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硅材料的发展论文参考文献

发布时间:2024-07-05 22:30:32

硅材料的发展论文参考文献

从硅及其化合物在国民经济中的地位来看,从学科发展的角度来看,硅及其化合物在材料科学和信息技术等领域有广泛的用途,在半导体、计算机、建筑、通信及宇宙航行、卫星等方面大显身手,而且它们的应用前景十分广阔;硅酸盐工业在经济建设和日常生活中有着非常重要的地位。无机非金属材料中硅元素唱主角,而含硅元素的材料制品大都是以二氧化硅为原料。所以,首先介绍硅及其化合物,突出了它在社会发展历程中、在科学现代化中的重要性和应用价值。从物质存在和组成多样性的角度来看,硅是无机非金属的主角,是地壳的基本骨干元素。自然界中的岩石、土壤、沙子主要以二氧化硅或硅酸盐的形式存在,地壳的95%是硅酸盐矿。所以,介绍硅及其化合物,体现了硅元素存在的普遍性和广泛性。从认知规律来看,硅元素的主要化合价只有 4价,硅单质比较稳定,硅的化合物知识也比较简单。因此,学生的学习负担比较轻,有利于学习积极性的保护和培养。本节内容编排有以下特点:从硅及其化合物的知识体系来看,它由二氧化硅和硅酸、硅酸盐以及硅单质等三部分内容组成。在内容编排上打破常规,首先从硅的亲氧性引出硅主要存在的两种形式——二氧化硅和硅酸盐,接着介绍二氧化硅的性质,再介绍硅酸、硅酸盐的一些性质,最后介绍硅单质。先学习比较熟悉的硅的化合物,再学习单质硅的顺序符合认知规律,有利于学生接受。从知识内容的安排上来看,重点、非重点把握准确。主干内容保持一定量,并重彩描绘。例如,二氧化硅的知识突出酸性氧化物的性质,在“科学视野”中介绍硅氧四面体结构,了解二氧化硅的一些物理性质,然后以图配文的方式介绍了二氧化硅的用途,最后让学生通过日常生活中的一些事实,以“思考与交流”的方式得出二氧化硅的化学性质。在学习二氧化硅的化学性质时,既介绍了酸性氧化物的共性,又介绍了SiO2的特性,扩展了学生对非金属酸性氧化物的认识。硅酸盐重点介绍硅酸钠溶液的性质和用途。对非重点知识和拓展性内容,采用多种形式来呈现。例如,简要介绍了硅酸的制取原理和硅胶的用途,应用广泛的硅酸盐产品以图片的形式呈现,一些新型陶瓷以“科学视野”的方式介绍,硅酸盐的组成以“资料卡片”的形式介绍,等等。总之,硅及其化合物知识的介绍,既体现了元素存在的广泛性又体现了应用的前瞻性,既有亲近感又可以使学生开阔眼界,同时也能使学生增强对学习化学的重要性的认识。本节教学重点:二氧化硅的性质。本节教学难点:硅酸盐的丰富性和多样性。教学建议如下:1.采用对比的方法,联系碳、二氧化碳等学生已有的知识和生活经验来介绍硅、二氧化硅等新知识。联系和对比是一种有效的学习方法,通过对比可加深对知识的理解,有利于学生对知识的记忆和掌握。因此,应指导学生学会运用对比的方法来认识物质的共性和个性、区别和联系。碳和硅是同一主族相邻的两种元素,它们的性质既有相似之处,又有不同之处。在教学时要突出硅的亲氧性强于碳的亲氧性,从而引导学生理解硅的两种存在形式——二氧化硅和硅酸盐。对于SiO2化学性质的教学,可启发学生根据SiO2和CO2都是酸性氧化物这一特点,把它们的性质一一列出。然后引导学生从硅的亲氧性大,得出常温下SiO2的化学性质稳定;在加热的条件下,SiO2才能与碱性氧化物起反应,等等。在介绍硅酸时,可以补充这样一个实验:将CO2通入Na2SiO3溶液中,引导学生观察白色胶状沉淀的生成,从而加深对H2SiO3的酸性弱于碳酸的认识。对于硅单质,主要让学生了解硅是重要的半导体材料,在电子工业上有广泛的用途。SiO2的结构知识属于拓展性内容,在教学中不作要求。2.要多运用日常生活中的事例进行教学。非金属元素首先介绍硅元素,硅的化合物普遍存在是原因之一。因此,教学时要多注意联系生产和生活实际,充分利用实物、模型及教科书中的彩图和插图,通过放映教学录像,学生自己搜集有关的实物或照片,在课堂上展示交流等方法,增强教学的直观性,激发学生的学习兴趣,培养学生热爱科学的情感。例如,可用生活事例来说明SiO2质硬、不溶于水的性质,引导学生通过观察教科书中的图片、观察陶瓷和玻璃制品等实物来了解硅酸盐的广泛用途等。3.通过自学讨论的方法进行硅酸盐的教学。学生的学习是一个自主构建的过程。他们带着自己原有的知识背景、活动经验和理解走进学习活动,并通过自己的主动活动,包括独立思考、与他人交流和反思等,去构建对化学知识的理解。例如,讲硅酸盐时可指出,最常见的可溶性硅酸盐是Na2SiO3,它的水溶液称为水玻璃。然后展示样品,观察水玻璃的黏稠性。同时拿出一块反复充分浸过水玻璃并已干燥的布条,把它放在火焰上,结果布条不能燃烧,从而认识用水玻璃浸泡织物可以防火。最后,对于硅酸盐的丰富性和多样性,建议学生以阅读、交流的方式来完成。二、活动建议实验4-1】控制溶液混合物的酸碱性是制取硅酸凝胶的关键。盐酸的浓度以6 mol/L为宜。

碳化硅颗粒增强铝基复合材料的研究现状及发展趋势摘要:综述了铝基复合材料的发展历史及国内外研究现状,重点阐述了碳化硅颗粒增强铝基复合材料制备工艺的发展现状。同时说明了碳化硅颗粒增强铝基复合材料研究中仍存在的问题,在此基础上展望了该复合材料的发展前景。关键词:SiCp /Al 复合材料; 制备方法中图分类号:TB333 文献标识码:A 文章编号:1001-3814(2011)12-0092-05Research Status and Development Trend of SiCP/Al CompositeZHENG Xijun, MI Guofa(College of Material Science and Engineer, Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454000, China)Abstract:The development history, domestic and foreign research present situation of SiCP /Al composite wasintroduced, the research progress of preparation process for SiCP /Al composite were elaborated, the research on SiCP /Alcomposite was analyzed and the development prospect of the composite was put words:SiCp /Al composite; preparation methods收稿日期:2010-11-20作者简介:郑喜军(1982- ),男,河南西平人,硕士研究生,研究方向为材料加工工程;电话:;E-mail:《热加工工艺》2011 年第40 卷第12 期下半月出版Material & Heat Treatment 材料热处理技术应用进行了广泛的关注和研究,从材料的制备工艺、组织结构、力学行为及断裂韧性等方面做了许多基础性的工作, 取得了显著的成绩。在美国和日本等国,该类材料的制备工艺和性能研究已日趋成熟,在电子、军事领域开始得到实际应用。SiC 来源于工业磨料,可成百吨的生产,价格便宜,SiC 颗粒强化铝基复合材料被美国视为有突破性进展的材料, 其性能可与钛合金媲美,而价格还不到钛合金的1/10。碳化硅颗粒增强铝基复合材料是最近20 年来在世界范围内发展最快、应用前景最广的一类不连续增强金属基复合材料,被认为是一种理想的轻质结构材料,尤其在机动车辆发动机活塞、缸头(缸盖)、缸体等关键产品和航空工业中具有广阔的应用前景[5-7]。在1986 年,美国DuralAluminumComposites 公司发明了碳化硅颗粒增强铝硅合金的新技术, 实现了铸造铝基复合材料的大规模生产, 以铸锭的形式供给多家铸造厂制造各种零件[8-9]。美国Duralcan 公司在加拿大己建成年产11340 t 的SiC/Al 复合材料型材、棒材、铸锭以及复合材料零件的专业工厂。目前,Duralcan 公司生产的20%SiCp /A356Al 复合材料的屈服强度比基体铝合金提高75%、弹性模量提高30%、热膨胀系数减小29%、耐磨性提高3~4倍。美国DWA 公司生产的碳化硅增强复合材料随碳化硅含量的增加,只有伸长率下降的,其他性能都得到了很大提高。到目前为止,SiCp/Al 复合材料被成功用于航空航天、电子工业、先进武器系统、光学精密仪器、汽车工业和体育用品等领域,并取得巨大经济效益。表1 列举了一些SiCp/Al 复合材料的力学性能。目前国内从事研制与开发碳化硅颗粒增强铝复合材料工作的科研院所与高校主要有北京航空材料研究院、上海交通大学、哈尔滨工业大学、西北工业大学、国防科技大学等。哈尔滨工业大学研制的SiCw/Al 用于某卫星天线丝杆,北京航空材料研究院研制的SiCp/Al 用于某卫星遥感器定标装置[10-11]。国内到目前为止还没有出现高质量高性能的碳化硅颗粒增强铝基复合材料, 虽然部分性能已达到国外产品的指标, 但在产品的尺寸精度上还存在不小的差距,另外制造成本太高,离工业化生产还有一段距离要走。2 铝基复合材料的性能特征(1)高比强度、比模量由于在金属基体中加入了适量的高强度、高模量、低密度的增强物,明显提高了复合材料的比强度和比模量, 特别是高性能连续纤维,如硼纤维、碳(石墨)纤维、碳化硅纤维等增强物,他们具有很高的强度和模量[1]。(2)良好的高温性能,使用温度范围大增强纤维、晶须、颗粒主要是无机物,在高温下具有很好的高温强度和模量, 因此金属基复合材料比基体金属有更高的高温性能。特别是连续纤维增强金属基基复合材料,其高温性能可保持到接近金属熔点,并比金属基体的高温性能高许多。(3)良好的导热、导电性能金属基复合材料中金属基体占有很高的体积百分数, 一般在60%以上,因此仍保持金属的良好的导热、导电性能。(4)良好的耐磨性金属基复合材料,特别是陶瓷纤维、晶须、颗粒增强金属基复合材料具有很好的耐磨性。这是由于在基体中加入了大量细小的陶瓷颗粒增强物,陶瓷颗粒硬度高、耐磨、化学性能稳定,用它们来增强金属不仅提高了材料的强度和刚度,也提高了复合材料的硬度和耐磨性。(5)热膨胀系数小,尺寸稳定性好金属基复合材料中所用的增强相碳纤维、碳化硅纤维、晶须、颗粒、硼纤维等均具有很小的热膨胀系数,特别是超高模量的石墨纤维具有负热膨胀系数, 加入相当含量的此类增强物可降低材料膨胀系数, 从而得到热膨胀系数小于基体金属、尺寸稳定性好的金属基复合材料。(6)良好的抗疲劳性和断裂韧性影响金属基复合材料抗疲劳性和断裂韧性的因素主要有增强物与复合体系制备工艺增强体含量(vol,%)拉伸强度/MPa弹性模量/GPa伸长率(%)SiCP /2009Al 粉末冶金20 572 109 粉末冶金20 552 103 粉末冶金20 496 103 粉末冶金20 724 103 粉末冶金40 441 125 粉末冶金15 689 97 搅拌铸造20 350 98 无压浸渗30 382 125 表1 碳化硅颗粒增强铝基复合材料的力学性能[1] Mechanical properties of aluminum matrixcomposite reinforced by SiC particle93Hot Working Technology 2011, , 材料热处理技术Material & Heat Treatment 2011 年6 月金属基体的界面结合状态、金属基体与增强物本身的特性以及增强物在基体中的分布等。特别是界面结合强度适中,可以有效传递载荷,又能阻止裂纹扩展,从而提高材料的断裂韧性。(7)不吸潮、不老化、气密性好与聚合物相比,金属性质稳定、组织致密,不存在老化、分解、吸潮等问题,也不会发生性能的自然退化,在空间使用不会分解出低分子物质而污染仪器和环境,有明显的优势。(8)较好的二次加工性能可利用传统的热挤压、锻压等加工工艺及设备实现金属基复合材料的二次加工。由于铝基复合材料不但具有金属的塑性和韧性,而且还具有高比强度、比模量、对疲劳和蠕变的抗力大、耐热性好等优异的综合性能。尤其在最近20 年以来, 铝基复合材料获得了惊人的发展速度,表2 列举了一些铝基复合材料的力学性能。3 主要应用领域 在航空航天及军事领域的应用美国ACMC 公司和亚利桑那大学光学研究中心合作,研制成超轻量化空间望远镜和反射镜,该望远镜的主镜直径为,仅重。ACMC 公司用粉末冶金法制造的碳化硅颗粒增强铝基复合材料还用于激光反射镜、卫星太阳反射镜、空间遥感器中扫描用高速摆镜等;美国用高体积分数的SiCp/Al代替铍材,用于惯性环形激光陀螺仪制导系统、三叉戟导弹的惯性导向球及管型测量单元的检查口盖,成本比铍材降低2/3;20 世纪80 年代美国洛克希德.马丁公司将DWA 公司生产的25%SiCp /6061Al 用作飞机上承载电子设备的支架,其比刚度比7075 铝合金约高65%;美国将SiCp/6092Al 用于F-16 战斗机的腹鳍, 代替原有的2214 铝合金蒙皮, 刚度提高50%,寿命从几百小时提高到8000 小时左右,寿命提高17 倍,可大幅度降低检修次数,提高飞机的机动性,还可用于F-16 的导弹发射轨道;英国航天金属及复合材料公司(AMC)采用高能球磨粉末冶金法研制出高刚度﹑ 耐疲劳的SiCp/2009Al, 成功用于Eurocopter 公司生产的N4 及EC-120 新型直升机[12];采用无压浸渗法制备的高体积分数SiCp/Al 作为印刷电路板芯板用于F-22“猛禽”战斗机的遥控自动驾驶仪、发电元件、飞行员头部上方显示器、电子计数测量阵列等关键电子系统上, 以代替包铜的钼及包铜的锻钢,可使质量减轻70%,同时降低了电子模板的工作温度;SiCp/Al 印刷电路板芯板已用于地轨道全球移动卫星通信系统; 作为电子封装材料,还可用于火星“探路者”和“卡西尼”土星探测器等航天器上。美国采用高体积分数SiCp /Al 代替Cu-W 封装合金作为电源模块散热器,已用于EV1 型电动轿车和S10 轻型卡车上;美国将氧化反应浸渗法制备的SiC-Al2O3/Al 作为附加装甲,用于“沙漠风暴”地面进攻的装甲车;美国GardenGrove 光学器材公司用SiCp/Al 制备Leopardl 坦克火控系统瞄准镜。 在汽车工业中的应用由山东大学与曲阜金皇活塞有限公司联合研制的SiCp /Al 活塞已用于摩托车及小型汽车发动机;自20 世纪90 年代以来, 福特和丰田汽车公司开始采用Alcan 公司的20%SiC/Al-Si 来制作刹车盘;美国Lanxide 公司生产的SiCp/Al 汽车刹车片于1996年投入批量生产[13];德国已将该材料制作的刹车盘成功应用于时速为160km/h 的高速列车上。整体采用锻造的SiCp/Al 活塞已成功用于法拉利生产的一级方程式赛车。 在运动器械上的应用BP 公司研制的20%SiCp/2124Al 自行车框架已在Raleigh 赛车上使用;SiCp /Al 复合材料可应用于自行车链轮、高尔夫球头和网球拍等高级体育用品;在医疗上用于假体的制造。4 制备及成型方法一般来说, 根据铝基体状态的不同,SiCp/Al 的制备方法大致可分为固态法和液态法两类。目前主要有粉末冶金法、喷射沉积法、搅拌铸造法和挤压铸造法。 粉末冶金法粉末冶金法又称固态金属扩散法,该方法由于克增强相/ 基体增强相含量拉伸强度/MPa弹性模量/GPa伸长率(%)SiC/Al-4Cu 15 476 92 /ZL101 20 375 101 /ZL101A 20 330 100 /6061 25 517 114 /2124 25 565 114 / 20 226 95 /Al 26 387 112 -表2 金属基复合材料的力学性能[1] Mechanical properties of metal matrix composite[1]94《热加工工艺》2011 年第40 卷第12 期下半月出版Material & Heat Treatment 材料热处理技术服了碳化硅颗粒与铝合金熔液润湿困难的缺点,因而是最先得到发展并用于SiCp/Al 的制备方法之一。具体制备SiCp/Al 的粉末冶金工艺路线有多种,目前最为流行和典型的工艺流程为:碳化硅粉末与铝合金粉末混合一冷模压(或冷等静压)一真空除气一热压烧结(或热等静压)一热机械加工(热挤、轧、锻)。粉末冶金法的优点在于碳化硅粉末和铝合金粉末可以按任何比例混合,而且配比控制准确、方便。粉末冶金法工艺成熟,成型温度较低,基本上不存在界面反应、质量稳定,增强体体积分数可较高,可选用细小增强体颗粒。缺点是设备成本高,颗粒不容易均匀混合,容易出现较多孔隙,要进行二次加工,以提高机械性能,但往往在后续处理过程中不易消除;所制零件的结构、形状和尺寸都受到一定的限制,粉末冶金技术工艺程序复杂,烧结须在在密封、真空或保护气氛下进行, 制备周期长, 降低成本的可能性小,因此制约了粉末冶金法的大规模应用。 喷射沉积法喷射沉积法是1969 年由Swansea 大学Singer教授首先提出[14],并由Ospray 金属有限公司发展成工业生产规模的制造技术。该方法的基本原理是:对铝合金基体进行雾化的同时,加入SiC 增强体颗粒,使二者共同沉积在水冷衬板上, 凝固得到铝基复合材料。该工艺的优点是增强体与基体熔液接触时间短,二者反应易于控制;对界面的润湿性要求不高,可消除颗粒偏析等不良组织, 组织具有快速凝固特征;工艺流程短、工序简单、效率高,有利于实现工业化生产。缺点是设备昂贵,所制备的材料由于孔隙率高而质量差必须进行二次加工, 一般仅能制成铸锭或平板; 大量增强颗粒在喷射过程中未能与雾化的合金液滴复合, 造成原材料损失大, 工艺控制较复杂,增强体颗粒利用率低、沉积速度较慢、成本较高。 搅拌铸造法搅拌铸造法的基本原理[15-17]:依靠强烈搅拌在合金液中形成涡漩的负压抽吸作用, 将增强体颗粒吸入基体合金液体中。具体工艺路线:将颗粒增强体加入到基体金属熔液中, 通过一定方式的搅拌与一定的搅拌速度使增强体颗粒均匀地分散在金属熔体中,以达到相互混合均匀与浸润的目的,复合成颗粒增强金属基复合材料熔体。然后可浇铸成锭坯、铸件等使用。该方法的优点是:工艺简单、设备投资少、生产效率高、制造成本低、可规模化生产。缺点是:加入的增强体颗粒粒度不能太小, 否则与基体金属液的浸润性差, 不易进入金属液或在金属液中容易团聚和聚集;普遍存在界面反应,强烈的搅拌容易造成金属液氧化,大量吸气及夹杂物混入,颗粒加入量也受到一定限制,只能制成铸锭,需要二次加工。 挤压铸造法挤压铸造法是首先把SiC 颗粒用适当的粘结剂粘结,制成预制块放入浇注模型中,预热到一定的温度,然后浇入基体金属液,立即加压,使熔融的金属熔液浸渗到预制块中,最后去压、冷却凝固形成SiCp/Al。该方法的优点是:设备较简单且投资少,工艺简单且稳定性较好,生产周期短,易于工业化生产,能实现近无余量成型,增强体体积分数较高,基本无界面反应。缺点是容易出现气体或夹杂物,缺陷比较多,需增强颗粒需预先制成预成型体, 预成型体对产品质量影响大,模具造价高,而且复杂零件的生产比较困难。5 SiCp /Al 复合材料发展的建议与对策SiCp /Al 复合材料作为一种新的结构材料有着广阔的发展前景, 但要实现产业化还需做大量的研究工作。除了要对SiCp/Al 复合材料的制备工艺、界面结合状态、增强机制等方面的内容做进一步研究,其相关领域的研究及发展也应给予重视。 现有制备工艺进一步完善和新工艺的开发现有工艺制备方法虽然已经成功制造了复合材料,但很难用于工业化生产且尚处于实验室研究阶段[18]。SiC 颗粒存在于铝液中,使金属液粘度提高,流动性降低,铸造时充填性变差,当颗粒含量增加至20%或在较低温度(<730℃)时,流动性急剧降低以致于无法正常浇注。另外,SiC颗粒具有较大的表面积, 表面能较大,易吸附气体并带入金属液中,而金属液粘度大也易卷入气体并难以排出,产生气孔缺陷。因此,对现有工艺的进一步完善和新工艺的开发成为下一步研究工作的主要任务。 后续加工工艺的研究金属基复合材料的切削加工、焊接、热处理等后续加工工艺的研究较少,成为限制其应用的瓶颈。高强度、高硬度增强体的加入使金属基复合材料成为难加工材料[18-19],而由于增强体与基体合金的热膨胀系数差异大引起位错密度的提高, 也使金属基复合95Hot Working Technology 2011, , 材料热处理技术Material & Heat Treatment 2011 年6 月材料的时效行为与基体合金有所不同[20]。另外,增强体影响焊接熔池的粘度和流动性, 并与基体金属发生化学反应限制了焊接速度, 给金属基复合材料的焊接造成了极大困难。因此, 解决可焊性差的问题也成为进一步研究的主要方向。 环境性能方面的改善金属基复合材料的环境性能方面的研究, 即如何解决金属基复合材料与环境的适应性, 实现其废料的再生循环利用也引起了一些学者的重视, 这个问题关系到有效利用资源,实现社会可持续发展,因此, 关于环境性能方面的研究将是该领域今后研究的热点。由于铝基复合材料是由两种或两种以上组织结构、物理及化学性质不同的物质结合在一起形成一类新的多相材料, 其回收再利用的技术难度要比传统的单一材料大得多。随着铝基复合材料的批量应用,必然面临废料回收的问题,通过对复合材料的回收再利用, 不但可减少废料对环境的污染还可减低铝基复合材料的制备成本、降低价格,增加与其他材料的竞争力,有利于促进自身的发展。文献[21]配制了混合盐溶剂, 采用熔融盐法成功地分离出颗粒增强铝基复合材料中的增强材料,研究结果表明,利用该技术处理颗粒增强铝基复合材料, 其回收利用率可达85%。6 结语与铝合金基体相比, 铝基复合材料具有更高的使用温度、模量和强度,热稳定性增加及更好的耐磨损性能,它的应用将越来越广泛。然而,在目前的研究中仍然存在许多疑问和有待解决的问题, 例如怎样去克服铝基复合材料突出的界面问题, 并且力求研究结果有助于改善生产应用问题; 在制备过程前后, 怎样通过热处理手段来改善成品的各方面性能;如何利用由于热失配造成的内、外应力使材料服役于各种环境。此外,原位反应中仍不免其他副反应夹杂物存在, 同时对增强体的体积分数也难以精确控制,这些都是亟待研究解决的问题。参考文献:[1] 于化顺.金属基复合材料及其制备技术[M].北京:化学工业出版社,2006.241.[2] 吴人洁.复合材料[M].天津:天津大学出版社,2000.[3] 沃丁柱.复合材料大全[M].北京:化学工业出版社,2000.[4] 毛天祥.复合材料的现状与发展[M].合肥:中国科学技术大学出版社,2000.[5] 赫尔(Hull, D).复合材料导论[M].北京:中国建设工业出版社,1989.[6] 尹洪峰,任耘,罗发.复合材料及其应用[M].陕西:陕西科学技术出版社,2003.[7] 汤佩钊.复合材料及其应用技术[M].重庆:重庆大学出版社,1998.[8] 张守魁,王丹虹.搅拌铸造制备颗粒增强复合材料[J].兵器材料科学与工程,1997,20(6):35-391.[9] 韩桂泉,胡喜兰,李京伟.无压浸渗制备结构/ 功能一体化铝基复合材料的性能及应用[J].航空制造技术,2006(01):95.[10] 李昊,桂满昌,周彼德.搅拌铸造金属基复合材料的热力学和动力学机制[J].中国空间科学技术,1997,2(1):9-161.[11] 桂满昌,吴洁君,王殿斌,等.铸造ZL101A/SiCp复合材料的研究[J].铸造,2001,50(6):332-3361.[12] 任德亮,丁占来,齐海波,等.SiCp /Al 复合材料显微结构与性能的研究[J].航空制造技术,1999,(5):53-551.[13] Clyne T W,Withers P J.An Introduction to Metal MatrixComposites [M].London:Cambridge University Press,1993.[14] Lee Konbae.Interfacial reaction in SiCp /Al composite fabricatedby pressureless infiltration [J].Scripta. 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硅胶材料论文参考文献

制作硅橡胶主要原料:沙子,碱化钾,暂时性催化剂[(CH3)4NOH、(n-C4H9)4POH]。  工业上主要采用碱催化聚合法及酸催化聚合法生产硅橡胶。较多的采用KOH和暂时性催化剂[(CH3)4NOH、(n-C4H9)4POH]。  加工成型方法如图所示。一次硫化的目的是进行高分子链的交联反应;二次硫化的目的是进行补充交联、驱除硫化剂分解产物和其他挥发性化合物以稳定硫化胶的各项性能。常用的设备有开放式炼胶机、捏合机及真空密炼机。

扩展资料:

硅橡胶的应用:  1.建筑行业。用于玻璃和金属幕墙的粘结,屋顶嵌封,门窗密封,各种水池、瓷砖的粘接密封。  2.电子行业。用于电子电气部件的包封和灌注材料,可防潮、抗震和耐冲击、耐温度骤变和化学品的腐蚀。  3.模具。硅橡胶优异的仿真性和良好的脱模性能使其在软模具行业得到广泛应用。  4.汽车、船舶及航空。用作汽车就地成型垫圈、车窗密封、电子电器接插件防电晕等。

参考资料来源:百度百科-硅橡胶

因为硅胶表面富含羟基,而蛋白质肽类等表面含有的羧基、氨基等可以与硅羟基发生特异性吸附,从而导致此类物质难以洗脱,甚至变性失活。所以不用正相硅胶进行分离。但是可以对硅胶进行改性后使用。————个人观点。

硅胶聚胺复合材料的合成及应用 范忠雷 刘大壮 (郑州大学化工学院 郑州 450002) 摘 要 在分析硅胶表面结构的基础上,讨论了硅胶聚胺复合材料的各种合成方法。与传统的离子交换树脂相比,用新工艺路线合成的硅胶聚胺复合材料性能优异,是一种具有广阔工业应用价值的功能材料。关键词 硅胶 合成 硅胶聚胺复合材料 应用 硅胶是一种硅酸凝胶,具有大的比表面,积优良的机械稳定性、热稳定性和动力学特性,已广泛用于高效液相色谱的刚性担体、干燥剂以及无机填料等领域[1,2]。但是,硅胶自身也存在着明显的缺陷,如硅胶表面由于存在大量的硅醇基团,会造成色谱峰拖尾;在极限pH 溶液中,硅胶有明显的溶解现象,性能不稳定。为此,对硅胶表面改性的研究一直是一个令人十分感兴趣的课题。 硅胶聚胺复合材料就是利用特定的方法,使聚胺有机分子以共价键的方式负载在硅胶表面,形成具有特殊结构和功能的新型材料。用这种方法合成的硅胶聚胺复合材料与离子交换树脂相比具有很多优点,如耐酸碱性、使用周期长、成本低等[3]。本文的目的就是分别从硅胶表面结构、硅胶聚胺复合材料的合成方法以及应用等方面对这一领域进行简要介绍。 1 硅胶表面结构在色谱和工业水处理领域中,无定形硅胶已得到了广泛的应用,它具有多孔的无定形结构,不产生任何X 射线衍射[1,4]。硅胶的表面存在着硅醇基团(Si-OH)和暴露的硅氧烷键(Si-O-Si)。硅醇基团是强吸附的极性基团,而硅氧烷键是疏水基团。硅氧烷键上的δ键被dπ-pπ作用而加强,氧原子上的孤对电子参与π作用,不能参与给体与受体间的相互作用,不能形成氢键。Scott和Kucera证实硅氧烷基团几乎不吸附极性溶剂分子。然而,由于硅氧烷键的疏水作用性,可以吸附某些非极性溶剂分子。对硅胶改性而言,硅醇基比硅氧烷基重要得多。硅醇基团可以孤立、成对(双生)和缔合(连位)等不同的方式存在于硅胶表面(见图1)。最近研究表明,不仅两个或两个以上的缔合硅醇基团可以形成键合对,甚至成对硅醇基团也可以形成键合对。 (见图1 硅胶表面上硅醇基团类型) 硅胶表面的结构可以通过许多方法进行测定。一般情况下,随着比表面积的增加,硅胶表面上硅醇基团的浓度略有降低。通常硅醇含量的测定方法有同位素交换法、滴定法、光谱法和烷基铝法等。Nawrock[1]报道了用同位素交换法测定硅胶表面的硅醇基浓度是±μmol/m2,而且这个数值常常被视为硅胶的物理化学常数。硅醇基团具有明显的酸性,测定的pKa值是。通过对硅胶表面的结构分析,可知硅胶表面硅醇基的类型、浓度和表面分布都会影响所制备键合相的性能,而硅胶的预处理则可以改变表面硅醇类型的分布,提高表面的缔合硅醇的含量,改善硅胶表面键合相的性能。 2 硅胶聚胺复合材料的合成方法 传统的合成方法硅胶聚胺复合材料传统的合成方法是,首先用含有螯合基团的有机分子与具有反应基团的硅烷反应,得到胺基硅烷中间体,再经水解得到含有硅醇的衍生物,随后所得衍生物在氢键力的作用下与硅胶表面的硅醇基团键合,经脱水反应而形成共价键[5](图2A和B)。在水解步骤中,水的存在(不管是加入到硅胶表面的,还是硅胶吸附大气中的水)将促使胺基硅烷生成均聚物,增加分子的立体效应,使得此聚合物不是在硅胶表面生成均匀的单分子聚合层,而只是一种物理沉积。反应中很多硅醇没有参加缩合反应,造成硅醇基团在硅胶表面大量残留。文献[5]报道了这种硅胶复合材料的有机氯硅烷覆盖率一般低于50%。用这种方法合成的硅胶聚胺复合材料在再生操作时,硅胶表面残留的硅醇基团将和碱洗液发生反应,引起硅胶崩解,缩短了硅胶聚胺复合材料的使用寿命。 传统方法的改进 (见图2 Ramsden法(A)水合改进的Ramsden法(B)和WP-1材料C的合成路线简图) 由于传统方法合成的硅胶聚胺复合材料的表面还残存大量的硅醇基团,使得复合材料在应用中存在耐酸碱性差,使用寿命短等问题。为了对上述缺点进行改进,人们进一步作了许多工作。主要工作有:(1)包覆技术:包覆技术[1,4,6]是借助沉积、聚合和交联方法,使聚合物共价或吸附在硅胶表面上,屏蔽硅胶表面残留的硅醇基活性,扩大了流动相pH的应用范围。Delacour等[6]用聚乙烯亚胺涂覆在硅胶的表面,然后再进行交联制备硅胶聚胺复合材料。经涂敷和固化制备的固定相其,硅胶核稳定,pH应用范围宽,收缩膨胀很小,残留硅醇基活性被抑制。但是,涂覆的聚合层必须很薄,否则会影响传质,这在技术上较难。另外,在特定条件下,聚合层也会溶解流失。(2)活性自由基聚合:Wirth 等[7]用活性聚合的方法把烯丙基胺接枝聚合在硅胶表面,制备了具有自组装特性的有机膜,并且具有窄分子量分布的硅胶聚胺复合材料。尽管用这种方法制备的硅胶聚胺复合材料具有优良的耐酸碱性能,但是反应过程中产生了大量的共聚物,接枝效率较低是其最大的缺点。(3)合成路线的改进:在传统合成方法的基础上,Fischer等[5]和Rosenberg等[8,9]提出了一种新的合成路线。首先用酸清洗硅胶表面,随后湿润硅胶,使硅胶表面覆盖单分子水膜。然后在适量水存在下,用短链的锚定剂(Cl3Si(CH2)3Br)与硅胶表面作用。此有机硅烷(锚定剂)和水合硅胶相互作用可生成整齐、均匀的自组装单分子聚合层(图2C)。用这种方法合成的烷基化硅胶可使有机硅基团近乎完全地覆盖硅胶表面,覆盖率高达94%,硅醇基团很少暴露在表面上,能显著地改善硅胶表面的稳定性。然后,再用胺基聚合物和这种具有高覆盖度的有机硅锚定剂反应,制得硅胶聚胺复合材料。此种硅胶聚胺复合材料由于在硅胶表面引入了聚胺高分子,不但有效地增加材料表面与重金属离子键合的配位数,而且也提供了一种容易调整聚合物的方法,适于特定金属离子的萃取。尤其是硅胶表面近乎完全的有机覆盖率,这极大地提高了复合材料的耐酸碱稳定性和抗水解能力。与前两种方法相比,这种方法收到了比较好的效果。 硅胶聚胺复合材料的化学修饰硅胶聚胺复合材料是一种新型功能材料。由于大量胺基的引入,使得硅胶聚胺复合材料的键合相更容易用化学的方法进行修饰。最近,美国蒙大拿大学和PSI公司共同开发了一种专利产品——硅胶聚胺复合材料,这种材料由线性和支化的水溶性聚胺以共价键的形式结合在硅胶载体表面上,可用于清除水中的过渡金属离子。Fischer等[10]详细报道了一种聚乙烯亚胺与多孔硅胶以共价键形式结合而形成的复合材料WP-1,聚乙烯亚胺的分子量为1200,其中伯、仲、叔胺的比例分别为1:2:1。WP-2和WP-3是在WP-1的基础上通过化学修饰而形成的系列产品。WP-2是一种在伯胺和仲胺基团上键合有羧酸官能团的复合材料。WP-3是WP-1 上含有硫化物配位体的材料这种材料,可以有效地除去饮用水中浓度极低的有毒金属离子,如:汞和铅金属离子。用这种方法合成的硅胶聚胺复合材料中的高分子在硅胶表面形成了类似鱼网的结构,导致其在传质动力学上也具有显著优越性。Fukumoto等[11]讨论了此类键合相的几何选择保留和分离机制,其结构可以减小传质阻力,能克服传统键合相所存在的问题。 3 硅胶聚胺复合材料的应用硅胶聚胺复合材料性能优异,在使用过程中性能稳定,已经在色谱柱技术、环境分析、催化剂等场合得到广泛的应用。但是,这些领域由于用量等因素的限制,使硅胶聚胺复合材料不容易进行大规模的应用。随着固相分离技术的发展和商业化,硅胶聚胺复合材料与离子交换树脂相比具有明显的优越性[1,2],如:(1)硅胶键合相具有更高的化学稳定性和热稳定性;(2)由于功能基团的分散方式不同,硅胶复合材料比离子交换树脂具有更快的离子交换速率;(3)硅胶复合材料在使用过程中可以提供恒定的机械特性。而有机树脂功能基团的溶剂化作用,会引起有机树脂在操作循环中不断收缩和膨胀,导致树脂体积不断变化,造成操作条件异常;并且,有机树脂重复的收缩和膨胀也将造成颗粒的破裂和粉碎。此外,硅胶聚胺复合材料还有使用周期长、产品成本低等特点。显然,随着对金属离子回收的日益关注,使得硅胶聚胺复合材料的大规模生产和应用也成为了可能。 硅胶聚胺复合材料在污水处理方面具有广阔的应用前景。与聚苯乙烯离子交换树脂不同,具有刚性大孔结构的硅胶几乎是固定床装置的理想材料,其背压比传统包装材料的背压低的多,因此可具有更大的流速和操作流量。Rosenberg研究组[10]把硅胶聚胺复合材料(WP-1、WP-2 和WP-3)用于伯克利铜矿污水处理,可以把矿坑废水中的铜、铝、锌等金属离子的浓度降低到允许排出量以下,回收的铜、锌溶液纯度高达90%。Izatt 等[12]利用硅胶复合材料固相分离技术,成功地清除了核电站的酸性废液中的90Sr2+和Pb2+离子。文献显示,在高浓度其它阳离子存在的情况下,用不同的SuperLig系统可以有效地清除酸性废液中的90Sr2+和Pb2+离子,并且具有很高的选择性。 硅胶聚胺复合材料也可以在饮用水方面进行应用。Fischer等[10]报道了用硅胶聚胺复合材料WP-3处理含有痕量有毒重金属离子的饮用水,结果表明WP-3能够有效地除去饮用水中痕量的铅、汞等重金属离子,可以使渗漏液中的铅离子含量一直低于允许限15ppb以下。 硅胶聚胺复合材料在其它领域也得到了广泛的应用。由于硅胶载体不易提供细菌的生长环境,操作系统更容易维持无菌条件,因此硅胶聚胺复合材料更适宜在食品等具有严格卫生要求的行业使用。硅胶聚胺复合材料也可用在核电站、核武器生产厂等具有辐射污染的特殊场合[13],用硅胶聚胺复合材料处理其循环冷却水、废水则显示了相当优良的稳定性。此外,杨林等[14]报道了甲硅烷基化的SiO2表面作为基底,用含有氨基的有机分子在其表面上进行自组装,反应生成均匀的氨端基单分子层。这种单分子层在非线性光学器件、粘结、仿生材料等方面有广泛的应用。 总之,硅胶聚胺复合材料是一种新型的功能材料。根据特定目的,在硅胶聚胺复合材料表面固载特定的功能基团或螯合剂,赋予其更特殊的螯合功能,可用于污水处理、饮用水脱除痕量重金属离子和选择性回收贵重金属等领域。尤其是,硅胶聚胺复合材料和固相吸附分离(SPS)技术相结合,使得其有可能大规模地应用于水处理等领域。因此硅胶聚胺复合材料是一种极具开发价值和大规模应用的新型材料。连接地址:

活化硅胶由粗孔块状硅胶,经粉碎,酸泡,水洗,干燥,活化制得。英文名:activated silica gel,分子式: SiO2·nH2O。活化硅胶外观呈颗粒状,色泽洁白,经过特殊工艺加工而成,是一种主要用于检测用的高纯、高活性硅胶制品。在大气监测中用作多种有毒、有害气体鉴定剂的载体,也用于采矿中对易燃晚爆气体的监测。在分离提纯复杂有机化合物方面应用也很广泛。参考文献:一般来说,硅胶按其性质及组分可分为有机硅胶和无机硅胶两大类。按其组成形状分为挤出硅胶和模压硅胶。 无机硅胶是一种高活性吸附材料,通常是用硅酸钠和硫酸反应,并经老化、酸泡等一系列后处理过程而硅胶结构图 硅胶结构图制得。硅胶属非晶态物质,其化学分子式为mSiO2 .nH2O。不溶于水和任何溶剂,无毒无味,化学性质稳定,除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应。各种型号的硅胶因其制造方法不同而形成不同的微孔结构。硅胶的化学组份和物理结构,决定了它具有许多其它同类材料难以取代的特点:吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度等。 有机硅胶是一种有机硅化合物,是指含有Si-C键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物,习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物。其中,以硅氧键(-Si-O-Si-)为骨架组成的聚硅氧烷,是有机硅化合物中为数最多,研究最深、应用最广的一类,约占总用量的90%以上。挤出硅胶比较常见,例如家用的电饭煲上的密封圈,称之为电饭煲硅胶密封圈。模压硅胶比较复杂一点,形状不规则,包括硅胶碗,硅胶冰格,硅胶蛋糕模等等。两者概念不一样,你还是变色硅胶吧,普通硅胶吸水后不变色的哦。你怎么判断是否已经吸水了。再说,普通硅胶经常用来做防水材料的,具体的你可以百度下,硅胶,变色硅胶,室温硫化硅胶的几个概念,希望对你有帮助

新材料发展论文参考文献

樱桃结冰?8级2008-11-17[目录]一、金属材料二、塑料材料三、陶瓷材料参考文献[原文]汽车材料的发展是汽车技术发展的重要方面。材料是汽车质量保障的基础,在研制更经济、更安全和更轻便的汽车中,是关键的一环。汽车材料与汽车制造成本和耐用程度密切相关,现代汽车的技术进步,很大程度就是材料技术的进步。所以说新材料新工艺对于汽车工业的发展是至关重要的。下面就分几个方面介绍一下最新汽车材料的应用:一、金属材料1、铝合金由于铝的比重只有铁的三分之一强,质量轻,而且铝材几乎可以全部回收,重新加工使用,对环境保护有好处。有些铝合金材的物理性能已与车用钢材相似,具有相当的强度和刚度,成本也日趋降低。因此,按照目前的技术来减少轿车的重量,最有效的途径就是采用铝材等优质材料来代替钢材。铝材中添加强化元素后,铝材的强度大大加强,并仍然具有质轻、散热性好等特性,这可以满足发动机活塞及汽缸盖等较剧烈工作环境的要求。铝合金进一步拓展其应用范围,随之而来的是进一步降低了整车重量,提高了整车的经济性。[参考资料][1]朱张校,工程材料,清华大学出版社[2]姚贵升,汽车金属材料应用手册(上). 北京:北京理工大学出版社[3]东涛,孟繁茂,王祖滨,傅俊岩,神奇的Nb-铌在钢铁中的应用. [4]崔健,宝钢微合金、低合金钢的发展. 2000年全国低合金钢学术年会论文集[5]林滋泉,张晓刚,敖列哥,郝森,鞍钢二十一世纪低合金钢展望.[6]张继魁,张爱军,吴振凡,气门弹簧松弛性能的研究.[7]李丰功,陈洪星,汽车用易切削钢的开发. 汽车材料第十二届年会论文[8]朱铮,汽车用高强度钢板的开发应用和发展. ...[ 相关资料搜索 ]

毕业论文常见的参考文献介绍

参考文献来源分类: 期刊文章-[J],普通图书、专着-[M],论文集、会议录-[C],学位论文-[D],规范、标准-[S],报告-[R],未说明文献类型或资料类-[Z].

毕业论文常见的参考文献介绍

1 期刊论文-[J]

[1] 汤晓光。 无砟轨道客运专线沉降变形观测评估系统建设管理[J]. 铁道标准设计,2010( 1) : 3-6.

[2] 王天亮,刘建坤,彭丽云,等。 冻融循环作用下水泥改良土的力学性质研究[J]. 中国铁道科学,2010,31( 6) : 7-13.

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[1] 郑健。 中国高速铁路桥梁[M]. 北京: 高等教育出版社,2008.

[2] 龚晓南。 地基处理手册[M]. 2 版。 北京: 中国建筑工业出版社,2000.

[3] 布列耶夫,克拉夫错夫。 轨道电路的分析与综合[M]. 孙铭甫,译。 北京: 中国铁道出版社,1981: 55-56.

3 论文集、会议论文-[C]

[1] 王梦恕,骆建军。 客运专线长大隧道设计施工的讨论[C]∥铁路客运专线建设技术交流会论文集。 武汉: 长江出版社,2005: 186-195.

[2] 张忠智。 科技书刊的总编( 主编) 的角色要求[C]/ /中国科学技术期刊编辑部学会建会十周年学术研讨会论文汇编。 北京: 中国科学技术期刊编辑学会学术委员会,1997:33-34.

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[1] 李小珍。 高速铁路列车-桥梁系统耦合振动理论及应用研究[D]. 成都: 西南交通大学,2000.

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[1] 中铁第四勘察设计院集团有限公司。 武广铁路客运专线大跨度预应力混凝土连续梁桥技术研究总报告[R]. 武汉: 中铁第四勘察设计院集团有限公司,2008.

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8 电子文献( 包括专着或连续出版物中析出的电子文献) [M /OL][J /OL]等

[1] 江向东。 互联网环境下的信息处理与图书管理系统解决方案[J/OL]. 情报学报,1999,18( 2) : 4[2000-01-18].

9 报纸中析出的文献-[N]

[1] 丁文祥。 数字革命与竞争国际化 [N]. 中国青年报,2000-11-20( 15) .

10 未说明文献类型或资料类-[Z]

[1] 中华人民共和国铁道部。 铁路 GSM - R 数字移动通信系统网络技术规划[Z]. 北京: 中 华 人 民 共 和 国 铁 道部,2005.

关于毕业论文

毕业论文是大专院校学生毕业之前写作的体现学习成果的论说文。从整个写作过程来说,要抓好三件事:一是选题要得当,二是材料收集要充分,三是论证要严密。一个环节失误,都会严重影响论文质量。在此仅就写法上的问题谈几点应注意事项:

一、题目最好小一点,角度新一点 。

由于完成论文的时间大体上只有三五个月,论文字数也有一定限制,因此选的题目不能过大。否则,为时间、精力、资料等条件所限,将难以写好。题目小一点,写得实在一点,把问题讲得透彻一点,对于初学写论文的同学来说,是一个较好的锻炼。确定题目之后,还要考虑从哪个角度写比较好。譬如论一部作品,究竟是论它的思想性、艺术技巧还是人物形象等,要在调查研究的基础上,根据自己的特长和所掌握的资料来确定,最好是从前人所没有论述过的地方或前人虽有论述但自己有新见解的地方着手。当然,也不是题目越小越好,越冷僻越好。钻牛角尖也容易走上歧途。

二、依理定形,顺理成章。

论文和文学作品不同,它要求用简明的语言讲清楚一个最基本的道理。因此,论文的结构只能以理为中心,结构形式必须服从事理发展逻辑。所以,在写作之前要细致地分析所有的材料,理清思路。在写作时,要紧紧抓住自己所要阐述的问题组织和使用材料,用严密的论证来说明自己的观点。

三、中心突出,层次清楚。

要使文章中心突出,首先要确定论证重点,然后在材料的安排上下功夫,即先找出材料安排的顺序,看看什么材料该先用,什么该后用,放在什么地方最为合适。如材料安排是平行关系,即列举式的,材料之间并无内在的逻辑联系,谁先谁后没有多大关系。如果是递进关系,不论是递增式还是递减式,就象阶梯一样,有一定先后次序,它们之间就不能随意颠倒顺序,否则,就会造成气不通、理不顺。此外,还有接续关系和对立关系等。总之,在使用材料时,要把握它们之间的内在联系,用得恰到好处,这样,文章就可以做到中心突出、层次清楚。层次清楚还要求:段落之间的衔接要紧凑,文势的曲折变化要自然。段落之间的过渡不论采用什么形式,如用联接词,用插叙或说明等,都要有连贯性,不要给人突如其来的感觉。为了使文章曲折变化、引人入胜,有时要退一步讲,有时要抓住关键性的字眼反复挖掘深意,有时需要间接证明,有时需要用顿笔造成奇峰突起等。但无论怎样曲折变化,都不能离开文章的中心,横生枝节,而要显得自然、合理。

动笔写作之前,最好先列一个提纲,确定文章的架子,看看要讲哪几层道理,用什么材料,怎么论证,如何开头、结尾等。这样,一方面可以检查自己材料是否够用,另外,写作时也不致因时间较长而使思路中断。当然,写作过程中,随着认识的加深或新材料的发现,部分修改甚至提纲的事也是有的,但有提纲总比没有要好。初稿写毕,要在听取指导老师和同学的意见之后反复修改,最后再定稿。

毕业设计说明书与毕业论文撰写的规范化要求

一篇完整的毕业设计说明书或毕业论文要有题目、摘要及关键词、目录、引言(前言)、正文、结论、谢辞、参考文献、附录等几部分构成,毕业论文规范。理工科专业的毕业设计说明书(毕业论文)要求不少于2500字,文科专业不少于3000字,具体实施细则如下:

一、毕业设计说明书撰写的主要内容与基本要求

1.题目

毕业设计课题名称,要求简洁、确切、鲜明。

2.中外文摘要及关键词

应扼要叙述本设计的主要内容、特点,文字要简练。中文摘要求约100字左右。关键词3-5个。

3.目录

主要内容的目录。

4.前言

应说明本设计的目的、意义、范围及应达到的技术要求;简述本课题在国内(外)的研究概况及尚可开拓空间;本设计的指导思想;阐述本设计要解决的主要问题。

5.正文

(1)设计方案论证:应说明设计原理并进行方案选择。应说明为什么要选择这个方案(包括各种方案的分析、比较);应阐述所采用方案的特点(如采用了何种新技术、新措施、提高了什么性能等)。

(2)设计及计算部分:设计及计算部分是设计说明书的重要组成部分,应详细写明设计结果及计算结果。

(3)样机或试件的各种实验及测试情况:包括实验方法、线路及数据处理等,开题报告《毕业论文规范》。

(4)方案的.校验:说明所设计的系统是否满足各项性能指标的要求,能否达到预期效果。校验的方法可以是理论分析(即反推算),包括系统分析,也可以是实验测试及计算机的上机运算等。

6.结论

概括说明本设计的情况和价值,分析其优点、特色,有何创新,性能达到何水平,并指出其中存在的问题和今后的改进方向。

7.谢辞

简述自己通过本设计的体会,并对指导老师和协助完成设计的有关人员表示谢意。

8.参考文献

应列出主要参考文献。

9.附录

将各种篇幅较大的图纸、数据表格、计算机程序等作为附录附于说明书之后。

二、毕业论文撰写的主要内容与基本要求

1.题目

题目应该简短、明确,要有概括性,让人看后能大致了解文章的确切内容、专业的特点和学科的范畴。题目的字数要适当。

2.中外文摘要及关键词

摘要,即内容提要,应当以浓缩的形式概括研究课题的主要内容、方法和观点,以及取得的主要成果和结论,应反映整个论文的精华。中文摘要约100字左右为宜,关键词3-5个。摘要应写得扼要、准确,一般在毕业论文全文完成后再写摘要。在写作中要注意以下几点:

(1)用精练、概括的语言表达,每项内容均不宜展开论证。

(2)要客观陈述,不宜加主观评价。

(3)成果和结论性意见是摘要的重点内容,在文字上应着重陈述,以加深读者的印象。

(4)要独立成文,选词用语要避免与全文尤其是前言和结论雷同。

(5)既要写得简短扼要,又要行文活泼,在词语润色、表达方法和章法结构上要尽可能写得有文采,以唤起读者对全文的阅读的兴趣。

3.目录(必要时)

论文编写完成后,为了醒目和便于读者阅读,可为论文编写一个目录。目录可分章节,每一章节之后应编写明页码。

4.前言

前言是全篇论文的开场白,它包括:

(1)选题的缘由。

(2)对本课题已有研究情况的评述。

(3)说明所要解决的问题和采用的手段、方法。

(4)概括成果及意义。

作为摘要和前言,虽然所定的内容大体相同,但仍有很大的区别。区别主要在于:摘要一般要写得高度概括、简略,前言则可以稍微具体些;摘要的某些内容,如结论意见,可以作为笼统的表达,而前言中所有的内容则必须明确表达;摘要不写选题的缘由,前言则明确反映;在文字量上前言一般多于摘要。

材料的研究发展论文

在材料学科上,要求学生掌握坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识,了解材料科学的发展前沿。下文是我为大家搜集整理的有关材料学的论文范文的内容,欢迎大家阅读参考!

论高电化学性能聚苯胺纳米纤维/石墨烯复合材料的合成

石墨烯是一种二维单原子层碳原子SP2杂化形成的新型碳材料,因其非凡的导电性和导热性、极好的机械强度、较大的比表面积等特性,引起了国内外研究者极大的关注.石墨烯已经被探索应用在电子和能源储存器件、传感器、透明导电电极、超分子组装以及纳米复合物[8]等领域中.而rGO因易聚集或堆叠而导致电容量较低(101 F/g)[9],这限制了其在超级电容器电极材料领域的应用.

另一方面,PANI作为典型的导电高分子之一,由于合成容易,环境稳定性好和导电性能可调等特性备受关注.具有纳米结构的导电材料,由于纳米效应不但能提高材料固有性能,并开创新的应用领域.PANI纳米结构的合成取得了许多的成果.PANI作为超级电容器电极材料因具有高的赝电容,其电容量甚至可高达3 407 F/g[10];然而,当经过多次充放电时PANI链因多次膨胀和收缩而降解导致其电容损失较大.碳材料具有高的导电性能和稳定的电化学性能,为了提高碳材料的电化学电容和PANI电化学性能的稳定性,人们把纳米结构的PANI与碳材料复合以期获得电容较高且稳定的超级电容器电极材料[11].

作为新型碳材料的石墨烯和PANI的复合引起了极大的关注[12].但是用Hummers法合成的GO直接与PANI复合构建PANI/GO复合电极因导电率低而必须还原GO,化学还原剂的加入虽然还原了部分GO而提高了导电性能,但也在一定程度上钝化了PANI [13],另外排除还原剂又对环境造成一定程度的污染.因而开拓一条简单且环境友好的制备PANI/rGO复合材料作为超级电容器的电极路线仍然是一个难题.

基于以上分析,首先使PANI和GO相互分散和组装,借助水热反应这一绿色环境友好的还原方法制备PANI/rGO复合材料,以期获得高性能的超级电容器电极材料.

1实验部分

原材料

苯胺(AR, 国药集团),经减压蒸馏后使用;氧化石墨烯(自制);过硫酸铵(APS, AR, 湖南汇虹试剂);草酸(OX, AR, 天津市永大化学试剂);十六烷基三甲基溴化铵(CTAB, AR, 天津市光复精细化工研究所).

的制备

PANIF的制备按我们先前提出的方法 [14],制备过程如下:把250 mL去离子水加入三口烧瓶后,依次加入 g CTAB, g 草酸以及 mL苯胺,在12 ℃水浴上搅拌8 h;随后,往上述溶液中一次性加入20 mL含苯胺等量的过硫酸铵水溶液,同样条件下使反应保持7 h.所制备的样品用大量去离子水洗涤至滤液为中性,随后30 ℃真空干燥24 h. 的制备

采用Hummers法制备GO,具体过程如下:向干燥的2 000 mL三口烧瓶(冰水浴)中加入10 g天然鳞片石墨(325目),加入5 g硝酸钠固体,搅拌下加入220 mL浓硫酸,10 min后边搅拌边加入30 g高锰酸钾,在冰水浴下搅拌120 min,再将三口烧瓶移至35 ℃水浴中搅拌180 min,然后向瓶中滴加460 mL去离子水,同时将水浴温度升至95 ℃,保持95 ℃搅拌60 min,再向瓶中快速滴加720 mL去离子水,10 min后加入80 mL双氧水,过10 min后趁热抽滤.将抽干的滤饼转移到烧杯中,加大约800 mL热水及200 mL浓盐酸,趁热抽滤,随后用大量去离子水洗涤直至中性.所得产品边搅拌边超声12 h后5 000 r/min下离心10 min,得氧化石墨烯溶液.

复合材料制备

按照一定比例将含一定量的PANIF液与一定量的 mg/mL 的GO溶液混合,使混合液总体积为30 mL, GO在混合液中的最终浓度为 mg/ mL,磁力搅拌10 min后,将混合液转移到含50 mL聚四氟乙烯内衬的反应釜中进行水热反应,在180 ℃保温3 h;待反应釜自然冷却至室温后取出,用去离子水洗涤产物直至洗液无色后,于60 ℃真空干燥24 h,待用.按照上述步骤制备的PANIF与GO的质量比分别为5,10以及15,相应命名为PAGO5,PAGO10和PAGO15,对应的PANIF质量为75 mg,150 mg和225 mg.

仪器与表征

用日本日立公司S4800场发射扫描电镜(SEM)分析样品的形貌;样品经与KBr混合压片后,用Nicolet 5700傅立叶红外光谱仪进行红外分析;用德国Siemens公司Xray衍射仪进行XRD分析;电化学性能测试使用上海辰华CHI660c电化学工作站.

电极制备和电化学性能测试:将活性物质(PANIF或PANIF/rGO)、乙炔黑以及PTFE按照质量比85∶10∶5混合形成乳液,将其均匀地涂在不锈钢集流体上,在10 MPa压力下压片,之后烘干得工作电极.在电化学性能测试过程中,使用饱和甘汞电极(SCE)作为参比电极,铂片(Pt)作为对电极,在三电极测试体系中使用1 M H2SO4作为电解液进行电化学测试,电势窗为~.

比电容计算依据充放电曲线,按式(1)[15]计算:

Cs=iΔtΔVm.(1)

式中:i代表电流,A;Δt代表放电时间,s;ΔV代表电势窗,V;m代表活性物质质量,g.

2结果与讨论

形貌表征

图1为PANIF和PAGO10形貌的SEM图.低倍的SEM(图1(a))显示所制备PANIF为大面积的纳米纤维网络;高倍的图1(b)清晰地显现该3D纳米纤维网络结构含许多交联点.PANIF和PAGO10混合液经过水热反应后,从低倍的SEM(图1(c))可以看出,PAGO10复合物具有交联孔状结构;提高观察倍数(图1(d)和图1(e))后可以发现样品中rGO 与PANIF共存;而高倍的图1(d)清晰地显示出了rGO与PANIF紧密结合,且合成的褶皱rGO因层数较少而能观察到其遮盖的PANIF.从图1可知:成功合成了大面积的PANIF以及互相均匀分散的PANIF/rGO复合材料.

分析

图2为PANIF,GO以及PAGO10 3种样品的FTIR图.图2中a曲线在1 581 cm-1,1 500 cm-1,1 305 cm-1,1 144 cm-1,829 cm-1等波数处展现的尖锐峰为PANI的特征峰,它们分别对应醌式结构中C=C双键伸缩振动、苯环中C=C双键伸缩振动、C-N伸缩振动峰、共轭芳环C=N伸缩振动、对位二取代苯的C-H面外弯曲振动.图2中b曲线为GO的红外谱图,在3 390 cm-1, 1 700 cm-1的峰分别对应-COOH中的O-H,C=O键振动,1 550~1 050 cm-1范围内的吸收峰代表COH/ COC中的C-O振动[16],可以看出,GO中存在大量的含氧官能团.图2中c曲线为PAGO10复合物红外吸收谱图,与GO,PANIF谱图比较, 可以发现PAGO10中的GO特征峰不太明显而PANI的特征峰全部出现,这个结果归结于GO含量少以及GO经水热反应后形成了rGO,另外也表明水热反应对PANI品质无大的影响.

电化学性能分析

图4为样品的CV曲线,其中图4(a)为不同样品在1 mV/s扫描速率下的CV图,可以看出,4个样品均出现明显的氧化还原峰,这归因于PANI掺杂/脱掺杂转变,表明PANIF以及复合物显示出优良的法拉第赝电容特性.图4(b)为PAGO10在不同扫描速率下的CV曲线,由图可知PAGO10电极的比电容随着扫描速率减小而稳步增加,在扫描速率为1 mV/s时,PAGO10电极的比电容为 F/g.

图5为PANI,PAGO5,PAGO10和PAGO15的充放电曲线以及交流阻抗图.图5(a)为电流密度为1 A/g时样品的放电曲线图,由图可知:4种样品均有明显的氧化还原平台,这与前述CV分析中的结果相吻合.根据充放电曲线,借助式(1),计算了4种样品在不同电流密度下的比电容,结果如图5(b)所示,很明显,相同电流密度下PAGO10比电容最大,当电流密度为1 A/g时,其比电容为517 F/g,这个结果表明PAGO10的电化学性能明显优于PANI/石墨烯微球和3D PANI/石墨烯有序纳米材料(电流密度为 A/g时,比电容分别为 261和495 F/g)[18-19], 而PANIF比电容最小,仅为378 F/g;且在10 A/g电流密度下PAGO10的比电容仍保持在356 F/g 左右,这表明PAGO10电极具有优异的倍率性能.该复合材料比电容以及倍率性能得到极大提高源于rGO与PANIF两组分间的协同效应.在充放电过程中连接在PANIF间的rGO为电子转移提供了高导电路径;同时,紧密连接在rGO上的PANIF有效阻止水热还原过程中石墨烯的团聚,增加了电极/电解质接触面积,从而提高了PANIF的利用率而使得容量增加. 为了更清晰地了解所制备材料的电子转移特点以及离子扩散路径,对样品进行了交流阻抗测试,图5(c)为4个样品的Nyquist图.从图5(c)可知:在高频区、低频区均分别具有阻抗弧半圆、频响直线.在高频区,电荷转移电阻Rct大小顺序为RPAGO5

值说明rGO的加入提高了电极材料的导电性.在低频区,直线形状反映了样品电化学过程均受扩散控制,并且PAGO5所展现的直线斜率最大,说明其电容行为最接近理想电容,即频响特性最好,这也是源于rGO的加入提高了材料导电性以及复合物的独特微观结构.

氧化还原反应的发生,导致PANIF具有十分高的赝电容,但由于在大电流充放电过程中高分子链重复膨胀和收缩,导致其循环稳定性差而限制了其实际应用.为此,对ANIF和PAGO10进行循环稳定性分析.图6显示,PAGO10在5 A/g电流密度下经过1 000次充放电后,电容保持率为77%,而不含rGO的PANIF电极在2 A/g电流密度下充放电1 000次电容保持率仅为,这个结果表明PANIF循环稳定性较差;另外,rGO的加入形成的PANIF/rGO紧密的连接,降低了PANI链在充放电过程中的膨胀与收缩,使得链段不容易脱落或者断裂,从而PAGO10具有出色的循环稳定性.

3结论

采用自组装的方法,经水热反应,制备了PANIF/rGO复合电极材料.研究发现,rGO与PANIF紧密连接;而且,当PANIF与GO质量比为10∶1时,复合材料展现了最佳的电化学性能,当电流密度为1和10 A/g时,其比电容分别为517, 356 F/g.从上可知:合成的PAGO10具有高的比电容、较好的倍率性能和稳定性能,从而有望作为超级电容器电极材料在实践中应用.

浅谈水泥窑用新型环保耐火材料的研制及应用

1 概述

随着新型干法水泥生产技术在我国的迅速普及,我国水泥工业得到飞速发展,2012年,水泥总产量达亿吨,占世界总产量55%左右。在20世纪六、七十年代,镁铬质耐火材料因具有良好的挂窑皮和抗水泥熟料的化学侵蚀性能,而被广泛应用于新型干法水泥窑的烧成带[1],并取得了良好的使用效果,但由于镁铬砖在使用过程中砖内的Cr2O3组分与窑气、窑料中的碱、硫等相结合,形成有毒的Cr6+化合物[2]。再加上原燃料中所带入的硫,碱与硫共存时形成另一种水溶性Cr6+有毒性致癌物质:R2(Cr,S)O4。水泥窑在正常运转中,其窑衬中镁铬砖内的一部分Cr6+化合物随着窑气和粉尘外逸,飘落在厂区及周边环境中,造成厂区大气的污染; 另一部分则残留在拆下的废砖中,废弃的残砖一遇到水就会造成地下水的污染;更直接的危害是在水泥窑折砖和检修作业时,窑气和碎砖粉尘中的Cr+6会给现场人员造成毒害,据有关专家论证,Cr6+腐蚀皮肤,使人易患上大骨病,进而致癌。因此,镁铬质耐火材料作为水泥窑内衬会对环境和人类造成长期污染和公害。

发达工业国家在水源、环境和卫生方面有着一系列配套的规范,其中德国对水泥厂预防“铬公害”的规定最普遍,执行也是最严格的,具体内容如表1所示:

我国于1988年4月颁布国家标准GB3838-88,对地面水中Cr6+含量进行明确规定,如表2所示:

这就使得水泥企业在使用镁铬砖做水泥窑内衬投入的环保费用加大,特别是用过镁铬残砖处理费用非常昂贵,因此,水泥窑用耐火材料无铬化是必然的发展趋势。

2 水泥窑烧成带新型环保耐火材料的研制

研制思路

目前,用于水泥回转窑烧成带的无铬环保耐火材料主要有镁白云石砖和镁铝尖晶石砖。镁白云石砖对水泥熟料具有良好的化学相容性和优良的挂窑皮性,但是抗热震性差,抗水化性差;镁铝尖晶石砖具有良好的抗热震性和抗侵蚀性,但是挂窑皮性差[3,4]。镁砖中引入铁铝尖晶石制成的第二代新型环保耐火材料―新型环保耐火材料,结构韧性好,抗碱盐及水泥熟料侵蚀能力强,具有良好的挂窑皮性能,在烧成带能有效延长使用寿命,是目前适合我国国情的新一代水泥窑烧成带用无铬耐火材料。但该产品的关键是铁铝尖晶石原料的合成、加入量、加入方式及有关工艺条件对制品性能的影响。

试验与研究

铁铝尖晶石的合成。铁铝尖晶石是一种自然界少有的矿物,化学分子式为FeAl2O4,其中含和。铁铝尖晶石为立方体结构,二价阳离子占据四面体位置,三价阳离子填充在由氧离子构成的面心立方中。其理论密度为,莫氏硬度为。要形成铁铝尖晶石,必须保证氧化亚铁(FeO或FeOn)是处于其稳定存在的条件下。只有在FeO能稳定存在的区域内,才能保证与Al2O3形成的化合物是FeO? Al2O3尖晶石,而在FeO稳定存在的区域以外的条件下,铁的氧化物与Al2O3作用得到的产物很难说是FeO?Al2O3尖晶石,而可能是含有大量或主要是Fe2O3-Al2O3的固溶体[5]。FeOn- Al2O3的系相图如图1所示:

为了得到高质量的合成铁铝尖晶石,我们特聘请了欧洲知名耐材专家进行专业技术指导,经过大量试验,掌握了烧结合成铁铝尖晶石的关键技术,为生产达到国际水平的新型环保耐火材料打下了良好的基础。在生产中把FeO与Al2O3按一定比例混合均匀后压制成荒坯,在保证“FeO”稳定存在的气氛下,经高温烧成,制得FeO? Al2O3尖晶石含量为97%以上的烧结铁铝尖晶石。产品衍射如图2所示:

原料与制品的性能 ①原料的选择。根据我们的生产经验,结合水泥窑烧成带对耐火材料的要求,我们选用优质镁砂、合成尖晶石为原料,并加入特殊添加剂来强化制品的性能,研制生产出第二代无铬镁尖晶石砖―新型环保耐火材料。所用原料理化指标如表3所示。②制品的性能。将原料破碎成所需的粒度,采用四级配料,经强力混碾、高压成型、高温烧成。产品的显微结构见图3,产品理化指标与国外同类产品对比情况如表4所示。

铁铝尖晶石对制品性能的影响 ①铁铝尖晶石加入量对制品耐压强度的影响。从图4可以看出:随着铁铝尖晶石增加制品的耐压强度呈现出先升后降的趋势,这是由于铁铝尖晶石与镁砂互溶的结果,铁铝尖晶石的加入量在10%时,制品的强度达到最大值。②铁铝尖晶石加入形式对制品抗热震性能的影响。从实验结果表5可以看出:以颗粒形式加入铁铝尖晶石制品的抗热震性比以细粉形式加入铁铝尖晶石制品相对较好。

产品的性能

结构韧性好、热震稳定性优良。新型环保耐火材料在烧成及使用过程中Fe2+离子扩散进入周边的氧化镁基质中,同时部分Mg2+离子扩散进入铁铝尖晶石颗粒,与铁铝尖晶石分解残留的氧化铝反应生成镁铝尖晶石,这一活化效应使制品在烧成或使用过程中,内部形成大量的微裂纹,重要的是铁铝尖晶石的分解过程、Fe2+离子和Mg2+离子的相互扩散在高温下持续进行,使得MgO-FeAl2O4耐

火材料在整个高温使用过程中,可以形成大量的微裂纹,这些微裂纹的存在有利于缓冲热应力、提高制品的结构柔韧性和热震稳定性。

强度高。从制品显微结构可以看出:制品内部铁铝尖晶石与高纯镁砂互溶,结构非常均匀致密,晶粒发育良好,颗粒与基质间通过晶间尖晶石相连接,结合良好,明显的提高了砖的密度和高温强度。

具有良好的粘挂窑皮性能。在使用过程中,制品中的Fe2O3与Al2O3都易与水泥熟料中的CaO反应生成C2F、C4AF等低熔点矿物,该矿物具有一定的粘度,可牢固粘附在新型环保耐火材料的热面,形成稳定的窑皮。我们把新型环保耐火材料和直接结合镁铬砖分别制成40mm×40mm×60mm样块,用90%水泥生料+5%煤粉+5%K2SO4,压制成Φ30×10mm圆饼,把圆饼放在两个样块中间,放入电炉内加热,温度升到1500℃,保温3小时,冷却后测其抗折强度,二者基本相同。由此可见,新型环保耐火材料粘挂窑皮性能优良。

产品的应用

新型环保耐火材料自2012年研制成功投放市场以来,通过河北鹿泉曲寨水泥公司、宁夏瀛海天琛水泥公司、内蒙古哈达图水泥公司、陕西尧柏水泥集团、北方水泥集团、河南锦荣水泥公司、新疆天基水泥公司、安阳湖波水泥公司等二十多家大型水泥企业2500t/d、5000t/d、6500t/d水泥窑烧成带应用,寿命周期均达到12个月以上,受到用户认可。

3 结论

材料学是研究材料组成、结构、工艺、性质和使用效能之间的相互关系的学科,为材料设计、制造、工艺优化和合理使用提供科学依据。下文是我为大家蒐集整理的的内容,欢迎大家阅读参考!

浅析奈米二氧化矽改性环氧树脂复合材料的效能

随着资讯产业的飞速发展, 人类社会正稳步朝着高度资讯化的方向发展,资讯处理与资讯通讯正构成高度资讯化科学技术领域发展中的两大技术支柱.以高速计算机、示波器、IC测试仪器为主体的资讯处理技术追求资讯处理的高速化、容量的增大化和体积的小型化;以手机、卫星通讯及蓝芽技术等为代表的资讯通讯技术追求多通道数、高效能化和多功能化,使得使用频率不断提高,进入高频甚至超高频领域.在高频电路中,由于基板介电常数越低,讯号传播得越快;基板的介电常数越小,损耗因数越小,讯号传播的衰减越小,因此,要实现高速传输、低能量损耗与小的传输延时,则对基板材料提出了更高的要求,即要求基板材料为低ε、低tanδ.

此外,高的耐热性,低的吸水性和高的尺寸稳定性也是高频电路对基板材料的基本要求.传统的基板材料***FR4***所用的基体树脂主要为环氧树脂,因其成本低、工艺成熟而在印刷电路板中大量使用;但作为高频电路基板材料,却暴露出介电效能低劣、耐热性不佳、热膨胀率偏高、耐溼性差等缺陷.因此开发适合高频电路基板材料用的树脂体系是印刷电路板行业目前研究的一个重要方向,而对EP进行改性并借助EP较为成熟的生产和加工工艺研究、开发和制备新型的树脂体系,是制备高效能电路基板的一条非常经济有效的途径[3-5] .

研究表明,无机奈米粒子弥散分布的树脂基体材料,由于奈米粒子具有的表面特性和晶体结构使基体材料显示出一系列优异的效能,其中奈米SiO2 改性树脂基体具有很多优异的效能[8-10],但奈米SiO2表面存在大量的羟基使其表现为亲水性、易团聚,贮存稳定性差等缺点.因此奈米颗粒在树脂中的均匀分散是制备高效能奈米颗粒弥散分布有机树脂的一个重要环节.

本文采用矽烷偶联剂KH570改性奈米SiO2粉体,通过共混法制备了高效能SiO2EP树脂复合材料,并对其微观结构、热稳定性和介电效能进行研究.

1、实验部分

原料

奈米SiO2质量分数≥,粒径15 nm,杭州万景新材料有限公司;苯***.***、二甲苯***.***、无水乙醇、H2O2 ***30 %,.***,γ2***甲基丙烯酰氧***丙基三甲氧基矽烷***. KH570***、环氧树脂***E44,6101******湖南三雄化工厂***、固化剂聚酰亚胺***低分子650******湖南三雄化工厂***.

改性环氧树脂复合材料的制备

参考文献[11],采用 γ2***甲基丙烯酰氧***丙基三甲氧基矽烷***KH570***对奈米SiO2进行表面改性处理得到亲油性奈米SiO2粉体.

SiO2改性环氧树脂复合材料的制备工艺如下***以2% SiO2EP为例***:取2 g亲油性SiO2粉体,超声分散于80 mL二甲苯中,然后加入49 g环氧树脂,搅拌均匀后再加入49 g的聚酰胺固化剂,超声分散搅拌均匀,最后将混合体系倾入铝制模具中,放置于烘箱中先于120 ℃预固化2 h,再升温至150 ℃固化3 h,最后于180 ℃固化1 h得最终试样. 为对比不同试样的效能,采用相同工艺制备了未新增奈米SiO2的EP.不同组成的试样编号如表1所示.

效能测试

采用傅立叶变换红外光谱***FTIR,Avatar360,Nicolet***研究改性奈米SiO2前后,不同试样中化学键的变化,判断可能发生的反应.操作条件:采用KBr压片法制样,测量的波长范围为***4 000~400*** cm-1.

采用扫描电子显微镜***SEM,JSM6700F,Jeol***表征微观形貌,观察奈米颗粒在复合材料中的分散情况.

用STA449C综合热分析仪研究试样的热稳定性.操作条件:样品质量为25~35 mg,Ar流量为50 mL?min-1,升温速率为10 ℃?min-1,温度变化范围为***0~800*** ℃.

介电常数是指介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场,在相同的原电场中某一介质中的电容率与真空中的电容率的比值. 介电损耗是电介质在交变电场中,由于消耗部分电能而使电介质本身发热的现象.SiO2改性环氧树脂复合材料的介电常数和介电损耗采用美国安捷伦公司生产的Agilent 4991A高频阻抗分析仪测试,测试频率为1 M~1 G,测试夹具为美国安捷伦公司生产的Agilent16453A介电效能测试夹具.

2、结果与讨论

分析

图1为3种试样的红外图谱.对改性奈米SiO2而言,位于1 103 cm-1左右的一个宽强峰及812 cm-1附近的一个尖峰属于Si-O-Si键的对称振动峰***νSi-O-Si*** .波数为1 395 cm- 1 的吸收峰属于νSiO-H的伸缩振动峰;波数为1 637 cm-1 处的吸收峰属于νC = C 的伸缩振动峰,波数为1 606 cm-1 处的吸收峰归属于νC-C的收缩振动峰,这两种化学键均来自于矽烷偶联剂KH570,从这几个吸收峰来看,矽烷偶联剂已经成功地连线在SiO2表面[11-12].同时由于改性奈米SiO2中仍存在Si-OH键振动峰,表明偶联剂在奈米SiO2表面的反应进行得并不完全,偶联剂用量对SiO2改性效果的影响有待进一步研究.

由于聚酰亚胺固化EP材料的官能团较多,本文重点分析新增改性SiO2后,相应官能团的变化.对比新增改性奈米SiO2前后EP的红外吸收,可知奈米SiO2在1 395 cm- 1处的峰消失,同时EP材料中出现于1 628 cm-1处的δCO-H和1 405 cm-1处的δN-H的强度降低甚至消失,表明矽烷偶联剂和改性奈米SiO2与EP树脂材料发生了化学反应,导致δCO-H和δN-H吸收峰强度降低或者消失.

波数/cm-1

奈米SiO2新增量对EP热稳定效能的影响

图2为不同样品在Ar气氛下的热重***TG***曲线和微分热重***DTG***曲线.从图2***a***所示TG曲线可以看出,不同组成的试样在Ar气氛中的热失重过程相似,在300~500 ℃,在相同的温度下,随SiO2含量的增加,失重率显著升高;而当失重率相同时,随SiO2含量的增加,复合树脂对应的温度升高,表明其热稳定性增加.表2给出了不同试样一定失重率对应的温度.

从图2***b***所示DTG曲线可以看出,0#试样有两个峰值,这表明EP基体的分解可大致分为两个步骤,这两个失重峰对应的分别是环氧树脂基体的热分解和裂解残碳的氧化[13-14].随着新增量的增加,第一个峰值逐渐变平缓直到最后消失,而失重速率最大时对应的峰值温度***见表2***则逐渐升高,这也表明随新增量的增加,偶联剂的官能团和改性奈米SiO2表面残留的Si-OH与基体树脂的官能团发生了化学反应,从而提高了树脂基体的“牢固度”[15].新增量越多,“牢固度”增加的程度越大,从而导致基体材料的热稳定性逐渐提高.

由于环氧树脂及其固化剂含有较多的氧,因此尽管在惰性气氛中进行热分解研究,但其裂解后的残炭量几乎完全消失,残余质量与新增在其中的SiO2量相一致[14].

奈米SiO2新增量对EP微观形貌的影响

图3为新增不同奈米SiO2颗粒的SiO2/EP复合材料的微观形貌图谱.从图3***a***中可以看出,未新增SiO2的试样断面较为粗糙;从图3***b***~***e***可以看出,随SiO2新增量的增加,其在EP中的分布由分散均匀,团聚少***图3***b*** 和3***c******,逐步改为团聚明显,分散均匀性差***图3***d*** 和3***e******.当新增量为4%时,奈米SiO2均匀地分散在EP基体中,粒径约为30 nm,对比原始SiO2尺寸,奈米颗粒还存在微弱的团聚现象.随新增量的增加,奈米SiO2团聚现象明显增加,当新增量增加到16%时,奈米颗粒出现严重的团聚现象,这将影响其介电效能.这种团聚一方面是由于奈米颗粒有很高的比表面积,同时由于偶联剂与奈米SiO2颗粒表面Si-OH反应得并不完全,导致奈米颗粒表面仍存在Si-OH,这些官能团彼此之间可以发生缩合反应导致颗粒团聚.

奈米SiO2新增量对EP基体介电效能的影响

奈米SiO2新增量对EP介电常数的影响

图4为不同试样的介电常数与测试频率的关系曲线图.从图4可以看出,5组试样的介电常数均随着频率的升高呈下降趋势.同时随着奈米SiO2新增量的增加,试样的介电常数呈先降低后升高的趋势.当新增量为4%时,试样的介电常数具有最低值.

log***f/Hz***

析认为,当奈米SiO2的新增量小于4%时,奈米SiO2新增到树脂基体后,形成了“ 核壳过渡层”结构,以“核”作为交联点使得复合材料的交联度提高,其极性基团取向活动变得困难, 因而复合材料的介电常数下降.而当奈米SiO2的新增量大于4%时,奈米SiO2本身介电效能较高的影响超过了其对树脂基体极性基团的“束缚”作用而产生了介电效能降低效应,这就导致复合材料介电常数的增加.

奈米SiO2新增量对EP介电损耗的影响

图5为5种试样的介电损耗随频率的变化曲线.从图5可以看出,试样的介电损耗均随测试频率的增加先升高后降低;随着奈米SiO2加入量的增多呈现先降低后升高的趋势.同一测试频率下,当奈米SiO2的新增量为4%时,材料的介电损耗最低;当奈米SiO2的新增量为6%时,材料的介电损耗开始增加;当奈米SiO2的新增量为16%时,材料的介电损耗接近纯EP试样的介电损耗.

分析认为,复合材料的介电损耗取决于环氧树脂极性基团的松弛损耗和极性杂质电导损耗的共同作用.加入奈米SiO2后,一方面改性奈米SiO2表面的官能团可以与聚酰亚胺固化EP中的官能团反应,束缚了树脂基体中极性基团的运动,从而降低了松弛损耗;另一方面,改性后的奈米颗粒表面不可避免地存在一些极性基团,这些基团同时增加了电导损耗,复合材料的介电损耗正是这二者共同作用的结果.当奈米SiO2的新增量小于6%时,试样的松弛损耗的降低效果高于电导损耗的增加效果,所以试样的介电损耗均比纯EP的小.而当奈米SiO2的新增量为16%时,奈米SiO2出现明显的团聚现象,这就导致松弛损耗的效果迅速降低,从而导致试样总体的介电损耗接近纯EP试样.

3、结论

利用矽烷偶联剂对奈米SiO2进行表面改性,通过共混法制备了不同奈米SiO2含量的SiO2/EP奈米复合材料,研究了SiO2的新增对复合材料微观结构、耐热性和介电效能的影响.结论如下:

1 *** 当奈米SiO2含量在0~16%时,随着奈米SiO2含量的增加,SiO2/EP奈米复合材料的热稳定性逐渐升高.

2*** SiO2/EP奈米复合材料的介电效能随着测试频率的升高呈下降趋势.同一测试频率下,随着奈米SiO2新增量的增加,试样的介电常数呈先降低后升高趋势.

3***当奈米SiO2含量为4%时,复合材料的综合性能最优.其耐热性较好,介电效能最优***频率为1 GHz时,介电常数为,介电损耗为 53***.

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随着汽车工业的发展,汽车发动机技术应用越来越普遍,我为大家整理的汽车发动机技术论文,希望你们喜欢。 汽车发动机技术论文篇一 汽车发动机节能技术浅析 摘 要:本文通过对发动机的节能原理进行分析,提出了一些节约发动机燃油消耗的措施,对中国汽车节能提出了发展方向。 关键词:节能;原理;措施;发展 中图分类号:U464 文献标识码:A 一、发动机节能的原理 1 提高充气效率 (1)减小进气系统的流动损失。①减小进气门处的流动损失。可通过增大进气门的直径,选择合适的排气门直径;增加气门的数目,采用小气门;改善进气门处流体动力学性能,减小气门处流动损失;采用S(活塞形成)/D(缸径)值较小的发动机等措施可以减小进气门处的流动损失。②减小整个进气管道的流动阻力。进气道应该有足够的流通截面积、表面光滑、拐弯小、多段通道连接要对中;进气管应该有足够的流通截面积、表面光洁,避免急转弯和流通截面的突然变化;空气滤清器的阻力应随结构和使用时间的延长而不同。(2)减少对新鲜充气量的加热。凡是能降低活塞、气门等热区零件的温度和减小接触面积的措施都是有利于减小对新鲜充气量的加热。(3)减小排气系统的阻力。减少排气系统中排气门座、排气道、排气管、排气消声器的阻力,对降低排气压力、减小排气损失均有利。(4)合理选择配气相位。配气相位是否合理主要根据以下几个方面来判断。①充气效率高,保证发动机的动力性能,主要由进气门迟闭角决定。②必要的燃烧室扫气,以保证降低高温零件的热负荷,使发动机运行可靠,主要由进气门迟闭角决定。③合理的排气温度,主要由排气提前角决定。④较小的换气损失、以保证发动机的经济性,主要由进排气门重叠角决定。 2 减小机械损失可从几个方面着手 (1)降低活塞、活塞环、连杆等往复运动机件的摩擦和质量。(2)降低滑动部件的滑动速度。(3)减少润滑油的搅拌阻力。(4)改良润滑油,使其低粘度化。(5)合理选择摩擦零件的材料。 二、发动机节能的措施 1 发动机稀燃技术 也叫发动机稀薄燃烧技术,指采用发动机的实际空燃比远大于理论空燃比的情况下进行的具有良好动力性、经济性和排放行的燃烧技术。 实现的技术途径:(1)实现稀燃混合气。实现稀燃混合气的措施有:使汽油充分雾化;采用结构紧凑的燃烧室;加快燃烧速度;提高点火能量;采用分层燃烧技术。(2)采用分层燃烧系统。主要有气道喷射稀燃系统和直接喷射稀燃系统。 2 发动机的增压技术 对进入气缸的空气提前进行压缩,使单位时间进入燃烧室的新鲜空气量增多,增加发动机的充气效率,提高发动机的功率。 3 燃油掺水节油技术 发动机采用掺水形成的乳化燃油,可以减少排气中的氮氧化合物等有毒成分、降低烟度减少污染,还能有效降低油耗,节约能源。 4 发动机可变气缸排量技术 发动机在中低负荷情况下,使部分气缸停止工作,增加工作气缸的负荷率,使其工作点落入低燃油消耗率和低排放工作区域内,从而改善车辆的经济性和排放性能;当发动机需要大功率时,则让全部气缸工作,体现发动机的动力性。 5 发动机可变配气正时技术 根据发动机转速和负荷的变化,适时调整配气相位和气门升程。 6 可变进气歧管技术 ECU根据发动机转速和负荷的变化而改变进气道的长度,在高转速时使进气通道变短,减少进气流动损失,提高发动机的高速功率。在低转速和低负荷及起动情况使进气通道变长,管内空气流动的动能增加,导致进气流速加快,充气效率提高,在同样的燃烧条件下会获得更大的输出功率,增加转矩。 可变进气歧管技术主要包括可变进气歧管长度和可变进气共振技术.。 7 可变压缩比技术 采用可变压缩比技术对于自然吸气发动机,在部分负荷情况下压缩比可以设计高一些;对于增压发动机在增压压力比较低的低负荷情况下,适当降低压缩比,使压缩比随发动机负荷的变化连续调节,这样可以避免爆燃,又提高了在高压缩比情况下中低负荷的工作效率,增加了动力性能,提高了济性,保证了发动机工作效率的最大化。 改变发动机压缩比的方法有改变燃烧室的容积和改变活塞行程。 8 汽油机燃油喷射与点火系统的电子控制技术 在汽油机电控燃油喷射系统中,电控单元主要根据进气量确定基本的喷油量,再根据其他传感器信号对喷油量进行修正,使发动机在各种工况下均能获得最佳浓度的混合气,从而提高发动机的动力性、经济性和排放性;汽油机电控点火系统(ESA)根据相关传感器信号,判断发动机的运行工况和运行条件,选择最佳的点火提前角点燃可燃混合气,从而改变发动机的燃烧过程,实现发动机动力性、经济性和排放性的提高。 9 柴油机燃油喷射系统的电子控制技术 在柴油机电控燃油喷射系统中,ECU主要根据发动机转速和负荷信号来确定基本供油量和供油正时,再根据其他传感器信号进行修正。 10 电子节气门技术 汽车电子节气门技术(ETC)淘汰了传统加速踏板采用拉索或杠杆机构,与发动机节气门之间进行直接的机械连接,通过增加相应的传感器和电控单元,实现精确控制节气门的开度。该技术可以实现发动机转矩和空燃比的精确控制,有助于提高汽车行驶的动力性、平稳性、经济性以及降低排放污染。 11 陶瓷发动机 为了减小发动机能量损失中占绝大部分的冷却损失和排气损失,一般采用取消或部分取消冷却系统的方法,并使用陶瓷等耐高温、耐磨损、耐腐蚀、重量轻和强度高等特点的隔热材料或其他方法减少燃烧室内热量的散失,使发动机在更高的工质温度下工作;利用排气能量。 12 EccoBoost 发动机技术 一种兼具涡轮增压技术和燃油直喷两种技术于一体的发动机技术,发动机能获得更高的动力性和经济性。 结语 根据中国的能源政策和汽车工业发展情况来看,国家首先应该大力发展柴油机技术,主要是研究电控柴油机;其次大力发展电动汽车,优先发展混合动力汽车,加大电池续航能力的研究;再次大力研发推广代用燃料车。发动机油耗的高低直接反应了我国发动机设计与制造水平,汽车发动机节能技术的推广应用,将大力推动我国汽车工业的发展。 参考文献 [1]许文靖.现代汽车节能技术探析[J],科技创新导报,2009(24). 汽车发动机技术论文篇二 汽车发动机修理技术分析 摘要:随着汽车工业的发展,电子控制系统在汽车上的应用越来越普遍,电控系统在提高汽车性能的同时,也使汽车的故障诊断变得复杂起来。汽车发动机修理大多数的诊断都采用的经验诊断和技术诊断,对于目前汽车发动机维修采用“事后维修”和定期强制保养的方式已经不能满足现代化汽车发动机的发展了。更高的技术诊断要求应用于现代的汽车修理维护种,我们在对电控汽车进行维修时应综合分析判断的同时,还要利用传统诊断结合汽车故障的现象来寻找故障部位。并且及时对汽车发动机进行相应的维修及保养。 关键词:汽车发动机;故障;排除;维修 一、汽车发动机维修 随着现代汽车工业随着科学技术的飞速发展,新技术广泛运用,现代汽车的发动机故障诊断不再是眼看、耳听、手摸就能够解决的简单维修了,日益呈现出汽车发动机维修的高科技,随着中国贸易市场的开放,一批批先进的进口汽车检测设备和仪器被引入中国的市场。如四轮定位仪、解码器、汽车专用示波器、汽车专用电表、发动机分析仪、尾气测试仪及电脑动平衡机等,成为现代维修企业的必备工具。在这些高科技检测产品的推动下,使我国的汽车产业得到了较快的发展,尤其是汽车发动机的维修不在是以前的茫然状态。形成了一套正规、准确、科学维修管理。 二,汽车维修的维修是汽车发展的必要形式 而汽车的发动机维修是必要中德重要部分,一般发动机面临如下几方面的问题: 1、发动机不能发动,由于蓄电池存电不足、电极桩柱夹松动或电极桩柱氧化严重,电路总保险丝断,点火开关故障,起动机故障,起动线路断路或线路连接器接触不良等原因,经常导致打开点火开关,另外点火线圈工作不良,存在点火的问题,燃油泵不工作或泵油压力过低,燃油压力调节器工作不良;怠速控制阀或其控制线路故障,怠速控制发阀空气管破裂或接头漏气,空气流量计故障。导致起火开关拨到起动位置,发动机发动不着。 2、发动机失速故障,对于发动机进气系统,经常进气系统存在漏气的现象,空气流量计工作不正常,油箱中燃油过少,燃油管内的压力不稳,燃油喷射系统供油压力不稳,冷起动喷油器和温度正时开关工作不良。导致发动机正常工作的转速不能保持一个平稳的状态,转速忽高忽低,发动机不能正常工作。 3、发动机机器零件的老化,或线路故障。发电机经常在高温下工作,发生的高温电火花会电子元件被过电压击穿,或在高温、大电流击穿,会形成短路或断路的现象,会使点火控制器工作异常,造成点火线圈次级绕组无法产生高压电,高压火线不跳火或火花弱,发动机无法启动或工作异常。由于发动机工作的时间较长,或出厂较早,元件老化或性能退化,另外电子元件长期在高温、电压、电流变化频繁、灰尘等恶劣条件下工作等,也会产生元件的老化或性能退化。发动机的某一固定位置安放着传感器和执行器,在正常工作的条件下,导线与电控单元ECu连接是完好状态,若导线接头插接不良或导线短路等,发动机的工作就会发生故障,传感器无法将检测的信号传给电控单元,电控单元不能控制执行器工作,从而造成发动机工作异常,不能正常的启动。 三、发动机故障诊断方法多种多样性 在我们的日常生活始终中,我们可以运用单一诊断方法,也可以多种诊断方法结合使用,依据不通的实际情况,充分发挥个人的智慧创造实用的诊断方法对发动机进行故障诊断。科学与实际相结合,无论哪一种方法都必须是科学的诊断方法、科学的思维方式、科学的分析能力,下面是汽车发动机修理技术的方 1、汽车发动机的保养技术,使用适当质量等级的润滑油,依据发动机的不同类型采用适合该型号的润滑油,选用标准要不低于生产厂家规定要求为准。定期更换机油及滤芯,避免滤清器堵塞。保持曲轴箱通风良好,避免污染气体逆向流,堵塞曲轴箱,造成曲轴箱的污染,在滤芯污染,燃料的消耗大幅度增加,有时燃烧又不充分,不断产生混合的气体,形成油泥。发动机无法正常工作,所以要定期清洗曲轴箱,保发曲和耗持发动机内部的清洁。同时还要定期清洗燃油系统,保养水箱,减少胶质和积碳,在油道、化油器、喷油嘴和燃烧室中沉使燃油雾化不良,对水箱的清洁能够减少水箱破损、渗漏,使发动机保持最佳状态,而且延长水箱和发动机的整体寿命。 2、利用专门诊断仪器诊断,目前在对电控发动机进行故障诊断中,出现了很多诊断方法,但更多应用的是故障解码器,如电眼睛等专用车系诊断仪等。大大提高了电子控制系统的诊断效率。能够及时有效的排除和解决故障,故障解码器的操作十分的简便,检查发动机的故障时将故障解码器的插头和汽车上的故障诊断插座相连接,打开点火开关,进行操作后,可以很方便地从诊断仪的显示屏上读出所有储存在电脑中的故障码。通过数据流程所显示的数据可以具体反映出传感器和执行器现时工作状态。如节气门位置传感器的电压变化;水温传感器的电阻变化;喷油器的喷油时间变化等等。通过对它们工作状态时的变化的观察,我们可以判断哪些传感器和执行器工作是否正常,减少了解决故障的所用时间。 3、培训相关的高科技维修人才,在我国传统的汽车维修企业中,维修人员的文化水平、受教育程度、理论基础、外语水平都较低,汽车维修企业的现代化和先进化发展比较缓慢,受传统思想影响比较严重,大都采用师傅带徒弟的模式,很难达到机电一体化、懂电脑、会外语的现代维修技术人员的水平。随着经济全球化的、知识一体化、汽车高科技的发展的要求,从事汽车维修服务的技术人员,不仅要具备高科技的素质,坚实的汽车专业理论、熟练掌握各种汽车检测设备与仪器的基本技能,还要有一定的外语基础,能熟练使用电脑查询汽车维修资料,对出现的各种疑难杂症进行分析,以最少的时间完成最快的检测,准确判断、熟练排除,做到科学准确的对汽车发动机进行有效的维修。 4、故障症状模拟诊断,对电控发动机故障诊断中,往往会出现理论与实际不相符的情况,我们经常会碰到发动机有故障但没有明显故障症状的现象,不知道故障到底出现在哪里,正常的维修工作无法进行,这就要求我们采用故障故障症状模拟诊断,排除可能出现的故障,缩小故障范围。模拟出现故障时相同或相似的条件和环境,找出故障原因,提出实际的解决方案,有针对性的维修排除故障。 四、结语: 汽车的发动机不仅仅要靠科技和维修。还需要驾驶员平时在开车中还要始终使发动机保持正常的工作温度,并能避免发动机超负荷运转。及时做好汽车发动机的清洁和维护工作,全面深刻了解发动机的原理,掌握有关功能作用,运用科学的分析方法和维修技巧,尽可能的排除可能发生的故障,使我国汽车发动机维修行业在汽车维修企业发展要素中,起主导作用,促进我国汽车行业的健康稳定发展。 看了“汽车发动机技术论文”的人还看: 1. 本田发动机技术论文 2. 汽车电子技术论文 3. 关于汽车的科技论文3000字 4. 浅谈汽车技术管理论文 5. 关于汽车网络技术的论文

Motorvehicle suspension on the vehicle suspension system is a very important only does it affect the comfort of the car (ride), but also to otherproperties such as the adoption, as well as the stability of the attachmenthave a significant impact on performance, each of the suspension by the elasticcomponents (buffers), body-oriented (from Chuan And stabilizing role), as wellas shock absorbers (from the role of shock absorption). However, not all of thesuspension must have three components. As long as we can play to the role ofthe three. Vehiclemaintenance for the conservation network 1, flying the classification suspension: on both sides of the wheel mounted on atotal-vehicle-bridge, the train-bridge to fly through the frame and suspension structure is simple and reliable power-but by two rounds ofshock and vibration affecting each other. But also because of the quality offlying non-serious suspension of the poor performance of the buffer, the vibrationof a moving car, the greater the impact. The suspension generally used fortrucks, buses and a number of other ordinary vehicles. (2) independentsuspension: each individual through a set of wheels mounted on the body orsuspension of vehicular bridge, the use of off-Axle, in the middle of a fixedframe or body; such wheel on both sides of the suspension by the shockHubuyingxiang, but due to non-flying than by the quality; buffer with a strongshock absorption capacity, ride comfort. The indicators are better thannon-independent suspension, but the complex structure of the suspension, but italso drive axle, steering system has become complicated. The use of suchsuspension of the following two categories of vehicles. Cars, buses andpassenger vehicles. Can be improved ride comfort, and high speed when drivingthe car to improve stability. Off-road vehicles, military vehicles andmining vehicles. In a bad way and have no say under the circumstances, we canmake sure all the wheels on the ground and contacts to enhance stability anddriving the car attached, to play a speed of the car. for the type of (1) of the leaf spring: the long-range multi-chip andcurvature ranging from the composite plate. After installed at both ends of thenatural upward curve. In addition to the leaf spring with a buffer, there is acertain degree of shock absorption, vertical layout also has a force-oriented,non-independent suspension using most of the leaf spring so flexiblecomponents, save-oriented devices and shock absorbers, simple structure . (2)of the coil spring: only a cushion for the multi-car independent suspension. Inthe absence of damping force and mass functions must also be equipped withspecial shock absorbers and device-oriented. (3) oil and gas spring: a flexiblemedium as a gas, liquid as a medium-power, which not only has a good buffercapacity, also has a role in shock absorption and at the same time frame of ahigh degree of regulation may also be applicable to the use of heavy vehicles andbuses. (4), torsion bar springs; will be made under the torsion bar springsfixed at one end of the frame, on the other side through the arm and connectedto the wheels, and beat at wheel torsion bar the use of reverse deformationplayed the role of buffer, is suitable for independent The use of suspension. use of shock absorber tube shock absorbers, the use of oil in the smallrole to cut energy consumption vibration. Shock absorber and the upper bodyframe or connected with the lower end of the train-bridge connected. Most ofthe trip can be done and the compression of the dual role of the role of flexibility in the independent suspension components, most of them can onlytransfer the vertical loads and can not transmit vertical and horizontal, mustbe a separate device-oriented. As noted, under the arm and vertical, horizontalstabilizer, and so on. suspension: before and after the truckswere non-independentsuspension bridge, some vehicles such as buses and cars and so on, after thebridge is also a non-independent suspension. Each car of the sedan chair byhoisting two independent non-vertical arrangement of the composition of theleaf spring. Leaf spring fixed in the middle of the train-bridge, with thefront end hinged frame or body, the back-end with the frame or body through theear hanging hinged or connected to use of skateboards. Top of the frame with ashock absorber then, with the lower end of the next school Axle. The truck rearaxle and more without shock types of independent suspension, coil spring as the use of flexiblecomponents. Torsion bar springs for the independent suspension is also dividedinto vertical and horizontal torsion torque Cup two-under. Although many of theadvantages of an independent suspension, but the car would turn the system, theDepartment of driving and driving more complicated structure of the of the engine engine performance merits of a direct impact on theperformance of motor vehicles. First, the use of fuel by the differentcategories according to engine fuel, gasoline engine and the engine is dividedinto two major categories of diesel Motor conservation maintenance, gasoline engine small size, lightweight, low prices; good start, when the maximum power of high-speed;work in asmall vibration and noise; suitable for small and medium-sized car inparticular, the use of high-speed deflagration due to the restrictionscan not be too high compression ratio, thermal efficiency and economy are not,such as diesel. Gasoline is a mixture of the main gas pipeline in the form overinto the cylinder, compressed by the end of close to the spark plugs fire. Thedriver to speed up the adoption of the control pedal into the cylinder of thegas mixture to control the load on the engine, known as the volume ofregulation. Gasoline engine’s fuel supply system and ignition system is a gasoline enginefailure on the part of a higher proportion. Gasoline engine emissions ofharmful material composition of carbon monoxide, carbon compounds and nitrogenoxides than diesel, and so on, but with the current electronically controlledfuel injection system and other exhaust gas purification devices, which havegreatly improved. In addition, the gasoline engine’storque characteristics are very suitable for automotive use, can significantlyreduce the labor intensity of the and gasoline engine, diesel engine size, weight, high prices, poor start(especially when the low temperature); work more vibration and noise; easy tooverload when the black smoke. Diesel is characterized by: 1)the absence of the deflagration, as well as restrictions on the needs of thespontaneous combustion of diesel, diesel engine compression ratio high. Thermalefficiency and economy must be better than the gasoline engine. 2)the same power, the diesel engine’s torque, maximum power at the time of low speed, suitable for theuse of the truck. 3)is a mixture of diesel engine cylinder internal form, no inlet throttle, theintake of small resistance. The driver to speed up the adoption of fuelinjection control board, to change the engine load, known as the regulation ofquality, as there is no problem of hypoxia, emissions of hydrocarbons andcarbon monoxide content of less than )In the absence of the ignition system, as well as fuel supply device failurerate low. Therefore, failure to less than diesel gasoline engine. 5)diesel engine torque characteristics are not suitable for car driving cycleneeds, moving the stalls to use frequently, an increase of pilot laborintensity. The main diesel engine for use in medium and heavy vehicles. Second, the number of engine cylinder andarrangement of the engine cylinder displacement equal to the volume of workand. Increasein the number of cylinder engine will not only increase capacity, improve theengine output power, but also to enable the smooth operation of the engine toreduce noise and vibration. Hyundai Motor have adopted multi-cylinder for more than 3-cylinder engine, small trucks, passenger cars andmedium-sized following for more than 4-cylinder engine; medium-sized trucks,large cars and buses for more than 6-cylinder engine; Heavy-Duty Truck Generalof 6-8 cylinder. 6-cylinder engine under a single row multi-cylinder in-linemode; 8-cylinder V-type engines for alignment; some of the cars in order toreduce engine height, length shortened, using V6, V8-type arrangement. Mini-caruse of 3-cylinder engine, most oblique way. In-line engine structure is simpleand cheap. The disadvantage is that a high degree of the engine higher more a way. V-type engines with low height, short length, but thestructure of the complex, more expensive price, suitable for large-scaleengine. Water-cooled engine block using the whole cast. Small engines usedaluminum alloy materials, large-scale multi-engine for the cast iron. Cylinderhead bolts used in a fixed block on the plane, in addition to constitute aclosed cylinder combustion room, into the exhaust, valves are installed, andspark plug valve, and so on. Third,the gasoline engine’sfuel supply 1, the fuel-supply system carburetor gasoline engine fuel supplyline into carburetor and fuel-injection two major categories of carburetor mainoil installations operating principle is: the work of the engine when the outside air Inthe cylinder under the suction air filter to filter through into the the air flow through the pipe section due to the smaller increase in thevelocity and pressure led to the decline in a certain vacuum. Float on theinterior of gasoline in the vacuum from the role of the main inlet into thespray nozzle, the gas emitted by high-speed air currents disperse into mist,known as fogging. And then to oil and oil-film evaporation space in the form ofevaporation, and the airway had mixed into the air mixture into the order to achieve the economy, the main oil loading also uses the air main nozzle at the indoor air, and along with a few scheduled to openaround the through-hole and air the same room. When the throttle openinggradually increases, the air hole gradually connected with the air. Not onlyreduces the vacuum so that the mixture-thinning, the main air nozzle is alsobeneficial to the atomization of gasoline. 2. electronically controlled fuelinjection fuel-supply system carburetor fuel-supply device structure is simple,reliable, cheap, easy maintenance. But the biggest drawback is that it can notbe precisely controlled mixture of concentration, resulting in incompletecombustion, emissions of harmful ingredients, do not meet the stringentrequirements of environmental protection today. In addition, due to theexistence of the pipe so that the air resistance increases. There is also thecylinder uneven distribution of gasoline and easy to produce and Qizu ice andso on. In order to solve these problems, 80 electronically controlled fuelinjection system in the car engine on a wide range of applications more fuel injection system advantages: electronically controlled fuelinjection system (referred to as English EFI) has the following advantages: matter under what conditions and in what conditions the engine canaccurately control the mixture of concentration, To make gasoline burncompletely full. This greatly reduces the emission of harmful components ofcontent, also has an excellent combustion engine of the economy. supply, ignition temperature, such as centralized control, so that the workof the engine performance, increased engine power output, lower fuelconsumption. engine can always operate in a stable condition in a variety of conditionsso that all car drivers in accordance with the requirements of normal traffic. 4. In the absence of pipes, a small airresistance. At the same time, difficult to produce Qizu, to the distribution ofgas cylinder uniform, and so on. The shortcomings of the fuel injection systemis the high cost structure of the complex and difficult to repair, and so on. electronicallycontrolled fuel injection system of classification: 1) by way of testing the air quality into theway traffic density and speed of the way the two categories. 2) by way of fuel injection, the following twocategories. According to the location of the jet, into intake manifold junction(SPI) and the jet intake manifold Department (MPI) are two jet, respectively,also known as single-point and multi-point injection jet. MPI iscurrently widely used in the is currently widely used in theway. Department of gasoline ignition gasoline engine ignition system aregenerally three categories: contact-type ignition system, electronic ignitionsystem, computer-controlled ignition system.车辆悬架系统中的机动车辆悬架系统是一种非常重要的系统。它不仅对乘坐汽车的舒适度有影响,而且对附件的稳定性等其他性能有着显著的影响。每个悬挂的弹性元件(弹簧),是车架(起稳定作用), 以及减振器的角色(减震)组成然而,并非所有的悬架必须有三个组成部分。只要我们能发挥三个作用。汽车的维护,悬架分类:一 非独立悬架:两侧车轮安装在一根整体式车桥上,车轮连同车桥一起通过框架与车身相连。但这种悬架结构简单,可靠,制造方便,而是由两个轮冲击和振动轮互相影响。在载重汽车上被广泛应用。 但减震器的表现不佳,汽车行进中的震动越大,影响越严重,所以这种悬挂通常被用在卡车、客车和其他的普通车辆。 独立悬架:每个元件通过两侧车轮安装或悬挂在车架上,并且采用断开式车桥。安装了这种减震系统的车轮不易失重飞起,具有强大减震能力的缓冲器更是提供了舒适的乘驾感受。若一侧车轮相对于车架(或车身)的位置发生变化时,另一侧车轮不受影响。这种悬架结构复杂,且车身的平稳性和高速行驶的稳定性较好,因此在轿车和小客车上得到普遍采用。以上指标均优于非独立悬架,但是悬架的结构越复杂,驱动桥和转向系统也就越复杂。使用这种悬架的交通工有以下两种:1汽车和客车等客运车辆:可以提高乘驾舒适度,并且当高速驾驶时能提高稳定性。mining vehicles.越野车,军用车和采矿车。在路况不佳时,可以确保所有的车轮接触地面并提高稳定性,避免汽车起伏,发挥出汽车的速度。二.弹性元件类型:1 钢板弹簧:它是由若干片长方形的钢板组合成的复合板,呈弯曲形。安装在自然向上的曲线两端。此外,钢板弹簧通过减震器起到某种程度的减震、传递垂直载荷的作用。在非独立悬架和导向机构中,也使用钢板弹簧这种弹性元件和减震器这样简单的结构。2螺旋弹簧;只为多汽车独立悬架缓冲,在缺少阻尼力和质量职能的情况下,还必须具备特殊的减震器和导向装置。 3油气弹簧: 使用油液和高压气体作为弹性材料,不仅有很好的减震能力,可以吸收冲击。在同样情况下能够提供更好的调节作用,适用于重型车辆和客车。4扭杆弹簧:汽车车架与车轮用扭杆弹簧,其一端固定在车架上而另一端与车轮连接,车轮上下跳动时扭杆产生扭转变形,靠扭转弹力来吸收振动能量适合独立悬架系统。三.减震器减震筒的使用,油的使用可以切断震动造成的能里损耗。减震器上端与车底架相连,下端与车桥相连。减震器在大部分的行程可以起到压缩的双重作用四.导向机构:独立悬架的弹性元件,大多数只能传递垂直载荷,并不能传递水平载荷,必须是分离的导向机构。如上所述,在力臂和垂直和水平稳定器等。五.非独立悬架:非独立悬架位于卡车的前部和后部,像客车,汽车等一些车辆的后桥也是非独立悬架。每个轿车均由两个独立的非垂直的钢板弹簧构成。钢板弹簧固定在车桥中间,其前后端车架或车身通过耳朵悬铰链或使用滑板连接的。上面的框架用减振器的下端连接轴。车后桥一般无减震器。六 .螺旋弹簧作为弹性元件被用在多种类型的独立悬架。 扭杆弹簧torque Cup two-under.为独立悬架分成纵向和横向扭力矩杯两杆。 虽然独立悬架具有许多优点,但汽车将会通过更复杂的桥结构改进系统,驱动和驾驶。 关键词:发动机的结构发动机的性能对机动车辆的性能有着直接的影响。首先,燃料使用不同类别根据发动机的燃料,分为汽油发动机和柴油发动机。1网络汽车养护维修,汽油发动机体积小,重量轻,价格低;当最大速度运行是,启动好;运行时震动小,噪音小,适合小型和中型汽车,尤其是高速车。由于爆燃的限制,汽油机不可以有过高的压缩比,热效率,而且不如柴油经济。汽油是一种进入气缸中的主要气体管道的混合物,在压缩到接近底部的火花塞时点火。驾驶者加速踩油门时混合气体进入气缸来控制发动机的负载,这是常规。汽油发动机的燃料供给系统和点火系统是发生汽油发动机故障的比例较高的一部分。虽然汽油发动机比柴油排放更多的一氧化碳,碳化合物和氮氧化物等有害物质成分,但是,现在的电控燃油喷射系统和其他废气净化装置却有了很大的改善。但与目前的电控燃油喷射系统和其他尾气净化装置,极大地改善。此外,汽油发动机的扭矩特性非常适用于汽车,可以大大降低司机的劳动强度。2柴油发动机和汽油发动机,柴油发动机的大小,重量,价格高,启动差(尤其是低温时),运行时震动和噪音大; 有黑烟,容易超负荷。柴油发动机机的特点是:1)没有爆燃的限制,但柴油需要自燃,所以柴油发动机压缩比很高。 .热效率和经济性比汽油发动机更好。2)柴油发动机适用于卡车,因为同样的功率,扭矩大,最大功率也大。3)柴油发动机汽缸内的内部是的混合物,没有进油门,小阻力的进气管。 司机.司机加快采用燃油喷射控制板,通过改变发动机负荷,作为规管的质量,因为不存在缺氧问题,碳氢化合物和一氧化碳的排放量低于汽油。4)由于没有点火系统,燃料供应设备故障率低。 因此,不低于汽油发动机。5)柴油发动机扭矩特性并不适用于汽车驾驶循环的需求,移动的摊位,经常使用,是适合飞行员劳动强度的增加。主要适用于中型和重型车辆。第二,发动机缸体及发动机缸体位移量相等的工作。因此,增加汽缸发动机的数量,不仅能增加容量,提高发动机输出功率,而且能够使发动机顺利运作,以减少噪音和振动。现代汽车公司已采用多缸发动机。微型车超过3缸发动机,小卡车,客车和中型以下超过4缸发动机;中型卡车,大型轿车和客车超过6缸发动机;重型卡车一般6-8缸。6缸下单列多缸模式下,8缸V型直列发动机,有些的汽车,为减少发动机的高度,将长度缩短,安装使用V6发动机,V8发动机类型。微型汽车使用3缸发动机,大多是倾斜的。 .在直列发动机结构简单,便宜。 .缺点是,发动机的高度更高,长度更长。更是一个方式。.V型发动机高度低,长度短,但其结构复杂,价格更昂贵,适用于大型发动机。.水冷式发动机缸体采用整体铸造。小型发动机采用铝合金材料,而大型发动机多采用铸铁材料。 and so on.气缸盖螺栓是用在飞机上的固定块,除了构成一个封闭的汽缸燃烧室,进入排气管,阀门和火花塞等。第三,汽油发动机的燃料供应1,燃料供应系统汽化器汽油发动机燃料进入汽化器和燃油喷射器两种主要设备工作原理:发动机工作时,外界空气被吸入空气过滤器,通过过滤器进入气缸。当空气流过管道部分由于较小的增长速度及压力的减少导致了真空。

随着汽车行业技术的不断发展,汽车发动机技术也在不断的提高。下面是我为大家精心推荐的汽车发动机技术论文 范文 ,希望能对大家有所帮助。汽车发动机技术论文范文篇一:《试谈汽车发动机的可变气门技术》 摘要:汽车发动机可变气门技术是当今汽车发动机普遍配置的设备系统。该系统可以对发动机凸轮的相位或者气门的升程进行有效的调节,从而使汽车发动机的配气过程得到优化。因为汽车发动机在高转速和低转速状态下,气门的正时角对发动机的经济性以及动力有所影响,从而提高进气量以及扫气效率,如今的汽车发动机普遍应用这项技术。 关键词:汽车发动机;可变气门技术;气门正时技术;气门升程技术;配气过程 在汽车发动机的运行过程中,如果发动机在运行过程中,随着发动机气门数量的增多和发动机转速的提高,气门正时和气门升程不能随之改变,那么当汽车发动机处于转速过低、转速过高或者功率输出的状况下,就很难保证燃油的消耗问题。如果汽车发动机使用的是单个气门,在对燃油供给方进行控制时,对这个问题解决起来就会很难。但是如果换一种方式,如使用“可变性能”对其进行“综合处理”,那么这样的问题就很容易被解决。 1 气门正时技术 气门正时也就是汽车发动机在运转过程中气门打开的时间。其功能是活塞运动到一定位置时,对气门的开启和关闭时间进行控制。一般情况下,发动机进气门的活塞运动程序应当从下向上,当气门开始排气时,气门打开;当活塞到达气门的上止点时,一个排气运动周期完成,气门关闭。这个过程中,因为运动的空气存在惯性,因此需要一定的时间进行反应。进行排气的过程中,为了让更多的空气进入气缸,更多的废气排出气缸,就要在活塞到达之前打开,并且在活塞运动到下止点之下关闭;发动机的排气门运用同样的原理,排气门应该在活塞开始向下运动之前打开,在活塞运动到下止点之后再关闭。在活塞运动的过程中,排气门和进气门可能会在一定的时间范围内同时打开,这叫做气门叠加,在气门叠加现象产生时,曲轴会产生一定角度的转动,这个角度是气门叠加角,图1是汽车发动机气门配气相关结构图。 发动机的转速处于不同状态时,对于气门叠加角的要求也有所不同,在发动机低转速时,其气门叠加角就越小,发送机转速高,所产生的气门叠加角就会越大。如汽车发动机没有运用气门正时技术,这两个要求就很难同时得到满足,传统的汽车发动机工作原理主要是:当汽车发动机处于低速转动状态时,其中凸轮的转速也非常慢,因此气门的进气速度也随之减慢,当气门打开时,需要的时间较长,但是气门的开度很小。如果汽车行驶的速度达到120km/h时,发动机的转速一般为3000~4000rpm,有可能会达到更高水平,此时汽车发动机气门的开启和关闭速度加快,气缸空气进入的速度开始加快,在这一运动过程中,虽然其进气量很大,但是发动机气门的开启时间非常短,这会在一定程度上降低氧气含量,导致燃油燃烧所需氧气不足,从而使燃油燃烧不够充分。因此可以在这样的发动机上引入可变气门技术,这一技术可以有效解决以上提到的问题,从而大大改善发动机的燃油效率。在运行过程中,对凸轮进行改造,并且对相关的传感信号进行充分收集,汽车发动机如果处于转速非常低的情况下,这时发动机中正时技术就可以对其进行很好的控制;当汽车发动机处于高速运转状态时,可以对气门的开度进行较为科学的调整。 2 气门升程技术 气门升程技术指的是对气门开启的开度大小进行控制的技术。当发动机在运行过程中,气门行程较远的情况下,所进气截面的面积就会随之增大,因此对进气产生的阻力会降低,从而使得气缸的进气更加通畅,这样的运行状态比较适合汽车在高速行驶的状态下。如果在汽车行驶速度较慢的情况下,就会导致进气时达不到要求的负压,从而导致汽车处于低速形式的状态下时,产生运转无力或者不够平稳的现象。如果气门很小,汽车发动机在慢速运转过程中,所需的负压会得到满足,保证氧气的充足和燃油的充分燃烧。然而当汽车处于高速行驶的状况下时,空气的流速就会加快,气阻也会增大,这些情况的出现就会导致气门在进气和排气的过程不够畅通。在汽车发动机中运用可变气门技术,就可以对这两方面的问题进行权衡。气门正时技术只能够对汽车发送机中气门开启的时间进行控制,对于气门开启的开度无法控制。因此要在汽车发动机中运用可变气门的升程技术,这样才能进一步提高汽燃油的燃耗效率,提高汽车经济性能。 3 典型的可变气门升程技术控制为主的发动机技术 本田汽车中的“VTEC”系统应用 “VTEC”可以同时对发动机气门开度和气门开启时间进行控制的系统,对“VTEC”进行控制的系统主要是“ECU”,它通过发动机中各个传感器,其中包括气缸进气压力传感器、发动机转速传感器、车辆行驶速度传感器、水温传感器等,根据其产生的信号,进行相应指令的发送,同时可以控制凸轮在特定的范围内运转,以此对气门的开闭时间和开闭开度进行合理控制。一般的汽车发动机中,每个汽缸只配备一个凸轮对其进行驱动,但是本田汽车中VTEC系统发动机内含有两个凸轮对其进行驱动,即中低速、高度运转两个组合,通过对电子系统的运用,使其自行进行操纵,从而达成自动转换目标。本田汽车发动机中利用的VTEC系统,可以同时对发动机的低速运转和高速运转中气门的开闭进行时间和开度的控制,这样就能同时达成汽车的动力性和经济性。 本田“VTEC”与其他汽车发动机不同的地方主要是凸轮和摇臂的数目和控制 方法 。其是世界上第一个能够对气门的开闭时间以及升程两个性能同时控制的气门控制系统。其系统通过计算机对气门的正时和升程进行控制,可以在很大程度上提高汽车燃油效率,本田公司几乎在所有车档中均运用了“VTEC”系统。 丰田汽车VVT-i智能可变气门系统 VVT-i系统是丰田汽车中发动机可变气门系统,当前这项技术已经在丰田汽车中普遍使用。VVT-i系统可以对发动机气门运动进行连续的正时调节,但是对气门的开度大小不能控制。这项技术的工作原理主要是:当汽车的运行速度由低到高运行时,“ECU”就会向凸轮控制下小涡轮内挤压机油,从而使小涡轮进行运转,其运转是相对凸轮进行的,这样就使得凸轮在60。范围内前后旋转,这样就会对气门的开启和闭合时间有所控制,从而实现气门的连续这时目标。这项技术的最大特点是,可以根据汽车发动机所处状态对凸轮进行合理控制,对凸轮轴的转角进行合理的调整,从而优化配气时机,保证对燃油的配气达到最佳状态,以此来帮助燃油充分燃烧,并且提高汽车扭矩,提升汽车的各项性能。 4 结语 在汽车发动机可变气门技术中,升程系统主要控制气门的开度,而正时系统是控制气门开闭的时间。它们均决定了发动机进气量的大小,同属于汽车发送机可变气门控制系统。如今可变气门技术发展得越来越快,这项技术在汽车发动机中的使用可以说是汽车领域发展的一个里程碑,可以看出未来的汽车技术将向着越来越先进的方向发展。 参考文献 [1] 邓明阳,孙旭.发动机全可变气门升程技术现状的分析与展望[J].南通航运职业技术学院学报,2011,(3). [2] 郭建,苏铁熊,王军.发动机可变配气机构的研究进展[J].内燃机与配件,2011,(12). [3] 徐涛,詹樟松,吴学松,等.可变气门升程技术现状及发展趋势[J].内燃机,2013,(6). [4] 张超.宝马第三代连续可变气门升程技术浅析[J].价值工程,2015,(3). 汽车发动机技术论文范文篇二:《浅谈汽车发动机节能技术》 摘 要:本文通过对发动机的节能原理进行分析,提出了一些节约发动机燃油消耗的 措施 ,对中国汽车节能提出了发展方向。 关键词:节能;原理;措施;发展 一、发动机节能的原理 1 提高充气效率 (1)减小进气系统的流动损失。①减小进气门处的流动损失。可通过增大进气门的直径,选择合适的排气门直径;增加气门的数目,采用小气门;改善进气门处流体动力学性能,减小气门处流动损失;采用S(活塞形成)/D(缸径)值较小的发动机等措施可以减小进气门处的流动损失。②减小整个进气管道的流动阻力。进气道应该有足够的流通截面积、表面光滑、拐弯小、多段通道连接要对中;进气管应该有足够的流通截面积、表面光洁,避免急转弯和流通截面的突然变化;空气滤清器的阻力应随结构和使用时间的延长而不同。(2)减少对新鲜充气量的加热。凡是能降低活塞、气门等热区零件的温度和减小接触面积的措施都是有利于减小对新鲜充气量的加热。(3)减小排气系统的阻力。减少排气系统中排气门座、排气道、排气管、排气消声器的阻力,对降低排气压力、减小排气损失均有利。(4)合理选择配气相位。配气相位是否合理主要根据以下几个方面来判断。①充气效率高,保证发动机的动力性能,主要由进气门迟闭角决定。②必要的燃烧室扫气,以保证降低高温零件的热负荷,使发动机运行可靠,主要由进气门迟闭角决定。③合理的排气温度,主要由排气提前角决定。④较小的换气损失、以保证发动机的经济性,主要由进排气门重叠角决定。 2 减小机械损失可从几个方面着手 (1)降低活塞、活塞环、连杆等往复运动机件的摩擦和质量。(2)降低滑动部件的滑动速度。(3)减少润滑油的搅拌阻力。(4)改良润滑油,使其低粘度化。(5)合理选择摩擦零件的材料。 二、发动机节能的措施 1 发动机稀燃技术 也叫发动机稀薄燃烧技术,指采用发动机的实际空燃比远大于理论空燃比的情况下进行的具有良好动力性、经济性和排放行的燃烧技术。 实现的技术途径:(1)实现稀燃混合气。实现稀燃混合气的措施有:使汽油充分雾化;采用结构紧凑的燃烧室;加快燃烧速度;提高点火能量;采用分层燃烧技术。(2)采用分层燃烧系统。主要有气道喷射稀燃系统和直接喷射稀燃系统。 2 发动机的增压技术 对进入气缸的空气提前进行压缩,使单位时间进入燃烧室的新鲜空气量增多,增加发动机的充气效率,提高发动机的功率。 3 燃油掺水节油技术 发动机采用掺水形成的乳化燃油,可以减少排气中的氮氧化合物等有毒成分、降低烟度减少污染,还能有效降低油耗,节约能源。 4 发动机可变气缸排量技术 发动机在中低负荷情况下,使部分气缸停止工作,增加工作气缸的负荷率,使其工作点落入低燃油消耗率和低排放工作区域内,从而改善车辆的经济性和排放性能;当发动机需要大功率时,则让全部气缸工作,体现发动机的动力性。 5 发动机可变配气正时技术 根据发动机转速和负荷的变化,适时调整配气相位和气门升程。 6 可变进气歧管技术 ECU根据发动机转速和负荷的变化而改变进气道的长度,在高转速时使进气通道变短,减少进气流动损失,提高发动机的高速功率。在低转速和低负荷及起动情况使进气通道变长,管内空气流动的动能增加,导致进气流速加快,充气效率提高,在同样的燃烧条件下会获得更大的输出功率,增加转矩。 可变进气歧管技术主要包括可变进气歧管长度和可变进气共振技术.。 7 可变压缩比技术 采用可变压缩比技术对于自然吸气发动机,在部分负荷情况下压缩比可以设计高一些;对于增压发动机在增压压力比较低的低负荷情况下,适当降低压缩比,使压缩比随发动机负荷的变化连续调节,这样可以避免爆燃,又提高了在高压缩比情况下中低负荷的工作效率,增加了动力性能,提高了济性,保证了发动机工作效率的最大化。 改变发动机压缩比的方法有改变燃烧室的容积和改变活塞行程。 8 汽油机燃油喷射与点火系统的电子控制技术 在汽油机电控燃油喷射系统中,电控单元主要根据进气量确定基本的喷油量,再根据其他传感器信号对喷油量进行修正,使发动机在各种工况下均能获得最佳浓度的混合气,从而提高发动机的动力性、经济性和排放性;汽油机电控点火系统(ESA)根据相关传感器信号,判断发动机的运行工况和运行条件,选择最佳的点火提前角点燃可燃混合气,从而改变发动机的燃烧过程,实现发动机动力性、经济性和排放性的提高。 9 柴油机燃油喷射系统的电子控制技术 在柴油机电控燃油喷射系统中,ECU主要根据发动机转速和负荷信号来确定基本供油量和供油正时,再根据其他传感器信号进行修正。 10 电子节气门技术 汽车电子节气门技术(ETC)淘汰了传统加速踏板采用拉索或杠杆机构,与发动机节气门之间进行直接的机械连接,通过增加相应的传感器和电控单元,实现精确控制节气门的开度。该技术可以实现发动机转矩和空燃比的精确控制,有助于提高汽车行驶的动力性、平稳性、经济性以及降低排放污染。 11 陶瓷发动机 为了减小发动机能量损失中占绝大部分的冷却损失和排气损失,一般采用取消或部分取消冷却系统的方法,并使用陶瓷等耐高温、耐磨损、耐腐蚀、重量轻和强度高等特点的隔热材料或其他方法减少燃烧室内热量的散失,使发动机在更高的工质温度下工作;利用排气能量。 12 EccoBoost 发动机技术 一种兼具涡轮增压技术和燃油直喷两种技术于一体的发动机技术,发动机能获得更高的动力性和经济性。 结语 根据中国的能源政策和汽车工业发展情况来看,国家首先应该大力发展柴油机技术,主要是研究电控柴油机;其次大力发展电动汽车,优先发展混合动力汽车,加大电池续航能力的研究;再次大力研发推广代用燃料车。发动机油耗的高低直接反应了我国发动机设计与制造水平,汽车发动机节能技术的推广应用,将大力推动我国汽车工业的发展。 参考文献 [1]许文靖.现代汽车节能技术探析[J],科技创新导报,2009(24). 汽车发动机技术论文范文篇三:《浅谈汽车发动机维修技术》 【摘 要】: 作为汽车的心脏部位,发动机在汽车的正常运行和操作中其中至关重要的作用。因此,平时需要加强对发动机的维修和保养。而针对汽车发电机的维修,其需要比较全面的技术知识和实践操作能力。因此,汽车发动机的维修可以说是一个需要技巧和技术的硬活。本文从汽车发动机检查以及汽车发动机的诊断和维修两个方面出发,具体阐述其相关的维修技术,希望对学习汽车发动机维修的人员有所帮助。 【关键词】: 汽车;发动机;维修;技术 1 传统的发动机维修工艺 发动机的内部零部件的检查: 由于汽车发动机内部的曲轴和活塞往往是比较容易出故障的地方,如汽车突然无法启动等,很可能是因为汽车发动机内部活塞不能运作造成的。因此当汽车发动机出现故障需要维修的情况下,可以先对其曲轴和活塞进行检查,其具体步骤如下: 曲轴的检查 对于曲轴容易出现的故障,主要有轴颈处容易磨损,容易出现扭曲变形或者疲劳裂纹,因此需要进行重点检查。1)裂纹的检查:对于曲轴裂纹的检查,其相应的检查方法有超声波探伤检查,浸油敲击法检查,磁力探伤检测仪进行检查和X光探伤检查。在用浸油敲击法对曲轴进行检查时,需要先将曲轴在煤油中浸泡一段时间, 然后再将曲轴从煤油中取出来,擦干净后在曲轴上撒一些白粉,再对曲轴的不同部位进行轻敲,如有出现了比较明显的油迹,这说明曲轴的这个部位有裂纹。对于磁力探伤仪检查,其磁力线会穿透曲轴被检查的部分,如果在该部分有裂纹的话,那么这个地方的磁力线就会出现偏散,然后将磁力粉撒在该部位,从会显示出裂纹的具体大小和具体位置;2)弯曲变形的检查:针对曲轴弯曲变形的检查,可以先将整个曲轴的两个顶端用V型版块支承住,如图1所示,然后用在主轴中间用百分表的触头抵着。当曲轴转动一周后,在指针上对出角度的最小值和最大值,并且计算两者之差,这个差值就是曲轴弯曲变形的差值了,如果其值大于, 那么曲轴弯曲的比较严重了,为了确保发动机的正常运行,需要及时更换曲轴。 活塞连杆组的检查。 对应活塞部位的检查,主要是检查其活塞销座的尺寸和裙部直径等是否发生了变化,或者是否在使用过程中发生了堵塞等。其主要的检查方法一般有两种,第一种检查方法是用千分尺进行测量,通过测量裙部直径的大小和活塞汽缸磨损部位值的大小,将这两个测得的数据相减,然后和配缸间隙值进行比较,如果差值大于, 则说明活塞磨损比较严重,不能够再使用啦。另一种方法是塞尺进行测量,通过测量配缸间隙来判断其汽车发动机内部活塞是否可以正常使用。首先将塞尺放入安装气环的环槽内,然后以35N的拉力轻轻转动塞尺,当感到轻微的阻力时停止转动,这样就可以用塞尺测量活塞裙部和活塞侧隙差值的大小,当活塞受到磨损越多时,其相应的差值也越大,当该值超过时,这该活塞不能再使用啦,需要为汽车发动机配备新的活塞。 2 汽车发电机的诊断和维修 发动机失速故障 发动机如果出现了失速故障,其一般表现为发动机转速一会低一会高的情况,而这种情况就是常见的发动机失速故障了。出现这种故障的原因主要是因为点火控制系统出现故障,或燃油喷盘系统出现问题,又或者是整个发动机的进气系统出现了问题等。例如,出现了燃油喷盘系统的故障,很有可能是系统线路接触不稳,油管变形或者燃油滤清器灰层太多等。针对不同的原因,可以采取不同的措施进行维修。 其相关的故障排除和维修的方法如下:1)如果是喷油系统出现问题,检查是否是线路接触不良,如果是,则可以调整线路或更换导线的方法进行维修,如果是 机油滤清器盖等太多灰层了,则可以采用清洁滤清器盖的方法进行修复;2)如果是进气管出现了问题,则仔细检查是否有各软管或者其相接的地方出现了漏气,也可以检查PVC阀管子等是否通气正常,如果不是,则可以考虑修复或替换相应的管子;3)针对点火控制系统出现的问题,则需要检查各缸火花塞是否正常工作了。例如,火花塞积累的灰层太多,引起发动机转速不正常,则可以通过彻底清洁火花塞来进行维修。 发动机怠速不良故障 发动机怠速不良故障的现象主要是发动机怠速不稳,停车易熄火。在故障诊断方面,可以先检测发动机燃油压力。将燃油压力表连接到油压检测孔上,起动发动机,油压表指示正常,压力为265kPa,拨掉油压调节器真空管,油压上升到340kPa。上述结果均在标准范围内,说明燃油管路系统无故障。然后再检查气缸压力。预热发动机,温度到85℃,打开节气门,用缸压表测量各缸压力,当压力值均为l1OOkPa左右,各缸压差小干300kPa时,上述情况表明发动机气缸密封性出现了问题。 针对该故障的维修,其方法如下:清洗怠速电动机、节气门体。将怠速电动机、节气门体拆下,彻底清洗各空气通道,并用压缩空气吹净。用万用表测量一下怠速电动机电阻值,电阻为20Ω,在18~24Ω正常范围内。测量节气门位置传感器,输出阻值呈线性变化,且在正常范围内。若发现进气总管内沉积有异物,用缠有麻布的铁线将其清理干净。为彻底根除故障,还可以对喷油器进行清洗、检测。 自诊断系统可能出现以下几种情况:汽车运行时故障明显,传感器有故障而自诊断系统没有监测到。一是电控汽车控制电脑(ECU)对传感器信号进行检测时,只能接受其设定范围之内的传感器非正常信号,从而判断传感器的好与坏,记录或不记录故障代码。一旦解读故障代码故障后,只要对相应的传感器、导线连接器、导线进行检查,找到并排除短路、断路的故障即可。但是,若因某种原因致使传感器灵敏度下降、反应迟钝、输出特性偏移等,则自诊断系统就测不出来了。这时就应该依据发动机的故障征兆进行分析判断,继而传感器单体进行针对性检测,以便找到并排除传感器故障。二是由于发动机工况故障现象相似,ECU监测失误,自诊断系统可能显示错误的故障代码。例如,对于装有三元催化转化器的电控汽车,一旦使用过含铅汽油,这类故障特性有时较为明显。在汽车进行检修时,经常会发现故障代码显示的是“水温传感器断路或短路”故障,而发动机故障症状却是:无论发动机在冷车状态下或者热车状态下都不好起动,并且拌有怠速不稳和回火现象,发动机的转速绐终提不高。显然这些故障与水温传感器的关系并不十分密切,在对水温传感器进行单体测量后并未发现任何故障。 但是,当从汽车上拆下三元催化转换器并剖开后发现,三元催化转换器内部严重堵塞,因此可以断定发动机故障是由此而引起。因此当自诊断系统出现故障代码以后,还应该与发动机的实际故障症状进行分析比较,以得到正确合理的判断,不应该将故障代码当作排除故障的唯一依据。三是电控汽车使用维修不当也可能引发错误的故障代码。在对电控汽车实施维修时,由于维修人员系统输出错误的故障办法。例如,在发动机运转过程中,随意或者无意把传感器插接头拔下,每拔下一次传感器插接头,自诊断系统就会记录一次故障代码。另外,若在上一次汽车维修时,由于操作不当而未能完全清除掉旧的故障代码,那么电脑也同样将原来的旧故障代码保存其内,因此在对电控汽车维修时也要加以注意,不应造成不必要的人为故障代码。 利用常规的检查方法如“五油、三液、一媒,的检查不可忽视,即对透平油、机油、自动变速器油、转向助力油、齿轮油、制动液、冷却液,刮水清洗液以及冷媒的检查。绝大部分高级轿车上仪表灯全部用英文显示,如wash fluid灯亮,应检查清洗液和储存器内液面,添加后即可消除该警报灯亮。一辆奥迪轿车ABS灯点亮,似乎是一个大的故障,车主急忙赶往奥迪A6维修中心检修,经检查发现就是制动液容器内的液体低于警戒线,补充完制动液后故障排徐,解决起来很简单。 通过车用零件液体的品质,来判断故障。一辆广州本田车雅阁7230轿车的自动变速器油液变紫,而且有少量的混蚀物,此时行车中动力不足,起速过慢。因此,根据油液的颜色可断定故障的原因是自动变速器的故障而不是发动机动力不足,拆油底壳,检查证明判断是正确的。 检查线路也一样重要。一辆雪铁龙轿车左前轮不升也不降,而其他三轮传动正常。检查发现该车左前空气弹簧减振器排气阀线斯开,接通线路后左前轮活动恢复正常。应该仔细看而不是走马观花的浏览,这样才能达到事半功倍的效果。 通过对油液的“闻”可知油液的品质及该系统基本的工作情况,通过对发动机的排放气体的闻,可以感觉发动机的工作情况,从而为故障判断提供指导。如一辆桑塔纳2000GSi轿车,急加速抖动严重。通过对排放气体气味的分析,认为是高压线有时断火,更换后,故障排除“闻”在维修中比其他手段用得相对较少,但并不是说它不重要,运用恰当在故障判断上可以让我们少走许多弯路。 虽然汽车发展机电一体化越来越多,汽车维修更多是靠专用的故障诊断仪器,但一些特殊故障仍然需要 经验 丰富的维修技术人员靠传统维修手段来判断故障,未来的汽车维修人员不仅仅需有外语基础,电脑常识等高科技知识,同时也应具备丰富的传统维修技术。 3 结论 从上面的分析可以看出,本文只是简单的介绍了汽车发动机比较常见的故障以及出现故障的原因和解决的方法。其实,整个汽车发动机的维修覆盖面比较广,其相应的维修技术也比较全面复杂,要熟练的掌握汽车发动机的维修技巧和相关技术,还需要学习和实践很多知识,比如电控燃油系统的检查和维修等,本文就不在此一一赘述。 参考文献: [1]朱鹦文,魏浩,章秦.探究汽车发电机维修和检测技术[J].汽车和科技,2004(1):235-248. [2]__斌,罗洛.关于汽车发电机维修技术的几点思考[J].汽车和科技,2007(2):129-137. [3]卢海.汽车发动机的维护与 修理 [J].川化,2003,(04). [4]林宝丰.汽车发动机的维护及故障排除[J].公路与汽运,2004,(05). [5]孟杰.汽车发动机的维护与保养.长春汽车工业高等专科学校,2011,6. 猜你喜欢: 1. 汽车发动机技术论文 2. 汽车的先进技术论文 3. 汽车电子技术论文范文 4. 汽车柴油机新技术论文 5. 浅谈汽车技术管理论文

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