第一篇:材料科学与工程专业概述课程考核论文
材料科学与工程专业概述课程考核论文
班级学号姓名
材料科学与工程课程概述和体会
材料学学科是研究材料组成、结构、工艺、性能与使用效能之间相互关系的学科,为材料设计、制造、工艺优化和合理使用提供科学依据。隶属于工学门类材料科学与工程一级学科,下设3个二级学科,分别是:材料物理与化学、材料学、材料加工工程。材料科学与工程专业是研究材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用的学科。在现代科学技术中,材料科学是国民经济发展的三大支柱之一。主要专业方向有金属材料、无机非金属材料、耐磨材料、表面强化、材料加工等。
北京科技大学材料学学科在教育部2003年组织的一级学科评估中高校排名第二,是1987年国家首批“材料工程领域”工程硕士学位教育试点单位和该领域协作组组长单位,2007年9月被批准为一级全国重点学科,至今在国家重点学科中位列全国前列。北京科技大学材料学学科是由我国成立最早的、1952年设立的金相教研室发展而来,由原金属材料热处理、腐蚀与防护、粉末冶金、无机非金属材料等原4个博士点发展而成,首批设立博士后流动站,首批获一级学科博士、硕士学位授权。1987年评为国家级重点学科,2002年再次被评为国家重点学科。已培养出以王崇愚院士、陈国良院士、周邦新院士、柯伟院士等为代表的一大批高层次人才。2006年5月15日出版的《科学时报》公布的中国科学评价研究中心对我国本科专业进行的评估结果,我校“材料科学与工程”专业赢得了“A+”的最优等级称号,在该专业排名第一。材料科学与工程学科拥有一支逾百人的治学严谨的师资队伍。有中国科学院和中国工程院院士2人,国家学科评议组成员1人,国家级突出贡献专家2人,省部级突出贡献专家3人,国家首批高等学校教学名师奖获奖人1人,长江学者奖励计划特聘教授3人,国家杰出青年基金获得者1人,入选人事部“百千万人才工程国家级人选”3人。在2003年教育部组织的材料科学与工程一级学科评估中,我校“学术队伍”分项得分名列全国第一。
生物材料专题概述和体会
生物材料又称生物工艺学或生物技术。应用生物学和工程学的原理,对生物材料、生物所特有的功能,定向地组建成具有特定性状的生物新品种的综合性的科学技术。生物工程学是70年代初,在分子生物学、细胞生物学等的基础上发展起来的,包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等,他们互相联系,其中以基因工程为基础。只有通过基因工程对生物进行改造,才有可能按人类的愿望生产出更多更好的生物产品。而基因工程的成果也只有通过发酵等工程才有可能转化为产品。
医学上通过生物工程可以生产出大量廉价的防治人类疾病的药物,如入胰岛素、干扰素、生长激素、乙型肝炎疫苗等。生物工程在食品、轻工中的应用面也很广。1983年美国用生物工程生产的用于制作饮料的高果糖浆的年产量达600万吨,从而使蔗糖的消耗量减少一半。采用生物工程技术,使育种工作发生了很大变化,如把抗病基因转移到烟草中去,已培育出防止害虫的烟草新品种;把低等生物根瘤菌的固氮基因转移到高等作物的细胞中,使之能自己制造氮肥,也取得了一定成果。目前世界各国对生物工程十分重视,我国也把生物工程列为重点发展的科研项目之一。生物工程学的研究将对人类的生产方式和生活方式产生巨大的影响。
生物材料应用广泛,品种极多,包括金属材料、无机材料和有机材料三大类。有机材料中主要是高分子集合物材料,高分子材料通常按材料属性分为合成高分子材料、天然高分子材料;根据材料的用途,这些材料又可以分为生物惰性、生物活性或生物降解材料,高分子聚合物中,根据降解产物能否被机体代谢和吸收,降解型高分子又可分为生物可吸收性和生物不可吸收性。根据材料与血液接触后对血液成分、性能的影响状态则分为血液相容性聚合物和血液不相容性。根据材料对机体细胞的亲和性和反映情况,可分为生物相容性和生物不相容性聚合物等。因而生物材料生物材料能执行、增进或替换因疾病、损伤等失去的某种功能,虽不能恢复缺陷部位,但当其用于人体组织和器官的诊断、修复或增进其功能,即用于取代、修复活组织的天然或人造材料时,是其它药物不可替代的。
通过学习郑裕东教授的讲座才发现,生物材料早已是我们熟知的内容。例如:用于制衣、皮带的动物皮革是生物材料;用于镶牙和制作隐形眼睛的材料,尽管不是生物制品,但是被用于生物体内,也可以归于生物材料。其中最令我感兴趣的是生物纳米材料。纳米生物材料也可以分为两类:一种是适合于生物体内应用的纳米材料,它本身即可以是具有生物活性的,也可以不具有生物活性,而仅仅易于被生物体接受,而不引起不良反应;另一类是利用生物分子的特性而发展的新型纳米材料,它们可能不再被用于生物体,而被用于其它纳米技术或微制造。
在查询了资料之后,我发现在很多方面,DNA几乎是构筑纳米尺度结构的理想材料。近来,科学家通过在DNA的表面覆盖金属原子的培植方法,合成了导电的DNA链。然而,由于DNA完全被金属覆盖,仅起一种支架的作用,不再具备选择性结合其它生物分子这一很有价值的特性。
材料支架在组织工程中起重要作用,因为贴壁依赖型细胞只有在材料上粘附后,才能生长和分化。模仿天然的细胞外基质--胶原的结构,制成的含纳米纤维的生物可降解材料已开始应用于组织工程的体外及动物实验,并将具良好的应用前景。国内清华大学研究开发的纳米级羟基磷灰石/胶原复合物在组成上模仿了天然骨基质中无机和有机成分,其纳米级的微结构类似于天然骨基质。多孔的纳米羟基磷灰石/胶原复合物形成的三维支架为成骨细胞提供了与体内相似的微环境。细胞在该支架上能很好地生长并能分泌骨基质。体外及动物实验表明,此种羟基磷灰石/胶原复合物是良好的骨修复纳米生物材料。
通过以上所述,可以明显地看出纳米医学、纳米生物技术和纳米生物材料等内容,并无明显的界线,可以说是相互交叉、相互依赖、共同发展的。这正是纳米生物工程的含义。随着进科学的发展,纳米技术的发展将使今天的科学幻想成为明天世人普遍接受的实用技术,生物材料学科也必将跃上一个崭新的高度,成为生产生活中必不可少的顶梁柱。
第二篇:种子科学与工程课程论文
种子科学与工程课程论文
姓名:木尼拉.艾孜孜 班级:种子科学091班 学号:093137116
新疆农业大学
棉花种子检验技术
【摘要】
种子是实现棉花高产、稳产、优质的重要前提,棉农购买棉种时需认真查看种子包装袋及标签上标注的发芽率、纯度、净度、含水量等指标。这些指标达到国家对棉花种子质量制定的标准,才能放心使用。现向各位棉农朋友简单介绍一下主要的棉种质量指标。种子检验(seed testing)是保证种子质量(种子品质)的重要关键,特别是把种子作为商品流通后,种子检验工作就显得更为重要,所有种子的生产、加工、销售全部过程的质量,都须通过对种子进行检验确定。【关键词】
纯度检验、净度检验、发芽率、水分测定
目前,棉花生产用种以陆地棉为主,新收获棉种的休眠现象较为常见,特别是在使用化学调控剂以及遇到后期低温多雨等不利气候条件下,棉种的休眠更深。
因此,棉种休眠是新收获棉花种子检验过程中应注意的重要问题,在检验中控制发芽试验条件,对准确估测发芽率非常重要。
种子是实现棉花高产、稳产、优质的重要前提,棉农购买棉种时需认真查看种子包装袋及标签上标注的发芽率、纯度、净度、含水量等指标。这些指标达到国家对棉花种子质量制定的标准,才能放心使用。现向各位棉农朋友简单介绍一下主要的棉种质量指标。
种子检验是应用科学的方法对农业生产上的种子品质(seed quality)进行细致的检验、分析、鉴定,以判断其品质优劣的一门学科或技术。种子品质是由种子不同特性综合而成的概念,包括品种品质和播种品质两方面内容。
品种品质(genetic quality)是指与遗传特性有关的品质(即种子内在品质),可用真、纯两个字概括。播种品质(sowing quality)是指种子播种后与田间出苗有关品质(即种子外在品质),可用净、壮、饱、健、干五个字概括。“真”是指种子真实可靠的程度,可用真实性表示。“纯”是指品种典型一致的程度,可用品种纯度表示。“净”是指种子清洁干净的程度,可用净度表示。“壮”是指种子发芽出苗齐壮的程度,可用发芽力、生活力、活力表示。“饱”是指种子充实饱满的程度,可用千粒重(和容重)表示。“健”是指种子健全完善的程度,通常用病虫感染率表示。“干”是指种子干燥耐藏的程度,可用种子含水百分率表示。
棉种的成熟度与含水量是影响棉花种子发芽率的主要素,所以生产出成熟度好而饱满的种子,使其迅速降至标准水分12%,并采用科学的脱绒加工及贮存技术,是获得高发芽率棉种的必要条件。
棉花保种田采用营养钵双膜育苗能使棉花的播种时间提前,而地膜覆盖可以提高地温,保持土壤湿度,促使棉苗移栽后迅速生长,这样既解决了棉花遭受早霜不能正常成熟的问题又延长了晾晒时间,使种子的成熟度提高,含水量在较短的时间内降到安全水分以下。
要及时晾晒,使种子迅速脱水。棉花在田间收获后,各保种农户一定要及时迅速地晾晒,以减少受捂的几率。棉种加工企业在棉花收购时,一定要注意堆垛方法,不使棉花回潮。
要采用科学的棉种加工方法,保证棉种发芽率。棉花收购后要及时加工,缩短棉花贮藏时间。轧花过程中轧花机械要维护在最佳工作状态,防止棉种机械损伤。要采用二道轻剥绒,减少破籽率。棉种实行硫酸脱绒时,脱绒前抽样测定发芽率,脱绒时质检员跟班定时取样,脱绒后检测光籽的残绒率、残酸率、破损率、水分等指标,并做好发芽试验。种子包衣前对种子进行机械筛选,去除空瘪、嫩籽以及破损的棉种,对保证棉种的发芽率尤为重要。包衣时要选择合适的棉种包衣剂,控制种衣剂的比例,确保棉种的种胚不受伤害。
综上所述,种子检验的内容包括种子真实性、品种纯度、净度、发芽力(生活力)、活力、千粒重、种子水分和健康状况等。其中,纯度、净度、发芽率和水分四项指标为种子质量分级的主要标准,是种子收购、种子贸易和经营分级定价的依据。
棉花种子主要的质量指标为:纯度、净度、发芽率和水分。
(1)纯度检验:是对棉花种子真实性和品种纯度检验,一般采取田间小区鉴定的方法,真实性是指棉种样品与品种描述是否名副其实。品种纯度是指品种特征特性一致的程度,用本品种的种子(植株)数占供检本作物种子(植株)数的百分率表示。具体做法就是通过对小区内种植的样品的植株与标准样品生长植株进行比较,区分遗传变异株的数量,来检验其品种真实性和纯度。
(2)净度检验:是对种子批的组成的检验,主要是测定供检样品中不同成分的重量百分率和样品混合物的特性。检验中,样品将被分为3类:①净种子。送检者所送的种子(包括棉花的全部植物学变
种和栽培品种)符合标准要求的种子单位和构造。②其他种子。除净种子以外的任何植物种子单位,包括杂草种子和异作物种子。③杂质。除净种子和其他植物种子以外的种子单位和所有其他物质和构造(含重型混杂物)。根据国家标准(GB/T 3543.1~3543.7-1995)规定的计算方法,计算出净种子在样品中所占百分含量,为此批种子的净度。
(3)发芽试验:是测定种子批的最大发芽潜力,据此推测不同种子批的质量,也可估测播种价值。所谓发芽是指在实验室内幼苗的出现和生长达到一定阶段,根据幼苗的胚根、胚轴、顶芽和子叶等主要形态结构的表现,来判断在田间的适宜条件下进一步生长成为正常的植株的潜力。
在短期内急需了解种子发芽率或当某些样品在发芽末期尚有较多的休眠种子时。可应用生活力的生化(四唑)测定法快速估测种子生活力。还能在棉花种子脱绒处理过程中用此法监控种子质量,及时调整处理参数。
(4)水分检测:是测定送检样品的种子水分,为种子的安全贮藏、加工、运输等提供依据。棉花种子水分检测采用烘干称重法:先将种子切片或粉碎,在103±2℃烘8个小时直至恒重,再根据公式计算出种子的含水量。若一个样品的两次测定之间的差距不超过0.2%,其结果可以用两次测定值的算术平均数表示。否则,重做两次测定。样品种子中的水分易受外界环境条件的影响而有所减少,所以应采取一些措施尽量防止水分的蒸发。
所有检测结果,应与国家标准对比。根据国家发布农作物种子质量标准GB4407.1-2005规定,合格的包衣或者光子棉花种子发芽率为80%,含水量12%,原种纯度99%,良种纯度95%,若其中一项不合格,即为不合格种子。合格的毛子棉花种子发芽率为70%,含水量12%,原种纯度97%,良种纯度95%,若其中一项不合格,即为不合格毛子种子。
由上述我国与各个国家的粮食种业分销模式的比较,我们可以看出国外种业分销具有以下特点并且值得我国借鉴:一是发达国家队粮食种业生产商有严格的法律约束。一般实行注册制或者认证制度,只有获得国家许可才能生产加工种子。
我国随着《种子法》的颁布以来,各种注册认证始终得不到全方面推广。二是种子市场化程度较高。各国政府基本退出直接管理的职能,政府只有监管职责,除此之外各国还成立了种子协会,协调处理种子行业的各种事情。我国在这方面虽然也小有建树,但是始终是各地方省市的种子协会发展较好。三是各国政府对种子分销商和种子销售实行准许制,未经注册和准许的销售行为是违法的。四是种子从生产到包装、批发、销售有一套系统的规章、规范。五是分销渠道较扁平,从种子生产商到农民手中的中间环节较少,节约了销售成本。六是农民购种行为得到法律保护。在我国的话农民的利益往往都是所有分销渠道商中最小的。因此我国粮食种业分销要借鉴国外发达国家经验,种业市场要继续深化市场行为,政府要从管理者角色完全转变为监管者角色,尤其是要建立健全种子生产、加工、包装、批发和销售的法律法规,要成立各级民间种子协会,并积极整合壮大,建立保障农民权益体系等。粮食种业分销处于粮食种子生产和农民购买粮食种子的中间环节,与生产商获得效益、农民粮食增收、国家粮食安全和社会和谐稳定密切相关,肩负着将粮食种子从生产者手中转移到农民手中的重任。
参考文献:
[1]卜祥银,肖培尧.关于黑龙江省现代粮食流通产业发展的研究[J].黑龙江粮食,2009(4)[2]黄毅,柳思维.种业分销渠道绩效评价研究述评「J].中国种业,2009(10):5一7.[3]张玲萍.种子企业分销渠道模式创新研究「J].现代农业科技,2009(2):228一230 [4]彭建仿.分销渠道管理学[M].广州:中山大学出版社,2009 [5]胡晋,王世恒,谷铁城.现代种子经营和管理「MJ.北京:中国农业出版社,2004.[6]谭祖卫,孙宝启.中美种业体系比较研究「J].中国种业,2004(6):3一5.
第三篇:高分子材料与工程专业导论课程论文
课程论文
学院: 材料与能源学院 专业: 高分子材料与工程 课程: 专业导论 学号: xxxxxxxxxxxxxx 姓名: 丁逸 任课老师: xxxxxxxxxxx
2017年 12 月 1 号 1.高分子的定义
高分子又称作聚合物,由小分子相互反应而形成,高分子与低分子的区别在于前者分子量很高。通俗地说,高分子是一种许许多多原子由共价键连接而组成的相对分子质量很大的化合物。更精确的描述是,高分子是指其分子主链上的原子都直接以共价键连接,且链上的成键原子都共享成键电子的化合物,这样组成的高分子链的键的类型,除了共价键外,还可以包括某些配位键和缺电子键,而金属键和离子键是被排除在外的。
我对高分子的分类总结如下:
其中合成高分子,又可分为橡胶、纤维和塑料三大类,常称为三大合成材料,合成橡胶的主要品种有丁苯橡胶、顺丁橡胶和异戊橡胶等。合成纤维的主要品种有涤纶、腈纶、锦纶、维纶和丙纶。塑料还可分为热塑性塑料和热固性塑料,前者为线性聚合物,受热可熔融流动,可多次重复加工成型,主要品种有聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯;后者是网状聚合物,通常由线性聚合物或低聚物经交联得到,以后不能加热融化重复成型,主要品种有酚醛树脂、不饱和聚酯、环氧树脂等。此外,聚合物还可作为涂料和粘合剂来使用,而且使用越来越广泛,也有人将他们单独列为两类,所以聚合物按应用分类,也应包括上述五大合成材料。最近,着眼于聚合物所具有的特定的物理、化学、生物功能的功能高分子,也已成为新的重要一类。天然高分子,也有有机高分子和无机高分子之分。天然高分子,如人们所熟悉的石棉、石墨、金刚石、云母等,天然有机高分子,都是在生物体内制造出来的,储存能量的肝糖、淀粉,生物体外分泌物如蚕丝、蛛丝、植物的橡胶,还有储存遗传信息的核酸。2.高分子材料科学的发展简史(以塑料的发展为例)
从第一个塑料产品赛璐珞诞生算起,塑料工业迄今已有120年的历史。其发展历史可分为三个阶段。
1.天然高分子加工阶段
这个时期以天然高分子,主要是纤维素的改性和加工为特征。1869年美国人J.W.海厄特发现在硝酸纤维素中加入樟脑和少量酒精可制成一种可塑性物质,热压下可成型为塑料制品,命名为赛璐珞。1872年在美国纽瓦克建厂生产。当时除用作象牙代用品外,还加工成马车和汽车的风挡和电影胶片等,从此开创了塑料工业,相应地也发展了模压成型技术。
1903年德国人A.艾兴格林发明了不易燃烧的醋酸纤维素和注射成型方法。1905年德国拜耳股份公司进行工业生产。在此期间,一些化学家在实验室里合成了多种聚合物,如线型酚醛树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯等,为后来塑料工业的发展奠定了基础。1904年世界塑料产量仅有10kt,还没有形成独立的工业部门。
2.合成树脂阶段
这个时期是以合成树脂为基础原料生产塑料为特征。1909年美国人L.H.贝克兰在用苯酚和甲醛来合成树脂方面,获得了突破性的进展,取得l第一个热固性树脂──酚醛树脂的专利权。在酚醛树脂中加入填料后,热压制成模压制品、层压板、涂料和胶粘剂等,这是第一个完全合成的塑料。1910年在柏林吕格斯工厂建立通用酚醛树脂公司进行生产。在40年代以前,酚醛塑料是最主要的塑料品种,约占塑料产量的2/3。主要用于电器、仪表、机械和汽车工业。
1920年以后塑料工业获得了迅速发展,其主要原因首先是德国化学家Н.施陶丁格提出高分子链是由结构相同的重复单元以共价键连接而成的理论和不熔不溶性热固性树脂的交联网状结构理论,1929年美国化学家W.H.卡罗瑟斯提出了缩聚理论,均为高分子化学和塑料工业的发展奠定了基础。同时,由于当时化学工业总体发展十分迅速,为塑料工业提供了多种聚合单体和其他原料。
塑料的世界总产量从1904年的10kt,猛增至1944年的600kt,1956年达到3.4Mt。随着聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等通用塑料的发展,原料也从煤转向了以石油为主,这不仅保证了高分子化工原料的充分供应,也促进了石油化工的发展,使原料得以多层次利用,创造了更高的经济价值。
3.大发展阶段
在这一时期通用塑料的产量迅速增大,聚烯烃塑料在70年代又有聚1-丁烯和聚 4-甲基-1-戊烯投入生产,形成了世界上产量最大的聚烯烃塑料系列,同时出现了多品种高性能的工程塑料。1958~1973年的16年中,塑料工业处于飞速发展时期,1970年产量为30Mt。
3.高分子材料科学实验
1.对高分子材料结构与性质的总结
2.高聚物四大聚合方法
聚合机理不同所采用的聚合方法也不同。根据机理不同,聚合分为连锁聚合和逐步聚合,连锁聚合(又称为连锁聚合反应或链式聚合),采用的聚合方法有本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合和乳液聚合;逐步聚合采用的聚合方法有熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚和固相缩聚。本体聚合
单体本身在引发剂或光、热、辐照等作用下的聚合,它的特点是组分简单,通常只含单体和少量引发剂,所以操作简便,产物纯净,缺点是聚合热不易排除。工业上应用自由基本体聚合生产的聚合物品种主要有聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃、见聚甲基丙烯酸酯)、高压聚乙烯和聚苯乙烯。溶液聚合
单体、引发剂(或催化剂)溶于适当溶剂中进行的聚合,其优点是体系粘度低,传热快,聚合温度容易控制。缺点是聚合物的聚合度比较低,混入的少量溶剂不易除去,产物纯度较差,此外由于使用溶剂和增添回收溶剂的设备,使生产成本提高。工业上,溶液聚合主要用于直接使用聚合物溶液的场合,如乙酸乙烯酯甲醇溶液聚合直接用于制聚乙烯醇,丙烯腈溶液聚合直接用于纺丝,丙烯酸酯溶液聚合直接用于制备涂料或胶粘剂等。悬浮聚合
溶解有引发剂的单体被搅拌成小液滴,在水介质中进行的聚合。由于是在大量水介质中进行聚合,容易散热,产热为0.1毫米左右的小颗粒,容易分离、洗涤,因此纯度较高。缺点是聚合过程中聚合物容易粘结在釜壁上,需要定时开盖清釜,所以不能连续生产。如果采用水溶性引发剂(如过氧化氢),并在大量有机分散剂存在下聚合,就得到粒烃为 0.5~10微米的聚合物,其颗粒大小介于典型的悬浮聚合和乳液聚合之间,称为分散聚合。悬浮聚合主要用于生产聚氯乙烯、聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯。分散聚合主要用于生产胶粘剂、水性漆和涂料。[3] 乳液聚合
单体借助乳化剂的作用分散在溶解有引发剂的水介质中,形成乳液后再进行的聚合。由于存在乳化剂,单体主要在乳胶粒内聚合,速率快,分子量大。此外,大量水作介质也容易散热。缺点是包藏在聚合物颗粒中的乳化剂不易除去,影响性能,特别是电性能较差。采用乳液聚合生产的品种主要有丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶和聚氯乙烯胶乳。
一种聚合物可以通过几种不同的聚合方法进行合成,聚合方法的选择主要取决于所要合成聚合物的性质和形态、相对分子质量和相对分子质量分布等。实验及生产技术已发展到可以用几种不同的聚合方法合成出同样的产品,这时产品质量好、设备投资少、生产成本低、三废污染小的聚合方法将优先发展。为满足不同的制品性能,工业上一种单体采用多种聚合方法十分常见。如同样是苯乙烯自由基聚合(相对分子量质量10万~40万,相对分子量分布2~4),用于挤塑或注塑成型的通用型聚苯乙烯(GPS)多采用本体聚合,可发型聚苯乙烯(EPS)主要采用悬浮聚合,而高抗冲聚苯乙烯(HIPS)则是采用溶液聚合-本体聚合联用。
3实验结构性能测试
2.生活中的高分子材料的结构与性质举例(1)塑料绳
生活中使用的塑料绳是由线性的聚乙烯或聚丙烯制成,是典型的非交联线性高分子,在绑紧的过程中,线性的高分子链被拉长,随着时间的延长,线性高分子链发生了不可恢复的滑移,于是塑料绳被拉伸的变长了,开始变得不能绑紧,所以用塑料绳绑东西,绑的越紧最后就会变得越松,松弛发生的厉害。应力松弛,是指高分子材料在总应变不变的条件下,由于试样内部的粘性应变随时间不断增长,使回弹应变分量随时间逐渐降低,从而导致回弹应力随时间逐渐降低的现象。用交联的高分子材料可以避免这种现象,交联的高分子材料通过交联剂使线性高分子链变成了网状结构,高分子网络链被拉伸变形后,仍能有力的恢复。(2)泡泡糖
泡泡糖的主要成分是聚醋酸乙烯酯,它的玻璃化温度在28度左右,一般情况下低于其玻璃化温度,其几乎没有流动性保持很好的形态,而在嘴里咀嚼后,高于其玻璃化温度,泡泡糖发生逆玻璃化转变,有玻璃态向高弹态转变,呈现出高弹态,所以嚼泡泡糖的时候刚开始嚼两下是吹不出泡泡的,等温度升高后,嚼软了以后才行。(3)矿泉水瓶
矿泉水瓶是由聚对苯二甲酸乙二酯组成,聚对苯二甲酸乙二酯本身属于易结晶高分子材料,制作矿泉水瓶时,是在高温下吹作法制备的,然后经过退火处理,消除结晶区域才具有光学透明性的。当在矿泉水瓶中加入热水后,聚对苯二甲酸乙二酯在高温下分子链发生重新取向运动,重新产生结晶区域从而丧失透明性。4.高分子材料的结构特点与性能的关系(以热熔胶为例)
(1)热熔胶(Hot Glue)简介
热熔胶是热塑性接着剂,在室温下为固体,但在较高温时即液化。以乙烯—醋酸乙烯无规共聚物(EVA)为基础树脂的热熔胶,是热熔胶最重要的品种之一。熔融后的EVA热熔胶,呈浅棕色或白色。EVA热熔胶由基本树脂、增粘剂、粘度调节剂和抗氧剂组成,有时在热熔胶中加入一些填料, 可降低收缩率, 增加填隙性, 降低成本,可用的填料有碳酸钙、滑石粉、二氧化硅等。
EVA 的类型决定了热熔胶的内聚强度、柔韧性、对基材的粘接性以及可加工性。对热熔胶而言, 应注意EVA 的下列性能:分子质量及其分布、醋酸乙烯酯(VA)含量、结晶度、软化点、熔点、熔体指数(MI)以及熔体粘度等, 因为这些性能直接影响热熔胶的各项性能。EVA 的上述性能是相互联系的。同一系列的EVA , 分子质量越大, 通常软化点越高而熔体指数MI 越小;不同系列的EVA , 结晶度和熔点随VA 含量的增加呈直线下降。熔体粘度与MI有直线反比关系。一般用VA 含量在9 %~ 40 %的EVA , 当VA 含量超过40 %以上,EVA 不再结晶。此外, 当VA 含量超过30 %时, 虽然对极性及多种无孔非极性基材的粘接性有所提高, 但此种EVA 聚合物常常与蜡不相容, 这是热熔胶配方设计时要注意的一点。有时, 在一个配方中往往要用MI 高低不同的EVA 或VA 含量不同的EVA 搭配使用, 才能获得满意的综合性能。
(2)热熔胶的主要性能 粘接性
粘接性是热熔胶最重要的性能之一, 影响因素也最多。VA是热熔胶粘接性能的主要决定者。当EVA 中VA 含量增加时,热熔胶的粘接性大大提高, 高VA含量的EVA 可用来粘接无极性的非多孔材料, 例如聚乙烯和聚丙烯膜。增粘树脂和蜡对粘接性的影响主要取决于它们的熔体粘度和化学结构。粘度越低, 热熔胶越容易渗入多孔基材, 从而形成机械结合。蜡的表面能低, 当蜡量增加时, 热熔胶的润湿性提高, 可增加粘接性。用微晶蜡代替石蜡可改进价键力引起的粘附, 这是因为微晶蜡热熔胶的模量低, 凝定时间长的缘故。粘度和流动性
热熔胶的粘度和流动性与施胶性能密切相关。选择MI 大的EVA , 熔体粘度小的增粘树脂都可以使热熔胶粘度下降, 还可选择MI 高低不同的EVA 配合使用来调节热熔胶的施工粘度。蜡的影响最大,增加蜡的用量, 可以显著降低热熔胶的粘度, 增加其流动性,。总之, 热熔胶的粘度主要由蜡的种类、用量和EVA 的MI 来调节。蜡的熔点和热熔胶的软化点高低与热熔胶的粘度并无对应关系。拉伸强度和模量
EVA 的强度随其VA 含量和MI(或分子质量)不同有很大的变化。通常MI较小的EVA 强度高, 制成的热熔胶强度也大。此外, 在相容性允许的情况下蜡能使热熔胶强度和模量增加, 若不相容则会使胶的刚性增大对提高强度无益。正烷烃含量高的高结晶蜡或高熔点蜡, 会使热熔胶的拉伸强度和模量提高。延伸率和柔韧性
EVA 的分子质量直接影响胶的柔韧性, MI越小, 柔韧性越小。蜡对热熔胶的柔韧性也有很大影响。用微晶蜡代替石蜡, 或用窄分布的合成蜡代替普通合成蜡, 可以增加热熔胶的柔韧性, 这是因为微晶蜡比石蜡有更好的柔韧性, 而窄分布合成蜡更易与EVA 中的乙烯链段相容之故。另外, 松香酯和萜烯树脂增粘剂极性越大, 与高VA 含量的EVA 相容性也越好, 这样也可提高热熔胶的室温柔韧性。蜡分子中的异构及环化烷烃量高, 制成的热熔胶延伸率大。书籍装订用热熔胶要求延伸率高达500 %~600 %, 冰箱包装用胶也要求有较好的柔韧性, 因而配方中多采用微晶蜡。玻璃化温度Tg
热熔胶的Tg 直接关系到胶的低温性能, 在Tg 以下, 胶脆, 受冲击或弯曲时容易断裂。热熔胶中EVA 的Tg 较低, 但增粘树脂和蜡的Tg 一般较高。由高聚物物理学可知:若组份相容, 混合体系的Tg 处于组份高低Tg 之间, 由混合比决定;若体系不相容, 则会出现几个Tg。热熔胶也是如此, 高分子质量的聚乙烯蜡与EVA 的相容性往往不好, 而窄分布的合成蜡、石蜡和微晶蜡与EVA 相容。软微晶蜡的加入会使热熔胶的Tg 稍稍上升, 而高熔点的合成蜡使热熔胶Tg 上升较大。要想使热熔胶的Tg 较低, 还应尽量采用Tg低的增粘树脂。开放时间
开放时间指的是施胶后不会因凝定或结晶矢去润湿能力仍能使用的时间间隔。热熔胶的开放时间常以秒计。对聚合物增粘树脂体系而言, 蜡的加入总是缩短开放时间, 影响程度随蜡的性质而变。一般来说, 蜡用量越大, 熔点越高, 结晶度越大, 则使热熔胶开放时间越短。不同用途的热熔胶要求有不同的开放时间。凝定时间
凝定时间即胶的定位时间, 与热熔胶的熔点、环境温度有关。冬季气温低, 散热快, 凝定时间短。配方设计中可用蜡来调节凝定时间, 高结晶度、高熔点蜡可缩短凝定时间, 而微晶蜡则延长凝定时间。未固化强度和初粘性
胶未固化前的粘接强度直接影响到施胶后的加压时间, 从而也影响到粘接工艺。未固化强度与胶的极性、润湿性有关, 选取内聚强度和抗张强度高的组份有利于提高胶的未固化强度。蜡的类型和用量对未固化强度也有很大影响。耐热性
耐热性与组份的熔点和分子质量分布有关。用高熔点组份制成的热熔胶耐热性高, 而蜡的加入常常降低耐热性。抗粘连性
热熔胶胶粒的抗粘连性对胶的贮存有直接关系。抗粘连性差的胶高温高湿下贮存易结块。用较硬的蜡可防止胶粒粘连, 如聚乙烯蜡。除了选择合适的蜡外, 蜡的用量也可控制粘连。此外, 在某些场合下还可在胶粒中拌入滑石粉一类的粉状物防粘连。
5.我对于本专业感兴趣的领域-医用高分子材料
现代医学发展的一个重要标志是新型医用材料和医疗器械在疾病诊断和治疗中的广泛应用。
医用高分子材料指用于生理系统疾病的诊断、治疗、修复或替换生物体组织或器官,增进或恢复其功能的高分子材料。其研究领域涉及材料学、化学、医学和生命科学。虽已有40 多年的研究历史,但蓬勃发展始于20世纪70 年代。随着高分子化学工业的发展,出现了大量的医用新材料和人工装置,如人工心脏瓣膜、人工血管、人工肾用透析膜、心脏起搏器,以及骨生长诱导剂等。近十年来,由于生物医学工程、材料科学和生物技术的发展,医用高分子材料及其制品获得越来越多的医学临床应用。
1949年,美国首先发表了医用高分子的展望性论文,第一次介绍了利用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作为人的头盖骨、关节和股骨,利用聚酰胺纤维作为手术缝合线的临床应用情况。20世纪50年代,有机硅聚合物被用于医学领域,使人工器官的应用范围大大扩大,包括器官替代和整容等许多方面。在20世纪50年代,一大批人工器官试用于临床,如人工尿道(1950年)、人工血管(1951年)、人工食道(1951年)、人工心脏瓣膜(1952年)、人工心肺(1953年)、人工心肺(1953年)、人工关节(1954年)及人工肝(1958年)等。20世纪60年代,医用高分子材料开始进入一个崭新的发展时期。目前较成功的高分子材料制人工器官有人工血管、人工食道、人工尿道、人工心脏瓣膜、人工心脏瓣膜、人工关节、人工骨、整形材料等。
6.参考文献
《history of plastics industry 》 《高分子材料科学导论》(哈尔滨工业大学出版社)《高分子材料导论》(程晓敏 史初例著)《热熔胶的主要成分及其对性能的影响》 林中祥 《国内热熔胶的现状与发展》.化工文摘 , 2002,(02)《热熔胶的分类与用途》李国雄 中国粘胶剂 百度百科 维基百科
第四篇:《冶金工程概论》课程考核论文
选课课号:
(2012-2013-1)-BG11191-320105-课程类别:
公选课
题目:浅谈钢铁冶金联合企业的生产
《冶金工程概论》课程考核
(课程论文)
——化学在冶金领域的应用
作 者: 李纯杰 学 号: 2011442249 授课教师: 田世龙 班 级:
应化普11-4 重庆科技学院冶金与材料工程学院 二零一二年
11月
中国
重庆
浅谈钢铁冶金联合企业的生产
——化学在冶金领域的应用
摘要:随着国家的发展,工业也跟着发展。在这个快速发展的社会,钢铁工业占着重要的地位,对发展钢铁工业的意义及其对国民经济发展的重要性越来越受重视,中国冶金工业科技水平也逐步上升。中国应当以提高竞争力为目标,进一步提高冶金工业科技水平。冶金行业安全问题要引起高度重视,解决安全问题要采用综合性措施,常抓不懈。完善中国冶金行业的标准从一定意义上来讲是解决冶金安全的关键,应构建安全标准体系来保障行业健康发展。然而要完善中国冶金行业的标准,就要加深对冶金行业发展现状的了解,增长与冶金相关的知识,宽阔自己的眼界。
Abstract: with the development of the country, the industry also follow development.In the rapid development of society, the iron and steel industry takes important position, the development of iron and steel industry and its significance to the development of national economy is more and more valued the importance of, China metallurgical industry science and technology level also to rise gradually.China should to improve competitiveness as the goal, further improve the metallurgical industry science and technology level.Metallurgical industry safety problems to draw high attention, solve the safety problems to the comprehensive measures, and pay special attention to be solved.Perfect China metallurgical industry standard in a certain sense, is the key to solve the metallurgical safety, should build up safety standard system to guarantee the healthy development of industry.However, to perfect China's metallurgical industry standard, will deepen our understanding of the current situation of the development of metallurgical industry of understanding, growth and metallurgical related knowledge, broad his horizon.关键词:冶金 钢铁 程序 采矿 化学
Keywords: metallurgical steel program mining chemical 引言:通过了接近十周的《冶金工程概论》课的学习,让我这个从来都不接触钢铁冶炼的学生了解了钢铁的冶炼和我国钢铁业的发展历程。这个课程即将结束,我将通过这篇论文将我所学到的展现出来,一方面检测自己的学习情况,另一方面来对所学知识进行概括复习。不仅扩充了自己额外的知识,更重要的是对自己以后在某一领域的发展起到了一定的作用。本篇文章主要是将钢铁冶金联合企业主要有哪些生产环节,每一个生产环节的主要过程、主要设备、生产方法以及特点进行描述。并结合自己的专业谈谈化学在冶金领域上的应用。Introduction: through the close to ten weeks of the metallurgical engineering "introduction to course of study, let me this never contact iron and steel smelting students know the of steel and iron smelting and China's steel industry development course.This course is coming to an end, I will pass through this paper I have learned show come out, on the one hand, testing their learning situation, on the other hand to generalization knowledge review.Not only expanded their extra knowledge, more important is to oneself later in a certain area development, and play a certain role.This article mainly is to iron and steel metallurgical joint enterprise what are the main production link, each production link of the main process, main equipment, production methods and features of the description.And combining with my own professional talk about chemistry in metallurgical field application.钢铁冶金联合企业生产环节 1采矿和选矿 1.1采矿
原料是高炉冶炼的物质基础,冶炼1t生铁大约需要1.6~2.0t矿石,0.4~0.6t焦炭和0.2~0.4t溶剂。高炉冶炼是连续生产过程,因此必须尽可能为其提供数量充足,品位高,杂质少,强度好,粒度均匀,粉末少以及性能稳定的原料,对一些不能满足上诉要求的原料,要进行一系列的准备处理,以确保高炉操作稳定顺行
采矿方法就是根据矿床的赋存要素和矿石与围岩的物理力力学等因素所确定的矿石开采方法,它包括采区的采准,切割和回采。根据回采时地区管理方法分为三大类:空场采矿法、充填采矿法和崩落采矿法。
铁矿石的开采方式主要有露天开采和液体开采,a矿石的品位要高于其他矿石。矿石的品位(含铁量)愈高,脉石含量愈少,冶炼是所需溶剂量和产出的渣量就少,因而能耗相应降低,产量增加。经验表明,含铁量每增加1%,则焦比降低2%,产量提高3%:贫矿石直接入炉冶炼在经济上是不合算的,应该选矿提高品位后,制成烧结矿或球团矿再入炉冶炼。B酸性脉石要低。一般的铁矿石脉石属酸性,主要成分为SiO2和Al2O3。在高铁冶炼条件下,Al2O3不被还原,SiO2只有很少量的被还原,最终进入炉渣与金属分离为未获得熔点,粘度,碱度等性能适当的熔渣,就需要在炉料中配加一定数量的碱性溶剂(CaCo3)。因此,矿石中SiO2和Al2O3愈多,加入的溶剂就愈多,渣量就愈多,燃料消耗量愈多。所以矿石中酸性脉石含量越低愈好。C有害杂质要少。
铁矿石中的主要杂质主要是硫和磷,他们在高炉冶炼中很容易进入生铁,从而对钢铁性能带来危害。在钢铁冶炼过程中,硫的脱除主要是在冶炼过程中进行的,磷的脱除主要是在炼钢过程完成的,因此铁矿石中硫和磷含量高会大大增加炼铁和炼钢的负担,获得高产,优质,低耗既长寿的生产技术经济指标。1.2选矿
(1)铁矿石:我国是世界上铁矿石资源较为丰富的国家之一,已探明的铁矿石储量有443亿吨。我国铁矿资源优点:一是贫矿多,富矿少,品均含铁量为34%,含铁量在50%以上可以直接入炉的富矿仅占5.7%,因此必须大力发展选矿和造块工业;二是复合矿多,含多种金属的复合矿约占总储量的25%。铁矿石的的种类较多,在自然界中已经发现有300多种含铁矿物。作为炼铁原料的铁矿石主要有赤铁矿,磁铁矿,褐铁矿及菱铁矿四种。磁铁矿坚硬致密,具有磁性,故其复合矿适合用磁选的方法富集,但还原能力差;赤铁矿质软,组织疏松易破碎,还原性能优于磁铁矿;褐铁矿和菱铁矿在受热时,所含结晶水及碳酸盐分解挥发后,形成疏松多孔的结构,还原性好。对于含铜或含钒钛类型铁矿石,为了综合回收各种有用矿物,多采用磁、浮、重、化等联合流程进行选别。总的来说,铁矿石的富选过程包括破碎、磨碎、筛分、分级和选别作业。
(2)多金属矿石 :典型多金属硫化矿石是铜,铅,锌硫化矿石。其特点是硫化矿物种类多,品位低,嵌布细,各种有用矿物共生,可选性不一。此类矿石的筛选用混合浮选流程:加硫酸钠活化闪锌矿,加少量氰化物抑制硫化铁矿物,之后用石灰石将矿浆调制pH=9~10,并加“氰化钠+硫酸锌”抑制闪锌矿,实现铜,铅与锌矿分离,从而获得闪锌矿精矿。铜铅分离时,加重铬酸钾搅拌90~100min,调pH=9~9.5,抑铅浮铜,获得铜精矿。尾矿中主要是铅精矿,还有一部分易浮的锌矿进入,此时用硫酸铜活化锌矿物浮锌抑铅,分别获得铅精矿和锌中矿。1.3 人工造矿(球团和烧结)
粉矿造块的方法:烧结法和球团法,以烧结法为主。
1)烧结是粉矿造块的主要方法,其工艺是将粉矿,燃料和熔剂按一定比例混合,利用其中燃料燃烧产生的热量使混合料发生一系列物理化学反应,部分原料颗粒表面发生软化和熔化,产生一定液相,并润湿其他未熔化的矿石颗粒;当冷却后,液相将粉矿颗粒粘结成块,这个过程成为烧结。
2)主要设备:吸风带式烧结机。2.炼铁
目前常用的炼铁方法有高炉炼铁,直接还原和熔融还原铁三种方法。高炉炼铁是以焦炭为能源基础的传统炼铁方法,利用焦炭作为发热剂和还原剂,把铁矿石还原成生铁的碳热还原熔炼过程。
2.1高炉炼铁的过程如下:
1)烧结矿及部分块状铁矿石与焦炭,溶剂从高炉顶装入高炉中;
2)从高炉下不得风口鼓入1000~1300℃的热风,炉料中的焦炭在风口前与鼓风中的氧发生燃烧反应;
3)一同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气,在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧,从而还原得到铁。
4)反应产生的2000℃以上的炽热的具有还原性的煤气,在炉内上升过程中加热缓慢下降的炉料。矿石料在下降过程中逐步被还原,熔化成生铁和渣,聚集在炉缸中,并定期从铁口,渣口放出。
5)上升的高炉煤从炉顶排出。所以,可以把高炉看成是一个炉料下降,煤气上升的两个逆向物流运动的反应器。2.2.1 冶炼的主要设备
高炉是冶炼生铁的主要设备,除高炉本体外,还包括许多附属设备。现代高炉类型一般有炉缸、炉腹、炉腰、炉身和炉喉五段部分。炉喉 炉喉呈圆筒形。在此进行炉顶布料相妒料的初步加热。
炉身 炉身呈圆台形,它适应了炉料和煤气因温度变化而引起的体积改变。矿石在这里完成在固体状态下的整个加热过程,是高炉容积最大一部分。
炉腹 炉腹为倒圆台形适应炉料熔化体积收缩的特点。利于媒气流的均布。
炉缸 炉缸是圆筒形,它既要贮存一定数量的铁水和炉渣,又要能保证燃料有足够数量的焦炭。铁口、渣口和风口都设置在炉缸部位。风口设在渣口水平上方一定距离舶位置,要求渣面不要上升到风口平面,风口下应留有一定的焦炭燃烧空间。2.2.2 高炉炼铁的特点
1)高炉冶炼是在炉料与氧气气流逆向运动过程中完成各种错综复杂的化学反应和物理变化的,炉内主要是还原性反应。
2)高炉是密闭的容器,除装料,出铁,出渣及煤气外,操作人员无法直接观察到反应过程的状况,只能凭借仪器。
3)高炉是连续的大规模的高温生产过程,机械化自动化水平高 3.炼钢
1)造渣:调整钢、铁生产中熔渣成分、碱度和粘度及其反应能力的操作。目的是通过渣——金属反应炼出具有所要求成分和温度的金属。例如氧气顶吹转炉造渣和吹氧操作是为了生成有足够流动性和碱度的熔渣,能够向金属液面中传递足够的氧,以便把硫、磷降到计划钢种的上限以下,并使吹氧时喷溅和溢渣的量减至最小。
2)出渣:电弧炉炼钢时根据不同冶炼条件和目的在冶炼过程中所采取的放渣或扒渣操作。如用单渣法冶炼时,氧化末期需要扒氧化渣;用双渣法造还原渣时,原来的氧化渣必须彻底放出,以防回磷等。
3)熔池搅拌:向金属熔池供应能量,使金属液和熔渣产生运动,以改善冶金反应的动力学条件。熔池搅拌可藉助于气体、机械、电磁感应等方法来实现。
4)电炉底吹:通过置于炉底的喷嘴将N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等气体根据工艺要求吹入炉内熔池以达到加速熔化,促进冶金反应过程的目的。采用底吹工艺可缩短冶炼时间,降低电耗,改善脱磷、脱硫操作,提高钢中残锰量,提高金属和合金收得率。并能使钢水成分、温度更均匀,从而改善钢质量,降低成本,提高生产率。
5)熔化期:炼钢的熔化期主要是对平炉和电炉炼钢而言。电弧炉炼钢从通电开始到炉料全部熔清为止、平炉炼钢从兑完铁水到炉料全部化完为止都称熔化期。熔化期的任务是尽快将炉料熔化及升温,并造好熔化期的炉渣。
6)氧化期和脱炭期:普通功率电弧炉炼钢的氧化期,通常指炉料溶清、取样分析到扒完氧化渣这一工艺阶段。也有认为是从吹氧或加矿脱碳开始的。氧化期的主要任务是氧化钢液中的碳、磷;去除气体及夹杂物;使钢液均匀加热升温。脱碳是氧化期的一项重要操作工艺。为了保证钢的纯净度,要求脱碳量大于0.2%左右。随着炉外精炼技术的发展,电弧炉的氧化精炼大多移到钢包或精炼炉中进行。
7)还原期:普通功率电弧炉炼钢操作中,通常把氧化末期扒渣完毕到出钢这段时间称为还原期。其主要任务是造还原渣进行扩散、脱氧、脱硫、控制化学成分和调整温度。目前高功率和超功率电弧炉炼钢操作已取消还原期。
8)炉外精炼:将炼钢炉(转炉、电炉等)中初炼过的钢液移到另一个容器中进行精炼的炼钢过程,也叫二次冶金。炼钢过程因此分为初炼和精炼两步进行。初炼,即炉料在氧化性气氛的炉内进行熔化、脱磷、脱碳和主合金化。精炼,即将初炼的钢液在真空、惰性气体或还原性气氛的容器中进行脱气、脱氧、脱硫,去除夹杂物和进行成分微调等。将炼钢分两步进行的好处是可提高钢的质量,缩短冶炼时间,简化工艺过程并降低生产成本。
9)钢液搅拌:炉外精炼过程中对钢液进行的搅拌。它使钢液成分和温度均匀化,并能促进冶金反应。多数冶金反应过程是相界面反应,反应物和生成物的扩散速度是这些反应的限制性环节。钢液在静止状态下,其冶金反应速度很慢,如电炉中静止的钢液脱硫需30~60分钟;而在炉精炼中采取搅拌钢液的办法脱硫只需3~5分钟。钢液在静止状态下,夹杂物*上浮除去,排除速度较慢;搅拌钢液时,夹杂物的除去速度按指数规律递增,并与搅拌强度、类型和夹杂物的特性、浓度有关。
10)出钢:钢液的温度和成分达到所炼钢种的规定要求时将钢水放出的操作。4.轧钢
轧钢有热轧和冷轧两种。
热轧,每一阶段的主要生产过程为:1)加热。将钢坯在加热炉中,加热到再结晶温度以上的某一适当温度。2)轧制。不同品种或规格产品,分别在不同类型的轧机上进行轧制。3)精整。包括剪切、冷却、矫正、检验、表面处理等。
冷轧的主要生产过程为:1)酸洗。除去坯料表面的氧化铁皮。2)轧制。3)退火。消除加工硬化。4)精整。
化学在冶金方面的应用
化学是一门是实用的学科,它与数学物理等学科共同成为自然科学迅猛发展的基础。化学的核心知识已经应用于自然科学的各个区域,化学是改造自然的强大力量的重要支柱。20世纪的化学取得了辉煌的成就,21世纪的化学将在与物理学、生命科学、材料科学、信息科学、能源、环境、海洋、空间科学的相互交叉,相互渗透,相互促进中共同大发展。当今,化学日益渗透到生活的各个方面,特别是与人类社会发展密切相关的重大问题。总之,化学与人类的衣、食、住、行以及能源、信息、材料、国防、环境保护、医药卫生、资源利用等方面都有密切的联系,它是一门社会迫切需要的实用学科。本专业培养培养目标:具备化学工程与化学工艺方面的知识,能在化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作的工程技术人才。
冶金工程是一门实用性技术学科,专业培养的学生基础宽厚、理论扎实、技能全面,同时,也要具备冶金和金属材料加工等方面的知识和技能。加之,冶金行业属于国民经济的基础和支柱产业之一,必然它和许多学科有千丝万缕的关系,例如化学知识就在冶金领域得到了更好的体现,比如湿法冶金过程中所用到的原理如流体力学、热力学及动力学等等, 基本上与化学工业中所到的原理一样,至于所用的设备如高压釜、过滤机、沉降槽等等也有很多上是基本一样的。所以它可以利用很多化工及石油方面的研究成果、新的技术及新的投备。最近几十年来, 化学工业及石油工业发展得很快。从这些工业中总结出来的原理, 发展出来的新技术及新投备, 都可以川到湿法冶金中去。
化学中的光谱分析仪在冶金方面也有应用,光谱冶金分析是指冶金生产过程中利用化学知识对各物料的化学组成及其含量的分析。它对原料的选择,在冶炼前的炉料计算,冶炼工艺流程的控制中,产品的检验,新产品的试制,以及冶金工厂中环保分析都是必不可少的。特点是:①在保证生产质量的前提下,分析速度要快,特别是分析;②冶金分析物料种类繁多,有固体、粉末和液体等,因此要求分析方法适应性强;③分析数量大,任务重,并且要求日夜连续不断进行。
总结
本文给出了钢铁冶金的主要生产环节,每一环节的主要生产过程、主要设备、生产方法及其特点,并简要介绍了化学知识在冶金方面的应用。祖国蓬勃的建设事业需要冶金工程方面大量的专业人才,众多的钢铁冶金,有色金属冶金企业等也需要拥有相当好的化学知识作为基础,例如冶金过程中所涉及的反应及其原理无不与化学知识相联系,随着当代环境问题的日益突出,冶金过程中所产生的“工业三废”都需要从化学的角度去思考,去衡量,去解决。总之一句话冶金离不开化学,为了更好的提升自己以后在冶金方面的价值,学好化学知识是必不可少的。
【参考文献】
[1]赵玉祥,现代冶金原理,[M].北京冶金工业出版社,1993.03:57~59.[2] 王筱留, 钢铁冶金学(炼铁部分), 冶金工业出版社, 1991 [3]陈家镛,湿法冶金,中国科学报,1998 [4] 沈时英,冶金概论,冶金工业出版社,1988
第五篇:课程论文-科学与人生
湖南农业大学课程论文
学 院:经济学院 班 级: 姓 名:@大二新森 学 号:
课程论文题目:约翰·纳什的学术精神和人生境界 课程名称:科学与人生 评阅成绩: 评阅意见:
成绩评定教师签名: 日期: 年 月 日
约翰•纳什的学术精神和人生境界
朱溢鑫(经济学院 班,学号)
摘 要:在周玮老师的介绍之下,我了解到了自己所在领域的一位著名的学者——约翰·福布斯·纳什。纳什先生利用不动点定理证明了均衡点的存在,为博弈论的一般化奠定了坚实的基础。但是,吸引我的不仅是纳什在学习期间的执着精神和那股韧劲,还有他在与精神分裂症做几十年斗争中表现的毅力和决心。
关键词:经济学 高等数学 纳什均衡 博弈论 精神分裂症
在一节科学与人生的选修课上,周玮老师介绍给我们一位数学领域的著名学者约翰·福布斯·纳什。他是美国数学家,前麻省理工学院助教,普林斯顿大学数学系教授,凭借不动点定理证明了均衡点的存在,最终获得1994年诺贝尔经济学奖。为了帮助我们更好地认识他,老师播放了电影《美丽心灵》,这部影片甚至获得了奥斯卡金像奖。在电影中的纳什尽管与现实有所出入,但是他那种从苦难中新生的顽强意志却丝毫没有被削弱。这正是本课给我的启发所在。
一、现实中的约翰·纳什
(一)早年经历
约翰·纳什,1928年6月13日出生在美国西弗吉尼亚州工业城布鲁菲尔德的一个中产阶级家庭。纳什从小就显得内向而孤僻。纳什的母亲对纳什的教育格外关心,早在纳什进入幼儿园前,就开始亲自教育、辅导他。而纳什的父亲则喜欢和孩子们分享自己在科学技术上面的兴趣。
(二)大学生活
后来因为获得乔治·威斯汀豪斯竞赛的奖学金在1945年6月进入卡耐基梅隆大学,主修化学工程。1948年,大学三年级的纳什同时被哈佛、普林斯顿、芝加哥和密执安大学录取,而后进入普林斯顿大学深造。
1950年,22岁的纳什以非合作博弈为题的27页博士论文毕业。他在那篇仅仅27页的博士论文中提出了一个重要概念,也就是后来被称为“纳什均衡”的博弈理论。“纳什均衡”是他21岁博士毕业的论文,也奠定了数十年后他获得诺贝尔经济学奖的基础。
(三)从事教学
1950年回到普林斯顿大学后,纳什并没有继续在博弈论方面的研究,而是开始在纯数学里工作,同时教些本科生的课程。但是数学系没有给他教职,不是基于他的学术水平,而是因为他的性格因素。
1952年他24岁,开始在麻省理工学院教书。在研究领域里,纳什在代数簇理论,黎曼几何,抛物和椭圆型方程上取得了一些突破。1958年他几乎因为在抛物和椭圆型方程里的工作获得菲尔兹奖,但由于他的一些结果没有来得及发表而未能如愿。
(四)婚姻
1957年纳什与艾丽西亚结婚。之后漫长的岁月证明,这也许正是纳什一生中比获得诺贝尔奖更重要的事。结婚几年后,因为艾里西亚无法忍受在纳什的阴影下生活,他们离婚了,但是她并没有放弃纳什。离婚以后,艾里西亚依靠自己微薄的收入和亲友的接济,继续照料前夫。艾里西亚在纳什生病期间精心照料他30年。到1970年的时候,他已经辗转了几家精神病医院,病情逐渐稳定下来。
(五)精神失常
婚后的1958年的纳什好像是脱胎换骨,精神失常的症状显露出来了。他在麻省理工学院的一间坐满教授的办公室里,对人们宣称,他正通过手里的报纸收到一些信息,要么来自宇宙里来的神秘力量,要么来自某些外国政府,而只有他能够解读外星人的密码。
30岁时,他因为幻听幻觉被确诊为严重的精神分裂症,然后是接二连三的诊治,短暂的恢复,和新的复发。60年代至80年代期间,有几项荣誉性奖,包括诺贝尔奖,都几乎要授予给他。最终都因为他反复的病状而放弃。就这样,他几乎被学术界遗忘了。
(六)获诺贝尔奖
正当纳什本人处于梦境一般的精神状态时,他的名字开始出现在70年代和80年代的经济学课本、进化生物学论文、政治学专著和数学期刊的各领域中。他的名字已经成为经济学或数学的一个名词。纳什的博弈理论越来越有影响力,但他本人却默默无闻。
20世纪80年代末期,纳什渐渐康复,从疯癫中苏醒,而他的苏醒似乎是为了迎接他生命中的一件大事:1994年,他和其他两位博弈论学家约翰·C·海萨尼和莱因哈德·泽尔腾共同获得了诺贝尔经济学奖。
二、从艺术形象认识约翰·纳什
看完《美丽心灵》这部电影,它留给我的触动与思考是那么深刻。它明白了纳什的痛苦与坚持,明白了艾丽西亚的忠贞与伟大,明白了什么才是真正的美丽心灵。
纳什的一生在失败、孤独、成功、迷茫、妄想、绝望中不断的轮回,年少的轻狂、孤独、聪明、失败,青年的成功,中年的痴狂,老年的平淡、宁静,注定了他不一般的人生经历。而从主人翁纳什的身上,我也学到了很多,感悟了很多。
影片中纳什是害怕失败,拒绝失败,并且不能接受失败的。电影里有一个片断是他的竞争对手汉森向他挑战下棋比赛。汉森说:“怕了吧?”纳什充满自信地说:“怕了,非常害怕,但怕的人是你。”然而当纳什输了棋之后,他愣住了,不能接受事实,并说:“你本不该赢的,我先走的棋,天衣无缝,这棋肯定有陷阱。”纳什紧张地站起来,慌乱中把棋盘也打翻了。纳什天生的那种自信不容许他接受失败,面对失败他显得孤独、无助与弱小,这也许就成了他在学术上孜孜追求,渴望成功的动力。这是一种可贵的精神与品质,是我们每个现代人都应当具备的并且始终坚持的,它是每个人走向成功的源动力。
纳什的坚持不懈与持之以恒奠定了他成功的基石。在纳什的思想中,数学似乎可以解释一切。他观察生活中的一切,并用数学公式和数学推理来表达生活中的一切。纳什著名的博弈论的灵感就是来源于对酒吧里的男女社交活动的观察。透过写满公式的窗户,可以看到纳什那若有所思的脸,在他眼中的世界是充满数字、逻辑和推理的理性世界,并且在他所理解的理性世界中孜孜不倦地追求。在纳什患精神分裂症之前,只要一有空,他就用他的笔在稿纸上计算着,寻找着原创理论而且不受外界干扰。患病期间,他误以为在为国防部工作,而投身于无底洞般的密码破解中,即使在生理和心理备受煎熬的时,他依然没有放弃并且依然不离不弃。病情好转后,他又投身于理论研究,在传授知识的同时继续研究,而终于有所收获。不管是健康的纳什还是患病的纳什,他那种坚持不懈的精神一直没有离开过他,这可能是他生命的支柱,是他较他人而言成就更高的秘密。我向纳什的坚持表示敬意与崇拜,同时我也思考着:现在的人碌碌无为的原因可能就是缺乏纳什这种常人难以理解的坚持。
三、结束语
即使纳什获得了诺贝尔奖,66岁的纳什却没有放弃他的研究。在诺贝尔奖得主自传中,他写道:“从统计学看来,没有任何一个已经66岁的数学家或科学家能通过持续的研究工作,在他或她以前的成就基础上更进一步。但是,我仍然继续努力尝试。由于出现了长达25年部分不真实的思维,相当于提供了某种假期,我的情况可能并不符合常规。因此,我希望通过至1997年的研究成果或以后出现的任何新鲜想法,取得一些有价值的成果。”
那是给我的启发就是:人的一生应该也是这样,在成功和失败中不断地走过,也许我们的经历不一定有纳什那么坎坷,但他那永不放弃的精神和不相信失败的信念却值得我们学习。现实结合艺术又让我认识到,现代社会是重视科技、理性、思维的世界,我们常常忽略了情感。而纳什的人生经历却表明仅仅是思想的美丽,并非真正人性的美丽。只有美好的情感才能使思想与心灵相融合,才能建构统一而美丽的心灵,这是值得我们深深思考的。
一句话:美丽心灵的力量可以让我们战胜一切,超越一切。
参考文献
[1] 西尔维亚·纳萨尔.美丽心灵:诺贝尔奖得主约翰·福布斯·纳什传.纽约.1994,2002版
[2] 饶巧红·巧巧.自在.新加坡.2009:第8页
[3] 加里·B·纳什.美国人民:创造一个国家和一种社会.北京:北京大学出版社.2008,第6版
[4] 约翰·福布斯·纳什.约翰·F·纳什传.诺贝尔奖组织委员会.1994