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农业工程发展前景范文1
关键词：沼气产业；沼气工程
中图分类号：TB文献标识码：A文章编号：1672-3198（2012）23-0221-01
1沼气产业发展经历
中国很早就开始出现沼气，沼气的利用可以追溯至公元前1 世纪，那时的西汉出现了人类第一口天然气井——临邛火井随后还出现了合川火井、自流井火井等。19 世纪80 年代，在我国的广东潮梅一带，有人就开始试验人工方法制取瓦斯。1929 年，一个台湾省新竹县竹东镇人罗国瑞成立了国瑞瓦斯气灯公司，这是我国第一个沼气推广机构，在1931 年，他又在上海建立“中华国瑞天然瓦斯全国总行”，并推广到全国各地，在全国有10 多个分行，此时，全国13 个省都开始使用沼气。
我国第二次沼气发展出现在1958 年，当时沼气池遍布全国各地，但最终投入使用的却很少，因为技术发展不成熟以及缺乏管理。1980 年后，在对沼气利用经验教训进行认真总结后，我国集合1700 多名沼气技术工攻关沼气关键技术，并提出可行性沼气建设方针，也就是“因地制宜、建管并重、坚持质量、讲求实效、综合利用、积极稳步发展”，后来还借鉴引用外国厌氧研究新成果，探索出一套适用于我国农村使用的水压式沼气池，并有了相应的建池科学技术、发酵工艺及配套设备，从此，我国的沼气发展进入了一个新时代，并健康稳步前进。
沼气产业发展有着产业关联性和政策依赖性的特点。每次阶段性突破都离不开关联产业的协调发展和利好政策的出台。例如，德国最初的沼气工程总共只有139座，但在2000年颁布实施可再生能源法后，仅仅只有八年的时间，德国的沼气工程就有3900座，并且大多数没有出现问题；同样，中国近几年出台了一系列利好政策，导致沼气工程数量急剧增加，但是，大多数都不能长久坚持，这是因为中国的沼气产业关联产业多，协调难，比如中国的养殖和种植产业不合一，从而导致沼液无法还田；沼电上网无法顺利进行，因为传统能源（煤电）产业与可再生能源（沼电）产业竞争激烈。
沼气产业作为一种可持续发展的复合性基础产业，拥有很大的发展前景。如果说能源和环境危机促进了沼气产业的一次发展，那么金融危机将会令它的发展再创高峰。有些人认为，沼气产业其实是“危机公关”产业，但事实是沼气产业既能帮助有机物和有机体回归自然，又能不污染环境，并提供能源和有机肥。沼气产业的原料广泛易得，其原料可以使所有果实、生物粪便以及生活垃圾及其衍生物，并且沼气有很广泛的用途，能够可以为生活供气、发电、制肥，还可以成为汽车燃料、制氢等。随着人类社会的发展，沼气产业不断拓宽其用途、内涵和空间，而且它势必会有一个又一个新的发展周期。
2沼气工程的产业定位
二十世纪六十年代，沼气产业开始兴起，在第一阶段，小型户用做饭和照明以及农民用能是沼气的主要用途；第二阶段开始，沼气开始用于保护环境和利用资源方面，主要是大中型生产和生活用能方面；后来的第三阶段必然是推行可持续发展，主要用途是大型商业化建设经营供能、肥。
目前，我国不断加大沼气建设投入，投入生产沼气产品工程建设等的公司越来越多，甚至一些大型企业也开始关注，有了 “小沼气、大产业”的态势。与此同时，沼气产业化的发展程度也提高了，首先是每年不断扩大各类沼气施工企业和工程设计的规模，而且其中有较高水平的专业企业的数量也在逐渐增加；然后是我国生产沼气灶具及配套产品的企业已达上百家，而且每年能生产近1 000 万套沼气灶具、脱硫净化器和管材管件；再次就是生产沼气工程配套的设备的企业成长速度快，已有3 000 余家的相关制造服务企业；最后就是出现了大量的户用沼气池的施工队和小型建造公司，村庄里已遍布了村级服务网点，他们对国家投资支持的沼气建设项目村和国家投资支持的沼气建设项目村直接服务。在大家的共同努力下，我国已经初步具备了全面发展沼气产业的条件。
沼气产业是发展循环农业实现突破的关键，并是构建循环农业的介入点，还是循环农业产业体系的重要组成部分以及发展循环农业的基础产业。沼气产业是一个新兴产业，将会为循环农业产业体系的建设提供卓越的贡献。
3沼气产业前景展望
我国传统的发展模式是大量消耗矿产资源，以环境污染严重为代价来获得经济的快速增长。例如，30年改革开放以来，我国以资源和环境的危机为代价换来了GDP的增加和综合国力的增强，因此，如今我国倡导循环经济，并提出科学发展观。
环境保护和资源开发隶属于基础产业，在无数前人的经验基础上，我们得出这样一个结论就是要重视基础产业的发展。沼气产业是一种复合性基础产业，它能在提供了有机肥和能源的同时还不会造成环境污染，因此，循环农业发展的切入点是发展沼气产业。所以，我国将 “三农”问题的解决提上议程，并从重点扶持沼气工程建设着手。
40年以来，沼气工程从传统户用“小型”转变成现代工业化“大型”，这靠的是优惠政策驱动实现的，但是却还是没有完全市场化。为了突破该现状，可以从降低投资和运行费用进行技术革新，以达到同其他产业协调发展的程度。
纵观各种产业的发展历程，产品的“廉价”是实现完全市场化的关键，例如，电视机从“小型”到“大型”再到“廉价”，计算机和手机均从“大型”到“小型”再到“廉价”。与此相比较，沼气工程的“小”和“大”如果分别对应其第一代和第二代，那么，以“廉”为特征的沼气工程将是第三代。
参考文献
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随着农业机械装备在帮助农民增收的同时，也会受到诸多因素的影响而使得农业机械装备的功能难以充分地发挥出来。本论文从宏观的角度出发，针对中国设施农业机械装备的现状进行分析，并进一步探索其发展前景。
[关键词]
设施农业机械装备；现状；发展前景
葫芦岛市是农业发展为主的地级市。随着中国农业建设力度的加大，葫芦岛市的农业要呈现出快速发展态势，其中具有高科技成分的农业机械装备所发挥的作用是不容忽视的。多年来，葫芦岛市的农业发展都有赖于农业机械装备的合理应用。葫芦岛市的农业生产，设施农业主要的手段，即处于生长阶段的农作物需要采用人工控制的方式，通过为农作物创造优化环境而促进其健康成长。
1设施农业机械设备的类型
设施农业机械设备的作用是控制农业环境，调整促进农作物生长的因素。在设施农业机械设备的应用中，要根据农业生产需要以及农作物的生长环境选择设施农业机械设备，以将农业机械设备的功能充分地发挥出来，更好地对农作物因子以及农作物生长环境以调整和控制[1]。设施农业的特点各有不同，这就决定了所需要的设施农业机械装备分为不同类型，即农业耕作机械、灌溉与施肥机械、烟雾机械和温度调节设备等等。农业耕作机械是用于大棚或者温室等环境中的专业机械装备，不仅可以发挥多种功能，而且适应大棚的有限环境，能够满足大棚或者温室的特殊环境需要，以提高大棚或者温室中的农作物耕作效率。农业耕作机械在设施农业机械设备中属于是基础装备。灌溉与施肥机械，其中，农业灌溉机械设备可以在大棚或者温室中进行各种灌溉操作，诸如滴灌、喷灌以及微灌等等功能都得以发挥，不仅节约了水资源，而且还提高了农业灌溉效率。农业施肥机械设备在施肥中，可以根据农作物生长需要进行调整施肥方式，以实现有效施肥[2]。烟雾机械，是用于调节大棚或者温室的温湿度的机械设备，主要是采用静电作用使大棚或者温室内烟雾弥散，且在烟雾中适当地添加农作物所需农药，以发挥防治病虫害的作用。农业温度调节设备，是根据室外气候环境以及大棚或者温室中农作物的生长需要进行环境温度调整。农业温度调节设备在热能交换过程中，不仅可以降低资源损耗，而且还提高大棚和温室的室温调节效率，以为农作物塑造可以健康成长的环境。
2中国设施农业机械装备的现状
中国设施农业机械适应中国的农业环境而发展起来，并取得了一定的成就。处于市场经济环境下，设施农业机械在为农业生产提供服务的同时，还伴随着农业市场而不断地完善技术，且形成了规范的设施农业机械技术标准。到目前为止，设施农业机械产业的发展已经规模化，而且依然处于发展进程中，对设施农业起到了重要的推动作用。但是，设施农业机械在为农业提供科技服务的同时，在具体应用中尚存在着不足，需要给予高度重视。中国作为发展中国家，与发达国家相比，在设施农业机械发展上还存在着滞后性，不仅机械设备的加工工艺比较落后，而且缺乏创新力度，无论是材料的选用，还是技术的进步，都会由于创新不足而使得农业机械设备难以跟得上进步速度不断加快的农业产业，对设施农业产业的发展非常不利。
3中国设施农业机械装备的发展前景
3.1中国设施农业机械装备趋于小型化设施农业机械设备的技术研发要能够跟得上农业发展的步伐，就要从设施农业需求出发，将中国设施农业机械装备趋于小型化设计，且将多种功能集合为一体。与手动机械设备相比，电力动力驱动的小型设施农业机械设备使用更为便捷，而且还要与农业中所常用的机具配套使用[3]。比如，在农业作业中，耕种、施肥、灌溉、除草等作业，都可以使用小型的设施农业机械装备来完成。
3.2苗木移植用的设施农业机械装备研发设施农业中，苗木移栽是重点工作环节。设施农业机械装备进行苗木移栽，就是使用机械手将苗木移植到指定的位置，并按照要求栽种。如果育苗温室中采用设施农业机械装备进行苗木移植，可以提高苗木移植质量，且移植的苗木的成活率也会有所提高。
3.3设施农业机械装备的新能源研发设施农业机械装备的研发要从绿色环保的角度出发积极使用绿色能源，包括太阳能、风能等等，都属于是可再利用的清洁能源，将这些能量经过能量转换设备而转化为电能，可以降低能源消耗其提高电能输送效率。总结综上所述，现行的农业生产已经实现了农业机械化，结合设施农业，形成设施农业机械设备运行环境，为农作物的生长资源，包括水分、温度、阳光以及土壤等等以有效控制，以实现农业的丰产增收。
参考文献
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【关键词】小型;农业机械;现状;发展
一、小型农业机械对我国农业发展的重要性
众所周知，我国地大物博，存在各种各样的地形地貌，这对于农业生产来说可不是一件好事，具体而言，我国的南方地区以山地、丘陵等地形为主，不利于大型农机的运用。在这一自然条件大背景之下，不难得出的结论：南方农业基本都依赖小型机械或人工进行农业生产，而尽管是在大型农机高度普及的北方地区，在田间管理这一环节依然依赖小型农机。
2.人文条件与相关政策
回顾历史，可以说农业机械大小与否，是与我国农村土地政策相关的。在70年代的落实，对于小型农业机械的需求才逐渐升温，手扶农用拖拉机、小四轮、三轮车都是那个时代的杰作。我国现行的的土地政策，制约了土地规模化以及集约化，农机小型化与这一土地政策是相适应的。此外，农民人均收入水平还不算高，对于偏大型机械的负担有一定压力，而对小型机械购买则能够承担。
二、我国小型农业机械现状
1.行业在地方经济中的地位和作用被弱化
小型农机制造行业未能得到各级地方政府应有的重视，政策和资金上的支持力度不够，对企业发展的正确引导也不到位。尽管中央政府逐年加大农机的购机补贴的幅度，但小型农机并没有实现上档次、跨越式的发展。在整个农机行业中，小型农机所占比重、地位和贡献均处于落后状态。
2.行业生产未能形成规模化
在市场竞争白热化的形势下，规模化生产已经成为各行各业发展的主流。通过联合重组，提高企业竞争实力，扩大市场份额，同时，不断增加对新技术的投入和研发，提高企业的市场适应能力。小型农机生产企业规模小而散乱，产品缺乏个性化，同质化程度非常高。市场竞争主要靠低价销售的手段，造成产品质量下降，售后服务缺失，企业利润枯竭，企业发展缺乏活力。行业缺乏大型骨干企业的带动，没有综合性产业基础平台的支撑，没有形成分工合作专业化生产的产业合力，使整个产业技术和管理水平不能大幅度地提高。
3.行业仍处于产业链低端化的状态
小型农机制造行业尚未形成一条集发展战略研究、产品研发、生产制造、试验推广、市场策划、售后服务在内的、完整的、不受制于人的产业链。行业都集中生产制造技术含量不高的、品种类型相对单一的产品上，缺乏能向全行业提供支持的集产品研发、试验推广、技术培训为一体的综合性科研基地。因此，行业总是游走在产业链的低端，被动地去适应市场，在低水平、低层次上发展，不能通过高新技术发挥对市场的引导和推进作用。在国内、外的高端市场上，更是缺乏与强手竞争的实力。
4.自主创新的人才匮乏
自主创新是企业核心竞争力的基础，自主创新源于科学技术，而科学技术则源于高层次的科技人才。人才决定着企业的发展速度、质量和效益。在大多数的中、小农机制造企业中，产品开发、质量检测、制造工艺、试验研究等方面的高素质的科技人才是非常匮乏的。致使行业的整体水平受到很大的影响，难以生产出高性能、高质量、高效率的农机产品。
5.生产隐患
目前，小型农用工程机械主要是一些小型私营企业生产，这些企业多处在农村、乡镇和城乡接合部，对农民的要求反应及时，产品改进快，但过于追求低价位，生产中大多采用报废汽车底盘，选用非正规厂家的简易液压元件，结构件也缺乏合理的技术设计，生产装备比较简陋，加工质量难以保证。
三、对于现今我国小型农业机械发展的若干建议
1.加大对小型农业机械的政策补贴力度
当我国小型、小批量农业机械迟迟不能深入到农业生产第一线，是因为其较大型农业机械而言利润微薄，甚至无利可图，导致市场上缺乏理想的种类齐全的小型农机具。仅有的少数小型农机经销商又缺乏对相应配套机具的重视，最终使得小型农业机械无法进一步打开农业市场。因此，政府应该加大对小型农业机械的财政补贴力度，从而推进小型农机的普及。
2.重点发展适合丘陵山区的小型农机产品
依靠科技创新，重点开发适合丘陵山区的耕作、插播和收获机械。在突出农机小型化的同时，又要提高单机的作业效率和复合作业率;采用新型材料、复合材料解决小型农机强度差、刚度差、寿命短的问题;在优化产品结构的同时，有要采用先进的制造工艺，提高农机产品的可靠性。
3.注重农业机械科技人才培养
一是善于发现人才、培养人才和拔尖人才。二是重点引进急需的高层次人才，实行公开招聘首席专家制度，提高创新团队的整体水平。三是建立科学的人才评价机制，调动科技人员的能动性。评价人才不能只用学位（力）、技术职位的高低来衡量，应注重创新意识、创新能力，创新成果的实效;四是尊重知识、尊重人才、崇尚创新，给科研人员营造一个宽松、和谐的科研环境。
4.加大对小型农业机械生产和销售的监管力度
要使小型农业机械得到普及，对农机的质量监管和销售监管也是十分重要的。这不仅能保障农民的合法权益，提高他们购买使用小型农业机械的积极性，更有助于整个小型农业机械行业的健康发展。农业监管人员需要认真学习《农业机械安全监督管理条例》、《农业机械促进法》、《行政许可法》等相关法律法规，文明执法、规范执法，全面提高农机监管工作的质量。
四、结束语
复杂多变的地形地貌，独特的人文条件政策法规给予了小型农业机械重要的地位，尽管现今仍存在诸多问题，但笔者相信，在政府、农机生产部门、农民三方面的努力下，小型农业机械将会有突飞猛进的发展，其对我国农业生产的贡献也会逐步提高。
参考文献：
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【关键词】摩擦材料；性能要求；发展趋势
【中图分类号】TH【文献标识码】A
【文章编号】1007-4309（2011）02-0043-2.5
汽车摩擦材料作为制动器、离合器和摩擦传动装置中的关键材料，其作用是将汽车运动的动能转化为热能和其他形式的能量，从而达到汽车制动，它的性能好坏直接关系到汽车系统运行的可靠性和稳定性。
一、摩擦材料的分类
汽车制动用摩擦材料的种类繁多，按照其发展历程可分为两大类：石棉摩擦材料和无石棉摩擦材料。按照材料材质的类型可分为3大类：树脂基摩擦材料、粉末冶金摩擦材料、碳碳复合摩擦材料和陶瓷基摩擦材料。
（一）树脂基摩擦材料
树脂基摩擦材料是指采用树脂为黏结剂的摩擦材料，根据其主体摩擦组元的种类不同，又包括石棉摩擦材料、无石棉摩擦材料、纸基摩擦材料和碳基摩擦材料等。石棉摩擦材料是采用石棉纤维添加适量填料，以树脂为黏结剂，采用热压工艺制成的摩擦材料。无石棉摩擦材料是采用其他纤维如金属纤维、植物纤维和合成纤维等替代石棉材料制成的摩擦材料。而纸基摩擦材料是以纸浆为基体，添加适量的填料，以树脂为黏结剂，采用造纸和热压工艺制造而成。为此，不同树脂基摩擦材料除基体组成不一致外，其使用条件和性能具有相似性。
石棉纤维是较早作为增强剂应用摩擦材料的纤维材料，由于其具有热稳定性好，价格低，机械性能优良，与树脂基体匹配良好等特点，广泛应用于摩擦材料增强领域。近年来，经研究由于石棉传热性能差，使摩擦热不易迅速散发，加重了材料的磨损，并且石棉纤维在400℃左右将失去结晶水，在550℃时全部失去结晶水，失去了增强效果，不仅摩擦性能大幅度的降低，而且在制动过程中产生的石棉磨屑颗粒粉尘，具有强烈的致癌作用。所以在70年代起，许多国家开始就开始禁止生产使用石棉纤维制品。
20世纪70年代由美国本迪克斯公司研制出无石棉摩擦材料，它除了绿色环保外，且在制动耐热性、稳定性方面去的了较大的提高。并在替代石棉纤维的过程中发展了半金属摩擦材料（采用金属纤维替代石棉纤维，金属含量超过50%）、玻璃纤维增强摩擦材料和芳纶纤维增强摩擦材料等多种无石棉摩擦材料。但到目前为止，任何一种增强纤维的综合性价比都没有石棉的性能优良，为此，对于无石棉摩擦材料的研制仍是摩擦材料的研究热点之一。
（二）粉末冶金摩擦材料
粉末冶金摩擦材料以金属粉末为基体，添加适量的组元和摩擦组分，采用粉末冶金工艺制造而成。用粉末冶金生产的铁基、铜基金属陶瓷摩擦材料，可用于较高的使用温度，很大程度上解决了高温摩擦系数热衰退和热磨损问题，使刹车装置的设计和使用获得了较大的延伸。但是其价格高、制造工艺复杂、制动噪音大、脆性大以及对偶件的擦伤和磨损大等缺点，制约了它不能在汽车尤其是轿车制动器上获得广泛应用，只能应用在坦克、航空、船舶、重载卡车、高速列车以及其他高速高载荷运动部件的制动器中。
为了降低成本，各国纷纷研究开发铁基粉末冶金摩擦材料并致力解决对偶件磨损大的问题。美国专利4415363和欧洲专利E P0093673A提供了美国Bendix公司将铁基摩擦材料专用于盘式制动器并成功地解决与铸铁不相容的问题。另一项研究对铜-铁基粉末冶金摩擦材料的摩擦磨损特性进行了详细探讨。因此，对粉末冶金摩擦材料的研究工作，应主要集中在对其缺点方而的研究和改进工作。
（三）C/C复合摩擦材料
C/C复合摩擦材料是以碳纤维（或碳布）为基体采用反复致密化和碳化工艺获得的高性能摩擦材料。它的摩擦性能十分优异，密度低（仅为钢的1/4）；能载水平高，具有比粉末冶金材料、钢材高得多的热容量；热强度高；无变形、粘结的现象，工作温度可达2200℃；摩擦磨损性能良好，使用寿命长，在刹车过程中其摩擦系数稳定适中。C/C复合摩擦材料最早是在20世纪70年代研制的，主要应用机刹车片。在高温条件下由于其质量轻、能载高、耐高温能量强、使用寿命长等特点，一经出现，便迅速得到推广应用。
C/C复合摩擦材料具有良好的热稳定性、耐磨损性、导电性、比强度、比弹性率等。但是C/C复合摩擦材料也存在着以下缺点：摩擦系数不稳定，受湿度的影响很大；抗氧化性能差（在空气中500℃以上发生严重氧化），对环境（干燥、干净）的要求较高；单次刹车成本高，限定在特殊领域范围内应用，不易大范围推广，目前其他高性能刹车材料在高能制动领域依然占有主导地位。
（四）陶瓷基摩擦材料
陶瓷基刹车材料是指添加一定数量具有陶瓷性能氧化物并总体呈现出陶瓷性能的刹车材料。陶瓷基刹车材料结合了粉末冶金刹车材料的高温烧结和C/C复合刹车材料的低密度和耐高温性能，同时克服了C/C复合刹车材料高温氧化的缺点，无论在低温还是高温都能保持良好的制动效果，减少磨损，降低噪音；通常具有高热容量、低磨损率以及抗热冲击的特点，而且具有较高的摩擦系数，在干摩擦条件下，陶瓷/金属配副的摩擦系数一般在0.4-1.0之间。
在摩擦学领域中，基于陶瓷的这些性能特点，人们很早对它的应用做出了研究。由于陶瓷的容易断裂制约了它的应用，但陶瓷基体经纤维或晶须增强后，不仅强度提高，而且韧性大大上升，为它在其他领域的广泛应用提供了保证，并逐渐在高速列车、重载汽车等条件下获得应用。目前陶瓷基复合摩擦材料的研究重点是采用借助部分粉末冶金工艺，研制出具有耐高温、抗氧化、磨损少等综合性能优良的刹车材料。C/C-SiC复合摩擦材料和A1203基摩擦材料成为国内外陶瓷基复合刹车材料的研究重点。因此，纤维增强陶瓷是陶瓷基复合材料中最有发展前景的。
二、摩擦材料的性能要求
在一定的制动工况条件下，摩擦材料的性能应满足如下几点要求：
1．适中的摩擦系数，当外界条件（如制动速度、压力、温度、环境介质等）改变时对其影响较小，且动、静摩擦系数相差不大。对不同的工况条件，制动性能要求有所不同，一般规定下限是保证制动要求所必须的摩擦力，而上限是防止制动副可能发生的情况；
2．有较高的耐磨性、良好的导热性、较大的热容量和一定的高温机械强度；
3．刹车片对摩擦对偶件（盘或鼓）的表面损伤小，不易划伤表面和产生严重粘着，磨合性好，无臭味、无污染；
4．良好的机械物理性能（强度、硬度、热膨胀量、压缩特性等）；
5．经济性好，原料来源充足、价格便宜、生产制造工艺简单。
要完全满足上述各点要求是困难的，对于汽车制动副，即不但应按工况条件满足所需的摩擦系数以及在制动过程中所允许的变化范围和预定寿命所要求的耐磨性，而且还应满足制动时平稳、舒适的要求。
三、影响摩擦材料性能的因素
影响摩擦材料性能的内因取决于原材料、配方设计和成型工艺。配方就是原材料的含量，而成型工艺包括制备工艺和后处理工艺。经实验证明，低温低压下生产的摩擦材料具有更好的摩擦磨损性能，且有孔隙结构，密度低，节约能量，降低生产成本。而后处理工艺能够起到稳定摩擦磨损性能的作用。
汽车摩擦材料主要由基体材料（如树脂、橡胶等）、增强材料（如石棉、钢纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维、碳纤维等）、摩擦性能调节剂（如石墨、铜纤维、重晶石等）三种成分组成。
酚醛树脂由于具有良好的耐热性能和力学性能，且原料充足、价格便宜、工艺和生产设备简单等优点，所以大多数摩擦材料的基体材料选取酚醛树脂。但由于纯酚醛树脂耐热性差、制品模量过高、硬度大，因此需要进行改性。树脂起着粘接成型的作用，直接影响着摩擦材料的摩擦磨损性能、衰退性能、硬度、冲击强度、三点弯曲性能等。
增强材料是用以提高材料整体的强度、模量、耐高温性能、导热性，以及增大单位面积吸收功率，减小密度和磨损率，起到功能材料的作用。由于一种增强材料不可能同时具有摩擦材料所需的多种增强、改，因此，人们把多种纤维混杂在一起，充分发挥各种纤维的优点。
摩擦性能调节剂在摩擦材料中起调节摩擦系数、磨损率、冲击强度、硬度、耐热性，以及降低制动噪音、保护对偶材料、降低成本等作用。但由于它的组分较多，要合理调配各组分的含量。常用的调节剂有金属氧化物、硫化物、矿物粉等，制备时要确保它们在复合成型时不发生化学反应，耐腐蚀、耐高温、且不吸湿，便于分散。
影响摩擦材料性能的外因是温度和PV值。当急速刹车时，温度瞬时上升，摩擦时的温升对金属-聚合物摩擦副的影响很大，聚合物材料受热时产生热分解、力学性能的下降，且在热-力化学作用下还会产生结构变化等。因此，选择粘结剂首先要考虑热性能好，此外模量低、结构强度高、分解温度高、分解速度慢、分解残留物有一定摩擦性能等。
比压（P）和速度（V）对材料性能的影响表现为因摩擦功转化为热能而导致材料表面产生软化、熔融及炭化。PV值小于极限值时磨损率变化不大；超过极限值时磨损率急剧增加，导致材料出现严重磨损，甚至严重破坏而失效。平均摩擦系数随负荷、速度和温度的增加而减小。因此，要设法提高材料的结构强度。
此外，填料对摩擦材料的机械性能、物理性能和摩擦性能也有重要影响，它能调节摩擦材料的硬度，改善制动噪音和产品外观，降低成本。但在实际生产中研究人员往往只凭经验和习惯选择填料，没有一套系统科学的理论作指导。
四、制动用无石棉摩擦材料存在的问题及展望
尽管现阶段我国对无石棉摩擦材料在研制和生产方面取得了一些成果，但仍存在一些亟待解决的问题：
首先，在生产刹车片用的所有原料中，树脂黏结剂对温度最为敏感，黏结剂耐高温性能的好坏直接决定了刹车片抗热衰退性能的好坏，因此耐高温树脂的开发是研制高性能刹车片的关键。目前刹车片工业上使用的黏结剂大都是改性酚醛树脂，可选择的种类有限，无法满足刹车片产品高性能化的发展要求，所以有必要开发不含酚醛树脂的黏结剂。
其次，目前对刹车片热衰退现象的研究主要集中在应用方面，如选用耐高温树脂、耐高温纤维、金属纤维、金属粉末等来提高刹车片的抗热衰退性能。但要从根本上解决这个问题，还需要对热衰退机理作深入系统的研究。
再次，刹车片与对偶件之间的磨损十分复杂。汽车紧急制动时，在高温和机械力的共同作用下，刹车片与对偶件之间的界面处会发生一系列的物理化学变化（氧化、高温分解、颗粒化、爆裂融化、蒸发、升华等），导致材料磨损。国内外在磨损机理方面做了大量研究，主要有粘着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损、热磨损，但是由于摩擦表面的复杂性，还有待进一步研究与完善。
最后，原材料的混配及称量自动化程度不高，工艺参数大都为人工控制，不可避免地带来人为因素对性能造成的影响。为此，通过精密控制刹车片生产过程中的压力、温度和时间，最大限度满足成形过程中的所有技术要求，等比压压制的方法将得到普遍重视。
综上所述，开发研制新型高性能无石棉摩擦材料已经成为企业和科研人员的迫切追求。同时，要吸收并借鉴国外的先进技术，尽早解决现实存在的问题，进一步缩短与国外的差距，推动我国汽车摩擦材料行业的发展。
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农业工程发展前景范文5
“精细农作”是基于田间小区作物生长条件的空间差异性，为实现优化作物生产系统的目标而提出的。但工程支持技术的开发研究，对实现这一技术思想起着重要的作用。如：农田信息采集与处方农作的空间定位，需依靠全球卫星差分定位系统（DGPS）；地理空间信息管理和数据处理，需要应用地理信息系统(GIS)；未来大量地理空间数据的更新，需要遥感技术(RS)的支持；作物产量计量与小区产量图的生成需要能按秒记录收获机累计产量和对应地理坐标位置的智能型收获机械，以及计算机数据处理和产量图自动生成软件技术；田区空间变量信息的快速实时采集，需要研究基于新原理的传感技术与信号处理技术；按小区实施自动处方农作、调控目标投入需要变量处方农业机械；制定科学的农作处方需要农学知识和计算机作物管理辅助决策支持系统的支持；作为一个能协调运作的智能化系统需要有高效的信息集成以及有关信息传输、标准化技术的研究等等。
迄今“精细农业”在发达国家也不过五、六年的应用试验历史，部分支持技术手段还不十分成熟，有待不断研究完善，相关的应用基础研究还比较薄弱。“精细农业”应用实践可根据不同国家、不同地区的社会、经济条件，围绕提高生产、节本增效、保护环境的目标，采用不同的技术组装方式，逐步提高作物生产管理的科学化与精细化水平。其中，获取农田小区产量空间分布的差异性信息是实践“精细农作”的基础。有了小区产量分布图，农户既可以根据自己的经验知识，分析小区产量差异的原因，选择经济适用的对策，在现实可行条件下采取适当措施实施调控；也可以根据技术经济发展的条件，利用先进的科技手段或智能化变量处方农业机械实现生产过程的自动调控。
“精细农业”研究的革命性的意义是提出了一种经营现代农业的新技术思想并付诸于实践，发展前景已在国际上具有广泛的共识。1998.1美国副总统戈尔第一次提出要建立以1米分辩率的“数字地球”的概念，在地理信息学术界引起了广泛的反响，它为认识世界科技进步对未来人类生存方式的影响提出了全新的观念。“精细农业”的实践将在下一世纪开发“数字地球”的实践中占有十分重要的地位。我国农业仍处于传统农业向现代农业转化的历史过程中，全面实践这一新技术体系的路程还很遥远。但启动这一新技术的示范与实践研究，将有利与推动实现我国农业生产知识化与信息化进程，改变传统技术思想，追踪科技进步，有利于推动基于信息和知识的农用先进支持技术产品制造业、服务业的发展。在“精细农业”技术体系的实践中，也将可开发出一系列适用新技术产品，
图1.精细农作技术体系示意图（来源：FieldStar,MessayFergusonLtd.）
为支持当前的“科技兴农”服务。在发展研究中，个人认为需要重视如下问题：
加强对国际有关发展信息和经验的研究，提出符合国情的发展战略。九十年代以来，国外许多单位已经积累了一大批示范试验数据与支持技术产品开发研究成果。可以采取引进技术思想与部分装备技术和自主创新相结合。找准切入点，注重其支持技术产品的国产化及产业化开发。“精细农作”的技术思想在国际科技界共识的基础上有其特定的涵义，即认识农田内小区产量和影响作物生长条件的空间差异性，实施定位处方农作。它是适应集约化、规模化程度高的作物生产系统可持续发展目标而提出的，在我国可先在规模化农场、部分大城市郊区和农业高新技术综合开发试验区，力求在农田小区的尺度上进行研究与实践。我国广大农村农田经营规模小，生产手段仍较落后，实现广域的现代农田精细经营尚需有较长的发展过程，有条件的地区可先以村片、农田的尺度上对精细农作的技术思想进行示范试验研究，并可着重结合发展农村社会化服务方式创新中，开拓出新的服务领域。这样，既可以使我国的研究实践与国际上的研究发展趋势相接轨，又可以探索形成具有国情特色、有利于在农村逐步推广先进的农作技术体系。
通过“精细农业”的试验示范研究，大力传播基于信息与知识的农业系统精细经营的技术思想。现今实践的面向大田作物生产的精细农作应该扩展到种、养、加，产前、产中、产后的整个过程，即过渡到建立“精细农业”的技术体系。实际上，“精细农业”的技术思想，早在七十年代后期开始，已优先在发达国家奶牛场，基于动物个体编号电子自动识别技术，根据奶牛产奶量定量配料系统中得到了广泛的应用。近十多年来，全自动化设施园艺业的发展和养殖业中动物生长预测模型与配料、环境调控自动化系统的结合，农产品产后储藏、保鲜、加工、分级，为达到高品质、高附加值产品的过程中，都已吸收了电子信息科技前沿的成就。在我国，“精细农业”的技术思想，尤应在设施园艺，集约养殖，农产品品质优选、储藏加工等增值产业中先付诸实践与推广，这对我国目前处于传统农业的结构性调整时期和开始重视强调实现农业增产方式的转变中，依靠先进技术装备和农业精细经营技术的支持，对实现农业增产、农民增收、农村稳定，都具有重要的现实意义。
在“精细农业”试验研究实践过程中，注意组装一批基于信息和知识的单项适用先进技术支持当前的“科技兴农”。如：GPS、GIS技术用于农村规划、农田管理、节水灌溉、环境监测的实用技术；农田信息快速采集、存储、处理技术与仪器；农田耕作、土肥管理、农药利用、污染控制等适用技术；机电仪一体化的农业机械装备；精细测土配方施肥、病虫草害快速实用监测技术；智能化农业生产管理辅助决策支持系统的推广及装备农业社会化服务体系的先进技术与工具的开发等。
农业工程发展前景范文6
[关键词] 地理信息系统 GIS 精细农业
[中图分类号] S126 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2014)04-0017-01
一、地理信息系统
地理信息系统（GIS）：美国联邦数字地图协调委员会（FIC-CDC）关于GIS的定义及概念框架， FIC-CDC认为GIS是由计算机硬件、计算机软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。
二、精细农业
精细农业是综合应用地球空间信息技术、计算机辅助决策技术、农业工程技术等现代高新科技以获得“高产、优质、高效”的现代农业生产模式和技术体系。运用全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、遥感技术（RS）、传感器及检测系统、计算机控制器及变量执行设备等信息技术，对大田作物生产实施监控，从而提高农作物的产量和质量，最大限度地保护生态环境，节约资源，保证农业可持续发展。
三、GIS在精细农业方面的应用分析
地理信息系统萌芽于20世纪60年代，我国在80年代开始了这方面的研究和应用。
1.GIS在农业土地地块等级分类中的应用
利用GIS设定农业用地的取样位置，对农业用地的营养成分的抽样采集或者农业用地的年平均产量的数据整理，在Arcmap中借助于SQL语言的编辑筛选功能，从而把收集到的数据进行分类，以达到农业土地地块的分类分级的效果。
2.GIS在农业病虫害防治
在农业病虫害防治方面，主要是利用GIS与GPS、RS的有机结合来实现的，通过全球定位系统（GPS）和遥感技术（RS）把该区域内的农作物的长势情况以图像数据的方式传输给GIS，通过GIS软件对于图片强大的分析系统，分析出病虫害的传播、迁移、扩散规律和种群分布空间动态以及病虫害的发生和环境关系，对病虫害进行全方位、立体掌握[1]，根据GIS图像数据的颜色值变化趋势从而能够准确的对于农作物的病虫害状况做出判断，适时地采取有效的病虫害防治措施。
3.GIS在农产品估产方面的应用
GIS与GPS、RS相结合，通过遥感技术（GPS）采集清晰的图像信息，全球定位系统（RS）进行精准图像定位，通过数据的采集、存储、分析和输出地面的要素资料，获得实况信息，再利用GIS对于采集到的信息进行高精度提取农作物的种植面积，遥感估产区划，估产产量分布图的生成与输出[2]。在我国，玉米、小麦、水稻等多种农作物已经用到遥感估产。
4.GIS在农产品的运输和销售方面的应用
在GIS中，通过对农产品集聚地和农产品运输道路的分布，利用ArctoolBox，建立消费群体和运输距离的缓冲区以及消费目标领域的地区分布等级，还可以利用ArctoolBox中的叠置分析，添加农产品销售和运输条件限制以及与其他农产品竞争力的权重系数，GIS强大的数据分析功能通过限制条件的叠加可以发生地区颜色的变化，从而可以很直观地分析出农产品的销售最佳途径。
四、国外精细农业发展现状
精细农业首先出现在美国，而法国对于GIS在精细农业方面的应用技术已经相当成熟，尤其是联合收获机产量图生成以及质量测定、施肥机械及电子化植保机械利用GPS和GIS系统进行变量作业已经成为现实[3]。法国在实现精细农业现代化的同时，还经常与其他国家经常进行精细农业这方面的科研和合作交流，在实现精细农业推广方面提供了有效的技术支持。
五、GIS的前景展望
1.“3S” ( RS、GIS、GPS)技术的集成成为一种必然趋势
建立基于“3S”的空间决策支持系统, 实现系统各部分间利用管理实时化、一体化、空间化。例如：利用GPS精确定位系统，在小麦或者玉米的收割过程中，均匀分布产量测试点，收集产量测试点的产量数据，把收集来的数据输入到GIS中与其原有的数据（土壤的PH值、土壤成分表等数据）进行汇总叠加，从而分析出农业用地中各种因素对农作物产量带来的影响，进而及时有效地做出解决方案，提高农产品的单位面积产量。
2.GIS与专家系统（ES）结合组成的智能GIS系统将成为未来解决农业领域空间复杂问题的重要途径。
利用GIS作为有效的交流平台，广泛开展农业专家系统的研究，建立成熟的基于GIS的数据自动采集和数据分析的专家系统和决策支持系统，利用智能型的GIS系统来解决精细农业中复杂难题。
3.GIS系统的发展将促使“3S”系统的快速集成
“3S”系统将为精细农业数据的自动采集、自动分析、自动处理和应用提供决策支持，提高“3S”的集成度，推动精细农业在中国的快速发展。
六、结束语
我国是一个农业大国，人口数量位居世界第一，而人均国土占有面积却很少，精细农业的优势在于既能提高粮食单位面积产量又能减少人力物力，因此精细农业已经成为了当代中国农业发展的必然趋势，而GIS在农业上的应用推动了我国精细农业的发展，只有把GIS和GPS、RS相结合组成的“3S”系统，甚至与专家系统（ES）、决策支持系统相联系应用到精细农业，参与到农业气象服务、农产品估产、采集和销售等领域中，才能实现农业数字化、产量化和规模化，在减少资源投入的同时又保证了农产品的产量和质量。
参考文献
[1]郑宇鸣、李淑斌、肖植文、刘振环 GIS在农业病虫害信息管理中的应用 农机化研究，2011
[2]饶卫民、章家恩、肖红生、胡月明 地理信息系统（GIS）在农业上的应用现状概述 云南地理环境研究，2004
[3]张晓辉、李汝莘 法国的精细农业研究及应用现状 农机化研究，2002
