金屬材質(zhì)范文

時間:2023-04-08 14:22:44

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金屬材質(zhì)

篇1

關鍵詞:金屬浮雕壁畫;材質(zhì);形態(tài)

中圖分類號:J205 文獻標識碼:A 文章編號:1005-5312(2013)33-0045-01

一、金屬浮雕壁畫材質(zhì)分析

(一)金屬浮雕壁畫材質(zhì)的同質(zhì)性

金屬材質(zhì)由金屬合金和金屬材料之分,這也決定了金屬浮雕壁畫材質(zhì)的同質(zhì)性,其主要體現(xiàn)在以下幾個方面:金屬結(jié)構(gòu)相差甚微,多表現(xiàn)為固體和晶格形式;性能相近,其不但具備較好的導熱性能,而且可塑性、柔韌性以及延展性的特性相近,能夠制成金屬化合物和合金;表面形態(tài)一樣,具有金屬特有的光澤和色彩。浮雕壁畫使用金屬材料歷史比較悠久,而且經(jīng)過多年的發(fā)展雕塑藝術已經(jīng)和金屬鍛造、鑄造、焊接等工藝已達到了完美的融合,使金屬浮雕壁畫提升至空間藝術的層面,并有自己獨特的造型和裝飾語言。尋找材料和與材料的溝通賦予了藝術家新的啟示,進而將藝術靈感與材料有機地融為一體創(chuàng)造很多優(yōu)秀作品,其中較為典型的代表性有:出自邵旭先生之手的煅銅壁畫《孔子六藝圖》,以及由韓金寶先生創(chuàng)作的《金木水火土》等。采用不同材質(zhì)創(chuàng)作而成的金屬浮雕逐漸轉(zhuǎn)變成新型的藝術表現(xiàn)形式,而且在創(chuàng)作的過程中還可以借助高科技手段獲得特殊的視覺效果。如林楠先生創(chuàng)作的《數(shù)字新時代》,經(jīng)過對不銹鋼進行拋光,反射光線會因為觀看者觀看的時間、角度、燈光、距離而映射出各種不同的圖案,增強了審美感。

(二)金屬浮雕壁畫材質(zhì)的差異性

金屬浮雕壁畫材質(zhì)的差異性主要表現(xiàn)在:工藝技術與表現(xiàn)手法、綜合性與包容性兩個方面。金屬工藝技術發(fā)展史上金屬壁畫造型手法分為鏨刻和鑄造兩種類型。后來,陸續(xù)出現(xiàn)了一些不同質(zhì)地的金屬材料,以及新的加工手段和工藝技術。例如鍛造、焊接、切割以及現(xiàn)代的銳、鉆、拋等技藝,為不斷豐富金屬材質(zhì)表現(xiàn)形式奠定了堅實的基礎,進一步拓展了創(chuàng)作空間。金屬浮雕壁畫的制作除了自身的材質(zhì)美,還具有獨特的技術美。同樣的加工技術,卻使不同的材質(zhì)呈現(xiàn)出不同技術美,如將材料處理的銳利平滑,可以使金屬鋒利和堅硬的屬性得到充分的展現(xiàn),若將其處理成斑駁陸離的形式,能夠很容易感觸到金屬的厚重和粗糙屬性。

而金屬浮雕壁畫的鑄造技術,將工藝技術與浮雕壁畫創(chuàng)作進行有機結(jié)合,將物質(zhì)創(chuàng)造和精神進行有機結(jié)合,有利于創(chuàng)造出更加完美的浮雕壁畫。另外,從一定程度上來說,金屬浮雕壁畫運用材料的不斷擴充極大地影響了創(chuàng)作觀念進和表現(xiàn)手法,同時充分展現(xiàn)了不同材質(zhì)浮雕壁畫的獨特特點。并且屬性不同的金屬材料在綜合性影響下,摒棄了原有缺陷,活力提升到了新的層次。綜上所述,包容性和綜合性在浮雕壁畫創(chuàng)作中發(fā)揮重要作用,成為浮雕壁畫創(chuàng)作過程中的重要元素。

二、屬浮雕壁畫的設計形態(tài)分析

(一)材質(zhì)與設計形態(tài)

金屬浮雕壁畫材質(zhì)的運用突出形體圖像設計,強調(diào)材質(zhì)的屬性、質(zhì)感、色澤在創(chuàng)作過程中體現(xiàn)的藝術視覺和組合形式,其中較具代表性的為出自郭選昌之手的青銅浮雕《風雨同舟、共商國是――中國派歷史紀念壁雕》??梢哉f,金屬浮雕畫的成功與否和材料的使用聯(lián)系密切,尤其對材料屬性以及其所發(fā)揮的裝飾性能的充分把握,會給創(chuàng)作者追求的設計效果造成重要影響。金屬浮雕創(chuàng)作時選用的鐵、銅、銀等金屬材質(zhì)憑借其自身色澤、質(zhì)感,融合創(chuàng)作中的技法。使創(chuàng)作產(chǎn)生了千變?nèi)f化的空間組合,提升了創(chuàng)作者對金屬材料的進一步認識,進而開拓對金屬材料的設計思維,使金屬材料和浮雕壁畫融為一體,推動金屬材料在金屬浮雕壁畫中的良好運用。

(二)環(huán)境與設計形態(tài)

金屬浮雕壁畫設計受限于一定的空間環(huán)境,同時也受空間環(huán)境結(jié)構(gòu)特征的影響和規(guī)范,進而形成獨特的設計語言和表現(xiàn)形式。但金屬浮雕壁畫設計并不是與空間環(huán)境進行簡單的排列或組合,而是要具有一定的設計意圖,然后對設計意圖不斷進行凝練,對材料不斷進行選擇。以此,當創(chuàng)作者面對特定空間進行創(chuàng)作的時候,要始終保持自己的設計思想或創(chuàng)作意圖與所在空間相協(xié)調(diào),并以不同形式的構(gòu)圖表現(xiàn)自己的設計思想。如在科學研究所、天文中心、科學館等科研型較強的建筑環(huán)境中,畫面多采用拋物線、垂直線和不規(guī)則曲線進行構(gòu)圖,形成一個不斷變化,變幻無窮的意境,促使人們不斷進行探索和發(fā)現(xiàn)奧秘。而在體育場、影視劇院、歌舞廳、演奏廳等常規(guī)的公共建筑中,畫面一般多采用S線、弧線、波浪線等曲線進行構(gòu)圖,利于表現(xiàn)空間環(huán)境的歡樂、跳躍、流動的氣氛。也就是說,金屬浮雕壁畫設計要與空間環(huán)境和諧統(tǒng)一,使金屬浮雕壁畫成為空間環(huán)境有效的組成部分。

三、結(jié)語

總之,金屬浮雕壁畫要根據(jù)不同材料的本身屬性,同時結(jié)合所處的空間環(huán)境進行創(chuàng)作,滿足人們視覺的審美需求,促進金屬浮雕壁畫創(chuàng)作水平的不斷提高。

篇2

關鍵詞:金屬內(nèi)襯;纖維纏繞;復合材料;壓力容器;數(shù)值分析

中圖分類號:TH49 文獻標識碼:A 文章編號:

壓力容器配備的金屬內(nèi)襯選取了纖維纏繞的工藝。纏繞纖維之后,依照描繪的應力變化曲線來判斷容器是否失效。固化工藝是必要的,但復合材質(zhì)及容器內(nèi)的金屬內(nèi)襯有著差異較大的理化特性,也設定了不相等的纏繞參數(shù)。對此有必要辨析金屬內(nèi)襯制作成的壓力容器數(shù)值,解析各個時點的變化數(shù)值。在這種基礎上,確保各層次的纏繞都符合了應力曲線,確保固化應有的實效性。

1依照的根本原理

纖維纏繞狀態(tài)的金屬內(nèi)襯可用作各類壓力容器,含有復合材質(zhì)。固化處理選取了這類工藝,但要顧及復合狀態(tài)下的纏繞纖維特性、內(nèi)襯的金屬性。在衡量差異同時,還應辨析固化反應下的各階段應力?,F(xiàn)存的容器之中可劃分多層次的不等應力,數(shù)值構(gòu)成了梯度。應力場并非均衡,這就增添了不夠均衡狀態(tài)下的材質(zhì)固化,變形及測定的應力也將偏高。復合材料由此顯現(xiàn)了局部架構(gòu)的纏繞纖維損傷,容器本體的承載屬性也將減低。設定固化工藝,確保纏繞纖維擁有足夠的應力,加快了原本的固化速率。這樣做,減低了固化流程之中的容器質(zhì)量弊病,杜絕制造缺陷[2]。最近幾年,較多學者都注重了復合材質(zhì)制備成的壓力容器,探析內(nèi)襯金屬的若干性能。依照的根本機理含有熱傳導機理、反應動力學、復合材料采納的原理。借助有限元解析衡量了固化進程附帶的應力變更。

2數(shù)值分析的若干對象

2.1解析固化進程內(nèi)襯金屬容器配備的復合材質(zhì)有著本身的承載特性及幾何屬性,辨析了壓力容器關聯(lián)的數(shù)據(jù)。解析工藝力學,假設為軸對稱。固化狀態(tài)代表著各時點的物理量,描述反應的總進程?;瘜W反應釋放著某一比例熱能,因而篩選了某個時點以便于表述這個狀態(tài)下的化學熱能。構(gòu)建傳導方程,求解獲取了熱源場針對于固化進程的詳盡分布。求解應能確保最優(yōu)的收斂及穩(wěn)定,解析數(shù)值借助于線性的局部思路。2.2解析傳導性能熱傳導有著瞬時的屬性,解析瞬時數(shù)值就應構(gòu)建離散形態(tài)下的控制方程。針對于熱傳導,整合了時間及對應的空間域。選取了加權(quán)余量,在通用狀態(tài)下構(gòu)建了可辨別的坐標系。熱傳導含有空間域特定的二維解析,設定了有限元必備的控制方程。在運算步驟中,構(gòu)建了正定對稱矩陣,解析總體范圍內(nèi)的溫度向量[3]??紤]到熱源內(nèi)在的精確密度、測定的邊緣熱流量、外在對流帶來的邊界溫度。離散了關系式,選取某一時間區(qū)域?qū)臻g域。給定插值函數(shù),經(jīng)過推導獲得了參量相應的關系式。模擬瞬時態(tài)勢下的熱傳導,要慎重篩選必備的參量。這是由于,參量關系著運算得出的真實精度、必要的運算耗費、容器的穩(wěn)定性。實驗可以證實:選取設定好的時間步長,快速解析了熱傳導必備的數(shù)值,獲得了最優(yōu)的傳導穩(wěn)定性。2.3判斷壓力容器是否失效纖維纏繞層采納了復合材質(zhì),解析這一層表現(xiàn)出來的熱應力,這種進程要顧及非線性屬性。應力場有著瞬時的表征,辨析了溫度場之后,在選取的時間段之內(nèi)運算了固化程度、相應的溫度場。依照即時狀態(tài)分布的溫度場即可得到精準的力學屬性。解析時,假定維持了恒定形態(tài)的力學屬性。運算選取了纖維材質(zhì)本體擁有的力學特性、相關固化程度。起初及后續(xù)固化的進程中,辨析了精準的彈性模量。擴散至某一時點,纖維將顯現(xiàn)膠狀的表層?;瘜W硬化應力松弛有著內(nèi)在的競爭因子,假定纖維材質(zhì)在各個方向都含有等同的屬性,運算得出了剪切模量。運算的公式為:E/(v+1)*2。在這之中,E代表彈性模量,v代表競爭因子。觀察可以得知:纖維材質(zhì)擁有較優(yōu)的連續(xù)狀態(tài),模型顯現(xiàn)了細微布設的力學表層。固化解析了數(shù)值,保溫及升溫步驟之內(nèi)都可選取固化度關聯(lián)的函數(shù)。針對于后續(xù)冷卻,纖維將不再伴隨溫度而顯現(xiàn)任一變化。2.4解析多類要素的耦合固化工藝針對于復合屬性的內(nèi)襯纖維,辨析工藝力學要考慮到積分,這種進程表現(xiàn)為非線性。解析工藝力學,要慎重辨析應力以及溫度、固化度的變化、耦合形態(tài)的應力場。例如:設定了動力學采納的固化方程,那么可借用時間及溫度以此來代表固化度。這樣做,代表著熱傳導在瞬態(tài)構(gòu)造中關系到溫度及時間。解析復合材料,固化度及測定溫度顯示出較強形態(tài)的彼此耦合[4]。采納迭代算法,解決了常態(tài)的耦合難題,這種基礎之上再去尋求分布的固化度及精確溫度。在計算應力時,纏繞纖維的復合材質(zhì)都可用作代表溫度、時間等的函數(shù)。應力場擁有非線性的表征,可用作解析瞬態(tài)的特性。求解選取的完整進程可細分若干的段落,代表不同的時間。熱壓釜維持了恒定溫度,選取基體相的某些材質(zhì)。保持力學屬性,探析了熱物理的特性。

3分析的步驟

3.1構(gòu)建幾何模型。設定了起初的彈性常數(shù)、各單元配備的熱學常數(shù)、熱膨脹的系數(shù)。K代表了時間步,起初設定為0。依照描繪出來的固化曲線,求解得出分布情形下的容器應力。3.2針對于各個細化的節(jié)點,讀出精準的應力數(shù)值。依照應力的變更,算出了節(jié)點配備的精確固化度。依照固化數(shù)值,算出應力變化的總體速率。依照了細觀力學以便于衡量各單元配備的系數(shù),辨析了熱膨脹、彈性的系數(shù)等。3.3辨析了纏繞層內(nèi)在架構(gòu)的復合材質(zhì),衡量了熱膨脹特定的系數(shù)、內(nèi)襯相關的彈性系數(shù)。在這時,k代表的時間步可設定為k+1。計算了熱應力,重復如上的步驟直至終結(jié)了固化的完整進程[5]。

4選取解析的實例

忽視了流動的纖維,算出熱邊界設定的條件。內(nèi)襯配備的上下表層給定了18及26的放熱系數(shù)。在加熱容器內(nèi),復合材質(zhì)選取的中心點也在不斷變更固有的溫度數(shù)值。經(jīng)過觀察得出:模擬結(jié)果吻合了實驗獲取的結(jié)果,這就表明壓力容器模擬數(shù)值是正確的。假定了完好的粘結(jié)界面,同時衡量了軸對稱的特性及容器幾何屬性。離散單元設定了對稱形態(tài)的節(jié)點,測定了22W/㎡特定的放熱系數(shù)。起初溫度升高,容器外側(cè)超越了內(nèi)側(cè)壓力,壓力沿著外側(cè)漸次傳遞至內(nèi)側(cè)。纖維固化由此帶來了釋放的更多熱能,產(chǎn)生固化反應。在后期分析時,內(nèi)襯還會逐漸升溫,由此超越了外側(cè)起初的壓力。評估了熱應力、內(nèi)襯壓力的變更規(guī)律,對于評判壓力容器表現(xiàn)的使用性能有著必要性,辨別了徑向變更的壓力。

5結(jié)語

數(shù)值解析給予動力學范圍內(nèi)的固化反應機理、復合材料及應力變化的機理。設定了有限元分析,考慮了變更的內(nèi)襯性質(zhì)及分布狀態(tài)的應力。解析了典型數(shù)值,固化進展之中的分量應力可獲得必要的峰值。由此可以表明:固化選定的初期將會顯現(xiàn)峰值,代表著最大數(shù)值的應力分量。數(shù)值解析可提供更合適的工藝指標,針對于后續(xù)改進有著參照性。

參考文獻:

[1]任明法,王榮國,陳浩然.具有金屬內(nèi)襯復合材料纖維纏繞容器固化過程的數(shù)值模擬[J].復合材料學報,2015(04):118-124.

[2]陳浩然,任明法,王榮國.具有金屬內(nèi)襯纏繞壓力容器成型全過程應力場分析[J].大連理工大學學報,2012(06):785-791.

[3]王榮國,赫曉東,胡照會等.超薄金屬內(nèi)襯復合材料壓力容器的結(jié)構(gòu)分析[J].復合材料學報,2012(04):131-138.

[4]吳耀楚,胡俊,.具有金屬內(nèi)襯的纖維增強復合材料壓力容器的應力分析[J].化工裝備技術,2013(05):46-49.

篇3

關鍵詞:金屬材料;焊接缺陷;裂紋控制

隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,工業(yè)依然處于重要的市場領域,金屬被廣泛應用在各行各業(yè),成為日常生產(chǎn)生活中不可缺少的材料。隨著金屬材料的廣泛使用,焊接技術也在不斷進步,但是,金屬焊接過程中難免會出現(xiàn)各種各樣的缺陷,這些缺陷不僅對焊接結(jié)構(gòu)帶來災難性后果,也有可能威脅人們的生命安全。所以為避免焊接出現(xiàn)缺陷,還需做好防范措施,要求焊接工作者嚴格遵守焊接的相關規(guī)定,選擇科學合理的焊接程序,進一步開發(fā)新的焊接方法,從而提高焊接質(zhì)量。

一、金屬材料焊接中的夾渣缺陷以防治

從概念來看,夾渣是存在于焊縫的各種物質(zhì),它對金屬整體強度具有嚴重影響。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因主要是:澆筑前沒有將浮渣清理干凈,或者擋渣工作沒有做好在浮渣的同時,也就隨著金屬液體進入內(nèi)部;在澆注中,由于沒有合理設計系統(tǒng),對擋渣效果造成了很大影響,在渣子進入澆注系統(tǒng)后,很容易進入型腔,卻不易排出。從焊件來看:由于焊接層清理不干凈,在焊接速度過快、電流過小、操作不當?shù)那闆r下,對焊接母材以及材料分配造成了很大的影響,最后對坡口設計也造成了不利影響。一旦夾渣產(chǎn)生,夾渣會隨著裂紋沿展,減小強度,讓焊縫存在開裂。對于這種情況,為了保障使用效益,必須保障金屬液體的平穩(wěn)流動,通過設置集渣包,減小硫含量,提高金屬液體溫度。對于澆包,除了要保障清潔度外,還應該使用茶壺進行澆包,或者利用冰晶石、稻草灰去除渣劑。

二、金屬材料焊接中熱裂紋缺陷及防治

在金屬焊接中,熱裂紋是金屬在從液態(tài)轉(zhuǎn)化成固態(tài)時,在中間區(qū)域出現(xiàn)的縫隙,同時也是很容易發(fā)現(xiàn)。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是:焊接熔池中的FeS 以及各種熔點較低的雜志凝結(jié)成強度較低的塑性,在凝結(jié)過程中,由于外在力影響,所以當金屬處于凝結(jié)狀態(tài)時,很容易在短時間內(nèi)被拉開。另外,在金屬材料中,一般都會包含硫成分,在硫的影響下,很容易出現(xiàn)這種現(xiàn)象。對于以上的情況,為了保障金屬焊接成果,除了要嚴格依照施工步驟進行外,還必須結(jié)合實際情況,選用優(yōu)秀的步驟以及方式、方法,減小焊接力;通過明確相關數(shù)值以及要素,在增強形狀指標的同時,減小冷卻速率。在這期間,最好的方法是活用焊接技術,從源頭上避免中間位置出現(xiàn)縫隙,從而對焊接質(zhì)量與后續(xù)使用造成不利影響。

三、金屬材料焊接中未融合缺陷及防治

在金屬焊接中,未焊透、未融合作為最普遍的問題,一旦出現(xiàn),縫隙很容易出現(xiàn)驟然變化或者間斷現(xiàn)象,這樣不僅減小了工作強度,同時也很容易出現(xiàn)裂縫。未焊透是在金屬焊接中,尾部或者結(jié)構(gòu)沒有焊透而出現(xiàn)的問題;沒有融合,則是焊縫與焊件之間的部分區(qū)域沒有融透的情況。從出現(xiàn)這種情況的原因來看:大部分存在于各個配件縫隙或者鈍邊過厚、角度偏小、焊條半徑太大、速度大、電流小而電弧太長的情況;或者沒有認真清理各個坡口周邊的污物。在對該部分進行處理的過程中,由于該部分出現(xiàn)了熔渣,所以金屬根本不能正常展開。另外,如果運條使用方式不對,讓電弧處在坡口一邊,也很難讓邊緣融合。對于上面出現(xiàn)的問題,除了要正確選用坡口以及規(guī)格,還必須在保障焊流速率的情況下,將周邊污物清理掉。同時,對于底面也要徹底清除,在擺動適度的情況下,才可能做好融合以及周邊融合。

四、金屬材料焊接中的冷裂紋缺陷及防治

從概念來看,冷裂紋是金屬焊接在冷卻過程中或者冷卻之后,金屬材料、材料或者融匯焊接的區(qū)域出現(xiàn)的各種縫隙,它可能是當時出現(xiàn),也可能是幾個小時后或者幾天后才出現(xiàn)。從冷裂紋出現(xiàn)的要素來看,熱循環(huán)是影響焊接區(qū)域以及組織的重要因素,一旦焊縫存在較多的擴散氫,濃集現(xiàn)象就會產(chǎn)生。而對于接頭部分,受整體因素影響,需要承擔很多約束力。針對冷裂紋產(chǎn)生的原因以及特征,為了確保金屬材料焊接成果,我們可以使用少量含有氫氣的物質(zhì),從而減小成分。在這期間,為了避免過多水分對焊接質(zhì)量的影響,必須根據(jù)實際情況做好物質(zhì)保存以及活動運行;通過明確油跡狀況,使用比較優(yōu)秀的數(shù)值進行焊接,這樣就能有效去除材料內(nèi)部應力與組織回火,從而增強焊接部分的韌性與指標。另外,需要注意的是,必須使用恰當?shù)牟襟E,從減小干擾出發(fā),保障焊接使用安全。

五、金屬材料焊接中的氣孔缺陷及防治

在金屬材料焊接中,氣孔一般表現(xiàn)為氫氣孔,具體有:表面、內(nèi)部與街頭氣孔。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是:由于沒有及時處理坡口污物,在焊芯存在銹跡或者掉落時,沒有整合相關規(guī)定對其進行烘焙。另外,也可能是速率過快、電弧太長所致。為了確保金屬使用效益,除了要保障焊流速率,還必須及時清除附近污物,在整合相關規(guī)定以及材料清理活動的同時,盡量避免變質(zhì)材料的應用,通過做好運行管控,及時處理好焊絲,減小銹跡的不利影響。在對薄板進行焊接時,應該盡量減小線能量與焊接速度。

綜上所述,在金屬焊接中,為了確保金屬焊接的有效性,除了不能在背水、帶壓情況下消除焊補,對于預熱性材質(zhì),必須使用對應的預熱措施。它要求在焊件熱處理時,及時對缺陷進行修正,避免使用過大的電流進行焊接,而是運用不擺動、小電流、多道多層的方式進行焊接。在剛性較大的結(jié)構(gòu)焊接時,除了第一與最后一層,還必須在熱狀態(tài)下做好錘擊工作,并且每道收弧與起弧都必須分開。在手工焊補中,通常使用線能量控制的方式進行焊接,并且每個缺陷都不允許停頓,在焊補進行完畢后,讓層間與預熱溫度在100 度以上。另外,也可以在整合探傷標準中,對縫隙進行深層分析,如果察覺高于數(shù)值,就必須再次處理,直到滿足要求,當然焊補次數(shù)不能超出要求。因此,在實際工作中,必須結(jié)合實際情況,從源頭上消除不良情況,控制不良運作。

參考文獻:

篇4

今年以來,我市出現(xiàn)了持續(xù)陰雨、低溫、寡照天氣,對蔬菜生產(chǎn)造成了較大的影響。根據(jù)氣象監(jiān)測,預計近期低溫陰雨天氣還將持續(xù)。為切實加強生產(chǎn)管理,努力確保春季蔬菜生產(chǎn)和市場有效供應,現(xiàn)將有關事項通知如下:

一、落實關鍵措施,抓好田間生產(chǎn)管理

1、加強清溝排水。各地要及時摸排菜田積水情況,指導菜農(nóng)做好清溝理渠,以降低地下水位,促進植株根系生長。露地蔬菜田間要做到溝渠相通,及時清理田間積水,做到雨停無積水;設施蔬菜要開深大棚圍溝,做到溝溝相通,雨停水干,尤其要防止雨水倒灌進大棚造成積水和死苗。

2、加強秧苗管理。各地要重點針對規(guī)模育苗基地,做好苗床補光增溫工作,必要時指導菜農(nóng)安裝白熾燈,以增加光照時數(shù)和提高棚內(nèi)溫度,防止秧苗徒長形成高腳苗。低溫陰雨期間要適當推遲播種育苗和移栽,待天氣轉(zhuǎn)好后利用中午氣溫較高時進行,以提高成活率和壯苗率。對死亡的幼苗要及時補播、補種,確保生產(chǎn)用苗和春夏蔬菜茬口安排。

3、加強設施管理。各地要指導菜農(nóng)及時檢修已定植秧苗大棚,確保棚膜覆蓋嚴實。要采取多層覆蓋形式,增加棚內(nèi)溫度,以防秧苗萎根。要采取科學通風等方式,盡可能保持棚內(nèi)相對干燥,降低棚內(nèi)濕度和減少有害氣體的危害。天氣轉(zhuǎn)晴后,要視蔬菜長勢,適當噴施葉面肥,特別要增施磷鉀肥,促進植株恢復生長。

4、加強病蟲害防治。各地要指導菜農(nóng)重點防治猝倒病、灰霉病、疫病、根腐病等病害和蚜蟲等蟲害。陰雨天氣應盡量避免直接噴灑農(nóng)藥,可采用“煙熏靈”等煙熏劑防治,但幼苗上要慎用,以防藥害。晴天藥劑噴防時要注意用藥濃度,防治發(fā)生藥害。此外,要指導基地及時清除枯枝黃葉、病株、病果,并移出棚外集中銷毀。

二、加強指導服務,確保市場供應穩(wěn)定

1、加強動態(tài)調(diào)查。各地要密切關注天氣形勢,及時掌握災情動態(tài)。要加強當?shù)厥卟水a(chǎn)銷動態(tài)調(diào)查,摸清當?shù)毓祟惒シN育苗、秧苗供應、移栽進度等生產(chǎn)信息,并視情況盡早部署秧苗培育管理工作,及時采取秧苗調(diào)劑措施,確保夏菜生產(chǎn)的穩(wěn)定。

篇5

關鍵詞:金屬焊接;主要缺陷;防止措施

前言

通過對鋼制設備進行機組大修發(fā)現(xiàn),金屬問題中約40%的金屬缺陷存在于焊縫缺陷。由于安裝技術力量薄弱、時間緊、監(jiān)督不到位,基建時期應注意焊接質(zhì)量,及時檢驗焊縫,從而及早發(fā)現(xiàn)缺陷,把焊接缺陷限制在一定范圍內(nèi)。目前,常見的焊接缺陷主要有焊接裂紋、未焊透或未熔合、氣孔、夾渣、焊縫外形尺寸和形狀不符合要求等,本文對常見的主要缺陷進行了分析并提出了防止措施。

1焊接裂紋的產(chǎn)生

焊接裂紋分為熱裂紋、冷裂紋,是一種非常嚴重的缺陷,結(jié)構(gòu)的破壞多從裂紋處開始[1]。

1.1熱裂紋的成因及預防措施

1、熱裂紋的含義

熱裂紋是指焊縫金屬由液態(tài)結(jié)晶為固態(tài)的過程中所產(chǎn)生的裂紋,多發(fā)生在焊縫中心,焊后立即可見。

2、產(chǎn)生熱裂紋的原因

因焊接熔池中存有的FeS等低熔點雜質(zhì)結(jié)晶凝固最晚且凝固后的塑性及強度低,在凝固過程中,若外界結(jié)構(gòu)拘束應力足夠大,在焊縫金屬的凝固收縮作用下,它們會被拉開或在凝固后不久被拉開,從而造成晶間開裂。此外,焊件、焊條內(nèi)若含硫、銅等雜質(zhì)也易導致熱裂紋。

3、防止產(chǎn)生熱裂紋的措施

(1)認真執(zhí)行工藝規(guī)程,選取合理的焊接程序,減小焊接應力;

(2)嚴格控制焊接工藝參數(shù),減慢冷卻速度,適當提高焊縫形狀系數(shù),盡可能采用小電流多層、多道焊,避免焊縫中心產(chǎn)生裂紋。

1.2冷裂紋的成因及預防措施

1、冷裂紋的含義

冷裂紋是指在冷卻過程或冷卻以后,焊縫金屬在母材或母材與焊縫交界的熔合線上所產(chǎn)生的裂紋,可能在焊后立即出現(xiàn),或在焊后幾小時、幾天甚至更長時間出現(xiàn)。

2、冷裂紋產(chǎn)生的主要原因

(1)焊接熱循環(huán)的熱影響區(qū)生成了淬硬組織;

(2)因焊縫中存有過量擴散氫而具有了濃集的條件;

(3)接頭承受有較大的拘束應力。

3、防止產(chǎn)生冷裂紋的措施

(1)選用低氫型焊條,減少焊縫中擴散氫含量;

(2)嚴格遵守焊接材料的保管及使用制度,謹防受潮;

(3)仔細清理坡口邊緣油污、水分及銹跡,減少氫來源;

(4)選擇合理的焊接工藝參數(shù)和線能量(例如:焊前預熱、焊后緩冷、多層多道焊接、控制一定的層間溫度等);

(5)以去氫、消除內(nèi)應力和淬硬組織回火,從而改善接頭韌性;

(6)采用合理的施焊程序和分段退焊法,減少焊接應力。

2未焊透、未熔合現(xiàn)象的存在

未焊透、未熔合是比較嚴重的一個缺陷,如果發(fā)生未焊透、未熔合現(xiàn)象,焊縫就會出現(xiàn)間斷或突變,大大降低焊縫強度,有時甚至還會引起裂紋[1]。

1、未焊透、未融合的含義

未焊透指焊接時接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象;

未熔合指焊件與焊縫金屬或焊縫層之間存在局部未熔透的現(xiàn)象。

2、未焊透、未融合產(chǎn)生的原因

(1)存在焊件裝配間隙或坡口角度太小、鈍邊太厚、焊條直徑過大、電流太小、速度太快、電弧過長等現(xiàn)象;

(2)沒有清除干凈焊件坡口表面的氧化膜、油污等;

(3)在焊接時該處流入熔渣妨礙了金屬之間的熔合,運條手法不當,電弧偏在坡口一邊等而引成邊緣不熔合。

3、未焊透、未融合的防止措施

(1)正確選取坡口尺寸;

(2)合理選用焊接電流和速度;

(3)將坡口表面氧化皮和油污清除干凈;

(4)封底焊清根要徹底,運條擺動要適當;

(5)密切注意坡口兩側(cè)的熔合情況。

3夾渣的產(chǎn)生[1]

1、夾渣的含義

夾渣就是殘留在焊縫中的熔渣,它也會降低焊縫的強度和致密性。

2、產(chǎn)生夾渣的主要原因

(1)焊縫邊緣有氧割或碳弧氣刨殘留的熔渣;

(2)坡口角度或焊接電流太小或焊接速度過快;

(3)使用酸性焊條時因電流太小或運條不當形成“糊渣”;

(4)使用堿性焊條時因電弧過長或極性不正確造成夾渣;

(5)焊條偏芯。

3、防止產(chǎn)生夾渣的措施

(1)正確選取坡口尺寸;

(2)認真清理坡口邊緣;

(3)選用合適的焊接電流和速度;

(4)運條擺動適當。

4其他主要缺陷[2]

4.1氣孔的出現(xiàn)

焊接時最常出現(xiàn)的是氫氣孔,主要分為:內(nèi)部氣孔、表面氣孔和接頭氣孔。

1、氣孔產(chǎn)生的原因

(1)坡口邊緣不清潔,存在水分、油污和銹跡;

(2)焊芯銹蝕或藥皮變質(zhì)、剝落,未按規(guī)定對焊條或焊劑進行焙烘等;

(3)電弧過長、焊接速度過快,埋弧自動焊電壓過高等。

2、防止產(chǎn)生氣孔的辦法

(1)選擇合適的焊接電流和速度;

(2)認真清理坡口邊緣水分、油污和銹跡;

(3)嚴格按規(guī)定保管、清理和焙烘焊接材料;

(4)不使用變質(zhì)焊條,嚴格控制使用范圍,焊絲要除銹;

(5)埋弧焊特別是薄板焊時,焊接速度和線能量盡可能小。

4.2咬邊的產(chǎn)生

1、咬邊的含義

咬邊指焊縫邊緣留下的凹陷,咬邊會減小母材接頭的工作截面。

2、產(chǎn)生咬邊的原因:

(1)焊接電流過大、運條速度過快、電弧拉得太長或焊條角度不;

(2)埋弧焊的焊接速度過快或焊機軌道不平等造成焊件被熔化去一定深度,填充金屬未能及時填滿,因而造成咬邊。

3、防止咬邊的方法:

(1)選擇合適的焊接電流和運條手法,隨時注意控制焊條角度和電弧長度;

(2)氬弧焊工藝參數(shù)要恰當,焊接速度不宜過高且手法要平穩(wěn)。

4.3焊瘤及弧坑的產(chǎn)生

1、產(chǎn)生焊瘤的主要原因及防止措施

產(chǎn)生焊瘤的主要原因有:

(1)運條不均造成熔池溫度過高,引起液態(tài)金屬凝固緩慢下墜在焊縫表面形成金屬瘤;

(2)立、仰焊時,采用了過大的焊接電流和弧長。

防止產(chǎn)生焊瘤的主要措施是:

(1)嚴格控制熔池溫度;

(2)使用堿性焊條時應采用短弧焊接。

2、產(chǎn)生弧坑的原因及防止措施

產(chǎn)生弧坑的主要原因有:

(1)熄弧時間過短或焊接突然中斷,焊接薄板時電流過大;

(2)焊縫表面存在焊瘤影響美觀,并易造成表面夾渣。

防止產(chǎn)生弧坑的主要措施:

手工焊收弧時,焊條作短時間停留或幾次環(huán)形運條。

5焊縫缺陷的修正措施[3]

對焊縫缺陷進行修正時應注意以下幾個方面:

(1)不允許在帶壓、背水的情況下進行焊縫缺陷消除的焊補;

(2)關于要求預熱的材質(zhì),當工作環(huán)境氣溫低于0℃時應采取相應預熱措施;

(3)要求進行熱處理的焊件則應在熱處理前進行缺陷修正;

(4)禁用過大電流補焊,采用小電流、不擺動、多層多道焊;

(5)補焊剛性大的結(jié)構(gòu)時,除第一層和最后一層焊道外,可在焊后熱狀態(tài)下進行錘擊,且每層焊道的起弧和收弧應盡量錯開;

(6)用手工電弧焊焊補D、E級鋼和高強度結(jié)構(gòu)鋼焊縫缺陷時,應采用控制線能量施焊法,每一缺陷不允許中途停頓,應一次焊補完成,且預熱溫度和層間溫度均保持在100℃以上;

(7)按原焊縫的探傷要求重新檢查修正后的焊縫,如果再次發(fā)現(xiàn)超過允許限值的缺陷,還要進行重新修正,直至合格,但焊補的次數(shù)不能超過規(guī)定返修次數(shù);

(8)加強監(jiān)督、檢驗工作。

做好以上措施,在源頭上減少焊接缺陷的過多出現(xiàn),可很好地避免機組在缺陷狀態(tài)下進行運行。

總結(jié)

通過上文分析可以表明,焊接過程中一旦發(fā)現(xiàn)了缺陷就要及時進行修正。關于裂紋,可以先仔細檢查其始、末端和深度,然后再清除缺陷;關于夾渣、未焊透、未熔合的缺陷,要先用同樣的方法清除缺陷,然后按規(guī)定進行焊補;關于氣孔特別是內(nèi)部氣孔的修正,則在確認部位后,應用風鏟或碳弧氣刨清除全部氣孔缺陷,并使其形成相應坡口,然后再進行焊補。

參考文獻:

[1]周炳森.新編金屬焊接實用技術百科全書[M].北京:中國知識出版社,2006.

篇6

關鍵詞:課本實驗;改進方案;實踐;反思

文章編號:1008-0546(2014)11-0094-03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.11.037

一、問題的提出

蘇教版《化學1》專題2第二單元第一節(jié)《金屬鈉的性質(zhì)與應用》主要設計了三個學生實驗,目的是幫助學生通過典型的化學實驗事實來認識物質(zhì)及其變化的本質(zhì)和規(guī)律。教材編排實驗的順序遵循了學生的認知規(guī)律,體現(xiàn)化學學科特點,注重知識的內(nèi)在建構(gòu),為學生的探究學習和自主學習搭建了良好的平臺。[1]但完全按照教材中的實驗方案進行實踐,觀察到的實驗現(xiàn)象與預期存在偏差,實驗效果并不理想。

實驗1:課本實驗方案預期學生觀察到鈉單質(zhì)呈銀白色,體會鈉質(zhì)軟的性質(zhì);觀察到空氣中鈉塊顏色變暗的事實,體會鈉單質(zhì)和氧氣反應。由于實驗操作的對象是高一新生,實驗技能和實驗信息的捕捉能力都不是很強,而鈉與空氣反應又很迅速,所以金屬鈉銀白色的光澤不容易感知。學生通常需要反復切多次才能捕捉到銀白色。沒有銀白色的感知,學生無法體會鈉塊表面變暗的變化過程。不僅浪費金屬鈉,也不利于化學高效課堂的創(chuàng)設。

實驗2:課本實驗方案預期學生觀察到金屬鈉受熱熔化,為解釋鈉和水反應時的“鈉球”做鋪墊;燃燒,生成淡黃色固體。實驗研究時發(fā)現(xiàn),取綠豆大小的鈉加熱,石棉網(wǎng)上生成的是黑色固體物質(zhì),觀察不到黃色;取黃豆大小的鈉塊,加熱時液態(tài)鈉容易滾動和飛濺,造成安全隱患。

實驗3:課本實驗方案預期學生觀察到金屬鈉浮在水面上,熔化成小球,四處游動,鈉球消失,酚酞變紅。能判斷產(chǎn)物是氫氧化鈉,另一產(chǎn)物是氫氣,寫出化學反應方程式。學生根據(jù)此方案實驗時生成的氣體無法收集。在教學過程中,教師只能從元素守恒的角度猜測氣體是氧氣還是氫氣,然后從氧化還原角度分析是氧氣還是氫氣,無法讓學生直觀感受到生成的氣體是氫氣。

基于對教材的理解和分析,根據(jù)平時的教學實踐、文獻研究和學生的不斷嘗試,筆者對三個課本實驗方案進行了改進和創(chuàng)新。

二、實驗改進

1. 改進實驗1

(1)研究過程

如何隔絕空氣使鈉塊保持銀白色?學術雜志上刊登了許多老師的研究過程,例如:用布包住直導管取鈉塊,用石蠟密封,實驗準備過程由教師完成。然后用導管中的鈉塊提供給學生進行學生實驗。[2]但實踐上述設計后發(fā)現(xiàn),教師完成石蠟密封導管工作量非常大,用玻璃棒推鈉塊時石蠟易變形膠著,導致在推出鈉塊的過程中,有同學不慎將玻璃棒弄斷。在此基礎上筆者將實驗1改進為:直接讓學生用玻璃管取鈉塊,這一改進大大減少了實驗的準備工作,而且取的鈉塊也很容易推出,更重要的是用玻璃管取鈉塊的過程正是讓學生感知金屬鈉質(zhì)軟的學習契機。但是在教學實踐中,筆者發(fā)現(xiàn)分組實驗時學生手握玻璃管的姿勢千奇百怪,導致某些同學將手割破,也有同學將玻璃管從桌面上滾落。為了學生的安全,筆者最終選擇了前端截平的漏斗。

(2)改進方案

【實驗器材】鈉塊、前段截平的普通漏斗、細玻璃棒、濾紙

【實驗過程】將普通漏斗的漏斗頸對著鈉塊按下去,就可以將鈉塊壓進玻璃管內(nèi)。將玻璃管內(nèi)的煤油倒出,可觀察到,玻璃管內(nèi)的鈉柱為銀白色金屬。充分觀察后,用玻璃棒將鈉塊推出,表面迅速變暗。

(3)創(chuàng)新之處

改進后的學生實驗易操作、安全性高、可觀察性強。對比導管,改良過的漏斗受力面積大,能安全省力地壓入鈉塊,觀察時漏斗容易在桌面上放置,不易滾動(如圖1所示)。對實驗操作者的技能要求也不高,適用于高一的新生。漏斗頸和煤油創(chuàng)造一個隔絕空氣的環(huán)境,保證學生能長時間觀察鈉的顏色,在充分感知到金屬鈉呈銀白色的前提下,很好地觀察到鈉塊露置在空氣中顏色的變化。該試驗的改進不僅讓學生感受到鈉質(zhì)軟的性質(zhì),更便于學生持續(xù)、反復觀察銀白色的實驗現(xiàn)象,用對比的觀點分析鈉與氧氣的反應。漏斗取鈉塊的過程也極大地刺激了學生的感官,激發(fā)學生探究鈉的興趣;金屬鈉與其他生活中常見金屬的差異也能引發(fā)學生的認知沖突;金屬鈉露置在空氣中迅速變暗也為鈉和氧氣的反應提供實驗事實。

2. 改進實驗2

(1)研究過程

石棉網(wǎng)成分復雜,加熱時升溫慢,導致產(chǎn)物過氧化鈉不純。筆者嘗試了蒸發(fā)皿和不銹鋼勺,但最終選擇了易拉罐底。從時效性考慮,蒸發(fā)皿中鈉塊熔化需要約30秒,而易拉罐中鈉塊熔化只需要5秒,大大節(jié)約了學生實驗的時間;更重要的是蒸發(fā)皿在鈉塊燃燒時容易破裂,損耗最高的一次26組分組實驗中蒸發(fā)皿破了9個。從可觀察性考慮,不銹鋼勺中淡黃色固體確實很明顯,但是也出現(xiàn)黑色的四氧化三鐵干擾實驗現(xiàn)象。從取材角度看,易拉罐是生活中極為常見的物品,材料易得易推廣。

(2)改進方案

【實驗器材】鈉、鑷子、易拉罐、酒精燈、坩堝鉗、火柴

【實驗過程】用剪刀將易拉罐剪開,留下底部的凹槽。取鈉塊放在凹槽內(nèi),用坩堝鉗夾住易拉罐底,放在酒精燈上燃燒。鈉塊先熔化,然后燃燒生成淡黃色的固體(如圖2所示)。實驗現(xiàn)象明顯,操作簡單,學生完成度高。

(3)創(chuàng)新之處

改進后的實驗裝置簡單、操作方便,實驗迅速、現(xiàn)象鮮明,能反復觀察、直接感知,取材生活、材料易得。在學習的過程中,學生能體會到化學學科的特點,很好地轉(zhuǎn)變學生學習方式;從學生準備易拉罐開始到取底完成實驗的過程,極大地激發(fā)學生學習興趣;直觀鮮明的實驗現(xiàn)象也為學生認知鈉在空氣中燃燒的知識提供了實驗事實;經(jīng)過動手實驗不僅完成了知識與技能目標,還很好地落實過程和方法、情感態(tài)度與價值觀的學習目標。

3. 改進實驗3

(1)研究過程

鈉和水反應的實驗是高中化學中具有強烈感官沖擊的實驗之一。如何解決氫氣逃逸的問題?專業(yè)雜志上刊登過研究成果:鈉在塑料瓶內(nèi)反應,反應結(jié)束后用針筒推酚酞檢驗氫氧化鈉,然后抽氣體檢驗為氫氣[3](如圖3所示)。筆者在實踐后的感受是:本實驗對實驗者的操作水平要求較高,不適合做學生實驗。但實驗中針筒給了筆者啟示,能否直接在針筒中反應?而針筒作為一個封閉的反應容器,首先要在反應前排盡管內(nèi)空氣,保證實驗的安全性。經(jīng)過對比,進行該實驗最合適的針筒規(guī)格是50mL。將漏斗頸取出的鈉塊切1mm做該實驗,生成的氫氣約為30mL,選用規(guī)格為25mL的針筒不合適;而100mL的針筒,注射器的連接處空間太大,空氣殘留較多,實驗過程中鈉塊和氫氣容易燃燒,出現(xiàn)安全隱患。在點火前換上干凈針頭,就能防止鈉離子的干擾,使燃燒的火焰呈現(xiàn)淡藍色。但是白天進行課堂教學時,淡藍色感知效果沒有直接點燃好,只能觀察到針尖處發(fā)紅(如圖4所示)。所以學生實驗采用了不換針頭,利用針頭處附著的鈉離子的焰色加大火焰燃燒的視覺沖擊。

(2)改進方案

【實驗器材】鈉、鑷子、50mL針筒、蒸餾水、燒杯、酚酞、酒精燈、火柴

【實驗過程】在50mL針筒內(nèi)加入鈉塊,將活塞壓到最底,鈉塊變形,此時針筒中留下的空隙最小,空氣含量盡可能少。用針筒從燒杯中吸水,觀察實驗現(xiàn)象。能清晰地觀察到鈉塊浮在水面上、熔化成小球、四處游動、嘶嘶作響、最后鈉球消失(如圖5所示)。向燒杯里滴加酚酞后,將針筒里的液體推到燒杯里,燒杯中溶液變成成紅色(如圖6所示)。點燃酒精燈,將注射器對準酒精燈推氣體,觀察,能看到氣體安靜燃燒的實驗現(xiàn)象(如圖7所示)。

實驗操作注意點:

①將針筒活塞壓到最底,使針筒中留下的空氣量較少。否則,在吸水時,針筒內(nèi)部會出現(xiàn)火星,有安全隱患。

②針筒一定要帶注射器,否則大量氣體會從燒杯中逸出,而不是留在針筒中。

③選用塑料針筒而非玻璃針筒,保證學生實驗時安全性。

(3)創(chuàng)新之處

選擇在一個透明的密封環(huán)境中反應,不僅便于觀察實驗現(xiàn)象,還能排除氧氣、收集氫氣。試驗改進后操作簡單、反應迅速、裝置安全,學生能通過鮮明的現(xiàn)象感知氫氣,體現(xiàn)了實驗的簡便性、時效性、持續(xù)性、可推廣性;更重要的讓學生從聲、光、色、三個角度體驗化學之美,真正體現(xiàn)了化學的學科魅力,在提高學生興趣和動手能力的同時加深學科知識的掌握。

三、反思

江蘇省高中理化生優(yōu)秀實驗教學設計比賽從2013年12月開始到2014年6月結(jié)束。全省共有1702份實驗教學設計參加了市級初評。每門學科有60份設計參加了省級書面評審,從中選出30份設計參加現(xiàn)場說課,最終選出10份為省一等獎。本組實驗設計有幸榮獲了省一等獎。在現(xiàn)場說課時,專家評委給出的評價是:真實有效、很好地促進了課堂教學。

真實的實驗是化學教學最為直接而又寶貴的資源,精選的課本實驗對學生知識的學習和技能的掌握有著無可替代的作用。實驗對達成教學目標所起的作用是不可或缺的。如何將每一個課本實驗所預期的效果是筆者教學實踐中關注的重點之一。在教學實踐中不斷改進實驗,排除干擾,使預期效果更明顯迅速,以便利用鮮明的實驗現(xiàn)象更好地為學生的學習服務。每一個實驗的創(chuàng)新都不是憑空想象出來的,而是在學習前人已有經(jīng)驗的基礎上,通過實踐――反思――改進――再實踐的過程。

列文?胡克提出了實驗啟示:簡單的實驗儀器可以得到很好的實驗結(jié)果,很好的實驗設備也可能只得到一般的實驗成果。作為一線的化學教師更應關注如何用簡單的實驗做出最好的結(jié)果,力求以更有生命力的實驗來開創(chuàng)更有活力的化學課堂。

參考文獻

[1] 中華人民共和國教育部制定. 普通高中化學課程標準(實驗)[S]. 北京:人民教育出版社,2003

篇7

關鍵詞:采礦工程;巷道掘進技術;支護技術

1采礦工程中巷道掘進技術應用要點

1.1常用的掘進技術方法

在煤礦工程的采礦過程中,比較常用的掘進方式包括綜合性機械化掘進技術、大斷面連續(xù)性采掘技術等施工技術方式,而在具體的工程施工中,使用哪種技術方式需要結(jié)合具體的工程現(xiàn)狀,針對性的進行巷道掘進方式的選擇。在目前的煤礦工程施工中,綜合機械化掘進方式應用比較多,多是通過供電系統(tǒng)以及運輸機系統(tǒng)承載方式實現(xiàn)掘進目標的,并配合了相關的掘進技術方法來完成整合的采礦過程[1]。在大斷面連續(xù)性采掘施工中,采用間斷式、連續(xù)式的技術方式,再通過使用對于掘進速度以及掘進進度的控制方法來完成相關的采礦工作,在具體的施工中,都是基于這一前提開展施工過程的,在掘進的時候能夠?qū)τ谙鄳氖┕ぷ鳂I(yè)實施有效的協(xié)調(diào),能夠有效降低掘進作業(yè)時間的消耗,對于提升煤礦開采效率具有重要作用。

1.2瓦斯排放

在煤礦的巷道掘進施工中,需要重點預防的問題之一就是瓦斯爆炸,這對于施工人員會有生命危險,必須引起重視。在掘進施工中,需要做到針對瓦斯氣體做好通風排放工作,注意針對掘進面瓦斯進行排除,根據(jù)相關的瓦斯氣體安全檢測要求來開展相關的濃度檢測工作,避免瓦斯?jié)舛冗^高帶來的危險[2]。

1.3巷道支護

因為在掘進施工中,面對的施工環(huán)境往往是復雜多變的,要保證掘進施工進度和施工安全,需要采取必要的巷道支護技術應用,保障掘進工作能夠順利開展,在具體的施工中,需要結(jié)合自身的實際情況來開展巷道掘進施工的支護,把握支護技術要點,保證相關施工任務的有效完成,提升支護安全質(zhì)量。

2巷道支護技術類型

目前的煤礦工程巷道支護技術應用主要,根據(jù)支護的性質(zhì)將支護劃分為臨時性支護和永久性支護,大多數(shù)煤礦支護技術應用中,都會選擇臨時支護,這是因為臨時支護的技術成本低,可以實現(xiàn)重復利用,也能夠滿足工程的施工需要。

2.1臨時性支護

在臨時性的巷道支護中,需要針對相關的支護設備、工具和材料等的強度進行分析和把握,考慮到支護材料和相關連接部位能夠方便拆裝和重復使用,且相應的支護材料和支護設備能夠滿足永久性支護的要求,這樣能夠方便做好兩手準備。在目前的煤礦巷道支護中,多使用模板來作為支護的背板[3]。在金屬采礦工程中,巷道支護能夠為采礦提供有效的運輸通道,且這一過程中需要用到一些設備機械,所以在具體的設備應用中需要保證對于巷道的保護,避免安全事故發(fā)生。此外,具體的掘進支護技術應用中,需要考慮到巷道的施工狀況以及具體環(huán)境基礎,保證周圍結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,做好檢測工作。

2.2永久性支護

在永久性的巷道支護技術應用中,多采用錨桿支護技術,這一技術應用中必須要針對錨索和錨桿進行統(tǒng)一,在錨桿不能達到穩(wěn)定巖層效果的狀態(tài)下,需要針對區(qū)內(nèi)次生承載層造成破壞,這樣就能保證圍巖深部均衡的進行應力分布。這時,錨索能夠一起懸吊上部穩(wěn)定巖層和下部的不穩(wěn)定巖層,最終實現(xiàn)預緊力的不斷增強,結(jié)合巖層以及其中的不聯(lián)系巖層,實現(xiàn)間斷巖面摩擦力的增強,提升巖層的強度,這類支護技術的應用,能夠?qū)崿F(xiàn)對于掘進巷道的有效變形控制,避免頂板破碎情況發(fā)生,有效提升支護效益。其次,混凝土支護技術應用也比較普遍,采取噴射混凝土來制作混凝土支架,實現(xiàn)混凝土支護和錨桿支護的有效結(jié)合,保證對于圍巖結(jié)構(gòu)的永久性固定。在巷道掘進后,通過錨網(wǎng)噴射混凝土,提升金屬網(wǎng)強度,保證整體支護效果[4]。

3采礦工程巷道掘進技術和支護技術水平提升的對策

要促進采礦工程巷道掘進技術以及支護技術水平不斷提升,需要進一步強化相關的掘進技術應用和支護技術水平提升,提升全部技術和施工人員對于技術的應用能力,對此,相關施工單位可以通過開展煤礦巷道掘進技術和支護技術培訓,結(jié)合采礦掘進過程中一些常見的問題和特殊狀況進行探討,讓廣大的一項巷道掘進和支護人員對于相關技術的應用和問題處理有更具體的思路和技術的提升,例如,培訓圍繞綜掘機在工作過程中,遇到巖石硬度系數(shù)超過設計強度時,整個截割部出現(xiàn)過負荷,引起截割頭不轉(zhuǎn)的原因進行探討分析,相關一線施工人員指出在EBZ-160掘進機為半煤巖掘進機的施工過程中,截割最大巖石硬度有限制要求,當巖石硬度系數(shù)超過設計強度時,引起截割頭就不轉(zhuǎn),針對這類問題現(xiàn)象找出原因,并探討如何解決問題,指出在出現(xiàn)該種情況時,首先要對掘進工藝進行改進,一方面減少進刀量,另一方面可采用放炮破巖的方法降低掘進負荷。為讓掘進一隊熟練運用綜掘機,還可以邀請廠家技術人員到礦進行綜掘技術培訓。介紹EBZ160懸臂式綜掘機總體結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能以及日常維護和保養(yǎng)等相關知識,針對現(xiàn)場提出的疑難問題,給予詳細解答。與此同時,還讓職工參與綜掘機拆卸和組裝,通過與綜掘機的親密接觸,讓參學人員準確掌握操作要領,學會綜掘機的日常維護保養(yǎng)知識,確保綜掘機的正常運用[5]。通過多多開展這種技術交流培訓,量體裁衣,讓廣大一線煤礦施工和技術人員對綜掘機性能真還不熟悉,通過系統(tǒng)講解培訓,大家都掌握設備原理,今后遇到故障如何處理,增長見識、拓寬視野,運用先進經(jīng)驗,推動綜掘效率上水平。在日常的技術人員培訓中,還應該將更多的培訓重點放在《煤礦巷道施工測量》、《煤礦地質(zhì)構(gòu)造與井下探放水施工工藝》培訓等巷道掘進技術和支護技術培訓中。培訓內(nèi)容要涉及全站儀知識、煤礦巷道中腰線放線及激光指向儀安裝使用、巷道貫通測量、煤礦地質(zhì)構(gòu)造及對巷道掘進影響、煤礦井下探放水施工工藝等內(nèi)容。為確保培訓取得實效,培訓授課人逐一下到每個項目部進行輪講。講課中采用問答講解互動方式并結(jié)合實際工作經(jīng)驗、實際案例進行授課。課堂上授課人不僅對專業(yè)知識進行講解,還對對集團和公司有關測量、防治水管理制度做穿插講解,同時結(jié)合項各項目部實際情況,對有關技術問題進行細致學習交流。通過開展專項技術培訓和實踐指導,進一步提升各項目部巷道掘進和支護技術管理水平,拓寬煤礦專業(yè)技術人員和管理人員專業(yè)領域知識面,強化“掘進鐵軍”基層技術人員的綜合安全管理基礎知識和工作技能。

4結(jié)束語

篇8

關鍵詞:金屬材料;焊接;熱裂縫;冷裂縫;夾渣

中圖分類號: P755 文獻標識碼: A

一、金屬材料焊接裂縫的產(chǎn)生及防止措施

1、熱裂縫

熱裂紋是指焊縫金屬由液態(tài)結(jié)晶為固態(tài)的過程中所產(chǎn)生的裂紋,它主要發(fā)生在焊縫中心,焊后立即可見。

成因。熱裂縫的產(chǎn)生原因是多方面的,主要包括以下幾個方面:在焊接熔池之中,存在著低熔點雜質(zhì),比如FeS等。在焊接的過程中,這些雜質(zhì)的凝固比較晚。并且,當雜志在焊接凝固之后,它們具有塑性低,強度低的特點。在凝固的過程中,如果外界結(jié)構(gòu)約束應力足夠的大,在凝固收縮的作用之下,它們會被拉開?;蛘呤撬鼈冊谀讨蟛痪?,受到收縮壓力的影響,也被拉開,這時候,晶間開裂現(xiàn)象便會產(chǎn)生,進而引起裂縫的產(chǎn)生。除此之外,硫銅等雜質(zhì)存在焊條和焊件之間,往往也會導致熱裂縫的產(chǎn)生。

防止措施。在焊接過程中,為了防止熱裂縫的產(chǎn)生,可以采取以下相應的措施:在焊接的時候,認真貫徹執(zhí)行工藝規(guī)程,嚴格遵守相關的規(guī)定,選用合理的焊接程序,滿足相關的要求,盡可能的減小焊接應力;此外,還要嚴格控制焊接參數(shù),使冷卻的速度降低,以防止熱裂縫的產(chǎn)生。還有必要在一定程度上提高焊縫形狀系數(shù),如果條件允許的話,要盡量采用小電流進行施工作業(yè)。在焊接的時候,盡量進行多層、多道焊接,盡量避免裂縫的產(chǎn)生,提高焊接的質(zhì)量。

2、冷裂縫

從定義上來看,冷裂紋是指,在冷卻過程或冷卻以后,焊縫金屬在母材或母材與焊縫交界的熔合線上所產(chǎn)生的裂紋。對冷裂縫來說,它的產(chǎn)生時間不完全一樣,有的是在焊接完成之后便立即出現(xiàn),有的是在焊接完成之后的幾小時、幾天或者是更長的時間才會出現(xiàn)。

成因。就成因來看,冷裂縫的成因主要包括以下幾個方面:焊接熱循環(huán)的熱影響區(qū)生產(chǎn)了淬硬組織;焊縫中存在的擴散氫過量,濃度過大;焊件的接頭承受的拘束應力過大等。

防止措施。在焊接的過程中,為了防止冷裂縫的產(chǎn)生,可以采取以下相應的措施:焊接的過程中,在選擇焊條的時候,采用低氫型焊條,從而使得焊縫中擴散氫的含量降低,防止冷裂縫的產(chǎn)生;加強對焊接材料的保管,嚴格遵守焊接材料的保管和使用制度。尤其需要注意,要保證焊接材料的干燥,加強管理,防止材料受潮而影響材料的性能;保證坡口邊緣的干凈和整潔,如果出現(xiàn)油污、水分、銹跡等,要采取措施及時清理,這樣能夠減少氫來源;對于焊接工藝參數(shù)和線能量,要進行合理的選擇,比如,在焊接之前進行預熱,在焊接之后要緩冷。在焊接的過程中,進行多層次、多道工序的焊接,對層間的溫度進行恰當?shù)目刂?,保證適應的溫度,達到最佳的焊接效果;采取相應的措施改善接頭的韌性,使其符合焊接的要求,保證焊接的質(zhì)量;在進行焊接的時候,采用科學合理的施焊程序,盡可能的減小焊接應力,采用分段退焊法進行焊接,以達到最佳的效果。

二、未焊透以及未熔合的問題

未焊透和未熔合是目前出現(xiàn)頻率比較多的一種問題,假如出現(xiàn)了的話,縫隙就容易存在間斷或者是驟然的變化等,減弱了它的強度,還容易出現(xiàn)裂縫等。

定義。沒有焊透是說,在處理的會后,結(jié)構(gòu)尾部沒有全部的熔透的問題;未熔合指焊件與焊縫金屬或焊縫層之間存在局部未熔透的現(xiàn)象。

產(chǎn)生要素。(1)存在焊件裝配間隙或坡口角度太小、鈍邊太厚、焊條直徑過大、電流太小、速度太快、電弧過長等現(xiàn)象;(2)未認真地處理坡口附近的污物;(3)處理的時候,這個位置進入了熔渣,使得金屬的熔合無法有效地開展,運條手法不當,電弧偏在坡口一邊等而引成邊緣不熔合。

應對措施。(1)合理的選取坡口的規(guī)格;(2)確保焊流速率適當;(3)把附近的污物去除;(4)封底焊清根要徹底,運條擺動要適當;(5)認真關注附近的熔合狀態(tài)。

三、關于夾渣

概念。它是說殘存在焊縫里面的物質(zhì),其會減弱它的強度等特征。

其出現(xiàn)的關鍵緣由。(1)焊縫邊緣有氧割或碳弧氣刨殘留的熔渣;(2)坡口角度或焊接電流太小或焊接速度過快;(3)使用酸性焊條時因電流太小或運條不當形成“糊渣”;(4)使用堿性焊條時因電弧過長或極性不正確造成夾渣;(5)焊條偏芯。

應對方法。(1)合理的選取坡口的規(guī)格;(2)確保焊流速率適當;(3)把附近的污物去除;(4)運條擺動適當。

四、如何處理焊縫問題

(1)不允許在帶壓、背水的情況下進行焊縫缺陷消除的焊補;(2)關于要求預熱的材質(zhì),當工作環(huán)境氣溫低于0℃時應采取相應預熱措施;(3)要求進行熱處理的焊件則應在熱處理前進行缺陷修正;(4)禁用過大電流補焊,采用小電流、不擺動、多層多道焊;(5)補焊剛性大的結(jié)構(gòu)時,除第一層和最后一層焊道外,可在焊后熱狀態(tài)下進行錘擊,且每層焊道的起弧和收弧應盡量錯開;(6)用手工電弧焊焊補D、E級鋼和高強度結(jié)構(gòu)鋼焊縫缺陷時,應采用控制線能量施焊法,每一缺陷不允許中途停頓,應一次焊補完成,且預熱溫度和層間溫度均保持在100℃以上;(7)結(jié)合之前的探傷規(guī)定,再次的分析處理之后的縫隙,假如察覺其大于許可的數(shù)值的話,就要再次的處理,一直到其合乎規(guī)定的時候才可以。不過其焊補的次數(shù)應該低于返工的次數(shù)。(8)認真地開展監(jiān)督以及檢測活動。開展好如上的活動,從根源上降低其不利現(xiàn)象的存在,進而能夠防止機組帶著問題而運作。

五、其它缺陷及防止措施

1、氣孔

氣孔主要分為:內(nèi)部氣孔、表面氣孔和接頭氣孔。

成因。對坡口邊緣沒有清理干凈,存在著水分、油污和銹跡;在焊芯出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象,對于焊條和焊劑沒有進行焙烘(表1);電弧過長,焊接速度過快,埋弧自動焊電壓過高等。

防止措施。恰當選擇焊接電流和焊接速度,保證電流和速度符合相應的要求;采取相應的措施,仔細清理坡口邊緣的水分、油污和銹跡;清理和保管好焊接材料;保證焊條的質(zhì)量;對于埋弧焊,其焊接速度和線能量盡可能的小。

2、咬邊

咬邊指焊縫邊緣留下的凹陷,咬邊會減小母材接頭的工作截面。

成因。咬邊的成因主要有以下幾種:電流過大,運條速度過快,電弧太長,焊條角度不恰當;埋弧焊的焊接速度過快,金屬填充未能填滿等。

防止措施。選擇合適的焊接電流和運條手法,控制好焊條角度和電弧長度;氬弧焊工藝參數(shù)要適當,采取恰當?shù)暮附铀俣取?/p>

3、焊瘤及弧坑

成因。焊瘤的成因有:運條不均勻,熔池溫度過高;電流過大,電弧過長等?;】拥某梢蛴校合ɑr間過短,出現(xiàn)中斷現(xiàn)象,薄板焊接的電流過大;焊縫表面存在焊瘤,容易造成表面夾渣的產(chǎn)生。

防止措施。對于焊瘤,可以采取的措施包括:嚴格控制熔池的溫度;如果焊接運用堿性焊條,需要注意的是,應該采用短弧焊接。對于弧坑,防止措施包括:手工焊收弧的時候,焊條作短時間的停留,或幾次環(huán)形運條。采用上述方法能夠有效的防止焊瘤和弧坑的產(chǎn)生。

結(jié)束語

經(jīng)由上文的論述,我們發(fā)現(xiàn),在焊接的時候,如果出現(xiàn)了問題就應該即刻的處理。對于裂縫現(xiàn)象來講。應該先分析它的初始方向和尾端處的情況,進而再應對其存在的不利現(xiàn)象。對于夾渣以及沒有焊透等等的問題,應該使用相同的措施對其處理,進而結(jié)合規(guī)定對其開展焊補活動;對于氣孔,尤其是其中的氣孔的處理,應該在明確它的具體方位之后,應用風鏟或碳弧氣刨清除全部氣孔缺陷,而且要保證它能夠成為一定的坡口形式,進而再行處理。

參考文獻

[1]鄭玲.金屬材料焊接中的主要缺陷及防止措施研究[J].輕工科技,2013,01:21-22.

篇9

關鍵詞:新教材 課程改革 素質(zhì)教育

如何科學、合理、正確地使用好新教材,優(yōu)化教學結(jié)構(gòu)、提高課堂效率、培養(yǎng)學生能力是每一個基層教育工作者急需解決的問題。

一、充分利用新教材是課程改革的重要一環(huán) 現(xiàn)在,我們所說的課程已經(jīng)不再只是教學計劃、教學大綱、教科書等文件(即課程不再只是特定知識的載體),而且包括教師和學生共同探求知識的過程。因此,教材改革只是課程改革的突破口,而課程改革的核心環(huán)節(jié)是課程實施,是如何充分利用新教材進行教法、學法的改革。實際上,課程方案一旦確定,教學改革就成了課程改革的重頭戲。如果教學觀念不更新,教學方式不轉(zhuǎn)變,新編教材得不到充分利用,課程改革就會流于形式,事倍功半甚至勞而無功。因此,如何挖掘新教材的教育功能,充分體現(xiàn)課程改革的指導思想,是我們基層教育工作者的一項持久、復雜而艱巨的任務,它的好壞關系著我國課程改革的成敗。

二、高中數(shù)學新教材的很多特點更適合實施素質(zhì)教育 現(xiàn)在的高中數(shù)學新教材是根據(jù)教育部頒布的新課程計劃和新教學大綱,它以全面推進素質(zhì)教育為宗旨,具有許多適合實施素質(zhì)教育的特點:

1、綜合編排的知識體系,便于學生自主學習 教材打破了原來分科安排內(nèi)容(分為代數(shù)、立體幾何、解析幾何)的編寫體系;安排知識順序時注意處理好與初中數(shù)學的銜接;符合邏輯上基本規(guī)則;在深淺上注意坡度的設計;工具性內(nèi)容靠前安排;相關內(nèi)容適當集中。這些特點更加符合高中學生的年齡特征和認知規(guī)律,更適合學生的自主學習和課前預習,也有利于我們展開素質(zhì)教育、培養(yǎng)學生能力。

2、滲透數(shù)學思想方法,突出培養(yǎng)思維能力. 數(shù)學教學不應僅僅是單純的知識傳授,而應在講知識內(nèi)容的同時注意對其中的數(shù)學思想方法加以提煉總結(jié),使之能逐步被學生掌握并對他們發(fā)揮指導作用。因此,新教材在各章的內(nèi)容安排上,十分注意對數(shù)學思想方法的體現(xiàn)。

3、 采用實際問題引入,強調(diào)數(shù)學應用意識 新教材突出了數(shù)學與實際問題的聯(lián)系,意在培養(yǎng)學生的數(shù)學應用意識。在教材編排上:章前圖的設計為了說明數(shù)學來源于實際;章前引言從實際問題導出;閱讀材料很多是介紹數(shù)學模型及應用方法;習題也適當?shù)卦黾恿寺?lián)系實際的題目,所有這些都是為了創(chuàng)設聯(lián)系實際問題的氛圍,培養(yǎng)應用數(shù)學的意識。

4、增加實習作業(yè)和研究性課題培養(yǎng)學生實踐能力及創(chuàng)新精神 增加"實習作業(yè)"和"研究性課題"是高中數(shù)學新教材的又一大特色,它強調(diào)學生的動手能力,把數(shù)學學習從教室走向了社會,使學生在充滿合作機會的群體交往中,學會溝通、學會互助、學會分享,學會合作,實現(xiàn)知識、情感、態(tài)度和價值觀的完善。

三、如何挖掘新教材的教育功能,全面推進素質(zhì)教育 由以上分析可知,我國新一輪課程改革的成敗關鍵在于教學一線的教師如何充分挖掘、利用新教材的這些特征,轉(zhuǎn)變教學觀念、優(yōu)化教學結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)學生的各種能力,全面推進素質(zhì)教育。以下是本人在使用新教材過程的一點體會:

1、 科學指導學生閱讀教材,在預習中自主探索、獲取知識 高中數(shù)學新教材是一個綜合編排的知識體系,知識編排順序符合高中學生的年齡特征和認知規(guī)律,更適合學生自主學習和課前預習。而一個善于提前閱讀教材、自我探索知識的學生,通過閱讀,對知識有了一定的理性認識,逐步提高了學習數(shù)學的興趣,學習更加積極主動,學習成績也比較好。因此教師要鼓勵學生提前預習、閱讀教材,主動探索數(shù)學知識。我在教學過程中,抓住新教材的這一特征,每節(jié)課都拿出十至十五分鐘的時間給學生閱讀教材,讓其知道知識的來龍去脈,形成自己的知識體系。

2、創(chuàng)設問題情景,調(diào)動學生學習數(shù)學的積極性 創(chuàng)設適當?shù)膯栴}情景可以激發(fā)學生的學習興趣和動機,使學生產(chǎn)生"疑而未解,又欲解之"的強烈愿望,進而轉(zhuǎn)化為一種對知識的渴求,從而調(diào)動學生的學習積極性和主動性,達到提高課堂教學效果的目的。 利用高中數(shù)學新教材創(chuàng)設問題情景、調(diào)動學生的學習興趣,與原來的教材相比可以說是信手拈來、得心應手。章前圖的解說;章前引言的實際問題;與之相關的閱讀材料;甚至有些聯(lián)系實際的例題、習題均可作為創(chuàng)設問題情景的材料。當然,如果你把這些素材用現(xiàn)代教學手段進行適當?shù)募庸?,效果就會更好?/p>

3、傳授知識的過程中要注重結(jié)論與過程的統(tǒng)一 拋棄"高分低能",講求知識與能力并重,是素質(zhì)教育的根本出發(fā)點。因此,在傳授知識的過程中注重結(jié)論與過程的統(tǒng)一,是數(shù)學教學的一條基本原則。 從教學的角度講,重結(jié)論、輕過程的教學只是一種"形式上的走捷徑"的教學,把形成結(jié)論的生動過程變成了單調(diào)刻板的背誦條文,剝離了知識與智力的內(nèi)在聯(lián)系。它排斥學生的思考與個性發(fā)展,把教學過程庸俗化到無需智慧努力,而只需聽講和記憶就能掌握知識的程度。這實際上是對學生智慧的扼殺和個性的摧殘。強調(diào)過程,就是強調(diào)學生探索知識的經(jīng)歷和獲得知識的體驗。它不但使學生在獲取知識的過程中培養(yǎng)了各種能力,而且也使所學的知識更加牢固。

篇10

關鍵詞:無機非金屬材料;石墨烯;制備;性能表征

中圖分類號: TB321 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)02(c)-0000-00

無機非金屬新材料具有耐高溫、耐腐蝕、高強度、多功能等多種優(yōu)越性能,是高技術產(chǎn)業(yè)不可缺少的關鍵材料,目前在各個工業(yè)部門以及空間技術、電子技術、激光技術、光電子技術、紅外技術發(fā)展方面發(fā)揮了重要作用。本文以石墨烯為例,對磷化銅納米粒子修飾石墨烯復合材料的制備及性能表征進行分析,旨在對石墨烯及其他無機非金屬材料的制備和應用有所幫助。

1 石墨烯與磷化銅性能分析:磷化銅存在特殊的電化學嵌鋰性能,作為鋰離子電池負極材料極具潛力,而且其體積容量幾乎是石墨的4倍。作為鋰離子電池負極材,磷化銅優(yōu)點是初始放電容量高,電化學活性高;缺點是在充放電的過程中,由于脫鋰/嵌鋰產(chǎn)生的應力使得磷化銅活性物質(zhì)形貌結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,導致放電容量的迅速衰減。磷化銅納米粒子與導電性、熱穩(wěn)定性較好的基體材料復合是改善材料電學性能的有效途徑。

石墨烯具有很高的柔性、優(yōu)良的導電性和熱穩(wěn)定性,可以從結(jié)構(gòu)上限制磷化銅在充放電過程中的體積膨脹與收縮,同時石墨烯具有很好的導電性,可以提高電子的傳導速率。因此,通過石墨烯復合磷化銅可以有效的提高其電學性能。

2 磷化銅納米粒子修飾石墨烯復合材料制備

2.1一般材料:氯化銅(CuCl2?2H2O,AR,上海埃彼化學試劑有限公司);白磷(P4,AR,天津富宇化工有限公司);石墨粉(國藥集團化學試劑有限公司);十六烷基三甲基溴化銨(CTAB,西安化學試劑廠);水(二次蒸餾水)。

2.2氧化石墨烯的制備:使用天然的石墨粉,采用改進的Hummers法合成氧化石墨烯。使用超純水對粗產(chǎn)品進行洗滌,至pH約為6。最后進行真空冷凍干燥等到固體氧化石墨烯。

2.3復合材料的制備:精確的稱量出10mg氧化石墨烯固體與準確量取40mL氨水溶液(28%)加入到50mL的聚四氟乙烯反應釜內(nèi)襯中,超聲分散2h,直到反應釜中的固體物質(zhì)完全分散,溶液變的均勻。加入50mg十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)超聲至CTAB完全溶解,將50mg氯化銅(CuCl2?2H2O)加入反應釜中,磁力攪拌30min。期間超聲分散注意水溫保持室溫。加入100mg黃磷(YP),將內(nèi)襯密封至不銹鋼釜殼中,在140℃恒溫干燥箱中連續(xù)反應12h。待反應完成后,取釜,自然冷卻至室溫。得到的黑色粗產(chǎn)物用苯、無水乙醇、蒸餾水依次洗滌數(shù)次,來除去副反應生成的雜質(zhì)。最后將清洗完全后的產(chǎn)物,在60℃真空干燥箱內(nèi)恒溫干燥6h,完成后,收集樣品待用。

3 磷化銅納米粒子修飾石墨烯復合材料性能表征:樣品的物相和純度同樣用D/Max-3c型XRD進行檢測;樣品的形貌分析利用日本HitachiS-4800型場發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)、透射電子顯微鏡(TEM,F(xiàn)EITecnaiG2F20S-TWIN)觀察。

3.1結(jié)構(gòu)分析

Gr和Cu3P-Gr復合物的XRD圖見圖1所示。

通過圖1可知,GO位于10.4°的(002)特征峰(圖1a插圖)對應0.850nm的層間距。當溶劑熱反應完成后,Gr在大約24.4°處出現(xiàn)一個較寬的峰,其對應的層間距為0.365nm,這說明在該溶劑熱體系下GO被還原成Gr。復合物中主要的(112),(202),(211),(300),(113)和(212)晶面分別出現(xiàn)在36.0°,39.1°,41.6°,45.1°,46.2°和47.3°,能夠?qū)狢u3P的標準卡片值(JCPDS號為71-2261)。其中復合物XRD中出現(xiàn)明顯的寬峰(圖1a黑框標記處),這直接說明Cu3P錨定在石墨烯表面。EDS圖分析結(jié)果表明在復合物中僅存在Cu、P、O和C四種元素,這點與XRD圖分析結(jié)果一致。對存在的元素的含量分析發(fā)現(xiàn),復合物中C:O接近11:1,這說明復合物中氧化石墨烯還原的程度較高。

3.2復合物的電學性能:石墨烯作為錨定點保留了其優(yōu)異的電學性能,同時與納米Cu3P粒子相互交疊加大了夾層間距和更豐富的微孔結(jié)構(gòu),兩者協(xié)同提供更多的儲鋰空間。有效的提升了復合材料的充放電比容量,解決了單一組分材料的電學性能缺陷。

此外,Cu3P-Gr復合材料和單一組分Cu3P都在0.75V左右出現(xiàn)了明顯的充放電平臺,這可以歸結(jié)于Cu3P+3LiLi3P+3Cu這一反應。同時,Cu3P-Gr復合材料比單一組分Cu3P充放電平臺更長更平穩(wěn),這說明石墨烯的加入有效的減少了納米Cu3P粒子所帶來的體積效應,且石墨烯優(yōu)異的電學性能提高了復合材料的整體導電能力,縮短了鋰離子傳輸?shù)木嚯x,提高鋰離子脫嵌過程的擴散速度。這一顯著提高,更加有利于復合材料的實際應用。

4 結(jié)論

本文以石墨烯、氯化銅、白磷為原料成功制備出Cu3P修飾的石墨烯復合材料,并對其結(jié)構(gòu)、尺寸和形貌進行了表征。石墨烯復合材料電學性能測試結(jié)果表明:復合物的放電容量及循環(huán)性能優(yōu)于單一組分的石墨烯、磷化銅,循環(huán)性能突出,具有一定的應用價值。

參考文獻

[1]張立彬,王金清,楊生榮,孔祥正.石墨烯-聚酰亞胺復合薄膜的制備及性能表征[J].高分子學報,2014,11:1472-1478.

[2]白樹林,趙云紅.石墨烯熱學性能及表征技術[J].力學進展,2014,00:236-259.