有机硅材料及应用
摘要
硅烷偶联剂作为连接两种不同性质材料的“分子桥”已经在复合材料、涂料、胶粘剂等行业中得到了广泛的应用。用硅烷偶联剂进行金属表面预处理具有无污染、适用面广、成本低、对有机涂层粘接性能优异的优点，从而引起了国内外专家学者的关注，成为目前表面处理工艺的研究热点。本文对其简单介绍。
As the “molecular bridge”,adhering materials with different properties, silane coupling agents has been applied widely in composite materials, coating and adhesive agents. However, it is a new and environments, which has great advantages such as low cost, wide applications and excellent adhesive strength to organic coatings, therefor attracts many experts’ attention.
1.有机硅概述
有机硅材料是分子结构中含有硅元素的有机高分子合成材料。有机硅聚合物形式多样，按主链结构的不同可分为聚硅氧烷、聚硅氮烷、聚硅烷、聚硅碳烷等。其中，聚硅氧烷是研究最多、应用最广的一类。由于同时具有Si-O-Si主链及有机侧链的特殊分子结构和组成，有机硅聚合物具有独特的优异性能:如介电性能在较大的温度、湿度、频率范围内保持稳定；耐氧化、耐化学品、电绝缘、耐辐射、耐候、憎水、阻燃、耐盐雾、防霉菌等特性优良；同时兼有高分子材料易加工的特点，可根据不同要求制成满足各种用途的产品。有机硅材料的这些优异的性能，使其在航空航天、电子电气、轻工、化工、纺织、机械、建筑、交通运输、医疗卫生、农业等方面均己得到了广泛的应用。有机硅材料与高新技术息息相关，被誉为现代工业和科学技术的“工业味精”，是当今材料发展的一个热点，也是衡量一个国家特种高分子发展水平的重要标志之一，己经成为国民经济中重要而且不可缺少的新型高分子材料。目前，国外各大有机硅厂商纷纷加大投资规模，率先发展有机硅，国内各省市也将有机硅材料作为高新技术产品给予高度重视和优先发展。
1.1有机硅发展概况
有机硅材料具有一系列的优异性能，迄今已经发展成为技术密集、在国民经济中占有一定地位的化学工业的重要分支，并使各行业获得了巨大的经济效益。近年来，高新技术的发展使得有机硅聚合物的品种已向功能化、精细化、专业化系列化的方向发展，其数量多达5000余种，而且还在不断增加。1863年，法国化学家Friedel和Crafts合成了第一个有机硅化合物“四乙基硅烷”，标志着有机硅化学时代的开始。20世纪30年代，人们开始对有机硅聚合物进行研究，至今己有70多年的历史，有机硅的发展经历了以下几个阶段:1938年至1965年，Hydepatnode和Roehow致力于高分子研究，1941年Rochow发明“直接合成法”合成有机硅单体，使有机硅的工业进程开始飞速发展。在此期间，无论是单体合成还是共聚物合成方面均发展迅速，称之为“发展时期”。1985年至1989年，化学家们又合成了许多新的有机硅化合物，系统地研究了有机硅的化学反应，出版了一些专著，并合成了硅烯，证明了si以自由基、正离子和负离子的形式存在。这一阶段为系统研究及应用阶段，称为“高速发展阶段”。1990年后，针对
有机硅具有耐高温、耐紫外光老化和良好生物相容性等优点，但同时又存在强度低、附着力差等缺点，科学家们开始着眼于有机硅的改性使其具有其它树脂高强度、高附着力的优良性能，并同时降低成本。这一时期研究论文、专利申请、专著特别多阵，开发应用也空前繁荣，称为“改性应用阶段”。有机硅的开发已有70多年的历史，己从硅橡胶、硅油、硅树脂向高功能、高性能化方向发展，通过各种具有反应活性的聚硅氧烷的开发，研究出许多新材料，从而使有机硅的应用领域迅速扩大。
1.2有机硅种类与特性
有机硅聚合物以主链结构分类一般分为三类:第一类为聚有机硅氧烷，它主要有聚硅氧烷和聚硅氧杂烷(聚有机硅氧金属)两种;第二类是聚有机硅烷，结构中硅原子直接相连;第三类为聚有机硅杂烷，结构中硅原子与杂原子相连。有机硅聚合物具有低表面张力、良好的渗透率、优良的疏水性、低玻璃化温度以及耐温、耐候等优越性能，从而为有机硅在高分子材料科学中的应用起着极为重要的作用。众所周知，有机硅的性能在很大程度上与它独特的分子结构紧密相关。低表面张力，甲基上的三个氢原子因甲基的旋转占有较大空间，增加了相邻硅氧烷分子之间的距离。根据分子间作用力原理，范德华力与分子间距离的六次方成反比，故聚二甲基硅氧烷分子间作用力比碳氢化合物要弱得多，从而它的表面张力比相近摩尔质量的碳氢化合物小，导致硅氧烷在界面上易铺展。良好的渗透率。硅氧烷能降低体系的表面张力(约25mN/m)，能促进溶液经气孔渗透而进入表皮内部，从而极大地增大了聚合体系的渗透率。优良的疏水性。硅原子在化合物中处于四面体中心，根据四面体结构，两个甲基垂直于硅与两相邻氧原子连接的平面上。此外，Si-C键键长较长，以致两个非极性的甲基上的三个氢就像撑开的伞，使它具有很好的疏水性。低玻璃化温度。有机聚硅氧烷是由无机硅氧链和有机碳氢链两部分组成，加上相对较大的Si-Si键角(145度)以及低的弯曲力，这些特点大大促进了有机硅链的流动性，降低其玻璃化温度。耐高温、耐候、抗氧化性。硅原子具有特殊的电子结构和空的d轨道，这种结构决定了硅化物与碳化合物具有不同的成键能力:即硅原子能与电子或孤对电子形成共扼，从而使得Si-0键具有部分双键性质(与C-O(344.4kJ/mol)相比，其键能(422.5kJ/mol)要大得多，并且硅与其他原子形成双键的可能也很小。这就导致了有机硅化合物具
有耐高温、耐候和抗氧化等优越性能。毫无疑问，有机硅的优越性能极大地促进了有机硅研究的深入和有机硅新材料的出现。通过配合技术的进步和添加新的添加剂，通过改变交联方式、共聚、共混等改性技术实现有机聚合物与有机硅材料复合，是当前有机硅技术发展的重要方向。
2.偶联剂
偶联剂是一种重要的、应用领域日渐广泛的处理剂，主要用作高分子复合材料的助剂。偶联剂的种类繁多，主要有硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、双金属偶联剂、磷酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂等，其中硅烷偶联剂(Silnae coupling agents，简称“SCA”或“硅烷”)是应用最早、最广泛的偶联剂，它的发展至今己有60多年的历史，随着它在玻璃纤维增强材料中的应用，合成的种类日益繁多，应用范围也日益扩大。现在，硅烷偶联剂基本上适用于所有无机材料和有机材料的连接表面，己经被广泛应用在汽车、航空、电子和建筑等行业中。用硅烷偶联剂进行金属预处理是近年来新兴的表面处理工艺，由于其无毒性、无污染、适用广泛、成本低、对有机涂层有优异的粘接性能等优点而引起国内外学者们的关注，有望取代传统的磷化、钝化等对环境容易造成污染的处理工艺。尽管使用硅烷偶联剂进行金属预处理有一定的理论依据，但由于其种类繁多，物理和化学特性差异较大，且硅烷偶联剂对聚合物具有选择性，因此，每种硅烷进行的金属预处理的工艺参数有所不同。本文将优化选择几种硅烷偶联剂(KH- 550、KH-560、KBM-7103)，对其在金属预处理及有机涂层中的应用做一探索研究。
2.1硅烷偶联剂的发展历史
硅烷偶联剂于上世纪40年代由美国联合碳化物公司(UCC)和道康宁公司(DCC)首先开发。最初把它作为玻璃纤维的表面处理剂而用在玻璃纤维增强塑料中。1947年Johns Hopkins大学的Ralph.k.witt等在一份写给海军军械局“秘密”报告中指出，用烯丙基三乙氧基硅烷处理玻璃纤维而制成的不饱和聚酷复合材料的强度为采用乙基三氯硅烷处理玻璃纤维时的两倍，从而开创了硅烷偶联剂实际应用的历史，并极大地刺激了硅烷偶联剂的研究与发展。从上世纪50年代至60年代，相继出现了氨基和改性氨基硅烷，以后又开发了耐热硅烷、阳离子硅烷、重氮和叠氮硅烷以及Q一官能团硅烷等等。我国1950年中科院化学所研制成KH-550、KH-560、HK-570、HK-590等r型硅烷偶联剂并相继投入生产。1954
年以来，南京大学周庆立等合成了一系列Q型官能团的硅烷偶联刑，并用于硅橡胶的生产中，这种硅烷偶联剂与r位官能团硅烷偶联刑相比，具有原料丰富、价格便宜等特性。随着一系列新型硅烷偶联剂的问世，特别是它们独特的性能与显著的改性效果使其应用领域不断扩大。硅烷偶联剂是继有机硅工业中三大产品—硅油、硅橡胶、硅树脂之后的第四大类，在有机硅工业中的地位日趋重要，己成为现代有机硅工业，有机高分子工业，复合材料工业及相关高技术领域中不可缺少的配套化学助剂。
2.2硅烷偶联剂的结构及其作用机理
硅烷偶联剂分子中含有两种不同的反应性基团，其化学结构可以用Y-R-Si3氏表示，式中：X和Y反应特性不同；X是可进行水解反应并生成硅羟基(Si-OH)的基团，如烷氧基、乙酰氧基、卤素等，X具有与玻璃、二氧化硅、陶土、一些金属如铝、钦、铁、锌等键合的能力；Y是可以和聚合物起反应从而提高硅烷与聚合物的反应性和相容性的有机基团，如乙烯基、氨基、环氧基、琉基等；R是具有饱和或不饱和键的碳链，通过它把Y与Si原子连接起来。正是由于硅烷偶联剂分子中存在亲有机和亲无机的两种功能团，因此可作为连接无机材料和有机材料的“分子桥”，把两种性质悬殊的材料连接起来，即形成无机相-硅烷偶联剂-有机相的结合层，从而增加树脂基料和无机颜料、填料间的结合。硅烷偶联剂在提高复合材料性能方面的显著效果，虽早己得到确认，但如何解释偶联剂的作用机理，至今还没有一种理论能够解释所有的事实。人们提出的理论，对于某一方面或某个偶联剂来说是很成功的，但对除它之外的就无能为力了。这些充分说明了硅烷作用机理的复杂性。目前有关硅烷在材料表面行为的理论主要有化学键合理论、物理吸附理论、表面浸润理论、可逆水解平衡理论、酸碱相互作用理论等，其中大家最熟悉、应用最多的是化学键合理论。
2.2.1化学键合理论
该理论认为硅烷含有的两种不同化学官能团，一端能与无机材料(如玻璃纤维、硅酸盐、金属及其氧化物)表面的羟基反应生成共价键;另一端能与树脂生成共价键，从而使两种性质差别很大的材料“偶联”起来，起到提高复合材料性能的作用。B.Arkle对硅烷的作用过程提出了四步反应模型，该模型属于单分子层键合机理模型，即(l)与硅相连的3个Si-X基水解成Si-OH;(2) Si-OH之间脱水
缩合成含Si-OH的低聚硅氧烷;(3)低聚物中的Si-OH与基材表面上的OH形成氢键;(4)加热固化过程中伴随脱水反应而与基材形成共价键连接。一般认为，在界面上SCA的硅羟基与基材表面只有一个键合，剩下两个Si-OH，或者与其他SCA 中的Si-OH缩合，或者游离状态。其反应过程如图2.1所示。下面利用化学键合理论来解释SCA对有机物、无机非金属材料、金属材料的作用机理。
2.1 硅烷偶联剂化学键合理论模型
2.2.1.1硅烷对有机物的作用机理
目前使用的聚合物种类多种多样，既有热固性的，也有热塑性的，它们大多数分子中都具有特定的官能团，而表现了该聚合物的特性。一般认为，硅烷对于固化过程中伴随着化学反应的热固性树脂效果最为明显，而对于缺乏反应性和极性基团的热塑性树脂效果较差。所以，硅烷偶联剂通式YRSiX3凡中的Y基团对聚合物具有反应选择性。如含有胺基的硅烷能与环氧树脂和聚氨酯发生化学反应，对酚醛树脂和三聚氰胺树脂的固化也有催化作用，故适用于环氧、酚醛、三聚氰胺和聚氨酯等树脂，但对不饱和聚酷的固化有阻聚作用，因此不适用于不饱和聚酯树脂;含有不饱和双键(如乙烯基、甲基丙烯酰基)的硅烷对含不饱和键的树脂(如聚酯、丙烯酸树脂)特别有效；含有环氧基的硅烷，对环氧树脂与不饱和聚酷树脂特别有效。硅烷对热固性树脂的作用机制在于形成化学键而不在于物理相容性。原因在于对复合材料的强度有决定性影响的是硅烷的有机官能基团的反应性，而不是硅烷的临界表面张力(r c)和溶解度参数与树脂是否相近。热塑性树脂中缺乏高反应性基团，很难形成化学键，特别是极性小的聚烯烃树脂没有形成化学键的作用机制，但在树脂中有极性的聚酸胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚酯、聚氯乙烯等仍有相当大程度的成键的机制。
2.2.2硅烷对无机非金属材料的作用机理
硅烷偶联剂同无机非材料的结合，是从硅烷低聚物与无机材料表面的羟基作
用开始的。所以对于表面具有羟基的无机材料，如玻璃纤维、二氧化硅、氧化铝等，硅烷偶联剂的作用效果较好。反之，对于表面不具有羟基的材料，如炭黑、石墨、碳酸钙等，就很难发挥出相应的效果。有些无机填料(如玻璃纤维)虽然其表面无游离的轻基，但也能形成结合，这是由于在填料表面生成了硅烷偶联剂的聚合薄膜，其外层的有机官能团可以与聚合物产生牢固的结合。表2.1列出了硅烷偶联剂对各种无机非金属材料的处理效果。
表2.1硅烷偶联剂对无机非金属材料的处理效果
2.2.3硅烷对金属材料的作用机理
硅烷与金属表面的反应目前有2种解释，一种认为是硅醇与金属表面的氧化物或水化物层起了反应，如图2.2所示;另一种认为是偶联剂上的氮原子与金属表面原子发生了鳌合作用，如图2.2所示。
2.2 硅烷与金属表面可能发生的反应
化学键理论也有其局限性，无法解释为什么有些硅烷尽管不会与某些聚合物(如聚乙烯、聚丙烯)发生化学反应，但却是十分有效的硅烷偶联剂。另外化学键的单分子层机理过于简单，是一种理想情况，实际上SCA的用量是多于单分子层的需要，在界面中的厚度大于单分子层，多余的偶联剂还起交联作用。所以需要其他理论补充。
2.3 物理作用理论
物理作用理论主要包括变形层理论、拘束层理论和摩擦层理论，它从减轻界
面应力的观点出发来解释偶联剂的作用。1965年Hooper在层压件的疲劳性能研究中提出了变形层理论。他认为偶联剂在界面中是可塑的，它可在界面上形成一个厚度大于IOOA遭受破坏时能自行愈合的柔韧性变形层，此变形层不但能松弛界面的预应力，而且能阻止界面裂缝的扩张，因此改善了界面粘接强度。拘束层理论认为在复合材料中，存在着高模量的增强材料和低模量的树脂间的界面区，偶联剂则是界面区中的一部分，若此界面区的模量介于增强材料和树脂之间，则可均匀地传递应力。人们通过大量实验提出的界面层理论有两点是成功的:一是以官能团理论为基础的界面层扩散理论;二是以表面能为出发点的界面层理论。摩擦层理论认为硅烷与被粘物的粘接是基于摩擦作用，提高界面间的摩擦系数，增加摩擦力，增强复合材料界面的粘接强度。
2.4 表面浸润理论(或表面能理论)
该理论由Zisman于1963年首先提出。他认为要得到良好的界面粘接作用的基体树脂，对增强材料或填料应具有良好的浸润性。浸润性的好坏可用接触角θ表示，θ小则浸润性好，反之则差。而由于SCA粘度低、表面张力小，对玻璃、陶瓷等无机材料及金属表面的θ很小，所以在材料表面可迅速铺展齐来，使表面被偶联剂所润湿。如果完全浸润，则高聚物在两相界面上物理吸附所产生的粘接强度比高聚物本身的内聚强度还要大。
2.5可逆平衡理论
可逆水解平衡理论是E.PPlueddemna于1970年提出的，认为无机物表面的羟基和硅烷偶联剂的硅羟基间发生可逆化学反应，复合材料的粘接性和耐水性取决于平衡条件。此理论将化学键理论的特点和拘束层理论刚性地结合起来，又允许变形层理论的应力松弛。
2.6 酸碱相互作用理论
凡是能分享外来电子对的物质(电子接受体)，如分子、离子、原子团等都是广义的路易斯酸，凡是能提供电子对的物质(电子给予体)都是广义的路易斯碱。酸碱相互作用即包含了静电相互作用，又包含了共价键的相互作用，所以，这也是一种化学键的理论。酸碱理论认为，不同金属表面的等电点不同，发生的酸碱反应也不同。酸碱反应对于硅烷在金属表面的取向以及粘接强度的改善有着重要影响，但构成粘接强度的耐湿热性却并不主要是粘接界面的酸碱反应。除了以上
理论外，还有扩散理论、相容理论、静电吸引理论、相互贯穿网络理论、弱边界层理论、氢键形成理论。虽然这些理论各自都有一定的实验依据，但都只是从某个角度解释硅烷对界面的增强机理，有一定的局限性。所以，迄今偶联剂的作用机理仍无一完善的理论。但化学键理论能解释较多的实验事实和现象，对推动偶联剂的发展起一定的指导作用，仍是众多学者解释硅烷作用机理的理论依据。
3.硅烷偶联剂的应用现状
目前，硅烷的应用主要集中在五大领域:( l)在玻璃纤维增强复合材料及橡胶工业中的应用;(2)处理无机填料后在有机-无机纳米复合材料中的应用;(3)在涂料中的应用;(4)在有机胶粘剂中的应用;(5)作为表面改性剂。
3.1作为表面改性剂
硅烷偶联剂的中心含义是偶联，即其反应性有机基与聚合物相联，水解性基水解后与无机物相联，但现在硅烷偶联剂的含义有所扩展，即有机基可以是亲油性或亲水性的惰性(无反应活性)有机基，这样的硅烷偶联剂只与无机材料表面反应联结，赋予材料表面以亲油(憎油)、亲水(憎水)、脱膜等特性，而不与聚合物反应，所以这样的硅烷偶联剂称为表面改性剂更为合适，但大多数文献仍称之为硅烷偶联剂。硅烷表面改性剂的典型有机基及其特性和用途如表2.2所示。杨晨利用表面涂层的方法，在PPS/PES共混物中引入有机硅偶联剂界面层，实验结果表明该偶联剂界面层的形成对该共混物的熔融、结晶行为以及抗冲击性能具有深刻的影响。王国宏以硅烷偶联剂为改性剂对纳米TiO2进行改性后，亲油化度达74.2%，并能较好地分散于二甲苯和环己烷中。纳米SiO2为亲油性物质，与有机基材结合力很差，以硅烷(MPTMS)处理表面，再以甲基丙烯酸为单体，在其表面进行原位聚合反应，经改性后的SiO2具有较强的亲油疏水性。
4.硅烷偶联剂的使用方法
硅烷偶联剂的使用方法主要有:(l)表面处理法，即用硅烷偶联刑处理增强材料或填料表面，使用时可将偶联剂配成水溶液或非水溶液:(2)整体掺和法，即将偶联剂直接加到树脂中，使用时偶联剂不经稀释直接与树脂混合;(3)打底法，即被联接物表面事先用稀释了的偶联剂涂层。
4.1表面处理法
本法大致上分为干法和湿法，但无论哪种方法都是将硅烷偶联剂均匀地包覆
在填料上，因此必须细致地考虑处理工艺。硅烷偶联剂的加入量可根据填料的比表面积大小进行调整，当填料表面积不确定时，一般是填料重量的1%，实际上处理比重小的填料时，仅以1%(w)的硅烷偶联剂均匀地包覆填料全部的表面是困难的，因此最好是用水、溶剂稀释后再进行使用。处理后填料的干燥条件也是影响复合材料的重要因素之一。从图2.1反应机理给出的的无机物与硅烷偶联剂的反应模式来看，加热干燥后部分氢键脱水形成共价键，硅烷偶联剂牢固地固定于无机物表面；当干燥不充分时，还有许多氢键成为残留状态很容易从外部吸入水分，影响复合材料的性能。若复合材料的韧性达不到所预计的指标时，需重新制定工艺条件。
4.2整体掺混法
在不能使用预处理法的情况下或者仅用预处理法还不够充分时，可以采用整体掺混法。该方法是在与无机物和有机基材混合时添加硅烷偶联剂，其主要特点是填料不必预处理，而且硅烷偶联剂的浓度也可任意调整，在制备加入量高的复合材料时，也可以作为母料使用。复合材料的性能与硅烷偶联剂的种类、使用方法和有机基材的配合、混合时间、混合温度等条件有很大的关系，所以在使用时最好是预先试验后再确定最佳的适宜条件。为了达到同样的改性效果，一般情况掺混法硅烷偶联剂加入量是表面处理法的三倍，也可选定为聚合物重量的1.0%，适当增减以求出其最佳用量。有人用各种树脂对比了掺混法及表面处理法的优缺点。认为在大多数情况下，整体掺混法效果亚于表面处理法。掺混法的作用过程是硅烷偶剂从树脂迁移到纤维或填料表面，继而与填料表面作用。因此，硅烷偶联掺入树脂后，须放置一段时间，以完成迁移过程，而后再进行固化，方能获得较佳的效果。
5.硅烷偶联剂的种类
自硅烷偶联剂问世以来，氨基硅烷和改性氨基硅烷的品种较多，应用也较成熟，并且有新的发展。而过氧化、叠氮硅烷被公认有效的品种很少。近年来新开发的硅烷主要有环氧硅烷、异氰酸酯型硅烷、鳌合型硅烷、含氟硅烷、乙烯基硅烷、聚合物型硅烷。表2.3总结了常用硅烷的种类、结构式、对应的牌号及其使用的聚合物体系。
2.3 常用硅烷偶联剂参考文献：
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新能源技术及其应用 摘要：能源是人类生存和发展的重要物质条件。煤炭、石油、天然气等化石能源支持了19和20世纪近200年来人类文明进步和经济社会发展，但煤炭、石油、天然气等不可再生能源持续增长的大量消耗，不仅使人类面临资源枯竭的压力，同时更感到了环境问题的严重威胁。可再生能源丰富、清洁，可永续利用。加强可再生能源开发利用，是应对日益严重的能源和环境问题的必由之路，也是人类社会实现可持续发展的必由之路。 关键词：可再生能源太阳能风能地热能海洋能生物质能核能 一、太阳能技术： 太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约为 3.75×1026W）的22亿分之一，但已高达173,000TW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。太阳能的转换和利用方式有：光－热转换、光－电转换和光－化学转换。 １）太阳能热利用和热发电技术。太阳能热利用是太阳辐射能量通过各种集热部件转变成热能后被直接利用，它可分低温（１００－３０
０℃）：工业用热、制冷、空调、烹调等；高温（３００℃以上）：热发电、材料高温处理等。 ２）太阳能光电转换技术。太阳电池类型很多，如单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池、硫化电池、化电池等。当前发展主要障碍是光电池成本高。 ３）光化学转换技术。光化学是研究光和物质相互作用引起的化学反应的一个化学分支。光化学电池是利用光照射半导体和电解液界面，发生化学反应，在电解液内形成电流，并使水电离直接产生氢的电池。 二、风能: 风是地球上的一种自然现象，它是由太阳辐射热引起的。太阳照射到地球表面，地球表面各处受热不同，产生温差，从而引起大气的对流运动形成风。据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2％转化为风能，但其总量仍是十分可观的。全球的风能约为2.74X109MW，其中可利用的风能为2X107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。我国位于亚洲大陆东南、濒临太平洋西岸，季风强盛。全国风力资源的总储量为每年16亿kw，在世界各国排列第三,可开发利用的约为2/10,即约3亿千瓦.可以有效利用的风速范围为3-20米/秒. 近期可开发的约为1.6亿kw，内蒙古、青海、黑龙江、甘肃等省风能储量居我国前列。风力发是技术关键是大型风力机的叶片设计、制造和安全性技术，二是优化运行控制方案与控制系统。
第1章绪论 1.1 能源的概念与分类 1.1.1 能源的概念 能源（Energy source）是人类生存和社会发展的主要物质基础之一，人类对能源的开发和应用，推动了工业社会和现代文明的发展。 无论我们打开电视欣赏节目，还是打开灯光照明；无论是乘坐火车、飞机旅行，还是驾车、乘公交上下班；无论用空调、冰箱制冷，还是用燃气、煤炭燃烧制热；从大型工业设备运行，到小型手机充电；花草果蔬沐浴阳光，人造卫星升入太空；一句话，人类的活动离不开能源。 能源的定义有许多种。《大英百科全书》讲：“能源是一个包括着所有燃料、流水、阳光和风的术语，人类用适当的转换手段便可让它为自己提供所需的能量”。我国的《能源百科全书》定义：“能源是可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体资源”。 能源包括煤炭、原油、天然气、煤层气、水能、风能、太阳能、核能、地热能、生物质能等一次能源和电力、热力、成品油等二次能源，以及其他新能源和可再生能源。 1.1.2 能源的分类 可以从不同的角度来分类能源。 1. 按属性分类 （1）可再生能源：可重复产生的一次能源称为可再生能源，它们不会因为长期使用而减少，可以循环再生。如：太阳能、地热、水能、风能、生物能、海洋能。 （2）非可再生能源：经过亿万年形成，短期内无法恢复补充，称为非可再生能源。如：煤、石油、天然气、核能。 2. 按开发程度分类 （1）常规能源：是长期以来人类广泛生产和利用的传统能源。如：煤炭、石油、天然气、水能、生物能等。 （2）新能源：近年来才被人们重视，还没有大量使用，需要采用新技术开发，具有发展前途的能源称为新能源。如：太阳能、地热能、核能、海洋能、风能等。
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电动汽车锂动力电池组热管理系统设计流程 摘要:纯电动汽车的动力来源于电池组，因此整车性能依赖于锂动力电池组的性能。而锂动力电池性能受环境温度的影响很大，锂动力电池组热管理的目的是控制电池组的温度和实现电池组温度均匀分布，电池组热管理系统的研究与开发对于电动汽车的安全可靠运行有着非常重要的意义。本文首先分析了温度对电池组性能和寿命的影响，概括了电池组热管理系统的功能，介绍了电池组热管理系统设计的一般流程和采用的方法。主要包括电池的选型、最优工作温度范围的确定、电池组的确定、电池生热机理研究、热物性参数的获取、电池组热场计算、传热介质的选择、散热结构的设计、保温加热结构的设计、温度控制策略的设计、软硬件的设计等。 关键词：电动汽车；电池组；热管理系统；设计流程 Abstract: The power of pure electric vehicle is from the battery pack,so the vehicle performance depends on the performance of lithium-ion power battery,the lithium power battery performance is much affected by the environment temperature.The purpose of lithium power battery thermal management is to control the temperature of the battery and battery temperature uniform distribution.Battery thermal management system research and development for safe and reliable operation of the electric vehicles has very important significance.This paper first analyzes the influence of temperature on the battery performance and life,summarizes the function of the battery thermal management system,introduces the general process and methods of the design of battery thermal management system.Mainly includes the selection of the battery,the determination of the optimal operating temperature range, battery heating mechanism research, thermal physical property parameters,battery thermal field calculation, the selection of the heat transfer medium,heat insulation structure design, structure design of heating,the design of the temperature control strategy, software and hardware design, etc. Keywords: EV;battery pack;thermal management system;design flow
我国新能源技术应用的现状及进展趋势 人类生存和进展的三要素 物质、能量与信息。 因此，能源的进展史直接阻碍人类的进展史。 我们人类生存与进展中最具有决定性意义的要素是三个：?? 物质、能量和信息。 组成我们的世界是物质；人类生存活动决定于对信息的认知和反应；而维持生命，从事进展的活动又地要通过消耗能量来进行。
一切能量来自能源，人类离不开能源。能源是人类生存、生活与进展的要紧基础。能源科学与技术，能源利用的进展在人类社会进步中一直扮演着及其重要的角色。 能源进展的里程碑能够这么讲，每一次能源利用的里程碑式进展，都伴随着人类生存与社会进步的巨大飞跃。几千年来，在人类的能源利用史上，大致经历了如此四个里程碑式的进展时期：原始社会火的使用，先祖们在火的照耀下迎来了文明社会的曙光；18世纪蒸汽机的发明与利用，大大提高了生产力，导致了欧洲的工业革命；19世纪电能的使用，极大地促进了社会经济的进展，改变了人类生活的面貌；20世纪以核能为代表的新能源的利用，使人类进入原子的微观世界，开始利用原子内部的能量。 以后对能源的要求 有足够满足人类生存和进展所需要的储量，同时可不能造成阻碍人类生存的环境污染问题。
以后对能源的需求以后的人类社会依旧要依靠于能源，依靠于能源的可持续进展。因此，我们须现在就专门清晰地了解地球上的能源结构和储量，进展必须开发的能源利用技术，才能使人类的生存得于永久维持。 而我们赖于生存的能源是取之不尽用之不完的吗？回答是：不是，也是。事实上，进入21世纪后，人类目前技术可开发的能源资源已将面临严峻不足的危机，当今煤、石油和天然气等矿石燃料资源日益枯竭，甚至不能维持几十年。因此，必须查找可持续的替代能源。而近半世纪的核能和平利用，已使核能已成为新能源家属中迄今为止能替代有限矿石燃料的唯一现实的大规模能源。而且，以后如能实现核能的完全利用，人类的能源将是无穷的。 除了物质、能量和信息三大因素外，人类对安全的要求也越来越重要了。安全包括社会安全、健康安全和环境安全等。它们同能源的关系也是特不紧密的。现在利用的能源已造成了大量的环境污染问题，严峻阻碍了人类的生存。因此，以后对能源的要求将不仅是储量充足，而且还必须是清洁的能源。相对其它化石能源而言，核能的和平利用已充分证明了核能是清洁的能源之一。
新能源技术应用的现状及发 展趋势 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
目录 摘要 (2) 第一章对能源的认识 (3) 1.1能源的定义 (3) 1.2能源的源头 (3) 1.3能源的种类 (4) 第二章新能源的发展趋势 (5) 2.1 多元化 (5) 2.2 清洁化 (5) 2.3 高效化 (5) 2.4 全球化 (6) 2.5 市场化 (6) 第三章启示与建议 (7)
摘要 我们人类生存与发展中最具有决定性意义的要素是三个：物质、能量和信息。组成我们的世界是物质；人类生存活动决定于对信息的认知和反应；而维持生命，从事发展的活动又地要通过消耗能量来进行。一切能量来自能源，人类离不开能源。能源是人类生存、生活与发展的主要基础。能源科学与技术，能源利用的发展在人类社会进步中一直扮演着及其重要的角色。 能源发展的里程碑可以这么说，每一次能源利用的里程碑式发展，都伴随着人类生存与社会进步的巨大飞跃。几千年来，在人类的能源利用史上，大致经历了这样四个里程碑式的发展阶段：原始社会火的使用，先祖们在火的照耀下迎来了文明社会的曙光；18世纪蒸汽机的发明与利用，大大提高了生产力，导致了欧洲的工业革命；19世纪电能的使用，极大地促进了社会经济的发展，改变了人类生活的面貌；20世纪以核能为代表的新能源的利用，使人类进入原子的微观世界，开始利用原子内部的能量。 未来对能源的要求有足够满足人类生存和发展所需要的储量，并且不会造成影响人类生存的环境污染问题。未来对能源的需求未来的人类社会依然要依赖于能源，依赖于能源的可持续发展。因此，我们须现在就很清楚地了解地球上的能源结构和储量，发展必须开发的能源利用技术，才能使人类的生存得于永久维持。而我们赖于生存的能源是取之不尽用之不完的吗？回答是：不是，也是。事实上，进入21世纪后，人类目前技术可开发的能源资源已将面临严重不足的危机，当今煤、石油和天然气等矿石燃料资源日益枯竭，甚至不能维持几十年。因此，必须寻找可持续的替代能源。而近半世纪的核能和平利用，已使核能已成为新能源家属中迄今为止能替代有限矿石燃料的唯一现实的大规模能源。而且，未来如能实现核能的彻底利用，人类的能源将是无穷的。 除了物质、能量和信息三大因素外，人类对安全的要求也越来越重要了。安全包括社会安全、健康安全和环境安全等。它们同能源的关系也是非常密切的。现在利用的能源已造成了大量的环境污染问题，严重影响了人类的生存。因此，未来对能源的要求将不仅是储量充足，而且还必须是清洁的能源。相对其它化石能源而言，核能的和平利用已充分证明了核能是清洁的能源之一。 关键字：能源利用可持续发展环境污染
目录 摘要 (2) 第一章对能源的认识 (3) 1.1能源的定义 (3) 1.2能源的源头 (3) 1.3能源的种类 (4) 第二章新能源的发展趋势 (5) 2.1 多元化 (5) 2.2 清洁化 (5) 2.3 高效化 (5) 2.4 全球化 (6) 2.5 市场化 (6) 第三章启示与建议 (7)
摘要 我们人类生存与发展中最具有决定性意义的要素是三个：物质、能量和信息。组成我们的世界是物质；人类生存活动决定于对信息的认知和反应；而维持生命，从事发展的活动又地要通过消耗能量来进行。一切能量来自能源，人类离不开能源。能源是人类生存、生活与发展的主要基础。能源科学与技术，能源利用的发展在人类社会进步中一直扮演着及其重要的角色。 能源发展的里程碑可以这么说，每一次能源利用的里程碑式发展，都伴随着人类生存与社会进步的巨大飞跃。几千年来，在人类的能源利用史上，大致经历了这样四个里程碑式的发展阶段：原始社会火的使用，先祖们在火的照耀下迎来了文明社会的曙光；18世纪蒸汽机的发明与利用，大大提高了生产力，导致了欧洲的工业革命；19世纪电能的使用，极促进了社会经济的发展，改变了人类生活的面貌；20世纪以核能为代表的新能源的利用，使人类进入原子的微观世界，开始利用原子部的能量。 未来对能源的要求有足够满足人类生存和发展所需要的储量，并且不会造成影响人类生存的环境污染问题。未来对能源的需求未来的人类社会依然要依赖于能源，依赖于能源的可持续发展。因此，我们须现在就很清楚地了解地球上的能源结构和储量，发展必须开发的能源利用技术，才能使人类的生存得于永久维持。而我们赖于生存的能源是取之不尽用之不完的吗？回答是：不是，也是。事实上，进入21世纪后，人类目前技术可开发的能源资源已将面临严重不足的危机，当今煤、石油和天然气等矿石燃料资源日益枯竭，甚至不能维持几十年。因此，必须寻找可持续的替代能源。而近半世纪的核能和平利用，已使核能已成为新能源家属中迄今为止能替代有限矿石燃料的唯一现实的大规模能源。而且，未来如能实现核能的彻底利用，人类的能源将是无穷的。 除了物质、能量和信息三大因素外，人类对安全的要求也越来越重要了。安全包括社会安全、健康安全和环境安全等。它们同能源的关系也是非常密切的。现在利用的能源已造成了大量的环境污染问题，严重影响了人类的生存。因此，未来对能源的要求将不仅是储量充足，而且还必须是清洁的能源。相对其它化石能源而言，核能的和平利用已充分证明了核能是清洁的能源之一。 关键字：能源利用可持续发展环境污染
浅述有机硅高分子材料 在过去的100年中，以石油为原料生产的高分子合成树脂、合成橡胶已给我们的生活带来了丰富多彩的塑胶、化纤制品，它标志着人类穿衣、穿鞋、生活家居不再完全依赖棉、丝、麻、木等天然资源。但是，由于石油经过人类多年的开采，储量日益减少，已使全球石化行业感到了前所未有的资源压力，也使全球战争自二次世界大战到现在一直炮火连天，甚至愈演愈烈。更由于近百年来没有科学地使用石油，因燃烧、泄漏、废弃物等原因，已给我们的生存环境造成了严重污染，资源造成了巨大浪费。 2006年5月世界石油价格已经突破70美元/桶，不久将会突破100美元/桶大关，届时石油制品价格将会等于或高于有机硅制品价格。当今世界各国都在加快对石油替代能源和材料的开发力度，希望尽快找到替代品。如果我们选用二氧化硅（石头、砂子），这一地球储量极其丰富的资源，来生产有机硅，并用它替代石油材料生产衣服、鞋子、塑料家具、汽车、楼房等生活用品，那么，我们的世界将会变成更加美丽的充满着人类智慧光芒的新世界。 1. 有机硅高分子材料的发展趋势 从上世纪40年代合成出有机硅树脂、硅油、硅橡胶到现在已有60多年时间，在这段时间里，各项工艺技术都发生了巨大变化，尤其是近二十年，全球有机硅工业，从硅粉加工到单体合成以及中间体聚合都达到了技术成熟、产量猛增的高速增长期。目前，全球硅氧烷的产能约1130kt/a，比1995年的550-650kt/a 增加了近一倍，年均增长率为7%。按产业划分，有机硅的消费构成为橡胶、树脂、涂料、纤维、纸张、化妆品等化工关联行业40%，电子电器20%，土木建筑20%，其它20%。 近十年来，我国有机硅工业在全国科技工作者和行业同仁的共同努力下，从技术到产量方面都缩小了与世界发达国家的差距。在RTV建筑密封胶，HTV高温胶、硅油、硅烷偶联剂生产技术方面均已达到或接近世界先进水平。但是，我国目前单体（甲基氯硅烷）产量远远达不到有机硅市场发展的需要，即使到两年后，全部单体加起来还不到500kt/a。这一现状已严重制约了我国有机硅工业的发展。截至2012年底我国有机硅单体产能约200万吨，而目前实际需求每年只有约103.8万吨。 此外，在我国有机硅的“十二五”计划中提出了如下发展目标：“有机硅产品规模及结构优化目标，有机硅单体实现自给有余；基础牌号的有机硅材料基本
一、印染有机硅材料发展情况 第一代 甲基硅油 333 3 333 3CH O CH si sio si CH CH n CH CH CH CH --??????????--- 羟基硅油 H HO n CH CH sio -????? ?????-33 第二代 氨基硅油 31263333R R m NHR H C CH n CH CH sio sio -????? ?????-??????????-- 第三代 聚醚改性硅油 A 聚醚类（非离子）CGF 3)()(33 3633333 3CH CH si sio sio sio CH CH RO EO O H C CH n CH CH CH CH b a --???? ??????-??????????-- B 聚醚环氧类（非离子）CGF 改性 3)()(33333 3 63226333 3CH CH si sio sio sio sio CH CH PO EO O H C CH m CHOCH OCH H C CH n CH CH CH CH b a --??????????-??????????-??????????-- C 氨基聚醚改性类（非离子偏弱阳） 3)()(3333 316333 3CH CH si sio sio sio CH CH PO EO NHR H C CH n CH CH CH CH b a --???? ??????-??????????-- 第四代 多元共聚硅油 x CH CH b a CH CH n CH CH sio si sio NHR R PO EO NHR R ????? ---???????? ???????-3 333331221)()( 中国市场原油消耗量8万-10万吨/年，其中不包括涂层有机硅材料聚氨酯有机硅材料。联胜化学目前提供量约6000-7000吨/年。
我国新能源技术应用的现状及发展趋势 人类生存和发展的三要素 物质、能量与信息。 因此，能源的发展史直接影响人类的发展史。 我们人类生存与发展中最具有决定性意义的要素是三个:?? 物质、能量和信息。 组成我们的世界是物质;人类生存活动决定于对信息的认知和反应;而维持生命，从事发展的活动又地要通过消耗能量来进行。 一切能量来自能源，人类离不开能源。能源是人类生存、生活与发展的主要基础。能源科学与技术,能源利用的发展在人类社会进步中一直扮演着及其重要的角色。 能源发展的里程碑可以这么说,每一次能源利用的里程碑式发展,都伴随着人类生存与社会进步的巨大飞跃。几千年来,在人类的能源利用史上，大致经历了这样四个里程碑式的发展阶段：原始社会火的使用,先祖们在火的照耀下迎来了文明社会的曙光；18世纪蒸汽机的发明与利用,大大提高了生产力，导致了欧洲的工业革命;1９世纪电能的使用,极大地促进了社会经济的发展,改变了人类生活的面貌；2０世纪以核能为代表的新能源的利用，使人类进入原子的微观世界，开始利用原子内部的能量。 未来对能源的要求 有足够满足人类生存和发展所需要的储量,并且不会造成影响人类生存的环境污染问题。
未来对能源的需求未来的人类社会依然要依赖于能源,依赖于能源的可持续发展。因此,我们须现在就很清楚地了解地球上的能源结构和储量,发展必须开发的能源利用技术，才能使人类的生存得于永久维持。 而我们赖于生存的能源是取之不尽用之不完的吗?回答是:不是，也是。事实上，进入２1世纪后，人类目前技术可开发的能源资源已将面临严重不足的危机,当今煤、石油和天然气等矿石燃料资源日益枯竭,甚至不能维持几十年。因此，必须寻找可持续的替代能源。而近半世纪的核能和平利用，已使核能已成为新能源家属中迄今为止能替代有限矿石燃料的唯一现实的大规模能源。而且，未来如能实现核能的彻底利用,人类的能源将是无穷的。 除了物质、能量和信息三大因素外,人类对安全的要求也越来越重要了。安全包括社会安全、健康安全和环境安全等。它们同能源的关系也是非常密切的。现在利用的能源已造成了大量的环境污染问题,严重影响了人类的生存。因此,未来对能源的要求将不仅是储量充足，而且还必须是清洁的能源。相对其它化石能源而言,核能的和平利用已充分证明了核能是清洁的能源之一。 ｕ能源的定义与源头 究竟什么是“能源”呢?《科学技术百科全书》是这样说的:“能源是可从其获得热、光和动力之类能量的资源”;《大英百科全书》说：“能源是一个包括着所有燃料、流水、阳光和风的术语，人类用适当的转换手段便可让它为自己提供所需的能量”。可见,能源是呈多种形式的、可以相互转换的能量的源泉。简而言之,能源是自然界中能为人类提供能量的物质资源。 能源的源头 来自地球以外天体的能源（如太阳能)、地球本身蕴藏的能源(如地热、核能）、地球与其它天体相互作用产生的能源(如潮汐)。 而能源是产生能量的源头。 人们通常按形态与应用方式对能源进行分类。一般分为:固体燃料、液体燃料、气体燃料、水能、电能、太阳能、生物质能、风能、核能、海洋能和地热能。其中,前三类统称化石燃料或化石能源。已被人类认识的这些能源，在一定条件下可以转换为人们所需的各种形式的能量。比如薪柴和煤炭，加热到一定温度,能和氧气化合并放出大量热能，可以直接用来取暖，也可用来产生蒸汽推动汽轮机，
成都信息工程学院《新能源技术》课程论文 题目我国新能源技术应用现 状及发展趋势 学院 专业 姓名 学号 成绩 控制工程学院电气工程教研室 二零一五年十一月
摘要： 在全球的电源结构中，传统化石燃料也仍然占据绝对主流地位，占全部发电量的60%以上。一次能源的大量消耗导致全球能源短缺和气候恶化，已经成了迫在眉睫的全球性问题。在巨大的环境压力下，全球积极开发应用新能源，在传统的火电、水电的基础上，大力发展核能、太阳能、风能等新能源发电。与常规能源相比,新能源最大优势是地域分布比较均衡且资源量巨大,其资源量相比人类需求来说,可谓资源无限。开发利用新能源有利于优化能源消费结构、保护生态环境、保障能源安全。同时也是拉动内需、培育新的经济增长点、增加就业机会、促进经济和社会可持续发展的战略选择。新能源大多存在能量密度低、资源分散等问题,难以在短时期内大规模替代化石能源,对其开发利用需要在技术、成本、管理等诸多方面做更大努力。 关键词： 不可再生能源新能源发电技术开发利用现状发展态势研究热点发展前景与展望
ABSTRACT： In the global power structure, the traditional fossil fuels are still occupy the absolute mainstream position, accounting for more than 60% of the total amount of electricity. The massive consumption of primary energy has caused the global energy shortage and the climate change, has become an urgent global problem. Under the enormous environmental pressure, the global active development and application of new energy, in the traditional thermal power, hydropower, based on the development of nuclear energy, solar energy, wind energy and other new energy power generation. Compared with conventional energy sources, the biggest advantage is that the new energy resources are more balanced and the resources are huge, and the resources are unlimited. Development and utilization of new energy will help optimize the structure of energy consumption, protect the ecological environment, and protect the energy security. At the same time, the strategy choice of stimulating domestic demand, fostering new economic growth points, increasing employment opportunities, promoting economic and social sustainable development. The new energy, such as low energy density, resource dispersion, is difficult to replace fossil energy in a short period of time. It needs to develop and utilize the technology, cost, management and other aspects KEY WORDS： Non renewable energy New energy power generation technology Development and utilization status Developing trend Research hotspot Development prospect and Prospec
第十三章新材料、新设备、新工艺、新技术应用情况 为了有效的促进生产力的提高，降低工程成本，减轻工人的操作强度，提高工人的操作水平和工程质量，满足房屋的结构功能和使用功能，在施工中我公司应把先进工艺和施工方法、先进技术应用到工程上去，大力推广新材料、新工艺、新技术；确保标书工期，质量和降低成本。 一、新技术应用 1、柱子钢筋Φ14以上采用电渣压力焊连接，以节省钢筋用量，亦可采用套筒挤压连接技术，我公司在多个工程中应用了套筒掠压连接技术，均取得了良好的经济效益。 2、利用电子计算机及先进的施工管理软件对工程的施工进度计划进行跟踪控制，均取得了良好的经济效益。 3、予埋铁件采用大磁铁查找，以避免找寻埋铁件时乱凿。 4、室外内电线套管优采用重量轻、能耗低、经济耐用的PVC管材，室外内排水管宜选用隔音标准不低于同类铸铁管的UPVC管材。 5、在砼中掺加一定的外加剂，以改善砼的和易性的和提高砼的耐久性，屋成现浇板采用胶合板，减少拼缝和漏浆，提高屋面自防水能力。 6、积极选用屋面防水新技术，做好节点处理。 7、在检查其它工序质量的同时，特别重视对屋面基层质量的检验与验收。二、新工艺应用 1、砖砌体砌筑推广运用现行砌砌法施工。 2、针对工程实际情况，基础梁侧模采用砖模，确保了基础梁的截面，节省了材料，同时达到了设计要求基础梁和地面板一次浇捣成型的工艺。 3、各楼层、梁、板、柱砼一次浇捣成型，避免了先浇柱，后浇梁板时的繁锁工艺，且减少了主体结构砼施工缝的留设，确保了砼的施工质量。 4、现浇砼踏步无须预埋件，待木工弹线确定正确位置后，一次电锤钻眼，将环氧树脂埋设金属立杆电焊栏杆成型，此工艺能确保工程质量。 5、选用水准仪、经纬仪控制标高与水平，提高计量精度。 6、砂浆抹面时砼表面应机械喷浆，提高砂浆与基层粘结强度。 7、采用清水砼施工工艺。三、新材料采用 1、排水管道使用UPVC管材，电线穿管采用PVC管材。 2、所在厨房房间、厕所地面，加做一层M15水泥防水剂（卫生间还需刷沥青玛蹄脂），能保证闭水试验合格后做装修面层。 3、水泥采用散装水泥，砼中掺加适量的外加剂，如高效减少剂，早强剂等外加剂，使砼早期强度提前形成，提早拆模时间，提高模板的周转。 4、窗台、楼梯梁滴水线建议使用按统一标准制作的PVC滴水条，既能确保施工质量，又减少了施工工序。 5、在砼及砂浆中采用掺加粉煤灰技术，可以减少水泥用量，增强砼的和易性，提高砼成型质量，水泥用量的减少可降低水化热的产生，减少砼内部及表面的裂缝产生，延长结构式的使用寿命。四、 新生设备运用 1、设竖向电渣压力焊机12台。 2、设水准仪、经纬仪各二台。 3、采用十件装型工程质量监测工具。
精心整理 新能源的开发与利用 【前言】：能源是人类社会生存和发展的必需品，高速发展的经济使得能源危机和环境污染已经成为21世纪国际关键词。如何缓解经济发展与能源及环境之间的矛盾，新能源给我们提供了一种新的选择，它将成为破解中国乃至世界难题的利剑，引领世界跨入强劲增长的新能源经济时代。 【关键词】：能源开发利用技术进步 一、开发利用新能源的意义 还是1 2 境、走经济社会可持续发展之路的重大措施。 3、新能源和可再生能源是世界不发达国家的20多亿无电人口和特殊用途解决供电问题的现实能源 有些领域，如海上航标、高山气象站、地震测报台、森林火警监视站、光缆通信中继站、微波通信中继站、边防哨所、输油输气管道阴极保护站等，在无常规电源等特殊条件下，其供电电源由新能源和可再生能源提供，不消耗燃料，无人值守，最为先进、安全、可靠和经济。 二、我国新能源研究开发活动的现状 1．新能源领域的研究开发(R&D)投入不断增加，但份额较低。
2001—2006年，财政科技预算中可再生能源的R&D支出从0．53亿元增加到3．25亿元2。“十五”期间，科技攻关计划、863计划、973计划和产业化计划等国家科技计划，共安排lo多亿元资金，支持太阳能光伏发电、并嘲发电、太阳能热水器、氢能和燃料电池等领域先进技术的研发和产业化。但总体来看，我国的新能源技术发展水平与发达国家有较大的差距，资金投入力度甚至还不如一些发展中国家3。如，为了开发纤维乙醇技术，2007—2008年，美国政府财政预算拨款2．7亿美元。目前，我国能源行业R&D支出中，传统能源占大头。根据2004-年的经济普查结果4，石油天然气行业的R&D占全部能源行业的41％，煤炭行业占35．4％，电力行业占22．8％，热力和燃气占0．5鬈，其他占0 2 2004 源发电(．58％、0．54R&D 3 中央政 85．84 4 2003—2007年，我国在三大检索系统中发表的有关氢燃料电池的论文占世界同类论文的8．7％，而专利数量仅占世界的2．2菇。同期，我国太阳能晶体硅领域的三大检索系统论文数量占世界的11．08％，发明专利的数量仅占世界的0．88％6。与国际上主要新能源利用国家相比，我国的新能源技术的基础研究大都居中等以上，大学和科研院所的实验室研究与国际水平接进，应用开发水平较不高，研究成果转化滞后。中间试验薄弱，有些新设备没有经过严格的工程验证就大规模投入使用。 5．根据发展规模调整R&D支出结构。
新能源应用技术专业建设规划 2004年，学院根据市场需求开设了应用电子技术专业，2006年开设了电子信息工程技术专业，在教育教学过程中采用一体化教学，强化实践技能的培养，让学生将所学的理论知识与实践知识有机结合，获得很好的效果。几年来，已经培养了几百名分别从事电子产品组装、电子设备技术维护等方面工作的优秀毕业生。毕业生就业率达90%以上，而且很多学生的就业质量很高，受到了用人单位的好评，取得了良好的社会效益。 依据校企合作、工学结合的职业教育理念，结合新能源应用技术专业特点及实际情况，我院提出并初步构建“校企融合、课岗能一体”的人才培养模式。学校与企业进行了最大限度的合作办学，使教学内容、教学方法及教学评价等环节都与企业密切联系起来，专业教学贴近企业实际生产过程，学生的实操能力和职业素养的培训得到了保障。 一、专业建设目标 立足本地，面向苏、锡、常及长三角地区的新能源高新技术产业，探索校企合作的新机制，完善“校企融合、课岗能一体”人才培养模式，优化课程体系，建设专兼结合、双师素质的教学团队，完善质量保障体系，提升服务产业能力，形成专业教学优势和特色，为地方上的新能源高新技术产业建设提供充足的优秀高技能型人才。具体目标为： 1、加快校企合作机制体制建设，尽快成立新能源应用技术专业校企合作机构，打造学校、企业双方合作育人平台。 2、深化工学结合人才培养模式改革，完善“校企融合、课岗能一体”人才培养模式。 3、优化以太阳能光电技术、风电技术为主线的专业课程体系，开发建
设不少于3门工学结合的课程，力争新编两本以上校本教材，完成至少1门校级重点课程建设。 4、在5年内，建成由2名专业带头人、6名专业骨干教师和5名企业技术专家为核心的专兼结合的专业教学团队，双师素质教师达90%以上。 5、新建校内外新能源光电技术实验实训场所，把校内实训基地建设成能满足高技能人才培养和对外技术服务要求的“校中厂”，并加强校外实习基地建设力度。 6、建设新能源应用技术专业教学资源库。 二、专业发展思路 遵循高职教育教学规律，坚持以服务区域经济为宗旨，以人才需求为依据，以提高学生职业能力和职业素养为目标，坚持“校企合作，工学结合”的改革方向，深化人才培养模式改革。 通过校企合作机构，建立与企业的长效合作机制体制。确定职业岗位能力，完善以新能源光电技术、风电技术为主线的工学结合的课程体系，共建工学结合优质课程，共订教学内容，改革教学方法与手段；共建实验实训基地，引入企业技术人员与管理模式，加强专兼结合的双师素质教学团队建设。 充分利用地方重点发展新能源光电、风电产业的契机，形成以新能源应用技术专业为龙头带动其它相关专业协调发展的良好格局，更好地为经济社会发展服务。 三、人才培养目标 培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的，德、智、体、美等方面全面发展的，适应现代新能源行业发展的，具有良好职业道德和创新
有机硅产业简介 [关闭窗口] [大中小] [打印] 有机硅是指有机硅化合物，是硅粉与氯甲烷（氯气和甲醇生成）在催化剂作用下反应生成。凡是含si-c键的化合物通称为有机硅化合物，习惯上也常把通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物。 有机硅本身不仅是一种新型材料，而且为相关工业领域的发展提供了新材料基础和技术保证。鉴于有机硅材料产品千变万化，具有“直接用量不大但用途广泛”的特点，因而被誉为“工业味精”、“科技发展催化剂”。它兼备了无机材料与有机材料的性能，具有耐高低温、电气绝缘、耐臭氧、耐辐射、阻燃、憎水、无毒无味以及生理惰性等优异特性，广泛用于电子电气、建筑、机械、冶金、汽车、化工、纺织、轻工、食品、医疗等几乎国民经济各个领域，已成为现代科技和日常生活中不可缺少的重要材料。 有机硅产品的消费量与国民经济生产总值的增长成正比，因此，有机硅工业发达与否，是一个国家综合国国的标志之一。 1、主要有机硅产品及应用 目前有机硅产品繁多，品种牌号多达万种，常用的就有4000余种，大致分成原料、中间体、产品及制品三大类。 有机硅单体：指有机氯硅烷等合成有机硅高聚物单体，尽管有机硅品种繁多，但其起始生产原料仅限于为数不多的几种有机硅单体，其中占绝对量的是二甲基二氯硅烷，其次有苯基氯硅烷。 有机硅中间体：指线状半环状体的硅氯烷低聚物，是合成硅橡胶、硅油、硅树脂的直接原料。 有机硅产品及制品：由中间体通过聚合反应，并添加各类无机填料或改性助剂制得有机硅产品。主要有硅橡胶、硅油及二次加工品、硅树脂及硅烷偶联剂四大类。 硅橡胶主要应用于航空和宇航工业、汽车工业、电子、电器工业、医疗卫生以及建筑业。具有耐老化、耐腐蚀、耐辐射、耐疲劳、生理惰性、耐高温、耐臭氧等优异特性。 硅油具有湿粘系数小、耐高低温、抗氧化、闪点高、挥发性小、绝缘性好、表面张力小、对金属无腐蚀、无毒等特性，主要应用于机构工业、电子工业、化学工业、医学等领域。 硅树脂具有突出的耐候性、耐氧化、耐电弧、耐辐射、防水、防烟雾、防霉菌等特性。主要用于绝缘漆、涂料、粘接剂、泡沫塑料的生产中。 硅烷偶联剂可以改善玻纤与树脂之间的粘合，提高塑料的机械性能，利用硅烷偶联剂对某些材料引入特定功能性基因，可以改进材料的表面性质，获得防静电、防霉、防臭、防凝血和生理惰性。主要应用于玻纤增强、提高复合材料的机械强度、增粘剂等方面。 2、国外有机硅工业发展状况 世界上主要有美、德、日、法、英、俄等十几个国家生产，并一直保持较高的发展速度，有机硅企业已发展成为典型的资本密集、技术密集型企业，在国计民生中占有重要地位。自从美国道康宁公司首先将有机硅产品实现工业化以来，至今已近半个世纪。至二十世纪70年代末，全球有机硅销售额达到22亿美元，年均增长率达到17%。80年代末，销售额达40亿美元，年均增长率达到10%~15%；进入90年代，速度稍微放慢，但仍以5%~8%的速度发展。亚洲则以12%~15%的年平均速度快速发展。2000年全球有机硅消费量（折合硅氧烷）达到800kt，销售额达70亿美元。 国外有机硅工业呈现的特色是：有机硅单体及中间体生产集中于发达国家，并且生产
能源及其利用课程论文 新能源技术发展与应用 班级：姓名：学号： 课程论文评分标准 评阅点评分标准分值 论点正确、有新意、有创见20 正确、有一定新意15 基本正确10 错误明显 5 完全错误0 内容充分、翔实、可靠20 较充分、翔实15 一般10 较少 5 空乏无力0 结构思路结构严谨、思路清晰、逻辑性强、有说服力、引文准确40 较严谨、符合逻辑、有一定说服力、引文准确30 思路较清晰、引文较恰当20 有一定的说服力10 结构混乱、有严重抄袭现象0 规范化格式符合规范字数满足要求20 格式比较规范、字数偏少15 基本符合规范、字数较少10 格式规范性尚可，不足之处较多，字数太少 5 格式不规范，字数严重不足0 总分：
摘要：能源是人类生存和发展的重要物质条件。煤炭、石油、天然气等化石能源支持了19和20世纪近200年来人类文明进步和经济社会发展，但煤炭、石油、天然气等不可再生能源持续增长的大量消耗，不仅使人类面临资源枯竭的压力，同时更感到了环境问题的严重威胁。可再生能源丰富、清洁，可永续利用。加强可再生能源开发利用，是应对日益严重的能源和环境问题的必由之路，也是人类社会实现可持续发展的必由之路。 关键词：可再生能源太阳能风能地热能海洋能生物质能核能 正文： 面对能源资源和环境问题，国际社会采取了许多积极的应对措施，尤其是1992年召开的联合国环境与发展大会和2002年召开的可持续发展世界首脑会议，使可持续发展思想逐渐成为国际社会的共识。目前，提高能源利用效率、开发利用可再生能源、保护生态环境、实现可持续发展已成为国际社会的共同行动。在2013年5月22号举行的欧盟峰会中，欧盟决定进一步加强新能源技术研发，帮助实现欧盟需要的“可承受的和可持续的能源”，以促进经济增长，增加就业和提高欧盟的整体竞争力。加强全球合作，妥善应对能源和环境挑战，实现可持续发展，是世界各国的共同愿望，也是世界各国的共同责任。而新能源的利用与发展成为解决能源问题的最大突出点。研究包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能和核能等。 一、太阳能： 太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约为3.75×1026W）的22亿分之一，但已高达173,000TW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，对环境无任何污染。 太阳能的转换和利用方式有三种：光－热转换、光－电转换和光－化学转换。 （1）太阳能热利用和热发电技术。太阳能热利用是太阳辐射能量通过各种集热部件转变成热能后被直接利用，它可分低温（１００－３００℃）：工业用热、制冷、空调、烹调等；高温（３００℃以上）：热发电、材料高温处理等。（2）太阳能光电转换技术。太阳电池类型很多，如单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池、硫化电池、化电池等。当前发展主要障碍是光电池成本高。（3）光化学转换技术。光化学是研究光和物质相互作用引起的化学反应的一个化学分支。光化学电池是利用光照射半导体和电解液界面，发生化学反应，在电解液内形成电流，并使水电离直接产生氢的电池。 虽然太阳能发电被称为清洁能源，但是目前常见的硅太阳能发电面板转换效率很低，并且制作时产生的污染相当大，甚至有时其产生的清洁能源竟不能完全抵消生产时的能源消耗。所以如何提高太阳能的转化率成为发展太阳能的关键问题。最近，多接触太阳能面板的发展能把太阳能的利用率提高到40%以上。尽管如此，太阳能的利用率还是有待提高的与产业化的。 二、风能： 风是地球上的一种自然现象，它是由太阳辐射热引起的。太阳照射到地球表面，地球表面各处受热不同，产生温差，从而引起大气的对流运动形成风。据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2％转化为风能，但其总量仍是十分可观