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。
材料工程硕士论文精选篇一
第一章 绪论
1.1 引言
古人云：“民以食为天，食以安为先”，食品安全自古就是人们关注的热点问题。食品安全主要包括两个方面的内容：1）是否有足够的食物供应；2）食物中的有毒、有害物质对人体健康影响的公共卫生问题。近年来，随着我国经济的不断发展，食品的种类越来越丰富，食品的数量也越来越多。尽管这满足了我们对食品的需求，然而这过程中食品安全所凸显出来的问题也越来越多。从三鹿奶粉中三聚氰胺超标到上海的染色馒头、从“红心”鸭蛋到万能牛肉膏，食品安全问题近年来被频频曝光，因此食品安全应引起全社会的广泛重视。在食品安全问题中，重金属对人体健康的危害是世界各国关心的核心内容之一[Ediger,1979; 邓勃,1982]。贵州是一个矿产资源大省，各种矿产资源的分布遍及多个县市。由于资金短缺、技术落后、管理不善等因素的限制，矿产资源的开采率和利用率均较低，因此，贵州的重金属污染较为严重。由于重金属是持久性的潜在有毒污染物，进入土壤后不能被降解反而会不断的在土壤内累积[Shah and Nongkynrih,2007; Reynders, et al，2008]，而生长在其上的植物又会从土壤中吸收重金属，然后再通过食物链进入动物体内并最终进入到人体内[尹伟等,2009; 谢正苗等,2006]。当人体中的重金属含量过多时，就会引起中毒，严重时还可能导致死亡。因此，对贵州地区食品中痕量重金属的准确检测分析尤为重要。目前，我国对食品检测执行的标准方法是 GB/T 5009 系列，该方法对大部分食品检测普遍适用。但在分析检测中发现，当食品中含有大量的食盐即 NaCl 时，金属氯化物对测定食品中 Pb、Cd 有很强的背景吸收，导致结果偏低。为消除干扰、获取准确数据，GB/T 5009 系列中采用了 MIBK 萃取法，但该方法步骤繁琐且使用的有机溶剂对人体有极大的毒害作用，因此，为准确测定黔产咸味食品中的重金属含量、保证黔产咸味食品的安全食用，研究一种快速、准确、可靠、灵敏的测定咸味食品中重金属含量的分析方法意义重大。
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1.2 吸附材料的研究进展
尽管现代的分析仪器（如 AAS、ICP-MS 等）已具有较高的灵敏度，但若是样品中待测元素的含量很低时，直接测定往往得不到准确的分析结果。这是因为： 1）待测元素的含量低于检出限； 2）样品本身不适合直接测定；3）样品存在着很复杂的基体干扰等。因此，需要在测定前对样品中的待测组分进行分离和富集，而选择合适的吸附材料和分离方法则是实现准确测定的前提和基础。在化学发展的前期，由于科学技术的限制，我们采用许多天然物质如：活性炭[李凤镜和谭君山,2010; 张小璇,2007]，沸石[潘嘉芬,2005; 李晔和朱燕,2006; 刘莺等,2003;谢晓凤和王京刚,2002]，氧化铝[程安国等,2012; 张滢等,2012]等作为吸附材料应用于复杂物质的分离。随着现代科学技术的发展，合成技术也越来越成熟，这推动吸附材料进入一个新的阶段。20 世纪 40 年代，有机离子交换树脂、吸附树脂及螯合树脂的先后出现，使吸附材料在分离领域得到了更加广泛的应用。近年来，随着国家对绿色循环经济的重视，一些工农业生产中的副产物以及废弃物如煤灰等，也被许多科学家改性后作为吸附材料加以利用，从而降低了经济成本。总的来说，随着科学技术的不断进步，吸附材料的种类也越来越多。
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第二章 基体改进剂的选择及仪器最佳条件的探究
2.1 引言
铅和镉均是毒害性非常大的重金属，它们经多种途径进入到人体内，长期摄入会在体内积累，超过一定的量后就会引起中毒现象[T•lay,2009; 张爱超,2009]。因此，铅和镉的摄入已经成为危害人体健康不容忽视的社会问题，而对于食品中铅和镉的监控也是食品监管的一项重要内容。大量的研究表明，当食品中含有大量的食盐时，金属氯化物对原子吸收测定食品中的 Pb、Cd 有很强的背景吸收，即使使用高灵敏的GFAAS，测定结果仍欠准确。为解决此问题，Ediger[Ediger,1975]首次提出了化学改进剂的概念。自此，国内外科学家展开了基体改进剂技术的研究。本实验以含 0.01%NaCl 的铅、镉标准溶液为实验样品，分别以 NH4H2PO4、Mg(NO3)2及 NH4H2PO4和Mg(NO3)2的混合溶液为基体改进剂，探究哪种物质能显著的降低基体干扰又不造成损失，旨在有效的提高石墨炉原子吸收分光光度计测定铅、镉的稳定性，以达到消除干扰、提高准确测试的目的。
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2.2 实验仪器及试剂
2.2.1 实验仪器
AL-204 电子天平（Mettler-Toledo）；ZEEnit700P 原子吸收分光光度计（德国耶拿公司）；HS-循环水冷却机（北京赫斯远大科技有限公司）。
2.2.2 实验试剂
铅标准溶液（GSB04-1742-2004 国家标准物质）、镉标准溶液（GSB04-1721-2004国家标准物质）； NH4H2PO4（优级纯）、Mg(NO3)2（优级纯）；HNO3（优级纯）；NaCl（优级纯）；超纯水
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第三章 吸附材料的制备及表征.........21
3.1 实验仪器及材料、试剂......... 21
3.2 黄原脂棉的制备及表征.........21
3.3 结果与讨论.........22
3.4 巯基棉的制备及表征.........31
3.5 巯基活性炭的制备及表征 ......... 32
3.6 结论 .........33
第四章 吸附材料的吸附及解吸条件的优化.........34
4.1 实验仪器及试剂......... 34
4.2 实验方法 .........34
4.3 实验结果与讨论.........35
4.4 共存离子的影响.........58
4.5 检出限及精密度 .........58
4.6 结论 .........59
第五章 吸附材料对咸味食品中痕量铅、镉的检测的应用 .........61
5.1 引言 .........61
5.2 实验仪器及试剂 ......... 61
5.3 实验方法 ......... 61
5.4 测定结果 .........62
5.5 回收率及精密度试验 .........64
第五章 吸附材料对咸味食品中痕量铅、镉的检测的应用
5.1 引言
随着人们食品安全意识的不断提高，越来越多的人开始关注各种食品中是否含有害的添加剂及有毒的成分，人们对国家规定的各种有毒有害物质的限量标准也越来越熟悉。如何有效且准确的检测食品中的有毒成分（如重金属含量），使其测定结果能够更真实的反映其含量水平，这些都是科研工作者们急需解决的问题。本文将以黄原脂棉为吸附材料，在最佳吸附及解吸条件下对实际样品中铅、镉进行分离和富集，从而建立起测定咸味食品中铅、镉含量的有效方法。取适量的样品（固体样品称样量为 1g 左右，液体样品的取样量为 1ml）于微波消解罐内，向其中加 8mlHNO3、2mlH2O2，放置过夜，然后将其转入微波消解仪内，按以下程序（表 5-1）进行消解。待样品消解完全、消解液冷却后，将其转移至 50ml的容量瓶内，用去离子水定容，得样品溶液上机测定。
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结论
本文以纤维素和活性炭为原料，采用不同方法制备了三种吸附材料。通过单因素和正交实验对不同的吸附材料进行了吸附和解吸的探究，从而探讨出不同吸附材料的最佳吸附和解吸条件并选出最佳吸附材料。在此之前，本实验还对仪器条件及基体改进剂进行了优化，结论如下：
（1）本实验采用德国耶拿公司的 ZEEnit700P 原子吸收分光光度计为测量仪器，通过实验探究得知：测铅时，仪器的最佳工作条件为：灰化温度为 950℃，原子化温度为 1600℃；测镉时，仪器的最佳工作条件为：灰化温度：600℃，原子化温度为 1500℃。本实验在测定铅、镉时的基体改进剂均为 2%NH4H2PO4。其中，测量铅时，基体改进剂的进样量为 8μl；测量镉时，基体改进剂的进样量为 6μl。
（2）本实验制备了三种不同的吸附材料，其反应均主要以酯化反应为主。由于酯化反应是可逆的且反应进行的较慢，因此一般加入催化剂--浓硫酸。
（3）在制作吸附材料的过程中，由于巯基棉和巯基活性炭的制作方法较成熟，因此本实验着重探究了黄原脂棉的制备方法。通过单因素和正交实验对氢氧化钠的含量、加入氢氧化钠的乙醇溶液后的静置时间、加入 CS2后的静置时间和烘干温度等因素进行探究，得到了制备黄原脂棉的最佳条件。吸附铅的黄原脂棉的最佳制备方法：将脱脂棉加入 1%的氢氧化钠的乙醇溶液后静置 40min，抽滤至近干后加入 CS2并静置 40min，然后洗至中性，再抽滤至近干并在 50℃下烘干；吸附镉的黄原脂棉的最佳制备方法为：将脱脂棉加入 1%的氢氧化钠的乙醇溶液后静置 50min，其后的制备方法与吸附铅的黄原脂棉的制备方法一致。
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参考文献（略）
材料工程硕士论文精选篇二
第 1 章 绪论
1.1 常用的增加基托材料抗菌性的方法
目前影响基托表面细菌粘附繁殖的因素主要包括：材料表面粗糙度、材料表面处理方法，材料组成等。不同的材料表面细菌粘附数量和种类并不相同，材料表面光滑度越高，细菌越不易粘附。有研究表明修复材料表面越粗糙，越容易导致细菌粘附和菌斑形成[4]。夏胜瓯等[5]比较白假丝酵母菌在两种义齿基托材料表面的粘附情况，以及材料表面的粗糙程度对细菌粘附量的影响，结果表明材料表面的粗糙程度影响白假丝酵母菌的粘附，粘附量和材料的粗糙度呈正相关，光滑面细菌粘附较少。Yamauchi 等[6]研究类杆菌、链球菌、白色念珠菌在粗糙度不同的基托树脂表面的粘附和脱落情况，结果证实细菌在材料表面的粘附量与材料粗糙度呈正相关，微生物较易从光滑的材料表面脱落。对材料表面进行处理也是提高基托材料抗菌性的常用方法，通常采用物理或化学的方法，对材料表面进行处理使其具有抗菌性，从而达到抗菌的目的。常用的方法有基托表面镀膜、上釉，改变基托表面电荷等方法。基托表面镀膜通常是在基托表面通过某种方法镀上一层特殊膜层，以达到抗菌的作用。李斌等[7]研究证实在基托表面镀纳米非晶金刚石膜之后，义齿基托表面的变形性链球菌的粘附率降低。纳米非晶金刚石膜是一种新型材料，具有金刚石膜及纳米材料的双重优点，硬度高、耐磨、耐腐蚀，另外该膜层与基托树脂结合极好，在一定范围内，基托树脂材料的表面越粗糙，二者结合越牢固。Etienne 等[8-9]研究发现，通过静电作用将带有相反电荷的聚电解质交替沉积到树脂基托表面可形成一种多层聚电解质膜，该膜应用于基托表面不仅可以形成一种含水层，从而减少黏膜和基托的摩擦，还具有一定抑菌效果。
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1.2 纳米银抗菌剂的抗菌效果
本实验采用纳米载银抗菌剂，研究其利用于口腔基托材料表面的可行性。纳米载银无机抗菌剂是指具有抗菌活性的纳米银与相应无机载体的复合体，通过吸附法、熔融法或离子交换法等物理化学的方法，将磷酸盐、沸石、二氧化硅等无机载体与纳米银相结合，从而获得各种银系无机抗菌剂[23]。银(Ag)的抗菌作用已经被认可并加以应用了数千年。近年来多项研究表明，银具有广谱高效的抗菌效果，对多种致病菌均有强烈的杀灭作用。众多学者为了验证纳米银粒子对于口腔致病菌是否具有抗菌作用及其抗菌效果做了许多尝试。学者 Panácek 等[24]通过最小抑菌浓度的实验方法测定纳米银粒子的抑菌作用，发现纳米银粒子有显著的抑制白色念珠菌生长的效果，并且在纳米银粒子浓度为 0.21 mg / L 时即可发挥出有效杀菌作用。学者 Espinosa 等[25-26]制备了三种尺寸的纳米银粒子，分别进行了各种血清型变形性链球菌的最小抑菌浓度实验，证实纳米银粒子对于变形性链球菌各血清型均具有显著的抑菌效果，抑菌效果随纳米银粒径的减小而增强，不同尺寸的粒子的抑菌性有统计学差异，不同的临床菌株对于纳米银粒子的敏感性也并不相同。
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第 2 章 载银抗菌剂的合成
2.1 引言
本章的主要实验是合成载银抗菌剂，载银抗菌剂合成的主要方法是以十六烷基三甲基溴化铵作为模板剂，以其为模板在一定条件下合成介孔纳米二氧化硅微球[41-42]，再对硅球的表面和介孔内面进行处理，使用氨基或巯基对其进行修饰，然后使用硝酸银浸泡纳米二氧化硅粒子后，对其进行还原，使硝酸银转化为氯化银附着在氨基或巯基的表面。室温下将 CTAB 2 g，氨水 16 g，无水乙醇 100 g 和去离子水 288 g 混合并搅拌 30 分钟，形成澄清透明的溶液。硅前驱体分为 8 份，将一份前驱体滴入剧烈搅拌的烧杯中，为使反应充分进行，保持剧烈搅拌 4 小时。在接下来的七个小时内，每个小时滴加一份前驱体入烧杯，然后搅拌过夜。将所得液体 6000 转/分钟离心，15 分钟后得到白色固体。用去离子水超声分散洗涤产物 3 分钟，然后再次离心。接着用无水乙醇再重复一次超声后离心的过程。室温下将去离子水 10 mL，无水乙醇 150 ml 和硝酸铵 1 g 混合搅拌，充分溶解。然后将前面实验所得产物 1 g 使用超声分散至混合溶液中。使用回流装置安置油浴加热，回流混合溶液 12 小时抽提产物中剩余 CTAB。溶液冷却离心后，再重复抽提一次。然后，将溶液离心，所获产物使用去离子水和无水乙醇洗涤各一次，真空干燥 24 小时。
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2.2 材料和方法
2.2.1 实验材料和仪器
实验材料：十六烷基三甲基溴化铵（中国惠世生化试剂有限公司），巯丙基三甲氧基硅烷（3-mercaptopropyltrimethoxysilane, MPS）、氨丙基三甲氧基硅烷（3-aminopropyltrimethoxysilane,APS）（南京曙光化工厂），正硅酸乙酯、氨水、氯化钠、硝酸银、浓盐酸、浓硫酸、硝酸铵、无水乙醇（北京化工厂），去离子水（实验室提供）。仪器设备：扫面电子显微镜（scanning electron microscope, SEM）（JBM-6700F，日本电子株式会社），透射电子显微镜（transmission electron microscope,TEM）（JEM-1010，日本电子株式会社），傅里叶变换红外光谱仪（Avatar 360型，美国热电尼高力公司）。
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第 3 章 抗菌涂料的合成 ......... 14
3.1 引言 ........ 14
3.2 材料和方法 ........ 14
3.3 结果和讨论 ........ 18
3.4 本章小结 .... 20
第 4 章 抗菌剂及抗菌涂料的抗菌性研究 ....... 22
4.1 引言 ........ 22
4.2 材料和方法 ........ 22
4.3 结果和讨论 ........ 24
4.4 本章小结 .... 27
第 5 章 抗菌涂料的生物安全性研究 ..... 29
5.1 引言 ........ 29
5.2 材料和方法 ........ 29
5.3 结果和讨论 ........ 31
5.4 本章小结 .... 32
第 5 章 抗菌涂料的生物安全性研究
5.1 引言
本实验采用 MTT 法测试抗菌涂料的细胞毒性。MTT 法最早是在 1983 年被Mosmann 提出的，这种方法主要应用于对真核细胞活性的检测上[53]，正常活细胞或增殖旺盛的细胞线粒体内含有脱氢酶，该酶可将外源性的噻唑蓝（3-2,5-diphenyltetrazolium bromide, MTT）还原，生成不溶性的结晶甲瓒而呈现蓝紫色，死亡细胞的线粒体内脱氢酶活性消失，不发生该反应，所以无法显色。甲瓒结晶被二甲基亚砜（dimethyl sulfoxide, DMSO）溶解后，在特定的波长处表现出最强光度吸收峰，该吸光度的高低和存活细胞的数目及活性成正比，因此通过测定吸光度的大小，可以侧面反映出细胞的存活数量及其活性。采用 MTT 实验观察细胞的活性，反应灵敏，可以有效检测出测试材料是否具有抑制细胞生长的作用，从而反映材料是否具有细胞毒性。实验采用体外培养的小鼠成纤维细胞株（即 L929 细胞），通过检测掺杂不同含量的抗菌剂的涂料在固化之后对 L929 细胞增殖的影响，来确定杂化抗菌涂料是否具有细胞毒性。
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结论
1. 介孔纳米二氧化硅经过巯基修饰后介孔孔道结构规整，比表面积高，孔道容积大，可以负载更多的银离子，但巯基过多也会明显影响纳米粒子中的自由银离子数量。有机-无机杂化涂料具有较好的硬度和附着力，杂化涂料硬度在3H 以上，抗破裂性良好，附着力 0~1 级。
2. 载银纳米二氧化硅抗菌剂的抗菌性能良好，将抗菌剂掺杂入杂化涂料之后，涂料抗菌性能良好，当掺杂抗菌剂质量分数为 2%时，即可杀灭 99%以上的细菌，满足 I 级抗菌涂料的标准。该浓度的抗菌剂添加对涂料的硬度、附着力和抗破裂性并无明显影响。
3. 含有载银纳米二氧化硅抗菌剂的涂料具备一定的促细胞增殖作用，当抗菌剂的掺杂含量为 2%时，促进细胞增殖的作用最强，而且具备生物安全性，颜色稳定，具备临床应用的前提。
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参考文献（略）
材料工程硕士论文精选篇三
第一章绪论
1.1锂离子电池概述
锂离子电池，通过锂离子参与的化学反应将化学能转换为电能并且可逆的储能设备，在国民经济和国防工业中的地位十分重要。近年来，互联网技术、电子信息技术的飞速发展，以及电子仪器设备的小型化和智能化让这个行业得到了高速发展，从而也衍生出相关产业的扩张，其中以锂离子电池移动电源为最。如电动汽车作为二十一世纪潜在的汽油驱动汽车的替代者而倍受关注，移动电源系统便是电动汽车的关键部件。锂离子电池主要的应用方向有便携式电子产品的充电电池、电动工具及电动汽车等。据不完全统计，在2011年的全球锂电池产能达到28 Gwh,这其中有70%左右应用在手机，笔记本以及平板电子设备中，而其他30%则主要应用在电动工具，相机及电动车上，对于以上锂电池下游产业链，由于手机、笔记本近年来产能趋于饱和，特别是笔记本2011年的年增长率已趋为负值,这就导致占70%的锂电池应用需求未来增长不明显，而锂电池在相机、电动工具等传统行业由于不属于高增长行业，且所占锂电池应用比例小，对锂电池的产能贡献不足为虑。这使得未来的锂电池市场竞争在电动车领域。
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1.2锂离子电池正极材料
正极材料在锂离子电池中地位十分重要，但其性能依然不尽人意。因此研究高性能廉价的锂离子电池正极材料一直是近年来电池科研工作者研究的重点。正极材料作为锂离子电池的充放电过程中重要的组成部分，不仅要为正负极电化学反应提供往复运动的锂离子，还要保证锂离子在正极材料晶格中能够快速脱嵌入。LiCo02[18]最早研究始于二十世纪八十年代[19]，也是最早商业化的锂离子电池正极材料[13’2a21]，具有二维层状结构的LiCo02属oc-NaFe02型，空间群R3m，如图1.4所示。适合锂离子嵌入和脱出，其平台电压为3.7V,理论比容量为274mAh-g\同时该材料具有较高的振实密度。由于只是实现部分的Li的脱嵌，因此其实际充放电比容量只有140mAh.g4，因为具有生产工艺简单、电极制备中加工性能好、材料的电化学性能稳定等优点，已率先成为商业化应用较广的正极活性物质。但由于Co材料的价格较为昂贵，成本较高，且原材料Co304有毒及正极材料LiCo02存在过充后容易出现结构形态转变等缺点，导致其并不适用于对安全性能要求较高的动力电池。因此目前科研工作者对正极材料LiCo02的未来前景并不看好，而是把研究方向改为同为锂电池系列的锂硫[22]和锂空气电池[23_24]。
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第二章实验方法
2.1实验原料和制备方法
以分析纯试剂碳酸锂(Li2C03)、磷酸铁(FeP04.2H20)、氢氧化锂(Li〇H.H20)、氟化铵(NH4F)为原料按化学计量比0.5:1:0.02:0.02称量，在每摩尔的目标产物中添加0.65摩尔C的葡萄糖作为还原剂和碳源，然后以去离子水为介质配成35%固含量的浆料先经行星球磨机球磨（2h，250 rpm-min"5)起到粗磨和分散前躯体作用，后经循环式超细球磨机高能球磨（2h, 2000 rpm.min-1)进一步减小前驱体颗粒的大小。高能球磨后的浆料在220°C下喷雾干燥得前躯体粉末，然后在N2气氛中2 h内加热到700°C恒温4 h,随炉冷却至室温后得到5公斤级掺F的LiFeP04/Fo。2试样。重复同样的实验步骤只是额外在原料配比中加入0.01化学计量比的醋酸镁[Mg(CH3C00)r4H20]从而得到掺F, Mg的LiFePCM/Fom.Mgocn试样。
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2.2材料表征
釆用深圳市新威尔电子有限公司生产的新威BTS-5V10mA-S4型多通道电池程控测试仪进行恒电流充放电测试，充放电测试的电压范围是2.5-4.5V,测试温度为25°C, -20°C,其中-20°C通过建恒仪器的高低温试验箱实现的。循环伏安(CV)测试是以0.1 mV/s的扫描速率下，2.5-4.5 V范围内在上海华辰仪器有限公司的CHI660C电化学工作站上进行，测试温度为25°C。电化学阻抗谱(EIS)测试则是以交流偏压为5mV，频率范围为100 MHz-0.01Hz，在上海辰华公司的型号为CHI660型电化学工作站上进行，测试温度为25°C。采用荷兰Philips-FEI公司的SIRION型场发射扫描电镜（FESEM)对材料分析样品的形貌及微观状态，加速电压5KV;用X射线能量色散谱仪（EDS，Phoenix )来观察所得粉末试样的元素分布，加速电压为25 KV。机器观察前，取少量样品于菌种瓶中并加入酒精适量超声分散10~15分钟，用滴管取几滴分散均匀的悬浊液于样品合上，晾干后进行喷金处理。采用曰本JEOL公司的型号为JEM-2110 TEM透射电镜（TEM )来观察粉末样品的微观结构。观察前，将样品置于烧杯中，吸取少量经超声波充分分散后的试样滴于铜网上，再经红外灯干燥。
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第三章掺杂磷酸亚铁锂的低温性能研究.......... 25
3.1掺杂磷酸亚铁锂的固相制备..........25
3.1.1前躯体的热分析 ..........25
3.1.2掺杂磷酸亚铁锂的制备方法.......... 26
3.2掺杂磷酸亚铁锂的表征 ..........27
3.2.1掺杂磷酸亚铁锂的XRD分析.......... 27
3.2.2掺杂磷酸亚铁锂的SEM和HRTEM分析.......... 29
3.3掺杂磷酸亚铁锂的电化学性能研究.......... 32
3.4本章小结.......... 38
第四章合成工艺对C2H2沉积碳纳米纤维..........41
4.1烧结温度对LiMna6Fea4P04/CNF材料性能的影响.......... 41
4.2烧结时间对LiMna6Feo 4P04/CNF材料性能影响.......... 49
4.3本章小结.......... 51
第五章掺杂改性磷酸亚铁锂材料的批量制备.......... 53
5.1 F，Mg掺杂对工厂试生产材料性能的影响.......... 54
5.1.1主要设备及制备工艺..........54
5.1.2材料的表征.......... 56
5.1.3材料的电化学性能比较.......... 58
5.2烧结温度对掺杂样品性能的影响.......... 61
5.3本章小结.......... 63
第五章掺杂改性磷酸亚铁锂材料的批量制备
从资源环境等问题的长远考虑，磷酸亚铁锂被认为是最有潜力的新一代正极材料，因为目前商业化最广泛的LiCo02材料由于钴资源的限制和安全性等问题最终将走到发展瓶颈。作为最有潜力的正极材料磷酸亚铁锂材料，其产业化进程一直备受业内人士关注。本课题组自开始磷酸亚铁锂正极材料的研究以来便立足于该材料的产业化，并开展了 一系列以“一步固相法”为基础的LiFeP04正极材料的合成、改性及产业化研究，目前比较成熟的是以FeP04、LiOH和水溶性淀粉通过喷雾干燥和固相烧结法生产的纳米级均匀球状的LiFeP04/C复合材料，该方法目前已经应用在LiFeP04产业化的生产中，且性能优异。但该方法也遇到目前磷酸亚铁锂正极材料体积比能量低的问题，即由于FeP04与LiOH在水溶液状况下很容易发生反应形成纳米级Fe(OH)3球状颗粒，而在后续的固相烧结中以这些纳米级球粒为中心生成的纳米LiFePCU球粒表面积比一般的固相合成法高出不少，但因此出现的问题是由于比表面积的提高，而粘结剂与LiFeP04材粒比例是设定的，这些粘结剂将无法包覆所有的LiFePCU球粒，从而导致LiFeP04涂覆材料很容易在加工过程中出现掉料和起皮现象。但如果增加粘结剂的比例将会使得非活性材料的量增力口，造成不必要的质量比容量损失。而且该纳米级的LiFeP〇4球状颗粒虽然让最终的材料容量性能有所提高，但是相对由于增加粘结剂的量造成容量损失是得不偿失的。
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结论
本文以锂离子电池正极材料橄榄石型LiFeP04为研究对象，结合目前产业实用化遇到的实际问题，从其低温性能、能量密度以及加工性能三个方面入手，通过掺杂改性和碳包覆的方式来提高材料的性能。着重分析了 Fe位体相掺杂固相法制备LiFeP04对其低温性能的影响；通过CVD化学气相沉积法生成碳纳米纤维包覆效果对高能量密度的撖榄石型LiMni_xFexP04材料的性能改善效果；同时进行了 5公斤级以Li2C03为锂源掺杂改性的磷酸亚铁锂的规模化试生产，优化了生产工艺，通过一步固相法得到了性能良好的掺杂碳包覆磷酸亚铁锂。结论如下：通过两步固相法制备的掺Co，Mn,Ni,Zn的LiFe。98M。02PO4掺杂正极材料，X射线衍射特征峰尖锐，背底平整，且具有单一橄榄石结构。SEM照片显示颗粒形貌呈类球形，表面附着一层云雾状的5-10nm无定形碳，这些碳膜包覆于LiFeowMcPCU掺杂颗粒表面并在颗粒之间形成连通网络。根据电化学性能测试结果显示，不掺杂样品25°C在0.1 C倍率下的放电容量达到164.6 mAh/g。而在-20°C低温下掺Co的样品性能最好，0.1 C倍率下118.0 mAh/g，1C倍率下的容量为78 mAh/g;经过10C充放电后在0.1 C下的容量性能无衰减，表现出较好好的倍率性能；0.5 C倍率经过45次循环后容量仍然有84.0 mAh/g，容量保持率为96.5%。这与Co占据了对应的Fe位，削弱了该橄榄石结构，使锂离子更易进出有关。
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参考文献（略）
材料工程硕士论文精选篇四
1绪论
1.1 C/Si C复合材料的特点和应用
1.1.2 C/SiC复合材料的特点
当今科学技术的不断发展对材料的物理、化学性能的要求不断提高高，尤其是在航空、航天和能源等顶尖科学技术领域方面，单一相材料的性能很难满足实际应用需求，这就促进了复合材料的快速发展。复合材料（简称：Composite materials)，简单地说就是由两种或者是两种以上具备不同的物理或化学性质的材料在宏观上组合的具有新的物理或化学性质的材料[3]。复合材料各组份材料在保持其相对独立性的同时，其性能却不是各组份材料性能的简单叠力口，而是相互取长补短产生协同效应，使得组合后的复合材料的综合性能远远高于各组份材料而满足各种不同的需求，图1.1为自然界中的树干，树干既是典型的天然复合材料。通常在复合材料中，有一连续相，被称为基体材料；还有一分散相，被称为增强材料。增强材料是以独立的形态分布在整个连续相中的，两相之间存在着相界面。增强材料可以是连续纤维，也可以是分散的或颗粒态的填料，主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳论纤维、碳化娃纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。基体材料可分为金属基、聚合物基以及无机非金属基三大类。金属基体常用的有培、镁、铜、铁及其合金等。聚合物基体常用的有不饱和聚酷树脂、环氧树脂、酌酸树脂、热固性树脂和热塑性树脂等。无机非金属基体主要有陶瓷、氯氧镁和水泥等，其中尤其以纤维增强陶瓷基复合材料应用最广。而纤维增强陶瓷基复合材料作为三大复合材料中无机非金属基复合材料的代表其陶瓷基体材料主要有氧化物（如氧化镁、氧化绍和氧化浩等）和非氧化物（如碳化物、氮化物和硼化物）两种；增强纤维材料主要有金属纤维、玻璃纤维和陶瓷纤维三种。
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1.2国内外有关C/SiC复合材料加工的研究概况
在C/SiC复合材料构件的成形过程中，二次加工作是一个必不可少的重要环节，加工后的加工质量、尺寸精度和位置精度等对C/SiC复合材料构件的力学性能、可靠性和使用寿命等有重要影响。因此，关于复合材料的二次加工技术与理论的研究收到越来越多的重视，并在材料切削机理、刀具材料和结构、加工工艺以及表面质量评价技术等方面开展了较多的研究。C/SiC复合材料的机械加工通常分为常规和特种两种方法。常规加工技术基本沿用了对金属的一套切削加工工艺和设备。较为简单，工艺也较成熟，但难以加工形状复杂的工件，刀具磨损快，加工质量不高且切削粉末有害人体健康。特种加工方法采用刀具几乎不与工件接触或者根本不接触的方式，刀具磨损小，容易监控，且有利于自动化的操作，但由于复合材料不同种类的特性，特种加工不具有通用性，目前应用最多的还是常规加工方法。
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2 C/SiC复合材料典型加工缺陷分析
2. 1 C/S i C复合材料毛刺缺陷及评价
毛刺缺陷，即在纤维增强复合材料已加工表面附近出现成片未能整齐切断的纤维束和表面区域性微小不规则纤维断头，这些被称为毛刺缺陷。单位面积上毛刺越多、所占面积越大，其加工质量越差。C/SiC复合材料切削加工时极易产生毛刺缺陷，大量、大面积毛剌产生的最主要原因是由于刀具切削刃不够锋利或是因逆剪切削力作用致使碳纤维非剪切断裂。C/SiC复合材料的剪切强度要远低于拉伸强度和弯曲强度，因此剪切作用更容易切断碳纤维，并形成整齐的碳纤维断口。由于表层碳纤维无祎布方向的不同，使得切削时存在顺剪切削和非顺剪切削两种切削状态。顺剪切削时，碳纤维的断裂形式以剪切断裂为主，而形成整齐的碳纤维断口，不容易形成明显的毛刺缺陷；而逆剪切削时，碳纤维的断裂形式以弯曲折断和拉伸断裂为主，此时将会产生明显未能整齐切断的不规则碳纤维断头和纤维拔出现象，极容易形成毛刺缺陷。铣削C/SiC复合材料的上表面毛刺缺陷与材料受到的切削力方向有关，图2.6为常见右螺旋切削刃铣刀受力模型图。从图中可以看到右螺旋切削刃统刀铁削C/SiC复合材料时其合力方向是沿着材料内部指向材料外部，即铣刀螺旋刃切削材料侧壁时有将表层碳纤维向外剥离的趋势，而表层纤维外侧为自由表面没有约束，最终表层大多数碳纤维被拉断，纤维在经过一定的塑性变形后产生较大的断裂伸长，形成表面毛刺。
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2.2 C/SiC复合材料崩边缺陷
崩边缺陷，即对脆性材料切削加工时，材料发生脆性断裂去除，且通过空隙和裂纹的成形、延展、剥落和碎裂等方式，最终导致表层材料形成区域性的破裂和崩塌。因为采用纵向针刺的编制结构和化学沉积+应溶体浸渗的备方法，致使C/SiC复合材料内部组织结构致密化程度不高，在材料中碳纤维束内部存在有较多的微孔系结构。尤其在纵向针刺纤维束与对平碳纤维无讳布层交织区域存在因纵向针刺纤维束的作用而使得水平纤维束整体向纵向针刺方向单项靠拢的现象而产生的孔洞，这些孔洞远大于材料因化学沉积等制备方法所形成的孔系，且多发生在纵向针刺纤维束与对平碳纤维无讳布层交织区域。因此，在C/SiC复合材料加工过程中产生的“崩边”缺陷存在有两种不同的情况。其一，是由于C/SiC复合材料本身内部即存在有“空洞”，而切削时刀具切削刃恰好经过材料固有“空洞”，从空洞内部穿过，而自然形成的工件加工后表面材料上存在“缺口、缺边”的现象，如图2.9所示；其二，是由于C/SiC复合材料具有组织结构致密化程度不高、硬脆性等特点，且由于刀具选择、加工参数选择等原因，使得切削过程中刀具作用在材料上的加工应力超过C/SiC复合材料的强度极限，此时将会在材料内部出现微裂纹和空隙，且当所产生的横向和径向微裂纹不断集聚而相互联通并扩展形成长直型的大裂纹时，材料局部产生材料的块状剥离和碎裂，这将导致宏观上出现明显的崩边、塌边等加工缺陷。这些缺陷将会大大降低材料的机械强度和加工精度。
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3单颗粒划切C/SiC复合材料试验研究.......... 16
3. 1 C/SiC复合材料二元切削模型..........16
3. 2试验设备和条件 ..........17
3. 2. 1试验装置.......... 17
3. 2. 2试验材料.......... 19
3. 2. 1试验参数.......... 20
3. 3单颗粒划切试验结果分析.......... 21
3. 3. 1切削纤维方向角对试验结果影响.......... 21
3. 3. 2切削参数对试验结果影响.......... 23
3.4本章小结 ..........25
4 C/SiC复合材料高质量制孔技术研究.......... 26
4. 1试验设备和条件 ..........26
4.2 C/SiC复合材料制孔刀具选择.......... 29
4. 3 PCD刀具钻削质量分析.......... 30
4. 4钻削刀具磨损规律与耐用度的分析.......... 33
4. 4. 1刀具磨损指标和判据的确定.......... 33
4. 4.2刀具磨损寿命分析.......... 34
4.5 C/SiC复合材料钻削温分析.......... 36
4. 6大尺寸孔的“螺旋铣”加工工艺.......... 39
5 C/SiC复合材料铣削试验研究.......... 42
5. 1试验设备和条件.......... 42
5. 2 C/SiC复合材料铣削刀具选择.......... 43
5. 3电镀金刚石刀具铣削C/SiC复合材料试验研究.......... 44
5.4表层无纬布纤维方向对铣削表面质量影响研究.......... 50
5 C/SiC复合材料铣削试验研究
5.1试验设备和条件
试验所采用机床和切削力测量系统与第四章中试验所使用的相同，铣削力测量系统系统简图如图5.1所示，铣削形式如图5.2所示。试验使用的刀具有传统硬质合金统刀、钎揮PCD复合片铣刀、树脂结合剂金刚石刀具、电渡金刚石刀具（基体：45钢，磨料粒度：100#，结合剂：金属镇），四种刀具的直径D=10mm，如图5.3所示。图5. 4为四种刀具铁削加工后槽壁及表面质量。硬质合金统刀铣削后材料表面有大量的长毛刺缺陷，而且槽壁处伴随有较明显的崩边缺陷，加工质量最差；P⑶统刀铣削后材料表面出现众多微小毛刺，形成小毛刺群，且槽壁处伴随有轻微的崩边缺陷，加工质量较好；树脂结合剂金刚石刀具洗削后材料表面基本没有毛刺和崩边缺陷，加工质量良好；电镀金刚石刀具统削后材料表面无毛刺和崩边缺陷，加工质量良好。
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结 论
本论文以C/SiC陶瓷基复合材料为主要研究对象，针对其加工过程极易产生毛刺、撕裂、崩边、分层等加工缺陷，是典型的难加工材料的问题，进行了 C/SiC复合材料可加工性探索及工艺优选的的研究。制孔方面，分别对不同刀具加工结果进行对比，确定最佳制孔刀具。在此基础上，进行了较大范围的工艺参数试验以获取最优钻削工艺参数范围，并研宄了工艺参数、切削力对加工质量的影响规律，以及刀具磨损规律。并引入了大尺寸孔的“螺旋铣”加工工艺新方法，在保证良好的制孔质量的同时解决了大尺寸孔加工经济效益差的难题。铣削方面，分别对不同刀具加工结果进行对比，确定最佳铣削刀具。在此基础上，进行了较大范围的工艺参数试验以获取最优铣削工艺参数范围，并研究了工艺参数、切削力和纤维方向角对加工质量的影响规律。
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参考文献（略）
材料工程硕士论文精选篇五
1绪论
1.1汽车材料概述
我们经常关注汽车的动力、极限速度、控制系统等等，我们是否仔细考虑过汽车是由什么材料造成的？我们总能听到汽车上与发动机、变速器、座椅、采暖通风以及空调系统等等有关的汽车新技术，但我们有没有考虑过生产这些汽车部件所要用到的原材料？汽车制造业中用到大量且种类繁多的材料，这些材料包括钢、铁、招、塑料、玻璃、橡胶、铜、纤维等。它们被用于制造汽车中小到仪表板指针或接线，大到发动机社体或变速器齿轮的各个部分。材料近几十年的发展，就像汽车行业中出现的新技术一样日新月异，这使得各种新型材料经常以各种创新的方式应用于汽车中。图1.1给出了 1977年到2004年美国平均每辆汽车上使用的材料的变化情况（资料来源：American metalmarkets ；其中2004年的数据为当时预测数据）。汽车上材料的使用方式也反映了人类应用材料的技术水平。目前，6类主要材料：钢、铁、塑料及其复合材料、销、像胶、玻璃共占汽车质量的90%，另外10%则为其它多种材料⑴。图1.2中给出了这几种主要的材料在汽车制造中的主要用途。钢材的重量占汽车重量的绝大部分。在2007年时，平均每辆轿车中钢材的质量为1.09吨,平均每辆皮卡或SUV巾钢材的质量为1.36吨；而当时一辆轿车的总质量约1.36吨，一辆皮卡或SUV的质量约为1.81吨。在大多数汽车中，钢材被用于制造底盘、车身、门柱、车门面板、发动机等。钢材的生产与制造己经得到较大的发展，使得现在可生产出各种形状的汽车并且可以控制在汽车上不同位置的钢材结构或材质以满足汽车上各个部件的使用耍求。汽牢生产中的钢材技术的创新与应用将使人们能够更安全、更舒适的使用汽车。随着材料技术的发展，塑料制品在汽车制造中的地位日趋提升。实际上，塑料己经占到了当代汽车总体积的50%。汽车中的仪表板、仪表、按钮、开关、空调出风口、门把手、安全带及地孩等许多地方都用到了不同类型的塑料。另外，材料件在发动机及汽车的结构件上也有相关应用。由于塑料质轻、易于加工、经济性好、其性能可满足相关使用要求等技术特性，使得塑料在汽车上-得到越来越多的使用。
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1.2碳纤维概述
1960年，英国人瑟夫.斯旺（J.Svvan)在研究白炽灯灯丝时发现，纤维素织物纤维能够在很大程度.L:碳化从而制备出一些低级的碳纤维，将这些碳纤维在270°C单向拉伸至300%时导致纤维内的晶体高度的定向排列使纤维的杨氏模达到600GPa，这一发现将碳纤维引入材料发展的历史舞台[3]。20世纪50年代，美国为研发大型火箭、人造卫星及提升飞机等航天航空技术及军用武器，急需新型高性能结构材料，推动了碳纤维的迅速发展，并促使碳纤维形成了以黏胶基、聚丙餘腈基（PAN)、浙青基（Pitch)为原料的三大合成路线。不同原料生产的碳纤维有着不同的应用用途，其中點胶碳纤维主耍用于耐烧烛材料与隔热材料，其产量较少，不足世界碳纤维总量的1%;浙青基碳纤维产量仅次于聚两焼腈搖碳纤维；聚两錦腈碳纤维现在己经发展为当前世界碳纤维发展的主流⑷。原料的结构与组成对最终制备的碳纤维的性能与使用具有重要影响。但不同股料的碳纤维的制备工艺路线大体是相同的，只在许多细节上稍有不同。全球知名碳纤维企业2005年的碳纤维生产能力在表1.1中给出。
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2 PA6/CF复合材料的制备与性能研究
2.1引言
短切碳纤维增强热塑性树脂复合材料（SCFRTP)是工程材料中一个重要的组成部分。这类复合材料通常具有较好的机械性能、良好的经济效益并且可以通过热压成型、挤出成型或注塑成型的方法制造出各种形状的产品。尼龙6是一种具有较广的应用领域的热塑性树脂材料，而填料增强改性是提升尼龙6复合材料性能较为常用且有效的改性方法碳纤维增强尼龙6复合材料（PA6/CF)的研究在近年来受到了大量的关注。PA6/CF复合材料的性能受到许多因素的影响：加工方法与工艺，复合材料中碳纤维的含量与长度，碳纤维的分散性及取向，碳纤维与PA6界面结构及尼龙6与碳纤维本身的特性等。然而，热塑性复合材料的机械性能主要取决于聚合物基体的微观结构与纤维与基体的界面性能，因而对比分析复合材料的微观结构与宏观性能显得尤为重要。此外，PA6作为半结晶聚合物复合材料，PA6/CF的机械性能依赖于PA6基体的结晶结构与形貌，结晶结构与形貌则取决于复合材料的加工工艺将PA6/CF复合材料的微观形貌和结构与宏观性能系统的联系起来的研究还鲜有报道。在本章中，使用双螺杆挤出溶融共混的方法制备了不同碳纤维含量的PA6/CF复合材料。分析了复合材料的机械性能与断面形貌。由于非等温结晶过程最接近于复合材料在实验生产中的加工条件并且易于操作，使用示差扫描量热法（DSC)研究了 PA6/CF的非等温结晶行为。通过X-射线衍射分析（XRD)与偏光显微镜（POM)对PA6/CF复合材料的晶体结构与球晶形貌进行了研究。此外，使用热重分析法研究了碳纤维对PA6/CF复合材料热稳定性性能的影响。
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2.2实验部分
2.2.1实验原料
从材料的拉伸应力-应变曲线中可以看出材料的变形与断裂行为。PA6/CF^i合材料的典型应力-应变曲线在图2.1中给。从图中可以符到，纯尼龙6 (A00)在发生较人的塑性变形后断裂，表现出明的軔性断裂行为；而加入碳纤维的兑合材料AIO、A15、A20在较小的应变范围内，应力与应变保持线性关系，随后即发生断裂，表现为明S的脆性断裂。在聚合物基体中加入刚性的填料或者纤维，会限制分子链的运动，从而见顶！基体树胎发生塑性变形，另外它们的加入也会导致复合材料屮裂纹的形成复合材料中纤维的端部易于在基体中形成的应力集中点从而导致稱体裂纹的形成。到纤维周围的裂纹达到一定程度时，材料便不能够承受更大的载荷，材料开始从这裂纹处发生断裂PA6/CF复合材料的脆性断裂可以归结于以上说另外可以石到，PA6/CF复介材料的断裂仲长率均在10%以下，受碳纤维变化的影响不大。
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3不同增韧剂对PA6 /CF复合材料性能的影响........... 27
3.1引言.......... 27
3.2实验部分.......... 27
3.3 结果与讨论.......... 29
3.4 本章小结.......... 43
4 PP/CF复合材料的制备性能研究.......... 45
4.1引言 ..........45
4.2 实验部分.......... 45
4.2.1 实验原料.......... 45
4.2.2 设拆仪器.......... 45
4.2.3 复合材料的制备.......... 45
4.2.4 性能农征.......... 46
4.3 PP/CFS合树料的性能.......... 47
4.3.1 力学性能.......... 47
4.3.2非等温结品及烙融行为.......... 48
4.4 不同增韧剂对PP/CFS合材料性能的影响.......... 52
4.4.1力学性能 ..........52
4.4.2 断面形貌.......... 54
4.4.3非等温结品及熔融行为.......... 56
4.4.4 品体结构与球品形态.......... 58
4.5 本章小结.......... 61
5全文总结 ..........62
4 PP/CF复合材料的制备与性能研究
4.1引言
前两章研究了碳纤维增强尼龙6复合材料的力学性能与结晶行为，碳纤维对PA6具有相当好的增强效果，并复合材料的热稳定能得提升。而聚丙稀作为用途最广的通用塑料，玻璃纤维增强聚丙稀（PP/GF)复合材料己得到工业化的生产应用于许多汽车产品中，碳纤维具有许多比玻璃纤维更好的优良性能，碳纤维增强聚丙炼复合材料得到了大量的研究本章使用双螺杆挤出培融共混的方法制备碳纤维增强聚两稀(PP/CF)复合材料，并对制备的复合材料的力学性能与结晶行为进行了相关研究，探讨碳纤维对聚丙稀的非等温结晶与溶融行为、结晶结构与形貌的影响。使用三种增初剂EVA-gMAH、EPDM-g-MAH、SEBS-g-MAH对PP/CF复合材料进行增軔，研究其力学性能、结晶形为、晶体结构与球晶形态。
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结论
本文通过双螺杆挤出溶融共混的方法制备了碳纤维增强尼龙6与聚丙蹄的知；合材料，研究了碳纤维对两种树脂的机械性能与结品性能的影响，并探讨了三种不同的培籾剂对PA6/CF和PP/CF复合材料的相关性能的影响，得到以下结论：碳纤维能够有效的增强尼龙6，当PA6/CF 合材料中的碳纤维为20%时，复合材料的杨氏模量与拉伸强度分别提升了约60%和50%。把碳纤维使PA6/CF贫合材料的冲击韧性有所下降，断裂仲长率大幅度降低，复合材料表现出的脆性。通过螺杆挤出馆融共混可以使碳纤维在PA6 S体中均匆无规的分敗，碳纤维与尼龙6站体有较强的界而作用力。碳纤维含a为20wt%时，PA6/CF复合材料的储能模觉比纯PA6 高 260%。碳纤维对PA6具有有效的相成核作用，碳纤维能够提if/jPA6/CFii合材料中的PA6娃体的结晶度，告碳纤维含量较多时阻碼分子链的运动而使站体PA6的结晶度降低。碳纤维加入PA6中使雄体更倾向于形成a晶型，在PA6/CF H合材料的碳纤维与PA6基体界面处形成一层穿晶（横晶）。碳纤维的加入提升了 PA6/CF复合材料的热稳定性能。三种增初剂EVA-g-MAH、EPDM-g-MAH、SEBS-g-MAH均与PA6站体有较好的相容性，能够对纯PA6进行很好的增軔，使其断裂仲长率提升到400%以上，并使其冲击强度分别提升了 2倍、10倍、12倍，但增韧剂的加入造成了 PA6拉仲强度与弹性模量的降低。三种增軔剂均使PA6/CF复合材料的冲击强度得到了成倍的提升，并且使PA6/CF复合材料具有较好的强度与模量，当复合材料碳纤维禽狱为10%、铟剂EPDM-g-MAH使复合材料具有整体较好的力学性能，此时PA6/EPDM/10的拉仲强度与模量分别为83.3MPa、2.63GPa,冲击强度为11.5J cm—2。
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参考文献（略）
材料工程硕士论文精选篇六
绪论
1.1引言
有机发光材料的设计与合成是目前国内外一个热门的研究课题。这些材料具有结构确定，容易提纯等特点，相对于聚合物来讲，更方便于材料的构效关系研究，具有重要的学术研究价值；同时，它们在有机电致发光二极管，化学传感器，生物焚光标记等领域有着巨大的潜在应用价值，受到了国内外科研工作者的广泛关注。目前研究的大多数有机发光材料在溶液中是发光的，但在聚集状态下的发光会大大降低甚至是不发光。导致聚集焚光淬灭的因素有很多，如分子间的71-71相互作用、偶极作用、电子效应等。由于很多发光材料的使用是在聚集状态，如纳来颗粒，固态薄膜等条件下进行的，所以这种聚集导致的焚光淬灭现象大大限制了发光材料的实际应用。2001年唐本忠教授等I3-4]发现一种silole分子（图1.1 )在溶液状态时是不发光的，而在固态时却发很强的光，他们将这一现象命名为聚集诱导发光现象(aggregation-induced emission，AIE)。随后，唐本忠教授课题组又陆续发现了聚集诱导发光增强效应（aggregation-induced emission enhancement, AIEE) [5]，结晶诱导发光增强效应（crystallization-induced emission enhancement, CIEE )问。通过实验和理论计算表明，导致AIE现象的主要原因是分子在溶液状态下由于分子内转动导致的非福射能量衰减在聚集状态下得到了抑制，化合物的激发态主要以福射发光的方式进行衰减，从而使分子的发光大大增强。诱导发光现象的发现可以很好地解决聚集导致的荧光洋灭问题，在许多交叉学科都有广阔的应用前景，引起了国内外科研人员的强烈兴趣。目前，很多具有AIE, AIEE和CIEE特性的有机化合物被陆续发现，这些化合物可以用在有机发光二极管（0LED)17]、生物探针[8]及离子检测[9]等领域。本章主要综述近几年具有AIE，AIEE和CIEE特性的焚光材料的研究进展及其应用，阐述这些化合物体系的总体研究状况。
1.2具有聚集诱导发光效应的有机焚光材料的研究进展
关于具有聚集诱导发光效应（AIE)的化合物已有比较全面的综述这些化合物不仅包括silole类化合物，还包括很多其它类型的分子，如芳香取代乙稀型、腈基取代二苯乙稀型、吼喃型等化合物等本章就近年来具有AIE现象的化合物按结构上的不同来进行简单总结。
1.2.1 Silole类化合物
传统的发光材料是在溶液中发光，而在聚集状态下是不发光的，这种现象叫做焚光淬灭（ACQ)(图1.2)，这是由于分子间相互作用使非箱射跃迁增加，导致焚光减弱。2001年唐本忠教授等首次发现了某些物质在溶液中不发光，而在聚集状态下发光的现象，将这一现象命名为聚集诱导发光效应（AIE)(图1.3),主要原因是由于分子内的转动受限制，减少了非福射能的衰减。2005年，唐本忠教授课题组[14-15]设计了一系列模型分子，他们在siole的2,3,4,5位的苯环上引入了异丙基，设计了三种具有很大空同位阻的silole衍生物(化合物2，3,4)，实现了对siloe环上苯环转动的抑制。实验发现当3、4位苯环转动受阻时（特别是化合物4),焚光大幅度增强（图1.4),很好的验证了 AIE的机理。把这些材料应用于OLED器件中，得到了很好的器件性能结果，展现了这类材料良好的应用前景。含有多芳香取代基的乙稀类化合物，由于其具有合成简便易功能化、AIE效应明显等优点，正成为Affi领域的一个研究热点，越来越受到重视。最近，冷鸿飞等发现了一种新型的乙煤基衍生物14，15(图1.9)，它们具有典型的AIE现象，而且对于爆炸物DNT具有很强的灵敏性。经检测在饱和DNT蒸汽中暴露30()s后，化合物14的淬灭率有77%，而15的淬灭率为58%(图1.10),并且化合物14对DNT检测还具有可逆性，在DNT饱和蒸汽中暴露300s后，测其焚光，然后在甲醇溶液中浸泡20分钟左右，在空气中干燥后，再次测量其突光强度，上述过程重复5次后，依然具有较高的焚光强度和摔灭效率。
2以四苯乙烯为核且具有AEE现象的化合物的合成、表征与器件性能
2001年香港科技大学的唐本忠教授⑴等人发现"塞略类化合物在溶液中是不发光的，但是在固态下却发很亮的焚光这一奇特发光现象，这与传统的焚光物质(在溶液中有焚光而在固体情况下没有焚光）差别很大，唐教授等人把这一现象命名为聚集诱导发光效应（AIE)。此现象发现以来，对于OLED领域起到了很大的推动作用，近十年来又陆续发现了很多具有聚集诱导发光和聚集诱导发光增强效应（AEE)的化合物。这些化合物的发现推动了材料科学和生物技术的快速发展[2-8]。本章将以四苯基乙炼（TPE)为核，设计合成一系列新型的具有聚集荧光增强性质的化合物并应用于OLED器件的制作。实验结果表明，此类化合物在电子器件中，发光效率高，焚光强，具有良好的应用前景。在氮气保护下，在250 mL的两口圆底烧瓶中加入4，4’-二溴二苯甲_ ( L7 g，5 mmol),锌粉（0.78 g，12mmol)加入50mL重蒸过的四氢P夫畴，在-78 °C下逐滴加入TiCl4(U5 g, 6 mmol),在-78°C欖拌20 min。常温搅拌1 h后加热回流12 h .用水涛灭反应，二氯甲烧萃取三次，水洗两次，用无水硫酸镁干燥，过滤旋蒸除去溶刻，所得粗产物用桂胶柱分离提纯，以正己院/二氯甲院为淋洗刻，得到的产品为淡黄色固体1 1.3 g，产率80%。
3具有聚集诱导发光效应（Affi)现象...........45
3.1原料及试剂.......... 45
3.2测试仪器.......... 45
3.3化合物的合成与表征.......... 46
3.3.1原料的合成 ..........47
3.3.2最终产物的合成.......... 47
3.3.2.1四萘乙烯的合成.......... 47
3.4实验结果与讨论.......... 48
3.4.1 热重分析（TGA) .......... 48
3.4.2光谱分析.......... 49
3.4.2.1紫外吸收和荧光发射光谱.......... 49
3.4.2.2聚集诱导发光性质（AIE).......... 50
3.4.3 OLED器件检测.......... 52
3.5本章小结.......... 53
结论
实验结果表明，所有合成的新化合物的热稳定性良好，且均具有聚集诱导焚光效应。以四苯乙稀为核的化合物，表现出聚集诱导焚光增强（AEE)特性，在固态薄膜状态下具有很好的性能，焚光量子效率可达到99%。把这些化合物做成OLED器件，最大亮度高达25000 cd/m2，电流效率高达llcd/A，表明这些化合物具有很好的电致发光性能。含有四个萘的化合物进一步证明了不仅四苯乙稀具有AIE现象，四萘乙稀也具有AIE现象，丰富了 AIE领域化合物的构筑途径和分子体系。器件效率比以四苯基乙稀做为发光材料制作的OLED的性能有很大的提高。但是由于时间紧张，有些物质的进一步优化还没有进行。这为我以后的工作中进行探索。
参考文献
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材料工程硕士论文精选篇七
第一章 绪论
引言
在机电工业中，环氧树脂模塑料的应用逐渐增加。除用来制造成型制品如连接器、线轴、齿轮、配电盘等以外，环氧树脂模塑料主要是对小型电子元器件如晶体管、集成电路、电容器、电阻器等进行包装。它与环氧浇注材料相比，环氧树脂模塑料的主要优点是操作方便和生产效率高，可以采用较多的填料，甚至纤维状的添料也可以添加；主要的缺点是设备费用高，小批量生产不合适[23-27]。固体环氧树脂和高温固化剂、促进剂、无机填料经充分混料后制成的材料称为模塑料，在一定条件下有相当长的贮存使用期。模塑料通过传递模塑机(transfer moulding machine)加工成型，不仅成型速率快、产品质量高，而且可以实现自动化生产。随着半导体工业的迅猛发展，集成电路塑料封装的产业化，环氧模塑料已成为主动材料，另外在电器绝缘方面环氧模塑料也得到了很好的应用[28]。环氧树脂塑料与其他热固性塑料相比，除制品本身具有的耐湿性、化学稳定性和节点性的优良性能以外，在工艺性能上也有自己的特点，如固化时小低分子物析出，收缩率低[29-30]。另一个重要特点是成型时，在中低温下具有良好的流动性，因而所需的压力较低。环氧树脂塑料在 100 °C 时就可以流动，而固化后的环氧树脂热变形温度却可以达到 200 °C 以上。其他树脂的塑料则往往需要在 150 °C以上才能流动[31-35]。
1.1电子工业用环氧树脂封装模塑料
环氧树脂是塑封料中最关键的成分。在电气、电子工业中，对环氧树脂正式提出了高纯化的要求。众所周知，在电器和电子领域内，轻、薄、短、小的发展趋势很快，对于在各种元件中使用的高分子材料，元件虽小型化和高集成化，但要求必须达到与以前制品同样的可靠性。同时，还要选择兼有可大量生产的材料。这对于在电子和电气领域中大量应用的环氧树脂来说，对性能的要求比以前提高了很多，尤其是用于半导体的包装材料，对性能的要求更为严格。对用于包封的环氧树脂材料，除要求速固性、低应力和耐热性外，还要求高纯度化[54-58]。在环氧树脂中，其主要杂质是以有机氯为端基的不纯物，从制造工艺上讲，环氧树脂做到完全消除杂质是困难的。环氧树脂中杂质（如 Na+、Cl-等），特别是因为可水解氯离子的析出。在水分的作用下，可水解氯离子会加速管芯中铝引线的腐蚀，对电子元器件制品的寿命产生恶劣的影响。用于半导体包封的环氧树脂，主要是邻甲酚醛环氧树脂。各厂家争先恐后地推出此类型的高纯化的树脂[59]。含氟聚合物有很多独特的性能，氟元素具有最大的电负性，电子与核之间的作用力大，与其他原子间化学键的键能大，折射率低，含氟聚合物的耐热性、耐氧化性和耐药品性能优异。含氟环氧树脂具有防尘自洁、耐热、耐磨、耐腐蚀等性能而且还能改善环氧树脂的溶解性，同时，具有优良的阻燃性，成为电子封装领域内的新型材料[74-77]。Lin 等研究人[78]合成了可紫外固化的超疏水含氟丙烯酸环氧树脂，结构如Figure 1.9 所示。固化过程中在表面自组装，长侧链的氟元素，形成较强的氢键，展示了优良的疏水效果，常温下最大接触角为 151。
第二章 实验试剂与测试仪器
2.1 实验原料和试剂
为了获得更合理的合成工艺，通过改变双酚S与环氧氯丙烷的比例、催化剂种类、闭环反应的加碱量以及碱的加入方式和速度，用生成的环氧树脂的产率、环氧值等性能为考察指标，来获得双酚S型环氧树脂的最佳合成工艺。兰州理工大学石油化工学院取得的一项新的科研成果，利用了高效液相色谱法，有效地控制反应的各个工序、提高了生产效率，并对最终产品质量的控制起到非常关键的作用，生产出高性能的环氧树脂[8]。有报道指出，四丁基溴化铵作为环氧树脂合成的相转移催化剂时，开环醚化6小时后反应完全。所以我们固定第一步醚化的时间为6小时。在醚化时双酚S一定要做到反应完全，这样，在闭环反应中没有双酚S的存在就可避免链增长的反应。采用过量环氧氯丙烷可促使双酚S反应完全；另一方面，环氧氯丙烷充当反应的溶剂，双酚S在环氧氯丙烷中有很好的溶解性，所以我们采取环氧氯丙烷大过量的方法，醚化后剩余的环氧氯丙烷通过减压蒸馏回收，降低成本的同时有效地保护了环境。实验中选用四丁基溴化铵为催化剂，用量为3 %(摩尔比)，温度为90 °C，反应6小时。甲苯/双酚S用量为(mol)=1:5，氢氧化钠/双酚S的酚羟基(mol)=1:1，碱性闭环反应为3个小时进行实验。采用两步法合成工艺：在装有机械搅拌、温度计和回流冷凝管的三口瓶中加入双酚S、环氧氯丙烷和四丁基溴化铵，搅拌使双酚S充分溶于环氧氯丙烷中。加热至90 °C，保持6个小时后，将剩余未发生反应的环氧氯丙烷减压蒸出。搅拌情况下，加入甲苯和一定浓度的NaOH水溶液，升温至90 °C，保持3个小时。将反应体系降至室温。出料在装有去离子水的容器中，大量白色固体析出，分离上层的有机层。再用去离子水煮沸半个小时，之后过滤，重复5次，直至无Cl-为止（使用AgNO3检验）。在50 °C下真空干燥24小时，得到白色固体颗粒。
第三章双酚 S 型环氧树脂的合成及固化.......37
引言......3
73.1 双酚 S 型环氧树脂的合成及表征 ....38
3.2 双酚 S 型环氧树脂合成工艺的优化 .......38
3.3 双酚 S 型环氧树脂的表征......41
3.4 双酚 S 型环氧树脂固化性能的研究 .......43
3.4.1 DGEBS/DDM 固化条件及固化机理 ....43
3.4.2 DGEBS/PA 固化条件及固化机理.........47
3.4.3 DGEBS/2MI 固化条件及固化机理 ......50
3.5 本章小结.........54
参考文献....55
第四章 三氟甲基侧链型环氧树脂的合成........57
引言......57
4.1 三氟甲基苯基型环氧树脂的合成.....58
4.1.1 三氟甲基苯基对苯二酚的合成与表征.......58
4.1.2 三氟甲基苯基型环氧树脂的合成与表征.........59
4.2 三氟甲基苯基型环氧树脂固化样品的制备........61
4.3 三氟甲基苯基型环氧树脂固化样品.....62
4.4 本章小结.........68
参考文献....69
结论
以分子设计为基础，通过合成新型环氧树脂和共混改性等方法，制备耐高温、低吸水率的高性能电子封装材料用环氧树脂。
1. 通过亲核加成反应，两步法合成了双酚 S 型环氧树脂。对环氧氯丙烷的用量、相转移催化剂的选择、碱的用量、碱的浓度和加入方式进行了详细的研究，用产率和环氧值来衡量最佳工艺。利用非等温 DSC 方法，以 4,4'-二氨基二苯基甲烷(DDM)、邻苯二甲酸酐(PA)和 2-甲基咪唑(2MI)为固化剂，研究了固化反应动力学，确定了每个体系的最佳固化条件。表观活化能都随反应的进行而逐渐增加。并且研究了三种固化剂与环氧树脂的反应机理。
2. 通过重氮化偶联反应和还原反应，合成了侧链含氟的三氟甲基苯基对苯二酚。利用亲核加成反应，合成了侧链含氟的三氟甲基苯基型环氧树脂(3F-PQE)。由于3F-PQE含有刚性的联苯结构，加入四类具有代表性的固化剂(DDM、PA、2MI和D230(脂肪族聚醚胺))固化后，所有体系都有较好的热稳定性，IPDT均大于410oC。3F-PQE-DDM体系有最高的Tg。由于聚醚胺链段增加了固化物的聚合物链柔性，3F-PQE-D230的Tg最低。常温下，四个体系的接触角均大于90°，由于3F-PQE-PA固化物表面自行自组装，接触角为105.5°，有很好的疏水效果。3F-PQE-DDM和3F-PQE-PA固化体系，固化剂都为芳香苯环结构，80oC，24 h后吸水率都低于1%，比文献中报道的吸水率都要低。
3. 从分子设计出发，合成了含联苯结构的4-甲基苯基对苯二酚和新型的4-甲基苯基型环氧树脂(4M-PQE)。DDM刚性的苯环结构赋予了4M-PQE/DDM具有最高的玻璃化转变温度，139oC(DMA)。由TGA测试可知，4M-PQE/D230热稳定相对最差，柔性的D230可以改善环氧树脂的脆性、提高环氧树脂的抗冲击性能、耐冷热冲击性能，但往往会带来耐热性的损失，4M-PQE/DDM具有最好的热稳定性。所有固化体系的IPDT值均大于400oC。DDM和PA固化体系的吸水率在80oC，24 h之后都在1 %左右。由于4M-PQE/2MI体系的咪唑环与水形成氢键，吸水率增大，为5.6 %。合成了含有刚性萘环的1,5-二苯甲酰-2,6-二缩水甘油醚萘。双酚经亲核加成后，熔点降低41 oC。
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材料工程硕士论文精选篇八
第一章 前 言
1.1 课题背景及意义
传统的纺织品生产，一般是先将纤维纺成纱，然后将纱线染色或者织物染色[1]。单组份纤维制得的织物染色通常不会出现很多染色问题，但是染色效果比较单一，不能满足丰富色彩的要求。而且，随着生活水平的提高，人们对纺织品的要求既要美观舒适，还要具有特殊的功能，单组份纤维制得的纺织品已经不能满足广大消费者的需求，而多组份纤维纺织品通过各种染整加工技术，赋予纺织品多功能性、特殊外观风格、高附加值的产品，因此在纺织品总量中占据的份额越来越大，而涤棉纺织品又在多组份纤维纺织品中产量最高[2]。但是，由于涤纶纤维和棉纤维在结构上存在较大的差异，涤纶纤维和棉纤维染色所使用的染料也不同，导致涤棉纺织品的染色常常会出现染色不匀、斑点、沾色和两种组份上的色深不平等疵病[3]，这就给涤棉混纺织物的染色带来更多的困难。即使采用计算机配色方法对涤棉混纺织物进行配色，也要考虑纤维的共存效应、染料的配伍效应、沾色效应及纤维混纺比对配色精确度的影响[4]，这就要求分别制备两套准确的涤纶、棉的基础数据，较为麻烦。混色织物的出现不仅避免了此类混纺织物染色疵病的出现，而且混色织物提供了更为丰富的色彩效果。因为混色织物制备方法是：先将散纤维进行染色，然后将不同颜色的有色纤维尽量混合均匀，称这种加工方法为“混色”，纺出来的纱线称之为“色纺纱[5-7]”或者 “混色纱[8,9]”，再用色纺纱以不同的组织结构进一步加工成织物，称该织物为“混色织物”。因为该工艺是染色在前，纺纱在后，因此在整个加工过程中，相对于传统染色方法而言，减少了对环境污染，达到环保的要求。对天然彩色棉纤维也可以直接利用其天然色彩棉进行混色纺纱[10]。混色织物具有色泽柔和丰满、层次感强及特有的夹花效果等特殊风格，符合时尚、环保要求，提高了产品的附加值，备受青睐。目前，国际市场混色纺织品已十分流行，国内市场也在逐渐扩大，色纺纱的需求量呈逐年上升趋势。北京华灵四方投资咨询公司发布的《中国色纺行业研究报告》中显示，色纺、混纺等新型纱线的需求量将会随着消费结构的升级而以高出普通纱线两倍的速度增长。未来，随着人们服装品位的逐渐提升，以及对自然色的不断追求，色纺纱在纺织面料中的使用比例也将逐步提高[11]。由于色纺纱的制备工艺复杂，对企业的生产技术、颜色管理和自主开发等综合能力的要求都比较高，因此在国内只有少数大型企业如华孚色纺、宁波百隆等，能够凭借其规模效应形成低成本优势，凭借其自主创新开拓市场份额[12]。
目前，混色纺织品的传统配色方法是由配色人员根据经验，将预先染色的有色纤维按比例均匀混合、纺织成混色试样，再在特定光源下与标准样进行对比，逐次逼近，用灰卡进行评级，直到与标准样相比目测色差达到 4 级以上，或达到客户的要求才可以组织生产，否则需配色人员重新调整染色配方和混色比例直至满足要求为止[13]。该传统配色方法不仅工作量大、成本高、耗时长，而且还会受到配色人员的心理因素、 外界环境因素变化的影响，导致配色重现性差。随着新型染料和新型助剂的不断涌现，纺织品纤维原料的不断变化，流行色周期的逐渐缩短以及人类光源的日益丰富，使得纤维的配色问题变得越来越复杂。继续依赖经验显然很难适应现今日益激烈的商业竞争。计算机测配色系统，可以在较短时间里找到最经济、最准确的混色配方，这样既减少了打样次数，节省了人力，又缩短了生产周期，降低了成本，从而提高了企业的生产效率，实现了利益最大化。另外，采用计算机配色还可以减少染料的消耗，减少常用染料和助剂的种类，减少库存，计算机测配色系统通过测量反射率数据储存颜色信息，具有样品不退色、 便于查找等优点[14]。因此，对计算机混色配色技术进行研究具有非常重要的理论意义和实际应用价值。
第二章 基于 Stearns-Noechel 模型的涤棉混色织物计算机配色
2.1 引言
为寻找适合于涤棉混纺混色织物的颜色匹配模型，本文将分别对Stearns-Noechel 模型、Friele 模型和 Kubelka-Munk 模型进行研究。从以往的文献来看，Stearns-Noechel 模型和 Friele 模型都包含一个可变常量，需要通过制备一系列混色样和单色样来确定，才可以进行下一步的配色运算。已有很多学者用这两个模型对单组份混色织物配色进行了研究，但对双组份混色织物的配色研究国内还未见报道[40-42]。本章是在 Stearns-Noechel 模型基础上，对涤棉双组分混色织物的颜色配色模 型进行研 究 ，确定其模型 参数，进而确定涤棉双组份混色织物的Stearns-Noechel 匹配模型，为实现涤棉混纺混色织物的计算机配色奠定理论基础。建立模型的目标是使得计算得到的计算得到的拟合反射率与混色样的仪器测量反射率达到最大程度的接近，所以计算得到的拟合反射率和仪器测量反射率的接近程度是该模型优劣的重要指标。这里选择拟合反射率和仪器测量反射率之间的 CMC（l:c）色差表示接近程度，色差越小，表示拟合反射率与仪器测量反射率越接近，该模型越好。用 2.2.5 的测试方法测量混色样和单色样的反射率，再用公式 1-(3)的Stearns-Noechel 模型求出单色样的 f[Ri(λ)]，再根据已知单色样的混色比例，用公式 1-(2)计算出混色样的 f[Rb(λ)]，再用公式 2-(2) 求出混色样的拟合反射率Rb(λ)，根据混色样的仪器测量反射率和拟合反射率，用 CMC(l:c)色差公式计算出拟合色差，作为确定最优参数 M 值的评判标准。
第三章 基于 Friele 模型的涤棉混色....25
3.1 引言.....25
3.2 实验部分.......25
3.3 结果与讨论........27
3.3.1 基于 Friele 模型的涤棉混色织物....27
3.3.2 匹配精确度分析.....30
3.4 本章小结.......31
第四章 基于 Kubelka-Munk 理论的涤棉混色....32
4.1 引言.....32
4.2 实验部分.......32
4.3 结果与讨论........35
4.4 本章小结.......49
第五章 涤棉双组分纤维计算机辅助配色方法......51
5.1 引言......51
5.2 实验部分.......54
5.3 结果与讨论........55
5.4 本章小结.......63
结论
1、基于 Stearns-Noechel 模型对混色织物进行配色研究，用最优值法求出混色织物的 Stearns-Noechel 模型参数，从而确定了涤棉混色织物的 Stearns-Noechel修正模型，参数 M 的优化值为 0.13。
2、基于 Friele 模型对混色织物进行配色研究中，用最优值法求出混色织物的 Friele 模型参数，从而确定了涤棉混色织物的 Friele 修正模型，参数σ的优化值为 0.1463。
3、根据对棉、涤纶、涤棉混色织物的 Stearns-Noechel 和 Friele 模型的配色研究，认为涤棉混色织物的修正模型配色精确度稍逊于棉、涤纶单组分混色织物的修正模型配色准确度。
4、结合最小二乘法，用相对值法求解涤、棉单色纤维的吸收系数 K 和散射系数 S 时，得到了两个规律：选用的混色样个数越多，计算得到的单色纤维的 K和 S 越准确；选用的混色样组合包含的比例区间越宽，计算得到的单色纤维的 K和 S 越准确。结果表明，采用最小二乘法求解单色纤维的 K 和 S 时，应选用 7个两色混色织物，且这 7 个混色样包含的比例区间较宽。
5、采用相对值法计算涤、棉单色纤维的吸收系数 K 和散射系数 S 时，设定棉白色纤维的 S=1，可计算出相对于棉白色纤维 K 和 S 的其他单色纤维的 K 和S。与绝对值法相比，相对值法计算单色纤维的 K 和 S 对涤棉混色织物的反射率拟合效果较好。
6、基于推算得到的涤棉混色织物的 Stearns-Noechel、Friele、Kubelka-Munk双常数修正模型，采用全光谱配色法对涤棉混色织物目标样进行配方预测，结果表明采用相对值法 Kubelka-Munk 双常数修正模型的配色效果最好。
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材料工程硕士论文精选篇九
第一章绪论
1.1项目建设的理由及提出背景
1.1.1项目建设理由
根据J公司规划，十一五末期，原油加工能力达到980万吨/年，并实现汽柴油质量升级，根据公司总流程，当原油加工负荷为大庆原油650万吨/年，俄罗斯原油330万吨/年时，公司需处理的硫化氧总量将达到2.6万吨/年，硫磺产量将达到2.4万吨/年，现有硫擴回收装置能力已不能满足要求。为保证硫的全部回收，并考虑到装置富有一定的余量，需新建设一套2万吨/年的硫礎回收装置。2、安全生产的需要(1)单套硫擴回收装置的运行无法配合全厂3年以上的检修周期；国内各大炼厂如镇海炼化均有多套硫横回收装置，可满足检修需要。(2)提高硫回收能力，也是减轻装置腐烛，把有腐烛性有害的硫转化为硫产品的一种手段。(3)硫碌回收配套系统改造的需要。根据生产形势的变化，其配套的酸性水汽提、溶剂再生也需要进行改造：根据改造后的总流程，预计全厂产生的酸性水量见表1. 1。由上表可见，公司需处理的酸性水量将达到144?192t/h,工厂目前酸性水处理能力仅为50t/h，2004年改造至75 t/h，但近年实际生产中，酸性水处理量已超过100 t/h，超出设计能力，导致HzS及NH:、分离效果降低，影响后续装置生产。因此需要新建一套150t/h酸性水汽提装置。溶剂再生方面，近年来液化气脱硫、干气脱硫负荷增加，溶剂再生已达满负荷状态。同时拟建设的加氢轻经脱硫、液化气脱硫改造、轻烃回收系统，均使溶剂循环量增加，需要增加溶剂再生能力。(4)减排的需要根据环保要求，炼汕厂减排的压力较大，提高硫问收能力，可有效降低硫排放最。
1.2项目研究范围及编制
1.2. 1项目研究范围
本项目研究范围为J公司2X ICTt/a硫擴回收联合装置界区内的工程，包括控制室、变配电、配套的硫擴成型包装以及酸性气火炬系统改造。
1.2.2项目编制依据
本项目采用国内外先进、成熟、可靠的工艺技术及设备，以实现装置“安、稳、长、满、优”安全生产。并且采用有效的节能措施，最大限度地降低装置能耗。在确保安全可靠的前提下，装置内设备尽量国产化。充分利用厂内闲置土地、公用工程设施和辅助设施，最大限度节省建设投资。严格执行国家、地方和行业有关质量、安全、环保、消防等法律、法规，三废治理和安全设施做到“三同时”，即同时设计、同时施工、同时投产。
1.3国内外研究现状
1. 3. 1国内化工装置风险控制研究现状
我国装置风险控制研究主要经历了三个阶段：第一阶段：1960年开始，国内的学者开始越来越多的关注项目、装置的风险控制研究，并将其作为项目管理中的重要工具。1978年-1983年是我国引进管理评价和实践方法的重要时期，由于当时我国经济水平低下、人民的风险意识淡薄、多数厂家和準位都无法认识到风险管理的重要性，并且不能正确运用风险管理理论抵御风险。当时的情况下，计划经济也成为了制约风险控制研究的一个因素，国家作为投资主体，账面上没人愿意增加风险管理费用。这阶段里然只对项目管理的理论、程序等进行研究，但是对于风险管理的控制研究方法起了一定的铺带作叩。第二阶段：1985年到20世纪90年代初，我闺的经济快速发展，国外的各种关于风险管理的书籍、报刊等接连不断的传入我国，并被越来越多的人认可，应用到实际项目中。
第二章化工装置中的风险控制
2.1化工装置中风险控制的基本概念
2.1.1化工装置风险控制的概念
化工装置风险一般被认为是由于化工装置不可预见的因素，最终使得结果与预期值产生很大的偏离，并是当事人遭受巨大损失的可能性。产生这种风险的根本原因是化工装置本身的不确定性，以及对于可能出现情况的不充分预计。装置的理想、分析、研究、计划等都是对于未来情况预测基础上产生的，同时也是基于正常、理想状态之上的。而在实施运行过程中，由于某些因素的变化，原定的方案必然会受到影响，迫使目标不能实现。因此，一般情况下认为，装置的风险主要是由于装置本身的不确定性以及业主、项目组织实施当事人的主观预见性决定的。风险在装置建设的任何阶段都是存在的，风险的存在有可能造成装置的失控，如工期延长、成本增加、设计修改等等，最终还可能导致整个装置收益的减少，甚至导致整个装置建设的失败。
2.1.2化工装置风险产生的原因
化工装置的风险主要是由于不确定性因素造成的，而不确定因素是由于信息的不完备造成的，即人们无法充分意识到项目发展的变化而产生的。理论上分析，这种信息的不完备情况，是可以通过努力降低的，但是无论如何都无法彻底消除，这主要有两个原因：一是人们认识能力的局限性。世界上的任何事物都存在着自己本身的属性，这些属性再通过认为的数据和信息进行描述才成为了事物本身。化工装置也是同样的道理，人们只有通过对于装置的各个指标进行描述和表达，才能准确的认识、分析装置，并进一步预见其未来的发展方向。但是由于人们在认识领域的深度和广度两方面能力的局限，造成人们对于某些事物的认识存在巨大的局限，人们对于装置的认识同样存在这种局限，这就造成了化工装置不能确定性的发展和未来，从而形成了化工装置的风险。
第三章J公司2xl04t/a硫磺回收联合装置........17
3.1项目简介及周边市场分析........ 17
3.1.1项目简介........ 19
3.1.2硫磺回收的市场分析........ 19
3.2 J公司2xl04t/a硫磺回收联合装置........20
3.2.1该硫磺回收联合装置存在的风险........ 21
3.2.2分析硫磺回收联合装置工艺部分的风险........22
3.2.3针对装置存在的风险进行相应改造........ 22
3.3 J公司硫磺回收联合装置风险控制的作法........ 24
3.4 J公司硫磺回收装置环境风险的控制方式........ 26
第四章硫磺回收联合装置风险控制的成本........ 27
4.1硫磺回收装置的成本费用估算........ 29
4.2硫磺回收装置的风险隐患治理........ 31
4.3 J公司硫磺回收装置的风险成本评价........ 40
结论
为顺利实现J公司2X 104 t/a硫磺回收联合装置风险控制体系的研究，在装置建设之初就秉着将风险控制在可控范围内、可能出现的风险降低到最小的原则，严格做到认真发现风险、分析风险、应对风险、总结风险的步骤，使得该项目的风险控制取得了较好的效果。本文首先分析了国内外化工装置风险控制体系旳研究现状，指出了化工装置风险控制体系自身的特点，区分了化工装置的风险控制体系与一般项目的不同之处，明确了化工装置风险控制体系的内容。在分析讨论国内外化工装置风险控制体系研究现状的基础上，以J公司2X 104 t/a硫磺回收联合装置为例，进一步明确了风险控制体系的方向，对影响风险控制的主要因素进行了分析。以J公司2X104 t/a硫磺回收联合装置为例，若重明确了装置的工艺方面的风险控制目标，对装置的风险控制提出了更细致的耍求。本文通过对上述内容的探讨，得出了以下的结论：
1.采用单塔加压侧线抽出汽提及氨粘制工艺，该工艺具有技术成熟可靠、工艺流程较简单、幵工经验丰富、投资较少、操作费用低、便于操作管理等优点。
2.溶剂再生采用常规蒸汽汽提再化工艺。溶剂选用复合型MDEA (甲蕋二乙醇胺）溶剂，该溶剂具有良好的选择吸收性能、酸性气负荷大、腐蚀轻、溶剂使用浓度高、循环量小、能耗低等特点。再生后的贫液返问h游装置使用，酸性气送至硫磺回收部分。
3.硫磺回收采用部分燃烧法，两级转化的常规克劳斯工艺，尾气处理采用常规还原-吸收工艺，总硫回收率达到99. 8%以上，尾气中S(V浓度低于国家大气污染物综合排放标准（GB16297-1996)中规定的QeOmg/Nm3要求。装置建成后将大大减低二氧化硫的排放量，尾气中S02浓度为664mg/Nm3,排放SO,量为4. Okg/h (32. Ot/a)。
4.环境治理方面，三废处理的措施主要有装置定期排放的废瓷球，主要成分为AL203、Si02及硫化物，采用的是无害化填埋方式处理。
5.运用HAZ0P风险分析矩阵，对于装置的成本风险进行分析，有效控制了风险。
6.本项目总投资17268万元，其中建设投资17034万元，项目投资回收期为4.64年，本项目的建设具有较好的社会效益和一定的经济效益。
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材料工程硕士论文精选篇十
1引言
1.1研究背景、意义及目的
1.1.1研究背景
工业遗产是人类文明的载体，是工业化进程的见证，是城市文化遗产的重要组成部分，形成了一个时代的记忆符号，承载着关于社会发展、科技进步的重大信息，有着非常重要的历史、科技、经济、审美价值。人们对工业遗产关注和研究始于20世纪50年代，最初由英国发起，起源于保存英国工业革命时期的机械与纪念物，后来扩展到对工业遗产的保护。20世纪60年代之后，欧美国家纷纷成立研究和保护工业遗产的工业考古组织，国际工业遗产保护委员会（TICCIH)应运于1978年在瑞典而生，自此，工业遗产的研究工作受到更加广泛的关注。20世纪90年代，工业遗产成为重要的遗产类型，是世界文化遗产保护领域的重要内容。2003年7月，国际工业遗产保护会议在俄罗斯的下塔吉尔举行，国际工业遗产保护委员会制定并通过了《下塔吉尔宪章》，这是有关工业遗产保护的最重要的国际宪章。2006年国际文化遗产日的主题定为“工业遗产”，亚洲制定了保护工业遗产的《“行动亚洲2003——2009”计划》。随着人们对工业遗产的重视，国际工业遗产的研究和保护工作迈向了一个新的发展阶段。中国也于2006年在无锡召开“中国工业遗产保护论坛”，并通过我国第一部关于工业遗产的保护性文件——《无锡建议》。目前，国内在东北地区和北京等地己经开始作了关于工业遗产的保护、开发和利用的工作，中国科学院自然科学史研究所联合中国非物质文化遗产保护中心拟就长三角包括上海的工业遗产展开系统全面的研究。
1.1.2研究意义及目的
进入21世纪以来，随着全球城市化、现代化快速发展，城市的更新和扩张也加快了步伐，旧工业建筑不可避免地被席卷进来，工业城市的更新发展和工业文明的传承之间的矛盾日益突出，大多数工业遗产面临着前所未有的困境。另一方面，由于工业遗产所承载的历史信息相对比较短，还没有引起公众的足够重视。于是，在人们破坏性地开发和自然损毁的双重压力下，很多工业遗产面临着毁坏、废弃、迁移、消失的严重威胁。由于中国对工业遗产的研究觉醒比较晚，所面临的形势更为严峻，在现代化步伐突飞猛进的形势下，城市建设和工业文明传承的矛盾尤其突出，中国的工业遗产面临着比其他国家更严重的破坏和毁灭。截至2011年6月，全世界共有44项世界工业遗产，中国只有都江堪1项位列其中；中国41项世界遗产中，也只有都江堰属于工业遗产；我国拥有全国重点文物保护单位271处，只有11处与工业遗产有关。所以说，中国关于工业遗产方面的研究亟待加强，以便及时地协调好城市更新和城市遗产保护之间的矛盾。
上海是中国近代工业的发源地，是工业革命在我国传播的前哨阵地，见证了中国近代工业从起步到发展壮大的艰辛历程，在凸显近代工业在中国的兴起和传播具有其他地区和城市无可替代的典型性甚至唯一性。上海老工业在中国近代工业史上有着举足轻重的地位，自1842年开堉开始近代工业历程以来，留下了丰富的工业遗产，有的还处于中国工业文明之最，这里有中国最早的造纸厂——上海机器造纸局、中国最早的自来水厂——杨树浦自来水厂、中国最早的机器棉纺厂——上海机器织布局等。于2009年开展的上海第三次全国文物普查整理出工业遗产250多处，这些工业遗产浓缩着我国工业化进程的历史信息，是这座城市不可替代的文化遗产。上海又是中国近代纺织工业的发源地，自1889年创办第一家动力机器棉纺织厂——上海机器织布局，掀开了中国动力机器纺织工业的新篇章。之后很长一段历史时期，上海的纺织工业都是上海地区经济赖以起步和发展的重要支柱，对上海地区的经济发展作出了重大贡献。解放前夕，上海纺织工业挤身为全国最大的纺织工业基地。然而，随着上世纪八、九十年代产业结构的调整、城市经济的转型，上海的传统纺织工业日渐凋零。进入21世纪以来，在市场经济和工业城市更新的冲击下，包括纺织工业在内的许多近代工业、尤其是新中国成立以来建设的现代工业的工业遗存，在新一轮的城市建设中，面临着作为工业遗产加以保留再利用或作为废弃遗物而拆除的遮她境地。上海于1986年被列入我国第二批国家级历史文化古城，作为一个历史文化古城，如果没有了历史发展的印痕，这个城市的面貌将是何其的苍白！由此看来，把上海工业遗产中极为重要、极具代表的纺织工业遗产作为选题来研究是非常必要的，这项课题不仅具有一定的理论探索意义，而且是技术史学科的前沿选题，同时对工业遗产的保护和城市工业文化的传承带有抢救性的现实价值。
2上海纺织工业发展的历史与现状
2.1我国纺织工业的发展概况
中国是四大文明古国之一，有着悠远的手工纺织业历史。早在新石器时代，人们已经懂得利用葛、麻等原料制作简单的纱和布；商周时期，市场上开始广泛流通着芒麻布和帛等丝织物；到了春秋战国和西汉初年，纺织技术的水平己经相当高超了，丝织物的品种达到几十种；汉唐盛世，开拓了享誉历史的“丝绸之路”，大批的精美丝织品经由“丝编之路"从海陆两路向外输出；宋元时期，随着棉花在中原地区的广泛种植和在长江流域的大力推广，手工棉纺织业得到了前所未有的快速发展。18世纪欧美资本主义国家机器纺织工业的发展，大大提高了生产效率，同时也改变了和中国之间纺织品贸易的流向，沉重地打击了中国的民族经济和手工棉纺织业。十九世纪的两次鸦片战争，我国的手工纺织业在帝国主义倾销机制棉纺品的沉重打击下走向衰落。我国近代纺织工业始于十九世纪七十年代的机器纺织工业，距今已有一百多年的历史。从1873年民族资本家陈启源在广东南海创办的继昌隆缫丝厂，到1949年新中国成立，我国的近代纺织工业经历了产生、初步发展、成长、曲折发展、复苏五个重要的历程。鸦片战争拉开了中国近代史的帷幕，在此之后经过30多年的孕育，到了 70年代，在洋务运动的促进和外国廉价纺织品大量输入的刺激下，中国开始兴办起我国的近代纺织工厂，标志着我国近代纺织工业的诞生，我国许多纺织工业门类实现了从无到有的零的突破。19世纪末到第一次世界大战前夕，我国的纺织工业得到了初步的发展。一方面，民族资本工业有了初步发展，开始了兴办纺织厂的热潮，先后形成了 1896?1899年和1905?1908年的两个热潮另一方面，《马关条约》又允许外国资本在内地设厂，中国工业制造的专有权就这样丧失了。
3上海纺织工业遗产的整理与分析........ 18
3. 1上海的纺织工业遗产概况....... 18
3.2近现代以来的上海纺织工业遗产....... 18
3. 3上海纺织工业遗产的特征....... 22
3. 3. 1地域分布特征....... 22
3. 3.2工业建筑风格特征....... 22
3.3.3工业建筑功能特征 .......26
4案例：“湖丝栈”工业遗产的调研与分析....... 27
4. 1 "湖丝栈”的现存状况....... 27
4.1.1区位及环境分析 .......27
4. 1. 2现状用地及建筑形态....... 27
4.2 “湖丝栈”的历史沿革....... 28
4.3 “湖丝栈”工业遗产的价值评定....... 29
4.4湖丝栈创意产业园....... 30
4.5小结 .......32
5关于上海纺织工业遗产的保护....... 33
5.1保护和再利用过程中存在的问题 .......33
5.1.1共性问题....... 33
5.1.2湖丝栈创意产业园所面临的问题....... 34
5.2保护和再利用的基本原则....... 35
结论
国际上对工业遗产关注和研究至今已走过60年的历程，西方发达国家在工业遗产的保护和再利用研究及保护实践方面积累了不少珍贵经验。而中国的研究历程却只有6年，还未脱离起步阶段，虽然目前我国工业遗产的保护和再利用工作有一定进展，但主要还是借鉴国外的先进经验，总体上还未形成适合本国的系统的、成熟的保护和利用机制。鉴于工业遗产所承载的重大历史、科技、经济、审美等方面的价值，我们在今后的工作中应综合审视各种价值，从更高、更长远的角度去思考更好的保护和再利用方法。纺织工业遗产在我国的工业遗产保护使命中占有及其重要的地位，上海又是中国近代纺织工业的发源地，纺织工业遗产尤其是占主导地位的外资纺织工业遗产更有着独特的价值。“湖丝找”作为上海近代较早出现的纺织工业遗产，历经百年沧桑依然完好如初。无论从上海的城市经济发展还是我国工业遗产保护大局的角度出发，全面而又系统地对这些纺织工业遗产进行有效保护和合理再利用，使其在保存历史风貌的基础上，重新焕发生机和活力，都有着及其重要的历史意义和现实意义。本文以“湖丝栈”为例试着分析了纺织工业遗产保护、再利用过程中存在的问题，并对相应问题作了建议性的策略，希望能够起到抛砖引玉的效果，激起更多的关于工业遗产保护和再利用的高见和良策。笔者相信，随着我国对文化遗产保护的加强和公众文化遗产保护意识的提高，包括纺织工业遗产在内的工业遗产的研究也会逐步全面化、深刻化，最终形成自己系统的、成熟的保护和利用机制，从而为所在城市树立独特的形象，更是为保护我们的遗产而努力。
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