第一篇:3D打印技術(shù)小論文(本站推薦)
3D打印技術(shù)
一、簡(jiǎn)介:
3D打印技術(shù),是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。它無(wú)需機(jī)械加工或任何模具,就能直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件,從而極大地縮短產(chǎn)品的研制周期,提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。燈罩、身體器官、珠寶、根據(jù)球員腳型定制的足球靴、賽車(chē)零件、固態(tài)電池以及為個(gè)人定制的手機(jī)、小提琴等都可以用該技術(shù)制造出來(lái)。3D打印機(jī)則出現(xiàn)在上世紀(jì)90年代中期,即一種利用光固化和紙層疊等技術(shù)的快速成型裝置。它與普通打印機(jī)工作原理基本相同,打印機(jī)內(nèi)裝有液體或粉末等“印材料”,與電腦連接后,通過(guò)電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來(lái),最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。如今這一技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用,人們用它來(lái)制造服裝、建筑模型、汽車(chē)、巧克力甜品等。
每一層的打印過(guò)程分為兩步,首先在需要成型的區(qū)域噴灑一層特殊膠水,膠水液滴本身很小,且不易擴(kuò)散。然后是噴灑一層均勻的粉末,粉末遇到膠水會(huì)迅速固化黏結(jié),而沒(méi)有膠水的區(qū)域仍保持松散狀態(tài)。這樣在一層膠水一層粉末的交替下,實(shí)體模型將會(huì)被“打印”成型,打印完畢后只要掃除松散的粉末即可“刨”出模型,而剩余粉末還可循環(huán)利用。
三、3D打印過(guò)程:
打印耗材由傳統(tǒng)的墨水、紙張轉(zhuǎn)變?yōu)槟z水、粉末,當(dāng)然膠水和粉末都是經(jīng)過(guò)處理的特殊材料,不僅對(duì)固化反應(yīng)速度有要求,對(duì)于模型強(qiáng)度以及“打印”分辨率都有直接影響。3D打印技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)600dpi分辨率,每層厚度只有0.01毫米,即使模型表面有文字或圖片也能夠清晰打印。受到噴打印原理的限制,打印速度勢(shì)必不會(huì)很快,較先進(jìn)的產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)每小時(shí)25毫米高度的垂直速率,相比早期產(chǎn)品有10倍提升,而且可以利用有色膠水實(shí)現(xiàn)彩色打印,色彩深度高達(dá)24位。
四、優(yōu)勢(shì):
1:制造復(fù)雜物品不增加成本
就傳統(tǒng)制造而言,物體形狀越復(fù)雜,制造成本越高。對(duì)3D打印機(jī)而言,制造形狀復(fù)雜的物品成本不增加,制造一個(gè)華麗的形狀復(fù)雜的物品并不比打印一個(gè)簡(jiǎn)單的方塊消耗更多的時(shí)間、技能或成本。制造復(fù)雜物品而不增加成本將打破傳統(tǒng)的定價(jià)模式,并改變我們計(jì)算制造成本的方式。2:產(chǎn)品多樣化不增加成本
一臺(tái)3D打印機(jī)可以打印許多形狀,它可以像工匠一樣每次都做出不同形狀的物品。傳統(tǒng)的制造設(shè)備功能較少,做出的形狀種類(lèi)有限。3D打印省去了培訓(xùn)機(jī)械師或購(gòu)置新設(shè)備的成本,一臺(tái)3D打印機(jī)只需要不同的數(shù)字設(shè)計(jì)藍(lán)圖和一批新的原材料。3:無(wú)須組裝
3D打印能使部件一體化成型。傳統(tǒng)的大規(guī)模生產(chǎn)建立在組裝基礎(chǔ)上,在現(xiàn)代工廠(chǎng),機(jī)器生產(chǎn)出相同的零部件,然后由機(jī)器人或工人(甚至跨洲)組裝。產(chǎn)品組成部件越多,組裝耗費(fèi)的時(shí)間和成本就越多。3D打印機(jī)通過(guò)分層制造可以同時(shí)打印一扇門(mén)及上面的配套鉸鏈,不需要組裝。省略組裝就縮短了供應(yīng)鏈,節(jié)省在勞動(dòng)力和運(yùn)輸方面的花費(fèi)。供應(yīng)鏈條越短,污染也越少。4:零時(shí)間交付
3D打印機(jī)可以按需打印。即時(shí)生產(chǎn)減少了企業(yè)的實(shí)物庫(kù)存,企業(yè)可以根據(jù)客戶(hù)訂單使用3D打印機(jī)制造出特別的或定制的產(chǎn)品滿(mǎn)足客戶(hù)需求,所以新的商業(yè)模式將成為可能。如果人們所需的物品按需就近生產(chǎn),零時(shí)間交付式生產(chǎn)能最大限度地減少長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)某杀尽?:設(shè)計(jì)空間無(wú)限
傳統(tǒng)制造技術(shù)和工匠制造的產(chǎn)品形狀有限,制造形狀的能力受制于所使用的工具。例如,傳統(tǒng)的木制車(chē)床只能制造圓形物品,軋機(jī)只能加工用銑刀組裝的部件,制模機(jī)僅能制造模鑄形狀。3D打印機(jī)可以突破這些局限,開(kāi)辟巨大的設(shè)計(jì)空間,甚至可以制作目前可能只存在于自然界的形狀。6:零技能制造
傳統(tǒng)工匠需要當(dāng)幾年學(xué)徒才能掌握所需要的技能。批量生產(chǎn)和計(jì)算機(jī)控制的制造機(jī)器降低了對(duì)技能的要求,然而傳統(tǒng)的制造機(jī)器仍然需要熟練的專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行機(jī)器調(diào)整和校準(zhǔn)。3D打印機(jī)從設(shè)計(jì)文件里獲得各種指示,做同樣復(fù)雜的物品,3D打印機(jī)所需要的操作技能比注塑機(jī)少。非技能制造開(kāi)辟了新的商業(yè)模式,并能在遠(yuǎn)程環(huán)境或極端情況下為人們提供新的生產(chǎn)方式。7:不占空間、便攜制造
就單位生產(chǎn)空間而言,與傳統(tǒng)制造機(jī)器相比,3D打印機(jī)的制造能力更強(qiáng)。例如,注塑機(jī)只能制造比自身小很多的物品,與此相反,3D打印機(jī)可以制造和其打印臺(tái)一樣大的物品。3D打印機(jī)調(diào)試好后,打印設(shè)備可以自由移動(dòng),打印機(jī)可以制造比自身還要大的物品。較高的單位空間生產(chǎn)能力使得3D打印機(jī)適合家用或辦公使用,因?yàn)樗鼈兯璧奈锢砜臻g小。8:減少?gòu)U棄副產(chǎn)品
與傳統(tǒng)的金屬制造技術(shù)相比,3D打印機(jī)制造金屬時(shí)產(chǎn)生較少的副產(chǎn)品。傳統(tǒng)金屬加工的浪費(fèi)量驚人,90%的金屬原材料被丟棄在工廠(chǎng)車(chē)間里。3D打印制造金屬時(shí)浪費(fèi)量減少。隨著打印材料的進(jìn)步,“凈成形”制造可能成為更環(huán)保的加工方式。9:材料無(wú)限組合
對(duì)當(dāng)今的制造機(jī)器而言,將不同原材料結(jié)合成單一產(chǎn)品是件難事,因?yàn)閭鹘y(tǒng)的制造機(jī)器在切割或模具成型過(guò)程中不能輕易地將多種原材料融合在一起。隨著多種材料3D打印技術(shù)的發(fā)展,我們有能力將不同原材料融合在一起。以前無(wú)法混合的原料混合后將形成新的材料,這些材料色調(diào)種類(lèi)繁多,具有獨(dú)特的屬性或功能。
10:精確的實(shí)體復(fù)制
數(shù)字音樂(lè)文件可以被無(wú)休止地復(fù)制,音頻質(zhì)量并不會(huì)下降。未來(lái),3D打印將數(shù)字精度擴(kuò)展到實(shí)體世界。掃描技術(shù)和3D打印技術(shù)將共同提高實(shí)體世界和數(shù)字世界之間形態(tài)轉(zhuǎn)換的分辨率,我們可以?huà)呙?、編輯和?fù)制實(shí)體對(duì)象,創(chuàng)建精確的副本或優(yōu)化原件。
三維打印技術(shù)還有其他重要的優(yōu)點(diǎn)。大多數(shù)金屬和塑料零件為了生產(chǎn)而設(shè)計(jì),這就意味著它們會(huì)非常笨重,并且含有與制造有關(guān)但與其功能無(wú)關(guān)的剩余物。三維打印技術(shù)不是這樣的。在三維打印技術(shù)中,原材料只為生產(chǎn)所需要的產(chǎn)品,借用三維打印技術(shù),他的團(tuán)隊(duì)生產(chǎn)出的零件更加精細(xì)輕盈。當(dāng)材料沒(méi)有了生產(chǎn)限制后,就能以最優(yōu)化的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能,因此,與機(jī)器制造出的零件相比,打印出來(lái)的產(chǎn)品的重量要輕60%,并且同樣堅(jiān)固。
五、應(yīng)用狀況:
美國(guó)麻省理工學(xué)院的博士生彼得·施密特就打印出了一個(gè)類(lèi)似于過(guò)去的鐘表的物品。在進(jìn)行了幾次嘗試之后,他最終用打印機(jī)打印出了會(huì)動(dòng)的塑料鐘表,將其掛在墻上。
三維打印機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域也在隨著技術(shù)進(jìn)步而不斷擴(kuò)展。美國(guó)科學(xué)家已經(jīng)研發(fā)出了能打印皮膚、軟骨、骨頭和身體其他器官的三維“生物打印機(jī)”。人們還使用三維打印機(jī)來(lái)制造雕塑并修復(fù)雕塑,制造由塑料和聚合物制成的三維物體并打印出了實(shí)品。
三維打印技術(shù)排除了使用工具加工、機(jī)械加工和手工加工,而且改動(dòng)技術(shù)細(xì)節(jié)的效率極高。在英國(guó),相同的技術(shù)被戈登·默里設(shè)計(jì)公司用來(lái)幫助制造前衛(wèi)的T.25型城市“生態(tài)汽車(chē)”。
如今很多建筑公司達(dá)標(biāo)都是用手工制作的沙盤(pán),做不了很漂亮的設(shè)計(jì)。而用3D打印技術(shù)做出來(lái)的沙盤(pán)很漂亮。再有,我們看到的鞋類(lèi)皮鞋的設(shè)計(jì)和鼠標(biāo)之類(lèi)的手柄的設(shè)計(jì),往往都是電子消費(fèi)類(lèi)的設(shè)計(jì),這類(lèi)設(shè)計(jì)往往有很多。一個(gè)鼠標(biāo)或者是一個(gè)手柄里面大概有幾十個(gè)這樣的模具,這個(gè)模具往往設(shè)計(jì)師是獨(dú)立操作的,獨(dú)立操作的時(shí)候要等到把模具做出來(lái),做出來(lái)之后組裝起來(lái)最后看看好不好,這樣的成本非常高,用3D打印技術(shù)就可以到下班的時(shí)候把設(shè)計(jì)弄完,晚上自己打印。第二天就可以把它裝起來(lái),好就可以做,這個(gè)是將來(lái)大量應(yīng)用的。
如今國(guó)內(nèi)已經(jīng)有很多人已經(jīng)在用3D打印了,比如說(shuō)很多透明牙套,原來(lái)我們校正牙齒用的不銹鋼這類(lèi)的金屬,而如今已經(jīng)有一種新的透明的塑料牙齒套件,這種東西套在牙齒上,你看不出來(lái),這個(gè)校正套是3D打印打出來(lái)的。
六、現(xiàn)狀:
現(xiàn)今,將3D打印技術(shù)成熟應(yīng)用的就是3D照相館項(xiàng)目了,國(guó)內(nèi)主要城市均出現(xiàn)了他們的身影,不過(guò)投資額較高。在國(guó)外特別是美國(guó),3D打印技術(shù)要比在國(guó)內(nèi)發(fā)展早,企業(yè)早已熟知這種可能對(duì)世界加工制造業(yè)帶來(lái)革命的新技術(shù)。所以相較于國(guó)內(nèi),美國(guó)對(duì)3D打印技術(shù)的研發(fā)生產(chǎn)投資都遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝于我國(guó)。
3D打印創(chuàng)造了很多新的機(jī)會(huì),小批量制造和個(gè)性化產(chǎn)品制造已經(jīng)成為生意。而且,互聯(lián)網(wǎng)與3D打印跨界組合將產(chǎn)生更多創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)機(jī)會(huì)。展望未來(lái),3D打印將讓制造業(yè)供應(yīng)鏈鏈條縮短,使得設(shè)計(jì)、打印、物流更好的整合。
由于三維打印技術(shù)的諸多優(yōu)點(diǎn),它在醫(yī)學(xué),軍事,工業(yè)領(lǐng)域中都有比較廣泛的應(yīng)用。不僅節(jié)省了時(shí)間,而且使生產(chǎn)成本大大降低并且提高了精度。
七、國(guó)內(nèi)發(fā)展:
近年來(lái),我國(guó)積極探索3D打印技術(shù)的研發(fā),初步取得成效。在3D打印設(shè)備制造技術(shù)、3D打印材料技術(shù)、3D設(shè)計(jì)與成型軟件開(kāi)發(fā)等研究方面,開(kāi)展了積極的探索。其中,激光直接加工金屬技術(shù)發(fā)展較快,基本滿(mǎn)足特種零部件的機(jī)械性能要求。
在傳統(tǒng)的戰(zhàn)斗機(jī)制造流程當(dāng)中,飛機(jī)的3D模型設(shè)計(jì)好后,需要進(jìn)行長(zhǎng)期的投入來(lái)制造水壓成型設(shè)備,而使用3D打印制造技術(shù)后,零件的成型速度、應(yīng)用速度得以大幅度提高。
如今,中國(guó)已具備了使用激光成形超過(guò)12平方米的復(fù)雜鈦合金構(gòu)件的技術(shù)和能力,成為當(dāng)今世界上唯一掌握激光成形鈦合金大型主承力構(gòu)件制造、應(yīng)用的國(guó)家。在解決了材料變形和缺陷控制的難題后,中國(guó)生產(chǎn)的鈦合金結(jié)構(gòu)部件迅速成為中國(guó)航空力量的一項(xiàng)獨(dú)特優(yōu)勢(shì),中國(guó)先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)上的鈦合金構(gòu)件所占比例已超過(guò)20%。
三維打印技術(shù)帶來(lái)的變化或?qū)⒏淖冎圃鞓I(yè)的經(jīng)濟(jì)面貌。許多人認(rèn)為,這項(xiàng)技術(shù)將讓商業(yè)完全中心化,逆轉(zhuǎn)伴隨著工業(yè)化到來(lái)的城市化進(jìn)程,人們將不再需要工廠(chǎng),屆時(shí),每個(gè)村莊都將擁有一個(gè)由打印機(jī)組成的制造廠(chǎng),制造所需的物品。但是,也有人認(rèn)為城市的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)利益遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出吸引工人到裝配線(xiàn)上工作的能力。
八、面臨問(wèn)題:
3D打印的魅力是非常大的,它吸引著我們把目光及注意力不斷投入它的身上。但是與它給我們的吸引力相反的是,3D打印機(jī)距離普及還有非常長(zhǎng)的路要走。制約3D打印普及的原因很簡(jiǎn)單,主要是價(jià)格太貴,即使它非常熱門(mén)。
業(yè)內(nèi)人士表示,小型桌面3D打印機(jī)已經(jīng)變得很便宜了,售價(jià)大概為1.8萬(wàn)元。不過(guò)便宜也是相對(duì)而言,對(duì)桌面設(shè)備來(lái)說(shuō),1.8萬(wàn)對(duì)于普通大眾階層還是過(guò)于偏高,并且它的成品率也并不能保證是百分之百的成功,有一定良品率限制,打印材料不光種類(lèi)少,價(jià)格也相對(duì)較貴。此外,3D打印機(jī)打印速度是還是相對(duì)比較慢,和成熟的工業(yè)流水線(xiàn)生產(chǎn)相比,不具優(yōu)勢(shì)。
生物三維打印機(jī)也面臨著諸多挑戰(zhàn),其中之一是其打印出的物體如何與身體其他器官尤其是大的組織更好地結(jié)合,因?yàn)槿魏未蛴〕鰜?lái)的器官或身體組織都需要同身體的血管相連,而這可能非常難實(shí)現(xiàn)。一旦克服了這個(gè)技術(shù)障礙,在未來(lái)幾十年內(nèi),生物打印技術(shù)將成為一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。
除去技術(shù)方面的問(wèn)題,3D打印還將面對(duì)一個(gè)更嚴(yán)重的社會(huì)問(wèn)題---安全。3D打印技術(shù)即將走進(jìn)尋常百姓家,只需要槍械的設(shè)計(jì)圖紙,并用于一臺(tái)3D打印機(jī),即可自行生產(chǎn)出槍。這將對(duì)社會(huì)治安帶來(lái)很大的影響,所以未來(lái)是否會(huì)有相關(guān)的立法和限制措施來(lái)進(jìn)行管控是很重要的。
第二篇:電子信息技術(shù)小論文
1223020057樓佳楓2012屆信息與工程學(xué)院電氣2班電子信息技術(shù)論文報(bào)告
----論電子信息工程對(duì)社會(huì)的深遠(yuǎn)影響及發(fā)展前景2012年的今天,說(shuō)到電子信息工程,大家也不陌生,瞧瞧咱們的智能手機(jī),咱們的電腦,以及一切新奇古怪的與人工智能有關(guān)的產(chǎn)品吧!---它們都是電子信息工程與生活交接的產(chǎn)物??梢哉f(shuō),它已經(jīng)與我們的生活產(chǎn)生了密切的聯(lián)系,真正的剪不斷,理還亂---因?yàn)閹缀跎钐幪幱羞@些所謂的“高科技”的影子,它們已經(jīng)成為這個(gè)社會(huì)的文化元素,深深融入了現(xiàn)代人類(lèi)的物質(zhì)文明和精神文明之中了。
現(xiàn)在,就讓我具體談?wù)勲娮有畔⒐こ虒?duì)社會(huì)的影響以及發(fā)展前景:
一大重要影響是推動(dòng)電子商務(wù)的發(fā)展和普及。我國(guó)發(fā)展電子商務(wù)的環(huán)境(網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)等運(yùn)行環(huán)境、法律環(huán)境、市場(chǎng)環(huán)境網(wǎng)上支付、信息安全、認(rèn)證中心建設(shè)等條件)逐步完善,國(guó)家有關(guān)電子商務(wù)的政策、法規(guī)即將出臺(tái),已為電子商務(wù)的發(fā)展建立了基本的條件。網(wǎng)絡(luò)帶寬增加,國(guó)際出口帶寬總量2002年帶寬的總和已達(dá)8880M,比2001年增加23。5%;九大互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)單位與中國(guó)國(guó)家互聯(lián)網(wǎng)交換中心(NAP)的互聯(lián)互通帶寬總和達(dá)到21412M,寬帶接入取得了大幅度的增長(zhǎng),用戶(hù)數(shù)達(dá)417萬(wàn)戶(hù),其中ADSL接入187萬(wàn)戶(hù),LAN接入170萬(wàn)戶(hù),Cable Modem、無(wú)線(xiàn)等接入方式60萬(wàn)戶(hù)。全國(guó)現(xiàn)代化支付系統(tǒng)取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展,2002年10月8日大額實(shí)時(shí)支付系統(tǒng)在北京、武漢兩地成功投入運(yùn)行,2003年2月底前完成在上海、天津、濟(jì)南、沈陽(yáng)、成都、西安、深圳和海口等11個(gè)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的主要城市推廣,初步形成了一個(gè)全國(guó)性的跨行、跨地區(qū)銀行卡信息交換網(wǎng)絡(luò)。物流配送出現(xiàn)了一些進(jìn)展,擁有我國(guó)最大傳遞網(wǎng)絡(luò)的中國(guó)郵政加盟電子商務(wù)領(lǐng)域,一些專(zhuān)門(mén)為電子商務(wù)項(xiàng)目服務(wù)的專(zhuān)業(yè)配送企業(yè)也相繼出現(xiàn)。
我國(guó)政府非常重視有關(guān)電子商務(wù)應(yīng)用與發(fā)展中的安全問(wèn)題。行業(yè)認(rèn)證中心,如電信、海關(guān)、中國(guó)人民銀行牽頭組織的安全認(rèn)證中心已經(jīng)成立,上海、廣州等城市的認(rèn)證中心也相繼成立,與安全標(biāo)準(zhǔn)、電子簽名、密碼系統(tǒng)等相關(guān)核心技術(shù)的開(kāi)發(fā)也得到重視并加大了投入力度。2002年,與電子商務(wù)相關(guān)的法規(guī)、法律也在趨于成熟,2002年完成電子簽章點(diǎn)條例起草工作,更多的法律正在醞釀之中。
另外,電子政務(wù)也發(fā)揮了不可磨滅的作用。2002年電子政務(wù)進(jìn)入全面實(shí)施階段,全國(guó)政府采購(gòu)?fù)顿Y就有350億元(硬件250億,軟件45億,信息服務(wù)55億元)比同期增長(zhǎng)25%,2002年7月國(guó)信辦公布關(guān)于我國(guó)電子政務(wù)建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn),包含三大措施:1)建立兩個(gè)統(tǒng)一的電子政務(wù)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),內(nèi)網(wǎng)處理辦公,外網(wǎng)處理部門(mén)間及企業(yè)、公眾服務(wù)義務(wù)。2)推進(jìn)12項(xiàng)金字工程建設(shè),(金稅、金關(guān)、金財(cái)、金審等)。
3)加快重要戰(zhàn)略性數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)(人口、農(nóng)業(yè)信息庫(kù)等)。全國(guó)各級(jí)政府正在實(shí)施中,各級(jí)政府申請(qǐng)的gov.com域名2001年1月4615個(gè),2002年12月已有7796多個(gè)。在有的省,鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府已全部上網(wǎng),各級(jí)政府網(wǎng)站都已在網(wǎng)上發(fā)布政府信息,開(kāi)辟了與公眾溝通交流和提供服務(wù)的渠道,不少地方政府建立了面向了群眾的信息發(fā)布查詢(xún)系統(tǒng),設(shè)立“市長(zhǎng)信箱”、“政府信箱”,方便公眾參政議政。北京首都公用信息平臺(tái)建立了142個(gè)政府網(wǎng)站開(kāi)展80多項(xiàng)網(wǎng)上辦公項(xiàng)目,提供下載辦公文告表格565種。、上海建立了143個(gè)政府網(wǎng)站,實(shí)現(xiàn)跨部門(mén)工商網(wǎng)上并聯(lián)審批,過(guò)去要化30多天跑18個(gè)部門(mén)現(xiàn)只消5天跑1個(gè)部門(mén)就完成。廣州市已建立了76個(gè)政府網(wǎng)站、93個(gè)應(yīng)用系統(tǒng),如43個(gè)部門(mén)在“企業(yè)注冊(cè)和年檢并聯(lián)審批系統(tǒng)”進(jìn)行網(wǎng)上審批等,青島電子政務(wù)工程被國(guó)務(wù)院辦公廳和科技部評(píng)為全國(guó)電子政務(wù)示范工程之一,創(chuàng)下技術(shù)性能最先進(jìn)、信息資源最豐富、訪(fǎng)問(wèn)量最大等政府網(wǎng)站建設(shè)多項(xiàng)紀(jì)錄,在電子政務(wù)戰(zhàn)略、技術(shù)研究及電子政務(wù)規(guī)劃建設(shè)也走在全國(guó)前列海關(guān)等部門(mén)建立電子口岸系統(tǒng),在網(wǎng)上進(jìn)行進(jìn)出口報(bào)關(guān)通關(guān)業(yè)務(wù)管理,企業(yè)可以在網(wǎng)上完成報(bào)關(guān)通關(guān)手續(xù)。全國(guó)稅務(wù)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)點(diǎn)已超過(guò)4000多點(diǎn),基本建成全
國(guó)性稅務(wù)計(jì)算機(jī)網(wǎng),全國(guó)2000多萬(wàn)戶(hù)納稅人納計(jì)算機(jī)管理,全國(guó)75%的稅款通過(guò)計(jì)算機(jī)征收,防偽稅控系統(tǒng)已在全國(guó)推行,稅務(wù)部門(mén)在部分地區(qū)開(kāi)展網(wǎng)上申報(bào)與繳稅的試點(diǎn),網(wǎng)上征稅已在上海、江蘇、山東、廣東等部分省市實(shí)現(xiàn),網(wǎng)上政府招標(biāo)采購(gòu)已在部分省市開(kāi)始實(shí)施,如深圳市6億元藥品已在網(wǎng)上招標(biāo)、采購(gòu)。電子政務(wù)進(jìn)入全面實(shí)施也強(qiáng)有力地促進(jìn)了電子商務(wù)的發(fā)展。
最后,我們也探討一下電子信息工程的發(fā)展前景。隨著社會(huì)信息化的深入,各行業(yè)大都需要電子信息工程專(zhuān)業(yè)人才,而且薪金很高。學(xué)生畢業(yè)后可以從事電子設(shè)備和信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、應(yīng)用開(kāi)發(fā)以及技術(shù)管理等。比如,做電子工程師,設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一些電子、通信器件;做軟件工程師,設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)與硬件相關(guān)的各種軟件;做項(xiàng)目主管,策劃一些大的系統(tǒng),這對(duì)經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)要求很高;還可以繼續(xù)進(jìn)修成為教師,從事科研工作等。
中國(guó)IT行業(yè)起步至今有十年,很年輕。新鮮的事物、朝陽(yáng)的產(chǎn)業(yè)總是備受注目。正是這個(gè)原因,計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)迅速成為高校的熱門(mén)專(zhuān)業(yè),不少同學(xué)削尖又再削尖了腦袋往這個(gè)象牙塔里的象牙頂鉆,或?yàn)榕d趣,或?yàn)橹\生掌握一門(mén)技能,或?yàn)榍巴靖酶斓匕l(fā)展。
第三篇:轉(zhuǎn)基因技術(shù)小論文
轉(zhuǎn)基因技術(shù)
學(xué)生姓名:程虎 學(xué)號(hào):1411441005 專(zhuān)業(yè)班級(jí):生物科學(xué)中美合作班
摘要
轉(zhuǎn)基因技術(shù)作為生命科學(xué)的前沿技術(shù)之一,已經(jīng)逐漸走入了人們的生活。轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以認(rèn)為是在一定程度上通過(guò)科學(xué)技術(shù)手段讓其他生物、植物朝著對(duì)人類(lèi)有利方向發(fā)展的技術(shù)。通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的介紹,闡述了該技術(shù)的利弊關(guān)系,指出只有通過(guò)正確的引導(dǎo)和規(guī)范管理,才能很好地利用該技術(shù),使它為人類(lèi)服務(wù)。
關(guān)鍵詞:細(xì)胞; 基因; 轉(zhuǎn)基因技術(shù); 利弊
轉(zhuǎn)基因技術(shù)是生命科學(xué)前沿的重要領(lǐng)域之一,轉(zhuǎn)基因技術(shù)是與傳統(tǒng)技術(shù)一脈相承的,其本質(zhì)都是通過(guò)獲得優(yōu)良基因進(jìn)行遺傳改良。但在基因轉(zhuǎn)移的范圍和效率上,轉(zhuǎn)基因技術(shù)與傳統(tǒng)育種技術(shù)有兩點(diǎn)重要區(qū)別,第一,傳統(tǒng)技術(shù)一般只能在生物種內(nèi)個(gè)體間實(shí)現(xiàn)基因轉(zhuǎn)移,而轉(zhuǎn)基因技術(shù)所轉(zhuǎn)移的基因則不受生物體間親緣關(guān)系的限制;第二,傳統(tǒng)的雜交和選擇技術(shù)一般是在生物個(gè)體水平上進(jìn)行,操作對(duì)象是整個(gè)基因組,所轉(zhuǎn)移的是大量的基因,不可能準(zhǔn)確地對(duì)某個(gè)基因進(jìn)行操作和選擇,對(duì)后代的表現(xiàn)預(yù)見(jiàn)性較差。而轉(zhuǎn)基因技術(shù)所操作和轉(zhuǎn)移的一般是經(jīng)過(guò)明確定義的基因,功能清楚,后代表現(xiàn)可準(zhǔn)確預(yù)期。因此,轉(zhuǎn)基因技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展和補(bǔ)充。將兩者緊密結(jié)合,可相得益彰,大大地提高動(dòng)植物品種改良的效率。一.轉(zhuǎn)基因技術(shù)的介紹
轉(zhuǎn)基因技術(shù)是指用人工分離和修飾過(guò)的外源基因?qū)肷矬w的基因組中,從而使生物體的遺傳性狀發(fā)生改變的技術(shù),可分為轉(zhuǎn)基因動(dòng)物與轉(zhuǎn)基因植物兩大分支。人們常說(shuō)的“遺傳工程”、“基因工程”、“遺傳轉(zhuǎn)化”均為轉(zhuǎn)基因的同義詞。二.1.轉(zhuǎn)基因植物技術(shù)
轉(zhuǎn)基因植物是指利用重組DNA技術(shù)將克隆的優(yōu)良目的基因整合到植物的基因組中,并使其得以表達(dá),從而獲得的具有新的遺傳性狀的植物。常見(jiàn)的轉(zhuǎn)基因植物技術(shù)有:
(1)農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化法。農(nóng)桿菌是普遍存在于土壤中的一種革蘭氏陰性細(xì)菌,它能在自然條件下趨化性地感染大多數(shù)雙子葉植物的受傷部位,并誘導(dǎo)產(chǎn)生冠癭瘤或發(fā)狀根。根癌農(nóng)桿菌和發(fā)根農(nóng)桿菌的細(xì)胞中分別含有Ti質(zhì)粒和Ri質(zhì)粒,其上有一段T-DNA,農(nóng)桿菌通過(guò)侵染植物傷口進(jìn)入細(xì)胞后,可將T-DNA插入到植物基因組中。人們將目的基因插入到經(jīng)過(guò)改造的T-DNA區(qū),借助農(nóng)桿菌的感染實(shí)現(xiàn)外源基因向植物細(xì)胞的轉(zhuǎn)移與整合,然后通過(guò)細(xì)胞和組織培養(yǎng)技術(shù),再生出轉(zhuǎn)基因植株。
(2)基因槍介導(dǎo)轉(zhuǎn)化法。利用火藥爆炸或高壓氣體加速(這一加速設(shè)備被稱(chēng)為基因槍?zhuān)?,將包裹了帶目的基因的DNA溶液的高速微彈直接送入完整的植物組織和細(xì)胞中,然后通過(guò)細(xì)胞和組織培養(yǎng)技術(shù),再生出植株,選出其中轉(zhuǎn)基因陽(yáng)性植株即為轉(zhuǎn)基因植株。
(3)花粉管通道法。在授粉后向子房注射含目的基因的DNA溶液,利用植物在開(kāi)花、受精過(guò)程中形成的花粉管通道,將外源DNA導(dǎo)入受精卵細(xì)胞,并進(jìn)一步地被整合到受體細(xì)胞的基因組中,隨著受精卵的發(fā)育而成為帶轉(zhuǎn)基因的新個(gè)體。二.2.轉(zhuǎn)基因動(dòng)物技術(shù)
轉(zhuǎn)基因動(dòng)物是指用實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入的方法將外源基因在染色體基因內(nèi)穩(wěn)定整合并能穩(wěn)定表達(dá)的一類(lèi)動(dòng)物。主要的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物技術(shù)包括有:(1)原核顯微注射法,又稱(chēng)DNA顯微注射法,即通過(guò)顯微操作儀將外源基因直接用注射器注入受精卵,利用外源基因整合到DNA中,發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。
(2)逆轉(zhuǎn)錄病毒載體法,指將目的基因重組到逆轉(zhuǎn)錄病毒載體上,制成高濃度的病毒顆粒,人為感染著床前或著床后的胚胎,也可以直接將胚胎與能釋放逆轉(zhuǎn)錄病毒的單層培養(yǎng)細(xì)胞共孵育以達(dá)到感染的目的,通過(guò)病毒將外源目的基因插入整合到宿主基因組DNA中去。三.轉(zhuǎn)基因技術(shù)的利與弊
科學(xué)家發(fā)明轉(zhuǎn)基因技術(shù)的初衷是想利用該技術(shù)造福人類(lèi),既可加快農(nóng)作物和家畜品種的改良速度,提高人類(lèi)食物的品質(zhì),又可以生產(chǎn)珍貴的藥用蛋白,為患病者帶來(lái)福音。比如說(shuō),抗蟲(chóng)的轉(zhuǎn)基因玉米不會(huì)被蟲(chóng)咬,可以讓人們放心食用;將能產(chǎn)生人體疫苗的基因轉(zhuǎn)入植物食品,人們就可以在食用食物的同時(shí)增加自身對(duì)疾病的抵抗力。
但是,人類(lèi)對(duì)自然界的干預(yù)是否會(huì)造成潛在的尚不可能預(yù)知的危險(xiǎn)?大量轉(zhuǎn)基因生物會(huì)不會(huì)破壞生物多樣性?轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品會(huì)不會(huì)對(duì)人類(lèi)健康造成危害?一些科學(xué)家們開(kāi)始擔(dān)心對(duì)生物、植物生命進(jìn)行的“任意修改”,創(chuàng)造出的新型遺傳基因和生物可能會(huì)危害到人類(lèi)。它們可能會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成新的污染,即所謂的遺傳基因污染,而這種新的污染源很難被消除。還有,轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物和以此為原材料制造的轉(zhuǎn)基因食品對(duì)人體的影響也尚未有定論。
面對(duì)國(guó)際上出現(xiàn)的種種關(guān)于轉(zhuǎn)基因作物的爭(zhēng)議,許多科學(xué)家、學(xué)術(shù)團(tuán)體紛紛以各種形式發(fā)表對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的支持態(tài)度。有聲明稱(chēng),“對(duì)植物負(fù)責(zé)任的遺傳修飾既不新也不危險(xiǎn)。如抗病蟲(chóng)等諸多性狀已通過(guò)有性雜交和細(xì)胞培養(yǎng)的方法經(jīng)常性地引入作物中。與傳統(tǒng)的方法相比較,通過(guò)重組DNA技術(shù)引入新的或不同的基因并不一定會(huì)有新的或更大的風(fēng)險(xiǎn),且商品化的產(chǎn)品的安全性則由于目前的安全管理規(guī)則而得到了更進(jìn)一步的保障。遺傳新技術(shù)為作物改進(jìn)提供了更大的靈活性和精確性。”
因此,轉(zhuǎn)基因技術(shù)也具有兩面性,有長(zhǎng)亦有短。在發(fā)展轉(zhuǎn)基因技術(shù)等生物技術(shù)時(shí),應(yīng)該揚(yáng)長(zhǎng)避短、趨利避害、規(guī)范管理,使轉(zhuǎn)基因技術(shù)能夠健康發(fā)展。
四.轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展展望 當(dāng)前條件下,轉(zhuǎn)基因技術(shù)還存在許多不足,還處于不斷的發(fā)展與完善之中,表現(xiàn)在:轉(zhuǎn)基因表達(dá)水平低,許多轉(zhuǎn)基因的表達(dá)強(qiáng)烈地位受著其宿主染色體上整合位點(diǎn)的影響,往往出現(xiàn)異位表達(dá)和個(gè)體發(fā)育不適宜階段表達(dá),影響轉(zhuǎn)基因表達(dá)能力或基因表達(dá)的組織特異性,從而使大部分轉(zhuǎn)基因表達(dá)水平極低,極少部分基因表達(dá)水平過(guò)高;難以控制轉(zhuǎn)基因在宿主基因組中的行為,轉(zhuǎn)基因隨機(jī)整合于動(dòng)物的基因組中,可能會(huì)引起宿生細(xì)胞染色體的插入突變,還會(huì)造成插入位點(diǎn)的基因片段丟失,插入位點(diǎn)周?chē)蛄械谋对黾盎虻霓D(zhuǎn)移,也可能激活正常狀態(tài)下處于關(guān)閉狀態(tài)的基因;不了解哪些基因控制多數(shù)生理過(guò)程,不了解基因表達(dá)的發(fā)育控制和組織特異性控制的機(jī)制;制作轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的效率低,這是目前幾乎所有從事轉(zhuǎn)基因動(dòng)物研究的實(shí)驗(yàn)室都面臨的問(wèn)題,也是制約著這項(xiàng)技術(shù)廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。應(yīng)該更深入的了解轉(zhuǎn)基因技術(shù)其中的奧秘,只有更了解它才能利用好它,讓我們的生活更加美好和諧,使公眾對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)有一個(gè)較為科學(xué)的認(rèn)識(shí),主動(dòng)地接受轉(zhuǎn)基因食品,使轉(zhuǎn)基因技術(shù)貼近民眾,造福于人類(lèi)。參考文獻(xiàn)
1陳吉美.轉(zhuǎn)基因植物的研究進(jìn)展[J].德州學(xué)院學(xué)報(bào),2004(2)2文平,王仁祥.轉(zhuǎn)基因植物研究進(jìn)展[J].生物學(xué)教學(xué),2005(12)3郭黠,何承偉.轉(zhuǎn)基因動(dòng)物研究進(jìn)展[J].醫(yī)學(xué)綜述,2006(5)
第四篇:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)小作業(yè)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用會(huì)帶來(lái)哪些社會(huì)問(wèn)題?(從道德、社會(huì)、人文的觀(guān)點(diǎn)來(lái)闡述)
摘要:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)今最熱門(mén)的科學(xué)之一,在過(guò)去的幾十年里取得了常駐的發(fā)展,尤其是近幾年來(lái),因特網(wǎng)深入到千家萬(wàn)戶(hù),對(duì)科學(xué),技術(shù)乃至整個(gè)社會(huì)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響。如今,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)人才已受到社會(huì)的廣泛重視,也在為社會(huì)的現(xiàn)代化發(fā)展做出重大貢獻(xiàn)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)源于計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)的結(jié)合,始于二十世紀(jì)五十年代,五十年來(lái)得到迅猛的發(fā)展,由單機(jī)與終端之間遠(yuǎn)程通信到今天世界上成千上萬(wàn)計(jì)算機(jī)互聯(lián),從4800b/s爭(zhēng)用型無(wú)線(xiàn)電頻道傳輸系統(tǒng)發(fā)展到光纖口每秒傳輸1000兆位的信息。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用已經(jīng)對(duì)經(jīng)濟(jì)、文化、教育、科學(xué)的發(fā)展與人類(lèi)的生產(chǎn)生活的提高產(chǎn)生了重要的影響,同時(shí)也不可避免地帶來(lái)一些新的社會(huì)、道德、政治與法律的問(wèn)題。
社會(huì)觀(guān)點(diǎn)闡述:
隨著新聞走向在線(xiàn)與個(gè)人化,人們可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向公共傳媒服務(wù)商訂閱所感興趣的新聞(或報(bào)紙),然后服務(wù)商會(huì)將訂閱的新聞傳送到你的計(jì)算機(jī)上。這種服務(wù)也可以應(yīng)用在雜志和學(xué)術(shù)論文的在線(xiàn)數(shù)字圖書(shū)館,但這取決于它的造價(jià)、規(guī)模和使用的費(fèi)用。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是向廣大用戶(hù)提供休閑娛樂(lè)的場(chǎng)所。例如,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以向用戶(hù)提供多種音頻和視頻節(jié)目。用戶(hù)可以利用鼠標(biāo)隨時(shí)點(diǎn)擊各種在線(xiàn)節(jié)目。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)還可以提供一對(duì)一或一對(duì)多的網(wǎng)上聊天(包括視頻圖像的傳送)的服務(wù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提供的網(wǎng)絡(luò)游戲已經(jīng)稱(chēng)
為許多人(特別是年輕人)非常喜愛(ài)的一種娛樂(lè)方式。
另一類(lèi)應(yīng)用就是目前以WWW方式訪(fǎng)問(wèn)各類(lèi)信息系統(tǒng),它的信息類(lèi)型有政府、教育、藝術(shù)、娛樂(lè)、科學(xué)、旅游等各個(gè)方面,甚至是各類(lèi)商業(yè)廣告,在信息浩如煙海的互聯(lián)網(wǎng)上搜索引擎為人們快速檢索信息提供了有力的幫助。
人文觀(guān)點(diǎn)的闡述:
隨著社會(huì)信息化的發(fā)展,發(fā)達(dá)國(guó)家的銀行正經(jīng)歷著結(jié)構(gòu)、職能和性質(zhì)的轉(zhuǎn)化,正向金融服務(wù)的綜合化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展,目前向客戶(hù)提供金融服務(wù)種類(lèi)已達(dá)150種,其服務(wù)網(wǎng)絡(luò)遍布全世界,直接面向客戶(hù)的網(wǎng)絡(luò)銀行已經(jīng)投入營(yíng)業(yè)。在發(fā)達(dá)國(guó)家,人們已經(jīng)不習(xí)慣隨身攜帶大量現(xiàn)金的購(gòu)物方式,信用卡、支票已是人們最普遍的貨幣流通方式。大批的商業(yè)活動(dòng)與大筆資金通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在世界各地快速流通,已經(jīng)對(duì)世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生了重要和積極的影響,但同時(shí)也面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
道德闡述:
正面闡述:現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)人們的生活、工作都有很深的影響。人們可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲得與工作相關(guān)的信息進(jìn)而提高工作能力。人們可以不受地理位置和時(shí)間的限制,相互交換信息,合作研究,學(xué)習(xí)新的知識(shí),了解各國(guó)科學(xué),文化發(fā)展。
反面闡述:當(dāng)然,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)也會(huì)給人們帶來(lái)一些負(fù)面的影響,有人肆意利用網(wǎng)絡(luò)傳播計(jì)算機(jī)病毒,破壞計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)的正常傳送與交換;有的犯罪分子甚至利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)竊取國(guó)家機(jī)密和盜竊銀行或
儲(chǔ)戶(hù)的錢(qián)財(cái);網(wǎng)上欺詐或在網(wǎng)上肆意散步不良信息和播放不健康的視頻節(jié)目也時(shí)有發(fā)生;有的青少年棄學(xué)而熱衷于網(wǎng)吧的網(wǎng)絡(luò)游戲;等等。
總結(jié)
總之,雖然如此,但計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)面影響還是次要的(這需要有關(guān)部門(mén)加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的管理)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)給社會(huì)帶來(lái)的積極作用仍然是主要的。在以后的社會(huì)發(fā)展中,隨著社會(huì)的發(fā)展變化和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不斷更新和改進(jìn),計(jì)算機(jī)會(huì)更大的方便與人。它會(huì)促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展,企業(yè)與企業(yè)的聯(lián)系、學(xué)校與學(xué)校的聯(lián)系以及更多地關(guān)心網(wǎng)中取得重要連接的作用,它是時(shí)代進(jìn)步的象征。
第五篇:微波加熱技術(shù)小論文
微波加熱技術(shù)原理及運(yùn)用
摘 要 本文介紹微波加熱技術(shù)原理,從微波加熱與解凍、微波干燥、微波改性、微波燒結(jié)、微波殺菌等方面,介紹了微波加熱技術(shù)的應(yīng)用情況。關(guān)鍵詞 微波加熱,機(jī)理,應(yīng)用
微波是指波長(zhǎng)足夠短,能在發(fā)射和接收過(guò)程中實(shí)際應(yīng)用波導(dǎo)和諧振腔技術(shù)的電磁波,其波長(zhǎng)范圍在1—1000mm之間,頻率范圍為3×105MHz—300MHz。在電子、電信工業(yè)及其它相關(guān)領(lǐng)域中獲得極其廣泛的應(yīng)用。近十余年來(lái), 微波作為一種特殊新能源的開(kāi)發(fā)研究引起多方關(guān)注,隨著研究的不斷深入與技術(shù)水平的提高,微波加熱不斷被開(kāi)發(fā)出新的應(yīng)用途徑。
1.微波加熱原理及特性
1.1 微波加熱的基本原理
微波熱效應(yīng)是微波加熱的物理基礎(chǔ),它是由材料的介質(zhì)損耗產(chǎn)生的。微波加熱呈輻射加熱方式,介質(zhì)材料吸收微波能量轉(zhuǎn)化為熱能,在微波電磁場(chǎng)每秒種千百萬(wàn)次的速度變化的作用下,待加熱物質(zhì)中極性分子隨著交變的微波場(chǎng)不斷改變排列方向,克服分子原有的熱運(yùn)動(dòng)與分子間相互作用力的干擾和阻礙,產(chǎn)生類(lèi)似摩擦的效應(yīng)使物體內(nèi)部發(fā)熱,微波能轉(zhuǎn)化為熱能。按加熱方式的不同,我們可以把固體物料的加熱分為兩類(lèi):一類(lèi)是常規(guī)加熱,該方法是首先通過(guò)傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射的傳熱方式加熱固體周?chē)沫h(huán)境或固體表面,使固體的表面得到熱量,然后再通過(guò)熱傳導(dǎo)的方式將熱量傳到固體內(nèi)部。另一類(lèi)干燥方法是介質(zhì)微波加熱,其加熱原理是:當(dāng)有極分子電介質(zhì)和無(wú)極分子電介質(zhì)置于微波電磁場(chǎng)中時(shí),介質(zhì)材料中會(huì)形成偶極子或已有的偶極子重新排列,并隨著高頻交變電磁場(chǎng)以每秒高達(dá)數(shù)億次的速度擺動(dòng),分子要隨著不斷變化的高頻電場(chǎng)的方向重新排列,就必須克服分子原有的熱運(yùn)動(dòng)和分子相互間作用的干擾和阻礙,產(chǎn)生類(lèi)似于摩擦的作用,從而產(chǎn)生大量的熱。1.2微波加熱的特性
即時(shí)性,用微波加熱介質(zhì)物料時(shí),加熱非常迅速。只要有微波輻射,物料即刻得到加熱。若物料就得不到微波能量而立即停止加熱,它能使物料在瞬間得到或失去熱量來(lái)源,表現(xiàn)出對(duì)物料加熱的無(wú)惰性。整體性,微波是一種穿透力強(qiáng)的電磁波,它能穿透物體的內(nèi)部,向被加熱材料內(nèi)部輻射微波電磁場(chǎng),推動(dòng)其極化水分子的劇烈運(yùn)動(dòng),使分子相互碰撞、摩擦而生熱。選擇性,不同材料由于其自身的介電特性不同,其對(duì)微波的反應(yīng)也不相同,根據(jù)材料對(duì)微波的不同反應(yīng),我們可以利用微波加熱的選擇性對(duì)混合物料中的各組分或零件的不同部位進(jìn)行選擇性加熱。高效性,微波進(jìn)行加熱時(shí), 介質(zhì)材料能吸收微波,并轉(zhuǎn)化為熱能,而設(shè)備殼體金屬材料是微波反射型材料,它只能反射而不能吸收微波。所以,微
波加熱是內(nèi)部“體熱源”,它并不需要高溫介質(zhì)來(lái)傳熱,因此絕大部分微波能量被介質(zhì)物料吸收并轉(zhuǎn)化為升溫所需的熱量,形成了微波能量利用高效率的特性。微波加熱安全、衛(wèi)生、無(wú)污染,具有很強(qiáng)的殺菌能力。除此之外,微波加熱還具有加熱質(zhì)量高、營(yíng)養(yǎng)破壞少、加熱設(shè)備緊湊、節(jié)省空間等優(yōu)點(diǎn)。
2.微波加熱的應(yīng)用
2.1微波加熱與解凍
由于微波加熱具有即時(shí)性的特點(diǎn),我們可以使用微波在很短的時(shí)間內(nèi)將物料加熱到所要求的溫度。目前微波純加熱技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、家庭民用中。據(jù)估計(jì),全世界有超過(guò)8000萬(wàn)臺(tái)家用微波爐在使用著,它為人們的生活提供了巨大的方便。微波加熱技術(shù)可以應(yīng)用于凍結(jié)物料的解凍處理,與傳統(tǒng)的解凍方法相比,微波解凍具有解凍時(shí)間短,凍品滴水少,無(wú)污水排放、工作環(huán)境整潔等一系列優(yōu)點(diǎn)。據(jù)報(bào)道,僅需幾分鐘,原木表面的1—1.5cm深處溫度能由-20℃上升到0℃,而且此時(shí)樹(shù)皮附著力也隨之下降,與蒸汽/熱水解凍相比,每生產(chǎn)1噸紙漿可節(jié)省能耗100—300MJ。
2.2微波干燥
微波干燥是把固體濕物料作為一種電介質(zhì),置于微波交變電磁場(chǎng)中,在頻繁交變電磁場(chǎng)的作用下,物料中的極化水分子迅速旋轉(zhuǎn),相互摩擦,產(chǎn)生熱量,從而加熱和干燥物料。用微波對(duì)物料進(jìn)行干燥時(shí),一般物料表面溫度低于芯層溫度,形成“負(fù)溫度場(chǎng)”(一般加熱方式為正溫度場(chǎng)),且物料內(nèi)產(chǎn)生較高的蒸汽壓力,與環(huán)境形成較大的靜壓力差,使物料中的自由水和水蒸氣形成滲透流。負(fù)溫度場(chǎng)和物料內(nèi)外靜壓力梯度的存在,使微波干燥完全不同于傳統(tǒng)的物料干燥方法,形成了微波干燥的獨(dú)特機(jī)理。它具有干燥速度快、質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)。于秀榮等曾用微波對(duì)玉米進(jìn)行干燥,并研究了不同加熱功率和加熱時(shí)間對(duì)玉米發(fā)芽率、暴腰率、過(guò)氧化氫酶活性的影響。其研究表明,選擇合適的加熱功率和時(shí)間,在保持玉米良好品質(zhì)和低暴腰率的前提下,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)玉米的快速干燥。2.4微波燒結(jié)
微波燒結(jié)技術(shù)是一門(mén)新的燒結(jié)工藝。相對(duì)于傳統(tǒng)的燒結(jié)方法,微波燒結(jié)具有突出的優(yōu)勢(shì):材料內(nèi)部結(jié)晶結(jié)構(gòu)更加均勻,致密度更高,改善了材料的性;實(shí)現(xiàn)選擇性燒結(jié),產(chǎn)生具有新的微觀(guān)結(jié)構(gòu)和優(yōu)良性能的材料。作為前沿跟蹤技術(shù),我國(guó)也于1988年將微波燒結(jié)技術(shù)列入國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(“863”計(jì)劃),取得了可喜的成績(jī)。2.5微波殺蟲(chóng)、滅菌
很多研究表明:當(dāng)物料作用于微波場(chǎng)中時(shí),能引起物料的溫升, 即產(chǎn)生“溫度場(chǎng)”,同時(shí),還能造就“電磁場(chǎng)”,對(duì)生物體產(chǎn)生比溫度場(chǎng)更大的效能,即微波的生物效應(yīng),從而達(dá)到殺蟲(chóng)、滅菌的目的。但有些學(xué)者認(rèn)為,微波的量子能量只有1.62×10-5 eV,而HOH這樣的弱化學(xué)結(jié)合能也有3—6eV,用微波的非熱效應(yīng)達(dá)到殺蟲(chóng)、滅菌的目的是不可能的,其影響生物體的只能是微波的熱效應(yīng)由于微波滅菌的效果十分顯著,目前微波滅菌技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于牛奶、醬油、肉制品、飼料的消毒滅菌處理。用微波對(duì)食品進(jìn)行消毒、滅菌處理后,可以不用在食品中添加防霉、防腐劑等對(duì)身體有害的物質(zhì),確保了消費(fèi)者身體健康。此外,微波能有效地殺滅原材料中混雜的昆蟲(chóng)卵,但不會(huì)損傷原材料或有任何殘留物。據(jù)報(bào)道,日本東芝公司利用微波對(duì)蒲草編織的草進(jìn)行工業(yè)化殺蟲(chóng)處理。谷物中害蟲(chóng)也可用射頻或微波有效地殺滅。
.2.6 微波加熱在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用
微波加熱在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用的明顯特點(diǎn)是快速、節(jié)電、五環(huán)境污染,是一伸新的工藝;現(xiàn)已進(jìn)入國(guó)民經(jīng)濟(jì)的一些部門(mén),在油田勘探中,利用微波加熱方法分析與研究巖芯的特性,測(cè)量含水飽和度,烘烤測(cè)定全直徑孔隙度等等。
2.7 微波加熱在微波醫(yī)療中的應(yīng)用
微波醫(yī)療是利用微波的穿透性、選擇性特點(diǎn)及其介質(zhì)加熱效應(yīng)來(lái)達(dá)到治病保健的日的,將微波加熱與計(jì)算機(jī)控制,抗干擾精密測(cè)溫技術(shù)相結(jié)含,微波能作熱源,使人體內(nèi)極性分子(各種鹽離子、極性蛋白質(zhì)、水分等)在微波電場(chǎng)作用下,產(chǎn)生離子導(dǎo)電損耗與偶極子介質(zhì)損耗,微波能被轉(zhuǎn)變成分子內(nèi)能(生物熱效應(yīng)),發(fā)展為治療疑難病癥的有效手段之一。
微波醫(yī)療僅由微波源、控制器、輻射器、檢測(cè)器、變換器、視器等幾大部分構(gòu)成,因病變部位不同,癥狀各異,需要的微波功率亦相應(yīng)變化,所以微波功率大小可以調(diào)節(jié)。微波輻射器有各種不同形狀,可最有效而準(zhǔn)確地將微波能導(dǎo)引輻射到病變部位。微波加熱技術(shù)的應(yīng)用前景
加熱過(guò)程幾乎涉及到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門(mén),廣泛應(yīng)用于國(guó)民生產(chǎn)和人民的日常生活中。微波加熱作為是一項(xiàng)新技術(shù),它具有眾多其他加熱方法無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn),無(wú)疑將會(huì)在各部門(mén)得到大力推廣和應(yīng)用。但我們也應(yīng)認(rèn)識(shí)到微波加熱一項(xiàng)新技術(shù)、新方法,我們對(duì)它的研究還很不深入,它在應(yīng)用的過(guò)程中也表現(xiàn)出了一些缺點(diǎn)和不足。如以微波干燥為例,其所用能源為高價(jià)位的電能,與傳統(tǒng)能源相比,有時(shí)其干燥成本仍然較高;單獨(dú)用微波干燥物料,若控制不當(dāng),容易使物料內(nèi)產(chǎn)生過(guò)快的溫升和很高的溫度,從而導(dǎo)致物料內(nèi)部產(chǎn)生“炸裂”,甚至出現(xiàn)燒焦現(xiàn)象。在進(jìn)入20 世紀(jì)90 年代以后,由于電子技術(shù)的飛速發(fā)展,微波加熱技術(shù)也日趨成熟,微波加熱設(shè)備日漸精良;電力供應(yīng)得到了很大程度的改善,微波設(shè)備電子器件價(jià)格的下跌及能源比價(jià)的調(diào)整,使得微波加熱設(shè)備及微波加熱的直接成本有了大幅度的下降;全球環(huán)境的不斷惡化,使人們逐步認(rèn)識(shí)到傳統(tǒng)的加熱方式不再是一種環(huán)保良好的作業(yè)。這些都為微波加熱的應(yīng)用和發(fā)展提供了良好的契機(jī)和廣闊的前景。我們可以預(yù)見(jiàn):微波加熱技術(shù)將以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在未來(lái)的生產(chǎn)和生活中發(fā)揮非常重要的作用。
周開(kāi)理
2014050205004