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热处理对金刚石的影响研究论文

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热处理对金刚石的影响研究论文

高温对金刚石强度的影响:与金刚石的原始强度比较,加热1197℃后强度下降最大的包裹体含量为的金刚石,约下降75%,强度下降最小的是包裹体含量为的金刚石,约下降50%,此外,加热时间对金刚石强度的损失程度也十分明显。例如:1400℃时加热10秒钟,金刚石颗粒强度降低80%,5秒钟降低75%,2秒钟降低50%。

金刚石俗称“金刚钻”。也就是我们常说的钻石的原身,它是一种由碳元素组成的矿物,是碳元素的同素异形体。金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质。金刚石的用途非常广泛,例如:工艺品、工业中的切割工具。石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石。也是贵重宝石。

因为热处理都是在临界点温度进行 这样会改变钢的分子排列结构 所以机械性能会有改变

钢铁的热处理是指钢材在固态下,通过加热、保温和冷却的手段,改变材料表面或内部的化学成分与组织,获得所需性能。

与其他加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到的。

(1)根据工艺方法来分

1、整体热处理(退火、正火、淬火、回 火);

2、表面热处理(火焰加热表面淬火、感应加热表面淬火、激光加热表面淬火等);

3、化学热处理(渗碳、渗氮、渗其它元素等)。

(2)根据热处理在零件加工中的作用分

1、预先热处理(退火、正火):为机械零件切削加工前的一个中间工序,以改善切削加工性能及为后续作组织准备。

2、最终热处理(淬火、回火):获得零件最终使用性能的热处理 。

3、过热度和过冷度

参考资料来源:百度百科-钢

金刚石有关研究论文

化学发展史论文一、化学的前奏1.人类文明的起点——火的利用在几百万年以前,人类过着极其简单的原始生活,靠狩猎为生,吃的是生肉和野果。根据考古学家的考证,至少在距今50 万年以前,可以找到人类用火的证据,即北京周口店北京猿人生活过的地方发现了经火烧过的动物骨骼化石。有了火,原始人从此告别了茹毛饮血的生活。吃了熟食后人类增进了健康,智力也有所发展,提高了生存能力。后来,人们又学会了摩擦生火和钻木取火,这样,火就可以随身携带了。于是,人们不再是火种的看管者,而成了能够驾驭火的造火者。火是人类用来发明工具和创造财富的武器,利用火能够产生各种各样化学反应这个特点,人类开始了制陶、冶金、酿造等工艺,进入了广阔的生产、生活天地。2.历史悠久的工艺——制陶陶器是什么时候产生的,已很难考证。对陶器的由来,说法不一,有人推测:人类最原始的生活用容器是用树枝编成的,为了使它耐火和致密无缝,往往在容器的内外抹上一层粘土。这些容器在使用过程中,偶尔会被火烧着,其中的树枝都被烧掉了,但粘土不会着火,不但仍旧保留下来,而且变得更坚硬,比火烧前更好用。这一偶然事件却给人们很大启发。后来,人们干脆不再用树枝做骨架,开始有意识地将粘土捣碎,用水调和,揉捏到很软的程度,再塑造成各种形状,放在太阳光底下晒干,最后架在篝火上烧制成最初的陶器。大约距今1 万年以前,中国开始出现烧制陶器的窑,成为最早生产陶器的国家。陶器的发明,在制造技木上是一个重大的突破。制陶过程改变了粘土的性质,使粘土的成分二氧化硅、三氧化二铝、碳酸钙(gài)、氧化镁(měi)等在烧制过程中发生了一系列的化学变化,使陶器具备了防水耐用的优良性质。因此陶器不但有新的技术意义,而且有新的经济意又。它使人们处理食物时增添了蒸煮的办法,陶制的纺轮、陶刀、陶挫等工具也在生产中发挥了重要的作用,同时陶制储存器可以使谷物和水便于存放。因此,陶器很快成为人类生活和生产的必需品,特别是定居下来从事农业生产的人们更是离不开陶器。3.冶金化学的兴起在新石器时代后期,人类开始使用金属代替石器制造工具。使用得最多的是红铜。但这种天然资源毕竟有限,于是,产生了从矿石冶炼金属的冶金学。最先冶炼的是铜矿,约公元前3800 年,伊朗就开始将铜矿石(孔雀石)和木炭混合在一起加热,得到了金属铜。纯铜的质地比较软,用它制造的工具和兵器的质量都不够好。在此基础上改进后,便出现了青铜器。到了公元前3000~前2500 年,除了冶炼铜以外,又炼出了锡(xī) 和铅(qiān)两种金属。往纯铜中掺入锡,可使铜的熔点降低到800℃左右,这样一来,铸造起来就比较容易了。铜和锡的合金称为青铜(有时也含有铅),它的硬度高,适合制造生产工具。青铜做的兵器,硬而锋利,青铜做的生产工具也远比红铜好,还出现了青铜铸造的铜币。中国在铸造青铜器上有过很大的成就,如殷朝前期的“司母戊”鼎。它是一种礼器,是世界上最大的出土青铜器。又如战国时的编钟,称得上古代在音乐上的伟大创造。因此,青铜器的出现,推动了当时农业、兵器、金融、艺术等方面的发展,把社会文明向前推进了一步。世界上最早炼铁和使用铁的国家是中国、埃及和印度,中国在春秋时代晚期(公元前6 世纪)已炼出可供浇铸的生铁。最早的时候用木炭炼铁,木炭不完全燃烧产生的一氧化碳把铁矿石中的氧化铁还原为金属铁。铁被广泛用于制造犁铧、铁■(一种锄草工具)、铁锛等农具以及铁鼎等器物,当然也用于制造兵器。到了公元前8~前7 世纪,欧洲等才相继进入了铁器时代。由于铁比青铜更坚硬,炼铁的原料也远比铜矿丰富,在绝大部分地方,铁器代替了青铜器。4.中国的重大贡献——火药和造纸黑火药是中国古代四大发明之一。为什么要把它叫做“黑火药”呢?这还要从它所用的原料谈起。火药的三种原料是硫磺、硝(xiāo)石和木炭。木炭是黑色的,因此,制成的火药也是黑色的,叫黑火药。火药的性质是容易着火,因此可以和火联系起来,但是这个“药”字又怎样理解呢?原来,硫磺和硝石在古代都是治病用的药,因此,黑火药便可理解为黑色的会着火的药。火药的发明与中国西汉时期的炼丹术有关,炼丹的目的是寻求长生不老的药,在炼丹的原料中,就有硫磺和硝石。炼丹的方法是把硫磺和硝石放在炼丹炉中,长时间地用火炼制。在许多次炼丹过程中,曾出现过一次又一次地着火和爆炸现象,经过这样多次试验终于找到了配制火药的方法。黑火药发明以后就与炼丹脱离了关系,一直被用在军事上。古代人打仗,近距离时用刀枪,远距离时用弓箭。有了黑火药以后,从宋朝开始,便出现了各种新式武器,例如用弓发射的火药包。火药包有火球和火蒺藜两种,用火将药线点着,把火药包抛出去,利用燃烧和爆炸杀伤对方。大约在公元8 世纪,中国的炼丹术传到了阿拉伯,火药的配制方法也传了过去,后来又传到了欧洲。这样,中国的火药成了现代炸药的“老祖宗”。这是中国的伟大发明之一。纸是人类保存知识和传播文化的工具,是中华民族对人类文明的重大贡献。在使用植物纤维制造的纸以前,中国古代传播文字的方法主要有:在甲骨(乌龟的腹甲和牛骨)上刻字,即所谓的甲骨文;甲骨数量有限,后来改在竹简或木简上刻字。可是,孔子写的《论语》所用的竹简之多,份量之重是可想而知的;另外,用丝织成帛(bó),也可以用来写字,但大量生产帛却是难以做到的。最后才有了用植物纤维制造的纸,一直流传到今天。1957 年5 月,中国考古工作者在陕西省西安市灞(bà)桥的一座古代墓葬中发现一些米黄色的古纸。经鉴定这种纸主要由大麻纤维制造,其年代不会晚于汉武帝(公元前156~公元前87 年),这是现存的世界上最早的植物纤维纸。提起纸的发明,人们都会想起蔡伦。他是汉和帝时的中常侍。他看到当时写字用的竹简太笨重,便总结了前人造纸的经验,带领工匠用树皮、麻头、破布、破鱼网等做原料,先把它们剪碎或切断,放在水里长时间浸泡,再捣烂成为浆状物,然后在席子上摊成薄片,放在太阳底下晒干,便制成了纸。它质薄体轻,适合写字,很受欢迎。造纸是一个极其复杂的化学工艺,它是广大劳动人民智慧的产物。实际上,蔡伦之前已经有纸了,因此,蔡伦只能算是造纸工艺的改良者。5.炼丹术与炼金术当封建社会发展到一定的阶段,生产力有了较大提高的时候,统治阶级对物质享受的要求也越来越高,皇帝和贵族自然而然地产生了两种奢望:第一是希望掌握更多的财富,供他们享乐;第二,当他们有了巨大的财富以后,总希望永远享用下去。于是,便有了长生不老的愿望。例如,秦始皇统一中国以后,便迫不及待地寻求长生不老药,不但让徐福等人出海寻找,还召集了一大帮方士(炼丹家)日日夜夜为他炼制丹砂——长生不老药。炼金家想要点石成金(即用人工方法制造金银)。他们认为,可以通过某种手段把铜、铅、锡、铁等贱金属转变为金、银等贵金属。像希腊的炼金家就把铜、铅、锡、铁熔化成一种合金,然后把它放入多硫化钙溶液中浸泡。于是,在合金表面便形成了一层硫化锡,它的颜色酷似黄金(现在,金黄色的硫化锡被称为金粉,可用作古建筑等的金色涂料)。这祥,炼金家主观地认为“黄金”已经炼成了。实际上,这种仅从表面颜色而不从本质来判断物质变化的方法,是自欺欺人。他们从未达到过“点石成金”的目的。虔诚的炼丹家和炼金家的目的虽然没有达到,但是他们辛勤的劳动并没有完全白费。他们长年累月置身在被毒气、烟尘笼罩的简陋的“化学实验室”中,应该说是第一批专心致志地探索化学科学奥秘的“化学家”。他们为化学学科的建立积累了相当丰富的经验和失败的教训,甚至总结出一些化学反应的规律。例如中国炼丹家葛洪从炼丹实践中提出:“丹砂(硫化汞)烧之成水银,积变(把硫和水银二者放在一起)又还成(交成)丹砂。”这是一种化学变化规律的总结,即“物质之间可以用人工的方法互相转变”。炼丹家和炼金家夜以继日地在做这些最原始的化学实验,必定需要大批实验器具,于是,他们发明了蒸馏器、熔化炉、加热锅、烧杯及过滤装置等。他们还根据当时的需要,制造出很多化学药剂、有用的合金或治病的药,其中很多都是今天常用的酸、碱和盐。为了把试验的方法和经过记录下来,他们还创造了许多技术名词,写下了许多著作。正是这些理论、化学实验方法、化学仪器以及炼丹、炼金著作,开挖了化学这门科学的先河。从这些史实可见,炼丹家和炼金家对化学的兴起和发展是有功绩的,后世之人决不能因为他们“追求长生不老和点石成金”而嘲弄他们,应该把他们敬为开拓化学科学的先驱。因此,在英语中化学家(chemist)与炼金家(alchemist)两个名词极为相近,其真正的含义是“化学源于炼金术”。二、创建近代化学理论——探索物质结构世界是由物质构成的,但是,物质又是由什么组成的呢?最早尝试解答这个问题的是我国商朝末年的西伯昌(约公元前1140 年),他认为:“易有太极,易生两仪,两仪生四象,四象生八卦。”以阴阳八卦来解释物质的组成。约公元前1400 年,西方的自然哲学提出了物质结构的思想。希腊的泰立斯认为水是万物之母;黑拉克里特斯认为,万物是由火生成的;亚里士多德在《发生和消灭》一书中论证物质构造时,以四种“原性”作为自然界最原始的性质,它们是热、冷、干、湿,把它们成对地组合起来,便形成了四种“元素”,即火、气、水、土,然后构成了各种物质。上面这些论证都未能触及物质结构的本质。在化学发展的历史上,是英国的波义耳第一次给元素下了一个明确的定义。他指出:“元素是构成物质的基本,它可以与其他元素相结合,形成化合物。但是,如果把元素从化合物中分离出来以后,它便不能再被分解为任何比它更简单的东西了。”波义耳还主张,不应该单纯把化学看作是一种制造金属、药物等从事工艺的经验性技艺,而应把它看成一门科学。因此,波义耳被认为是将化学确立为科学的人。人类对物质结构的认识是永无止境的,物质是由元素构成的,那么,元素又是由什么构成的呢?1803 年,英国化学家道尔顿创立的原子学说进一步解答了这个问题。原子学说的主要内容有三点:1.一切元素都是由不能再分割和不能毁灭的微粒所组成,这种微粒称为原子;2.同一种元素的原子的性质和质量都相同,不同元素的原子的性质和质量不同;3.一定数目的两种不同元素化合以后,便形成化合物。原子学说成功地解释了不少化学现象。随后意大利化学家阿佛加德罗又于1811 年提出了分子学说,进一步补充和发展了道尔顿的原子学说。他认为,许多物质往往不是以原子的形式存在,而是以分子的形式存在,例如氧气是以两个氧原子组成的氧分子,而化合物实际上都是分子。从此以后,化学由宏观进入到微观的层次,使化学研究建立在原子和分子水平的基础上。三、现代化学的兴起19 世纪末,物理学上出现了三大发现,即X 射线、放射性和电子。这些新发现猛烈地冲击了道尔顿关于原子不可分割的观念,从而打开了原子和原子核内部结构的大门,揭露了微观世界中更深层次的奥秘。热力学等物理学理论引入化学以后,利用化学平衡和反应速度的概念,可以判断化学反应中物质转化的方向和条件,从而开始建立了物理化学,把化学从理论上提高到了一个新的水平。在量子力学建立的基础上发展起来的化学键(分子中原子之间的结合力)理论,使人类进一步了解了分子结构与性能的关系,大大地促进了化学与材料科学的联系,为发展材料科学提供了理论依据。化学与社会的关系也日益密切。化学家们运用化学的观点来观察和思考社会问题,用化学的知识来分析和解决社会问题,例如能源危机、粮食问题、环境污染等。化学与其他学科的相互交叉与渗透,产生了很多边缘学科,如生物化学、地球化学、宇宙化学、海洋化学、大气化学等等,使得生物、电子、航天、激光、地质、海洋等科学技术迅猛发展。化学也为人类的衣、食、住、行提供了数不清的物质保证,在改善人民生活,提高人类的健康水平方面作出了应有的贡献。现代化学的兴起使化学从无机化学和有机化学的基础上,发展成为多分支学科的科学,开始建立了以无机化学、有机化学、分析化学、物理化学和高分子化学为分支学科的化学学科。化学家这位“分子建筑师”将运用善变之手,为全人类创造今日之大厦、明日之环宇。2.元素发现史上的两次奇迹及科学方法研究陕西省渭南师范专科学校化学系张文根化学发展史上,从个人发现新元素的数量方面讲,出现过两次奇迹。值得研究的是,两次奇迹基本上都采用了类似的科学研究方法。1.戴维与新元素的发现英国化学家戴维(H·Davy,1778~1829)出生于木刻匠家庭,从小就喜爱化学实验。他曾用自己的身体试验氧化亚氮(笑气)气体的毒性,发现其麻醉性,使医学外科手术发生了重大改途;他还发明了安全矿灯,解决了因火焰引起的瓦斯爆炸,对19 世纪欧洲煤矿的安全开采做出了有益的贡献。但是,他一生最辉煌的成就莫过于新元素的发现。1799 年,意大利物理学家伏特(A·Volta)发现了金属活动顺序,并应用其发明了伏特电池。次年,英国化学家尼科尔森(W.Nicholson)和卡里斯尔(A·Carlisle)利用伏特电池成功地分解了水。从此,电在化学研究中的应用引起了科学家的广泛关注。1806 年,戴维对前人有关电的研究进行了总结,预言这种手段除可以把水分解为氢气和氧气外,还可能分解其他物质,这一科学思想使他把电与物质组成联系起来,从而导致了一系列新元素的发现。1777 年之前,对于碱类和碱土类物质的化学成分,人们普遍认为具有元素性质,是不能再分解的。法国化学家拉瓦锡(A·L·Lavoisier)创立氧化理论之后,则认为这两类物质都可能是氧化物。1807 年,戴维决心用实验来证实拉瓦锡的见解,同时也想验证一下自己预言的正确性。最初他用苛性钾或苛性钠的饱和溶液实验,发现碱没有变化,只和水电解结果一样。通过分析,他认为应该排除水这个干扰因素。于是改用熔融苛性钾,结果发现阴极白金丝周围出现了燃烧更旺的火焰,说明由于加热温度过高,分解出的产物立刻又被燃烧了。后来他换用碳酸钾并通以强电流,但阴极上出现的金属颗粒还是很快被烧掉了。最后,他总结教训,在密闭坩埚内电解熔融苛性钾,终于拿到了一种银白色金属,并进行性质实验,发现在水中能剧烈反应,出现淡紫色火焰,显然是该金属与水作用放出氢气的结果。山此,戴维判断这是一种新金属,取名为钾。不久,他又从苛性苏打中电解出了金属钠。次年,用同样方法,他从苦土(MgO)、石灰、菱锶矿(SrCO3)和重晶石(BaCO3)中分别又发现了新元素镁、钙、锶和钡。1807 年12 月,尽管当时英法两国正进行着战争,法国皇帝拿破仑仍然颁发勋章,以嘉奖戴维的卓越成就。但是,戴维并没有因此骄傲起来。金属钾被发现以后,他由该金属可从水中分解出氢气受到后发,认为钾也应该能够分解其他物质。于是在1808 年,他将钾与无水硼酸混合,在铜管中加热,得到了青灰色的非金属硼。这样,不到两年,戴维就发现了7 种新元素。如果加上他1810 年和1813 年确定的氯元素和碘元素,戴维一生发现和确认的元素就有9 种。这一成就在他去逝之前的52 个元素发现史上,无人能与其媲美。2.西博格与新元素的合成美国化学家西博格(G.T.Seeborg,1912~)的家庭境况和戴维差不多。依靠打工,他读完了高中和大学,并以出色的学习成绩,获得了著名科学家路易斯的赏识,随后便成为路易斯的得力助手和合作者,完成了许多重要研究。他热爱化学和物理学,决心在核化学领域做出非凡成绩。本世纪初,电子、X 射线和放射性的发现,打开了原子不可分的大门。1929 年,美国物理学家劳伦斯(E.O.Lawrence)在加利福尼亚大学发明■计出了回旋粒子加速器,从而取得了大大提高轰击粒子动能的手段,使新元素不断被发现和合成,仅1934 年至1937 年就有二百多种人工放射性同位素出现。到1939 年,在92 号铀元素之前,只剩下61 号和85号两个空位了。所以,人们已不在关心元素周期表中的空格补缺,而将精力转移到铀后面元素的发现和合成上。3.金刚石的老知识和新知识吴国庆(北京师范大学化学系100875)早在1879 年,SmithsonTennant 已经发现,金刚石燃烧的产物是碳的氧化物,故金刚石是碳的单质。1913 年,Bragg 父子用X-衍射实验测定了金刚石的晶体结构。证实通常的天然金刚石属于立方晶系,其晶胞为面心立方,一个晶胞里有8 个碳原子(一个点阵点为两个碳原子)。每个碳原子周围有四十呈四面体排列的碳原子,健长为154pm。然而应当指出,在殒石里发现的金刚石却是六方晶系的。两种晶体的差别不在于碳原子的杂化类型(sp3),而在于排列方式不同引起晶体的对称性不同。金刚石被人类当作宝石而珍藏,据说已有3000 年的历史。经过琢磨的金刚石称为钻石,它密度大(·cm-3),是已知物质中最坚硬的(莫氏硬度10);它对光的透明度好,折射率高,琢磨适当的钻石能反射出更多的光而显得格外耀眼;高色散性还使钻石有‘光彩’,这是白光被钻石色散成单色光所致。金刚石的色散值是天然宝石里最高的。利用色散值的差别可以把金刚石跟很象它的锆石(ZrsiO4)区分开来。天然金刚石有的无色,有的则呈美而的蓝、黄、棕、绿等色,还有的呈黑色。理论研究证实,纯净的金刚石应当是无色的。它可以透过各种不同波长的光(包括红外和紫外)。这是因为把金刚石晶体里的电子从基恣激发到最低能量的激发恣需要电子伏特的能量,远大于可见光的能量(—电子伏特)。当金刚石里掺杂氮,能量从原来的 降到 左右,随氮原子的含量的增高,由于热运动引起的氮能级的宽度的差别,吸收不同波长的可见光,呈现黄(C/N=105:1)、绿(C/N=103:1)色,氮原子继续增多,所有可见光都会被吸收掉,便得到黑色的金刚石。在好长一个时期里,人们认为蓝色的金刚石是由于其中掺杂铝引起的。后来经美国通用电气公司的实验室证实,金刚石的蓝色是由其中不到百万分之一的硼引起的。他们发现,蓝色的金刚石是有导电性的。这可以解释为:硼原子的存在可以使碳的价带电子进入硼(受主)能级而在价帝里留下空穴,引起空穴导电。而铝的掺杂不可能有这种性质。金刚石的颜色还可因掺杂原子引起所谓的“色心”(又称F 心)而引起。这类金刚石的颜色会因加热、辐照而改交,有的还有荧光。习惯上钻石的质量按克拉(1 克拉等于200 毫克)计算。一颗钻石,超过10 克拉,就已很稀罕很珍贵了。至今最大的一颗金刚石是1906 年开采出来的‘非洲之星’,3025 克拉。世界上最大的一颗钻石则是称为‘蒙兀儿大帝’的,加工前重780 克拉。人们梦想合成金刚石已经有很长的历史了。这种梦想的推动力一开始就是为了人工造出珍贵的钻石。因为天然的金刚石太少了。地球化学研究证实,自然界里的碳只有当熔化的岩百在3 万个大气压的高压下,才能以金刚石的方式结晶出来,有时生成金刚石的压力竟高到60000 个大气压。这样大的压力只有在地面下60—100 公里的深外才存在,从这样深的地方翻到地秃表层来的岩石太少了。开采金刚石需要很大的投资。那种从地表找到一颗金刚石的机会是极其稀少的。而开采出来的天然金刚12 石,只有很少就其质量而言可以加工成钻石,多数是灰色或黑色的。并不透明,有的内部夹杂有石墨,无法琢磨出钻石。最早尝试人工合成金刚石的报导在1880 年。而第一个宣称合成金刚石的是著名的法国实验化学家莫瓦桑(H·Moissan)。他以当时已有的化学知识预计,尚未制得的单质氟的化学性质极其活泼,若用它来及其迅猛地夺取碳氢化台物里的氢,就有可能把余留下的碳转变成金刚石。结果,他费了数年的光阴,克服了重重困难,真的制出了活泼的氟,取得了同的代人不可多得的巨大成就(他因此以及由此开拓的氟化学而得到诺贝尔奖金)。然而,当他实施氟和烃类的反应时,既使是在超低温下,也以猛烈的爆炸告终,一无所得。惨重的失败并未动摇过莫瓦桑人工制造金刚石的信念。后来,他从地球化学家那里得知了自然界石墨转化成金刚石的高温高压的条件,便设计了一种模拟天然过程的用石墨造金刚石的实验。他把石墨溶进熔融的铁,然后令铁急速地冷却。企图通过液恣的铁转化成固态的铁时产生的巨大内压,把石墨转化成金刚石。这种想法,粗想起来是蛮有道理的。因而莫瓦桑叫他的学生们,一次又一次地把这种实验得到的产品用无机酸把铁溶解掉,从黑乎乎的固恣残渣里寻找金刚石。后来,‘真的’从中发现了透明的“金刚石”。其中一颗被命名为法国卢浮宫里的著名钻石——摄政王同名的金刚石至今仍然在莫瓦桑的实验室里展览。莫瓦桑曾经两度在报上发表他已成功地制得金刚石。鉴于莫瓦桑的崇高威信,一时间引起了全球的轰动,穷人为之欢呼雀跃,富人为之垂头丧气。后来虽有著名氟化学家O·Ruff 在1915 年以及Parsons 在1920年宣称重复了莫瓦桑的实验制得了金刚石,却始终不能拿出足以令人信服的证据。到本世纪50 年代,有人从理论上论证了金刚石在高温高压下生成的临界条件,根本地否定了莫瓦桑设计的实验取得成功的可能性。据说,莫瓦桑的人造金刚石是他的学生被逼得无奈,投进酸洗后的黑色残渣里的天然金刚石。也有人报导,莫瓦桑得到的只是碳化硅或尖晶石(MgAl2O4)。首先在理论上计算合成金刚石的热力学条件的是R·Berman。简单地说,他的计算就是建立石墨转化为金刚石相图。计算的结果是:如果以温度为横坐标,压力为纵坐标,可以在图上划出一条由左下方向右上方延伸的近似的直线,在直线的下方是石墨的稳定区(对金刚石则是热力学的介稳区),在直线的上方则是金刚石的稔定区(对石墨则力介稳区)。若温度和压力正好外于直线上则是金刚石和石墨的平衡转化点。这张图表明,例如在1200—1500K 的温度范围内,要使石墨转化为金刚石的压力需要达到××109Pa(4—5 万大气压)。值得指出的是,在教学讨论中,我们常常发现有人误解高温对合成金刚石的作用。应当注意,根据上述的石墨转化为金刚石的相图,如前所述,相平衡线的斜率是正值。这就是说,反应温度越高,需要的压力也就越高。若单考虑温度,结论应当是:(就热力学而言)温度越高,石墨越不容易转化为金刚石。这也可以从只考虑温度不考虑压力的Gibbs—Helmholtz 方程(△G=△H-T△S)看出。标恣下石黑转化为金刚石是吸热反应(△H>0),熵变△S<0(∴-T△S>0),因此温度越高,石墨转化为金刚石的自由能越大,即自发趋势越小。加压有利于转化是不难理解的。这是由于石墨的密度比金刚石的小,转化是体积减小的过程。因此,转化反应所需的高温只是为了提高速度。事实上,在高温高压下合成金刚石也是需要催化剂的。无催化剂时,石墨直接转化为金刚石的实验条件是2700℃,13GPa;利用Ni—Co—Fe 合金加入少量的硫、钛、铝等,可使转化温度降到950℃,压力降到4GPa。金属为什么能够催化石墨转化为金刚石的反应?这是一个引人入胜的问题。在已经提出的理论中有两种十分形象。一种是金属的表面作用的理论:金属镍属于面心立方晶体。镍原子的二维密置层的法线方向是立方晶胞的对角13 线方向,在晶体学上称为(111)方向,而每个镍原子周围有6 个镍原子的二维密置层则称为(111)面。面上的镍原子形成的正三角形的边长为249pm,跟石墨的二维面上的碳原子形成的三角形的边长(246pm)十分接近。当金属镍的表面正好是(111)面而又正好对着石墨的二维平面肘,镍原子便和碳原子之间一对一地形成化学键(石墨的碳原子的与二维平面垂直的2pz 轨道里的单电子进入镍原子的只有单电子的3d轨道),结果把石墨的二维平面上的半数碳原子拉向镍的表面,在高压下,石墨的层间距从335pm 被压缩,从而使碳原子的杂化类型由sp2 转化为sp3(见图1)。铁、钴、镍及其合金的晶体结构相似,因此都是石墨转化为金刚石的催化剂。另一种理论认为石墨中的碳原子可以单个地进入金属原子之间的四面体空隙,并在金属原子的作用下使其原子轨道杂化成sp3,碳原子通过扩散遇到另一碳原子形成金刚石。图1 石墨在金属表面原子的作用下转化为金刚石50 年代初,在美国和瑞典成立了两个人造金刚石的研究小组,分别在1954 和1953 年合成了金

1 单晶金刚石刀具的选料与定向制作单晶金刚石刀具第1 步工作就是选料,根据不同的加工条件、方法,选择合适的原材料不仅可以保证刀具的质量,而且可以避免浪费金刚石原材料而增加加工成本。一般刀具用金刚石原材料要求晶体完整、无裂痕,晶体表面应该尽量平整,最小直径一般应不小于4 mm ,重量为0. 7~3 ct 。由于刀具的要求,或金刚石形状所决定,有时候需要将金刚石原石分割。金刚石具有平行完全解理,金刚石中的碳原子与碳原子之间是以较大力量的共价键结合在一起的。但是在金刚石结构中的某些特定方向,如平行八面体面方向施加一定的力后,金刚石非常容易破裂,主要是因为金刚石晶体中连接此面的键相对较少。因此选择金刚石的解理面进行分割原石,劈开的方法如图1 所示。在需要劈开的金刚石上开出一条称为切缝的槽或刻痕。劈开的技巧在于知道从哪里开缝以及要切多深。切缝要想磨出一把高质量单晶金刚石刀具,必须掌握单晶金刚石的晶体定向技术。这主要是由于单晶金刚石的各向异性的特点决定的,金刚石的各个方向上的硬度差别很大。要选择合适的晶面和晶向作为刀具的前刀面、后刀面,即刀刃,使其耐磨性和加工性能达到最好。金刚石晶体各界面在好磨方向上, 晶面的磨削率最低, 晶面次之, 晶面磨削率最高。由于 晶面硬度太高,研磨加工困难,而且微观强度不高,易解理,很难磨出锋利刃口。晶面在好磨方向上磨削率比晶面高近一倍, 但从金刚石不同晶面产生破损的机率来适用各种型号的电机进行综合保护。对于不同的电机只需调整相应阀值即可。

郑州华晶金刚石股份有限公司 首次公开发行股票并在创业板上市招股意向书 本次发行概况 发行股票类型 人民币普通股(A 股) 发行股数 3,800 万股,占发行后总股本25% 每股面值 元 每股发行价格 【】元 预计发行日期 2010 年3 月 17 日 拟上市的证券交易所 深圳证券交易所 发行后总股本 15,200 万股 本公司控股股东河南华晶超硬材料股份有限公司及实 际控制人郭留希、股东郑东亮及郭桂兰承诺:自本公司股票 上市之日起三十六个月内,不转让或者委托他人管理本次发 行前其直接或间接所持有的发行人股份,也不由发行人回购 该部分股份。 本公司其他股东承诺:自本公司股票上市之日起十二个本次发行前股东所持 月内,不转让或者委托他人管理本次发行前其所持有的发行有股份的流通限制、人股份,也不由发行人回购该部分股份。 股东对所持股份自愿 除此之外,直接或间接持有本公司股份的董事长郭留希 锁定的承诺 及董事郑东亮承诺自本公司股票上市之日起三十六个月后, 监事张召和副总经理杨晋中承诺自本公司股票上市之日起 十二个月后,在其任职期间每年转让其直接或间接持有的发 行人股份不超过该部分股份总数的25%,离职后六个月内不 转让其直接或间接持有的发行人股份;离职六个月后的十二 个月内转让其直接或间接持有的发行人股份不超过其该部 分股份总数的50%。 保荐人(主承销商) 招商证券股份有限公司 签署日期 2010 年2 月26 日 1-1-1-2 郑州华晶金刚石股份有限公司首次公开发行股票并在创业板上市申请文件 招股意向书 发行人声明 发行人及全体董事、监事、高级管理人员承诺招股意向书不存在虚假记载、误导性陈述或重大遗漏,并对其真实性、准确性、完整性承担个别和连带的法律责任。 公司负责人和主管会计工作的负责人、会计机构负责人保证招股意向书中财务会计资料真实、完整。 中国证监会、其他政府部门对本次发行所作的任何决定或意见,均不表明其对发行人股票的价值或投资者的收益作出实质性判断或者保证。任何与之相反的声明均属虚假不实陈述。 根据《证券法》的规定,股票依法发行后,发行人经营与收益的变化,由发行人自行负责,由此变化引致的投资风险,由投资者自行负责。 1-1-1-3 郑州华晶金刚石股份有限公司首次公开发行股票并在创业板上市申请文件 招股意向书 重大事项提示 一、本次发行前公司总股本 11,400 万股,本次拟发行 3,800 万股流通股,发行后总股本为 15,200 万股。本公司控股股东河南华晶超硬材料股份有限公司及实际控制人郭留希、股东郑东亮及郭桂兰承诺:自本公司股票上市之日起三十六个月内,不转让或者委托他人管理本次发行前其直接或间接所持有的发行人股份,也不由发行人回购该部分股份。 本公司其他股东承诺:自本公司股票上市之日起十二个月内,不转让或者委托他人管理本次发行前其所持有的发行人股份,也不由发行人回购该部分股份。 除此之外,直接或间接持有本公司股份的董事长郭留希及董事郑东亮承诺自本公司股票上市之日起三十六个月后,监事张召和副总经理杨晋中承诺自本公司股票上市之日起十二个月后,在其任职期间每年转让其直接或间接持有的发行人股份不超过该部分股份总数的 25%,离职后六个月内不转让其直接或间接持有的发行人股份;离职六个月后的十二个月内转让其直接或间接持有的发行人股份不超过其该部分股份总数的 50%。 承诺期限届满后,上述股份可上市流通和转让。 二、根据本公司2009 年第一次临时股东大会决议,若本公司首次公开发行股票并在创业板上市经中国证监会核准并得以实施,本公司在首次公开发行股票前滚存利润由首次公开发行并上市后的新老股东按持股比例共享。 三、基于当前经济形势和相关假设,本公司制定了未来三年的发展规划,但由于未来几年国际国内人造金刚石市场可能存在某些不确定因素,投资者不应排除公司根据经济形势变化和实际经营状况对本业务发展目标进行修正、调整和完善的可能性。 四、请投资者认真阅读本招股意向书“风险因素”一章的全部内容,并特别关注下列风险: (一)市场竞争加剧带来的人造金刚石产品单价下滑风险 公司系专业从事人造金刚石研发、生产和销售的企业,尽管公司目前在行业中拥有技术领先的核心竞争优势,但由于近年来人造金刚石产品的生产技术和工艺水平不断提升,人造金刚石产品的销售价格出现下滑现象,市场竞争日趋激烈。 1-1-1-4 郑州华晶金刚石股份有限公司首次公开发行股票并在创业板上市申请文件 招股意向书 2007 年行业平均价格为 元/克拉,2009 年下降至 元/克拉。公司产品平均销售价格略高于行业平均价格,但也呈现下降趋势,从 2007 年的 元/克拉下降至 2009 年的 元/克拉。因此,预计未来人造金刚石的销售价格仍有下降的空间或出现波动的可能性,这将对公司的盈利能力产生不利影响。 (二)全球性金融危机引致的产品市场需求短期增长乏力风险 作为全球人造金刚石第一生产大国,2009 年我国人造金刚石产量达到 54 亿克拉,产销量已占全球总量的70%以上。随着国内人造金刚石生产技术进步及产品品级的提高,以及对人造金刚石应用研究的不断深化,人造金刚石应用领域不断扩大。在国内投资快速增长、基建规模扩大等因素有力拉动下,人造金刚石行业面临良好的外部经营环境,需求不断增加,自2001 年至2009 年,我国人造金刚石总产量增长了 倍,年均复合增长率达到 。但是2008 年底美国金融危机突然袭来,并迅速蔓延至全球,使全球经济遭受重创。如果未来我国和世界经济持续放缓,宏观经营环境未出现有力改善,人造金刚石的市场需求将无法得到预期的增长,这将对公司产生一定的不利影响。 (三)产能迅速扩大带来的产品销售风险 公司 2009 年度人造金刚石产量为 亿克拉,而国内主要竞争对手河南黄河旋风股份有限公司和中南钻石股份有限公司产能均超过 15 亿克拉,公司在产销规模方面与上述企业存在一定差距。虽然近年来公司利用其技术领先优势迅速扩张,市场占有率逐年提高,但是仅仅依靠自身积累难以满足迅速占领市场份额的需要。因此,公司于2008 年9 月进行了增资扩股,引进三位投资者累计筹资9,120 万元,2008 年 12 月,公司新增银行长期借款7,000 万元。筹得资金为公司产能进一步扩张提供了保障,公司对现有设备陆续进行技术改造,2009 年度新增产能 亿克拉,产能扩大至 亿克拉。一旦本次募集资金到位,公司将突破资金瓶颈的限制,新增产能 亿克拉。产能大幅扩张必然会对公司市场拓展和营销能力提出新的挑战。一旦市场环境发生重大变化或市场拓展不理想,公司将面临较大的产品销售风险。 (四)持续创新能力下降风险

金刚石又叫钻石,大家是非常熟悉的,石墨,也是铅笔芯的主原料,大家便不太清楚了。有人问:这有什么好写的呀?一个天上,一个地下,一个尊贵,一个便宜,对比实在太强烈了!金刚石,是矿物中最硬的,所以有人称它为“硬度之王”。切玻璃必须靠它,研磨高级材料也多数靠它,此外,它还是散热的高级原料,什么装饰、配戴更不在话下。要知道,它的价格也是高的——―克拉(等于0.2克)的金刚石,等于两吨大米!这已远远超过了黄金。而石墨呢?是矿物中最软的之一,它除了一些铅笔,当绝缘材料的活儿可干外,没有什么太多的位子让它坐了。当饰品呢?痴心妄想!价格也十分便宜,金刚石比它贵数千倍。仔细察看,突然发现它们有这么大的差距——一个贵,一个贱;一个硬度为10,一个为1:一个透明纯洁,一个污墨无比;一个用处大,一个近乎没用。这是怎样的区别啊!真是两个极端!但是,它们的成份竟都是碳!更奇怪的是——它们俩形成时和现在所受的待遇截然相反。这就发人深思了。让我们看看它们的形成过程吧!一块碳被埋在深深的地里,接近地心,每天都要忍受高温高压的摧残,但它一直忍着、忍着。石墨则是另一块碳,它每天都过着无忧无虑的生活,从没想过去经受考验。最终,第一块碳经受住了考验,这块碳,不,现在已经该叫金刚石了,这块金刚石顿时身价飞升,成了令人羡慕的“桥梁”。

灯光对钟乳石的影响研究论文

为材料作文,一群探险者进入山洞后点燃蜡烛,不料却发现一群蝴蝶,于是探险者退出,不过待他们再回来后蝴蝶已经退到更深处。

2013江苏卷高考作文为材料作文,一群探险者进入山洞后点燃蜡烛,不料却发现一群蝴蝶,于是探险者退出,不过待他们再回来后蝴蝶已经退到更深处。该段材料摘自某杂志文章,不过经过专家和文章原作者的说明,其看到的并非地蝴蝶,而是蛾子。

一群人来到光线暗淡、人迹罕至的洞穴里探险,洞穴里很神秘,他们就点了几只蜡烛,发现里面竟然有一群色彩斑斓的蝴蝶,他们欣赏了一会儿,不想惊动打扰蝴蝶,就离开了。几天后,他们回到原地,想看看蝴蝶在不在,却发现蝴蝶已经栖居到更深黑地方去了。他们在想,是不是几只蜡烛光亮影响了蝴蝶的生活习惯呢。

扩展资料:

高考作文题的相关要求规定:

1、等级:一等(20 ~ 17分)标准:切合题意,中心突出,内容充实,感情真挚;等级:二等(16 ~ 12分)标准:符合题意中心明确内容较充实感情真挚;等级:三等(11 ~ 7分)标准:基本符合题意中心基本明确内容单薄感情基本真实;等级:四等(6 ~ 0分)标准:偏离题意,中心不明确,内容不当,感情虚假。

2、透过现象深入本质;揭示问题产生根源;观点具有启发作用。语言生动,句式灵活;善于运用修辞方法;文句有意蕴。

参考资料来源:百度百科-2013江苏卷高考作文题

2013江苏高考作文评析 阅读下面的材料,按照要求作文——几位朋友说起这样一段探险经历:他们无意中来到一个人迹罕至的山洞。因对洞中环境不清楚,便点燃了几支蜡烛靠在石壁上。在进入洞穴后不久,他们发现了许多色彩斑斓的大蝴蝶安静的附在洞壁上栖息,他们屏住呼吸,放轻脚步,唯恐惊扰了这群美丽的精灵。数日后再来,他们发现这群蝴蝶早已不在原处,而是远远的退到了更深的洞穴。他们恍然大悟,也许那里环境更适宜吧,小小的蜡烛竟然会带来这么大的影响。①立意自定②角度自选③题目自拟④除诗歌外,文体自选⑤不少于800字 专家解读最佳角度角度一:从小小的蜡烛角度,小小的蜡烛竟然会带来这么大的影响,小方面与大方面。所以从局部与整体角度,小事物与大影响角度立意。角度二:从蝴蝶角度,因为人类活动影响环境,蝴蝶到适宜的环境下生长,小小的蜡烛竟然会带来这么大的影响,影响的是环境。什么样的环境呢?也许那里环境更适合吧。所以不难立意:在适宜环境下成长,适宜环境促进发展,环境影响成长。角度三:从探险者角度,因为人类活动影响蝴蝶适宜环境下的生长,所以从人与自然,保护环境角度展开。评论认为,单纯从细节或片面夸大细节,从改变自然与社会,从探险角度片面谈自然完全谈自然不能从人类社会环境展开视为偏题。另外记叙文、议论文均能反应考生水平,重视从考生角度的内容评价考生作文是否符合其立意。品评:“人与自然”大撞车 喻旭初 (金陵中学特级教师)从之前学生模考的情况来看,材料作文失分比较多。江苏今年可能会有不少考生,还没有训练出正确把握材料含义的能力。对考生来说,新材料作文的难度在于,一个材料可以从多个角度去理解,有些理解是合理的,而有些角度则是牵强附会的。考生在语言表达上就存在两种极端,相当一部分同学语言表达水平不高,甚至少数高三同学语言还不通顺;另外一部分考生追求虚美,利用华丽的词汇掩盖文章的空虚。这些都不是好文章。许祖云 (南师附中特级教师) 文章写成了,怎么评很重要。将来高考作文阅卷组肯定有个评分细则要出来,应该能提出哪些属于延伸出来的正确的自选角度。自选角度本身没有高低之分,问题是延伸出来能不能言之成文、言之成理,考生戴着镣铐舞蹈能跳出精彩。我觉得大多数同学最后引申出来的是人与自然的和谐问题,立意只停留在人与自然和谐相处,就只能是“大路货”了。但撞车撞在一起了,得分也会有高低?在立意一样的情况下,考生的语言表达水平就是得分高低的关键。

收藏、陈列在室内的奇石,有的可以继续用“水养”方式养护。一两天浇一次水,使它经常保持湿润而有生气,而后用干布擦拭,使其保持整洁。有人在养护奇石时给它涂上茶籽油、白油《一种矿物油)、上光蜡或凡士林等等,用绒布蘸蜡、油轻抹轻拭,用以保持奇石的光泽,避免石肤气化、风化,被称为“油养”。这就要特别注意不能破坏奇石的天然属性。奇石越有沧桑感就越有价值,而油或蜡会堵塞石头的毛细孔,妨碍它吸收空气中的养料《这被拟人化为“呼吸”),使石头不能显示出它的老气或沧桑感,虽然短时间内可能使体石的质地、色感更为显露突出,但既延缓了石头的“老化”,又可能使石体的光泽产生一种造作感。另外,过重的油蜡还会产生反潮现象,使石体表面变得一片灰白,遮掩了石头的本真面目。因此,“油养”要掌握好技巧和尺度,而且这种养护方式并不适宜所有的奇石,不宜提倡。二、赏石藏石与奇石养护 奇石的养护、收藏也须讲究。奇石有的容易尘污、有的容易风化,要注意妥善收藏。有的可在其表面上涂上石蜡,有的人涂以茶油或衣车油,还有的涂以进口汽车用蜡,均用其保护奇石的表面并显其色泽增强其美感。但有的人主张精美的奇石最好不要涂上油蜡之类的东西,那样反而污染了美石,这也有些道理。除油养、蜡养外,有些奇石还可用水养,如雨花石、蛋白石、桃源石和某些钟乳石。奇石的收藏有的还要注意防风化,即不能长期让其雨淋日晒,如某些矿物类奇石,化石奇石,曝晒和冒风雨都会出现风化现象,损害其石质和光泽、色彩。有的要放于玻璃罩或坛罐中,妥加保护,特别是收藏珍贵而容易损害的矿物类石、化石。平时珍藏,赏玩时才取出。一般的奇石可收藏于橱柜或玻璃架上,架有易于即时观赏之便,其数量也可较多,一般收藏者多这么放置。随着经济的发展,人们生活水平的提高,藏石家将日渐增多,将会出现专门为收藏奇石用的橱架。三、供石的整治与保养 1.石伤养护 供石在采集过程中、运输过程中,常会发生不小心碰破损伤石肤石肌的事。如石伤较明显,可先用金刚石进行打磨,修整,再将原石放置于露天石架。石架最好不用钢铁塑料制品,以水泥制品为好。原石在石架上经受日晒雨淋,养护者定时浇水,时间一长,石肤自然风化,自然变色,直到整块供石在质感、色感方面完全调和为止,再迁入室内观赏。 2.室外养石 除了有石伤的,其他供石新采集来后也应先在室外供养半年至一年时间,并每日浇水一二次。为了顾及风化度均匀,一个月左右应将供石翻一次面。 3.室内养石 适宜于水盘的供石一般可以用水养的方式。一两天浇水一次,使它经常保持温润而有生气。不宜一直喷水的供石也应经常用干布擦拭,使其保持整洁。 除了水养,有的藏石家喜欢将石油养。他们认为,油养可以保持石之光泽,避免石肤气化、风化。使用的保养油有凡士林、 油腊、上光腊等,用绒布蘸腊、油轻抹轻拭。也有将石腊化成液体后涂刷供石的,效果确也显著。但作为长期保养的供石,其实应该避免上油腊。虽然这类物质在短时期内可以使石之质地、色感更为突出,但也相对阻隔了石头的老化,因为油腊会堵塞石 头的毛细孔,会妨碍石头的呼吸,即妨碍它吸收空气中的养料,使石头久久不能显得老气。而且,上油后的奇石之光泽, 有一种造作感,过重的油腊还会产生反潮现象,致使石之表面变得一片灰白,遮掩了石头的清清面目。总的看来,油养是得不偿失,不值得提倡的。 以上是现代人的养石技巧,再介绍一则古人养石的技巧。明人所著《志雅堂杂抄》云:“以煮酒脚涂灵璧石,其黑如漆,洗之不脱,极妙。”此法是否灵验,不妨一试。 供石的价值高低与其出土流传年份极有关系,时间愈久,石头色泽愈古朴归真,石体会发出成熟的幽光,这种难以确切言传的石表形象,行话称作包浆。包浆愈凝重愈好。包浆的形成,最主要原因当然在于长时期的辗转流传,但藏主的关心爱护也很有关系。俗话说:养石即养心。有的藏石家喜欢将质优肤细 形美的供石置于茶桌书案,在喝茶聊天或阅报看电视时以双手抚摩,使手气、手润通过毛细作用渗入石肤、石体,久而久之,包浆渐起,令人愈加宝爱。四、灵璧石的收藏原则与保养的方法 1.灵璧石的收藏原则 第一、精品原则。这是广大石友必须追求的,特别是初涉石友,不要因在哪里的石馆看过,或在书上、画册中见过类似的,模样相近,或者成交出售过类似奇石,甚至卖过多少钱等等因素的影响或干扰。一定要确定:只有精品灵璧石才具有收藏价值和经济价值。所以,在选择或购买时要多比较多选择,最好多听听资深专家和有过丰富收藏经验人士的意见,这种请教和学习十分必要。 第二、个别原则。灵璧石种类繁多,如何根据资源稀有情况和个人爱好,明确选择自己所要收藏的方向和灵璧石种。力求无论在数量上,还是精品档次品位上,要有独立独特的风格,要力争在这个品类中或一个地区范围内有一定影响面,甚至追求“收藏大家”,或独占鳌头。如有人主攻象形磬石,有人主攻山水景观,有人主攻白马龟纹石,有人主攻白灵石等。 第三、展示交流原则。自己收藏的灵璧石是否属于精品,如何界定,一定要克服“肯定自己、否认他人”的不良心态。要多展示交流,具体地说就是:一要多与资深收藏者交流看法,多请他们来认定。二要多看石馆、石展,所谓的标价很高、谈论最多的精品,分析对照自己的藏品可以界定。三要多参加大中型石展,参展参评,要相信专家们在理论上、综合评定方面还是比较准确的,找出自己藏品的品位,不好的可作“商品石”处理,这样既可收回成本,也可集中财力购买更多精品。展示的另一层含义是,精品在家里摆放,如位置、几架、灯光等,亦要考虑最能表现藏品的观赏性,以达到收藏、观赏的双层效果。 第四、与时俱进原则。主要是多了解外界包括本地区、其他省份、全国直至国际,对灵璧石收藏的认识、观点、变化趋势,即了解目前各方面的行情,调整自己收藏中的不合时宜的方面,不断提高收藏的准确率和收藏价值。 2.关于灵璧石的保养方法 第一、收藏时,应将藏品处理好。即刷净、上腊(一般以地板腊为好)盘润,这与打磨、修饰是两码事,这是收藏精品所必需的。 第二、保持清洁。包括藏品和几座,不得有灰尘附着,用干布“天天打扫”,个别用布盖、玻璃罩也是必要的。 第三、安全稳定。一般地说,精品的灵璧石不仅有很好的收藏价值,更有很高的经济价值。稳定安全不受碰撞,不受损坏,在收藏保养过程中要“警钟长鸣、安全终生”。 第四、干湿保养。灵璧石如果长期处于干热干燥的环境中,原有的石肌、石肤可能出现干皴,光线变暗现象,可以用湿布轻轻沾石,背面多湿水,给石“补水”,始终保持温润、饱满状态。严重者可找专业人员重新处理:刷洗、上腊、上光等方法。以上是本人依据实践中学习灵璧石研究专家和收藏大家以及石农中的一些成功做法,简单谈谈个人的认知和体会,难免以偏盖全、不够恰当,敬请广大石友参考时注意。五、奇石表面保养 江河石一般只需用清水浸泡数小时,再用棕刷或丝瓜筋将其青苔、水垢刷洗掉即可。如渗杂有海藻、贝类等附着物,可使用1:5的稀释冰醋酸浸泡,半天至一天后,即行脱落,然后再反复用清水冲刷漂洗,直到满意为止。适宜于水盘的供石一般可以用水养的方式。一两天浇水一次,使它经常保持温润而有生气。不宜一直喷水的供石也应经常用干布擦拭,使其保持整洁。 除了水养,有的藏石家喜欢将石油养。他们认为,油养可以保持石之光泽,避免石肤气化、风化。使用的保养油有凡士林、 油腊、上光腊等,用绒布蘸腊、油轻抹轻拭。也有将石腊化成液体后涂刷供石的,效果确也显著。但作为长期保养的供石,其实应该避免上油腊。虽然这类物质在短时期内可以使石之质地、色感更为突出,但也相对阻隔了石头的老化,因为油腊会堵塞石 头的毛细孔,会妨碍石头的呼吸,即妨碍它吸收空气中的养料,使石头久久不能显得老气。而且,上油后的奇石之光泽, 有一种造作感,过重的油腊还会产生反潮现象,致使石之表面变得一片灰白,遮掩了石头的清清面目。总的看来,油养是得不偿失,不值得提倡

这件事就是在最近两年,发生在南京的古城墙,上面竟然有一些岩洞里才有的石钟乳,而且专家现在也没有给出解答,还需要我们去探索。

南京是一个非常著名的城市,这里也有很多的古城墙,就在最近这段时间,一段明朝古城墙上冒出了石钟乳,吸引了许多人的目光,甚至特地前来拜访。因为我们对于石钟乳的认识,都是觉得只有一些洞穴里才有。在我们国家很多大山里都有溶洞,那些被五颜六色的灯光渲染的溶洞里的“石钟乳”很是漂亮,喜欢旅游玩耍的人几乎都见过,可是这城墙上长石钟乳还真是第一次见。

现在这个奇特的现象,官方也并没有给出真正的答案,专家也在在研究中,不过倒是有一个流传甚广的说法,那就是以前的城墙是用糯米汁盖的,现在溢出来了。一些学者认为南京城墙用花岗石作基础,然后在砖缝里填入桐油,还有糯米汁,才这么坚固。但是《大明会典》中说建造南京城墙的黏合材料却没有糯米汁。

现在还有许多专家想用各种高级方法知道这种黏合材料的成分,但依然没什么好结果。有的甚至利用现代高级的科技手段进行分析,结果只能够解读其中的无机成分,有机成分无法确定。因此,南京明城墙的黏合材料是否有糯米汁成分,还有待进一步研究。

不过值得一说的是,第一个发现城市上奇特景象的并不是附近的居民,而是喜欢摄影旅游的人,看来大家都需要一双善于观察美的眼睛。

砂石对植物生长的影响研究论文

植物在生长过程中,如果适当的添加一些科学技术,对于植物的健康成长是有一定的帮助的。下文是我为大家整理的关于植物生长的科学论文,希望能对大家有所帮助。

摘要:在长期的进化过程中,植物通过体内水分平衡即根系吸收水和叶片蒸腾水之间的平衡来适应周围的水环境。不同的水体对于水生植物的影响不尽相同,本文通过水体与水生植物的发展过程,分析了不同水体对水生植物的生长的影响。

关键词:水体;水生植物;水位;波浪;生长;影响

1水体与水生植物

概念

水体指的是液态和固态水体所覆盖的地球空间。水圈中的水上界可达大气对流层顶部,下界至深层地下水的下限。包括大气中的水汽、地表水、土壤水、地下水和生物体内的水。各种水体参加大小水循环,不断交换水量和热量。水圈中大部分水以液态形式储存于海洋、河流、湖泊、水库、沼泽及土壤中;部分水以固态形式存在于极地的广大冰原、冰川、积雪和冻土中;水汽主要存在于大气中。三者常通过热量交换而部分相互转化。

水生植物一般指能在水中生长的植物。水生植物主要分为挺水植物、浮叶植物、漂浮植物和沉水植物四大类,有时把一些水缘植物和喜湿植物也划归水生植物。水生植物具有保存生物多样性、净化水质、美化水景和固坡护岸的作用。

水体和水生植被的发展阶段

描述水生植被演替系列多通过植物群落的空间排列顺序(生态系列)来推断时间演替系列。水体沿岸带有沉水植物群落、挺水植物群落和湿生植物群落,它们代表了淡水水生植物群落演替的不同阶段。水生植被的演替以植被优势种的演替为代表。水生境中的原生演替是从藻类开始,路径是:藻类→沉水植被→浮叶植被→挺水植被→湿生植被→陆生植被,最终结局是水生植物和水体消失。逆向演替也称为退化,表现为其演替方向与原生演替相反。演替的结果是植被结构趋于简化,生物多样性下降。

任何水体一经产生就开始了在物理、化学和生物因子等方面的相互作用,早期环境因子起主导作用,到后期生物因子又占主导作用。同一生活型的不同水生植物可能是水体和水生植被不同发展阶段的代表性种类。例如,沉水植物苦草和竹叶眼子菜是水体发展早期的优势种,适宜水位波动大的环境,它们呈稀疏分布,群落生物量低。当水位逐步稳定后,水生植物的优势种可能更替为微齿眼子菜、黑藻和穗花狐尾藻等,水底密闭起来,群落生物量增加。

2水体水位对水生植物的影响

在自然生境中,水位很少保持不变,面对这种动态条件,植物通常会产生形态可塑性以及改变地下生物量和地上生物量的分配方式确保生存。对于整个群落而言,水位变动产生的影响也很显著。

植物形态的改变

以无性繁殖为主的水生植物,尤其是具有较遗传延展性的个体,能够通过改变植物本身的形态来适应水深在时空上较大的变化。如在深水里,蓖齿眼子菜的生活型从原来的毛刷型变为聚合型。这是有利的,能够增强植物的功能。各种生活型植物对于水深的变动呈现不同的形态。挺水植物对水位梯度的形态改变,主要包括生长形态、繁殖和生物量分配模式的改变。形态方面,主要包括叶柄伸长、异型叶的产生,茎长、茎数、茎直径、匍匐茎直径和匍匐茎等级的改变。如芦苇幼苗在淹没状态下其节间距会增长。这种增长有2个可能的机制,由于向周围水体释放的截短而导致乙烯浓度升高的或是由于溶氧减少导致乙烯产生增高的一种协调。在淹没期间,部分淹水植物所有的被淹没的叶子都会衰老,只有末端的叶子会偶尔幸存。繁殖的变化主要包括花期、花序长度、花瓣宽度以及繁殖器官干重等的改变。如芦苇在水位下降后其种子有很高的萌发率。浮叶根生植物改变的形态主要表现在叶和花。如水位上升,浮叶植物荇菜的叶柄迅速伸长,但是支撑叶片的叶柄和茎变得更脆弱。浮叶植物菱有相对发达的根系统,在一定范围内的水位变动下,菱仍能固定在底泥中,而且幼叶能通过叶柄的伸长维持在表面。水位的升高导致花以及芽苞被水淹,无法形成种子,水位降低并不会影响花和果实的产生。沉水植物的也很显著,如苦草在深水中具有较高的株高,叶更长更薄,因为在光强较弱的深水中合成单位干物质需要更多叶面积去获得光资源。而在水较浅时,光强太大会抑制其生长,叶子变成紫红色来调节对所需光资源的摄取。

植物数量的增加

水位对植物产生的另一个显著影响是改变其数量。对于不同生活型的植物而言,水深影响其生物量的机理是不一样的。水深直接地影响挺水植物群落的数量,通过减小光照强度间接地影响沉水植物群落数量。对于同 种植 物,水位的变动能改变地下数量和地上数量的分配比例。挺水植物随着水位的增加,茎重在整株数量中的比例上升,地下部分比例就会降低,分配到根和根状茎的数量降低,在风浪的作用下更容易被连根拔起。

植物物种的多样性

在沿岸带,通常水生植物生物多样性很高,其原因之一是水位波动使得沿岸带一直处于干扰状态。根据中度干扰法则,适度的干扰有利于物种多样性的提高。水位波动引起湿地种子库的再生也是重要原因,而且这种作用与洪涝和干旱发生的频率以及持续时间相关。水位的短期变动和长期变动,特别是水位下降,通过建立和破坏低多样性集群的外来物种入侵,从而影响物种多样性。水位下降是多种植物成功萌发和存活的先决条件,为适应浅水生活的物种建立创造了机会,也能支持新的外来物种的成功入侵。水位下降会阻止优势种控制整个群落,从而增加物种多样性。然而,在高水位条件下,很多湿地植物种的根茎萌发受抑制,降低了物种的多样性;如莱茵河畔在河流低泄量期间,夏季特大洪水会引起水生植物物种多样性减少。可见高水位和低水位对物种多样性的影响是不同的,相对于高水位,低水位的作用更显著而且有利。

3波浪形态的水体对水生植物的影响

江、河、湖岸浪蚀是这些水体顺向演替的自然过程,浪蚀淤积也是影响这些水体寿命的重要因素。在自然界随着水体的演替,岸坡趋缓并沉积土壤,为水生植物的生存繁衍创造了条件,植物的生长减缓了水岸的侵蚀,是演替的阻力,但植物体的腐烂沉积、水中有机质含量的大幅度提高,丰富了水体营养,提高了水体生物量,从这个角度说水生植物对整个水体的演替是有贡献的。

商住区和公共绿地内部的小水系一般来说范围小、禁航、水流缓慢,对岸线冲刷、侵蚀较小,对水生植物的种植生长影响不大。江河湖泊等水体由于风浪、船形波或水流急速冲刷给水生植物的种植、生存带来很大困难。如风浪和船形波将会直接或通过堤岸反射,强烈地直接拍打或摇动植物体,从而使植物叶片破碎、茎被折断,甚至植物体被连根拔起,影响植物的生长甚或导致其死亡。

4沼泽地对水生植物的影响

沼泽是指地表过湿或有薄层常年或季节性积水,土壤水分几达饱和,生长有喜湿性和喜水性沼生植物的地段。由于沼泽地土壤水多、缺氧,故沼生植物有发达的通气组织,有不定根和特殊的繁殖能力。沼泽可生长的水生植物很多,如萱草、泽泻、慈菇、海芋、花菖蒲、千屈菜、梭鱼草、小婆婆纳等。沼泽植被以挺水植物为主,多属于莎草科、禾本科及藓类和少数木本植物。

5结束语

水生植物具有观赏、净化以及生物多样性高的特点。水生植物及其环境是许多鸟类、鱼类和其他动物的栖息地和繁殖场所,在生物多样性保护方面具有重要意义。另一方面,水生植物及其环境又是一种脆弱的生态系统,易受到人类活动的影响。水体与水生植物关系也随着人类的活动影响,变得互动起来,水体的污染问题在水生植物的作用下也得到了很好的解决。

摘 要: 植物生长三维动画已经越来越广泛地应用在各个领域,如城市规划、影视娱乐、 广告 宣传等。对植物生长三维动画的研究内容、演示方式、动画特点进行归纳与概括。从软件技术的角度对植物生长三维动画的表现形式、研究现状、关键技术、制作 方法 、适用对象、优缺点进行研究、分析和比较,对该领域未来的发展趋势进行了展望。为有效推进植物数字可视化建设和提高动画创作效率提供参考。

关键词: 三维技术; 植物; 生长; 动画

0 引言

植物是大自然的重要组成部分,随着计算机三维动画技术的发展,植物生长三维动画被广泛应用于 教育 、科研、遥感、游戏、数字影视等众多领域。

1 植物生长三维动画的生长方式

经过大量的理论和实证研究, 总结 了植物生长三维动画方式,主要有以下几种。

⑴ 破土而出式

植物最初是生长在暗地里的一颗种子,慢慢破土而出,拔节而长,枝繁叶茂,开花结果。这类生长动画便于演示植物动态的生长过程,营造出生命和希望爆发的活力。

⑵ 藤蔓伸展式

不少影视作品和建筑艺术动画中都能看到藤蔓植物慢慢伸展,绝强地依附攀援,增加场景生机和活力的景象。除了绿化的作用,这类动画给人以在逆境中不屈服,顽强展示生命力和活力之意。

⑶ 层叠上升式

层叠上升式比较符合林木类植物的生长规律。植物按照一定的层次从地面节节往上拉升,叶子、花、果等则以粒子形态般急剧增长,就像地面赋予无穷无尽的生命力和活力一样,给人以强烈的视觉冲击和神奇的创意享受。

⑷ 迷幻障眼式

迷幻障眼式是植物生长中比较虚幻、神化的方式,好比变 魔术 ,往往借助于强烈光效、迷幻烟雾等效果来实现,光效、烟雾之后植物出现在面前。

图1 植物生长三维动画方式

2 植物生长三维动画关键技术

植物生长三维动画有许多方法。3ds max、MAYA等三维软件都带有植物模型,粒子系统也能实现植物生长动画效果。但是三维软件自带的植物模型种类较少,粒子系统又难以实现较为真实、自然的生长动画效果。植物插件的出现,能有效解决动画效果和创作效率上的问题,成为三维动画创作的热门工具。下面就几款主要的植物插件进行分析和比较,以助于提高应用者的动画创作效率。

Ivy Generator和Guruware Ivy插件

Ivy Generator是德国康斯坦茨大学开发的一款藤本三维软件,主要用于模拟以攀爬为主的藤本或草本植物的生长。通过对生长参数的调节,可随机生成不同形态的藤本植物模型。其特点是不需要应用复杂的植物生长机理模型,侧重于计算机图形学,迅速生成逼真的植物模型,追求基于视觉效果的真实性[1]。但Ivy Generator不能直接实现植物生长动画,只有将模型输出成OBJ和MLT材质物体,再导入3ds max等三维软件中制作动画效果。该插件的系统耗用较大,不适合表现大规模的植物场景[2]。

Guruware Ivy是Ivy Generator的改进版本。Guruware Ivy使用更方便,功能亦有增强,通过为Age(藤蔓年龄)属性设置关键帧可以轻松实现藤蔓生长、攀爬的动画效果[3]。

XFrog

XFrog是德国Greenworks公司开发的三维植物软件,可实现植物的直观交互建模和生长模拟。XFrog所有的树叶、枝干、花朵等都采用实物扫描,使得模型更加真实,开放的光年系统和层级的表现方式,使其操作性更简便,可控性更强[4]。XFrog在植物生长模拟过程中,通过关键帧动画实现,有两种方法。①起始和结束关键帧为同一关键帧。可以保证模型拥有相同的拓扑结构,生成动画较为平滑。但应尽量减少直接修改植物参数的操作,否则会大大降低动画的真实感。②起始和结束关键帧为不同关键帧。可以把起始关键帧的模型细化,缺点是XFrog插补的部分较多,不如第一种方法的动画效果平滑自然[5]。 GrowFX

GrowFX是俄罗斯Exlevel公司基于3ds max平台开发的一款植物插件,可创建参数化的树木、花草及其他植物模型,自由创建风力和生长动画效果,前提是要有GrowFX调节出来的未塌陷的文件[6]。GrowFX除了可使用官方的植物库资源,还有灵活的自由度。通过植物年龄、生长方向、风效、动画效果等随机参数的调节,快捷得到植物的其他形态。

Vue

Vue是一个专业的CG景观设计工具套组,可以制作出逼真的自然环境,还可以和3ds max等三维软件套用。Vue可以在现有植物库基础上进行再加工和改造,容易产生新的植物形态和物种,根据用户实际需要自由形成植物生长、形态变化等动画效果。Vue操作简便、场景表现逼真。云计算的建模方式、快速的渲染时间等特点,使得它特别适合表现自然空间大场景,主要用于中、远景表现[7-8]。

T-Gen插件

T-Gen是第一个完全整合进SoftImage|XSI的植物生成插件,拥有强大的灵活性和无穷的可能性。可以使用几乎所有XSI工具对其产生的植物模型、材质、层级结构做进一步修改。T-Gen各类参数几乎都可用于设置动画效果,强大的优化工具使其在植物生长动画方面有着快速、高效的优势。

SpeedTree、TreeStorm和Forest Pack Pro

SpeedTree、TreeStorm和Forest Pack Pro都是目前在建筑漫游动画和园林设计中比较常用的植物插件,拥有强大的植物库,模型真实感强,绘制效率高,支持植物动力学,可模拟风吹植物动画效果,分别适宜表现中近景和大片的远景植物[9-10]。但它们没有植物生长动画功能,凭借丰富的软件开发接口可以和3ds max等三维软件结合使用,以实现植物生长动画效果。

3 结束语

植物生长三维动画将缓慢的植物生长过程动态化、形象化展现。本文所介绍的几种植物三维生长动画关键技术,因各自不同的特点和优势,在表现一些大型的自然场景中,往往需要把多种方式相结合。

由于植物结构复杂,表面细节丰富,使其无论在三维建模、动态模拟方面都存在较大难度,以下问题有待进一步深入研究:①当前主要实现单株植物的三维模拟,缺乏对于大规模植物生长动画场景的模拟研究;②植物形态受到光照、风力、温度等自然环境因素影响,对更为复杂、逼真的植物生长交互模拟将是未来的一个重要研究方向。

参考文献:

[1] 王海,林杉,黄心渊.植物生成软件的评价和比较[J].计算机仿真,:177-180

[2] 王媛等.An ivy Generator三维藤本植物建模技术应用研究[J].安徽农业科学,(08):3196-3197

[3] 孙楠.藤蔓可以这么“种”出来――Groupware Ivy插件牛刀小试[J].现代电视技术,:127-129

[4] 胡逊之.面向树木 科普知识 的三维游戏设计[D].北京林业大学,:27-28

[5] 王忠芝,胡逊之,伍艳莲,梁敬东.基于XFrog的树木建模及生长模拟[J].北京林业大学学报,:64-68

[6] Grow FX定制树[EB/OL].[2012-10-29

[7] 于淼,杨立新.基于Vue软件的景观场景表现技术的应用研究[J].中国园艺文摘,:94

[8] 贾勇,于淼.VUE软件在园林设计应用中的构成要素分析[J].中国园艺文摘,:116-117

[9] 赵塘滨.基于3ds max的自然场景制作技术[J].美术学刊,:57-58

[10] 刘颖,罗岱,黄心渊.基于OSG的SpeedTree植物模型绘制研究[J].计算机工程与设计,:2406-2407

可以帮植物吸收阳光,和暖气。但是没有植物要的营养。对植物的成熟和吸入太阳光有影响

特细砂最轻,容重小的不到,中间有细砂,中砂,粗砂,最重为,石子分碎石和砾石,大约是在,砾石则超过。

扩展知识:

1:容重也称为重度,指单位容积内物体的重量,常用于工程上指一立方的重量,如单位体积土体的重量,也表示物体因受地球引力而表现出的重力特性,对于均质流体,指作用在单位体积上的重力,单位为牛/立方米。

2:干容重就是指不含水分状态下的容重, 一般用于表示土的压实效果,干容重越大表示压实效果越好,最大干容重是在实验室中得到的最密实状态下的干容重,容重不是密度,国际单位制单位是牛/立方米,比容是密度的倒数,国际单位制单位是立方米/千克,可用于三相固液气,特别是气体,用比容这一概念比较多。

3:砂子,多为人工制造,或是从人工从某些石块上打磨下来的,颗粒相对更大一些,饱满感更强一些,拿在手中能清晰地感觉到有颗粒存在,制造砂子的主要目的是打磨工具,发出响声,或是用来作计时器。

4:石子是广义上的说法,泛指白石子,彩色石子,黑色石子,碎石,砾石,卵石等,可根据自己的需要选用,一般白石子,彩色石子,黑色石子粒径较小,使用与装饰工程,而碎石,砾石,卵石适用于结构,市政,公路,铁路等范围。

5:容重一般是工程上用的一立方米的重量,即单位容积内物体的重量,而密度应用范围很广,即单位体积物质的质量,液体,固体,气体都可以用,容重还表示物体由于受地球引力而表现出的重力特性,对于均质流体,容重也指作用在单位体积上的重力,在国际单位制中,其单位是为千牛/立方米(kN/m³),比如如空气在0摄氏度,绝对标准指标下,密度则为千克/立方米,即*10^-3克/立方厘米,对应该状态下空气的容重是*10^-6牛顿/立方厘米。

参考资料:百度知道回答 砂子石子 容重

黄砂一般按照³³之间,石子在³³之间。

但这些还不能一概而论,还要分产出砂、石的岩性,例如花岗石容重要大于石灰石,各产出的碎石容重显然不一样。

扩展资料:

容重也称为重度。有两种理解:

1、指单位容积内物体的重量,常用于工程上指一立方的重量,如单位体积土体的重量。

2、表示物体因受地球引力而表现出的重力特性,对于均质流体,指作用在单位体积上的重力。其单位是:N/m³或者KN/m³。

在控制水分、肥料的条件下,用盆栽试验研究土壤容重对玉米苗期生长的影响。结果表明,土壤容重对玉米苗期生长影响显著.随着土壤容重的变化,玉米根系及地上部都随之发生一定的变化。在一定范围内,随着土壤容重的增加,玉米的根长逐渐变短,而其直径则逐渐变粗。

参考资料:百度百科-容重

断电对市政供热的影响研究论文

城市热岛的成因及控制

论文导读:“城市热岛效应”也称“大气热污染现象”,是指城市市区气温高于郊区气温,高温城区处于低温郊区的包围之中,在用等温线表示的气温分布图上,形成内高外低的岛屿形式,故称为“城市热岛效应”。环保专家认为,“热岛效应”80%的因素归咎于绿地和湿地的减少,城市热量的排放因素只占20%,所以城市热岛效应的控制重点是绿地和湿地的建设。而卫星热红外遥感技术能有效、全面地探测到下垫面的温度特征,周期性、动态地监测城市热环境变化趋势,是研究城市热岛效应的有效手段。

关键词:城市热岛效应,城市热环境,成因,控制

一、城市热岛效应

“城市热岛效应”也称“大气热污染现象”,是指城市市区气温高于郊区气温,高温城区处于低温郊区的包围之中,在用等温线表示的气温分布图上,形成内高外低的岛屿形式,故称为“城市热岛效应”。

城市热岛效应使城市年平均气温比郊区高出1 ℃以上,夏季城市局部地区的气温有时甚至比郊区高出6 ℃以上。在全球高速城市化的背景下,城市热岛已经成为影响城市环境的要素之一,对城市公共健康、空气质量、能源消耗等方面构成了严重威胁。

二、城市热岛效应成因分析

城市热岛效应的形成与许多因素有关,城市化是形成热岛现象的主要原因。

1、下垫面的变化

城市微气候的形成与城市人工构筑的下垫面有着密切的关系。由于城市与郊外的下垫面不同,形成各自的热环境和热平衡(图1、图2)。

图1郊外的热平衡图2城市内的热平衡

城市地表无机化,越来越多的地表被建筑物、混凝土和柏油所覆盖,绿地和水面的减少使蒸发作用减弱,大气得不到冷却;同时,这些人工构筑物热容量小,在相同太阳辐射条件下,比自然绿地、水面等升温快。

2、人工热源的影响

城市中大量的人为热排放也是产生热岛的重要原因。工厂生产、交通运输以及居民生活都需要燃烧各种燃料,每天都在负外排放大量的热量。

3、城市中的大气污染

城市中的机动车,工业生产以及居民生活所产生的氮氧化物、二氧化碳和粉尘待排放物,这些物质会吸收城市中人工构筑物的热辐射,产生温室效应,从而引起大气进一步温升。在城市热岛现象的影响下,城区气温比周围郊区的农村高,城市地区的热空气上升,并在高空向四周扩散,周围郊区的较冷空气流入城区,这样就形成城市特有的热岛环流。城郊工厂排出的污染物可随热岛环流由低空吹向城区,使城市污染物浓度升高,进一步增强了城市的热岛效应。

4、城市建筑物密度和负荷

高密度的建筑物增加了太阳辐射的直接吸收和太阳辐射反弹吸收, 城市中高层建筑物林立,影响风的自然流动,也是导致城市热岛效应的原因之一。

5、城市能耗

城市大量的能耗增加了表面大气的温度,也使热岛效应增强。特别是夏季高温天气下的建筑空调负荷大大增强了热岛效应,反过来,城市热岛效应又增加了空调能耗,形成恶性循环。

此外,城市建成率、几何形状、城市规模和城市地理位置也与热岛效应存在明显的相关关系。

三、城市热岛效应的控制

绿地和水面是有效缓解城市热岛效应,调节和改善城市微气候环境的最有效因素。环保专家认为,“热岛效应”80 %的因素归咎于绿地和湿地的减少,城市热量的排放因素只占20 % ,所以城市热岛效应的控制重点是绿地和湿地的建设。

1、大力推广城市立体绿化

植物对太阳辐射的吸收率高,透过率低;植物可通过蒸腾作用带走大量热量,提高空气湿度;特别是树木通过遮挡阳光可以大量减少辐射热。植物对太阳辐射的反射率一般为10 %~20 % ,对红外线的反射率高达70 %以上。研究表明,当一个区域的绿化覆盖率达到30%,热岛强度明显减弱;绿化覆盖率大于50%,热岛缓解现象极其明显。植物因为进行光合作用,可以产生良好的环境效益,这对缓解全球温室效应,补救臭氧层空洞都会起到非常重要的作用。

在城市绿化中应进行合理的乔灌草搭配,尤其是乡土树种的种植。应舍弃一味种植草坪和名贵树木的不合理做法。论文参考网。由于城市用地紧张,城市绿化中除了进行水平方向森林规划外,应向立体绿化方向发展。城市有大量的水泥或混凝土屋顶、墙体、立交和边坡,这些裸露表面为立体绿化提供了可能。发展立体绿化是缓解城市热岛效应的重要方法。

建筑物的屋面是建筑与大气接触的重要界面。而城市中屋面的面积占去了整个城市面积的50 % 左右。增加屋顶绿地覆盖面积,不仅可以降低空调能耗, 而且还能调节室外气温.具有减缓城市热岛效应的作用,生态效益显著。

2、保护自然湿地,努力构建人工湿地

水体热容量大,水分蒸发多,增温降温缓和,城市内水面的存在,可在一定程度上缓解城市热岛现象。城市化导致大量的城市农田、水塘、湖泊、内河、沼泽等湿地减少或消失,不透水混凝土建筑、道路和广场,使大量的降水直接通过排水网流失。湿地的减少或消失,天然降水的白白流失,致使城市失去了通过蒸发带走城市热量,降低热岛效应的机会以及水通过促进林木生长,间接降低热岛效应的可能性。要在大力保护原有湿地的基础上(包括城郊湿地的保护),在城市进行人工湿地的构建,这是降低热岛效应的有效方法。此外,积极改善不透水下垫面层,利用透水性材料(透水砖等),有资料表明透水性水泥混凝土路面可降低路面温度约5℃,所以,城区中透水性铺装与城市水体蒸发及绿化体系的蒸腾作用一样,对改善城市市区热环境及形成局地风都有明显作用。

3、构建合理的城市规划结构

注重城市建设的合理布局,在城市规划方面实施可持续发展战略。

城市热岛效应与城市规模有一定的相关性。有学者认为城市扩展是城市热岛效应形成的主要原因。人口高密度区同时也是建筑物高密度区和能量高消耗区,不可避免地形成高气温区。据研究, 10万人口的城市热岛效应可达℃,100万人口的城市热岛效应可达℃。因此,必须对城市规模进行规划,将城市的人口数量控制在一定范围之内。同时,要控制市区人口密度和建筑密度和高度,选择通气流畅的地形进行城市建设,因地制宜,对城市的各个功能区进行合理布局,加大空气流动空间,尽量使主干道与夏季盛行风的方向一致。

4、降低设备能耗,合理规划城市能源

通过改进能源消耗设备构件,更新能源使用方法,提高能源使用效率,减少能源损耗。将城区分散的、低效率的小热源控制起来,大力推广集中供热,以提高能源利用率;尽可能考虑集中空调方式, 以减少建筑物HVAC 系统向空气的排热。可以通过改进建筑空调技术、积极探索和推广新能源利于技术(如地源热泵技术)、大力开展建筑节能,还应制定相应的政策法规,推动节能措施的落实。

在经济合理、技术可行的情况下,可以适当利用绿色能源,如风能、太阳能、生物能、地热等。不仅节约能源,将一部分太阳能转换为其他形式能源,减少了辐射能中直接转换为热能的能量,即减少了太阳辐射对城市热岛现象的影响。

5、发展“生态隔热”建筑表皮

建筑节能技术通常使用白色或浅色处理建筑表面的“反射隔热”、增大建筑围护结构的热阻的“热阻隔热”、采用人工材料构造的遮阳设施遮挡太阳辐射的“遮阳隔热”等,都是将太阳辐射热直接转移到室外,在满足建筑室内热舒适与建筑节能的同时,却带来了城市热岛强度的增加。所以,目前我们应弱化热岛控制中推行反射饰面材料等常规手段,采用绿色植被、水体介质等具有生态要素的复合体,将其置于建筑表面构成生态建筑表皮,将吸收的太阳辐射热经过物理、生化反应之后,通过蒸腾作用以水分蒸发方式散热。这样,就可以降低建筑表皮对周围环境的太阳辐射反射和热量转移,从根本上改善了建筑外部的热环境,减弱了城市的热岛效应。

6、规范城市交通系统

提倡公共交通,控制私人小汽车数量,逐步用清洁液化气取代石油作为城市公交车和出租车的主燃料。目前,国外已研制出以电力作为机动车动力的新技术,这将对城市热岛及城市气候环境产生积极的影响。同时,对城市大量交通进行有层次的划分,对车辆进行分流,促进城市大量集聚的热量、温室气体以及悬浮颗粒物分散,减少尘罩作用,降低热岛效应。

四、研究现状与建议

1.热岛效应的研究现状

多年来,众多学者对城市热岛现象做了大量的研究工作。国内外不少学者根据观测资料分析指出了城市温度场及城市热岛强度的影响因素,并提出了城市热岛强度与某些因子的相关模式。论文参考网。不少学者对城市能量平衡中的一些物理过程进行了广泛的探讨,取得一些有益的成果。近几年来我国研究人员从城市的人口密度、绿地数量和分布、建成区面积、人为热、大气污染、地形等方面研究了城市热岛的范围、强度与这些因素之间的关系,也针对城市热场分布与土地利用、覆被之间关系进行了研究。

常规的城市热岛研究以监测为主,根据监测结果分析影响城市温度场及城市热岛强度的因素。常规监测方法采用线路观测和定点观测相结合,由于观测不可能同步进行,观测点位的密度不高,这种方法不能全面、同步地反映地面热辐射状况。而卫星热红外遥感技术能有效、全面地探测到下垫面的温度特征,周期性、动态地监测城市热环境变化趋势,是研究城市热岛效应的有效手段。常用的热红外遥感技术有气象卫星NOAA AVHRR、陆地卫星(Landsat)TM等。相比气象卫星NOAA AVHRR 地面分辨率(1 km ×1 km),陆地卫星(Landsat) TM6 具有120 m ×120 m 的地面分辨率,对于要求精确分析的区域,TM6 是较好的选择。此外,日本九州大学城市与建筑环境实验室开发的城市热岛模拟软件——AU SSSM TOOL , 可对典型区域的热环境进行模拟,对城市的合理规划提供参考。论文参考网。

2.几点建议

首先,热岛效应的研究应从基础资料的调研、收集入手,实地监测城市不同地区热流方向及大小,对建筑气候小区进行划分。其次,在城市不同地区、不同建筑条件下,尤其是热岛现象显著地区建立监测站,进行测量,获得城市重点地区热岛现象的变化模式。这些实地监测数据对当地城市和建筑气候小区的数学模型的建立和修订是非常重要的。最后,根据实测数值,可以建立当地建筑和城市环境的能量平衡模型,包括建立模拟当地的城市气候小区、城市下垫面层、人工排热与热岛效应之间的有机联系模型。

五、结语

21世纪环境和能源问题影响着城市形态和人们的社会生活,热岛效应对城市热环境的影响亟待解决。通过对热岛效应的研究,把握城市热效应分布与城市发展的关系,对促进城市规划和生态环境建设,推进城市可持续发展,提高人居环境质量具有重要的意义。

小区停电一般不会影响供暖,因为供暖系统不是按小区设置的,一个供热站或换热站要供好几个小区,一两个小区停电系统不受影响。再说了,一般供热站或换热站都设有双电源,保证不间断供暖,所以不要担心停电影响供暖

如果停电,换热站的循环泵、补水泵将会自动停止运转,供暖系统中的热水将停止循环,滞留在暖气里的热水不再被加热,温度就会逐渐下降,所以停电会影响供热。1、如果短时间的停电,供热管道及换热站水箱中储存的水基本可以维持供热系统正常运行,对用户家里的供暖影响不大。但如果是长时间停电或者虽是短时间停电但用户在家中通过各种形私放供暖热水,水损过大,就会影响到整个供热系统的压力和流量,会导致供热系统亏水或气塞,所以会影响供热。2、因此,水和电是保证用户家庭集中供热正常运行的基础条件,水电联动才能保证设备正常运转。在此公司也强烈要求停水区域的热用户严禁在家中通过各种形式私房供暖热水,避免水损过大,造成机组停运断暖影响正常生活,同时我公司也会做好换热站储水工作,以避免因短时间的停水引发的站房停运。

通常温控器自带电池,可以支撑好几年的使用。其次温控器主要是控制户井里面的阀门开合,如果断电前,阀门没有关闭,在通电前,阀门会一直打开,因此不会对供暖完成影响。

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