【正文】
、火箭用推進劑(如濃硝酸、四氧化二氮、肼類)和各種潤滑劑、液壓油等。對機身材料,氣動力加熱效應(yīng)使表面溫度升高,需要結(jié)構(gòu)材料具有好的高溫強度;對發(fā)動機材料,要求渦輪盤和渦輪葉片材料要有好的高溫強度和耐高溫腐蝕性能。同時飛行器除了受靜載荷的作用外還要經(jīng)受由于起飛和降落、發(fā)動機振動、轉(zhuǎn)動件的高速旋轉(zhuǎn)、機動飛行和突風(fēng)等因素產(chǎn)生的交變載荷,因此材料的疲勞性能也受到人們極大的重視。減輕飛行器本身的結(jié)構(gòu)重量就意味著增加運載能力,提高機動性能,加大飛行距離或射程,減少燃油或推進劑的消耗。采用抗氧化性能更好的碳碳復(fù)合材料、陶瓷隔熱瓦等特殊材料可以解決防熱問題。60年代以來,航空航天材料性能的不斷提高,一些飛行器部件使用了更先進的復(fù)合材料,如碳纖維或硼纖維增強的環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料等,以減輕結(jié)構(gòu)重量。40年代初期出現(xiàn)的德國 V2火箭只使用了一般的航空材料。在合金強化理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一系列高溫合金使得噴氣式發(fā)動機的性能得以不斷提高。1906年德國冶金學(xué)家發(fā)明了可以時效強化的硬鋁,使制造全金屬結(jié)構(gòu)的飛機成為可能。18世紀(jì)60年代發(fā)生的歐洲工業(yè)革命使紡織工業(yè)、冶金工業(yè)、機器制造工業(yè)得到很大的發(fā)展,從而結(jié)束了人類只能利用自然材料向天空挑戰(zhàn)的時代。航空航天材料一、簡介航空航天材料是指飛行器及其動力裝置、附件、儀表所用的各類材料,是航空航天工程技術(shù)發(fā)展的決定性因素之一。三、小結(jié)PVC是一種通用塑料,價格低廉,應(yīng)用廣泛,但其韌性差、穩(wěn)定性差,通過不同的方式對其進行改性復(fù)合,不僅可以使PVC達到增強、增韌的目的,還會賦予PVC一些特殊性能(如高阻隔性、高導(dǎo)電性、高阻燃、抑氧、尺寸穩(wěn)定性、優(yōu)良的光學(xué)性能等)。有機添加改性是指在塑料中添加有機添加劑的一類改性,常用的有機添加劑主要有:增塑劑、有機錫穩(wěn)定劑、抗氧劑從有機阻燃劑等。塑料的添加改性是開發(fā)最早的一種改性方法,它改性效果明顯,工藝簡單,成本低。研究較多的復(fù)合技術(shù)主要有:納米粒子增韌增強PVC、納米插層復(fù)合物增韌增強PVC、分子復(fù)合納米材料增韌增強PVC、原位復(fù)合材料增韌增強PVC、納米晶須增韌增強PVC及納米級聚合物微纖增韌增強PVC等。與傳統(tǒng)的復(fù)合材料相比,由于納米粒子帶來的納米效應(yīng)和納米粒子與基體間強的界面相互作用,聚合物納米復(fù)合材料具有優(yōu)于相同組分常規(guī)聚合物復(fù)合材料的力學(xué)、熱學(xué)性能,為制各高性能、多功能的新一代復(fù)合材料提供了可能。這些特性使納米微粒結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出奇異的物理、化學(xué)特性,具有卓越的光、力、電、熱、放射、吸收等特殊功能。5各種互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物(IPN)技術(shù),IPN法形成了互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物,是一種以化學(xué)法制備物理共混物的方法。4.共聚一共聚法:這是制備共混物的化學(xué)方法。3.乳液共聚法:將不同聚合物的乳液均勻混合再共沉析而得的共混物。PVC與ACR或CPE共混,:1.機械共混法:將諸聚合物組分在混合設(shè)備如高速混合機、雙輥混煉機、擠出機中均勻混合。PVC與其他性能相對優(yōu)良的材料共混,可以提高PVC的性能。從而達到改變原有樹脂性能的一種改性方法。PVC的增韌增強改性引起了世界各國學(xué)者廣泛的關(guān)注,并展開了大量的研究工作。為了改進這些性能,國內(nèi)外自上世紀(jì)70年代起開始大規(guī)模的開展PVC改性的研究,內(nèi)容涉及增韌、增強、提 高耐熱性能、賦予PVC特種功能等方面,迸一步拓寬了PVC的應(yīng)用領(lǐng)域。我國硬質(zhì)PVC制品比例甚小,無論在樹脂品級、改性劑的研究、生產(chǎn)、加工設(shè)各改良及制品市場開拓諸方面有待發(fā)展。近年來硬質(zhì)品發(fā)展迅速,其中硬質(zhì)擠出制品如管材、板材、異型材等正被用來代替鋼材、木材等制造管道、板材、建筑結(jié)構(gòu)材料、裝飾材料以及各種嵌條。PVC作為通用樹脂之一,具有價廉、阻燃性能優(yōu)良、絕緣性能好、耐腐蝕等優(yōu)良的綜合性能和價格低廉、原材料來源廣泛的優(yōu)點,已被廣泛的應(yīng)用于建筑、包裝及汽車工業(yè)等領(lǐng)域,其產(chǎn)量僅次于聚乙烯(PE)而居世界樹脂產(chǎn)量的第二位。二十一世紀(jì)能源工業(yè)、材料工業(yè)、信息工業(yè)將是世界經(jīng)濟的三大支柱產(chǎn)業(yè)。塑料工業(yè)在當(dāng)今世界已成為新型的材料工業(yè),塑料已經(jīng)和鋼材、木材、水泥并列為4大基本材料,而今作為塑料原料的合成樹脂產(chǎn)量多年來始終以高速增長??紤]如何才能使植入材料整合,使得組織重建并建立在分子設(shè)計的基礎(chǔ)上以材料的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系、材料的化學(xué)組成表面性質(zhì)和生命體組織的相容性之間的關(guān)系為依據(jù),從而研究開發(fā)新材料才是重要課題。醫(yī)用材料近些年來研究效果顯著,但目前仍然處于經(jīng)驗和半經(jīng)驗階段。迄今為止,許多人工臟器還不能解決凝血問題,異體材料的抗凝血性已成為醫(yī)用高分子材料發(fā)展的一個重要的問題,制備生物相容性好、具有抗血栓性能的材料已成為目前的一個重要的課題。傳統(tǒng)的醫(yī)用高分子材料多采用聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯作為硬組織材料,但它們的性能還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。至于藥膏、洗劑、酊劑等外用藥液的包裝,則用耐腐蝕性極強且綜合性能優(yōu)良的聚四氟乙烯來擔(dān)任。軟型材料如聚乙烯、聚丙烯、聚偏氯乙烯及乙烯醋酸乙烯共聚物等,常加工成復(fù)合薄膜,主要用來包裝固體沖劑、片劑等藥物。硬型材料如聚酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯等,由于其強度高、透明性好、尺寸穩(wěn)定、氣密性好,常用來代替玻璃容器和金屬容器,制造飲片和膠囊等固體制劑的包裝。用于藥物包裝的高分子材料正逐年增加。例如,人工晶狀體以前多用硅玻璃水晶體,后采用硅橡膠球,也可以用甲基丙稀酸環(huán)和甲基丙烯酸丁酯的共聚物來提高其折光性和韌性。 用于治療用的功能高分子材料主要包括牙科材料、眼科材料、美容材料和外用治療用材料。人造器官在使用前的滅菌也是重要的一個環(huán)節(jié)。大多數(shù)的高分子本身對生物體并無毒副作用,不產(chǎn)生不良影響,毒副作用往往來自于高分子生產(chǎn)時加入的添加劑,如抗氧劑、增塑劑、催化劑以及聚合不完全產(chǎn)生的低分子聚合物。四、醫(yī)用高分子材料分類 高分子人造器官主要包括人造心臟、人造肺、人造腎臟等內(nèi)臟器官;人造血管、人造骨骼等體外器官;人造假肢等。人工器官還要求材料應(yīng)具有良好的加工性能,易于加工成所需的各種復(fù)雜形狀。除上述一般要求外,根據(jù)用途的不同和植入部位的不同有著各自的特殊要求,如與血液接觸的不能產(chǎn)生凝血,眼科材料應(yīng)對角膜無刺激,注射整形材料要求注射前流動性好,注射后固化要快等。應(yīng)用高分子材料植入人體后,其本身的性能以及它所包含的雜質(zhì)、殘余單體等都有可能引起和眾多副反應(yīng)的發(fā)生。生物醫(yī)用藥用功能材料植入人體時,除應(yīng)該考慮材料的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)外,另外還應(yīng)該考慮其形狀因素。有些添加劑會隨時間的變化,從材料內(nèi)部逐漸遷移到表面與體液和組織發(fā)生作用,引起各種急性和慢性的反應(yīng)。醫(yī)用材料必須與人體的組織相容性好,不會引起炎癥或其他排異反應(yīng)材料,所引起的宿主反應(yīng)應(yīng)該能夠控制在一定可以接受的范圍之內(nèi)。人體是一個相當(dāng)復(fù)雜的環(huán)境,血液在正常環(huán)境下呈現(xiàn)微堿性,胃液呈酸性,且體液與血液中含有大量的鉀、鈉、鎂離子,含有多種生物酶、蛋白質(zhì)、人體的環(huán)境易引起聚合物的降解、交聯(lián)及氧化反應(yīng);生物酶會引起聚合物的解聚;體液會引起高分子材料中的添加劑析出;血液中的脂類、類固醇以及脂肪等會引起聚合物的溶脹,使得材料的強度降低。比如,用超高分子量聚乙烯材料做人工關(guān)節(jié)時,應(yīng)該用模量高、耐疲勞強度好、耐磨性好的材料。其特點是這種材料一般由活體組織和人工材料有機結(jié)合而成,在分子設(shè)計上以促進周圍組織細(xì)胞生長為預(yù)想功能,其關(guān)鍵在于誘使配合基和組織細(xì)胞表面的特殊位點發(fā)生作用以提高組織細(xì)胞的分裂和生長速度。該階段的特點是在分子水平上對合成高分子的組成、配方和工藝進行優(yōu)化設(shè)計,有目的地開發(fā)所需要的高分子材料。生物醫(yī)用高分子材料的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段,第一階段始于1937年,其特點是所用高分子材料都是已有的現(xiàn)成材料,如用丙烯酸甲酯制造義齒的牙床。內(nèi)科用的主要是高分子藥物。機體內(nèi)用材料又可分為外科用和內(nèi)科用兩類。機體外用的材料主要是制備醫(yī)療用品,如輸液袋、輸液管、注射器等。目前,生物醫(yī)用功能材料應(yīng)用很廣泛,幾乎涉及到醫(yī)學(xué)的各個領(lǐng)域。從高分子醫(yī)療器械到具有人體功能的人工器官,從整形材料到現(xiàn)代醫(yī)療儀器設(shè)備,幾乎涉及到醫(yī)學(xué)的各個領(lǐng)域,都有使用醫(yī)用高分子材料的例子。這類材料是用于與生命系統(tǒng)接觸并發(fā)生相互作用,能夠?qū)?xì)胞、組織和器官進行診斷治療、替換修復(fù)或誘導(dǎo)再生的天然或人工合成的特殊功能材料。希望學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)給予大力支持,支持機電學(xué)院的老師,支持礦大的機械學(xué)科的發(fā)展,支持機械學(xué)科的教育工作。加上學(xué)校對機電學(xué)科教學(xué)的忽視,導(dǎo)至學(xué)生對機電的不了解,在以后工作當(dāng)中對出現(xiàn)問題不知道如何去解決!在這里我也希望學(xué)校和學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)關(guān)注一下機電學(xué)科的發(fā)展,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),拓寬學(xué)生的知識面。解救那些用生命換來工業(yè)糧食的礦山工人們,那些對礦上不離不棄的礦大人三、中國礦業(yè)大學(xué)的機械電子的感悟機電是中國礦業(yè)大學(xué)起步較早的一門學(xué)科,也是社會發(fā)展的一門前沿學(xué)科,機電控制、機電一體化和機電自動化都是現(xiàn)代制造技術(shù)所必須的學(xué)科。在那里生產(chǎn)的資源推動著中國的發(fā)展,然而卻沒有人去推動他們的發(fā)展。也是中國汽車零部件企業(yè)的新的經(jīng)濟增長點?,F(xiàn)代汽車電子化、智能化、多媒體化和網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用,不僅提高了汽車的動力性、經(jīng)濟性、安全和環(huán)保性,改善了行駛的穩(wěn)定性和舒適性,推動了汽車工業(yè)的發(fā)展,還為電子產(chǎn)品開拓了廣闊的市場,從而推動了電子工業(yè)的發(fā)展。中國汽車的發(fā)展方向中國車企目前還處于開闊市場階段,但從長遠(yuǎn)方向看,提高自身產(chǎn)品才是第一要旨。具體方式基本都是從進口全部散件組裝開始,逐漸提高國產(chǎn)化率。1984年至1987年,我國進口轎車64萬輛,耗資266億元。改革開放后,我國經(jīng)濟迅速發(fā)展,對轎車的需求越來越強,我國落后的轎車工業(yè)根本無法滿足這種需求。在相當(dāng)長的時間里,上海轎車支撐著國內(nèi)對轎車的需求,為社會發(fā)展做出了貢獻。1980年,該車年產(chǎn)量突破5000輛。到1979年,上海牌轎車共生產(chǎn)了一萬七千多輛,成為我國公務(wù)用車和出租車的主要車型。首先制成了車身外板成套沖模,結(jié)束了車身制造靠手工敲打的落后生產(chǎn)方式,又以此為基礎(chǔ)制成各種拼裝臺,添置點焊機,實現(xiàn)拼裝流水線生產(chǎn),轎車質(zhì)量得到穩(wěn)定和提高。六七十年代,除了紅旗外,中國惟一大批量生產(chǎn)的轎車就是上海牌轎車。8月一汽又設(shè)計試制成功第一輛紅旗牌高級轎車,9月上海汽車配件廠試制成功第一輛鳳凰牌轎車。1956年是中國汽車史上令人難忘的一年。一、對我國汽車前沿的感悟中國汽車發(fā)展歷程新中國剛一成立就決定發(fā)展自己的汽車工業(yè),1953年第一汽車制造廠破土動工,毛澤東主席為奠基儀式親自題寫了“第一汽車制造廠奠基紀(jì)念”。學(xué)院在這個時候給我們安排學(xué)科前沿講座,意義是非凡的,我們也應(yīng)該抓住這次機會認(rèn)真學(xué)習(xí)學(xué)科前沿知識,為以后的工作生涯和人生打下結(jié)實的基礎(chǔ)。學(xué)科前沿是指某一學(xué)科中最能代表該學(xué)科發(fā)展趨勢制約該學(xué)科當(dāng)前發(fā)展的關(guān)鍵性科學(xué)問題、難題及相應(yīng)的學(xué)說。量子通信與量子計算。這種壓縮必然會損失一部分原始信息 參考文獻,盧凱, D,Jozsa solution of problems by quanturm putation[C]//Proc Roy Soc London A,1992,439:553558,宋方敏。計算機視覺的一個重要領(lǐng)域是圖像處理和模式識別。使用這種算法,在量子計算機上可以實現(xiàn)對未加整理數(shù)據(jù)庫Ⅳ的平方根量級加速搜索,而且用這種加速搜索有可能解決經(jīng)典上所謂的NP問題。量子計算機還可用于數(shù)據(jù)庫的搜索。因子分解對于經(jīng)典計算機而言是難解問題,以至于它成為共鑰加密算法的理論基礎(chǔ)。量子計算研究的一個重要方向就是致力于這類問題的量子算法研究。目前經(jīng)典的計算機可以進行復(fù)雜計算,解決很多難題。量子計算機會終結(jié)任何依靠計算復(fù)雜度的加密技術(shù),但這不意味著從此我們會失去信息安全的保護。由于這個數(shù)很大,用目前經(jīng)典計算機的速度算出它的質(zhì)數(shù)因子幾乎是不可能的任務(wù)。我們今天在互聯(lián)網(wǎng)上輸入的各種密碼,都會用到RSA算法加密。1985年,牛津大學(xué)的物理學(xué)家戴維?德意志提出了量子圖靈機模型的概念。因此在大數(shù)據(jù)處理技術(shù)需求強烈的今天,量子計算機越來越獲得互聯(lián)網(wǎng)巨頭們的重視。如果單次運算速度達到目前民用電腦CPU的級別(1GHz),那么這個64位量子計算機的數(shù)據(jù)處理速度將是世界上最快的“天河二號”超級計算機()的545萬億倍。以此類推,量子計算的速度與量子比特數(shù)是2的指數(shù)增長關(guān)系。量子力學(xué)則不同,物質(zhì)會同時處于不同的量子態(tài)上。目前量子進化算法已經(jīng)應(yīng)用于許多領(lǐng)域,例如:工程問題、信息系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等。量子進化算法是進化算法與量子計算的理論結(jié)合的產(chǎn)物,該算法利用量子比特的疊加性和相干性,用量子比特標(biāo)記染色體,使得一個染色體可以攜帶大數(shù)量的信息。目前已有的量子智能計算研究主要包括:量子人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),量子進化算法,量子退火算法和量子免疫算法等。這種計算稱為量子并行計算,量子并行處理大大提高了量子計算機的效率,使得其可以完成經(jīng)典計算機無法完成的工作,這是量子計算機的優(yōu)越性之一。量子計算最本質(zhì)的特征為量子疊加性和相干性。得出輸出態(tài)之后,量子計算機對輸出態(tài)進行一定的測量,給出計算結(jié)果。量子計算機的輸入用一個具有有限能級的量子系統(tǒng)來描述,如二能級系統(tǒng)(稱為量子比特),量子計算機的變換(即量子計算)包括所有可能的幺正變換。b經(jīng)典計算機內(nèi)部的每一步變換都將正交態(tài)演化為正交態(tài),而一般的量子變換沒有這個性質(zhì),因此,經(jīng)典計算機中的變換(或計算)只對應(yīng)一類特殊集。所有的輸入態(tài)均相互正交。經(jīng)典計算機具有如下特點:a其輸入態(tài)和輸出態(tài)都是經(jīng)典信號,用量子力學(xué)的語言來描述,也即是:其輸入態(tài)和輸出態(tài)都是某一力學(xué)量的本征態(tài)。要說清楚量子計算,首先看經(jīng)典計算。兩量子位算符,其中一個是控制位,它確定在什么情況下目標(biāo)位才發(fā)生改變;另一個是目標(biāo)位,它確定目標(biāo)位如何改變;翻轉(zhuǎn)或相位移動。函數(shù)的演化由幺正演化算符通過量子邏輯門的操作來實現(xiàn)。對光子來說,可