粉末冶金的意義范文
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導語：如何才能寫好一篇粉末冶金的意義，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。
篇1
關鍵詞：粉末冶金 生產工藝 粉末冶金高速鋼 粉末注射成形
中圖分類號：TF12 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）04（a）-0098-02
粉末冶金具有高效節能、節省材料、保護環境以及能夠進行金屬成形的批量生產等特點。而粉末冶金的工藝步驟主要是先制取粉末，然后將粉末原料的配量進行混合，最后將其成形并凝固。粉末冶金可以根據材料所具有的性能要求以及零件所需使用的性能要求，在一定的范圍當中對材料的成分進行混合[1]。粉末冶金產業當中所制造生產出來的產品基本上都鐵基方面的機械零件。根據粉末冶金工藝的工藝特點來看，粉末冶金還可以將其制成高熔點的金屬，就比如鎢和鉬這兩種高熔點金屬，同時也可制成金屬陶瓷的材料，像一些質地堅硬的合金以及一些高溫材料。還有多孔材料、假合金、過濾材料、摩擦材料等一系列的材料，這些材料的生產和制造只能夠使用粉末冶金的工藝來進行制備和生產，因此粉末冶金工藝完全具有跨越傳統冶金工藝的可能性。在粉末冶金高速工具鋼和粉末注射成型這兩大冶金工藝發展最為突出。
1 粉末冶金高速鋼
粉末冶金新工藝，氣霧化的高速鋼粉末顆粒進行冷卻的速度通常都比較高，而且這些高速鋼的粉末顆粒當中也已經不存在偏析的粉末用熱情況，和鑄鍛形成的高速鋼相比，具有無偏析、顆粒小、分布均勻；熱加工方面的性能較好；可磨性較高；在熱處理方面變形比較小；力學性能優異；提升了刀具切削的壽命，真正擴大了其使用的領域和范圍等一系列優質的性能。對粉末冶金高速鋼的研究最早起始于20世紀70年代的美國和瑞典的兩家著名工業工廠，當時的主要工藝路線使用的是氣霧化制粉以及熱等靜壓等相關的技術。如今粉末高速鋼的產量已經占據鑄鍛高速鋼全部產量的10%～15%，國外目前所擁有的，具有代表性的粉末冶金高速鋼的生產企業至少有5家，主要有美國、烏克蘭、瑞典、法國、奧地利以及日本等國，其中美國在高速鋼方面的用量以及遠遠的超出了普通容量的高速鋼[2]。如今，國外工業企業內的粉末冶金高速鋼的產量發展以及達到了第三代的技術水平，此前第一代為20世紀70年代美國和瑞典內的兩家企業所投入生產的高速工具鋼，而第二代則為1994年，法國高速鋼公司以及瑞典的工業企業改進了制備氣霧化前鋼液的熔煉工藝，這種改進工藝所生產出的產品即為第二代。第三代就是2000年，由Bohler-Uddeholm集團，進行全線投產，且質量比起第二代還有所加強的高速鋼。在對生產線的鋼熔煉工藝方面，對噴粉設備加以改進，同時對由氮氣霧化后的粉末顆粒的尺寸進行細化。正是粉末顆粒尺寸的細化，促使第三代的高速鋼在抗彎強度方面比起第二代還要提高到20%以上。所以，第三代的高速鋼在生產工藝方面主要是以微小純凈為主。
2 粉末冶金工具鋼
2.1 高釩冷作模具鋼
這種鋼的類型主要是利用粉末冶金的工藝特點來對冷作工具鋼進行開發，其中最主要的區別就是增加合金當的釩含量來提升合金的耐磨性，而第一個被作為高性能耐磨鋼材的是CPM 10V，這一類型的鋼材在CPM系列的粉末冶金高釩冷作模具鋼當中是一種最具代表性的鋼材。在Crucible 集團當中也逐漸形成了含釩高達1%～18%的耐磨工具鋼[3]。這類性能較高的工具鋼開始廣泛的應用于冷作沖頭以及在模具方面，主要適用于耐磨損的方面。由北京安泰科技公司研發的AHP9VNb2在成本方面對比Microclean K390要低很多，不過在硬度上卻和AHP10V相差不多，而抗彎性卻提高了10%左右。
2.2 耐蝕耐磨工具鋼
在眾多制造操作當中，通常工具和其耐磨的部件在承受運動部件或者是其他的一些工作介質的研磨顆粒的接觸而出現的磨損情況，一般很容易受到潮濕、酸或者是其他的一些腐蝕性的作用等。所以，針對這些工作就需要研發出一些高性能的耐磨耐蝕的粉末冶金工具鋼。
如表1所示，粉末冶金耐磨耐蝕材料含有約14%～24%Cr，約3%～15%V，約1%～3%Mo，這些材料總和大約117%～3175%C。
2.3 粉末冶金易切削工具鋼
粉末冶金的發展主要是為了能夠有效的提高工具模材料的可磨削性能，以及降低工具模在加工方面的成本。通常需要采用添加硫含量的形式來對可磨削性能進行提升，不過如果采用的是傳統的鑄鍛生產法的話，則較高的硫就可能會增加材料的熱脆，促使其韌性開始下降的風險出現，針對這些問題，只需使用粉末冶金工藝就能獲得很好的解決。
3 粉末注射成型的發展
3.1 粉末注射成型的發展現狀
技術注射所生產出的元器件通常應用的領域范圍比較廣，像在IT、醫療、機械汽車以及通信方面等，都對這類元器件有所應用。這個不同于MIM在市場產品當中的份額是因地域而異，其中汽車行業在歐洲方面的市場份額大約占據著50%以上，形成了一種主導性的地位，而在北美洲地域應用占據主導的行業則是醫療以及牙科方面的應用。通過對這些資料的分析，可以看出在汽車方面的應用在往后必將有著相當可觀的增長值，主要是在PIM高溫汽油和柴油引擎的渦輪減壓器等方面。
3.2 粉末微注射成形新工藝
隨著工業技術的不斷發展，全球對于精細及結構復雜的零部件需求越來越大，因此粉末微注射技術開始推出，其所制備出來的微型零件的質量幾乎以毫克來進行統計，同時還保留了傳統方面的PIM，所以粉末微注射技術有著批量生產精細復雜形狀的微型零部件的重要潛力。而微注射技術的主要應用領域具體有：（1）化學工具，粉末微注射技術在微化學當中主要制備出作用于微反應器、混合器以及交換器等微流體的裝置等[4]。（2）在醫學方面的應用，在醫學上主要是用于制備微型的人骨結構、微型的外科儀器組件以及牙科微型元件等等醫療方面的器具。（3）共注射成型方面，可用于共注射成形領域。可以將磁性材料和非磁性材料以及硬性、軟性材料、導電和絕緣材料等有效的結合起來。（4）微型零部件，主要是一些微型的機械零件，像一些小齒輪、葉輪或者是拉伸部件等。
4 結語
綜上所述，粉末冶金生產工藝的發展主要分為粉末冶金高速工具鋼和粉末注射成型這兩大冶金工藝發展類別，這兩種冶金工藝發展類型經過多年的探索和研究，如今已經趨于完善，并廣泛的運用在各個行業領域當中。
參考文獻
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[2] 徐堅，王文焱，張豪胤，等.元素Cr對粉末冶金Ti-6Al-4V合金組織與性能的影響[J].粉末冶金工業，2014（6）：11-15.
篇2
（一）博弈模型的構建
考慮在國有壟斷行業特定區域有4個博弈主體：政府、國有民航企業、潛在進入者民營企業、消費者。由于在研究政府對民營企業準入規定過程中，消費者的影響并不直接，所以只考慮消費者被動接受市場結構變化，不考慮其參與民營企業準入博弈。由于國有民航企業在運營時要投入沉淀成本，以Z1表示，因此它的成本函數修正為C1=c1Q1+Z1。同時由于制度的規定，國有民航企業也要繳納一定的與利潤相關的稅額，稅率以r1表示，因此其凈收益為
民營企業被國有民航企業的利潤吸引進入。剛進入要付出的沉淀成本為Z2，進入時受抵制的成本為E。同樣地，民營企業要繳納的稅率為，因此其凈收益為
政府相關部門負責對國有民航企業和民營企業的監管，從政府稅收中獲得財政收入。假設政府效率為，理想政府的目標是社會福利最大化，低效率政府是自身收益 最大化。當只有壟斷企業時政府的目標效用函數：
（二）民營企業進入民航業的博弈過程分析
由于國有民航企業利潤的吸引，進入前投入沉淀成本Z2，向政府發出申請，試圖進入民航業，如果政府拒絕其進入，博弈結束。如果政府斟酌，民營企業繼續進入，國有企業實施抵制措施，如果此時政府拒絕，博弈結束。當政府允許民營企業進入，國有企業默許或抵制，民營企業繼續進入或退出，直至出現納什均衡。
設定政府審批通過民營企業的進入申請，此時國有航空企業和民營企業之間存在著完全信息靜態博弈，國有航空企業的戰略集是（威脅，等待）（即國有航空企業采取掠奪性定價威脅民營企業的預期進入，或者短期內繼續維持價格不變），民營企業的戰略集是（差異化進入，同質化進入）（即民營企業以差異化新產品進入，或者以同質化產品進入），構造博弈矩陣為：
如果民營企業以同質化產品進入市場，市場需求結構將發生很大變化，會遭到國有壟斷企業掠奪性低價的威脅而不能進入。民營企業選擇低價格產品進入，國有航空企業的利潤減為0。博弈中國有航空企業和民營企業的凈收益關系為：。異質化進入是民營企業的占優策略，而該模型中不存在納什均衡，所以，無論國有航空是否威脅進入，民營企業都選擇以低價格進入。由于民航市場不會自動達到納什均衡，所以就要政府的介入，以達到社會福利最優，也就是鼓勵民營航空企業以異質化產品進入，對國有民航企業形成一定的威懾作用，從而鼓勵其改革創新，充分發揮資源優勢，達到資源利用最大化。
三、政策建議
1.放松對民航業的管制。嚴格的航空管制本身是剛性的進入壁壘，并替代了其他進入壁壘。由于嚴格的管制造成了航線、航油、航材、飛行員、機場等要素市場的滯后，民營航空難以在要素市場進行資源的優化配置，使其爭奪市場份額的手段非常有限。
2.理想政府會考慮消費者剩余增加是否足以彌補政府受損而做決策，進入門檻相對較高，此時即使政府以良好的制度設計和環境允許民營企業進入，但民營企業還會遇到很多困難和障礙而碰壁，政府必須從產品和要素市場上對民營和國有民航企業加以引導、調控。
3.在國有寡頭壟斷市場結構下，規模經濟形成的進入壁壘的存在決定了應實施不對稱管制。規模經濟使實施有利于民營航空的制度變遷極其困難。因此，除放松管制外，應傾斜性地采取有利于民營航空公司的不對稱管制，通過制度間的互動推進市場化改革。
參考文獻
[1]Michael Y.Yuan. The effects of barriers to entry on monopolistic intermediary online services: The case of a digital library[J]. Socio-Economic Planning Sciences，2008(42)
[2]Takashi Negishi. Marx，economies of scale，and the falling rate of profit[J].Japan and the World Economy，1998(10)
篇3
[關鍵詞]Al；Zn；Fe-18Cu基粉末冶金摩擦材料；組織和性能；影響
中圖分類號：TB333 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）07-0337-01
20世界40年代，我國對鐵基粉末冶金摩擦材料就開始了研究，在50年代，將其應用在了航天領域。鐵基材料不僅耐高溫，而且承載能力強，價格低廉。但是，鐵基粉末冶金摩擦材料與鋼鐵等金屬材料混合使用時，容易發生粘結【1】。為降低鐵的塑性，使其強度得到進一步增強，因此添加了其他元素來達到這一目的。在上世紀60年代，我國開始研制鐵基粉末冶金制動材料，并且取得了一定成就。隨著社會經濟和交通運輸業的發展，摩擦材料的應用更加廣泛，對制動性能的要求更加嚴格。鑒于此，本文結合新工藝、新技術對Fe-18Cu基粉末冶金摩擦材料展開進一步的研究和探討。
一.粉末冶金摩擦材料新技術
實踐表明，當前廣泛使用的鐘罩爐加壓燒結法存在能耗大、原材料利用率低、成本較大等缺點。因此，新工藝、新技術的研究是為了在保證產品性能的前提下，保證生產成本最低，獲得較好的經濟效益和社會效益。
（一）無壓燒結工藝
研究資料表明，傳統的燒結工藝最突出的問題就是資源浪費【2】。因此，相對于傳統的燒結工藝，無壓燒結工藝不需要施加壓力就能夠實現材料的燒結，因此，這一項新型的工藝得到了廣泛應用。現實中，無壓燒結工藝主要有軋制法、電鍍法以及離子噴涂法等。該項工藝制備的材料具有摩擦系數小、孔隙率較高等特點。
（二）粉末軋制工藝
此種工藝指的是壓實被引入旋轉軋輥之間的粉末，使之形成粘聚狀態的半成品，然后對其進行活化燒結的一種工藝。通過實踐表明，粉末軋制工藝所制備的材料，具有較高的使用性能。
（三）表面處理技術
表面處理技術主要包含兩個方面，一是通過對材料表面進行滲氮、滲硼及硼鉻共滲來達到摩擦材料燒結的目的；另一方面，通過處理材料表面，使其形成氧化膜。而提高產品的質量和改善多層燒結，是通過骨架與粉末層的粘結來實現的【3】。
二.Al、Zn對Fe-18Cu基粉末冶金摩擦材料組織和性能的影響
（一）.試驗方案
為了進一步了解Al、Zn對Fe-18Cu基粉末冶金摩擦材料組織和性能的影響，本文進行了試驗分析。本實驗用純度大于99%的Al和Zn及純度大于99.5%的Fe-18Cu各200目。并結合試驗需要，準備了最先進的試驗機、混料機、顯微鏡等設備。本實驗中，試樣制備的工藝為：原料配料、混合壓制加壓燒結。為了保障試驗的可靠性，對各項工藝參數進行了嚴格的設置，對各項材料性能也進行了專業的測試。
（二）. Al對Fe-18Cu基粉末冶金摩擦材料組織和性能的影響
眾所周知，Cu不僅導熱性能好，而且抗氧化能力強，因此和鐵質對偶件的相溶性比較小，因此銅基摩擦材料耐磨且結合平穩。但是，在高負荷條件下，銅基粉末冶金摩擦材料摩擦系數不穩定。因此，結合鐵基與銅基材料的優點，研制新型的摩擦材料有非常重要的意義。
通過試驗表明：
（1）Al 元素添加量對Fe-18Cu基粉末冶金摩擦材料組織和性能有一定的影響。當添加量低于3%時，材料組織有 AlCu4新相生成，其基體組織也被細化，而且晶粒分布非常均勻。當添加量不斷增加時，材料的力學性能也不斷提高。試驗表明，當Al 元素添加量為 2%時，基體力學性能最好，硬度達到95.5HB，抗壓強度達到368Mpa。
（2）試驗表明，當Al含量增加時，材料摩擦系數先呈上升趨勢，而后又緩慢下降；當Al含量等于2%時，材料表面形成致密的薄氧化膜；當Al含量等于3%時，材料表面生成較厚氧化膜，而且容易剝落；此外，試驗表明材料的磨損主要為犁削磨損。
（3）Zn對Fe-18Cu基粉末冶金摩擦材料組織和性能的影響
Zn具有強化基體的功能，通過試驗表明，Zn對Fe-18Cu基粉末冶金摩擦材料組織和性能的影響如下：
（1）當添加0%-2%的Zn元素時，材料在顯微鏡下顯示有FeZn3新相生成，添加Zn的材料組織孔隙率下降，晶粒細化；當Zn含量增加時，材料的抗壓強度先呈上升趨勢，后逐漸下降；當Zn含量為1%時，該材料硬度和抗壓強度最佳，分別達到103HB和383MPa。
（2）當加大Zn元素的添加量時，材料的摩擦系數先下降后上升。在轉速500r/min、Zn含量為1%時，摩擦系數為0.268；當轉速1500r/min、Zn含量為1.5%時，摩擦系數為0.260；在轉速為中速時，加入Zn元素的材料的磨損形式為氧化磨損；當轉速為高速時，材料磨損形式主要是疲勞磨損以及磨粒磨損。
三. 結束語
鐵基粉末冶金摩擦材料和鐵質對偶件有較大的相溶性，所以容易在摩擦時拉傷對偶表面，甚至產生較深的溝槽，導致制動性能降低或不穩定。而銅基摩擦材料，不僅抗氧化性能較好，而且耐磨性好，但是銅基摩擦材料的制備成本較高。因此，要滿足使用性能以及考慮經濟成本，研發價格經濟、性能又好的摩擦材料是當前市場備受關注的問題。本文主要結合新工藝和新技術，對鐵銅基粉末冶金摩擦材料進行試驗和研究，并且從物理性能以及力學性能等多方面來闡述研究結果，從而揭示Fe-18Cu基粉末冶金摩擦材料的組織結構和性能，為Fe-18Cu基粉末冶金摩擦材料的進一步應用與開發提供科學的資料【4】。
參考文獻：
[1] 楊明.Al、Zn對Fe-18Cu基粉末冶金摩擦材料組織和性能的影響[D].南京航空航天大學，2011.09（14）：117-118.
[2] 黃建龍，王建吉，黨興武，陳生圣，謝軍太.鋁含量對銅基粉末冶金材料性能的影響[J].與密封，2013，01（31）：156-160.
篇4
論文關鍵詞： 金融學專業 人才培養模式 教育教學改革 理論與實踐
論文摘 要： 作者從本校金融學本科專業教育面臨的外部環境變化與挑戰入手，指出了本校原有金融高等教育發展模式存在的問題，在此基礎上提出了構建本校金融高等教育模式即“商學院”模式的觀點，旨在培養基礎扎實、適應面寬、綜合素質高、實踐能力強的應用型金融人才，為此相應地規劃了課程體系和實踐性內容，并提出了教材的選用原則、教學方法與教學手段改進的措施。
一、我校金融學本科專業教育面臨的外部環境變化與挑戰
21世紀的金融發展呈現出不同于以往金融階段的新特點及新趨勢，伴隨著這些新特點和新趨勢，銀行經營的理念也必將發生新的變化，與此同時，銀行業之間的競爭將會越來越激烈。銀行業之間的競爭歸根結底是人才的競爭。能夠適應國際競爭的市場型、國際性、復合型、高素質的金融人才在我國遠不能滿足市場需求，而我區現有金融從業人員中這類人才則更是少之又少，這將嚴重阻礙我區金融業的發展，同時也給擔負培養高素質金融人才重任的金融高等教育帶來嚴重挑戰。面對新世紀、新經濟、新金融的沖擊和挑戰，有必要對我校金融本科專業的教學模式、教學手段、教學方法進行改革。
二、我校金融學高等教育發展現狀分析
1.金融學高等教育培養目標定得較高，缺乏特色。
現有的金融學本科專業制定的人才培養目標未能較好地考慮金融業目前的發展狀況、地方實際和本校實際情況，定得較高，未能注重在培養學生的理論基礎的同時強調金融本科生從事金融實務工作的能力。
2.現有的金融學本科專業課程體系設置存在許多問題。
未能充分體現培養目標的要求，并且不明確課程體系設置是走“經濟學院”模式還是走“商學院”模式之路；未能很好地遵循循序漸進的教育規律，分層安排四年的教學計劃，使層層之間能有機地結合為一個整體；在課程體系設計上雖也設置了許多新課，但從教學內容上看存在交叉重復現象，各課程之間的定位及邏輯關系未能恰當地處理好，等等。
3.在教學方法、教學手段和實踐性教學環節上也存在許多問題。
在教學手段上仍以教師講授為主，啟發式教學、互動式教學應用較少，未能注重案例教學、模擬教學模糊，與外界聯系較少，等等。
三、我校金融學本科專業教育教學改革的指導思想和原則
指導思想是：加強基礎，精簡內容，優化課程，構建多樣化人才培養新體系、全面推進素質教育，培養創新人才。原則：（1）加強基礎，拓寬專業，擴大面向，培養復合型人才；（2）壓縮課內學時、增加課外學時、減課不減壓，給學生更多的自主時間，還學習主動權和自主權給學生，促進學生個性發展和創新能力培養；（3）加強平臺課程建設，立體構架課程體系，推動課程體系整體優化，建立有利于多樣化人才成長的教學體系；（4）大力推進教學內容與教學方法改革，更新教學內容，強調課內、課外結合，將課外教育環節全面納入培養計劃；（5）引入現代化教學手段，提高教學質量；（6）立足知識傳授，注重能力培養，突出素質提升，融知識、能力和素質培養于一體，培養能面向未來世界、把握環境變化、適應工作轉移的人才；（7）加強實踐教學，培養學生理論聯系實際的能力；（8）注重交流技能的培養。
四、我校金融學本科專業的培養目標
目前我國金融學教育呈現出多頭并進的競爭格局，傳統的金融學優勢專業通過創新極力維持固有的地位，綜合性的一流大學依靠學校名牌和綜合資源優勢搶奪高端市場，一般的綜合大學和各種專科性大學遍地開花爭辦金融專業。對于我校金融專業而言，如何在下擠上壓、前堵后追的嚴峻形勢下找到自己的市場領域和發展空間，已經成了一個非常重要的問題。根據我校金融學科的基礎和金融資源的整合能力，應堅持“立足兵團，服務新疆，面向全國”的定位。因此，我校金融學科的發展要強調辦學特色，以差異性競爭策略來獲得領先的地位，并將其落實到課程體系設置和具體教學之中。
結合以上專業定位，我們認為我校金融學本科人才培養目標為：本專業培養具備管理、經濟、法律、會計等方面的知識和能力，掌握金融學、經濟學、財務管理的基本理論和基本知識，具備從事金融業務操作和公司理財及投融資運營的基本能力，以及有較高的外語和計算機應用水平，能夠在銀行與非銀行金融機構從事金融管理，以及在各類工商企業從事投融資業務工作的高素質應用型人才。
在該培養目標中我們認為應特別強調以下幾點：注重素質教育和原理性教育；重視學生創新能力的培養和實踐操作能力的培養，尤其是應用能力的培養；強化學生的外語水平和計算機的操作能力；注意培養學生的競爭意識和適應社會的能力。
五、關于金融學本科專業課程體系的安排
在分析了西方國家金融學高等教育課程體系設置及特點的基礎上，我們認為我校金融學本科專業課程體系的安排應該考慮前述培養目標的界定，傾向于基礎性、適應性、應用型人才，參照國外“商學院”模式金融學科的課程設置，并結合我校的實際和金融發展新趨勢的需要，增加一些微觀應用課程，進行課程整合，適當歸并和改革專業課以優化課程結構；進一步完善實踐教學，增加綜合性實踐環節，強化學生的應用能力。根據這個思路，在對金融學本科專業課程及知識、能力、素質結構的分析基礎上安排課程體系。該課程體系安排的特點是：（1）能依托我校經、管、法等學科優勢，突出金融學科發展中對財經、管理、法律及理工知識交叉、滲透的特點，便于把學生培養成為能適應金融學科理論及實踐性發展要求的復合型金融人才；（2）把金融領域中最重要、最基本的課程作為專業主干課，既涵蓋現代金融學的主要內容，又符合國家教委對金融專業的統一要求，各專業方向的學生均要學習，體現了寬口徑的要求；（3）注重了微觀應用性課程，減少了重復設課的現象；（4）以《貨幣金融學》、《金融市場學》為專業基礎課，改變了傳統的以《貨幣銀行學》、《國際金融》為專業基礎課的觀點；（5）體現了教學內容向綜合化方向發展的趨勢。
六、關于金融學本科專業教材的編寫與選用
教材是教學過程諸環節中一個十分重要的基礎性環節，一套規范且高質量的教材，是教師傳授知識的重要載體和學生學習的主要依據，也是規范教學內容，實現專業培養目標的基本手段。在對國外教材進行研究的基礎上，考慮到21世紀經濟社會的發展和高等教育改革的要求，21世紀我國高等教育教材的大體模式應該是：21世紀優秀的高等教育教材應是由我國著名高等教育學家編寫，被大多數院校采納，能滿足培養高素質人才的需要，全面系統反映現代高等教育的最新發展水平和趨勢，順應信息時代的教育方式，并便于教學的新型教材。為此我校金融學本科專業教材選擇的基本程序是：（1）首選面向21世紀高等教育獲得一、二、三等獎的教材；（2）選擇面向21世紀教育部推薦教材；（3）選擇省部級優秀教材；（4）在國內沒有的教材通過兩個途徑解決：一是選擇國外翻譯的教材。二是自行編寫。選用原則是：選擇2000年以后編寫的教材；選擇權威部門推薦教材。
七、關于教學方法和教學手段的改革
教學方法與教學手段是保證教學質量的基礎，也是提高辦學水平的關鍵環節之一。只有采用科學的教學方法及較完備的教學手段，才能實現各門課程的設置意圖及理想的教學效果，以實現我們提出的培養目標。目前，我校金融學專業教學存在著教學方法較單一、教學手段較落后的情況。因此提倡教學方法與教學手段全方位地改革與創新，增加投入，添置設備，以利于我校金融學科教學效率和整體水平的提高。在教學方法上我們提倡針對基礎課、專業基礎課和專業課的特點施以相應的教學方法，并鼓勵教師積極參與社會實踐；而在教學手段上要求積極采用現代信息技術，以使教學內容始終保持科學性、新穎性、系統性、綜合性等特點，以適應培養高素質金融人才的需要。同時應實行考試形式多樣化，對有多名教師授課的課程堅持統一出題、統一閱卷、統一評分標準，以保證考核的公平性與同一性，促進總體教學水平的提高。
最后需要指出的是，金融學本科專業教育教學改革不是孤立的，它與學校教育體制改革密切聯系，還需要有關部門采取相應的配套改革措施。
參考文獻：
［1］張亦春.金融學專業教育研究報告［M］.北京：高等教育出版社，2000.
篇5
關鍵詞：人才培養；專業建設；學科建設
中圖分類號：G642.0?搖 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）32-0215-03
地方本科院校應注重培養適應地方國民經濟及社會發展需要的人才，它不同于學術型大學和職業技術院校，它是高等教育學術性與職業性的結合[1，2]。為此，探索地方院校專業培養模式具有重要意義。本文著重探索與改革我地方院校——廈門理工學院金屬材料工程專業應用型本科人才培養模式。
一、專業設置宗旨
專業設置主要從如何培養人才中去理清思路，從如何滿足社會需求中去發掘人才內涵，從人才培養需求中凝練專業特色。為此，專業設置要考慮以下幾個方面。
（一）學院培養思路
廈門理工學院（以下簡稱“學院”）樹立了“以學生為本，為產業服務”的辦學理念，圍繞“培養什么樣的人”和“怎樣培養人”，逐步形成以“就業需求和素質養成”為導向，以培養學生“實踐應用能力和創新創業精神”為核心，涵蓋設計選材、制造成型和就業銷售的整個人才全培養周期，形成自成體系的人才培養思路，即：構建以就業需求和素質養成為導向的實踐性、創新型人才培養體系，培養綜合素質高、實踐能力強、具有創新創業精神和國際化視野的高級應用型專門人才。
（二）專業人才需求
國家“十一五”社會經濟發展規劃綱要首次提出支持“海峽西岸”經濟發展，廈門作為我國5個經濟特區之一，機械、電子作為廈門市支柱行業，與材料均有很大的關系。2009年5月廈門市政府提出培育18條百億以上產值產業鏈和產業集群，其中與金屬材料工程相關的就包括汽車產業鏈、工程機械產業鏈、飛機維修及其零部件制造產業鏈、船舶制造產業集群、LED和太陽能光伏產業鏈、鎢制品產業鏈等7條，黑色金屬冶煉及壓延加工業、有色金屬冶煉及壓延加工業在海西經濟發展中占有重要的地位。在福建省內的廈門鎢業集團、廈門廈工機械股份有限公司、福建省南平鋁業有限公司、福建南平太陽電纜股份有限公司、廈門金龍客車、廈門航空、廈華電子、廈門路達工業有限公司、東南（福建）汽車工業有限公司等大型企業及配套的眾多中小企業，對金屬材料工程專業方面的技術人員都有較大的需求。
（三）專業特色
結合學院培養思路與專業人才需求，突出以金屬基復合材料的制備與性能評價、金屬材料變形過程的計算機模擬、粉末冶金材料為重點研究對象，建設具有鮮明特色的金屬材料工程專業，它是對福建省內材料學科與工程學科的有益補充和完善，將更好地滿足海西（廈門）經濟發展對人才的需求。
二、專業培養模式規劃
本專業培養模式主要從培養目標、專業核心知識、能力和素質構成及其課程體系方面考慮。
（一）培養目標
本專業培養適應海峽西岸經濟區，尢其是滿足廈門市經濟建設與社會發展需要的，德智體美全面發展，基礎扎實，知識面寬，能力強，素質高，富有創新精神，重點面向廈門市機械行業，亦能在電子、化工、冶金、礦山、能源和國防等行業中，從事金屬材料和金屬復合材料的加工及熱處理、表面處理、粉末冶金、材料性能檢驗、材料腐蝕與防護、失效分析等方面的生產技術、生產組織和技術管理等方面工作，以及研制與開發新材料、新工藝和新設備等方面工作的高素質應用型人才。
（二）專業核心知識、能力和素質的發展表格
根據專業培養目標要求，對本專業應用型人才應具備的素質、能力及其培養實踐結構細化，詳見表1。
（三）課程體系
本專業培養模式的核心在于課程體系的設置，包括主要課程、實踐教學環節以及專業實驗。
1.主要課程：金屬學原理、物理化學、材料性能學、金屬材料學、金屬熱處理原理與工藝、材料現代分析測試方法、計算機在材料科學與工程中的應用、粉末冶金原理等。
2.主要實踐教學環節：工程訓練、“兩課”教學實踐、基礎理論教學實踐、材料性能綜合實驗、材料熱處理綜合實驗、粉末冶金綜合實驗、專業認知實習、生產實習等專業實習、畢業實習、畢業論文。
3.主要專業實驗：金相樣品的制備與顯微組織的觀察、金屬鑄錠組織、金屬變形與再結晶、鐵碳合金平衡組織觀察、鋼的淬透性測定、鑄件顯微組織分析、焊口組織分析、金屬缺陷檢驗、金屬失效分析等近四十個實驗。
三、專業培養模式實施工作細則
（一）人才培養與就業關系
為滿足地方經濟建設需求，著重培養應用技術人才，掌握專業核心能力。部分企業要求學生具有科研創新能力，同時也要培養這方面的能力。目前金屬材料工程專業教師的科研方向有粉末冶金材料研究、金屬陶瓷材料研究、新型金屬材料研究、表面處理、腐蝕與防護技術研究。學院鼓勵學生在學習過程中參與教師的科研活動，培養學生的大材料、大工程觀念，培養學生的初步科學研究能力，并提倡學生積極開展大學生科技創新活動。
（二）教育思想觀念改革
根據學院辦學理念，調研專業人才需求狀況，設置了特色較顯明的金屬材料工程專業，規劃了培養方案，對課程體系進行了探索，用新的教育思想觀念改革教學內容、理論課體系、實踐（驗）課體系。教學內容、課程設置、實踐（驗）體系符合新人才培養模式，培養應用型技術人才，設置了專業課及專業選修課，培養學生的基本素質、通用能力、專業基礎能力、專業核心能力、專業拓展能力、實踐能力、廣泛興趣、專業情趣、專業研究能力和測試分析方法，培養學生富有創新、團隊協作、勇于實踐的精神。
（三）“雙證書”制度
全面落實學院辦學指導思想和定位，體現“以生為本”的辦學思想，構建以就業需求和素質養成為導向的實踐性、創新型人才培養體系，促進學生知識、能力、素質協調發展，構建“人才規格+職（執）業認證”相結合的應用型課程體系，保證畢業生獲得嚴格的專業素質教育和職（執）業能力訓練。
具體目標：2010級本科生畢業時須取得1本職業資格證書；從2011級本科生開始，畢業時須取得2本職業資格證書。
（三）導師制
為貫徹落實德、智、體、美協調發展的教育方針，推進教育部“高等學校教學質量與教學改革工程”，完善學分制教學管理，充分發揮教師在教育教學中的主導作用，倡導教師更多地參與本科生教育教學工作，建立新型師生關系，不斷提高學生培養質量，學院決定在本科生教育教學中實行導師制。
金屬材料工程專業教師按照導師制工作手冊要求落實導師的工作職責，主要有如下幾方面。
1.遵循教育教學規律，教書育人，關心學生綜合素質的協調發展。
2.指導學風建設。引導學生樹立人生理想，引導學生熱愛專業；指導學生合理安排選課計劃和學習進程；幫助學生端正學習態度，指導學習方法，引導性地幫助解決學習方面的問題。
3.指導學生課外實踐活動。指導學生課外課題研究選題和立項，完成專題文獻綜述與相關科研論文，組織科研課題討論會，吸收學生充當科研助手，動員和組織學生參加校、系的課外科技競賽活動，從而促進學生科學素養和創新能力的培養和提高。
篇6
關鍵詞：重型汽車；排氣制動閥；閥體卡滯；氣缸漏氣
1 概述
排氣制動，即通過控制汽車尾氣的排放來實現汽車輔助制動。對于經常行駛于山區及濕滑路面的車輛，排氣制動對防止側滑、延長輪胎的使用壽命，節省燃料，以及保護行車制動器處于低溫狀態而延長其使用壽命具有重要的意義[1]。國產重型卡車采用蝶形排氣制動閥結構，其安裝位置及組成結構分別見圖1、圖2所示。
圖1 安裝位置
近年來，國產重卡蝶形排氣制動閥失效頻次極高，售后索賠額較高。通過對失效件的分析，發現主要失效方式有兩種：一、制動閥卡滯或卡死，二、氣缸卡塞、漏氣。
2 失效模式檢查及分析
2.1 制動閥卡滯或卡死失效
2.1.1 解剖分析
外觀檢查制動閥卡死的零件，連接板、氣缸等外觀完好無損傷，蝶閥片及其工作腔體內壁附著嚴重的銹蝕產物及少量黑色積炭。拆卸檢查，氣缸外觀良好，活塞桿拉出、復位無卡滯，氣缸、推桿連接處轉動靈活，連接板外觀完好，各連接處無脫開、松動等。蝶閥片在工作腔體內處于打開的最大位置，無法轉動。進一步解剖檢查（見圖3），安裝在固定端的壓縮彈簧銹蝕，連接板側腔體軸孔內軸套內壁及外端面銹蝕嚴重。將軸打出，卡死端軸和一軸套配合（見圖4），肉眼可見表面及軸套內壁有嚴重的高溫銹蝕。軸的轉動帶動閥片開啟關閉，軸和軸套高溫銹蝕卡死，導致閥片不能轉動。
2.1.2 理化檢查結果
對轉軸、軸套、閥片腔體、閥片等零件進行理化檢查，轉軸材料為40Cr，調質熱處理，基體硬度平均為311HV，軸套材料為鐵基粉末冶金材料，燒結制品，孔隙率較大。閥片為灰鑄鐵材料，金相組織良好，基體硬度平均為266HBW5/750，閥片腔體也是灰鑄鐵，金相組織良好，基體硬度平均為158HBW5/750。
2.1.3 分析結果
蝶閥片、閥片腔體、轉軸等零件質量基本正常，軸套孔隙率則較大。排氣制動閥工作在發動機排放的高溫、高水蒸氣含量、高氧化性氣氛含量等復雜環境中，碳鋼零件或表面未經任何防腐、防高溫氧化處理會被迅速氧化。高熱、高濕環境下，粉末冶金材料孔隙中儲存的油脂極易氣化逸出，導致其作用盡失，孔隙更利于氧化性氣氛浸入加速氧化，直接影響轉軸與軸孔的配合間隙量。在二者綜合作用下，轉軸與軸套之間轉動困難，最終造成制動閥零件卡死。
2.2 氣缸卡塞、漏氣失效
2.2.1 解剖分析
氣缸外觀及內部結構見圖5、圖6。卡塞的氣缸外觀無異常，活塞桿伸出端無防塵罩等結構。將氣缸中部環向切開觀察，可見內部各部件表面布滿黃褐色粉狀物及紅褐色附著物見圖7。經分析判斷，黃褐色粉狀物主要為泥漿脫水后的細小顆粒，紅褐色附著物則為鐵的低溫氧化銹蝕產物，O型橡膠圈及氣缸端蓋上亦附著此類物質。塑料缸蓋由于活塞桿處灰塵進入，往復運動磨損，缸蓋變形導致密封不良，造成氣缸漏氣，圖8為漏氣氣缸缸蓋（已磨損變形）。
2.2.2 理化檢驗結果
活塞桿導向套、彈簧支座、氣缸端蓋、缸蓋所采用的材料均為高性能工程塑料，缸體為ZL101鑄鋁合金，彈簧為65Mn彈簧鋼，組織性能良好，O型圈、活塞密封圈為PVDF-聚偏氟乙烯，防塵罩材料為EPDM三元乙丙橡膠。
2.2.3 結果分析
因氣缸內異物（粉塵、水珠等）進入，導致缸內各零部件或銹蝕、或互相黏著，導致活塞桿與活塞桿導向套間、或活塞密封圈與氣缸內壁間難以滑動，最終引起卡塞現象。由此判斷，卡塞氣缸內的金屬銹蝕產物及粉末狀粉塵是導致其卡塞的主要原因。
外來異物（粉塵、水珠等）首先堆積在破裂防塵罩處，活塞桿進入氣缸過程中，形成相對的負壓環境，堆積在防塵罩破裂口處的異物被動進入氣缸，吸附在活塞密封圈及活塞桿O型密封圈表面，當活塞桿工作時，這些吸附物刮擦并損傷密封圈、缸體內壁及活塞桿等，造成密封不嚴，導致氣缸漏氣。
3 解決方法
3.1 制動閥卡滯或卡死失效解決方案
排氣制動閥高溫高濕的工作環境，軸和軸套的銹蝕造成卡滯或卡死，導致了功能的失效，所以提高軸和軸套的耐蝕性是唯一的解決途徑，故改進采用1Cr18Ni9Ti不銹鋼的軸和軸套，解決了制動閥卡死的失效故障。
3.2 氣缸卡塞、漏氣失效解決方案
失效氣缸為塑料缸蓋帶呼吸孔，外加橡膠防塵罩，在實際使用中，防塵罩脫落或破裂，吸入大量的塵土和水汽，造成氣缸內腐蝕和活塞桿磨損，導致卡塞和漏氣失效，解決方案主要是防止灰塵進入，將缸蓋用鋁合金材料代替原來的塑料缸蓋，用外裝消音器取代原來的塑料缸蓋的呼吸孔，同時去掉防塵罩，解決了氣缸卡塞、漏氣失效故障。見圖9、圖10。
4 結束語
重型汽車排氣制動閥閥片卡滯、卡死失效，氣缸卡塞、漏氣失效均為腐蝕引起的失效故障，閥體和排氣管相連，處于發動機排放產生的高溫高濕環境，軸和軸套選用普通鋼鐵材料易造成銹蝕，改用不銹鋼材料解決了腐蝕卡死失效故障；氣缸在防塵罩脫落或破裂的情況下，塑料缸蓋呼吸孔吸入塵土、水汽，造成腐蝕卡塞及磨損變形漏氣失效。改變為鋁合金缸蓋加裝消音器結構，解決了該故障。改進后的方案已批量裝車，并試驗驗證效果良好。
參考文獻
[1]蔣雪生.輔助制動系統在客車上的使用[J].客車技術與研究，2004，
篇7
今天我們選擇新材料產業中的靶材進行分析。靶材雖然不為普通人所熟悉，但是卻頻繁地出現在多個相關的國家級產業規劃中。就目前來看，靶材的確是我國材料領域中的一個明顯的瓶頸，比如大尺寸鎢鉬靶材，其應用領域是極具戰略意義的顯示、光伏和半導體行業，我國是鎢鉬資源大國，但該產品卻始終為歐美企業壟斷，如若國內企業能夠成功量產，其產品的未來發展和潛在價值可想而知。下面我們就靶材進行具體分析：
靶材介紹
靶材是什么？靶材主要指在濺射沉積技術中用做陰極的材料，因此靶材也常被稱作濺射靶材。該陰極材料在帶正電荷的陽離子撞擊下以分子、原子或離子的形式脫離陰極而在陽極表面重新沉積。
濺射是制備薄膜材料的主要技術之一，它利用離子源產生的離子，在真空中經過加速聚集，形成高速度能的離子束流，轟擊固體表面，離子和固體表面原子發生動能交換，使固體表面的原子離開固體并沉積在基底表面，被轟擊的固體是用濺射法沉積薄膜的原材料，稱為濺射靶材。各種類型的濺射薄膜材料在半導體集成電路、記錄介質、平面顯示以及工件表面涂層等方面都得到了廣泛的應用。
靶材主要應用于電子及信息產業，如集成電路、信息存儲、液晶顯示屏、激光存儲器、電子控制器件等；亦可應用于玻璃鍍膜領域；還可以應用于耐磨材料、高溫耐蝕、高檔裝飾用品等行業。
根據形狀分為長靶、方靶、圓靶；根據成分可分為金屬靶材、合金靶材、陶瓷化合物靶材；根據應用不同又分為半導體關聯陶瓷靶材、記錄介質陶瓷靶材、顯示陶瓷靶材、超導陶瓷靶材和巨磁電阻陶瓷靶材等。
《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》中明確了七大戰略性新興產業，其中新材料產業需要大力發展稀土功能材料、高性能膜材料、特種玻璃、功能陶瓷、半導體照明材料等新型功能材料。之后的《新材料產業“十二五”發展規劃》中提出積極發展高純稀有金屬及靶材，并將其作為稀有金屬材料列為重點發展方向。
與此對應的《新材料產業“十二五”重點產品目錄》則將靶材具體描述為包括超大尺寸高純鋁、銅、鉻、鉬濺射靶材；高純銅合金、鎳合金和鉬濺射靶材；高純鉬及其靶材。我們發現靶材產品頻繁地出現在國家產業規劃中，尤其是大尺寸、高純度的鉬靶材。靶材產品種類比較多，但工藝和市場具有相似特征，下面我們就以鉬靶材為例子來介紹靶材行業的現狀、趨勢和機會。
靶材投資機會
鉬靶材是鉬行業的高端產品，廣泛用于導電玻璃、STN/TN/TFT-LCD、光學玻璃、離子鍍膜等行業，適用所有平面鍍膜及旋轉鍍膜系統，已經成為平面液晶顯示器和光伏襯底鍍膜核心原料之一，是一種具有廣闊市場前景的新興鉬產品。鉬靶材的密度大、純度高、組織均勻，且生產工序長，具有很高的技術含量，因而該產品基本被普蘭西、H.C斯泰科、賀利氏、日立金屬等國際巨頭壟斷，國內能夠成為平面液晶顯示器制造商合格供應商的鉬靶材企業僅有高新四豐和蘇晶兩家。由于其應用領域特殊而且有較高的技術門檻，因此成為國家重點鼓勵發展的方向之一。
工藝及經營
鉬靶材的生產使用粉末冶金技術。與目前大多數金屬與合金都采用模具內熔化和鑄造的方法相反，粉末冶金術摒棄了熔化操作，其做法是先擠壓金屬粉末，然后在低于材料熔化溫度的條件下進行熱處理（燒結）并制得產品。粉末冶金術中最重要的因素是金屬粉末本身、擠壓工藝和燒結工藝和成型工藝。該工藝主要用于生產熔點為2000℃及以上的材料。該工藝特別經濟實惠，即使生產少量產品也不例外。除此之外，通過使用定制的粉末混合物，能夠生產一系列非常均勻的材料，并賦予其某些特殊性質。
在產品生產時，先將鉬粉末與合金元素混合以后填入模具內，然后用高達2000巴的壓力擠壓混合物。接著在專用的高溫爐內對壓制成形的零件進行燒結，最后再經過鍛造、軋制或拉伸等成型工序，就能夠保證制品形成致密的微觀結構，并且材料具有出色的熱穩定性、硬度或流動性。產品生產過程的核心環節是對鉬胚的燒結和加熱軋制部分。
在鉬靶產品中，鉬粉占據主要成本，約占產品成本的85%左右，因此鉬粉價格對鉬靶材價格影響明顯。另外，鉬靶材的下游液晶面板、半導體等制造業都屬于寡頭壟斷的競爭格局，對質量要求極高。比如液晶面板，由于面板生產線投入巨大，因而下游客戶對產品質量的一致性要求嚴格，通常對原料供應商實行前期認證和后期質量的全程監控。
因此，相關企業經營模式的核心在于獲得業內龍頭客戶認證，一旦取得主要下游客戶的認證，就能夠獲得穩定的銷售，而這種經營模式的劣勢表現在原材料價格波動和超量庫存減值風險。
市場容量
從液晶面板領域看，近年來，由于便攜式個人計算機、電視機、手機等對平板顯示器件的巨大需求，作為平板顯示產業主流技術的薄膜晶體管液晶平板顯示器（TFT-LCD）技術得到了迅猛發展。全球TFT-LCD生產廠家主要集中在中國內地、中國臺灣、韓國和日本等亞洲地區，占有全球90%的顯示器市場份額。隨著LCD的發展， LCD濺射靶材的消費量也快速增長， 年增長率約為20%。2006年全球鉬濺射靶材的需求量約為700噸，2007年則為900噸左右。
另外，一條11萬平米/月產量的液晶面板生產線，一個月正常生產需要鉬靶約5～6套，一套鉬靶為10～12個鉬靶，根據規格不同，每根鉬靶重量平均約為100KG，按照目前全球已投入生產的生產線計算，需求量約為25.9億元；若按照5～6套/11萬平米的使用量推算，目前鉬靶在液晶面板領域的市場容量為30～50億元。
行業分析機構預測，至2015年將有13條8.5代的液晶生產線出現在中國內地，將有1500億元的投資進入中國液晶制造業。鉬靶材作為制備平面顯示金屬電極用材料，市場需求很大。撇開手機、電腦不談，僅就電視機的用屏數量而言，根據業內預計，到2015年，國內生產國內銷售的電視機將達到7000萬臺，國內生產出口銷售的將達到8000萬臺，總量1.5億臺，而一條8.5代液晶面板生產線如果只切割電視屏的話，一年最多供應1500萬片，所以說光滿足電視機生產的屏幕需求量就需要10條8.5代線。
隨著新能源行業的發展，鉬濺射靶在薄膜太陽能光伏電池上的應用也日益增加。鉬濺射靶材主要通過濺鍍形成CIGS（銅銦鎵硒）薄膜電池電極層，濺射薄膜太陽能電池的制備需要高純鎢鈦靶、大尺寸高純鉬靶，僅2009年1GW的薄膜太陽能電池就需求濺射靶材超過20億元。
行業評價
行業總體描述（見上表）。
通過波特五力模型（見上圖）來看，行業競爭力主要表現為技術門檻，因此業內競爭壓力不大，主要的潛在風險表現為原材料價格的波動和下游客戶在產品價格、供應量等方面的強勢地位。
因此，隨著濺射技術應用推廣和相應市場的擴大，鉬靶材將會在未來保持持續發展。特別是在中國，具備了鎢鉬原料資源和下游產品消費的顯著優勢，配套行業加速向國內轉移并不斷擴大，加之國內綜合成本優勢，因此技術成熟、產品多樣化、質量一致性好的廠家將會迎來快速發展機遇。
雖然不同的靶材產品會有各自的特點，但是通過對鉬靶材分析可以對整個靶材產品的經營、市場、趨勢等有一個整體判斷，我們認為隨著信息、電子、新能源等行業的發展，濺射鍍膜技術的應用將會愈加廣泛，而靶材作為濺射鍍膜技術基礎性的核心材料之一，未來的市場前景巨大。伴隨著國內材料產業的升級和市場的需求，今后必將會產生一批合格的靶材生產企業。在判斷該類企業時應當重點關注：產品質量、成本和產品延伸能力。
產品的性能、能否量產和產品一致性，決定了企業能否進入下游主要客戶的供應商序列并長期供貨，獲得客戶的認可。
篇8
【關鍵詞】粉末精整液壓機 送料 自動化
500噸粉末液壓機的自動上下料裝置。本裝置主要由上料輸送裝置、抓取裝置、旋轉角度檢測定位裝置、旋轉浸油裝置、多工位機械手、下料輸送裝置、氣動系統和電氣控制系統等組成。本裝置具有自動化程度高、安全、可靠的特點。工件參數：直徑Φ30mm～Φ130mm；高度≤50mm（一般30～40mm），最小高度20mm；壁厚4～20 mm；重量：70g～400g；材料為以鐵基為主的金屬零件。生產節拍：自動上下料裝置單次的循環時間需小于2秒，與壓機配合節拍可達到10次/min。工作時間：330天/年，3班/天。設備主要包含：上料輸送裝置、抓取裝置、旋轉角度檢測定位裝置、旋轉浸油裝置、多工位機械手、下料輸送裝置、氣動系統和電氣控制系統等。總布置圖見下圖1所示。
圖1總布局
1 上料輸送裝置
此裝置采用柔性輸送鏈，對工件進行傳輸，主要由架體、鏈板、電機減速機等組成，傳送鏈最大有效寬度為130mm（能夠保證最大工件平穩、順利的通過）。輸送方式由電機減速機帶動鏈板沿水平運動，從而實現對工件的水平輸送。輸送鏈兩側有導向裝置，防止工件在輸送過程中掉下傳送帶，并且此導向裝置可以根據工件的大小調節角度，用于將工件逐個導向到輸送鏈末端的定位裝置處。在傳送鏈末端裝有工件定位裝置及定位發信開關，用以工件定位及定位檢測，且此工件定位裝置可以根據工件的大小來調整以達到工件的中心與抓取裝置的氣爪中心相匹配，為下一步送料機械手抓工件做準備。輸送鏈與機身之間設有連接支架，以提高整體剛性。
2 抓取裝置
抓取裝置由伺服電機、電缸、氣爪、支架等組成。該裝置把工件從上料輸送裝置上抓取到旋轉角度檢測定位裝置上。該裝置有2個軸，可以實現X軸水平移動和Z軸垂直升降，Z軸上裝有3點氣爪，通過更換不同的工裝夾具以加持不同大小的工件，3點氣爪上有可以更換工裝夾具的通用接口，此接口必須與用戶現場的工裝夾具接口需一致。此裝置的送件精度為±0.1mm，且此裝置必須有一定的剛度，保證在運行中穩定、可靠。X軸驅動方式為伺服電機加電缸，以保證定位精度。
3 旋轉角度影像測量裝置
抓取機械手把工件從上料輸送裝置上抓取到旋轉工作臺上，視覺系統的工業相機對工件拍照并與標準圖像對比，生成的數據結果反饋給PLC，PLC控制伺服電機帶動工件旋轉到指定位置，與標準圖像重合，便精確定位，定位精度為±0.1度。影像系統必須對用戶的各種工件都能達到±0.1度的定位精度。此裝置設計時要保證足夠的剛度，保證影像系統不受壓機精整震動的影響。工作臺上設有檢測開關，確認工件被放置到工作臺上才開始工作。該裝置配備西門子19"一體機，型號為：IPC677C 觸摸式19" 24VDC。
4 旋轉浸油裝置
此裝置用于將工件進行浸油和噴油兩種功能。多工位機械手將伺服旋轉盤上對中好的工件拾取到浸油裝置的氣動升降平臺上，系統發信號，氣動升降平臺下降，使工件整體浸入油內，待浸油完成，系統發信號，氣動升降平臺上升，使工件整體脫離油面，浸油完成，等待機械手拾取。使用伺服旋轉功能時，伺服電機帶動工件旋轉至設定的角度或圈數，旋轉時的轉速可以根據實際需要進行設定。油箱上預留旋轉影像裝置的連接接口。油箱內部設有也為檢測開關，檢測液位的上下極限，當油量不足時進行報警。檢測開關需耐腐蝕。油箱設有加油和防油裝置，方便操作。
5 輸送機械手
輸送機械手由支架，X軸伺服電機、電缸、Z軸伺服電機、滾珠絲杠及導向裝置、架體、夾緊氣缸、氣爪，通用夾具等組成。機械手有5個氣爪，可同時拾取5個工件。伺服電機驅動機械手帶動工件到下一工位，每個工位間距350mm。采用伺服電機驅動可以使機械手定位準確，運動平穩。機械手的夾持、進給等由氣缸、伺服電機驅動，機械手通過更換夾爪，可以滿足不同參數零件的夾持。輸送速度可調，與液壓機的壓制速度保持一致。輸送機械手的定位精度為±0.1mm。
篇9
關鍵詞：放電等離子燒結 快速成型技術 研究進展
中圖分類號：TF124 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）11（a）-0036-02
隨著科學研究和工業技術的不斷發展進步，航空航天、汽車制造、精密器械等領域對材料性能及加工工藝的要求越來越高。放電等離子燒結具有快速、低溫、高度致密化的優點，是一種無切屑、少廢料近凈成形材料成型工藝，廣泛應用于強度高、密度大、質量輕合金材料、陶瓷復合材料等特種材料的制備，是當前關注度最高、研究最熱的特種成型工藝之一。國內外高校企業和專家學者通過實驗測試和數值模擬等多種方法手段進行了大量研究，推動了此種成型工藝日趨成熟，廣泛應用。
1 放電等離子燒結機理
放電等離子燒結是一種新興的壓力輔助燒結技術，融合了單軸熱壓燒結和等離子活化兩種技術，具體工藝過程為：在真空環境下，將成型材料粉末（金屬、非金屬或復合材料均可）密封于導電模具（一般為石墨模具）中，通過模具兩端的電極和沖頭將脈沖電流施加于模具中需要燒結的成型粉末上，燒結過程同時，對工件施加單軸壓力，從而使成型粉末迅速燒結成高性能的材料或零件。放電等離子燒結還可以通過調節燒結溫度、軸向壓力，調整模具配置，控制燒結材料的晶粒大小和微觀結構，是一項非常有發展前景的高新技術。
放電等離子燒結過程包括：輕壓跟蹤-放電活化階段，粉末受到壓力緊密堆積，施加在工件兩端的高強度脈沖電壓擊穿粉末的氧化膜，產生輕微放電；重壓成形-熱塑變形階段，由于粉末放電活化作用，在相對較低的壓力和溫度下粉末即可極大地提高致密性[1]。放電等離子燒結在利用焦耳熱燒結成型的基礎上，通過輔助電流激活粉末的活化作用，使粉末顆粒持續保持熱塑狀態，低壓、低溫下即可形成高致密化納米晶體材料，在制造難以熔融在一起或者是熔點較高的復合材料方面具有明顯優勢。
2 放電等離子燒結的究現狀
早在20世紀30年代，美國科學家便開始探索利用脈沖電流進行材料燒結，但直到1965年，這項技術才真正應用于實際。放電等離子燒結以其獨特的加工優勢，吸引了國內外科研人員對其進行了大量研究，其中美、日、韓等國在燒結工藝和燒結材料上做了大量系統研究，技術水平一直處于前列；我國對放電等離子燒結技術的研究起步較晚，但發展迅速，國內高校和科研院所等在放電等離子燒結理論和應用工藝等方面做了深入研究。
2.1 實驗研究方面
放電等離子燒結實驗研究大多圍繞材料制備和不同參數對燒結工藝影響兩個方面。
對硬質合金的放電等離子燒結研究發現，放電等離子燒結不但可在外界環境要求不高的條件下制備難容合金材料，還能極大提高燒結合金材料的力學性能；采用放電等離子燒結進行鈦鎳記憶合金加工制備時，可在較短時間內實現鈦鎳合金致密化[1]，有效解決了熔煉生產無法得到組分均勻和形狀復雜的合金這一難題。
放電等離子燒結工藝還常用于制備陶瓷復合材料、電磁材料等功能性材料。研究發現，放電等離子燒結過程中，通過電流激發作用能夠有效降低超高溫陶瓷材料的燒結溫度，控制晶粒的尺寸，使材料快速致密化，以提高陶瓷材料的燒結性能和力學性能；實驗表明，應用放電等離子燒結制備磁體，通過脈沖電流的激發作用能夠促進磁體的相變，提高磁體的致密性，減少雜質的產生，改善電磁材料性能[2]；應用放電等離子燒結技術對純碳化硅粉末進行燒結，可成功制備相對密度為98%，晶粒尺寸小于100 nm的多晶碳化硅塊體。
國內外專家學者還對放電等離子燒結的重要參數如燒結溫度、壓力、電流強度對成型粉末熔合過程的影響進行了深入研究。研究發現，最佳的燒結溫度不應超過粉末顆粒完全熔化的溫度。以鋁粉放電等離子燒結為例，隨著燒結溫度的提高，燒結工件的密度、硬度也會隨之增強，但過高的溫度會使粉末顆粒表面會產生強烈的塑性變形、機械旋轉和原子擴散現象，反而使材料性能變差。此外，燒結溫度的控制還與粉末顆粒尺寸密切相關。
在燒結升溫過程中，燒結頸的增長狀況直接影響試件的致密化程度，對于可導電的納米顆粒，燒結過程的高溫會使顆粒局部蒸發、表面氧化膜去除，從而使電流傳導更加暢通，確保燒結頸尺寸均勻增長。此外，燒結頸還與材料收縮率變化、顆粒晶向、顆粒結構相關。
2.2 模擬研究方面
由于放電等離子燒結工藝中的粉末尺度非常小，受放電等離子燒結粉末成型環境的限制，一般方法很難對燒結過程、成型機理、影響因素進行準確的分析，獲取燒結過程中的實時參數和檢測也十分困難，因此模擬研究成為放電等離子成型技術不可或缺的研究手段之一。
應用ABAQUS或MATLAB等有限元模擬軟件對放電等離子燒結過程進行模擬，可獲得粉末、模具、沖頭間的溫度場分度、熱場分布和電場分布，研究發現粉末與模具壁之間的存在著溫度梯度和較大壓力梯度，模具表面溫度和試樣溫度存在近似線性的關系，導熱率低的粉末會形成較大的溫度梯度等等。科研人員還通過有限元計算模擬出放電等離子燒結系統的電流密度和溫度分布變化，從而提出一種準確捕獲溫度曲線的參考原則。
有限元法能夠模擬出放電等離子燒結過程粉末成型的宏觀變化，但從原子尺度解釋燒結機制還有一定局限性。因此有學者應用分子動力學模擬將模擬尺度縮小到了原子尺度，在原子尺度下研究各種材料微觀特性，實現燒結過程的可視化，準確捕獲試驗研究無法測量的物理量，具有重要的指導意義。
分子動力學模擬為納米顆粒的研究提供了一個良好的平臺，取得了大量的研究成果，如鎳納米顆粒、銅納米顆粒、氧化鈦納米顆粒等的燒結，可通過觀察兩顆粒間燒結頸與收縮率的變化來分析燒結過程。研究發現，由于顆粒間晶向異性，在燒結初期晶向會發生變化，形成不同類型的燒結頸[3]，而顆粒間的表面擴散、粘性流動、塑性變形和表面張力也會對燒結過程產生影響。
3 結語
科研人員圍繞著放電等離子燒結進行了大量的實驗、模擬研究。通過實驗研究能夠制備出新型特種材料，但無法詳細解釋材料性能變化的機理；模擬研究雖能夠從微觀角度揭示燒結模具內各種場的分布，解釋簡單的燒結機制，但無法與實驗M一步融合。隨著研究的細化與深入，放電等離子燒結的燒結機制將逐漸被人們揭開神秘的面紗。對于加工難以熔合在一起的合金或高熔點材料，放電等離子燒結表現出明顯優勢，在金屬混合物、多孔材料的制備和不同材料組成的層狀復合材料的生產等領域也將有突破性進展。
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篇10
關鍵詞：鉭基合金 抗高溫氧化 合金化 晶粒細化 涂層
中圖分類號：TG174.442 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）03（c）-0150-03
Abstract：Ta-based alloys offer great potential as important materials of construction in space field due to their high melting points and excellent general mechanical properties.But，the biggest problem to restrain their application is their poor oxidation resistance at elevated temperatures.This paper reviews the current oxidation resistant protection technologies of Ta-based alloys in the following aspects：alloying effect，grain refinement and coating techniques.And it analyzes the existing problems in the current research.
Key Words：Ta-based alloy；High-temperature oxidation-resistent；Alloying；Grain refinement；Coating
隨著我國航天航空事業的快速發展，發動機的工作溫度不斷升高，這對于高溫結構材料的要求也日益苛刻，尋找一種在1 800 ℃ 及其以上高溫環境中穩定工作的耐超高溫材料已成為材料研究人員的工作方向。
鉭屬ⅤB族難熔金屬，熔點高達3 033 ℃，密度為16.68 g/cm3，晶格類型：體心立方，導熱系數（25 ℃）54W/M?K，線膨脹系數（0～100 ℃）6.5×10-6，耐蝕性能良好，不僅有優異的機械性能、穩定的物理化學性質，而且高溫力學性能良好。鉭基合金的優良特性使其成為了航天航空領域及其重要的高溫結構候選材料。
但是，鉭基合金自身抗氧化性能較差，600 ℃就開始發生氧化，隨著氧化層的不斷增厚，氧化物與金屬界面之間產生的內應力會使氧化層開裂導致脫落，隨后不斷發生再次氧化、脫落，形成災難性氧化。因此，改進鉭基合金的抗高溫氧化性能具有十分重要的意義[1-6]。
1 通過合金化提高抗高溫氧化性能
查閱文獻可知提高鉭基合金抗高溫氧化性能的元素主要有Cr、Ti和Si及各種稀土元素等，其中Si是提高鉭基合金抗高溫氧化性能最重要的元素。
添加少量Cr時，合金表面的氧化膜內層可形成尖晶石型氧化物，對提高抗高溫氧化性能有一定的改善作用；當添加量達到20%，會形成完整的Cr2O3膜，具有良好的抗氧化性能；但如果繼續增加Cr的添加量，效果反而越來越差。
Ti與O的親和力很大，在空氣或氧化性氣氛中，鈦表面會生成一層致密的、附著力強的、惰性大的TiO2氧化膜，保護基體不被氧化。當Ti的添加量達到25at%時，可以將氧的擴散率減小到原來的1/10。
Si是提高鉭基合金抗高溫氧化性能最常用的元素。通過氧化形成SiO2膜在各種氣氛中都具有優異的抗氧化性能，可以有效地阻止氧向鉭基合金內部的擴散，而且SiO2玻璃在高溫下有一定的流動性，具備自愈合能力，并且能夠承受一定的機械變形，是最常用的添加元素。
另外，在鉭基合金中加入稀土元素如La、Ce、Y等，也能夠有效改善抗高溫氧化性能，添加量一般在1at%以下；當以稀土氧化物的形式添加時，其添加量一般為1%～3%。稀土或稀土氧化物作為活性元素，可以增強氧化膜與基體的粘結力，從而提高其抗高溫氧化的性能[8-12]。
2 晶粒細化改善抗高溫氧化性能
合金的抗氧化性能與顯微組織，尤其是晶粒的大小有很大關系。當合金成分確定以后，晶粒尺寸的影響就顯得尤為重要。細化晶粒的方法有表面噴丸、冷軋、激光處理和快速凝固等，均可提高鉭基合金的抗高溫氧化性能。晶粒細化一般通過兩種機制來提高合金的抗氧化性能：（1）通過改善氧化膜的粘附性，使其不與基體發生相互的擴散；（2）通過晶界擴散發生選擇性氧化，形成保護性能良好的氧化膜。許多研究結果都表明，隨著合金的晶粒尺寸減小，其抗高溫氧化的性能均有不同程度的提高[1-6]。
3 防護涂層提高抗高溫氧化性能
鉭基合金表面抗高溫氧化防護涂層的研究始于20世紀70年代，主要是借鑒鈮合金與鉬合金的防護方法。目前抗高溫氧化防護涂層的研究主要集中在Ta-10W合金上。
3.1 鉭基合金高溫防護涂層的分類
從目前的研究方向來看，鉭基合金抗高溫氧化防護涂層主要分為硅化物涂層和金屬涂層。
硅化物涂層是利用涂層中的Si元素氧化后生成SiO2玻璃膜，有效阻止外界氧向鉭基合金內部的擴散，從而達到抗高溫氧化的防護效果。硅化物涂層抗氧化性能良好，而且具有優越的熱穩定性，使用溫度可達1 800 ℃。國內外的一些研究機構和學者采用多種方法制備了綜合性能良好的硅化物涂層。美國等幾十個研究單位研制了多種防護涂層，如塞爾凡尼亞公司研制的R512A（Si-20Cr-5Ti）涂層材料，成功應用于航天飛機的發動機推力室等。但硅化物涂層存在的問題是，當使用溫度超過1 800 ℃時，SiO2玻璃膜會在高溫下迅速揮發而失效，導致鉭基合金的災難性氧化，因此，也限制了硅化物涂層在超高溫環境中的使用。
金屬涂層的研究首先是由俄羅斯人提出的。IITRI研制Hf-Ta金屬包覆層防護Ta-10W合金。通過向鉭基合金中加入Hf改善其抗氧化性。1 800 ℃以下時，通過氧化形成內層為HfO2、外層為Ta2O5的結構；而在1 800 ℃以上時，形成內層為HfO2、外層為Ta2Hf6O19的結構，提高合金的抗高溫氧化性能。美國Sylvania公司受其啟發，研制了用料漿熔燒法制備的Hf-Ta防護層，并命名為R515（Hf-20Ta-0.25Si），可以在2 220 ℃使用1 h；通過向Hf-20Ta合金中加入合金元素，改進其性能，研究發現僅有鉬對抗氧化性能略有提高；在R515中加入2%Al可改善熔燒性能，抗高溫氧化性能可在2 000 ℃短時使用。
以R515為基礎加入Al、Cr、Si、B、Ir等的研究發現Hf-Ta-Cr-B，Hf-Ta-Cr-Al，Hf-Ta-Ir-Al等防護層系統。在1 371 ℃時的抗氧化壽命在450 h以上，是鉭基與鈮基合金中溫長周期使用的最有希望的塑性防護層。
在R515基礎上發展了復合防護層。底層為90HfB2-10MoSi2粉末，于1 820 ℃熔燒15 min制成，為多孔性化合物層；再以Hf-20Ta-0.25Si料漿涂其上并熔燒以堵塞填充孔隙，可在1 800 ℃長時間使用[11-19]。
3.2 鉭基合金高溫抗氧化涂層的制備方法
目前制備鉭基合金高溫抗氧化涂層比較成熟的工藝方法有：包滲法、料漿燒結法、熱噴涂法及離子濺射法等。
（1）包滲法。
包滲法一般是在真空燒結爐內或者保護性氣氛下，在一定溫度范圍內（800 ℃～1 500 ℃）進行，制備方法簡單，涂層與基體之間為冶金結合，因而結合力良好，不易脫落，缺點是涂層不均勻，厚度不易控制。
（2）料漿燒結法。
料漿燒結法是將硅化物漿料涂覆于鉭基合金表面，在真空燒結爐內進行高溫熔燒處理，通過漿料和基體之間的擴散得到結合力良好的涂層，其成分和厚度都很均勻可控，同時具有熱傳遞好、滲鍍速度快等優點，因而是近年來很受關注的制備方法。
（3）熱噴涂法。
熱噴涂是將噴涂材料加熱熔化或半熔化成液滴或夾帶固體的液滴，高速噴射到鉭基合金的表面，形成抗高溫氧化防護涂層的工藝方法。從20世紀50年代研制的自熔性合金粉末和放熱型復合粉末，改善了涂層的多孔性結構，實現了涂層與基體的冶金結合，極大地擴充了熱噴涂的應用領域。缺點是異形件表面制備的涂層厚度及均勻性不易控制。
（4）離子濺射法。
離子濺射法是在真空條件下利用高荷能粒子轟擊材料表面，使材料表面原子或分子以一定能量逸出，然后在基體表面沉積成膜的工藝方法。濺射法可獲得各種材料的膜層，在各種物理氣相沉積中最容易控制抗高溫氧化防護涂層的組分，缺點是在零件內腔不易制備厚度均勻的高溫防護涂層[13-19]。
4 存在的問題及發展趨勢
作為極具潛力的高溫結構材料，鉭基合金在航天航空領域有著十分廣闊的應用前景，研究鉭基合金的抗高溫氧化性能具有十分重要的意義。雖然國內外在鉭基合金抗高溫氧化防護方法方面已經開展了大量的研究工作，并且也取得了一定的進展，但仍然有一些問題有待進一步的研究。
（1）合金化在提高鉭基合金抗高溫氧化性能的同時，也會降低鉭基合金的高溫力學性能；而且通過合金化來提高鉭基合金抗高溫氧化性能的效果是有限的。因此，在采用合金化的方法提高鉭基合金抗高溫氧化性能的同時，也必須考慮其對高溫力學性能的影響，從而達到性能的最佳優化。
（2）通過晶粒細化也可以提高鉭基合金的抗高溫氧化性能，實現自我防護。但目前國內外關于晶粒度對合金抗高溫氧化性能影響的研究還比較零散，缺乏系統性，今后還需要繼續開展相關的研究工作。
（3）鉭基合金高溫涂層目前存在的問題是涂層與基體的熱膨脹系數匹配性較差，在受到熱疲勞或熱沖擊時容易剝落。另外還可能發生涂層與基體、涂層與環境之間的不良化學反應，從而導致鉭基合金力學性能的下降。為了解決這一問題，可以考慮采用梯度復合涂層的制備方法。今后的研究重點也將集中在：①對現有的涂層制備工藝進行優化，進一步提高涂層的抗高溫氧化性能；②將多種涂層制備方法進行復合，制備出綜合性能優異的梯度復合涂層；③開發新的抗高溫氧化涂層材料。
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