30CrMnSiNi2A合金结构钢
30CrMnSiNi2A特性:30CrMnSiNi2A是一种超高强度钢,属于Cr-Mn-Si-Ni系合金结构钢,是在30CrMn钢的基础上加入Si、Ni元素研制成的,常用于制造重要结构件。经热处理后可获得较高的强度、较好的延性和韧性、良好的抗疲劳性能和断裂韧度、低的疲劳裂纹扩展速率。淬透性较高,切削加工性和焊接性尚好,但在高温加热时具有脱碳倾向,对缺口和氢脆(包括环境氢脆)较敏感,在进行零件设计及热处理时应特别注意。
30CrMnSiNi2A执行标准:
GJB 1951-1994,GB/T3079-201530CrMnSiNi2A化学成分:碳C:0.27%~0.33%;硅Si:0.90%~1.20%;锰Mn:1.00%~1.20%;硫S:≤0.010%;磷P:≤0.015%;铬Cr:0.90%~1.20%;镍Ni:1.40%~1.80%。钢中碳保持在0.30%左右,便于强度与韧性的良好配合。钢中加入Cr、Mn、Si、Ni元素,主要是提高钢的淬透性,兼有固溶强化基体组织、改善基体组织的回火稳定性作用。淬火加热时,Cr、Mn、Si、Ni元素完全固溶于奥氏体中,提高钢的淬透性。淬火后,Cr、Mn、Si、Ni元素固溶强化基体组织,并改善基体组织的回火稳定性。低温回火时,部分Cr、Mn元素从基体组织中扩散到析出的渗碳体Fe3C中形成合金渗碳体(Cr、Mn、Fe)3C。钢中加入Cr、Ni元素,可增强钢的耐蚀性,Ni元素可改善钢的韧性。钢中加入Si元素可增强钢的回火稳定性,但易使钢产生脱碳倾向。加入Mn元素可提高钢的淬透性,但却使钢产生过热敏感性。30CrMnSiNi2A力学性能:抗拉强度 σb (MPa):1)1767; 2)1627断后伸长率 δ5 (%):1)12;2)13断面收缩率 ψ (%):50冲击韧性值 αku (J/cm2):1)79;2)90试样尺寸:棒材
30CrMnSiNi2A热处理工艺:
(1)890~900℃油淬,200~300℃回火,空冷;
(2)890~900℃加热,淬入210 ~280℃硝盐槽中等温1h,空冷,然后在200~300℃回火,空冷。
30CrMnSiNi2A主要规格:
30CrMnSiNi2A圆棒、30CrMnSiNi2A轧棒、30CrMnSiNi2A锻棒、30CrMnSiNi2A锻件、30CrMnSiNi2A板、30CrMnSiNi2A锻环、30CrMnSiNi2A管、30CrMnSiNi2A丝
1.前言
脱碳是钢加热时表面碳含量降低的现象.脱碳分为半脱碳和全脱碳.钢材脱碳超标被普遍认为是一种质量缺陷,尤其对高碳Cr轴承钢、弹簧钢、高碳工具钢来说要求更严.
2.钢坯产生脱碳机理
脱碳是扩散作用的结果,脱碳时一方面是氧向钢内扩散;另一方面钢中的碳向外扩散.
2.1 化学成分对钢脱碳影响
钢中含碳量愈高脱碳倾向愈大;W、Al、Si、Co等元素都使钢脱碳倾向增加;而 Cr、Mn等元素能阻止钢脱碳.
2.2 加热温度的影响
随着加热温度的提高,脱碳层的深度不断增加.一般低于1000℃时,钢表面的氧化铁皮阻碍碳的扩散,脱碳比氧化慢,但随着温度升高,一方面氧化铁皮形成速度增加;另一方面氧化铁皮下碳的扩散速度也加快,此时氧化铁皮失去保护能力,达到某一温度后脱碳反而比氧化快.
2.3 加热时间的影响
一般认为可见的脱碳深度与加热时间有关,加热时间越长脱碳层越深,脱碳层深度与加热时间的平方成正比.(能否加个公式在里面)
3.实验方法及结果
兴澄公司生产的**nB3H-1对钢材脱碳要求极为严格,要求全脱碳层在0.5%D,按照现有生产工艺来执行很难达到标准要求,整体脱碳合格率在25%左右.通过实践经验,拟通过改变生产风煤比、加热温度、加热时间来降低脱碳层深度.三个方案各取10个样进行对比,结果如下:
3.1 风煤比实验
使用燃料高炉煤气(成分略),空气过剩系数a等于1.1.根据理论计算风煤比控制在0.69,现实生产中风煤比控制在0.55-0.65.
3.2 加热时间实验
加热时间是影响脱碳的另一重要指标,实践证明在1000℃以下基本不产生脱碳,本次实验只要验证在均热情况下的时间影响.按照预热段风煤比在0.70-0.75,加热段风煤比在0.55-0.60,均热段风煤比在0.50的基础上采用不同加热时间进行如下实验.
3.3 加热温度实验
加热温度是影响脱碳的另一重要指标,按照预热段风煤比在0.70-0.75,加热段风煤比在0.55-0.60,均热段风煤比在0.50的基础上加热时间控制在210min进行如下实验.
4.改进措施与对策
由上述实验及其他性能指标制定如下措施:
4.1 分段控制风煤比
加大预热段风煤比,采用“大风量,弱氧化性氛围”,降低均热段、加热段风煤比,采用“小风量,弱还原性氛围”.
4.2 合理的加热温度
确保开轧温度及均热温度足以满足其他加热性能的条件下降低均热温度.
4.3 合理的加热时间
确保钢坯加热均匀性及均热温度足以满足其他加热性能的条件下降低加热时间.
棒材脱碳层深度超标问题的与解决方案参考属性评定
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4.4 控制炉膛压力
控制炉膛处于微正压,防止产
脱碳相关论文范文例文9983;负压而使加热炉向炉膛内吸气,通过调节引风机频率及隔断调节阀的的开度来控制炉膛压力在2-10pa的微正压范围.
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4.5 控制后续设备生产的正常运行
由于兴澄一分厂是一条生产线,后区设备生产会对加热时间产生较大影响,在遇到实际影响生产时要及时通知加热炉操作工,及时按照降温制度降温处理.5 结论
虽然在实际生产中脱碳和氧化是不可避免的,由上述实验可以证明,加大原有风煤比,在预热段处加大至0.70-0.75,降低均热段风煤比至0.50.目的使得预热段形成氧化性氛围,产生较厚氧化铁皮,可以起到一定阻碍加热段、均热段氧化性气氛进入和钢坯接触,起到较好保护作用,在均热段、加热段降低原有风煤比形成弱还原性气氛,可以更好的控制脱碳产生.因此通过控制风煤比、加热温度、加热时间、炉膛压力、炉内气氛等是完全可以控制脱碳的.
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5.8%,2000年增加至1.8亿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1.5亿元,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9O101034.0,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
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5. 关于材料学方面论文
本科论文要求5000—8000字。当然不同的学校可能要求有所出入,还是要以学校要求为准。毕业论文,按一门课程计,是普通中等专业学校、高等专科学校、本科院校、高等教育自学考试本科及研究生学历专业教育学业的最后一个环节,为对本专业学生集中进行科学研究训练而要求学生在毕业前总结性独立作业、撰写的论文。
论文各部分字数的大致要求:文献综述。字数在1000字——3000字之间。文献综述是在确定了选题后,在对选题所涉及的研究领域的文献进行广泛阅读和理解的基础上,对该研究领域的研究现状、新水平、新动态、新技术和新发现、发展前景等内容进行综合分析、归纳整理和评述。
正文。字数要求在6000字以上,原则上不超过10000字。正文是毕业论文的主体内容,是整篇论文的核心所在,占论文的绝大部分篇幅。包括引言、正文、结论或结束语三大部分。标题。一般不超过20个汉字。毕业论文题目应简明扼要,避免过宽、过大、过空,要能准确反映论文的实质性主题内容,包括研究的范围、层次和深度等。
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致谢。一般不超过300字。致谢可以对下列方面表达谢意:协助完成研究工作和提供便利条件的组织或个人;在研究工作中提出建议和提供帮助的人;给予转载和引用权的资料、图片、文献、研究思想和设想的所有者;其他应感谢的组织或个人。
论文主要内容:
一、论文的标题部分
标题就是题目或题名,标题需要以最恰当、最简明的词语反映论文中重要的特定内容逻辑组合,论文题目非常重要,必须用心斟酌选定。
二、论文的摘要
论文一般应有摘要,它是论文内容不加注释和评论的简短陈述。摘要应该包含以下内容:
1、从事这一研究的目的和重要性
2、研究的主要内容
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三、论文关键词
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又称为前言,属于正片论文的引论部分。写作内容包括:
1、研究的理由
2、研究目的
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五、正文部分
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六、参考文献
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