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《航空航天医学杂志》由中国航空工业集团公司主管,中国航空工业集团公司哈尔滨二四二医院主办的全国性国家级学术期刊,1990年创刊,规格为国际通用的大16开本,月刊。国内刊号cn23-1379/r,国际刊号issn 1005-9334,邮发代号14-8,每月10号出版,每期12元,全年定价144元。
《航空航天医学杂志》先后被选为:
①国家科技部中国科技论文统计源期刊;
②中国科学技术核心期刊;
③黑龙江省优秀期刊;
④全国性临床综合医学及特种医学优秀期刊;
⑤曾被选送参加在德国莱比西举办的国际书展,并获金奖等。
被以下国内知名数据库收录:
①中国科学引文数据库来源期刊;
②中国期刊网、中国学术期刊(光盘版);
③万方数据库等。
重要通知
本刊从2011年1月始更名为《航空航天医学杂志》,原名《航空航天医药》请登陆新闻出版总署网站查询。
办刊方针
《航空航天医学杂志》坚持党的路线、方针、政策,坚持四项基本原则,坚持党的卫生工作方针和百花齐放、百家争鸣的方针,实行理论和实践相结合,紧紧围绕航空航天医药卫生工作的特点,突出航空航天工业对人体健康的危害与有关的医学科研,组织交流航空航天医药卫生基础理论研究和疾病防治工作中的经验,及科研成果,其主要任务是对航空航天医药的有关范畴,测重于航空航天工业对人体健康的危害和一般临床医学、进行航空航天工业卫生、预防保健、疾病防治等的科研成果报道与学术信息交流
期刊简介
《航空航天医学杂志》1990年创刊,由中华人民共和国科学技术部、中华人民共和国新闻出版总署批准、中国航空工业集团公司哈尔滨二四二医院主办的国内外公开发行的全国性学术期刊,全国各地邮局订阅,邮发代号:14-8,(自2009年7月起已经改为月刊)。广告经营许可证号:2301004070005。
主要栏目
专题讲座、论著、基础研究、临床研究、研究生园地、卫生事业管理、医学综述、护理园地、经验论坛、调查报告、中医中药与中西医结合、个案报道、医药新动态。重要栏目说明:
专题讲座:每期将邀请相关学科的专家、学者针对性的对某一项医学研究的科学分析与总结。
论著:以报道医学领域的重大科研成果、国家重点课题的医学进展、医疗新技术和诊疗经验为主要内容。
基础研究:报道获国家级、省市级医药卫生获奖成果。
研究生园地:专门刊发学校研究生或在职研究生所撰写的学科论文。
卫生事业管理:主要刊登科学化医院管理的论述性文章。
医学综述:主要刊登作者对跟某医学领域一些重点学科的最新研究动态与进展。
临床研究:主要由临床医生应用临床工作中的诊断、治疗方法,通过分析一定数量的病例进行科学分析总结,介绍诊疗经验。
关键词:航空航天材料;专业英语;教学;改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)40-0092-02
航空航天材料是指飞行器及其动力装置、附件、仪表所用的各类材料,是航空航天工程技术发展的决定性因素之一,也是材料科学中富有开拓性的一个分支。飞行器及其装置的设计,不断地向材料工程提出新的课题,推动了航空航天材料科学的进步。各种先进材料的出现也为飞行器及其装置的设计提供更多的可设计性,极大地促进了航空航天技术的发展。因此,先进航空航天材料的开发、研究与应用反映了一个国家的工业水平与航空航天技术,关系到一个国家的综合实力与国际影响力。因此,各国都把先进材料的研究和开发放在重要地位。尽管我国近年来在航空航天材料的研发方面取得了巨大进展,但仍然与发达国家存在较大的差距。因此,需要不断学习和引进国外的先进技术和经验。而国外相关资料都是英文出版,这就需要航空航天材料方向的学生具有较高的材料科学与工程专业英语的听、说、读、写能力,以完成获取专业所需信息等任务。
材料科学与工程专业英语是一门语言应用与材料专业知识紧密结合的课程。它不但涉及英语科技文体的语法特征和材料专业技术文献的语言特点,而且涉及一定的专业技术内容及科技信息交流。课程目标是培养学生具有较强的专业文献的阅读能力,进一步提高学生的听、说、写、译能力,使学生能够熟练应用英语交流、获取知识。同时促进学生掌握良好的语言学习方法,提高文化素养,以适应社会发展和航空航天技术进步的需要。课程的教学目标是:掌握一定量的与材料科学与工程专业有关的常用单词和常用词组,并掌握一定的构词法知识,具有识别生词的能力,能顺利阅读专业相关的英文原版教科书、参考书及专业论文。但现行的教学模式在教学管理与培养方式中存在许多问题亟待解决,目前也没有针对航空航天方向的材料科学与工程专业英语教材。因此,迫切需要完善教学内容,优化教学方式,改编教材,以全面提高材料科学与工程专业英语的教学质量。
一、改编现有专业教材,扩展学生专业视野
浏览现有大部分的《材料科学与工程专业英语》教材可发现,内容基本是《材料科学概论》或《材料科学基础》的英文版本的改编,实际是英文版的专业教材,不具专业英语教材特点。而且教材内容的更新速度慢,与国际上材料科学的快速发展不相适应,学生阅读起来单调、枯燥。因此,在现有教材的基础上,急需编写新版实用性教材。新版教材需兼顾英语的语法特点和材料专业技术知识,既强调专业基础理论知识又涵盖国际研究前沿趋势。
从提高学生的听、说、读、写及翻译的综合能力着手,按照从难到易的教材内容顺序,突出航空航天行业背景及新技术特点,完成《材料科学与工程专业外语》教材的设计与撰写。从教材章节编排上,按照先介绍语言知识后介绍材料专业的顺序布局。可以在开始的章节介绍科技英语的构词、语法的特点以及专业学术文章的撰写规则。随后的几个章节,简单介绍材料的基础理论知识,学生可以结合以前学习的材料专业知识进行这部分的学习。目的是给学生介绍英文专业词汇,让学生逐渐熟悉专业英语的阅读。随后,在材料学的专业知识内容上,结合专业基础课程,着重介绍和航空航天技术紧密相关的材料研究内容,例如飞机结构复合材料、高温材料、隐身材料、非晶材料、太阳能材料等。同时,为了进一步提高学生阅读和理解专业文献资料的能力,提高学生从专业文献中获取重要信息和跟踪学术研究前沿的能力,教材还可以向学生介绍利用互联网站和相关的学术期刊网站获取最新专业文献的方法。并且,从材料专业高质量的国际期刊上精心选取一些难度适中的综述性和研究型的论文作为课堂教学内容。由于这些论文内容新颖且紧密跟踪本领域的研究前沿,学生也易于接受。这样,既提高了教学效果,也使学生对专业英语的重要性有了更深地认识和理解。
二、丰富课堂教学内容,夯实学生基本功
调研各高校材料专业的本科生教学计划,发现专业英语课程设置在第七至第八学期,大四学生对英语学习逐渐变得陌生,如果直接面对专业英语的学习,势必会造成学生学习的困难。因此,教师除了教授教材的内容外,可以适当拓展相关内容的英语学习,提高学生的学习兴趣。
从知识结构设置上,可以根据学生毕业后学习、就业及工作的实际需要,突出对学生专业英语实际应用能力的培养和训练。为了突出实际应用能力培养及常用交流,可按照先读后写,先听后说的思路,来对学生进行专业英语实际应用能力的训练。通过由学习模仿到实际应用的教学模式,重点培养撰写英文摘要、写推荐信、求职信、会议常用发言以及模拟求职对话等能力。除此而外,还可以就学生即将面临的毕业设计论文撰写,展开介绍和讲评。“学以致用”,而实际应用是学生学习的动力。学生一旦体会到能从专业外语的学习中获益,便会提高学习的积极性,促进专业英语的教学。
为了增加教学内容的趣味性,在实际教学过程中增加一些与课文内容相关的最新外文视频。材料科学与工程是一个大专业,其中又有金属材料、高分子材料及陶瓷材料等二级专业,因此除了完成教材的教学内容外,还应针对不同专业分门别类地介绍材料的最新的实际应用。介绍时,可以从互联网上搜索最新的文字资料,也可以搜索最新的视频资料,其中视频资料更生动,因此受到学生们的欢迎。比如在讲解金属材料和复合材料时,可以给学生播放波音、空客等制造飞机发动机及机身结构的最新技术视频。还可以通过播放如太阳能电池、风力发电技术及3D打印技术等视频,加深学生对陶瓷材料、功能材料及复合材料在新能源及新技术领域的应用认识。因此,通过利用多媒体技术的视频资料,不但可以提高学生的英语听力,扩充学生的词汇量,还可以使学生在轻松的学习氛围中了解相关技术的应用前沿,深化在学生对航空航天材料科学与工程的认识。
三、改革课堂教学方法,提高课堂教学质量
材料专业英语是一种正规的书面体,专业词汇多词形复杂、句子长,且与专业知识结合紧密,相对于基础英语来说,缺少文学作品中的韵律、节奏感,读起来抽象、枯燥,造成教师讲授、学生学习的兴趣不高。如果采用传统的专业课程的讲课为主的教学方法,势必不能有良好的教学效果。因此,应该结合英语课堂教学和专业课的教学特点,采取多元化的教学方法,对学生进行课堂教学。
可以采取英语课堂的教学,让学生随堂朗读教材内容,学生在读的过程中,既熟悉了教材内容,又对英语的“说”有提高。随后,对学生进行分组,讨论分析教材内容,或者也可以提出一个小话题,学生可进行问题的分析并提出解决方案。这样,既提高了学生的英语口语技能,也加强了学生分析专业问题的能力。课后布置适量的课后翻译作业,可以是对教材内容的翻译也可以是对课堂增补内容的翻译,通过英汉互译的环节,巩固课堂教学内容。在课程结束前,还可以穿插学生就自己的毕业设计方向,做一个简短的英文讲座,既可以对课堂教学效果进行测试,也可以提高同学们的口头表达能力,增加同学们英语交流的信心。
在进行课堂教学的时候,如前所述,可以围绕课堂教学时的内容,充分利用互联网技术,为学生补充国际上航空航天材料的最新研究成果和先进的应用实例,可以是文字资料也可以是视频文件的学习。进行文字资料的学习时,可以采用先朗读后分析、翻译的方法,逐步分解。进行视频资料的学习时,教师应提前将语音资料转换成文本资料,课堂上可以进行边视听边进行讲解,让学生在愉快的氛围中进行学习,进而达到良好的课堂效果。
四、结语
我国航空航天技术的发展对航空航天材料的研究提出更高要求。航空航天材料的研究人员必须及时关注国际发展,密切和国外学术交流,才能保障材料领域的不断进步,这就对科技人员的专业英语要求也不断提高。因此,通过对航空航天材料专业英语教材、课堂教学内容与方法的改革与优化,来全面培养学生的读、听、说、写、译的综合能力,增强学生的国际竞争力,为航空航天材料技术领域输送优秀人才。
参考文献:
[1]李成功.航空航天材料[M].国防工业出版社,2002.
[2]鲁红典,邵国泉,谢劲松.对材料科学与工程专业英语教学的思考[J].贵州师范学院学报,2013,(04).
[3]马彦青,魏忠,陈凯.《专业英语》课程的教学探索――以材料科学与工程专业为例[J].教育教学论坛,2015,5(21).
[4]陆江银,王春晓.化工专业英语教学方法探讨[J].黑龙江教育学院学报,2011,(01).
[5]孙丽丽,毕凤琴,张旭昀.金属材料工程专业英语教学改革实践的认识与思考[J].时代教育(教育教学),2010,(05).
[6]徐征,陈利生,余宇楠.关于高职院校冶金工程专业英语教材建设的思考[J].中国校外教育,2011,(11).
[7]董世艳.石油相关专业研究生专业英语词汇学习策略研究[D].长江大学,2013.
关键词:信息服务集成 协同理论 北京航空航天大学图书馆
1、研究背景
随着1999年高校开始大幅度扩大招生规模,“大众化教育”取代了“精英教育”,接受高等教育的人数大幅度增长。与此同时,全国各地进行高等教育管理体制改革和布局结构调整,即由原先的苏联模式向欧美模式(主要是美国模式)转变,首先是重组教育资源,开展联合办学、高校合并;其次是仿效欧美,集中办学,兴建大学城或高教城。以北京航空航天大学为例,响应国家扩招政策,21世纪初开始规划建设沙河校区以缓解学生人数激增造成的教学和生活压力;2010年入驻昌平沙河高教城,北京航空航天大学沙河校区正式投入使用。北京航空航天大学形成学院路、沙河、广西北海等多校区办学模式,在北京市范围内,北京航空航天大学图书馆形成以学院路校区为总馆,沙河校区为分馆,及学院路校区的若干学院分馆:经管分馆、法学分馆、人文分馆、高教分馆等的多校区多层次信息服务模式。
近年来,以上服务模式从无到有,从小到大,这种共存一定程度上提供了不同校区不同学科信息服务的方便快捷。但随着图书馆运行发展的变化,我们发现存在着许多不确定因素,造成一些问题,比如,资源匹配是否适用?业务工作是否标准统一?服务是否普遍均等?最主要的问题在于总分馆没有真正成为一个体系,一直没有解决真正意义上的服务集成化问题。
2、协同理论
协同论(synergetics)亦称“协同学”或“协和学”,是20世纪70年代以来在多学科研究基础上逐渐形成和发展起来的一门新兴学科,是系统科学的重要分支理论。其创立者是德国斯图加特大学教授、著名物理学家哈肯(Hermann Haken)。1971年他提出协同的概念,1976年系统地论述了协同理论,发表了《协同学导论》,还著有《高等协同学》等。指的是“国家行政机构系统内部各子系统之间相互关系的‘协调作用’。这种协调是组织系统内部各部门之间、各层级之间、成员之间以及行政运行各环节之问经过协调、平衡,从彼此或大多数对象的利益出发,合理地进行协调,达到协作、协力、和谐、一致,从而提高政府组织行政效能,最大限度实现行政目标的行为”
在公共服务机构中,协同效应表现为通过对各个服务部门之间的资源进行配置、及时获取所需的信息资源,从战略的高度协调各种资源之间的关系,为服务布局提供依据,提高服务效益。
3、多校区图书馆服务集成的原则和思路
(1)总体原则
多校区环境下大学的人才培养涉及办学思想、学科专业、资源配置、服务延伸等许多重要而复杂的因素,而每种因素对多校区环境下大学办学的协同效应都会产生十分重要的影响。根据学校整体发展规划和校区特点,确定适当的原则和方法,合理安排各校区的资源是发挥多校区优势,降低多校区办学成本,提高多校区人才培养质量和办学效率的前提条件。
北京航空航天大学自从2010年入驻昌平沙河高教城后,新校区采取了边建设边使用的办法,首先用于一年级的教学,逐年形成了一、二年级学生在新校区,三、四年级和研究生在老校区的布局,随着建设进展,学校还将采取混合型人才培养的布局方式,即在布局上既考虑年级分布,又考虑学科分布,将低年级的学生放在一个校区集中培养,同时将若干学科集中在一定校区。根据以上规划,北京航空航天大学图书馆需要形成以学院路校区为总馆、沙河校区为分馆的协同服务模式。
(2)图书馆信息服务集成思路
根据学生为先原则、学科发展原则和资源有效配置原则,图书馆多校区信息服务的思路是,从集成的观点出发,以图书文献业务自动化管理系统和图书馆网站统一揭示为基础,协同完成图书馆内各部门之间、图书馆与所处服务链上下游进口和出口之间的服务集成。具体操作需要从资源采购、加工整合、馆藏布局、文献流通、读者服务和全国及地区文献保障体系服务等业务流程人手。这种信息服务集成的方式,在图书馆内部以OA系统呈现,对外部读者以图书馆信息门户实现及文献保障体系方式补充。依据协同理论,将信息服务集成中的协同分为内部协同和外部协同。
4、信息服务集成的内部协同框架
信息服务集成首先应从图书馆内部工作环节开始。内部协同是通过引进自动化管理系统和构建图书馆OA系统的方式,将内部各个部门协调的日常信息集成起来,如图1所示。该集成服务系统借鉴国内相关MIS系统的理念整合完成,所涉及的服务模块包括e—Documents,e—CRM,e—Proj ect,e—HRM,e—Financials等。图书馆自动化管理系统(如北航使用汇文系统)为这些模块提供基础数据支持,集成了各校区图书馆日常运行的基础信息。
e—Documents是进行文档管理的框架,允许各校区图书馆工作人员在统一平台上,创建、存储、修改、反馈文档,共享基础业务工作中的各项业务信息。所有的文档都是电子的,并划分成不同等级,给不同权限的人使用。文档管理系统使得内部业务部门之间的交流更加便易,图书馆通过建立内部网,友好地为不同工作人员提供不同的内容呈现。
e—CRM集成的是来馆借阅读者信息。主要是将各个校区的学生读者信息集成到年级、学院、学科、借阅频次、预约、续借、推荐购书、委托借书等关联信息中,真正获得对学生读者全方位的观察,通过这个集成方案,图书馆可以统一收集并管理关于学生、教师、科研工作者的文献需求等相关信息。
关键词:航天科技;发展战略;科技项目管理
前言
航天科技是国家科研的重要前沿,但是随着科技发展的不断深入与科技含量的不断提高,使得航天科技研发的周期、风险与经费都大大增加,同时航天科技发展的不确定性也越来越高,为更好的促进航天科技的发展,需要在分析现有的航天科技管理模式的基础上对体制进行改革,以使得其能够适应现今快速发展的航天科技的战略需要。
1 航天科技管理发展现状
航天科技对于经济、科技的发展有着重要的促进作用。在国外,航天科技已经形成了较为完备的航天科技的管理体系以及航天科技/技术与装备的发展战略策略。但是在国内,对于航天科技的发展战略的研究还处于初步探索阶段,并未将航天科技管理作为一个主题来进行研究,仅仅在航天科技工业的发展战略研究中有一定的涉猎。在航天科技的发展过程中,通过引入创新发展战略,通过完善航天科技管理制度与管理机制,做好航天科技项目的立项与项目管理,以此来使得航天科技项目从立项、研究直至得出成果都有一套完善的航天科技管理制度来对其进行保驾护航,促进航天科技的发展进步。现今在航天科技的管理中缺乏系统性的航天科技战略管理框架,缺乏系统性的研究从而使得航天科技的管理长期以经验管理为主,其中,在航天科技的管理中主要以战略分析和战略制定为主要管理模式,忽视了对于航天科技管理战略实施监督控制,使得航天科技的战略管理并未取得良好的成果。因此,需要在分析借鉴国外同行成熟、先进的航天科技战略管理经验的基础上建立起符合我国航天科技战略管理需要的航天科技管理新模式,因此来提高航天科技项目的战略管理效率与效益,促进我国航天科技的高速、稳定的发展。
2 国外在航天科技与装备发展战略管理研究中的现状
国外在航天科技与装备战略发展中建立起了一套完善的管理机制,其中以美国和欧洲的航天局为主要代表,下文将对其航天科技与装备发展的战略管理模式进行分析介绍:(1)美国国家航空航天管理局对于航天科技与装备的战略发展主要分为三个层次,其中第一层次是管理局的战略管理,通过对航天科技项目的发展从规划、实施再到监督与控制,建立起一个完善的航天科技项目监督管理反馈回路以确保航天科技项目的规划和项目实时的紧密贴合,并对航天科技项目的实施进度进行监督与反馈控制,以确保航天科技项目的顺利实施。在航天科技项目战略管理的过程中,其主要依靠的是航天科技项目的战略管理原则,以确保航天科技项目研究工作的顺利展开。在航天科技项目的管理过程中通过三委员会的相互作用来构建起航天科技项目的监督管理体系。在战略规划阶段主要通过科学的研究确定NASA的近期及远期的发展规划并做好航天科技项目的战略管理与战略框架责任的安排。在项目实施阶段,则主要负责实施计划的责任安排。在航天科技项目的监督与控制环节,则主要通过内部的评估与评审,建立其内、外部的评价矩阵,负责航天科技项目实施的监督与控制。在第一层的航天科技项目的战略管理中,需要建立起精益治理、责任与决策以及考核与平衡、财务管理等方面的协调与管理,以确保航天科技项目的顺利实施。
在航天科技项目的第二层战略管理阶段,需要做好对于NASA下属企业的航天科技项目战略管理的延伸,在NASA总体战略的指导下,对科技项目的管理流程尤其是战略规划流程进行详细的细化和划分,确保航天科技项目的顺利实施。第三层为航天科技组件的战略管理,做好对于航天科技的实施计划、技术战略的应用以及商业化和教育战略的实施和布局,确保航天科技项目战略的顺利实行,与此同时,NASA对于航天科技项目的群和项目的组合管理的应用也十分重视,通过制定程序文件来对其进行专门的指导和规范。在欧洲航天局(ESA)中为航天科技的发展制定了终点-终点的航天科技战略管理框架,在航天科技的战略管理中主要从以下几个方面入手:为未来航天科技的发展项目建立和准备相应的技术储备、建立起完善的航天科技技术创新奖励机制、支持航天科技的发展并积极参与外部市场的竞争、做好关键技术的独立研发与掌握、积极做好航天科技在非航天领域的应用与商业化方向的应用。同时在航天科技项目的战略发展中,还需要将不同类型的技术项目群整合到统一的技术规划流程中,确保航天科技项目的管理流程更为透明、高效。ESA是多个国家共同组建的,因此在航天科技的管理中需要做好各方的协调,为保障技术发展战略的顺利实施,ESA通过建立欧洲航天技术平台来完成各成员国之间的协调与技术的一体化,在航天科技的战略管理上,ESA在其航天科技项目的战略管理框架中都有着明确的要求与体现,为做好航天科技项目的规范化管理建立起了良好的管理体系。
3 做好我国航天科技项目的管理
相较于国外成熟、完善的航天科技项目的管理体系,我国在航天科技项目的管理上欠缺的是系统性的航天科技战略管理框架,且长期处于以经验管理的状态,其中对于航天科技项目的管理的重点放在战略分析和战略制定上,对于航天科技战略的实施和监督与控制有所欠缺。因此,在研究和借鉴NASA和ESA等在航天科技项目发展与战略管理方面的经验,在了解其在理论研究、战略管理模式以及战略管理原则等方面的研究进展的基础上对国内航天科技项目的管理进行补充与完善,从管理机制与治理结构方面入手,明确在航天科技管理中各职能层、企事业层等的职责与特点,建立起符合我国航天科技发展需求的战略管理框架与管理原则,并以此为基础指导航天科技项目的战略管理,促进航天科技项目的顺利实施。
4 结束语
航天科技项目的战略管理对于促进航天科技项目的发展有着重要的意义,文章在分析了NASA和ESA发展特点的基础上对如何做好我国航天科技项目的战略管理提出了几点建议。
参考文献
[1]朱煜明,等.国际航空航天科技与装备发展战略管理经验及其对我国的启示[J].机械制造,2010,2.
这张结构复杂的螺旋星云照片拍摄于1月,它被列入《国家地理新闻》杂志编辑所挑选的2012年最佳空间图片。
铁锈色的地方是一颗如同我们太阳一样的恒星的残骸。这个螺旋星云在死亡的过程中膨胀,将它的气态外壳和尘埃抛进太空。
在可见光范围内,这个螺旋星云的细节被大量尘埃掩盖了。但是,欧洲南方天文台位于智利的可见光和红外巡天望远镜拍摄的红外视图能透过这层面纱,让我们看到外环内冷气流的丝状辐射,还有从至少有4光年距离的恒星星核内释放出的稀薄气体所产生的淡淡晕光。
2.夜空里的旋涡
这张用长时间曝光拍摄的照片在11月由夜空摄影团体——夜空下的世界发表,它捕捉到澳大利亚莫宁顿半岛夜晚地平线上的星星旋涡,那里被极光染成了红色。
极光是由太阳放射出的带电粒子,也就是我们俗称的太阳风高速冲进地球大气层,在地球南北两极上空的电离层撞击氧原子和氮原子时造成的。这些碰撞所释放的能量在97千米—1000千米的高空中产生出颜色变幻的亮光。
3.南方天空
3月间,从他们高高在上的角度,国际空间站的宇航员可以将地球的黎明(左)和夜晚的极光拍摄在同一张照片里。
这张照片拍摄于印度洋上空,显示了“联盟”号飞船(中间)和停靠在空间站上的“进展”号补给飞船。
4.女巫的扫帚
这张超新星遗迹的照片被称为“女巫的扫帚”,它在2012年天文摄影大赛的深太空类别里受到热捧,大赛结果已在9月公布。
拍摄者是美国的罗伯特·法兰克,照片显示了一颗银河里的恒星在数千年前爆炸时产生的散射碎片。这些太空中的细丝是帷幕星云的一部分,那是天空中最大的超新星遗址之一。它位于1400光年外的天鹅座。
5.北极极光
6月间,挪威朗伊尔城外被满月的月光浸透的景色里,地球上最著名的亮光高悬在天上。
最近,将这张图片提交给《国家地理杂志》的拍摄者说:他从未见过那么美丽的北国极光。北极极光产生在北极圈里,同样的现象也出现在南极区域,被称为南极光。
6.霜冻的火星
这看起来也许像是有人在火星的沙地上刻画出一只鸽子的模样。但是,这张照片来自美国航空航天局的火星勘测轨道飞行器,发表于4月。它显示了这个红色星球北极区域里自然形成的沙丘,线条和斑点是由正在解冻的冬冰形成。
白色的区域表明极地沙丘的边缘还有细粒的霜冻,黑色的斑点目前来看很可能是由于冰层升华而形成的二氧化碳“间歇喷泉”冲起来的沉积物,或者是冰层直接升华为气体的痕迹。
7.“微笑”的日食
5月,在菲律宾的古玛卡,日食将圆盘状的太阳变成一个橙色的咧嘴笑容。
虽然这张照片中太阳只是最小限度地被遮盖了,但这也被称为“日环食”。天文观测者在亚洲一些地区和美国西部可以看见它形成的“火环”。
日环食发生在月亮运行到地球和太阳之间,当黑暗的月亮的可视直径小于太阳圆盘的可见区域时,只留下一个边缘炽热发光的圆环,或是环面。
8.太空里的“自拍”
1966年11月,在美国航空航天局的“双子星12”号任务的太空行走中,宇航员埃德温·巴兹·奥尔德林抓到了一张“自拍”。在照片的左角边缘里,我们可以看见一台照相机的(前缘)和阿金纳无人驾驶靶车的天线,它在“双子星”计划中用于太空中飞船之间交会和对接的实验。
这张照片发表于1月,同时还有数千张高清晰度的数字扫描图片,它们被列入“双子星”计划的数字在线档案。
9.托尔的头盔
在加入“复仇者联盟”之前,托尔(北欧神话里司雷、战争和农业的神)也许要找回他飘浮在太空里的头盔,那可是在15000光年之外!
“托尔的头盔”是在大犬座发现的一个星云,编号为NGC2359。从这张在5月间由位于智利的托洛洛山美洲际天文台拍摄的照片中,我们可以看见由尘埃和气体构成的宇宙云,被内部质量巨大的恒星群所放射出的辐射变成一个看上去像是带有翅膀的头盔模样。
10.环形“美人”
一个急剧倾斜的绕行轨道带让美国航空航天局的“卡西尼”飞船看见一个壮观的土星环景象,它是由冰和岩石构成的。
这张发表于11月的照片的拍摄距离大约是240万千米,拍摄日期是2012年8月19日,由一台广角照相机拍摄。
11.太阳的焰火
这种太阳的爆炸被称为日冕物质抛射,速度接近每秒1500千米,就像这张美国航空航天局于9月17日的照片中显示的那样。
这个突如其来的辐射爆发没有冲击地球,但它撞击了我们这颗行星的磁场,世界上某些地方的天空被极光照亮了。
12.“绽放”的大海
1月间,一个海洋浮游生物“绽放”的景象被一颗欧洲空间局的卫星捕捉到了,地点在南太西洋英属福克兰群岛东边大约600千米的地方。
海洋浮游生物是微生物构成的海洋食物链的基础。在春季和夏季,从深海上升的营养能够为海洋表面浮游生物的大量繁殖提供足够的能量来源。不同类型和数量的海洋浮游生物会形成不同颜色的“绽放”现象,就像我们可以看见的不同深浅的蓝色和绿色。
13.云卷
3月,纤细的云团像吐烟圈一样在由繁星构成的背景里升起,这是美国航空航天局一个用于研究大气上层射流的火箭发射行动。
这个太空机构从它位于美国弗吉尼亚州的瓦勒普斯飞行基地连续发射了五枚探空火箭,作为它“非常规运载火箭实验”的一部分。火箭升空后,会在80千米—145千米的高空(接近大气层边缘)释放出化学示踪剂。
14.三重“幻想”
三颗星星,包括红矮星格利泽667C(左方较远处),在艺术家的想象中被置于“超级地球”格利泽667Ce之上。
根据欧洲南方天文台的“高精度径向速度行星搜索器”望远镜在3月的观测结果,在红矮星(比太阳小而且冷的恒星)周围大量存在着这样的由岩石构成的地方。“径向速度”是一种寻找行星的技术,它是通过测量恒星光线的摆动来找寻行星,因为恒星光线的摆动可以由环绕恒星绕行的行星所产生的引力拖动而导致。
15.火星车的“自拍”
它已经准备好拍一个特写镜头了,但它却是孤零零地在火星之上!美国航空航天局的“好奇”号火星车在万圣节那天为自己拍了一张照片。这张照片是由55张高清晰照片合在一起而成的,由“好奇”号火星车机械手臂端部的火星手臂镜头成像仪所拍摄。
这张照片的拍摄地点是位于盖尔环形山的“石巢”,那里是这次火星探测计划中第一次取得火星土壤样本的地方。在火星车的前方,四次土壤取样时留下的痕迹依然可见。这里是在5000米高的夏普山的脚下,夏普山位于火星车的右方。
16.扇状的环形山
美国航空航天局于1月发表了一张火星勘测轨道飞行器拍摄的照片,照片显示了火星上一个由陨石撞击所形成的扇形环形山。
这个古老的“扇子”看上去像是地球上的三角洲,那是由于水从一个通道流进一大片水域时形成的,就像是埃及的尼罗河三角洲。当水流四散开来的时候,水流减缓,所携带的泥沙都沉积下来,形成了扇形的构造。
17.恒星的摇篮
一张2月间由欧洲南方天文台甚大望远镜提供的照片显示了船底星云最详细的红外视图。这个熙熙攘攘的恒星“摇篮”距离地球大约7500光年,它孕育了许多已知最亮的和质量最大的恒星。
来自炽热的年轻恒星的辐射使这个巨大星云发出明亮的光,以至于肉眼可见。但是,新的红外视图也可以透过尘埃形成的宇宙云看到无数个以前看不见的较暗的恒星。
18.告别航行
作为美国五艘航天飞机计划的最后一艘,“奋进”号在完成最后一次太空飞行后于9月正式退休,定居于洛杉矶市中心的加利福尼亚州科学博物馆。
“奋进”号是太空飞船队伍中最年轻的,于1986年“挑战者”号航天飞机爆炸后建造。
19.繁星点点的“田野”
在这张照片中,银河系繁星所构成的星光的“田野”悬挂在一个人造光的山谷上,它在英国格林威治皇家天文台举办的2012年天文摄影年度大赛上得到广泛认同。
为了拍摄这张照片,摄影师汤·塔兹尔长途跋涉前往家乡附近土耳其布尔萨的乌鲁达国家公园。他打算观察月亮和夜晚的行星,然后迎接英仙座流星雨。
皇家天文台的天文学家和大赛评判玛勒克·库库拉说:“我们生活在银河的一个旋臂上,所以,当我们凝目注视群星闪烁的银河时,我们可以看见天空上点点星光所构成的田野覆盖了大地。”
20.狂风暴雨的土星
今天,我和老师、同学们一起去展览馆看“马鞍山市航空航天暨青少年科技创新成果展”。
当我走进展厅,看到那里有很多航空航天航模展品。有E-2C“鹰眼”飞机,奥运圣火号A330-200飞机,北京奥运号B-5211飞机,神州七号宇宙飞船等等的模型,种类真多呀!尤其当我看到其中的一个展品时,我的眼前一亮,那是“嫦娥一号”的模型。它的中央是个正方体,旁边是它的一对“翅膀”——太阳翼,星箭分离后,“嫦娥一号”最先展开的那对“翅膀”,它肩负着为“嫦娥一号”供电的重任。“嫦娥一号”第一阶段“绕”:2004-2007年实施绕月探测工程。这一阶段充分利用我国现有、成熟的航天技术,并初步建立我国月球探测航天工程系统;“嫦娥一号”第二阶段“落”:2007-2012年,巡视探测器(月球车)由着陆器释放,实现在月球上着陆。第三阶段“回”:2012至2020年,实施月面巡视勘察与采样返回。我从小就喜欢“嫦娥奔月”这个神话,“嫦娥一号”发射那天,我在电视前聚精会神地看了。今天,我又近距离地看了它的模型。我想,我长大以后要发明“嫦娥六号”,到月球上造一个游乐园,让我的朋友们在这里玩耍。我还要造一个“月球大厦”,里面有“嫦娥餐厅”,我和我的朋友们可以在那儿过生日;还有“桂花树商店”,里面有月球上独特的各种商品;还有“玉兔菜场”,人们可以在这儿买到月球上种出来的蔬菜、瓜果。我还要造一个“吴刚”花园,里面盛开着各种颜色的腊梅,尤其是其中的七彩腊梅最为艳丽,还有牡丹、兰花……数不胜数,还有地球人从来没见过的月亮花。
要想让我的梦想成真,让我们的国家更强大,我们就要从现在好好学科学、用科学,长大才能为祖国贡献自己的一份力量,才能造出更先进的飞机、卫星、飞船……才能实现我的月亮梦。
安徽省马鞍山市湖东路第二小学三年级:张朝阳
杜:航天航空产业是加拿大安大略省的重要经济增长领域,也是我省的支柱产业。安大略省有18所大学院校,提供了40多项与航空有关的课程,共同培养未来顶尖的航空航天人才。实际上,安大略省是加拿大唯一一个在本科、硕士、博士课程中开设航空工程课程的省份。
安大略经济发展与创新厅还开展了圆桌会议来促进加强全省的航空教育。这项行动着眼于技术发展与教育,旨在加强政府、产业和学术机构之间的合作。
记:安大略省航空企业众多,政府与航空企业的关系是怎样的?很多经济学家认为,小企业对于区域经济发展的贡献最大,安大略省是否对于发展中的中小型航空企业给予具体的扶持和支持政策?对于大型航空企业,政府是如何帮助企业进一步扩大规模,提升行业竞争力的?
杜:安大略省的航空产业位居加拿大第二位,约有350家公司、22 000名从业人员。我省的航空产业正在经历高速发展。根据安大略省与各公司讨论所得数据,仅今年第一季度销售额增幅就达10%~15%。
无论是中小型企业还是大型航天航空企业,安大略省政府都为之创造了良好的商业环境来帮助其成长。例如,2012年我们对航空航天类企业征收的企业税为25%(联邦政府及安大略省政府共同征收的企业税),这个税率低于其他主要的制造省份。同时,我们也有最优惠的鼓励研发的税收政策,以鼓励安大略的企业在开发创新技术上投资。
安大略经济发展与创新厅不仅在省内开展了一系列活动,同时也在全球范围内安排访问活动来支持推广航天航空业。在2011年,我们带领安大略省航天航空业代表团(6家企业)参加了在香港举办的亚洲国际航空展览会暨论坛。为支持省内航天航空产业,安大略省政府还积极参加范堡罗航展与巴黎航展。今年,我们有22家企业在范堡罗航空展上展示他们世界级的产品和技术。
在帮助大型航天企业方面,我省政府为包括古德里奇、普拉特·惠特尼(加拿大)、麦哲伦航空公司(Magellan)在内的企业提供了资金支持,来支持他们的创新工作。实际上,从2006年起,安大略政府为航空企业提供了超过8 500万加元的有偿和无偿资助。
对于安大略省的中小企业,省政府对部分主要供应商给予支持,如飓风制造公司(Cyclone Manufacturing) 和 2 Source制造公司,为他们的生产运营提供帮助,以此来拉动省内航空产业的供应链。最近我们与航空产业合作组织了一场名为“创新之翼(Wings of Innovation)”的座谈会,旨在协助促进安大略省二线企业的协作,并建立与全球主要航空生产商之间的联系,将安大略省定位为世界航天航空先进生产工艺的领导者。
记:早在2010年,安大略省省长麦坚迪(Dalton McGuinty)带领航空企业代表团访问上海,与中航工业展开合作洽谈,能否透露贵省与中航工业的合作进展情况?
杜:在2011年巴黎航展上,时任经济发展与贸易厅厅长的彭佩珊(Sandra Pupatello)与中国航空工业集团副总经理耿汝光先生会面,讨论了在华的安大略企业面前的商机,并了解了中国航空产业的情况。
安大略省政府十分重视中国市场,我们十分渴望可以与包括中国航空工业集团在内的航空企业继续进行深入对话。我们期待有机会能加强安大略省内主要航空企业与中国企业的商业合作。
记:自2010年后,中国的通用航空市场和公务机市场发展迅速,您是怎样看待中国市场的?安大略省是否有针对中国市场的具体发展计划?
杜:中国公务机市场的迅速发展为安大略企业提供了重要机会。安大略省政府已开展交流团为安大略省航空企业在华拓展业务提供帮助。如前面提及的,2011年安大略经济发展与创新厅带领了一支由6家企业组成的航空代表团来到香港。
庞巴迪公司在安大略省多伦多市生产其旗舰产品“环球快车”系列,有大约40家安大略企业能够参与到此重要项目。安大略企业同样也是庞巴迪其他商务机项目的重要供应商,如“挑战者”和“利尔喷气”。我们期盼销往中国的这些飞机的销售能够在中长期内显著增长。
安大略省政府同时也希望在未来我们的企业能够更多地参与到中国的项目,如中国商用飞机有限责任公司C919以及“新舟”700民用涡桨飞机。诸如霍尼韦尔这样的航空企业已经在为C919提供关键系统。
记:自2011年以来,欧盟在航空公司须缴纳碳排放税的问题上的立场引来包括中国和加拿大等30余个国家的反对,大家普遍认为欧盟的做法有悖于《东京议定书》的相关规定,关于这一问题,您的观点如何?
杜:安大略省政府历来都极为重视环境保护。到2015年,世界上第一座将树木纤维加工为飞机燃料的工厂将在安大略怀特河投入运营。这个项目是由总部设在加利福尼亚的Rentech公司和安大略省共同合作完成。通过Rentech领先的专利技术,每年可将110万吨林木废料转化为8 500万升低碳可降解的合成燃料。而这正是航空公司需要的燃料,通过精炼厂旁的铁路轨道,燃料将直接运送到多伦多皮尔森国际机场,为跨境航班提供燃料。
记:早在2005年,安大略省曾公布了一项振兴航空工业的发展战略报告,该报告希望到2015年,安省航空制造业的产值从2004年的80亿加元增加到180亿加元,从业人数从25 000人增加到45 000人。但是近年来国际经济形势远低于经济学家们多年前的预期,航空产业也必然受到影响。安大略省的航空工业发展现状如何?远期战略目标是否能如期实现?
杜:正如我之前提到的,安大略省政府将航空产业视为未来几年经济增长的关键动力。虽然全球经济衰退对安大略的航空产业有一定影响,但由于我们拥有高技能人才和富有创新能力的企业,我们的航空产业仍旧保持着全球范围内的竞争力。
实际上,安大略的航空产业已经看到成熟和新兴市场对商务机和公务机的需求正在上升。安大略省航空企业的年销售额约为65亿美元,这个数字也说明整个产业正在不断发展。
加拿大最大的航空企业庞巴迪已看到市场对包括“挑战者”和“环球快车”在内的商务机的需求巨大。庞巴迪公司对安大略省的大型多样化的航空供应链的成功有巨大贡献。世界上几乎每一架客机都使用了安大略省制造的航天航空零部件,因此我们期盼在整个价值链上我们的航空制造业能够持续成功。
有一系列其他事件也反映出安大略省航空制造业的发展。例如:
日本住友集团决定在安大略省多伦多开设第一家海外工厂。新建的加拿大子公司将生产重心放在支线客机与公务机起落架的最后组装。工厂将于2012年末或2013年初投入运营;
2012年1月,三菱公司在大多伦多区修建了占地25 000平方米的新工厂,为庞巴迪公司“环球快车”系列与挑战者300制造机翼。而就在不到五年之前,三菱才在安大略设立它的第一座工厂;
2011年9月,庞巴迪公司宣布将在它位于多伦多的登士维(Downsview)工厂生产其新型“环球快车”7000/8000 公务机。
这些新的进展表明越来越多的航空制造企业将安大略省选定为新项目或新工厂的所在地。
记:2012年6月,巴菲特旗下奈特杰(NetJets)飞机租赁公司斥资96亿美元购买425架飞机,其中庞巴迪公司的订单就达到73亿美元。巴菲特的巨额订单对安大略的经济有何积极影响?
杜:奈特杰订购庞巴迪公司的“挑战者”300与605,是庞巴迪公司的一次胜利。“挑战者”系列虽然是在加拿大的魁北克省组装的,但是在安大略省却有许多重要合作伙伴,如梅西埃-布加迪-道蒂航空制造公司(Messier-Bugatti-Dowty)和三菱重工。实际上,还有约40家安大略企业也是“挑战者”系列的供应商。庞巴迪的供应链中有超过150家项目供应商,为我省经济每年创收逾5亿加元。
记:与大多数亚洲经济体的发展模式不同,西方国家的优势在于高科技领域的科技创新。人才引进和资金投入是科技创新的两大要素,安大略省在支持航空企业科技创新方面的工作有哪些?
杜:安大略省政府为创新型的企业提供大力支持,扶持其创新活动和革新技术的开发。如前所言,安大略省有最优惠的鼓励研发的税收政策,以鼓励安大略的企业在开发创新技术上投资。更多的例子如下:
2011年,飞机发动机制造商普拉特·惠特尼宣布将投资1亿3 920万加元,用于新型生产工艺与环保技术,比如更加节能高效的电动发动机。安大略省政府授予1 390万加元的资助。
安大略省政府提供1 750万加元的资助,支持L-3威斯卡姆(L-3 Wescam)开发新型机载成像系统。该系统设备更为轻便,可以在更远的距离提供更清晰的图像。
包括空客A380、波音787以及F-35战斗机在内的全球100多个航天航空工程会选择“安大略制造”的零部件,部分原因是我们的创新能力。“安大略制造”是由古德里奇起落架制造公司、梅西埃-布加迪-道蒂航空制造公司、普拉特·惠特尼、麦哲伦航空公司等公司生产的。
关键词:高性能;碳纤维;性能;应用
碳纤维作为一种性能良好的纤维材料,在工业生产中具有一定的优势,碳纤维材料所制成的电极能够有效的提取工业废料中的贵金属,碳纤维材料主要分为普通型和高性能型,其中高性能碳纤维主要被运用在航空航天等尖端技术领域。我国一直以来都非常重视高性能碳纤维材料的研究。
1.高性能碳纤维及其性能概述
碳纤维是一种含碳量高于90%的无机高分子纤维。碳纤维的划分方式有很多种,从力学性能角度划分,就能够划分为通用型和高性能型。通用型碳纤维强度为1000兆帕(MPa)、模量为100GPa左右。高性能型碳纤维又分为高强型和高模型。在航空航天工业中,还出现了高强高伸型碳纤维,具有更高的延伸率。因此,通用型碳纤维材料与高性能型碳纤维材料有着一定的相似,但是实际上却有很大的不同之处。通用型碳纤维材料能够作为一般性的工业材料,而高性能型碳纤维材料能够运用在更多的高技术领域行业中。
高性能碳纤维的两种类型,高强型和高模型碳纤维都有及其相似的性能,具有高强度、高模量、低密度、耐腐蚀、可编制成型等优良性能,被称为“黑色黄金”,这样的“黑色黄金”是国内外工业材料研究领域的重点。碳纤维具有较好的耐磨性,并且模量较高,与此同时,其导热性介于金属与非金属之间,但是其耐冲击性却较差,比较容易受到损伤,并且如果酸性过大的话,还有可能发生氧化现象。因此对于碳纤维的使用是需要充分的运用其优点,摒弃其缺点。尤其是高性能型碳纤维,其在性能方面虽然比通用型碳纤维材料稍好,但是也要避免其本身作为碳纤维方面所存在的缺陷。高性能型碳纤维主要运用在重工业,如军事、航天事业中,是一种高端技术材料,因此,充分的对高性能型碳纤维材料的性能挖掘,能够有效的促进高性能碳纤维的进步,从而能够更好的运用在其它的工业领域之中。
2.高性能碳纤维的应用与发展
高性能碳纤维主要应用在重要的工业生产中,最为典型的就是运用在军事领域。高性能碳纤维材料是军事飞机以及航空航天器械的重要的工业材料。其本身的无毒、高强度、耐腐蚀等优势使得其成为高尖端技术的重要材料。碳纤维材料一般不会单独使用,而是加入到金属、陶瓷、树脂等材料中,形成一种复合材料使用。碳纤维材料能够运用在各个工业领域,尤其是通用型碳纤维材料,已经是一种工业材料的必需品,而高性能的碳纤维本身的性能优势,作为一种复合材料,成为飞机机体结构材料,火箭材料、机器人材料等,能够看出其性能方面的显著优势成为了高端技术领域的宠儿。
高性能碳纤维本身的优势,使得其被广泛的运用在航空器制造工业中,我国上个世纪80年代才开始真正的研究高性能型碳纤维材料,目前高性能型碳纤维技术已经开始往多元化方向转变,很多碳纤维产品都已经达到的了国际水平,总体上而言,算是取得了一定的成绩。我国的高性能碳纤维发展进程缓慢,高性能型碳纤维一直以来都受到西方发达国家的封锁,只对我们销售通用型碳纤维材料,截至2013年我国的碳纤维材料90%左右都是依靠进口,并且所进口来的碳纤维材料还主要为通用型碳纤维材料,有的甚至是国外废弃的碳纤维材料。所以对于高性能型碳纤维材料的发展很多时候还是依靠我们自身的力量。由于碳纤维材料是一种军事与民用材料两用的性质,才使得高性能型的碳纤维材料上个世纪在我国发展缓慢,目前已经出现了一些自主研发的高性能型碳纤维产品。我国当前的高性能碳纤维虽然发展缓慢,但是总体的市场需求还是比较大的,所以国家近些年来也加大了对碳纤维业的扶持力度。
对于高性能碳纤维材料的研究,国内还需要不断的借鉴国外的研究成果,结合国内的高性能碳纤维材料发展的特点,来进行相应的高性能碳纤维的研究。想要改变当前国内主要依靠进口的碳纤维材料,就需要国内不断的加强高性能碳纤维材料的研发水平,国家还需要进一步加大扶持力度,积极解决我国高性能碳纤维研究过程中的技术障碍,努力将理论运用到现实中,不断探寻核心技术,尽快实现我国高性能碳纤维产业化和规模化发展,不断的进行技术创新,进一步扩大应用领域。但同时也要避免发展上的盲目状态,要从实际出发,健康而持久的发展才是高性能碳纤维发展的王道。
3.结语
碳纤维材料是一种使用价值较高的工业材料,其中的高性能型碳纤维作为一种高端工业材料,具有耐腐蚀、高强度、高模量、高强度等优势,被广泛的运用在军事以及航空航天等高端科技领域。我国对于高性能碳纤维技术的研究是比较晚的,因此高性能纤维发展进程缓慢,但是总体上而言已经取得了一定的突破性的进展,具有广阔的发展空间。
[参考文献]
[1]姜永恺.高性能纤维的现状及应用[J].棉纺织技术,2000(06).
[2]张新元,何碧霞,李建利.高性能碳纤维的性能及其应用[J].棉纺织技术,2011(04).
[关键词]钛合金 特性 加工性能 应用领域
Ti在地壳中的丰度为0.56%(质量分数,下同),在所有按元素中居第9位,而在可作为结构材料的金属中居第4位,仅次于Al、Fe、Mg,其储量比常见金属Cu,Pb,Zn储量的总和还多。我国钛资源丰富,储量为世界第一。钛合金的密度小,比强度、比刚度高,抗腐蚀性能、高温力学性能、抗疲劳和蠕变性能都很好,具有优良的综合性能,是一种新型的、很有发展潜力和应用前景的结构材料。近年来,世界钛工业和钛材加工技术得到了飞速发展,海绵钛、变形钛合金和钛合金加工材的生产和消费都达到了很高的水平,在航空航天领域、舰艇及兵器等军品制造中的应用日益广泛,在汽车、化学和能源等行业也有着巨大的应用潜力。
一、钛及钛合金的特性
钛及钛合金具有许多优良特性,主要体现在如下几个方面:
1.强度高。钛合金具有很高的强度,其抗拉强度为686—1176MPa,而密度仅为钢的60%左右,所以比强度很高。
2.硬度较高。钛合金(退火态)的硬度HRC为32—38。
3.弹性模量低。钛合金(退火态)的弹性模量为1.078×10-1.176×10MPa,约为钢和不锈钢的一半。
4.高温和低温性能优良。在高温下,钛合金仍能保持良好的机械性能,其耐热性远高于铝合金,且工作温度范围较宽,目前新型耐热钛合金的工作温度可达550—600℃;在低温下,钛合金的强度反而比在常温时增加,且具有良好的韧性,低温钛合金在-253℃时还能保持良好的韧性。
5.钛的抗腐蚀性强。钛在550℃以下的空气中,表面会迅速形成薄而致密的氧化钛膜,故在大气、海水、硝酸和硫酸等氧化性介质及强碱中,其耐蚀性优于大多数不锈钢。
二、钛及钛合金的加工性能
1.切削加工性能
钛合金强度高、硬度大,所以要求加工设备功率大,模具、刀具应有较高的强度和硬度。切削加工时,切屑与前刀面接触面积小,刀尖应力大。与45钢相比,钛合金的切削力虽然只有其2/3—3/4,可是切屑与前刀面的接触面积却更小(只有45钢的1/2—2/3),所以刀具切削刃承受的应力反而更大,刀尖或切削刃容易磨损;钛合金摩擦因数大,而热导率低(分别仅为铁和铝的1/4和1/16);刀具与切屑的接触长度短,切削热积聚于切削刃附近的小面积内而不易散发,这些因素使得钛合金的切削温度很高,造成刀具磨损加快并影响加工质量。由于钛合金弹性模量低,切削加工时工件回弹大,容易造成刀具后刀面磨损的加剧和工件变形;钛合金高温时化学活性很高,容易与空气中的氢、氧等气体杂质发生化学反应,生成硬化层,同时进一步加剧了刀具的磨损;钛合金切削加工中,工件材料极易与刀具表面粘结,加上很高的切削温度,所以刀具易于产生扩散磨损和粘结磨损。
2.磨削加工性能
钛合金化学性质活泼、在高温下易与磨料亲和并粘附,堵塞砂轮,导致砂轮磨损加剧,磨削性能降低,磨削精度不易保证。砂轮磨损同时也增大了砂轮与工件之间的接触面积,致使散热条件恶化,磨削区温度急剧升高,在磨削表面层形成较大的热应力,造成工件的局部烧伤,产生磨削裂纹。钛合金强度高、韧性大,使磨削时磨屑不易分离、磨削力增大、磨削功耗相应增加。钛合金热导率低、比热小、磨削时热传导慢,致使热量积聚在磨削弧区,造成磨削区温度急剧升高。
3.挤压加工性能
对钛及钛合金进行挤压加工时,要求挤压温度高,挤压速度快,以防温降过快,同时应尽量缩短高\温坯锭与模具的接触时间。因此挤压模具应选用新型耐热模具材料,坯锭由加热炉到挤压筒的输送速度也要快。鉴于在加热和挤压过程中金属易被气体污染,故还应采用适当的保护措施。挤压时应选择合适的剂,以防粘结模具,如采用包套挤压和玻璃挤压。因钛及钛合金的变形热效应较大,导热性较差,故在挤压变形时还要特别注意防止过热现象。钛合金的挤压过程比铝合金、铜合金、甚至钢的挤压过程更为复杂,这是由钛合金特殊物理化学性能所决定的。钛合金在常规热反挤成形时,模具温度低,与模具接触的坯料表面温度迅速下降,而坯料内部因变形热而温度升高。由于钛合金热导率低,表层温度下降后,内层坯料热量不能及时传输到表层补充,会出现表面硬化层,而使得变形难以继续进行。同时,表层与内层会产生很大的温度梯度,即使能成形,也容易造成变形和组织不均匀。
4.锻压加工性能
钛合金对锻造工艺参数非常敏感,锻造温度、变形量、变形及冷却速度的改变都会引起钛合金组织性能的变化。为更好地控制锻件的组织性能,近几年,热模锻造、等温锻造等先进的锻造技术在钛合金的锻造生产中得到了广泛应用。
钛合金的塑性随温度升高而增大,在1000—1200℃温度范围内,塑性达到最大值,允许变形程度达70%—80%。钛合金锻造温度范围较窄,应严格按(α+β)/β转变温度进行掌握(铸锭开坯除外),否则β晶粒会剧烈长大,降低室温塑性;α钛合金通常在(α+β)两相区锻造,因(α+β)/β相变线以上锻造温度过高,将导致β脆相,β钛合金其始锻和终锻都必须高于(α+β)/β转变温度。钛合金的变形抗力随变形速度的增加提高较快,锻造温度对钛合金变形抗力影响更大,因此常规锻造必须在锻模内冷却最少的情况下完成。间隙元素(如O、N、C)的含量对钛合金的锻造性也有显著影响。
5.铸造工艺性能
由于钛和钛合金的化学活性高,易与空气中的N、O、N发生剧烈化学反应,且易与铸造中常用的耐火材料发生化学反应。钛和钛合金的铸造,特别是熔模精铸要比铝和钢的熔模精铸难度大得多,需借助特殊手段才能实现。铸钛发展初期,由于铸造工艺的发展落后于压力加工工艺,因此,先选用已有一定变形的中强钛合金,如TiΟ6AlΟ4V,TiΟ5AlΟ2.5Sn等作为铸造合金材料。这些合金至今还在广泛应用。但随着铸钛工艺的发展和应用领域对铸造钛合金各方面性能要求的提高,以及铸件结构复杂程度的加大,过去那种认为“所有的变形钛合金都适合用作铸造合金”的论点应加以修正。随着合金使用温度和工作强度的提高,合金中所添加元素的数量和加入量也相应增加,但同时必须考虑到合金的铸造性能、流动性凝固区间结晶组织、力学性能等等,即合金的化学成分必须根据铸造工艺的要求进行调整。
三、结论
综上所述,钛合金因其优良的性能在航空航天和其他领域有着广泛的应用前景,但也受其加工效率和生产成本的制约。钛的冶炼技术一旦有所突破,其价格也将明显降低。随着钛合金的开发研制、钛材品种的增多及价格的降低,钛在民用工业中的应用将成倍增加,特别是在造船、汽车制造、化工、电子、海洋开发、海水淡化、地热发电、排污防腐等民用领域将获得广泛的应用。与此同时,市场的需求也将加速钛工业与钛材加工技术的发展。
[参考文献]
[1]中国航空材料手册编辑委员会:《中国航空材料手册》,中国标准出版社2001年版。
[2]任敬心、康仁科:《难加工材料的磨削》,国防工业出版社1999年版。
[3]杨冠军:《钛合金研究和加工技术的新进展》,《钛工业进展》2001年。
[4]李明怡:《航空用钛合金结构材料》,《世界有色金属》2000年第6期。