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新型光学材料研究毕业论文

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新型光学材料研究毕业论文

研究突破获得准二维金,来自MIPT光子学和二维材料中心的研究人员合成了一种准二维金薄膜,揭示了通常不被归类为二维材料是如何形成原子薄层。这项发表在《先进材料界面》上的研究表明,利用单层二硫化钼作为粘接层,可以在任意表面沉积准二维金。由此产生的超薄金薄膜只有几纳米厚,导电性能非常好,对柔性和透明的电子产品非常有用。这一发现可能有助于开发一类具有独特控制光的新型光学超材料。石墨烯是第一个被发现的二维材料,它是一种单原子厚的碳原子片,呈蜂窝状。成功合成及其令人兴奋的性质,研究已经产生了一个全新的科学技术领域。关于石墨烯的开创性实验为MIPT的毕业生安德烈·海姆(Andre Geim)和克斯特亚·诺沃塞洛夫(Kostya Novoselov)赢得了诺贝尔物理学奖。从那时起,已经发现了100多种类似石墨烯的物质。它们有趣的特性在生物医学、电子和航空航天工业中得到了应用。这些材料属于层状晶体,它们的层间相互束缚较弱,但具有较强的内部完整性。例如,铅笔里的石墨本质上是许多堆叠在一起的石墨烯层,它们的结合是如此之弱,以至于海姆和诺沃塞洛夫著名地使用胶带将它们剥离。然而,许多材料,如金、银和铜,并没有分层结构。不过,理论上它们可以形成二维层,这对于柔性和透明的电子产品来说必不可少。在可能的应用中,甚至有超薄电极,它将使神经接口具有解决医学问题的潜力,并最终将生物的神经系统与电子设备集成在一起。在任意表面沉积金属薄膜的唯一技术产生层还不够薄。它包括在高真空下热蒸发三维金属样品。蒸发后的金属颗粒粘附在硅基基底上,形成纳米尺寸的岛屿,岛屿逐渐长大,最终闭合了之间的缝隙。只有当薄膜达到20纳米厚时,这个过程才会产生相对均匀的薄膜。工程师需要透明薄膜,这意味着他们需要超过两倍的厚度。提前停止沉积也不是一种选择,因为薄膜仍然有太多的间隙和不均匀性,影响了它们的电导率。同样,金属网与金属片相比是一种较差的导体。莫斯科物理与技术研究所的研究人员首先假设二维金属可以沉积在其他二维材料上。石墨烯是第一个候选材料,但金对它的润湿性较差。结果,黄金以柱子的形式沉积下来。这种垂直的生长方式使胶片上的缝隙无法闭合。虽然石墨烯上的金沉积对于其他应用来说很有趣,比如表面增强拉曼光谱,但是用这种方法得到的亚10纳米薄膜不导电。研究小组继续研究了二维过渡金属双卤代烷的金属薄膜生长。具体来说,二硫化钼被使用,因为硫化合物是已知的极少数与金形成稳定键的化合物之一。该论文的主要作者之一尤里·斯特布诺夫(Yury Stebunov)说:我们有这个想法已经有一段时间了。然而,许多处理二维材料的技术仍在发展中。并不是所有的都可以广泛使用,这项研究需要大量的人力和物力资源。只有在总统项目下获得拨款,才能把我们的想法付诸实践。初期,研究人员使用在高真空热蒸发沉积薄黄金电影与二氧化硅和硅衬底上的单层二硫化钼。团队使用电子和原子力显微镜比较这些黄金的影片在不同厚度的结构类似的电影生长在纯硅,没有二硫化钼单分子层。添加的二维材料界面可以在厚度仅为3-4纳米的情况下形成导电性能优异的连续金膜。由于光子和光电器件是这种准二维金属薄膜的关键应用,物理学家们通过光谱椭圆偏振法研究了样品的光学性质,首次报道了超薄金薄膜的光学常数。该论文的资深作者,南丹麦大学的瓦伦丁·沃尔科夫教授,同时也是MIPT纳米光学和等离子体实验室的负责人说:任何研究人员都可以使用我们的数据来建模光子或光电设备,甚至是被称为超材料的人工材料。最终,我们提出的技术可以帮助设计这样的材料和设备。添加一层二硫化钼使薄而光滑的金属薄膜成为可能。该团队强调了技术的普遍适用性:单层膜可以沉积在任何性质的任意表面,从而产生超薄、超细的金属薄膜涂层。这种准二维金属层可以集成到多层三维结构中,其中包含各种二维材料。它们被称为范德瓦尔斯异质结构,可能具有不同的“成分”,包括半导体、介质、半金属,以及从现在开始的金属。该研究的合作者之一,MIPT光子学和二维材料中心主任Aleksey Arsenin说:预计这仅仅是准二维金属科学的开始。不久以前,这些材料甚至连科学家都无法获得。有了这样的新技术,就可以谈论它们对柔性和透明电子产品的前景。

稀土掺杂氟化物多波长红外显示材料的研究摘 要本文简单介绍了稀土发光原理、上转换发光材料的大致发展史、红外上转换发光材料的应用以及当前研究现状。以PbF2为基质材料,ErF3为激活剂,YbF3为敏化剂,采用高温固相反应法制备了PbF2: Er,Yb上转换发光材料。重点讨论了制备过程中,制备工艺中的烧结时间、烧结温度对红外激光显示材料发光效果的影响。研究了Er3+/Yb3+发光系统在1064nm激光激发下的荧光光谱和上转换发光的性质。实验表明,在1064nm激光激发下,材料可以发射出绿色和红色荧光,是一种新型的红外激光显示材料。关键字:1064nm 上转换 红外激光显示 Er3+/Yb3+AbstractThis paper simply described the rare earth luminescence mechanism, the development of up-conversion materials and their applications were systematically explained. Present situation of the research on infrared up-conversion luminescence is also presented. PbF2 as matrix, ErY3 as activator and YbF3 as sensitizer were adopted to synthesize PbF2: Er,Yb up-conversion material with high temperature solid-phase reaction. A great emphasize was paid on the factors that effect on the luminescence properties of infrared laser displayed materials such as sinter temperature, time of sinter. The luminescence system of Er3+/Yb3+, their fluorescence spectrum and their character of up-conversion with 1064nm LD as an excitation source were studied. The experimental results that intense green and wed up-conversion emissions were observed under 1064nm LD excitation, which is a new type of infrared laser displayed materials.Key Words: 1064nm Up-conversion Infrared laser displayed materials Er3+/Yb3+目 录摘要Abstract第一章 绪论 11.1 稀土元素的光谱理论简介 11.1.1 稀土元素简介 11.1.2 稀土离子能级 11.1.3 晶体场理论 21.1.4 基质晶格的影响 21.2 上转换发光材料的发展概况 31.3 上转换发光的基本理论 41.3.1 激发态吸收 41.3.2 光子雪崩上转换 41.3.3 能量传递上转换 51.4 敏化机制与掺杂方式 61.4.1 敏化机制 61.4.2 掺杂方式 71.5 上转换发光材料的应用 81.6 本论文研究目的及内容 8第二章 红外激光显示材料的合成与表征 102.1 红外激光显示材料的合成 102.1.1 实验药品 102.1.2 实验仪器 102.1.3 样品的制备 112.2 红外激光显示材料的表征 122.2.1 XRD 122.2.2 荧光光谱 12第三章 结果与讨论 143.1 基质材料的确定 143.2 助熔剂的选择 153.3 烧结时间的确定 153.4 烧结温度的确定 163.5 掺杂浓度的确定 17结 论 21参考文献 22致 谢 23第一章 绪论1.1 稀土元素的光谱理论简介1.1.1 稀土元素简介稀土元素是指周期表中IIIB族,原子序数为21的钪(Sc):39的钇(Y)和原子序数57至71的镧系中的镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),共17个元素[1]。稀土元素的原子具有未充满的受到外界屏蔽的4f和5d电子组态,因此具有丰富的电子能级和长寿命激发态,能级跃迁通道多达20余万个,可以产生多种多样的辐射吸收和发射。稀土化合物发光是基于它们的4f电子在f-f组态之内或f-d组态之间的跃迁。稀土发光材料具有许多优点:(1)与一般元素相比,稀土元素4f电子层构型的特点,使其化合物具有多种荧光特性;(2)稀土元素由于4f电子处于内存轨道,受外层s和P轨道的有效屏蔽,很难受到外部环境的干扰,4f能级差极小,f-f跃迁呈现尖锐的线状光谱,发光的色纯度高;(3)荧光寿命跨越从纳秒到毫秒6个数量级;(4)吸收激发能量的能力强,转换效率高;(5)物理化学性质稳定,可承受大功率的电子束、高能辐射和强紫外光的作用。1.1.2稀土离子能级稀土离子具有4f电子壳层,但在原子和自由离子的状态由于宇称禁戒,不能发生f-f电子跃迁[3&7]。在固体中由于奇次晶场项的作用宇称禁戒被解除,可以产生f-f跃迁,4f轨道的主量子数是4,轨道量子数是3,比其他的s,p,d轨道量子数都大,能级较多。除f-f跃迁外,还有4f-5d,4f-6s,4f-6p电子跃迁。由于5d,6s,6p能级处于更高的能级位置,所以跃迁波长较短,除个别离子外,大多数都在真空紫外区域。由于4f壳层受到5s2,5p6壳层的屏蔽作用,对外场作用的反应不敏感,所以在固体中其能级和光谱都具有原子状态特征。因此,f-f跃迁的光谱为锐线,4f壳层到其他组态的跃迁是带状光谱,因为其他组态是外壳层,受环境影响较大。稀土离子在化合物中一般出现三价状态,在可见和红外光区观察的光谱大都属于4fN组态内的跃迁,在给定组态后确定光谱项的一般方法是利用角动量耦合和泡利原理选出合理的光谱项,但这种方法在电子数多,量子数大时,相当麻烦且容易出错。所以,对稀土离子不太适合。利用群论方法,采用U7>R7>G2>R3群链的分支规则可以方便地给出4fN组态的全部正确的光谱项,通常用大写的英文字母表示光谱项的总轨道角动量的量子数的数目,如S,P,D,F,G,H,I,K,L,M,N,O,Q……分别表示总轨道角动量的量子数为0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,……,25+l表示光谱项的多重性,S是总自旋量子数。在光谱学中,用符号2S+1L表示光谱项。1.1.3 晶体场理论晶体场理论认为,当稀土离子掺入到晶体中,受到周围晶格离子的影响时,其能级不同自由离子的情况。这个影响主要来自周围离子产生的静电场,通常称为晶体场[2]。晶体场使离子的能级劈裂和跃迁几率发生变化。稀土离子在固体中形成典型的分立发光中心。在分立发光中心中,参与发光跃迁的电子是形成中心离子本身的电子,电子的跃迁发生在离子本身的能级之间。中心的发光性质主要取决于离子本身,而基质晶格的影响是次要的。稀土离子的4f电子能量比5s,5p轨道高,但是5s,5p轨道在4f轨道的外面,因而5s,5p轨道上的电子对晶体场起屏蔽作用,使4f电子受到晶体场的影响大大减小。稀土离子4f电子受到晶体场的作用远远小于电子之间的库仑作用,也远远小于4f电子的自旋—轨道作用。考虑到电子之间的库仑作用和自旋—轨道作用,4f电子能级用2J+I LJ表示。晶体场将使具有总角动量量子数J的能级分裂,分裂的形式和大小取决于晶体场的强度和对称性。稀土离子4f能级的这种分裂,对周围环境(配位情况、晶场强度、对称性)非常敏感,可作为探针来研究晶体、非晶态材料、有机分子和生物分子中稀土离子所在局部环境的结构,且2J+I LJ能级重心在不同的晶体中大致相同,稀土离子4f电子发光有特征性,因而很容易根据谱线位置辨认是什么稀土离子在发光。1.1.4 基质晶格的影响基质晶格对f→d跃迁的光谱位置有着强烈的影响,另外其对f→f跃迁的影响表现在三个方面:(1)可改变三价稀土离子在晶体场所处位置的对称性,使不同跃迁的谱强度发生明显的变化;(2)可影响某些能级的分裂;(3)某些基质的阴离子团可吸收激发能量并传递给稀土离子而使其发光,即基质中的阴离子团起敏化中心的作用。特别是阴离子团的中心离子(Me)和介于中间的氧离子O2-以及取代基质中阳离子位置的稀土离子(RE)形成一直线,即Me-O-RE接近180°时,基质阴离子团对稀土离子的能量传递最有效。1.2 上转换发光材料的发展概况发光是物体内部以某种方式吸收的能量转换为光辐射的过程。发光学的内容包括物体发光的条件、过程和规律,发光材料与器件的设计原理、制备方法和应用,以及光和物质的相互作用等基本物理现象。发光物理及其材料科学在信息、能源、材料、航天航空、生命科学和环境科学技术中的应用必将促进光电子产业的迅猛发展,这对全球的信息高速公路的建设以及国家经济和科技的发展起着举足轻重的推动作用。三价镧系稀土离子具有极丰富的电子能谱,因为稀土元素原子的电子构型中存在4f轨道,为多种能级跃迁创造了条件,在适当波长的激光的激发下可以产生众多的激光谱线,可从红外光谱区扩展到紫外光谱区。因此,稀土离子发光研究一直备受人们的关注。60年代末,Auzel在钨酸镱钠玻璃中意外发现,当基质材料中掺入Yb3+离子时,Er3+、Ho3+和Tm3+稀土离子在红外光激发下可发出可见光,并提出了“上转换发光”的观点[5&4]。所谓的上转换材料就是指受到光激发时,可以发射比激发波长短的荧光的材料。其特点是激发光光子能量低于发射光子的能量,这是违反Stokes定律的。因此上转换发光又称为“反Stokes发光”。从七十年代开始,上转换的研究转移到单频激光上转换。到了八十年代由于半导体激光器泵浦源的发展及开发可见光激光器的需求,使其得到快速发展。特别是近年来随着激光技术和激光材料的进一步发展,频率上转换在紧凑型可见激光器、光纤放大器等领域的巨大应用潜力更激起广大科学工作者的兴趣,把上转换发光的研究推向高潮,并取得了突破性实用化的进展。随着频率上转换材料研究的深入和激光技术的发展,人们在考虑拓宽其应用领域和将已有的研究成果转换成高科技产品。1996年在CLEO会议上,Downing与Macfarlanc等人合作提出了三色三维显示方法,双频上转换三维立体显示被评为1996年物理学最新成就之一,这种显示方法不仅可以再现各种实物的立体图像,而且可以随心所欲的显示各类经计算机处理的高速动态立体图像,具有全固化、实物化、高分辨、可靠性高、运行速度快等优点[15]。上转换发光材料的另一项很有意义的应用就是荧光防伪或安全识别,这是一个应用前景极其广阔的新兴研究方向。由于在一种红外光激发下,发出多条可见光谱线且各条谱线的相对强度比较灵敏地依赖于上转换材料的基质材料与材料的制作工艺,因而仿造难、保密强、防伪效果非常可靠。目前,研究的稀土离子主要集中在Nd3+,Er3+,Ho3+,Tm3+和Pr3+等三价阳离子。Yb3+离子由于其特有的能级特性,是一种最常用的敏化离子。一般来说,要制备高效的上转换材料,首先要寻找合适的基质材料,当前研究的上转换材料多达上百种,有玻璃、陶瓷、多晶粉末和单晶。其化合物可分为:(1)氟化物;(2)氧化物;(3)卤氧化物;(4)硫氧化物;(5)硫化物等。迄今为止,上转换发光研究取得了很大的进展,人们已在氟化物玻璃、氟氧化物玻璃及多种晶体中得到了不同掺杂稀土离子的蓝绿上转换荧光。1.3 上转换发光的基本理论通过多光子机制把长波辐射转换成短波辐射称为上转换,其特点是吸收光子的能量低于发射光子的能量[2&8]。稀土离子上转换发光是基于稀土离子4f电子能级间的跃迁产生的。由于4f外壳层电子对4f电子的屏蔽作用,使得4f电子态间的跃迁受基质的影响很小,每种稀土离子都有其确定的能级位置,不同稀土离子的上转换发光过程不同。目前可以把上转过程归结于三种形式:激发态吸收、光子雪崩和能量传递上转换。1.3.1激发态吸收激发态吸收(Excited Stated Absorption简写为ESA)是上转换发光中的最基本过程,如图1-1所示。首先,发光中心处于基态能级E0的电子吸收一个ω1的光子,跃迁到中间亚稳态E1上,E1上的电子又吸收一个ω2光子,跃迁到高能级E2上,当处于能级E2上的电子向基态跃迁时,就发射一个高能光子。图1-1 上转换的激发态吸收过程1.3.2 光子雪崩上转换光子雪崩上转换发光于1979年在LaCl3∶Pr3+材料中首次发现。1997年,N. Rakov等报道了在掺Er3+氟化物玻璃中也出现了雪崩上转换。由于它可以作为上转换激光器的激发机制,而引起了人们的广泛的注意。“光子雪崩”过程是激发态吸收和能量传输相结合的过程,如图1-2所示,一个四能级系统,Mo、M1、M2分别为基态和中间亚稳态,E为发射光子的高能级。激发光对应于M1→E的共振吸收。虽然激发光光子能量同基态吸收不共振,但总会有少量的基态电子被激发到E与M2之间,而后弛豫到M2上。M2上的电子和其他离子的基态电子发生能量传输I,产生两个位于M1的电子。一个M1的电子在吸收一个ω1的光子后激发到高能级E。而E能级的电子又与其他离子的基态相互作用,产生能量传输II,则产生三个为位于M1的电子,如此循环,E能级上的电子数量像雪崩一样急剧地增加。当E能级的电子向基态跃迁时,就发出能量为ω的高能光子。此过程就为上转换的“光子雪崩”过程。图1-2 光子雪崩上转换1.3.3能量传递上转换能量转移(Energy Transfer,简写成ET)是两个能量相近的激发态离子通过非辐射过程藕合,一个回到低能态,把能量转移给另一个离子,使之跃迁到更高的能态。图1-3列出了发生能量传递的几种可能途径:(a)是最普通的一种能量传递方式,处于激发态的施主离子把能量传给处于激发态的受主离子,使受主离子跃迁到更高的激发态去;(b)过程称为多步连续能量传递,在这一过程中,只有施主离子可以吸收入射光子的能量,处于激发态的施主离子与处于基态的受主离子间通过第一步能量传递,把受主离子跃迁到中间态,然后再通过第二步能量传递把受主离子激发到更高的激发态;(c)过程可命名为交叉弛豫能量传递(Cross Relaxation Up-conversion,简称CR),这种能量传递通常发生在相同离子间,在这个过程中,两个相同的离子通过能量传递,使一个离子跃迁到更高的激发态,而另一个离子弛豫到较低的激发态或基态上去;(d)过程为合作发光过程的原理图,两个激发态的稀土离子不通过第三个离子的参与而直接发光,他的一个明显的特征是没有与发射光子能量匹配的能级,这是一种奇特的上转换发光现象;(e)过程为合作敏化上转换,两个处于激发态的稀土离子同时跃迁到基态,而使受主离子跃迁到较高的能态。(a)普通能量传递 (b)多步连续能量传递(c)交叉弛豫能量传递 (d)合作发光能量传递(e)合作敏化上转换能量传递图1-3 几种能量传递过程的示意图稀土离子的上转换发光都是多光子过程,在多光子过程中,激发光的强度与上转换荧光的强度有如下关系:Itamin ∝ Iexcitationn其中Itamin表示上转换荧光强度,Iexcitation表示激发光强度,在双对数坐标下,上转换荧光的强度与激发光的强度的曲线为一直线,其斜率即为上转换过程所需的光子数n,这个关系是确定上转换过程是几光子过程的有效方法。1.4 敏化机制与掺杂方式1.4.1 敏化机制通过敏化作用提高稀土离子上转换发光效率是常用的一种方法[9]。其实质是敏化离子吸收激发能并把能量传递给激活离子,实现激活离子高能级的粒子数布居,从而提高激活离子的转换效率,这个过程可以表述如下:Dexc+A→D+AexcD表示施主离子,A是受主离子,下标“exc”表示该离子处于激发态。Yb3+离子由于特有的能级结构,是最常用的也是最主要的一种敏化离子。(1)直接上转换敏化对与稀土激活中心(如Er3+,Tm3+,Ho3+)和敏化中心Yb3+共掺的发光材料,由于Yb3+的2F5/2能级在910-1000nm均有较强吸收,吸收波长与高功率红外半导体激光器的波长相匹配。若用激光直接激发敏化中心Yb3+,通过Yb3+离子对激活中心的多步能量传递,可再将稀土激活中心激发至高能级而产生上转换荧光,这类过程会导致上转换荧光明显增强,称之为直接上转换敏化。图1-4以Yb3+/Tm3+共掺杂为例给出了该激发过程的示意图。图1-4 直接上转换敏化(2)间接上转换敏化由于Yb3+离子对910-1000 nm间泵浦激光吸收很大,泵浦激光的穿透深度非常小,因此虽然在表面的直接上转换敏化能极大的提高上转换效率,但它却无法应用到上转换光纤系统中。针对这种情况,国际上与1995-1996年首次提出了“间接上转换敏化”方法[7]。间接上转换敏化的模型首先在Tm3+/Yb3+双掺杂体系中提出的:当激活中心为Tm3+时,如果激发波长与Tm3+的3H6→3H4吸收共振,激活中心Tm3+就被激发至3H4能级,随后处于3H4能级的Tm3+离子与位于2F5/2能级的Yb3+离子发生能量传递,使Yb3+离子的2F5/2能级上有一定的粒子数布居。然后处于激发态2F5/2的Yb3+离子再与Tm3+进行能量传递,实现Tm3+的1G4能级的粒子数布居,这样就通过Tm3+→Yb3+→Tm3+献的能量过程间接地把Tm3+离子激发到了更高能级1G4。从而导致了Tm3+离子的蓝色上转换荧光。图1-5给出了间接上转换敏化的示意图。考虑到稀土离子的敏化作用与前述的上转换机理,在实现上转换发光的掺杂方式通常要考虑如下几点:(1)敏化离子在激发波长处有较大的吸收截面和较高的掺杂浓度;(2)敏化离子与激活离子之间有较大的能量传递几率;(3)激活离子中间能级有较长的寿命。图1-5 间接上转换敏化1.4.2 掺杂方式表1-1给出了当前研究比较多的掺杂体系,表中同时列出了某一掺杂体系对应的激发波长、基质材料、敏化机制等。表1-1 常见的掺杂体系稀土离子组合 激发波长 基质材料 敏化机制单掺杂 Er3+ 980nm ZrO2纳米晶体 —Nd3+ 576nm ZnO–SiO2–B2O3 —Tm3+ 660nm AlF3/CaF2/BaF2/YF3 —双掺杂 Yb3+:Er3+ 980nm Ca3Al2Ge3O12玻璃 直接敏化Yb3+:Ho3+ 980nm YVO4 直接敏化Yb3+:Tm3+ 800nm 氟氧化物玻璃 间接敏化Yb3+:Tb3+ 1064nm 硅sol–gel玻璃 合作敏化Yb3+:Eu3+ 973nm 硅sol–gel玻璃 合作敏化Yb3+:Pr3+ 1064nm LnF3/ZnF2/SrF2 BaF2/GaF2/NaF 直接敏化Nd3+:Pr3+ 796nm ZrF4基玻璃 直接敏化三掺杂 Yb3+: Nd3+ :Tm3+ 800nm ZrF4基玻璃 间接敏化Yb3+: Nd3+ :Ho3+ 800nm ZrF4基玻璃 间接敏化Yb3+: Er3+ :Tm3+ 980nm PbF2:CdF2玻璃 直接敏化1.5 上转换发光材料的应用稀土掺杂的基质材料在波长较长的红外光激发下,可发出波长较短的红、绿、蓝、紫等可见光。通常情况下,上转换可见光包含多个波带,每个波带有多条光谱线,这些谱线的不同强度组合可合成不同颜色的可见光[7]。掺杂离子、基质材料、样品制备条件的改变,都会引起各荧光带的相对强度变化,不同样品具有独特的谱线强度分布与色比关系(我们定义上转换荧光光谱中各荧光波段中的峰值相对强度比称为色比,通常以某以一波段的峰值强度为标准)。因而上转换发光材料可应用到荧光防伪或安全识别上来。上转换发光材料在荧光防伪或安全识别应用上的一个研究重点是制备上转换效率高,具有特色的防伪材料,实现上转换荧光防伪材料能够以配比控制色比;也就是通过调整稀土离子种类、浓度以及基质材料的种类、结构和配比,达到控制色比关系。1.6 本论文研究目的及内容Nd:YAG激光器发出1064nm的激光,在激光打孔、激光焊接、激光核聚变等领域具有广泛的应用价值,是最常用的激光波段。然而,由于人眼对1064nm的红外光不可见,因此,需要采用对1064nm激光响应的红外激光显示材料制备的显示卡进行调准和校正。本论文采用氟化物作为基质,掺杂稀土离子,通过配方和工艺研究,制备对1064nm响应的红外激光显示材料。研究组分配比、烧结温度、气氛和时间等对粉体性能的影响。并采用XRD和荧光光谱分析等测试手段对粉体进行表征。确定最佳烧结温度、组分配比,最终获得对1064nm具有优异红外转换性能的红外激光显示材料。第二章 红外激光显示材料的合成与表征经过多年研究,红外响应发光材料取得了很大进展,现已实现了氟化物玻璃、氟氧化物玻璃、及多种晶体中不同稀土离子掺杂的蓝绿上转换荧光。然而上转换荧光的效率距离实际实用还有很大的差距,尤其是蓝光,其效率更低。因此,寻找新的红外激光显示材料仍在研究之中,本文主要研究对1064nm响应的发光材料。本章研究了双掺杂Er3+/Yb3+不同基质材料的蓝绿上转换荧光,得到了发光效果较好的稀土掺杂氟化物的红外激光显示材料,得到了一些有意义的研究结果。2.1 红外激光显示材料的合成2.1.1 实验药品(1)合成材料所用的化学试剂主要有:LaF3,BaF2,Na2SiF6,NaF,氢氟酸,浓硝酸等。稀土化合物为Er2O3、Yb2O3,纯度在4N以上。(2)ErF3、YbF3的配制制备Yb3+/Er3+共掺氟化物的红外激光显示材料使用的ErF3,YbF3是在实验室合成的。实验采用稀土氧化物,称取适量的Er2O3,Yb2O3放在烧杯1和烧杯2中,滴加稍微过量的硝酸(浓度约为8mol/L),置于恒温加热磁力搅拌器上搅拌,直至烧杯1中出现粉红色溶液、烧杯2中出现无色溶液停止。其化学反应如下:Er2O3+6HNO3→2Er(NO3)3+3H2OYb2O3+6HNO3→2Yb(NO3)3+3H2O再往烧杯1和烧杯2中分别都加入氢氟酸,烧杯1中生成粉红色ErF3沉淀,烧杯2中生成白色絮状YbF3沉淀,其化学反应如下:Er(NO3)3+3HF→ErF3↓+3HNO3Yb(NO3)3+3HF→YbF3↓+3HNO3生成的ErF3、YbF3沉淀使用循环水式多用真空泵进行分离,并多次使用蒸馏水进行洗涤,将从溶液中分离得到的沉淀倒入烧杯放入电热恒温干燥箱,在100℃条件下保温12小时,得到了实验所需的ErF3、YbF3,装入广口瓶中备用。2.1.2 实验仪器SH23-2恒温加热磁力搅拌器(上海梅颖浦仪器仪表制造有限公司)PL 203电子分析天平(梅特勒一托多利仪器上海有限公司)202-0AB型电热恒温干燥箱(天津市泰斯特仪器有限公司)SHB-111型循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司)WGY-10型荧光分光光度计(天津市港东科技发展有限公司)DXJ-2000型晶体分析仪(丹东方圆仪器有限公司)1064nm半导体激光器(长春新产业光电技术有限公司)4-13型箱式电阻炉(沈阳市节能电炉厂)2.1.3 样品的制备(1)实验方法本实验样品制备方法是:以稀土化合物YbF3、ErF3,基质氟化物为原料,引入适量的助熔剂,采用高温固相法合成红外激光显示材料。高温固相法是将高纯度的发光基质和激活剂、辅助激活剂以及助熔剂一起,经微粉化后机械混合均匀,在较高温下进行固相反应,冷却后粉碎、筛分即得到样品[8]。这种固体原料混合物以固态形式直接参与反应的固相反应法是制备多晶粉末红外激光显示材料最为广泛使用的方法。在室温下固体一般并不相互反应,高温固相反应的过程分为产物成核和生长两部分,晶核的生成一般是比较困难的,因为在成核过程中,原料的晶格结构和原子排列必须作出很大调整,甚至重新排列。显然,这种调整和重排要消耗很多能量。因而,固相反应只能在高温下发生,而且一般情况下反应速度很慢。根据Wagner反应机理可知,影响固体反应速度的三种重要因素有:①反应固体之间的接触面积及其表面积;②产物相的成核速度;③离子通过各物相特别是通过产物相时的扩散速度。而任何固体的表面积均随其颗粒度的减小而急剧增加,因此,在固态反应中,将反应物充分研磨是非常必要的[6]。而同时由于在反应过程中在不同反应物与产物相之间的不同界面处可能形成的物相组成是不同的,因此可能导致产物组成的不均匀,所以固态反应需要进行多次研磨以使产物组成均匀。另外,如果体系存在气相和液相,往往能够帮助物质输运,在固相反应中起到重要作用,因此在固相反应法制备发光材料时往往加入适量助熔剂。在有助熔剂存在的情况下,高温固相反应的传质过程可通过蒸发-凝聚、扩散和粘滞流动等多种机制进行。(2)实验步骤根据配方中各组分的摩尔百分含量(表3-1,表3-2,表3-3中给出了实验所需主要样品的成分与掺杂稀土离子浓度),准确计算各试剂的质量,使用电子天平精确称量后,把原料置于玛瑙研钵中研磨均匀后装入陶瓷坩埚中(粉体敦实后大概占坩埚体积的1/3),再放入电阻炉中保温一段时间。冷却之后即得到了实验所述的红外激光显示材料样品。图2-1为实验流程图:图2-1 实验流程图2.2 红外激光显示材料的表征2.2.1 XRDX射线衍射分析是当今研究晶体精细结构、物相分析、晶粒集合和取向等问题的最有效的方法之一[10&9]。通常采用粉末状晶体或多晶体为试样的X射线衍射分析被称为粉末法X射线衍射分析。1967年,Hugo M.Rietveld鉴于计算机处理大量数据的能力,在粉末中子衍射结构分析中,提出了全粉末衍射图最小二乘拟合结构修正法。1977年,Malmros等人把这个方法引入X射线粉末衍射分析中,从此Rietveld分析法的研究开始迅速发展起来[16&10]。本实验采用丹东方圆仪器有限公司生产的DXJ-2000型晶体分析仪对粉末样品进行数据采集,主要测试参数为:Cu靶Kα线,管压45kV,管流35Ma,狭缝DSlmm、RS0.3mm.、SS1 mm,扫描速度10度/min(普通扫描)、0.02度/min(步进扫描),通过测试明确所制备的材料是否形成特定晶体结构的晶相,也可以简单判断随着掺杂量的增加,是否在基质中有第二相形成或者掺杂的物质同基质一起形成固溶体。

新型碳材料的研究论文

低碳环保的城市其实就是一种比较复杂的低碳经济的发展方式,这是我为大家整理的低碳生活的科技论文,仅供参考!低碳生活的科技论文篇一 探讨低碳环保城市规划设计 摘要:生态城市规划建设是促进人与自然和谐共处的良性规划,基于这种情况,必须立足长远,特别是设计人员在设计中要坚持生态原则,通过实现现代城市规划的发展目标,满足人们的生活需求和城市增长需要。本文对低碳环保的城市的规划进行了分析探讨,仅供参考。 关键词:城市规划;低碳环保;发展 中图分类号:TU984 文献标识码: A 一、低碳环保城市的概述 低碳环保的城市其实就是一种比较复杂的低碳经济的发展方式,并且通过改变人们的消费理念和社会经发展形式,从而提高人们的生活质量,保障人们的生活水平,与此同时也要做到减少城市发展过程中碳的排放量,随着社会的不断发展,人们生活的环境也在不断的恶化,出现了大气污染、气候变暖等情况,此时,人们对低碳环保理念的发展也逐渐的产生兴趣,受到越来越多的人民群众的关注,也是城市可持续发展必不可少的。由于气候变暖很大一部分的可能性是由人们的活动造成的,所以在进行城市规划与建设时,应该大力宣传低碳环保的重要性,促进城市向低碳城市发展的进程。 二、生态城市规划的重要性、必要性 1、生态城市规划的必要性 当前,我国面临着水土严重流失,森林植被锐减、水资源匮乏、水体、大气污染严重等现象,这些现象同时又影响了城市化发展进程,也直接影响了经济发展和社会进步,而生态城市化建设是本着保持生态平衡促进环境良好的规划,既减轻环境负担又给人们创造舒适的居住环境。 2、生态城市规划的重要性 城市不仅要满足人们生产生活的需求,还要满足生理、精神生活需求,是居民生活的重要载体。所以,在城市规划过程中要考虑环境与生态协调和谐发展,从而,生态城市的概念应运而生,随着人类 文化 文明的不断进步和发展,人们对生态自然的追求和品质生活的向往也越来越高,生态城市的发展能够促进人与自然的和谐进步、经济稳步发展的生态良性循环,生态城市规划设计是一项可持续发展的计划,更是一项利国利民、时间久远、意义重大的任务。 三、生态城市规划的原则 生态性。在城市规划过程中,通过衡量环境承载能力,合理利用自然条件,根据城市发展规划因地制宜,加大城市绿化面积,优化水资源,减少噪音污染,着重保护自然环境和生态平衡。 经济性。生态化城市规划既能促进经济增长,又能在一定程度上使数量和质量增加,并在原有城市发展的基础上,推动经济发展,生态环境的经济性需要是减轻对人类健康和环境的危害,提高资源的再生和综合利用率,改进生产技术和生产工艺、使用清洁能源和高效率的设备、改善管理维护的 方法 都是促进城市经济增长的办法。 可持续性。从长远来看,生态城市规划是实现未来发展的目标,考虑到现在整个城市的生态平衡性和完整性,兼顾历史和原有城市本色,在发展过程中,不破坏原有生态系统,整体为城市规划需求服务。 科学性。科学合理的设计和规划生态城市,能满足人们生活和精神需要,充分体验城市整体功能,经过全方位调查和研究,结合城市生态系统的具体情况,从以前单一的绿化变为注重人们对居住环境的感受和注重城市建筑实用性、美观性。 四、低碳城市与碳的排放 随着城市的发展,全球气温在逐渐的变暖,那到底是什么原因导致了全球气温的变化?这就成为我们研究的关键所在。从社会发展的方面看,在过去的很长一段时间内,由于社会发展的需求,工业化革命的发展导致大量的化石燃料的使用,使得全球的二氧化碳的排放量日益的增加,目前,还有持续增加的趋势。从碳的排放源头来看,在人口密集、交通、建筑、工业都发达的城市中,其对碳的使用与排放都是高消耗的,根据统计数据,全球的大城市能源的消耗占全球的75%,二氧化碳的排放量占全球的80%,最终,碳的排放量主要来源于居民生活、城市交通、工业发展三个方面。人为的二氧化碳的排放主要来自交通运输、居家取暖做饭、火力发电、金属冶炼等方面。 从自然的科学角度看,土地覆盖率与土体利用的变化、太阳的活动强度、海洋的作用等都是导致气候变暖的因素。其中有不少人为的因素的存在,例如,土地的覆盖与使用的变化,尤其是进入工业化的时代后,城市的发展可能是直接导致气候变暖的重要原因之一。总而言之,城市低碳环保理念的提出已经成为减少碳的排放量的关键所在。为了能更好的应对气候的变暖和能源的危机,研究城市的低碳环保是必不可少的,我们要努力建立一个低排放、高效率的低碳城市,通过对产业的调整和发展模式的改变,合理、有效的促进低碳城市的发展。低碳城市的发展不仅仅是对未来发展的一种约束,同时也是对快速跨入城市低碳发展模式的契机,从而减少气候的改变,增加经济效益。 五、城市规划中低碳环保理念的应用 1、低碳生活 低碳生活实际上就是指生活中所耗费的能量的减少,进而降低碳的使用,减少二氧化碳的排放。并且通过对社会生活时能源与物质的消耗的减少、废弃物与垃圾的减少,实现减排节能的作用,提高低碳城市的发展。崇尚简朴的生活,尽量避免资源的浪费,政府应当鼓励宣传人人都要做到低碳的生活方式,促进低碳理念的发展,改变以往的不良习惯,为低碳城市的发展做出一份贡献。 2、低碳交通 (1)想要进行城市交通的低碳应当考虑到交通条件的内部优化。实际上就是对城市的交通进行系统的、完善的规划,并且制定出相应的交通规划,在以节约能源与资源的基础上,尽量做到最大限度的减少碳的排放量。还应当在满足人们的日常交通生活的基础上,尽可能的减少城市的压力。例如,有些城市的做法就是相当可取的,在城市建立基础道路以外,建立相应的快速道路,比如地铁等,同时也要加强公交系统的完善,提高城市交通的高效性,从而减少碳的排放。也要对环保型交通设施研究与探索,增加低碳理念在城市交通建设的使用,增加城市的低碳规划。 (2)做好城市交通规划的外部协调。把城市的交通规划和城市的一些其他政策进行协调,并以交通规划来支持土地的规划,并且把低碳城市的理念深入到规划中。进而进行全方位的对城市交通的发展以及城市现状进行合理的分析,并进行合理的完善。真正做到实现城市交通的减排和节能,到达低碳城市发展的需求;建立合理的体制进行相应的管理,不断提高人民的综合素质,培养生活居民的低碳交通的意识,形成完善的交通观念,促进低碳城市的发展。 3、低碳产业 产业结构是衡量经济发展与经济整体素质的重要指标,也是决定经济增长方法的重要因素,同时也是能源发展需求的重要成分。从工业结构的方面分析,重工业产生的排放物比较多;从产业结构分析,服务行业的能源消耗强度相对比较低,而工业的能源消耗强度相对较大。所以要通过降低二氧化碳的排放量与提高附加值的方法来拉动低碳化的发展。一方面,增大对高耗能产业的控制力度,降低碳的排放量;另一方面,提高生产方式的创新,以资源节约、循环的经济方式来改变以往的产业经济,提高产业的技术水平,最大限度的减少碳的排放,也要把低碳环保的生活理念引入到城市的产业调整中,积极的开展循环型经济的策略,改变固有的产业结构,从而促进低碳城市经济的形成,增加城市的发展。 结束语 随着社会的飞速发展,城市的建设问题已经逐渐引起了社会各界的关注,但是随着气候变化的影响,碳排放量的的增加已经影响着全球气温的攀升,所以碳的排放与城市的规划息息相关,因而,发展低碳环保的城市规划策略已经逐渐发展为城市建设必不可少的重要手段,有利于促进城市的减排、节能,从而降低空气污染。目前,我国城市规划的发展体系,是建立在促进国民经济发展的前提下,我国正处于经济快速发展的时期,碳的排放量也逐渐的增加,进行低碳环保的城市规划策略也是我国经济发展的关键所在。 参考文献 [1]云利波,魏延军.基于城市规划管理对城市规划设计的影响[A].科技部.2014年全国科技工作会 议论文 集[C].科技部:,2014:1. [2]时蒙蒙.山东省低碳生态城市发展战略研究[D].山东师范大学,2014. [3]刘存发,刘芳.分析基于低碳理念的城市规划设计策略[J].中外建筑,2014,04:72-73. [4]刘羽佳.论城市规划设计如何体现环保节能[J].石油石化节能,2014,05:58-59. 低碳生活的科技论文篇二 浅谈低碳环保简约别墅设计 摘要:气候变化使人们更加认识到发展低碳经济的重要性。随着低碳理念在国内的大肆宣传与低碳经济在国内的大力发展,低碳设计一词也应运而生,并成为21世纪全世界最热门的话题之一。目前,我国的建筑节能设计重点往建筑设计中的低碳设计方向发展,这样能够增强我国的能源可持续发展战略。别墅景观设计是一个重要方面,其对于设计水平的高低有着很大的要求,在别墅设计中贯彻低碳环保简约的理念,对于别墅设计的发展有着重要的意义。 关键词:低碳环保简约;别墅设计;方法 中图分类号:TU2文献标识码: A 引言 随着我国经济的飞速发展,人民生活水平的不断提高,建筑材料已经从简单几类发展到品种繁多,但是,由于我们以前的环保意识不是很强,因而导致了工业的污染,资源的浪费,环境的破坏。比如私自乱开矿厂,野蛮地开垦耕地,塑料制品的随意乱扔和焚烧,垃圾的乱倒,树木的乱砍滥伐,等等,造成了环境的污染。因此,当代新型的低碳环保材料就更应该引起人们的重视。以前,人们运用的装饰材料主要注重的是外观和功能性,但现在不但要有功能和使用性,而且应该具备环保性和二次利用的功能。时至今日,环保、绿色、低碳的设计理念已经成为了别墅设计的主旋律。 一、别墅的简约环保低碳 自20世纪60年代出现了别墅设计中的简约主义。著名现代主义建筑与设计大师迈斯・凡德洛提出了一句经典设计 名言 “少即多”(Lessismore),可以说是简约主义的一个重要的宣言。它可以删繁就简,并且以获得建筑本质元素的再现,在获得简洁明快的空间的同时,往往隐藏着复杂精巧的结构。简约主义的唯美不但在西方现代美学得以延伸,在东方也有继承和发扬。在现代的生活中我们承受了过多的压力,人们渴望拥有自由,回归自然的生活环境和氛围。让我们的心趋向平和,自然,纯净。简约的生活态度,环保的生活环境,低碳的生活品质,已达到人与自然相和谐。 二、别墅建筑设计中涉及的“碳” 我们经常会忽略到,二氧化破的排放总量中,建筑行业就占到了50%,远高于工业领域和运输领域。别墅建筑的低碳设计指的是在整个别墅的建设过程中,利用景观的资源优势,减少人工材料的运用的一种设计方式,从而使得二氧化碳的排放量尽量减少,达到低碳的目的。如今,低碳建筑设计已经慢慢成为国际建筑行业的主流趋势。“低碳经济”的概念首次提出是在2003年英国出版的能源白皮书《我们能源的未来:创建低碳经济》中。低破经济细细说来,就是在可持续发展观的支持之下,通过新能源开发、产业转型、制度创新、技术创新等多种手段,最大可能地降低石油、煤炭、天然气等含碳量高的能源消耗。通过减少温室气体的排放,以期达到保护生态环境和发展经济社会双�效果的一种经济发展形态。 三、低碳环保设计理念 (一)能源组合优化 关于能源组合的优化,主要是对一些新兴能源的合理利用,尽可能地减少矿产资源的消耗量,从而方便人们对大气污染气体排放进行有效的控制,而且在我国工业发展的过程中,人们也可以采用相关的技术来对其燃煤设备进行适当的改造,这样不仅降低了工业生产的成本,还有利于自然环境的保护。 (二)节能 节能一直是近年来人们关注的话题,而且随着科学技术的不断进步,人们也研发了许多新兴的节能设备和技术,而在别墅设计的过程中,人们也可以将这些节能设备和技术应用到其中,使得建筑耗能量可以得到有效的控制。而且议计师们也可以通过叶科学技术和自然条件的紧密结合,进而满足低碳建筑结构的节能、通风以及自然采光的相关要求。不过,由于不同的地区其气候条件也存在着一定的差异,因此在对其结构进行设计时,设计人员也应该根据当地的气候条件,采用适当的技术手段来对其进行节能处理。 (三)节约资源 对于建筑节能材料和技术的采用,在低碳环保的别墅设计中也有着十分重要的意义,它不但可以对别墅的结构进行优化,降低对自然资源的浪费,还有效地提高了资源的利用率。 四、低碳环保技能设计方法与技术 (一)设计与自然地形的结合 在别墅景观设计中采用低碳环保简约的手法,是指在特定的地形内创造一个具有形态、形式因素构成的较为独立的、具有一定的社会文化内涵、有观赏功能、改善环境及使用功能。可以通过其内涵,引发人的情感、意趣、联想、移情等心理反映。即所谓景观效应。别墅景观设计必须要合理的利用地形,所选的地段要平坦、或缓缓凹地起坡、或险峻陡峭。以便减少土方工程工作,将别墅的每个部分与所处地段的起伏的地理进行有机地结合。这是别墅景观设计的重要环节之一,地势平坦是建筑平面灵活布局的有利条件。虽然坡地有时带给设计师在空间设计一定的难度。但在景观设计中恰恰也能有针对性地利用空间特性和运用设计者空间想象和设计能力,成为创造出优美建筑造型的有利因素,使得建筑更为活泼和富有表现力。 (二)设计与环境景色的交融 生态别墅户外的环境设计除了满足观赏的需求,在建筑景观上往往要设计一些自然环境的景色。除此以外还要设计多处风景优美的郊外配套设施,也要配色设计实现环境景色锦上添花。这些集借景、用景、造景、点景为一体,把别墅的景观与自然充分融合,使居住者拥有一种置身在大自然中的美感,同时体现了建筑与自然环境之间微妙的的流畅感,真正体现生态理念。晴帘纵秀、山岭岩崖、青石绿树,这些大自然景观勾划出的画面可以说是别墅占有地段得天独厚的优越条件,还为其他的建筑景观所共享,建筑师可以充分利用其自然环境景色的特点,使居住者能观赏到周边的旖旎风光。 (三)借景造景手法的运用 景观设计里运用静态的“借景”与动态的“造景”是目前别墅景观设计中最基本的2个要素,“借景”即借用外部的景色资源,如山间小溪“人文景点”。“造景”则是营造社区内部已有的景点,改良已有的居住环境。两者互相谐调,构成了所谓的双景别墅,这也是很多别墅项目的重要卖点。在社区内部景观的营造上,又分为“自然风景”和“人工造景”。一是恰当利用了内部的自然条件,如坡地、河流、树木等等,达到节约资源和有效利用资源的目的。二是大力投入金钱成本,营造出一个人工景观。景观设计的手法日益多元化,既有本土化的元素也有舶来品,既有传统风格,也有大胆前卫的作品,但借景造景的手法一直为众多的设计师所重视和青睐。同样以蚌埠淮上区曹老集镇杨树林高档别墅为例,别墅区周围树木种类和数量繁多,放眼望去绿荫片片,不远处又有龙子湖相伴,龙子湖区的优美风景实为借景的首选,同时别墅区整体的景观风格以私密幽静、自然和谐为主,让人不禁流连忘返。 五、低碳简约设计理念在别墅设计中的应用 低碳环保的别墅设计涉及的面很广,但是设计的主要内容可以归纳为三个方面,这些方面的内容,它们之间相互存在着一定的内在联系:第一,低碳别墅设计里的空间组织,它主要包括平面布置。首先我们需要对原有建筑设计的意图进行充分的理解,并且对建筑物的功能分析、总体布局、人流动向以及结构体系,等等,要有很深入的了解,我们在对低碳别墅设计时,应该对空间和平面布置给予完善、调整和再次的创造。第二,低碳别墅景观的界面设计处理,它主要是指对整个景观中的各个围合、隔断、墙面、地面、平顶等进行设计,使得的各景观界面的形状、图形线脚、肌理构成合理的设计。第三,低碳别墅的光照设计,它主要是指环境的自然采光和人工照明的相互关系,光照除了能满足人们正常的工作生活环境的采光和照明要求以外,还要满足一定的光照和光影效果,对室内外的环境起到烘托气氛的作用。 结束语 随着生活水平的提高,对于人们的生活空间就变得更大、更自由,在生活水平提高的同时,对我们居住的环境也提出了更高的要求,环保的室内外环境受到了更多的欢迎,简约的设计风格、私密的个人空间逐渐成为新的时尚。在这个风格的引导下,别墅的设计就更应该趋向于优化和环保。通过运用绿色环保的建筑材料以及技术,使得别墅的设计更趋于低碳环保,更重要的是能够为人们带来一个更加舒适的、高质量的生活环境。 参考文献: [1]夏洪亮,郑伟. 小议别墅景观环境[J]. 科技信息(学术研究),2007,18:311. [2]栗军,李美玲. 探讨景观设计中生态设计的重要性[J]. 现代园艺,2014,02:108. [3]龙渡江. 基于生态设计理论的低碳景观设计特征及应用模式研究[J]. 柳州师专学报,2014,01:66-69.

多次被评为院优秀教师和科技先进工作者。2002年被评为院科研十佳。1984年7月至1996年11月在东新电碳股份有限公司研究所从事新型碳素材料的产品研究开发,任工程师,并担任工艺研究室主任。主研项目M551镶嵌石墨材料,获国家发明专利(专利号:88102170.9),为企业创造了良好的效益,该项目1993年获自贡市科技进步三等奖,1994年获四川省优秀新产品三等奖。主研项目连续铸造用T462石墨材料于1994年获四川省优秀产品二等奖。并先后担任东新电碳股份有限公司重点项目碳素烧结管及化工部重点项目多孔碳石墨热交换器项目负责人,其中“碳素烧结管研制”项目,已在国内率先试制出合格的碳素烧结管供列管式换热器试用;“多孔碳石墨换热器”,替代了离子膜烧碱进口碳素过滤器备件,经甘肃盐锅峡化工厂实际装机试验,认为可行。1996年12月至今,在四川轻化工学院材料与化学工程系任副教授,讲授《材料科学基础》、《耐蚀非金属材料》、《专业外语》、《高分子物理》等课程。重点的科研方向为新型碳素材料的抗氧化研究、导电涂料研究,碳素材料专用酚醛树脂的研究,已完成院内科研项目一项、省教育厅重点科研项目一项,正主持研究院内项目一项、省科委攻关项目一项。1999年至今已发表论文十余篇,申请发明专利二项: 其中“一种用中碳天然鳞片石墨粉制取柔性石墨的方法”已获准国家发明专利,专利号 ZL98112223.X。泥结石墨坩埚的抗氧化技术已在天府坩埚厂投入工业应用,为促进我国石墨坩埚技术的进步做出了一定的贡献。由陈建副教授主持的“碳素材料专用低粘、高固、耐碱酚醛树脂”项目,2001年8月获得了国家科技部中小型企业技术创新基金的资助,立项代码01C26215100214。该项目的获准是我院科研工作在国家级科研项目上的重大突破。主持的科研项目有:1. 自愈合抗氧化石墨研究,四川省科委攻关项目,起止时间:1999-2001,项目负责人,正在进行。2. 碳化硅石墨坩埚研制,四川省教委重点项目,项目负责人,已完成。3. 泥结石墨坩埚坯料抗氧化研究,四川轻化工学院院内项目,起止时间:1999-2000,项目负责人,已在天府坩埚厂投入工业应用。4. 中碳天然鳞片石墨研究,四川轻化工学院院内项目,项目负责人,已完成,并申请了中国发明专利,专利号:ZL98112223.X5.碳素材料专用低粘、高固、耐碱酚醛树脂,国家科技部中小型企业创新基金,2001-2002,立项代码01C26215100214.6. 黄坡岭精黄石材耐蚀性研究,自选,项目主持人,正在进行。发表论文:1. 新型石墨/丙烯酸导电涂料研究,新型碳材料,2000,No1,第一作者;2. 树脂粘结石墨坩埚坯料研究,非金属矿,2000. No1,第一作者;3. 泥结石墨坩埚坯料抗氧化性能研究,非金属矿,1999. No5,第一作者;东新电碳公司《电碳》1999. No3转载;4. 碳素烧结管的研制,碳素技术,1999. No1,第一作者;5. 天然鳞片石墨制备柔性石墨化学组成变化及耐蚀性研究,四川轻化工学院学报,1999,No2,第一作者;6. 天然中碳鳞片石墨制备柔性石墨研究,非金属矿,1999. No3,第一作者内蒙古地质矿产局《地质科技情报》1999. No2转载;7. 中碳天然石墨研究,第四届全国新型碳材料会议论文集,1999年10月。

最新新型金属材料研究论文

快速凝固技术一般指以大于105 K/s~106 K/s 的冷却速率进行液相凝固成固相,是一种非平衡的凝固过程,下面是我为大家精心推荐的快速凝固技术论文,希望能够对您有所帮助。

浅析金属材料快速凝固激光加工成形

【摘要】快速凝固加工技术能使微晶、非晶、准晶等非平衡新型结构及 其它 功能材料快速凝固。该技术不仅能提高传统金属的材料性能,还能挖掘现存材料的性能加以利用,并且研究其他高性能材料。如今,快速凝固非平衡材料的理论研究及其技术都已经成为了材料科学与凝聚态物理的重点研究领域之一。实现金属材料快速凝固的基本 方法 就是激光表面快速凝固,这也是在实现凝固冷却方法中速度最快的一种方法。

【关键词】金属材料;快速凝固;激光;

利用激光熔化金属材料表面,可以得到快速凝固后的表面材料,并且还能带有组织特征。例如枝晶及组织细化、低偏析或无偏析、准晶、溶质元素高度过饱和固溶等,并且还能获得具有物理性能、化学性能或力学性能的表面材料。此外,在利用激光将材料表面快速熔化的过程中,向熔池内添加合金元素,还能获得许多零件基材,并且这些零件基材的成分、组织及性能都完全不同,是特种表面冶金涂层材料,具有细小、均匀等特点。

快速凝固激光加工的过程十分迅速、灵活,且易于自动化、热影响区小,因此利用该技术将金属材料表面改性的应用基础与研究都得到了迅速发展。并且,以快速凝固理论作为研究基础,在其发展之上演变而来的激光表面合化金技术与激光表面工程技术也成为了现代表面工程的新技术之一,这两种技术都能将特征先进涂层材料与优质零件进行设计合成。近年来,随着快速原型制造技术的发展,快速凝固激光材料的加工基本原理不断发展,两者相结合之后使高性能金属零件激光添加技术也得到迅速发展。高性能金属零件激光添加技术成为了激光技术、材料学科、材料加工工程等学科的重点研究对象。该技术是将材料设计、材料合成与近净形复杂金属零件快速成形相结合的制造技术,具有先进性、知识化、数字化等特点。

一、将钛合金快速凝固的激光熔覆技术

在金属材料中,钛合金的优点十分多,例如密度低、耐蚀性高、生物相容性好、比强度高等,而航天、航空、兵器、船舶等领域又十分需要这种材料,因此钛合金得到了广泛应用。但是钛合金也有一些缺点,如耐磨性低、易粘着、摩擦系数高、高温高速摩擦易燃等。但是同时,钛合金在这些领域大多是作为摩擦磨损运动副零部件,不能让其自身的缺点影响到应用效果。而想要使钛合金的耐磨性增高、阻燃性增高、摩擦系数降低,达到完美摩擦磨损运动副零部件的效果,就必须采用先进的表面工程技术改变钛合金表面缺点。最经济灵活的方式是将钛合金零件基材与牢固的冶金结合,形成具有高温耐磨、耐腐蚀、阻燃性强的特殊材料。

利用激光表面所含的合金化与激光熔覆技术结合耐磨材料表面改性层,可以将钛合金的耐磨性能大幅提高。此外,将快速凝固激光表面合金化技术与激光熔覆技术相结合,利用难熔金属化合物能增强钛合金表面的高温耐磨涂层,并且达到快速凝固效果。此种方法还可以应用于TC4、BT9、TA15等钛合金采研制出 、 、 等高硬度且十分耐磨的金属间化合物耐磨涂层新材料。在上述的涂层组织中,都是金属间化合物,它们的硬度较高,并且温度与硬度关系反常,有金属键与共价键共存现象。经过研究,发现这些金属间化合物在室温条件或高温条件下,摩擦系数、磨料磨损率、滑动磨损率及微动磨损率都非常低,并且其耐磨性还能继续提高,甚至达到钛合金基材的100至700倍,而其摩擦系数可降低整整一半。这些研究为作为摩擦副机械零部件的钛合金应用提供了新的方法。

二、金属材料快速凝固激光制备特种涂层新材料

一般而言,高温运动副零部件应用环境都是十分恶劣的,大多应用于航空及航天发动机、石油采集设备、电力工程等方面,因此对这些高温运动副零部件组成材料的性能要求极高,不仅需要强大的耐高温性能、耐腐蚀性能、抗氧化性能、低摩擦系数,还需要较强的生物相容性。而这样的多功能材料新涂层需要非常优质的涂层制备技术。因此,近年来许多研究人员将涂层制备技术和快速凝固激光熔覆技术相结合,研究出具有强大功能的涂层新材料,不仅这些新材料的各种性能都大大提高,同时也进一步发展了凝固激光熔覆涂层制备技术。

在航空装置、航天装置、石油采集设备等先进技术装备的发动机中都需要用到许多高温高速副零部件,而具有多功能的涂层新材料都具有耐高温、耐磨损、抗氧化、低摩擦、摩擦相容等特点,因此十分适合航空发动机等先进装置的条件。此外,将快速凝固激光熔覆涂层制备技术与耐磨材料的设计原理相结合,还可以得到性能更加优异的激光熔覆涂层新材料,例如超高碳 。其工艺性能良好、碳含量在9%-12%之间,并且内部显微组织呈孤立分布的状态。此种激光熔覆涂层新材料已经应用到我国的先进航空发动机中,作为关键高温高速滑动摩擦副部件使用。

随着高温耐磨运动副零部件的应用环境越来越恶劣,对其性能要求也越来越高。此时对于过渡金属硅化物的化学性质也提出了更高要求,因为难熔金属硅化物在摩擦学、耐磨材料、表面工程等领域都能表现出其众多的优点,所以难熔金属硅化物成为了多功能涂层新材料的又一研究领域。经过研究人员坚持不懈的探索,终于成功研究出 、 、 、 等多功能涂层新材料,这些金属硅化物的高温耐磨性优异、抗热性能和抗腐蚀性能极高、低摩擦系数及其摩擦相容性更是符合标准,并且各性能之间还能相互配合,优化其涂层激光熔覆制备技术。在常温金属及高温金属干滑动试验中, 、 等金属硅化物涂层具有反常载荷、反常温度、与金属摩擦完全不粘着等特性。

三、金属材料小平 面相 液-固界面结构及其生长机制

在凝固理论研究中,小平面相的液-固界面结构、生长形态、生长规律及生长机制一直都是重点研究课题。笔者在研究增强金属及金属间化合物的复合涂层材料时,以 作为研究对象,研究在不同的凝固冷却速度下,它的小平面相的液-固界面结构、生长形态、生长规律及生长机制有何不同。

结果表明,在冷却速度为 发非平衡凝固条件下,小平面相 的生长形态十分分度,在没有达到最快速凝固条件时, 小平面相液-固界面结构为三维网络树枝状;而在达到最快速凝固条件时, 小平面相液-固界面结构为小平面花瓣状分枝团族树枝晶状。可是,不论凝固冷却速度条件是否达到标准,即使其凝固形态不同,但其生长界面始终具有小平面特征,说明类似 晶体的高因子小面晶体在较宽的凝固冷却速度范围以内,其小平面相液-固界面结构及其生长机制的基本特征都不会随着凝固冷却速度的变化而产生变化。

四、高性能金属材料激光快速成形

高性能金属材料激光快速成形技术是近年来随着材料科学不断发展形成的新技术,也属于快速凝固技术的一种,由新材料制备技术结合先进制造技术研发而来。该技术的核心是快速凝固激光材料制备加工技术,利用快速原型制造技术在没有任何模具与工装条件下即可快速成形任意形状的零件。高性能金属零件激光快速成形技术具有高度的柔性、适应性及快速响应性,应用面十分宽广。

结束语

随着高温耐磨运动副零部件的应用环境越来越恶劣,对其性能要求也越来越高。利用激光熔化金属材料表面,可以得到快速凝固后的表面材料,并且还能带有组织特征。快速凝固激光加工成形技术是利用金属快速凝固效应进行新材料制备的新型技术,也可以进行高性能金属材料的直接成形。该技术在许多先进航空材料的表面改性、发动机涂层新材料合成、优质涂层制备等方面都具有广阔的应用前景。

参考文献

[1]樊熊.金属材料加工工艺中激光技术应用分析[J].企业技术开发,2013,15:23-24.

[2]田延龙.激光技术在金属材料加工工艺中的应用探析[J].科技创新与应用,2013,(10).

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在项目建设中,材料的选择直接影响着工程造价,尤其是新型建筑材料的投入往往会使工程造价大幅度增减。下面是我为大家整理的材料工程 毕业 论文,供大家参考。

材料工程毕业论文 范文 一:金属材料工程专业实践教学研究

摘要:通过对实践教学在新形势下的重要性及意义进行阐述,结合沈阳化工大学的发展定位,以化工行业为依托,对金属材料工程专业实践教学模式进行改革,优化专业课程的实践教学,加强校企合作,强化实践教学的管理,构建了完善的金属材料工程专业实践教学体系,努力培养学生创新能力,使其成为高素质应用型人才。

关键词:金属材料工程;实践教学;教学改革;人才培养

沈阳化工大学金属材料工程专业是应社会经济发展需求,尤其是化工行业建设的需求,在原金工教研室师资力量和实验设备条件的基础上,经过充分的论证、申请,于2006年国家教委批准,开始面向全国招生,同年获批材料学硕士学位授予权。在专业建设中,充分发挥化工大学化工行业特色优势及高素质专业教师队伍的优势,不断改革完善培养方案、培养模式,逐步形成了立足行业、与辽宁工业产业紧密衔接、全方位实践创新能力培养的专业特色,专业定位符合本校办学定位和发展方向,已纳入本校专业建设规划并进行重点建设,成效显著。在2013年辽宁省普通高等学校本科专业综合评价中,全省九所学校金属材料工程专业参评,沈阳化工大学的金属材料工程专业排名第二。实践教学是培养本科生理论联系实际,也是培养本科生创新意识和创新能力的主要途径[1]。但近年来,在市场经济的影响下,许多生产企业以影响生产和安全为由不愿接待本科生实习,同时,本科生实习的积极性也不高,导致实习效果不尽如人意。

1金属材料工程专业实践教学的现状

当前我国普通院校本科生 教育 普遍存在的一个突出问题是本科生创新意识差和创新能力不足,动手能力较很弱,难以适应激烈的市场竞争和知识经济的快速发展的需要[2]。而实践教学是培养本科生综合素质,提高本科生解决实际问题的能力,以及促使本科生将所学的理论知识向实际技能转化的环节。通过实践教学可以巩固、加深本科生对所学的理论知识的理解,并能够培养本科生严肃认真的科学态度[3]。高等学校中的传统的金属材料工程专业实践教学通常具有如下特点:首先,本科生实验教学内容主要以演示性、验证性实验居多,综合性实验和设计性实验相对较少,实验教学多以模仿为主,创新内容涉及较少。其次,部分本科生的课程设计和毕业设计与实际生产相脱节,影响本科生的就业竞争力。最后,由于受到现实条件的限制,目前的本科生生产实习和毕业实习主要采取到相关企业生产现场进行观摩教学的方式,大多数本科生很难彻底认识企业生产的组织和实施过程。实践教学环节存在的这些问题制约着本科生创新能力的提高[4],为培养二十一世纪合格的金属材料专业人才,沈阳化工大学金属材料工程专业近年来对金属材料工程专业实践教学体系进行了一系列改革,形成了稳定而有效的实践性教学体系。

2专业课程实验的优化

为培养二十一世纪化工行业合格的金属材料工程专业人才,自2006年以来,沈阳化工大学金属材料工程专业对实验教学内容统筹规划、整体安排。经过几年的改革和实践,建立了具有化工行业特点及金属材料工程专业特色、科学合理的实验教学内容,结合沈阳化工大学的化工特色,针对化工单元设备的主要加工 方法 ,如压力加工、焊接、机械加工及化工单元设备的腐蚀问题。强化金属塑性加工原理、焊接冶金学、焊接工艺与设备、金属腐蚀与防护、金属热处理和材料无损检测等主要专业课程。这些主要专业课程均设置有实验内容,同时优化了验证性实验,增加了综合性和设计性实验的数量,使本科生动手能力得到提高。巩固科研教学资源化的成果,进一步完善校内实践实训基地的建设,创造学生动手操作的条件,培养学生的工程实践能力。此外,金属材料工程专业每年投入一定的资金对现有实验设备进行改造,更新部分专业实验,增加创新性实验硬件条件,增加开放实验室公用设备的种类及台套数。进一步开放实验室,一周至少两天全天开放实验室,保证本科生根据需要自主进行实验。

3加强校企合作,强化实习管理

原有认识实习、生产实习、毕业实习的企业很多设备比较陈旧,几乎没有先进的设备和技术,实习效果大打折扣,为此,近年来金属材料工程专业增加个性化实习,采用校企合作,结合学生的 兴趣 爱好 、就业方向、教师的科研课题以及就业单位的培训等等,分别送学生到企业去学习实践,为方便学生到企业实习,金属材料工程专业先后建立了与沈阳铸锻工业有限公司、富奥辽宁汽车弹簧有限公司、抚顺机械设备制造有限公司等十余家企业的实习基地。通过实习基地,加强了与相关企事业单位的合作,利用其设备开展金属材料工程专业的实践教学,结合企业实际进行企业课程教学、现场教学和案例教学,这样也促使本科生了解金属材料及其相关材料最新的科技发展动态,使本科生具有分析和解决生产中的实际问题的能力。对于本科生毕业论文和设计结合企业实际项目或在实践教育基地、企业开展,校内校外指导教师共同指导,以强化学生综合运用所学知识进行独立分析问题和解决问题的能力。为保证实习效果,加强本科生对实习的重视,金属材料工程专业主任及全体实习指导教师参加实习动员,强调实习过程安全问题,明确每次实习的集合时间、地点、着装和注意事项等。在实习期间,每到一个车间,先请车间主任介绍该车间的典型设备和工艺流程,使本科生在参观前对参观内容有大概了解。实习成绩评定主要依据实习期间的出勤、纪律、实习笔记、 实习 报告 等。通过各方的努力,大大增强了本科生实习的主动性。

4开展创新活动,推进实践教学

鼓励本科生积极开展多样化的科技创新活动[4-5],例如参加教师的科研项目以及各类大学生竞赛等。通过组织各种类型、各种形式和不同层次的课外活动,将各类工程实践活动、创新实践训练、学科竞赛活动、学术前沿讲座、 社会实践 、公益活动等课外活动作为第二课堂课程模块纳入到课程体系中统一实施和管理。近年来,金属材料工程专业参赛学生项目获第三届全国机械创新设计大赛国家二等奖一项;“第十一届挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛国家三等奖一项;2011年、2013年分别获全国大学生英语竞赛三等奖、二等奖各一项;省级奖项几十多项。通过创新竞赛的开展,培养了学生的创新能力,同时也提高了教师指导学生创新的积极性,活跃了创新教育的氛围,为金属材料工程专业学生的个性发展提供平台,为学生毕业后从事科学研究活动奠定了一定的基础。

5结论

当今,素质教育快速发展[6-7],金属材料在化工行业中占有举足轻重的地位,为培养二十一世纪化工行业合格的金属材料专业人才的需要,我们将继续优化实践课程建设,建设具有化工行业特点及金属材料工程专业特色、科学合理的实践教学内容,努力培养学生创新能力,使其毕业后能在化工企业、高等学校或科研院所从事金属材料及金属基复合材料的研究、成分-工艺及设备设计、组织和性能检验、生产制造、技术开发和经营管理等方面工作的高素质应用型人才。

参考文献

[1]胡宗智,吴敏,王燕,等.依托地域优势开展金属材料工程专业生产实习的创新实践[J].中国电力教育,2011(2):129-130.

[2]甄睿,蔡璐.应用型本科院校金属材料工程专业人才培养和教学改革的思考[J].南京工程学院学报:社会科学版,2009,9(4):65-68.

[3]胡宗智,邹隽,孙小华,等.金属材料工程专业创新型人才培养实践教学体系研究[J].中国电力教育,2013(26):98-99.

[4]王荣,杨爱民,张骁勇,等.关于我校金属材料工程专业建设的思考[J]. 人力资源管理 ,2010(1):46.

[5]王生朝,蔡素莉,高泽平,等.金属材料工程专业实践性教学改革研究[J].湖南工业大学学报,2011(5)98-101.

[6]孙建春,陈登明.金属材料工程专业实习教学的改革实践[J].中国冶金教育,2009(4)55-57,60.

[7]孙小华,胡宗智,黄才华,等.金属材料专业综合实验教学改革与实践[J].中国电力教育,2013(14)118-119.

材料工程毕业论文范文二:高分子材料工程硕士创新实验能力培养

摘要:

结合国内外的工程硕士教学现状,通过分析国内工程硕士的课题研究方向和企业需要解决的问题存在脱轨现象、上理论课时间不足等问题,在借助于国外先进 经验 的基础上,提出了双导师制、灵活培养模式,确保创新实验能力培养的效果,为企业培养“留得住,用得上”的高分子材料工程实践实力和创新能力的应用型高级人才。通过对工程硕士创新实验能力培养模式的实践与探索,使工程硕士研究生在理论知识和动手能力及 创新思维 积累方面得到一定的提高。

关键词:工程硕士;创新实验能力;培养模式

研究生培养作为高校培养人才的重要一环,其培养模式的探索与研究一直都受到高度重视[1,2]。在我国经济体制转型期,高层次复合人才在传统工矿企业和工程建设部门需求非常大,国家为了弥补学术型硕士实际操作能力相对较弱的特点,1997年国务院学位委员会正式批准设置工程硕士专业学位,而工程硕士创新实验能力培养又成了该领域的重要研究课题。

1国内外研究现状分析

美国的工程类硕士教育起源,可追溯到第二次世界大战以后。二战后,新知识、新技术、新材料、新工艺层出不穷,工程活动的涉及层面迅速拓宽,复杂性与日俱增,对工程教育产生了极大的影响[3]。其工程类硕士培养的最大特点就是面向专业实践应用而非学术研究,培养目标是未来设计和开发的工程师。美国自开展工程硕士教育以来,逐步形成了独特的、多样性的培养模式[4]。在美国学校工程类硕士培养的模式主要为培养方式的不同,如本硕连读制、远程教育三年制等,但其课程标准与学位要求是统一的,都必须遵循美国工程技术鉴定委员会(ABET)和各专业学会(协会)提供的统一的专业认证标准[5]。英国的硕士学位教育分成两种类型[6]。一种是给予课程学习的硕士,称为MSC(MSCourse);另一种是基于研究工作的硕士,称为MSphil(MSphilosophy)。此外,还有一种类似我国工程硕士的研究工程师学位。英国工程教育是以让毕业生取得专业头衔(即专业资格)为主要目标。经过20多年的发展,英国的专业资格已经把学术资格和职业资格融为一体。严格的入门要求、多样化的候选资格,加上灵活的注册路线,保证了专业资格的质量。我国工程硕士教育从1984年提出,经历了从试点到奠定工程硕士人才培养模式的阶段。自从奠定了人才培养模式后,工程硕士教育从9个培养单位、10个工程领域、年招生1千多人,发展到2004年的180个培养单位、38个工程领域、年招生3万多人、在校生10万余人。从发展的势头看,工程硕士教育充满着活力。为使工程硕士专业学位规范管理、稳步发展,经中华人民共和国国务院学位委员会考核验收,已下发(1997)57号文批准全国70多所高校具有工程硕士学位授予权,如清华大学、哈尔滨工业大学、华中科技大学、中南大学、北京航空航天大学、华南理工大学等。总的来说,大多数高校都形成了自己的办学特色[7,8],以培养高级应用型工程技术人员为目标,经过多年发展经验[9],目前工程硕士培养模式。相比国外,现在国内开设工程硕士培养点的高校数量在大幅度增加,但在实际培养过程中很多高校对工程硕士资格认证标准重视不够[10,11]。就目前高分子材料工程工程领域来说,工程硕士研究生专业人才培养模式的主要缺点是:没有将工程硕士的课题研究方向和企业需要解决的问题有机的结合起来,存在脱轨的问题,在定课题方向时,把企业摆在可有可无的位置上,研究生研究的课题与生源单位生产技术不搭。学生在企业工作很忙,无法保证上理论课时间等问题。针对出现的这些问题,我们高分子材料加工硕士点拟逐步摸索出一种新型的双导师制、灵活培养模式。让学生充分利用学校与企业资源平台,培养出符合社会需求的创新性人才。本课题以高分子材料加工领域工程硕士人才培养模式为样本进行研究,课题完成鉴定后推广到我校 其它 研究生专业。

2主要研究内容

本课题拟通过课程体系改革、授课方式改革、学位论文形式改革、课题来源研究内容改革等进行研究,培养出在高分子材料工程领域创新实践能力强的应用型高级专门人才。其主要研究内容。

2.1课程设置体系研究

由于工程硕士自身特点即能够来上课的时间很少,生产实际经验丰富。本项目改革是想在时间少的情况下,使学员学到更多的东西,并发挥各自的长处。在课程设置体系设置上改革以往只注重在理论教学,必修课多的特点(至少17学分)。根据学生所在生产岗位需要多增加一些选修课(原来是11学分)。并在传授专业理论知识过程中,加强对学生创新思维的培养。

2.2授课形式及方式研究

目前的工程硕士大多都在生产岗位作领导工作,工作很忙,集中上课存在的难度很大,本项目拟采取的办法:远程网络上课(视频和师生互动交流上课),即课件点播、在线答疑、在线辅导、同步和异步讨论、在线测试、专家讲座等方式。即用时下流行的BBS进行提问和沟通。

2.3学位论文形式改革

由于目前工程硕士学位论文形式比较单一,通常采用撰写“大论文”方式。依据此问题本次改革拟采取的办法为:学位论文形式:产品研发、工程设计、应用研究、工程/项目管理、 调研报告 。

2.4课题来源研究内容改革研究

现在学生的课题大多源于校内导师课题,这与研究生所从事的专业严重脱节,针对这一问题本项目拟采取的办法:校企联合培养,针对企业具体问题,进行研究。校企联合培养模式是一种以培养学生的全面素质、综合能力与就业竞争能力为重点,利用学校与企业两种不同的教育环境和教育资源,采取课堂教学与学生参加实践有机结合的方式,培养适合不同用人单位需要的、具有全面素质与创新能力人才的教育模式。而校企联合培养模式与传统高校培养模式的根本区别在于,校企联合办学的人才培养目标是以应用能力培养为主线,依托行业发展,构建适应新材料发展的以生产技术为导向的“零距离”实践教学体系、与生产“零距离”接轨的教材体系、基于解决生产实际问题需求的“零距离”素质拓展培养体系,能实现学校、企业、学生三方共赢。由此,我们将努力尝教授走进企业,老板走进校园,企业员工(学生)走进实验室的目的。

2.5导师管理改革

学位论文是综合衡量工程硕士培养质量的重要标志,应在导师的指导下,由攻读工程硕士学位者本人独立完成。学位论文由学校具有工程实践经验的硕士导师与工程单位选派的责任心强的具有高级技术职称的技术人员联合指导。

3创新实验能力培养模式

工程硕士学位研究生教育的科学发展取决于其适应社会需求的程度,而如何深化高校与企业之间的互动关系则是目前症结之所在。材料学院就这一问题采取了如下 措施 :

(1)聚焦企业需求,创新工程硕士教育的办学理念随着工程硕士培养规模的不断扩大,我们不断更新工程硕士教育的办学理念,将以服务企业为宗旨贯穿于工程硕士培养之中,为企业培养“留得住,用得上”的高层次应用型人才。对于校企合作培养的研究生,可以自带科研课题。即工程硕士可以带自己单位的科研课题,课题的完成可以利用学校和企业的现有实验条件完成。学校具有良好的实验教学基础条件和高水平教师,实验室开放运行,资源共享。

(2)量身定做相比于一般的研究生,工程硕士生的知识背景更具多样性,在培养过程中应力争实现“量身定做、量体裁衣”,针对不同的行业和学生,学生可以选择自己从事工作领域的课题。从而更好地满足企业需要,满足各领域工程建设和发展需要。如我们2011级有名学生来自于威海碳纤维厂,他做的课题是“PAN。

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新型材料论文

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土木工程概论论文对土木工程的发展起关键作用的,首先是作为工程物质基础的土木建筑材料,其次是随之发展起来的设计理论和施工技术。每当出现新的优良的建筑材料时,土木工程就 会有飞跃式的发展。 人们在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料从事营造活动,后来出现了砖和瓦这种人工建筑材料,使人类第一次冲破了天然建筑材料的束缚。中国在公元前十一世纪 的西周初期制造出瓦。最早的砖出现在公元前五世纪至公元前三世纪战国时的墓室中。砖和瓦具有比土更优越的力学性能,可以就地取材,而又易于加工制作。 砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技术得到了飞速的发展。直至18~19世纪,在长达两千多年时间里,砖和瓦一直是土木工程的重要建筑材料,为人类文明作出了伟大的贡献,甚至在目前还被广泛采用。 钢材的大量应用是土木工程的第二次飞跃。 十七世纪70年代开始使用生铁、十九世纪初开始使用熟铁建造桥梁和房屋,这是钢结构出现的前奏。 从十九世纪中叶开始,冶金业冶炼并轧制出抗拉和抗压强度都很高、延性好、质量均匀的建筑钢材,随后又生产出高强度钢丝、钢索 。于是适应发展需要的钢结构得到蓬勃发展。除应用原有的粱、拱结构外,新兴的桁架、框架、网架结构、悬索结构逐渐推广,出现了结构形式百花争艳的局面。 建筑物跨径从砖结构、石结构、木结构的几米、几十米发展到钢结构的百米、几百米,直到现代的千米以上。于是在大江、海峡上架起大桥,在地面上建造起摩天大楼和高耸铁塔,甚至在地面下铺设铁路,创造出前所未有的奇迹。 为适应钢结构工程发展的需要,在牛顿力学的基础上,材料力学、结构力学、工程结构设计理论等就应运而生。施工机械、施工技术和施工组织设计的理论也随之发展,土木工程从经验上升成为科学,在工程实践和基础理论方面都面貌一新,从而促成了土木工程更迅速的发展。 十九世纪20年代,波特兰水泥制成后,混凝土问世了。混凝土骨料可以就地取材,混凝土构件易于成型,但混凝土的抗拉强度很小,用途受到限制。 十九世纪中叶以后,钢铁产量激增,随之出现了钢筋混凝土这种新型的复合建筑材料,其中钢筋承担拉力,混凝土承担压力,发挥了各自的优点。 二十世纪初以来,钢筋混凝土广泛应用于土木工程的各个领域。 从三十年代开始,出现了预应力混凝土。预应力混凝土结构的抗裂性能、刚度和承载能力,大大高于钢筋混凝土结构,因而用途更为广阔。土木工程进入了钢筋混凝土和预应力混凝土占统治地位的历史时期。混凝土的出现给建筑物带来了新的经济、美观的工程结构形式,使土木工程产生了新的施工技术和工程结构设计理论。这是土木工程的又一次飞跃发展。 建造一项工程设施一般要经过勘察、设计和施工三个阶段,需要运用工程地质勘察、水文地质勘察、工程测量、土力学、工程力学、工程设计、建筑材料、建筑设备、工程机械、建筑经济等学科和施工技术、施工组织等领域的知识 ,以及电子计算机和力学测试等技术。因而土木工程是一门范围广阔的综合性学科。随着科学技术的进步和工程实践的发展,土木工程这个学科也已发展成为内涵广泛、门类众多、结构复杂的综合体系。 土木工程是伴随着人类社会的发展而发展起来的。它所建造的工程设施反映出各个历史时期社会经济、文化、科学、技术发展的面貌,因而土木工程也就成为社会历史发展的见证之一。 远古时代,人们就开始修筑简陋的房舍、道路、桥梁和沟澶,以满足简单的生活和生产需要。后来,人们为了适应战争、生产和生活以及宗教传播的需要,兴建了城池、运河、宫殿、寺庙以及其他各种建筑物。 许多著名的工程设施显示出人类在这个历史时期的创造力。例如,中国的长城、都江堰、大运河、赵州桥、应县木塔,埃及的金字塔,希腊的巴台农神庙,罗马的给水工程、科洛西姆圆形竞技场(罗马大斗兽场),以及其他许多著名的教堂、宫殿等。 产业革命以后,特别是到了20世纪,一方面社会向土木工程提出了新的需求;另一方面,社会各个领域为土木工程的前进创造了良好的条件。因而这个时期的土木工程得到突飞猛进的发展。在世界各地出现了现代化规模宏大的工业厂房、摩天大厦,核电站、高速公路和铁路、大跨桥梁、大直径运输管道长隧道、大运河、大堤坝、大飞机场、大海港以及海洋工程等等。现代土木工程不断地为人类社会创造崭新的物质环境,成为人类社会现代文明的重要组成部分。 土木工程是具有很强的实践性的学科。在早期,土木工程是通过工程实践,总结成功的经验,尤其是吸取失败的教训发展起来的。从17世纪开始,以伽利略和牛顿为先导的近代力学同土木工程实践结合起来,逐渐形成材料力学、结构力学、流体力学、岩体力学,作为土木工程的基础理论的学科。这样土木工程才逐渐从经验发展成为科学。 在土木工程的发展过程中,工程实践经验常先行于理论,工程事故常显示出未能预见的新因素,触发新理论的研究和发展。至今不少工程问题的处理,在很大程度上仍然依靠实践经验。 土木工程技术的发展之所以主要凭借工程实践而不是凭借科学试验和理论研究,有两个原因:一是有些客观情况过于复杂,难以如实地进行室内实验或现场测试和理论分析。例如,地基基础、隧道及地下工程的受力和变形的状态及其随时间的变化,至今还需要参考工程经验进行分析判断。二是只有进行新的工程实践,才能揭示新的问题。例如,建造了高层建筑、高耸塔桅和大跨桥梁等,工程的抗风和抗震问题突出了,才能发展出这方面的新理论和技术。在土木工程的长期实践中,人们不仅对房屋建筑艺术给予很大注意,取得了卓越的成就;而且对其他工程设施,也通过选用不同的建筑材料,例如采用石料、钢材和钢筋混凝土,配合自然环境建造了许多在艺术上十分优美、功能上又十分良好的工程。古代中国的万里长城,现代世界上的许多电视塔和斜张桥,都是这方面的例子。 字数好像不到,不好意思

新型装饰材料毕业论文

2010室内设计毕业论文宏观整体看,正如前述,建筑物和室内环境,总是从一个侧面反映当代社会物质生活和精神生活的特征,铭刻着时代的印记,但是现代室内设计更需要强调自觉地在设计中体现时代精神,主动地考虑满足当代社会生活活动和行为模式的需要,分析具有时代精神的价值观和审美观,积极采用当代物质技术手段。 同时,人类社会的发展,不论是物质技术的,还是精神文化的,都具有历史延续性。追踪时代和尊重历史,就其社会发展的本质讲是有机统一的。在室内设计中,在生活居住、旅游休息和文化娱乐等类型的室内环境里,都有可能因地制宜地采取具有民族特点、地方风格、乡土风格,充分考虑历史文化的延续和发展的设计手法。应该指出,这里所说的历史文脉,并不能简单地只从形式、符号来理解,而是广义地涉及规划思想、平面布局和空间组织特征,甚至设计中的哲学思想和观点。日本著名建筑师丹下健三为东京奥运会设计的代代木国立竞技馆,尽管是一座采用悬素结构的现代体育馆,但从建筑形体和室内空间的整体效果,确实可说它既具时代精神,又有日本建筑风格的某些内在特征;阿联酋沙加的国际机场,同样的,也既是现代的,又凝聚着伊斯兰建筑的特征,它不是某些符号的简单搬用,而是体现这一建筑和室内环境既具时代感、又尊重历史文脉的整体风格。 五、动态和可持续的发展观我国清代文人李渔,在他室内装修的专著中曾写道:“与时变化,就地权宜”“幽斋陈设,妙在日异月新”即所谓“贵活变”的论点。他还建议不同房间的门窗,应设计成不同的体裁和花式,但是具有相同的尺寸和规格,以便根据使用要求和室内意境的需要,使各室的门窗可以更替和互换。李渔“活变”的论点,虽然还只是从室内装修的构件和陈设等方面去考虑,但是它已经涉及了因时、因地的变化,把室内设计以动态的发展过程来对待。 现代室内设计的一个显著的特点,是它对由于时间的推移,从而引起室内功能相应的变化和改变,显得特别突出和敏感。当今社会生活节奏日益加快,建筑室内的功能复杂而又多变,室内装饰材料、设施设备、甚至门窗等构配件的更新换代也日新月异。总之,室内设计和建筑装修的“无形折旧”更趋突出,更新周期日益缩短,而且人们对室内环境艺术风格和气氛的欣赏和追求,也是随着时间的推移而在改变。据悉,日本东京男子西服店近年来店面及铺面的更新周期仅为一年半,我国上海市不少餐馆、理发厅、照相馆和服装商店的更新周新也只有2-3年,旅馆、宾馆的更新周期约为5-7年。随着市场经济、竞争机制的引进,购物行为和经营方式的变化,新型装饰材料、高效照明和空调设备的推出,以及防火规范、建筑标准的修改等等因素,都将促进现代室内设计在空间组织、平面布局、装修构造和设施安装等方面都留有更新改造的余地,把室内设计的依据因素、使用功能、审美要求等等,都不看成是一成不变的,而且以动态发展的过程来认识和对待。室内设计动态发展的观点同样也涉及其他各类公共建筑和量大面广居住建筑的室内环境。“可持续发展”一词最早是在80年代中期欧洲的一些发达国家提出来的,1989年5月联合国环境署发展了《关于可持续发展的声明》,提出“可持续发展系指满足当前需要而不削弱子孙后代满足其需要之能力的发展”。1993年联合国教科文组织和国际建筑师协会共同召开了“为可持续的未来进行设计”的世界大会,其主题为各类人为活动应重视有利于今后在生态、环境、能源、土地利用等方面的可持续发展,联系到现代室内环境的设计和创造,设计者必须不是急功近利、只顾眼前,而要确立节能、充分节约与利用室内空间、力求运用无污染的“绿色装饰材料”以及创造人与环境、人工环境与自然环境相协调的观点。动态和可持续的发展观,即要求室内设计者既考虑发展有更新可变的一面,又考虑到发展在能源、环境、土地、生态等方面的可持续性。 综上所述,现代室内设计的基本观点可以归纳为: 第二章室内设计的内容、分类和方法步骤 现代室内设计,也称室内环境设计,所包含的内容和传统的室内装饰相比,涉及的面更广,相关的因素更多,内容也更为深入。 室内环境的内容和感受 室内环境的内容,涉及到由界面围成的空间形状、空间尺度的室内空间环境,室内声、光、热环境,室内空气环境(空气质量、有害气体和粉尘含量、放射剂量……)等室内客观环境因素。由于人是室内环境设计服务的主体,从人们对室内环境身心感受的角度来分析,主要有室内视觉环境、听觉环境、触感环境、嗅觉环境等,即人们对环境的生理和心理的主观感受,其中又以视觉感受最为直接和强烈。客观环境因素和人们对环境的主观感受,是现代室内环境设计需要探讨和研究的主要问题。 室内环境设计需要考虑的方面,随着社会生活发展和科技的进步,还会有许多新的内容,对于从事室内设计的人员来说,虽然不可能对所有涉及的内容全部掌握,但是根据不同功能的室内设计,也应尽可能熟悉相应有关的基本内容,了解与该室内设计项目关系密切、影响最大的环境因素,使设计时能主动和自觉地考虑诸项因素,也能与有关工种专业人员相互协调、密切配合,有效地提高室内环境设计的内在质量。 例如现代影视厅,从室内声环境的质量考虑,对声音清晰度的要求极高。室内声音的清晰与否,主要决定于混响时间的长短,而混响时间与室内空间的大小、界面的表面处理和用材料关系最为密切。室内的混响时间越短,声音的清晰度越高,这就要求在室内设计时合理地降低平顶,包去平面中的隙面,使室内空间适当缩小,对墙面、地面以及座椅面料均选用高吸声的纺织面料,采用穿孔的吸声平顶等措施,以增大界面的吸声效果。上海新建影城中不少的影视厅,即采用了上述手法,室内混响时间400HZ高频仅在0.7S左右,影响演播时的音质效果较好,而厅由于相应要求混响时间较长,因此厅内体积较大,装饰材料的吸声要求及布置方式也与影视厅不同。这说明对影视厅、音乐厅室内的艺术处理,必须要以室内声环境的要求为前提。 又如近年来一些住宅的室内装修,在居室中过多地铺设陶瓷类地砖,也许是从美观和易于清洁的角度考虑而选用,但是从室内热环境来看,由于这类铺地材料的导热系数过大,给较长时间停留于居室中的人体带来不适。一. 室内装饰设计要素 1.空间要素。空间装修公司合理化并给人们以美装修公司感受是设计基本装修公司任《3000字左右室内设计毕业论文一篇》 这篇文章《3000字左右室内设计毕业论文一篇》正文开始>> ---一. 室内装饰设计要素 1.空间要素。空间装修公司合理化并给人们以美装修公司感受是设计基本装修公司任务。要勇于探索时代、技术赋于空间装修公司新形象,不要拘泥于过去形成装修公司空间形象。 2.色彩要求。室内色彩除对视觉环境产生影响外,还直接影响人们装修公司情绪、心理。科学装修公司用色有利于工作,有助于健康。色彩处理得当既能符合功能要求又能取得美装修公司效果。室内色彩除了必须遵守一般装修公司色彩规律外,还随着时代审美观装修公司变化而有所不同。 3.光影要求。人类喜爱大自然装修公司美景,常常把阳光直接引入室内,以消除室内装修公司黑暗感和封闭感,特别是顶光和柔和装修公司散射光,使室内空间更为亲切自然。光影装修公司变换,使室内更加丰富多彩,给人以多种感受。 4.装饰要素。室内整体空间中不可缺少装修公司建筑构件、如柱子、墙面等,结合功能需要加以装饰,可共同构成完美装修公司室内环境。充分利用不同装饰材料装修公司质地特征,可以获得千变完化和不同风格装修公司室内艺术效果,同时还能体现地区装修公司历史文化特征。 5.陈设要素。室内家具、地毯、窗帘等,均为生活必需品,其造型往往具有陈设特征,大多数起着装饰作用。实用和装饰二者应互相协调,求装修公司功能和形式统一而有变化,使室内空间舒适得体,富有个性。 6.绿化要素。室内设计中绿化以成为改善室内环境装修公司重要手段。室内移花栽木,利用绿化和小品以沟通室内外环境、扩大室内空间感及美化空间均起着积极作用。二. 室内装饰设计装修公司基本原则 1. 室内装饰设计要满足使用功能要求 室内设计是以创造良好装修公司室内空间环境为宗旨,把满足人们在室内进行生产、生活、工作、休息装修公司要求置于首位,所以在室内设计时要充分考虑使用功能要求,使室内环境合理化、舒适化、科学化;要考虑人们装修公司活动规律处理好空间关系,空间尺寸,空间比例;合理配置陈设与家具,妥善解决室内通风,采光与照明,注意室内色调装修公司总体效果。 2. 室内装饰设计要满足精神功能要求 室内设计在考虑使用功能要求装修公司同时,还必须考虑精神功能装修公司要求(视觉反映心理感受、艺术感染等)。室内设计装修公司精神就是要影响人们装修公司情感,乃至影响人们装修公司意志和行动,所以要研究人们装修公司认识特征和规律;研究人装修公司情感与意志;研究人和环境装修公司相互作用。设计者要运用各种理论和手段去冲击影响人装修公司情感,使其升华达到预期装修公司设计效果。室内环境如能突出装修公司表明某种构思和意境,那末,它将会产生强烈装修公司艺术感染力,更好地发挥其在精神功能方面装修公司作用。 3. 室内装饰设计要满足现代技术要求 建筑空间装修公司创新和结构造型装修公司创新有着密切装修公司联系,二者应取得协调统一,充分考虑结构造型中美装修公司形象,把艺术和技术融合在一起。这就要求室内设计者必须具备必要装修公司结构类型知识,熟悉和掌握结构体系装修公司性能、特点。现代室内装饰设计,它置身于现代科学技术装修公司范畴之中,要使室内设计更好地满足精神功能装修公司要求,就必须最大限度装修公司利用现代科学技术装修公司最新成果。 4. 室内装饰设计要符合地区特点与民族风格要求 由于人们所处装修公司地区、地理气候条件装修公司差异,各民族生活习惯与文化传统装修公司不一样,在建筑风格上确实存在着很大装修公司差别。我国是多民族装修公司国家,各个民族装修公司地区特点、民族性格、风俗习惯以及文化素养等因素装修公司差异,使室内装饰设计也有所不同。设计中要有各自不同装修公司风格和特点。要体现民族和地区特点以唤起人们装修公司民族自尊心和自信心。 三. 室内装饰设计要点: 室内空间是由地面、墙面、顶面装修公司围合限定而成,从而 确定了室内空间装修公司大小和形状。进行室内装饰装修公司目装修公司是创造适用、美观装修公司室内环境,室内空间装修公司地面和墙面是衬托人和家具、陈设装修公司背景,而顶面装修公司差异使室内空间更富有变化。 (一)、基面装饰——-楼地面装饰 基面——-在人们装修公司视域范围中是非常重要装修公司,楼地面和人接触较多,视距又近,而且处于动态变化中,是室内装饰装修公司重要因素之一,设计中要满足以下几个原则: 1、 基面要和整体环境协调一致,取长补短,衬托气氛。 从空间装修公司总体环境效果来看,基面要和顶棚、墙面装饰相协调配合,同时要和室内家具、陈设等起到相互衬托装修公司作用。 2、 注意地面图案装修公司分划、色彩和质地特征。 地面图案设计大致可分为三种情况:第一种是强调图案本身装修公司独立完整性,如会议室,采用内聚性装修公司图案,以显示会议装修公司重要性。色彩要和会议空间相协调,取得安静、聚精会神装修公司效果;第二种是强调图案装修公司连续性和韵律感,具有一定装修公司导向性和规律性,多用于门厅、走道及常用装修公司空间;第三种是强调图案装修公司抽象性,自由多变,自如活泼,常用于不规则或布局自由装修公司空间。 3、 满足楼地面结构、施工及物理性能装修公司需要。 基面装饰时要注意楼地面装修公司结构情况,在保证安全装修公司前提下,给予构造、施工上装修公司方便,不能只是片面追求图案效果,同时要考虑如防潮、防水、保温、隔热等物理性能装修公司需要。 基面装修公司形式各种各样,种类较多,如:木质地面、块材地面、水磨石地面、塑料地面、水泥地面等等,图案式样繁多,色彩丰富,设计时要同整个空间环境相一致,相辅相成,以达到良好装修公司效果。 (二)、墙面装饰。 室内视觉范围中,墙面和人装修公司视线垂直,处于最为明显装修公司地位,同时墙体是人们经常接触装修公司部位,所以墙面装修公司装饰对于室内设计具有十分重要装修公司意义,要满足以下设计原则: 1、 整体性。 进行墙面装饰时,要充分考虑与室内其它部位装修公司统一,要使墙面和整个空间成为统一装修公司整体。 2、 物理性。 墙面在室内空间中面积较大,地位较主要,要求也较高,对于室内空间装修公司隔声、保暖、防火等装修公司要求因其使用空间装修公司性质不同而有所差异,如宾馆客房,要求高一些,而一般单位食堂,要求低一些。 3、 艺术性。 在室内空间里,墙面装修公司装饰效果,对渲染美化室内环境起着非常重要装修公司作用,墙面装修公司形状、分划图案、质感和室内气氛有着密切装修公司关系,为创造室内空间装修公司艺术效果,墙面本身装修公司艺术性不可忽视。 墙面装修公司装饰形式装修公司选择要根据上述原则而定,形式大致有以下几种:抹灰装饰、贴面装饰、涂刷装饰、卷材装饰。这里着重谈一下卷材装饰,随着工业装修公司发展,可用来装饰墙面装修公司卷材越来越多,如:塑料墙纸、墙布、玻璃纤维布、人造革、皮革等,这些材料装修公司特点是使用面广,灵活自由,色彩品种繁多,质感良好,施工方便,价格适中,装饰效果丰富多彩,是室内设计中大量采用装修公司材料。 (三)顶棚装饰。 顶棚是室内装饰装修公司重要组成部分,也是室内空间装饰中最富有变化,引人注目装修公司界面,其透视感较强,通过不同装修公司处理,配以灯具造型能增强空间感染力,使顶面造型丰富多彩,新颖美观。 1. 设计原则。 (1)、要注重整体环境效果。 顶棚、墙面、基面共同组成室内空间,共同创造室内环境效果,设计中要注意三者装修公司协调统一,在统一装修公司基础上各具自身装修公司特色。 (2)、顶面装修公司装饰应满足适用美观装修公司要求。 一般来讲,室内空间效果应是下重上轻,所以要注意顶面装饰力求简捷完整,突出重点,同时造型要具有轻快感和艺术感

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经过一个学期设计课程的学习,从中也学到了好多东西。在设计过程中,遇到不少难题,对于一位设计专业的学生来说,设计一个招牌或名片应该没有多大问题,但对于室内设计如:要各种各式的住宅、商业门面、平面布置图、立面图,还有很多风水学、人力学的地方,还是值得好好推敲的。这时,我不得不去网上寻找室内设计的资料和有关设计软件。在网上收集的过程中,增加室内知识,积累了好多先人的经验。外面看来很简单,但自己做起来真坎坷,改了再改、修了再修,一次次的让老师、职业高手、网友评教,指点。。。。反反复复,不断的增加自己的设计能力和视觉鉴赏能力。一、市场调研这是通过个人的能力去做完整的方案,所以装饰材料的运用和装修风格的走向尤为关键!这些只有通过大量的市场调查和现场观察才能够很好的确定!在制定了清晰的学习、工作计划之后!我就先后对自助餐厅、快捷酒店还有一些正在施工的装修进行了现场观察。仔细的了解了自助餐厅和快捷酒店的装修特征,还有我部分材料的施工工艺,在了解的过程之中提取别人的优点融入到自己的设计理念中!对于材料的选择也是要经过仔细的考虑结合装修造价的限制来决定的。因为是快捷酒店所以造价要求做的比较低,但也不能太过普通从而失去个性!所以在对市场材料的仔细研究后结合自己的设计风格确定几种适用的材料。二、方案设计在做好市场调查的工作之后就是将心中的设计方案通过图纸表达出来,在此过程中还学习了制图规范和绘图软件的应用!绘制图纸的过程就是将自己的设计理念通过构思、修改到最后的完善表达。通过设计的方案去表现自己的想法也是不可行的,一定要结合很多现实问题,这样做出来的设计才能够被采纳!虽然在设计方面花了很多的时间但收获的更多!三、效果图制作在效果图的制作中最大的收获就是熟练了3D Maxs软件的运用!更是明白想要做出好的效果图是件不容易的事情。模型的制作、理念的表达、出图的效果每一步都需要有做够的耐心和智慧才能够完成。在这个过程中训练了我做事的耐心和恒心!四、展板的制作当上面所有的工作都很好的完成之后就是接受果实的幸福时刻,接下来就是展板设计及制作,因为展板设计也是一个大学问,反反复复的设计,在老师的修改指正下,最后完善作品,在最后的的装帧和展板设计过程中都很好的去展现了自己的作品!五、总结通过这一学期的学习,在设计方面我感觉自己有了一定的收获。这一次设计主要是为了我们今后在工作及业务上能力的提高起到了促进的作用,增强了我们今后的竞争力,为我们能在以后立足增添了一块基石。这次设计丰富了我在这方面的知识,使我向更深的层次迈进,对我在今后的社会当中立足有一定的促进作用,但我也认识到,要想做好这方面的工作单靠这一次设计是不行的,还需要我在平时的学习和工作中一点一点的积累,不断丰富自己的经验才行。我面前的路还是很漫长的,需要不断的努力和奋斗才能真正地走好。

自从人类发现了金属,金属就与我们的生活息息相关。人类如何在一种偶然的情况下发现了它并懂得利用它,这确实是个迷。总之,在几千年前,我们祖先对青铜器的铸炼技术就达到了十分精湛的程度。开始,人们为了满足生存的物质需要,把青铜器大量制造成生产和战争品,如刀具、器皿、锄犁。随后,就是货币以及各种首饰、日用品、装饰品和建筑装饰。加工金属品,在手工操作的年代,主要靠冶炼、锻打、铆接等工艺手段,以为金属的特性,在加工上较困难,这种方式制造出来的产品,既不可能大量生产,工艺上也比较粗糙,直至工业化时代,机器生产代替手工操作,金属产品才能大量进入社会和我们家庭。人类的爱没有天性与生俱来,在一个解决了温饱和物质生活丰裕的社会,文化艺术和精神生活,就成了人们的下个追求目标。在众多装饰点缀生活的形式中,金属构件以其独特的韵味而独占一角。其中,又以铁件为主体。以铁件为主体的装饰艺术,称为铁艺。从历史上看,虽然我们的祖先对金属的利用较早,但在金属装饰艺术上,却未有很大的发展。而在西方,因冶炼技术的发展和工业化进程的到来,铁艺的使用却相当广泛,并且在20世纪初大量流入中国。所以,今天我们所见到的各种铁艺,在艺术造型上,在图案纹理上,都带有西方造型艺术风格的烙印。根据铁艺的不同用途,可以把它归为六类,即:建筑装饰类,家居类,灯具类,支架类,日用品类,摆设类等等......。建筑装饰类:包括大门、门花、把手、窗、窗花、窗栏、围栏、基围、柱花、梁花、墙花、屏花、扶手、檐花、壁炉等等......。家具类:包括登、椅、桌、床、茶几等等......。灯具类:包括街灯、落地灯、台灯、壁灯、吊灯等等......。支架类:包括书架、台架、花架、牌架等等......。日用品类:包括餐具、花篮等等......。摆设类:包括案头小摆设品、艺术品等等......。从以上类别可以看出,铁艺品几乎包括了日常生活所接触到的大多数物品。而且,随着技术的完善,它们的制作更为精美、种类更为广泛。铁艺受到了人们的喜爱,源于它有与众不同的特色。在质地上,它们有一种金属质感,形体厚重沉实,图案精美却线型硬朗。根据加工技术的不同,它会有不同的观感。以铸造成型的铁艺,具有硬实、粗犷、沉着、大气的感觉;压制成型的铁艺,平整、流畅、精细;机械车磨雕刻成型的铁艺,小巧、精美、亮洁;扭弯曲焊接成型的铁艺,线型强、有飘逸感,图形鲜明;锻打成型的铁艺,形体表现丰富,图案多变。铁艺是金属品,耐磨耐用,不易破损,较易维护和高贵气质。铁艺得到人们的青睐,除了以上的特征外,最主要的原因是它所体现的文化内涵。传统的古典式铁艺,传达了一种欧洲大陆风情,异国文化,一种不同于本土传统文化艺术的装饰形式。这种装饰形式,在纹理上,以曲线弧形及几何图形为主,图案则以动植物(花鸟)为主,构成形式有类似中国的勾勒和剪纸手法,形体彼此衔接牵连,点、线、面相结合。图案单元基本是连续重复的,其中总可以找到一个对称点。也有用堆叠造型的方式,使产品带有浮雕的感觉。铁艺适用的范围及其艺术造型,与其他的材料造型对比,并无特别之处,其最大魅力在于铁器的质地、质量和机理。铁艺主要用于建筑、家居、摆设品等,可构成这些东西的材料日益丰富和完善,而在这些各具特色的材料中,铁艺的独特角色始终不能被取代,因为这是一种金属的特色。它的材料便宜易找,耐用结实,运用现代的加工技术可加工成各种形态。特别在建筑行业中,它与土、木、石、水泥等主体材料形成一种和谐对比,成为建筑美学中的一种重要元素。铁艺制作的材料,有生铁和熟铁不锈钢、合金铝、铜、锡等。生铁较脆,主要用于铸造,称为铸铁。如大门架、床架、桌架、街灯架、围栏框架等。铸造成型的铁艺,粗犷厚实,以柱子台座为主。熟铁较韧,往往是冶炼后锻打成型,可粗可精。锻造或锻打或冲压单个部件后,将数个部件用焊接或铆接的方式进行组合拼装,就能完成整件铁艺的制作。铁艺成型后,要进行金属的表面处理。表面处理有几种方法,常用的有“拖漆和烤漆”,即根据需要在铁艺上打上不同的底色,表面再涂以光油进行保护。常用的色彩有黑色、墨绿色、古铜色、金色、银色等。此外,还有电镀法,将整件铁艺放入电镀池中电镀成色。除了铁外,还有以不锈钢、合金铝、铜、锡等为材料的金属装饰品。其范围也从传统的扶手栏杆。大门灯杆到精细礼品、案头摆设、灯座壁挂。在现代人们对个性家居的要求下,铁艺设计,要考虑对象用途、使用的具体环境、环境的装饰风格、材料、色调等,同时,还要考虑铁艺的加工性能、重量。以及与其他材料的结合。例如以大铁门为例,如果设计成通花形式,可一次铸造成型,再打磨成品。如果是铁皮封闭型,门上的装饰件可用铸叶、铸花件焊接,并可在门上配上矛尖或柱头。梯柱也同样如此。因此,设计时除了要考虑对象造型、款式、图案外,还要考虑哪些部件是铸造、哪些是冲压、哪些是扭曲成型(用弯曲机),以及它们的结合方式。在图案设计上,现时的流传风格,仍是以欧美为主。因人们一向认为,铁艺表现的应该是欧美情调,而东方风格则适合用木结构。其实,铁艺同样可以表现东方风格的很少。图案设计,基本是一种纹理设计,运用左右、上下、中心对称和水平、垂直的构图来展开设计,数组图案组成画面。形式上有弧线与弧线,弧线与直线,直线与直线的结合。当然,这些都是根据使用功能来确定。铁艺的一个显著的特点,是大多数的产品是由铁支、铁条组成的,就是说,它们都呈现一种通透的感觉。这种通透感是其艺术特色之一。铁艺本身是一件产品,也是一件艺术品或装饰品。在现代环境装饰中,铁艺愈来愈得到人们的青睐。和过去铁艺多用在建筑构建中不同,现代铁艺已作为一种纯装饰品进入家居环境。例如:传统铁艺多是扶梯栏杆、围墙栏栅、窗栏、大门、几桌架。现在,通花式的装饰铁艺已更多地用在墙壁、天花、内门、玻璃、厅和卧室。装饰铁艺并非建筑构建,无实用功能,纯粹装饰。从实用到装饰功能的转换,反映了人们审美价值观的变化,即从物质价值观变为精神价值观,从传统审美观转为多元审美观。而且,随着经济与科技的进一步发展,铁艺的创作形态和适用范围亦将更多样化、科技化,艺术形态更为丰富。其组成图案也将会脱离传统样式,表现出更多的人文理念。在一个高智能化的建筑时代,金属的运用将会竭尽其所长,在满足产品功能之中,科技性、艺术性、装饰性将会巧妙地揉合在一起,呈现出一种完美的形态。铁艺的应用(一)铁艺作品1、铁艺的定义铁艺最经典的定义是铁与火的艺术。当然这个定义并不全面,没有涵盖现代工艺。为方便初学者,铁艺简明的定义为:用铁(含其它金属)做成的,主要起装饰作用的物品。2、铁艺的材料铁艺的材料是铁,但由于装饰的需要和出于加工的考虑,有时也把合金钢的、铜质的、铝制的材料制成的金属统称为铁艺。3、铁艺的工艺铁艺的加工通常采用的工艺手段是铸造、锻造和焊接,有时也借助机床加工。(二)铁艺的分类铁艺作品从大的类型分,有园林建筑铁艺、家具装饰铁艺、工艺美术铁艺。按铁艺材料及加工方法分,铁艺有3大类,即扁铁花、铸铁铁艺、锻铁铁艺。1、扁铁花:以扁铁为主要材料,冷弯曲为主要工艺,手工操作或用手动机具操作,端头修饰很少。2、铸铁铁艺以灰口铸铁为主要材料,铸造为主要工艺,花型多样,装饰性强。3、锻铁铁艺以低碳钢型材为主要原材料,以表面扎花、机械弯曲、模锻为主要工艺,以手工锻造辅助加工。(三)铁艺的应用特点1、实用性和装饰性铁艺施展魅力的机会源于人们对环境美的追求,伴随着一个新建筑、新家庭、新装饰、新店面的诞生,一个铁艺应用的机会就来临了。2、安全性和通透性现代都市生活节奏很快,安全感对人们越来越重要。3、体现私有性尊重个人隐私,保护私有财产是社会文明的体现。4、突出展示性铁艺本身就意味着拥有说不出的富足,拥有铁艺中的珍品,不仅是个人某种情结的张扬,更是对历史的追忆,对异国情调的崇尚。5、持久性和环保概念铁艺之所以能在建筑和装饰材料中占有一席之地,是因为铁艺本身有良好的强度、抗风性、抗老化、抗虫害,这是其它材料难以比拟的

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