蓝光激光器的应用与发展(精选五篇)

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第一篇:蓝光激光器的应用与发展

蓝光激光器的应用与发展

黄必昌

一、前言

全固态蓝光激光器因其在激光生物医学、激光彩色显示、激光高密度数据存储、激光光谱学、激光打印、激光水下成像与通讯等领域的广泛应用,近年来备受人们重视。用LD泵浦YAG晶体通过腔内倍频可以实现大功率蓝光激光输出,从而实现红(671nm)、绿(532 nm)、蓝(473 nm)三元色激光的连续输出。目前有关蓝光激光器的研究成为国内外研究小组竞相开展的研究热点,在很短的时间里世界各地都掀起了固态草蓝色激光光源的研究热潮。

全固态蓝光激光作为一种新的相干光源,具有体积小、结构紧凑、寿命长、效率高、运转可靠等一系列优点,能够应用在许多其他激光器无法应用的场合。

全固态蓝光激光器主要应用在蓝光激发、高密度光存储、彩色激光显示、拉曼光谱、荧光光谱分析、生物工程、DNA排序、海洋水色和海洋资源探测等很多方面。

在固体激光器中欲获得蓝色激光输出,主要有以下三种方法:(1)利用宽禁带半导体材料直接制作蓝光波段的半导体激光器;(2)利用非线性频率变换技术对固体激光进行倍频;(3)利用上转换技术在掺稀土的晶体、玻璃或光纤中实现蓝激光输出。对于可见波段的半导体激光二极管(LD),蓝光LD的研制需要昂贵的设备和衬底材料,同时LD的光束质量不尽人意,在许多应用领域受到了限制。由LD泵浦的倍频固体激光器,需要非线性晶体材料进行频率转换,虽然光束质量很好,输出功率也很高,但系统较复杂。近年来,人们利用发光学中的频率上转换机制,大力发展具有蓝绿光输出上转换发光材料,所采用的泵浦源一般为近红外高功率半导体激光器。另外,与稀土掺杂的玻璃和晶体相比,光纤具有输出波长多、可调谐范围宽等优点。利用上转换光纤制作的光纤激光器还具有结构简单、效率高、成本低的优点。近两年来,国外对蓝光上转换光纤激光器研究很活跃,并且其商业化进程也相当迅速。下面结合激光显示和蓝光光盘等主要应用,首先简单说明其工作原理然后介绍全固态蓝光激光器的多种技术和最新发展。重点讲述了蓝光半导体激光以及半导体激光直接倍频蓝光激光器技术的进展,最后就蓝光激光器的应用进行小节。

二、工作原理

蓝光光纤激光器是利用稀土离子上转换的发光机理,即采用波长较长的激发光照射掺杂的稀土离子的样品时,发射出波长小于激发光波长的光。稀土离子的上转换发光机制一般可以分为激发态吸收、能量转移和光子雪崩三种过程。蓝光上转换光纤的输出波长一般在450~490nm之间,目前能获得蓝光输出稀土离子主要有Tm3,Pr3两种,但大多数情况下,为了提高泵浦吸收效率和上转换发光效率,往往采用将Tm3或者Pr3离子与Yb3离子共掺的方式,通过Yb3离子的敏化作用,利用多声子吸收的原理获得高效的上转换发光效应,Tm3/Yb3

共掺和Pr3/Yb3共掺这两种方式的上转换光纤激光目前报道的最多。

三、蓝光激光器的发展和应用

1、激光显示与蓝色激光

激光显示采用红、绿、蓝三基色全固态激光器作为光源,由于激光的高色纯度,按三基色合成原理在色度图上形成的色度三角形面积最大,因而激光显示的图像有着比现有彩色电视更大的色域、更高的对比度和亮度,颜色更鲜艳,能反映自然界的真实色彩,在家庭影院和大屏幕显示领域具有巨大的应用前景。2002年韩国三星公司就已经推出了80英寸VGA分辨率的高亮度激光电视的样机,可以获得很好的显示效果。作为激光全色显示的关键技术,红、绿、蓝三基色全固态激光器也已成为当前国际上研究的热点。其中,三基色光源中的蓝色激光是目前激光显示研究中的瓶颈。

实现全固态蓝色激光光源的途径主要有三种:(1)直接发射蓝光的激光二极管;(2)LD倍频的蓝色光源;(3)LD泵浦通过非线性光学手段获得的蓝色激光器。直接发射蓝光的半导体激光器,具有结构简单、使用方便、电-光转换效率高等优点。能够直接发射蓝色激光的LD一直受到人们的关注。但由于半导体材料本身的缺陷难于克服,使得蓝色激光二极管的发展相对缓慢,与实用化之间还有一段距离。通过LD泵浦非线性光学频率转换如倍频、和频等方法来得到高转换效率的蓝色激光输出。此外直接倍频LD获得蓝色激光,能够实现高的光-光转换效率;要求改善LD光束质量、压缩其发射线宽,并且将LD输出锁定在非线性晶体无源谐振腔的共振频率上,是这项技术的关键所在。

以上这些技术都有自身的缺点,离激光显示的真正应用尚有一定差距。目前激光显示研究过程中,所采用的蓝色激光主要采用的方法是采用基于美国专利(US PATENT NO.4809291)制造的473nm蓝色激光,即利用LD泵浦Nd:YAG的准三能级4F3/2->4I9/2的946nm倍频,并抑制1064nm的跃迁。但是这种方法效率比较低且实施难度较大。最近我们拟采用的窄带宽LD直接倍频PPLN的技术来获得蓝色激光,既可以实现高的光光转换效率,而且技术方案简单,是一个有潜力的选择。

2、蓝光激光二极管

1999年Nichia公司生产出第一台蓝光半导体激光器,标志着下一代光存储的应用已经为期不远了。2002年出台了命名为“蓝光光盘”(Blue-ray Disc)的计划。具体讲,蓝光LD可以在一张12cm的光盘上实现27GB的存储量,它是现有技术的六倍,可以实现所有数字信息的存储(包括音频、视频、电视、照片等应用),大大方便了数字产品走进家庭和人们的办公室。例如,利用蓝光光盘可以记录两小时的高标准的数字视频或者13小时的标准电视。此外双面存储以及扩大光盘尺寸可以最终获得50-100GB的存储容量。

关于蓝光LD最先的研究主要集中在Ⅱ-Ⅳ族材料,尤其是ZnSe。这种材料禁带宽度约2.7eV,发射波长相应于深蓝色480nm,且其栅格间距非常接近于常用的GaAs,看起来非常适合于蓝光LD。1990年,利用ZnSe/ZnCdSe应变量子阱技术首先获得了蓝色激光输出。1996年日本索尼公司采用ZnCdSe/ZnSSe/ZnMgSSe单量子阱激活层分别限制双异质结构实现了在20℃下、输出1mW并且可连续工作100小时的蓝-绿(515nm)LD。然而生长过程中p-n结内形成的缺陷在高阈值电流、高结温环境下会迅速扩散,使得其寿命的进一步

提高十分困难,距离商品化10000小时的目标还有很长一段距离。

在此同时,日本Nichia化学工业公司的Shuji Nakamura [4]另辟蹊径,致力于Ⅲ-V族GaN材料的研究(图1)。他在充氮环境下,借助双束气流反应技术,在15%失配的石英基底上,采用MOCVD方法生长出了InGaN多量子阱结构的408.6nm蓝光LD。97年初的时候其室温寿命为35小时,同年秋季通过侧向外延生长技术将室温寿命提高到了1000小时。目前该公司已经有几款输出功率达到30mW,线宽小于1nm,输出波长为400-415nm的商品化器件。还有其他一些波长的工程样机推出。然而,考虑到半导体材料本身的缺陷难于克服,使得蓝色激光二极管的发展仍相对缓慢,离实用化还有一段距离。

目前GaN已经成为制造短波长半导体激光的主要材料,掺杂不同浓度的铟可以获得不同波长的输出。而基于GaN材料制造的蓝色LED其性能已经大幅提高,并获得了广泛应用,其中最重要的应用是在显示技术和白光照明。

3、LD直接倍频蓝光激光器

这种通过二次谐波(SHG)将LD的红外输出直接倍频而得到蓝色激光的方案,能够实现高的光-光转换效率。它要求LD不仅能够输出较高的激光功率,而且还必须实现单管、单频运转。因此,采用电学边带压缩或光学反馈压缩等技术,通过外腔加强的办法,改善LD光束质量、压缩其发射线宽,并且将LD输出锁定在非线性晶体无源谐振腔的共振频率上就成为这项技术的关键问题。1989年,L.Goldkey和M.K.Chun用KN晶体倍频842nm的LD输出得到24mW的连续蓝色激光,W.J.Kozlovsky和W.Lenth用电学反馈技术钳制858nmLD的输出,在140mW入射功率下得到41mW的428nm连续输出。1994年德国人

A.Hemmerich将单块KN同时用于环行倍频和LD光学频率自锁,在90mW、856nm的入射功率下,获得了22mW、428nm的蓝色激光输出。J.A.Trail采用实时闭环反馈,有效地控制了光束质量、抑制了噪声,改善了激光器工作稳定性,得到了40mW、430nm激光输出。相干公司正利用此项成果开发用于光存储的商品。

由于波导中传播的激光功率密度高、与泵浦光耦合充分、阈值低、转换效率高、位相匹配范围宽,而曾使蓝光波导激光器受到重视。1994年,G.Gupta运用1mm长的畴反转LiTO3波导对840nm的LD倍频而得到26μW的功率输出、290%/W*cm2的转换效率和0.3nm的位相匹配宽度。我国南京大学的陆亚林等人用三阶准位相匹配的LiNbO3倍频810nmGaAsAl激光,在入射功率为250mW时,获得了0.3mW的405nm输出,光学转换效率达0.14%。最令人瞩目的是离子KN波导和薄膜KTP波导。日本的Tohru Doumuki等人用带线加载(strip load)结构的SiO2/Ta2O5/KTP薄膜波导对钛宝石激光进行倍频,在波导长度为4.1mm时得到了13mW的近TEM10模413nm输出,转换效率接近1000%/W*cm2。薄膜波导激光器的优点是效率高,缺点是波导制作复杂,对泵浦光束质量要求高,因而获得的倍频激光光束较差。

近期我们设计的方案是,采用窄线宽LD直接倍频PPLN来获得蓝色激光的方案。LD的输出波长为975nm,线宽约0.1nm,输出功率200mW。由于PPLN的高倍频转换效率,可以获得20-30mW的488nm激光输出。目前此方案仍在进行当中,相信不久就可以获得实际应用。

4、LD泵浦非线性转换蓝光激光器

利用了LD发射谱线能够很好地与Nd3、Cr3等激活离子的吸收带相匹配,并通过倍频、和频等方法来得到高转换效率的蓝色激光输出。

(1)用和频方法获得蓝色激光器

一种方法是运用GaAlAs激光二极管输出的809nm激光,与Nd3+离子1.06μm的激光通过和频来得到459nm的蓝光输出。1987年,J.C.Baumert及其同事首次在Ⅱ类位相匹配的KTP晶体中运用和频方法得到了0.96mW的蓝光输出。1989年,W.P.Risk和W.Lenth利用同样的晶体,在常温下实现了此和频过程的非临界相位匹配,也获得了蓝色激光输出。1992年,W.P.Risk和W.J.Kozlovsky利用外腔谐振加强的办法,在KTP单块驻波腔内获得4mW的基横模462nm输出。P.N.Kean和R.W.Stanley在1993年采用折叠腔结构,利用100mW的单管LD得到了20mW的459nm蓝色激光输出,单管LD-蓝光的转换效率高达68%,在改变和频晶体的匹配角度时,实现12nm的调谐宽度,但是这种技术对起注入作用的LD要求较高。

最近,德国的Kaiserslautern大学和当地的一家公司研发了一种采用锁模的半导体泵浦Nd:YVO4激光放大器来泵浦KTA-OPO,用上述方法产生的1064nm和1535nm激光,经倍频和和频过程同时获得629nm、532nm、446nm的三基色激光,直接用于激光显示的应用。

从八十年代末期开始,人们就对利用808nm的LD泵浦Nd:YAG及Nd:YVO4,实现4F3/2→4I9/2准三能级的946nm或912nm激光振荡,并运用KN或LBO等非线性晶体通过内腔倍频以得到蓝色激光输出的方案进行了研究。1987年,W.P.Risk和W.Lenth在一个未优化的Nd:YAG-LiIO3激光腔外得到了100μW的473nm蓝色激光。1989年,W.P.Risk用KN晶体对LD泵浦的Nd:YAG倍频,在吸收功率为400mW时得到了3.7mW的蓝色激光。斯坦福大学的T.Y.Fan于同年申请了关于通过倍频掺Nd3介质而获得蓝绿激光的专利(US PATENT NO.4809291)。这种激光器结构比较简单,关键在于采取适当的措施抑制发射截面大的1.06μm振荡。目前该项技术已逐渐趋向成熟化,德国汉堡大学用21W的808nm激光二极管得到了2.8W的473nm蓝色激光输出,正在逐步地达到低成本、高效率的商品化蓝色激光器的要求。

此外,还有内腔倍频的可调谐掺铬(Cr3)蓝色激光器。美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室成功地研制出两种可调谐激光晶体Cr:LiCAF和Cr:LiSAF。其荧光光谱范围覆盖800~1000nm波段,并且在630~690nm之间有吸收带。Cr:LiCAF晶体由于存在严重的散射机制、引入大的损耗而较少在激光系统中使用。更令人感兴趣的是Cr:LiSAF,其晶体生长工艺较为成熟,峰值发射波长为846nm。加上670nm、500mW级的红光LD的商品化,推动基于Cr:LiSAF的内腔倍频蓝色激光器的发展。日立金属株式会社的佐藤正纯等人研制出高稳定性的430nm的蓝色激光器,输出功率大于10mW。采用电学反馈,将输出稳定性控制在0.7%。

四、蓝色激光器的应用小结

(1)彩色激光显示

高亮度的蓝色激光系统完全可以和发展相对成熟的红色LD、内腔倍频的全固化绿激光器一起,作为彩色显示的全固体标准三基色光源。这种新型的低功耗、长寿命、高光束质量的激光光源,不仅效率高(与荧光光源相比),而且更加忠实于自然光,能够消除白炽光源产生的黄影和荧光光源产生的绿影,实现三基色的平衡。

(2)高密度光存储

与目前常用作光源的780nmLD相比较,蓝色激光的优点是波长短,光点面积小,若再利用存储介质对短波长激光更加敏感的特点,采用新的编码技术,则可以提高存储密度近1个量级。按目前的蓝光光盘计划,可以在一张12cm的光盘上实现27GB的存储量,它是现有技术的六倍,可以实现所有数字信息的存储(包括音频、视频、电视、照片等应用)。

(3)数字视频技术

全固体蓝激光器最令人鼓舞的应用是用作数字视频领域中CD-ROM、CD及DVD等的光源,市场前景很广阔。

第二篇:浅谈磨削发展与应用

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摘要:高速及强力磨削是在现代机械制造中发展起来的一项先进加工工艺。在保证零件加工质量的前提下,提高了生产率,降低了生产成本,是国内外现代机械加工工艺的主要发展方面方向之一。

关键词:高速磨削;强力磨削;磨削效率

高效率是国内外机械加工的主要发展方向之一。提高效率的重要方法,是提高切削,磨削速度及增大进给量。目前高速磨削已广泛应用于生产,普遍认为50~80m/s的高速磨削是经济可行的。最高磨削速度已达到120m/s,试验室的速度已达到210~250m/s。现在有的工件的实际磨削速度可以提高到300m/s。目前正朝着高速度磨削、强力磨削,高速强力磨削力一向发展。

1高速磨削

高速磨削是指砂轮线速度在45米/秒以上的磨削力一法。高速磨削是提高磨削效率的重要途经之一。

1.1 高速磨削的特点

它与普通磨削相比,可以提高生效率1~3倍;由于磨削速度的提高,工件表面在磨粒犁耕后所形成的隆起高度减小,因而使磨削的表面粗糙度减小;砂轮的寿命提高1倍左右;磨削力下降40%左右,加工的精度相应也提高。

1.2 高速磨削必须采取的措施

使用高速砂轮;使用高速磨床;采用自动上料、自动检测装置以减小辅助时间。

1.3 高速磨削的发展与应用

近年来,国内外高速磨床品种已有外圆磨床、曲轴磨床、凸轮磨床,轴承磨床、平面磨床,内圆磨床等。工业发达的国家在推广采用45~60m/s的高速磨削,80~150m/s的高速磨削已在一些国家开始应用。我国已生产磨削速度为50~80m/s的外圆磨床、凹轮磨床和轴承磨床等。

目前国外高速磨削采用较多的是轴承行业磨削轴承环内外沟,在发动机行业高速磨削也得到广泛应用,如,美国AIM公司磨削V8发动机曲轴连杆颈用高速磨削,英国的Newall公司高速磨削锻钢4拐汽车曲轴。不少国家磨削曲轴还采用多砂轮高速磨削(用三、四个,甚至七、八个砂轮同时磨),大大提高了磨削效率。

高速磨削对于多数牌号的钢材是适用的,但对磨削时易产生裂纹的材料,如钦合金,耐热合金则不适用。对于某些材料,如,不锈钢,当砂轮线速度高于45m/s时,磨削效率反而下降。

由于高速磨削对机床、砂轮、冷却和安全技术力一面都有特殊要求,这将增加机床成本。因此,目前高速磨削还只是在少数工件上使用。

2强力磨削

强力磨削是指大进给量或大磨削深度,以提高金属去除率的力一法。

2.1主要特点

它可以代替一部分车削、铣削和刨削等;强力磨削应用适当时,可以直接从毛坯磨成成品,粗精加工一次完成;加工效率可提高4~5倍;可以减少加工设备,节省由于不同加工工序所需要的装卸调整等辅助时间;它不受工件表面条件(如锈、硬点、断续表面等)以及材料硬度,韧性的限制;加工精度和表面粗糙度小。

2.2 强力磨削的应用

目前国内外强力磨削已应用到平面磨、外圆磨等磨床上。强力磨削采用较多的是主轴圆台平面磨床。切入式外用圆磨床及端面外圆磨床。磨床功率73.5~110.3kW;主轴平面磨床最大功率为220.5kW,可能出现730kW的机床,生产率达到500~600cm /min,每小进金属切除率(270~320)kg,一次切深最大可达37mm。

强力磨削在兵器工业中也得到了广泛的应用。美国的M60A1中型坦克车体两侧安装12个扭力轴的倾斜基面是与车体底部浇涛在一起的,用一般切削力一法难以加工,采用强力磨削解决了加工困难,是用两合Merairg强力磨床同时在两侧加工,去除余量为6.35mm,每台磨床功率为110.25kW,采用直径为762mm,厚度为203mm的多级砂轮。

美国华特弗里特兵工厂加工105mm坦克加农炮的炮门握柄采用强力磨削,毛坯是4340炮钢(即40GNiMoA),硬度HKC42,以前采用普通车削、切檀和磨削加工,需要分五次加工,时间为75min,现在用强力磨削一次加工完成,时间只需7~l0min;175mm野战炮的紧塞轴用力磨削加工,毛坯为4340钢锻体,一般加工力一法需车直径、车檀和倒角,时间为3小时巧分钟,改用强力磨削只需40min,磨削时所采用的砂轮线速度为38m/s.3高速强力磨削

这是具有上述两种磨削特点的方法

3.1高速强力磨削的应用

可用于磨削外圆及平面,主要是用切入式磨削法磨削圆柱形零件外圆型面、沟槽、多直径台阶。可将一般车削及磨削工序合并为一道工序。工件的余量一般在1.3~2.5mm,表面粗糙度Ra为超过6.3微分,精度不超过±0.076mm。目前高速强力磨削已在生产中得到一些应用。例如:磨削汽车齿轮轴、转向节、万向节及耐热合金透平叶片根部榫齿轮等。

上述高速磨削及强力磨削多在精密铸造,锻件的大批量生产或中小批类似零件生产和自动化程度较高的机床上推广使用。

3.2高速强力磨削的不是及其解决的措施

由于磨削速提高,功能增大,出现了振动加剧,热量增加等问题,常可采用下列措施来解决。

砂轮力一面主要是提高强度。①采用细粒度磨料;②采用结合性能强的结合剂,如,加硼陶瓷结合剂,硼玻璃结合剂等;③采用中心孔局部增强砂轮或改变砂轮结构,如,无中心孔砂轮和砂瓦组合砂轮。立力一氮化硼砂轮已有应用。砂轮修整多采用金刚石滚轮。

机床力一面主要是加强刚性。采用静压轴承、静压导轨、改进主轴和床身刚性,采用砂轮平衡和自动平衡装置。

冷却力一面。为了粉碎气流采用特殊冷却喷咀,使气流产生偏析;采用高压冷却,增加冷却液流量和容量。研究新成份油剂冷却或在水剂中加入添加剂以提高冷却效果。

3.3 安全防护力一面普遍是加厚砂轮罩壳厚度,采用半封闭或全封闭罩壳,罩壳内填充塑料,橡胶衬垫,采用自动关闭砂轮罩壳等。结束语

总之,高速及强力磨削作为一项新兴的加工工艺,其发展历史还很短暂,涉及到的相关技术还较多,存在的难题也较多。但相信在广大科技人员的不断探讨、研究之下,高速及强力磨削高效率的新兴。

第三篇:心理学的发展与应用

心理学的发展与应用

内容提要:人类在很早以前就在探索自身行为和意识的规律,但是,建立在科学基础上的现代心理学却只有一百多年历史。心理学就是一门研究人的心理活动的规律的科学。德国的艾宾浩斯说:“心理学有一个漫长的过去,却只有一个短期的历史。”虽然,心理学是一门年轻的学科,可是它充满了活力,其理论和实践的发展与应用给予人类巨大的财富。在今天,心理学称为最为普遍的应用学科之一,心理学的研究不仅丰富了人类的知识,增加人类对自身的了解,而且其理论、方法和技术可以直接运用于社会生活,促进社会发展与社会和谐。

关键词:心理学;应用心理学;应用

人类对心理现象的探索可以追溯到远古时代。由于当时的生产力水平很低,人们只能被动地顺应自然。面对大自然的无可抵御的可怕力量以及种种难以解释的神奇现象,人们无奈地将心灵之感归于神灵而加以崇拜。所以,人类历史上产生最早的心理学思想,就是“灵魂说”。古希腊哲学家亚里士多德的《论灵魂》一书被认为是最早的心理学专著。从古代开始,历经中世纪、文艺复兴以至到19 世纪中叶,对心理的探索与研究不断继续着,但是,在一个相当漫长的岁月里,这种探索仅仅是处于无明确的研究目的、无明确的研究目标、无明确的研究思想、无明确的研究方法的混沌状态下进行的,而且夹杂在哲学和神学的研究中。心理学的方法也主要是思辩的方法,在那个年代,心理学实际上还是与哲学、神学处于一种没有分化的统一状态中,其内容被包容于哲学和神学的内容体系中。

1879 年,冯特在莱比锡大学创建了世界上第一个心理实验室,使心理学有史以来第一次像其他学科一样被作为一门正式科学而进行研究,他成为把心理学转变成一门独立学科的奠基者。从此,心理学从哲学、神学、医学等其他科学中分离出来,正式成为一门真正独立的科学。心理学作为一门探索心灵奥秘、揭示人类自身心理活动规律的科学,它研究人类自身,帮助人们认识自我,发挥自我的才能,实现自身的价值。冯特创立心理学的时候认为,心理学的任务就是要分析心理的结构和内容,发现心理元素复合成复杂观念的内在原理与规律。不过,早期以冯特为代表的内容心理学派认为,心理学是一门“纯粹”的科学,不存在应用的问题,但是这种观点仅仅持续了三四十年,心理学开始走出实验室,面向大众,服务于社会生活。

一、心理学对健康事业的应用

在心理学领域,弗洛伊德的精神分析从一开始就直接服务于社会生活,致力于精神病人的治疗。而20 世纪以来,心理学更加支持了生物———心理———社会医学模式成为人类健康事业的主旋律。人们不仅注重到了人的生物学方面,同时也注意到了作为完整人的心理、意识方面和社会行为方面。当今世界,人们更加崇尚预防医学,不仅考虑自然环境对人体的影响,还要考虑社会环境,包括心理因素对人体的影响。疾病,过去一直是指导身体的某一部分、过程、系统在功能或结构上的反常这一纯生物学概念;而健康,则仅意味着没有疾病。新的医学观下,健康指的是:“人不仅仅没有疾病和虚弱,而要有身体、心理社会生活的圆满适宜的状态。” 不能达到这一状态,即可称之为疾病或亚健康状态。现代健康观认为人类疾苦的发生,有生物、心理、社会、生态诸多方面因素,只有在人类处于自然、社会、生理、心理的整体平衡协调运动中,才能实现真正的健康。20 世纪70年代后期,健康心理学成为独立的学科。健康心理学的研究及其工作实践与人类健康的各种问题紧密相联,甚至直接关系到社会的进步与个人的幸福,建立不久就获得了迅速的发展。人们自觉运用心理学知识和技术探讨和解决有关保持或促进人类健康、预防和治疗躯体疾病的问题。现代心理学在矫正影响人类健康或导致疾病的某些不良行为,尤其是在预防不良行为与各种疾病发生中发挥着特殊的功能,运用心理学知识改进医疗与护理制度,建立合理的保健措施,节省医疗保健费用和减少社会损失的途径,以及对有关的卫生决策提出建议。健康心理学在理论研究和实际应用的过程中,综合运用了行为理论、程序学习、行为健康和条件反射的原理。在疾病的防治、不良行为的矫正、生理功能障碍的康复、意外事故的减少、精神紧张的缓解,以及运动锻炼与健康教育的普及等方面,都获得了较为显著的成效;也对降低许多心身疾病,如对降低心血管病和癌症的发病率等起了重要作用。如今在欧洲成立了欧洲健康心理学会,比利时、联邦德国、英国、荷兰等许多国家都建立了国立健康心理学机构。在美国,通过健康心理学家与各界人士的共同努力,青少年吸烟者的比率已明显下降,成人的吸烟率比20 年前下降了12%,从而在一定程度上缓解了因吸烟致病致死的这一尖锐社会问题。实践表明,健康心理学在与相关学科的协同合作的过程中,必将会越来越显示出其造福人类的特殊作用。

二、心理学在经济理论中的应用

世纪以来,心理学逐步向着经学领域渗透。首先,大量的心理原理和行为研究成果被应用于经济学。被称作“心理学的经济学”的行为经济学应运而生,正日益受到人们的关注和重视。认知心理学、行为心理学的思想流派,为经济学考察人类的经济行为提供了充分的科学依据。被称作“心理学的经济学”的行为经济学,剥去了传统经济学假设理性人光鲜的外衣,主张对行为的分析应以行为的真实心理形成机制为基础,不能以主观的先验假定为依据。

行为经济学将行为分析理论与经济运行规律、心理学与经济科学有机结合起来,以发现现今经济学模型中的错误或遗漏,进而修正主流经济学关于人的理性、自利、完全信息、效用最大化及偏好一致基本假设的不足。与传统经济学不同,融入了心理学的行为经济学研究对象是人,包括人的认知、情绪、行为以及人格,而不仅仅是物的经济。行为经济学强调,对行为的分析应以行为的真实心理形成机制为基础,不能以主观的先验假定为依据,而个体行为的心理形成机制又是一种个体化过程,不能被他人所替代,所以个体化就成为个体行为的基本特征之一。行为经济学主张用过程理性来代替实质理性,并致力于把被价格、收入等经济变量牵动的经济木偶还原成富有人性的人,使经济学成为研究人的行为的科学。

其次,在市场领域,消费者心理研究也被广泛应用。从消费主体出发,研究消费者购买、使用商品和劳务的行为规律;研究消费者的态度、情感、爱好以及决策过程等;研究影响消费行为的一系列社会、个人和体制变量; 研究满足消费的产品特点和消费者对产品特点的反应; 以及研究市场需求的现状和动态,有针对性地开发应需适销产品等。心理学使现代营销活动充满生机,使社会生产目的的实现更加具有针对性。

三、心理学在生产管理活动中的应用

世纪末,心理方法就被引入到工业生产活动中,早期如泰勒的工作时间研究,吉尔布雷思和吉尔布雷思夫妇的动作分析,以及后来关于传送带生产的操作研究等,都是工业心理学中的经典性工作。在心理学发展的百年时间里,许多心理学学派都对工业心理学的理论作出过贡献。从经典的心理物理法、反应时学习心理,到当代的认知心理学、信号觉察论等,都对工业心理学产生了深远的影响。格式塔心理学的整体观强调知觉的形与基,在工业心理学的数符辨认、图形识别及服装设计中都是必须考虑的条件。

工业心理学是心理学应用于工业领域的应用理论,研究如何运用心理方法和成果解决工业或经济领域中产生的问题。它主要研究工作中人的行为规律及其心理学基础,利用心理学研究每一职业的要求;利用测验来选择工人和安排工作;规划利用人力的最佳工作方法;制定培训方案,使人力得到最有效的发展;决定最优良的工作条件;研究最合理的管理组织形式;研究工作动机,调整工人和管理人员间的通力协作。工业心理学强调探究人们在工作时的行为和产生这种行为原因的基本知识,同时也强调一些已知的人类行为知识在实际中的应用,从而更好地满足工业或经济机构与劳动者的需求。

首先,上世纪中期,工程心理学形成。主张对劳动工具进行改装和设计,使劳动工具的设计适应人的心理生理特点,以保证最佳的劳动条件,使工程可靠,操作者轻松,效率提高。心理工作者的辛勤工作,不仅在记载和积累有科学价值的资料方面功勋卓著,而且在利用心理机制使人与机器设备之间的信息传递和互相适应,在保证一个大系统的可靠性和高效率的前提方面作出了卓越的贡献。认知心理学的成果及客观分析人的心理过程的方法,被应用于解决自动化控制系统和大型国防工程,取得了显著的效果。随着工业产生一系列的革新,同时科学领域里控制论、信息论、仿生学等科学的发展,工程心理学进入了系统研究。以人—机—环境系统为对象,研究系统中人的行为,以及人与机器和环境相互作用,使工程技术设计与人的身心特点相匹配,从而提高系统效率、保障人机安全、并使人在系统中能够有效而舒适地工作。认知实验心理学成为现代工程心理学的理论基础。如今,工程心理学正致力于把人机系统扩大为人—机—环境—社会这样的更全面的系统。其次,管理心理学是把心理学的知识应用于分析、说明、指导管理活动中的个体和群体行为的工业心理学分支。行为科学管理理论是管理心理学启蒙阶段,其奠基就是以社会心理学家梅奥为首的一批专家进行了著名的“霍桑实验”,提出了“社会人”的假设。他们认为,单靠物质刺激不能保证调动工人的积极性。良好的人际关系,有利的社会条件与工作效率有更密切的关系。此外,他们还提出了非正式组织在群体中的作用。现代管理心理学主要研究与组织行为有关的人的个体特点,如动机、能力、性向等;人的群体特点,如群体的分类、人与组织的相互作用等;领导行为特点,如领导风格,领导的评估与培训等;组织理论与组织变革,如组织的模型,组织变革与组织开发研究等;工作生活质量研究,着重从改善工作环境,工作丰富化、扩大化方面调动职工的积极性,提高生产率。

除此以外,现代工业心理学的分支逐渐增多,包括管理心理学、劳动心理学、工程心理学、人事心理学等等。工作环境是否适合于保证人的安全、健康和舒适,并保证生产的高效率;工作环境是否能适合生理上的需要,工作者心理需要是否得到满足等问题,日益得到人们的关注,人们利用心理方法实施工作内容的丰富化和扩大化,减少简单、重复的劳动,提高工作本身对人的意义,增加工作者的满意度,都得到了满意的效果。人事心理学在提高人的激励水平,改善培训方法,对人进行科学的评价和选拔任用,以及职业的设计和人事安排等方面,都发挥了重要作用,也为科学地制定有关人事管理的制度提供依据。

四、心理学在教育事业中的应用

世纪末心理学进入了教育领域,教育心理学成为一门独立的学科。近代西方教育思潮倾向于把教育学理论建立在心理学研究成果的基础上,这是促进教育心理学成为独立学科的前提条件。德国心理学家赫尔巴特对教育心理学的建立起到开拓作用。赫尔巴特在教学理论中,把教学分为教育的教学和非教育的教学两种,前者指伦理、道德、意志、性格的培养,后者指传授知识、技能的智育活动,他认为这两方面的教育活动都应以心理学理论为基础。桑代克1903 年出版《教育心理学》一书,以学校情境详尽说明学习的概念,这被认为是近代教育心理学的真正开端。内容包括人的本性、学习心理学、个别差异及其原因三大部分。他提出的学习三大定律(效果律、准备律、练习律)及个别差异理论,成为后来教育心理学研究的重要课题。心理学的行为主义学派、格式塔心理学派和精神分析等学派的学说对教育事业都产生过重要影响。受格式塔学派的影响,教育开始重视“顿悟”在学习中的地位,不再局限于尝试错误、刺激与反应等联结主义。行为主义理论则促使教育界重视人的行为的研究,注意环境对人的心理的影响。弗洛伊德的精神分析学派使教育重新重视意识的研究,特别是潜意识和下意识问题。同时,重视情感在教育和教学过程中的作用,把心理卫生知识引进教育和教学过程中。

早期教育心理学偏重于学习心理的研究和学习规律的讨论,并且大多集中于智育方面的问题。随着教育对人的全面发展的日益重视,也就越来越重视道德行为、道德情感以及审美情感的培养。1947 年,美国心理学会成立了对教育心理学研究进行规划的委员会,认为教育心理学的研究任务和对象应包括八个项目:教育评价和测量;儿童发展的特点;特殊儿童及其教育;有关学习心理学的教育方法;特殊学科的学习;学习辅导和心理健康;教师人事和促成学习的教师行为;教育心理学的方法。

现代教育心理学的研究一般集中在: 人类生长和发展,包括遗传与环境、一般生长和发展、社会与情绪的发展、动机的基本理论、智慧、性向与兴趣,以及个别差异等;学习,包括学习的本质、影响学习的因素、学习的动机、技能、推理与问题解决、态度、特殊科目的学习,以及训练的转移等;人格与适应,包括情绪、学生与教师的心理卫生、特殊儿童、品格,以及社会活动;测量与评价,包括测量的基本原则、智力与性向的测量、学习的测量、适应的测量,以及测量结果的应用;教育心理学的方法与技术,包括教育问题的科学研究、统计技术,以及为教师所提供的研究方法。

现代教育心理学发展的趋势之一,是逐渐转向教育过程和学生心理的探讨,也重视教学手段的改进。人们高度关注教材、教法改革研究特别是关于学生创造能力的培养,通过教学手段的改进,开发学生智力,促进创造性思维的发展,已成为教育心理学研究的热门。许多教育心理学家纷纷提出培养创造力的各种建议,开展了许多创造力课题的研究,教学中提倡发现学习,鼓励儿童的幻想、好奇心、个性独立性等,都是着眼于教学的改革。例如,行为主义心理学家的斯金纳,参照以往别人制作的教学机器设计制成了程序教学机。这种教学机器的特点是学生能够按照自己的能力为自己设定步调,确定学习的进度,能够及时从机器中获得反馈信息,机器根据学生学习的程度自动调整问题和学习内容的难度。今天以计算机为基础的自我教学法就起源于这种程序教学机。程序教学运动对教学方法带来了很大影响,在很长一段时间内,那些以操作条件反射为基础而设计的教学课件备受欢迎,斯金纳的及时强化思想仍然在教学实践中被证明是有效的,而且受到大多数教师的欢迎,其程序教学思想也影响了教材的编制。直到现在,无论是在教材编排还是在课堂教学方法方面,都能够看到程序教学的影子。教育心理学另一个发展趋势是更加重视研究教学中的社会心理因素问题。随着社会心理学研究的深入,不少教育心理学家开始从社会心理学的角度,把学校和课堂看作是社会情境,注意研究其中影响教学的社会心理因素。如运用社会心理学理论研究学习动机,试图用造成某种外部压力或不平衡状态的方法,来促使学生产生改革行为的欲望。人们开始重视教学组织形式中的社会心理问题。如心理学者罗杰斯主张,课堂教学中要建立温暖的师生关系,从而他强调采用指导讨论法进行教学。他认为,学习向高级水平发展需要三个基本条件:一是移情;二是无条件的积极关注;三是和谐或真诚。心理科学引入教育理论和实践,不仅使教育理论面貌一新,更重要的是向着以人为本的教育目标迈出了实质性的步伐。

总之,进入20 世纪,心理科学取得了突飞猛进的发展,它向世人证明它不仅是一门年轻的基础科学,也是一门应用极其广泛的应用科学。除了上述领域外,几乎在任何社会经济活动领域中,人们都开始注入心理科学的思想和方法。比如环境心理学研究环境与人的心理和行为之间关系; 运动心理学研究人在从事体育运动时的心理特点及其规律,研究人们参加各种运动项目时,在性格、能力和气质方面的特点及体育运动对个性特征的影响; 研究体育运动教学训练过程和运动竞赛中有关人员的心理特点,如运动技能形成的心理特点等。

心理学的研究不仅有助于丰富人类的知识,增加人类对自身的了解,而且其理论、方法和技术可以直接运用于社会生活,促进社会发展与社会和谐。一个多世纪以来,应用是心理学学科发展的生命力之所在。联合国教科文组织将心理学列为21 世纪重点发展建设的学科之一,有人认为“21 世纪是心理学的世纪”。心理学之所以能成为新世纪重点发展建设的学科,主要原因是它应用范围广泛涉及人类活动各个领域,心理学的应用产生了良好的社会效益。心理学对不同领域做出巨大贡献,具有重大的理论意义和实用价值,标志着它逐渐成为一门与现代前沿科学发展结合最紧密的学科之一,以及对于人类现代生活工作应用最广泛的学科之一。

参考文献:

[1]心理学教学指导委员会. 心理学发展战略研究报告. 中国教育. 2006,(5).

[2]张厚粲.了解心理学发展的架构.中国图书商报.-10-10.

2008

第四篇:医疗卫生发展与服务应用

导航2018年陕西继续卫生专业课(医疗卫生发展与服务应用(2))答案2018-08-03 17:10:56

一、单项选择题(共30小题,每小题2分)1.根据本讲,我国医疗器械与药品消费的比例为(D)A、1:1 B、1:3 C、1:6 D、1:8 2.根据本讲,下列哪项服务内容不包含在乌镇智慧养老强调的服务功能内容中(B)A、居家报警 B、老人健康数据收集 C、呼叫中心 D、生活服务、照顾服务和健康管理 3.“全面二孩”生育政策的预测模型是(A)。A、孩次递进模型 B、孩次递减模型 C、孩次指数递增模型 D、孩次指数递减模型

4.根据本讲,(C)技术主导了19世纪的发展。A、机电自动化 B、机械 C、蒸汽机 D、信息技术

5.根据本讲,不属于医药产业的特点的是(D)。A、研发成本高

B、周期长

C、规模效应 D、完全市场竞争

6.本讲认为,发展智慧养老服务可以带动我国哪些经济领域的发展(C)A、娱乐业 B、制造业 C、服务业 D、农业

7.本讲认为,西方发达国家对我国养老产业的主要关注点是(D)的赢利模式。A、开发销售老年住宅 B、持有运营老年机构 C、形成养老服务产业链 D、输出养老品牌和服务外延

8.根据本讲,家庭和个人控制体重可以使用什么工具(D)。A、腰围尺 B、BMI转盘 C、体重秤 D、以上都对

9.大数据面临的主要风险本讲未提及(D)A、安全风险 B、道德风险 C、伦理风险 D、军事风险

10.《国务院关于促进健康服务业发展的若干意见》中提出,应坚持(A),统筹推进。A、以人为本 B、深化改革 C、政府引导 D、市场驱动

11.20世纪80年代,促使日本进行产业结构调整的事件是(A)。A、签订广场协议 B、签订渔权协议 C、签订日内瓦协议 D、签订巴塞尔协议

12.中国社会科学院预测,我国总人口峰值将出现在(B)左右。A、2026年 B、2028年 C、2030年 D、2032年

13.根据本讲,以下哪项不属于公立医院改革中体制机制变革的范畴?(D)A、管理体制 B、筹资机制 C、治理结构 D、设备购进 14.根据本讲,“十二五”时期,国家明确提出的基本公共服务的类别和项目的数量分别是(A)。A、44,80 B、8,44 C、9,44 D、9,80 15.中国人民大学翟振武预测:“单独二孩”放开后,每年平均增加(B)人口,持续六七年,累计新增1000万左右。A、100万 B、200万 C、300万 D、400万 16.根据本讲,我疫情监测能力大幅提升,直报单位覆盖全国(C)万个。A、1.3 B、2.5 C、6.8 D、10 17.根据本讲,以下哪项不属于养老供给侧结构性改革的短板(C)。A、社区居家养老 B、农村养老 C、城市养老 D、失能失智老年人的养老

18.本讲提到,《和解协议书》要订立好,和解行为属于民事行为,合法有效的民事行为被称为“(B)”。A、民事行为 B、民事法律行为 C、民事有效行为 D、民事合法行为 19.根据本讲,在慢性病的病因链中,以下不属于生物危险因素的是(C)。A、超重/肥胖 B、高血压 C、年龄 D、血脂异常

20.根据本讲,医药分开的核心是(D)。A、专业的分开 B、机构的分开 C、人员的分开 D、利益的分开

21.中央扶贫工作会议提出的2020年目标要求是“两不愁”和“三保障”,以下不属农村贫困人口“三保障”的是(C)。A、义务教育有保障 B、基本医疗有保障 C、生活水准有保障 D、住房安全有保障

22.本讲提到,《侵权责任法》把(B)归于隐私权的范围。A、癌症 B、所有病情 C、梅毒 D、艾滋病

23.根据本讲,国家药品保障制度建设以(C)为最终目的。A、用药合理 B、用药可及 C、人人享有健康 D、用药安全

24.根据本讲,对于高血压的治疗,以下表述不正确的是(C)。A、生活方式干预 B、规律用药 C、快速降压 D、平稳降压

25.根据本讲,全球新发传染病达49种,我国已发现新发传染病(B)种。A、15 B、28 C、33 D、49 26.与大医院相比,我国基层医疗机构的服务能力呈(B)的态势。A、持续上升 B、持续下降 C、不稳定 D、相对固化

27.智慧社区综合信息服务平台是一个核心的支撑平台,根据本讲内容,没有包括在这个平台内的是下列哪一个(C)A、政务服务平台 B、公共服务平台 C、老年相亲平台 D、商务服务平台 28.根据本讲,关于新时期卫生与健康工作方针的表述,以下哪项不正确(A)。A、以城市为重点 B、以改革创新为动力 C、预防为主 D、将健康融入所有政策 29.《国务院关于促进健康服务业发展的若干意见》支持利用以(A)方式取得的城乡房产和用地土地,兴办健康服务业。A、划拨 B、招标 C、转让 D、挂牌

30.本讲提到,有时候(C)觉得病历不太完善,尤其闹纠纷后再检查病历发现写地不标准,所以赶紧改过来,这是绝对不可以的。A、卫生行政部门 B、地方政府 C、医疗机构 D、地方法院

二、判断题(共20小题,每小题2分)1.晚婚的结果必然是晚育,晚育的结果就是不可能多育,因为自然生育的时间是有限的,生育时间受到了强烈的挤压。对 √ 错

2.本讲认为,目前西方发达国家高度关注我国的老龄产业,应当加强国际合作,共同打造老年产业的品牌。对 错 √

3.麦特卡尔夫定律指的是在当前我们凡是一个成功的商业运作,总是把价格最低的资源尽可能消费掉,来保留价格最贵的资源。对√ 错

4.本讲指出,身体损害也是需要多花钱的,则不具有补救的必要性。对 错√ 5.《侵权责任法》进一步地明确了需要向患者或者患者近亲取得书面同意书的情形,现在医院忘了签字的情形很常见。对 错 √

6.据世界卫生组织统计,目前全世界有2/3的患者是死于用药不当。对 错 √ 7.应以规范服务行为、提高服务质量和提升服务水平为核心,健全服务标准体系,强化标准的实施,提高健康服务业标准化水平。对 √ 错

8.本讲认为,如果一步到位全面放开“单独二孩”,每年的出生规模大概在200万左右,达到和超过300万的可能性很小。对 错 √

9.2007年“十七大报告”首次提出公共服务均等化的原则。对 错 √ 10.本讲提到,在麻醉意外的情况下,医院是没有责任的。对√ 错 11.超重和肥胖不仅自身是一种慢性病,而且比正常人群患高血压和糖尿病的几率更大。对 √ 错

12.2015年全国卫生与健康大会确定了新时期卫生与健康工作方针。对 错 √ 13.目前我国已经有了非常完善的智慧养老绩效评估的手段和标准。对 错 √ 14.建立分级诊疗制度,是解决老百姓看病难、看病贵的有效途径。对 √ 错 15.根据91号文件,到2020年,政府运营的养老机构床位数比例要超过50%。对 错 √

16.服务业发展融资难的原因是对有利资本的依赖比较弱,对固定资产投资的需求很大。对 错 √

17.加快发展健康服务业,是深化医改、改善民生、提升全面健康素质的必然要求。对√ 错

18.“单独二孩”实施的比较早,有一个相对完整的观察周期,而“全面二孩”刚刚实施,还看不到非常全面的效果。对 √ 错

19.北京、广东、江苏及浙江等部分经济发达地区均把生态环境服务纳入到了基本公共服务的范围。对 错 √

20.根据本讲,我国卫生应急管理能力呈现西部强于东部的不平衡态势。对 错 √

第五篇:粉末冶金材料的应用与发展

粉末冶金材料的应用与发展

粉末冶金材料(powder metallurgy material)是指用粉末冶金工艺制得的多孔、半致密或全致密材料(包括制品)。粉末冶金材料具有传统熔铸工艺所无法获得的独特的化学组成和物理、力学性能,如材料的孔隙度可控,材料组织均匀、无宏观偏析(合金凝固后其截面上不同部位没有因液态合金宏观流动而造成的化学成分不均匀现象),可一次成型等。

通常,粉末冶金材料按用途可分为7类:

①粉末冶金减摩材料,又称烧结减摩材料。通过在材料孔隙中浸润滑油或在材料成分中加减摩剂或固体润滑剂制得。材料表面间的摩擦系数小,在有限润滑油条件下,使用寿命长、可靠性高;在干摩擦条件下,依靠自身或表层含有的润滑剂,即具有自润滑效果。广泛用于制造轴承、支承衬套或作端面密封等。

②粉末冶金多孔材料。又称多孔烧结材料。由球状或不规则形状的金属或合金粉末经成型、烧结制成。材料内部孔道纵横交错、互相贯通,一般有30%~60%的体积孔隙度,孔径1~100微米。透过性能和导热、导电性能好,耐高温、低温,抗热震,抗介质腐蚀。用于制造过滤器、多孔电极、灭火装置、防冻装置等。

③粉末冶金结构材料。又称烧结结构材料。能承受拉伸、压缩、扭曲等载荷,并能在摩擦磨损条件下工作。由于材料内部有残余孔隙存在,其延展性和冲击值比化学成分相同的铸锻件低,从而使其应用范围受限。

④粉末冶金摩擦材料。又称烧结摩擦材料。由基体金属(铜、铁或其他合金)、润滑组元(铅、石墨、二硫化钼等)、摩擦组元(二氧化硅、石棉等)3部分组成。其摩擦系数高,能很快吸收动能,制动、传动速度快、磨损小;强度高,耐高温,导热性好;抗咬合性好,耐腐蚀,受油脂、潮湿影响小。主要用于制造离合器和制动器。

⑤粉末冶金工模具材料。包括 硬质合金、粉末冶金高速钢等。后者组织均匀,晶粒细小,没有偏析,比熔铸高速钢韧性和耐磨性好,热处理变形小,使用寿命长。可用于制造切削刀具、模具和零件的坯件。

⑥粉末冶金电磁材料。包括电工材料和磁性材料。电工材料中,用作电能头材料的有金、银、铂等贵金属的粉末冶金材料和以银、铜为基体添加钨、镍、铁、碳化钨、石墨等制成的粉末冶金材料;用作电极的有钨铜、钨镍铜等粉末冶金材料;用作电刷的有金属-石墨粉末冶金材料;用作电热合金和热电偶的有钼、钽、钨等粉末冶金材料。磁性材料分为软磁材料和硬磁材料。软磁材料有磁性粉末、磁粉芯、软磁铁氧体、矩磁铁氧体、压磁铁氧体、微波铁氧体、正铁氧体和粉末硅钢等;硬磁材料有硬磁铁氧体、稀土钴硬磁、磁记录材料、微粉硬磁、磁性塑料等。用于制造各种转换、传递、储存能量和信息的磁性器件。

⑦粉末冶金高温材料。包括粉末冶金高温合金、难熔金属和合金、金属陶瓷、弥散强化和纤维强化材料等。用于制造高温下使用的涡轮盘、喷嘴、叶片及其他耐高温零部件。其中,典型的弥散强化材料有:(1)烧结铝粉(SAP):用表面氧化法制造。SAP有很高的高温强度和抗蠕变性能,使用温度达500℃,远优于一般铝合金。它主要用于:反应堆中的核燃料包套,飞机机翼和机身,压气机叶轮,高温活塞等。(2)弥散强化铜:弥散质点一般为Al2O3,常用内氧化法制造。经弥散强化后,铜的强度、硬度得到很大的提高,导电性降低不多。它常用作电阻焊的电极,白炽灯灯丝引线,电子管零件和电子工业中的其他材料。(3)弥散强化高温合金:最早的弥散强化镍基合金是ThO2(2%)强化镍(TD-Ni)。一般用共沉淀法制得。机械合金化法出现之后,又发展了一系列镍基、铁基和钴基合金。已经使用的有10多种。MA754的性质优于ThO2-Ni-Cr,已成功地用作喷气发动机叶片。MA956E是以Fe-Cr-Al为基的材料,有优越的抗氧化性和抗腐蚀性。

MA6000E合金,1000h的断裂应力在800OC以上远优于TD-Ni和IN792。1100℃时,TD-Ni和IN792的1000h断裂应力只有20~30MPa,而

MA6000E还有160MPa。因此MA6000E是一种好的叶片材料。(4)其他:弥散强化铅(DS-Pb),是惟一类似于SAP的例子,弥散相为PbO,主要用于声音衰减、化工器具、放射屏蔽和电池;含铝、锆的镁合金(铝和锆均溶于镁,但溶解后析出A1Zr4弥散相);金属间化合物FeAl3、FeNiAl9强化的Al-Fe合金等。

总的来说,飞机和发动机上的刹车片、离合器摩擦片、松孔过滤器、多孔发汗材料、含油轴承、磁铁芯、电触点、高比重合金、硬质合金和超硬耐磨零件等因含有大量非金属成分或含有连通孔隙,都不能用普通铸、锻工艺制造,只能以粉末为原料经冷压、烧结等粉末冶金工艺来制造。航空航天工业中使用的粉末冶金材料比较重要的有刹车片材料、松孔材料和高强度粉末合金三类。刹车片材料,刹车片是飞机机轮刹车装置的核心。绝大多数军用飞机和民用机都采用粉末冶金刹车片。因为每次刹车都会发生磨损,100~500次后就需要更换刹车片,所以它是飞机上用量最大的粉末冶金材料制件。松孔材料,即多孔渗透性粉末冶金材料。涡轮发动机润滑系统和飞行器液压操纵系统中使用的青铜或不锈钢过滤器,是防止微粒堵塞和卡滞的重要部件。金属纤维松孔材料的强度和塑性较好,可用于高温部位,如涡轮喷气发动机叶尖密封环用的高温合金毡带和火箭发动机喷注器面板、燃烧室内壁和喉部用的发汗冷却松孔材料。高强度粉末合金,是经粉末热成形的完全致密的高温合金、铝合金和钛合金。一些现代飞机的发动机已使用了锻造的粉末高温合金涡轮盘和压气机盘。粉末铝合金主要用作飞行器和发动机结构材料。

汽车行业仍然是粉末冶金工业发展的最大动力和最大用户。一方面汽车的产量在不断增加,另一方面粉末冶金零件在单辆汽车上的用量也在不段增加。粉末冶金铁基零件在汽车上主要应用于发动机、传送系统、ABS系统、点火装置等。汽车发展的两大趋势分别为降低能耗和环保;主要技术手段则是采用先进发动机系统和轻量化。欧洲对汽车尾气过滤为粉末冶金多孔材料又提供了很大的市场。在目前的发动机工作条件下,粉末冶金金属多孔材料比陶瓷材料具有更好的性能优势和成本优势。

工具材料是粉末冶金工业另一类重要产品,其中特别重要的是硬质合金。加工作业要求加工工具本身更锋利、刚性更好、韧性更高;加工材料的范围扩大到吕合、镁合金、钛合金以及陶瓷等;尺寸精度要求更高;加工成本要求更低;环境影响要减到最小,干式加工比例更大。这些新要求加快了粉末冶金工具材料的发展。

另外,信息行业的发展也为粉末冶金工业提供了新的契机。日本电子行业用的粉末冶金产品已经达到了每年4.3美元。

粉末冶金既是制造高新材料的重要工艺,有时还是惟一的方法,同时也是多、快、好、省地制造形状复杂、高精度金属零件的先进金属成形技术。因此,粉末冶金产业相继开发了三大领域,一为难熔金属与硬质合金工具材料,二为永磁材料,特别是稀土永磁材料。这两大类材料基本上都只能用粉末冶金工艺生产。第三大领域是将材料制造与金属成形相结合,逐渐形成的特种金属成形技术。以满足装备制造业对高性能钢铁粉末冶金产品的需求为重点发展粉末冶金。

粉末冶金是一种先进的金属成型技术,是金属及其它粉末通过加工压制成型、烧结和必要的后续处理制成机械零部件和金属制品的高新技术。由于其具有节能、省材、高效、环保等诸多优点,已受到广泛采用,并具有很大的市场潜力和发展前景。近年来,粉末冶金行业发展很快,特别是汽车行业、机械制造、金属行业、航空航天、仪器仪表、五金工具、工程机械、电子家电及高科技产业等迅猛发展,为粉末冶金行业带来了不可多得的发展机遇和巨大的市场空间。同时对该行业的技术水平也提出了更高的要求。纵观国际新材料研究发展的现状,西方主要工业发达国家正集中人力、物力,寻求突破,美国、欧共体、日本和韩国等在他们的最新国家科技计划中,都把新材料及其制备技术列为国家关键技术之一加以重点支持。而随着中国的“入世”及经济全球一体化进程的不断加快,粉末冶金行业面临着新的挑战。我国粉末冶金行业必须加速发展,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。

粉末冶金材料和制品的今后发展方向主要有:有代表性的铁基合金,将向大体积的精密制品,高质量的结构零部件发展;制造具有均匀显微组织结构的、加工困难而完全致密的高性能合金;用增强致密化过程来制造一般含有混合相组成的特殊合金;制造非均匀材料、非晶态、微晶或者亚稳合金;加工独特的和非一般形态或成分的复合零部件。

谁掌握了新材料,谁就掌握了21世纪高新技术竞争的主动权!作为新材料的粉末冶金材料也将会发挥越来越显著的作用,影响社会发展的进程。

参考文献:

中国材料工程大典第14卷粉末冶金 材料工程韩凤麟、马福康、曹勇家 中国数控信息网采编部信息

我国热喷涂粉末材料的应用与发展现状(新闻)

2006第七届中国国际磁性材料及粉末冶金生产技术设备和应用展览会粉末合金材料技术粉末冶金世界粉末冶金的技术现状

上海勃曼工业控制技术有限公司公司新闻

兰州工业高等专科学校学报

百度词条

百度知道知识掌门人mfkdkthh2008

《粉末冶金技术特点及材料的发展方向》

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