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机械活化的基本原理范文1
关键词:电子元器件;手工焊接;基本操作;操作技巧;质量控制
1 概述
随着科学技术的进步与发展,回流焊和波峰焊技术在电子元器件生产过程中的得到普遍应用,这不仅大大提高了生产效率,也提升了产品质量,但不论是在电子元器件的生产和维修,还是在教学和科研中,手工焊接仍然占不可替代的位置。手工焊接技术已经成为电子元器件的生产、调试以及维修的一项基本操作,也是各大高等院校电子类专业学生学习及了解的一项基本技能。
2 手工焊接技术基本原理
电子元器件的手工焊接技术又称“锡焊”,是一种传统焊接的方法,基本原理是通过电烙铁加热,将固体焊料合金融化,再借助助焊剂将其流入被焊金属之间,等到冷却之后形成牢固的焊接点,从而实现被焊接金属之间电气与机械相连接的技术。
3 手工焊接技术
3.1 手工焊接工具
手工焊接中的主要工具是电烙铁,用来加热需要焊接的部位,以融化焊料,达到将不同材料焊接在一起的目的,大多分为内热式和外热式两种类型。由于电烙铁的种类很多,选择时应根据焊件大小来决定,小功率的电烙铁的烙铁头温度可达300℃~400℃,因此一般电子元器件的焊接用25W内热式电烙铁即可。
3.2 焊料与助焊剂
焊接还需要焊料与助焊剂,其中焊料要求具有熔点低、易凝结、吸附能力强、良好的导电性等,多采用熔点为250℃左右的铅焊合金,称之为焊锡,通常做成条状,焊锡丝多为直径0.3-4mm的细管状,用来焊接时不用加焊剂,因此使用时十分方便;助焊剂是一种具有化学及物理活化性质的物质,常用的有松香和焊锡膏,能够去除焊接金属以及焊锡本身表面的氧化物,或者其他表面膜层,不仅能够保护被焊金属表面,还能达到使焊接变牢固的目的。
3.3 手工焊接操作过程
手工焊接操作过程虽然看起来较为简单,但是人们往往忽略了正确的焊接步骤,这将直接影响焊接质量,严重时可能会给电子元器件等留下故障隐患,因此熟练掌握正确的焊接方法,同时注意安全操作是非常重要的。在开始手工焊接操作前,应对元件的焊接部位进行处理,一是清除焊接部位的氧化层;二是在元件的引线上镀锡。
经过焊前处理后再进行焊接操作,手工焊接时拿电烙铁握笔方式有三种:反握法、正握法、握笔法。反握法操作时动作较为稳定,但不适合长时间操作,多用于大功率烙铁的操作;正握法多用于中等功率烙铁或带有弯头烙铁的操作:握笔法的方式较为简单方便,焊接时一般采用此法操作。加热焊剂时也要注意安全问题,加热发挥出对人体有害的化学物质,操作时烙铁一般应距离鼻子的距离不少于30cm,通常以40cm为宜,减少吸入有害气体对身体造成的伤害。
手工焊接时,通常采用五步操作法,见图1。(a)准备焊接:首先准备好焊接工具,焊锡丝和烙铁,烙铁头部需要保持干净,然后把被焊元件的表面清除干净。(b)加热焊件:将烙铁头接触焊点,放在引线和焊盘接触处,对它们同时加热,需要注意的是将烙铁头的扁平部分接触焊件比热容较高的部分,其侧面或边缘部分接触比热容较低的焊件,以保持均匀加热。(c)加焊锡丝:当加热焊件到一定温度后,即能融化焊料的温度,将锡丝放到焊点融化并加入适量的焊料,焊料开始融化并湿润焊点,需要注意的是焊锡不是直接放在烙铁头端,而是焊件上与烙铁头对称的一侧。(d)移开焊锡丝:融化一定量的锡丝后,将其以45°迅速移开。(e)移开烙铁:当焊料融化扩散将焊点完全湿润后,移开烙铁,方向大约为45°,撤离方向以及速度的快慢对焊接质量有着直接影响。
对一般焊点而言,焊接时间大约在3-4s,操作步骤也不一定是严格按照五步法,根据实际情况有时会把步骤(b)(c)或者(d)(e)合为一步,但本质上还是一样的,操作时各个步骤之间的停留时间也是对焊接质量有着直接影响的,只有通过实际操作,多加练习才能熟练掌握。最后焊接操作结束后应及时做好清理工作,清除剪掉的导线头以及焊接时掉落的锡渣等,防止落入产品中带来安全隐患。
3.4 电子元器件的拆卸方法
在焊接的实际操作中可能会出现焊错或者焊反一些元器件的情况,因此会需要对其进行拆卸处理,在维修电子元器件时也需要对隐患部位进行拆卸处理。拆卸方法有电烙铁直接拆卸、手动吸锡器拆卸、电动吸锡枪拆卸等方法,其中电烙铁直接拆卸方法多用于管脚较少的元器件中,如电阻、稳压管、二极管等,可用电烙铁直接加热元器件管脚部位,用镊子取下即可;使用手动吸锡器拆卸元器件较为方便,在利用电烙铁加热引脚焊锡后,用吸锡器吸取焊锡,即可完成拆卸;电动吸锡枪拆卸可用于拆卸直插式安装的元器件,操作较为简便,有防静电、温度可调、真空度高等优点。进行拆卸操作时无论采用哪种方法,都应该做到迅速且准确,避免元器件二次损坏。
4 手工焊接的质量控制
手工焊接对焊点有一定的质量要求,要求焊点有一定的机械强度,良好的导电性能,表面圆滑光亮,无空隙、毛刺。影响焊接质量的因素也有多种,包括焊接温度、焊接时间、焊丝用量等。焊接温度一般以松香融化较快但又没有较大的烟冒出为适,可以将烙铁头放到松香上检验;焊接时间则根据焊点大小一般在三秒的时间内完成,时间过长可能会损坏焊点,若过短可能会造成焊丝不能充分熔化,影响焊接质量;焊丝的用量也应控制在一定范围内,若焊丝用量过多,可能会流到板子底部,增加管脚间的导电性或者造成短路,焊丝用料过少,可能会造成虚焊;另外焊接过程中要避免触动到焊接点,否则会导致焊点变形或者出现虚焊。
对于焊点质量检查的方法常见的有目视法、手触法和通电法,目视法主要对焊点的外观进行检查,看是否符合规范要求;手触法主要是来检查元器件在电路板上是否牢固,焊接是否牢靠,可用镊子小心拨动焊接部位来检查;通过以上检查都合格,另外电源以及线路检查都没有问题之后再进行通电检查,看是否还有其他问题。焊接的质量将会对电子元器件的质量有着直接影响,因此焊接过程中要严格按照正确的操作步骤来进行操作,以保证电子元器件的质量。
5 结束语
为了提高手工焊接的质量安全性,不仅需要操作人员制定出合理的工艺流程,还需要操作人员数显掌握焊接的操作步骤和技巧。手工焊接是应用较广、实践操作性较强、较为基础的一项操作技能,需要在实际操作中不断练习,熟练掌握正确的操作方法,才能提高自己的操作水平,从而提高电子元器件的焊接质量。
参考文献
[1]麻雁,张海峰.电路板中电子元器件的手工焊接方法分析[J].科技广场,2015(1):90-93.
[2]夏之俊.浅议电子元器件手工焊接[J].科技信息:科学・教研,2007(7):88.
机械活化的基本原理范文2
关键词: 超声技术;化学实验;化工;应用
中图分类号:O644 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2012)1120042-02
1 概述
近年来,超声波技术在化学实验和化工生产领域里的应用不断取得新的成果,应用范围越来越广泛,而且还具有很大的研究开发空间。超声波对某些化学反应具有显著的影响,其原理简要地分析是:由于通常的声波波长远远大于分子的直径,在液体中,超声波产生的特定频率的震荡,能够加剧溶液中物质分子等微粒的运动,在一定条件下也会增大其活化能,由于物理和化学作用的共同效应。结果导致温度变化更加剧烈,以至于在通常条件下不易发生的化学反应,获得了较为有利的反应条件,从而促进反应物微粒的裂解和新的自由基的形成,最终使化学反应速率大大提高,并降低了实验或生产成本。
超声波技术的合理应用,不仅可以改进化学反应条件,避免采用高温高压,缩短反应时间,提高反应产率和选择性,而且还可以在一定范围内在改变反应的历程,例如在加成反应(亲电、亲核、环加成等)、取代反应(亲电、亲核)和氧化还原反应中都能适用。利用超声技术改变反应环境,可以大大降低反应难度和成本,提高实验或生产效益,具有很强的实用性。以下列举一些应用实例,说明其应用原理、方法及效果。
2 超声波在植物提取方面的应用
2.1 超声波提取的基本原理
在液体介质中,超声波产生的强烈的空化效应、机械振动、高的加速度、乳化、扩散、击碎和搅拌作用,增大物质分子运动频率和速度,增强溶剂分子的活性,更加容易吸取植物中的有效成分。利用超声波可以提高提取速率,能提高植物有效成分的提出率,同时也就提高了药材的利用率,避免了高温对提取成分的影响,能够降低条件,节省时间,减小成本。超声技术已经越来越多地用于天然植物中药成分的提取,实践证明效果很好,应用前景广阔。
在提取天然植物药用成分时,通常要使其细胞破碎。利用超声波产生的超常规的振动频率和振动幅度以及强烈的空化效应,同时产生的高速并且均匀的搅拌作用,能够促进植物药材细胞的快速分离,更加有利于溶剂渗透进药材细胞周边,植物药材的有效成分在溶剂中加快溶解,因此提高了提取效率。
超声波是一种机械振动波,一般指频率为20kHz-50MHz的波段。超声波在通过介质传播时,会先后产生膨胀和压缩。超声波能产生巨大的能量并通过介质形成很大的加速度。在液体介质(溶剂)中,这个能量增大及加速过程促使形成负压。当超声波产生的能量达到一定程度时,就造成急剧膨胀,此时会在液体介质中生成气泡或对液体的冲击而形成许多微小空穴,这些空穴在瞬间闭合时将产生高达3000MPa的巨大压力以形成空化作用。这种持续产生的作用力不断地冲击物质颗粒表面,使物质颗粒表面及缝隙中的可溶性活性成分迅速分离出来。在空化作用下,还促使植物体内细胞壁破裂,导致细胞内可溶物快速扩散到所接触的液体介质中。同时,由超声作用产生的能量以及在微粒间相互作用时产生的高温高压有利于形成活跃的游离基。
超声波提取是利用其在溶液中产生的空化作用、机械效应以及热效应,以致增强介质的穿透力,并加快介质分子的运动速度,从而提高提取生物原料中有效成分的效率。
其基本原理可以概括为:
1)空化效应。在液体介质内部所溶解的数量不等的微气泡,在超声波的作用下产生强烈振动,当声压达到一定值时,气泡由于定向扩散而增大,形成共振腔,然后突然闭合,这就是超声波的空化效应。这种效应会在瞬间产生几千个大气压的压力,可使成植物细胞壁及整个生物体破裂,使包括有效成分在内的各种成分更容易分离。
2)机械效应。超声波在溶液中以较快的频率产生较强的振动,显著增强了液体状介质渗透及扩散作用,这种作用即机械效应。同时,超声波在扩散时还产生较大的辐射压强,对所加工的样品形成强大冲击,造成细胞微粒突变,样品中的蛋白质变性;另外,在介质和悬浮体中产生加速度,由于两者的运动速度差异很大,以致在两者之间形成摩擦力,促使植物体内分子解聚加快,即可促进其所含有效成分的扩散。
3)热效应。超声波在液体介质中的扩散中,伴随着能量的传播和扩散,介质将所吸收的能量在这个过程中会转变为热能,引起温度的升高,也就加快了植物中所含有效成分的溶解。
2.2 超声波在提取植物有效成分的应用实例
茶叶所含的主要成分是茶多酚和多种香气物质,在医药和食品方面有重要用途,利用超声波作用,在较低的温度下就可以高效提取茶叶有效成分。茶多酚有多种提取方法,一直以来用得比较多的有溶剂提取法与沉淀法。在沉淀法中要使用大量的沉淀剂使得成本较高,因此通常大多采用溶剂提取法。在溶剂提取法的提取过程中,由于茶多酚被氧化而使产量降低,产品杂质较多,增大了分离的难度,所以应用也不够广泛。在溶剂法的基础上,应用超声波技术,将会显著改善提取茶多酚的条件,获得较好的提取效果。由于降低了提取温度、缩短了提取时间,所以不仅能够显著提高提取率,而且还提升了提取产品的质量。通过分析初步得出提取实验设置的条件是:配制适当的液体介质(80%乙醇),施加超声波振动,实验时间约为50min,提取剂(80%乙醇)用量大约是茶叶样品质量的8倍。对茶叶中茶多酚的浸提条件选择,通过正交实验归纳出最佳浸提条件为:乙醇浓度60%,浸提时间为45min,介质温度为80℃,浸提次数为1次。用20KHz超声波处理茶叶10min,茶多酚及儿茶素的总量均比水提法提取30min提高40%多,提取产物的性质与结构、茶多酚及儿茶素各组分的构成保持不变。
天然植物产物中的活性物质的化学成分较为复杂,以生物碱、昔类、菇类和挥发油等为主要成分。针对不同的样品以及提取物,有各种不同的提取方法和复杂的条件,提取方案和工艺的不同,会造成提取产率和品质的很大差异。经过许多人的大量实验,确认可以将超声波应用于生物碱的提取中获得明显效果。例如从吐根中提取生物碱,用超声波提取30min比用索氏法5h所提取的碱量还多。超声波用于从黄连中提取小桑碱的常规碱性浸泡工艺中,超声提取30min所得到的小桑碱提取率比碱性浸泡2h高50%以上。同样,用超声波从曼陀罗、萝芙木、耶仆兰胡椒、金鸡纳、天麻、颠茄、罄粟、马钱、益母草、北草乌、延胡索、人工冬草等植物中提取各种生物碱等,提取产物的效率、产品质量以及提取总成本,都获得了令人满意的效果。
2.3 超声技术在有机合成中的应用
超声波引入有机合成实验中可以使有机反应速率比普通加热快数十倍甚至数万倍,可以节约能源,缩短实验时间,提高反应产率;由于进行的是半微量反应实验,减少了污染,更符合当今“绿色化学”的要求。
实践证明,超声波技术用于有机合成取得了显著效益,具有明显的优点:
2.3.1 由于加快了合成反应速率而使产率提高。基于各种不同条件下或不同介质,以及应用于各种类型的提取样品,通过实验的观测和坚定,证明超声波都能显著加快反应速度,大幅度提高提取产率。如在超声辐射下,用KMnO4把PhCH2OH氧化成PhCHO,10min产率可达90%,而不用超声波时产率只有29%。而在超声波作用下,以Fe2(CO)9作催化剂,相对较无超声波时的常规实验,1-戊烯双键的转移速率增加约105倍,因此产率的增大是极为显著的。
2.3.2 降低反应条件,减少生产成本。超声波产生的空化效应,使溶液中出现微区和极短时间高温高压,但对于整个反应体系的温度和压强并没有造成明显的改变。这对于有机合成生产是很有利的,不仅可以减少高温高压的危险,提高安全系数。同时可以降低生产设备成本操作技术难度。
在均相溶液中进行的有机合成反应中,由于超声波产生的空化作用,其强大的能量可导致原有基团键的破裂,并形成活动性强的新的自由基,溶剂结构的迅速变化促进了反应速度的加快。这些有机金属化合物之所以能够起到催化作用,是由于在外力作用下,金属与配位体的结合键断裂,促进了化学反应。α-氰基乙酸乙酯含有α-H,在碱的催化下可与醛或酮发生缩合反应。传统的方法是用吡啶作催化剂加热回流,反应速率慢,产率低。利用超声波进行该反应,缩短了反应时间,大大提高了反应效率。通过对乙酸乙酯的水解实验研究发现:虽然在超声条件下反应的反应物的活化能也没有明显提高,然而在超声条件下的反应速度能提高6.2倍;在乙醇和水的双溶剂溶液中,超声波条件下的乙酸乙酯的水解速率为无超声条件的2.4倍,并且水解产物也能得到较高的纯度。
在有机合成中常用高锰酸盐作氧化剂,但用高锰酸钾氧化烯烃制备邻二醇时往往发生深度氧化而伴随副反应,致使邻二醇的产率不超过50%。将超生作用引入到高锰酸钾氧化烯烃制备邻二醇的反应中,由于反应时间大大缩短,使邻二醇的产率明显提高。原理是在无超声的室温条件下,烯烃的氧化非常慢,而在超声的作用下,促进了反应中间体环状锰酸二酯的分解,使整个反应速度加快。
3 总结
超声技术在实验室的应用已经很广泛,但在化工生产中的应用技术尚未十分成熟,在实际应用中还有一些需要解决的技术和装备问题。因为声化学效应的不稳定性,以及声化学主要机制——声空化没有统一定量表述,目前难以概括声空化的具体规律。很多声化学研究者都是以化学效应为目的,只把声作为一种手段或者辅助方法来进行研究。声化学和物理学以及物理化学有着密切的关系,广义的说声化学属于物理学或物理化学。
目前超声波提取技术主要用在小型实验室或小规模生产设备,要用于大规模的工业生产,要运用大型超声设备及其配套装备,要解决有关工业设备放大的难题,涉及到成本和工艺技术问题。尽管如此,超声技术在化学化工相关领域的应用,其实用价值已经得到了充分证明,随着技术的不断开发,其应用前景必定是广阔的。
机械活化的基本原理范文3
【关键词】高中政治;规范;高考改革
【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】1009-5071(2012)01-0379-02
随着我国高考改革的新发展,学生答题规范化的问题也日益显现和暴露出来。高考所要考查的各种能力最终要通过学生在答题过程中以文字的形式反映在试卷上,越是能力测试型的题目,对学生文字表达能力的要求就越高,需要学生依据学过的概念、原理,用恰当的政治学科专业术语,去解释人类经济生活和社会发展中遇到的经济问题、哲学问题和政治问题。由于多种因素的影响,语言文字表达能力既是教师长期忽略,也是学生所普遍欠缺的,所以能力测试要求的提高和学生文字表达能力普遍较差的矛盾也就显现出来了。规范化答题问题已成为教师和学生普遍关注的问题,在平时教学中必须予以重视并加以培养。
1 规范化答题的要求
1.1 要求使用政治学科专业术语进行答题,而不能使用生活化语言去答题。教材中的基本概念、基本原理都是专业术浯,如经济常识中的通货膨胀、通货紧缩、价值规律等等;哲学常识中的物质、意识、一切从实际出发、实事求是、量变、质变、认识、实践、人生价值等等;政治常识中的国家职能、国家政体、共和制、民利、依法治国、国家利益、独立自主的和平外交政策等等。
1.2 使用专业术语答题时一定要做到科学、严谨、准确。例如,意识的能动作用不能写成意识的反作用,人民民主不能写成人民,自由不能写成宗教自由,对人民负责原则不能写成对人负责原则等等。
1.3 使用专业术语答题时要注意文字叙述的逻辑性、条理性和完整性。既要做到浯言精练,又要答全要点,这样才能使自己的答案和参考答案接近一致。 哲学答题一般从“原理-方法论-材料简析”三层次来组织。
如:“矛盾是事物发展的动力,制造矛盾越多越能推动事物发展。”本题的用意有二:一是考查考生对矛盾概念以及矛盾是事物发展动力原理的理解和掌握,同时对该题的辨析,考查考生的逻辑思维能力。二是希望引导学生注重对书本的基础知识和基本原理的学习和掌握。此题要求学生紧紧抓住矛盾概念,运用所学辩证法的基本知识和原理,对之进行层层分析。在辨析过程中要特别注意思维的清晰:矛盾是事物发展的动力;这里的矛盾是客观事物本身所固有的;这种矛盾不同逻辑矛盾,也不同于人为制造的矛盾,人为制造的矛盾不能推动事物的发展。考生若能从这几个方面思考的话,那就很少失分,反之较易失分。
2 培养学生答题规范化的策略
2.1 构建全面、系统的学科知识结构是进行规范化答题的基础。所谓全面是指知识结构中须包含考试说明中所要求掌握的所有知识点,为进行规范化答题做好相应的知识储备。所谓系统,就是要对众多的知识点进行良好的组织,在大脑中形成有序的而非零散的知识结构。只有这样,才能在解决问题时对所需的知识点专业术语进行有效而快速的提取和运用,否则则是“巧妇难以无米之吹”,要构建这种应用功能强大的知识系统,必须抛弃陈旧的灌输式教学方法和消极、被动、机械的学习方法,采用研究式、探索式教学方法,充分发挥学生在学习中的主体作用。
2.2 建立以学科思维能力为核心的能力结构是提高答题的针对性、逻辑性、条理性的关键。在教学中,教师应引导学生进行充分的讨论和交流,以提高学生的语言表达能力;精选典型试题进行思维训练(平时加强简答题和辨析题的训练);对照标准答案进行反复分析理解;对答题中出现的不规范化的问题及时点拨,以帮助学生自我反思等。
2.3 掌握规范化答题的基本方法和技巧。
第一、要确保答题的大方向不能错,一定要认真审题,逐字逐句看清楚,提取一切有效信息,挖掘一切隐含条件,排除干扰信息和迷惑条件,并完成以下思维要点:(1)辨明试题的指向,明确试题的设问点,问什么,答什么,避免答非所问。(2)分析命题者的意图,明确试题所要考查的知识范围。(3)排除思维定势的影响,越是似曾相识的题目,越要小心,不能简单地用已做过的类似题目的思维去解答。
第二、在保证答题大方向正确的前提下,努力提高答题的准确性、科学性、完整性和简洁性,通过完美的回答来展现自己的能力。具体方法技巧如下:
(1)缩小包围圈,提高答题的准确性。例如,题目涉及哲学知识时,首先要确定题目考查的是哪个知识板块,然后再考虑属于该知识板块内的哪一方面的内容,哪个知识点。若考查的是唯物论的内容,则应考虑物质与意识,一切从实际出发;同理,若考查的是辩证法的内容,则应考虑其为矛盾、发展、联系知识等;若考查的是认识论的内容,则为实践和认识的关系,现象和本质等知识;若考查的是价值论,则为高二第12课的内容。
(2)正确选用高中政治专业术语答题,提高用词的科学性、规范性,尽量使用教材上的基本概念、原理答。由于经济问题、政治问题规律既具有普遍性,又具有多样性和特殊性,因此,对这些现象进行概括分析时,常用“一般情况下”“多数是”和“绝大多数”等词语来描述,而不能一言概之。
(3)多角度思考问题,确保答案的完整性。审题时要注意设问的关键词,如要求对中美、中日关系现状评价,其中“现状”两个字就是一个关键词,暗示既要做正面的评价,又要指出其存在的问题;再如针对我国经济发展中高能耗、高污染、低效益问题谈认识,则应从原因――实质――危害――解决办法等角度全面思考。
机械活化的基本原理范文4
关键词多媒体 高效 初中物理教学
初中物理课堂教学,就要激发学生的学习潜能,使课堂更加高效,多媒体在初中物理课堂的出现,大大提高了学生学习物理的兴趣,那么多媒体怎样才能让初中物理教学更加高效呢,初中物理课堂怎样才能培养学生的能力呢?笔者将从以下四个方面进行论述。
一、多媒体,活化枯燥、抽象的概念,为课堂注入了高效的元素
初中物理处在启蒙教学阶段,很多的物理概念、基本原理、实验现象等,除了简单的理解外,还需要学生进行深刻地记忆。现在的初中生学习科目很多,课程也非常紧,需要记忆的东西太多,加上初中物理学科逻辑性很强,学生常常对学习物理学科感到比较难,慢慢地就失去了兴趣。初中物理教师要从根本上消除这种现象,教师除了在语言上生动形象,借助于一些的演示实验外,能够在课堂上使用多媒体,用它来提高初中物理课堂教学的效率,让学生不断地对物理课感兴趣,把枯燥的初中物理课化成形象的、趣味性的表象加以理解记忆,那么,学生学物理就再也不会感到枯燥了,初中物理课成为他们快乐学习的天堂。
例如,在讲解"光的折射、透镜的奥秘"时,笔者认为,这部分不仅要让学生进行实验探究来提高学生的学习兴趣,而且如果配以多媒体辅助教师的讲解,加强学生深入理解,促使学生深入记忆,那么教学的效果就非常明显。实验证明在初中物理课堂使用多媒体,常常能把以前不可做的实验展示给学生看,还可以播放视频反复演示给学生看,教师要反复纠正的实验中的一些操作,把一些枯燥、抽象的概念进行活化。这就为课堂注入了高效的元素。
二、多媒体,拓宽视野、激励多思乐学,是高效课堂的助推器
孔子说过"知之者不如好之者,好之者不如乐之者。"浓厚兴趣是学生主动学习、勇于探索、积极思维的内在驱动力。实践证明:人对事物的兴趣愈浓,其注意力就会愈集中,观察力也就更加的敏锐,记忆力就非常深刻,思维逻辑就很强,想象力也更加丰富。中学物理教学过程,适当应用多媒体形教学,加强学生的感官感受,就会吸引学生们的注意力,学生的求知欲、学习物理的积极性,就能被激发起来,这样,初中的物理教学就能起到事半功倍的效果。多媒体教学在初中物理课堂教学的应用,越来越受到很多初中物理教师的欢迎,也受到了广大学生的青睐。
例如,在讲解"机械能和内能"时,教师就可以利用多媒体讲解,使学生在各种实例中对机械能与内能之间的关系加以深刻的理解。对于使用多媒体进行影像的播放,学生也乐思乐学,知识面拓宽了,学生在课余时,教师还可以指导学生利用互联网,让学生收集一些视频资料,对所学过的物理知识进行归纳、整理、记忆。这个方法学生开阔了视野,丰富了学生的业余生活。高科技的多媒体现代化的教学手段的运用,改变传统课堂教学的呆板、机械,激励了学生多思乐学的精神,它已成为高效课堂的助推器。
三、多媒体,提高学生观察分析、逻辑思维和空间想象能力
物理是以实验为基础的学科。初中物理教学要以激发学生学习物理的兴趣、旺盛的求知欲为目的。初中物理教师要引导学生学会观察分析、逻辑思维和空间想象的能力。观察往往是调动学生多种感觉器官的联合活动,学生在的思维的参与下进行的活动。多媒体能培养学生丰富的观察能力,能进一步提高学生对各种事物的内在规律的分析能力。初中物理教师对于多媒体的恰当运用,学生思维活动得到了具体而生动的诠释。
例如,教师在初中物理实验课上,可以在物理实验之前,先引导学生对实验的过程进行细细的观察。培养学生仔细观察、动脑思考的能力,这时灵活地使用多媒体进行辅助教学,给学生展示实验的过程和结果,能够给学生得出合理的实验结论,这样就能起到最佳的教学效果。多媒体教学对初中生的观察能力、逻辑思维和空间想象等诸多能力的培养将会起到很大的帮助,其教学效果也会超乎寻常。
四、多媒体为培养社会需要的物理人才打下了坚实的基础
当今社会的发展日新月异,初中物理对学生各种能力的培养打下了坚实的基础,所以初中物理课堂教学绝不能局限于教科书中,初中物理教师要帮助学生打开心灵的窗户,放飞学生的理想。要让学生懂得物理知识与自然科学、现代社会紧密相联,让他们懂得国家的发展需要物理人才。初中的物理知识涉及到中国物理学的进步和人类社会的发展等教学内容,初中物理教师完全可以通过多媒体向学生生动展示。
例如,我国在航天工业的飞速发展,以及国家对新能源的开发等都与物理学有很大的关系,初中物理教师在多媒体的帮助下展示科技对我们国家的重要性,这就间接的为国家培养各种物理人才打下了一定的基础。
以上的观点只是笔者在初中物理教学实践中的一些体会罢了,在高科技日益发达的今天,就要帮助学生在课堂中树立一种重视科技的理念,初中物理教师要充分利用多媒体辅助课堂教学,充分发挥现代化教学的优势,这会更大的实现高效课堂的目标,初中物理教师要更多地向学生展示物理学的奥秘,不断地激发学生学习物理的兴趣,提高物理教学的效果,让更多的学生驰骋于初中物理教学的广阔草原上,为培养多种能力的物理学人才不懈的努力。
参考文献
机械活化的基本原理范文5
关键词:镀金;镀镍;合金;金回收
概述
镀金层具有较低的接触电阻、良好的导电性能、易于焊接、耐腐蚀性强、并具有一定的耐磨性,因而在精密仪器仪表、印制电路板、集成电路、管壳、电接点等方面有着广泛的应用。
电镀金始于1838年英国人发明的氰化镀金,主要用于装饰。20世纪40年代电子工业发展,金价暴涨,大都采用镀薄金。为了进一步节约金,20世纪60年代出现了刷镀金,20世纪80年代出现了脉冲镀金和镭射镀金。1950年发现氰化金钾在有机酸存在下的稳定性,进而出现了中性或弱酸性镀金液;20世纪60年代后期无氰镀金也得到了应用。目前常用的镀金溶液可分为碱性氰化物(pH=9~13)、中性微氰(pH=6~8)、弱酸性微氰(pH=3~5)和非氰4类。
目前国内外镀金的研究热点是无氰化。因氰化物的剧毒性,各研究单位都在努力地朝电镀无氰化的方向发展。研究最多、最有应用价值的是亚硫酸盐体系,这种镀液均镀能力和深镀能力良好、电流效率高、镀层细致光亮、沉积速度快、孔隙率少。但镀液稳定性差,限制了该工艺的规模化应用,仅在装饰性电镀方面有应用。
本文介绍了工业化应用的酸性微氰直接镀金工艺。
1.直接镀金概述
在传统的电镀行业,由于不锈钢表面的钝化层,常规的不锈钢直接镀金工艺很难保证金层的结合力,因此镀金通常需要预镀镍,预镀镍通常采用强酸性、高导电率的盐酸-氯化镍体系,利用大电流冲击不锈钢表面,使镍原子镶嵌到基体晶格中去而形成金属键[1],保证了镀层的结合力,但镀镍通常在氯化物溶液中进行,微量的氯化物不可避免地残留在镀层的晶格间和表面,产品在高温、高湿度的环境中,不锈钢零件会产生小孔腐蚀,存在氯离子腐蚀材质的问题。
因此,为了保证基材不受腐蚀,部分企业已开始采用不锈钢直接镀金工艺。为了实现不锈钢直接镀金,需要在前处理和镀金液两方面进行调整。为了提高镀金层的结合力,快速除去钝化膜,不锈钢直接镀金前通常需要活化,活化通常采用10%-15%的硫酸溶液。直接镀金溶液较常规镀金液有如下调整:提高酸度,加速破坏钝化膜;添加络合剂,提高主盐在强酸中的稳定性;加大缓冲剂的用量;添加新的导电盐以承受较高的冲击电流[1]。
2.直接镀金溶液主要成份
主盐:氰化金钾作为镀金主盐,在装饰性镀金工艺中常采用较低浓度,而工业镀金金含量较高。金含量过高,虽可用大电流密度来加快镀层的沉积速度,但带出损失大。金盐浓度太低,镀层粗糙发红,而且电流密度的上线较低,电流密度不能过高,否则镀层易烧焦。因为使用不溶性阳极,金盐及其它成份要根据分析结果及时补充。
络合剂:柠檬酸及其盐类具有络合、缔合和缓冲的作用,可使镀层结晶细致、提高电流密度上限、镀层孔隙少。柠檬酸盐含量过高,电流效率降低;含量过低,溶液导电性、分散能力降低、镀层结晶变粗。
缓冲剂:磷酸盐作为缓冲剂可稳定镀液的酸碱性,改善镀层光泽。
导电盐:常用碳酸盐,可提到镀液的导电率,改善镀液分散能力。长期使用,空气中的二氧化碳进入镀液产生碳酸盐,若碳酸盐累积过多,会使镀层粗糙、产生斑点。
合金:金作为贵金属镀层开发以来,最初只作为装饰镀层使用,近年来,随着电子、航空工业的发展,贵金属作为功能性镀层的用量迅速增加。电镀贵金属合金不但能获得多种色泽满足人们对装饰品外观的需求,还能提高贵金属的硬度、耐磨性、耐蚀性等多种物理和机械性能,而且也大大节约了贵金属的用量。镍、钴、铟、铋、锑可作为改善金镀层性能的添加元素。电镀纯金层的显微硬度大约为70HV,镀层中含0.05%~2%的镍、钴、铟时镀层硬度可提高约两倍。为了提高镀层耐磨性采用复合镀技术,向镀液中引入SiC、MoS2等固体颗粒(粒度<0.5μm)后,可镀取含上述颗粒的金镀层。
工业镀金生产中常用钴作为合金元素,来提高镀层的硬度和耐磨性。钴镀层中的含量受镀液温度、搅拌、电流密度及溶液的酸碱度影响较大。当镀金层中钴的质量含量为0.08%~2%时镀层的耐磨性最好[2]。但钴的含量不能太高,太高会导致镀层的接触电阻增加,耐高温性能下降,所以实际生产时应严格控制它的含量。
3.镀金工艺
pH值:溶液的酸碱性对镀层的外观和合金元素的比例都有影响,pH值升高、合金元素含量降低,镀层内应力降低;pH值可用KOH、H2SO4或H3PO4来调整。一般工业镀液中,因含有大量的导电盐和缓冲剂,在正常工作条件下,溶液的酸碱度基本稳定。
电流密度:电流密度过高,镀层松软、发暗、粗糙、孔隙率高,甚至发生其他杂质的共沉积。电流密度过低时,镀层不亮,电流效率低。正常生产时,随着电流密度的增加,镀层中金含量减低,镀层硬度增加。
温度:温度影响电流密度的范围和镀层外观。温度高,电流密度范围宽;温度过高,镀层粗糙且发黑,严重时发暗发黑;温度过低,镀层脆性增加。目前,已实现常温下的直接镀金。
搅拌和过滤:为保证溶液清洁,最好使用连续过滤。搅拌可采用阴极移动或机械搅拌。
阳极:根据阳极在镀液中的功能,选择不同的材质[3]。氰化碱性镀金液可采用纯金阳极;中性和弱酸性镀液金阳极不溶解,可采用石墨、优质不锈钢、钛上镀铂、涂钌和钌铱的钛网,但不锈钢阳极不适于镀厚金。生产中,因金价高,一般都用不溶性阳极。以石墨或不锈钢做阳极,可能导致夹杂,为得到高纯金,常用钛上镀铂阳极。
4.金回收
为减少贵金属的流失,同时满足清洁生产的目的,企业常对废镀金液及清洗水中的金进行回收。回收金常用的方法有:化学法、电解法和离子交换法等。
化学和电解法的基本原理是给游离或配位状态的金离子提供电子,使其转化为原子状态而得到金的单质。常用的给金离子提供电子的方法有两种:一是在含金废液中加入适当的还原剂使金离子得到还原,目前在工业上得到应用的可用于回收金的还原剂主要有硫酸亚铁、亚硫酸钠、活泼过渡金属(如锌粉和铁粉等)、亚硫酸氢钠、草酸、甲酸和水合肼等有机还原剂等;二是通过电解方式给金离子提供电子,使金在阴极析出。
离子交换法是用离子交换树脂回收金的一种常用的工业方法[4]。离子交换树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料。在溶液中它能将本身的离子与溶液中的同号离子进行交换。按交换基团性质的不同,离子交换树脂可分为阳离子交换树脂、阴离子交换树脂和两性离子交换树脂。阳离子树脂又分为强酸性和弱酸性两类,阴离子树脂分为强碱性和弱碱性两类。金回收时,常采用强碱性的阴离子交换树脂与含金废液中的金络合离子交换,树脂吸附饱和后焚烧提炼金。
5.结论
该工艺采用直接镀金的方式,避免了常规预镀镍溶液对基材的腐蚀隐患。同时,理想的镀液成份及合适的工艺参数,保证电镀安全、高效运行。目前该工艺已在生产中应用,是现代工业理想的镀金方式。
参考文献:
[1]许耀生,路淑芬,肖耀坤,翁慧燕.不锈钢直接镀金工艺探讨[J].电镀与涂饰,1997.16(1).
[2]刘仁志.镀金与无氰镀金应用评述[J].电镀与精饰,2013.35(5).
机械活化的基本原理范文6
关键词:考试方法;考试命题;成绩评定;综合素质
中图分类号:G642文献标志码:A文章编号:1673-291X(2009)02-0240-02
高等学校的主要任务是培养人才,培养具备创新意识、创新性思维能力、掌握创新方法、具备创新人格、创新能力的人才[1],这样的创新型人才是符合知识经济社会的要求,适应新时期特点的高素质的综合性人才。为了达到这一目的,在教学改革中应进一步加强知识构成、思维构成、能力构成和培养过程等方面的改革,以期培养的学生基础扎实,知识面宽,适应能力强,能够满足社会的要求。
考试是教学过程中的一个重要环节,是衡量课程教学质量和学生学习水平的一种重要手段,对学生的综合素质的培养起着重要的导向作用。实践证明,为了把考试真正变成调动学生学习积极性,培养学生综合素质的一个重要环节,成为引导学生主动学习和探究的途径之一,就必须对现行的考试方法、命题形式、课程成绩评定方法进行改革。
一、拓展考试方法,提高综合素质
考试方法是指考试的类型及要求考生回答问题的方式[2],涉及因素主要有考试的类型、形式、时间和题型。考试类型主要是课程考试。考试方法由形式单一、时间固定、题型简单向着考试形式多样化、时间灵活化、题型丰富化的方向发展。考试方法应根据考试科目的特点,采取多样化,如闭卷、开卷相结合;口试、笔试与技能操作相结合,论文、设计、制作、撰写调研报告与答辩相结合,等等。既着重考核学生思维方法、考思路、考见解等,以检验学生获取知识、信息的能力,又注重考核学生的应用技能、操作技能和水平。
(一)闭卷考试
闭卷考试的优点是能够准确地表达各种公式、方程式的演算过程以及需要图解、列表表达的知识,能够准确地检查学生对知识的巩固程度、运用程度、理解记忆程度和书面表达能力,便于教师直观地较准确地评价和比较学生的课程成绩。其缺点是学生往往会花大量的时间去背一些经验公式、由理论推导出的应用公式,容易造成死记硬背的现象,而忽略学生对知识的理解及运用。
(二)开卷考试
实行开卷考试可以让学生节省大量机械记忆的时间,把精力放在课程内容的理解和知识的运用上。能够引导学生有意识地长时间积累许多专业知识和信息,学习他人的经验及创新的模式,提高自己真实能力。但这种考试形式如果引导不恰当,也会带来一定的副作用,如学生对课程认真钻研程度不够等等。因此,需要任课教师深刻理解课程教学大纲,分析学生的实际理解能力和接受能力,将课程中基本原理部分与实际应用有机地结合起来,克服开卷考试带来的弊病,使学生深入地钻研知识,深入理解,培养学生综合运用知识及创造实践能力。
(三)课程设计
对于应用性较强的课程,为了培养学生应用理论知识进行实际设计的能力,在课程开始时,教师根据课程的性质、内容向学生公布课程设计的方向和要求,供学生参考,随着课程内容的不断深入,学生可以根据自己兴趣,结合专业知识,进行必要的文献检索与收集。在课程结束考试时,学生可以带着准备的资料,在指定的时间内完成设计题目。这种考试方法是将考试贯穿于课程教与学的整个过程之中,突出了教学与考试的互动作用,有利于培养学生理解和综合问题的能力,促进综合素质的提高。
(四)实践考核
实验教学是培养学生综合能力的重要途径[3]。通过实验教学使学生不仅具有开展实验的基本能力,更重要的是使学生具备从事某些科学研究的独立工作能力。由于实验教学内容不同于一般的理论教学,而具有较强的实践性,因此,不能简单地用试卷进行考核。通常采取实验报告形式进行考核,但这种形式有时也存在一定的问题。有些学生把注意力放在完成实验报告上,而忽略了认真研究、动手实验的全过程。这不利于培养学生独立操作能力及分析问题、解决问题的能力。采取实验操作的方式考核,就可以避免上述实验考核方法的缺陷。在实际操作的考核中,采取现场随机抽签,并要求学生在操作过程中回答相关的问题。同时,将实验课出勤率、完成课堂实验内容和课堂表现也作为实验成绩的一部分,更能够促进学生认真学习实验教材,掌握基本原理,认真作好每一个实验。这样既能够全面、客观地考核学生,又有利于学生综合能力的培养和综合素质的提高。
(五)调查报告
调查是统计的经常性工作,无论是国家、部门,还是企业,都定期或不定期地开展各种形式的调查,了解真实情况,反映实际问题,找出行之有效的解决办法。调查的结果往往以调查报告的形式来反映,调查报告既体现写作水平,也反映专业技术水平以及所获取信息的质量水平。具体做法是由教师与有关单位协商,结合专业特点确定调查方案,学生从实地调查开始,对调查工作亲身感受、切实体验,并以呈交调查报告的形式来考核学生的调查成果。采用这种考核法可以锻炼学生的写作能力和综合分析问题的能力,发挥各自的主观能动作用和参与意识。便于学生的创新能力、思维能力、协作能力、动手能力、交际能力、吃苦耐劳精神的培养。
二、强调考试命题,提高试题质量
在农业院校畜牧学科的课程教学中,应特别注重在传授基础知识的同时,传授科学研究的方法,培养学生从事科学研究的能力。在考试命题上,以教学大纲为依据,以教材和相关参考书的知识点为准绳,注重知识的关联性,同时有意识地引导学生总结教学或教材中所贯穿的科学研究思路和方法。从强调记忆转变为强调能力开发,有利于全面鉴定学生对知识的理解能力、分析能力、实践能力和创新能力。考试题型涉及的内容包括基础知识部分、理解问题部分和综合性分析问题部分,各部分所占的比重为60%,20%~30%和10%~20%。为培养和挖掘学生的创新意识和能力,有时可适当设置附加题。
结合各门课程的特点,不断健全试题库,使题型组合多样化,既有检查基本概念、基本原理和基本技能的选择题、填空题和名词解释,又有检测分析能力、问题解决能力等较高层次认知目标的问答题和论述分析题。其中论述分析性题目,在一般论述题直观、表面的设计方式基础之上,突出以一个专业情景为背景(如“动物临床疾病”或“动物饲养管理现场”),循序渐进地提出系列问题。这些问题不仅突破了传统论述题通常涉及的检查、诊断、治疗的范畴,而且还涵盖了疾病发生发展、诊断治疗及预后饲养管理和疫病监控整个过程的相关因素,全面检测了学生的临床思维、知识运用、疾病诊治、饲养管理和环境控制等综合能力[4]。试题涵盖记忆、理解、综合分析、解决问题等认知领域的多个方面,与生产实践紧密结合,使题型更具科学性、创新性、开拓性。
附加题也可作为一种考题题目。学生根据自己的情况选答,答对可加分(但满分限于100分以内)。增设附加题的目的主要是为了鼓励学生努力探索、拓展知识面、发挥优势和潜能。在考题的内容设计上要难度高,虽在教学大纲之内,但具有高度综合性和广泛性,知识跨越多个章节、有时还涉及到其它课程等,附加题的设置给学生更多展示自己能力水平的机会。
三、完善成绩评定,做好成绩分析
由于考试内容、方式、方法的多样性,考试成绩评定的方法也应该多元化。过去的考试方法较为单一,期末考试几乎决定了学生一学期的学习成绩。其结果是每至学期末,学生的压力最大,而对平时的学习重视不够。多数情况下,学生关心的是课程考试的结果,而不是课程内容总结与提高。因此,将平时考核与期中、期末考试相结合,将理论考试与实践考核相结合,增加平时成绩占课程总成绩的比重,加强对平时学习的考查,用教学全程考核来评定学生课程成绩[5]。例如,对于生物统计课程来说,期末总成绩按四项要求评定,考勤及课堂表现(听课状态及回答问题)占10%,阶段测验占10%,实验课出勤、课堂表现和实验报告占20%,期末考试占60%。这种评定方法,使平时成绩在课程总成绩中占有相当分量,弱化了学生对一次考试的依赖,减缓了学生对期末考试的压力,同时,使学生能够投入更多精力进行创造性学习。
考试成绩分析是教学完整过程不可缺少的最后环节,是对考试内容、方法、命题方式及考试结果的综合分析和合理评价。根据学生各部分的成绩,从整体和个体不同的角度,分析学生班的学习风气,基础知识的掌握程度,教师完成教学任务情况,教师教学改革(包括教学方法和考试方法)实施程度等项内容,进而总结教学改革的成果和进一步改革的思路,不断完善考试考核方法,切实做到与课程教学改革相辅相成,使考试真正成为促进教学质量提高的手段。
我们希望,通过不断进行考试改革的探索,能够根据专业特点,结合课程的性质和内容,采用灵活多样的考试考核方式,利用具有科学性、富于开拓性和创新意识的考试题型,科学合理地全面考察学生对所学知识的掌握情况,评价学生应用知识的能力。同时,启迪和触发学生的探索欲望和创新潜质,进一步推进“考试和学习互动”的作用,推进教学理念、方法和学习模式的转变,真正达到培养和提高学生综合素质的目的。
参考文献:
[1]邓锦琳,钟安永,胡常伟.创新素质和创新能力培养中考试方法改革的探究与研究[J].绵阳师范学院学报,2004,(2):90-94.
[2]顾明远,申杲华.学校考试与命题管理与运作全书[M].北京:开明出版社,1995:110.
[3]卫绍元.论高校考试方法改革与人才的能力培养[J].辽宁工学院学报,2004,(6):101-102.