本文是一篇材料工程论文，材料工程是研究、开发、生产和应用金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料的工程领域。其工程硕士学位授权单位培养从事新型材料的研究和开发、材料的制备、材料特性分析和改性、材料的有效利用等方面的高级工程技术人才。（以上内容来自百度百科）今天为大家推荐一篇材料工程论文，供大家参考。
材料工程管理硕士论文篇一
1绪论
本论文范文主要对建筑能源能耗优化的基本原理、方法进行了简单介绍，引出了研究建筑能耗优化背景及其重要意义，分析了影响建筑物能源消耗的因素，总结了提高建筑物能源利用效率和实现建筑节能的国内外研究进展。最后，简要介绍本文的主要研究内容。
1.1研究背景及意义
在当今能源短缺及环境污染日益严重的形势下，以“可持续发展”为主题的保护环境、合理利用资源以及节约能源等一系列的活动己在全球范围内开展。建筑物的能源消耗在国家总能源消耗中占有重要比例，提高建筑物的能源利用效率以降低能源消耗对解决资源短缺、能源危机和环境保护问题有着重要的意义。为了应对能源危机，各国纷纷出台节能政策[1]，以提高能源利用效率。广义的角度来讲，建筑能耗[2]分为建筑运行能耗、建筑材料能耗与建筑间接能耗三大部分。从狭义的角度来讲，通常所说的建筑能耗指建筑使用过程中所消耗的能量（运行能耗），包括供暖、制冷、生活热水、照明、炊事、家用电器等方面的能耗。下文提及的建筑能耗均指狭义的建筑能耗。在中国，能源节约已经上升到国家战略，中国把节约资源和保护环境作为基本国策，坚持节约与幵发并举、节约优先的能源发展战略。新修订的节约能源法于2008年4月1日正式幵始施行[3],规定了一系列节能管理制度，包括投资项目节能评估和审查制度。在完善工业节能规定的同时，新增建筑节能和公共机构节能的规定，规定用能产品（设备）能效标准，制定建筑节能标准。此外，在新修订的节约能源法中加大了政策激励力度，安排中央和省级地方财政节能专用资金，实行有利于节能的税收政策。中国“十一五”规划《纲要》提出了 “十一五”期间单位GDP能耗降低20%的节能目标[4]。
在西方，以法国为例，1973年和1980年两次石油危机之后，能源管理成为法国优先考虑的问题[5]。法国以通过降低对化石燃料进口的依赖来提高能源供应安全，以维持可靠的低价能源供应及保护环境为目的，实施了一系列的能源战略计划。其中包括：提高能源的终端使用效率，通过国际能源组织和欧盟强与其他国家的合作。在法国建筑部门是最大的能源消耗部门，其次是工业部门和交通部门，以2010年为例，建筑能耗占全国总能耗的比例从1973年的40%上升至2010年的46%，其中2/3消耗于居住建筑，1/3消耗于商业和公共建筑。此外，为了达到京都议定书所确定的关于气候变化的目标，法国制定了一系列有效的节能计划这些能源管理政策与措施对法国社会、经济发展起了至关重要的作用。在我国，目前可持续发展的思想观念还不够深入，宏观节能管理状况有待改善，缺乏广泛有效的优惠政策，节能法规体系尚未完善传统的粗放经营和依靠资源消耗来获得经济增长的观念是向集约化、节能型社会发展的重要障碍。建筑节能既带来企业效益，又带来社会效益，是保护环境的有效措施。外国政府对节能项目采取了支持科研、财政补贴、减少税收、低息贷款等优惠政策⑼。为引导建筑节能和保护环境，我国政府也应研究和制定新的优惠政策。
能源短缺是目前制约我国经济与社会发展的瓶颈之一，提高能源利用效率与节约能源已成为社会广泛共识。建筑能耗在我国能源消耗中占有重要部分，据建设部的发布的数据，2006年我国建筑能耗已占到全社会终端能耗的27.5%，单位建筑面积采暖能耗相当于相同气候地区发达国家的2至3倍_,随着生活水平的提高，这个比例越越来越高。到2000年底我国达到采暖建筑节能设计标准的既有居住建筑面积仅占全部城乡建筑面积的0.6%，约有210亿m2的既有居住建筑存在着气密性差和保温隔热效果不佳、用能系统热效率低等问题。因此，提高建筑能源利用效率，降低能源消耗对促进国民经济和社会的可持续发展有着至关重要的作用。本研究课题通过对建筑物传热进行理论分析，并结合法国建筑节能行业的工程实践应用，用相关的软件进行建模与仿真，对建筑物的能耗进行研究，分析其节能改造方案。近年来，随着计算机技术的快速发展，对大型建筑物能耗仿真计算研究也有了较大的进展，传统的凭经验进行建筑设计和能耗控制已经不适应代的发展。目前，我国在建筑能源能耗仿真及能耗优化领域里还处于起步阶段，通过建模仿真软件对建筑物能耗进行研究已经成为今后发展的趋势。本文釆用的仿真软件是基于TH-C-Eex算法的PROMODUL软件，此软件在对建筑物的能源利用效率及能源消耗的研究中具有可靠性、灵活性、实践性、有效性等优点，有着广阔的研究和应用前景。作为新兴的节能减排研究方法，能耗仿真软件给建筑节能的实现开辟了新的途径。可见，基于PROMODUL的建筑能耗分析及优化研究具有重大的现实意义和发展空间。
2建筑物传热理论分析方法
占据一定体积的物质所具有的热能从一处转移到另一处，这种现象称为传热，传热的方式有二种：导热、对流传热、福射传热。本章基于传热的基本方式和能量守恒，研究建筑物传热的途径，分析建筑物得热与失热的途径，重点研究建筑物的保温，建立起建筑物传热的理论基础，计算不透明墙体和窗体玻璃的面传热系数，通过算例分析，比较建筑物外墙围护结构的传热特点，计算出围护结构的综合传热系数并分析简要分析Th-CEex能耗计算方法和PROMODUL能耗仿真计算软件。本章有针对性地对建筑物的传热进行理论分析研究，为下文的能耗计算及优化设计研究奠定理论基础。
2.1建筑物传热的途径
建筑物内外传热的状态是随着供暖设备的运行状况及其围护结构的不同热工性能而变化的。建筑物的传热通常是福射、对流、导热三种方式同时进行作用的结果。辖射传热，是指由于热的原因产生电磁波在空间的传递。物体的热能变为福射能，对于任何一种物体，当温度高于0尤时，就会向周围的空间发出热福射能（以电磁波的形式传播），当遇到另一物体时，部分或全部被吸收进而转变为热能。靠近的两个物体会因为温度不同而互相发送峰值波长不同的电磁波，产生不断的热交换。两者的温差越大，从高温物体转移向低温物体的热量就越多，物体在向外发射辐射能的同时，也会不断地吸收周围其它物体发射的福射能。对流传热，是指具有热能的液体或气体在移动过程中进行热交换的现象。当建筑物室内的温度大于室外温度时，窗体附近由缝隙进入的冷空气温度较低，密度较大，而室内的空气温度较高，密度较小，冷空气流向下部，室内热空气上升，形成对流传热。导热分为两种情况，一种是指同一物体内的不同部位因温差而发生的传热，另一种是不同温度的两物体因直接接触而发生的传热。材料的导热性能以导热系数（导热率）表示，是指稳定传热时Im厚的材料，两侧面的温度差为y：，在1秒内，通过Iw2面积传递的热量，单位为W/(m.k)。导热系数与材料的结构和组成等因素有关。通常说的保温材料是指导热率较低的材料，把导热率在0.05 W/(m k)以下的材料称为高效保温材料。
3基于PROMODUL软件的能耗计算........... 24
3.1围护结构与用能设备现有数据采集......... 24
3.2.基于PROMODUL软件的模型建立......... 27
3.3本章小结 354基于用能单位能耗......... 36
4.1围护结构节能改造技术分析和选择......... 36
4. 1. 1外墙保温技术研究......... 36
4.1.2楼梯间隔墙保温技术研究......... 37
4. 1.3首层地板（地面）保温技术研究......... 38
4. 1.4屋顶保温技术研究......... 39
4. 1.5窗体的节能改造技术......... 40
4.2通风系统节能改造技术研究......... 40
4.3太阳能热水供应系统可行性分析......... 41
4.4本章小结......... 42
5基于PROMODUL的既有建筑能耗......... 43
5.1既有居住建筑围护结构改造的热工......... 43
5.2围护结构改造后热工性能的判定依据......... 44
5.3基于PROMODUL的单个优化措施......... 45
5.4基于PROMODUL的多项措施整.........56
5.4.1围护结构整体改造结果分析......... 57
5.4.2用能设备整体改造结果分析......... 58
5.5节能改造结果整体对比分析......... 58
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5.6本章小结......... 60
结论
本文基于PROMODUL能耗仿真软件对建筑物的能耗进行深入分析和优化研究，以笔者在SOCOTEC公司实习期间一个能源审计项目的四栋楼为研究对象，就改善围护结构的保温性能和提高用能设备的能源利用效率两个思路展幵研究，提出不同的优化方案并从经济型和有效性展开论证，通过对比研究，提出六种有效的优化改造措施，最终实现建筑节能。本文主要研究结论如下：
(1)围护结构热工性能欠佳和自然通风引起的热损失是用能单位能耗的主要原因。其中墙体热损失占了总热损失的36.59%，其次为窗体热损失（23.72%)，再次为通风热损失（18.77%)，上述三者占了用能单位总热损失的79%。
(2)围护结构保温技术和余热回收技术是实现既有居住建筑节能的主要途径。墙体外保温技术在既有居住建筑节能改造中的优势比内保温技术要明显，是建筑墙体节能发展的主要方向。在既有建筑优化改造工程中应充分合理使用这些技术，以提高用能单位的能源利用效率，实现建筑节能。
(3)本文所提出的针对围护结构的五项改造措施能够实现节能52.3kWh/m2/年，比改造前节约19.6%;针对用能设备的四项改造措施能够实现节能17.6 kWh/m2/年，比改造前节约6.6%。总投资成本回收年限约为17.5年。
(4)基于仿真软件的能耗研究的高效性。基于仿真软件的建筑能耗分析及优化研究具有灵活性、快捷性、经济性、有效性、可靠性等优点，我们应充分利用能耗仿真软件的这些优势对建筑物的能耗进行优化研究。
(5)优化改造方案可行性分析的必要性及重要性。每一种优化改造方案的提出都需要论证其可行性，兼顾行业标准和相关法律法规，从经济性、技术性，以及可行性等方面对优化方案进行论证，分析其经济效益及施工的可操作性。
(6)本文所研究的用能单位存在的“能耗”问题具有普遍性，所提出的六项节能改造措施对既有居住建筑的能耗优化改造有着一定的指导意义。
参考文献
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材料工程管理硕士论文篇二
第1章文献综述
1.1引言
随着环境污染和矿物燃料损耗的问题越来越严重，开发新能源的重要性日益凸显，预计到2050年世界的能源需求量将翻一番随着可便携电子设备市场需求的快速增大以及杂化电动车的迅猛发展，对于环境友好的高功率、高能量密度的储能设备需求越来越多[6]。在各种储能装置中，超级电容器引起了广泛的关注，主要是因为它们具有高的功率密度10kWkg_i，快速的充放电过程（以秒计），长的循环寿命（> 100000)和高的放电效率（>90%)到目前为止，超级电容器已广泛应用在家用电子产品、应急设备电源、太阳能与风力发电的储能装置、信号监控等领域，特别是在电动汽车上，超级电容器能满足汽车爬坡时的加速高功率要求，从而保护蓄电池的安全性图1.1是几种重要的电化学储能系统功率和能量密度关系的Ragone图。超级电容器一种介于传统电容器和电池之间的绿色新型储能元件[I2]。和电池相比，超级电容器的能量密度较低（5Whkg]),因此在保持高功率密度的基础上改进其能量密度是目前的研究重点。在超级电容器市场中，美国的Maxwell公司、日本的Elna公司和国内的上海奥威科技公司等都处于领先的地位，但所占整个市场的份额相当小，基于市场需求和应用领域的不断扩大，超级电容器具有非常广阔的应用前景，因此超级电容器的基础研究非常重要。
1.2超级电容器的组成
超级电容器由两个电极，隔膜，集流体和电解液组成，如图1.2。电极材料主要用于聚集电流，一般由活性材料、导电剂和粘结剂组成。当超级电容器充电时，电极材料将外部的电荷储存起来；到电容器放电时，再将储存的电荷快速地释放出来。目前常用的活性材料有碳、金属氧化物和导电聚合物。两个电极之间的隔膜主要是为了防止电极间的电荷传输。集流体起到完成电子集结的作用，作为连接电极材料和向外引出电极的中间部分，集流体必须有好的导电性，例如不锈钢网，泡沫键，碳纸等。电解液的作用是提供离子，使得活性材料之间能进行电荷互换，考虑到环境保护和绿色能源的重要性，水系电解液的使用越来越多，按照电解质可以分为酸性、中性和碱性三类电解液，根据活性材料的种类和特性选择合适的电解液才能更好地发挥材料的性能。
1.3超级电容器的工作原理和性能
1.3.1超级电容器的储能机理
到目前为止，有研究者已经对超级电容器的储能机理进行了详细的讨论和研究原则上，根据超级电容器的储能方式，可以将其分为两类电容行为：电极与电解液界面上静电电荷聚集引起的双电层电容（Electric double-layer capacitors，EDLCs)，如碳材料以及材料表面快速可逆氧化还原反应过程产生的歴电容，如金属氧化物和导电聚合物。其中C是指EDLC的电容量，是电解液的介电常数，f。是真空介电常数，是双电层的有效厚度，A是电极的表面积。因此EDLCs的电容量取决于电极的比表面积，电解液的种类和双电层的有效厚度。由于只有和电解液相接触的电极表面对电荷的储存有贡献，所以优化电极材料的孔径大小，孔结构，表面性能和电导率可以有效地提高EDLCs的性能。EDLCs的特点是能量摄取和传递速度快，并且在百万次充放电周期后仍具有很尚的稳定性。其中，K是整个电容器的电压，Ct是整个电容器的总电容，凡是电容器的等效串联电阻。等效电路中的每个元素都对超级电容器最后的性能有决定性的作用。电容器的容量主要决定于电极材料；电压范围受电解液的热动力稳定性的限制；等效串联电阻则来自于几种不同的类型电阻，包括电极基体和电解液的内部电子性能，在基体内部大量离子的传输阻力和集流体和电极间的接触阻力因此，为了让一个超级电容器具有优异的性能，必须同时满足大容量值、高运行电压范围和小的等效电阻。很明显，制备高性能的电极材料和选用合适的电解液是优化超级电容器整个性能的关键。
第2章聚苯胺纳米须/介孔碳分级复合材料的制备及其电化学性能
2.1引言
1999年，Ryoo等人首次以MCM-48为模板，成功合成了有序介孔结构的碳材料随后又以六方有序介孔为模板反向复制得到高度有序的介孔碳CMK-3。由于有序介孔碳的比表面积高，孔径分布均一及有序结构，其己被广泛地用作:EDLCs的电极材料但是由于纯碳材料的比容量较低，通常通过与法拉第赝电容（如导电聚合物)耦合的方法来进一步提高CMK-3的比容量。在导电聚合物中，PANI由于成本低、导电性高、易于合成等优点而被广泛使用，但是，纯PANI的稳定性差一直是它最大的问题为了进一步提高材料的电化学性能，目前许多研究主要集中在导电聚合物/介孔碳复合材料的制备，以实现EDLCs的大功率和腹电容器的高能量的结合。但是，目前基本的方法都是将导电聚合物单体直接与介孔碳复合，不可避免地会大大降低最终复合材料的比表面积，例如，Xia等人报导了PANI纳米须与CMK-3的复合材料，结果表明该材料具有高的比容量（900Fg_i)，但是由于PANI占据了CMK-3的介孔孔道，使得复合材料的比表面积从1300 m2 下降到35 m2 g"',导致CMK-3的双电层电容效应不能得到充分地利用。最近的研究表明纳米结构的导电聚合物具有相对较短的离子扩散通道，与块状材料相比其表现出更高的电化学性能特别是垂直取向的导电聚合物纳米管或纳米线阵列能显著提高材料的比容量，因此设想在保持CMK-3高比表面积的前提下将一维PANI纳米结构与CMK-3进行复合，充分发挥CMK-3与PANI之间的协同效应，进一步提高复合材料的电化学性能。本章首先以SBA-15为硬模板，鹿糖为碳源制备了SBA-15/C的复合物，然后以此为载体，樟脑購酸为掺杂剂，采用化学氧化聚合法在SBA-15/C复合物外表面取向生长一维PANI纳米须阵列，最后去除SBA-15娃模板，得到聚苯胺纳米须/介孔碳的复合材料，该分级复合材料具有高的比表面积和良好的电化学性能。#p#分页标题#e#
第三章 表面活性剂产生菌对加强石油降..........44-58
3.1 实验材料 .........44-45
3.1.1 实验装置......... 44-45
3.2 实验方法......... 45-47
3.2.1 渗透系数的测定......... 45-46
3.2.2 介质孔隙率的测定......... 46
3.2.3 槽子中石油烃降解率的计算......... 46-47
3.3 结果与讨论......... 47-57
3.3.1 模拟室内降解效果研究......... 47-51
3.3.2 不同出水孔降解石油烃浓度研究......... 51-54
3.3.3 含水层介质对石油烃的吸附研究......... 54-55
3.3.4 表面活性剂产生菌强化石油......... 55-57
3.4 本章小结 .........57-58
第四章 结论与建议 .........58-60
4.1 结论......... 58
4.2 建议 .........58-60
结论
本课题主要研究了介孔碳基纳米复合材料在超级电容器领域的应用。全文主要的研究内容总结如下：
(1)采用化学氧化聚合的方法，以SBA-15/C为载体，樟脑磺酸为掺杂剂与苯胺复合，通过先复合后去除SBA-15模板的过程得到孔道保留的PANI-NWs/CMK-3复合材料。其中樟脑磺酸还起到表面活性剂的作用，使得PANI以纳米须阵列的形式取向生长在CMK-3颗粒的外表面。保留的孔道和PANI纳米须阵列赋予材料高的比表面积（497 m2g力。PANI-NWs/CMK-3和PANI/CMK-3相比具有更优异的性能，说明PANI纳米须阵列可以使电解液离子快速扩散到活性物质的表面，纳米尺度能有效缩短电荷的传输距离，从而提高PANI的利用率；同时保留下来的有序导电通道可以充分发挥CMK-3和PANI纳米须之间的协同效应。
(2)以不同浓度的高猛酸钾为氧化剂，CMK-3为还原剂，通过氧化还原反应的方法合成了三种不同Mn02含量的CMK-3/Mn02复合材料。形貌分析发现MnCb纳米颗粒在CMK-3的介孔孔道及孔壁上生成。以CMK-3/Mn02为载体，以化学氧化聚合法与苯胺复合后得到PANI/CMK-3/Mn02三元复合材料，电化学性能研究发现MnO:含量为12wt%时的三元复合材料的比容量最高，其中PANI以纳米层的形式均匀地包覆在基体颗粒表面。在酸性电解液中，PANI/CMK-3/Mn02的比容量明显高于纯PANI和PANI/CMK-3的两元复合材料。在PANI纳米层的保护下，实现了 MnCh纳米颗粒在高质子电解液中工作。通过Mn02纳米颗粒和PANI纳米层对CMK-3的共同改性，充分发挥三元复合材料中各组分间的协同效应，可以有效地提高三元复合材料的比容量。
(3)采用溶剂挥发诱导自组装的方法，将F127，TEOS,低分子量resol乙醇溶液三元共组装，经过挥发、预聚合、炭化的过程得到0MC-Si02的复合物，Si02以纳米小颗粒的形式嵌在OMC的碳壁上。在氢氟酸溶液中除去Si02后，得到碳壁上有大量小介孔的OBMC。该材料具有1913 m2 的高比表面积和5.6 nm及2.4 nm的双介孔分布。与传统的OMC相比，OBMC (195Fg_i)的比容量高于OMC (148Fg_i)，由于OBMC的碳壁上大量小介孔的存在，使得相邻孔道之间相互贯通，有利于加快离子在相邻孔道之间的扩散速率，从而提高了 OBMC的性能。
在保留OBMC碳壁上小介孔的前提下，以氧化聚合法将PANI纳米线阵列和OBMC复合，制备了双介孔的分级复合材料。以0MC-Si02复合物为载体，采用与苯胺先复合后去除Si02纳米颗粒的实验过程制备得到了 PANI/OBMC的复合材料，改变参与反应的苯胺的浓度可以得到不同PANI含量的复合材料，当PANI含量为60 wt%,复合材料的比容量最大（517 Fg_]),该复合材料具有599 ni2g_i的高比表面积，双介孔主要分布在5.0 nm (主介孔）和2.4nm (小介孔）。和OMC苯胺直接复合得到的PANI/OUMC-60%复合材料相比，PANI/OBMC-60%具有更高的比容量和倍率性能，主要归功于PANI/OBMC-60%的双介孔分级结构，可以加快电解液离子的扩散和电荷的传输，从而提高材料的电化学性能。
(4)以片片交叉的多孔MgO纳米片为模板，resol为碳前驱体制备了 MCNs。改变MgO和resol的质量比可以得到不同形貌的碳产物。当MgO模板和resol碳源的质量比为1/1时，可以有效地复制出MgO模板的形貌，得到片片交叉的MCNs。多孔MgO上保留下来的大量介孔赋予MCNs高的比表面积（1180m2g.i)和大的孔容量（1.56 cm3g"')c将MCNs用作双电层电容器电极材料时，MCNs独特的片片交叉结构赋予材料高的比容量（241 Fg_i)，优异的倍率性能和良好的循环稳定性。因此，具有优异电化学性能的MCNs可以成为双电层电容器的新一代电极材料。
(5)以功能化的介孔碳纳米片（FMCNs)为基体，用氧化还原法制备了MnCVFMCNs的复合材料，Mn02纳米薄片以交叉结构的形式生长在FMCNs上，通过控制氧化还原反应的时间得到不同Mn02含量的复合材料。为了得到高能量密度的电容器，以MnCVFMCNs为正极，FMCNs为负极，1 M硫酸纳溶液为电解液组装成Mn02/FMCNs//FMCNs不对称电容器。研究发现，这种不对称电容器在0-2 V的高电势范围内也能保持稳定，在0.1 A g_i电流密度下的比容量为82.85 F g人与对称电容器Mn02/FMCNs//Mn02/FMCNs 和 FMCNs//FMCNs 相比，MnOz/FMCNs/ZFMCNs 的能量密度优势明显，在100Wkg_i功率密度下，其能量密度为44.81 Wh kg人当功率密度增加到5000Wkg_i时，能量密度保持在9.72 Whkg人高于相关文献报导的数值，因此，这种高能量密度的不对称电容器有望于应用到电动车等领域。
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材料工程管理硕士论文篇三
第一章文献综述
1.1介孔材料的研究背景
根据国际纯粹和应用化学联合会的一些建议将纳米尺度多孔材料(porous materials)按照孔径大小分为成如下三类：微孔材料（d<2nm)，介孔材料(2<d<50nm),和大孔材料(d>50nm)。有序介孔材料的孔道结构因为高度有序，较高的热稳定性和耐水解性，孔径尺寸可以调控，且有很高的比表面积，在众多领域有着广泛的应用前景，其合成进一步拓宽了其应用范围。1992年，美国Mobil公司首次使用院基季胺盐阳离子为模板剂，合成了 M41S系列氧化桂（招）基有序介孔分子蹄，进而将孔径从微孔范围扩展到了介孔领域[3], —些优良性质使其在纳米材料和分子蹄领域引起了广泛的关注，为介孔材料的合成和应用注入了新的活力[4]。这些优良的性能使得介孔材料具有着巨大的潜在应用价值，因此研究介孔材料的开发、功能化及其应用等方面具有着重要的现实意义。
1.1.1介孔材料的分类及合成
1.1.1.1介孔材料的分类
1.按照化学组成分类，可分为娃基介孔材料和非娃基组成的介孔材料两大类2005年发展起来的FDU[5’ 6]系列材料开辟了非娃基介孔材料在合成方面的新领域。
2.按照介孔是否有序分类，可分为无序介孔材料和有序介孔材料
1.1.1.2介孔材料的合成方法
介孔材料最常见的合成方法主要有以下几种：水热法（hydrothermal)、溶剂挥发自组装方法（Evaporation Induced Self-Assembly, EISA)和瞬间直接模板法(Instant direct-template method)等。除此之外，介孔材料还有其他一些合成方法，如微波合成、湿凝胶焙烧法、相转变法、非水合成等，但是这些方法不太常见，不具有强的普遍性。
1.1.2.不同系列的介孔材料#p#分页标题#e#
介孔材料在介观尺度具有很好的长程有序性，然而其骨架在原子尺度上往往为无定形结构，正是这种无定形的结构决定了介孔材料在组成上的多样性。与沸石不同，介孔氧化物没有统一的国际命名，研宄者们通常以研宄所的名字或者所用的模板剂来命名其合成的介孔材料。
第二章实验部分
2.1实验原料
(1) SBA-15的合成过程如下[I-3]:以三嵌段共聚物P123 (EO20PO70EO20. Mw=5800)为模板剂，正桂酸四乙酯(TEOS)为娃源，在一定的酸性条件下经过水解-缩合-溶胶凝胶的过程合成对称的纯娃SBA-15，其原料的质量比为P123 ：2 M HC1 ： H2O ： TEOS = 2:60: 15 ； 4.25。具体合成步骤详见参考文献[15-16]。
(2) KIT-6的合成过程如下以三嵌段共聚物EO20PO70EO20 (P123，Mw=5800)为模板剂，正娃酸乙酷（TEOS)为娃源，添加一定量的正丁醇（BuOH),在酸性条件下经过水解-缩合:溶胶凝胶的过程合成Ici3d对称性的介孔桂材料K1T-6。具体合成步骤详见参考文献[16]。
(3) SBA-16的合成见参考文献[6]，具体合成过程如下：以三嵌段共聚物P123(EO20PO70EO20- Mw = 5800)与三嵌段共聚物 F127 (EO,o6P07oEO,o6> Mw= 12600)为混合模板剂，正娃酸乙酯(TEOS)为娃源，在酸性条件下经过水解-缩合-溶胶凝胶的过程合成纯娃Im3m对称性的介孔桂材料SBA-16,其原料物质的量之比为P123: F127: TEOS: HC1: H2O = 0.016: 0.037: 1.0; 4.4: 144。具体步骤如下：称取0.464 gP123, 2.331 gF127,与 21.71 g 的 HCl (质量分数为 37%)和 129.6 g 去离子水混合，室温下搅拌使模板剂溶解，然后加入10.417 g TEOS, 308K下擋拌15 min直至正娃酸四乙酷全部水解完全，转移至聚四氟乙痛晶化爸中，308 K静止24h后，升温至403 K老化24 h,冷却抽滤不洗涤，373 K干燥，得到SBA-16样品原粉。
(4)合成过程如下[7’8]: 2g苯酷禾口 5gHCHO溶液（38 %)以及49 g0.1 mol/LNaOH水溶液混合，在345 K挽拌1.5 h后混合溶液变成紫红色，然后将混合溶液冷却到室温后加入己揽拌澄清的P123水溶液（4.8 g P123, 50 g去离子H2O)中，随后此混合溶液在水浴锅中先337 K搅拌120 h和后345 K搅拌48ho最终冷却后过滤，在353 K下干燥即得橘红色粉末状或颗粒状产物，具有Ia3d对称性的介孔树酷材料FDU-14的样品原粉[15]。
第三章 SBA－15限阈分散的氧化铝复合材料............... 44-65
3.1 前言 ...............44-45
3.2 介孔材料SBA－15限阈分散的氧化铝复合材............... 45-55
3.2.1 SBA－15(p6mm)限阈分散的氧化............... 45-48
3.2.2 SBA－15(p6mm)限阈分散的氧化铝复合材............... 48-55
3.3 SBA－15(p6mm)限阈分散的氧化铝复合材料............... 55-63
本章小结............... 63
参考文献............... 63-65
第四章 SBA-15限阈分散的氧化铝复合材料负载............... 65-88
4.1 前言 ...............65
4.2 EOPB的不对称加氢反应的机理分析............... 65-69
4.3 Pt/xAS催化剂在2－氧－4-苯基－丁酸乙酯...............69-78
4.4 SBA－15限阈分散的氧化铝复合材料............... 78-84
4.4.1 部分样品的红外光谱表征 ...............78-81
4.4.2 部分样品的核磁表征............... 81-83
4.4.3 部分样品的CO吸附DRIFTS表征............... 83-84
本章小结............... 84-85
参考文献 ...............85-88
第五章 KIT-6、SBA-16、FDU-14限阈分散的氧化铝...............88-103
5.1 前言 ...............88-89
5.2 其它介孔硅基材料KIT-6(Ia3d)、SBA－16(Im3m)...............89-97
5.3 手性修饰的各种催化剂在EOPB不对称加氢反应............... 97-101
5.3.1 辛可尼定修饰的催化剂上EOPB............... 98-101
本章小结............... 101-102
结论
本论文采用原粉固相研磨法、超声浸渍法、搅拌浸渍法等不同方法将不同的铝源客体引入到介孔材料的孔道内，通过焙烧使一部分铝镶嵌在介孔材料的孔壁，另一部分铝以氧化铝的形式分散在介孔材料的孔道中。将得到的氧化铝复合材料负载Pt催化剂，经手性分子辛可尼丁修饰后应用于0C-酮酸酯的不对称加氢反应中，取得/以下反应结果：
第一、诸方法制备的载体均具有与SBA-15基底相似的二维六方孔道结构，且A1203在SBA-15的孔道内呈分散状态，当采用糠醇为溶剂时搅拌浸渍法制备的复合材料其A1203在SBA-15的孔道内呈高分散状态。采用传统的浸渍法制备了诸系列负载型催化剂，通过对催化剂的表征表明了各系列催化剂也保持了 的二维六方的孔道结构。催化剂Pt纳米粒子大小在2-4 nm之间，分散度较高。
第二、在SBA-15的孔道内引入A1203，由于SBA-15的支撑作用使得该复合材料具有很好的结构稳定性，不仅具备一定的介孔结构，且增大了 A1203的比表面积，降低了反应过程中的传质阻力。将Pt/xAS催化剂修饰后，考察了该催化剂在2-氧-4-苯基丁酸乙酯的不对称加氢反应中的催化性能，当复合材料载体中A1203含量为15%-35%时，A1203主要是以无定形态均匀分布于SBA-15的孔道内，随着催化剂中A1203含量逐渐增加，2-氧-4-苯基丁酸乙酯的不对称加氢反应的活性以及产物的光学选择性都是逐渐提高的，其中后者最高可达85.6% ee。大部分Pt/xAS催化剂的初始反应速率及对(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯的光学选择性都要远远高于同样方法制备的Pt/SBA-15催化剂，还优于Pt/Al203催化剂。复合材料表面高的L酸量和Pt系列催化剂Pts+的存在，以及合适的金属-载体之间的相互作用，合适的Pt粒子的大小等这些优点，使得Pt系列催化剂的初始反应速率及对(R)-㈩-EHPB的光学选择性远远高于同等条件下制备的Pt/SBA-15催化剂，在优化的条件下甚至优于Pt/Al203催化剂。在SBA-15的孔道内引入A1203，除了 Pt/xAS-SIE系列催化剂的活性比较低之外，其它系列催化剂的催化活性可成倍的提高，并且随着A1203含量的提高，EOPB的不对称加氢反应的转化率和产物(R)-(+)-EHPB的光学选择性逐渐提高。对于Pt/25AS-UIW催化剂，即使反应只有5 min,也表现出了 98.0%的转化率的82.1% ee的光学选择性，当底物量增加至2 ml时，也表现出84.9%的转化率，光学选择性并没有下降。Pt/35AS-SIFa催化剂在15 min内取得了 97.3%的转化率85.6% ee的光学选择性，对于Pt/35AS-SIH催化剂在15 min取得了 95.6%的转化率和78.7% ee的光学选择性。由于催化剂具有良好的耐酸性可以使其负载Pt催化剂在酸性溶剂中重复使用，Pt/25AS-SSG催化剂在乙酸溶剂中可重复使用八次以上，Pt/3 5 AS-SIFa催化剂在乙酸溶剂中可重复使用六次以上。
第三、将铝源引入到其它介孔材料的孔道内，包括硅基介孔材料（KIT-6、SBA-16)及介孔树脂材料（FDU-14)，考察不同孔结构对氧化铝分散状态的影响，进而对不对称加氢反应性能的影响。通过表征发现，通过原粉研磨法制备的氧化铝复合材料，A1203在SBA-15介孔材料上的分散能力强于KIT-6、SBA-16、FDU-14,在有机介孔树脂材料FDU-14上的分散阈值最低。采用原粉研磨法制备的xAS-16-SSG载体上A1203的分散状态小于超声法制备的xAS-16-UIW，故催化剂Pt/xAS-16-SSG催化效果低于Pt/xAS-16-UIW催化剂，其中Pt/25AS-16-UIW催化剂表现出96.4%的转化率和82.8% ee的光学选择性。对于Pt/xAF催化剂,可能是因为FDU-14具有的苯环结构对底物具有较强的亲和性能，所以即使Pt/FDU-14催化剂也表现出强于Pt/SBA-15等硅基材料的催化性能。当A1203的量未超过介孔材料的分散阈值时，诸系列催化剂的活性随着A1203的升高而升高，当超过介孔材料的分散阈值时，催化活性开始下降。
参考文献
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材料工程管理硕士论文篇四
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
近年来，随着国民经济硕士论文范文的快速发展，电力建设突飞猛进。电网方面，规模不断扩大，500kV 超高压和 1000kV 特高压输电线路成为电网中的“能源血脉”；单机容量为 600MW、1000MW 的机组逐渐成为电网中的主力机组；蒸汽参数也从高压、超高压发展到亚临界、超临界乃至超超临界。大容量高参数、高效低污染、智能电网已成为电力发展的整体趋势，这也对发电设备的安全可靠性运行提出了更高的要求。火力发电厂的主要发电设备有锅炉、汽轮机、发电机，另外还有各主要设备的热工测量、控制与调节系统和相关辅助设备。其中锅炉是火力发电厂三大主要设备之一，其安全可靠性对火力发电厂的安全经济生产、电网的安全稳定运行和国民经济发展有很大的影响。锅炉运行由燃料的燃烧、高温烟气与工质的热交换等工作过程组成，这些工作过程相互联系和影响，并直接影响到锅炉的出力、蒸汽的参数和品质以及火力发电厂的安全经济性。锅炉受热面在运行中一侧是燃料燃烧所产生的高温烟气，一侧是高温高压的水和蒸汽，材料的使用环境相当恶劣，因而由材料所引起的事故时有发生。特别是当锅炉燃煤多变、煤质差的时候，锅炉受热面由于超温、腐蚀、疲劳应力等综合作用，材料的组织相结构、机械性能发生严重改变，使得受热面使用寿命降低，导致锅炉省煤器、水冷壁管、过热器管和再热器管（简称“四管”）爆破泄漏现象频繁出现[1]。随着锅炉向大容量、高参数方向发展，锅炉受热面材料失效这一现象更加突出。所以，对锅炉中的热力设备进行监测，特别是对受热面材料高温失效的快速诊断，综合分析其组织结构和机械性能的变化，不仅能缩短检测周期，更重要的是通过预测反映受热面材料高温失效的趋势，进而防止受热面失效、爆漏事故的发生，保证电站安全运行。这关系到国民经济的健康发展和人民的生命财产安全，同时这也是我国公共安全的重要组成部分。#p#分页标题#e#
1.2 受热面材料失效分析技术发展现状
电厂亚临界锅炉的受热面主要采用低合金耐热钢材料，超临界锅炉的受热面主要用奥氏体钢。其材料失效主要是由蠕变损伤、蠕变脆化，过热，热疲劳，磨损，腐蚀等相互作用的综合作用结果。而本质原因主要是金属材料的组织和相结构变化、相关元素的微区分布变化等，这些因素的恶性发展最终导致金属材料的机械性能无法满足继续使用的要求。目前国内外对高温条件下服役的金属部件的使用状况检查监督，主要是在停炉检修时对宏观检查关键部位和相应部件重点监督的部位，进行具有破坏性的割管检查和无损检测。割管检测是一种较常规的检测方法。主要是检查所割下管段的化学成分、金相组织及损伤老化评定、常温和高温短时力学性能试验、碳化物相成分与相结构分析、异种钢焊接接头的试验等。通过割管检测可以得到该管段较详细的状态信息，但会对检查管段造成破坏。割管部位的确定主要依靠检修人员的宏观判断，对表面缺陷不明显和存在潜在失效的部位难以定位，而且有限管段的状态信息不能完全代表其他所有管段的使用状态。无损检测技术是在不损伤被测物体的结构性能和使用性能的基础上，利用声、光、电、热、磁和射线等与物质相互作用的特点，对重要零部件进行检测和测量，探测材料和设备构件的已有缺陷，判断其位置、大小、形状和种类，并对材料性能进行评价。
目前采用的无损检测监测技术主要有适合于探测内部缺陷的射线探伤和超声探伤，以及适合于表面和近表面探伤的磁粉探伤、渗透探伤和涡流探伤等。射线探伤可直接获得受检构件的数字图象，将图象处理和自动缺陷分析软件联入检验评价系统。但射线对人体有害，检测时间较长，且仅局限于裂纹探测和裂纹尺寸测量方面。超声检测利用超声波在不同声阻抗的组织界面发生反射的原理，探测反射的超声波先后、幅值来判断材料的介质特性。该方法穿透能力强、设备简单、使用条件和安全性好、检测范围广，对材料的细小裂纹检测效果较优，但在检测过程中必须要求工件的表面光洁，而且不适合高温表面、有锈蚀、油垢和化学污染的场合，无法检测表面复杂的机件。磁粉探伤检测效率高，对材料表面、近表面、内部裂纹以及锈蚀等缺陷信号检测能力强。但由于铁磁性材料的检测使磁化后的工件会留有剩磁场，必须设法消去剩磁场，而且不能检测奥氏体不锈钢等非铁磁性材料。渗透探伤利用毛细作用检测部件缺陷，设备简单，检验经济性好，但是智能发现表面开口类型缺陷，探伤程序较繁琐，检测过程中人为因素影响较大。
第二章 激光诱导击穿光谱基础理论及分析方法
2.1 激光诱导击穿光谱测量的基本原理
当原子（离子）受到电能或热能的作用时，外层的电子得到一定的能量，就会由较低能级1E 跃迁至较高能级2E ，这时原子（离子）处于激发状态。在高能级上运动的电子是不稳定的，当它跃迁至较低能级时就会发射一定波长的光，在光谱中形成一条特定的谱线，这就是原子发射光谱的产生。激光诱导击穿光谱作为一种新型的物质成分定性和定量分析技术，是一种典型的原子发射光谱。其分析测量过程大致为：利用聚焦透镜将激光器发射出的脉冲激光聚焦形成高能量密度的激光光束。高能量密度的激光光束作用于分析样品表面，加热样品使样品瞬间消融、气化并电离，形成高温、高密度的等离子体。处于激发态的等离子体在冷却过程中由于能级跃迁会发射中一定波长的谱线。利于光学探头收集这些谱线信号，并通过光纤送至光谱仪进行光电转换，最后传入计算机进行分析。谱线的波长代表了分析材料中特定元素种类，其对应的波谱强度则包含了所该元素在样品中含量或浓度信息。
2.1.1 金属材料表面的激光诱导烧蚀过程
激光烧蚀大致可以描述如下：在激光束的作用下，样品表面因吸收光子而加热，并发生熔化，这时将有热电子从表面逸出形成自由电子。自由电子的出现给等离子体击穿创造了必要条件。被熔化的样品以稠密等离子体，包含着样品原子、分子、离子、团族、颗粒等，沿着固体的法线方向快速扩展开来，形成所谓的等离子体云。与此同时，固体表面附近的缓冲气体也因受激光照射发生等离子体击穿。于是，那些从固体表面喷发出的样品原子、分子、离子、颗粒等将进一步分解与复合，样品的各种颗粒将进一步分解为分子、原子，原子离解为离子，电子与离子复合成原子等等。
第三章 LIBS 材料失效分析台架搭建........... 28-40
3.1 激光诱导击穿光谱材料失效分析........... 28-31
3.1.1 激光光源...........28-29
3.1.2 光纤光谱仪........... 29-30
3.1.3 其它辅件........... 30-31
3.2 等离子体信号的影响因素分析........... 31-39
3.2.1 收光方式 ...........31-32
3.2.2 激光能量........... 32-34
3.2.3 透镜焦平面和样品表面........... 34-37
3.2.4 延迟时间........... 37
3.2.5 光谱平均次数........... 37-39
3.3 本章小结........... 39-40
第四章 金属材料的失效特征指标分析........... 40-52
4.1 样品的表面硬度 ...........40-45
4.1.1 样品制备和实验介绍........... 40-41
4.1.2 特征谱线的选取........... 41-43
4.1.3 光谱强度和等离子体特性分析........... 43-45
4.2 材料的金相结构 ...........45-46
4.3 光谱主成分分析区分失效材料........... 46-50
4.3.1 主成分分析 ...........46-47
4.3.2 材料硬度区分........... 47-50
4.4 本章小结........... 50-52
结论
激光诱导击穿光谱技术作为一种定性和定量的原子发射光谱分析技术，由于其分析对象广、检测周期短、多元素同步实时分析、远距离检测、适应恶劣环境工作等优势，近来年受到越来越多研究人员的关注，被广泛应用于过程控制、工业生产等许多领域，开发了有如煤质特性分析、空气污染监测等在线分析仪器。基于电站锅炉等受热面材料现有失效分析检测手段的不足，本文引入激光诱导击穿光谱技术，对受热面材料光谱特性分析开展了一系列的研究工作。本论文首先概述了国内外相关研究的现状和激光诱导击穿光谱技术的基本原理。在深刻理解高温失效机理和特征的基础上，分析了激光作用于金属材料的烧蚀过程和等离子体的产生机制、基体效应的影响。在理解 LIBS 技术的关键部件工作原理后，组建了一套激光诱导击穿光谱的适用于金属材料失效分析的实验系统，以电厂常见的珠光体耐热合金钢 12Cr1MoV 作为研究分析对象，采用热处理工艺制备不同机械性能的实验样品。本文采用理论分析和实验研究相结合的研究方法，得到了以下主要结论：
（1）考虑到金属材料激发的光谱强度高，稳定性好，同向收光光路较适合于受热面材料 LIBS 分析；激光能量在 50mJ~60mJ 时能获得强度较好且无等离子体屏蔽效应的谱线；透镜焦平面与样品表面的相对位置为-2mm~-3mm 时较优，既保证了光谱强度也适当的提高了样品烧蚀量；以最佳信噪比为原则，光谱采样延迟时间选用1400ns~1700ns；为减少样品元素微区分布和等离子体空间分布不均等影响，光谱平均次数根据条件选用，以大于 6 次时得到的光谱 RSD 值较小。合理优化各测量参数，提取有效的激光等离子体信号，为 LIBS 分析不同机械性能受热面材料奠定基础。
（2）在深刻理解受热面材料失效机制的基础上，选择了以硬度为机械性能的代表指标来反映材料的使用状态。研究了不同硬度的 12Cr1MoV 材料的等离子体光谱特性，对比选择了基体元素 Fe 和合金元素 Cr、Mn 较合适的特征谱线。研究发现，不同元素的离子谱线和原子谱线强度比与硬度有良好的关联性：随着硬度增加，基体元素 Fe 和合金元素 Cr、Mn 的离子谱线强度与原子谱线强度的比呈现减小的变化趋势，等离子体温度呈增加的变化趋势。利用电镜扫描所分析的不同硬度样品，发现参考样品金相组织结构为珠光体+铁素体；2、3 号样品为不同回火温度得到的回火索氏体；4 为回火马氏体；5 是板条状回火马氏体，带有少量残余奥氏体。不同的金相结构是造成硬度等机械性能差异的微观本质原因。#p#分页标题#e#
（3）引入 PCA 主成分分析方法，对不同硬度的样品本进行区分归类，以简化光谱数据结构，提高 LIBS 材料失效特征分析的可靠性。对比了光谱波段 200nm~260nm、260nm~320nm、320nm~390nm 以及所用的 Avantes 光纤光谱仪第二通道 290nm~397nm的光谱数据的主成分分析结果，结果表明，以主成分因子1PC 和2PC 总得分 97%，能有效代表庞大的光谱数据，选用包含了大量特征元素谱线的光谱段 260nm~320nm 区分效果较好。显示 LIBS 技术配合 PCA 分析能有效区分和归类不同特性样品，以及其在受热面材料特性的诊断方面的应用前景。
参考文献
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材料工程管理硕士论文篇五
第一章 绪论
1.1 有机/无机杂化材料的概述
材料科学是推动当代科学技术进步的重要支柱之一。随着科学技术的发展，人们对材料的要求也越来越高，传统的单一材料己不能满足人们的需求。因此，运用分子设计和分子工程思想进行多种功能材料的复合、组装与杂化，以实现材料之间的性能互补和优化已成为现代材料发展的必然趋势。根据国际标准化组织给复合材料所下的定义，复合材料是由两种或两种以上具有不同化学和物理性质的组分材料组成的与一种组分材料性质不同的新材料，在复合材料中，通常有一相是连续相，称为基体，另一相是以独立的形态分布于连续相中的分散相，称为增强材料。这不仅是复合材料的定义，同时也表明了复合材料的组成材料的性质特征。也就是说，由两种或两种以上化学和物理性质不同的材料，通过一定的工艺过程，复合而成的具有优越于原组成材料特征的多相固体材料。与传统单一材料相比，复合材料一般具有比强度和比模量高、抗疲劳性好、减摩、耐磨和自润滑性能好以及化学稳定性强等特点。此外，复合材料还可能具备一些特殊的新的性能，因此，复合材料具有诱人的应用前景，而且其种类也越来越多。其中，有机/无机杂化材料就是复合材料家族中最耀眼的新星。
有机/无机杂化材料是继单组分材料、复合材料和梯度功能材料之后的第四代材料[1]。有机/无机杂化材料是一种含有有机相和无机相的均匀多相材料，其中至少有一相的尺寸至少有一个维度在纳米数量级。按界面相互作用来划分，有机/无机杂化材料分为两大类。一类是有机相和无机相间通过物理作用(氢键、范德华力、离子键等)复合；一类是有机相和无机相间通过化学作用(共价键、螯合键)复合。其中，有机相可以是塑料、橡胶、纤维以及生物大分子等高分子材料；无机相可以是金属、陶瓷、氧化物、半导体等。有机/无机杂化材料不同于传统的有机/无机填充体系，并不是有机相与无机相的简单加合，而是有机相和无机相在纳米至亚微米级甚至分子水平上结合形成的。其结构和性能与具有较大微相尺寸的传统复合材料相比有本质的区别，也不简单等同于通常所说的纳米复合材料，近些年已成为高分子化学和物理、物理化学、生物化学和材料科学等多门学科交叉的前沿领域，受到各国科学家的重视[2-4]。有机/无机杂化材料不仅兼有有机高分子材料与无机材料的优点，如在保持有机高分子材料成膜性、柔软性、透明性、易加工等优良特性的基础上，又具有无机材料的不燃性、耐溶剂、耐氧化、耐擦伤性、高强度、高硬度等性能，而且由于纳米材料的表面效应、宏观量子隧道效应、量子尺寸效应等使得材料的性能具有特异性和可调节性。
如何将有机和无机材料两者互补的性能结合起来，构筑结构可调、稳定、坚固的新型杂化材料，已成为高分子材料与无机非金属材料学科交叉领域的重要研究内容。无机组分和有机组分的复合，可以形成结构复合材料和多种功能复合材料，如耐高温材料、导电材料、压电材料、磁性材料、光学材料等。尽管种类千变万化，但根据其有机/无机杂化材料两相间的结合方式和组成材料的组分，可将有机/无机杂化材料大致分为以下两种类型[5-6]:（1）两相间存在弱的相互作用的杂化材料，如氢键作用、范德华力、静电作用等；（2）两相间存在较强化学键的杂化材料，包括共价键、离子键、路易斯酸碱平衡等。后者由于两相间存在化学键连接，故有效地抑制了宏观相分离，而易于获得纳米级分散的杂化材料，它的化学稳定性及热稳定性较前者高。根据杂化材料的性能可以分为功能材料和结构材料，功能材料突出化学、光学、热学、电磁学和生物学等方面赋予材料的许多优异性能。结构材料的机械性能是其主要追求的性能指标，无机组分与有机材料结合后，材料的力学性能得到很大改善，材料的杨氏模量和极限强度可以得到增加，拉伸强度和断裂伸长率在一定范围内也可得到增加。
1.1.2 有机/无机杂化材料的制备
有机/无机杂化材料最初是通过溶胶-凝胶法（Sol-Gel）制备的，经过科学工作者近年的不懈努力，这方面的研究开发工作取得了令人瞩目的成果，其合成方法得到了不断完善。如今有机/无机杂化材料的制备方法大致分为以下四种：溶胶-凝胶法、原位生成聚合法、插层复合法和共混法。
第二章 聚氨酯/白炭黑杂化材料的结构与性能研究
2.1 引言
有机/无机杂化材料是一种分散均匀的多相材料，兼备有机聚合物和无机材料的性能优势，成为目前广泛研究的一类材料。早在七十年代末，实际上就已经出现了聚合物/白炭黑杂化材料，只是人们还未认识到其特殊的性能与实际应用意义。近年来，许多研究者们进行了各种关于聚氨酯杂化材料的研究，如聚氨酯/蒙脱土有机-无机杂化材料[54-55]、聚氨酯/白炭黑有机-无机杂化材料[60, 66, 71]、聚氨酯/POSS 有机-无机杂化材料等[76-77]。有机/无机杂化材料性质取决于有机相与无机相的性质以及有机相与无机相界面分子的结合状况。大多数有机/无机杂化材料中有机相和无机相间以弱的相互作用如范德华力、氢键、配位键、亲水-憎水平衡等相结合。如果有机相和无机相间以共价键结合，则在很大程度上会避免有机相与无机相的分离，有机/无机杂化材料的性能也会发生很大的质的变化。为了实现有机/无机杂化材料中有机相和无机相间的共价键结合，研究者们通常在杂化反应中加入双官能团活性单体，通过活性单体在有机相与无机相之间形成共价键，有效避免相分离。通常是使用硅烷类偶联剂对无机纳米粒子或无机物前躯体（如TEOS）进行表面处理，硅烷偶联剂一端的烷氧基端通过水解缩合接枝到无机粒子表面，另一端的官能团与有机相发生化学键合，从而达到桥接有机相与无机相的目的[14, 18]。
本课题组提出的新型 PU/silica 杂化材料打破传统的聚氨酯杂化材料的制备方法，采用-NCO 封端 PU 预聚体与表面含羟基的白炭黑通过机械搅拌直接混合，在一定温度下固化成型，通过 PU 预聚体链端-NCO 与白炭黑表面-OH 发生化学键合反应，形成有机/无机杂化交联网络结构。在整个过程中，不加入任何有机扩链剂或交联剂，直接通过白炭黑表面的-OH 与预聚体链端的-NCO 基团发生反应，生成新型聚氨酯/白炭黑有机-无机杂化材料，白炭黑起到类似交联剂和扩链剂的作用。该法操作简便，无需复杂的表面处理，也不使用溶剂，符合节能环保的理念。本文在上述研究基础上，更深入研究了杂化材料的合成机理，系统研究了原料的种类、用量和合成条件等对杂化材料结构和性能的影响规律，在降低成本、减少环境污染的同时显著提升材料的综合性能。#p#分页标题#e#
第三章 聚氨酯/白炭黑杂化材料对丁腈橡胶........ 108-176
3.1 引言........ 108
3.2 实验部分 ........108-111
3.2.1 主要原材料 ........108-109
3.2.2 PU/silica 杂化材料的制备........ 109
3.2.3 丁腈橡胶/聚氨酯/白炭黑 IPN 材料的制备........109
3.2.4 分析测试........109-111
3.3 结果与讨论........111-174
3.4 本章小结........ 174-176
第四章 聚氨酯/白炭黑杂化材料对丁苯橡胶互穿网........ 176-208
4.1 引言........176
4.2 实验部分........ 176-178
4.2.1 主要原材料........176
4.2.2 聚氨酯/白炭黑杂化材料的制备........ 176
4.2.3 丁苯橡胶/聚氨酯/白炭黑 IPN 材料的制备........ 176-177
4.2.4 分析与测试........ 177-178
4.3 结果与讨论........ 178-207
4.3.1 PU/silica 杂化材料和 SBR 硫化........ 178-179
4.3.2 SBR/(PU-silica)-IPN 的结构表征 ........179-182
4.3.3 SBR/(PU-silica)-IPN 的固化动力学研究........ 182-185
4.3.4 PU/silica 用量对 SBR/(PU-silica)-IPN ........185-197
4.3.5 NCO/OH 摩尔比对 SBR/(PU-silica)-IPN ........197-204
4.3.6 二元醇种类对 SBR/(PU-silica)-IPN........204-207
4.4 本章小结........ 207-208
结论
（1）通过机械共混法，在无扩链剂和交联剂情况下，通过白炭黑表面的羟基和 PU预聚体链端的 NCO 发生化学键合反应，成功制备了无色透明 PU/silica 有机/无机杂化材料。PU/silica 体系的最佳固化温度为 120℃，其固化反应遵循一级反应动力学规律，固化反应活化能 Ek为 76.16 kJ/mol。
（2）与纯 PU（MOCA 扩链）相比，PU/silica 杂化材料氢键含量高、结晶度高、相分离程度大，力学性能、动态性能及热稳定性（特征温度提高 10～30oC）更好。由n(NCO):n(OH)等于 2.3:1 制备的 NCO 封端 PU 预聚体中，当白炭黑表面的羟基与 PU 预聚体中 NCO 当量比为 1.06:1.00 时，得到的杂化材料的交联网络较完善，综合性能最好。其拉伸强度和撕裂强度分别达到 42.5MPa 和 93.0kN/m，并保持 473%的扯断伸长率。
（3）由 TDI 和 PTMG1000 制备的杂化材料硬段结晶熔融焓增大，且出现了软段结晶熔融峰，结晶性能增强，其综合力学性能优于 IPDI 和 PTMG1000 制备的杂化材料。二元醇 PEA、PTMG、PCL、PPG 制备的杂化材料，其综合力学性能依次降低。二元醇分子量增加，杂化材料的硫化速度下降、微相分离程度和热稳定性提高，玻璃化转变温度降低，强度和硬度下降。
（4）通过机械共混法，采用互穿网络技术利用 PU/silica 对极性的 NBR 和非极性的SBR 进行改性，制备了相容性好、综合性能优良的 NBR/(PU-silica)和 SBR/(PU-silica)两种 IPN 材料，其中 PU/silica 体系通过 PU 预聚体链端的 NCO 与白炭黑表面的 OH 发生化学键合形成杂化网络；橡胶相（NBR 或者 SBR）在硫化体系的作用下通过自由基聚合形成三维橡胶网络，二者交联速率匹配，两相间发生了网络互穿缠结，形成同步 IPN。IPN 两相界面网络互穿，提高了界面结合性，是材料相容性和综合力学性能改善的主要原因。
（5）在 NBR/(PU-silica)和 SBR/(PU-silica)-IPN 硫化反应的前阶段，PU/silica 网络的交联反应占主导作用，在硫化反应后期，橡胶网络（NBR 或者 SBR）的交联反应占优势作用。橡胶相与 PU/silica 两个体系相互之间有促进硫化作用。PU/silica 的加入使 IPN的硫化活化能降低，NBR/(PU-silica)的硫化活化能低于 SBR/(PU-silica)的。
（6）PU/silica 对橡胶的增强效果显著，其中对 NBR 的增强效果优于对 SBR 的增强效果。随着 PU/silica 用量的增加，IPN 的综合力学性能越好，IPN 中 PU/silica 相畴的连续性增加。当 PU/silica 用量为 50wt%左右时，NBR 与 PU/silica 形成明显的双相连续结构；而 SBR 与 PU/silica 的双相连续性稍差。
（7）PU/silica 对 NBR 和 SBR 的耐磨性能和耐屈挠龟裂性能均有显著的改善作用。添加 50 wt % PU/silica 杂化材料时，NBR/(PU-silica)和 SBR/(PU-silica)-IPN 的一级屈挠龟裂寿命分别达到 62 万次和 56 万次，分别为纯 NBR 和 SBR 的 248 倍和 187 倍；其阿克隆磨耗体积分别 0.71 cm3/1.61km 和 0.94 cm3/1.61km，相对于纯 NBR 和 SBR 分别下降 73.8%和 79.0%。相互贯穿的柔性橡胶网络和刚性 PU/silica 网络两者之间的相互协调作用，以及 IPN 材料中 PU/silica 相硬段微区的氢键松弛应力阻止裂纹扩展是材料具有优异抗屈挠性能的主要原因。PU/silica 杂化材料的加入，改善了 NBR 和 SBR 的加工性能，提高了 NBR 的耐油性能。与炭黑补强橡胶相比，PU/silica 对橡胶可同时实现增强与增韧，并对其抗屈挠性能改善效果尤为显著。
（8）不同种类二元醇制备的 IPN 中，PEA1000 型 IPN 的综合力学性能最优，其中NBR/(PU-silica)-IPN 和 SBR/(PU-silica)-IPN 的拉伸强度、扯断伸长率和撕裂强度分别达到 34.3MPa、620%、59.0kN/m 和 27.2MPa、595%、50.4kN/m，而 PPG1000 型 IPN 的综合力学性能最差。PTMG1000 型 IPN 的耐磨性最好。
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材料工程管理硕士论文篇六
第一章研究背景
多孔材料具有大的比表面积和相对较低的密度，被广泛地应用于气体储存[1]、气体分离、非均相催化[2]、离子交换等领域。对其合成与性质的研究不仅具有学术价值，而且具有实际应用价值。目前主要按照以下三种分类方法对多孔材料进行分类：（1)根据国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC)规定：多孔材料依据孔径的大小，可以分为微孔（孔径小于2nm)、介孔（孔径在2-50 nm之间）、大孔（孔径大于50 nm);有时也将小于0.7 nm的微孔称为超微孔，大于1 ^im的大孔称为宏孔。（2)按照材料的组成可以分为：无机多孔材料、有机多孔材料和有机无机杂化的多孔材料；（3)按照材料结构的有序性大致可以分为：无定形多孔材料和晶形多孔材料。近半个世纪以来无机多孔固体材料发展迅速、种类多样：从天然沸石到合成沸石，从低硅沸石到高硅沸石，从全硅分子筛到磷酸铝分子筛，从憐酸盐到其它组成（硫酸盐、亚硒酸盐、亚磷酸盐、砷酸盐以及金属硫化物）。近年来无机多孔材料在研究领域的各个方面都取得了突破性的进展，对其合成与性质地研究已经取得了阶段性的胜利。但是无机多孔材料具有以下缺点：组成比较单一，不利于对其进行进一步修饰和功能化，而且化学选择性比较局限，这在一定程度上限制了无机多孔材料的广泛应用。随着多孔材料的发展，出现了一类新型的微孔和介孔材料——金属有机框架(metal organic framework, MOF),它是由金属离子与有机配体通过配位键形成的一类有机无机杂化的多孔材料。有机配体种类繁多，金属离子多样，使得这种材料在合成上具有较大的灵活性，人们可以通过选择不同的金属离子和有机配体设计合成不同拓扑结构的MOF材料，这在一定程度上克服了无机多孔材料组成单一的缺陷。此外，人们还可以通过有机合成的方法得到具有特殊性质的有机配体，以便于合成功能化的MOF材料。目前有两种合成功能化MOF材料的方法-(1)"一锅合成策略（bottom-up)" —首先设计合成具有潜在应用的配体，然后与金属离子通过"一锅法"合成具有特殊用途的MOF材料；（2)"后修饰合成策略（post-modification)" —首先合成具有靶点的材料，然后再与含活性基团的前体相互作用合成功能化的MOF材料。#p#分页标题#e#
金属有机框架材料不仅在合成上具有很大的灵活性而且结构规整，是一类重要的晶形多孔材料，在气体储存、非均相催化、光电等领域的研究已经被广泛报道。但是这类材料也存在缺陷：MOF材料是由金属离子与有机配体通过配位键形成的材料，骨架容易发生坍塌，这在很大程度上限制了这类材料的广泛应用。为了克服MOF材料不稳定的缺点，科学家们正努力寻找一种靠共价键结合的多孔材料。有机多孔材料便应运而生，它是一类由有机单体通过共价键结合的多孔材料，这类材料既能满足合成的多样性又能满足结构的稳定性。基于这两方面的优点，近年来有机多孔材料的发展突飞猛进，从零维到三维，从微孔到介孔，从无定形到晶形。目前比较常见的有机多孔材料主要有以下几种：超交联聚合物(HCP) [3'4]；固有微孔聚合物（PIM)；共轭有机微孔聚合物（CMP)共价有机框架（COF) [11， I2]等，这些多孔材料在气体储存分离[1]、催化[2'10]、光电[13' 14]等方面都具有广泛的应用前景。以上从多孔材料的组成上介绍了材料的分类以及不同材料的优缺点，下面我们从结构上深入地分析多孔材料，比较不同材料的性质。按照材料结构的规整性，可以将多孔材料分为无定形多孔材料和晶形多孔材料。超交联聚合物（HCP)、固有微孔聚合物（PIM)和共轭有机微孔聚合物（CMP)都属于无定形多孔材料；金属有机框架（MOF)和共价有机框架（COF)属于晶形多孔材料。
晶形多孔材料与无定形多孔材料相比，具有无可比拟的优越性：（1)晶形多孔材料结构均一，具有单一孔道，孔径分布窄细，在择形催化、物质分离方面有潜在的应用；(2)晶形多孔材料具有确定的连接方式，在合成材料之前人们就可以根据单体的类型以及连接方式预测材料的结构，还可以通过改变前体的大小或者改变侧链的长度实现对孔径大小的调控；（3)通过PXRD的表征可以得知晶形多孔材料的拓扑结构，而无定形多孔材料几乎无法知道它的具体结构。目前发展比较迅速的晶形多孔材料主要包括共价有机框架材料和金属有机框架材料。共价有机框架材料是有机前体通过共价键结合形成的晶形多孔材料，金属有机框架材料是金属与有机配体靠配位键结合形成的晶形多孔材料，两者相比，共价有机框架材料更加稳定、应用前景更加广阔。自2005年Yaghi小组报道首例COF材料以来，这类材料便引起了科学家的广泛重视，目前人们的研究兴趣主要集中在发现新的单体、发展新的合成方法，希望通过设计具有特殊性能的前体，合成不同的功能化的COF材料，实现COF材料在气体吸附[15_17]、催化[18]、光电[13'14'19'20]方面的应用。
第二章常温常压条件下合成COF材料
2.1研究背景
COF材料与分子筛具有类似的性质，同样它们在合成方法上也具有类似性，COF材料常被人们称为"有机分子筛"。最早的合成沸石是模仿大自然形成天然沸石的方法在高温高压下合成的，但是并没有得到良好的结果[1]，直到1948年，Barrer和Breck在温和的水热条件下合成了人工沸石（没有天然对应的沸石），这一成果标志着人工沸石的成功合成。2005年Yaghi小组模仿沸石地合成方法，首次通过溶剂热地合成方法合成了以共价键结合的COF材料[2'3]。随着对于COF材料合成方法的深入研究，后来逐渐出现了微波合成法[4'5]、离子热合成法[6'7]、表面控制合成法[8—1']。
目前应用最为广泛的是溶剂热合成法，利用该方法合成COF材料的过程主'要分为以下几步：（1)选择合适的溶剂将前体溶解，装入反应管内；（2)将反应管接入真空线，在液氮冷冻条件下抽真空，达到所需压力时，封管；（3)反应体系温度自然恢复至室温，然后观察管内生成的固体中有无气泡，如果有气泡，设法将气泡从固体中赶出，然后置于恒温（80-120 °C)烘箱中，反应3-9天；（4)反应完成后，待封管的温度冷却至40 °C左右时打开封管，依次用四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺洗漆，通过离心的方法分离材料；（5)索氏提取，最后真空干燥得到固体材料。现在大多数具有二维、三维不同拓扑结构的COF材料都是用溶剂热合成法在加热条件下（80-120 °C)合成的。溶剂热合成法地合成过程较为复杂，而且对于压力、溶剂、温度、酸度以及合成时间都有很高的要求，不利于COF材料的大量合成。因此我们希望能寻找一种新地合成COF材料的方法，最好能在常'温常压条件下并在较短的时间内简便快捷地大量合成COF材料。2011年，我们小组用溶剂热法合成了一种新的COF材料（C0F-LZU1) [i2]。PXRD表征显示，C0F-LZU1为层与层平行堆积的二维晶形材料，层与层之间的距离为3.7 A。这一结构特点有利于金属原子与层与层之间的氮原子进行配位，所以我们通过后修饰的方法合成了 Pd/COF-LZUl ，并将其用于催化Suzuki-Miyayra偶联反应，结果显示，Pd/COF-LZUl具有很好的催化活性和循环使用能力。我们设想，如果我们能在常温常压条件下大量合成这种原料便宜易得的COF材料，很有希望能够实现C0F-LZU1在工业上的应用。
第三章 功能化COF材料的合成、表征.............. 75-94
3.1 研究背景.......... 75-76
3.2 仪器和试剂 ..........76-77
3.2.1 实验试剂.......... 76
3.2.2 实验仪器及参数.......... 76-77
3.3 实验步骤 ..........77-92
3.3.1 单体的合成.......... 77-79
3.3.2 材料的合成 ..........79-92
3.4 本章小结.......... 92-93
参考文献 ..........93-94
第四章 总结与展望 ..........94-95
结论
我们在对分子筛、共轭微孔聚合物（CMP)、金属有机框架（MOF)和共价有机框架（COF)等多孔材料的合成与性质了解的基础之上，比较了这几种不同材料的优缺点。近年来晶形有机多孔材料备受关注。尤其是共价有机框架材料，因其密度低、比表面积大、结构规整、孔道均一等优点而受到广泛关注。COF材料的发展面临着两大挑战：（1) COF材料的合成条件较为苛刻，操作难度大；(2)合成手性COF材料并实现COF材料在不对称多相催化领域的应用目前还未见报道，这将是一个全新的研究领域。
首先，本论文重点介绍了 COF材料合成过程，并考察了酸度、温度、压力、时间等因素对COF材料合成的影响。在此基础上，成功地实现了在常温常压条件下合成C0F-LZU1、 COF-42和COF-43。这种合成方法对于靠亚胺键连接的COF材料的合成具有一定的普适性，但是对合成通过其它连接方式形成的COF材料适用性不高，所以继续寻找一种简便易操作，具有较强普适性的方法也是现在面临的一个重要的问题。
其次，COF材料作为一种有机晶形多孔材料，结构规整，孔道均一，有利于COF材料实现多相催化。但是目前将COF材料用于催化的例子报道很少，所以设计合成功能化的COF材料，实现材料在催化领域中的应用，将是一个挑战，通过"bottomup"策略将小分子催化剂引入到COF材料中，实现不对称催化将是一个全新的研究方向。
此外如果能成功地实现COF材料在择形催化中的应用，将是一个突破性的研究进展。综上所述，近年来随着科学家们对COF材料的深入研究，不仅在COF材料的合成领域取得了一定的研究成果，而且在COF材料应用方面的研究也越来越广泛，但是合成功能化的COF材料仍然是我们所面临的挑战，需要进一步探索。
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材料工程管理硕士论文篇七
第一章 绪论
1.1 水资源与工业废水排放
水资源是所有生物维持生命的基础，更是我们最珍贵的自然资源之一。水资源在人类生产、生活中扮演着不可或缺的角色，它是维持社会可持续发展的物质基础。但是在人类社会经济发展、人口随之大增的过程中，城市化、工业化进程不可逆转，城市、农村人均用水量日益增长。因此，水污染现象愈加不可控制，水资源紧缺的现象逐渐凸显，人类社会正面临日益严重的水危机。以国家为单位统计，中国拥有水资源总量为 28000×108m3，单位人口均分得水资源量为 2220m3。相关机构预测， 2040 年我国人口可增至 16 亿，届时单位人口拥有水资源量仅为 1760m3[1-2]。人均水资源量在 1700 m3或以下的国家地区在国际范围被认为属于水资源紧张型社会地区[3]，因此我国水资源形势严峻是个不争的事实。同时，我国处于经济发展较快阶段，主要支柱产业为产业链低端产业，属资源损耗型经济模式，水资源使用较多。据 1997 年的统计，全国综合用水总量为 5566×108m3，其中农业用水占其中 70.4%；生活用水占 9.4%；工业用水占 20.2%。由于管网建设滞后，污水水处理厂管理不善等因素，城市污水集中处理率较低，大部分未经处理的城市污水直接排入江河河海等自然水体；工业废水方面，因处理技术研究发展未能跟上产业发展速度，环保部分执法存在疏忽现象，监管不严，社会上存在偷排等违法现象，水污染使缺水形势显得更为严峻[4]。
工业废水是造成水环境污染的重要污染源。据 2008 年的统计，我国总废水排放量为 570×108m3，其中工业废水排放量为 241.7×108m3，占总量的 42.4%[5]。据 2009 年环境保护部通报，在 3400 多家国家重点监控企业中，排放废水 COD部分测次超标的比例约为 25%。更甚的是，有 12%的重点监控企业全年监测超标，其中最严重超标企业，排放废水 COD 浓度为合格排放标准的 614.8 倍。而且，像广州市这样经济发达、发展较快的城市污染物排放量尤其突出，总污染排放出现地域差异等问题[6-8]。针对工业废水高浓度、行业间水质差异大、地域差异大等特点，学界多次呼吁应在工业废水污染治理领域构建科学的、合理的水处理模式，大力发展专项废水处理技术，建立水质安全及管理技术的有效评价体系[9]。与城市生活污水处理相比，工业废水中的污染物成分及性质有以下若干差别：
① 染物成分复杂、差异大；不同城市和地区生活污水中的污染物成分和性质类似，但是不同行业之间的工业废水，其成分和性质存在显著差异。特别值得注意的是，同一行业，不同企业之间的废水，其成分也有一定差别。即使是同一企业或工厂，不同生产工艺间的废水组分也存在较大差异。大多情况下，同一生产工艺，在不同的时期或不同的操作条件下，废水的组分也会发生较大的变化。如同一印染厂产生的废水，在一天之内就会出现出多种颜色，这导致管理不善的印染废水处理厂出水的颜色也时常发生变化。
② 污染物质量浓度波动范围大；工业废水中的污染物质量浓度波动范围宽，低的几 mg/L，高时会达几十万 mg/L，同一种废水的质量浓度随时间的变化幅度较大，这就给处理工艺设计和日常运行管理带来很大的难度，同时也对稳定处理水水质的工作带来了挑战。
③难生物降解性和毒性污染物种类多、浓度大；工业废水中往往含有较多种类或较高浓度的难生物降解有机污染物、毒性物质等，利用单一的技术原理难以保证处理水质，往往需要多种技术原理和处理单元组合，形成比城市生活污水更加复杂的处理工艺。
③ 多样处理目标、水质标准差别大；工业废水处理后的回用用途或排放去到，即处理出水的去向多样，包括工艺内回用、厂内回用、厂间（区域）回用、市政管网排放和直接排放等。去向不同，水质要求不同，处理工艺选择和处理目标也不同。
工业废水具有以上特点[9]，使在城市污水处理的模式及其处理工艺不能简单复制到工业废水处理中。而在同类企业或产品相近的工厂之间，亦不能以同一套处理工艺及运行管理模式一而概之。因此，科学、系统评价和客观掌握废水的处理特性、现有处理技术和工艺的适用性(适用对象、废水种类和浓度等)、处理能力、能源效率以及经济性等是工业废水处理工艺选择的前提。针对不用种类工业废水确立具针对性的废水处理工艺很重要。
第二章 好氧生物膜处理工艺简介
2.1 生物膜处理工艺废水的生物膜处理法
从 19 世纪中叶开始，在一代又一代的水工业专家努力下，不断被开发、发展、改进、创新，已演化为多种水处理工艺及相应反应器，广泛应用于城市生活污水、各种工业废水的处理中[30，31]。按照污水处理生物反应器中的生长状态划分，污水生物处理可以分为悬浮污泥生长工艺和附着生长工艺（固定膜），前者以活性污泥法为代表，微生物在曝气池内以活性污泥的形式呈悬浮状态；后者以生物膜法为代表，不计其数的细菌，原生动物、后生动物等微型生物的生物性污泥等微生物以膜状固定在某种载体表面上[32]。生物膜法作为一种与活性污泥法平行发展的技术，有着众多优点，如运行稳定、抗冲击负荷、经济节能、污泥膨胀少等，因而受众多研究者和水处理工程师们的青睐[33]。
2.1.1 生物膜及其形成过程
废水中的微生物、悬浮物不断沉积[34]，伴随反应器中微生物的不断繁殖增长，生物膜的厚度不断增加，其内部就够亦因此发生变化。废水在流过填料、载体表面的过程中，通过有机营养物的吸附、水相中的氧通过扩散作用进入生物膜内部以及在活性微生物细胞内所发生的酶催化氧化等作用，污染物被降解、分解。在生物膜反应器中，微生物需依赖运动的水相运输污染物、溶解氧及各种必须营养物到生物膜表面，继而扩散进入到生物膜内部，最终形成水、二氧化碳等无机代谢产物，在水相中的有机污染物得到去除。在生物膜的表层位置，由于营养物（污染物）、溶解氧扩散速度较快，微生物生长条件好，形成以好氧微生物为主、兼性微生物为辅的好养层。而在生物膜的一定深度处，溶解氧的渗透扩散受到了限制，好氧微生的因失去呼吸作用能力而开始败死。兼性微生物、厌氧微生物成为优势菌种，厌氧代谢成为主要代谢方式，从而形成厌氧层。在有机负荷较低的反应器内，微生物缺乏代谢底物而导致生物膜增长速度低，好氧层及厌氧层的界限并不明显。相反，在高有机负荷的反应器中，因代谢底物充足，生物膜增厚速度较快，好氧层于厌氧层有明显的分界[35]。
第三章 试验装置与试验方法........... 38-44
3.1 试验装置 ...........38-40
3.1.1 试验装置结构........... 38-39
3.1.2 试验装置工艺流程........... 39-40
3.2 填料........... 40-42
3.3 试验目的及方法........... 42-43
3.3.1 试验目的........... 42
3.3.2 试验内容 ...........42-43
3.4 试验检测指标及检测方法........... 43-44
第四章 组合填料及 MBBR 填料性能........... 44-69
4.1 挂膜启动比较........... 44-50
4.2 污染物降解性能比较........... 50-65
4.3 填料附着生物量比较........... 65-67
4.4 污泥沉降性能比较...........67-68
4.5 本章小结........... 68-69
第五章 生物接触氧化........... 69-75
5.1 反应器最佳水力时间（HRT）确定........... 69-71 #p#分页标题#e#
5.2 组合工艺连续运行效果及分析........... 71-74
5.3 本章小结........... 74-75
结论
本试验在中试规模下对“接触氧化—曝气生物滤池”组合工艺处理洗涤剂废水的效果进行研究。试验首先分别对组合填料、MBBR 填料对该废水的处理效能进行比较。在接触氧化工艺装填优势填料——MBBR 填料后，考察组合工艺对废水的处理效果。通过试验得到以下结论：
① 组合填料完成启动挂膜阶段的时间为 13 天，MBBR 填料则需 25 天完成挂膜启动工作。这是由于是由于组合式填料上的纤维束比较容易让微生物附着，而 MBBR 填料的比表面积虽比较大，但是其表面光滑，微生物附着比较困难，初期生物膜的生长阻力较大。因此在选择、开发填料时不仅要注重填料具有大的比表面积，还要考虑填料的材质。
②2 种填料反应器在不同的 DO 下，COD 及 LAS 去除率不一。在 DO=4.0mg/L及 DO=3.0mg/L 时，组合填料反应器及 MBBR 反应器分别达到 83.5%、85.1%的最佳 COD 去除率；在 DO=3.0mg/L 及 DO=2.0mg/L 时，组合填料反应器及 MBBR填料反应器分别达到 88.5%、89.5%的最佳 LAS 去除率。这主要是由于附着于填料上的生物膜厚度差异造成的，组合填料的生物膜较厚需要较高的溶氧浓度梯度令其内部形成好氧环境，需要更高的曝气量（能耗）维持反应器去除率。
② 组合填料在有机负荷位于 0.8-1.5kg COD/m3?d 的区间内能维持 83%以上的COD 去除率；MBBR 填料在 1.0-2.0kg COD/m3?d 的有机负荷区间内能维持 82%以上的 COD 去除率。MBBR 反应器因填料有更大的比表面积，更均匀分布的生物膜有助于与废水的有效接触，所以能承受更高的有机负荷，有更佳的污染物去除能力。
③ 从反应器生物量分析，组合填料反应器 MLSS 为 6.9g/L，MLVSS 为 3.1g/L；MBBR 填料反应器 MLSS 为 6.6g/L，MLVSS 为 3.9 g/L。MBBR 填料反应器较组合填料反应器拥有更大活性区域，而拥有更高的有机污泥浓度。更高的活性污泥总量能有效提高反应器处理能力。
参考文献
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[2] 国家环保局.中国环境统计年报（1996-2005）[M].北京:中国环境科学出版社
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[7] 赵娟, 罗宏, 薛婕, 路超君. 全国重点城市工业废水污染物排放总量分配研究[J]. 环境保护科学, 2010, （2）:8-10
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[9] 全玉莲, 郭慧玲, 梁红, 石碧清, 张雪花. 水污染治理投资与工业废水排放的关系研究[J].节水灌溉, 2008, （6）:27-29
[10] 白金泉, 包余泉. 表面活性剂在洗涤工业中的应用[M].北京:化学工业出版社,2003.6:1-3.
材料工程管理硕士论文篇八
第1章绪论
1.1研究背景与意义
近年来随着薄膜材料、复合材料等材料制造工艺水平的提高，其几何尺寸也越来越小，而传统的测试手段很难有效地满足这些新型材料的力学测试要求；对于经受损伤、老化等问题的服役工程构件，无法从中截取标准材料试样通过传统拉伸实验来评估其力学行为；另外，由于燥接构件中爆缝、热影响区和母材区的材料本构关系差异，也难以采用传统方法来获得材料局部的力学性能。因此，源于材料硬度测量的压入测试方法，因其具有操作简单、仅测试材料表面局部区域和对材料破坏较小等优点，再次受到材料测试领域的重视。
压入测试方法是一种重要的测试材料表面力学性能的方法。Tabor最早于1948年采用压入法获得的载荷-位移曲线求解材料力学性能。上世纪70年代，通过获取连续的载荷-位移曲线，建立卸载刚度和等效弹性模量的关系求解弹性模量。到了 80年代，本文摘自无忧论文网，无忧论文网www.51lunwen.org专业提供硕士论文库，博士论文库，留学生论文格式参考，联系方式：QQ357500023，电话13795489978。对基底超薄膜材料的弹性模量测试需求不断增加，随之诞生了可以有效测试弹性模量的纳米压痕仪压入法作为一种无损测试方法，不仅在MEMS (Microelectronic Mechanical System,MEMS)材料、薄膜材料等力学性能测量上展示了良好的应用前景还可为工程构件常规力学性能的便携测量提供理论和方法基础。目前，压入法测试技术在测试材料硬度和弹性模量方面已趋于成熟，对测试单轴应力应变曲线也开展了一些研究，但相应方法还有待进一步完善。
1.2金属材料力学性能的压入测试方法
1.2.1弹性模量测试方法研究
1992年，Oliver与Pharr提出了确定材料弹性模量的经典方法，成为压入测试领域所广泛采用的基本原理，并基于此原理发明了商用纳米压入仪。
1.2.1.1弹性模量测试原理
Oliver和Pharr基于弹性接触理论通过连续记录压头在加卸载过程中的载荷压入深度/2曲线，通过重新计算有效接触面积，提出了经典的弹性模量压入测量方法。压入法获取弹性模量采用的压头可以是球形压头也可以是圆锥形压头，均可由压头对应参数获取弹性模量。图1-1分别为图I-la)、b)分别为球形压头压入过程示意图和锥形压头压入过程示意图，图中为压入深度，/zc为有效接触深度，a为有效接触区域半径，/zf为压入残余深度，i为球形压头的半径，a为锥形压头半角。
1.2.1.2弹性模量研究现状
在压入法求解弹性模量的研究中，为了尽量减少人为误差，部分研究者致力于探索新的弹性模量函数表达。基于锥形压头压入过程数值模拟，Y-T-Cheng等发现硬度与等效弹性模量之比同卸载功与压入总功之比存在近似一一对应关系，并由此提出了能量比求解弹性模量的方法。与Oliver与Pharr求解弹性模量方法不同，该方法无需求解投影接触面积。在国内，张泰华对压入法获取弹性模量的影响因素进行了详细的讨论。马德军应用量纲分析和有限元方法对压入响应进行分析，提出由名义硬度和压入功之比确定材料弹性模量的新方法。
第2章ANSYS接触算法理论及应用
ANSYS软件是一款大型的有限元计算软件，由于其具有较高的计算精度和适应性强等优点，使得ANSYS软件在力学、机械、土木等领域得到了广泛的应用，并展示了广泛的应用前景。同时ANSYS的版本也在不断的升级，其分析领域包括：结构分析、电磁分析、流体动力学分析、设计优化、接触分析、自适应网格划分、参数设计语言等功能。本章主要讨论ANSYS的接触分析在压入法问题上的原理和应用。接触问题是涉及到接触区域的选择、摩擦系数的确定和接触对建立等的一种高度非线性问题。接触问题包括以下几个方面。
2.1接触问题分类
接触问题按照接触对象的软硬程度可以分为两大类：刚-柔接触和柔-柔接触。刚柔接触中，接触的一个或多个面被设为刚度较大的刚性体。当接触体的一种为软性材料另外一种为刚性材料时，可选用刚-柔接触的处理方式，如压入问题和许多金属成型问题；柔-柔接触是最为普遍的接触方式，通常将具有相同刚度且都是变形体的接触设置为柔-柔接触。ANSYS接触分析支持点-点，点-面，面-面三种接触方式，不同的接触方式适用于解决不用类型的问题。点-点接触分析用来模拟点-点接触问题，使用这种分析方式的时候需要确定接触位置且只适用于相对滑动较小的情况。如果接触面上节点一一对应，相对滑动较小可以忽略不计，则点-点接触可以用来求解面-面接触问题，例如，过盈装配问题。点-面接触单元用于模拟点-面接触问题。使用点-面接触的分析方式，可以不知道准确的接触位置，且接触面无需保持一致的网格划分，并且相对位置允许较大的相对运动。面-面接触分析涉及到两个接触体边界接触问题，通常情况下将一个接触体设置为刚性的目标面，另一接触体设置为柔性的接触面。
第3章 压入试验方法研究 ..........................26-33
3.1 压入试验条件 ..........................26-29
3.2 试验问题与解决措施.......................... 29-30
3.3 弹性模量的试验获取方法 ..........................30-32 #p#分页标题#e#
3.4 小结 ..........................32-33
第4章单锥压入测试方法研究.......................... 33-48
4.1 锥形压入的研究条件.......................... 33-36
4.1.1 基本参数.......................... 33-34
4.1.2 表征应变.......................... 34-35
4.1.3 获取材料本构关系的双压头法 ..........................35-36
4.2锥形压头压入测试方法 ..........................36-39
4.3锥形压头压入测试方法.......................... 39-42
4.3.1 获取材料本构关系方法.......................... 40-41
4.3.2 获取材料布氏硬度方法.......................... 41-42
4.4 CR-EMI方法和HB-EMI方法验证 ..........................42-47
4.4.1 材料与试样 ..........................42
4.4.2 试验设备与过程.......................... 42-43
4.4.3 CR-EMI方法有效性验证.......................... 43-44
4.4.4 HB-EMI方法的有效性验证.......................... 44-45
4.4.5 CR-EMI-H方法有效性验证 ..........................45-46
4.4.6 HB-EMI-H方法有效性验证.......................... 46-47
4.5 本章小结 ..........................47-48
第5章 基于球形压头的压入测试方法.......................... 48-54
5.1 球形压入方法研究 ..........................48-53
5.1.1 有限元研究条件 ..........................48-49
5.1.2 球形压头压入硬度..........................49-51
5.1.3 预测方法的有效性验证.......................... 51-53
5.2 小结.......................... 53-54
结论
(1)本文采用CR-EMI方法获取材料本构关系，但是得到的仅仅是Hollomon模型参数，而Hollomon模型由于选用参数较少并不能适应所有符合幂律硬化材料的应力-应变曲线精确描述，因此可以进一步研究对应于能更好描述材料本构关系（如Chaboch模型）的压入测试方法。
(2)由于布氏硬度同球形压头尺寸和试验力大小相关，而本文发展的H-EMI方法仅提供了对应于较少球形压头规格和试验力情形下的预测公式，因此可进一步开展更多布氏硬度标尺对应的H-EMI方法研究。
(3)无论是采用锥形压头的CR-EMI方法还是球形压入法，均需要借助于连续的载荷位移曲线求解能量比,而H-EMI方法表明材料硬度同能量比之间又存在对应关系。因此，可考虑通过压入名义硬度预测材料本构关系。特别地，对于符合Hollomon模型的材料，仅需对同一试样测量两次不同硬度，便可预测出材料本构关系。该双硬度方法特别适合于便携式压入仪器的开发和工程应用。
(4)本文基于CAT系统和压入测试原理仅提出了仪器化便携式压入装置的技术方案，而设备的实际制造和推广应用还有待进一步研究。
材料工程管理硕士论文篇九
第一章 综述
1.1 论文的研究背景和意义
随着国民经济建设的快速发展，我国城市化建设的步伐加快，越来越多的建筑材料投入到社会生产生活中，例如：从 1980 年到 2006 年，我国房屋建设面积增加了 88.6 亿平方米，增长了近 12 倍；北京、上海、深圳等地相继出现越来越多的钢结构高层建筑。这些建筑的质量离不开所用钢材等材料的性能，选用质量、性能优越的材料将会大大延长建筑的使用寿命和提升建筑的整体性能。特别是我国目前大部分钢铁资源从国外进口，合理的选取所用的材料也将会缓解资源短缺与资源浪费的矛盾，并减少大量的现代化建设中钢材的错误使用和浪费，从一定程度上降低了成本，从而带来更大的经济效益。因此如何选取最适合某类建筑，符合某种要求的材料成为建造行业中一个重要的问题。
引伸计作为工业生产生活中一种常见的材料测量设备，通过实时测量材料在变形过程中，外部受力与材料变形量之间的关系以确定材料性能，在测试材料受力变形，确定材料性能方面起着十分重要的作用。但是目前实际生产中使用的引伸计大多为接触式的，机械式的引伸计，这类引伸计所能测量到的精度值就目前的情况来看，已渐渐无法满足实际生产的要求。因此为了克服传统引伸计在材料接近断裂时需要停止测量的限制，实现材料从受力开始到断裂结束时刻全范围跟踪测量，并提高测量精度，本论文结合图像处理方法，采用激光跟踪技术，研制一套可任意设定原始标距与测量范围，在试件变形过程中自动跟踪标记线，实现材料变形量的高精度测量的测量设备。该套设备的研制无论在科学研究方面还是实际工程应用中都具有非常重要的意义。
1.2 国内外引伸计技术研究现状
引伸计在 1879 年首次由 Dr. Charles Huston 提出，随后 Fairbanks & Ewing 取得了生产与销售这一产品的许可，自此以后引伸计被大量的使用在了材料应力变形测试的实际应用中。经过长达一百多年的发展历史，引伸计在结构，测量精度，类型等多方面均有很大的发展变化。目前的引伸计技术根据其工作方式可分为两大类：接触式引伸计和非接触式引伸计。现就引伸计技术的发展及研究现状做一简单介绍：
1.2.1 机械式引伸计
机械式引伸计属于接触式引伸计的范围，通过利用刀具将被测试件夹在拉力机的工作臂上，刀具一端固定，另一端被设计成可移动的且与测量传感器件相连。纯机械式的引伸计结构图如图 1.1 所示，当试件被拉伸时，试件的变形量通过测臂 M 在后端的指示计上显示出来。这种引伸计对测臂材料的弹性性能要求比较高，但因为这类引伸计结构简单易于制造，从引伸计诞生直到今天仍有很多场合在应用。
1.2.2 电子引伸计
接触式引伸计除了纯机械结构外还有一类是通过利用电子器件实现对试件位移的检测，如电阻应变片、电感、电容等。将电阻应变片安置在引伸计的测臂上，当试件被拉伸时，电阻应变片伴随着测臂的运动阻值发生改变，产生的应变电压也发生变化，检测该电压的变化值即可得到当前时刻下试件的形变量。相比于纯机械结构的引伸计，这类引伸计的优点是利用电阻应变片可以更加灵敏的反应出试件的变化状态。由于这类引伸计的制造也不是很复杂，且适用环境非常宽松，通过与电子器件的相连可以构成其他多种利于工程人员进行测试的系统，因此在目前绝大多数的测试场合下使用的都是这类电子引伸计。
第二章 激光自动跟踪式材料变形测试系统的工作原理及结构设计
2.1 激光自动跟踪式材料变形测试系统工作原理
本论文所设计的激光跟踪式引伸计主要由 LD 激光器及其准直扩束、分划板、转镜、同步电机、电机控制器、CCD 和 PC 机构成，其结构如图 2.1 所示。整套系统可分为三个组成部分，由激光发射器、分划板、电机和转镜组成的激光跟踪系统，由 CCD 和图像采集卡组成的图像采集系统和由 PC 机和电机驱动器组成的控制系统。激光跟踪系统通过分划板将激光发射器发出的光变为一种结构光并经转镜照射在试件表面上，为系统提供了仪器工作时所需的标记线；图像采集系统通过 CCD 对当前试件状态及试件表面结构光的位置进行采样，将激光标记与试件状态传给 PC 机，为系统提供当前所测量的对象的状态变化情况；控制系统为整套设计方案中的核心部分，通过对 CCD 采样得到的图像进行分析并对电机的运行状态调整与控制，为系统提供了激光跟踪功能的实现。
第三章系统相关软硬件开发与设计........................... 29-38
3.1 硬件基础........................... 29-30
3.1.1 步进电机 ...........................29-30
3.1.2 伺服电机 ...........................30
3.2 激光自动跟踪机构的设计........................... 30-35
3.3 电机控制方法研究 ...........................35-37
3.4 本章小结........................... 37-38
第四章 CCD 图像处理算法设计........................... 38-52
4.1 图像处理软硬件基础........................... 38-40 #p#分页标题#e#
4.2 图像预处理算法设计与应用 ...........................40-47
4.3 激光标记定位算法设计...........................47-51
4.5 本章小结 ...........................51-52
第五章 实验结果及分析........................... 52-69
5.1 实验装置 ...........................52-53
5.2 实验及结果........................... 53-67
5.2.1 采用不同分划板的实验........................... 53-54
5.2.2 激光标记稳定度实验 ...........................54-57
5.2.3 跟踪精度实验........................... 57-62
5.2.4 图像处理算法实验 ...........................62-67
5.3 跟踪实验 ...........................67-68
5.4 本章小结........................... 68-69
结论
1、分析了引伸计技术和激光跟踪技术的国内外现状，对接触式引伸计和非接触式引伸计的工作原理和特点进行了分析，总结了各类引伸计中存在的问题并提出了解决方案。
2、对论文提出的激光自动跟踪式材料变形测试方法进行了深入的理论研究，设计了激光跟踪测试系统的机械结构和产生激光跟踪标记所需的光路结构并对各组成部分的作用进行了介绍。通过对机械结构组成中各部分间关系的理论推导，确定了获得较好测量效果的各参数范围，在所得结论的基础上，实际搭建了用于激光自动跟踪测试的实验平台。
3、通过对步进电机和伺服电机工作原理及特点的学习和分析，掌握了上述两类电机的驱动方法。开发设计了用于电机驱动的硬件电路，利用汇编语言实现了电机驱动信号的产生。结合本论文设计方法所要实现的要求，通过实验在稳定度和跟踪精度等方面对两类电机可实现的性能进行了比较，得到了更适合于本论文所研究内容的设计方案。
4、利用图像处理技术对 CCD 拍摄到的图像进行了预处理，设计了一类适用于本实验环境中激光标记和试件标记检测的图像处理算法，并对所得算法进一步优化，提高了算法对激光标记检测的精确度，得到了性能更为优秀的激光标记检测算法。最后通过实验对所设计的算法性能进行了验证。
材料工程管理硕士论文篇十
1绪论
1.1论文的背景与意义
我国建国以来，在工业化大规模推进、石汕资源大规模开发的进程中，石油资源型城市相继兴起。到20世纪90年代，我国主要石油资源型城市相继进入成熟期和衰退期。石油资源型城市产业结构单一，主导产业一般为石油采掘和石油加工产业。随着石油资源开发的不断深入，石油储备日益枯竭，开采成本日益攀升，竞争力不断下降，并造成了一系列社会和经济问题。石油资源城市已经经历了建设一繁荣一衰退三个阶段，正处于转型过渡的关键时期，石油资源型城市的产业转型逐渐引起重视。2006年《国务院关于促进资源型城市可持续发展的若干意见》出台。此后在2008年、2009年、2011年，我国分三批确定69个资源枯竭型城市（县、区），其中典型的石油资源枯竭城市主要有玉门市和潜江市。
中央财政将也将在“十二五”期间针对全国69个资源枯竭型城市投入近1000亿元。昔日为国家提供丰富资源的城市，正在逐渐变成国家的“包袱”。因此，无忧论文网www.51lunwen.org提供文科论文，论文格式范文，毕业论文格式，论文格式模板，论文参考文献格式，联系方式：QQ357500023，电话13795489978。在中央政府的扶持下，资源型城市必须转变观念，结合自身特点，选择适宜的产业发展模式。克拉玛依位于我国西北内陆的干旱地区，是一座完全依赖石油勘探、幵发而建设起来的资源型城市。
丰富的石油资源使克拉玛依在地理位置偏远、戈壁沙漠等不利条件下仍能实现经济的快速发展。但是作为一座因不可再生资源开发而建立的城市，单纯依靠石油资源的开发，很难实现地区经济稳定持续发展，主耍原因有三个：一是由于石油资源是有限的，在石汕资源枯竭后，经济会呈现倒退状态；二是由于克拉玛依石油产业主要集中在大型企业，且产业链条相对较短，先产投入很大，克拉玛依主导产业与周围地区经济关联性较弱，对周边地区经济发展的带动作用较小；三是克拉玛依的产业结构单一，对石汕资源的依赖性很强，一旦资源的枯竭或市场需求发生变化，很可能出现地区经济增长人起人落的局面，严重时甚至会产生经济的结构性衰退。因此，如何解决石油资源城市产业转型的问题，是克拉玛依经济社会能否实现又好又快发展的关键。
1.1.2 选题的意义
石油资源型城市是围绕石油资源开发而兴起的一类特殊类型的城市，经过多年的高强度开发，石油储备的枯竭和主导产业的衰退，很大程度地影响到这些城市的经济和社会发展，使其不同程度地陷入困境。因此，研究石油资源型城市产业转型问题迫在眉睫。
(1)对石油资源型城市产业转型的研究，是实现地区可持续发展的客观要求石油资源型城市产业群体是“链条”式的直线递进模式，支柱产业由石油产业及其前后关联产业组成，这些产业联系紧密，形成产业群体优势。随着石油资源的日益匮乏以及开采成本的不断提高，“链条”式产业群体构造方式的弊端曰益凸显。一旦某个链条断裂，就会引发城市的经济危机。石油资源型城市产业转型就是要规避石油产业的衰退带来的危机，实现经济平稳持续发展。
(2)对石油资源型城市产业转型的研究，是转变地区增长方式的必然要求我国大多数石油资源型城市为粗放式生产和经营，投入产出比例低，大量利润和价值流失。因此，石油资源型城市必须对石油资源进行深度加工和综合利用，实现由粗放式经营向集约式经营的转变，实质上即由传统石油资源产业向高新技术产业和高附加值产业转变的过程，这是石油资源型城市实现经济再次腾飞的有力手段。
2航空运输与石油资源城市产业转型关联性分析
2.1石油资源型城市概述
石汕城市是指主要依靠石油资源建立和发展起来，以石汕资源的采掘和加工工业为主导产业的工业城市。其城市的主要功能是向社会提供石油和石油制品，石油产业的发展状况对城市的兴衰起着至关重要的影响。石油城市一般都是因石油开采而出现的，即“先油后城”。石油城市主要根据石油采掘业总产值、石油采掘业产值占工业总产值比重、石油采掘业从业人员总量、石油采掘业从业人员占城镇从业人员的比重4项基本指标来确定：
(1)石油产业产值规模，县级市应在1亿元以上，地级市应在2亿元以上，其产值占工业总产值的比重在10%以上。
(2)石油产业从业人员规模，县级市应在1人以上，地级市应在2万人以上，其从业人员占全部从业人员的比重在5%以上。
我国核准确定的典型的石油资源型城市共有9个，分别位于全国的8个省（市）、自治区。其中东部2个，中部4个，西部3个，地级市6个，县级市3个，即是黑龙江的大庆市、内蒙古锡林浩特市、辽宁的盘锦市、山东的东营市、湖北的潜江市、河南的濃阳市、甘肃的玉门市、新疆的克拉玛依和库尔勒市。我国典型石油资源型城市2009年概况如表2-所示
3 石油资源城市产业转型模式分析............................. 29-38
3.1 石油资源城市产业转型模式分析............................. 29-33
3.2石油资源城市产业转型的模式选择 .............................33-35
3.3 依托航空运输的石油资源城市接续产业.............................35-37
3.3.1 接续产业选择............................. 35-36
3.3.2 替代产业选择 .............................36-37
3.4 本章小结............................. 37-38
4石油资源城市产业转型仿真模型的建立............................. 38-50
4.1 系统动力学模型特点与建立步骤............................. 38-40
4.2 系统目标分析............................. 40-41
4.3 模型的研究范围 .............................41
4.4 因果关系分析 .............................41-44
4.5 模型的建立 44-48
4.6 本章小结............................. 48-50
5 克拉玛依市转型模式仿真分析 .............................50-70 #p#分页标题#e#
5.1 克拉玛依市基本情况 .............................50-57
5.2 克拉玛依市产业转型模式Vensim仿真.............................57-68
5.2.1 仿真结果拟合与误差分析............................. 57-59
5.2.2 模型基本变量仿真结果输出 .............................59-62
5.2.3 政策模拟............................. 62-68
5.3 克拉玛依转型政策建议............................. 68-69
5.4 本章小结 .............................69-70
结论
本文在总结国内外石油资源型城市产业转型研究的基础上，提出了依托航空运输带动石油资源型转型，分析了机场条件良好的石油资源城市的转型模式选择，并用系统动力学模型定量分析了克拉玛依市转型接续产业和主导产业的选择。主要结论如下：
(1)针对机场条件良好的石汕资源城市，应充分利用机场条件，选择复合转型模式。经过比较分析，本文提出对于机场条件良好的石油资源城市，在转型初期，采用产业延伸模式，大力发展石油精深加工产业等接续产业。在转型的中后期，采用产业更新模式，利用机场的带动作用，发展高新技术产业、高附加值产业、航空物流业等产业，使之逐步替代石油石化产业。
(2)采用复合转型模式，带动了克拉玛依产业结构的优化系统动力学仿真的2010-2050年各产业的演化趋势为：①GDP、第一产业产值、第二产业产值、第三产业产值、高附加值产业产值、石油相关高新技术产业产值均呈上升趋势；②第一产业比例变化不大，第二产业比例不断下降，第三产业比例不断攀升③第二产业中高附加值产业比重从2020年开始不断攀升，石汕相关高新技术产业比重在2010-2020年之间增速较快，在2020-2050年增速稍微放缓。
(3)产业投资比例的变化、技术的进步、航空运能的变化影响产业产值及产业结构①减少对第二产业的投资、增加对第三产业的投资将导致第二产业GDP的比例的降低，第三产业占GDP比例的提高；增加高附加值产业、高新技术产业投资，将导致高附加值、高新技术占第二产业的比例的提高，石汕采掘制造业占第二产业的比例的降低。②技术的进步将导致高附加值产业、高新技术产业占第-一产业的比例的提高，石油釆掘制造业占第二产业的比例的降低。③航空运输运能不足将导致高附加值产业产值、第三产业产值的降低。
