第一篇:功能陶瓷材料的调研报告
功能陶瓷材料的调研报告
摘要: 功能陶瓷由于其在电、磁、声、光、热、力等方面优异的性能,广泛应用于电子电力、汽车、计算机、通讯等领域,。在科学技术发展和实际生产生活中发挥着越来越重要的作用。主要阐述了功能陶瓷电学、光学、磁学、声学、力学等基本性质,并介绍了功能陶瓷的种类和应用以及未来发展趋势。基于过渡液相烧结机制的高性能压电陶瓷材料具有低烧结温度、高压电常数和低介质损耗等诸多优点。低烧多层压电变压器(MPT)以其低驭动电压、小体积、高升压比、薄型片式化等优点在液晶显示背光电源等方面获得应用。
关键词:功能陶瓷;性质;应用
功能陶瓷材料是电子材料中最重要的一个分支 ,其产值约占整个新型陶瓷产业产值的 70 %。随着现代新技术的发展 ,功能陶瓷及其应用正向着高可靠、微型化、薄膜化、精细化、多功能、智能化、集成化、高性能、高功能和复合结构方向发展。功能陶瓷与传统的陶瓷相比在原料及工艺等方面有很大的区别 ,是知识和技术密集型产品。功能材料之所以具有卓越的功能及特性 ,不仅与材料的化学组成有关 ,而且很大程度上决定于其微观结构。功能材料的开发首先依赖于新材料的发现和人工合成。在功能陶瓷材料重大发现中,人们先后发现了氧化物导体、固体电解质、压电、非线性光学材料、铁氧体、记忆材料、太阳能电池、高温氧化物超导体等。随着电子产品向轻薄短小、多功能、高可靠性和高密度表面、高集成化的发展功能材料也有着不断的发展。功能陶瓷的品种繁多 ,这类材料具有微波介电性能、气敏性能、超导性能、电阻梯度性能、铁电性能及其相变行为、多层驱动性、弛豫性能等多种优良的功能,应用十分广泛。
功能陶瓷及其新型电子元器件对信息产业的发展和综合国力的增强具有重要的战略意义。电子信息技术的集成化和微型化的发展趋势,推动电子技术产品日益向微型、轻量、薄型、多功能的方向发展。功能陶瓷元器件多层化、片式化、集成化、模块化和多功能化以及高性能低成本是其发展的总趋势。
1、功能陶瓷材料分类
1.1导电陶瓷
具有良好的导电性能 ,而且能耐高温 ,是磁流体发电装置中集电极的关键材料。半导体陶瓷:指采用陶瓷工艺成型的多晶陶瓷材料。与单晶半导体不同的是 ,半导体陶瓷存在大量晶界 ,晶粒的半导体化是在烧结工艺过程中完成的 ,因此具有丰富的材料微结构状态和多样的工艺条件 ,特别适用于作为敏感材料。除半导体晶界层陶瓷电容器外 ,目前已使用的敏感材料 ,主要有热敏材料、电压敏材料、光敏材料、气敏材料、湿敏材料等。尤其是近10 年来 ,如PTC(positive temperat ure coefficient 的缩写)材料在国内无论是基础理论研究还是工业生产规模都得到长足进步 ,其应用范围 ,已渗透到航天、航空、航海、无线通讯、有线通讯、电子工业和民用电器等各个领域。有一种高性能 PTC材料 ,采用了一种施主为液相、另一种施主为固相的双施主掺杂方法 ,利用国产原料并同时考虑到成型压力和烧成制度等因素的影响 ,制备出了性能较优的 PTC材料 ,这对于促进生产高性能 PTC材料和原料的国产化 ,有一定的理论和实际意义。而铬酸镧(La2CrO3)是一种钙钛矿型(ABO3)复合氧化物 ,具有很高的熔点(2490 ℃),它在掺杂 Ca、Sr 和 Mg等二价碱土金属后具有很多特殊的性质。在高温发热材料、固体氧化物燃料电池连接材料、催化剂、N TC热敏电阻等方面都得到广泛的应用 ,是一种很有前途的功能陶瓷材料。在N TC热敏电阻方面应用 NiMn2O4 与 LaCrO3 以适当的比例进行复合 ,利用不同特性材料间的复合效应制备低B 高阻热敏材料 ,该复合材料对化学成分偏离不敏感 ,电阻易于调整和控制 ,并具有良好的耐高温性 ,是很有展前途的一类新型热敏材料。1.2高温超导陶瓷
指相对金属而言具有较高超导温度的功能陶瓷材料。从 20 世纪 80 年代对超导陶瓷的研究有重大突破以来 ,对高温超导陶瓷材料的研究及应用就倍受关注。近十几年以来 ,我国在这方面的研究一直处于世界先进水平。目前高温超导材料的应用正朝着大电流应用、电子学应用、抗磁性等方面发展。1.3介电陶瓷
具有绝缘电阻高、耐压高、介电常数小、介电损耗低、机械强度高以及化学稳定性好的特点 ,被广泛用做集成电路的绝缘基板。介电陶瓷包括氧化铝、氧化铍、碳化硅、氮化铝等 ,以氧化铝的应用最为普遍。目前国内外常用的电子绝缘材料是 Al2O3。近年来随着科技不断发展 ,又出现了新型的电子绝缘材料 ,如陶瓷 ,具有高强度、高绝缘性、低介电常数、高的热导率等优良的性能 ,且其热膨胀系数能够与单晶硅相匹配 ,主要应用是作为大规模集成电路和电力模块电路的散热基板。1.4压电陶瓷
压电陶瓷的晶体结构上没有对称中心 ,因而具有压电效应,即具有机械能与电能之间的转换和逆转换的功能。压电陶瓷材料具有成本低、换能效率高、加工成型方便等优点 ,常用于制作压电器材、滤波器、谐振器和变压器等。常用的压电元件:传感器、气体点火器、报警器、音响设备、医疗诊断设备及通讯等。通常的压电材料是 PZT ,新型的压电陶瓷材料主要有:高灵敏、高稳定压电陶瓷材料 ,电致伸缩陶瓷材料 ,热释电陶瓷材料等。压电陶瓷作为电、力、热、光敏感材料 ,在超声换能、传感器、无损检测和通讯技术等领域已获得了广泛的应用。近年来 ,虽然我们在陶瓷驱动器的应用和开发方面给予了重视 ,参加研究的单位越来越多 ,并且取得了一定的成绩 ,有些产品的性能指标与国外产品已经很接近,但总的来说 ,与发达国家的差距仍然是很大的 ,尤其是在技术的实用化和产业化方面。1.5磁性陶瓷材料
分为硬磁性和软磁性材料两类 ,前者易磁化 ,也不易失去磁性。代表性硬磁材料为铁氧体磁和稀土磁体 ,主要用于磁铁和磁存贮元件。软磁性材料可磁化及去磁 ,磁场方向可以改变 ,主要用于交变磁场响的电子部件。
纳米功能陶瓷:纳米功能陶瓷是应用于空气净化及水处理等具有抗菌、活化、吸附、过滤等功能的新型高科技陶瓷,具有以下功能:(1)远红外释放功能:普通水的p H 值为 7 ,经过远红外作用后其p H 变为呈弱碱性 ,弱碱性离子水有益健康;并能加速水分子运动 ,从而使水的渗透力、扩散力、溶解力、代谢力增强 ,并产生水保护膜 ,使普通水变成活性水。(2)负离子释放功能:负氧离子具有较高的活性,有很强的氧化还原作用 ,能破坏细菌的细胞膜或细胞原生质活性酶的活性 ,从而达到抗菌杀菌的目的。负离子在空气中移动是呈现 “Z” 字形的 ,而且输送负电荷给细菌、灰尘、烟雾微粒以及水滴等 ,电荷与这些微粒相结合聚成球而下沉 ,从而达到净化空气目的。在室内装修过程中使用的装潢材料挥发出来的苯、甲醛、酮、氨等刺激性气体以及日常生活中剩菜剩饭酸臭味,香烟等对人本有害的异味 ,负离子都能有效地加以消除。(3)光催化抗菌功能:在波长小于 400nm 的光照射下 ,价带电子被激发到导带 ,形成了电子和空穴 ,与吸附于其表面的 O2 和 H2O 作用,生成超氧化物阴离子自由基 ,O2 和羟基自由基 OH ,其自由基具有很强的氧化分解能力 ,能破坏有机物中的 CH键、CO 键、OH 键并杀死细菌 ,对空气净化和水处理有极佳效果。(4)除臭、吸咐、过滤功能。(5)矿化功能等。由此可见纳米陶瓷将具有十分广阔的应用前景!1.6透明功能陶瓷
透明功能陶瓷材料是在光学上透明的功能材料 ,它除了具有一般铁电陶瓷所有的基本特性以外 ,还具有优异的电光效应。通过组分的控制可呈现电控双折射效应、电控光散射效应、电控表面畸变效应、电致伸缩效应、热释电效应、光致伏特效应以及光致伸缩效应等。透明陶瓷可以被制成各种用途的电-光、电-机军民两用器件:光通信用的光开关、光衰减器、光隔离器、光学存储、显示器、实时显示组页器、光纤对接、光纤熔接以及光衰减器等方面应用的微位移驱动器、光强传感器、光驱动器等。用透明陶瓷做成的电光快门器件具有工作电压低、响应速度快、开关比大、尺寸大、可加工性能好、成本低的明显优点:半波电压为 650V;开关比大于 1000 ∶ 1;响应速度:ms 级;波长可连续调制 ,色彩真实 , 图象文字清晰;尺寸面积达 F 达 10cm2。据了解上海硅酸盐研究所是国内唯一能制备具有实用意义的 PL ZT 透明陶瓷(及薄膜)的单位 ,目前该产品已提供给部队和企业使用。1.7保健功能陶瓷
将负离子功能粉体制成人体保健产品 ,主要是利用负离子能够中和体内的代谢产物以及感染所产生的氧自由基;氧自由基是一种极不稳定的物质 ,当被负离子外围所带的多余电子中和后 ,氧自由基的种种危害得以消除 ,如破坏蛋白质、细胞膜 ,加速动脉硬化 ,抑制免疫功能、致癌、使人体器官衰老等。总的来说 ,这种负离子功能粉体首先在日本开发成功 ,由它制成的各种功能制品已大量涌入市场 ,如各种功能纺织品:床罩、沙发套、内衣、窗帘等;环保制品:内外墙涂料、墙纸、墙布等;以及水质处理产品、除味剂等。1.8自洁功能陶瓷
自洁功能陶瓷是由陶瓷基体和自洁功能材料两大主要部分构成 ,它是指在陶瓷制品表面或釉层中加入一种或几种具有抗菌、杀菌、防污、除臭和具有净化大气功能的材料 ,这些功能材料必须以较强的结合力附着在陶瓷上或者与陶瓷本身结为一体 ,同时对人体不产生任何危害 ,这样制得的多功能陶瓷称为自洁陶瓷。据有关资料报导 ,目前 ,我国已将自洁功能陶瓷的研究列为高技术陶瓷之列 ,作为 “我国今后陶瓷工业科技发展的六大主攻领域” 之一 ,相信在不远的将来 ,通过我国陶瓷工作者的共同努力 ,自洁功能陶瓷会投入市场供人们使用。在发达国家中 ,住宅建设已经或正在使用一些具有净化功能和抗菌功能的建筑材料 ,包括具有抗污染、抗菌杀菌功能的新型陶瓷制品 ,而我国在此方面也正在逐步发展。自洁功能陶瓷的进一步完善还需要作包括上述研究在内的大量工作 ,只有不断的完善和开发 ,自洁功能陶瓷才会为广大人民接受 ,才会进入千家万户。
2、部分功能陶瓷及其片式元器件应用研究的新进展。
2.1铁电陶瓷及其高性能片式元器件
多层片式陶瓷电容器(MLCC)是一种量大面广的重要电子元器件,广泛用于电子信息产品的各种表面贴装电路中。大容量、薄层化、低成本等是MLCC发展的主要方向。MLCC是陶瓷介质材料、相关辅助材料以及精细制备工艺相结合的高技术产品。
陶瓷介质材料是影响MLCC诸多性能的关键因素。钛酸钡铁电陶瓷是MLCC的主流材料。它在居里点附近虽然有较高的介电常数,但其温度变化率也较大。温度稳定型X7R MLCC是一种有广泛而重要用途的片式元件。如何保证高介电常数与低容温变化率兼优是一个技术难题。研究结果表明:通过添加物复合掺杂,控制烧结过程以形成化学成分不均匀的“芯(铁电相)-壳(顺电相)”结构,所制备的钛酸钡基X7R502 MLCC材料的室温介电常数可达5000左右,室温介电损耗小于1%,电阻率为1011Ω•m。,击穿场强高于5 kV/mm,容温变化率小于或等于士10%。它为制备军用高可*大容量X7R MLCC提供了关键新材料。
发展新一代超薄型大容量*金属内电极MLCC对陶瓷材料和制备工艺提出了许多科学与技术方面的问题。MLCC的层厚由原来的几十微米降到几微米,甚至1-3μm。这对陶瓷介质材料的晶粒尺寸及微观结构的控制提出更高要求,即需要制备亚微米/纳米晶钛酸钡陶瓷。采用Ni*金属内电极(base metal electrode, BME)制备MLCC,必须研制抗还原烧结钛酸钡陶瓷介质材料。由于Ni/Ni0的平衡氧分压很低,Ni电极在氧化气氛中烧结极易氧化而失去电极作用。解决钛酸钡陶瓷在低氧分压气氛烧结而不被还原的缺陷化学原理为BME MLCC的实用化和产业化提供了理论与技术指导。
近年来,BME MLCC的产业化规模及其在片式多层陶瓷电容器的市场占有率不断增大,应用于高端产品的材料和技术仍是当前BME MLCC的研究热点和难点。采用高品质钛酸钡粉体和受主、施主以及稀土掺杂,通过独特的烧结工艺,制备了高性能亚微米晶钛酸钡X7R(302)抗还原瓷料。陶瓷晶粒100-400nm,室温介电常数202_-3600,击穿场强l0kV/mm,绝缘电阻率为1010Ω•m,容温变化率小于或等于±12%,室温介电损耗小于0.8%。所研制的X7R 302亚微米晶(300nm)*金属MLCC具有细晶、高介电常数和高的耐压特性,为新一代薄层化BME MLCC提供了关键材料与技术。2.2压电陶瓷及其新型压电元器件
基于过渡液相烧结机制,通过精选材料组成体系和添加物改性,研制了一系列高性能与低温烧结兼优的压电陶瓷材料。其中铌镁-锭镍-锆钛酸铅(PMN一PNN一PZT)四元系压电陶瓷通过添加适量LiCO3,和ZnO,烧结温度降至820一960℃,材料仍有很好的压电性能。例如:当烧结温度为900℃,压电常数(d33)为700pc /N,机电耦合系数Kp为0.74,室温介电常数(ε33 /εO)为3590,介电损耗(tanδ)为210 x 10-4。该低温烧结压电瓷料用于制备压电厚膜微泵。适当改性的铌镁-铌锌-锆钛酸铅(PMN一PZN一PZT)压电陶瓷为低烧片式多层压电变压器MPT提供了关键材料。该材料烧结温度在1000℃左右,Kp为0.60, d33为300pC/N, tanδ小于或等于50x10-4,εT33/ εo为1050。所制备的MPT具有低驱动电压、高升压比、薄型片式化、无燃烧短路隐患、能量转换效率高、适合表面安装、无电磁干扰等诸多优点。MPT及其液晶显示器(LCD)背光电源的应用研究与产业化已取得新的进展。
伴随着数字化信息技术的发展,低功耗、小型化、数字化、多功能的显示技术日益受到重视。液晶显示器(LCD)是片式压电变压器的重要应用领域之一。通过有限元分析和多普勒激光扫描测振仪对MPT半波与全波谐振的振动模态与机电谐振特性进行的分析表明,MPT谐振状态下沿长度方向的质点位移随输入电压的增大呈现规律变化,最大的位移发生在端部。对半波谐振而言,节点位置并非在MPT的正中间,为其最佳节点位置。这种非对称的位移分布可能与横-纵向振模MPT的结构不对称有关。驱动方式与条件的优化对改进MPT的负载特性与能力、提高其转换效率有重要影响。近些年来发展起来的超声波马达是一种基于压电陶瓷的逆压电效应及其超声波振动实现驱动的新型驱动器,由于其具有低速下大力矩输出、功率密度高、响应速度快、无源自锁、无电磁干扰、控制精度高和控制灵活等特点,越来越受到人们的关注。压电微马达的力矩比静电微电机高3-4个量级;比电磁微电机高1-2个量级。特别是它独有的高功率密度,使其非常适合电机小型化的发展要求。在管状压电微马达的基础上,利用实心压电陶瓷棒制备出性能更好的微型马达,压电陶瓷棒微型化及制备工艺较简单,所制备的直径3mm陶瓷棒微型马达最大输出力矩可达4.1 x 10-11•Nm,是已见报道的1.5mm管状陶瓷微马达输出力矩的10倍,且最大转速不低于300r/ min,质量仅0.8g。采用降频增幅机构其驱动频率仅为60kHz左右,驱动频率明显低于其它类型微电机,相当于直径30mm的环形行波马达。压电陶瓷棒超声波马达的尺寸可小于1 mm,甚至可以小到100m左右。
2.3低烧软磁铁氧体及其片式电感器
以高性能低烧软磁铁氧体材料为介质的多层片式电感器是电感类元件发展的方向。目前这类元件已形成了规模相当大的产业和市场。片式电感器的主要应用领域包括移动通信、计算机、音像产品、家电、办公自动化等。随着第3代移动通信技术、数字电视、高速计算机、蓝牙产品等新一代数字化电子产品的推出和世界各国电磁干扰(EMI)控制标准的相继制订,对各种片式电感类元件,特别是抗EMI类片式电感元件的需求将急剧上升。
为适应高感量和大功率片式电感器的市场需求,必须研制具有更高磁导率、适应叠层式电感器工艺要求的新一代低烧软磁铁氧体材料。对这各类信息系统的高频化趋势,特别是第3代移动通信技术和蓝牙技术的出现,对微波频段片式电感的需求将迅速增加,高频化是片式电感器发展的一个重要方向。目前一般采用低烧的低介电常数陶瓷材料。随着片式元件的进一步小型化和集成化,基于共烧陶瓷技术的发展,片式电感器与片式电容器相集成的片式LC滤波器正成为新的产品系列走向市场。片式电感类元件的关键技术是高性能低烧软磁铁氧体材料。
在相当长的时间中,片式电感类元件的材料技术。主要为日本的一些大公司所垄断。材料优势是构成这些企业参与竞争并牟取高利润的主要因素。近年来,我国在低温烧结高磁导率和甚高频片感材料方面取得了具有国际领先水平的研究成果,被业界评为“标志着我国新生的片式电感产业步人自主发展的阶段”。目前,我国在片式电感材料的高端材料,如高磁导率低温烧结NiCuZn铁氧体、低温烧结甚高频平面六角铁氧体、高频宽带磁珠材料等方面均获得了具有自主知识产权的研究成果。2.4新型微波介质陶瓷材料及元器件
近年来,通信技术的高速发展,大大推动了电子元器件向小型化、片式化和高频化方向发展的进程,除传统的片式电容、片式电感和片式电阻等表面贴装元件外,微波陶瓷器件也正向片式化、微型化甚至集成化方向发展。为了满足移动通信、无线局域网和微波集成电路发展的需要,一批新型的射频/微波器件不断涌现,包括片式微波电容器、片式多层微波滤波器、LC滤波器、双工器、功能模块、收发开关功能模块、耦合器、功分器等。以微波介质谐振器和滤波器为代表的微波介质陶瓷元件,是一种军民两用的新型器件,它是在空间技术、火箭制导和微波系统的小型化的推动下发展起来的,典型的应用领域包括:军用和民用的空间技术、雷达、移动通信、卫星通信和GPS等。微波介质陶瓷材料主要应用于微波频段电路中作为介质材料,通常低和中介电常数微波介质陶瓷材料主要应用在卫星直播及军用雷达等领域,高介电常数微波介质陶瓷则主要用于工作在微波低频段的民用移动通信系统中作为谐振器、滤波器等。微波介质谐振器与金属空腔谐振器相比,具有体积小、重量轻、温度稳定性好、价格便宜等优点,是现代通信设备小型化、集成化的关键部件之一。
基于低温共烧陶瓷(LTCC)技术发展起来的片式多层微波滤波器是采用高性能低温共烧微波介质陶瓷材料,利用多层陶瓷技术,在三维陶瓷介质中形成金属(通常为银或铜)带状线或微带线结构。这种滤波器因具有尺寸小、插入损耗低、设计灵活度大等特点,在对小型化要求较高的电子通信设备及无线局域网(VVLAN)等领域具有很好的应用前景。
目前这种基于LTCC的微波器件表现出很好的发展态势,除已实用化的低通、带通滤波器外,已开发出包括LC滤波器、双工器、片式多层天线、收发开关功能模块、平衡-不平衡转换器、藕合器、功分器等多种新型微波元器件。手机射频前端滤波电路是射频微波滤波器的重要应用领域,在多层微波滤波器出现以前,由于陶瓷介质滤波器的体积大,无法满足手机短小轻薄的发展要求,所以手机射频前端滤波器主要是声表面波(SAW>滤波器和双工器,但SAW器件的插损一般较大,不利于集成,且高频下功率处理能力差,因而其使用也受到限制。基于LTCC的多层微波滤波器的出现给手机射频前端滤波的小型化和集成化带来了新前景。大力开展微波介质陶瓷材料及新型微波器件,特别是片式微波滤波器及相关材料技术的系统研究,对于推动我国通信产业的发展具有重要意义。
3、功能陶瓷材料发展趋势
自出现以来,功能陶瓷获得越来越深入的发展,其性能更加多样、品种更加繁多、使用更加广泛。当前功能陶瓷发展趋势可归纳为以下几点:复合化,多功能化,智能化,低维化和材料、设计、工艺一体化。单一材料的功能和特性往往难以满足新技术新发展对材料综合性能的要求,复合材料可以综合单一材料很多优异的性能。智能材料是功能陶瓷发展和应用的更高阶段,是现代科学技术发展和人类社会需求的必然结果。当材料的特征尺寸足够小,尤其是到了纳米级时,量子效应和表面效应将十分显著,可产生独特的电、磁、光、热、力等物理和化学特性,纳米功能陶瓷技术是研究的热点之一,是一种新型的功能陶瓷材料。材料、设计、工艺的一体化,有助于开发更优异特征和更新功能的功能陶瓷。
随着功能陶瓷材料向高性能、高可靠性、多功能、微型化和集成化发展,其制备方法与技术的重要性日益突出。其科学目标是通过对功能陶瓷材料制备中的关键基础性问题的综合研究 ,发展制备高性能功能陶瓷的相关的科学技术 ,提出功能陶瓷材料的制备、结构与性能关系的内在规律。为发展功能粉体、膜、片及多层结构等形体的功能陶瓷奠定科学技术基础 ,为制备高可靠和高效能的功能陶瓷材料能及微型元器件提供理论依据。
4、结语
功能陶瓷材料及应用发展方兴未艾,作为一类新型无机非金属材料,它具有鲜明的学科交叉特点。功能陶瓷的复合化和集成化是功能陶瓷向片式化、模块化、多功能化发展的必然趋势。以LTCC为基础的功能陶瓷集成化及陶瓷微系统技术在通信技术,微机电技术等领域将发挥其独特作用。多种功能各异的无源电子元件(电容、电感、电阻、传感器、天线等)通过低温共烧集成到单一模块的技术—无源集成技术的兴起,开辟了功能陶瓷崭新的应用领域,同时提出了一系列材料与制备科学问题,如低温烧结和高性能兼优的功能陶瓷系列新材料、零收缩LTCC材料、射频/微波LTCC材料、三维与复杂结构陶瓷器件内电极的形成与通联技术、高密度超薄陶瓷膜片的低成本流延制备技术、异质材料的共烧致密化行为与界面兼容性的调控技术、集成陶瓷系统中的场分布、计算仿真、设计原理和性能模仿等。
参考文献
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第二篇:功能陶瓷
1、考核形式(采用大作业、论文、调研报告、实验报告等): 主要采用论文形式。
2、考查(内容、目的等)具体要求:
(1)论文题目:中国功能陶瓷的研究及生产现状分析;
(2)论文内容:对中国功能陶瓷的研究现状及生产现状进行调研、分析、总结;(3)论文格式:以综述性论文格式撰写;需有参考文献(20篇以上),并于文中注明参考文献出处;字数5000字以上。
中国功能陶瓷的研究及生产现状分析
摘要:简要评述了陶瓷基板,微波介质陶瓷,铁电压电陶瓷和半导体陶瓷等功能陶瓷的基本原理, 结合近年来我国功能陶瓷的研究情况,从几个方面简述了功能陶瓷领域相关研究的新进展、面临的挑战及发展趋势。
关键词:功能陶瓷;陶瓷基板;微波介质陶瓷;铁电压电陶瓷;半导体陶瓷
功能陶瓷的发展始于20世纪30年代,经历从电介质陶瓷→压电铁电陶瓷→半导体陶瓷→快离子导体陶瓷→高温超导陶瓷的发展过程,目前已发展成为性能多样、品种繁多、使用广泛、市场占有份额很高的一大类先进陶瓷材料。近十年来,在人类社会对能源、计算机、信息、激光和空间等现代技术的迫切需求的牵引下,随着微电子技术、光电子技术、计算技术等高新技术的发展以及高纯超微粉体、厚膜和薄膜等制备工艺的进一步完善,功能陶瓷在新材料探索、现有材料潜在功能的开发和材料、器件一体化以及应用等方面都取得了突出的进展,成为材料科学和工程中最活跃的研究领域之一,也成为现代微电子技术、光电技术、计算技术、激光技术等许多高技术领域的重要基础材料。
当前功能陶瓷发展的趋势可以归纳为以下几个特点:复合化,多功能化,低维化,智能化和设计、材料、工艺一体化。单一材料的特性和功能往往难以满足新技术对材料综合性能的要求,材料复合化技术可以通过加和效应与耦合乘积效应开发出原材料并不存在的新的功能效应,或获得远高于单一材料的综合功能效应。最近提出的梯度功能材料也可看作一类特殊的复合材料。功能性与结构性结合的材料,或者具有多种良好功能性的材料,为提高
产品的性能和可靠性,促使产品向薄、轻、小发展提供了基础。当材料的特征尺寸小到纳米级,由于量子效应和表面效应十分显著,可能产生独特的电、磁、光、热等物理和化学特性,功能陶瓷进入纳米技术领域是研究的热点之一,如铁电薄膜和超细粉体的制备等。智能材料是功能陶瓷发展的更高阶段,它是人类社会的需求和现代科学技术发展的必然结果[1]。
一 研究现状和发展趋势
1陶瓷基板
随着电子元器件功率密度的日益增大,陶瓷基板的应用越来越广泛。目前普遍使用的陶瓷基板材料主要有Al2O3、BeO、Si3N4、莫来石、AlN以及玻璃陶瓷。其中Al2O3和AlN陶瓷因无毒、原料来源广泛,介电常数小,机械性能好,同时制备工艺性好,既可以用流延成形又可以常压烧结,所以是两种使用占比最高的电子封装导热基板。但是若将Al2O3和AlN陶瓷材料应用于电子封装领域,首先要解决其和金属的敷接问题。近几年这方面的研究工作也很活跃,目前常见的金属敷接方法主要有:Al2O3、AlN陶瓷和钨、铜、钛和铝等金属的结合[2]。在与不同金属结合的方法过程中都有不可避免的缺点,如Al2O3、AlN陶瓷和金属钨的结合共烧温度很高达1900℃,工艺条件要求苛刻,而且形成的是厚膜电路,无法应用在电力电子技术领域。它和金属铝的结合相对容易,但是铝的化学性质十分活泼,非常容易与空气中的氧发生化学反应而在其表面上形成一层化学性质稳定、结构致密的氧化膜,这层氧化膜的厚度通常在几十纳米左右。该氧化膜的存在严重阻碍了铝和陶瓷的接合,使得其接合强度低而且牢固性差,所以在使Al2O3、AlN陶瓷敷铝方法中,必须去除熔化的铝液表面那层致密的氧化膜,铝液才能够湿润Al2O3、AlN陶瓷基板,从而与Al2O3、AlN陶瓷基板牢固地粘结在一起。Al2O3、AlN陶瓷和金属铜在敷接过程中,由于Cu与Al2O3、AlN陶瓷的浸润性差异,所以通常需要采取不同的工艺进行敷接,才能将Cu箔与Al2O3、AlN陶瓷紧密结合。由于Cu与
AlN的浸润性较差,首先要将AlN陶瓷氧化,使其表面形成一层薄薄的Al2O3陶瓷,然后利用直接敷铜技术将Cu箔和Al2O3陶瓷在1060℃通过共晶反应生成CuAlO2、Cu(AlO2)2等共晶过渡层化合物,从而实现Al2O3、AlN和金属Cu箔的有效结合[3-4]。
随着航空、航天及其他智能功率系统对大功率耗散要求的提高,近年来迅速崛起的AlN已成为高温大功率射频封装应用的一种重要的新型无毒封装材料。因AlN陶瓷具有极好的高温稳定性,很好的导热性能以及与Si、SiC和GaAs等半导体材料相匹配的热膨胀系数,受到世界各国的青睐,其研究与开发已经取得令人瞩目的进展[6]。虽然早在1862年AlN粉末便由Geuther合成制得,但由于它固有的难于烧结的缺点,在随后的几十年中,有关AlN的研究并不多,直至20世纪50年代,AlN陶瓷才被第一次制得,但当时强度很低,限制了其工业应用。随着粉末冶金技术的发展及人们对AlN研究的深入,至20世纪70年代,致密的氮化铝陶瓷得以制备,引起了国内外研究者的广泛兴趣。尤其是近些年来,随着微电子技术的迅速发展,电子器件日趋多功能、小型化、高集成度,大功率的电子器件工作时产生大量热量,需要采用具有高热导率的基片将热量带走。AlN具有优良的综合性能,是新一代基片的理想材料,在电子工业中的应用前景十分广阔,其优良的高温耐蚀性、高温稳定性、较高的强度和硬度,使其在高温结构材料方面的应用也很有潜力。日本和欧洲等发达国家都相继投入大量的人力、物力、财力,开展对AlN基板材料的研究与开发,并取得显著成果。我国也对AlN基板材料进行了初步研究,但由于起步较晚,与国外相比还有很大差距[5]。2微波介质陶瓷
微波介质陶瓷是现代通信中广泛使用的谐振器、滤波器、介质基片、介质天线、介质导波回路等微波元器件的关键材料。目前微波介质陶瓷的研究十分活跃,发展迅速,其推动力主要来自于商用无线通信高速发展的需求,如蜂窝式移动通信系统、电视接受系统、直接广播系统和卫星通信系统等。对微波介质陶瓷的基本要求是:在所使用的微波波段内,介电常数ε要大,以便于微波介质元器件小型化;品质因数Q值要高或介电损耗要小,以保证获得良好的滤波特性和通讯质量;谐振频率的温度系数,尽可能小或可调节,保证器件的热稳定性。此外也要考虑材料的传热系数,绝缘电阻,体积密度和可加工性等因素[6-7]。
材料的微波介电性能与组织结构密切相关,可以通过调节粉末配方和工艺条件来改变材料的显微组织,并以此调节其介电性能:当材料成分、相组成一定的情况下,减少孔隙度,晶粒生长充分,可提高材料的介电常数εr;品质因数Q×f值与杂质的含量及
分布、致密程度、晶界、离子排列的有序化程度、内应力等有关。材料的谐振频率温度系数τf与介电常数温度系数τe和线膨胀系数αL有关,但是影响的机制比较复杂,通常谐振频率温度系数的调节遵从李赫德涅凯对数混合定则。
在微波介质陶瓷的制备过程中,烧结工艺非常关键,并且初始粉末的状态和烧结助剂对材料的烧结特性和最终微波介电性能都有显著的影响。通常,微波介质陶瓷粉末采用固相反应法合成。该方法是将多种氧化物粉料混合、煅烧,经机械研磨而获得粉体,具有设备、工艺简单,易于工业化生产等优点。但是通过这种方法难以获得高纯度的物相,同时不能确保粉体成分分布的均匀性。此外,制备的粉体粒径较大,反应活性较差导致陶瓷的烧结温度较高。为克服传统固相反应法的不足,出现了溶胶-凝胶法、熔盐法、水热法、共沉淀法、微乳液法等方法[8]。3铁电压电陶瓷
压电效应作为一种物理现象是1880年由法国J.Curie和P.Xurie发现的,然而在早期主要是用材料的压电效应来研究晶体的物理现象,在应用上没有受到重视。近几十年来,随着生产的发展,压电材料及其相关器件的研究和生产也迅速的发展起来,已广泛应用于电子技术、激光技术、红外探测技术、超声(和微波声学)技术、固态记忆和显示技术以及其他工程技术等领域。压电陶瓷作为压电材料的一个分支,是一类极为重要的高技术功能陶瓷材料,国际竞争极为激烈,并有着很大的市场前景。据估计,1994年美国压电陶瓷元件市场为1.28亿美元,并以每年10%的速度递增;日本市场远大于5亿美元。202_年,国内压电陶瓷的专业生产单位超过150个,全国压电陶瓷的年产量超过300吨,各类元器件的总量达5亿件[9-11]。然而目前所使用的压电陶瓷材料主要是含有铅的铅基压电陶瓷,而这类陶瓷的配方中主要原料Pb2O3极易挥发,这样会使制备工艺不稳定,而且在使用和废弃后都会给人类及生态环境带来严重的危害。在欧洲,已经发布了有关废弃电子设备(WEEE)的指示,指出到202_年禁止使用含铅的电子元器件。因此研究和开发无铅高性能的环境协调性压电陶瓷是一项意义十分重大的课题。1961年Smolenskii等人首先报道了钛酸铋钠BNT陶瓷是一种复合型钙钛矿铁电体,因其具有较强的剩余极化强度(Pr=38μC/cm2)、较大的机电耦合系数,现已被公认为是一种最有可能取代目前所使用的铅基压电陶瓷的无铅压电陶瓷。因此现阶段国内外有关BNT及BNT基压电陶瓷的研究报道比较多。但是由于BNT陶瓷有很大的矫顽场(EC=73kV/cm)和较小的压电常数(d33≈102pC/N)[5],同时纯的BNT陶瓷难以烧成致密的样品,因此目前还没有实用化[12]。
侯育冬等[13]利用分子轨道理论将BNT与PbTiO3进行对比说明BNT强铁电性的成
因。我们知道压电材料具有压电效应主要是产生自发极化,因此用离子位移极化理论从钙钛矿型化合物的结构上也可以说明BNT陶瓷的压电机理。对于具有压电性能的材料来说,随着温度的变化,晶胞结构容易变化,在高温时其结构具有高度的对称性,随着温度的降低,它的结构对称性亦降低。晶体结构转变所对应的温度就称为居里温度。同样对于具有钙钛矿型结构的BNT陶瓷也是如此。根据“离子位移极化理论”,可认为自发极化主要是由于晶胞中钛离子的位移所形成的。晶格中的氧八面体空隙比Ti4+体积大,这就允许Ti4+向周围六个氧离子的任何一个位移。当温度在Tc以上,离子的热运动能量比较大,足以克服Ti4+位移后所形成的内电场对离子的定向作用。因此Ti4+向周围六个O2-靠近的几率是相等的,即平均来说Ti4+仍位于氧八面体体心,不会稳定地偏向某一个O2-,所以不呈现自发极化。而随着温度的降低,当低于Tc时,Ti4+热运动能量也随着减小。就不足以克服Ti4+位移后的钛、氧相互作用所形成的内电场。因此,就向着某一个O2-靠近。从而沿着极轴方向产生了离子位移极化,即产生离子自发极化。当然自发极化的产生也不完全是Ti4+的位移产生的,其它的离子对自发极化同样也有一定的贡献。4 半导体陶瓷
半导体陶瓷是敏感元器件及传感器技术的关键材料,是当今世界迅速发展的一项高新技术领域,它与现代信息技术通讯技术计算机技术密切相关,它的研究开发乃至生产,涉及到物理、化学、材料科学与工程等多种学科,因此,半导体陶瓷属技术密集和知识密集型产业日本产品在世界市场上占绝对优势地位美国,欧洲也占有相当数量相比之下我国半导体陶瓷起步较晚,产品性能、生产水平和国际先进水平相比还有明显差距改革开放以来,随着电子工业的高速发展,对半导体陶瓷的要求愈来愈高,发展半导体陶瓷正面临着许多急待解决的重要问题,本文就半导体陶瓷国内外现状及发展趋势进行探讨,提出一些粗浅的看法进行商榷,以期推动我国半导体陶瓷产业进一步发展[[14-16]。正温度系数热敏陶瓷(PTC)和负温度系数热敏陶瓷(NTC)是目前应用最为广泛的两类热敏电阻。
PTC热敏电阻器以BaTiO3或固溶体为主晶相的半导体陶瓷元件在一定的温度范围内,其阻值随温度的增加而增加,表现出所谓的PTC效应按材料居里点T可分为低温、高温,按阻值可分为低阻、高阻,按使用电压可分为低压、常压和高压,按曲线陡度可分为缓变型和开关型PTC热敏电阻器的实用化基本上是从20世纪60年代开始的,到70年代中期得到了很大的发展,各种不同用途的PTC热敏电阻元件相继出现到目前为止,无论是工业电子设备,还是家用电器产品,几乎到处都可以看到PTC热敏电阻元件据世
界上最大的电子陶瓷生产公司之一的日本村田制作所报导,PTC产品的品种规格已达169不屯近年来,随着通信技术的迅猛发展,对于程控电话交换机用PTC过电流保护元件移动电话石英晶体振荡器用PTC'恒温器等需求剧增。为了降低汽车尾气排放和提高冷启动速度,需要大量汽车冷启动用PTC加热儿另外,PTC热敏陶瓷在彩电消瓷器,空调器,暖风机,节能灯软启动等家用电器方面得到了普遍应用。值得注意的是,PTC在航空航无雷达电子通信、仪器仪表等领域占有非常重要的地位PTC的表面贴装元件已在逐步开发和生产[17-18]。
NTC热敏电阻有三种不同类型的阻温特性,一种是缓变型的热敏电阻,另一种是负温度突变型,又称临界温度系数热敏电阻(CTR),在特定温度内,其阻值急剧下降再一种是阻温特性为直线的陶瓷热敏元件常温(300℃)NTC热敏陶瓷材料,大多数是尖晶石型氧化物半导体陶瓷,其中包括二元系材料及多元系材料二元系陶瓷材料主要有Mn0-Cu0-O2系、Mn0-CuO-O2系、Mn0-Ni0-O2系等金属氧化物陶瓷三元系热敏陶瓷材料主要有Mn-Co-Ni系、Mn-Cu-Ni系、Mn-Cu-Co系等含Mn的金属氧化椒也有不含Mn的NTC热敏陶瓷材料,如Cu-Ni系、Cu-Co-Ni系等这些氧化物按一定配比混合,经烧结后,性能稳定,可在空气中直接使用,现在各国生产的负温度系数热敏电阻器,绝大部分是用这类陶瓷制成的。它们的电阻温度系数约为(-1%--6%)/℃,工作温度-60-300℃之间,广泛用于测温、控温、补偿、稳压、遥控、流量流速测量及时间延迟等技术领域目前,源于多层陶瓷电容器(MLCC)的独石型结构和工艺在敏感元件领域的移植是一个重要发展趋势,NTC已实现0603、0805、12O6等标准尺寸规格,以适应电子产品普遍采用的表面贴装技术(SMT)[19-20]。
临界温度系数热敏电阻(CRT)是一种具有开关特性的负温度系数热敏电阻,由于某些材料的转变温度较低,因此必须在低温情况下使用。如果需要转变温度较高一些的CTR热敏电阻,就必须搀杂一些氧化物(如Ca0 Sr0 Bad SO2 TiO2等)。利用这种热敏电阻可以制成固态无触点开关,具有广泛的应用前景。VO2系临界温度热敏陶瓷已应用于恒温箱温度控制、火灾报警和电路的过热保护等[21-22]。
二 总结
我国在高性能功能陶瓷材料的研究方面已经取得了一些成果,与国际先进水平的差距正在缩小,一大批引进产品已逐步被国产化,许多产品已受到国际上的重视,某些产品已经出口。当前我们正处在科学兴国,以技术一一经济为核心的重要发展时期,新材
料已列为优先发展的重要领域之一,信息通讯事业已引起高度重视毫无疑问,功能陶瓷有着美好的发展前景。
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第三篇:陶瓷内燃机调研报告
陶瓷内燃机调研报告
电子科学与技术专业(2)班
学号:2011031044
姓名:苏鹤
摘要:介绍了国内外工程陶瓷材料在内燃机零部件上的应用情况,并探讨了陶瓷材料的应用障碍及发展前景。
【Abstract】The application of engineering ceramic material to engine parts is introduced.And the development prospect and the
obstacles to application of ceramic material are studied.关键词:内燃机 零件 陶瓷 热机效率 热传导性
引言
随着科学技术的发展,陶瓷的应用日趋广泛,陶瓷与内燃机的关系也日益密切。陶瓷发动机的研制已引起世界许多国家的重视。设想一种汽车,它车体轻盈,功率强劲,能以500千米的时速奔驰,无需冷却,而且节省燃料,有害废气极少。这就是陶瓷发动机所展示的美好前景。陶瓷,尤其是氮化硅和碳化硅陶瓷具有高温强度、耐蚀性和耐磨性,用它们来制造发动机已成为当前世界各国奋力追求的目标。工程陶瓷材料在内燃机上的应用
内燃机上可以利用陶瓷材料制作的零件很多,但由于各种条件的限制, 实际应用在内燃机上的陶瓷零件只有少数几种, 其余仍处于实验室试制阶段。现将国内外陶瓷发动机的应用现状作一介绍。
1.1 陶瓷活塞
陶瓷活塞一般用于柴油机, 主要有以下几种结构形式:镶块式用陶瓷镶块铸入活塞顶部高温区;组合式将陶瓷活塞顶用机械连接或焊接方式与裙部连接;喷涂式在活塞顶部高温区表面喷涂陶瓷;• 全陶瓷活塞整体用陶瓷制造。活塞的某些部位采用陶瓷材料后, 可使燃烧室实现部分绝热, 从而减少冷却系统的容量和尺寸。在高强化柴油机中可有效降低活塞环槽区的温度,有时可取消活塞的专门冷却。图1 为陶瓷在活塞上的应用实例。活塞顶部采用Si3N4 制造,在活塞环槽部位喷涂金属,金属卡环热压配合固紧在活塞裙上,然后采用加压硬钎焊法使其结合。采用这种方法的接合强度比传统的扩散接合高2~3 倍, 且强度分布波动小, 高温强度值也较大。在活塞顶面喷涂陶瓷材料,由于喷涂工艺上的困难, 目前可靠的涂层厚度一般不超过1.5 mm, 可实现活塞的部分隔热。
此外, 以陶瓷“晶须”作为铝、镁和塑料的增强剂, 不仅减轻了重量,还提高了耐热性和强度。在铝合金中加入14(φ%)的Tokawhiskcr 碳化硅晶须, 其抗拉强度提高50 % , 纵弹性模量增加40 % ,延伸率下降30 % , 热膨胀系数减少30 % , 硬度提高80 %。用Tokawhisker 制活塞顶部,使活塞的机械强度升高,热冲击性能优良,并减轻了重量。
1.2 陶瓷气缸套
陶瓷气缸套的结构主要有:
a.用陶瓷材料做成缸套上圈;b.在缸套内表面喷涂陶瓷材料;c.用陶瓷与金属整体复合制成;d.全陶瓷缸套。由于气缸套上端承受较大热负荷, 上下端温差达400~500 K,故常采用陶瓷材料制成环形上圈,与金属缸套上部内表面压配。也可在缸套上部内表面喷涂陶瓷来代替陶瓷上圈, 缸套上部的绝热范围大致相当于第一道活塞环上止点以上位置。日本
“小松发动机”则采用在缸套内壁全长上喷涂复合材料。“小松发动机”在105 mm缸径绝热机上曾采用全陶瓷缸套,据称可靠性不够理想。
1.3 陶瓷绝热气缸盖
陶瓷材料用于气缸盖主要有两种方式: 一是在缸盖底部安装陶瓷底板(如图2), 另一种是在金属缸盖底部喷涂陶瓷。陶瓷底板可以兼作气门座,也可另设气门座。气缸盖采用陶瓷底板后可有效抑制气缸盖内部传热。试验表明,当陶瓷底板厚度在2.5 ~7 mm之间时, 气缸盖的热流量可减少72 %~84 %。风冷式柴油机鼻梁区采用陶瓷材料后, 在减小冷却风量的同时甚至可提高功率而不致开裂。
1.4 配气机构陶瓷零件
由于陶瓷材料的重量轻,配气机构中的气门、挺柱、摇臂及弹簧座改用陶瓷后,可提高发动机转速来提高功率, 或在转速不变的情况下减弱气门弹簧而降低功率损耗。我国492QA 型汽油机采用陶瓷化配气机构, 使零件重量减轻, 气门弹簧预紧力减小, 在各种工况下节油2 %~8 %。五十铃公司和京陶公司开发了在凸轮接触面部位融接陶瓷片的铝摇臂, 大大提高了摇臂寿命。带筋陶瓷片是用微米级的Si3N4粉末在1 500 ℃的高温下烧结而成,长20 mm、宽20mm、厚5 mm, 其筋条插进摇臂中。浇注工艺是把陶瓷片放在摇臂铸型中,然后浇入600 ℃铝熔液,利用铝的冷缩性固紧镶片(如图3)。五十铃公司在PE 系列发动机上开发的陶瓷挺柱采用陶瓷与金属钎焊的新工艺, 使挺柱不但耐磨, 而且耐冲击, 使用寿命是原来烧结合金挺柱的2.5~10 倍。试验证明,配气机构中的易磨损部件如气门座、摇臂头等采用陶瓷材料后,都可以减小磨损,延长使用寿命。
• 图3 陶瓷摇臂镶块
1.5 柴油机陶瓷涡流室
我国为S195 柴油机研制的陶瓷涡流室镶块, 形状和尺寸与金属镶块完全相同, 用间隙配合安装于气缸盖中。同样的试验研究也曾在485Q车用柴油机上进行。试验表明, 涡流室安装陶瓷镶块后改善了发动机低负荷时的燃烧,也改善了低温起动性能,降低了燃烧噪声和HC的排放量。同时,由于实现了燃烧室的部分绝热,减少了冷却水带走的热量,因而有利于提高发动机的热效率。丰田增压柴油机提高功率后,金属镶块达到了所能承受的温度极限,采用陶瓷镶块后使功率又提高10 %。五十铃发动机利用陶瓷镶块, 使柴油机怠速噪声降低了2dB(涡流室结构见图4)。马自达发动机的整个涡流室用陶瓷制成,分上下两体, 外设空气层, 依靠高度绝热使燃烧改善,颗粒排放减少。
• 五十铃发动机的陶瓷燃烧室
1.6 陶瓷活塞销
使用陶瓷活塞销可减轻往复运动零件质量, 带平衡轴的发动机可减轻甚至省去平衡轴。另外, 陶瓷活塞销与金属复合材料制造的活塞配对, 可提高活塞的耐磨性。
1.7 陶瓷绝热排气管
日产公司制造的陶瓷-铝复合排气管是用Al-Si 合金短纤维和陶瓷复合材料,先制成排气管骨架,再浇注熔化的铝液制成的。对800~900 ℃的排气来说,陶瓷绝热排气管可取消隔热板,增加了发动机燃烧室的容积。采用该排气管使排气净化效果提高了2 倍。
1.8 涡轮增压器陶瓷零件
在涡轮增压器零件中, 使用陶瓷最普遍的是增压器涡轮叶轮。与金属涡轮叶轮相比, 陶瓷叶轮重量轻,转动惯量仅为金属叶轮的31 % ,改善了“涡轮滞后”现象, 在发动机加速时增压器的响应较快, 能在金属涡轮不能承受的高温下工作。由于热膨胀小, 允许减小蜗壳与涡轮的间隙以提高效率。陶瓷涡轮的这些优点使其在日本、美国等发达国家的车用发动机增压器上得到了较多的采用。Si3N4 制造的陶瓷涡轮叶轮见图5 , 其热膨胀系数是金属的1/ 3 ,利用这一特点, 采用热压和钎焊相结合。有效粘度,则需由HTHS 粘度监控;而CCS 粘度可预测发动机油低温启动性能。为了保证油品在低温下具有良好的粘温性能,基础油组分不能选择太重, 否则将影响油品的低温冷启动性能;但基础油又不能选的太轻,否则油品将因为粘度太小, 而不具备足够的油膜强度, 油压偏低,不能提供良好的润滑,致使发动机磨损较重的曲轴轴承和连杆大小头轴承发生烧结等严重故障。由此可以看出, HTHS 粘度与CCS 粘度是相互联系又相互制约的二项指标, 这对内燃机油多级油的调制提出了更高的要求。
首先要了解所选用的基础油的基本性质, 即其100 ℃运动粘度, HTHS 粘度和不同温度下的CCS 粘度;同时还应搞清楚所选用的稠化剂、复合添加剂加入基础油中所引起的100 ℃运动粘度、HTHS 粘度和CCS 粘度增加值。有了这些基础数据,可在调制油品前进行预算, 根据调制油品的粘度级别和质量等级加以灵活运用。
若调制成品油的100 ℃运动粘度符合相应粘度级别的指标要求,而HTHS 粘度低于指标要求时,则应增大基础油100 ℃运动粘度, 或增加稠化剂加入量,或改用HTHS 粘度增值较高的稠化剂;若成品油HTHS 粘度太大, 则采取相反措施即可。同理, 若成品油CCS 粘度太大, 则应减小基础油100 ℃运动粘度, 或减少稠化剂加入量, 或改用CCS 粘度增加值较低的稠化剂;反之亦然。因此, 1998 年即将使用的新内燃机油粘度分类标准(GB/ T 14900 —94 修订标准)中, HTHS 粘度和CCS 粘度分析评定项目的设立, 兼顾了内燃机油多级油的高低温性能, 避免了顾此失彼而又无监测手段的现象, 从而为高质量的内燃机油多级油的高低温使用性能提供了更可靠的保障。的方法, 把陶瓷叶轮和金属轴连接起来, 使陶瓷叶轮的惯性力矩比金属叶轮减少了1/ 3 ,从而使涡轮增压器的动态响应性提高了36 %。
陶瓷涡轮叶轮工程陶瓷材料的应用障碍及发展前景
工程陶瓷材料应用于发动机的主要障碍来自于价格和可靠性两个方面。目前陶瓷零件的价格远比金属零件昂贵, 如陶瓷活塞销和气门的计划生产成本为相同金属件的2.5 倍,使实际应用受到限制。影响陶瓷零件工作可靠性的因素主要是制造时可能产生的内部裂纹,这种裂纹的尺寸、形状和方向是随机的,在条件合适时可因裂纹扩展而造成脆性破坏,所以其强
度带有随机性质。陶瓷零件的强度波动较大,高温时强度有所下降。针对陶瓷的可靠性问题,研究重点是改善陶瓷材料的脆性以及强化与增韧,专家分析,克服陶瓷材料价格高、可靠性难以保证的缺点需要一个时间过程, 发动机陶瓷材料的应用只能从小到大, 从易到难, 从减摩耐磨到绝热, 从零件到整机,逐步发展。由于陶瓷材料具有优良的力学性能和低密度特点。它已作为第三大类材料登上世界技术革命的舞台,至今,美、日、德等各国纷纷花巨资进行陶瓷材料的开发和应用, 掀起了陶瓷发动机的研制高潮。日本在发动机陶瓷零部件研究方面一直处于领先地位, 并已有一些零部件的研制进入了实用化和商品化阶段。我国的陶瓷发动机及零部件的研究从80 年代中期起步,也不断取得重大的进展,其中陶瓷电热塞、涡流室镶块、涡轮转子、陶瓷排气净化器等零件已部分小批量生产。据有关专家预测, 发动机陶瓷零件在202_ 年以后将占有较大市场, 陶瓷发动机的开发及应用前景非常诱人。
问题解析
1、陶瓷材料用于发动机为什么可以提高工作温度? 工作温度高,可使燃料燃烧充分,所排废气中的有害成分大为降低,这不仅降低了能源消耗,而且减少了环境污染。陶瓷的热传导性比金属低,这使发动机的热量不易散发,节省能源。
陶瓷具有较高的高温强度和热传导性,可延长发动机的使用寿命。
2,假设发动机的工作过程是由两个等容的过程和两个绝热的过程组成的循环,使计算陶瓷内燃机和普通镍基合金制成的内燃机的效率,并对比其结果。
陶瓷制造,其重量可比合金发动机轻2/3,燃料费下降20%。1977年美国福特汽车公司用氮化硅和碳化硅陶瓷制造了一台全陶瓷燃汽轮机,其燃气入口温度为
1230℃,转速为5万转/分,成功地运转了25小时。1982年,瑞典沃尔沃和联合公司共同研制的燃汽轮机,成功地进行了乘用车的实际行驶,在世界上首获成功,其涡轮工作温度为1100℃,转速为5万转/分,运行了10小时。而普通镍基合金工作转化的效率较低。
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试验研究.小型内燃机, 1997(2).199808 收稿(责任编辑辛然
第四篇:陶瓷装饰材料调研报告
陶瓷装饰材料调研报告
时间:202_年3月1日 地点:1.高力国际家具城 2.金太阳装饰材料市场 3.红星美凯龙
考察内容:主要调查材料在市场上的品种、规模、质地、价格、规格以及材料的用途制作工艺的过程以便日后预测设计时参考
通过这周去装饰材料市场调查,使我对装饰材料有了更深刻的了解和认识,同时也体会到要想真正学好室内设计,设计出好的作品,必须对装饰材料市场有所了解,及时掌握新材料、新工艺。只有更早的掌握新的、层出不穷的材料、工艺,才能设计出适应潮流的作品来。使我感受到学习课本知识固然重要,将课堂上老师讲的知识与市场上看到的联系在一起更重要。也许,老师讲某个材料的造型需要画图并且反复介绍,最后还不一定理解,而当我们在市场上见到它时就会恍然大悟。
陶瓷:陶器和瓷器的总称。陶瓷的传统概念是指所有以粘土等无机非金属矿物为原料的人工工业产品。它包括由粘土或含有粘土的混合物经混炼成形煅烧而制成的各种制品。由最粗糙的土器到最精细的精陶和瓷器都属于它的范围。对于它的主要原料是取之于自然界的硅酸盐矿物(如粘土、长石、石英等)因此与玻璃、水泥、搪瓷、耐火材料等工业同属于―硅酸盐工业‖的范畴。
所谓陶器和瓷器是指用可塑性制瓷粘土和瓷石矿做胎体用长石和石英等原料制釉并且通过成型、干燥、烧制而成的制品主要有日用、艺术、和建筑陶器等三种。考古发现已经证明中国人早在新石器时代约公元前8000就发明了陶器。原始社会晚期出现的农业生产使中国人的祖先过上了比较固定的生活客观上对陶器有了需求。人们为了提高生活的方便提高生活质量逐渐通过烧制粘土烧制出了陶器。
迄今为止陶瓷器的界说似可概括地作如下描述陶瓷是用铝硅酸盐矿物或某些氧化物等为主要原料依照人的意图通过特定的物理化学工艺在高温下以一定的温度和气氛制成的具有一定型式的工艺岩石。表面可施釉或不施釉若干瓷质还具有不同程度的半透明度通体是由一种或多种晶体或与无定形胶结物及气孔或与熟料包裹体等微观结构组成。
――常用的建筑装饰陶瓷―― 饰陶瓷是用于建筑物墙面、地面及卫生设备的陶瓷材料。主要产品分为陶瓷面砖、卫生陶瓷、大型陶瓷饰面板、装饰琉璃制品等。其中陶瓷面砖又包括外墙面砖、内墙面砖釉、地砖 地砖是装饰地面用的陶瓷材料。按其尺寸分为两类尺寸较大的称为铺地砖尺寸较小而且较薄的称为锦砖马赛克。铺地砖的种类及规格 铺地砖规格花色多样有红、白、浅黄、深黄等色分正方形、矩形、六角形三种光泽性差有一定粗糙度表面平整或压有凹凸花纹并有带釉和无釉两类。常见尺寸为150mm×150mm100mm×200mm200mm×300mm300mm×300mm300mm×400mm厚度为8-20mm
1.釉面砖:有陶制和瓷制釉面砖,根据釉面的光泽分为亮光和哑光釉面转,外墙应用的应性能稳定,耐候性好,抗冻能力强和吸水率低的特点。
釉面砖的种类按形状分为通用砖(正方形砖)和异形砖(配件砖);按釉层色彩分有白色釉面砖和彩色釉面砖。
彩色釉面砖还可制成不同色彩的图案。通用砖主要用于大面积墙面的铺贴,配件砖则用于墙面阴阳角及各种收口部位的细部构造处理。规格有:正方形 100×100×5,200×200×5,400×400×5,500×500×5,600×600×5,250×250×8,316×316×8,418×418×5,528×528×10;长方形250×316×9。陶瓷制品具有质地均匀、结构致密、强度高、防水等特点。由白色的瓷土或耐火粘土经焙烧而成的瓷砖分上釉和不上釉两种。市场上国产瓷砖厚度为5mm—6mm,平面尺寸为108mm见方、152mm见方的方形砖及152mm×76mm、152mm×50mm的矩形面砖,此外还有各种阴角、阳角、压顶、腰线等异形构件供选用。
瓷砖的品种花样繁多,包括釉面砖、有光彩色面砖、无光彩色面砖以及多种彩釉混合的花釉砖、结晶釉面砖、斑釉砖、大理石釉砖、白底图案砖、色底图案砖等。
内墙釉面砖的结构由陶瓷坯体和表面釉彩层组成。釉面砖是多孔的精陶坯体,在长期与空气中的水分接触过程中,会吸收大量水分而产生吸湿膨胀的现象。在受到冻融循环作用时,釉层更易脱落。因而内墙釉面砖只用于室内而不宜用于室外。内墙釉面砖主要用于卫生间,厨房的墙面及厨房和封闭阳台的台面等处的装饰。
2.通体砖:是一种耐磨砖,被广泛使用于厅堂、过道和室外走道等装修项目的地面,常用规格:300× 300mm、400×400mm、500×500mm、600×600mm、800×800mm等。性质:通体砖表面没有釉正反两面材质和色泽一致吸水率更低耐磨性好。虽然现在还有渗花通体砖等品种但相对来说其花色比不上釉面砖。
种类:白洁砖、45*145粉砂系列、大颗粒系列、红岩系列、岩石系列、劈开通体砖系列、蚀纹系列、月扇系列、古域系列、川岩系列。用途:被广泛应用在厅堂、过道和室外走廊等。较少用在墙面多数防滑砖都属于通体砖。品牌马可波罗、诺贝尔、东鹏、宏宇、兴辉
市面价格不同规格不同质量1元至600元/片不等。3.抛光砖:是通体坯体的表面经过打磨而成的一种光亮的砖种。抛光砖性质坚硬耐磨,适合在除洗手间、厨房和室内环境以外的多种室内空间中使用。常用规格:400×400mm、500×500mm、600×600mm、800×800mm、900×900mm、1000×1000mm。性质:通体砖的一种表面经过打磨而成的一种光亮的砖体。易脏这是在抛光时留下的气孔所致因此优质的抛光砖会增加一层防污用途主要应用在墙面和地面表面平滑光亮由于易脏可在施工前打上水蜡可以防止污染。
品牌:东鹏、冠珠、新中源、马可波罗、萨米特、诺贝尔、EAGLE’S/鹰牌、宏宇、顺辉、欧神诺、金牌亚洲、亚细亚、CHAMPION/冠军、蒙娜丽莎、Guppies Mosaio/孔雀鱼马赛克 市面价格:不同规格不同质量2元至1000元/片不等。
4.玻化砖:是通过高温烧结,完全瓷化生成了莫来石等多种晶体。具有高强度,超耐磨性和抗弯曲性,抗污性强,防滑性好,吸水率低以及极好的抗化学侵蚀性能,重负载能力。可用于家居,写字楼,餐馆等地面铺设。特别适合于化工,食品,仪器及设备制造等车间、仓库、广场、停车场等地面铺设。常用规格:400×400mm、500×500mm、600×600mm、800×800mm、900×900mm、1000×1000mm。用途:多用于星级酒店、银行、大型商场、高级别墅和住宅楼的墙体、柱体、梯级、栏杆等但有时会出现渗脏吸污现象。
品牌:东鹏、冠珠、诺贝尔、萨米特、新中源、马可波罗、宏宇、顺辉、欧神诺、CHAMPION/冠军、金牌亚洲、兴辉、EAGLE’S/鹰牌、KITO/金意陶、亚细亚、海尚、娃娃家家、瑞诺、蒙娜丽莎、GuppiesMosaio/孔雀鱼马赛克。市面价格:不同规格不同质量2元至60000元/片不等。
5.陶瓷锦砖:由优质瓷土烧结而成,抗腐蚀,耐磨,抗压,耐水,吸水率低,不褪色,易清洗。广泛应用于室内小面积的墙面和室外大小幅墙面和地面。常用规格:20×20mm、25×25mm、30×30mm,厚度依次在4mm—4.3mm之间。
陶瓷墙砖的特点:陶瓷墙砖是家庭装修中必不可少的墙体装饰材料,陶瓷墙砖的吸水率低,抗腐蚀、抗老化能力强。特别是其特殊的耐湿潮、耐擦洗、耐候性,是其他材料无法取代的,其价格低廉,色彩丰富,是家庭装修中厨房、卫生间、阳台墙面理想装修材料。
调研成果:
按组成分类: 可分为硅灰石质、叶蜡石质、瓷石质、石灰石质及长石质等。规格 正方形釉面砖有 100X100mm、152 × 152mm、200 × 200mm、长方形釉面砖有 152 × 200mm、200 × 300mm、250X330、300X450 等常用的釉面砖厚度 5mm-8mm。
品牌:
1、东鹏陶瓷(中国驰名商标,中国500最具价值品牌,广东省著名商标)
2、蒙娜丽莎(火炬计划重点高新技术企业,广东省著名商标,广东省名牌
3、金意陶KITO(中国500最具价值品牌,广东省高新技术企业,中国著名产品)
品牌)
4、诺贝尔Nabel(浙江省名牌,杭州诺贝尔集团有限公司,成立于1992年)
5、冠军Champion(成立于1972年,是亚洲最具发展潜力的磁砖专业制造厂商)6 马可波罗(中国名牌产品,中国驰名商标,中国最具价值品牌500强)
7、斯米克Cimic(上海斯米克建筑陶瓷股份有限公司,上海名牌,中国名牌产品)8 新中源(中国驰名商标,中国名牌,中国十佳釉面砖品牌)
9、宏宇(广东宏宇陶瓷有限公司,广东省驰名商标,广东省名牌产品)
10、金舵陶瓷(中国驰名商标,广东省著名商标,广东省名牌产品)
马赛克
建筑专业名词为锦砖分为陶瓷锦砖和玻璃锦砖两种。是一种装饰艺术通常使用许多小石块或有色玻璃碎片拼成图案在教堂中的玻璃艺品又称为花窗玻璃stained glass。马赛克按照材质、工艺可以分为若干不同的种类。玻璃材质的马赛克按照其工艺可以分为机器单面切割、机器双面切割以及手工切割等非玻璃材质的马赛克按照其材质可以分为陶瓷马赛克、石材马赛克、金属马赛克等等。
陶瓷马赛克 是最传统的一种马赛克以小巧玲珑著称但较为单调档次较低。大理石马赛克
是中期发展的一种马赛克品种丰富多彩但其耐酸碱性差、防水性能不好所以市场反映并不是很好。玻璃马赛克 玻璃的色彩斑斓给马赛克带来蓬勃生机。
特征
1、马赛克具环保性
2、马赛克具有强装饰性 马赛克运用拼图的形式加强其装饰性, 马赛克材料非常丰富且色彩变化多它从传统的小石粒逐渐演化为用贝壳、瓷片、金属、玻璃等多种材料做为原料制成。
3、马赛克具使用寿命长的特性 因为马赛克的主要原料多为天然的石材在它的耐磨性方面是瓷砖和木地板等装饰材料无法比拟的。
4、马赛克具稀缺性 稀缺性体现在它的原料是天然的且不可再生的资源比如大理石马赛克大理石的形成是经历了长期处在挤压、高温、掩埋的碳酸钙或碳酸钙镁等物质产生结构变质的结果。随着天然矿藏不断开采资源将渐渐枯竭它的价值就将会不断提升。
5、马赛克具安全性 有很好的防滑性和耐磨性使马赛克砖被广泛应用于洗浴中心、游泳池、厨卫空间等防滑要求很高的场所,相比其它传统材料既实用又美观。
6、马赛克具个性化 马赛克让一些喜欢DIY的时尚潮人可以有更多展示自已创意的空间。马赛克艺术所体现出的个性与自然美散发着醉人的芬芳。每 片 规 格 为:320*320*8mm,单 粒 规 格 为25*25*8mm,50*50*8mm,25*100*8mm,25*50*8mm,100*100*8mm.玻化砖
玻化砖是由石英砂、泥按照一定比例烧制而成然后经打磨光亮但不需要抛光表面如玻璃镜面一样光滑透亮是所有瓷砖中最硬的一种其在吸水率、边直度、弯曲强度、耐酸碱性等方面都优于普通釉面砖、抛光砖及一般的大理石。玻化砖可广泛用于各种工程及家庭的地面和墙面常用规格是400x400mm、500x500mm、600x600mm、800x800mm、900x900mm、1000x1000mm。
玻化砖吸水率小于等于0.玻化砖-加工 0mm、800x800mm、900x900mm、1000x1000mm。
结构特点
1、色彩艳丽柔和没有明显色差。
2、高温烧结、完全瓷化生成了莫来石等多种晶体理化性能稳定耐腐蚀、抗污性强
3、厚度相对较薄抗折强度高砖体轻巧建筑物荷重减少。
4、无有害元素。
5、抗折强度大于45Mpa花岗岩抗折强度约为1720Mpa。优点色调高贵、质感优雅、性能稳定强度高、耐磨、吸水率低、耐酸碱、色差小。这种产品不含氡气各种理化性能比较稳定符合环境保护发展的要求是替代天然石材较好的瓷制产品。广泛用于用于客厅门庭等地方。缺点色泽、纹理较单一不够防滑。
品牌
东鹏陶瓷中国驰名商标、中国名牌、中国玻化砖十大品牌
马可波罗中国驰名商标、中国名牌、中国玻化砖十大品牌
诺贝尔陶瓷浙江省名牌、中国环境标志产品认证、中国玻化砖十大品牌
金舵陶瓷中国驰名商标、中国名牌、中国玻化砖十大品牌
鹰牌广东省著名商标、中国名牌、中国玻化砖十大品牌
蒙娜丽莎中国驰名商标、中国名牌、中国环境标志产品、中国玻化砖十大品牌
特地陶瓷中国驰名商标、中国名牌、中国玻化砖十大品牌
宏宇陶瓷中国陶瓷行业名牌、建筑陶瓷行业知名品牌、中国玻化砖十大品牌
新中源广东省名牌产品、中国驰名商标、中国名牌、中国玻化砖十大品牌
冠珠陶瓷中国名牌、中国驰名商标、中国玻化砖十大品牌
价格,规格
冠军L6302立体腰线 42.60元/片
冠军23090F花砖 32.00元/片
冠军26800腰线 12.30元/片
冠军牌35551墙砖 6.70元/片
百变魔方瓷砖07800*111(绿色)300*400 46.60 百变魔方瓷砖07800*110黄色 300*450 46.60 百特玻化砖 TPL6635 600*600 72.60 玻化砖 TPQ8696 800*800 226.60 百特玻化砖 TPH8633 600*600 163.00 玻化砖 TPL8634 800*800 163.60 ――建筑陶瓷的发展趋势―― 专家预测今后国际市场陶瓷面砖将流行―五化‖
1、色彩趋深化 已流行的白色、米色、灰色和土色仍有一定的市场但桃红、深蓝及墨绿等色将后来居上。
2、形状多样化 圆形、十字形、长方形、椭圆形、六角形和五角形等形状的销量将逐渐增大。
3、规格大型化 40mm以上的大规格瓷砖将愈来愈时兴以取代原来的小块瓷砖。
4、观感高雅化 高格调、雅致、质感好的瓷砖正成为国内外市场的新潮。陶瓷墙面砖5种
名称 规格(mm)产地(品牌)单价(块)东鹏 30*45 广东佛山 19.26 LNA45009 汇邦德 45*30 广东佛山 6.8 晶韵面砖 YC45222A 金意陶 60*30 广东佛山 39.38 LD 60*60 广东东莞 70 釉面砖 马可波罗 20*30 广东东莞 24.80 陶瓷地面砖5种:
东鹏 30*30 广东佛山 10.9 汇邦德 30*30 广东佛山 7.49 亚细亚 592*52 湖北武汉 20.48 诺贝尔 30*30 浙江杭州 16.2 冠军 30*30江苏昆山
通过这次的市场调查实践我体会到需要了解的建筑材料还有很多。原本对建筑材料一知半解通过这次的市场调查让我对建筑材料有了一个理性的认识对建筑构造有了简单的认识。我觉得通过这次的锻炼会对今后在建筑和建筑装饰有很大的帮助。
第五篇:陶瓷企业人才需求调研报告
陶瓷烟花企业人才需求状况及岗位能力要求
调 研 报 告
陶瓷烟花科
醴陵市陶瓷烟花职业技术学校
二0一0年八月五日
陶瓷烟花企业人才需求状况及岗位能力要求调研报告
陶瓷调研组
【摘要】为进一步做好我校陶瓷、烟花专业建设,明确培养目标,构建科学的课程体系和有效的课堂教学模式,树立专业品牌,服务地方产业经济,8月8日—12日,陶瓷烟花科开展了为期一周的《陶瓷烟花企业人才需求状况及岗位能力要求》调研。本次调研对湖南华联、等4家大中型陶瓷企业负责人和一线员工进行问卷、访谈等多种形式的调查,主要了解企业的用人要求、岗位能力要求和典型工作任务,为有效开展陶瓷艺术与工程专业建设,改革课堂教学方法,提高教学质量提供了科学依据。
一、调研目的
1.了解陶瓷、烟花企业人才需求现状,为我校陶瓷、烟花专业人才培养目标的准确定位和有效对接企业需求奠定基础;
2.了解陶瓷烟花企业典型工作岗位,并对不同岗位素质进行分析,为科学研发陶瓷、烟花专业校本教材、构建合理的知识体系奠定基础;
3.了解分析不同岗位的典型工作任务,为有效实施“基于工作过程中的任务驱动教学”及“基于工作过程的教材研发”提供科学依据。
4.通过调研,为进一步做好校企合作,创新工学结合的人才培养模式奠定基础。
二、调研内容
1.调查了解醴陵陶瓷、烟花生产企业技术人才结构现状及人才需求趋势;
2.了解企业岗位群及不同岗位素质要求;
3、了解企业的典型工作岗位及其岗位工作流程; 4.了解企业生产流程中相关岗位的典型工作任务; 5.了解企业对中职学校的办学要求。
三、调研对象 1.企业:
湖南华联瓷业集团 湖南新世纪陶瓷有限公司 醴陵市阳东电瓷电器有限公司 醴陵市红玉红瓷陶瓷研究中心 醴陵市醴泉窑艺陶瓷有限公司
2.人员:企业负责人、人事部经理、办公室主任、生产厂长 车间主任、销售人员、保管员、一线员工
四、调研方法
文案调研:对相关资料进行收集、整理和分析。
实地调研:(1)询问法:调查人员通过各种方式向被调查者提问或征求意见,以此来搜集相关信息。可运用访谈、座谈、问卷调查等方法。(2)观察法:调查人员在调研现场,通过观察,记录被调查者行为,以获取相关信息。(3)数据分析法:对调研数据进行统计分析,得出结论。
五、调研过程
(一)部份企业业情况介绍
湖南华联瓷业集团
湖南华联瓷业有限公司拥有七个生产分厂,一个贸易分公司、一个省级瓷业研究所,一个特种陶瓷有限公司,员工5500余名,其中科技研发人员260余名,年生产能力1亿件,年出口创汇4500余万美元。公司技术力量雄厚,科技开发能力国内一流,制造工艺、设计装饰和材质应用已经达到国际领先水平,拥有专利500多项。多年来,公司坚持“日用陶瓷艺术化、艺术陶瓷日用化”的设计理念,着力打造文化瓷、健康瓷和环保瓷,系列产品匠心独运;个性化、差异化、特色化的表现手法,风格彰显,深受客户青睐和赞赏,产品畅销全球120多个国家和地区。
调查组还对品质保证部进行了调研。该厂负责人介绍,要提高产品竞争力主要把握三个环节:一是进货渠道,二是生产工艺流程,三是销售网络,而生产工艺是关键环节,这一环节直接与技术和员工素养息息相关,如果这一环节出问题,不但产品质量上不去,同时也会大大提高产品的损耗值,增加产品成本,从而提高产品价格。
湖南新世纪陶瓷有限公司
湖南新世纪陶瓷有限公司系股份制私营企业,于1982年创建,1995年正式转型专业生产陶瓷酒瓶。公司占地面积近200亩。现
有员工1700多人,其中管理人员近200人,专业技术人员近100人。旗下6家分厂,拥有国内一流的创意设计和新产品开发队伍,日生产陶瓷酒瓶万件能力的生产线近十条,先进的生产工艺技术和现代的设计检测设备,全面的ISO质量管理和科学的人力资源管理体系,先后获得多项新发明专利和数十项外观和实用新型专利,历年被上级评为“先进私营企业”、“纳税先进”和“重合同守信用”单位,是湖南省规模最大的一家陶瓷酒瓶专业生产企业。公司产品有陶、瓷、釉下五彩艺术瓷等各档酒瓶,畅销全国三十多个省市、自治区等400多家知名酒厂,还远销美国、日本、韩国等国家和台湾地区,率先在同行业中取得了美国FDA认证。
醴陵市阳东电瓷电器有限公司
公司始创于1992年,是经湖南省外经贸厅批准的具有自营进出口权的企业。公司通过ISO9001、ISO14001认证,现有员工520人,占地200亩,厂房面积100000平方米,年生产能力2万余吨高压电瓷,产品主要出口美国、欧洲、非洲、中东等十多个国家和地区。公司现有专业技术人员78人,其中高级工程师15人,具备完善的原材料理化分析实验手段,建立了先进的工艺控制系统和质量保证体系。公司坚持以质量第一的方针,视产品质量为生存和发展的生命,注重新产品的开发。近几年来,通过技术革新改造,新增了等静压生产线和检验关键设备后,开发生产的220KV高强度大爬距支柱绝缘子、避雷器瓷套、电容器瓷套、断路器瓷套,深受客户的欢迎和省市主管部门的称赞。公司生产的美标57系列高压线路柱式绝缘子及高压电器瓷套,远出口美国、南非、欧洲等国家和地区。
醴陵市红玉红瓷陶瓷研究中心
中心位于中国三大瓷都之一湖南醴陵市,主营红瓷、陶瓷、陶瓷艺术品、美术瓷、黄瓷、中国红瓷、礼品瓷、陶瓷礼品 等。是一家集生产、经营为一体的专业艺术陶瓷企业。红玉红瓷的产品特点是:
1、传统手工制作;好的产品其价值在于制作的精良与独特。红玉红瓷以传统手工制作,每一件作品都是工艺大师心血铸就,每件产品都是孤品独存,不像现代工艺流水线生产,千篇一律。红玉红瓷的生产,是一项非常细致的工作。它的任何一个环节都非常重要,不能忽视任何一个环节,包括白胎、器形、釉面、以及画面工艺的好坏,填色的优劣,书法及款项的考察、还有更重要的一点就是炉火烧成温度是制作每一件精品的陶瓷艺术品不可缺少的步骤。这种手工制作保证了红玉红瓷的价值所在。2.粉彩工艺;粉彩的描绘与着色技巧特别复杂和细致,粉彩的工艺效果以秀丽雅致见长,在画面上,以细腻的笔法进行装饰但也竭力避免不必要的繁琐细节,以达到清韵优美,具有装饰性的绘画风格。粉彩色料的配制,具有传统特色,烧成后在瓷面上有一定厚度,具有雕塑感、立体感,光泽透亮,能经久使用不磨损,极具收藏价值。
三、人才结构现状分析
本次调设计了《企业人才结构现状调研表》,主要向企业负责人了解企业目前的人员结构现状,从而为专业定位和对人才培养方向的把握提供科学依据。共发出调表8份,收回有效调研表7份,根据调研表分析如下:
管理人员中:大专学历占23%,高中(中专)学历占69%,初中学历占7.6%,小学占0%。
研发人员中:初级职称占21%,中级职称占8.9%,高级职称0.7%,无职称69.4%;营销人员中: 大专学历占53.5%,高中(中专)学历占28.5%,初中学历占17.8%,小学占0%;一线员工中: 大专学历占0%,高中(中专)学历占8.7%,初中学历占86%,小学占5%;思考:从人员学历(职称)比例分析,企业用人结构中,学历普遍偏低,特别是研发人员中,这实际反映出醴陵目前的技术人员仍在受国有经济中人才自培,师徒带动的影响。而营销人员中,高学历比例较高,达到53.5%。
四、人才需求现状分析
本次调设计了《企业人才需求现状及岗位能力要求调研问卷》,主要向企业负责人了解企业目前用人要求,从而为话里有校本课程开发、课程改革。共发出问卷8份,收回有效问卷8份,现就主要问卷题分析如下:
题4:以往招聘的主要对象:选“高中毕业生”占1.4%,选“中专(技校、高中)毕业生”占89%,选“有相关工作经验的工作人员”占92%;
题6:本企业进行一线员工招聘时,最注重哪些方面:(依次选四项):53.6%注重学历,86%的企业注重工作经验,45.7%注重技能证书,另外创新能力、沟通能力、外语水平、计算机水平分别占36.3%、29.8%、0.6%、0.7%。
题7:您认为中职毕业生就业面临的最主要的问题是:97%的企业认为缺乏吃苦耐劳的精神,60.7%的企业认为是动手能力差,人际交往、书面表达、专业基础知识均为次要问题。
题8:本企业招聘时对相关职业资格证书要求:90.8%的企业没有要求。
题10:根据本企业的实际情况,哪些岗位人才需求最为迫切:大部分企业认员最迫切的是一线技术人员、工艺检测人员,其次是技术研发人员。
思考:(1)根据数据分析,企业对就业人员的岗位适用能力感到困惑,如何全面培养学生的人生观和价值取向,提高学生的终生发展能力是将是教育教学中的一个重要内容;(2)对于一线员工而言,企
业对学历水平、技能证书、交际能力等开不太注重,关关键还是员工就业观念和心态。而作为一名三年制的中职生而言,其发展定位不应在一线员工上,而要利用一线平台,调整心态,创新开展工作,才能实现再发展。作为企业也必须完善制定好相应用人制度、晋升机制等,激励员工自身的发展。9