第一篇：電動(dòng)車用電機(jī)的技術(shù)發(fā)展概況

電動(dòng)車用電機(jī)的技術(shù)發(fā)展概況

蒸汽機(jī)啟動(dòng)了18世紀(jì)第一次產(chǎn)業(yè)革命以后，19世紀(jì)末到20世紀(jì)上半葉電機(jī)又引發(fā)了第二次產(chǎn)業(yè)革命，使人類進(jìn)入了電氣化時(shí)代。20世紀(jì)下半葉的信息技術(shù)引發(fā)了第三次產(chǎn)業(yè)革命，使生產(chǎn)和消費(fèi)從工業(yè)化向自動(dòng)化、智能化時(shí)代轉(zhuǎn)變；推動(dòng)了新一代高性能電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與伺服系統(tǒng)的研究與發(fā)展。

21世紀(jì)伊始，世界汽車工業(yè)又站在了革命的門檻上。雖然，汽車工業(yè)是推動(dòng)社會(huì)現(xiàn)代化進(jìn)程的重要?jiǎng)恿?；然而，汽車工業(yè)的發(fā)展也帶來了環(huán)境污染愈烈和能源消耗過多兩大問題。而對于我國日益擴(kuò)大的汽車市場，這種危機(jī)就更明顯。據(jù)了解，2000年我國進(jìn)口汽油7000萬噸，預(yù)計(jì)2010年后將超過1億噸，相當(dāng)于科威特一年的總產(chǎn)量。目前世界上空氣污染最嚴(yán)重的10個(gè)城市中有7個(gè)在中國，而國家環(huán)保中心預(yù)測，2010年汽車尾氣排放量將占空氣污染源的64%。雖然，加劇使用傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)技術(shù)發(fā)展汽車工業(yè)，將會(huì)給我國的能源安全和環(huán)境保護(hù)造成巨大的影響。為此，國家科技部啟動(dòng)了十五“863”電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)。

高密度、高效率、寬調(diào)速的車輛牽引電機(jī)及其控制系統(tǒng)既是電動(dòng)汽車的心臟又是電動(dòng)汽車研制的關(guān)鍵技術(shù)之一，已被列為863電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)的共性關(guān)鍵技術(shù)課題。20世紀(jì)80年代前，幾乎所有的車輛牽引電機(jī)均為直流電機(jī)，這是因?yàn)橹绷鳡恳姍C(jī)具有起步加速牽引力大，控制系統(tǒng)較簡單等優(yōu)點(diǎn)。直流電機(jī)的缺點(diǎn)是有機(jī)械換向器，當(dāng)在高速大負(fù)載下運(yùn)行時(shí)，換向器表面會(huì)產(chǎn)生火花，所以電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)不能太高。由于直流電機(jī)的換向器需保養(yǎng)，又不適合高速運(yùn)轉(zhuǎn)，除小型車外，目前一般已不采用。

近十年來，主要發(fā)展交流異步電機(jī)和無刷永磁電機(jī)系統(tǒng)。與原有的直流牽引電機(jī)系統(tǒng)相比，具有明顯優(yōu)勢，其突出優(yōu)點(diǎn)是體積小，質(zhì)量輕（其比質(zhì)量為0.5-1.0kg/Kw）、效率高、基本免維護(hù)、調(diào)速范圍廣。其研究開發(fā)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢如下。

1.異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

異步電機(jī)其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、堅(jiān)固耐用、成本低廉、運(yùn)行可靠，低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，低噪聲，不需要位置傳感器，轉(zhuǎn)速極限高。

異步電機(jī)矢量控制調(diào)速技術(shù)比較成熟，使得異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢，因此被較早應(yīng)用于電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，目前仍然是電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主流產(chǎn)品（尤其在美國），但已被其它新型無刷永磁牽引電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)逐步取代。

最大缺點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜，成本高；相對永磁電機(jī)而言，異步電機(jī)效率和功率密度偏低。

2.無刷永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

無刷永磁同步電機(jī)可采用圓柱形徑向磁場結(jié)構(gòu)或盤式軸向磁場結(jié)構(gòu)，由于具有較高的功率密度和效率以及寬廣的調(diào)速范圍，發(fā)展前景十分廣闊，在電動(dòng)車輛牽引電機(jī)中是強(qiáng)有力的競爭者，已在國內(nèi)外多種電動(dòng)車輛中獲得應(yīng)用。

內(nèi)置式永磁同步電機(jī)也稱為混合式永磁磁阻電機(jī)。該電機(jī)在永磁轉(zhuǎn)矩的基礎(chǔ)上迭加了磁阻轉(zhuǎn)矩，磁阻轉(zhuǎn)矩的存在有助于提高電機(jī)的過載能力和功率密度，而且易于弱磁調(diào)速，擴(kuò)大恒功率范圍運(yùn)行。內(nèi)置式永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論正在不斷完善和繼續(xù)深入，該機(jī)結(jié)構(gòu)靈活，設(shè)計(jì)自由度大，有望得到高性能，適合用作電動(dòng)汽車高效、高密度、寬調(diào)速牽引驅(qū)動(dòng)。這些引起了各大汽車公司同行們的關(guān)注，特別是獲得了日本汽車公司同行的青睞。當(dāng)前，美國汽車公司同行在新車型設(shè)計(jì)中主要采用內(nèi)置式永磁同步電機(jī)。

表面凸出式永磁同步電機(jī)也稱為永磁轉(zhuǎn)矩電機(jī)，相對內(nèi)置式永磁同步電機(jī)而言，其弱磁調(diào)速范圍小，功率密度低。該結(jié)構(gòu)電機(jī)動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，并可望得到低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，適合用作汽車的電子伺服驅(qū)動(dòng)，如汽車電子動(dòng)力方向盤的伺服電機(jī)。

無位置傳感器永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也是當(dāng)前永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究的一個(gè)熱點(diǎn)，將成為永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢之一，具有潛在的競爭優(yōu)勢。

永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)低速時(shí)常采用矢量控制，高速時(shí)用弱磁控制。

3.新一代牽引電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

從20世紀(jì)80年代開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)問世后，打破了傳統(tǒng)的電機(jī)設(shè)計(jì)理論和正弦波電壓源供電方式；并隨著磁阻電機(jī)，永磁電機(jī)、電力電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)入一個(gè)新的黃金時(shí)代；新的電機(jī)拓樸結(jié)構(gòu)與控制方式層出不究，推出了新一代機(jī)電一體化電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)迅猛發(fā)展。高密度、高效率、輕量化、低成本、寬調(diào)速牽引電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)已成為各國研究和開發(fā)的主要熱點(diǎn)之一。SRD開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊牢固，適合于高速運(yùn)行，并且驅(qū)動(dòng)電路簡單成本低、性能可靠，在寬廣的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)效率都比較高，而且可以方便地實(shí)現(xiàn)四象限控制。這些特點(diǎn)使SRD開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)很適合電動(dòng)車輛的各種工況下運(yùn)行，是電動(dòng)車輛中極具有潛力的機(jī)種。SRD的最大特點(diǎn)是轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大，噪聲大；此外，相對永磁電機(jī)而言，功率密度和效率偏低；另一個(gè)缺點(diǎn)是要使用位置傳感器，增加了結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，降低了可靠性。因此無傳感器的SRD也是未來的發(fā)展趨勢之一。永磁式開關(guān)磁阻電機(jī)也稱為雙凸極永磁電機(jī)，永磁式開關(guān)磁阻電機(jī)可采用圓柱形徑向磁場結(jié)構(gòu)、盤式軸向磁場結(jié)構(gòu)和環(huán)形橫向磁場結(jié)構(gòu)。該電機(jī)在磁阻轉(zhuǎn)矩的基礎(chǔ)上迭加了永磁轉(zhuǎn)矩，永磁轉(zhuǎn)矩的存在有助于提高電機(jī)的功率密度和減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，以利于它在電動(dòng)車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用。

轉(zhuǎn)子磁極分割型混合勵(lì)磁結(jié)構(gòu)同步電機(jī)這一概念一提出就引起國際電工界和各大汽車公司研發(fā)中心的極大關(guān)注。轉(zhuǎn)子磁極分割型混合勵(lì)磁結(jié)構(gòu)同步電機(jī)具有磁場控制能力，類似直流電機(jī)的低速助磁控制和高速弱磁控制，符合電動(dòng)車輛牽引電機(jī)低速大力矩和恒功率寬調(diào)速的需求。目前該電機(jī)的研究處于探索階段，電機(jī)的機(jī)理和設(shè)計(jì)理論有待于進(jìn)一步深入研究與完善，作為假選的電動(dòng)車輛牽引電機(jī)具有較強(qiáng)的潛在的競爭優(yōu)勢。

此外，正在研發(fā)的熱點(diǎn)課題還有：

具有磁場控制能力的永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；

車輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；

動(dòng)力傳動(dòng)一體化部件（電機(jī)、減速齒輪、傳動(dòng)軸）；

雙饋電異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和雙饋電永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

4.下一代汽車電子伺服系統(tǒng)及其車用伺服電機(jī)

1993年美國能源部、商務(wù)部、貿(mào)易部、國防部、環(huán)保局、宇航局、國家科學(xué)基金會(huì)七個(gè)政府部門下美國三個(gè)最大的汽車制造公司，克萊斯勒、福特和通用，建立了新一代車輛伙伴關(guān)系（PNGV，Partnership for a New Generation of Vehicles），目標(biāo)是開發(fā)新一代機(jī)動(dòng)車技術(shù)，以增強(qiáng)美國汽車工業(yè)的實(shí)力。1998年至2002年期間，美國國家自然科學(xué)基金（NSF）資助美國國家電力電子中心（由美國Virginia和美國Wisconsin等四所大學(xué)組建）研發(fā)車輛電子動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電子伺服控制系統(tǒng)和各種車輛專用IC模塊，提高汽車電子電氣部件的可靠性，降低其成本和搶占車輛電氣自動(dòng)化技術(shù)的制高點(diǎn)，增強(qiáng)在國際市場的競爭力。線控的汽車電子伺服系統(tǒng)（X-by-wire）在未來將是十分重要的技術(shù)，該技術(shù)可將各種獨(dú)立的系統(tǒng)（如轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、懸掛等）集成到一起由計(jì)算機(jī)調(diào)控，使汽車的操縱性、安全性以及汽車的總體結(jié)構(gòu)大大改善，設(shè)計(jì)的靈活度也大大增加。目前，電子動(dòng)力方向盤和線控剎車已經(jīng)在一些歐洲車型上被采用，在這個(gè)系統(tǒng)中已經(jīng)削減了相當(dāng)多的機(jī)械部件，如液壓泵等。汽車電子伺服技術(shù)是具有革命性的技術(shù)，隨著這個(gè)技術(shù)的使用，許多傳統(tǒng)的機(jī)械部件將會(huì)在未來的汽車上消失，而越來越多的車用伺服電機(jī)將出現(xiàn)在未來的汽車上。

全球最大的汽車零部件企業(yè)一美國德爾福汽車系統(tǒng)公司預(yù)計(jì)，在未來的3-5年內(nèi)全世界的汽車將逐步采用電子伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，如電子動(dòng)力方向盤和線控剎車伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。目前，美國德爾福汽車系統(tǒng)公司正在全球范圍內(nèi)尋找年產(chǎn)300萬臺(tái)以上的電子動(dòng)力方向盤的交流伺服電機(jī)合作伙伴。

第二篇：節(jié)水技術(shù)發(fā)展概況

關(guān)于管道灌溉節(jié)水技術(shù)在**灌區(qū)運(yùn)用的幾點(diǎn)思考

【摘要】管道灌溉節(jié)水技術(shù)在桐仁橋灌區(qū)的使用。**灌區(qū)就選擇了自壓管道灌溉系統(tǒng)（三圣廟渡槽自壓供水）運(yùn)行模式和小水利工程（茜草塘水庫和提水泵站）聯(lián)合系統(tǒng)運(yùn)行模式?！娟P(guān)鍵詞】管道灌溉

節(jié)水技術(shù)

運(yùn)行模式

? **縣位于湖南省中北部，處于長株潭城市群“兩型社會(huì)”綜合配套改革試驗(yàn)區(qū)的核心區(qū)域。全縣土地總面積1997km2，交通便利，區(qū)位優(yōu)勢明顯。屬亞熱帶濕潤氣候區(qū)，雨量充沛，日照充足，四季分明，自然環(huán)境優(yōu)美，生態(tài)良好。境內(nèi)中小河流縱橫密布，主要為**干流、**河、**河以及**河支流**河。境內(nèi)地表水資源總量15.17億m3。

我縣雖年降雨量豐富，但時(shí)空分布不均，近年來季節(jié)性干旱較為嚴(yán)重。很多地區(qū)常常是春旱、夏旱連伏旱，尤其是2013年出現(xiàn)的百日大旱造成水資源供需矛盾尤為突出。隨著水資源的日益匱乏、灌溉水成本逐漸提高的影響,節(jié)水灌溉、科學(xué)灌溉的呼聲越來越高，特別是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化及高科技農(nóng)業(yè)的規(guī)模不斷擴(kuò)大,對灌溉用水進(jìn)行科學(xué)管理的市場需求也越來越大。

**灌區(qū)覆蓋**、**、**、**、**等五個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的16個(gè)行政村和省茶葉研究所的3.2萬畝農(nóng)田，除此之外，作為**供水公司的源水地，還肩負(fù)10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)約16萬人的自來水水源供應(yīng)，日供水量1萬噸左右。

隨著**縣水務(wù)局科學(xué)化、跨越式發(fā)展，安飲工程的不斷擴(kuò)大，以及灌區(qū)鎮(zhèn)村生產(chǎn)力和生產(chǎn)關(guān)系的不斷進(jìn)步和變革，管理上存在的水權(quán)制度和水價(jià)形成機(jī)制不合理的問題，嚴(yán)重影響和制約了灌區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。目前，**灌區(qū)水權(quán)水價(jià)改革已實(shí)施一年余，基本建立了與**縣北部鄉(xiāng)鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)相適應(yīng)的農(nóng)業(yè)供水及灌溉管理體制和水價(jià)形成機(jī)制。所以在**灌區(qū)大力發(fā)展管道灌溉為主的高效節(jié)水灌溉技術(shù)勢在必行。

一、桐仁橋灌區(qū)水利設(shè)施現(xiàn)狀

**水庫建成于1979年，總庫容1870萬M3，正常庫容1616萬M3，死庫容264萬M3，正常水位98.7米，死水位75米，總控制集雨面積15.5km2。歷時(shí)10

年，建設(shè)成了由一座主壩、四座副壩及附屬設(shè)施組成的樞紐工程，2009年完成**水庫樞紐工程除險(xiǎn)加固，總投資2800萬。灌區(qū)擁有主干渠24.6公里，由16座渡槽，108段隧洞，9000多米明渠組成。支渠10條共34.1公里，2011年完成了主干渠和支渠改造，總投資3100萬，干支渠系水利用系數(shù)由原來的0.5左右提高到0.76左右。至2013年完成灌區(qū)范圍內(nèi)小一、二型水庫除險(xiǎn)加固工作，總投資2400萬，增加蓄水量總計(jì)600萬方。至2013年灌區(qū)范圍內(nèi)完成山塘清淤、改造100多口，新增、改造提水機(jī)臺(tái)18處，總投資400萬元。

二、發(fā)展管道灌溉高效節(jié)水技術(shù)思路

1、選擇適宜的節(jié)水灌溉形式

管道節(jié)水灌溉是必須充分合理利用各種水資源，采取水利、農(nóng)業(yè)、管理等技術(shù)措施，使區(qū)域內(nèi)有限的水資源總體利用率最高及其效益最佳。由于實(shí)施節(jié)水增效灌溉的地理?xiàng)l件千差萬別，灌溉的對象也多種多樣，不可能用一種固定的模式放之四海皆適用。必須遵循因地制宜的原則，依據(jù)不同地理?xiàng)l件、不同作物的不同要求，建立不同的節(jié)水工程技術(shù)模式來予以實(shí)施。例如本次在桐仁橋灌區(qū)就選擇了自壓管道灌溉系統(tǒng)（三圣廟渡槽自壓供水）運(yùn)行模式和小水利工程（茜草塘水庫和提水泵站）聯(lián)合系統(tǒng)運(yùn)行模式。

1．1自壓管道灌溉系統(tǒng)的機(jī)理和組成 1．1．1自壓管道灌溉系統(tǒng)的機(jī)理

自壓管道灌溉系統(tǒng)就是利用地形的自然高差形成的壓力水頭，通過管道輸水到田間的節(jié)水灌溉系統(tǒng)。它突出的特點(diǎn)就是充分利用自然壓差，形成壓力管道系統(tǒng)，不需要消耗電能就可配套低壓管道灌溉節(jié)水灌溉設(shè)施。

1.1．2自壓管道灌溉系統(tǒng)的組成

自壓管道灌溉系統(tǒng)包括：水源、首部樞紐（攔污柵、閘門、量水設(shè)備、沉沙池和壓力池）、輸水管網(wǎng)系統(tǒng)、田間灌溉系統(tǒng)。

1.2小水利工程（茜草塘水庫和提水泵站）聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)機(jī)理和組成 1．2．1小水利工程聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)的機(jī)理

小水利工程（茜草塘水庫和提水泵站）聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)就是在自壓管道灌溉系統(tǒng)的基礎(chǔ)上為提高灌溉保證率結(jié)合進(jìn)提水泵站而形成的一套供水系統(tǒng)。

1．2．2小水利工程聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)的組成

小水利工程聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)包括：水源、首部樞紐（攔污柵、閘門、量水設(shè)備、沉沙池和壓力池）、提水泵站、水源切換系統(tǒng)、輸水管網(wǎng)系統(tǒng)、田間灌溉系統(tǒng)。

2、農(nóng)藝措施與高效節(jié)水工程措施結(jié)合提高節(jié)水效率

高效節(jié)水光靠推廣先進(jìn)高效節(jié)水灌溉技術(shù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到節(jié)水的目的，必需與改善灌溉制度、深耕蓄水保墑、地面覆蓋技術(shù)、增施有機(jī)肥、調(diào)整植物的布局結(jié)構(gòu)等措施結(jié)合，才能最大限度的發(fā)揮高效節(jié)水技術(shù)的節(jié)水效果。例于我縣在水稻灌溉種植過程中采用了根據(jù)高產(chǎn)節(jié)水的“薄、淺、濕、曬”的灌水經(jīng)驗(yàn)，制定出符合本地實(shí)際的灌溉制度，不但能使畝均節(jié)水量達(dá)80方左右，同時(shí)對提高水稻產(chǎn)量起到了重要作用。

3、政策與管理措施提高群眾節(jié)水的積極性

根據(jù)《長計(jì)價(jià)字【2005】26號(hào)》文件，**灌區(qū)原水費(fèi)收取標(biāo)準(zhǔn)為11.5元/畝，為加強(qiáng)**灌區(qū)水資源管理，提高水資源利用率，引導(dǎo)灌區(qū)內(nèi)受益農(nóng)戶發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，根據(jù)省市縣水務(wù)發(fā)展改革規(guī)劃要求，在**灌區(qū)內(nèi)進(jìn)行了水權(quán)水價(jià)改革試點(diǎn)，水權(quán)水價(jià)改革的指導(dǎo)原則是：“定額供水、計(jì)量收費(fèi)、梯級計(jì)價(jià)、節(jié)約有獎(jiǎng)、超用加價(jià)、水權(quán)可流轉(zhuǎn)”。灌區(qū)供水定額按150.6m3/畝的標(biāo)準(zhǔn)確定為基本水權(quán)，不足部分由其它小水庫及山塘、機(jī)埠提灌補(bǔ)充。

灌區(qū)所收水費(fèi)用于灌區(qū)支渠及以下的維修維護(hù)：其中50%用于協(xié)會(huì)（村）基礎(chǔ)水費(fèi)返還，支付看水及管護(hù)人員工資、砍青除雜等養(yǎng)護(hù)費(fèi)用；經(jīng)對各協(xié)會(huì)（村）3

考核驗(yàn)收后，綜合返還30%，用于支渠、斗渠及毛渠的維修養(yǎng)護(hù)，余下的20%除了用作高價(jià)回收的節(jié)約水權(quán)水費(fèi)部分外，全部用于獎(jiǎng)勵(lì)渠系維修維護(hù)管理好、用水管理有序、水利用效率高的支渠協(xié)會(huì)（或臨時(shí)管水組織）。

通過以上措施，2013年大旱年作用效果明顯，按照協(xié)會(huì)相關(guān)管理制度，山塘管理責(zé)任人早就做好了山塘蓄水保水工作，抗旱工作中嚴(yán)格一把鋤頭看水管水，為抗旱的勝利取到了決定性的作用，**水庫灌區(qū)內(nèi)的多家協(xié)會(huì)，早在六月初就對各主干渠進(jìn)行了徹底的清理，水庫放水過程中，會(huì)員自覺服從看水員的安排，做到了不浪費(fèi)一滴水，使水庫不但保證了大旱年的所有灌溉任務(wù)，同時(shí)還保證了生活用水的正常供應(yīng)。

三、結(jié)論

“一不用鋤，二不赤腳，一會(huì)我這片地就灌滿水了?！边@是一個(gè)進(jìn)行了管道節(jié)水灌溉技術(shù)改造的灌區(qū)村民高興地對筆者說的。只見他手輕輕開啟水閥，清澈的水流噴涌而出，種了一輩子地的他，給稻田灌溉從來沒有像今天這么輕松過。

通過管道灌溉高效節(jié)水技術(shù)運(yùn)行的結(jié)果來看，管道灌溉具有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是節(jié)約用水，提高渠系水利用系數(shù)。由于水稻灌溉用水量大，灌溉時(shí)間長，管道幾乎不漏水，渠系水利用系數(shù)可達(dá)到0.95以上，使灌溉水利用系數(shù)提高2—3成，從而節(jié)省大量的水資源。二是節(jié)約土地，提高土地利用率。由于低壓管道埋設(shè)在地下，原有明渠可以恢復(fù)耕種或用作道路拓寬。有些地區(qū)還可以將低壓管道埋設(shè)在排水渠下面，在土地利用上實(shí)現(xiàn)灌排結(jié)合，提高土地利用率2—4%。三是施工簡單，經(jīng)濟(jì)可行。低壓管道埋設(shè)機(jī)械化程度高，施工簡單，節(jié)省工期，盡管單位長度低壓管道價(jià)格高于渠道預(yù)制塊，但比采用∪型渠道襯砌節(jié)省大量人工，以及運(yùn)行中維護(hù)少，因此還是經(jīng)濟(jì)可行的。四是適用范圍廣。小型灌區(qū)和低崗丘陵地區(qū)常常因?yàn)楣嗲慌涮子绊懝喔?，采用低壓管道輸水可大大提高灌溉效率，降低灌溉成本?/p>

**縣的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形式已經(jīng)使我縣發(fā)展高效節(jié)水農(nóng)業(yè)勢在必行，這樣才能節(jié)約更多的水資源來滿足我縣不斷擴(kuò)大工業(yè)用水以及農(nóng)村安全飲水用水需求。而且發(fā)展高效節(jié)水農(nóng)業(yè)也是國家發(fā)展一個(gè)重要方針政策。

第三篇：飲用水消毒技術(shù)發(fā)展概況

飲用水消毒技術(shù)發(fā)展概況

摘要：綜述了當(dāng)前飲用水消毒技術(shù)的研究現(xiàn)狀，包括臭氧、紫外線、氯化、二氧化氯、膜等，然后展望了消毒技術(shù)的發(fā)展方向，并初步指出適合我國應(yīng)用的飲用水消毒技術(shù)。

關(guān)鍵詞:飲用水;消毒;液氯;二氧化氯;氯胺;臭氧;紫外線;膜

飲用水安全關(guān)系到影響人體健康、社會(huì)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，一直是我國乃至全球面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)之一。為切斷疾病通過飲用水傳播的途徑，消毒作為生活飲用水處理的最后一道工藝是必不可少的。水的消毒方法很多, 主要有氯消毒、氯胺消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒、紫外線消毒等。下邊對這幾種水處理中較常用消毒劑的特點(diǎn)進(jìn)行一下探討。1常見消毒方法

1.1 臭氧消毒

臭氧是一種強(qiáng)氧化劑,其可以氧化分解細(xì)菌內(nèi)部氧化葡萄糖所必須的葡萄糖氧化酶, 也可以直接與細(xì)菌、病毒發(fā)生作用, 破壞其細(xì)胞器和核糖核酸, 分解, , 蛋白質(zhì), 脂類和多糖等大分子聚合物, 使細(xì)菌的物質(zhì)代謝和繁殖過程遭到破壞, 還可以侵人細(xì)胞膜內(nèi)作用于外膜脂蛋白和內(nèi)部的脂多糖, 使細(xì)胞發(fā)生通透性畸變, 導(dǎo)致細(xì)胞的溶解死亡, 并且將死亡菌體內(nèi)的遺傳基因、寄生菌種、寄生病毒粒子、噬菌體、支原體及細(xì)菌病毒代謝產(chǎn)物等溶解變性死亡, 從而起到消毒作用[1]。

臭氧消毒具有殺菌效果好、用量少、作用快、消毒副產(chǎn)物少和生產(chǎn)條件簡單等優(yōu)點(diǎn)，但也具有消毒工藝費(fèi)用較高、穩(wěn)定性極差和需用第二消毒劑等缺點(diǎn)。另外臭氧作為消毒劑是有選擇性的，綠霉菌、青霉菌之類對臭氧具有抗藥性，需較長時(shí)間才能將其殺死；單獨(dú)使用臭氧作為消毒劑時(shí)，由于臭氧能在較短時(shí)間內(nèi)分解，殘留效果小，甚至?xí)霈F(xiàn)細(xì)菌回升現(xiàn)象，為了改善這種狀況，可以考慮輔助加氯[2]。1.2 氯化消毒

氯化消毒是傳統(tǒng)的飲水消毒方法, 一直沿用至今。氯化消毒中, 氯與水反應(yīng)時(shí), 要產(chǎn)生水解和離解反應(yīng), 即: Cl2 +H2O～ HOCl+ H﹢+ Cl-, HOCl ～H+ + OCl-。實(shí)際上, 次氯酸比次氯酸根殺菌能力強(qiáng)得多, 如次氯酸殺死大腸埃希菌的能力比次氯酸根要強(qiáng)80 至100倍。近年來發(fā)現(xiàn), 在氯化消毒的同時(shí), 許多受有機(jī)物污染的水源經(jīng)過氯化后, 能產(chǎn)生三鹵甲烷和其它鹵化副產(chǎn)物, 這些副產(chǎn)物中, 三氯甲烷被認(rèn)為是重要致癌物[3]。但氯消毒亦有不少優(yōu)點(diǎn):(1)

氯對微生物殺滅能力較強(qiáng);(2)在水中能長時(shí)間地保持一定數(shù)量的余氯, 具有持續(xù)消毒作用;(3)使用方便, 成本較低。氯消毒缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在:(1)產(chǎn)生有害消毒副產(chǎn)物;(2)氯對病毒的滅活能力不如二氧化氯、臭氧等強(qiáng)。(3）氯氣或液氯消毒具有一定的不安全性[5]。

近年來, 有使用氯胺作為飲水消毒劑, 其與氯氣相比, 可使三鹵甲烷生成量減少50%。為了使飲水中三鹵甲烷控制在0.1 m g /L以內(nèi), 國外許多水廠已經(jīng)采用氯氨消毒。我國已有用氯氨消毒的水廠籌建, 但最近有研究發(fā)現(xiàn), 氯氨亦可

能存在致突變性。

1.3 二氧化氯消毒

二氧化氯具有廣譜殺菌能力, 是一種優(yōu)良的消毒劑, 其殺菌能力是氯氣的5倍。二氧化氯對細(xì)胞壁有較強(qiáng)的吸附和穿透能力, 與微生物接觸時(shí)釋放原子氧及次氯酸分子, 可有效地氧化細(xì)胞內(nèi)含琉基的酶, 還可以快速抑制微生物蛋白質(zhì)的合成來破壞微生物, 還能分解殘留的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，即使存在懸浮物, 二氧化氯也能以較小的劑量殺死大腸桿菌類炭疽桿菌，對其他諸多細(xì)菌、病毒都有良好的失活效果, 低濃度的二氧化氯在水中擴(kuò)散速度和滲透能力都比氯快, 因此用量少, 作用快, 殺菌率高。

二氧化氯消毒具有下列優(yōu)點(diǎn)：

①殺菌效果好、用量少，作用快，消毒作用持續(xù)時(shí)間長，可以保持剩余消毒劑量；②氧化性強(qiáng)，能分解細(xì)胞結(jié)構(gòu)，并能殺死孢子；③能同時(shí)控制水中鐵、錳、色、味、嗅；④受溫度和pH影響小；⑤不產(chǎn)生三鹵甲烷和鹵乙酸等副產(chǎn)物，不產(chǎn)生致突變物質(zhì)，其Ames試驗(yàn)和小鼠骨髓嗜多染紅細(xì)胞微核試驗(yàn)均呈陰性結(jié)果。與氯消毒相比，二氧化氯能降低致突活性。二氧化氯與水中有機(jī)物的反應(yīng)為氧化作用，而氯則以取代反應(yīng)為主。

但二氧化氯的使用還存在一些缺點(diǎn)，影響了二氧化氯的推廣應(yīng)用，特別是在大型給水處理系統(tǒng)的應(yīng)用。二氧化氯消毒的主要缺點(diǎn)：①二氧化氯消毒產(chǎn)生無機(jī)消毒副產(chǎn)物：亞氯酸根離子（ClO2）和氯酸根離子（ClO3）。②二氧化氯本身也有害，特別是在高濃度時(shí)③二氧化氯的制備、使用也還存在一些技術(shù)問題，二氧化氯發(fā)生過程操作復(fù)雜，試劑價(jià)格高或純度底，反應(yīng)副產(chǎn)物種類和對健康的影響還不十分清楚，二氧化氯的運(yùn)輸、儲(chǔ)藏的安全性較差，因此國內(nèi)盡管目前二氧化氯在小規(guī)模的給水廠有應(yīng)用，但大型水廠使用還不多。[4] 1.4 氯胺消毒

氯胺是氯化消毒的中間產(chǎn)物，其中具有消毒殺菌作用的只有一氯胺和二氯胺。純的一氯胺是一種無色不穩(wěn)定液體，沸點(diǎn)為-66℃，能夠溶于冷水和乙醇，微溶于四氯化碳和苯［6］。一氯胺（NH2Cl）的消毒作用是通過緩慢釋放次氯酸（HOCl）而進(jìn)行的。

氯胺消毒作用機(jī)理與氯氣相近，通過穿透細(xì)胞膜，使核酸變性，阻止蛋白質(zhì)的合成來達(dá)到殺滅微生物的目的。氯胺消毒的優(yōu)點(diǎn)是: 當(dāng)水中含有有機(jī)物和酚時(shí), 氯胺消毒不會(huì)產(chǎn)生氯臭和氯酚臭, 同時(shí)大大減少THM產(chǎn)生的可能[5];氯胺消毒更能保證管網(wǎng)末梢和慢流地區(qū)的余氯要求, 因?yàn)镠ClO 是逐漸放出來的, 這樣能保持水中余氯較久, 適用于供水管網(wǎng)較長的情況。但氯胺消毒要求氯胺長時(shí)間與水接觸才能獲得與氯消毒相同的作用, 而且氯胺對人體健康存在著潛在的影響, 由它導(dǎo)致產(chǎn)生的消毒副產(chǎn)物的毒性更強(qiáng),因此氯胺消毒的安全性和實(shí)用性也開始受到質(zhì)疑。1.5 紫外線消毒

氯消毒是城市給水和污水處理重要的凈水工藝, 以其殺菌效果好, 設(shè)備簡單, 運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。但是經(jīng)氯消毒后會(huì)產(chǎn)生很多副產(chǎn)物。這些物質(zhì)均已被證明對人體有致畸、致癌、致突變的作用。而紫外線消毒法高效廣譜, 無消毒副產(chǎn)物, 以及設(shè)備占地面積小, 初投資少等特點(diǎn), 而且該技術(shù)在給排水方面的應(yīng)用將大大提高用水的安全性。因此, 在近20 年來逐漸得到廣泛的應(yīng)用, 同時(shí)紫外線在污水處理方面也有著廣泛的應(yīng)用和發(fā)展前景。[7] 紫外線消毒時(shí)，對病原微生物具有殺滅作用的紫外線波長范圍為200～300nm，其中240～280nm 波長的殺菌能力較強(qiáng)，飲用水消毒一般選用254nm 波長的紫外線。紫外線消毒主要優(yōu)點(diǎn)是：消毒后的自來水無色無味，不會(huì)產(chǎn)生有害副產(chǎn)物。[8]。但紫外線消毒后因沒有持續(xù)的消毒效果, 被殺滅的細(xì)菌有可能復(fù)活, 故需與氯配合使用;管壁易結(jié)垢, 導(dǎo)致消毒效果降低;消毒效果受水中懸浮物和濁度影響較大;國內(nèi)使用經(jīng)驗(yàn)較少[9] 1.6 膜消毒

膜消毒機(jī)理包含2 方面：①篩分，即膜對微生物的過濾作用。在壓力差的推動(dòng)下，比膜孔徑小分子物質(zhì)透過膜孔，而大于孔徑的微生物懸浮物等則被截留去除； ②吸附作用，即當(dāng)微生物通過膜時(shí)由于靜電作用被捕獲吸附在膜上。膜在飲用水消毒中的作用主要也在2 個(gè)方面：①直接去除水中微生物；②去除水中有機(jī)物、懸浮物和無機(jī)物等，以切斷微生物生存、繁衍的載體，從而間接地起到輔助消毒的功能。[8] 與傳統(tǒng)工藝相比，膜處理工藝具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、所需化學(xué)藥劑少，出水水質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，但亦有其局限性，如易結(jié)垢，需定期進(jìn)行化學(xué)清洗；膜過濾性能受酸堿度和溫度影響；膜破損檢測困難等。其中，超濾在進(jìn)水濁度高時(shí)透膜壓差增長較快；對水中中、小分子有機(jī)物，特別是微量有機(jī)污染物的去除效果較差，需與其它工藝組合應(yīng)用。[10] 2 消毒技術(shù)的發(fā)展趨勢

我國與資本主義發(fā)達(dá)國家在供水方面還存在著很大的差距，這與我國目前的經(jīng)濟(jì)狀況和國情有著密切的關(guān)系。以上各種消毒技術(shù)均有其優(yōu)點(diǎn)也有其不足之處，所以在實(shí)際的生產(chǎn)中，應(yīng)該結(jié)合我國飲用水水源水質(zhì)以及經(jīng)濟(jì)狀況，將各種消毒工藝優(yōu)化組合，獲得最好的處理效果，得到最優(yōu)質(zhì)的飲用水，組合消毒技術(shù)也必將在我國得到大力推廣[12]。

理想飲水消毒方法指標(biāo): 1)殺菌可靠性高、殺菌效果好;2）不產(chǎn)生有毒有害的副產(chǎn)物, 不會(huì)對人體造成危害;3）管理安全性強(qiáng), 使用安全, 不會(huì)對操作者和周圍環(huán)境造成影響和危害;4）使用方便, 操作簡單, 便于維護(hù);5）經(jīng)濟(jì)適用, 設(shè)備投資少, 運(yùn)行費(fèi)用低;6）有效濃度低, 作用速度快;7）性質(zhì)穩(wěn)定, 不易受有機(jī)物、酸堿及其它物理化學(xué)因素影響;8)毒性低, 消毒后易于去除殘留物。國內(nèi)外研究者至今沒有發(fā)現(xiàn)一種能夠滿足上述要求的消毒劑, 只能按照消毒對象和消毒目的而選擇合適的消毒劑。目前除了常用的氯消毒外, 還有很多新的消毒方法具有廣譜作用, 也克服或減少氯消毒時(shí)產(chǎn)生三鹵甲烷的問題。但這些新方法也存在生產(chǎn)制造, 成本, 應(yīng)用條件等尚待解決的問題, 需要進(jìn)一步研究改進(jìn)。[11] 對于消毒工藝今后的發(fā)展趨勢, 筆者個(gè)人認(rèn)為應(yīng)大力開發(fā)新的消毒技術(shù)和物美價(jià)廉的新型消毒劑，如等離子體消毒技術(shù)等，在選擇處理工藝前，應(yīng)綜合考慮給水水質(zhì)，優(yōu)化消毒前的各單元處理工藝,在保證水質(zhì)的同時(shí)，盡量降低最后一道消毒工藝的處理負(fù)荷，也切實(shí)縮減運(yùn)行成本。結(jié)語

國內(nèi)外還沒有研究出一種能夠完全滿足人們要求的消毒劑, 只能按照消毒對象和消毒目的選擇合適的消毒劑。各種消毒方法均有其優(yōu)點(diǎn)也有其不足之處, 除了氯、二氧化 氯、臭氧和紫外線等主流消毒技術(shù), 還有很多新的消毒方法具有廣譜作用, 可克服或減少氯消毒時(shí)產(chǎn)生三氯甲烷的問題。但這些新方法還需要進(jìn)一步研究改進(jìn)。所以在實(shí)際的生產(chǎn)中, 應(yīng)該結(jié)合我國飲用水水源水質(zhì)以及經(jīng)濟(jì)條件, 將各種工藝相互配合, 取長補(bǔ)短, 以獲得最好的處理效果。參考文獻(xiàn)

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現(xiàn)代給水處理消毒技術(shù)的發(fā)展

特別策劃

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紫外線在水處理中的應(yīng)用

甘肅科技 第20 卷 第4 期2004 年4 月

[8] 桂學(xué)林 梁闖 飲用水消毒技術(shù)研究進(jìn)展綜述 環(huán)保技術(shù) 2011．NO．4 [9] 王楊, 田一梅 飲用水消毒技術(shù)現(xiàn)狀及未來發(fā)展 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2007, 35(5): 1471-1472 [10] 黃明珠 膜技術(shù)在城市飲用水處理中的應(yīng)用研究 水工業(yè)市場 2009 年第7 期 [11] 郭一飛新鋒艷兵 飲用水消毒技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 中國消毒學(xué)雜志 2005年第22卷第2期焦中志

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第四篇：我國近十年來粉末冶金技術(shù)發(fā)展概況

粉末冶金是一項(xiàng)集材料制備與零件成形于一體，節(jié)能、節(jié)材、高效、最終成形、少污染的先進(jìn)制造技術(shù)，在材料和零件制造業(yè)中具有不可替代的地位和作用，已經(jīng)進(jìn)入當(dāng)代材料科學(xué)的發(fā)展前沿。目前粉末冶金技術(shù)正向著高致密化、高性能化、低成本方向發(fā)展

近十年來粉末冶金零件的成形新技術(shù)：

一、溫壓技術(shù) 溫壓技術(shù)是粉末冶金領(lǐng)域近幾年發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)，可生產(chǎn)出高密度、高強(qiáng)度，具有非常廣泛的應(yīng)用前景。所謂溫壓技術(shù)就是采用特 制的粉末加溫、粉末輸送和模具加熱系統(tǒng)，將加有特殊潤滑劑的預(yù)合金粉末和模具等加熱至130～150℃，并將溫度波動(dòng)控制在±2．5℃以內(nèi)，然后和傳統(tǒng)粉末冶金工藝一樣進(jìn)行壓制、燒結(jié)而制得粉末冶金零件的技術(shù)。其技術(shù)關(guān)鍵：一是溫壓粉末制備，二是溫壓系統(tǒng)。與傳統(tǒng)工藝相比，溫壓成形的壓坯密度約有0.15～0.30g／cm3的增幅，其密度可達(dá)7.45g／cm3。在相同的壓制壓力下，溫壓材料的屈服強(qiáng)度比傳統(tǒng)工藝平均高11％，極限拉伸強(qiáng)度平均高13．5％，沖擊韌性可提高33％。另外，溫壓零件的生坯強(qiáng)度高，可達(dá)2O～30MPa，比傳統(tǒng)方法提高50—100％，不僅降低生坯搬運(yùn)過程中的破損率而且能對生坯進(jìn)行機(jī)加工，表面光潔度好。此外，溫壓工藝的壓制壓力低和脫模力小，同時(shí)零件性能均一，產(chǎn)品精度高，材料利用率高。溫壓工藝還有一個(gè)特點(diǎn)是工藝簡單，成本低廉。研究表明，假如一次壓制、燒結(jié)的普通粉末冶金工藝的成本為1.0，則粉末鍛造的相對成本為2.0，復(fù)壓復(fù)燒的相對成本為1.5，滲銅的相對成本為1.4，而溫壓技術(shù)的相對成本為1．25。目前，采用溫壓技術(shù)生產(chǎn)的粉末冶金零件已達(dá)200多種，零件重量在5—1200g。例如，德國SinterstahlGmbH公司用溫壓技術(shù)生產(chǎn)復(fù)雜的摩擦傳動(dòng)用同步齒環(huán)，在美國新奧爾蘭舉行的PM2TEC2001國際會(huì)議上獲獎(jiǎng)。該零件的齒部密度超過7.3g／cm，環(huán)體密度超過7.1g／cm，生坯強(qiáng)度達(dá)到28MPa。采用了擴(kuò)散合金化的燒結(jié)硬壓粉末，最低抗拉強(qiáng)度為850MPa。由于使用了溫壓技術(shù)和采用粉末冶金零件，使得綜合成本降低了38％。

二、流動(dòng)溫壓技術(shù)

流動(dòng)溫壓粉末冶金技術(shù)(Warm Flow Compaction，簡稱WFC)是在粉末壓制、溫壓成形工藝的基礎(chǔ)上，結(jié)合了金屬粉末注射成形工藝的優(yōu)點(diǎn)而提出來的一種新型粉末冶金零部件近凈成形技術(shù)。其關(guān)鍵技術(shù)是提高混合粉末的流動(dòng)性。它通過提高了混合粉末的流動(dòng)性、填充能力和成形性，從而可以在8O～130~C溫度下，在傳統(tǒng)壓機(jī)上精密成形具有復(fù)雜幾何外形的零件，如帶有與壓制方向垂直的凹槽、孔和螺紋孔等零件，而不需要其后的二次機(jī)加工。WFC技術(shù)既克服了傳統(tǒng)粉末冶金在成形復(fù)雜幾何形狀方面的不足，又避免了金屬注射成形技術(shù)的高成本，是一項(xiàng)極具潛力的新技術(shù)，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。WFC技術(shù)作為一種新型的粉末冶金零部件近凈成形技術(shù)，其主要特點(diǎn)如下：(1)可成形具有復(fù)雜幾何形狀的零件；(2)壓坯密度高、密度均勻；(3)對材料的適應(yīng)性較好；(4)工藝簡單，成本低。目前，WFC技術(shù)在國外還處于研究的初始階段，其關(guān)鍵制造技術(shù)及其致密化機(jī)理研究尚未見報(bào)道。傳統(tǒng)粉末零件成形時(shí)，為了減少粉末顆粒之問和粉末顆粒與模壁之間的摩擦，在粉末混合料中需添加一定量的潤滑劑，但混進(jìn)的潤滑劑因密度低不利于獲得高密度的粉末冶金零件；而且潤滑劑的燒結(jié)會(huì)染環(huán)境，甚至?xí)档蜔Y(jié)爐的壽命和產(chǎn)品的性能。模壁潤滑技術(shù)的應(yīng)用則很好地解決了這一難題。近年來，采用模壁潤滑取代粉末潤滑技術(shù)已成為粉末成形研究和開發(fā)的又一熱點(diǎn)。目前，實(shí)現(xiàn)模壁潤滑的主要途徑有兩個(gè)：一是利用下模沖復(fù)位時(shí)與陰模及芯桿之間的配合間隙所產(chǎn)生的毛細(xì)作用，將液相潤滑劑帶到陰模及芯桿表面。二是用噴槍將帶有靜電的固態(tài)潤滑劑粉末噴射到壓模的型腔表面上，即在裝粉靴的前部裝一個(gè)附加的潤滑劑靴裝置。成形開始時(shí)，潤滑劑靴推開壓坯，壓縮空氣將帶有靜電的潤滑劑從靴內(nèi)噴射到模腔內(nèi)，因?yàn)闈櫥瑒┓勰┧鶐У臉O性與陰模相反，粉末在電場牽引下撞擊并粘附在模壁上，然后裝靴粉裝粉，進(jìn)行常規(guī)壓制成形。采用模壁潤滑技術(shù)明顯提高粉末材料的生坯密度，密度可達(dá)到7.4g／cm3，且模壁潤滑與粉間潤滑相比，鐵粉的生坯強(qiáng)度可分別提高128—217％。日本豐田汽車中心研究人員利用溫壓、模壁潤滑與高壓制壓力使鐵基粉末壓坯幾乎達(dá)到全致密。

四、高速壓制技術(shù)

高速壓制技術(shù)(Hjgh Velocity Compaction，簡稱HVC)是瑞典的Hoaganas公司在2001年6月推介的一種新技術(shù)。高速壓制生產(chǎn)零件的過程和傳統(tǒng)的壓制過程工序相同。混合粉末加進(jìn)送料斗中，粉末通過送粉靴自動(dòng)填充模腔壓制成形，之后零件被頂出并轉(zhuǎn)入燒結(jié)工序。所不同的是高速壓制的壓制速度比傳統(tǒng)壓制高500—1000倍，壓機(jī)錘頭速度高達(dá)2—30m／s，液壓驅(qū)動(dòng)的錘頭重達(dá)5—1200Kg，粉末在0.02s之內(nèi)通過高能量沖擊進(jìn)行壓制，壓制時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波。通過附加間隔0.3s的多重沖擊能達(dá)到更高的密度。HVC技術(shù)具有高密度、高性能、低成本、高生產(chǎn)率和可成形大零件的特點(diǎn)。

該技術(shù)適用于制備閥門、簡單齒輪、氣門導(dǎo)筒、主軸承蓋、輪轂、齒輪、法蘭、軸套宇軸承套圈和凸輪凸角機(jī)構(gòu)等產(chǎn)品。目前正在繼續(xù)研究生產(chǎn)更復(fù)雜的多級部件。

五、動(dòng)磁壓制技術(shù)

動(dòng)力磁性壓制技術(shù)(dynamic magnetic cornpaction，簡稱DMC)是1995年美國開始研究的一種新型的高性能粉末最終成形壓制技術(shù)。DMC是采用脈沖調(diào)制電磁場施加的壓力來固結(jié)粉末。與傳統(tǒng)的粉末冶金壓制工藝一樣，動(dòng)力磁性壓制也是兩維壓制工藝，但卻是徑向壓制而不是軸向壓制。當(dāng)粉末裝入～個(gè)導(dǎo)電的容器(護(hù)套)內(nèi)，置于高場強(qiáng)的中心腔中，線圈通入高電流脈沖，線圈中形成磁場，護(hù)套內(nèi)因而產(chǎn)生感應(yīng)電流。感應(yīng)電流與施加的磁場相互作用，產(chǎn)生由外向內(nèi)壓縮護(hù)套的磁力，使粉末得到壓制，整個(gè)壓制過程時(shí)間不足1ms。DMC具有以下特點(diǎn)：(1)由于不使用模具，因而可達(dá)到更高的壓制力，維修與生產(chǎn)成本更低；(2)在任何溫度與氣氛中均可施加壓力，且適合所有材料，工作條件更靈活；(3)不使用潤滑劑與粘結(jié)劑，有利于環(huán)境保護(hù)。目前，許多動(dòng)磁壓制的應(yīng)用已接近工業(yè)化階段。DMC適于制造柱形對稱的終形件，薄壁管，高縱橫比部件和內(nèi)部形狀復(fù)雜的部件?，F(xiàn)可以生產(chǎn)直徑×長度：12.7mm×76.2mm到127.0mm×25.4mm的部件。第一臺(tái)工業(yè)型SPS裝置，該技術(shù)才真正引起世人的關(guān)注。該技術(shù)集粉末成形和燒結(jié)于一體，不需要預(yù)先成形，也不需要任何添加劑和粘結(jié)劑。主要是利用外加脈沖強(qiáng)電流形成的電場清除粉末顆粒表面氧化物和吸附的氣體，凈化材料，活化粉末表面，提高粉末表面的擴(kuò)散能力，再在較低機(jī)械壓力下利用強(qiáng)電流短時(shí)加熱粉體進(jìn)行燒結(jié)致密。_有關(guān)研究表明，該技術(shù)由于場活化等作用在較大程度上降低了粉體的燒結(jié)溫度，縮短了燒結(jié)時(shí)間，并充分利用了粉末自身發(fā)熱的作用，熱效率極高，加熱均勻，可通過一次成形獲得高精度、均質(zhì)、致密、含氧量低和 晶粒組織細(xì)小的零件。

目前，SPS研究對象主要集中于陶瓷、金屬陶瓷、金屬間化合物、復(fù)合材料、納米材料以及功能材料等。在制備和成形非晶合金、形狀記憶合金、金剛石等材料方面也作了不少嘗試，并取得了較好的結(jié)果。

七、爆炸壓制技術(shù)參考文獻(xiàn)： 爆炸壓制(Explosive Compaction)又稱沖擊波壓制，是利用化學(xué)能的一種高能成形方法。它通常將金屬粉末材料置于具有一定結(jié)構(gòu)的模具中施加爆炸壓力，爆炸物質(zhì)的化學(xué)能在極短的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化為周圍介質(zhì)中的高壓沖擊波，并以脈沖波的形式作用粉末，使其獲得高密度。作用時(shí)間僅為1O一100us，粉末成形為1ms左右。爆炸壓制方法是一種獨(dú)特的加工方法，可使松散材料達(dá)到理論密度。能將不適合傳統(tǒng)壓力加工的材料制造成零件，可使傳統(tǒng)的不可壓縮的金屬陶瓷材料、低延性金屬等壓制成復(fù)合材料，典型的應(yīng)用是將高溫合金粉末用于成形飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的耐高溫零件。結(jié)束語

粉末冶金是一門重要的零件成形技術(shù)。粉末冶金新技術(shù)、新工藝的不斷出現(xiàn)，必將促進(jìn)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，也必將帶給材料工程和制造技術(shù)光明的前景。目前，我國粉末冶金行業(yè)整體技術(shù)水平低下、工藝裝備落后，與國外先進(jìn)技術(shù)水平相比存在較大差距。因此，大力發(fā)展粉末冶金新技術(shù)的研究，對提高我國粉末冶金產(chǎn)品的檔次和技術(shù)水平，縮短與國外先進(jìn)水平的差距具有非常重要的意義。

第五篇：我國低碳住宅技術(shù)發(fā)展概況

我國低碳住宅技術(shù)發(fā)展概況

提要：我國低碳住宅技術(shù)從20世紀(jì)80年發(fā)展起來，至今已取得較大發(fā)展，新材料、新技術(shù)、新工藝不斷涌現(xiàn)，也培育出一批產(chǎn)品質(zhì)量好、企業(yè)聲譽(yù)高的骨干企業(yè)。

我國低碳住宅技術(shù)從20世紀(jì)80年發(fā)展起來，至今已取得較大發(fā)展，新材料、新技術(shù)、新工藝不斷涌現(xiàn)，也培育出一批產(chǎn)品質(zhì)量好、企業(yè)聲譽(yù)高的骨干企業(yè)。首先，住宅低碳技術(shù)科研成果顯著。包括節(jié)能建筑體系、新型節(jié)能墻體及屋面保溫材料、密閉節(jié)能保溫門窗、供熱采暖系統(tǒng)等許多方面，共計(jì)獲得國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)10多項(xiàng)，獲建設(shè)部科技進(jìn)步獎(jiǎng)的69項(xiàng)，主要包括住宅建筑適用技術(shù)研究與珍珠巖保溫砂漿、帶飾面聚苯板內(nèi)保溫、熱反射保溫隔熱窗簾、舊房節(jié)能改造、保溫復(fù)合墻體和屋面、混凝土巖棉復(fù)合外墻板、供熱管網(wǎng)水力平衡技術(shù)、已建建筑節(jié)能改造、空心磚墻體、加氣混凝土墻體房屋、采暖居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)原則與方法、浮石混凝土小型空心砌塊墻體等。其次，部分節(jié)能產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)規(guī)模上也有十足的發(fā)展。比如，我國外墻外保溫歷經(jīng)20多年的發(fā)展實(shí)現(xiàn)從無到有，當(dāng)前產(chǎn)量規(guī)模已占全球第一，擁有包括模塑、擠塑聚苯、聚氨酯、巖棉、酚醛、漿料等多種保溫材料和貼、噴、抹、模板內(nèi)置等多樣化做法。

隨著低碳經(jīng)濟(jì)成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的長期趨勢，我國低碳住宅技術(shù)今后發(fā)展?jié)摿薮?。我國現(xiàn)有建筑430億平方米，另外每年新增建筑16～20億平方米左右。每年新建建筑中，99%以上是高能耗建筑；而既有的約430億平方米建筑中，只有4%采取了能源效率措施。據(jù)悉，到2020年，中國用于建筑節(jié)能項(xiàng)目的投資至少達(dá)到1.5萬億元，而在世界范圍內(nèi)，2009年低碳建筑產(chǎn)業(yè)將以60%的速度增長。據(jù)美國咨詢機(jī)構(gòu)麥格勞? 希爾建筑信息公司在報(bào)告中的預(yù)測，2013年低碳建筑的產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到目前的3倍，即906億~1400億美元。

但是，當(dāng)前我國住宅低碳技術(shù)仍存在著部分不足：（1）技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)品轉(zhuǎn)化存在一定困難。當(dāng)前我國住宅低碳技術(shù)存在著研究經(jīng)費(fèi)投入不足、起步較晚、技術(shù)不成熟、研發(fā)不均衡、市場前景不確定、推廣宣傳力度不夠等問題，其中節(jié)能技術(shù)向市場轉(zhuǎn)化過程中缺乏相應(yīng)的政策和合適的轉(zhuǎn)化方式，造成了轉(zhuǎn)化的成功率低，產(chǎn)學(xué)研無法有機(jī)結(jié)合的現(xiàn)象。（2）低碳產(chǎn)品良莠不齊。據(jù)2009年上海市建設(shè)工程安全質(zhì)量監(jiān)督總站對112組工程節(jié)能材料的監(jiān)督抽查，結(jié)果顯示抽樣不合格率高達(dá)19.6%。其中在某住宅項(xiàng)目中，某涂料公司提供的兩種外墻外保溫產(chǎn)品均不合格。（3）節(jié)能產(chǎn)品大多價(jià)格較高，不利于低碳住宅的普及。當(dāng)前我國居民建筑節(jié)能意識(shí)較為薄弱，在節(jié)能與價(jià)格面前常常選擇一時(shí)的低價(jià)，間接造成了開發(fā)商對低碳住宅的不重視，低碳住宅推廣較為困難。

因此，未來我國住宅低碳技術(shù)將通過國外資本與技術(shù)的引進(jìn)，功能、質(zhì)量與價(jià)格的市場競爭和優(yōu)勝劣汰，在規(guī)模日益擴(kuò)大的同時(shí)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也變得趨于合理，技術(shù)取得不斷進(jìn)步。，低碳設(shè)計(jì)，低碳建筑、施工及裝修。建筑系統(tǒng)低碳技術(shù)下屬共有4大類，分別為能源供給系統(tǒng)、排放系統(tǒng)、建筑設(shè)備系統(tǒng)及通風(fēng)系統(tǒng)。建筑環(huán)境低碳技術(shù)下分4大類，依次為建筑環(huán)境控制技術(shù)、綠化系統(tǒng)、運(yùn)行設(shè)備控制、廢棄材料循環(huán)利用系統(tǒng)。既有建筑改造技術(shù)主要是針對既有非低碳住宅的節(jié)能改造，涉及到既有建筑外圍護(hù)系統(tǒng)、供暖采暖制冷系統(tǒng)節(jié)能改造技術(shù)等。