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压电材料概述

压电材料概述
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齐鹏飞 0900501331

中国计量学院材料学院09材料3班,杭州 310018

摘要本文介绍了压电效应的作用机理以及材料产生压电效应的原因,并综合概括了压电材料的发展历程及现今的研究方向。

关键词压电效应;压电材料;发展历程;发展方向

压电材料是受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料。由于压电材料的这一性能,以及制作简单、成本低、换能效率高等优点,压电陶瓷被广泛应用于热、光、声、电子学等领域。主要应用有压电换能器、压电发电装置、压电变压器,

医学成像等。

1、压电材料与压电效应

1880年,法国物理学家P. 居里和J.居里兄弟发现,把重物放在石英晶体上,晶体某些表面会产生电荷,电荷量与压力成比例。这一现象被称为压电效应。随即,

居里兄弟又发现了逆压电效应,即在外电场作用下压

电体会产生形变。

压电效应的机理是:具有压电性的晶体对称性较

低,当受到外力作用发生形变时,晶胞中正负离子的

相对位移使正负电荷中心不再重合,导致晶体发生宏

观极化,而晶体表面电荷面密度等于极化强度在表面

法向上的投影,所以压电材料受压力作用形变时两端

面会出现异号电荷。反之,压电材料在电场中发生极化时,会因电荷中心的位移导致材料变形。

材料要产生压电效应,其原子、离子或分子晶体必须具有不对称中心,但是由于材料类型不同,产生压电效应的原因也有所差别。下面以压电陶瓷为例,解释压电效应产生的原因。

压电陶瓷是人工制造的多晶压电材料,与石英单晶产生压电效应有所不同。在无外电场作用时,压电陶瓷内的某些区域中正负电荷重心的不重合,形成电偶极矩,它们具有一致的方向,这些区域称之为电畴。但是各个电畴在压电陶瓷内杂乱分布(图a),由于极化效应被相互抵消,使总极化强度为零,呈电中性,不具有压电特性。如果在压电陶瓷上施加外电场,电畴的方向将发生转动,使之得到极化,当外电场强度达到饱和极化强度时,所有电畴方向将趋于一致(图b)。去掉外电场后,电畴的极化方向基本不变(图c),即剩余极化强度很大,这时才具有压电特性,此时,如果受到外界力的作用,电畴的界限将发生移动,方向将发生偏转,引起剩余极化强度的变化,从而在垂直极化方向的平面上引起极化电荷变化。

2、压电材料的发展与应用

自从1880年,居里兄弟发现了石英晶体存在压电效应后使得压电学成为现代科学与技术的一个新兴领域。材料学及物理学的快速发展使得压电学无论在理论和应用上都取得了长足的进展。第二次世界大战期间,磷酸二氢铵(ADP)、铌酸锂等压电晶体相继被研制出来。1921年,J.Valasek发现了水溶性酒石酸钾钠具有压电性,并在该材料的介电性反常测试中人类历史性地第一次发现材料的铁电性。1941-1949年间,科研人员发现钛酸钡陶瓷具有铁电性能。其铁电性引起了科学界的广泛关注,并为了解释其铁电性提出各种铁电模型,从而促进了诸如LiNb03、LiTa03的各种类型的压、铁电晶体的出现。

1947年s.Robert发现BaTiO3。的强压电效应,这一发现是压电材料发展史上的一次飞跃。1954年美国的Jaffe等发现锆钛酸铅(PZT)陶瓷的具有良好的压电性能,PZT系固溶体在多形相界附近具有良好的压电介电性能,机电耦合系数近于BaTiO3

陶瓷的一倍。在以后的30年间,PZT材料以其较强且稳定的压电性能成为应用最广的压电材料,是压电换能器的主要功能材料.PZT材料的出现使得压电器件从传统的换能器及滤波器扩展到引燃引爆装置、电压变压器及压电发电装置等。近十年来,以PT /PZT为基础,各种新型的功能陶瓷得到快速发展,对其进行性能改进的主要手段主要是在其化学组成上添加含Bi3+、W6+、Nb3+、La3+等高价离子氧化物或者K+、Mg2+、Fe3+等低价离子氧化物,将PZT材料变成相应的“软性材料”或“硬性材料”,其应用领域各不相同。在PZT中入PWN可制成三元系压电陶瓷(P04),国内的压电与声学研究所张福学在PZT中加入PMS制成了PMS三元系压电陶瓷材料等等,这些被改进的PZT材料其综合性能都有显著的提高,可应用于各种不同环境领域。由于以上几种基于PZT/PT研制的压电材料含有大量的铅,制造过程中容易对环境造成污染,国外科研人员开始研制无铅压电陶瓷,如SiBi4TiO等,但由于无铅材料的机电耦合系数远不如含铅压电陶瓷,并且难以制造,故而无铅压电陶瓷的研制工作还很漫长。

1956年B.T.Mattias发现了三硫甘胺晶体的铁电性,为激光和红外技术的广泛应用开打下了坚实地基础。1968年先后发现了硫化锌(ZnS)、氧化锌(ZnO)等压电材料,这些半导体材料的压电性能较弱,有高电压低电流的特性。早期主要应用于压敏电阻领域,近年随着微加工制造技术的发展,该类材料也开始在压电领域崭露头角。1969

年日本的Kawai发现了PVDF(聚偏二氟乙烯)以及聚偏二氟乙烯和聚偏三氟乙烯的共

聚物的压电性能,PVDF及其聚合物是一化学性能稳定的柔性材料,成型性能良好、耐冲击、弹性柔软性好,可制造大面积薄膜。其声阻抗与水接近,能很好的与水介质匹配Ⅲ.可用来制作频率较高的换能器以及宽频带水听器。但其介电常数小、温度稳定性存在问题,这些问题都限制着PVDF的应用。

20世纪90年代初,美国宾州州立大学在实验室成功地研制出了新型的弛豫铁电单晶PMNT和PZNT,其应变量为PZT陶瓷的10倍以上,达到1%到7%,机电耦合系数为92%以上,压电电荷系数达到2000pC/N以上。单晶压电材料是材料学领域的一项重大突破,是新一代高效能电声、超声、水声换能器和微位移、微执行器的理想材料。

1978年,Newnham首次提出了压电复合材料的概念,并开始研究压电复合材料在水声中的应用,研制成功了1-3型压电复合材料。在此基础上美国斯坦福大学的Auld 等人建立了PZT柱周期排列的1-3型压电复合材料的理论模型,并分析了其中的横向结构模型;纽约菲利普斯实验室的W.A.Smith等人用1-3型压电复合材料做成了用于医学图像处理的超声换能器,取得了较好的效果。在随后的数年中,许多国家的科研机构也相继开展了压电复合材料的研究工作。压电复合材料的开发克服了压电陶瓷的脆性很大,经不起冲击和非对称受力,而且其极限应变小、密度大,与结构粘合后对结构的力学性能会产生较大的影响以及压电聚合物虽然柔顺性好,但是它的使用温度范围小,而且其压电应变常数较低,作为驱动器使用时驱动效果差等缺点。

20世纪80年代科学家们又研制开发出了璃陶陶瓷,这种材料没有陶瓷材料所固有的老化和极化问题,可制作高温环境下工作的换能器。综上,我们可以将压电材料分为以下六类:

(1)单晶材料,如石英、磷酸二氢氨等;

(2)陶瓷材料,如错钛酸材料、钛酸铅材料;

(3)压电半导体材料,如氧化锌等;

(4)高分子聚合物,如聚偏二氟乙烯等;

(5)复合材料,如PZT/聚合物、PT/聚合物等;

(6)玻璃陶瓷,如Li2Si205、Ba2TiSi06等。

3、压电材料的研究方向

现今压电材料的研究热点主要的在弛豫铁电单晶体、高居里温度压电陶瓷、压电复合材料、三元及多元系固溶体、无铅压电陶瓷这五个方面,下面以压电复合材料、三元及多元系固溶体、无铅压电陶瓷三种为例介绍。

压电复合材料

压电复合材料是指由压电陶瓷和聚合物按一定的连通方式、一定的体积或质量比,以及一定的空间几何分布复而成的材料。压电复合材料比原来的单相材料要复杂,物性能方面的相加性、综合性和乘积性弥补了单相材料的不足。已开发研制的压电复合材料有0-3型、1-3型、2-2型、3-3型等一系列压电复合材料,其结构由简单到复杂。

压电复合材料是为了满足水听器的性能要求而发展起来的,目前主要用于大面积水听器基阵,水下接收和发射单元等器件。现今压电复合材料的研究成果丰硕,但存在以下问题:极化处理工艺、复合材料在较高压力下的退极化问题、压电复材料除外的其他耦合模式开发与应用、压电陶瓷相压电性的提高,压电复合材料理论模型的进一步完善和应用研究。若要大幅度提高材料的性能或在提高材料性能方面有个创造性地突破,就必须不局限于两相材料的研究,提出创新的要领和新思想,才有可能获得额的突破。

三元及多元系固溶体

以PZT陶瓷为基础,加入各种元素制成三元系、四元系等压电陶瓷。目前发展的比较成熟的三元系陶瓷有F94N-PZN-PT、PMN-PZT,四元系的有PMN-PZN-PZT、PLN-PMN-PZT、PZN-PNN-PZT。多元系压电陶瓷具有以下优点:能弥补低元系陶瓷性能单一的缺陷,具备压电、介电和机械性能比较全面的优点,应用领域更加广泛。在近些年,大功率压电材料以高机电耦合系数,高机械品质因数和低介电损耗成为压电陶瓷材料领域里的又一研究热点。

无铅压电陶瓷

目前无铅压电陶瓷的研究极为活跃,由于环境和人类社会可持续发展的要求,发展绿色材料及技术是材料发展的趋势之一。日本在无铅压电陶瓷的研究和开发上,论文和专利数量最多,在世界上占主导地位。国内的中科院上海研究所于2001年成功地开发了钛酸铋钠基元铅压电陶瓷系列,但现今无铅压电陶瓷的压电性能远不如铅基压电陶瓷,还需进行深入的研究工作。

参考文献

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[5] 胡柳等. 压电发电技术的现状及展望[J]. 绿色科技, 2010, (10)

[6] https://www.wendangku.net/doc/5711380586.html,/view/45827.htm

钢材行业现状及发展趋势分析

报告编号:1575932

行业市场研究属于企业战略研究范畴,作为当前应用最为广泛的咨询服务,其研究成果以报告形式呈现,通常包含以下内容: 一份专业的行业研究报告,注重指导企业或投资者了解该行业整体发展态势及经济运行状况,旨在为企业或投资者提供方向性的思路和参考。 一份有价值的行业研究报告,可以完成对行业系统、完整的调研分析工作,使决策者在阅读完行业研究报告后,能够清楚地了解该行业市场现状和发展前景趋势,确保了决策方向的正确性和科学性。 中国产业调研网https://www.wendangku.net/doc/5711380586.html,基于多年来对客户需求的深入了解,全面系统地研究了该行业市场现状及发展前景,注重信息的时效性,从而更好地把握市场变化和行业发展趋势。

一、基本信息 报告名称: 报告编号:1575932←咨询时,请说明此编号。 优惠价:¥6750 元可开具增值税专用发票 网上阅读:iChangQianJingFenXiYuCe.html 温馨提示:如需英文、日文等其他语言版本,请与我们联系。 二、内容介绍 钢铁工业系指生产生铁、钢、钢材、工业纯铁和铁合金的工业,是世界所有工业化国家的基础工业之一。钢材行业作为国民经济的基础产业,在经济建设、社会发展等多方面都发挥着重要的作用。 近年来,随着我国钢铁产量的不断增长以及高技术含量和高附加值产品产量提高,国产钢材的国内市场占有率不断提高。 2013年我国钢材产量首次突破10亿吨,达10.6762亿吨,同比增长11.4%;2014年全年钢材产量达11.26亿吨,与2013年相比,增长4.5%。 据中国产业调研网发布的2015年版中国钢材市场现状调研与发展前景趋势分析报告显示,“十三五”时期,对于大多数钢铁企业来说,其任务是将产品升级放在首位,档次和稳定性作为产品结构调整的重中之重;对于少数有实力企业,要开发高端钢材品种,同时防止高档次同质化发展。建筑业用钢、工业生产用钢和能源行业用钢将是拉动国内钢材消费的三大主力,其中房地产用钢仍将是最大的需求通道,预计2015年房地产用钢为4.05亿吨。 《2015年版中国钢材市场现状调研与发展前景趋势分析报告》对钢材行业相关因素进行具体调查、研究、分析,洞察钢材行业今后的发展方向、钢材行业竞争格局的演变趋势以及钢材技术标准、钢材市场规模、钢材行业潜在问题与钢材行业发展的症结所在,评估钢材行业投资价值、钢材效果效益程度,提出建设性意见建议,为钢材行业投资决策者和钢材企业经营者提供参考依据。 正文目录 第一章钢材相关概述

建筑材料基础知识概述

建筑及规划基础知识 一.建筑识图基础知识?房屋是供人们生产、生活、工作、学习和娱乐的场所,与人们关系密切。将一幢拟建房屋的内外形状和大小,以及各部分的结构、构造、装饰、设备等内容,按照有关规范规定,用正投影方法,详细准确地画出的图样,称为“房屋建筑图”。它是用以指导施工的一套图纸,所以又称为施工图。? (一).施工图的内容和用途?一套完整的施工图,根据其专业内容或作用不同,一般包括:?1.图纸目录:包括每张图纸的名称、内容、图纸编号等,表明该工程施工图由哪几个专业的图纸及哪些图纸所组成,以便查找。 2.设计总说明:主要说明工程的概况和总的要求。内容一般应包括:设计依据(如设计规模、建筑面积以及有关的地质、气象资料等);施工要求(如施工技术、材料、要求以及采用新技术、新材料或有特殊要求的做法说明)等。以上各项内容,对于简单的工程,也可分别在各专业图纸上写成文字说明。 3.建筑施工图:包括总平面图、平面图、立面图、剖面图和构造详图。表示建筑物的内部布置情况,外部形状,以及装修、构造、施工要求等。 4.结构施工图:包括结构平面布置图和各构件的结构详图。表示承重结构的布置情况,构件类型,尺寸大小及构造做法等。? 5.设备施工图:包括给水排水、采暖通风、电气等设备的平面布置图、系统图和详图。表示上、下水及暖气管线布置,卫生设备及通风设备等的布置,电气线路的走向和安装要求等。 (二)施工图中常用的符号 为了保证制图质量、提高效率、表达统一和便于识读,我国制订了国家标准《房屋建筑制图统一标准》(简称“标准”),其中几项主要的规定和常用的表示方法如下:

1.定位轴线?在施工图中通常将房屋的基础、墙、柱和梁等承重构件的轴线画出,并进行编号,以便施工时位纺线和查阅图纸,这些轴线称为定位轴线。 定位轴线采用细点画线表示。轴线编号的画圆用细实线,在画圈内写上编号。在平面上水平方向的编号采用阿拉伯数字,从左向右依次编写。垂直方向的编号,用大写英文字母自下而上顺次编写,英文字中I、O及Z三个字母不得作轴线编号,以免与数字1、0及2混淆。对于一些与主要承重构件相联系的次要构件,它的定位轴线一般作为附加轴线,编号可用分数表示。分母表示前一轴线的编号,分子表示附加轴线的 2.标高?在总平面图、平面图、立面图和剖面图上,经常用标高符号表示编号。? 某一部位的高度。各种图纸上所用标高符号,以细实线绘制。标高数值以米为单位(不标单位),一般标注至小数后三位数(总平面图中为二位数)。 标高有绝对标高和相对标高。 绝对标高:我国把青岛黄海的平均海平面定为绝对标高的零点,其他各地标高都以它作为基准,在总平面图中的室外地面标高中常采用绝对标高。?相对标高:除了总平面图外,一般都采用相对标高,即把首层室内主要地面标高定为相对标高的零点,并在建筑工程的总说明中说明相对标高和绝对标高的关系。如室外地面标高-0.45表示室外地面比室内首层地面低0.45米。?3.尺寸线 施工图中均应注明详细的尺寸。尺寸标注由尺寸界线、尺寸线、尺寸起止点和尺寸数字所组成。根据《标准》规定,除了标高及总平面图上的尺寸以米为单位外,其余一律以毫米为单位。为了使图面清晰,尺寸数字后一般不必注写单位。 在图形外面的尺寸界线是用细实线画出的,一般应与被标注长度垂直,但在图形里面的尺寸界线以图形的轮廓线和中线来代替。尺寸线必须用细实线画出,而不能用其他线代替;应与被注长度平行,且不宜超出尺寸界线。尺寸线的起止点用45度的中粗短线表示,短线方向应以所注数字的左下角向右上角倾斜。尺寸数字应标注在水平尺寸线上方(垂直尺寸线的左方)中部。?二.建筑材料基础知识? (一)建筑材料的分类

建筑材料的发展历史及趋势

建筑材料的发展历史及 趋势 文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

目录: 一.摘要........................................................................ . (3) 二.建筑材料概述........................................................................ .. (4) 四. 建筑材料的发展历史........................................................................ (5) 1.建筑材料的三个发展阶段........................................................................ ................................ .5 1.1 天然材料发展原始雏期........................................................................ . (5) 1.2 人工材料成形期........................................................................ . (7) 1.3 人工合成材料繁荣期........................................................................

压电陶瓷电特性测试与分析

摘要:通过对压电陶瓷器件进行阻抗测试可得到压电振子等效电路模型参数与谐振频率。通过对压电陶瓷器件电容值、温度稳定性、绝缘电阻、介质耐电压等电性能参数进行测量与分析后可知:压电陶瓷器件电特性符合一般电容器特点,所用连接线材在较低频率下寄生电容不明显,在常温下工作较稳定,厚度较厚的产品绝缘性和可靠性指标较好。 关键词:压电陶瓷;等效电路模型;电特性;可靠性 0 引言 压电陶瓷(Piezoelectric Ceramics,PZT)受到微小外力作用时,能把机械能变成电能,当加上电压时,又会把电能变成机械能。它通常由几种氧化物或碳酸盐在烧结过程中发生固相反应而形成,其制造工艺与普通的电子陶瓷相似。与其他压电材料相比,具有化学性质稳定,易于掺杂、方便塑形的特点[1],已被广泛应用到与人们生活息息相关的许多领域,遍及工业、军事、医疗卫生、日常生活等。利用铁电陶瓷的高介电常数可制作大容量的陶瓷电容器;利用其压电性可制作各种压电器件;利用其热释电性可制作人体红外探测器;通过适当工艺制成的透明铁电陶瓷具有电控光特性,利用它可制作存贮,显示或开关用的电控光特性器件。通过物理或化学方法制备的PZT、PLZT等铁电薄膜,在电光器件、非挥发性铁电存储器件等有重要用途[2-5]。 为了保护生态环境,欧盟成员国已规定自2006年7月1日起,所有在欧盟市场上出售的电子电气产品设备全部禁止使用铅、水银、镉、六价铬等物质。我国对生态环境的保护也是相当重视的。因此,近年来对无铅压电陶瓷进行了重点发展和开发。但无铅压电陶瓷性能相对于PZT陶瓷来说,总体性能还是不足以与PZT陶瓷相比。因此,当前乃至今后一段时间内压电陶瓷首选仍将是以PZT为基的陶瓷。 本文将应用逆压电效应以压电陶瓷蜂鸣片为例进行阻抗测试、电容值、绝缘电阻、介质耐电压等电性能参数进行测量与分析。 1 测量参数和实验方法依据 目前我国现有的关于压电陶瓷材料的测试标准主要有以下: GB/T 3389-2008 压电陶瓷材料性能测试方法 GB/T 6427-1999 压电陶瓷振子频率温度稳定性的测试方法 GB/T 16304-1996 压电陶瓷电场应变特性测试方法 GB 11387-89 压电陶瓷材料静态弯曲强度试验方法 GB 11320-89 压电陶瓷材料性能方法(低机械品质因数压电陶瓷材料性能的测试)

压电陶瓷测量原理..

压电陶瓷及其测量原理 近年来,压电陶瓷的研究发展迅速,取得一系列重大成果,应用范围不断扩大,已深入到国民经济和尖端技术的各个方面中,成为不可或缺的现代化工业材料之一。由于压电材料的各向异性,每一项性能参数在不同的方向所表现出的数值不同,这就使得压电陶瓷材料的性能参数比一般各向同性的介质材料多得多。同时,压电陶瓷的众多的性能参数也是它广泛应用的重要基础。 (一)压电陶瓷的主要性能及参数 (1)压电效应与压电陶瓷 在没有对称中心的晶体上施加压力、张力或切向力时,则发生与应力成比例的介质极化,同时在晶体两端将出现正负电荷,这一现象称为正压电效应;反之,在晶体上施加电场时,则将产生与电场强度成比例的变形或机械应力,这一现象称为逆压电效应。这两种正、逆压电效应统称为压电效应。晶体是否出现压电效应由构成晶体的原子和离子的排列方式,即晶体的对称性所决定。在声波测井仪器中,发射探头利用的是正压电效应,接收探头利用的是逆压电效应。 (2)压电陶瓷的主要参数 1、介质损耗 介质损耗是包括压电陶瓷在内的任何电介质的重要品质指标之一。在交变电场下,电介质所积蓄的电荷有两种分量:一种是有功部分(同相),由电导过程所引起;另一种为无功部分(异相),由介质弛豫过程所引起。介质损耗是异相分量与同相分量的比值,如图 1 所示,C I 为同相分量,R I 为异相分量,C I 与总电流 I 的夹角为δ,其正切值为 CR I I C R ωδ1 tan == 其中ω 为交变电场的角频率,R 为损耗电阻,C 为介质电容。

图 1 交流电路中电压-电流矢量图(有损耗时) 2、机械品质因数 机械品质因数是描述压电陶瓷在机械振动时,材料内部能量消耗程度的一个参数,它也是衡量压电陶瓷材料性能的一个重要参数。机械品质因数越大,能量的损耗越小。产生能量损耗的原因在于材料的内部摩擦。机械品质因数m Q 的定义为: π2 的机械能 谐振时振子每周所损失能谐振时振子储存的机械?=m Q 机械品质因数可根据等效电路计算而得 11 1 11 R L C R Q s s m ωω= = 式中1R 为等效电阻(Ω),s ω 为串联谐振角频率(Hz ),1C 为振子谐振时的等效电容(F ),1L 为振子谐振时的等效电感。m Q 与其它参数之间的关系将在后续详细推导。 不同的压电器件对压电陶瓷材料的m Q 值的要求不同,在大多数的场合下(包括声波测井的压电陶瓷探头),压电陶瓷器件要求压电陶瓷的m Q 值要高。 3、压电常数 压电陶瓷具有压电性,即在其外部施加应力时能产生额外的电荷。其产生的电荷与施加的应力成比例,对于压力和张力来说,其符号是相反的,电位移 D (单位面积的电荷)和应力σ 的关系表达式为:dr A Q D == 式中 Q 为产生的电荷(C ),A 为电极的面积(m 2),d 为压电应变常数(C/N )。 在逆压电效应中,施加电场 E 时将成比例地产生应变 S ,所产生的应变 S 是膨胀还是收缩,取决于样品的极化方向。

钢铁材料相关总结

钢铁材料(黑色金属) 纯铁(熟铁) 铸铁(生铁) 工业用钢 一.分类: 二.命名: 三.性能和应用: 四.成型方法: 五.钢铁生产过程 钢铁材料的力学性能和加工性能 力学性能: 加工性能: 钢铁材料性能的定性总结 型材成型与冷热加工 钢铁材料(黑色金属) 纯铁(熟铁) 含碳量小于0.04%,软、塑性好(可锻),容易变形,强度和硬度较低,用途不广。 铸铁(生铁) 主要由Fe、C、Si、Mn、P、S组成的合金,平均含碳量2.11%—4%,硬而脆、几乎没有塑性,力学性能较

差,只能用铸造的方法成型。 分类:(根据碳的存在形式不同分) 1.白口铸铁(白口生铁):C是以游离碳化铁形式存在,断口呈亮白色。 ●特点:硬度高,脆性大,难加工; ●主要用途:炼钢、做可锻铸铁。 2.灰口铸铁(灰口生铁):C主要以石墨的形式存在,断口呈灰色。 ●分类:(按石墨的存在形状分) 1)灰铸铁:石墨大部分为片层状 命名:“HT”+“φ30mm试棒的最小抗拉强度(MPa)”,eg.HT300; 优点:铸造性能好、切削性能好、减震性能好、减磨性能好、价格低廉; 缺点:塑性差、韧性差、抗拉强度低、焊接性能差。 2)球磨铸铁:石墨大部分为球状 命名:“QT”+“最低抗拉强度—最低伸长率”,eg.QT600-3; 特点:强度高(和钢差不多)、工艺要求高。 3)蠕墨铸铁:石墨大部分为蠕虫状 命名:“RuT”+“最低抗拉强度”,eg.RuT300; 特点:兼具灰铸铁和球墨铸铁的性能。 4)可锻铸铁(玛钢或马铁):对白口铸铁加热到900°C—980°C后长时间保温并分阶段石 墨化,使其内部石墨变成团絮状得来,其实并不能锻造,现已少用。 工业用钢 将生铁进一步冶炼降低含碳量(一般在0.04%—2.11%)、减少杂质元素或加入一些合金元素得到。在保证有害杂质不超标和采用合适的热处理工艺的情况下,影响钢性能的主要因素是含碳量与合金元素含量。 一、分类: 1.按用途分:结构钢、工具钢、专门用途钢、特殊性能钢; 2.按含碳量的多少分:低碳钢(0.04%—0.25%)、中碳钢(0.25%—0.6%)、高碳钢(0.6%—2.11%); 3.按有害杂(S,P)质含量的多少分:普通质量钢、优质钢、高级优质钢; 4.按合金元素含量的多少分:非合金钢、低合金钢、合金钢; 5.按成型方法分:锻钢、铸钢、热轧钢、冷拉钢。 二、命名:按第4种分类方法进行命名 有产品牌号和统一数字代号两种命名方式。 1.非合金钢(碳素钢) ●碳素结构钢: 产品牌号:“Q(屈)”+“屈服点值”+“质量等级(A、B、C、D,其中D最高)”+“〃脱氧程度F(沸腾钢)、b(半镇静钢)、Z(镇静钢)、TZ(特殊镇静钢)”,eg.Q235A〃F。 ●优质碳素结构钢: 产品牌号:两位数字表示钢的平均含碳量,以万分之几来计。分普通含锰量的优质碳素结构钢(eg.45)和较高含锰量的优质碳素结构钢,eg.45Mn。 统一数字代号:U+xxxxx ●碳素工具钢: 产品牌号:“T(碳)”+“平均碳的质量分数,以千分之几计”+“质量等级(A)”,eg.T12A。 ●铸造碳钢: 产品牌号:“ZG(铸钢)”+“屈服点+抗拉强度”,eg.ZG200-400。

我国钢铁行业的发展状况与形势分析

[编者按:当仲大军先生的《中国土木钢铁经济时代的特点及发展战略》一文发出后,田书华先生传来了他的两篇呼应文章,指出了中国发展钢铁产业的必要性和重要性。特别值得注意的是田先生的这段话:“纵观世界上的工业大国,美国在20世纪钢的积累量达到70亿吨,而我国仅为18亿吨,只有美国的四分之一。美国基础设施搞了100年,地上、地下、天上、海上交通设施齐备,而我国还相差甚远。”另外,作者在来信中还谈到:“对目前我国的高能耗,高污染,虽然是个问题,但也不像一些人宣传的那样严重。目前舆论界是夸大其词,不实事求是,比如,目前我国钢铁生产能耗大,成本高,也与我国铁矿石品位低有关,我国铁矿石与国外铁矿石相比,品位很低,生产钢铁时能耗当然就大、污染当然就严重。还有,我国炼铁主要靠铁矿石、而欧美日等国目前生产钢铁所用的原料一般是废钢,成本怎么不低呢?”这些论据都在一定程度上否定了马凯、姚景源、郑新立等先生的观点。此文后面的文章是《对当前我国经济的一些看法》,敬请关注。] 我国钢铁行业的发展状况与形势分析 中国银河证券研究中心研究员田书华 2004年6月15日 前言 铁是地球上最丰富且价廉的金属元素,几乎是所有的产业不可欠缺的基础素材,其制品用途广泛、种类多,没有钢铁就不会有现代的社会,可以说,民生一日不能没有它。

钢铁是由铁矿石提炼,经由加工过程制作成各种用途的制品,其加工切削品或使用过的旧品变成废钢,可以无限次数回收循环使用,是不会污染环境而且很方便再生的一种物资。 钢铁经溶解后铸成模型,可轧延成棒状、板状、管状各种用途制品,容易加工又可大量生产,加入极少量其它物质经热处理可改变材料性质增加硬度,或提高铁纯度使物性软化,也可用温度控制高温急冷或缓冷使物性变硬或软;它的唯一缺点是会生锈,为避免钢铁制品与空气中的氧接触氧化生锈,一般都采用涂装物、镀锌等,或熔炼时添加镍、铬制成不锈钢。 钢铁素有“工业粮食”之称,钢铁材料是诸多工业领域中的“必选材料”,既是许多领域不可替代的结构材料,也是产量最大、覆盖面极广的功能材料。钢铁工业长期以来是世界各国国民经济的基础产业,在国民经济中具有重要的地位,钢铁工业发展水平如何,历来是一个国家综合国力的重要标志,钢铁产量与人均钢消费量一直是一个国家经济发展程度的重要指标。美国、日本、西欧等经济发达国家无不经历了以钢铁为支柱产业的重要发展阶段。此外,一个国家的国防工业需要大量专用特殊钢材,钢铁工业在国防建设中具有特殊的地位。我国历来重视钢铁工业的发展,把钢铁工业作为基础产业,钢铁工业在整个国民经济中的作用举足轻重。 第一章钢铁行业概况 一钢铁产品的分类。 1.钢的分类:钢可按化学成分、品质、冶炼方法和用途等进行不同的分类。 (1)按化学成分可分为碳素钢、合金钢两类。(2)按品质(主要是钢中所含的杂质元素磷、硫的含量),钢可分为普通钢、优质钢、高级优质钢。(3)按冶炼方法与脱氧程度可分为:平炉钢、转炉钢、电炉钢;沸腾钢、镇静钢、半镇静钢。 2.钢材及其分类。炼出合格的钢后,怎样把它制成合适的钢材,这是金属压力加工工艺师所要解决的问题。压力加工工艺师根据不同工业与工程部门的需要,把炼钢炉炼出的钢水铸成钢坯、钢锭,钢坯或钢锭经压力加工成钢材(钢铁产品)。钢材种类很多,一般可分为钢板、钢管、型钢、钢丝等钢材。 二钢铁行业的生产工艺流程。 钢铁行业的生产工艺流程一般包括以下几个部分:1.烧结。2.炼铁。3.炼钢。4.铸钢。5.轧钢。 三钢铁工业的特点。

压电陶瓷性能参数解析

压电陶瓷性能参数解析 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

在机械自由条件下,测得的介电常数称为自由介电常数,在εT表示,上角标T表示机械自由条件。在机械夹持条件下,测得的介电常数称为夹持介电常数,以εS表示,上角标S表示机械夹持条件。由于在机械自由条件下存在由形变而产生的附加电场,而在机械受夹条件下则没有这种效应,因而在两种条件下测得的介电常数数值是不同的。 根据上面所述,沿3方向极化的压电陶瓷具有四个介电常数,即ε11T,ε33T,ε11S,ε11S。 (2)介质损耗 介质损耗是包括压电陶瓷在内的任何介质材料所 具有的重要品质指标之一。在交变电场下,介质 所积蓄的电荷有两部分:一种为有功部分(同 相),由电导过程所引起的;一种为无功部分 (异相),是由介质弛豫过程所引起的。介质损 耗的异相分量与同相分量的比值如图1-1所示, Ic为同相分量,IR为异相分量,Ic与总电流I 的夹角为δ,其正切值为 (1-4) 式中,ω为交变电场的角频率,R为损耗电阻,C为介质电容。由式(1-4)可以看出,I R大时,tanδ也大;I R小时tanδ也小。通常用 tanδ来表示的介质损耗,称为介质损耗正切值或损耗因子,或者就叫做介质损耗。 处于静电场中的介质损耗来源于介质中的电导过程。处于交变电场中的介质损耗,来源于电导过程和极化驰豫所引起的介质损耗。此外,具有铁电性的压电陶瓷的介质损耗,还与畴壁的运动过程有关,但情况比较复杂,因此,在此不予详述。 (3)弹性常数 压电陶瓷是一种弹性体,它服从胡克定律:“在弹性限度范围内,应力与应变成正比”。设应力为T,加于截面积A的压电陶瓷片上,其所产生的

2003年中国钢铁行业现状及发展趋势

2003年中国钢铁行业现状及发展趋势 1. 中国钢铁行业的发展历程 建国50十多年来,我国的钢铁工业取得了巨大的成就。1949年中国的钢铁产量只有15.8万吨,居世界第26位,不到当时世界钢铁年总产量的1.6亿吨0.1%。在三年经济恢复时期和以后的几个五年计划期间,我国钢铁工业在困境中顽强地前进。到1978年,我国钢产量达到3178万吨,居世界第五位,占当年世界钢铁产量的4.42%。 1979年以后,我国逐步走上了改革开放和建设社会主义经济的道路,钢铁工业获得了快速发展的极好机遇和强大的内在动力,新建了宝钢、天津钢管等大型现代化钢铁企业。通过对老企业挖潜改造,钢产量以每年400500万吨的速度快速增长。20世纪90年代以来,中国钢铁工业飞速发展,钢产量从1990年的6535万吨,以每年增长600700万吨的速度大幅度增长。 从1996年首次超过一亿吨大关,跃居世界第一位以后,我国钢产量连年增长,并一直保持钢产量世界排名第一名的位置。 2. 中国钢铁行业现状 改革开放以来,钢铁工业作为我国国民经济的基础产业,得到了迅速发展。在经历了以数量扩张为主的发展时期后,钢铁工业已进入了加速结构调整、全面提高竞争力为主的阶段。我国钢铁行业目前的主要特征有: (1)钢铁工业发展较快。自1996年我国钢产量首次突破亿吨大关以来,我国钢产量已连续8年位居世界第一位。我国目前能够冶炼包括高温合金、精密合金在内的1,000多个钢种,能够轧制和加工包括板、带、管、型、线、丝等各种形状的4万多个品种规格,有85%的钢材是按国际标准生产,其中1/3的产品实物质量达到国际先进水平。 (2)工艺结构逐步改善。我国钢铁行业技术装备水平逐步提高,陈旧的设备和落后的工艺逐步淘汰,目前国内绝大多数钢铁企业已淘汰平炉炼钢。2001年连铸坯产量为12,232万吨,比2000年增长1,798万吨,增幅18.26%;连铸比为82.14%,比2000年增长0.21个百分点,接近83%的国际平均水平;全国钢铁生产板管比为40%,比2000年下降1.6个百分点。(资料来

常用建筑材料简述

常用建筑材料简述 砖和石 水泥和混凝土 木材与钢材 建筑防水材料 建筑保温材料 建筑装饰材料 (一)砖 砖可分为普通粘土砖、空心粘土砖、硅酸盐砖等。 1.普通粘土砖(又称实心砖) (1)普通粘土砖主要以粘土为原材料,经配料调制成型、干燥、高温焙烧而制成。 (2)普通粘土砖标准尺寸240×115×53(长×宽×厚),规定砌缝为10毫米,形成了长、宽、厚为250,125,63,成4∶2∶1的尺寸比例,利于砌筑尺寸规格化。 (3)普通粘土砖以抗压强度为标准,划分强度等级,其标准等级有MU7.5(75号),MU10(100号),MU15(150号),MU20(200号)四种。 (4)普通粘土砖的抗压强度较高,有一定的保温隔热作用,其耐久性较好,但自重较大,块状分散不利于机械化施工。 2.空心砖 (1)空心砖外型尺寸常见有190×190×90,290×290×150,290×290×115等几种, (2)空心砖的特点是砖内留有孔洞,尺寸大、重量轻、砌筑速度快,保温性能良好。 (3)空心砖一般强度比实心砖低,多用于非承重间隔墙,或用于低层承重墙。 3.硅酸盐砖 (1)硅酸盐砖外形尺寸与实心砖相同,强度比实心砖略低。 (2)使用这种砖的好处是:综合利用了废料,节省了能源和土地,且改善了环保条件。 4.加气混凝土砌块标准尺寸有390×190×190、600×200×250等,且有1/2、3/4、1/4标准砌块。 (二)石灰 石灰是建筑上使用较早的矿物胶凝材料之一。 1.石灰是以石灰石为原料,经煅烧放出二氧化碳而生成的块状材料,称之为生石灰。其主要成分是氧化钙。 2.生石灰加水起化学反应生成氢氧化钙,称之为熟石灰。这一过程被称之为石灰的熟化。石灰熟化过程中吸水体积急剧膨胀,约为原体积3~ 3.5倍。 3.熟石灰做胶结材料,和易性好,而后期在空气中硬化又有较高的强度。 4.熟石灰与空气中的二氧化碳化合后生成碳酸钙和水,这一过程被称为石灰的硬化。因此称其为气硬性材料。石灰硬化过程比较缓慢。熟石灰是建筑行业常使用的状态。 (三)水泥 1.水泥的生成 水泥是以石灰石、粘土、铁矿粉按一定比例配合、磨细?quot;生料",经1300℃~1450℃高温煅烧到部分熔融,生成以硅酸钙为主要成分的粒块状"熟料",冷 却后加入3%~5%的石膏,再研磨成粉末状,即制成硅酸盐水泥。 2.水泥的种类 (1)硅酸盐水泥:是不掺任何混合材料的水泥。

钢铁行业发展分析2010

2010年钢铁行业发展分析 1、钢铁行业发展趋势 (2) 2、金融危机对钢铁行业的影响分析 (3)

1、钢铁行业发展趋势 钢铁产业是国民经济的基础产业,是国家实现工业化的重要支撑。进入新世纪后,随着国民经济逐步走上高速发展轨道,国内市场对钢铁产品的需求猛增。 截至2008 年,中国已连续13 年居全球钢铁产量第一位,据冶金工业信息标准研究院统计数据表明,2005 年-2007 年的三年,我国钢材产量分别为37,513.28万吨、46,015.337 万吨和56,460.81 万吨。我国钢铁生产高速增长主要是国内、国际两个市场需求旺盛拉动的。从国内市场来看,一是我国城市化进程加快和大量交通、能源、水利、电力等基础设施的建设;二是我国制造业的快速发展,一些大量消耗钢材的技术密集型产品,包括汽车、造船、电力设备、重型机械等行业都加大产量和出口量。 从国际市场来看,据国际钢铁协会统计,2007 年全球67 个主要产钢国家和地区粗钢总产量同比增长7.5%,连续第五年增速在7%以上,钢材需求呈增长态势,有效地拉动了我国钢材出口,2007 年我国粗钢全年净出口5,488 万吨,比上年增长58.02%。我国是一个发展中国家,目前尚处于工业化的中期阶段,在经济发展的相当长时期内钢铁需求量仍然较大。2007 年我国人均GDP 约为2,280 美元,人均钢材消费仅320 公斤,远低于发达国家500 公斤左右的水平。按国际钢铁协会统计,钢材消费达到饱和的条件为:人均GDP 达到 4,000—6,000 美元,这是实现工业化和产业结构达到升级换代的标

准。 随着国内经济结构的优化调整及钢材消费水平的进一步提高,钢材消费结构将进一步变化。据中国钢铁工业协会发布的《2010 年中国钢材市场需求预测》,长材钢和管材钢需求量已趋于饱和,板带材消费比例将逐步增长,中宽厚板钢、热轧板带钢以及冷轧板带钢是未来几年钢铁行业发展方向。下表预测了2010 年各钢铁主要产品的产能,与2007 年相比,除了长材钢和管材钢产能过剩之外,其他钢铁产品的产能未来三年都有较大的增长。 2、金融危机对钢铁行业的影响分析 2008 年下半年以来,由美国次贷危机引发的金融危机向实体经

工程建筑材料简介

女儿墙: 指的是建筑物屋顶外围的矮墙,主要作用除维护安全外,亦会在底处施作防水压砖收头,以避免防水层渗水,或是屋顶雨水漫流。依建筑技术规则规定,女儿墙被视作栏杆的作用,如建筑物在10层楼以上、高度不得小于1.2米,而为避免业主可以加高女儿墙,方便以后搭盖违建,亦规定高度最高不得超过1.5公尺。 上人的女儿墙的作用是保护人员的安全,并对建筑立面起装饰作用。不上人的女儿墙的作用除立面装饰作用外,还固定油毡。 女儿墙的高度取决于是否上人,不上人高度应不小于800mm,上人高度应不小于1300mm。 有混凝土压顶时,按楼板顶面算至压顶底面为准;无混凝土压顶时,按楼顶面算至女儿墙顶面为准。

天沟: 天沟指建筑物屋面两跨面的下凹部分。屋面排水分有组织排水和无组织排水(自由排水),有组织排水一般是把雨水集到天沟内再由雨水管排下,集聚雨水的沟就被称为天沟。 屋面天沟又叫檐沟,是房屋的建筑构件(即非结构构件),是屋面有组织排水的构件之一。由带坡度的屋面汇集雨水于天沟,经过雨水斗流入雨水竖管排泄至地面散水或雨水沟。有内、外天沟之分。(1)有组织内排水的叫内天沟,如被女儿墙遮挡的民用房屋的天沟,人字形多跨多坡屋面的厂房的中间天沟。 (2)有组织外排水的叫外天沟,如露于女儿墙外的民用房屋的天沟,人字形多跨多坡屋面的厂房的外檐天沟。 天沟是按材质按延米计算的。

橡套电缆: 是由多股的细铜丝为导体,外包橡胶绝缘和橡胶护套的一种柔软可移动的电缆品种。一般来讲,包括通用橡套软电缆,电焊机电缆,潜水电机电缆,无线电装置电缆和摄影光源电缆等品种。 橡套电缆广泛使用于各种电器设备,例如日用电器,电机机械,电工装置和器具的移动式电源线。同时可在室内或户外环境条件下使用。根据电缆所受的机械外力,在产品结构上分为轻型、中型和重型三类。在截面上也有适当的衔接。 一般轻型橡套电缆使用于日用电器、小型电动设备、要求柔软、轻巧、弯曲性能好。 中型橡套电缆除工业用外,广泛用于农业电气化中。 中型电缆用于如港口机械、探照灯、家业大型水力排灌站等场合。这类产品具有良好的通用性,系列规格完整,性能良好和稳定。 一、应用范围 防水橡套电缆和潜水泵用电缆:主要用于潜水电机配套,型号为JHS,JHSB.

压电陶瓷的特性及应用举例

压电陶瓷的特性及应用举例 芯明天压电陶瓷以PZT锆钛酸铅材料为主,主要利用压电陶瓷的逆压电效应,即通过对压电陶瓷施加电场,压电陶瓷产生纳米级精度的致动位移。 芯明天压电陶瓷 Δ压电效应 压电效应可分为正压电效应和逆压电效应。正压电效应是指压电陶瓷受到特定方向外力的作用时,在压电陶瓷的正负极上产生相反的电荷,当外力撤去后,又缓慢恢复到不带电的状态;逆压电效应是指在对压电陶瓷的极化方向上施加电压,压电陶瓷会随之发生形变位移,电场撤去后,形变会随之消失。

Δ纳米级分辨率 压电陶瓷的形变量非常小,一般都小于1%,虽然形变量非常小,但可通过改变电场强度非常精确地控制形变量。 压电陶瓷是高精度致动器,它的分辨率可达原子尺度。在实际使用中,压电陶瓷的分辨 率通常受到产生电场的驱动控制器的噪声和稳定性的限制。 Δ大出力 压电陶瓷产生的最大出力大小取决于压电陶瓷的截面积,对于小尺寸的压电陶瓷,出力 通常达到数百牛顿的范围,而对于大尺寸的压电陶瓷,出力可达几万牛顿。

Δ响应时间快

世界钢铁历史发展概况.doc

世界钢铁历史发展概况 字体大小:大|中|小 钢铁工业是工业基础的基础。它直接关系到一国经济的发展,地区经济部门与地域结构的变动。常以钢铁的产量、消费量、特别是人均钢铁数量来衡量其经济发展水平。 现代钢铁工业始建于19世经初期,至今已有百年历史。但直到第二次世界大战前,钢铁产量仍很有限,生产国也不多,且分布十分集中。1937年总产量1.1亿多吨,多分布在大西洋北部沿岸地区的美国和西欧,该两地合占世界总产量的3/4,再加上前苏联则达87.5%。这是战前世界三大钢铁生产基地。形成原因:西欧是资本主义工业化的源地,开发较早;美国起步迟,但进展迅速;苏联十月革命后,由于经济和国防的需要,大大加快了钢铁工业的发展。各国丰富的煤铁资源,有利的经济技术和方便的运输条件都给钢铁工业发展提供了物质基础。 战后,特别是50年代以来,世界钢铁工业突飞猛进地向前发展,产量倍增,钢铁工业地域结构也随之发生了变化。纵观世界钢铁工业发展与布局,有以下几个特点。 钢铁产量与钢铁生产国明显增加,钢铁工业地域东移50~70年代是世界钢铁产量迅猛发展时期,1950年只产1.89亿吨,1968.1972.1974年分别超过5亿吨、6亿吨、7亿吨,到1979年达到7.4亿吨(历史最高记录),其间净增加5.5亿多吨,年平均增长1900万吨。同期,钢铁产量在1000万吨以上的国家由4个增加到16个,并出现了设备能力超过1亿吨的国家。分析其迅速发展的原因;首先是世界不同经济类型的国家产业结构的调整,工业向重化学化发展,造船、汽车及建筑业的迅速发展,扩大了钢铁的需求量,钢铁工业成为许多国家的重点发展部门。另一些国家为加快社会主义工业化进程;战败国要恢复发展经济;西方老钢铁生产国要维持其垄断地位;发展中国家为发展民族经济的需要,都相继扩大生产设备规模。其次,当时国际市场上的铁矿石、煤炭、石油等原料、燃料不仅供给充足,且价格低廉,大大加快了世界钢铁工业的发展步伐。还有生产技术的变革,如顶吹转炉与电炉炼钢的广泛应用等都是引起钢铁产量激增的重要因素。 进入80年代,世界性经济危机造成市场萎缩,能源供给紧张,发达国家产业结构的大调整等等,钢铁工业开工不足,产量停滞和下降。现产量维持在7亿吨左右,1990年7.7亿吨。

振动与压电陶瓷实验

压电陶瓷特性及振动的干涉测量 具有压电效应的材料叫压电材料,可将电能转换成机械能,也能将机械能转换成电能,它包括压电单晶、压电陶瓷、压电薄膜和压电高分子材料等。压电陶瓷制造工艺简单,成本低,而且具有较高的力学性能和稳定的压电性能,是当前市场上最主要的压电材料,可实现能量转换、传感、驱动、频率控制等功能。由压电陶瓷制成的各种压电振子、压电电声器件、压电超声换能器、压电点火器、压电马达、压电变压器、压电传感器等在信息、激光、导航和生物等高技术领域得到了非常广泛的应用。本实验通过迈克尔逊干涉方法测量压电陶瓷的压电常数及其振动的频率响应特性。 【实验目的】 1.了解压电材料的压电特性; 2.掌握用迈克尔逊干涉方法测量微小位移。 3. 测量压电陶瓷的压电常数。 4. 观察研究压电陶瓷的振动的频率响应特性。 【实验原理】 1. 压电效应 压电陶瓷是一种多晶体,它的压电性可由晶体的压电性来解释。晶体在机械力作用下,总的电偶极矩(极化)发生变化,从而呈现压电现象,因此压电陶瓷的压电性与极化、形变等有密切关系。 (1)正压电效应 压电晶体在外力作用下发生形变时,正、负电荷中心发生相对位移,在某些相对应的面上产生异号电荷,出现极化强度。对于各向异性晶体,对晶体施加应力j T 时,晶体将在X ,Y ,Z 三个方向出现与j T 成正比的极化强度, 即: j mj m T d P =, 式中mj d 称为压电陶瓷的 压电应力常数。 (2)逆压电效应 当给压电晶体施加一电场E 时,不仅产生了极化,同时还产生形变S ,这种由电场产生形变的现象称为逆压电效应,又称电致伸缩效应。这是由于晶体受电场作用时,在晶体内部产生了应力(压电应力),通过应力作用产生压电应变。存在如下关系n ni i E d S =,式中ni d 称为压电应变常数 ,对于正和逆压电效应来讲,d 在数值上是相同的。压电晶体的压电形变有厚度变形型、长度变形型、厚度切变型等基本形式。当对压电晶体施加交变电场时,晶体将随之在某个方向发生机械振动。在不同频率区间压电陶瓷阻抗性质(阻性、感性、容性)不同,对某一特定形状的压电陶瓷元件,在某一频率处(谐振频率),呈现出阻抗最小值,当外电场频率等于谐振频率时,陶瓷片产生机械谐振,振幅最大;而在另一频率处(反谐振频率),呈现出阻抗最大值。

中国钢铁发展史

中国钢铁发展史 一、热点导入 1、传统文化热和对科技创新的迫切要求 近年来,传统文化热热遍全国,从纪连海到易中天再到于丹,从普通老百姓到国家,传统文化成为增强国家综合实力特别是软实力,成为增强民族凝聚力、实现国家统一的强有力的武器,成为普通老百姓在物质生活基本满足后,要求满足精神生活的迫切要求。如中国古代四大发明早已妇孺皆知远播海外,近日我国学者(中国科技馆馆长王渝生、余秋雨)进一步提出,在造纸术、指南针、火药、活字印刷术四大发明之外,中国古代还有许多发明对人类进步具有极其重要的作用,堪与四大发明媲美。 同时,在今年由广东省发明协会主办,搜狐网发起评选新中国“新四大发明”:“杂交水稻”、“汉字激光照排”、“人工合成牛胰岛素”、“复方蒿甲醚”最终入选. 2、从1996年以来,我国钢铁产量连续11年位居世界首位,我国正从钢铁数量大国向钢铁强国迈进。 二、知识链接 中国古代史 1、西周晚期:地位证据P14 2、★春秋时期:表现技术评价P14—P15 3、★战国时期:表现P14——P15 4、战国秦汉少数民族与中外交往 ⑴匈奴:时间作用P41 ⑵东传:朝鲜日本P44 ⑶西传:路径中亚、西亚、南亚:、P45 5、★魏晋南北朝:技术发展、P59 6、隋唐技术进步的表现: 7、辽的含义:,作用P108 8、★明朝:表现P132 9、★清朝:新现象特征 原因P132 中断: 中国近代史 1、★洋务派:企业败因 P37 2、列强:表现:影响P55 3、★张謇:阶段基本主张:P102 4、★日本:沦陷区措施原因P36 5、官僚资本:抗战期间在钢铁工业上占明显优势。P41 中国现代史 过渡时期: 1、★事件性质

钢铁材料概述及其应用

钢铁材料概述及其应用 钢铁是铁与碳、硅、锰、磷、硫以及少量的其他元素所组成的合金。其中除铁外,碳的含量对钢铁的机械性能起着主要作用,故统称为铁碳合金。它是工程技术中最重要、用量最大的金属材料。 钢铁工业是最重要的基础工业,是其他工业发展的物质基础。钢铁工业的发展也有赖于煤炭工业、采掘工业、冶金工业、动力、运输等工业部门的发展。由于钢铁工业与其他工业的关系十分密切,因此许多国家都把发展钢铁工业放在十分重要的地位。 2007年,全球钢铁产量达13.45亿吨。其中我国铁、钢、材产量分别达到4.69 亿吨、4.89亿吨和5.65 亿吨。占全球钢产量份额由 2000年的 15.0%,提高到了 2007年的36.4%。 钢铁按化学成分分类可分为碳素钢和合金钢。碳素钢是指钢中除铁、碳外,还含有少量锰、硅、硫、磷等元素的铁碳合金,按其含碳量的不同可分为:低碳钢(wc≤0.25%)、中碳钢(0.25%0.60%)。合金钢是指为了改善钢的性能,在冶炼碳素钢的基础上,加入一些合金元素而炼成的钢,如铬钢、锰钢、铬锰钢、铬镍钢等。按其合金元素的总含量,可分为低合金钢(η≤5%)、中合金钢(5%<η<10%)、高合金钢(η>10%)。 按冶炼设备分可分为转炉钢、平炉钢、电炉钢。 按钢的品质分可分为普通钢(ws一般≤O.05%,wP≤0.045%)、优质钢(ws、wp≤0.04%)、高级优质钢(ws≤O.03%,wP≤0.035%)。 按钢的用途分可分为结构钢(建筑及工程用结构钢、机械制造用结构钢)、工具钢(碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢等)和特殊钢(不锈耐酸钢、耐热不起皮钢、高电阻合金、耐磨钢、磁钢等)。 按制造加工形式分可分为铸钢、锻钢、热轧钢、冷轧钢和冷拔钢。 下面简要概述具有代表性的钢铁材料的应用: 碳素结构钢是指wc<0.38% ,ws,wp>0.035%的碳钢,可轧制成钢筋、钢板、钢管,用做螺钉、螺帽、铆钉等,也可做桥梁、建筑物等构件。 优质碳素结构钢是指wc<0.70%,ws,wp<=0.035%的碳钢,主要用来制造各种机器零件,如齿轮、轴类、套筒、弹簧等。 碳素工具钢的碳质量分数在0.65%~1.35%之间的碳钢,用来制造各种刃具、量具、模具,如(冲头、凿子、锤子、钻头、刨刀、丝锥、手锯条、锉刀、刮刀等)。 低合金高强度结构钢,碳质量分数不超过0.20%,合金元素以锰为主,主要用于制造桥梁、船舶、车辆、锅炉、高压容器、输油输气管道、大型钢结构等。 合金渗碳钢碳质量分数一般为0.10%~0.25%,零件表层含碳量较高,可达0.85~1.05%,主要合金元素有Cr、Ni、Mn、B等,以提高淬透性。主要用于制造汽车、拖拉机中的变速齿轮,内燃机上的凸轮轴、活塞销等机器零件。 合金调制钢含碳量在0.25~0.50%之间,主加合金元素Cr、Mn、Ni、Si等,常用于制造汽车、机床上的主要零件,如机床的连杆、齿轮、传动轴等。

钢铁行业的发展及环境分析

钢铁行业的发展及环境分析 一、世界钢铁业的发展现状 21世纪的世界钢材消费市场仍主要在亚洲,其消费量约占世界钢材消费量的46%,亚洲的主要消费市场在中国、东南亚各国和日本。世界钢铁工业发展现状突出表现在以下几个方面: (1)、世界钢铁生产能力过剩,生产重心向发展中国家转移。近年来,随着世界经济一体化进程不断加快,世界钢铁生产布局也相应生了重大变化,钢铁生产重心逐步由发达国家向发展中国家转移,发展中国世界钢产量中的比重急剧上升,西方发达国家的份额大大减少。 (2)、国际钢材市场竞争更趋激烈,竞争焦点集中在高附加值产品,工业发达国家区钢材出口以高附加值产品为主。据有关分析,目前和今后一个时期,全球板带材产能仍将大于需求,冷轧板、不锈钢镀锌板等设备的开工率只有70%左右,贸易价格波动大的状况不会在短期改变,市场竞争只会更加激烈。 (3)、钢铁产业与高新技术融合加深,技术创新步伐加快世界钢铁工业出现了两轮大规模的技术创新高潮,在不到半个世纪的内,大致形成了三代炼钢技术。技术创新活动大大提高了钢材的产量和质量。日本、美国、德国、韩极参与这两次大的技术创新,使他们不仅成为世界产钢大国,同时也使他们界钢铁市场上赢得了竞争优势,成为了世界钢铁强国。 二、钢铁公司宏观环境分析——PEST分析法 (一)、政治环境分析 自2005年出台钢铁产业政策以来,2007年钢铁行业政策出台力度与速度明显加大,国家对钢铁行业的规范引导是基于国内宏观经济、钢铁行业运行态势及国际市场氛围等综合因素权衡的必然结果,而目的是规范钢铁行业稳健运行。 (1)、税收政策:钢铁产品调整的重点仍然集中在出口上,其中对生铁、钢坯、盘条、钢筋、焊管、带钢等产品均大幅提高出口关税税率。(2)、淘汰落后政策:关停和淘汰落后炼铁能力。(3)、节能减排政策:中国钢协将用“万元产值能耗”取代吨钢综合能耗与吨钢可比能耗,落后工艺装备企业的节能减排形势更为严峻。(4)、国家鼓励资源综合利用,出台了相关税收优惠政策。增值税优惠,固

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