磁电产业发展趋势研究论文

1磁选关于磁选设备的进展，已有若干专门评述〔’一41，这里仅就搜集到的磁选论著和信息进行综合评述.弱磁选弱磁选进展的特点是，利用高性能钦铁硼永磁体制造场强更高的筒式磁选机，筒式磁选机大型化和预选大块磁铁矿石，发展有利于提高精矿品位的弱磁选机。钦铁硼永磁体(Nd:Fel刀)的最大磁能积可达“(T·A/m)，约为衫钻合金(SmCo。)最大磁能积(”T·A/m)的z倍[51，银铁氧体(，)最大磁能积(·A/m)的10倍。因此，采用钦铁硼磁系容易提高磁选机的场强和性能。例如，德国用铰铁硼永磁棒研制的‘Permos’鼓式磁选机的磁感应强度可达，既可用于物料的干选或湿选，也可比较理想地用于除去强磁选给料中的磁性较强的物质〔6’。英国Boxmag--Rapid有限公司用铰铁硼永磁体研制的‘Magnadrum’筒式磁选机的磁场可达，用于分选工业矿物和磨料粉〔’J。作为设备大型化的例子如，我国马鞍山矿山研究院继开发CTDG1210型大筒径磁选机后，又研制了CTDGIS16型更大筒径的磁选机[3]，采用钱铁硼磁系，筒面平均磁场可达，用于分选大块磁铁矿石.鞍山黑色冶金矿山设计研究院与山东张家洼铁矿合作研制了一种价1400mmx1600mm电磁水冷磁滑轮【.〕，筒面平均磁场为，处理能力可达200t/h，用于预选一350mm的磁铁矿石，8个月内从万t原矿剔除含铁的万t尾矿，共增加经济效益万元。为了提高设备的分选效果，峨嵋矿产综合利用研究所将常规磁选槽改进为磁一重选机〔，〕，其槽体上部由圆锥形改为圆筒形，永磁铁氧体磁系由下部圆塔形整体磁系改为上部多层圆阵形分散磁系，场强分布为12~0kA/m，并配备浓度自控系统，可将分选区矿浆浓度控制在30%~35%之间，该设备在首钢迁安铁矿应用的效果是:配合改进工艺流程，提高了分选粒度，与以往细磨细筛工艺流程相比，在磨机容量、精矿品位和铁回收率相同的条件下，提高了生产能力.这种设备已发展为价300、600、1500、1800、2500mm系列产品。为了提高精矿品位，北京矿冶研究总院研制了一种Bk一1021多力场筒式磁选机〔川。该机采用7极开放磁系和顺流型选箱，在选箱中部补加上升水和排粗粒尾矿，在给料端设溢流堰和排细粒尾矿，使随筒运行的磁性物始终受到反向水流的清洗作用，达到提高精矿品位的目的。该机在南芬铁矿选矿厂的工业试验结果表明，与价105Ommx21OOmm半逆流型磁选机相比，精矿品位高，分选效率高，而磁性铁回收率只低肠。值得注意的是，前苏联研究了用电化学调节法强化磁选过程‘川。在实验室研究确定，对难选矿石和氧化矿石，第一段弱磁选前采用电极化作用最有前途，精矿品位可提高，4%，铁回收率提高、，弱磁选尾矿在强磁选前再进行调节，铁回收率又可提高l%、。对易选矿石，极化作用后，第一段和第二段磁选的铁回收率只能分别提高、和叫。据认为，效果不同是由于矿石性质、磁化强度和矿物组成不同.还由于矿石中的氧化物的固定电位值和交换电流值及还原阴极反应电流的极限度不同。强磁选强磁选设备的研制主要限于永磁和电磁辊式或带式强磁选机。英国BOxmag一Rapid有限公司用铰铁硼永磁体制造了‘Magnaroll’辊式磁选机[‘〕，包括辊径功75mm和功100mm两种规格，分别用于处理细粒和粗粒物料。它在给料带面的磁场通常为，并可由回路产生高梯度，分选性能比感应辊式磁选机优越，典型应用包括提纯硅砂和长石，提高红柱石质量和陶瓷细粒干料除铁。前苏联研制了一种旋转磁场辊式磁选机〔‘，，，又名电动分选装置。该机主要由输料带和带下面的与带平行配置的永磁辊构成。磁辊由三部分永磁体组成，中部永磁体的磁极法向与辊轴垂直，前后永磁体的磁极法向与辊轴成45“角，形成同一平面三个方向的磁场，辊面磁场为。分选原理是，利用非磁性导电颗粒在旋转磁辊产生的旋转磁场中受交变电动力作用与非导电颗粒分离该机被用于从有色金属加工渣屑和废料中回收铝、铜等金属颗粒，导体产品纯度和回收率都可达94%以上。我国马鞍山矿山研究院继开发Cs一1型辊式磁选机后，又研制了Cs一2型电磁感应辊式强磁选机〔’‘]，其辊径和有效长度分别为叻380mm和1468mm，双辊平行配置，共四个分选带，磁场可在之间调节，激磁、传动和风冷功率分别为、13xZkw和义Zkw。该机在梅山铁矿用于分选12~Zmm赤一菱铁矿石的指标是，原矿含铁时，精矿品位和回收率分别为和，单台设备的年经济效益为63万元。与辊式磁选机不同。带铁磁性齿板或球介质的湿式强磁选机由于构造复杂，造价高，加之类型较多，发展的任务仍是推广应用和改进完善。SHP一2000型强磁选机在齐大山铁矿得到了应用〔’‘’，SQC一6一2770型强磁选机在马钢姑山铁矿纳人生产流程，功1500型双立环强磁选机在昆钢进一步得到了推广应用〔‘5]SHP一3200型强磁选机的改进包括〔’‘]:磁包角由83“改为70。，激磁线圈由风冷改为油冷等。颇有意思的是，昆钢对齿板介质平环磁选机和球介质立环磁选机用相同试料作了对比试验[1’〕，结果表明，齿板平环型的精矿品位和铁回收率分别约高4%和8%，但立环型由于反向冲洗磁性物，因而不易堵塞，对隔渣、隔粗、冲洗水压和水质要求不严，运行更加可靠。高梯度磁选在磁选领域，对高梯度磁选的研究仍占有重要位置，并取得了显著进展。Svoboda叙述了一种新型高梯度磁选机I‘’〕，该机采用短线圈水冷磁系，磁场为，输人功率110kw，用于从南非威特沃特斯兰德残渣中回收金和铀，能力为30t/h。前苏联新克里沃罗格采选联合公司和黑色金属选矿研究院合作研制了3KM小一600型磁选机〔‘吕’。该机采用恺装电磁磁系和网眼135~x51~冲孔网板作分选介质磁感应强度为，处理能力可达30Ot/h，用于处理细度95肠一幻。刃n的氧化铁石岩。铜矿资源丰富的赞比亚对高梯度磁选给予了重视，最近用背景磁场、分选罐尺寸23mmx32mmx104mm(有效容积42ml、充填5%50~10即m钢毛的横向磁场高梯度磁选装置，对5~38拜m的铜精矿和原矿作了试验研究t‘，’，在给料流速7cm/s和清洗流速14cm/s条件下分选二次，前一种磁性产品的黄铜矿和斑铜矿含量由72叫提高到86%，回收率为82%;后一种磁性产品的铜矿物含量从16%.提高到44%，回收率为72肠。在国内，高梯度磁选已跨人工业应用时期，由中南工业大学和江西赣州有色冶金研究所合作研制的SLON一1000型立环脉动高梯度磁选机已发展为SLON一r500型〔’。’，其分选环直径由1ooomm增至150omm，处理量邮t/h提高到30t/h，且结构有所改进，性能有所提高，第一台SLON一1500型磁选机于1989年安装在姑山铁矿，处理矿泥和强磁选细粒尾矿等难选混合物料，原预计年经济效益106万元‘’‘’，实际达到了108万元。1990年通过技术鉴定后，该矿又订购了一台SLON一1500型脉动高梯度磁选机。近两年来，还在弓长岭铁矿和铜录山铜矿分别应用了五台与一台SLON一1500型立环脉动高梯度磁选机。对脉动高梯度磁选原理也作了进一步探讨〔”]。中南工业大学对盘古山钨细泥的脉动高梯度磁选试验研究也获得了好指标‘川:含的钨细泥在合适条件下分选一次，得到WO3含量和回收率的钨精矿;与非脉动高梯度磁选相比，精矿品位高，回收率只低。由中南工业大学和醛陵市科技开发中心合作研制的CL一功500mm周期式振动高梯度磁选机〔’‘」填补了我国高岭土高梯度磁选的空白。该机的罐径和高分别为500mm和300mm，磁场可达ZT，耗功率约220kw，处理量约为Zt/h。工业试验表明，该机的激磁和冷却性能良好，能有效除去高岭土中的含铁顺磁性微细颗粒，显著增加高岭土和成瓷白度，可产生较好的经济和社会效益。关于高梯度磁选理论，自1973年Watson提出磁捕收颗粒数概念〔25’以来，已建立了相当完整的磁捕收理论.最近，svoboda等人根据能量观点，探讨了高梯度磁捕收新理论〔26]。他认为，顺磁性颗粒在高梯度磁场中与铁磁性捕集丝相碰撞时，具有的总作用能为范德华一伦敦作用能、双电层作用能、平均磁能和剪切应力对颗粒作功之和，并由此导出被介质丝捕收的颗粒半径(限定颗粒粒度)与颗粒磁化系数、磁场强度、介质丝磁化强度和半径、流体速度和密度及粘性系数等的关系式。超导磁选超导磁选已进人大型化工业应用时期。美国Eriez磁力公司继1986年将重25叶、直径为2134mm罐式超导磁选机用于公司高岭土加工厂提纯高岭土后，不到一年，同一公司又订购了一台重250t、直径3048刃n幻a的同类型超导高梯度磁选机〔川，当该机正在制造时，又订购了第三台这种设备，按计划已于1990年第一季度安装运转。这是世界上最大的超导磁选机，超导磁体用Nb一叭线绕制，液氦冷却至一269℃，只需每个周期的开头供给激磁电流，在60秒内，磁场可由零升至ZT，然后不需外电能仍能维持ZT磁场，周期末关闭时，磁体‘归还’的电能约为启动时‘借去’电能之半。超导磁选的成本比普通高梯度磁选稍高些，第二台设备的生产成本又比第一台稍高些。德国KHD洪堡·韦达格公司已将一台Descos超导筒式磁选机售给土耳其〔:‘3，用于将弱磁性的蛇纹石脉石与菱镁矿分离，原矿粒度为100~4幻n幻。，约含510220%、FeZ034肠，干选一次得含510:和Fe:O，的菱镁矿粗精矿。该机的规格为价120OmmxI500mm，磁场可达，处理量为10肚/h，能耗约为·h/t，是世界上第一台用于粗粒分选的超导磁选机。现在期望用‘高温’超导体开发第三代超导磁选机「‘91。2电选Kelly和Spottiswood用三篇论文全面评述了电选理论。第一篇评述了基础原理，包括静电学;颗粒特性，即颗粒导电率(Band理论、电子捕获和其它形式的导电)，半导体的表面电子学性质:颗粒或金属接触的等效回路，流体中的颗粒运动。第二篇评述了颗粒电性的测量和颗粒荷电的机理。电性测量包括电场测量，荷电量测量，接触荷电量累计测量和导电率测量。颗粒荷电机理包括电晕荷电，感应荷电，摩擦荷电，荷电速率，Coehn法则。第三篇评述了静电选矿实践，包括静电选矿机的理论分析(受力分析)，静电选矿机的经验分析，设备参数，分选回路，三篇论文涉及95篇文献。关于电选的I:.艺和理论研究也有一些报导。国外有人用添加剂产生大量摩擦电荷的方法将KCI与NaCI分离。该法利用KCI与NaCI摩擦带电的差别，在物料中加人适量添加剂.使之在流动层皮带运输过程中摩擦带电，然后在分选机中得KCI精矿，KCI精矿品位可达92%，回收率为50%。.沙洛姆等人探讨了将非均匀交流电场分离技术用于液体和气体介质条件下的分选机理「川，建立了电场强度、荷电量和库仑力与惯性力之比的表达式。

稀土永磁同步电机的开发与应用扩大了永磁同步电动机在各个行业的应用，稀土永磁电机最显著的性能特点是轻型化、高性能化、高效节能。高性能稀土永磁电机是许多新技术、高技术产业的基础。它与电力电子技术和微电子控制技术相结合，可以制造出各种性能优异的机电一体化产品，如数控机床，加工中心，柔性生产线，机器人，电动车，高性能家用电器，计算机等等。随着稀土永磁电机技术的不断发展其行业逐渐呈现以下发展趋势。 向高效节能方向发展 稀土永磁电机又是一种高效节能产品，平均节电率高达10％以上，专用稀土永磁电机可高达15%～20％。 电动机的节能分两个方面。一方面是改革异步电动机的结构，提高效率和其他性能，异步电动机以其结构简单、价格便宜、适应各种工况条件等优点被广泛应用于工业生产各个领域。其次是发展永磁同步电动机，可以取得更高的节电效果。 国外提高电动机效率的主要途径，是通过对异步电动机的优化设计，增加铜、铝、电工钢板等有效材料用量，降低绕组损耗和铁耗；采用较好的磁性材料和工艺，以降低铁耗：合理设计通风结构和选用高性能轴承，降低机械损耗；通过改进设计和工艺，降低杂散损耗，国外己开发出高效异步电机。根据我国国情，高性能的稀土永磁材料已实现产业化，钕铁硼的产量现已居世界第一位，钕铁硼的价格也趋向合理。所以发展永磁同步电动机是新世纪电机工业技术发展趋势之一。 向机电一体化方向发展 要提升传统机电产品的水平，必须紧紧抓住机电一体化这个环节。实现机电一体化的基础，是发展各种机电一体化需用的各种高性能稀土永磁电机，如数控机床用伺服电机，计算机用VCM音圈电机。一台60把刀加工中心，要配备30台伺服电机。变频调速稀土永磁同步电机和无刷直流电机是机电一体化的基础。 向高性能方向发展 现代化装备向电机工业提出各种各样的高性能要求，如军事装备要求提供给各种高性能信号电机，移动电站，自动化装备用伺服系统及电机，航空航天用高性能、高可靠性永磁电机，化纤设备用高调速精度变频调速同步电动机，数控机床、加工中心、机器人用高调速比稀土永磁伺服电机，计算机用高精度摆动电机及主轴电机等等。 向专用电机方向发展 电机所驱动的负载千变万化，如全部采用通用型电动机，在某些情况下，技术经济很不合理。因此国外大力发展专用电机，专用电机约占总产量的80％，通用电机占20％。而我国恰恰相反，专用电机只占20％，通用型电机占80％。专用电机是根据不同负载特性专门没计的，如油田用抽油机专用稀土永磁电机，节电率高达20％。这方面的节能潜力很大。电机工作者不仅要研究电机本身，更应当研究所驱动负载的特性，设计出性能先进、运行可靠、价格合理的稀土永磁电机产品。 向轻型化方向发展 航空航天产品，电动车辆、数控机床、计算机、视听产品、医疗器械、便携式光机电一体化产品等，都对电机提出体积小、重量轻的严格要求。永磁同步电动机以其体积小、 节能、 控制性能好、 又容易做成低速直接驱动, 消除齿轮减速装置, 可通过频率的变化进行调速等优点, 在电梯技术上得以开发应用。相信随着电子技术和控制技术的发展，稀土永磁同步电机技术会朝着高效节能、机电一体化、高性能、专用电机、轻型化的方向发展并日趋完善。

电工电子技术既是电气工程及其相关学科的基础学科，又可成为边缘学科和交叉学科的生长点。我整理了电工与电子技术论文，欢迎阅读!

电工电子技术的现状与发展

【摘要】电工电子技术既是电气工程及其相关学科的基础学科，又可成为边缘学科和交叉学科的生长点。本文结合我国电力工业实际和发展需要，从电工电子技术的基本理论、电气化设备的应用以及电工电子领域出现的新技术等几个方面作了简单的介绍。

【关键词】电工电子技术;电气设备;现状;发展

《电工电子技术》是士官职业技术学校电类专业的一门专业基础课程。电工技术和电子技术的发展十分迅速，应用非常广泛，现代一切新的科学技术无不与电有着密切的关系。作为一名从事此类教学的教员，有必要对这一技术的现状和发展作出深入的研究。

一、电工电子技术概述

电工技术基础理论：电工技术包括电磁能量和信息在产生、传输、控制、应用这一全过中所涉及到的各种手段和活动。作为一门技术，它的内容包括：电路和磁路理论、电磁测量、电机与继电接触控制，安全用电、模拟电子电路、数字电路、自动控制系统等。

电子技术基础理论：电子技术基础理论属于这一类的分支学科有：电子线路与网络分析、微波、天线、电波传播、测量、电源、显示技术、信号处理、信息论、 自动控制原理、可靠性理论等。它们是构成功能性电子系统所需的各种技术手段或基础理论。

20世纪50年代以来，计算机技术、电子技术以及工程控制论等一系列新兴的科学技术理论蓬勃发展，基础科学、应用科学和技术开发之间的知识结构更加紧密，各门科与专业之间互相渗透，互相交叉，使科学技术和社会生产形成一个既深入分化又高度综合的庞大复杂的整体，同时也促进了电工理论的发展。静电场、电磁场等结构复杂又包括多种媒质的三维物理场求解方法的研究取得新进展。矩量法、变分原理、函数空间等都引入了电工理论。基于等效模型的概念发展了虚拟的磁荷与磁流模型，研究了多种动态位及不同的规范选择，提出了有关广义能量的定理等。由于系统与元件相结合而扩大了元件的内涵，包括了逻辑门、可控源、回转器以及大规模集成块等。各类工程系统的发展形成了共同的网络理论基础，使网络扩展成为研究某种特定空间结构和动状态的一般性理论方法。广义网络理论又将“场”与“路”结合起来，出现新的边缘理论领域，如物理场论的网络模拟、辐射场的络方法、等离子体的网络图解等;引用系统论的研究成果，将系统的整体性能和行为与系统结构、参数及局部物理量结合起来，进一步丰富了网络问题的内容。在人类历史发展的漫长岁月里，技术革命是强大的推动力。今天以电子和计算机技术为特征的新技术又在延伸人类的智力功能。正是电磁规律在能源、信息、控制等领域的技术应用，描绘出现代化社会的蓝图，形成新技术革命的主流。它冲激着社会生产和生活的每一个角落，不仅大幅度地提高了社会生产力，创造出丰富的物质财富，而且改变着人们的生活方式、社会行为、教育训练、思维方法，促进了社会的精神文明。电工正在与现代科学技术相汇合，继续发挥社会支柱的作用。

二、电气设备的现状与发展

(一)电气设备的“健康”状况存在差异

首先是设备的先天条件不一样，进口设备和国产设备的技术状况不一样;同样是国产设备，不同厂商因技术与管理水平不一样，使其产品质量也不一样;即使是同一厂商，因技术、管理上的差异，其产品质量不同;不同时期、不同批次的产品，其质量也会不一样。因此应当承认设备投运的初始状态是千差万别的。

其次，设备的使用环境不一样，不同的环境将对设备运行状况产生不同的影响，这种环境主要有两种：一是设备所处的外部自然环境不一样，尤其是供电设备，大部分暴露在室外自然环境中，因温度、湿度、污染、紫外线、日照等有较大差异，对设备的影响有较大不同;二是设备在电力系统的位置不同，所承受系统运行电压、短路电流和热稳定时间等不尽相同，尤其是故障时系统短路容量差异较大。

(二)电气设备的维修制度：定期维修的弊端

由于电气设备的初始状况和现场设备的运行状况有很大差异，即现场设备的“健康”状况好坏相差甚大，而定期维修制度几乎无视这些状况的差异，而采用统一的、一刀切的定期维修方式，其最主要的表现在维修结果上，要么维修过剩，要么维修不足。工程的实际情况大多是出现维修过剩，经常出现“小病大治”、“无病亦治”的盲目维修的现象，这种维修过剩的结果，必将出现如下维修的弊端：一些状态良好的设备，因盲目维修而出现故障或潜在故障，维修达不到恢复设备原有的可靠性的作用，而是增加了设备的故障隐患和故障率。目前，定期维修是电气设备停运的主要原因，往往占全部停运时间的60%以上。

在今后的研究方向上，专家们注重状态维修完全替代定期维修的可能性。

(三)电气设备的状态检测技术

电气设备状态监测为设备的故障诊断和性能评估提供了依据。因此有必要对他们的运行状态进行监测，及时了解和掌握设备的状况，以确保整个电力系统的安全、稳定运行。状态监测是指通过各种测量、检测和分析方法，结合系统运行的历史和现状，对设备的运行状态进行评估，以便了解和掌握设备的运行状况，并且对设备状态进行显示和记录，对异常情况进行处理，并为设备的故障分析诊断、性能评估提供基础数据。

近年来我国电气设备制造引进不少国外先进的技术、装备和管理，尤其是21世纪以后，新技术、新材料的使用，使得电气系统的装备水平得到较大的改善。因此，电气设备的维修制度和维修方法也要随着形势适当的进行调整，才能提升电气设备的稳定性、降低生产成本，为企业创造出更多的经济利益。

三、电子设备的现状与发展

2010年全球半导体制造设备销售总额达到亿美元，恢复到历史最高水平。各个地区的设备支出都呈现了两位数甚至三位数百分比的增长，增长最快的是中国大陆和韩国。2010年中国内地半导体设备市场为亿美元，预计2011年为亿美元。按此增长率推算，到2015年，我国半导体设备市场规模将达到300亿元人民币。2010年，全球光伏生产设备销售额比上年增长40%，达到104亿美元，预计2011年将达到124亿美元，同比增长24%。从区域市场来看，2010年中国大陆地区占全球市场51%的份额，预计未来5年还将继续保持这一较高比例。据此，可以判断到2015年我国光伏设备将继续保有巨大市场空间。 新能源汽车用锂离子动力电池、高性能驱动永磁式同步电机、金属化超薄膜电力电容器等新型电子元器件生产设备将成为我国电子专用设备市场新的增长点。多学科交汇为电子仪器开辟了新的发展空间，物联网技术发展和三网融合对电子仪器提出新的测试需求，预计上述领域的电子仪器以及环境保护测试仪器和医疗电子仪器会面临大发展。

四、电工新技术

我们已在准备进入21世纪。21世纪，人类期望着进入一个持续协调发展的新时代，我国将以无愧于我们这个伟大民族的新姿态屹立于世界之林。整个进程中，科技的进步与发展有着特别重要的意义。从能源发展看，我国在上半叶还不大可能扭转以煤为主的能源结构，从而在提高煤的利用效率，特别是燃煤发电效率方面还要做出很大的努力。与此同时，还要大力促进核能和可再生能源的应用发展，使之更快地在技术和经济上成熟起来，才能期望得以较快地改变以化石能源为主的能源结构，走上能源、环境与生态持续、协调、稳定发展的道路。在交通运输方面，实现高速度将是主要发展方向，而各种交通运输高速化都必须以电力推进系统的发展做为基础。在能源、交通和其他工业的发展中，电工新技术的发展将起着重要的作用，20世纪下半叶的一些进展已为此奠定了良好的基础，随着新原理，新技术与新材料的发展，还将出现一些新兴的领域。这里简要展望一下一些可见的重大进展，包括受控核聚变，磁流体发电，太阳能与风力发电，磁浮列车，磁流体船舶推进与超导电工。

(一)受控核聚变

受控核聚变的实现将为人类提供实际上用之不竭的洁净能源，从根本上解决人类能源，环境与生态的持续协调发展。20世纪下半叶的巨大努力，已在大型的托卡马克磁约束聚变装置上达到了“点火”条件，证实了聚变反应堆的科学现实性，正在进行聚变试验堆的国际联合的设计研制工作，期望在下世纪能建成、运行试验堆。然后还需要经过示范堆与商用堆两个阶段的展，预期可在下世纪四五十年代建成第一座商用的聚变电站，走向产业化。与裂变反应堆主要依靠核工技术与热工技术的结合而发展起来的历史不同，聚变反应堆的发展主要依赖于核工技术与电工新技术的结合，这里要把大体积、强磁场技术，大能量，脉冲电源技术，辅助加热技术与等离子体控制技术提高到新的水平。除此之外，还要探索利用聚变产生的带电粒子直接发电的可能性。聚变电站的实现也将导致一些新兴的电工产业的形成。

(二)磁流体发电

磁流体发电是将高温导电燃气与磁场相互作用而将热能直接转化成电能的新型发电方式。由于其初温可高达3000K，与已有的燃气及蒸汽发电组成联合循环，可望将燃煤电站的热电转换效率提高到50%以上，具有高效率、低污染、少用水的重大优越性。磁流体发电自60年代初原理性实验成功以来，经过30年的持续努力，已达到了最高发电功率几万千瓦，持续数百小时的水平。再经过试验电站、示范电站与商用电站几个阶段的发展，可望在21世纪二三十年代实现商业化。磁流体发电的发展过程表明，所遇到的困难比原设想的大得多，特别是用于燃煤的长时间可靠发电，这里需要大力发展电工、热工、材料、化工等多方面的新技术，在电工方面要解决电站系统、发电通道、超导磁体、功率调节与逆变等一系列关键技术问题，在现有基础上还要有长足的前进。由于我国属于燃煤为主和电力迅速发展的国家，燃煤磁流体发电的商业化具有特别重大的意义。

(三)太阳能与风力发电

太阳能与风能是最重要的可再生能源，它们是广泛存在，机会均等，自由索取，最终可依赖的初级能源。近年来，在太阳能与风力发电技术方面取得了可喜的进展，建设投资与电能成本有了大幅度下降，几十万千瓦的太阳热发电站，百万千瓦的大型风力发电场已经接入电网运行多年，千千瓦的光伏发电站已有了示范，使得越来越多的人相信太阳能与风力发电能够在21世纪整个电力生产中占有一定的份额。为此，需要继续努力提高效率，降低造价与成本，扶植相应产业的发展，以及解决并网运行的有关技术问题。

(四)磁浮列车

一部人类社会交通运输发展史，在某种意义上可以说是一部以提高运输速度为主要目标的技术开发史。20世纪下半叶铁路的电气化使常规轮轨铁路的运营时速提高到了200多公里。为了进一步提高时速，发展起来了磁浮列车，它是一种采用磁悬浮，直线电机驱动的新型无轮高速地面交通工具，具有速度高、客运量大、对环境影响小、能耗低、维护便宜、运行安全平稳，无脱轨危险，有很强的爬坡能力等一系列优点。经过几十年的持续努力，磁浮列车已达到500公里/时的时速，处于实用化试验阶段，我国的磁浮列车也于几年前投入试运营。在今后，抓紧高速磁浮列车的研究发展，从技术上实行“迎头赶上”的战略，尤显重要。磁浮列车的实现要解决磁悬浮，直线电机驱动，车辆设计与研制、轨道设施、供电系统，列车检测与控制等一系列高、新技术的关键问题，推动着电工新技术登上新的高峰。高速磁浮列车有常导与超导两种技术方案，采用超导的优点是悬浮气隙大，轨道结构简单，造价低，车身轻。随着高温超导的发展与应用，将具有更大的优越性。

(五)磁流体船舶推进

磁流体船舶推进是一种正在发展的新技术。它利用强磁场与海水中的电流相互作用产生的罗伦兹力，使海水向后喷射，依靠其反作用力推进舰船向前行驶。由于它不用螺旋浆，具有无声、高速的优点，将引起船舶推进技术的重大革命。随着超导强磁场的顺利实现，从60年代开始了认真的研究发展工作。90年代初日本的载人试验船“大和一号”胜利地进行了海上试验，显示了其实现的现实性。再经过一二十年持续的分阶段的努力，可以期望在21世纪上半叶达到实用。

(六)超导电工

实用超导线与超导磁体技术与应用的发展，以及初步产业化的实现无疑是20世纪下半叶电工新技术的重大成就。在21世纪上半叶，无论是聚变电站、磁流体发电，还是磁浮列车，磁流体推进船的商业化，均将促使超导电工继续长足地向前发展，成为一个重要的电工产业。与此同时，还可期望，随着高临界温度超导体的实用发展，超导输电与超导飞轮储能将得到实际应用，工频超导技术的发展将使超导限流器、超导变压器、超导发电机投入运行，大能量的超导储能得到了示范和推广，超导电力技术成为电力发展的重要支柱。假如那时出现了临界温度达到室温的实用超导体，整个面貌还将大大改观。 五、电子新技术

(一)塑料太阳能电池技术

随着现代世界能源的日益紧张，许多国家都在致力于研究太阳能的开发和利用技术。在一些城市的街头已经能够看见一些由太阳能电池供电的设施。经过数十年的研究开发，这些以硅为材料的太阳能电池的制造成本仍然昂贵，不易安装，光电转换效率也低，大约只有12%到15%(现在世界上最好的单晶硅光电转换效率大约是30%左右)，发1度电的成本大约是22美分，远比烧煤的火力发电厂美分1度电的成本要高。

令人高兴的是下一代太阳能电池可能最终使太阳能发电具有竞争力。新型太阳能电池是把光生伏打电池嵌入塑料薄膜的表面，制成太阳能发电薄膜。这种太阳能发电薄膜廉价、转换效率高，可以有多种用途。

一些大公司开始关注新型太阳能电池技术。西门子开发的一种新技术是把一种纳米级的碳60分子同导电的聚合物熔融在一起制成塑料太阳能电池;而美国通用电气公司则是利用一种有机发光二极管作为吸光材料来制造塑料太阳能电池。采用塑料太阳能电池，实际上能够使许多材料具有发电能力。例如，塑料太阳能电池可以嵌入手提电脑的箱壁，可以随时在光照条件下对电脑充电;也可以装在电动汽车车身，为电动机供电;房屋的屋顶更可以覆盖塑料太阳能电池，以供应日常用电。

(二)家庭机械电子工厂技术

专家预言，未来的家庭机械电子工厂可能让消费者能够拥有他们所需要的更多样化的产品。未来的家庭电子工厂实际上是采用现在喷墨打印技术的装置。美国康奈尔大学、麻省理工学院、加州大学伯克莱分校的研究人员正在悄悄地开发一种工艺，利用喷墨打印技术生产机械电子产品。当然，真正制造产品的过程还需要已有的电路、开关以及其它可拆卸零部件。

比如家里的电视机遥控器坏了，就可以利用这样的家庭机械电子工厂自制一个：从互联网上下载数字化电路图，用家庭机械电子“打印”机打印出所需的电路板，打印“墨盒”里装的是聚合物及其它材料，每打印一次完成电路板的一层。正在这一领域中开展研究的专家指出，用户只需为数字化电路图及所用材料付款，而不需为产品本身付款。

家庭机械电子工厂，意即“机械电子”。然而能够应用这种装置的家庭的人口素质必定是很高因为用户必须知道到哪里去下载什么样的数字化设计图，制造有关电子产品还要有相关的零部件。这是一种令人叹为观止的DIY。这种装置的问世也表明，在电子产品制造业，设计与制造的分离是一个趋势。用家庭机械电子工厂固然可以“打印”出自己需要的产品，不过前提是这种产品的设计是现成的。当然也可以自行设计，那就必须会用专业设计软件，还要有机械电子领域的专业知识。所以未来多数家庭会利用现成的设计。

(三)超级宽带网中的微型光芯片技术

现在已经有很多家庭通过宽带连接互联网。不过这种连接在最后一段的基础设施一般是已经落伍的同轴电缆或是电话线。而光缆入户的成本很高，每户成本大约1300美元。

微型光芯片可以改变这种现状，采用微型光芯片可以大大降低光缆入户的成本，让家庭用户享受真正的超级宽带。微型光器件把光路以及通常是分离的光学元件集成在一个光芯片上，这又是一个改变电信业经济学的重大技术创新，电信业采用光芯片可以以很低的成本传输大量数据。售价高达数万甚至数十万美元的光学元器件可能因为光芯片的采用而大大缩小体积，成本下降90%以上。这一技术使得人们在家里下载一部高清晰度电影就像是今天看体育频道一样普通。

(四)无线漫游的技术

无线通信领域是一个标准混乱的世界。手机通信、无线局域网、

军用无线通信及公共安全无线网络各自在特定的频段工作，这一工作频率是相关硬件在工厂生产时就已经设定的。所以美国的CDMA手机在欧洲不能用，而欧洲的许多GSM手机也没法用。这在平时只是麻烦而已。但是在某些紧急情况如911消防队同警察居然无法通过无线通信设备联系，因为频率不同，设备不兼容。

为了解决这一问题，一些兴企业正在用软件替代相关硬件，从而能够与不同标准、不同工作频段的无线通信网络兼容。这种技术称为软件无线电。想要驾车横跨中国旅行而又希望始终保持无线上网的话，软件无线电能够利用所到之处的各种无线通信网来上网，不论这种无线通信网是过时的模拟蜂窝电话网还是最新的3G无线网，或是时髦的WiFi及Wi-Max无线局域网。

在未来软件无线电技术将使美国陆军士兵、海军水手、空军飞行员能够在激烈战斗的时候保持无线通信。软件无线电技术进入消费市场还要再过一段时间。不过5年之内，软件无线电市场将有310亿美元之巨。到时候就可以买一个能够在各种不同标准无线通信网络工作的手机，从此无线漫游再无障碍。

六、总结

电工电子技术已经在我们 生活的各个领域发挥着重要的作用生活上离不开它，数字电视、手机、自动导航、自动倒车，这些在以前都是不可想象的，现在都已经变为现实了，在其他的领域也有非常重要的作用。它在很大程度上改变了我们的生活和科技，影响着我们日常身边的一切，在未来必将有着无限广阔的前景。

参考文献

[1]叶光辉.电工电子技术现状与发展.

[2]邵民.浅谈电工电子技术现状[J].新疆教育，2012，9.

作者简介：谭晗(1981―)，女，江苏海安人，硕士研究生，副教授，主要研究方向：电工电子技术。

前瞻网摘要：近来，中国工业和信息化部原材料工业司副司长潘爱华指出：新材料是带动传统产业升级的革命力量，是推动中国技术创新的先导，历史上每一次重大新技术的发现和某种新产品的研制成功，都离不开新材料的发现和应用。新材料产业“十二五”发展规划提出了六大领域20个重点发展方向，稀土永磁材料位列其中。前瞻网发布的《中国稀土永磁材料行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》分析认为，稀土永磁材料需求结构中，风电、新能源汽车、节能变频空调是行业三大增长点。前瞻网发布的《中国稀土永磁材料行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》数据显示，2001-2013年，我国稀土永磁材料的生产规模不断扩大，从2001年的产量不足1万吨，到2012年的10万吨，11年期间实现了翻番。2010年，我国稀土永磁材料产量为82600吨(实物)，比2009年增长，其中：烧结钕铁硼磁体78000吨，较2009年增长50%;粘结钕铁硼磁体4000吨，较2009年增长;钐钴磁体600吨，与2009持平。2013年，我国稀土永磁材料产量已超过10万吨，已超过世界总产量的85%，粘结钕铁硼的产量为4400万吨左右。前瞻产业研究院稀土永磁材料行业研究小组预计2015年，我国的稀土永磁材料将超过15万吨。