材料工程硕士毕业论文10篇

来源: www.sblunwen.com 作者:lgg 发布时间:2018-12-22 论文字数:3859字
论文编号: sb2018121821443524147 论文语言:中文 论文类型:论文格式
本文是一篇材料工程论文,材料工程师在积累的一定的工作经验以后,就可以开始负责整个项目;如果是技术方向,则会一直做到最高级的工程师级别,负责更大更复杂的项目。
本文是一篇材料工程论文,材料工程师在积累的一定的工作经验以后,就可以开始负责整个项目;如果是技术方向,则会一直做到最高级的工程师级别,负责更大更复杂的项目(以上内容来自百度百科)今天为大家推荐一篇材料工程论文,供大家参考。
 

材料工程硕士毕业论文篇一

 
第1章 绪论
 
1.1 引言
半导体科学技术的发展使人类相继进入了电子工业时代和信息化时代,半导体材料和器件是此技术的基石。正如第二代半导体材料GaAs在很多方面突破第一代半导体Si器件性能的限制一样,以GaN和SiC为代表的宽禁带第三代半导体材料和器件的发展,又将使半导体科学技术进入一个崭新的时代。III族氮化物半导体包括AlN、GaN和InN,通常有六方和立方两种晶体结构,六方氮化物属于直接带隙半导体,它们的禁带宽度分别为6.2、3.4和0.75eV[1]。与第一代半导体材料Si及第二代半导体材料GaAs、InP相比,GaN具有更大的禁带宽度、更高的电子饱和漂移速度、更高的击穿电压和较高的热导率等特点。另外,GaN基合金AlGaN、InGaN、InAlGaN可与GaN构成非常有用的异质结,六方钎锌矿结构的GaN基材料具有自发极化和压电极化效应,利用这些效应可以获得很高的载流子浓度和迁移率。这些特性决定了GaN基材料非常适合于制作高温、高频、大功率微电子器件。目前,GaN基微电子材料和器件、特别是AlGaN/GaNHEMT材料和器件的研究和开发已成为世界各国竞相占领的高科技制高点,是半导体科学、材料科学、高温电子学、超过兆瓦的固态功率电子学、高功率密度射频电子学的前沿研究领域。
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1.2 高压开关AlGaN/GaN HEMT的研究意义
 
1.2.1 GaN材料的基本性质
氮化镓(GaN)基化合物半导体材料或称III族氮化物材料,是指元素周期表中III族元素铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)与V族元素氮(N)形成的化合物,以氮化镓(GaN)、氮化铝(AlN)、氮化铟(InN)以及多元混晶材料(AlxGa1-xN、InxGa1-xN、AlxInyGa1-x-yN等)为代表。GaN材料具有宽的直接带隙,高热稳定性,抗辐射,抗腐蚀等诸多优异的物理特性。1928年Johnson等人首先研制出了世界上第一个GaN薄膜材料[2]。Juza和Hahn首次报道了热力学稳定的GaN结构是六方对称的纤锌矿结构[3][4],该结构由两套六方密集堆积结构沿c轴方向平移5c/8套构而成(图1-1(a)),其晶格常数为a=0.318nm和c=0.516nm。纤锌矿结构GaN(α-GaN)是热力学上稳定的结构,但是在某种条件下,在立方结构的材料上比如(001)Si,MgO和(001)GaAs等衬底上也可生长出亚稳态立方对称的闪锌矿GaN(β-GaN),该结构由两套面心立方结构沿对角线方向平移1/4对角线长度套构而成(图1-1(b))。但在这些衬底上生长的闪锌矿结构GaN的缺陷密度都很高,大多数缺陷属于{111}微孪晶和堆积层错,其原因在于严重的晶格失配和热失配,晶体质量以及热稳定性都低于纤锌矿结构GaN。目前在微电子和光电子领域广泛研究和应用的是六方纤锌矿结构GaN材料。GaN单晶薄膜的晶体结构主要受衬底材料和衬底表面对称性的影响,当GaN生长在(0001)面蓝宝石、(0001)面SiC和(111)面Si等衬底上时,通常具有六方纤锌矿结构。
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第2章 材料生长、器件制备以及测试技术
 
2.1 材料生长技术
2.1.1 MOCVD简介
MOCVD技术采用的反应物在较低温度下即成气态存在,避免了像其它外延技术中存在的液体金属蒸发的复杂过程,可以通过控制气态反应物流量来控制外延层生长状况,灵活性高,均匀性好。另外MOCVD技术涉及到的化合物裂解、化合、沉积过程对温度变化的敏感性相对较低,提高了外延生长的重复性。MOCVD技术可以多片、大片外延生长,可用于工业化大批量生产。MOCVD设备作为化合物半导体材料研究和生产的手段,不仅成为制备化合物半导体异质结、超晶格、量子阱等低维结构的主要手段,而且还是生产化合物半导体光电子、微电子器件的重要方法。特别是作为微电子工业半导体结构材料批量化生产的设备,它的高质量、稳定性、重复性及规模化是其它的半导体材料生长设备无法替代的。另外用MOCVD生产半导体激光器、发光管、太阳能电池和高频、高速电子器件等都已形成产业,并且仍在继续发展之中,还需指出的是,今天它不仅应用于半导体领域,现已扩展到金属、绝缘介质等多种材料体系,成为现代外延技术的重要组成部分。
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2.2 材料、器件表征技术
测试中常用的扫描模式有2θ模式、ω/2θ模式和ω模式。2θ模式中加探测器狭缝,探测器固定,只有样品ω旋转。ω/2θ模式探测器加狭缝,样品以ω旋转,探测器以2θ旋转。ω模式中,探测器前不加狭缝,样品以ω旋转,探测器固定不动。2θ模式和ω/2θ模式主要用来确定衍射峰的角位置,相组成等结构信息,对合金材料来说,可以根据Vegard 定律可以计算出外延层的组分。ω模式(通常说的摇摆曲线)主要用来测量某个衍射峰的半高宽FWHM(Full Width at Half Maximum)。X射线衍射摇摆曲线的半高宽可以反映晶体中位错的形态和数量,对于螺位错可以采用(0002)面摇摆曲线的FWHM来表征,而刃位错对其值没有影响;要反应刃位错情况,必须进行(10-1n)或(11-2n)晶面对称衍射,因为这些面的衍射既受螺位错的影响也受刃位错的影响,因此要获得刃位错的密度,首先应先测出螺位错密度,然后从由(11-2n)晶面衍射得出的位错密度中减去螺位错密度,才可得到刃位错的密度。
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第 3 章 AlGaN/AlN/GaN/InGaN/GaN DH-HEMT 材料的生长.......29
3.1 GaN 基 HEMT 的基本原理和结构设计 ......29
3.1.1 III 族氮化物的自发极化...... 29
3.1.2 III 族氮化物的压电极化...... 30
3.1.3 单异质结 AlGaN/GaN HEMT..... 32
3.2 双异质结 HEMT 的常见结构 .......33
3.3 AlGaN/AlN/GaN/InGaN/GaN DH-HEMT 结构的设计 .......35 
3.4 材料生长及测试 ....41
3.5 本章小结 ....49
第 4 章 AlGaN/AlN/GaN/InGaN/GaN DH-HEMT.........51
4.1 AlGaN/GaN HEMT 的工艺流程 ......51
4.2 器件测试和分析 ....52
4.2.1 InGaN 背势垒层对开关器件直流特性的影响........ 52
4.2.2 InGaN 背势垒层对开关器件击穿特性的影响........ 54
4.3 本章小结 ....55
 
第4章 AlGaN/AlN/GaN/InGaN/GaN DH-HEMT开关器件的研制
 
4.1 AlGaN/GaN HEMT的工艺流程
为了更好的对比验证InGaN背势垒对开关器件的影响,我们采用完全相同的工艺制备了AlGaN/AlN/GaN/InGaN/GaN DH-HEMT和常规的AIGaN/GaN HEMT器件。金属与半导体形成欧姆接触是半导体电子器件至关重要的工艺步骤之一。欧姆接触是用来连接金属引线和半导体,并完成半导体载流子电流和金属电子电流的转换的。器件具有良好电学性能的金-半欧姆接触,才能将电流输入输出,实现其电学功能。欧姆接触作为器件制备的关键工艺,决定着器件的通态电阻和高频特性,要制备高性能的AlGaN/GaN HEMT开关器件,形成良好的欧姆接触是十分重要的。本文在制备过程中使用Ti/Al/Ti/Au制作器件的源漏欧姆接触。采用了He离子两次注入实现有源区之间的隔离,两次注入离子能量和剂量分别为20KeV,2×1015/cm2和50KeV,2×1014/cm2。对于高能量的注入,离子将在整个外延层中都产生损伤,从而实现器件的隔离,低能量的注入则是为了在二维电子气所在界面处产生足够的损伤来确保器件之间的隔离。离子注入后,隔离岛间漏电电流仅为μA量级,隔离效果非常好。
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总结
 
本论文紧紧围绕高压开关AlGaN/GaN HEMT开展研究工作,主要内容涉及高阻GaN层的生长和测试, DH-HEMT结构材料的设计、生长、测试和器件制作,主要研究成果如下:通过自洽求解薛定谔方程和泊松方程,对HEMT和常规结构的AlGaN/AlN/GaN HEMT进行了模拟。设计生长了低温GaN隔离层,实现了GaN沟道层1070℃的生长,而不影响InGaN插入层的质量;并用RBS测试验证了GaN低温隔离层很好地保护了InGaN插入层;用DC-XRD和RBS测得InGaN插入层In组分为5%。通过Hall测试系统,在4.3K低温下,迁移率达到9253cm2/Vs,室温下为1552cm2/Vs,高于类似结构文献报道。C-V测试表明结构材料附加导电沟道不明显,对器件的影响完全可以忽略。同时,通过非接触方阻测试结构材料方块电阻平均值为399Ω/ ,不均匀性为1.9%,有利于制备大尺寸器件和提高器件制备成品率。
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参考文献(略)
 

材料工程硕士毕业论文篇二

 
1 绪论
 
1.1 研究背景及意义
磷酸是一种重要的基础化工原料,在工农业生产中占据重要的地位。目前,世界上的 90%磷酸是采用湿法生产[ 1 ],磷石膏的性质主要取决于所用的磷矿石和生产工艺,不同厂家产出的磷石膏是不同的,同一厂家在不同的时间段产出的磷石膏亦不同。每生产 1 吨磷酸大约产出 5 吨的磷石膏,世界范围内每年的磷石膏产量大约为 1~2.8 亿吨[ 1 ] [ 3 ]。然而,全球的磷石膏循环利用率只有 15%左 右,其余的则就近厂区堆放,不仅会侵占大量的土地,而且由于刮风下雨,磷石膏的堆放已严重危害周边的环境,农业的快速发展对磷肥的需求量也在持续增加,磷肥产量从 1980年至 2006 年增加了近 5 倍,年产量按 100% P2O5计已经达到了 1100万吨,占世界总产量的 50%以上[ 4 ]。据磷肥工业协会统计,我国磷石膏的年排放量已达 5 000 万吨左右,累计堆存量超过 2 亿吨[ 5 ],主要集中在云、贵、川、鄂四省。而我国的磷石膏综合利用率仅为 8%左右,与发达国家相比尚有很大差距。国家环境部门已将磷石膏列为危险物质之列,磷石膏的堆积阻碍了磷肥的正常生产,给磷肥业的发展带来巨大的压力。如何积极有效的处置磷石膏是磷工业面临的一大难题。我国目前正处于基础建设的高峰期,对建筑材料的需求是不言而喻的。2006 年,我国新型墙体材料总产量达到 3850 亿块标准砖,占墙体材料总量的 46%,而且应用范围不断扩大。全国已建成节能住宅11 亿平方米,综合利用各种工业废渣 11.06 亿吨,以生产新型建筑材料来消耗工业废渣表现出巨大的优势。近五年来,新型建筑材料的产值以每年 20%以上的速度发展,到 2020 年,中国还将建设 300 亿平方米建筑,工业废渣应用于新型建筑材料的制备有着广阔的空间,这就为磷石膏的处理提供了机遇[ 6 ]。提出将磷石膏用于建筑材料的制备,将具有以下重大意义:一是高效率的消耗磷石膏,解决磷石膏带来的环境污染问题,增强磷肥行业可健康持续发展能力;二是避免磷石膏堆积侵占土地,并消耗掉已堆积的磷石膏,释放出占据的土地,缓解我国土地面积紧张的状况,具有重大的现实意义;三是充分利用磷石膏生产多品种建筑材料,满足社会建设对建材的需求,尤其是对新型建筑材料的需求;四是变废为宝,节约宝贵的自然资源,具有良好的经济效益和长远的社会效益,造福于后代子孙。
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1.2 国内外研究现状
磷石膏带来的不仅是环境问题、土地问题,同时也是一项安全问题,全球已高度重视磷石膏的安全处置及综合利用。然而,世界范围内磷石膏的综合利用率仍然较低,国内外有关磷石膏的研究主要集中在以下几个方面。早在 1967~1969 年,英国、奥地利等国率先提出采用磷石膏制备硫酸并生产水泥的设想,并于 1969 年在奥地利林茨公司的 OSW-KRUP工厂投产。1972 年南非也利用该生产工艺建成了 350t/d 的生产线。该工艺的流程为磷石膏通过干燥脱水后按所需 CaO、SiO2、A12O3和Fe2O3的比例与焦炭、铝硅质原料等进行配料,在中空回转窑内锻烧形成水泥熟料,窑气中的 SO2经转化、吸收后制得硫酸[ 4 ]。我国以磷石膏制硫酸联产水泥技术的发展至今已有 50 多年的历史。20 世 纪 90 年代由原化工部在 30kt/a 磷铵装置上进行了扩大试点,并先后在山东、四川、湖北等地建成了共计 7 套 40kt/a 磷石膏制酸联产 60kt/a 水泥生产线,简称“三四六”工程。该工程基本实现了企业内部硫资源的大循环,每年仅补充 10%左右的硫,主 要原因是生产投资成本高、工艺路线长、能源消耗高、操 作管理难度较大[ 7 ]。
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2 高贝利特铁铝酸盐水泥的制备与研究
 
普通硅酸水泥的生产配料中加入了大量的石灰石,大约每生产 1吨硅酸盐水泥排放出 0.97 吨的二氧化碳气体,且熟料的易磨性较差,其粉磨过程耗能较大。铁铝酸盐水泥是一特种水泥,隶属第三系列水泥,主要的矿物相为 C2S、C4A3s 和 C4AF (铁相)。铁 铝酸盐水泥中的 C2S 含量远高于硅酸盐水泥,被认为是一种富贝利特水泥,与硅酸盐水泥相比具有如下优点[ 6 8 - 7 0 ]铁铝酸盐水泥熟料的烧成温度为 1250~1350℃,比硅酸盐水泥熟料低 100~150℃;铁铝酸盐水泥熟料具有疏松多孔的特点,易磨性较好,粉磨耗能远低于硅酸盐水泥。因此,相对于硅酸盐水泥,铁铝酸盐水泥被誉为“节能水泥”。铁铝酸盐水泥具有快硬早强的特征,当应用于工程时能加快模板周转率,减少模板数量,缩短工程周期;同时,它也能用于工程抢修。然而,用于制备铁铝酸盐水泥的原材料往往价格较高,如铁矾土、天然石膏等,这使铁铝酸盐水泥因售价较高而限制了广泛应用。本研究以两种工业废渣——磷石膏、硫铁矿烧渣分别代替天然石膏和铁矾土制备铁铝酸盐水泥,不仅能消耗大量的磷硫工业废渣。
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2.2 结果分析与讨论
 
2.2.1 熟料煅烧条件的确定
基于以上试验结果,选择了 1250℃/60min 作为煅烧贝利特铁铝酸盐水泥熟料的工艺制度的代表 。 图 2-4所示为在 1250℃ 下煅烧60min 得到的熟料的 SEM 图 。从图 2-4a 看出,该熟料具有明显的疏松多孔结构,使其具有较好的易磨性。从图 2-4b 看出,鹅卵石状的C2S 和具有多边形结构的 C4A3s 交织在一起,结晶良好,轮廓清晰。由于在配料中掺入了大量的工业废渣,有必要对该熟料的放射性进行检测 。为了比较在配料时加入磷石膏与天然石膏对熟料煅烧的影响,在保证设定的熟料矿物组成和化学组成不变的情况下,以天然石膏代替配料中的磷石膏进行熟料的煅烧。这是因为熟料中有较高的铁相为 C2S 和 Ca O 的结合提供了媒介,促进了 C3S 的形成。据表2-5 中数据显示,添加磷石膏煅烧的熟料中的硅酸盐矿物( C3S 和 C2S )含量高于添加天然石膏煅烧的熟料,前者达到 44.89%,而后者最高为 41.85%。图 2-5 是分别掺入磷石膏和天然石膏煅烧出的水泥的抗压强度比较。
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3 磷石膏墙体砖的制备与研究 ..........29
3.1 原材料及试验方法 .......... 29 
3.2 结果分析与讨论 .......... 31 
3.3 本章小结 .......... 37
4 磷石膏免蒸压加气混凝土的制备与研究 ..........38
4.1 试验 .......... 38
4.1.1 原材料..........38
4.1.2 试块的制备 ..........38
4.1.3 试验方法 ..........39
4.2 工艺参数的分析与讨论 .......... 39
4.3 磷石膏免蒸压加气混凝土的性能 ..........50
4.3.1 性能检测结果 .......... 50
4.3.2 干燥收缩..........51
4.3.3 碳化..........52
4.4 本章小结 .......... 54
5 利用磷石膏制备自流平砂浆的探索 ..........55
5.1 试验 ..........55
5.1.1 试验原材料..........55
5.1.2 试验方法..........55
5.2 试验结果与分析 ..........56
5.3 机理探究 .......... 58
5.4 本章小结 ..........60
 
5 利用磷石膏制备自流平砂浆的探索
 
从 20 世纪80年代我国开始了自流平砂浆材料的研究,它因具有流动性好、早期强度高、施工方便、效率高等特点广泛用于工业厂房、停车场、家庭居室地面等[ 8 5 ] [ 8 6 ]。目前,制备自流平砂浆所用的填料主要是重钙粉和轻钙粉两种,造成砂浆成本过高。本研究中拟以磷石膏这一工业废弃物作为填料来制备自流平砂浆。将磷石膏应用于自流平材料已有所研究,如权刘权、李东旭等人[ 8 7 ] [ 8 8 ],他们也得到肯定的结论,但均需要对磷石膏进行煅烧或蒸压处理,增加了能耗。本研究欲直接利用未经干燥、煅烧、蒸压等处理的原状磷石膏,以水泥作胶凝材料制备自流平砂浆,为磷石膏的综合利用开辟新的途径。试验所用水泥为 42.5 普通硅酸盐水泥(P.O)、快硬 42.5 硫铝酸盐水泥( SAC)。采用 X 射线荧光光谱仪(型号 Axios,荷兰帕纳科公司生产)分析其化学成分,结果见表 5-1。磷 石膏来自云南某化工有限公司,取于磷石膏堆场,含水率为 16.4%,平均粒径为 40μm。石英砂,市售,30~50 目、40~70 目两种粒径。所用减水剂为聚羧酸高效减水剂,固含量 40%,使用掺量为总物料的 0.4%。以硼砂作为缓凝剂,使用掺量为总物料的 0.08%。消泡剂为德国 MUNZING 粉末消泡剂 Agitan P803,使用掺量为总物料的 0.02%。
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结 论
 
本文研究了利用磷石膏制备建筑材料的相关技术,主要分为以下四部分内容 :( 1)以磷石膏铁矿烧渣制备高贝利特铁铝酸 盐水泥,研究了熟料的煅烧工艺、石膏掺量对水泥性能的影响和水泥的水化;(2)直接以未经处理的原状磷石膏为原料,加入水泥、掺合料、砂等制备免蒸压墙体砖,研究原料的基本配合比、基本工艺参数,并对相关性能进行检测;(3)直接利用未经处理的原状磷石膏制备免蒸压加气混凝土,以试块的干密度和抗压强度为基础进行基本原料配比和基本工艺参数的研究,并对制得产品进行相关性能的检测;(4)探索以未经处理的原状磷石膏为填料制备自流平砂浆,基于相关性能进行原料配比,并对相关机理进行研究。
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参考文献(略)

 

材料工程硕士毕业论文篇三

 
第1章前言
 
1.1课题研究背景
热塑性树脂基复合材料[1] (Thermoplastic Resin Matrix Composites, TRMC)的研究最初始于20世纪50年代,是一种替代传统热固性树脂复合材料的新一代复合材料[2]。根据使用的增强材料的不同,可以分为:长纤维增强复合材料 (Long Fiber ReinforcedThermoplastic Composites, LFT)、连续纤维增强复合材料[4]( Continuous Fiber ReinforcedComposites, CFC)和纤维结/网增强复合材料Fiber Mat Reinforced Thermoplastics,FMT)。根据产品实际应用场合的不同,所用树脂基体主要包括:聚丙炼(Polypropylene,PP)、聚乙稀(Polyethylene,PE)、聚氯乙稀(Polyvinylchloride,PVC)、聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)等热塑性塑料;所用的增强材料种类包括:玻璃纤维(Glass Fiber,GF)、碳纤维(Carbon Fiber, CF)、芳纟仓纤维(Aramid Fiber, AF)等一切可能的纤维品种。近年來,随着热塑性树脂基复合材料技术的不断成熟以及可循环利用、绿色环保等天然优势,热塑性树脂基复合材料正在逐步取代传统的热固性树脂基复合材料,其中尤以欧美等西方国家为代表,这种趋势逐渐发展至全球。我国对于热塑性复合材料的研究幵始于二十世纪六十年代和七十年代,虽然起步较晚,但发展的步伐是非常迅速的。目前,国内研究的热塑性复合材料,主要用的基体材料仍然是聚丙稀、聚乙稀、尼龙66等,增强材料主要是玻璃纤维,要求高的可以用碳纤维,但是用量较少。虽然,近年来国内在研究热塑性树脂基复合材料等方面有了极大的进步和发展,但与发达国家相比,仍有不小的差距。
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1.2长玻璃纤维增强聚丙稀复合材料的研究现状
LGFRPP复合材料里然性能优异,应用领域广,但是由于工艺条件(如加工方式、温度、成型工艺等)和产品配方中各组分配比(如玻璃纤维含量及长度、相容剂含量及种类、是否添加填料等)等因素的影响,使得LGFRPP制品的性能也各有差异。为了找到影响LGFRPP复合材料的性能的规律,人们针对市面上常用的各种助剂和工艺,对LGFRPP做了详细的研究,并得出了很多有价值的研究成果。由于PP是非极性物质并且缺少反应基团,因此在PP基体中引入极性基团,可以更好地改善GF/PP的界面粘结情况,这已被许多研究所证实。功能化官能团(Functional Group)改性的作用机理是,增加聚丙炼基体的反应活性,有利于改善聚丙炼基体育玻璃纤维的界面粘结情况邵静波,刘涛,张师军等人的研究结果表明,在聚丙炼中加入马来酸酐接枝聚丙婦(MAH-g-PP),制备的LGFRPP的力学性能(如拉伸、弯曲、冲击性能)得到显著增强。王旭,唐伟,胡燕等人通过观察玻璃纤维的微观形貌,发现加入MAH-g-PP,确实改传了 GF与PP裡体的界面粘结强度,进而提高了复合材料的力学性能。
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第2章LGFRPP的制备及对玻璃纤维和性能的影响
 
2.1引言
LGFRPP是一种具有强度高、质量轻的复合材料。复合材料要取得优异的性能,不仅取决于工艺条件对复合材料的影响,还与玻璃纤维含量、长度及在聚丙稀基体中的分散状态或分布均匀性有关。近年来,LGFRPP的研究之所以备受关注,主要是因为与SGFRPP相比,LGFRPP复合材料在机械性能、热性能、耐候性等方面都更胜一筹,这使得长玻纤增强聚丙稀不仅广泛应用于汽车配件(如保险杠、底盘、支架等),还应用于汽艇、铁路等对强度要求更严格的方面。通过文献介绍,可以知道大部分关于LGFRPP的研究内容都是基于一台单/双螺杆挤出机的工艺,本文釆用国际上最先进的双阶式双螺打挤出机一步成型工艺,整个工艺流程都是通过自主开发设计的,目前在国内还没有任何有关报道。本章将着重讨论工艺条件和玻璃纤维对LGFRPP复合材料的影响。
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2.2实验部分
 
2.2.1 LGFRPP制备工艺路线
LGFRPP的制备工艺采用“双阶式双螺杆挤出机一步成型工艺”。其中,双阶表示有两台挤出机参与制备’这两台挤出机采用“T”字型排列,即上游挤出机与下游挤出机互相垂直,上游挤出机末端出料口与下游挤出机进料口对应。LGFRPP制备流程为:首先上游采用传统的混合设备对PP及助剂进行预混,把初步混合好的树脂基料加入第一台挤出机;然后把挤出的馆融体喂入第二台挤出机中,同时在第二组双螺杆的中部,加入已预热处理的玻璃纤维,经过进一步焰融、均化、排气、建压等过程,将溶体送入"衣架式”模头挤出:最后经过后续加工设备(如压延机、牵引机、切边机、成型包装机等)得到最终制品。通过实验制备的LGFRPP复合板材主要通过模压成型工艺得到最终产品。复合材料挤出后因为表面温度下降较快,不利于产品成型,为保持复合材料的可加工性同时保证生产的持续性,在生产工艺末端需放入供箱,保持复合材料的表面温度,使其满足成型加工条件,最后用带耐高温手套或采用机械手等方法将其放入压机中进行模成型。整个成型工艺与传统热固性复合材料或GMT模压成型工艺类似,不需要重新设计成型设备,对于生产热固性复合材料或GMT的厂家,若要转型生产LGFRPP复合材料则可以节省很多成本。整个成型工艺只需控制合模速度、模具温度及模压时间等工艺参数,就可以快速大批量生产高性能的LGFRPP复合材料。
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第3章LGFRPP复合材料的制备及相容剂........... 19
3.1 引言.......... 19
3.2实验部分.......... 19
3.3实验结果和讨论.......... 20
3.3.1 MAH-G-PP对LGFRPP复合材料性能的影响..........21
3.3.2 MAH-G-PE对LGFRPP复合材料性能的影响.......... 23
3.3.3 MAH-G-PP/PE共混物对LGFRPP复合材料性能的影响.......... 25
3.3.4硅烷偶联剂对LGFRPP复合材料性能的影响.......... 28
3.4本章小结.......... 31
第4章LGFRPP复合材料的制备及其他助剂对LGFRPP性能的影响.....33
4.1引言 .......... 33
4.2实验部分.......... 33
4.3实验结果和讨论.......... 35
4.3.1 POE对LGFRPP复合材料性能的影响.......... 35
4.3.2不同增韧剂对LGFRPP复合材料性能的影响.......... 37
4.3.3 B品型成核剂对LGFRPP复合材料性能的影响.......... 38
4.3.4共聚聚丙烯对LGFRPP复合材料性能的影响.......... 42
4.3.5抗氧剂对LGFRPP复合材料性能的影响.......... 44
4.3.6填料对LGFRPP复合材料性能的影响.......... 46
4.4本章小结 ..........48
第5章全文总结.......... 50
5.1全文总结 ..........50
5.2存在的问题及后续工作.......... 51
 
第4章LGFRPP复合材料的制备及其他助剂对LGFRPP性能的影响
 
4.1引言
由前面章节内容的介绍与分析,可以知道在双阶双螺奸挤出机一步成型的工艺条件下,工艺参数、玻璃纤维、相容剂对LGFRPP复合材料的各项性能都有较大的影响。但是实际应用中,复合材料的性能往往需要根据人们所需的标准来制备,特别是在当今社会环境下,具有多种功能、特殊性能的复合材料往往成为人们研究的焦点,如高抗冲性能、抗老化性能、阻燃性能等。要制备具有特殊性能要求的复合材料,就需要添加其他助剂来改善复合材料相应的性能。如获得高抗冲性能的复合材料,向其中添加冲击初性更好的增初剂是主要采用的方法。根据文献介绍,常用来研究的增初剂主要包括:塑料类、橡胶或弹性体类以及无机刚性粒子等【67】。其中,增初效果最好的是橡胶或弹性体类,主要原因是橡胶或弹性体的玻璃化转变温度较低,当加入复合材料中后,能有效的改善PP的冲击性能。如获得耐老化性能的复合材料,向其中添加抗氧剂是主要采用的方法。众所周知,高分子材料有一种通病,就是老化。人们通过对高分子老化机理的研究,发现向高分子材料中加入抗氧剂能有效改善高分子材料的耐老化性能,延长复合材料使用寿命。如获得有阻燃性能的复合材料,向其中添加阻燃剂是主要采用的方法。LGFRPP复合材料中聚丙炼是一种易燃的高分子材料,不做阻燃处理的复合材料遇到明火仍然极易燃烧,散发出有害的气体,严重危害人们的身体健康。性能良好的阻燃剂,不仅能赋予复合材料难燃、无有害气体挥发的特性,还对复合材料的物理性能影响较小。
……………
 
结论
 
本文采用双阶双螺杆挤出机-步成型工艺,制备了一种LGFRPP复合材料。通过研究工艺参数(如挤出机转速频率、压辊温度)、玻纤含量、玻纤长度及分布状况、界面相容剂(如MAH-g-PP、MAH-g-PE、硅烷偶联剂)、增韧剂(如POE、SBS、HDPE)、抗氧剂(如168、1010、UV327)、填料(如滑石粉、碳酸钙)等加工助剂对LGFRPP复合材料力学性能的影响,得出以下结论:
(1)在双阶双螺杆挤出机一步成型工艺条件下,保持喂料机转速频率和混合段挤出机转速频率恒定,玻璃纤维的引入量与挤出机转速频率成IF.比例增加关系;复合材料中玻璃纤维的长度随着第二阶双螺杆挤出机的转速频率增加而呈现有规律的减小现象。
(2)随着复合材料中GF含量的增加,LGFRPP复合材料的机械性能曲线(如拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度)呈现先上升后下降的趋势,且在玻璃纤维含量在30%吋出现最大峰值。
(3)压延机在双阶双螺杆挤出机一步成型工艺中起着非常重要的作用。当压延机下方的两个压辊的加热温度超过150°C时,易造成LGFRPP复合材料粘辊,影响复合材料表观光洁性能;当压延机中下方的两个压辊的加热温度低于130°C时,易使LGFRPP复合材料表而温度下降过快,影响复合材料的平整性能;巧压延机下方的两个压辊的加热温度在130°C和150°C之问时,可以得到光滑平整的LGFRPP复合材料。
(4)界面相容剂MAH-g-PP、MAH-g-PE的加入,都能增强LGFRPP复合材料的力学性能,但是MAH-g-PP侧重增强拉伸强度和弯曲强度,MAH-g-PE侧重增强冲击强度;复合相容剂MAH-g-PP/PE的增强效果比单独使用MAH-g-PP或MAH-g-PE好,其中当这两者的比值为MAH-g-PP: MAH-g-PE=75%: 25%时,复合材料的综合力学性能最好,拉伸强度为75.44MPa,弯曲强度为147.21MPa,缺口冲击强度为48.66KJ/m2。用KH550和KH570分别处理玻璃纤维后,有利于促进PP和GF之间表面产生粘结,增强了复合材料的力学性能。复合材料的断面形貌电镜照片,也从微观的角度证明了界面相容剂的加入冇效地改善了玻纤与聚丙烯的界面相容性。
…………
参考文献(略)
 

材料工程硕士毕业论文篇四

 
1. 文献综述
 
1.1危险评价的现状
随着石油化工行业论文格式范文的不断发展,石油化工行业危险受到越来越多的重视,应运生成了很多危险评价的研究需求和成果。那么什么是危险呢?危险是指在一定条件下、一定时期内,由于各种结果发生的不确定性而导致行为主体遭受损失的大小以及这种损失发生可能性的大小的集合,即危险的两个指标:事故发生后果严重程度与事故发生的概率。危险具有普遍性、客观性、损失性、不确定性和社会性。近年来针对化工过程危险评价方法,如有检查表法,安全与可操作分析(HAZoP),作业条件危险性评价方法,失效模型与故障分析法,定量评估法(QRA),权重危险分析法(wRA),危险矩阵法,事故树分析法(FEA)等。这些方法大致分为三类,即定性分析,半定量分析和定量评价,其分类见图l[5]。这些方法大都对危险指标进行定性或定量的计算,从而得到危险等级,进行评价。但这些传统的方法大多数是建立在人为主观跳计及判断的基础上,如HAZOP方法、事故树分析法,而有些方法主要考虑的是危险的两指标,即事故发生概率和事故后果严重程度,而忽略了一些其他因素,如人为因素和保护层的失效概率等,因而近些年来专家由针对传统的危险评价方法提出了新的想法及理论加以改进,从而适应生产需要,如作业条件危险性评价法就加入了了操作人员的暴露这一指标进行分析,在原来的危险矩阵法基础之上加入了模糊数学的相关理论来改进因数据统计的不确定性问题[6]。据国内人士分析,石油化工行业由于各种各样的原因发生爆炸,如操作失误21%,流程异常因素占11%,自燃灾害因素占5%,设计结构因素占5%,人为破坏因素占1%,,其他不知名原因占14%,而设备故障因素达到占43%,各因素所占比例如下图所示。
 
1.2危险与可操作性分析
危险与可操作性分析 (HAzoP)方法是一种广泛应用的过程危险分析技术,这种方法通过分析实际与设计所产生的偏差效应来反馈危险问题,它不仅适用于体系的文献分析且可用于操作问题。危险与可操作分析方法最初针对危险预报缺乏和操作性问题经验的分析组而设计的,但也适用于己投入运行的工艺过程,旨在提高化工生产单位的安全性,这些单元通常在高温高压、操作条件复杂的过程条件下进行。HAZOP分析方法需要收集有关过程设计和操作的详细资料,这些信息主要从期刊、会议文献、书籍以及一些相关的标准中获得,得到数据资料之后应用在化工过程的详细设计阶段或详细设计阶段之后。HAzoP分析是由各学科组成(包括工艺、自控、设备、现场操作人员等)的分析组,运用系统的、创造性的方法利用引导词(用于定性或定量设计工艺指标的简单词语,引导识别工艺过程的危险)来识别因偏离过程设计要求(称为偏差)而引起的危险与可操作性问题,以及这些问题所可能带来的不好的后果,常见的HAZoP分析流程如图1.3。
这种方法以减少或杜绝事故发生为目的,从而降低灾难所带来的损失,并且在安全评估方面发挥了巨大的作用。在现代化学工业实际应用中,HAZOP得到了广泛应用,且通常与很多定量方法如事故树分析方法结合起来一起使用。起初,HAZOP分析方法是在20世纪60年代中期从经验化学工业关键检测技术衍生而来的,之后的10年,HAZOP方法以过程规范标准来确定与设计的操作偏差而出现。Lawly等人根据不断的现代工业过程的复杂性来定义和描述出在进行危险与操作分析中需要运用的原则,而这些原则是不能依据设备实践运用传统的操作方法得到的。
 
2. 多指标模糊危险矩阵的研究
 
现代化工生产中,设备自动化的趋势虽然越来越明显,但也不排除一些人员的操作,因此就存在人员的潜在危害。据美国科学家Trager在1985年分析中所得,人为失误因素在引起化工过程的危险中起到了很重要的作用,在核能工厂生产中有50%-70%的原因要归咎于人得失误。在2004年的Low和Kariuki报告中,有64%的危险事故是由于人为失误造成的,在石油化工工业中,石油炼制的过程是自动化很高的,但人的操作失误率也高达50%,因此防止或降低这种潜在的人为因素所造成的巨大损失,建立重要的人为失效模型并且进行有效的安全评价是十分必要的。问题是为何人为失误在化工生产过程中还是导致危险事故发生的重要原因呢?其一是由于人为失误发生原因的复杂性。很多专家将人为因素归结到影响常见模型失效的机理中,这些类型的失效是很难用定量化的,尤其是在定量危险评估方法(QRA)中。而另一个原因是因为很多情况下将人为失误率看作是操作者在实现某些操作的不正确性而引起的,这就意味着专家常常研究的是操作者做了“What”不正确的事情从而导致事故的发生,而非“Why”操作者这样做从而使得他产生失误。人为因素包含工作场所和特性因素,这二者共同作用影响着人们的表现。HsE(Human、safetyandEnvir0lunent)方法对人为因素的定义是:人为因素是指环境的、组织的、工作因素、人物和性格特征等,这些因素都会在工作中影响人们的健康和安全。对人为因素的研究就可帮助人们确定在操作时对人为失误的影响进而提高工作条件来降低疲劳和不集中的作业。表2.1是各种人为因素列表。
现代化工中对危险进行分析的方法近些年来发展的都较成熟,但很多方法并没有将人为因素与实际的工程相结合,为了对人为失效因素进行确定,国外发展了很多技术。Kirman在1998年概括和总结了38种确认方法,并且将这些方法归类。而LiPeng-Chen等人针对这些评价方法中的不确定性又提出了自己新的观点,采用模糊逻辑来对其中的不确定性进行处理,从而使这些方法达到了一个新的高度。除了人为因素之外,工厂中有的还受到其他如天气,保护层失效等因素的影响,也需要考虑在内,由此可见对危险的定义要进行扩展,危险指标要进行补充,本研究就针对危险进行评价,分析评价中存在的多指标,重点分析人为因素指标并添加到模糊危险矩阵中进行实例研究,并针对多指标在进行危险矩阵的运算中,提出新的运算方法。本章在传统危险矩阵的基础之上利用模糊数学理论来处理其不确定问题,并且在原来只有事故发生概率和事故后果严重度两个指标的基础之上,加入人为暴露频率指标,从而进行完整的过程危险评价,针对存在危险简单添加保护层,并以文献中的实例来说明本章所提出策略。本章的主要内容包括:危险性指标分析;危险度的计算;危险评价,简单添加保护层。危险评价指标的合理确定是过程危险性评估的基本;危险评价指标和危险度的定量关系是过程危险性评估的关键,基于危险度大小,可根据流程特点添加合适的保护层,获得安全的过程设计结果。
 
3. 基于模糊概率的事故树分析法............ 45-63 
    3.1 事故树模糊化 ...........45-50 
        3.1.1 基本事件概率模糊化...........45-46 
        3.1.2 顶事件模糊概率 ...........46-48 
        3.1.3 最小割集的求解........... 48-50 
    3.2 事故后果严重度........... 50-52 
    3.3 实例研究........... 52-61 
        3.3.1 危险确认...........52-54 
        3.3.2 模糊概率分析........... 54-56 
        3.3.3 危险度计算及保护层分析........... 56-60 
        3.3.4 分析与讨论...........60-61 
    3.4 两种危险评价方法的比较........... 61-62 
3.5 小结 ...........62-63
 
结论
 
随着危险事故发生的日益频繁,危险评价受到越来越多的学者和专家的关注。常见的危险评价方法有很多,主要分为三类,论文将其中较常用的两种(危险矩阵法和事故树分析法)加以详加分析,总结其应用的缺点和局限性,提出相应的改进策略。危险指标是危险评价的基础。危险矩阵方法存在两个缺陷:危险指标考虑不全面、依赖于主观的定性分析方法。针对这二个缺陷论文提出选取多指标危险评价策略,并提出的策略进行实例研究计算。通过实例对比多指标模糊危险矩阵、两指标模糊危险矩阵和传统危险矩阵,各方法计算所得结果与结论的不同说明提出的多指标模糊危险矩阵评判的正确性和可操作性。这样评价的结果更全面考虑因素更多,且定量化处理后的危险矩阵法方法更有利于专家进行工厂的实际操作,节省开支,减少不必要的浪费。
针对传统事故树中基本事件数据存在的不确定性,提出加入模糊数学理论进行处理来计算事故发生的最可能概率,并结合失效模型与故障分析法进行后果严重程度的评判,进而定量计算危险度值并进行完整的危险评价,并针对存在的危险提出了三种不同的保护措施,分别为:重要基本事件保护,重要路径保护和具体事故保护。针对提出的保护层利用保护层分析法定量计算加入保护层后事故危险度并进行重新评估,确定其危险将至可控制范围内。本文工作的意义是利用模糊数学加入到传统事故树中进行事故概率的估算,所得的概率值更合理,从而危险所得数值更可靠,人们根据数据可有效的分配资源,即保证了装置的正常运行,也保证了资源的合理利用,保证合理的成本支出。与此同时,也找到了影响事故发生的薄弱环节,以及发生事故的重要路径,给人们更重要的指导意义,给生产带来便利。同时将模糊危险矩阵方法与模糊事故树分析方法进行实例对比,说明各自的不同点和使用范围,有利于更好的了解这两种方法。通过模糊危险矩阵与模糊事故树分析方法这两种方法计算过程可知,模糊数学是一种很好处理不确定问题的数学方法,可改善数据由于主观判断而引起的误差,从而证明改进策略的合理性,对人们的生产实践有实际指导意义。
 
参考文献
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材料工程硕士毕业论文篇五

 
1 引言
 
1.1 问题的提出
长期以来,各派经济学家都对经济绩效的影响因素展开了不懈的探索。从 20 世纪 40 年代末开创的哈罗德-多马资本积累模型开始,经由兴盛时期索洛-斯旺的新古典增长模型,再到 80 年代中期罗默与卢卡斯分别从规模报酬与人力资本视角做出的模型改进。这些主流学派的重要假定是将制度作为外生变量来处理,即经济绩效排除于制度因素的影响之外。然而,以科斯与诺思等人为代表的新制度经济学家在 60 年代后发起了对传统理论的批判,正式将制度引入经济绩效的分析之中。这将为许多经济基础(包括各种投入要素)相近的国家之间
长期经济绩效差别很大的现象做出解释,如历史上南美洲与非洲一些国家经济绩效的对比。自从科斯在 1960 年将“产权”与“交易费用”的概念应用到资源配置与经济福利的领域中之后,众多新制度经济学家提出,包括产权安排、契约规则、收益分配、政治集团等在内的各种制度因素,是为了规避经济活动中的不确定性、约束人们有限理性与机会主义行为的一种规制力结构。其中,这些不确定性涉及到寻租行为、交易频率、资产专用性、派系收益纷争等一系列关乎国计民生的重要层面。不难看出,制度因素对效率有着深刻的影响,不同制度安排下的经济绩效是不一样的。对于资源丰裕地区而言,矿产资源要素、矿产品与资源产业等方面都存在特殊性,这和一般地区相比存在很大的不同之处。矿产资源要素以稀缺性与可耗竭性为基本特征,并且在矿产开发提炼过程中表现出垄断性与低供给弹性,矿产品还普遍存在着价格波动性。而对资源产业来说,负外部性、低技术进入门槛与高资产专用性等决定了该行业的较高风险,并且与其他行业的关联性较弱。
上述资源丰裕地区种种特有的不确定性,决定了矿业收益分配制度在改善资源丰裕地区经济绩效方面必将发挥更为重要的作用。当前,许多国外学者已经对这一领域的研究开始注重起来,尽管在制度阐释资源诅咒形成的理论构建方面成果颇丰,但是现有的相关文献对于矿业收益分配制度作用于资源丰裕地区的各个环节及其演进分析仍然较为欠缺。而国内学者在新制度经济学起步时间不长的影响下则研究进展相对滞缓,主要集中于围绕资源诅咒命题进行的实证分析上。不过,这些实证文献恰好说明了矿业收益分配制度对于我国资源丰裕省区经济绩效的重要作用。
 
1.2 结构安排与研究方法
 
1.2.1 论文基本框架与结构安排
在国内外关于制度因素对资源丰裕地区经济绩效影响作用的研究成果基础上,本文借鉴新制度经济学与主流经济学的分析范式,从制度分析框架的四个维度出发,试图对矿业收益分配相关的制度因素做出理论阐释,并在此基础上进行比较研究。研究思路框架如下图所示。
本文共分为五章,结构安排如下。第一章是引言,主要阐述论文的研究意义、研究方法、框架结构以及主要创新和不足;第二章对制度因素作用于资源丰裕地区经济绩效的重要中外文献进行梳理与归纳;第三章是资源丰裕地区矿业收益分配制度及其制度分析框架的理论阐释,论述了矿产开发的三级收益分配制度,并分析了制度分析框架中制度提供、制度质量、制度执行力与制度效力四个维度的基本特征与影响因素;第四章是国外矿业收益分配制度演化分析,以制度分析框架为基本视角,对资源丰裕国家或地区展开规范的制度演化分析,其中包括权利金制度、税收制度、稳定基金制度与超额利润税等,涉及到南非、俄罗斯、加拿大阿尔伯塔省、巴布亚新几内亚、挪威、澳大利亚等国家或地区;第五章是比较研究下对我国矿业收益分配制度的相关政策建议,结合我国矿产开发领域相关的实际现状,提出可供国内资源丰裕地区借鉴或需要改进的矿业收益分配制度。
 
2 文献综述
 
2.1 制度因素对区域经济绩效的影响及其主要理论阐释
西方主流经济学认为,各种物质生产要素的组合与配置是产生经济绩效的最重要因素,并在此基础上将经济增长与多种要素之间建立了严密的函数关系。而在新古典模型及其变型当中,制度因素通常是被视为外生既定的,直到 20 世纪 60 年代中期新制度经济学的发轫与兴起后,制度才逐渐被纳入到经济绩效的考虑之中。运用交易费用、契约理论、产权安排与国家理论等基本概念与方法,新制度经济学更为合理地阐释了制度的起源、演进及其与经济绩效之间的关系等一系列相关问题。
 
2.1.1 制度因素对经济绩效的影响
1937 年 Coase 在对企业性质的探究过程中提出了交易费用的概念。在这一概念的基础上,Coase(1966)指出实现经济增长和发展的关键是制度,能够对经济个体产生有效激励的某种制度是促进经济绩效的最重要影响因素。North(1973)在其开辟的新经济史学研究中发现,西方世界海洋运输业技术进步在 1600-1850 年间基本停滞,但各行业生产率的提高却非常显著。在考虑进有效率的经济组织后的分析结果表明,历史上经济绩效的根本差异是由不同的制度安排造成的。Olson(1982)则从行业协会入手,提出土地、劳动力、资本、技术进步等要素在解释各个国家之间人均收入高低迥异方面是无能为力的,一个国家的经济绩效只能由集体组织与公共选择等制度因素来决定。
 
3 矿业收益分配及其制度分析...........................24-34 
    3.1 资源丰裕地区的三级收益分配制度.......................... 24-29 
        3.1.1 私人成本中的收益主体..........................24-27 
        3.1.2 社会成本中的利益主体..........................27-29 
        3.1.3 稳定基金中的收益主体..........................29 
    3.2 矿业收益分配..........................29-34 
        3.2.1 制度提供解析.......................... 30-31 
        3.2.2 制度质量解析.......................... 31-32 
        3.2.3 制度执行力解析.......................... 32-33 
        3.2.4 制度效力解析.......................... 33-34 
4国外矿业收益分配制度演化分析 ..........................34-49 
    4.1 权利金制度..........................34-40 
    4.2 税收制度..........................40-45 
    4.3 稳定基金制度..........................45-47 
    4.4 超额利润税..........................47-49 
5 对我国矿业收益分配制度..........................49-63 
    5.1 我国矿业收益分配制度的背景..........................49-51 
        5.1.1 探矿权、采矿权价款.......................... 50 
        5.1.2 资源税 ..........................50 
        5.1.3 矿产资源补偿费.......................... 50 
        5.1.4 探矿权、采矿权使用费..........................50-51 
        5.1.5 特别收益金.......................... 51 
    5.2矿业收益分配制度改革建议..........................51-55 
5.3演进过程对我国的启示.......................... 55-63
 
结论
 
在我国的矿业生产领域,许多企业与地方政府在统计产量时常常进行数据瞒报与错报,其结果是造成矿产资源的实际产量远远超出国家通过统计途径公布的名义产量。国土资源部于 2011 年初公布了《关于下达 2011 年钨矿锑矿和稀土矿开采总量控制指标的通知》,确定2011 年全国稀土开采总量控制指标为 9.38 万吨,比 2010 年增加 4600 吨。事实上,我国 2010年稀土实际产量已经超过了 12 万吨1。造成这种“偏差”的原因是多种多样的,统计口径、指标体系等缺陷只是一方面因素,更大程度上应归咎于矿山企业与地方政府为获取利益而瞒报产量:企业可以降低缴纳税费的成本,而地方政府则能够在把握住节能减排这一政绩考核生命线的基础上实现最大收益。这种现象事实上已经存在于国内各个资源领域,2005 年国家公布的全国煤炭产量为 21.1 亿吨,但是实际产量应该为 22.54 亿吨2。如果按照将资源税与矿产资源补偿费归并入基本权利金的做法,那么这一数值在从量计征下的损失无疑是巨大的。在这种背景之下,建立矿业部门税、费、金征收合规度机制能够对瞒报行为进行有效防范,从而规范我国矿业收益分配制度实践。
为抵御 2008 年末蔓延全球的金融危机,南非 2008 年权利金最终法案 MPRRA 的正式实施被延迟了十个多月,政府的主要考虑是出于防止失业率攀升。南非是一个矿业大国,矿产资源行业在国民经济中的比重超过 10%;同时,该国的失业率水平常年处于较高水平,政府对于失业率的波动是非常敏感的。在世界性经济萧条的大环境下推行高权利金率的 MPRRA无疑会对国内矿业部门造成双重打击,进而影响到行业内部乃至与其相关的消费、金融、供给等领域就业形势。南非政府初始的权利金制度目标是通过征收耗竭性租金实现收益最大化,而金融危机之下 MPRRA 可能会使矿业部门萎缩,造成政府的税收收入大为降低。这样就损害了南非政府与资源企业的利益,实质上偏离或是无法实现其在 MPRRA 上的制度效力。
 

材料工程硕士毕业论文篇六

 
1 引言
 
1.1 研究背景与课题来源 
横向一体化,也称为供应链管理,是当代最有影响力也是最盛行的企业运作模式之一。在这种模式的指导之下,企业决定只从事自身擅长和生产经营活动,而将其他生产经营活动交给外部的专业机构完成。相对而言,纵向一体化只拥有少数的支持者,早在80 年代后期,纵向一体化就被近 80%的工业发达国家的企业放弃。然而我国仍有相当数量的企业认同纵向一体化模式的优势,如强大的市场控制力,低成本,加快企业成长速度等。
本论文的研究对象,香港溢达集团是典型的纵向一体化战略的实施者,并且在它所处的行业领域中取得了巨大的成功。成立于 1978 年的香港溢达集团(Esquel Group),经过 30 多年的发展,已经成长成为即拥有自身品牌又与多个国际知名品牌有着长期稳定供应关系的跨国集团,截止2010 年底,溢达集团为世界知名品牌生产近 1 亿件优质衬衫,拥有员工超过 50000 人。在讲究全球分工和供应链协作的今天,溢达却把一切都抓在了自己手里,在全国各地进行投资,在新疆购置大型棉花基地,自己种植并收购棉花,在产棉区兴建棉纺厂,生产集团所需的高档棉纱,在广东独资兴建针织布厂,在江苏和浙江创办了两家中外合资制衣厂,并继续在中国沿海城市兴建染整厂和色织厂。溢达经过三十余年的发展,已经成功拥有一个从设计,原料采集,棉纱生产到成衣制造的纵向一体化供应链,可提供给客户“一站式”的服务。
在溢达集团的企业成长历程中,以杨敏德董事长为领导的溢达人实施了纵向一体化供应链模式,由于其业务基本上覆盖了植棉,纺纱,织布,成衣辅料制造,制衣,销售等纺织企业供应链的大部分环节,从而能够从根本上保证整条供应链中的资源能够以最低的成本稳定流动。如今溢达的纵向一体化模式已经日渐成熟,成为纺织行业的经典案例。本文以溢达集团的成长经历为主线,以纵向一体化模式为切入平台,融合战略管理,经济学,生产运营管理的基础理论,深入剖析溢达模式的精髓,期望得到借鉴和启示意义。
 
1.2 研究目的与意义 
作为纺织行业的巨头,“溢达模式”有风向标意义。其采取的纵向一体化供应链模式已被学术界多次关注和研究。溢达的成功对于纺织企业是具有启示和借鉴意义的。一方面是正确认识我国纺织行业发展的现况和面临的机遇与挑战。本文通过对纺织行业发展现况尤其是服装出口企业发展环境的研究,总结出我国纺织行业面临的问题,并结合国外纺织行业的优势,总结经验,根据我国纺织行业的自身特点,总结纺织行业未来发展的对策。另一方面分析对比“溢达模式”与其他典型的供应链管理模式,包括对同样采取纵向一体化模式的企业进行对比,以及采取完全和纵向一体化背道而驰的供应链模式的企业进行对比,总结“溢达模式”的优势和风险所在。有利于企业对于结合行业特点,自身资源优势,做出科学正确的企业战略模式的选择
 
1.3  国内外相关研究综述
 
1.3.1 国内关于纵向一体化供应链模式相关研究文献综述
国内对纵向一体化的理论评述并不少见,但大多数是对国外理论的翻译或转述,将企业纵向一体化理论与我国企业的实践结合起来进行实例分析的就更少了。以下几位学者在这方面做了开拓性的工作,取得了一定的成果。徐金发在《企业集团成因论》(1992)一书中,以科斯和威廉姆森有关交易费用理论为基础,研究了纵向一体化的企业联合。他研究中国企业集团的纵向一体化的基本结论是:“集团内的核心企业的形成主要是通过纵向一体化而实现,而实行纵向一体化的主要原因之一是技术,资产专用性和交易费用与组织费用比较”。尹义省在《适度多角化—企业成长与业务重组》(1999)中,从公司发展角度对纵向一体化问题做了研究。
 
2 纵向一体化的理论概述
 
2.1 纵向一体化的内涵及分类 
纵向一体化战略,在企业经营中又称为企业整合战略,是指企业有目的地将相互联系密切的经营活动纳入企业体系中,组成一个统一的经济组织进行全盘控制和调配,以求共同发展的一种战略;是将公司的经营活动向后扩展到原材料供应或向前扩展到销售终端、发展的一种战略体系。根据组成的形式不同,纵向一体化可分为前向一体化和后向一体化。如图 2-1 所示:前向一体化是企业为了更加靠近产品或服务的最终用户而增加所从事的价值链。比较常见的有公司对自身的产品进行进一步加工,或公司建立营销队伍来销售本公司的产品或服务。可以说,前向一体化是获取零售商或经销商的所有权或者加强对其控制的一种战略模式。采用前向一体化模式使企业避免了零售商将产品的出厂价格压的过低,同时也可以使企业更好地掌控市场对自己产品或服务的需求,以便为自己的产品或服务制定更具有竞争力的价格从而通过销售获取高额利润。
然而实现前向一体化战略的一个必要条件就是企业要具备销售自己产品所需的人力和资金。具有很高知名度的IBM和通用电气,通过前向一体化战略进入下游的经营领域,对于它们而言,通过制造获取收益已并非主要盈利渠道。固定设备的大部分利润来自设备维护而非销售。通过下游渠道整合,生产商获得稳定的设备维修合约,通常类合约都是长期合约。
 
3 香港溢达集团的发展环境分析.................................. 18-27 
    3.1 纺织服装行业市场环境.................................. 18-24 
    3.2 香港溢达集团发展..................................24-27 
4 香港溢达集团纵向一体化战略.................................. 27-32 
    4.1 香港溢达集团的发展现况.................................. 28-29 
        4.1.1 香港溢达集团简介 ..................................28-29 
    4.2 香港溢达集团取得的成就..................................29-32 
        4.2.1 外商投资企业出口创汇.................................. 29-30 
        4.2.2 注重人才引进..................................30-31 
        4.2.3 成为业内环保标兵.................................. 31-32 
5 香港溢达集团纵向一体化.................................. 32-45 
    5.1 纺织企业供应链模式比较.................................. 32-37 
    5.2 “溢达模式”的优势.................................. 37-42 
    5.3 “溢达模式”的不利因素.................................. 42-44 
        5.3.1 投资成本高,营业风险较大.................................. 42 
        5.3.2 库存成本高,影响资金流动.................................. 42-43 
        5.3.3 100%垂直整合不可能实现 ..................................43 
        5.3.4 供应链中包含并不擅长的领域 ..................................43-44 
5.4 应对不利因素的建议及对策.................................. 44-45
 
结论
 
在这个提倡非核心业务外包的时代,溢达集团却选择了把一切都攥在手里。溢达选择在新疆种植长绒棉,在新疆和广东纺纱,在广东,宁波,常州,马来西亚,越南,斯里兰卡,毛里求斯开办服装厂进行成衣制造,溢达的生产模式是全球化的。从种植棉花开始,直至成衣打包出口,溢达公司对整个流程都进行严格的质量控制。
(1)通过理论结合具体图标实例的研究再现了溢达集团如何通过纵向一体化供应链模式一步步成长为纺织业巨头的历程,对其他企业的实践和发展,具有参考价值。
(2)结合比较分析,SWOT,PEST 分析方法为“溢达模式”的优势和局限性做出探讨,结合纺织行业的发展特点,简单展望了未来溢达集团面临的机遇和挑战。
(3)针对“溢达模式”未来可能存在的风险,提出了积极拓展中国内地市场,利用期货市场的套期保值交易防范原材料成本波动的风险。
总结上述分析得出,溢达实施纵向一体化的企业战略模式是成功的,在纺织行业有典范作用。尽管“溢达模式”在部分区域有无法突破的瓶颈,也存在一些劣势,但是我们必须看到,纵向一体化为溢达集团带来的独特竞争优势是其他棉纺企业和服装出口企业所不及的。如:严格的成本控制,优秀的质量管理,高附加值的产品,强大的订单生产能力等等。
企业供应链模式的研究需要长期和更为深入的探讨,由于本人自身水平和能力的局限,论文中肯定存在资料不全面,分析不透彻,考虑不周全等不足之处,在此,恳请各位专家教授批评指正。

 

材料工程硕士毕业论文篇七

 
第一章绪论
 
1.1立题背景
近年来,世界范围内掀起了研究和幵发各种新能源的热潮。2008年4月初,联合国环境规划署公布了《全球绿色新政政策概要》报告,呼吁各国领导人实施绿色新政,加大投入研究开发可再生能源,为将来的可持续发展奠定良好基础。2009年3月24日,美国总统奥巴马在国会演讲时强调,“掌握清洁的可再生能源的国家将领导21世纪”,并许诺在其任期内,风能和太阳能等新能源每年可获得150亿美元投资。2009年3月,欧盟宣布将大力扶持和发展绿色经济,预计在2013年之前投资将超过1050亿欧元。2008年英国政府宣布将投资15亿英镑发展绿色能源,预计到2020年,英国的可再生能源比重将提高至15%。法国政府2009年开始实施发展可再生能源的宏伟计划,强制要求政府部门建筑和超市、大型工业和农业机构等行业机构建筑的屋顶必须安装太阳能电池板,在支付有关费用时可以享受国家补贴,当年便拨款10亿欧元设立“可再生热能基金”,预计到2020年,可再生能源比重将提高至23%。德国政府颁布实行的《可再生能源法》将该国可再生能源及其相关的环保技术确定为未来经济增长最为重要的支柱产业之一,并且已经完成了 2012年电力供应的12%来自可再生能源的计划。2006年1月1日,我国正式颁布实行的《可再生能源法》以及国家专门成立的能源工作领导小组,支持和鼓励可再生能源并网发电,显示了我国政府重视能源安全的决心,预计到2020年,我国的可再生能源比重将从目前的7%提高至15左右。
新能源是指在新技术基础上开发利用的以环保和可再生为特祉的能源,一般包括太阳能、生物质能、水能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮沙能,以及海洋表面与深层之间的热循环等;此外,还有氧能、沼气、酒精、甲醇等。而这些可再生能源中最重要的基础是太阳能,生物质能、风能、海洋能、水能都来自太阳能,因此,广义地讲,太阳能包含以上各种可再生能源,新能源研究的重中之重就是太阳能的研究和利用。太阳能转换方式分为光化学转化、太阳能光热转化(太阳能热水器)和太阳能光电转化。由于世界各国新能源政策的扶持,世界光伏产业以每年30%以上的增长率告诉发展,有关专家预测,到2012年底,世界光伏发电总量将达19 GW,年增幅达40%左右。我国幅员辽阔,有着十分丰富的太阳能资源,全国各地太阳年福射总量达335?837 kJ/cm2-a,中值为586kJ/cm2-a。但是据统计,太阳能发电只占我国可再生能源的5 %。,在面临常规能源短缺,油价上升的状况,国家正在计划加快可再生能源的电力建设步伐。
 
1.2太阳能级多晶娃的生产工艺
太阳能电池按化学组成及产生电力的方式,可分为有机太阳电池、光化学电池和无机太阳电池三大类、有机太阳能电池的转换效率和使用寿命远远低于无机材料太阳能电池,而光化学电池的研究和幵发刚刚起步,若要走上市场还有待于进一步研究探索,因此,目前较为普及的太阳能电池为无机材料太阳能电池。在众多的无机太阳能电池中,多晶娃为基板材料的太阳能电池因其具有高转换效率,较小的生态影响和长时间不降解的特点而占领主导地位。目前,太阳能级多晶娃的原料主要是冶金级娃。冶金级娃中含有多种杂质,这些杂质元素可分为三大类:一类是浅层电活性杂质及氧和碳,此类杂质包括0、C、B、P、A1,其中B和P影响最大;二是过渡金属元素,此类杂质包括Fe、Ni、Cu、Cr、Mo、V、Ti等;三为碱金属和碱土金属,此类杂质以Mg、Ca为主。多晶娃中杂质元素的存在严重影响太阳能电池的转化效率和稳定性,如图1.1所示,必须经过一系列的提纯工艺后将各杂质元素含量降到太阳能电池材料的要求范围以内。
 
第二章实验方法及原理
 
2.1造渣氧化精炼的原理
造澄精炼工艺是在冶金级鞋中加入培点高于冶金级娃的精炼渣,并在桂和渣的溶点温度之间进行氧化精炼。一般精炼渔中至少含有两种化合物,能富集杂质的碱性氧化物,主要有碱金属氧化物如NasO,碱土金属氧化物如CaO、MgO、BaO,和能提供游离的氧化剂,主要有固体氧化剂(如Si02)及合成炉澄(如Ca0-Al203-Si02)等。高温下,溶体桂中的杂质M扩散到澄娃界面被氧化剂所提供的氧化,形成不溶于桂溶体的氧化物后扩散进入渔相,以Ca0-Si02二元澄系为例,反应原理示意图如图2.1所示。利用溶渔与桂溶体的密度差异,维持炉温在澄与娃溶点温度之间足够长的时间,通过重力作用便可使富集杂质及其氧化物的溶渣与娃溶体分离,从而完成脱除杂质的目的。
若以SiCh为造澄精炼氧化剂,渔与桂中主要杂质反应如图2.2所示。由图2.2可以看出,溶融状态下,鞋中的杂质如A1、Mg、Ca很容易被渣中的Si02氧化,而且当温度接近1875 K时,B也可被氧化,这些杂质被氧化后都会如图2.1所示进入澄相。图2.2还表明,在1900 K以内,Fe、Cu杂质氧化反应的AG;:始终为正值,反应不能发生,因此造渔氧化精炼不能去除这些杂质。
 
第二章 实验方法及原理.......................... 28-36 
    2.1 造渣氧化精炼的原理.......................... 28-29 
    2.2 造渣精炼剂的选择.......................... 29-30 
    2.3 实验 ..........................30-36 
        2.3.1 实验原料.......................... 30 
        2.3.2 实验设备.......................... 30-31 
        2.3.3 实验操作 ..........................31-35 
        2.3.4 实验方案 ..........................35-36 
第三章 实验结果与讨论.......................... 36-58 
    3.1 Si-B二元合金实验 ..........................36-37 
    3.2 CaO-SiO_2二元渣系.......................... 37-44 
        3.2.1 CaO-SiO_2二元渣除硼机理.......................... 37-40 
        3.2.2 光学碱度的概念与计算方法.......................... 40-41 
        3.2.3 CaO-SiO_2二元渣造渣精炼.......................... 41-44 
    3.3 三元渣系.......................... 44-55 
        3.3.1 精炼渣成分影响 ..........................44-48 
        3.3.2 渣硅质量比影响 ..........................48-52 
        3.3.3 保温时间影响.......................... 52-55 
第四章 结论与展望 ..........................58-61 
    4.1 结论.......................... 58-59 
4.2 展望 ..........................59-61
 
结论
 
本论文以丁业化低成本生产太阳能级多晶桂为研究目标,研究了造渣氧化精炼去除冶金级娃中硼杂质的过程。通过分析现有除硼造澄剂的特征,在Ca0-Si02 二元系基础上提出新型造澄氧化精炼冶金级娃除硼的精炼剂,Ca0-Si02-Li20和Ca0-Si02-LiF三元渔系,优化造澄过程的各种工艺条件,并且探讨造渣精炼的反应机理,找出能够最大限度降低冶金级桂中硼含量的最佳实验条件,通过本论文研究,可以得到以下结论;
(1)向冶金级娃中掺入定量纯度为95%?97%的单质硼粉使二者合金化形成Si-B合金,通过Si-B 二元相图,结合XRD分析Si-B合金,可以得知在实验条件下,B元素除了以单质和固溶体形态存在于冶金级娃中外,还可能以SiB4和SiB6形式与Si元素结合。
(2)不同成分组成的Ca0-Si02 二元渣造渣精炼冶金级桂,除硼效果不同,经过实验表明,提高精炼澄的碱度并不总是有利于冶金级娃中杂质硼的去除的。当0.48<八<0.56时,加入CaO的首先与氧化剂Si02发生酸碱反应,因此Lb不断减小,当八=0.56时,Lb取得最小值0.72,经分析,此时形成的盐为CaSi307。继续加入CaO,在0.56<八<0.71时,培澄的碱度才幵始增大,部分酸性的B2O3被化学吸附至溶澄中形成CaB204,因此Lb不断增大。当八=0.71时,澄中CaB204的含量已达最大值,Lb取得最大值1.58,此时该二元澄系的组成为60% CaO-40% Si02。当八>0.71后,精炼澄中的SiO:含量太少,已经不能维持杂质B元素氧化反应的进行,因此Lb剧烈减小;
(3)不同成分组成的Ca0-Si02-Li20和CaO-SiOs-LiF三元渣造渣精炼冶金级鞋,除硼效果不同,经过实验表明添加少量LisO或者LiF至Ca0-Si02二元渣中,对冶金级桂中杂质硼的去除是极为有效的。加入少量小密度的LbO,在明显增大溶渣碱度的同时对培渣氧势的影响不大,溶渣中的Li20将焰体娃中的B2O3化学吸附至澄中形成Li4B205,因此当co(Li20)<2%时,LB随着Li20含量的增大迅速增大。当C0a,20)=2%时,渣中的含量已达最大,此时Lb取得最大值1.98。继续添加Li20,培澄的氧势急剧降低,影响杂质B元素的氧化反应,因此,Lb不断减小。实验温度下,LiF可与Si02反应生成LisO,所以Ca0-Si02-LiF三元渣造渔精炼冶金级娃所得趋势与Ca0-Si0rLi20三元澄类似。而且,LiF可以降低溶澄和馆体的點度,因此,coojF产5%时,LB取得最大值2.77。
 

材料工程硕士毕业论文篇八

 
第一章绪论
 
1.1课题研究背景
当今,人类社会正在经历巨大的变革,科学技术逐渐成为第一生产力。科技的进步对社会的发展起着关键作用,而作为社会建设重要组成部分的冶金企业,科研对其生产水平的提高具有重要的意义。但是随着社会的不断进步,环境问题也逐渐凸显。环境在不断恶化,环境污染的负荷增长速度己经超过了地球自身净化的能力。由于工业污染一直是污染最为主要的原因,在工业当中占有重要地位的冶金产业,对环境造成了很大影响,为了减少污染,从冶金工艺研发开始,即以绿色环保的理念对冶金产业进行要求,有利于整个冶金体系的发展。云南冶金集团股份有限公司是以绍、铅锌、猛、钛、娃五大产业为主,集采选冶、加工、勘探、科研、设计、工程施工、内外贸以及冶金高等教育为一体的国家重点企业和云南省政府重点支持的大型工业企业。
集团公司为了实现产品精深加工战略,继续扩大集团产业规模,依靠科技进步延伸产业链,大力发展多金属综合回收利用,拓展集团产业集群,实现集团经济增长方式从量的扩张向质的提升转变的战略目标,决定在昆明高新经济技术幵发园区设立一个以冶金实验为核心,集科研办公、学术交流中心、公寓、分析检测中心于一体的冶金科研中心。作为冶金科研开发载体的冶金科研中心,其建筑设计如果只是单纯的满足建筑功能要求,己经不再符合建筑的发展趋势,新时代的社会需要的是低能耗、绿色、生态的科研建筑。科研建筑不仅仅是研究高科技的建筑,其本身也代表着科技的进步,并承担着环境保护的重要责任。正是在这样的背景下,本文针对冶金科研中心的设计与建设进行了深入研究。
 
1.2国内外相关理论及实践动态
 
1.2.1国外同类课题研究动态
科学的发展大致经历了三个时期:科学的萌芽并受宗教与其他意识影响时期(中世纪及以前),近代自然科学兴起时期(文艺复兴至18世纪),科学综合与高新科技的出现时期(19世纪至今),正是经过这些阶段的发展,才有了现代先进的科技文明。科研建筑的出现是科学发展的必然结果,经过不断的探索,科研建筑已然从最初简陋的实验室发展到了如今更为综合的现代科研中心(或称为研究基地等)。现代科研中心在功能上更为复杂,作用也更重要,通过整合科技资源和人才资源,以优势资源为依托,以科技进步为先导,以产品结构调整和升级为目标,对各类新课题进行实验研究。
企业科研中心的历史起源于20世纪50年代的娃谷,娃谷成功的范例促使各国陆续建立了各种类型的科技工业园,并以此作为本国经济发展的重点。而企业也看到了科研的重要性,在各个工业园当中相继建立了各自的企业科研中心。各种类型的科研中心为企业带来飞速发展的同时,科研建筑自身也逐渐发展成为独立的建筑类别。相对于国家科研机构种类繁多,企业科研中心的类型相对较少,主要是针对产品研发,比如电子产品、软件、机械、食品、金属等。其实冶金企业对于科研的关注丝毫不下于其他类型企业,各企业基本上都拥有自己独立的研究机构。以安赛乐米塔尔集团为例,作为目前全球最优秀的钢铁制造商之一,在60多个国家雇用32万名员工,总部设在卢森堡,集团年产量为1.3亿吨,约占世界钢铁总产量的10%,同时安赛乐米塔尔在汽车、建筑、家用电器、包装等领域也占据全球领先地位。作为如此庞大的冶金集团,安赛乐米塔尔在欧洲、亚洲、非洲和美洲的27个国家拥有分支机构,在欧洲和美洲拥有14个研究中心,1300余位全职研究员,1.9亿美金的研发预算,并同时和许多国家的冶金企业进行科研合作。创新一直是安赛乐米塔尔的价值理念,他们的目光不仅仅放在钢铁产量上,更想提供系列品种最广泛的钢种、新型钢铁产品、钢铁解决方案和尖端技术。通过相互信任、解放思想、与人们长期交流等方式,以及与客户密切合作,培养创新精神,促使他们不断地开发出产品和解决方案,满足客户不断增长的需求,从长远来看,安赛乐米塔尔集团将继续致力于尖端钢铁产品、解决方案和流程技术的开发。
 
第二章绿色建筑技术与物理环境相关理论研究
 
2.1绿色建筑技术概述
绿色建筑,也称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑、节能环保建筑等。我国在《绿色建筑评价标准》中对绿色建筑的定义是:在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。绿色建筑首先源于人类对世界环境变化的回应。随着工业的发展,人类对于资源的需求越来越大,二十世纪七十年代石油危机的发生带动了全世界能源价格的飞涨。能源危机的发生让各国政府开始意识到能源的重要性,而随着化石燃料'在现代世界更广泛的使用,如果再次发生类似危机,那么整个世界的运行都将受到严重影响。能源己然成为限制人类发展的最重要因素。当能源危机发生后,能源的严重紧缺使得太阳能、地热、风能等各种建筑能源技术发展得到重视。并且随着能源形势的日益严峻,建筑能耗在社会总能耗中占有的比重逐年增加,建筑全寿命周期节能开始得到人们的重视。建筑从建筑材料的幵采、运输、加工、建造、建筑运行、维护、改造以及最后的拆除和废弃物利用,这些过程都是建筑全寿命周期节能的主要内容。建筑节能作为绿色建筑的重要内容之一,在我国建筑事业不断发展的大背景之下,受到越来越多的关注。
我国目前正处于快速城镇化的过程中,在2011年时,中国城镇人口己超过总人口的50%,这是中国历史上城镇人口首次超过农业人口。由此带来的不只是城市的发展,而且随着经济水平的提高,人们对于住宅建设、城市建设、交通设施建设、环境建设等的需求也在逐步提升。中国人均居住面积在2000年时达到20.3m2 (按城镇人均住宅面积计算),在2006年时达到了 28.5 m2的水平,在最新的数据统计当中,中国人均居住面积已在2010年达到了 31.6m2,而2010年新建城镇住宅总建筑面积也达到了单年8.69亿平方米的历史新高(数据来自于《中国统计年鉴2011》)。此外,在不断新建住宅的同时,八九十年代建造的住宅,部分已不能满足居住条件,亟需拆迁更新。如此大规模的建设需求给环境带来了沉重负担,而由此产生的建筑能耗增加也是巨大的。
中国建筑总能耗逐年增加,在能源消费总量中所占比例从20世纪70年代末的10%上升至近年的27.8%。建筑能耗主要来源于建筑采暖和空调系统,占建筑总能耗的55%。随着住宅建筑的需求持续高涨以及各种城市配套设施的建设,必然将加大能源的耗损,建筑进行节能设计已然成为中国绿色建筑发展的当务之急。绿色建筑相关理论发展迅速,20世纪60年代,建筑师保罗?索勒瑞将生态与建筑结合并首次提出了“生态建筑”的概念,而1969年,美国建筑师麦克哈格著《设计结合自然》一书,则标志着生态建筑学的正式诞生。1990年,英国颁布了世界上第一个绿色建筑标准。在1992年,“联合国环境与发展大会”上,首次提出“绿色建筑”的概念,使可持续发展思想得到极大发展。在我国,绿色建筑的发展也很迅速,发行了多项节能设计标准,2006年住房和城乡建设部正式颁布了《绿色建筑评价标准》,标志着我国绿色建筑领域已取得重要进展。
 
第三章 科研中心模式研究……………………… 36-46 
    3.1 科研中心的发展历史………………………36-37 
    3.2 科研中心建筑模式研究………………………37-41 
    3.3 科研中心物理环境特点………………………41-42 
    3.4 冶金科研中心的特殊性………………………42-45 
    3.5 本章小结………………………45-46 
第四章 冶金科研中心绿色建筑技术………………………46-62 
    4.1中心规划布局绿色设计………………………46-51 
    4.2 冶金科研中心绿色建筑设计策略………………………51-53 
    4.3 冶金科研中心建筑策略 ………………………53-57 
    4.4 冶金科研中心建筑节能设计……………………… 57-61 
    4.5 本章小结………………………61-62 
第五章 工程设计实践案例分析………………………62-87 
    5.1 云南冶金科研中心方案设计………………………62-67 
    5.2建筑物理环境量化分析………………………67-76 
    5.3 工程实测与计算模拟对比分析………………………76-84 
    5.4 云南冶金科研中心建筑节能设计………………………84-86
 
结论
 
科技是第一生产力,作为云南冶金集团的科研中心,冶金科研中心担负着为冶金集团提供更多更先进的冶金技术的责任。本文通过将绿色建筑与冶金科研中心相结合,研究可行的冶金科研中心绿色技术应用策略,为冶金科研类建筑提供可以借鉴的设计理论与方法。本文从以下几个方面进行了分析研究:
1.通过对科研类建筑的发展历史及其背景的了解,以及对云南冶金集团的介绍,分析探讨了冶金科研中心建设的重要意义。在了解分析国内外研究动态和对各种资料收集的基础上,阐述了本文的研究目的、意义及其研究路线和方法。
2.研究了绿色建筑相关方法原理,影响建筑的物理环境与气候要素,绿色建筑节能低碳以及相关计算机模拟软件。
3.从科研建筑的历史研究开始,并以影响科研建筑的要素为基础,总结科研中心建筑的建筑模式以及物理环境特点。在科研中心建筑的共性基础之上,从冶金科研的特殊性出发,提出了建筑空间与冶金科研相适应的设计策略、建筑形式与冶金科研相统一的设计策略,以及建筑环境与科研中心相和谐的设计策略。
4.根据冶金科研中心的建筑及物理环境特点,分析提出了冶金科研中心绿色建筑技术应用策略,并分为冶金科研中心绿色规划布局设计策略,绿色单体建筑设计策略,建筑物理环境控制策略,建筑节能设计策略。
5.以云南冶金集团冶金科研中心为例,在方案设计、施工图设计及建设过程中,通过天正日照、Airpak、Ecotect、天正节能等软件对整个建筑组群进行模拟,并通过与冬夏两个典型季节现场实测数据进行对比,确定建设中存在的问题,验证方案设计及模拟计算的合理性,并以此指导云南冶金科研中心的建设施工。
 

材料工程硕士毕业论文篇九

 
第一章前言
 
1.1研究背景和意义
针对现阶段我国经济飞速发展所取得举世瞩目的成就,市场竞争也日趋白热化,随着经济全球化和区域经济一体化,以往以资源丰富和劳动力充足等要素取胜的粗放工业时代己悄然离去,中国企业界面对前所未有的竞争压力,怎样在市场环境多变的情况下保持实力并获得竞争优势,控制成本并提高效益,成功的进行"积极自救"成为当务之急。
目前,该冶金集团具有年产铁500万吨、钢500万吨、钢材600万吨及高档金属制品100万吨的综合生产能力,主导产品为冷、热轧板材,镀层板材,无缝钢管、精乳螺纹钢筋等优质钢材和低松弛预应力钢绞线、铝包钢绞线、桥梁缆索用热镀锌钢丝、弹簧钢丝、焊丝、电梯和航空钢丝绳等高档金属制品,以及钛合金丝、不锈钢管材、极薄带、磁性材料等特殊合金材料。产品畅销国内外市场,已应用于长江三峡水利、黄河小浪底、秦山核电站、岭澳核电站、青藏铁路全线桥梁、国家大剧院、北京奥运场馆、祌舟五号、六号载人飞船和嫦娥一号运载火箭等一大批国家重点工程,并出口到国际市场。2010年列中国500强第69位、中国制造业500强第27位、天津市百强第3位。
该集团旗下有十个集团公司,本文以其精益生产推广试点之一的GS钢丝绳有限公司(以下简称GS)为研究对象,具体以其在实施精益生产项目过程中有关均衡方案的制定与实施过程为研究背景来研究的。
GS是全球专业从事电梯钢丝绳的研发、设计、制造以及产品定尺切割小包装配送服务的供应商,目前其设计年产能为3万吨优质电梯用钢丝绳,主要客户有奥的斯、.日立、永大、东芝、现代、通力等国际知名电梯公司。可为用户提供电梯钢丝绳选型、安装、使用以及维保建议等系统解决方案。连续多年保持电梯绳年销量最高,品种规格最齐全、服务质量最优,具有按用户特&要求设计制造电梯绳的能力的供应商,保持全球领先地位。
毋庸置疑,天津高盛钢丝绳有限公司的企业综合实力在全球同行业中处于领先地位,但随着21世纪经济全球化以及区域经济一体化的发展,特别是在2008年经济危机对实体经济造成的严重冲击,中国制造业首当其冲之后,中国钢铁行业面临国际以及国内复杂多变市场更大的压力与挑战。
 
第二章精益生产相关理论概述
 
2.1精益生产的和均衡生产的概念研究
研究精益生产(Lean Production, LP),简称精益,是衍生日本丰田生产方式的一种管理哲学。"精"即完美、周密、高品质,"益"即利益的增加,精益求精之意,最早出现在詹姆斯.沃麦克、丹尼尔.琼斯和丹尼尔.鲁斯(1990)合著的《改变世界的机器》中,其主要特征就是能够使生产系统对市场变化有灵敏的反应能力,利用杜绝浪费和无间断的作业流程的一种生产方式,其核心是追求零库存、追求对市场的快速反应能力、追求企业内外环境的和谐统一等等,在持续改善的基础上,采用自动化和准时化的方式方法,最终为市场适时、适量、正确的提供所需产品。
 
2.1.2均衡生产概念研究
实施精益改善过程中必然要涉及到"均衡生产",均衡生产,顾名思义,就是保证整个生产过程的连续进行,克服生产中脱节情况的发生,总装配线在向前工序领取零部件时,要均衡的使用各种零部件,从而按品种、质量、数量和期限均衡地完成生产计划和合同任务。在生产制造阶段,均衡生产主要是通过专用设备通用化和制定标准作业来实现的。其中,专用设备通用化是指在通过在专用设备上增加一些工具方法使之等够加工多种不同的产品;标准化作业是指将作业节拍内作业人员所有作业内容标准化。均衡生产又是一项系统工程,涉及到装备、工艺、管理、技术、员工素质等方面,从这个角度讲,均衡生产是企业各项管理工作的综合反映,均衡生产的成功实施会对精益改善产生积极的影响。
 
2.2精益生产和均衡生产特征分析
 
2.2.1精益生产特征分析
有关精益生产的特征分析,最早在《改变世界的机器》中就有概括,体现在工厂组织、产品设计、供货环节、顾客和企业管理这五个方面,即在工作方法上采取"团队合作"和"并行设计",在供货方式上采取"即时性方式",其最终目标为"零缺陷",精益生产遵循的原则总结有以下几个方面:
(1) 首先是价值的确定。生产就要创造价值,顾客的需求就是生产的价值所在,精益生产把所有活动与顾客的利益联系起来,以顾客需求为导向,进而来思考产品设计、制造过程等各项服务项目,不创造价值的活动都是浪费。
(2) 识别价值流。本人认为这是进行精益改善的最为基础和重要的环节,所谓价值流识别是指从概念设想到产品设计,到生产制造以及产品售出和售后等所有价值流经的环节中,识别出哪些是真正增值的活动,哪些是可以去掉的活动一一浪费。
(3) 价值的流动。精益思想要求创造价值的一系列活动流动起来,并不间断,任何停滞等待在精益生产看来都是浪费。
 
第三章 GS公司均衡生产方案设计........................... 24-40 
    3.1 GS公司简介和产品特点........................... 24-25 
        3.1.1 GS公司简介........................... 24 
        3.1.2 冶金行业产品生产特点........................... 24-25 
    3.2 GS公司生产管理现状分析........................... 25-30 
        3.2.1 价值流程图分析 ...........................25-27 
        3.2.2 GS公司生产模式分析 ...........................27-28 
        3.2.3 精益浪费分析法........................... 28-30 
    3.3 均衡生产计划制定........................... 30-35 
        3.3.1 影响均衡计划编制的因素分析........................... 30 
        3.3.2 日均衡量的确定 ...........................30-31 
        3.3.3 日均衡生产量的监控........................... 31-33 
        3.3.4 现场物流精益化........................... 33-34 
        3.3.5 现场看板管理 ...........................34-35 
    3.4 均衡生产方案实施 ...........................35-40 
        3.4.1 均衡生产实施原则 ...........................36-37 
        3.4.2 实施产品的选择 ...........................37-38 
        3.4.3 各型号库存量的计算 ...........................38-40 
第四章 GS公司实施效果评价 ...........................40-42 
    4.1 直接效益分析 ...........................40-41 
    4.2 间接效益分析........................... 41-42
 
结论
 
本文在概述精益生产和均衡生产相关理论的基础上,从GS公司生产现状、价值流程图以及精益浪费等多种角度,剖析其存在的主要问题和瓶颈,揭示了早GS公司推行均衡生产方式等重点精益改善项目的必要性和迫切性。
本文研究过程中,深入调研了 GS公司的生产管理现状,侧重于均衡生产方式相关理论以及思想在GS公司的具体应用和进一步探讨,具有很强的可操作性。再者,由于GS公司精益改善项目的时间还很短,但精益生产的运作实施效果已经很明显,可任意得出这样的结论:
(1) 随着现代化科技以及市场竞争的持续加剧,精益生产方式是在未来企业在激烈竞争中取得优势的最佳选择。
(2) 精益思想得到升华。精益生产方式作为全新的管理思想和理念,在多种行业的生产实践中得到了充分认证,但不同的企业在推行精益改善项目之前,必须对该企业生产环境,企业文化、市场环境等方面做深入的分析和研究。
(3) 通过对GS公司实施均衡生产等多种工具的应用实施,给出了具体均衡实现的方法,通过改善前后效果的对比,表明均衡生产在公司应用的独特优势。均衡生产方式的实施是一个持续不间断长期的过程,追求消除生产过程中的一切浪费,降低成本增加利润是企业最终的目的,精益生产方式一个重要的特征就是实践高于理论,它来自于生产管理实践现场。
本文的研究是一次对精益思想指导下均衡生产方式在实际企业中运用的尝试,由于本人理论水平和实践经验有限,对精益系统中有关理论的研宄和应用还不够深入和系统,论文的分析论述难免会有一定的疏漏和争议之处,在这里,恳请各位老师和专家批评指正,本人一定虚心接受,并作为我在今后工作生活中进一步努力的方向。
 

材料工程硕士毕业论文篇十

 
1前言
 
1.1选题意义
近代中原地区手工纺织工具与技术既是对我国古代纺织文明的传承,也是近代手工业纺织技术向近代工业化转型的一个缩影。在近代历史社会背景下,手工纺织工具与技术有其存在的独特空间,与自给自足的自然经济相配套的手工纺织工具与技术在近代展示了其独特的存在方式与运行模式。因此,对近代中原地区手工纺织工具与技术的研究具有重要的历史和现实意义。
随着机器大工业生产的发展,手工纺织工具逐歩被淘汰,手摇紡车和脚踏织机也逐渐远离我们的日常生活。现在,我们只能在一些偏远的地区看到零星的手工纺织机具,也只有极少数的人群还在使用这种效率较低的手工紡织机具,对即将进入历史博物馆的手工纺织机具实行"抢救"式资料搜集和系统整理是非常必要的。同时,还原近代手工纺织工具与技术对我们更好地认识和理解这种机具的过渡性以及传承灿烂的紡织文明具有更重要的现实意义。这既是对近代手工纺织工具与技术的历史总结,也是对近代手工纺织工具与技术的保护。
 
1.2研究现状
从搜集的相关文献资料来看,对古代纺织工具与技术的研究成果较多,如元代薛景石著的《梓人遗制》、明代宋应星的《天工幵物》。其中,《梓人遗制》是当时在机械研究方面有突出地位的学术论著。由于当时的封建统治者对科学技术还存在一定的偏见,使得这本重要的技术著作并未得到广泛流传,书中收录的110种有用的机械和器具大都散失,现在能够查阅到的,是载于《永乐大典》"匠"字部的摘抄本。在摘抄本中仅存"车具"和"织具"两部分的14种机械。
薛景石在认真考察有关资料并与实物相比较的基础上对每一种机械都进行了详细的描述,书中附有大量机械图。《天工开物》也对纺织技术和器具做了较为详细的记载,并附有大量机具图。这两本史料对研究近代紡织技术和器具有非常重要的借鉴意义。另外,陈维稷主编的《中国紡织科学技术史?古代部分》,对我国原始社会到清代末期手工纺织业发展的全部过程,进行了历史梳理,涉及从纺车的普及到大纺车的出现、织机和织具的全面发展,为研究近代中原地区手工纺织机具提供了客观参考。全书分原始手工纺织时期、手工机器纺织形成时期、手工机器纺织发展时期3编,并附有大量插图。阐明了紡织技术在中国发展的特点及规律。周启澄等所编《紡织科技导论》在通史部分对中国原始手工紡织及手工机器纺织做了介绍,并对纺车和织机的发展进行概述。卢嘉锡总主编、赵承泽主编的《中国科学技术史,紡织卷》,带有纺织通史的性质,所述自中国的史前直至1948年。此书的第二编——技术篇,对纺织生产工艺中的缀、纺、捻、络、织、染工艺及相应机具结构做有细致探讨。由中国近代紡织史编委会主编的《中国近代纺织史》上、下两卷,是由我国一批纺织史学家和纺织专家协作完成的一部史籍。该书下卷详尽地阐述了从1840年鸦片战争至1949年中华人民共和国成立百多年间我国纺织工业艰难曲折的发展历程。以上书籍对纺织机具及技术研究做出了非常重要的贡献。不过,以上几种书目的介绍均是从宏观角度着手来研究纺织技术发展的。
目前从科技史角度入手研究近代手工纺织工具与技术的成果并不多见。此外,一些相关论文多是侧重局部器物或企业制度层面的描述,而对手工纺织技术和工具研究探讨较少。本文的基点就是对近代手工纺织的"纺"和"织"的工具和技术作进一步的探讨,以期还原近代中原地区手工纺织原貌,从科技史的角度来构建其架构,充实近代手工纺织技术资料,传承手工紡织文化。
 
1.3研究方法
本文的研究,主要通过实物调查、民间走访和资料文献研究来进行。对有关研究中原地区手工纺织工具与技术的材料进行搜集,通过搜集郑州大学图书馆和郑州大学历史学院资料室相关文献,阅读大量专著及论文对手工纺织工具和技术进行梳理。对前人所做的研究加以提取总结和归纳,理清中国纺织技术和工具的源流和变革,把握钫织机具的技术革新过程。在理论储备和梳理的前提下,开展田野调査,走访了河南郑州、开封、濮阳等地区,以濮阳地区为典型调査区,对现存的手工传统纺车和织机实物进行拍照,搜集实物材料。拍照时尽量把能肢解的部分拆开进行拍摄,这些实物均为近代遗留物品,依据有二,其一,根据走访的80岁老人回忆,手工紡织机具是其父辈传下来的,所以,我们可以推测出手工机具的年代即近代。其二,通过对机具自身磨损情况判断,所拍摄的机具有近百年的历史。
 
2手工棉纺织业发展概况
 
2.1纺织机具
沿革纺织是一门非常古老的技术,从广义角度来讲,它可以追溯到十万年以前旧石器时代中期的绳索和网具。人类在进入渔猎社会后学会了搓绳子,这便是纺纱的前奏。绳索最初是由整根植物茎条制成的。后来发现了绩和纺的技术。纺和绩的初始原料为植物的茎皮或动物毛羽等等。绩就是先将植物茎皮劈成细细的长缕,然后逐根检接在一起。而动物毛羽等本身就是细长的纤维,不需要劈细,只需将各根纤维分散开即可,分散纤维即为松解。把纤维松解后,用手捻合成纱,即称为纺。我们的祖先在狩猎和采集的实践活动中,创造了这一技术,不过,那时的紡织网具和绳索还是十分粗糙的;至旧石器时代晚期,人类便发展了原始的编织技术,发明了缝乡刃,能搓捻符合穿针引线要求的较细的线缕,利用这种线缕编制织物,借以御寒保暖、避羞求美。从编结网具捕鱼捉鸟到编制筐席再到编织织物,编织技术代表了夏代以前织造技术的大致发展历程,这些编织方法基本相同,所不同的多是原料、结构、紧密度和用途。早期的"纺坠"是较早的"纺"的标志性工具。
随着纺纱技术不断发展革新,用于纺的工具经历了纺专(也称纺坠)、手摇紡车、脚踏复锭纺车、大紡车等的演化;至成熟的纺纱工具的出现,纺纱技术己经拥有了承传和演进的载体,纺车从手摇到脚踏,从单锭到多锭,最后演变为利用自然力作动力的大紡车,这足以见证了纺纱工具在紡织技术的沿革中起到的承载和推动作用。
 
3 手摇纺车的变革、结构及纺线技术................................ 17-26 
    3.1 手摇纺车的变革................................ 17-18 
    3.2 手摇纺车的结构................................ 18-22 
    3.3 纺线技术................................ 22-26 
4 浆线、络线、整经机具及技术................................ 26-39 
    4.1 浆线、络线、整经机具................................ 26-31 
    4.2 浆线、络线、整经技术................................ 31-39 
        4.2.1 浆线................................ 31-33 
        4.2.2 络线................................ 33-34 
        4.2.3 整经................................ 34-39 
5 手工织机变革、结构及织造技术................................ 39-60 
    5.1 织机变革................................ 39-40 
    5.2 织机结构 ................................40-57 
    5.3 织机上机操作和织造技术................................ 57-60 
        5.3.1 上机操作 ................................57-59 
        5.3.2 织造技术................................ 59-60
 
结论
 
紡织生产活动是历代社会经济生活的重要支柱之一,其工具与技术的演进和发展在中国科技史上占有十分重要的地位。本文以濮阳地区传统手工纺织机具与技术为研究个例,来探讨近代中原地区纺织机具与技术的整体水平和存在模式,反映近代中原农村地区百姓的纺织生活。对近代中原地区手工棉纺织工具与技术整体研究难度较大,笔者选取濮阳地区遗留实物作为考察对象,通过实物搜集、数据测量、整理分析,以小见大,以图窥见手工棉纺织技术全貌。作为一个历史的产物,手工棉纺织已经逐渐退出人们的日常生活,现在的手工纺车、织机实物已所存无几。
在中原广大农村,至今仍少量收藏有织机实物,但并非用于研究。所以,本文通过调査拍摄、测量整理,同时,采访年纪较大的老人,进行实际上机操作,记录了手工棉纺织技术与操作过程。这种复原式的工作对保存手工棉纺织工具与技术的第一手资料具有重要价值与意义。在近代中原地区纺织业中,手工棉紡织业经历了由主导至萎缩,再到作为机器纺织的补充,以至最后零星地存在这样一个变化过程,但是地位的变化不能抹杀其历史作用。
手工纺纱的工具经历了最原始的纺轮、纺专再到纺车,手摇纺车早在商代就出现其雏形,所用的纤维原料也几经变化,元代至近代,棉花成为主要原料,依然广受人民的欢迎和使用。在近代社会,手工纺织是以个体手工业者为生产力的自然经济重要代表。自鸦片战争以来,西方列强用大炮敲开了中国的门户,进行残酷的经济侵略,大量向中国内地倾销机器制造的洋纱洋布,给我国的自然经济带来了很大的冲击,但是自然经济的生命力依然顽强,以手工生产为主要生产方式的自然经济依然占有主导地位。随着清政府执政观念的调整,洋务派开始引进国外先进技术和生产设备,兴办纺织机器厂房。此时手工紡纱织布仍是中国纺织业的主体。手工纺车和织机作为手工纺织的自然经济的载体,其重要价值主要体现:随着机器纺织工具的引进与发展、广大人民需求的提高,手工纺车和织机已很难满足这种需要,被迫退出历史舞台,现今很难找到完整的紡车和织机。故此,深入研究近代的手工纺织机具,以保留第一手资料,对于我们正确认识中国纺织业发展历程,继承劳动人民优秀文化遗产具有重要作用。

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