• 《新视野德语教程 3册 上 B 1.1 学生用书》(德)C. Dusemund-Brackhahn编著|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

    图书名称:《新视野德语教程3册上B1.1学生用书》【作者】(德)C.Duemud-Brackhah编著【页数】103【出版社】江苏凤凰教育出版社,2018.05【ISBN号】978-7-5499-7253-1【分类】德语-教材【参考文献】(德)C.Duemud-Brackhah编著.新视野德语教程3册上B1.1学生用书.江苏凤凰教育出版社,2018.05.图书封面:《新视野德语教程3册上B1.1学生用书》内容提要:本书是《新视野德语教程》中的第三册上,这套教材是德国康乃馨出版社投入大量人力物力,汇集德育教学及美工等各方面专家专门设计的教材,为非母语者学习德语提供了贴近生活的德语学习素材,编排系统,题材多样,内容丰富,同时穿插了大量图片,增强了学习材料的直观性。...

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  • 《N.B.普罗斯库烈柯夫线性代数习题集解答 3册》戈衍三编演|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

    图书名称:《N.B.普罗斯库烈柯夫线性代数习题集解答3册》【作者】戈衍三编演【页数】341【出版社】北京:北京理工大学出版社,2021.11【ISBN号】978-7-5763-0649-1【价格】40.00【分类】线性代数-高等学校-习题集【参考文献】戈衍三编演.N.B.普罗斯库烈柯夫线性代数习题集解答3册.北京:北京理工大学出版社,2021.11.图书封面:《N.B.普罗斯库烈柯夫线性代数习题集解答3册》内容提要:本书编选了行列式、线性方程组、矩阵和二次型、向量空间及其线性变换、群、环、域、模、仿射空间等方面的习题共1938道,并附有解答.不少题目是名家提供的,有些题目比较新颖,证明题较多.可供高等院校设置线性代数课程的专业的师生教学时参考。...

    2023-12-19

  • 《材料力学基本训练 B 2版》古滨,沈火明,田云德编著|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

    图书名称:《材料力学基本训练B2版》【作者】古滨,沈火明,田云德编著【丛书名】普通高等教育机械类课程规划教材【页数】95【出版社】北京:北京理工大学出版社,2016.01【ISBN号】978-7-5682-1848-1【价格】29.80(共2册)【分类】材料力学-高等学校-习题集【参考文献】古滨,沈火明,田云德编著.材料力学基本训练B2版.北京:北京理工大学出版社,2016.01.图书封面:《材料力学基本训练B2版》内容提要:本书包括12章共分10个单元:轴向拉压与剪切,扭转、平面图形的几何性质,弯曲应力,弯曲内力,弯曲变形,应力状态与强度理论,组合变形,压杆稳定,能量法与超静定,动载荷与交变应力等。...

    2023-12-19 北京理工大学出版社的书 北京理工大学出版社出版的书怎么样

  • 《手把手教你学B超诊断 3版》栗建辉,郝冬梅,孙静主编;钟娅丽,唐晓辉,侯敏,郄秀丽,田燕副主编|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

    图书名称:《手把手教你学B超诊断3版》【作者】栗建辉,郝冬梅,孙静主编;钟娅丽,唐晓辉,侯敏,郄秀丽,田燕副主编【页数】472【出版社】沈阳:辽宁科学技术出版社,2018.06【ISBN号】978-7-5381-9996-3【价格】75.00【分类】超声波诊断【参考文献】栗建辉,郝冬梅,孙静主编;钟娅丽,唐晓辉,侯敏,郄秀丽,田燕副主编.手把手教你学B超诊断3版.沈阳:辽宁科学技术出版社,2018.06.图书封面:《手把手教你学B超诊断3版》内容提要:...

    2023-12-19 侯静敏介绍 侯静敏局长

  • 文化纵横2023年1期

    【刊名】文化纵横【期号】2023年1期【格式】#eu#moi#azw3#df【分类】#期刊#杂志#文化纵横【简介】本期收录文章:《世界政治的重组,正猛烈冲击世界经济秩序》《中国占据新世纪汽车产业竞争制高点》《人工智能产业政策的欧盟方案》《大分裂中的世界经济》等。...

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  • 读者2023年16期

    【刊名】读者【期号】2023年16期【格式】#eu#moi#azw3#df【分类】#期刊#杂志#读者【简介】本期重点文章《北方秘诀》《深山里的诗歌课》《停用智能手机之后》。...

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  • 《高性能绿色钢铁材料》刘振宇编;王国栋总主编|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

    图书名称:《高性能绿色钢铁材料》【作者】刘振宇编;王国栋总主编【丛书名】钢铁工业协同创新关键共性技术丛书【页数】298【出版社】北京:冶金工业出版社,2021.05【ISBN号】978-7-5024-8984-7【价格】92.00【分类】功能材料【参考文献】刘振宇编;王国栋总主编.高性能绿色钢铁材料.北京:冶金工业出版社,2021.05.图书封面:《高性能绿色钢铁材料》内容提要:本书主要介绍国民经济建设各领域的典型高性能钢铁材料、相关物理冶金原理及绿色生产技术。具体包括普碳钢及绿色制造技术、高性能船体结构用钢及绿色制造技术、高性能海洋平台用钢特点及绿色制造技术、管线用钢及绿色制造技术、桥梁钢及绿色制造技术、锅炉压力容器用钢及绿色制造技术、高性能低温用钢特点及绿色制造技术、高性能大线能量焊接用钢特点及绿色技术、高性能耐大气腐蚀钢及绿色制造技术。结合作者研究工作,对相关领域的基础研究、应用基础研究和工业应用进行了较为全面的阐述。本书可供钢铁材料轧制加工领域的高校师生、科研人员和工程技术人员阅读参考。...

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  • 《高分子物理 3版》何曼君,张红东,陈维孝,董西侠编著|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

    图书名称:《高分子物理3版》【作者】何曼君,张红东,陈维孝,董西侠编著【丛书名】博学·高分子科学系列【页数】339【出版社】上海:复旦大学出版社,2019.03【ISBN号】978-7-309-05415-6【价格】35.00【分类】高聚物物理学【参考文献】何曼君,张红东,陈维孝,董西侠编著.高分子物理3版.上海:复旦大学出版社,2019.03.图书封面:《高分子物理3版》内容提要:...

    2023-12-12

  • 《高分子材料加工工艺学 3版》李光主编|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

    图书名称:《高分子材料加工工艺学3版》【作者】李光主编【丛书名】“十三五”普通高等教育本科部委级规划教材【页数】438【出版社】北京:中国纺织出版社,2020.06【ISBN号】978-7-5180-7543-0【价格】88.00【分类】高分子材料-生产工艺-高等学校-教材【参考文献】李光主编.高分子材料加工工艺学3版.北京:中国纺织出版社,2020.06.图书封面:图书目录:《高分子材料加工工艺学3版》内容提要:《高分子材料加工工艺学(3版)》主要向读者介绍了纤维、塑料和橡胶这三大类非常重要的高分子材料,其主要品种从初始原料到最终制品的完整成型工艺过程,并着重向读者介绍了生产实践中,其制品的质量控制技术原理和方法,本书内容深入浅出、系统而且全面。《高分子材料加工工艺学(3版)》不仅可以作为高等院校高分子材料与工程专业的学生教材,而且可以作为从事高分子材料的加工成型技术等相关行业的技术研发人员参考、阅读。《高分子材料加工工艺学3版》内容试读第一章总论高分子材料主要包括纤维、塑料、橡胶、胶黏剂和涂料五大类。其中被称为现代高分子三大合成材料的纤维、塑料和橡胶已成为人类社会发展进步和人们日常生活中必不可少的重要材料。一、纤维、塑料、橡胶及其主要产品的分类(一)纤维纤维是一种细长而柔韧的物质。在纺丝纤维中,一类是天然纤维,如棉、麻、羊毛、蚕丝等:另一类为化学纤维。化学纤维是以天然的或合成的高聚物为原料加工而成的,具有使用价值的纤维。化学纤维品种很多,有不同的分类方法。1.按原料来源分奏分为再生纤维、合成纤维和无机纤维。再生纤维是用天然高聚物为原料,经化学处理和机械加工而制得的纤维,如再生纤维素纤维、再生蛋白质纤维、甲壳质纤维等。合成纤维是用合成高聚物(树脂)为原料纺制的纤维。根据大分子的结构,又分为杂链类纤维(大分子主链中,除碳原子外,还有其他原子,如氮、氧等)和碳链类纤维(即大分子主链为纯碳一碳键组成)。以下列出了纺织纤维的分类及其品种。植物纤维:棉,麻天然纤维动物纤维:羊毛,蚕丝,其他动物毛等再生纤维素纤维:黏胶纤维,莱赛尔纤维,铜氨纤维再生纤维再生蛋白质纤维:植物蛋白纤维,动物酪朊纤维纺织纤维甲壳质纤维:壳聚糖纤维,甲壳素纤维聚酯纤维杂链纤维聚酰胺纤维聚氨酯弹性纤维化学纤维其他:聚酰亚胺纤维,聚甲醛纤维,聚苯并感唑纤维等合成纤维聚丙烯腈纤维聚烯烃纤维碳链纤维聚氯乙烯纤维含氟纤维玻璃纤维无机纤维子石棉纤维金属纤维1「高分子材料加工工艺学无机纤维是以矿物质为原料制成的纤维,如玻璃纤维、石棉纤维、金属纤维等。目前世界上生产的化学纤维品种繁多,据统计有几十种,但主要的是聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯纤维和再生纤维素纤维;其次是聚氨酯弹性纤维和玻璃纤维等;其他一些属于特种用途的纤维,生产量虽然不大,但在国民经济中占有重要地位。2.接纤维的长度分类分为长丝和短纤维两类。目前全世界生产的化学纤维中,长丝和短纤维产量约各占一半。长丝是指其长度很长,通常是以千米计算的连续丝条。一束长丝如果由单根或由6根以下单丝组合而成,可统称为单丝:由数以十计的单丝组成的长丝,则称为复丝。短纤维是指切成短段状的纤维,又称切断纤维。仿棉的短纤维线密度较小,长度一般为35~38mm,称为棉型短纤维;仿羊毛的短纤维线密度较大,长度一般为75~150mm,则称为毛型短纤维。3.按照单根纤维内的组成分类分为单组分纤维和多组分纤维。由同一种高聚物组成的纤维称为单组分纤维,大多数常规纤维为单组分纤维;由两种或两种以上高聚物组成的纤维称为多组分纤维。如各组分沿纤维轴向有规则地排列并形成连续界面的纤维,称为复合纤维;如各组分随机分散或较均匀混合的纤维,则称为共混纤维。4.按纤维横载面形状分类分为常规截面纤维和异形截面纤维。常规截面纤维是指用圆形喷丝孔纺制的纤维;异形截面纤维是指用非圆形喷丝孔或用中空纺丝法纺制的纤维。熔法纺丝的常规截面纤维,其横截面通常为圆形或近圆形,但用湿法纺丝所得的常规截面纤维,其横截面形状随纤维的种类或纺丝条件而变化,如普通黏胶纤维为圆锯齿形,聚丙烯腈纤维为哑铃形或腰子形或近圆形。异形截面纤维(包括熔纺或湿纺的纤维)的横截面均为非圆形如三角形、Y形、三叶形或中空形等。(二)塑料塑料是以合成或天然高分子化合物为基本成分,在加工过程中可塑制成一定形状和尺寸,在固化后能保持其形状,并能满足不同领域应用要求的有机材料。目前生产的塑料基本上是合成高分子塑料。1.塑料的分类塑料品种很多,分类方法亦各不相同。(1)按塑料的受热行为分类:分为热塑性塑料和热固性塑料两类。前者可反复受热软化或熔化,后者经固化成型后,再受热则不能熔化,遇强热则分解。(2)按照塑料的使用特点分类:分为通用塑料和工程塑料两类①通用塑料:聚乙烯,聚丙烯,聚氯乙烯,聚苯乙烯,酚醛树脂。②工程塑料:聚酰胺,聚碳酸酯,聚甲醛,丙烯腈一丁二烯一苯乙烯三元共聚物(ABS),聚四氟乙烯,聚砜,聚酰亚胺,高密度聚乙烯,聚苯醚,聚苯硫醚,聚醚醚酮。通用塑料产量大,用途广,价格相对较低,用于生产日用品和一般工农业用品,如薄膜、管材、板材、发泡材料、人造革等。工程塑料产量相对较小,但具有优良的力学性能或耐磨、耐热、耐化学腐蚀等特性,用于制造某些性能要求较高的制品,如轴承、齿轮等零件,可以代替金属、陶2」第一章总论瓷材料,或作为功能材料,制造有特殊功能要求的制品2.塑料制品的分类塑料制品种类繁杂,分类方法也很多。可按成型方法和产品结构分类,也可按原料(树脂)种类分类。最常见的分类方法是:按制品的几何形状分为塑料管、塑料薄膜、塑料板材和片材;按制品的用途分为塑料丝绳、塑料带、塑料袋、日用塑料制品、人造革、塑料容器、泡沫塑料、塑料鞋、塑料建材、塑料电线和电缆、工业用塑料制品及零部件、工艺美术塑料制品、文教和体育用塑料制品等(三)橡胶橡胶通常是指以生胶为基本原料制造的具有实用性能的弹性体。1.橡胶的分类橡胶的品种很多,按照生胶来源分为天然橡胶和合成橡胶两类。天然橡胶是从橡胶树等植物中采集的胶乳而制得,其主要成分为异戊二烯类聚合物:合成橡胶是由各种单体聚合而成、具有不同化学组成及结构的高弹性聚合物。合成橡胶按其用途大致可分为通用橡胶与特种橡胶两类,但两者并无严格界限。(1)通用橡胶:丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶。(2)特种橡胶:乙丙橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、氟橡胶、亚硝基氟橡胶、硅橡胶、聚硫橡胶、聚氨酯橡胶、聚氯磷腈橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、氯醇橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶等。2.橡胶制品的分类按用途及结构可将橡胶制品大致分为5大类。(1)轮胎:包括实心轮胎和空心轮胎」(2)胶带:包括运输胶带和传动胶带。(3)胶管:按使用特性分为耐压胶管、吸引胶管和耐压吸引胶管:按材质和结构分为全胶胶管、夹布胶管、编织胶管、缠绕胶管、针织胶管(4)胶鞋:包括布面、胶面、皮面等几类鞋。(5)其他橡胶工业用制品:除上述四类之外的橡胶制品。按生产过程可将橡胶制品分为模压制品和非模压制品两类。前者指用模型制造的制品;后者指不用模型,而是用压延后的胶片、胶布贴合制造的制品。二、纤维、塑料和橡胶品质的表征材料的品质首先取决于材料固有的性质,也取决于材料及制品加工的品种、加工工艺和加工方法从材料学角度考虑,纤维、塑料和橡胶的性能大致可归纳为物理性能、力学性能和稳定性能等几方面。但是由于各种材料固有性质的差异,其使用性能要求和用途各有不同,因此不能采用完全相同的品质指标来表征和评价。即使是同一类材料中的不同制品,也要根据其使用要求的不同,采用不同的品质指标或附加品质指标来表征(一)纤维的品质指标(1)物理性能指标:线密度、密度、光泽、吸湿性、热性能、电性能等(2)力学性能指标:断裂强度、断裂伸长率、初始模量,断裂功、回弹性、耐多次变形性等。亦3高分子材料加工工艺学可将纤维的物理性能指标与纤维的力学性能指标统称为物理一力学性能指标。(3)稳定性能指标:对高温和低温的稳定性(实际上属于热性能)、对光一大气的稳定性(耐光、耐气候性)、对高能辐射的稳定性、对化学试剂(酸、碱、氧化剂、还原剂、溶剂等)的稳定性、对微生物作用的稳定性(耐腐蚀性、防蛀性)、耐(防)燃性、对时间的稳定性等。(4)加工性能指标:包括纺织加工性能和染色性。纺织加工性能包括纤维的抱合性、起静电性(属于电性能)、静态和动态摩擦系数等;染色性包括染色难易、上色率和染色均匀性。对帘子线纤维则主要是指与橡胶的黏合性。(5)长丝品质的补充指标包括毛丝数、油污丝数等。(6)短纤维品质的补充指标包括切断长度和超倍长纤维含量、卷曲度和卷曲稳定度等(7)纤维实用性能指标包括保形性、耐洗涤性、洗可穿性、吸湿性、导热性、保温性、抗沾污性、起毛起球性等。下面介绍反映化学纤维品质的几个主要指标。1,线密度线密度表征纤维的粗细程度,过去称为纤度。线密度的法定计量单位为特(tex)或分特(dtex)。1000m长纤维的质量(克)称为“特”;1000m长纤维质量(以分克表示时)称为“分特”(1克=10分克)。例如1000m长纤维重量为1g,则该纤维的线密度为1tex或10dtex。表示线密度的单位还有“公支”和“旦”,但它们都不是法定计量单位;9000m长纤维的质量(克)称为“旦”;单位质量(以克计)纤维所具有的长度(以米计)称为公支特和旦为定长制,数值越大,表示纤维越粗;公支则为定重制,数值越大,则纤维越细。特、分特、旦和公支数的数值换算关系为:特数×公支数=1000。2.断裂强度断裂强度是指纤维的抗拉强度,即测定纤维在标准状态下受恒速增加的负荷作用直至断裂时的负荷值。如果负荷是以力的大小表示,称为断裂强力,单位为牛(N)。如果负荷是以纤维单位面积所受的力的大小表示,则称为断裂强度,单位为帕(P)或千帕(kPa).断裂强度也可以是以纤维的单位线密度所受力的大小表示,计量单位为牛/特(N/tx)或厘米/分特(cN/dtex),过去较常用的单位为克/旦(非法定计量单位)。几种单位的数值换算关系如下:1g/H=0.0882N/tex=8.82cN/tex=0.882cN/dtex3.断裂伸长断裂伸长表征纤维的延伸性。它是指在标准状态下纤维受恒速增加的拉伸负荷作用,直到断裂时,其长度的增加值(m)。纤维的断裂伸长与其原长之比值(%)称为相对伸长率或断裂伸长率。在相同断裂强度下,断裂伸长较大的纤维手感比较柔软,并具有较好的韧性,在纺织加工或在服用时可以缓冲所受到的力。但断裂伸长不宜过大,普通纺织纤维的断裂伸长率在10%~30%范围内较合适。4.初始模量初始模量是指纤维受拉伸使其伸长达原长1%时所需的负荷。即纤维拉伸4「第一章总论「负荷一伸长曲线(SS曲线)起始一段直线部分的斜率,单位为N/tex、cN/dtex,也用Pa或MPa。初始模量是纤维抵抗小负荷下形变能力(亦即对小延伸的抵抗能力)的量度。初始模量越大,在同样负荷作用时纤维和织物越不容易形变,形状改变越少,这对大多数服用纤维及其织物和产业纤维(如轮胎帘子线)及其制品都具有重要意义。5.回弹性回弹性是指纤维受拉伸力作用而伸长,当外力撤除后伸长的可回复程度。伸长可回复程度越高(即剩余伸长形变越小),则其回弹性越好。纤维回弹性可用弹性回复率来表征:弹性回复率=总伸长量,不可回复伸长量×100%总伸长量弹性回复率有两种测定方法,一种叫定负荷弹性回复率,测定时对试样施加一定的负荷;另种叫定伸长弹性回复率,测定时给予试样一定的伸长,如2%、3%或5%等。根据纤维试样所受力作用的次数,弹性回复率又分为一次负荷弹性回复率(即拉伸一次后的弹性回复率)和多次循环负荷弹性回复率(即多次循环拉伸后累计的弹性回复率)。6.耐疲劳性(耐多次变形性)耐疲劳性是反映纤维对多次变形作用的稳定程度,通常以耐双折挠次数表示。测定的方法是在特制的仪器上将试样反复折挠(折挠并回复),计算纤维断裂前能经受的折挠次数。经受的次数越多,纤维的耐疲劳性能越好。7.纤维的负荷一伸长曲线及纤维断裂功表示纤维轴向应力一应变的关系曲线称为负荷一伸长曲线,即张力一延伸曲线,简称SS曲线(图1-1)。S一S曲线能直观地说明纤维的力学性能。曲线起始的一段近似于直线,其斜率较大,可表征纤维的初始模量:随着负荷增大,纤维延伸性增加,曲线变得平缓,在两段线之间有一个转折点(K),称为屈服点,K所对应的两坐标点分别为屈服应力(屈服强度)和屈服应变(屈服伸长):曲线的终点(R)为纤维的断裂点,R对应的两坐标点分别为断裂应力(断裂强度)和断裂应变(断裂伸长):曲线下覆盖的面积(面积OKREO)表示外力对纤维所做的功,也就是纤维受拉伸直至断裂所吸收的总能量,称为纤维的断裂功,它是表征纤维韧性和耐冲击能力的重要指标。(二)塑料的品质指标反映塑料品质的主要指标有:伸长/cm(1)物理性能指标:密度、吸水性、光学特性(包括光泽、透图1-1纤维负荷一伸长曲线示例光度和雾度、白度、折射率)、热性能(包括在规定条件下测定的热变形温度、长期使用时的最高和最低温度)、电性能(包括介电常数、表面电阻、体积电阻、介质损耗、击穿电压)、防磁性、消音性等。(2)力学性能指标:抗张强度、抗弯强度、冲击强度、疲劳强度、剪切强度、伸长率、弹性模量、耐磨性和硬度等(3)稳定性能指标:耐老化性(包括对日光、大气、射线的作用和作用时间的稳定性)、耐化学5|高分子材料加工工艺学「品(酸、碱、氧化剂、有机溶剂)作用稳定性、耐热性(属热性能)、耐(阻)燃性和耐生物作用性等。此外,对于某些用途的塑料及其制品,需附加某些特殊性能指标,如用于食品包装的容器或薄膜,则应有卫生性能指标(三)橡胶的品质指标反映橡胶品质的主要指标有:(1)物理性能指标:密度、硬度、热性能、电性能、脆折温度、挥发组分含量、灰分含量等。(2)生胶的加工性能:可塑度、门尼黏度和门尼焦烧等(3)硫化胶的力学性能指标:抗张强度、定伸强度、伸长率、弹性模量(数)、耐磨性能、耐疲劳性能等。(4)稳定性能指标:硫化胶耐化学试剂(酸、碱、有机溶剂)腐蚀性、耐油性、耐老化性(光、射线、大气中的氧、臭氧和水汽等)、耐热性(属于热性能)、耐(阻)燃性和耐生物作用性等。下面介绍橡胶品质的几个主要指标:1.定负荷压缩塑性(威氏可塑度)它是用威廉姆氏塑性计测定的一定时间、一定温度和一定负荷作用下试样的压缩形变量及去负荷后的形变恢复能力,用以表征胶料的可塑性。此指标为无因次量。2.门尼黏度它是用门尼黏度计(转动黏度计)测定胶料的转动黏度,实际上是测定硫化胶料在一定温度(100℃)、压力(3.4~5.9MPa)下作用4mi时的抗剪切能力。根据门尼黏度的大小可预测橡胶加工性能的好坏。门尼黏度高,说明同种胶料相对分子质量大,可塑性小;反之则相对分子质量小,可塑性大。但门尼黏度并不能定量测定胶料具体的相对分子质量,也不能反映相对分子质量分布的情况。门尼黏度的单位为牛·米(N·m)或牛·厘米(N·cm)。3.门尼焦烧它是根据门尼黏度的变化,测定混炼胶料在一定温度(120℃)、压力(3.4~5.9MPa)下开始硫化的时间(mi)。4.定伸强度试样在一定伸长(500%、300%或100%)时原横截面上单位面积所受的力。法定计量单位为帕(Pa)或兆帕(MPa),也有用kgf/cm(非法定计量单位)。5.永久变形指试样扯断停放3mi后的伸长率(%)。6.邵氏硬度A指外力将硬度计压针压在橡胶试样表面时,指针所指的刻度值。7.摆锤式冲击弹性指摆锤自一定高度冲击试样时,弹回的高度与原高度的比值(%)。8.有效弹性和滞后损失试样除去外力时所释出的功同伸长时所消耗的功之比(%),即为伸张有效弹性;伸长及回缩过程中所损失的能量与拉伸时所做的功的比值为滞后损失(%)。9。阿克隆磨耗量在一定的倾斜角度和一定的负荷作用下,试样经一定行程后在砂轮上的磨损体积,单位为cm3/km对于不同用途的橡胶材料及其制品,侧重于不同的性能要求或者需求附加评价项目和指标」三、高分子材料加工过程及方法概述高分子材料加工,是将高聚物(和加入的添加物或配料)转变成为实用材料或制品的过程6···试读结束···...

    2023-12-12

  • 《高分子材料成型加工 3版》唐颂超主编;唐颂超,潘泳康,董擎之编|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

    图书名称:《高分子材料成型加工3版》【作者】唐颂超主编;唐颂超,潘泳康,董擎之编【丛书名】普通高等教育“十二五”规划教材;高分子材料与工程专业系列教材【页数】343【出版社】北京:中国轻工业出版社,2020.12【ISBN号】978-7-5019-9174-7【价格】50.00【分类】高分子材料-成型-工艺-高等学校-教材【参考文献】唐颂超主编;唐颂超,潘泳康,董擎之编.高分子材料成型加工3版.北京:中国轻工业出版社,2020.12.图书封面:图书目录:《高分子材料成型加工3版》内容提要:《普通高等教育“十二五”规划教材·高分子材料与工程专业系列教材:高分子材料成型加工(3版)》是根据国家教育改革的精神,结合“十一五”期间院校教育教学改革的实践和“十二五”期间院校高分子材料与工程专业建设规划,根据院校课程设置的需求,编写的高分子材料与工程专业系列教材,旨在培养具备材料科学与工程基础知识和高分子材料与工程专业知识,能在高分子材料的合成、改性、加工成型和应用等领域从事科学研究、技术和产品开发、工艺和设备设计、材料选用、生产及经营管理等方面工作的工程技术型人才。《普通高等教育“十二五”规划教材·高分子材料与工程专业系列教材:高分子材料成型加工(3版)》架构清晰、特色鲜明、开拓创新,能够体现广大工程技术型高校高分子材料工程教育的特点和特色。《高分子材料成型加工3版》内容试读1章绪论1.1高分子材料及成型加工材料是人类赖以生存和发展的物质基础,是工业革命的先导。进入21世纪,新材料、生物技术和信息技术被认为是构成现代文明的三大支柱,而新材料又是高新技术发展的重要基础平台。材料是具有一定性能,可用于制作有用物品的使用效能物质。材料的成分/结构、制备/合成/加工、性质和使用效能是材料科学与工程的四个基本要素。这四个要素是相互关联、相互制约的,如图1-1所(工程)性质示。根据材料的组成结构,可分为金属材料、无机合成加工非金属材料、有机高分子材料和复合材料;根据材(化学)(物理)料的性能特征,又可分为以力学性能为其应用基础结构成分的结构材料和以物理及化学性能为其应用基础的功能材料两大类。图1-1材料四要素的关系不管是何种材料,在材料的制备(加工)方法上、在材料的结构与性能关系的研究上、在材料的使用上,都具有通性,是可以相互借鉴、相互渗透、相互补充的。即各种材料,都具备如下特点:①一定的组成;②可加工性:③形状保持性;④使用性能;⑤经济性;⑥再生性。1.1.1高分子材料高分子材料是以高分子化合物为主要组分的材料。高分子化合物系指分子量很高的物质,有时简称高分子、大分子或聚合物。高分子(Macromolecule,Polymer)是指以化学键相连接的大量有机小分子的聚集体,.常用高分子的相对分子质量高达10~10°,而一般有机化合物相对分子质量都在500以内,少数高于500,但也在1000以下。因此,相对分子质量高是高分子化合物的基本特征,也正是由于其相对分子质量高,它才具有许多与低分子化合物截然不同的性质和性能。通常所说的高分子材料是从应用的角度对高分子进行归类,如分类为塑料、橡胶、纤维、涂料、黏合剂、功能高分子、聚合物基复合材料等。而所谓的三大合成材料则是指合成塑料、合成橡胶、合成纤维。高分子材料学科的内涵是,以材料的共性为基础,研究高分子材料的基本特性,研究高分子材料制备、加工、应用中的科学问题和工程问题,及与其他材料的复合问题。因此,当今高分子科学与工程学科呈现出在化学和材料科学与工程两个学科中并肩发展的新局面,显示出朝气蓬勃的青春活力。高分子材料一般具有以下五个条件:(1)高分子材料是以聚合物为主体,即高分子材料的性质主要由聚合物来决定。(2)高分子材料属多相复合体系,即是由两种或两种以上组分组成,形成宏观均相、高分子材料成型加工(第三版)微观或亚微观分相的形态结构。(3)高分子材料必须具有可加工性。(4)具有良好的使用性能和适当的使用寿命。(5)具有工业化生产规模,自从1869年第一个人工半合成的高分子材料一赛璐珞问世以来,100多年来,高分子材料已发展到成百上千个品种,但最常用的、具有工业化生产规模的品种仅数十种,却占到总产量的95%以上。1.1.2高分子材料成型加工高分子材料及其制品的最初原料来自于天然的石油、煤、天然气等,经过一系列的原料加工、化学合成和聚合反应得到聚合物,再通过成型加工制得高分子材料制品。图1-2为高分子材料学科在化学工业学科中的位置以及高分子材料成型加工在高分子材料科学与工程体系中的位置石油加工C3、C4基本有机合成乙烯、苯乙烯煤C5等碳氢单体丙烯、氯乙烯天然气化合物丁二烯等聚合反应成型加工高聚物高分子材料制品高分子化学加工工艺高分子合成工艺成型模具生产过程及设备反应机理高分子物理成型机械应用开发聚合反应工程共混改性高分子化工高分子材料图l-2高分子材料科学与工程体系(PolymerMaterialScieceamEgieerig)高分子材料成型加工定义为:高分子材料(由高分子化合物和添加剂组成)是通过成型加工工艺得到具有实用性的材料或制品过程的工程技术。研究内容包括:高分子材料如何通过成型加工制成具有一定性能的制品;材料的不同品种与成型加工方法的关系;同样的材料用不同的加工工艺方法或加工工艺条件,所得制品的性能为何不同;制品的性能与材料本身的性质有何关系,等等。传统的、狭义的高分子材料成型加工工艺过程,如挤出成型、注射成型、压缩模塑、吹塑成型,以及混合和分散等过程被当作聚合物加工的“单元操作”。而广义的成型加工工艺组成中,在考虑加工操作的范畴时,熔融、成型、固化以及加工阶段的化学变化、物理变化都是加工工艺的组成要素。因此,高分子材料成型加工进一步定义为,要求通过共混、反应及分子组装等聚合物加工方法获得新的性能及功能,要求利用外场、温度、时间等组合控制材料非平衡态结构以获得特殊性能及功能。因此,高分子材料成型加工并不是简单的工艺操作过程或由各个“单元操作”所组成,而是聚合物材料的外形控制与内部结构演变(结构化)的过程。其与传质、混合、力学、·流变学、高分子化学、高分子物理等工程原理和科学基础密切相关。见图1-3。1章绪论3聚合物控制外形与内部结构的最终产品固体粒子输送熔融口模成型模塑成型加工单元熔体压力输送混合成型方法二次成型后加工化学反应压延成型涂层脱挥与汽提在加工中聚合物内部结构发生演变(结构化)传质混合固体聚合物高分子高分子原理原理力学流变学物理化学聚合物工程原理聚合物科学图1-3高分子材料成型加工概念1.2高分子材料工程特征1.2.1高分子材料特征表1-1列出了具有代表性的金属材料、无机非金属材料、高分子材料(塑料)的主要物性。与其他材料相比,高分子材料(以塑料为例)具有以下特性:①质轻,密度低;②拉伸强度和拉伸模量较低,韧性较优良,但有些塑料的比强度(强度与密度之比)接近或超过金属材料:③传热系数小;④电气绝缘性优良;⑤成型加工性优良;⑥减震、消音性能良好;⑦具有优良的减磨、耐磨和自润滑性能;⑧耐腐蚀性能优良,有较好的化学稳定性;⑨透光性良好;①着色性良好;①可赋予成品各种特殊的功能;②长期使用性能较差;③热膨胀系数大;④耐热性较差;⑤易燃烧。高分子材料的这些特性主要是由聚合物的结构决定的,同时也与高分子材料成型加工工艺有关。表1-1各种材料的主要物性金属塑料无机非金属材料性质钢铁铝PP玻纤增强PA-6陶瓷玻璃熔点/℃15356601752152050相对密度7.82.70.91.44.02.6拉伸强度/MPa46080-2803515012090拉伸模量/×10-4MPa2170.131397热变形温度/℃--60210线膨胀系数/×105(1/K)1.32.48-102-30.850.9传热系数/×10[W/(m2·K)]4019.320096.611.724.3175.883.7韧性☆女0☆+×体积电阻率/D·cm10-53×10-6gt10165×1047×104102燃烧性不燃不燃燃烧难燃不燃不燃耐药品性△△000注:☆-优,O-良,△-可,X-差。高分子材料成型加工(第三版)1.2.2高分子材料的工程特征由于高分子材料结构上的特殊性,使得其性能是可变的,因此高分子材料成型加工方法具有多样性。即同样的高分子材料,通过不同的成型加工过程(包括加工工艺条件),制得高分子材料制品的性能是不一样的。例如:塑料薄膜可以由吹塑、压延、挤出拉幅、流延四种成型加工方法生产,不同成型工艺生产的薄膜具有不同的特性,因此应用于不同的场合。也正是由于四种工艺生产的塑料薄膜具有不同的性能,才使薄膜四种成型加工方法的同时存在具有可能。高分子材料的性能决定于材料本身及成型加工过程中产生的附加性质,而成型加工过程中产生的附加性质有些是有目的产生的(如橡胶交联等),有些是自发产生的,自发产生的附加性质有些对制品是有利的(如结晶、取向、交联等),有些是不利的(如降解等)。对有利的附加性质要加以利用,不利的要限制、减缓。高分子材料不同,应选用不同的加工方法、工艺条件,而同样的高分子材料,若对其制品性能要求不同,也应选用不同的加工方法、工艺条件。由此可见,高分子材料成型加工不仅仅是简单的工艺操作,高分子材料-成型加工工艺-材料和制品性能是相互关联的,高分子材料及制品的性能很大程度上随加工工艺过程和条件而变。高分子材料成型加工课程将依“高分子材料-成型加工-材料制品性能”这条主线展开教学内容,重点介绍高分子材料、成型加工工艺、材料及制品性能三者的关系,强调成型加工对制品性能的重要性,即高分子材料制品的性能既与材料本身的性质有关,又很大程度上受成型加工过程所产生的附加性质的影响,这就是本课程的主题思想-高分子材料的工程特征。1.2.3高分子材料及制品性能高分子材料制品性质包括外观性质、使用性质和耐久性质,其决定于材料的内在性质和成型加工中产生的附加性质。材料的内在性质与选择的材料有关,而成型加工往往使材料发生实质性变化,对制品性能的影响极为重要。高分子材料成型加工是一个复杂的物理-化学变化过程,成型加工中产生的附加性质引起形状、结构和性质等多方面的变化。形状的变化主要是指粒状、粉状或溶液状的物料经成型加工过程而制成各种型材和制品,这是使用上的要求;结构的变化包括分子结构上的变化(如交联、硫化)和聚集态结构上的变化(如微观结晶、取向等);性质的变化反映出制品宏观性能的改变,涉及物理机械性能、热性能、电性能、耐腐蚀性能、耐候性,等等,如:结晶使材料刚性提高,取向使材料各向异性,交联使材料弹性、强度提高。影响高分子材料及制品性能的因素包括高分子化合物的性质(化学结构、物理结构)》和成型加工过程(添加剂的作用、混合过程、成型工艺及工艺条件),相关内容将在后面各章节介绍。1.3高分子材料制造及成型加工程序1.3.1高分子材料的制造高分子材料的主要原材料来自石油、煤、天然气、矿物和农副产品等。高分子材料的生1章绪论5产由高分子化合物的制造和高分子化合物与配合剂的混合配制两大部分组成,图1-4所示为高分子材料的制造框图。聚合原料(单体或高分子反应高分子化合物(粉、粒料)混合·高分子材料高分子化合物)复合添加剂高分子化合物的制造高分子材料混合图1-4高分子材料的制造框图1.3.1.1高分子化合物的制造获取高分子化合物的方法大致可分为三种:聚合反应、高分子反应和复合。(1)聚合反应聚合反应是制造高分子化合物的主要手段。迄今为止,聚合技术已进入成熟期,催化剂的改进(如茂金属催化剂等)和更节约成本的聚合方法(如本体聚合、气相聚合等)是发展方向。表1-2所示为主要的聚合反应方法及其应用实例。(2)高分子反应利用高分子化合物的化学反应性使之改性也是一种获取预期性能高分子化合物的方法,见表1-3。其中羟基、氯化、酯化、硝化等可引入功能性官能基,加氢可制得耐候性和耐热性优良的热塑性弹性体。这种方法也已进入成熟期。今后的工作重点是功能性高分子的开发。表1-2聚合反应的方法及其应用实例表1-3高分子反应及其实例分类实例分类实例加成聚合交联橡胶、热固性树脂、离聚物(1)自由基聚合LDPE、PS、PVC、SBR皂化EVOH(2)阳离子聚合IIR氯化PE-C、PVC-C(3)阴离子聚合POM、SBS氯磺化CSM(4)络合配位聚合HDPE、PP、PER酯化CAPA-66、PET、PLA、PC、硝化CN缩聚UP、PF、UF加氢加氢NBR、SEBS逐步加成聚合PU醚甲基纤维素开环聚合PA-6、POM共聚、PLA聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩其他氧化耦合PPO丁醛、羧甲基纤维素(3)复合复合是制造高分子化合物的又一种方法。近年来有了显著的发展。采用接枝反应、反应性增容等技术制备的高分子合金,可以获得均聚物无法具备的性能,并具有功能性;高分子化合物/无机物填充中偶联剂和浸润剂的使用改善了两组分间界面的亲和能力,提高了材料的力学性能。如何使超细填充剂聚集体分散成初级粒子,并均匀分散在聚合物中是一个重要的课题,采用原位混合聚合技术是解决分散问题的有效方法,超细颗粒的填充将有可能带来材料性能突破性的发现,引发材料革命。外增塑技术亦已基本成熟。表1-4是复合及其应用实例。6高分子材料成型加工(第三版)1.3.1.2高分子化合物与配合剂的混合配制高分子材料是由高分子化合物与配合剂所组表1-4复合及其应用实例成的,生产高分子材料制品时,先要按配方把高分类实例分子化合物和配合剂混合均匀。不同成型工艺对高分子合金ABS、PPO/PS高分子材料形态(状态)有不同的要求,成型加高分子化合物/无PA-6/玻璃纤维、工前,要将高分子材料制成粉料、粒料、溶液、机物填充PP/滑石粉分散体或胶料。这就是高分子材料的配制工艺过超细颗粒填充PA-6/蒙脱土混合物程,其关键是靠混合来形成均匀的混合物,把高外增塑软质PVC、赛璐珞分子材料各组分相互混在一起成为均匀的体系,生产出各种形态的高分子材料。相关内容将在6章介绍。1.3.2成型加工通常是使固体状态(粉状或粒状)、糊状或溶液状态的高分子材料熔融或变形,获得流动性,通过模具形成所需的形状,并以相应的方法保持其已经取得的形状,最终得到制品的工艺过程。其制造过程见图1-5。单体高分子化合物[聚合][配料、混合炼]预聚物[配料、高分子材料(混合料)D混合(炼)B[成型【一次成型][一次成型]二次成型到制品图1-5高分子材料的成型加工过程高分子材料成型加工是一个复杂的物理-化学变化过程,其中,流动性是必要条件。成型加工技术从高分子化合物(高聚物)形变性质出发包括以下几种:(1)高聚物熔体成型是利用高聚物的塑性形变,成型加工温度为高聚物的T)~T,多数属于一次成型,如图1-5中流程A(2)高聚物类橡胶态成型是利用高聚物的弹性形变(残余形变),成型加工温度为高聚物的T。~T,多用于在一次成型基础上进行的二次成型,如图1-5中流程B(3)高聚物溶液态成型将高聚物溶解于溶剂获得流动性,主要有浸渍、湿法或干法纺丝等,属于图1-5中流程A(4)高聚物分散体(悬浮体、溶胶、胶乳)成型固体高聚物稳定地悬浮在液体介质中形成分散体而获得流动性,如糊状PVC的搪塑成型等,也属于图1-5中流程A(5)高聚物单体或预聚体直接成型利用单体或预聚体的相对分子质量低而获得流动···试读结束···...

    2023-12-12 中国轻工业出版社电子书 中国轻工业出版社在哪儿

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    图书名称:《规模猪场高质量管理》【作者】王桂柱,王建涛,世鹏编【页数】214【出版社】北京:中国科学技术出版社,2021.12【ISBN号】978-7-5046-9238-2【价格】28.00【分类】养猪场-经营管理【参考文献】王桂柱,王建涛,世鹏编.规模猪场高质量管理.北京:中国科学技术出版社,2021.12.图书封面:图书目录:《规模猪场高质量管理》内容提要:本书是作者经过近三年的调研考察,并广泛听取国内多方专家意见和借鉴知名企业的优选理念和经验,多次易稿所成。本书重点围绕规模猪场环境安全管理、生物安全管理、饲料安全管理、高效生产进行阐述,内容科学实用。《规模猪场高质量管理》内容试读第一章概述中国特色社会主义进入了新时代,我国经济发展也进入了新时代,我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段。国务院办公厅《关于促进畜牧业高质量发展的意见》指出,以实施乡村振兴战略为引领,以农业供给侧结构性改革为主线,转变发展方式,强化科技创新、政策支持和法治保障,加快构建现代畜禽养殖、动物防疫和加工流通体系,不断增强畜牧业质量效益和竞争力,形成产出高效、产品安全、资源节约、环境友好、调控有效的高质量发展新格局,更好地满足人民群众多元化的畜禽产品消费需求我国有悠久的养猪历史。改革开放以来,我国生猪养殖业逐步实现了从整体薄弱到总量和结构的同步发展,使我国成为世界第一大猪肉生产国和第一大猪肉消费国。我国生猪养殖业已成为畜牧业发展的主导产业,占畜牧业总产值的54%,为农民增收、农村劳动力就业、粮食转化和相关产业的发展作出了重大贡献。当前,我国养猪业正处于向规模化、标准化、智能化转型的关键时期,各种矛盾和问题突出,尤其是猪肉及其产品质量安全、公共卫生安全以及生态环境安全成为制约我国现代化养猪业高质量发展的瓶颈。积极推广规模猪场高质量管理技术和措施,满足现代养猪生产对环境、生物安全、高效生产的需求,才能切实提高养猪业生产效率和生产水平,降低疫病风险,确保人畜安规模猪场高质量管理全,从源头上改善生态环境,维护国家生态安全,实现养猪业与生态环境的协调发展。一、我国生猪产业现状及发展趋势(一)产业现状2018年8月,非洲猪瘟传入我国以后,国内生猪养殖业发生了历史性巨变,并产生深远影响。2019年成为养猪业的一个重要节点,生物安全意识快速提高,采取了前所未有的生物安全措施。当前我国生猪养殖规模表现为市场分散但规模化集中度快速提升的特点。市场分散表现为大规模、小群体。大规模是指养殖数量巨大,占全球养殖数量的半壁江山;小群体是指中小规模养殖场仍然是主力军。规模化集中度快速提升表现为大型养猪企业迅速发展,养殖数量占比不断提升。从生猪产业经营模式来看,传统的庭院式小规模养猪模式基本被淘汰,规模养殖快速发展;传统的简易养殖模式逐渐被一点式或多点式分阶段全进全出养殖模式所取代。随着信息时代的到来,利用网络整合养猪业上下游社会资源共同投入到生猪产业,并先后发展出了养殖场独立自养、多种经营主体合作养猪、集团公司十农户的放养模式,直至当前的“互联网+”、人工智能养猪等新模式。2019年以来,在高利润刺激下,集团公司特别是上市大公司采用租赁、自建、放养等模式快速扩大市场,中国养猪业正在发生历史性巨变。1.产业规模与消费特点受非洲猪瘟疫情冲击和一些地方不当禁养限养等因素的影响,2019年全国生猪产能下降较大,猪价快速上涨。据农业农村部监测,2019年12月生猪存栏同比下降37.7%,能繁母猪存栏同比下降31.4%,全年累计出栏量同比下降24.6%。市场供给第一章概述3不足导致猪肉价格、进口数量均创历史新高。我国养猪业受到前所未有的冲击,面临产能恢复的严峻考验。2000一2018年我国生猪生产规模基本情况如表1-1所示。表1-12000一2018年我国生猪生产规模基本情况出栏头数年底存栏头数猪肉产量出栏率年份(万头)(万头)(万吨)(%)200051862.341633.63966.0117.42200153281.141950.54051.7127.98200254143.941776.24123.1129.07200355701.841381.84238.6133.33200457278.542123.44341.0138.41200560367.443319.14555.3143.31200661207.341850.44650.5141.29200756508.343989.54287.8135.02200861016.646291.34620.5138.71200964538.646966.04890.8139.42201066686.446460.05071.2141.99201166326.146862.75060.4142.76201269789.547592.25342.7148.92201371557.34741135493.0150.36201473510.446582.75671.4155.05201570825.045112.55486.5152.04201668502.043504.05299.0151.85201768861.044150.05340.0150.56201869382.042817.05404.0157.15注:出栏率=[出栏头数(包括出售的和自宰的)÷期初头数(可用上期期未数代替)]×100%规模猪场高质量管理从消费方式看,我国猪肉消费以热鲜肉消费为主,占90%以上;冷鲜肉、冻肉和肉制品消费占比低于10%。而多数西方国家则以肉制品消费为主,一般在60%以上,冷鲜肉消费次之,热鲜肉消费量很小。我国的这种特殊消费方式给猪肉的生产安全和食品安全带来了极大的挑战。2.猪场存出栏规模从生猪出栏结构来看,在市场趋势和非洲猪瘟疫情的双重夹持下,散养户数量大幅减少,年出栏量500头以下的养殖户数量在近五年逐年下滑,年出栏量10000头以上的大型养殖场数量逐年增加,特别是年出栏量50000头以上的规模化养殖企业增量加快。2017年,我国年出栏量500头以上的养殖场占市场总量不足50%,而年出栏量10000头以上的养殖场占比为13%受中小型养殖场压缩存栏、大型养殖场规模扩张的影响,规模化集中程度进一步提升。集团化生猪养殖快速崛起,2017年集团化生猪养殖占比接近5%。据统计,2018年第三季度,大型养殖集团在建工程同比增加45%,固定资产同比提升12%,生物性资产同比提升14%,这表明大型养殖集团在快速扩张规模。3.经营模式近年来随着我国生猪产业规模化、标准化生产的推广,各种新型经营模式不断涌现,主要有以下几种。(1)重资产型一般是由公司自建养殖场,自繁自养,雇佣工人统一管理,技术人员实行绩效考核,也有的给予股份激励,是现阶段的主要模式。优点是管理水平高,疫病风险低,产品质量安全有保障;缺点是固定投资大,环保压力大。代表性公司有牧原实业集团有限公司、中粮集团有限公司、雨润控股集团有限公司、河南双汇投资发展股份有限公司、天津宝迪农业科技股份有限公司等。(2)“公司十农户”紧密合作型一般是由公司自建种猪场,繁育商品仔猪,农户按公司要求设计建设或租赁育肥场分散第一章概述养殖,两点式养殖,分工合作。公司为农户提供猪苗、饲料、兽药等,只做记账处理,而不进行现金结算,公司配备专业技术人员进行技术指导服务。生猪产权归属公司,销售时按照合同价格结算。优点是统一标准、养殖效率高、环保压力小。代表性公司有广东温氏食品集团股份有限公司、江西正邦集团有限公司、四川新希望集团有限公司等。(3)“公司十农户”松散合作型一般是由公司与农户签订商品猪收购合同,约定收购价格和标准,通常由公司向农户销售仔猪、饲料、兽药等产品,与农户现金结算。也有些养殖屠宰一体化的企业,直接与农户签订收购合同,生猪产权归农户。该模式的缺点是农户分散养殖,难以实现统一管理,违约概率高,主要是一些屠宰企业、饲料企业等采用。(4)生态养殖相对于集约化、工厂化养殖方式来说,生态养殖是让畜禽在自然生态环境中按照自身的生长发育规律繁殖生长,减少人工环境影响和促生长剂、配合饲料等投人量,猪只相对回归自然,按自身的生长发育规律生长。生态养殖主要以饲养地方品种猪或地方改良品种猪为主,以销售高端品牌猪肉为目的,如广东壹号食品股份有限公司、唐县昌鑫黑猪养殖有限公司等。4.养殖模式改革开放以来,我国生猪养殖模式逐渐由传统的“一点式养殖模式”过渡到“多点式养殖模式”,后者以“两点式养殖模式和“三点式养殖模式”为主。笔者通过调查研究发现,目前新旧几种模式在我国的养猪业中依然共存。(1)一点式养殖模式猪只的繁殖和各个生长阶段均在同一场区内完成,即在同一场区内完成商品猪的整个生产流程。按照猪只繁殖和生长发育阶段,猪群先后在同一个厂区内的后备、配怀、分娩、保育、育肥等多个栋舍间流转。传统的一点式养殖模式也包含我国以前小规模养殖场(户)普遍采取的“混养式”自繁自养模式,即在一两栋猪舍中既养公母猪又养仔猪、育肥猪。规模猪场高质量管理(2)多点式养殖模式猪只的繁殖和各个生长阶段在不同场区完成。在我国的养殖实践中,多采取两点式养殖模式和三点式养殖模式。两点式养殖模式一般是母猪繁殖在一个场区(仔猪繁育场),而断奶后的保育育肥阶段转运到另一个场区(保育育肥场),直至出栏上市;也有少数养殖场采取母猪繁殖和仔猪保育在一个场区,而保育猪的育肥阶段转运到另一个场区(育肥场)直至出栏上市。三点式养殖模式是母猪繁殖、仔猪保育、保育猪育肥三个阶段分别在不同场区(仔猪繁育场、保育场和育肥场)完成。传统的以自繁自养为基础的一点式养殖模式,历史上曾极大地促进了我国养猪业的发展,也为整个养猪业向规模化、集约化的转变提供了基础。然而,即使实施严格意义上的全进全出,由于一点式养殖模式分栋不分场的特性,很难彻底切断疫病的场内垂直传播,造成多病原混合感染及免疫抑制性疫病肆虐的现象长期存在,致使猪病防治越来越艰难为切断疫病的传播,从20世纪90年代开始,我国养猪业逐渐发展起了多点式养殖模式,即母猪、仔猪在不同场区分开饲养管理,各场区之间距离至少在1000米以上。目前很多规模化猪场如广东温氏食品集团股份有限公司、中粮集团有限公司等都实施了多点式养殖模式,发病率、死亡率均显著降低。目前国内大多数猪场仍然以中小规模为主,大多沿用一点式养殖模式。在今后的养猪生产中,有必要探索中小规模猪场向多点式养殖模式转变,促进养猪业的健康可持续发展。(二)产业发展趋势近年来,规模猪场的疫病防控难度不断提高。2018年8月非洲猪瘟传人我国,由于其具有高致死率、无疫苗防疫等特性,给我国养猪行业带来巨大影响。高质量发展已经成为生产安全、食品安全和环境友好的必然要求。···试读结束···...

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  • 《高分子物理 2版》励航泉,武德珍,张晨编著|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

    图书名称:《高分子物理2版》【作者】励航泉,武德珍,张晨编著【丛书名】国家精品课程“高分子物理”主讲教材.高分子材料与工程专业系列教材【页数】329【出版社】北京:中国轻工业出版社,2020.07【ISBN号】978-7-5184-2954-7【价格】59.80【分类】高聚物物理学【参考文献】励航泉,武德珍,张晨编著.高分子物理2版.北京:中国轻工业出版社,2020.07.图书封面:图书目录:《高分子物理2版》内容提要:本书将高分子的结构与运动规律作为“高分子物理”这门课程的全新定位,并以此为主线,将高分子物理的理论体系按严格的逻辑关系进行构建。围绕高分子的熵弹性、缠结与松弛三个关键概念,揭示了高分子运动不同于小分子的特殊运动规律,为高分子材料结构与性能的研究提供了坚实的理论基础。本书专为高分子类专业本科教学编写,是国家精品课程“高分子物理”主讲教材。还尤其适合作为考研参考书。本书以最小的篇幅覆盖了本科高分子物理的必修知识点,简明扼要,全书可用42学时学完。内容每章内容之后有大量习题,书后附有习题详解,从网上可下载全套的PPT课件,为青年教师的教学及学生自学提供了极大便利。《高分子物理2版》内容试读1章化学结构从有机化学的学习得知,高分子是由小分子的聚合得到的,故更准确的术语应是聚合物(olymer)。“oly”是多的意思,“mer”是单体的意思,所以聚合物就是由多个单体连接而成的物质。这种物质的分子具有很高的质量,故被称作高分子或大分子。小分子单体的聚合赋予了高分子3个基本特征:①由重复的化学单元连接而成:②链状的基本结构,故又称作分子链:③足够的长度,故称“大”、称“高”。高分子的链状结构在今天已是尽人皆知的常识。但在整整100年前的1920年,还是一个石破天惊的大胆论断。就在大家都以为聚合物是由小分子聚集而成的胶体物质时,德国化学家HermaStaudiger(1881一1965)提出,高分子是重复单体以共价键相互连接而成的链状分子,又通过此后10年的努力使人们接受了这一观点。作为高分子科学的奠基人,Staudiger在1953年以72岁的高龄等来了迟到的诺贝尔化学奖。他的长链理论也正是本书中所有内容的基础。足够的链长度是高分子材料具有足够强度的必要条件。小分子单体多数为气体或液体,无强度可言。仅仅由少量单体连接而成的聚合体,仍不能具备足够的强度。必须由足够多单体相互连接形成足够长的高分子链,得材料才能具有日常使用甚至工程应用所需的强度。那么足够的长度是多长?回答这个问题的最好示例是烷烃的强度随长度的变化。甲、乙、丙、丁烷是气体,518个碳的烷烃是液体,18个碳原子以上的烷烃为固体的白石蜡,仍是脆性物质。这个同系物的相对分子质量继续增加,超过4000g/mol之后,性质会发生转变,成为又强又韧的聚乙烯。为什么性质会发生从脆到韧的转变?是因为分子链到了一定长度之后,彼此之间就会相互纠缠在一起,在材料中引入了除化学键、范德华力之外的又一种作用形式一缠结,正是缠结作用把长长的分子链紧紧结合在一起。产生缠结是小分子的聚合体转变为大分子或聚合物的门槛。用相对分子质量对分子长度进行度量,我们称产生缠结的相对分子质量为临界相对分子质量。聚合体的力学性质随相对分子质量不断变化,而一旦越过发生缠结的临界相对分子质量,增加或减少一个单体对力学性能不再有显著影响,这样的聚合体就是一般意义上的聚合物。当然,低于临界相对分子质量、不能产生缠结的聚合体也是聚合物,在学界被称作低聚物。通过以上的描画,高分子的图像就是串在一起的、一节一节的链子。链状结构是高分子区别于小分子的主要特征。物理化学中可以将小分子看作一个粒子,高分子物理中也可以将高分子看作一个长长的粒子串。粒子串是高分子物理的第一个核心概念。在高分子物理学家的眼里,所有的高分子都是相似的粒子串,它们之间的差别仅在于粒子的大小与粒子数的多少。而高分子物理就是寻找粒子串共性特征的一门学问。当然,在正式学习高分子物理之前,还有一段路要走,从化学走进物理的路。聚合物由小分子单体聚合而成。使用的单体不同,聚合的方法不同,所得聚合物的化学结构就会千差万别。我们需要先了解聚合物的化学结构,从五花八门的化学差别中逐步萃取其中的物理共性,然后才能走进神奇的高分子物理世界。2高分子物理(第二版)1.1组成与构造小分子在聚合之前称作单体,聚合之后成为高分子链上的一个链节,然而在许多场合中仍被称作单体。但聚合前的小分子单体与分子链上的链节单体在化学结构上会有所不同,对于学过有机化学的读者这个差别是不需要讲解的。由于聚合物与聚合方法的种类繁多,同一结构术语在不同场合往往会有语义的分歧,如何准确理解只能求诸读者的心领神会了。最简单的聚合过程是加成聚合,得到的聚合物称为加聚物,如图1-1所示的聚乙烯,聚氯乙烯与聚苯乙烯。此处所说的“简单”是指聚合物化学结构的简单。图1-1所列的3种分子链中,都有一个共价键相连的碳原子序列,称作主链(ackoe),与主链相连接的原子或基团称作侧基,在聚苯乙烯上是苯基,在聚氯乙烯上是氯原子,在聚乙烯上则为氢原子。与聚合的单体相对应,图1-1中的分子链中一个亚甲基加一个取代碳构成重复单元。聚乙烯链中全都是亚甲基,可认为2个亚甲基构成重复单元,也可认为一个亚甲基就是一个重复单元。链上的重复单元数N往往是很大的数,N≥1。对合成聚合物而言,N≈102~104,对DNA而言,N≈109~1010。CHgtCH2CHgtCHCH,聚乙烯CH,=CH,CHCH,CHCHgtCH:CHaCH2CH2聚氯乙烯CH2=CHCHCHCHCHCHCICICICICHCH2CH2CH2聚苯乙烯CH2=CHCHCHCH图1-1加成聚合物与加成聚合同样简单的是开环聚合,如图1-2中所示的聚甲醛与聚酰胺6:CHgtCH2NHCH,CH,CH,CH2一N-聚酰胺6CH2CO0CH0一CH,-0CH2一0CH,O一聚甲醛CH2CH20图1-2开环聚合物1章化学结构3图1-2中开环聚合物的主链上除了碳原子,还有氧原子和氮原子。其他结构因素与加聚物都是一样的。开环聚合物中的重复单元取决于单体环的化学组成,如图1-2,聚酰胺6的单体环是己内酰胺,开环后只形成一个重复单元:而聚甲醛的单体开环后形成了3个重复单元。缩合聚合的产物称作缩聚物,结构稍微复杂一些。如图1-3中的聚酰胺NH,CH2。—NH2+HOOC—CH.COOH→66和聚酯。它们各由两种单体缩合而NH(CH26—NHC(CH)C聚酰胺66成,聚酰胺66的单体是己二酸与己二00胺,聚酯的单体是对苯二甲酸与乙二醇。这样聚合物中便有了两种单体或两HOOCCOOH+HO-CH2CH2OH种链节。任何一种单独的链节都不能称聚对苯二甲作重复单元,只有两个链节的加和才能-0-CH,CH2-0-酸乙二醇酯称作重复单元。但在缩聚物中,一般不再讨论重复单元。缩聚物中主链的概念图1-3缩合聚合物也被拓展,因为除了C、O、N等单个原子,还有苯环。缩聚物还有一个结构特征:端基。由于价键的要求,高分子链端部的结构与内部本该有所区别。比如聚乙烯链的内部是亚甲基而端部是甲基,没有什么值得讨论的。但缩聚物的端基往往是官能团,具有分析与实际应用的意义。一个分析意义就是可以通过端基的含量测定相对分子质量。我们将在1.3节讨论导电聚合物的发现,大大丰富了主链的内容。如图1-4所示,主链上不仅有苯环,还有醌环、吡咯环、噻吩环等,还有多种多样的杂环。随着主链上环状结构的增多,主链的概念也就被淡化了。聚苯聚吡咯聚噻吩聚苯胺聚对苯乙撑图1-4导电聚合物一般的高分子链是线形的,但也有许多非典型的特别形状,如图1-5中的环状,有单高分子物理(第二版)环,有打结的环。图1-5(d)是多个环嵌套在一起,被形象地称为奥林匹克凝胶[3,(c)(d)图1-5环状高分子(a)简单环()打结环(c)两环嵌套(d)多环嵌套参与聚合的单体可以是1种,也可以是2种或2种以上,导致聚合物链上、的g物0d0co000oog0oP气的化学单元有不同的种类。只含1种化学单元的聚合物称为均聚物:含2种或嵌段2种以上化学单元的聚合物称为共聚物。根据所含化学单元的种类数目,称为二元共聚物,三元共聚物等。不同的单体在共聚物中又可有多种排列方式,以二元共聚物为例,可有交替、无规图1-6二元共聚物嵌段、接枝4种排列方式(图1-6)。值得一提的是接枝共聚物。图1-6中是黑色的侧链接在白色的主链上。与主链相接的化学物种可称作侧链亦可称作侧基。习惯上,较长者称侧链,较短者称侧基;与主链化学组成相同者称侧链,不同者称侧基。如果侧链与主链化学结构相同,就称支聚合物(图1-7),侧链又称支链。支一般是无规则的,但也能通过设计合成有规则的支聚合物,如图1-7()中梳形聚合物。采用特殊的聚合方法,可以让多条高分子链交汇于一点,这样就构成了一种星形聚合物图1-7(c)。交汇的高分子链称作臂,交汇点的单体或单体组合称作星核)()图1-7支聚合物(a)无规()梳形(c)星形线形或支的高分子链用化学键相互连接,就得到聚合物的三维网络,形成网络的过程1章化学结构5称为交联。聚合物网络又称交联聚合物或体型聚合物。几种类型的聚合物网络见图1-8。简单网络是一简单互穿网络网络般的高分子网络。无论几种高分子链、无论是均聚物还是共聚物链,只要用化学键相互连接就构成简单网络。两种不同的简单网络相互嵌套形成互穿网络(IPN,iteree-半互穿tratigetwork)。互穿网络中的两个网络网络之间只有物理嵌套,没有化学连接。在一个简单网络中穿插化学组成不同的线形链,就形成半互穿图1-8聚合物网络网络(emi-IPN)。在一个由A、B两种链构成的网络中,如果A链只与B链连接,分子链B也只与A链连接,A、B链自身却不发生连接,称作AB网络6。AB网络的一个经典示例是硫化橡胶,见图1-9。CH2-CH-CH-CH2-CH2-CH-CH-CH2-CH2-CH-CH-CH2CH2-CH-CH-CH2-CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH-CH-CH2CH2-CH-CH-CH2-CH2-CH-CH-CH2-CH2-CH-CH-CH2图1-9橡胶硫化网络1.2构型单体在相互连接构成聚合物的过程中,可有多种键接方式,形成分子链中的不同构型(cofiguratio),又称为异构(iomerim)。构型是高分子链中的同分异构现象,与小分子的同分异构相似。小分子的同分异构体是不同的分子,而高分子中的同分异构体是不同形式的链节。同分异构体由化学键所固定,不破坏化学键无法改变。同分异构大致可分为3类,即键接异构、几何异构与旋光异构。(1)键接异构键接异构仅出现于乙烯基类单体(CH,=CHX)的聚合。单体可能以两种方向进入链中:6高分子物理(第二版)CH2一CHX一CH2一CHXCH2一CHX+CH2CHXCH,一CHX-CHX-一CH2这样就产生了头尾问题,即单体的方向问题。一般约定取代碳为头,甲烯碳为尾。由于空间位阻因素,绝大多数反应都生成头尾结构,但在较高温度下会出现变异,聚氯乙烯中会出现较高的头头含量。聚氟乙烯低温下以头尾为主,高温下出现头尾与头头的无规组合。侧基较大的聚合物如聚苯乙烯,几乎是清一色的头尾。另一种典型的键接异构出现于二烯烃的加成聚合。考虑最简单的wwCH-CH-CH-CHM丁二烯,可有1,4和1,2两种加成14加成方式,如图1-10所示。其中的1,4CH2=CH-CH-CH2加成会使一个双键保留在主链上,1,2加成wCH2-CH-CH,-CH而1,2加成则会形成悬挂的乙烯基。稍复杂的异戊二烯则会出现1,4、1,2和3,4三种加成方式。读者可试着写出产物中不同的键接图1-10丁二烯的两种加成方式方式。(2)几何异构当二烯烃发生1,4聚合时,主链上含有双键,根据双键两侧的取代方式,又会出现一种异构。按照有机化学中的规定,结构相似的基团处于双键同一侧时称为顺式(ci)构型,分处双键两侧时称为反式(tra)构型。由于双键的固定作用,顺式与反式不能相互转化。仍以聚丁二烯为例,双键两侧的碳原子上各连接一个氢原子和分子链的其余部分(称为链基)。按照规定,氢原子处于双键同侧的构型称为顺式,分处双键两侧的构型为反式。这种异构现象称作几何异构,亦称顺反异构。如果1,4-聚丁二烯链上的几何异构体以顺式或以反式为主,就分别称为顺式聚丁二烯或反式聚丁二烯,如图1-11所示。在商品顺式聚丁二烯中的顺式结构占90%~99%,其余为反式结构与乙烯基结构。商品反式聚丁二烯中的反式结构占95%。顺式、反式聚丁二烯的规整程度不同。顺式聚丁二烯中两个丁二烯链节才构成一个等同周期(0.816m),而反式聚丁二烯一个链节就是一个等同周期(0.48m),故顺式聚丁二烯的规整性较低。CHCH2C=CCHCH2C-0CHCH2、C=CCH,CHCH2、CH2C顺式等同周期:0.816m反式等同周期:0.48mm图1-11聚丁二烯的顺式与反式结构(3)旋光异构含不对称碳的小分子会形成互为镜像的两种异构体(即R型与S型),表现出不同的旋光性,故称为旋光异构体。乙烯基类单体聚合时,会在主链上产生不对称碳原子。由图1-12所示,单体M本身不具有不对称碳,嵌入高分子链后,其中的一个碳原子上分别接有H原子、X基和两个链基,因两个链基相同的可能性基本为零,就成为不对称碳原子。围绕高分子链上的不对称碳原子,就会形成旋光异构。旋光异构与前面的几何异构统称为立体异构。由于手性物质的旋光性质仅由不对称碳周围1~2个键上的原子所决定,···试读结束···...

    2023-12-12

  • 《高分子材料加工 3版》温变英|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

    图书名称:《高分子材料加工3版》【作者】温变英【丛书名】中国轻工业“十三五”规划教材高分子材料与工程专业系列教材【页数】269【出版社】北京:中国轻工业出版社,2022.01【ISBN号】978-7-5184-3646-0【价格】69.80【参考文献】温变英.高分子材料加工3版.北京:中国轻工业出版社,2022.01.图书封面:图书目录:《高分子材料加工3版》内容提要:本书主要介绍了高分子材料、塑料助剂、高分子材料成型加工基本原理,系统介绍了高分子材料的基本物性、配方设计、挤出、注射、压延、压制、发泡、二次成型、其他成型以及高分子的循环利用与绿色可持续发展。《高分子材料加工3版》内容试读1章绪论高分子材料具有原料来源丰富、制造方便、品种繁多、用途广泛、质轻价优等特点,现已形成一个庞大的工业体系,其应用遍及现代工业的各个领域和人民生活的衣食住行,有些甚至成为国民经济、国防建设和尖端科学中不可替代的材料。因此,世界各国都毫不例外地把高分子材料作为重点学科来加以发展,高分子材料也被认为是21世纪最有发展前途的材料之一。任何一种材料,不管它具有多么优异的性能,如果不能被优质、高效、经济地成型加工制造成产品,则它的价值就不能够得到有效发挥。而一种产品的最终性能,不仅与其材料固有的性能有关,而且在很大程度上依赖于这种材料采用的成型加工技术和经历的加工工艺过程。高分子材料的成型加工是集材料、机械、控制、制造等多学科为一体的综合技术,新型加工技术使高分子材料制品无论从外形、尺寸、内部结构还是品种上都获得了空前的进步,这大大扩展了高分子材料在现代社会生活中的应用范围。1.1高分子材料及高分子工业1.1.1高分子材料的类型具有聚合反应能力的单体通过加成、缩合或配位等聚合反应机理,借助本体聚合、溶液聚合、乳液聚合、界面聚合等工业技术,最终转化成为具有特定结构和性能的聚合物,这些聚合物也被称为高分子材料。聚合物有多种分类方法,具体如下:(1)按生成聚合物的化学反应分为加聚物和缩聚物。(2)按聚合物的主链结构分为碳(均)链聚合物、杂键聚合物和元素有机聚合物。(3)按聚合物的物理构象分为结晶性聚合物和非结晶性聚合物。(4)按聚合物的热行为分为热塑性聚合物和热固性聚合物。(5)按聚合物的极性分为极性聚合物和非极性聚合物。(6)按聚合物的性质分为塑料、橡胶、纤维、涂料和黏合剂等。(7)按用途分为通用塑料、工程塑料、特种塑料,通用橡胶、特种橡胶等。(8)按单体类型分为聚烯烃类树脂、聚乙烯基树脂、聚苯乙烯类树脂、氟树脂、聚酰胺类树脂、聚醚类树脂以及热塑性聚酯等。(9)按聚合物的成分分为均聚物、共聚物和复合物等。通常意义上的高分子材料是以聚合物(树脂)为基体,再配有其他添加剂(助剂)所构成的材料。一般而言,不同类型的高分子材料在结构、性能上有较大区别,导致其在加工方法和加工工艺上也不太一致,所以,掌握高分子材料的分类方法对成型加工而言很有必要。1.1.2高分子工业的组成和发展完整的高分子工业体系由高分子合成工业和高分子加工工业两大系统组成。前者通过人2高分子材料加工(第三版)工合成的方法,生产具有特定的化学组成、链结构及凝聚态结构的高分子化合物,其目的是为加工提供性能可靠的原料:后者则是通过配方设计、混炼加工及挤出造粒等过程,使高分子化合物与各种配料形成具有高次聚集态结构或织态结构的高分子材料,然后采用各种成型方法,将高分子材料加工成为具有一定形状和使用价值的制品或型材。两个系统相辅相成相互依赖高分子工业的发展大致经历了3个时期,即:天然高分子的利用与加工,天然高分子的改性和合成,合成高分子的工业生产(高分子科学的建立)。19世纪之前仅限于天然高分子的直接利用与机械加工。由天然高分子化学改性或由人工合成探索新高分子材料的近代高分子材料研究始于19世纪中叶。1844年,Goodyear发明天然橡胶硫化技术,开创了近代高分子材料的研究。1868年出现了以樟脑为增塑剂用硝基纤维素酯制备赛璐珞的技术,从而出现了塑料。1890年出现了用硝基纤维素酯以乙醇做溶剂进行湿法纺丝的成纤技术,从而出现了人造纤维。1895年左右出现了用帆布增强硫化橡胶制轮胎的技术,是首次出现的近代技术上的复合材料。1907年出现了酚醛树脂合成技术,这是工业化生产高分子的开始,标志着人类进入了合成高分子材料时代。现在高分子科学已经形成了高分子化学、高分子物理、高分子工程3个领域。其中,高分子化学是高分子科学的反应理论基础,主要研究高分子化合物的分子设计、合成、改性等内容,担负着为高分子科学提供新化合物、新材料的任务。高分子物理是高分子科学的结构理论基础,主要研究高分子的结构与性能的关系,通过研究分子运动来揭示结构与性能之间的内在联系以及它们的基本规律,从而为高分子材料的成型加工、测试、改性提供理论依据。高分子工程包括聚合反应工程和聚合物加工工程,前者主要研究聚合反应方法、聚合工艺,后者主要研究各种材料所适应的加工方法和加工工艺,二者都是直接为生产服务的,可见,高分子工程是高分子科学和高分子工业之间的衔接点。20世纪50年代是高分子化学大发展时期,其标志性成果是德国人齐格勒(KarlZiegler)与意大利人纳塔(GiulioNatta)发明了配位阴离子聚合,分别用金属络合催化剂合成了聚乙烯与聚丙烯。这一时期前后,几乎所有被称为大品种的高分子(包括有机硅等)都陆续投入了生产。20世纪60年代是高分子物理大发展时期。1960一1969年,结晶高分子、高分子黏弹性、流变学研究的进一步开展,各种近代研究方法,如NMR、GPC、IR、热谱、电镜等手段在高分子结构研究中被应用。20世纪70年代,高分子工程科学得到大发展,高分子材料的生产走向高效、自动化和大型,大型聚合反应设备及新工艺开始使用,大型加工设备不断出现,同时,高分子共混物及共混理论迅速发展。20世纪80年代,高性能材料和高分子的功能性被广泛研究,精细高分子、功能高分子、生物医学高分子得到发展。20世纪90年代后,高分子材料发展的主要趋势是高性能、高功能、复合精细化和智能化高分子科学的研究成果孕育和保证了高分子材料的开发,为高分子加工工业提供了源源不断的原料;各种新型高分子材料和加工技术的研制和开发,又反过来推动和促进了高分子科学的深化,使其发展到更高的水平。随着生产和科学技术的发展,材料要适应各种各样新的要求,高分子化学、高分子物理、高分子工程这3个分支不断交融、相互促进,不仅使高分子科学发展成为一门研究内容极其丰富、研究范围更加广阔的整体学科,也使得高分子材料发展成为人们生产和生活中不可或缺的重要材料。1章绪论31.2高分子加工工业及其发展高分子材料成型加工就是利用一切可以实施的技术和手段使聚合物原料成为具有一定外形又有使用价值的物件或定型材料的工艺过程。具体而言,高分子材料成型加工包含两方面的功用:一是赋予制品以外形(包括形状和尺寸),二是通过控制组分、配比以及加工工艺条件,对制品内部的结构和形态进行控制,以保证制品必要的性能。正确的成型加工方法可使材料的性能达到最大功效的发挥,如双向拉伸使得薄膜的拉伸强度得到极大的提高;而不正确的成型加工方法不仅得不到预期性能的产品,甚至会破坏原材料的性能。例如:过高的加工温度会引起材料的分解、交联、甚至焦化,这就破坏了原材料的性能。所以,加工环节对保证产品的质量及产率而言至关重要。目前,国际上已不再将高分子材料加工视为单纯的物理成型过程,而是把它看作控制制品结构和性能的中心环节,加工成型已从一项实用技术变成一门应用科学。1.2.1高分子材料加工成型的过程和方法高分子材料制品的一般生产工序为:①根据制品使用条件及用途,确定所用材料品种及型号;②根据材料加工性能、制品要求及成型特点确定成型方法;③选择成型设备,加工成型模具:④实际加工调试,确定加工成型参数;⑤大批量生产。大多数情况下,高分子材料的成型加工过程包括4个阶段:①原材料的准备,如聚合物和添加物的预处理、配料、混合等;②使原材料产生变形或流动,并成为所需的形状;③材料或制品的固化:④后加工和处理,以改善材料或制品的外观、结构和性能。粉料、粒料、溶液、分散体等是高分子材料常见的形态。成型加工技术不仅要适应被加工物料的形态,而且要适应材料在加工过程中发生的一系列化学或物理变化,故物料形态的不同决定了其成型方法的不同。成型加工通常有以下几种形式:(1)聚合物熔体加工熔体由粉料或粒料熔融而来,是聚合物加工最主要的物料形式,熔融加工包括了挤出、注射、压延、模压、层压、熔融纺丝、热固性塑料传递模塑、橡胶压出等多种方法,绝大多数的聚合物产品都经由这些方法生产。(2)高聚物溶液加工如溶液法纺制化学纤维、流延法制薄膜。油漆、涂料和黏合剂等大多用溶液法加工。(3)类橡胶状聚合物的加工如采用真空成型、压力成型或其他热成型技术等制造各种容器、大型制件和某些特殊制品,纤维或薄膜的拉伸等。(4)低分子聚合物或预聚物的加工如丙烯酸酯类、环氧树脂、不饱和聚酯树脂以及浇铸聚酰胺等用该技术制造整体浇铸件或增强材料;化学反应法纺制聚氨酯弹性纤维等。(5)聚合物分散体的加工如聚氯乙烯糊以及橡胶乳、聚乙酸乙烯酯乳或其他胶乳等生产搪塑制品、多种胶乳制品、涂料、胶黏剂等;乳液法或悬浮法纺制化学纤维等。(6)固态聚合物的机械加工如塑料件的切削加工(车、铣、刨、钻)、黏合、装配;化学纤维的加捻、卷曲、变形等。限于篇幅,本教材主要讲解高聚物熔体的各种加工方法,并对溶液和分散体的部分加工方法进行了简介。高分子材料加工(第三版)》1.2.2高分子材料成型加工的发展概况高分子材料最终是以制品的形式来实现其使用价值的,成型加工是聚合物从材料走向制品的必经环节。伴随着合成高分子材料100多年的发展历史,成型加工技术经历了移植、改造和创新发展3个历史阶段。1870一1920年为移植时期,在这个时期,合成高分子材料刚刚问世,没有现成的制品加工技术可供采用,因此,首先从金属、玻璃和陶瓷等传统材料的成型加工技术中移植。例如,热塑性塑料的中空吹塑技术,是从玻璃制造的吹瓶技术中移植而来;塑料的压延成型技术是从造纸工业的辊筒加工技术得到启发;塑料浇铸成型技术是借鉴金属的铸造技术。1920一1950年为改造时期,在这一时期,大量聚合物品种相继出现,机械加工工业已能为聚合物制品部门提供多种专用设备,高分子成型加工理论的研究也已取得重大进展,聚合物制品从传统材料的替代品发展为一些工业部门不可缺少的零部件,这一切都促进了将传统材料成型技术和现有成型加工技术改造为高分子材料成型技术。例如,1936年,将生产食品的机器改制成单螺杆挤出机;将金属粉末冶金技术改造为四氟乙烯等难熔塑料的冷压烧结成型技术:将金属的压铸技术改造为适合热固性塑料的“传递模塑”技术;将搪瓷制品的传统生产技术改造为糊塑料的“搪塑成型”技术。1950年后为创新时期,这一时期,由于出现聚碳酸酯、聚甲醛、聚砜、聚酰亚胺、环氧树脂、不饱和树脂等一大批高性能的工程塑料,而这些工程塑料的成型加工性能又各具特点,加上工业发展对塑料制品精度、性能的要求更高,这两方面都要求塑料成型技术向更高阶段发展。机械加工技术、计算机自动控制技术及成型加工理论研究3方面的进一步发展,使塑料加工技术进人创新时期成为可能。例如,1956年,螺杆式注射机问世,加上后来双螺杆挤出机的进步,使注塑和挤出成型技术进入新的时期。滚塑成型使生产特大型中空容器成为可能,反应注塑使生产大型注塑制品成为现实,组合式成型技术成为发展趋势。20世纪末以来,伴随着聚合物工业的快速发展,成型加工技术不断创新,涌现出了一批极有价值的新型加工方法,如熔芯注塑、层状注塑、振动挤出、固态挤出、微纳层挤出、3D打印等,使聚合物成型加工技术更加多样化、更加先进、更加完善并更易于应用。本教材用主要篇幅介绍了成熟的聚合物加工技术,也用少量的幅简要介绍了部分新技术。1.3本教材的规划和宗旨从以上介绍可以看出,由于高分子材料结构的复杂性和加工方法的多样性,其制品的最终性能比其他类型的材料更依赖于其成型加工过程的控制。从实用的角度来看,赋予高分子材料最终形状和使用性能的成型加工具有重要的意义。因此,本教材将围绕聚合物的“材料结构一成型加工一制品性能”这条主线组织教学内容。在内容编排上,除1章绪论外,在2章安排了高分子材料的基本性能及其测试标准,目的是强化学生的专业基础,使学生能从实用的角度去理解材料的性能及其评价方法;在3章安排了与成型加工密切相关的熔融、冷却、流变等状态分析以及聚合物在加工过程中可能发生的结构变化等知识点,以使学生了解加工过程对制品最终性能产生影响的重要性;在4章安排了配方设计与物料的配置的内容,属于成型前的准备工序;从5章到11章分别安排了挤出、注射、压延、发泡、二次成型、热固性塑料成型、其他成型等内容,全面介绍了高分子材料成型加工的基本方法和原理,并在每章的最后部分用少量篇幅对一些1章绪论新技术和新进展进行了简要介绍,目的是使学生了解行业的前沿进展,使专业课教学跟上时代发展的步伐;最后,鉴于近年来在高分子材料迅猛发展的同时,大量高分子材料废弃物导致的环境污染被大众所诟病,12章安排了高分子材料循环利用与绿色可持续发展的内容,目的是培养学生的环保意识与资源意识,使学生能够用专业的方法去解决一些相关的社会问题。总之,通过本教材和相关课程的学习,希望能够使学生掌握高分子材料成型加工的原理和主要生产技术,建立聚合物从原材料到制品生产完整产业链的工程理念;掌握高分子材料循环利用的技术和方法,成为既具有专业知识又具有社会责任感的专业技术人才。2章高分子材料的基本性能材料的性能是由其组成和结构所决定的,只有对材料的物性有了准确的认识和理解,才可能对其进行合理的应用。高分子材料具有不同于其他材料的独特性能,了解和掌握这些性能的特点对成型加工过程控制和制品性能评估具有重要意义。本节主要介绍高分子材料的基本性能(包括力学性能、热性能、电性能、光学性能、渗透性能、化学性能等)及其主要的表征方法。2.1力学性能力学性能是材料最重要也是最基本的性能指标,高分子材料也不例外。因结构的特殊性,聚合物材料在力学性能上与金属材料和无机非金属材料有着显著的不同。2.1.1高分子材料力学性能的特点(1)低强度和较高的比强度高分子材料的拉伸强度一般为几十兆帕(MP),增强后可以大于100MPa,比金属材料低得多,但是高分子材料的密度小,只有钢的1/4~1/6,所以其比强度并不比某些金属低。此外,聚合物的力学强度随自身的相对分子质量以及相对分子质量分布、结晶与取向、支和交联等的变化而变化,因此,同一聚合物可能因牌号的不同而导致力学性能产生较大差异。(2)高弹性和低弹性模量高弹性是高分子材料极其重要的性能。橡胶是典型的高弹性材料,其弹性变形率为100%~1000%,弹性模量仅为1MPa左右。聚合物在高弹态都能表现出一定的高弹性,但并非都可以作为橡胶使用。(3)黏弹性聚合物的力学性质不仅对温度具有依赖性,而且还对应力作用的时间具有依赖性,表现出黏弹性行为,这种黏弹性又因所施载荷的不同而有静态和动态的不同。所谓静态黏弹性是指聚合物在静态载荷的作用下所表现出的黏弹性行为,其典型表现是蠕变和应力松弛。蠕变是指在一定的温度和较小的恒定载荷作用下,材料的形变随时间增加而逐渐增大的现象。应力松弛是在一定的温度和应变保持恒定的条件下,聚合物内部的应力随时间的延长而逐渐衰减的现象。蠕变和应力松弛都与温度有关,它们又都反映聚合物内部分子的运动情况,因此可利用其对温度的依赖性来研究高分子的分子运动和转变。聚合物作为结构材料,在实际应用时,往往受到交变应力的作用。在交变应力作用下,处于高弹态的高分子,由于分子内摩擦的存在,使其形变的速度跟不上应力变化的速度,从而产生滞后现象,滞后是典型的动态黏弹行为。由于滞后,每一循环变化中就要消耗功,称为力学损耗,也称为内耗。(4)高耐磨性由于聚合物材料的黏弹特性,在摩擦引起的剪切过程中需要消耗更多的能量,所以,聚合物具有较高的耐磨性。聚合物的摩擦因数各不相同,内耗大的聚合物的摩擦因数亦较大。表2-1列出了常见聚合物的滑动摩擦因数。···试读结束···...

    2023-12-12

  • 《高电压技术 3版》吴广宁主编;张冠军,司马文霞,刘刚副主编|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

    图书名称:《高电压技术3版》【作者】吴广宁主编;张冠军,司马文霞,刘刚副主编【丛书名】“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育“十一五”国家级规划教材【页数】274【出版社】北京:机械工业出版社,2023.01【ISBN号】978-7-111-71198-8【价格】55.00【分类】高电压-高等学校-教材【参考文献】吴广宁主编;张冠军,司马文霞,刘刚副主编.高电压技术3版.北京:机械工业出版社,2023.01.图书封面:图书目录:《高电压技术3版》内容提要:本书以高压工程和新能源技术的最新动态伟背景,以理论基础-试验探究-工程应用为逻辑主线,介绍了电介质的电气强度,电气绝缘与高电压试验和过电压防护与绝缘配合3内容……《高电压技术3版》内容试读绪论0.1高电压技术的发展1.高电压学科的发展历程在电工科学研究的领域内,对高电压现象的关注由来已久。通常所说的高电压,一般是针对某些极端条件下的电磁现象,并没有在电压数值上划分一个确定界限。直到20世纪初高电压才逐渐成为一门独立的学科分支,“高电压工程”这一术语,始于美国工程师皮克(F.W.Peek)于1915年出版的《高电压工程中的电介质现象》一书。当时的高电压技术,主要是为了解决高压输电工程中的绝缘问题。随着电力系统容量的增大,电压水平的提高,以及相关物理学科的迅速发展,高电压学科也快速发展。自20世纪60年代以来,随着超高压、特高压(UHV)输电技术及装备的发展,高电压技术学科已经产生许多新的分支,扩大了其应用领域,成为了电工学科中十分重要的分支。高电压学科的研究范围,主要包括:如何根据需要获得预期的高电压:如何确定由于随机干扰因素而引起外部电压的特性及其变化规律,从而采取相应的措施。其中,前者是高电压技术中的核心内容,这是因为在电力系统中,在大容量、远距离电力输送要求越来越高的情况下,几十万伏甚至上百万伏的高电压和可靠的绝缘系统是支撑其实现的必备技术条件。而且,从电力建设上看,提高了输电电压,输变电设备绝缘部分占总造价的比重也相应提高。为了使电力系统在安全的基础上运行更加经济,就必须使可能出现的过电压峰值、所采取的过电压限制措施以及绝缘所能承受的能力三者相平衡。另外,在各种新兴领域,比如航空航天、深海探测、新能源和轨道交通等,与高电压技术形成交叉,也对高电压学科提出越来越高的要求。因此,高电压技术在电气工程和多个新兴学科领域的研究中都占有十分重要的地位,具有重要的价值和意义。2.高压输电技术的发展高电压技术随着电力系统输电电压的提高而迅速发展的。由于升高电压等级可以提高电力系统的输送能力,降低线路损耗,增加传输距离,降低电网传输单位容量的造价。因此,电力系统总是在安全与经济效益的平衡下采用较高等级的电压。输电电压一般分为高压(HV)、超高压(EHV)和特高压(UHV)。目前国际上高压一般指交流35~220kV的电压:超高压一般指交流330~1000kV的电压:特高压一般指交流1000kV及以上的电压。而高压直流(HVDC)通常指的是±8OOkV及以下的直流输电电压,±80OkV以上的则称为特高压直流(UHVDC)。高电压技术3版从世界范围来看,交流高压输电发展100多年来,输电电压提高了近100倍。1890年,英国最早建成了一条长达45km的10kV输电线路:随后,德国于1891年建成了一条170km的15kV三相输电线路。在早期的高压输电中,由于变压器不能直接用于直流输电,所以交流输电发展得更加迅速。国际上在20世纪60年代就开始了特高压输电的研究。1985年苏联首先建成了一条长达1228km的1150kV交流输电线路。美国、意大利、日本、法国、巴西等国家也很早就在这方面开始了研究。日本于20世纪90年代也建成了一条长300km的1000V特高压输电线路与高压交流输电的发展相比,高压直流输电的发展相对较晚。高压直流输电具有长距离、大功率的电力输送优势,一般认为高压直流输电适用于以下范围:①长距离、大功率的电力输送,在超过交、直流输电等价距离时最为合适。②海底电缆输电。③交、直流并联输电系统中提高系统稳定性(因为HVDC可以进行快速的功率调节)。④实现两个不同额定功率或者相同频率电网之间非同步的连接。⑤通过地下电缆向用电密度高的城市供电。⑥风电、光伏等新能源并网在经历了“汞弧阀一晶闸管阀一绝缘栅极晶体管(IGBT)”三大换流技术变革的基础上,高压直流输电在世界范围内获得快速发展。直流输电发展可以分为以下四个阶段:1)20世纪50年代以前一试验阶段。这一阶段为直流输电的初始阶段。其主要代表工程为1945年德国的爱尔巴-柏林工程、瑞典的脱罗里赫坦-密里路特工程以及1950年苏联的卡希拉-莫斯科工程。其特点是:①直流输电工程参数较低。输电电压仅为几十千伏,输送容量小,输送距离短。②换流装置采用的都是低参数汞弧阀。③发展速度较慢。主要是由于20世纪50年代初期交流系统的超高压输电正处于发展的上升时期,是当时的主要发展潮流。而当时的直流设备制造水平也较低,可靠性不高。2)20世纪50年代至70年代一缓慢发展阶段。1954年瑞典建成了从本土通往哥得兰岛的海底直流输电电缆工程(20MW、98km、100kV),这是世界上第一条工业性直流输电线路,是世界上首次在直流输电工程中采用大功率汞弧阀。其特点是:①直流输电设备的制造技术有了很大提高,直流输电开始进入工业化实用阶段。②直流输电应用于水下输电、远距离大功率输电等多种场景。③虽然换流装置仍然采用汞弧阀,但是技术参数已经有了很大提高,质量得到大幅改善。④由于汞弧阀制造技术复杂、价格昂贵、故障率高以及运行维护不便,直流输电技术的发展受到了限制。3)20世纪70年代至90年代一发展推广阶段。1972年,晶闸管阀(可控硅阀)在加拿大伊尔河的背靠背高压直流输电工程中得到应用,这是世界上首次采用更先进的晶闸管阀取代原先的汞弧阀。同时,微机控制和保护、光电传输技术、水冷技术和氧化锌避雷器等新技术广泛应用于直流输电工程中,使直流输电技术进入发展推广阶段。这一阶段的特点是:①晶闸管阀在世界范围内的直流输电工程中得到广泛应用。②开始大力建设超高压直流输电工程。③单回线路的输电能力比前阶段有很大提高。④发展速度很快,规模也越来越大。4)20世纪90年代到现在一新型输电阶段。1997年,第一个采用IGBT阀组成的电压源换流器的直流输电工业性试验工程(3MW、10kV、10km)在瑞典投运,标志着新型氧化物半导体器件一绝缘栅双极晶体管(IGBT)在工业驱动装置上得到广泛应用,并正式进入直流输电领域。IGBT在直流输电领域的应用,为直流输电的发展带来了崭新面貌。这论阶段的特点是:①基于IGT的电压源换流器因为其电流可以双向流动,因而解决了传统3直流输电功率不能反转的问题,易于构成多端网络,为未来直流电网的发展打下了坚实的基础。②基于IGBT子模块级联的电压源换流器,制造难度下降,也降低了高频投切的影响,促进了柔性直流输电工程的发展。③随着电力电子技术的发展,电力电子设备的成本下降,有利于系统稳定性提升,直流输电的优越性会更大程度提高。3.我国高电压技术的发展我国高电压技术的发展和电力工业的发展是紧密联系的。1949年新中国成立以前,电力工业发展缓慢,输电线路建设迟缓,输电电压因具体工程的不同而不同,没有标准,输电电压等级繁多。从1908年建成的石龙坝水电站-昆明的22kV线路,到1943年建成的镜泊湖水电站-延边的110kV线路,中间出现过的电压等级有33kV、44kV、66kV以及154kV等。直到新中国成立以后,才逐渐形成了经济合理的电压等级系列。之后,我国输电电压等级经历了从中压、高压到超高压、特高压的发展阶段。在交流高压输电技术方面,1952年我国以自己的技术力量开始自主建设110kV输电线路,形成了京津唐110kV输电网。1954年建成丰满李石寨220kV输电线路,接下来的几年形成了220kV东北骨干输电网架。1972年建成由我国自行设计和施工的330kV刘家峡-关中输电线路,逐渐形成西北电网330kV骨干输电网架。1981年建成第一条500kV姚孟-武昌输电线路,开始形成华中电网500kV骨干输电网架,从此我国进人500kV输电工程发展期在逐步形成330V区域和500kV区域骨干输电网架的同时,我国于20世纪80年代初开始了更高电压等级的论证,国家明确提出500kV以上输电线路的输电电压为1000kV,330kV以上输电线路的输电电压为750kV。20世纪80~90年代,针对输电工程的需要进行了1000kV特高压输电和750kV超高压输电的基础研究和可行性研究,并建立特高压试验线段,发展特高压输电设备,进一步对特高压输电技术进行试验研究。2005年建成世界上海拔最高当时我国运行电压等级最高的750kV西北电网输电工程。2009年,1000kV晋东南-南阳荆门特高压交流试验示范工程正式投运,这是当时世界上电压等级最高、技术水平最高的输变电工程,标志着我国在远距离、大容量、低损耗的特高压核心技术和设备国产化上取得重大突破,整体技术和设备达到了国际领先水平。2018年以来,国家发改委又陆续批准了“张北一雄安”“南阳-荆门-长沙”“荆门-武汉”“南昌-长沙”等1000kV特高压交流输变电工程。我国的高压直流输电技术虽然起步较晚,但发展速度很快,代表性高压直流输电工程见表0-1。其中,灵宝和高岭输电工程引领了我国背靠背直流输电工程的发展,所谓背靠背直流输电系统是指整流站设备和逆变站设备通常装在一个换流站内,输电线路长度为零的直流输电系统。2010年成功运行的±800kV向家坝-上海特高压直流输电工程,是我国首个自主研发、设计、建设、运行的特高压直流输电示范工程。2020年投运的±500kV张北柔性直流输电工程,是世界上第一个实现风、光、储多能互补的、电压等级最高、输送容量最大的柔性直流电网。这些直流输电工程在我国西电东送和全国大区联网工程中发挥了重要作用,标志着我国已成为世界上直流输电容量最大、直流输电电压最高、电压等级最全和发展速度最快的国家高电压技术3版表01代表性高压直流输电工程工程名称电压/kV投运年份意义舟山直流输电工程±1001987我国首个直流输电工程我国首个实现远距离直流输电并实现华中与华东直流联网葛洲坝-上海±5001989的直流输电工程三峡水电站一惠州±5002004实现华中与华南直流联网灵宝(背靠背工程)》±1202005全部采用国产设备,并实现华中与西北直流联网世界上容量最大的背靠背换流站,并实现华北与东北直流高岭(背靠背工程)±1252008联网宝鸡德阳±5002010打通西北与西南(四川)电力大通道我国首个自主研发、设计、建设、运行的特高压直流输电向家坝-上海±8002010示范工程实施“疆电外送”的首个特高压直流输电工程,有效推动哈密南郑州特高压直流工程±8002014了西北煤电、风电、太阳能的集约化开发世界上规模最大,集风电、光伏发电、储能及智能电网输张家口国家风光储输示范工程5002011电四位一体的新能源试验示范平台世界上第一个真正具有网络特性的直流电网:世界上第一张北柔性直流输电工程±5002020个实现风、光、储多能互补的直流电网:世界上最高电压等级、最大容量的柔性直流换流站伴随高压输电工程的发展,20世纪90年代后期,我国已形成以500kV为骨干输电网架的东北、华北、西北、华中、华东和南方等六大区域电网的基本格局。2011年11月,±40OkV青藏联网工程投运,标志着除台湾外全国联网格局基本形成。目前,我国已形成以特高压骨干网架为基础,区域电网协同发展的坚强智能电网。其特点是:①区域间相对独立,跨区长距离输电以直流线路为主,实现异步互联,保证电力故障控制在区域内,避免事故跨区大面积蔓延。②区域内进一步优化网架结构,形成以特高压输电网为骨干网架,超高压输电网和高压输电网以及特高压直流输电、高压直流输电和配电网构成的层次结构清晰的主网架结构。③远期将从以集中式大电网为主,逐步向以分布式和综合能源利用的智能电网方向发展,储能、微网、智能通信和能源互联网等技术大范围推广应用,电网智能化水平全面升级。预计“十四五”期间,我国东部继续加快形成华北、华中、华东“三华”特高压同步电网,建成“五纵五横”特高压交流主网架,同时统筹推进特高压直流通道建设。到2025年进一步完善特高压骨干网架,并加强区域750kV、500kV主网架建设,优化完善330kV、220kV电网分层分区,实现各级电网协同发展。紧密围绕实现“双碳”目标和构建新型电力系统,立足电网主业,规划建设能源互联网,并积极响应“一带一路”建设,引领全球化、构建全方位开放发展的电网新格局。我国庞大的交直流输电工程网架,对构建科学的能源综合运输体系,保障我国能源和电力供给具有重大意义。由于我国幅员辽阔,一次能源分布不平衡,能源与重要负荷中心距离远,这样的资源禀赋和电力需求的逆向分布决定了我国“西电东送”“北电南送”的电力输送格局。基于大规模、远距离输电的考虑,发展特高压输电技术与设备是保障大煤电、大水绪论电和清洁能源基地建设,有效实现蒙电外送、疆电外送和西南水电外送的资源优化配置的关5键基础。截至2021年底,我国发电装机容量达23.8亿kW,位居世界第一。其中火电装机容量13亿kW,水电装机容量3亿kW,核电装机容量0.5亿kW,并网风电装机容量3.3亿kW,并网太阳能发电装机容量3.1亿kW,我国并网风电和太阳能装机容量年增长达16.6%和20.9%。我国可再生能源发电装机达到10.63亿kW,占总发电装机容量的44.8%。截至2020年,国家电网已建成投运“十四交十二直”26项特高压工程,核准、在建“两交三直”5项特高压工程,输电线路长度达到4.1万km,累计送电超过1.6万亿kW·h,电网资源配置能力不断提升,在保障电力供应、促进清洁能源发展、改善环境、提升电网安全水平等方面发挥了重要作用。0.2高电压下典型现象与研究简述1.电介质的电气强度随着特高压工程的快速发展,高电压、强电场下电介质的典型现象越来越受到各国学者的关注。电介质电气强度的相关知识以电介质物理学为理论基础,电介质物理主要是研究介质内部束缚电荷在电和光的作用下的极化过程,阐明其极化规律与介质结构的关系,也研究电介质绝缘材料的击穿过程及其机理。在高电压技术领域,则进一步研究气体放电的基本物理过程和沿面放电,固体和液体电介质的极化、电导、损耗与击穿等方面的性能。通过全面深刻地理解和掌握电介质电气强度的相关知识,才能设计出严谨、高效并且符合实际情况的电气绝缘与高电压试验,进一步完善电介质电气强度的理论知识:才能制定出正确、安全并且兼顾技术经济性的过电压防护与绝缘配合方案,并应用于工程实践中。目前对于电介质电气强度的研究还不是很完善,尤其是对于气体电介质的电气强度的研究。所以,必须通过借助数学、物理、化学以及材料等学科的知识来解决目前电介质电气强度方面的问题,这对于高电压技术学科的发展具有重大的意义。2.电气绝缘与试验在高电压技术领域,不论要获得高电压,还是研究高电压下系统特性或者在随机干扰下电压的变化规律,都离不开绝缘的支撑。因为高电压、强电场下电介质会显现不一样的介电特性。在一定的电压条件下,必须选择合理的绝缘材料,设计合理的绝缘结构。没有可靠的绝缘,高电压强电场甚至无法实现:没有可靠的绝缘系统,电气设备在高压环境下的安全运行就得不到保障由于电介质的电气强度、极化规律与击穿过程复杂且理论尚不完善,而且高电压技术是一门工程性很强的学科,所以电气绝缘试验必不可少。绝缘试验一般分为离线与在线两种离线试验包括预防性试验与各种高电压试验。预防性试验主要是对各种电气设备绝缘进行定期检查,从而及早发现缺陷,及时修复。高电压试验是通过实验室内产生的高电压来模拟各种交、直流电压与冲击电压,从而考察电气设备绝缘的耐压能力。在线试验通常指电气设备运行状态下的绝缘在线检测。在线检测可以弥补离线试验的一些缺点,有效地防止电力设备绝缘故障的发生,而且经济效益显著。随着传感器、自动控制以及数字信号处理等技术的进步,在线检测将会得到更加广泛的应用与发展。高电压技术3版3.过电压防护与绝缘配合6绝缘配合是高电压技术的核心,是指在综合考虑电力系统中可能出现的各种作用电压保护装置特性以及设备绝缘特性的情况下,最终确定电气设备的绝缘水平。电力系统运行过程中,经常会出现各种冲击电压,如自然界的雷击、电力系统开关操作导致的操作过电压等。在这些过电压的作用下,电气设备的绝缘很容易发生闪络而损坏,从而造成停电事故随着输电电压等级的逐步提升,高压设备的工作电压也越来越高,因此设备造价也会水涨船高。在高压设备昂贵的造价中,设备本身的绝缘占了较大比例。如果在制造设备的过程中,不对各种过电压进行防护而只考虑设备本身绝缘的耐受能力,则设备的性价比将非常低以至于没有实际工程应用价值。因此,对于电气设备采取一定的过电压保护措施非常重要,这样才能更好地解决电气设备的绝缘配合问题。0.3高电压技术发展前景高电压技术是一门学科交叉特色鲜明的学科。在党的十九届五中全会提出的“面向世界科技前沿,面向经济主战场,面向国家重大需求,面向人民生命健康”的科技发展目标指引下,高电压技术学科将在多学科交叉与新领域拓展过程中取得更大的进步1.学科的交叉渗透由于高电压强电场作用下绝缘介质的性能变化规律复杂,与数学、物理、化学、材料以及信息传感技术等学科形成了紧密的交互关系。当前,数值计算、新材料研发、大数据处理、人工智能、多信息融合检测技术已经成为高电压领域的热点研究内容。1)与新材料技术交叉。材料学科是发展最快的领域之一。新材料的不断涌现,可能引发电工领域的革命性变化。有机硅橡胶材料在外绝缘领域的应用就是一个突出的实例。众所周知,高压输电线路的绝缘子曾是电瓷一统天下,尽管电瓷材料有耐老化性能好、绝缘性能良好等优点,但是也具有易破碎、抗拉强度低、笨重、生产耗能高等先天弱点,特别是耐污闪性能不好,极大地威胁着电力系统运行的安全稳定性。硅橡胶等有机材料由于重量轻、易加工、耐污闪性能好,已成功地在线路外绝缘上得到推广应用。以硅橡胶材料为伞裙护套,环氧玻璃纤维引拔棒为芯棒的线路悬式合成绝缘子,已在我国线路绝缘子市场占据超过1/3的份额。通过多年恶劣气候条件的严峻考验,事实表明,合成绝缘子的耐污闪能力明显高于电瓷绝缘子和玻璃绝缘子,已成为一项行之有效的防污闪技术,在防止污闪事故发生,保护电力系统安全运行方面发挥了显著作用,受到电力运行部门的欢迎。其他诸如变电站外绝缘,硅橡胶用于棒型支撑绝缘子,绝缘套管等电气设备,高速铁路腕臂支撑绝缘子,车顶外绝缘也采用了合成绝缘子。随着材料技术的进一步发展,高温超导材料、新型磁性材料、新型合金及纳米材料,都将会在高电压设备上得到迅速的推广应用2)与计算工程学交叉。传统高电压以试验为主,辅以经验公式和半物理模型以解释高电压物理现象,解决工程中的绝缘配合问题。随着电力需求的快速增长及远距离高压输电技术的需求,进展缓慢的放电理论和模型,试验精确量化与成本,以及未知状态的多物理场分布,需要更先进的研究分析方法推动高电压学科的发展。随着计算机科学、应用数学和软件工程的迅速发展,计算高电压工程学(CHVE)被提出来,它是基于等离子体理论和高电压技术,利用应用数学和计算机科学解决或解释高电压工程实际问题的学科,即通过计算模拟···试读结束···...

    2023-12-12 高电压技术张红 高电压技术第四版张赛鸷答案

  • 《功能高分子材料 2版》何领好,张治红主编;肖元,陈荣源副主编|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

    图书名称:《功能高分子材料2版》【作者】何领好,张治红主编;肖元,陈荣源副主编【页数】313【出版社】武汉:华中科技大学出版社,2022.10【ISBN号】978-7-5680-6801-7【价格】59.00【分类】功能材料-高分子材料【参考文献】何领好,张治红主编;肖元,陈荣源副主编.功能高分子材料2版.武汉:华中科技大学出版社,2022.10.图书封面:图书目录:《功能高分子材料2版》内容提要:本书共分9章,分别对功能高分子材料的基本内容、光电磁功能材料、生物医用功能材料、智能高分子材料、高分子液晶材料、吸附功能高分子材料、高分子功能膜与膜分离技术、高分子纳米复合材料、功能高分子研发方法与方向进行了较详细的介绍。在编写过程中,本书力图以通俗简练的语言阐述这些材料的物类、构成、制法和应用领域等基本概念,并着重阐明材料的设计思路、结构和组成与功能性之间的关系。另外,本书对近几年功能高分子材料的研发进展做了扼要的介绍,在理论联系实际的同时,尽可能地反映这些领域的最新研究成果。本书可作为高等学校高分子材料及复合材料等相关专业的本科生和研究生的教学用书,也可供从事功能高分子材料生产和研究的科技人员参考。《功能高分子材料2版》内容试读①章绪论高分子材料是以相对分子质量较高的高分子化合物为基础构成的材料,包括塑料、橡胶、纤维、涂料、胶黏剂及高分子基复合材料等。与金属和无机材料等传统材料相比,高分子材料发展历史较短,但因其具有原料易得、品种多样、性能优越、加工方便等优于传统材料的特点而得到迅速发展。近百年来,随着高分子材料在工农业生产、人民生活及各种高新技术领域的广泛应用,高分子材料及其制品的需求迅速增长,其发展速度远远超越金属等传统材料,在材料工业中已占有相当重要的地位,其中,有现代三大高分子合成材料之称的塑料、合成纤维和合成橡胶已经成为国民经济建设与人民日常生活必不可少的重要材料。虽然目前高分子材料应用已非常广泛,但由于高分子材料的基体是由许多重复结构单元组成的,其相对分子质量很大、具有多分散性,且构型、构象复杂多变,因此高分子材料很难形成完美的结晶,没有明确的熔点,理化性质对温度和时间的依赖性比较明显,材料性能·般表现为质量轻、模量和硬度不高、易变形、耐热耐寒性差、不溶或难溶于常规溶剂、不导电、化学惰性强等。通常情况下,这些高分子材料因其物理机械性能而被当作一般生产、生活资料和低载工程材料使用,所以高分子材料又被称为通用高分子材料。随着现代科技及工程技术的飞速发展,人们对材料性能的要求越来越高,在生产和生活中对材料提出了很多特殊性能或功能需求,从而推动了材料科学与工程学科的快速发展。高分子材料所具有的品种多样性、基材结构组成的可控性、性能的可调性,恰好迎合了这种发展趋势和需求,为设计与制备适应某种特殊用途、具有某些特殊功能的新材料奠定了基础,因此,自20世纪中期开始,功能高分子材料作为材料科学中高分子材料的重要研究领域得到了快速发展。人们通过共聚、掺杂、共混、复合等多种加工处理手段,实现了高分子材料的高性能、功能,研制出了许多产量低、附加值高、功能独特、性能优异的新型高分子材料,即功能高分子材料。功能高分子材料学科是集功能高分子材料结构设计、制备工艺及性能研究、应用开发等于一体的材料科学与工程研究学科,是高分子材料研发领域发展最为迅速,且与其他科学领域交叉度最高的一个研究领域。它是建立在高分子化学、高分子物理、高分子材料科学与工程等相关学科的基础之上,与化学、物理学、医学、生物学等学科领域密切联系的一门学科。随着功能高分子材料科学研究的深人,有关信息及研究成果日趋丰富,这为功能高分子材料的理论研究和应用开发提供了有利条件。本书旨在根据高分子材料科学与工程、复合材料等相关专业的教学要求,利用来自学科研究前沿的相关文献资料,对工程上应用较广和具有重要应用价值的光电磁功能材料、生物医用功能材料、智能高分子材料、高分子液晶材料、吸附功能高分子材料、高分子功能膜材料、高分子纳米复合材料等功能高分子材料的设计思路、制备方法、材料的结构和组成与功能性之间的关系等进行归纳、总结,使读者对功能高分子材料结构性能、研究方法、研究成果及发展规律有一个基本的认知。停1.1功能高分子材料的定义功能高分子材料是各种具有特殊功能的高分子材料的统称,是相对于通用高分子材料功能高分子材料(第二版)··而言的一个宽泛的概念。功能高分子材料物类、品种繁多,功能各异,应用广泛,且目前仍处于快速成长期,因此其确切定义及分类,依然是一个有待探讨的课题,学术界至今尚无定论。鉴于通用高分子材料的物理、化学性质已经被业内大多数人熟悉和认可,本书采用反推法对功能高分子材料范围界定如下:凡是符合高分子材料范畴,又具有某种或某些通用高分子材料所没有的特殊功能的材料。据此,功能高分子材料可定义为:以合成或天然高分子聚合物为主要成分,物理机械性能等理化特性(对外部刺激的适应和抵抗能力)达到或超过通用高分子材料,又具有某种新型或特殊功能特性(对外部刺激的适应、反应、表达和应对能力)的高分子材料。例如,抑菌高分子材料、生物降解高分子材料、高分子液晶材料、离子交换树脂、高吸水性树脂、导电塑料、磁性塑料、高分子光纤、选择吸附性高分子材料、高分子分离膜材料、生物相容高分子材料、智能高分子材料等都属于功能高分子材料。21.2功能高分子材料的分类根据上述定义可知,功能高分子材料是高分子材料中有别于通用高分子材料和高性能高分子材料的一类功能性高分子材料。功能高分子材料品种繁多,分类方法也有很多,因研究者习惯、研究目的、观察角度等而异,至今尚无权威定论。由于功能高分子材料的价值主要体现为某种或某些特别优异的特殊功能,所以将功能高分子材料按其功能特性进行分类最为科学和实用。本书沿用此分类方法,将功能高分子材料按其功能特性所属领域分为几大类,再按材料物质类型、制备方法、特殊性质、功能特性、实际用途等予以细致划分。据此,本书将常用功能高分子材料分类如下。(1)物理功能高分子材料物理功能高分子材料是指具有特异的光、电、磁、热、力等物理特性的功能高分子材料,如导电高分子材料、高分子半导体材料、压电及热电高分子材料、光导电高分子材料、光功能高分子材料、磁性高分子材料及液晶高分子材料和信息传递、记忆高分子材料等。(2)化学功能高分子材料。化学功能高分子材料是指具有可引发、催化、控制、参与、完成某些化学反应或化学过程的特异化学功能的功能高分子材料,如反应性高分子材料、高分子试剂、高分子催化剂、高分子增感剂、螯合树脂、氧化还原树脂、离子交换树脂、电子交换树脂等。(3)理化复合功能高分子材料。理化复合功能高分子材料是指功能介于物理、化学之间或兼有之,或通过物理、化学多种作用实现其特异功能的功能高分子材料,如感光性树脂、选择吸附树脂、高分子吸附剂、高2分子功能膜、高分子絮凝剂、高分子表面活性剂、高分子染料、光致变色高分子、高分子功能电极等。(4)生物功能和医用高分子材料。生物功能和医用高分子材料是指具有生物组织适应性、血液适应性、生物体内保留性等特异功能,或用于医药卫生领域的功能高分子材料,如人工脏器及组织用高分子材料、活性高分子药物、高分子缓释药物、高分子农药、生物分解材料、可生物降解性高分子材料等。当然,无论怎样划分,分类都是相对的。同一材料可能具有多种功能,可服务于多个领域;同一领域、同种功能也可能由多种不同材料实现。本书主要依据编者的研究方向,考虑人们习惯的分类方法,按功能高分子材料的功能特性和应用领域,对工程上应用较广和应用价值较高的功能高分子材料予以介绍。》1.3功能高分子材料科学的研究内容功能高分子材料科学是以功能高分子材料为研究对象,研究其结构组成、构效关系、制论备方法、性能特点及应用技术开发的高分子材料科学分支,是高分子材料科学领域中异常活跃、发展最快、最具意义的新兴学科。功能高分子材料仍属于高分子材料范畴,其研究内容及方法大多沿用一般高分子材料科学研究的内容和方法。由于功能高分子材料的特殊性和关注点不同,功能高分子材料的研究内容与方法自然也具有一定特殊性。功能高分子材料科学的主要研究内容一般包括4个方面,即功能高分子材料的制备方法研究,功能高分子材料及其器件的性能测定与表征研究,功能高分子材料的结构、组成及构效关系研究,功能高分子材料应用技术研究。(1)功能高分子材料的制备方法研究。功能高分子材料的制备方法研究主要是研究、提供实现特殊分子设计的制备工艺技术,开发新的功能高分子材料或革新、简化已有功能高分子材料的制备技术。(2)功能高分子材料及其器件的性能测定与表征研究。功能高分子材料及其器件的性能测定与表征研究主要是研究功能高分子材料的功能、性能测定依据、方法和手段,为功能高分子材料的结构性能研究和应用技术研究提供科学的方法和技术装备。(3)功能高分子材料的结构、组成及构效关系研究。功能高分子材料的结构、组成及构效关系研究主要是研究、解读功能高分子材料结构与性能关系,建立材料结构、组成与功能之间的关系理论,以此指导新型功能高分子材料的设计开发或强化已有功能高分子材料的功能特性。(4)功能高分子材料应用技术研究。功能高分子材料应用技术研究主要是研究功能高分子材料的性能特点和特殊功能及其应用条件和技术,以作为全新功能材料或新型替代材料,利用其特殊功能解决具体的实践问题,在生产和实践中转化成具有实用意义的新型材料和器件。产1.4功能高分子材料研究的回顾及展望功能高分子材料的研究探索可以追溯到19世纪,如早在19世纪末期发展起来的光敏3高分子材料研究,在光聚合、光交联、光降解、荧光及光导机理等方面都取得了重大突破,并在工业上得到广泛应用。直到20世纪60年代,功能高分子的概念才被正式提出,当时主要是指离子交换树脂,因其具有通过离子交换作用提取、分离某些离子化合物的特殊功能而得名。功能高分子材料科学被当作一个完整学科来研究是从20世纪80年代中后期开始的。之后,其研究领域的拓展十分迅速,逐步拓展为涉及分离膜、高分子催化剂、高分子试剂、高分子液晶材料、导电高分子材料、光敏高分子材料、医用高分子材料、高分子药物、相变储能高分子材料等的十分宽广的研究领域。目前已达到实用化阶段的功能高分子材料有离子交功能高分子材料(第二版)、·:换树脂、分离功能膜、光刻胶、感光树脂、高分子缓释药物、人工脏器等。高分子敏感元件、高导电高分子、高分辨能力分离膜、高感光性高分子、高分子太阳能电池等功能高分子材料现已接近实用化阶段。我国功能高分子材料的研究起步于1956年,在此领域开展的工作有吸附和分离功能树脂研究、高分子分离膜研究、高分子催化剂研究、高分子试剂研究、导电高分子研究、光敏及光电转化功能高分子研究、高分子液晶功能材料研究、磁性高分子研究、高分子隐身材料研究、高分子药物研究、医用高分子材料研究、相变储能材料及纤维研究等功能高分子材料研究正处在快速发展阶段,新产品设计研发如火如茶,多种功能特性还有待认识和开发应用。目前,功能高分子材料领域的研究工作主要集中在聚合物电致发光和高分子信息材料研究及医用高分子和组织工程材料研究两大领域随着社会的发展和科技的进步,功能高分子材料的研究不断深人。国内外都开始对新型有机功能高分子材料展开深入的开发和研究,不仅给人们的生活带来了一定便利,还推动了社会的发展。高分子材料科学与生物科学、生物工程、化学、物理、信息科学、环境科学等的交叉既促进了高分子材料科学本身的发展,同时又使高分子材料扩大了其应用范围。例如,仿效生物体的结构或其特定功能的仿生高分子材料,是发展生物材料的重要基础。对有机/高分子材料电子过程的研究使有机高分子材料科学与信息科学紧密结合,使有机塑料电子学成为一个重要研究方向。扫描探针显微镜和超高分辨率等现代检测仪器与技术的发展使有机/高分子纳米材料的研究得以深入。功能高分子材料不局限于此,正朝着绿色、智能化、多功能和高性能方向发展。(1)功能高分子材料的绿色。高分子材料的不可降解性会对生态环境造成极大的破坏,发展绿色环保的高分子材料刻不容缓。技术的发展必须要以保护生态环境为重要前提功能高分子材料的绿色使其能被自然界降解或者通过其他方式降解,有助于社会和谐发展、保护绿水青山、建设环境友好型社会。(2)功能高分子材料的智能化。21世纪是信息的世纪,也是智能的世纪,智能化已经成为研究的热点。智能化是指实现高分子材料的生命功能,即可随环境变化的功能,例如具有记忆功能的高分子材料,形状可以根据外界条件的变化而变化,甚至可以感知周围环境温度和亮度的变化,并随之进行调整;水溶性高分子材料,可以实现在水溶液中的自我溶解,其具有较好的黏合性和润滑性。利用功能高分子材料存储、传递、处理信息的功能,是功能高分子材料研究的重要方向,一旦取得突破,将带来高分子智能材料领域和人工智能领域的飞跃式发展(3)功能高分子材料的多功能。多功能是指不断发展具有多种复合功能的高分子材料,实现功能的多样化与复合,做到“一材多用”。功能高分子材料增强了高分子材料的原有功能,而实现更多方向的应用是多功能的目的,同时有利于拓宽功能高分子材料的发4展空间。(4)功能高分子材料的高性能。功能高分子材料的特性在于理化性质,增强理化特性是功能高分子材料的重要发展方向之一。高性能是指通过改善材料制备以及材料加工方法等来进一步提高高分子材料的性能,例如高力学强度、高耐腐蚀性、高耐磨性以及通过耐高温、抗老化等方面的研究,实现高分子材料在航空航天、电子工业、汽车交通等更高性能要求的环境中的应用功能高分子材料发展迅速,应用领域不断扩大,越来越多的功能高分子材料将从科学发明、发现走向实际应用。思考题(1)功能高分子材料与通用高分子材料有何异同?(2)功能高分子材料科学的研究包括哪些内容?1章绪论(3)简述现阶段及今后功能高分子材料的研发方向。5②章光电磁功能材料22.1光功能高分子材料光功能高分子材料是指对光能作用有特殊响应的高分子材料。光功能高分子材料包括两大类:一类是吸收光能后能在分子内或分子间产生光物理化学反应,引起材料的物理性质和化学性质变化,从而呈现或输出某些特殊功能的感光高分子材料,如光致导电高分子材料、光致变色高分子材料、光致抗蚀和诱蚀高分子材料、光储存和记录高分子材料、光能转换高分子材料等;另一类是本身具有某些特殊光学性能的功能高分子材料,如光导高分子材料、发光高分子材料、光折变高分子材料、非线性光学高分子材料等。2.1.1光物理化学基础光是一种电磁波,除能引起人们视觉的可见光外,还包括不能被人的视觉感知到的微波、红外线、紫外线、X射线和Y射线等。光具有波粒二相性。光的波动性是指光线有干涉绕射、衍射和偏振等现象,具有波长和频率。光的微粒性是指光有量子化的能量,这种能量是不连续的。不同频率或波长的光有其最小的能量微粒,这种微粒称为光量子,或称光子。光量子的能量E与其频率成正比、与波长成反比,其关系如式(2-1-1)所示:E-加货(2-1-1)式中:c为光速,2.998×108m/h为普朗克常数,6.62×10J·入为波长。所谓光物理化学反应,就是指物质受光波作用,吸收光能所引起的聚集状态(相态)或键合方式(化学结构)的变化1.光吸收与分子激发当光波照射到某一物体上时,可能出现3种情况,即反射、透射和吸收。显然,反射光和透射光并不会对物体的本质属性构成直接影响,只有被吸收的光才有可能引起光物理化学反应,因此,研究者最感兴趣的是物质对光的吸收特性,以及吸收光能后的性能变化。物质对光的吸收特性与该物质的分子结构密切相关。有机分子中对光敏感部分通常是以特定基团为特征的。例如,含有碳基、苯环和共轭双键的化合物虽然在可见光区域没有吸收,是无色的,但常在紫外光区有比较明显的吸收,而紫外光恰恰是能量较高的短波光。6物质吸收光量子后易发生一系列变化,这些变化既可能涉及化学变化(如光聚合反应或者光降解反应),又可能涉及物理变化(如光致变色或者光致导电现象)。虽然不同物质因其结构或特征基团不同对光的吸收及响应结果不同,但它们与光量子之间的相互作用却都具有相似的光作用历程一分子激发。从分子轨道理论的角度来看,在没有外界的能量输入时,物质的分子处于基态,电子优先占据能量最低的轨道。同一轨道中最多只能容纳两个电子,且两个电子的自旋方向必须相反。在能量相同的轨道中,电子将以自旋方向相同的方式,占据尽可能多的轨道,此时分子处于稳定状态。当受到光的照射时,分子一旦吸收了光能,外层电子将从原来的能量较低的轨道跃迁到另一个能量较高的轨道,电子跃迁后的分子状态称为激发态。激发态分子的···试读结束···...

    2023-12-12

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