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纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料,这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。
德国科学家H.Gleiter教授最先提出纳米晶体材料这一概念,指的是晶粒尺寸在纳米数量级(通常该尺寸<100nm)以下的超细材料,随着时代的进步科技的不断发展,人们对纳米材料的概念也在不断发生转变,理解初期阶段,它是指由纳米超微颗粒通过压制等方法形成的纳米固体或具有一定厚度的薄膜,时至今日,广义的纳米材料是指在材料的三维尺度中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料[1]。
经过时代的演变和发展,纳米材料的概念一直演绎更新,国际上普遍认同凡是尺寸在纳米数量级(1~100nm)或出现纳米效应的超细材料均可认为是纳米材料,在纳米材料中金属纳米粒子一直是人们关注的焦点,金属纳米粒子由于自身的独特性, 在医药、光电、电子产业、热学、生物信息等方面具有重要的应用前景,在这些领域有许多新的突破和进展,如Frens采用不同浓度的柠檬酸钠作为还原剂而得到了金纳米颗粒系列,其粒径范围在 16~ 147nm[2];Nersisyam等利用溶胶-凝胶法制造银纳米粒子,通过使用不同的还原剂将银纳米粒子的范围控制在20~50mm[3];王睿等利用乙二醇还原性,在对溶剂进行高温加热的情况下并施以光诱导作用将银纳米粒子的尺寸控制在50nm左右同时得到三角形和圆盘形两种粒子形态[4]。除开金银这些贵重金属,对铜纳米粒子的研究最近也掀起了一股热潮,李延君等人通过对不同温度和不同浓度试剂的调配在极性溶剂中制备了粒径范围在7~ 70nm的铜纳米粒子[5]。
纳米材料的晶粒尺寸一般在100nm以下数量级,在纳米材料中晶粒的晶界呈多面性,而晶界的体积百分数往往和材料缺陷密度呈正比,体积百分数越大其缺陷密度越高,这种独特的晶粒结构使得纳米材料相对于传统材料呈现出许多的优越性,它的奇特性能包括宏观量子隧道效应、量子尺寸效应、导电性好、力学性能优异等等。
纳米材料其实对我们每个人来说它并不陌生,自然界中就存在许多的天然的纳米材料,比如牙齿、陨石等都是由纳米颗粒组成,而如今大多数国家都将纳米材料制作及技术发展作为重要的科研领域,它在某种程度上反应了一个国家在材料领域的发展水平,时至今日,制备纳米材料的方法多种多样,例如机械研磨、物理粉碎、气相沉积、溶胶法及真空冷凝等方法[6]。针对纳米材料的制备方法按照其原理不同分法亦不相同:发生反应的状态不同主要分为干法(固体之间的反应)和湿法(水溶液里进行的反应);原料存在的状态不同亦可分为固相法(金属盐或金属氧化物混合后通过煅烧的方法直接发生固相反应)、气相法(物质在气体的状态下发生物理或化学反应)与液相法(可溶性性盐溶液通过蒸发、升华将金属粒子结晶出来);按制备手段也可分为化学法(沉淀法、相转变法、气溶胶反应法等)、物理法(蒸汽冷凝法、电火花法、离子溅射法等)和综合法(PECVD、LICVD等)。
这些方法各有所长各有所短,比如固相法利用热分解原理得到的产物容易再次凝结成块,需要重新粉碎、搅拌,增加了成本;物理粉碎法相对来说工艺简单、低成本高产量,但是极易引入杂质,造成产物质量纯度低;气相法制备的纳米颗粒纯度较高,与之相应的成本高,对纳米颗粒的粒径尺寸也有要求,这些制备方法既有优势也有自身的劣势,而这些劣势限制了纳米材料的进一步发展。
纳米材料作为材料科学领域的热点焦点,纳米技术也被国际公认为21世纪最具发展力的的科研领域,诺贝尔获奖者Feyneman早年就预言:如果能在极小的尺度下对粒子进行重新组合排列,物质就会显示出不一样的特性。现在我们明白他所说的就是纳米材料,通过对纳米材料中超微颗粒结构的变化得到的独特性能解决科研领域中的许多难题,它的应用领域是非常广泛的,以下列领域为代表:
陶瓷领域纳米技术在陶瓷中的应用越来越流行,其原理是将纳米尺度的陶瓷粉加入瓷釉中,改善传统陶瓷性能,达到抗菌、自净等功能,特别是在力学增强方面,如材料的硬度、强度、韧性等。传统陶瓷的加工工艺离不开高温,可是通过高温烧结会增加材料的脆性,陶瓷的断裂韧度会随着脆性的增加而降低,这就使得传统陶瓷具有易碎的特点,纳米陶瓷材料所需要的温度在传统的基础上可降低接近600℃,同时无需催化剂,大大降低了对材料品质的污染,减少了能耗需要,纳米陶瓷材料在较低的温度下进行烧结,在保留陶瓷硬度的同时增加了它的韧性、弹性形变、耐腐蚀、耐高温高压等特点,新型的陶瓷甚至可以磨削,至此陶瓷材料远离高能耗、易碎。
催化方向纳米技术广泛的渗透到催化领域,纳米催化的出现及关于它相关研究越来越受到更多人的重视,普通的催化剂对温度有较高的要求,但是纳米催化剂对温度的要求较低的,通常在常温后者低温就可以进行,纳米催化剂是超微颗粒,尺寸小,故高表面能高,发生反应后其效果是普通催化剂的数十倍或百倍以上,例如金属纳米粒子Ni和Cu-Zn组成的催化剂与传统的催化剂Ni相比对有机加氢的效率增长了10倍。
医药方面纳米材料在医药方面的应用也有明显的优势,可增加患者的疗效,而纳米技术在医药生产上的应用可以使医疗技术更加细化,同时能研制出普通医药无法比拟具有特定功能的药品,而一些具有纳米技术的仪器在对疾病的诊断方面只需要患者极少的一点的血液,通过对蛋白质、DNA的匹对就可确定出疾病,如果将纳米粒子作为药物载体,那么药物就具有靶向作用,可以直击病灶。使治疗更加直接,而药物产生的毒性也能明显降低。
复合材料复合材料由于其优良的综合性能而广泛应用于光电、航天材料、交通运输等领域,而纳米复合材料更具吸引力,现如今纳米复合材料主要括纳米聚合物基、纳米碳管功能、纳米钨铜,例如Wu-Cu纳米复合物具有较高的综合性能,导电性能优异,传热好,不易发生热膨胀。
[1]张立德,牟继美.纳米材料和纳米结构.第一版,北京科学出版社,2001年.
[2]Frens G. Regulation of the particle size in monodisperse gold suspensions[J]. Nature:Physical Science,1973,241(105):20-22.
[3]Nesisyan H H, Lee H, Son H T, et al. Materials Research Bulletin,2003,38:949-956.
[4]王睿,等.不同形态银纳米粒子的非线性光学特性.高等学校化学学报.2012,33:149-152.
[5]李延军,唐建国,等.粒径可控的铜纳米粒子的液相还原法制备.化学工程师.2008(5):17-20.
[6]Lu K,Lu J, Wang T, et al.A new method for synthesizing nanocrystaline alloys[J].Journal of Applied Physics,1991,69(1):522-524.
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随着科学技术的高速发展,人类对产品的使用不再局限于满足生理需求,而是追求更高层次的心理需求,设计理念也从“以机器为本”转换为“以人为本”。在设计活动中,设计师将“以人为本”作为设计宗旨,因此,设计心理学应运而生,并逐渐成为一门不可或缺的学科。
作为一门新兴的学科,国内外的学者对设计心理学还没有形成统一的定义,其研究的对象和内容也还没有形成完整的体系。在国外,设计师已经从设计的各个角度出发,为设计心理学编写了一些基本的定义。
心理现象的学者之一——赫伯特·A·西蒙在《关于人为事物的科学》中提出,设计可以作为一门人机科学的心理学,从而使设计领域将设计作为一种复杂的思维过程加以关注。在国内,江南大学教授李彬彬是我国最早进行设计心理学研究的学者之一,在她2001年出版的《设计心理学》中指出,“设计心理学研究的是如何在工业设计活动中更好地把握消费者的心理活动,遵循消费者在消费过程中的行为规律,设计出市场所需要的产品,以此提升消费者的满意度”。有很多学者认为,设计心理学是设计学所有专业中的一门必修课,在心理学的基础上,指导设计师如何把握人们的心理状态,特别是他们的消费心理。同时,研究设计师在设计活动过程中的心态,以及设计产品对社会的影响,并使这些分析结果为设计服务,使设计能更好地反映和满足人们的真实需求。
对于设计心理学的定义,还处于百家争鸣的阶段,尚无定论,但可归纳出设计心理学的4个基本特征:①设计心理学是心理学的分支之一,是设计艺术学与心理学交叉的边缘学科;②设计心理学研究设计学领域中的每一个心理现象及其相互关系,以及形成这些心理现象的相关因素和规律;③设计心理学的研究目的是指导设计师更好地遵循人们心理活动的规律,开展创造性的设计活动,从而提高产品的真实需求度;④设计心理学通过对思维和创造过程客观规律的研究,可提升设计师的设计和管理能力。
对设计心理学的研究不能只局限于理论研究阶段,更重要的是如何在设计实践中更好地运用心理学的理论研究,通过描述、预测和理解等设计心理学的研究成果,更好地洞察人的消费行为和消费心理,使设计更好地服务于人。
设计是逐渐进化、逐步发展的。20世纪以来,越来越多的人认识到设计对市场的重要性,越来越多的企业大力推广和广泛应用设计学科的知识,以获取巨额利润。设计师从工程学、文学等学科的内容中提炼、形成了一些较为成熟的设计理论,而且这些设计理论还有更广阔的空间需要探究。随着人类社会逐渐成熟,设计师开始意识到不能随心所欲地设计,在设计过程中必须以人的本质需求为根本,并以此为目的分析消费者的心理状态和心理特征,设计适销对路的产品。
20世纪90年代,设计心理学成为一门独立的学科,但直到二战结束后,设计心理学才逐渐成型,主要有以下2方面的原因:①二战后由于经济的快速发展,与设计心理学密切相关的心理学、美学、工业心理学和人机工程学等相关学科理论开始进入设计师的视野,并逐步成熟。这些学科的研究成果很好地促进了设计心理学的发展。②目前,市场竞争越来越激烈,商品生产开始从“人适应机器”转变到“机器适应人”,市场已从卖方市场为中心转变为买方市场主导的时代。设计作为决定商品成功与否的关键环节,迫切需要设计心理学作为支撑;反之,设计的发展也为设计心理学的应用提供了广阔的舞台。
唐纳德·A·诺曼对设计心理学的发展作出了杰出的贡献,他提出设计师应如何研究产品,即关注产品的可用性,但不能抛弃产品的艺术美,设计集创造性、实用性、美感于一身的产品。
国内的设计心理学起步较晚,设计学与心理学的结合程度较低,理论体系与实践环节脱节,设计师的真实想法往往与最终的产品相差甚远。生产商以制造指导设计,因此,现代市场中存在很多廉价、同质化程度很高的产品。在国内,还没有真正认识到工业设计的重要性,设计心理学的地位也较低。
随着时代的发展,在物质生活水平提高的同时,精神生活水平也在不断提高,人们越来越重视自己的心理需求。因此,对于设计师而言,满足人们的心理需求必将成为设计师的首要目的。未来,人们会看到更多的为人的设计,为人类的真实需求而展开的设计。随着时代的发展,设计心理学也在不断发展,但很多人对设计心理学的认识仅仅还停留在以往的阶段。在大数据时代,人们的某些思想观念转变很快,设计心理学的研究要跟上时代的步伐,而不是停留在某一阶段。设计心理学应具有相应的时代性,只有把握好设计心理学的发展和变化,才能更好地利用设计心理学指导设计实践。
设计师难以了解所有用户的想法,也无法主导所有用户的意志,但认真为每一位用户考虑,抓住设计“以人为本”的本质,这样即使世界变幻莫测、时代脚步永不停息,设计也将会是永恒的。
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摘要:综述了纳米材料研究概况,对纳米材料的研究进展、制备方法、及其应用领域进行了介绍,并与传统材料进行比对,介绍了纳米材料的的优点。
关键词:纳米材料;制备方法;应用
德国科学家H.Gleiter教授最先提出纳米晶体材料这一概念,指的是晶粒尺寸在纳米数量级(通常该尺寸<100nm)以下的超细材料,随着时代的进步科技的不断发展,人们对纳米材料的概念也在不断发生转变,理解初期阶段,它是指由纳米超微颗粒通过压制等方法形成的纳米固体或具有一定厚度的薄膜,时至今日,广义的纳米材料是指在材料的三维尺度中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料[1]。
经过时代的演变和发展,纳米材料的概念一直演绎更新,国际上普遍认同凡是尺寸在纳米数量级(1~100nm)或出现纳米效应的超细材料均可认为是纳米材料,在纳米材料中金属纳米粒子一直是人们关注的焦点,金属纳米粒子由于自身的独特性, 在医药、光电、电子产业、热学、生物信息等方面具有重要的应用前景,在这些领域有许多新的突破和进展,如Frens采用不同浓度的柠檬酸钠作为还原剂而得到了金纳米颗粒系列,其粒径范围在 16~ 147nm[2];Nersisyam等利用溶胶-凝胶法制造银纳米粒子,通过使用不同的还原剂将银纳米粒子的范围控制在20~50mm[3];王睿等利用乙二醇还原性,在对溶剂进行高温加热的情况下并施以光诱导作用将银纳米粒子的尺寸控制在50nm左右同时得到三角形和圆盘形两种粒子形态[4]。除开金银这些贵重金属,对铜纳米粒子的研究最近也掀起了一股热潮,李延君等人通过对不同温度和不同浓度试剂的调配在极性溶剂中制备了粒径范围在7~ 70nm的铜纳米粒子[5]。
纳米材料的晶粒尺寸一般在100nm以下数量级,在纳米材料中晶粒的晶界呈多面性,而晶界的体积百分数往往和材料缺陷密度呈正比,体积百分数越大其缺陷密度越高,这种独特的晶粒结构使得纳米材料相对于传统材料呈现出许多的优越性,它的奇特性能包括宏观量子隧道效应、量子尺寸效应、导电性好、力学性能优异等等。
纳米材料其实对我们每个人来说它并不陌生,自然界中就存在许多的天然的纳米材料,比如牙齿、陨石等都是由纳米颗粒组成,而如今大多数国家都将纳米材料制作及技术发展作为重要的科研领域,它在某种程度上反应了一个国家在材料领域的发展水平,时至今日,制备纳米材料的方法多种多样,例如机械研磨、物理粉碎、气相沉积、溶胶法及真空冷凝等方法[6]。针对纳米材料的制备方法按照其原理不同分法亦不相同:发生反应的状态不同主要分为干法(固体之间的反应)和湿法(水溶液里进行的反应);原料存在的状态不同亦可分为固相法(金属盐或金属氧化物混合后通过煅烧的方法直接发生固相反应)、气相法(物质在气体的状态下发生物理或化学反应)与液相法(可溶性性盐溶液通过蒸发、升华将金属粒子结晶出来);按制备手段也可分为化学法(沉淀法、相转变法、气溶胶反应法等)、物理法(蒸汽冷凝法、电火花法、离子溅射法等)和综合法(PECVD、LICVD等)。
这些方法各有所长各有所短,比如固相法利用热分解原理得到的产物容易再次凝结成块,需要重新粉碎、搅拌,增加了成本;物理粉碎法相对来说工艺简单、低成本高产量,但是极易引入杂质,造成产物质量纯度低;气相法制备的纳米颗粒纯度较高,与之相应的成本高,对纳米颗粒的粒径尺寸也有要求,这些制备方法既有优势也有自身的劣势,而这些劣势限制了纳米材料的进一步发展。
纳米材料作为材料科学领域的热点焦点,纳米技术也被国际公认为21世纪最具发展力的的科研领域,诺贝尔获奖者Feyneman早年就预言:如果能在极小的尺度下对粒子进行重新组合排列,物质就会显示出不一样的特性。现在我们明白他所说的就是纳米材料,通过对纳米材料中超微颗粒结构的变化得到的独特性能解决科研领域中的许多难题,它的应用领域是非常广泛的,以下列领域为代表:
陶瓷领域 纳米技术在陶瓷中的应用越来越流行,其原理是将纳米尺度的陶瓷粉加入瓷釉中,改善传统陶瓷性能,达到抗菌、自净等功能,特别是在力学增强方面,如材料的硬度、强度、韧性等。传统陶瓷的加工工艺离不开高温,可是通过高温烧结会增加材料的脆性,陶瓷的断裂韧度会随着脆性的增加而降低,这就使得传统陶瓷具有易碎的特点,纳米陶瓷材料所需要的温度在传统的基础上可降低接近600℃,同时无需催化剂,大大降低了对材料品质的污染,减少了能耗需要,纳米陶瓷材料在较低的温度下进行烧结,在保留陶瓷硬度的同时增加了它的韧性、弹性形变、耐腐蚀、耐高温高压等特点,新型的陶瓷甚至可以磨削,至此陶瓷材料远离高能耗、易碎。
催化方向 纳米技术广泛的渗透到催化领域,纳米催化的出现及关于它相关研究越来越受到更多人的重视,普通的催化剂对温度有较高的要求,但是纳米催化剂对温度的要求较低的,通常在常温后者低温就可以进行,纳米催化剂是超微颗粒,尺寸小,故高表面能高,发生反应后其效果是普通催化剂的数十倍或百倍以上,例如金属纳米粒子Ni和Cu-Zn组成的催化剂与传统的催化剂Ni相比对有机加氢的效率增长了10倍。
医药方面 纳米材料在医药方面的应用也有明显的优势,可增加患者的疗效,而纳米技术在医药生产上的应用可以使医疗技术更加细化,同时能研制出普通医药无法比拟具有特定功能的药品,而一些具有纳米技术的仪器在对疾病的诊断方面只需要患者极少的一点的血液,通过对蛋白质、DNA的匹对就可确定出疾病,如果将纳米粒子作为药物载体,那么药物就具有靶向作用,可以直击病灶。使治疗更加直接,而药物产生的毒性也能明显降低。
复合材料 复合材料由于其优良的综合性能而广泛应用于光电、航天材料、交通运输等领域,而纳米复合材料更具吸引力,现如今纳米复合材料主要括纳米聚合物基、纳米碳管功能、纳米钨铜,例如Wu-Cu纳米复合物具有较高的综合性能,导电性能优异,传热好,不易发生热膨胀。
[1]张立德,牟继美.纳米材料和纳米结构.第一版,北京科学出版社,2001年.
[2]Frens G. Regulation of the particle size in monodisperse gold suspensions[J]. Nature:Physical Science,1973,241(105):20-22.
[3]Nesisyan H H, Lee H, Son H T, et al. Materials Research Bulletin,2003,38:949-956.
[4]王睿,等.不同形态银纳米粒子的非线性光学特性.高等学校化学学报.2012,33:149-152.
[5]李延军,唐建国,等.粒径可控的铜纳米粒子的液相还原法制备.化学工程师.2008(5):17-20.
[6]Lu K,Lu J, Wang T, et al.A new method for synthesizing nanocrystaline alloys[J].Journal of Applied Physics,1991,69(1):522-524.
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改革开放以来我国的经济高速发展,科学技术也在随之飞速地进步,通信行业的的竞争愈演愈烈,人民的生活水平显著提高,对物质文化的要求也在不断提高。人们对产品的要求不再仅仅局限在质量方面,产品是否具有创新性,外观造型是否美观这些因素也越来越决定着产品市场的占有率,工业设计在当代受到前所未有的重视。
工业设计是现代社会新发展起来的一门学科,它是随着社会的发展和人类文明的进步逐渐发展而成立的学科,是现代社会对美学追求的表现。抛开过去人们对产品质量的关注,工业设计在如今社会上更是成为占据市场的关键因素,它在现有的物质条件下创造出更能满足市场要求的产品,把产品的物质需求和外观要求进行完美的结合,给消费者带来良好的体验以适应市场的需要。
工业设计是社会进步的重要体现。在1980年巴黎年会上国际工业设计协会联合会(ICSID)把工业设计定义为:“就批量生产的工业产品而言,凭借训练、技术知识、经验及视觉感受而赋予材料、结构、形态、色彩、表面加工及装饰以新的品质和资格,叫做工业设计。”产品的设计目的决定着工业设计的原则,产品的设计是为了满足消费者的需求,迎合市场的需要,工业设计的原则也就是实用、美观、创新性和经济性,做到质量和美学的良好结合为原则。
在工业设计的过程中,人机工程学的应用也占据着重要的地位。“人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的因素;研究人、机器及环境的相互作用;研究在工作中、家庭生活中和休闲时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。”人机工程学主要研究两个方面的内容:人机系统和人机界面。主要是良好的处理人、机器和环境之间的关系,为解决产品的可操作性服务。
工业设计是随着政治、经济、文化和科学技术水平的发展而发展的,工艺的进步和新材料的开发是工业设计的基础。工业设计为社会带来了不可估量的社会效益和经济效益,受到各行各业的重视,然而工业设计在国内外的发展状况各不相同。
在国外,工业设计被有些国家强制推行并具有法律的制约,对于企业来说,他们积极利用工业设计带来的良好商机来增强竞争力,积极地进行产品的开发和设计,苹果公司在世界的影响力便是一个典型的例子。工业设计在世界上已经是各国加强竞争力的一个有效途径和平台。在国内,工业设计正在随着经济的发展而迅速的崛起,政府相当支持设计机构模式,专业的工业设计公司也在全国各地迅速发展,“中国制造”也在向“中国创造”一步步地迈进,我国的工业在国际市场中的竞争力也大步提高。
随着社会的发展和科技的进步,通信产品设计周期在大大的缩短,设备的操作性和功能越来越丰富,然而产品的外观设计却跟不上产品功能的步伐,设计单调而缺乏创新;厂家之间为了寻找捷径相互借鉴抄袭同类产品的外观和形式,国内的产品同质化现象愈发严重。相对于国内工业设计的发展,国外的产品外观和质量同步发展,在保证外形简洁新颖的同时还不断在材料上研发和创新,工业设计达到了很高的水平。于是越来越多国内的设计厂家纷纷开始抄袭国外产品的设计,导致中国的“山寨”产品日益增多。我国的工业设计的发展步伐便相对落后,工业设计的研究与发展也就迫在眉睫了。
现如今国内的通信产品的设计压力越来越大,企业大多以生存为目的,多数在仿制国外的产品。而要想设计出能够占有大的市场份额,并且受到良好的社会效果的产品,要通过充分而深入的市场调研、设计定位、创意构思、设计效果图、模型制作等过程,每一个步骤都要进行详细的分析和实施。还要将原本的工程结构设计转化为工业设计,使设计充分的结合艺术元素和大众的审美,把产品的质量和外观统一起来,并充分考虑人机工程学、美学、设计心理学等设计因素,还需要充分了解符号语言、价值概念和市场营销的理论知识,最终才能得出一个完整的产品设计。
设计心理学是建立在心理学基础上,是把人们心理状态,尤其是人们对于需求的心理,通过意识作用于设计的一门学问,它同时研究人们在设计创造过程中的心态,以及设计对社会及对社会个体所产生的心理反应,反过来再作用于设计,起到使设计更能够反映和满足人们的心理作用。
说到这里,就需要解释下产品的功能和可用性的问题。功能是指该产品能做什么,而可用性是使用者理解它如何工作和如何使它完成工作的容易程度 ,一个好的功能可能因为可用性差而导致性能低。对于一个产品而言,功能必然是第一需求,所有的设计都要以用户为中心,用户的体验尤为重要,再美观的产品只要不好用,它就是失败的设计。
产品造型是指产品的外观在空间的视觉表现形式,漂亮的外形,精美的界面能提升产品的外在魅力,并最快传递视觉方面的各种信息。在进行产品造型时,应从功能、构造、视觉这三个方面来考虑,结合材料、结构、工艺等元素,美的物品更好用,视觉的传达要符合产品的特性、功能与使用环境、使用心理等。
美不存在绝对的标准,但是有一些指导原则:比例与尺度、统一与变化、均衡与对称、稳定与轻巧、节奏与韵律等,这些原则可以指导设计人员设计出具有一定概率的合格产品。除了上述因素,还需要考虑色彩设计过程中设计心理学应用。色彩的心理影响和感情象征虽然因人而异,但在总体上,有一个反映用户心理的基本倾向。色彩的主观性是结合一个人的思想、感情和行为的方式赋予色彩的含意。 心理学研究表明,人们的色彩感觉中鲜明地表现出主观情绪成分,红色使人兴奋,蓝色宁静,黄色欢快,黑色肃穆,紫色华贵,绿色青春等。设计心理学中产品的情感设计分为三个层次:本能水平设计阶段、行为水平设计阶段、反思水平设计阶段。情感化设计必将是未来设计的一个趋势,对一个产品而言,用户所体验的并不只是审美与功能的设计,也附加着文化、社会、历史等多因素的体验,“所有伟大的设计,都是在艺术美、可靠性、安全性、易用性、成本和性能之间寻求平衡与和谐”。
目前通信领域产生了好多优秀的产品,如苹果公司的通信设备。苹果手机的设计可以说是将米斯.凡德罗提倡“Less ismore(少即是多)”的观念充分运用,无论是iPhone、iPod还是iMac,在苹果的产品上看不到一个多余的按键,简单至极。苹果产品设计合理到位,从产品的选材,设备圆角的弧度,边缘的手感,精妙的icon设计,到看不见的底层效率、甚至包括灯光亮度颜色不那么重要的小角色都经过高标准和严谨的设计,力求每一个细节都能保持水准,并与整体协调。从线以及形状上可以说是现代主义设计,比如正四边形,比例控制良好的矩形,在此基础上引入圆角,引领了时代的风尚。
苹果手机的设计外观简洁,功能强大,它不是在形式追随功能亦或是功能追求形式上面权衡,而是在二者之中取得了一个平衡点,使二者都能满足消费者的需求。苹果的设计并不局限于产品外观,它的每一个环节都为消费者的体验精心打造的,任何环节都不让顾客感到迷茫或失望,用户拿到产品后,不需要看说明书便知该如何使用,无论是小孩或老人,都可以在苹果手机上找到属于他们的使用方式,用起来得心应手。在此基础上,它每一次的推陈出新,对旧版本功能的改进,都为用户准备了超出预期的惊喜。消费者了解产品的存在,去购买商品,并在生活中使用,苹果手机是以“为用户进行设计”为目的来推出每一件新产品。正因如此,它才得以在全球畅销,深受用户喜爱。
目前产品向多样化发展,企业要在竞争中产生优越性就要充分投入在产品设计之中,把消费者放在第一位,站在消费者的角度,为其进行设计,并设计出具有自己特色的产品,给消费者一种产品强烈的品牌识别性,使产品在消费者心中留下深深的印象,这样才能在消费市场占据一席之地。
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当前,世界各国都已经加强了对本国知识产品的保护力度,我国在改革开放早期所采用的引进―消化―吸收――创新基本模式已经不能满足我国新时期机械行业的发展需要。因此,提升机械设计自主创新能力才能够为我国机械行业的整体发展提供一个可行的途径。而在机械创新设计过程中,通过提高对产品创新的意识及能力,将机械产品的设计制造成本降低,提高产品的操作性能以及自动化陈谷,达到对应的环保要求,对推动我国整个机械行业的发展具有重要意义。
整个机械设计过程源自于功能要求与开发,通过作用原理分析,直到最终无力结构构思及形成。在整个过程中,机械创新设计工作必须把握这样两个基本原则。
设计之初必须对产品必须具备的功能进行确定,之后找寻得到最优的设计结构方式,以便在最短的时间内达到设计目标,之后选择正确合理的价值工程方法,将其中价值相对较低的少部分构件找出,将之作为分析对象,确认其与当前结构设计存在的矛盾,试图通过最小改动量来解决存在的矛盾问题。这种设计路径所耗费的资源以及时间都较少,这时实现目标的路径自然最短。
联想是机械创新设计过程中的一个重要方法,通过对事物之间的相似性进行分析和总结,而联想得到的结构是否合理的一个重要判据就是所设计的结构是否具有一定的相似性,而这有产品的实例直接决定。若设计的多个产品实例同时满足功能需要,则它们之间一定存在对应的相似性,表面产品具备创新设计的潜力。
机械产品结构运动方案的设计就是设计人员根据用户提出的产品功能需求而提出的从机械结构原理出发的产品功能原理构思。
运动方案是探索并解决实际问题的一个有效途径,其主要包括原动机、传动机构以及执行部件等系统运动方案的设计。其最终得到的结果必须满足机械产品结构功能的运动性能要求。设计的一种机构运动方案的好坏直接影响到产品结构、工艺、成本以及使用性能等方面的能力,是确定产品的整体质量、性能、经济性、环境以及所获得社会效益的关键步骤,是整个机械产品设计过程以及后续产品制造、使用过程的基础。对于机械结构产品而言,实现其具体的功能可以采用不同的运动方案,即可以采用不同的写原理予以实现,同时不同的功能又可以通过不同的机构来具体实现。
因此,该阶段的工作是整个设计工作的重点,设计人员必须从功能分析出发,利用创新思维对产品的活动架构进行设计、优化,最终得到理想的产品运动方案。
以汽车的前驱、后驱运动方案为例,传统的后驱运动方案具有生产制造成本高、驱动部件多、安装复杂、车内空间较小、牵引力不足以及动力效率较低的问题。在现代机械设计的轻量化、汽车乘坐舒适性以及机动性要求提高的背景下,后驱汽车已经不能满足当前人们生活的需要。基于此,汽车生产厂商通过移植、逆反思维等方式对汽车的运动方案进行创新,将发动机前置,使得发动机的输出轴直接与汽车前轮的传动机构相连,驱
其一,汽车的驱动机构得到了明显简化,零部件数量明显减少,使得汽车的造价降低;
其二,汽车整车重量下降,使得汽车的加速性能得到改善,刹车距离缩短,油耗降低;
其三,采用前置发动机的方式释放了大量的车内空间,使得车辆的乘坐舒适性得到提高。
机械产品的结构设计工作主要包括对产品的外形、各部分的配置以及总体结构的设计方面。根据客户对机械产品功能要求的不同,所设计的结构方案也存在明显差异。机械产品结构设计的一个根本任务就是要找到不同结构形态的产品设计方案,设计出新型的产品结构形式。
随着人们对产品结构功能需求的提高,人们对机械产品结构的设计提出了更严苛的要求,设计人员必须在有限的空间中尽量多的将产品功能集成至一处,使得客户的安装和使用功能得到满足。
例如,在传统的办公室中,各式各样的打印机、复印机以及扫描设备充斥在空间中,使得办公室的环境不能得到改善,人们需要一种多功能的一体化文档处理设备。办公用品厂家在了解到人们的需求之后,开始着手对办公机械设备进行改进和设计。后经分析调查,最终通过离散与综合的创新思维方式,在尽量保证产品的基本构形要求下,将打印、复印以及扫描等文档处理功能集成于一体,设计制造了一台多功能一体机,显著改善了办公室的工作环境。
在制造技术、材料加工技术以及能源应用技术得到迅速发展的背景下,机械产品设计师在动力能源的选择过程中能够选择不同的能源作为产品动力来源,包括石油、天然气、电能和太阳能等。设计工作中,设计人员可以充分发挥其自身的创造性思维、方法,对产品的各个系统进行改进甚至是重新设计,将更多的清洁能源应用与机械产品的动力能源当中。
还是以汽车为例,当前在公共交通工具中日益广泛应用的电动汽车,其主要使用的是电能,与传统的燃油汽车相比,其自身不会排放对大气造成污染的有害气体,即使按单位电能生产过程中所排放的污染物(硫、微粒)进行比较,电动车造成的其他污染物得到了明显控制。
这有利于降低人口密集的城市区域大气污染的程度,而且电动汽车还能够在晚间用电低谷时出现的富余电力充电,提高了发电设备的利用效率,使得其经济效益得到明显提升。另外,应用达到了国家提倡的节能减排目的,是创新思维在机械产品能源设计中应用的典型案例。
中国的机械产品比较落后、缺乏技术创新力量、市场比较低迷,主要是因为企业缺乏适应市场需要的新产品开发以及技术创新的能力和机制。尤其是国内很多中小型企业资金匮乏、开发新产品的能力比较差,亟需相关新产品开发技术的支持。而TRIZ理论可以推动技术创新在机械产品设计中的应用。
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在我国古代,建筑布局主要是指风水学思想,它对我国古代建筑布局思想风格影响是非常深的。
今天读文网小编要与大家分享的是:文化在建筑设计美学中的应用研究相关论文。具体内容如下,欢迎参考阅读:
文化在建筑设计美学中的应用研究
1.1 人文思想影响建筑审美
中国地大物博,文化博大精深,纵观中国文化长河主要有儒家、道家及佛家三大思想流派。三大思想流派对于中国现代建筑设计具有一定的影响。传统人文思想影响着设计师对建筑的审美和理解。
儒家讲究和谐统一,主张“天人合一”,体现在建筑设计上对内严格封闭,对外自由开阔。有些建筑设计师就是吸纳了这一思想内涵,在建筑表现手法上实现建筑内、外浑然天成,真正实现人文与自然的和谐统一;道家不同于前者,它主张“人法地,地法天,天法道,道法自然”。“无为而治”的思想是道家精华所在,我国国家大剧院的建筑就是遵从了这一理念,虽“无为”,实则“有为”,更加遵从自然;佛家追求的是一种自由随意、返璞归真的人生之道。
1.2材料传承建筑内涵
在建筑设计当中,建筑材料是建筑设计的主要组成部分。传统文化在当代建筑设计中的传承还体现在对传统材料的传承上,中国古代建筑主要是以木材为原料,力求回归原始美感,这样一来就实现了亲近自然的目的。而在钢筋、混凝土现代建筑的主导趋势下,可以吸取传统材料的特点,将传统材料应用到现代建筑设计当中,通过简单的艺术造型或者艺术转换的形式把传统材料隐喻到建筑设计当中去,实现传统材料本身所能够传递的文化内涵。如日本建筑大师安藤忠雄便提出了独特的“建筑美学”概念,并逐渐为世界所认可。在1992年建成的世界博览会日本馆中,他就设计运用了这一理念,使用集成木材,很好的传达了传统木式建筑中斗拱的构成美。
1.3符号传承文化深度
传统意义上的因素传承更多体现在对于一个思想符号或者事物符号的传承上。体现在现代建筑设计上,需要更广、更深层次地去认知传统符号,实现传统符号更深层次的解读,并将其运用到现代建筑设计当中。符号可以被解读为一个事物、一个概念,或者一种人文思想。在现当代建筑设计中,对于传统符号的传承可以是一个传统的图案因素,也可以是一种传统的建筑手法等。现代建筑设计师在未来建筑发展方向上应该更多思考的是怎样更融洽地将传统符号和现代符号结合、共融起来,以便更好地实现传统文化在现代建筑设计中的积极传承。比如台北的101大厦就是吸取了中国传统古铜钱图腾和“8”的寓意。
1.4“风水文化”影响建筑布局
在我国古代,建筑布局主要是指风水学思想,它对我国古代建筑布局思想风格影响是非常深的。风水学本身具有中国古代美学、地质、地理生态学及古哲学等思想内涵,并包含丰富的顺应自然、适合地理等人文思想,是我国古代建筑设计思想中的重要理论源头。比如我国明清皇宫的布局,它就是主要运用了古代风水学的思想,一律坐北朝南的布局设计就是综合了地理环境、日照时间等自然因素的影响,同时也考虑了文化、风水等人文因素的影响。现代建筑中还都是将这些思想因素运用其中,看似平常,实际也是沿袭了传统文化对建筑布局的影响。
实现传统文化在当代建筑设计中的传承和影响,一方面可以更加深入地理解和认知传统文化,另一方面还可以实现对传统的创新和尊重。未来建筑发展还可以将生态和环保概念引入,传递属于现代住宅的文化美、自然美。
建筑设计作为一门艺术表达形式,有其特定的美学原则可遵循,比如比例和尺度、对比与和谐、整体和局部等根本的法则,但要在现实中通过这些表达形式来诠释建筑艺术显然过于迁强,那么如何去解读建筑这门综合艺术的文化应用呢。
2.1整体性构筑是基础
整体性构筑是基础,体现在建筑上就是要观察它的整体性是否得到满足。建筑的美观不仅仅要体现在它的艺术性上,还要体现在建筑本身的实用性上。在经济发展和技术创新的现当代,建筑师的创作设计更离不开最基本的建筑原则,那就是经济、实用、美观。特定的人文环境和自然环境构成了建筑学上特定的文脉,也构成了独特的地域建筑风格,建筑文化脉络的多样性使得建筑艺术的美学属性更加丰富多样。纵观中外传统建筑都是在特定的文化背景下形成的,每个杰作都符合建筑美的法则,又是当地独特的文化写照。因为所处的文化背景不同,所以体现在建筑本体上的细节就会不同。相反建筑本身的细节自身所具有的历史特征,就赋予了每个细节所传达的情感,这样一来更加便于人们去解读建筑所传达的细腻。
2.2建筑美学具有的时空性、动态性
建筑美具有时间性,对于建筑美的欣赏必须要将它置于历史的长河中,不同的历史时期给予了我们不一样的评判标准和评判要求。与此同时,建筑美又具有空间性,建筑空间是人化的四度空间,它是建筑美的独特魅力所在。建筑美是不能脱离特定时代而存在的,它体现了一个时代的意识形态,它是一种文化烙印,体现在建筑本体上的一种文化印记。建筑的美之所以具有活力和生气,就是因为它的时代性和文化涵义。建筑美不单单是个人情感思想的表达,更重要的是要能够将个人情感思想融入到民族文化大情感中,将属于时代情感的共同因素抽离出来并将其运用。
2.3建筑美学可能性变异和开放性追求
建筑美学不仅仅是个人情感的表达,它可以概括为是对整个世界的一种感悟和理解,所以把它看作是建筑师以特有的方式对人类情感的概括和抽象或许更准确和贴切。建筑不止属于他本体,它属于城市,属于人类。建筑是物质化的精神载体,是历史文化的体现。建筑艺术美来源于现实生活,它是对现实生活和文化历史传承的努力和发展。
2.4建筑美学的“和谐”延展
建筑的外在形式美指的是结构美,高层次的形式美则体现在和谐美上。从构图的角度讲,和谐美包含于曲线美和对称美,是建筑形式美的综合体现和最佳体现。建筑形式美如果是支架,那么和谐美就是灵魂的填充物。建筑美无论是具有怎样的内容,它的功能还是社会的,不可能离开社会这个客观的物质与精神环境的。不难看出,建筑美的实用功能与精神功能是统一的,是建筑存在的真正意义。
现代社会是一个开放的社会,建筑美学的概念也不再是单纯个体形式美的体现了。个体建筑再逐渐地被纳入到城市设计的范畴当中,它的美学的属性也体现在了更高层次的文化应用上。所以抓“住”、抓“准”文化在建筑设计美学中的应用体现是未来建筑设计不可偏离的方向。
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工程成本即企业用于施工和管理的一切费用的总和,综合反映工程中的劳动消耗和物资消耗状况,属于检查施工企业经营管理成果的一个综合性指标。工程成本管理是一项系统工程,贯穿于企业整个经营过程,是衡量企业生产耗费和供给的尺度,是决定价格的基础;加强工程成本管理是降低成本、提高企业经济效益的基本途径,是企业经营管理的重要手段。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:建设工程成本管理方法及其应用研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
成本是项目施工过程中各种耗费的总和。项目成本控制是指在工程建设过程中,全程监督指导人、材料、机械等资源的成本消耗,同时结合工程建设要求和现场条件不断优化调整成本计划,对超预算的成本项目加以控制,纠正偏差,以确保各项成本开支始终在可控范围以内,从而有效规避成本风险。工程项目管理和项目成本控制相辅相成,项目管理是成本控制的先决条件,企业成本水平的高低直接决定着企业产品盈利能力的大小和竞争能力的强弱。控制成本、节约费用、降低物耗,对于企业具有重要意义。
1.1 施工项目的生产要素
人员、机械、材料、资金和技术是工程项目的五大生产要素。这五要素相互结合,形成了一种立体多维的关系,它们之间存在一定的关联性,且具有环境适应性、目的性和集合性。综合分析五项生产要素及其之间的关系是项目管理的主要工作内容。
1.2 施工项目管理系统
①技术系统。
在保质保量完成工程建设任务的前提下,最大限度降低成本消耗,是项目管理的最终目的。先进的技术措施恰恰是在节省开支的前提下打造优质工程的必然选择。
②社会系统。
人在施工建设中处于主体地位。在施工建设中人与人之间存在必然的联系,我们通常称其为社会系统。作为项目经理,除了业务技能精湛和领导能力出众以外,还应该具备坚定的政治信仰和高尚的职业道德。项目经理在项目建设中处于核心领导地位。
③经济系统。
在施工管理中,经济系统是与社会系统、技术系统相伴随而发生的一个重要的“目标分系统”。从实质来分析,经济系统是一个投入与产出的系统。在建筑施工过程中,每一道工序都必须有高效的成本核算,以确保成本核算能够客观反映现实的消耗与未来需求。
2.1 项目成本控制原则
①成本最低化原则。
成本控制旨在运用造价控制制度体系严格成本管理,减少成本开支,提高经济效益。降低成本的可能性是实践成本最低化原则需重点关注的节点。
②项目成本的全过程控制。
成本控制贯穿施工建设全过程。成本控制活动应该是动态的、连续的,要达到的最终效果是使一切成本活动始终按照预算计划运行,从而规避成本超预算的风险。
③动态控制原则。
动态控制是项目成本控制的一项基本原则。动态控制实际上更倾向于事中控制。而在前期准备环节的成本控制,则是基于施工组织计划设定一套科学的目标体系,同时合理成本计划和具体执行计划,全程监督成本消耗。在竣工结算环节,盈亏大势已定,再弥补偏差只能是亡羊补牢。
2.2 项目成本控制措施
①组织措施。
项目经理应该着眼全局,从整体出发,结合现场条件和工程特点,组织设计部、施工部从经济合理性与技术可行性两方面对施工方案进行分析论证,多套方案综合比选,确保最终方案成本最低,利润最大。同时,将成本总目标细化,按照成本责任制以部门为单位逐项监督落实,严抓事前控制和事中控制,在前期设计和中期施工阶段结合成本目标体系,积极运用新设备、新技术、新工艺进行超前控制,减少成本消耗,尽量避免成本浪费后被动的做事后分析。
②技术措施。
细化计划成本,逐项监督落实;工程建设阶段所发生的成本收支项记录在案,对于实际成本消耗始终有清晰的概念;定期组织各部门进行成本差异分析,针对成本超预算的情况及时纠偏,不利差异要深度分析其原因,以免影响后续作业;严密监控一切变更项目,不可预计的外部环境对成本的影响有时也可能是十分关键的。
③经济措施。
人工费:协调好劳务关系,避免窝工浪费;配套制定奖惩措施;加强技能培训和技术较低工作;严肃劳动纪律,精简减少非生产用工及辅助用工,节省人工费用。
材料费:材料成本管理应该将原辅材料的价格、质量结构及存量作为重要节点来抓,对原辅材料的市场行情及采购方案进行全面分析,在充分考虑运输成本的前提下,按照货比多家、比质比价、择优选择的原则进行采购。
机械费:根据现场进度计划制定机械使用计划,调配好机械台班数量,提高设备利用率,同时严格人机管理制度,按规定进行设备维护,确保机械随时保持良好状态,防止机械故障拖延施工进度,控制机械维修费用。
直接费用与间接费用:精简管理机构,健全管理体系,把握好管理力度,分层管理,确保施工管理费始终在可控范围内。
3.1 工程变更和现场签证的控制
工程变更和现场见证是施工建设过程中常见的问题。设计图是指导施工活动的参考依据,施工单位在开工前应该组织设计部、施工部等参建部门按照设计意图进行图纸会审,从经济、技术两方面对图纸进行综合论证,预测施工阶段的各个节点可能出现的质量问题,尽可能将工程变更控制在设计环节。一般设计变更越早,所造成的损失越小。鉴于此,施工单位应该在设计初期加强管理,尤其是建设规模较大的工程,尽量在设计初期解决一切工程变更,坚持先算账、后变更。
3.2 严格审核工程施工图预算
参考进度计划以及实际施工进度校核工程预算。全面分析超预算的现象及成因,通知相关负责人限期整改,动态控制一切成本活动。
3.3 加强材料、设备的采购、供应及其管理
材料费在总成本中所占比例超过70%。材料费的控制首先要遵循量差控制原则,节本降耗,通过新技术、新工艺等手段,减少定额内的材料消耗;要控制物耗,限额领料,对施工各环节、各工艺进行实际物耗控制。其次要坚持量差考核,对各层次物耗量差以及总的物耗量差进行考核,根据考核结果优化采购计划,确保材料供应充足,杜绝浪费。
3.4 抓好合同管理减少工程索赔
工程索赔也是增加经济效益的一部分。但是要注意,索赔应有正当的索赔理由和充足的索赔证据,应当按照施工合同文件的有关规定办理,而且提出索赔的一方应认真、如实、合理地计算索赔的时间和费用。加强合同管理是规避索赔风险的有效策略。
竣工结算也是成本控制的重要节点。工程交付使用后,后续的维护与保修费用也是一笔不小的开支,这一阶段每一项支出都应该有凭有据,并且要及时向管理部门反映成本信息。在成本控制考评阶段严格落实奖惩项目,以体现成本控制效果。
建设工程成本控制贯穿于项目决策、设计、施工至竣工等全过程。因此,为减少成本开支,项目参建部门需要密切配合,协调一致,以期最大限度地控制工程成本,实现预期的投资目标。
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石油化学工业简称石油化工,石油化学工业是基础性产业,它为农业、能源、交通、机械、电子、纺织、轻工、建筑、建材等工农业和人民日常生活提供配套和服务,在国民经济中占有举足轻重的地位。以下是读文网小编为大家精心准备的:电气节能技术在石油化工设计中的应用研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
能源作为新世纪发展的动力,制约着国家经济的发展,这关系到一个国家的经济安全乃至国家安全。目前,我国是世界上第二大能源消耗国和能源生产国,随着人们对能源消耗、环境污染等相关问题的认识和了解,能源形势问题得到了人们的高度重视。各大企业单位都在进行能源管理体系建设以及普遍应用节能减排技术。如今,石油化工企业在能源消耗方面面临着能源利用效率低、能源浪费问题严重、节能管理意识培养不全面等一系列问题,这就迫使石油化工企业加快电气节能技术在工程设计中应用的步伐。
电气节能技术主要从电力系统节能、照明系统节能、电子设备节能这三大部分考虑。对于一个石油化工企业来说,电气设备占据着大部分生产线,所以电力系统节能是整个电气节能中的重点。照明系统节能、电子设备节能(大规模集成电路、电动机驱动)控制也不容小觑。
电气节能需要满足如下三个原则:首先要满足生产设备的基本功能,保证生产设备的安全性和可靠性。在兼顾生产技术性能的前提下才会考虑降低能耗,提高生产的经济指标;其次要满足经济性要求,应考虑节能和投资回收期;最后的原则要从节能的观点着手,同时考虑能源节约和环境保护两大方面。
3.1电力系统节能
电力系统节能要从变压器选型、系统功率因素提高、线路功率损耗、减少高次谐波这四个方面论述:
3.1.1变压器选型。变压器是在电力系统中是较为常用且较为普遍的电气设备,尤其在石化企业中,大量的变压器投入使用。7×24小时运行,其消耗电能量也是相当之大。通常我们在选择变压器时,需要根据变压器的负载率这一指标来进行选择。
另外,为了提高石化企业的经济效益,减少生产过程中的能源消耗,建议在工程设计的时候对变压器的选择采用国家新型的、高效节能的产品。
3.1.2系统功率因数的提高。在电力系统中,功率因数占据着举足轻重的地位。如果能够提高功率因数,那么就意味着能源的利用率会得以提高,同时生产和电力成本、线路电压都会相应减少,而设备的利用率会大大改善。石化企业就会以最小的投资得到最大的经济收益。大多数用电设备均是根据电磁感应原理工作的,如配电变压器、电动机等,它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。
当电气系统的功率因素无限趋向于1时,电路中的无功功率就越小,意味着视在功率的利用率越高,从而电能输送的功率就越大,这样就可以通过提高功率因素来降低电路损耗。一般的,功率因数有两种方式来提高,分别是自然提高和人工补偿。自然提高功率因数比较简单,主要是电动机的选型上,选择合适的电动机和变压器,避免电机的空载运行。第二种人工补偿方式主要采用同步电动机补偿、动态无功功率补偿、并联电容器补偿的方式。
3.1.3减少线路的功率损耗。根据公式P=I2R可知,只要电流经过有电阻的介质就会产生能量消耗。那么在一个大的工程中,有成百上千的设备以及设备线路,减少线路的功率损耗对于电气节能的贡献是相当可观的。根据R=ρL/S可以得出,在工程设计中应当合理地设计电气线路的走向,减少线路的长度L以及合理地选择线路的粗细S能够有效地降低线路损耗。
3.1.4降低高次谐波。在我国使用的交流电的频率为50Hz,当正弦波受到外界干扰时就会发生畸变,畸变越严重,高次谐波分量越大,基波的分量越小。在具有高次谐波电压和电流的电网系统中,对电动机的正常运行起作用的仅是电网的电压和电流的基波部分,而系统中的高次谐波电流和电压部分,则只能产生有功损耗和额外的无功损耗。同时,高次谐波会产生过电压、过电流直接影响到工作的可靠性。
解决电网高次谐波主要是采用无源滤波技术(电容、电感组成的滤波器吸收高次谐波)和有源滤波技术(由先进的电子控制和电力电子设备组成,通过探测系统瞬间的畸变波形,并产生与之相反的畸变波形与其抵消,从而输出标准的正弦波)。
3.2稳定电压节能
稳定供电电压至额定电压,系统供电效率最高。电压的不稳定,高电压和低电压都不能形成高效供电。绝大多数的用电设备,它在额定电压工况下效率最高。如果供电电压高于额定电压,就会产生过高的空载电流,造成能源的浪费。如果供电电压低于额定电压,负载不变时就会产生过大的负载电流,造成线损的增加,也会造成能源的浪费。要选择合适的供电电压,如果压力变化过大,可使用带有有载调节开关的变压器。
3.3照明系统节能
在满足正常照明需求的前提下,优先选取发光效率高、能源消耗小的节能灯、电磁感应灯、LED灯等。这些灯的寿命长、能耗小,可以满足节能的要求。
在我国,电网的标准电压是220V,但是存在一个电压的-10%~-7%的电压偏差。过高的电压经过照明系统会产生大量的热量,同时也会影响到照明设备的寿命。通过控制照明系统中回路电压,能够起到节约用电和延长照明设备使用寿命的功能。
3.4电子设备节能
在石化企业中,电子设备节能主要包含工作计算机、打印机、复印机的节能和工业使用的PID控制系统节能。在日常工作中,企业的每一位员工需要养成顺手关闭计算机显示器、下班后关闭计算机的习惯,在使用操作系统时尽量设置为省电模式。另外打印机、复印机在不使用的时候选择待机或直接关机减少耗电量。工业使用PID控制系统设计时选择低功耗的模块。
在能源紧张的今天,各行各业都在忙于节能减排。对于石油化工企业而言,电气节能是一项重要工作。希望通过在工程设计之初充分考虑电气节能的各个方面,有效地降低电气能源消耗成本,给石化企业带来更多的经济效益,这有助于企业的发展。
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视觉心理学是一个细化的分类,主要是指外界影像通过视觉器官引起的心理机理反应,是一个由外在向内在的过程,这一过程比较复杂,因为外界影像丰富,内心心理机能复杂,两者在相互联接并发生转化时建立起了千丝万缕的联系,因此不同的人不同影像,相同的人相同的影像以及不同的人相同的影像和相同的人不同的影像产生的心理反应是不同的。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:视觉心理学在室内设计中的应用研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
随着社会经济的迅猛发展、人们物质生活条件的改善,中国论文网人们对家居生活质量的要求也越来越高,正是在这样一个大环境下,室内设计行业快速发展起来。而随着住宅室内设计行业的小断发展,其设计模式及理念也在小断更新,所涉及的学科种类也越来越多,这也使得室内设计的质量获得了极大提升,尤其是视觉心理学知识在住宅室内设计中的广泛应用,以生动直观、形象快捷的方式,给人们带来了强烈的视觉冲击,对于提升室内设计质量,提升人们的舒适度及幸福感起到了关键作用。
1.固有优越特性
心理学中,视觉在对各种刺激进行选择时,中国期刊论文网具有一定的优越性,其可自主优先选择部分具有特点的感官刺激,这些事物对于视觉感官来说更为突出,因而可被作为优先选择的对象。视觉在刺激的选择方面,其优越特性主要体现在以下几个方面:一是视觉对于动态的刺激感应,相较于静态物体,具有更强的感觉性,其也通常更优先选择对运动物体的注意,且其感应速率非常快,能在物体运动的瞬问就能捕捉到。
同理,当一个物体发生动静状态的转变,如突然出现或者突然消失等情况时,视觉也会对此做出优先感应。二是当物体在亮度、大小、外观及颜色等方面发生改变时,人们的视觉也会优先选择这一刺激,而忽略其他变化程度相对较小的刺激。由此可以看出,视觉对动态变化的、颜色鲜明的。以及新鲜的事物,具有更强的选择性。此外,对比差异大的事物,相较于差异小的事物,对人们更有吸引力;节奏感强的事物,比毫无章节混乱小堪的事物,也更容易为人们所接受。
2.空间局限性
人的视觉由于眼睛结构的原因,存在着一定的空间局限,中国论文网其主要表现为水平空间及垂直空间的局限性两方面。水平空间方面,人们大概可以看到36。左右的视觉范围,在这一角度范围以外的事物,人们小能有效捕获。同时在颜色辨别方面,人的视觉角度区问为30。到600,对于标准视线20区问的事物,人们对其具有最为精确的捕捉能力。垂直空间方面,其向上和向下的视觉感应的最大角度,能达到500,而要想对视觉角度范围内的物体颜色加以辨别,该物体必须在人们视觉角度上下30以内。以上都是理论视觉角度,事实上,人们的实际视觉角度比其要低很多。此外,视觉角度范围与人的姿势与专注度也有很大关系,站立姿势比坐姿能够捕获更大的视觉空间,人们专注某事物时比放松状态下能够看到更大角度范围内的事物。
3.视错觉特性
视觉的这种特性}一分普遍,该特性也往往被人们广泛应用于住宅室内设计之中,中国论文网给人们带来良好的视觉刺激。此特性的定义主要是,人们在对事物进行观察时,由于视觉结构等因素,事物会反馈给人们错误的视觉感应。而导致视错觉情况发生的主要影响因素主要有网膜及光学等。
其中最为常见的视错觉主要有以下几种类型:
一是走廊错觉。错视的原理相似。如我们在一个较长的走廊里行走时会发现,离我们距离更近的柱子或其他物体相比离得更远的柱子看起来更小,而事实上它们大小都是相同的,这就是一种较为典型的透视视错觉现象。
二是泽鲁纳错视。此形式的错视实质是给人们视觉上产生一种角度的错觉。如我们在欣赏新装修的住宅时,在观看其地砖时,会发现远处的地砖边线问存在着一定的角度,甚至还会出现边线变成曲线的情况,而事实上各边线都是直线,且都是相互平行的,这就是角度错视。此外,还有错视等。利用视觉错视,我们在进行住宅室内设计时,可以合理利用这一特性,设计出能够提升人们视觉享受及心理体验的家居环境。
1.固有优越性的应用情况分析
视觉心理学的一个重要特性之一,就是其固有的优越,因人们的视觉感官对动态运动的物体、具有明显差异对比及光线强的事物,具有更加优先的视觉选择及感应性。因而为了提升住宅室内设计的效果,可以在设计时充分利用视觉的固有优越性特点进行设计。在设计饭厅时,为了体现饭厅的生机性,给人以生动活泼的视觉享受,可以在饭桌旁边摆放一个处于小停运动的艺术品,一方面可以给人在视觉画面上以美的享受,另一方面其有节奏、有韵律的动态变化,能够有效吸引人们的注意,给人一种生机盎然的感觉,从而使整个住宅环境充满生机与活力。
此外,还可以结合色彩及光线等元素,来进行室内设计,创设良好舒适的室内氛围。如图2所示,为了营造一种温暖和谐的家居氛围,在室内装修时,可根据设计方案合理地选择材料搭配,然后再通过白红等色彩的合理搭配,以及室内小同区域光线的小同强度等,进行有效组合,小仅能给予人们视觉以强烈冲击,还有效对室内空间进行了隔断,实现主附空间的有效区分,避免了主附空间混杂的混乱局面,给人以一目了然的视觉感应的同时,也让人对主空间充满了万千遐思。
2.空间局限性的应用情况分析
由于人眼结构的原因,人的视觉存在着一定的角度范围,中国论文网因而在进行住宅室内设计时,应注意视觉空间局限性对室内设计的重要影响。我国在住宅设计时,对楼层高度也有一定的限制,这样便于人们在站立或坐姿下,能够尽可能地获得整个室内空间的视觉感应。而又由于在垂直空间方面,人们在向下的视觉角度范围要稍微大于向上的视觉角度范围,因而人们更关注天花板以下的部位,尤其是室内墙面和地面这两个最容易引起人们视觉感应的区域。
在对这两个区域进行设计时,能否做到有效搭配,则在很大程度上影响着其视觉效果的发挥及人们的舒适度体验。下面以电视尺寸与人的视觉关系为例,来说明视觉空间局限性特点在室内设计中的应用。为了获得一个良好舒适的视觉体验,电视的中心位置应刚好位于人的水平视线上。为了达到这一目的,在对电视机尺寸进行设计时,其长宽尺寸的比例设计一般是1: 1.33或者是1: 1.66,这样人们在观看电视时的舒适度是最佳的。此外,在电视机摆放高度上,也要进行合理设计。人们在观看电视时,一般是坐在沙发上的,因而电视高度的设计应处于人的水平视线上。
3.视错觉特性应用情况分析
在住宅室内设计中应用视错觉特性,就是利用视觉心理学原理,通过使人们产生视觉上的错觉,来达到良好的视觉感应效果,提升人们的视觉享受及舒适度。在住宅室内设计中,视错觉特性可有效运用到室内空间的拓展方面。如针对楼层较低的住宅,可以通过在其墙面上张贴一些具有垂直线条的墙纸的方式,将其高度延伸到天花板,给人一种楼层增高了的视错觉;而对于宽度较窄的住宅,则可以在其墙面上张贴一些具有水平线条的墙纸,以在视觉上给人一种房问变宽了的错觉;在墙面和地面的设计方面,也可以通过色彩及颜色的深浅组合,达到改变室内空间的用心。
如在地板颜色的选择方面,可以选择那些颜色较深的地板;在墙纸颜色选择上,可以选用颜色较浅的墙纸予以搭配。此种搭配设计方式,能够给人一种视觉上的错觉,使得室内空间得以极大地拓展。此外,还可以在厕所及卧室等房问中镶嵌一面镜子,一方面在视觉上可以给人一种房问变大错觉,另一方面还能增加房问的亮度,给人舒适的感觉。如图4就有效利用了视错觉特性,小仅增添了书房的情调和乐趣,而且淡雅恬静的设计还创设了一种轻松安静的氛围,有利于人们的思维创作。
由以上可以看出,视觉心理学知识在住宅室内设计中的有效应用,中国论文网能极大地提升设计质量,给人以良好心理体验,促进了人们生活质量的提升。因此加大视觉心理学在室内设计中的有效应用,有着积极的意义。
【视觉心理学在室内设计中的应用研究】相关
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20世纪初,美国的莱特兄弟在世界飞机发展史上做出了重大的贡献。在1903年制造出了第一架依靠自身动力进行载人飞行的飞机“飞行者一号”,并且获得试飞成功。他们因此于1909年获得美国国会荣誉奖。同年,他们创办了“莱特飞机公司”。自从飞机发明以后,飞机日益成为现代文明不可缺少的交通工具。它深刻地改变和影响了人们的生活,开启了人们征服蓝天的历史。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:探析飞机结构设计的知识获取与重用方法研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
数字化以及智能化作为现代制造技术的重要特征和发展趋势,已经对飞机结构的设计等有着重要的影响,在这一过程中的知识重用方法的关键技术是实现飞机结构科学设计的重要保障,加强其理论研究对实际发展就有着重要性。
2.1 面向飞机结构设计的知识获取技术分析
对于飞机结构的设计知识有着图表公式和实例等不同类型,这样就需要进行研究不同的知识获取方法,并实现各种类型的知识规范化表达。从知识获取技术层面来说主要有基于模糊聚类分析数据挖掘技术,这样就能够让无规律海量数据变得有意义,但这也是有着挑战性的一项工作,对飞机结构的设计当中所遇到的设计数据构建算法,并详细说明模糊聚类分析法在知识挖掘当中的应用,对结构设计所形成的数据集进行充分考虑。这是有着大量设计例子的数据,并能从多个特征来加以刻画,结合其型号能够将其分成大中小三种级别并由此来构建数据集。还有就是曲线图坐标点数字化处理技术,在飞机结构设计中尤其是计算机还没有很发达的年代,就比较容易遇到曲线图形式保存图纸上的数据情况,在科学技术不断发展进步过程中,通过数字化的形式进行处理数据已经比较流行。在数字化技术下能够将曲线图查询及交流共享等在作业的效率上得到大幅度提升。
2.2 面向飞机结构设计的知识重用方法分析
针对飞机的结构设计重用已有的设计知识就显得比较重要,这不只是能够将设计的效率得以有效提升,同时也能将设计的可靠性得以有效提升。通常对于知识的重用主要是针对计算机的重用而言的,也就是对计算机所支持的重用方法和系统模型等进行研究,把以往的设计实例及规则过程等在现阶段的设计活动当中进行应用,以此来起到飞机结构设计的辅助作用目标。
3.1 面向飞机结构设计的知识表达方法分析
所谓的知识表达就是把所获取的知识进行转化为能够被数字化设计利用的形式,然后针对多样化的知识形态以及多样化的方法进行对知识单元加以表达,从而达到位知识的重用提供支持的作用。在这一过程中要能够注意对飞机结构设计当中所遇到的过程性和规则性等表达方法加强重视,从规则性的知识表达层面来看这也是比较常见的知识类型,比较适用于半自动方式的获取,在规则性知识库的作用下能够为飞机结构提供支持。
由于规则性的知识在结构性方面较强,所以就相对比较适用于半自动方式来加以处理,比较常用的就是知识编辑器,其能够在界面录入相关知识在获得原有知识输入后能对其内容加以解析并和规则知识库自动进行交互以及对相关知识加以检测,经过检测之后将能够符合规则的知识自动转换成知识表达的形式加以保存,以此来完成新的规则性知识进行录入,如下图所示。在飞机结构的设计过程中比较常用的就是飞机设计手册,这其中就有着大量计算规则以及公式等,将这些相关的公式以及信息录入到知识编辑器当中就能够对设计人员起到辅助的作用。具体的步骤就是先要手动录入规则前提及结论,对所输入的相关内容加以识别,并对字符串变量内容加以解析,最后就是对所录入的知识片体加以编译。
面向飞机结构设计有着诸多的难度和复杂点,故此通过以往飞机结构设计知识进行对设计者起到辅助作用,就能将其价值得到充分发挥。对飞机结构设计遇到的多样知识形式要能进行建立知识重用模型,并要能够将可拓学知识形式划分事元物元以及关系元这几种类型,物元其设计对象是结构设计当中静态设计知识,而事元则是结构设计中的行为,关系元是结构设计中之间的互相依赖的关系,这些都统称为基元。
飞机结构的设计知识重用过程主要能够分为两种情况,一个是直接的采用已有的知识,还有就是在已有的知识对实际的需求不能得到满足的情况下就要能够对知识进行转化,而在可拓学的基础上就能够在可拓变换后所获得的拓展基元能够对设计要求得到满足的时候,就能够将其作为重用对象加以对结构设计进行辅佐。从具体的步骤上主要就是先进行计算可拓重用特征系数,以及确定飞机结构设计需要的基元权重,再进行计算拓展基元的可拓重用度。
总而言之,对面向飞机结构设计的知识获取技术和重用方法的分析对实际的操作有着重要促进作用,这也是对实际技术的发展有着重要意义的事情,能够有效提升飞机结构数字化成都及市场响应速度。由于本文的篇幅限制不能进一步深化探究,希望借此研究能起到抛砖引玉的作用,以待后来者居上。
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以硝酸铜、石墨为原料,采用新颖的凝胶浇注法制备纳米铜粉,并利用硅烷偶联剂KH550对制备的纳米铜粉进行表面抗氧化处理;然后以纳米铜粉为导电填料、以双酚A型环氧树脂(E51)为载体,加入适量的固化剂和稀释剂、除泡剂、促进剂等制备纳米铜粉导电胶。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:凝胶浇注法制备的纳米铜粉在导电胶中的应用研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
【摘要】:以硝酸铜、石墨为原料,采用新颖的凝胶浇注法制备纳米铜粉,并利用硅烷偶联剂KH550对制备的纳米铜粉进行表面抗氧化处理;然后以纳米铜粉为导电填料、以双酚A型环氧树脂(E51)为载体,加入适量的固化剂和稀释剂、除泡剂、促进剂等制备纳米铜粉导电胶。采用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)等对制备铜粉的物相、粒度和形貌等进行表征;对预处理前后的纳米铜粉进行热重与差热(TG-DSC)分析;并研究纳米铜粉添加量对所制备导电胶电阻率和连接强度等性能的影响。结果表明:采用凝胶浇注法可制备高纯度、分散性良好、平均粒度约为60 nm的类球形铜粉;经硅烷偶联剂处理后,纳米铜粉的抗氧化性能明显提高;纳米铜粉添加量对所得导电胶的体积电阻率和连接强度有较大影响,纳米铜粉添加量为60%(质量分数)的导电胶的体积电阻率为1.7×10-3Ω·cm,连接强度为11.4 MPa。
【关键词】:纳米铜粉 凝胶浇注法 导电胶 电阻率 连接强度
纳米铜粉由于具有小尺寸效应、表面效应和量子隧道效应,在力学、磁学、化学、电学等方面表现出很多特殊的性质,被广泛应用于润滑油添加剂、电磁屏蔽材料、催化和导电材料等领域中相比于银高昂的价格,铜的价格较低,导电性能却与银的相近,因此近些年来性能稳定、成本低廉的纳米铜粉导电胶是研究开发的热点内容之一。
纳米铜粉的制备方法主要有物理法和化学法两大类,物理法主要有物理气相沉积法、电爆炸法、γ射线辐照法等;化学法主要有电解法、水热法以及液相还原法等。物理法的生产成本较高,不利于实现大规模的工业化生产,如物理气相沉积法所需的原料稀有气体价格昂贵,电爆炸法和γ射线辐照法都需要使用复杂的仪器设备。而化学法由于工艺简单、产率较高,是目前被广泛采用的制备纳米铜粉的方法,但随着实际应用中对纳米铜粉性能要求的不断提高,高纯度、高分散、粒径分布范围窄的纳米铜粉的制备仍是一个技术难点。
本文作者尝试采用一种新颖的凝胶浇注法制备纳米铜粉,并对其进行表面改性处理。然后以预处理后的纳米铜粉为导电填料,以低黏度双酚A 型环氧树脂(E51)为载体制备纳米铜粉导电胶。表征了所得纳米铜粉导电胶的导电性能与连接强度,同时研究了经预处理后纳米铜粉的抗氧化性能和纳米铜粉添加量对其导电性能和连接强度的影响。
1.1 实验装置
实验中所用主要仪器设备有:数显水浴锅、鼓风干燥箱、箱式电阻炉、管式气氛炉、同步热分析仪(德国耐驰STA449F3 型)、X 射线衍射仪(D/MAX2500V型)、透射电镜(JEM−2100F 型)、扫描电镜(JSM−6490LV型)、万用电表(Agilent U3606A)、美特斯电子万能试验机(CMT5105 型)。
1.2 纳米铜粉的制备
将分析纯的硝酸铜与石墨按摩尔比为1:1混合后,加入到浓度为20%(质量分数)的丙烯酰胺(AM)单体和N,N- 亚甲基双丙烯酰胺(MBAM) 交联剂(m(AM):m(MBAM)=20:1)组成的混合水溶液中;经过24 h 球磨混合得到均匀悬浮液,随后向悬浮液中加入适量的引发剂和催化剂,将悬浮液置于60 ℃恒温水浴锅中加热获得湿凝胶;将该湿凝胶在干燥箱中110 ℃干燥脱水后得到干凝胶,再于300 ℃下煅烧30 min 获得由Cu2O和Cu 组成的前驱体粉末;该前驱体粉末在500 ℃的H2 气氛中还原2 h,最终制备出纳米铜粉。
1.3 纳米铜粉导电胶的制备
将上述纳米铜粉加入到预先配制的一定浓度的硅烷偶联剂KH550 溶液中,采用电动搅拌使偶联剂与纳米铜粉充分接触,静置、干燥后获得预处理后的纳米铜粉;以双酚A 型环氧树脂(E51)为载体,按照一定质量比加入预处理后的纳米铜粉,超声分散30 min,使纳米铜粉在树脂中分布均匀,再向其中加入一定量的固化剂和稀释剂、除泡剂、促进剂等添加剂,充分搅拌混合,最终制得纳米铜粉导电胶。
1.4 测试和表征
分别采用X 射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)对制得纳米铜粉的物相、粒径分布以及显微组织进行表征;采用热重−差热分析仪(TG−DSC)对经硅烷偶联剂KH550 预处理前后的纳米铜粉的抗氧化性能进行分析;将制得的纳米铜粉导电胶均匀填充于用耐热胶带固定,间距为2 mm 的载玻片之间,在载玻片两端分别埋入一根短银丝,在烘箱中于150 ℃固化2 h 后,采用万用电表(Agilent U3606A)通过预埋在两端的短银丝测量所得纳米铜粉导电胶试样的电阻,并根据公式ρ=RS/L 计算得出导电胶试样的体积电阻率;按照国家标准GB 7124−86 对纳米铜粉导电胶的连接强度进行测试;采用扫描电镜(SEM)对纳米铜粉导电胶的显微组织进行了观测。
2.1 铜粉晶体结构的分析与显微组织的表征
XRD 谱中存在3 个明显的衍射峰,分别对应铜的(111),(200),(220)这3 个晶面,说明制得粉末为面心立方结构的单质铜。根据Scherrer 公式,计算得出纳米铜粉颗粒的平均晶粒尺寸约为20 nm。为制得纳米铜粉的TEM 像,所得纳米铜粉颗粒呈类球形、分散性好、平均粒径约为60 nm。可见所得纳米铜粉具有多晶结构。有研究报道表明,纳米铜粉由于具有较高的表面活性,其熔点可能会降至400 ℃以下,这给纳米铜粉的制备带来了一定的难度。在本实验中,通过对前躯体粉末在500 ℃还原,得到了粒径为60 nm左右的铜粉,这可能是由于反应体系中引入了石墨,使铜粉成核势垒增大,且石墨除去后留下的空位可有效阻止铜粉的聚集长大,最终有利于铜粉颗粒尺寸的减小。
2.2 纳米铜粉表面改性处理
纳米铜粉表面活性较高,对外界环境非常敏感,极易在湿热空气中氧化生成不导电的Cu2O 和CuO 而使制得的导电胶失效,因此,对纳米铜粉进行抗氧化预处理十分有必要。采用硅烷偶联剂KH550 对纳米铜粉进行表面改性预处理。当温度变化范围在200~600 ℃之间时,DSC 曲线中有3 个尖锐的放热峰,对应TG 曲线中纳米铜粉质量增加率为25%。分析可知,这是由处理前的纳米铜粉在空气中大量氧化造成的;经硅烷偶联剂KH550 处理后的纳米铜粉在100 ℃左右有轻微的质量损失,这是由吸附在纳米铜粉表面的水分挥发所引起的,当温度升至250 ℃时,纳米铜粉质量逐渐增加,直至温度为600 ℃左右,TG 曲线不再发生变化,总的质量增加率约为15%。硅烷偶联剂KH550 会在纳米铜粉表面缩合成能在高温下稳定存在的疏水硅烷聚合物,从而使纳米铜粉在高温下具有良好的抗氧化性能。对比可知,处理后的纳米铜粉的初始氧化温度有所升高,氧化质量增加率下降了10%,说明经表面改性处理后,纳米铜粉的抗氧化性能得到明显提高。
2.3 纳米铜粉添加量对导电胶导电性能的影响
随着纳米铜粉添加量的增加,导电胶的体积电阻率呈现逐渐降低的趋势,当纳米铜粉添加量质量分数在40%~60%之间时,导电胶的体积电阻率随着纳米铜粉添加量的增加会突然降低,随后,导电胶的体积电阻率随着纳米铜粉添加量的增加而降低的幅度较小,当纳米铜粉添加量为60%时,导电胶的体积电阻率为1.7×10−3 Ω·cm,接近于市售的银粉导电胶产品(1×10−3~1×10−4 Ω·cm),可以达到实际应用的要求,中所表现出的这一显著变化关系与描述导电胶电阻率的“ 渗流理论” 十分吻合。
“渗流理论”指出导电胶的导电性能主要取决于导电填料在载体中的添加量及其在载体中的相互连接状况。当纳米铜粉添加量较小时,纳米铜粉被绝缘性的载体树脂严密包裹,互相隔离,难以形成有效的的导电网络;但是当导电填料的含量达到“渗流阀值”时,填料纳米铜粉会充分接触,且相互之间的连接状况会发生显著的变化,形成大量有益的三维导电通路网络,此时导电填料含量微小的增加都会对三维网络结构的形成有巨大的影响,宏观上将表现出导电胶的体积电阻率会随着填料含量的增加而发生突降;当导电填料含量过高时,体系内部的导电通路网络趋于稳定,导电填料含量的增加已经不能为导电胶电阻率的降低而做出相应贡献,导电胶的体积电阻率变化不大。
2.4 纳米铜粉添加量对导电胶连接强度的影响
导电胶的连接强度随着铜粉含量的增加而逐渐减小。导电胶的连接强度包括胶体自身的内聚强度与粘接表面的界面强度。随着铜粉含量的增加,胶体的黏度随之增大,被粘接表面与胶体的润湿性将逐渐变差,胶体与粘接表面的界面强度会随之降低;同时由于树脂的润湿能力有限,过高的纳米铜粉含量会使树脂发生过载,无法有效将纳米铜粉牢固地连接起来,这将直接导致胶体的内聚强度变小。当纳米铜粉添加量为60%时,导电胶的连接强度为11.4 MPa,能达到实际应用的要求(8~15 MPa),且具有良好的导电性。
2.5 纳米铜粉导电胶显微组织
从不同放大倍数的SEM 像中可以观察到,纳米铜粉在载体树脂中分布均匀,铜粉颗粒的间距由于导电胶固化所引起的载体树脂收缩与溶剂的挥发而变小,纳米铜颗粒之间相互搭连以稳定的空间网络结构贯穿于整个导电胶中,形成有益的导电通路,从而使胶体聚合物变成良好的导体。
1) 以硝酸铜与石墨为原料,采用新颖的凝胶浇注法制备出纯度高、分散性良好、粒径分布范围窄、平均粒径约为60 nm 的类球形纳米铜粉。
2) 以制得的纳米铜粉为导电填料,成功制备出导电性能良好且具有一定连接强度的纳米铜粉导电胶。
3) 经表面改性预处理后,纳米铜粉的抗氧化性能明显提高。纳米铜粉添加量与所得导电胶电阻率的关系与“渗流理论”的描述相吻合。导电胶的连接强度随着纳米铜粉添加量的增加而逐渐减少。综合纳米铜粉添加量对二者的影响及从成本等方面的考虑,实际应用中选取纳米铜粉添加量为60%较为合适。
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运用数学统计的方法,制订科学规范的量化评分标准,运用于我院卫生专业高级职称评审推荐过程中,通过政策导向由重学历、重资历向重能力、重业绩方向转变,有效调动广大专业技术人员钻研业务,创优争先的积极性,提高推荐工作的社会公认度和职工满意度,是新时期医疗卫生单位职称管理新机制的一种尝试。 以下是读文网小编为大家精心准备的:卫生高级职称量化评审方法的研究与应用相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
【摘要】:为了建立品德、能力、业绩全面考察的专业化、量化、两级职称评审方法,经过广泛调研、反复讨论和测试、细化量化指标和权重,建立了公示评审标准、严格评审程序、建立监督机制、公示评审结果等符合医院发展需求的高级职称量化评审方法。本方法应用4年来,避免了以往高级职称评审中遇到的诸多积弊,较真实地考察了专业技术人员的技术能力与业绩,弱化了医院等级、地域分布不同等带来的职称评审的难点问题。量化评审方法体现了公平、公正、公开,为专业技术人员的职业生涯发展指明了努力的方向,得到了相关部门和专业技术人员的广泛认同。
【关键词】:企业医院 职称评审 量化 专业化
作为拥有9所三甲医院、50余所二甲医院及近百个二乙以下医院及卫生疾控、职业病防治机构的大型企业,医疗单位分布在全国二十余个省市自治区,地域等条件不同带来了医疗单位之间卫生技术发展的不平衡,在卫生专业高级职称评审中遇到了许多棘手的问题[1]。在应用专业化、量化、两级评审方法4年来,调动了广大卫生专业技术人员科学设计职业生涯、努力发展个人技术水平的热情,职称评审效果得到了各级职改部门和专业技术人员的广泛认可,取得了满意效果。
1.1 专业化评审
按专业类别将专业技术人员分为5个专业组组织评审,分别是临床医学、中医与中西医结合、医学辅助技术、预防医学、综合(药学、护理等)。如遇专业组申报人员少于10人,合并到其它专业组评审,专业组申报人数超过150人时,分成2个专业组进行评审。按专业不同制定侧重点不同的量化标准。
1.2 两级评审
1.2.1 推荐评审 各分支局级企业职改办组织所属医疗单位的推荐评审。首先对符合申报条件的申报人员进行资格审查,然后组织推荐评审会议,按量化标准对申报人的能力与业绩进行量化评分,得出量化成绩。
1.2.2 评审 评审会前,各局级企业将推荐评审成绩及申报人的评审材料上报到职称评审办公室,评审办公室组织专职人员审查上报材料,主要审查:①上报材料的真实性;②是否符合申报的基本条件;③对学历、资历、外语、计算机、文章、科研等业绩指标进行初步量化评分。另外,评审办公室还要将全部申报人员的材料按专业分组、按已量化成绩排序。评审会分为两程序:①专业组会议,5个专业组分别对本专业组的申报人员进行评价和量化评分,按量化评分结果淘汰一部分成绩较差的申报人员,形成专业组评审意见报评委会;②评委会,对5个专业组报送的评审过程和评审结果逐一进行审核,按比例再次淘汰一部分成绩较差的申报人,形成最终评审结果。
1.3 基本申报条件与量化评价相结合
1.3.1 基本申报条件 对申报人的品德、学历、资历、外语、年度考核结果、科研和论文著作、企业服务等业绩进行基本条件设置。对在学历、资历上不符合基本条件的,设置破格申报条件,对破格申报人的文章、科研等其他条件的要求相对提高。
1.3.2 量化评价 由推荐评审的职改部门、评审会的评审办公室先后进行材料审查和初步评分,在推荐评审会、专业组会议、评审会上,由评委再次审核材料、复核评分的准确性。推荐评审会、评审会,按量化总成绩进行排序,分别得出推荐评审成绩和评审成绩,按排序结果等额投信任赞成票。
2.1 基础指标的量化
2.1.1 学历 按申报人员所取得的最高学历、学位计分。博士研究生10分,只有博士学位的9分,硕士研究生8分,本科硕士7分,本科学士6分,本科无学位者5分,破格评审0~1分。
2.1.2 资历 按申报人员取得现任职资格之日开始,计算到拟评审高一级任职资格当年的12月31日。累计1年计1分,满分10分。
2.1.3 外语和计算机 要求申报人员参加全国卫生系列高级职称外语、计算机考试且成绩合格,成绩×0.1进行量化。
2.1.4 单位年度考核及荣誉 按申报者近三年年度工作考核的结果、任现职期间获得的与专业技术相关的劳动或技术荣誉称号进行评价。年度考核是每年度对专业技术人员的政治思想、技术能力、工作实绩的考评。近三年年度考核结果“合格”的5分,“优秀”1次加1分,依据获得与专业技术工作相关的荣誉称号,如劳动模范、优秀老师等,按国家级、省部级等级别不同给予0.5~2.0分的加分。
2.1.5 科研 依据国家级、省部级、地市局级的科学技术奖、自然科学奖、技术发明奖、科技进步奖、技术创新奖等政府奖给予量化计分,见表1。非政府奖如各医疗单位、各种协会、学会评定的奖项在评审会上不计分。
2.1.6 论文著作 论文按发表的期刊的性质、等级、论文类别、作者排名情况评分,见表2~4。单篇论文得分=4×期刊性质权重×期刊等级及论文类别权重×排名权重。
著作要求是有学术价值的、与本专业相关的科技专著或译著。高等医学院校教材的编者均以中华级核心期刊论著第一作者的权重计分,即计4分;其他著作或译著的主编按中央级核心期刊论著第一作者的权重计分。计分的权重与申报人著译部分的字数相关,著作中未明确标识作者著译章节、无法统计个人编写字数的,按“0.8×著作总字数/作者人数”计算。单部著作实得分=3.2×著作作者的计分权重(不包括高等医学院校教材)。见表5。
2.1.7 教学 按申报人员承担继续医学教育课程、研究生和本、专科等教学任务的工作量和教学效果等业绩进行评分。
2.1.8 推荐评审成绩 本项指标只用于评审。依据“各单位在推荐评审会对专业技术人员的总量化评分-本单位全部申报人员推荐评审的平均成绩+50”的十分之一进行量化。
2.1.9 继续医学教育与专业技术考试 本项指标只用于推荐评审。要求参评人每年必须完成继续医学教育学分要求,在本单位组织的各项技术考试(如“三基”考试)中成绩合格,用近三年度的技术考试平均成绩直接量化[2]。
2.2 评审指标
2.2.1 个人技术水平和能力 根据申报人的述职答辩情况、代表个人最高技术水平的诊治病种、手术、技术操作及开展过的新技术项目的病例资料、科技资料等,结合相应的年度、地域等技术环境因素,在本专业组内比较,评价申报人技术水平情况。
2.2.2 履行技术岗位职责、工作量、工作质量 评分以专业技术履职岗位、工作量和工作质量报告、工作业绩和成果为重点,参考医疗、教学、科研水平及创造经济、社会效益情况,在本专业组进行评价。
2.2.3 学术影响力 学术影响力从3方面评价。一是学会等社会兼职。学会限于本专业全国性一级学科学(协)会及其各专业组、各省市级分会。国家级学术委员会成员或局级学术带头人10分,省级学术委员会成员或处级学术带头人8~10分,地市局级学术委员会成员或科级学术带头人6~8分,本单位学科带头人4~6分,其他0~4分。主任委员等学(协)会负责人酌情按评分值的上限量化,副主任委员等学(协)会主要成员酌情计分,委员降一等级酌情计分,会员不计分。二是承担的专业技术职务,需组织过临床、教学、科研、卫生、管理等工作,凭任命文件(如科主任、教学秘书、护士长等)或有效证明材料计分。三是组织的一次性的学术活动或工作。要求有相关的证明文件,如省部级以上科研工作要有科研立项及成果证书,仅限主研人。 2.2.4 述职、答辩 除考察答辩论文的质量,按期刊级别、影响力、文章类别、作者排序、文章设计是否合理、论证是否严谨、实用性、与本专业的相关性进行评分外,还要结合申报人员的现场述职、答辩情况,特别是回答提问的情况(提问问题一般为与答辩论文相关的专业基础、专业应用和新进展的学术问题,不少于3个),进行评分。
2.2.5 专业技术工作环境、条件 参考申报人员上报的各项申报资料,同时要考虑申报人所在单位和科室等技术工作环境,在本专业组内进行比较按一至五级评分。见表6。
2.3 权重的设置
2.3.1 基础指标 根据申报人的基本业绩的依据进行评分,主要反映了申报人的学历、资历、外语、计算机、年度考核及荣誉、完成继续医学教育等能力与业绩基础,以及科研、论文、教学能力、推荐评审成绩等,权重共占总成绩的55%。
2.3.2 评审指标 根据申报人的个人技术水平和能力、履行技术岗位职责和工作量及工作质量、学术影响力、述职和答辩、专业技术工作环境和条件进行评分,反映申报人的实际工作能力和专业技术水平,由评委进行评分,权重占总成绩的45%。
3矛盾分析与政策应对
3.1 地域分布不同带来的问题
因企业所属卫生机构分布在全国20余个省市自治区,在新疆、内蒙等西北部地区的医疗单位的工作条件和技术水平整体上不如东南部地区,在偏远地区医院工作的比在大都市工作的人员更难在科研、教学、论文上取得较好的业绩。在评审指标中酌情考虑为企业服务和地域因素进行评分。
3.2 医院等级不同带来的问题
在企业的卫生工作中,三甲医院负责较重疾病的救治,二甲以下医院,对企业员工和家属的医疗服务工作也非常重要。考虑医院等级不同、专业技术人员的工作环境不同,小的卫生机构更难取得科研、教学的业绩,在指标权重的设置上,分三甲医院和非三甲医院两个标准,非三甲医院的学历、资历、外语、计算机、年度考核及荣誉、工作量、工作质量等权重设置较大,科研、论文、教学等权重设置较小。
3.3 评审会不能现场答辩的问题
因人员在全国散在分布,统一现场述职答辩困难较大,在评审会上不进行现场述职答辩。通过要求推荐评审会组织现场述职答辩、并将推荐评审会的现场述职答辩成绩、总成绩纳入评审会成绩中(占评审最后成绩的20%左右)、对推荐评审的答辩论文质量重新评分,作为评审成绩的指标之一,弥补了不能现场答辩的不足。
4.1 提前公示量化标准
为卫生专业技术人员指明职称评审、职业生涯努力的方向,利于专业技术人才的培养和医疗机构的发展[3]。学历、外语、计算机指标的设置加强了专业技术人员的学习动力;年度考核、工作量、工作质量、新技术项目等指标的设置(以病历为依据),使专业技术人员更加重视日常的点滴工作;教学、科研、论文、学术影响力等指标设置使大家更加重视教研能力的培养、临床经验的总结和交流;专业技术水平的要求促进了专业技术人员钻研业务的动力[4];重点学科、专业技术工作环境等指标的设置,促进了医院和学科的不断发展。
4.2 体现公平、公正、公开
程序和结果公平是专业技术人员对职称评审制度的理性诉求[5]。建立评委专家库,将企业全部具有高级职称的人员作为专家库成员,随机抽选评委;专业化评审,将相近专业的申报人、评委相对集中分组;量化评审、两级评审;细化《评审标准》,评委在评分时对能力与业绩的具体评分“刚性较强、弹性较小”,对全部申报人员的评审条件、推荐评审和评审量化成绩进行公示。每个申报人都能看到本人在全部申报人员中总体得分和排名情况,看到自己各项量化考评方面取得的业绩和不足,将职称评审材料相关的电子版材料归档保存备查[6],增加了职称评审工作的透明度,提高了广大申报人员对职称评审工作的支持、认可程度。另外,通过权重设置,在一定程度上减小了地域不同、医院等级不同引起的专业技术人员发展的不平衡。体现了程序和结果的公平。
4.3 重视日常工作能力、专业技术水平等工作实绩[7]
“三基”等技术考试、专业技术水平、工作质量、年度考核和荣誉等指标的设置,以及将推荐评审成绩、推荐评审时的答辩成绩纳入评审总成绩的方法,改变了以往论文和科研业绩主导职称评审结果的局面。在申报材料中要求上报能代表个人技术水平的病历、科研任务书等资料,端正了卫生技术人员要努力钻研业务、开展新技术、踏踏实实做好日常工作、正确应对技术难题的工作态度,改变了一些专业技术人员只重视科研和论文、不重视日常工作和日常技术工作进步的工作作风。
4.4 严格量化评审
量化评审能够对申报人员进行相对全面的能力和业绩评价,改变了以往评审专家只能对申报人员的学历、资历、外语、发表文章形成感性认识的弊端,减少了评委的主观因素,能够形成对申报人员的业绩进行具体刚性评价的结论,避免了评审结果的确定弹性过大等诸多矛盾与弊端,评审结论能够得到申报人员的普遍认可。
4.5 严格评审纪律
评审办公室、专业组评审与评审委员会相互核查评审材料的真实性,保证评审过程和结果的公正。在评审程序上,各局级企业的职改部门将申报人的申报材料、推荐评审结果上报到职称评审办公室,评审办公室的专职工作人员对上报材料进行初审、复审、终审三次审核,明确并公示核心期刊目录[8],对论文、著作、科研成果奖等业绩进行检索核实[9-10],并对基础指标进行量化评分。在近4年的工作中,逐渐杜绝了论文、科研、教学等业绩造假现象,消灭了非法期刊、增刊代正刊等报送现象。专业组评审会上,专业组评委对评审办公室的材料审核和对基础指标的评分情况进行核查,对评审指标逐一评分。对每个申报人员,明确主评、副评人,如整个评审过程中出现违规现象,责任追究到主评和副评人。评审委员会会议最后对评审办公室的工作、专业组评审的工作进行核查。通过以上措施,杜绝了职称评审中的舞弊和违规现象。 4.6 科学设置量化指标和权重
量化指标及其权重的设置是建立合理的量化评审方法的核心和关键[11-13]。本研究共设置指标14项、20多个方面,包括了卫生技术工作人员专业技术能力、承担的工作和业绩等内容。在指标和权重设置前,注重工作实绩,向各个医疗机构专家、职改部门广泛征求了意见,复习了各个省市职称评审的文件要求和相关文献报道。在办法正式实施前组织了专家进行了模拟评审,对办法进行了反复修订和广泛宣传,保证了办法正式实施中无重大缺陷发生。
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