陶瓷機械范文

導語：如何才能寫好一篇陶瓷機械，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：轉銹劑；銹蝕鋼板；紅外光譜

1 前言

世界上每年因腐蝕而報廢的鋼鐵量占鋼鐵總產量的20%以上，而據我國有關部門不完全統計，我國因鋼鐵腐蝕所造成的損失大約為GDP的4%。為了減緩腐蝕的發生，最簡單有效且經濟的方法就是在鋼鐵表面采用防腐蝕涂料涂裝。在陶瓷機械中，金屬材料使用量也很大，而金屬的腐蝕是金屬受環境介質的化學或電化學作用而被破壞的現象。轉銹劑的應用可以克服金屬表面處理技術中施工對象所處的位置、施工對象的形狀和尺寸大小（尤其是復雜的幾何結構）等的不便，能使銹穩定、鈍化或轉化，使活潑的鐵銹轉變成無害的物質。它作用在銹蝕的金屬表面，形成一個轉化層，然后將涂料體系應用在該轉化層上[1]；也可以先將其與涂料體系混合后刷涂于銹蝕的金屬表面，使其在轉變銹蝕的同時參與成膜[2]，以達到既除銹又保護的雙重目的。

陶瓷機械處于高溫、高濕、高酸等環境，防銹任務十分嚴峻。

2 實驗

2.1 實驗儀器和藥品

2.1.1實驗儀器

本實驗所使用的主要實驗儀器及其型號、產地見表1。

2.1.2實驗藥品

本實驗所使用的主要原料的名稱、規格和生產廠家詳見表2。

2.2 實驗方法

2.2.1轉銹劑的制備

在四口圓底燒瓶中加入3，4，5-三羥基苯甲酸（沒食子酸）、順丁烯二酸酐、乙二醇及對甲苯磺酸，升溫至回流溫度；當反應物變透明后，恒溫反應一定時間，將反應裝置改變為蒸餾裝置，將溫度降至80℃；然后在0.08～0.09MPa真空度下抽除溶劑，得到產物。

2.2.2試片準備

本實驗采用的試片為在自然環境下腐蝕生銹的鋼板。電化學測量的試片除工作表面外，其余表面用環氧樹脂封閉，環氧樹脂固化按環氧樹脂E44：丙二醇丁醚：乙二胺=40：4：2.8的比例（質量比）配制。

試片的處理過程：

（1） 用鋼絲刷清潔試片表面，將浮銹和贓物除去，然后用棉布將試片表面粉末抹掉；

（2） 用去離子水沖洗試片表面，然后用電吹風將其吹干；

（3） 將合成的轉銹劑用去離子水1：1稀釋后，涂覆于試片表面，室溫干燥3天后待測。

2.3 測試

2.3.1分子量測試

采用Waters公司的組合型GPC儀，以THF為流動相，流速為1mL/min，柱溫箱溫度為40℃。

2.3.2紅外測試

液體樣品的制備：將少量合成的轉銹劑溶于四氯化碳，充分溶解后涂于溴化鉀片上，待其成膜后進行測試（樣品1）。

2.3.3電化學測試

采用上海辰華儀器有限公司的電化學工作站CHI660A進行測試。測量溫度保持室溫，工作液選用3.5%的氯化鈉溶液。掃描率在0.5mV/s，掃描范圍為-200～300mV。

2.3.4電子掃描電鏡（SEM）

采用日本電子公司的JSM-6700F場發射掃描電子顯微鏡進行形貌測試。

3 結果與討論

3.1 沒食子酸與順丁烯二酸酐比值（n值）的確定

3.1.1 n值對反應現象及轉銹劑外觀的影響

在轉銹劑的制備過程中，n值對反應現象的影響較明顯。當n值為1：2時，100℃下反應不到1h，反應物就由鵝黃色變透明，即反應接近終點；隨著n值的逐漸增大，反應物變透明的時間逐漸增長，反應所需的溫度也越高。當n值為2：1時，反應物要在115℃條件下反應5h，才開始變透明；而大于這個比值，反應物在更高溫度下長時間反應也很難變透明，說明此時反應體系中沒食子酸已經大大過量。表3為n值對外觀的影響，由表可知，在合成轉銹劑時，n值應小于2：1。

3.1.2 n值對產物分子量及其分布系數的影響

對不同n值得到的反應產物進行GPC測試，其分子量及其分布情況見表4。由表可知，隨著n值的增大，產物的分子量相應減小，其分布系數D也略有變化。當n值為1.6：1時，分子量分布系數最小。

3.2 轉銹劑的轉銹效果分析

圖1是未經轉銹劑處理的銹蝕鋼板（a1和a2）和經過轉銹劑處理的銹蝕鋼板（b1和b2）的表面形貌圖，表5為不同點處的元素及其含量。從圖1（a1）可以看出，鋼板試樣表面的鐵銹主要為一些形狀大小不一的塊狀結構和小的顆粒結構。表5對塊狀結構進行元素分析發現，其主要元素為Ca、O和C，說明塊狀結構可能是鋼板表面未完全清除的污物。圖1（a2）對小的顆粒結構進行放大處理，可以看到這些小顆粒是多孔隙的，這表明試樣表面的銹蝕含有纖鐵礦和針鐵礦，其中以纖鐵礦為主要成分。

經轉銹劑處理的銹蝕鋼板表面轉化膜主要分為兩個區（見圖1（b1）），亮區和暗區，該現象產生的原因可能是鋼板表面銹蝕不均勻。其中暗區是鋼板上無銹蝕部位或銹蝕極少的部位，亮區則是銹蝕較多的部分。圖1（b2）為對亮區放大的表面形貌，發現該區的銹蝕在轉銹劑的作用下轉化成片狀結構的晶體，這些片狀結構晶體相互重疊，緊密地覆蓋在金屬表面，可有效防止外層腐蝕介質到達金屬基體表面產生腐蝕。

圖2是與圖1中#1、#2、#3處相對應的EDX譜圖，其主要元素及含量見表5。由表可知，經轉銹劑處理的銹蝕鋼板表面與未經轉銹劑處理的銹蝕鋼板表面主要元素并沒有發生變化，主要都含有C、O和Fe；但是經轉銹劑處理后，C的含量明顯增大，Fe的含量明顯減小。由圖2和表5可知，本實驗合成的轉銹劑可有效地轉變銹蝕，且不含任何對環境有害的物質。

4 結論

（1） 在轉銹劑的制備過程中，沒食子酸與順丁烯二酸酐比值（n值）為1.6：1時，反應時間較短，得到的產物分子量分布系數窄、水溶性好，其轉化膜耐腐蝕性能佳。

（2） 轉銹劑與鐵銹反應可將鐵銹中形狀和排布不規則的纖鐵礦、針鐵礦和磁鐵礦的顆粒轉變成緊密排布的片狀結構晶體，且該轉銹劑不會給環境帶來任何有害物質。

（3） 本實驗制備的轉銹劑含多酚結構，其轉銹機理主要是多酚結構與銹蝕中的鐵離子反應形成穩定的絡合物，該絡合物對底層金屬起到保護作用。

參考文獻

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關鍵詞：加減速；施釉機械手；實時

1 引 言

目前，我國衛生陶瓷產品與國外的高檔陶瓷產品相比較，釉面質量是最大的差距，如何提高釉面質量，是產品躋身于高檔產品的重要措施。采用機械手施釉可使衛生陶瓷產品施釉高效連續化，并為提高施釉質量提供先進的控制手段[1]。

除了保證施釉機械手位置精度以外，定位時間也已成為衡量施釉機械手性能好壞的一個重要指標。施釉機械手對位置誤差的精確控制是控制系統設計的關鍵，直線減速模式是最常用的一種減速模式。傳統的直線加減速算法[2]有一定的局限性,即這種算法只能適應于加工長度固定的情況，并沒有考慮加工長度是一個動態變化的情況，而機械手實際工作狀態往往又是在連續手動方式下進行，其機械手的進給量是一個動態變化的過程，因此，若按照上述算法，“尾巴”現象仍會在減速區出現。另外，由于伺服電機存在一個“死區”[3]，當速度低于伺服電機的“死區”速度后，伺服電機將不再轉動，又將導致位置誤差。為了消除減速過程中出現的“尾巴”現象，提高位置精度，本文提出一種實時直線加減速算法，以傳統的直線加減速算法相比，此算法不僅可消除減速過程中出現的“尾巴”現象，而且能使系統性能得到明顯改善。

2實時直線加減速算法

2.1減速點的計算

插補系統是一個離散的采樣系統，所以計算減速點需要采用離散的方法來求取[3]。假設Vmin為伺服電機的“死區”速度，根據（1）、（2）式可得到減速段的時間系數n。

通過（2）式求解得出n值。在離散采樣系統中，n必須是一個整數，所以需要根據（3）式把n化成整數。

然后根據（1）、（2）、（3）、（4）式推出（5）式，算出減速點的距離[4] [5]。

2.2加速度的計算

假設ai為第i個插補周期加速度， Vt為第i個插補周期的速度，利用公式（6）、（7）可以實時求出在減速段每個插補周期的加速度值。

本算法的關鍵就在于抓住了減速區長度Sd是一個動態變化值，必須在每一個周期都重新計算加速度值，所以在減速區是一個變減速運動。

3 判斷條件的設置

根據實驗結果發現，通過計算減速點和加速度，還不能完全解決直線加減速的“尾巴”現象。所以在減速階段設置一個判斷條件：當剩下的距離小于或等于某個定值時，就在一個周期內勻速走完剩下的距離。

4 實時直線加減速算法的實現

4.1程序框圖

圖1給出了實時直線加減速算法的程序框圖。其中L為剩下的距離，S0為一個周期走完的標準距離， V是當前速度，Vcmd是目標速度，S1是以初速度為零、給定的加速度勻加速至Vcmd的時間內所運動的距離。

4.2仿真與實驗結果

為了檢驗所提出算法的有效性，由上海交通大學機器人研究所提供開發平臺上進行實驗。系統的硬件平臺由ARM公司的PXA270作為中央控制器和基于DSP6713的插補運動控制器等幾部分組成。在手輪方式下,采用兩種不同算法進行對比實驗，實驗結果如表1所示。實驗所采用的參數如下：勻速時的速度Vp＝120mm/s,最大加速度a=1500mm/s，

5 結束語

本文采用了一種實時直線加減速算法，提出了減速點計算和實時加速度計算的方法，在減速最后階段以一個周期插補完為條件，實現精確定位，同時減少了定位時間。該算法消除了在任何模式下速段的“尾巴”現象。目前，上述理論方法開發的施釉機械手已經成功應用于廣東西玉陶瓷有限公司施釉生產線上，經過一段時間的生產實踐表明：該機械手施釉軌跡重復性好，容易保證釉層厚度均勻，釉面質量穩定，大大降低了工人的勞動強度，提高了生產效率。

參考文獻

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篇3

2、在沐浴完以后可以把水留在浴缸內或者是重新注水至最高噴嘴2寸以上的位置，接著再放入適量的低泡沫洗潔精和漂白粉靜置10分鐘左右。然后在把浴缸的水放掉，再用清水沖干凈即可。

3、因為陶瓷浴缸是用來儲水沐浴的，在使用中比較容易滋生細菌。所以在平時可以用開水來擦拭浴缸，但是只能用軟的棉布來擦拭。

4、要經常對陶瓷浴缸的水垢進行處理，比如可以把檸檬切開后再沾上鹽巴來進行擦拭，這樣不僅不會損壞陶瓷釉面，而且還有很好的清潔效果。

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同步圓筒式磁力聯軸器，其結構如圖1所示。內、外轉子的圓周上布置有體積大小相同的小塊永磁體，這些永磁體按南、北極交替均勻的周向排列。此種磁力聯軸器運用了磁極之間同性相斥，異性相吸的工作原理。其工作過程為：電機驅動外轉子旋轉，外轉子上的永磁體相對于內轉子永磁體有一個轉角，兩組永磁體產生推拉磁力作用，在此磁力的作用下使內轉子轉動。此種磁力聯軸器能夠獲得較高的輸出扭矩，并且運行穩定，效率高，無需使用軸封，因此不存在泄漏問題，可以很好的應用到一些危險領域中。同步圓筒式磁力聯軸器的研究已較成熟，并且已經產品化，得到了廣泛應用，國內也已有很多生產同步磁力聯軸器的企業。

異步平盤式磁力聯軸器是一種渦流轉動式磁力聯軸器，其結構特點為安裝磁體的元件為平盤結構，主、從動盤橫向排列。此種磁力聯軸器是由美國俄勒岡國家大學等于1995年開始開發和研究的，主要用于連接電機和負載，其傳動效率較高。目前對此種聯軸器的研究主要有采用層分析理論對此種磁力聯軸器的磁場、扭矩和傳遞性能進行研究，并對此種磁力聯軸器進行分析優化設計。近年，對此種聯軸器的可調速型研究較多，發展也較迅速，已在生產領域得到了廣泛應用。目前，吉林大學等已對此種磁力聯軸器做了相關的研究，其中主要的研究類型有固定氣隙式、延遲型、扭矩限制型等。

永磁體是磁力聯軸器的重要構成部分，永磁體材料一般采用鐵釹錋材料，此種永磁材料具有熱穩定性差、高溫會產生退磁現象。當磁力聯軸器應用于需要輸送高溫介質的場合時，介質的高溫以及渦流產生的熱量達到永磁體的高溫退磁溫度時，就會影響磁力聯軸器的輸送扭矩及效率，并且減短磁力聯軸器的使用壽命。這一局限性限制了同步磁力聯軸器應用范圍。江蘇大學許士芬研究所為了解決同步磁力聯軸器高溫退磁的現象，拓寬磁力聯軸器的應用范圍，從結構、原理上進行改革，根據電磁感應原理，研制出了多種耐高溫的磁力聯軸器，其最大的結構特點是只在外轉子上布置永磁體。以下介紹三種耐高溫的異步圓筒式磁力聯軸器。

鼠籠式異步磁力聯軸器，其結構如圖2所示。外轉子上布置有永磁體，內轉子的結構設計則是借鑒了異步電機的鼠籠式轉子。由于結構的相似性，因此，它的工作原理也與鼠籠式異步電機的相似，即電磁感應原理。其結構特點是內轉子的周向無永磁體，內轉子由實心轉子基體與端環以及導條組成，而只在外轉子的周向布置有永磁體，并且用隔離套密封住泵輸送的高溫介質，使得外轉子上的永磁體與高溫介質無直接接觸，若隔離套采用非導體材料制作，能隔絕或者減緩介質溫度的擴散，從而降低了介質溫度對永磁體高溫退磁的影響，因此此種磁力聯軸器對輸送介質的溫度沒有嚴格的要求，它可用于輸送高溫介質的場合。

普通實心異步磁力聯軸器，其結構如圖3所示。其結構特點是內轉子采用普通的實心轉子，實心轉子上無永磁體布置，而在外轉子的周向均勻鑲嵌有同等大小的永磁體，其工作原理為電磁感應原理。普通實心磁力聯軸器采用實心轉子具有啟動性能好、結構簡單、加工方便等優點，但是其電磁轉矩、傳動效率偏低，因此在此基礎上提出了雙層實心異步磁力聯軸器。雙層實心磁力聯軸器在普通實心異步磁力聯軸器的結構基礎上，在內轉子的表面增加了一層良導體，其工作原理與普通實心磁力聯軸器基本一樣。

雙層實心異步磁力聯軸器也具有啟動特性好等特點。在普通實心異步磁力聯軸器基礎上改良的雙層實心異步磁力聯軸器，具有較高的傳動性能，通過實驗已經證明了其傳遞扭矩及傳遞效率明顯高于普通實心異步磁力聯軸器。

根據以上各類磁力聯軸器的介紹，對同步圓筒式磁力聯軸器與異步圓筒式磁力聯軸器進行比較，總結如下：

（1）結構異同：前者內外轉子上都布置有永磁體，后者只在外轉子上布置有永磁體，即兩者外轉子結構相同，內轉子結構不同。

（2）工作原理不同：前者根據永磁體同性相斥，異性相吸的原理工作；后者根據電磁感應原理工作。

（3）輸送介質溫度限制范圍不同：在沒有冷卻裝置以及特殊設計情況下，同步圓筒式磁力聯軸器對輸送的高溫介質的溫度高低限制較大，而異步圓筒式磁力聯軸器對介質的溫度高低限制較小。

（4）產生渦流的位置不同：前者只有隔離套上存在渦流，而后者在內轉子及隔離套上都存在渦流。

（5）實用性：前者因傳動效率高目前已廣泛應用于各個領域，而目前開發的異步圓筒式磁力聯軸器雖已具備了實用化的條件，但其傳動性能還稍遜于同步圓筒式。

將異步圓筒式磁力聯軸器與異步平盤式磁力聯軸器進行比較：

（1）結構不同：前者為圓筒式結構，內外轉子之間由隔離套隔開；后者為平盤式結構，兩側轉子之間無隔離套隔開。

（2）工作原理相同：兩種磁力聯軸器都是根據電磁感應原理工作。

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[關鍵詞] 急性冠脈綜合征；PCI；上消化道出血；因素分析

[中圖分類號] R473.5 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-0742（2017）01（b）-0065-03

[Abstract] Objective To analyze the upper gastrointestinal hemorrhage risk factors of patients with acute coronary syndrome after the PCI operation. Methods Group selection 474 cases of operative patients with ACS and PCI operation in the department of cardiovascular medicine in the Qilu Hospital of Shandong University from January 2013 to May 2016 were retrospectively analyzed and the patients with gastrointestinal hemorrhage were included as the case group（194 cases）， and the other were included as the control group（280 cases）， and the factors were analyzed. Results The incidence rate was 40.93% （194/474）， and the age， peptic ulcer history， joint anticoagulant， nonsteroidal antiinflammatory drugs and drinking history were the independent risk factors， and the difference had statistical significance（P

[Key words] Acute coronary syndrome； PCI； Upper gastrointestinal hemorrhage； Analysis of factors

ACS是一N常見心血管急癥，PCI是治療ACS的重要方法，成功率在95.00%以上[1]。上消化道出血是ACS患者PCI術后常見并發癥，與術后心律失常、心力衰竭等心血管事件關系密切，是患者住院死亡的重要原因之一[1-2]。分析ACS患者PCI術后上消化道出血危險因素，分析其臨床特征，對于該并發癥的防治具有重要意義。2013年1月―2016年5月，醫院介入科共收治ACS并采用PCI手術治療患者474例，以此作為研究對象，分析消化道出血危險因素、臨床特征，總結防治經驗，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

整群選取該組474例為研究對象，其中男362例、女112例，年齡38～86歲，平均（70.0±7.5）歲。納入標準：①臨床資料完整；②術前凝血功能正常，無手術禁忌證；③術前3個月無消化道出血病史，無胃部手術史；④術前未合并心房顫動等需服用華法林等抗凝藥物的疾病。

1.2 方法

采用回顧性分析方法，將發生消化道出血患者納入病例組，余者納入對照組，進行因素分析。

1.3 統計方法

采用SPSS 18.0統計學軟件進行數據處理，計量資料以均數±標準差（x±s）描述統計，服從正態分布組間比較采用t檢驗，計數資料以[n（%）]描述統計，組間比較采用χ2檢驗，以P

2 結果

2.1 消化道出血基本情況

共出現上消化道出血患者194例，發生率40.93%。發生在術后2 h～6 d，平均（5.6±1.4）h。在24 h內患者164例，占84.54%。34例（7.17%）患者同時伴血量過多癥狀表現。21例（4.43%）輸血治療。活動性出血控制時間（4.4±2.5）h。

2.2 消化道出血危險因素

2.2.1 單因素分析 計數資料單因素分析顯示，病例組與對照組多支病變、合并原發性高血壓病、消化道潰瘍、吸煙等比重差異有統計學意義（P

計量資料單因素分析顯示，病例組年齡、手術時間、使用抗凝藥物天數、入院血小板計數分別為（72.3±11.5）歲、（79.4±53.1）min、（4.4±3.1）d、（220.3±54.0）高于對照組（68.4±11.2）歲、（67.2±31.9）min、（3.2±3.4）d、（208.1±48.3），差異有統計學意義（r=2.567、2.361、1.861、14.317，P0.05）。

2.2.2 多因素Losgtisc回歸性分析 多因素Logistic回歸分析，結果顯示，年齡[OR=1.174，95%CI（1.476～1.752）]、消化道潰瘍病史[OR=3.476，95%CI（1.462～20.576）]、聯合抗凝劑[OR=1.472，95%CI（1.874～6.271）]、非甾體抗炎藥物[OR=2.064，95%CI（1.980～6.236）]、飲酒史[OR=1.475，95%CI（1.554～7.160）]成為獨立危險因素，差異有統計學意義（P

3 討論

3.1 ACS患者PCI術后合并上消化道出血基本情況

該組對象ACS患者PCI術后合并上消化道出血發生率約為發生率40.93%，其它學者調查統計約為50%左右[2-3]。從發生的時間來看，多見于PCI術后24 h內。該組對象發生在術后2 h～6 d，平均（5.6±1.4）h，即一周內均可出現出血，在24 h內患者占84.54%（164/194）。在PCI術后早期留置胃管，進行胃酸檢測有助于及早發現診斷出血。該次研究中，嚴重出血表現發生率7.17%（34/474），輸血治療率4.43%（21/474），絕大多數患者出血較少，易于控制，發現處理較及時。

3.2 ACS患者PCI術后合并上消化道出血危險因素

該次研究顯示，ACS患者PCI術后上消化道出血危險因可分為原發病、用藥、季節、既往治療情況、病情、年齡等幾大類，與潰瘍合并上消化道出血危險因素較類似[3]。有報道顯示糖尿病、大劑量應用阿司匹林是主要危險因素[4]。該次研究未得出類似的結論，研究中出血者大劑量應用阿司匹林占5.67%，未出血者占6.43%（χ2=0.115，P=0.735>0.05）。可能c大劑量應用阿司匹林患者較少、藥物管理水平較高。董干等嘗試采用CRUSADE評分系統預測PCI術后消化道出血發生率，結果信效度較好，今后也有必要構建地區醫院消化道出血預測指標系統[5-6]。從多因素分析來看，年齡、消化道潰瘍病史、聯合抗凝劑、非甾體抗炎藥物、飲酒史成為獨立危險因素（P

3.3 小結

ACS患者PCI術后合并上消化道出血風險較高，需做好術后早期病情觀察、指標監測，積極預防性用藥，慎重應用可能增加出血的藥物，及早診斷。

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關鍵詞　壓電陶瓷，大功率，低損耗

1壓電學的發展

19世紀80年代居里兄弟在石英晶體上發現壓電效應，美國、日本和前蘇聯于二戰中期幾乎同時發現鈦酸鋇（BaTiO3）具有高介電常數。1894年沃伊特指出[1]，32種點群中僅無對稱中心的20種點群的晶體才可能具有壓電效應。這20種點群晶體，只要是絕緣體都是壓電體，而其中具有單一極軸的10種點群壓電晶體中某些壓電晶體在一定的溫度范圍內能自發極化，其自發極化方向因外電場方向反向而反向，晶體的這種性質稱為鐵電性，具有該特性的物質稱為鐵電體。不久之后，于1947年發現了鈦酸鋇的壓電性，并成功研制出鈦酸鋇壓電陶瓷，美國于1954年公布了壓電體鋯鈦酸鉛Pb(Zr,Ti)O3（即PZT），實現了壓電陶瓷發展史上的巨大飛躍。

2壓電材料的體系結構

壓電材料的體系結構[2]如圖1所示。其中鈦酸鉛的居里溫度為490℃，溫度穩定性好；介電常數εTr小，適于高頻下工作；Kt/Kp值大，可以有效抑制橫向寄生模式的干擾，提高器件的工作效率，適合多層壓電降壓變壓器的制作，但其壓電性能d33、Kp較低。

鋯鈦酸鉛（PZT）壓電陶瓷具有表4所示的優良性能，但機電耦合因素Kp和機械品質因素Qm難以實現雙高[3]。PZT基的三元系壓電陶瓷具有燒結溫度低、氣孔率小及微觀結構均勻致密的特點。對它的研究主要包括兩方面：一是在準同型相界附近找到合適的錳、銻、鋯、鈦的比例[4]；二是進行摻雜取代改性。這方面的研究有稀土元素(Lu2O3，CeO2，Yb2O3，Eu2O3等)摻雜、NiO、Fe2O3、Nb2O5等摻雜，還有Sr2+，Mg2+等取代[5]。

3壓電陶瓷的應用分類

壓電陶瓷的應用可分為兩大類：壓電振子和壓電換能器。

3.1 壓電振子的應用

壓電陶瓷作為壓電陶瓷振子的應用如表2所示，它利用壓電振子本身的諧振特性，將電能轉換為振動的機械能。

（1） 陶瓷壓電變壓器

陶瓷變壓器屬于壓電陶瓷振子的一種，其輸入壓電陶瓷片的電振動能量通過逆壓電效應轉換成機械振動能，再通過正壓電效應轉換成電能，在能量的這兩次轉換中實現阻抗變換，從而在陶瓷片的諧振頻率上獲得高的電壓輸出，它要求材料具有較高的徑向耦合系數Kp、機械品質因數Qm；低的介電損耗；壓電、介電、彈性等性能參數具有較好的頻率、溫度、時間穩定性。

壓電變壓器與傳統電磁變壓器相比，具有體積小、質量輕、無電磁噪聲、高升壓比、高能量密度、高效率、耐高壓高溫與短路燒毀、耐潮濕、節約有色金屬等優異性能，特別適應電子電路向集成化、片式化發展的趨勢[6]。隨著IT產業的快速發展，壓電變壓器已廣泛應用于筆記本電腦、數碼相機、掌上電腦、移動電話、傳真機、復印機等電子信息類產品。最大能量轉換效率大于95%、最大能量密度大于57.3W/cm3的壓電變壓器已有報道[7]。

（2） 陶瓷濾波器

陶瓷濾波器在交變電場作用下，壓電陶瓷振子會產生機械振動，當外加交變電場增加到最小阻抗頻率(fm)時，振子的阻抗變得最小，輸出電流最大。當頻率繼續升高達到最大阻抗頻率(fn)時，振子阻抗變得最大，輸出電流最小，由此實現濾波功能。其制備材料要求各個參數的經時穩定性和溫度穩定性要好，材料的機械品質因素要高、介質損耗小，機電耦合系數Kp能按濾波器對帶寬的要求而定。

壓電振子和壓電變壓器等器件在大功率工作狀態下往往會因諧振時振動幅度大而引起應力破壞，振動時間長則會導致疲勞性破壞；振動時由于內摩擦和介質損耗產生的大量熱而帶來性能的惡化[8]，這就要求相應的壓電陶瓷材料具有高的力學強度、低的介電損耗。

3.2 壓電換能器的應用

如表3所示，壓電換能器主要利用正逆壓電效應進行機械能和電能的轉換。

（1） 超聲馬達

壓電陶瓷換能器是超聲馬達的核心，對于工作在諧振狀態的超聲馬達來說，要求壓電陶瓷材料具有高 Qm和較小的 tanδ以提高器件的效率和降低發熱；具有盡可能大的 Kp和d33，以實現低電壓驅動和大的輸出力矩[10]。此外，寬響應頻率、高居里點、良好的時間和溫度穩定性也是它高效工作的需要。國內外基本上都采用大功率壓電陶瓷材料，如PZT-4、PZT-8、PCM-5、PCM-80、PCM-88制備超聲馬達，其材料性能如表4所示。

（2） 水聲換能器

制備水聲換能器的材料，除了要滿足換能器的一般性能要求外，還應具體考慮換能器屬于接受型、發射型還是接受發射型，以滿足不同的具體要求。例如對于接收發射一體的換能器材料則要求高Kp值與適中的Qm和ε值；對接受型來說，要求壓電常數g33或g31大，機電耦合系數Kp要高，材料的Qm較低以利于展寬接收頻率范圍，但太低Qm的值會使機械損耗增加，降低接收靈敏度；對于發射型，還要求強場下的介電損耗要小，Qm要大，壓電性能不能衰退。

PZT壓電陶瓷作為水聲換能器的換能材料仍占首位，我國聲學研究所研制的PZT壓電陶瓷，常用的型號為PZT-4、PZT-5和PZT-8，如表4所示。PZT-4因具有較好的激勵特性，可制備收發兼用的水聲換能器；PZT-5較高的介電常數和機電耦合系數多用于接收型；而PZT-8因其突出的高激勵特性而常用于大功率發射型。

4大功率壓電材料及器件的研究現狀及方法

4.1 大功率壓電材料研究現狀

至今大功率壓電陶瓷材料的三元系列有幾個較為成熟的系列：鈮鎂鋯鈦酸鉛系，其特點為高Kp、介電常數、Qm和較好的穩定性；鈮鋅鋯鈦酸鉛系，其特點是較優的穩定性、致密性、絕緣性、壓電性。碲錳鋯鈦酸鉛系，其特點是其壓電性受機械應力和電負載的影響小。銻錳鋯鈦酸鉛系，其特點是Kp和Qm都高，諧振頻率受時間和溫度的影響小。

而對大功率而言，往往要求PZT陶瓷具有高的介電常數、高的Qm等，故為了尋求更高性能的壓電陶瓷材料，人們通過在PZT的基礎上添加第三、第四組元制成了三元系、四元系壓電陶瓷。1965年，日本松下電氣科研人員首先成功制造了三元系壓電陶瓷Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PZT (PCM)[12]，它的性能比二元系PZT更加優越，且可通過在PCM中添加MnO2，NiO，CoO，Fe2O3，Cr2O3等改善PCM的燒結性、介電性、彈性性能和機械品質因素等。通過對三元、四元系PZT基壓電陶廣泛的探索研究表明：四元系壓電陶瓷具有高εr 、高機械強度、低損耗、低劣化、低燒結溫度、穩定性好、工藝性好等優點[5]。所研制的四元系列具有高Kp、高Qm、高εr、高壓電常數、高矯頑場Ec和高機械強度的特點，并且容易燒結，壓電常數、耐劣化性好。

如： Pb(Mn1/3Nb2/3)A(Zn1/3Nb2/3)BTiCZrDO3

Pb(Mg1/3Nb2/3)A(Mn1/3Nb2/3)BTiCZrDO3

Pb(Li1/2Nb1/2)A(Mg1/3Nb2/3)BTiCZrDO3

Pb(Sn1/3Nb2/3)A(Zn1/3Nb2/3)BTiCZrDO3

然而在大功率應用中，依然會產生眾多的問題，主要有：諧振頻率的漂移；Qm的降低；發熱帶來的機電耦合系數的減小和熱穩定性變差。其中的熱產生，會帶來升溫，當溫度上升到一定值時，將使材料去極化，使材料的壓電介電體系完全失去功效。故制備介電損耗低、Qm大的硬性材料在大功率器件中尤為重視。

4.2 大功率壓電材料的研究方法

4.2.1 摻雜改性

摻雜改性是探索高性能壓電材料的有效手段，它們主要通過取代離子的半徑和價態的差異來影響材料性能的，如表5[13]所示。

錳是一種常見的硬性摻雜物，它作為穩定性材料，可以大大改善材料的抗老化性能，提高材料的機械品質因數(Qm)，因而是大功率壓電功能材料中最常用的添加元素之一[14]。Y.-H.Chen[15]報道，適量的Mn摻雜可顯著地提高Qm，但同時降低了Kp。

PMN-PZT材料中摻入CeO2制備壓電陶瓷材料，結果表明CeO2的加入，減小材料的晶胞參數，提高材料的機械品質因素Qm和機電耦合系數[16]。而在PMN-PZT材料中加入微量的PNN固溶體，不但可提高材料的相對介電常數和機電耦合系數，還可以降低材料的燒結溫度，如Yoo J H等研究出用于驅動28W熒光燈的PNN-PMN-PZT四元材料體系[17]。

通過添加摻雜離子取代A位的Pb或B位的Zr、Ti來改善相應的介電性能和壓電性能，如PNW-PMS-PZT系材料中適當調整B位離子和鋯鈦比可得到性能如下的壓電陶瓷：εr=2138、tanδ=0.58%、Kp=0.613、Qm=1275、d33=380pC/N、Tc＝205℃，適于大功率壓電器件的制備[5]。

4.2.2 開發新的材料體系

壓電單晶在某些方面具有優異的性能[18]，如已發現并研制出的Pb(A1/3B2/3)PbTiO3單晶(A=Zn2+,Mg2+)，其d33max=6000pc/N(壓電陶瓷的d33max＝850pC/N)，K33max＝0.95(壓電陶瓷的K33max=0.8)，其應變＞1.7%，幾乎比壓電陶瓷應變高一個數量級，儲能密度高達130J/kg（壓電陶瓷儲能密度小于10J/kg）。壓電復合材料在水聲換能器方面得到了較好的開發，如PVDF與鉛基壓電材料相比，除了高的g33外，制備的換能器更易于安裝。

鉛基壓電材料的多元復合也是一種開發新的材料體系的方法。大功率壓電材料如果有大的介電常數，則有利于輸出較大的功率[19]，而作為一種高介電常數、低燒結溫度的馳豫鐵電體P(Ni1/2W1/2)O3(PNW)，將它作為第四組元加入到PMS-PZT，可得到了高介電常數材料PMS-PZT-PNW；同時，加入PNW還能起到降低燒結溫度的作用。

鈮鎂鋯鈦酸鉛PMN-PZT是典型的“軟性材料”，其Kp可達0.72，機械強度高，抗張強度在500MPa以上，壓電性能穩定[20]；而鈮錳鋯鈦酸鉛PMnN-PZT是典型的“硬性材料”，其特征Qm可達6000。譚訓彥等綜合了二者的特點，研制得到的PMMN-PZT四元系壓電陶瓷材料，其Kp=0.518，Qm=3887，tanδ=0.71%，εT33/ε0=701，d33=203pC/N，主要性能與PZT-8接近，基本上滿足壓電變壓器的要求。

4.2.3 探索新的制備工藝

溶鹽合成法(MSS)能在保證較優性能的情況下，降低PZT基燒結溫度[21]。加入低溫共燒助劑能保證較好的壓電介電性能[22]。濕化學法[23]得到亞微米粉體；一步合成法較兩步合成法好，能得到微細晶粒的材料結構，從而有利于提高材料的機械強度[24]；文獻表明較長的球磨時間帶來粒徑的減小，能得到更好的材料性能，即高振動速度和低發熱[25]；熱壓成形能得到較高的致密度，形成致密的晶界，有利于制備出高Qm的壓電材料，同時探索最佳的燒結工藝也是十分有效可行的方法[26]。在燒結氣氛方面，F.Xia[27]等報道了1mol%的PbO過量可消除燒綠石相并補償燒結時候的PbO損失，從而有利于優良介電壓電性能的獲得。

理論分析表明[28]，壓電變壓器在工作時本身所受到的機械應力是制約其工作效能的主要因素，所以材料的機械強度要特別高。為了滿足這一要求，應選擇微細晶粒的材料。適當的“輔加元素”，如鍶、鈰、鉻等，有利于得到細晶的陶瓷。微晶(0.2～2μm)陶瓷不易開裂，而晶粒尺寸大于10μm的陶瓷易開裂[29]，陶瓷晶粒尺寸的減小，從而晶界面積增大，有利于提高抵抗應力的能力，無論低電場還是高電場下，晶粒尺寸對損耗和發熱都有作用[30]。

壓電變壓器已用于個人數字助理器的液晶顯示驅動電路，因為PMN-PZT系列具有較高的Qm，而加入PbNW來提高其介電常數，用Nb2O5來提高陶瓷密度和晶粒細化，因為細微晶粒的材料，可使其機械強度提高一倍，由(Pb0.94Sr0.06)[(Ni1/2W1/2)0.02(Mn1/3Nb2/3)0.07(Zr0.51Ti0.49)0.91]O3+0.5wt%PbO+0.5wt%Fe2O3+0.25wt%CeO2+0.3%wt%Nb2O5的配方制備成Rose型，改變負載電阻和驅動頻率[6]。當驅動頻率為214.4kHz、輸入電壓為31.78V、輸入電流為21.1mA時，變壓器輸出端的電壓為293.2V，電流為2.2mA，能量效率達96.2%，同時變壓器只出現3.6℃的溫升。其性能如下：介電常數為1704，Kp為0.55，Qm為2041，晶粒尺寸為2.50μm，密度為7.71g/cm3。

5結語

壓電陶瓷今后要解決的問題是實現大功率、高效率、高可靠性，為此，需要進一步研究壓電陶瓷的組成、結構和制備工藝。鋯鈦酸鉛以其優良的介電壓電性能在一定時期內仍將被研究和應用，其摻雜改性、新體系的探索和制備工藝的改進仍將是其優良特性發掘的有效手段。

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篇7

關鍵詞 氧化物；陶瓷；鐵基；復合材料；潤濕性

中圖分類號TF12 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2014）123-0135-02

0引言

氧化物陶瓷/鐵基耐磨復合材料，氧化物陶瓷的特性有機械強度高、耐磨性能好、耐腐蝕性好、熱穩定性好，缺點是易碎裂、不易加工、驟冷驟熱性能不良。金屬合金材料加工性能好、韌性好，但耐磨性能不良。如何把陶瓷的優良特性與金屬合金材料優良特性結合起來，揚長避短，國內外都做了大量的研究與實踐。因此，具有陶瓷的優良特性及耐磨性能，又具有金屬材料的優良特性的耐磨復合材料被廣泛應用于各種耐磨領域。這就需要把陶瓷與金屬復合到一起，但現有的生產制作工藝復雜，對工藝裝備要求高，生產成本居高不下，很難被多數生產企業采用，因此，我們要研究一種生產工藝來降低生產成本，能讓多數普通企業能用上高硬度、高強度、高耐磨性、高韌性的復合材料。

1背景

磨損是零部件失效的一種基本類型，普遍存在于冶金、礦山、電力、機械、國防、軍工、航空航天等許多工業部門，這造成了材料的極大浪費和能源的巨大消耗。據不完全統計，目前國內每年消耗金屬耐磨材料高達600萬噸以上。以上數據可知，提高機械設備及零部件的耐磨損性能，可以大大減少能源消耗，提高生產效率。眾所周知，陶瓷具有很高的耐磨損性能，而金屬具有良好的韌性。這些性能很難在同一材料中協調一致，為了解決這一矛盾，使用氧化物陶瓷鐵基耐磨復合材料是較好的選擇。

2現行生產工藝

現行生產工藝有幾大類：1）將制備好的氧化物陶瓷顆粒與自熔性金屬合金粉末混合后（按一定比例）用油壓機或等靜壓壓制成工藝所需的形狀，用高于自熔性金屬合金熔點的溫度下，進行燒結；2）將制備好的氧化物陶瓷顆粒與自熔性金屬合金粉末混合燒結，是利用自熔性金屬合金與氧元素結合能力的差異，將金屬從其氧化物中置換出來，形成氧化物陶瓷/鐵基耐磨復合材料；3）將自熔性金屬合金熔液熔滲到陶瓷預制體多孔之中。上述方法只能生產小型復合材料塊，無法將復合材料復合到需要耐磨的部位，運用到礦山機械、粉碎設備上難度很大。此工藝經濟性稍差。

3研究方向

氧化物陶瓷鐵合金復合材料性能優良，但與大型結構件復合復合困難，制備過程比較復雜。雖然，現有工藝解決了一些問題，在制作單個氧化物陶瓷鐵合金復合材料上等研究取得了一定的進展，在實際應用領域但仍未開發出適合實際的產品。因此，需要研究開發出適合的新型制備工藝。我們主要研究方向是如何將復合材料復合到需要耐磨的部位，運用到礦山機械、粉碎設備上，重點在能降低成本、實現大規模生產進行研究探討。

4實施方法

1）合金耐磨預制件制成工藝：將氧化物陶瓷顆粒與自熔性合金粉末按比例用機械進行充分混合，依據用戶產品結構不同設計不同的模具，在油壓機下將合金耐磨預制件壓制制成特定形狀，如柱狀、條狀、塊狀、蜂窩狀等；2）冶金工藝：將耐磨預制件置于用泡沫、塑料等高分子有機材料制作的實體模具內用真空冶金鑄造工藝進行復合鑄造。利用金屬母液的溫度將合金耐磨預制件燒制成型并與合金耐磨預制件形成冶金結合面。該工藝設備投資小、工藝簡單、金屬母體與耐磨預制件冶金結合面良好。

5工藝過程

1）將粒徑為8目的氧化物陶瓷顆粒10%、粒徑為30目的氧化物陶瓷顆粒39%、粒徑為60目的氧化鋯陶瓷顆粒48%與自熔性鐵基合金粉末7%，使用水溶性樹脂4%機械混合均勻得混合物，放入油壓機中用模具壓制成型然后放入80°C的烘箱中烘干得到耐磨預制件；

2）將耐磨預制件在800℃的箱式爐中進行排膠；

3）將排膠后的耐磨預制件涂抹硬釬劑；

4）將涂抹硬釬劑的耐磨預制件置于用泡沫、塑料等高分子有機材料制作成為與要生產鑄造的零件結構、尺寸完全一樣的實體模具內；

5）實體模具經過浸涂強化涂料并烘干后，裝入真空造型砂箱中排列好做好澆鑄口，然后用干石英砂埋好，經三維振動臺振動埋實；

6）用中頻感應煉鋼爐將耐磨基礎件金屬母體常用耐磨件的高錳鋼、合金鋼、高碳鉻鐵熔化成金屬液，用澆包將合金鋼水澆鑄到真空造型砂箱上的澆鑄口中，真空造型砂箱在0.5Pa的負壓狀態下澆入熔化的合金金屬液，使高分子有機材料實體模型受熱氣化被抽出，被液體合金金屬取代冷卻凝固后成型，同時利用合金金屬母液的溫度將耐磨預制件燒制成型并與耐磨預制件形成冶金結合面。

6優點

1）利用合金金屬母液的溫度將耐磨預制件燒制成型并與耐磨基礎件形成冶金結合面。耐磨件基體和氧化物陶瓷不會發生變形；

2）工藝簡單、制作材料不需進行熱處理就能達到所需

硬度；

3）解決了氧化物金屬陶瓷和金屬基體結合難的難題，避免了澆注工藝帶來的缺陷；

4）耐磨工件表面氧化物陶瓷、金屬呈規律分布，既保證了耐磨件的耐磨性，又保證了其抗沖擊性能；

5）冶金面結合良好能大幅度降低生產成本，實現大規模生產。

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篇8

關鍵詞:新時期;化工機械;技術;進展

中圖分類號:TQ051/056文獻標識碼:A

機械技術的發展直接影響到國民經濟各部門的發展,機械制造業是國民經濟發展的支柱產業。縱觀20世紀所取得的輝煌成就,小到真空管、晶體管等電子設備,空調、汽車等的發明,大至原子彈、飛機、宇宙飛船,還包括成像技術、激光和光纖、石油技術、核技術和高性能材料等的應用。不難發現,這些成就的取得都離不開機械技術的支撐,當然化工機械技術所起的作用也是不可忽略的。

在我國,化工機械技術影響甚至制約著國民經濟諸多領域的發展,例如:煉油、冶金、化工、輕工、醫藥、環保和軍工等領域。隨著工業化的發展,化工機械設備及技術的應用越來越廣泛,與此同時對其性能、可靠性、設計及制造周期、造價等各方面的要求也越來越高,傳統的化工機械技術已不能適應新時代的要求。新的時期,給我們帶來了新的機遇與挑戰。然而,當人類向著新世紀大步邁進的同時,地球資源也在日益的減少,環境質量也在日益惡化,我們同時也面臨著嚴峻的挑戰。因此,探討化工機械技術的發展趨勢以應對新時代的挑戰,對我國高新技術的發展將具有重要意義。

一、新時期化工機械技術的進展

(一)先進制造技術的廣泛應用

隨著市場競爭的日益激烈,產品的更新換代周期將日益縮短,產品的技術含量也將越來越高。產品的競爭也將日益演變為知識、技術的競爭,信息與知識的含量將成為產品競爭力的決定性因素。對于化工機械而言,其所涉及到的知識較多、較復雜。要實現產品的創新,首先要求企業必須具備較強的信息獲取和知識集成的能力。能正確的分析市場走勢,迅速獲取有用的市場信息,及時正確的做出決策。同時在此基礎上進行產品的快速設計與制造。產品和制造工藝的設計可以采用一系列工具,例如計算機輔助設計(CAD)以及工藝過程建模和仿真等,生產設施、裝備和工具,甚至整個制造企業都可以采用先進技術更有效地進行設計。不但可以縮短新產品上市的周期,而且還可以將生產過程中產生的廢物減少到最低程度,使最終產品成為可回收、可再利用的,因此對實現面向保護環境的制造而言是必不可少的。

(二)化學合成技術的應用

包括:1.新的合成方法:聲、電化學合成、微波電介質熱效應合成、室溫和低熱溫度下化學合成、力化學固相合成、超臨界狀態下化學合成、等離子體化學合成、用太陽能進行化學合成、沖擊波化學合成及光化學合成等。2.新的催化技術。如:氟離子催化、納米粒子催化、強酸強堿催化、光催化、相轉移催化及非晶態合金加氫催化等。3.生物化工合成法。包括酶工程、細胞工程、發酵工程及基因工程等。4.綠色化學合成法,實現化工清潔生產。

(三)新材料技術的化工機械

新材料技術是按照人的意志,通過物理研究、材料設計、材料加工、試驗評價等一系列研究過程,創造出能滿足各種需要的新型材料的技術,被譽為“發明之母”和“產業糧食”。材料科學與機械的結合將使得許多高技術過程得以實現,如超臨界萃取、生物質能、先進發電工藝等。而化工裝備的控制又有賴于新材料的應用。包括無機非金屬材料、高分子材料和復合材料等。無機非金屬材料的應用主要是陶瓷材料,例如:

1.陶瓷閥門、陶瓷化學泵、陶瓷鋼管等的廣泛應用。在化工生產中,要求所采用的部件能夠耐酸、堿腐蝕,同時還能承受較強的磨損。

2.陶瓷膜技術已被廣泛應用在醫藥、化工、能源、食品、環境保護、粉料輸送、放射性廢料及污水處理等領域。化工機械設備中最普遍采用的高分子材料是聚氯乙烯和聚四氟乙烯,聚氯乙烯具有阻燃、耐化學藥品性高、機械強度及電絕緣性良好,物理化學性質穩定,氣體、水汽滲漏性低等優點,被廣泛用于中薄膜、膜塑件、管材及中空容器的制造。聚四氟乙烯具有抗酸抗堿、抗各種有機溶劑的特點,幾乎不溶于所有的溶劑。同時,還具有耐高溫的特點,多用于制造換熱器。復合材料由于不同的材料具有不同特點的特性,也被廣泛采用。包括:碳纖維、陶瓷纖維及增強的輕金屬復合材料等。

(四)原料的回收與再利用技術

溶劑回收機利用加熱蒸餾的原理,均勻加熱臟溶劑,使其達到沸點并氣化后,通過冷卻系統,回收得到干凈的溶劑,達到重復利用的目的。可將用過之后的有機溶劑(如、稀釋劑、碳氫、三氯乙烯、丙酮、酒精、汽油、丁酯、乙酯等)通過設備還原成新溶劑,再次投入生產流程中去,實現溶劑的多次循環使用,以節省成本,并達到環保生產的目的。另外,采用新型的化工設備可以在一個設備上實現不同的功能,也可達到高轉化率、節能和環保目的。

(五)綠色化學技術

是指用物理或化學技術和方法去設計、研制對人類健康、社會安全、生態環境無害的工藝和化學品,不再使用有毒、有害物質,避免廢物的產生,從源頭阻止化學污染,從而確保化工清潔生產。

二、結束語

21世紀是信息和技術的時代,給化工機械制造業帶來了新機遇的同時,也提出嚴峻的挑戰。面對經濟全球化的趨勢,化工行業必須主動行動,開發擁有自主知識產權產品,逐步與國際接軌。同時還要加強國際科技合作與交流,利用高新技術對傳統的化工制造技術進行技術改造,以創新作為發展動力,盡快融入世界化工潮流中去。未來的發展戰略,應積極發展新領域精細化工技術,在納米材料、薄膜材料、精細陶瓷、智能材料、功能高分子、非晶體材料、光纖材料等方面要進一步形成產業化和系列化。最終實現我國由“化工大國”向“化工強國”邁進的宏偉目標。

參考文獻:

[1]涂善東,王正東,顧伯勤.新世紀的化工機械技術展望[J].化工進展,2003(3)

[2]涂善東,王正東,顧伯勤.新世紀的化工機械先進制造技術[J].化工高等教育,2003(3)

[3]喬向東.化工機械虛擬技術及應用[J].江蘇技術師范學院學報,2005(2)

[4]那日松.化工機械制造技術課程教學研究與探討[J].內蒙古石油化工,2007(3)

篇9

關鍵詞：民間陶瓷；生態設計；生態陶瓷

1 中國民間陶瓷的起源與特點

陶瓷從遠古時期，便是從民間實用發展而來的。它的設計題材主要來源于當時的人民生活勞動創造的，無論是造型亦或是圖案裝飾以及功用都和那個時代那個地方的信仰、文化息息相關。是古時候人們對生活、信仰、文化一種反映。它既是一種生活用品，同時又是文化的載體。而民間陶瓷更是一項就地取材、制作，土生土長，能夠最大限度地體現地方特性和習俗風格濃重的一種群眾性創作。它既有實用型的器具，也有陳設觀賞類的陶瓷藝術作品。

“天有時，地有氣，材有美，工有巧，合此四者，然后可以為良。”民間陶瓷作為一種視覺審美意識形態的表現載體，完美地體現了人類與自然、環境、生態密切相關。它是人民群眾淳樸的、善良的、理想的愿望的現實反映，也同時能夠表達人們對鄉土感情和對人生、大自然的深刻情感與思念；“形式大方、樸素、不加修飾、不求形似、只求意到；用筆弄刀，運用自如，活潑、粗獷、灑脫、自然天成；形象處理，高度簡煉、概括、夸張、稚拙之美、妙趣橫生、耐人尋味。”民間陶藝的選材，往往取之于生活，堪稱價廉物美，不求其出身高格，然而這些稱得上粗鄙的材料在匠人們的手中化腐朽為神奇。不同于貴族藝術的華麗奢靡的美，民間陶瓷以其獨特的，充滿生氣的美一直延續至今。

2 當代民間陶瓷現狀與發展

中國陶瓷生產歷史悠久，民間陶瓷作為陶瓷生產的主要組成部分，具有：制作，就地取材；設計，匠心獨運；種類，豐富多元；功用：兼具實用性與審美性等特點。它們不僅僅只是勞動人民手工創造為普通民眾所使用的物品，更是體現了人民的偉大智慧的集成，表達出人們對于生活，對于藝術，對于美的理解。而經歷過工業革命洗禮之后的中國民間陶瓷的現在，又有著怎樣的表現呢？

20世紀50年代開始，中國民間此前存在的大批量的以個體或者作坊為單位的生產方式，在政策和經濟結構的雙重調整下，改造成全民的大規模的、號稱十大瓷廠（最大的五千人左右）的方式。于是，千百年來所形成的傳統工藝流程，以及許多流傳下來的傳統手藝，也被隨之改造。曾顯赫幾個世紀，在陶瓷歷史上赫赫有功的幾十座傳統柴窯全部都被倒焰煤窯所取而代之（至今僅保留二座柴窯）。接著人們又注意到機械化的生產帶來的巨大經濟效益，于是隨后，手工淘泥，手工拉坯，修坯，手工繪制民間日用瓷，都用機械精制原料，機械壓坯修坯，用花紙貼花，用橡皮印花所代替，幾乎凡是用手工的工序，都進行了改造，因為手工被認為是“落后的”。當時景德鎮的陶瓷生產者，沉浸在機械化自動化生產帶給他們的財富中，絲毫不曾意識到民間陶瓷的沒落就此開始了。

比如說自古以來就被稱為“中國瓷都”的景德鎮，景德鎮傳統的多品種單件藝術瓷、小配套的日用瓷、釉色以青白瓷為主體的產品結構改造成以高白泥釉、大配套的日用瓷為主體的產品結構。在這樣不考慮耗能和排放的產業調整下，景德鎮的陶瓷產量擴大了，數量提高了，然而原料單純了，溫度一致了，裝飾規范化了，質量降低了，民間陶瓷的特點在機器的轟鳴聲中漸漸消亡。原有的手工淘泥、拉坯、修坯，手工繪制民間日用瓷幾乎都不見了；更可怕的是這種技藝被淘汰了。記得前兩年筆者去景德鎮參觀瓷器制作時，發現許多傳統的技藝變成了一項供人觀賞的旅游項目，甚至有的只能靠場景復原來向人們展示曾經的技藝。傳統的技藝得不到傳承，景德鎮的優勢和固有特色幾乎被消亡了。

3 民間陶瓷生態設計的意義

在近代民間陶瓷的發展過程中，隨著生態主義自然觀的興起和發展，本著對人與自然和諧相處的追求，生態設計理念將成為民間陶瓷未來的發展方向。生態主義藝術以生態哲學、生態美學為指導，從人類的生命存在、生態意識的視角把握藝術的意義和內涵，以生態實現藝術的審美作用與社會功能。它重視藝術與自然、環境、社會的互滲與共生，在藝術生態與生態藝術化、藝術生活化與生活藝術化等多向結構中尋求藝術的文明。

近代以來，人類的生產活動異常活躍，對自然資源和能源的消耗速度空前加快，所創造的文明相當于過去長期的歷史的總和，但同時也給自然和環境帶來了破壞性的傷害。陶瓷產業作為一個高耗能，高排放的傳統產業也是首當其沖。在經歷了惡劣的人類自己造成的環境惡果之后，人類終于認識到在現代化社會的今天，我們對待自然的態度必須轉變。從20世紀60年代開始萌生出如何正確處理人與自然的關系，正確對待人類的生存與發展的關系等理念，逐步確立了陶瓷設計及其產業的可持續發展的概念。

隨著現代生活節奏加快，人們面對的精神壓力和心理壓力日益增大，在這種高強度快節奏的工作生活之余，人們更希望有一片自然的凈土，洗滌心靈，回歸本真，保持健康以利于更好的投入工作。陶瓷材料取之自然，與人類生活聯系緊密，再加上民間陶瓷本身就是反映人們的生活趣味的載體，并兼具了實用性。它的“綠色化”設計就是為了盡可能地降低陶瓷生產對環境造成的不利影響，提高生態效益，從而讓人類能夠生活得更方便，更健康和更舒適。符合生態設計的“綠色”陶瓷產品將以設計合理、質量過硬、能耗低、工藝好，無公害等優勢占據廣大市場，成為日用陶瓷產品消費者的新寵兒，同時能夠創造良好的經濟效益和社會反響，廣受大眾好評。因此，研究開發“綠色”陶瓷產品具有非常重要的現實意義和長遠意義。

4 結語

近年來，“生態設計”，“綠色設計”這樣的詞越來越多地出現在我們的視野中，顯然是人們終于意識到我們對自然無限制的開發，造成了自然環境地嚴重失調的可怕現狀，我們終于開始認識自己，反省自己。“生態設計”，是設計師道德和社會責任心的回歸，是人們對于環境最重要最突出的貢獻。我們終于不再只片面地注重人的生活需要，開始將對自然環境和社會環境的保護理念貫穿其中。

生態設計的核心是3R（Reduce，Reuse，Recycle），民間陶瓷作為陶瓷最本源的，跟陶瓷土壤最接近的一種擁有巨大的群眾消費市場的陶瓷種類，圍繞這個核心展開的現代設計是非常必要而且具有極好的發展前景的。

參考文獻：

[1] 焦琳.“綠色化”陶瓷產品設計的研究[D].景德鎮陶瓷學院，2012：3-4.

[2] 劉明玉.陶瓷藝術設計中的生態問題[J].藝術科技，2013（02）：95.

[3] 冼志勇，劉樹，曾令可.陶瓷行業應對節能減排的措施[J].佛山陶瓷，2009（06）：13-16.

篇10

關鍵詞： 高壓靜電除塵器 應用 管理

中圖分類號：TU834.6+32文獻標識碼： A 文章編號：

一.北流市陶瓷行業現狀概況

廣西北流市素有“陶瓷之鄉”的美譽。全市有陶瓷企業52家，每年消耗燃煤30多萬噸，130多個大小煙囪排出的濃濃黑煙，為北流市財稅作出重大貢獻的同時，也給北流市的環境增加了沉重的壓力。為了實現節能降耗和污染減排目標, 廣西三環企業集團股份有限公司率先在陶瓷隧道窯中應用分電場高壓靜電除塵器，并取得明顯的經濟效益和社會效益。

二、陶瓷隧道窯黑煙的性質

陶瓷隧道窯排除的黑煙含有煤的揮發成分和不飽和碳，其中以碳黑、飛灰、焦油和氣溶膠的含量為主。這些物質粒徑極小，在0.02～0.05um之間，真假比重均很小，粉塵比電阻值不足102Ω/cm，具有憎水性，收集比較困難。在黑煙產生時，盡管煙塵中所含的固體物質重量不大，但碳黑等微粒密度較大，從而影響消煙除塵方式。

三、分電場高壓靜電除塵器應用與管理的措施

（一）分電場高壓靜電除塵器的應用

廣西三環集團率先采用并將分電場高壓靜電除塵器安裝在公司的一條燃煤陶瓷隧道窯上，用于處理隧道窯排出的黑煙，工藝布置采用方式為窯爐煙氣排出－煙道－分電場高壓靜電除塵器－煙囪排放。在工程施工過程中，窯爐通過原有的地下煙道從煙囪排放煙氣，施工過程中不需要停產。當消煙除塵設備安裝、調試完畢后，煙氣采用快速切換方式轉到窯面煙道，經分電場高壓靜電除塵器到煙囪排放，切換成功。經過調節火位、通風等工藝后，燒成爐溫、氧化爐溫和還原爐溫三個主要爐溫參數不變，維持了原生產工藝的要求，使得生產正常進行。

分電場高壓靜電除塵器投入使用后，經調試設備穩定運行，消煙除塵的參數和效果達到了設計要求。經玉林市環境監測站監測，排放的煙氣煙色在林格曼1級以下，粉塵濃度為76mg/m3；達到了國家規定的排放標準。

（二）、 高壓靜電除塵器的維護

高壓靜電除塵器投入運行中，正常的維護保養，嚴格的管理，正確的操作，是保證長期穩定運行的關鍵。

1、高壓靜電除塵器投運后，應設專人維護管理，定期檢查清理除塵器的電暈極、瓷瓶、絕緣套管、筒壁等主要部位。

2、保溫措施。冬季使用高壓靜電除塵器是否能成功，保溫措施是最為重要的，尤其是電場區域的保溫更為關鍵。因此我廠除塵器筒體采用雙層外殼，內填充膨脹珍珠巖，厚度為l00mm，保溫效果較好。

3、高壓硅整流變壓器的安置，應設有高壓屏蔽室(至少應設安全欄柵)，既安全，又符合技術要求。同時盡量使變壓器靠近高壓靜電除塵器的筒體，以減少二次電壓、電流的損耗。

4、含塵氣體比電阻率。粉塵介質的比電阻率是影響收塵效果的一個重要因素。通常高壓靜電除塵器粉塵比電阻率的適用范圍為l04～1011Ω/cm。低于104Ω/cm時，會產生電暈封閉；高于l011Ω/cm時，會產生反電暈現象，此二種情況都將使電除塵器的收塵效率大幅下降。

5、清灰裝置的正常使用。清灰振打不宜頻繁，振打次數和時間可根據粉塵吸附情況，電壓電流下降情況來確定，一般情況下盡量減少振打次數，以便減少二次揚塵。

6、建立質量安全技術檔案。質量安全技術檔案應當包括以下內容：

①高壓靜電除塵器的設計文件、制造單位、產品質量合格證明、使用維護說明等文件以及安裝技術文件和資料；②高壓靜電除塵器的定期檢驗和定期自行檢查的記錄；③高壓靜電除塵器的日常使用狀況記錄；④高壓靜電除塵器及其安全附件、安全保護裝置日常維護保養記錄；⑤高壓靜電除塵器運行故障和事故記錄。

（三）、加強機械設備保養

1、保養管理

環保機械設備在作業過程中，負荷變化頻繁，機械各部件經常受摩擦、沖擊、扭轉、振動的作用，并遭受自然環境較嚴重的侵蝕。隨著時間的推移，機械內部和外部的工作條件將不斷變化，其結果必然使磨損加劇、性能變差和消耗增加，如不及時進行技術保養作業，會使故障不斷擴大，使機械設備非正常損壞，影響作業效率和使用效益，嚴重的還會造成機械和人身事故。

2、維修管理

機械在使用過程中可能會出現各種各樣的故障。在這些故障中，有些故障對機械設備的影響可能是很微小的，有些是比較嚴重的，甚至會造成機毀人亡的大事故。經驗表明，嚴重機械故障往往是由一些較小的故障引發的。究其原因，就在于忽視了對小故障的及時處置。因此，對于機械故障，無論大小都應及時地進行排除，這樣才能保持機械的正常性能，減少引發更大故障的可能性。

3、備件管理

為了滿足環保機械設備在使用過程中能連續工作并保持良好運轉狀況，保證機械設備易損件的及時更換以及意外機械故障的及時排除，盡量減少停機待料的損失，保證環保機械設備使用的經濟效益，應儲備一定量的零部件作為備用件，并建立機械設備的備件(配件)庫。備件管理是為了按計劃進行設備維修，縮短修理停機時間，減少修理費用而對備件的計劃、生產、訂貨、采購、儲存、供應、合理使用等方面進行的業務工作。

（四）、完善企業設備管理制度

1、建立健全設備管理制度，達到管理標準化。要想提高管理水平和質量，嚴格的管理制度必不可少，而且制度必須覆蓋住設備從選型、采購、使用、維修、管理和報廢的全過程。要適用、可操作性強。制度一經實施，就要一絲不茍地執行。操作手必須每天認真填寫設備運轉記錄、日常維護記錄、日發生費用記錄，通過這三個記錄，就可以充分了解設備在使用過程中的工作小時、維護、小修項目和故障情況，并能通過日發生費用記錄的核查、累計，可以知道設備周或月度費用消耗情況。根據設備運轉記錄、日常維護記錄再結合設備管理人員定期檢查、巡視情況，管理人員就可以根據以上實際情況，參照設備使用維護說明書的技術要求，編制下個月度的維護保養計劃，安排修理作業。修理作業也要嚴格執行相應的管理制度，要按照正常的修理工作程序，完成修理之前的技術檢驗、故障分析判斷、制訂修復方案，修理過程要認真做好詳細記錄。

2、完善崗位責任制和工作情況監督考評制度。進行月度設備考核，制定詳細的考評程序、獎懲辦法，并將考評內容與設備運行工作小時、費用消耗和維修成本等方面進行考核。在每次檢查中發現的問題，應及時整改通知單的形式，傳達到操作手或維修人員，限期整改，并到現場監督完成，并做整改后的驗收。

3、加強崗前技能培訓和技能考核，培訓和考核要有針對性，合格發證上崗，不合格下崗淘汰，接受再培訓，操作人員上崗或轉崗之前都必須按照設備操作使用說明書進行專業化、系統化操作、維護保養培訓，并進行認真的上崗考核，要確保操作人員操作技能熟練、會維護設備、懂設備的基本原理、熟悉設備容易出現故障的情況及如何處理等。此外，技術管理人員更應該加強學習，不僅要在理論上充分掌握設備的性能、操作、維護規程和維修技巧，而且要他們對重點設備也能熟練操作，在培訓時給操作人員進行示范、指導。操作人員素質的好壞，直接影響到設備的使用壽命、施工安全、生產效率，更是企業生存和發展的根本。

四、結束語

分電場高壓靜電除塵器在廣西三環集團的使用表明，分電場高壓靜電除塵器在陶瓷隧道窯中的應用,設備運行穩定，消煙除塵效果顯著，是可以得到充分肯定和推廣應用的。為了加強高壓靜電除塵器的應用與管理，應該完善企業環保機械設備設備的管理制度，注意正確的操作使用及維護保養管理，提高使用和維護水平,使設備在最佳狀態下運行,以其達到環境治理的目標，創造出更好的經濟效益和社會效益。

參考文獻

張國權《氣溶膠力學－除塵凈化理論基礎》，中國環境科學出版社，1987