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材料创新的研究与应用论文

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材料创新的研究与应用论文

光电子材料 optoelectronic material 在光电子技术领域应用的,以光子、电子为载体,处理、存储和传递信息的材料。光电子技术是结合光学和电子学技术而发展起来的一门新技术,主要应用于信息领域,也用于能源和国防领域。已使用的光电子材料主要分为光学功能材料、激光材料、发光材料、光电信息传输材料(主要是光导纤维)、光电存储材料、光电转换材料、光电显示材料(如电致发光材料和液晶显示材料)和光电集成材料。 (一)新型光电子材料及相关基础材料、关键设备和特种光电子器件 1、光电子基础材料、生长源和关键设备 研究目标:突破新型生长源关键制备技术,掌握相关的检测技术;突破半导体光电子器件的基础材料制备技术,实现产业化。 研究内容及主要指标: 1) 高纯四氯化硅(4N)的纯化技术和规模化生产技术(B类,要求企业负责并有配套投入) 2) 高纯(6N)三甲基铟规模化生产技术(B类,要求企业负责并有配套投入) 3) 可协变(Compliant)衬底关键技术(A类) 4) 衬底材料制备与加工技术(B类) 重点研究开发外延用蓝宝石、GaN、SiC等衬底材料的高标抛光产业化技术(Epi-ready级);大尺寸(>2")蓝宝石衬底材料制备技术和产业化关键技术。蓝宝石基GaN器件芯片切割技术。 5) 用于平板显示的光电子基础材料与关键设备技术(A类) 大面积(对角线>14〃)的定向排列碳纳米管或纳米棒薄膜生长的关键技术; 等离子体平板显示用的新型高效荧光粉的关键技术。 2、人工晶体和全固态激光器技术 研究目标:研究探索新型人工晶体材料与应用技术,突破人工晶体的产业化关键技术,研制大功率全固态激光器,解决产业化关键技术问题。 研究内容及主要指标: 1) 新型深紫外非线性光学晶体材料和全固态激光器(A类); 2) 面向光子/声子应用的人工微结构晶体材料与器件 (A类); 3) 研究开发瓦级红、蓝全固态激光器产业化技术(B类),高损伤阈值光学镀膜关键技术(B类),基于全固态激光器的全色显示技术(A类); 4) 研究开发大功率半导体激光器阵列光纤耦合模块产业化技术(B类); 5) Yb系列激光晶体技术(A类)。 3、新型半导体材料与光电子器件技术 研究目标:重点研究自组装半导体量子点、ZnO晶体和低维量子结构、窄禁带氮化物等新型半导体材料及光电子器件技术。 研究内容及主要指标: 1) 研究ZnO晶体、低维量子结构材料技术,研制短波长光电子器件 (A类) 2) 自组装量子点激光器技术 (A类) 3) Ⅲ-Ⅴ族窄禁带氮化物材料及器件技术(A类) 4) 光泵浦外腔式面发射半导体激光器(A类) 4、 光电子材料与器件产业化质量控制技术(A类) 研究目标:发展人工晶体与全固态激光器、GaN基材料及器件表征评价技术,解决产业化质量控制关键技术。 研究内容:重点研究人工晶体与全固态激光器、GaN基材料及器件质量监测新方法与新技术,相关产品测试条件与数据标准化研究。 5、光电子材料与器件的微观结构设计与性能预测研究(A类) 研究目标:提出光电子新材料、新器件的构思,为原始创新提供理论概念与设计 研究内容:针对光电子技术的发展需求,结合本主题的研制任务,采用建立分析模型、进行计算机模拟,在不同尺度(从原子、分子到纳米、介观及宏观)范围内,阐明材料性能与微观结构的关系,以利性能、结构及工艺的优化。解释材料制备实验中的新现象和问题,预测新结构、新性能,预报新效应,以利材料研制的创新。低维量子结构材料新型表征评价技术和设备。 (二)通信用光电子材料、器件与集成技术 1、集成光电子芯片和模块技术 研究目标:突破并掌握用于光电集成(OEIC)、光子集成(PIC)与微光电机械(MOEMS)方面的材料和芯片的关键工艺技术,以典型器件的研制带动研究开发工艺平台的建设和完善,探索集成光电子系统设计和工艺制造协调发展的途径,促进芯片、模块和组件的产业化。 研究内容及主要指标: 1) 光电集成芯片技术 (1)速率在以上的长波长单片集成光发射机芯片及模块关键技术(A类) (2) 高速 Si基单片集成光接收机芯片及模块关键技术(A类) 2) 基于平面集成光波导技术的OADM芯片及模块关键技术(A类) 3) 平面光波导器件的自动化耦合封装关键技术(B类) 4) 基于微光电机械(MOEMS)芯片技术的8′8以上阵列光开关关键技术(A类) 5) 光电子芯片与集成系统(Integrated System)的无生产线设计技术研究(A类) 2、 通信光电子关键器件技术 研究目标:针对干线高速通信系统和密集波分复用系统、全光网络以及光接入网系统的需要,重点进行一批技术含量高、市场前景广阔的目标产品和单元技术的研究开发,迅速促进相应产品系列的形成和规模化生产,显著提高我国通信光电子关键器件产业的综合竞争能力。 研究内容及主要指标: (1) 速率在10Gb/s以上的高速光探测器组件(PIN-TIA) 目标产品和规模化生产技术,直接调制DFB-LD目标产品和规模化生产技术,光转发器(Transponder)目标产品和规模化生产技术;(均为B类,要求企业负责并有配套投入) (2) 40通道、间隔EDFA动态增益均衡关键技术(A类); (3) InGaNAs高性能激光器研究(A类); (4) 光波长变换器关键技术和目标产品(B类); (5) 可调谐激光器目标产品(A类); (6) 用于无源光网络(EPON)的突发式光收发模块关键技术和目标产品(B类)。 3、光纤制造新技术及新型光纤 研究目标:研究开发并掌握具有自主知识产权的光纤预制棒制造技术;研究开发新一代通信光纤,推动光纤通信系统在高速、大容量骨干网以及接入网中的应用。 研究内容和主要指标: 1) 光纤预制棒制造新技术(B类,要求企业负责并有配套投入); 2) 新型特种光纤(A类)。 (三)面向信息获取、处理、利用的光电子材料与器件 1.GaN材料和器件技术 研究目标:重点突破用于蓝光激光器衬底的GaN体单晶生长技术。 研究内容及主要指标: 大面积、高质量GaN体单晶生长技术。 2、超高亮度全色显示材料与器件应用技术 研究目标:研究开发用于场致电子发射平板显示器(FED)材料和器件结构,以及超高亮度冷阴极发光管制作和应用的关键技术。 说明:等离子体平板显示器和高亮度、长寿命有机发光器件(OLED)和FED的产业化关键技术将于"平板显示专项"中考虑。 研究内容及主要指标: 1) 超高亮度冷阴极发光管制作和应用的关键技术(A类); 2) 研制FED用的、能够在低电压下工作的新型冷阴极电子源结构、新型冷阴极电子发射材料(A类)。 3、超高密度光存储材料与器件技术 研究目标:发展具有自主知识产权的超高密度、大容量、高速度光存储材料和技术,达到国际先进水平,为发展超高密度光存储产业打下基础。 研究内容及主要指标: 1) DVD光头用光源和非球面透镜等产业化关键技术(B类); 2) 新型近场光存储材料和器件(A类)。 4、光传感材料与器件技术 研究目标:以特殊环境应用为目的,实现传感元器件的产业化技术开发;研究开发新型光电传感器。 研究内容及主要指标: 1) 光纤光栅温度、压力、振动传感器的产业化技术(B类,要求企业负责并有配套投入); 2) 锑化物半导体材料及室温无制冷红外焦平面探测器技术(A类); 3) 大气监测用高灵敏红外探测器及其列阵(A类) ; 4) 基于新概念、新原理的光电探测技术(A类); 5、新型有机光电子材料及器件 研究目标:研究开发新型有机半导体材料及其在光显示等领域的应用。 研究内容及主要指标:: 1) 有机非线性光学材料及其在全光光开关中的应用(A类); 2) 有机半导体薄膜晶体管材料与器件技术(A类)。

服装设计的毕业论文提纲

导语:服装设计既要有很强的审美观,和价值观,既然设计出来的衣服是要在生活中穿的,既要美观时尚,又要低调优雅,使服装永远不会落后,所以一个设计师在设计服装的过程中要忘掉自己是自己,而是在设计你所想表达的思想。以下是我为你整理的服装设计的毕业论文提纲,希望对你有所帮助。

题目:服装设计中材料的创新应用研究

摘要

ABSTRACT

目录

1.绪论

研究背景

研究的目的与意义

研究的发展与现状

研究内容与方法

2.服装材料的'分类和应用

服装材料的分类

服装材料的构成与运用

服装材料的运用对服装设计的影响

服装材料创新与再造

3.服装设计中材料的创新应用

材料在服装设计中创新应用过程分析

材料创新应用的特点

材料在服装设计中创新应用意义

4.材料创新设计案例

材料创新设计案例分析

服装设计中材料创新应用实例

小结

结论

参考文献

致谢

高分子材料作为一种重要的材料, 经过约半个世纪的发展巳在各个工业领域中发挥了巨大的作用。下文是我为大家整理的有关高分子材料毕业论文的范文,欢迎大家阅读参考! 有关高分子材料毕业论文篇1 浅析高分子材料成型加工技术. 【摘要】高分子材料成型加工技术在工业上取得的飞速发展,介绍高分子材料成型加工技术的发展情况,探讨其创新研究,并详细阐述高分子材料成型加工技术的发展趋势。 【关键词】高分子材料;成型加工;技术 近年来,某些特殊领域如航空工业、国防尖端工业等领域的发展对聚合物材料的性能提出了更高的要求,如高强度、高模量、轻质等,各种特定要求的高强度聚合物的开发研制越来越显迫切。 一、高分子材料成型加工技术发展概况 近50年来,高分子合成工业取得了很大的进展。例如,造粒用挤出机的结构有了很大的改进,产量有了极大的提高。20世纪60年代主要采用单螺杆挤出机造粒,产量约为3t/h;70年代至80年代中期,采用连续混炼机+单螺杆挤出机造粒,产量约为10t/h;80年代中期以来。采用双螺杆挤出机+齿轮泵造粒,产量可以达到40-45t/h,今后的发展方向是产量可高达60t/h。 在l950年,全世界塑料的年产量为200万t。20世纪90年代。塑料产量的年均增长率为,2000年增加至亿t至2010年,全世界塑料产量将达3亿t,此外。合成工业的新近避震使得易于璃确控制树脂的分子结构,加速采用大规模进行低成本的生产。随着汽车工业的发展,节能、高速、美观、环保、乘坐舒适及安全可靠等要求对汽车越来越重要.汽车规模的不断扩大和性能的提高带动了零部件及相关材料工业的发展。为降低整车成本及其自身增加汽车的有效载荷,提高塑料类材料在汽车中的使用量便成为关键。 据悉,目前汽车上100kg的塑料件可取代原先需要100-300kg的传统汽车材料(如钢铁等)。因此,汽车中越来越多的金属件由塑料件代替。此外,汽车中约90%的零部件均需依靠模具成型,例如制造一款普通轿车就需要制造1200多套模具,在美国、日本等汽车制造业发达的国家,模具产业超过50%的产品是汽车用模具。 目前,高分子材料加工的主要目标是高生产率、高性能、低成本和快捷交货。制品方面向小尺寸、薄壁、轻质方向发展;成型加工方面,从大规模向较短研发周期的多品种转变,并向低能耗、全回收、零排放等方向发展。 二、现今高分子材料成型加工技术的创新研究 (一)聚合物动态反应加工技术及设备 聚合物反应加工技术是以现双螺杆挤出机为基础发展起来的。国外的Berstart公司已开发出作为连续反应和混炼的十螺杆挤出机,可以解决其它挤出机(包括双螺杆和四螺杆挤出机)作为反应器所存在的问题。国内反应成型加工技术的研究开发还处于起步阶段,但我国的经济发展强烈要求聚合物反应成型加工技术要有大的发展。指交换法聚碳酸酯(PC)连续化生产和尼龙生产中的比较关键的技术是缩聚反应器的反应挤出设备,我国每年还有数以千万吨计的改性聚合物及其合金材料的生产。关键技术也是反应挤出技术及设备。 目前国内外使用的反应加工设备从原理上看都是传统混合、混炼设备的改造产品,都存在传热、传质过程、混炼过程、化学反应过程难以控制、反应产物分子量及其分布不可控等问题.另外设备投资费用大、能耗高、噪音大、密封困难等也都是传统反应加工设备的缺陷。聚合物动态反应加工技术及设备与传统技术无论是在反应加工原理还是设备的结构上都完全不同,该技术是将电磁场引起的机械振动场引入聚合物反应挤出全过程,达到控制化学反应过程、反应生成物的凝聚态结构和反应制品的物理化学性能的目的。 该技术首先从理论上突破了控制聚合物单体或预聚物混合混炼过程及停留时间分布不可控制的难点,解决了振动力场作用下聚合物反应加工过程中的质量、动量及能量传递及平衡问题,同时从技术上解决了设备结构集成化问题。新设备具有体积重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、适应性好、可靠性高等优点,这些优点是传统技术与设备无法比拟或是根本没有的。该项新技术使我国聚合物反应加工技术直接切人世界技术前沿,并在该领域处于技术领先地位。 (二)以动态反应加工设备为基础的新材料制备新技术 1.信息存储光盘盘基直接合成反应成型技术。此技术克服传统方式的中间环节多、周期长、能耗大、储运过程易受污染、成型前处理复杂等问题,将光盘级PC树脂生产、中间储运和光盘盘基成型三个过程整合为一体,结合动态连续反应成型技术,研究酯交换连续化生产技术,研制开发精密光盘注射成型装备,达到节能降耗、有效控制产品质量的目的。 2.聚合物/无机物复合材料物理场强化制备新技术。此技术在强振动剪切力场作用下对无机粒子表面特性及其功能设计(粒子设计),在设计好的连续加工环境和不加或少加其它化学改性剂的情况下,利用聚合物使无机粒子进行原位表面改性、原位包覆、强制分散,实现连续化制备聚合物/无机物复合材料。 3.热塑性弹性体动态全硫化制备技术。此技术将振动力场引入混炼挤出全过程,控制硫化反直进程,实现混炼过程中橡胶相动态全硫化.解决共混加工过程共混物相态反转问题。研制开发出拥有自主知识产权的热塑性弹性体动态硫化技术与设备,提高我国TPV技术水平。 三、高分子材料成型加工技术的发展趋势 近年来,各个新型成型装备国家工程研究中心在出色完成了国家级火炬计划预备项目和国家“八五”、“九五”重点科技计划(攻关)等项目同时,非常注重科技成果转化与产业化,完成产业化工程配套项目20多项,创办了广州华新科机械有限公司和北京华新科塑料机械有限公司,使其有自主知识产权的新技术与装备在国内外推广应用。塑料电磁动态塑化挤出设备已形成了7个规格系列,近两年在国内20多个省、市、自治区推广应用近800台(套)。销售额超过亿元,还有部分新设备销往荷兰、泰国、孟加拉等国家.产生了良好的经济效益和社会效益。 例如PE电磁动态发泡片材生产线2000年和2001年仅在广东即为国家节约外汇近1600万美元,每条生产线一年可为制品厂节约21万k的电费。塑料电磁动态注塑机已开发完善5个规格系列,投入批量生产并推向市场;塑料电磁动态混炼挤出机的中试及产业化工作已完成,目前开发完善的4个规格正在生产试用。并逐步推向市场目前新设备的市场需求情况很好,聚合物新型成型装备国家工程研究中心正在对广州华新科机械有限公司进行重组。将技术与资本结合,引入新的管理、市场等机制,争取在两三年内实现新设备年销售额超亿。我国已加入WTO,各个行业都将面临严峻挑战。 综上所述,我国必须走具有中国特色的发展高分子材料成型加工技技术与装备的道路,打破国外的技术封锁,实现由跟踪向跨越的转变;把握技术前沿,培育自主知识产权。促进科学研究与产业界的结合,加快成果转化为生产力的进程,加快我国高分子材料成型加工高新技术及其产业的发展是必由之路。 参考文献: [1]Chris Rauwendaal,Polymer Extrusion,Carl Hanser Verlag,Munich/FkG,l999. [2]瞿金平,聚合物动态塑化成型加工理论与技术[M].北京:科学出版社,2005 427435. [3]瞿金平,聚合物电磁动态塑化挤出方法及设备[J].中国专利,I990;美国专利5217302,1993. 有关高分子材料毕业论文篇2 浅论高分子材料的发展前景 摘要:随着生产和科技的发展,以及人们对知识的追求,对高分子材料的性能提出了各种各样新的要求。现代,高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同,成为科学技术、经济建设中的重要材料。本文主要分析了高分子材料的发展前景和发展趋势。 关键词:高分子材料;发展;前景 一 高分子材料的发展现状与趋势 高分子材料作为一种重要的材料, 经过约半个世纪的发展巳在各个工业领域中发挥了巨大的作用。从高分子材料与国民经济、高技术和现代生活密切相关的角度说, 人类已进人了高分子时代。高分子材料工业不仅要为工农业生产和人们的衣食住行用等不断提供许多量大面广、日新月异的新产品和新材料又要为发展高技术提供更多更有效的高性能结构材料和功能性材料。 鉴于此, 我国高分子材料应在进一步开发通用高分子材料品种、提高技术水平、扩大生产以满足市场需要的基础上重点发展五个方向:工程塑料,复合材料,液晶高分子材料,高分子分离材料,生物医用高分子材料。近年来,随着电气、电子、信息、汽车、航空、航天、海洋开发等尖端技术领域的发展和为了适应这一发展的需要并健进其进? 步的发展, 高分子材料在不断向高功能化高性能化转变方面日趋活跃,并取得了重大突破。 二 高分子材料各领域的应用 1高分子材料在机械工业中的应用 高分子材料在机械工业中的应用越来越广泛, “ 以塑代钢” ,“ 塑代铁” 成为目前材料科学研究的热门和重点。这类研究拓宽了材料选用范围,使机械产品从传统的安全笨重、高消耗向安全轻便、耐用和经济转变。如聚氨酉旨弹性体,聚氨醋弹性体的耐磨性尤为突出, 在某些有机溶剂 如煤油、砂浆混合液中, 其磨耗低于其它材料。聚氨醋弹性体可制成浮选机叶轮、盖板, 广泛使用在工况条件为磨粒磨损的浮选机械上。又如聚甲醛材料聚甲醛具有突出的耐磨性, 对金属的同比磨耗量比尼龙小, 用聚四氟乙烯、机油、二硫化钥、化学润滑等改性, 其摩擦系数和磨耗量更小, 由于其良好的机械性能和耐磨性, 聚甲醛大量用于制造各种齿轮、轴承、凸轮、螺母、各种泵体以及导轨等机械设备的结构零部件。在汽车行业大量代替锌、铜、铝等有色金属, 还能取代铸铁和钢冲压件。 2 高分子材料在燃料电池中的应用 高分子电解质膜的厚度会对电池性能产生很大的影响, 减薄膜的厚度可大幅度降低电池内阻, 获得大的功率输出。全氟磺酸质子交换 膜的大分子主链骨架结构有很好的机械强度和化学耐久性, 氟素化合物具有僧水特性, 水容易排出, 但是电池运转时保水率降低, 又要影响电解质膜的导电性, 所以要对反应气体进行增湿处理。高分子电解质膜的加湿技术, 保证了膜的优良导电性, 也带来电池尺寸变大增大左右、系统复杂化以及低温环境下水的管理等问题。现在一批新的高分子材料如增强型全氟磺酸型高分子质子交换膜耐高温芳杂环磺酸基高分子电解质膜纳米级碳纤维材料新的一导电高分子材料等等, 已经得到研究工作者的关注。 3 高分子材料在现代农业种子处理中的应用及发展 高分子材料在现代农业种子处理中的应用:新一代种子化学处理一般可分为物理包裹利用干型和湿形高分子成膜剂, 包裹种子。种子表面包膜利用高分子成膜剂将农用药物和其他成分涂膜在种子表面。种子物理造粒将种子和其他高分子材料混和造粒, 以改善种子外观和形状, 便于机械播种。高分子材料在现代农业种子处理中研究开发进展:种子处理用高分子材料已经从石油型高分子材料逐步向天然型以及功能型高分子材料的方向发展。其中较为常见和重要的高分子材料类型包括多糖类天然高分子材料, 具有在低温情况下维持较好膜性能的高分子材料, 高吸水性材料, 温敏材料, 以及综合利用天然生物资源开发的天然高分子材料等, 其中利用可持续生物资源并发的种衣剂尤为引人关注。 4 高分子材料在智能隐身技术中的应用 智能隐身材料是伴随着智能材料的发展和装备隐身需求而发展起来的一种功能材料,它是一种对外界信号具有感知功能、信息处理功能。自动调节自身电磁特性功能、自我指令并对信号作出最佳响应功能的材料/系统。区别于传统的外加式隐身和内在式雷达波隐身思路设计,为隐身材料的发展和设计提供了崭新的思路,是隐身技术发展的必然趋势 ,高分子聚合物材料以其可在微观体系即分子水平上对材料进行设计、通过化学键、氢键等组装而成具有多种智能特性而成为智能隐身领域的一个重要发展方向。 三 高分子材料的发展前景 1高性能化 进一步提高耐高温,耐磨性,耐老化,耐腐蚀性及高的机械强度等方面是高分子材料发展的重要方向,这对于航空、航天、电子信息技术、汽车工业、家用电器领域都有极其重要的作用。高分子材料高性能化的发展趋势主要有创造新的高分子聚合物,通过改变催化剂和催化体系,合成工艺及共聚,共混及交联等对高分子进行改性,通过新的加工方法改变聚合物的聚集态结构,通过微观复合方法,对高分子材料进行改性。 2高功能化 功能高分子材料是材料领域最具活力的新领域,目前已研究出了各种各样新功能的高分子材料,如可以像金属一样导热导电的高聚物,能吸收自重几千倍的高吸水性树脂,可以作为人造器官的医用高分子材料等。鉴于以上发展,高分子吸水性材料、光致抗蚀性材料、高分子分离膜、高分子催化剂等都是功能高分子的研究方向。 3复合化 复合材料可克服单一材料的缺点和不足,发挥不同材料的优点,扩大高分子材料的应用范围,提高经济效益。高性能的结构复合材料是新材料革命的一个重要方向,目前主要用于航空航天、造船、海洋工程等方面,今后复合材料的研究方向主要有高性能、高模量的纤维增强材料的研究与开发,合成具有高强度,优良成型加工性能和优良耐热性的基体树脂,界面性能,粘结性能的提高及评价技术的改进等方面。 4智能化 高分子材料的智能化是一项具有挑战性的重大课题,智能材料是使材料本身带有生物所具有的高级智能,例如预知预告性,自我诊断,自我修复,自我识别能力等特性,对环境的变化可以做出合乎要求的解答;根根据人体的状态,控制和调节药剂释放的微胶囊材料,根据生物体生长或愈合的情况或继续生长或发生分解的人造血管人工骨等医用材料。由功能材料到智能材料是材料科学的又一次飞跃,它是新材料,分子原子级工程技术、生物技术和人 工智能诸多学科相互融合的一个产物。 5绿色化 虽然高分子材料对我们的日常生活起了很大的促进作用,但是高分子材料带来的污染我们仍然不能小视。那些从生产到使用能节约能源与资源,废弃物排放少,对环境污染小,又能循环利用的高分子材料备受关注,即要求高分子材料生产的绿色化。主要有以下几个研究方向,开发原子经济的聚合反应,选用无毒无害的原料,利用可再生资源合成高分子材料,高分子材料的再循环利用。 四 结束语 高分子材料为我国的经济建设做出了重要的贡献,我国已建立了较完善的高分子材料的研究、开发和生产体系,我国虽然在高分在材料的开发和综合利用方面起步较晚,但目前来看也取得了不错的进步,我们应提高其整体技术水平,致力于创新的高分在聚合反应和方法,开发出多种绿色功能材料和智能材料,以提高人类的生活质量,并满足各项工业和新技术的需求。 参考文献: [1]金关泰.《高分子化学的理论和应用》,中国石化出版社,1997 [2]李善君 纪才圭等.《高分子光化学原理及应用》复旦大学出版社2003 6. [3]李克友, 张菊华, 向福如. 《高分子合成原理及工艺学》,科学出版社,1999 猜你喜欢: 1. 全国高分子材料学术论文报告 2. 全国高分子材料学术论文 3. 全国高分子材料学术论文 4. 全国高分子材料学术论文报告 5. 关于材料学方面论文

材料研究与应用论文

在社会经济、科技飞速发展的今天,室内功能空间格局发生了巨大的变化.室内设计及装饰行业其专业性要求愈来愈离;人们对自己的居住空间及工作环境有了更高的要求.包括对设计及材料的的要求.从而促进了建筑装饰材料的空前繁荣。随之而带来了材料层出不穷.丰宫多彩.令人眼花缭乱.目不暇接。材料以及先进的加工机具给我们的专业设计带来了很大的方便.使得我们在进行设计时尽可能发挥自己的构思和创造,让自己的设想成为现实。在设计过程中.我们本着因地取材.粉实去把握每种材料的性能特征及艺术效果.使材料在环境的界面里发挥应有的作用.切不可机械地照搬罗列,哗众取宠。设计是科学与艺术相结合的产物,在实施设计时.很大程度上受到材料的制约.再好的设计.如果没有相应材料实施的话,也只能成为一种设想,好比巧妻难做无米之炊。无论是雕梁画栋,贴金包银的皇宫庆殿:还是简单典雅.优美统一的现代建筑.回归自然的中国民居无一不是通过各种各样的材料来展现设计师的非凡构想和创意境界。腊的神庙.中世纪的教堂和城堡,至文艺复兴时期的作品,所运用建筑材料多以石材为主.其建筑高耸宏大.丛向发展较为突出。而十八世纪末到十九世纪初工业革命代替手工业他们又寓于理性,强调结构,崇拜机器.执衷于机械美。包豪斯理论的创立.开始推崇功能主义.以简洁为美.建筑全部采用一种最简洁纯粹的形式,一律用钢筋混凝土结构镜面玻璃外墙,直接体现西方现代的文化特征。而东方民族相信人与自然是不可分割的一个整体,城镇村庄的建筑物直接应用自然材料,既亲切又朴素而且富有感染力。古老文明的中国.人们很注重情感主张以心去体验世界。大思想家孔子的”仁’‘、“礼“思想,古代哲学“天人合一“学说,更能体现这一点。木材给人以亲近.舒适的感觉.它是东方民族主要的建筑用材.即所谓’‘大兴土木“。正因为建筑传统的木构体系,使得建筑向高层发展有一定的难处,因而多为横向发展。在同一时代,不同地域,受地理因素、风格习惯的影响.各地区的材料文化也各异。比如地处我国西北黄土高原的窑洞当地居民利用丰厚的黄土开洞凿室.用土坯石块等材料垒成拱式空间.用土台、土炕、土桌.土壁弃土炉台等来装点自己的生活空间,与大自然成为一体,充分反映我国大西北的建筑面貌。我国西南少数民族地区,构木为巢.编竹为壁的居住空间,更别具风味,他们就地取材,用竹、藤、干草来美化自己的环境,具有浓厚的地方特色。不同地区.反映出不同的风土人情我们要研究材料首先要了解其文化背景使材料在空间环境中起到重要的作用。二、自然材料和材料的性能特点随普工业文明的迅猛发展,人们对装饰的材料要求逐渐把目光移向大自然.回归大自然成为室内设计的重要发展趋势。无论是设计理念.还是材料应用.甚至一些天然材料开始受到设计师和大众的宠爱。人们向往使用自然材料.渴望住在天然绿色环境中去.天然材料具有本来的肌理和面目.较好的大理石经过精密打磨.使得加工过的表层材料效果更加绚丽多彩,棚壁生辉。有的好像“微波荡漾“.“惊涛骇浪“.而有的则似“烟波浩渺’‘、’‘水天相连’‘,更有的如“清泉石上流“、“幽谷出奇烟“。其天然的“笔墨“情趣引人入胜,时时牵动人们的怀乡情思,使人们回归自然的意趣更加强烈。同时,不同的材质有粉不同的性能特点。例如.石材.其结构致密.抗强度高.耐磨耐久.是我们运用的很好材料。然而石材不宜加工.重大、质地坚硬.给人一种冷冰冰的感觉。而被称为三大建筑装饰材料之一的木材.其优良的特性及装饰效果,在建筑装饰领域中始终保持着重要地位。装饰性好,导热系数小可塑性强.且有良好的天然纹理,也是当今室内装饰所用的理想材料。我们常见的花岗岩其品种繁多,色彩丰富是一种典型的火成岩其矿物组成主要为长石、石英及少t暗色矿物和云母。各种化学成份随产地不同而各异.主要属酸性岩石.某些花岗岩含微t放射性元紊最不易用在室内.而现在我们好多宾馆大堂、餐厅,商场等室内空间用之较多,更有甚者用于居室。表面的材料(主材)容易被人注意构造一、材料与文化浅析材料体现普不同历史时期不同地域的文化特点。所谓文化,简而言之.是一个民族在艺术及智惫方面的高度成就.是人们所创造物质及精神产品的提练。在东西文化中.由于地理因紊、气候差异.历史背景的发展和组合不同而存在粉明显的差异。西方文化认为,自从上帝创造了人,人们就开始宣布他们对世界拥有无上的权利,虔诚地崇拜上帝.他们多强调的是一种绝对理念的永恒性,其建筑艺术,希材料(我们常叫其辅材)往往容易忽视.如何选择环保,性能好、耐久,污染少的材料也是值得重视的问题。在选用材料时,更应该了解材料的自身物理特性.像隔音、隔热包括对光的反射等。既要考虑它的外观效果还要了解它的特质特征,让材料在设计及空间环境中充分发挥它的作用。纹理的组织排列也是表现其形式美的一种方法许多木纹或大理石,其纹理更是一幅人无法达到的天然意向,在材料的拼凑上也要注意其纹路变化.使得纹理更加完美和谐。天然纹理的巧妙运用也是我们设计中铸要挖掘的一个方面,像用竹、藤、枯树皮等装饰性强、纹理自然,却有反俗为美之称。某画家居室,用竹杆排列组合设计为隔档或电视墙,在灯光的照射下呈现出很强的艺术效果。而过分热衷装饰与质感.无限制地到处滥用,会使人视觉产生乏味,甚至有俗腻之感。三、材料的色彩我们所生存的环境.时时刻刻在接触着色彩,正因为有了色彩.我们才容易辨别不同的物质,色彩给人的生活增添了生机,丰富多彩的材料对人们的生活、生产带来的影响更是如此不同色彩的材质.用在不同的环境当中,给人感受有所不同。暖色材料给人温暖、舒适的感觉,而冷色材料,使人感觉轻爽、安静。同样浅色材质让人感到柔和淡雅.深色材质让人感到高贵、庄重。如果使用不当.会使人觉得沉重、压抑。同类材质其色彩从冷到暖、从浅到深有粉微妙的变化.只木材一类,色彩变化极为丰富。不同功能空间.对材质色彩的要求各不一样.不同兴趣爱好.也反映出不同的色彩要求。不同色彩材质在空间面积上的处理也很重要.比如重色材料在面积空间表层上应当慎重,使用不当.会使得空间显得萎缩、狭小、沉闷、压抑。四、质感是材料的本质.性一切物体除形、色以外,材料的质地及纹理与线、形、色一样向周围传递信息。不仅要我们用眼去观看同时身体也直接与它发生接触.使人亲身感知其表面质地。质感给予人的美感中还包括了快感比单纯的视觉现象略胜一筹。表面粗糙与光滑.是软是硬给人的感受大不一样有的坚硬、有的柔软、的的粗糙、有的细腻.根据我们僻求的不同而变化很大。我们对于材质的选择从美观上讲,不同的肌理给人在视觉上有不同的美感.不同材质肌理的对比也会取得异样的效果。粗糙与光滑的对比.透明与封闭的对比,吸光与反光的对比等。五、光作用下的材质任何好的设计作品.都是科学设计与艺术的完美结合。在现代环境艺术设计中,灯光起着不容忽视的作用,它已经不单是为了照明而同时作为限定空间,强调空间的一种手段.甚至在光的作用下.提高了设计素材的品质.并获得某种特定意境。对粗面材质进行照射时.会产生阴影而加强其立体感并强化材料的空间质感相同材质正面或侧面受光时.则起到强调色彩、质地或在彩度明度上的退晕效果,并且虚实相接.层次丰富。不同种类的灯光效果或散光或聚光.对材质或物体会形成明显的主题强调作用而对于反光材质.则反映周围环境的镜面效应,使得整个空间水天相连,碧波倒影。这类材质在利用灯光时.应避免直射表面。比如镜面下不锈钢等.会出现反光,对人的眼睛或心理都会带来了不良的影响。在灯光的布局上.要发挥其科学适用与艺术于一身的功能,合理利用每一盏灯,既节省能源也要表现质感的艺术效果.而且赋予材质更动人的表情使固有的空间变得更加丰富而富有变化,使室内具有艺术的美感和极强的生活情趣。六、不网功能区的用材随着文化经济繁荣.人们的生活生产方式的变化,消费水平与文化层次有了不同程度的提高,对各种功能空间的要求更系统、更讲究。例如:商业、办公、居住等环境的功能分区因使用不同有明显区别.从而各环境的设计也充分满足各自的适用要求。对每个功能空间理解的不同.其设计选材也大不一样。正如室内陈设.配景绿化,给人形象和生理上带来的刺激一样.材质也会刺激人的大脑并由感觉转化为感情会给人的心理与精神上产生作用。一般的商业空间.其选材用色多从突出商品本身,激发购物欲望这一主题考虑使顾客动线流畅.主要显示其商品的丰富多样及一派繁荣的购物商业氛围。而办公环境则以其简洁大方的方法.营造出了一种具有稳定感又有安全感的空间气氛.从色彩及质地上转为平素、轻淡,使人觉得井然有序,安静平和.更有心静下来办公。作为人们生活的居室环境,一般选材多以质地柔和.触觉舒适的材料为主.使自己的生活空间更加温特、亲切。不同功能的室内.应有与之相应的设计及材料搭配.会产生出不同的室内环境气氛。一些很高档很美观的材料.不一定用在任何地方都好看。近几年来.许多人把宾馆的用材搬到家中其效果并不是很佳。为了摆阔气、讲攀比、谈紊华材料要进口.要高档.一种新材料出现,便会倍受青睐.拿来便用.觉得社会的流行就是自己的喜好.似乎这样才能显示出自己的身价这种现象依然存在。但随粉社会的进步和发展,人们的文化紊质的提高也随着行业的不断完善,这种现象将会越来越少7。随着社会的发展,会有新型材料不断涌出.一些既美观.对人无任何伤害的人工材料将层出不穷.其纹理色彩可与自然材料相她美.这样可以代替一些天然材料,即经济又节省了能源。我国是一个林业人均资源相对水平较低的国家,人口众多.对木材的偷用t大,我们要珍惜材料.多用仿木材料,而作为一名设计者在这里无疑会起到很重要的作用。在设计过程中.可诱导业主致力于造价低.高水平的设计,而不是高级材料的堆砌。在设计中提高经济效益,降低成本,以低造价做出好的设计,并体现设计的高水平.这才是一名设计者追求的最终目标。

在材料学科上,要求学生掌握坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识,了解材料科学的发展前沿。下文是我为大家搜集整理的有关材料学的论文范文的内容,欢迎大家阅读参考!

论高电化学性能聚苯胺纳米纤维/石墨烯复合材料的合成

石墨烯是一种二维单原子层碳原子SP2杂化形成的新型碳材料,因其非凡的导电性和导热性、极好的机械强度、较大的比表面积等特性,引起了国内外研究者极大的关注.石墨烯已经被探索应用在电子和能源储存器件、传感器、透明导电电极、超分子组装以及纳米复合物[8]等领域中.而rGO因易聚集或堆叠而导致电容量较低(101 F/g)[9],这限制了其在超级电容器电极材料领域的应用.

另一方面,PANI作为典型的导电高分子之一,由于合成容易,环境稳定性好和导电性能可调等特性备受关注.具有纳米结构的导电材料,由于纳米效应不但能提高材料固有性能,并开创新的应用领域.PANI纳米结构的合成取得了许多的成果.PANI作为超级电容器电极材料因具有高的赝电容,其电容量甚至可高达3 407 F/g[10];然而,当经过多次充放电时PANI链因多次膨胀和收缩而降解导致其电容损失较大.碳材料具有高的导电性能和稳定的电化学性能,为了提高碳材料的电化学电容和PANI电化学性能的稳定性,人们把纳米结构的PANI与碳材料复合以期获得电容较高且稳定的超级电容器电极材料[11].

作为新型碳材料的石墨烯和PANI的复合引起了极大的关注[12].但是用Hummers法合成的GO直接与PANI复合构建PANI/GO复合电极因导电率低而必须还原GO,化学还原剂的加入虽然还原了部分GO而提高了导电性能,但也在一定程度上钝化了PANI [13],另外排除还原剂又对环境造成一定程度的污染.因而开拓一条简单且环境友好的制备PANI/rGO复合材料作为超级电容器的电极路线仍然是一个难题.

基于以上分析,首先使PANI和GO相互分散和组装,借助水热反应这一绿色环境友好的还原方法制备PANI/rGO复合材料,以期获得高性能的超级电容器电极材料.

1实验部分

原材料

苯胺(AR, 国药集团),经减压蒸馏后使用;氧化石墨烯(自制);过硫酸铵(APS, AR, 湖南汇虹试剂);草酸(OX, AR, 天津市永大化学试剂);十六烷基三甲基溴化铵(CTAB, AR, 天津市光复精细化工研究所).

的制备

PANIF的制备按我们先前提出的方法 [14],制备过程如下:把250 mL去离子水加入三口烧瓶后,依次加入 g CTAB, g 草酸以及 mL苯胺,在12 ℃水浴上搅拌8 h;随后,往上述溶液中一次性加入20 mL含苯胺等量的过硫酸铵水溶液,同样条件下使反应保持7 h.所制备的样品用大量去离子水洗涤至滤液为中性,随后30 ℃真空干燥24 h. 的制备

采用Hummers法制备GO,具体过程如下:向干燥的2 000 mL三口烧瓶(冰水浴)中加入10 g天然鳞片石墨(325目),加入5 g硝酸钠固体,搅拌下加入220 mL浓硫酸,10 min后边搅拌边加入30 g高锰酸钾,在冰水浴下搅拌120 min,再将三口烧瓶移至35 ℃水浴中搅拌180 min,然后向瓶中滴加460 mL去离子水,同时将水浴温度升至95 ℃,保持95 ℃搅拌60 min,再向瓶中快速滴加720 mL去离子水,10 min后加入80 mL双氧水,过10 min后趁热抽滤.将抽干的滤饼转移到烧杯中,加大约800 mL热水及200 mL浓盐酸,趁热抽滤,随后用大量去离子水洗涤直至中性.所得产品边搅拌边超声12 h后5 000 r/min下离心10 min,得氧化石墨烯溶液.

复合材料制备

按照一定比例将含一定量的PANIF液与一定量的 mg/mL 的GO溶液混合,使混合液总体积为30 mL, GO在混合液中的最终浓度为 mg/ mL,磁力搅拌10 min后,将混合液转移到含50 mL聚四氟乙烯内衬的反应釜中进行水热反应,在180 ℃保温3 h;待反应釜自然冷却至室温后取出,用去离子水洗涤产物直至洗液无色后,于60 ℃真空干燥24 h,待用.按照上述步骤制备的PANIF与GO的质量比分别为5,10以及15,相应命名为PAGO5,PAGO10和PAGO15,对应的PANIF质量为75 mg,150 mg和225 mg.

仪器与表征

用日本日立公司S4800场发射扫描电镜(SEM)分析样品的形貌;样品经与KBr混合压片后,用Nicolet 5700傅立叶红外光谱仪进行红外分析;用德国Siemens公司Xray衍射仪进行XRD分析;电化学性能测试使用上海辰华CHI660c电化学工作站.

电极制备和电化学性能测试:将活性物质(PANIF或PANIF/rGO)、乙炔黑以及PTFE按照质量比85∶10∶5混合形成乳液,将其均匀地涂在不锈钢集流体上,在10 MPa压力下压片,之后烘干得工作电极.在电化学性能测试过程中,使用饱和甘汞电极(SCE)作为参比电极,铂片(Pt)作为对电极,在三电极测试体系中使用1 M H2SO4作为电解液进行电化学测试,电势窗为~.

比电容计算依据充放电曲线,按式(1)[15]计算:

Cs=iΔtΔVm.(1)

式中:i代表电流,A;Δt代表放电时间,s;ΔV代表电势窗,V;m代表活性物质质量,g.

2结果与讨论

形貌表征

图1为PANIF和PAGO10形貌的SEM图.低倍的SEM(图1(a))显示所制备PANIF为大面积的纳米纤维网络;高倍的图1(b)清晰地显现该3D纳米纤维网络结构含许多交联点.PANIF和PAGO10混合液经过水热反应后,从低倍的SEM(图1(c))可以看出,PAGO10复合物具有交联孔状结构;提高观察倍数(图1(d)和图1(e))后可以发现样品中rGO 与PANIF共存;而高倍的图1(d)清晰地显示出了rGO与PANIF紧密结合,且合成的褶皱rGO因层数较少而能观察到其遮盖的PANIF.从图1可知:成功合成了大面积的PANIF以及互相均匀分散的PANIF/rGO复合材料.

分析

图2为PANIF,GO以及PAGO10 3种样品的FTIR图.图2中a曲线在1 581 cm-1,1 500 cm-1,1 305 cm-1,1 144 cm-1,829 cm-1等波数处展现的尖锐峰为PANI的特征峰,它们分别对应醌式结构中C=C双键伸缩振动、苯环中C=C双键伸缩振动、C-N伸缩振动峰、共轭芳环C=N伸缩振动、对位二取代苯的C-H面外弯曲振动.图2中b曲线为GO的红外谱图,在3 390 cm-1, 1 700 cm-1的峰分别对应-COOH中的O-H,C=O键振动,1 550~1 050 cm-1范围内的吸收峰代表COH/ COC中的C-O振动[16],可以看出,GO中存在大量的含氧官能团.图2中c曲线为PAGO10复合物红外吸收谱图,与GO,PANIF谱图比较, 可以发现PAGO10中的GO特征峰不太明显而PANI的特征峰全部出现,这个结果归结于GO含量少以及GO经水热反应后形成了rGO,另外也表明水热反应对PANI品质无大的影响.

电化学性能分析

图4为样品的CV曲线,其中图4(a)为不同样品在1 mV/s扫描速率下的CV图,可以看出,4个样品均出现明显的氧化还原峰,这归因于PANI掺杂/脱掺杂转变,表明PANIF以及复合物显示出优良的法拉第赝电容特性.图4(b)为PAGO10在不同扫描速率下的CV曲线,由图可知PAGO10电极的比电容随着扫描速率减小而稳步增加,在扫描速率为1 mV/s时,PAGO10电极的比电容为 F/g.

图5为PANI,PAGO5,PAGO10和PAGO15的充放电曲线以及交流阻抗图.图5(a)为电流密度为1 A/g时样品的放电曲线图,由图可知:4种样品均有明显的氧化还原平台,这与前述CV分析中的结果相吻合.根据充放电曲线,借助式(1),计算了4种样品在不同电流密度下的比电容,结果如图5(b)所示,很明显,相同电流密度下PAGO10比电容最大,当电流密度为1 A/g时,其比电容为517 F/g,这个结果表明PAGO10的电化学性能明显优于PANI/石墨烯微球和3D PANI/石墨烯有序纳米材料(电流密度为 A/g时,比电容分别为 261和495 F/g)[18-19], 而PANIF比电容最小,仅为378 F/g;且在10 A/g电流密度下PAGO10的比电容仍保持在356 F/g 左右,这表明PAGO10电极具有优异的倍率性能.该复合材料比电容以及倍率性能得到极大提高源于rGO与PANIF两组分间的协同效应.在充放电过程中连接在PANIF间的rGO为电子转移提供了高导电路径;同时,紧密连接在rGO上的PANIF有效阻止水热还原过程中石墨烯的团聚,增加了电极/电解质接触面积,从而提高了PANIF的利用率而使得容量增加. 为了更清晰地了解所制备材料的电子转移特点以及离子扩散路径,对样品进行了交流阻抗测试,图5(c)为4个样品的Nyquist图.从图5(c)可知:在高频区、低频区均分别具有阻抗弧半圆、频响直线.在高频区,电荷转移电阻Rct大小顺序为RPAGO5

值说明rGO的加入提高了电极材料的导电性.在低频区,直线形状反映了样品电化学过程均受扩散控制,并且PAGO5所展现的直线斜率最大,说明其电容行为最接近理想电容,即频响特性最好,这也是源于rGO的加入提高了材料导电性以及复合物的独特微观结构.

氧化还原反应的发生,导致PANIF具有十分高的赝电容,但由于在大电流充放电过程中高分子链重复膨胀和收缩,导致其循环稳定性差而限制了其实际应用.为此,对ANIF和PAGO10进行循环稳定性分析.图6显示,PAGO10在5 A/g电流密度下经过1 000次充放电后,电容保持率为77%,而不含rGO的PANIF电极在2 A/g电流密度下充放电1 000次电容保持率仅为,这个结果表明PANIF循环稳定性较差;另外,rGO的加入形成的PANIF/rGO紧密的连接,降低了PANI链在充放电过程中的膨胀与收缩,使得链段不容易脱落或者断裂,从而PAGO10具有出色的循环稳定性.

3结论

采用自组装的方法,经水热反应,制备了PANIF/rGO复合电极材料.研究发现,rGO与PANIF紧密连接;而且,当PANIF与GO质量比为10∶1时,复合材料展现了最佳的电化学性能,当电流密度为1和10 A/g时,其比电容分别为517, 356 F/g.从上可知:合成的PAGO10具有高的比电容、较好的倍率性能和稳定性能,从而有望作为超级电容器电极材料在实践中应用.

浅谈水泥窑用新型环保耐火材料的研制及应用

1 概述

随着新型干法水泥生产技术在我国的迅速普及,我国水泥工业得到飞速发展,2012年,水泥总产量达亿吨,占世界总产量55%左右。在20世纪六、七十年代,镁铬质耐火材料因具有良好的挂窑皮和抗水泥熟料的化学侵蚀性能,而被广泛应用于新型干法水泥窑的烧成带[1],并取得了良好的使用效果,但由于镁铬砖在使用过程中砖内的Cr2O3组分与窑气、窑料中的碱、硫等相结合,形成有毒的Cr6+化合物[2]。再加上原燃料中所带入的硫,碱与硫共存时形成另一种水溶性Cr6+有毒性致癌物质:R2(Cr,S)O4。水泥窑在正常运转中,其窑衬中镁铬砖内的一部分Cr6+化合物随着窑气和粉尘外逸,飘落在厂区及周边环境中,造成厂区大气的污染; 另一部分则残留在拆下的废砖中,废弃的残砖一遇到水就会造成地下水的污染;更直接的危害是在水泥窑折砖和检修作业时,窑气和碎砖粉尘中的Cr+6会给现场人员造成毒害,据有关专家论证,Cr6+腐蚀皮肤,使人易患上大骨病,进而致癌。因此,镁铬质耐火材料作为水泥窑内衬会对环境和人类造成长期污染和公害。

发达工业国家在水源、环境和卫生方面有着一系列配套的规范,其中德国对水泥厂预防“铬公害”的规定最普遍,执行也是最严格的,具体内容如表1所示:

我国于1988年4月颁布国家标准GB3838-88,对地面水中Cr6+含量进行明确规定,如表2所示:

这就使得水泥企业在使用镁铬砖做水泥窑内衬投入的环保费用加大,特别是用过镁铬残砖处理费用非常昂贵,因此,水泥窑用耐火材料无铬化是必然的发展趋势。

2 水泥窑烧成带新型环保耐火材料的研制

研制思路

目前,用于水泥回转窑烧成带的无铬环保耐火材料主要有镁白云石砖和镁铝尖晶石砖。镁白云石砖对水泥熟料具有良好的化学相容性和优良的挂窑皮性,但是抗热震性差,抗水化性差;镁铝尖晶石砖具有良好的抗热震性和抗侵蚀性,但是挂窑皮性差[3,4]。镁砖中引入铁铝尖晶石制成的第二代新型环保耐火材料―新型环保耐火材料,结构韧性好,抗碱盐及水泥熟料侵蚀能力强,具有良好的挂窑皮性能,在烧成带能有效延长使用寿命,是目前适合我国国情的新一代水泥窑烧成带用无铬耐火材料。但该产品的关键是铁铝尖晶石原料的合成、加入量、加入方式及有关工艺条件对制品性能的影响。

试验与研究

铁铝尖晶石的合成。铁铝尖晶石是一种自然界少有的矿物,化学分子式为FeAl2O4,其中含和。铁铝尖晶石为立方体结构,二价阳离子占据四面体位置,三价阳离子填充在由氧离子构成的面心立方中。其理论密度为,莫氏硬度为。要形成铁铝尖晶石,必须保证氧化亚铁(FeO或FeOn)是处于其稳定存在的条件下。只有在FeO能稳定存在的区域内,才能保证与Al2O3形成的化合物是FeO? Al2O3尖晶石,而在FeO稳定存在的区域以外的条件下,铁的氧化物与Al2O3作用得到的产物很难说是FeO?Al2O3尖晶石,而可能是含有大量或主要是Fe2O3-Al2O3的固溶体[5]。FeOn- Al2O3的系相图如图1所示:

为了得到高质量的合成铁铝尖晶石,我们特聘请了欧洲知名耐材专家进行专业技术指导,经过大量试验,掌握了烧结合成铁铝尖晶石的关键技术,为生产达到国际水平的新型环保耐火材料打下了良好的基础。在生产中把FeO与Al2O3按一定比例混合均匀后压制成荒坯,在保证“FeO”稳定存在的气氛下,经高温烧成,制得FeO? Al2O3尖晶石含量为97%以上的烧结铁铝尖晶石。产品衍射如图2所示:

原料与制品的性能 ①原料的选择。根据我们的生产经验,结合水泥窑烧成带对耐火材料的要求,我们选用优质镁砂、合成尖晶石为原料,并加入特殊添加剂来强化制品的性能,研制生产出第二代无铬镁尖晶石砖―新型环保耐火材料。所用原料理化指标如表3所示。②制品的性能。将原料破碎成所需的粒度,采用四级配料,经强力混碾、高压成型、高温烧成。产品的显微结构见图3,产品理化指标与国外同类产品对比情况如表4所示。

铁铝尖晶石对制品性能的影响 ①铁铝尖晶石加入量对制品耐压强度的影响。从图4可以看出:随着铁铝尖晶石增加制品的耐压强度呈现出先升后降的趋势,这是由于铁铝尖晶石与镁砂互溶的结果,铁铝尖晶石的加入量在10%时,制品的强度达到最大值。②铁铝尖晶石加入形式对制品抗热震性能的影响。从实验结果表5可以看出:以颗粒形式加入铁铝尖晶石制品的抗热震性比以细粉形式加入铁铝尖晶石制品相对较好。

产品的性能

结构韧性好、热震稳定性优良。新型环保耐火材料在烧成及使用过程中Fe2+离子扩散进入周边的氧化镁基质中,同时部分Mg2+离子扩散进入铁铝尖晶石颗粒,与铁铝尖晶石分解残留的氧化铝反应生成镁铝尖晶石,这一活化效应使制品在烧成或使用过程中,内部形成大量的微裂纹,重要的是铁铝尖晶石的分解过程、Fe2+离子和Mg2+离子的相互扩散在高温下持续进行,使得MgO-FeAl2O4耐

火材料在整个高温使用过程中,可以形成大量的微裂纹,这些微裂纹的存在有利于缓冲热应力、提高制品的结构柔韧性和热震稳定性。

强度高。从制品显微结构可以看出:制品内部铁铝尖晶石与高纯镁砂互溶,结构非常均匀致密,晶粒发育良好,颗粒与基质间通过晶间尖晶石相连接,结合良好,明显的提高了砖的密度和高温强度。

具有良好的粘挂窑皮性能。在使用过程中,制品中的Fe2O3与Al2O3都易与水泥熟料中的CaO反应生成C2F、C4AF等低熔点矿物,该矿物具有一定的粘度,可牢固粘附在新型环保耐火材料的热面,形成稳定的窑皮。我们把新型环保耐火材料和直接结合镁铬砖分别制成40mm×40mm×60mm样块,用90%水泥生料+5%煤粉+5%K2SO4,压制成Φ30×10mm圆饼,把圆饼放在两个样块中间,放入电炉内加热,温度升到1500℃,保温3小时,冷却后测其抗折强度,二者基本相同。由此可见,新型环保耐火材料粘挂窑皮性能优良。

产品的应用

新型环保耐火材料自2012年研制成功投放市场以来,通过河北鹿泉曲寨水泥公司、宁夏瀛海天琛水泥公司、内蒙古哈达图水泥公司、陕西尧柏水泥集团、北方水泥集团、河南锦荣水泥公司、新疆天基水泥公司、安阳湖波水泥公司等二十多家大型水泥企业2500t/d、5000t/d、6500t/d水泥窑烧成带应用,寿命周期均达到12个月以上,受到用户认可。

3 结论

新型材料研究和应用论文

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又是一个要作业的

研究现代新型建筑材料的特点摘要:随着科学技术的发展,构成建筑的基本物质要素——建筑材料也在发展变化。新型建筑材料是在传统建筑材料基础上产生的新一代建筑材料。现代新型建筑材料首先要具有时代性才能符合现代建筑的要求;其次要节能环保,符合生态化特点才能有利于社会的发展。关键词:新型建筑材料 特点 生态建筑是时代的橱窗,构成建筑的基本物质要素——建筑材料,也就按着时代的脉搏而呈现出自己的价值。几千年来,建筑材料产品有了长足的进展,从最早的土坯发展到现在门类繁多,充满技术含量。各个历史时代都有代表各个时代风貌的建筑,也有与之相匹配的建筑材料。随着时代的变化,建筑物的风格、功能以及人们对它的要求都有很大的不同,因此新型的建筑材料也会相应的出现。新型建筑材料是在传统建筑材料基础上产生的新一代建筑材料,主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料和装饰装修材料。我国新型建材工业是伴随着改革开放的不断深入而发展起来的,从 1979—1998年是我国新型建材发展的重要历史时期。经过20年的发展,我国新型建材工业基本完成了从无到有、从小到大的发展过程,在全国范围内形成了一个新兴的行业,成为建材工业中重要产品门类和新的经济增长点。经济建设的迅速发展和人民生活水平的不断提高,给新型建材的发展提供了良好的机遇和广阔的市场。目前,全国新型建材企业星罗棋布,在市场需求的带动下,已经形成了全国范围的建材流通网;大部分国外产品我国已能生产,三星宾馆所需的新型建筑材料国内已能自给;不同档次、不同花色品种装饰装修材料的发展,为改善我国城乡人民居住条件、改变城市面貌提供了材料保证。我国已形成了新型建材科研、设计、教育、生产、施工、流通的专业队伍。但是,一种现代新型的建筑材料应该具备怎样的特性才能让人们感觉更舒适,才能适合时代的要求呢?只有充分考虑了以下这些因素才能让新型材料得到有效发展。一、具有时代价值一位日本学者在讲学时曾经说过,最好的建筑材料是土坯,他是在分析了各种现有建筑材料功能的优缺点之后,不无感慨地做出了这样的评论的。土坯是人类从筑巢而居时就开始利用普通的黏土做建筑材料,兼有保温、吸湿、透气等特性,更适合人体要求,人住在土坯房屋里比住在混凝土房屋里或者砖房里舒适得多,所以这位日本学者的话具有一定的道理。但是,虽然土坯具有这样的优点,可还是遭到了人们的抛弃。因为现代建筑已经不能仅仅满足居住的功能了,现代建筑是人类技术进步的集合体。除了保温、吸湿、透气这些功能要求之外,还有高强、轻质、防水、防火、防腐、采光、吸音、装饰性以及利于快速装配化施工等等其他重要要求向建筑材料提出来。因此,现代新型建筑材料首先就必须具备时代价值,必须适合现代建筑的要求以及现代人类的审美。现代建筑材料以不同方式进行组合、复合后可以达到比土坯更好的性能,更加适用于现代化建筑的要求!玻璃作为一种建筑材料就因为其适合时代的要求而普遍存在了。纵观历史,建筑物的形式和内容都是在不断改变着的过去。“我国的建筑材料工业,长期以来处于品种单调、技术落后的状态。其标志就是小块实心黏土烧结砖在我国各类墙体材料中仍然占居近95%的高比例。我国是个人口众多的,可耕地面积相对较少的国家,保护耕地关系到子孙后代。我国推出了建筑材料改革系统工程,主要目标之一就是如何尽量限制小块实心黏土砖的发展,加速采用及开发新型建筑材料并改造建筑物的功能。”中国描写一座宏伟建筑的用词是青砖碧瓦、合抱大柱、雕梁画栋等等。在西方,石砌的古建筑表现出凝重高贵的风格。尽管今天每当人们看到这些建筑时仍不免衷心赞美,深深为当时建筑大师们付出的难以想象的繁重劳动而赞叹、敬佩。但是,事情仅此而已。今天没有人会再想去建造那样的房屋了,因为它只适合观赏,而不完全适合现代建筑。二、绿色、环保优良舒适的居住环境历来是人们孜孜以求的生活目标之一,丰富多彩的建材产品不仅使我们广厦万间的追求成为现实,更为人们从“居者有其屋”向“居者优其屋”的转变提供了坚实的物质基础。然而,享受现代物质文明的同时,我们却不得不面临着一个严峻的事实:资源短缺,能源耗竭,环境恶化等问题正日益威胁着人类自身的生存和发展。而建筑材料作为能耗高,资源消耗大,污染严重的工业产业,在改善人居住环境的同时,对人类的环境污染负有不可推卸的责任。因而,如何减轻建筑材料的环境负荷,实现建筑材料的生态化,成为21世纪建材工业可持续发展的重要课题。绿色建筑材料是指对人体及周边环境无害的健康型、环保型、安全型的建筑材料。与传统建筑材料相比绿色建材主要有以下特点:(1)生产原料尽可能少利用天然材料,尤其是不可再生材料。(2)低能耗的生产工艺和无污染的生产技术。(3)建筑产品生产过程不得添加使用甲醛、卤化物、芳香烃等,不得使用含汞及其化合物、镍、铬及其化合物的颜料和添加剂。在日益发达的物质社会里,新型建筑材料的生态化考虑显得尤其重要。建筑材料所造成的环境污染建筑材料从原料采掘到生产使用直至废弃的全生命周期中造成大量的环境污染,在我国,每生产1t普通硅酸盐水泥熟料要排放1tCO��2�,��2�向大气中排放130kg粉尘,建筑材料在生产和使用过程中还会产生噪声污染、水污染、玻璃幕墙的光污染、矿渣岩石的放射性污染、化学建材的化学污染、建筑物拆除后的建筑垃圾等多种环境问题。建筑材料与环境的协调性当然建筑材料与环境之间也有着某种程度的协调性。许多建筑材料本身就具有一定的环保性。例如抗菌建材、空气净化建材等。建筑材料也是消纳废弃物的大户,大部分固体废弃物都可用于建筑材料的生产中。例如粉煤灰、矿渣可作为水泥和混凝土的掺和料,煤矸石已普遍用于制作烧结砖,甚至于一些有毒可燃废弃物及垃圾可作为燃料用于煅烧。随利用建筑材料实现固体废弃物的再生资源化将成为环境保护的重要途径之一。随着科学技术的发展、社会的进步,人类越来越追求舒适、美好的生活环境,各种社会基础设施的建设规模日趋庞大,建筑材料越来越显示出其重要地位。新型建筑材料发展也有了广阔的天空,只有掌握新型建筑材料的特点,才能有的放矢的研究、生产。参考文献:[1]郑迎朝,李富.新型建筑材料的商业发展前景.中国科技信息,2008,4.[2]叶萌.未来建筑材料展望.中华建设,2007,4.[3]丁大钧.砌体结构[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.[4]魏鸿汉.建筑材料[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.[5]唐岱新.砌体建筑的发展和应用[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2001.[6]涂逢祥.建筑节能大发展[J].砖瓦,2003,(12).

支持楼上的,我也在里面下载了这一篇了,还不错

新型建筑材料的应用论文

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研究现代新型建筑材料的特点摘要:随着科学技术的发展,构成建筑的基本物质要素——建筑材料也在发展变化。新型建筑材料是在传统建筑材料基础上产生的新一代建筑材料。现代新型建筑材料首先要具有时代性才能符合现代建筑的要求;其次要节能环保,符合生态化特点才能有利于社会的发展。关键词:新型建筑材料 特点 生态建筑是时代的橱窗,构成建筑的基本物质要素——建筑材料,也就按着时代的脉搏而呈现出自己的价值。几千年来,建筑材料产品有了长足的进展,从最早的土坯发展到现在门类繁多,充满技术含量。各个历史时代都有代表各个时代风貌的建筑,也有与之相匹配的建筑材料。随着时代的变化,建筑物的风格、功能以及人们对它的要求都有很大的不同,因此新型的建筑材料也会相应的出现。新型建筑材料是在传统建筑材料基础上产生的新一代建筑材料,主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料和装饰装修材料。我国新型建材工业是伴随着改革开放的不断深入而发展起来的,从 1979—1998年是我国新型建材发展的重要历史时期。经过20年的发展,我国新型建材工业基本完成了从无到有、从小到大的发展过程,在全国范围内形成了一个新兴的行业,成为建材工业中重要产品门类和新的经济增长点。经济建设的迅速发展和人民生活水平的不断提高,给新型建材的发展提供了良好的机遇和广阔的市场。目前,全国新型建材企业星罗棋布,在市场需求的带动下,已经形成了全国范围的建材流通网;大部分国外产品我国已能生产,三星宾馆所需的新型建筑材料国内已能自给;不同档次、不同花色品种装饰装修材料的发展,为改善我国城乡人民居住条件、改变城市面貌提供了材料保证。我国已形成了新型建材科研、设计、教育、生产、施工、流通的专业队伍。但是,一种现代新型的建筑材料应该具备怎样的特性才能让人们感觉更舒适,才能适合时代的要求呢?只有充分考虑了以下这些因素才能让新型材料得到有效发展。一、具有时代价值一位日本学者在讲学时曾经说过,最好的建筑材料是土坯,他是在分析了各种现有建筑材料功能的优缺点之后,不无感慨地做出了这样的评论的。土坯是人类从筑巢而居时就开始利用普通的黏土做建筑材料,兼有保温、吸湿、透气等特性,更适合人体要求,人住在土坯房屋里比住在混凝土房屋里或者砖房里舒适得多,所以这位日本学者的话具有一定的道理。但是,虽然土坯具有这样的优点,可还是遭到了人们的抛弃。因为现代建筑已经不能仅仅满足居住的功能了,现代建筑是人类技术进步的集合体。除了保温、吸湿、透气这些功能要求之外,还有高强、轻质、防水、防火、防腐、采光、吸音、装饰性以及利于快速装配化施工等等其他重要要求向建筑材料提出来。因此,现代新型建筑材料首先就必须具备时代价值,必须适合现代建筑的要求以及现代人类的审美。现代建筑材料以不同方式进行组合、复合后可以达到比土坯更好的性能,更加适用于现代化建筑的要求!玻璃作为一种建筑材料就因为其适合时代的要求而普遍存在了。纵观历史,建筑物的形式和内容都是在不断改变着的过去。“我国的建筑材料工业,长期以来处于品种单调、技术落后的状态。其标志就是小块实心黏土烧结砖在我国各类墙体材料中仍然占居近95%的高比例。我国是个人口众多的,可耕地面积相对较少的国家,保护耕地关系到子孙后代。我国推出了建筑材料改革系统工程,主要目标之一就是如何尽量限制小块实心黏土砖的发展,加速采用及开发新型建筑材料并改造建筑物的功能。”中国描写一座宏伟建筑的用词是青砖碧瓦、合抱大柱、雕梁画栋等等。在西方,石砌的古建筑表现出凝重高贵的风格。尽管今天每当人们看到这些建筑时仍不免衷心赞美,深深为当时建筑大师们付出的难以想象的繁重劳动而赞叹、敬佩。但是,事情仅此而已。今天没有人会再想去建造那样的房屋了,因为它只适合观赏,而不完全适合现代建筑。二、绿色、环保优良舒适的居住环境历来是人们孜孜以求的生活目标之一,丰富多彩的建材产品不仅使我们广厦万间的追求成为现实,更为人们从“居者有其屋”向“居者优其屋”的转变提供了坚实的物质基础。然而,享受现代物质文明的同时,我们却不得不面临着一个严峻的事实:资源短缺,能源耗竭,环境恶化等问题正日益威胁着人类自身的生存和发展。而建筑材料作为能耗高,资源消耗大,污染严重的工业产业,在改善人居住环境的同时,对人类的环境污染负有不可推卸的责任。因而,如何减轻建筑材料的环境负荷,实现建筑材料的生态化,成为21世纪建材工业可持续发展的重要课题。绿色建筑材料是指对人体及周边环境无害的健康型、环保型、安全型的建筑材料。与传统建筑材料相比绿色建材主要有以下特点:(1)生产原料尽可能少利用天然材料,尤其是不可再生材料。(2)低能耗的生产工艺和无污染的生产技术。(3)建筑产品生产过程不得添加使用甲醛、卤化物、芳香烃等,不得使用含汞及其化合物、镍、铬及其化合物的颜料和添加剂。在日益发达的物质社会里,新型建筑材料的生态化考虑显得尤其重要。建筑材料所造成的环境污染建筑材料从原料采掘到生产使用直至废弃的全生命周期中造成大量的环境污染,在我国,每生产1t普通硅酸盐水泥熟料要排放1tCO��2�,��2�向大气中排放130kg粉尘,建筑材料在生产和使用过程中还会产生噪声污染、水污染、玻璃幕墙的光污染、矿渣岩石的放射性污染、化学建材的化学污染、建筑物拆除后的建筑垃圾等多种环境问题。建筑材料与环境的协调性当然建筑材料与环境之间也有着某种程度的协调性。许多建筑材料本身就具有一定的环保性。例如抗菌建材、空气净化建材等。建筑材料也是消纳废弃物的大户,大部分固体废弃物都可用于建筑材料的生产中。例如粉煤灰、矿渣可作为水泥和混凝土的掺和料,煤矸石已普遍用于制作烧结砖,甚至于一些有毒可燃废弃物及垃圾可作为燃料用于煅烧。随利用建筑材料实现固体废弃物的再生资源化将成为环境保护的重要途径之一。随着科学技术的发展、社会的进步,人类越来越追求舒适、美好的生活环境,各种社会基础设施的建设规模日趋庞大,建筑材料越来越显示出其重要地位。新型建筑材料发展也有了广阔的天空,只有掌握新型建筑材料的特点,才能有的放矢的研究、生产。参考文献:[1]郑迎朝,李富.新型建筑材料的商业发展前景.中国科技信息,2008,4.[2]叶萌.未来建筑材料展望.中华建设,2007,4.[3]丁大钧.砌体结构[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.[4]魏鸿汉.建筑材料[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.[5]唐岱新.砌体建筑的发展和应用[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2001.[6]涂逢祥.建筑节能大发展[J].砖瓦,2003,(12).

建议参考建筑材料相关的期刊 例如《建材世界》 我之前发表过一篇

应用能力与创新能力之研究论文

高职数学教学及学生创新能力培养论文

[摘要] 进入21世纪,人才的竞争越来越激烈,人才是否具有创新意识、创新能力和创新精神是非常关键的。而对学生创新能力有很大帮助的高职数学教学,在学生的创新能力的培养方面起着关键的作用。但在当前的高职数学教学中,存在着不少不利于学生创新能力培养的因素。本文在教学实践的基础上,研究这些不利因素,并给出了一些解决办法。

[关键词] 高职数学教学学生创新能力

一、高职数学教学中不利于学生创新能力培养的因素

1.教学内容不合理

高等数学是一门基础课,在高职高专课程体系的设计中,根据不同的专业要求,课程内容和学时数有所不同,大都放在第一学年开设。讲授知识主要是极限、导数、微分、积分及多重积分等,根据需要,有的专业还讲授一部分线性代数概率论与数理统计、微分方程等。但教学实践证明,大多数院校的高等数学教师抱怨学时不够,教学大纲规定的内容讲不完。这就造成了学生在下一步专业课的学习中遇到用高等数学知识时不懂、不会。专业课教师一般不可能补充高等数学知识,因为他们的学时也是有限的,这时学生要么重新自学数学知识(较难),要么放弃那些繁杂的数学推导,死记公式,既不懂得公式的物理背景,也不能灵活运用。他们的创新能力并没有得到很好的培养。增加高等数学教学时数是不现实的,因为高职高专总学时数有限,还存在部分高职高专院校用到高等数学的专业不开设此课程,他们的理由之一是没有学时。这些专业的学生毕业后,若要从事本专业工作,肯定后劲不足,也就是创新能力不强。

2.学生学习数学积极性不高

因为高职人才培养的目标是高级应用型人才,面向岗位,面向就业。学生关心的是如何学好实用技术,为将来毕业时找到理想的工作做准备。他们认为学习高等数学在今后的工作中用不上,还不如考上什么证有用。这就导致在学专业课时只想学简单的、实用的,一旦遇到专业课程需要数学知识就放弃该内容的学习,殊不知,这正是今后走向工作岗位所必须的创新能力。因为一个大学生不可能只从事一种简单的工作,如钳工,毕业时可能让当钳工,经过一段的时间的实习、熟练,可能让你当技术员、工程师或负责一个项目的设计、实施,这就需要你在本领域不断学习,创新,才能取得进步,胜任未来的工作。如果学生把自己看成只能从事本专业简单工作的技工,那对你的培养就不是大学高等教育,可能只是培训班或中等技术教育。高等职业教育与中等技术教育或培训班教育的本质差异应在于创新能力的培养,尽管他们培养的都是应用型人才。

学生学习高等数学积极性不高的另一个原因是:高职高专的学生在高考时分数较低,有的学校录取时学生的高考成绩才一百多分或二百多分。学校为了扩招,争取生源,也把这些考分低的学生录取到了工科、理科专业或其它需要以高等数学作为基础或工具的专业。这些学生在学习高等数学时自然积极性不高,上课时不听,或者根本听不懂,导致恶性循环,不愿上高等数学课。因为高等数学是基础、工具,学生在本专业的创新能力没有得到较好的培养。

3.教师在课堂教学中的主观能动性发挥不佳

现在大多数高职高专的数学教师感到十分无奈,一方面学生学习高等数学的积极性不高,另一方面学校在评估教师时学生打分占了相当大的比重,尽管有些学校采取“3+1”质量考评体系,但在领导的心目中,学生不满意、打分低的教师,就认为教学效果不好,导致这些教师无缘职称晋升、评先、评奖。面对这种情况,高等数学教师们只好讨好学生,难的不讲,只讲容易的,容易的一遍讲不懂再讲一遍。其结果是:学生应该掌握的知识没有讲到,或者课时不够,后面的内容没有讲。

二、高职数学教学中学生创新能力培养

(一)结合实际应用,激发兴趣和求知欲

数学是思维的科学,独立思考是什么也无法代替的,兴趣不是与生俱来,要激发兴趣就要使学生在学习数学过程中体会到学习数学的乐趣,以直观引发想象,使学生能够直接参与创造数学的活动,并感到自己有事情做,感受到自己能行,激发学生学习数学的兴趣,增强自信心,培养他们在独立思考的基础上创造性学习的能力。学习数学兴趣是关键,把抽象的概念形象化,不仅让学生容易理解数学中的概念,而且还可让学生知道自然现象、社会现象是密不可分的。如在微积分中极限是一个十分重要的概念,一个使学生难于理解的概念,如果能从我国古代的极限思想入手,不但有助于学生对极限概念的理解,而且有助于学生了解中华古代数学的辉煌成就。在讲新概念时,教师应尽量提一些学生熟悉或与学生已有知识、经验相联系而又不能解决的问题,使学生从开始就对新问题产生浓厚的兴趣,创设诱人的学习环境。今天的数学在工程、管理、经济等领域的作用与地位早已像它在物理等基础科学的领域的作用与地位一样。我们的教学中应该对此有较充分的体现。可以将一些商品的最佳效益问题,利用数学分析商品是否相关、是否竞争等等,都充实到教学中来。要做到这一点,备课时要对问题的引入进行认真的设计。

(二)发挥学生的主体作用,营造良好氛围

1.建立师生之间和谐友爱的关系

高职数学课堂教学不仅是学生认知信息的交流,更是学生情感信息的交流。学生的情感十分丰富,如热爱、美感、羡慕等,这些都可以成为创造性教学的动机。在教学过程中,学校领导要从管制监督教师向为教师服务转轨;教师则由师道尊严、以教师为中心向为学生服务、以学生为中心转轨。教师要摒弃满堂灌的教学习惯,利用学生“热爱、美感、羡慕”等真挚情感,建立师生互动、教学相长、平等民主的师生间和谐友爱的关系。

2.鼓励学生提出不同的见解

在教学中,要鼓励学生发表自己的见解,提出不同的意见,从而培养学生勇于探索、敢于创造的独创精神,引导学生自主活动,使学生真正成为认知的主体。数学教学是提示数学思维过程的活动,教师要充分展示思维过程,使数学教学成为再发现、再创造的过程;教师要创设学习情境,提出不同问题让学生参考讨论,鼓励学生提出不同的见解,互相争论、互相启迪,这样将有利于促进学生创造力的'发展。

3.保证学生有思考的时间

在高职数学教学中,教给学生一定知识已不是教学的唯一目标,更为重要的是让学生得到获取新知识的方法。因此,教师要给予学生参与的时间和权利,并养成学生独立判断、独立处理问题的能力和不断更新自己知识的进取性倾向。数学教师应改进教学方法,在教学中渗透学习方法指导、学习风格指导、学习策略指导。要从保姆型或管家型的角色中走出来,充当导演,让学生自己去当主角,采取让学生自管、自理、自学“三自”教学方式,来确保学生有必要的思考时间。

(三)合理选择教学内容,培养学生的创新能力

尽管高等数学是高职高专院校一些专业的基础课,是从事本专业工作的工具,但各专业在应用高等数学时有差异,如管理专业应用较多的是线性代数、概率与数理统计,计算机类专业应用较多的是离散数学,而工程类偏重微积分。为适应高职高专高等数学的教学编写了不少教材,但真正意义上适合不同专业要求的教材还较少,因此,应组织讲授高等数学的教师为不同专业需求编写出优质的高职高专高等数学教材。教材要针对一定的育人目标,指导学生认识客观事物,了解客观规律。创新教育的目标、方向最终必须落实在课程中、教材中,通过教师讲授来实现。因此,好的高等数学教材的编写非常重要。大学生毕业时有了必备的高等数学知识作工具,在今后的工作中就容易出成绩,创新能力就强。即使有些学生专升本,高等数学也是基础课,必考课,学好本课的必要内容,对升入本科也是十分有利的。升入本科相当于扩大了就业面,工作适应能力增强,也即是大学生的创新能力在高职高专教育阶段得到了较好的培养。

(四)注重思想方法训练,提高学生创新能力

1.进行归纳思维训练,培养学生创新精神

归纳是对事物的若干个体或若干方面进行分析、研究,发现它们的共同属性的一种思维方法。归纳思维是创造性思维的重要组成部分。在数学教学过程中,可进行归纳思维训练的内容很多。在教学过程中,要经常指导学生对解题思路、解题方法或解题步骤以及各章节的知识结构进行归纳总结。

2.进行类比思维的训练,培养学生创新意识

在高职数学教学中,类比是根据两个或两类事物的一些相同或相似的属性,猜测另一些属性的可能相同或相似的思维方法。在数学教学中类比的种类与形式多种多样,可由性质、公式、法则的相似性进行类比或推广,可由“数”与“形”的结构相似性进行类比,可由解决问题方法的相似性进行类比,还可以从有限到无限进行类比等。

3.重视直觉思维,培养学生创新精神

直觉思维是一种不运用推理过程而直接了解事物的行为或能力的一种思维方式。多年来,人们一贯重视逻辑思维能力的训练和培养,忽视直觉思维的训练,从而导致学生数学能力片面发展及思维僵化与保守,不利于数学活动中的创造发明。事实上,许多数学家都很强调“直觉”,他们对某些问题提出著名的猜想,这反映了他们有很强的洞察力,能一眼发现有意义的命题,然后再加以证明。证明有时能实现,有时则不能实现,但寻找证明的活动推动了数学的发展。因此,高职数学教学过程中,应重视直觉思维能力的培养,指导学生多猜多想。

(五)转变教学方式,培养学生的创新能力

1.启发式教学

启发式教学作为一种全面、科学、辨证的指导教学实践的思想和观念,是指教师在教学工作中,依据学习过程的客观规律,引导学生主动、积极、自觉掌握知识的教学方法。在教学中,要积极实行启发式教学,加强思维训练,激发学生独立思考和创新意识,让学生感受、理解知识的产生和发展过程,培养学生的科学精神和创新思维习惯。数学教学实质上是数学思维活动的教学,教师要讲解问题解决的思维过程,揭示问题解决的思想和方法,突出“怎样想的”,以使学生“会想”。在教学中,通过教师的点拨,激发学生思维的火花,千方百计地启迪学生积极思考,使相关的知识系统化,从而达到预期的教学效果。此外,教师在认真上好每一节课的同时,还应对学生进行多种学法指导,如数形结合、分类讨论、函数与方程、化归等思想,还有综合分析法、放缩法、反证法、数学归纳法等教学方法,对培养学生的创新能力都具有深远的意义。玻多媒体教学

在高职数学中,教师要恰当运用多媒体等先进的教学手段。尽管随着现代教育技术的发展,多媒体辅助教学已成为大学教学改革的方向之一,但是对高等数学教学而言,应有取舍的利用。因为高等数学教学的目的之一是培养逻辑思维能力,如果把定理、公式的证明、推导过程事先展现在学生面前,课堂教学就不再证明、推导这些定理、公式,那么学生的逻辑思维能力就没有在课堂教学中得到培养,进而不利于培养学生的创新能力。

总之,高职院校肩负着培养具有创新能力的高级应用型、管理型和技能型人才的历史重任,我们只有通过对课程教学、课堂教学等等方面的改革和创新,才能培养更多的具有创新精神和创新能力的优秀人才。实践证明,只有勇于探索,努力营造和谐的教学氛围,选择合适的教学内容,创新与完善高职数学教学的方法与手段,不断提高教学质量,才能有效培养与提升高职生的创新能力及其综合素质,才能为市场和社会输送高素质的职业人才。

参考文献:

[1]郑金洲.创新能力培养中的若干问题[J].中国教育学刊,2005,(1).

[2]闫保英.对高职数学教学改革的思考与探索[J].山东省农业管理干部学院学报,2004,(6).

[3]张亚春.对高职学生数学思维、探索和实践能力培养的思考[J].中国高教研究,2004,(11).

浅谈关于大学生创新思维和创新能力培养的思考

论文关键词:大学生 创新思维 培养 思考

论文摘要: 培养大学生的创新能力,是每个高等教育工作者必须直接面对并且已经直接面对的一个重大课题。创新思维是创新能力的核心和灵魂,创新能力的培养从根本上讲就是创新思维能力的培养。本文从创新思维的含义和特征、创新思维的社会需求、大学生创新思维的培养与训练等方面进行了粗浅的阐述。  1认识创新思维 认识创新思维,首先我们要了解什么是创新。创新这个词是我们国家乃至当今世界出现频率最高的几个词汇之一,同时,“创新”又是一个非常古老的词汇,在英文中,创新(innovation)来源于拉丁语。“innovation”的拉丁词根“nova”表示“新的”的意思,加上前缀“in”导致动词化,具有更新的含义,意味着对原来已有的东西加以更新和创造。 创新思维能力是创新能力的核心,俗话说“思路决定出路”,没有创新的思维,便想不出创新的方法,没有创新的方法,就不能有创新的活动,也就没有创新的成果。 创新思维是相对于传统思想而言的,没有受到现成思路的约束,寻求对问题全新的独特的解决方法的思维过程,创新思维的过程是开发大脑的一种发散思维的过程。创新思维是指在探索未知时,积极地以独特新颖的方式和多向的角度,促使思维转化去寻获成果的一种思维。就本质而言,创新思维就是综合运用形象思维和抽象思维并在过程或成果上突破常规有所创新的思维。创新思维的精髓是非逻辑思维。创新思维是需要经过有意识地培养和专门训练并能在培养和训练中优化的思维。创新思维是创造力的灵魂和核心。 2创新思维的社会需求 近几年来,我国的高等教育事业得到了长足的发展,从数量上讲,各校的招生规模都在不断扩大,但是同时也出现了高校毕业生就业困难的问题,难道社会对大学生的需求已经饱和了吗?造成这种现象,其中的缘由固然是复杂的,从表面上看,这主要是因为大学所培养的人才不能很好地适应社会的变迁和满足社会长远的需要,造成人才的相对过剩和就业困难。但是如果我们深究其根,从大学教育的角度分析,不难得出,这主要是由于过弱的文化陶冶、过窄的专业教育、过重的功利导向和过强的共性制约所造成的,而创新意识和创新能力培养的缺乏恰恰是它的突出表现。随着社会知识化进程的加快,职业变更频繁,单纯满足于学校的书本知识所培养出来的大学生已很难适应社会的变革。因此,人才质量的高低在很大程度上取决于其创新意识和创新能力的高低,而这正是我们高等教育的薄弱环节。我们常讲的“授人以鱼,不如授人以渔”,对于大学生来说,创新思维是最基本的创新能力,只有具备创新思维,才能运用它去解决创新性的问题。 3大学生的创新思维能力培养的内涵 思维力是创新型人才的智力结构的核心部分,它在创新活动中占据重要地位,起着主导作用和决定作用。而高职高专院校学生又具有创新的潜质,因此,有志于创新的创造者都应该自觉地、努力地培养自己的思维能力。 掌握科学的思维方法从思维学观点来看,思维的主要形式有:概念、判断和推理;思维的主要方法有:分析与综合、比较与归类、抽象与概括、归纳与演绎、系统化与具体化。这些都是人们进行有效思维所必须依据的方法,掌握创新思维,对培养创新型人才的思维能力有极大的推动作用。此外,人们还应该科学地研究思维过程,这有三种途径可循:一是可以通过学习科学史,来研究他们的思维过程,从中吸取营养,掌握思维学;二是可以通过观察周围人们的工作来研究他们的思维过程,探索他们是怎样提出问题、分析问题并解决问题,进而转化为指导自己思维的原则;三是可以通过回忆以往的思维过程,寻找成功的经验与失败的教训,作为今后思维的借鉴。 培养独立思维的习惯创新是从产生问题开始的,思维也是从产生问题开始的。对于创新型人才来说,应该养成独立思考、积极思考的习惯,这才有助于人们发现问题、提出问题,走上创新之路。爱因斯坦曾说:“发展独立思考和独立判断的一般能力,应当始终放在首位,而不应当把获得专业知识放在首位,如果一个人掌握了他的学科的基础理论,并学会了独立地思考和工作,他必定会找到他自己的道路,而且比起那种主要以获得细节知识为培养内容的人来,他一定会更好地适应进步和变化”。 积累深入思维的经验知识与能力是相互促进、共同提高的。丰富的经验、广博的知识可以推动思维能力的发展。实际上,在思维的过程中,人们提出问题与分析问题,提出假设与验证假设都与其知识和经验的积累息息相关。丰富的知识和经验可以帮助医生有效地诊断病情;可以帮助工人有效地运用技能;可以帮助教师有效地教书育人。在思维实践中,通过深入思考、积累经验,就可以为以后的思维打下基础。 建立合理思维的结构思维能力的'结构体系中,包含着分析能力、综合能力、比较能力、抽象能力、概括能力,这五种能力互相联系、互相制约,经过整合完成思维过程。创新型人才要培养突出的思维能力,就必须是这五种能力有机协调、均衡发展,使之成为合理的思维结构。 发展全面思维的品质思维的基本品质是由思维广度、思维深度、思维的灵活性和思维独立性所组成。这四种品质在思维能力中都占据一定地位、都具有一定作用,对创新型人才而言,最具重要性的是思维的全面性,即要在前面四种基本品质的基础上,发展创新型人才的全面思维品质,这样才能在创新过程中,全面观察问题、分析问题、解决问题。 4培养大学生创新能力的有效途径 从一般意义上来审视,学校培养的创新人才是指具有创新意识、创新思维、创新能力和创新人格的人才。创新人才不仅是全面发展的人才,还是充分发展的人才,更是在此基础上不断对社会物质文明和精神文明做出较大的贡献的人才。因此,必须从高校的实际出发,采取切实可行的措施,实施创新思维的培育,有力、有效地推动创新人才的培养。 强化创新意识的教育创新意识就是根据客观需要而产生的强烈的不安于现状,执意于创新创造要求的动力。有了意识才能启动创新思维,才能抓住创新机会,才能获得创新成果。对于大学生首先必须强化创新动力观教育;其次,强化创新主体观教育,冲破求稳循规的思想羁绊,培养学生敢于创新的意识。

《基于知识管理的技术能力与技术创新能力研究》成果简介 在知识经济时代,技术创新条件发生了显著变化,主要表现为从简单地依靠物质积累转变为需要较强的智力资本。创新研究的关注点也发生了相应的变化,特别是人们逐渐认识到知识是创新的源泉,创新思想的来源是技术创新的投入之一,若没有这些思想来源,技术创新活动就不可能产生。这些变化都显示出技术创新研究向知识理论维度的转变。而知识管理与企业技术创新能力之间的关系,以及如何通过知识管理提升企业技术创新能力都是具有重要理论及现实意义的课题。该课题在国内外技术能力及技术创新能力研究的基础上,结合知识管理基本原理,对技术能力及技术创新能力进行了研究,具体研究成果如下:一、 技术能力的本质是知识通过分析技术能力与知识的关系,研究认为技术能力的本质是知识或者说技术能力是组织知识的一种表现形式,企业技术能力是组织静态技术知识存量及潜能,是组织技术识别的能力、技术获取能力、技术学习能力和技术创造能力的综合体现。二、 基于知识管理的技术能力构成要素分析技术能力的本质是知识,或者说技术能力是组织知识的一种表现形式,在对技术能力构成要素进行分析时,也应从知识管理的角度进行重新的划分,要素划分时应兼顾对技术能力的静态及动态描述。通过对现有技术能力研究的定义及要素分析可以把技术能力的构成要素分为四种。1. 技术识别能力技术识别能力是指识别技术未来发展方向、趋势及对社会经济、生活影响的能力。技术识别能力是其他技术能力要素的基础。企业技术识别能力关键在于以下两个方面:(1)在正确解读国家技术基础设施、政策导向及科技条件的基础上,判断行业内关键技术未来发展方向。一方面如果对技术未来发展方向识别错误,并进行研究或投资,会导致企业在即将淘汰或仅仅是暂时过渡的技术上浪费大量的人力、物力及资金;另一方面如果对该技术对社会经济、生活的影响判断失误,会导致企业错失重大的发展机遇或做出威胁企业生存的错误决策。(2)在考虑企业的未来长远发展战略基础上,选择与企业现有技术相耦合的技术。这要求企业在识别技术过程中,长期与短期技术选择相匹配,一方面所选择技术长期能有利于企业未来发展战略的实现;另一方面所选择技术短期内能被企业的现有技术能力所引进、消化、吸收,或进一步创新。2. 技术获取能力技术获取能力是指获取(寻找、收集、引进、交换、购买等)各种现有技术资源(资料、设备、信息等)的能力,企业技术获取能力的最显现表象就是企业内的技术知识存量及积累能力。企业技术获取能力关键在于以下两个方面:(1)寻找技术源的能力。企业在正确识别技术发展趋势及选定企业自身未来技术发展方向后,应能通过技术搜索,了解可能提供相关技术的技术源,并对各技术源进行评价比较后,最终选择技术获取对象。(2)技术的取得能力。选定技术获取对象后,企业通过收集、交换、购买和合作等方式取得技术的能力。企业不论是进行技术模仿还是创新总是需要立足于现有技术之上,如果企业技术获取能力不足,则企业技术知识存量及积累必将抑制企业技术创造能力的发挥。同时,企业可能必须投入大量资源去重复开发已有的成熟技术。这不但抑制了企业进行技术创新的能力,而且大量浪费了企业的人力、物力和资金。3. 技术学习能力技术学习能力是指通过对所获取技术资源的消化和吸收,从而提升企业技术知识水平的能力。企业的技术学习能力关键在于以下两个方面:(1)技术知识共享能力。企业通过技术获取所获得的新知识,必须通过知识共享使知识以不同的方式在企业内各部门或个体之间的转移和传播。知识共享既是知识管理中最基本同时也是最复杂的活动。在企业技术能力中,知识共享的目的是吸收新知识和有效地利用新知识。通过知识共享,将那些使组织获益的知识加速应用,使组织获得竞争优势。(2)技术知识应用能力。知识的应用就是把各方面的知识结合起来以获得产品和服务(Demsetz,1991)。企业应能够通过知识应用,有效地推动企业技术知识存量切实地转化为企业技术能力的提升,并最终体现在企业所提供的产品和服务当中。企业在正确识别技术发展趋势,并成功获取相关技术资源后,企业具备了一定的技术知识存量及积累,但这并不能保证企业技术能力提升,这些技术资源必须在企业内得以合理的分配、共享和应用后,才能最终转变成为企业的技术知识及技术能力。4. 技术创造能力技术创造能力是指通过制度化研究在技术上取得较重要的创新和突破的能力。企业的技术创造能力关键在于:(1)技术知识整合能力。企业中流动着的知识的简单堆砌,不会自动产生支持创新成果的原创性知识。创新知识的出现有赖于企业把融入技术创新过程中的知识加以有效的整合。只有经过了有效的知识整合活动,企业在技术创新过程中获取的知识才能够成为企业的特有知识,形成企业的核心能力。“知识整合对于一个企业或个人来说,绝不是现有知识的简单相加,而是一个知识创新的过程。”[41](2)技术知识重构能力。知识的重构建立在知识应用的基础上,这是一个内部的升华过程。具体而言,涉及知识的变异、知识的选择,以及知识的保持。知识经过变异、选择和保持实现知识的重构,使新知识和原有知识实现交叉融合,最终把资源活化为现实竞争优势以满足环境变化的要求。企业的技术创造能力是建立在知识的积累和连续重组基础之上的,知识积累和企业技术创造之间是一种相互促进的关系。企业只有通过自身研究在技术上取得更符合技术发展趋势、更能适应社会经济、生活发展要求的技术创新和突破才能保证企业相对竞争对手有持续的竞争优势。三、 基于知识管理的技术能力与技术创新能力的关系研究本研究认为,企业技术能力是组织静态技术知识存量及潜能,是组织技术识别能力、技术获取能力、技术学习能力和技术创造能力的综合体现。而技术创新能力是组织动态技术能力各要素间的整合与协动,不同技术能力元素组合运用后,可形成不同创新模式。技术能力与技术创新能力之间具有如下关系:1.技术能力为静态基础,技术创新能力为动态发展。技术能力低则创新能力必然不高;技术能力高,但要素整合模式(创新模式)选择错误,整合能力(知识管理)不强,技术创新能力也必然低下。而知识管理则是使二者达到协调发展的重要桥梁和纽带。2.技术能力一定程度上决定了技术创新能力的水平。技术创新能力可以直接通过产品研制开发的周期与效率、产品的技术含量、产品销售与出口情况、生产工艺准备等方面表现出来。但企业技术创新能力提高必须建立在技术能力增长的基础上。因此,要想实现技术创新,就必须将附着在内部人员、设备、信息和组织中所有内在知识存量的总和进行整合与激活,从而实现外在的技术创新能力的提高。因此,从知识角度来看,技术创新能力就是将企业内外部知识激活,进行整合与创造并实现其价值的能力。”3.技术创新能力在运用过程中,不断带动技术能力发展。在技术创新过程中,企业通过知识的整合与重构,一方面通过企业的产品创新、工艺创新、服务创新为企业在市场中取得长足的竞争优势;另一方面在技术创新的过程中,企业自身的技术知识存量也在不断积累,同时通过技术创新能有效促进企业技术识别、技术获取及技术学习的能力,从而不断带动企业技术能力发展。 课题对我国企业如何通过内部知识管理能力的提升从而推动企业技术能力及技术创新能力进行了研究,对知识管理及技术创新研究有一定理论意义,对企业知识管理及创新管理具有一定实践指导意义。 课题批准号:云南省哲学社会科学“十一五”规划滚动课题课题名称:基于知识管理的技术能力与技术创新能力研究最终成果名称:基于知识管理的技术能力与技术创新能力研究报告项目负责人:寸晓宏主要参加人:鲜于德清 马媛 刘蕾 朱丹丹 雷森 秦德智

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