航空航天的技术领域范文

导语：如何才能写好一篇航空航天的技术领域，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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前言

激光技术作为科学技术发展的重要产物，对带动相关行业领域的发展具有不可替代的作用。但较多领域如航空航天、机械加工在应用激光技术中，并未取得良好的效果，究其原因在于未使激光技术中较多技术手段的优势发挥出来，这就要求实际运用正确认识激光技术的本质并结合具体行业要求进行技术手段选择。因此，本文对航空航天领域、机械加工行业中现代激光技术的运用研究，具有十分重要的意义。

机械加工行业中激光技术的运用分析

a打标与切割技术的运用

机械加工行业中，一般对设备产品进行特殊符号、标记的设计都要求利用到激光打标技术。该技术应用极为广泛，如机械加工行业中的仪表、仪器、量具、汽车工业以及电子工业等，都涉及到打标工作。一般打标技术涉及到的对象多集中在印刷电路板、合成材料、橡胶、陶瓷、塑料、铝合金以及不锈钢等方面。另外，机械加工过程中往往也涉及较多材料处理工作，此时便要求引入切割技术，其主要通过聚焦镜的应用融化材料，并在激光束作用下将熔化材料吹走，这样便有相应的切缝形成。现代机械加工领域中，都将激光切割技术作为高新加工方式，能够使传统切割过程中变形过大、缝隙过大以及操作时间较长等问题得到解决。

b焊接与淬火技术的运用

关于激光焊接技术，其实质为将设备构件至于激光下，使构件能够连接为一体。将该技术引入机械加工领域中，其优势主要表现在对多种类型金属都可进行焊接，的 且焊接后不会出现凹陷或其他变形现象，整个焊缝在外表上极为美观。目前机械加工领域中焊接技术的运用主要表现在两方面，即：①焊接金刚石锯片，可直接利用该技术实现；②对壳体类零件、汽车板以及钢板等，可利用激光焊接技术。该技术的运用对于解决传统机械加工中焊接质量不高、焊接表面美观性差等问题可起到明显的作用。另外，在淬火技术运用方面，其主要对工件表面利用高能激光进行扫描，这样整个工件面温度上升极快，且可瞬间自冷。所以其优势集中表现为：①相比一般淬火硬度，激光淬火方式下的制品将超出其15%左右；②加工时间较短，且可直接利用计算机对整个操作进行控制，具有一定的自动化加工特点，生产效率极高；③技术应用下不会产生较多的污染，且不必引入冷却介质便可快速完成低温淬火。

c熔覆技术与打孔技术的运用

对于机械加工领域中的再制造工程，常涉及到旧设备修复工作，而设备修复的主要技术便以激光熔覆为主。实际应用过程中，可直接对旧设备二次加工，提升设备的使用性能，能够满足现代企业发展中资源节约的要求。另外，机械加工领域中的激光技术，也表现在打孔技术方面。一般对于较软材料、金属材料或非金属材料等，往往需进行不同类型孔的加工，该过程中便可引入打孔技术。从打孔技术应用的优势看，主要表现在打孔精密度较高，能够准确定位中心孔，且能够自由控制打孔深度，不会产生较大的变形问题。

航空航天领域中激光技术的运用分析

a航空航天工业中激光焊接的应用

一般该工业较多零部件的焊接多引入铆接方式，其应用下尽管能够熔铝合金材料，但由于热处理效果较差，极易导致晶间裂纹的产生。而将激光焊接方式引入，这些问题可直接得到解决，且整个机身制造过程都得以简化。相关实践研究发现，利用激光焊接取代铆接工艺，其可使机身自重降低许多，这样相应的制造成本也会节约，可见激光焊接的作用极为明显。此外，该工业领域中，对于零件冷却孔打孔工作，要求引入激光打孔方式，其成本较低且打孔效果较高。

b航空航天工业中激光切割的应用

传统用于该工业中的切割手段很难保证外壳材料得到有效处理，原因在于外壳材料多具有硬度高、强度高等特点。而在激光切割技术运用下，许多如发动机机匣、主旋翼、尾翼壁板以及蒙皮等自带处理中都可起到良好的效果。

c航空航天工业中表面与成形技术的应用

由于航空发动机较多构件在价格上较为昂亏，若不断更换将会耗费极多的成本，因此可引入激光表面技术，对受损的构件进行修复，如发动机叶片受损后，便可采取表面技术中的三维修复措施，可保证修复后的构件整体性能不受到影响。由此可见，航空工业中的构件制造与修复很大程度需依托表面技术、成形技术来实现。

结论

现代激光技术的运用为航空工业以及机械加工工业提供坚实的技术保障。实际应用中，应结合具体的行业领域要求，合理选择相应的技术手段，如机械加工领域中的焊接、打标打孔以及切割等，以及航空工业中焊接、切割、成形与表面技术等，确保激光技术作用得到充分发挥，才能推动相关行业领域的快速发展。

参考：

[1]马付建.超声辅助加工系统研发及其在复合材料加工中的应用[D].大连理工大学，2013.

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钱学森在美国的老师是冯卡门。

冯卡门：匈牙利犹太人，1936年入美国籍，是20世纪最伟大的航天工程学家，开创了数学和基础科学在航空航天和其他技术领域的应用，被誉为航空航天时代的科学奇才。他所在的加利福尼亚理工学院实验室后来成为美国国家航空和航天喷气实验室， 我国著名科学家钱伟长、钱学森、郭永怀都是他的亲传弟子。

冯卡门在布达佩斯皇家理工综合大学完成了他的研究科目，获得硕士学位。1903到1906年，他在理工大学任职，而且是匈牙利一家发动机制造厂的顾问，在航空器结构和材料强度方面进行了一些有价值的工作。这段时间，他还到德国哥廷根大学读博士学位，师从现代流体力学开拓者之一的普朗特尔教授，但未及获得学位便去了巴黎大学。

1908获得哥廷根大学博士学位，留校任教4年。1912至1930年在亚琛工业大学从事研究，之后到了加州理工学院。

（来源：文章屋网 ）

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领域是指电子信息技术、生物与新医药技术、航空航天技术、新材料技术、高技术服务业、新能源及节能技术、资源与环境技术、高新技术改造传统产业这些领域。

这些领域的企业称为高新技术企业，高新技术企业是指在《国家重点支持的高新技术领域》内，持续进行研究开发与技术成果转化，形成企业核心自主知识产权，并以此为基础开展经营活动。

（来源：文章屋网 ）

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一、中国高新技术产品贸易发展现状

( 一) 进出口规模持续增长，进出口月度增幅继续回落

据海关统计，2011 年我国高新技术产品进出口总额首次突破万亿大关，达到 10117. 8 亿美元，同比增长 11. 8%，占外贸进出口比重 27. 8%。其中，高新技术产品出口 5487. 9 亿 美 元，同 比 增 长11. 5% ，进口 4629. 9 亿美元，同比增长 12. 2%。受欧债危机、国际贸易保护主义等不利因素影响，我国高新技术产品贸易月度增幅有所回落。特别是 2011 年下半年以来，随着欧元区危机加重，全球经济增长环境恶化，经济贸易风险上升，6 月份以来出口呈个位数增长，连创 2009年以来月度出口增幅新低。虽然从绝对值上看，进出口规模缓慢增长，但总体表现后续增长疲弱。

( 二) 信息与通信技术类仍居主导，部分领域进出口提速

2011 年，我国在信息与通信技术类等传统领域出口仍居主导地位，全年出口5294. 6 亿美元，同比增长12. 7%，较整体高新技术产品出口增长高 1. 2 个百分点，占比增加至96. 6%。单类产品出口额居前三位的分别是便携式自动数据处理机 ( 1058. 8 亿美元) 、手持式无线电话机 ( 627. 6 亿美元) 、集成电路( 325. 7 亿美元) 。除生命科学技术类、航空航天技术类产品出口提速外，多数领域出口增速下滑。其中生命科学技术类产品出口 178. 4 亿美元，同比增长 28. 7%，较上一年度提高 2. 9 个百分点; 航空航天技术类产品出口45. 9 亿美元，同比增长31. 6%，较上一年度提高 1. 5 个百分点。2011 年，电子技术类产品仍是我国高新技术产品主要进口产品，全年进口2139. 7 亿美元，占比46. 2% ，较上一年度下降 1. 3 个百分点。单类产品进口居前三位的分别是集成电路 ( 1707. 7 亿美元) 、液晶显示板 ( 471. 7 亿美元) 、手持式无线电话机的零件 ( 190. 0 亿美元) 。在整体高新技术产品进口萎缩的情况下，生命科学技术类产品进口速度提高，全年进口 158. 1 亿美元，同比增长 35. 3%，较上一年度增加12 个百分点，进口占比提高至3. 4%。

( 三) 外资企业贸易增速趋缓，其他企业增速依然强劲

从企业性质上看，外资企业仍是我国高新技术产品出口的主体。2011 年，外资企业高新技术产品进出口 8015. 3 亿 美 元，同 比 增 长10. 37% ，全年出口 4527. 53 亿美元，占比 82. 5%，较 2010 年下降0. 6 个百分点，全年进口 3487. 22亿美元，同比增长 10. 06%，占比75. 3% 。国有企业进出口 831. 9 亿美元，同比增长2. 09%，全年出口318. 1 亿美元，占比 5. 8% ，下降 1. 1个百分点，进口占比 11.0%，下降0. 5 个百分点。宏观经济政策收紧等消极因素对民营企业出口影响更加明显，以民营企业为主体的其他企业四季度出 口 环 比 折 年 率 萎 缩17. 52% ，进 口 环 比 折 年 率 萎 缩24. 22% 。尽管如此，其他企业全年进出口占比仍有所提升，其中出口642. 2 亿美元，同比增长 31. 1% ，占比11.7%，提高1.7 个百分点，进口占比13.6%，提高1.9 个百分点。

( 四) 一般贸易进出口增长明显，加工贸易份额继续缩减

2011 年全年我国高新技术产品一般贸易出口 898. 3 亿美元，增长 20. 2%，占比提高 1. 2 个百分点，进 口 1228. 9 亿 美 元，增 长18. 5% ; 加工贸易出口 4221. 2 亿美元，占比 76. 9%，下降 1. 9 个百分点。进料加工贸易仍是我国高新技术产品出口的主要方式，全年出口 3824. 6 亿 美 元，同 比 增 长11. 53% ，占高新技术产品出口的69. 69% 。2011 年，中西部承接加工贸易转移初见成效，部分在金融危机中向周边国家转移加工产业的企业回流，加工贸易下降幅度较2010 年度有所收窄，东部地区加工贸易加工增幅下降，其中苏州、广东两地高新技术产品加工贸易增幅分别为 －1. 03%、8. 12%，均低于 8. 8%的全国平均水平。从高新技术产品各领域内部来看，各领域加工贸易出口占比变化不十分明显，说明加工贸易占比萎缩对不同领域影响大致相同。

( 五) 主要市场进出口增速放缓，传统市场占比下降

2011 年我国与多数国家和地区的高新技术产品进出口贸易呈现萎缩态势，其中出口至欧元区 794. 8亿美元，增长 4. 08%，较上一年度下降35 个百分点，四季度环比折年率萎缩 13. 28%。由于欧债危机蔓延，新兴市场国家和地区经济贸易受到普遍拖累，进出口增速有所放缓，四季度我国出口到其他 “金砖四国”高新技术产品 62. 3 亿美元，较三季度下降 13. 7%，环比折年率萎缩 44. 53%。从高新技术产品进口来看，亚洲地区仍是我国主要进口来源地。2011 年，我国从东盟、韩国、中国台湾和日本进口 2891. 9亿美元，同比增长 11. 3%，占比62. 4% ，较上一年度下降 1. 2 个百分点。中国香港、欧盟和美国仍是我国高新技术产品主要出口市场，合计占比 64. 6%，较 2010 年下降0. 6 个百分点。其中在航空航天技术、计算机与通信技术、电子技术类领域出口至上述三个地区的高新产品占同类技术领域比重分别为69. 35% 、67. 33% 和 65. 68% 。

( 六) 中西部地区出口快速增长，东部地区占比继续下降

从地域分布来看，东部地区仍是我国高新技术产品贸易的主要集中地，但随着我国中西部地区承接沿海产业转移步伐加快，中西部地区高新技术产品贸易迅速增长，特别是出口增长强劲。2011 年全年中部地区高新技术产品出口 171. 7亿美元，同比增长 80. 2%，占比提高 1. 2 个百分点; 西部地区出口217. 4 亿美元，同比增长 58. 2% ，占比提高 2. 3 个百分点; 东部地区出口 5098. 8 亿 美 元，同 比 增 长7. 5% ，低于全国平均水平，比重继续下降。2011 年中西部地区进口增幅有所下降，但下降幅度明显小于东部地区，中部地区全年高新技术产品进口 168. 1 亿美元，增长46. 9% ，占比提高 0. 8 个百分点;西部地区占比提高 1. 0 个百分点;东部地区进口增幅下降较大，进口增长 10. 0%，下降 22. 2 个百分点，占比由 93. 9% 下降到 92. 1%。中、西部在承接东部产业转移动的同时，充分发挥自身产业基础优势，在传统产品领域之外的材料技术、航空航天技术领域形成了各自的特色贸易比较优势。2011 年，东部地区在传统领域出口占比仍占据绝对优势，光电技术类产品出口314. 16 亿美元，区域占比 97. 86% ;中部地区材料技术类产品出口 6. 43亿美元，占比 13. 63%; 西部地区航空航天技术类产品出口8. 24 亿美元，占比17. 93%。

( 七) 整体国际竞争力略有下降，产业内贸易指数下滑

2011 年高新技术产品国际贸易竞争力有所下降，贸易竞争力指数 ( TC 指 数) 由 2010 年 的0. 0881 下降到 0. 0848。传统优势领域中的计算机与通信技术类产品、计算机集成制造技术类产品的竞争力下降，其中计算机与通信技术领域的贸易竞争力指数由0. 5832 下降到 0. 5762，计算机集成制造技术领域的贸易竞争力有所下滑。随着我国加大对战略性新兴产业的培育，高新产品中部分新兴领域的国际竞争力得到提升，其中生物技术、航空航天技术类和材料技术类领域虽然仍处于净进口状态，但是国际贸易竞争力较 2011 年均得到提高，生物技术贸易竞争力指数由 － 0. 0856 提高到 － 0. 0465，航空航天技术领域由 －0. 6540 提高到 － 0. 6062，材 料 技 术 领 域 由－ 0. 1340提高到 － 0. 1111。近年来，我国与主要贸易伙伴的高新技术产业内贸易指数呈下滑趋势，但在国际分工格局方面变化不大，中美之间在高技术领域贸易仍表现为垂直分工，中国与东盟之间在高新技术产品领域贸易仍具有很强的相似性。中美之间格鲁贝尔—劳埃德指数 ( GL 指数) 由2010 年的 47 下降到 2011 年的 43，中国与东盟之间的 GL 指数由 2010年的 65 下降到 64。2011 年高新技术产业多数领域的产业内贸易指数处于 50 以下的较低水平。我国与日本之间的高新技术产业内贸易指数最高，为73，两国在生物技术、计算机与通信技术、材料技术和航空航天技术贸易领域属于水平分工，特别是在生命科学技术贸易领域属于高度水平分工形态。我国与东盟国家高新技术产业内贸易指数为 64，为水平分工; 在计算机与通信技术、计算机集成制造技术领域的产业内贸易指数分别达到了 88 和 76，属于典型的高度水平分工状态; 在材料技术领域的产业内贸易也达到水平分工。高新技术产业内贸易指数排在第三位的是欧盟，为 58。其中，我国与欧盟在材料技术领域贸易属于典型的高度水平分工，在生物技术、生命科学技术、光电技术领域贸易比较活跃，在计算机与通信技术领域贸易不活跃。我国与美国之间在高技术产业贸易属于典型的垂直分工，两国在生命科学技术、材料技术领域产业内贸易指数分别为95 和 98，属于高度水平分工状态。

二、中国高新技术产品贸易面临的挑战与机遇

2012 年，我国高新技术产品面临的外部经济环境更加严峻复杂，国内经济贸易发展中不平衡、不协调的矛盾与问题依然突出，高新技术产品进出口的机遇与挑战并存。

( 一) 面临挑战

一是世界经济低速增长，全球贸易增速回落，高新产品出口增长面临下行压力。2012 年上半年，世界经济将延续上一年度的缓慢增长态势，虽然部分经济体的经济景气度指标呈现向好迹象，但考虑到宏观政策空间有限，各国对欧债危机能否顺利解决仍持怀疑态度，整体经济观望情绪较大，经济表现温和复苏。下半年经济走向的不确定性仍主要取决于欧债危机的解决、主要发达国家和新兴市场的表现。根据国际货币基金组织 2012 年 1月份 《世 界 经 济 展 望》 预 测，2012 年全球经济减速似乎已成定局，预 计 发 达 国 家 经 济 增 长 率1. 2% ，新兴与发展中国家经济增长率 5. 4%。从全球贸易来看，表征国际贸易领先指标的波罗的海干散货指数( BDI) 似乎也预示了贸易增速回落的事实。2012 年开年以来，该指数始终处于历史低位运行，2012年 2 月下降到 647 的历史低点，不到 2011 年的 2161 高点的 1/3，虽然 3 月份以来该指数缓慢上扬，但全球贸易复苏动力不强。根据国际货币基金组织预测，2012 年世界贸易增长率 3. 8%，其中发达国家和发展中国家的贸易增长率均较上一年度有所下降。从我国高新技术产品出口来看，实现稳定增长难度加大。2011年欧债危机对中欧高新产品双边贸易影响明显，特别是下半年危机恶化后导致中国出口大幅萎缩。全年我国对欧盟出口高 新 技 术 产 品1124. 5 亿美元，同比增长滑落至个位数 ( 3. 5%) ，占高新产品出口比重降至20. 5%。2012 年一季度，我国对欧盟出口 245. 0 亿美元，季度环 比 ( － 20. 3%) 与 季 度 同 比( －1. 04%) 双双萎缩。目前，欧盟是我国高新产品的第二大出口贸易伙伴，欧元区及欧盟成员经济收缩将通过贸易渠道产生溢出效应，加大高新产品出口稳定增长的难度。

二是劳动力成本上升，企业融资难问题加剧，出口企业利润受到挤压，高新技术产品出口供给动力不足。2012 年，我国劳动力市场的供求矛盾并未得到有效缓解，相反，劳动力成本上升已经成为我国经济发展中不可逆转的结构性问题，低成本竞争优势正不断削弱。预计未来，随着我国经济发展中“刘易斯拐点”的逐步呈现，人口红利下降，劳动力短缺以及随之而来的外贸企业用工难问题将成为困扰外贸企业的突出问题之一。普遍性的融资难问题将加重企业的经营困境。自 2010 年三季度至今，我国政府 9 次提高存款准备金率共 4. 5个百分点，5 次上调存贷款基准利率共 1. 25个百分点，导致市场资金趋紧，银行借贷成本提高，企业财务费用上升，特别是大量从事外贸经营的中小企业被排斥于银行授信额度之外，面临资金链断裂风险，转向高利贷或民间借贷，导致融资风险进一步加大。外贸企业在经历 “用工难”、“融资难”之后，企业盈利受到影响，企业家信心不足，部分东南沿海城市出现 “跑路潮”风波。中国人民银行对 5000 家企业开展的调查问卷显示，2012 年一季度，企业盈利指数为 51. 19，经营景气指数为 64. 35，均创 2009 年三季度以来新低，企业家信心指数较2011 年四季度略有回升，为 2009年三季度以来次低点。

三是贸易保护主义抬头，贸易摩擦向新兴产业领域蔓延，高新产品拓展国际市场难度加大。金融危机爆发至今，各国经济仍未完全走出危机阴霾，贸易保护主义相继抬头。截至目前，中国已经连续 17年成为遭遇贸易摩擦最多的国家。2012 年以来，我国共遭受了 8 起贸易摩擦，涉案金额 22. 8 亿美元，同比增长了 80%。从贸易摩擦领域来看，战略性新兴产业逐渐成为各国贸易保护主义关注的对象。自2011 年至今，美国相继对我国太阳能电池和应用级风塔提起反倾销和反补贴调查。伴随 “双反”调查的还有各种专利侵权诉讼、破产限制购买法令等措施。2012 年，全球经济在低迷中缓慢增长，美、法等国家政治大选、主要发达国家推动本国制造业发展，在各种政治、经济因素的作用下，预计各种贸易保护主义措施只增不减，国际贸易形势更加严峻。

( 二) 发展机遇

一是新兴领域的宏观支持政策陆续出台，产品国际竞争力稳步提升，高新技术产品出口新的增长引擎逐渐发力。为促进新兴产业国际化发展，抢占国际经济科技制高点。在 2010 年国务院 《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》的基础上， 《新材料产业“十二五”发展规划》、《太阳能光伏产业 “十 二 五” 发 展 规 划》、《环保装备 “十二五”发展规划》、《工业清洁生产推行 “十二五”发展规划》陆续出台。此外， 《鼓励和引导民营企业发展战略性新兴产业国际化发展的指导意见》 等陆续。这些政策的出台和相继实施有利于未来产业的有序、健康发展。目前，新兴产业领域产业化和规模化发展强劲，新能源等领域发展态势迅猛。根据全球风能理事会( GWEC) 2012 年 2 月最新的全球风电市场报告，全球风电产业2011 年 新 增 风 电 装 机 容 量41000MW，中国排在首位，约占全球新增装机的 44%。从产业国际化发展来看，部分领域出口竞争力稳步提升，生物技术、材料技术等领域的贸易竞争力指数不断提高。

二是企业研发支出持续增长，知识产权国际化程度提高，高新技术产品向高技术含量升级有望。近年来，我国研发支出呈稳定增长态势，研发强度不断提高。美国巴特勒研究所最新的 《2012 年全球研发投资预测》显示，中国研发支出年增长率 12%，研发强度从1995 年的约 0. 6% 提高到 2011 年的 1. 6%，如果中国研发支出年均增 长 保 持 11. 5%， 美 国 保 持4. 0% ，到 2030 年中国将超过美国成为第一研发大国。企业知识产权意识不断增强，推动知识产权国际化程度提高。中国在五大专利局 ( 美国、日本、欧洲、韩国和中国) 获得授权专利数量持续增长。目前所获得的专利授权数量相当于欧洲和韩国总和的 2 倍。从所获得的专利领域来看，主要集中在数字计算机、电话和数据传输系统、无线和有 线 传 输 系 统 等，为我国高新技术产品向高技术含量迈进提供了技术准备。

三是科技兴贸创新基地不断发展，新基地不断加入，战略性新兴产业国际化的产业基础逐渐成型。经过几年来的培育和发展，前三批认定的 58 家科技兴贸创新基地已经积累一些龙头企业，产业链日益完善，产业集聚程度较高，战略性新兴产业不断发展。目前，基地在新能源、新材料、生物医药等产业领域业已形成相当出口规模，在国际市场上竞争力显著增强。2011年，上海张江等 10 家生物医药基地进出口 4833. 96 亿美元，同比增长 21. 24%，其中出口 2294. 83 亿美元，同比增长 20. 1%; 江苏省无锡市等 5 家新能源基地进出口843. 92 亿美元，同比增长 20. 2% ，出口 499. 08 亿 美 元，同 比 增 长18. 4% ; 江西鹰潭市等 14 家基地进出口 175. 12 亿美元，同比增长40. 73% ，其中出口 100. 59 亿美元，同比增长 72. 21%。2012 年，为加快培育战略性新兴产业，商务部、科技部将针对节能环保、新一代信息技术等七大新兴领域，从国内相对成熟的地区培育一批新基地。作为新兴产业的发展载体，科技兴贸创新基地将进一步发挥产业集聚效应，为高技术产品贸易和战略性新兴产业国际化奠定、巩固坚实的产业基础，为转变外贸发展方式、优化贸易结构提供持续的动力。

三、政策建议

( 一) 着力推进高新技术产品进出口贸易均衡发展

一是继续优化高新技术产品贸易的产品结构、方式结构、主体结构、地区结构和国别结构; 二是充分发挥我国巨大市场规模优势，重视进口对外贸协调发展的平衡作用; 三是推进战略性新兴产业国际化发展，提升新兴领域在高新技术产品贸易中的比重。

( 二) 加快形成以高新技术企业为主体的创新体系

一是不断完善有利于创新的政策环境，加快制定并出台支持创新的配套政策; 二是推进创新型企业建设，鼓励企业聚集高层次创新人才，与科研院所实现创新资源优化重组，建立产业技术创新战略联盟; 三是着力提升科技兴贸创新基地的集聚辐射带动作用的同时，培育一批战略性新兴产业骨干企业。

( 三) 着力培育新的高新技术产品贸易增长点

一是加快用高新技术改造传统产业，应用新技术、新材料提升传统产业，加快出口产品升级换代;二是加快培育出口竞争新优势，促进加工贸易从组装加工向研发设计、销售物流等环节拓展; 三是鼓励高技术产业在境外开展技术研发合作，以技术、服务带动产品出口。

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工信部介绍，组织修订《指南》目的是为了鼓励和引导各地加快构建具有自身特色和优势的新型制造业体系，推动形成因地制宜、特色突出、区域联动、错位竞争的制造业发展新格局。同时，也是希望各地未来制造业发展实现精准发力，避免一哄而上。

从2016年下半年开始，工信部等权威机构就开始着手研究和修订《指南》。近期，工信部还组织了多个专家组赴宁波、成都等“中国制造2025”试点示范城市考察。据悉，专家组还将总结上述试点示范城市经验，进一步对《指南》进行完善。

记者从相关专家组处获悉，根据各地实际情况，《指南》给不同省份提供了三种不同的发展思路，即东部转向高端装备制造、中部产业升级以及西部和老工业区淘汰落后产能，培育新型优势产业。

具体来说，《指南》将支持江苏、浙江、广东、山东等东部制造业发达地区，在高端装备制造和战略新兴产业等高技术领域的发展，支持产业基本覆盖先进轨道交通装备、海洋工程装备和高端船舶、新型电力装备、航空航天装备等《中国制造2025》提出的十大重点发展领域。此外，《指南》还将支持部分东部省份大力发展机器人、增材制造、工业互联网等智能制造产业，以及“互联网+”相关产业。

安徽、河南、山西等中部省份，除了继续深挖能源开采设备、煤化工装备、农机装备、基础工艺设备等原有优势产业的潜能外，新能源、新材料、生物制药、信息技术等产业将成为各地未来发展的重要抓手。此外，《指南》还要求中部省份，进一步优化制造业产业结构，提升高技术产业在整个制造业中的占比，并逐渐淘汰高耗能、高污染产业。

对于西部和部分老工业区，《指南》除了要求其进一步淘汰落后a能外，则将重点放在了培育新兴优势产业上。例如，要求陕西、四川、重庆等地继续发展信息技术、航空航天等优势产业，同时根据实际情况尝试发展云计算、大数据和物联网等新兴产业。

根据工信部工作计划，《指南》还将特别对东北、西北等部分老工业基地给予一定的产业升级政策支持。工信部部长苗圩透露，《指南》特别支持东北、西北制造业发展比较困难的省份，找到相对的比较优势，突出重点，支持这些重点产业的转型升级发展；出台外商投资优势产业目录，指导外商向相关地区投资，并引导国内沿海地区产业有序转移；支持东北、西北地区率先启动一批基础条件好、近期有望突破的“中国制造2025”的重点项目，发展一批规模效益突出的优势产业基地和专业细分领域竞争力强的特色优势产业。

国家制造强国建设战略咨询委员会委员、中国工程院院士邬贺铨向记者介绍，《指南》的修订和实施，将确保“中国制造2025”战略持续落地，同时促进各地产业升级稳步推进。届时，海洋工程装备和高端船舶、新型电力装备、航空航天装备等《中国制造2025》提出的十大重点发展领域，将会得到快速发展；而机器人、增材制造、工业互联网、智能制造等近年来的新兴产业，也将得到进一步培育。

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电子信息：经历“苦寒期”，梅花自有暗香来

电子信息领域作为中关村的传统优势领域，总收入所占比重超过四成，对中关村总体影响明显，在各领域中发挥着主导作用。

如果说梅花香自苦寒来，电子信息领域这朵梅花正在经历“苦寒期”。今年1～9月，中关村电子信息领域实现总收入5390.6亿元，比上年同期增长10.8%，增幅低于示范区平均增幅4.5个百分点。总收入所占比重也由2000年的74.5%，2009年的47.9%，2010年的46.3%，下降至目前的43.8%。传统的电子信息产业布局正面临市场调整的风险，例如，智能手机、平板电脑的出现使得北京市传统电子信息产品优势面临极大挑战，部分手机生产、销售企业及其相关配套企业和产业园正面临着产品升级、转型的压力。传统优势不在，同时新兴产业模式尚未能独挡一面，电子信息领域正处于青黄不接的尴尬境地。可喜的是，目前“云计算”概念方兴未艾， 作为“十二五”规划中的重点关注项目之一，来自传统IT架构的改造和转型、移动互联网爆发性需求、传统工业的信息化普及与升级的持续性需求，使得中关村原有的软硬件生产厂商和系统集成供应商面临前所未有的商机，“云概念”已经成为电子信息领域未来最有潜力的增长点；另外，京东商城、当当网等网络销售平台正处于B2C销售模式的黄金时期，未来电子信息领域的发展路径渐渐清晰，“苦寒期”后的“梅花香”似乎就在眼前。

四大领域：支撑作用初步显现，新材料及技术应用黑马出击

生物工程和新医药、新材料及应用技术、先进制造技术、新能源与高效节能技术四大领域总收入合计比重超过中关村总体的三成，近年来，这些领域发展相对良好，对中关村发展支撑作用初步显现。按照战略性新兴产业的发展定位，四大领域均成为今后相关受益领域，未来仍有较大发展空间。

生物工程和新医药领域今年1～9月共实现总收入528.4亿元，同比增长23.3%，所占比重由2000年的3.4%，2009年的3.8%，2010年的3.9%，上升至目前的4.3%。该领域虽然所占比重较小，但今年各月增长势头良好，在总体增势趋缓的大背景下，仍能保持20%以上的增长速度。

新材料及应用技术领域今年1～9月共实现总收入1000.8亿元，同比增长22.3%，所占比重由2000年的4.5%，2009年的5.8%，2010年的6.7%，上升至目前的8.1%，成为近年来中关村各高新技术领域中的一匹黑马，目前该领域规模以上企业300余家，其中大部分是内资企业。在当前国内外复杂的宏观形势下，中关村总收入呈逐月下降态势，并连续两个月低于全年最低增长目标，工业总产值增速降至10%以下，利润和税费增速均为2010年以来的最低值，其他十个领域总收入均呈现出增幅回落的态势，但新材料及应用技术领域总收入增幅呈现出先降后升的态势，三季度增幅基本与一季度持平，成为今年以来惟一一个保持平稳发展的领域，其后续发展值得关注。

先进制造技术领域聚集了像北京奔驰汽车有限公司、施耐德电气（中国）投资有限公司等知名制造企业。今年1～9月该领域实现总收入1589.2亿元，同比增长16.9%，所占比重由2000年的7.4%，2009年的11.2%，2010年的11.9%，上升至目前的12.9%，支撑作用进一步加强。今年以来该领域增速波动幅度较大，今年1～2月同比增速高达45.7%，随后逐步下滑，目前增速仅略高于中关村平均水平。

新能源与高效节能领域1～9月共实现总收入1231.2亿元，同比增长10%，所占比重由2000年的1.4%，2009年的10.2%，2010年的10.9%，占比稳定在目前的10%。今年以来，该领域各月增速变化较为明显，1～2月同比增长29.8%，1～3月同比增长37.1%，达到今年以来的最高值，之后呈下降趋势。

其余各领域：发挥重要补充作用，共同奠定良好格局

其余各领域总收入所占比重较小，约占二成，是对电子信息和四大领域的有效补充，最终实现了十一个高新技术领域共同发展的良好格局。

今年1～9月，在其余的六个高新技术领域中，按总收入比重大小排序，分别是：其他高新技术领域18.3%，环境保护技术领域1.1%，现代农业技术领域0.8%，航空航天技术领域0.5%，海洋工程技术领域和核应用技术领域分别占0.1%。从同比增速上来看，其他高新技术领域达到23.4%，是十一个领域中最高的；环境保护技术领域和现代农业技术领域的增速均超过20%；航空航天技术领域和海洋工程技术领域的增速均低于中关村平均水平；核应用技术领域同比下降3.5%，成为惟一出现负增长的领域。

从目前的发展态势来看，其他高新技术领域总收入占比第二，增速第一，发展态势喜人。作为与其他十大领域配套的高新技术领域 ，该领域企业更易通过合作、转型实现向其他十大领域的过渡和转变，成为未来各领域发展的一股潜在力量。如何合理有效地引导该领域发展，更好地服务于其他十大领域，并发挥出高新技术“孵化器”的作用，是未来中关村发展规划面临的一大课题。

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关键词：计算机图像处理技术 发展趋势 未来展望 探讨

谏缁峄疃？人类主要通过身体的各个器官来感知世界、接受信息，其中70%的外界信息是利用视觉获取的，人类将通过眼睛看到的信息图像反馈给大脑，经过大脑处理后作出相关反应。当前随着科学技术以及人类社会的进步，时代已经全面实现信息化，如何有效快速地获取信息，对人们的决策和思维产生直接影响。图像是人类获取信息的关键途径，因此，对图像进行快速而准确的处理，将决定技术的价值，而通过计算机对图像进行有效处理，可以让人们准确快速地获取信息。

1 计算机图像处理技术

1.1 图像分析与处理技术

随着人类社会科学技术的进步，计算机技术已经经过多次创新和改革，计算速度更快，在技术进步的同时，设备成本也在不断降低。图像分析和处理技术已经在我国多个领域得到应用，并且发挥了关键作用，其可以提高分析和测量的精准度，进而强化工作质量。而随着图像分析和处理技术的更加成熟，其将成为推动社会发展的重要技术领域。

1.2 数字处理技术

数字处理技术在我国起步较晚，技术水平与西方发达国家有一定的差距，在我国30年的发展历史中，各个领域对其需求量不断增加，其应用范围也在持续扩大。在社会实际以及理论中得到大量应用，并且取得了较高的成就，数字处理技术可以强化照片质量，通过多种技术手段对图像质量进行改进。因此，我国一定要加强对数字处理技术的研究，并且针对薄弱之处进行完善和补充。

2 计算机图像处理技术的主要优势

2.1 再现性好

图像处理技术具有鲜明的特点，在对图像进行处理时，可以对原有图像进行最大程度的保留。保证图像在经过处理后，质量不受到任何影响。

2.2 精度高

图像处理技术可以使图像实现数字化，但是由于设备的不同，其功能具有一定的差异，因此不能实现最佳效果。当前，市场常见的扫描仪具有更好的精度功能，可以帮助计算机实现图像处理的目的。以往的图像处理方式为了提高精度，需要经过一系列复杂的处理，并且对设备进行重新改善，从经济方面分析，计算机图像处理技术具有更大的优势。

2.3 m用面宽

当前，数字图像有很多种来源渠道，因此，在对图像进行处理的过程中，可以对其进行任意处理。图像能够小到显微镜图像，大到用户所需要的尺寸。因此，计算机图像处理技术具有更加广泛的适用面。

3 计算机图像处理技术的发展趋势

图像是人类感知外界以及获取信息的关键渠道，因此，图像处理技术对人们的生活和生产具有直接影响。随着计算机技术的迅猛发展，图像处理的发展趋势十分乐观，并且将在社会多个重要领域中得到广泛应用。

3.1 航空航天

图像处理技术对航空航天领域的发展起到重要的推动作用。当前，在我国航空事业中，运用计算机对图像进行准确的处理已经成为一项重要的技术。在对火星以及月球传回来的图像进行处理的同时，还能够从卫星遥感以及飞机遥感中获取火星以及月球的图像，进行有效以及准确的处理。最初的处理工作主要在空中进行，储存在设备中，当卫星返回地面后，将图片输入计算机中开展进一步的处理和分析工作。在分析以及研究数据时，图像处理技术起到了关键作用。同时，图像处理技术还可以用于农业规划、天气预报以及灾害监测等领域中。

3.2 医用医疗

图像处理技术可以用于CT技术，同时在医学研究方面也起到关键作用，通过图像处理技术可以开展疾病治疗以及诊断工作。同时图像处理技术还可以应用于医疗的其他方面，例如医学诊断、心电图分析、超声波处理以及X图像增晰。

3.3 武器军事

当前，随着计算机技术的蓬勃发展，军事设备也逐渐实现了科技化和自动化。图像处理技术对军事图像的分析和处理起到关键作用。例如导弹制造以及侦察图片分析，或者在军事模拟训练以及指挥系统中，都会应用到相关技术。同时，在公安系统中也可以应用到图像处理技术，处理视频、图像识别等也需要借助图像处理技术。

3.4 文化文艺

科技进步在很大程度上推动了社会发展，丰富了人们的生产生活，特别在文化生活中，图像处理技术可以对传统的艺术形式进行改进。主要体现在电影以及电视节目中，很多画面的编辑需要借助图像处理技术来完成，进而满足人们的精神需要，带给人们刺激的感官享受。

4 计算机图像处理技术的未来展望

首先，计算机图像处理技术将向智能化、多媒体化、多维成像、三维成像、高分辨率、高速传输、实时处理以及高清晰度方向发展。其次，该技术的主要研究方向是实现功能集成化芯片，进而为用户提供更加方便快捷的服务。最后，在图像处理方面，将引入一些全新算法和全新理论，例如神经网络、遗传算法、形态学、分形几何以及小波分析等。这些算法和理论将成为图像处理技术与理论的研究重点。

5 结语

总而言之，随着人类科技的进步，计算机在各个行业以及各个领域都得到了广泛的运用。同时，图像处理技术的应用领域也在不断扩大，从以往的设计、宣传以及家用等领域，扩展到文化艺术、公安系统、武器军事、生物工程、医学医疗以及航空航天等多个领域。因此，面对时代的发展，我们要充分重视该项技术的应用和研究，进而推动社会的持续发展。

参考文献

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关键词： 3D打印； 增材制造； 金属粉体材料

中图分类号： TP 334.8文献标志码： A

Research Progress of Metal Materials for 3D Printing

ZHENG Zeng1，2， WANG Lianfeng1，3， YAN Biao1，2

（1.School of Materials Science and Engineering， Tongji University， Shanghai 201804， China；

2.Shanghai Key Lab of D & A for MetalFunctional Materials， Shanghai 201804， China；

3.Shanghai Aerospace Equipment Manufacturer， Shanghai 200245， China）

Abstract： 3D printing is a kind of rapid prototyping technology，which is also known as additive manufacturing technology and hailed as the core technology of the third industrial revolution.3D metal printing is considered to be the dominant direction of manufacturing in the future.Metal powder material is the material basis of metal printing and the breakthrough of the development of 3D printing.The paper summarizes the research status of metal powder materials for 3D printing，focuses on the application of 5 kinds of metal powder materials，such as Ti alloy，Al alloy，stainless steel，superalloy and Mg alloy in 3D printing and make the summary and prospects on their application.

Keywords： 3D printing； additive manufacturing； metal powder materials

3D打印，即快速原型制造技术的一种，它是通过三维建模软件对零部件形状进行建模，再通过软件对三维模型进行切片，最终计算机输出数字信号控制专用3D打印机进行打印得到最终产品.近几年，随着3D打印技术的快速发展，它在航空航天、汽车、生物医药和建筑等领域的应用范围逐步拓宽，其方便快捷、材料利用率高等优势不断显现.目前金属3D打印技术主要有选择性激光烧结（SLS）[1]、电子束熔融（EBM）[2]、选择性激光熔化（SLM）[3]和激光近净成形（LENS）[4].其中选择性激光熔化为研究的热点，其使用高能激光源，可以熔融多种金属粉末.本文综述了常见的金属粉体材料以及其3D打印研究现状，并对金属粉体材料的运用进行展望.

1钛合金

钛合金具有耐高温、高耐腐蚀性、高强度、低密度以及生物相容性等优点，在航空航天、化工、核工业、运动器材及医疗器械等领域得到了广泛的应用[5-7].传统锻造和铸造技术制备的钛合金件已被广泛地应用在高新技术领域，如美国F14、F15、F117、B2和F22军机的用钛比例分别为：24%，27%，25%，26%和42%，一架波音747飞机用钛量达到42.7 t.但是传统锻造和铸造方法生产大型钛合金零件，由于产品成本高、工艺复杂、材料利用率低以及后续加工困难等不利因素，阻碍了其更为广泛的应用[8].而金属3D打印技术可以从根本上解决这些问题，因此该技术近年来成为一种直接制造钛合金零件的新型技术.

TiAl6V4（TC4）是最早使用于SLM工业生产的一种合金，现在对其研究主要集中于揭示疲劳性能和裂纹生长行为与微观组织之间的关系.Leuders等[9]认为必须在循环载荷作用下研究TC4合金SLM件的微观结构与组织缺陷之间的关系，采用机械测试、热等静压等方法，通过电子显微镜和计算机断层扫描观察到微米级别的孔隙是影响疲劳强度的主要原因，其中残余应力对疲劳裂纹增长的影响尤为显著.张升等[10]通过激光交替扫描策略制备出TC4合金试样，发现SLM成形TC4合金过程中的裂纹主要为冷裂纹，具有典型的穿晶断裂特征.这是由于SLM成形过程中激光熔化金属粉末产生高温梯度导致零件内部存在较高的残余应力，同时抗裂强度低的马氏体组织在残余应力的作用下产生裂纹，粗大的裂纹最终分解为较小的裂纹而终止扩展.

开发新型钛基合金是钛合金SLM应用研究的主要方向.由于钛以及钛合金的应变硬化指数低（近似为0.15），抗塑性剪切变形能力和耐磨性差，因而限制了其制件在高温和腐蚀磨损条件下的使用.然而铼（Re）的熔点很高，一般用于超高温和强热震工作环境，如美国Ultramet公司采用金属有机化学气相沉积法（MOCVD）制备Re基复合喷管已经成功应用于航空发动机燃烧室，工作温度可达2 200 ℃.因此，Re-Ti合金的制备在航空航天、核能源和电子领域具有重大意义[11-13].Ni具有磁性和良好的可塑性，因此Ni-Ti合金是常用的一种形状记忆合金.Ni-Ti合金具有伪弹性、高弹性模量、阻尼特性、生物相容性和耐腐蚀性等性能[14-18].另外钛合金多孔结构人造骨的研究日益增多[19]，日本京都大学通过3D打印技术给4位颈椎间盘突出患者制作出不同的人造骨并成功移植，该人造骨即为Ni-Ti合金.

2铝合金

铝合金具有优良的物理、化学和力学性能，在许多领域获得了广泛的应用，但是铝合金自身的特性（如易氧化、高反射性和导热性等）增加了选择性激光熔化制造的难度.目前SLM成形铝合金中存在氧化、残余应力、孔隙缺陷及致密度等问题，这些问题主要通过严格的保护气氛，增加激光功率（最小为150 W），降低扫面速度等来改善[20-21].

上海有色金属第37卷

第1期郑增，等：3D打印金属材料研究进展

目前SLM成形铝合金材料主要集中在AlSiMg系合金.Kempen等[22]对两种不同的AlSi10Mg粉末进行了SLM成形试验.研究发现，不断优化工艺参数，可获得99%致密度和约20 μm表面粗糙度的成形性能.分析得出，粉末形状、粒径及化学成分是影响成形质量的主要原因.Buch等[23]研究获得了致密度达99.5%、抗拉强度达400 MPa的铝合金试样.Louvis等[21]对SLM成形铝合金过程中氧化铝薄膜产生的机理进行了分析，得到了氧化铝薄膜对熔池与熔池层间润湿特性的影响规律.赵官源等[24]认为SLM制造铝合金产生的结晶球化现象是因为铝合金对光的反射性较强造成的.

3不锈钢

不锈钢具有耐化学腐蚀、耐高温和力学性能良好等特性，由于其粉末成型性好、制备工艺简单且成本低廉，是最早应用于3D金属打印的材料.如华中科技大学、南京航空航天大学、中北大学等院校在金属3D打印方面研究比较深入.现研究主要集中在降低孔隙率、增加强度以及对熔化过程的金属粉末球化机制等方面.

李瑞迪等[25]采用不同的工艺参数，对304L不锈钢粉末进行了SLM成形试验，得出304L不锈钢致密度经验公式，并总结出晶粒生长机制.潘琰峰[26]分析和探讨了316L不锈钢成形过程中球化产生机理和影响球化的因素，认为在激光功率和粉末层厚一定时，适当增大扫描速度可减小球化现象，在扫描速度和粉末层厚固定时，随着激光功率的增大，球化现象加重.Ma等[27]通过对1Cr18Ni9Ti不锈钢粉末进行激光熔化，发现粉末层厚从60 μm增加到150 μm时，枝晶间距从0.5 μm增加到1.5 μm，最后稳定在2.0 μm左右，试样的硬度依赖于熔化区域各向异性的微结构和晶粒大小.姜炜[28]采用一系列的不锈钢粉末（主要为316L不锈钢），分别研究粉末特性和工艺参数对SLM成形质量的影响，结果表明，粉末材料的特殊性能和工艺参数对SLM成形影响的机理主要是在于对选择性激光成形过程当中熔池质量的影响，工艺参数（激光功率、扫描速度）主要影响熔池的深度和宽度，从而决定SLM成形件的质量.

4高温合金

高温合金是指以铁、镍、钴为基，能在600 ℃以上的高温及一定应力环境下长期工作的一类金属材料.其具有较高的高温强度、良好的抗热腐蚀和抗氧化性能以及良好的塑性和韧性.目前按合金基体种类大致可分为铁基、镍基和钴基合金3类[29].高温合金主要用于高性能发动机，在现代先进的航空发动机中，高温合金材料的使用量占发动机总质量的40%～60%.现代高性能航空发动机的发展对高温合金的使用温度和性能的要求越来越高.传统的铸锭冶金工艺冷却速度慢，铸锭中某些元素和第二相偏析严重，热加工性能差，组织不均匀，性能不稳定[30].而3D打印技术在高温合金成形中成为解决技术瓶颈的新方法.美国航空航天局声称，在2014年8月22日进行的高温点火试验中，通过3D打印技术制造的火箭发动机喷嘴产生了创纪录的9 t推力.

Inconel 718合金是镍基高温合金中应用最早的一种，也是目前航空发动机使用量最多的一种合金.张颖等[31]通过研究Inconel 718合金SLM激光工艺参数，发现随着激光能量密度的增加，试样的微观组织经历了粗大柱状晶、聚集的枝晶、细长且均匀分布的柱状枝晶等组织变化过程，在优化工艺参数的前提下，可获得致密度达100%的试样.钴铬合金具有良好的生物相容性，安全可靠且价格便宜，已广泛应用于牙科领域.钴铬合金不含对人体有害的镍、铍元素，由其制备而成的烤瓷牙已成为非贵金属烤瓷牙的首选.SLM制作合金烤瓷牙真正能够做到“私人订制”.Zhang等[32]发现通过SLM成形的钴铬合金烤瓷牙比铸造成形具有更高的硬度，经过脱氧和搪瓷烧制过程，合金与搪瓷实现完美结合，其释放钴铬离子含量符合ISO安全标准.

5镁合金

镁合金作为最轻的结构合金，由于其特殊的高强度和阻尼性能，在诸多应用领域镁合金具有替代钢和铝合金的可能.例如镁合金在汽车以及航空器组件方面的轻量化应用，可降低燃料使用量和废气排放.镁合金具有原位降解性并且其杨氏模量低，强度接近人骨，优异的生物相容性，在外科植入方面比传统合金更有应用前景[33-34].

Wei等[35]通过不同功率的激光熔化AZ91D金属粉末，发现能量密度在83～167 J/mm3之间能够获得无明显宏观缺陷的制件.在层状结构中，离异共晶βMg17Al12沿着等轴晶αMg基体晶界分布，扫描路径重合区域的αMg平均晶粒尺寸比扫描路径中心区域的要大.由于固溶强化和晶粒细化，SLM成形镁合金相比铸造成形具有更高的强度和硬度.NgCC[36]在氩气保护气氛中使用Nd：YAG激光熔化纯镁粉，随着激光能力密度的减小，试样的晶粒尺寸发生粗化，试样硬度随着激光密度的增加发生显著降低，硬度范围为0.59～0.95 GPa，相应的弹性模量为27～33 GPa.如何降低氧化和热影响区的影响，提高制件质量，需要进一步优化工艺参数，如通过镁以及镁合金不同粒径粉末的混合.

6总结与展望

3D打印技术自20世纪90年代出现以来，从一开始高分子材料的打印逐渐聚焦到金属粉末的打印，一大批新技术、新设备和新材料被开发应用.当前，信息技术创新步伐不断推进，工业生产正步入智能化、数字化的新阶段.2014年德国提出“工业4.0”发展计划，势必引起工业领域颠覆性的改变与创新，而3D打印技术将是工业智能化发展的强大推力.金属粉末3D打印技术目前已取得了一定成果，但材料瓶颈势必影响3D打印技术的推广，3D打印技术对材料提出了更高的要求.现适用于工业用3D打印的金属材料种类繁多，但是只有专用的粉末材料才能满足工业生产要求.3D打印金属材料的发展方向主要有3个方面：一是如何在现有使用材料的基础上加强材料结构和属性之间的关系研究，根据材料的性质进一步优化工艺参数，增加打印速度，降低孔隙率和氧含量，改善表面质量；二是研发新材料使其适用于3D打印，如开发耐腐蚀、耐高温和综合力学性能优异的新材料；三是修订并完善3D打印粉体材料技术标准体系，实现金属材料打印技术标准的制度化和常态化.

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地质和矿业类

同目前的热门专业如管理、计算机等相比，地矿类专业相对属冷学门专业，因为很多人对地矿类专业存在偏见，认为地矿行业的工作条件比较艰苦。其实，在世界形势变化日新月异的今天，自动控制、计算机技术、通信技术等先进的科学技术，极大地促进了采矿工程理论研究和技术应用的发展，使得地矿类专业的就业环境发生了翻天覆地的变化：以前的勘探需要背着帆布包拿个小铁锤翻山越岭去采矿，现在则是地球卫星定位系统勘测和自动绘图：以前采矿挖煤需要肩扛手刨，现在则是电脑控制机械操作。同时，因为近年来，石油、煤、各种矿产如稀土等国家战略资源在世界各个国家中正日益显示出重要性，人类在21世纪将为资源问题的解决投入越来越多的力量，地矿类专业也会变得炙手可热。

榜单解读

近年来，一些矿业类高校纷纷改名，转变办学方向。除了中国矿业大学，其他的煤炭院校基本都看不见这个“矿”字了，反之被科技大学、理工大学这些字样所取代。比如，原来的山东矿业学院现在成了山东科技大学，阜新矿业学院变成了辽宁工程技术大学，西安矿业学院成为西安科技大学，淮南矿业学院成了安徽理工大学。

其实，地矿类专业不像很多人想象中那样，像石油工程、采矿工程（研究有色金属方向）等都是比较好的专业。研究有色金属矿山开采的采矿工程专业，例如中南大学的采矿与岩石工程专业，研究领域安全系数较高，就业的渠道（主要是工程部门，如中铁、中建和研究院）广泛。

报考须知

身体不好者不适合报考地矿类专业。肺、肝、肾、脾、胃肠等动过较大手术，功能恢复良好，或曾患有心肌炎、胃或十二指肠溃疡、慢性支气管炎、风湿性关节炎等病，甲状腺机能亢进已治愈一年的以及先天性心脏病经手术治愈，或房室间隔缺损分流量少，动脉导管未闭返流血量少，经二级以上医院专科检查确定无需手术者，均不宜就读地矿类专业。

材料类

材料学一门跨学科的科学，涵盖的范围很广，子学科多，可谓森罗万象，无所不包，因为国内外各行各业发展都离不开的一门基础而重要的学科。目前据相关专家分析，我国在材料成型设计方面缺乏的人才在20万～30万之间，并且呈逐年递增趋势，材料科学与工程专业的毕业生已经成了“抢手货”。目前我国整个材料行业都缺少高精尖人才，我国材料行业的人才缺失问题已经成了众多企业发展的桎梏。

榜单解读

材料类相关专业分布很广，据不完全统计，我国已经有400多个高校开设了材料科学相关专业，各个院校根据自身的特点，该专业的侧重点和人才培养的目标上有较大的差异。如中南大学材料学院现设有材料物理系、材料学系、材料加工工程系、材料化学系、实验中心、新材料研究开发中心二级单位；东北大学的材料学院由原钢铁冶金系、有色金属冶金系、材料科学与工程系、热能工程系、金属压力加工系合并组建而成，是国内第一个集材料、冶金、热能工程、环境科学等现代工业与传统工业科学为一体的二级学院；北京科技大学材料加工专业有强大的实力，以钢铁材料的加工为特色。

报考须知

材料学分为三个大类：金属材料、无机非金属材料和高分子材料。因此，大部分高校会开设材料科学与工程专业，专业下又分出几个方向，针对性的学习这三大类的知识，并且它还与其他一些工程科学相重叠，因此在各大院校。材料科学与工程都有若干分支。

机械类

机械被称为“工程之母”，几乎所有的工程行业都需要机械专业人才。大到万吨轮船，小到手机，高精到航天飞机，普通到小图钉的制造，都离不开机械人才。机械类专业还有着一通百通的特点，学建筑机械可以适应医疗器械的工作，学石油机械可以从事飞机制造的工作，是跨度比较大的专业。此外，机械专业人才并不是只有机械行业才需要，其他行业，不管是研发型的企业还是生产型的企业，只要是在使用生产线和机械设备。机械专业人才就有用武之地。在社会经济正常发展的情况下，机械专业毕业生是不愁找不到就业机会的。

榜单解读

目前，国内开设机械专业的高校有几百所，有很多名牌大学，如上海交通大学、浙江大学、清华大学和华中科技大学等，还有一些颇具实力，但名气不大的地方院校，如浙江工业大学、合肥工业大学、广东工业大学、哈尔滨工业大学等。这类院校没有名牌大学知名度高，但是有着雄厚的工科专的业实力和悠久的学术底蕴，是准备报考机械专业，但分数够不上知名院校考生的好选择。

报考须知

从机械作为一门学科来说。它属于教育部规定的一级学科。因此它底下可设有许多二级学科，虽然各个大学具体开设的方向有所差异，但基本上都有这么几个：机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程、工业工程、动力机械及工程、流体机械及工程，可以根据自己的兴趣选择专业。

自动化类

所谓自动化，是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动地进行操作或运行。广义地讲，自动化还包括模拟或再现人的智能活动。自动化技术广泛用于工业、农业、国防、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务以及家庭等各方面。现代生活最鲜明的标签，莫过于无处不在的“自动”。电灯可以自动亮灭，电梯可以自动启停，房门被强制进入会自动报警，地铁无人驾驶也可以自动运行……如果要总结它们的共同点，那就是会检查、会判断、会执行。以信号检测为耳目，以控制策略为头脑，以传动部件为四肢，不需要人类辛苦调节引导，就能有目标、有秩序地工作。而实现这个“检测一判断一执行”的过程，赋予它们自动能力的学问，就是自动化。

榜单解读

开设自动化专业的综合性老牌院校包括清华大学、东南大学、上海交通大学、浙江大学、华中科技大学、中国科技大学等。不同学校开设的自动化专业拥有各自的特色，譬如北京理工大学的自动化专业是军民结合，宽口径培养军民两用人才；浙江大学的自动化专业的仪表自动化方向实力比较强；清华大学的自动化专业设置比较全面，其中信息、CIMS实力都比较强。其他如南京理工大学、东北大学也具有较强的实力，前者长于模式识别与智能系统，而后者则有控制理论与控制工程的博士点和国家级重点学科点。

报考须知

自动化专业的学生编程能力比不上计算机专业学生，硬件设计能力比不上电子系学生，管理能力比不上经济管理系学生，致使有人认为自动化有“万金油”之称，但没有哪样精通，好像没有发展前途。但从技术角度来说，自动化专业是受到各行各业的实际需求推动的，如果该专业能同各行各业结合起来，“万金油”并不是坏事，一定会有大显身手的空间。所以，拥有一个工科背景，不管今后从事什么工作，即使是管理，也是受益匪浅，有很多学自动化专业的人目前都是从事高级管理工作的。

仪器类

在工业企业进步及发展的过程中，自动化的技术进步是一个大的发展趋势，这就对各种仪器仪表的需求从质到量上都有一个不断革新的过程。仪器与仪表类专业是信息科学技术的源头，是光学、精密机械、电子、计算机与信息技术多学科互相渗透而形成的一门综合学科。它的应用面很广，小到制造车间的检测，大到卫星火箭发射的监控，就连我们日常生活中也能处处看到它的影子，比如，我们到超市买东西时见到的电子秤，上医院看病时使用的温度计，乘出租车时见到的时速表和里程表等，都是测控技术与仪器给我们带来的方便。

榜单解读

仪器相关专业是中国大学中比较大的专业，开设该专业的高校超过一百所，当然主要还是综合性及理工类院校。天津大学是我国规模最大的多科性工业大学之一，在测控技术与仪器专业上拥有很强的实力，拥有测试计量技术及仪器、检测技术与自动化装置两个国家级重点学科，同时也有这两个学科和精密仪器及机械的博士学位授予权。清华、哈工大两校也具有雄厚的实力，其精密仪器及机械也是国家级重点学科。北京航空航天大学、重庆大学也有精密仪器及机械、测试计量技术及仪器的博士学位授予权，其精密仪器及机械亦为国家级重点学科点。浙大则拥有检测技术与自动化装置的两个国家级重点学科点之一，其他如中国科技大学、北京理工大、东南大学、南京理工大等院校也是不错选择，都有测试计量技术及仪器、精密仪器及机械、检测技术与自动化装置博士学位授予权。

报考须知

有些人认为仪器相关专业的学生毕业之后只能从事一些机加工之类的工作，其实精仪系的毕业生有很广泛的学科背景，本科生教育涉及机械、电子、工业工程、材料加工等各个领域，同时也有很扎实的数学基础和研究能力，可以自主进行项目攻关，同时可以从事多学科交叉的一些工作。可以说仪器相关的课程设置为毕业生打造了很好的就业前景，适合于当代社会综合型人才的需要。同时，四年的学习中有很多课程涉及，很大程度上锻炼了学生的动手能力和独立思维能力，而且目前制造业是国民经济的支柱产业，中国的制造业正在蓬勃发展，精仪系的学生大有用武之地。

能源动力类

能源是维持国民经济发展的重要物质基础和根本保证，它与材料和信息构成现代社会繁荣和发展的三大支柱。自然界绝大多数的一次能源，如石油、煤炭、天然气、水力能、核能、太阳能、风能和生物质能等，均采用各种能源转换和利用设备转化为人类生产和生活所必须的各种能源和动力。

榜单解读

能源动力学科和机械学科关系甚为密切，因此许多大学常把能源动力类专业归并到机械学院。比如清华、同济的热能工程系隶属机械工程学院、上海交大则有机械与动力工程学院、浙大设有机械与能源工程学院。当然也有一些高校将能源动力专业独立成院，如哈尔滨工业大学的能源科学与工程学院和北京航空航天大学的能源与动力工程学院。

报考须知

相对机械而言，能源动力这门学科的领域更具专门化。概括讲来，能源动力这门专业是有关能源开发与利用、环境保护、清洁燃烧、能源利用系统及设备的优化与防震、动力工程及控制等领域的专门系科，主要为航空航天动力工程及自动化、汽车动力工程、电厂热能动力及自动化、制冷及低温技术、能源与环境工程等领域培养高级专门人才。能源动力专业又可分为工程热物理、热能工程、动力机械及工程、制冷及低温工程等二级学科。

计算机类

随着科技不断的创新，信息化时代已经向我们走来，这个时代的最重要的标志就是计算机的广泛应用。我们的生活因有了计算机而变得更现代化。如今社会上计算机应用已经达到非常普及的程度，随时随地都可以见到计算机的身影。在2012年新修订的专业目录中，计算机是工学中改动最大的一级学科，下面设立六个二级学科，分别是：计算机科学与技术、软件工程、网络工程、信息安全、物联网工程、数字媒体技术。不论是软件工程还是信息安全，都是时下最流行也是，需求量非常大的专业，毕业生就业趋势不错，薪金亦不菲。

榜单解读

在计算机相关专业方面，实力强大的大学很多，而北大、清华无疑是其中的佼佼者。华中科大则具有计算机系统结构、计算机软件与理论、计算机应用技术的博士学位授予权，还拥有计算机系统结构两个国家级重点学科点之另一个。吉大、北京航空航天大学、上海交大等院校实力也很强，在软件工程方面级国家级重点学科点。哈工大、东南大学、西北工业大学、浙大、武大等院校也有计算机应用技术、计算机系统结构、计算机软件与理论博士学位授予权。

报考须知

一些实力较强的院校还成立了软件学院或者软件工程专业，它们起点高。理论新，学费也非常昂贵，通常是普通计算机专业的2～3倍，高达一万多元一年，非一般家庭所能承受。

电气类

由于目前我国重视高科技发展推动了科技进步，从而带动了与此相关的计算机专业、电子专业人才需求的大幅增长。近两年国家每年动通讯基础设施的投资多达近两千亿元，按照教育部划分标准，电气信息类专业主要包括：电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程三个专业。

榜单解读

开设本专业的院校有数百所，其中，清华、浙大、上海交大、天津大学等学校实力最强，成绩超重点线50分以上：其次可选择华南理工大学、北京理工大学、北京邮电大学、北京交通大学、大连理工大学、东北大学、西北工业大学、中南大学、电子科技大学等：还有原属部委的院校，如重庆邮电学院、北京机械工业学院、燕山大学、中北大学（原华北工学院）、沈阳工业大学、东北电力学院、上海电力学院、华东交通大学、桂林电子工业学院等，专业实力都较强。

报考须知

电气工程就业优势对广大考生有很强的吸引力，属于热门专业，高考录取分数线往往要比其他专业方向高许多。考生需要具有扎实的数学、物理基础和一定的动手操作能力。

电子信息类

电子信息是科学技术领域最为活跃的前沿领域之一。信息的获取、传输、变换、存储、识别、处理、显示，无一不依赖于电子信息技术。用信息技术改造传统产业，是传统产业发展的必然趋势。据教育部的统计资料，各地方、各高校的人才招聘会上计算机、微电子、通信等电子信息类人才需求巨大，毕业生供不应求。电子信息类主要包括四个专业：通信工程电子信息科学与技术、微电子学、光信息科学与技术。

榜单解读

北大、清华、中国科技大学、中山大学等院校的基础雄厚，选择如浙大、电子科大、西安电子科大、北京邮电大学等院校也不错，这些学校都设有各具优势和特色的电子信息科学与技术本科专业。

报考须知

微电子学作为电子信息产业的重要分支。直接关系到信息产业、电子工业、航天工业、机械工业、自动化、国防工业等国民经济各个部门的发展水平，也正成为一个国家是否已是强国的标志之一。光电子在信息、能源、材料、航天航空、生命科学和材料科学技术中的应用，直接促进光电子产业的迅猛发展。光电子技术必将成为21世纪国际竞争的关键技术之一，光信息科学与技术迅猛发展还引起光学领域的深刻变化。

建筑类

第二次世界大战结束以来，建筑同其他各种有关科学技术的关系更加密切，建筑技术的进展日新月异。新的结构理论、新材料和新设备的运用，高层建筑和大跨度建筑的发展，体现了新技术的威力。学习建筑学不仅要求学生有较强的形象思维能力、图形表达能力和较强动手的能力，还要求学生有良好的数学、英语、历史、美术的基础。因为数学关系到一个人逻辑思维的形成和发展，是人们认识事物、学习知识的基础之一，同时也是工程学的基础。国内大概有70多所大学设有建筑学专业，此专业的名校生非常有竞争力，而一般院校里，专业性的建筑院校比综合性院校的毕业生更受欢迎。此专业的学制一般是五年。

榜单解读

建筑学是我国高校开设最久的工科专业之一，有近一百所高校开设该专业，主要集中于综合性和理工类院校。东南大学的建筑学是其传统的优势学科之一，拥有建筑历史与理论、建筑设计及其理论、建筑技术科学等学科的博士学位授予权，其中前两者也是国家级重点学科。清华、天津大学也有建筑设计及其理论、建筑历史与理论、建筑技术科学博士学位授予权，其建筑设计及其理论亦为国家级重点学科。同济大学、重庆大学也具有不俗的实力。其他如哈工大、浙大、昆明理工大、西南交大、北京建筑工程学院等院校也都不错，它们都设有建筑历史与理论硕士点。另外，哈工大和浙大还设有建筑设计及其理论博士点，而后三者则具有建筑设计及其理论硕士学位授予权。

报考须知

建筑学专业主要培养建筑设计和建筑规划的高级专门技术人才，要求学生既要具备一定的绘画基础和艺术修养，也要具备一定的社会科学知识。建筑工程技术方面的课程是建筑学专业的必修课程，由于专业的深度和广度，大部分高校的建筑学专业的学制是五年制。考生在报考时要衡量自身的特点和能力，再结合成绩来综合衡量自己是否适合建筑专业。

土木类

在新的专业目录中，以往的土建类一分为二，变成了建筑学和土木类两大学科，侧面说明了土木类和建筑类的差别。简单来讲，建筑学是设计建筑物的总的造型（外型）和内部主要的构型，需要综合考虑许多问题，如建筑与城市环境的结合、建筑物本身的使用功能、技术性能、经济效果、艺术形式等等。土木工程的核心课程往往涉及工程数学、材料力学、结构力学、桥梁工程道路勘探设计等工程类，与建筑学更加强调的“设计”关系不大。随着科学技术的进步和工程实践的发展，土木工程这个学科也已发展成为内涵广泛、门类众多、结构复杂的综合体系，如房屋工程、铁路工程、道路工程、飞机场工程、桥梁工程、隧道及地下工程、特种工程结构、给水和排水工程、城市供热供燃气工程、港口工程、水利工程等学科。其中有些分支，例如水利工程，由于自身工程对象的不断增多以及专门科学技术的发展，已从土木工程中分化出来成为独立的学科体系，但是它们在很大程度上仍具有土木工程的共性。

榜单解读

同济大学是国内土木建筑领域最大、专业最全的大学之一，在建筑、土木、环境等领域居于国内领先水平，另外还有市政工程、防灾减灾工程及防护工程等学科的博士学位授予权。哈工大实力也相当强，市政工程为该学科唯一的国家级重点学科。清华、东南大学、湖南大学等院校则设有结构工程、岩土工程、桥梁与隧道工程、市政工程、防灾减灾工程及防护工程等博士点，亦拥有结构工程的国家级重点学科点。西南交大、中南大学等院校也具有桥梁与隧道工程、结构工程、市政工程、岩土工程、防灾减灾工程及防护工程等学科的博士学位授予权。另外，西南交大还有工程环境控制、景观工程等自设博士点。其他如浙大、河海大学、重大、天津大学、华中科大等院校也是不错的选择，都设有岩土工程、结构工程、市政工程、桥梁与隧道工程、防灾减灾工程及防护工程等博士点。另外，中国矿业大学则长于岩土工程，而广西大学和西安建筑科技大学的结构工程学科为国家级重点学科。

报考须知

报考时需要注意的是，建筑和土木类都需要考证，执业资格认证均需要一定年限的相关工作经验才能报考。因此如果你有志从事土木工程相关的工作。那即便走上工作岗位后也要注意知识结构的更新，尽早报考以取得相关的执业资格。

水利类

水利是一门既古老而又现代的专业。之所以说它古老，是因为在原始社会，人类靠渔猎游牧为生，逐水草而居，部族定居以后，需水日增，人畜供水和生产用水的引水、供水工程就产生了。在信息化时代，传统水利行业面临全面技术提升和改造的历史任务，应用高新技术对传统的水利行业进行改造，并采用计算机技术、微电子技术、现代通讯技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统及自动化技术等进行技术改造。水利类包括水利水电工程、水文与水资源工程、港口航道与海岸工程等专业。

榜单解读

水利水电工程是中国大学中比较小的专业，开设有该专业的高校约有40所，主要集中在综合性和理工类院校。作为一所以水利为特色的全国重点大学，河海大学的水利学在全国总体实力居于领先地位，相关学科门类齐全，水利及其支撑学科人才梯队的综合实力处于国内一流地位，拥有水工结构工程国家级重点学科点，同时也拥有水工结构工程、水利水电工程、城市水务等学科的博士点。

清华、武大、川大等院校也具有雄厚的实力，各校都具有水利水电工程、水工结构工程博士学位授予权。另外，清华的水工结构工程也是国家级重点学科，而武大则拥有水利水电工程的国家级重点学科点。大连理工大学则长于水工结构工程，拥有该学科的博士点及国家级重点学科点。而华中科大的水利水电工程学科亦设有博士点和国家级重点学科点。天津大学则拥有水利水电工程、水工结构工程两个学科的博士学位授予权。其他如昆明理工大学、太原理工大学也不错，都设有水利水电工程、水工结构工程硕士点。由于其涉及农业灌溉等问题，因此一部分农业院校也有设置水利类专业，如中国农业大学、西北农林科技大学、沈阳农业大学等。水文与水资源工程专业的开设院校同样以综合性院校和理工类院校居多，由于其专业特色，也有少部分矿业院校设有此专业。

报考须知

招生院校虽然没有男女生比例要求，但水利类专业的报考者以男生居多。该专业由于是在野外实习和作业，报考者要有吃苦耐劳的毅力。

测绘类

测绘科学与技术属于较为专门的专业科学。概括讲来。测绘科学就是以现代空间和电子技术为手段测定地球形状及外部重力场和地球外部物理特征的一门学科，主要应用对象是各种工程（如城市建设、交通、水利、矿山、海洋建筑、大型精密设备安装等）的勘测设计、施工及运营各阶段中的测绘工作。

榜单解读

测绘工程是比较“小众而不冷门”的专业，开设该专业的高校有四十所左右。本专业重点院校有武汉大学、同济大学、中国矿业大学、中国地质大学（北京）、中国石油大学（华东）、河海大学、长安大学。作为世界上测绘学科门类最齐全的全国重点大学，武大在测绘工程领域居于全国领先地位，拥有大地测量学与测量工程、摄影测量与遥感两个学科唯一的国家级重点学科点，同时也拥有这两个学科以及地图制图学与地理信息工程博士点。中国矿业大学、中南大学、信息工程大学也有雄厚的实力，三校都有大地测量学与测量工程、摄影测量与遥感、地图制图学与地理信息工程等博士学位授予权。部分二本院校也开设了测绘类专业，如东华理工学院（原华东地质学院）、江西理工大学。

报考须知

测绘科学在本科阶段设置测绘工程专业，一般分为工程测量、大地测量、卫星应用工程、摄影测量与制图等分支方向。学科专业性很强，有主干学科支持，也有相关学科的支持，涉及到空间、电子、信息、激光等科学的研究。主要的专业课程有大地测量学基础、空间测地理论与技术、影像与制图、数字摄影测量学、地理信息系统原理及应用、遥感原理与应用、电子地图原理与应用等。各个方向根据各自的研究领域还有其他的专业课程，比如卫星应用工程方向的专业课程还有无线电通讯与导航、数字图像处理等。

环境与安全类

环境工程是研究环境问题的一门学科，它的任务是通过评价人类生产和社会活动对环境的影响，用具体的工程、规划和管理措施，收集和处理污染物，消除水、气、声和固体废弃物等方面的污染，净化环境，使社会、经济和环境保护协调发展。水治理是环境治理的一个重要领域，常常是环境治理最初着手的领域，所以在很多院校。给水排水工程与环境工程也设在一起。

在高校专业的分类中，跟环境工程分在一起的还有安全工程。安全工程，简而言之，研究的是生产、工程或者说是行业的安全问题。很显然，不同行业需要有各自不同的具体安全措施，所以，安全类专业是依托于各个行业的。

榜单解读

环境类专业尽管属于新兴专业，但发展较快，仅本科院校中就有超过两百所设置，并且有专门的院系。本专业的主要院校有清华大学、浙江大学、哈尔滨工业大学、华东理工大学、河海大学、上海大学、南昌大学等。有些学校颇有特色，如南京信息工程大学在大气环境、生态环境及环境污染治理方面有很强的师资力量和研究水平。扬州大学的环境科学与工程学院设有环境科学、环境工程、给水排水工程、建筑环境与设备工程、农业资源与环境五个专业。

安全工程则是让一个充满“责任”的专业，因此你选择了这个专业。等于你选择责任。本专业重点大学有中国科学技术大学、中国矿业大学、中南大学、中国地质大学等，二本可关注中北大学（原华北工学院）、沈阳航空工业学院、哈尔滨理工大学、江苏理工大学、江西理工大学等。

报考须知

考生体检时，结论为色盲、色弱及嗅觉和听觉不合格者不能报考本类专业。

化工与制药类

化学工程是一个历史悠久的专业，其应用广泛，包括化工、能源、材料、药物、食品等许多行业都需要化工人才，可以说化工是21世纪最基础、最具活力、应用最广的学科之一。医药产品是人类战胜疾病，维护身体健康不可或缺的特殊产品，在国民经济中占有重要地位。当今世界，医药产品的研发受到各国政府的普遍重视，医药工业成了名副其实的高技术产业，现代制药业成为与当前国民经济及社会生活领域中最活跃、与人民生活息息相关的热点行业和高新技术产业之一。

榜单解读

天津大学的化工专业是其传统的优势学科之一，其水平居于国内领先地位，清华、华东理工大学、北京化工大学、浙大、南京工业大学等院校也有很强的实力，都有化学工程、工业催化、化学工艺等学科的博士学位授予权，其中，化学工程也是国家级重点学科。中国石油大学、太原理工大学则除了设有化学工程、工业催化、化学工艺等博士点外，还拥有化学工艺的国家级重点学科点。其他如华南理工大学、川大、南京理工大学等院校也各具优势：华南理工大学长于化学工程，川大和南京理工大学则均有化学工程、化学工艺、工业催化博士学位授予权。

制药工程是比较小众的专业，但却是比较热门的专业，近些年发展迅速，开设该专业的高校约有60多所，主要还是综合性及理工类院校。在这些院校中，华东理工大学、天津大学、南京工业大学等院校均具有较强的实力，拥有制药工程与技术博士学位授予权。重庆大学、太原理工大学则具有制药工程硕士学位授予权。其他如浙大、中国药科大学、北京化工大学、东南大学、北京中医药大学、成都中医药大学、西南农大、吉林化工学院等院校也是不错的选择，各校都设有各具特色的制药工程本科专业，成都中医药大学等院校还设有专科专业。

报考须知

在化工和制药两大分类的基础上，化工专业又可以分为许多小的专业和方向，大致有：化学工程、化学工艺、高分子科学与工程、催化科学与工程、应用化学、精细化工、生物工程、过程装备与控制工程等。

相对化工专业有多个方向，制药工程的学科相对单一，该专业的学生要学习化学、化工、药物化学、药厂工艺设计及设备等方面的基础理论及实验技能训练。

交通运输类

交通运输类专业在工学学科中，属规模较大的专业。高校中的交通专业研究方向主要和计算机信息技术和智能技术结合起来，形成许多新的研究方向，出了很多研究成果，比如GPS卫星导航定位实验系统、交通监控系统、智能车辆与智能化诊断系统。

交通类专业涵盖甚广，它主要培养交通领域的高素质复合型人才，能在交通运输、物流工程、汽车运用工程、交通工程等领域从事科学研究、技术开发、生产及经营管理、工艺和设备设计、教学等方面的工作。

榜单解读

交通运输专业要分布在综合性及理工类院校。西南交大在交通运输专业上的实力居于国内领先地位，其道路与铁道工程、载运工具运用工程均为国家级重点学科。长安大学同样拥有道路与铁道工程、载运工具运用工程博士学位授予权，同时这两个学科亦为国家级重点学科。中南大学、同济大学也具有雄厚的实力。其他如哈尔滨工业大学、中南大学、北京交大、东南大学、吉大、武汉理工大学等院校也具有较强的实力。

报考须知

从分类上来说，交通类专业主要分为交通运输和交通工程两大类。交通运输专业侧重运输系统规划及管理能力的研究，而交通工程则侧重交通工程方面的规划与设计。从具体的专业划分上看，主要分为交通运输规划与管理、交通信息工程与控制、载运工具运用工程、道路与铁道工程、物流工程等专业。当然另外还有一些方向，由各所大学根据自己的特色开设决定。

海洋工程类

海洋工程属于工学学科。可以这么理解海洋工程，土木工程是在陆地上造房子、规划设计，而海洋工程就是在海洋中从事这些活动。海洋工程方向主要就是培养从事现代海洋工程研究、规划、设计、制造、管理以及教育的高级技术人才。既然陆地上造的是房子，那么海洋中造的自然是船舶了。同时，船舶的运输也需要管理和研究。作为一级学科，海洋工程专业下面又分了许多不同的研究方向。一般包括有运土交通运输上等方向。各个方向又可细分，比如船舶工程又可以包含轮机工程、水声工程、船舶与海洋结构物设计制造等方向。

榜单解读

一般来说，靠近江河海域有着水域优势的大学才能够有能力并且有针对性地开设海洋工程专业，其中，又以工程技术实力较强的大学在该学科上有较强实力。本专业的主要招生院校有上海交大，华中科技大学、天津大学、武汉理工大学、哈尔滨工程大学，除了上交该专业分数较高外，其他几所院校的录取平均分略高于重点线30～50分。二本院校招生院校主要有集美大学、江苏科技大学（原华东船舶工业学院）。

报考须知

作为一级学科，海洋工程专业下面又分了许多不同的研究方向。一般包括有运土交通运输上等方向。各个方向又可细分，比如船舶工程又可以包含轮机工程、水声工程、船舶与海洋结构物设计制造等方向。本专业对身高、视力等身体条件要求比较高，对船舶制造、远洋驾驶感兴趣的考生。可考虑报考船舶与海洋工程专业。

生物工程类

市场急需掌握生命科学和工程科学的高技术的人才，生命科学的发展以及它和工程科学的结合带来了生物工程产业的蓬勃发展，生命科学和工程科学的渗透为生物工程人才提供了广阔的发展前景。

生物工程专业的应用十分广泛，如研究改变遗传基因，培育出抗病能力极强的小麦；利用微生物的作用发酵香蕉，酿造甜酒；利用转基因植物生产各类蛋白类药物，吃了含有这种含药物基因的食品，就可以起到防病、治病的作用；还有克隆羊、克隆猪、克隆牛等等，利用的都是生物工程技术。

榜单解读

生物工程专业由于具有较多的分支学科，各个高校的侧重点和优势也不一样，考生宜根据自己的爱好和特长进行选择报考。江南大学长于发酵工程，该学科在国内处于领先地位。华东理工大学也具有雄厚的实力，除了设有发酵工程、生物化工博士点外，其生物化工同样是国家级重点学科。天津大学、北京化工大学、浙大、清华、南京工业大学、太原理工大学拥有生物化工的博士点，等院校也具有较强的实力，各校都有生物化工博士学位授予权。而昆明理工大学、南京林业大学则设有生物化工硕士点。东北农大的发酵工程学科也颇具实力，拥有该学科的博士学位授予权。西北农林科技大学、四川理工学院等院校则设有发酵工程硕士点。

报考须知

放眼当前社会，生物工程专业的就业状况并不太好，其中只有与医药相关的专业方向情况较好。追究这种状况的根源，这与我国整个生物工程行业的现状是分不开的。目前，我国生物产业的整个发展方向侧重于实验室成果，而不注重在试验转化中投入，因而建设期长失败率高，因此，社会难以大幅度增加对毕业生的需求量，也难以为他们提供广阔的自我发展空间。

航空航天类

在宇宙这样特殊的环境下，机械、火箭燃料会受到什么影响？行星勘探用机器人如何应用？航天航空类专业主要关注这些话题，它主要研究飞行器（飞机、宇宙飞船、卫星、火箭等）的运动规律及其结构与性能。航天航空技术的发展与军事应用密切相关，并且我国正在开拓许多新的技术领域和研究课题，如卫星通信正在成为现代传递信息的重要手段，卫星导航实现了全球、全天候、高精度的导航定位，宇宙空间站的开发，可容五六百人乘坐的大型客机的开发等。学习该专业具备良好的物理和数学基础十分重要。未来我国航天、航空事业的迅速发展，展示了本专业良好的发展前景。

榜单解读

目前，北京航空航天大学、哈尔滨工业大学、清华大学等21所普通高校开办了航空航天专业，其中隶属于工业和信息化部的高校有北京航空航天大学、哈尔滨工业大学、南京航空航天大学等6所，教育部所属高校有清华大学、厦门大学、湖南大学等7所，交通运输部所属高校有中国民航大学，地方所属高校有长春大学、上海工程技术大学、南昌航空大学等7所。在这些高校中，部分高校招收国防生，报考国防生的考生录取与军队院校同属提前批次录取。

报考须知

航天航空类中设有四个专业：飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造工程、飞行器环境与生命保障工程。

兵器类

兵器类学科是一门研究用武器保卫国家安全和摧毁敌方的学问。兵器类主要分为七大研究方向：武器系统与工程、武器发射工程、探测制导与控制技术、弹药工程与爆炸技术、特种能源工程与技术、装甲车辆工程、信息对抗技术。在这七个方向的学习过程中，除了大量学习基础知识和相关理论之外，还有大量的实践性教学环节，包括到靶场、坦克部队、炮兵部队实习，去兵工厂观摩兵器的生产过程和质量控制技术等。

本专业的特殊性决定了它就业范围相对狭窄。因而报考这一专业的学生最好对这个学科有浓厚的兴趣。如选报弹药工程与爆炸技术的学生最好对原子弹冲击波感兴趣，喜欢收集有关子弹射程、弹药的资料，常收集手榴弹爆炸参数，熟悉各种武器弹药，对爆破技术感兴趣等等。

榜单解读

国内设置武器类专业的高校不多，主要是一些理工大学和工业、科技大学，北京理工大学、南京理工大学、华北工学院、西北工业大学开设的专业较全。其他还有北京航空航天大学、电子科技大学、淮南工业学院、西安电子科技大学、长春光学精密机械学院。有的院校就读时间是5年。

报考须知

开设这个专业的院校很少，实力却不容小觑。基本上都是一批本科里的名牌大学，对考生的数学、物理成绩要求较高。与该专业结合最紧密的还是在军工单位。这些单位一般都远离繁华的都市，像我们从电视上看到的“神舟六号”的发射基地——酒泉卫星发射中心就位于远离甘肃酒泉市的沙漠深处。所以，有志于献身国防军工事业的同学，要做好一定的思想准备。同时，选择本专业不仅要有热情，而且更要具有责任感。

工程力学类

随着工业化发展，力学逐渐应用到很多工程方面，比如大型建筑、桥梁、飞机、火箭等方面。这些工程学科的发展在很大程度上正是依靠现代力学的知识发展起来的，如航空航天工业的发展离开力学就会寸步难行。而许多大学的力学专业，要么直接和航空航天专业挂钩，要么就命名为工程力学专业，由此可见力学和工程技术关系密切之一斑。

榜单解读

许多工科类大学，由于自身工程实力以及发展的需要，它们开设的力学专业往往和工程专业结合得更加紧密，因此更偏重于工程力学类型。比如上海交通大学的工程力学系属于船舶与海洋工程学院，同济大学的力学系则属航空航天与力学学院，北京航空航天大学的力学系属于航空科学与工程学院，前身则为飞行器设计与应用力学系。

报考须知

因为“力”这个东西看不见，摸不着，思考起来十分的抽象，研究它需要应用各种公式，总之，学习工程力学不是一件轻松简单的事，需要做好思想准备。

公安技术类

公安技术类专业共分为两个专业：刑事科学技术和消防工程。顾名思义，这两个专业目前的应用主要是在公安、司法部门，当然也包括一部分相关企事业单位。随着现代科技的发展和各种科技手段的应用，刑事科学技术更是得到了突飞猛进的发展和越来越多的应用，这也使得刑事科学技术专业的地位变得日益重要。

消防工程的目的就是为了培养具备消防工程技术和灭火救援等方面的知识和能力，能在公安消防部队和企事业单位从事消防工程技术与管理和灭火救援指挥方面工作的工科学科高级专门人才。近几年，公安院校尤其是部属公安院校的学生几乎不分专业，全部进入公安系统，消防工程专业也不例外。

榜单解读

招收公安技术类专业的高校一般分成两类：专门的公安类院校和政法大学。公安类院校一般直属于公安部，如中国人民公安大学、中国刑事警察学院、江苏警官学院，因此实践机会较多，就业率高。而像西南政法大学这样的高校则在理论研究方面实力较强。

篇10

关键词：3D打印；三维立体模型；应用前景；技术分析

根据近年来的应用结果看来，三维模型的设计领域已经逐渐拓展得越来越宽阔，三维模型主张将模型内容立体化。简单来说，在园林设计、土木工程建造图纸等都需要三维模型的应用。3D打印技术能够立体直观地将三维模型表示出来，对工程施工或者园林项目指导都有广泛的应用。举例来说，在园林图纸设计中，将园林绿化布置在电脑中清晰地表现出来，为了能够更好地施工利用比例尺，所以需要一份施工图纸。这时3D打印技术的重要性就可轻易得知，它提高了施工效率，增加了施工工程的完整性。

1 3D打印技术的具体技术分析

3D打印技术不同于一般的打印技术，但是仍然拥有一般的打印技术所具有的技术要领。简单来说，3D打印是快速成型技术的一种打印技术，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可黏合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。整体来说，它能够建造空间物体，对于打印技术领域上来说，该技术是一种质的飞跃。另外，该技术的实现主要是靠数字技术打印机，这种打印机和一般的打印机也是不同的，不是单单利用纸张和墨水，3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料，这种打印机能够利用电脑中的设计图纸，将原材料逐步通过技术累积，最后成型出一个3D建筑实物，该打印技术仍然存在和普通打印机相似的原理，不过是在空间上进行分层加工处理，3D打印技术需要在打印机中添加必要的打印原材料加工3D实物，一般来说原材料有以下几种：尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。另外，3D打印技术更是在很多的领域都有其相关的应用，比如说珠宝、鞋的制造、园林、房屋建筑等的设计，甚至是汽车、航空航天的建造应用，应该说3D打印技术在很多的领域都有技术应用，对人类生活有很大的帮助。

2 3D打印技术对于三维模型表现的优势

2.1 增加三维模型的立体性

对于三维模型来说，其主要是在电脑上形成的空间立体结构，但是不利于分析模型的特定规则，所以需要建造一个空间实物用来分析模型，三维模型即可以利用3D打印技术实现空间的模型立体性，该打印技术能够利用空间打印技术进行图层的堆叠，使其完成一个分层次的打印技术，利用实际材料进行立体模型的建造，得到的模型能够进行研究。举例来说，园林专业的三维模型，可以利用3D打印技术进行设计打印出一个3D模型，能够利用比例尺等因素进行实地考察，减少了实际设计中的很多问题，一般建造的缺点就可以在3D模型中有所反映，所以真实性、立体性是3D打印技术设计3D打印模型的一个重要性优势。

2.2 确定立体模型的精度和稳定性

立体模型的立体性固然重要，但是要想将该设计的模型更好的应用，稳定性、精度都是需要重点关注的问题。一般来说，只要是理论电脑上可以设计的造型，3D打印机都可以打印出来，消费者只需要简单下载设计图，就可以在数小时之内随心所欲的打印自己想要的任何东西，这种技术是改变了通过对原材料进行切削，组装进行生产的加工模式可以说是一种精确实体复制。3D打印技术不仅仅能够复制普通的立体模型，而且还能够进行音频、视频的复制，完全按照电脑中的设计模型，在打印机中进行立体复制分层次的使用打印机中的原材料实现整体的复制，然后在进行统一组装。只要打印机中的原材料够多，就可以保证3D打印机完整的复制一个3D打印成品，而且这种打印技术采用打印原材料累积的方式，稳定性比一般的打印技术好而且精度非常好，可以说是对设计图的复制。

2.3 方便生成形成的不同模型，实现材料的无限组合

对于现在很多领域的商品生产而言，将不同的材料混合在一起生产产品是一件很困难的事，因为涉及的工具材料模具不能够轻易地混合原材料，3D打印技术可以说是一种技术的发展，能够在打印机中实现各种不同的材料的融合，传统设计无法制造的产品，因为受到很多的限制，其中有制造形状的能力方面，制造模具的机器也只能单一的设计一种形状，而3D打印技术突破了以上的局限，不仅仅能够设计普通的设计模型，而且可以甚至是自然界的模型该打印技术也可以实现。可以说，在一定的层次上增加了产品的多样性。无论设计模型有多少种样式，都能够利用3D打印技术进行模型设计，设计符合消费者需求的三维模型打印模型，更好地找到问题实现更好的设计。

2.4 降低组装成本，提高产品利润率

一般的模型设计需要比较复杂的模型组装，这其中不仅仅需要过硬的技术支持。同样也需要比较繁杂的组装步骤，因为每一个步骤都需要不同的材料堆叠，所以传统的模型设计就相当于每一个步骤都要注意，所以每一个步骤的每一个细节都要进行人工加工，而3D打印技术可以说属于人工智能，减少了不必要的问题发生，只需要将不同的设计原材料投放入打印机中进行自动的加工，不浪费材料的同时还能够增加设计的准确性，减少了组装成本，增加了利润率。因为这项打印技术在很多的设计领域都有应用，所以在生产产品的过程中，增加利润率、减少成本输出的3D打印技术能够被大家关注、重视，进而有了广泛的应用。换个思路，如果在产品介绍时不采用传统的PPT介绍，而是将3D打印产品展现在消费者面前，更能吸引更多的消费者注意到产品的任何细节。

3 3D打印技术在三维模型上的应用前景

目前看来，3D打印技术在如今已经有了非常广泛的应用，首先是航空航天，在这个领域，该技术已经成功“打印”出了航空发动机的重要零部件，这一技术将使该零件成本缩减30%、制造周期缩短40%。并且在此领域上这项技术还能够应用在航天科技制造领域上，取得了不错的成果。之后在医疗上可以利用这项打印技术进行器官的立体制作，如果和人体匹配，还能够起到医治疾病的作用。其次，在建筑设计上，建筑师发现了这一项技术的相关优点，成功利用3D打印机打印的建筑模型，节省成本的同时，还增加建筑的整体安全性、稳定性、环保性。

4 结语

3D打印技术应用在三维模型中有了很明显的作用效果，所以3D打印技术的应用很广泛，可以相信随着3D打印技术的不断成熟和完善，它将会在越来越多的领域得到推广和应用。并且3D打印技术的优点很多能够优化很多模型设计的细节，并且增加模型设计的精确性、稳定性，减少成本，增加利润率，在产品输出中，这些优点都是在市场上非常具有关注性的。

参考文献：