不锈钢在太阳能行业的应用

第一篇：不锈钢在太阳能行业的应用

调查统计表明，目前，全国有太阳能热水器生产厂家近3000家，规模也参差不齐，年产量从几百台到十几万台不等。太阳能热水器市场对产品的吞吐能力约为700万台/年，每台需不锈钢均量7—10公斤计算，整个太阳能热水器行业对不锈钢的需求总量约为8万吨，用量相当可观。太阳能热水器行业使用的不锈钢管大多为200系列，主要是不锈钢焊接管，占不锈钢总用量的10%左右。

目前，家装热水器市场主要有三类主题产品，分别为燃气热水器、电热水器、太阳能热水器。太阳能热水器通常由集热器、绝热贮水箱、连接管道、支架和控制系统组成。而支架是用于支起太阳能热水器集热真空管、水箱、以及其他附件的架子，多为矩形管，材质不固定。豪华型产品支架一般为200系列管材。

在区域产能分布排名上，从高到底的依次为：江浙沪，山东和西部并列，北京地区，豫皖地区，云南地区，其他地区总量加起来排第二。

据相关调查数据统计：2004年底，我国太阳能热水器生产量已突破1200万平方米，增幅为18%，保有量突破6000万平方米。使用真空管数估计在560万台上下，行业总产值达120个亿。2006年市场增长27%左右，市场销量达到1900万平方米。到2015年，我国太阳能热水器普及率将达到20%～30%，约2.32亿平方米的市场拥有量，年产值438亿元。到2020年，太阳能热水器集热面积，将由现在的6400万平方米发展到3亿平方米。以下是不同的太阳能企业对不锈钢管使用情况：

1)明星企业(如皇明、清华阳光年产在十万台以上，目前，全国范围内只有15家)明星企业对不锈钢的需求量大，大部分此类企业都有自己固定的采购渠道，部分企业可以与钢厂的销售部门直接联系，采用直购的形式，降低采购成本。

明星企业对不锈钢管的用量较多，年用量在150吨—200吨之间。

2)大型企业(如上海七喜阳光、南京宁志年产三万台以上，目前，全国氛围内约有近60家)此类企业已初具规模，对材料的要求也比较严格，甚至为树立品牌自身形象而不惜打压自身的利润空间。此类企业部分有自己固定的采购渠道，但也不是一成不变的，他们也会在质量要求允许的条件下，有效的氛围之内，合理地降低采购成本。

采购清单：内胆：为进口304/2B，厚度不低于0.31mm。

外桶：进口304/2B、或430/2B，有光泽度要求。

豪华型产品支架：为200系列管材，反光板为430/BA。

此规模企业年需不锈钢管在20吨—100吨之间，20吨-40吨范围数目较多。3)中型企业(此规模企业数目众多，约400—500家，年产量在一万台左右)此规模企业的特点不是很鲜明，目前在全国范围内约有400—500家，总销量占市场总份额的60%左右。此类企业经营模式也比较灵活，选用材料时相对较谨慎，大多有自己的采购渠道，但变动性很强。

此类厂家年消费不锈钢管数量不大，一般情况下在50吨左右，规模略大点的，或许会突破100吨/年。

4)小型企业(此规模企业数目十分庞大，占整个行业三分之二，年产量均在一万台以下)此等规模企业采购缺少行业规范，随意性强，使用不锈钢的型号也多有变动，部分企业甚至会为了获得更大的利润而以牺牲产品的质量为代价。

此类厂家对不锈钢管的选用没有固定的要求，特别是一些的小的作坊加工式企业，采购更是随意，部分企业有以次充好、以劣代优、用含镍、铬量底的规格代替高镍、铬不锈钢管规格的采购现象。

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第二篇：太阳能应用

浅析太阳能在建筑上利用

摘要：能源危机成为地区政治动荡和战争根源之一，化石能源的有效性、不可再生性及对环境的危害性越来越突出，人类面临着巨大的挑战和威胁，而建筑业是诸行业中的能源大户。为使人类社会得以可持续发展，必须需求新的能源。因此，太阳能应用于建筑中的采暖及生活热水是人类赖以生存和保证社会可持续发展的能源。太阳能热水系统技术成熟、应用广泛、积极推广和使用新能源和可再生能源，对减少化石能源大气带来的污染，保护生态环境有着重大意义。关键字：太阳能 利用 建筑 意义 1.太阳能的简述

太阳能一般是指太阳光的辐射能量，在现代一般用作发电。自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为保存食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下，才有意把太阳能进一步发展。太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能，水的势能等等。1.1太阳能的优点

(1)普遍：太阳光普照大地，没有地域的限制无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，且无须开采和运输。

(2)无害：开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁能源之一，在环境污染越来越严重的今天，这一点是极其宝贵的。

(3)巨大：每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源。

(4)长久：根据目前太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭的。

2.太阳能在建筑上的应用 2.1建筑的利用

太阳能产品通过近几年的发展，其应用领域在不断扩大.建筑的使用功能与太阳能产品的利用有机的结合在一起，形成了一批有特色的太阳能功能性建筑。

(1)太阳能热水

太阳能热水主要是通过太阳能热水器将太阳的辐射能转化为可直接利用的热能，对建筑进行生活热水的供给。太阳能产品具有运行费用低、环保节能、提升建筑品位等突出优点，除了在建筑屋顶安装太阳能外，还可以利用建筑物的南立面，作为安装集热器的有利位置，从而充分利用建筑外表面，安装更多的太阳能热水器，以提供不同使用群体对热水的需求。

(2)太阳能光伏发电

太阳能光伏发电是根据光生伏打效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。光伏发电一般应用在三个方面：一是太阳能日用电子产品；二是为无电场合提供电源；三是并网发电。并网光伏发电系统是与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。

(3)太阳能制冷

用太阳能进行制冷有两种方法，一是先实现光一电转换，再以电力推动常规的压缩式制冷机制冷；二是进行光一热转换，以太阳能产生的热能为空调机组进行制冷。前者系统比较简单，但以目前的价格计算，其造价约为后者的3～4 倍。而后者与光一热转换直接利用不同，太阳能制冷空调是一个光一热一冷的转换过程，实际上是太阳能的间接利用。它不象太阳能热水、干燥等低温直接利用那样容易实现，在技术上比较复杂，一般为采用溴化锂制冷机组，利用太阳能提供的热能驱动机组进行制冷，太阳能制冷机组COP 为0.7~1.3。

(4)太阳能采暖

太阳能采暖技术即利用太阳能产生的热能提供建筑所需的热负荷，该技术一般采用太阳能与地板辐射或吊顶辐射采暖结合的方式进行供暖。太阳能采暖与常规能源采暖相比，前者初投资较高，但日常运行费用低，一般3～5 年可收回成本。

(5)太阳能遮阳 在夏热冬冷地区，遮阳对降低建筑能耗，提高室内居住舒适性有显著的效果。而太阳能产品作为洁能源应用的典范，在建筑节能、建筑外遮阳等领域中的应用，无疑有着举足轻重的作用。太阳能产品作为一种有效的绿色节能产品，主要功能是为建筑提供能源，以能源产品和遮阳产品结合，成为建筑的构件，应该是建筑节能的一个重要的发展方向。

(6)太阳能通风

在太阳能建筑中，春秋季为了平衡太阳能的利用，采用太阳能烟囱拔风，加强室内通风。太阳能烟囱即利用太阳能产品提供的热量加热安装在烟囱内盘管中的水，通过热传递，使烟囱内温度升高。利用热空气上升的原理，使烟囱内空气向上流动，达到室内强制通风，来调节室内气候。2.2太阳能的意义

(1)太阳能作为清洁环保的可再生能源，已经被广泛应用于民用建筑当中，研究表明，在太阳能利用方面具有经济价值的地区是年辐射总量高于2200h的地区。因此，我国在大部分地区的建筑物中推广应用太阳能热利用技术已具备了良好的条件，特别是对电力紧缺地区具有一定的经济效益和社会效益，太阳能广泛应用于建筑物采暖不但节省大量的石化能源，而且减少了对不可再生能源的消耗。

(2)经济上，民用建筑采暖的迅速发展，导致了居民生活用电量迅速增加，由于我国电力系统本身特点(火力发电占绝大部分)，调解性能较差，且已经存在着很大的高峰低谷负荷差异，随着我国居民住宅采暖的发展，虽然其耗电量不大，但却进一步加大了这种峰谷差异，使得电力系统的发展越来越不平衡，高峰负荷日益增加。因此这样会造成巨大的能源消耗和严重污染，太阳能采暖将会给个人，国家都带来巨大的经济效益。

(3)提高人民生活质量：随着国民经济的迅速发展和人民生活水平的逐步提高，人们对生活舒适度的追求越来越强烈，尤其是偏远的农村地区，能源短缺，太阳能在民用建筑采暖和热水供应，有效地减少了能源短缺的现状，提高人们的生活舒适度，改善居住条件及周边环境。3.总结

太阳能作为一种新型能源已经进入到了我们的生活的各个方面，以其环保、节能、高利用率为大众所广泛使用。太阳能与建筑结合问题是多科学，多层面参与和合作的综合性事业，应根据不同的类型，技术要求，使用目的以及不同地理纬度和气候特点，建筑类型等，对建筑的造型，平面布局和功能等进行综合考虑。只有这样才能使太阳能设备的设计和利用与建筑的使用达到完美的统一，推动太阳能在建筑上的运用。参考文献：

[1]赵玉文.21世纪我国太阳能利用发展趋势[J].中国电力, 2000,(09).[2]宋力昕,章俞之.太阳能利用及太阳能新材料发展状况[A].21世纪太阳能新技术——2003年中国太阳能学会学术年会论文集[C], 2003.[3]刘慧芬,史占中.我国发展太阳能产业政策刍议[J].科学技术与工程, 2008,(22).[4]胡润青.太阳能技术与激励政策[J].建设科技, 2008,(18).[5]沃野.我国太阳能产业现状分析及政策建议[J].当代经济(下半月), 2008,(04).[6]缪仁杰,李淑兰.2007,(05).太阳能利用现状与发展前景[J].应用能源技术,

第三篇：太阳能简介及其应用

太阳能简介及其应用

姓名：活下当下灬梦

现代社会是节约型社会，而社会生活也应该是节约能耗的生活。但是，人类目前使用的能源主要是化石能源。这不仅仅导致的是化石能源的迅速消失，更引起严重的生态环境问题。而太阳能取之不尽，用之不竭，对环境无害，这是人类未来能源最佳选择之一。

太阳能（Solar Energy），一般是指太阳光的辐射能量，在现代一般用作发电。自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为保存食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下，才有意把太阳能进一步发展。太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能，水的势能等等。

太阳能从1615年法国工程师所罗门·德·考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机算起经历了300多年的发展历史到现在，已经极大融入进人们的生活之中。尤其表现在太阳能电池、太阳能交通工具、太阳能建筑、太阳能海水淡化，太阳能制氢等等。

将太阳能转化为电能，一直是人类美好的理想．1954年美国贝尔实验室制成了世界上第一块单晶硅太阳能电池，从此，人类这一理想就逐渐转变为现实．太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置，是由各种具有不同电子特性的半导体材料制成的平面器件，具有强大的内部电场．内部电场在太阳光的照射下，发生了电子和空穴的分离，电子和空穴分别向两个相反的方向移动，正、负电荷分别聚集而产生电动势rtl，即在太阳能电池的正面和背面之间产生电压，接通外电路后就能输出直流电流．例如以N半导体砷化掠和碳组成的电池(N。GaAs[K2Se—KzSe《OH[C]就是一种典型的太阳能电池．近年来，太阳能电池得到飞速发展，20世纪80年代以来，发展为以硫化镐、砷化掠等新型半导体材料为基础的无机太阳能电池和以份普(又称都花普)、酞普及叶绿素等为基材的有机太阳能电池．太阳能电他的效率(即光能转化为电能的比例)也得到很大的提高，例如单晶硅太阳能电池的效率从最初的6．0％提高到24．7％；薄膜蹄化锦太阳能电他的效率为16．4％；在单晶硅片上、下表面分别沉积P型和N型非晶硅薄膜制成的HIT型电池，效率已达21．0％．当今世界上光电转化效率最高的当属砷化掠多结太阳能电池，它在聚油船倍的阳光条件下，光电转化效率已高达35．0％，并向40．0％的高峰攀升。

太阳能电池应用非常广泛，也能较好地应用于交通工具．最近，美国研制了一种新型的太阳能电池驱动的飞行器，称“太阳神原型机”．该机质量只有700kg，翼展74m，机翼上面装有6．5万块太阳能电池板，首次试飞就成功地升到24．7km的高空，理论飞行高度可达30．9km*该飞行器的研制是航天航空技术领域的一次革命，显示了太阳能电池在飞行器上的广阔应用前景*太阳能电池在车、船上的应用研究也相当成功，例如，日本京都陶瓷公司和Kitami理工学院共同研制开发的太阳能汽车“蓝鹰”号，在第五届世界太阳能汽车技力赛上表现非常突出．澳大利亚的太阳能汽车Auroral01，外型新颖别致，像个飞碟，行程3*010Mm，仅耗时41*1h，平均速度达72*96knVh*1996年日本人肯尼兹·霍维也号驾驶一条由回收废罐头盒制成的太阳能光电动船，整条船上的船篷都装有太阳能电池，从厄瓜多尔航行到日本，航程16Mm，历时120d，此举充分显示了太阳能电池的广阔应用前景．

太阳能再建筑上的应用也是极其成功的。从1941年美国麻省理工学院就建立了第一批太阳能建筑并取得专利后．澳大利亚悉尼市政府为了举办2000年奥运会，建筑了665套永久性太阳能住宅和500座太阳能活动房，供各国运动员下塌，并且在悉尼奥运村中的宴会厅和自助餐厅的屋顶上安装了太阳能电池，此举开创了“绿色奥运”的先河．此外在悉尼奥林匹克林荫大道上，排列着19座太阳能灯塔，灯塔上的太阳能电池，白天将阳光的光能转化为电能，贮存于蓄电池中；当暮色降临时，蓄电池中的电能自动释放，将路灯点亮．这项技术在航海灯塔上也已得到应用．

太阳能电池向建筑供电的形式非常灵活，既可安装太阳能电池屋顶，也可将房屋的墙壁做成太阳能幕墙，或将窗台做成太阳能窗沿．安装在美国纽约第四时代广场35—48层的太阳能幕墙为整栋大楼提供了1*5％的电力，而目前太阳能利用最常见的形式是将太阳能电池铺设在倾斜的屋顶上．世界上最大的太阳能屋顶位于德国Hema，功率为1MW．

上海交通大学太阳能研究所在该校阅行校区建设的生态能源房，为单层建筑，建筑面积245m2，内设展示厅、休息室、物品存放室、厕所和太阳能浴室等．该生态能源房安装了功率4kW的太阳能电池、1kW的风能发电机、10m2的太阳能集热器和2kW的地热泵等设施．由这些绿色能源系统向生态能源房供电、供热和供冷*其中太阳能和风能发出的电能充入蓄电池，转变成220V交流电后，向室内的电灯、电视、空调、传真机、计算机和洗衣机等供电，2kW的地热泵用井水循环，可对室内供冷、供热，而10m2的太阳能集热器可为室内24喉供热水．这对未来住房设计是一种有益的探索.众所周知，淡水资源的紧缺一直是人类发展所要迫切解决的问题，而利用太阳能获取淡水一直是专家学者积极研究的课题之一。太阳能海水淡化一般都采用蒸馏法，目前太阳能蒸馏装置主要有被动式蒸馏系统和主动式蒸馏系统．被动式蒸馏系统最典型的例子是盘式太阳能蒸馏器，其结构简单，取材方便，人类对其应用研究已有近100沥史．目前对盘式太阳能蒸馏器的研究主要集中在新材料的选用、各种热性能的改善以及将它与各类太阳能集热器配合使用等方面*现在较为理想的盘式太阳能蒸馏器的日产水量一般为3—4kdm2r4I*若在海水中添加木炭等黑色吸热物质，产水量还有很大提高．被动式太阳能蒸馏系统一个严重的缺点是工作温度低，产水量不高，也不利于在夜间、阴雨天工作及利用其他余热*1976年由S01iman等人最先提出主动式太阳能蒸馏器的设想，经过多年的研究和发展，目前的主动式太阳能蒸馏系统有多种*总而言之，是在被动式太阳能蒸馏系统中增加一些其他附属设备，使其运行温度得以大幅度提高，其内部传质过程得以改善，并且大部分设备都能主动回收蒸汽在冷凝过程中释放的潜热，使其能得到比传统太阳能蒸馏器高出一倍甚至数倍的产水量，因而目前受到广泛重视。

同样的太阳能制氢也是我们未来努力的方向之一。氢是一种二次能源，也是未来的新能源，干净无毒，对环境无污染，可用于不同的能量转换器．氢燃烧生成水，水可再经过光解产生氢，以取之不尽的水为原料，以太阳能为初次能源，从而构成一个对环境无污染的能源利用循环[5I．氢是氢燃料电池的燃料，我国己研制出加一次氢可行驶300km的可乘坐9人的氢燃料电池车．这是一种完全无污染的环保型车，但目前制氢的方法主要是烃—蒸汽催化转化，这样生产氢会影响环境，而用电解水的方法制氢又成本太高，使用太阳能电池就能解决这一问题．目前，在利用太阳能制氢方面除电解水制氢外，特别引入注目的是金属有机化合物用于光解水的研究，近年已取得不少令人鼓舞的重要结果，但距离高效产氢和达到实用阶段，尚有较大差距L61，相信在研究人员的努力下，会有新的突破．最近，科研人员利用生物技术迫使藻类植物在光合作用下吸收C02，放出02．目前，这一研究己取得很大的进展，在不久的将来可望实现实用化.太阳能作为一种热辐射能源，是一种无污染的清洁能源，对于太阳能的开发利用已经成为世界各国索取和利用新能源，进行节能、环保的重要探究项目之一，取得了较大的进展并已进入实用阶段。近几年随着我国经济的快速发展和对环境保护的重视，非凡是在今年提出的建设节约型社会的方针后，太阳能作为一种取之不尽用之不竭的新型环保新能源，一种较为简单、经济、环保、可靠的改善建筑环境的方法，一种很适合我国经济目前状况的采暖及供热方式，在我国得到了大力的推广和广泛的使用。

第四篇：不锈钢在模具制造中的应用

不锈钢在模具制造中的应用

发布时间： 2010-6-5 11:11:38 中国废旧物资网

一、引言

不锈钢市一种特殊材料，其特点是不锈钢、耐热、耐蚀，广泛应用于工业及民用的众多领域。当前我国不锈钢生产正在飞速发展，生产的品种已经从建国初期的几种，到目前已经纳入国家标准的143种（GB/T20878-2007），不锈钢产量也从1988年的21.7万吨发展到2008年的900多万吨。

过去，不锈钢在化工、航天、航空、原子能以及民用工业应用较多，在模具制造中应用较少，但是由于模具工业的发展，模具工作的环境对模具材料的性能要求越来越高，在生产具有化学腐蚀的塑料为原料的塑料制品时，模具必须具有防腐蚀性能；在强磁场中工作的模具不应产生感应；一些耐高温、耐蚀、抗氧化性的热处理模具以及一些精密耐蚀模具需要通过时效来提高模具硬度，以上几类模具都要求模具具有特殊性能。而各类不锈钢正是具有以上性能并能满足以上需要，从而解决了生产中的难题。

根据模具的工作条件，选择了几种不同类型的不锈钢，并简要的介绍了其热处理工艺。

二、马氏体不锈钢的应用

在具有化学腐蚀性环境中工作的模具，必须具有耐腐蚀性，而且还要求具有一定的硬度、强度和耐磨性能等。这类要求高硬度的模具一般选用马氏体不锈钢制造，常用的马氏体不锈钢有：2Cr13、3Cr13、4Cr13、3Cr17Mo、9Cr18、9Cr18Mo、Cr14Mo4V、1Cr17Ni2等。下面根据硬度的要求介绍了几种不锈钢：

（1）中碳高铬耐蚀马氏体不锈钢应用

这类钢要求硬度在50—55HRC左右。典型的不锈钢为4Cr13，该钢为中碳马氏体不锈钢，热处理后有较高的硬度和耐磨性，且抗大气和水蒸汽腐蚀，可用于制造要求具有一定耐蚀性能的塑料模具。该钢的淬火温度一般选择1050℃，该钢淬透性好，对于小型塑料模具，淬火时可用空气冷却，以减少模具的热处理变形；而对于尺寸较大的模具可采用油淬，淬火后的模具一般采用200-300℃回火，回火后硬度为50—53HRC。适宜制造承包商负荷、高耐磨及腐蚀介质作用下的塑料制品的模具。

（2）高碳高铬性不锈钢应用

对于要求较高硬度、较高耐磨性的耐蚀塑料模具可选择高碳高铬型不锈钢，如9Cr18、Cr18MoV、Cr14Mo、Cr14MoV等。以Cr14MoV为例，其含碳量为1.0%—1.15%，该钢具有较好的淬透性，淬火温度一般选择为1100—1120℃油冷，硬度大于或等于58 HRC，回火温度为500℃，保温2h，回火4次，其硬度大于或等于60 HRC。该钢具有高硬度、高耐磨性和良好的耐腐蚀性，高温硬度也较高，适宜制造在腐蚀介质作用下承受高负荷、高耐磨的塑料模具。

（3）低碳铬镍型耐蚀不锈钢的应用

1Cr17Ni2钢属于马氏体型不锈钢耐酸钢，对于氧酸类（一定温度、浓度的硝酸，大部分的有机酸）以及盐类的水溶液有良好的耐蚀性；该钢有较高的强度和适宜的硬度，乃是性能比4Cr13钢好，因此要求耐蚀性能高的塑料模具，仍然有一部分采用该型号的不锈钢制造。

1Cr17Ni2钢淬火温度范围为950—1050℃油冷。淬火后低温回火或高温回火性能均有较好的耐腐蚀，淬火后经200—300℃回火，钢的硬度为38—40HRC，如通过冷处理，可使奥氏体继续转化为马氏体，硬度可提高到42—48HRC，钢的强度、硬度较高，耐磨性好，而且有较高的耐腐蚀性能。回火温度在600—700℃，钢的基本组织为回火索氏体，具有较好的强度和韧度配合，而且也有较高的耐蚀性能。该类钢还可以通过渗氮处理，提高耐磨性、抗咬合能力和模具的使用寿命。

1Cr17Ni2钢主要用于耐腐蚀、高精度的塑料模具。

三、沉淀硬化型不锈钢的应用

马氏体不锈钢模具在热处理过程中会产生变形，这是模具热处理三大难题之一（变形、开裂、淬硬），如何既保持模具的加工精度，又使模具具有较高硬度。对于复杂、精密、长寿命面临的一个重要课题，国内研制和发展了一系列的沉淀硬化不锈钢解决了这道难题，常用的此类不锈钢有：0Cr17Ni4Cu4Nb、0Cr17NiAl、0Cr12Ni4Mn、0Cr15Ni7Mo4Al、1Cr14Co13Mo5V、5Mo3Al等。

例如0Cr17Ni4Cu4Nb是一种马氏体沉淀硬化不锈钢，因含碳量低，耐腐蚀性优于马氏体不锈钢，而接近于奥氏体不锈钢。该钢热处理工艺简单，固溶温度为1040℃，水冷，热处理后可获得单一板条状马氏体，硬度为32—34HRC，具有良好的切削加工性能，便于模具的硬度可达到40HRC，由于温度较低，模具变形较小，硬度和强度皆有提高，同时获得综合的力学性能。为了提高模具的表面硬度和耐磨性，该类钢制模具可采用离子氮化表面处理，表面硬度可达900HV以上，大大延长了模具的使用寿命。

沉淀硬化型不锈钢主要用于制造耐腐蚀、高精度的塑料模具。

四、奥氏体不锈钢在热作模具上的应用

今年来为了满足耐高温、耐蚀、抗氧化要求而引入的奥氏体不锈钢作为热作模具材料已经逐步获得了广泛的应用。这类钢一般都含有Ni、Mn等奥氏体形成元素，同时加入一定量的C、Cr等元素，从而使得奥氏体变形更加稳定，且始终保持奥氏体组织，其中0Cr14Ni25Co2V、4Cr14Ni14W2Mo钢属于铬镍系奥氏体不锈钢，其优点是组织比较稳定，在加热和冷却过程中均不发生相变，具有很高的高温强度和耐热性。缺点是线胀系数大，导热性差，降低了钢的热疲劳性能，不适宜作为强烈水冷的模具材料。

4Cr14Ni14W2Mo钢在650℃以下有良好的机械性能；在600—800℃时，易因强烈的时效而强化；在800℃以下耐热不起皮；在900℃以下耐气体腐蚀能力高。该钢热处理工艺为：固溶温度1000—1100℃水冷，组织为奥氏体；时效处理温度为750℃，空冷，组织为奥氏体。

4Cr14Ni14W2Mo钢抗氧化性好，可以蠕变成形模、强腐蚀性的玻璃成形模以及压铸用型芯等热作模具。

五、奥氏体不锈钢在无磁模具中的应用

为了适应磁性制品的生产，人们用无磁模具钢制造无磁冷作模具和塑料模具，这种模具在强磁场中不会被磁化，保证了磁性制品在生产过程中即使被磁化，但仍然容易脱模，从而有效的保证了生产的正常进行。

无磁模具钢包括奥氏体不锈钢和高猛系钢。1Cr18Ni9Ti钢属于奥氏体型不锈钢，它具有较高的抗晶间腐蚀性能，在各种状态下都能保持稳定的奥氏体组织，在强磁场中不产生磁感应。该钢的冷拉坯料退火温度为970℃，水冷；固溶处理温度为1030—1160℃水冷，组织为奥氏体；时效温度为800℃保温10h或时效温度700℃保温20h，组织为奥氏体+磁化物，时效后强度和其他力学性能均有所提高，但硬度仍然较低（＜200HBW）。为保证其耐磨性，一般还需要进行氮化处理。

1Cr18Ni9Ti钢经固溶后呈单相奥氏体组织，因此在强磁中不产生感应，适宜制造无磁模具和要耐蚀性能的塑料模具。

六、结束语

不锈钢种类较多，有奥氏体不锈钢、奥氏体—铁素体（双相）型不锈钢铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、沉淀硬化不锈钢，其共同特点是不锈、耐蚀。各类模具的服役条件差异较大，因此各类不锈钢的选择和应用应根据模具的生产条件和工作环境的需要，结合不锈钢材料的基本性能和相关因素，选择符合模具的需要、经济上合理、技术上先进的不锈钢材料，从而提高产品的质量和模具的使用水平。随着科学技术的发展，不锈钢材料在模具中的应用也将会达到一个新的水平。

第五篇：太阳能原材料行业介绍

太阳能原材料行业介绍

多晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。多晶硅可作拉制单晶硅的原料，多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如，在力学性质、光学性质和热学性质的各向异性方面，远不如单晶硅明显；在电学性质方面，多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅显著，甚至于几乎没有导电性。在化学活性方面，两者的差异极小。多晶硅和单晶硅可从外观上加以区别，但真正的鉴别须通过分析测定晶体的晶面方向、导电类型和电阻率等。

一、国际多晶硅产业概况

当前，晶体硅材料（包括多晶硅和单晶硅）是最主要的光伏材料，其市场占有率在90％以上,而且在今后相当长的一段时期也依然是太阳能电池的主流材料。多晶硅材料的生产技术长期以来掌握在美、日、德等3个国家7个公司的10家工厂手中，形成技术封锁、市场垄断的状况。

多晶硅的需求主要来自于半导体和太阳能电池。按纯度要求不同，分为电子级和太阳能级。其中，用于电子级多晶硅占55％左右，太阳能级多晶硅占45％，随着光伏产业的迅猛发展，太阳能电池对多晶硅需求量的增长速度高于半导体多晶硅的发展，预计到2008年太阳能多晶硅的需求量将超过电子级多晶硅。

1994年全世界太阳能电池的总产量只有69MW，而2004年就接近1200MW，在短短的10年里就增长了17倍。专家预测太阳能光伏产业在二十一世纪前半期将超过核电成为最重要的基础能源之一，世界各国太阳能电池产量和构成比例见表1。

据悉，美国能源部计划到2010年累计安装容量4600MW，日本计划2010年达到5000MW，欧盟计划达到6900MW，预计2010年世界累计安装量至少18000MW。

从上述的推测分析，至2010年太阳能电池用多晶硅至少在30000吨以上，表2给出了世界太阳能多晶硅工序的预测。据国外资料分析报道，世界多晶硅的产量2005年为28750吨，其中半导体级为20250吨，太阳能级为8500吨，半导体级需求量约为19000吨，略有过剩；太阳能级的需求量为15000吨，供不应求，从2006年开始太阳能级和半导体级多晶硅需求的均有缺口，其中太阳能级产能缺口更大。

据日本稀有金属杂质2005年11月24日报道，世界半导体与太阳能多晶硅需求紧张，主要是由于以欧洲为中心的太阳能市场迅速扩大，预计2006年，2007年多晶硅供应不平衡的局面将为愈演愈烈，多晶硅价格方面半导体级与太阳能级原有的差别将逐步减小甚至消除，2005年世界太阳能电池产量约1GW，如果以1MW用多晶硅12吨计算，共需多晶硅是

1.2万吨，2005－2010年世界太阳能电池平均年增长率在25％，到2010年全世界半导体用于太阳能电池用多晶硅的年总的需求量将超过6.3万吨。

世界多晶硅主要生产企业有日本的Tokuyama、三菱、住友公司、美国的Hemlock、Asimi、SGS、MEMC公司，德国的Wacker公司等，其年产能绝大部分在1000吨以上，其中Tokuyama、Hemlock、Wacker三个公司生产规模最大，年生产能力均在3000－5000吨。

国际多晶硅主要技术特征有以下两点：

（1）多种生产工艺路线并存，产业化技术封锁、垄断局面不会改变。由于各多晶硅生产工厂所用主辅原料不尽相同，因此生产工艺技术不同；进而对应的多晶硅产品技术经济指标、产品质量指标、用途、产品检测方法、过程安全等方面也存在差异，各有技术特点和技术秘密，总的来说，目前国际上多晶硅生产主要的传统工艺有：改良西门子法、硅烷法和流化床法。其中改良西门子工艺生产的多晶硅的产能约占世界总产能的80％，短期内产业化技术垄断封锁的局面不会改变。

（2）新一代低成本多晶硅工艺技术研究空前活跃。除了传统工艺（电子级和太阳能级兼容）及技术升级外，还涌现出了几种专门生产太阳能级多晶硅的新工艺技术，主要有：改良西门子法的低价格工艺；冶金法从金属硅中提取高纯度硅；高纯度SiO2直接制取；熔融析出法（VLD：Vaper to liquid deposition）；还原或热分解工艺；无氯工艺技术，Al－Si溶体低温制备太阳能级硅；熔盐电解法等。

二、国内多晶硅产业概况

我国集成电路的增长，硅片生产和太阳能电池产业的发展，大大带动多晶硅材料的增长。

太阳能电池用多晶硅按每生产1MW多晶硅太阳能电池需要11－12吨多晶硅计算，我国2004年多晶、单晶太阳能电池产量为48.45MW，多晶硅用量为678吨左右，而实际产能已达70MW左右，多晶硅缺口达250吨以上。

到2005年底国内太阳能电池产能达到300MW，实际能形成的产量约为110MW，需要多晶硅1400吨左右，预测到2010年太阳能电池产量达300MW，需要多晶硅保守估计约4200吨，因此太阳能电池的生产将大大带动多晶硅需求的增加，见表3。

2005年中国太阳能电池用单晶硅企业开工率在20％－30％，半导体用单晶硅企业开工率在80％－90％，都不能满负荷生产，主要原因是多晶硅供给量不足所造成的。预计多晶硅生产企业扩产后的产量，仍然满足不了快速增长的需要。

2005年全球太阳能电池用多晶硅供应量约为10448吨，而2005年太阳能用硅材料需求量约为22881吨，如果太阳能电池用多晶硅需求量按占总需求量的65%计，则太阳能电池用多晶硅需求量约为14873吨，这样全球太阳能电池用多晶硅的市场缺口达4424吨。2005年半导体用多晶硅短缺6000吨，加上太阳能用多晶硅缺口4424吨，合计10424吨，供给严重不足，导致全球多晶硅价格上涨。目前多晶硅市场的持续升温，导致各生产厂商纷纷列出了扩产计划，根据来自国际光伏组织的统计，至2008年全球多晶硅的产能将达49550吨，至2010年将达58800吨。预计到2010年全球多晶硅需求量将达85000吨，缺口26200吨。从长远来看，考虑到未来石化能源的短缺和各国对太阳能产业的大力支持，需求将持续增长。根据欧洲光伏工业联合会的2010年各国光伏产业发展计划预计，届时全球光伏产量将达到15GW（1GW=1000MW），设想其中60%使用多晶硅为原材料，如果技术进步每MW消耗

10吨多晶硅，保守估计全球至少需要太阳能多晶硅5万吨以上。

我国多晶硅工业起步于五、六十年代中期，生产厂多达20余家，生由于生产技术难度大，生产规模小，工艺技术落后，环境污染严重，耗能大，成本高，绝大部分企业亏损而相继停产和转产，到1996年仅剩下四家，即峨眉半导体材料厂（所），洛阳单晶硅厂、天原化工厂和棱光实业公司，合计当年产量为102.2吨，产能与生产技术都与国外有较大的差距。

1995年后，棱光实业公司和重庆天原化工厂相继停产。现在国内主要多晶硅生产厂商有洛阳中硅高科技公司、四川峨眉半导体厂和四川新光硅业公司、到2005年底，洛阳中硅高科技公司300吨生产线已正式投产，二期扩建1000吨多晶硅生产线也同时破土动工，河南省计划将其扩建到3000吨规模，建成国内最大的硅产业基地。四川峨眉半导体材料厂（所）是国内最早拥有多晶硅生产技术的企业，2005年太阳能电池用户投资，扩产的220吨多晶硅生产线将于2006年上半年投产，四川新光硅业公司实施的1000吨多晶硅生产线正在加快建设，计划在2006年底投产，此外，云南、扬州、上海、黑河、锦州、青海、内蒙、宜昌、广西、重庆、辽宁、邯郸、保定、浙江等地也有建生产线设想。

三、行业发展的主要问题

同国际先进水平相比，国内多晶硅生产企业在产业化方面的差距主要表现在以下几个方面：

1、产能低，供需矛盾突出。2005年中国太阳能用单晶硅企业开工率在20％－30％，半导体用单晶硅企业开工率在80％－90％，无法实现满负荷生产，多晶硅技术和市场仍牢牢掌握在美、日、德国的少数几个生产厂商中，严重制约我国产业发展。

2、生产规模小、现在公认的最小经济规模为1000吨/年，最佳经济规模在2500吨/年，而我国现阶段多晶硅生产企业离此规模仍有较大的距离。

3、工艺设备落后，同类产品物料和电力消耗过大，三废问题多，与国际水平相比，国内多晶硅生产物耗能耗高出1倍以上，产品成本缺乏竞争力。

4、千吨级工艺和设备技术的可靠性、先进性、成熟性以及各子系统的相互匹配性都有待生产运行验证，并需要进一步完善和改进。

5、国内多晶硅生产企业技术创新能力不强，基础研究资金投入太少，尤其是非标设备的研发制造能力差。

6、地方政府和企业项目投资多晶硅项目，存在低水平重复建设的隐忧。

四、行业发展的对策与建议

1、发展壮大我国多晶硅产业的市场条件已经基本具备、时机已经成熟，国家相关部门加大对多晶硅产业技术研发，科技创新、工艺完善、项目建设的支持力度，抓住有利时机发展壮大我国的多晶硅产业。

2、支持最具条件的改良西门子法共性技术的实施，加快突破千吨级多晶硅产业化关键技术，形成从材料生产工艺、装备、自动控制、回收循环利用的多晶硅产业化生产线，材料性能接近国际同类产品指标；建成节能、低耗、环保、循环、经济的多晶硅材料生产体系，提高我们多晶硅在国际上的竞争力。

3、依托高校以及研究院所，加强新一代低成本工艺技术基础性及前瞻性研究，建立低成本太阳能及多晶硅研究开发的知识及技术创新体系，获得具有自主知识产权的生产工艺和技术。

4、政府主管部门加强宏观调控与行业管理，避免低水平项目的重复投资建设，保证产业的有序、可持续发展。

回答者：我是笨蛋-小学生 一级 2007-6-7 8:33:50

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