材料导论论文范文

纳米材料技术作为一门高新科学技术，纳米技术具有极大的价值和作用。下面我给大家分享一些纳米材料与技术3000字论文， 希望能对大家有所帮助！纳米材料与技术3000字论文篇一：《试谈纳米复合材料技术发展及前景》 [摘要]纳米材料是指材料显微结构中至少有一相的一维尺度在100nm以内的材料。纳米材料由于平均粒径微小、表面原子多、比表面积大、表面能高，因而其性质显示出独特的小尺寸效应、表面效应等特性，具有许多常规材料不可能具有的性能。纳米材料由于其超凡的特性，引起了人们越来越广泛的关注,不少学者认为纳米材料将是21世纪最有前途的材料之一，纳米技术将成为21世纪的主导技术。 [关键词]高聚物纳米复合材料 一、 纳米材料的特性 当材料的尺寸进入纳米级，材料便会出现以下奇异的物理性能： 1、尺寸效应 当超细微粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或投射深度等物理特征尺寸相当或更小时，晶体的边界条件将被破坏，非晶态纳米微粒的颗粒表面附近原子密度减小，导致声、光电、磁、热、力学等特性呈现出新的小尺寸效应。如当颗粒的粒径降到纳米级时，材料的磁性就会发生很大变化，如一般铁的矫顽力约为80A/m，而直径小于20nm的铁，其矫顽力却增加了1000倍。若将纳米粒子添加到聚合物中，不但可以改善聚合物的力学性能，甚至还可以赋予其新性能。 2、表面效应 一般随着微粒尺寸的减小，微粒中表面原子与原子总数之比将会增加，表面积也将会增大，从而引起材料性能的变化，这就是纳米粒子的表面效应。 纳米微粒尺寸d(nm) 包含总原子表面原子所占比例(%)103×1042044×1034022.5×1028013099从表1中可以看出，随着纳米粒子粒径的减小，表面原子所占比例急剧增加。由于表面原子数增多，原子配位不足及高的表面能，使这些表面原子具有高的活性，很容易与 其它 原子结合。若将纳米粒子添加到高聚物中，这些具有不饱和性质的表面原子就很容易同高聚物分子链段发生物理化学作用。 3、量子隧道效应 微观粒子贯穿势垒的能力称为隧道效应。纳米粒子的磁化强度等也具有隧道效应，它们可以穿越宏观系统的势垒而产生变化，这称为纳米粒子的宏观量子隧道效应。它的研究对基础研究及实际 应用，如导电、导磁高聚物、微波吸收高聚物等，都具有重要意义。 二、高聚物/纳米复合材料的技术进展 对于高聚物/纳米复合材料的研究十分广泛，按纳米粒子种类的不同可把高聚物/纳米复合材料分为以下几类： 1、高聚物/粘土纳米复合材料 由于层状无机物在一定驱动力作用下能碎裂成纳米尺寸的结构微区，其片层间距一般为纳米级，它不仅可让聚合物嵌入夹层，形成“嵌入纳米复合材料”，还可使片层均匀分散于聚合物中形成“层离纳米复合材料”。其中粘土易与有机阳离子发生交换反应，具有的亲油性甚至可引入与聚合物发生反应的官能团来提高其粘结。其制备的技术有插层法和剥离法，插层法是预先对粘土片层间进行插层处理后，制成“嵌入纳米复合材料”，而剥离法则是采用一些手段对粘土片层直接进行剥离，形成“层离纳米复合材料”。 2、高聚物/刚性纳米粒子复合材料 用刚性纳米粒子对力学性能有一定脆性的聚合物增韧是改善其力学性能的另一种可行性 方法 。随着无机粒子微细化技术和粒子表面处理技术的 发展 ，特别是近年来纳米级无机粒子的出现，塑料的增韧彻底冲破了以往在塑料中加入橡胶类弹性体的做法。采用纳米刚性粒子填充不仅会使韧性、强度得到提高，而且其性价比也将是不能比拟的。 3、高聚物/碳纳米管复合材料 碳纳米管于1991年由S.Iijima 发现，其直径比碳纤维小数千倍，其主要用途之一是作为聚合物复合材料的增强材料。 碳纳米管的力学性能相当突出。现已测出碳纳米管的强度实验值为30-50GPa。尽管碳纳米管的强度高，脆性却不象碳纤维那样高。碳纤维在约1%变形时就会断裂，而碳纳米管要到约18%变形时才断裂。碳纳米管的层间剪切强度高达500MPa，比传统碳纤维增强环氧树脂复合材料高一个数量级。 在电性能方面，碳纳米管作聚合物的填料具有独特的优势。加入少量碳纳米管即可大幅度提高材料的导电性。与以往为提高导电性而向树脂中加入的碳黑相比，碳纳米管有高的长径比，因此其体积含量可比球状碳黑减少很多。同时，由于纳米管的本身长度极短而且柔曲性好，填入聚合物基体时不会断裂，因而能保持其高长径比。爱尔兰都柏林Trinity学院进行的研究表明，在塑料中含2%-3%的多壁碳纳米管使电导率提高了14个数量级，从10-12s/m提高到了102s/m。 三、前景与展望 在高聚物/纳米复合材料的研究中存在的主要问题是：高聚物与纳米材料的分散缺乏专业设备，用传统的设备往往不能使纳米粒子很好的分散，同时高聚物表面处理还不够理想。我国纳米材料研究起步虽晚但 发展 很快，对于有些方面的研究 工作与国外相比还处于较先进水平。如：漆宗能等对聚合物基粘土纳米复合材料的研究;黄锐等利用刚性粒子对聚合物改性的研究都在学术界很有影响;另外，四川大学高分子 科学 与工程国家重点实验室发明的磨盘法、超声波法制备聚合物基纳米复合材料也是一种很有前景的手段。尽管如此，在总体水平上我国与先进国家相比尚有一定差距。但无可否认，纳米材料由于独特的性能，使其在增强聚合物 应用中有着广泛的前景，纳米材料的应用对开发研究高性能聚合物复合材料有重大意义。特别是随着廉价纳米材料不断开发应用，粒子表面处理技术的不断进步，纳米材料增强、增韧聚合物机理的研究不断完善，纳米材料改性的聚合物将逐步向 工业 化方向发展，其应用前景会更加诱人。 参考 文献 ： [1] 李见主编.新型材料导论.北京：冶金工业出版社，1987. [2]都有为.第三期工程科技 论坛 ——‘纳米材料与技术’ 报告 会. [3]rohlich J，Kautz H，Thomann R[J].Polymer，2004，45(7)：2155-2164. 纳米材料与技术3000字论文篇二：《试论纳米技术在新型包装材料中的应用》 【摘 要】作为一门高新科学技术，纳米技术具有极大的价值和作用。进入20世纪90年代，纳米科学得到迅速的发展，产生了纳米材料学、纳米化工学、纳米机械学及纳米生物学等，由此产生的纳米技术产品也层出不穷，并开始涉及汽车行业。 【关键词】纳米技术 包装材料 1 纳米技术促进了汽车材料技术的发展 纳米技术可应用在汽车的任何部位，包括发动机、底盘、车身、内饰、车胎、传动系统、排气系统等。例如，在汽车车身部分，利用纳米技术可强化钢板结构，提高车体的碰撞安全性。另外，利用纳米涂料烤漆，可使车身外观色泽更为鲜亮、更耐蚀、耐磨。内装部分，利用纳米材料良好的吸附能力、杀菌能力、除臭能力使室内空气更加清洁、安全。在排气系统方面，利用纳米金属做为触媒，具有较高的转换效果。 由于纳米技术具有奇特功效，它在汽车上得到了广泛的应用，提升汽车性能的同时延长使用寿命。 2 现代汽车上的纳米材料 (1)纳米面漆。汽车面漆是对汽车质量的直观评价，它不但决定着汽车的美观与否，而且直接影响着汽车的市场竞争力。所以汽车面漆除要求具有高装饰性外，还要求有优良的耐久性，包括抵抗紫外线、水分、化学物质及酸雨的侵蚀和抗划痕的性能。纳米涂料可以满足上述要求。纳米颗粒分散在有机聚合物骨架中，作承受负载的填料，与骨架材料相互作用，有助于提高材料的韧性和其它机械性能。研究表明，将10%的纳米级TiO2粒子完全分散于树脂中，可提高其机械性能，尤其可使抗划痕性能大大提高，而且外观好，利于制造汽车面漆涂料;将改性纳米CaCO3以质量分数15%加入聚氨酯清漆涂料中，可提高清漆涂料的光泽、流平性、柔韧性及涂层硬度等。 纳米TiO2是一种抗紫外线辐射材料，加之其极微小颗粒的比表面积大，能在涂料干燥时很快形成网络结构，可同时增强涂料的强度、光洁度和抗老化性;以纳米高岭土作填料，制得的聚甲基丙烯酸甲酯纳米复合材料不仅透明，而且吸收紫外线，同时也可提高热稳定性，适合于制造汽车面漆涂料。 (2)纳米塑料。纳米塑料可以改变传统塑料的特性，呈现出优异的物理性能：强度高，耐热性强，比重更小。随着汽车应用塑料数量越来越多，纳米塑料会普遍应用在汽车上。主要有阻燃塑料、增强塑料、抗紫外线老化塑料、抗菌塑料等。阻燃塑料是燃烧时，超细的纳米材料颗粒能覆盖在被燃材料表面并生成一层均匀的碳化层，起到隔热、隔氧、抑烟和防熔滴的作用，从而起到阻燃作用。 目前汽车设计要求规定，凡通过乘客座舱的线路、管路和设备材料必须要符合阻燃标准，例如内饰和电气部分的面板、包裹导线的胶套，包裹线束的波纹管、胶管等，使用阻燃塑料比较容易达到要求。增强塑料是在塑料中填充经表面处理的纳米级无机材料蒙脱土、CaCO3、SiO2等，这些材料对聚丙烯的分子结晶有明显的聚敛作用，可以使聚丙烯等塑料的抗拉强度、抗冲击韧性和弹性模量上升，使塑料的物理性能得到明显改善。 抗紫外线老化塑料是将纳米级的TiO2、ZnO等无机抗紫外线粉体混炼填充到塑料基材中。这些填充粉体对紫外线具有极好的吸收能力和反射能力，因此这种塑料能够吸收和反射紫外线，比普通塑料的抗紫外线能力提高20倍以上。据报道这类材料经过连续700小时热光照射后，其扩张强度损失仅为10%，如果作为暴露在外的车身塑料构件材料，能有效延长其使用寿命。抗菌塑料是将无机的纳米级抗菌剂利用纳米技术充分地分散于塑料制品中，可将附着在塑料上的细菌杀死或抑制生长。这些纳米级抗菌剂是以银、锌、铜等金属离子包裹纳米TiO2、CaCO3等制成，可以破坏细菌生长环境。据介绍无机纳米抗菌塑料加工简单，广谱抗菌，24小时接触杀菌率达90%，无副作用。 (3)纳米润滑剂。纳米润滑剂是采用纳米技术改善润滑油分子结构的纯石油产品，它不会对润滑油添加剂、稳定剂、处理剂、发动机增润剂和减磨剂等产品产生不良作用，只是在零件金属表面自动形成纯烃类单个原子厚度的一层薄膜。由于这些微小烃类分子间的相互吸附作用，能够完全填充金属表面的微孔，最大可能地减小金属与金属间微孔的摩擦。与高级润滑油或固定添加剂相比，其极压可增加3倍-4倍，磨损面减小16倍。由于金属表面得到了保护，减小了磨损，使用寿命成倍增加。 另外，由于纳米粒子尺寸小，经过纳米技术处理的部分材料耐磨性是黄铜的27倍、钢铁的7倍。目前纳米陶瓷轴承已经应用在奔驰等高级轿车上，使机械转速加快、质量减小、稳定性增强，使用寿命延长。 (4)纳米汽油。纳米汽油最大优点是节约能源和减少污染，目前已经开始研制。该技术是一种利用现代最新纳米技术开发的汽油微乳化剂。它能对汽油品质进行改造，最大限度地促进汽油燃烧，使用时只要将微乳化剂以适当比例加入汽油便可。交通部汽车运输节能技术检测中心的专家经试验后认为，汽车在使用加入该微乳化剂的汽油后，可降低其油耗10%～20%，增加动力性能25%，并使尾气中的污染物(浮碳、碳氢化合物和氮氧化合物等)排放降低50%～80%。它还可以清除积碳，提高汽油的综合性能。更令人注意的是，纳米技术应用在燃料电池上，可以节省大量成本。因为纳米材料在室温条件下具有优异的储氢能力。根据实验结果，在室温常压下，约2/3的氢能可以从这些纳米材料中得以释放，故其能替代昂贵的超低温液氢储存装置。 (5)纳米橡胶。汽车中橡胶材料的应用以轮胎的用量最大。在轮胎橡胶的生产中，橡胶助剂大部分成粉体状，如炭黑、白炭黑等补强填充剂、促进剂、防老剂等。以粉体状物质而言，纳米化是现阶段橡胶的主要发展趋势。新一代纳米技术已成功运用其它纳米粒子作为助剂，而不再局限于使用炭黑或白炭黑，汽车中最大的改变即是，轮胎的颜色已不再仅限于黑色，而能有多样化的鲜艳色彩。另外无论在强度、耐磨性或抗老化等性能上，新的纳米轮胎均较传统轮胎都优异，例如轮胎侧面胶的抗裂痕性能将由10万次提高到50万次。 (6)纳米传感器。传感器是纳米技术应用的一个重要领域，随着纳米技术的进步，造价更低、功能更强的微型传感器将广泛应用在社会生活的各个方面。半导体纳米材料做成的各种传感器，可灵敏地检测温度、湿度和大气成分的变化，这在汽车尾气和大气环境保护上已得到应用。纳米材料来制作汽车尾气传感器，可以对汽车尾气中的污染气体进行吸附与过滤，并对超标的尾气排放情况进行监控与报警，从而更好地提高汽车尾气的净化程度，降低汽车尾气的排放。我国纳米压力传感器的研制已获得成功，产品整体性能超过国外的超微传感器，缩小了我国在这一技术领域与世界先进国家存在的差距。有专家认为，到2020年，纳米传感器将成为主流。 (7)纳米电池。早在1991年被人类发现的碳纳米管韧性很高，导电性极强，兼具金属性和半导体性，强度比钢高100倍， 密度只有钢的1/6。我国科学家最近已经合成高质量的碳纳米材料，使我国新型储氢材料研究一举跃入世界先进行列。此种新材料能储存和凝聚大量的氢气，并可做成燃料电池驱动汽车，储氢材料的发展还会给未来的交通工具带来新型的清洁能源。 结语 随着材料技术的发展，纳米技术已成为当今研究领域中最富有活力，对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象。纳米科技正在推动人类社会产生巨大的变革，未来汽车技术的发展，有极大部分与纳米技术密切相关，纳米材料和纳米技术将会给汽车新能源、新材料、新零部件带来深远的影响。对于汽车制造商而言，纳米技术的有效运用，有效地促进技术升级、提升附加价值。相信在不久的将来，纳米技术必将在汽车的制造领域得到更广泛的应用。 参考文献 [1]肖永清.纳米技术在汽车上的应用[J].轻型汽车技术，2004.12. [2]潘钰娴，樊琳.纳米材料的研究和应用[J].苏州大学学报(工科版)，2002. [3]周李承，蒋易，周宜开，任恕，聂棱.光纤纳米生物传感器的现状及发展[J].传感器技术，2002，(1)：18～21 纳米材料与技术3000字论文篇三：《试谈纳米技术及纳米材料的应用》 摘要：本文主要论述了纳米材料的兴起、纳米材料及其性质表现、纳米材料的应用示例、纳米材料的前景展望，以供与大家交流。 关键词：纳米材料;应用;前景展望 1.纳米技术引起纳米材料的兴起 1959年，著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼预言，人类可以用小的机器制作更小的机器，最后实现根据人类意愿逐个排列原子、制造产品，这是关于纳米科技最早的梦想。80年代初，德国科学家H.V.Gleiter成功地采用惰性气体凝聚原位加压法制得纯物质的块状纳米材料后，纳米材料的研究及其制备技术在近年来引起了世界各国的普遍重视。由于纳料材料具有独特的纳米晶粒及高浓度晶界特征以及由此而产生的小尺寸量子效应和晶界效应，使其表现出一系列与普通多晶体和非晶态固体有本质差别的力学、磁、光、电、声等性能，使得对纳米材料的制备、结构、性能及其应用研究成为90年代材料科学研究的 热点 。1991年，美国科学家成功地合成了碳纳米管，并发现其质量仅为同体积钢的1/6，强度却是钢的10倍，因此称之为超级纤维.这一纳米材料的发现标志人类对材料性能的发掘达到了新的高度。1999年，纳米产品的年营业额达到500亿美元。 2.纳米材料及其性质表现 2.1纳米材料 纳米(nm)是长度单位，1纳米是10-9米(十亿分之一米)，对宏观物质来说，纳米是一个很小的单位，不如，人的头发丝的直径一般为7000-8000nm，人体红细胞的直径一般为3000-5000nm，一般病毒的直径也在几十至几百纳米大小，金属的晶粒尺寸一般在微米量级;对于微观物质如原子、分子等以前用埃来表示，1埃相当于1个氢原子的直径，1纳米是10埃。一般认为纳米材料应该包括两个基本条件：一是材料的特征尺寸在1-100nm之间，二是材料此时具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。 2.2纳米材料的特殊性质 纳米材料高度的弥散性和大量的界面为原子提供了短程扩散途径，导致了高扩散率，它对蠕变，超塑性有显著影响，并使有限固溶体的固溶性增强、烧结温度降低、化学活性增大、耐腐蚀性增强。因此纳米材料所表现的力、热、声、光、电磁等性质，往往不同于该物质在粗晶状态时表现出的性质。与传统晶体材料相比，纳米材料具有高强度——硬度、高扩散性、高塑性——韧性、低密度、低弹性模量、高电阻、高比热、高热膨胀系数、低热导率、强软磁性能。这些特殊性能使纳米材料可广泛地用于高力学性能环境、光热吸收、非线性光学、磁记录、特殊导体、分子筛、超微复合材料、催化剂、热交换材料、敏感元件、烧结助剂、润滑剂等领域。 3.纳米材料的应用示例 目前纳米材料主要用于下列方面： 3.1高硬度、耐磨WC-Co纳米复合材料 纳米结构的WC-Co已经用作保护涂层和切削工具。这是因为纳米结构的WC-Co在硬度、耐磨性和韧性等方面明显优于普通的粗晶材料。其中，力学性能提高约一个量级，还可能进一步提高。高能球磨或者化学合成WC-Co纳米合金已经工业化。化学合成包括三个主要步骤：起始溶液的制备与混和;喷雾干燥形成化学性均匀的原粉末;再经流床热化学转化成为纳米晶WC-Co粉末。喷雾干燥和流床转化已经用来批量生产金属碳化物粉末。WC-Co粉末可在真空或氢气氛下液相烧结成块体材料。VC或Cr3C2等碳化物相的掺杂，可以抑制烧结过程中的晶粒长大。 3.2纳米结构软磁材料 Finemet族合金已经由日本的Hitachi Special Metals，德国的Vacuumschmelze GmbH和法国的 Imply等公司推向市场，已制造销售许多用途特殊的小型铁芯产品。日本的 Alps Electric Co.一直在开发Nanoperm族合金，该公司与用户合作，不断扩展纳米晶Fe-Zr-B合金的应用领域。 3.3电沉积纳米晶Ni 电沉积薄膜具有典型的柱状晶结构，但可以用脉冲电流将其破碎。精心地控制温度、pH值和镀池的成份，电沉积的Ni晶粒尺寸可达10nm。但它在350K时就发生反常的晶粒长大，添加溶质并使其偏析在晶界上，以使之产生溶质拖拽和Zener粒子打轧效应，可实现结构的稳定。例如，添加千分之几的磷、流或金属元素足以使纳米结构稳定至600K。电沉积涂层脉良好的控制晶粒尺寸分布，表现为Hall-Petch强化行为、纯Ni的耐蚀性好。这些性能以及可直接涂履的工艺特点，使管材的内涂覆，尤其是修复核蒸汽发电机非常方便。这种技术已经作为 EectrosleeveTM工艺商业化。在这项应用中，微合金化的涂层晶粒尺寸约为100nm，材料的拉伸强度约为锻造Ni的两倍，延伸率为15%。晶间开裂抗力大为改善。 3.4Al基纳米复合材料 Al基纳米复合材料以其超高强度(可达到1.6GPa)为人们所关注。其结构特点是在非晶基体上弥散分布着纳米尺度的a-Al粒子，合金元素包括稀土(如Y、Ce)和过渡族金属(如 Fe、Ni)。通常必须用快速凝固技术(直接淬火或由初始非晶态通火)获得纳米复合结构。但这只能得到条带或雾化粉末。纳米复合材料的力学行为与晶化后的非晶合金相类似，即室温下超常的高屈服应力和加工软化(导致拉神状态下的塑性不稳定性)。这类纳米材料(或非晶)可以固结成块材。例如，在略低于非晶合金的晶化温度下温挤。加工过程中也可以完全转变为晶体，晶粒尺寸明显大干部份非晶的纳米复合材料。典型的Al基体的晶粒尺寸为100～200nm，镶嵌在基体上的金属间化合物粒子直径约50nm。强度为0.8～1GPa，拉伸韧性得到改善。另外，这种材料具有很好的强度与模量的结合以及疲劳强度。温挤Al基纳米复合材料已经商业化，注册为Gigas TM。雾化的粉末可以固结成棒材，并加工成小尺寸高强度部件。类似的固结材料在高温下表现出很好的超塑性行为：在1s-1的高应变速率下，延伸率大于500%。 4.纳米材料的前景趋向 经过我国材料技术人员多年对纳米技术的研究探索，现在科学家已经能够在实验室操纵单个原子，纳米技术有了飞跃式的发展。纳米技术的应用研究正在半导体芯片、癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪4大领域高速发展。可以预测：不久的将来纳米金属氧化物半导体场效应管、平面显示用发光纳米粒子与纳米复合物、纳米光子晶体将应运而生;用于集成电路的单电子晶体管、记忆及逻辑元件、分子化学组装计算机将投入应用;分子、原子簇的控制和自组装、量子逻辑器件、分子电子器件、纳米机器人、集成生物化学传感器等将被研究制造出来。 近年来还有一些引人注目的发展趋势新动向，如：(1)纳米组装体系蓝绿光的研究出现新的苗头;(2)巨电导的发现;(3)颗粒膜巨磁电阻尚有潜力;(4)纳米组装体系设计和制造有新进展。

在机械专业教学中,以不借助电脑、投影仪和幕布等多媒体设备而进行教学的这种传统教学方式中的弊端已经日益凸显。下面是我为大家推荐的机械工程导论论文，供大家参考。

机械工程导论论文 范文 一：农机安全风险评析

1农业机械安全风险评价过程

农业机械安全风险评价是采用科学的 方法 和程序识别、分析农业机械安全事故发生的原因，针对原因采取 措施 以消除或减少农业机械在安装、使用、维修等环节存在的各种安全隐患，预防安全事故，提高农业机械的使用安全。其过程包括风险分析(产品限制的确定、危险识别、安全风险评估)、安全风险评定和风险减少。安全风险评价为迭代过程。通过安全风险评定，对不可接受的安全风险，应采取消除或减少风险的措施，并重新进行风险(包括再生风险)分析和评定，直至安全风险降到可接受的程度。

2农业机械危险识别

在对危险识别前，首先应确定机械的限制。即描述产品作业功能、预定使用范围、可预期的误用、使用和维修环境，以确定危险识别范围。一般可根据产品功能及使用操作来描述。如 拖拉机 加油、加水、上车、启动、前进、转向、倒退、制动、停车、驻车、下车、悬挂、牵引、提升、维修等。危险是指潜在的伤害源。农业机械产品存在的主要危险包括：机械危险(如挤压、剪切、冲击、缠绕、吸入或卷入、切割、高压流体喷射等)、电气危险(如与带电部件接触)、热危险(如与高温物体接触、热辐射等)、噪声危险、振动危险(如座椅、手把振动)、材料和物质产生的危险(如人体与农药接触)及滑落、绊倒及跌落危险。不同农业机械产品，可能产生危险的形式及多少各异。危险识别目的是在机械限制范围内确定并形成危险、危险状态和危险事件的清单。危险识别应在农业机械的寿命期间内系统地识别所有阶段(如运输、安装、使用、停用、维修等)的全部相关任务中可预见的危险。危险识别一般采用至上而下及至下而上两种方法。至上而下法是以潜在的后果(如挤压、烧伤)清单为起点，确定造成伤害的危险。至下而上法是以检查所有的危险为起点，考虑确定的危险状态下所有可能出错的途径(如制动功能失效、人为差错)及其导致伤害的方式。相比而言，至下而上法更为全面彻底，但过程较复杂。

3农业机械安全风险评估

安全风险为伤害发生的概率及伤害造成严重程度的综合。农业机械安全风险评估是依据农业机械产品的危险识别结果，确定各种伤害发生概率及伤害造成严重程度的过程。目的是确定每个危险状态或事故的最高安全风险。通常用等级、指数、或分数表示安全风险的大小。评估伤害发生概率应在考虑暴露危险区人员、危险事件发生可能性(产品特征、产品成熟度、生产企业规模、生产方式)、避免或限制伤害等因素后确定。伤害造成严重程度可在考虑伤害或影响健康的程度(如轻微、严重、死亡)及伤害的范围(如人数)后确定。安全风险评估方法分为定性评估法和定量评估法两类。常见方法有风险矩阵法、风险图法、数值评分法、定量风险评估法和综合评估法。其中风险矩阵法和风险图法较简单，也较常用。

3.1风险矩阵法

风险矩阵法是针对每一识别的危险，将决定危险事件风险的两个因素即伤害严重程度和引起伤害的概率划分为相应等级，形成风险矩阵，用交叉单元来定性地衡量风险大小的方法。该方法包括风险矩阵选择、伤害严重程度评价、伤害发生的概率评价和得出风险等级四个步骤。

3.2风险图法

风险图以决策树为基础发展而来，其特点是使所评价的危险形象化，便于分析比较。风险图中，每个节点代表一个风险参数(严重程度、暴露度、危险事件发生概率、避免可能性)，每个节点的分支分别代表相应风险参数的等级(如轻微的、严重的)。风险评估时，从起点开始，在每个节点处沿着所确定等级的分支向前，末端指向就是风险等级。

4农业机械安全风险的减少

安全风险评价目的是减少或消除不可接受的安全风险。安全风险由安全风险因素构成，减少或消除安全风险就要减少或消除影响风险等级的风险因素(危险源、发生的概率或伤害程度)。而减少或消除影响风险等级的风险因素可通过在产品设计阶段及在使用阶段采用相应措施来实现。

4.1在产品设计制造阶段采取消除或减少安全风险的措施

1)本质安全设计制造。即通过产品设计制造消除或减少危险。如去除收割机、拖拉机等农机覆盖件上存在的锐角，加大拖拉机操作手柄与相邻部件的间隙可以消除其带来的划伤或挤压危险。不是所有的危险可以通过产品设计制造完全消除，当存在设计不能消除的危险时，应通过设计制造减少风险。如降低高地隙自走式喷药机的行驶速度和质心高度来提高稳定性;采用减震机构减少拖拉机座椅振动等。本质安全设计制造是减少安全风险最有效的措施，应优先采用。2)安全防护措施。当不能通过产品设计制造消除或充分地减少安全风险时，应采用限制暴露于危险、减少危险事件发生概率或消除或降低伤害可能性的安全措施。如对收割机、拖拉机外露旋转件加装防护罩，对动力喷药机安装安全阀限制压力。3)使用信息。使用信息是对采取本质安全设计和防护措施后的遗留安全风险提出使用警告，以降低伤害发生的可能性。如在农业机械危险部位粘贴安全警告标志、标签;安装喇叭、后视镜等信号装置;在产品使用 说明书 中说明安全使用规则;限制使用范围等。

4.2在产品使用阶段采取减少风险的措施

多数农机产品在产品设计制造阶段采取安全风险减少措施后，因产品具有的固有特性、生产与设计的差异等原因，仍然会遗留安全风险。对此，应在使用阶段对遗留安全风险采取针对性措施。主要措施包括：一是实施行政许可管理，即通过实施许可制度减少伤害发生的可能性。如我国实施的拖拉机驾驶员驾驶证制度;拖拉机、收割机安全年检制度;植保机械实施CCC认证制度等。二是制定安全操作规程。三是对使用者进行培训。四是使用个体防护装置，如佩戴防毒面具，防护手套，安全帽等。5结束语采用科学的方法和程序可以有效地识别、评估、减少农机产品存在的安全风险，提高农业机械产品使用安全性。安全风险识别及评估的结果是科学制定农业机械产品安全标准、安全监管措施的基础。

机械工程导论论文范文二：农业机械技术变化及维护

1.农业机械技术状态的变化规律

农业机械在投入使用以后，随着时间的增加，其主要的技术性能指标会逐渐与初始标准值产生偏离。当技术性能指标尚未超出允许的极限值时，机械满足基本要求而正常工作，可以认为这时的技术状态是正常的。当超出允许的极限值以后，机械不能满足正常工作的基本要求，例如工作质量差、工作效率低、经济效益急剧下降、机械故障急剧增加等，这种现象称为技术状态恶化。这时应当停止使用，进行修复或报废。农业机械技术状态的具体变化过程虽然比较复杂，但是具有一定的规律性。例如曲轴与轴承、活塞与缸套等运动配合件的基本恶化形态是配合间隙增大，其规律是:配合间隙的增加速率在工作初期较大，当工件相互磨合之后，间隙增加，速率下降，并且在一个较长的时期内保持相对稳定。当配合件间隙增大到极限值后，在配合件之间将出现撞击作用和润滑条件恶化，如果继续工作，会造成机器的损坏。

又如过滤式机油滤清器，其基本恶化形态是滤网脏堵，它的变化规律是:在工作初期由于过流量大，滤网表面隔滤机油中杂质的作用较强，杂质积累速度较快。随着工作时间加长，滤网表面脏堵程度加大，机油通过量减少，隔滤杂质的作用减弱，杂质积累速度减慢。一旦滤网表面完全堵塞，就会完全丧失其隔滤杂质的作用。机械的 其它 零部件，也都有自身的技术状态变化规律。由于各种零部件的材料、工作条件和所起的作用不相同，在工作过程中技术状态的变化形态和规律也有差别，他们都对整机的技术状态变化规律产生影响。其中，主要零件的影响具有决定性作用。因此，深入了解各主要零部件技术状态的变化规律，可以预测整机技术状态的变化趋势，以便主动采取各种有效技术措施。比较复杂和贵重的农业机械，并不是一次性使用后立即报废，而是经过反复 修理 继续使用的。在机械的主要性能指标临近极限时，适时进行修理，使主要性能指标基本恢复到标准值，机械就可以再次投入使用。在技术指标许可的条件下，尽量延长机械的使用寿命，采取各种技术措施以保持和恢复机械的技术状态。

2.农业机械的维护制度

农业机械的技术维护制度，是在使用过程中为保持和恢复机械的正常技术状态而执行的一种技术维护体制，它包括应采取的各种技术措施的内容、进行方式以及必须达到的标准。尽管目前农业机械大部分由农机户自主经营，但是，科学的维护制度还是非常必要的，因为只有延长农业机械使用寿命，才能给农民带来直接经济效益，同时也产生巨大的社会效益。目前，主要有三种维护制度:

一是故障维护制度。机械一直使用到出现故障或损坏时才被迫停车进行维护。当前农机户普遍采用这种被迫的维修制度，虽然可以节省日常的维护费用，并且有可能使某些零件得到了充分利用，但是由于机器技术状态早期恶化，非但不能使全部机器零件的技术寿命得到充分利用，还常常引起严重的损坏，使机械无法修理而早期报废。

二是定期维护制度。按固定的周期对机械进行强制性技术维护。它的周期是根据机械技术状态的变化规律确定的，可以按计划对机械采取技术维护措施，预防机械发生故障而损坏，保持机械工作的可靠性。这是一种科学的维护制度，但未引起农机户的普遍重视。

三是按需维护制度。定期对机械进行不拆卸检测，按照技术状态的需要对机械进行维护。这也是一种计划预防维护制度，它既可以保持机械有高度的使用可靠性，又可以使机械零部件的技术寿命得到充分利用，它比定期维护制度还先进。建议农民朋友广泛采用。