第一篇：技術(shù)物性的固化與日常感性的想像論文

摘 要：在大眾文化審美形象化和歡樂身體化的今天，大眾文化語義學(xué)維度的審美思考卻越來越匱乏甚至一度消失。人的存在確實(shí)需要現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)和技術(shù)，但又不能僅限于現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)和技術(shù)：如果說大眾文化帶有很大的技術(shù)“物性”，那么人不是物；如果說大眾文化誘惑、滿足、填塞著人的日常感性欲望，那么人不僅僅是日常感性的存在；如果說大眾文化造就著一個(gè)市場秩序似的標(biāo)準(zhǔn)化感受，那么人是不能完全被標(biāo)準(zhǔn)化的。在日常感性得到較好滿足的先進(jìn)國家，對大眾文化的批判顯得很理直氣壯；然而，在日常感性相對匱乏的中國大陸，大眾文化的具體效益還是相當(dāng)復(fù)雜的。

關(guān)鍵詞：大眾文化；現(xiàn)代性；技術(shù)物性；日常感性；經(jīng)典藝術(shù)；市場邏輯。

當(dāng)代大眾文化利用大眾傳媒制造身體幻象、提供游戲化的心理經(jīng)驗(yàn)、克服認(rèn)同焦慮，使更廣泛意義上的大眾充實(shí)了文化生活；它也許是趨時(shí)的、媚俗的，但是它卻為文化消費(fèi)者欣然接受。所以，在當(dāng)今這個(gè)消費(fèi)時(shí)代(又稱為信息時(shí)代或高科技時(shí)代)——這個(gè)生活同質(zhì)化與多元化并存的社會(huì)，感官享受取代了理性反思，人們“滿足的源泉和社會(huì)理想行為的標(biāo)準(zhǔn)不再是工作勞動(dòng)本身,而是他們的‘生活方式’”[1]（p.34）——大眾文化的發(fā)達(dá)是必然的。而消費(fèi)時(shí)代技術(shù)的****與市場邏輯的橫行，使早先謙卑的人類接連宣布“上帝之死”、“人之死”和“作者之死”；從物質(zhì)豐盈、思想平面化和藝術(shù)劃歸生活的部分現(xiàn)實(shí)參照及理論臆想出發(fā),有些人又不斷探討“藝術(shù)的終結(jié)”、“意識形態(tài)的終結(jié)”、“歷史的終結(jié)”甚至“宗教的終結(jié)”和“哲學(xué)的終結(jié)”等問題，將高高在上的一個(gè)個(gè)精神圣像掀翻在地。同時(shí)，消費(fèi)成為一個(gè)無處不在的神話，它不僅可以用性和暴力滿足人們的欲望，而且可以用世俗化的方式溶解經(jīng)典藝術(shù)，使其納入市場的范疇，變成消費(fèi)對象；市場成為傳統(tǒng)意識形態(tài)最有力的解構(gòu)力量，它以世俗化的方式拆散了歷史曾賦予藝術(shù)品原有的意義和價(jià)值，它單一的意識形態(tài)指向逐漸脫去，已不止向人們述說那曾經(jīng)存在的高于天的革命理想和審美烏托邦。面對這種深刻的世俗化和廣泛的民主化浪潮，高雅文化的至高地位和傳統(tǒng)研究的學(xué)科視野經(jīng)受到強(qiáng)大沖擊，傳統(tǒng)的經(jīng)典藝術(shù)的創(chuàng)造方式和審美批評理念不再完全適用于新興的大眾文化或者大眾藝術(shù)[2]（p.86）。

人類生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高和飛躍發(fā)展，使專屬于人類的文化不斷泛化，人類文明成果日新月異。在新近發(fā)生的這場數(shù)碼技術(shù)革命中，信息技術(shù)的高度發(fā)展和資本主義的全面滲透，促使人類文化走向徹底泛化，人類的文化重心也由思想精英型走向消費(fèi)大眾型，物質(zhì)世界極大豐富卻又極不均衡，文化影響極其廣闊卻又極不厚重；單一性的工業(yè)文化獨(dú)霸世界，許多大眾被巨大的生存壓力和快速的流行時(shí)尚所左右，淪為工業(yè)化和市場化的奴隸，成為無思想、無主見、無個(gè)性的精神盲流，整日沉浸于替代性和虛擬性的滿足之中而不能自拔。法蘭克福學(xué)派的諸多思想并非聳人聽聞，但是一味抵制和反對也是不切實(shí)際的唐吉訶德行為，像十九世紀(jì)的浪漫主義和唯美主義2那樣的審美避世論更是一種虛幻的、一廂情愿的審美烏托邦；只有認(rèn)真徹底的分析和解剖，加以批判性的引領(lǐng)，才有可能在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)促成現(xiàn)行被資本異化了的“文化工業(yè)”轉(zhuǎn)變?yōu)榇泶蟊姷摹懊耖g文化”，即真正含義上的“大眾”文化。因此，阿多諾、馬爾庫塞等人所提倡的審美主義的精神救贖理論有相當(dāng)大的價(jià)值和參考意義。畢竟審美趣味的轉(zhuǎn)向已成事實(shí)，但是現(xiàn)在的關(guān)鍵問題是：轉(zhuǎn)向之后思想精英們徹底邊緣化了，他們不再具有掌控審美文化發(fā)展方向的權(quán)利，那么現(xiàn)在大眾文化的掌舵人又是誰呢？——是那些完全聽命于資本和市場的所謂“文化經(jīng)濟(jì)人”和“經(jīng)濟(jì)文化人”，歸根結(jié)底還是資本和市場。因此，對于當(dāng)代居主流地位的大眾文化，人們的思想中存在一對主要矛盾——審美主義與消費(fèi)主義的對抗。

大眾文化的崛起引出了許多全新的話題。大眾文化審美化或曰審美泛化是一場審美日?；淖兏铮@次美學(xué)變革實(shí)質(zhì)上就是使神圣美學(xué)世俗化、高雅藝術(shù)大眾化的過程，其主要表象就是日常生活的文化化與審美化，這也是自啟蒙主義思潮以來歷代思想精英們渴望實(shí)現(xiàn)的理想?，F(xiàn)在，這個(gè)理想表面上實(shí)現(xiàn)了，但是深層里卻存在許多嚴(yán)重問題，尤其是這次變革的內(nèi)在動(dòng)力來源于市場資本和技術(shù)文明的控制，而非歷代啟蒙主義者所期待的自上而下的大眾的文化自覺或曰審美自覺，啟蒙現(xiàn)代性“自由解放”的理想預(yù)期與“人自身不斷被物化和異化”現(xiàn)實(shí)結(jié)果之間出現(xiàn)了巨大反差。正是緣于這種深層的現(xiàn)代性分歧，當(dāng)代邊緣化的思想精英們不顧自身地位的變化而不遺余力地大聲疾呼，知其不可為而為之地堅(jiān)持批判市場資本和技術(shù)文明對人類社會(huì)的全面的控制，揭露大眾文化產(chǎn)銷中的“迎合”與“媚俗”陰謀，抵制大眾文化發(fā)展中潛藏的消費(fèi)主義原則。正如老子所說：“天下皆知美之為美，斯惡已；皆知善之為善，斯不善已。”也就是說，如果人人都知道美，那么這反而成了一種惡；如果人人都了解什么是善，那么這反而成了一種不善，因?yàn)槿藗冞z忘、忽視和掩蓋了相反東西的存在。在“為胸部和下半身”寫作或制作風(fēng)行的時(shí)代，在像動(dòng)物一樣坦誠地、赤裸裸地高歌欲望和表白功利的時(shí)候，思想精英們憑借審美主義依然堅(jiān)守著人性升華和精神進(jìn)化的立場，反對各種形式的人類異化，并試圖打動(dòng)那些習(xí)以為常的大眾以改變現(xiàn)狀、防止文化惡果的出現(xiàn)。

經(jīng)典藝術(shù)與大眾文化之間有一個(gè)根本性的差別，即：是以生產(chǎn)者的情感表現(xiàn)為主體，還是以消費(fèi)者的欲求宣泄為主體。審美主義的文化觀念建立在藝術(shù)家的自我主體性基石之上，因此它強(qiáng)調(diào)個(gè)體生命經(jīng)驗(yàn)的自由出場；而大眾文化的文化觀念建立在消費(fèi)者的趣味選擇基石之上，因此它強(qiáng)調(diào)表現(xiàn)最普遍的生命經(jīng)驗(yàn)，如性幻想等等，唯有如此它才能獲得最好的市場前景。也正是在這層意義上，霍克海默、阿多諾等人認(rèn)為大眾文化實(shí)際上是資本主義的工業(yè)化極權(quán)社會(huì)對大眾思想實(shí)行控制的一種方法，這種控制方法以極大滿足物欲的形式消除大眾對資本主義工業(yè)社會(huì)合理性的懷疑；而天馬行空式地超越世俗社會(huì)的經(jīng)典藝術(shù)尤其是現(xiàn)代主義藝術(shù)，正是在反抗消費(fèi)社會(huì)中人的物化和單面化這一點(diǎn)上得到了法蘭克福學(xué)派思想家們的贊賞。

經(jīng)典藝術(shù)是意義表現(xiàn)者在面對世界時(shí)的一種發(fā)現(xiàn)，而大眾文化的意義是表現(xiàn)者面對消費(fèi)者的一種“代言”。因此，經(jīng)典藝術(shù)的意義產(chǎn)生于主體與世界的關(guān)系之中，有著極強(qiáng)的指涉性，而大眾文化的意義產(chǎn)生于作者與消費(fèi)者的關(guān)系之中，傾向于一種體驗(yàn)性或者游戲經(jīng)驗(yàn)。審美主義常常帶著審美救世的觀念從事藝術(shù)活動(dòng)，所以藝術(shù)對他們來說是經(jīng)國之大業(yè)、不朽之盛事，藝術(shù)活動(dòng)就是要揭示世界的本源意義，甚至是為蕓蕓眾生制定普遍有效的理解方式和價(jià)值原則。這種創(chuàng)造經(jīng)典的沖動(dòng)使高雅藝術(shù)中充滿了關(guān)于世界意義的言說，無論這意義是荒誕還是和諧、是虛無還是原始生命力，也無論這意義怎樣讓接受者感到晦澀、陌生，面對大地的言說總是支撐著經(jīng)典藝術(shù)的意義生產(chǎn)體系。精英藝術(shù)堅(jiān)持一種純藝術(shù)品位和與現(xiàn)實(shí)社會(huì)操作保持距離的文化思考，從文藝本體出發(fā)的藝術(shù)追求和從文化批判著眼的哲理追求是它的兩個(gè)基石。大眾文化則不甚關(guān)心國計(jì)民生等大事，它拒絕承擔(dān)言說大地的重任，它的意義不是來自于指涉而是來自于共鳴，來自于制作者替大眾消費(fèi)者代言。大眾文化無須探究宇宙人生的本質(zhì)，而只是揣測文化市場的動(dòng)向，琢磨世俗社會(huì)中人們的情感欲求；大眾文化要為消費(fèi)者搭建一個(gè)宣泄情感或者實(shí)現(xiàn)夢幻的現(xiàn)實(shí)舞臺(tái)或者虛擬空間，所以，無論是哲理化的本質(zhì)真實(shí)還是事件性的生活真實(shí)，對于大眾文化都沒有太大意義。譬如，加繆的《西西弗斯神話》借強(qiáng)者的徒勞告知人們他對世界的意義——荒誕——的發(fā)現(xiàn)，而好萊塢巨星施瓦辛格主演的系列電影《終結(jié)者》卻編織一個(gè)虛假的故事替人們實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)者懲惡揚(yáng)善”的愿望；《西西弗斯神話》的意義是加繆深刻反思世界的結(jié)果，而《終結(jié)者》的意義是電影制作集體與觀眾“共謀”的結(jié)果。

消費(fèi)時(shí)代的最大特征，就是文藝的創(chuàng)作、演播(出版)和觀賞基本按經(jīng)濟(jì)學(xué)中商品生產(chǎn)—流通—消費(fèi)的模式來運(yùn)作。以往作家和讀者、藝術(shù)家和觀眾之間主要是啟蒙和被啟蒙的關(guān)系，而在市場經(jīng)濟(jì)體制主宰的消費(fèi)時(shí)代里，作家和讀者、藝術(shù)家和觀眾之間已越來越實(shí)實(shí)在在地演變成生產(chǎn)者和消費(fèi)者的關(guān)系。這種角色轉(zhuǎn)換，對文藝生產(chǎn)的影響至關(guān)重要：在前者關(guān)系里，創(chuàng)作什么和怎樣創(chuàng)作一般都取決于作家和藝術(shù)家的主體追求；而在后者關(guān)系中，創(chuàng)作什么和怎樣創(chuàng)作則更多地取決于讀者與觀眾的消費(fèi)需求。由此，創(chuàng)作主體的獨(dú)立思考和藝術(shù)探索，必須甚至必須在很大程度上讓位于迎合讀者口味和取悅觀眾興趣。因?yàn)閷τ谙M(fèi)時(shí)代的文藝創(chuàng)作者來說，讀者拒絕購買和觀眾拒絕觀看無異于一種生死判決，它直接決定作品生產(chǎn)者能否生存及生存狀態(tài)的好壞[3]。大眾文化主要遵循的正是這種市場經(jīng)濟(jì)原則，是市場化大潮在文化上的蔓延；在大眾文化的任何一類事件性文本中，毫無疑問地蘊(yùn)藏著豐富的市場掌控成分，無論它表面是一種純情展示還是情欲挑逗、是一種心理撫慰還是暴力宣泄、是一種正義宣揚(yáng)還是語言狂歡……正像周小儀先生在探討“唯美主義”的當(dāng)下作用時(shí)所指出的：“在當(dāng)代社會(huì)條件下，無論是純粹藝術(shù)還是日常生活中的藝術(shù)形象，總是以美麗誘人的方式遮蔽了資本擴(kuò)張所造成的感性物化之殘酷現(xiàn)實(shí)，并以普遍主義的姿態(tài)強(qiáng)化了強(qiáng)勢文化所賴以生存的不平等結(jié)構(gòu)?！谖乐髁x運(yùn)動(dòng)中所涌現(xiàn)出的主體，無論是19世紀(jì)還是當(dāng)代，也一定是物化的主體，并鎖定在文化的權(quán)力結(jié)構(gòu)之中?！盵4]（p.21）因此，有的學(xué)者不無憂慮地指出：“在社會(huì)觀念轉(zhuǎn)換、價(jià)值取向變得模糊、混亂之際，大眾文化正氣焰囂張地?cái)U(kuò)張自己的地盤，文學(xué)則被擠壓到寒磣的旮旯。原先的榮耀已成春夢，卸除了救世匡俗重?fù)?dān)之后的文學(xué)雖因不再受到那么多限制而顯得輕松，卻又深感失落和迷惘。在社會(huì)價(jià)值觀念裂變和生存壓力的雙重牽引下，文學(xué)意義、價(jià)值下滑已勢所難免，文學(xué)成為能指游戲，成為本能的放縱，成為荒誕的戲謔，色情、粗俗、野蠻反倒成了不少人追逐的時(shí)髦，成為文學(xué)不可缺少的佐料。文學(xué)正在自己挖掘自己的根基?！盵5]（p.167）人的存在確實(shí)需要現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)和技術(shù)，但又不能僅限于現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)和技術(shù)：如果說大眾文化帶有很大的技術(shù)“物性”，那么人不是物；如果說大眾文化誘惑、滿足、填塞著人的日常感性欲望，那么人不僅僅是日常感性的存在；如果說大眾文化造就著一個(gè)市場秩序似的標(biāo)準(zhǔn)化感受，那么人是不能完全被標(biāo)準(zhǔn)化的。在日常感性得到較好滿足的先進(jìn)國家，對大眾文化的批判顯得很理直氣壯；然而，在日常感性相對匱乏的中國大陸，大眾文化的具體效益還是相當(dāng)復(fù)雜的。

在當(dāng)今時(shí)代，消費(fèi)被變成了人們生活的理由——在消費(fèi)中個(gè)人才能夠獲得自己的價(jià)值和意義、才能夠獲得某種自我想像，消費(fèi)還劃定了人的階層地位，可以說消費(fèi)主義的意識形態(tài)乃是當(dāng)下日常生活的基礎(chǔ)。與消費(fèi)主義的合法化相同構(gòu)，日常生活的意義被放大為文化的中心并被神圣化，而昔日的現(xiàn)代性的神圣價(jià)值則被日?；?；日常生活的欲望被合法化，并成為普通大眾生活的目標(biāo)之一。在此基礎(chǔ)上，消費(fèi)甚至成了一個(gè)無處不在的神話，它不僅可以用性和暴力滿足人們的欲望，同時(shí)也可以用世俗化的方式溶解經(jīng)典藝術(shù)，使其納入市場的范疇，變成消費(fèi)對象；市場是傳統(tǒng)意識形態(tài)最有力的解構(gòu)力量，它以世俗化的方式拆散了歷史曾賦予藝術(shù)品原有的意義和價(jià)值，它單一的意識形態(tài)指向逐漸脫去，已不止向人們述說那曾經(jīng)存在的高于天的革命理想。但是，如果說因看到大眾文化在當(dāng)代中國的崛起就斷言以市場邏輯為主導(dǎo)的大眾文化現(xiàn)在可以獨(dú)霸天下了，中國的國家意識形態(tài)中的馬克思主義社會(huì)革命道統(tǒng)與知識精英的文化革命傳統(tǒng)就此而讓位于市場邏輯，那就大錯(cuò)而特錯(cuò)了；當(dāng)然，市場經(jīng)濟(jì)的內(nèi)在邏輯在中國取得了前所未有的地位和成就，市場邏輯的沖擊力和強(qiáng)勢地位是有目共睹的。

中國大眾文化的勃興是文化受到長期禁錮之后重獲解放的結(jié)果，是對大一統(tǒng)的文化格局的顛覆；同時(shí)，遵循“市場邏輯”、依靠數(shù)碼技術(shù)的大眾文化又帶著嚴(yán)重的先天不足，加劇了急功近利的社會(huì)價(jià)值取向和精神壓力，消解了人文價(jià)值的傳統(tǒng)影響。大眾文化由市場化推動(dòng)在中國形成氣候的同時(shí)，也形成了（包括大眾文化制作者）對大眾文化的誤解：把它僅看成與廣告、服裝、櫥窗一類的“快餐”，而忘了它還是種藝術(shù)類型；把它視作粗制濫造的同義詞，而不知它有自己的精品。感官愉悅是它的第一技術(shù)，決定了它編織故事、運(yùn)用鏡頭與組織畫面的方式。真正吸引大眾的感官愉悅必須刺透心靈，所以，大眾文化也有自己的“深度模式”——貼近并取媚大眾會(huì)迫使其去分析大眾心理，揣摩社會(huì)熱點(diǎn)，洞悉不同樣態(tài)。在中國，大眾不愛“大眾文化”，“大眾文化”不理大眾的事比比皆是。我們不但看不到自己的柯蘭道爾、謝爾頓、金庸、瓊瑤，也看不到緊貼新時(shí)代中國大眾心態(tài)的應(yīng)該出現(xiàn)而沒有出現(xiàn)的中國的和全球的日常趣味的好作品，譬如極具想象力、人類意識與科技意識的科幻作品[6]（p.167）。

作為大眾文化的機(jī)構(gòu)性存在，大眾傳媒如電視、影院、廣播、報(bào)紙、卡拉OK、歌舞廳等為大眾文化的發(fā)展準(zhǔn)備了物質(zhì)上的前提，其最終的作用是使大眾文化在文化產(chǎn)業(yè)的規(guī)模上生產(chǎn)并進(jìn)行全球性的傳播，結(jié)果使文化的共享領(lǐng)域得到明顯擴(kuò)大，以地域或民族為界限的傳統(tǒng)區(qū)域文化的藩籬被大規(guī)模拆除，為形成一個(gè)現(xiàn)代意義上的世界性文化提供了可能。大眾文化將自身明確定位為一種商品，以市場原則為導(dǎo)向、以被大眾消費(fèi)為目的，所以，大眾文化本能地追蹤大眾的文化消費(fèi)心理、迎合大眾的消費(fèi)口味，具有一定程度的前衛(wèi)性和有益性：它以淺層次的商品平等原則替代空洞的教條說教、以緊張工作后的輕松原則參與大眾的日常生活、以壓抑意識的釋放原則緩解社會(huì)的緊張、以自然淘汰的選擇原則不斷推動(dòng)文化產(chǎn)品的更新，因此說大眾文化在現(xiàn)代社會(huì)有其不可替代的功能和作用。但是，與高雅藝術(shù)或精英文化相比，大眾文化的市場特性和商品原則又決定了它的平面和短視，追求當(dāng)下即得的瞬間快感或本能滿足成為它的主流。受市場邏輯的制約，大眾文化生產(chǎn)的內(nèi)部的確存在著為獲取最大經(jīng)濟(jì)效益而追求程式化、模式化和批量化的制作驅(qū)動(dòng)力，但是當(dāng)消費(fèi)市場日趨完善、消費(fèi)心理日趨成熟后，也存在著受自然淘汰法則牽制的、為最大限度吸引消費(fèi)者的興趣而講究創(chuàng)新、獨(dú)異的競爭性創(chuàng)作驅(qū)動(dòng)力。這說明大眾文化的生產(chǎn)，除了受市場經(jīng)濟(jì)的顯在制約之外，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)也受到審美規(guī)律和大眾趣味的潛在制約。

毋庸諱言，當(dāng)前中國大陸的大眾文化生產(chǎn)是被市場邏輯控制的消費(fèi)主義主導(dǎo)著，其產(chǎn)品內(nèi)在的精神緯度幾近喪失而唯存一種表象，其商品性從其生產(chǎn)到銷售甚至包括所謂的售后服務(wù)都與其他質(zhì)量不穩(wěn)定的物質(zhì)商品無異；可以說，當(dāng)前大眾文化的商品屬性占據(jù)了絕對統(tǒng)治地位，而精神屬性則被高科技的包裝和工藝性的裝潢所取代。許多地區(qū)的大眾文化水平就更讓人擔(dān)心了，短、平、快甚至庸俗化、色情化的產(chǎn)品比比皆是，致使由大眾文化產(chǎn)品擔(dān)當(dāng)主角的中國文化產(chǎn)業(yè)明顯處于劣勢。由競爭促成的市場自身的發(fā)展表明，大眾文化自身也能產(chǎn)生解毒劑，抑制消費(fèi)主義獨(dú)霸天下，因?yàn)槲幕袌龅纳尚枰氖恰敖泻谩敝蜗碌摹敖凶保駝t必不長久。大眾文化發(fā)展到一定程度以后的內(nèi)情轉(zhuǎn)變，又正好契合了審美主義者對單一向度的消費(fèi)主義的批判，內(nèi)外結(jié)合促使大眾文化加大精神容量，降低人性異化的可能。但是，因?yàn)槭袌龅馁Y本控制性質(zhì)沒有從根上消除，所以期待市場的自身凈化是徒然的，外在的沖擊與良性批判仍是具有關(guān)鍵作用的。

參考文獻(xiàn)

[1]（美）丹尼爾·貝爾.資本主義文化矛盾[M].趙一凡等譯，北京：三聯(lián)書店，1992.[2] 傅守祥.歡樂之誘與悲劇之思——消費(fèi)時(shí)代大眾文化的審美之維芻議[J].哲學(xué)研究，2006，（2）.[3] 錢念孫．貌合神離：消費(fèi)時(shí)代文藝與和諧社會(huì)建設(shè)[N]．中國藝術(shù)報(bào)，2005－11－07（3）．

[4] 周小儀．唯美主義與消費(fèi)文化[M]．北京：北京大學(xué)出版社，2002．

[5] 馬大康．新理性精神：文學(xué)的立身之本——兼論理性與感性生命的關(guān)系[J]．東方叢刊，2004（1）．

[6] 傅守祥.世俗化的文化：中國大眾文化發(fā)展的消費(fèi)性取向[J].理論與創(chuàng)作，2005，（3）．

第二篇：先進(jìn)材料與技術(shù)論文

這學(xué)期我選了《先進(jìn)材料與技術(shù)》這門選修課，雖然說只是一門選修課，但我從幾位老師的授課中學(xué)到了不少，對材料有了一個(gè)新的認(rèn)識，因?yàn)槲乙彩菍W(xué)材料的，這對我以后學(xué)材料定會(huì)有更多的幫助，下面我主要介紹一下復(fù)合材料：

復(fù)合材料，是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料，通過物理或化學(xué)的方法，在宏觀上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長補(bǔ)短，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使復(fù)合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。復(fù)合材料的基體材料分為金屬和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強(qiáng)材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質(zhì)細(xì)粒等。復(fù)合材料使用的歷史可以追溯到古代。從古至今沿用的稻草增強(qiáng)粘土和已使用上百年的鋼筋混泥土均由兩種材料復(fù)合而成。20世紀(jì)40年代，因航空工業(yè)的需要，發(fā)展了玻璃鋼，從此出現(xiàn)了復(fù)合材料這一名稱。50年代以后，陸續(xù)發(fā)展了碳纖維、石墨纖維和硼纖維等高強(qiáng)度和高模量纖維。70年代出現(xiàn)了芳綸纖維和碳化硅纖維。這些高強(qiáng)度、高模量纖維能與合成樹脂、碳、石墨、陶瓷、橡膠等非金屬基體或鋁、鎂、鈦等金屬基體復(fù)合，構(gòu)成各具特色的復(fù)合材料。簡單介紹了一下復(fù)合材料，下面我就紡織復(fù)合材料介紹一下：

紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料是紡織技術(shù)和現(xiàn)代復(fù)合材料技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，它與通常的纖維復(fù)合材料具有較大的區(qū)別。纖維復(fù)合材料是通過把纖維束按一定的角度和一定的順序進(jìn)行鋪層或纏繞而制成的，基體材料和纖維材料于鋪層或纏繞時(shí)同時(shí)組合，形成層狀結(jié)構(gòu)，因此也稱層合(壓)復(fù)合材料。纖維復(fù)合材料中的纖維是平行的、互不交疊的。而紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料是利用紡織技術(shù)首先用纖維束織造成所需結(jié)構(gòu)的形狀，形成預(yù)成型結(jié)構(gòu)件(簡稱預(yù)成型)，然后以預(yù)成型作為增強(qiáng)骨架進(jìn)行浸膠固化而直接形成復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。正是這種工藝的變革，使紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料與普通復(fù)合材料相比具有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)由于細(xì)觀結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化又給設(shè)計(jì)和分析增添了更多的困難。迄今雖然經(jīng)過許多研究者的努力，已經(jīng)發(fā)展了各種分析模型，能解決一些應(yīng)用問題，但還遠(yuǎn)沒有成熟，還需要經(jīng)過比較、積累和進(jìn)一步發(fā)展，以形成完善而統(tǒng)一的分析、設(shè)計(jì)方法和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，才能使紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料得到更廣泛的應(yīng)用。

一、紡織復(fù)合材料的發(fā)展

在20年代，波音公司就已經(jīng)使用紡織結(jié)構(gòu)來增強(qiáng)飛機(jī)的機(jī)翼。50年代，美國通用電器公司也選擇紡織結(jié)構(gòu)作為碳/碳復(fù)合材料鼻錐的增強(qiáng)形式。70年代初，在纏繞工藝的影響下，二維編織工藝被引入復(fù)合材料領(lǐng)域。隨著復(fù)合材料的發(fā)展，二維編織工藝也得到了迅速的發(fā)展，并為制造復(fù)雜形狀復(fù)合材料開辟了一條成功之路。80年代，通過紡織界與復(fù)合材料界的合作，編織技術(shù)由二維發(fā)展到三維，從而為制造高性能復(fù)合材料提供了新的途徑。三維編織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料由于其增強(qiáng)體為三維整體結(jié)構(gòu)，大大提高了其厚度方向的強(qiáng)度和抗沖擊損傷的性能，因而倍受重視并獲得迅速發(fā)展。創(chuàng)造不補(bǔ)充加油而連續(xù)環(huán)球飛行一周記錄的“航行者”飛機(jī)與美國比奇公司的“星舟”1號公務(wù)機(jī)，都采用了一些編織結(jié)構(gòu)件。英國道蒂公司的復(fù)合材料螺旋漿，其漿葉為編織結(jié)構(gòu)，獲得1991年英國女王技術(shù)成果大獎(jiǎng)。美國航空航天局(NASA)大力開展三維編織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料研究工作。計(jì)劃中包括開發(fā)編織技術(shù)和自動(dòng)化加工、開發(fā)熱塑性樹脂等重要內(nèi)容。

由此可見，現(xiàn)代紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料是在常規(guī)復(fù)合材料高度發(fā)展和廣泛應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)上產(chǎn)生和發(fā)展起來的，通過吸收紡織學(xué)科各類織造技術(shù)，形成了機(jī)織、針織、編織等類別的紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料。值得指出的是，在過去40年里，還主要是以層板復(fù)合材料應(yīng)用最廣，特別是在航空航天、軍事工業(yè)、交通等領(lǐng)域占據(jù)重要地位。復(fù)合材料的出現(xiàn)和發(fā)展對20世紀(jì)的結(jié)構(gòu)工程產(chǎn)生了巨大的推動(dòng)作用，并形成全球性的先進(jìn)纖維材料的市場。在這種應(yīng)用背景下，層板復(fù)合材料因存在“層”而帶來力學(xué)性能的弱點(diǎn):如分層、開裂敏感和損傷擴(kuò)展快，垂直結(jié)構(gòu)厚度方向強(qiáng)度低，抗沖擊性能差等都顯露出來。由此古代紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的思想必然被人們接受用來消除復(fù)合材料的“層”。在常規(guī)復(fù)合材料成熟的設(shè)計(jì)分析方法、織造工藝以及高效的紡織織造技術(shù)的前提下，現(xiàn)代紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料以驚人的速度蓬勃發(fā)展，已波及美國、法國、英國、德國、俄羅斯、拉脫維亞、芬蘭、比利時(shí)、中國、日本、南朝鮮等國。其重要原因之一，就是紡織構(gòu)造的優(yōu)越的力學(xué)性能，特別是不同的織造技術(shù)所形成的纖維束的微觀構(gòu)型，適應(yīng)十分廣泛的載荷環(huán)境作用下的工程結(jié)構(gòu)的要求。

二、紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料應(yīng)用

（一）按當(dāng)代歷史觀點(diǎn)，紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的出現(xiàn)是近世紀(jì)材料科學(xué)發(fā)展的重大進(jìn)步之一。而按紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的定義，可以追溯到中國古代用編成排的秫桔混合粘土做成的墻體，這是紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料在建筑領(lǐng)域的最早應(yīng)用。

（二）用銅絲編織成的陶瓷基容器?？梢钥甲C，早在中國明朝(1368年～1644年)就可精制此類景泰藍(lán)。由此可知，人類很早就熟知紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的優(yōu)點(diǎn):織造的纖維網(wǎng)絡(luò)具有優(yōu)越的整體增強(qiáng)作用。因而紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的出現(xiàn)和發(fā)展是一個(gè)悠久的歷史過程。

（三）在航空航天領(lǐng)域，高溫、燒蝕和高速?zèng)_刷的導(dǎo)彈頭錐、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的喉襯采用三維整體編織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料。發(fā)動(dòng)機(jī)裙和導(dǎo)彈彈體(或火箭箭體)以及飛機(jī)機(jī)身則采用二維編織或機(jī)織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料。目前對空間飛行器，特別是對那些長時(shí)間在軌道運(yùn)行的空間站、空間實(shí)驗(yàn)室和重復(fù)使用的太空運(yùn)輸系統(tǒng)，正在進(jìn)行一類智能型紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的研究。這類結(jié)構(gòu)是將諸如光纖(傳感)、壓電(驅(qū)動(dòng))等元件埋入材料內(nèi)部，以監(jiān)控制造過程中的質(zhì)量和運(yùn)行中結(jié)構(gòu)的健康狀況或控制結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)行為;

（四）在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，從自行車到汽車、艦艇、高速火車和軍用戰(zhàn)車，都可以找出用紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料制成的零、部件和主體構(gòu)架的例子，只是不同部件采用不同類型的紡織結(jié)構(gòu)而已。如形狀復(fù)雜的螺旋槳、曲軸就采用整體編織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料;

（五）在建筑領(lǐng)域，可分為兩類:一類是剛性復(fù)合材料構(gòu)件，如梁、柱、骨架等;一類則是柔性復(fù)合材料構(gòu)件，如體育館、停車場和車站的屋頂、野營帳篷等。前者大多采用三維織造類結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，后者則用二維織造類結(jié)構(gòu)復(fù)合材料。

（六）體育用品如高爾夫球桿，醫(yī)療用品如人造血管、骨骼等都可用三維織造類結(jié)構(gòu)復(fù)合材料。

三、紡織復(fù)合材料的應(yīng)用優(yōu)勢

（一）高強(qiáng)度、高模量，特別是包括厚度方向、橫向的全方位增強(qiáng)，使材料具有高損傷容限、高斷裂韌性、耐沖擊、抗分層、開裂和疲勞等;

（二）優(yōu)良的可設(shè)計(jì)性，可按加載方向增加纖維束數(shù)，以及按實(shí)際需要(整體)織造復(fù)雜形狀的零、部件和一次完成組合件，如加筋殼、開孔結(jié)構(gòu)的制造等;

（三）可自動(dòng)化高效率生產(chǎn)和接近實(shí)際產(chǎn)品形狀的制造，使加工量和連接大大減少。因而經(jīng)濟(jì)性好、成本低、制造周期短;

（四）易于在預(yù)成型和復(fù)合前安放機(jī)敏類材料，如光纖、壓電等，從而實(shí)現(xiàn)對復(fù)合工藝質(zhì)量監(jiān)控、產(chǎn)品在服務(wù)期間 的壽命監(jiān)測、振動(dòng)控制等，這樣既提高了產(chǎn)品質(zhì)量又增加了可靠性。

四、紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的組成

紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料類似于自然界經(jīng)過優(yōu)勝劣汰的生物組織。所不同的是由纖維束組成的種種預(yù)成型構(gòu)造是經(jīng)過現(xiàn)代紡織技術(shù)織造成形的。將成型后的纖維束網(wǎng)絡(luò)骨架充填以基體材料，經(jīng)固化制成紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料。

紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的另一個(gè)組分就是基體材料。主要有樹脂基、金屬基、陶瓷基和碳碳基4類基體材料。在復(fù)合材料中，基體起著傳遞載荷、均衡載荷和固箝支持纖維的作用。只有纖維和基體兩者有機(jī)地匹配協(xié)調(diào)，才能充分發(fā)揮整體作用和各自的性能，即通常估算力學(xué)性能的混合律方可成立。值得指出，混合律還只是一個(gè)工程處理模式，切勿從混合律各組分所占的比例來判定各個(gè)組分所起的作用。這是因?yàn)榧徔椊Y(jié)構(gòu)復(fù)合材料的工藝性、力學(xué)性能中的壓縮、彎曲、剪切、扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度、對環(huán)境的溫度、介質(zhì)相容性以及導(dǎo)電、傳熱等物理或化學(xué)性能主要取決于基體材料。研究表明，兩組分固化后組分之間受4種力的相互作用而固結(jié)成整體:其一，兩組分本身的內(nèi)聚力;其二，在纖維表面的微孔隙被基體大分子滲透擴(kuò)散而“釘牢”所產(chǎn)生的機(jī)械作用力;其三，包括氫鍵和范德華力在內(nèi)的吸附力;其四，基體的化學(xué)基團(tuán)與纖維表面化學(xué)基團(tuán)起化學(xué)反應(yīng)所形成的化學(xué)鍵的作用力。這是組分選擇和工藝方法選擇的第二個(gè)應(yīng)考慮的因素。

基體的類型繁多，在選擇基體材料時(shí)，還必須考慮固化收縮率。例如環(huán)氧類、聚酯類和酚醛類樹脂的收縮率分別在1%～2%、4%～6%和8%～10%范圍內(nèi)。收縮率越大意味著固化后產(chǎn)生的縮孔和微裂紋就越多，結(jié)果會(huì)降低紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的力學(xué)性能。近年來，材料科學(xué)研究致力于減小基體的收縮率。通常的做法是在熱固性樹脂中填入熱塑性大分子，這樣既改善聚收狀態(tài)又提高結(jié)構(gòu)材料的韌性?？傊?，在紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料設(shè)計(jì)中，首先就是選擇纖維和基體的材料。選擇的依據(jù)是基于:產(chǎn)品所經(jīng)受的載荷和環(huán)境(溫度、濕度、腐蝕和其它化學(xué)作用等);產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其功能要求;采用的預(yù)成型和固化技術(shù);成本限制等因素。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，復(fù)合材料在美國和歐洲主要用于航空航天、汽車等行業(yè)。2000年美國汽車零件的復(fù)合材料用量達(dá)14.8萬噸，歐洲汽車復(fù)合材料用量到2003年估計(jì)可達(dá)10.5萬噸。而在日本，復(fù)合材料主要用于住宅建設(shè)，如衛(wèi)浴設(shè)備等，此類產(chǎn)品在2000年的用量達(dá)7.5萬噸，汽車等領(lǐng)域的用量僅為2.4萬噸。不過從全球范圍看，汽車工業(yè)是復(fù)合材料最大的用戶，今后發(fā)展?jié)摿θ允志薮?，目前還有許多新技術(shù)正在開發(fā)中。

第三篇：傳感器與檢測技術(shù)論文

光電傳感器--太陽能電池板

太陽能電池板是利用光生伏特效應(yīng)原理制造的。在光線作用下能夠使物體產(chǎn)生一定方向的電動(dòng)勢的現(xiàn)象叫做光生伏特效應(yīng)?；谠撔?yīng)的光電器件有光電池和光敏二極管、三極管。太陽能電池是通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。以光電效應(yīng)工作的薄膜式太陽能電池為主流，而以光化學(xué)效應(yīng)工作的濕式太陽能電池則還處于萌芽階段。

太陽能電池板 Solar panel

分類：晶體硅電池板：多晶硅太陽能電池、單晶硅太陽能電池。

非晶硅電池板：薄膜太陽能電池、有機(jī)太陽能電池。

化學(xué)染料電池板：染料敏化太陽能電池。太陽能發(fā)電系統(tǒng)

太陽能發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池（組）組成。如輸出電源為交流220V或 110V，還需要配置逆變器。各部分的作用為：

（一）太陽能電池板：太陽能電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中價(jià)值最高的部分。其作用是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，或送往蓄電池中存儲(chǔ)起來，或推動(dòng)負(fù)載工作。太陽能電池板的質(zhì)量和成本將直接決定整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量和成本。

（二）太陽能控制器：太陽能控制器的作用是控制整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對蓄電池起到過充電保護(hù)、過放電保護(hù)的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應(yīng)具備溫度補(bǔ)償?shù)墓δ?。其他附加功能如光控開關(guān)、時(shí)控開關(guān)都應(yīng)當(dāng)是控制器的可選項(xiàng)。

（三）蓄電池：一般為鉛酸電池，一般有12V和24V這兩種，小微型系統(tǒng)中，也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時(shí)將太陽能電池板所發(fā)出的電能儲(chǔ)存起來，到需要的時(shí)候再釋放出來。

（四）逆變器：在很多場合，都需要提供AC220V、AC110V的交流電源。由于太陽能的直接輸出一般都是DC12V、DC24V、DC48V。為能向AC220V的電器提供電能，需要將太陽能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能，因此需要使用DC-AC逆變器。在某些場合，需要使用多種電壓的負(fù)載時(shí)，也要用到DC-DC逆變器，如將24VDC的電能轉(zhuǎn)換成5VDC的電能（注意，不是簡單的降壓）。

晶體硅太陽能電池的制作過程：

晶體硅太陽能電池

“硅”是我們這個(gè)星球上儲(chǔ)藏最豐量的材料之一。自從19世紀(jì)科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了晶體硅的半導(dǎo)體特性后，它幾乎改變了一切，甚至人類的思維。20世紀(jì)末，我們的生活中處處可見“硅”的身影和作用，晶體硅太陽能電池是近15年來形成產(chǎn)業(yè)化最快的。生產(chǎn)過程大致可分為五個(gè)步驟：a、提純過程 b、拉棒過程 c、切片過程 d、制電池過程 e、封裝過程。

太陽能電池的應(yīng)用：

太陽能電池,1971年首次應(yīng)用于我國發(fā)射的衛(wèi)星上。1973年開始將太陽能電池用于地面。由于受到價(jià)格和產(chǎn)量的限制,市場發(fā)展很緩慢,除了作為衛(wèi)星電源,在地面上太陽能電池僅用于小功率電源系統(tǒng),如航標(biāo)燈、鐵路信號系統(tǒng)等。

2002年,國家有關(guān)部委啟動(dòng)了“西部省區(qū)無電鄉(xiāng)通電計(jì)劃”,通過光伏和小型風(fēng)力發(fā)電解決西部七省區(qū)無電鄉(xiāng)的用電問題。這一項(xiàng)目的啟動(dòng)大大刺激了太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè),國內(nèi)建起了幾條太陽能電池的封裝線,使太陽能電池的年生產(chǎn)量迅速增加。

目前太陽能電池已經(jīng)開始廣泛用于通信、交通、民用產(chǎn)品等各個(gè)領(lǐng)域,光伏發(fā)電不但列入到國家的攻關(guān)計(jì)劃,而且列入國家電力建設(shè)計(jì)劃,同時(shí)也在一些重大工程項(xiàng)目中得到應(yīng)用。2003年底，我國太陽能電池的累計(jì)裝機(jī)達(dá)到5萬千。目前，光伏發(fā)電已遍及我國西部各省區(qū)、以及中部和東部的部分省、市、自治區(qū)，投入總規(guī)模已經(jīng)超過30億元人民幣。太陽能電池高效和低價(jià)統(tǒng)一始終是國際開發(fā)的目標(biāo)。

太陽能發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮如下因素：

問題

1、太陽能發(fā)電系統(tǒng)在哪里使用？該地日光輻射情況如何？

問題

2、系統(tǒng)的負(fù)載功率多大？

問題

3、系統(tǒng)的輸出電壓是多少，直流還是交流？

問題

4、系統(tǒng)每天需要工作多少小時(shí)？

問題

5、如遇到?jīng)]有日光照射的陰雨天氣，系統(tǒng)需連續(xù)供電多少天？

問題

6、負(fù)載的情況，純電阻性、電容性還是電感性，啟動(dòng)電流多大？

問題

7、系統(tǒng)需求的數(shù)量？

太陽能電池的原理

太陽光照在半導(dǎo)體p-n結(jié)上，形成新的空穴-電子對，在p-n結(jié)電場的作用下，空穴由n區(qū)流向p區(qū)，電子由p區(qū)流向n區(qū)，接通電路后就形成電流。這就是光電效應(yīng)太陽能電池的工作原理。

一、太陽能發(fā)電方式太陽能發(fā)電有兩種方式，一種是光—熱—電轉(zhuǎn)換方式，另一種是光—電直接轉(zhuǎn)換方式。

（1）光—熱—電轉(zhuǎn)換方式通過利用太陽輻射產(chǎn)生的熱能發(fā)電，一般是由太陽能集熱器將所吸收的熱能轉(zhuǎn)換成工質(zhì)的蒸氣，再驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。前一個(gè)過程是光—熱轉(zhuǎn)換過程；后一個(gè)過程是熱—電轉(zhuǎn)換過程，與普通的火力發(fā)電一樣.太陽能熱發(fā)電的缺點(diǎn)是效率很低而成本很高，估計(jì)它的投資至少要比普通火電站貴5～10倍.一座1000MW的太陽能熱電站需要投資20～25億美元，平均1kW的投資為2000～2500美元。因此，目前只能小規(guī)模地應(yīng)用于特殊的場合，而大規(guī)模利用在經(jīng)濟(jì)上很不合算，還不能與普通的火電站或核電站相競爭。

（2）光—電直接轉(zhuǎn)換方式該方式是利用光電效應(yīng)，將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能，光—電轉(zhuǎn)換的基本裝置就是太陽能電池。太陽能電池是一種由于光生伏特效應(yīng)而將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能的器件，是一個(gè)半導(dǎo)體光電二極管，當(dāng)太陽光照到光電二極管上時(shí)，光電二極管就會(huì)把太陽的光能變成電能，產(chǎn)生電流。當(dāng)許多個(gè)電池串聯(lián)或 并聯(lián)起來就可以成為有比較大的輸出功率的太陽能電池方陣了。太陽能電池是一種大有前途的新型電源，具有永久性、清潔性和靈活性三大優(yōu)點(diǎn).太陽能電池壽命長，只要太陽存在，太陽能電池就可以一次投資而長期使用；與火力發(fā)電、核能發(fā)電相比，太陽能電池不會(huì)引起環(huán)境污染；太陽能電池可以大中小并舉，大到百萬千瓦的中型電站，小到只供一戶用的太陽能電池組，這是其它電源無法比擬的

電池板原料：玻璃，EVA，電池片、鋁合金殼、包錫銅片、不銹鋼支架、蓄電池等。

太陽能電池板新型涂層研發(fā)成功

美國倫斯勒理工學(xué)院研究人員2008年開發(fā)出一種新型涂層，將其覆蓋在太陽能電池板上能使后者的陽光吸收率提高到96.2%，而普通太陽能電池板的陽光吸收率僅為70%左右。

新涂層主要解決了兩個(gè)技術(shù)難題，一是幫助太陽能電池板吸收幾乎全部的太陽光譜，二是使太陽能電池板吸收來自更大角度的太陽光，從而提高了太陽能電池板吸收太陽光的效率。

普通太陽能電池板通常只能吸收部分太陽光譜，而且通常只在吸收直射的太陽光時(shí)工作效率較高，因此很多太陽能裝置都配備自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)，以保證太陽能電池板始終與太陽保持最有利于吸收能量的角度。

多元化合物太陽電池

除了常用的單晶、多晶、非晶硅電池之外，多元化合物太陽電池指不是用單一元素半導(dǎo)體材料制成的太陽電池?，F(xiàn)在各國研究的品種繁多，大多數(shù)尚未工業(yè)化生產(chǎn)，主要有以下幾種：

a)硫化鎘太陽能電池

b)砷化鎵太陽能電池

c)銅銦硒太陽能電池(新型多元帶隙梯度Cu(In, Ga)Se2薄膜太陽能電池)全球太陽能電池產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

據(jù)Dataquest的統(tǒng)計(jì)資料顯示,目前全世界共有136 個(gè)國家投入普及應(yīng)用太陽能電池的熱潮中,其中有95 個(gè)國家正在大規(guī)模地進(jìn)行太陽能電池的研制開發(fā),積極生產(chǎn)各種相關(guān)的節(jié)能新產(chǎn)品。1998年,全世界生產(chǎn)的太陽能電池,其總的發(fā)電量達(dá)1000兆瓦,1999年達(dá) 2850兆瓦。2000年,全球有將近4600 家廠商向市場提供光電池和以光電池為電源的產(chǎn)品。

目前,許多國家正在制訂中長期太陽能開發(fā)計(jì)劃,準(zhǔn)備在21世紀(jì)大規(guī)模開發(fā)太陽能，美國能源部推出的是國家光伏計(jì)劃, 日本推出的是陽光計(jì)劃。NREL光伏計(jì)劃是美國國家光伏計(jì)劃的一項(xiàng)重要的內(nèi)容，該計(jì)劃在單晶硅和高級器件、薄膜光伏技術(shù)、PVMaT、光伏組件以及系統(tǒng)性能和工程、光伏應(yīng)用和市場開發(fā)等5個(gè)領(lǐng)域開展研究工作。

美國還推出了太陽能路燈“計(jì)劃”,旨在讓美國一部分城市的路燈都改為由太陽能供電,根據(jù)計(jì)劃,每盞路燈每年可節(jié)電 800 度。日本也正在實(shí)施太陽能“7萬套工程計(jì)劃”，日本準(zhǔn)備普及的太陽能住宅發(fā)電系統(tǒng),主要是裝設(shè)在住宅屋頂上的太陽能電池發(fā) 電設(shè)備,家庭用剩余的電量還可以賣給電力公司。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)家庭可安裝一部發(fā)電3000瓦的系統(tǒng)。歐洲則將研究開發(fā)太陽能電池列入著名的“尤里卡”高科技計(jì)劃，推出了“10萬套工程計(jì)劃”。這些以普及應(yīng)用光電池為主要內(nèi)容的“太陽能工程”計(jì)劃是目前推動(dòng)太陽能光電池產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的重要?jiǎng)恿χ弧?/p>

日本、韓國以及歐洲地區(qū)總共8個(gè)國家最近決定攜手合作,在亞洲內(nèi)陸及非洲沙漠地區(qū)建設(shè)世界上規(guī)模最大的太陽能發(fā)電站,他們的目標(biāo)是將占全球陸地面積約1/4的沙漠地區(qū)的長時(shí)間日照資源有效地利用起來,為30萬用戶提供100萬千瓦的電能。計(jì)劃將從2001年開始，花4年時(shí)間完成。

目前,美國和日本在世界光伏市場上占有最大的市場份額。美國擁有世界上最大的光伏發(fā)電廠,其功率為7MW,日本也建成了發(fā)電功率達(dá)1MW的光伏發(fā)電廠。全世界總共有23萬座光伏發(fā)電設(shè)備,以色列、澳大利亞、新西蘭居于領(lǐng)先地位。

20世紀(jì)90年代以來,全球太陽能電池行業(yè)以每年15%的增幅持續(xù)不斷地發(fā)展。據(jù)Dataquest發(fā)布的最新統(tǒng)計(jì)和預(yù)測報(bào)告顯示,美國、日本和西歐工業(yè)發(fā)達(dá)國家在研究開發(fā)太陽能方面的總投資, 1998年達(dá)570億美元;1999年646億美元;2000年700億美元;2001年將達(dá)820億美元;2002年有望突破1000億美元。

我國太陽能電池產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

我國對太陽能電池的研究開發(fā)工作高度重視,早在七五期間,非晶硅半導(dǎo)體的研究工作已經(jīng)列入國家重大課題;八五和九五期間,我國把研究開發(fā)的重點(diǎn)放在大面積太陽能電池等方面。2003年10月，國家發(fā)改委、科技部制定出未來5年太陽能資源開發(fā)計(jì)劃，發(fā)改委“光明工程”將籌資100億元用于推進(jìn)太陽能發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用，計(jì)劃到2005年全國太陽能發(fā)電系統(tǒng)總裝機(jī)容量達(dá)到300兆瓦。

2002年，國家有關(guān)部委啟動(dòng)了“西部省區(qū)無電鄉(xiāng)通電計(jì)劃”，通過太陽能和小型風(fēng)力發(fā)電解決西部七省區(qū)無電鄉(xiāng)的用電問題。這一項(xiàng)目的啟動(dòng)大大刺激了太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)，國內(nèi)建起了幾條太陽能電池的封裝線，使太陽能電池的年生產(chǎn)量迅速增加。我國目前已有10條太陽能電池生產(chǎn)線,年生產(chǎn)能力約為4.5MW,其中8條生產(chǎn)線是從國外引進(jìn)的,在這8條生產(chǎn)線當(dāng)中,有6條單晶硅太陽能電池生產(chǎn)線,2條非晶硅太陽能電池生產(chǎn)線。據(jù)專家預(yù)測,目前我國光伏市場需求量為每年5MW,2001～2010年,年需求量將達(dá)10MW,從2011年開始,我國光伏市場年需求量將大于20MW。

目前國內(nèi)太陽能硅生產(chǎn)企業(yè)主要有洛陽單晶硅廠、河北寧晉單晶硅基地和四川峨眉半導(dǎo)體材料廠等廠商，其中河北寧晉單晶硅基地是世界最大的太陽能單晶硅生產(chǎn)基地，占世界太陽能單晶硅市場份額的25％左右。

在太陽能電池材料下游市場，目前國內(nèi)生產(chǎn)太陽能電池的企業(yè)主要有無錫尚德、南京中電、保定英利、河北晶澳、林洋新能源、蘇州阿特斯、常州天合、云南天達(dá)光伏科技、寧波太陽能電源、京瓷（天津）太陽能等公司，總計(jì)年產(chǎn)能在800MW以上。

2009年，國務(wù)院根據(jù)工信提供的報(bào)告指出多晶硅產(chǎn)能過剩，實(shí)際業(yè)界人并不認(rèn)可，科技部已經(jīng)表態(tài)，多晶硅產(chǎn)能并不過剩。太陽能電池發(fā)展市場

當(dāng)電力、煤炭、石油等不可再生能源頻頻告急，能源問題日益成為制約國際社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸時(shí)，越來越多的國家開始實(shí)行“陽光計(jì)劃”，開發(fā)太陽能資源，尋求經(jīng) 濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力。歐洲一些高水平的核研究機(jī)構(gòu)也開始轉(zhuǎn)向可再生能源。在國際光伏市場巨大潛力的推動(dòng)下，各國的太陽能電池制造業(yè)爭相投入巨資，擴(kuò)大生產(chǎn)，以爭一席之地。

全球太陽能電池產(chǎn)業(yè)1994-2004年10年里增長了17倍，太陽能電池生產(chǎn)主要分布在日本、歐洲和美國。2006年全球太陽能電池安裝規(guī)模已達(dá)1744MW，較2005年成長19％，整個(gè)市場產(chǎn)值已正式突破100億美元大關(guān)。2007年全球太陽能電池產(chǎn)量達(dá)到3436MW，較2006年增長了56%。

中國對太陽能電池的研究起步于1958年，20世紀(jì)80年代末期，國內(nèi)先后引進(jìn)了多條太陽能電池生產(chǎn)線，使中國太陽能電池生產(chǎn)能力由原來的3個(gè)小廠的幾百kW一下子提升到4個(gè)廠的4.5MW，這種產(chǎn)能一直持續(xù)到2002年，產(chǎn)量則只有2MW左右。2002年后，歐洲市場特別是德國市場的急劇放大和無錫尚德太陽能電力有限公司的橫空出世及超常規(guī)發(fā)展給中國光伏產(chǎn)業(yè)帶來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇和示范效應(yīng)。

目前，我國已成為全球主要的太陽能電池生產(chǎn)國。2007年全國太陽能電池產(chǎn)量達(dá)到1188MW，同比增長293%。中國已經(jīng)成功超越歐洲、日本為世界太陽能電池生產(chǎn)第一大國。在產(chǎn)業(yè)布局上，我國太陽能電池產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了一定的集聚態(tài)勢。在長三角、環(huán)渤海、珠三角、中西部地區(qū)，已經(jīng)形成了各具特色的太陽能產(chǎn)業(yè)集群。

中國的太陽能電池研究比國外晚了20年，盡管最近10年國家在這方面逐年加大了投入，但投入仍然不夠，與國外差距還是很大。政府應(yīng)加強(qiáng)政策引導(dǎo)和政策激勵(lì)，盡快解決太陽能發(fā)電上網(wǎng)與合理定價(jià)等問題。同時(shí)可借鑒國外的成功經(jīng)驗(yàn)，在公共設(shè)施、政府辦公樓等領(lǐng)域強(qiáng)制推廣使用太陽能，充分發(fā)揮政府的示范作用，推動(dòng)國內(nèi)市場盡快起步和良性發(fā)展。

太陽能光伏發(fā)電在不遠(yuǎn)的將來會(huì)占據(jù)世界能源消費(fèi)的重要席位，不但要替代部分常規(guī)能源，而且將成為世界能源供應(yīng)的主體。預(yù)計(jì)到2030年，可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中將占到30％以上，而太陽能光伏發(fā)電在世界總電力供應(yīng)中的占比也將達(dá)到10％以上；到2040年，可再生能源將占總能耗的50％以上，太陽能光伏發(fā)電將占總電力的20％以上；到21世紀(jì)末，可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中將占到80％以上，太陽能發(fā)電將占到60％以上。這些數(shù)字足以顯示出太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景及其在能源領(lǐng)域重要的戰(zhàn)略地位。由此可以看出，太陽能電池市場前景廣闊。

利用太陽能電池的離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)

太陽能離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)包括

1、太陽能控制器(光伏控制器和風(fēng)光互補(bǔ)控制器)對所發(fā)的電能進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，一方面把調(diào)整后的能量送往直流負(fù)載或交流負(fù)載，另一方面把多余的能量送往蓄電池組儲(chǔ)存，當(dāng)所發(fā)的電不能滿足負(fù)載需要時(shí)，太陽能控制器又把蓄電池的電能送往負(fù)載。蓄電池充滿電后，控制器要控制蓄電池不被過充。當(dāng)蓄電池所儲(chǔ)存的電能放完時(shí)，太陽能控制器要控制蓄電池不被過放電，保護(hù)蓄電池。控制器的性能不好時(shí)，對蓄電池的使用壽命影響很大，并最終影響系統(tǒng)的可靠性。

2、太陽能蓄電池組的任務(wù)是貯能，以便在夜間或陰雨天保證負(fù)載用電。

3、太陽能逆變器負(fù)責(zé)把直流電轉(zhuǎn)換為交流電，供交流負(fù)荷使用。太陽能逆變器是光伏風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的核心部件。由于使用地區(qū)相對落后、偏僻，維護(hù)困難，為了提高光伏風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) 5 的整體性能，保證電站的長期穩(wěn)定運(yùn)行，對逆變器的可靠性提出了很高的要求。另外由于新能源發(fā)電成本較高，太陽能逆變器的高效運(yùn)行也顯得非常重要。

太陽能離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主要產(chǎn)品分類 A、光伏組件 B、風(fēng)機(jī) C、控制器 D、蓄電池組 E、逆變器 F、風(fēng)力/光伏發(fā)電控制與逆變器一體化電源。

利用太陽能電池的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)

可再生能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是將光伏陣列、風(fēng)力機(jī)以及燃料電池等產(chǎn)生的可再生能源不經(jīng)過蓄電池儲(chǔ)能，通過并網(wǎng)逆變器直接反向饋入電網(wǎng)的發(fā)電系統(tǒng)。

因?yàn)橹苯訉㈦娔茌斎腚娋W(wǎng)，免除配置蓄電池，省掉了蓄電池儲(chǔ)能和釋放的過程，可以充分利用可再生能源所發(fā)出的電力，減小能量損耗，降低系統(tǒng)成本。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)能夠并行使用市電和可再生能源作為本地交流負(fù)載的電源，降低整個(gè)系統(tǒng)的負(fù)載缺電率。同時(shí)，可再生能源并網(wǎng)系統(tǒng)可以對公用電網(wǎng)起到調(diào)峰作用。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是太陽能風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展方向，代表了21世紀(jì)最具吸引力的能源利用技術(shù)。

太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主要產(chǎn)品分類 A、光伏并網(wǎng)逆變器 B、小型風(fēng)力機(jī)并網(wǎng)逆變器 C、大型風(fēng)機(jī)變流器（雙饋?zhàn)兞髌?，全功率變流器）?/p>

第四篇：納米材料與技術(shù)論文

石墨烯在橡膠中的應(yīng)用

摘要：石墨烯具有較強(qiáng)的力學(xué)性能和導(dǎo)電/導(dǎo)熱性質(zhì)，為發(fā)展多功能聚合物納米材料提供了新的方向。本文簡單介紹了石墨烯的制備及其功能化,并重點(diǎn)介紹了石墨烯/橡膠納米復(fù)合材料的3種主要制備方法，同時(shí)分析了石墨烯/橡膠納米復(fù)合材料的發(fā)展前景和存在問題.關(guān)鍵詞：石墨烯 納米復(fù)合材料 制備引言

橡膠在室溫下具有獨(dú)特的高彈性，其作為一種重要的戰(zhàn)略性物資，泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)"高新技術(shù)和國防軍工等領(lǐng)域。然而，未補(bǔ)強(qiáng)的橡膠存在強(qiáng)度低，模量低，耐磨差，抗疲勞差等缺陷。因此絕大數(shù)橡膠都需要補(bǔ)強(qiáng)，同時(shí)隨著橡膠制品的多元化，在滿足最基本的物理機(jī)械性能強(qiáng)度的同時(shí)，需要具有功能性的納米填料/橡膠復(fù)合材料。石墨烯是一種有著優(yōu)異性能的二維納米填料，將石墨烯與聚合物復(fù)合是發(fā)揮其性能的重要途徑，石墨烯/橡膠納米復(fù)合材料對橡膠的力學(xué)機(jī)械性能、電學(xué)性能、導(dǎo)熱性能和氣體阻隔性能等都有很大提升，因此得到了廣泛關(guān)注。石墨烯的制備及其衍生物的功能化 2.1 石墨烯的制備

本文重點(diǎn)介紹利用氧化石墨烯（GO）的還原來制備石墨烯，該方法制備的石墨烯不能完全消除含氧官能團(tuán)，還存在結(jié)構(gòu)缺陷和導(dǎo)電性差等缺點(diǎn)，但是相比于其他方法，其宏量和廉價(jià)制備的特點(diǎn)更為突出。2.2 氧化石墨烯的還原

目前，氧化石墨烯的還原一般分為熱還原與化學(xué)還原兩種方法。熱還原是指 GO在高溫下脫除表面的含氧基團(tuán)并釋放大量氣體，從而還 原并剝離GO.化學(xué)還原法是指利用具有還原性的物質(zhì)對GO進(jìn)行脫氧還原。2.3 石墨烯的功能化

對于氧化石墨烯還原之后的石墨烯，可以用非共價(jià)鍵改性，通過工業(yè)用燃料，熒光增白劑，表面活性劑高效穩(wěn)定石墨烯。

2.4 橡膠/石墨烯復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)，性能的檢測

利用紅外光譜儀測定復(fù)合物的紅外光譜圖;用X射線衍射儀（XRD)測定復(fù)合物的衍射譜圖;用發(fā)射掃描電鏡(SEM)分析復(fù)合物的形貌；用電子萬能試驗(yàn)機(jī)測試式樣力學(xué)性能。3 橡膠/石墨烯橡膠納米復(fù)合物的制備方法

目前制備石墨烯/橡膠復(fù)合材料的制備方法主要有三種，即膠乳共混法，溶液共混法，機(jī)械混煉法。3.1 膠乳共混法 利用超聲輻照膠乳和原位還原法(ULMR)制備石墨烯均勻分散的石墨烯/NB復(fù)合材料的方法，解決了石墨烯在橡膠基體中的分散和剝離問題，橡膠復(fù)合材料的力學(xué)性能大幅度提高[1].通過膠乳混合-靜態(tài)熱壓和硫化方法制備了具有石墨烯導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的石墨烯/NR納米復(fù)合材料[2].黃光速等通過膠乳法分別制備了石墨烯/NR和石墨烯/丁苯橡膠(SBR)復(fù)合材料，并研究了材料的硫化機(jī)理[3].Kim等[4]通過膠乳法制備了石墨烯/SBR復(fù)合材料，發(fā)現(xiàn)橡膠材料的熱穩(wěn)定性和導(dǎo)電性能得到了顯著提升.Schopp等[5]通過膠乳法制備了常規(guī)和新型碳系填料(炭黑,碳納米管,石墨烯)填充的SBR復(fù)合材料，發(fā)現(xiàn)不同填料類型、填充量、填料分散方法對復(fù)合材料性能的有影響，其中，石墨烯對SBR復(fù)合材料的力學(xué)性能、電性能以及氣體阻隔性能的提高最為顯著.3.2 溶液共混法

Lian等[6]通過溶液共混法制備了石墨烯/丁基橡膠(IR)復(fù)合材料,橡膠機(jī)械性能得到顯著的提升.Sadasiviuni等[7]用馬來酸酐接枝丁基橡膠(MA-g-HR)，通過溶液法制備得到了石墨烯/MA-g-HR納米復(fù)合材料.Bai等[8]利用超聲將氧化石墨烯分散到二甲基甲酰胺，將丁腈橡膠(NBR)溶于四氫呋喃，然后將氧化石墨烯分散液加到橡膠溶液中，再經(jīng)超聲、分散、干燥、雙輥混煉和熱壓硫化得到了氧化石墨烯/NBR復(fù)合材料.3.3 機(jī)械混煉法

Mahmoud等[9]最早通過機(jī)械混煉法制備了石墨烯/NBR復(fù)合材料，并研究了石墨烯對材料的循環(huán)疲勞的影響.Al-solamy等[10]先利用雙輥開煉機(jī)對復(fù)合橡膠進(jìn)行機(jī)械混煉，然后將復(fù)合橡膠模壓成面積為1cm2、高1cm的圓柱體，最后熱壓、硫化得到石墨烯/NBR復(fù)合材料,并研究了復(fù)合材料的導(dǎo)電性能，提出了導(dǎo)電橡膠納米復(fù)合材料壓阻效應(yīng)的微觀結(jié)構(gòu)模型.Das等通過機(jī)械共混法分別制備了石墨烯、膨脹石墨(EG)、CNTs、EG/CNTs雜化填充SBR納米復(fù)合材料，并對4種復(fù)合材料的電性能和力學(xué)性能做了對比.Dao等[11]通過鋁三仲丁醇在DMF水溶液中處理石墨烯制備出氧化鋁涂覆氧化石墨烯納米片復(fù)合填料.3.4 其他方法。

Castro等[12]采用氣相沉積法在聚苯胺/乙丙橡膠復(fù)合導(dǎo)電橡膠中趁機(jī)石墨烯的方法制備了新型有機(jī)電導(dǎo)材料；Cheng等[13]以金屬鎳泡沫為模版，通過CVD法制備了三維石墨烯泡沫，再將二甲基硅橡膠澆筑到石墨烯泡沫中制備石墨烯/合成橡膠復(fù)合材料；Zhan等[14]報(bào)道了將化學(xué)還原的石墨烯自組裝到NR膠乳粒子表面，在不經(jīng)過開練配合的情況下直接靜態(tài)熱壓硫化，制備了具有石墨烯“隔離”網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的NR復(fù)合材料（NRLGES）；Wang等[15]在玻璃基板上通過層-層的靜電組裝制備了聚乙烯亞胺/羧基丁腈橡膠多層膜材料.4結(jié)論與展望

石墨烯具有優(yōu)異的物理和電特性，作為橡膠納米填料，具有非常高的增強(qiáng)效率和效果，同好似還可以賦予橡膠材料其他特性如導(dǎo)電性，導(dǎo)熱性，改善其機(jī)械性能和氣體阻隔性能等，對橡膠制品的高性能化和功能化具有特別的意義。

石墨烯/橡膠復(fù)合材料的制備方法的核心問題是在集體中均勻有效的分散與分布石墨烯填料。目前常用的復(fù)合方法有：膠乳共混、溶液共混和機(jī)械混煉，一般采用溶液共混和膠乳共混制備的復(fù)合材料中石墨烯分散均勻，因此復(fù)合材料具有更優(yōu)異的性能。GO表面的含氧基團(tuán)能有效增強(qiáng)與極性橡膠的界面作用；還原石墨烯比表面積大且存在“褶皺”結(jié)構(gòu)，因此其與大多數(shù)非極性橡膠如NR，SBR等有較強(qiáng)的界面結(jié)合。通過石墨烯的表面修飾可以進(jìn)一步提高街面作用和石墨烯分散，從而提高復(fù)合材料性能，總的來說，石墨烯可以有效的增加各種橡膠基材的導(dǎo)電性，導(dǎo)熱性，機(jī)械強(qiáng)度和氣體阻隔性。

[1] Zhan Y，Wu J, Xia H, Fei G, Yuan G, Macromol Mster Eng,2011,296(7),590-602 [2] Potts J R,Shankar O,Murali S,Du L,Ruoff R S.Compas Sci Technol,2012,74:166-172 [3] Wu J,Xing W,Huang G,Li H,Tang M,Wu S,Liu Y.Polymer,2013,54(13):3314-3323 [4] Kim J S,Hong S,Park D,Shim S E.Macromol Res,2010,18(6):558-565 [5] Schopp S,Thamann R,Ratzsch K F,Kenling S,Altstadt V,Mulhaupt R.Macromol Mater Eng,2014,299(3):319-329 [6] Lian H,Li S,Liu K,Xu L,Wang K,Gua W.Polym Eng Sci,2011,51(41):2254-2260 [7] Sadasivuni K K,Saiter A.Gautier N,Thomas S,Grohens Y.Colloid Polym Sci,2013,291(7):1729-1740 [8] Bai X,Wan C,Zhang Y,Zhai Y.Carbon,2011,49(5):1608-1613 [9] Mahmoud W E,Al-Ghamdi A A.Al-Solamy F R.Polym Advan Technal,2012,23(2):161-165 [10] Alsolamy F R,AlGhamdi A A,Mah moud W E.Polym Adv Technol,2012.23(3):478-482 [11] Dao T D, Lee H, Jeong H M.Alumina-coated graphene nanosheet and its composite of acrylic rubber[J].Journal of colloid and interface science, 2014, 416: 38-43.[12] de Castro R K, Araujo J R, Valaski R, et al.New transfer method of CVD-grown graphene using a flexible, transparent and conductive polyaniline-rubber thin film for organic electronic applications[J].Chemical Engineering Journal, 2015, 273: 509-518.[13] Chen Z, Ren W, Gao L, et al.Three-dimensional flexible and conductive interconnected graphene networks grown by chemical vapour deposition[J].Nature materials, 2011, 10(6): 424-428.[14] Zhan Y, Lavorgna M, Buonocore G, et al.Enhancing electrical conductivity of rubber composites by constructing interconnected network of self-assembled graphene with latex mixing[J].Journal of Materials Chemistry, 2012, 22(21): 10464-10468.[15] Bokobza L.Enhanced electrical and mechanical properties of multiwall carbon nanotube rubber composites[J].Polymers for Advanced Technologies, 2012, 23(12): 1543-1549.

第五篇：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與防火墻技術(shù)論文

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全與防火墻技術(shù)

張帥

計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)(師范)專業(yè)06級 指導(dǎo)教師：蒲靜

摘要:本文由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全問題出發(fā)，分析了網(wǎng)絡(luò)安全面臨的主要威脅，及保護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全的關(guān)鍵技術(shù)，提出了防火墻是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全體系的核心的觀點(diǎn)，并著重介紹了防火墻的相關(guān)技術(shù)。同時(shí)，說明了防火墻并不是萬能的，指出了防火墻技術(shù)的缺陷，并就現(xiàn)今防火墻技術(shù)的現(xiàn)狀，提出未來防火墻技術(shù)的發(fā)展設(shè)想。關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；安全；關(guān)鍵技術(shù)；缺陷；防火墻

Computer-network Security and Firewall Technology

Zhang Shuai Computer College Grade 06 Instructor:Pu Jing Abstract: This article by a computer network security issues, analyzes network security major threats, and protect the network security key technologies.Proposed computer network firewall security system is the core idea, and highlights the firewall related technologies.At the same time, shows the firewall is not a panacea, points out the deficiencies in firewall technology, and on the current status of firewall technology, that future firewall technology's development.Key words： computer-network;security;key-technology;deficiencies;firewall 1

目錄

中文摘要····························································1 英文摘要····························································1 目錄································································2 1 緒論······························································3 2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的主要問題··········································3 2.1 網(wǎng)絡(luò)安全的定義················································3 2.2 網(wǎng)絡(luò)安全面臨的主要威脅········································3 2.2.1 計(jì)算機(jī)病毒的侵襲···········································3 2.2.2 黑客侵襲···················································3 2.2.3 拒絕服務(wù)攻擊···············································3 2 2.3 實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)安全的關(guān)鍵技術(shù)···································4 2.3.1 數(shù)據(jù)加密···················································4 2.3.2 認(rèn)證·······················································4 2.3.3 入侵檢測技術(shù)···············································4 2.3.4 防病毒技術(shù)·················································4 2.3.5 文件系統(tǒng)安全···············································4 2.3.6 防火墻技術(shù)·················································4 3 防火墻概述························································4 3.1 防火墻概念····················································4 3.2 防火墻的主要功能··············································5 3.2.1 強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)安全策略···········································5 3.2.2 對輸入進(jìn)行篩選·············································5 3.2.3 防止內(nèi)部信息的外泄·········································5 3.2.4 限制內(nèi)部用戶活動(dòng)···········································5 3.2.5 網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換···············································5 3.2.6 對網(wǎng)絡(luò)使用情況進(jìn)行記錄監(jiān)控·································6 3.3 防火墻的原理及分類············································6

3.3.1 包過濾防火墻···············································6 3.3.2 應(yīng)用代理防火墻·············································6

3.3.3 狀態(tài)檢測防火墻·············································6

3.4 防火墻的主要技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)分析····································6

3.4.1 包過濾技術(shù)·················································6 3.4.2 應(yīng)用代理技術(shù)··············································7 3.4.3 狀態(tài)檢測技術(shù)···············································7 4 防火墻的缺陷及未來發(fā)展趨勢·······································7 4.1 防火墻的十大缺陷··············································7 4.2 關(guān)于防火墻未來發(fā)展的幾點(diǎn)設(shè)想··································8 結(jié)束語······························································8 參考文獻(xiàn)····························································8 致謝································································9 緒論

計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，帶動(dòng)并促進(jìn)了信息技術(shù)的變革，計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)以其廣泛的滲透力和罕見的親和力，正從整體上影響著世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的進(jìn)程，引發(fā)了計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)一場空前的技術(shù)革命。但是，伴隨而來的是計(jì)算機(jī)屢屢遭到破壞，輕者丟掉數(shù)據(jù)，重者系統(tǒng)平臺(tái)和計(jì)算機(jī)資源被攻擊，其損失常常是不可估量的，這是一個(gè)日益嚴(yán)峻的問題即計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全。

為了保護(hù)自己的計(jì)算機(jī)、服務(wù)器和局域網(wǎng)資源免受攻擊破壞而丟掉數(shù)據(jù)、系統(tǒng)重新安裝等，利用防火墻技術(shù)是當(dāng)前比較流行且比較可行的一種網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)技術(shù)。其既是計(jì)算機(jī)高新技術(shù)的產(chǎn)物，又具有低廉實(shí)惠的特點(diǎn)，故簡要探究防火墻技術(shù)的特點(diǎn)和以及其在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全中的作用。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要安全問題

2.1 網(wǎng)絡(luò)安全的定義

我國對于計(jì)算機(jī)安全的定義是：“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件、軟件、數(shù)據(jù)受到保護(hù)，不因偶然的或惡意的原因而遭到破壞、更改、顯露，系統(tǒng)能連續(xù)正常運(yùn)行?！?2.2 網(wǎng)絡(luò)安全面臨的主要威脅

一般認(rèn)為，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全威脅主要來自計(jì)算機(jī)病毒、黑客的攻擊和拒絕服務(wù)攻擊三個(gè)方面。2.2.1 計(jì)算機(jī)病毒的侵襲

當(dāng)前，活性病毒達(dá)14000多種，計(jì)算機(jī)病毒侵入網(wǎng)絡(luò)，對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行破壞，使網(wǎng)絡(luò)不能正常工作，甚至造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。2.2.2 黑客侵襲

即黑客非法進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)非法使用網(wǎng)絡(luò)資源。例如通過隱蔽通道進(jìn)行非法活動(dòng)；采用匿名用戶訪問進(jìn)行攻擊；通過網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽獲取網(wǎng)上用戶賬號和密碼；非法獲取 3 網(wǎng)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；突破防火墻等。2.2.3 拒絕服務(wù)攻擊

例如“點(diǎn)在郵件炸彈”，它的表現(xiàn)形式是用戶在很短的時(shí)間內(nèi)收到大量無用的電子郵件，從而影響正常業(yè)務(wù)的運(yùn)行。嚴(yán)重時(shí)會(huì)使系統(tǒng)關(guān)機(jī)，網(wǎng)絡(luò)癱瘓。2.3.實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)安全的關(guān)鍵技術(shù) 2.3.1 數(shù)據(jù)加密

加密就是把明文變成密文，從而使未被授權(quán)的人看不懂它。有兩種主要的加密類型：私匙加密和公匙加密。2.3.2 認(rèn)證

對合法用戶進(jìn)行認(rèn)證可以防止非法用戶獲得對公司信息系統(tǒng)的訪問，使用認(rèn)證機(jī)制還可以防止合法用戶訪問他們無權(quán)查看的信息。2.3.3 入侵檢測技術(shù)

入侵檢測技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)安全研究的一個(gè)熱點(diǎn)，是一種積極主動(dòng)的安全防護(hù)技術(shù)，提供了對內(nèi)部入侵、外部入侵和誤操作的實(shí)時(shí)保護(hù)，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)受到危害之前攔截相應(yīng)入侵。2.3.4 防病毒技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)病毒變得越來越復(fù)雜和高級，計(jì)算機(jī)病毒防范不僅僅是一個(gè)產(chǎn)品、一個(gè)策略或一個(gè)制度，它是一個(gè)匯集了硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)、以及它們之間相互關(guān)系和接口的綜合系統(tǒng)。2.3.5 文件系統(tǒng)安全

在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)中，權(quán)限是一個(gè)關(guān)鍵性的概念，因?yàn)樵L問控制實(shí)現(xiàn)在兩個(gè)方面：本地和遠(yuǎn)程。建立文件權(quán)限的時(shí)候，必須在Windows 2000中首先實(shí)行新技術(shù)文件系統(tǒng)（New Technology File System，NTFS）。一旦實(shí)現(xiàn)了NTFS，你可以使用Windows資源管理器在文件和文件夾上設(shè)置用戶級別的權(quán)限。你需要了解可以分配什么樣的權(quán)限，還有日?；顒?dòng)期間一些規(guī)則是處理權(quán)限的。Windows 2000操作系統(tǒng)允許建立復(fù)雜的文件和文件夾權(quán)限，你可以完成必要的訪問控制。2.3.6 防火墻技術(shù)

防火墻就是用來阻擋外部不安全因素影響的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)屏障，其目的就是防止外部網(wǎng)絡(luò)用戶未經(jīng)授權(quán)的訪問。它是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的第一道關(guān)卡。防火墻概述

隨著Internet的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用涉及到越來越多的領(lǐng)域，網(wǎng)絡(luò)中各類重要的、敏感的數(shù)據(jù)逐漸增多;同時(shí)由于黑客入侵以及網(wǎng)絡(luò)病毒的問題，使得網(wǎng)絡(luò)安全問題越來越突出。因此，保護(hù)網(wǎng)絡(luò)資源不被非授權(quán)訪問，阻止病毒的傳播感染 4 顯得尤為重要。就目前而言，對于局部網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)，防火墻仍然不失為一種有效的手段，防火墻技術(shù)主要分為包過濾、應(yīng)用代理、狀態(tài)檢測三類。其中包過濾作為最早發(fā)展起來的一種技術(shù)，其應(yīng)用非常廣泛。3.1 防火墻的概念

防火墻的本義原是指古代人們房屋之間修建的那道墻，這道墻可以防止火災(zāi)發(fā)生的時(shí)候蔓延到別的房屋。而這里所說的防火墻當(dāng)然不是指物理上的防火墻，而是指隔離在本地網(wǎng)絡(luò)與外界網(wǎng)絡(luò)之間的一道防御系統(tǒng)，是這一類防范措施的總稱。它對網(wǎng)絡(luò)之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包依照一定的安全策略進(jìn)行檢查，以決定通信是否被允許，對外屏蔽內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的信息、結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀況，并提供單一的安全和審計(jì)的安裝控制點(diǎn)，從而達(dá)到保護(hù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的信息不被外部非授權(quán)用戶訪問和過濾不良信息的目的[1]。3.2 防火墻的主要功能 3.2.1 強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)安全策略

在沒有防火墻的環(huán)境里，網(wǎng)絡(luò)安全管理是分散到每一個(gè)主機(jī)上的，所有主機(jī)必須同心協(xié)力才能維持網(wǎng)絡(luò)的安全性。而防火墻能夠?qū)崿F(xiàn)集中安全管理，可以將所有安全軟件配置在防火墻上，而不是分布在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的所有主機(jī)上。3.2.2 對輸入進(jìn)行篩選

防火墻可以通過對傳入數(shù)據(jù)包的源地址、目標(biāo)地址及其他信息的檢查，確定是否允許通過。只有滿足防火墻配置規(guī)則的數(shù)據(jù)包才能通過防火墻，否則阻止數(shù)據(jù)包的傳人。

3.2.3 防止內(nèi)部信息的外泄

通過利用防火墻對內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的劃分，可實(shí)現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)中重點(diǎn)網(wǎng)段的隔離，限制內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中不同部門之間互相訪問，從而保障了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部敏感數(shù)據(jù)的安全。3.2.4 限制內(nèi)部用戶活動(dòng)

防火墻通過用戶身份認(rèn)證來確定合法用戶。防火墻通過事先確定的完全檢查策略，來決定內(nèi)部用戶可以使用哪些服務(wù)，可以訪問哪些網(wǎng)站。3.2.5 網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT，Network Address Translation)

內(nèi)部網(wǎng)主機(jī)經(jīng)常要訪問Internet，而NAT可以將內(nèi)部網(wǎng)的專用地址轉(zhuǎn)換成Internet地址。這樣可以掩藏服務(wù)器的真正IP地址，起到一定的隔離作用，使內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)用戶不被暴露在外部網(wǎng)絡(luò)中。此外防火墻可以作為部署NAT的邏輯地址，因此防火墻可以用來緩解地址空間短缺的問題，并消除機(jī)構(gòu)在變換ISP時(shí)帶來的重新編址的麻煩。

3.2.6 對網(wǎng)絡(luò)使用情況進(jìn)行記錄監(jiān)控

防火墻能夠記錄所有經(jīng)過防火墻的訪問并形成完整的日志，提供有關(guān)網(wǎng)絡(luò)使 5 用情況的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)受到掃描或攻擊等可疑活動(dòng)時(shí)，防火墻能進(jìn)行報(bào)警，并提供詳細(xì)信息。

3.3 防火墻的分類及工作原理

國際計(jì)算機(jī)安全委員會(huì)ICSA將防火墻分成三大類:包過濾防火墻，應(yīng)用級代理服務(wù)器[3]以及狀態(tài)包檢測防火墻。3.3.1 包過濾防火墻

包過濾防火墻[4]就是把接收到的每個(gè)數(shù)據(jù)包同預(yù)先設(shè)定的包過濾規(guī)則相比較，從而決定是否阻塞或通過。包過濾防火墻工作在網(wǎng)絡(luò)層，通過對每個(gè)IP包的源地址、目的地址、傳輸協(xié)議等信息與事先設(shè)置的安全規(guī)則進(jìn)行比較，如果滿足安全規(guī)則定義的IP包則通過，如果不符合安全規(guī)則定義的IP包則被排除。3.3.2 應(yīng)用代理防火墻

它是針對數(shù)據(jù)包過濾[5]和應(yīng)用網(wǎng)關(guān)技術(shù)存在的缺點(diǎn)而引入的防火墻技術(shù)，其特點(diǎn)是將所有跨越防火墻的網(wǎng)絡(luò)通信鏈路分為兩段。應(yīng)用代理型防火墻設(shè)置在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)之間，當(dāng)用戶訪問目的站點(diǎn)時(shí)，對于符合安全規(guī)則的連接，首先用戶與代理服務(wù)器建立連接，應(yīng)用代理型防火墻將會(huì)代替目的站點(diǎn)進(jìn)行響應(yīng)，并重新向目的站點(diǎn)發(fā)出一個(gè)同樣的請求。代理系統(tǒng)實(shí)際上是用戶和真實(shí)服務(wù)器之間的中介。3.3.3 狀態(tài)包檢測防火墻

狀態(tài)檢測又稱動(dòng)態(tài)包過濾，是為了解決包過濾模式安全性不足的問題，在包過濾技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用了一個(gè)執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)安全策略的軟件引擎——檢測模塊。當(dāng)建立連接時(shí)，狀態(tài)檢測檢查預(yù)選設(shè)定的安全規(guī)則，符合規(guī)則的連接允許通過，并記錄下該連接的相關(guān)信息，動(dòng)態(tài)保存生成狀態(tài)表。對該連接的后續(xù)數(shù)據(jù)包，只要符合狀態(tài)表，就可以通過。3.4 防火墻的主要技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)分析

如上文所述，防火墻技術(shù)主要有：包過濾技術(shù)、應(yīng)用代理技術(shù)、狀態(tài)檢測技術(shù)。

3.4.1 包過濾技術(shù)

優(yōu)點(diǎn)：包過濾防火墻因?yàn)楣ぷ髟诰W(wǎng)絡(luò)層，因此處理包的速度快；此外它提供透明服務(wù)，即不需要用戶名和密碼來登錄，用戶不用改變客戶端程序。

缺點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)層在OSI體系中處于較低的層次，因而安全防護(hù)也是較低級；不能徹底防止地址欺騙，一些應(yīng)用協(xié)議不適合于數(shù)據(jù)包過濾，正常的數(shù)據(jù)包過濾路由器無法執(zhí)行某些安全策略，不能防范黑客攻擊，不支持應(yīng)用層協(xié)議，不能處理新的安全威脅。3.4.2 應(yīng)用代理技術(shù)

優(yōu)點(diǎn)：應(yīng)用代理型防火墻工作在0SI體系的最高層——應(yīng)用層，安全級別高于包過濾型防火墻；應(yīng)用代理型防火墻對用戶而言是透明的，而對外部網(wǎng)絡(luò)卻隱藏了內(nèi)部IP地址，可以保護(hù)內(nèi)部主機(jī)不受外部攻擊；代理系統(tǒng)可以控制戶機(jī)和服務(wù)器之間的流量，并對此加以記錄，提供詳細(xì)的日志。

缺點(diǎn)：代理速度較路由器慢，代理對用戶不透明，對于每項(xiàng)服務(wù)代理可能要求不同的服務(wù)器；代理服務(wù)不能保證你免受所有協(xié)議弱點(diǎn)的限制，代理不能改進(jìn)底層協(xié)議的安全性。3.4.3 狀態(tài)檢測技術(shù)

優(yōu)點(diǎn)：配置了“專用檢測模塊”，它可以支持多種協(xié)議和應(yīng)用程序，可以很容易地實(shí)現(xiàn)應(yīng)用和服務(wù)的擴(kuò)充；安全性更佳。

缺點(diǎn)：配置復(fù)雜，因而降低了網(wǎng)絡(luò)的速度。防火墻的缺陷及未來發(fā)展趨勢

4.1 防火墻的十大缺陷

防火墻在網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)中起著舉足輕重的作用，但它并不是萬能的，它仍然存在一定的局限性和不足。總體說來，存在十大方面的缺陷：

(1)防火墻不能防范不經(jīng)過它的攻擊。沒有經(jīng)過防火墻的數(shù)據(jù)，不能防范。(2)防火墻不能解決來自內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的攻擊和安全問題。防火墻只對來自外部網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，以保護(hù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)；而對于內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中的用戶威脅，防火墻是無能為力的。

(3)防火墻不能防止TCP/IP協(xié)議、服務(wù)器系統(tǒng)的缺陷進(jìn)行的攻擊。TCP/IP的缺陷和服務(wù)器系統(tǒng)漏洞是天然存在的，防火墻不能防止。

(4)防火墻不能防止數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)式的攻擊。當(dāng)有些表面看起來無害的數(shù)據(jù)或郵件拷貝到內(nèi)部的主機(jī)上進(jìn)行執(zhí)行時(shí)，可能引發(fā)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)式的攻擊。

(5)不能有效防范加密信息。防火墻只能識別與其數(shù)據(jù)庫中已有的特征數(shù)據(jù)匹配的信息，如果攻擊者將惡意代碼或攻擊指令轉(zhuǎn)換成其他形式隱藏起來，這種加密后的代碼，只要成功避開防火墻數(shù)據(jù)庫中的特征匹配，就能成功通過防火墻。

(6)防火墻的檢測功能是有限的。對于所有網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用程序流量的檢測，需要有空前的處理能力才能保證這些任務(wù)的完成，為了獲得高性能，就必然要求使用高端硬件，就目前而言，要完成這種深度檢測仍是十分困難的。

(7)防火墻不能防范受到病毒感染的文件、軟件。防火墻本身并不具有病毒的查殺功能，即使有，也不能查殺所有的病毒。

(8)防火墻是一種被動(dòng)的防范手段，它只能對已知的網(wǎng)絡(luò)威脅起作用，對于新的未知的網(wǎng)絡(luò)攻擊防火墻是很難防范的。

7(9)防火墻的安全性和實(shí)用性成反比。防火墻越安全，則功能也就越少，速度也就越慢，防火墻的安全性和實(shí)用性將在一定的時(shí)間內(nèi)是一對主要矛盾。

(10)防火墻不能防止自身的安全漏洞的威脅。目前還沒有廠商能夠保證防火墻絕對不存在安全漏洞，防火墻能保護(hù)別人卻不能保護(hù)自己，因此對防火墻也必須進(jìn)行安全防護(hù)。

4.2 關(guān)于防火墻未來發(fā)展的五點(diǎn)設(shè)想

既然防火墻存在缺陷在所難免，那么網(wǎng)絡(luò)安全又該如何保證呢？對防火墻技術(shù)研究的道路究竟該何去何從呢？在此，提出以下設(shè)想：

(1)形成以防火墻為核心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全體系。到目前為止，防火墻技術(shù)仍然是應(yīng)用最廣泛的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)技術(shù)，防火墻的重要性不能替代，所以在相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)，防火墻是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的核心。但是，要想最大程度地保護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全，僅憑防火墻技術(shù)單方面的作用是不可行的，還必須借助其他手段，構(gòu)建以防火墻為核心，多個(gè)安全系統(tǒng)協(xié)作配合的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全體系。

(2)防火墻硬件技術(shù)架構(gòu)上的發(fā)展趨勢。目前防火墻正逐步地向基于網(wǎng)絡(luò)處理器和ASIC芯片的技術(shù)架構(gòu)方向發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)處理器由于內(nèi)含有多個(gè)數(shù)據(jù)處理引擎，能夠直接完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理工作，減輕了CPU的負(fù)擔(dān)，在性能上有很大的提升；ASIC芯片有專門的數(shù)據(jù)包處理流水線，可以獲得很高的處理能力。

(3)智能技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。目前的防火墻只是識別一些已知的攻擊行為，對于未知的攻擊或未列出的攻擊防火墻顯得有些無能為力，因此智能化是將來的發(fā)展趨勢，能自動(dòng)識別并防御黑客的各種手法及相應(yīng)的變種。

(4)分布式技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。分布式技術(shù)將是未來的趨勢。多臺(tái)物理防火墻協(xié)同工作，共同組織成一個(gè)強(qiáng)大的、具備并行處理能力、負(fù)載均衡能力的邏輯防火墻，不僅保證了在大型網(wǎng)絡(luò)安全策略的一致，而且集中管理大大降低了經(jīng)濟(jì)、人力及管理成本。

(5)經(jīng)濟(jì)高效的發(fā)展趨勢。防火墻要防止各種網(wǎng)絡(luò)的攻擊，其性能勢必會(huì)下降。安全性和實(shí)用性是一對主要矛盾，要找到網(wǎng)絡(luò)安全性與實(shí)用性之間的平衡點(diǎn)是防火墻未來發(fā)展面臨的問題。經(jīng)濟(jì)高效的防火墻將是未來研究的方向。

結(jié)束語

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)安全正面臨著越來越大的威脅。防火墻至關(guān)重要，但它并不是萬能的，在專業(yè)黑客和一些非法入侵者面前，防火墻也很無奈。我們除了設(shè)好防火墻這第一道關(guān)卡外，還應(yīng)當(dāng)借助其他安全防御手段一起來保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的安全。參考文獻(xiàn)：

[1]StevenMBellovin,WilliamRCheswick.NetworkFierwalls[J].IEEECommunications.1994.g:50-57.[2] 鄭林.防火墻原理入門[Z].E企業(yè).2000.[3] 王衛(wèi)平，陳文惠，朱衛(wèi)未.防火墻技術(shù)分析.信息安全與通信保密.2006，(8):24一27.[4]A.Feldman,S.Muthukrishnan.Tradeoffs for Packet ClassifiCation.Proc.Of the 9th Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communieations Soeieties.2000,vo1.3,1193-1201.[5] 王永綱，石江濤，戴雪龍，顏天信.網(wǎng)絡(luò)包分類算法仿真測試與比較研究.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào).2004，34(4):400一409.致 謝

本文是在蒲老師的悉心指導(dǎo)下完成的，從文獻(xiàn)的查閱、論文的選題、撰寫、修改、定稿，蒲老師給子了我很大的幫助。在此一并向所有幫助和關(guān)心過我的老師和朋友，表示真摯的感謝！