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铁电高分子材料进展研究摘要论文

发布时间:2024-07-07 15:37:19

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高分子材料作为一种重要的材料, 经过约半个世纪的发展巳在各个工业领域中发挥了巨大的作用。下文是我为大家整理的有关高分子材料毕业论文的范文,欢迎大家阅读参考! 有关高分子材料毕业论文篇1 浅析高分子材料成型加工技术. 【摘要】高分子材料成型加工技术在工业上取得的飞速发展,介绍高分子材料成型加工技术的发展情况,探讨其创新研究,并详细阐述高分子材料成型加工技术的发展趋势。 【关键词】高分子材料;成型加工;技术 近年来,某些特殊领域如航空工业、国防尖端工业等领域的发展对聚合物材料的性能提出了更高的要求,如高强度、高模量、轻质等,各种特定要求的高强度聚合物的开发研制越来越显迫切。 一、高分子材料成型加工技术发展概况 近50年来,高分子合成工业取得了很大的进展。例如,造粒用挤出机的结构有了很大的改进,产量有了极大的提高。20世纪60年代主要采用单螺杆挤出机造粒,产量约为3t/h;70年代至80年代中期,采用连续混炼机+单螺杆挤出机造粒,产量约为10t/h;80年代中期以来。采用双螺杆挤出机+齿轮泵造粒,产量可以达到40-45t/h,今后的发展方向是产量可高达60t/h。 在l950年,全世界塑料的年产量为200万t。20世纪90年代。塑料产量的年均增长率为,2000年增加至亿t至2010年,全世界塑料产量将达3亿t,此外。合成工业的新近避震使得易于璃确控制树脂的分子结构,加速采用大规模进行低成本的生产。随着汽车工业的发展,节能、高速、美观、环保、乘坐舒适及安全可靠等要求对汽车越来越重要.汽车规模的不断扩大和性能的提高带动了零部件及相关材料工业的发展。为降低整车成本及其自身增加汽车的有效载荷,提高塑料类材料在汽车中的使用量便成为关键。 据悉,目前汽车上100kg的塑料件可取代原先需要100-300kg的传统汽车材料(如钢铁等)。因此,汽车中越来越多的金属件由塑料件代替。此外,汽车中约90%的零部件均需依靠模具成型,例如制造一款普通轿车就需要制造1200多套模具,在美国、日本等汽车制造业发达的国家,模具产业超过50%的产品是汽车用模具。 目前,高分子材料加工的主要目标是高生产率、高性能、低成本和快捷交货。制品方面向小尺寸、薄壁、轻质方向发展;成型加工方面,从大规模向较短研发周期的多品种转变,并向低能耗、全回收、零排放等方向发展。 二、现今高分子材料成型加工技术的创新研究 (一)聚合物动态反应加工技术及设备 聚合物反应加工技术是以现双螺杆挤出机为基础发展起来的。国外的Berstart公司已开发出作为连续反应和混炼的十螺杆挤出机,可以解决其它挤出机(包括双螺杆和四螺杆挤出机)作为反应器所存在的问题。国内反应成型加工技术的研究开发还处于起步阶段,但我国的经济发展强烈要求聚合物反应成型加工技术要有大的发展。指交换法聚碳酸酯(PC)连续化生产和尼龙生产中的比较关键的技术是缩聚反应器的反应挤出设备,我国每年还有数以千万吨计的改性聚合物及其合金材料的生产。关键技术也是反应挤出技术及设备。 目前国内外使用的反应加工设备从原理上看都是传统混合、混炼设备的改造产品,都存在传热、传质过程、混炼过程、化学反应过程难以控制、反应产物分子量及其分布不可控等问题.另外设备投资费用大、能耗高、噪音大、密封困难等也都是传统反应加工设备的缺陷。聚合物动态反应加工技术及设备与传统技术无论是在反应加工原理还是设备的结构上都完全不同,该技术是将电磁场引起的机械振动场引入聚合物反应挤出全过程,达到控制化学反应过程、反应生成物的凝聚态结构和反应制品的物理化学性能的目的。 该技术首先从理论上突破了控制聚合物单体或预聚物混合混炼过程及停留时间分布不可控制的难点,解决了振动力场作用下聚合物反应加工过程中的质量、动量及能量传递及平衡问题,同时从技术上解决了设备结构集成化问题。新设备具有体积重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、适应性好、可靠性高等优点,这些优点是传统技术与设备无法比拟或是根本没有的。该项新技术使我国聚合物反应加工技术直接切人世界技术前沿,并在该领域处于技术领先地位。 (二)以动态反应加工设备为基础的新材料制备新技术 1.信息存储光盘盘基直接合成反应成型技术。此技术克服传统方式的中间环节多、周期长、能耗大、储运过程易受污染、成型前处理复杂等问题,将光盘级PC树脂生产、中间储运和光盘盘基成型三个过程整合为一体,结合动态连续反应成型技术,研究酯交换连续化生产技术,研制开发精密光盘注射成型装备,达到节能降耗、有效控制产品质量的目的。 2.聚合物/无机物复合材料物理场强化制备新技术。此技术在强振动剪切力场作用下对无机粒子表面特性及其功能设计(粒子设计),在设计好的连续加工环境和不加或少加其它化学改性剂的情况下,利用聚合物使无机粒子进行原位表面改性、原位包覆、强制分散,实现连续化制备聚合物/无机物复合材料。 3.热塑性弹性体动态全硫化制备技术。此技术将振动力场引入混炼挤出全过程,控制硫化反直进程,实现混炼过程中橡胶相动态全硫化.解决共混加工过程共混物相态反转问题。研制开发出拥有自主知识产权的热塑性弹性体动态硫化技术与设备,提高我国TPV技术水平。 三、高分子材料成型加工技术的发展趋势 近年来,各个新型成型装备国家工程研究中心在出色完成了国家级火炬计划预备项目和国家“八五”、“九五”重点科技计划(攻关)等项目同时,非常注重科技成果转化与产业化,完成产业化工程配套项目20多项,创办了广州华新科机械有限公司和北京华新科塑料机械有限公司,使其有自主知识产权的新技术与装备在国内外推广应用。塑料电磁动态塑化挤出设备已形成了7个规格系列,近两年在国内20多个省、市、自治区推广应用近800台(套)。销售额超过亿元,还有部分新设备销往荷兰、泰国、孟加拉等国家.产生了良好的经济效益和社会效益。 例如PE电磁动态发泡片材生产线2000年和2001年仅在广东即为国家节约外汇近1600万美元,每条生产线一年可为制品厂节约21万k的电费。塑料电磁动态注塑机已开发完善5个规格系列,投入批量生产并推向市场;塑料电磁动态混炼挤出机的中试及产业化工作已完成,目前开发完善的4个规格正在生产试用。并逐步推向市场目前新设备的市场需求情况很好,聚合物新型成型装备国家工程研究中心正在对广州华新科机械有限公司进行重组。将技术与资本结合,引入新的管理、市场等机制,争取在两三年内实现新设备年销售额超亿。我国已加入WTO,各个行业都将面临严峻挑战。 综上所述,我国必须走具有中国特色的发展高分子材料成型加工技技术与装备的道路,打破国外的技术封锁,实现由跟踪向跨越的转变;把握技术前沿,培育自主知识产权。促进科学研究与产业界的结合,加快成果转化为生产力的进程,加快我国高分子材料成型加工高新技术及其产业的发展是必由之路。 参考文献: [1]Chris Rauwendaal,Polymer Extrusion,Carl Hanser Verlag,Munich/FkG,l999. [2]瞿金平,聚合物动态塑化成型加工理论与技术[M].北京:科学出版社,2005 427435. [3]瞿金平,聚合物电磁动态塑化挤出方法及设备[J].中国专利,I990;美国专利5217302,1993. 有关高分子材料毕业论文篇2 浅论高分子材料的发展前景 摘要:随着生产和科技的发展,以及人们对知识的追求,对高分子材料的性能提出了各种各样新的要求。现代,高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同,成为科学技术、经济建设中的重要材料。本文主要分析了高分子材料的发展前景和发展趋势。 关键词:高分子材料;发展;前景 一 高分子材料的发展现状与趋势 高分子材料作为一种重要的材料, 经过约半个世纪的发展巳在各个工业领域中发挥了巨大的作用。从高分子材料与国民经济、高技术和现代生活密切相关的角度说, 人类已进人了高分子时代。高分子材料工业不仅要为工农业生产和人们的衣食住行用等不断提供许多量大面广、日新月异的新产品和新材料又要为发展高技术提供更多更有效的高性能结构材料和功能性材料。 鉴于此, 我国高分子材料应在进一步开发通用高分子材料品种、提高技术水平、扩大生产以满足市场需要的基础上重点发展五个方向:工程塑料,复合材料,液晶高分子材料,高分子分离材料,生物医用高分子材料。近年来,随着电气、电子、信息、汽车、航空、航天、海洋开发等尖端技术领域的发展和为了适应这一发展的需要并健进其进? 步的发展, 高分子材料在不断向高功能化高性能化转变方面日趋活跃,并取得了重大突破。 二 高分子材料各领域的应用 1高分子材料在机械工业中的应用 高分子材料在机械工业中的应用越来越广泛, “ 以塑代钢” ,“ 塑代铁” 成为目前材料科学研究的热门和重点。这类研究拓宽了材料选用范围,使机械产品从传统的安全笨重、高消耗向安全轻便、耐用和经济转变。如聚氨酉旨弹性体,聚氨醋弹性体的耐磨性尤为突出, 在某些有机溶剂 如煤油、砂浆混合液中, 其磨耗低于其它材料。聚氨醋弹性体可制成浮选机叶轮、盖板, 广泛使用在工况条件为磨粒磨损的浮选机械上。又如聚甲醛材料聚甲醛具有突出的耐磨性, 对金属的同比磨耗量比尼龙小, 用聚四氟乙烯、机油、二硫化钥、化学润滑等改性, 其摩擦系数和磨耗量更小, 由于其良好的机械性能和耐磨性, 聚甲醛大量用于制造各种齿轮、轴承、凸轮、螺母、各种泵体以及导轨等机械设备的结构零部件。在汽车行业大量代替锌、铜、铝等有色金属, 还能取代铸铁和钢冲压件。 2 高分子材料在燃料电池中的应用 高分子电解质膜的厚度会对电池性能产生很大的影响, 减薄膜的厚度可大幅度降低电池内阻, 获得大的功率输出。全氟磺酸质子交换 膜的大分子主链骨架结构有很好的机械强度和化学耐久性, 氟素化合物具有僧水特性, 水容易排出, 但是电池运转时保水率降低, 又要影响电解质膜的导电性, 所以要对反应气体进行增湿处理。高分子电解质膜的加湿技术, 保证了膜的优良导电性, 也带来电池尺寸变大增大左右、系统复杂化以及低温环境下水的管理等问题。现在一批新的高分子材料如增强型全氟磺酸型高分子质子交换膜耐高温芳杂环磺酸基高分子电解质膜纳米级碳纤维材料新的一导电高分子材料等等, 已经得到研究工作者的关注。 3 高分子材料在现代农业种子处理中的应用及发展 高分子材料在现代农业种子处理中的应用:新一代种子化学处理一般可分为物理包裹利用干型和湿形高分子成膜剂, 包裹种子。种子表面包膜利用高分子成膜剂将农用药物和其他成分涂膜在种子表面。种子物理造粒将种子和其他高分子材料混和造粒, 以改善种子外观和形状, 便于机械播种。高分子材料在现代农业种子处理中研究开发进展:种子处理用高分子材料已经从石油型高分子材料逐步向天然型以及功能型高分子材料的方向发展。其中较为常见和重要的高分子材料类型包括多糖类天然高分子材料, 具有在低温情况下维持较好膜性能的高分子材料, 高吸水性材料, 温敏材料, 以及综合利用天然生物资源开发的天然高分子材料等, 其中利用可持续生物资源并发的种衣剂尤为引人关注。 4 高分子材料在智能隐身技术中的应用 智能隐身材料是伴随着智能材料的发展和装备隐身需求而发展起来的一种功能材料,它是一种对外界信号具有感知功能、信息处理功能。自动调节自身电磁特性功能、自我指令并对信号作出最佳响应功能的材料/系统。区别于传统的外加式隐身和内在式雷达波隐身思路设计,为隐身材料的发展和设计提供了崭新的思路,是隐身技术发展的必然趋势 ,高分子聚合物材料以其可在微观体系即分子水平上对材料进行设计、通过化学键、氢键等组装而成具有多种智能特性而成为智能隐身领域的一个重要发展方向。 三 高分子材料的发展前景 1高性能化 进一步提高耐高温,耐磨性,耐老化,耐腐蚀性及高的机械强度等方面是高分子材料发展的重要方向,这对于航空、航天、电子信息技术、汽车工业、家用电器领域都有极其重要的作用。高分子材料高性能化的发展趋势主要有创造新的高分子聚合物,通过改变催化剂和催化体系,合成工艺及共聚,共混及交联等对高分子进行改性,通过新的加工方法改变聚合物的聚集态结构,通过微观复合方法,对高分子材料进行改性。 2高功能化 功能高分子材料是材料领域最具活力的新领域,目前已研究出了各种各样新功能的高分子材料,如可以像金属一样导热导电的高聚物,能吸收自重几千倍的高吸水性树脂,可以作为人造器官的医用高分子材料等。鉴于以上发展,高分子吸水性材料、光致抗蚀性材料、高分子分离膜、高分子催化剂等都是功能高分子的研究方向。 3复合化 复合材料可克服单一材料的缺点和不足,发挥不同材料的优点,扩大高分子材料的应用范围,提高经济效益。高性能的结构复合材料是新材料革命的一个重要方向,目前主要用于航空航天、造船、海洋工程等方面,今后复合材料的研究方向主要有高性能、高模量的纤维增强材料的研究与开发,合成具有高强度,优良成型加工性能和优良耐热性的基体树脂,界面性能,粘结性能的提高及评价技术的改进等方面。 4智能化 高分子材料的智能化是一项具有挑战性的重大课题,智能材料是使材料本身带有生物所具有的高级智能,例如预知预告性,自我诊断,自我修复,自我识别能力等特性,对环境的变化可以做出合乎要求的解答;根根据人体的状态,控制和调节药剂释放的微胶囊材料,根据生物体生长或愈合的情况或继续生长或发生分解的人造血管人工骨等医用材料。由功能材料到智能材料是材料科学的又一次飞跃,它是新材料,分子原子级工程技术、生物技术和人 工智能诸多学科相互融合的一个产物。 5绿色化 虽然高分子材料对我们的日常生活起了很大的促进作用,但是高分子材料带来的污染我们仍然不能小视。那些从生产到使用能节约能源与资源,废弃物排放少,对环境污染小,又能循环利用的高分子材料备受关注,即要求高分子材料生产的绿色化。主要有以下几个研究方向,开发原子经济的聚合反应,选用无毒无害的原料,利用可再生资源合成高分子材料,高分子材料的再循环利用。 四 结束语 高分子材料为我国的经济建设做出了重要的贡献,我国已建立了较完善的高分子材料的研究、开发和生产体系,我国虽然在高分在材料的开发和综合利用方面起步较晚,但目前来看也取得了不错的进步,我们应提高其整体技术水平,致力于创新的高分在聚合反应和方法,开发出多种绿色功能材料和智能材料,以提高人类的生活质量,并满足各项工业和新技术的需求。 参考文献: [1]金关泰.《高分子化学的理论和应用》,中国石化出版社,1997 [2]李善君 纪才圭等.《高分子光化学原理及应用》复旦大学出版社2003 6. [3]李克友, 张菊华, 向福如. 《高分子合成原理及工艺学》,科学出版社,1999 猜你喜欢: 1. 全国高分子材料学术论文报告 2. 全国高分子材料学术论文 3. 全国高分子材料学术论文 4. 全国高分子材料学术论文报告 5. 关于材料学方面论文

钠离子电池研究进展论文摘要

近期锂电池一直是作为市场主线被各路资金轮番进攻。为什么锂电成为市场上的“香饽饽”,这个大家都应该知道,也不用我再去罗列锂电的广泛用途与供需关系之间的对比。我就跟大家聊聊大家不知道的投资知识? 锂电池板块这两年广泛被大家认可,同时也得到资金推动,就拿宁德时代来说,2018年的6月上市,区间震荡了一年之后于2019年年底股价才开始缓慢上涨。 宁德时代的上涨也标志着锂电应用时代的到来。 因此也造就了宁德时代在二级市场从2019年年底的七,八十元一直涨到目前的最高价元。股价的高低也反应了市场的认可度。到这里会有朋友问? 谁知道宁德时代能涨这么高,早知道早买点放着了。 对呀?谁知道呀! 其实不是我们不知道,只是我们没有提前预判到。可能有人不服气,会问我,你预判到了?你说说下一个类比锂电池的机会是什么? 我也会很负责的跟你说下一个投资机会是——钠离子电池! 有人说:胡说!钠离子电池的性能根本比不上锂电池。 我也承认,钠离子电池本身性能来说确实比不上锂电池。但钠离子电池除了性能之外还要考虑到市场的性价比,原材料的供需关系等综合因素。这么一对比钠离子就远超锂电池有性价比优势了。 有人会问,你说的还是太笼统,能再详细点吗? 好吧!我把干货都给倒出来。 我们就先从上游材料端说起:制造锂电池的重要材料是锂矿,而锂矿目前主要集中在智利,阿根廷,澳大利亚和我国基本占了全球锂矿的九十以上,而智利与澳大利亚又是仇中的主要代表,政治风险太高;另外我国的锂矿占比虽然但真正优质的,可用的锂矿远远比这个数据要少的多。 以宁德时代,比亚迪为主导的钠离子电池替代锂电池的行为就成为摆在我国新能源电池发展的头等大事。 这还只是从政治及产业发展的角度上来佐证钠离子电池替代锂电池的因素,下面我们再从商业的角度刨析一下钠替锂的因素。钠资源量储备丰富、就已探明来说,钠的储存量是锂的406倍,我国探明的钠盐储量已经超过万亿吨。分布广泛、提炼简单,并且开采的成本也会大幅的降低。只从可采用量上来说,钠资源就可很好的支撑我们新能源产业的发展。另外,钠电池在安全性、充电速度、低温耐受方面优势也很明显。 10分钟可充至90%。钠电池在零下40摄氏度都可以正常工作。(基本国内所有地区都可用钠离子电池) 我还在权威机构文章中摘要了钠电池与锂电池的对比优势: (1)集流体材料更便宜; (2)界面离子扩散能力更好; (3)离子电导率更高; (4)高低温性能更优异; (5)安全性能更好。这些优势也支撑了钠离子电池可替代锂电池的部分应用。钠离子电池(NaCuFeMnO/软碳体系)的正极材料成本,仅为锂离子电池(磷酸铁锂/石墨体系)正极材料成本的40%左右。负极:用无烟煤制备无定形碳负极材料将有利于大幅降低电池成本。负极集流体:钠离子电池正负极集流体均为铝箔。根据测算,磷酸铁锂电池中铜箔占材料成本的15%。钠离子电池中铝箔替代铜箔后,材料成本将会减少10%左右。 看完这些数据,是不是意味着企业可以增加更多的利润空间。前期我也说了钠离子电池与锂电池相比还是有差距的,这种差距只是局限在某些实际应用范围,单从可替换的应用范围来说,2025年国内钠离子电池潜在应用场景的需求量为123GWh,以磷酸铁锂电池价格计量,对应537亿元左右的市场空间。从市场空间到应用效果,再到生产成本,再到资源储量丰富。这些因素都会加速钠替锂的时间周期。 因此钠离子电池势必会成为下一个投资的风口!在这里整理出一些布局钠离子电池的企业: (1)布局钠离子电池技术的公司,如宁德时代、鹏辉能源、圣阳股份、中国长城、欣旺达。 (2)布局钠离子电池材料技术的公司,如负极材料企业翔丰华;正极材料企业容百 科技 ;铝箔企业鼎胜新材、南山铝业、明泰铝业、万顺新材。 (3)钠资源公司,中盐化工、南风化工、百合花。

锂钠同族,物化性质有类似之处

锂、钠、钾同属于元素周期表ⅠA 族碱金属元素,在物理和化学性质方面有相似之处,理论上都可以作为二次电池的金属离子载体。

锂的离子半径更小、标准电势更高、比容量远远高于钠和钾,因此在二次电池方面得到了更早以及更广泛的应用。

但锂资源的全球储量有限,随着新能源 汽车 的发展对电池的需求大幅上升,资源端的瓶颈逐渐显现,由此带来的锂盐供需的周期性波动对电池企业和主机厂的经营造成负面影响,因此行业内部加快了对资源储备更加丰富、成本更低的电池体系的研究和量产进程,钠作为锂的替代品的角色出现,在电池领域得到越来越广泛的关注。

综合性能优于铅酸电池,能量密度是短板

钠离子电池与锂离子电池工作原理类似。与其他二次电池相似,钠离子电池也遵循脱嵌式的工作原理,在充电过程中,钠离子从正极脱出并嵌入负极,嵌入负极的钠离子越多,充电容量越高;放电时过程相反,回到正极的钠离子越多,放电容量越高。

能量密度弱于锂电,强于铅酸。

在能量密度方面,钠离子电池的电芯能量密度为100-160Wh/kg,这一水平远高于铅酸电池的30-50Wh/kg,与磷酸铁锂电池的120-200Wh/kg相比也有重叠的范围。

而当前量产的三元电池的电芯能量密度普遍在200Wh/kg以上,高镍体系甚至超过 250Wh/kg,对于钠电池的领先优势比较显著。

在循环寿命方面,钠电池在3000次以上,这一水平也同样远远超出铅酸电池的300次左右。

因此,仅从能量密度和循环寿命考虑,钠电池有望首先替代铅酸和磷酸铁锂电池主打的启停、低速电动车、储能等市场,但较难应用于电动 汽车 和消费电子等领域,在这两大领域锂电仍将是主流选择。

安全性高,高低温性能优异。

钠离子电池的内阻比锂电池高,在短路的情况下瞬时发热量少,温升较低,热失控温度高于锂电池,具备更高的安全性。因此针对过 充过 放、短路、针刺、挤压等测试,钠电池能够做到不起火、不爆炸。

另一方面,钠离子电池可以在-40 到80 的温度区间正常工作,-20 的环境下容量保持率接近90%,高低温性能优于其他二次电池。

倍率性能好,快充具备优势。

依赖于开放式3D结构,钠离子电池具有较好的倍率性能,能够适应响应型储能和规模供电,是钠电在储能领域应用的又一大优势。

在快充能力方面,钠离子电池的充电时间只需要10分钟左右,相比较而言,目前量产的三元锂电池即使是在直流快充的加持下,将电量从20%充至80%通常需要30分钟的时间,磷酸铁锂需要45分钟左右。

资源端:克服锂电瓶颈

锂电池面临资源瓶颈,钠资源相对丰富。锂的地壳资源丰度仅为。

根据美国地质调查局的报告,随着锂矿资源勘探力度增加,2020年全球锂矿储量提高到 2100万吨锂金属当量(折合碳酸锂亿吨),同比增长;若按照每辆电动车使用50kg碳酸锂测算且不考虑碳酸锂的其他下游市场,当前锂储量仅能够满足20亿辆车的需求,因此存在资源端的瓶颈。

分区域看,全球主要锂矿资源国锂储量均有不同程度的提高,澳大利亚和中国增加较多,其中澳大利亚锂储量由2019年的280万吨提高到470万吨锂金属当量,而2020年中国锂储量则大幅提升50%至150万吨锂金属当量。

总体来看,智利和澳大利亚仍为全球前两大锂资源拥有国,2020年分别约占全球锂资源储量的和。

与之相比,钠资源的地壳丰度为,是锂资源的440倍,同时分布广泛,提炼简单,钠离子电池在资源端具有较强的优势。

锂价上涨带来企业成本端的扰动。

从短期来看,由于2021年开始锂的需求增长,而上游锂矿供给有所收缩以及去库存,锂矿以及锂盐价格在2020年见底,2021年上半年价格回升幅度较大;从长期来看,锂资源存在产能瓶颈引发市场对于锂价中枢上移的预期。

对于企业来说,长期稳定的原材料价格对于自身的正常经营意义重大,锂价的持续上涨可能加速企业寻找性价比更高的替代品的进程。

中国锂资源对外依存度较高。

中国锂矿主要分布在青海、西藏、新疆、四川、江西、湖南等省区,形态包括锂辉石、锂云母和盐湖卤水。

受制于提锂技术、地理环境、交通条件等客观因素,长期以来中国锂资源开发较慢,主要依赖进口;近年来随着下游需求增长以及技术进步,中国锂资源开发进度有所加速。

在不考虑库存下,2020年中国锂行业对外资源依赖度超70%,维持较高水平。

发展钠离子电池具备战略意义。

中国大力发展新能源 汽车 的目的除了降低碳排放、解决环境问题之外,减少对传统化石燃料的进口依赖也是重要原因之一。

因此,若不能有效解决资源瓶颈问题,发展电动车的意义就会打一定折扣。

除了锂资源外,锂电池其他环节如钴和镍也面临进口依赖以及价格大幅波动的难题,因此发展钠离子电池具备国家层面的战略意义。

2020年,美国能源部明确将钠离子电池作为储能电池的发展体系;欧盟储能计划“电池 2030”项目将钠离子电池列在非锂离子电池体系的首位,欧盟“地平线2020研究和创新计划”更是将钠离子材料作为制造用于非 汽车 应用耐久电池的核心组件重点发展项目;国内两部委《关于加快推动新型储能发展的指导意见》提出坚持储能技术多元化,加快飞轮储能、钠离子电池等技术开展规模化试验示范。

钠离子电池已经受到越来越多国家的关注和支持。

材料端:凸显成本优势

正极材料

正极材料使用钠离子活性材料,选择呈现多样化。

正极材料是决定钠离子电池能量密度的关键因素,目前研究和有量产潜力的材料包括过渡金属氧化物体系、聚阴离子(磷酸盐或硫酸盐)体系、普鲁士蓝(铁氰化物)体系三大类。

过渡金属氧化物为当前正极材料主流选择。

层状结构过渡金属氧化物2(M 为过渡金属元素)具有较高比容量以及其与锂电池的正极材料在合成以及电池制造方面的许多相似性,是钠离子电池正极材料有潜力得到商业化生产的主流材料之一。

然而,层状结构过渡金属氧化物在充放电过程中易发生结构相变,在长循环和大电流充放电中容量衰减严重,使其具有较低的可逆容量及较差的循环寿命。

常见的改善手段主要有体相掺杂、正极材料表面包覆等。

中科海钠采用了P2型铜基层状氧化物(),显著提升正极材料的容量水平,并且电池能量密度达到145Wh/kg;

钠创新能源采用的O3型铁酸钠基三元氧化物()具有较高的克容量(超过130mAh/g)和良好的循环稳定性;

英国Faradion公司采用镍基层状氧化物材料,电池能量密度超过140Wh/kg。

磷酸钒钠是研究的主流方向之一。

聚阴离子型化合物 , Na[() ] (M 为可变价态的金属离子如Fe、V等,X为P、S等元素),具有较高电压、较高理论比容量、结构稳定等优点,但电子电导率低,限制了电池的比容量和倍率性能。

目前业界研究最多材料的主要包括磷酸铁钠、磷酸钒钠、硫酸铁钠等,并通过碳包覆以及参入氟元素提升导电性以及容量。

钠创新能源将磷酸钒钠作为重点研发的钠电池正极材料之一,中科院大连物化所已实现三氟磷酸钒钠的高效合成和应用。

普鲁士蓝材料具有更高的理论容量。

普鲁士蓝类材料,Na[()6] (为 Fe、Mn、Ni 等元素)具有开框架结构 , 有利于钠离子的快速迁移;理论上能够实现两电子反应,因此具有高的理论容量。

但在制备过程中存在结构水含量难以控制等问题,并且容易发生相变以及与电解质产生副反应导致循环性能变差。

辽宁星空钠电致力于 (CN)6的产业化研究,理论容量高达170mAh/g; 宁德时代采用普鲁士白(Nan[Fe()6])材料,创新性地对材料体相结构进行电荷重排,解决了普鲁士白在循环过程中容量快速衰减这一核心难题。

钠离子电池在材料端拥有显著的成本优势。

由于碳酸钠价格远低于碳酸锂,并且钠离子电池正极材料通常使用铜、铁等大宗金属材料,因此正极材料成本低于锂电池。

根据中科海钠官网数据,使用NaCuFeMnO/软碳体系的钠电池的正极材料成本仅为磷酸铁锂/石墨体系的锂电池正极材料成本的40%,而电池总的材料成本较后者降低 30%-40%。

负极材料

钠离子电池负极材料主要包括碳基材料(硬碳、软碳)、合金类(Sn、Sb等)、过渡金属氧化物(钛基材料)和磷酸盐材料等。

钠离子半径大于锂离子,难以嵌入石墨类材料,因此锂电池传统的石墨负极并不适用于钠电池。

合金类普遍体积变化较大,循环性能较差,而金属氧化物和磷酸盐材料容量普遍较低。 无定形碳为钠电池主流材料。

在已报道的钠离子电池负极材料中,无定型碳材料以其相对较低的储钠电位,较高的储钠容量和良好的循环稳定性等优点而成为最具应用前景的钠离子电池负极材料。

无定型碳材料的前驱体可分为软碳和硬碳前驱体,前者价格低廉,在高温下可以完全石墨化,导电性能优良;后者价格较高(10-20万元/吨),在高温下不能完全石墨化,但其碳化后得到的碳材料储钠比容量和首周效率相对较高。

以亚烟煤、烟煤、无烟煤为代表的煤基材料具有资源丰富、廉价易得、产碳率高的特点,采用煤基前驱体制备出的钠离子电池负极材料,储钠容量约220mAh/g,首周效率可达80%,是目前最具性价比的钠离子电池碳基负极材料;但该类材料存在微粉多、振实密度低、形状不规则等特性,在电芯生产过程中不利于加工。

中科海钠以亚烟煤、褐煤、烟煤、无烟煤等煤基材料为主体,沥青、石油焦、针状焦等软碳前驱体为辅材,提出一种能够改善煤基钠离子电池负极材料的加工性能和电化学性能的方法,制备工艺简单、成本低廉,能够得到微粉含量低、振实密度高的电池负极材料。

宁德时代开发了具有独特孔隙结构的硬碳材料,其具有易脱嵌、优循环的特性;比容量高达350mAh/g,与动力类石墨水平相当。

电极集流体皆为铝箔,成本更低。

在石墨基锂离子电池中,锂可以与铝反应形成合金,因此铝不能用作负极的集流体,只能用铜替代。

钠离子电池的正负极集流体都为铝箔,价格更低;根据中科海钠官网数据,使用 NaCuFeMnO/软碳体系的钠电池的集流体(铝-铝)成本仅为磷酸铁锂/石墨体系的锂电池集流体(铝-铜)成本的20%-30%。

集流体是除正极外,材料成本与锂电池差异最大的环节。

电解液

和锂离子电池相似,钠离子电池电解质主要分为液体电解质、固液复合电解质和固体电解质三大类。

一般情况下 , 液体电解质的离子电导率高于固体电解质。

在溶剂层面,酯类和醚类电解液是最常用的两种有机电解液,其中酯类电解液是锂离子电池体系的主要选择,因为其可以有效地在石墨负极表面进行钝化且高电压稳定性优于醚类电解液。

对于钠离子电池:

首先,目前主流的研发机构依然沿用了酯类溶剂,如PC、EC、DMC、EMC等,针对不 同的正负极和功能配方有所不同,且 PC 的用量占比高于锂电池;

其次,由于在醚类电解液中钠离子和醚类溶剂分子可以高度可逆地发生共插层反应,且有效地在负极材料表面构建稳定的电极/电解液界面,所以受到越来越广泛的关注和研究;

最后,水系电解液也是新的研究领域之一,以水为电解液溶剂替代传统有机溶剂,更加环保安全且成本低。

在电解质层面,锂盐将换成钠盐,如高氯酸钠(NaClO4)、六氟磷酸钠(NaPF6)等。

在添加剂层面,传统通用添加剂体系没有发生明显变化,如FEC在钠离子电池中依然被广泛应用。

其他

隔膜方面,钠离子电池和锂电池技术类似,对孔隙率的要求或有一定差异。

外形封装方面,钠离子电池也包括圆柱、软包和方形三种路线。

根据各家官网显示,中科海钠主要为圆柱和软包路线,钠创新能源则三种技术路线都有。

设备工艺方面,与锂电池区别不大,有利于钠电池沿用现成设备和工艺快速投入商业化生产。

规模化生产后成本有望低于元/Wh。

当前由于产业链缺乏配套、缺乏规模效应,钠离子电池的实际生产成本在1元/以上;政策的支持和龙头企业大力推广有望加速产业化进程,若达到当前锂电池的市场体量,成本有望降至元/Wh,与锂电池相比具备优势。

钠离子电池重回舞台,研究热度升温

钠离子电池的研究始于1970年左右,最初与锂离子电池都是电池领域科学家研究的重点方向。

20世纪80年代,锂离子的正极材料研究首先取得突破,以钴酸锂为代表,和由石墨构成的负极材料组合,让锂电池获得了极佳的性能;让两者真正分野的是索尼在1991年成功将锂电池商用化并首先应用于消费电子领域。

锂电池商用化的顺利进行反向抑制了钠离子电池技术路线的发展,当时商用的锂离子电池循环寿命能达到钠离子电池的10倍左右,两种电池的产品性能表现相去甚远,锂离子电池获取了科学家和资本、产业的绝对关注。

2010年之后,由于大规模储能市场的场景逐渐清晰以及产业界对未来锂资源可能面临供给瓶颈的担忧,钠离子电池重新进入人们的视野。

之后十年时间,全球顶尖的国家实验室和大学先后大力开展钠离子电池的研发,部分企业也开始跟进。

包括国际代表Faradion公司、国内代表机构中科海钠和钠创新能源以及锂电池代表企业宁德时代等。

Faradion英国牛津大学主导的Faradion公司成立于2011年,是全球首家从事钠离子电池研究的公司,15年开发出电池系统,材料为层状金属氧化物和硬碳体系。

之后多个国家也成立了相关机构和公司,例如法国科学院从15年开始开发磷酸钒钠电池,夏普北美研究院几乎同时开发长循环寿命的钠电池。

中科海钠

中科海钠成立于2017年,是国内首家专注于钠离子电池研发的公司,公司团队主要来自于中科院物理化学研究所。

2017年底,中科海钠研制出48V/10Ah钠离子电池组应用于电动自行车;2018年9月,公司推出首辆钠离子电池低速电动车;

2019年3月,公司自主研发的30kW/100kWh钠离子电池储能电站在江苏省溧阳市成功示范运行;2020年9月,公司钠离子电池产品实现量产,产能可达30万只/月;

2021年3月,公司完成亿元级 A 轮融资,用于搭建年产能2000吨的钠离子电池正、负极材料生产线;2021年6月,公司全球首套1MWh钠离子电池储能系统在山西太原正式投入运营。

在材料体系方面,正负极材料分别选用成本低廉的钠铜铁锰氧化物和无烟煤基软碳,电芯能量密度已接近 150 Wh/kg, 循环寿命达4000次以上,产品主要包括钠电池以及负极、电解液等配套材料。

钠创新能源

钠创新能源诞生于2018年,由上海电化学能源器件工程技术研究中心、上海紫剑化工 科技 有限公司和浙江医药股份有限公司共同发起成立,技术团队主要来自于上海交通大学。

2019年4月,正极材料中试线建成并满负荷运行;2020年10月,公司二期生产规划基地建设;2021年7月,公司与爱玛电动车联合发布电动两轮车用钠离子电池系统。

在材料体系方面,公司在铁酸钠基三元氧化物方面研究较为深入,产品主要包括钠电池以及铁基三元前驱体、三元材料、钠电电解液等。

宁德时代

宁德时代从2015年开始研发钠离子电池,研发队伍迅速扩大;2020年6月,公司宣布成立21C创新实验室,中短期主要方向为锂金属电池、固态锂电池和钠离子电池;

2021年7月,公司推出第一代钠离子电池,采用普鲁士白/硬碳体系,单体能量密度高达 160Wh/kg;常温下充电15分钟,电量可达80%以上;

在-20 C低温环境中,也拥有90%以上的放电保持率;系统集成效率可达80%以上,热稳定性远超国家强标的安全要求;

公司表示下一代钠离子电池能量密度研发目标是200Wh/kg以上。

在系统创新方面,公司开发了 AB 电池系统解决方案,即钠离子电池与锂离子电池两种电池按一定比例进行混搭,集成到同一个电池系统里,通过BMS精准算法进行不同电池体系的均衡控制。

AB电池系统解决方案既弥补了钠离子电池在现阶段的能量密度短板,也发挥出了它高功率、低温性能好的优势;以此系统结构创新为基础,可为锂钠电池系统拓展更多应用场景。公司已启动相应的产业化布局,计划2023年形成基本产业链。

剑指储能和低速车市场,潜在市场空间大

预计2025年钠离子电池潜在市场空间超200GWh。

根据上文分析,钠离子电池有望率先在对能量密度要求不高、成本敏感性较强的储能、低速交通工具以及部分低续航乘用车领域实现替代和应用。

暂不考虑电池系统层面的改进(如锂钠混搭)对应用场景的拓展,2020年全球储能、两轮车和A00车型装机量分别为14/28/,预计到2025年三种场景下的电池装机量分别为180/39/31GWh,对应2025年钠离子电池潜在市场空间为250GWh。

钠离子电池作为二次电池重要的技术路线之一,在当前对上游资源紧缺度和制造成本的关注度逐步升温的情况下,凭借资源端和成本端的优势重新得到市场的广泛关注。

但由于钠离子电池本身能量密度较低且提升空间有限,因此在行业内更多地扮演新能源细分领域替代者的角色,有望率先在对能量密度要求不高、成本敏感性较强的储能、低速交通工具以及部分低续航乘用车领域实现替代和应用,对中高端乘用车市场影响十分有限。

在龙头企业的推动下,钠离子电池的产业化进程有望加速。

行业公司:

1)布局钠离子电池相关技术的传统电池和电池材料企业。

尽管技术路线有差异,但传统的锂电龙头企业在资金和研发方面优势明显,对各种技术路线具有较高的敏感性,对钠离子电池相关技术也多有布局。

宁德时代、鹏辉能源,公司在钠电领域皆保持长期的研发投入,后者预计21年年底电池量产;杉杉股份、璞泰来、新宙邦,关注欣旺达、容百 科技 、翔丰华,上述公司在钠电池或材料领域皆有专利或研发布局。

2)投资钠离子电池企业的公司。

华阳股份,公司间接持有中科海钠的股权;浙江医药,公司持有钠创新能源40%的股权。

3)产业链重塑带来的机会。

钠离子电池的起量将带动正负极、电解液锂盐技术路线的变更,新的优秀供应商将脱颖而出。

华阳股份,公司与中科海钠既有股权关系,又有业务合作,生产的无烟煤是海钠煤基负极的重要原料之一,并且与后者合资建设正负极材料项目;中盐化工、南风化工,公司具备上游钠盐储备。

1)钠离子电池技术进步或成本下降不及预期的风险:

钠离子电池的产业化还处于初期阶段,若技术进步或者成本改善的节奏慢于预期,将影响产业化进程,导致其失去竞争优势。

2)企业推广力度不及预期的风险:

当前由于规模较小、产业链缺乏配套,钠电池生产成本较高,其规模化生产离不开龙头企业的大力推广;若未来企业的态度软化,将影响钠电池产业化进程。

3)储能、低速车市场发展不及预期的风险:

钠离子电池主要应用于储能和低速车等领域,若下游市场发展速度低于预期,将影响钠电池的潜在市场空间。

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作者:平安证券 朱栋 皮秀 陈建文 王霖 王子越

报告原名:《电力设备行业深度报告:巨头入场摇旗“钠”喊,技术路线面临分化 》

钢铁材料最新研究进展论文

钢铁企业发展战略下人力资源规划研究论文

受国际金融危机对中国实体经济的冲击,钢铁产能过剩加剧,需求增速持续放缓,供求关系的根本逆转已成为钢铁产业进入"微利时代"的主要运行特征。抓紧实施转型升级发展战略,加快转变经济发展方式,是钢铁企业突破市场重重围困的唯一途径。

一、邯钢企业发展战略概述。

邯钢1958年建厂,经过50多年的建设发展,尤其在适应社会主义市场经济体制转轨时期,取得了举世瞩目的成就,"邯钢经验"享誉全国。邯钢2008-2012年,基本完成了"产业转型、装备升级",为建设国际先进水平现代化邯钢奠定了物质基础。五年来,邯钢在职工总数基本持平的情况下,全员劳动生产率由2008年的吨/人。年,提升到2012年的吨/人。年,劳动生产率增幅近两倍,为传统国有钢铁企业尽快走出困境作了有益的探索。

"十一五"期间,邯钢依据国家《钢铁产业发展政策》和《钢铁产业调整和振兴规划》,制定了以高附加值、高技术含量精品板材为主要方向的《邯钢结构优化产业升级总体规划》,于2005年底由国家发改委正式批准实施。2008年邯钢与唐钢两大集团联合重组成立河北钢铁集团,邯钢与宝钢合资兴建的邯钢新区一期工程全线贯通。在总体规划的指导下,邯钢加快"淘汰落后产能,装备升级改造"的步伐,到"十一五"末,在管理模式、装备水平、技术指标、产品结构、盈利能力和环境治理等方面都实现了质的飞跃,基本达到科学发展示范企业目标。

2011年是邯钢发展"十二五"规划的开局年,公司"十二五"总体战略目标是:着力打造国家循环经济样板,突破转变经济发展方式瓶颈,创新推动河北钢铁发展模式,建成资源节约型、环境友好型、集约效益型企业,综合竞争力进入国内前三名,以科技创新为主题,以挖潜增效为主线,市场定位做精钢铁主业,拓展钢铁功能,成为精品钢材和转变发展方式示范企业。建立精准高效与追求卓越的管理理念,同心同力与共创共享的企业文化,全面实现建设国际先进水平现代化邯钢的战略目标(见图1)。

二、基于企业战略的人力资源战略规划。

人力资源规划是邯钢总体发展规划战略的延伸,是公司战略管理活动的职能组成部分,属于嵌套关系(见图2)。科学合理的人力资源规划有助于减少公司总体发展战略规划未来的不确定性,提高人力资源与其他资源的.有效配置。

1.人力资源"十一五"规划。

"十一五"期间,邯钢人力资源管理根据行业发展形势及公司发展战略,明确规划,明确定位(见图3)。总体思路是大力实施管理创新,深化完善三项制度改革,建立适应市场经济体系的管理体制和组织机构。

该规划的主要目标是推行现代劳动组织模式,强化培训提升整体素质,造就尖端操作技能人才,科学完善绩效考评体系,持续提高全员劳动生产率。新区达产之后,本部钢铁主业职工总数控制在20000人以内。"十一五"末,人均产钢本部达到550吨/年。具体措施,一是实施"集中一贯"管理和机构设置扁平化,两级机关管理人员比例控制在6%以下,技术业务人员为10%以内。二是优化素质结构,适应建设国际水平现代化邯钢可持续发展战略的需要。三是完善薪酬体系,在企业效益增长的同时,实现职工收入持续适度增长。积极探索资本技术等生产要素参与分配的方式,"十一五"末,职工平均收入达到5万元/年,其中关键岗位、特殊人才等群体达到7万元/年。见图3.

2.人力资源"十二五"规划。

根据国家宏观经济发展政策、河北钢铁集团及邯钢公司的"十二五"规划,邯钢人力资源"十二五"规划的战略目标是全力打造支撑国际先进水平现代化邯钢发展的人才基地。

具体措施,一是根据省国资委和集团"金、橙、蓝"人才实施计划,依托公司"十二五"总体战略规划,打造资源结构合理、素质结构优良的国内领先的人才队伍,建设具有国际先进水平现代化邯钢的人才基地,确立可持续发展的邯钢人力资源战略管理体系。 二是围绕公司 "主业做精,功能拓展、打造精品钢材企业和建成国家级循环经济示范区" 的总体战略规划,实施"素质提升、降本增效、人才强企"战略,深化争当河北钢铁航母"先锋号"主题活动和"6S"精益管理活动,实现"绩效一流,薪酬一流"的目标。三是积极实施"人才强企"战略,加强人才队伍的储备和培养,为各类人才成长搭建阶梯。四是结合邯钢转变经济发展方式的实际需要,合理平衡人力资源,科学组织,深入挖潜,重点落实"优化机构,简化岗位,强化配置",确保公司生产经营和技改技措项目基本需求。五是"十二五"末将钢铁主业人数控制在万人,人均产钢达到800吨/人。年,劳动经济技术各项指标达到或保持国内先进钢铁企业水平。

三、人力资源规划的具体实施。

依据国家《钢铁产业发展政策》,邯钢经过2008年的战略起步到2012年的战略成熟连续五年的滚动跨越发展,一年一个台阶,在全面转变经济发展方式的进程中,取得了辉煌的成就。邯钢人力资源规划应用滚动技术,实施动态规划,在滚动跨越发展中迈出了坚实的三步。第一步,2008年公司战略发展之初,全面调整产业结构、转变经济发展方式的"人力资源盘活"期;第二步,2009年公司战略实施之中,全面淘汰落后产能、强化节能减排的"人力资源挖潜"期;第三步,2011年公司战略日渐成熟,全面推动钢铁主业、循环经济和新兴产业的"人力资源涵养"期。见图4.

1.人力资源盘活期。

按照工程建设进度,邯钢新区一期工程于2008年底建成投产,根据人力资源滚动发展计划,新区建设用工成为2007-2008年度人力资源运作的重点。如何实施动态规划,科学运筹优选组合可控资源要素,消化内部自然减员,历史性缺员及结构性缺陷,形成有价值、能操作的最佳动态规划路线和可预见、能控制的最佳动态规划效果,已提到邯钢人力资源管理的议事日程。

动态规划是管理运筹学的基础方法之一,其基本原理是尽力实现当前环节动态选择最佳。当前环节动态最佳选择既不受制于上一环节的决策结果,也不作用于下一环节的决策行为。具有即时性和高效性。应用动态规划原理,我们对公司当年所辖资源结构进行了系统盘点,对新区一期工程所需岗位定员进行了系统调研。在充分考虑现代装备技术应用替代效应,深化完善《邯钢劳动定员定额标准》的基础上,坚持"凡国外引进设备比照国外定员,国内设备按国内一流定员" 的原则,对新区初步设计的编制定员方案进行了严格审定,经公司管理、技术和操作等层面的专家充分酝酿,最终核定编制定员为3806人。新区所需人员以老区抽调为主的原则,决定先期从老区抽调2000人,支援新区建设,按照工程项目进度分批分期进行,骨干力量按新区所需人员总数的20~30%先期配齐,其他人员在2008年底试生产前5个月到位。2008年邯钢人力资源管理因素构成及资源表观盘活具体措施见表1,动态规划决策路线见图5所示。

2.沉淀资源挖潜期。

由于历史原因,邯钢人力资源管理在相当长的一段时期缺乏创新、缺乏活力。

适值邯钢与宝钢合作建厂之际,我们顺势而为,以新区建设为契机,打破了多年的沉寂,全面学习宝钢现代企业管理经验,推行现代企业人力资源管理模式。在充分调研论证的基础上, 2008年的工作重心确定为"盘点资源、盘活资源".下发了《关于规范劳动组织工作意见》、《邯钢设备点检定修推进初步方案》和《邯钢人力资源市场管理规定》等一系列文件,重视人力资源战略研究,制定"人才强企"前期规划。由于激励政策对路和制度措施严格,2008年人力资源管理在合并低效能岗位、公辅集中巡检、设备点检定修、在线承包和机构精简优化等方面取得了可喜的成绩,邯钢人力资源"浮财"几乎扫尽。在消化"入不敷出"因素的基础上,为新区建设、老区改造及紧缺岗位供给3134人,其中盘活资源1687人,人力资源滚动推进计划"表观盘活"人力资源"沉淀挖潜"期,人力资源管理深层次的矛盾逐渐显露。在公司的统一部署下,全面开展了机优化、职能整合及岗位精减工作,明确以《邯钢劳动定员定额标准》为依据,以控制岗位劳动效率为手段,凡达不到小时/人。班作业时间标准的岗位,一律实施精减。在"抓软肋、定措施"的基础上,继续在合并低效能岗位、岗位操检合一、工序区域协作、工种拓展培训、推行作业长制度、公辅集中巡检制、设备点检定修、在线设备承包制和机构精简优化等层面加大攻关力度,在人力资源"沉淀挖潜"期,经过对可控资源的平衡优化和置换,累计为新区建设、老区改造及紧缺岗位缺员提供2848人。其中挖潜1574人,人力资源滚动推进计划"沉淀挖潜"取得明显成效。2009-2010年人力资源管理因素构成及资源沉淀挖潜具体措施见表2,动态规划决策路线见图6.

3.人才资源涵养期。

邯钢人力资源管理经过"表观资源盘活"、"沉淀资源挖潜"两个阶段的发展,2011年进入公司"十二五"的规划发展期,随着公司"人才强企"战略的正式出台,邯钢人力资源适时调整部门规划战略,动态修正实施方向,"人力资源涵养"成为邯钢人力资源"十二五"规划期2011-2012年动态规划的具体目标。为此制定了"管理体制全面创新,大力推动人才强企,科学完善绩效考评,扎实推行精益管理,继续深化分配机制,开拓创新培训模式,有效保障职工权益、提升信息网络功能及构建和谐劳动关系"的具体措施。全面落实省国资委和钢铁集团"金、橙、蓝"人才实施总体计划。围绕公司"主业做精,功能拓展、打造精品"建成国家级循环经济示范区总体要求,实施"素质提升、降本增效、人才强企",强化经营管理、专业技术和操作技能三支人才队伍及专家体系的建设。平衡资源,涵养资源,重点推进优化机构、简化岗位、强化配置、保障供给和控制从业人数,引进紧缺人辅以配套政策的激励有效推动了厂际之间人员的自主调动、组织调拨和资源调剂,为新区竣工后期、老区零星改造及关键岗位缺员解决537人,其中人才涵养措施贡献1078人。人力资源管理因素构成及人才资源涵养具体措施见表3.动态规划决策路线见图7所示。

2008-2012年邯钢人力资源的动态规划与实施,是企业管理运筹学的具体应用。规划与实施的动态过程跨越了公司两个五年计划,经历了"表观资源盘活"期、"沉淀资源挖潜"期和"人才资源涵养"初期,通过五年的动态规划与实施累计为公司新增岗位提供劳动力6519人。其中方案实施获取直接效用4339人,按人工成本8万元/人。年计算,直接效益亿元。毋庸置疑,在中国经济全面转型升级、转变经济发展方式的特殊时期,邯钢的探索具有前瞻性和可行性。经验依靠实践创造,理论依赖实践创新。实践证明,邯钢人力资源的动态规划与实施取得了明显的经济效益、管理效益和社会效益。

随着人力资源滚动计划的循序推进,时间又将邯钢人力资源管理带入了新的一年,"人才资源涵养"亦跨入了新的发展阶段。2013年是邯钢实施"十二五"规划承前启后、攻坚克难的关键一年,是为加快建设国际先进水平现代化邯钢奠定坚实基础的重要一年。公司将以"绿色转型、创新创效"为主旋律,以"系统综合创效最大化"为目标,进一步创新发展"邯钢经验".

锌对炼铁炉料冶金性能的影响论文

摘要 :采用醋酸锌水溶液浸泡加锌的方法制备不同含锌量的烧结矿和焦炭试样,并对烧结矿试样进行低温还原粉化率及还原性指标的测试,对焦炭试样进行CO2反应性及反应后强度的测试。结果表明,随着含锌量的增加,烧结矿的RDI+3.15和RDI+6.3减小而RDI-0.5明显增大,间接还原速率和RI降低,焦炭的CRI增高而CSR降低,烧结矿中锌含量的增加使其低温还原粉化性和还原性变差,同时焦炭中锌含量的增加使其热性能变差;与喷洒ZnSO4水溶液加锌方法相比,采用醋酸锌水溶液浸泡加锌方法能更准确地确定ZnO对焦炭热性能的影响程度。

关键词 :钢铁材料论文

高炉中的锌主要来源于炼铁原料,包括铁矿石、焦炭和循环回收物[1-3]。同时,锌在高炉内部还会不断地进行循环富集,使得高炉内炉料的锌含量远远超过从炉顶加入时炉料的锌含量[4-5]。为此,研究者们针对锌在高炉内的分布、高锌负荷下的适宜高炉操作制度、锌对高炉耐火材料及冶炼过程的影响机理等问题开展了大量研究[6-9]。既有研究中,向铁矿石和焦炭中加锌的方法有多种。尹慧超等[10]采用熏蒸法向铁矿石表面引入锌,研究了锌对铁矿石低温还原粉化性的影响。康泽朋等[11]采用向试样表面喷洒ZnSO4溶液的方法研究了锌对铁矿石低温还原粉化性和焦炭反应性、反应后强度的影响,但是一方面ZnSO4在650℃左右才开始分解,在铁矿石低温还原粉化率的测试温度(500℃)下ZnSO4不会分解生成ZnO,所以喷洒ZnSO4不适合用于锌对铁矿石低温还原粉化性影响的研究;另一方面,在720℃下ZnSO4即可剧烈分解,因而在1100℃下进行焦炭热性能试验时,它所分解生成的SO3对焦炭反应有催化作用[12],这显然会妨碍对锌含量与焦炭热性能之间的内在关系作出正确的判断。此外,有关锌对铁矿石还原性的影响也尚未见有文献报道。为此,为了较好地模拟高炉块状带内炉料吸附ZnO粉末的现象,本文采用了醋酸锌水溶液浸泡的方法向试样中添加ZnO,研究ZnO含量对包括铁矿石还原性在内的高炉炉料各种冶金性能的影响。

1试验

1.1试样制备

试验所用的烧结矿和焦炭均取自武汉钢铁(集团)公司五号高炉生产现场。烧结矿的化学成分如表1所示。焦炭的工业分析结果如表2所示。2H2O)为分析纯。二水合醋酸锌可溶于水,在200℃以下即可脱去结晶水,生成的无水醋酸锌在242℃下熔融,在370℃下完全分解为ZnO。本文根据醋酸锌的这些特性,设计了醋酸锌水溶液浸泡烧结矿和焦炭加锌的方法,具体如下:首先根据需要配制一定质量百分比浓度的醋酸锌水溶液,将试样放在其中浸泡并煮沸一段时间,取出进行滤水、干燥和称重,求得向试样中添加的二水合醋酸锌的质量,在后续的炼铁炉料冶金性能的试验过程中,加入的二水合醋酸锌将脱除结晶水并分解变成固体ZnO。ZnO占未浸泡试样的质量百分比即为试样的ZnO增量。通过调节醋酸锌水溶液的浓度和煮沸时间可以比较准确地控制试样的加锌质量。分别取粒度为10~12.5mm的烧结矿每份500g和粒度为21~25mm的焦炭每份200g进行浸泡加锌,加锌方案如表3所示。

1.2测试方法

铁矿石低温还原粉化性能的测定根据GB13242—92规定的方法进行。测定时模拟高炉上部条件:温度500℃,反应时间60min,气体成分为:N2、CO、CO2的体积分数分别为60%、20%、20%,气体流量15L/min,转鼓总转数300r、转速30r/min。烧结矿的还原性依据GB13241—91规定的检测方法进行检测,实验条件为:温度900℃,反应时间180min,气体成分为:N2、CO的体积分数分别为70%、30%,气体流量15L/min。焦炭反应性和反应后强度按照GB/T4000—2008规定的方法测定,实验条件为:温度1100℃,反应时间120min,纯CO2气体,气体流量5L/min,转鼓总转数600r、转速20r/min。

2结果与分析

2.1加锌对烧结矿低温还原粉化性能的影响

加锌前后烧结矿试样的低温还原粉化指数RDI+3.15、还原强度指数RDI+6.3和磨损指数RDI-0.5如图1所示。从图1中可以看出,随着烧结矿中ZnO含量的增加,RDI+3.15和RDI+6.3均呈减小趋势,而磨损指数RDI-0.5呈上升趋势,表明随着ZnO含量的.增加,烧结矿的低温还原粉化性能变差。ZnO与Fe2O3合成为铁酸锌的反应开始温度为500℃,且随着温度的升高反应速度加快[13]。低温还原粉化率测试试验的温度刚好为500℃,因此推测所加入氧化锌中的一部分能够与烧结矿中的赤铁矿反应生成铁酸锌,而且因为温度较低,生成的铁酸锌难以被CO还原分解而保持稳定。铁酸锌属于尖晶石型矿物,等轴晶系,密度为5.20g/cm3,而赤铁矿属于六方晶系,密度为4.9~5.3g/cm3,二者在晶形和密度方面差异明显,意味着新生成的铁酸锌会从大块赤铁矿上剥离下来形成粉末,并可能使赤铁矿的强度降低。这可能是导致烧结矿低温还原粉化性能变差特别是磨损指数RDI-0.5急剧增大的内在原因。

2.2加锌对烧结矿还原性的影响

对加锌烧结矿进行还原性实验,得到试样的失重量(包含烧结矿失重量与氧化锌失重量)随还原时间的变化曲线如图2所示。分析图2中的失重曲线可知,当还原时间在60min之内时,不同ZnO含量烧结矿的失重速率均较大,且失重量的值相差不大,其原因是,在还原的初始阶段,主要是由于矿石表面的ZnO和铁的氧化物被CO还原而造成的失重,ZnO对烧结矿的还原过程没有明显的抑制作用;反应时间为60~120min时,反应在矿石颗粒的内部进行,ZnO含量高的矿石因为开口气孔被ZnO粉末堵塞的机会较多,减少了CO与铁氧化物的接触机会,而且铁酸锌的生成数量也较多,所以随着ZnO含量的增加,试样的失重速率逐渐减小;反应时间为120~180min时,4种ZnO含量烧结矿的还原速率均趋近于零,表明此阶段的还原反应基本上已经结束。对还原性试验后的烧结矿样品进行SEM和EDS分析可知其中残留的Zn元素极少,因此可以假定试验结束时试样中没有ZnO残留,则由180min时的失重量计算可得烧结矿各试样的还原度RI如表4所示。从表4中可知,随着烧结矿中锌含量的增加,烧结矿的还原性变差,且ZnO增量对RI值的影响基本上是线性的,增幅为-7.13%(RI)/1%(w(ZnO))。烧结矿间接还原受阻意味着高炉焦比可能升高。ZnO对烧结矿还原反应有阻碍作用的原因可能有两点:一是黏附在烧结矿颗粒表面和开口气孔壁上的ZnO粉末妨碍了氧化铁与CO的接触;二是ZnO与Fe2O3反应会生成铁酸锌,而铁酸锌的还原分解要求较高的动力学条件,结果妨碍了铁矿石的还原[13]。

2.3加锌对焦炭热态性能的影响

不同加锌量焦炭试样的反应性(CRI)和反应后强度(CSR)的测试结果如表5所示。从表5中可以看出,随着ZnO增量的增加,焦炭的CRI值呈增大的趋势,而CSR值则有着相应降低的趋势,表明ZnO对焦炭热性能有负面的影响。影响焦炭反应性的因素主要分为两大类:一是焦炭的微观结构,其中焦炭的石墨化程度和炼焦煤煤种产生的影响最大;二是外在因素的影响,主要包括焦炭的气孔率、气孔结构和内在矿物质的影响。焦炭气孔率越大,气孔分布越均匀,焦炭的反应性就越高;矿物质中的碱金属对焦炭的气化反应影响最大,其次为碱土金属和过渡元素[14],而ⅡB族元素(锌、镉、汞)因在形成稳定配位化合物的能力上与传统的过渡元素相似,故常常也将其归入过渡元素范围。本研究中,由于在焦炭中加入了ZnO,而ZnO在焦炭反应性实验条件下很容易被碳还原为锌蒸气,使焦炭气孔率增加,在一定程度上起到促进气化反应的作用,从而使CRI值增大。另一方面,与碱土金属类似,金属锌和ZnO之间的转化符合电子迁移理论和氧迁移理论的条件[15],故锌对气化反应也起到一定的催化作用。增大气孔率和催化气化反应这两方面的作用,使得ZnO的添加提高了焦炭的CRI,而CSR则由于焦炭气孔率增大和气化反应增强而减小。文献[11]报道,焦炭中的w(ZnO)由0.06%增加到3.09%时,CRI从20.77%增至25.53%,升高了近5个百分点;CSR约从70%降至60%,下降了约10个百分点。而本研究中,ZnO增量由0增至3.45%时,CRI从25.44%增大到28.89%,增加了3.45个百分点,CSR从61.62%降至57.42%,下降了4.2个百分点。两相比较发现,在焦炭中ZnO增量基本相同的情况下,本文测定的ZnO对CRI的影响幅度只有文献[11]中的70%左右,对CSR的影响幅度只有文献[11]中的40%左右。这可能是由于锌的添加方法不同引起的,文献[11]中采用的是喷洒ZnSO4水溶液的方法,ZnSO4在1100℃下分解生成SO3,而SO3对焦炭气化反应也有明显的催化作用,结果显得ZnO对焦炭热性能的影响程度较大。

3结论

(1)随着烧结矿中ZnO含量的增加,烧结矿低温还原粉化指数RDI+3.15减小,还原强度指数RDI+6.3减小,磨损指数RDI-0.5明显增大。烧结矿中锌含量的增加使烧结矿的低温还原粉化性变差。低温还原粉化性能变差的原因可能是因为加入ZnO使烧结矿在低温还原反应中生成的铁酸锌和赤铁矿在晶形和密度方面有较大差异造成的。

(2)烧结矿中锌含量的增加使烧结矿的还原性变差,烧结矿的还原度RI降低幅度与ZnO增量基本上呈线性关系。还原性变差的原因一方面是因为烧结矿的开口气孔被ZnO阻塞,另一方面可能是因为生成的铁酸锌难以被CO还原分解,阻碍了Fe3+的还原。

(3)随着焦炭中ZnO含量的升高,烧结矿CRI随之升高,CSR则随之降低。焦炭中锌含量的增加使焦炭的热性能变差。焦炭热性能变差的原因,一方面是因为ZnO本身与C反应使焦炭的气孔率增大,另一方面是因为Zn元素对焦炭气化反应有催化作用。

(4)与喷洒ZnSO4水溶液加锌方法相比,采用醋酸锌水溶液浸泡加锌方法能更准确地确定ZnO对焦炭热性能的影响程度。

参考文献

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铁电材料研究与发展论文

浅谈铁路工程技术研究论文

铁路工程技术论文范文一:浅谈铁路工程技术与发展

摘要:铁路工程技术,主要表现为施工技术,施工技术管理包括技术基础工作、施工过程技术管理工作、技术开发与技术总结四大部分。本文以铁路的工程技术、材料及铁路的发展做出的探讨。

关键词:工程技术工程标准 高铁发展

中图分类号: 文献标识码:A文章编号:

1.铁路工程技术标准的确定

因为铁路科学技术在不断地发展,铁路工程技术标准也在逐步更新。铁路工程技术标准主要有以下几点:⑴轨距:铁路轨道两股钢轨头部内侧之间的最短距离。铁路工程技术标准规定:标准轨距为1435毫米。轨距大于或小于标准轨距的分别称为宽轨距和窄轨距。⑵坡度:铁路区段内在规定的行车速度下对机车牵引重量起限制作用的坡度,即一个一定类型的机车,牵引一定重量的列车在上坡道上能够以“计算速度”运行的最大坡度,称为该线的限制坡度。⑶曲线半径:铁路平面的中心线,由直线和曲线(圆曲线及缓和曲线)组成。曲线设置在两相邻直线间。列车以一定速度通过曲线时,为了列车的安全,曲线最大外轨超高和未被平衡的离心加速度应受限制。当列车以求得的“平衡速度”通过曲线时,能够保证列车安全、稳定的圆曲线半径的最低限值,称为铁路的最小曲线半径。⑷限界:为了保证机车车辆的安全运行和铁路建筑物不受损害,需要规定几种横断面的轮廓尺寸,以约束机车车辆的构造外型尺寸和建筑物设备的位置,这种规定称为铁路限界。⑸到发线有效长:到发线是站线的一种,是供列车到达或出发使用的线路。到发线供列车停留而又不妨碍邻线行车或调车的长度,称为到发线有效长。一条铁路线路的到发线有效长应根据这条铁路的等级、输送能力和所处的地形,并考虑与相邻区段到发线有效长的配合等因素决定。⑹洪水频率:根据数理统计原理,推算一定大小的洪水在任何一年会发生的概率,常以分数 1/T来表示。⑺标准活载:在铁路桥梁和线路建筑物设计中,要考虑各种可能产生的外力作用,其中主要外力之一就是列车的活载。但是铁路上使用的机车车辆类型繁杂,车列组合形式也不尽相同,因此需要制定一种有代表性的车列组合,作为设计的依据,这种特定车列组合所形成的活载,就称为标准活载。

2.桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计标准

为统一铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计标准,贯彻国家有关法规和铁路技术政策,使设计符合安全适用、技术先进、经济合理,以下的要求: 材 料:⑴混 凝 土――混凝土强度等级可采用C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、 C60。钢筋混凝土构件当采用HRB335级钢筋时,桥跨结构混凝土强度等级不宜低于C30。其它结构混凝土强度等级不宜低于C20。预应力混凝土主要承重结构的混凝土强度等级不宜低于C40。管道压浆用水泥浆强度等级不宜低于M35,并掺入阻锈剂。混凝土的骨料选择及碱含量应符合《铁路混凝土工程预防碱―骨料反应技术条件》(TB/T3054)的规定。混凝土中的氯离子含量不得大于,在有腐蚀性环境下的桥涵结构应采取耐腐蚀措施。 ⑵钢筋 ――铁路桥涵混凝土结构可采用下列类型的普通钢筋和预应力钢筋:①普通钢筋宜采用Q235和HRB335钢筋,其技术条件应符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GB13013)和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》 (GB1499)的规定。承受疲劳荷载的桥涵结构(≤), HRB335钢筋的化学成分6MnC+应小于或等于。 ②预应力钢丝应符合现行国家标准《预应力混凝土用钢丝》 (GB5223) 的规定。③预应力钢绞线应符合现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》 (GB5224)的规定。④预应力粗钢筋可采用预应力混凝土用高强度精轧螺纹钢筋。 注:⑴普通钢筋系指用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋。⑵严禁使用经高压穿水处理过的HRB335级钢筋。

3.中国高速铁路关键技术

⑴接口设计:高速铁路技术是轨道,桥梁,路基,通信,信号,电力,牵引,供电,环保等专业技术高度集成的创新性工程体系。系统中各专业的技术创新, 都将对桥梁技术的发展起到促进作用。在高速铁路的大系统中统筹考虑桥梁技术发展,综合考虑专业之间的接口以及设计、 施工、 运营、 养护维修技术。

⑵运营养护:随着高速铁路陆续建成, 在提高建设质量的前提下,特别急需系统完善运营及养护维修技术,进而形成我国高速铁路桥梁运营养护维修的技术与管理体系。

⑶高速铁路应用技术:随着材料和加工技术的进步, 目前我国桥梁支座已经形成了多种材料系列化定型产品,同时也形成了系列化设计、 加工、 安装、 养护维修方面的技术规程。为满足高速铁路桥梁更高的刚度需求、 适应某些区域沉降地区特点、 预留建成后沉降的调整条件,我国已研发了满足调高需求的可调高盆式橡胶支座。

⑷高性能混凝土材料应用技术:结合我国环境特点和材料、 工艺、 装备水平, 高速铁路工程多采用高性能混凝土材质。高性能混凝土是选用优质原材料, 掺加矿物细掺料和高效外加剂,采用现代技术制作的混凝土,具有低水胶比配制特点,能满足结构耐久性、 体积稳定性等要求。目前我国已初步掌握高性能混凝土工作机理、 材料控制标准、 工艺等主要技术,系统制定了设计、 施工、验收规范规程。

4.现代铁路发展动向综述

从一开始起铁路优于其他交通运输工具的地方是速度较快和每列列车装载较多。现代铁路又在高速及重载方面有新的发展。

⑴提高速度

法、意、联邦德国、英、苏、美等国铁路都用不同的方法致力于提高旅客列车速度。在技术上,采用传统轨道将旅客列车速度提高到250公里/时左右已成为可能。此外,德、日、法等国正在探索磁浮式铁路,试验时速已突破500公里。

⑵增加载重量

指的是:①增加货运车辆载重,在原有桥梁与轨道荷载潜力范围内提高车辆轴重与增加轴数,货车载重可达100吨。②增加列车中车辆数目,列车编组为100~150辆,最多达200辆,用机车5~8台分挂于列车各部,列车长为1800~4000米,列车货物载重1~2万吨。③发展循环专用列车或单元列车,即为一个特定用户专编车型一体化的直达列车,在两固定站(如矿区、港口等)之间循环运行。重载长大列车的运输成本在美国比普通货运列车约降低1/3~1/4,在货运量大的线路上有明显的经济效益。

⑶新的课题

现代铁路的发展给铁路工程提出了不少新问题,例如:客运和货运线路标准之间的巨大差别;加修第二线的最佳时间;站坪长度、坡度、曲线的优化设计;轨道结构的强度与稳定性等,都有待于深入研讨。

总结

新技术的发展是高速铁路发展的需要,如何处理技术参数标准和高速之间的统一和矛盾是今后铁路研究的重要课题。铁路建设工程管理是一项综合的管理过程,它涉及的专业知识面广,专业种类多,具体管理内容多,各方协调关系复杂,如何科学地把握好工程管理中各个环节,使之不出问题或出了问题后能妥善、尽快及时地解决,是铁路管理工作应着重考虑的地方。

参考文献:

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李萍.浅谈公路路基施工技术要点[J].青海交通科技,2007,5.

铁路工程技术论文范文二:铁路工程中轨道铺设施工技术

摘要:铁路工程在我国的交通业之中,具有十分重要的作用,直接推动着我国经济的发展,因此需要保证其质量,铁路工程之中,轨道铺设技术是其十分重要的组成部分,基于此,本文探讨了铁路工程之中轨道铺设相关技术。

关键词:铁路工程;轨道铺设

中图分类号:TU74文献标识码: A

引言

铁路轨道的施工对整个铁路建设工程来说具有重要意义,铁路轨道施工是一项非常系统的工程,需要事前严谨规划、合理设计。铁路轨道施工质量的好坏直接关系到铁路工程能不能正常投人运行。在文章中,笔者从正线铺设道床的施工工艺出发,系统探讨了铁路轨道施工的工艺。

1、道床预铺底碴

底碴是铁路道床的重要组成部分,位于道床道碴层和路基基床表层之间,起着传递、分散列车负荷的作用,并防止底碴和路基颗粒之间互相渗透,既防止了渗水过度,也起到了防冻保温的作用。使用的道碴应进行品种、外观的检验,质量必须符合现行《铁路碎石道床底碴》的规定。碴面平整度不得大于10 mm。道岔前后各30 m范围内应做好顺坡并碾压。

2、轨排拼装

轨排在铺架基地设单线往复式轨排生产线拼装,轻轨锚固及轨排拼装采用固定式锚固拼装作业线拼装,轻轨锚固采用反锚方法,利用熔锅熬制硫磺砂浆,拼装由散枕、翻一道枕、上锚固板、翻二道枕、灌浆锚固、翻三四道枕、匀枕、散扣件、布轨、预上扣件、扣件紧固、质量检查、吊轨排等工序组成。

3、机械架梁

施工前先做好施工调查,做好架梁准备,对填土质量、桥头地形、地貌情况、墩台施工质量等进行调查复核。了解梁片的技术标准、生产日期、直曲线梁标识、几何尺寸的验收,避免不合格桥梁的出现。架梁的主要工序包括:复测桥跨及墩台支撑垫石几个尺寸、桥梁准备、桥头路基加固、架桥机定位、桥梁换装、喂梁、吊梁、落梁、安装支座、焊接连接板、铺桥面轨、梁肋及支座锚栓孔灌注混凝土、桥梁接缝处理、封锚、桥面板等。

4、底碴摊铺作业的道碴摊铺设备

在底碴摊铺过程中,为了确保因路基基层床表层轨道作业不当而影响道碴的平顺性和均匀性,选用国内合资的Titan423型摊铺机铺设底层道碴,该道碴摊铺设备具有经济实用的特点,另外,在底碴摊铺工序中,也可以采用平地机和压力机等机械设备,通过人工配合作业的方式来设底碴摊铺,但是,这种人工配合作业的方式在施工过程中难以控制,难以保证摊铺质量。针对某铁路客运专线轨道工程施工,其主要采用Titan423型摊铺机改造后的设备来进行底碴摊铺施工,其主要通过改造摊铺机系统中的刮板输送带,即改变刮板输送带的节距,并加上一层橡胶垫板,提高刮板输送带的结构强度。

5、轨道铺设机组配置

由于国内外出现了各种各样、不同种类的铺轨机组,目前,轨道铺设施工主要有群枕法、单枕法等铺设方法,这就要求不同的铺设方法应采用不同的轨道铺设机组配置,而轨道铺设中使用最多的是单枕法,针对单枕法的机组配置,主要包括瑞士马蒂萨公司生产的TCM60行铺轨机组、美国HTT公司制造的NTC性铺轨机组和国内生产的PC500型铺轨机组,第一,对于TCM60型机组铺轨机组,其最高布整速度可以达到15根/min,(12h),由于履带走行器宽度与轨枕长度相同,并且钢轨与轨枕同车装运,不仅能保持道碴平整度,也能提高车辆利用率,缩短钢轨铺设时间,但是,由于布设的`轨枕容易倾斜,则容易造成轨枕倾翻;第二,对于PC500型铺设机组,其最高布整速度也可以达到15根/min,(12h),由于垂直布设轨枕,布枕准确,钢轨与轨枕同车装运,车辆利用率高,钢轨铺设时间段,能够是实现一次铺设长500m钢轨,该铺设机组性能好,价格低廉实惠。该铁路客运专线轨道工程施工主要采用TCM60型铺设机组设备进行轨道铺设。

6、补碴、MDZ机组作业中的机组配置

针对MDZ作业机组,其主要进行线路维护作业,采用MDZ作业机组配置进行线路维护作业,不仅可以提高轨道铺设质量,也可以提高轨道铺设的平顺性和密实度,针对某铁路客运专线轨道工程,其主要采用SPZ-200型双向道床配碴整形车、WD-320型动力车、08-32型自抄平起拨道捣固车等MDZ作业机组,其都是基于集机、电、液、气于一体化的大型线路机械,第一,SPZ-200型双向道床配碴整形车是一体化的自行式大型线路机械,主要对道床进行抛碴、清扫轨枕;第二,WD-320型动力车可以将道碴重新排列,其工作原理是通过激振装置产生的垂直静止压力,使道碴发生相应的变化,从而提高道碴的密实度和精度,进而提高线路作业效率;第三,08-32型自抄平起拨道捣固车,目前,已被升级为09-32型自抄平起拨道捣固车,其具有作业效率高、操作方便的特点,在补碴、MDZ作业中,该配套技术不仅可以进行起道、抄平等作业,也可以进行枕端道喳夯实作业,通过ALC自动导向技术来实现现场作业的实时监控,即控制主车的作业速度和降低车体冲击次数,从而提高作业的准确度。

7、钢轨的焊接

施工中使用u75v的热轨性能更好,并且价格合理,适合在地铁施工中推广。我国的钢轨焊接工艺分为气压焊、接触焊和铝热焊三种。气压焊运用电流通过电阻时产生的大量热量进行钢轨焊接,并经过一定的顶锻加工达到焊接所需的效果。接触焊的焊接效率相对更高,焊接的质量也更好,是目前世界范围内广泛使用的焊接方式。铝热焊的施工环境比较差,焊接后钢轨接头的质量没有保障,焊接后接缝处的极限强度只能达到母材的70%,所以一般地铁轨道施工焊接中不采用这种方式。但针对轨道交通中既有线钢管和续建部分钢管的焊接,使用铝热焊具有明显的优势。铝热焊的焊接工艺相对简单,比较适合流水性较强的作业。在进行铝热焊施工作业时,首先要对氧气瓶、加热的工作压力等进行严格控制,以此保障焊接的顺利实施和焊接的质量。

8、站线人工铺轨的施工工艺分析

、站线人工铺轨施工前的准备

站线人工施工前的准备主要包括三方面的内容,具体如下:第一,根据工程施工组织的计划以及工期的安排,精心组织轨料和轨枕的进场;施工所需要的施工设备应当由卡车运抵施工现场。第二,在铺轨之前,应当根据信号专业设计的标准进行信号的测定,从而合理确定绝缘接头所处的位置。第三,在铺轨之前,应当准备好施工的材料和施工的用具,检查施工机械和施工机具的性能是不是完好等

、施工工艺分析

人工铺设。从站线的一段岔尾部开始铺设,根据铁路信号绝缘接头的位置来确定非标轨的具体长度;使用单轨车把钢轨沿着正线均匀散布到位,然后用合乎工艺标准的抬轨钳用人工的方式抬人承轨槽,并与之进行连接

轨枕位置用白漆标杆在一侧钢轨内侧,而在曲线地段标于外股钢轨轨的内侧,而另外一侧则用方尺进行定位如果一侧钢轨扣件上的太紧,则需要进行相应的调整,然后再进行温度的计算轨道线路达到施工标准之后,应用机车进行压道处理,然后再进行沉落和整修道床,以便使道床的断面符合相关的设计要求;轨道的配件必须齐全,做到钢轨、坡脚线和渣肩线三线平行。

此外,在上渣整道过程当中,应该对轨道线路的方向、水平以及标高、接头错才、超高等进行仔细检查,发现问题应立即整改。

9、轨道床裂缝的修补

一般对影响轨道床整体强度、危及列车行车安全的裂缝需要提前停止地铁运营,封闭修补区域,掺入早强剂并用混凝土浇筑来修补裂缝,保证尽快恢复地铁运行。但这种方法对轨道运行的影响比较大,目前多运用“封口注胶”的方法来修补裂缝。首先对裂缝表面进行处理,去除混凝土表面的灰尘和杂物,然后将封口胶粘在裂缝的中心部位,注入胶体前先检查裂缝的状态,保持注入器和孔的间距为20一25厘米。之后将裂缝密封并让封口胶自然固化,为后续工作做准备。封口胶固化后注入灌注胶,等灌注胶固化后清理混凝土表面。

10、结语

铁路助推中国经济快速发展,同时随着中国经济社会的快速发展,铁路工程的建设规模和投资规模将会大幅度增加在铁路工程建设中,轨道的铺设是重中之重,在文章中,结合自身的实际经验,系统分析了铁路轨道施工的工艺,主要有铁路正线道床的铺设工艺、站线人工铺轨的施工工艺等。希望文章有助于提高铁路轨道施工工艺水平。

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高性能的铁电材料是一类具有广泛应用前景的功能材料,从目前的研究现状来看,对于具有高性能的铁电材料的研究和开发应用仍然处于发展阶段.研究者们选用不同的铁电材料进行研究,并不断探索制备工艺,只是到目前为止对于铁电材料的一些性能的研究还没有达到令人满意的地步.比如,用于制备铁电复合材料的陶瓷粉体和聚合物的种类还很单一,对其复合界面的理论研究也刚刚开始,铁电记忆器件抗疲劳特性的研究还有待发展.总之,铁电材料是一类具有广阔发展前景的重要功能材料,对于其特性的研究与应用还需要我们不断的研究与探索,并给予足够的重视.

镁离子电池关键材料研究进展论文

镁电池将取代锂电池,手机内部电池将面临全面洗礼丨海能动力大家好,这里是镁极净-小镁。在目前这个新材料泛滥的时代镁合金对大部分人来说都并不陌生镁合金具有不错的节能和环保效益能够完全重熔再生了解化学元素的人都知道镁是一种有益于人体健康且可进行生物降解的元素因为镁的资源较为丰富因此得到了国家的高度重视镁电池将取代锂电池,手机内部电池将面临全面洗礼丨海能动力-有驾然而,至今为止镁合金依旧难以大规模地推广开来最主要的原因是因为镁合金的塑性差、难以加工成型纯净度较低,从而使得成本过高但是,这些年国家对于镁合金的研究已经有了技术性的突破早在2005年,重庆大学就已经就合金的设计思路给出了“固溶强化增塑”的新思路目前,镁合金最大的消费群体依旧是汽车产品以及3C数码产品就目前情况来看,这类消费群体的消费量在整个亚洲地区有超过5成以上平时对数码产品有研究的人就会发现目前许多的移动电子设备无论是壳体、背板、底板甚至是隔板用的都是镁合金有的甚至还应用在了手机基站的发射器支架镁电池将取代锂电池,手机内部电池将面临全面洗礼丨海能动力-有驾海能动力也根据镁离子的特性研发出了镁水电池、镁空电池以及注水镁电池但是目前,锂电池依旧在市场上居于领先地位甚至连今年的诺贝尔化学奖都颁给了曾经的锂电池研发先锋:约翰·古迪纳夫、斯坦利·惠廷厄姆和吉野彰但是,根据海能动力了解锂电池在研发的过程中人就存在着存储能量低、环境污染严重,易燃易爆等缺陷且至今未有良好的解决方案随着时代的推移锂离子电池的劣势终会成为其被淘汰的原因镁离子电池则会因环保高效的优势完美取代锂电池一旦镁的开采能力以及镁离子电池原材料得以量产未来有一天,我们的手机内部的锂电池将会被镁电池完全取代镁极净—小镁,专注生活中的黑科技

盖世 汽车 讯 据外媒报道,现代生活对电的依赖越来越强,而对电力的不断需求也使得人们对更环保、更便携的能源需求越来越高。尽管风能和太阳能电池板是非常有前景的替代能源,但是由于此类能源的产量会受外部因素影响,因而非常不可靠。因此,从能源配置和经济角度来看,高能量的二次电池(可充电电池或蓄电池)才是未来的发展方向。东京理科大学(Tokyo University of Science)的Idemoto教授带领一组研究员,通过合成一种新型电极材料(金属化合物),成功逆转了离子的化学反应,解决了能源的浪费问题,为下一代可充电镁电池的生产奠定了重要基础。研究人员对该发现非常乐观,表示:“我们合成了一种岩盐,具有作为下一代二次电池正极材料的巨大潜力。” 电池是最受欢迎的便携式能源,由三个基本部件组成 – 阳极、阴极和电解液,该三部分相互发生化学反应,阳极产生额外的电子(氧化),电子被阴极吸收(还原),从而产生氧化还原反应。由于电解液抑制了阳极和阴极之间的电子流动,电子会优先在外部电路流动,从而导致电流或“电”流动。当阴极/阳极中的材料不能再吸收/脱落电子时,电池就“死了”。 但是,有些材料利用反向运行的外部电力,能够逆转此类化学反应,从而使材料回到原来的状态,此类可充电电池即手机、平板电脑和电动 汽车 等设备中的电池。 东京理科大学的Idemoto教授及其同事合成了取代钴的MgNiO2材料,有潜力成为新型阴极材料。Idemoto教授表示:“我们专注于使用多价镁离子作为可移动离子的可充电镁电池,有望实现能量密度高的下一代可充电电池。”最近,由于镁电池毒性低、容易实现逆转反应,使人们对利用镁作为高能量密度可充电电池的阳极材料产生了极大的兴趣。但是,由于缺乏合适的互补型阴极和电解液,很难实现。 在标准实验室技术的基础上,研究人员利用“反向共沉淀法”合成了此种新型盐,而且可从水溶液中提取此种新型岩盐。为了研究萃取盐的结构和晶格成像,研究人员采用了中子和同步X射线光谱学,换句话说,他们研究了粉末样品在中子或x射线照射下产生的衍射图样,同时,对岩盐种类进行理论计算和模拟,此类岩盐具有正极材料所需的“充放电行为”,使得他们能够根据生成的100个对称不同候选结构中能量最稳定的结构,来确定镁、镍和钴正离子在岩盐结构中的排列。 除了结构分析,研究人员还用三极电池和已知的参考电极在各种条件下进行充放电测试,以了解岩盐作为镁充电电池正极材料的电化学性能,发现可以根据镁的成分和镍/钴的比例来控制电池的特性。进行的结构和电化学分析使研究人员能够展示岩盐可作为正极材料,以及在不同环境下具有可靠性。 目前,二次电池行业主要以锂离子电池为主,在 汽车 和便携式设备中用于电力存储。但是,此类电池的能量密度和电力存储能力有限。然而,Idemoto教授表示,新型二次镁电池作为高能量密度的二次电池,有能力替代锂离子电池。

最近,苏州大学材料与化学化工学部的汪胜教授发表了一篇题为“钯纳米粒子修饰纳米多孔碳作为高效的氢气传感器”的论文。在这项研究中,汪胜教授和他的团队使用钯纳米粒子修饰纳米多孔碳,并将其用于制造高效的氢气传感器。这种传感器可以快速且准确地检测到氢气,具有高灵敏度和较低的检测限值。与传统的氢气传感器相比,这种传感器具有更快的响应时间和更高的稳定性。据研究人员介绍,这种高效的氢气传感器具有广泛的潜在应用,例如工业生产中的氢气检测、水处理、化学反应等领域。此外,在环境保护和能源领域中,这种传感器也有很好的发展前景。汪胜教授的研究成果得到了国内外同行的高度评价,有望为氢气传感器的研发和应用提供重要的参考和指导。

最近,苏州大学材料与化学化工学部的汪胜教授团队在高水平期刊《Nature Communications》上发表了题为“Hybrid nanogenerator for simultaneously harvesting sun and rain energy”的一篇论文。该研究团队成功地设计并制备了一种新型的混合纳米发电机,可以同时从太阳和雨水中收集能量。该混合纳米发电机采用了多层结构,包括由半导体纳米线、珍珠岩和碳纤维布组成的柔性基板和由钛酸锶、银、氧化锌和聚丙烯腈等复合材料制成的光电极。在实验中,该混合纳米发电机可以同时输出太阳能和雨能电能,达到了不错的能量转换效率。这项研究的成果具有重要的应用价值,可以在实现清洁能源方面发挥重要作用。该研究还证明了科学家们通过将不同技术结合在一起,可以开发出更加高效的能源转换装置。

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