标准基体匹配

标准基体匹配（精选7篇）

篇1：标准基体匹配

镍, 原子序数28, 原子量58.71, 近似银白色, 是硬而有延展性并具有铁磁性的金属元素, 熔点1453℃, 沸点2732℃, 密度8.902g/cm3。镍对环境的主要污染来自于:镍矿的开采冶炼、含镍合金的生产加工过程;电镀、镀镍的生产工艺过程。金属镍几乎没有急性毒性, 一般镍盐毒性也不是很高, 但是镍元素在生物学上也有一定作用, 对如精氨酸酶, 羧化酶等一系列的酶有激活或抑制的功能, 而发生毒性作用, 且羟基镍也能产生很强的毒性。人体镍元素中毒的特有症状是皮肤炎、呼吸器官障碍及呼吸道癌, 镍在肾、脾、肝中积存最多, 可诱发鼻咽癌和肺癌。世界卫生组织 (WHO) 、美国环境保护署及欧盟饮用水指令 (98/83/EC) 中对镍的限值都有严格要求, 分别为0.07mg/L、0.01mg/L及0.02mg/L。我国地表水及地下水水质标准均对水中镍含量也有严格规定。对于测定水中金属总量的前处理, 环保部标准司针对电热板消解和微波消解方式分别发布了《水质金属总量的消解硝酸消解法》 (HJ677-2013) 及《水质金属总量的消解微波消解法》 (HJ678-2013) 两套标准。但在用石墨炉原子吸收分光光度法测定水中金属的过程中, 对于一些基体复杂的水质, 严格执行标准时会出现峰形较差、加标回收率不达标的问题。

文章对石墨炉原子吸收法测定复杂基体水中镍的前处理方法进行探讨研究, 取得了较为满意的效果。

1 实验方法

1.1 主要仪器

德国耶拿Zeenit700 型原子吸收分光光度计 (配备自动进样器) ;镍元素空心阴极灯;热解涂层石墨管;可控温电热板;微波消解仪。

1.2 主要试剂

本次实验用水未经具体说明皆为去离子水;硝酸 (优级纯) ;镍标准工作溶液:20μg/L。

1.3 选取对象

本次实验分别选取某选矿厂、某电厂、某石化厂和某电子厂的废水进行分析。

1.4 实验条件

石墨炉原子吸收分光光度法测定水中镍的最佳试验条件, 结果见表1。

1.5 微波消解法

取25ml混合均匀水样于微波消解罐中, 加入1.0ml H2O2, 5.0ml浓HNO3, 若有大量气泡产生, 则静置于通风装置中, 反应平稳后加盖旋紧。放入微波消解仪中, 选择升温时间10min, 温度180℃, 保持时间15 分钟。程序运行结束后, 取出消解罐置于通风装置内冷却, 待罐内温度与室温平衡后, 放气, 开盖, 移出罐内消解液, 用实验用水荡洗消解罐内壁两次, 收集所有溶液, 转移到50ml容量瓶中, 加水至标线, 待测。也可用电热板在亚沸状态下, 加热赶酸至1ml, 用0.2%HNO3定容至25ml容量瓶中。注:在消解过程中切不可将溶液蒸干。如果蒸干, 应重新取样进行消解。

1.6电热板消解法

取50.0ml混合均匀水样于150ml烧杯或三角瓶中, 加入5ml浓HNO3, 在可控温电热板上加热消解, 盖上表面皿或小漏斗, 微沸加热回流约30min, 移去表面皿, 蒸发至溶液为5ml左右时停止加热。待冷却后, 再加入5ml浓HNO3, 盖上表面皿, 继续将溶液加热回流蒸发至5ml左右。待上述溶液冷却后, 缓慢加入1ml高氯酸, 并保持微沸, 加热至不再有白烟产生, 冷却后, 用适量实验用水淋洗内壁至少3次, 转移至50ml容量瓶中定容, 待测。注:在加热过程中, 不要让消解液由于大量的白烟冒出造成样品损失。两种消解方法空白试样的制备:用实验用水代替试样按上述步骤与样品同步进行消解。

两种消解方式加标回收率结果见表2。

2 结论

通过对四种不同复杂基体水质的加标回收率测定, 总结实验结果得出结论:采用《水质金属总量的消解微波消解法》 (HJ678-2013) 标准方法进行微波消解前处理, 加标回收率过低无法满足实验方法要求。采用《水质金属总量的消解硝酸消解法》 (HJ677-2013) 标准方法进行电热板消解前处理, 硝酸-过氧化氢体系消解不完全, 改用硝酸-高氯酸体系后消解效果良好, 且加标回收率数据良好, 符合相关方法要求。因此, 在采用石墨炉原子吸收分光光度法测定复杂基体水质中镍的总量时, 建议采用电热板消解方法, 硝酸-高氯酸消解体系。

参考文献

[1]国家环境保护总局.水和废水监侧分析方法[M].第四版.北京:中国环境科学出版社, 2002.

[2]程劲华, 等.石墨炉法测定生活饮用水中金属元素操作条件的探讨[J].城镇供水, 2006, 5:36.

[3]HJ678-2013.水质金属总量的消解微波消解法[S].

[4]HJ677-2013.水质金属总量的消解硝酸消解法[S].

篇2：标准基体匹配

会上，中国石化仪征化纤股份有限公司、恒天海龙股份有限公司、江苏江南高纤股份有限公司、上海德福伦化纤有限公司和浙江华峰氨纶股份有限公司等企业代表发言介绍各自企业开展标准化工作的经验和体会。在会议互动研讨环节，参会代表探讨了化纤标准化工作创新发展等议题并对化纤国际标准化工作先进者进行表彰。会议还审议通过了《聚酰亚胺（PI）短纤维》、《海藻酸盐短纤维》、《再生涤纶工业清洁生产水平评价技术要求》、《涤纶预取向丝/牵伸丝混纤丝异收缩率试验方法》、《三维卷曲涤纶牵伸丝》共5项标准。

综合标准体系日臻完善

标准作为化纤行业的服务产品，一直伴随着我国化纤行业的快速发展，具有很强的成长性。差异化、功能性、高新技术以及生物纤维产业的发展需要一定规模的标准跟进。标准化工作也要经历由量变到质变的过程，但标准化工作必须加快进程，尤其是综合标准体系进程，才能满足市场的需求。

端小平在会上指出，目前，我国化纤标准分为国家标准、行业标准和协会标准等多个层次。化纤标准综合化也表现在标准的不同层次上。各层次标准发挥的作用不尽相同，但作为服务产品都有助于行业的成长。化纤综合标准化工作旨在疏通化纤标准渠道和完善化纤标准体系，实现标准技术组织跨领域、跨部门的合作。多方在化纤标准工作上达成的共识，有利于我国化纤标准化工作的可持续发展。

一直以来，化纤协会对标准化工作非常重视，积极推进化纤标准化工作的创新发展。中国化学纤维工业协会副秘书长、标准质量部主任关晓瑞在会上作了 2013年化纤标准化工作总结及2014年工作计划报告。报告指出，应工信部要求，在中纺联指导下，现有化纤国标和行标得到了有效梳理，新的化纤标准技术体系框架的建立，为未来化纤行业标准化工作的可持续发展打下了夯实基础。

同时，来自国家标准化管理委员会工业标准二部的易祥榕在本次会议上再次强调了标准的重要性。他表示，标准是政府重要的管理手段。十八届三中全会公告中谈到“政府要加强战略规划、政策标准的制定实施”，这是政府第一次把标准的战略、政策、规划放在一起，体现了政府对标准制定的重视。从化纤行业来看，标准也是行业基本的技术规范，对化纤行业具有重要的支撑、引领作用。化纤工业是传统的制造工业，为下游的纺织产品提供原材料，保证产品安全与质量十分关键。同时，化纤行业又是纺织行业的战略新兴产业，标准在此也能起到良好的促进作用。因此，面对化纤行业的整体发展，综合标准体系的建立尤为重要。

国际标准化工作任重道远

目前，我国化纤产业的整体生产技术水平和重点装备水平已居世界前列，这在很大程度上决定着世界化纤生产和技术的未来发展方向。我国有义务、有责任、也有实力在化纤国际标准化工作中扮演更重要的角色并发挥更大作用。因此，在国际化标准的制修订方面，行业应更加重视，努力完善，使中国化纤在国家化纤贸易的政策法规、贸易争端、技术壁垒、产业话语权等方面拥有更多主导权。

2013年，我国国际标准化工作取得显著成绩。国家标准化管理委员会国际合作部李东方谈到，“2013年3月份中国成为增设ISO技术管理局的常任成员，意味着我们国家能够更加实质性地参与ISO工作，我们在国际标准制修订领域将有更实质的话语权。2014年政府将全面提升标准化工作职能和效益，重点围绕国际标准新优势和实现国际标准的新突破，这将在很大程度上惠利化纤行业。”

要想在国际标准化工作中有所突破，人才保障必不可少。上海市纺织工业技术监督所主任陆秀琴在总结2013年工作时有感而言：“我国参与国际标准化工作活动人才是关键，我们应该加强这方面的培养。希望各级领导能够给予更多的支持，督促鼓励标准化从业人员适时参加ISO/IEC标准化工作导则及国际标准制定程序等专业知识培训，从整体上全面提高我国标准化人员的工作水平和工作能力。”

“当前，我国化纤国际标准化工作正有序推进。”端小平强调，“我国的化纤标准化工作要与化纤大国的地位相匹配，我们要站在更高层次看化纤标准化的国际化问题。行业应该在国际标准化制定中，从争夺话语权逐步过渡到主导化纤国际标准。国际化纤标准工作任重而道远，未来仍需全行业人士共同携手，砥砺前行！”端小平最后强调。

篇3：标准基体匹配

话题从李春田乘坐的动车的一些细节开始。他注意到动车的乘务员都是穿高跟鞋的, 座位是没有安全带的, 行李架是开放的;乘务员除了安排旅客入座, 帮助旅客整理整理行李等在普通旅客列车上都能够见到的服务外, 并没有什么特别之处。此前, 李春田关注过安全锤敲不碎车窗的报道, 但安全锤在哪里, 他找不到, 也不知道如何使用, 更没有人给讲解。

李春田提出了一系列问题:最高时速300多千米的动车, 能够让旅客直接感受到的标准, 是与安全相关的服务。李春田首先强调的一个事实是, 铁路是一个有着良好的标准化传统的部门, 以往铁路部门的服务是有一整套标准和规范的, 他相信动车的服务不会没有标准, 但从他的感觉看, 不是这标准不符合300多千米时速的要求, 就是培训不到位或没有很好实施。他提出这样的疑问:乘务员怎么可以穿高跟鞋呢?穿着高跟鞋的乘务员发生事故时很难自保, 又怎么能够帮助旅客?即使正常运行, 穿高跟鞋也容易踩着旅客。高速运行的列车上的乘务员无论如何不能和普通列车乘务员一样只是安排旅客入座, 帮助旅客整理整理行李等, 而应该讲解最起码的安全常识如安全锤在哪里?如何使用?消防设备如何使用?发生如停电、临时停靠等情况或安全事故时旅客该做什么等, 如同人们乘坐飞机, 起飞前乘务员讲解安全常识一样。“7.23”甬温线特别重大铁路交通事故发生后, 车内行李横飞, 说明动车的行李架应该和飞机的行李架一样是封闭的, 这虽然是设计的缺欠, 但根源在于没有考虑与300 km时速相匹配的整体上的安全标准的要求。而运行速度远比汽车高的动车竟然没有安全带, 与开放式的行李架反映出的情况是一致的, 至少是动车标准在系统上不匹配, 也就是通常说的标准体系间和同一个体系内各项标准之间的不协调的问题。

谈到标准体系, 李春田说, 车轮、车轴、车厢、轨道、路基、桥涵等, 这些传统上都属于铁路系统内的企业生产制造或建造的。铁路部门是个半军事化的部门, 有良好的标准化传统。“坚持标准化作业”是几乎所有铁路工务段和制造厂内能够见到的标语, 别的标语随着工作重点的变化可以换来换去, 这条标语是一直都有的。但动车是个比普通列车复杂得多的产品系列, 从媒体报道看, 很多配套产品都是从社会上采购的。现在的问题不在于是否从社会上采购, 而是这些产品执行的是什么标准?能否与铁路部门的标准协调一致, 即满足300 km时速的安全要求?目前已有一些并不完整的信息反映出这方面的问题。无论从社会上采购的配套产品在这次事故中起了什么作用, 这个问题都值得深度关注。

李春田说, 标准化是安全的防线, 或者说是安全的底线, 突破了这道底线, 就没有安全可言。造成“7.23”甬温线特别重大铁路交通事故的第一原因无论是设备方面的、系统方面的, 还是管理方面的, 虽然有关方面现在还顾不上谈及标准, 但没有标准的可能性应该极其微小。可以肯定的就是:或者是标准中没有规定, 或者是标准中的规定不合理, 或者是标准中的规定合理但没有执行。

篇4：基体组织热处理的工艺探析

【关键词】热处理；工艺；组织结构；改进

1、热处理工艺概述

热处理工艺就是所谓的热处理，它是一种金属热加工工艺，是将金属材料放在一定的介质内，通过加热、保温、冷却三重工序进行加工处理，其原理是通过改变材料表面或内部的金相组织结构，来控制金属材料的性能。

热处理工艺的整个过程分三个部分，分别是加热、保温和冷却，在整个过程中，一个过程紧接着另一个过程，中间是不能断开的。热处理过程中的主要工艺手段是退火、正火、淬火、回火。当材料加热到一定的温度时，由于材料的性能不尽相同，需要采取不同的保温时间，随后进行冷却，这个过程称之为退火。正火过程类似于退火，只是材料经过加工后的内部组织更细，更利于提升材料的切割能力。淬火的过程相对于之前的退火和正火复杂一些，是当材料被加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬火介质中快速冷却。淬火后的材料，变得更坚硬，也变得更易脆，这时就需要及时回火，降低其脆性。这些是热处理工艺的过程和基本手段。

2、基本组织热处理过程中存在的问题

以某一金属材料为例（以下称为材料A），分析其在热处理过程中存在的问题。材料A热处理的方法是淬火加中温回火，在淬火的过程中，材料的变形数量增多，材料开裂的趋势也增大。通过分析，得出其变形的原因有：

第一，在加热过程中，热对流过多或者过少，或是在空气中加热或是在盐浴中加热，都会影响到材料A，以致其产生变形。

第二，在冷却过程中，由于材料各截面的冷却速度不同，各截面形成了温度差，使材料各部分体积收缩的大小不一，以至于形成了热应力。另外在淬火过程中，材料的过冷奥氏体向马氏体转变过程中，有比容的变化，形成了组织应力，造成相变变形。

第三，材料A本身的化学成分、原材料缺陷、原始组、加热因素、冷却因素等都有可能使材料在热处理过程中产生裂纹。

由此可见，如何避免或者减少淬火过程中热处理变形和开裂是基体组织热处理工艺的一个难题，也是一个关键点。

据调查，大多数工厂针对材料A采用的热处理工艺是自由淬火加加压回火。加压回火的过程中，平面度因素和硬度因素是此消彼长的一个矛盾结合体。为了转变淬火时候材料的变形，回火后的平面度要达到一定要求，为了达到平面度的要求，就必然使回火温度有所升高，或者回火次数有所增加，而这样做的结果又势必使材料硬度下降。可见通过自由淬火加加压回火的方法不仅不能同时满足平面度因素和硬度因素的要求，而且会使生产出来的产品质量较差，出现大量废品，质量的品质不够一定等级。同时热处理技术运用的不恰当，或者技术不够完善，不仅影响工厂的整体生产水平，也影响产品的整体质量。

3、基体组织热处理的工艺的改进措施

第一，淘汰传统的普通自由淬火技术，采用压力淬火技术。如前面材料A，如果要达到其使用性能的要求，就必须采用淬火加中温回火的热处理技术，但运用普通自由淬火后，大量材料存在变形的情况，而后在的加压回火过程中也是不能够完全恢复的，材料的平面度也会受到影响，就算有少量的材料能恢复外形，回火温度也势必要升高、回火时间也要延长，从而使材料内部组织发生变化，材料硬度也会降低，一般情况下达不到预期的效果。

第二，更换加压淬火设备，采用更为专业的设备，即专门为基体压力淬火的加压淬火设备。压力淬火分加压加热，加压冷却的压力淬火和自由加热，加压冷却的压力淬火两种方式，前者压力淬火设备不但价格非常贵，而且设备构造相对复杂，大大加大了生产成本，从各方面考虑都不太适合大规模使用。后者压力淬火设备，大的材料和工件适合用它来加压淬火，因为工件从加热完出炉至装上淬火床，花费时间较长，相反小的工件就非常不合算了。纵观国内外的压力淬火设备，无论在成本上、技术上、还是工艺上都达不到最基体的淬火要求。因此尽快设计出一款专门为基体压力淬火的简易加压淬火设备是当务之急，如果新的加压淬火设备试验成功并投入运行，必然会提高基体的淬火工艺水平和产品整体品质。

第三，在热处理过程中，应该设计简单实用的淬火夹具，并使用盐浴炉进行加热。如今大多热处理都采用自由加热、加压淬油冷却的方式。在热处理过程中，一般先会基体低温预热，目的是减少基体因为温度过高造成的变形和内应力。采用盐浴炉加热的目的是减少基体氧化，降低脱碳现象出现的可能，所以设计简易实用的淬火夹具对实现加压淬火冷却有很大帮助。

经过周密的分析，在夹具设计的过程中要着重考量以下几方面：一方面，夹具要足够的厚，要有一定的平面度，夹具要做工精细有一定的加工精度。基体淬火变形主要受夹具的平面度和精度影响，它们是基体淬火变形的主要保证，在使用中，夹具如果不足够厚，淬火夹具所夹基体在加热后会通过热量传导使夹具热量升高，容易使夹具发生变形，使夹具原来的平面度发生变化，基体淬火变形的限制就会失去。另一方面，夹具一定要具备热传递功能，而且能够传递足够的热量。我们用夹具夹起加热后的基体淬入油中冷却降低，由于夹具必须要具备一定的厚度， 会影响基体的热量交换和传递，从而影响基体在油中的淬火冷却能力，使其冷却能力降低，也影响到淬火后的基体内部组织和硬度，所以夹具上加工一些散热孔，且散热孔要分布均匀，使基体的热量交换和油的循环速度更快，时间更少，从而改善基体的淬火冷却能力。夹具的设计不需要太过繁琐，应该简单、实用、操作方便。可采用简易的电动夹具，亦可采用机械夹具，使夹具能迅速的将出炉后的基体夹起，并将基体迅速淬入油中，淬火夹具的使用在操作上会大大减少基体从出炉至淬入油中的时间，使基体淬火后的内部组织和硬度也达到了预期的要求。

4、对改进措施的效果需要进行试验分析

我们通过对基体组织热处理工艺的分析，发现存在的问题，并提出相应改进措施，而改进措施的效果需要进行多次的试验进行验证，而且要分析试验结果，并与我们现用基体组织热处理工艺及设备进行对比，看看和我们预期的效果是否有所差异，是否需要继续改进，综合考虑是否将一些改进措施应用在基体组织热处理实际的生产中。

5、结语

通过对基体组织热处理工艺的分析，以材料A为例，我们可以知道在日常热处理过程中存在一些问题，如淬火技术使用不合理、不专业，加压淬火设备不能够满足现在国内工厂的生产需求等。针对这些问题我们提出了淘汰传统的普通自由淬火技术，采用压力淬火技术、更换加压淬火设备，采用更为专业的专门为基体压力淬火的加压淬火设备、设计简单实用的淬火夹具，并使用盐浴炉进行加热等措施。可见热处理的工艺势必随着科技的发展不断进步，相应设备也会应运而生。

参考文献

[1] 柳杨.基体的热处理工艺.北京出版社，2012.

篇5：标准基体匹配

一、变“乏味”为“趣味”

传统的语文作业方式, 基本表现为千篇一律的“写”, 而且表现为机械重复, 学生对这类作业没兴趣, 也没热情。这就要求我们教师从仅仅让学生“写”这种单一形式中跳出来, 在课前课后勤动脑、巧设计, 设计一些让学生动脑又动口、动手的灵活性作业。如:画画、表演课本剧、参观、访问、综合实践等学生喜闻乐见的形式, 把知识、技能的训练与非智力因素的培养巧妙融合, 使作业变得更“生动、有趣”, 使学生乐做爱做。

(一) 在表演中做作业

小学生天真活泼, 特别爱玩, 爱玩也是他们的天性。如果让学生在学完课文后, 根据文本改写成课本剧, 让学生演一演, 让他们置身于文本之中, 使他们不仅进一步了解文本, 还能促进他们深入文本与作者、与文本的主人翁、与相关的编者对话, 进一步领悟文本的内涵和意义, 而且还可以培养他们交流、合作的能力。如:教学苏教版《负荆请罪》后, 我让学生先分角色在小组内演一演。然后, 利用综合实践活动时间, 让学生在全班演一演、评一评, 使学生进一步体会廉颇知错就改的特点, 体会到蔺相如顾全大局、宽容大度的特点, 还让学生体验表演所带来的成功的喜悦。

(二) 在画画中做作业

苏霍姆林斯基说过:“儿童是用形象、色彩、声音来思维的。”因此, 教师在语文教学活动过程中, 根据文本内容并结合文本的特点来设计一些画画形式的作业, 这样使枯燥的书面语言转化为形象、生动的直观画面, 让他们在绘画中巩固知识、习得知识, 促进他们对所学知识的“消化”和提炼。如:教学苏教版《渔歌子》这首古诗后, 我让学生根据课文的意境画一幅画。学生对这个作业感到新鲜有趣, 利用水彩笔纷纷画了起来, 虽然画得稚嫩, 但凝聚了学生的心血。我顺势组织了一次《渔歌子》绘画展, 极大地调动了学生的作业热情。

二、变“被动”为“主动”

新课程标准强调学生是发展的人、独特的人、学习的主人。因此, 教师在作业设计时, 可充分发挥教师的主导作用, 调动学生作业的主动性、积极性、创造性, 让他们自主设计、自我选择相关的作业任务, 变传统作业形式的“要我做”为新课改教育下的“我要做, 我还要做”, 从而成为学习的主动者和探究者。

(一) 设计“超市”型作业

传统教学中的作业形式为教师布置学生做, 然后教师批改。这些作业对于优等生来说, 富有挑战性的题目和探究性的题目较少, 提不起他们的学习兴趣。对于中等生来说, 比较容易顺利完成。对于后进生来说, 只能完成一些基本的题目, 而提高题他们则束手无策, 丧失学习的自信心。这就证明传统作业忽视了各层次学生的认知要求, 有极大的弊端。

为此, 精心设计布置“超市”型作业, 让学生有自主选择作业的权利, 照顾到不同层次学生的学习需求, 让每一位学生通过作业获得最大可能的提高, 既照顾到中等生和后进生达到教学的基本要求, 又让优等生享受探究的乐趣, 人人从作业中感受进步和成长。

如教学《詹天佑》时, 我设计的作业为: (1) 詹天佑在修建京张铁路时, 克服了哪些困难?反映了詹天佑怎样的特点? (2) 给詹天佑设计一张人物介绍卡片。 (3) 课外去读一读中外爱国人物故事。 (第1题为必做题, 2、3题为选做一题)

(二) 设计实践性作业

语文课程是一门学习语言文字运用的综合性、实践性课程。在设计作业时, 应根据教学需要设计一些社会性实践活动作业, 使语文与生活联系起来, 活学活用。

如:在教学口语交际《聊聊当前的热点话题》时, 我根据实际情况, 让学生搜集MH370的有关资料, 韩国“岁月号”沉船事件的有关资料。学生经过一周的准备, 在课堂上交流的时候, 能够踊跃发言, 谈出了自己的感受和看法, 既锻炼了学生的语言表达能力, 又联系了实际。真正做到了顾宪成所说的:风声雨声读书声, 声声入耳;家事国事天下事, 事事关心。

三、变“独立”为“合作”

基础教育纲要指出要培养学生的四大能力:主动获取新知识的能力, 搜集和处理信息的能力, 交流和合作的能力, 创新和实践能力。因此, 传统的独立型作业已不能适应新课改的要求。学生面临的作业更多的将是探究性作业, 学生在完成作业的过程更多的是需要互动、需要合作, 让生与生、生与师、生与家长, 齐心协力, 共同合作完成作业。如:今年开学初, 我让学生合作办一份手抄报, 主题是《中国梦我的梦》, 要求大家分四个大组协力完成, 能者多劳, 但每个同学都要参与。学生的积极性很高, 善于画画的画插图;字写得漂亮的写报刊的名称;文章写得好的写文章或诗歌。能力一般的同学涂颜色, 找水彩笔等工具……经过一个月的准备, 四份像模像样的手抄报办起来了。我把报纸贴在班级的黑板报上进行展览, 较好地培养了学生的交流与合作能力。

篇6：标准基体匹配

对于蝗虫灾害的防治，传统的方法是喷施化学农药，不可避免地造成了环境污染。光电诱导滑移捕集治理技术不仅可以避免喷施化学农药带来的环境污染，还可实现蝗虫资源用作食材、禽畜饲料之用。实现该技术的简易机械机构如图2所示，灾害蝗虫在诱导光源的趋向调控作用下，被诱至捕集滑板，后经自锁机构滑移至集蝗箱，实现了对灾害蝗虫的捕集治理。蝗虫因具有特殊的附着系统而能够在绝大多数材料表面上稳定附着，从而严重降低了滑移捕集效率。因此，需要研究蝗虫附着系统的不同结构在与材料表面附着时所发挥的作用，以便有针对性的研制捕集滑板，最大限度地降低蝗虫附着系统的功能，提高滑移捕集效率。

由中国农业大学工学院博士生王立新担任第一作者撰写的《Role of locust Locusta migratoria manilensis claws and pads in attaching on substrates》一文将在2011年的《科学通报》英文版上发表（http://www.springerlink.com/content/t682724805j71g40/），该文以东亚飞蝗为研究对象，利用自行设计的附着力测试系统测定了附着系统完整、切除附着系统的爪、完全破坏附着系统的爪垫等三类蝗虫在粗糙表面（砂纸，Ra=8.5 µm）和光滑表面（玻璃板，Ra=0.02 µm）的附着力；测算了爪的剪切强度；建立了蝗虫在倾斜表面爬行时的力学模型。通过这些研究，系统全面地揭示了蝗虫在材料表面附着或爬行时，其附着系统的爪发挥主要作用。

该研究结果表明，与附着系统完整的蝗虫相比，破坏附着系统中的爪垫的蝗虫在粗糙表面、光滑表面上具有相近的附着力，而切除附着系统中的爪的蝗虫则具有显著较低的附着力，说明附着系统的爪是蝗虫在材料表面获取足够附着力的关键。蝗虫附着系统爪的剪切强度介于39～42 MPa，较高的剪切强度能够保证爪有效地与植物表面作用，保障蝗虫在植物表面自由运动或稳固附着，同时预示着蝗虫在与植物表面相互作用过程中，爪发挥着较为重要的作用。蝗虫在倾斜表面爬行时，后足主要依靠胫节末端的爪产生支撑力、中足依靠附着系统的爪和部分爪垫产生支持力、前足主要依靠附着系统中爪产生侧向力，这预示着蝗虫主要依靠前足、中足、后足的爪来获取足够的力，以实现在不同材料表面上运动或附着。

篇7：以陶瓷为基体制备仿古铜器的研究

制备仿古铜器,有一定的实用价值和经济价值。人们通常以铜质材料为基体通过表面处理来制备仿古铜器,这样成本高,制作速度慢。而以成本较低的陶瓷为基体,通过化学镀法,制备仿古铜器,使其产生出酷似古董文物的效果,对此作了一些初步研究。据了解目前还无相关的研究成果的报道。

1 实验

1.1试样的制备

1.1.1陶瓷器皿基体表面铜层的制备

(1)试样的规格和试样的选择

陶瓷器皿、陶瓷胚体。

(2)工艺流程[1]

机械粗化—除油—化学粗化—敏化—活化—还原—化学镀铜

在以上工艺流程中,各步骤的配方和工艺条件分别是:

粗化:H2S04 125mL/L、HF 125mL/L,温度15～30℃,粗化时间5～10min(陶瓷胚体可不粗化);

敏化:SnCl2·2H2O 15g/L、HCl 40mL/L、锡粒若干,温度为室温,时间5～10min。为了防止SnCl2·2H2O发生水解,配制溶液时需先配制浓盐酸溶液然后再加入SnC12,晾干;

活化:氯化钯0.2g/L,温度为室温,时间5～10min,晾干;

还原:次亚磷酸钠3g/L,温度为室温,时间2min,晾干;

化学镀:CuSO4 15g/L、酒石酸钾钠40g/L、EDTA二钠盐44g/L、NaOH 20g/L、氯化镍1g/L、2-2联吡啶10g/L、亚铁氢化钾1.2g/L、37%甲醛12mL/L、温度25～35℃、pH值:12.5。

1.1.2仿古层的制备工艺

对以上镀铜的样品进行逐步升温加热,使表面铜层部分氧化成氧化铜后,再通过控制温度,使氧化铜分解成氧化亚铜。烧成制度直接影响着仿古色泽,烧成制度主要包括:温度、升温速度、保温时间、烧成气氛等。本实验采用L9(34)正交设计表(其中9为试验行数,3为水平数,4为列数),如表1所示。初步筛选出烧结温度、升温速度和保温时间,然后通过对不同烧结制度下的烧结体进行密度和抗折强度的分析,从而获得最佳的烧结制度。

1.2 烧制后仿古层性能的测试

1.2.1 仿古层形貌观察

对于表观性质,除直接观察烧制层是否完整光洁,烧制品的仿古色差,还选取了两组样品进行SEM扫描电镜测试。

第一组形貌图见图1:

采集条件:加速电压:20KeV,分辨率:1024×1024

第二组形貌图见图2:

采集条件:加速电压:20KeV,分辨率:1024×1024

通过扫描电镜可以观测到化学镀后的镀件,经过烧结,样品表面颗粒均匀度较好,金属颗粒排列紧密。

1.2.2 烧制后仿古铜层结合强度的测定

如图3所示:用环氧树脂将直径为0.5cm的钢棒3粘在试样1上,固化后开始测试,用水平仪校支架2的水平度,在钢棒3下加挂砂桶4,并缓慢向砂桶内加入砂,直至粘接层刚好被拉断,称量砂桶及砂的总质量,由总质量及拉断横截面面积之比算出结合强度。

2 结果与讨论

2.1 化学镀铜机理

现在较普遍接受电化学混合电位理论[2]。根据电化学混合电位理论,研究者普遍认为化学镀铜过程中,在基体的同一表面同时伴随着阴极和阳极反应的发生,可由2个半电池反应描述[3]。

阳极反应:R→O+2e-

阴极反应:Cu·Ln2-n·m+2e-→Cu+nLm-

式中:L为络合剂,R为还原剂,O为氧化产物,Cu·Ln2-n·m为铜络离子。

根据还原剂的不同,化学镀铜机理又可分为甲醛还原铜机理和次磷酸钠还原铜机理[3]。本文主要介绍以甲醛还原铜机理。

以甲醛为还原剂,其金属催化活性如下:

甲醛作还原剂沉积的铜具有催化活性,可以继续发生自催化反应。总反应是2个半反应组成的氧化还原电池反应,每个电极反应和对应的电极电位如下:

阴极反应:Cu2++2e-=Cu

阳极反应:

(a)在中性或酸性介质中

(b)在p H>11的碱性介质中

1—试样;2—支架;3—铜棒;4—砂桶

可见,甲醛在pH>11时才具有还原能力,其总反应为:

除上述主反应外,还发生甲醛的歧化、Cu+的生成及Cu+的歧化等副反应。

2.2 烧成温度控制的理论计算

经过化学镀后的陶瓷基体表面上是铜和氧化铜层的混合物。为了得到较好的仿古铜色泽,在高温条件下,将氧化铜分解生成氧化亚铜,得到铜和氧化亚铜层,这样能使色泽趋向仿古铜色。

根据吉布斯函数可知,要使反应正向进行:

从而可得T≥1321.27K即T≥1048.12℃

当温度大于1048.12℃氧化铜分解成氧化亚铜,当温度继续上升时,氧化亚铜也会分解,因此温度应控制在一定的范围内。

要使得氧化亚铜不分解,ΔrGmθ≥0

通过计算可得T≤2221.34K即T≤1948.19℃,因此在整个烧结的过程中温度应控制在1048.12℃～1948.19℃之间,从而使氧化铜分解成氧化亚铜,而又保证氧化亚铜不进一步分解成铜单质。

2.3 烧结制度的分析

本实验对不同升温速度、加热温度和保温时间下烧制仿古铜层色泽的观察,得出以下分析结果如表2:

烧制结果分析发现,在上过釉的陶瓷基体表面化学镀铜,由于氧化铜分解成氧化亚铜所需的温度较高,在升温的过程中,釉料与铜层发生了化学反应,烧制后的样品呈现铜离子的颜色,出现蓝色釉面,很难烧制成仿古铜色。未上过釉的陶瓷胚体经化学镀铜后,可以烧制成仿古铜色,但由于实验时间有限,所施镀的样品数量少,从烧制结果初步分析得到:在升温速度6～10℃/min、烧结温度1200℃左右和保温时间1h时烧制层仿古色泽较美观,以上样品的铜镀层结合强均较大。

3 结论

通过化学镀法对陶瓷器皿或陶瓷胚体为基体制备仿古铜器的工艺研究得出以下结论:

1)通过粗化、敏化、活化、还原和化学镀,能在陶瓷基体上镀上一层均匀、结合力较强的铜层;

2)以陶瓷胚体为基体制备仿古层的烧制温度控制在1200摄氏度左右能得到较好的仿古铜色泽;

3)实验发现,通过化学镀法在上过釉的陶瓷表面进行金属施镀,经过加热,釉料和金属离子反应,可以改变陶瓷样品原来的颜色。不同的金属离子和釉料反应得到的颜色不一,因此通过化学镀法和烧结可以给已经上过釉烧制好了的陶瓷样品进行任意的改变色泽。

摘要：通过化学镀法,在陶瓷基体表面镀上一层金属铜层,再对镀件进行烧结,制备仿古铜色。镀件在不同的烧结制度下进行烧制,经测试确定最佳的烧结制度。结果表明,以陶瓷胚体为基体,通过表面化学镀铜,在1200℃左右烧结,可以得到较好的仿古铜色色泽。

关键词：化学镀,陶瓷基体,仿古铜器

参考文献

[1]朱棉霞,吴先益等.PZT压电陶瓷表面化学镀Ni-P配方优化研究[J],中国陶瓷,2008,44(12):55-58

[2]Lin Y M,Yen S C,Effects of additives and chelating agents on eletroless copper plating.Appl Surf Sci,2001.178.116