求量越来越大。但是,像石油、煤等能源储备有限且不可再生。故而,如何在有限能源的条件下使社会健康稳步地发展,亦即如何做到可持续发展成了当今人们亟需解决的问题。对于这些问题的解决方法,超导材料表现出了巨大的潜力。长期以来,如何找到一种完全没有电阻,能消除电能损耗的导电材料,一直是物理学家和材料科学工作者梦寐以求的愿望。1911年,荷兰物理学家卡麦林·昂尼斯首次意外地发现了超导现象:将水银冷却到接近绝对零度时,其电阻突然消失。这一现象的发现为解决电路损耗带来了福音。从此,对于超导材料的研究如火如荼。 一、超导材料的概念 超导材料是在低温条件下能出现超导电性的物质。超导材料最独特的性能是电能在输送过程中几乎不会损失。超导材料的发展经历了从低温到高温的过程,经过无数科学家的努力,超导材料的研究已经取得了巨大的发展。近年来,随着材料科学的发展,超导材料的性能不断优化,实现超导的临界温度也越来越高。高温超导材料的制备工艺也得到了长足的发展,一些制备高温超导材料的材料陆续被科学家发现。现在,超导材料的研究主要集中在超导输电线缆,超导变压器等电力系统方面,还有,利用超导材料可以形成强磁场,是超导材料在磁悬浮列车的研究上有了用武之地,另外,超导材料在医学,生物学领域也取得了很大的成就。超导材料的研究未来,超导材料的研究将会努力向实用化发展。一旦室温超导体达到实用化、工业化,将对现代文明社会中的科学技术产生深刻的影响。 二、超导材料的分类 超导材料分为低温超导材料和高温超导材料。 1、低温超导材料 何谓低温超导材料?低温超导材料是具有低临界转变温度(T c<3OK=在液氦温度条件下工作)的超导材料,分为金属、合金和化合物。具有实用价值的低温超导金属是Nb(铌),T c 为9.3K已制成薄膜材料用于弱电领域。合金系低温超导材料是以Nb为基的二元或三元合金组成的β相固溶体,T c在9K以上。低温超导材料一般都需在昂贵的液氦环境下工作,由于液氦制冷的方法昂贵且不方便,故低温超导体的应用长期得不到大规模的发展。低温超导材料的应用分为:强电应用,主要包括超导在强磁场中的应用和大电流输送;弱电应用,主要包括超导电性在微电子学和精密测量等方面的应用。 2、高温超导材料 高温超导体材料(HTS)具有超导电性和抗磁性两个重要特性。要让超导体得到现实的应用,首先要有容易找到的超导材料。即主要研究方向就是寻找能在较高温度下存在的超导体材料。高温超导材料用途非常广泛,大致可分三大类:大电流应用、电子学应用和抗磁性应用。大电流应用是由于超导材具有零电阻和完全的抗磁性,因此只需消耗极少的电能,就可以获得的稳定强磁场。超导体的基本特性之一是当它处于超导态时具有理想的导电性,同时由于其载流能力远远强于常规导体,因此,利用超导体可以传输大电流和产生强磁场,并且没有电阻热损耗。电工设备的基本特点是大电流、强磁场和高电压,因此在电工设备中使用超导材料可以减少电气损耗、提高效率、缩小体积、减轻重量、降低成本,还可以提高装置

材料科学基础论文

冷冲模常用材料 “模具是工业之母”,模具性能好坏,寿命高低,直接影响产品的质量和经济效益。而模具材料与热处理、表面处理是影响模具寿命诸因素中的主要因素。目前世界各国都在不断地开发模具新材料,改进热处理工艺和表面强化技术。我国的模具工业一直以较快的增速快速发展,模具制造的首要问题是模具材料。制造模具及其零件的材料有很多,如钢,铸铁,非铁合金及其合金、高温合金、硬质合金、有机高分子材料、无机非金属材料、天然或人造金刚石等。但其中钢是用的最多,应用范围最广的材料。 一、零件的失效分析 任何零件均具有一定的设计功能与寿命。当其在使用过程中,因零件的外部形状尺寸和内部组织结构发生变化而失去原有的设计功能,使其低效工作或无法工作或提前退役的现象。 通常按零件的工作条件及失效的特点可分为:过量变形、断裂、表面损伤和物理性能降级。零件的失效原因主要包括设计、材料、加工和使用四个方面,然而工件失效的原因可能是单一的,也有可能是多种因素共同作用的结果,但每一失效事件均应有一导致失效的主要原因,据此可提出防止失效的主要措施。 在失效分析中,我们可进行如下几个基本步骤:1调查取证、2整理分析、3断口分析、4成分组织性能的分析与测试、5综合分析得出结论。 二、选材原则 材料的选用常常是一个复杂而困难的判断、优化过程。毫无疑问,所选材料应满足产品使用的需要,经久耐用,易于加工,经济效益高。而且选材一般应遵循三个基本原则:使用性能、工艺性能和经济性能,它们是辩证的统一体。在大多数情况下,使用性能是选材的首要原则与依据,然后再综合考虑工艺性能和经济性能,得出优化结果。 1、使用性能选材原则 使用性能是材料满足使用需要所必备的性能,它是保证零件的设计功能实现、安全耐用的必要条件,是选材的最主要原则。首先分析零件的工作条件,确定其使用性能;其次进行失效分析,确定主要使用性能;然后将零件的使用性能要求

科技论文的基本格式及写作要点

科技论文的基本格式及写作要点 科技论文通常由题名、署名、摘要、关键词、引言、正文、结论、致谢、参考文献等部分组成。 题名: 科技论文的题名最基本的要求是紧扣内容、准确表达,能鲜明地概括出文章的中心论题、全文的精神实质,揭示论文中最重要的信息,表现出文章的“魂”。科技论文的题名应注意以下几点:①不能用口号式的题名,也无须文学修饰,应该使用常用的通俗化的词语,以使本学科专家或同行一看便知,其他学科的人员也能理解;②题名的外延与内涵要恰当, 宜实不宜虚,宜小不宜大,字数一般不超出20个字。③尽量少用副标题。 摘要: 摘要是对论文的浓缩陈述及客观评价,是论文基本思想的缩影,虽然放在前面,但它应在全文完稿后才撰写。 摘要所撰写的内容大体如下:①本课题的研究对象、目的;②研究的主要内容和方法; ③主要成果及其价值;④主要结论。 关键词 引言 引言应包括下述内容:①研究工作的背景、理由,研究对象与范围,研究目的与主题,即回答为什么写这篇论文或要解决什么问题;②前人在本课题相关领域内所做的工作和尚存在的知识空白及目前研究的热点,即作简要的历史回顾和当前国内外情况的比较;③说明选择特定研究方法的理由,预期研究结果及其意义。 引言的写作要求: (1)突出重点。引言中要求写的内容较多,而篇幅有限,这就需要根据研究课题的具体情况确定阐述重点。合理引用参考文献有助于节省引言篇幅。 (2)开门见山。引言应向读者提供足够的背景知识,但要做到起笔就切题,不能铺垫太远,不绕圈子,更不要给读者悬念。 (3)客观评价。对自己的研究工作和能力不必过于谦意,但也不能自吹自擂,抬高自己,对前人的工作绝不能含蓄贬低,要实事求是,切忌武断,什么“前人没有研究过”、“达到世界领先水平”等应慎用。同时也不必用客套话,如:“才疏学浅,水平有限”等。

自动控制原理课程设计报告

自控课程设计课程设计(论文) 设计(论文)题目单位反馈系统中传递函数的研究 学院名称Z Z Z Z学院 专业名称Z Z Z Z Z 学生姓名Z Z Z 学生学号Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z 任课教师Z Z Z Z Z 设计(论文)成绩

单位反馈系统中传递函数的研究 一、设计题目 设单位反馈系统被控对象的传递函数为 ) 2)(1()(0 0++= s s s K s G (ksm7) 1、画出未校正系统的根轨迹图,分析系统是否稳定。 2、对系统进行串联校正,要求校正后的系统满足指标: (1)在单位斜坡信号输入下,系统的速度误差系数=10。 (2)相角稳定裕度γ>45o , 幅值稳定裕度H>12。 (3)系统对阶跃响应的超调量Mp <25%,系统的调节时间Ts<15s 3、分别画出校正前,校正后和校正装置的幅频特性图。 4、给出校正装置的传递函数。计算校正后系统的截止频率Wc 和穿频率Wx 。 5、分别画出系统校正前、后的开环系统的奈奎斯特图,并进行分析。 6、在SIMULINK 中建立系统的仿真模型,在前向通道中分别接入饱和非线性环节和回环非线性环节,观察分析非线性环节对系统性能的影响。 7、应用所学的知识分析校正器对系统性能的影响(自由发挥)。 二、设计方法 1、未校正系统的根轨迹图分析 根轨迹简称根迹,它是开环系统某一参数从0变为无穷时,闭环系统特征方程式的根在s 平面上变化的轨迹。 1)、确定根轨迹起点和终点。 根轨迹起于开环极点,终于开环零点;本题中无零点,极点为:0、-1、-2 。故起于0、-1、-2,终于无穷处。 2)、确定分支数。 根轨迹分支数与开环有限零点数m 和有限极点数n 中大者相等,连续并且对称于实轴;本题中分支数为3条。

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