第一篇：材料科學(xué)與工程專業(yè)概述課程考核論文

材料科學(xué)與工程專業(yè)概述課程考核論文

班級(jí)學(xué)號(hào)姓名

材料科學(xué)與工程課程概述和體會(huì)

材料學(xué)學(xué)科是研究材料組成、結(jié)構(gòu)、工藝、性能與使用效能之間相互關(guān)系的學(xué)科，為材料設(shè)計(jì)、制造、工藝優(yōu)化和合理使用提供科學(xué)依據(jù)。隸屬于工學(xué)門(mén)類材料科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科，下設(shè)3個(gè)二級(jí)學(xué)科，分別是：材料物理與化學(xué)、材料學(xué)、材料加工工程。材料科學(xué)與工程專業(yè)是研究材料成分、結(jié)構(gòu)、加工工藝與其性能和應(yīng)用的學(xué)科。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中，材料科學(xué)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的三大支柱之一。主要專業(yè)方向有金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、耐磨材料、表面強(qiáng)化、材料加工等。

北京科技大學(xué)材料學(xué)學(xué)科在教育部2003年組織的一級(jí)學(xué)科評(píng)估中高校排名第二，是1987年國(guó)家首批“材料工程領(lǐng)域”工程碩士學(xué)位教育試點(diǎn)單位和該領(lǐng)域協(xié)作組組長(zhǎng)單位，2007年9月被批準(zhǔn)為一級(jí)全國(guó)重點(diǎn)學(xué)科，至今在國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科中位列全國(guó)前列。北京科技大學(xué)材料學(xué)學(xué)科是由我國(guó)成立最早的、1952年設(shè)立的金相教研室發(fā)展而來(lái)，由原金屬材料熱處理、腐蝕與防護(hù)、粉末冶金、無(wú)機(jī)非金屬材料等原4個(gè)博士點(diǎn)發(fā)展而成，首批設(shè)立博士后流動(dòng)站，首批獲一級(jí)學(xué)科博士、碩士學(xué)位授權(quán)。1987年評(píng)為國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科，2002年再次被評(píng)為國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科。已培養(yǎng)出以王崇愚院士、陳國(guó)良院士、周邦新院士、柯偉院士等為代表的一大批高層次人才。2006年5月15日出版的《科學(xué)時(shí)報(bào)》公布的中國(guó)科學(xué)評(píng)價(jià)研究中心對(duì)我國(guó)本科專業(yè)進(jìn)行的評(píng)估結(jié)果，我?！安牧峡茖W(xué)與工程”專業(yè)贏得了“A+”的最優(yōu)等級(jí)稱號(hào)，在該專業(yè)排名第一。材料科學(xué)與工程學(xué)科擁有一支逾百人的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膸熧Y隊(duì)伍。有中國(guó)科學(xué)院和中國(guó)工程院院士2人，國(guó)家學(xué)科評(píng)議組成員1人，國(guó)家級(jí)突出貢獻(xiàn)專家2人，省部級(jí)突出貢獻(xiàn)專家3人，國(guó)家首批高等學(xué)校教學(xué)名師獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)人1人，長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃特聘教授3人，國(guó)家杰出青年基金獲得者1人，入選人事部“百千萬(wàn)人才工程國(guó)家級(jí)人選”3人。在2003年教育部組織的材料科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科評(píng)估中，我?！皩W(xué)術(shù)隊(duì)伍”分項(xiàng)得分名列全國(guó)第一。

生物材料專題概述和體會(huì)

生物材料又稱生物工藝學(xué)或生物技術(shù)。應(yīng)用生物學(xué)和工程學(xué)的原理，對(duì)生物材料、生物所特有的功能，定向地組建成具有特定性狀的生物新品種的綜合性的科學(xué)技術(shù)。生物工程學(xué)是70年代初，在分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，包括基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程等，他們互相聯(lián)系，其中以基因工程為基礎(chǔ)。只有通過(guò)基因工程對(duì)生物進(jìn)行改造，才有可能按人類的愿望生產(chǎn)出更多更好的生物產(chǎn)品。而基因工程的成果也只有通過(guò)發(fā)酵等工程才有可能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。

醫(yī)學(xué)上通過(guò)生物工程可以生產(chǎn)出大量廉價(jià)的防治人類疾病的藥物，如入胰島素、干擾素、生長(zhǎng)激素、乙型肝炎疫苗等。生物工程在食品、輕工中的應(yīng)用面也很廣。1983年美國(guó)用生物工程生產(chǎn)的用于制作飲料的高果糖漿的年產(chǎn)量達(dá)600萬(wàn)噸，從而使蔗糖的消耗量減少一半。采用生物工程技術(shù)，使育種工作發(fā)生了很大變化，如把抗病基因轉(zhuǎn)移到煙草中去，已培育出防止害蟲(chóng)的煙草新品種；把低等生物根瘤菌的固氮基因轉(zhuǎn)移到高等作物的細(xì)胞中，使之能自己制造氮肥，也取得了一定成果。目前世界各國(guó)對(duì)生物工程十分重視，我國(guó)也把生物工程列為重點(diǎn)發(fā)展的科研項(xiàng)目之一。生物工程學(xué)的研究將對(duì)人類的生產(chǎn)方式和生活方式產(chǎn)生巨大的影響。

生物材料應(yīng)用廣泛，品種極多，包括金屬材料、無(wú)機(jī)材料和有機(jī)材料三大類。有機(jī)材料中主要是高分子集合物材料，高分子材料通常按材料屬性分為合成高分子材料、天然高分子材料；根據(jù)材料的用途，這些材料又可以分為生物惰性、生物活性或生物降解材料，高分子聚合物中，根據(jù)降解產(chǎn)物能否被機(jī)體代謝和吸收，降解型高分子又可分為生物可吸收性和生物不可吸收性。根據(jù)材料與血液接觸后對(duì)血液成分、性能的影響狀態(tài)則分為血液相容性聚合物和血液不相容性。根據(jù)材料對(duì)機(jī)體細(xì)胞的親和性和反映情況，可分為生物相容性和生物不相容性聚合物等。因而生物材料生物材料能執(zhí)行、增進(jìn)或替換因疾病、損傷等失去的某種功能，雖不能恢復(fù)缺陷部位，但當(dāng)其用于人體組織和器官的診斷、修復(fù)或增進(jìn)其功能，即用于取代、修復(fù)活組織的天然或人造材料時(shí)，是其它藥物不可替代的。

通過(guò)學(xué)習(xí)鄭裕東教授的講座才發(fā)現(xiàn)，生物材料早已是我們熟知的內(nèi)容。例如：用于制衣、皮帶的動(dòng)物皮革是生物材料；用于鑲牙和制作隱形眼睛的材料，盡管不是生物制品，但是被用于生物體內(nèi)，也可以歸于生物材料。其中最令我感興趣的是生物納米材料。納米生物材料也可以分為兩類：一種是適合于生物體內(nèi)應(yīng)用的納米材料，它本身即可以是具有生物活性的，也可以不具有生物活性，而僅僅易于被生物體接受，而不引起不良反應(yīng)；另一類是利用生物分子的特性而發(fā)展的新型納米材料，它們可能不再被用于生物體，而被用于其它納米技術(shù)或微制造。

在查詢了資料之后，我發(fā)現(xiàn)在很多方面，DNA幾乎是構(gòu)筑納米尺度結(jié)構(gòu)的理想材料。近來(lái)，科學(xué)家通過(guò)在DNA的表面覆蓋金屬原子的培植方法，合成了導(dǎo)電的DNA鏈。然而，由于DNA完全被金屬覆蓋，僅起一種支架的作用，不再具備選擇性結(jié)合其它生物分子這一很有價(jià)值的特性。

材料支架在組織工程中起重要作用，因?yàn)橘N壁依賴型細(xì)胞只有在材料上粘附后，才能生長(zhǎng)和分化。模仿天然的細(xì)胞外基質(zhì)--膠原的結(jié)構(gòu)，制成的含納米纖維的生物可降解材料已開(kāi)始應(yīng)用于組織工程的體外及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，并將具良好的應(yīng)用前景。國(guó)內(nèi)清華大學(xué)研究開(kāi)發(fā)的納米級(jí)羥基磷灰石/膠原復(fù)合物在組成上模仿了天然骨基質(zhì)中無(wú)機(jī)和有機(jī)成分，其納米級(jí)的微結(jié)構(gòu)類似于天然骨基質(zhì)。多孔的納米羥基磷灰石/膠原復(fù)合物形成的三維支架為成骨細(xì)胞提供了與體內(nèi)相似的微環(huán)境。細(xì)胞在該支架上能很好地生長(zhǎng)并能分泌骨基質(zhì)。體外及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，此種羥基磷灰石/膠原復(fù)合物是良好的骨修復(fù)納米生物材料。

通過(guò)以上所述，可以明顯地看出納米醫(yī)學(xué)、納米生物技術(shù)和納米生物材料等內(nèi)容，并無(wú)明顯的界線，可以說(shuō)是相互交叉、相互依賴、共同發(fā)展的。這正是納米生物工程的含義。隨著進(jìn)科學(xué)的發(fā)展，納米技術(shù)的發(fā)展將使今天的科學(xué)幻想成為明天世人普遍接受的實(shí)用技術(shù)，生物材料學(xué)科也必將躍上一個(gè)嶄新的高度，成為生產(chǎn)生活中必不可少的頂梁柱。

第二篇：種子科學(xué)與工程課程論文

種子科學(xué)與工程課程論文

姓名：木尼拉.艾孜孜 班級(jí)：種子科學(xué)091班 學(xué)號(hào)：093137116

新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)

棉花種子檢驗(yàn)技術(shù)

【摘要】

種子是實(shí)現(xiàn)棉花高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的重要前提，棉農(nóng)購(gòu)買(mǎi)棉種時(shí)需認(rèn)真查看種子包裝袋及標(biāo)簽上標(biāo)注的發(fā)芽率、純度、凈度、含水量等指標(biāo)。這些指標(biāo)達(dá)到國(guó)家對(duì)棉花種子質(zhì)量制定的標(biāo)準(zhǔn)，才能放心使用?，F(xiàn)向各位棉農(nóng)朋友簡(jiǎn)單介紹一下主要的棉種質(zhì)量指標(biāo)。種子檢驗(yàn)(seed testing)是保證種子質(zhì)量（種子品質(zhì)）的重要關(guān)鍵，特別是把種子作為商品流通后，種子檢驗(yàn)工作就顯得更為重要，所有種子的生產(chǎn)、加工、銷售全部過(guò)程的質(zhì)量，都須通過(guò)對(duì)種子進(jìn)行檢驗(yàn)確定?！娟P(guān)鍵詞】

純度檢驗(yàn)、凈度檢驗(yàn)、發(fā)芽率、水分測(cè)定

目前,棉花生產(chǎn)用種以陸地棉為主,新收獲棉種的休眠現(xiàn)象較為常見(jiàn),特別是在使用化學(xué)調(diào)控劑以及遇到后期低溫多雨等不利氣候條件下,棉種的休眠更深。

因此,棉種休眠是新收獲棉花種子檢驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注意的重要問(wèn)題,在檢驗(yàn)中控制發(fā)芽試驗(yàn)條件,對(duì)準(zhǔn)確估測(cè)發(fā)芽率非常重要。

種子是實(shí)現(xiàn)棉花高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的重要前提，棉農(nóng)購(gòu)買(mǎi)棉種時(shí)需認(rèn)真查看種子包裝袋及標(biāo)簽上標(biāo)注的發(fā)芽率、純度、凈度、含水量等指標(biāo)。這些指標(biāo)達(dá)到國(guó)家對(duì)棉花種子質(zhì)量制定的標(biāo)準(zhǔn)，才能放心使用。現(xiàn)向各位棉農(nóng)朋友簡(jiǎn)單介紹一下主要的棉種質(zhì)量指標(biāo)。

種子檢驗(yàn)是應(yīng)用科學(xué)的方法對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的種子品質(zhì)(seed quality)進(jìn)行細(xì)致的檢驗(yàn)、分析、鑒定，以判斷其品質(zhì)優(yōu)劣的一門(mén)學(xué)科或技術(shù)。種子品質(zhì)是由種子不同特性綜合而成的概念，包括品種品質(zhì)和播種品質(zhì)兩方面內(nèi)容。

品種品質(zhì)(genetic quality)是指與遺傳特性有關(guān)的品質(zhì)（即種子內(nèi)在品質(zhì)），可用真、純兩個(gè)字概括。播種品質(zhì)(sowing quality)是指種子播種后與田間出苗有關(guān)品質(zhì)（即種子外在品質(zhì)），可用凈、壯、飽、健、干五個(gè)字概括?！罢妗笔侵阜N子真實(shí)可靠的程度，可用真實(shí)性表示?！凹儭笔侵钙贩N典型一致的程度，可用品種純度表示。“凈”是指種子清潔干凈的程度，可用凈度表示?！皦选笔侵阜N子發(fā)芽出苗齊壯的程度，可用發(fā)芽力、生活力、活力表示?！帮枴笔侵阜N子充實(shí)飽滿的程度，可用千粒重（和容重）表示?！敖　笔侵阜N子健全完善的程度，通常用病蟲(chóng)感染率表示?！案伞笔侵阜N子干燥耐藏的程度，可用種子含水百分率表示。

棉種的成熟度與含水量是影響棉花種子發(fā)芽率的主要素，所以生產(chǎn)出成熟度好而飽滿的種子，使其迅速降至標(biāo)準(zhǔn)水分12％，并采用科學(xué)的脫絨加工及貯存技術(shù)，是獲得高發(fā)芽率棉種的必要條件。

棉花保種田采用營(yíng)養(yǎng)缽雙膜育苗能使棉花的播種時(shí)間提前，而地膜覆蓋可以提高地溫，保持土壤濕度，促使棉苗移栽后迅速生長(zhǎng)，這樣既解決了棉花遭受早霜不能正常成熟的問(wèn)題又延長(zhǎng)了晾曬時(shí)間，使種子的成熟度提高，含水量在較短的時(shí)間內(nèi)降到安全水分以下。

要及時(shí)晾曬，使種子迅速脫水。棉花在田間收獲后，各保種農(nóng)戶一定要及時(shí)迅速地晾曬，以減少受捂的幾率。棉種加工企業(yè)在棉花收購(gòu)時(shí)，一定要注意堆垛方法，不使棉花回潮。

要采用科學(xué)的棉種加工方法，保證棉種發(fā)芽率。棉花收購(gòu)后要及時(shí)加工，縮短棉花貯藏時(shí)間。軋花過(guò)程中軋花機(jī)械要維護(hù)在最佳工作狀態(tài)，防止棉種機(jī)械損傷。要采用二道輕剝絨，減少破籽率。棉種實(shí)行硫酸脫絨時(shí)，脫絨前抽樣測(cè)定發(fā)芽率，脫絨時(shí)質(zhì)檢員跟班定時(shí)取樣，脫絨后檢測(cè)光籽的殘絨率、殘酸率、破損率、水分等指標(biāo)，并做好發(fā)芽試驗(yàn)。種子包衣前對(duì)種子進(jìn)行機(jī)械篩選，去除空癟、嫩籽以及破損的棉種，對(duì)保證棉種的發(fā)芽率尤為重要。包衣時(shí)要選擇合適的棉種包衣劑，控制種衣劑的比例，確保棉種的種胚不受傷害。

綜上所述，種子檢驗(yàn)的內(nèi)容包括種子真實(shí)性、品種純度、凈度、發(fā)芽力（生活力）、活力、千粒重、種子水分和健康狀況等。其中，純度、凈度、發(fā)芽率和水分四項(xiàng)指標(biāo)為種子質(zhì)量分級(jí)的主要標(biāo)準(zhǔn)，是種子收購(gòu)、種子貿(mào)易和經(jīng)營(yíng)分級(jí)定價(jià)的依據(jù)。

棉花種子主要的質(zhì)量指標(biāo)為：純度、凈度、發(fā)芽率和水分。

（1）純度檢驗(yàn)：是對(duì)棉花種子真實(shí)性和品種純度檢驗(yàn)，一般采取田間小區(qū)鑒定的方法，真實(shí)性是指棉種樣品與品種描述是否名副其實(shí)。品種純度是指品種特征特性一致的程度，用本品種的種子（植株）數(shù)占供檢本作物種子（植株）數(shù)的百分率表示。具體做法就是通過(guò)對(duì)小區(qū)內(nèi)種植的樣品的植株與標(biāo)準(zhǔn)樣品生長(zhǎng)植株進(jìn)行比較，區(qū)分遺傳變異株的數(shù)量，來(lái)檢驗(yàn)其品種真實(shí)性和純度。

（2）凈度檢驗(yàn)：是對(duì)種子批的組成的檢驗(yàn)，主要是測(cè)定供檢樣品中不同成分的重量百分率和樣品混合物的特性。檢驗(yàn)中，樣品將被分為3類：①凈種子。送檢者所送的種子（包括棉花的全部植物學(xué)變

種和栽培品種）符合標(biāo)準(zhǔn)要求的種子單位和構(gòu)造。②其他種子。除凈種子以外的任何植物種子單位，包括雜草種子和異作物種子。③雜質(zhì)。除凈種子和其他植物種子以外的種子單位和所有其他物質(zhì)和構(gòu)造（含重型混雜物）。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 3543.1~3543.7-1995）規(guī)定的計(jì)算方法，計(jì)算出凈種子在樣品中所占百分含量，為此批種子的凈度。

（3）發(fā)芽試驗(yàn)：是測(cè)定種子批的最大發(fā)芽潛力，據(jù)此推測(cè)不同種子批的質(zhì)量，也可估測(cè)播種價(jià)值。所謂發(fā)芽是指在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)幼苗的出現(xiàn)和生長(zhǎng)達(dá)到一定階段，根據(jù)幼苗的胚根、胚軸、頂芽和子葉等主要形態(tài)結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)，來(lái)判斷在田間的適宜條件下進(jìn)一步生長(zhǎng)成為正常的植株的潛力。

在短期內(nèi)急需了解種子發(fā)芽率或當(dāng)某些樣品在發(fā)芽末期尚有較多的休眠種子時(shí)。可應(yīng)用生活力的生化（四唑）測(cè)定法快速估測(cè)種子生活力。還能在棉花種子脫絨處理過(guò)程中用此法監(jiān)控種子質(zhì)量，及時(shí)調(diào)整處理參數(shù)。

（4）水分檢測(cè)：是測(cè)定送檢樣品的種子水分，為種子的安全貯藏、加工、運(yùn)輸?shù)忍峁┮罁?jù)。棉花種子水分檢測(cè)采用烘干稱重法：先將種子切片或粉碎，在103±2℃烘8個(gè)小時(shí)直至恒重，再根據(jù)公式計(jì)算出種子的含水量。若一個(gè)樣品的兩次測(cè)定之間的差距不超過(guò)0.2%，其結(jié)果可以用兩次測(cè)定值的算術(shù)平均數(shù)表示。否則，重做兩次測(cè)定。樣品種子中的水分易受外界環(huán)境條件的影響而有所減少，所以應(yīng)采取一些措施盡量防止水分的蒸發(fā)。

所有檢測(cè)結(jié)果，應(yīng)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比。根據(jù)國(guó)家發(fā)布農(nóng)作物種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB4407.1-2005規(guī)定，合格的包衣或者光子棉花種子發(fā)芽率為80%，含水量12%，原種純度99%，良種純度95%，若其中一項(xiàng)不合格，即為不合格種子。合格的毛子棉花種子發(fā)芽率為70%，含水量12%，原種純度97%，良種純度95%，若其中一項(xiàng)不合格，即為不合格毛子種子。

由上述我國(guó)與各個(gè)國(guó)家的糧食種業(yè)分銷模式的比較，我們可以看出國(guó)外種業(yè)分銷具有以下特點(diǎn)并且值得我國(guó)借鑒：一是發(fā)達(dá)國(guó)家隊(duì)糧食種業(yè)生產(chǎn)商有嚴(yán)格的法律約束。一般實(shí)行注冊(cè)制或者認(rèn)證制度，只有獲得國(guó)家許可才能生產(chǎn)加工種子。

我國(guó)隨著《種子法》的頒布以來(lái)，各種注冊(cè)認(rèn)證始終得不到全方面推廣。二是種子市場(chǎng)化程度較高。各國(guó)政府基本退出直接管理的職能，政府只有監(jiān)管職責(zé)，除此之外各國(guó)還成立了種子協(xié)會(huì)，協(xié)調(diào)處理種子行業(yè)的各種事情。我國(guó)在這方面雖然也小有建樹(shù)，但是始終是各地方省市的種子協(xié)會(huì)發(fā)展較好。三是各國(guó)政府對(duì)種子分銷商和種子銷售實(shí)行準(zhǔn)許制，未經(jīng)注冊(cè)和準(zhǔn)許的銷售行為是違法的。四是種子從生產(chǎn)到包裝、批發(fā)、銷售有一套系統(tǒng)的規(guī)章、規(guī)范。五是分銷渠道較扁平，從種子生產(chǎn)商到農(nóng)民手中的中間環(huán)節(jié)較少，節(jié)約了銷售成本。六是農(nóng)民購(gòu)種行為得到法律保護(hù)。在我國(guó)的話農(nóng)民的利益往往都是所有分銷渠道商中最小的。因此我國(guó)糧食種業(yè)分銷要借鑒國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)驗(yàn)，種業(yè)市場(chǎng)要繼續(xù)深化市場(chǎng)行為，政府要從管理者角色完全轉(zhuǎn)變?yōu)楸O(jiān)管者角色，尤其是要建立健全種子生產(chǎn)、加工、包裝、批發(fā)和銷售的法律法規(guī)，要成立各級(jí)民間種子協(xié)會(huì)，并積極整合壯大，建立保障農(nóng)民權(quán)益體系等。糧食種業(yè)分銷處于糧食種子生產(chǎn)和農(nóng)民購(gòu)買(mǎi)糧食種子的中間環(huán)節(jié)，與生產(chǎn)商獲得效益、農(nóng)民糧食增收、國(guó)家糧食安全和社會(huì)和諧穩(wěn)定密切相關(guān)，肩負(fù)著將糧食種子從生產(chǎn)者手中轉(zhuǎn)移到農(nóng)民手中的重任。

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第三篇：高分子材料與工程專業(yè)導(dǎo)論課程論文

課程論文

學(xué)院： 材料與能源學(xué)院 專業(yè)： 高分子材料與工程 課程： 專業(yè)導(dǎo)論 學(xué)號(hào)： xxxxxxxxxxxxxx 姓名： 丁逸 任課老師： xxxxxxxxxxx

2017年 12 月 1 號(hào) 1.高分子的定義

高分子又稱作聚合物，由小分子相互反應(yīng)而形成，高分子與低分子的區(qū)別在于前者分子量很高。通俗地說(shuō)，高分子是一種許許多多原子由共價(jià)鍵連接而組成的相對(duì)分子質(zhì)量很大的化合物。更精確的描述是，高分子是指其分子主鏈上的原子都直接以共價(jià)鍵連接，且鏈上的成鍵原子都共享成鍵電子的化合物，這樣組成的高分子鏈的鍵的類型，除了共價(jià)鍵外，還可以包括某些配位鍵和缺電子鍵，而金屬鍵和離子鍵是被排除在外的。

我對(duì)高分子的分類總結(jié)如下：

其中合成高分子，又可分為橡膠、纖維和塑料三大類，常稱為三大合成材料，合成橡膠的主要品種有丁苯橡膠、順丁橡膠和異戊橡膠等。合成纖維的主要品種有滌綸、腈綸、錦綸、維綸和丙綸。塑料還可分為熱塑性塑料和熱固性塑料，前者為線性聚合物，受熱可熔融流動(dòng)，可多次重復(fù)加工成型，主要品種有聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯；后者是網(wǎng)狀聚合物，通常由線性聚合物或低聚物經(jīng)交聯(lián)得到，以后不能加熱融化重復(fù)成型，主要品種有酚醛樹(shù)脂、不飽和聚酯、環(huán)氧樹(shù)脂等。此外，聚合物還可作為涂料和粘合劑來(lái)使用，而且使用越來(lái)越廣泛，也有人將他們單獨(dú)列為兩類，所以聚合物按應(yīng)用分類，也應(yīng)包括上述五大合成材料。最近，著眼于聚合物所具有的特定的物理、化學(xué)、生物功能的功能高分子，也已成為新的重要一類。天然高分子，也有有機(jī)高分子和無(wú)機(jī)高分子之分。天然高分子，如人們所熟悉的石棉、石墨、金剛石、云母等，天然有機(jī)高分子，都是在生物體內(nèi)制造出來(lái)的，儲(chǔ)存能量的肝糖、淀粉，生物體外分泌物如蠶絲、蛛絲、植物的橡膠，還有儲(chǔ)存遺傳信息的核酸。2.高分子材料科學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史（以塑料的發(fā)展為例）

從第一個(gè)塑料產(chǎn)品賽璐珞誕生算起，塑料工業(yè)迄今已有120年的歷史。其發(fā)展歷史可分為三個(gè)階段。

1.天然高分子加工階段

這個(gè)時(shí)期以天然高分子，主要是纖維素的改性和加工為特征。1869年美國(guó)人J.W.海厄特發(fā)現(xiàn)在硝酸纖維素中加入樟腦和少量酒精可制成一種可塑性物質(zhì)，熱壓下可成型為塑料制品，命名為賽璐珞。1872年在美國(guó)紐瓦克建廠生產(chǎn)。當(dāng)時(shí)除用作象牙代用品外，還加工成馬車和汽車的風(fēng)擋和電影膠片等，從此開(kāi)創(chuàng)了塑料工業(yè)，相應(yīng)地也發(fā)展了模壓成型技術(shù)。

1903年德國(guó)人A.艾興格林發(fā)明了不易燃燒的醋酸纖維素和注射成型方法。1905年德國(guó)拜耳股份公司進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)。在此期間，一些化學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室里合成了多種聚合物，如線型酚醛樹(shù)脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯等，為后來(lái)塑料工業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。1904年世界塑料產(chǎn)量?jī)H有10kt，還沒(méi)有形成獨(dú)立的工業(yè)部門(mén)。

2.合成樹(shù)脂階段

這個(gè)時(shí)期是以合成樹(shù)脂為基礎(chǔ)原料生產(chǎn)塑料為特征。1909年美國(guó)人L.H.貝克蘭在用苯酚和甲醛來(lái)合成樹(shù)脂方面，獲得了突破性的進(jìn)展，取得l第一個(gè)熱固性樹(shù)脂──酚醛樹(shù)脂的專利權(quán)。在酚醛樹(shù)脂中加入填料后，熱壓制成模壓制品、層壓板、涂料和膠粘劑等，這是第一個(gè)完全合成的塑料。1910年在柏林呂格斯工廠建立通用酚醛樹(shù)脂公司進(jìn)行生產(chǎn)。在40年代以前，酚醛塑料是最主要的塑料品種，約占塑料產(chǎn)量的2/3。主要用于電器、儀表、機(jī)械和汽車工業(yè)。

1920年以后塑料工業(yè)獲得了迅速發(fā)展，其主要原因首先是德國(guó)化學(xué)家Н.施陶丁格提出高分子鏈?zhǔn)怯山Y(jié)構(gòu)相同的重復(fù)單元以共價(jià)鍵連接而成的理論和不熔不溶性熱固性樹(shù)脂的交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)理論，1929年美國(guó)化學(xué)家W.H.卡羅瑟斯提出了縮聚理論，均為高分子化學(xué)和塑料工業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)，由于當(dāng)時(shí)化學(xué)工業(yè)總體發(fā)展十分迅速，為塑料工業(yè)提供了多種聚合單體和其他原料。

塑料的世界總產(chǎn)量從1904年的10kt，猛增至1944年的600kt，1956年達(dá)到3.4Mt。隨著聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等通用塑料的發(fā)展，原料也從煤轉(zhuǎn)向了以石油為主，這不僅保證了高分子化工原料的充分供應(yīng)，也促進(jìn)了石油化工的發(fā)展，使原料得以多層次利用，創(chuàng)造了更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

3.大發(fā)展階段

在這一時(shí)期通用塑料的產(chǎn)量迅速增大，聚烯烴塑料在70年代又有聚1－丁烯和聚 4-甲基-1-戊烯投入生產(chǎn)，形成了世界上產(chǎn)量最大的聚烯烴塑料系列，同時(shí)出現(xiàn)了多品種高性能的工程塑料。1958～1973年的16年中，塑料工業(yè)處于飛速發(fā)展時(shí)期，1970年產(chǎn)量為30Mt。

3.高分子材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)

1.對(duì)高分子材料結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的總結(jié)

2.高聚物四大聚合方法

聚合機(jī)理不同所采用的聚合方法也不同。根據(jù)機(jī)理不同，聚合分為連鎖聚合和逐步聚合，連鎖聚合（又稱為連鎖聚合反應(yīng)或鏈?zhǔn)骄酆希捎玫木酆戏椒ㄓ斜倔w聚合、懸浮聚合、溶液聚合和乳液聚合；逐步聚合采用的聚合方法有熔融縮聚、溶液縮聚、界面縮聚和固相縮聚。本體聚合

單體本身在引發(fā)劑或光、熱、輻照等作用下的聚合，它的特點(diǎn)是組分簡(jiǎn)單，通常只含單體和少量引發(fā)劑，所以操作簡(jiǎn)便，產(chǎn)物純凈，缺點(diǎn)是聚合熱不易排除。工業(yè)上應(yīng)用自由基本體聚合生產(chǎn)的聚合物品種主要有聚甲基丙烯酸甲酯（有機(jī)玻璃、見(jiàn)聚甲基丙烯酸酯）、高壓聚乙烯和聚苯乙烯。溶液聚合

單體、引發(fā)劑（或催化劑）溶于適當(dāng)溶劑中進(jìn)行的聚合，其優(yōu)點(diǎn)是體系粘度低，傳熱快，聚合溫度容易控制。缺點(diǎn)是聚合物的聚合度比較低，混入的少量溶劑不易除去，產(chǎn)物純度較差，此外由于使用溶劑和增添回收溶劑的設(shè)備,使生產(chǎn)成本提高。工業(yè)上,溶液聚合主要用于直接使用聚合物溶液的場(chǎng)合，如乙酸乙烯酯甲醇溶液聚合直接用于制聚乙烯醇，丙烯腈溶液聚合直接用于紡絲，丙烯酸酯溶液聚合直接用于制備涂料或膠粘劑等。懸浮聚合

溶解有引發(fā)劑的單體被攪拌成小液滴，在水介質(zhì)中進(jìn)行的聚合。由于是在大量水介質(zhì)中進(jìn)行聚合，容易散熱，產(chǎn)熱為0.1毫米左右的小顆粒,容易分離、洗滌，因此純度較高。缺點(diǎn)是聚合過(guò)程中聚合物容易粘結(jié)在釜壁上,需要定時(shí)開(kāi)蓋清釜,所以不能連續(xù)生產(chǎn)。如果采用水溶性引發(fā)劑（如過(guò)氧化氫），并在大量有機(jī)分散劑存在下聚合，就得到粒烴為 0.5～10微米的聚合物，其顆粒大小介于典型的懸浮聚合和乳液聚合之間，稱為分散聚合。懸浮聚合主要用于生產(chǎn)聚氯乙烯、聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯。分散聚合主要用于生產(chǎn)膠粘劑、水性漆和涂料。[3] 乳液聚合

單體借助乳化劑的作用分散在溶解有引發(fā)劑的水介質(zhì)中，形成乳液后再進(jìn)行的聚合。由于存在乳化劑，單體主要在乳膠粒內(nèi)聚合，速率快，分子量大。此外，大量水作介質(zhì)也容易散熱。缺點(diǎn)是包藏在聚合物顆粒中的乳化劑不易除去，影響性能，特別是電性能較差。采用乳液聚合生產(chǎn)的品種主要有丁苯橡膠、氯丁橡膠、丁腈橡膠和聚氯乙烯膠乳。

一種聚合物可以通過(guò)幾種不同的聚合方法進(jìn)行合成，聚合方法的選擇主要取決于所要合成聚合物的性質(zhì)和形態(tài)、相對(duì)分子質(zhì)量和相對(duì)分子質(zhì)量分布等。實(shí)驗(yàn)及生產(chǎn)技術(shù)已發(fā)展到可以用幾種不同的聚合方法合成出同樣的產(chǎn)品，這時(shí)產(chǎn)品質(zhì)量好、設(shè)備投資少、生產(chǎn)成本低、三廢污染小的聚合方法將優(yōu)先發(fā)展。為滿足不同的制品性能，工業(yè)上一種單體采用多種聚合方法十分常見(jiàn)。如同樣是苯乙烯自由基聚合（相對(duì)分子量質(zhì)量10萬(wàn)~40萬(wàn)，相對(duì)分子量分布2~4），用于擠塑或注塑成型的通用型聚苯乙烯（GPS)多采用本體聚合，可發(fā)型聚苯乙烯（EPS）主要采用懸浮聚合，而高抗沖聚苯乙烯（HIPS）則是采用溶液聚合-本體聚合聯(lián)用。

3實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)性能測(cè)試

2.生活中的高分子材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)舉例（1）塑料繩

生活中使用的塑料繩是由線性的聚乙烯或聚丙烯制成，是典型的非交聯(lián)線性高分子，在綁緊的過(guò)程中，線性的高分子鏈被拉長(zhǎng)，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，線性高分子鏈發(fā)生了不可恢復(fù)的滑移，于是塑料繩被拉伸的變長(zhǎng)了，開(kāi)始變得不能綁緊，所以用塑料繩綁東西，綁的越緊最后就會(huì)變得越松，松弛發(fā)生的厲害。應(yīng)力松弛，是指高分子材料在總應(yīng)變不變的條件下，由于試樣內(nèi)部的粘性應(yīng)變隨時(shí)間不斷增長(zhǎng)，使回彈應(yīng)變分量隨時(shí)間逐漸降低，從而導(dǎo)致回彈應(yīng)力隨時(shí)間逐漸降低的現(xiàn)象。用交聯(lián)的高分子材料可以避免這種現(xiàn)象，交聯(lián)的高分子材料通過(guò)交聯(lián)劑使線性高分子鏈變成了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，高分子網(wǎng)絡(luò)鏈被拉伸變形后，仍能有力的恢復(fù)。（2）泡泡糖

泡泡糖的主要成分是聚醋酸乙烯酯，它的玻璃化溫度在28度左右，一般情況下低于其玻璃化溫度，其幾乎沒(méi)有流動(dòng)性保持很好的形態(tài)，而在嘴里咀嚼后，高于其玻璃化溫度，泡泡糖發(fā)生逆玻璃化轉(zhuǎn)變，有玻璃態(tài)向高彈態(tài)轉(zhuǎn)變，呈現(xiàn)出高彈態(tài)，所以嚼泡泡糖的時(shí)候剛開(kāi)始嚼兩下是吹不出泡泡的，等溫度升高后，嚼軟了以后才行。（3）礦泉水瓶

礦泉水瓶是由聚對(duì)苯二甲酸乙二酯組成，聚對(duì)苯二甲酸乙二酯本身屬于易結(jié)晶高分子材料，制作礦泉水瓶時(shí)，是在高溫下吹作法制備的，然后經(jīng)過(guò)退火處理，消除結(jié)晶區(qū)域才具有光學(xué)透明性的。當(dāng)在礦泉水瓶中加入熱水后，聚對(duì)苯二甲酸乙二酯在高溫下分子鏈發(fā)生重新取向運(yùn)動(dòng)，重新產(chǎn)生結(jié)晶區(qū)域從而喪失透明性。4.高分子材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與性能的關(guān)系（以熱熔膠為例）

（1）熱熔膠（Hot Glue）簡(jiǎn)介

熱熔膠是熱塑性接著劑，在室溫下為固體，但在較高溫時(shí)即液化。以乙烯—醋酸乙烯無(wú)規(guī)共聚物(EVA)為基礎(chǔ)樹(shù)脂的熱熔膠,是熱熔膠最重要的品種之一。熔融后的EVA熱熔膠，呈淺棕色或白色。EVA熱熔膠由基本樹(shù)脂、增粘劑、粘度調(diào)節(jié)劑和抗氧劑組成，有時(shí)在熱熔膠中加入一些填料, 可降低收縮率, 增加填隙性, 降低成本，可用的填料有碳酸鈣、滑石粉、二氧化硅等。

EVA 的類型決定了熱熔膠的內(nèi)聚強(qiáng)度、柔韌性、對(duì)基材的粘接性以及可加工性。對(duì)熱熔膠而言, 應(yīng)注意EVA 的下列性能:分子質(zhì)量及其分布、醋酸乙烯酯(VA)含量、結(jié)晶度、軟化點(diǎn)、熔點(diǎn)、熔體指數(shù)(MI)以及熔體粘度等, 因?yàn)檫@些性能直接影響熱熔膠的各項(xiàng)性能。EVA 的上述性能是相互聯(lián)系的。同一系列的EVA , 分子質(zhì)量越大, 通常軟化點(diǎn)越高而熔體指數(shù)MI 越小;不同系列的EVA , 結(jié)晶度和熔點(diǎn)隨VA 含量的增加呈直線下降。熔體粘度與MI有直線反比關(guān)系。一般用VA 含量在9 %～ 40 %的EVA , 當(dāng)VA 含量超過(guò)40 %以上,EVA 不再結(jié)晶。此外, 當(dāng)VA 含量超過(guò)30 %時(shí), 雖然對(duì)極性及多種無(wú)孔非極性基材的粘接性有所提高, 但此種EVA 聚合物常常與蠟不相容, 這是熱熔膠配方設(shè)計(jì)時(shí)要注意的一點(diǎn)。有時(shí), 在一個(gè)配方中往往要用MI 高低不同的EVA 或VA 含量不同的EVA 搭配使用, 才能獲得滿意的綜合性能。

（2）熱熔膠的主要性能 粘接性

粘接性是熱熔膠最重要的性能之一, 影響因素也最多。VA是熱熔膠粘接性能的主要決定者。當(dāng)EVA 中VA 含量增加時(shí),熱熔膠的粘接性大大提高, 高VA含量的EVA 可用來(lái)粘接無(wú)極性的非多孔材料, 例如聚乙烯和聚丙烯膜。增粘樹(shù)脂和蠟對(duì)粘接性的影響主要取決于它們的熔體粘度和化學(xué)結(jié)構(gòu)。粘度越低, 熱熔膠越容易滲入多孔基材, 從而形成機(jī)械結(jié)合。蠟的表面能低, 當(dāng)蠟量增加時(shí), 熱熔膠的潤(rùn)濕性提高, 可增加粘接性。用微晶蠟代替石蠟可改進(jìn)價(jià)鍵力引起的粘附, 這是因?yàn)槲⒕灍崛勰z的模量低, 凝定時(shí)間長(zhǎng)的緣故。粘度和流動(dòng)性

熱熔膠的粘度和流動(dòng)性與施膠性能密切相關(guān)。選擇MI 大的EVA , 熔體粘度小的增粘樹(shù)脂都可以使熱熔膠粘度下降, 還可選擇MI 高低不同的EVA 配合使用來(lái)調(diào)節(jié)熱熔膠的施工粘度。蠟的影響最大,增加蠟的用量, 可以顯著降低熱熔膠的粘度, 增加其流動(dòng)性,?？傊? 熱熔膠的粘度主要由蠟的種類、用量和EVA 的MI 來(lái)調(diào)節(jié)。蠟的熔點(diǎn)和熱熔膠的軟化點(diǎn)高低與熱熔膠的粘度并無(wú)對(duì)應(yīng)關(guān)系。拉伸強(qiáng)度和模量

EVA 的強(qiáng)度隨其VA 含量和MI(或分子質(zhì)量)不同有很大的變化。通常MI較小的EVA 強(qiáng)度高, 制成的熱熔膠強(qiáng)度也大。此外, 在相容性允許的情況下蠟?zāi)苁篃崛勰z強(qiáng)度和模量增加, 若不相容則會(huì)使膠的剛性增大對(duì)提高強(qiáng)度無(wú)益。正烷烴含量高的高結(jié)晶蠟或高熔點(diǎn)蠟, 會(huì)使熱熔膠的拉伸強(qiáng)度和模量提高。延伸率和柔韌性

EVA 的分子質(zhì)量直接影響膠的柔韌性, MI越小, 柔韌性越小。蠟對(duì)熱熔膠的柔韌性也有很大影響。用微晶蠟代替石蠟, 或用窄分布的合成蠟代替普通合成蠟, 可以增加熱熔膠的柔韌性, 這是因?yàn)槲⒕灡仁炗懈玫娜犴g性, 而窄分布合成蠟更易與EVA 中的乙烯鏈段相容之故。另外, 松香酯和萜烯樹(shù)脂增粘劑極性越大, 與高VA 含量的EVA 相容性也越好, 這樣也可提高熱熔膠的室溫柔韌性。蠟分子中的異構(gòu)及環(huán)化烷烴量高, 制成的熱熔膠延伸率大。書(shū)籍裝訂用熱熔膠要求延伸率高達(dá)500 %～600 %, 冰箱包裝用膠也要求有較好的柔韌性, 因而配方中多采用微晶蠟。玻璃化溫度Tg

熱熔膠的Tg 直接關(guān)系到膠的低溫性能, 在Tg 以下, 膠脆, 受沖擊或彎曲時(shí)容易斷裂。熱熔膠中EVA 的Tg 較低, 但增粘樹(shù)脂和蠟的Tg 一般較高。由高聚物物理學(xué)可知:若組份相容, 混合體系的Tg 處于組份高低Tg 之間, 由混合比決定;若體系不相容, 則會(huì)出現(xiàn)幾個(gè)Tg。熱熔膠也是如此, 高分子質(zhì)量的聚乙烯蠟與EVA 的相容性往往不好, 而窄分布的合成蠟、石蠟和微晶蠟與EVA 相容。軟微晶蠟的加入會(huì)使熱熔膠的Tg 稍稍上升, 而高熔點(diǎn)的合成蠟使熱熔膠Tg 上升較大。要想使熱熔膠的Tg 較低, 還應(yīng)盡量采用Tg低的增粘樹(shù)脂。開(kāi)放時(shí)間

開(kāi)放時(shí)間指的是施膠后不會(huì)因凝定或結(jié)晶矢去潤(rùn)濕能力仍能使用的時(shí)間間隔。熱熔膠的開(kāi)放時(shí)間常以秒計(jì)。對(duì)聚合物增粘樹(shù)脂體系而言, 蠟的加入總是縮短開(kāi)放時(shí)間, 影響程度隨蠟的性質(zhì)而變。一般來(lái)說(shuō), 蠟用量越大, 熔點(diǎn)越高, 結(jié)晶度越大, 則使熱熔膠開(kāi)放時(shí)間越短。不同用途的熱熔膠要求有不同的開(kāi)放時(shí)間。凝定時(shí)間

凝定時(shí)間即膠的定位時(shí)間, 與熱熔膠的熔點(diǎn)、環(huán)境溫度有關(guān)。冬季氣溫低, 散熱快, 凝定時(shí)間短。配方設(shè)計(jì)中可用蠟來(lái)調(diào)節(jié)凝定時(shí)間, 高結(jié)晶度、高熔點(diǎn)蠟可縮短凝定時(shí)間, 而微晶蠟則延長(zhǎng)凝定時(shí)間。未固化強(qiáng)度和初粘性

膠未固化前的粘接強(qiáng)度直接影響到施膠后的加壓時(shí)間, 從而也影響到粘接工藝。未固化強(qiáng)度與膠的極性、潤(rùn)濕性有關(guān), 選取內(nèi)聚強(qiáng)度和抗張強(qiáng)度高的組份有利于提高膠的未固化強(qiáng)度。蠟的類型和用量對(duì)未固化強(qiáng)度也有很大影響。耐熱性

耐熱性與組份的熔點(diǎn)和分子質(zhì)量分布有關(guān)。用高熔點(diǎn)組份制成的熱熔膠耐熱性高, 而蠟的加入常常降低耐熱性?？拐尺B性

熱熔膠膠粒的抗粘連性對(duì)膠的貯存有直接關(guān)系?？拐尺B性差的膠高溫高濕下貯存易結(jié)塊。用較硬的蠟可防止膠粒粘連, 如聚乙烯蠟。除了選擇合適的蠟外, 蠟的用量也可控制粘連。此外, 在某些場(chǎng)合下還可在膠粒中拌入滑石粉一類的粉狀物防粘連。

5.我對(duì)于本專業(yè)感興趣的領(lǐng)域-醫(yī)用高分子材料

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志是新型醫(yī)用材料和醫(yī)療器械在疾病診斷和治療中的廣泛應(yīng)用。

醫(yī)用高分子材料指用于生理系統(tǒng)疾病的診斷、治療、修復(fù)或替換生物體組織或器官，增進(jìn)或恢復(fù)其功能的高分子材料。其研究領(lǐng)域涉及材料學(xué)、化學(xué)、醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)。雖已有40 多年的研究歷史，但蓬勃發(fā)展始于20世紀(jì)70 年代。隨著高分子化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，出現(xiàn)了大量的醫(yī)用新材料和人工裝置，如人工心臟瓣膜、人工血管、人工腎用透析膜、心臟起搏器，以及骨生長(zhǎng)誘導(dǎo)劑等。近十年來(lái)，由于生物醫(yī)學(xué)工程、材料科學(xué)和生物技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)用高分子材料及其制品獲得越來(lái)越多的醫(yī)學(xué)臨床應(yīng)用。

1949年，美國(guó)首先發(fā)表了醫(yī)用高分子的展望性論文，第一次介紹了利用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）作為人的頭蓋骨、關(guān)節(jié)和股骨，利用聚酰胺纖維作為手術(shù)縫合線的臨床應(yīng)用情況。20世紀(jì)50年代，有機(jī)硅聚合物被用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，使人工器官的應(yīng)用范圍大大擴(kuò)大，包括器官替代和整容等許多方面。在20世紀(jì)50年代，一大批人工器官試用于臨床，如人工尿道（1950年）、人工血管（1951年）、人工食道（1951年）、人工心臟瓣膜（1952年）、人工心肺（1953年）、人工心肺（1953年）、人工關(guān)節(jié)（1954年）及人工肝（1958年）等。20世紀(jì)60年代，醫(yī)用高分子材料開(kāi)始進(jìn)入一個(gè)嶄新的發(fā)展時(shí)期。目前較成功的高分子材料制人工器官有人工血管、人工食道、人工尿道、人工心臟瓣膜、人工心臟瓣膜、人工關(guān)節(jié)、人工骨、整形材料等。

6.參考文獻(xiàn)

《history of plastics industry 》 《高分子材料科學(xué)導(dǎo)論》（哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社）《高分子材料導(dǎo)論》（程曉敏 史初例著）《熱熔膠的主要成分及其對(duì)性能的影響》 林中祥 《國(guó)內(nèi)熱熔膠的現(xiàn)狀與發(fā)展》.化工文摘 , 2002,(02)《熱熔膠的分類與用途》李國(guó)雄 中國(guó)粘膠劑 百度百科 維基百科

第四篇：《冶金工程概論》課程考核論文

選課課號(hào)：

(2012-2013-1)-BG11191-320105-課程類別：

公選課

題目：淺談鋼鐵冶金聯(lián)合企業(yè)的生產(chǎn)

《冶金工程概論》課程考核

（課程論文）

——化學(xué)在冶金領(lǐng)域的應(yīng)用

作 者： 李純杰 學(xué) 號(hào)： 2011442249 授課教師： 田世龍 班 級(jí)：

應(yīng)化普11-4 重慶科技學(xué)院冶金與材料工程學(xué)院 二零一二年

11月

中國(guó)

重慶

淺談鋼鐵冶金聯(lián)合企業(yè)的生產(chǎn)

——化學(xué)在冶金領(lǐng)域的應(yīng)用

摘要：隨著國(guó)家的發(fā)展，工業(yè)也跟著發(fā)展。在這個(gè)快速發(fā)展的社會(huì)，鋼鐵工業(yè)占著重要的地位，對(duì)發(fā)展鋼鐵工業(yè)的意義及其對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性越來(lái)越受重視，中國(guó)冶金工業(yè)科技水平也逐步上升。中國(guó)應(yīng)當(dāng)以提高競(jìng)爭(zhēng)力為目標(biāo)，進(jìn)一步提高冶金工業(yè)科技水平。冶金行業(yè)安全問(wèn)題要引起高度重視，解決安全問(wèn)題要采用綜合性措施，常抓不懈。完善中國(guó)冶金行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)從一定意義上來(lái)講是解決冶金安全的關(guān)鍵，應(yīng)構(gòu)建安全標(biāo)準(zhǔn)體系來(lái)保障行業(yè)健康發(fā)展。然而要完善中國(guó)冶金行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，就要加深對(duì)冶金行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的了解，增長(zhǎng)與冶金相關(guān)的知識(shí)，寬闊自己的眼界。

Abstract: with the development of the country, the industry also follow development.In the rapid development of society, the iron and steel industry takes important position, the development of iron and steel industry and its significance to the development of national economy is more and more valued the importance of, China metallurgical industry science and technology level also to rise gradually.China should to improve competitiveness as the goal, further improve the metallurgical industry science and technology level.Metallurgical industry safety problems to draw high attention, solve the safety problems to the comprehensive measures, and pay special attention to be solved.Perfect China metallurgical industry standard in a certain sense, is the key to solve the metallurgical safety, should build up safety standard system to guarantee the healthy development of industry.However, to perfect China's metallurgical industry standard, will deepen our understanding of the current situation of the development of metallurgical industry of understanding, growth and metallurgical related knowledge, broad his horizon.關(guān)鍵詞：冶金 鋼鐵 程序 采礦 化學(xué)

Keywords: metallurgical steel program mining chemical 引言：通過(guò)了接近十周的《冶金工程概論》課的學(xué)習(xí)，讓我這個(gè)從來(lái)都不接觸鋼鐵冶煉的學(xué)生了解了鋼鐵的冶煉和我國(guó)鋼鐵業(yè)的發(fā)展歷程。這個(gè)課程即將結(jié)束，我將通過(guò)這篇論文將我所學(xué)到的展現(xiàn)出來(lái)，一方面檢測(cè)自己的學(xué)習(xí)情況，另一方面來(lái)對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行概括復(fù)習(xí)。不僅擴(kuò)充了自己額外的知識(shí)，更重要的是對(duì)自己以后在某一領(lǐng)域的發(fā)展起到了一定的作用。本篇文章主要是將鋼鐵冶金聯(lián)合企業(yè)主要有哪些生產(chǎn)環(huán)節(jié)，每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的主要過(guò)程、主要設(shè)備、生產(chǎn)方法以及特點(diǎn)進(jìn)行描述。并結(jié)合自己的專業(yè)談?wù)劵瘜W(xué)在冶金領(lǐng)域上的應(yīng)用。Introduction: through the close to ten weeks of the metallurgical engineering "introduction to course of study, let me this never contact iron and steel smelting students know the of steel and iron smelting and China's steel industry development course.This course is coming to an end, I will pass through this paper I have learned show come out, on the one hand, testing their learning situation, on the other hand to generalization knowledge review.Not only expanded their extra knowledge, more important is to oneself later in a certain area development, and play a certain role.This article mainly is to iron and steel metallurgical joint enterprise what are the main production link, each production link of the main process, main equipment, production methods and features of the description.And combining with my own professional talk about chemistry in metallurgical field application.鋼鐵冶金聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié) 1采礦和選礦 1.1采礦

原料是高爐冶煉的物質(zhì)基礎(chǔ)，冶煉1t生鐵大約需要1.6~2.0t礦石，0.4~0.6t焦炭和0.2~0.4t溶劑。高爐冶煉是連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程，因此必須盡可能為其提供數(shù)量充足，品位高，雜質(zhì)少，強(qiáng)度好，粒度均勻，粉末少以及性能穩(wěn)定的原料，對(duì)一些不能滿足上訴要求的原料，要進(jìn)行一系列的準(zhǔn)備處理，以確保高爐操作穩(wěn)定順行

采礦方法就是根據(jù)礦床的賦存要素和礦石與圍巖的物理力力學(xué)等因素所確定的礦石開(kāi)采方法，它包括采區(qū)的采準(zhǔn)，切割和回采。根據(jù)回采時(shí)地區(qū)管理方法分為三大類：空?qǐng)霾傻V法、充填采礦法和崩落采礦法。

鐵礦石的開(kāi)采方式主要有露天開(kāi)采和液體開(kāi)采，a礦石的品位要高于其他礦石。礦石的品位（含鐵量）愈高，脈石含量愈少，冶煉是所需溶劑量和產(chǎn)出的渣量就少，因而能耗相應(yīng)降低，產(chǎn)量增加。經(jīng)驗(yàn)表明，含鐵量每增加1%，則焦比降低2%，產(chǎn)量提高3%：貧礦石直接入爐冶煉在經(jīng)濟(jì)上是不合算的，應(yīng)該選礦提高品位后，制成燒結(jié)礦或球團(tuán)礦再入爐冶煉。B酸性脈石要低。一般的鐵礦石脈石屬酸性，主要成分為SiO2和Al2O3。在高鐵冶煉條件下，Al2O3不被還原，SiO2只有很少量的被還原，最終進(jìn)入爐渣與金屬分離為未獲得熔點(diǎn)，粘度，堿度等性能適當(dāng)?shù)娜墼托枰跔t料中配加一定數(shù)量的堿性溶劑（CaCo3）。因此，礦石中SiO2和Al2O3愈多，加入的溶劑就愈多，渣量就愈多，燃料消耗量愈多。所以礦石中酸性脈石含量越低愈好。C有害雜質(zhì)要少。

鐵礦石中的主要雜質(zhì)主要是硫和磷，他們?cè)诟郀t冶煉中很容易進(jìn)入生鐵，從而對(duì)鋼鐵性能帶來(lái)危害。在鋼鐵冶煉過(guò)程中，硫的脫除主要是在冶煉過(guò)程中進(jìn)行的，磷的脫除主要是在煉鋼過(guò)程完成的，因此鐵礦石中硫和磷含量高會(huì)大大增加煉鐵和煉鋼的負(fù)擔(dān)，獲得高產(chǎn)，優(yōu)質(zhì)，低耗既長(zhǎng)壽的生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。1.2選礦

（1）鐵礦石：我國(guó)是世界上鐵礦石資源較為豐富的國(guó)家之一，已探明的鐵礦石儲(chǔ)量有443億噸。我國(guó)鐵礦資源優(yōu)點(diǎn)：一是貧礦多，富礦少，品均含鐵量為34%，含鐵量在50%以上可以直接入爐的富礦僅占5.7%，因此必須大力發(fā)展選礦和造塊工業(yè)；二是復(fù)合礦多，含多種金屬的復(fù)合礦約占總儲(chǔ)量的25%。鐵礦石的的種類較多，在自然界中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有300多種含鐵礦物。作為煉鐵原料的鐵礦石主要有赤鐵礦，磁鐵礦，褐鐵礦及菱鐵礦四種。磁鐵礦堅(jiān)硬致密，具有磁性，故其復(fù)合礦適合用磁選的方法富集，但還原能力差；赤鐵礦質(zhì)軟，組織疏松易破碎，還原性能優(yōu)于磁鐵礦；褐鐵礦和菱鐵礦在受熱時(shí)，所含結(jié)晶水及碳酸鹽分解揮發(fā)后，形成疏松多孔的結(jié)構(gòu)，還原性好。對(duì)于含銅或含釩鈦類型鐵礦石，為了綜合回收各種有用礦物，多采用磁、浮、重、化等聯(lián)合流程進(jìn)行選別?？偟膩?lái)說(shuō)，鐵礦石的富選過(guò)程包括破碎、磨碎、篩分、分級(jí)和選別作業(yè)。

（2）多金屬礦石 ：典型多金屬硫化礦石是銅，鉛，鋅硫化礦石。其特點(diǎn)是硫化礦物種類多，品位低，嵌布細(xì)，各種有用礦物共生，可選性不一。此類礦石的篩選用混合浮選流程：?加硫酸鈉活化閃鋅礦，加少量氰化物抑制硫化鐵礦物，之后用石灰石將礦漿調(diào)制pH=9~10，并加“氰化鈉+硫酸鋅”抑制閃鋅礦，實(shí)現(xiàn)銅，鉛與鋅礦分離，從而獲得閃鋅礦精礦。?銅鉛分離時(shí)，加重鉻酸鉀攪拌90~100min，調(diào)pH=9~9.5，抑鉛浮銅，獲得銅精礦。?尾礦中主要是鉛精礦，還有一部分易浮的鋅礦進(jìn)入，此時(shí)用硫酸銅活化鋅礦物浮鋅抑鉛，分別獲得鉛精礦和鋅中礦。1.3 人工造礦（球團(tuán)和燒結(jié)）

粉礦造塊的方法：燒結(jié)法和球團(tuán)法，以燒結(jié)法為主。

1）燒結(jié)是粉礦造塊的主要方法，其工藝是將粉礦，燃料和熔劑按一定比例混合，利用其中燃料燃燒產(chǎn)生的熱量使混合料發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，部分原料顆粒表面發(fā)生軟化和熔化，產(chǎn)生一定液相，并潤(rùn)濕其他未熔化的礦石顆粒；當(dāng)冷卻后，液相將粉礦顆粒粘結(jié)成塊，這個(gè)過(guò)程成為燒結(jié)。

2）主要設(shè)備：吸風(fēng)帶式燒結(jié)機(jī)。2．煉鐵

目前常用的煉鐵方法有高爐煉鐵，直接還原和熔融還原鐵三種方法。高爐煉鐵是以焦炭為能源基礎(chǔ)的傳統(tǒng)煉鐵方法，利用焦炭作為發(fā)熱劑和還原劑，把鐵礦石還原成生鐵的碳熱還原熔煉過(guò)程。

2.1高爐煉鐵的過(guò)程如下：

1）燒結(jié)礦及部分塊狀鐵礦石與焦炭，溶劑從高爐頂裝入高爐中；

2）從高爐下不得風(fēng)口鼓入1000~1300℃的熱風(fēng)，爐料中的焦炭在風(fēng)口前與鼓風(fēng)中的氧發(fā)生燃燒反應(yīng)；

3）一同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣，在爐內(nèi)上升過(guò)程中除去鐵礦石中的氧，從而還原得到鐵。

4）反應(yīng)產(chǎn)生的2000℃以上的熾熱的具有還原性的煤氣，在爐內(nèi)上升過(guò)程中加熱緩慢下降的爐料。礦石料在下降過(guò)程中逐步被還原，熔化成生鐵和渣，聚集在爐缸中，并定期從鐵口，渣口放出。

5)上升的高爐煤從爐頂排出。所以，可以把高爐看成是一個(gè)爐料下降，煤氣上升的兩個(gè)逆向物流運(yùn)動(dòng)的反應(yīng)器。2.2.1 冶煉的主要設(shè)備

高爐是冶煉生鐵的主要設(shè)備，除高爐本體外，還包括許多附屬設(shè)備?，F(xiàn)代高爐類型一般有爐缸、爐腹、爐腰、爐身和爐喉五段部分。爐喉 爐喉呈圓筒形。在此進(jìn)行爐頂布料相妒料的初步加熱。

爐身 爐身呈圓臺(tái)形，它適應(yīng)了爐料和煤氣因溫度變化而引起的體積改變。礦石在這里完成在固體狀態(tài)下的整個(gè)加熱過(guò)程，是高爐容積最大一部分。

爐腹 爐腹為倒圓臺(tái)形適應(yīng)爐料熔化體積收縮的特點(diǎn)。利于媒氣流的均布。

爐缸 爐缸是圓筒形，它既要貯存一定數(shù)量的鐵水和爐渣，又要能保證燃料有足夠數(shù)量的焦炭。鐵口、渣口和風(fēng)口都設(shè)置在爐缸部位。風(fēng)口設(shè)在渣口水平上方一定距離舶位置，要求渣面不要上升到風(fēng)口平面，風(fēng)口下應(yīng)留有一定的焦炭燃燒空間。2．2．2 高爐煉鐵的特點(diǎn)

1）高爐冶煉是在爐料與氧氣氣流逆向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中完成各種錯(cuò)綜復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)和物理變化的，爐內(nèi)主要是還原性反應(yīng)。

2）高爐是密閉的容器，除裝料，出鐵，出渣及煤氣外，操作人員無(wú)法直接觀察到反應(yīng)過(guò)程的狀況，只能憑借儀器。

3）高爐是連續(xù)的大規(guī)模的高溫生產(chǎn)過(guò)程，機(jī)械化自動(dòng)化水平高 3.煉鋼

1）造渣：調(diào)整鋼、鐵生產(chǎn)中熔渣成分、堿度和粘度及其反應(yīng)能力的操作。目的是通過(guò)渣——金屬反應(yīng)煉出具有所要求成分和溫度的金屬。例如氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐造渣和吹氧操作是為了生成有足夠流動(dòng)性和堿度的熔渣，能夠向金屬液面中傳遞足夠的氧，以便把硫、磷降到計(jì)劃鋼種的上限以下，并使吹氧時(shí)噴濺和溢渣的量減至最小。

2）出渣：電弧爐煉鋼時(shí)根據(jù)不同冶煉條件和目的在冶煉過(guò)程中所采取的放渣或扒渣操作。如用單渣法冶煉時(shí)，氧化末期需要扒氧化渣;用雙渣法造還原渣時(shí)，原來(lái)的氧化渣必須徹底放出，以防回磷等。

3）熔池?cái)嚢瑁合蚪饘偃鄢毓?yīng)能量，使金屬液和熔渣產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，以改善冶金反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件。熔池?cái)嚢杩山逯跉怏w、機(jī)械、電磁感應(yīng)等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

4）電爐底吹：通過(guò)置于爐底的噴嘴將N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等氣體根據(jù)工藝要求吹入爐內(nèi)熔池以達(dá)到加速熔化，促進(jìn)冶金反應(yīng)過(guò)程的目的。采用底吹工藝可縮短冶煉時(shí)間，降低電耗，改善脫磷、脫硫操作，提高鋼中殘錳量，提高金屬和合金收得率。并能使鋼水成分、溫度更均勻，從而改善鋼質(zhì)量，降低成本，提高生產(chǎn)率。

5）熔化期：煉鋼的熔化期主要是對(duì)平爐和電爐煉鋼而言。電弧爐煉鋼從通電開(kāi)始到爐料全部熔清為止、平爐煉鋼從兌完鐵水到爐料全部化完為止都稱熔化期。熔化期的任務(wù)是盡快將爐料熔化及升溫，并造好熔化期的爐渣。

6）氧化期和脫炭期：普通功率電弧爐煉鋼的氧化期，通常指爐料溶清、取樣分析到扒完氧化渣這一工藝階段。也有認(rèn)為是從吹氧或加礦脫碳開(kāi)始的。氧化期的主要任務(wù)是氧化鋼液中的碳、磷;去除氣體及夾雜物;使鋼液均勻加熱升溫。脫碳是氧化期的一項(xiàng)重要操作工藝。為了保證鋼的純凈度，要求脫碳量大于0.2%左右。隨著爐外精煉技術(shù)的發(fā)展，電弧爐的氧化精煉大多移到鋼包或精煉爐中進(jìn)行。

7）還原期：普通功率電弧爐煉鋼操作中，通常把氧化末期扒渣完畢到出鋼這段時(shí)間稱為還原期。其主要任務(wù)是造還原渣進(jìn)行擴(kuò)散、脫氧、脫硫、控制化學(xué)成分和調(diào)整溫度。目前高功率和超功率電弧爐煉鋼操作已取消還原期。

8）爐外精煉：將煉鋼爐(轉(zhuǎn)爐、電爐等)中初煉過(guò)的鋼液移到另一個(gè)容器中進(jìn)行精煉的煉鋼過(guò)程，也叫二次冶金。煉鋼過(guò)程因此分為初煉和精煉兩步進(jìn)行。初煉，即爐料在氧化性氣氛的爐內(nèi)進(jìn)行熔化、脫磷、脫碳和主合金化。精煉，即將初煉的鋼液在真空、惰性氣體或還原性氣氛的容器中進(jìn)行脫氣、脫氧、脫硫，去除夾雜物和進(jìn)行成分微調(diào)等。將煉鋼分兩步進(jìn)行的好處是可提高鋼的質(zhì)量，縮短冶煉時(shí)間，簡(jiǎn)化工藝過(guò)程并降低生產(chǎn)成本。

9）鋼液攪拌：爐外精煉過(guò)程中對(duì)鋼液進(jìn)行的攪拌。它使鋼液成分和溫度均勻化，并能促進(jìn)冶金反應(yīng)。多數(shù)冶金反應(yīng)過(guò)程是相界面反應(yīng)，反應(yīng)物和生成物的擴(kuò)散速度是這些反應(yīng)的限制性環(huán)節(jié)。鋼液在靜止?fàn)顟B(tài)下，其冶金反應(yīng)速度很慢，如電爐中靜止的鋼液脫硫需30～60分鐘;而在爐精煉中采取攪拌鋼液的辦法脫硫只需3～5分鐘。鋼液在靜止?fàn)顟B(tài)下，夾雜物*上浮除去，排除速度較慢;攪拌鋼液時(shí)，夾雜物的除去速度按指數(shù)規(guī)律遞增，并與攪拌強(qiáng)度、類型和夾雜物的特性、濃度有關(guān)。

10）出鋼：鋼液的溫度和成分達(dá)到所煉鋼種的規(guī)定要求時(shí)將鋼水放出的操作。4.軋鋼

軋鋼有熱軋和冷軋兩種。

熱軋，每一階段的主要生產(chǎn)過(guò)程為：1）加熱。將鋼坯在加熱爐中，加熱到再結(jié)晶溫度以上的某一適當(dāng)溫度。2）軋制。不同品種或規(guī)格產(chǎn)品，分別在不同類型的軋機(jī)上進(jìn)行軋制。3）精整。包括剪切、冷卻、矯正、檢驗(yàn)、表面處理等。

冷軋的主要生產(chǎn)過(guò)程為：1）酸洗。除去坯料表面的氧化鐵皮。2）軋制。3）退火。消除加工硬化。4）精整。

化學(xué)在冶金方面的應(yīng)用

化學(xué)是一門(mén)是實(shí)用的學(xué)科，它與數(shù)學(xué)物理等學(xué)科共同成為自然科學(xué)迅猛發(fā)展的基礎(chǔ)?；瘜W(xué)的核心知識(shí)已經(jīng)應(yīng)用于自然科學(xué)的各個(gè)區(qū)域，化學(xué)是改造自然的強(qiáng)大力量的重要支柱。20世紀(jì)的化學(xué)取得了輝煌的成就，21世紀(jì)的化學(xué)將在與物理學(xué)、生命科學(xué)、材料科學(xué)、信息科學(xué)、能源、環(huán)境、海洋、空間科學(xué)的相互交叉，相互滲透，相互促進(jìn)中共同大發(fā)展。當(dāng)今，化學(xué)日益滲透到生活的各個(gè)方面，特別是與人類社會(huì)發(fā)展密切相關(guān)的重大問(wèn)題?？傊?，化學(xué)與人類的衣、食、住、行以及能源、信息、材料、國(guó)防、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)藥衛(wèi)生、資源利用等方面都有密切的聯(lián)系，它是一門(mén)社會(huì)迫切需要的實(shí)用學(xué)科。本專業(yè)培養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)：具備化學(xué)工程與化學(xué)工藝方面的知識(shí)，能在化工、煉油、冶金、能源、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保和軍工等部門(mén)從事工程設(shè)計(jì)、技術(shù)開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)管理和科學(xué)研究等方面工作的工程技術(shù)人才。

冶金工程是一門(mén)實(shí)用性技術(shù)學(xué)科，專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生基礎(chǔ)寬厚、理論扎實(shí)、技能全面，同時(shí)，也要具備冶金和金屬材料加工等方面的知識(shí)和技能。加之，冶金行業(yè)屬于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)和支柱產(chǎn)業(yè)之一，必然它和許多學(xué)科有千絲萬(wàn)縷的關(guān)系,例如化學(xué)知識(shí)就在冶金領(lǐng)域得到了更好的體現(xiàn)，比如濕法冶金過(guò)程中所用到的原理如流體力學(xué)、熱力學(xué)及動(dòng)力學(xué)等等, 基本上與化學(xué)工業(yè)中所到的原理一樣，至于所用的設(shè)備如高壓釜、過(guò)濾機(jī)、沉降槽等等也有很多上是基本一樣的。所以它可以利用很多化工及石油方面的研究成果、新的技術(shù)及新的投備。最近幾十年來(lái), 化學(xué)工業(yè)及石油工業(yè)發(fā)展得很快。從這些工業(yè)中總結(jié)出來(lái)的原理, 發(fā)展出來(lái)的新技術(shù)及新投備, 都可以川到濕法冶金中去。

化學(xué)中的光譜分析儀在冶金方面也有應(yīng)用，光譜冶金分析是指冶金生產(chǎn)過(guò)程中利用化學(xué)知識(shí)對(duì)各物料的化學(xué)組成及其含量的分析。它對(duì)原料的選擇，在冶煉前的爐料計(jì)算，冶煉工藝流程的控制中，產(chǎn)品的檢驗(yàn)，新產(chǎn)品的試制，以及冶金工廠中環(huán)保分析都是必不可少的。特點(diǎn)是：①在保證生產(chǎn)質(zhì)量的前提下，分析速度要快，特別是分析；②冶金分析物料種類繁多，有固體、粉末和液體等，因此要求分析方法適應(yīng)性強(qiáng)；③分析數(shù)量大，任務(wù)重，并且要求日夜連續(xù)不斷進(jìn)行。

總結(jié)

本文給出了鋼鐵冶金的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，每一環(huán)節(jié)的主要生產(chǎn)過(guò)程、主要設(shè)備、生產(chǎn)方法及其特點(diǎn)，并簡(jiǎn)要介紹了化學(xué)知識(shí)在冶金方面的應(yīng)用。祖國(guó)蓬勃的建設(shè)事業(yè)需要冶金工程方面大量的專業(yè)人才，眾多的鋼鐵冶金，有色金屬冶金企業(yè)等也需要擁有相當(dāng)好的化學(xué)知識(shí)作為基礎(chǔ)，例如冶金過(guò)程中所涉及的反應(yīng)及其原理無(wú)不與化學(xué)知識(shí)相聯(lián)系，隨著當(dāng)代環(huán)境問(wèn)題的日益突出，冶金過(guò)程中所產(chǎn)生的“工業(yè)三廢”都需要從化學(xué)的角度去思考，去衡量，去解決。總之一句話冶金離不開(kāi)化學(xué)，為了更好的提升自己以后在冶金方面的價(jià)值，學(xué)好化學(xué)知識(shí)是必不可少的。

【參考文獻(xiàn)】

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第五篇：課程論文-科學(xué)與人生

湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)課程論文

學(xué) 院：經(jīng)濟(jì)學(xué)院 班 級(jí)： 姓 名：@大二新森 學(xué) 號(hào)：

課程論文題目：約翰·納什的學(xué)術(shù)精神和人生境界 課程名稱：科學(xué)與人生 評(píng)閱成績(jī)： 評(píng)閱意見(jiàn)：

成績(jī)?cè)u(píng)定教師簽名： 日期： 年 月 日

約翰?納什的學(xué)術(shù)精神和人生境界

朱溢鑫(經(jīng)濟(jì)學(xué)院 班，學(xué)號(hào))

摘 要：在周瑋老師的介紹之下，我了解到了自己所在領(lǐng)域的一位著名的學(xué)者——約翰·福布斯·納什。納什先生利用不動(dòng)點(diǎn)定理證明了均衡點(diǎn)的存在，為博弈論的一般化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但是，吸引我的不僅是納什在學(xué)習(xí)期間的執(zhí)著精神和那股韌勁，還有他在與精神分裂癥做幾十年斗爭(zhēng)中表現(xiàn)的毅力和決心。

關(guān)鍵詞：經(jīng)濟(jì)學(xué) 高等數(shù)學(xué) 納什均衡 博弈論 精神分裂癥

在一節(jié)科學(xué)與人生的選修課上，周瑋老師介紹給我們一位數(shù)學(xué)領(lǐng)域的著名學(xué)者約翰·福布斯·納什。他是美國(guó)數(shù)學(xué)家，前麻省理工學(xué)院助教，普林斯頓大學(xué)數(shù)學(xué)系教授，憑借不動(dòng)點(diǎn)定理證明了均衡點(diǎn)的存在，最終獲得1994年諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)。為了幫助我們更好地認(rèn)識(shí)他，老師播放了電影《美麗心靈》，這部影片甚至獲得了奧斯卡金像獎(jiǎng)。在電影中的納什盡管與現(xiàn)實(shí)有所出入，但是他那種從苦難中新生的頑強(qiáng)意志卻絲毫沒(méi)有被削弱。這正是本課給我的啟發(fā)所在。

一、現(xiàn)實(shí)中的約翰·納什

（一）早年經(jīng)歷

約翰·納什，1928年6月13日出生在美國(guó)西弗吉尼亞州工業(yè)城布魯菲爾德的一個(gè)中產(chǎn)階級(jí)家庭。納什從小就顯得內(nèi)向而孤僻。納什的母親對(duì)納什的教育格外關(guān)心，早在納什進(jìn)入幼兒園前，就開(kāi)始親自教育、輔導(dǎo)他。而納什的父親則喜歡和孩子們分享自己在科學(xué)技術(shù)上面的興趣。

（二）大學(xué)生活

后來(lái)因?yàn)楂@得喬治·威斯汀豪斯競(jìng)賽的獎(jiǎng)學(xué)金在1945年6月進(jìn)入卡耐基梅隆大學(xué)，主修化學(xué)工程。1948年，大學(xué)三年級(jí)的納什同時(shí)被哈佛、普林斯頓、芝加哥和密執(zhí)安大學(xué)錄取，而后進(jìn)入普林斯頓大學(xué)深造。

1950年，22歲的納什以非合作博弈為題的27頁(yè)博士論文畢業(yè)。他在那篇僅僅27頁(yè)的博士論文中提出了一個(gè)重要概念，也就是后來(lái)被稱為“納什均衡”的博弈理論?！凹{什均衡”是他21歲博士畢業(yè)的論文，也奠定了數(shù)十年后他獲得諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)的基礎(chǔ)。

（三）從事教學(xué)

1950年回到普林斯頓大學(xué)后，納什并沒(méi)有繼續(xù)在博弈論方面的研究，而是開(kāi)始在純數(shù)學(xué)里工作，同時(shí)教些本科生的課程。但是數(shù)學(xué)系沒(méi)有給他教職，不是基于他的學(xué)術(shù)水平，而是因?yàn)樗男愿褚蛩亍?/p>

1952年他24歲，開(kāi)始在麻省理工學(xué)院教書(shū)。在研究領(lǐng)域里，納什在代數(shù)簇理論，黎曼幾何，拋物和橢圓型方程上取得了一些突破。1958年他幾乎因?yàn)樵趻佄锖蜋E圓型方程里的工作獲得菲爾茲獎(jiǎng)，但由于他的一些結(jié)果沒(méi)有來(lái)得及發(fā)表而未能如愿。

（四）婚姻

1957年納什與艾麗西亞結(jié)婚。之后漫長(zhǎng)的歲月證明，這也許正是納什一生中比獲得諾貝爾獎(jiǎng)更重要的事。結(jié)婚幾年后，因?yàn)榘镂鱽啛o(wú)法忍受在納什的陰影下生活，他們離婚了，但是她并沒(méi)有放棄納什。離婚以后，艾里西亞依靠自己微薄的收入和親友的接濟(jì)，繼續(xù)照料前夫。艾里西亞在納什生病期間精心照料他30年。到1970年的時(shí)候，他已經(jīng)輾轉(zhuǎn)了幾家精神病醫(yī)院，病情逐漸穩(wěn)定下來(lái)。

（五）精神失常

婚后的1958年的納什好像是脫胎換骨，精神失常的癥狀顯露出來(lái)了。他在麻省理工學(xué)院的一間坐滿教授的辦公室里，對(duì)人們宣稱，他正通過(guò)手里的報(bào)紙收到一些信息，要么來(lái)自宇宙里來(lái)的神秘力量，要么來(lái)自某些外國(guó)政府，而只有他能夠解讀外星人的密碼。

30歲時(shí)，他因?yàn)榛寐?tīng)幻覺(jué)被確診為嚴(yán)重的精神分裂癥，然后是接二連三的診治，短暫的恢復(fù)，和新的復(fù)發(fā)。60年代至80年代期間，有幾項(xiàng)榮譽(yù)性獎(jiǎng)，包括諾貝爾獎(jiǎng)，都幾乎要授予給他。最終都因?yàn)樗磸?fù)的病狀而放棄。就這樣，他幾乎被學(xué)術(shù)界遺忘了。

（六）獲諾貝爾獎(jiǎng)

正當(dāng)納什本人處于夢(mèng)境一般的精神狀態(tài)時(shí)，他的名字開(kāi)始出現(xiàn)在70年代和80年代的經(jīng)濟(jì)學(xué)課本、進(jìn)化生物學(xué)論文、政治學(xué)專著和數(shù)學(xué)期刊的各領(lǐng)域中。他的名字已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)學(xué)或數(shù)學(xué)的一個(gè)名詞。納什的博弈理論越來(lái)越有影響力，但他本人卻默默無(wú)聞。

20世紀(jì)80年代末期，納什漸漸康復(fù)，從瘋癲中蘇醒，而他的蘇醒似乎是為了迎接他生命中的一件大事：1994年，他和其他兩位博弈論學(xué)家約翰·C·海薩尼和萊因哈德·澤爾騰共同獲得了諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)。

二、從藝術(shù)形象認(rèn)識(shí)約翰·納什

看完《美麗心靈》這部電影，它留給我的觸動(dòng)與思考是那么深刻。它明白了納什的痛苦與堅(jiān)持，明白了艾麗西亞的忠貞與偉大，明白了什么才是真正的美麗心靈。

納什的一生在失敗、孤獨(dú)、成功、迷茫、妄想、絕望中不斷的輪回，年少的輕狂、孤獨(dú)、聰明、失敗，青年的成功，中年的癡狂，老年的平淡、寧?kù)o，注定了他不一般的人生經(jīng)歷。而從主人翁納什的身上，我也學(xué)到了很多，感悟了很多。

影片中納什是害怕失敗，拒絕失敗，并且不能接受失敗的。電影里有一個(gè)片斷是他的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手漢森向他挑戰(zhàn)下棋比賽。漢森說(shuō)：“怕了吧？”納什充滿自信地說(shuō)：“怕了，非常害怕，但怕的人是你?！比欢?dāng)納什輸了棋之后，他愣住了，不能接受事實(shí)，并說(shuō)：“你本不該贏的，我先走的棋，天衣無(wú)縫，這棋肯定有陷阱。”納什緊張地站起來(lái)，慌亂中把棋盤(pán)也打翻了。納什天生的那種自信不容許他接受失敗，面對(duì)失敗他顯得孤獨(dú)、無(wú)助與弱小，這也許就成了他在學(xué)術(shù)上孜孜追求，渴望成功的動(dòng)力。這是一種可貴的精神與品質(zhì)，是我們每個(gè)現(xiàn)代人都應(yīng)當(dāng)具備的并且始終堅(jiān)持的，它是每個(gè)人走向成功的源動(dòng)力。

納什的堅(jiān)持不懈與持之以恒奠定了他成功的基石。在納什的思想中，數(shù)學(xué)似乎可以解釋一切。他觀察生活中的一切，并用數(shù)學(xué)公式和數(shù)學(xué)推理來(lái)表達(dá)生活中的一切。納什著名的博弈論的靈感就是來(lái)源于對(duì)酒吧里的男女社交活動(dòng)的觀察。透過(guò)寫(xiě)滿公式的窗戶，可以看到納什那若有所思的臉，在他眼中的世界是充滿數(shù)字、邏輯和推理的理性世界，并且在他所理解的理性世界中孜孜不倦地追求。在納什患精神分裂癥之前，只要一有空，他就用他的筆在稿紙上計(jì)算著，尋找著原創(chuàng)理論而且不受外界干擾。患病期間，他誤以為在為國(guó)防部工作，而投身于無(wú)底洞般的密碼破解中，即使在生理和心理備受煎熬的時(shí)，他依然沒(méi)有放棄并且依然不離不棄。病情好轉(zhuǎn)后，他又投身于理論研究，在傳授知識(shí)的同時(shí)繼續(xù)研究，而終于有所收獲。不管是健康的納什還是患病的納什，他那種堅(jiān)持不懈的精神一直沒(méi)有離開(kāi)過(guò)他，這可能是他生命的支柱，是他較他人而言成就更高的秘密。我向納什的堅(jiān)持表示敬意與崇拜，同時(shí)我也思考著：現(xiàn)在的人碌碌無(wú)為的原因可能就是缺乏納什這種常人難以理解的堅(jiān)持。

三、結(jié)束語(yǔ)

即使納什獲得了諾貝爾獎(jiǎng)，66歲的納什卻沒(méi)有放棄他的研究。在諾貝爾獎(jiǎng)得主自傳中，他寫(xiě)道：“從統(tǒng)計(jì)學(xué)看來(lái)，沒(méi)有任何一個(gè)已經(jīng)66歲的數(shù)學(xué)家或科學(xué)家能通過(guò)持續(xù)的研究工作，在他或她以前的成就基礎(chǔ)上更進(jìn)一步。但是，我仍然繼續(xù)努力嘗試。由于出現(xiàn)了長(zhǎng)達(dá)25年部分不真實(shí)的思維，相當(dāng)于提供了某種假期，我的情況可能并不符合常規(guī)。因此，我希望通過(guò)至1997年的研究成果或以后出現(xiàn)的任何新鮮想法，取得一些有價(jià)值的成果?！?/p>

那是給我的啟發(fā)就是：人的一生應(yīng)該也是這樣，在成功和失敗中不斷地走過(guò)，也許我們的經(jīng)歷不一定有納什那么坎坷，但他那永不放棄的精神和不相信失敗的信念卻值得我們學(xué)習(xí)?，F(xiàn)實(shí)結(jié)合藝術(shù)又讓我認(rèn)識(shí)到，現(xiàn)代社會(huì)是重視科技、理性、思維的世界，我們常常忽略了情感。而納什的人生經(jīng)歷卻表明僅僅是思想的美麗，并非真正人性的美麗。只有美好的情感才能使思想與心靈相融合，才能建構(gòu)統(tǒng)一而美麗的心靈，這是值得我們深深思考的。

一句話：美麗心靈的力量可以讓我們戰(zhàn)勝一切，超越一切。

參考文獻(xiàn)

[1] 西爾維亞·納薩爾.美麗心靈：諾貝爾獎(jiǎng)得主約翰·福布斯·納什傳.紐約.1994，2002版

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[4] 約翰·福布斯·納什.約翰·F·納什傳.諾貝爾獎(jiǎng)組織委員會(huì).1994