粉末冶金概念范文
时间：2023-11-24 17:15:21
粉末冶金概念篇1
关键词：粉末电阻率 粉末粒度 施加压力 电流强度
一、概要
粉末电阻率，或称粉末电阻系数，也称为比电阻。原料粉末电阻的大小，它是影响制品（或炭石墨材料）的电气性能的重要因素之一。测量粉末的电阻系数，可以研究炭素原料的煅烧质量、表面性质、杂质含量及粉末的微观性质。
生产阳极主要有两种原料，一种是石油焦，一种是沥青。
一般石油焦的用量要占到整个阳极原材料的55%-65%左右（15%-30%的是回收残极和15%的改质沥青），是炭阳极的骨架，导电的主要部分，对阳极的质量起着至关重要的作用。如果石油焦的电阻率高，那么，整个阳极的电阻率很难达到生产要求，不能保证产品质量。因此，各个炭素厂都会对煅后焦的电阻率有严格的规定。为了保证质量的稳定，要求电阻率在一定的范围内，过高、过低生产过程中都会作相应的调整，过高不符合质量要求，过低增加成本，对炉子的寿命也会有影响。
沥青在生产阳极的过程中主要是起粘结剂的作用。沥青焦化主要在焙烧工序，石油焦的变化主要在煅烧工序。确保阳极质量的稳定和成品率，要求石油焦煅烧温度变化必须高于阳极炭块焙烧温度。在煅烧阶段除去所有的可挥发物质，让石油焦充分收缩，使结构更加致密，不会在焙烧阶段进行二次挥发和收缩，在原材料相同的情况下，电阻率可以作为判定煅烧效果的指标之一。
二、实验部分
1.粉末电阻率的测定原理
煅后焦粉末电阻率的测定是用来衡量石油焦煅烧程度的一项指标。
煅后石油焦是由各种石油焦颗粒组成，不但颗粒的大小不同，而且颗粒间的密度也不同。因此，同样温度煅烧出来，它们之间的电阻率也会完全相同。直接测定石油焦的电阻率相对复杂。为了更好地测定整批煅后焦的电阻率水平，炭素系统引入了粉末电阻率这个概念。
石油焦的微晶结构随着温度的升高逐渐趋于整齐，材料的电阻率是随着温度的升高而下降的。因此，可以用电阻率测定石油焦在回转窑中的煅烧程度。煅烧后石油焦的电阻率决定着阳极炭块的电阻率，只有低电阻率的煅后焦指标才能生产出低电阻率的阳极炭块。
测定粉末电阻率是将煅后焦试样制备成一定的粒级，置入一个圆柱形的试样筒中，该筒上下部有两个电极片，在试样两端施加一定的压力，确保试样与电极片接触良好，并通上直流电流，测出颗粒柱的电压降和颗粒的高度，计算整个试样筒中的平均电阻率值。
2.粉末电阻率的测定方法
2.1 试样
称取4.5g试样。
2.2 测定次数
独立地进行五次测定，取其平均值。
2.3 测定
在试样筒中加入试样。将带活塞的试样筒置于试样机内，然后施加百分表读数3.52mm所对应的压力。装好长度测量装置，测量样品长度h。连好电线并接通电源，调整稳压电源电流，使通过试料的电流为2A，然后测定试样电压降。测定五次以上，每次使用新的粉末试样进行测试。
三、结果与讨论
1.煅后石油焦粒度的影响
2.压力大小的影响
3.电流大小的影响
固定煅后石油焦粒度（0.38mm-0.25mm）、压力百分表读数3.52mm，采用电流2A、3A、4A、5A的煅后石油焦各4.5g，分别测定粉末电阻率。实验结果见表 4、图3。
结果表明，煅后石油焦粒度、施加压力不变的前提下，通过电流越大，粉末电阻率越大，并成正比关系。标准选用电流为2A。
四、结论
影响煅后石油焦粉末电阻率的因素主要有粒度、施加的压力、通过的电流，因此，必须按照严格的国标要求操作。粉末电阻率的最佳试验条件：粒级在0.38mm-0.25mm之间，百分表读数3.52mm所对应的压力，电流在2A。否则，实验结果没有可比性。
参考文献
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粉末冶金概念篇2
关键词:梯度功能材料,复合材料,研究进展
Abstract:Thispaperintroducestheconcept，types，capability，preparationmethodsoffunctionallygradedmaterials.Baseduponanalysisofthepresentapplicationsituationsandprospectofthiskindofmaterialssomeproblemsexistedarepresented.ThecurrentstatusoftheresearchofFGMarediscussedandananticipationofitsfuturedevelopmentisalsopresent.
Keywords:FGM；composite；theAdvance
0引言
信息、能源、材料是现代科学技术和社会发展的三大支柱。现代高科技的竞争在很大程度上依赖于材料科学的发展。对材料,特别是对高性能材料的认识水平、掌握和应用能力,直接体现国家的科学技术水平和经济实力,也是一个国家综合国力和社会文明进步速度的标志。因此,新材料的开发与研究是材料科学发展的先导,是21世纪高科技领域的基石。
近年来,材料科学获得了突飞猛进的发展[1]。究其原因,一方面是各个学科的交叉渗透引入了新理论、新方法及新的实验技术;另一方面是实际应用的迫切需要对材料提出了新的要求。而FGM即是为解决实际生产应用问题而产生的一种新型复合材料，这种材料对新一代航天飞行器突破“小型化”，“轻质化”，“高性能化”和“多功能化”具有举足轻重的作用[2]，并且它也可广泛用于其它领域，所以它是近年来在材料科学中涌现出的研究热点之一。
1FGM概念的提出
当代航天飞机等高新技术的发展，对材料性能的要求越来越苛刻。例如：当航天飞机往返大气层，飞行速度超过25个马赫数，其表面温度高达2000℃。而其燃烧室内燃烧气体温度可超过2000℃，燃烧室的热流量大于5MW/m2,其空气入口的前端热通量达5MW/m2.对于如此大的热量必须采取冷却措施，一般将用作燃料的液氢作为强制冷却的冷却剂，此时燃烧室内外要承受高达1000K以上的温差,传统的单相均匀材料已无能为力[1]。若采用多相复合材料,如金属基陶瓷涂层材料,由于各相的热胀系数和热应力的差别较大,很容易在相界处出现涂层剥落[3]或龟裂[1]现象，其关键在于基底和涂层间存在有一个物理性能突变的界面。为解决此类极端条件下常规耐热材料的不足，日本学者新野正之、平井敏雄和渡边龙三人于1987年首次提出了梯度功能材料的概念[1]，即以连续变化的组分梯度来代替突变界面,消除物理性能的突变,使热应力降至最小[3]。
随着研究的不断深入，梯度功能材料的概念也得到了发展。目前梯度功能材料(FGM)是指以计算机辅助材料设计为基础，采用先进复合技术，使构成材料的要素（组成、结构）沿厚度方向有一侧向另一侧成连续变化，从而使材料的性质和功能呈梯度变化的新型材料[4]。
2FGM的特性和分类
2.1FGM的特殊性能
由于FGM的材料组分是在一定的空间方向上连续变化的特点如图2,因此它能有效地克服传统复合材料的不足[5]。正如Erdogan在其论文[6]中指出的与传统复合材料相比FGM有如下优势:
1)将FGM用作界面层来连接不相容的两种材料,可以大大地提高粘结强度;
2)将FGM用作涂层和界面层可以减小残余应力和热应力;
3)将FGM用作涂层和界面层可以消除连接材料中界面交叉点以及应力自由端点的应力奇异性;
4)用FGM代替传统的均匀材料涂层,既可以增强连接强度也可以减小裂纹驱动力。
2.2FGM的分类
根据不同的分类标准FGM有多种分类方式。根据材料的组合方式，FGM分为金属/陶瓷，陶瓷/陶瓷，陶瓷/塑料等多种组合方式的材料[1]；根据其组成变化FGM分为梯度功能整体型（组成从一侧到另一侧呈梯度渐变的结构材料），梯度功能涂敷型（在基体材料上形成组成渐变的涂层），梯度功能连接型（连接两个基体间的界面层呈梯度变化）[1]；根据不同的梯度性质变化分为密度FGM，成分FGM，光学FGM，精细FGM等[4]；根据不同的应用领域有可分为耐热FGM，生物、化学工程FGM，电子工程FGM等[7]。
3FGM的应用
FGM最初是从航天领域发展起来的。随着FGM研究的不断深入,人们发现利用组分、结构、性能梯度的变化,可制备出具有声、光、电、磁等特性的FGM,并可望应用于许多领域。
功能
应用领域材料组合
缓和热应
力功能及
结合功能
航天飞机的超耐热材料
陶瓷引擎
耐磨耗损性机械部件
耐热性机械部件
耐蚀性机械部件
加工工具
运动用具:建材陶瓷金属
陶瓷金属
塑料金属
异种金属
异种陶瓷
金刚石金属
碳纤维金属塑料
核功能
原子炉构造材料
核融合炉内壁材料
放射性遮避材料轻元素高强度材料
耐热材料遮避材料
耐热材料遮避材料
生物相溶性
及医学功能
人工牙齿牙根
人工骨
人工关节
人工内脏器官:人工血管
补助感觉器官
生命科学磷灰石氧化铝
磷灰石金属
磷灰石塑料
异种塑料
硅芯片塑料
电磁功能
电磁功能陶瓷过滤器
超声波振动子
IC
磁盘
磁头
电磁铁
长寿命加热器
超导材料
电磁屏避材料
高密度封装基板压电陶瓷塑料
压电陶瓷塑料
硅化合物半导体
多层磁性薄膜
金属铁磁体
金属铁磁体
金属陶瓷
金属超导陶瓷
塑料导电性材料
陶瓷陶瓷
光学功能防反射膜
光纤;透镜;波选择器
多色发光元件
玻璃激光透明材料玻璃
折射率不同的材料
不同的化合物半导体
稀土类元素玻璃
能源转化功能
MHD发电
电极;池内壁
热电变换发电
燃料电池
地热发电
太阳电池陶瓷高熔点金属
金属陶瓷
金属硅化物
陶瓷固体电解质
金属陶瓷
电池硅、锗及其化合物
4FGM的研究
FGM研究内容包括材料设计、材料制备和材料性能评价。
4.1FGM设计
FGM设计是一个逆向设计过程[7]。
首先确定材料的最终结构和应用条件,然后从FGM设计数据库中选择满足使用条件的材料组合、过渡组份的性能及微观结构,以及制备和评价方法,最后基于上述结构和材料组合选择,根据假定的组成成份分布函数,计算出体系的温度分布和热应力分布。如果调整假定的组成成份分布函数,就有可能计算出FGM体系中最佳的温度分布和热应力分布,此时的组成分布函数即最佳设计参数。
FGM设计主要构成要素有三:
1)确定结构形状,热—力学边界条件和成分分布函数;
2)确定各种物性数据和复合材料热物性参数模型;
3)采用适当的数学—力学计算方法,包括有限元方法计算FGM的应力分布,采用通用的和自行开发的软件进行计算机辅助设计。
FGM设计的特点是与材料的制备工艺紧密结合,借助于计算机辅助设计系统,得出最优的设计方案。
4.2FGM的制备
FGM制备研究的主要目标是通过合适的手段,实现FGM组成成份、微观结构能够按设计分布,从而实现FGM的设计性能。可分为粉末致密法:如粉末冶金法(PM),自蔓延高温合成法(SHS);涂层法:如等离子喷涂法,激光熔覆法,电沉积法,气相沉积包含物理气相沉积(PVD)和化学相沉积(CVD);形变与马氏体相变[10、14]。
4.2.1粉末冶金法(PM)
PM法是先将原料粉末按设计的梯度成分成形,然后烧结。通过控制和调节原料粉末的粒度分布和烧结收缩的均匀性,可获得热应力缓和的FGM。粉末冶金法可靠性高,适用于制造形状比较简单的FGM部件,但工艺比较复杂,制备的FGM有一定的孔隙率,尺寸受模具限制[7]。常用的烧结法有常压烧结、热压烧结、热等静压烧结及反应烧结等。这种工艺比较适合制备大体积的材料。PM法具有设备简单、易于操作和成本低等优点,但要对保温温度、保温时间和冷却速度进行严格控制。国内外利用粉末冶金方法已制备出的FGM有:MgC/Ni、ZrO2/W、Al2O3/ZrO2[8]、Al2O3-W-Ni-Cr、WC-Co、WC-Ni等[7]。
4.2.2自蔓延燃烧高温合成法(Self-propagatingHigh-temperatureSynthesis简称SHS或CombustionSynthesis)
SHS法是前苏联科学家Merzhanov等在1967年研究Ti和B的燃烧反应时,发现的一种合成材料的新技术。其原理是利用外部能量加热局部粉体引燃化学反应,此后化学反应在自身放热的支持下,自动持续地蔓延下去,利用反应热将粉末烧结成材，最后合成新的化合物。其反应示意图如图6所示[16]：
SHS法具有产物纯度高、效率高、成本低、工艺相对简单的特点。并且适合制造大尺寸和形状复杂的FGM。但SHS法仅适合存在高放热反应的材料体系,金属与陶瓷的发热量差异大,烧结程度不同,较难控制,因而影响材料的致密度,孔隙率较大,机械强度较低。目前利用SHS法己制备出Al/TiB2,Cu/TiB2、Ni/TiC[8]、Nb-N、Ti-Al等系功能梯度材料[7、11]。
4.2.3喷涂法
喷涂法主要是指等离子体喷涂工艺,适用于形状复杂的材料和部件的制备。通常,将金属和陶瓷的原料粉末分别通过不同的管道输送到等离子喷枪内,并在熔化的状态下将它喷镀在基体的表面上形成梯度功能材料涂层。可以通过计算机程序控制粉料的输送速度和流量来得到设计所要求的梯度分布函数。这种工艺已经被广泛地用来制备耐热合金发动机叶片的热障涂层上,其成分是部分稳定氧化锆(PSZ)陶瓷和NiCrAlY合金[9]。
4.2.3.1等离子喷涂法(PS)
PS法的原理是等离子气体被电子加热离解成电子和离子的平衡混合物,形成等离子体,其温度高达1500K,同时处于高度压缩状态,所具有的能量极大。等离子体通过喷嘴时急剧膨胀形成亚音速或超音速的等离子流,速度可高达1.5km/s。原料粉末送至等离子射流中,粉末颗粒被加热熔化,有时还会与等离子体发生复杂的冶金化学反应,随后被雾化成细小的熔滴,喷射在基底上,快速冷却固结,形成沉积层。喷涂过程中改变陶瓷与金属的送粉比例,调节等离子射流的温度及流速,即可调整成分与组织,获得梯度涂层[8、11]。该法的优点是可以方便的控制粉末成分的组成,沉积效率高,无需烧结,不受基体面积大小的限制,比较容易得到大面积的块材[10],但梯度涂层与基
体间的结合强度不高,并存在涂层组织不均匀,空洞疏松,表面粗糙等缺陷。采用此法己制备出TiB2-Ni、TiC-Ni、TiB2-Cu、Ti-Al[7]、NiCrAl/MgO-ZrO2、NiCrAl/Al2O3/ZrO2、NiCrAlY/ZrO2[10]系功能梯度材料
4.2.3.2激光熔覆法
激光熔覆法是将预先设计好组分配比的混合粉末A放置在基底B上,然后以高功率的激光入射至A并使之熔化,便会产生用B合金化的A薄涂层,并焊接到B基底表面上,形成第一包覆层。改变注入粉末的组成配比,在上述覆层熔覆的同时注入,在垂直覆层方向上形成组分的变化。重复以上过程,就可以获得任意多层的FGM。用Ti-A1合金熔覆Ti用颗粒陶瓷增强剂熔覆金属获得了梯度多层结构。梯度的变化可以通过控制初始涂层A的数量和厚度,以及熔区的深度来获得,熔区的深度本身由激光的功率和移动速度来控制。该工艺可以显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热及电气特性和生物活性等性能,但由于激光温度过高,涂层表面有时会出现裂纹或孔洞,并且陶瓷颗粒与金属往往发生化学反应[10]。采用此法可制备Ti-Al、WC-Ni、Al-SiC系梯度功能材料[7]。
4.2.3.3热喷射沉积[10]
与等离子喷涂有些相关的一种工艺是热喷涂。用这种工艺把先前熔化的金属射流雾化,并喷涂到基底上凝固,因此,建立起一层快速凝固的材料。通过将增强粒子注射到金属流束中,这种工艺已被推广到制造复合材料中。陶瓷增强颗粒,典型的如SiC或Al2O3,一般保持固态,混入金属液滴而被涂覆在基底,形成近致密的复合材料。在喷涂沉积过程中,通过连续地改变增强颗粒的馈送速率,热喷涂沉积已被推广产生梯度6061铝合金/SiC复合材料。可以使用热等静压工序以消除梯度复合材料中的孔隙。
4.2.3.4电沉积法
电沉积法是一种低温下制备FGM的化学方法。该法利用电镀的原理,将所选材料的悬浮液置于两电极间的外场中,通过注入另一相的悬浮液使之混合,并通过控制镀液流速、电流密度或粒子浓度,在电场作用下电荷的悬浮颗粒在电极上沉积下来,最后得到FGM膜或材料[8]。所用的基体材料可以是金属、塑料、陶瓷或玻璃,涂层的主要材料为TiO2-Ni,Cu-Ni,SiC-Cu,Cu-Al2O3等。此法可以在固体基体材料的表面获得金属、合金或陶瓷的沉积层,以改变固体材料的表面特性,提高材料表面的耐磨损性、耐腐蚀性或使材料表面具有特殊的电磁功能、光学功能、热物理性能,该工艺由于对镀层材料的物理力学性能破坏小、设备简单、操作方便、成型压力和温度低,精度易控制,生产成本低廉等显著优点而备受材料研究者的关注。但该法只适合于制造薄箔型功能梯度材料。[8、10]
4.2.3.5气相沉积法
气相沉积是利用具有活性的气态物质在基体表面成膜的技术。通过控制弥散相浓度,在厚度方向上实现组分的梯度化,适合于制备薄膜型及平板型FGM[8]。该法可以制备大尺寸的功能梯度材料,但合成速度低,一般不能制备出大厚度的梯度膜,与基体结合强度低、设备比较复杂。采用此法己制备出Si-C、Ti-C、Cr-CrN、Si-C-TiC、Ti-TiN、Ti-TiC、Cr-CrN系功能梯度材料。气相沉积按机理的不同分为物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)两类。
化学气相沉积法(CVD)是将两相气相均质源输送到反应器中进行均匀混合,在热基板上发生化学反应并使反映产物沉积在基板上。通过控制反应气体的压力、组成及反应温度,精确地控制材料的组成、结构和形态,并能使其组成、结构和形态从一种组分到另一种组分连续变化,可得到按设计要求的FGM。另外,该法无须烧结即可制备出致密而性能优异的FGM,因而受到人们的重视。主要使用的材料是C-C、C-SiC、Ti-C等系[8、10]。CVD的制备过程包括：气相反应物的形成；气相反应物传输到沉积区域；固体产物从气相中沉积与衬底[12]。
物理气相沉积法(PVD)是通过加热固相源物质,使其蒸发为气相,然后沉积于基材上,形成约100μm厚度的致密薄膜。加热金属的方法有电阻加热、电子束轰击、离子溅射等。PVD法的特点是沉积温度低,对基体热影响小,但沉积速度慢。日本科技厅金属材料研究所用该法制备出Ti/TiN、Ti/TiC、Cr/CrN系的FGM[7~8、10~11]
4.2.4形变与马氏体相变[8]
通过伴随的应变变化,马氏体相变能在所选择的材料中提供一个附加的被称作“相变塑性”的变形机制。借助这种机制在恒温下形成的马氏体量随材料中的应力和变形量的增加而增加。因此,在合适的温度范围内,可以通过施加应变(或等价应力)梯度,在这种材料中产生应力诱发马氏体体积分数梯度。这一方法在顺磁奥氏体18-8不锈钢(Fe-18%,Cr-8%Ni)试样内部获得了铁磁马氏体α体积分数的连续变化。这种工艺虽然明显局限于一定的材料范围,但能提供一个简单的方法,可以一步生产含有饱和磁化强度连续变化的材料,这种材料对于位置测量装置的制造有潜在的应用前景。
4.3FGM的特性评价
功能梯度材料的特征评价是为了进一步优化成分设计,为成分设计数据库提供实验数据,目前已开发出局部热应力试验评价、热屏蔽性能评价和热性能测定、机械强度测定等四个方面。这些评价技术还停留在功能梯度材料物性值试验测定等基础性的工作上[7]。目前,对热压力缓和型的FGM主要就其隔热性能、热疲劳功能、耐热冲击特性、热压力缓和性能以及机械性能进行评价[8]。目前,日本、美国正致力于建立统一的标准特征评价体系[7~8]。
5FGM的研究发展方向
5.1存在的问题
作为一种新型功能材料,梯度功能材料范围广泛,性能特殊,用途各异。尚存在一些问题需要进一步的研究和解决,主要表现在以下一些方面[5、13]:
1）梯度材料设计的数据库（包括材料体系、物性参数、材料制备和性能评价等）还需要补充、收集、归纳、整理和完善；
2）尚需要进一步研究和探索统一的、准确的材料物理性质模型，揭示出梯度材料物理性能与成分分布，微观结构以及制备条件的定量关系，为准确、可靠地预测梯度材料物理性能奠定基础；
3）随着梯度材料除热应力缓和以外用途的日益增加，必须研究更多的物性模型和设计体系，为梯度材料在多方面研究和应用开辟道路；
4）尚需完善连续介质理论、量子（离散）理论、渗流理论及微观结构模型，并借助计算机模拟对材料性能进行理论预测，尤其需要研究材料的晶面（或界面）。
5)已制备的梯度功能材料样品的体积小、结构简单,还不具有较多的实用价值;
6)成本高。
5.2FGM制备技术总的研究趋势[13、15、19-
20]
1）开发的低成本、自动化程度高、操作简便的制备技术；
2）开发大尺寸和复杂形状的FGM制备技术；
3）开发更精确控制梯度组成的制备技术（高性能材料复合技术）；
4）深入研究各种先进的制备工艺机理，特别是其中的光、电、磁特性。
5.3对FGM的性能评价进行研究[2、13]
有必要从以下5个方面进行研究：
1）热稳定性，即在温度梯度下成分分布随时间变化关系问题；
2）热绝缘性能；
3）热疲劳、热冲击和抗震性；
4）抗极端环境变化能力；
5）其他性能评价，如热电性能、压电性能、光学性能和磁学性能等
6结束语
FGM的出现标志着现代材料的设计思想进入了高性能新型材料的开发阶段[8]。FGM的研究和开发应用已成为当前材料科学的前沿课题。目前正在向多学科交叉,多产业结合,国际化合作的方向发展。
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粉末冶金概念篇3
关键词：化学教学；古诗；教学设计
文章编号：1005－6629(2012)2－0010－02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
“学起于思，思源于疑”，提高课堂教学质量的有效途径-就是激起学生的学习兴趣，而创设生动的教学情景，提供精彩的引入是其中一种有效的办法。一个生动的教学情景就是一支催化剂，它可以加速课堂气氛的活跃，特别是对那些缺乏学习动力的学生来说更有效，可以唤起他们潜在的学习动力。课堂引入的方法很多，而利用古诗词中所蕴含的化学知识作为引入，可以有效设置认知冲突，有助于激发学生的求知欲望和参与欲望。在教学过程中把古诗结合到化学教学中，也可以加深学生对化学内容的记忆、理解。现举例如下：
1、以古诗引入化学概念
1.1 烃的性质和《赠别》
“蜡烛有心还惜别，替人垂泪到天明。”
在学习苏教版《有机化学基础》专题三(常见的烃)的性质时，可从该诗引入，让学生充分想象出燃烧时的现象，继而拓展烃类物质的有关性质，了解蜡烛的成分是石蜡，属于固态烃，熔点很低，在空气中可以燃烧，放出热量，使蜡烛融化。另外在复习有机内容也可推而广之引入如诗句“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”中的“丝”和“泪”分别是指什么，选项可设置A、蛋白质、高级烃；B、纤维素、脂肪；c、蛋白质、硬化油；D、蛋白质、油脂，让学生通过诗词的含义充分理解化学概念。
1.2 乙醇的性质和《客中行》
“兰陵美酒郁金香，玉碗盛来琥珀光。”
在学习苏教版《有机化学基础》专题四(醇、酚)内容时，不妨可借古人诗词中的雅兴引出醇的性质。诗中“兰陵美酒郁金香”，把酒香与花香媲美亦说明了酒的挥发性和酒的香味主要是含有酯的原因。古诗中描写酒的不少，文人墨客爱酒的也不少，有些不乏在酒后诗性大发，写出流芳百世的作品，而这与酒的香气扑鼻以及对神经的调节作用有很大关系。在学习醇的性质时，可牢牢抓住这几点进行延伸。
2、以古诗引入化学方法
2.1 炼铁工业和《寄赠别驾卢谌》
“何意百炼钢，化为绕指柔。”
“百炼成钢”的成语也是出自这首诗，在学习苏教版《化学1》专题三(铁、铜的获取和应用)，可以引入这个炼钢过程，并引出我国古代的钢铁冶炼历史。我国的炼铁炼钢要比欧洲早1000多年，公元前600年，中国已掌握冶铁技术。早期的炼铁是将铁矿石和木炭一层夹一层地放在炼炉中，在650～1000℃上焙烧，利用木炭的不完全燃烧产生的一氧化碳，使铁矿石中的氧化铁还原成铁。由于炼炉中温度偏低，不能使熔点为1535℃的铁熔化得到液态的铁。因而待炼铁冷却后再把这种铁加热到一定温度下经过反复锻打，就可把夹杂的氧化物挤出去，此时铁的机械性能就得到了改善。在反复锻打铁块的基础上，古人又得出炼铁渗碳成钢的经验，这是最早的钢。西汉时，为提高钢的质量，人们又增加了锻打的次数，由10次，30次，50次增至近百次从而得到所谓的“百炼钢”。我们现代工业炼铁就是在这个基础上建立的。
2.2 湿法炼铜和《抱朴子》
“以曾青涂铁，铁赤色如铜”
这是人类有关金属置换反应的最早的明确记载。关于“曾青”的理解，很多资料写的是硫酸铜，但实际上是碱式碳酸铜。如按《抱朴子内篇》中所述“以曾青涂铁、铁赤色如铜”的记载，用新制备的碱式碳酸铜，在湿润状态下将其涂在光亮的铁片上，放置数分钟后，即可见铁片上有薄薄一层紫红色的铜生成。而在另一书《淮南万毕术》中另有记载为“白青得铁，即化为铜。”“白青”实为胆矾，那到底是“曾青”得铁，还是“白青”得铁?在学习苏教版《化学1》专题三(铁、铜的获取和应用)时，可以用两诗的比较做个实验引入，再进行湿法炼铜的教学。
3、以古诗引入化学原理
3.1 燃烧热和《石炭》
“投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍。”
这首诗包含对煤燃烧的精湛描写。道出的现象包含着复杂的反应原理：
C+H2OCO+H2
C+2H2OCO2+2H2
CO+H2OH2+CO2
在学习苏教版《化学2》专题二(化学反应中的热量)中燃烧热内容时，不妨以该诗引入，结合诗中的描述推导反应方程式并可延伸出煤的燃烧和气化的热效的比较。如加水后产生水煤气，所以“泼水愈光明”；“烁玉流金见精悍”是说明煤燃烧放出的热量高，可用于矿物的冶炼。
3.2 石灰石的工业用途和《咏石灰》
“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间。”
石灰石不仅在古代，在现今依然是工业生产中的主要原料之一，在建筑、农业等部门用途十分广泛。如苏教版《化学1》专题二和专题三中炼铁、制玻璃、镁的制取等都提到石灰石的使用。在介绍这些物质的工业制法上我们都可以以该诗引入，先从对石灰石煅烧的反应过程来引出它在工业上的用途。石灰石是一种广泛分布的矿物，色青灰，质坚硬，化学成分为碳酸钙。诗中描绘了石灰石烧制石灰的过程。先将石灰石敲碎，在石灰窑内经高温煅烧，便制得雪白的生石灰CaO，后者与水作用生成白色粉状的熟石灰(或消石灰)ca(OH)2，再遇空气中的CO2又生成白色的CaCO3。石灰经一系列物理－化学变化，尽管“粉身碎骨”，总保持自身的“清白”不染。
4、以古诗引入化学现象
4.1 焰色反应和《烟火诗》
“纷纷灿烂如星陨，火霍火霍喧胚似火攻”
古人在发明火药的基础上，制造出了烟花，它是由上下两部分组成，下部装有类似火药的发射药剂，上部装填燃烧剂、助燃剂、发光剂及发色剂，发色剂内含各种金属元素的无机化合物，它们在燃烧时显示各种各样的颜色，化学上称之为焰色反应。在学习苏教版专题一(研究物质的实验方法)焰色反应的内容时，可先通过诗词中对元素焰色的文字想象，后配以图片展开，之后内容的介绍可谓顺理成章。例如，锶盐、锂盐发出红光，钠盐发黄光，钡盐显绿光，镁、锌等金属粉末发出耀眼闪光……，各种金属盐及金属粉末混合在一起，释放时就显示出万紫千红的色彩，千姿百态，以助节日气氛或日常娱乐。
4.2 石油的燃烧和《延州诗》
“化尽素衣冬未尽，石烟多似洛阳尘。”
此诗主要是渲染石油燃烧产生大量浓烟的场景。诗中“石烟似尘”形象地描绘出石油燃烧时的剧烈反应情景，在学习苏教版《化学2》专题三(化石燃料和有机物)中石油的分馏内容时，可以该诗引出石油的性质并继而展开石油的成分的研究，如石油中存在哪些成分，在燃烧时是什么物质起作用，如何处理这些物质等等。
粉末冶金概念篇4
【关键词】莱州市；战略性新兴产业；现状；问题；对策
战略性新兴产业是基于重大技术突破和重大发展需求，具有知识技术密集、物质资源消耗少等特点，能够引领带动经济社会全局和长远发展。2009年，山东省出台了关于建设胶东半岛高端产业聚集区的意见，提出用5-10年时间构建起以高新技术为核心的高端产品的现代产业体系。同年9月，黄河三角洲开发建设正式上升为国家战略，重点发展由清洁生产企业组成的循环经济产业体系。2011年，山东半岛蓝色经济区建设上升为国家战略，打造全国海洋科技产业发展先导区。
莱州市地处 “三区”叠加位置，经济基础较好，土地、矿产、渔业、风力等自然资源丰富，拥有黄三角龙头港―莱州港，位列全国综合实力百强县第32位、创新创业百强县第14位，三大战略的实施，为莱州市战略性新兴产业发展提供了千载难逢的机遇。
一、莱州市战略性新兴产业发展现状
1.七大战略性新兴产业发展具体情况。生物产业。起步于20世纪80年代，主要是农作物育种和海洋生物育种，形成了生物育种、生物农药组成的生物产业格局，涌现出登海、明波、科源化工等一批具有行业影响力的龙头企业。高端装备制造业。“十二五”以来进入了快速发展阶段，在铁路专用设备及配件制造、内燃机配件制造、海洋工程关键配套设备和系统等领域涌现出一批高精尖企业，其中大丰轴瓦在全国同行业排名位居首位。节能环保产业。发展势头良好，初具规模，在资源综合利用、LNG车载瓶、空气净化、能建筑材料等领域走在全省前列，现有产品涉及保温板材、矿产资源综合利用、固体废物综合利用等领域。新材料产业。涉及多个不同行业，在新型膜材料、新型金属功能材料等领域有所突破。其中，长和粉末冶金居全国粉末冶金制品行业第6位，是山东省最大的粉末冶金零部件企业。新一代信息技术产业。主要从事基本元器件的简单加工组装，电子核心基础、高端软件等产业处于初级探索阶段。新能源汽车产业。仅有莱州联友金浩1家企业，其生产的镍氢电池磺化隔膜、镍氢动力电池磺化隔膜等产品填补国内空白，整体技术达到国际先进水平。新能源产业。主要生产太阳能热水器，太阳能发电技术服务、生物质能、生物液体燃料等其他产业尚未起步。
二、莱州市战略性新兴产业发展存在的问题
1.规模化水平较低，整体竞争力较弱。从营业收入来看，过5亿元的仅有4家，过10亿元的仅有2家。从资产总额来看，平均资产2.02亿元，高于平均值的仅有9家。从投资情况来看，仅占全市规模以上固定资产投资的3%。
2.技术创新支撑不够，技术人才缺乏。自主创新能力普遍较弱，拥有发明专利的仅有20家，拥有省市级研发平台的仅有7家。研发投入不足，仅占产值总额的2.6%，高层次人才、行业领军人才团队较少。
3.集群优势尚未建立，产业链条过短。发展集中度较低，除生物产业集中分布在沿海几个镇街外，其余产业零星分散在10个镇街，产业集聚度低，规模效应难以发挥；大多数产品主要集中在产业链中低端，产业层次较低。
4.企业贷款成本高，融资难问题突出。战略性新兴产业企业数量占规上工业比重不足12%，融资难、融资贵等问题仍未有效缓解，贷款成本普遍在10%以上，抑制了企业通过融资扩大再生产和技术研发的主动性。
三、加快莱州市战略性新兴产业发展的对策建议
1.突出发展重点。重点发展节能环保、生物、装备制造、新材料产业，统筹谋划布局发展新能源、新能源汽车和新一代信息技术产业，建立形成“4+X”的战略性新兴产业发展格局。按照园区承载、同类相对集中和通力协调的原则，提前做好空间布局规划，发挥政府引导作用，重点在经济开发区、山东莱州工业园区及起步区布局发展战略性新兴产业。
2.深化产学研紧密合作。继续深化产学研合作，推动多种形式的产学研联合 。深入企业加强调研，掌握企业技术研发需求，积极组织企业参与“西洽会、渝洽会”等经济合作活动，对接相关科研院所、高等院校，解决生产过程中遇到的技术瓶颈，鼓励通过联营、投资等方式实现与当地企业的联合，支持高校、科研院所及技术持有人以有形或无形资产入股。
3.实施“引智工程”。围绕重点领域和重点产业发展需要，坚持“为我所有”与“为我所用”并重，创新人才培养利用模式，建立柔性化引才机制，加强对、泰山学者、泰山产业领军人才等高端领军人才的引进培育，积极组织明波水产、蓝色海洋等企业申报山东省蓝色领军人才团队支撑计划项目，为战略性新兴产业发展提供坚实的智力支撑。
4.推动创新平台建设。提高创新要素资源集成共享水平，鼓励大丰轴瓦、新忠耀、悦龙橡塑等重点骨干企业组建创新战略联盟，扩大粉末冶金、装备制造、轴瓦材料等领域优势，通过委托研发、组建联合实验室等多种形式，加快建设由科学数据共享、仪器设施共用、专业技术服务等系统组成的公共研发服务平台，实现关键技术重大突破。
参考文献：
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[2] 姜达洋.五问战略性新兴产业发展战略――从概念提出与思想来源说起 [J]. 产经评论，2012（03）.
粉末冶金概念篇5
关键词：《材料热力学》；教学效果；教学内容；教学方法
中图分类号：G642.0 文献标志码：A ？摇文章编号：1674-9324（2013）41-0107-02
《材料热力学》是材料科学与工程专业的专业基础课，是一门理论性和应用性较强的课程。通过《材料热力学》课程的学习，学生能够掌握《材料热力学》的基本概念和理论，并利用《材料热力学》进行相变、表面和界面等的分析和研究。然而《材料热力学》具有概念多而易混淆、公式多而难记忆以及内容抽象难懂等特点，学生系统掌握该课程的内容比较困难，本文尝试对教学内容和教学方法等方面进行探索，以提高《材料热力学》课程的教学效果。
一、教学内容与实践相结合
1.突出应用目的。本科《材料热力学》教学重点在于热力学基本原理及其在相平衡、表面和界面等领域的应用。由于学生在学习材料热力学之前，已经学习过物理化学等课程，因此讲授《材料热力学》时，应将重点放在运用热力学基本原理解决材料科学中的问题这一方面。在热力学基本原理这部分内容的讲授中，为了理论体系的完整性，我一般会对重要的定理和公式进行简单地推导，使同学掌握基本原理的来龙去脉，而对于其他的定理和公式，我一般简单分析一下它们的内涵和适用范围，不做详细的推导。我把热力学原理在材料科学中的应用作为我的讲课重点。我使用江伯鸿编写的《材料热力学》这本教材中有很多例题，但是我重点挑选与相变有关的典型例题来讲解，比如：选择熔化和凝固过程的热量计算以说明热力学第一定律在计算相变热效应的应用，选择熔化和凝固过程的熵变或自由能变化计算以说明热力学第二定律在判断相变方向的应用等，以突出《材料热力学》课程以热力学基本原理解决材料科学问题的讲课重点。
2.增加科研和生产方面的内容。笔者经过几年的材料热力学的教学实践，总结出：在教学过程中教师必须将科研和工程案例与教学内容相结合，这样不仅让学生在科研和工程案例中理解材料热力学的基本概念和原理，同时了解理论对实践的重要指导作用，激发学生的学习兴趣。我们学院的一些学生承担本校激光研究所钛基激光熔覆层方面的大学生创新项目，我在讲解自由能判据这部分内容时会引入这方面的实例，比如：为什么添加B4C的镍粉在高能激光照射下会在钛基体中形成TiB和TiC增强相。我的一个科研项目是有关碳纤维/铜基滑动轴承材料粉末冶金制备工艺的，我将这部分科研内容引入到表面和界面这一章中，向同学们讲授为什么粉末冶金法制备碳纤维/铜基复合涂层时要使用表面预镀铜的碳纤维为原料。我还经常将企业的生产内容融入到《材料热力学》的教学中，比如我将人造金刚石的生产过程引入到封闭体系的热力学基本方程这一章的教学中，以说明公式（？坠G/？坠T）P=-S和（？坠G/？坠P）T=V的应用；我还将氧化锆生产过程中氯化铵废水的处理和循环使用这部分内容引入到渗透压的教学内容中，说明如何根据氯化铵废水中离子的浓度计算出渗透压，进而为反渗透设备中泵的选型提供依据。
3.增加实验教学的内容。实验教学是高等学校教学中的重要内容，具有直观性、实践性和客观性的特点。以实验作为主要手段进行的教学活动，可以揭示自然科学现象、验证科学规律、探索未知、发展科学，更为重要的是在实验中能够培养学生务实求真的科学态度。我使用江伯鸿编写的《材料热力学》这本教材中没有实验教学方面的内容，为了弥补这一缺陷，我增加了“差示扫描量热法测量材料的比热容”和“计算机在相图计算中的应用”等实验内容。《材料热力学》的实验教学应达到以下目标：①帮助学生掌握《材料热力学》的基本原理；②让学生初步了解科学研究的方法；③培养学生自主解决问题的能力。因此在实验教学过程中，①强调实验课前的预习，要求学生根据实验指导书写出预习报告；②实验过程中的检查学生操作情况，要求学生独立操作，如实记录实验数据；③教师课后批阅实验报告，鼓励学生在实验过程中发现问题、提出问题和解决问题。
二、改进教学方法
1.讨论式教学。我会结合刚讲授过《材料热力学》知识，设计一些与科研和工程密切相关的问题，让学生以小组的形式相互讨论共同完成。在下次上课时，我会让某个或某几个小组推举同学上台讲解，其他同学提问，最后老师点评和总结，以培养学生自主解决问题能力。
2.多媒体教学。笔者在讲授《材料热力学》时，通常采用板书的形式，因为我觉得板书能将公式的推导和例题的计算一步一步清晰地展现出来，让同学们能清楚地了解老师的解题思路。采用多媒体教学能提供形象、生动、直观的画面和视频，增加信息量，节约教师板书和画图的时间，提高讲课效率，我曾经尝试过使用多媒体来展示解题过程，但效果并不理想。近年来，我倾向于以板书为主，多媒体为辅的教学方法。我一般将课堂要讲述的主干内容用板书简单、扼要、清晰地列在黑板上，使同学跟上老师的讲课思路，对于一些抽象难懂的概念，我经常找一些图片和视频，使讲授的知识更直观、形象和生动。
三、改进考试方法
考试是知识水平的鉴定方法，大学阶段的考试成绩与学生评优、毕业甚至就业直接相关，学生的学习过程大多围绕考试这根指挥棒转，因此如何用好考试这根指挥棒，对提高教学效果至关重要。我倾向《材料热力学》采用开卷考试的考核方式，在试题的设计上，避免出一些填空和名词解释等一些死记硬背的题目，而出一些判断题和选择题等灵活运用热力学基本原理解决问题的题目，问答题和计算题都是与材料科学具体问题相关联的，必须掌握热力学基本原理及其实际应用才能正确解答。我希望通过这种考核方式，改变学生在应试教育下形成的学习方式，明确学习目的，提高自身运用知识解决实际问题的能力，养成独立思考的习惯。
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粉末冶金概念篇6
工业废渣素有“放错地方的原料”之称。工业废渣如不利用，大量堆存不仅占用土地资源，还造成严重的大气污染、土壤污染和水资源污染，危害自然环境和人类健康，已成为一大社会公害。我国钢渣资源综合利用产业的科研现状如何？目前取得了哪些进展和成就？又面临哪些问题亟需解决？钢渣产业技术创新与应用的发展方向应该是什么？带着这一系列问题，记者走访了中国资源综合利用协会首席专家倪文教授。
本刊记者：您无论是在科研方面，还是在教学方面，都付出了很大的心血，取得了显著的成就，做出了卓越的贡献。请您结合自身长期的科研工作谈一谈，我国钢渣资源综合利用的现状是怎样的，取得了怎样的进展和成就？
先说说我国钢渣产业的现状吧。在钢渣综合利用率方面是有争议的，根据实际调研，咱们国家钢渣的综合利用率大概在40%左右，但是钢协的统计是在90%以上。就咱们联盟内部企业而言，大概在40%左右。咱们联盟的企业还是比较有代表性的。钢渣的综合利用率低的最主要原因，是由钢渣的本质决定的，确实不大好利用，另外一个原因就是整个重视程度不够。重视程度不够就捡好用的用了，不好用的就不用了。另外，企业的驱动力就是赚钱，能赚钱的就做，不能赚钱的就不做。什么时候不能赚钱的时候才会做呢？只有引起了严重的社会问题，国家出台硬性规定的时候，企业才不得不做，就像现在的污水治理一样。钢渣目前在全国范围内企业总体做得都不错，这也是利益的驱动。
在80年代以前，咱们国家在钢渣治理上基本上是空白，特别是在70年代以前，那时出了一位太钢的全国劳动模范，他从钢渣里面拣了好多铁，因此成了全国劳动模范。80年代改革开放初期，国家开始引进国外的技术，第一条是首钢那条生产线，其实技术没多难，主要是设备问题。引进了一些大型破碎机械设备。那时候咱们国家的钢厂以及全世界的钢厂，都是采用热泼法预处理。就是把通红的钢渣包用吊车叼到一个地方，像火焰山一样，拿水管一泼，洒到的地方就破碎了，洒不到的地方就是一大块，最大的一块就像半间屋子那么大。因此，要想把里面的铁选出来，必须经过破碎。当时进口的生产线，以及后来我国模仿的生产线，基本上都是多道破碎，多道磁选。直到把里面的铁选出来。按照当时的经济条件，咱们国家热泼法选到残余金属铁含量在3%以下，就不再选了。目前咱们国家热泼法预处理钢渣越来越少了，大概全国还有一半左右。新上的钢渣预处理生产线，主流是热闷法，还有上海宝钢为代表的滚筒法，以中冶设备院为代表的粒化轮水淬法，还有一种方法是，带压热焖法，还没有产业化，正在开发当中。
前面说的那些方法，目前绝大部分钢渣的显热没有回收利用，只有鞍钢集团进行了初步的尝试。他们是把钢渣放在一间房子里，房子里有一些水管，让钢渣烘烤这些水管，获得热水供应取暖。冬天能用上，夏天也能用上。其他部分钢渣热能回收，都处在实验当中。最大的是工业使用，但是全国都没有形成正常的生产。钢渣里面的余热实际上是很好的，硅酸盐熔体的热能大概是同温度铁水的热能的1.5倍，要好好回收这部分余热。所以，正在开发的很多技术，都在考虑钢渣显热的回收，包括刚才讲的带压热焖法。将来的带压热焖，它的好处，回收钢渣热量，使钢渣进一步稳定化，在进一步选里面的铁方面，还会有很大进步，但是设备目前经济性稳定性还不够，还在探索当中。如果试用成功，环保性会更强一些。因为热泼法，露天热泼，产生大量水蒸气，乌烟瘴气，水蒸汽带着大量粉尘跑到空气当中，现在热闷法略好一点，是在车间里进行，但是也要向车间外排放大量水蒸气加粉尘。像PM2.5就是比较重要的指标。钢渣的预处理，跟钢渣的综合利用率的提高，是紧密相关的，预处理得越好，后面的综合利用就越容易。像早期的热泼法，后面的综合利用比较困难。热泼法金属铁的最后残余还有3%左右。现在热闷法，有的厂家做得好的可以降到1%，就是在热闷的过程解决得比较好。不通过耗费过多破碎的能量，就能把里面的残余铁选出来。将来用其他预处理方法将残余铁选出来，低成本地选出来，所以更有好处。现在热泼法处理钢渣，残余3%的金属铁，给后面综合利用带来若干问题。第一就是进一步磨细有点困难，铁颗粒对粉磨具有阻碍作用。以前认为是它硬，不好磨，现在逐渐认识到硬不是大问题，是铁的微粒，会逐渐粘附在研磨介质上，慢慢就没有效益了。因此，今后要大力提高研磨效率，不管采用立磨还是其他的磨，一定要有一个外循环，及时把暴露出来的铁微粒除掉，研磨效率才能提高。不管是处理热泼法钢渣，热闷法钢渣，还是其他钢渣。边研磨，边除铁，是一个关键的问题，一定要提高研磨效益。
另外一点，提炼出的铁还会有价值。如，金属铁片提炼到90%以上的纯度每吨最贵可卖至3000元以上。原来采用热泼法处理的钢渣，可含有30%的高价值物质。钢渣利用率低的第二个问题就是其碱度非常高，现在多数处理单位往往漠视钢渣危害，主要考虑将其作为水泥的混合材或混凝土掺合料。钢渣的SiO2含量很低，即类似水泥的成分（2CaO·SiO2、3CaO·SiO3）含量并不高，因而钢渣细粉对于提升水泥的混凝土强度贡献十分有限，水泥厂和混凝土搅拌站不常采用。此外，钢渣对于混凝土强度低于粉煤灰，而粉煤灰无需研磨，在粉煤灰高产地区，钢渣更无用武之处。
影响钢渣在建材中应用的第二个大问题就是游离CaO、MgO的问题，热泼法处理的钢渣基本不适宜此方面应用。研磨至超细粉的钢渣可在此少量应用，但作为辅料，其对混凝土破坏力较大。现在使用的热闷法逐渐解决了这个问题。以后随着带压热焖及水淬法的发展，该问题将获得更好的处理效果。钢渣日后作为骨料代替沙粒和石子的前景则较为可观。因其无需破碎工序，很大程度上节约了成本。
本刊记者：您对我国钢渣资源开发及循环利用技术的发展趋势有何看法？其资源优势特点有哪些？可以通过怎样的途径发挥出来？
就钢渣产业的发展趋势而言，钢渣应该与矿渣两者配合好，使其在协同领域发挥优势作用。经热闷法、特别是带压热焖及水淬法处理的钢渣中游离状态的CaO、MgO大多可转化为Ca（OH）2及Mg（OH）2，对于矿渣具有激发作用，同矿渣粉混合使用，妥善协调，今后在水泥与混凝土行业领域或大有作为。此项技术工作目前尚位于起步阶段，国标也正处于酝酿起草当中。虽然钢渣微粉的国标业已颁布，但国内大型生产线下相关产品的欢迎度却较为低迷。预计广泛发挥钢渣资源功用的领域在于地下采矿充填行业。
事实上在任何时期，研究者都需要对某种固废物进行透彻了解，并耗费大量心力，因地制宜，才能实现资源整合高效综合利用。一种资源在某一时期，或因经济环境、或因地理环境而成为废弃物。这就需要利用者转变思路，拓宽知识面，特别注意资源的自身特点，选择合适场所，充分将其利用起来。
在地下采矿充填领域，钢渣资源可以较好地发挥优势。首先，对于钢渣中的游离CaO、MgO，当前任何一种处理工艺都几乎无法将其固定下来。二者在处理过程中膨胀起来，前者固体增加量接近100%，后者固体增加量接近200%。这些物质若用于混凝土建筑材料，在房屋建构领域是行不通的，但对于地下充填却是十分必要。其次，地下充填混凝土的注水量较大，往往较建筑混凝土高出几倍至十几倍，以便于流体充填物冲平底部，致使流体中水分占据着大量微空间，需要膨胀物逐渐将其填满，如此，混凝土充填物才能产生较好的强度。钢渣作为一种微膨胀剂投入地下充填混凝土材料，对于采矿充填行业裨益甚佳。
实际上，钢渣中会膨胀的元素不仅有游离CaO、MgO，其中的RO相经细致研磨与水分长期接触后，同样产生膨胀。RO相一般以MgO为主 ，该元素同样会膨胀至近乎200%，不能用于建筑混凝土。但这对于地下交接充填采矿是好物材。因为充填体在周围是受岩石限制的，越膨胀里面越紧密结实。另外解决地下充填体交界墙的问题，也是要和矿渣、脱硫石膏配合起来，使其彼此有互相激发的作用，并且要在力度上很好的配合。力度配合好，不仅仅能解决充填体的强度问题，微膨胀问题，还能解决现在用水泥所碰到的一些其他问题。比如，因为造价昂贵填充物中水泥比重较低，大量的沙子和水，充填体稳定性不好，充填过程中容易分层，沙子容易从泥浆中分离出来，在拐弯的地方容易堵管。整个充填工程要停止进行清理，损失很大。将来把钢渣、矿渣、脱硫石膏等力度配合好，就会避免这些问题的出现。这应该是一个重要方向，因为国家绝大部分钢厂，在其不远处都是铁矿山。现在一部分铁矿山是地下采矿，大部分是露天采矿。但是过些年，大部分露天采矿都会转为地下采矿，地下采矿从道理上需要充填，国外矿藏基本所有的地下采矿作业都要充填。我国现在对此尚没有很严格的要求，因为充填是需要成本的。其好处是能够提高生产率，增加安全性，对环境有好处。随着铁矿石价格不断上扬，对成本的平衡问题也会逐渐明确，而且以钢渣为主要原料要比水泥便宜得多。当地理优势和原料优势处于天时地利人和时，采用钢渣的成本会比水泥低三倍，最差也会和水泥持平，或者略低一些。但是它的性能要好得多，所以它是很有竞争力的。
本刊记者：您承担着国家许多重大项目课题的研究工作，获得了众多奖项及发明专利。您认为，我国钢渣产业技术创新与应用的发展方向应该是什么？
对于钢渣联盟来讲，在联盟成立大会上已经确定了一些主要方向。比如说，钢渣粉磨过程中的除铁问题，已经列为联盟重点攻关技术。不论是钢渣的单独研磨，还是将研磨后的钢渣细粉同其他磨粉掺合使用，磨细是最为重要的一个方面，从而提高效率，这是除铁的关键。对于这方面，鞍钢的技术工作做得很好，而且正在建设生产线，预计今年下半年投产。企业已于前期就在边磨边除铁的方面上做了大量试验与研究工作。估计此生产线会有比较好的表现。一旦成功，其在联盟内部以及有很好的推广。
鞍钢做的技术工作比较好，他们正在建设生产线，估计今年下半年将投产，他们在边磨边除铁上前期做了很多试验和研究工作。如果能成功，将来可以在联盟内部，以及相关企业作推广。现在已经上马的生产线，经过一定的技术改造，可以降低研磨成本，一部分生产线能够起死回生。如果把这种技术推广的话，从现在实验室开发的技术来看，这种复合微粉，它的活性完全可以达到s95矿渣活性指数，也就是说，将来完全可以按照s95的价格把它卖到混凝土搅拌站，会受欢迎，差一点做到s75一点问题都没有。这个方向，卖给混凝土搅拌站，卖给水泥厂，从近期来说，它是比较容易打开市场的，也有非常大的市场需求。所以，应该作为提高钢渣综合利用率的主体技术，但这个技术是个大技术包，里面包括若干项小技术，比如说磨的过程中，除铁的技术，颗粒匹配的技术，比如外加剂的技术，以及要加快咱们国标建设的推动。当咱们大部分企业都能生产出来合格的s95、s75复合粉的时候，如果没有国家的标准作支撑，那销售还是受限制的。
本刊记者：长期以来，您不遗余力从事教学及科研工作，并积极推进国家相关行业的标准出台。请您谈一谈，我国钢铁工业固体废物综合利用产业标准制（修）订情况。
“十一五”期间，在国家积极推进节能减排资源化综合利用政策支持下，我国钢铁工业对国内外冶金固体废物标准体系开展了系统研究，在此基础上，制修订了一系列国家、行业标准，基本建立冶金固废资源化利用的标准体系，推动钢铁工业冶炼渣、含铁尘泥、尾矿渣等大宗固废物综合利用技术进步和“零排放”工作，并为规范和促进冶金固体废弃物资源化利用发挥标准的基础性、支撑性作用。到目前为止，已制定批准了70余项国家和行业标准，包括基础标准、试验标准和产品标准。
“十二五”期间，将继续完善冶金固体废弃物综合利用标准体系。加强冶炼渣分类、堆放和运输安全等基础标准的制修订，在处置环节实现规范管理和集中处理。随着钢铁渣、铁合金渣、含铁尘泥等冶金固废多用途高附加值利用技术研究的不断深入，积极推进一批新成果将其纳入新标准，加快成果转化快速推向市场，同时淘汰落后污染的钢铁渣处理工艺，引导冶金固废的处理技术进步，促进钢铁工业实现零排放、清洁生产。
本刊记者：请您谈一谈，我国钢铁工业固体废物综合利用目前存在哪些问题？
一是研发投入不足，技术装备落后。“十一五”期间，钢铁企业在发展循环经济先进理念下，通过不断加大冶金渣资源化利用技术的应用，使冶金固废基本得到资源化利用，但是仍有部分企业冶金渣的利用处于初级利用阶段，高附加值利用途径较少，如钢渣尾渣，大部分中小钢铁企业仍直接或低价外销给小型建材企业作为路基垫层、筑路骨料、建筑用砂石料等，尚未实现高附加值利用。国内自主研发的处理含锌含铁尘泥转底炉生产线尚未完全发挥处理含锌粉尘的作用，工艺、设备等运行参数有待于进一步优化。少部分先进企业虽然形成了多项适合国情的适用技术与装备，但多数为引进消化吸收，创新不足，如钢渣粉水泥，由于我国专业从事钢渣研磨技术设备研究和制造的单位较少，远远不能满足国内市场的需要，少数较先进的大型设备多为进口，操作与自动化管理上与国际先进水平相比，差距较大。
二是发展不平衡，科学的运行机制尚未形成。冶金渣开发利用发展较好的企业多集中在东部、中部地区的大型钢铁企业，由于技术、规模效应、冶金渣产品市场等因素，西部地区和中小企业的冶金渣高附加值利用推进比较困难，缺乏产业发展的统筹规划，缺乏科学的运行机制推动产业的有序发展。
三是统计工作薄弱。我国冶金渣的数据信息统计体系尚未建立相关管理制度，统计标准尚未形成，现行的企业统计数据不完善、不标准，方法不统一，难以为政府、企业决策和科研提供可靠的依据。
本刊记者：您认为，我国钢铁工业固体废物综合利用产业的发展前景是怎样的？
“十二五”期间，将建立起较为完善的钢铁渣综合利用法规制度、宏观管理体系、政策支持体系、技术创新体系和市场机制，组织冶金渣物性、钢渣稳定化、熔渣改性等基础研究，重点推进高性能高钢渣水泥生产及应用技术、集成冶金渣处理过程中余热利用及深度开发利用、高温熔渣直接产品化、含锌尘泥利用、不锈钢渣处理及应用、钢渣高效宽带磁选设备、冶金渣和氧化铁皮高附加值领域利用等技术设备的研发，使钢铁渣综合利用技术得到快速发展，综合利用产品比重有较大提高，形成一批具有一定规模、技术装备水平较高、综合利用率较高的钢铁渣“零排放”重点企业。
“十二五”末期，在全国重点地区建成若干钢铁工业固废资源综合利用示范工程，推动钢铁企业固废资源化利用科学化、规范化建设，力争形成年生产钢铁渣粉2亿吨的能力，降低碳排放1.6亿吨/年，为循环经济积累经验，实现经济效益、社会效益和环境效益的相统一。
本刊记者：身为钢渣联盟副秘书长，您对联盟的发展有何建议？对联盟的发展前景有哪些寄语？
粉末冶金概念篇7
关键词：增材制造；航空航天领域；发展现状
1 金属增材制造的种类和原理
金属增材制造（Additive Manufacturing，简称AM）技术区别于传统的铸、锻、焊等热加工“等材成形”技术及车、铣、磨等冷加工“减材成形”技术的一种全新的制造方法，是采用材料逐渐累加的方法制造实体零件的技术，相对于传统的材料去除-切削加工技术，是一种自下而上的制造方法[2]。它是融合了计算机软件、材料、机械、控制等多学科知识的系统性、综合性的技术。增材制造按照不同的加工方法可分为激光增材制造、电子束增材制造、电弧增材制造等，有的加工方法仍可细化成两种或多种不同的具体方式。下面将对各种不同增材制造方法的原理和特点进行阐述，并对各自的国内外研究现状进行介绍。
2 激光增材制造
激光增材制造分为激光选区熔化技术和激光直接沉积技术，激光选区熔化成形技术原理：它是以激光作为热源，一层一层熔化金属粉末，直接制造出近形的金属零件。
激光快速成形技术打破了传统材料去除或变形加工成形方法的限制，利用“离散+堆积”的材成形思想，通过同步送粉（送丝）或激光熔覆数字化成形一步实现工件的精确成形；属近净成形制造技术。激光直接沉积技术是在快速原型技术和激光熔覆技术的基础上发展起来的一种先进制造技术。该技术是基于离散/堆积原理，通过对零件的三维CAD模型进行分层处理，获得各层截面的二维轮廓信息并生成加工路径，在惰性气体保护环境中，以高能量密度的激光作为热源，按照预定的加工路径，将同步送进的粉末或丝材逐层熔化堆积，从而实现金属零件的直接制造与修复。
约翰霍普金斯大学、宾州大学和MTS 公司开发出一项大功率CO2激光 “钛合金的柔性制造”技术，并成立AeroMet公司。该公司的目标就是实现具有高性能、大体积钛合金零件的制造，尤其是大型整体加强筋结构钛合金零件的快速成形。公司的主要研究方向为军事领域的航空航天用钛合金部件的激光增材制造。该公司制造的钛合金零部件已实现装机使用。已使用零件分别为F-22战斗机的某接头、F-18战斗机的翼跟加强板的连接吊环和起落架连接杆。其中，F-22的接头件能够达到要求疲劳寿命的两倍以上，翼根加强筋达到要求疲劳寿命的四倍以上，起落架连杆疲劳寿命超过原件的30%。
美国Sandia国家实验室的Griffith研究组提出以激光熔覆沉积成形为基础的激光净成形（Laser Engineered Net Shaping）技术，并将此技术用于修复涡轮发动机的零部件。研究的材料种类包括不锈钢、钛合金、高温合金等，成型件的强度和塑性均比锻造件得到显著地提高。研究小组还通过对控制软件的研究和改进，将加工精度提升了一个等级。其水平方向加工精度达到0.05mm，垂直方向加工精度达到0.4mm，加工后零件的表面光洁度达到6.25μm。但是成型精度的提高会影响到成形效率。特别值得一提的是，研究组通过改变金属粉末的成分，实现了材料成分在一个零件上的梯度变化，从而使得零件的不同部位具有了不同的力学性能，这就为零件的设计优化提供了一种新的方法。
国内的增材制造相关研究虽然起步较晚，但是一些相关的大学和研究机构已有异军突起之势，在某些方面甚至达到国内外领先的地步。西北工业大学的黄卫东教授的团队在快速原型制造技术的基础上提出了激光增材制造技术的研究思路，进行了相关的研究探索。并成功运用激光立体成形技术制造出了大型飞机的钛合金翼梁缘条和飞机发动机的高温合金空心叶片，综合力学性能优于同等条件下的锻件。北京航空航天大学的王华明教授采用激光增材技术制造出大尺寸金属零件，并应用于新型飞机的研制过程中，不但提高了飞机的结构强度，而且大大缩短了飞机的研制周期，并于2012年获得国家科学技术进步一等奖。
但是激光增材制造也存在一些问题[3]。比如：球化现象、裂纹敏感性、残余应力等，而且设备较昂贵、能量利用率低、低熔点金属材料的受热变形、速度与精度之间的矛盾等问题也尤为突出。尤其对铝合金而言，由于液态铝的光反射率很高，激光照射在液体表面大部分反射掉，导致其能量损失严重；而且铝合金熔点较低，激光的能量密度很高，对大型薄壁零件或者壳体增材时，翘曲变形较严重。
3 电子束增材制造
电子束增材制造分为熔丝沉积成形和电子束选区熔化成形，电子束熔丝沉积技术又称为电子束自由成形制造技术（Electron Beam Freeform Fabrication，EBF）。在真空环境中，电子束轰击金属表面形成熔池，金属丝材通过送丝装置送入熔池并熔化，同时熔池按照预先规划的路径运动，熔池金属逐层凝固堆叠，达到致密的冶金结合，从而制造出金属毛坯件，最后进行表面精加工和热处理。特点：沉积效率高、真空环境有利于零件的保护、内部质量好、可实现多功能加工。电子束选区熔化成形技术[4]（Electron beam selective melting， EBSM）的工艺原理。先在铺粉平面上铺展一层粉末并压实；然后，电子束在计算机的控制下按照断面轮廓的信息进行有选择的熔化，层层堆积，直至整个零件全部熔化完成；最后，去除多余的粉末得到所需的三维零件。特点：成形精度高，成形件表面质量较好，光洁度较好，可用于近成型增材制造。
Calcam公司[5]采用电子束熔丝沉积增材制造技术，通过对工艺参数和控制系统的把控，制造出了综合力学性能优于锻件的TC4钛合金叶轮部件，并成功应用于某型飞机上。
2001年瑞典的Arcam公司成立以来，以电子束增材制造技术在粉末近净成形精度、效率、成本和力学性能等方面具有的优势，针对它的研究很快成为了国外科学前沿的研究热点。德国纽伦堡大学、英国华威大学、美国北卡罗莱纳大学以及美国波音公司、Synergeering集团、德国FAruth公司、瑞典VOLVO公司等都陆续开展了相关的研究。美国Sciaky公司联合Lockheed Martin、Boeing公司等也在同时期合作开展了研究，成形钛合金时，最大成形速度可达18kg/h，力学性能满足适航要求。意大利AVIO公司[8]采用其自行制造设备开发出航空发动机复杂TiAl基合金构件，并成功应用在新一代航空发动机上。
2006年北京航空制造工程研究所开始对电子束熔丝沉积成形技术进行深入研究。设计并制造了国内首台电子束熔丝沉积成形设备，对TC4、TC18、TA15、等钛合金以及A100超高强度钢的力学性能进行了系统的研究。研制了大量钛合金零件和试验件。2012年，采用电子束熔丝成形制造的钛合金零件在国内飞机结构上率先实现了装机应用。
目前电子束增材制造仍面临着一系列技术问题，吹粉、球化现象、变形及残余应力控制、表面粗糙度等。而且，电子束增材设备十分昂贵，设备维护成本较高。因为电子束加工需要真空保护，所以其制造周期较长。对轻合金薄壁件的增材制造而言，同样存在着变形严重的难题。
4 其他增材制造方法
4.1 电弧增材制造
电弧增材制造又叫做形状金属沉积（shaped metal deposition SMD）技术。它采用的是钨级气体保护焊技术和高密度丝材。工件在保护气环境下被层层叠加制造，同时焊接机器人直接由电脑CAD模型控制。通常情况下，精度和表面质量都不如激光或电子束增材制造。但是，它可以制造大到1m3的工件并且沉积速率可以达到1kg/h。因此，高速的电弧增材制造大型高密度部件的能力在这方面使得它比其他方法具有巨大优势。
英国谢菲尔德大学的贝恩等人用六轴联动的机器人在两轴的平台上对铜丝材进行电弧增材制造，获得了厚度为20mm的箱体坯件。组织性能接近同等条件下激光增材的性能。
天津大学的尹玉环等人使用TIG电弧作为热源对5356铝合金零件的增材成形进行了研究。研究结果表明：同一层成形时通过对道次间冷却时间的控制可以获得较好的增材成形效果，而对整个成形件而言不同层之间冷却时间的合理控制对获得良好的增材成形效果也起着至关重要的作用。还发现在后续焊接中采用不同的焊接速度虽然可以有效的控制热输入量，但是如果焊接速度的差异过大将导致增材成形过程的稳定性变差。
华中科技大学的王桂兰[7]等研究了电磁场对电弧熔积快速成形温度场及参与应力的影响，研究结果表明：添加磁场之后，成形件表面温度场各温度区域范围增大，熔积层表面热循环峰值温度升高，冷却速度降低，成形件表面的纵向和横向残余应力均减小。
电弧增材制造也存在一些不可回避的难题[8]：吹粉和球化现象严重造成成形稳定性差、成形材料种类的局限性、成型零件易发生开裂和变形综合力学性能较差、组织差异大和需要较多的后期精加工等。
4.2 超声增材制造
超声增材制造Ultrasonic additive manufacturing（UAM）作为一种固态金属成形加工方式，它是运用超声波焊接方法，通过周期性的机械操作，将多层金属带加工成三维形状，最后成形为精确的金属部件。下面是滚轴式超声焊接系统，它是由两个超声传感器和一个焊接触角组成，传感器的振动传递到磁盘型的焊接触角上，能够在金属带与基板之间进行周期性的超声固态焊接，进而触角的连续滚动将金属带焊在基板上。这种技术能够使铝合金、铜、不锈钢和钛合金达到高密度的冶金结合。若将它与切削加工做比较，UAM可以做出深缝、空穴、格架和蜂巢式内部结构，以及其他的传统的切削加工无法加工的复杂结构。
5 展望
增材制造技术经过二三十年的探索发展，目前正处于蒸蒸日上的时期，一方面期待在技术上有新的突破，提高增材制造在材料、精度和效率上的要求；另一方面是基于现有技术的新应用，拓宽增材制造的应用领域和范围。相信在不久的将来，一定能看到增材制造技术在航空航天领域的更大范围的应用。
参考文献：
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[7]王桂兰，孙怡峰，柏兴旺，等.电磁场对电弧熔积快速成形温度场及残余应力的影响[J].焊接技术，2013，42（3）：6-8.
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粉末冶金概念篇8
关键词:物理化学;教学改革;实验教学
物理化学是化工、制药、轻工、材料、纺织等专业学生的基础课，是一门应用广泛，极具创新性和发展前途的学科［1］。然而，物理化学作为一门交叉学科，涉及化学、物理学、高等数学等多门学科的内容［2］，理论性强，历来被学生们认为公式多、概念多，是一门较难掌握的基础课［3－5］。针对河南科技大学(以下简称“我校”)相关专业的特色及物理化学课程自身的特点，笔者在物理化学课程的教学过程中不断探索和积累经验，在对工科学生的授课过程中取得了良好的教学效果。本文将从如何提高教学质量、培养学生的实践创新能力以及课程考核改革等方面谈一下近几年来对物理化学教学的心得和体会，希望能够对该课程的教学改革工作有所推进。
1教学方法的改革
1.1以点带面，提高课堂教学效率
随着高校教学改革，一些非化学化工专业工科对基础课程的课时数进行压缩，如在我校给环境工程专业《物理化学》课由原来68学时缩减到48学时。那么如何在有限的课时内教好这门基础课呢?笔者认为在实际教学工作中要着眼于提高课堂教学效率。首先，教师要“吃透”教材，认真研究教学内容，掌握教材编排体系各部分的内在联系。其次，要明确教学目的，在教学过程中分清主次，区别轻重，突出重点，解决难点，做到以点带面。比如学习化学平衡一章中理想气体反应的标准平衡常数，首先讲述标准平衡常数的定义，这就是“点”，进而将本章节的其它内容紧紧围绕这个“点”展开，探讨标准平衡常数与反应标准摩尔吉布斯自由能变的关系，以及复相化学反应的平衡常数。同时紧扣课后思考题和习题，采用课堂提问或小测验的方式，加深学生对本章基本概念的理解，增进学生对计算题的解题能力。
1.2理论联系实际，采用启发式教学
在教学中，注重理论与实际相结合，从学生感兴趣的生活化内容入手，培养学生感知与理解，分析及解决问题的能力。例如，在讲授表面物理化学一章时，举出实际生活中的界面现象作为实例，与课本上的理论知识紧密相连，提出“为什么玻璃毛细管内水面上升，汞面下降”、“硅胶吸水，塑料防水”、“水过冷而不结冰，液体过热而不沸腾”等问题。引导学生积极思考并做出回答，这样既培养了学生的发散性思维能力，又使学生体会到学以致用的乐趣和成就感。再如，在讲授化学动力学部分势能面与过渡态理论时，在课堂上展示势能面的三维立体模型，使学生能形象、清晰地理解“过渡态”、“活化能”、“活化络合物”等概念。运用启发式教学，着重培养学生的学习兴趣，使学生在教学过程由被动接受转为主动参与、思考，把传统教学中的以教师为中心的单向传播模式，转变为以“以教师为主导，以学生为主体”的双向感应模式。
1.3新旧结合，融会贯通
由于扩招及高考考试改革方案的改革，使得我校工科学生的化学基础参差不齐，部分学生在高中阶段没有主修化学，化学底子薄弱，进入大学后遇到公式多、逻辑性强的物理化学，普遍感觉学习比较困难。此时要从学生实际出发，摸清学生的底子，不要急于求成，而是保证学生学一点，掌握一点。根据物理化学的课程特点，循序渐进，查漏补缺，不断巩固。教师可利用每节课开头的数分钟时间回顾上一次课的重点内容，这样既注重新旧知识的衔接，又在巩固旧知识基础上增进新知识。如在讲述化学动力学一章反应速率常数与反应温度关系的阿伦尼乌斯方程时，可向学生提及已经学过的化学平衡一章的范特荷夫等压方程及相平衡一章的克劳修斯－克拉佩龙方程，由于这三个方程数学形式上的相近，既加深了学生对所学公式及其应用的理解，又能起到新旧结合、举一反三的教学效果。
1.4利用多媒体教学，制作富有个性化的课件
目前多媒体教学在全国高校已被普遍使用，通过幻灯片播放的教学形式，能在一定程度上提高课时利用率，改变了传统教学中“黑板+粉笔”的单一模式。根据物理化学课程内容特点，笔者在近几年的教学过程中也制作了物理化学多媒体课件。教学方式“画面动起来，老师站起来”，这些措施不仅活跃了课堂气氛，促进了教师和学生的双边互动，也有利于提高学生的学习积极性［6］。例如课堂讲授中通过图文、视频展现一些著名化学家，如焦耳、迈耶尔的生平事迹和简介，创设教学情境，激发学生的学习兴趣，达到寓教于乐的教学效果。再如将化学动力学气体反应的碰撞理论一节采用动画的形式进行教学，使学生能更直观、清晰地理解“活化碰撞”、“碰撞截面”、“概率因子”等理论和概念。我们在发挥多媒体优势同时，不提倡大家采用同一个课件，而是鼓励各位教师根据学生所学专业的不同，有针对性地制作具有个性化的课件。课下各位教师还要跟学生积极交流，根据授课情况和学生的反映不断修改、完善和补充课件。只有不断提高课件的质量，才能充分发挥多媒体教学的优势，才有助于物理化学课程教学质量的提高。
2实验教学的改革
根据课程教学大纲的要求，结合物理化学课程特点和各专业特色，笔者所在的教研室将物理化学的实验教学分为课内实验和创新设计性实验两部分，旨在培养学生的实际操作能力和创新能力。如冶金专业物理化学实验共40学时，其中，综合性实验24学时，占60%，设计性实验16学时，占40%。课内实验的开设目的是既能反映物理化学课程的主要教学内容，又体现其在本专业的应用，以培养学生的基本操作能力。如冶金工程专业的课内综合性实验“有简单共晶系统相图的绘制”、“原电池电动势的测定”、“最大气泡法测表面张力”及“丙酮碘化动力学方程的确定”，这些实验涵盖了相平衡、电化学、界面化学及化学动力学的内容，并且和冶金传输原理、钢铁冶金学、金属学及热处理、冶金工艺学等专业课程的相关知识有机结合起来。通过课内实验，使学生掌握物理化学的基本实验技能，正确使用各种测量仪器，掌握物理化学的测定方法和原理，并能对实验数据进行科学、合理、有效的分析和评价。而创新设计性实验是让学生为解决实际问题，自行查找资料并制定实验方案和具体步骤，有助于培养学生综合运用物理化学理论知识的能力和动手能力。如课程组教师指导学生利用“电导滴定法”进行食用醋的鉴别。通过电化学一章的学习，学生了解到电导测定可以应用于电导滴定，利用电导滴定法测醋中的总酸度，以区别酿造醋和勾兑醋。鼓励学生根据自己掌握的理论知识，制定具体的实验步骤，并列出自己所需的仪器和试剂。实验过程中学生独立完成实验，实验结束后学生对实验数据进行处理，绘制电导滴定曲线，计算醋中乙酸的含量。通过开展创新设计性实验，学生的独立分析、实际操作和解决问题的能力都得到了锻炼，为以后的继续学习深造和工作实践打下坚实的基础。
3考核方法的改革
为全面衡量学生对所学知识掌握的程度和学习情况，我们结合物理化学课程教学目标和特点，对课程的考核形式、评价方式、考核权重等方面进行改革，制定课程总成绩评分体系，避免一张试卷定成绩的传统考核方式。课程总成绩由平时成绩、实验成绩和期末考试三方面构成。平时成绩占总成绩的15%，包括作业评分、出勤情况、课堂表现和随机测试等。作业即老师布置的课后作业，每次作业上交后按百分制给出成绩，平均成绩即为作业测评成绩。课堂表现主要采取提问的形式，保证课程进行过程中每个学生都被提问至少一次。随机测试为及时检查学生的阶段学习情况，也使得学生了解自身的学习情况，每学期采用3～4次平时测验，通常采取闭卷、笔试的方式。实验成绩占总成绩的15%，包括预习报告、实验准备、操作环节和实验报告处理等。最后的期末考试占总成绩的70%，在试卷命题过程中注重试卷考察知识点的涵盖面、广度、深度和命题的多样性，力求能对学生的记忆、理解和应用水平进行全面考察。这种过程化考核和期末性考试的结合，改变了单纯知识化考核的评价模式，降低了成绩的随机性因素，更注重学生的学习过程，能更好地反映学生对知识的掌握程度。
4结语
为了提高高校教学水平，积极推动素质教育的可持续性发展，改革物理化学课的教学方式和教学内容，已经成为目前工科教育工作中的当务之急。物理化学教学改革属于系统工程，需要各个环节齐头并进。除了对教学内容进行全方位的规划，教学方法、教学手段和评价体系的改革也应与时俱进。路漫漫其修远兮，随着社会的发展和时代对人才的需要，物理化学的教学改革将一如既往。
参考文献
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