电动车用电机的技术发展概况

第一篇：电动车用电机的技术发展概况

电动车用电机的技术发展概况

蒸汽机启动了18世纪第一次产业革命以后，19世纪末到20世纪上半叶电机又引发了第二次产业革命，使人类进入了电气化时代。20世纪下半叶的信息技术引发了第三次产业革命，使生产和消费从工业化向自动化、智能化时代转变；推动了新一代高性能电机驱动系统与伺服系统的研究与发展。

21世纪伊始，世界汽车工业又站在了革命的门槛上。虽然，汽车工业是推动社会现代化进程的重要动力；然而，汽车工业的发展也带来了环境污染愈烈和能源消耗过多两大问题。而对于我国日益扩大的汽车市场，这种危机就更明显。据了解，2000年我国进口汽油7000万吨，预计2010年后将超过1亿吨，相当于科威特一年的总产量。目前世界上空气污染最严重的10个城市中有7个在中国，而国家环保中心预测，2010年汽车尾气排放量将占空气污染源的64%。虽然，加剧使用传统内燃机技术发展汽车工业，将会给我国的能源安全和环境保护造成巨大的影响。为此，国家科技部启动了十五“863”电动汽车重大专项。

高密度、高效率、宽调速的车辆牵引电机及其控制系统既是电动汽车的心脏又是电动汽车研制的关键技术之一，已被列为863电动汽车重大专项的共性关键技术课题。20世纪80年代前，几乎所有的车辆牵引电机均为直流电机，这是因为直流牵引电机具有起步加速牵引力大，控制系统较简单等优点。直流电机的缺点是有机械换向器，当在高速大负载下运行时，换向器表面会产生火花，所以电机的运转不能太高。由于直流电机的换向器需保养，又不适合高速运转，除小型车外，目前一般已不采用。

近十年来，主要发展交流异步电机和无刷永磁电机系统。与原有的直流牵引电机系统相比，具有明显优势，其突出优点是体积小，质量轻（其比质量为0.5-1.0kg/Kw）、效率高、基本免维护、调速范围广。其研究开发现状和发展趋势如下。

1.异步电机驱动系统

异步电机其特点是结构简单、坚固耐用、成本低廉、运行可靠，低转矩脉动，低噪声，不需要位置传感器，转速极限高。

异步电机矢量控制调速技术比较成熟，使得异步电机驱动系统具有明显的优势，因此被较早应用于电动汽车的驱动系统，目前仍然是电动汽车驱动系统的主流产品（尤其在美国），但已被其它新型无刷永磁牵引电机驱动系统逐步取代。

最大缺点是驱动电路复杂，成本高；相对永磁电机而言，异步电机效率和功率密度偏低。

2.无刷永磁同步电机驱动系统

无刷永磁同步电机可采用圆柱形径向磁场结构或盘式轴向磁场结构，由于具有较高的功率密度和效率以及宽广的调速范围，发展前景十分广阔，在电动车辆牵引电机中是强有力的竞争者，已在国内外多种电动车辆中获得应用。

内置式永磁同步电机也称为混合式永磁磁阻电机。该电机在永磁转矩的基础上迭加了磁阻转矩，磁阻转矩的存在有助于提高电机的过载能力和功率密度，而且易于弱磁调速，扩大恒功率范围运行。内置式永磁同步电机驱动系统的设计理论正在不断完善和继续深入，该机结构灵活，设计自由度大，有望得到高性能，适合用作电动汽车高效、高密度、宽调速牵引驱动。这些引起了各大汽车公司同行们的关注，特别是获得了日本汽车公司同行的青睐。当前，美国汽车公司同行在新车型设计中主要采用内置式永磁同步电机。

表面凸出式永磁同步电机也称为永磁转矩电机，相对内置式永磁同步电机而言，其弱磁调速范围小，功率密度低。该结构电机动态响应快，并可望得到低转矩脉动，适合用作汽车的电子伺服驱动，如汽车电子动力方向盘的伺服电机。

无位置传感器永磁同步电机驱动系统也是当前永磁同步电机驱动系统研究的一个热点，将成为永磁同步电机驱动系统的发展趋势之一，具有潜在的竞争优势。

永磁同步电机驱动系统低速时常采用矢量控制，高速时用弱磁控制。

3.新一代牵引电机驱动系统

从20世纪80年代开关磁阻电机驱动系统问世后，打破了传统的电机设计理论和正弦波电压源供电方式；并随着磁阻电机，永磁电机、电力电子技术和计算机技术的发展，交流电机驱动系统设计进入一个新的黄金时代；新的电机拓朴结构与控制方式层出不究，推出了新一代机电一体化电机驱动系统迅猛发展。高密度、高效率、轻量化、低成本、宽调速牵引电机驱动系统已成为各国研究和开发的主要热点之一。SRD开关磁阻电机驱动系统的主要特点是电机结构紧凑牢固，适合于高速运行，并且驱动电路简单成本低、性能可靠，在宽广的转速范围内效率都比较高，而且可以方便地实现四象限控制。这些特点使SRD开关磁阻电机驱动系统很适合电动车辆的各种工况下运行，是电动车辆中极具有潜力的机种。SRD的最大特点是转矩脉动大，噪声大；此外，相对永磁电机而言，功率密度和效率偏低；另一个缺点是要使用位置传感器，增加了结构复杂性，降低了可靠性。因此无传感器的SRD也是未来的发展趋势之一。永磁式开关磁阻电机也称为双凸极永磁电机，永磁式开关磁阻电机可采用圆柱形径向磁场结构、盘式轴向磁场结构和环形横向磁场结构。该电机在磁阻转矩的基础上迭加了永磁转矩，永磁转矩的存在有助于提高电机的功率密度和减小转矩脉动，以利于它在电动车辆驱动系统中应用。

转子磁极分割型混合励磁结构同步电机这一概念一提出就引起国际电工界和各大汽车公司研发中心的极大关注。转子磁极分割型混合励磁结构同步电机具有磁场控制能力，类似直流电机的低速助磁控制和高速弱磁控制，符合电动车辆牵引电机低速大力矩和恒功率宽调速的需求。目前该电机的研究处于探索阶段，电机的机理和设计理论有待于进一步深入研究与完善，作为假选的电动车辆牵引电机具有较强的潜在的竞争优势。

此外，正在研发的热点课题还有：

具有磁场控制能力的永磁同步电机驱动系统；

车轮电机驱动系统；

动力传动一体化部件（电机、减速齿轮、传动轴）；

双馈电异步电机驱动系统和双馈电永磁同步电机驱动系统。

4.下一代汽车电子伺服系统及其车用伺服电机

1993年美国能源部、商务部、贸易部、国防部、环保局、宇航局、国家科学基金会七个政府部门下美国三个最大的汽车制造公司，克莱斯勒、福特和通用，建立了新一代车辆伙伴关系（PNGV，Partnership for a New Generation of Vehicles），目标是开发新一代机动车技术，以增强美国汽车工业的实力。1998年至2002年期间，美国国家自然科学基金（NSF）资助美国国家电力电子中心（由美国Virginia和美国Wisconsin等四所大学组建）研发车辆电子动力驱动系统、电子伺服控制系统和各种车辆专用IC模块，提高汽车电子电气部件的可靠性，降低其成本和抢占车辆电气自动化技术的制高点，增强在国际市场的竞争力。线控的汽车电子伺服系统（X-by-wire）在未来将是十分重要的技术，该技术可将各种独立的系统（如转向、制动、悬挂等）集成到一起由计算机调控，使汽车的操纵性、安全性以及汽车的总体结构大大改善，设计的灵活度也大大增加。目前，电子动力方向盘和线控刹车已经在一些欧洲车型上被采用，在这个系统中已经削减了相当多的机械部件，如液压泵等。汽车电子伺服技术是具有革命性的技术，随着这个技术的使用，许多传统的机械部件将会在未来的汽车上消失，而越来越多的车用伺服电机将出现在未来的汽车上。

全球最大的汽车零部件企业一美国德尔福汽车系统公司预计，在未来的3-5年内全世界的汽车将逐步采用电子伺服驱动系统，如电子动力方向盘和线控刹车伺服驱动系统。目前，美国德尔福汽车系统公司正在全球范围内寻找年产300万台以上的电子动力方向盘的交流伺服电机合作伙伴。

第二篇：节水技术发展概况

关于管道灌溉节水技术在**灌区运用的几点思考

【摘要】管道灌溉节水技术在桐仁桥灌区的使用。**灌区就选择了自压管道灌溉系统（三圣庙渡槽自压供水）运行模式和小水利工程（茜草塘水库和提水泵站）联合系统运行模式。【关键词】管道灌溉

节水技术

运行模式

• **县位于湖南省中北部，处于长株潭城市群“两型社会”综合配套改革试验区的核心区域。全县土地总面积1997km2，交通便利，区位优势明显。属亚热带湿润气候区，雨量充沛，日照充足，四季分明，自然环境优美，生态良好。境内中小河流纵横密布，主要为**干流、**河、**河以及**河支流**河。境内地表水资源总量15.17亿m3。

我县虽年降雨量丰富，但时空分布不均，近年来季节性干旱较为严重。很多地区常常是春旱、夏旱连伏旱，尤其是2013年出现的百日大旱造成水资源供需矛盾尤为突出。随着水资源的日益匮乏、灌溉水成本逐渐提高的影响,节水灌溉、科学灌溉的呼声越来越高，特别是农业产业化及高科技农业的规模不断扩大,对灌溉用水进行科学管理的市场需求也越来越大。

**灌区覆盖**、**、**、**、**等五个乡镇的16个行政村和省茶叶研究所的3.2万亩农田，除此之外，作为**供水公司的源水地，还肩负10个乡镇约16万人的自来水水源供应，日供水量1万吨左右。

随着**县水务局科学化、跨越式发展，安饮工程的不断扩大，以及灌区镇村生产力和生产关系的不断进步和变革，管理上存在的水权制度和水价形成机制不合理的问题，严重影响和制约了灌区的可持续发展。目前，**灌区水权水价改革已实施一年余，基本建立了与**县北部乡镇经济相适应的农业供水及灌溉管理体制和水价形成机制。所以在**灌区大力发展管道灌溉为主的高效节水灌溉技术势在必行。

一、桐仁桥灌区水利设施现状

**水库建成于1979年，总库容1870万M3，正常库容1616万M3，死库容264万M3，正常水位98.7米，死水位75米，总控制集雨面积15.5km2。历时10

年，建设成了由一座主坝、四座副坝及附属设施组成的枢纽工程，2009年完成**水库枢纽工程除险加固，总投资2800万。灌区拥有主干渠24.6公里，由16座渡槽，108段隧洞，9000多米明渠组成。支渠10条共34.1公里，2011年完成了主干渠和支渠改造，总投资3100万，干支渠系水利用系数由原来的0.5左右提高到0.76左右。至2013年完成灌区范围内小一、二型水库除险加固工作，总投资2400万，增加蓄水量总计600万方。至2013年灌区范围内完成山塘清淤、改造100多口，新增、改造提水机台18处，总投资400万元。

二、发展管道灌溉高效节水技术思路

1、选择适宜的节水灌溉形式

管道节水灌溉是必须充分合理利用各种水资源，采取水利、农业、管理等技术措施，使区域内有限的水资源总体利用率最高及其效益最佳。由于实施节水增效灌溉的地理条件千差万别，灌溉的对象也多种多样，不可能用一种固定的模式放之四海皆适用。必须遵循因地制宜的原则，依据不同地理条件、不同作物的不同要求，建立不同的节水工程技术模式来予以实施。例如本次在桐仁桥灌区就选择了自压管道灌溉系统（三圣庙渡槽自压供水）运行模式和小水利工程（茜草塘水库和提水泵站）联合系统运行模式。

1．1自压管道灌溉系统的机理和组成 1．1．1自压管道灌溉系统的机理

自压管道灌溉系统就是利用地形的自然高差形成的压力水头，通过管道输水到田间的节水灌溉系统。它突出的特点就是充分利用自然压差，形成压力管道系统，不需要消耗电能就可配套低压管道灌溉节水灌溉设施。

1.1．2自压管道灌溉系统的组成

自压管道灌溉系统包括：水源、首部枢纽（拦污栅、闸门、量水设备、沉沙池和压力池）、输水管网系统、田间灌溉系统。

1.2小水利工程（茜草塘水库和提水泵站）联合运行系统机理和组成 1．2．1小水利工程联合运行系统的机理

小水利工程（茜草塘水库和提水泵站）联合运行系统就是在自压管道灌溉系统的基础上为提高灌溉保证率结合进提水泵站而形成的一套供水系统。

1．2．2小水利工程联合运行系统的组成

小水利工程联合运行系统包括：水源、首部枢纽（拦污栅、闸门、量水设备、沉沙池和压力池）、提水泵站、水源切换系统、输水管网系统、田间灌溉系统。

2、农艺措施与高效节水工程措施结合提高节水效率

高效节水光靠推广先进高效节水灌溉技术是远远不能达到节水的目的，必需与改善灌溉制度、深耕蓄水保墒、地面覆盖技术、增施有机肥、调整植物的布局结构等措施结合，才能最大限度的发挥高效节水技术的节水效果。例于我县在水稻灌溉种植过程中采用了根据高产节水的“薄、浅、湿、晒”的灌水经验，制定出符合本地实际的灌溉制度，不但能使亩均节水量达80方左右，同时对提高水稻产量起到了重要作用。

3、政策与管理措施提高群众节水的积极性

根据《长计价字【2005】26号》文件，**灌区原水费收取标准为11.5元/亩，为加强**灌区水资源管理，提高水资源利用率，引导灌区内受益农户发展节水农业，根据省市县水务发展改革规划要求，在**灌区内进行了水权水价改革试点，水权水价改革的指导原则是：“定额供水、计量收费、梯级计价、节约有奖、超用加价、水权可流转”。灌区供水定额按150.6m3/亩的标准确定为基本水权，不足部分由其它小水库及山塘、机埠提灌补充。

灌区所收水费用于灌区支渠及以下的维修维护：其中50%用于协会（村）基础水费返还，支付看水及管护人员工资、砍青除杂等养护费用；经对各协会（村）3

考核验收后，综合返还30%，用于支渠、斗渠及毛渠的维修养护，余下的20%除了用作高价回收的节约水权水费部分外，全部用于奖励渠系维修维护管理好、用水管理有序、水利用效率高的支渠协会（或临时管水组织）。

通过以上措施，2013年大旱年作用效果明显，按照协会相关管理制度，山塘管理责任人早就做好了山塘蓄水保水工作，抗旱工作中严格一把锄头看水管水，为抗旱的胜利取到了决定性的作用，**水库灌区内的多家协会，早在六月初就对各主干渠进行了彻底的清理，水库放水过程中，会员自觉服从看水员的安排，做到了不浪费一滴水，使水库不但保证了大旱年的所有灌溉任务，同时还保证了生活用水的正常供应。

三、结论

“一不用锄，二不赤脚，一会我这片地就灌满水了。”这是一个进行了管道节水灌溉技术改造的灌区村民高兴地对笔者说的。只见他手轻轻开启水阀，清澈的水流喷涌而出，种了一辈子地的他，给稻田灌溉从来没有像今天这么轻松过。

通过管道灌溉高效节水技术运行的结果来看，管道灌溉具有如下几个优点：一是节约用水，提高渠系水利用系数。由于水稻灌溉用水量大，灌溉时间长，管道几乎不漏水，渠系水利用系数可达到0.95以上，使灌溉水利用系数提高2—3成，从而节省大量的水资源。二是节约土地，提高土地利用率。由于低压管道埋设在地下，原有明渠可以恢复耕种或用作道路拓宽。有些地区还可以将低压管道埋设在排水渠下面，在土地利用上实现灌排结合，提高土地利用率2—4%。三是施工简单，经济可行。低压管道埋设机械化程度高，施工简单，节省工期，尽管单位长度低压管道价格高于渠道预制块，但比采用∪型渠道衬砌节省大量人工，以及运行中维护少，因此还是经济可行的。四是适用范围广。小型灌区和低岗丘陵地区常常因为灌渠不配套影响灌溉，采用低压管道输水可大大提高灌溉效率，降低灌溉成本。

**县的经济发展形式已经使我县发展高效节水农业势在必行，这样才能节约更多的水资源来满足我县不断扩大工业用水以及农村安全饮水用水需求。而且发展高效节水农业也是国家发展一个重要方针政策。

第三篇：饮用水消毒技术发展概况

饮用水消毒技术发展概况

摘要：综述了当前饮用水消毒技术的研究现状，包括臭氧、紫外线、氯化、二氧化氯、膜等，然后展望了消毒技术的发展方向，并初步指出适合我国应用的饮用水消毒技术。

关键词:饮用水;消毒;液氯;二氧化氯;氯胺;臭氧;紫外线;膜

饮用水安全关系到影响人体健康、社会稳定和经济发展，一直是我国乃至全球面临的严峻挑战之一。为切断疾病通过饮用水传播的途径，消毒作为生活饮用水处理的最后一道工艺是必不可少的。水的消毒方法很多, 主要有氯消毒、氯胺消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒、紫外线消毒等。下边对这几种水处理中较常用消毒剂的特点进行一下探讨。1常见消毒方法

1.1 臭氧消毒

臭氧是一种强氧化剂,其可以氧化分解细菌内部氧化葡萄糖所必须的葡萄糖氧化酶, 也可以直接与细菌、病毒发生作用, 破坏其细胞器和核糖核酸, 分解, , 蛋白质, 脂类和多糖等大分子聚合物, 使细菌的物质代谢和繁殖过程遭到破坏, 还可以侵人细胞膜内作用于外膜脂蛋白和内部的脂多糖, 使细胞发生通透性畸变, 导致细胞的溶解死亡, 并且将死亡菌体内的遗传基因、寄生菌种、寄生病毒粒子、噬菌体、支原体及细菌病毒代谢产物等溶解变性死亡, 从而起到消毒作用[1]。

臭氧消毒具有杀菌效果好、用量少、作用快、消毒副产物少和生产条件简单等优点，但也具有消毒工艺费用较高、稳定性极差和需用第二消毒剂等缺点。另外臭氧作为消毒剂是有选择性的，绿霉菌、青霉菌之类对臭氧具有抗药性，需较长时间才能将其杀死；单独使用臭氧作为消毒剂时，由于臭氧能在较短时间内分解，残留效果小，甚至会出现细菌回升现象，为了改善这种状况，可以考虑辅助加氯[2]。1.2 氯化消毒

氯化消毒是传统的饮水消毒方法, 一直沿用至今。氯化消毒中, 氯与水反应时, 要产生水解和离解反应, 即: Cl2 +H2O～ HOCl+ H﹢+ Cl-, HOCl ～H+ + OCl-。实际上, 次氯酸比次氯酸根杀菌能力强得多, 如次氯酸杀死大肠埃希菌的能力比次氯酸根要强80 至100倍。近年来发现, 在氯化消毒的同时, 许多受有机物污染的水源经过氯化后, 能产生三卤甲烷和其它卤化副产物, 这些副产物中, 三氯甲烷被认为是重要致癌物[3]。但氯消毒亦有不少优点:(1)

氯对微生物杀灭能力较强;(2)在水中能长时间地保持一定数量的余氯, 具有持续消毒作用;(3)使用方便, 成本较低。氯消毒缺点主要表现在:(1)产生有害消毒副产物;(2)氯对病毒的灭活能力不如二氧化氯、臭氧等强。(3）氯气或液氯消毒具有一定的不安全性[5]。

近年来, 有使用氯胺作为饮水消毒剂, 其与氯气相比, 可使三卤甲烷生成量减少50%。为了使饮水中三卤甲烷控制在0.1 m g /L以内, 国外许多水厂已经采用氯氨消毒。我国已有用氯氨消毒的水厂筹建, 但最近有研究发现, 氯氨亦可

能存在致突变性。

1.3 二氧化氯消毒

二氧化氯具有广谱杀菌能力, 是一种优良的消毒剂, 其杀菌能力是氯气的5倍。二氧化氯对细胞壁有较强的吸附和穿透能力, 与微生物接触时释放原子氧及次氯酸分子, 可有效地氧化细胞内含琉基的酶, 还可以快速抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物, 还能分解残留的细胞结构，即使存在悬浮物, 二氧化氯也能以较小的剂量杀死大肠杆菌类炭疽杆菌，对其他诸多细菌、病毒都有良好的失活效果, 低浓度的二氧化氯在水中扩散速度和渗透能力都比氯快, 因此用量少, 作用快, 杀菌率高。

二氧化氯消毒具有下列优点：

①杀菌效果好、用量少，作用快，消毒作用持续时间长，可以保持剩余消毒剂量；②氧化性强，能分解细胞结构，并能杀死孢子；③能同时控制水中铁、锰、色、味、嗅；④受温度和pH影响小；⑤不产生三卤甲烷和卤乙酸等副产物，不产生致突变物质，其Ames试验和小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验均呈阴性结果。与氯消毒相比，二氧化氯能降低致突活性。二氧化氯与水中有机物的反应为氧化作用，而氯则以取代反应为主。

但二氧化氯的使用还存在一些缺点，影响了二氧化氯的推广应用，特别是在大型给水处理系统的应用。二氧化氯消毒的主要缺点：①二氧化氯消毒产生无机消毒副产物：亚氯酸根离子（ClO2）和氯酸根离子（ClO3）。②二氧化氯本身也有害，特别是在高浓度时③二氧化氯的制备、使用也还存在一些技术问题，二氧化氯发生过程操作复杂，试剂价格高或纯度底，反应副产物种类和对健康的影响还不十分清楚，二氧化氯的运输、储藏的安全性较差，因此国内尽管目前二氧化氯在小规模的给水厂有应用，但大型水厂使用还不多。[4] 1.4 氯胺消毒

氯胺是氯化消毒的中间产物，其中具有消毒杀菌作用的只有一氯胺和二氯胺。纯的一氯胺是一种无色不稳定液体，沸点为-66℃，能够溶于冷水和乙醇，微溶于四氯化碳和苯［6］。一氯胺（NH2Cl）的消毒作用是通过缓慢释放次氯酸（HOCl）而进行的。

氯胺消毒作用机理与氯气相近，通过穿透细胞膜，使核酸变性，阻止蛋白质的合成来达到杀灭微生物的目的。氯胺消毒的优点是: 当水中含有有机物和酚时, 氯胺消毒不会产生氯臭和氯酚臭, 同时大大减少THM产生的可能[5];氯胺消毒更能保证管网末梢和慢流地区的余氯要求, 因为HClO 是逐渐放出来的, 这样能保持水中余氯较久, 适用于供水管网较长的情况。但氯胺消毒要求氯胺长时间与水接触才能获得与氯消毒相同的作用, 而且氯胺对人体健康存在着潜在的影响, 由它导致产生的消毒副产物的毒性更强,因此氯胺消毒的安全性和实用性也开始受到质疑。1.5 紫外线消毒

氯消毒是城市给水和污水处理重要的净水工艺, 以其杀菌效果好, 设备简单, 运行费用低等特点而得到广泛应用。但是经氯消毒后会产生很多副产物。这些物质均已被证明对人体有致畸、致癌、致突变的作用。而紫外线消毒法高效广谱, 无消毒副产物, 以及设备占地面积小, 初投资少等特点, 而且该技术在给排水方面的应用将大大提高用水的安全性。因此, 在近20 年来逐渐得到广泛的应用, 同时紫外线在污水处理方面也有着广泛的应用和发展前景。[7] 紫外线消毒时，对病原微生物具有杀灭作用的紫外线波长范围为200～300nm，其中240～280nm 波长的杀菌能力较强，饮用水消毒一般选用254nm 波长的紫外线。紫外线消毒主要优点是：消毒后的自来水无色无味，不会产生有害副产物。[8]。但紫外线消毒后因没有持续的消毒效果, 被杀灭的细菌有可能复活, 故需与氯配合使用;管壁易结垢, 导致消毒效果降低;消毒效果受水中悬浮物和浊度影响较大;国内使用经验较少[9] 1.6 膜消毒

膜消毒机理包含2 方面：①筛分，即膜对微生物的过滤作用。在压力差的推动下，比膜孔径小分子物质透过膜孔，而大于孔径的微生物悬浮物等则被截留去除； ②吸附作用，即当微生物通过膜时由于静电作用被捕获吸附在膜上。膜在饮用水消毒中的作用主要也在2 个方面：①直接去除水中微生物；②去除水中有机物、悬浮物和无机物等，以切断微生物生存、繁衍的载体，从而间接地起到辅助消毒的功能。[8] 与传统工艺相比，膜处理工艺具有结构简单紧凑、易于实现自动化、所需化学药剂少，出水水质稳定等优点，但亦有其局限性，如易结垢，需定期进行化学清洗；膜过滤性能受酸碱度和温度影响；膜破损检测困难等。其中，超滤在进水浊度高时透膜压差增长较快；对水中中、小分子有机物，特别是微量有机污染物的去除效果较差，需与其它工艺组合应用。[10] 2 消毒技术的发展趋势

我国与资本主义发达国家在供水方面还存在着很大的差距，这与我国目前的经济状况和国情有着密切的关系。以上各种消毒技术均有其优点也有其不足之处，所以在实际的生产中，应该结合我国饮用水水源水质以及经济状况，将各种消毒工艺优化组合，获得最好的处理效果，得到最优质的饮用水，组合消毒技术也必将在我国得到大力推广[12]。

理想饮水消毒方法指标: 1)杀菌可靠性高、杀菌效果好;2）不产生有毒有害的副产物, 不会对人体造成危害;3）管理安全性强, 使用安全, 不会对操作者和周围环境造成影响和危害;4）使用方便, 操作简单, 便于维护;5）经济适用, 设备投资少, 运行费用低;6）有效浓度低, 作用速度快;7）性质稳定, 不易受有机物、酸碱及其它物理化学因素影响;8)毒性低, 消毒后易于去除残留物。国内外研究者至今没有发现一种能够满足上述要求的消毒剂, 只能按照消毒对象和消毒目的而选择合适的消毒剂。目前除了常用的氯消毒外, 还有很多新的消毒方法具有广谱作用, 也克服或减少氯消毒时产生三卤甲烷的问题。但这些新方法也存在生产制造, 成本, 应用条件等尚待解决的问题, 需要进一步研究改进。[11] 对于消毒工艺今后的发展趋势, 笔者个人认为应大力开发新的消毒技术和物美价廉的新型消毒剂，如等离子体消毒技术等，在选择处理工艺前，应综合考虑给水水质，优化消毒前的各单元处理工艺,在保证水质的同时，尽量降低最后一道消毒工艺的处理负荷，也切实缩减运行成本。结语

国内外还没有研究出一种能够完全满足人们要求的消毒剂, 只能按照消毒对象和消毒目的选择合适的消毒剂。各种消毒方法均有其优点也有其不足之处, 除了氯、二氧化 氯、臭氧和紫外线等主流消毒技术, 还有很多新的消毒方法具有广谱作用, 可克服或减少氯消毒时产生三氯甲烷的问题。但这些新方法还需要进一步研究改进。所以在实际的生产中, 应该结合我国饮用水水源水质以及经济条件, 将各种工艺相互配合, 取长补短, 以获得最好的处理效果。参考文献

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现代给水处理消毒技术的发展

特别策划

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紫外线在水处理中的应用

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第四篇：我国近十年来粉末冶金技术发展概况

粉末冶金是一项集材料制备与零件成形于一体，节能、节材、高效、最终成形、少污染的先进制造技术，在材料和零件制造业中具有不可替代的地位和作用，已经进入当代材料科学的发展前沿。目前粉末冶金技术正向着高致密化、高性能化、低成本方向发展

近十年来粉末冶金零件的成形新技术：

一、温压技术 温压技术是粉末冶金领域近几年发展起来的一项新技术，可生产出高密度、高强度，具有非常广泛的应用前景。所谓温压技术就是采用特 制的粉末加温、粉末输送和模具加热系统，将加有特殊润滑剂的预合金粉末和模具等加热至130～150℃，并将温度波动控制在±2．5℃以内，然后和传统粉末冶金工艺一样进行压制、烧结而制得粉末冶金零件的技术。其技术关键：一是温压粉末制备，二是温压系统。与传统工艺相比，温压成形的压坯密度约有0.15～0.30g／cm3的增幅，其密度可达7.45g／cm3。在相同的压制压力下，温压材料的屈服强度比传统工艺平均高11％，极限拉伸强度平均高13．5％，冲击韧性可提高33％。另外，温压零件的生坯强度高，可达2O～30MPa，比传统方法提高50—100％，不仅降低生坯搬运过程中的破损率而且能对生坯进行机加工，表面光洁度好。此外，温压工艺的压制压力低和脱模力小，同时零件性能均一，产品精度高，材料利用率高。温压工艺还有一个特点是工艺简单，成本低廉。研究表明，假如一次压制、烧结的普通粉末冶金工艺的成本为1.0，则粉末锻造的相对成本为2.0，复压复烧的相对成本为1.5，渗铜的相对成本为1.4，而温压技术的相对成本为1．25。目前，采用温压技术生产的粉末冶金零件已达200多种，零件重量在5—1200g。例如，德国SinterstahlGmbH公司用温压技术生产复杂的摩擦传动用同步齿环，在美国新奥尔兰举行的PM2TEC2001国际会议上获奖。该零件的齿部密度超过7.3g／cm，环体密度超过7.1g／cm，生坯强度达到28MPa。采用了扩散合金化的烧结硬压粉末，最低抗拉强度为850MPa。由于使用了温压技术和采用粉末冶金零件，使得综合成本降低了38％。

二、流动温压技术

流动温压粉末冶金技术(Warm Flow Compaction，简称WFC)是在粉末压制、温压成形工艺的基础上，结合了金属粉末注射成形工艺的优点而提出来的一种新型粉末冶金零部件近净成形技术。其关键技术是提高混合粉末的流动性。它通过提高了混合粉末的流动性、填充能力和成形性，从而可以在8O～130~C温度下，在传统压机上精密成形具有复杂几何外形的零件，如带有与压制方向垂直的凹槽、孔和螺纹孔等零件，而不需要其后的二次机加工。WFC技术既克服了传统粉末冶金在成形复杂几何形状方面的不足，又避免了金属注射成形技术的高成本，是一项极具潜力的新技术，具有非常广阔的应用前景。WFC技术作为一种新型的粉末冶金零部件近净成形技术，其主要特点如下：(1)可成形具有复杂几何形状的零件；(2)压坯密度高、密度均匀；(3)对材料的适应性较好；(4)工艺简单，成本低。目前，WFC技术在国外还处于研究的初始阶段，其关键制造技术及其致密化机理研究尚未见报道。传统粉末零件成形时，为了减少粉末颗粒之问和粉末颗粒与模壁之间的摩擦，在粉末混合料中需添加一定量的润滑剂，但混进的润滑剂因密度低不利于获得高密度的粉末冶金零件；而且润滑剂的烧结会染环境，甚至会降低烧结炉的寿命和产品的性能。模壁润滑技术的应用则很好地解决了这一难题。近年来，采用模壁润滑取代粉末润滑技术已成为粉末成形研究和开发的又一热点。目前，实现模壁润滑的主要途径有两个：一是利用下模冲复位时与阴模及芯杆之间的配合间隙所产生的毛细作用，将液相润滑剂带到阴模及芯杆表面。二是用喷枪将带有静电的固态润滑剂粉末喷射到压模的型腔表面上，即在装粉靴的前部装一个附加的润滑剂靴装置。成形开始时，润滑剂靴推开压坯，压缩空气将带有静电的润滑剂从靴内喷射到模腔内，因为润滑剂粉末所带的极性与阴模相反，粉末在电场牵引下撞击并粘附在模壁上，然后装靴粉装粉，进行常规压制成形。采用模壁润滑技术明显提高粉末材料的生坯密度，密度可达到7.4g／cm3，且模壁润滑与粉间润滑相比，铁粉的生坯强度可分别提高128—217％。日本丰田汽车中心研究人员利用温压、模壁润滑与高压制压力使铁基粉末压坯几乎达到全致密。

四、高速压制技术

高速压制技术(Hjgh Velocity Compaction，简称HVC)是瑞典的Hoaganas公司在2001年6月推介的一种新技术。高速压制生产零件的过程和传统的压制过程工序相同。混合粉末加进送料斗中，粉末通过送粉靴自动填充模腔压制成形，之后零件被顶出并转入烧结工序。所不同的是高速压制的压制速度比传统压制高500—1000倍，压机锤头速度高达2—30m／s，液压驱动的锤头重达5—1200Kg，粉末在0.02s之内通过高能量冲击进行压制，压制时产生强烈的冲击波。通过附加间隔0.3s的多重冲击能达到更高的密度。HVC技术具有高密度、高性能、低成本、高生产率和可成形大零件的特点。

该技术适用于制备阀门、简单齿轮、气门导筒、主轴承盖、轮毂、齿轮、法兰、轴套宇轴承套圈和凸轮凸角机构等产品。目前正在继续研究生产更复杂的多级部件。

五、动磁压制技术

动力磁性压制技术(dynamic magnetic cornpaction，简称DMC)是1995年美国开始研究的一种新型的高性能粉末最终成形压制技术。DMC是采用脉冲调制电磁场施加的压力来固结粉末。与传统的粉末冶金压制工艺一样，动力磁性压制也是两维压制工艺，但却是径向压制而不是轴向压制。当粉末装入～个导电的容器(护套)内，置于高场强的中心腔中，线圈通入高电流脉冲，线圈中形成磁场，护套内因而产生感应电流。感应电流与施加的磁场相互作用，产生由外向内压缩护套的磁力，使粉末得到压制，整个压制过程时间不足1ms。DMC具有以下特点：(1)由于不使用模具，因而可达到更高的压制力，维修与生产成本更低；(2)在任何温度与气氛中均可施加压力，且适合所有材料，工作条件更灵活；(3)不使用润滑剂与粘结剂，有利于环境保护。目前，许多动磁压制的应用已接近工业化阶段。DMC适于制造柱形对称的终形件，薄壁管，高纵横比部件和内部形状复杂的部件。现可以生产直径×长度：12.7mm×76.2mm到127.0mm×25.4mm的部件。第一台工业型SPS装置，该技术才真正引起世人的关注。该技术集粉末成形和烧结于一体，不需要预先成形，也不需要任何添加剂和粘结剂。主要是利用外加脉冲强电流形成的电场清除粉末颗粒表面氧化物和吸附的气体，净化材料，活化粉末表面，提高粉末表面的扩散能力，再在较低机械压力下利用强电流短时加热粉体进行烧结致密。_有关研究表明，该技术由于场活化等作用在较大程度上降低了粉体的烧结温度，缩短了烧结时间，并充分利用了粉末自身发热的作用，热效率极高，加热均匀，可通过一次成形获得高精度、均质、致密、含氧量低和 晶粒组织细小的零件。

目前，SPS研究对象主要集中于陶瓷、金属陶瓷、金属间化合物、复合材料、纳米材料以及功能材料等。在制备和成形非晶合金、形状记忆合金、金刚石等材料方面也作了不少尝试，并取得了较好的结果。

七、爆炸压制技术参考文献： 爆炸压制(Explosive Compaction)又称冲击波压制，是利用化学能的一种高能成形方法。它通常将金属粉末材料置于具有一定结构的模具中施加爆炸压力，爆炸物质的化学能在极短的时间内转化为周围介质中的高压冲击波，并以脉冲波的形式作用粉末，使其获得高密度。作用时间仅为1O一100us，粉末成形为1ms左右。爆炸压制方法是一种独特的加工方法，可使松散材料达到理论密度。能将不适合传统压力加工的材料制造成零件，可使传统的不可压缩的金属陶瓷材料、低延性金属等压制成复合材料，典型的应用是将高温合金粉末用于成形飞机发动机的耐高温零件。结束语

粉末冶金是一门重要的零件成形技术。粉末冶金新技术、新工艺的不断出现，必将促进高技术产业的快速发展，也必将带给材料工程和制造技术光明的前景。目前，我国粉末冶金行业整体技术水平低下、工艺装备落后，与国外先进技术水平相比存在较大差距。因此，大力发展粉末冶金新技术的研究，对提高我国粉末冶金产品的档次和技术水平，缩短与国外先进水平的差距具有非常重要的意义。

第五篇：我国低碳住宅技术发展概况

我国低碳住宅技术发展概况

提要：我国低碳住宅技术从20世纪80年发展起来，至今已取得较大发展，新材料、新技术、新工艺不断涌现，也培育出一批产品质量好、企业声誉高的骨干企业。

我国低碳住宅技术从20世纪80年发展起来，至今已取得较大发展，新材料、新技术、新工艺不断涌现，也培育出一批产品质量好、企业声誉高的骨干企业。首先，住宅低碳技术科研成果显著。包括节能建筑体系、新型节能墙体及屋面保温材料、密闭节能保温门窗、供热采暖系统等许多方面，共计获得国家科技进步奖10多项，获建设部科技进步奖的69项，主要包括住宅建筑适用技术研究与珍珠岩保温砂浆、带饰面聚苯板内保温、热反射保温隔热窗帘、旧房节能改造、保温复合墙体和屋面、混凝土岩棉复合外墙板、供热管网水力平衡技术、已建建筑节能改造、空心砖墙体、加气混凝土墙体房屋、采暖居住建筑节能设计原则与方法、浮石混凝土小型空心砌块墙体等。其次，部分节能产品产业规模上也有十足的发展。比如，我国外墙外保温历经20多年的发展实现从无到有，当前产量规模已占全球第一，拥有包括模塑、挤塑聚苯、聚氨酯、岩棉、酚醛、浆料等多种保温材料和贴、喷、抹、模板内置等多样化做法。

随着低碳经济成为我国经济发展的长期趋势，我国低碳住宅技术今后发展潜力巨大。我国现有建筑430亿平方米，另外每年新增建筑16～20亿平方米左右。每年新建建筑中，99%以上是高能耗建筑；而既有的约430亿平方米建筑中，只有4%采取了能源效率措施。据悉，到2020年，中国用于建筑节能项目的投资至少达到1.5万亿元，而在世界范围内，2009年低碳建筑产业将以60%的速度增长。据美国咨询机构麦格劳• 希尔建筑信息公司在报告中的预测，2013年低碳建筑的产业规模将达到目前的3倍，即906亿~1400亿美元。

但是，当前我国住宅低碳技术仍存在着部分不足：（1）技术研发及产品转化存在一定困难。当前我国住宅低碳技术存在着研究经费投入不足、起步较晚、技术不成熟、研发不均衡、市场前景不确定、推广宣传力度不够等问题，其中节能技术向市场转化过程中缺乏相应的政策和合适的转化方式，造成了转化的成功率低，产学研无法有机结合的现象。（2）低碳产品良莠不齐。据2009年上海市建设工程安全质量监督总站对112组工程节能材料的监督抽查，结果显示抽样不合格率高达19.6%。其中在某住宅项目中，某涂料公司提供的两种外墙外保温产品均不合格。（3）节能产品大多价格较高，不利于低碳住宅的普及。当前我国居民建筑节能意识较为薄弱，在节能与价格面前常常选择一时的低价，间接造成了开发商对低碳住宅的不重视，低碳住宅推广较为困难。

因此，未来我国住宅低碳技术将通过国外资本与技术的引进，功能、质量与价格的市场竞争和优胜劣汰，在规模日益扩大的同时，产业结构和产品结构也变得趋于合理，技术取得不断进步。，低碳设计，低碳建筑、施工及装修。建筑系统低碳技术下属共有4大类，分别为能源供给系统、排放系统、建筑设备系统及通风系统。建筑环境低碳技术下分4大类，依次为建筑环境控制技术、绿化系统、运行设备控制、废弃材料循环利用系统。既有建筑改造技术主要是针对既有非低碳住宅的节能改造，涉及到既有建筑外围护系统、供暖采暖制冷系统节能改造技术等。