第一篇:2DPSK性能分析與仿真部分
沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告
2DPSK性能分析與系統(tǒng)仿真
1· 課程設(shè)計目的
(1)了解MATLAB的基本操作及應(yīng)用。(2)培養(yǎng)獨立開展科研的能力和操作能力。(3)掌握2DPSK系統(tǒng)調(diào)制和解調(diào)的過程?!ふn程設(shè)計要求
(1)掌握課程設(shè)計的相關(guān)知識、概念清晰。(2)設(shè)計合理、能夠正確運行
3·相關(guān)知識
2DPSK信號可以采用相干解調(diào)法(極性比較法)和差分相干解調(diào)法(相位比較法)。本課程設(shè)計采用相干解調(diào)法,其解調(diào)原理是:先對2DPSK信號進(jìn)行相干解調(diào),恢復(fù)出相對碼,再通過碼反變換器變換為絕對碼,從而恢復(fù)出發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)字信息。在解調(diào)過程中,若相干載波產(chǎn)生180o相位模糊,解調(diào)出的相對碼將產(chǎn)生倒置現(xiàn)象,但是經(jīng)過碼反變換器后,輸出的絕對碼不會發(fā)生任何倒置現(xiàn)象,從而解決了載波相位模糊的問題。
4·課程設(shè)計分析
二進(jìn)制差分相移鍵控常簡稱為二相相對調(diào)相,記為2DPSK。它不是利用載波相位的絕對數(shù)值傳送數(shù)字信息,而是用前后碼元的相對載波相位值傳送數(shù)字信息。所謂相對載波相位是只本碼元初相與前一碼元初相之差。
4.1 調(diào)制
2DPSK方式即是利用前后相鄰碼元的相對載波相位值去表示數(shù)字信息的一種方式。例如,假設(shè)相位值用相位偏移△φ表示(△φ定義為本碼元初相與前一碼元初相只差),并設(shè)
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△φ=π→數(shù)字信息1 △φ=0→數(shù)字信息0 則數(shù)字信息序列與2DPSK信號的碼元相位關(guān)系可舉例表示如如下: 數(shù)字信息:
0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 2DPSK信號相位:0 0 0 π 0 π π π 0 0 π
或
π π π 0 π
0 0 0 π π 0 畫出的2PSK及DPSK信號的波形如圖4.1所示。
圖4.1 2PSK及2DPSK信號的波形
2DPSK的產(chǎn)生基本類似于2PSK,只是調(diào)制信號需要經(jīng)過碼型變換,將絕對碼變?yōu)橄鄬Υa。2DPSK產(chǎn)生的原理框圖如圖4.2所示[1],圖(a)為模擬調(diào)制法,圖(b)為鍵控法。
(a)模擬調(diào)制法
(b)鍵控法
圖4.2 2DPSK信號的調(diào)制原理圖
從上面分析可見,無論接收信號是2DPSK還是2PSK信號,單從接收端看是區(qū)分不開的。因此2DPSK信號的功率譜密度和2PSK信號的功率譜密度是完全一樣的。
4·2解調(diào)
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2DPSK信號可以采用相干解調(diào)法(極性比較法)和差分相干解調(diào)法(相位比較法)。本課程設(shè)計采用相干解調(diào)法,圖4.3為相干解調(diào)法,解調(diào)器原理圖和解調(diào)過程各點時間波形如圖4.3(a)和(b)所示[2]。其解調(diào)原理是:先對2DPSK信號進(jìn)行相干解調(diào),恢復(fù)出相對碼,再通過碼反變換器變換為絕對碼,從而恢復(fù)出發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)字信息。在解調(diào)過程中,若相干載波產(chǎn)生180o相位模糊,解調(diào)出的相對碼將產(chǎn)生倒置現(xiàn)象,但是經(jīng)過碼反變換器后,輸出的絕對碼不會發(fā)生任何倒置現(xiàn)象,從而解決了載波相位模糊的問題。
(a)
(b)
圖4.3 2DPSK的相干解調(diào)
5·仿真
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圖5.1 2DPSK調(diào)制與解調(diào)電路圖
5.1 2DPSK調(diào)制部分
2DPSK的調(diào)制采用模擬調(diào)制法。調(diào)制電路的主要模塊是碼型變換模塊,它主要是完成絕對碼波形轉(zhuǎn)換為相對碼波形,在實際的仿真中要先經(jīng)過差分編碼,再進(jìn)行極性雙變換,得到的信號與載波一起通過相乘器,就完成了調(diào)制過程。其中要注意的是在進(jìn)行差分編碼之后再進(jìn)行極性變換之前要有一個數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換的單元,前后數(shù)據(jù)類型一致才不會出錯。
在DPSK調(diào)制中,載波頻率應(yīng)比基帶信號的頻率大,故將載波的頻率參數(shù)設(shè)置為2000*pi,抽樣時間為0,其參數(shù)圖如圖5.2所示。將基帶信號的抽樣時間改成1e-3,其參數(shù)圖如圖5.3所示。
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圖5.2 載波參數(shù)設(shè)置
圖5.3 基帶信號參數(shù)設(shè)置
在單極性到雙極性變換中,M-ary number設(shè)置為2,極性為positive,如圖5.4所示。
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圖5.4 Unipolar to Bipolar Converter參數(shù)設(shè)置
乘法器參數(shù)設(shè)置如圖4.5所示
圖5.5乘法器參數(shù)設(shè)置
碼變換部分參數(shù)設(shè)置如圖5.6、5.7、5.8所示
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圖5.6 Logical Operator參數(shù)設(shè)置
圖5.7Unit Delay參數(shù)設(shè)置
圖5.8 Data Type Conversion參數(shù)設(shè)置
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5.2 2DPSK解調(diào)部分
仿真中我們采用相干解調(diào)法進(jìn)行2DPSK解調(diào),解調(diào)電路中有帶通濾波器、相乘器、低通濾波器、抽樣判決器及碼反變換組成。2DPSK相干解調(diào)原理是:對2DPSK信號進(jìn)行相干解調(diào),恢復(fù)出相對碼,再通過碼反變換為絕對碼,從而恢復(fù)出發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)字信息。
載波的參數(shù)設(shè)置同2DPSK調(diào)制的載波參數(shù)設(shè)置一致,可見圖5.2。帶通濾波器參數(shù)設(shè)置如圖5.9所示。低通濾波器參數(shù)設(shè)置如圖5.10所示。抽樣判決器的參數(shù)設(shè)置如圖5.11所示,圖5.9 帶通濾波器參數(shù)設(shè)置
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圖5.10 低通濾波器參數(shù)設(shè)置
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圖5.11 抽樣判決器參數(shù)設(shè)置
6·運行結(jié)果
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圖6.1 2DPSK解調(diào)電路仿真波形
心得體會:
經(jīng)過幾周的通信原理課程設(shè)計的學(xué)習(xí)讓我受益匪淺。課程設(shè)計主要是我們理論知識的延伸,它的目的主要是要在設(shè)計中發(fā)現(xiàn)問題,并且自己要能找到解決問題的方案,形成一種獨立的意識。我們還能從設(shè)計中檢驗我們所學(xué)的理論知識到底有多少,鞏固我們已經(jīng)學(xué)會的,不斷學(xué)習(xí)我們所遺漏的新知識,把這門課學(xué)的扎實。
在這一周的課程設(shè)計中,讓我們體會最深刻的就是對各種器件的了解不夠深刻,使得在使用的過程中出現(xiàn)很多誤區(qū),無法得到理想的實驗結(jié)果,所以我們應(yīng)該在今后的學(xué)習(xí)中珍惜每一次的動手實踐機會,積累經(jīng)驗,為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。
經(jīng)過幾周的通信原理實驗課的學(xué)習(xí),讓我受益多多。但在這中間,我也發(fā)現(xiàn)了我存在的很多不足。我的動手能力還不夠強,當(dāng)有些實驗需要很強的動手能力時我還不能從容應(yīng)對;我的探索方式還有待改善,當(dāng)面對一些復(fù)雜的實驗時我還不能很快很好的完成;我的數(shù)據(jù)處理能力還得提高;不能用最佳的處理手段使實驗誤差減小到最小程度。
7·參考文獻(xiàn)
[1] 謝自美。電子線路設(shè)計·實驗·測試(第三版)。武漢:華中科技大學(xué)出版社,2000 [2] 王維平,朱一凡,華雪倩,等。仿真模型有效性確認(rèn)與驗證。長沙:國防科技大學(xué)出版社,1998 [3] 樊昌信。通信原理(第五版)。北京:國防工業(yè)出版社,2005
[4] 陳桂明,張明照,戚紅雨等。應(yīng)用MATLAB建模與仿真。北京:科學(xué)出版社,2001 [5]康華光。電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分。北京:高等教育出版社,2005
第二篇:塑料材料性能分析
塑料材料性能分析
上海微譜化工技術(shù)服務(wù)有限公司,是一家專業(yè)從事材料分析檢測技術(shù)服務(wù)的機構(gòu),面向社會各業(yè)提供各類材料樣品剖析、配方分析、化工品檢驗檢測、單晶硅純度檢測及相關(guān)油品測試服務(wù)。
本公司由高??蒲性核淌诓┦款I(lǐng)銜、多個專業(yè)領(lǐng)域?qū)<宜M成的技術(shù)團(tuán)隊具有長期從事材料分析測試的經(jīng)驗,技術(shù)水平和能力屬國內(nèi)一流。通過綜合性的分離和檢測手段對未知物進(jìn)行定性鑒定與定量分析,為科研及生產(chǎn)中調(diào)整配方、新產(chǎn)品研發(fā)、改進(jìn)生產(chǎn)工藝提供科學(xué)依據(jù)。
微譜技術(shù)與同濟(jì)大學(xué)聯(lián)合建立微譜實驗室,完全按照CNAS國家認(rèn)可委的要求建設(shè),通過CMA國家計量認(rèn)證,并依據(jù)CNAS-CL01:2006、CNAS-CL10和《實驗室資質(zhì)認(rèn)定評審準(zhǔn)則》進(jìn)行管理,微譜實驗室出具的檢測數(shù)據(jù)均能溯源到中國國家計量基準(zhǔn)。
微譜技術(shù)可以提供塑料制品,橡膠制品,涂料,膠粘劑,金屬加工助劑,清洗劑,切削液,油墨,各種添加劑,塑料,橡膠加工改性助劑,水泥助磨劑,助焊劑,紡織助劑,表面活性劑,化肥,農(nóng)藥,化妝品,建筑用化學(xué)品等產(chǎn)品的成分分析,配方分析,工藝診斷服務(wù)。
塑料是在一定條件下,一類具有可塑性的高分子材料的通稱,一般按照它的熱熔性把它們分成:熱固性塑料和熱塑性塑料。它是世界三大有機高分子材料之一(三大高分子材料是塑料,橡膠,纖維)。
塑料的英文名是plastic,俗稱:塑膠。
塑料的種類繁多,工藝繁多,本材料只介紹一點注塑用的塑料材料。
為什么有人稱塑料為樹脂? 人類最早認(rèn)識的高分子材料都是樹皮割破后流出的液體的提取物,呈粘稠狀,也就是說它是樹中提取的脂。因此,目前仍然有很多人把這種高分子材料叫樹脂。但隨著現(xiàn)代化工工業(yè)的發(fā)展,現(xiàn)在所用的高分子材料都是石油化工產(chǎn)品或石油化工的副產(chǎn)品或石油合成產(chǎn)品?,F(xiàn)代的塑料已經(jīng)不是樹中提取物了,而是石化產(chǎn)品。塑料的本色和牌號:
一般塑料的分子結(jié)構(gòu),都是線性的高分子鏈或帶支鏈的高分子鏈段,有結(jié)晶和非結(jié)晶兩種,塑料材料的性能與其結(jié)晶性能有很大的關(guān)系,與其分子結(jié)構(gòu)有很
大的關(guān)系,也與其組成的元素有很大的關(guān)系,一般來說,塑料的結(jié)晶率越大,其透光性就越差;帶脂基的,帶氨基的,帶醇基的,比較易吸水,比較容易因水的作用分解,加工時,也比較難烘干;帶烯烴基的,塑料的柔性就好,帶苯環(huán)的,塑料比較剛硬。由于塑料的分子結(jié)構(gòu)千差萬別,形成了不同品種的,性能差異很大,不同牌號的上萬種產(chǎn)品。
塑料的燃燒
一般的塑料都能燃燒,燃燒時發(fā)出它特有的氣味和火焰,這是由它的組成元素而決定的,這些可以用于塑料產(chǎn)品的識別。如:PVC燃燒時就發(fā)出綠光。同時,由于塑料能燃燒,用于家用電器產(chǎn)品的塑料都要求有自息性能,或加阻燃劑,必須符合美國UL—94標(biāo)準(zhǔn)。工業(yè)生產(chǎn)中泛用于制造軸承、圓齒輪、凸輪、傘齒輪、各種滾子、滑輪、泵葉輪、風(fēng)扇葉片、蝸輪、推進(jìn)器、螺釘、螺母、墊片、高壓密封圈、耐油密封墊片、耐油容器、外殼、軟管、電纜護(hù)套、剪切機、滑輪套、牛頭刨床滑塊、、電磁分配閥座、冷陳設(shè)備、襯墊、軸承保持架、汽車和拖拉機上各種輸油管、活塞、繩索、傳動皮帶,紡織機械工業(yè)設(shè)備零霧料,以及日用品和包裝薄膜等。
PA俗稱尼龍學(xué)名聚酰胺
簡介
PA是聚酰胺類塑料的通稱,它們在結(jié)構(gòu)上都具有酰胺基,性能上有相似之處。它的總的外觀特點是:都是一類韌性,角質(zhì),從微黃透明到不透明的材料。一般的尼龍是結(jié)晶性塑料,也有無定形的透明尼龍。優(yōu)點:PA機械方面的共性是堅韌,都具有很高的表面硬度,拉伸強度,抗沖擊能力,耐疲勞,耐折迭。
PA具有較高的耐磨性,能自潤滑,而噪聲。
PA耐熱耐寒,在寒冷和炎熱的季節(jié),也能保證很高的機械性能
PA耐藥品,耐油的腐蝕。耐應(yīng)力開裂。
PA易印刷,易染色,電性能優(yōu)良。
用途:生產(chǎn)軸承,齒輪,車輪,軸輥,水泵葉輪,風(fēng)扇葉片,輸油管,儲油管,繩索,魚網(wǎng),變壓器線圈
PA66
簡介PA66是白色半透明的材料
優(yōu)點:PA66是尼龍材料中,機械強度最高的一種,拉伸強度,表面硬度,剛性都高于其它的尼龍類塑料。
PA具有較高的耐磨性,它的耐磨性僅低于POM,而優(yōu)于其它尼龍。
PA6
簡介:PA6是微黃半透明的材料
優(yōu)點:PA6是尼龍材料中,機械強度比較高的一種,但低于PA66;拉伸強度,表面硬度,剛性都高于其它的尼龍類塑料。抗沖性和柔性高于PA66
MC尼龍
簡介:MC尼龍與PA6都是尼龍6的產(chǎn)品,只是聚合工藝不一樣。
優(yōu)點:MC尼龍的分子量大于 PA6一倍以上,因此它的機械強度高于PA6;
PA610
簡介:PA610是奶白色半透明的材料
簽別:用PA610與鹽酸在110℃加熱4小時,有少量白色已二酸結(jié)晶沉淀析出。PA6沒有,PA66也有。
優(yōu)點:PA610是尼龍材料中,吸水性較低的一種,它的尺寸穩(wěn)定性和電性能高于其它的尼龍類塑料。
PA610的柔軟性優(yōu)于其它尼龍。
PA610能吸收有機醇酮,芳烴,氯代烴而增塑。
透明尼龍
透明尼龍是無定形聚酰胺,是尼龍系中唯一的透明制品,透明度與有機玻璃相仿。它除了有尼龍類產(chǎn)品共有的特點外,它還不被水果汁,咖啡,茶等污染,耐污染性良好;因此,它用來制作透明耐油,耐污染的容器,食品容器,高強度的開關(guān)等。
微譜技術(shù)的分析技術(shù)服務(wù)遍布化工行業(yè),從原材料鑒定、化工產(chǎn)品配方分析,到產(chǎn)品生產(chǎn)中的工業(yè)問題診斷、產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)節(jié)的失效分析、產(chǎn)品可靠性測試,微譜技術(shù)都可以提供最專業(yè)的分析技術(shù)服務(wù)。
微譜技術(shù)深耕于未知物剖析技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的創(chuàng)新,以振興民族化工材料產(chǎn)業(yè)為己任!
第三篇:材料結(jié)構(gòu)與性能
材料結(jié)構(gòu)與性能報告(1)
論文題目:塊狀非晶合金材料的研究進(jìn)展
姓名: 學(xué)號: 學(xué)科專業(yè): 指導(dǎo)教師: 入學(xué)日期: 報告日期: 報告地點:
王楚 31605051 材料工程 林莉 2016.11
研究生院制表
材料結(jié)構(gòu)與性能報告(1)1概述
一般認(rèn)為,凝聚態(tài)的物質(zhì)大致可以分為三類:晶態(tài)物質(zhì)、準(zhǔn)晶態(tài)物質(zhì)和非晶態(tài)物質(zhì)。非晶態(tài)合金是指固態(tài)時其原子的三維空間呈拓?fù)錈o序排列,并在一定溫度范圍保持這種狀態(tài)相對穩(wěn)定的合金。最早有關(guān)非晶態(tài)合金的文獻(xiàn)是由融Kamer于1934年首次報道的。而后,1960年,Duwez[1]等首先采用噴槍法在Au.Si合金中獲得非晶態(tài)合金,從而開創(chuàng)了材料研究的新領(lǐng)域一非晶態(tài)合金材料。非晶合金具有優(yōu)異的物理性能、化學(xué)性能和力學(xué)性能,特別是優(yōu)良的軟磁性能,在許多領(lǐng)域中己得到應(yīng)用。一般說來,非晶態(tài)合金均需要通過熔體快淬的方法來獲得,它需要非常高的冷卻速率(10 6 /s 以上)。由于臨界冷卻速率的限制,非晶態(tài)合金的三維尺寸受到很大的限制,只能獲得很薄或很細(xì)的片、絲和粉末狀非晶合金。
大塊非晶合金材料是近年來采用現(xiàn)代冶金技術(shù)合成的一種具有特殊性能的新型先進(jìn)金屬材料。對大塊非晶的研究無論在理論上還是在應(yīng)用上都有重要意義。首先,大塊非晶體系是一些全新的多組元體系,其合金熔體具有極大的熱力學(xué)過冷度,過冷液體的動力學(xué)行為類似于氧化物玻璃,這使得人們重新思考傳統(tǒng)的非晶形成理論。另外,大塊非晶合金大都具有明顯的玻璃轉(zhuǎn)變和寬的過冷液相區(qū),這為深人研究非晶合金的玻璃轉(zhuǎn)變特征和過冷液態(tài)的結(jié)構(gòu)和物性提供了理想材料。在應(yīng)用上,由于具有奇特的物理、力學(xué)及化學(xué)性能, 適合于用來制造電子器件、磁性器件、精密光學(xué)器件、精密機械結(jié)構(gòu)件、電池材料、體育用品、生物醫(yī)學(xué)植人物以及軍工先進(jìn)武器構(gòu)件(如穿甲武器、飛行器的構(gòu)件、裝甲板等)等。塊狀非晶合金的發(fā)展歷程
非晶合金的發(fā)展大致經(jīng)歷了兩個階段。第l階段為1960年(Duwez首次采用快淬方法制得Au70Si30非晶合金薄帶)-1989年。這段時期,人們主要通過提高冷卻速率(>104列s)來獲得非晶合金,因而得到的基本是非晶合金薄膜、薄帶或粉末。所研究和制備的主要是二元合金。主要研究體系可分為3大合金系:第l類合金系由過渡族金屬或貴金屬與類金屬組成,如Pd2Si、Fe2B等。;類金屬的含量為10%-30%,恰好在低共晶點組分附近。2類合金系是以LTM-ETM為基的體系,其中ETM和LTM分別代表前、后過渡族金屬,LTM包括Fe、Co、Ni、Pd和Cu等,ETM包括Ti、Zr、Nb、Ta、Hf等。LTM的含量一般在20%-40%,如Zr70(Ni、Fe、Co、Pd、Rh)30、Nb60Rh40等,該體系可以在非常寬的低共晶組分范圍內(nèi)形成非晶,這類非晶合金發(fā)現(xiàn)得比較晚,1977年才首次發(fā)現(xiàn)屬于這一類的合金,以后又逐步發(fā)現(xiàn)了在Ca或Sr中加入AI、Zn等組成的非晶合金[2,3]。第3類為以A族金屬元素(Mg、Ca、Sr)為基體,B族金屬元素(Al、Zn、Ga)為溶質(zhì)的
塊狀非晶合金的研究進(jìn)展
少冷卻過程中的非均勻形核, 因而各種制備方法都有以下兩個共同持征:(1)對合金母材反復(fù)熔煉, 以提高熔體的純度, 消除非均勻形核點。(2)采用高純惰性氣體保護(hù),盡量減少氧含量。目前,大塊非晶態(tài)合金的制備方法主要有以下幾類:
(l)懸浮熔煉: 將試樣置于特定的線圈中,線圈中的電磁場使試樣產(chǎn)生與外界相反的感生電動勢,該感生電動勢與外磁場間的斥力與重力相抵消,從而使試樣懸浮在線圈中。同時, 試樣中的渦流使自身加熱熔化。再向試樣吹人惰性氣體,使其冷卻、凝固;或利用通電極板間的靜電場使試樣懸浮,用激光加熱熔化,當(dāng)激光停止照射時,試樣于原位冷卻。試樣溫度可用非接觸法測量。懸浮熔煉的優(yōu)點是試樣沒有在容器中熔煉,避免了容器壁引起的非均質(zhì)形核,可減小臨界冷卻速度。其缺點是,試驗的懸浮與加熱是同時通過試樣中的渦流實現(xiàn)的,當(dāng)試樣冷卻時也必須處于懸浮狀態(tài),即試樣在冷卻時還必須克服懸浮渦流帶來的熱量,所以冷卻速度不可能很快, 增加了制備難度,制備的塊狀非晶合金尺寸較小。
(2)深過冷液淬法:此方法是將試樣用低熔點氧化物(如B2O3)包裹起來,在石英管中感應(yīng)加熱熔化,最后淬入水中得到非晶態(tài)合金試樣。低熔點氧化物的作用一是用來吸取合金冶煉中的雜質(zhì)顆粒,避免這些顆粒成為形核的核心,二是將合金熔液與容器壁隔離開來。由于包裹物始點低于熔體熔點,因而可避免合金母材與容器壁直接接觸,最大限度地避免了非均質(zhì)形核。
(3)高壓模鑄法:該方法是將母合金放人套筒內(nèi),在高頻感應(yīng)線圈中熔化,再用高 壓快速將合金液壓人銅模內(nèi),銅模外通水使試樣快速冷卻。由于該方法的冷卻速率很大,可以獲得較大體積的非晶態(tài)合金。
此外還有定向凝固、射流成形、壓實成型等多種大塊非晶合金制備工藝。國內(nèi)關(guān)于大塊非晶合金的研究開展不多,主要采用落管、氧化物包裹、磁懸浮、射流成形及水淬 等技術(shù)制備大塊非晶合金。國內(nèi)制備的大塊非晶合金的最大直徑為90mm。由于目前制備的非晶合金的尺寸較小,影響了非晶合金作為結(jié)構(gòu)材料的使用范圍。塊狀非晶合金的微觀結(jié)構(gòu)
非晶合金的原子在三維空間呈拓?fù)錈o序狀排列,不存在長程周期性,但在幾個原子間距的范圍內(nèi),原子的排列仍然有著一定的規(guī)律,因此可以認(rèn)為非晶態(tài)合金的原子結(jié)構(gòu)為“長程無序,短程有”。通常定義非晶態(tài)合金的短程有序區(qū)小于1.5nm,即不超過4-5個原子間距,從而與納米晶或微晶相區(qū)別,短程有序可分為化學(xué)短程有序和拓?fù)涠坛逃行騼深悺?/p>
材料結(jié)構(gòu)與性能報告(1)4.1化學(xué)短程有序
非晶態(tài)金屬至少含有兩個組元,除了不同類原子的尺度差別、穩(wěn)定相結(jié)構(gòu)和原子長程遷移率等因素以外,不同類原子之間的原子作用力在非晶態(tài)合金的形成過程中起著重要作用?;瘜W(xué)短程有序的影響通常只局限于近鄰原子,因此一般用近鄰組分與平均值之差作為化學(xué)短程有序參數(shù),對于二元A-B體系為:
up=1-ZAB/(ZcB)=1-ZBA/(ZcA)其中ZAu和ZuA分別代表A(或B)原子近鄰的B(或A)原子配位數(shù),Z是原子總配位數(shù)。cA和cu分別是A與B原子在合金中的平均濃度。當(dāng)A和B兩種原子直徑明顯不同時,A原子的總本位數(shù)ZA與B原子的總配位數(shù)Zi3不再相同,ZA≠Ze,這時短程有序另一種定義。
4.2拓?fù)涠坛逃行?/p>
指圍繞某一原子的局域結(jié)構(gòu)的短程有序。常用幾種不同的結(jié)構(gòu)參數(shù)描述非晶態(tài)與合金的結(jié)構(gòu)特征,主要有原子分布函數(shù)、干涉函數(shù)、近鄰原子距離與配位數(shù)和質(zhì)量密度。原子分布函數(shù),設(shè)非晶態(tài)結(jié)構(gòu)是各向同性的均勻結(jié)構(gòu),其平均原子密度Po為--定體積y中包含的原子數(shù)N:
Po=N/V 描述某一原子附近的密度變化可用徑向分布函數(shù)RDF(r):
RDF(r)=4*3.14xr2p(r)
其中r是距某中心原子的距離,p(r)是距離r處的密度,由上式可知,RDF(r)dr代表以某個原子為中心,在半徑r處、厚度為dr的球殼內(nèi)的原子數(shù),從而RDF(r)=dN/dr表示原子數(shù)目(密度)隨距離增加的變化。
定義約化徑向分布函數(shù)G(r)為:
G(r)=4x3.14*r[p(r)-po] 幾種過渡金屬-類金屬非晶態(tài)合金的約化徑向分布函數(shù)如圖8-1所示,函數(shù)值隨著與中心原子的距離增大而呈有規(guī)律的起伏。此外,還定義雙體分布函數(shù)g(r): z(r)=p(r)/p。
當(dāng)合金中包含幾種不同類原子時,引入偏徑向密度函數(shù)pii(r)、偏雙體分布函數(shù)gii(r)、偏約化徑向分布函數(shù)GO(r)等參數(shù)描述原子之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。例如,pji(r)指與某個第i類踩子的距離為r處,單位體積中第j類原子的數(shù)目。上述各個原子分布函數(shù)中,原子密度p(r)和原子徑向分布函數(shù)RDF(r)有明確物理意義,G(r)的物理意義雖然不明確,但它同RDF(r)一樣能反映非晶態(tài)結(jié)構(gòu)特征,對體系作x射線衍射測量得到結(jié)構(gòu)因數(shù)S(Q),塊狀非晶合金的研究進(jìn)展
外殼等商業(yè)產(chǎn)品由于大塊非晶中不存在晶體中的滑移位錯,在較低溫度下具有很好的粘滯流動性,可以較好地發(fā)生超塑應(yīng)變利用這個特性,可以把大塊非晶合金進(jìn)行各種塑性加工,制成所需的各種形狀由于其優(yōu)異的力學(xué)性能和較好的熱穩(wěn)定性,大塊非晶合金在軍事方面也得到了應(yīng)用,可以用來制造反坦克的動能穿甲彈。
Zr基大塊非晶合金具有很高的彈性實驗表明,用其做成的小球與同樣大小的鋼球在量筒中從相同高度(15m左右)自由落下后做彈性來回運動,前者比后者的彈動時間足足長了大塊非晶合金具有很高的強度和強度-密度比,以及很好的彈性能,因而具有很好的應(yīng)用潛力?;髩K非晶合金由于抗拉強度高、延展性好、彈性能高、沖擊斷裂性能高和抗腐蝕性高,且具有非常好的能量傳遞性能,已被用來制作高爾夫球桿和其擊球部位(球頭),使用該材料做成的高爾夫球頭能夠?qū)?9%的能量傳遞到球上。
在化學(xué)方面,由于大塊非晶具有抗腐蝕、儲存能量(吸氫和析氫)和高催化特性,將有可能在海洋業(yè)和能源方面得到應(yīng)用。塊體非晶合金在結(jié)構(gòu)上是原子長程無序而近程有序排列的亞穩(wěn)材料,每個短程有序的原子團(tuán)可以視為一個高活性點,而這種高活性、高耐蝕性材料是最理想的電極催化材料。如果使用這種材料制作電極, 其催化活性將提高以上,可大大提高制堿工業(yè)的生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本,由此所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益是十分巨大的。
由于新型基非晶合金具有低飽和磁致伸縮,使得它們的軟磁性能可與傳統(tǒng)的Fe-Si-B非晶合金相比擬,甚至更優(yōu)。日本研制的Fe基大塊非晶合金軟磁材料的磁導(dǎo)率,比硅鋼片材料及傳統(tǒng)晶體結(jié)構(gòu)的磁性材料15倍,美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室也已經(jīng)制備出了直徑達(dá)到以上的低磁能損耗的大塊基軟磁產(chǎn)品專家預(yù)測,大塊非晶合金軟磁材料制品將很快應(yīng)用于電子信息,如計算機、通訊設(shè)備和工業(yè)自動化等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)和電力等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)另外,硬磁性大塊非晶合金也將是一種很有潛力的永磁材料。
6結(jié)束語
非晶合金,因特殊的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的性能自產(chǎn)生以來一直是材料學(xué)界的熱點研究領(lǐng)域之一。近年來對非晶合金進(jìn)行了廣泛的研究,取得了很大的進(jìn)展,已突破昔日貴金屬的限制, 許多日常重要的工程合金系統(tǒng)如Fe、Co、NiCu 等都可制備出塊體非晶合金,這為其實際應(yīng)用創(chuàng)造了條件,如今工程應(yīng)用也已逐步興起。但作為一類新型的材料, 非晶合金仍處于研究探索階段,在基礎(chǔ)理論、制備工藝和實際應(yīng)用中還有許多問題亟待解決,主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
還沒有一套完整的理論或成熟的物理模型用來指導(dǎo)塊體非晶的研制,目前對于合金系統(tǒng)組元的選擇還只能憑經(jīng)驗規(guī)律,但這些規(guī)律都不具備普適性。這主要是由于還沒有充分理解非晶合金形成的本質(zhì), 因此需要加強對非晶合金物理轉(zhuǎn)變過程的研究。
材料結(jié)構(gòu)與性能報告(1)(2)目前所制備的塊體非晶尺寸還不夠大,只有Zr基、Pd基等少數(shù)幾種合金體系可達(dá)較大尺寸,這在很大程度上限制了這種新型結(jié)構(gòu)材料的廣泛應(yīng)用,因而需要我們在理解非晶合金形成本質(zhì)的基礎(chǔ)上,改進(jìn)目前塊體非晶制備所需的苛刻工藝條件。因機械合金化在制備非晶合金上的獨特優(yōu)勢,目前可以優(yōu)先發(fā)展機械合金化工藝。
(3)提高塊體非晶的熱穩(wěn)定性。由于塊體非晶屬亞穩(wěn)態(tài)材料,在熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的, 只有把這類材料加熱到一定溫度以上才會使其變?yōu)榫B(tài)材料。因此,必須設(shè)法提高塊體非晶的熱穩(wěn)定性,以拓寬其應(yīng)用范圍。
(4)任何材料都有其自身的缺陷,雖然發(fā)現(xiàn)了一系列具有大塑性的塊體非晶合金,但總體來說其塑性都還有待提高,而且非晶合金的拉伸塑性幾乎為零。長期以來,探索同時具有高強度和大塑性的金屬合金材料一直是材料領(lǐng)域追求的目標(biāo),非晶合金塑性的進(jìn)一步提高,必將為非晶合金的應(yīng)用開辟更廣闊的空間。
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第四篇:分析防水涂料的性能
分析防水涂料的性能
銀川九鼎日盛裝飾裝修公司的設(shè)計師們經(jīng)常會去涂料市場上看看這些室內(nèi)設(shè)計不可缺少的東西,涂料產(chǎn)品五花八門,種類繁多,有防水的,有防腐,有防震的等等。那么消費者該如何選擇室內(nèi)裝修的防水涂料呢?銀川裝修公司設(shè)計師就和大家分享一下防水涂料的知識吧!
一、防水材料分類
單組分聚氨酯:室內(nèi)外兼用,刷完很厚,約3毫米左右,而且彈張力在300%以上,很有彈力,任何基材的開裂都不會使其開裂,防水效果最好。雖然安全性能控制在環(huán)保要求之列,但此種防水涂料的氣味較大,一般人難以接受,而且極個別品牌的環(huán)保性能不達(dá)標(biāo)。
丙烯酸酯:純液體,開蓋即用。水性,可融于水,很容易與地面縫隙結(jié)合,形成堅固的防水層,防水效果較柔性灰漿更好。刷完后需要進(jìn)行拉毛或者揚砂等表面處理,來增加摩擦性,易于貼磚。由于防水效果很好,柔性灰漿和丙烯酸酯更適合用于長期浸水的環(huán)境中。價格:300-500元/桶,一桶18公斤。
硬性灰漿,也稱剛性灰漿:乳液與砂漿的配比為1:4,刷完后不需對涂層進(jìn)行處理,可直接貼磚,比較方便。固化后形成水泥硬塊,不會起包滲水,其背水面的防水效果很好,是其最大優(yōu)勢。缺點在于此種灰漿硬度較高,容易隨著基層的變形開裂而開裂,因此一般用于背水面的防水。價格:200-300元/桶,一桶18公斤,可刷10-13平方米。
聚氨酯呈膠狀,很稠,施工時需要使用刮板,很費勁,比較復(fù)雜。刷完涂料后需要進(jìn)行表面處理,拉毛或者揚砂來增加摩擦性,易于貼磚。價格:500元左右/桶,一桶18公斤。這些涂料的干燥速度受氣候影響,在潮冷的氣候條件下干燥速度比較慢,但氣候?qū)τ诜浪Ч麤]有影響。一般情況下,灰漿類的干燥周期為24小時,丙烯酸酯和聚氨酯的干燥周期為24-48小時。
柔性灰漿:乳液與砂漿配比是5:4,具有彈性,就算基層變形開裂也不會影響防水效果。多用于墻面和地面等迎水面,不可用于頂面等背水面,如果防水沒做好,有水滲透,很容易起包滲水。價格:300-500元/桶,一桶18公斤。柔性灰漿中還有一類硅膠類防水涂料,屬于高檔柔性灰漿,彈張力和柔韌度都很好,但價格為600元/桶,比較昂貴,市場上十分少見。
二、防水材料選購技巧
1、完工后閉水實驗:防水施工完畢后,封好門口及下水口,室內(nèi)蓄水24小時,檢查是否有滲漏點。
2、防水層厚度要夠:防水層的厚度直接影響其防水壽命,若減少防水層的厚度就等于減少其防水壽命。
3、如果發(fā)現(xiàn)滲漏要即使的實施補救措施。
4、施工過程要細(xì)致:墻面與地面的接縫處、陰陽角、水管、地漏和衛(wèi)生潔具的周邊及鋪設(shè)冷熱管的鑿溝內(nèi)是重點防水部位,施工必須要細(xì)致。
5、選購時要認(rèn)名牌:目前,市場上歪貨泛濫,國家明令淘汰、禁用的有毒材料也大量涌入百姓家。普通消費者應(yīng)選擇知名度高、口碑好、防偽程度高、有國際質(zhì)量體系認(rèn)證的品牌產(chǎn)品。
6、防水部位要全面:衛(wèi)浴間的地面和墻面(返高不低于1.8米或滿做),廚房、陽臺的地面和墻面(返高不低于0.3米),一樓住宅的所有地面和墻面(返高0.3米),地下室的地面和所有墻面都應(yīng)進(jìn)行防水、防潮處理。
銀川裝修公司分析防水材料越來越多,各式各樣,如果選用的防水材料不合格或施工不規(guī)范,兩三年內(nèi)就會出現(xiàn)滲漏,消費者應(yīng)對防水施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行必要監(jiān)督。
銀川裝修公司:http:///newsshow.php?cid=18&id=44
第五篇:直流無刷電機性能分析
直流無刷電機性能分析
一、無刷直流電機的意義
人們對環(huán)境和能源的日益關(guān)注,推動了電動汽車的發(fā)展,加速了世界強國在電動汽車領(lǐng)域的競爭。在目前電池技術(shù)制約下,如何提高電能效率、提高電動汽車?yán)m(xù)駛歷程,是電動汽車行業(yè)關(guān)注的焦點。無刷直流電機啟動轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速性能好、效率高、能量密度大、過載能力強、性能穩(wěn)定、安全可靠,是電動汽車的理想驅(qū)動電機。無刷直流電機的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),對提高電動汽車性能、促進(jìn)電動汽車行業(yè)發(fā)展、使我國電動汽車行業(yè)趕超世界先進(jìn)水平具有積極的促進(jìn)作用。
二、無刷直流電機的先進(jìn)性
電動車輛主要用于城市交通,車輛大部分時間處于啟動、加速、制動的工作狀態(tài),因此電機的起動性能、加速性能、低速時的效率、制動時的能量再生能力、電機的過載能力、電機的能量密度、電機可靠性對電動車輛尤為重要,是衡量電動車輛電機的重要指標(biāo)。目前電動車輛還沒有專用電機可選,只能選用通用電機,如直流串激電機、直流并激電機、永磁直流電機、異步電機等。通用電機的負(fù)載特性為恒負(fù)載特性,而電動車輛特性為變負(fù)載特性,兩者特性不匹配,影響了電機出力,進(jìn)而影響了電動車輛性能。另外,通用電機的最大效率點均設(shè)計在額定點附近,當(dāng)負(fù)載偏離額定點時,電機效率急劇下降,影響了車輛的續(xù)駛里程。開關(guān)磁阻電機在低速時具有較大的轉(zhuǎn)矩,但效率偏低,永磁同步電機具有較高的效率,但低速時轉(zhuǎn)矩?zé)o法提升。只有無刷直流電機具備了以上電機的所有優(yōu)點,它具有串激直流電機的低速轉(zhuǎn)矩提升功能、并激直流電機的調(diào)速性能、永磁同步電機的高效特性和接近異步電機的可靠性,非常適合電動車輛的需要?,F(xiàn)就各種電機技術(shù)指標(biāo)匯總見表1。表1 各種電機技術(shù)指標(biāo)匯總
電機
性 能 直流串激電機 支流并激電機 永磁直流電機 鼠籠異步電機 磁阻開關(guān)電機 永磁同步電機 無刷直流電機
起動性能 5 4 4 2 3 4 5
低速性能 5 4 4 3 3 4 5
低速時效率 3 3 4 3 4 5 5
平均效率 3 3 4 4 3 5 5
能量密度 2 2 3 4 4 5 5
過載能力 4 4 4 4 3 5 5
再生能力 3 5 4 3 2 5 5
可靠性 2 2 2 5 5 4 4
制造成本 4 4 4 5 5 4 4
控制器成本 5 5 5 4 4 4 4
合 計 36 36 38 37 37 45 47
從上表看無刷直流電機是最為理想的電動車輛驅(qū)動電機,與其它電機相比其主要優(yōu)點為:①電機外特性好,非常符合電動車輛的負(fù)載特性,尤其是電機具有可貴的低速大轉(zhuǎn)矩特性,能夠提供大的起動轉(zhuǎn)矩,滿足車輛的加速要求。②速度范圍寬,電機可以在任何轉(zhuǎn)速下全功率運行,這是無刷直流電機的獨有特性,這樣可以省去汽車的機械變速器,改變內(nèi)燃車輛的傳動模式,進(jìn)一步提高整車效率。③電機效率高,尤其是在輕載車況下,電機仍能保持較高的效率,這對珍貴的電池能量是很重要的,該種電機可比永磁直流電動機提高效率10%以上,比Y系列電動機提高效率20%以上。④過載能力強,這種電機比Y系列電動機可提高過載能力20%以上,滿足車輛的突起堵轉(zhuǎn)需要。⑤再生制動效果好,因電機轉(zhuǎn)子具有很高的永久磁場,在汽車下坡或制動時電機可完全進(jìn)入發(fā)電機狀態(tài),給電池充電。⑥電機體積小、重量輕、比功率大、可有效地減輕重量、節(jié)省空間。⑦電機無機械換向器,采用全封閉式結(jié)構(gòu),防止塵土進(jìn)入電機內(nèi)部,可靠性高。⑧電機控制系統(tǒng)比異步電機簡單。
無刷直流電機是在永磁同步電機的基礎(chǔ)上發(fā)展而來,它比永磁同步電機具有更高的效率和更大的低速轉(zhuǎn)矩,兩種電機的外特性見圖1。
三、無刷直流電機的現(xiàn)狀
電機分為直流電機、同步電機和異步電機,在我國三種電機的生產(chǎn)分工較為明確,無刷直流電機是三種電機的集合,是電機發(fā)展的高層次產(chǎn)品,代表電機的發(fā)展方向。目前無刷直流電機研究剛剛起步,主要集中在高等學(xué)校,如浙江大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、上海交通大學(xué)等,均在進(jìn)行1.5kw以下樣機的研究試驗,清華大學(xué)正在做15KW電機的樣機實驗,中科院正在做28 KW電機的樣機實驗。在企業(yè)中生產(chǎn)高性能、大容量這種電機的廠家還沒有,只有生產(chǎn)結(jié)構(gòu)簡單、性能較低、容量在0.2KW以下、用于電動自行車電機的廠家。國際發(fā)達(dá)國家對無刷直流電機的研制與中國大體相當(dāng),但像美國、日本在無刷直流電機控制方面比中國先進(jìn)。