电子陶瓷范文

时间:2023-04-09 22:50:33

导语:如何才能写好一篇电子陶瓷,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。

电子陶瓷

篇1

“其实不但是民用产品,在军用产品中,电子陶瓷的使用也很多。我们现在主要研究的介电材料和压铁电材料都属于它的范畴。”侯育冬说。从博士时期起,他就一直沉醉于电子陶瓷的研究,对他来说,研究这种神奇的材料既是工作,也是乐趣。

打开压电材料发电之门

“我本科和硕士阶段学习的是化学专业,后来考进西北工业大学材料科学与工程系攻读博士。”当时国家非常重视电子陶瓷行业的发展,而侯育冬的导师田长生教授恰好就在上世纪90年代转入这方面的研究。在他的引领下,侯育冬入了门。“我很感谢我的博士导师,是他带我发现了电子陶瓷的魅力,让我爱上了这个研究领域。同时,我的老师还很重视研产结合,这对我的影响很大。”

2003年,侯育冬来到北京工业大学材料科学与工程学院工作,利用自身学术背景,着手组建先进电子陶瓷材料与器件研究室。经过十余年的发展,在国家和北京市政府的大力支持下,研究室建设取得了长足的进步,已拥有国际一流的电子陶瓷制备与测试装备。至今为止,侯育冬已经主持了数十项国家和北京市各类科研项目,其中压电陶瓷的研究是一大亮点。

当今世界化石能源日益短缺,寻找和发展可持续性的新型能源,并进行高效采集成为各国政府所面临的紧迫任务之一。“机械振动能在环境中普遍存在,例如机器的噪声、人在地板上的行走、汽车的行驶等日常现象,其实都可以造成振动,而这种振动是可以作为清洁能源加以利用的”,侯育冬介绍说,以压电陶瓷为核心的压电能量收集器能够捕获环境中的振动能,经处理后可实现供电的目标。

可新技术的实现并不容易。压电陶瓷一般为高阻电介质,利用其转换得到的电能具有高电压、低电流的特性,功率较小,因而长时间以来利用其发电并未引起人们关注,但是随着近年来物联网技术的迅猛发展掀起新一轮工业技术革新,转折点出现了。侯育冬告诉记者:“与物联网相关的低功耗微电子器件设计技术的进步在一定程度上解决了这一问题,使利用压电能量收集技术供电成为可能。”

在我国,与光伏发电、风能发电和热电发电等新能源技术相比,压电发电的关注度低,研究极为薄弱。为了提升我国在压电发电领域的技术水准,侯育冬带领团队围绕高换能系数压电陶瓷开展一系列创新研究。他通过归纳总结压电陶瓷材料性能调控方面的主要研究成果;比较能量收集用铅基、无铅压电陶瓷材料的机电转换性能;讨论具有高机电转换性能压电陶瓷材料设计方法等工作,指出了能量收集用压电陶瓷材料研究发展中的主要问题,并为进一步开展研究提供了新思路!

“在材料设计方面,现有的用压电陶瓷进行能量收集的研究,主要通过大范围的组分调控获得机电转Q性能优异的材料体系,但由于缺乏普适的预测模型与理论支撑,性能提升起来非常有限,工作量还极大。”而在制备工艺方面,侯育冬认为在未来的研究中,可采用化学法制备纳米尺寸的前驱陶瓷粉体,结合热压烧结或是放电等离子烧结等特种烧结工艺,实现晶粒尺寸梯度化精确调控,在提升材料力学性能的同时,基于“尺寸效应”迁移准同型相界位置,从而获得力电性能均衡的能量收集细晶陶瓷材料。同时,他还指出将不同介电与压电活性的组元进行拼接组合,设计复相结构也是提升材料压电收集特性的重要途径。“目前,能量收集用压电陶瓷的研究仍以铅基PZT材料为主,其在军事和航空航天领域的应用短时间内无法替代,但性能尚需进一步优化。而民用领域,特别是家用和医疗领域,对于压电材料无铅化的要求日益迫切。可是和铅基材料相比,无铅材料的机电转换性能较低,退极化严重,机械力学性能尚不明确,还需要进一步研究。”

压铁电陶瓷的设计,微结构控制与力电行为物理机制研究,是侯育冬的另一个贡献点。他发现了金红石与钙钛矿类先兆性铁电体中极性纳米簇的诱导生成机制、动力学响应规律,并对宽频介电弛豫谱进行了解析研究;对多组元细晶压电陶瓷体系晶粒进行了多尺度生长调控,总结了晶界与相结构演化及相关力学与电学行为变化规律;研究了复杂体系压电陶瓷过渡系掺杂元素的价态分布与缺陷结构演变,提出新颖的等价掺杂诱导第二相生成机制,并明确了液相烧结行为及电学参数定向调控的关联性。此外,侯育冬利用其深厚的化学功底,发展了熔盐拓扑化学、胶体水热化学和水基溶胶凝胶化学等新方法成功构建出十余种不同尺度与取向结构的压铁电纳米材料,有力推动了纳米电子陶瓷器件的应用化研究。“这就是学科交叉的优势,因为我有化学、电子学和材料物理等多个学科的科研背景。”侯育冬说。苦心钻研带来的收获是一百余篇高质量的学术论文,这些发表在Acta Mater、J AmCeram Soc和Appl Phys Lett等顶尖学术期刊上的科研成果大大提升了我国在相关压铁电材料研究领域的国际影响力。研产结合者

在侯育冬的心中,理论研究很重要,实际应用亦是关键,把这两者有效地融合起来,是他一直在追求的目标。“目前,中国的科研还存在一个问题,就是学术研究与成果的实际应用之间还是有割裂的,在科研成果应用及产业化上,我们与国外有不小的距离。”侯育冬认为,做科研可以多尝试与企业合作,“这会使你更重视实际问题,合作的过程还可能让你的研究目的更明确”。

在这种思想的指引下,侯育冬带领课题组深入开展了电子陶瓷材料性能调控与器件应用的关联性研究。目前,已成功试制出多种重要的电子陶瓷元器件,例如超高温大容量多层陶瓷电容器、多层压电陶瓷变压器和高频高稳定压电陶瓷滤波器等,并以第一发明人获授权十余项国家发明专利。

侯育冬坦言,将成果应用到工业生产并不容易,“这个过程实际上需要花费非常大的精力,一方面需要做调研;另一方面还要派人到企业工作,开销会增加不少,但是为了得到理想的结果,这么做还是值得的。”

“现在,我们重点关注新能源领域压电能量收集器研究。”在北京工业大学国际交流项目的支持下,侯育冬团队与欧洲丹麦的高校和企业联合开展“中丹高性能压电能量收集器技术创新平台建设”。经过技术攻关,侯育冬课题组已经设计并组装可用于评价悬臂梁和叠堆模式压电能量收集器发电特性的动态测试样机,该项成果可为制备高换能系数能量收集材料的器件化测试提供有力支撑,他也期望能够将其尽快应用到产业中。

以己度人,侯育冬热心于将科研路上的经验传授给学生,希望他们也成长为热爱科研专业,具有产业视野的复合型人才。对于学生的课题研究,侯育冬只抓大方向,给学生们一个较宽松的平台,这么做是因为他想培养学生的独立思考能力,而不想让其变成一个实验“操作工”。但他的“宽松”是以“计划”为前提的,他每个学期都会给学生制定学习与工作计划,要求学生每个月完成一些任务,以督促他们进步。同时,侯育冬还鼓励学生去参加国际相关会议和企业实践,从而让他们开阔视野并提升实践能力。

作为北京工业大学创新创业实训基地――“先进电子陶瓷材料与器件”基地负责人,他将学生培养与基地建设融在一处。通过北京高等学校高水平人才交叉培养“实培计划”项目――“耐高温大容量多层陶瓷电容器瓷料的设计与合成”,侯育冬课题组与国内最大的军工陶瓷电容器生产商――北京元六鸿远电子技术有限公司合作组建“电子陶瓷材料”企业校外实训基地,他把学生真正推到科研与产业一线上去。

篇2

关键词: 电子词典 高中英语 教学应用

电子词典相对纸质词典,以电子媒介作为载体,是可以借助机器查询和阅读的词典。自从新课程改革推行以来,为了提高英语学习质量和效率,高中越来越重视发挥学生的主动性,体现学生的主体性地位,各种教学方法相继推行,其中深受高中生喜爱的学习工具就是电子词典。在电子词典流行的情况下,纸质词典曾经受到一度冲击。在英语学习中,使用电子词典固然能够提高学习效率,但是如果使用不当,将会给学习带来负面影响,这正是英语教学中老师担心的问题。

一、电子词典的应用给高中英语教学带来的正面影响

1.提高了学生的英语学习效率

据调查显示,电子词典应用于英语教学中,是能够改善绝大部分学生的英语学习现状的,它比查阅纸质词典节约不少时间,从而提高学生学习的效率。方便快捷是电子词典在使用上的优势所在,在这一点上能节省学生不少的时间。

2.扩大了学生的词汇量

就英语词汇的使用,我们对高中学生进行了调查发现,在英语作文这一项,学生的分数明显比以前提高很多。仔细研究得知,这是因为学生在作文中使用的高级词汇增多了,并且同一个意思的词汇更多样化了。电子词典的应用,在增加学生词汇量的同时,也减轻了学生和教师的负担。

3.增强了学生的英语阅读能力

调查发现,电子词典与传统词汇教学法相比,能够帮助学生在阅读的过程中扫清单词的障碍,使得学生的阅读更流畅。另外,学生在畅通的阅读中,能够理解文章的主题和内涵,提高学生英语阅读的乐趣,激发学生英语学习的动力,从而提高学生的阅读能力,这对英语的学习是至关重要的。

4.激发了学生的英语学习动机

电子词典在高中英语教学中的应用,学生的英语成绩不仅提高了很多,学生在富有热情和动力的学习中,更喜欢学英语了,这是十分难能可贵的。同时这适应了新课程改革强调的提高学生自主学习能力的要求。电子词典能够为学生提供更高效方便的查询手段,减少学生英语学习的障碍,从而让学生体验到英语学习的乐趣。学生在对英语学习产生兴趣之后,学习积极性和主动性增强了很多,英语成绩自然而然就提高了。高中英语老师切身地体会到了电子词典给学生的学习带来的变化,不仅给学生营造了更浓厚的英语学习氛围,而且在课堂上学生对老师的提问回答得更自信了。

二、高中英语教学电子词典应用的不当之处以及负面影响

1.电子词典的使用频率提升

在电子词典应用于英语教学中的现象得到普及之后,人们对电子词典带来的益处趋之若鹜。据调查显示,高中的某班级学生在电子词典普及之前,仅有一半的学生在使用,在其普及之后,几乎所有的学生都在使用电子词典,其百分比大概占百分之七十,每周使用次数达三次左右。这些都说明电子词典的使用情况越来越频繁。可想而知,学生在频繁地使用电子词典的同时,会因为沉迷于电子词典的其他功能而给学习带来负面影响,这一点是值得在英语教学过程中关注的。

2.影响学生英语语感的形成

电子词典的功能包括英汉词典、汉英词典、英英词典、同义词词典、日常会话大全、英文搭配词典等。但是经过调查发现,学生使用电子词典的功能比较单一,主要集中在英汉和汉英两方面,其他方面的功能几乎很少涉及。这样的现象导致学生在学习英语时发生母语负迁移,对学生英语语感的形成造成阻碍。

3.造成学生对电子词典产生依赖

在学生频繁使用电子词典之后,学生对其已经形成了依赖感,电子词典已经成为学生英语学习不可缺少的一部分了。电子词典在丰富学生学习资源的同时,学生的自主学习能力提高了,也减轻了教师的负担。但是学生在对电子词典产生依赖,不免令老师和家长感到担忧:学生一遇到难题就求助于电子词典,久而久之,学生的动脑能力就会下降,这一方面的问题是值得重视的。

三、电子词典的应用对高中英语教学的启发

1.利用电子词典辅助教学

在英语教学中,教师可以鼓励学生适当地进行电子词典的辅助学习,提供给学生更多的主动权,这样不仅能够节省课堂时间用于其他重难点的教学,而且能够大幅改善学生对英语学习缺乏兴趣的现状。另外,在课堂上,教师要按照电子词典的特点设计适当的教学任务和活动,激发课堂学习的活力,为英语教学课堂营造良好的氛围。

2.选择适合学生的电子词典

目前市场上学生学习的电子词典是丰富多样的,面对五花八门的电子词典,教师要为学生选择一款合适的且高效的电子词典,这对规避负面影响,夸大电子词典的优势是极重要的。电子词典中的内容如果不够准确、不够丰富,其词汇的解释又缺乏权威性,对学生的英语学习效果将产生不利影响。因此,教师一定要为学生选择一款合适而又权威的电子词典。

3.引导学生正确而有效地使用电子词典

教师在学生使用电子词典的时候不是进行干涉,而是需要以正确的方式积极引导学生,帮助学生解决电子词典使用中出现的问题和困惑。教师对学生引导的内容包括鼓励学生将重点放在词汇的英文解释上,以培养和提高学生的思辨能力;引导学生充分利用起电子词典中其他各方面有用的功能,以发挥其在英语学习中功能的最大化。电子词典正确而有效的使用,将给高中英语教学注入新的血液。

四、结语

电子词典作为高科技产品,给高中英语的教学带来的积极影响是有目共睹的。但是如何最大限度地发挥电子词典的效用,规避其带来的风险,是目前高中英语教学中需要解决的问题。

参考文献:

篇3

关键词:货币层次 电子货币 本质

文献回顾

关于电子货币的定义,巴塞尔委员会(Basle,1998)提出:电子货币是指在零售支付机制中,通过销售终端、不同的电子设备之间以及在公开网络上执行致富的“储值”和预支付机制。欧洲中央银行在《电子货币》的报告(1998)中认为电子货币是“以电子方式存储在技术设备中的货币价值,是一种预付价值的无记名支付工具,被广泛用于向除电子货币发行人以外的其他人的支付,但在交易中并不一定涉及银行账户”。

电子货币层次的构想

广义电子货币。仿照经济学家对传统货币的定义,很自然地,可以对电子货币作如下定义:电子货币是指在商品或劳务的电子化支付过程中,或在债务的电子化偿还中被普遍接受的任何东西。本文将电子化支付或偿还过程中的这种价值载体称为广义电子货币,记做EM2。

狭义电子货币。国际清算银行对电子货币的定义为:“记录消费者能够使用的资金或价值的储值或预付产品,这些产品储存在消费者持有的设备上。这个定义包括预付卡(有时称为电子钱包)以及使用计算机网络的预付软件产品”。巴塞尔银行监管委员会认为:“电子货币是指在零售支付机制中,通过销售终端、不同的电子设备之间以及在公开网络(如互联网)上执行支付的储值和预付机制”。它们谈到的电子货币是电子化转移价值过程中的价值载体,而且是能够被存储的。因此,本文将狭义电子货币定义为具备价值储藏职能的电子货币,这个集合是EM2的一个子集,记为EM1。

流动电子货币。这种流通电子货币代表了对发行者有要求权的货币价值,具备以下特征:存储在电子设备上;其价值等于发行机构收到的传统货币价值;通过承诺可被使用者外的人接受为支付媒介。目前我国还没有出现完全具备这些特征的电子货币。

电子货币本质的界定

(一)政治经济学对于货币的界定

马克思政治经济学理论中,货币在金属货币本位制度条件下是“固定起一般等价物作用的特殊商品,体现着一定的生产关系。货币具有价值尺度、流通手段、贮藏手段、支付手段与世界货币五种基本职能”。

(二)从电子货币层次看电子货币的本质

1.广义电子货币。对照上述定义,分析日常生活中经常使用的与银行有关的借记卡是否属于电子货币的存储工具。将瞬间完成的支付过程分拆成几步:第一步是消费者A的活期存款减少,商家B的活期存款不变,此时消费者A的活期存款转化成等额的电子货币;第二步是电子货币从消费者A的活期账户转到商家B的活期账户;第三步是等额的电子货币转化成商家B账户上的活期存款。由于银行电子化资金划拨的速度太快,电子货币在这个过程中迅速产生又迅速消失了,我们看到的只是消费者A的活期存款减少以及商家B的活期存款增加。因此,在持卡人使用借记卡进行消费的过程中,虽然持卡人对商家进行的是电子化支付,但是由于电子货币迅速产生并迅速消失,借记卡根本无法存储这个价值载体。即电子货币没有通货的价值贮藏功能。

2.狭义电子货币。腾讯Q币、网易POPO币等网络货币,以及手机储值卡、公交IC卡和学生食堂使用的饭卡中储存的价值载体,都是狭义的电子货币。

人们利用传统货币购买储值卡或对储值卡充值,然后使用卡上存储的电子货币支付服务费用,支付对象为发行电子货币的商家。狭义电子货币的局限性在于不能够在消费者之间,消费者与商家之间,商家与商家之间自由流通。

3.流通电子货币。电子货币若要实现对传统货币的完全替代,必须能够充当一般等价物而被消费者广泛接受。实现这一目标的前提之一是电子货币不能由各商家独立发行、各自为阵,而必须由类似于中央银行的发行机构统一发行。在这种情况下,电子货币被普遍接受,行使交易媒介的职能,实现了对传统货币的完全替代。这种货币才是严格意义上的流通电子货币。它是上述狭义电子货币EM1的一个子集,本文将其记为EM0。

综上,仿照传统货币的定义形式和层次划分,电子货币从大到小可以划分为三个层次:广义电子货币、狭义电子货币和流通电子货币。按照这个划分,在我们的日常生活中广泛存在的是狭义的电子货币,它们并不能实现对传统货币的完全替代,本质不是货币,而只能算准货币。

参考文献:

篇4

【关键词】电子元器件 二次筛选 可靠性 有效性

1 前言

电子元器件是电子设备的基础,是保证设备高可靠的基本单元。电子元器件的可靠性包括固有可靠性和使用可靠性两个方面。固有可靠性是可靠性的基础,使用可靠性则指元器件交付使用后,由于工作条件、环境条件和人为因素等引发的可靠性问题。

2 电子元器件的可靠性

元器件存在缺陷是难以避免的,应通过一系列的对产品的非破坏性的筛选试验,施加合理应力,剔除具有潜在缺陷的早期失效产品,使其度过浴盆曲线的早期失效阶段。因此必须在产品的整个寿命周期内,采取积极主动的工艺手段,对产品施加适当应力,使其潜在的缺陷激发,隐患提前暴露,从而提高产品质量。可靠性筛选不能提高产品的固有可靠性,但是有效的筛选通过发现设计和制造方面所引起的缺陷,反馈到设计、生产的质量控制中去,以便采取纠正措施,真正提高产品的可靠性。

3 电子元器件的二次筛选

二次筛选的质量直接影响着型号产品的质量,现在因为同一种器件在不同型号的产品中有不同的筛选要求,而且送筛器件批次多、数量大,往往在时间进度方面不能满足产品要求,并且由于筛选技术的局限性,还不能达到将早期失效的元器件全部剔除掉的理想目标,因此提高元器件筛选质量和效率是元器件筛选工作上的主要目标。

二次筛选就是针对不同的失效模式进行一些试验以剔除不合格的、或由于某种缺陷会引起早期失效的元器件。通过二次筛选是不能提高元器件个体的固有可靠性水平的,但可以通过剔除不合格品,从生产批次的角度上讲,改善批次的固有可靠性水平。从环境类别角度上讲,相同环境下同一类器件的环境系数相同,因此相同环境下的产品的元器件筛选要求可以统一。

例如半体器件的二次筛选项目通常是外观检查、常温初测、温度循环、恒定加速度、颗粒碰撞噪声检测、常温中测、高温老炼、常温终测、低温测试、高温测试、密封检查等。而各项目的试验方法和试验条件等都是按相关国军标选取的,加载应力是按标准或元器件规范选取的。因此相同器件在相同环境类别下可以制定相同的筛选要求,以提高元器件筛选质量和效率。

二次筛选工作的各项试验以及其应力的选择是针对产品的使用要求而制定的,其筛选要求不能过严也不能过松。过于严格的筛选要求,会将原本满足产品使用要求的元器件淘汰掉,进而增加了筛选的成本及元器件的使用成本,在某种情况下,可能对元器件造成损坏,反而造成了更多的质量隐患;若过于宽松的筛选条件,则会造成本不满足产品要求的元器件顺利过关,对产品的可靠性有所影响。因此,必须制定出适合筛选应力条件的要求,它将对产品质量的可靠性有直接影响。

二次筛选的作用只能改善元器件的批质量。因此,已经确定满足整机要求的元器件应尽量不做电应力、机械应力和热应力的筛选项目,只做一些必要的检查性和测试性的筛选项目。例如列入我国军用电子元器件合格产品目录和合格制造商目录中的电子元器件,其筛选项目和应力条件满足产品的要求,可不作二次筛选;表贴元器件的封装形式一般是盘封,主要用于表面贴装生产线,筛选后将会影响焊接质量与可靠性,故不宜进行二次筛选。另一类是针对产品的用途进行有选择性的筛选。例如:抗幅照能力的考核就是一个特例。对宇航电子设备是必须考虑的,对地面电子设备则基本上可以不考虑。

二次筛选的不当操作和防护也能给电子元器件的运用留下隐患或直接造成失效。所以,在二次筛选检测试验中,环境保护、操作、静电防护等方面应做好电子元器件的可靠性保障工作。二次筛选选取的应力应保证对正常器件不造成损坏、损伤及明显缩短其使用寿命,二次筛选试验的温度不得超过被试元器件详细规范中规定的极限温度(含正极限温度和负极限温度),防止可能因元器件的封装材料、结构等原因,其极限温度达不到试验项目中规定的温度要求而损伤元器件。过应力条件筛选的元器件原则上不可装机。

测试顺序的安排是后面的参数能够检查元器件经前面参数测试后可能产生的变化。对有耐电压、绝缘电阻测试要求的元器件,耐压在前、绝缘在后,功能参数最后测试;对有击穿电压和漏电流测试要求的元器件,击穿电压在前,漏电流在后,功能参数最后测试。具有递减失效率函数的元器件一定是适合筛选的,但并非所有适合筛选的元器件都一定满足此条件。随着电子元器件小型化的发展,我们也应该不断扩展和研究新的控制元器件的质量的筛选方法,继续为整机产品使用的电子元器件的使用可靠性提供可靠的保障。

4 结语

总而言之,电子元器件的应用可靠性是一门科学,是提高整机应用可靠性的关键。为了促进元器件的生产批质量的提高,要重视元器件二次筛选的可靠性保证技术。通过合理地选择与控制元器件,尽可能地降低元器件的失效率,提高元器件的使用可靠性。本文提出了元器件二次筛选中同器件不同筛选规范的问题,从技术及管理角度提出了统一元器件二次筛选规范的可行性,并给出了元器件二次筛选的原则及注意事项。

参考文献

[1]郑鹏洲.浅谈提高使用可靠性的措施[J].质量与可靠性,2012(06).

[2]王殿超,郑学仁.电路设计中元器件的使用可靠性[J].电子产品可靠性与环境试验,2007(05).

[3]方怡.元器件国产化应用管理的探讨[J].质量与可靠性,2013(04).

[4]总装备部电子信息基础部.军用电子元器件[M].北京:国防工业出版社,2009.

作者简介

侯光梁(1987-),男,新疆维吾尔自治区哈密市人。大学本科学历。学士学位。现为陕西长岭电子科技有限责任公司产品开发部助理工程师。主要研究方向为军用多普勒测速雷达的设计与开发。

范娇莉(1989-),女,陕西省渭南市人。大学本科学历。学士学位。现为陕西长岭电子科技有限责任公司产品开发部助理工程师。主要研究方向为军用多普勒测速雷达的设计与开发。

李雄(1987-),男,陕西省西安市人。大学本科学历。学士学位。现为陕西长岭电子科技有限责任公司产品开发部助理工程师。主要研究方向为军用无线电高度表的设计与开发。

篇5

新化经济开发区管委会主任  袁铭锋

一、新化特种陶瓷产业现状

(一)产业基础雄厚。新化特种陶瓷有着辉煌的历史,曾为国家做出过积极的贡献。我国80年代水下成功发射第一枚运载火箭、2005年神舟六号、2008年的嫦娥一号探测器,高铁、新能源汽车等重点领域都有新化特种陶瓷的身影。目前,新化有特种陶瓷企业220多家,其中规模以上企业42家,从业人数3万余人。2017年,全县特种陶瓷产值突破40亿元,占全县工业总产值的25.6%,年利税接近3亿元,出口总额1000多万美元。县内已基本形成了一个集陶瓷制造、陶瓷机械、陶瓷模具、陶瓷材料、耐火材料、彩印包装、物流运输、技术开发于一体的特种陶瓷产业集群。产品从单一的电子陶瓷产品发展为结构陶瓷、电子陶瓷、功能陶瓷三大类。产品已广泛用于工业电器、机电行业、电子信息行业、机械工业、灯具行业、军事领域、光纤光缆、电力电子、纺织行业、燃气灶具和渔业等众多行业及领域,远销美国、法国、日本、印度、德国、韩国、马来西亚等国家及港澳台地区。

特种陶瓷是新化的一大传统支柱产业,也是新化乃至娄底全市范围内唯一几十年持续发展的重要工业产业。连续被列入娄底市“十一五”、“十二五”、“十三五”期间优先培育发展的产业集群之一。新化先后争取到了 “湖南省特种陶瓷产业示范基地”、“全国电子陶瓷之乡”、“全国电子陶瓷和艺术瓷出口基地”等美誉。近几年,各企业加大了产学研结合力度,与清华大学、国防科大、中南大学等国内知名高校和科研院所合作,积极研发新技术、新工艺,新产品。据统计,新化特种陶瓷企业申请国家专利360件,获得授权290件、其中发明专利20余件;通过省级科技成果鉴定10个项目;与大专院校签订产学研合作合同20余个项目。

(二)市场优势突出。新化特种陶瓷产品质量过硬,在国内外很有名气,一些客户点名只要新化生产的特种陶瓷产品,众多企业与世界500强建立了业务关系。目前,新化生产的水阀片系列产品占有国内市场份额的90%以上,温控器系列瓷件、放电管用金属化瓷管、保险管瓷管在全国占有80%的市场份额,市场前景非常广阔。新化已成为全国名副其实的特种陶瓷产业制造加工基地,在全国乃至全球都具有较好的声誉。

(三)产业分区明显。新化特种陶瓷企业主要分布在县经济开发区、上梅街道办事处、上渡街道办事处、琅塘镇、孟公镇等区域。琅塘镇的特种陶瓷企业已快速发展到92家,有规模工业企业12家。全县形成了以美程科技、鑫星电子、林海陶瓷、长江电子、飞龙精密陶瓷为代表的电真空器件、陶瓷金属化系列产区;以劳斯特、美程科技、福美来、恒新陶瓷为代表的电光源、温控器、壳体系列产区;以中瓷电子、天辰电子为代表的保险管用系列陶瓷产区;以映鸿科技、湘誉新材料为代表的陶瓷新材料产区;以新天地精细陶瓷、建平精细陶瓷为代表的结构陶瓷产区;以新园电子、金马瓷业、群华电子、东晟新技术陶瓷、亚泰鑫瓷业为代表的琅塘水阀片、发夹板陶瓷产区和众一陶瓷为代表的耐磨陶瓷产区等几个特色特种陶瓷产业集聚区,基本呈现出“特色产业块状经济”格局。

新化特种陶瓷产业内部自然分工协作关系基本形成。陶瓷产业链中的原材料供应、陶瓷制造、陶瓷机械、陶瓷模具、陶瓷材料、窑炉材料、彩印包装、物流运输、技术开发等产业配套服务体系已建立起来,产业上下游物资供应网络比较健全,基本可以实现区域内采购,新化特种陶瓷产业集聚的势头越来越明显。

(四)产业工人集聚。据不完全统计,新化现有从事特种陶瓷制造业的从业人员达3万余人,其中具有大专以上学历的科技人员占职工总数的比例超过20%,具有中高级职称的技术人员占技术人员总数的比例超过50%。湖南人文科技学院正式开设材料与化学专业班,新化职业学校正在进行改扩建工程,将对口培养特种陶瓷学生和对企业技术人员进行培训。越来越多的企业加强了与高校、科研院所的紧密合作。如鑫星公司加强与国防科技大学合作,长江电子与湖南理工大学建立合作,美程公司与中南大学合作等等,这些产学研合作,不仅促进了科研成果的产业化,同时也保障了企业生产工艺和专业技术人才的更新换代。

二、新化特种陶瓷产业链发展面临的困难与问题

(一)企业规模小,投资能力低。42家规上企业中,至今没有一家上市企业。大多数电子陶瓷生产企业采用家族式生产和管理,不具备市场化的生产运营能力。与国内其他地区发展较好的企业(如年产值过50亿元的潮州三环)相比,差距十分明显。由于大部分企业规模小,尚处于原始积累与初期发展阶段,投资扩张能力相对较低,无法体现规模效益,尤其是研发投入较低(占销售收入的平均比例不到3%),不利于长远发展。

(二)技术创新弱,产品层次低。一些企业的主要生产技术还停留在上世纪90年代的水平,生产工艺和机械设备更新慢,不仅与日本、美国等发达国家的差距大,与国内其他发展较快的地区相比,也存在较大的差距,由于生产技术滞后,导致产品层次低。虽然放电管、温控器阀门以及水阀门瓷件占到全国一半以上的市场份额,但这几类产品都属于初级零配件,生产工艺十分成熟,但技术含量不高,进入门槛低,同行竞争异常激烈,其市场完全由买方主宰。全县众多的生产厂家集中在利润空间狭窄的低端市场,原材料价格上涨,产品销售价格不断下降,生产效益日益下滑,进入恶性循环的怪圈,严重阻碍了特种陶瓷产业的可持续发展。

(三)行业竞争乱,效益流失大。由于低端电子陶瓷产品的生产工艺成熟,行业的进入门槛低,造成该行业盲目发展、竞争无序。据不完全统计,近5年内,仅琅瑭镇、孟公镇一带就办起了规模不等的特种陶瓷厂家、家庭作坊近100家。这些作坊式加工厂的产品结构和生产工艺完全模仿、复制县内各规模企业的模式,经营成本低,致使价格战愈演愈烈。这些作坊式企业的生产,是以牺牲新化特种陶瓷行业长远利益为代价的,最终将阻碍县域特种陶瓷产业整体水平的提高与发展。

(四)粉料来源杂,产品研发难。特种陶瓷是由人工合成的原料制成的,陶瓷粉料的性能在很大程度上决定了陶瓷的质量。新化特种陶瓷原辅材料目前必须全部外购。我国各种高纯超细的粉料生产公司主要分布在河南、山东等地,新化陶瓷企业所需粉料没有专业化生产企业,存在规格不全,质量不稳定等问题,很大程度影响了我县特陶产品的进一步研发。 

三、县委、县政府培育特种陶瓷产业链的重要举措

一是建设专业园区。为做大做强我县特种陶瓷产业,2015年,县委、县政府开始规划建设专业化的特种陶瓷产业园。以这个专业园区为载体,整合全县分散的特种陶瓷企业入园抱团发展,让我县特陶企业快速实现专业化生产、集约化经营,打造产业集群,形成产业集聚,促推新化传统优势产业升级,尽快将新化打造成中国著名的特种陶瓷产业基地。目前,新化特种陶瓷产业园一期第一批已建成标准化厂房20万平方米,入驻企业20余家,部分已实现生产。

二是尽全力完善公共服务平台。产业园配套的集中制蜡饼与排蜡等公共服务设施建成并投入使用,园区特种陶瓷企业实现了统一集中排蜡,园区土地集约节约利用大幅度提升、环保设施更加完善;中国电子陶瓷产品质量检验检测中心(新化分中心)开始挂牌营业,专家团队、智库人员、专业技术人员正在招募,园区特种陶瓷企业实现了产品质量检测不出园;与清华大学深圳研究院力合创司合作组建、政府注资0.3亿元、总额1.8亿元的特种陶瓷及新材料产业发展基金,已进入1.5亿元社会资本募集阶段,该基金运营后,可以为园区特陶企业提供融资、产品研发推广、市场销售等多方面服务。

另外,新化经济开发区创新创业孵化园正在规划建设。

三是以优惠政策鼓励企业入园。出台了《关于加快特种陶瓷产业发展的若干意见》,明确企业入园后,实行税收奖励(企业新增税收开发区实得部分,前3年全奖、后2年减半奖)、标准化厂房租金优惠(入园后6年先交后奖,前3年全免、后3年减半奖)、搬迁费用给予补助(一次性补助15万元)、天然气落户费由开发区承担80%。另外,在整合上市、新产品研发、融资招商、技术改造、人才引进、出口创汇等方面给予奖励和扶持。

四是成立特种陶瓷行业协会。充分发挥协会的服务、自律、协调和监督作用,加强行业间的合作与交流,提高特陶行业的组织化生产、有序化竞争的行业发展能力。

四、新化经济开发区特种陶瓷产业园基本情况

新化特种陶瓷产业主要集中在经济开发区特种陶瓷产业园。特种陶瓷产业园位于经济开发区向红工业园,规划用地面积600亩,分两期建设。现已建成一期工程标准厂房14.38万平方米,一期工程的给排水、供电系统已建设到位,完成了绿化、亮化工程,正在进行集中供天然气管道的铺设。

二期工程计划投资6.1亿元,再建15.7万平方米标准厂房和4.45万平方米生活配套用房。现已开工建设集中制蜡饼、烧结与排蜡公共设施平台。该平台位于产业园东面,占地面积20亩,已完成基础及钢结构厂房骨架工程,即将建设钢结构厂房墙体及附属设施。这一公用设施平台建成投入使用后,可确保园区企业产品排蜡不出园。

产品检验检测与技术研发、员工宿舍食堂与行政办公等公共服务平台正在全面实施建设。开发区、国家电子陶瓷产品质量监督与检测中心、新化中科特陶科技有限公司三方签订了合作协议,由中科特陶公司具体承建和运营产品检验检测与技术研发平台项目。已安排租赁厂房面积2000平方米,现已完成装修工程,订购了相关检测仪器与中试设备,即将安装调试和投入运营。该平台将为园区企业免费提供5年时间的产品检验检测。该平台的建成和运营,将使经济开发区对行业产品的质量认定拥有话语权、对相关产品拥有定价权。总建筑面积1万余平方米的2栋高标准员工宿舍食堂与行政办公楼正在建设,今年年内可以投入使用。

开发区与湖南信网电子商务有限公司签订了协议,由湖南信网公司负责建设“新化县返乡人员创新创业基地”项目,建设职业技术培训、电子商务、产品交易展示、融资担保等公共服务平台。

特种陶瓷产业园已签约入驻15家企业。其中美程陶瓷、福美来电子、长江电子已投产。其余今年6月底前均可投产。另有20多家企业与开发区签订了意向协议,即将入驻特种陶瓷产业园二期标准厂房。

五、下段工作建议

(一)扶持现有企业做大做强:

1、减少无序竞争。对不符合国家产业政策、不符合生产条件的企业,进行执法整顿,要么整合重组,要么依法关停。

2、整合企业入园发展。出台更加优惠的政策,鼓励企业入园;以完善的公共服务平台、低廉的产品研发和销售成本等吸引企业入园。

3、帮助企业突破资金“瓶颈”。一是加大财政扶持力度。政府安排一定的引导资金,支持、鼓励特陶优势企业重点科技项目的发展。二是加强与银信部门的合作。建立市级中小企业融资担保体系,让特陶企业尽可能多地得到银信部门的信贷支持。三是广泛吸引社会投资。支持有条件的企业实施股份制改造,努力争取向社会筹集资金;制订相关的优惠政策,引导社会资金流向特陶产业项目,集聚民间资本,发展壮大特陶产业;支持有规模、有效益的企业发行企业债券,借助民间资本解决企业发展所需资金。四是支持有条件的企业组建集团公司上市。

篇6

关键词:陶瓷粉料计量;单片机AT89S52;速度测定;重量测定

1引 言

为提高生产效率、降低人工操作强度和生产成本,实现连续化、自动化与精确化生产,是陶瓷行业的发展方向。但对于设备自动化水平不高的陶瓷行业原料车间来说,实现精确管理和精确统计生产成本,确是一个有相当难度的课题。一直以来,原料车间输送到压机车间的粉料数量是个模糊、没有明确量化的一个数字,精确统计成本更是无从谈起。

目前,市场上较为成熟的称重技术和设备不少,如西门子的称重积算仪BW500,其性能优良、稳定,但价格不菲。如果能寻找到一种价格适中、性能又能满足要求的计量设备,相信能解决不少陶企的难题。

2陶企粉料测量的现状和需求

对陶企而言,动态测量粉料重量,直观地给出粉料的累积数字,可以充分掌握粉料的实时应用情况,对球磨工序和造粒工序起着直接的指导作用。而传统的计量方式和管理方式并不能满足现代化工厂精益生产、精益管理的要求,笔者所在的单位也面临着同样的困惑。对陶企而言,用最简单经济的方式实现工厂的计量需求,无疑是最实用与有效的。

在现代自动化控制系统中,单片机出色的表现、优异的性能使其在嵌入式系统中占据着相当重要的位置,而价格低廉更是令其它控制设备如PLC等无法与它相提并论。但单片机并不完美,它复杂的编程语言和指令系统、抗干扰能力不强等,限制了它在陶瓷行业的大规模应用。如果能妥善设计电路板,编写出比较优秀的控制代码,则可望实现粉料的实时测量,本文重点讲述一种基于单片机的电子称的硬件搭配和软件的编写。

3硬件搭配

3.1 主要电子元件

主要电子元件清单如表1所示。

除主要元件外,还需要电阻、电容、三端稳压管、指示灯、光藕等。这些元件都是电子市场的常用品,价格不高,容易采购。

3.2 硬件连接

图1为硬件连接示意图。本例采用AT89S52单片机作为主控制器,采用74LS47芯片作数码管接口,采用74LS154 芯片作为数码管位控制,AD0804作为重量信号的采集,编码器作为速度信号的采集,七段数码管其中8位作为粉料累积重量的显示,其中4位作为当前皮带速度的显示,剩下4位作为当前重量代码的显示。

需要说明的是,因为要采集的I/O数量较多,为了节省I/O口开销,采用74LS47和74LS154硬件译码集成电路。74LS47是数码管译码集成电路,它把输入的数字0~9转化成A~G七段数码输出,其功能表见表2。

74LS154是4~16译码集成电路,它把输入的0~F数字转化成16个位输出,分别用于控制16位数码管的位控制,其功能表见表3。

从表3可看出,为了使其工作正常,必须使E0、E1为低电平。当A0、A1、A2、A3分别为0000时,Y0输出有效(低电平有效),当它们为1111时,Y15输出(低电平有效),其它类推。

AD0804是A/D转换芯片,它对输入模拟量信号的要求是:

(1) 信号单极性,电压范围是0~5V,若信号太小,必须进行放大;

(2) 输入的模拟量在转换过程中应该保持不变,如若模拟量变化太快,则需在输入前增加采样以维持电路正常;

(3) A/D0804转换精度为1/255,要使其工作正常,必须在4脚输入振荡信号,工作频范围为10~1280kHz,当频率范围为500kHz时,其转换时间为128?滋s。

ADC0804电压输入与数字输出关系如表4所示。

4软件设计

4.1 称量原理

正确计量陶瓷粉料质量的两个必要条件是:一是正确测算出电子称皮带单位时间内的移动距离,二是正确计算出单位时间内电子称皮带上的单位长度上的质量,在本例中速度和重量的测算由中断程序完成。然后通过数学公式,计算出单位时间内电子称皮带上粉料的瞬时进出料重量,再通过流量累积,就可以得到正确的粉料累积重量,最后由数码管显示出来。为使系统更适合陶瓷厂复杂的电磁环境,解决电子称安装位置不准可能引起的振动而导致的系统精度下降等问题,在公式中引入必要的修正系数k1、k2。

KG=50×k1×kg/255/long+k2 (1)

式中:

KG――单位时间测得的瞬时重量;

kg――当前测得的重量代码;

long――电子皮带总长度;

k1――补偿系数1;

k2――补偿系数2;

50――S型称重传达室感器的量程,0~50kg。

上式的功能是把瞬时重量换算成单位长度皮带上的瞬时重量。

流量累积公式:

TKG=TKG+KG×cur_distance (2)

式中:

TKG――累积重量;

cur_distance――当前测得的皮带移动速度

KG――单位时间内测得的瞬时重量

4.2 系统框图

系统框图如图2所示,下面详细说明:

4.2.1 速度计算

为了正确测量电子称皮带运转速度,采用增量型旋转编码器,该编码器和电子称皮带从动轮按1:1柔性连接,从动轮每旋转一圈,发出固定数量的脉冲,故测量在单位时间内的编码器发出的脉冲数就可以间接测量从动轮旋转速度,通过下面公式可以计算出单位时间内皮带移动的距离。

(1) 从动轮旋转速度的测定

为了正确测定从动转旋转速度(单位R/M),需要使用中断功能,通过外部中断0累加脉冲总量;定时中断0设置为2秒定时中断,当2秒定时时间到后,立即计算单位时间内采集到的脉冲数,由公式3计算出当前皮带单位时间的移动距离。

cur_distance=3.14×D×total_pulse/1000/2 (3)式中:

cur_distance――皮带单位时间内移动的距离(单位m);

D――皮带轮的直径(单位m);

total_pulse――2秒内采集到的脉冲总数;

1000――增量型编码器每转发出的脉冲数;

2――2秒。

(2) 移动距离的计算程序

下面是KEILC 关于计算移动距离的程序,程序中没有说明的变量全为全局变量。

//定时器中断,累积2秒内总的脉冲数

void into_int() interrupt 0

{cur_pulse++;}

//使用1000pulse/R encoder

//计算皮带单位时间移动距离

void int1_int() interrupt 1

{TH0=0x4C;//50ms中断

TL0=0x00;

cur_ms++;

if(cur_ms>=20)

{ET0=0; //关闭定时器0中断

TR0=0;

EX0=0;//关闭外部中断0

cur_ms=0;

cur_n=cur_pulse/2/1000.0;/* (R/sec),cur_n为从动轮旋转速度,单位圈/秒。

cur_pulse=0;//总脉冲数清零

//计算流量累积:2秒计算一次 ;

//1.2为称带长度 ////sszl为计算出的瞬时重量

mps=cur_n*0.628;////mps当前转速:米/秒,轮子 周长0.628m=2pai*直径;轮子直径为10cm。

ET0=1;//重新开放计数/定时功能

EX0=1;

TR0=1; }}

在上面的程序中,当定时时间开启,进入计算阶段后,需要禁止外部中断和定时中断,计算完毕后才重新开启。

4.2.2 重量信号的测定

我们使用AD0804集成电路完成重量信号的测定,配合转换程序,达到实时测量、转换的目的。为了保证测量的准确性和增强抗振动和抗干扰性,我们引入了数字滤波。本例中数字滤波由平均值滤波和中值滤波组成。首先连续采样三次,取得中值后放进第一个寄存器,然后再连续采样两次,分别放进两个寄存器。由这三个寄存器取平均值后,得出最终的采样结果。使用这两种滤波后,能有效地对随机干扰和偶然性干扰进行滤除,图3是AD转换框图。

下面对这两种滤波方式进行简单说明:

(1) 平均值滤波

int aver()

{int temp,I1,I2,I3;

I1=zhongzhi();

I2=zhongzhi();

I3=zhongzhi();

Temp=(I1+I2+I3)/3;

Return temp;}

在这个函数中,temp为返回值,返回给主调函数。

算术平均滤波法的优缺点如下:

1) 优点:

适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波,这种信号的特点是有一个平均值,信号在某一数值范围附近上下波动。

2) 缺点:

对于测量速度较慢或要求数据计算速度较快的实时控制不适用,比较浪费RAM。

(2) 中值滤波

Int zhongz()

{int A1,A2,A3,temp,da,xiao;

A1=rd0804();//采样A/D数据

Delay(2);//延时函数

A2=rd0804();

Delay(2);

A3=rd0804();

Delay(2);

If(a1>=a2)

{da=A1;xiao=A2;}

Else

{da=A2;xiao=A1;}

//判断

If((da>=a3)&(xiao>=a3)temp=xiao;

If((da>=a3)&(xiao

If((da

Return temp;//返回值}

中值滤波的优点和缺点:

1) 优点:

能有效克服因偶然因素引起的波动干扰,对温度、液位等变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果。

2) 缺点:

对流量、速度等快速变化的参数不宜。

4.3 显示接口

显示接口由16位七段数码管和74LS47、74LS154集成电路组成,74LS154主要负责数码管位控制,74LS47主要实现0~9到七段码的转换工作。整个显示接口采用动态扫描的方法,分时显示各个待显示数字,因这部分比较简单,故程序和流程图从略。

5结 语

本文详细论述了一种成本低、能实现重量实时累积的陶瓷厂粉料重量测量设备,在实际应用中,要充分考虑陶瓷厂的工作环境和较强的振动源,有效采集重量信号,并做好电路板的防尘工作。

参考文献

[1] 周兴华.手把手教你学单片机[M].北京:北京航空航天工业

出版社,2005.

[2] 刘建清.从零开始学单片机C语言[M].北京:国防工业出版社,2006.

篇7

中图分类号:G64文献标识码: A

Discussion about the courses in Electronic Materials Specialty

ZHOU Tingdong, SONG Tianxiu

(School of Materials Science and Engineering, Xihua University, Chengdu, Sichuan 610039)

AbstractThe electronic material as a material professional majors rising star, has received widespread attention, while the training class of electronic materials is also proposed new requirements. In this paper, the direction of our hospital teaching professional electronic materials and curriculum were discussed to our hospital for further professional development materials for reference.

Key wordscurriculum; laboratory construction; electronic materials specialty

1 电子材料及元器件专业方向开设的重要性

首先,要认清科技发展的形势,转变思想观念,提高对电子材料专业的认识。人类正进入信息社会,国际公认的新科技革命的三大支柱是材料、能源和信息技术。材料发展到今天,电子材料处于材料科学与工程的最前沿,是当前材料科学的一个重要方面。电子材料品种多、用途广、涉及面宽,是制作电子元器件和集成电路的基础,是获得高性能、高可靠性的先进电子元器件和系统的保证。电子材料的优劣直接影响电子产品的质量,与电子工业的经济效益有密切关系。

我院材料专业的设置是以传统结构材料为主。电子材料研究历史短,力量薄弱,课程、实验、实践设计等都还处于初期。因此,学院全体师生应转变思想观念,提高对电子材料新专业方向的认识,以积极的态度来面对新的挑战。

其次,吸取经验,找准定位,抓住自身特色进行专业设置。国内外很多高校都开设了电子材料方面的专业。在国外,美国宾州州立大学的材料研究中心在电子材料方向办学历史悠久,为美国,乃至全世界培养了诸多人才。此外,欧洲、澳洲、亚洲的日本等一些高校在此方向的办学、科研上也很有特色。在国内,西安交通大学、华中科技大学、电子科技大学、天津大学四所高校在电子材料方向为我国培养了大量人才。其他高校在电子材料的某一些领域也开设了课程,并进行研究。

四川省作为军用电子产品的研发和生产基地,近年来逐渐将目光转向民用,使电子产品的种类得到了极大地丰富,产量上得到了显著提高。同时,国外企业,特别是世界五百强企业也将四川作为西南投资的重点,从而对电子产品相关从业人员的需求量大为增加。西华大学是四川省属唯一的综合性重点高校,“服务地方,面向基层”是其一贯的宗旨。因此,为西部大开发和四川省的跨越式发展,培养电子材料方向的人才是我们必须肩负起来的责任。但是,受师资力量和硬件条件的限制,我们不可能面面俱到。

2 课程体系的设置与改革

(1)结合传统材料学科,研究整个教学体系中的课程、实验、设计和实习。对传统材料专业的基础课程进行了适当的增删,保留了材料科学基础、材料工程基础、材料近代研究方法等课程,删掉了材料性能学、金属热处理等课程,增加了固体物理、半导体物理、电介质物理、量子力学与统计物理等物理类课程。即教学中仅保留传统材料的通用理论基础知识,增加或强化了后续专业课程开设所必须的物理或化学知识。

(2)四川的产业特点决定了电子材料是以功能陶瓷及元器件为主,因此,我们在专业课程的设置和教学内容的选材上,对电子陶瓷材料与元器件方面有所侧重。《电子陶瓷工艺原理》作为专业必修课,涵盖了电子陶瓷的制备、成型、烧结工艺与原理以及表面和烧后的加工处理,得到了普遍的重视。为了提高理论水平和指导实践,还开设了以电子陶瓷结构与性能的关系为主要内容的电子陶瓷材料与元器件。同时,还开设了微电子封装技术、电子元器件概论、电子材料与元器件测试技术、电子元器件制造技术及工艺、集成电路设计与制造、集成电路CAD、微波技术等与元器件相关的专业课程。

同时,也应根据专业特色,加强教材建设,积极组织教师申报省级精品课程,并组织力量编写国家级精品教材。

(3)在实验与实践环节上,注重培养学生分析问题和解决问题的能力以及工程意识,注重学生个性和创造性培养,对学生无论将来成为技术型还是研究型和学术型人才都十分重要。①我们加强实验室建设,结合课程和教师的科研方向,开设必要的实验与课程设计,建立长期稳定的校外实习基地。学生在这样的教学体系下,经过四年的学习,能够对电子材料和元器件的工艺工装设计、制备工艺、微观结构及物理化学性能等有一个全面的了解。

在学生课程学习过程中,结合教师科研方向指导学生利用课余时间进行科研训练是我们在实践环节(下转第51页)(上接第44页)的一大特色,也体现了高校的办学优势。同时,为了体现实验与实践环节的重要性,我们加大了实验课程的比重,并将绝大多数实验作为专业实验课程进行教学。我们还开放了实验室,采取研究生带动本科生、高年级学生带动低年级学生的方式,学生自由选择相关研究课题,在课余时间由专业教师指导,进行科研训练。实践证明,科研训练使学生科研水平有很大的提高,也取得了一定成果,多次在四川省“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛上获奖。

为保障教学与实践的效果,我们加大了对材料学院实验中心的投入。首先,组织专业的教师队伍对设备的采购进行论证,以达到资源配置的最优化,并在这一原则下采购了一批大型精密仪器和相当一部分实用设备,建立起比较专业的制备实验室和测试实验室。其次,引进专业的实验人员对设备进行管理和维护,并制定和逐步完善实验室和人员管理的规章制度与考核制度,以保障实验中心稳定、规范、良好地运行。再次,我们本着优势互补的原则,利用社会资源和企业合作。一方面,企业可以作为实践教学基地,使我们的学生可以接触企业,了解最新的技术信息,进行生产实习,做到理论与实践的结合;另一方面,由于企业在测试与分析方面有一定的不足,我们可以为其提供此方面的技术支持,同时还能锻炼学生的动手能力和独立分析、解决问题的能力。最后,组织教师编写比较完善的实验、课程设计指导书,对学生进行相关指导。②

3 结束语

电子材料是材料科学与工程专业一个非常重要的方向,代表了一个国家科技、经济和军事的发展水平。在国内外众多高校纷纷开设电子材料方向的同时,西华大学材料学院也投入了相当的人力、物力和财力开设了此方向,并进行重点建设。虽然我们在综合优势上无法与一些重点大学相比,但是我们本着“服务地方,面向基层”的宗旨,并结合自身特点在教学和实践上办出了一些特色。凭借西部大开发的东风,我们一定会抓住四川省跨越式发展的契机,继续加大对电子材料专业方向的投入,争取在教学、实践中办出更多的特色,为四川省,以及西南地区,乃至全国培养出更多的电子材料人才,为我国的科技、经济、军事发展尽自己的一份力量。

基金项目:西华大学教育教学改革项目:材料科学与工程专业电子材料与元器件方向的课程设置及实践教学模式研究

注释

篇8

陶瓷是很重要的一种材料。最古老的陶瓷原料是黏土,由于其在容器和装饰上的用途,在人类的科学技术发展中扮演过很重要的角色。随着科技的进步,人们已经开发出了很多种陶瓷,包括金属陶瓷、电子陶瓷等等。现在人们利用纳米技术开发了纳米强化陶瓷。这种陶瓷具有很高的强度、硬度、断裂韧性及优良的热稳定性能、耐腐蚀性能和电绝缘性能。可用于生产高温陶瓷、精密陶瓷零件、电绝缘材料等等。

这种纳米技术要利用天然陶瓷原料,通过引入适量纳米级工业氧化铝、矿化剂及复合熔剂,在接近普通硬质瓷的烧成温度下,生产强度、硬度、抗冲击性和热稳定性好的强化陶瓷。陶瓷内部有纳米至微米级针状晶体,互相交织成网络状,均匀地弥散分布在坯体中,构成晶体骨架,这是纳米强化瓷具有优良的机械性能的原因。这种陶瓷制品不易碰破口沿,可适用于高温消毒,机械洗涤等领域;它还具有优良的化学稳定性和电气性能,还可用于电力行业。总之,纳米技术在陶瓷材料中会有更多新的应用。

可移植人工肺的难题

篇9

【关键词】 腹腔镜;双极电凝子宫血管;圈套器套扎;子宫次全切除术

目前越来越多的资料表明次全子宫切除术有利于维持盆腔脏器的正常位置及维持膀胱的正常功能,保留宫颈内膜组织,使宫颈腺体仍且有分泌粘液的功能,对保持宫颈阴道的酸碱平衡及防止细菌感染有良好的作用,所以子宫次全切除越来越受到妇科医生及子宫疾病患者的青睐。随着科学技术,生活水平的大幅度提高,人们不光重视治疗效果,而且对手术的创伤和痛苦及术后恢复的快慢、手术疤痕对美观的影响也非常关心,因此,以最小的创伤达到最大的治疗目的,最大程度地减少手术创伤对机体的影响,是现代手术努力的方向。我院在2010 年09月~2010年12月期间,采用双极电凝子宫血管结合圈套器套扎的方法行腹腔镜下子宫次全切除术共62例,临床效果满意,现报告如下:

1 资料与方法

1.1 一般资料

对2010年09月~2010年12月因子宫良性病变而行腹腔镜次全子宫切除术的病例进行研究,术前均作心电图、全胸片、血尿常规、血生化、宫颈脱落细胞检查等术前常规检查,术中均采用双极电凝子宫血管结合圈套器套扎的方法。

1.2 方法

采用全麻,患者取膀胱截石位,消毒铺巾,常规置入导尿管及举宫器,脐孔上缘横行切开皮肤10 mm,气腹针于其中央穿刺形成气腹,Trocar穿刺腹壁导入腹腔镜,在下腹两侧及脐左下相应部位分别切开皮肤5或10 mm。Trocar穿刺腹壁, 用双极电凝钳夹切断双侧子宫圆韧带、卵巢固有韧带及输卵管峡部。剪开膀胱反折腹膜并下推膀胱达宫颈,剪开阔韧带后叶并充分分离宫旁疏松结缔组织,暴露子宫血管,用双极电凝钳紧贴子宫峡部采用短时间、反复电凝方式钳夹电凝子宫动脉、静脉(血管电凝范围约0. 5 cm) ,至血管完全闭锁,同时阴道助手帮助向头端推举子宫,使血管远离输尿管,电凝同时观察子宫是否变色,如明显变色,则证明子宫血循环已阻断。于血管电凝处稍上方子宫峡部1. 5cm 旋切子宫体并取出,圈套器穿1号强生可吸收线套扎宫颈残端,双极电凝宫颈残端止血并破坏宫颈管内残留的内膜组织,套扎线收紧。在镜下采用1号强生可吸收肠线“8”字缝合反折腹膜覆盖子宫颈残端。

2 结果

本组62 例均采用气管插管全身麻醉,均在腹腔镜下完成手术,无中转开腹,无手术并发症发生。手术时间为45~100分钟;术中出血出血量少,平均59.31毫升;术后体温均未超过

38. 5 ℃; 术后排气时间平均26.16小时,均未超过36小时;术后24h 拔出尿管,均自行排尿,无尿频尿痛;术后住院时间5~10d,术后下床活动时间平均20.13小时;术后随访3 个月,无一例发生残端出血及临近器官损伤等并发症。

3 讨论

1988年Reich施行首例腹腔镜子宫切除术,为子宫切除开辟了一种新的途径,标志着妇科腹腔镜手术进入一个新的发展阶段,拓宽了微创手术的领域。它具有开腹手术无法比拟的优点,其目的是通过腹腔镜特殊操作器械的辅助作用,在取得与传统开放手术相同治疗效果的同时,追求最大限度地缩小手术瘢痕,以达到微小创伤而美容的目的。双极电凝子宫血管优点: ①双极电凝的热损伤较小,且具有良好的电凝作用[1]。②该方法操作简便,安全,易于掌握。③明显减少了术中出血,无大出血,无中转开腹,但该方法存在缺点: ①可出现输尿管电损伤; ②可有子宫血管残端出血。我们采用的双极电凝子宫血管结合圈套器套扎可以减少出血,也避免了电凝后由于坏死组织和焦痂脱落,而导致的晚期腹腔内出血。在手术中,要注意以下关键事项:子宫动脉的电凝阻断,用双极电凝靠近子宫壁钳夹子宫血管并电凝,在子宫动脉完全凝固闭塞后可见该侧子宫体因缺血而变色,再给以套扎子宫峡部。剪开膀胱腹膜返折并下推膀胱时,先由助手经阴道将子宫体摆于正中并推向头侧,充分暴露膀胱腹膜返折,电凝钳将膀胱腹膜返折提起,分离腹膜下疏松组织,完全分离后凝夹剪刀打开,在助手上推子宫的同时用电凝钳紧贴宫颈将膀胱宫颈间隙分离,即可将膀胱自宫颈分开,从而避免损伤膀胱 [2]。

总之,该手术方式是安全可靠的,技术操作也相对简单,容易掌握及在临床上开展,值得我们推广使用。

参考文献

[1]夏恩兰 妇科内镜学 北京 人民卫生出版社 375

篇10

[关键词]发热元件 瓷体强度 流延浆料的分散性 烧结工艺

中图分类号:TS156 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)01-0236-02

Ceramic heating porcelain body strength of round process

Yu Yongmei

(MinHang electronics co., LTD., fujian province, fujian nanping 353001).

[Abstract]This article through to a can be used in the electronic thermostat,air-conditioning auxiliary heating,electric blower,automobile exhaust in areas such as the processor,a new type of heating elements,ceramic heating dual-use round rod porcelain body strength of the key technology of stretch film introduction and analysis of dispersion and sintering process,affecting the ceramic heating rods to the difficulty and key points of the porcelain body strength and explored.

[Key words]heating elements;Porcelain body strength;Flow of slurry dispersion;Sintering process

1、引言

陶瓷加热圆棒是一种新型的电子发热元件,它具有寿命长、可靠性高、环保等特点。产品可广泛应用于电子恒温器、空调机辅助加热、热吹风、汽车尾气处理器等领域,军民两用,市场需求量大。目前,国内市场主要依赖进口。成本高,价格贵,无法满足日益增长的国内外市场需求。本文通过对陶瓷加热圆棒瓷体强度工艺研究,就如何获得致密度良好的陶瓷件,保证产品的瓷体强度进行了工艺研究。

2、产品概况

由于氧化铝陶瓷具有机械强度高、硬度大、高温绝缘电阻高、高频介电损耗小、耐化学腐蚀性和导热性良好等一系列优良性能,而被广泛应用于机械、石油、化工、纺织、电子以及冶金等各个行业。它也是新一代升级发热元件(替代含铅陶瓷电热元件PTC)―陶瓷加热圆棒的首选材料。陶瓷加热圆棒是由陶瓷棒芯、陶瓷生片、外引线三部分构成。其中,陶瓷棒芯是主体,其外层包卷一层带金属化陶瓷生片,经高温共烧成瓷后再焊上外引线成型。产品构成如下表1:

陶瓷加热圆棒产品实物图:

陶瓷加热圆棒采用95%~96%Al2O3陶瓷,其主要性能详见下表2:

3 实验

通过工艺研究,影响产品的瓷体强度主要有流延浆料的分散性、烧结等因素。

3.1 流延浆料的分散性

由于A12O3瓷料的组分和粉料的粒度决定着陶瓷的烧结温度,对陶瓷强度、金属化温度及金属化强度有重要影响。A12O3粉体颗粒细度合理、活性大,对烧结有促进作用,制成的陶瓷强度也越高。此外A12O3粉体小颗粒还有助于分散,由于刚玉和玻璃相线膨胀系数不同,在晶界处造成的应力集中,可减少开裂的危险性;细的晶粒还能妨碍微裂纹的发展,不易造成穿晶断裂,有利于提高断裂韧性和耐磨性。合适的粉料粒度对流延工艺大有益处,有利于提高流延片的均匀性和致密度。

我们用国产95%Al2O3瓷粉进行球磨试验,其试验情况如下:

(1)试验:试验条件,球磨0.5小时后加油酸,球磨时间16小时。

试验结果:D10: 0.706μm; d50:6.355μm; d90:18.801μm.

比表面积:2.54m2/g;表面积平均粒径D[3,2]:2.361μm;体积平均粒径D[4,3]:8.770μm。测试分布图如下图1:

500倍电镜扫描图见下图2:

从以上粒度测试和扫描电镜照片可以看出:

通过调整球磨参数可以使球磨效率有所提高,但无法消除粒度的双峰分布。球磨时间调整至28小时,效果也不理想。这主要是由于购买的氧化铝粉本身就存在粒度的双峰分布,球磨过程仅仅是让每一个颗粒都减小了一些而已。双峰分布的存在虽然不利于抑制烧成时的异常晶粒生长,但对成型时的致密堆积还是有一些好处的。要解决的关键是如何使成型时的浆料中的固体颗粒均匀、彻底地分散,避免团聚体的存在。

对于氧化铝基片来说,粉料的粒度并不是越小越好,只要能满足性能要求,粉料粒度分布合理,有利于提高浆料中的固相含量,降低干燥和烧成时的收缩,减少变形和开裂现象。这些问题,当然只有通过多次试验才能找到最佳的参数。

(2)通过大量的工艺试验,我们研究了相对理想的工艺方法来提高流延浆料的分散性。其试验结果如下图4:

试验结果:D10:1.16μm; d50:3.15μm; d90:5.95μm.

比表面积:2.83 m2/c.c;表面积平均粒径D[3,2]:2.12μm;体积平均粒径D[4,3]:3.41μm。

(3)粉料粒度分布均匀性对流延生料带分散性的影响,可通过以下图片看出。

图5是1000倍电镜扫描图,可以看出,粉料生带颗粒之间的团聚现象多,明显地看到一小团一小团的团聚物,孔隙分布不均匀。

图6 粉料生带的团聚很少,孔隙分布较均匀,堆积密度高。

3.2 烧结工艺的影响

由于陶瓷加热圆棒烧成温度和高温下的保温时间是坯体能否完全烧结的重要外因条件。伴随烧成温度的升高和保温时间的延长,物质质点迁移扩散充分,坯体不断收缩,体积密度不断提高。烧成温度不到,保温时间再长也会生烧;烧成温度过高,或在烧成温度点过分延长保温时间,均会引起晶粒粗大,体积密度下降等过烧现象,导致烧结体的机械强度降低。适当的保温时间对提高产品的抗折强度是有利的。因为在保温过程中可以使坯体的物理化学变化更趋完全,使坯体具有一定的液相量和适当的晶粒尺寸,同时也使组织结构趋于均匀稳定。在烧成温度下保温2h相当于升高温度10℃,因此随着保温时间的延长将会导致晶体长大变粗或发生二次重结晶,这样将在一定程度上破坏产品显微结构的均匀性,不利于机械强度的提高。所以在稳定配料工序的情况下,确定适当的烧成温度和保温时间对试样强度的提高至关重要。根据产品所需电阻值的不同,烧结温度可控制在1645℃±5℃范围,保温时间1小时。实现陶瓷在高温下,通过生成一定量的液相来促进瓷体的致密化及依靠高温下的质点扩散来达到致密化的目的。

4、结束语

影响瓷体强度的因素很多,不排除棒芯制作、流延片印刷、切割、包卷成型、钎焊等工艺的影响。但最关键的还是陶瓷生片的制备和烧结工艺,其影响因素最大。所以,我们要从粉料分散性和烧结工艺入手,控制好粉料球磨工艺和烧结工艺参数,通过上述工艺研究,达到良好的瓷体强度。同时,从产品的生产过程中严格控制好每一道工序,从全局考虑,提高产品的综合质量。