无机非金属材料论文篇（1）

我国的经济发展为目前的无机非金属材料工程专业的改革提供了方向，做好基础性、根本性、原则性的工作任务是目前应该完成的要求，教学体系的改革首当其冲。当前专业的培养目标是：培养政治上合格的，在无机非金属材料学科领域内有广阔而扎实的理论基础、适应能力强、具有创新精神和技术开发能力的高级专门人才。无机非金属材料工程专业的课程体系改革应该从以下三个方面着手：首先加强科学基础以及计算机基础技术的学习，随着科技的发展，科学技术无疑成为了影响社会生产的第一要素，强化学生的自然科学基础能力同时结合计算机技术的适用，在加强其对自然科学本质理解的情况下，显著提高其运用科学技术解决基本问题的能力和速度；其次是重视对工程基础的学习，在无机非金属材料工程专业中，基础知识的学习能提高学生的工作适应能力，掌握了工程技术的共同理论、共同技术，即使就业工程中专业知识有所偏差，也能利用基础知识弥补，强化学生适应人才市场缺口的问题；最后，建立完善的学科专业知识实践教学平台，为了培养更全面的应用型人才，针对地方经济发展以及人才缺口方向，加大对实践教学环节的重视有利于让学生走入工作岗位就能迅速为企业创造产业价值，理应成为本次教学课程改革的重点，因此强化无机材料科学基础、热工基础以及水泥等研究方法和实验等实践环节至关重要。具体到应用步骤，应加大对每一个环节的检查力度，教师做出相应的实践要求，一环扣一环，分步完成。保证学生的实践环节无论是设计或是草图绘制等阶段都有配套的记录，以便于对实践教学质量的控制。同时，让学生运用所学知识进行实验，从事实验操作并对实验结果进行数据处理、误差分析，有助于观察问题、解决问题能力的提高。

2建构应用型人才培养体系

首先，建立一支教学水平高、技术能力硬、思想素质好的师资队伍，形成应用型学科的专兼职教学建设。“兵熊熊一个，将熊熊一窝”，一位高水平的教师给学生带来的好处是其他方面无法比拟的。教师不但要具有渊博的理论知识，更应该在实践教学上给学生正确的指导，从一开始就避免学生走入操作的误区。同时，学校可以与相关大型企业建立起互动关系，建立教学激励机制，鼓励教师与一线工作者多多交流，培养教师的创新能力；聘用基层工作经验丰富的技术骨干在学校担任客座讲师，让企业的技术人员向其讲解各个生产线的优缺点，保证本专业学生能够迅速掌握一线工作中的先进技术和经验，以帮助其迅速掌握学习中的要领，从而适应工作的需要。其次，积极开展与当地的企业相互合作，建立一批质量较高、相对稳定的校外技术实训基地；将校外实训基地建立在当地的相关企业内部，充分利用生产技术骨干和先进的生产设备；同时利用学校的实验室，“材料制备技术”、“工程测试技术”、“材料表征技术”三大课程实验及“专业综合实验”为建设重点，充分利用校内外的教学资源，把实验室打造成技术培训和理论知识结合的基地以满足应用型人才的培养工作。最后，要革新学生考核体系，开展校内证书认证制度过去的一卷考核体系已经不适应当前学习的需要，考生在考试前简单突击一下就能随意应付过去，为了让学生从深入理论研究，可以开展论文考察等形式，高屋建瓴的从应用的角度掌握理论的知识。目前，专业证书代表了各专业的等级水平，也得到了社会的承认。学校可顺应潮流构建校内证书认证制度，建立奖励机制，将职业资格证书引入人才培养机制，以鼓励学生多多考取专业资格证书，强化基础专业的理解，拓展相关知识的学习。

无机非金属材料论文篇（2）

2.无机非金属材料工程专业“工程化"师资队伍实践水平的提高必须寻求校企合作，依托校企合作交流平台，建设双师型师资队伍，要求企业定期为教师开展培训班，教师直接从生产第一线获取企业的新技术、新知识、新工艺、新材料、新方法，并应用于教学过程。支持教师参加岗位职业资格培训，强化师资队伍的工程实践能力。我系逐步建设一支熟悉行业企业需求、工作经验丰富、实践教学能力强的专兼职结合的“双能型"教师队伍。同时，企业可以推荐专业骨干教师与高技能人才承担无机非金属材料工程实践教学任务，保证实践队伍高素质、高水平。组织“双能型"专业教师的培养，鼓励教师到企业进行整个工程实践进行针对性训练，提高师资队伍的工程化教学能力。对于工厂实践教学我们将学生带到工厂，利用工厂的生产设备，聘请生产一线的企业工程师现场授课，比如玻璃窑炉的实验课程，我们就组织学生到企业去，聘请企业技术人员依据企业的窑炉现场讲解整个窑炉的结构、工作原理及工作过程，非常生动形象，也大大提高了学生的学习兴趣，提高了工程化实践能力。同时现场教学也增强了学生“工程化"思想，在工程化实践教学过程中让学生明确自己的学习目标是成为工程师，将来能将科技转化为现实生产力。“工程化"教育中学生体会和掌握工程设计、工程实践的基本分析方法，提升综合实践素质。

二、促进实习实践基地建设

实习实践基地建设一直是工科专业的薄弱环节，如何借助“工程化"提升专业实习实践基地建设是值得考虑的问题。利用无机非金属材料工程专业实习基地和产学研基地工程化方面的优势，对学生进行工程化方面的培养，包括校内实习基地和企业实习基地建设。校内实习基地建设，通过基本仪器设备的添置与更新组建成工程中心，尽可能贴近生产实际，满足专业工程实践教学的基本需要，满足相关专业内涵与外延拓展需要。我院无机非金属材料工程专业利用蚌埠玻璃设计院等具有丰富工程化水平和实践经验的智力资源，利用中航三鑫太阳能光电玻璃有限公司、安徽鑫民玻璃制品有限公司、安徽德力集团、凤阳珍珠水泥集团、海螺水泥集团等企业先进的实践教学基地，共同提高无机非金属材料专业工程化人才培养质量。

无机非金属材料论文篇（3）

0 引言

人类的发展历史证明，在人类生存和发展中，主要的物质基础就是材料，现代文明基础的重要支柱就是材料工业和能源。材料工业的发展在人类社会发展中占据着比较重要的位置，人们常常将主要的材料体系分为四个：一是金属材料；二是有机高分子材料；三是无机非金属材料；四是复合材料等。无机非金属材料是由比较传统的硅酸盐材料形成的，对于现代来说，无机非金属材料得到了较大规模的扩展，涉及从最早的硅酸盐领域到现在的碳化物、卤化物以及磷酸盐等等多个方面的领域。

1 无机非金属材料的结构以及特性

无机非金属材料的相关元素结合力主要分为三种，一是离子键；二是共价键；三是离子共价键的结合。这种化学键具有的高键较强的特点，就会给材料带来一些主要的特性，一是熔点高；二是具有较高硬度；三是较强的耐磨损性能；四是很高的强度；五是较好的抗氧化性能，六是良好的导电性能；七是较好的透光性；八是铁电性能；九是铁磁性能；十是具有一定的压电性能。

2 无机非金属材料的发展

无机非金属材料主要分为两大类，一是比较传统的无机非金属材料；二是新型无机非金属材料。传统的无机非金属材料主要有四类：一是水泥和一些相关的制品；二是玻璃和一些相关的制品；三是日常能够遇到的陶瓷；四是电瓷和磨料等等，它们不仅和人们的生活有密切的联系，同时还和生产有着联系，也是工业以及基础建设过程中不能缺少的材料之一。新型无机非金属材料不仅具有一些比较特殊的功能，同时也是具有一定用途的材料，它是现代新技术和产业、生物工程中都不能缺少的物质基础，主要有非晶体材料、人工晶体等等。无机非金属材料都是在高温的情况下才能够制成的，产生高温的主要来源就是能源，由此可以看出，无机非金属材料在一定程度上和能源相关的工业具有一定的联系。

3 相关行业技术状况的分析

随着人类文明以及科学技术不断的发展，无机金属材料工业也在不断的发展起来，我们主要介绍一下无机非金属材料在相关能源行业技术状况。

3.1 陶瓷工业

随着经济不断的发展，先进技术得到了比较广泛的使用，发展了具有现代技术的窑车式隧道窑，不仅产品的质量得到了比较大的提高，还降低了能源损耗，同时也减少了工人的劳动强度，对生活的环境起到了一定的改善作用，并在窑车的基础上进行不断的改造，最后推出了像步进窑以及气垫窑等等。辊道窑的使用，促进了烧成的速度，辊道窑在进行烧成的过程中，要求也是比较严格的，使其实现了全自动控制的相关操作，在一定程度上对人力资源起到了节省的作用。使用高质量的燃料对其进行烧成，并会烧制成高质量的产品，大多数的厂家都会抛弃传统的燃料，转而使用比较洁净低污染的燃料，减少了对环境的污染。

3.2 水泥工业

随着对水泥生产的工艺进行不断的改善和发展，产生了充分利用现代技术的科学管理方法，同时制造出新型的干法回转窑系统，水泥的生产开始朝向高质量、低料消耗和低热消耗以及低电消耗等方面发展。随着水泥窑单机生产的规模不断扩大，产生了一种新的干型法水泥回转窑生产的相关系统，它在水泥生产的整个过程中占有着比较重要的位置，可以进一步对生产的能耗进行降低，促进了生产效率的提高，符合低消耗生产的发展规律。由此可以看出，传统的无机非金属材料已经朝向低污染、高增长的方向发展。

3.3 新型无机非金属材料

针对新型无机非金属材料来说，虽然在用量上不是很大，但它所具有的特殊性能会在一定程度上满足各种比较特殊的需求，随着经济和科技不断的发展，人们对其进行了比较深刻的研究，在一定程度上扩宽了其发展的领域。现在的使用范围主要分为：一是纳米材料上的应用；二是梯度材料上的应用；三是超导陶瓷材料上的应用；四是电压陶瓷材料上的应用；五是生物陶瓷材料上的应用以及仿生材料上应用；六是复合新技术材料生的应用等等。

3.4 无机非金属能源材料

从无机非金属能源材料和与其相关比较密切的能源工业方面来看，无机非金属材料在工业上用的主要就是燃料以及电能，燃料主要是在工业的生产上进行应用，电能主要在新型的无机非金属材料生产的过程中进行有效的应用。相对来说燃料是一次性能源，而无机非金属行业经常用到的燃料主要是煤、天然气、以及城市煤气等等。煤的燃烧会给环境带来一定的污染，而天然气对环境污染的程度相对来说是比较小的。

4 总结

大多数的无机非金属工业在生产的过程中，使用的都是非清洁的燃料，在生产消耗上有较大的浪费，热效率相对来说也是比较低的，由此可以看出，能源是不能够进行持续发展的，在一定程度上也会给环境带来污染。同时生产过程中使用的也是一些不可再生的资源，这样就会导致资源枯竭的可能，所以要找到一种新的能源进行替补，才能保护我们赖以生存的环境，促进国民经济健康发展。

【参考文献】

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[2]吴冬梅.悬浮液进样电感耦合等离子体原子发射光谱在无机非金属材料分析中的应用[D].华东师范大学，2007，23（02）：135-140.

无机非金属材料论文篇（4）

中图分类号：TB321 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）11（b）-0057-01

1 无机非金属材料简介

1.1 无机非金属材料范畴

当今的无机非金属材料科学是在20世纪40年代开始由传统的硅酸盐材料科学逐渐演变发展而来的。目前，无机非金属材料、金属材料和有机高分子材料已成为社会各行各业使用的三大主要材料。全球无机非金属材料的快速发展以及其新产品的不断涌现为社会的发展做出了卓越的贡献。

1.2 无机非金属材料的优点

无机非金属材料是一种固体无机材料，具有很强的整体性，其理化性质稳定，不易老化、风化。无机非金属材料因其耐久性和有效性方面的优异表现，且能承受高温，防水性能也表现出色，所以其也是一种很好的防火材料。无机非金属材料本身属于一到三级耐火材料标准，其材料结构紧密，其也具有很好的防水渗透能力，防雨水和地表渗透性能。无机非金属材料的物理、化学性质稳定，与酸碱反应敏感度不大，具有很好的耐酸碱性，同时，无机非金属材料对鼠害，虫害的忍耐度比较大，能保证长久的正常的使用效果。

2 国内无机非金属材料的现状

2.1 无机非金属新材料的新应用

2.1.1 高技术陶瓷材料

高技术陶瓷是以人工合成的超细高纯粉体为原料制备的一种新型无机非金属材料，其主要使用各种先进材料成型方法、优秀的当代烧结工艺以及精密加工技术制作而成。高技术陶瓷材料具有高性能、高附加值的特点，目前已经广泛应用于高端技术领域和顶尖国防材料领域。高技术陶瓷具有耐高温、高硬度、高刚度、耐磨耐腐蚀性优越等优点，可用于陶瓷机械零件、生物陶瓷材料、集成电路、各种传感器等领域。大量材料应用结果表明：高技术陶瓷材料是21世纪国家经济和科技发展水平的重要特征。

2.1.2 纳米材料

随着纳米科学技术的快速发展，纳米材料也迅速得到发展，纳米材料由极细晶粒组成，其晶粒尺寸在纳米尺度范围，与微米晶体材料相比，在材料力学、材料光学、材料电磁学等方面具有更加优异的表现， 因此纳米材料科学是当今凝聚态物理材料领域的热点研究方向。比如：纳米碳管的直径为1.4 nm，5万根纳米碳管并排后才跟一根头发一般粗，但是其强度已达到钢的100倍。多数研究表明，纳米材料的特殊性将在未来日常生活和高科技领域广泛应用。例如，利用纳米技术研发的新型电脑其性能更优良；飞机表面涂覆纳米硅基陶瓷粉可以成功避开雷达的监测等。

2.1.3 复合氧化物与化学传感器材料

复合氧化物敏感材料与化学传感器对信息感知度强，其形态千变万化、性能各异、功能多样。目前，对这类材料的研究重点材料主要有：新型半导体材料；有害气体敏感材料；复合氧化物气敏材料等。多功能敏感材料的传感元件结构简单、使用方便、价格便宜、灵敏度高。广泛用于火灾报警、可燃气报警、汽车尾气检测等方面。

2.1.4 特精细化学品材料和功能化合物材料

目前，特精细化学品材料和功能化合物材料品种越来越多，其主要包括畜牧业饲料添加剂、饮食添加剂、灭火剂、生氧剂等等。特种精细化学品和功能化合物的生产产量小、规模小，但是生产的技术含量高，具有很好的经济效益和市场前景。

2.1.5 固体电解质

近十几年来，固体电解质材料发展较快。由于非核能能源技术发展的需要，固体电解质材料中的新能源技术的研发引起人们极大的关注。当前，这类材料的研究体系已经成为单独的固态离子学学科。固体电解质研究重点主要是碱金属离子材料，未来具有很好的经济效益和市场前景。

2.2 无机非金属材料的发展趋势

未来，无机非金属材料的发展趋势将有以下几点：（1）材料与高科学技术领域的研发紧密联系。随着全球电子工业、高能电池、太阳能技术的迅速发展，未来无机非金属新材料发展和高科技发展之间的联系将会更加紧密。（2）各种材料复合程度提高。相互交叉的各学科领域相互合作研发的复合材料将占据材料工业越来越大的市场规模。（3）高分子复合材料的广泛应用。高分子复合材料具有良好的机械性能、光电材料特性和磁学等功能。这些新材料将在生物、机械、光学、电子学等领域取得更广大的应用。

2.3 无机非金属材料在我国发展中出现的问题

虽然，无机非金属材料在我国发展迅速，其新技术与新工艺不断得以应用与推广，无机非金属材料的产量也得到突破。但是，我国传统无机非金属材料依然存在着品种杂、质量档次低、高科技含量少，国际竞争力不强的现象。导致这现象的主要原因是国内材料企业过多，市场竞争失衡，企业总体生产工艺差，材料工作人员素质差， 高水平材料研发机构少等等。21世纪对无机非金属材料需要量大，质量要求也越来越高。在激烈的市场竞争下，国内材料型企业要想生存与发展，必须提高企业研发、生产、销售高科技材料的能力，积极参预国际材料市场的竞争，提高自身的核心竞争力。

3 国内无机非金属材料的应用与发展建议

3.1 国家的角度

国家政府应加大对国内建材工业的产业化结构调整力度，合理引导企事业单位步入材料市场的正轨，从宏观经济、宏观行政手段使国内无机非金属材料的应用与发展正规化、可持续化。

3.2 法律的角度

政府应制定相关的法律法规，防止无机非金属新材料研发结果被侵权的现象，充分利用法律手段严惩不法分子对材料领域的破坏行为。同时，要尽快制定适应我国科研体制改革的法律法规，保证无非金属新材料的研发与生产。

3.3 人才的角度

国家与企业都应加快有关材料人才的培养速度，不断优化教育资源，以最新材料相关知识和研发体系来培养无机非金属材料新人才。

4 结语

目前，国内无机非金属材料在国民经济建设的作用越来越重要。国内无机非金属材料的发展和应用是国内特色社会主义经济体制改革的重要标志之一，无机非金属材料的发展与应用已远远超出其自身的范畴，它带动了国内各个科学领域的创新，推动了国内科学技术的快速发展。

参考文献

无机非金属材料论文篇（5）

中图分类号：F062.4 文献标识码：A

文章编号：1004-4914（2017）02-241-02

一、引言

我国主要无机非金属材料产品水泥、玻璃、建筑卫生陶瓷等产量多年居世界第一位，新型无机非金属材料不断涌现。无机非金属材料工程专业培养具备无机非金属材料及其复合材料科学与工程方面的知识，能在无机非金属材料结构与分析、材料的制备、材料成形与加工等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计，生产及经营管理等方面的高级工程技术人才。技术经济学是一门综合性实用性和操作性都很强的应用经济学科，其主要是运用经济学的基本原理研究技术领域的经济问题和经济规律，寻找技术与经济的最佳结合。目前不少高校非常重视技术经济学课程的教学，不仅在经济管理类专业，而且在理工类各专业也开设了该课程。为满足创新型工程人才培养的需要，使学生掌握无机材料技术经济分析和评价的基本原理和基本方法、更好地适应行业工作，佳木斯大学材料科学与工程学院无机非金属材料专业在2013版培养方案中设置了《无机材料技术经济》作为专业选修课。本文分析了我国高校工科专业开设技术经济课程的现状，介绍了佳木斯大学材料科学与工程学院无机非金属材料专业“无机材料技术经济”课程建设情况。

二、我国高校工科专业开设技术经济学课程的现状

目前，我国不少高校已充分认识到技术经济学课程的重要性，纷纷在工科专业中开设技术经济学课程。如清华大学、天津大学把该课程作为全校理工类学生的必修课，浙江工业大学把该课程作为全校各工程类专业的公共必选课。西安建筑科技大学材料工程专业开设此课程，华北水利水电学院在工科专业开设《工程经济学》课程。石油大学技术经济学课程是该校各工程技术专业研究生和本科生的选修课。广西大学电力系统及其自动化专业开设了“电力技术经济”课程，浙江科技学院工科专业开设技术经济学课程。武汉理工大学和上海大学无机非金属材料工程专业卓越工程师培养方案要求学生具有一定的概算编制和初步技术经济分析的基本知识，开设此课程。

三、无机材料技术经济课程简介

《无机材料技术经济》是佳木斯大学材料科学与工程学院无机非金属材料工程专业的一门专业课，本课程系统地介绍技术经济分析的理论和方法，并着重讲述无机材料生产中技术经济问题，是应用技术经济学的基本原理和方法，结合无机材料工业的特点，研究无机材料工业发展中的规划、设计、建设、生产及科研等各方面和各阶段的经济效益问题，任务是将无机材料技术与经济有机地结合和统一，以取得最佳的经济效益。通过本课程的学习，使学生能用技术经济基本理论、基本方法和基本技能解决实际问题，在项目前期决策中，对项目的资金筹措、财务评价、国民经济评价、不确定性分析及风险决策等有一个系统的评价，掌握对项目的可行性研究方法，以达到能对具体项目进行公正、客观、合理、准确评价的目的，培养学生作为复合型工程师必备的素质和能力。

四、无机材料技术经济课程内容

《无机材料技术经济》课程为32学时，选用教材是国家“十一五”规划教材《化工技术经济》，主要内容为：经济分析的基本要素；技术经济的基本原理；经济评价方法；不确定分析及风险决策；技术经济预测方法；项目可行性研究；技术改造和设备更新的技术经济分析；生产管理的经济分析与优化；技术创新与研究开发技术经济分析。要在32学时中将以上内容法全面讲解清楚，是不可能的。因此，对以上教学内容进行增删。第一部分――绪论。主要讲述无机非金属材料工业，技术经济的定义、内容、特点、发展概况及其应用，了解本课程的重要性及其在教学体系中的作用，介绍课程安排、参考书目、学习方法，使学生对该课程有总体的了解和印象，增加了教材上没有的我国无机非金属材料工业现状。第二部分――技术经济分析的基本要素。包括经济效益、技术经济指标体系、投资、成本、费用、税金和利润等基本概念，投资、成本、利润等各种指标的内容及计算。第三部分――技术经济的基本原理。包括可比性原则，资金时间价值的概念与计算方法，现金流量和净现金流量的概念，资金等效值的概念及计算。第四部分――经济评价方法。包括投资回收期、净现值、内部收益率、追加投资回收期、投资效果系数、年值、差额净现值、差额内部收益等基本指标的定义、定义式和经济含义，单方案技术经济评价方法和多方案技术经济评价方法。第五部分――不确定性分析及风险决策。包括：盈亏平衡分析、敏感性分析、概率分析、风险决策。第六部分――项目可行性研究。可行性研究的概念，市场研究和生a规模、原材料路线和工艺技术的选择、厂址的选择、投资估算和资金筹措、项目财务评价、项目国民经济评价、工程项目的经济评价。教材中其他的内容由学生结合课本和案例自学。

五、无机材料技术经济课程教学方法

讲授无机材料技术经济，目的是培养既懂无机材料生产技术，又懂经济，既有科学思维，又有经济头脑的创新型工程技术人才。为了帮助学生更好地掌握有关的原理和方法，在教学方法上，针对不同的教学内容采用案例教学法、交互式的问题教学法相结合，取得了较好的效果。

（一）案例教学法

无机材料技术经济课程的教学必须重视和加强与无机材料工程实际相结合，案例教学是实现理论教学与工程实际相结合，培养学生对所学知识应用能力的一种好方法。案例教学法是通过对实际案例的分析讨论，使学生能够生动、直观地理解理论知识点，从而提高其分析解决实际问题的能力。

无机材料技术经济课程中许多知识点都适合案例教学，例如：投资估算、资金等效值计算、盈亏平衡分析、风险分析、可行性研究等，都可以采用案例教学。案例教学法实施时，教师可以案例的形式引入知识点，通过讲解和讨论解决实际问题。例如学习等差分付序列现值时，引入案例：某陶瓷厂在技术改造中第一年的收益额100万元，其后逐年进行技术改造，优化工艺参数等，使收益逐年递增。设第一年以后至第8年末收益逐年递增额为3万元。试求在年利率为10%的条件下，该厂8年的收益现值。通过讲解公式推导和计算使学生掌握资金等值的概念及计算公式。讲解后，马上给学生相似案例，让学生当堂进行解决，提高了学生综合运用计算公式分析与解决实际技术经济问题的能力。

（二）交互式的问题教学法

交互式问题教学法就是针对某一知识点，师生互相提出问题，通常是在讲述知识点前由教师先向学生提出问题，让学生带着问题听n，知识点讲完后进行提问和讨论，或以课堂作业的形式让学生进行计算解答。某一知识点讲完后，学生有了一定的理解，由于理解的深度和广度问题，很容易会产生一些疑问或不理解的地方，在课堂上给学生留出一些向老师提问的时间，由老师解答或集体讨论。通过这种教学方法，变被动学习为主动学习，提高了学生学习兴趣。

例如，讲述到资金的时间价值时，先提出问题。某水泥厂年初从建设银行贷款1000万元，并约定借期为N年，贷款年利率为I。讨论式问题：从水泥厂角度看，借用他人的资源，是要付出代价的，并且时间越长，付出的代价越多。这种代价与什么有关系？怎样的关系？ 计算式问题，现在的500万元，与5年后的500万元，在价值上不等。那么，现在的500万元，与5年后的多少万元，在价值上相等？（在年利率为13.6%的情况下，与将来5年后的1000万元，在价值上相等）。通过这些问题的解决使学生理解了资金随着时间的推移，会产生价值的变化――增值。而且，时间越长，资金的增值越多。另外，学生们感兴趣的是现实生活中，怎样才能使自己有限的资金增值，这样的问题会向老师提出来，这个问题正好符合“资金的时间价值的表现”这个知识点，可以给学生们介绍可以通过直接投资，从生产过程中获得收益或效益。鼓励学生自主创业；或通过间接投资，出让资金的使用权来获得利息和收益，如存入银行、放贷、购买债券、购买股票等。

（三）考核方法

无机材料技术经济课程实践性强，要在短学时内起到培养学生解决实际技术经济问题的能力、分析与决策能力的作用只能采取平时作业、课堂参与度、实践能力考核、理论水平考核相结合的方式。

平时作业包括课堂作业和课后作业，多是解决小型的案例，以计算为主。课堂参与度主要考核学生回答问题、提出问题、讨论问题的参与程度。实践能力考核采取撰写可行性研究报告的形式，让同学们查阅资料或去企业调研，写出可行性研究报告。理论水平考核采取开卷形式，考核内容突出学生对知识综合分析、运用的水平。

六、结束语

在经济全球化的时代，材料类专业人才不仅要懂技术，而且还要懂技术经济，掌握一定的技术经济知识。只有这样，才能在科学研究、科技成果的转化与推广、技术创新、新产品开发、自主创业等各项工作中，能从技术经济的角度来分析和解决实际问题。因此，无机材料技术经济应作为无机非金属材料类专业的一门必修课程加以建设，同时加强课程改革和教学改革，培养学生经济效益意识，扩展学生的知识广度，对创新型工程应用人才培养具有十分重要的意义。

[基金项目：佳木斯大学教研课题（项目编号JYLA2012-25）；黑龙江省高等教育学会规划课题（课题编号14G133）。]

参考文献：

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[5] 曹平，李军，全学军.化工技术经济课程改革探析.广东化工，2012

[6] 李冬梅，刘红岩.工科专业技术经济学课程设置探讨――以华北科技学院为例.黑龙江教育（高教研究与评估），2011

无机非金属材料论文篇（6）

【关键词】

高效；高科技设备；智能化；引进；升华

无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物，氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有从材料的统称。无机非金属材料是现代材料当中必不可少的，水泥、玻璃、陶瓷、等等材料的运用，尤其是建筑业，都是需要无机非金属材料的支撑，它关系着国家的命脉以及人类发展中所必要的材料。随着现代各行各业的发展速度，无机非金属材料也随着现代技术的发展而往更高层次的发展。

一、顺势环境发展，与环境合二为一

现在人们都追求“高利润”“高速度”发展，而没有考虑到环境对人类的重要性。特别是在材料这方面，材料的加工、制作以及运输都是特别容易产生废弃物，如果这些废弃物得不到很好的解决，最坏的结果就是破坏自然环境，打破生态环境。环境是人类赖以生存的基础，人类都是在环境里面生存的，这个是雷打不动的事实，如果一味的靠破坏环境来求得生存，最终都会被自然所抛弃。所以，在强调无机非金属材料的发展中，必须要保证与环境合二为一，确切的保证环境不能遭到污染，生态不能遭到破坏，做到人与自然“和谐发展”。

二、高效、节能、减排三合一

由于传统无机非金属材料产业是一个相对耗能高，环境污染严重的领域。随着世界各地对环境的关注度，务必使这种落后的传统生产方式得到改变，无论是在生产方式还是在经营理念方面，都要进行改变，以便探索出新的研发工艺。社会发展的速度很快，要想顺应社会的发展速度，必须要强调“高效”发展。而在环境保护这方面，必须要节能减排，以便做到与环境的合二为一。高效、节能、减排三合一是适应时展的产物，是社会经济发展与环境协调的体现。无机非金属材料在现实社会中的运用，必须要做到高技术设备与高素质人才并用。高效、节能、减排是国家发展中提出的综合考虑环境因素所做出的发展生产力的方案。

三、与国外发达国家相接

众所周知，中国国内的发展力跟某些发达国家相比较，还是有很大的差距的。中国的发展不能闭关锁国，或者是照搬外国的，这些都是错误的，而且是不现实的。要想获得发展，并且在技术上得到提升，必须要与发达国家相比较，再取其精华去其糟粕，最好是引进一些高素质的专业人才。最好是加快人才的培养，不断进行革新教育设置，把最新的相关知识写入教材，是学习者对无机非金属材料得到认识，让无机非金属材料技术得到升华，推动该项技术的发展。

四、引进国外的高科技设备，提升设备优势

综上所述，发达国家的技术以及设备，甚至是专业人才都是较高的。要想求得该项技术的发展，必须要适当的引进国外的高科技设备，综合所引进的技术，结合国内的发展，再加以提升，不能只是模仿，而不结合本国本地的实际需求，必须要做到“引进与提升”并用，促进无机非金属材料的更好的运用到实际中。

五、大型化生产能力逐渐取代单线生产能力

以往的无机非金属材料的生产能力就是流水线那种很简单的生产能力，大部分都是那种小厂甚至是私人承办的单线生产，没有达到大规模甚至大型化的生产能力。而现代社会发展速度如此之快，单靠这种小型的发展技术是不可能满足现代社会发展需求的，必须要有大型化的生产能力，来支撑这个市场。大型化的生产能力必须是要促进形成若干个有国际竞争力的大型建材集团，建立以企业为主导的新型建材工业科技创新体系，以提高无机非金属新材料品种的多样性。

无机非金属材料论文篇（7）

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2016）20-0078-02

随着经济全球化的进程，世界各国都在寻求新的节能材料，同时对材料性能的要求越来越高。大到火箭用材料，小到居家碗盘所用材料，无机非金属材料正在不断地向世人展示着它的独特魅力。新材料的开发与应用依托于材料研究中的创新思维，更依托于具有创新精神的材料科学的科研、技术人才，归根结底就是人才的培养。如何培养学生的创新意识，怎样才能让学生们在这全球化进程中不做听不懂看不懂的文盲，怎样才能让学生们在掌握世界材料领域发展的新动态的前提下，创新发展出中国自己的高性能又节能的材料，成为了当代所有无机非金属专业教学和科研面临的挑战。笔者认为，在原有的无机非金属专业教学基础上，提前带本科生进入教师的项目科研中来，即所谓的“准研究生”培养，可同时提高本专业学生的专业英语――ESP水平，让学生能够原汁原味的阅读代表国际新动态的文章和书籍，让学生们在思维上与该领域的世界级专业人才的思维碰撞，实践中又有科研可做，可以大大开阔学生的视野、激发学生的学习热情和创新意识。让本科生的教与学都更加生动起来，培养出有较独立科研意识的栋梁之才。今天的本科生就是明天的教授、学者甚至是院士、科学家。“凡事预则立”，只有种下了科研和创新的种子，将来才会开花结果。

当前，英语学习紧跟汉语学习的步伐，已经从娃娃抓起，学生们到了大学阶段仍然用大量的课时在学习英语，而一旦进入专业领域的英语学习，就觉得有了难度，老师们也反映就连教材都进展困难，很难拔高，就更别提什么阅读英文原版文章和书籍了。2016年初在上海召开的一次ESP高级论坛会上，有专家曾提出学术论文写作可以从小学抓起。这看似有些不可能的想法，是否能给我们的英语教学体系的制定者以启发呢？笔者认为，如果真能实现，那么我们现在所谈的ESP，也就是专业英语教学中面临的问题也就迎刃而解了。就目前来看，在大学的ESP教学中比较普遍存在的问题是：课时少；开设的双语教学科目少；既有扎实的英语语言文化方面功底，又有具有专业领域知识的复合型教师少。“师者”传道者也。教师都没有这方面的功底如何“传道”，更别提“授业、解惑”了。而目前的教育资源来看解决的办法实际在上海的高级论坛会上专家学者们已经提出了比较一致的解决办法：将ESP教学分成通用ESP和更加深入的ESP。其中通用ESP是某一大方向的通识性专业知识，比如，无机非金属专业英语中较基础的通识性的知识；更深入的ESP，如无机材料物理、无机材料化学和无机材料岩相学，无机材料工艺设备、纳米材料概论等等。前者可以由具备深厚英语语言学功底的公共英语教师从精细阅读理解、学术英语写作的角度在大学低年级完成教学，引导学生自主思考，把握无机非金属材料学科发展趋势，提高自身中英文转换能力，帮助学生掌握正确的ESP课程的学习方法。而深入的ESP需要专业领域的教师勇于开拓，进行双语或是纯英文教学，帮助学生在理解知识点的基础上，用英文来进行无机非金属专业领域的推导与预测，培养学生用英语独立思考、自主总结的能力。这样，从比较基础的地方就开始了无机非金属专业的英语教学，让学生们较早接触到无机非金属专业的同时，掌握了本专业通识性知识的英语表达，扫清了单词、基础知识表达方面英文表述的障碍，为本专业更高层次的英语阅读和写作打下良好的基础，为下一步的拔高阶段做充分的语言方面的准备，从根本上激发和培养无机非金属专业学生的ESP能力。

学生的创新意识的建立离不开老师的精心培养。学生在具备了较高的ESP水平后，再大量阅读英文原版文章和书籍，一定会受到启发。学生们有了初步的创新意识，还要在现实中进行创新实践，才能使这种创新意识发展延续下去，真正提高创新能力。佳木斯大学材料学院在这方面做了许多积极的努力。学院虽没有向前面所提倡的ESP教学改革，但是学院领导重视专业英语的教学，正确看待专业教师和英语教师各自的长处和短处，积极推进大学生创新项目，鼓励教师进行创新团队建设，并取得了初步的进展。近年来本院大学生创新项目如火如荼，学院的创新团队也取得了一定的成绩。在本科阶段现在的教学设置中，大部分大四的学生在撰写毕业论文时才真正接触到本专业的科研，在这短短一年时间里，学生们要完成实验，撰写论文，找到工作，时间紧任务重。就是在这样的情况下，无机非金属专业教师们通过公共的努力，学生们仍然取得了可喜的进步。大学教师或多或少都有自己的科研项目，让无机非金属专业的学生们参与到教师的科研中来，让学生们的毕业设计方向与教师的科研方向靠拢，可以是教师项目的一个子课题，或相关课题，以科研促教学，使学生能够通过科研训练充分发展创新能力。这也就是某种程度的“准研究生”的培养模式。

在提高ESP水平基础上，鼓励学生自主查阅无机非金属专业英文文献，与科研实践和毕业论文设计有机结合成一体。要求学生积极参加教师的科研实验，同时在实验中指导无机非金属专业英语的训练与提高，在阅读英文文献的基础上完成自己的论文写作。这样，从内容上培养创新意识，使学生具备创新能力，拓宽专业实验的口径，并围绕创新的论文方向，在条件允许的情况下进行实验研究。这就大大激发了学生的科研创新热情，提高了学生们的创新能力，使学生在无机非金属专业英语阅读与写作方面、在对国际无机非金属材料发展的认知方面、计算机应用方面、实际动手能力方面，都有了显著的提高。同时，为步入工作岗位做了踏实的准备工作，使学生们到了工作岗位能够较快自主地适应岗位的要求，顺利完成就业的过渡阶段，在工作中能独立思考，创新能力较强，因此工作中适应能力明显增强，毕业分配渠道增多。本专业本科生参与的核心论文若干篇，深造的硕博研究生也有较好的表现，近年来的硕士研究生们也在不断挑战SCI级的论文。

无机非金属材料专业的发展是个关乎国家科技水平的重要指标，只有专业英语水平即ESP水平真正的提高了，学生们真正得到科研训练了，科研创新意识和水平真正提高了，将来才能为祖国的发展做出卓越的贡献！

参考文献：

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无机非金属材料论文篇（8）

浙江科学界有个好消息，浙江大学材料科学与工程学系新结构材料国际研究中心蒋建中课题组关于金属玻璃的最新研究成果，登上了6月17日美国《Science》（科学）杂志。这篇名为《Long-range topological order in metallic glass》（金属玻璃的长程拓扑序）的论文，第一作者是浙大材料系新结构材料国际研究中心曾桥石博士后。

比金属强度更高、更耐腐蚀

金属玻璃做的手机外壳永葆光亮容颜，它做的高尔夫球杆，能把球送到更远的地方，它还能被轻易地塑造成造型精巧的微小器件！

金属玻璃的得名，来自其金属元素的构成，以及内部的原子又像玻璃一样无序排列。这种外柔内刚的合金材料，是近几十年来材料科学领域的“新贵”。上世纪60年代，美国加州理工大学的Duwez教授第一次在实验室制备出这种新型材料。金属玻璃具有比金属强度更高（目前世界上强度最高的金属材料就是金属玻璃）、更耐腐蚀、更耐磨的优良性能，还有很高的弹性极限。

金属玻璃首饰是顶级奢侈品

目前能见到金属玻璃踪影的，多在航天、军工等高端行业。比如，金属玻璃的穿透能力非常强悍，常被用在坦克的穿甲弹上。

不过，别以为金属玻璃只和这些阳刚行当搭边，如果这种材料能普及开来，女性朋友一定会惊喜万分！因为，金属玻璃是首饰的最佳制作材料，比起金银等材料的首饰，金属玻璃做成的物件更加光亮、耐磨，不会留下划痕，能够永葆光鲜！当然，限于金属玻璃的生产成本，现在的金属玻璃首饰、手表，都是顶级奢侈品。

本论文的第一作者曾桥石说，如果金属玻璃的生产成本大大降低，那么将来手机的外壳、手表的材料等等日常用品，都会使用这种高强度、防辐射、耐磨损的无敌材料。“说是无敌，一点都不夸张，从材料的性能推测，我们有理由大胆想象，金属玻璃将带来一场材料革命，金属玻璃将可以替代目前人类所使用的所有金属材料！”

《科学》：将在科学界产生广泛影响

1995年，凝聚态物理奠基人、诺贝尔奖获得者P.W. Anderson就曾在《Science》杂志上说：“有关对无序玻璃态认识的问题，是目前凝聚态物理最重要也是最困难的问题之一。”这句话，被曾桥石打印出来贴在实验室里。

曾桥石说，从前对于金属玻璃的结构认识太少，导致在制造材料的过程中基本凭经验摸索，进展相对缓慢。近些年来，由于计算机模拟和各种先进同步辐射X射线技术的应用，帮助科研人员在实验室里有了进一步的发现。

无机非金属材料论文篇（9）

1 无机非金属材料的发展动态

1.1 低维化发展

低维化发展主要表现在宏观上和微观上两个方面。宏观上的低维化是从体材料向薄膜材料和纤维材料的发展。例如现代信息功能器件如微电子和光电子等都是由集成化, 在这期间主要应用的就是薄膜材料。薄膜材料的特殊作用更加体现在结构材料也用薄膜来改性,是结构材料增强、增韧耐磨等效果。而作为结构复合材料主体的纤维也同样起着尤为重要的作用, 如光通信中光信号的放大、调制、选模等都是通过纤维来完成,最终形成纤维光路和光网。而从微观上看低维化, 即无机非金属材料的织构与结构上的尺寸如毫米、微米趋向纳米。目前人们更加关注的是纳米尺度上的超晶格薄膜、纳米线到纳米点材料的结构中, 在以后的发展中更是以纳米器件为中心来研究纳米材料的合成、组装等性能进行调控。

1.2 复合化发展

作为无机非金属材料与金属材料和有机高分子材料的复合化发展趋势。复合化的最终是以应用为目标, 如无机非金属材料已广泛应用在钢筋混凝土、玻璃钢等方面其中主要就是用有机高分子与无机玻璃纤维来组成, 这种结构材料为主的复合材料, 这也是复合材料具有单一材料所无法满足的是使用功能,更是建筑材料发展趋势。

1.3 智能化发展

作为材料的只能花是人们关注的焦点,材料的智能化即是材料性能的多元化,等接受外部环境变化的信息, 并能实时进行反馈。智能化功能材料大部分为多片压电和铁电陶瓷的复试结构, 目前应用领域较广的建筑智能化,提高建筑材料的安全性智能等方面。

1．4 节能、降耗的发展

由于传统无机非金属材料产业是一个相对能耗高、环境污染严重的领域。随着可持续发展观的提出, 要全面、协调、可持续发展的理念, 就必须改变这种落后的传统生产方式和经营理念,进行科研研发,探索出低能耗、少污染的新的合成工艺,提高产品性能和节耗的技术途径, 改变生产结构和合理的利用方法。如汽车和柴油机尾气三效催化剂或者是载体材料以解决汽车和柴油机的尾气处理方案。特别是建材行业是环境材料的一个重要领域,尤其在我国具有特别重要的意义。我国目前的建筑材料工业每年毁田6～10万亩,耗土石50亿t、标准煤2亿t。排放二氧化碳61591亿t,占全国总排放量的35%～40%。因此,我国急需发展节省资源和能源及环保型生态建材;有益于健康及净化功能的生态建材;拓展生存空间和增加可利用资源的生态建材。

2 无机非金属行业存在的问题

我国在传统的无机非金属材料发展中很多大的问题, 与其它的发达国家相比都有着很大的差距,主要基于以下几个方面。

2.1 产品等级较低。在传统的无机非金属材料中,无论是水泥、玻璃等产品等级普遍的偏低。就拿水泥来说,发达国家的平均强度占90%,而我国的平均强度仅为50%,总的来说就是生产的品种处于低级水平。

2.2 资源消耗高和能源消耗高。由于大量的无序开采和未能充分利用有限的资源,就造成了极大的浪费。而在能耗上更是大量的消耗, 突出表现在水泥生产和消耗的问题上。

2.3 资源的高消耗和能源高消耗,最终也就带来了严重的环境污染。如大量的排放粉尘,致使空气清晰度严重受到损失,严重的更造成了人们患上疾病危害到人们的身体健康。

无机非金属新材料研发存在的问题。由于经济条件的限制, 我国目前仍处于发展中国家的水平, 与发达国家仍然存在相对大的缺陷,目前的情况来看,也是相应的取得了明显的成绩。但是还是存在差距,基于以下几个方面的原因。

2.4 技术落后和基础设备的落后。由于我国经济条件的影响, 对无机非金属材料的研发的起步较晚,所以对科研费用和人力投入,都存在着相应的不足,致使最关键的因素核心的技术没有掌握。无机非金属新材料工业,不仅是光有技术,制备技术也相应的落后, 生产能力低, 效率低等因素,就直接影响了高科技产品质量。

2.5 无机非金属本身的材料性能低、品种也不齐全。由于研发就必须要由相应的无机非金属材料的原料, 很多的关键配套材料还需要进口。这就使得材料性能低、质量差的问题的存在。当然还有技术装备落后等因素等等条件的限制。由于出现了这些问题, 所以在以后的发展无机非金属材料的同时我国也应制定相应的法案去解决存在的不足,改变现状,最终使无机非金属材料的发展实现快速、健康、稳定的发展。

3 无机非金属材料发展的、建议

3.1 从国家的角度来看,政府应该加强在建材工业发展的产业化结构调整, 并且合理引导相关的企事业单位, 使其朝着正规化、可持续化的发展战略。

3.2 从法律的角度来看,政府要相应的制定相关的保护无机非金属,防止乱开采,导致大量的无机非金属新材料的浪费,要充分利用法律的严肃性打击不法分子对新材料的破坏。

3.3 从市场竞争的角度来看,要尽快制定适应我国市场经济发展和科研体制改革,加大投资力度和项目的审核,最终保证无非金属新材料的研发、生产的制度化发展。

3.4 从企业的角度来看,必须要促进形成如干个有国际竞争力的大型建材工业集团, 建立以企业为主导的新型建材工业科技创新体系, 以提高无机非金属新材料品种的多样性, 当让更应与国际接轨。

3.5 从人才的角度来看,必须加快人才的培养, 不断进行革新无机非金属的教育设置,把最新本产品的相关领域和研发,写入教材中使得对无机非金属的学习, 培养对无机非金属新材料人才。例如重视基本的物理、化学原理的基础作用,加强原始创新, 最终使无机非金属材料更好的应用到信息、能源、交通、生物医学、生态环境和国防事业中区, 为我国的经济建设提高到一个更高、更好的平台。

4 结束语

新材料是发展高新技术的物质基础,新材料及与其直接相关的研究领域,如信息存储材料、微电子材料、生物材料、纳米材料、超导材料及高温电子学等,在当今高新技术领域及未来技术中均占有重要地位。因此世界各国都给予高度重视,很多国家把新材料的研究与开发列为关键技术。而在新材料中,新型无机非金属材料又是特别活跃的领域,在整个新材料中占据主要地位。它对我国的、对世界各国来说都是一个新型的产业, 更应抓住这个机遇去研发、去运用到更行各业中,提高国家的更项水平,当然困难也是与此存在的,所以要克服困难, 迎难而进, 创造出新的佳绩。

无机非金属材料论文篇（10）

一、引言

近年来，随着通信系统及其用户数量大幅增加，移动通信系统中的无源互调产物，已成为影响系统通信质量的重要寄生干扰之一。因此科学有效的分析无源互调机理及测量其产物对提高整个通信系统的通信质量将具有重要的意义。为了比较全面地理解无源互调干扰问题，我们有必要首先了解无源互调的产生机理。在大功率卫星通信系统和移动通信系统中，微波器件的PIM干扰主要来自两种无源非线性：接触非线性和材料非线性。前者指的是具有非线性电流电压特性的任何金属接触； 后者指的是具有固有非线性导电特性的铁磁材料、碳纤维和铁镍钴合金。需要特别指出的是，除了上述两种无源非线性机理外，还可能存在一些其他的非线性效应，这对无源互调的产生也有一定的贡献。

二、无源互调的几种重要的机理分析

（一）接触非线性机理

接触非线性主要包括由材料结构和时间相关现象引起的非线性效应。由材料结构引起的非线性产生机理主要包括：由接合面上的点接触引起的机械效应；由点电子接触引起的电子效应；由点电子接触和局部大电流引起的热效应。由时间相关现象引起的非线性主要包括：斑点尺寸随着电流的通过而增大；由强直流电流引起的金属导体中离子的电迁移；引起接触面相对运动的热循环；引起接触面相对运动的振动和磨损；不同热膨胀系数的器件接触引起的热循环；金属接触的松动和滑动以及氧化层或污染物的增加。

1.量子隧穿与热电子发射效应

根据经典的理论，“金属-绝缘体-金属”（MIM）式的结构是无法实现电流传导的。但是，量子理论表明，对于表面氧化层很薄的情形，金属中的电子可以通过隧道效应穿过势垒，从一个金属到达另一个金属。从上个世纪五六十年代以来，人们对于MIM结构的导电机理做了大量的研究，研究结果表明：量子隧穿和热电子发射效应是金属-金属接触中产生PIM的两个重要因素。如果金属中的电子具有足够的能量越过介质形成的势垒从而形成金属之间的电流传导，则称这种现象为热电子发射电流；反之，当金属中的电子能量不太高且介质形成的势垒厚度较薄时，电子将通过量子隧穿效应实现电流传导。图1显示了薄势垒MIM结构的能带图及其相应的导电机理。

图1 薄势垒MIM结构的能带图及其导电机理

量子隧穿电流通常对势垒高度、外加偏压和介质层厚度等参数非常敏感，且具有很强的非线性特性。依据Simmons的研究成果，可由下式计算：

（1-1）

式中，

式中为势垒高度，单位为eV；为介质层厚度，单位为?；为MIM结构的偏压，单位为V；为电流密度，单位为A/cm2；为介质层的相对介电常数。

而热电子发射电流计算公式为：

（1-2）

式中T为温度，单位为K；k为波尔兹曼常数。

利用式（1-1）和式（1-2），在不同的参数条件下，可以对MIM结构的量子隧穿电流和热电子发射电流进行计算。结果表明：势垒高度、外加偏压、介质层厚度及相对介电常数这四个参数对量子隧穿电流和热电子发射电流的影响趋势是一致的，而且热电子发射电流还强烈地依赖于温度。这样，当MIM结构本身的参数相同时，可以通过调节温度的大小来控制MIM结构的主要导电过程。

2.微放电机理

微放电是在真空条件下大功率强微波电场作用下发生的一种射频击穿放电现象。为了简要描述微放电机理，我们以真空中的平行板为例。假设电子数为N的很多电子在时从一个极板（）发射（如图2），在RF电场驱动下到达另一极板（）。通过撞击，发射许多电子（数目为），为这次特别撞击的二次电子倍增系数，它是撞击能量和表面材料的函数。如果在狭缝中的飞行时间约等于RF周期的，或者等于RF周期的奇数倍，那么新发射的二次电子就可能被加速，直到再次撞击的极板，引发个二次电子的发射，式中是第二次撞击的二次电子发射系数。经过n次撞击后，放电后的电子数为。图2是时的微放电示意图。

图2 微放电示意图材料非线性机理

（二）材料非线性机理

1. 铁磁效应

铁磁材料具有很大的磁导率，在强磁场下会产生饱和，并随磁场非线性变化，显示出磁滞特性。铁、镍、钴及其合金、镧系元素（如稀土）等都是铁磁材料，它们能引起很强的PIM产物。铁磁非线性是由含有铁磁材料的金属器件在导电时因随电流流动使导体电路磁导率产生变化引起的，这和一个电路电感的非线性变化非常相似，它导致两个或两个以上信号产生非常强的PIM产物。这种非线性是一种磁饱和畸变的形式，且不随时间而变化，通常情况下比普通的接触非线性好得多（如图3所示）。

图3 铁磁非线性

2. 电热效应

近期的一些研究报导了微带传输线上电热引起的PIM产物。电热引起电导率的调制是传输线上PIM的支配性的物理机理，PIM的产生是由电流相关的非线性引起的。电热效应的基本过程是：导体中电流产生焦耳热，产生的热将跟踪电信号的包络，热的变化引起温度的变化，进而引起电导率变化，而电导率的变化反过来会影响导体中的电流，电流的变化必然导致焦耳热的变化，并进一步影响到电导率。这是一个不断反馈的过程，这种变化会在集总微波终端和衰减器上产生PIM失真。

（三）其他非线性效应

1. 表面效应

金属表面的磨损或污染可能会引起PIM失真，这种现象叫做表面效应。虽然人们普遍接受铜越粗糙产生的PIM电平越高的观点，但相关联的物理机理仍很模糊。表面焊接层对PIM的影响如图4所示。由图可知，缺少焊接层会引起更高的PIM产物，这是由于铜轻微地粘在基板上，降低了接口质量。

图4 三氟甲基焊接对PIM的影响

金属表面的磨损也会影响PIM的产生。在表面粗糙度的测试中，相对于电流方向做横向和纵向的擦磨处理。当残余PIM电平为-144dBm时，横向擦磨可使PIM电平增加13-22dB，而纵向擦磨使PIM电平增大1-4dB。综上所述，表面效应对PIM的产生是有贡献的。

三、无源互调的抑制措施

研究了无源非线性的类型和机理以后，为了尽量避免PIM产物带来的影响，我们可以采取若干措施使通信系统中的无源互调产物降到最低。其抑制措施主要包括以下几个方面：

（1）在通信系统中辐射信号能够到达的地方或者附近，尽量不要使用铁氧体、钴、镍、不锈钢等铁磁材料。如果必须使用，那么必须涂上一定厚度的银板或铜板。

（2）将金属接触减至最少，特别是松动接触和转动连接。如果确实不可避免，那么在这些接触或连接上应提供绝缘或可能的替代电流路径。

（3）在电流路径中要避免使用调谐螺钉或金属-金属接触的活动器件，如果非用不可，应将它们放在低电流密度区域。

（4）保持热循环尽可能小，因为材料和金属结的膨胀和收缩能够引起较大的PIM干扰。

（5）提高线性材料的连接工艺。若有可能就用捆绑连接，但要确保这些连接是可靠的，无非线性材料、无裂缝、无污染或无腐蚀。

（6）在传导路径中应使用较大的导体或金属之间有更大的接触面积来保持低的电流密度。尽量减少粗糙表面和尖锐边缘暴露在辐射信号区域。

（7）使用同轴电缆时，最好选用刚性屏蔽电缆。当使用编织电缆时，应选用最高填充因子的编织物。编织物不能用铁磁材料制造，铜镀银是最好的编织材料。电缆长度应尽量减至最短，特别是使用软波导或软电缆时。

（8）非线性元件，如集总虚拟负载、环形器、隔离器和某些半导体器件的使用应减至最少。

（9）高功率发射信号和低电平接收信号之间应由滤波器和物理分离法达到良好的隔离。如果将这两路信号设计成各自独立的信道，独立的发射、接收天线，则PIM产物可以得到很好的控制。

（10）频率计划应考虑高阶PIM产物，因为它们在某些通信系统中可能是潜在干扰信号。

（11）如果高低功率信号不可避免地要使用一个公共信道，那么降低PIM的出发点是合理地选择发射频率和接收频率。在多通道通信系统中，完全分离收发频率是不可能的。因此减小PIM干扰的最佳途径是把收发频率尽可能离得远些。

（12）采用合理的焊接，且尽量保证焊接面光滑，如果焊接面不光滑或有毛刺时也会导致PIM的产生。

（13）防止通信系统各种器件的锈蚀，尽量不要用手触摸元器件。在使用同轴电缆之前应从端器件开始逐一清理干净，接插件接头在每次使用后均应清洗。切记不要将接插件浸入液体清洗剂中，因为这样会使污染物进入其内死角。

除了上述措施外，良好的工艺、仔细的计划、严格的质量控制和高标准的操作维护措施同样非常重要。应注意的是，虽然在设计和制作阶段适当注意细节可以大大降低PIM电平，但是一个完全没有PIM干扰的通信系统是不可能存在的。

四、结论

通过对无源互调干扰的产生机理及其抑制措施的研究，我们明白了微波器件的PIM干扰主要来自两种无源非线性：接触非线性和材料非线性。接触非线性指的是任何具有非线性电流电压行为的接触引起的非线性；材料非线性指的是具有固有非线性导电特性的材料引起的非线性。从接触非线性机理、材料非线性机理和其他非线性效应三个方面，对无源互调的产生机理进行了分析和讨论。最后给出了通信系统中无源互调干扰的主要抑制措施。这将为下一步无源互调的分析与测量研究打下坚实的基础。

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