保护性耕作技术的发展现状

保护性耕作技术的发展现状
保护性耕作技术的发展现状

集成电路的现状与发展趋势

集成电路的现状与发展趋势 1、国内外技术现状及发展趋势 目前,以集成电路为核心的电子信息产业超过了以汽车、石油、钢铁为代表的传统工业成为第一大产业,成为改造和拉动传统产业迈向数字时代的强大引擎和雄厚基石。1999年全球集成电路的销售额为1250亿美元,而以集成电路为核心的电子信息产业的世界贸易总额约占世界GNP的3%,现代经济发展的数据表明,每l~2元的集成电路产值,带动了10元左右电子工业产值的形成,进而带动了100元GDP的增长。目前,发达国家国民经济总产值增长部分的65%与集成电路相关;美国国防预算中的电子含量已占据了半壁江山(2001年为43.6%)。预计未来10年内,世界集成电路销售额将以年平均15%的速度增长,2010年将达到6000~8000亿美元。作为当今世界经济竞争的焦点,拥有自主版权的集成电路已曰益成为经济发展的命脉、社会进步的基础、国际竞争的筹码和国家安全的保障。 集成电路的集成度和产品性能每18个月增加一倍。据专家预测,今后20年左右,集成电路技术及其产品仍将遵循这一规律发展。集成电路最重要的生产过程包括:开发EDA(电子设计自动化)工具,利用EDA进行集成电路设计,根据设计结果在硅圆片上加工芯片(主要流程为薄膜制造、曝光和刻蚀),对加工完毕的芯片进行测试,为芯片进行封装,最后经应用开发将其装备到整机系统上与最终消费者见面。 20世纪80年代中期我国集成电路的加工水平为5微米,其后,经历了3、1、0.8、0.5、0.35微米的发展,目前达到了0.18 微米的水平,而当前国际水平为0.09微米(90纳米),我国与之相差约为2-3代。 (1)设计工具与设计方法。随着集成电路复杂程度的不断提高,单个芯片容纳器件的数量急剧增加,其设计工具也由最初的手工绘制转为计算机辅助设计(CAD),相应的设计工具根据市场需求迅速发展,出现了专门的EDA工具供应商。目前,EDA主要市场份额为美国的Cadence、Synopsys和Mentor等少数企业所垄断。中国华大集成电路设计中心是国内唯一一家EDA开发和产品供应商。 由于整机系统不断向轻、薄、小的方向发展,集成电路结构也由简单功能转向具备更多和更为复杂的功能,如彩电由5片机到3片机直到现在的单片机,手机用集成电路也经历了由多片到单片的变化。目前,SoC作为系统级集成电路,能在单一硅芯片上实现信号采集、转换、存储、处理和I/O等功能,将数字电路、存储器、MPU、MCU、DSP等集成在一块芯片上实现一个完整系统的功能。它的制造主要涉及深亚微米技术,特殊电路的工艺兼容技术,设计方法的研究,嵌入式IP核设计技术,测试策略和可测性技术,软硬件协同设计技术和安全保密技术。SoC以IP复用为基础,把已有优化的子系统甚至系统级模块纳入到新的系统设计之中,实现了集成电路设计能力的第4次飞跃。

保护性耕作的发展现状及发展趋势

保护性耕作的发展现状及发展趋势 19 世纪末,美国实施西部大开发,大量干旱半干旱草原被开垦成农田,到 20 世纪美国西部发生了大规模“黑风暴”,给农业生产造成了极大的损失。其主要原因是由于不合理的土壤耕作。近年来,在我国北方多次出现沙尘暴天气,给我们敲响了保护和改善生态环境的警钟。研究表明,北方沙尘主要来自沙化土地、裸露地和农田。保护性耕作(conservation tillage)减少了对土壤的耕作次数,加上地表秸秆残茬,可增加土壤有机质,改善土壤结构,控制水土流失,减少风蚀、水蚀,缓解沙尘危害;故其业已成为防沙减尘的重要技术之一。保护性耕作已经成为国际农业技术发展的重要趋势,如何从我国国情出发,加快该项技术的发展,对于保护生态环境,发展现代可持续农业具有重大的现实意义。 1.保护性耕作的概念及分类 保护性耕作是相对于传统翻耕的一种新型耕作技术。它的定义是:“用大量秸秆残茬覆盖地表,将耕作减少到只要能保证种子发芽即可,并主要用农药来控制杂草和病虫害的一种耕作技术”。从而减少农田土壤侵蚀,保护农田生态环境,并获得生态效益、经济效益及社会效益协调发展的可持续农业技术。其核心技术包括少耕、免耕、缓坡地等高耕作、沟垄耕作、残茬覆盖耕作、秸秆覆盖等农田土壤表面耕作技术及其配套的专用机具等,配套技术包括绿色覆盖种植、作物轮作、带状种植、多作种植、合理密植、沙化草地恢复以及农田防护林建设等。

根据保护性耕作的特点,由于它有利于保水保土、所以称为保护性耕作。针对保护性耕作的基本要点,也可以用四句话来概括:秸秆覆盖、免耕播种、以松代翻、化学除草。 根据对土壤的影响程度可以将保护性耕作技术划分为 3种类型。(1)以改变微地形为主:包括等高耕作、沟垄种植、垄作区田、坑田等;(2)以增加地面覆盖为主:包括等高带状间作、等高带状间轮作、覆盖耕作(包括留茬或残茬覆盖、秸秆覆盖、砂田、地膜覆盖等)等;(3)以改变土壤物理性状为主:包括少耕(含少耕深松、少耕覆盖)、免耕等。 2.保护性耕作产生的背景 保护性耕作是在人类和自然的矛盾愈来愈突出的情况下产生的。比如耕翻作业除掉地面残茬、杂草,有利于播种,但同时也破坏了对地面的保护,导致风蚀、水蚀加剧;旋耕切碎土壤,创造了松软细碎的种床,但同时又消灭了土壤中的蚯蚓与生物,使土壤慢慢失去活性。耕作强度愈大,土壤偏离自然状态愈远,自然本身的保护功能、营养恢复功能就丧失愈多。近几十年来,我国机械耕作活动增强,农作物产量大幅度上升,但河流泛滥、沙尘暴猖獗、土壤退化、农作业成本上升。保护性耕作取消铧式犁翻耕,在保留地表覆盖物的前提下免耕播种,以保留土壤自我保护机能和营造机能,是机械化耕作由单纯改造自然到利用自然、进而与自然协调发展的农业生产革命性变化。 3.保护性耕作的国际现状与发展趋势 20世纪40年代初,美国开始研究推广免耕技术,当时由于机械

保护性耕作总结

2011年新民市保护性耕作机械化技术 工作总结 2011年在省、市各级部门大力支持和精心指导下,新民继续把保护性耕作技术推广作为农机化工作的重中之重。立足实际,加强领导,深入开展“大培训、大推广、大普及”活动,使我市保护性耕作取得了新的突破。新民是国家重要商品粮基地,玉米种植面积135万亩,以沙土、盐碱土和沙壤土为主,一年四季风沙不断,尤其进入春季为甚,5—7级大风常见,气候干燥,降水量逐年减少,春旱严重制约农业增效,农民增收。实施保护性耕作具有保护农田、减少扬尘、蓄水保墒、抗旱节水、培肥地力、增加土壤有机质、促进秸秆的还田利用、减少温室气体排放、提高单产、降低成本、增加收入等多种功效,是一项经济效益和生态效益同步、当前与长远兼顾、农民和国家双赢的革命性农耕措施,具有显著的经济、生态和社会效益。 一、项目完成情况. 2011年新民市完成玉米保护性耕作示范面积50000亩,辐射带动480000亩,依据有利于项目顺利实施和便于发挥辐射带动作用的原则,统筹考虑我市生产的实际情况,确定在基础较好的卢屯乡6000亩,兴隆堡镇4000亩,姚堡乡6000亩,东蛇山乡4000亩,梁山镇4000亩,兴隆镇5000亩,

金五台乡4000亩,大柳屯镇3000亩,大红旗镇4000亩,正在在建设的玉米滴灌项目的于家乡10000亩等10个乡镇实施玉米保护性耕作技术、依托农机大户计划建立集中连片示范区650-850亩6个,1000-2000亩以上2个,总示范面积5万亩。培训保护性耕作农民技术员360人,农机手125人,使保护性耕作技术家喻户晓、人人皆知,不断扩大辐射带动面积。在项目区新增保护性耕作机具73台,其中主要是玉米联合收割机33台,免耕播种机30台,秸秆还田机10台 二、采取技术模式及人员培训情况 (1) 完成5万亩高标准保护性耕作示范区建设,示范区内全部实施秸秆全覆盖模式(套秆、碎秆)和深松整地任务。 (2) 购置各种农机具: 玉米深施肥播种机240台,秸秆粉碎还田机4台,旋耕机10台,深松机3台,玉米联合收割机17台。 (3) 示范区人员培训:项目任务下达后,开展保护性耕作宣传培训活动,即发宣传材料,达到示范区内每家农户一份,我站计划在8月份召开保护性耕作培训班,培训机手和项目区的农民276人次。 (4) 技术模式 秸秆还田覆盖法:玉米联合收割机收获(秸秆直接粉碎还田)——浅旋处理残茬——免耕精量播种——药剂灭草

热喷涂材料:现状与未来

热喷涂材料:现状与未来 北京矿冶研究总院贾永昌 热喷涂材料是热喷涂技术的重要组成部分。它与热喷涂工艺及热喷涂设备共同构成热喷涂技术的主体。整个热喷涂技术的发展,实际上受设备与材料的进展而被推动与牵引的。 一、历史的回顾 迄今,热喷涂材料的发展大体跨分三个阶段。第一阶段是以金属和合金为主要成份的粉末和线材,主要包括铝、锌、铜、镍、钻和铁等金属及它们的合金。这些材料制成粉末,是通过破碎及混合等初级制粉方法生产的,而线材则是用拉拔工艺制作出一定线径的金属丝或合金丝。这些材料主要供火焰粉喷、线喷及电弧喷涂等工艺使用,涂层功能较单一,大体是防腐和耐磨损,应用面相对较小;第二阶段始于五十年代中期。人们发现,要解决工业设备中存在的大量磨损问题,十分有必要改进工艺,制取更耐磨的涂层。经过几年的努力,自熔合金问世并发展了火焰喷焊工艺,这就是著名的“硬面技术”。自熔合金是在Ni、Co和Fe基的金属中加入B、Si、Cr这些能形成低熔点共晶合金的元素及抗氧化元素,喷涂后再加热重熔,获得硬面涂层。这项技术在某种程度上是受焊接堆焊工艺的启发。由于这些涂层具有高硬度、高冶金结合及很好的抗氧化性,从而在耐磨及抗氧化性方面迈出了一大步。自熔合金的出现,对热喷涂技术起了巨大的推动作用。 这一阶段另一项技术突破是等离子喷涂设备的问世。等离子焰高达1万度,几乎可以喷涂一切材料。于是,人们打开了思路,先后发展了一系列的陶瓷材料和金属陶瓷材料。实际上,只有进入七十年代中期,1976年迈阿密第八届国际热喷涂会议之后,在航空工业迅速发展的需求与推动下,这些材料才真正找到了用武之地,相继出现了高性能、高技术的耐磨、耐高温、抗燃气腐蚀及隔热等表面工程涂层材料,使热喷涂技术开始从简易的维修车间步入宇航和飞机等高技术产业领域,并解决了大量令冶金工程师头痛的材料问题。不仅使那些担心采用这项技术会使飞机从天上掉下来的飞机设计师放下了心,而且自那时起,一架航空发动机有成百件以上的零件纳入了技术规范,必须采用热喷涂技术才得以达到设计师们的要求。第三阶段是以七十年代中期出现了一系列的复合粉和自粘一次喷徐粉末,直至八十年代夹芯焊丝作为电弧喷涂材料进入市场为主要标志。其特征是

热喷涂技术应用论文

等离子喷涂技术的现状与展望 笑嘻嘻 机械11-3 学号:2011 摘要:综合分析了国内外等离子喷涂技术的现状, 着重阐述了今后的发展趋势, 并希望这一技术在我国的工业生产中发挥更大的作用。关键词:等离子喷涂实时诊断智能控制 1概述 随着现代科技和工业的发展, 对材料的性能提出了愈来愈高的要求, 不同的领域对材料的性能要求也有很大的差别, 即对于同一零部件的不同部位所要求的性能亦有所不同。因此, 寻求各种功能材料,甚至是智能材料已经成为当今世界的热门研究课题之一。 等离子喷涂技术是获得材料表面功能涂层的有效手段, 具有生产效率高、涂层质量好、喷涂的材料范围广、成本低等优点。因此, 近十几年来, 该技术的进步和生产应用发展很快, 现已广泛用于核能、航天航空、石化、机械等领域。 欧美国家从事等离子喷涂技术的研究工作较早, 现已形成大规模的开发、研制、生产基地。涌现出一批大型跨国公司, 如美国的Miller公司、METCO公司、瑞士的Castolin公司, 并分别开发了自己的系列产品, 不断加以改进。如METCO公司从最初的3M系统发展到了现在的10M 系统。最近又推出了计算机控制的等离子喷涂系统, 配有AR-2000 型6关节机器人, 可对不同部件进行编程, 制订不同的喷涂工艺, 具有菜单式软件驱动,可实时监测和记录等离子喷涂工艺参数, 并加以闭环控制。 日本虽然起步较晚, 但非常注重引进世界一流的设备和技术, 并加以发展。特别是近年来, 日本在等离子喷涂技术方面的研究异常深人, 大有后来居上之势。 在1992年第十三届国际热喷涂会议上, 共提交论文250多篇。其中美国110篇, 日本40篇, 德国24篇,中国12 篇, 其它多来自欧洲国家。在编人会议论文集的161篇文章中, 我国只有2 篇人选。由此可看出在一定程度上反映了各国的发展水平。 与先进国家相比, 我国在等离子喷涂技术研究上投入的人力、物力较少, 而又分散在多家研究机构。如武汉材料保护研究所、航天部625所、清华大学、华南理工大学、沈阳工业大学、北京矿冶研究总院和广州有色金属研究所。这样, 其研究能力就显得更加势单力薄。80年代初, 武汉材保所和航天部625所, 在METCO公司7M 系统的基础上, 分别研制出可 控硅整流等离子喷涂系统, 可惜未能形成生产能力和继续发展。近年来, 我国对等离子喷涂技术的研究工作多集中在涂层性能及喷涂工艺方面。国内从事等离子喷涂设备生产的仅几家小厂, 技术力量薄弱, 尚不具备开发、研制能力, 所生产的机型落后, 技术水平低。 2等离子喷涂电源及改进 目前, 等离子喷涂技术正朝着高效、大功率方向发展。但现已商品化的等离子喷涂系统多采用传统的整流式电源, 不仅能耗高, 而且体大笨重, 不便于现场使用。作为世界一流的METCO公司所生产的等离子喷涂设备中, 其电源也是晶闸管整流式, 其整机重量930kg。体积为690mm(长)╳1230mm(宽)╳1220mm(高)。目前, 使等离子喷涂设备实现节能和小型化已成为一个重要的研究课题。 瑞士的castolin、公司最近率先推出了小型的晶体管式等离子喷涂电源, 其设计紧凑,

光刻技术及其应用的状况和未来发展

光刻技术及其应用的状况和未来发展 光刻技术及其应用的状况和未来发展1 引言 光刻技术作为半导体及其相关产业发展和进步的关键技术之一,一方面在过去的几十年中发挥了重大作用;另一方面,随着光刻技术在应用中技术问题的增多、用户对应用本身需求的提高和光刻技术进步滞后于其他技术的进步凸显等等,寻找解决技术障碍的新方案、寻找COO更加低的技术和找到下一俩代可行的技术路径,去支持产业的进步也显得非常紧迫,备受人们的关注。就像ITRS对未来技术路径的修订一样,上世纪基本上3~5年修正一次,而进入本世纪后,基本上每年都有修正和新的版本出现,这充分说明了光刻技术的重要性和对产业进步的影响。如图1所示,是基于2005年ITRS对未来几种可能光刻技术方案的预测。也正是基于这一点,新一轮技术和市场的竞争正在如火如荼的展开,大量的研发和开发资金投入到了这场竞赛中。因此,正确把握光刻技术发展的主流十分重要,不仅可以节省时间和金钱,同时可以缩短和用户使用之间的周期、缩短开发投入的回报时间,因为光刻技术开发的投入比较庞大。 2 光刻技术的纷争及其应用状况 众说周知,电子产业发展的主流和不可阻挡的趋势是"轻、薄、短、小",这给光刻技术提出的技术方向是不断提高其分辨率,即提高可以完成转印图形或者加工图形的最小间距或者宽度,以满足产业发展的需求;另一方面,光刻工艺在整个工艺过程中的多次性使得光刻技术的稳定性、可靠性和工艺成品率对产品的质量、良率和成本有着重要的影响,这也要求光刻技术在满足技术需求的前提下,具有较低的COO和COC。因此,光刻技术的纷争主要是厂家可以提供给用户什么样分辨率和产能的设备及其相关的技术。 以Photons为光源的光刻技术 2.1 以Photons为光源的光刻技术 在光刻技术的研究和开发中,以光子为基础的光刻技术种类很多,但产业化前景较好的主要是紫外(UV)光刻技术、深紫外(DUV)光刻技术、极紫外(EUV)光刻技术和X射线(X-ray)光刻技术。不但取得了很大成就,而且是目前产业中使用最多的技术,特别是前两种技术,在半导体工业的进步中,起到了重要作用。 紫外光刻技术是以高压和超高压汞(Hg)或者汞-氙(Hg-Xe)弧灯在近紫外(350~450nm)的3条光强很强的光谱(g、h、i线)线,特别是波长为365nm的i线为光源,配合使用像离轴照明技术(OAI)、移相掩模技术(PSM)、光学接近矫正技术(OPC)等等,可为0.35~0.25μm的大生产提供成熟的技术支持和设备保障,在目前任何一家FAB中,此类设备和技术会占整个光刻技术至少50%的份额;同时,还覆盖了低端和特殊领域对光刻技术的要求。光学系统的结构方面,有全反射式(Catoptrics)投影光学系统、折反射式(Catadioptrics)系统和折射式(Dioptrics)系统等,如图2所示。主要供应商是众所周知的ASML、NIKON、CANON、ULTRATECH 和SUSS MICROTECH等等。系统的类型方面,ASML以提供前工程的l:4步进扫描系统为主,分辨率覆盖0.5~0.25μm:NIKON以提供前工程的1:5步进重复系统和LCD的1:1步进重复系统为主,分辨率覆盖0.8~0.35μm和2~0.8μm;CANON以提供前工程的1:4步进重复系统和LCD的1:1步进重复系统为主,分辨率也覆盖0.8~0.35μm和1~0.8μm;ULTRATECH以提供低端前工程的1:5步进重复系统和特殊用途(先进封装/MEMS/,薄膜磁头等等)的1:1步进重复系统为主;而SUSS MICTOTECH以提供低端前工程的l:1接触/接近式系统和特殊用途(先进封装/MEMS/HDI等等)的1:1接触/接近式系为主。另外,在这个领域的系统供应商还有USHlO、TAMARACK和EV Group等。 深紫外技术

保护性耕作基本知识

保护性耕作基本知识 我国是一个发展中的农业大国。农业是支撑国民经济不断发展与进步的保证。 改革开放以来,农业产业化的进程不断加速,农业机械化水平不断提高,农业经济取得了可喜的成就。 但是,人们不难发现,沙尘暴等灾害性天气越来越频繁,越来越猛烈。人们不禁要问,沙尘暴是怎样形成的?与农业生产有什么关系呢? 保护性耕作与生态保护 先看看我国的耕地状况。我国干旱,半干旱及半湿润偏旱地区的面积,占国土面积的50%以上,分布在昆仑山,秦岭,淮河以北的16个省、市、自治区。旱作农业的面积约3300万公顷。许多年以来,人们习惯了在旱地采用火烧秸杆,铧式犁翻耕土地,耕翻后耙压碎土,来保证播种质量,以及土地裸露休闲等传统耕作方式。 但是人们没有重视,干旱、裸露、疏松的农田,难以抵挡大风的袭击,地表土流失和风蚀沙化造成的严重后果。 成千上万吨的地表土被风刮走,既造成了农田的荒漠化,也加剧了沙尘暴的形成。可见,除了大量开荒、草原退化以外,不恰当的土地耕作方式,也是沙尘暴猖撅的原因之一。 为了控制沙尘暴,保护我们赖以生存的环境,在大力推行退耕、还林、还草的同时,还需要大力发展,能保护农田、减少农田扬沙的保护性耕作法,使旱区农业得到可持续的发展。那么,什么是保护性耕作法呢? 什么是保护性耕作 保护性耕作是相对于传统翻耕的一种新型耕作技术。简单地说,就是用作物秸秆残茬覆盖地表,将耕作减少到只保证种子发芽即可,并主要用农药来控制杂草和病虫害的一种耕作技术。由于采用这种技术有利于保水保土,所以称为保护性耕作。目前,国际上一般认为,采用保护性耕作的地表,秸秆覆盖量应超过30%。 保护性耕作,主要包括四项技术:秸秆残茬处理技术免耕或少耕播种施肥技术化学药剂控制杂草和病虫害技术土壤深松技术下面,让我们看看保护性耕作的技术内容。 保护性耕作的技术内容 秸秆残茬处理技术农作物秸秆经机械作业处理后,留在地表做覆盖物,是保护性耕作技术体系的核心。秸秆的处理方法主要有以下几种方式: 玉米收获机粉碎秸秆处理粉碎前茬作物秸秆后抛撒,使秸秆均匀的覆盖在地表。 直立秸秆处理在风沙大的地区,收获后对秸秆不做处理,秸秆直立在地里,播种时将秸秆按播种机行走方向撞压,使其倒伏在地表。 留根茬处理在使用作物秸秆的地区,作物收获时,留根茬高度到20-30cm。 秸秆覆盖有两个有利因素。一,有利于保持土壤水分。二,有利于提高土壤肥力。 我们知道,旱作农业没有灌溉,土壤水分基本来自天上降雨。雨水消耗分三部分。 一是径流消耗。径流消耗是指在降雨的时候,雨水还没有入渗到地里,就从地表流走了,是无效的消耗,约占降雨的10%左右,坡地可以达到30%以上。

热喷涂技术发展的主要方向

热喷涂技术经过近一个世纪的发展,从简单的工艺技术发展成为完整的工业体系,已成为先进制造技术的重要组成部分。在成长和发展过程中,由于专业和学科间的不断渗透、交叉、融合,技术日趋系统化、集成化,即发展成为集机械学、材料科学、热动力科学、高新技术和生物工程等专业为一体的新兴交叉学科,在制造业领域成为完整的工业体系。热喷涂技术的核心是优质、高效、低消耗的表面改性,达到赋予基体材料表面特殊功能的目的。技术的发展主要是新技术的发现、材料的创新、涂层质量控制软件体系、涂层制备基础理论研究和检测技术等诸方面。 1)近年来,随热喷涂技术的发展,新的工艺技术和新的应用领域不断地涌现。涂层质量很大程度上依赖于喷射熔滴的速度,提高热喷涂射流和喷涂粒子的速度已成为当前国际热喷涂技术发展的新趋势,相继出现了爆炸喷涂、高速活性燃气火焰喷涂(HV AF)、高速电弧喷涂、活性电弧喷涂、高速等离子喷涂、三阴极内送粉等离子喷涂、溶液等离子喷涂(SPS)、冷气动力喷涂(CGDS)等新技术。这些技术的共同特点是大幅度提高了喷涂粒子的飞行速度,降低了涂层孔隙率,提高了涂层结合强度。 高速等离子喷涂技术由于热源温度高、加热熔化效率高,可喷涂高熔点的陶瓷材料和超合金材料。与普通等离子喷涂比较,高速等离子喷涂的射流速度超过5马赫,喷涂粒子速度可达500m/s,使得涂层更加致密,硬度、韧性、结合强度更高。特别是制备高质量陶瓷涂层和金属陶瓷涂层,具有其他喷涂技术不可替代的优势。 三阴极内送粉等离子喷涂由三根平行的阴极将电弧一分为三,将喷涂粉末通过喷枪轴线与电弧同轴方向送入电弧,减少喷嘴局部过热的可能性,增加电弧稳定性和喷嘴使用寿命;延长粉末加热时间,提高了沉积速率和粉末材料利用率,沉积效率可高达90%,涂层质量均匀、致密、结合强度高。 溶液等离子喷涂是采用纳米先驱溶液或悬浮有纳米粒子的溶液为喷涂材料制备涂层的方法。有效地解决了纳米粉末材料输送的技术难题,扩展了涂层材料的应用领域,为纳米涂层制备、推动纳米涂层的实际应用提供了可能。 HV AF高速活性燃气喷涂,既具有高速火焰喷涂速度高的特点,又具有控制和改变环境条件的能力。活性燃烧气体使用丙烷、乙烯或MAPP气体,可产生还原性气氛;有最好的动能和热能匹配,喷涂粒子被加热到熔点以下,而粒子飞行速度高达800m/s,生产效率高,喷涂WC Co材料可达30kg/h;制备的金属合金和碳化物涂层含氧量非常低,涂层十分致密,可得到压应力或无应力涂层,是制备厚涂层最有效的方法之一。 高速活性电弧喷涂是在普通电弧喷涂的基础上,被电弧熔化的涂层材料被丙烷 空气燃烧所产生的高速气流雾化成细小微粒,并二次加速得到高速飞行的粒子束流,可有效地控制气流成氛得到还原环境,所得到的涂层含氧量低、涂层致密、孔隙率低、结合强度高。 冷气动力喷涂是由俄罗斯科学家在风洞试验中首次发现这一现象,根据这一现象发明了冷气动力喷涂技术。它是利用高压、温度在260~760℃热气流,将喷涂材料加速沉积到基体表面形成涂层的方法。超声速气体/粒子双相流、高压气流使粒径为1μm≤d≤50μm的粒子加速到450~1000m/s,在固态下形成孔隙率低、含氧量低、残余应力低的涂层,可完全保持喷涂材料原始成分。有文献表明:双相气流速度越大,粒子的沉积效率越高。现在美国和德国已研制成功成套冷气动力喷涂设备。 多种复合工艺技术已联合使用。高速火焰喷涂制备结合底层,有效地控制结合层的含氧量,等离子喷涂制备工作面层;等离子喷涂或火焰喷涂预置涂层,激光照射重熔制备完全致密的陶瓷涂层,达到改变涂层组织性能的目的。 2)新型工艺技术的发现与应用促进了新材料的发展。新型热障涂层材料,在氧化锆涂层上使用新成分和氧化锆复合,作为双层复合涂层;纳米涂层(纳米先驱溶液、纳米团聚体粉末)材料、功能复合涂层材料、生物功能涂层材料、金属间化合物涂层材料、微晶或非晶涂层材料等的

热喷涂技术现状及其发展

热喷涂技术现状及其发展 林安川 摘要:近年来金属表面工程发展很快,尤其是热喷涂技术获得了巨大的进展。热喷涂是一种用专用设备把某种固体材料熔化并加速喷射到机件表面上,形成特制薄层,以提高机件耐蚀、耐磨、耐高温等性能的新兴材料表面科学技术。由于采用热喷涂技术,可以使基体材料在耐磨性、耐蚀性和绝缘性等方面的性能得到改善。因此热喷涂技术都得到了广泛的应用,并取得了良好的经济效益[1]。热喷涂成为金属表面科学领域中一个十分活跃的学科。本文介绍了热喷涂工艺的特点,喷涂方法的种类及其技术以及热喷涂技术的应用概况,并对热喷涂技术的发展方向给予了展望。 关键词:热喷涂涂层分类应用发展 Thermal spraying technology status and development L-in Anchuan abstract:Metal surface engineering develops very fast in recent years, Especially the thermal spraying technology was a great progress. Thermal spraying is a kind of melt a solid materials with special equipment and to accelerate the jet to the mechanism on the surface, forming special thin layer, in order to improve the parts such as corrosion resistance, abrasion resistance, high temperature resistant performance of the emerging science and technology, material surface. Due to using thermal spraying technology, can make the base material in terms of wear resistance, corrosion resistance, and insulation performance improving.Therefore the thermal spraying technology has been widely used, and achieved good economic benefits [1]. Thermal spraying metal in the field of surface science become a very active subject.Characteristics of thermal spraying technology was introduced in this paper, the types of spraying method and its general situation of the application technology and thermal spraying technology, and give the development direction of thermal spraying technology were discussed. Key word:The thermal spraying coating classification application development 1 概述 热喷涂是一种表面强化技术,是表面工程技术的重要组成部分,一直是我国重点推广的新技术项目。它是利用某种热源(如电弧、等离子弧或燃烧火焰等)将粉末状或丝状的金属或非金属材料加热到熔融或半熔融状态,然后借助焰留本身或压缩空气以一定速度喷射到预处理过的基体表面,沉积而形成具有各种功能的表面涂层的一种技术。 这在高速气流的作用下使之雾化成微细熔滴或高温颗粒,以很高的飞行速度喷射到经过处理的工件表面,形成牢固的覆盖层,从而使工件表面获得不同硬度、耐磨、耐腐、耐热、抗氧化、隔热、绝缘、导电、密封、消毒、防微波辐射以及其他各种特殊物理化学性能。它可以在设备维修中修旧利废,使报废的零部件“起死回生”;也可以在新产品制造中进行强化和预保护,使其“益寿延年”。 喷涂粉末在整个热喷材料中占据十分重要的地位。热喷涂合金粉末包括镍基、铁基和钴基合金粉,按不同的涂层硬度,分别应用于机械零部件的修理和防护。 当前又面临高性能结构材料成本逐年上升的问题,为同时解决这两个方面的问题,近年来金属表面工程发展很快,尤其是热喷涂技术获得了巨大的进展。热喷涂是一种用专用设备把某种固体材料熔化并加速喷射到机件表面上,形成特制薄层,以提高机件耐蚀、耐磨、耐高温等性能的新兴材料表面科学技术[1,2]。由于采用热喷涂技术,可以使基体材料在耐磨

光刻技术及其应用的现状及展望

光刻技术及其应用的现状与展望

1 引言 光刻技术作为半导体及其相关产业发展和进步的关键技术之一,一方面在过去的几十年中发挥了重大作用;另一方面,随着光刻技术在应用术问题的增多、用户对应用本身需求的提高和光刻技术进步滞后于其他技术的进步凸显等等,寻找解决技术障碍的新方案、寻找COO更加低的技术和找到下一俩代可行的技术路径,去支持产业的进步也显得非常紧迫,备受人们的关注。就像ITRS对未来技术路径的修订一样,上世纪基本上3~5年修正一次,而进入本世纪后,基本上每年都有修正和新的版本出现,这充分说明了光刻技术的重要性和对产业进步的影响。2005年ITRS对未来几种可能光刻技术方案进行预测。也正是基于这一点,新一轮技术和市场的竞争正在如火如荼的展开,大量的研发和开发资金投入到了这场竞赛中。因此,正确把握光刻技术发展的主流十分重要,不仅可以节省时间和金钱,同时可以缩短和用户使用之间的周期、缩短开发投入的回报时间,因为光刻技术开发的投入比较庞大。 2 光刻技术的现状及其应用状况

众说周知,电子产业发展的主流和不可阻挡的趋势是“轻、薄、短、小”,这给光刻技术提出的技术方向是不断提高其分辨率,即提高可以完成转印图形或者加工图形的最小间距或者宽度,以满足产业发展的需求;另一方面,光刻工艺在整个工艺过程中的多次性使得光刻技术的稳定性、可靠性和工艺成品率对产品的质量、良率和成本有着重要的影响,这也要求光刻技术在满足技术需求的前提下,具有较低的COO和COC。因此,光刻技术的纷争主要是厂家可以提供给用户什么样分辨率和产能的设备及其相关的技术。 2.1 以Photons为光源的光刻技术 在光刻技术的研究和开发中,以光子为基础的光刻技术种类很多,但产业化前景较好的主要是紫外(UV)光刻技术、深紫外(DUV)光刻技术、极紫外(EUV)光刻技术和X射线(X-ray)光刻技术。不但取得了很大成就,而且是目前产业中使用最多的技术,特别是前两种技术,在半导体工业的进步中,起到了重要作用。 紫外光刻技术是以高压和超高压汞(Hg)或者汞-氙(Hg-Xe)弧灯在近紫外(350~450nm)的3条光强很强的光谱(g、h、i线)线,特别是波长为365nm的i线为光源,配合使用像离轴照明技术(OAI)、移相掩模技术(PSM)、光学接近矫正技术(OPC)等等,可为0.35~0.25μm的大生产提供成熟的技术支持和设备保障,在目前任何一家FAB中,此类设备和技术会占整个光刻技术至少50%的份额;同时,还覆盖了低端和特殊领域对光刻技术的要求。光学系统的结构方面,有全反射式(Catoptrics)投影光学系统、折反射式(Catadioptrics)系统和折射式(Dioptrics)系统等。主要供应商是众所周知的ASML、NIKON、CANON、ULTRATECH和SUSS MICROTECH等等。系统的类型方面,ASML以提供前工

保护性耕作国内外技术现状和发展趋势

保护性耕作国内外技术现状和发展趋势(1)国际研究与技术发展趋势 从国际上来看,保护性耕作根据其发展历史阶段,其概念和内容有所不同,所涉及的范围也在不断扩大。国际上的保护性耕作技术是20世纪30年代美国等国家遭遇严重水土流失和风沙危害的惨痛教训之后逐渐发展起来的,至今约80年左右的发展,大体经历了三个阶段。 第一阶段是20世纪30年代开始,主要是针对传统的机械化翻耕措施在水蚀和风蚀方面存在的弊端,对土壤耕作农机具和耕作方法进行改良,提出少耕、免耕和深松等保护耕作法。美国在20世纪20-30年代利用大型机械翻耕大面积农田,一场著名的“黑风暴”从美国干旱地区刮起,席卷的美国大陆,刮走地表层10-50cm厚度的肥沃土壤3.5亿吨,冬小麦减产51亿公斤。1935年美国成立了土壤保护局,从此开始大力研究改良传统翻耕耕作方法,研制深松铲、凿式犁等不翻土的农机具,免耕技术成为当时的主导技术。 第二阶段是50年代以后,机械化免耕技术与保护性植被覆盖技术同步发展。在免耕技术大面积应用的过程中,许多研究证实了各种类型的机械化保护耕作对减少土壤侵蚀方面有显著效果,但也出现不少因杂草蔓延或者秸秆造成低温等技术原因使作物严重减产的例子,使得该项技术推广较慢。到20世纪70年代,又加入了不同作物轮作与作物秸秆还田覆盖的内容,称之为保护性种植。 第三阶段是20世纪80年代以来,随着耕作机械改进、除草剂以及作物种植结构调整,保持性耕作的应用得以较快发展,范围也不断开展。据美国保护性耕作组织近期报导,美国至少有50%的耕地实行各种类型的保持性耕作,其中作物残茬覆盖耕作占53%,免耕占44%。 主要应用于大豆、玉米、高粱、小麦和花生、马铃薯、甜菜、烟草、蔬菜等作物。此外,前苏联、加拿大、澳大利亚以及南美的巴西、阿根廷、墨西哥等国家纷纷学习美国的保护性耕作技术,在半干旱地区广泛推广应用。 近年来,又提出了保护性农业(Conservation Agriculute)的概念,主要以永久性土壤覆盖(绿色覆盖)、作物轮作(特别旱田轮作)和减少对土壤的人为

保护性耕作研究进展

保护性耕作研究进展 摘要:借鉴国外保护性耕作的概念,根据具体情况,提出了我国保护性耕作的概念,阐述了保护性耕作的作用以及类型。介绍了国外、国内保护性耕作的研究现状,及存在的问题。对今后保护性耕作发展提出建议。 关键词:保护性耕作;概念;作用;类型;研究现状;存在问题;建议 19 世纪末,美国在西部开发中, 过度垦殖, 导致20世纪30年代发生了震惊世界的“黑风暴”,“黑风暴”引发了对农业耕作技术的改革。形成了以“少免耕”代替“铧式犁耕翻”、以“秸秆覆盖”代替“裸露休闲”为主要内容的“保护性耕作”[1]。保护性耕作已成为目前世界上应用最广、效果最好的一项旱作农业技术,因此越来越受到世界各国的关注,特别是中国,中国北方旱地就占全国总土地面积的56%[2,3]。经过60 多年的发展9特别是近20 多年的发展,保护性耕作研究在世界范围内已相当深入,经历了“免耕法”到以“免耕法”为基础,以配套机具为支撑的集秸秆残茬覆盖、少免耕、深松、地表作业及水肥管理和病虫草害防治等技术为一体的机械化保护性耕作技术体系的发展历程。 1保护性耕作概念 保护性耕作在国际上尚无统一概念,国外通常以秸秆残茬覆盖度为标准,指在一季作物之后地表留茬覆盖至少30% 为保护性耕作,如起垄、带状耕作、覆盖耕作及免耕等;而秸秆残茬覆盖度在15%-30%的耕作方式称为少耕[4],不属于保护性耕。我国地域辽阔,种植制度多样,保护性耕作技术类型繁多,保护性耕作的概念并不十分明确,不仅仅是少耕、免耕。同国外保护性耕作的概念相比,我国的概念内涵更广泛。笔者认为,保护性耕作是指通过少耕、免耕、地表微地形改造技术及地表覆盖、合理种植等综合配套措施,从而减少农田土壤侵蚀,保护农田生态环境,并获得生态效益、经济效益及社会效益协调发展的可持续农业技术。其核心技术包括少耕、免耕、缓坡地等高耕作、沟垄耕作、残茬覆盖耕作、秸秆覆盖等农田土壤表面耕作技术及其配套的专用机具等,配套技术包括绿色覆盖种植、作物轮作、带状种植、多作种植、合理密植、沙化草地恢复以及农田防护林建设等[5]。 保护性耕作主要包括4项技术内容:改革铧式犁翻耕土壤的传统耕作方式, 实行免耕或少耕。采用30%以上的植被覆盖地表, 根茬固土, 保护土壤, 减少风蚀、水蚀和水分无效蒸发。采用免耕播种。在有植被覆盖的地表用机械实现开沟、播种、施肥、施药、覆土镇压一次完成, 节约机械成本。?改翻耕控制杂草为喷洒除草剂或机械表土作业控制杂草[6] 2保护性耕作作用及类型 保护性耕作技术主要包括免耕或少耕播种施肥技术、秸秆与残茬覆盖技术、杂草及病

热喷涂表面技术的发展现状

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研究生课程(论文类)试卷 2 015 /2 016 学年第 1学期 课程名称:材料表面工程 课程代码: 论文题目:热喷涂表面技术的发展现状 学生姓名: 专业﹑学号: 学院:材料科学与工程学院 课程(论文)成绩: 课程(论文)评分依据(必填): (1)论文结构:满分50分 A.论文层次分明,内容组织有序,字数达标:40~50分; B.论文层次一般,内容组织一般,字数3500至4000:30~39分; C.论文层次不合理,内容

页数不够,可续页

【摘要】热喷涂技术拥有着巨大的发展优势,且被广泛应用在工程领域方面。综述了热喷涂技术的研究现状以及未来的发展趋势,主要介绍了超音速火焰喷涂技术、火焰喷涂技术、电弧喷涂技术、等离子喷涂技术、冷喷涂技术与超音速电弧喷涂技术等,并简述了这些技术的研究发展趋势与实际应用。 【关键词】热喷涂技术;研究现状;发展趋势 表面工程的概念是1983年由英国教授T.Bell首先提出的,经过二十多年的迅猛发展,表面工程已成为先进制造技术的重要组成部分,是21世纪工业发展的关键技术之一[1]。 1 绪论 热喷涂技术是利用某种热源使得喷涂材料受热呈现熔融或者是半熔融状态,再将其喷射到需要涂敷的基体表面,从而可以形成一层比原基体材料涂层性能优异的涂层,使得工件的表面性能更加优异,或是使得工件形成一种或多种原基体材料不具备的表面性能膜状组织结构。热喷涂涂层具有耐磨损、隔热以及耐高温等性能,并且能够实现对出现磨损、被腐蚀的零件以及因加工出现误差的零件进行必要的有效修复。热喷涂技术是表面工程的重要组成部分,在工业与科学技术快速发展的今天,喷涂技术在航空航天、石油化工以及机械制造等众多的领域中应用广泛。本文主要介绍了超音速火焰喷涂技术、火焰喷涂技术、电弧喷涂

保护性耕作国内外技术现状和发展趋势

保护性耕作国内外技术现状和发展趋势 (1)国际研究与技术发展趋势 从国际上来看,保护性耕作根据其发展历史阶段,其概念和内容有所不同,所涉及的范围也在不断扩大。国际上的保护性耕作技术是20世纪30年代美国等国家遭遇严重水土流失和风沙危害的惨痛教训之后逐渐发展起来的,至今约80年左右的发展,大体经历了三个阶段。 第一阶段是20世纪30年代开始,主要是针对传统的机械化翻耕措施在水蚀和风蚀方面存在的弊端,对土壤耕作农机具和耕作方法进行改良,提出少耕、免耕和深松等保护耕作法。美国在20世纪20-30年代利用大型机械翻耕大面积农田,一场著名的“黑风暴”从美国干旱地区刮起,席卷2/3的美国大陆,刮走地表层10-50cm厚度的肥沃土壤3.5亿吨,冬小麦减产51亿公斤。1935年美国成立了土壤保护局,从此开始大力研究改良传统翻耕耕作方法,研制深松铲、凿式犁等不翻土的农机具,免耕技术成为当时的主导技术。 第二阶段是50年代以后,机械化免耕技术与保护性植被覆盖技术同步发展。在免耕技术大面积应用的过程中,许多研究证实了各种类型的机械化保护耕作对减少土壤侵蚀方面有显著效果,但也出现不少因杂草蔓延或者秸秆造成低温等技术原因使作物严重减产的例子,使得该项技术推广较慢。到20世纪70年代,又加入了不同作物轮作与作物秸秆还田覆盖的内容,称之为保护性种植。 第三阶段是20世纪80年代以来,随着耕作机械改进、除草剂以及作物种植结构调整,保持性耕作的应用得以较快发展,范围也不断开展。据美国保护性耕作组织近期报导,美国至少有50%的耕地实行各种类型的保持性耕作,其中作物残茬覆盖耕作占53%,免耕占44%。主要应用于大豆、玉米、高粱、小麦和花生、马铃薯、甜菜、烟草、蔬菜等作物。此外,前苏联、加拿大、澳大利亚以及南美的巴西、阿根廷、墨西哥等国家纷纷学习美国的保护性耕作技术,在半干旱地区

热喷涂技术发展背景

腐蚀和磨损是造成材料和零部件失效的主要原因。据有关资料报介绍,发达国家每年由腐蚀和磨损所造成的经济损失约占国民经济总产值的4% ~5%,而全世界每年生产的钢材约有1/10变成铁锈。我国每年由腐蚀和磨损所造成的经济损失已达数千亿元人民币。材料是人类文明发展的物资基础,也是人类文明发展的重要标尺。现代工程对材料性能的要求往往是多重性的,有时甚至是矛盾的。许多工程结构部件,既要求很高的强韧性,同时要求具有很高的表面硬度和耐磨性(材料的强韧性和表面硬度是相矛盾的);既要求很高的高温强度,又要求具有良好的隔热性。飞机发动机燃烧室内壁要求材料具有良好的隔热性,外壁又要求良好的散热性,对工程材料的双重性要求越来越重要。这些材料的特殊性能要求往往是发生在材料工作的表面。表面工程技术领域最关键技术之一———喷涂技术就是在不改变基体材料性能的基础上,赋予材料或零部件表面特殊功能性能,达到提高综合性能的目的,是制备复合材料最有效工艺技术之一。 热喷涂技术的发展可以分为三个阶段:第一阶段是简单的热喷涂工艺;第二阶段是热喷涂技术;第三阶段是形成完整的热喷涂工业体系。 (1)第一阶段热喷涂工艺在1910年,瑞士工学博士M U S choop发明了世界上第一个金属喷涂装置———金属溶液式喷涂。它是将低熔点金属溶液注入到经过加热的压缩空气气流中,在压缩气流动力的作用下,使金属溶液雾化并加速喷射沉积到基体表面上形成涂层。 金属溶液热喷涂装置 1—压缩气体2—压力表3—加热管4—喷头5—坩埚6—喷嘴7—抽风管8—工件 这是世界上最早的热喷涂装置,虽然装置庞大、效率低,但包含了热喷涂技术的基本原理和喷涂过程,开创了热喷涂技术这一新领域。此后,Schoop致力于喷涂装置的改进,使喷涂材料加热与雾化破碎同时进行,于1912年研制成功线材火焰喷涂枪,使热喷涂工艺第一次得到实际应用,产生了线材火焰喷涂技术。 1913年Schoop提出了电弧喷涂枪的设计,并于1916年研制成实用型电弧喷涂枪,制备钢结构长效防腐涂层,将热喷涂技术真正用于生产实践。线材火焰喷涂和电弧喷涂作为主要的热喷涂方法,在20世纪30年代得到了发展。美国Metco金属喷涂公司成立后,相继研究出用空气涡轮送丝的E型系列喷枪和用电动机送丝的K型系列喷涂枪。用于钢铁结构件的喷锌、喷铝长效防护涂层。英国成功研制出Schoet粉末火焰喷枪,尔后Metco研制出Metco P 型粉末火焰喷涂枪。从此,世界各国各喷涂专业公司也相应研究开发了一系列粉末火焰喷涂枪,对热喷涂技术进行了大量的研究和应用推广,使得热喷涂技术有了长足的发展,并取得很大 的成绩。从20世纪20~30年代开始,热喷涂技术就大量地用于船舶、钢结构、水闸门等钢铁产品的长效防护。美、英、德、法、日等工业发达国家都制定了热喷涂相应的技术标准,许多数据都报导了在不同使用环境条件下,不同涂层材料体系和涂层厚度的防护涂层体系与防护涂层寿命指标的选择建议。美、英、德等国家从20世纪50年代开始,用了10~20年的时间大力推广该项技术。 (2)第二阶段热喷涂技术随着喷涂技术的发展,新的涂层材料不断地出现。20世纪50年代初,研制出自熔性合金粉末材料,随后出现了粉末火焰喷焊技术。自熔性合金粉末材料的研究成功,对热喷涂技术在工业领域内的应用起到了有力的推动作用。将热喷涂技术由原来的表面防护与修复,发展到机械零部件的表面强化,不仅用于废旧零件的修复,同时也用于新品零件的预保护强化涂层的制备,开创了热喷涂技术应用的新领域。 20世纪50年代末期,美国联合碳化物公司研制成功燃气重复爆炸喷涂技术,用于制备高质量碳化物涂层和氧化物陶瓷涂层,并首先应用到航空工业中。 燃气爆炸喷涂粒子速度高,可制备出十分优秀的碳化物金属陶瓷涂层,但温度较低,对制备

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