1、复合材料学报。2、无机材料学报。3、功能材料。4、材料导报。5、材料研究学报。
材料研究学报更容易发表。材料研究学报比材料导报更容易发表。《材料研究学报》(CJMR)是国家自然科学基金委员会和中国材料研究学会主办、国家自然科学基金委员会工程与材料科学部和中国科学院金属研究所承办的中文综合类学术期刊。
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论高电化学性能聚苯胺纳米纤维/石墨烯复合材料的合成
石墨烯是一种二维单原子层碳原子SP2杂化形成的新型碳材料,因其非凡的导电性和导热性、极好的机械强度、较大的比表面积等特性,引起了国内外研究者极大的关注.石墨烯已经被探索应用在电子和能源储存器件、传感器、透明导电电极、超分子组装以及纳米复合物[8]等领域中.而rGO因易聚集或堆叠而导致电容量较低(101 F/g)[9],这限制了其在超级电容器电极材料领域的应用.
另一方面,PANI作为典型的导电高分子之一,由于合成容易,环境稳定性好和导电性能可调等特性备受关注.具有纳米结构的导电材料,由于纳米效应不但能提高材料固有性能,并开创新的应用领域.PANI纳米结构的合成取得了许多的成果.PANI作为超级电容器电极材料因具有高的赝电容,其电容量甚至可高达3 407 F/g[10];然而,当经过多次充放电时PANI链因多次膨胀和收缩而降解导致其电容损失较大.碳材料具有高的导电性能和稳定的电化学性能,为了提高碳材料的电化学电容和PANI电化学性能的稳定性,人们把纳米结构的PANI与碳材料复合以期获得电容较高且稳定的超级电容器电极材料[11].
作为新型碳材料的石墨烯和PANI的复合引起了极大的关注[12].但是用Hummers法合成的GO直接与PANI复合构建PANI/GO复合电极因导电率低而必须还原GO,化学还原剂的加入虽然还原了部分GO而提高了导电性能,但也在一定程度上钝化了PANI [13],另外排除还原剂又对环境造成一定程度的污染.因而开拓一条简单且环境友好的制备PANI/rGO复合材料作为超级电容器的电极路线仍然是一个难题.
基于以上分析,首先使PANI和GO相互分散和组装,借助水热反应这一绿色环境友好的还原方法制备PANI/rGO复合材料,以期获得高性能的超级电容器电极材料.
1实验部分
原材料
苯胺(AR, 国药集团),经减压蒸馏后使用;氧化石墨烯(自制);过硫酸铵(APS, AR, 湖南汇虹试剂);草酸(OX, AR, 天津市永大化学试剂);十六烷基三甲基溴化铵(CTAB, AR, 天津市光复精细化工研究所).
的制备
PANIF的制备按我们先前提出的方法 [14],制备过程如下:把250 mL去离子水加入三口烧瓶后,依次加入 g CTAB, g 草酸以及 mL苯胺,在12 ℃水浴上搅拌8 h;随后,往上述溶液中一次性加入20 mL含苯胺等量的过硫酸铵水溶液,同样条件下使反应保持7 h.所制备的样品用大量去离子水洗涤至滤液为中性,随后30 ℃真空干燥24 h. 的制备
采用Hummers法制备GO,具体过程如下:向干燥的2 000 mL三口烧瓶(冰水浴)中加入10 g天然鳞片石墨(325目),加入5 g硝酸钠固体,搅拌下加入220 mL浓硫酸,10 min后边搅拌边加入30 g高锰酸钾,在冰水浴下搅拌120 min,再将三口烧瓶移至35 ℃水浴中搅拌180 min,然后向瓶中滴加460 mL去离子水,同时将水浴温度升至95 ℃,保持95 ℃搅拌60 min,再向瓶中快速滴加720 mL去离子水,10 min后加入80 mL双氧水,过10 min后趁热抽滤.将抽干的滤饼转移到烧杯中,加大约800 mL热水及200 mL浓盐酸,趁热抽滤,随后用大量去离子水洗涤直至中性.所得产品边搅拌边超声12 h后5 000 r/min下离心10 min,得氧化石墨烯溶液.
复合材料制备
按照一定比例将含一定量的PANIF液与一定量的 mg/mL 的GO溶液混合,使混合液总体积为30 mL, GO在混合液中的最终浓度为 mg/ mL,磁力搅拌10 min后,将混合液转移到含50 mL聚四氟乙烯内衬的反应釜中进行水热反应,在180 ℃保温3 h;待反应釜自然冷却至室温后取出,用去离子水洗涤产物直至洗液无色后,于60 ℃真空干燥24 h,待用.按照上述步骤制备的PANIF与GO的质量比分别为5,10以及15,相应命名为PAGO5,PAGO10和PAGO15,对应的PANIF质量为75 mg,150 mg和225 mg.
仪器与表征
用日本日立公司S4800场发射扫描电镜(SEM)分析样品的形貌;样品经与KBr混合压片后,用Nicolet 5700傅立叶红外光谱仪进行红外分析;用德国Siemens公司Xray衍射仪进行XRD分析;电化学性能测试使用上海辰华CHI660c电化学工作站.
电极制备和电化学性能测试:将活性物质(PANIF或PANIF/rGO)、乙炔黑以及PTFE按照质量比85∶10∶5混合形成乳液,将其均匀地涂在不锈钢集流体上,在10 MPa压力下压片,之后烘干得工作电极.在电化学性能测试过程中,使用饱和甘汞电极(SCE)作为参比电极,铂片(Pt)作为对电极,在三电极测试体系中使用1 M H2SO4作为电解液进行电化学测试,电势窗为~.
比电容计算依据充放电曲线,按式(1)[15]计算:
Cs=iΔtΔVm.(1)
式中:i代表电流,A;Δt代表放电时间,s;ΔV代表电势窗,V;m代表活性物质质量,g.
2结果与讨论
形貌表征
图1为PANIF和PAGO10形貌的SEM图.低倍的SEM(图1(a))显示所制备PANIF为大面积的纳米纤维网络;高倍的图1(b)清晰地显现该3D纳米纤维网络结构含许多交联点.PANIF和PAGO10混合液经过水热反应后,从低倍的SEM(图1(c))可以看出,PAGO10复合物具有交联孔状结构;提高观察倍数(图1(d)和图1(e))后可以发现样品中rGO 与PANIF共存;而高倍的图1(d)清晰地显示出了rGO与PANIF紧密结合,且合成的褶皱rGO因层数较少而能观察到其遮盖的PANIF.从图1可知:成功合成了大面积的PANIF以及互相均匀分散的PANIF/rGO复合材料.
分析
图2为PANIF,GO以及PAGO10 3种样品的FTIR图.图2中a曲线在1 581 cm-1,1 500 cm-1,1 305 cm-1,1 144 cm-1,829 cm-1等波数处展现的尖锐峰为PANI的特征峰,它们分别对应醌式结构中C=C双键伸缩振动、苯环中C=C双键伸缩振动、C-N伸缩振动峰、共轭芳环C=N伸缩振动、对位二取代苯的C-H面外弯曲振动.图2中b曲线为GO的红外谱图,在3 390 cm-1, 1 700 cm-1的峰分别对应-COOH中的O-H,C=O键振动,1 550~1 050 cm-1范围内的吸收峰代表COH/ COC中的C-O振动[16],可以看出,GO中存在大量的含氧官能团.图2中c曲线为PAGO10复合物红外吸收谱图,与GO,PANIF谱图比较, 可以发现PAGO10中的GO特征峰不太明显而PANI的特征峰全部出现,这个结果归结于GO含量少以及GO经水热反应后形成了rGO,另外也表明水热反应对PANI品质无大的影响.
电化学性能分析
图4为样品的CV曲线,其中图4(a)为不同样品在1 mV/s扫描速率下的CV图,可以看出,4个样品均出现明显的氧化还原峰,这归因于PANI掺杂/脱掺杂转变,表明PANIF以及复合物显示出优良的法拉第赝电容特性.图4(b)为PAGO10在不同扫描速率下的CV曲线,由图可知PAGO10电极的比电容随着扫描速率减小而稳步增加,在扫描速率为1 mV/s时,PAGO10电极的比电容为 F/g.
图5为PANI,PAGO5,PAGO10和PAGO15的充放电曲线以及交流阻抗图.图5(a)为电流密度为1 A/g时样品的放电曲线图,由图可知:4种样品均有明显的氧化还原平台,这与前述CV分析中的结果相吻合.根据充放电曲线,借助式(1),计算了4种样品在不同电流密度下的比电容,结果如图5(b)所示,很明显,相同电流密度下PAGO10比电容最大,当电流密度为1 A/g时,其比电容为517 F/g,这个结果表明PAGO10的电化学性能明显优于PANI/石墨烯微球和3D PANI/石墨烯有序纳米材料(电流密度为 A/g时,比电容分别为 261和495 F/g)[18-19], 而PANIF比电容最小,仅为378 F/g;且在10 A/g电流密度下PAGO10的比电容仍保持在356 F/g 左右,这表明PAGO10电极具有优异的倍率性能.该复合材料比电容以及倍率性能得到极大提高源于rGO与PANIF两组分间的协同效应.在充放电过程中连接在PANIF间的rGO为电子转移提供了高导电路径;同时,紧密连接在rGO上的PANIF有效阻止水热还原过程中石墨烯的团聚,增加了电极/电解质接触面积,从而提高了PANIF的利用率而使得容量增加. 为了更清晰地了解所制备材料的电子转移特点以及离子扩散路径,对样品进行了交流阻抗测试,图5(c)为4个样品的Nyquist图.从图5(c)可知:在高频区、低频区均分别具有阻抗弧半圆、频响直线.在高频区,电荷转移电阻Rct大小顺序为RPAGO5
值说明rGO的加入提高了电极材料的导电性.在低频区,直线形状反映了样品电化学过程均受扩散控制,并且PAGO5所展现的直线斜率最大,说明其电容行为最接近理想电容,即频响特性最好,这也是源于rGO的加入提高了材料导电性以及复合物的独特微观结构.
氧化还原反应的发生,导致PANIF具有十分高的赝电容,但由于在大电流充放电过程中高分子链重复膨胀和收缩,导致其循环稳定性差而限制了其实际应用.为此,对ANIF和PAGO10进行循环稳定性分析.图6显示,PAGO10在5 A/g电流密度下经过1 000次充放电后,电容保持率为77%,而不含rGO的PANIF电极在2 A/g电流密度下充放电1 000次电容保持率仅为,这个结果表明PANIF循环稳定性较差;另外,rGO的加入形成的PANIF/rGO紧密的连接,降低了PANI链在充放电过程中的膨胀与收缩,使得链段不容易脱落或者断裂,从而PAGO10具有出色的循环稳定性.
3结论
采用自组装的方法,经水热反应,制备了PANIF/rGO复合电极材料.研究发现,rGO与PANIF紧密连接;而且,当PANIF与GO质量比为10∶1时,复合材料展现了最佳的电化学性能,当电流密度为1和10 A/g时,其比电容分别为517, 356 F/g.从上可知:合成的PAGO10具有高的比电容、较好的倍率性能和稳定性能,从而有望作为超级电容器电极材料在实践中应用.
浅谈水泥窑用新型环保耐火材料的研制及应用
1 概述
随着新型干法水泥生产技术在我国的迅速普及,我国水泥工业得到飞速发展,2012年,水泥总产量达亿吨,占世界总产量55%左右。在20世纪六、七十年代,镁铬质耐火材料因具有良好的挂窑皮和抗水泥熟料的化学侵蚀性能,而被广泛应用于新型干法水泥窑的烧成带[1],并取得了良好的使用效果,但由于镁铬砖在使用过程中砖内的Cr2O3组分与窑气、窑料中的碱、硫等相结合,形成有毒的Cr6+化合物[2]。再加上原燃料中所带入的硫,碱与硫共存时形成另一种水溶性Cr6+有毒性致癌物质:R2(Cr,S)O4。水泥窑在正常运转中,其窑衬中镁铬砖内的一部分Cr6+化合物随着窑气和粉尘外逸,飘落在厂区及周边环境中,造成厂区大气的污染; 另一部分则残留在拆下的废砖中,废弃的残砖一遇到水就会造成地下水的污染;更直接的危害是在水泥窑折砖和检修作业时,窑气和碎砖粉尘中的Cr+6会给现场人员造成毒害,据有关专家论证,Cr6+腐蚀皮肤,使人易患上大骨病,进而致癌。因此,镁铬质耐火材料作为水泥窑内衬会对环境和人类造成长期污染和公害。
发达工业国家在水源、环境和卫生方面有着一系列配套的规范,其中德国对水泥厂预防“铬公害”的规定最普遍,执行也是最严格的,具体内容如表1所示:
我国于1988年4月颁布国家标准GB3838-88,对地面水中Cr6+含量进行明确规定,如表2所示:
这就使得水泥企业在使用镁铬砖做水泥窑内衬投入的环保费用加大,特别是用过镁铬残砖处理费用非常昂贵,因此,水泥窑用耐火材料无铬化是必然的发展趋势。
2 水泥窑烧成带新型环保耐火材料的研制
研制思路
目前,用于水泥回转窑烧成带的无铬环保耐火材料主要有镁白云石砖和镁铝尖晶石砖。镁白云石砖对水泥熟料具有良好的化学相容性和优良的挂窑皮性,但是抗热震性差,抗水化性差;镁铝尖晶石砖具有良好的抗热震性和抗侵蚀性,但是挂窑皮性差[3,4]。镁砖中引入铁铝尖晶石制成的第二代新型环保耐火材料―新型环保耐火材料,结构韧性好,抗碱盐及水泥熟料侵蚀能力强,具有良好的挂窑皮性能,在烧成带能有效延长使用寿命,是目前适合我国国情的新一代水泥窑烧成带用无铬耐火材料。但该产品的关键是铁铝尖晶石原料的合成、加入量、加入方式及有关工艺条件对制品性能的影响。
试验与研究
铁铝尖晶石的合成。铁铝尖晶石是一种自然界少有的矿物,化学分子式为FeAl2O4,其中含和。铁铝尖晶石为立方体结构,二价阳离子占据四面体位置,三价阳离子填充在由氧离子构成的面心立方中。其理论密度为,莫氏硬度为。要形成铁铝尖晶石,必须保证氧化亚铁(FeO或FeOn)是处于其稳定存在的条件下。只有在FeO能稳定存在的区域内,才能保证与Al2O3形成的化合物是FeO? Al2O3尖晶石,而在FeO稳定存在的区域以外的条件下,铁的氧化物与Al2O3作用得到的产物很难说是FeO?Al2O3尖晶石,而可能是含有大量或主要是Fe2O3-Al2O3的固溶体[5]。FeOn- Al2O3的系相图如图1所示:
为了得到高质量的合成铁铝尖晶石,我们特聘请了欧洲知名耐材专家进行专业技术指导,经过大量试验,掌握了烧结合成铁铝尖晶石的关键技术,为生产达到国际水平的新型环保耐火材料打下了良好的基础。在生产中把FeO与Al2O3按一定比例混合均匀后压制成荒坯,在保证“FeO”稳定存在的气氛下,经高温烧成,制得FeO? Al2O3尖晶石含量为97%以上的烧结铁铝尖晶石。产品衍射如图2所示:
原料与制品的性能 ①原料的选择。根据我们的生产经验,结合水泥窑烧成带对耐火材料的要求,我们选用优质镁砂、合成尖晶石为原料,并加入特殊添加剂来强化制品的性能,研制生产出第二代无铬镁尖晶石砖―新型环保耐火材料。所用原料理化指标如表3所示。②制品的性能。将原料破碎成所需的粒度,采用四级配料,经强力混碾、高压成型、高温烧成。产品的显微结构见图3,产品理化指标与国外同类产品对比情况如表4所示。
铁铝尖晶石对制品性能的影响 ①铁铝尖晶石加入量对制品耐压强度的影响。从图4可以看出:随着铁铝尖晶石增加制品的耐压强度呈现出先升后降的趋势,这是由于铁铝尖晶石与镁砂互溶的结果,铁铝尖晶石的加入量在10%时,制品的强度达到最大值。②铁铝尖晶石加入形式对制品抗热震性能的影响。从实验结果表5可以看出:以颗粒形式加入铁铝尖晶石制品的抗热震性比以细粉形式加入铁铝尖晶石制品相对较好。
产品的性能
结构韧性好、热震稳定性优良。新型环保耐火材料在烧成及使用过程中Fe2+离子扩散进入周边的氧化镁基质中,同时部分Mg2+离子扩散进入铁铝尖晶石颗粒,与铁铝尖晶石分解残留的氧化铝反应生成镁铝尖晶石,这一活化效应使制品在烧成或使用过程中,内部形成大量的微裂纹,重要的是铁铝尖晶石的分解过程、Fe2+离子和Mg2+离子的相互扩散在高温下持续进行,使得MgO-FeAl2O4耐
火材料在整个高温使用过程中,可以形成大量的微裂纹,这些微裂纹的存在有利于缓冲热应力、提高制品的结构柔韧性和热震稳定性。
强度高。从制品显微结构可以看出:制品内部铁铝尖晶石与高纯镁砂互溶,结构非常均匀致密,晶粒发育良好,颗粒与基质间通过晶间尖晶石相连接,结合良好,明显的提高了砖的密度和高温强度。
具有良好的粘挂窑皮性能。在使用过程中,制品中的Fe2O3与Al2O3都易与水泥熟料中的CaO反应生成C2F、C4AF等低熔点矿物,该矿物具有一定的粘度,可牢固粘附在新型环保耐火材料的热面,形成稳定的窑皮。我们把新型环保耐火材料和直接结合镁铬砖分别制成40mm×40mm×60mm样块,用90%水泥生料+5%煤粉+5%K2SO4,压制成Φ30×10mm圆饼,把圆饼放在两个样块中间,放入电炉内加热,温度升到1500℃,保温3小时,冷却后测其抗折强度,二者基本相同。由此可见,新型环保耐火材料粘挂窑皮性能优良。
产品的应用
新型环保耐火材料自2012年研制成功投放市场以来,通过河北鹿泉曲寨水泥公司、宁夏瀛海天琛水泥公司、内蒙古哈达图水泥公司、陕西尧柏水泥集团、北方水泥集团、河南锦荣水泥公司、新疆天基水泥公司、安阳湖波水泥公司等二十多家大型水泥企业2500t/d、5000t/d、6500t/d水泥窑烧成带应用,寿命周期均达到12个月以上,受到用户认可。
3 结论
材料学是学生接触材料领域、定位未来方向的入门课程,学习和掌握该课程内容意义至关重要。下文是我为大家整理的材料学方面论文的 范文 ,欢迎大家阅读参考!
浅析高分子材料成型加工技术
摘要:近些年来,国防尖端工业和航空工业等特殊领域的发展对高分子材料成型的加工技术要求更高,更精细。在此背景下,理清高分子材料加工技术的发展现状与发展趋势,探讨高分子材料的加工成型的 方法 ,对促进我国高新技术及产业的发展具有重要的意义。
关键词:高分子材料加工方法成型技术
一、前言
近些年来,国防尖端工业和航空工业等特殊领域的发展要求更高性能的聚合物材料,开发研制满足特定要求的高聚合物迫在眉睫[1]。在此背景下,理清高分子材料加工技术的发展现状与发展趋势,探讨高分子材料的加工成型的方法,对促进我国高新技术及产业的发展具有重要的意义。
二、高分子材料成型成型加工技术的相关定义
1.高分子材料
高分子材料是指由相对分子质量较高的化合物为基础构成的材料,其一般基本成分是聚合物或以含有聚合物的性质为主要性能特征的材料;主要是橡胶、塑料、纤维、涂料、胶黏剂和高分子基复合材料。高分子材料独特的结构和易改性与易加工特点,使它具有其他材料不可取代与不可比拟的优异性能,从而广泛运用到科学技术、国防建设和国民经济等领域,并已成为现代社会生活中衣食住行用等各方面不可缺少的材料。
2.高分子材料成型加工技术
在高分子工业的生产中分为高分子材料的制备与加工成型两个过程。高分子材料的成型加工技术就是运用各种加工方法对高分子材料赋予形状,使其成为具有使用价值的各种制品。高分子材料加工主要目的是高性能、高生产率、快捷交货和低成本;向小尺寸、轻质与薄壁方向发展是高分子材料成型技术制品方面的目标;成型加工方向是全回收、零排放、低能耗,从大规模向较短研发周期的多品种转变。判断高分子材料的成型加工技术的质量因素是加工后制品的外观性、尺寸精度、技能性中的耐化学性、耐热性等等。
三、高分子材料成型加工技术的方法
高分子材料的的成型方法有挤出成型、吹塑成型、注塑成型、压延成型、激光成型等。以下介绍的是现今高分子材料成型加工的主要技术方法。
1.挤出成型技术
挤出成型技术是指物料通过挤出机料筒和螺杆间的作用,边受热塑化,边被螺杆向前推送,连续通过机头而制成各种截面制品或半制品的一种加工方法。它的具体原理是高分子原材料自料斗进入料筒,在螺杆旋转作用下,通过料筒内壁和螺杆表面摩擦剪切作用向前输送到加料段,在此松散固体向前输送同时被压实;在压缩段,螺槽深度变浅,进一步压实,同时在料筒外加热和螺杆与料筒内壁摩擦剪切作用,料温升高开始熔融,压缩段结束;均化段使物料均匀,定温、定量、定压挤出熔体,到机头后成型,经定型得到制品。挤出成型又有共挤出技术、挤出注射组合技术、成型技术、反应挤出工艺与固态挤出工艺等。
2.注塑成型技术
注射成型技术是目前塑料加工中最普遍的采用的方法之一,可用来生产空间几何形状非常复杂的塑料制件[2]。注射成型技术根据组合材料的特征,又有以组合惰性气体为特征的气体辅助注射成型,以组合组成化学反应过程为特征的反应注射成型,以组合混合混配为特征的直接注射成型,以组合不同材料为特征的夹心成型等多种方法。
3.吹塑成型技术
吹塑技术一种发展迅速的塑料加工方法。热塑性树脂经挤出或注射成型得到的管状塑料型坯,趁热或加热到软化状态,置于对开模中,闭模后立即在型坯内通入压缩空气,使塑料型坯吹胀而紧贴在模具内壁上,经冷却脱模,即得到各种中空制品。根据型坯制作方法,吹塑可分为挤出吹塑和注射吹塑,新发展起来的有拉伸吹塑和多层吹塑。
四、高分子材料成型加工技术的发展新趋势
目前,高分子加工成型技术正在快速地进步,它的发展总方向是高度集成化、高度产量、高度精密化,不断实现对加工制品材料的聚集态、组织形态与相形态等的控制,最大程度地达到制品高性能的目的。具体的创新技术之处主要体现在以下几项新技术上。
1.聚合物动态反应加工技术
聚合物动态反应加工技术及设备与传统技术无论是在反应加工原理还是设备的结构上都完全不同,该技术是将电磁场引起的机械振动场引入聚合物反应挤出全过程,达到控制化学反应过程、反应生成物的凝聚态结构和反应制品的物理化学性能的目的[3]。这项技术解决振动力场下聚合反应加工过程中质量、动量和能量传递与平衡的难点,从技术上解决了设备结构集化的问题。
2.热塑性弹性体动态全硫化制备技术
这项技术引入振动立场到混炼挤出的全过程,实现混炼过程中橡胶相动态全硫化,控制硫化反直的进程,防止共混加工过程共混物相态发生发转。此技术非常有意义,研制发明出新的热塑性弹性体动态硫化技术与设备,能有效地提高我国TPV技术的水平。
3.信息存储光盘盘基直接合成反应成型技术
此技术是将盘级PC树脂生产、中间储运与光盘盘基成型三个过程融合为一体,联系动态连续反应成型技术,研制开发精密光盘注射成型装备,达到有效提高产品质量、节约能源,降低消耗的目的。该技术避免了传统方式中间环节多、能耗大、周期时间长、成型前处理复杂、储运过程易受污染等缺陷。
五、结语
综上所述,我国在新时期要把握高分子成型加工技术的前沿,注重培育自主的知识产权,努力打破国外技术的垄断,实现科学技术研究与产业界的良好结合的目的。这能有效地将科学研究成果转化为实际的生产力,有效地加快我国高分子材料成型加工技术及其相关产业的快速发展。
参考文献
[1] 王云飞;孙伟.浅谈高分子材料成型加工技术[J].城市建设理论研究,2012,(11): 32.
[2] 甄延波.高分子材料成型加工技术的进展[J].化工中间体,2012,(09): 25.
[3]黄贵禹.浅析高分子材料成型加工技术[J].东方 企业 文化 ,2011,(16): 97.
浅析高分子材料成型
摘要:我国的高分子材料成型技术在工业上取得了飞速的发展,本文主要阐述了高分子材料成型的原理以及高分子材料成型的加工技术。
关键词:高分子材料;成型;技术
一、前言
高分子材料是指以高分子化合物为基体组分的材料。高分子材料按来源可分为天然高分子材料、合成高分子材料;按化学组成分类可分为有机高分子材料、无机高分子材料;按性能可分为通用高分子材料、新型高分子材料。高分子材料比传统材料发展迅速的主要原因是原料丰富、制造方便、加工容易、品种繁多、形态多样、性能优异以及在生产和应用领域中所需的投资低,经济效益比较显著。高分子反应加工分为反应挤出和反应注射成型两个部分,目前我国普遍采用的设备包括螺杆挤出机和螺杆注射机。现阶段,我国的高分子材料成型也取得了较好的成绩。
二、高分子材料成型的原理
高分子材料的合成和制备一般都是由几个化工单元操作组成的,高分子反应加工把多个单元操作熔为一体,有关能量的传递和平衡,物料的输运和平衡问题,与一般单个化工单元操作完全不同。传统聚合过程解决传热和传质问题主要是利用溶剂和缓慢反应来进行的,但是在聚合反应加工过程中,物料的温度在数分钟内就能达到400℃~800℃,此时对于反应过程中产生的热,如果不能进行脱除的话,那么降解和炭化将会发生在物料中。传统的加工过程是通过设备给聚合物加热,而需要快速将聚合生成的热量通过设备移去是聚合反应加工所进行的,由此可见,必须从化学和热物理两个方面开展相应的基础研究。
高分子材料的物理机械性能、热性能、加工性能等均取决于其化学结构、分子结构和凝聚态的形态结构,而加工工艺与高分子材料的形态结构关系是非常密切的。
流变学,指从应力、应变、温度和时间等方面来研究物质变形和(或)流动的物理力学。它是力学的一个新分支,它主要研究物理材料在应力、应变、温度湿度、辐射等条件下与时间因素有关的变形和流动的规律。高分子材料成型加工成制备的理论基础是高分子材料流变学。高分子材料的自身的规律和特点是伴随化学反应的高分子材料的流变性质而产生的。
三、高分子材料成型的加工技术
(一)聚合物动态反应加工技术及设备
目前国外已经研发出可以解决其他挤出机作为反应器所存在的问题,即连续反应和混炼的十螺杆挤出机。在我国高分子材料成型加工工业的发展中占有极其重要的地位,但是我国的高分子材料成型的加工技术的开发目前还处于初步阶段。缩聚反应器的反应挤出设备就是指交换法聚碳酸酯连续化生产和尼龙生产中的比较关键的技术,除此之外,我国每年还有数以千万吨的改性聚合物生产,反应挤出技术及设备也是其关键技术。
采用传统的加工设备存在一些问题,例如传热、化学反应过程难以控制等,另外投资费用大、噪音大等问题。无论是在反应加工原理还是设备的结构上,聚合物动态反应加工技术及设备与传统技术都完全不同,将聚合物反应挤出全过程引入到电磁场引起的机械振动场,从而达到控制化学反应过程、反应制品的物理化学性能以及反应生产物的凝聚态结构的目的,这就是聚合物动态反应加工技术及设备。高分子材料成型加工是高能耗过程作业,无论是挤出、注射还是中空吹塑成型塑料原理都必须经过熔融塑化及输送这一基本和共性的过程,目前普遍采用的设备包括螺杆挤出机和螺杆注射机等。该技术使得控制聚合物单体及停留时间分布不可控的问题得到了解决,而且也使得振动立场作用下聚合物反应加工过程中的质量、动量以及能量传递和平衡问题得到了解决,同时也使得设备结构集成化问题得到了解决。新设备的优点很多,例如:体积重量小、适应性好、噪音低、可靠性高等等,而这些技术是传统技术和设备是比不了的。
(二)以动态反应加工设备为基础的新材料制备新技术
此技术的研究实现,加强了我国在该领域内的发言权。以动态反应技术为基础方向,进行深入的研究,从而产生了新的材料制备技术。我们以存储光盘盘基为基础原型,以反应成型技术直接作用于其上。通过对这些技术的研究改进,改变了传统技术中多环节、消耗大、复杂度高、周期长、而且环境污染比较严重等诸多不利因素。通过学习研究,可以把制作光盘的PC树脂原料工业、中途存放、盘基成型工业串联于一体,提高了工业生产效率、减少了资源浪费、能够完全有效的进行控制,而且产品的质量有大幅度的提高。
聚合物/无机物复合材料物理场强化制备新技术。研究表明,对无粒子进行适当的处理,可以得到一些好的效果,比如说利用聚合物进行原位表面改性处理、原位包覆、强制分散等处理后,就可以使我们复合材料成型。
热塑性弹性体动态全硫化制备技术。此技术将混炼引入到振动力场挤出全过程,为实现混炼过程中橡胶相动态全硫化,对硫化反直进程进行控制,从而使得共混加工过程共混物相态反转问题得到了解决。实现自主知识产权的热塑性弹性体动态硫化技术与设备研制开发出来,促进我国TPV技术水平的提高。
四、结语
我国必须根据自身的实际情况来发展高分子材料成型加工技术及设备,把握技术前沿,不断地培育自主知识产权,从而使得我国高分子材料成型技术及其产业发展不断加快。
参考文献:
[1] 黄汉雄. 高分子材料成型加工装备及技术的进展、趋势与对策(下)[J]. 橡塑技术与装备, 2006, (06) :13-18
[2] 黄汉雄. 高分子材料成型加工装备及技术的进展、趋势与对策(上)[J]. 橡塑技术与装备, 2006, (05) :17-27
[3] 王玉东, 付鹏, 李晓光, 赵清香, 刘民英. 尼龙612等温结晶的球晶形态与生成条件[J]. 高分子材料科学与工程, 2009, (09):76-79
[4] 吴刚. 高分子材料成型加工技术的进展[J]. 广东化工, 2008, (09) :8-12
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料,这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。下面是我整理的纳米材料科技论文,希望你能从中得到感悟!
纳米材料综述
【摘要】 本文综述了纳米材料的发展、种类、结构特性、目前应用状况和相关的应用前景,并对我国和国际目前的研究水平和投入做了对比分析。
【关键词】 纳米、纳米技术、纳米材料、纳米结构
1 引言
著名科学家费曼于1959年所作的《在底部还有很大空间》的演讲中,以“由下而上的方法”出发,提出从单个分子甚至原子开始进行组装,以达到设计要求。他说道,“至少依我看来,物理学的规律不排除一个原子一个原子地制造物品的可能性。”并预言,“当我们对细微尺寸的物体加以控制的话,将极大得扩充我们获得物性的范围。”[1]
1974年,科学家唐尼古奇最早使用纳米技术一词描述精密机械加工。1982年,科学家发明研究纳米的重要工具――扫描隧道显微镜,使人类首次在大气和常温下看见原子,为我们揭示一个可见的原子、分子世界,对纳米科技发展产生了积极促进作用。1990年7月,第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举办,标志着纳米科学技术的正式诞生。[2]
2 纳米技术
纳米技术是在单个原子、分子层次上对物质的种类、数量和结构形态进行精确的观测、识别和控制的技术,是在纳米尺度范围内研究物质的特性和相互作用,并利用这些特性制造具有特定功能产品的多学科交叉的高新技术。其最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子、分子,制造出具有特定功能的产品。
3 纳米材料
纳米材料的概念
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料,这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。从尺寸大小来说,通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸在微米以下,即100纳米以下。因此,颗粒尺寸在1~100纳米的微粒称为超微粒材料,也是一种纳米材料。
纳米材料具有一定的独特性,当物质尺度小到一定程度时,则必须改用量子力学取代传统力学的观点来描述它的行为,当粉末粒子尺寸由10微米降至10纳米时,其粒径虽改变为1000倍,但换算成体积时则将有10的9次方倍之巨,所以二者行为上将产生明显的差异。
纳米材料的分类
纳米材料大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体等四类。其中纳米粉末开发时间最长、技术最为成熟,是生产其他三类产品的基础。
(1)纳米粉末
纳米粉末又称为超微粉或超细粉,一般指粒度在100纳米以下的粉末或颗粒,是一种介于原子、分子与宏观物体之间处于中间物态的固体颗粒材料。可用于:高密度磁记录材料;吸波隐身材料;磁流体材料;防辐射材料;单晶硅和精密光学器件抛光材料;微芯片导热基片与布线材料;微电子封装材料;光电子材料;先进的电池电极材料;太阳能电池材料;高效催化剂;高效助燃剂;敏感元件;高韧性陶瓷材料(摔不裂的陶瓷,用于陶瓷发动机等);人体修复材料;抗癌制剂等。
(2)纳米纤维
纳米纤维指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料。可用于:微导线、微光纤(未来量子计算机与光子计算机的重要元件)材料;新型激光或发光二极管材料等。静电纺丝法是目前制备无机物纳米纤维的一种简单易行的方法。
(3)纳米膜
纳米膜分为颗粒膜与致密膜。颗粒膜是纳米颗粒粘在一起,中间有极为细小的间隙的薄膜。致密膜指膜层致密但晶粒尺寸为纳米级的薄膜。可用于:气体催化(如汽车尾气处理)材料;过滤器材料;高密度磁记录材料;光敏材料;平面显示器材料;超导材料等。
(4)纳米块体
纳米块体是将纳米粉末高压成型或控制金属液体结晶而得到的纳米晶粒材料。主要用途为:超高强度材料;智能金属材料等。
4 纳米材料的应用
由于纳米材料是由相当于分子尺寸甚至是原子尺寸的微小单元组成,也正因为这样,纳米材料具有了一些区别于相同化学元素形成的其他物质材料特殊的物理或是化学特性例如:其力学特性、电学特性、磁学特性[8]、热学特性等,这些特性在当前飞速发展的各个科技领域内得到了应用。
5 纳米材料的前景
纳米科学是一门将基础科学和应用科学集于一体的新兴科学,主要包括纳米电子学、纳米材料学和纳米生物学等。纳米材料的应用涉及到各个领域,21世纪将是纳米技术的时代。纳米科学技术的诞生,将对人类社会产生深远的影响,并有可能从根本上解决人类面临的许多问题,特别是能源、人类健康和环境保护等重大问题。
21世纪初的主要任务是依据纳米材料各种新颖的物理和化学特性,设计出各种新型的材料和器件。通过纳米材料科学技术对传统产品的改性,增加其高科技含量以及发展纳米结构的新型产品,目前已出现可喜的苗头,具备了形成21世纪经济新增长点的基础。纳米材料将成为材料科学领域一个大放异彩的明星展现在新材料、能源、信息等各个领域,发挥举足轻重的作用。随着其制备和改性技术的不断发展,纳米材料在精细化工和医药生产等诸多领域会得到日益广泛的应用。
6 结束语
纳米材料在21世纪高科技发展中占有重要地位。纳米材料由于其无可挑剔的优越性,已成为世界各国研究的热点。其应用已渗透到人类生活和生产的各个领域,促使许多传统产业得到改进。世界发达国家的政府都在部署未来10~15年有关纳米科技研究规划。我国对纳米材料的研究也取得了令世界瞩目的、具有前沿性的科技成果。纳米技术的开发,纳米材料的应用,推动了整个人类社会的发展,也给市场带来了巨大的商业机遇。
参考文献
[1]孙红庆.科技天地―计划与市场探索[M],2001/05
[2]肖建中.材料科学导论[M].北京:中国电力出版社,2001,43~50.
[3]吴润,谢长生.粉状纳米材料的表面研究进展与展望[J].材料导报.2000,14(10):43~46.
纳米材料与应用
摘要 :简要介绍了纳米材料的分类以及它的基本效应,讲解了纳米材料的特殊性能。分析了新型能源纳米材料中光电转换、热点转换、超级电容器及电池电极的纳米材料;环境净化纳米材料中的光催化、吸附、尾气处理等;较具体的讲述了纳米生物医药材料中纳米陶瓷材料、纳米碳材料、纳米高分子材料、纳米复合材料。
关键词 :纳米材料 性能 应用
纳米是一个长度单位,1nm=10ˉ9m。纳米材料是指在结构上具有纳米尺度调制特征的材料,纳米尺度一般是指1~100nm。当一种材料的结构进入纳米尺度特征范围时,其某个或某些性能会发生明显的变化。纳米尺度和性能的特异变化是纳米材料必须同时具备的两个基本特征。
按材质,纳米材料可分为纳米金属材料、纳米非金属材料、纳米高分子材料和纳米复合材料。其中纳米非金属材料又可细分为纳米陶瓷材料、纳米氧化物材料和其他非金属纳米材料。
悬浮于流体的纳米颗粒可大幅度提高流体的热导率及传热效果,例如在水中添加5%的铜纳米颗粒,热导率可以增大约倍,这对提高冶金工业的热效率有重要意义。纳米颗粒可表现出同质大块物体不同的光学特性,例如宽频带、强吸收、蓝移现象及新的发光现象,从而可用于发光反射材料、光通讯、光储存、光开光、光过滤材料、光导体发光材料、光学非线性元件、吸波隐身材料和红外线传感器等领域。
纳米颗粒在电学性能方面也出现了许多独特性。例如纳米金属颗粒在低温下呈现绝缘性,纳米钛酸铅、钛酸钡等颗粒由典型得铁电体变成了顺电体。可以利用纳米颗粒制作导电浆料、绝缘浆料、电极、超导体、量子器件、静电屏蔽材料压敏和非线性电阻及热电和介电材料等。纳米粒子的粒径小,表面原子所占比例很大,表面原子拥有剩余的化学键合力,表现出很强的吸附能力和很高的表面化学反应活性。新制备的金属粒子接触空气,能进行剧烈氧化反应或发光燃烧(贵金属除外)。
纳米材料还广泛应用于环境保护中,它具有能耗低、操作简便、反应条件温和、可减少二次污染等突出特点。纳米材料在生物学性能也有广泛应用,用纳米颗粒很容易将血样中极少的胎儿细胞分离出来,方法简便,成本低廉,并能准确判断胎儿细胞是否有遗传缺陷。人工纳米材料由于其所具有的独特性质能满足人类发展中的多样化需求,近年来获得迅速的发展。目前,越来越多的人工纳米材料已被投放市场,给人们的生活带来巨大的变化和进步。
来自美国加州大学洛杉矶分校和中国天津大学的研究人员们合作,将导电性能良好的碳纳米管和高容量的氧化钒编织成多孔的纤维复合材料,并将该复合材料应用到超级电容器的电极上,获得了新型的具有高能量密度和高循环稳定性的超级电容器。这种超级电容器是非对称的,包含复合材料的阳极和传统的阴极,以及有机的电解质。其中电极薄膜的厚度要比之前的报道高很多,可以达到100微米上,从而使其可以获得更高的能量密度。由于其制备过程与传统的锂离子电池和电容器的生产过程近似,研究人员们认为这种新型电容器的可以比较容易地投入大规模生产。同时,他们也相信该项研究成果向同行们展示了纳米复合材料在高能量、高功率电子设备中的应用前景。
通过先进碳材料的应用,综合了人造石墨和天然石墨做为锂离子电池负极材料活性物质的优点,克服了它们各自存在的缺点,是满足先进锂离子电池性能要求的新一代碳贮锂材料。具有下列优点:微观结构稳定性好,适合大电流充放电;表观性状相容性好,适合形成稳定的SEI膜;粒子形貌、粒径分布适应性强,适合不同的加工工艺要求。适用于先进锂离子电池(液态、聚合物)对下列性能的要求:更高的比能量(体积比、重量比);更高的比功率;更长的循环寿命;更低的使用成本。
应用纳米TiO2泡沫镍金属滤网及甲醛、氨、TVOC吸附改性活性炭等新材料,以及采用惯流风扇取代传统的离心风扇结构,提高空气净化器的性能。光催化泡沫镍金属滤网的特性;镍金属网是用特殊的工艺方式将金属镍制作成具有三维网状结构的金属滤网。它具有:空隙加大,一般大于96%;通透性好,流体通过阻力小;其实际面积比表观面积大很多倍的特性。镍金属网是将纳米级的TiO2以特殊工艺镶嵌在泡沫状镍金属网上,从而将光催化材料的杀菌、除臭、分解有机物的功能和镍的超稳定性很好的结合在一起。它有效的解决了其他光催化材料在使用中存在的有效受光面积小、流体和光催化材料接触面积小、气阻大以及因光催化材料在光催化作用下的强氧化性致使其附着基材易老化和光催化易脱落而使其寿命短的缺陷。活性炭改性工艺及增强性能;活性炭是一种多孔性的含碳物质,它具有高度发达的空隙构造,是一种优良的空气中异味吸附剂。
纳米TiO2具有巨大的比表面积,与废水中有机物更充分地接触,可将有机物最大限度地吸附在它的表面具有更强的紫外光吸收能力,因而具有更强的光催化降解能力可快速降息夫在其表面的有机物分解。此外,在汽车尾气催化的性能方面以及在空气净化中广泛应用。
常规陶瓷由于气孔、缺陷的影响,存在着低温脆性的缺点,它的弹性模量远高于人骨,力学相容性欠佳,容易发生断裂破坏,强度和韧性都还不能满足临床上的高要求,使它的应用受到一定的限制。而纳米陶瓷由于晶粒很小,使材料中的内在气孔或缺陷尺寸大大减少,材料不易造成穿晶断裂,有利于提高材料的断裂韧性;而晶粒的细化又同时使晶界数量大大增加,有助于晶粒间的滑移,使纳米陶瓷表现出独特的超塑性。许多纳米陶瓷在室温下或较低温度下就可以发生塑性变形。纳米陶瓷的超塑性是其最引入注目的成果。传统的氧化物陶瓷是一类重要的生物医学材料,在临床上已有多方面应用,主要用于制造人工骨、人工足关节、肘关节、肩关节、骨螺钉、人工齿,以及牙种植体、耳听骨修复体等等。
由碳元素组成的碳纳米材料统称为纳米碳材料。在纳米碳材料中主要包括纳米碳纤维、碳纳米管、类金刚石碳等;纳米碳纤维除了具有微米级碳纤维的低密度、高比模量、比强度、高导电性之外,还具有缺陷数量极少、比表面积大、结构致密等特点,这些超常特性和良好的生物相容性,使它在医学领域中有广泛的应用前景,包括使人工器官、人工骨、人工齿、人工肌腱在强度、硬度、韧性等多方面的性能显著提高;此外,利用纳米碳材料的高效吸附特性,还可以将它用于血液的净化系统,清除某些特定的病毒或成份。
目前,纳米高分子材料的应用已涉及免疫分析、药物控制释放载体、及介入性诊疗等许多方面。免疫分析作为一种常规的分析方法,在蛋白质、抗原、抗体乃至整个细胞的定量分析上发挥着巨大的作用。在特定的载体上,以共价结合的方式固定对应于分析对象的免疫亲和分子标识物,将含有分析对象的溶液与载体温育,通过显微技术检测自由载体量,就可以精确地对分析对象进行定量分析。在免疫分析中,载体材料的选择十分关键。纳米聚合物粒子,尤其是某些具有亲水性表面的粒子,对非特异性蛋白的吸附量很小,因此已被广泛地作为新型的标记物载体来使用。
近年来,组织工程成为一个崭新的研究领域,吸引了众多学科研究者的关注。在工程化的方法培养组织、器官的过程中,用于细胞种植、生长的支架材料是一个关键的因素,能否使种植的细胞保持活性和增殖能力,是支架材料应用的重要条件。据报道,将甲壳素按一定的比例加入到胶原蛋白中可以制成一种纳米结构的复合材料,与以往的胶原蛋白支架相比,其力学强度得到增强,孔径尺寸增大,表明这种具有纳米结构的复合材料作为细胞生长的三维支架,在力学、生物学方面有很大的优越性和应用潜力。在硬组织修复与替换的研究中,纳米复合材料也开始逐步显示出其优异的性能。用肽分子和两亲化合物的自组装可以得到一种类似细胞外基质的纤维状支架,这种纳米纤维可以引导羟基磷灰石的矿化,形成纳米结构的复合材料,研究发现,这种纳米复合材料内部的微观结构与自然骨中胶原蛋白/羟基磷灰石晶粒的排列结构一致。
参考文献:
[1] 陈飞. 浅谈纳米材料的应用[J]. 中小企业管理与科技(下旬刊). 2009(03)
[2] 张桂芳. 纳米材料应用与发展前景概述[J]. 黑龙江科技信息. 2009(16)
确实是的,这个学报的文章已经纳入了sci的文章范畴里面的。半导体学报这个应该是按字按这个应该能更好地将学习,如果不随机的话,他们这个应该是就很难,有一些技术应该是不不能刚刚好的技能先搬下来的东西,所以应该是学习的。
本刊与物理类期刊和电子类期刊不同,是以半导体和相关材料为中心的,从物理,材料,器件到应用的,从研究到技术开发的,跨越物理和信息两个学科的综合性学术刊物。《半导体学报》发表中、英文稿件。《半导体学报》被世界四大检索系统(美国工程索引(EI),化学文摘(CA),英国科学文摘(SA),俄罗斯文摘杂志(РЖ))收录。属于4区
学光杂志,AFM全称Atomic Force Microscope,AM全称为:Advanced Materials。
AFM即原子力显微镜,它是继扫描隧道显微镜(Scanning Tunneling Microscope)之后发明的一种具有原子级高分辨的新型仪器,可以在大气和液体环境下对各种材料和样品进行纳米区域的物理性质包括形貌进行探测,或者直接进行纳米操纵。
现已广泛应用于半导体、纳米功能材料、生物、化工、食品、医药研究和科研院所各种纳米相关学科的研究实验等领域中。
Advanced Materials是工程与计算大学科、材料与化学大领域(包含材料化学,材料物理,生物材料,纳米材料,光电材料,金属材料,无机非金属材料,电子材料等等非常多的子学科,以及非常大量与材料相关的研究领域)的顶尖期刊,在国际材料领域科研界上享誉盛名。
其他:
AFM优点:
原子力显微镜的出现无疑为纳米科技的发展起到了推动作用。以原子力显微镜为代表的扫描探针显微镜是利用一种小探针在样品表面上扫描,从而提供高放大倍率观察的一系列显微镜的总称。原子力显微镜扫描能提供各种类型样品的表面状态信息。
AFM原理:
当原子间距离减小到一定程度以后,原子间的作用力将迅速上升。因此,由显微探针受力的大小就可以直接换算出样品表面的高度,从而获得样品表面形貌的信息。
以上内容参考:Advanced Materials-百度百科
《RareMetals》《RareMetals》被世界著名检索工具sCISearch,CA,EI,MA等收录,本刊是由中国有色金属学会主办的学术性刊物,以稀有金属材料研究、开发和冶炼为特色。《RareMetals》主要报道稀有金属和部分有色金属在材料研制、合金加工、选矿、冶炼、理化分析测试等方面的最新研究成果,同时报道超导材料、半导体材料、复合材料、陶瓷材料、贮氢材料、磁性材料和纳米材料的研制与性能。《无机材料学报》(月刊)创刊于1986年,由中国科学院上海硅酸盐研究所主办,被美国《ProQuest数据库》、瑞典《开放获取期刊指南》收录。科学出版社出版,郭景坤院士任主编,主要报道包括纳米无机材料、功能陶瓷(铁电、压电、热释电、PTC、温敏、热敏、气敏等)、高性能结构陶瓷、功能晶体材料、能源材料、生物材料、无机薄膜材料、特种玻璃、环境材料、特种无机涂层。材料以及无机复合材料等方面的最新研究成果,上述材料性能的最新检测方法以及获得_上述材料的新工艺等。AdvancesinAppliedCeramics期刊号1743-6753影响因子是工程技术4区刊物,有平均2-3个月的审稿期,是比较容易投稿的陶瓷类期刊。CERAMICSINTERNATIONAL期刊号0272-8842影响因子是工程技术2区刊物,平均审稿周期1。9个月,以往投稿人员反馈也是比较好投的刊物。
论文的一般格式
无论是身处学校还是步入社会,大家都经常接触到论文吧,论文写作的过程是人们获得直接经验的过程。相信很多朋友都对写论文感到非常苦恼吧,以下是我整理的论文的一般格式,希望对大家有所帮助。
一般论文包含内容有:论文题目、作者姓名、单位、摘要、关键词、论文正文、参考文献。具体要求如下: ①论文题目用二号黑体字居中打印,上下必须空一行; ②作者姓名用四号宋体,且居中排版; ③单位用六号宋体,居中排版; ④“摘要”和“单位地址”之间必须空一行,用小五号黑体打印; ⑤“关键词”用小五号黑体, “关键词”内容结束后必须空一行; ⑥论文正文用五号宋体打印; ⑦“参考文献”四字用五号黑体居中打印,参考文献内容用小五号宋 体字打印。
数字序号严格采用阿拉伯数字,顺序依次为:1;。
公式采用规范符号,上下标清楚;公式编号用小括号()表示,位于行末。
插图采用计算机画图,并贴在论文相应的位置,图号、图名用六号宋体打印,如论文中有照片,同样贴在论文的相应位置。
论文最后要附上作者的介绍,顺序为:姓名、性别、出生年月、学位(或受教育情况)、职称。
一、学位论文的基本要求
公共管理硕士(MPA)专业学位的获得者必须撰写学位论文。对论文的基本要求是理论联系实际,选题紧密结合当代公共管理的实践。论文的形式可以是学术型的专题研究成果;也可以是应用型的调研报告、案例分析、对策研究、政策评估、项目规划等。但以后者为主。论文应体现学生运用公共管理的理论、知识、方法,分析和解决公共管理实际问题的能力与技巧。论文格式规范、内容充实,有一定的应用价值或学术水平。
学位论文应在导师指导下,由硕士研究生本人独立完成。
学位论文的正文字数不少于2万字。
二、学位论文的—般格式
学位论文一般应包括下述几部分:
2、提要:论文第1页为内容提要,500-1000字,应简要说明本论文的目的、内容、方法、成果和结论。要突出本论文的创新之处。语言力求精炼、准确。在本页的最下方另起一行,注明本文的关键词(3—5个)。
除中文提要和关键词外,还要求有英文提要和关键词。
3、目录:既是论文的提纲,也是论文组成部分的小标题。
4、序言(或序论、导论):内容应包括本课题对学术发展、经济建设、社会进步的理论意义和现实意义,国内外相关研究成果述评,本论文所要解决的问题,论文运用的主要理论和方法、基本思路和行文结构等。
5、正文:是学位论文的主体。根据学科专业特点和选题情况,可以有不同的写作方式。但是,必须言之成理,论据可靠。采用小四号宋体字,倍行距。
6、注释:可采用脚注或尾注的方式,按照国内外通行的范式,逐一注明本文引用或参考、借用的资料数据出处及他人的研究成果和观点,严禁掠人之美和抄袭剽窃。
7、结论:论文结论要明确、精炼、完整、准确,认真总结自己的创造性成果或新见解。应严格区分本人的研究成果与导师或其他人的科研成果的界限。
8、参考文献:按不同学科论文的引用规范,列于文末。外文用原文,不必译成中文。
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参考文献应按外文作者姓氏的字母顺序和中文作者姓名的汉语拼音顺序排序。
9、附录;包括正文内不便列入的公式推导,便于读者加深理解的辅助性数据和图表,论文使用的符号意义,缩略语,程序全文和有关说明,其他对正文的必要补充资料等。
10、作者的致谢、后记或说明等一律列于论文末尾。
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1、学位论文要用规范的汉字打印。封面统一用我校印制的“在职攻读专业硕士学位论文”的封面。封面上各栏目必须认真、正确填写。
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4、学位论文一律在左侧装订。要求装订、剪切整齐,便于使用。
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四、学位论文应打印和报送的册数
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北 京 大 学 学 位 论 文 原 创 性 声 明
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学位论文作者签名:XX
日期:XX 年 XX月XX 日
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目录二字的字样用三号黑体字,目字与录字之间空两字符并居中。
5、 正文:论文正文部分包括:绪论(或引言、序言)、论文主体及结论。
绪论是综合评述前人工作,说明论文工作的选题目和意义,国内外文献综述,以及论文所要研究的内容。
论文主体是论文的主要组成部分。要求层次清楚,文字简练,通顺,重点突出。结论是整个论文的总结,应以简练的文字说明论文所做的工作,或者说明作者认为最需要强调的带结论性问题,一般不超过一页。
正文字数:38字
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7、 参考文献:为了反映论文的科学依据和作者尊重他人研究成果的严肃态度,同时向读者提供有关信息的出处,正文之后一般应刊出主要参考文献。列出的只限于那些作者亲自阅读过的,最重要的且发表在工开出版文物上的文献或网上下载的资料。参考文献应在每一行开头排出序号,置于所引用部分的右上角如:xxx1。参考文献表上的著作按论文中引用顺序排列,著作按如下格式著录:序号 著者 书名(期刊) 出版地:出版社,出版年月。
参考文献的数量:本科毕业论文要求著作三本以上,论文1篇以上;参考文献呢内容另起一页,参考文献字体为三号黑体并居中,其中参考文献要分类别,如:著作类、论文类、网站类等等。
8、 致谢词(可选可不选,作者自定):对导师和给予指导或协助完成毕业论文(设计)工作的组织和个人表示感谢。文字要简捷、实事求是,切忌浮夸和庸俗之词。致谢词亦可写为后记,致谢词内容另起一页,用三号黑体字并居中。如写为后记,后字与记字之间空两个用三号黑体字并居中。
1 、毕业论文格式
一般说来,一篇毕业论文要具备相对固定的格式。这些提到的毕业论文格式仅供参考。学校有具体规定的,则按规定办。这里以文件中规定的毕业论文格式为准。
①论文题目,有的含副标题。题目之下是作者署名,署名之前或下边一行写作者的校、院、系、年级。
②“摘要”与“关键词”(或称“内容提要”),一般为300字左右。位于作者署名之后,正文之前。关键词,结合标题和正文内容一般选取3至5个。
③引论。用“O”标示,常写作“引言”、“引论”、“绪论”,引言较短时可不标出“O.引言”类小标题。引论的内容一般是交代选题背景,主要有:课题来源,本课题在国内外的研究进展状况。已有的研究成果,存在的问题。选题的意义,讨论的问题。本文分几部分,从哪些方面进行讨论,以及指导思想、论证方法等,均可根据内容的需要写在引论中。
④正论。正论常分几部分写,分别标示“一”“二”“三”“四”等,有的加小标题,或以分论点的形式出现,以凸现论述的观点或主要内容。这部分是对研究过程及分析、归纳、概括的表达,体现出分析方法与思路,充分有力的论证。正论还要体现出明确的指导思想。
⑤结论。一般用“结语”“小结”“余论”等标示。也可不标示“结语”之类的词儿,在正论之后空一行直接写结论或总结。在毕业论文格式中,结论是对整个研究工作的归纳、综合或概括,也可以提出进一步研究的建议。若是在正论之后,对相关联的问题还想简短论述一下,或是对较为重要的问题再说一些想法,可写成“余论”。
⑥毕业论文致谢。接上文另起一段。简述自己撰写毕业论文的体会,并对指导老师以及有关人员表示感谢。“毕业论文致谢”并非形式,也不是走过场,是一个大学生修养的表现。⑦注释与参考资料。注释专指“本文注”,即作者对论文有关内容所作的解释,一般用脚注(放在本页末)(属毕业论文格式的非必备项)。参考文献专指“引文注”,即作者对引用他人作品的有关内容所作的说明,在引文结束处右上角用[1][2]等标示,序号与文末参考文献列表一致。同一著作或文章被多次引用时只著录一次。
⑧附录。收录和论文有直接关系的文字材料、图表、数据、试验结果等。中文方面的毕业论文格式中作附录的情况似乎不多见(属毕业论文格式的非必备项)。
以上是一篇毕业论文格式要求,是一般撰写毕业论文必需的表达形式,其中除“注释”和“附录”可有可无外,其他部分的毕业论文格式是必备的。
2、毕业论文格式的其他要求:
①毕业论文的字数要求。一般来说,文学、新闻、历史、哲学等方面的毕业论文在7000字以上,语言方面的论文在6000字左右,也有对函授学员、自考生要求在5000字左右的。我的想法是对字数不去“斤斤计较”,关键是在毕业论文的内容要有创见。一般说来,达到了内容的要求,相应地也会满足字数的要求。
②表述要求。毕业论文是对自己研究成果的详细表述。要求论理正确、论据确凿、逻辑性强、层次分明,表意准确、鲜明,语言通顺、流畅,用规范汉字,不写错别字。一般情况下应采用计算机打印成文,若手抄则要求书写工整。
③修改要求。论文初稿写好后,全文阅读,前后对照,检查论点论据论证和词句运用,修改好了之后,搁置几天或者一两周,再来挑毛病,经过多次修改、加工、润色,最后在老师指导下定稿。
毕业论文的类型
不同类型的毕业论文,表达方式也有差异。按学科可分成文科类毕业论文,理科类毕业论文,管理类毕业论文。从写作内容分,有基础研究和应用研究。基础研究包括理论研究,文学、语言、历史等学科的本体研究。应用研究包括教学研究、有关理论的实际运用研究,相关的实践问题研究。有的应用研究也可以出新理论,形成新的基础研究。基础理论研究和实际应用研究也有紧密关联的,有时是根据侧重点来划分的。由此,就有了(一)基础研究型毕业论文,包括理论研究型和本体研究型的毕业论文;(二)应用研究型毕业论文,包括教学研究型、理论实践研究型、实际问题研究型等类型的毕业论文。从表达方式分,有综合型毕业论文,专题型毕业论文和实验报告型毕业论文。
就文学、语言方面的文科类毕业论文而言(如汉语言文学毕业论文),以应用研究型毕业论文居多;其次是本体研究型毕业论文,对学科本身的某个方面的新问题进行论述阐发,表述自己的心得,或者对原有问题发表新的看法或不同的评价。而理论研究型毕业论文,主要是探讨前人没解决的问题、没发现的规律,或是新理论、新观点,或是新的理论背景、研究方法的学术论文,这类论文难度较大。就论文表达方式而言,综合型毕业论文很少见,这种论文围绕一个问题收集一大批资料,综合介绍并论述这个问题研究的阶段、特点、主要理论成就及其著述,研究中最早的文献、有重大突破的文献,研究的发展状况、发展趋势等。见得较多的是专题型毕业论文,它的表达特点是突出一点,在已有研究成果或相关研究成果的基础上把这一研究从某个方面继续向前推进。如果说综合型论文侧重在“面”,那么专题性论文则重在“点”。虽说是“点”,但关于这个专题的研究成果、发展状况及发展趋势则是必须了解的,在专题型毕业论文的开头作个简述。实验报告型毕业论文多见于语言学方面的实验语音研究性报告、语言运用、方言调查分析报告类和文学作品社会作用调查分析性报告类。须说明的是,一般的调查报告不能算作论文,但可作为论文的写作材料。研究性调查报告不单是报告情况、数据、结论、提出一般的看法、意见,而是要“研究”,提出问题、详尽调查、作出深入的分析,并解决问题,有方法、有创见、有理论价值和实际意义。文献综述要文字简洁,尽量避免大量引用原文,要用自己的语言把作者的观点说清楚,从原始文献中得出一般性结论。
文献综述的目的是通过深入分析过去和现在的研究成果,指出目前的研究状态、应该进一步解决的问题和未来的发展方向,并依据有关科学理论、结合具体的研究条件和实际需要,对各种研究成果进行评论,提出自己的观点、意见和建议。应当指出的是,文献综述不是对以往研究成果的简单介绍与罗列,而是经过作者精心阅读后,系统总结某一研究领域在某一阶段的进展情况,并结合本国本地区的具体情况和实际需要提出自己见解的一种科研工作。
文献综述不是资料库,要紧紧围绕课题研究的“问题”,确保所述的已有研究成果与本课题研究直接相关,其内容是围绕课题紧密组织在一起,既能系统全面地反映研究对象的历史、现状和趋势,又能反映研究内容的各个方面NGC9810高顶灯。
文献综述范文3:农村中小学心理健康教育途径与方法的实验研究
本课题国内外研究现状述评:......1998年国际心理卫生协会强调“健康的定义......”心理健康运动的发起人是美国的C.比尔斯。......马斯洛的人本主义强调“自我实现”;费勒姆提出了“新人型理论”;奥尔特提出了“成熟者的理论”......
美国是最早开设心理辅导的国家,......将“心理辅导”定为学校教育的一部分......,前苏联教育部1984年颁布“苏联普通学校心理辅导条例”;日本也积极从美国引进心理辅导A335P22合金管......
我国心理健康教育起步较晚,20世纪80年代在个别地区、个别学校起步了......,中小学真正起步是在90年代初到90年代中期。中国青少年研究中心、中国青少年发展基金会在全国进行大规模的调查,并于1997年6月7日公布了结果,引起了国人特别是教育界的震动......
1988年中共中央发布了“关于改革和加强中小学德育工作的通知”。1989年12月20日联合国大会通过了《儿童权益公约》RY导热油泵,......1993年全国教育工作会议明确提出“通过多种方式对不同年龄层次的学生进行心理健康教育指导......”1997年10月国家教委关于《积极推进中小学实施素质教育的若干意见》的通知中再一次强调了对中小学生进行“心理健康教育”。应该说自20世纪90年代初期到中期,上海中小学的心理健康教育走在了全国前列,1994年上海教委出台了关于在中小学开展心理健康教育的有关文件,并出版了有关教材。但他们把绝大部分精力放在了城市学生身上。与此同时北京市西城区成了“心育中心”丁榕老师一马当先做了许多工作,但仍是把精力放在了城市学生身上。农村学生与城市学生在生活、学习等条件上都存在着较大差异,在心理健康水平上也存在着较大不同,但至今没有人提出农村中小学心理教育的途径与方法的成型经验。因此农村中小学心理教育的途径与方法是值得研究的问题铁路信号电缆报价。
从文献综述范文3中可以看出,课题组成员翻阅了大量资料。但是,就“心理健康教育途径和方法”的综述不多;农村学生与城市学生心理健康差异的分析也不多。“农村”的特点不清,“方法途径”不知道新不新。这样会给后面的研究方向和设计带来麻烦。
一、题目作者:
论文题目(宋体二号、不超过20个字)
作者姓名宋体四号
(单位全名 部门全名,市(或直辖市) 邮政编码) 宋体小四
二、摘要关键词:
摘要宋体四号:摘要内容宋体小四号
关键词宋体四号:内容宋体小四号
三、引言部分: 宋体小四号
四、正文部分: 正文文字宋体小四号,单倍行距
五、标题部分:
1一级标题宋体三号标题1
二级标题 宋体四号标题2
. 1三级标题 宋体小四号标题3
六、图片格式:正文文字中,先见文后见图,全文统一按顺编号,
图片格式为JPG格式,分辨率为400DPI以上。
七、注释文献:
[注释] 宋体五号
①注释1宋体小五号
②注释2宋体小五号
[参考文献] 宋体五号
[1]参考文献1 宋体小五号
[2]参考文献2 宋体小五号
论文格式及字体要求:
1.页面设置:页边距上,下,左(装订线),右,,页脚。
2.封面格式设置:字体:四号宋体,居中,指导教师签名必须手写。
3.题目:中文,三号黑体加粗居中;英文,三号Time New Roman字体, 加粗居中。题目和摘要之间空一行(小四号)。
4.摘要:
(1)中文摘要和关键词(行间距单倍) 摘要(黑体五号加粗,左起空两格): XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX(五号楷体)
关键词(黑体五号加粗,左起空两格):XXXX,XXXXX,XXXXX,XXXX(五号楷体)
(2)英文摘要和关键词(行间距单倍)(置于参考文献后。参考文献与英文摘要之间空一行,小四号)
Abstract(Time New Roman字体,五号,加粗,顶格):XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX(Time New Roman字体,五号) Keywords(Time New Roman字体,五号,加粗,顶格): XXXX,XXXXX,XXXXX,XXXX(Time New Roman字体,五号) 5.正文层次格式(关键词和正文之间空一行,小四号) 1.(四号黑体加粗,左起空两格)
5.正文左起空两格,使用小四号宋体(行间距倍)
XXXX (小四号宋体加粗,左起空两格,行间距倍) 正文左起空两格,使用小四号宋体(行间距倍) 第三级标题与第二级标题相同
6.致谢(正文和致谢之间空一行,小四号)
致谢(居中,黑体,加粗,小四号)
************************************************************************************(中文小四号宋体,英文小四号Time New Roman字体,行间距单倍)
7.参考文献(致谢和参考文献之间空一行,小四号):
参考文献(居中,黑体,加粗,小四号)
[1]*****************(中文五号宋体,英文五号Time New Roman字体,行间距单倍) 参考文献格式设置:
期刊:[序号]作者.题名[J].期刊名称,出版年份,卷号(期号):起止页码.
书籍:[序号]著者.书名[M].版次.出版地:出版社,出版年份:起止页码.
论文集:[序号]著者.题名[C].编者.论文集名.出版地 学位论文:[序号]作者.题名[D].保存地:保存单位,年份. 专利文献:[序号]专利所有者.专利题名[P].专利国别:专利号,发布日期.
国家、国际标准:[序号]标准代号,标准名称[S].出版地:出版者,出版年份.
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11.引文标注:(作者姓名,年份),多个姓名中间用分号分隔。注意引文标注与注释的区别,引文标注是注明文献出处,注释是对文中概念、观点等的进一步补充或解释说明。
12.脚注:用脚注方式标注,脚注格式设置如下:引用脚注格式,页面底端,五号字体。
分类: 资源共享 >> 文档/报告共享 问题描述: 论文格式及小论文写法 解析: ***论文的定义 论文是学术论文的简称.学术论文是指用来进行科学研究和描述科学研究成果的文章. 国家标准GB7713-87对学术论文所作的定义:"学术论文是某一学术课题在实验性,理论性或观测性上具有新的科学研究成果或创新见解和知识的科学记录,或是某种已知原理应用于实际中取得新进展的科学总结,用以提供学术会议上宣读,交流或讨论;或在学术刊物上发表;或作其他用途的书面文件." ***论文的功用 1,可以记录新的科研成果,本身就是学术研究的有效手段. 2,促进学术交流,成果推广和科技发展. 3,促进科研的深化. 4,是考核作者知识,科研水平的重要载体之一. 国外高校对学术论文写作教学相当重视,一些发达国家如美,日等,无论文科还是理工科,关于学术论文写作要讲授二,三十课时. 日本长冈技术科技大学校长川上正光在《科学与创造》一书中说:"大学的最大使命是创造出学问,技术,要培养出具有创造力的人." 因此可以说,论文写作教学是培养大学生独立思考能力,创见能力的重要手段之一. ***论文的分类 按功能分:研究论文 考核论文 考核论文:课程论文 学年论文 毕业论文 学位论文 学位论文 :学士学位论文 硕士学位论文 博士学位论文 考核论文: ⑴ 学年论文:使学生初步学会使用专业知识进行科学研究的方法.一般从大三开始(有专业选修课程之后) ⑵ 毕业论文:毕业生总结性的独立作业.考验学生综合运用所学知识解决实际问题的能力,一般在导师指导下选定题目,进行研究和撰写.完成后要进行答辩再评定成绩. ⑶ 学位论文:申请学位提交的学术论文,一般分三级,一般同毕业论文合二为一. 学位论文 (1)学士学位论文 :要求有一定心得. (12000字左右) (2)硕士学位论文 :要求有新见解,反映出作者有独立从事科研的能力. (4-5万字) (3)博士学位论文 :要求在科学或专门技术上做出创造性成果,能从论文的写作中反映出作者有渊博的理论知识和相当熟练的科研能力. (10万字 ) 四,论文的特点 ⑴ 独创性:学术论文不同于教科书,甚至不同于某些学术专著(知识的传播和普及常规性的知识讲解). ⑵ 科学性:揭示事物发展的客观规律,从客观实际出发,具有现实意义,事实,事物,事件真实客观,不带个人偏见,不主观臆断,以最充分,确实有力的加论据作为立论依据,论证严谨而充分,富有逻辑效果,深层的专业理论知识. ⑶ 创新性: ① 对研究对象经过周密观察,调查,分析研究,从中发现别人过去没发现过或没分析过的问题 ② 在综合别人认识基础上进行创新,包括:选题新,方法新,资料新 ⑷学术性(理论性):即遵循客观规律,讲究科学真实性. ⑸ 可读性(文科论文),忌玩弄辞藻. 五,论文的选题 选题是论文成败的关键 爱因斯坦在评价伽利略提出测试光速的问题时说:"提出一个问题往往比解决一个问题更重要,因为解决一个问题也许仅仅是一个数字上的或实验上的技能而已,而提出新问题,新的可能性,从新的角度去看旧的问题,却需要有创造性和想象力,而且标志着科学的真正进步." 一 选题的意义 1,选题决定着论文的价值也关系着学术研究的成败,有人说,选对了题等于完成了一半,"选对了"包涵两层意义: ①选题与客观需要相符合; ②选题与主体状况的适应. 2,选题为科学研究活动确定了一个明确的目标. 3,选题是研究者才学知识的集中体现,科学方法论者贝法里奇说:"有真正研究才能的学生要选一个合适的题目是不困难的,假如他在学习的过程中不曾注意到知识的空白或不一致的地方,或者没有形成自己的想法,那么作为一个研究工作者,他的前途是不大的." 二 选题的途径 1,急待解决的课题,尤其在与现实领域有关国计民生的重大问题. ①关键问题; ②迫切问题 2,科学上的新发现,新创造 3,空白的填补 4,通说的纠正 5,前说的补充 三 选题的原则 1,选择客观上有意义的课题 ① 选择具有社会意义的课题,亟待解决的问题 ② 选择具有学术意义的课题 2,选择主观上有见解的课题 ① 要有浓厚的兴趣,当然兴趣是在实践中产生的,有兴趣的课题,往往是我们已经了解的或初步了解的课题. ② 能发挥业务专长 ③ 大小适中(量力而行),根据要求选题,要考虑限制的时间,计划的篇幅 ④ 要有占有资料的条件,资料缺乏,是很难写出有力量的论文的,时间条件. ⑤ 指导条件:导师,专家的一两个小时的指导,可以获得几年的东西,"名师出高徒" ⑥ 注重价值:理论价值,现实价值 四 选题的方法 1,做好课题的调查工作: ①专家; ②文献 2,作好课题的限定工作 3,巧选角度 资料的作用 以上三项中最重要的是查阅资料.选题的时候,查阅文献资料,目的是了解本学科领域的研究历史与现状,特别是相关研究方面的历史与现状,看看已有哪些成果,还有哪些问题. 资料的作用: 第一,有价值的学术观点只能从资料产生; 第二,有说服力的学术观点只能靠资料支撑. 六,课题研究 一 课题研究的意义 研究是论文写作的基础,初学写论文者必须要有一个明确的概念,科学研究是一种创造性的劳动,要有作者个人的见解和主张.论文写不写得出,关键在研究上. 二 制定研究计划 写作论文的基本程序与步骤,一般为: 选题,搜集资料,研究资料 阅读,摘记,明确论点 选择材料,拟订提纲,执笔写作,修改定稿,加注 其中,搜集资料,占有资料是计划中的重点 三 利用图书馆 资料是研究的基础,资料来源的基本途径有三: ①利用图书馆;②实地调查;③实践体验 而最基本的方面是利用图书馆. 利用图书馆就是找书,读书,找书 找书三要素: A,图书资料存放场所(指南) B,懂得分类号和索书号 C,会查图书馆目录 中国十大图书馆 北图 1910年建 万册 上图 1952年建 700万册 南图 1933年建 482万册 中科图 1951年建 440万册 北大图 1899年建 370万册 重图 1949年建 287万册 山图 1908年建 286万册 川图 1940年建 385万册 天图 1952年建 250万册 广中山图 1911年建 245万册 1,资料的检索 ①注意图书分类法,常用的是中图法和人大法: 一般正规图书馆必须有三卡:分类卡,著者卡,书名卡,三种卡互相弥补不足. (外文书名一般在卡片第二行,标有星号,冠词不加排,缩写查全称. *** 数字书名,在卡片前或尾,或按数插入笔画.)外国著者将姓提前,用",". ②利用书目,索引等工具书 书目:《全国总书目》①古籍书目;②综合性书目;③报刊目录;④专题性书目 索引:《全国报刊索引》《社会科学引文索引》 ①古籍索引;②报刊综合索引;③专题性索引(人大复印资料) 文摘:《新华文摘》《高等学校文科学报文摘》《现代外国哲学社会科学文摘》 词典:《新闻学大辞典》 百科全书:《中国大百科全书·新闻出版卷》 年鉴:《中国新闻年鉴》 ③向专家请教 2,资料的选取 ⑴ 考虑需求的数量,太多,白费力气,效率低;太少,难进行创造性思考 基本原则:最大限度地选择资料,但必须是必要的;最小限度地选择资料,但必须是充分的. 一般一天做摘记,做卡片两,三千字. ⑵ 掌握选取的标准: ① 必要的,再长也要选;无关的,再短也不选; ② 确实的:有根据有出处,第一手资料;第二手资料一定要核对; ③ 新颖的:有助于创造性思考的愈多愈能产生新的创见; ④ 充分的:充分不仅指数量,还指质量. ⑶ 讲求读书方法: ① 论文快读法:琢磨标题,读序论,读每段开头句,结尾句,读结尾段; ② 书籍快读法:读提要,读目录,读序言,后记,翻阅全书,读索引; ③ 精读,(研读)充分理解和阅读 研读分选读,通读,研读一般要客观,不存偏见. 3,资料的记录 ⑴ 卡片:《围城》讽刺"做卡片" ⑵ 活页:黑格尔多做活页 ⑶ 读书笔记:列宁做读书笔记,钱钟书分著《管锥编》做三麻袋笔记. ⑷ 眉批 记录资料是一件很麻烦,很细致的工作,但它是积累知识,从事学术研究的基础.所以做学问这碗饭不好吃,常常有人说"要坐板凳十年冷". 4,资料的整理 ⑴ 资料的分类 一种是为研究某个课题,写论文搜集资料的分类,这种分类一般在与构思相关. 卡片分类就是一种研究思考的基本过程.国外专门有种卡片分类法叫"K丁"法.就是像玩扑克牌一样把卡片摆在桌子上,然后分小卡片群,再合成中卡片群,再合成大卡片群,然后从大卡片群中抽出"中心观点卡片",然后编成提纲,最后按提纲顺序写成文章. ⑵ 资料的保管 ①保管的设备,方法方便;②容易搜索;③容易分类,整理. 七,论文的写作 一 论文基本结构 国家标准局1987年颁布《科学技术报告,学位论文和学术论文的编写格式》(GB7713-87)和《文后参考文献著录规则》(GB7714-87) 1,一般格式: ⑴ 题名.是以最恰当,最简明的语词反映论文中最重要的特定内容的逻辑组合,应避免使用的不常见的省略词,首字母缩写字,字符,代号和公式,字数一般不宜超过20个题名用语. ⑵ 作者姓名和单位,两人以上,一般按贡献大小排列名次. ① 文责自负;②记录成果;③便于检索 ⑶ 摘要:是论文的内容不加注释和评论的简短陈述,中文摘要一般不会超过300字,不阅读全文,即可从中获得重要信息.外文250实词. 包括:①本研究重要性;②主要研究内容,使用方法;③总研究成果,突出的新见解,阐明最终结论.重点是结果和结论. ⑷ 关键词.是从论文中选取出以表示全文主题内容信息款目的单词或术语,一般3-7个,有专用《主题词表》. ⑸ 引言.回来说明研究工作的目的,范围,相关领域的前,人工作和知识布局,理论基础和分析,研究设想,研究方法,预期结果和意义. ⑹ 正文 ⑺ 结论:是指全文最终的,总体的结论,而不是正文中各段小结的简单重复.要求准确,完整,明晰,精练. ⑻ 致谢:是对论文写作有过帮助的人表示谢意,要求态度诚恳,文字简洁. ⑼ 参考文献表(注释),文中直接引用过的各种参考文献,均应开列,格式包括作者,题目和出版事项(出版地,出版社,出版年,起始页码)连续出版物依次注明出版物名称,出版日期和期数,起止页码. ⑽ 附录:在论文中注明附后的文字图表等. 二 正文的基本构成 1,学术论文的基本构成 前置部分:题名 ,论文作者,摘要,关键词 主体部分:绪论(引言,导论,序论,引论)正文,结论,注释,参考文献,后记(致谢) 2,正文的基本构成:绪论,本论(直线推论) 结论 (并列分论) ⑵ 提纲项目: 题目 基本论点 内容纲要 一,大项目(上位论点,大段段旨) 一,中项目(下位论点,段旨) ① 小项目(段中心,一个材料) 标题写法:简洁,扼要,别人不易误解 句子写法:具体,明确 3,论文提纲编写 ⑴ 论文写作设计图:(三级标目) 一, 二, 一 三, 二 1. 三 2. 3. 4,执笔顺序与起草方法 ⑴ 顺序 自然顺序:结论—本论—结论 颠倒顺序:本论—结论—结论 ⑵ 方法(初稿)一气呵成;分部写成. 5,学术论文的构段 ⑴ 统一,完整的规范段(另兼义段,不完整段) ⑵ 段首和段尾主句显示段旨.(也有段中或兼置首尾) ⑶ 容量运当,一般长段较多 6,表达: ⑴ 明确的观点; ⑵ 结构讲究方法; ⑶ 明快地叙述. 7,修改:整体着眼,大处入手.先整体,后局部;先观点,后材料;先编章,后语句 8,引文和加注 ⑴ 引文:尽量少引,不可断章取义,考虑读者是不理解,引文与解说要界限分明,核对无误,未正式公布材料一般不得引用.网上发布的材料不宜引用. ⑵ 加注:段中注(夹注)脚注,章,节附注 ,尾注 引文要加注码,一般用①②③,如注释很少也可加"*"(星号). ⑶ 注释体例 注释的意义 注释的目的主要在于标明作者在文章中直接或间接引用他们语句或观点的具体出处,其目的: 1,是为了满足读者查证,检索的实际需要 2,是规范的学术研究所必须的"附件",它显示着一个学术成果的视野,质量,水准,趣味等诸多方面 3,对待注释的态度也反映出作者的治学态度,诸如引用他人观点或语句不作注释或在注释中不客观,翔实地注明真实出处,将第二手材料说成第一手材料等等,均有违学术道德. 因此,凡涉及论文论点的形成,对论点进行论证,阐说所运用的资料信息,都应该提供出处,给予注释. 2,注释的格式 尽管国内的刊物对注释格式的要求目前还不完全一致,但注释的格式通常不外是按作者姓名,书名,出版地点,出版者,出版年代,引文所在页码的顺序排列,只是在个别次序及标点符号的运用上略有出入. I.中文注释 A.引用专著 例:①歌德《少年维持的烦恼》,侯滩吉译,上海译文出版社,1982年,第9页. 说明:(1)作者姓名后不加冒号或逗事情,直接跟加书名号的书名; (2)引用著作为译著的必须注出译者的名字,一般情况下在书名后和出版地点前; (3)如作者不限一人,作者姓名间以顿号分开;如作者为二人以上,可写出第一个作者姓名,在后面加"等"字省略其他作者;这两点也适用于译者; 例: ②赫尔曼·海塞等著《陀思妥耶夫斯基的上帝》,斯人等译,北京:社会科学文献出版社,1999年,第62页. (4)如书名中有副标题,以破折号与标题隔开,如:《波佩的面纱——日内瓦学科派文论选》; (5)如所引著作系多卷本,卷数直接置于书号名之后,中间不再加逗号,也可以卷数加括号内的形式表示,如:《马克思恩格斯全集》第1卷,《西方哲学史》上卷;《马克思恩格斯全集》(一);《西方哲学史》(上); (6)如出版者名字中已包含了出版地,则不必另注明出版地,如上例注①中的"上海译文出版社",否则需注明出版地,如:北京:人民出版社;为准确起见,名字较长的出版社名字最好写出全名,如:北京(或上海):生活·读书·新知三联书店,北京:中国社会科学出版社,不要简化为"三联书店","社科出版社"等; B.引用编著 例:③张隆溪主编《比较文学译文集》,北京大学出版社,1982年,第6页. 说明:(1)在编者姓名之后必须根据原信息准确地注明"编","主编","编选"等. C.引用文集或刊物,报纸文章 例:④麦·布鲁特勃莱,詹·麦克法兰《现代主义的称谓和性质》,见袁可嘉等编选《现代主义文学研究》(上),北京:中国社会科学出版社,1989年,第212页. ⑤黄晋凯《巴尔扎克文学思想控折》,载《外国文学评论》2000年第4期,第16页. ⑥徐宏《"再见"误译还是误读 》载《文艺报》1999年11月23日. (7)出版年代后不加"版"字; (8)引文页码应力求准确,如引文跨越了两页,需注明,如第78-79页;如引文涉及多页,则应将页码按顺序一一标如,如:第7,8,9页;多个注释合为一处的,页码的数量必须同注释的数量对应,即使其中有些乃至全部注释的内容出自同一页,如:①②⑤⑧⑩……第20,22,22,22,28页;若其中有的注释涉及不止一个页码,应逐个对应注明,在总的页码中以顿号和逗号区分,即同一个注释的几个页码间以顿号隔开,而它们与其他注释的页码间以号隔开,如:①②⑤⑧⑩……第20,21,22,23-25,27,27,28,28,29页,(①的引文出自第20和21页,②为第22页,⑤为第23至25和27页,⑧为第27页,⑩第27,28和29页). II.外文注释 引用如系外文的论著,均应给出原著的版权信息,无须译为中文,以便读者查找原文. A.引用专著 例:⑦Arthur Ransome,Oscar Wilde:A Critical Study, London: Methuen, 1915, . 说明:(1)作者与书名间加逗号;(2)书名须用袋子斜体,不用书名号;(3)] 书名中的正副标题间以冒号或逗号隔开,不用破折号;(4)如所引著作为译著需注明译者. 例:⑧Leo Tolstoy, What is Art trans. T. Mande, New York : Oxford University Press ,1962 , . B.引用编著 例:⑨ Karl Beckson , ed., wilde: The Critical Heritage, London : Routledge and Kegan Paul, 1970,pp,178-179. C.引用文集或刊物文章 例:⑩ Roland Barthes ,"Style and it's Image,"in Seymour Chatman ed., Literrary Style: A Symposium , London:Oxford University Press, 1971,. ⑾ Mary McCarthy,"A Bolt from the Blue,"in New Pubilc ,CXLVE (June,4,1962), D.引用报纸文章 例:⑿ Richard Bernstein," Interview,"in New York Times, August 14,1989 说明:(1)文章篇名为正体,前后加引号,篇名后的间隔逗号在引号之内; (2)文集书名,刊物或报纸名字均为斜体; (3)外文刊物一般应注明卷数,期数及出版日期. 历年毕业论文存在问题 标题:出现浅论,浅谈,浅说,或者题目太大又没有副题限制 文题不切 语言口语化:我觉得,我觉得…… 没有自己的材料,没有自己的观点,只是一般性的别人说法的罗列
学位(学术)论文参考文献著录格式示例
1、专著
著者.书名[M].版本,出版地:出版者,出版年:页次.
示例:
[1] 赵国藩,彭少民,黄承逵,等.钢纤维混凝土结构[M].北京:中国建筑工业出版社,1999:2-4.
[2] MATKOVICH V J. Boron and Refractory Borides[M]. Berlin: Springer-Verlag, 1977:457-466.
2、专著中析出文献
作者.题名[A].见(in):原文献责任者.书名[M].版本.出版地:出版者,出版年:页次. 示例:[1] 吴科如.水泥基复合材料[A].见:吴人洁主编.复合材料[M].天津:天津大学出版社,2000:197-223.
[2] SEYFERTH D. Applications of transition metal compounds in the preparation of usefulsilicon-containing ceramics[A]. in: AUNER N ed. Organosilicon Chemistry: From Molecular to Materials[M]. Weinheim: VCH Verlages Gesellschaft,1994:269-274.
3、论文集中析出文献
作者.题名[A].见(in):编者.文集名[C]. 出版地:出版者,出版年:页次.
示例:
[1] 马保国,何永佳,吕林女.高性能混凝土配合比设计[A].见:姚燕主编.新型高性能混凝土耐久性的研究与工程应用[C].北京:中国建材工业出版社,2004:410-415.
[2] Ehsani M R, Saadatmanesh H, Tao S. Bond of GFRP rebars to ordinary-strength concrete[A]. in:Nanni A, Charles W, Dolan ed. International Symposium: Fibre-reinfoced-Plastic Reinforcement for Concrete Structures[C]. Detroit, Michigan: ACI SP-138, 1993: 333-346
4、会议论文
作者.题名[A].会议名称[C].会址,会议年份:页次.
示例:
[1] 王春印,杨光华.钢筋-钢纤维混凝土牛腿承载力的试验研究[A].全国第三届纤维水泥与纤维混凝土学术会议论文集[C].武汉,1990: 514-519
[2] Tokumaru M,Naruse T, Mizutani J, et al. Development and constrution of durable aramidFRP ground anchors[A]. Proceedings of Second International RILEM Symposium: FRPRCS-2[C]. London, 1995: 696-703
5、报告
著者. 题(篇)名[R].报告题名,编号,出版地:出版者,出版年:页次.
示例:
[1] 钢纤维增强钢筋混凝土深梁受力性能研究[R].郑州:郑州大学新型复合建筑材料研究所,2001:58.
[2] Benmokrane B, Eng P,Michael H. Xu, . Design and Applications of Aramid andCarbon Fiber-Reinforced Plastic(FRP) Ground Anchor[R]. Sherbrooke: University of sherbrooke, 1996: 238.
6、学位论文
著者.题(篇)名[D].学位授予单位,保存地:保存者,年份.
示例:[1] 赵军. 钢筋钢纤维增强部分混凝土构件力学性能及设计方法的'研究[D].哈尔滨:哈尔滨建筑大学博士学位论文,2000.
7、连续出版物
著者.题(篇)名[J].刊名,出版年,卷号(期号):页次.
示例:[1] 邓宗才.钢纤维混凝土的抗压疲劳特性研究[J].建筑结构,2000,30(9):53-55
[2] Clarke J L, Waldron P. The reinforcement of concrete structures with advancedcomposites[J]. The Structural Engineer,1996,74(17/3):56-61
8、专利文献
发明者.专利题名[P].专利国别,专利文献种类,专利号.出版年-月-日. 示例:[1]潘树明.高温超导薄膜的制造方法[P].CN Patent, . [2] DAVID T, SCARINGELLA D, NASHUA N,et al. Method for densifying and refurbishing brakes[P]. US Patent, .
9、技术标准
责任起草者.标准代号 标准顺序号-发布年 标准名称[S].出版地:出版者,出版年.
示例:[1] 全国量与单位标准化技术委员会.GB 3100-3102-93 量与单位[S].北京:中国标准出版社,1994.
[2] 中国工程建设标准化协会. CECS 38:92 钢纤维混凝土设计与施工规程[S].北京:中国计划出版社,1996.
注:1.[M],[A],[C],[D],[J],[P],[R],[S]等代表文献类型。
2.西文作者均采用姓在前、名在后的著录格式,姓全用大写。作者三人以上的,用缩写符号“et al.”或者“等”。
行业主要上市企业:西部超导(688122)、永鼎股份(600105)、汉缆股份(002498)、综艺股份(600700)、中天科技(600522)等。
本文核心观点:超导行业市场规模、超导行业竞争格局、超导行业产业链等
行业概况
1、定义
超导是指在一定温度条件下物质电阻突然消失的现象,超导体是指能够产生超导现象的物质。1911年,荷兰科学家昂尼斯(Onnes)发现,在液氦()低温条件下水银的电阻突降为零。这种在低温条件下物质电阻突然消失的现象被称为超导现象,转变温度称为临界温度(Tc)。
超导材料是指在一定条件下,具有直流电阻为零和完全抗磁性的材料。目前,已发现有46中元素和几千种合金、化合物可以成为超导材料。超导材料按照其化学成分可以划分为元素材料、合金材料、化合物材料和超导陶器。
超导材料根据临界转变温度的不同可以划分为低温超导材料和高温超导体材料。
2、产业链剖析
超导材料产业链上游为矿资源,如钇、钡、铋、锶、硼等金属;中游是超导材料,如YBCO、BSCCO和MgB2等;下游是超导应用产品,如超导电缆、超导限流器、超导滤波、超导储能以及超导发电机等。
超导材料产业链上游为原材料,如铌、钛、钇、钡、铋、锶、硼等金属材料,中游为超导材料相关公司,如江苏中天科技、特变电工、西部超导、青岛汉缆、北京英纳超导等,下游为超导设备应用。
行业发展历程:我国超导行业进展基本与国际同步
根据国家新材料产业发展战略咨询委员会的分析,整体而言,我国在超导材料领域的研究进展基本与国际同步。其中,低温超导材料、超导电子学应用以及超导电工学应用领域的研究已达到或接近国际先进水平。我国NbTi线材性能和性价比已优于发达国家,Nb3Sn线材综合水平与发达国家相当。
行业政策背景:行业更加规范化
近年来,国家制定了一系列“超导”相关规定以及政策,目的在于为了规范行业内生产经营活动,加强监督管理,促进行业进一步发展。行业主要重点政策汇总如下:
行业发展现状
1、供给端:研发机构主要以院校为依托
国内超导技术研究起步较早,清华大学超导实验室从20世纪90年代就开始进行超导技术研究,但是国内的超导行业产业化起步较晚,由于较高的技术壁垒,直到2011年国内才第一次实现超导产品产业化批量生产和销售。
目前,国内涉及超导的研究机构有中国科学院物理研究所、中国科学技术大学、南京大学、中国科学院电工研究所、中国科学院等离子体物理研究所等,超导相关论文篇数均在600篇以上,总的来说,研发机构主要以院校为依托。
研发企业数量方面,根据智慧芽专利网站的统计,截至2022年3月,我国共有29087家公司申请超导相关专利,15700家院校及科研所申请超导技术专利。
2、需求端:超导技术在各行业的发展中有着重要的研究和开发价值
超导材料是一项具有远大战略意义的高新技术,可以广泛用于电子通信、医疗设备、交通运输、电力能源等领域,其中超导技术在MRI、超导限流器、超导电缆等产品开发中均已成功应用。可以看出,超导技术在各行业的发展中有着重要的研究和开发价值。
我国的超导技术在电力及能源的主要应用集中在超导电缆、超导变压器等产的技术研发和应用。超导产业主要应用在医疗设备领域的技术主要是超导磁体技术,主要应用在核磁共振等方面。在通信领域被广泛的应用于无线通信网的建设中,充分发挥其优势。
行业竞争格局
1、区域竞争:超导行业相关企业主要集中于广东省、山东省、江苏省等省份
从区域分布来看,超导行业相关企业集中于广东省、山东省、江苏省以及陕西省等省份。
2、企业竞争:在超导材料领域已拥有一大批代表性企业
我国在超导材料领域已拥有一大批代表性企业,主要包括西部超导、英纳超导、上海超导、上海上创超导、苏州新材料研究所、宝胜科技、海泰超导、综艺超导、百利机械装备以及原力辰超导等。
业务竞争格局方面,各家公司涉足低温超导产业链领域均不相同。与低温超导产业链相关的领域包括NbTi锭棒和线材、Nb3Ti线材、超导磁体和超导设备。全球各家公司所涉足的领域均有不同,仅有少数几家公司掌握低温超导线材的生产技术,分布在英德日中等国家。
在NbTi锭棒领域,国内仅有西部超导掌握相关技术,西部超导NbTi合金铸锭、棒材的工程化制备相关技术获授权专利6项,相关技术成果获国家技术发明二等奖,产品实现了批量化生产且成功应用于ITER项目及MRI超导线材制备任务。
在超导线材领域,西部超导采用“青铜法”和“内锡法”两种方法生产Nb3Sn线材,其他公司目前还未进行布局。
在超导磁体领域,有多家企业拥有制备能力,国内主要有宁波健信、西部超导和潍坊新力,成都奥泰拥有自由的超导磁体工厂,但所生产产品不对外出售。
在超导设备领域,目前高端超导MRI市场被GE、PHILIPS、SIEMENS三家国外公司垄断,主流产品以为主,而SIEMENS已经开始量产7T产品。国内成都奥泰、苏州安科等多家企业目前已实现、3T超导MRI的商业化生产。
行业发展前景及趋势预测
1、未来中国超导市场将保持较快发展的速度发展
随着实用化高温超导材料制备和产业化技术的突破性进展,各国政府和大企业对超导电气技术的应用研究开发给予了大力支持。超导电缆、超导限流器、超导变压器、超导储能系统、超导电机、多功能集成超导电力装置和超导变电站是实现超导电气技术重大革新的基础,是超导应用技术这一战略性新兴产业中最具市场潜力和应用价值的关键技术。
虽然目前国内从事超导材料制备和超导应用的企业都处于持续亏损的境地,但由于超导技术的先进性和在特定领域的不可替代性,未来前景广阔,各家超导机构仍保持着对超导技术的持续投入,超导产业发展前景良好。
2、超导行业集中度会进一步提升
我国超导行业经历了打破国外垄断、传统产业爆发和新型产业部署三个阶段,随着我国发展云计算、人工智能、大数据的热情越来越高涨,我国超导支出额以及市场规模总额都已增长到较大规模,预计未来随着数字经济、新基建等战略实施,我国超导市场规模将继续增长。
以上数据参考前瞻产业研究院《中国超导行业发展前景与投资战略规划分析报告》。
论文由9个主要部分组成:(1)封面;(2)毕业论文任务书;(3)本人声明;(4)论文目录;(5)论文摘要;(6)论文正文;(7)参考文献;(8)附录;(9)致谢。
具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料。现已发现有28种元素和几千种合金和化合物可以成为超导体。 特性 超导材料和常规导电材料的性能有很大的不同。主要有以下性能。①零电阻性:超导材料处于超导态时电阻为零,能够无损耗地传输电能。如果用磁场在超导环中引发感生电流,这一电流可以毫不衰减地维持下去。这种“持续电流”已多次在实验中观察到。②完全抗磁性:超导材料处于超导态时,只要外加磁场不超过一定值,磁力线不能透入,超导材料内的磁场恒为零。③约瑟夫森效应:两超导材料之间有一薄绝缘层(厚度约1nm)而形成低电阻连接时,会有电子对穿过绝缘层形成电流,而绝缘层两侧没有电压,即绝缘层也成了超导体。当电流超过一定值后,绝缘层两侧出现电压U(也可加一电压U),同时,直流电流变成高频交流电,并向外辐射电磁波,其频率为,其中h为普朗克常数,e为电子电荷。这些特性构成了超导材料在科学技术领域越来越引人注目的各类应用的依据。 基本临界参量 有以下 3个基本临界参量。①临界温度:外磁场为零时超导材料由正常态转变为超导态(或相反)的温度,以Tc表示。Tc值因材料不同而异。已测得超导材料的最低Tc是钨,为。到1987年,临界温度最高值已提高到100K左右。②临界磁场:使超导材料的超导态破坏而转变到正常态所需的磁场强度,以Hc表示。Hc与温度T 的关系为Hc=H0[1-(T/Tc)2],式中H0为0K时的临界磁场。③临界电流和临界电流密度:通过超导材料的电流达到一定数值时也会使超导态破态而转变为正常态,以Ic表示。Ic一般随温度和外磁场的增加而减少。单位截面积所承载的Ic称为临界电流密度,以Jc表示。 超导材料的这些参量限定了应用材料的条件,因而寻找高参量的新型超导材料成了人们研究的重要课题。以Tc为例,从1911年荷兰物理学家H.开默林-昂内斯发现超导电性(Hg,Tc=)起,直到1986年以前,人们发现的最高的 Tc才达到(Nb3Ge,1973)。1986年瑞士物理学家.米勒和联邦德国物理学家.贝德诺尔茨发现了氧化物陶瓷材料的超导电性,从而将Tc提高到35K。之后仅一年时间,新材料的Tc已提高到100K左右。这种突破为超导材料的应用开辟了广阔的前景,米勒和贝德诺尔茨也因此荣获1987年诺贝尔物理学奖金。 分类 超导材料按其化学成分可分为元素材料、合金材料、化合物材料和超导陶瓷。①超导元素:在常压下有28种元素具超导电性,其中铌(Nb)的Tc最高,为。电工中实际应用的主要是铌和铅(Pb,Tc=),已用于制造超导交流电力电缆、高Q值谐振腔等。② 合金材料: 超导元素加入某些其他元素作合金成分, 可以使超导材料的全部性能提高。如最先应用的铌锆合金(Nb-75Zr),其Tc为,Hc为特。继后发展了铌钛合金,虽然Tc稍低了些,但Hc高得多,在给定磁场能承载更大电流。其性能是Nb-33Ti,Tc=,Hc=特;Nb-60Ti,Tc=,Hc=12特()。目前铌钛合金是用于7~8特磁场下的主要超导磁体材料。铌钛合金再加入钽的三元合金,性能进一步提高,Nb-60Ti-4Ta的性能是,Tc=,Hc=特();Nb-70Ti-5Ta的性能是,Tc=,Hc=特。③超导化合物:超导元素与其他元素化合常有很好的超导性能。如已大量使用的Nb3Sn,其Tc=,Hc=特。其他重要的超导化合物还有V3Ga,Tc=,Hc=24特;Nb3Al,Tc=,Hc=30特。④超导陶瓷:20世纪80年代初,米勒和贝德诺尔茨开始注意到某些氧化物陶瓷材料可能有超导电性,他们的小组对一些材料进行了试验,于1986年在镧-钡-铜-氧化物中发现了Tc=35K的超导电性。1987年,中国、美国、日本等国科学家在钡-钇-铜氧化物中发现Tc处于液氮温区有超导电性,使超导陶瓷成为极有发展前景的超导材料。 应用 超导材料具有的优异特性使它从被发现之日起,就向人类展示了诱人的应用前景。但要实际应用超导材料又受到一系列因素的制约,这首先是它的临界参量,其次还有材料制作的工艺等问题(例如脆性的超导陶瓷如何制成柔细的线材就有一系列工艺问题)。到80年代,超导材料的应用主要有:①利用材料的超导电性可制作磁体,应用于电机、高能粒子加速器、磁悬浮运输、受控热核反应、储能等;可制作电力电缆,用于大容量输电(功率可达10000MVA);可制作通信电缆和天线,其性能优于常规材料。②利用材料的完全抗磁性可制作无摩擦陀螺仪和轴承。③利用约瑟夫森效应可制作一系列精密测量仪表以及辐射探测器、微波发生器、逻辑元件等。利用约瑟夫森结作计算机的逻辑和存储元件,其运算速度比高性能集成电路的快10~20倍,功耗只有四分之一。 1911年,荷兰物理学家昂尼斯(1853~1926)发现,水银的电阻率并不象预料的那样随温度降低逐渐减小,而是当温度降到附近时,水银的电阻突然降到零。某些金属、合金和化合物,在温度降到绝对零度附近某一特定温度时,它们的电阻率突然减小到无法测量的现象叫做超导现象,能够发生超导现象的物质叫做超导体。超导体由正常态转变为超导态的温度称为这种物质的转变温度(或临界温度)TC。现已发现大多数金属元素以及数以千计的合金、化合物都在不同条件下显示出超导性。如钨的转变温度为,锌为,铝为,铅为。超导体得天独厚的特性,使它可能在各种领域得到广泛的应用。但由于早期的超导体存在于液氦极低温度条件下,极大地限制了超导材料的应用。人们一直在探索高温超导体,从1911年到1986年,75年间从水银的4.2K提高到铌三锗的23.22K,才提高了19K。 1986年,高温超导体的研究取得了重大的突破。掀起了以研究金属氧化物陶瓷材料为对象,以寻找高临界温度超导体为目标的“超导热”。全世界有260多个实验小组参加了这场竞赛。 1986年1月,美国国际商用机器公司设在瑞士苏黎世实验室科学家柏诺兹和缪勒首先发现钡镧铜氧化物是高温超导体,将超导温度提高到30K;紧接着,日本东京大学工学部又将超导温度提高到37K;12月30日,美国休斯敦大学宣布,美籍华裔科学家朱经武又将超导温度提高到40.2K。 1987年1月初,日本川崎国立分子研究所将超导温度提高到43K;不久日本综合电子研究所又将超导温度提高到46K和53K。中国科学院物理研究所由赵忠贤、陈立泉领导的研究组,获得了48.6K的锶镧铜氧系超导体,并看到这类物质有在70K发生转变的迹象。2月15日美国报道朱经武、吴茂昆获得了98K超导体。2月20日,中国也宣布发现100K以上超导体。3月3日,日本宣布发现123K超导体。3月12日中国北京大学成功地用液氮进行超导磁悬浮实验。3月27日美国华裔科学家又发现在氧化物超导材料中有转变温度为240K的超导迹象。很快日本鹿儿岛大学工学部发现由镧、锶、铜、氧组成的陶瓷材料在14℃温度下存在超导迹象。高温超导体的巨大突破,以液态氮代替液态氦作超导制冷剂获得超导体,使超导技术走向大规模开发应用。氮是空气的主要成分,液氮制冷机的效率比液氦至少高10倍,所以液氮的价格实际仅相当于液氦的1/100。液氮制冷设备简单,因此,现有的高温超导体虽然还必须用液氮冷却,但却被认为是20世纪科学上最伟大的发现之一。超导科学研究 1.非常规超导体磁通动力学和超导机理 主要研究混合态区域的磁通线运动的机理,不可逆线性质、起因及其与磁场和温度的关系,临界电流密度与磁场和温度的依赖关系及各向异性。超导机理研究侧重于研究正常态在强磁场下的磁阻、霍尔效应、涨落效应、费米面的性质以及T