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有机硅产品工艺研究论文

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有机硅产品工艺研究论文

有机硅单体生产的原理并不复杂,生产有机硅单体的主要原材料是硅块、甲醇和氯化氢,目前世界上都是采用沸腾床反应器直接合成甲基氯硅烷单体,即硅粉与氯甲烷在催化剂作用下高温反应生成甲基氯硅烷混合物,经高效分馏获取目的馏分。有机硅单体通过水解(或醇解)以及裂解、缩聚制得各种不同的有机硅产品。产品主要以有机硅单体为原料,采用不同的聚合手段和工艺,添加各种填料(如白碳黑等)和助剂制得

一般的树脂是指加热以后可以软化或者流动,常温的时候多成半固态和固态的有机构成物。广泛来说,树脂可以指所有经由塑料加工的高分子物,特指化学类。树脂本身也是制造塑料的原材料之一,可以说树脂的应用面非常广。那小编这里说的有机硅树脂,是指树脂里面很特殊的一种,也称为高度交联的混合物。它水解以后,最初的形态是环形,进一步缩聚以后可以得到。

一、有机硅树脂的工艺应用

1、生产工艺:

硅树脂是一种受热之后可以很稳定的塑料,它最为突出的性能就是极佳的热氧化稳固性。经过250℃的高温后24个小时,硅树脂失去的重量仅为自身的2%~8%。硅树脂的另外一种优异的性能是它极好的绝缘性。一般的树脂介电常数不到3,而硅树脂可以轻松达到。另外硅树脂有极强的耐潮性、防水性、耐臭防锈性,也不会轻易被腐蚀,唯一不太理想的是它的耐溶解性太差。

2、应用领域:

鉴于上面所有的一些有机硅树脂的特性,那它主要是作为一种绝缘漆来使用,包括清漆和瓷漆等。以及用它侵泡玻璃布和石棉布等,然后制作成电机的套管和绝缘组。这样的话,一般的高压电机是需要这样的主绝缘体的。而且它也可以做成耐热的防腐涂料和脱模剂等等。

二、有机硅树脂的复合材料

1、玻璃漆布。用有机硅树脂浸泡玻璃漆布,然后将它烘干。这样可以将它作为电器和电机的包扎绝缘材料。

2、层压塑料。将浸泡了硅树脂的玻璃漆布一层层叠起来,再加上高压强使之成型。这种成品可以在低于250℃的环境里长期使用,而如果短时间温度达到300℃,也可以进行使用。

3、模压塑料。也用到有机硅树脂,它的工作瞬时温度可以达到650℃,现在航天和航空等领域已经广泛使用。

今天在这里为大家解释了树脂是什么,也将普通的树脂和有机硅树脂进行了对比。总的来说,有机硅树脂在性能上更加优越,也适用于航空的一些产品。大家都知道,飞机是个非常精细的物体,里面的一个螺丝出现问题都有可能使整个飞机陷入万劫不复的地步。这就非常需要材料的高质量。所以以前的树脂材料并不能应用到这相关产业上来,但是技术革新以后,有机硅树脂也迎来了自己的时代。

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一种B型硅胶的生产工艺方法,其首先由硅酸钠水溶液与稀硫酸溶液在旋转混合式球形硅胶造粒装置中反应生成正硅酸,进而在逐级混旋室内、喷咀中缩聚造粒成水凝硅胶(以下简称:原胶),其该装置工作压力为:0.1~0.4Mpa,反应温度在:10~40℃;其次,其特征在于:对诸原胶粒的后处理工艺是,(一)老化处理:将造粒成型的诸多原胶粒,置入碱性溶液中,浸泡1~10小时,控制碱液PH值8~12,温度30~80℃;(二)酸化处理:将上述诸原胶粒,再置入酸性溶液中,浸泡1~8小时,其中酸性溶液的配制浓度在1.5~3.5%(W/V);(三)水洗处理:用洁净的自来水冲洗上述诸原胶粒,保持水温在20~70℃,冲洗2~10次,每次冲洗3小时,洗至PH值7为止。(四)表面活性剂处理:将上述诸原胶粒,再置入含量在1~8%(W/V)的非离子型表面活性剂溶液中,浸泡处理1~12小时;(五)干燥处理:将上述四步处理的诸原胶粒,经热风烘干室热风烘干48小时,其中热风温度在80~150℃。

单晶硅片生产工艺的研究设计论文

太阳能电池的结构工作原理和制造技术

近几年来,受世界太阳能电池发展“热潮”的影响,我国太阳能电池产业发展空前高涨,本文收集了太阳能电池的一些有关技术,以供读者参考。

(一)太阳能电池的发展历史:

太阳能电池是产生光生伏打效应(简称光伏效应)的半导体器件。因此,太阳能电池又称为光伏电池,太阳能电池产业又称为光伏产业。

1954年世界第一块实用化太阳能电池在美国贝尔实验室问世,幷首先应用于空间技术。当时太阳能电池的转换效率为8%。1973年世界爆发石油危机,从此之后,人们普遍对于太阳能电池关注,近10几年来,随着世界能源短缺和环境污染等问题日趋严重,太阳能电池的清洁性、安全性、长寿命,免维护以及资源可再生性等优点更加显现。一些发达国家制定了一系列鼓舞光伏发电的优惠政策,幷实施庞大的光伏工程计划,为太阳能电池产业创造了良好的发展机遇和巨大的市场空间,太阳能电池产业进入了高速发展时期,幷带动了上游多晶硅材料业和下游太阳能电池设备业的发展。在1997-2006年的10年中,世界光伏产业扩大了20倍,今后10年世界光伏产业仍以每年30%以上的增长速度发展。

世界太阳能电池的发展历史如表1所示:

表1 世界太阳能电池发展的主要节点

年份 重要节点

1954 美国贝尔实验室发明单晶硅太阳能电池,效率为6%

1955 第一个光伏航标灯问世,美国RCA发明Ga As太阳能电池

1958 太阳能电池首次装备于美国先锋1号卫星,转换效率为8%。

1959 第一个单晶硅太阳能电池问世。

1960 太阳能电池首次实现并网运行。

1974 突破反射绒面技术,硅太阳能电池效率达到18%。

1975 非晶硅及带硅太阳能电池问世

1978 美国建成100KW光伏电站

1980 单晶硅太阳能电池效率达到20%,多晶硅为14.5%,Ga As为22.5%

1986 美国建成6.5KW光伏电站

1990 德国提出“2000光伏屋顶计划”

1995 高效聚光Ga As太阳能电池问世,效率达32%。

1997 美国提出“克林顿总统百万太阳能屋顶计划

日本提出“新阳光计划”

1998 单晶硅太阳能电池效率达到24.7%,荷兰提出“百万光伏屋顶计划”

2000 世界太阳能电池总产量达287MW,欧洲计划2010年生产60亿瓦光伏电池。

(二)、太阳能电池的种类

(三)、硅太阳能电池的结构及工作原理

硅太阳能电池的外形及基本结构如图1。基本材料为P型单晶硅,厚度为0.3—0.5mm左右。上表面为N+型区,构成一个PN+结。顶区表面有栅状金属电极,硅片背面为金属底电极。上下电极分别与N+区和P区形成欧姆接触,整个上表面还均匀覆盖着减反射膜。

当入发射光照在电池表面时,光子穿过减反射膜进入硅中,能量大于硅禁带宽度的光子在N+区,PN+结空间电荷区和P区中激发出光生电子——空穴对。各区中的光生载流子如果在复合前能越过耗尽区,就对发光电压作出贡献。光生电子留于N+区,光生空穴留于P区,在PN+结的两侧形成正负电荷的积累,产生光生电压,此为光生伏打效应。当光伏电池两端接一负载后,光电池就从P区经负载流至N+区,负载中就有功率输出。

太阳能电池各区对不同波长光的敏感型是不同的。靠近顶区湿产生阳光电流对短波长的紫光(或紫外光)敏感,约占总光源电流的5-10%(随N+区厚度而变),PN+结空间电荷的光生电流对可见光敏感,约占5 %左右。电池基体区域产生的光电流对红外光敏感,占80-90%,是光生电流的主要组成部分。

(四)、太阳能电池的制造技术

晶体硅太阳能电池的制造工艺流程如图2。提高太阳能电池的转换效率和降低成本是太阳能电池技术发展的主流。

1、 具体的制造工艺技术说明如下:

(1) 切片:采用多线切割,将硅棒切割成正方形的硅片。

(2) 清洗:用常规的硅片清洗方法清洗,然后用酸(或碱)溶液将硅片表面切割损伤层除去30-50um。

(3) 制备绒面:用碱溶液对硅片进行各向异性腐蚀在硅片表面制备绒面。

(4) 磷扩散:采用涂布源(或液态源,或固态氮化磷片状源)进行扩散,制成PN+结,结深一般为0.3-0.5um。

(5) 周边刻蚀:扩散时在硅片周边表面形成的扩散层,会使电池上下电极短路,用掩蔽湿法腐蚀或等离子干法腐蚀去除周边扩散层。

(6) 去除背面PN+结。常用湿法腐蚀或磨片法除去背面PN+结。

(7) 制作上下电极:用真空蒸镀、化学镀镍或铝浆印刷烧结等工艺。先制作下电极,然后制作上电极。铝浆印刷是大量采用的工艺方法。

(8) 制作减反射膜:为了减少入反射损失,要在硅片表面上覆盖一层减反射膜。制作减反射膜的材料有MgF2 ,SiO2 ,Al2O3 ,SiO ,Si3N4 ,TiO2 ,Ta2O5等。工艺方法可用真空镀膜法、离子镀膜法,溅射法、印刷法、PECVD法或喷涂法等。

(9) 烧结:将电池芯片烧结于镍或铜的底板上。

(10)测试分档:按规定参数规范,测试分类。

由此可见,太阳能电池芯片的制造采用的工艺方法与半导体器件基本相同,生产的工艺设备也基本相同,但工艺加工精度远低于集成电路芯片的制造要求,这为太阳能电池的规模生产提供了有利条件。

(五)、太阳能电池的芯片尺寸:

规模化生产太阳能电池的芯片尺寸分别为(103×103)mm2、(125×125)mm2、(156×156) mm2和(210×210)mm2的方片。目前的主流仍是(156×156)mm2,2007年将过渡到(210×210)mm2为主流芯片。最近德国已推出了代表国际最先进的(210×210)mm2硅片全自动生产设备。

芯片的厚度也愈来愈薄,从→300→ 270→ 240 →210 →180 um,目前晶体硅片主要使用厚度为210—240um。

(六)、太阳能电池的芯片材料及转换效率:

1、 晶体硅(单晶硅和多晶硅)太阳能电池:

2004年晶体硅太阳能电池占总量的84.6 %,生产技术成熟,是光伏产业的主导产品。在光伏产业中占据着统治地位。

对于高效单晶硅太阳能电池,国际公认澳大利亚新南威尔士大学达到了最高转换效率为24.7%,目前世界技术先进产品转换效率为19-20 %。对于多晶硅太阳能电池澳大利亚新南威尔士大学多晶硅电池效率已突破19.8%,技术先进产品的效率为15-18 %。

2、 非晶体硅太阳能电池:

α-Si(非晶硅)太阳能电池一般采用高频辉光使硅烷分解沉积而成。由于分解温度低(250-500 0C),可在薄玻璃、陶瓷、不锈钢和塑料底片上沉积1um厚的薄膜,且易于大面积化。非晶硅太阳能电池多数采用PIN结构,有时还制成多层叠层式结构。

非晶硅太阳能电池大量生产的大面积产品的转换效率为10-12 %,小面积产品转换效率已提高到14.6%,叠层结构电池的最高效率为21 %。

3、 砷化镓(GaAs)太阳能电池:

GaAs太阳能电池多数采用液相外延法或MOCVD技术制备,GaAs太阳能电池的效率可高达29.5%,一般在19.5%左右。产品具有耐高温和抗辐射特点,但生产成本较高,产量受限,主要用作空间电源。以硅片为衬底,拥MOCVD方法制造GaAs /Si异质结太阳能电池是降低成本很有希望的方法,最高效率23.3 %,GaAs 叠层结构的太阳能电池效率接近40 %。

4、 其他化合物半导体太阳能电池:

这方面主要有CIS (铜铟硒)薄膜、CdTe (碲化镉)薄膜和InP(磷化铟) 太阳能电池等。这些太阳能电池的结构与非晶硅电池相似。但CIS薄膜一般厚度为2-3um,已达到的转换效率为17.7 %。CdTe薄膜很适合于制作太阳能电池。其理论转换效率达30 %,目前国际先进水平转换效率为15.8 %,多用于空间方面。2004年世界各种太阳能电池产量的种类分布如表2

表2 2004年世界各种太阳能电池产量的种类分布

序号 太阳能电池种类 总产量(MW) 百分比( % )

1 单晶硅平板电池 314.4 28.6

2 多晶硅平板电池 669.2 56.0

3 非晶硅(室内室外) 47.1 3.9

4 带硅电池 41..0 3.4

5 CdTea(碲化镉)电池 13.0 1.1

6 CIS (铜铟硒) 3.0 0.25

7 非晶硅/单晶硅电池 80.0 6.7

总量 1195.2 100

(七)、提高太阳能电池效率的特殊技术:

晶体硅太阳能电池的理论效率为25%(AMO1.0光谱条件下)。太阳能电池的理论效率与入射光能转变成电流之前的各种可能损耗的因素有关。其中,有些因素由太阳能电池的基本物理决定的,有些则与材料和工艺相关。从提高太阳能电池效率的原理上讲,应从以下几方面着手:

1、 减少太阳能电池薄膜光反射的损失

2、 降低PN结的正向电池(俗称太阳能电池暗电流)

3、 PN结的空间电荷区宽度减少,幷减少空间电荷区的复合中心。

4、 提高硅晶体中少数载流子寿命,即减少重金属杂质含量和其他可作为复合中心的杂质,晶体结构缺陷等。

5、 当采取太阳能电池硅晶体各区厚度和其他结构参数。

目前提高太阳能电池效率的主要措施如下,而各项措施的采用往往引导出相应的新的工艺技术。

(1) 选择长载流子寿命的高性能衬底硅晶体。

(2) 太阳能电池芯片表面制造绒面或倒金字塔多坑表面结构。电池芯片背面制作背面镜,以降低表面反射和构成良好的隔光机制。

(3) 合理设计发射结结构,以收集尽可能多的光生载流子。

(4) 采用高性能表面钝化膜,以降低表面复合速率。

(5) 采用深结结构,幷在金属接触处加强钝化。

(6) 合理的电极接触设计以达到低串联电阻等。

(八)、太阳能电池的产业链

(九)、上海太阳能电池产业概况:

上海对于光电转换器件的研究起步于1959年。当时在中科院技术物理研究所和上海科技大学等单位作为光电探测器件课题进行研究。上世纪八十年代,上海仪表局所属的上海半导体器件八厂等单位生产小功率的兰硅光电池在市场上销售。八十年代后期,受世界太阳能电池产业迅速发展的影响,上海开始建立专业的太阳能电池芯片生产企业和专业的研究机构。近10年多来,随着我国太阳能电池“热潮”的到来,制造太阳能电池组件的企业纷纷建立,而且随着单晶硅和多晶硅材料供应紧张,许多小型的硅单晶企业也蜂涌而至。从上世纪九十年代以来,上海的太阳能电池产业逐步形成规模。

目前,上海地区从事太阳能电池芯片、组件、硅材料和设备生产和技术研究的单位共20余个。

其中,太阳能电池芯片制造的主要企业有上海太阳能科技有限公司、上海泰阳公司等。2006年中芯国际(上海)公司Fab 10建成投产,利用8英寸硅单晶硅片制造太阳能电池芯片,开创了上海利用8英寸多晶硅片制造太阳能电池的新范例。目前,上海太阳能电池芯片的产量在30-40MW左右。上海太阳能电池组件的生产企业共有10个左右。主要企业仍有上海太阳能科技有限公司和上海泰阳公司(与上海交通大学合作)等。目前上海太阳能电池组件的产量为50-70 MW左右。由于太阳能电池组件生产技术及设备要求较为简单,因此,太阳能电池组件生产企业中,有多家为民营企业。由于国内太阳能电池芯片供应不足,这些企业往往采用进口芯片组装后绝大部分返销境外,仅少数投放国内市场。

近几年来,由于可提供太阳能电池芯片生产的硅单晶片和硅多晶硅片严重短缺,价格不断大幅度上升,例如2003年进口电子级多晶硅每公斤为22-25美元,而2006年进口同样多晶硅的价格上升200%至300%,有些经销商转手倒卖时,价格甚至抬高5至8倍。在这种情况下,许多中小型的硅单晶生产企业蜂涌而至。从上世纪九十年代以来,在上海及周边地区建立中小型太阳能电池硅单晶(或硅多晶)的生产企业达4至5个之多。上海通用硅有限公司和上海卡姆丹克公司(合资企业)是其中有代表性的企业。它们各具有许多直拉单晶炉,可以拉制5.5〃,6〃,6.5〃和8〃直径的硅单晶,形成了可供年产25——30MW太阳能电池芯片的市场。但是由于多晶硅原材料供应不足,这些企业拉制的硅单晶原材料只能供给生产20MW太阳能电池芯片所用。因此,硅材料缺乏已成为抑制上海(乃至全国)太阳能电池产业封装的瓶颈。因此,通过上海与外省市的合作发展多晶硅产业已是涉及到微电子产业和太阳能电池产业的战略问题。

(十)中芯国际(上海)的经验:

中芯国际(上海)为国内集成电路(或半导体器件)芯片制造企业开展太阳能电池芯片或组件生产走出了一条成功之路,从中芯国际(上海)Fab10投产的实践来看,证明了以下事实,即集成电路(或半导体器件)芯片制造企业太阳能电池芯片具有许多有利条件:

● 基本工艺相同;

● 废旧硅圆片可充分利用,有利于降低制造成本;

● 生产线设备基本上可用进口设备或国产设备节省投资;

● 太阳能电池芯片制造若延伸至组件制造,更有利于企业获得较好效益。

但由于集成电路(或半导体器件)芯片制造企业的可利用的单晶硅片数量有限,因此当太阳能电池芯片生产规模扩大时必须考虑其他晶体硅的来源

单晶硅生产工艺流程:

1、  石头加工

开始是石头,(石头都含硅),把石头加热,变成液态,在加热变成气态,把气体通过一个密封的大箱了,箱子里有N多的子晶加热,两头用石墨夹住的,气休通过这个箱子,子晶会把气体中的一种吸符到子晶上,子晶慢慢就变粗了,因为是有体变固休,所以很慢,一个月左右,箱子里有就很多长长的原生多品硅。

2、  酸洗

当然,  还有很多的废气啊什么的,(四氯化硅)就是生产过程中产生的吧,好像现在还不能很好处理这东西,废话不多说,原生多晶有了,就开始酸洗,氢气酸啊硝酸啊,乙酸啊什么的把原生多晶外面的东西洗干净了,就过烘房烘干,无尘检查打包。

3、拉晶

送到拉晶,拉晶就是用拉晶炉把多晶硅加热融化,在用子晶向上拉引,工人先把多晶硅放进石英锅里,(厂里为了减少成本,也会用一些洗好的电池片,碎硅片一起融)关上炉子加热,石英锅的融点1700度,硅的融点才1410度左右,融化了硅以后石英锅慢慢转起来,子晶从上面下降,点到锅的中心液面点,也慢慢反方向转,锅下面同时在电加热,液面上加冷,子晶点到液面上就会出现一个光点,慢慢旋转,向上拉引,放肩,转肩,正常拉棒,收尾,一天半左右,一个单晶棒就出来了。

4、切方

单晶棒有了就切方,单晶棒一般是做6英寸的,P型,电阻率0.5-6欧姆(一英寸等于2.4厘米左右)切掉棒子四边,做成有倒角的正方形,在切片,0.22毫米一片吧。

硅的单晶体。具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质,是一种良好的半导材料。纯度要求达到99.9999%,甚至达到99.9999999%以上。用于制造半导体器件、太阳能电池等。用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。

单晶硅是一种比较活泼的非金属元素,是晶体材料的重要组成部分,处于新材料发展的前沿。其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。由于太阳能具有清洁、环保、方便等诸多优势,近三十年来,太阳能利用技术在研究开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足发展,成为世界快速、稳定发展的新兴产业之一。

单晶硅可以用于二极管级、整流器件级、电路级以及太阳能电池级单晶产品的生产和深加工制造,其后续产品集成电路和半导体分离器件已广泛应用于各个领域,在军事电子设备中也占有重要地位。

在光伏技术和微小型半导体逆变器技术飞速发展的今天,利用硅单晶所生产的太阳能电池可以直接把太阳能转化为光能,实现了迈向绿色能源革命的开始。北京2008年奥运会将把“绿色奥运”做为重要展示面向全世界展现,单晶硅的利用在其中将是非常重要的一环。现在,国外的太阳能光伏电站已经到了理论成熟阶段,正在向实际应用阶段过渡,太阳能硅单晶的利用将是普及到全世界范围,市场需求量不言而喻 。

(温馨提示:文末有下载方式)

近期,硅片尺寸之争再起,硅片龙头隆基股份推出 M6 大硅片产品,并同时发布大硅片组件 Hi-MO4,清楚 表明了力推 M6 的意愿。那么 历史 上硅片尺寸经历过怎样的变化过程?隆基为何要力推 M6?与另一尺寸路线 158.75 方单晶相比,M6 有何优势,二者谁将胜出?M6 之后,是否会有更大尺寸的硅片产品推出?本报告试图 解答这些问题。

光伏硅片尺寸源自半导体,经历了从 125 到 156,从 M0 到 M2 这一不断增大的过程。 光伏硅片尺寸标准源 自半导体硅片,在摊薄成本和提高品质这两大需求的推动下,半导体硅片尺寸不断增大,光伏硅片也随之经历 了从小到大的过程。近年来,光伏硅片尺寸经历了 3 次较大的变革:1)1981 至 2012之间,硅片边距由 100 和 125 大幅度增大为156,成本大幅摊薄;2)2013 至 2017年,硅片规格从 M0(边距 156,直径 200)变革为 M1 (边距 156.75,直径 205)与 M2(边距 156.75,直径 210),组件尺寸不变,硅片尺寸增大,从而摊薄成本;3) 目前正在进行中的变革是硅片规格从 M2 变革为 158.75 方单晶或者M6大硅片,这次变革增厚了产业链各环节 利润空间,并将硅片尺寸推至当前设备允许的极限。

增大硅片尺寸的驱动力是提高溢价、摊薄成本、拓展利润空间,在这些方面上 M6 比 158.75 方单晶更有优 势。 在电站建设中,使用大硅片高功率组件可以减少支架、汇流箱、电缆等成本,从而摊薄单瓦系统成本,为 组件带来溢价;在组件售价端,158.75 方单晶可溢价 2 分钱,M6 可溢价 8 分钱。在制造成本端,大硅片本身可 以摊薄硅片、电池、组件生产环节的非硅成本,从而直接增厚各环节利润;在硅片、电池、组件总成本方面: 158.75 方单晶可降低 2 分钱,M6 可降低 5 分钱。因而,总的来看,158.75 方单晶的超额利润为 4 分钱,M6 超 额利润为 13 分钱,M6 的空间更大。在目前的价格水平下,158.75 方单晶所获超额利润基本留在了硅片环节, 而 M6 大部分超额利润流向了组件环节。推广 M6 硅片的原动力在于增厚产业链各环节利润。在定价方面,我 们认为 M6 定价紧跟 M2 即可始终保持竞争优势,使得各环节的摊薄成本内化为本环节的利润,从而使各环节 毛利率均有提高。

M6已达部分设备允许尺寸的极限,短时间内硅片尺寸标准难以再提高。 增大硅片尺寸的限制在于现有设 备的兼容性。通过梳理拉棒切片、电池、组件三个环节用到的主要生产设备,我们发现现有主流设备可以兼容M6硅片,但这一规格已基本达到现有设备允许的尺寸上限,继续增大硅片尺寸则需重新购置部分设备,使得增 大尺寸带来的成本下降被新购设备带来的成本上升所抵消。因而短时间内硅片尺寸标准难以再提高,M6 将在相 当长的一段时间内成为标准上限。

硅片形状分类:方形和准方形

从形状来看,硅片可以分为方形硅片和准方形硅片两大类。方型硅片并非完全正方,而是在四角处也有小 倒角存在,倒角长度 B一般为 2 mm 左右。准方形硅片四角处为圆倒角,尺寸一般比方型硅片的倒角大很多, 在外观上比较明显。

硅片的关键尺寸:边距

对方形硅片来说,因为倒角长度变化不大,所以描述其尺寸的关键在于边距 A。 对准方形硅片来说,由于其制作过程为圆棒切方然后切片,倒角为自然形成,因而其关键尺寸是边距 A 与直径 D。

尺寸标准:源自半导体硅片

光伏硅片与半导体硅片技术本身极为相似,半导体产业规模化发展早于光伏,因而早期光伏硅片尺寸标准 主要源自半导体硅片行业。

半导体硅片尺寸经历了从小到大的过程。60 年代出现了 0.75 英寸的单晶硅片;1965 年左右开始出现少量 的 1.5 英寸硅片;1975 年左右出现 4 英寸硅片;1980 年左右出现 6 寸片;1990 年左右出现 8 寸片;2000 年左 右出现 12 寸片;预计 2020 年左右 18 寸片将开始投入使用。

半导体硅片尺寸不断增大的根本驱动力有两条:1)摊薄成本;2)提高品质。硅片尺寸越大,在制成的每 块晶圆上就能切出更多芯片,从而明显摊薄了单位成本。同时随着尺寸的增大,边缘片占比将减少,更多芯片 来自于非边缘区,从而产品质量得到提高。

近年来光伏硅片尺寸经历了3 次变革

光伏硅片尺寸标准的权威是 SEMI(国际半导体产业协会)。跟踪其标准发布 历史 ,可以发现近年来光伏硅片尺寸经历了 3 次主要的变革:

1) 由 100 和 125 大幅度增大为 156;此阶段为 1981 至 2012 之间。以 2000 年修改版后的标准 SEMI M6-1000 为例,类原片有 100/125/150 三个尺寸,对应的边距均值分别为 100/125/150 mm,直径分别为 125/150/175 mm,即严格按照半导体硅片尺寸来给定。2012 年,原 SEMI M6 标准被废止,新的 SEMI PV22 标准开始生效,边距 156 被加入到最新标准中;

2) 由 156(M0)小幅调整至 156.75(M2);在标准方面,通过修订,新增的 M2 标准尺寸被纳入 SEMI 标 准范围内,获得了业界的认可;

3)由 156.75(M2)小幅调整至 158.75 或者大幅增大为 166。此次变革尚在进行中。

第一次尺寸变革:125 到 156

2012 年前,光伏硅片尺寸更多地沿用半导体 6 寸片的规格,但由于电池生产设备的进步和产出量提升的需求,125 mm 硅片逐步被市场淘汰了,产品大多集中到156 mm 上。

从面积上来看,从 125 mm 硅片过渡到 156 mm,使硅片面积增大 50%以上,大大提高了单个组件产品功率,提高了资源开发与利用效率。

相比边距,当时直径的规格较多。边距 125 对应直径 164 mm 为主流,边距 156 对应直径 200 为主流(M0)。

第二次尺寸变革:M0 到 M1 再到 M2

第二次尺寸变革主要是指从 M0(边距 156 mm,直径 200 mm)变革为 M1(边距 156.75 mm,直径 205 mm) 与 M2(边距 156.75 mm,直径 210 mm)。这一变革在组件尺寸不变的情况下增大了硅片面积,从而提高了组件 封装效率。硅片面积的提升主要来自两个方面:1)边距增大使硅片面积增大,主要得益于设备精度不断提高, 可以增大硅片边距、减小组件排版时电池间的冗余留白;2)圆角尺寸减小使硅片面积增大,主要得益于拉棒成 本的不断降低,可使用更大直径的硅棒以减小圆角尺寸。

这一变革由中国硅片企业推动,并在 2017 年得到 SEMI 审核通过,成为行业统一的尺寸。2013 年底,隆基、 中环、晶龙、阳光能源、卡姆丹克 5 家企业联合发布 M1 与 M2 硅片标准,在不改变组件尺寸的前提下,M2 通 过提升硅片面积使组件功率提升一档,因而迅速成为行业主流尺寸。

设备无需更改,1 年时间完成切换。此次尺寸改动较小,设备无需做大更改即可生产 M2 硅片,因而切换时 间较短。以隆基为例,在其 2015 年出货产品中,M1 硅片占比 80%,M2 占比仅为 20%;2016 年 M2 占比已达 98%;2017 年已完全不再生产 M0 与 M1 硅片。

第三次尺寸变革:从 M2 到 M6

M2 尺寸标准并未持续很长时间。由于市场对高功率组件的需求高涨,而已建成的电池产线通过提高效率来 提升功率相对较难,相比之下通过增大电池面积来满足更高的组件功率需求成为了部分厂商的应对之策,使得 硅片尺寸出现了 157.0、157.3、157.5、157.75、158.0 等多样化规格,给产业链的组织管理带来极大的不便。

在此情况下,业内再次考虑尺寸标准化问题,并出现了两种标准化方案:1)158.75 全方片。这一方案在不 改变现有主流组件尺寸的情况下将硅片边距增加到极限 158.75 mm,同时使用方形硅片,以减小倒角处的留白, 从而使得硅片面积增加 3%,对应 60 型组件功率提升约 10W;2)166 大硅片(M6)。这一方案是当前主流生产 设备所允许的极限尺寸,统一到这一尺寸后业内企业难以再通过微调尺寸来提升功率,从而使得此方案的持久 性潜力更大。与 M2 硅片相比,其面积增益为 12%,对应 60 型组件功率提升约 40W。

使用大硅片的驱动力有以下两点:

1)在电站建设中,使用大硅片高功率组件可以减少支架、汇流箱、电缆等成本,从而摊薄单瓦系统成本, 为组件带来溢价;

2)在制造端,大硅片本身可以摊薄硅片、电池、组件生产环节的非硅成本,从而直接增厚各环节利润;

组件售价:158.75 可溢价 2 分钱,M6 可溢价 8 分钱

电站的系统成本由组件成本和非组件成本构成,其中非组件成本可以分为两大类:1)与组件个数相关的成 本,主要包括支架、汇流箱、电缆、桩基和支架安装成本等;2)与组件个数无关的成本,主要包括逆变器和变 压器等电气设备、并网接入成本、管理费用等,这部分一般与电站容量相关。在电站容量一定的情况下,组件 个数取决于单个组件功率,因而组件个数相关成本也可叫组件功率相关成本。

对于尺寸、重量相近的光伏组件,在其设计允许范围内,支架、汇流箱、电缆等设备与材料的选型可不做 更改。因而对于单个组串,使用 M2、158.75 全方片和 M6 三种组件的成本相同,由此平摊至单瓦则其组件个数 相关的成本被摊薄,158.75 全方片比 M2 便宜 2 分钱,M6 比 M2 便宜 8 分钱。因此在组件售价端,158.75 全方 片的组件最多可比 M2 的组件溢价 2 分钱,M6 的组件最多可比 M2 的组件溢价 8 分钱。在前期推广阶段,组件 厂可能将此部分溢价让利给下游电站,以推动下游客户偏好转向 M6 硅片。

组件成本:158.75 可摊薄 2 分钱,M6 可摊薄 5 分钱

在总成本方面,158.75 方单晶比 M2 低 2 分钱,M6 比 M2 低 5 分钱。这一成本降低是制造端产业链推广 M6 源动力,也是推广 M6 为产业链增厚的利润空间。拆分到各环节来看: 1)硅片单瓦成本方面,158.75 方单晶硅片比 M2 硅片低 0.1 分钱,M6 硅片比 M2 硅片低 1.6 分钱; 2)电池成本方面,158.75 方单晶比 M2 低 0.3 分钱,M6 比 M2 低 0.9 分钱; 3)组件成本方面,158.75 方单晶比 M2 低 1.5 分钱,M6 比 M2 低 2.3 分钱。

硅片成本测算

硅片成本可拆分为硅成本、非硅成本、三费。其中:

1)硅成本与方棒面积成正比,即 M6 比 M2 贵 12%(0.122 元/片),158.75 比 M2 贵 3%(0.031 元/片);

2)非硅成本中,在拉棒成本方面,圆棒直径变粗使得拉棒速度降低幅度小于圆棒面积增大幅度,最终 M6 比 M2 便宜 6.7%(2.38 元/kg);158.75 方单晶切方剩余率较低,最终使其比 M2 贵 1.5%(0.53 元/kg)。切片成 本大致与方棒面积成正比,最终使得 M6 非硅成本比 M2 贵 7.2%(0.066 元/片),158.75 比 M2 贵 3.8%(0.036 元/片);

3)三费均以0.40元/片计。

综合来看,在单片成本方面,M6 比 M2 贵 8.1%(0.188 元/片),158.75 比 M2 贵2.9%(0.066 元/片);平摊到单瓦成本,M6 比M2便宜 0.016 元/W,158.75 与 M2 基本持平。

非硅成本由拉棒成本和切片成本两部分组成。在单位重量拉棒成本方面,直径越大则单位重量长晶速度越快,因而M6 比 M2 便宜;方单晶切方剩余率低,因而 158.75 方单晶比 M2 贵。

电池成本测算

置成本、非硅成本、三费。其中: 1)硅片购置成本与硅片定价策略有关,这里以 2019-6-20 价格为例,M2/158.75 方单晶/M6 三种硅片含税价格分别为 3.07/3.47/3.47元/片,摊薄到单瓦后,M6 与 M2 相近,158.75 比 M2 贵 0.049 元/W; 2)非硅成本方面,M6 比 M2 降 0.009 元/W,158.75 比 M2 便宜 0.002 元/W; 3)三费均假设为 0.10 元/W。

综合来看,电池环节的附加成本变化不大。

具体来看,在非硅成本中,银浆、铝浆、TMA 等的用量与电池面积相关,最终单瓦成本不变;折旧、人工 等与容量产能相关的成本会被摊薄。

组件成本测算

组件成本可拆分为电池购置成本、非硅成本、三费。其中:

1)电池购置成本与电池定价策略有关,目前 M2/158.75 方单晶两种电池含税价格为 1.20/1.24 元/W,M6 电池尚无公开报价,考虑到目前 M6 与 M2 硅片单瓦定价相同,且电池成本变化不大,因而假设定价与 M2 相同;

2)非硅成本方面,M6 比 M2 便宜 0.024 元/W,158.75 比 M2 便宜 0.015 元/W;

3)三费均假设为 0.20 元/W。

综合来看,电池环节的附加成本降低幅度大于电池环节,但依然变化不大。

具体来看,在非硅成本中,EVA、背板、光伏玻璃等主要组成部分随本来就以面积计价,但 M6 与 158.75 产品提高了面积利用率,成本会有小幅摊薄;同时产线的产能节拍不变,但容量产能增加。从而接线盒、折旧、 人工等成本会被摊薄。

各环节利润分配:158.75 超额利润在硅片,M6 超额利润在电池和组件

158.75 超额利润 4 分钱,M6 超额利润 13 分钱,M6 利润空间比 158.75 方单晶大约高 4 个百分点。在组件 售价端,158.75 可溢价 2 分钱,M6 可溢价 8 分钱;在成本端,158.75 可降低 2 分钱,M6 可降低 5 分钱,因而 158.75 超额利润为 4 分钱,M6 超额利润为 13 分钱。在所有环节均自产的情况下,158.75 可提高净利率 1.7 个 百分点,M6 可提高净利率 5.2 个百分点。

在利润分配方面,在目前的价格水平下,158.75 方单晶所获超额利润基本留在了硅片环节。M6 电池和组件 尚无公开报价,按照假设电池售价 1.20 元/W、组件售价 2.28 元/W 来计算,超额利润在硅片/电池/组件环节的 分配大致为 0.02/0.01/0.10 元/W,大部分超额利润流向了组件环节。

推广 M6 硅片的原动力在于增厚产业链各环节利润。由于目前硅片尺寸的另一选择是158.75,所以推广 M6 需要在产业链各环节利润空间上同时大于 M2 和 158.75 方单晶。

静态情景:M6 组件定价与 M2 相同,让利下游电站,推动渗透率提升

最直接的推广方式是将 M6 组件价格设定为与 M2 相同,从而将电站端的系统成本摊薄让利给下游电站, 快速提升下游电站对 M6 组件的认可度。

目前 M2 组件价格为 2.20 元/W,若 M6 组件价格同样定为 2.20 元/W,则相应的 M6 电池价格需要下调为 1.20 元/W,与 M2 电池价格相同,以保证组件环节 M6 净利率大于 M2;硅片价格可以维持 3.47 元/片不变,此 时电池净利率可保持在 18.3%,依旧高于 M2 电池的净利率 17.8%。在此情境下,M6 各环节净利率均超过 M2, 有利于 M6 推广。

与 158.75 方单晶相比,此时 M6 各环节超额利润为 5 分钱,而 158.75 方单晶超额利润为 4 分钱,M6 更有 优势。具体到各环节来看,M6 硅片环节净利率稍低,但电池和组件环节净利率高,更有利于全产业链共同发展。

动态情景:M6 定价紧跟 M2 即可始终保持竞争优势

在组件价格方面,M6 与 M2 定价保持一致,即可使 M6 组件保持在下游电站选型中的竞争优势。

在电池价格方面,M6 与 M2 定价保持一致,则可使组件环节的成本摊薄沉淀为组件环节的利润,使得对下 游组件厂来说生产 M6 组件时的毛利率始终高于 M2,因而 M6 组件更有吸引力。

在硅片价格方面,保持 M6 与 M2 单位面积的价格相同,则可使电池环节的成本摊薄沉淀为电池环节的利润,使得对电池厂来说生产M6 电池时的毛利率始终高于 M2,因而 M6 电池更有吸引力。

对硅片环节来说,保持 M6 与 M2 单位面积的价格相同则 M6 净利率比 M2 高 4 个点,硅片环节亦有推广动 力。这也为后续继续降价让利给电池、组件、电站留出了更多空间。

增大硅片尺寸的限制在于现有设备的兼容性。通过梳理拉棒切片、电池、组件三个环节用到的主要生产设 备,我们发现现有主流设备可以兼容 M6 硅片,但这一规格已基本达到现有设备允许的尺寸上限,继续增大硅 片尺寸则需重新购置部分设备,使得增大尺寸带来的成本下降被新购设备带来的成本上升所抵消。

拉棒与切片环节:单晶炉等关键设备裕度大,部分设备接近尺寸上限

在拉棒与切片环节,生产工艺主要分为拉棒、切方、切片三步,分别用到了单晶炉、截断机与开方机、切 片机等 4 种设备。总的来看,对于 M6 硅片来说,单晶炉与开方机尺寸尚有较大余量,截断机已接近部分厂家 设备尺寸的上限。

单晶炉:热屏尺寸尚有较大余量。当前主流单晶厂家热屏内径均留有较大余量。M2 硅片外径为 210 mm, 对应的圆棒直径为 214 mm 左右;M6 硅片外径为 223 mm,对应的圆棒直径为 228 mm。当前主流单晶炉热屏内 径在 270 mm 左右,拉制直径 228 mm 硅棒完全可行,且无须重大改造。

截断机:M6 尺寸在目前设备加工规格范围内,但已接近设备加工规格上限。切断机用于将硅棒切成小段, 其加工规格较难调整。以连城数控官网提供的多线切断机主要参数来看,其适用的单晶硅棒直径为 155-230 mm。 而 M6 硅片对应的圆棒直径是 228 mm,在该设备加工规格范围内,已接近设备加工规格上限。

开方机:加工尺寸裕度较大。开方机用于将圆棒切成方棒。以高测股份单棒四线开方机为例,其切割棒料 直径为 200-300 mm,开方尺寸为 157-210 mm。M6 硅片对应的方棒直径为 223 mm,开方尺寸为 166 mm,现有 设备裕度较大。

电池环节:扩散炉内径最关键,目前可满足要求

目前主流 PERC 电池的生产工艺分为清洗制绒、扩散、刻蚀、镀膜、激光刻划、印刷栅线、烧结等工序,涉 及的关键设备有扩散炉、PECVD、激光刻槽机、丝网印刷机、烧结炉等。其中扩散炉、PECVD、烧结炉等管式加 热或真空设备尺寸难以调整,因而是硅片加大尺寸的瓶颈环节。若硅片尺寸超出现有设备极限,则只能购置新 设备,成本较高。目前常见的管式设备内径最小 290 mm。

扩散炉:圆棒直径需小于扩散炉炉管直径。在扩散工序中,一般使用石英舟承载硅片,然后将石英舟放置 于扩散炉炉管中。在扩散炉中,硅片轴线方向一般与扩散炉轴线方向平行,因而硅片尺寸需在扩散炉炉管截面 之内,即硅棒的圆棒直径需小于扩散炉炉管直径,且需要留有一定的操作空间。将硅片边距由 156.75 mm 提高 到 166 mm 的同时,硅片外径将由 210 mm 增大到 223 mm,对于内径 290 mm 的扩散炉来说尚可行。在石英舟 方面,其尺寸经过合理设计一般可以满足M6 硅片进出炉体的要求。

PECVD:硅片边距需小于 PECVD 炉管内径。PECVD 与扩散炉的情况有以下两点不同:1)在 PECVD 中,使 用石墨舟装载硅片;2)硅片轴线与 PECVD 炉管轴线垂直放置,因而只需硅片边距小于 PECVD 炉管内径即可。 为了提高 PECVD 产能,炉管内径一般较大,以叠放更多硅片。将硅片边距由 156.75 mm 提高到 166 mm 对于内 径 450 mm 的 PECVD 来说无障碍。

丝网印刷机:M6 硅片可兼容。丝网印刷机的传输系统、旋转平台、刮刀头、视觉系统均与硅片尺寸相关。

以科隆威为例,其官网挂出的唯一一款全自动视觉印刷机PV-SP910D 可兼容 M6 硅片。

组件环节:排版串焊与层压设备均近极限

组件环节主要分为排版串焊、叠层、层压、装框、装接线盒、固化清洗、测试包装等工序,主要需要用到 排版机、串焊机、层压机等设备。

排版串焊:可兼容,问题不大。排版串焊机的关键尺寸是组件长和宽,若组件尺寸在设备允许范围内,则 只需更改设置即可适用于大硅片组件;若超出设备允许的最大组件尺寸,则很难通过小技改来兼容。以金辰的 高速电池串自动敷设机为例,其适用玻璃组件范围为长 1580-2200 mm、宽 800-1100 mm。预计使用 M6 硅片的 72 型组件长 2120 mm、宽 1052 mm,在排版串焊设备允许范围内。

层压:层压机尺寸已达极限。层压机的层压面积较大,一般一次可以处理多个组件。以金辰 JCCY2336-T 层 压机为例,其层压面积为 2300 mm×3600 mm。在使用 M2 硅片时,该层压机一次可处理 4 块 60 型组件,或 3 块 72 型组件。在使用 M6 硅片时,该层压机同样可以一次处理 4 块 60 型组件或 3 块 72 型组件。对于 60 型组 件来说,处理 M2 硅片组件时,该层压机长度方向的余量为 240 mm,较为宽裕;但处理M6 硅片组件时,由于 单片电池尺寸增大 9.25 mm,60 型组件长度将加长 92.5mm,层压机长度方向的余量仅剩 55 mm,较为紧张。

辅材尺寸易调整。组件辅材主要包括光伏玻璃、EVA、背板、接线盒等。其中光伏玻璃、EVA、背板目前幅 宽可生产 166 及更大尺寸材料,仅需调整切割尺寸即可。接线盒不涉及尺寸问题,仅需考虑组件功率提高后接 线盒内部线缆材料可能需要使用更高等级材料。

……

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牛粪生产有机肥传统工艺研究论文

主要是发酵了,把牛粪堆在一起,混合点腐烂树叶,稻草什么的,经常保持粪堆潮湿,三个月就可以了。然后干燥装袋。你要是自己种花用的不多,就在地上挖个坑,把牛粪埋进去,经过一段时间就成了有机肥了。要大量生产,就要购置,烘干机,或者晒干,粉碎和过筛的设备,装袋包装。只要价格合适,销路应该不发愁。

牛粪生产有机肥技术

牛粪加工有机肥的利润

家里有养粪池的话可以通过养粪池发酵后再用做有机肥,或者是沼气池里发酵后也是可以的。这样的话里面的一些微生物等寄生虫都杀死就可以用做有机化肥了。呵呵,我也只知道这么多了呵

有机农产品论文研究方法

毕业论文学术论文的一种形式,为了进一步探讨和掌握毕业论文的写作规律和特点,需要对毕业论文进行分类。由于毕业论文本身的内容和性质不同,研究领域、对象、方法、表现方式不同,因此,毕业论文就有不同的分类方法。按内容性质和研究方法的不同可以把毕业论文分为理论性论文、实验性论文、描述性论文和设计性论文。后三种论文主要是理工科大学生可以选择的论文形式,这里不作介绍。文科大学生一般写的是理论性论文。理论性论文具体又可分成两种:一种是以纯粹的抽象理论为研究对象,研究方法是严密的理论推导和数学的运算,有的也涉及实验与观测,用以验证论点的正确性。另一种是以对客观事物和现象的调查、考察所得观测资料以及有关文献资料数据为研究对象,研究方法是对有关资料进行分析、综合、概括、抽象,通过归纳、演绎、类比,提出某种新的理论和新的见解。按议论的性质不同可以把毕业论文分为立论文和驳论文。立论性的毕业论文是指从正面阐述论证自己的观点和主张。一篇论文侧重于以立论为主,就属于立论性论文。立论文要求论点鲜明,论据充分,论证严密,以理和事实服人。驳论性毕业论文是指通过反驳别人的论点来树立自己的论点和主张。如果毕业论文侧重于以驳论为主,批驳某些错误的观点、见解、理论,就属于驳论性毕业论文。驳论文除按立论文对论点、论据、论证的要求以外,还要求针锋相对,据理力争。

近30-40年来,许多先进国家的人士感觉到化学肥料和化学农药滥用之可怕,纷纷提倡有机农法。化学肥料方面最令人担心的是氮素化肥的大量使用,造成人畜饮用水或蔬果中硝酸盐和亚硝酸盐之大量累积,对饮用该水或食用该蔬果的人畜造成不良影响,因为饮用水中硝酸盐含量超过45mg/l时,可使饮用该水之妇人所生婴儿产生蓝婴症或发生呼吸困难问题,而亚硝酸盐则为一般公认的致癌物质,所以美国联邦政府对人畜饮用水中之硝酸盐含量标准为45mg/l。农药因种类多,毒性也强,对人体的为害更加严重。 本文根据谢庆芳先生多年试验所获得资料之结果,提供一些较为深入之信息,以帮助有机农业工作人员或热心人士从有机农业定义、有机农产品之生产环境和产品内容,去了解并鉴定有机农产品之真伪,以确保有机农产品之品质,并保护生产者和消费者之权益。 兹将有机农产品之鉴定方法分为九项叙述如下: 一、先了解有机农业之定义及其产品之层级 日本MOA将有机农业称为自然农法(nature farming),所采行的是一种最严格的有机农法,除不得使用任何化学物质和化学农药外,人粪尿和任何遭受污染之有机资材或未经堆积发酵过之禽畜粪都不得使用(9,10,11,15),美国的有机农业(organic farming) 虽然也强调不得使用化学肥料和化学农药,但一些微量元素和病虫害防法资材仍可视实际情况从天然矿物或其它适当来源酌量供应使用,后来美国农部参与之后,更从经济收益和生态保育立场考量将有机农业另外取名为替代性农业(alternative agriculture)或永续农业(sustainable agriculture),认为在不破坏土壤和生态环境之原则下仍可酌量使用少量化学肥料和一些低毒性化学农药。台湾省政府农林厅所订八十六年度农作物有机栽培实施准则与替代性农业和永续性农业所采行之实施基准非常相似,其有机农业定义详列如下: 有机农业是一种完全不用或尽量少用化学肥料和化学农药之生产方式。为提高有机农作物栽培之可行性,其生产方式有赖于充分利用各种作物残株、禽畜废弃物、绿肥植物、油粕类、及农场内外其它各种未受污染之有机废弃物,和富含养分之矿石类等制成堆肥,以改善地方,同时供应作物所需养分。有害病虫、动物及杂草则尽量鼓励采行栽培防治、物理防治,生物防治及天然资材防治等,以避免伤害土壤、水资源及农业生态环境,以维持农业之永续生产并提供品质优良而安全健康之食品,也就是说,经营有机农场必须保持良好的环境条件,其空气、土壤及水源必需无污染情形」。 根据上述定义,有机农产品应依其所选用肥培材料及病虫害防治资材严格程度之不同,分为纯有机农产品和准有机农产品二大级。纯有机农产品是指在栽培生产过程中完全未使用任何化学肥料、化学农药或其它已经遭受化学物质污染之有机资材者。准有机农产品则在某特定时期内特别是栽培初期可以使用规定范围内之少量化学肥料和化学农药,但其产品仍不得有化学农药之残留。依照目前台湾有机农业推展情形而言,水稻和蔬菜多数是采行纯有机方向,而果树则部分已经接近纯有机而多数仍在准有机阶段。 二、依照农场环境状况和作业鉴定法 购买有机农产品之前最好先到预定采购之农场查访一下,详细查看它的环境条件和作业情形。有机农场必须没有空气污染、水污染、土壤污染,申请设立之前,通常必先测定其水质和土壤以确认没有发生污染情形,如果发现邻近有工厂排烟或落尘直接吹进农场或者灌溉水及土壤遭受工厂废水、落尘或废弃物污染,就不能算是有机农场。如果是稻田,可能为防止杂草而覆盖稻谷,菜园和瓜园则可能覆盖稻草,那是没有使用杀草剂的证据。菜园如果有许多枯死的杂草而土壤非常坚硬时,可能该菜园经常喷射杀草剂,蔬菜品质一定很差。长好的菜园土壤一定较为松软,地下或地上都可以看到一些有机质。有机果园多数采行草生栽培,草生下面多数有一层松软的有机质,如果在喷射糖醋液和苏力菌,或堆放着有机堆肥或有机液肥或挂了很多黄色诱虫纸,表示有可能在采行有机农法,如果是喷射杀草剂和化学农药的话可以看到许多枯死的杂草。采行草生栽培是果树有机栽培的良好证据。 有机果树草生下面常可以看到一层松软之腐植土。 插秧后覆盖稻谷,可以抑制杂草,免用除草剂。 三、依照农场生态鉴定法 实施有机农法之后农场的生态环境即逐渐开始改变,作物上面一些害虫和益虫都会逐渐出现,其中最容易看到的有瓢虫、寄生蜂卵块、鸟巢等。检查土壤则可发现土壤颜色较以前为黑,使用大量粗有机质履盖者,土壤变得非常松软,一些小动物和微生物异常活跃,把土壤拨开,有时候可以看到一些活泼的蚯蚓和其它虫类;使用杀草剂和化学农药者,有时候可以发现一些死去的蚯蚓,土壤变成非常坚硬,有些地面产生许多盐斑,显得死寂而缺生命现象。作物上面出现寄生蜂卵块是完全没有喷射化学农药的证据。田区出现鸟巢是完全没有喷射化学农药的证据。 四、依照产品外观鉴定法 有机产品因都采取自然方法栽培,其外观大小和颜色多少会与一般化学栽培者有一些不同。最容易看出来的有果实大小、果实颜色、果实亮度等。化学农法栽培的香蕉往往非常粗大,有时候果肉会有硬心,有机栽培的不会很大,但果肉一定全部是柔软的,不会有硬心,化学农法栽培的葡萄果粒往往都较大,有时候会有明显的药斑,另外一些果园因时常使用杀草剂,而使果实着色不良,栽培管理正常之有机杨桃果实都较化学栽培者光亮很多,品种特性也较明显,一些化学农法栽培的枇杷因经常使用杀草剂及化学肥料,果皮常会皱曲而皮剥不开,果肉硬硬的,淡然无味。 五、依照产品贮藏时间鉴定法 根据日本MOA的试验资料显示有机产品都较化学农法者耐于贮藏,化学农法栽培的米贮藏7年后体积缩小一半以上,有机米才缩小一点点;根据作者之试验,化学农法栽培的杨桃贮藏5天即开始产生褐斑,8天就变坏很多,有机杨桃到第12天才开始变坏;化学农法栽培的番石榴也较有机栽培者早约一星期变坏,其原因主要是受到杀草剂和化学农药之影响,所以不耐贮藏的一些产品可能不是有机产品。 六、依照产品煮烂程度鉴定法 采用自然方法栽培的蔬菜煮熟后都非常腐烂而其独特的风味也很强,但现在从市场买回来的蔬菜煮熟后吃起来很多都是硬硬或脆脆而不腐烂,并且淡然无味,这些都是使用过量杀草剂和农药的结果。杀草剂容易使蔬菜植物体硬化并失去天然风味而又不耐贮藏,有些农药也会影响蔬菜的风味。其中最明显的例子是萝卜和球茎甘蓝,如果是使用杀草剂栽培者,煮后不会完全熟烂,而剩下一些硬块煮不烂,其它常见的蔬菜如青花菜、花椰菜、甘蓝、豆类、丝瓜等也是如此,有机丝瓜则瓜皮叶绿层较厚,削皮后颜色较绿,煮后非常柔软,香气较重,化学农法栽培的丝瓜瓜皮叶绿层很薄,削皮后颜色较白,煮后成块状,气味较淡所以一些煮不烂的产品可能不是有机产品。 七、依照产品风味鉴定法 采用自然方法栽培的水果,其独特风味都很强,但使用杀草剂和农药可使其风味逐渐减少或消失,甚至产生怪味出来。将化学栽培的葡萄和香蕉贮放在一个玻璃瓶中,另外准备一个相同的玻璃瓶贮放有机产品,经过一段时间后打开瓶盖,即可闻到其风味的差异和强弱,有机栽培的葡萄或香蕉贮藏期间时常可以闻到甘甜味道,颜色也较好,化学栽培者时常会有强烈的异味产生,所以产生强烈异味者多数不是有机产品。 八、依照产品营养成分鉴定法 有机产品因全部使用有机质栽培,它们所吸收的养分也与一般化学栽培者稍有不同。通常有机产品的锰含量一定较低,其它如锌、铜、镍等金属元素含量有时候也较低,此外大家所关心的硝酸盐和亚硝酸盐含量也会较惯行农法栽培者为低。 已投稿到:贸易频道【复制标题和链接,发送给好友】

电商虽然兴起没有几年,但其快速的发展吸引了一大批有眼光有志气的青年,生鲜农产品将走上O2O模式营销新路。从大一下学期开始,我参加了6次大规模的创业比赛。我发现,20%的参赛项目都与农业电商化有关。”6月15日,来自电子科技大学中山学院人力资源专业大二学生陈劭凯和他的队友凭借《CSA联盟》项目获得了中山市首届大学生电子商务大赛的冠军。他们的农产品电商化理念和实践得到了现场评委的一致认同与好评。现象大学生创业看重生态农业今年以来,中山市举行了青年创业计划大赛和电子商务大赛两场规模较大的创业比赛。据活动主办方中山市团市委介绍,90%的参赛者来自本地几所高校。选手们的参赛项目均与吃穿用等密切相关。记者梳理具体的参赛项目发现,115个可查的参赛项目中有10多个与农产品有关,且主打绿色、环保、生态概念。另外,有5个项目与农业电商化相关。而且,两场比赛的3个冠军中有2个是农业电商化项目,分别是“田园5+2生活馆”和CSA联盟。这两个项目不约而同地提出了“分享共担、利益共享”的概念,在强调农产品安全健康环保的同时,注重借助电子商品平台实现线上线下的同时销售。本次电商大赛中,绿色农贸项目同样引起了大家的关注。据该项目队长、来自广东理工学院大二的学生蔡志伟介绍,他们计划与邮政储蓄银行合作,成立绿邮农贸电子商务有限公司。目前,该公司已经与邮政储蓄银行达成了合作协议,计划与中山、江门、珠海一带的种植基地合作,销售绿色无公害农产品。特点项目倾向运用O2O新模式营销“目前已经有B2C、C2C和实体超市、菜市场等竞争对手存在,我们的优势十分明显,主要是无公害保障、同城配送和邮政物流专业配送。”蔡志伟说,目前,网上已经有几个大型的成熟农产品购买平台,但这些平台并不针对某个地区,而是全国配送或限省配送。C2C的小规模农产品网店也比较多,但不能保障农产品的质量。实体超市或菜市场能保证质量和新鲜度,却没有自由的购买时间。他认为,上述因素使得生鲜农产品电商化有了发展空间和市场。陈劭凯也表达了类似的观点。他说,生活类O2O是目前市场上唯一能产生超级电商的领域。他们的项目CSA意在借助O2O模式,打破传统的农产品销售惯例,在未种前先销售,从而激发农户的种植热情,确保农产的质量。该方式还可缩短农产品的销售链条,让农民和消费者获得最大收益。据了解,目前CSA项目已经和中山市耕读心园农庄达成了合作协议。陈劭凯的团队负责为农庄进行电子商务推销。目前,他们已经在石岐区设立了两个线下销售点,即取菜点。消费者在网上下单后,可以到该点现场取货。由于项目处于前期运营阶段,目前盈利较微。“我们收支平衡。”陈劭凯说。困境冷链物流技术不完善项目难落地“我们的项目已经运行了半年左右,我认为目前存在的最大问题是冷链物流技术不完善。”作为一名大二学生,陈劭凯对农业电商化的关注和研究并不逊于老练的同行。他和几位同学将中山作为进行CSA资源整合的第一站,进行了比较和分析。他们认为,分散化、小规模的农业生产和经营方式,导致农业产业化水平较低。因此,向电商迈进,拓展销售渠道是今后农业企业发展的关键。在进军电商的过程中,传统产业会面临各种挑战。陈劭凯认为,生鲜农产品电商化的最大困难是冷链物流产业的不完善。“CSA联盟致力打造将农业产业链与生态旅游融合的精品路线,但目前农业产业链并未完全形成,种植的大多为蔬菜,受季节和有机性制约,农产品种植单一,消费者经常一连几周收到的都是同样的菜品,旧的菜还没吃完,新的菜又到了,容易造成蔬菜的浪费。”陈劭凯说。这样的问题,“田园5+2”生活馆亦曾遇到过。“田园5+2”目前已建立农产品供应基地,其线下销售点名叫“我们的年代”。据其负责人张旭健介绍,从去年10月份开始运行至今,已经有520个固定的个人会员和50个企业会员。张旭健说,本月底,他们的微信店正式上线。今后,将进一步完善配送链条,借助电商平台拓宽营销渠道,使生鲜农产品借电商覆盖全世界。

有机合成工艺研究论文

有机化学发展介绍及前景一.发展介绍1806年首次由瑞典的贝采里乌斯(J.J.Berzelius,1779—1848)提出,当时是作为无机化学的对立物而命名的。19世纪初,许多化学家都相信,由于在生物体内存在着所谓的“生命力”,因此,只有在生物体内才能存在有机物,而有机物是不可能在实验室内用无机物来合成的。1824年,德国化学家维勒(F.W�hler,1800—1882)用氰经水解制得了草酸;1828年,他在无意中用加热的方法又使氰酸铵转化成了尿素。氰和氰酸铵都是无机物,而草酸和尿素都是有机物。维勒的实验给予“生命力”学说以第一次冲击。在此以后,乙酸等有机物的相继合成,使得“生命力”学说逐渐被化学家们所否定。 有机化学的历史大致可以分为三个时期。 一是萌芽时期,由19世纪初到提出价键概念之前。 在这一时期,已经分离出了许多的有机物,也制备出了一些衍生物,并对它们作了某些定性的描述。当时的主要问题是如何表示有机物分子中各原子间的关系,以及建立有机化学的体系。法国化学家拉瓦锡(A.L.Lavoisier,1743—1794)发现,有机物燃烧后生成二氧化碳和水。他的工作为有机物的定量分析奠定了基础。在1830年,德国化学家李比希(J.von Liebig,1803—1873)发展了碳氢分析法;1883年,法国化学家杜马(J.B.A.Dumas,1800—1884)建立了氮分析法。这些有机物定量分析方法的建立,使化学家们能够得出一种有机化合物的实验式。 二是经典有机化学时期,由1858年价键学说的建立到1916年价键的电子理论的引入。 1858年,德国化学家凯库勒(F.A.Kekule,1829—1896)等提出了碳是四价的概念,并第一次用一条短线“—”表示“键”。凯库勒还提出了在一个分子中碳原子可以相互结合,且碳原子之间不仅可以单键结合,还可以双键或三键结合。此外,凯库勒还提出了苯的结构。 早在1848年法国科学家巴斯德(L.Pasteur,1822—1895)发现了酒石酸的旋光异构现象。1874年荷兰化学家范霍夫(J.H.van't Hoff, 1852—1911)和法国化学家列别尔(J.A.Le Bel,1847—1930)分别独立地提出了碳价四面体学说,即碳原子占据四面体的中心,它的4个价键指向四面体的4个顶点。这一学说揭示了有机物旋光异构现象的原因,也奠定了有机立体化学的基础,推动了有机化学的发展。 在这个时期,有机物结构的测定,以及在反应和分类方面都取得了很大的进展。但价键还只是化学家在实践中得出的一种概念,有关价键的本质问题还没有得到解决。 三是现代有机化学时期。 1916年路易斯(G.N.Lewis,1875—1946)等人在物理学家发现电子、并阐明了原子结构的基础上,提出了价键的电子理论。他们认为,各原子外层电子的相互作用是使原子结合在一起的原因。相互作用的外层电子如果从一个原子转移到另一个原子中,则形成离子键;两个原子如共用外层电子,则形成共价键。通过电子的转移或共用,使相互作用原子的外层电子都获得稀有气体的电子构型。这样,价键图像中用于表示价键的“—”,实际上就是两个原子共用的一对电子。价键的电子理论的运用,赋予经典的价键图像表示法以明确的物理意义。 1927年以后,海特勒(W.H.Heitler,1904—)等人用量子力学的方法处理分子结构的问题,建立了价键理论,为化学键提出了一个数学模型。后来,米利肯(R.S.Mulliken,1896—1986)用分子轨道理论处理分子结构,其结果与价键的电子理论所得的结果大体上是一致的,由于计算比较简便,解决了许多此前不能解决的问题。对于复杂的有机物分子,要得到波函数的精确解是很困难的,休克尔(E.Hückel,1896—)创立了一种近似解法,为有机化学家们广泛采用。在20世纪60年代,在大量有机合成反应经验的基础上,伍德沃德(R.B.Woodward,1917—1979)和霍夫曼(R.Hoffmann,1937—)认识到化学反应与分子轨道的关系,他们研究了电环化反应、σ键迁移重排和环加成反应等一系列反应,提出了分子轨道对称守恒原理。日本科学家福井谦一(1918—1998)也提出了前线轨道理论。 在这个时期的主要成就还有取代基效应、线性自由能关系、构象分析,等等。二.21世纪有机化学的发展在21世纪,有机化学面临新的发展机遇。一方面,随着有机化学本身的发展及新的分析技术、物理方法以及生物学方法的不断涌现,人类在了解有机化合物的性能、反应以及合成方面将有更新的认识和研究手段;另一方面,材料科学和生命科学的发展,以及人类对于环境和能源的新的要求,都给有机化学提出新的课题和挑战。有机化学将在物理有机学、有机合成学、天然产物学、金属有机学、化学生物学、有机分析和计算学、农药化学、药物化学、有机材料化学等各个方面得到发展。 物理有机化学 物理有机化学是用物理化学的方法研究有机化学的科学。主要的研究发展方向有: 1.运用现代光谱、波谱和显微技术表征分子结构,探索其与性能(物理、化学、生理、材料……)的关系;新分子和新材料的设计和理论研究。 2. 反应机理(协同、离子、自由基、卡宾、激发态、电子转移……) 和活泼中间体。 3. 主—客体化学;分子间弱相互作用和超分子化学;分子组装和识别;功能大分子和小分子相互作用及信息传递。 4. 新的计算化学方法、分子力学和动力学、分子设计软件包的开发;与实验的互补与指导。有机合成化学研究从较简单的前体小分子到目标分子的过程和结果的科学。有机合成化学是有机化学的主要内容。70年代以来,有机合成步入了一个新的高涨发展时期。 有机合成的基础是各种各样的基元合成反应,发现新的反应或用新的试剂或技术改善提高已有的反应的效率和选择性是发展有机合成的主要途径。 合成反应方法学上的一个重大进展是大量的合成新试剂的出现,特别是元素有机和金属有机试剂。利用光、电、声等物理因素的有机合成反应也要给以适当的重视。 高选择性试剂和反应是有机合成化学中最主要的研究课题之一,其中包括化学和区域选择控制,立体选择性控制和不对称合成等。后者是近年来发展得较快的领域,包括了反应底物中手性诱导的不对称反应,化学计量手性试剂的不对称反应,手性催化剂不对称反应,利用生物的不对称合成反应和新的拆分方法等。反映过渡态反应部位的构象是反应选择性的关键因素 复杂有机分子的全合成一直是最受关注的领域,体现合成化学的水平,与生物科学相结合,重视分子的功能则是合成化学家的新热点。有机合成化学的发展方向有: Z n& V& a+ 1.合成方法学 新概念、试剂、方法、反应的运用,实用的在温和条件下经过较简单的步骤高选择性高产率地转化为目标分子。 2. 具独特性能(生理、材料、理论兴趣)的分子的(全)合成。 3. 资源可持续利用的无害原料、原子经济和环境友好的反应介质、过程和工艺路线、绿色安全的产品。 4. 学科新生长点、交叉点的扩展和手性、仿生等新技术的运用。化学生物学在分子水平上研究生物机体的代谢产物及其变化规律性;利用有机化学的方法研究调控生命体系过程的科学。化学生物学是顺应20世纪后半叶生物学日新月异的发展,在化学学科的原有的几个分支——生物有机学、生物无机化学,生物分析化学、生物结构化学以及天然产物化学的基础上提出的新兴学科。化学生物学研究目前大致包括以下几个部分:1.从天然化合物和化学合成的分子中发现对生物体的生理过程具有调控作用的物质,并以这些生物活性小分子作为探针和工具,研究它们与生物靶分子的相互识别和信息传递的机理。2.发现自然界中生物合成的基本规律,从而为合成更多样性的分子提供新的理论和技术。3.作用于新的生物靶点的新一代的治疗药物的前期基础研究。4.发展提供结构多样性分子的组合化学。5.对于复杂生物体系进行静态和动态分析的新技术等。金属有机化学研究金属有机化合物[各种不同类型的C—M(杂原子)]的结构、合成、反应及其应用的科学。主要的研究发展方向有:1. 金属有机化学基元反应及其机理;各种不同类型的C—H(C、杂原子)的选择性形成、切断。2. 导向合成化学和聚合反应的金属有机化学;金属有机化合物的新型高效催化作用及其应用。药物化学和农药化学药物化学是有机化学的一个重要分支,与生命科学密切相关。它是研究与人类疾病和健康、植物保护等生命现象有关的创新药物研制的科学。药物化学的发展领域:1. 高通量生物活性筛选;药物作用靶点和基于构效关系指导下的分子设计和组合化学学库设计。2. 生化信息学的应用和创新、仿生及先导药物的发现、开发。3. 非传统机制的药物合成、分析和功能测试。有机新材料化学有机材料化学是研究以有机化合物为基础的新型分子材料的开发的科学。现代科学技术突飞猛进的发展,尤其是信息技术的发展,对材料科学提出了更高的要求,迫切需要研究新材料。相对于其他功能材料,以有机化学为基础的分子材料具有以下的特点:1.化学结构种类繁多,给人们提供了很多发现新材料的机遇;2.运用现代合成化学的理论和方法,能够有目的的改变分子的结构,进行功能组合和集成;3.运用组装和质组装的原理,能够在分子层次上组装功能分子,调控材料的性能。有机材料化学的发展方向有以下:1. 有机固体、半导体、超导体、光导体、非线性光学、铁磁体、聚合物材料。2. 具有特殊和潜在光、电、磁功能分子的合成和器件有序组装。3. 功能分子的结构、排列、组合和物化性能、机制的关系,新分子材料的设计和应用。有机分离分析化学研究有机物的分离、定性定量分析和结构解析的科学。研究方向:1. 基于近代光谱、波谱、色谱技术的进步对微(痕)量有机物的高效分析鉴定。2. 复杂的生物活性大分子和混合物中的有效组份及环境样品的分离分析方法的建立。绿色化学面对环境保护的重大压力,绿色化学提出来一些新的观念,起基本点是,通过研究和改进化学化工反应以及相关的工艺,从根本上减少以至消除副产物的生成,从源头上解决环境污染的问题。以此为目的的研究所带来的新的高效化工工艺也会大大提高经济效益。可以看出,绿色化学是对世纪化学化工研究的重要发展方向,是实现可持续发展的重要保障。本领域的发展和研究:1.发展高效、高选择性的“原子经济性”反应其中,催化的不对称合成反应仍是获得单一性分子的方法之一,应加强有关的新反应、新技术、新配体及催化剂的研究,加强开发和改进与绿色有关的生物催化的有机反应的研究。2.开发符合绿色化学要求的新反应以及相关的工艺降低或者避免使用对环境有害的原料,减少副产物的排放,直至实现零排放。3. 环境友好的反应介质的开发和利用其中可包括水、超临界流体、近临界流体、离子液体等,以替代传统反应介质的研究。4.可重复使用材料、可降解材料和生物质的利用以及生活中废弃物的再利用。在我们的生活中,有机化学的身影无处不在。能否好好的利用和发展有机化学也将在一定程度上影响着我们生活水平的高低。相信随着科学理论的发展,更多的基础学科相互交融,将在更多的领域发挥更大的作用。

有机化学的发展简史“有机化学”这一名词于1806年首次由贝采里乌斯提出。当时是作为“无机化学”的对立物而命名的。由于科学条件限制,有机化学研究的对象只能是从天然动植物有机体中提取的有机物。因而许多化学家都认为,在生物体内由于存在所谓“生命力”,才能产生有机化合物,而在实验室里是不能由无机化合物合成的。1824年,德国化学家维勒从氰经水解制得草酸;1828年他无意中用加热的方法又使氰酸铵转化为尿素。氰和氰酸铵都是无机化合物,而草酸和尿素都是有机化合物。维勒的实验结果给予“生命力”学说第一次冲击。此后,乙酸等有机化合物相继由碳、氢等元素合成,“生命力”学说才逐渐被人们抛弃。由于合成方法的改进和发展,越来越多的有机化合物不断地在实验室中合成出来,其中,绝大部分是在与生物体内迥然不同的条件下合成出来的。“生命力”学说渐渐被抛弃了,“有机化学”这一名词却沿用至今。从19世纪初到1858年提出价键概念之前是有机化学的萌芽时期。在这个时期,已经分离出许多有机化合物,制备了一些衍生物,并对它们作了定性描述,认识了一些有机化合物的性质。法国化学家拉瓦锡发现,有机化合物燃烧后,产生二氧化碳和水。他的研究工作为有机化合物元素定量分析奠定了基础。1830年,德国化学家李比希发展了碳、氢分析法,1833年法国化学家杜马建立了氮的分析法。这些有机定量分析法的建立使化学家能够求得一个化合物的实验式。当时在解决有机化合物分子中各原子是如何排列和结合的问题上,遇到了很大的困难。最初,有机化学用二元说来解决有机化合物的结构问题。二元说认为一个化合物的分子可分为带正电荷的部分和带负电荷的部分,二者靠静电力结合在一起。早期的化学家根据某些化学反应认为,有机化合物分子由在反应中保持不变的基团和在反应中起变化的基团按异性电荷的静电力结合。但这个学说本身有很大的矛盾。类型说由法国化学家热拉尔和洛朗建立。此说否认有机化合物是由带正电荷和带负电荷的基团组成,而认为有机化合物是由一些可以发生取代的母体化合物衍生的,因而可以按这些母体化合物来分类。类型说把众多有机化合物按不同类型分类,根据它们的类型不仅可以解释化合物的一些性质,而且能够预言一些新化合物。但类型说未能回答有机化合物的结构问题。这个问题成为困扰人们多年的谜团。从1858年价键学说的建立,到1916年价键的电子理论的引入,才解开了这个不解的谜团,这一时期是经典有机化学时期。1858年,德国化学家凯库勒和英国化学家库珀等提出价键的概念,并第一次用短划“—”表示“键”。他们认为有机化合物分子是由其组成的原子通过键结合而成的。由于在所有已知的化合物中,一个氢原子只能与一个别的元素的原子结合,氢就选作价的单位。一种元素的价数就是能够与这种元素的一个原子结合的氢原子的个数。凯库勒还提出,在一个分子中碳原子之间可以互相结合这一重要的概念。1848年巴斯德分离到两种酒石酸结晶,一种半面晶向左,一种半面晶向右。前者能使平面偏振光向左旋转,后者则使之向右旋转,角度相同。在对乳酸的研究中也遇到类似现象。为此,1874年法国化学家勒贝尔和荷兰化学家范托夫分别提出一个新的概念:同分异构体,圆满地解释了这种异构现象。他们认为:分子是个三维实体,碳的四个价键在空间是对称的,分别指向一个正四面体的四个顶点,碳原子则位于正四面体的中心。当碳原子与四个不同的原子或基团连接时,就产生一对异构体,它们互为实物和镜像,或左手和右手的手性关系,这一对化合物互为旋光异构体。勒贝尔和范托夫的学说,是有机化学中立体化学的基础。1900年第一个自由基,三苯甲基自由基被发现,这是个长寿命的自由基。不稳定自由基的存在也于1929年得到了证实。在这个时期,有机化合物在结构测定以及反应和分类方面都取得很大进展。但价键只是化学家从实践经验得出的一种概念,价键的本质尚未解决。现代有机化学时期 在物理学家发现电子,并阐明原子结构的基础上,美国物理化学家路易斯等人于1916年提出价键的电子理论。他们认为:各原子外层电子的相互作用是使各原子结合在一起的原因。相互作用的外层电子如从—个原了转移到另一个原子,则形成离子键;两个原子如果共用外层电子,则形成共价键。通过电子的转移或共用,使相互作用的原子的外层电子都获得惰性气体的电子构型。这样,价键的图象表示法中用来表示价键的短划“—”,实际上是两个原子共用的一对电子。1927年以后,海特勒和伦敦等用量子力学,处理分子结构问题,建立了价键理论,为化学键提出了一个数学模型。后来马利肯用分子轨道理论处理分子结构,其结果与价键的电子理论所得的大体一致,由于计算简便,解决了许多当时不能回答的问题。

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