第一篇：聚合物成型原理與技術課程論文

聚氨酯基磁流變彈性體復合材料的制備與表

征

張攀

(復合新技術國家重點實驗室，材研1201 班，學號1049721200287)

摘要：本文針對磁流變液中羰基鐵粒子容易發(fā)生氧化，分散穩(wěn)定性差的應用瓶頸技術難題，利用聚醚型聚氨酯為基體，將與聚乙二醇具有良好相容性的復合磁性粒子作磁性粒子均勻分散在基體中，制備較高磁流變效應，高穩(wěn)定性及抗老化性的磁流變彈性體。通過高倍光學顯微鏡對其粒子表面化學改性對磁流變效應的影響進行研究，不同磁場強度下對剪切模量與磁場的關系進行的測試研究，以及濕熱老化實驗對抗老化性能研究。結果表明復合粒子制備的磁流變彈性體具有更大的磁流變效應，用復合粒子制備的樣品比碳基鐵粉制備的樣品抗老化性能更好。

關鍵詞：磁流變彈性體；復合磁性粒子；磁流變效應；抗老化性能

中圖分類號： 文獻標識碼：A

文章編號：1671-4431(2012)11-1111-11

Preparation and Characterization of Polyurethane-Based Magnetorheological Elastomer Composites

Pan Zhang(State Key Laboratory of Advanced Technology for Materials Synthesis and Processing,class 1201,Student ID

1049721200287)

Abstract: This article is about using the polyether type polyurethane as the base body to solve the application bottlenecks technical problems of magneto-rheological fluid, which is prone to oxidation and has poor dispersion stability.Making use of the composite magnetic particles that have a good compatibility with polyethylene glycol as the magnetic particles to disperse homogeneous and obtain higher magnetorheological effect, high stability and aging resistance magnetorheological elastomer.The products were characterized by means of the high-power optical microscope to study the relationship between surface modification of the particles and the MR effect, The link between shear modulus and magnetic field was characterized in different magnetic field strength, as well as the ageing resistance was characterized by the hot and humid aging test.The results demonstrate that the use of composite particles to prepare magnetorheological elastomer has larger magnetorheological effect, and the samples prepared by composite particles have better anti-aging properties than the carbon-based iron powder samples.Keywords: magnetorheological elastomer;composite magnetic particles;magnetorheological effect;anti-aging properties

磁流變彈性體出現的較晚，是磁流變材料家族的新成員。當初由于磁流變液自身材料存在顆粒易沉降、穩(wěn)定性差和顆粒磨損等問題，研究人員采用向磁流變液中添加各種穩(wěn)定劑等添加成分的方法來這些問題，后來使用海綿材料來吸附磁流變液，最終發(fā)展出使用橡膠等高分子材料作為固態(tài)基體來取代磁流變液的油基或水基的液態(tài)基體，才制備出了磁流變彈性體材料。本文針對磁流變液長期物理化學穩(wěn)定性以及易沉降等問題，研究一種新型磁控智能材料—磁流變彈性體。它是將復合磁性粒子分散于聚醚型聚氨酯彈性體中形成特定結構后固化制備而成的。由于顆粒固定在基體中，因而不存在顆粒沉降問題。而且在很寬的磁場范圍內，其機械和流變性質能夠迅速、靈敏的變化。最后對其磁流變效應和抗老化性能進行研究和分析。磁流變彈性體的研究

1.1 磁流變彈性體介紹

磁流變彈性體是磁流變材料家族的新秀。為了解決磁流變液的易沉降、穩(wěn)定性差和顆粒易磨損等缺點，人們添加各種穩(wěn)定劑等添加成分直到使用海綿材料來吸附磁流變液。最終發(fā)展到使用高分子聚合物(如橡膠等)來取代磁流變液的油基或水基的液態(tài)基體。磁流變磁流變彈性體彈性體兼有磁流變液、磁性橡膠和彈性體的優(yōu)點，又克服了磁流變液易沉降、穩(wěn)定性差、顆粒易磨損等缺點，故在動力系統(tǒng)的半主動隔振器、噪聲控制、抗沖擊以及電磁傳感器等多個研究領域具有廣闊的應用前景。近年來，磁流變彈性體的制備、機理和應用受到越來越多的重視，成為磁流變材料研究的一個熱點。針對磁流變液長期物理化學穩(wěn)定性以及易沉降等問題，一種新型磁控智能材料一磁流變彈性體應用而生。聚醚型聚氨酯彈性體是一種既具有塑料高硬度，又具有橡膠高彈性的高分子合成材料。

對于磁流變彈性體，由于鐵磁性顆粒是固化在彈性體基體里，其移動受到了限制，在加磁場前后不會發(fā)生相變現象。它工作在材料的屈服強度之前，通過用磁場改變材料的模量和阻尼來實現智能控制。磁流變彈性體的絕對磁流變效應和相對磁流變效應一般是指其模量隨磁場的變化的絕對值或相對值。磁流變彈性體的具有磁場可控的力學性能，它對磁場的響應可逆、迅速(在毫秒級)。磁流變彈性體的絕對和相對磁流變效應一般是指其(剪切或壓縮)模量隨磁場變化的絕對值或相對值。

磁流變彈性可分為兩類:一種是定向的磁流變彈性體，另一種是各向同性的磁流變彈性體。定向的磁流變彈性體中粒子沿預加外場方向排列形成鏈狀或柱狀結構，在基體硫化后他們被固定在其位置上。各向同性磁流變彈性體中粒子均勻分布，可認為是各向同性的。1.2 磁流變彈性體的制備

作為一種新興的智能材料，所報道的磁流變彈性體的制備方法有很多種，總結磁流變彈性體的制備方法，按材料加工時的基本狀態(tài)劃分，可將制備工藝分為兩大類:機械共混法和液態(tài)混合法。

機械共混法，是指現在普遍采用的工業(yè)橡膠標準制備工藝，其主要原料是天然橡膠和各種合成橡膠，采用塑煉、混煉、壓延和硫化等工序生產出彈性體成品。在混煉過程中加入鐵磁性顆粒，并在硫化過程中施加外部磁場形成有序結構。另一方面是使用熱塑性橡膠，在熱塑狀態(tài)下加入鐵磁性顆粒，在磁場下冷卻固化。

液態(tài)混合法是采用液體狀態(tài)的橡膠基體和鐵磁性顆粒混合后，形成流體混合物，可以在磁場下硫化，形成有序結構;上述兩種方式是現在制備磁流變彈性體的主要方式。1.3 磁流變彈性體的組成

磁流變彈性體主要由基體材料和分散其中的磁性粒子組成?；w材料的選擇除流變學性質的要求外，磁導率也要盡可能低。據報道，目前已有多種材料被用作基體材料，有硅橡膠，聚乙烯醇，白明膠，硬質天然和合成橡膠和聚氨酯橡膠。磁性粒子選擇的標準與磁流變液相似，要求顆粒具有高導磁率，低剩磁和高飽和磁化強度。常用的磁性顆粒主要是球形的羰基鐵粉，尺寸在微米到納米級的。另外也使用較大尺寸的不規(guī)則純鐵粉。

磁性粒子對磁流變彈性體性能的影響磁性粒子的尺寸及種類對磁流變彈性體的性能都有較大的影響。在外加磁場下，磁流變彈性體中摻雜的磁性粒子間相互吸引作用引起磁流變彈性體模量的變化，由此獲得磁流變效應。為了得到高磁流變效應的磁流變彈性體，磁性粒子必需具有高磁導率，低剩磁和高飽和強度。常用的磁性粒子是球形的碳基鐵粉，具有高磁導率和低剩磁及高飽和磁化強度，其飽和磁化強度Ms=2.0T。高磁導率和高飽和磁化強度的粒子間吸引作用強，因而帶來高磁流變效應。高剩磁粒子在磁場撤去后，相互間仍具有很強的作用力，在宏觀上表現為具有較高的剪切模量，導致磁流變彈性體的有效作用區(qū)間降低，且會降低磁流變彈性體的使用壽命。使用尺寸較大的粒子能獲得穩(wěn)定和高度磁化的材料，而且粒子的團聚是可逆的。納米級粒子容易團聚且一旦團聚后不能再次分離。為了獲得顯著的磁流變效應，粒子應足夠大以便支持足夠多磁疇。1.4 磁流變彈性體的應用

自從磁流變液問世以來，其獨特的磁流變效應在許多領域得到應用，如汽車工業(yè)，抗震和吸振器。這些應用已逐漸工業(yè)化和商業(yè)化。美國Lord公司專業(yè)研究，生產和銷售磁流變液以及一系列基于磁流變液的應用裝置，如剎車，離合器和阻尼器。但是磁流變液同時存在許多缺陷，阻礙它的應用，如沉降，環(huán)境污染和密封問題。磁流變彈性體是磁流變液的固態(tài)類似物，它的磁流變效應表現在磁控剪切模量上，利用這種獨特的性質，彈形體有希望在減振器，硬度可調防震墊，汽車懸架和可變阻抗面。但這些應用還處于探索階段。

（1）汽車減震一可變剛度的軸襯：美國福特汽車公司的Waston首先在應用上做了開創(chuàng)性的工作，己申請了使用磁流變彈性體的汽車懸架套筒專利。該套筒用于車輪軸控制臂與汽車車身武漢理工大學碩十學位論文的連接。該套筒剛度的調節(jié)是基于汽車驅動系的狀態(tài)，以降低懸架變形并改善乘坐舒適性。實驗發(fā)現，該套筒在軸向和徑向都具有剛度、阻尼和力的可控特性，且能迅速對磁場做出響應。在正弦激振、頻率為0.5-20Hz、振幅峰2峰值為0.06-1.0mm等實驗條件下，剛度和阻尼隨著控制電流增大而增加，且大致成線性關系;最大電流(5A)時剛度和阻尼比零電流時增加了25%。當輸入階躍電流時，套筒建立穩(wěn)定輸出力的響應時間約為9.5ms。Ginder等利用磁流變彈性體的力學性能可由磁場控制，設計出了能在軸向和徑向實現不同的剛度控制的磁流變彈性體軸襯。

（2）可調頻式吸振器：磁流變彈性體調頻動力吸振起原理與結構示意圖如圖1-4所示。圖中1為動力吸振器的振子，2為磁流變彈性體，3為導磁骨架，4為勵磁線圈。整個導磁骨架構成一個C型回路，骨架由工業(yè)純鐵制成;線圈與電流可控的直流電源相接，產生的磁場通過導磁骨架垂直穿過磁流變彈性體;磁流變彈性體作為吸振器的彈性元件，位于C型缺口與吸振器的振子之間，與骨架和振子固接。

圖1-4磁流變彈性體調頻動力吸振器原理

中國科技大學的鄧華夏、龔興龍等人設計了一種磁流變彈性體移頻式吸振器及其控制方法。該發(fā)明吸震效果好，消耗能量少，減振頻率寬，質量和體積較小，結構簡單，控制方法容易。孫紅靈、龔興龍等人設計了一種磁流變彈性體主動吸收系統(tǒng)及控制方法。

九江學院的游世輝等人設計了一種磁流變彈性體橡膠空氣彈簧。彈簧由磁流變彈性體及其上下連接的上支板和下支板和控制系統(tǒng)組成，控制系統(tǒng)包括氣壓調節(jié)系統(tǒng)和實時剛度調節(jié)系統(tǒng)。解決了橡膠空氣彈簧能自動實時調節(jié)變化高度和剛度的問題，提高汽車的減震性能，改善乘坐舒適性和操縱平穩(wěn)性?？蓮V泛應用于各種機動車的懸架減振系統(tǒng)。

（3）主動減噪系統(tǒng)：Mehdi Farshad將硅橡膠為基體的磁流變彈性體用于窗口、墻、屋頂的主動減噪系統(tǒng)。其基本原理為:通過電磁機理，使裝有MR的盤子發(fā)生振動從而抵消噪聲源產生的振動。具有主動減噪功能的窗口由主動和被動兩部分組成，被動窗口的功能隔熱和被動隔音，其中的橡膠部分主要是起密封作用。而主動窗口中的磁流變彈性體除了起到密封作用還起到磁致伸縮作用。其中電磁鐵用來作用于磁流變彈性體以產生磁彈波或振動。主動窗口的行為可以通過傳感器，反饋系統(tǒng)，控制系統(tǒng)來調節(jié)。

實驗結果表明很小的電腦輸入就可以產生200Hz以下的機械振動。這一系統(tǒng)在智能墻，屋頂，房間及其它開口處的減噪方面將發(fā)揮重要的作用。

（4）磁流變彈性體同時被應用于一些軍方項目上，例如美國軍方正在研究將磁流變彈性體用于導彈攻擊核潛艇水下發(fā)射時的抗沖擊性能。潛艇在水下進行導彈潛射時，發(fā)射艙需要經受來自導彈和水流共同作用的沖擊載荷，而且不同的型號的導彈由于其尺寸和重量的差異對艙體的沖擊也各不相同。導彈發(fā)射艙內所用的傳統(tǒng)的抗沖擊材料只在應付固定型號導彈時才有效，而磁流變彈性體可以通過磁場改變剛度，使之可以適用于不同型號的導彈發(fā)射所產生的沖擊，如圖 1.6 所示為導彈潛射示意圖。

圖 1.6 俄亥俄級導彈攻擊核潛艇

1.5 磁流變彈性體研究中存在的問題

從磁流變彈性體產生至今，對其材料研究已經取得了很大的成就，但在磁流變彈性體的材料選擇、制備方法、性能評估和工程應用等領域內還有很多問題值得深入研究和探討。首先是磁流變彈性體在制備過程中的各種目標性能之間存在矛盾。因為磁流變彈性體的性能很大程度上取決于基體材料的選取，如果想要制備高磁流變效應的材料，就要選擇較軟的高分子聚合物基體，此時制備出的磁流變彈性體其機械性能必然不佳，從而限制了材料的應用。相反，若想得到具有較強機械性能的磁流變彈性體，就要選擇硬度較高的材料(例如天然橡膠、順丁橡膠以及聚氨酯等)作為基體，此時制備出的材料在滿足較高機械性能的同時卻不能達到較高的磁流變效應，同樣限制了材料的應用范圍。因此，想要制備出同時具備高磁流變效應和高機械性能的磁流變彈性體，就需要為其選擇更為合適的基體材料，并采用更先進的制備方法。其次，對磁流變彈性體內部磁性顆粒分布規(guī)律與材料性能之間的關系沒有比較深入地研究。磁流變彈性體性能是外場可控的，這一特性是因其內部磁性顆粒有序結構的存在引起的，這種磁致變化特性與材料所用的基體無關。所以要想從理論上指導磁流變彈性體的制備，就必須了解磁性顆粒的分布規(guī)律和磁流變彈性體性能之間的關系。因為磁流變彈性體和磁流變液的流變性能具有一定的相似性，所以較為簡單的方法就是將應用于磁流變液的力學模型加以修正后推廣到磁流變彈性體的性能分析。但因為磁流變彈性體和磁流變液所用的基體性能差別太大，所以在建模時需要特別考慮基體對磁性顆粒運動規(guī)律的影響，以及基體與顆粒間的相互作用。磁流變彈性體性能表征方法

2.1 粒子表面化學改性對磁流變效應的影響

圖4-3磁流變彈性體的高倍光學顯微鏡圖像，復合粒子(a)和羰基鐵粉(b)為改善金屬鐵粒子與基體的相容性，并盡可能減少其在固化過程中引起的不均勻分布，我們用第三章制備的PED3A@Fe復合粒子作為磁性粒子，制備磁流變彈性體。圖4-3是樣品B1(a)和樣品A1(b)的形貌，用高倍光學顯微鏡觀察得到。由圖可見，由羰基鐵粉制備的磁流變彈性體B1的微觀結構中，含有不少幾十微米左右的空隙，這可能是由于粒子與硅橡膠基體之間相容性不好，使鐵粒子容易脫落后留下的空穴。而由復合粒子制備的樣品A1，如圖a所示，空隙較少，粒子分散比較均勻。這說明使用復合粒子能夠改善磁流變彈性體中磁性粒子與基體間的相容性?？赡苁且驗閺秃狭Ｗ颖砻娼又Φ木勖鸦鶊F與聚氨酯基體存在相互作用力(化學鍵力或范德力)，使得基體能完全潤濕復合粒子。

圖4-4不同磁場強度下的磁流變彈性體剪切模量與頻率的關系，磁場強度:0T和0.6T;(空心點為復合粒子樣品

B1(a，b)，實心點為羰基鐵粉樣品A1(c，d))圖4-4為相應的磁流變彈性體A1(c，d)和B1(a，b)的剪切模量與磁場的關系，A1中的磁性粒子是碳基鐵粉，表面未經處理;樣品B1中摻雜的磁性粒子是PED3A@Fe復合粒子。從圖中數據可以看出，樣品A1在無外加磁場時的剪切模量(e)比樣品B1(a)高出0.02MPa左右;施加0.6T的外加磁場時，樣品的B1剪切模量比樣品A1高0.08MPa左右。從數值上看，B1的絕對磁流變效應是A1的4倍。顯然，磁性粒子的表面改性有利于提高磁流變彈性體的磁流變效應。其機理可能是復合粒子表面包覆的PED3A中伸展在粒子表面的聚醚基團與聚醚型聚氨酷基體中的軟鏈段的分子相同，由分子相似相容的原理可知，兩者間存在范德華力的作用，這種作用力不僅改善了粒子與基體的相容性，同時還起到潤滑劑的作用。當對磁流變彈性體施加定向的磁場時，從微觀上看基體中的磁性粒子需要沿磁場方向排列，‘潤滑劑’的存在使的復合粒子比撥基鐵粉易于沿磁場方向移動，因此磁流變效應相對較高。另外一方面，由于碳基鐵粉與基體間的相容性不好，兩者間存在間隙，在施加磁場時會使磁能損失，減弱其磁流變效應。2.2 抗老化性能研究

濕熱老化試驗是一種人工模擬環(huán)境試驗。它是用濕熱試驗設備產生一定的濕熱環(huán)境條件模擬產品在儲存、運輸和使用中可能遇到的濕熱環(huán)境條件，以考核產品的濕熱環(huán)境適應性。人工加速濕熱老化試驗一般有兩種方法:一種是采用恒溫恒濕試驗方法:一種是采用交變溫濕度循環(huán)方法試驗。將A1、B1兩種樣品放于表面皿中，敞口置于電熱恒溫水槽中，水槽升溫至80℃，恒溫加熱72h后測試樣品的儲能模量G’及損耗因子tanδ。其中G’反映材料變形時能量儲存的大小即回彈能力，tanδ反映材料變形時損耗能量的能力。具體數值如圖4-9所示

圖4-9磁流變彈性體老化前后的儲能模量與剪切頻率的關系

A1老化前(b)及老化后(d)和(a)B1老化前及老化后(c)

圖4-10磁流變彈性體損耗角與剪切模量的關系 A1老化前(b)及老化后(d)和B1老化前(a)及老化后(c)從圖4-9可以看出，磁流變彈性體樣品A1和B1經過加速老化試驗后，儲能模量G尹都發(fā)生了很大的變化。A1的儲能模量G’從3.8MPa下降到2.3MPa，下降了1.5MPa左右。B1的儲能模量G’從3.5MPa下降到2.4MPa，下降了1.1MPa。這說明經過老化試驗后，A1和B1的性能都受到嚴重破壞。從數值上比較，A1比B1下降的要多0.4MPa。這說明B1比A1的抗老化性能有一定的提高。聚合物基體中摻雜鐵粒子會嚴重削弱其抗老化性，主要原因是鐵粒子對氫過氧化合物很強的催化效應，加速基體的氧化，同時摻雜鐵粒子會帶入大量的氧氣存在于粒子與基體的間隙中，也會使基體氧化。要提高磁流變彈性體的抗氧化能力需要從兩方面手:一是使鐵粒子表面不與空氣接觸，消除其催化效應;二是去除粒子與基體的間隙。樣品B使用復合粒子作磁性粒子，同時解決這兩個問題，復合粒子表面的包覆層起到了隔絕空氣的作用，而表面接枝的聚醚基團與基體中軟鏈段相互吸引，使粒子與基體緊密接觸。因此樣品B比樣品A的抗氧化能力強。圖4-10中列出的樣品老化前后的損耗因子的變化，也證實使用復合粒子的樣品B1比使用撥基鐵粉的樣品A1的抗氧化能力。從圖中可以看出，A1和B1老化后，tanδ都變大。因為在濕熱環(huán)境下，聚合物基體迅速氧化，同時水分子滲透進入基體中，使基體發(fā)生溶脹，溶脹使基體大分子結構間距增大，剛性基團的活性增加，因而使基體增塑，水分子向基體內部的擴散使內部產生裂紋、微小裂縫或其他類型的變化，水分子助長裂紋的擴散，使基體破裂，導致斷鏈。聚合物基體分子鏈的斷裂導致其在動態(tài)應變下的內摩擦變強，內耗變大因此損耗因子變大。樣品A1比B1的相對變化值要大，是因為B1減弱了鐵粒子對基體的加速氧化作用。因此使用PED3A@Fe復合粒子制備磁流變彈性體在一定程度上提高了整體的抗氧化能力。結論與展望

3.1 結論

（1）用高倍光學顯微鏡觀察發(fā)現使用復合粒子能夠改善磁流變彈性體中磁性粒子與基體間的相容性。得到磁性粒子分散良好的聚氨酯彈性體。

（2）在不同磁場強度下研究磁流變彈性體剪切模量與頻率的關系實驗中，用聚醚型聚氨酯為基體制備的磁流變彈性體與復合磁性粒子具有很好的相容性，提高了磁流變彈性體的磁流變效應。

（3）濕熱老化試驗表明聚合物基體中摻雜鐵粒子會嚴重削弱其抗老化性，而使用復合磁性粒子制備的磁流變彈性體在一定程度上提高了整體的抗老化能力。3.2 展望

近年來關于如何提高磁流變彈性體性能以及磁流變彈性體材料性能分析的研究比較少。本文主要以實驗方法，從基體材料選取以及制備方法改進的角度出發(fā)，研究如何制備高磁流變效應、高機械性能和高耐久性能的磁流變彈性體；通過實驗對磁流變彈性體的疲勞和老化等耐久性能進行了研究和討論；著重分析了磁流變彈性體在不同溫度環(huán)境下的性能并給出相關的力學模型；利用磁流變液和磁流變膠的特性制備出分別含有磁流變液和磁流變膠的夾雜型磁流變彈性體。

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第二篇：關于《聚合物成型加工》課程教學改革的探究論文

隨著聚合物材料應用的日益廣泛, 其成型加工工藝和裝備在高分子材料科學技術領域發(fā)揮了越來越重要的作用。近年來, 高分子材料科學和高分子材料加工工程得到了很大的發(fā)展, 并逐漸交融而形成一個全新的交叉型學科領域———聚合物成型加工技術。對于高分子專業(yè)的學生而言, 聚合物成型加工是一門專業(yè)課程, 與高分子化學和高分子物理共同構成了高分子專業(yè)的課程基礎;同時聚合物成型加工又是高分子專業(yè)理論研究與實際生產相互聯(lián)系的紐帶。其基本任務是研究聚合物的成型加工方法及所獲得的產品質量與各種因素之間的關系, 它對推廣和開發(fā)聚合物的應用有十分重要的意義。要使學生能在較短的時間內對該課程的基本內容, 特別是操作實踐內容部分的掌握, 需要在多方面進行改革。明確培養(yǎng)目標, 圍繞課程主線, 強化理論基礎

本科院校是要培養(yǎng)既有一定的理論基礎, 又具備較強實踐能力的高素質應用型人才, 與高職類院校培養(yǎng)服務于生產一線的操作型、技能型人才不同。在教學過程中, 仍然要重視對基礎理論知識的講解, 讓學生們要“知其然” , 還要“知其所以然”。除了聚合物流變學和高分子物理是聚合物成型加工的理論基礎以外, 成型技術本身也存在一定的原理, 不容忽視。與其他課程相比,《聚合物成型加工》課程本身具有內容分散化、概念抽象化、理論半經驗化等特點, 給課堂教學帶來了一定的困難。因此, 抓住課程主線, 突出理論重點, 進行深入淺出的講解至關重要。聚合物成型加工是采用各種工程技術手段將聚合物原料轉變?yōu)閷嵱貌牧匣蛑破返倪^程。英文中成型加工(processing)包含了兩層意思:一是加工(machining/w o rking), 即讓原料混合、熔融、均化等過程,從“不變”到“變”;二是成型(shaping/forming), 即通過擠壓、輸送、拉伸等方法制成產品的過程, 從“變”到“不變”。

由此可見, “變化”是聚合物成型加工課程的主線。根據聚合物成型加工過程中的“變化”可以將課程的理論基礎分解為三個部分:(1)What , 即發(fā)生了那些變化。從物理和化學的角度, 分析高分子材料在成型加工過程中所產生的結晶、取向、降解、交聯(lián)等變化;(2)Why , 即為什么會發(fā)生變化。針對各種變化的特征, 分析高分子材料特有的加工性質、粘彈行為、滯后效應等;(3)How , 即如何發(fā)生變化。結合粘性流體理論和牛頓力學定律, 分析各種變化產生的深層次原因, 對聚合物在管道中的流動行為有所認識。通過這樣的課程分解, 可以使原本較為分散的理論知識相對集中并系統(tǒng)化, 也可以讓學生們了解抽象概念和半經驗理論所反映的實質性問題。重視實踐教學, 建立系統(tǒng)的實驗體系

聚合物成型加工是在對高分子專業(yè)基本理論知識(高分子物理、高分子化學等)掌握的基礎上, 將聚合物轉變成實用工程材料或制品的一種工程技術。因此, 在成型加工的教學過程中, 理論與實踐相結合十分必要。為了可以讓學生更好地理解成型加工理論, 了解成型加工技術, 將課堂上學到的理論知識與生產實踐相結合, 也為了實現本學院培養(yǎng)“應用型人才”的目標, 我們對教學進行了實踐性的擴展:

2.1 建立教學實踐基地

浙江省和廣東省是中國國內兩大高分子材料制備和銷售中心。寧波市下屬的余姚、慈溪、東陽等地有非常多的高分子材料生產廠家, 擁有得天獨厚的地理優(yōu)勢。我們與寧波市多家高分子材料生產廠家建立了產、學、研合作關系, 成立了多個教學實踐基地。學生在課堂學習之外, 以參觀實習、生產實習和畢業(yè)設計等多種形式, 進入到高分子材料生產的第一線, 切身體會成型加工的過程, 對書本上的知識點有了更加深刻和具體的認識。而且, 生產廠家的生產過程是一個系統(tǒng)性體系, 包括了配方設計、工藝設計、制品結構和造型設計、設備選型及模具設計、再到實際的成型加工等一系列相互聯(lián)系的環(huán)節(jié)。學生們除了可以系統(tǒng)地了解成型加工技術外, 還可以接觸到與之相關的包括母料制備、添加色粉、模具制造等行業(yè)的信息。

2.2 開展系統(tǒng)性實驗

原來高分子專業(yè)的實驗課程中, 各實驗都是獨立的。常?？梢钥吹綄W生們用聚乙烯為原料進行注塑實驗, 而到力學性能測試時, 又拿著老師提前注塑好的聚碳酸酯樣品去測沖擊強度和拉伸強度。實驗結束后, 學生基本上只是學會了一種儀器設備的使用方法, 而沒有對成型加工技術有系統(tǒng)的了解。所以, 我們將成型加工的實驗設計成系統(tǒng)性實驗, 老師在學期剛開始的時候就布置下若干調研題目, 然后隨著課程的進展讓學生分部完成調研題目的各個組成部分, 最后通過系統(tǒng)性實驗將調研的內容實現。例如, 針對聚苯乙烯韌性差的缺點, 讓學生們通過調研看看可以采用什么方法來加以改善。首先, 學生進行前期的文獻查閱, 初步確定采用與聚乙烯共混的方法來對聚苯乙烯進行改性。然后, 當我們的課程講到“配方設計”時, 讓學生們根據課堂上講到的知識, 確定一個聚苯乙烯/聚乙烯共混物制備的配方;而當課程講到“成型工藝”時, 學生們就可以選擇適當的成型方法和工藝條件。而且, 根據課程中關于“成型加工過程中的物理化學變化”的介紹, 學生們設想聚苯乙烯/聚乙烯共混物的結構、形態(tài)和性能等方面會發(fā)生什么樣的變化。當調研內容基本完成后, 我們?yōu)閷W生們提供他們設計配方所用的原材料, 開放成型加工實驗室, 讓他們真正制備出自己設計的共混物材料。最后, 讓他們通過各種測試手段對自己制備出的材料進行表征, 看看是否會發(fā)生所設想的結構、形態(tài)和性能等方面的變化。結合課程特征改變教學與考核方法

在我們的教學過程中, 將聚合物成型加工這門課程的內容分為了兩個基本的部分:第一是聚合物加工的理論基礎部分, 主要包括了聚合物材料的加工性質、聚合物的流變性質、聚合物液體在管和槽中的流動、聚合物加工過程的物理和化學變化;第二是聚合物的成型加工技術, 主要包括了成型物料的配制、塑料的一次和二次成型、橡膠的加工與硫化、纖維的拉伸成型與后處理。課程內容較豐富, 兩個部分的內容較鮮明的劃分成了“理論”和“技術”兩大塊。這兩部分教學內容的差異決定了其教學方法及考核方式的多樣化。因此, 我們在進行教學改革過程中, 改變了以往“一考定音”的考核方式, 針對不同教學內容,采用不同的教學方法, 進行不同的教學考核。

首先, 聚合物成型加工的理論基礎中包含著流變方程推導和流體受力分析等內容, 仍然需要以課本上的知識作為主要的講授內容, 采用黑板板書的方式進行層層剖析, 以便學生可以更清楚地理解成型加工的理論基礎。對于這部分的內容可以通過課后習題以及考試的方法進行考核。其次, 這門課程中關于擠出成型、模壓成型、注射成型等具體成型技術的教學內容, 則采用“教、學、做三結合” , 即邊做、邊教、邊學, 讓學生在做中學, 在學中會, 在會中懂,“案例式” ,“現場教學”等教學方法貫穿整個教學過程。在課堂講解時則主要是結合PPT 電子教案進行, 并在課本知識的基礎上增加一些對成型加工技術發(fā)展及前沿的介紹。對于這部分內容則主要通過實踐課業(yè)的形式來進行考核, 同時這部分的考核在總成績中占到了50 %以上。

其中, 實踐課業(yè)是最主要反映學生學習成果的環(huán)節(jié)。實踐課業(yè)采用調研報告、小組討論及PPT 匯報的形式, 要求學生結合課堂知識, 通過上網查詢資料、與老師同學或其他技術人員溝通討論等方式, 完成實踐課業(yè)要求, 針對一定的題目進行調研。并根據調研的結果設計成型配方, 選擇合適的加工方法, 對影響制品性能的加工工藝條件進行簡單分析, 并對調研結果進行答辯, 同時提交相關小論文。鼓勵學生發(fā)散性思考, 引導自己查閱資料, 訓練綜合分析各種信息的能力, 加深和拓寬知識面, 對出現的多種結論組織討論, 以此充分展示不同學生的專長。

例如, 我們針對目前國家十分重視的環(huán)保問題, 讓學生進行調研, 經過小組匯總調研結果并討論, 認為在高分子材料方面, 無鹵阻燃是目前研發(fā)和產業(yè)化中較為突出的一個課題。隨后學生們進一步查詢了歐盟環(huán)保(RoHS 和WEEE)指令和強制性國家標準《公共場所阻燃制品及組件燃燒性能要求和標識》, 制定出實踐課業(yè)的題目———ABS 樹脂的無鹵阻燃。結合課程中“成型物料的配制”的內容, 學生們確定了以膨脹型阻燃劑替代掉傳統(tǒng)的溴系阻燃劑的基本配方。接著又結合課程中各種成型加工技術的的介紹,學生們選定了擠出切粒的成型工藝。同時, 學生們還根據市售相關商品的性能, 制定了一個包括沖擊強度、拉伸強度、阻燃級別等參數在內的標準, 在系統(tǒng)性實驗中通過多次調節(jié)配方和工藝來達到這個標準。綜上所述, 針對本校高分子專業(yè)的辦學方針———以提高學生綜合素養(yǎng)為宗旨, 培養(yǎng)應用性人才為目標, 對《聚合物成型加工》課程的教學內容、教學方法、考核形式等方面都進行了改革, 將聚合物成型加工技術知識理論與實驗室現場工藝過程相結合, 既強調實踐教學的重要, 又不忽視基礎理論知識, 強化學生的綜合素質。

第三篇：聚合物成型模具制造技術復習提綱

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聚合物成型模具制造技術復習提綱

考試時間：15周周一

1模具的分類？ 工藝基準的選擇對于保證加工精度，尤其是按尺寸大小分為大型、中型、小型； 保證零件之間的位置精度至關重要： 按生產批量分為大量、成批和單件小批量；(1)基準重合原則(2)基準統(tǒng)一原則按精度要求分為高精度、中等精度和低精(3)基準對應原則(4)基準傳遞與轉換原則 度； 5工藝過程分階段的主要原因？ 按成批零件成型方法分為：沖模、塑料模、1)保證加工質量 2)合理使用設備，發(fā)揮設備壓鑄模、鍛模、粉末冶金模、陶瓷模、橡膠模、玻璃模、鑄造模。其中塑料模又分為：壓制成型模、注射模、擠出模、吹塑模、真空模等。2模具制造的基本要求及特點？ 要求：1)制造精度高2)使用壽命長 3)制造周期短4)模具成本低 特點：(1)制造質量要求高(2)形狀復雜(3)材料硬度高(4)單件生產 3模具加工方法？ ①模具的去除法加工:(1)機械加工(2)電加工：1電火花線切割2型腔電火花加工3電解加工(3)化學腐蝕加工(4)特種加工：1機械特種加工，包括磨料流動加工、噴射加工、液力加工、超聲波加工、噴水加工等；2熱特種加工包括電子束加工、電火花磨削、激光、等離子束激光等方法 ②模具的成形加工法:(1)鑄造法制模(2)塑性擠壓法制模：1熱壓印法2冷擠壓法3超塑性擠壓法 ③模具的累加法加工:(1)噴涂(2)電鍍(3)激光快速原型制造等加工工藝。1模具制造工藝過程： ①成型件、結構件的加工 ②標準件、通用件的配購 ③模具組裝和總裝 ④試模驗收交貨 2基準的概念？ 基準是用來確定生產對象上幾何元素間的幾何關系所依據的那些點、線、面。3工藝基準的分類？工序的定義？ 基準按其作用不同，可分為設計基準和工藝基準。(1)設計基準(2)工藝基準:工序基準、定位基準、測量基準、裝配基準工件在一個工位上被加工或裝配所連續(xù)完成所有工步的那一部分工藝過程。4工藝基準選擇原則？的各自特點 3)便于安排熱處理工序 4)毛坯中殘存的缺陷如暗傷、裂痕、夾質和氣孔、砂眼及加工余量不足等可在粗加工中提前發(fā)現及早處理減少損失。6加工階段的劃分？ 1)粗加工階段 2)半精加工階段3)精加工階段 4)光整加工階段1數控電火花加工的工作原理？ 電火花加工又稱為放電加工，是利用工具電極和工件之間在一定工作介質中產生脈沖放電的電腐蝕作用而進行加工的一種方法，也稱電蝕加工。2 EDM的特點？ 1)可以加工難切削材料。2)EDM可以加工形狀復雜、工藝性差的零件。3)電極制造麻煩，加工效率低。4)存在電極損耗，影響質量的因素復雜，加工穩(wěn)定性差。3 EDM中極性效應 極性效應的影響—正、負電極表面分別受到負電子和正離子的轟擊和瞬時熱源的作用，在兩極表面所分配到的能量不一樣，因而熔化、汽化拋出的電蝕量也就不一樣。4型腔電火花加工的工藝方法 1)單電極平動法 2)多電極更換法 3)分解電極法 4)展成法即創(chuàng)成法 5)混粉電火花大面積光澤加工（面積效應）1快速成型工藝原理？ 在CAD造型系統(tǒng)中獲得三維CAD模型，或通過測量儀器測取實體的形狀尺寸，轉化為CAD模型→再對模型數據進行處理，沿某一方向進行平面“分層”離散化，然后通過成形機對坯料分層成形加工，并堆積成原型 2光固化立體成形技術？ 1)，能制造尺寸精度可達±0.1mm的精細零

件。2)成型過程自動化程度高。3)表面質量好4)可直接制造塑料件，產品可為透明體。5)可制作結構十分復雜及面向熔模精密鑄造的具有中空結構的消失型。3 疊層制造工藝？

疊層實體制造技術先將單面涂有熱熔膠的膠紙帶通過熱輥加熱加壓，與先前已形成的實體粘結（層合）在一起，此時，位于其上方的激光器按照分層CAD模型所獲得的數據，將一層紙切割成所制零件的內外輪廓，輪廓以外不需要的區(qū)域，則用激光切割成小方塊（廢料），該層切割完后，工作臺下降一個紙厚的高度，新的一層紙再平鋪在剛成形的面上，通過熱壓裝置將它與下面已切割層粘合在一起，激光束再次切割。最后形成由許多小廢料包圍的三維原型零件，取出原型，將多余的廢料塊剔除，就可獲得三維產品。

4選擇性激光燒結技術？

選擇性激光燒結技術（Selective Laser Sintering, SLS）采用CO2激光器對粉末材料（塑料粉、陶瓷與粘結劑的混合粉、金屬與粘結劑的混合粉等）進行選擇性燒結，是一種由離散點一層層堆積成三維實體的方法。

5熔絲沉積成形工藝？

熔融沉積成形(Fused Deposition Modeling, FDM)是一種不依靠激光作為成形能源，而將各種絲材加熱熔化的成形方法。6硅橡膠模的特點？制模工藝？

特點：以原型為樣件，采用硫化的有機硅橡膠澆注，直接制造硅橡膠模具，由于硅橡膠具有良好的柔性和彈性，對于結構復雜、花紋精細、無拔模斜度的甚至有倒拔模斜度、以及具有深凹槽的零件來說，制品成形后順利脫模。另外，硅橡膠模具有良好的仿真性、強度和極低的收縮率，能經受重復使用和粗劣操作。

工藝：①制造原型，對其表面進行處理；②在成形機中固定放置原型，?？?，在原型表面涂脫模劑；③將硅橡膠混合體放置在抽真空裝置中，抽去其中的氣泡，澆注進?？颍虎茉诠柘鹉z固化后，沿分型面切開硅橡膠，取出原型，即得硅橡膠模具。7電弧噴涂快速制模工藝？

將兩根帶電的制模專用金屬絲通過導管不

斷向前輸送，金屬絲在噴槍前相交形成電弧，金屬絲經電弧熔化，在壓縮空氣作用下，將熔化的金屬霧化成金屬微粒，并以一定速度噴到樣模表面，一層一層地相互疊加堆積而形成高密度、高結合強度的金屬噴涂層，即模具型腔的殼體（或實體）。這層殼體的內壁形狀與樣模表面一致，從而形成了所需的模具型腔。殼體與其他基體材料填充加固，結合成一整體，再配以其他部件，即組成一副完整的模具。8電鑄模具原理與特點？

原理：與電鍍相同，在母模表面通過電鑄獲得適當厚度的金屬沉積層，然后將這層金屬沉積層從母模上分離下來，形成所需型腔或形面的加工方法。材料有電鑄鎳、電鑄銅、電鑄鐵三種。

特點：1)電鑄型腔與母模的尺寸誤差?。◤椭菩院茫挥袔孜⒚?，表面粗糙度二者相當；2)把難以加工或不可能直接加工的內形（如斜齒輪模具型腔）轉化為電鑄母模的外形加工，降低了加工難度；3)可直接用制品作母模來制造型腔，也可用電鑄方法復制出已有的模具型腔，減少了很多工藝環(huán)節(jié)，提高了效率；4)電鑄獲得的型腔或電極可滿足使用性能，一般不需修整；5)電鑄時減少沉積速度緩慢，周期長，電鑄鎳一般一周；6)電鑄層厚度較?。ㄒ话銥?~8mm），不易均勻，較大內應力，大型電鑄件的變形顯著，且不能承受大的沖擊載荷。9環(huán)氧樹脂模具？

結構與普通注射模相同，只是型腔部位采用環(huán)氧樹脂，壽命約4000~5000次，因為其本身承受不了注射中的反復開合模和注射壓力的沖擊，必須有金屬框架作為背襯。高速加工定義？

定義：高速加工主要指高速切削加工，是使用超硬材料刀具，在高轉速、高進給速度下提高加工速度和加工質量的現代加工技術。2超聲加工的特點？在模具制造中的應用？ 特點：1)適于加工硬脆材料，但加工效率低。

2)機床結構比較簡單，工具可用較軟的材料，易加工成復雜的形狀，工具與工件之間不需要作比較復雜的運動。

3)可用加工薄壁、窄縫、低剛度工件；表面粗糙度較好。

應用：1)超聲型孔、型腔等加工 也可用于切割加工；2)超聲拋光 3)超聲清洗

3激光加工的特點？在模具制造中的應用？ 特點：

1)不需要加工工具，很適于自動化連續(xù)加工，2)能量密度大，幾乎可加工任何材料3)加工速度快、效率高，熱影響區(qū)域小4)適于加工深而小的空隙和窄縫5)可用透過光學透明材料對工件加工，特別適于有特殊環(huán)境要求的工件6)不需要真空和X射線進行防護

應用：1)LOM2)RT3)表面強化與修復（見后面章節(jié)）4)其他如激光涂覆、激光堆焊、切割、打孔、標記等注射模具成型尺寸的制造公差要求？ 一般模具是制品尺寸公差的1/3~1/5，高精度模具是制品尺寸公差的1/8~1/10 2 試模過程？

料筒清理→注射量計量→工藝參數調整→試模數據的記錄注射模成型件、結構間之間的配合公差要求？

1)緊固部分的配合精度一般選用H7/k6或H7/m6；2)滑動部分的配合精度一般選H7/e6或H7/f7或H7/g6三種

4注射模具成型零件可用哪些加工方法進行加工？

①普通機床：車、銑、刨、磨、鉆、鏜等②專用機床加工：各種數控機床加工、仿形機床加工等③電火花、線切割加工④快速成形技術加工⑤超聲波、電解成型、化學加工、激光、高壓水射流等特種加工。5 注射模具的裝配方法有哪些？

1)互換裝配法2)分組裝配法3)調整法4)修配法注射模具裝配基準的選擇？ 1)以型腔、型芯為裝配基準，稱為第一基準。2)以模具動、定模板（A、B板）兩個互相垂直的側面為基準稱為第二基準。7 注射模具試模目的？

目的：1)驗證模具結構是否正確、可靠2)使用性能是否良好、穩(wěn)定3)所成型制品是否合格4)連續(xù)生產一千件的廢品率5)給制品的正式生產找出最佳工藝參數 1 塑料模具材料包括哪些？

模具材料包括鋼、鑄鐵、硬質合金、有色金屬等金屬材料，以及陶瓷、石膏、環(huán)氧樹脂、木材等非金屬材料。其中，金屬材料由于具有力學性能方面的優(yōu)勢而占據主導地位，而鋼為最主要材料。

2模具材料的基本性能要求？

(1)使用性能—材料在工作條件下表現出來的性能：1)機械負荷方面 硬度、強度、韌性2)熱負荷 高溫強度、耐熱疲勞性、熱穩(wěn)定性3)表面負荷 耐磨性、抗氧化性、耐蝕性

(2)工藝性能—采用某種工藝方法加工金屬材料的難易程度：1)鑄造性能2)鍛造性能3)焊接性能4)切削加工性能5)化學蝕刻性能6)熱處理性能

3模具的熱處理的分類？

金屬材料的熱處理可分為：普通熱處理、表面熱處理、特殊熱處理。

4表面處理技術包括哪幾方面？

電鍍與化學鍍技術（電化學加工技術）2）激光表面處理技術3）氣相沉積技術4）TD處理技術5）離子注入技術6）電子束加工7）等離子體加工 1模具的驗收項目

1)模具的外觀檢查2)模具的尺寸檢查3)試模后的制品檢查4)模具穩(wěn)定性檢查5)模具材料和熱處理檢查6)模具動作的檢查

第四篇：抽樣技術原理課程論文

抽樣技術的發(fā)展

一、我國抽樣技術的發(fā)展

我國對抽樣技術的研究與推廣始于20世紀三、四十年代，杰出人物是北 京大學的許寶祿教授，他在1938—1945年期間，發(fā)表了一系列有關抽 樣推斷和多元分析的論文，達到了當時的世界先進水平，由他編著的講 義《抽樣論》為指導大規(guī)模抽樣調查提供了方法依據。

1943——1944年，清華大學陳達教授主持了云南戶籍示范人口普查，并 用抽樣方法抽取部分人口以核對普查結果。這是我國第一次抽樣調查。

上海曾于1946年進行工人生活狀況抽樣調查。1952年8月，新中國成立了國家統(tǒng)計局。

1955年1月，國家統(tǒng)計局頒布了《1954年農民家計調查方案》，進行了新中國第一 次在全國范圍內按統(tǒng)一方案、統(tǒng)一計劃進行的農民家計抽樣調查，1957年開始在 全國范圍內建立經常性的農民家庭調查。人民公社化后這項工作暫停了一段時間，1962年又恢復社員家計調查。

1956年，國家統(tǒng)計局制定了《全國職工家計調查方案》，運用類型比例與等距抽 樣相結合的方式，對十個工業(yè)部門的國營和公私合營的6000名職工進行了家計調 查。1957年，職工家計調查擴大到商業(yè)、教育、機關團體等部門，并改變由全國 統(tǒng)一抽選調查單位為各地自行抽選，并提出應用雙重抽樣方法。

1956年12月，以王思華為團長的國家統(tǒng)計局代表團到印度考察農產量抽樣調查工作。

1957年6月，《統(tǒng)計工作通訊》發(fā)表社論《積極在全國范圍開展抽樣調查，廣泛收集統(tǒng)計資料》。

1957年6月，作為印度政府統(tǒng)計顧問和聯(lián)合國統(tǒng)計委員會主席的馬哈拉諾 比斯教授到中國訪問講學。

1963年，國務院發(fā)布《統(tǒng)計工作試行條例》，強調指出靈活運用包括抽 樣調查在內的各種統(tǒng)計調查方法。同年，國務院批準成立第一支專業(yè)抽 樣調查隊伍——全國農產量調查隊。國家統(tǒng)計局頒布了《農作物產量抽 樣調查方案》并試點，規(guī)定在群眾估產的基礎上，分層排隊，等距抽樣。以?。▍^(qū)）為總體采用四階段抽樣方式。1964年，各?。▍^(qū)）正式進行了主要農作物的播種面積和農產量的抽樣調查，推算了全國產 量。

“文革”期間，抽樣技術被橫加批判，抽樣調查工作被迫中斷。1980年4月，恢復職工家計調查。

1981年9月，國家統(tǒng)計局在《關于加強和改革統(tǒng)計工作的報告》中明 確指出：“凡是適合用抽樣調查的，就不用全面報表；現在已經建立 的全面報表制度，適合改用抽樣調查的要逐步用抽樣調查代替”。同 時，國務院批準成立了農村社會經濟和城市社會經濟兩支抽樣調查隊。1982年，恢復農產量抽樣調查，采用以前三年平均糧食畝產排隊、累 計面積、多階段等距抽樣。同年4月，開始進行城市物價抽樣調查，作為編制零售物價指數和職工生活費價格指數的依據。1984年7月，國家統(tǒng)計局頒布《農村抽樣調查網點的抽選方案》（試行），規(guī)定農 產量、農村住戶和其它農經調查的三套網點合而為一。

1994年，為了適應社會主義市場經濟的需要，經國務院審批，全國統(tǒng)計 工作會議提出建立“以周期性普查為基礎，以經常性抽樣調查為主體，同時輔之以重 點調查、科學推算等方法綜合運用的統(tǒng)計調查方法體系”，正式提出確立抽樣調查的主體地位。同年，國務院批準國家統(tǒng)計局建立 第三支抽樣調查隊——企業(yè)調查隊，負責全國第二、三產業(yè)的抽樣調查。

抽樣技術在我國大力推廣的同時，有關高校也紛紛開設了《抽樣技術》 或《抽樣調查》課程，研究抽樣技術的人員也越來越多，發(fā)表了許多有 較高學術水平的論著。經過近20年的努力，我國在抽樣技術研究與推廣 方面的水平，與世界的差距已經明顯縮小。

二、國外抽樣技術的發(fā)展

1776年，法國經濟學家麥桑斯在其所著的《法國人口論》中，以部分地 區(qū)的人口清查數來推算全國人口。1786年，法國著名數學家拉普拉斯建 議用某些地區(qū)的出生率來推算整個法國人口，并對推算誤差進行了研究。1802年，他在全國挑選了30個縣，對連續(xù)三年內出生的人數進行了調查，得出人口出生率為35．27‰。

1853年，曾提出統(tǒng)計結果穩(wěn)定性的“平均人”理論的比利時統(tǒng)計學家凱 特萊主持召開了第一次國際統(tǒng)計會議，提出在家庭收支調查方面采用 “代表性”調查。1861年，英國的威廉·法爾在人口普查中利用了部分抽樣。19世紀末，任美國聯(lián)邦勞動委員會委員的賴特，在國家工業(yè)和勞動統(tǒng)計中曾提到使 用“代表性”的樣本。

挪威首任中央統(tǒng)計局局長凱爾是竭力提出并推廣抽樣技術的先驅者，他 在1895年于瑞士伯爾尼召開的第五屆國際統(tǒng)計學會會議上，根據1894年 由他自己親自組織進行的關于挪威退休金和疾病保險金抽樣調查的經驗（調查項目60多個，樣本人數8萬），提出了所謂“代表性調查”的抽樣 方法，首次引入了抽樣的概念。他將代表性調查定義為“根據抽樣設計，從總體的正?！怼泻侠淼厥占瘮祿保J為“調查結果的準確性，不是取決于觀察數量的多少，而是取決于正確的代表性方法”，主張“按照一個以過去統(tǒng)計調查為基礎的合理方法來選取樣單位”，也就是 按照調查者的主觀判斷來取樣，這就是我們所說的有目的抽樣。由于凱爾沒有提出完善的推斷理論和解決如何檢驗“代表性”的問題，因此他的觀點引起了激烈爭論。

1899年，在俄國彼得堡召開的第七屆國際統(tǒng)計學會會議上，凱爾繼續(xù)捍衛(wèi) “代表性調查”的方法，并且強調該方法不僅適用于社會經濟調查，也適 用于農業(yè)和林業(yè)，還提出了分層的思想和控制調查結論、便于統(tǒng)計分析的 主張，呼吁研究和發(fā)展這一方法的實際和理論的各個方面。國際統(tǒng)計學會 任命一個分委員會來充分討論這個問題，并且要求提出研究報告。

1903年，第九屆國際統(tǒng)計學會會議在柏林召開，對“代表性方法”進行肯 定，并建議繼續(xù)進行研究。此后，相繼出現了隨意抽樣、判斷抽樣、定額 抽樣等非概率抽樣形式，并在相當長的時期里得到應用。但非概率抽樣畢 竟不夠科學，例如1936年美國《文學摘要》雜志用隨意抽樣方式和1948年美國蓋洛普（Gallup）咨詢公司用定額抽樣方式對總統(tǒng)選舉所作的推斷預測都遭遇了失敗。隨著代表性方法逐步被接受，爭論的焦點開始集中在如何保證樣本的代表 性上。德國統(tǒng)計學家波特基維茨（1901年）和英國統(tǒng)計學家鮑萊（1906 年）都提出應以概率論作為抽樣的理論依據。1908年，英國的戈塞特提出 了小樣本思想和t分布理論。1923年，費希爾提出了方差分析法，完善了 小樣本理論，闡述了實驗設計原理。英國統(tǒng)計學家蒂配特編制了歷史上第 一張《隨機數字表》。1924年，國際統(tǒng)計學會成立“抽樣方法應用研究委員會”。1925年，在羅馬舉 行的第十六屆國際統(tǒng)計學會會議上，發(fā)布了鮑萊的《抽樣精確度 的測定》和丹麥統(tǒng)計學家詹森的《代表性方法的實踐》兩個報告，首次對 隨機抽樣和有目的抽樣進行了比較研究，提出了要按照概率原理給每個單 位都有被抽中機會的觀點，從理論和實踐上充分肯定了抽樣方法的科學性。

1934年，波蘭統(tǒng)計學家尼曼根據概率論的原理提出了置信區(qū)間的推斷理論，此后又提出了分層抽樣的樣本優(yōu)分配原理和方法，改進了整群抽樣設計，探討了比率估計方法和雙重抽樣技術，研究了不等概率抽樣方法，并從對 比研究中進一步肯定了隨機抽樣的優(yōu)越性。

印度著名的統(tǒng)計學家馬哈拉諾比斯從1931年開始在他創(chuàng)辦的印度統(tǒng)計學院 中進行了一系列抽樣調查實踐和研究工作，他提出了“費用函數”和“方 差函數”的概念用于設計優(yōu)抽樣方案，創(chuàng)立了估計復雜樣本方差的“交 叉子樣本”技術，在農作物產量抽樣調查方面取得了許多重要成果。印度 的另一統(tǒng)計學家蘇克哈特米對分層抽樣和非抽樣誤差控制的研究也取得了 突出成績。在他們的帶領下，印度的抽樣技術、尤其是農業(yè)抽樣技術處在 了世界領先水平。

美國也是世界上早推廣應用抽樣技術的國家之一。美國勞工部在1937 年采用比率估計和置信區(qū)間的方法進行了全國失業(yè)情況抽樣調查，在 1938年采用了多階段抽樣方法，在1942年對各階段抽樣進一步采用了非 等概率抽樣和比率估計方法，并且進行了控制非抽樣誤差的設計。1935 年，美國進行了消費品購買量抽樣調查。不久，美國農業(yè)部開展了農業(yè) 抽樣調查。1943年，美國進行了勞動力月報抽樣調查，后來發(fā)展成為美 國重要的一項調查——現時人口調查。

在美國抽樣技術的推廣應用和發(fā)展中，產生了一批著名的抽樣專家，如 戴明（W.E.Deming），漢森（M.H.Hansen）、赫維茨（W.N.Hurwitz）、麥多（W.G.Madow），基什（L.Kish），科克倫（W.G.Cochran），耶茨（F.Yates）等。休哈特（W.Shewhart），戴明和朱蘭（J.Juran）等人，還把抽樣技術推廣 應用到了統(tǒng)計過程控制和全面質量管理，對戰(zhàn)后日本重建和當今世界工商 業(yè)管理起到了很大的作用。

原蘇聯(lián)從1925年開始在農業(yè)經濟、雇傭勞動力、作物面積、牲畜、農產量、集市農莊市場價格、農民和職工家庭收支、工業(yè)產品質量檢查等方面，廣 泛采用抽樣調查，但隨機抽樣方法的普遍采用則主要從50年代開始。1947年，聯(lián)合國專門設立了“統(tǒng)計委員會抽樣分會”。1950年，聯(lián)合國 統(tǒng)計局發(fā)行了《當前各國抽樣調查要況》，介紹了印度的實踐和經驗。1960年，出版了《抽樣調查理論基礎》，推薦了22種社會經濟抽樣調查方 法，1967年增加至32種。此后又出版了《抽樣設計的計算機程序》和《工業(yè)普查實用抽樣技術》。

三、抽樣技術的應用 1.人口調查

人口調查是早應用抽樣技術的領域。我國抽樣技術在人口調查中的應用主要有三個方面：一是 用于普查中提前估計人口總數和檢驗普查的質量；二是用于 兩次普查年份之間（逢5年份）的1%的人口抽樣調查；三是用 于每年一次的經常性人口變動情況抽樣調查。2.經濟調查

經濟調查是應用抽樣技術為普遍、也重 要的領域。目前各國在產業(yè)、貿易、金融、居民 收入與支出、消費等方面，基本上都通過抽樣調 查來獲取信息。我國在經濟調查方面應用抽樣技術的主要有 以下這些方面：農村居民生產、生活情況調查，農產量調查，城鎮(zhèn)居民生活情況調查，工業(yè)調查，批發(fā)零售貿易與 餐飲業(yè)調查，第三產業(yè)調查，企 業(yè)景氣調查，物價調查，固定資產投資調查等政 府統(tǒng)計調查，以及不同主體的各種市場調查、專題經濟調查。3.社會調查

抽樣技術在社會調查中的應用主要是各種社會專題調查和 民意調查。我國有關主管部門和研究機構曾先后組織開展了公眾對物 價改革的社會心理反映調查，深入的生育率調查，全國專業(yè) 技術人員狀況調查，婦女地位調查，中國兒童情況調查，公 眾對科學技術態(tài)度調查，以及老年人狀況調查、青少年犯罪 調查、全國群眾安全感調查等。4.其它調查

抽樣技術還在文化衛(wèi)生調查、環(huán)境資源調查等方面 得到廣泛應用。

四、知網搜索應用抽樣技術

通過知網搜索文獻的過程也是一個抽樣的過程，通過知網的高級搜索可以輕松的抽選出我們所需要的文獻。這一抽樣過程屬于配額抽樣，配額抽樣指先將總體元素按某些控制的指標或特征分類，然后按方便抽樣或判斷抽樣選取元素。在第一階段中要確定總體的分布特性，樣本中具有這樣特征的比例和總體中的比例是相同的，著就保證了樣本的組成是與總體的組成是一致的。

我們以對影響?zhàn)B老因素為例在知網上進行相關的搜索，首相使用其中的高級搜索功能，確定我們抽取的特征即主題為養(yǎng)老，詞頻是影響因素然后點擊搜索從整個知網文獻中抽取符合此特種的所有文獻。本次抽取我們從中找到符合此特征的文獻一共2723篇。下面對搜索到的文獻做一些簡單的分析。

圖一

從圖一可以看出符合此特征的文獻發(fā)表數目基本趨勢是穩(wěn)步上升的，這說明整個社會對養(yǎng)老的關注力度是越來越高，對其影響因素也是日益的關注。在經濟進步的同時人們逐漸的加強了對養(yǎng)老的關注和研究。

圖二

從圖二中我們可以清晰的看出含有相關關鍵詞的文章，其中關于影響因素的文章是最多的總共是833篇，出現此現象的原因可能是開始抽樣時詞頻的選項填的是影響因素。

第二步我們從選取的2723篇文獻中按照方便抽樣或判斷抽樣選取我們所需要的文獻。

五、總結

時代的不斷發(fā)展抽樣技術也在不斷的完善，抽樣技術的從無到有再到今天是一個不斷的創(chuàng)新的過程。大數據時代的今天需要我們將抽樣技術的應用同計算技術相結合，利用網絡實現便捷的抽樣降低抽樣的成本節(jié)約抽樣的時間，提高樣本的代表性使數據更加的真實可靠，不斷的創(chuàng)新進步使抽樣技術跟上時代進步的步伐。

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第五篇：聚合物成型加工課程設計的探討論文

1明確設計任務，科學選擇設計題目

本門課程設計的內容是圍繞教學任務或單元，以某種通用或特種高分子材料（如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等）及其制品的生產任務為依托構建，設計出相關聚合物材料及其產品項目內容，包括原料品種、型號選擇、工藝流程及設備確定、產品質量檢測，以及車間布局和規(guī)模等等。通過課程設計，全面鍛煉學生查閱文獻、設計計算、實際分析和CAD繪圖能力，有效地讓學生系統(tǒng)地掌握所學知識，并獲得一定的靈活應用的能力，為后期的畢業(yè)設計乃至畢業(yè)后走上工作崗位打下基礎。課程設計的選題應符合當前科技和生產發(fā)展的需要，同時必須滿足教學方面的需要，使學生通過設計得到比較全面地鍛煉。題目可以是來自生產現場的實際課題，也可以從教學和科研項目中選定。但題目的選擇不能和往年雷同，否則會出現學生直接找來以前的電子檔，從而設計完成的千篇一律。另外題目難度應該從易到難分布廣泛，教師提供備充足的選題，先由同學根據自己的興趣自由選擇，再由老師根據學生選報情況，統(tǒng)籌分配，做到每組成員具有較均衡的知識能力。除了教師指定的題目，對于已經簽訂工作單位或者有明確工作意向的同學，應鼓勵他們結合今后工作的方向，自己擬定設計題目。例如簽約洛陽725所的同學就可以做風電葉片制備方面的設計；想去富士康應聘的同學，可以進行塑料外殼注塑成型方面的設計；有意從事管材、異型材、薄膜擠出方面工作的，可以做擠出工藝設計；對橡膠加工感興趣的，可以自訂壓延成型方面的設計等等。這樣既提高了學生設計的興趣，對于他們今后的就業(yè)或工作也有很大的幫助。課程設計采用分組完成的方式，不僅有利于發(fā)揮學生特長，而且有助于培養(yǎng)學生的責任感和協(xié)作精神。每組同學設計題目的大方向類似，但是每個學生的設計內容上又有所區(qū)別，保證做到同組不同題。例如配方設計、工藝參數、設備選擇等都可以有差別，既避免學生之間的抄襲現象，又利于組內討論和交流，通過課程設計每個學生的設計水平都得到鍛煉和提高。

2做好充足準備，提早布置任務

為更好的適應應用型人才培養(yǎng)的需要，課程設計的時間從原來的1周調整為2周，學生可以有更多時間和精力提高設計質量。雖然教學進程上將課程設計安排在授課結束，但是可以在理論課授課的同時就讓學生初次選擇題目，開始籌備課設。發(fā)題時指導教師應將設計內容、步驟、注意事項、參考書籍、網站資源一一交待清楚，使學生對自己所要從事的設計有初步的了解。學生帶著“任務”去聽課，針對性更強，在學習中就會積極積累收集信息，進行知識儲備。教學過程中各個工藝的動畫演示資料可以加深他們對工藝過程的感性認識，為下步確定設計方案創(chuàng)造了良好的條件。

3加強設計期間輔導和監(jiān)督

在整個課程設計過程中，學生獨立設計很重要，但是教師的監(jiān)督輔導不能忽視。必須將學生的主導作用和教師的指導作用有機結合。教師在理論授課時可以多介紹本課程設計與本專業(yè)的關系，相關技術在實際工程中的應用，提高學生對課設的興趣和熱情。課程設計一般不安排固定教室，但是可以向院里申請專用繪圖室。這樣既方便學生繪圖，也方便老師集中指導。課程設計不同于平時作業(yè)，要分段督促跟蹤，全面掌握控制進度?！叭f事開頭難”，在設計初期必須多花精力和學生講解交代清楚設計的任務，題目的生產背景、特點、解決的途徑，如何入手搜集查閱相關資料，討論設計的方法思路，最終確定出可行的設計方案方案。中期重點檢查工藝計算是否正確、設備選擇是否合理，參數選擇是否合適，設計進度是否按部就班。末期收尾時，檢查數量和質量是否達到課設要求，完成太差、不合要求的提醒其抓緊修改，以免影響最后答辯。設計中發(fā)現普遍存在的問題可以集體答疑和討論，師生之間，學生之間相互啟發(fā)，相互切磋，活躍學習氣氛。根據學生程度不同，采用分類指導。對于基礎比較差的同學，可以進行個別指導，重點“支持”，保證學生得到基本的應用鍛煉；對于學習基礎好的同學，可以多采用啟發(fā)引導，鼓勵他們嘗試有創(chuàng)意的設計。除了面對面的輔導還可以結合手機、QQ、電子郵件等交流方式，及時為學生釋惑解疑。教師是課程實施過程的參與者，方案成功與否，教師的素質、態(tài)度很關鍵。在整個課程設計期間，指導教師應該不辭辛苦、盡職盡責，輔導、監(jiān)督、督促每位同學認真完成每一個步驟。同時應該認真做好相應記錄，為最后的成績評定提供依據。

4科學的評定設計成績

聚合物成型加工原理課程設計的成績分為5個等級：優(yōu)、良、中、及格和不及格，但是成績的評定不能只看說明書和圖紙，需要結合平時表現與答辯成績，綜合評定才能更準確、更合理，更有利于調動學生的積極性。平時表現占10%，包括設計期間的出勤情況，設計的態(tài)度，設計完成進度等，應避免由于老師的主觀性給學生成績造成的影響。設計說明書質量占30%，包括內容完整性、格式規(guī)范性、提交的時間等。圖紙完成質量占40%，包括圖紙內容數量、圖標規(guī)范、尺寸標注、圖面整潔等。對于選用新工藝、新設備，車間布局新穎的，成績評定時應加以區(qū)分。答辯成績占20%，考查學生對于設計的目的，設計的內容是否清楚，設計思路是否清晰，相應問題是否能正確回答。答辯應該是貫穿整個設計期間，老師可以根據設計內容隨時提出問題，要學生回答，作為過程考核。老師可以及時了解學生掌握知識的程度情況，學生可以通過問題弄清設計過程中要注意的一些細節(jié)及必須掌握的知識。把過程考核與結果考核相結合，并且增大過程考核在總成績中的比例?？己说臉藴氏鄬潭ǖ遣粦窒?。對于設計期間表現突出，方案選擇有新意的，內容有創(chuàng)新的，設計有特點的，可以根據實際完成情況給予加分。

5結束語

把學生培養(yǎng)成為掌握較扎實的專業(yè)基礎知識和基本理論，具有較強工程實踐能力和創(chuàng)新意識，能夠從事高分子制品生產、新材料開發(fā)、工藝與模具設計、技術開發(fā)與改造、經營管理等方面工作的高素質應用型人才是我們的目標。課程設計特征是以生產流程為主線，實現項目教學，以培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力，在整個課程體系占有重要的地位，因此組織好每次課程設計是落實整體教學的關鍵，課程設計教學模式的完善需要我們不斷的努力。