Monday, May 31, 2010

熱処理解説 「材料のじん性」www.tool-tool.com

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「じん性」の評価方法

材料の性質を比較表示する必要から、材料メーカーなどではいろいろな材料試験が行われていますが、メーカー間でも共通の試験方法がない状況にあるです。
基本的には全体が均一な試験片を用いて材料の持つ性質を評価をする必要がありますので、たとえば日本刀のような、表面が硬くて内部が柔らかいように硬さがばらついているものなどでは比較できないことになります。(このことは多くの試験に共通する考え方で、試験片の内部と表面の硬さが違えば、簡単には比較できなくなります)
ナイフ用の材料評価は、材料メーカー各社でいろいろ工夫されて実施されてきましたが、国内では日立金属(株)の方法が広く波及してきているようですので、それを説明します。
まずは衝撃試験によって吸収エネルギーの大きさを測定する方法です。シャルピー衝撃試験機を用いて鋼材を熱処理した上で10mm角(長さ60mm程度)の試験片をつくって、ハンマーでその中心を叩いて折った時のエネルギーを測定する方法があります。
非常に高い硬さのものを試験するために、バラツキが少なくなるように日立金属(株)では、JISには無い10Rのノッチ形状で試験をすることが多いようです。これでもバラツキが多いために、当社では3本以上の試験片をつくって試験し、その平均値で評価しています。(外国では、ノッチをつけない場合も多く、試験片の形状が変わると紙の評価も大きく変わります。簡易的な換算値で比較されることもあるようですが、あてにならないと考えたほうがいいと思います)
次に曲げ抗折試験によって吸収エネルギーの値を調べる方法です。 熱処理した丸棒の抗折試験をして、その時の荷重とたわみの大きさの積を「吸収エネルギー」の値として表現する方法で、日立金属(株)では5mm径の丸棒を用いて50mmスパンで曲げ試験しています。
60HRCのように硬いもののシャルピー試験では値自体が小さい上にバラツキが大きくなるために、シャルピーよりも抗折試験値で比較されることが多いようです。また、反対に55HRC以下の硬さでは抗折試験片がねばくて折れないこともあるので、低い硬さのものは抗折試験は不向きです。
硬さとじん性値

金属組織、硬さからおよそのじん性の傾向が判別できます。 シャルピー試験を例にとると、結晶が均一に分布しておりその粒度が小さく、硬さが低いとじん性値は高く、硬さが高くなるとじん性値は低くなります。 また、炭化物の量や分布傾向、熱処理の方法でもその値が変化します。
ここに硬さとシャルピー値の関係と焼入れ、焼戻しによる硬さ変化と吸収エネルギーの関係の一例を示しますが、ここに見られるように、硬さを決める際の熱処理温度が大切なことがわかります。
このことから、特にソルトバス熱処理は個々に焼入れ温度が対応できることで、小ロット品ではベストな熱処理ができるということでお勧めしています。
材料の方向性と「じん性値」

じん性値は材料の方向によって大きく変わります。通常、材料は製造過程で圧延などで伸延されますので、伸ばされた方向に対して直角に力を加える場合は高い値を示します。(この方向を「L方向」、圧延方向に直角の方向を「T方向」と表現します) ここの図46を参照
通常はこのL方向で試験するのが一般的で、逆にT方向ではその1/2程度以下に低下する場合もあり、この差を改善するために各メーカーでは普通材以上のじん性値を得ることも含めて、粉末技術を利用したり、ESR特殊溶解や脱ガス技術を利用したり、圧延や鍛造によって改善するなど、さまざまな対策が取られています。

歡迎來到Bewise Inc.的世界,首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力,我們是提供專業刀具製造商,應對客戶高品質的刀具需求,我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求,我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質,這是現有相關技術無法比擬的,我們成功的滿足了各行各業的要求,包括:精密HSS DIN切削刀具、協助客戶設計刀具流程、DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計、超高硬度的切削刀具、醫療配件刀具設計、複合式再研磨機、PCD地板專用企口鑽石組合刀具、粉末造粒成型機、主機版專用頂級電桿、PCD V-Cut刀、捨棄式圓鋸片組、粉末成型機、主機版專用頂級電感、’汽車業刀具設計、電子產業鑽石刀具、木工產業鑽石刀具、銑刀與切斷複合再研磨機、銑刀與鑽頭複合再研磨機、銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計;從微細刀具到大型刀具;從小型生產到大型量產;全自動整合;我們的技術可提供您連續生產的效能,我們整體的服務及卓越的技術,恭迎您親自體驗!!

BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com bw@tool-tool.com www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw mobile:0937-618-190 Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 http://www.tool-tool.com / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan

Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS DIN Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end mill、disc milling cutter,Aerospace cutting tool、hss drill’Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Compound Sharpener’Milling cutter、INDUCTORS FOR PCD’CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool. INDUCTORS FOR PCD . POWDER FORMING MACHINE ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’POWDER FORMING MACHINE’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、Staple Cutter’PCD diamond cutter specialized in grooving floors’V-Cut PCD Circular Diamond Tipped Saw Blade with Indexable Insert’ PCD Diamond Tool’ Saw Blade with Indexable Insert’NAS tool、DIN or JIS tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills’end mill grinder’drill grinder’sharpener、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.

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弊社は専門なエンド・ミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ、

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弊社は各領域に供給できる内容は:

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(2)Carbide Cutting tools設計

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(8)自動車部品&材料加工向けエンド・ミル設計

弊社の製品の供給調達機能は:

(1)生活産業~ハイテク工業までのエンド・ミル設計

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(3)小Lot生産~大量発注対応供給

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弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。

Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web www.tool-tool.com for more info.

化学元素对钢性能的影响www.tool-tool.com

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1、碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。

  2、硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入 1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。硅量增加,会降低钢的焊接性能。

  3、锰(Mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。

  4、磷(P):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。

  5、硫(S):硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。

  6、铬(Cr):在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢的重要合金元素。

  7、镍(Ni):镍能提高钢的强度,而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源,故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。

  8、 钼(Mo):钼能使钢的晶粒细化,提高淬透性和热强性能,在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力,发生变形,称蠕变)。结构钢中加入钼,能提高机械性能。 还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。
9、钛(Ti):钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密,细化晶粒力;降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛,可避免晶间腐蚀。

  10、钒 (V):钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒,提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物,在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。

  11、钨(W):钨熔点高,比重大,是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加钨,可显著提高红硬性和热强性,作切削工具及锻模具用。

  12、铌(Nb):铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性,提高强度,但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌,可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌,可防止晶间腐蚀现象。

  13、钴 (Co):钴是稀有的贵重金属,多用于特殊钢和合金中,如热强钢和磁性材料。

  14、铜(Cu):武钢用大冶矿石所炼的钢,往往含有铜。铜能提高强度和韧性,特别是大气腐蚀性能。缺点是在热加工时容易产生热脆,铜含量超过0.5%塑性显著降低。当铜含量小于0.50%对焊接性无影响。

  15、铝(Al):铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝,可细化晶粒,提高冲击韧性,如作深冲薄板的08Al钢。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能,铝与铬、硅合用,可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。

  16、硼(B):钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能,提高强度。

  17、氮(N):氮能提高钢的强度,低温韧性和焊接性,增加时效敏感性。

  18、稀土(Xt):稀土元素是指元素周期表中原子序数为57-71的15个镧系元素。这些元素都是金属,但他们的氧化物很象“土”,所以习惯上称稀土。钢中加入稀土,可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质,从而改善了钢的各种性能,如韧性、焊接性,冷加工性能。在犁铧钢中加入稀土,可提高耐磨性。

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石墨脆性www.tool-tool.com

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地球上没有任何元素能象碳那样。由单一元素组成,形成外观多变,性能各异,应用广泛的制品。它之所以能够如此,与其原子键合方式、分子结构类型及其集合形态的多样性密切相关。碳元素基态电子层结构为1S22S22P2。根据原子结构理论,碳原子的外层电子可通过sp3·sp2·sp三种杂化方式形成δ键和π键。当碳原子外层电子以sp3杂化时,就构成了具有立体结构的金刚石;当以sp2杂化时,就构成了平面结构的石墨,当以sp杂比时,就生成线状结构的炭——卡宾。1985年科学家们又发现了一种笼形结构的碳,即由60个碳原子组成的高质量数碳族分子——固体CB60,即足球烯。

石墨脆性-简介
石墨晶体具有六角平面网状结构,可分为天然石墨和人造石墨两种。前者多呈鳞状,由石墨矿中提选出来。六角平面内三个sp2杂化轨道互成120°角排列。与相邻碳原子生成共价键。剩余的一个2P电子在垂直于六角平面的方向上排列,网面上下方的π电子相互重合,形成范德华键。石墨晶体的层间叠合方式通常为ABAB型或ABCABC型。如图1所示。天然石墨多为第一种方式;人造石墨多为第二种方式。单晶石墨的理想晶体结构有六方晶系和三方(菱面体)晶系两种。对于六方晶系的晶胞,其晶格常数a0=2.461埃、C0=6.708埃。晶胞内有4个碳原子,由此可计算出理想石墨的密度为2.266。人们从结晶程度非常高的天然鳞片石墨中可筛选出单晶石墨,但尺寸很小。

石墨脆性-石墨的性能 
石墨的独特构造使其具有特殊的性能,应用十分广泛,在工业上主要应用以下几种性能:

(1)润滑性。由于石墨材料层间结合力很小,当其与金属摩擦时,在金属表面极易形成石墨薄膜,可以起到减摩作用。对于表面抛光的钢,高强石墨在常温、大气中的动摩擦系数约为0.35。因此,石墨常被作为润滑剂、制造石墨轴承、模锻石墨乳等。

(2)热膨胀性小。一般在20℃~200℃之间,挤压成型的石墨制品,沿挤压方向的热膨胀系数为(1~2)×10-6/℃,垂直于挤压方向为(2~3)×10-6/℃。膨胀石墨板的热膨胀系数较大,如沿面方向为5×10-6/℃,沿厚度方向为100×10-6/℃。石墨制品具有较高的抗热震性,如电炉炼钢用的石墨电极要承受急冷、急热作用,等等。

(3)良好的导热、导电性。一般沿晶体层面方向的传导性比垂直于层面方向的大得多。但石墨的导热率和电阻均受温度影响,如电阻系数在700K~900K以下为负值,900K以上为正值,导热率在某一温度达到最大值,其余均会下降。正由于其各向异性的良导热、导电性,才使石墨大量用作耐火材料、隔热材料和石墨电极。

(4)广泛温区内的可使用性。石墨的熔点为38.50℃,沸点达4250℃,因此它在空气中可用到-200~450℃,在真空或还原性气氛中可用到-200~3000℃。石墨的强度和硬度随温度的升高不是降低而是升高。(5)化学性能稳定且无毒性。石墨对人体无毒。它在400℃时开始发生氧化,700℃以上可与水蒸汽反应。900℃以上可与CO2反应,1000℃以上才与氢反应。除王水、铬酸、浓硫酸及硝酸外,可抵抗各种酸、碱和有机溶剂的侵蚀。在高温下,石墨可与许多金属或非金属或它们的氧化物发生反应。由于石墨的耐辐照性和热中子截面小,使它成为核反应堆中唯一可供选择的慢化材料。

(6)其他特性。石墨具有可涂敷性、质轻、可塑性大、易加工成形等特点,它还是一种重要碳源,可提供各种材料中所需的纯度较高的碳。

石墨脆性-石墨脆性
石墨在室温下基本属于脆性材料,在1700℃以上开始产生蠕变,且蠕变量很小,因此在现代科技和工业中,它常被用在极高温条件下。


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Sunday, May 30, 2010

碳-石墨材料www.tool-tool.com

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碳-石墨材料是近几十年来结晶学家和材料学家感兴趣的一个课题。除了两个常见的同素异形体(金刚石和石墨)以外。碳可以从近乎无定形到高度结晶的石墨态范围内存在许多类晶型。结构的变化带来性质上的差异,从而使碳素材料得以成功地用于许多方面。例如,石墨可以做润滑剂,也用于制做高温高强部件,又可以做成电弧炉炼钢不可缺少的电极,通过特殊化学处理后则可做成柔性的密封材料,又可做成比铜的导电性更高的夹层化合物。金刚石以其灿烂夺目的光泽使之成为装饰品,无比的硬度又使其在工业上成为研磨切削材料。接近无定形的、缺乏热导性的炭黑可作为隔热材料。以其有效的慢化中子的能力,石墨又是原子能不可缺少的材料。碳纤维和石墨纤维都是当前发展宇航不可缺少的复合材料的原料之 一。所以碳-石墨材料的用途极广,有广阔的发展前途。
碳和石墨的物理化学性质 石墨晶体是一种层状点阵,由许多碳原子正六角环联结在一起形成巨大的平面网,互相平行重迭而成。最常见的石墨晶体多属于六方晶系,其点阵常数为:a0=2.4612┱,c0=6.708┱(图1)。晶体结构具有明显的各向异性。

碳-石墨材料

  碳的性质包括石墨晶体本身所特有的性质和与微晶界面或聚集状态等微观结构有关的所谓结构敏感的性质两方面。结构敏感的性质随碳结构的广泛变化有很大波动。附表和图2给出一种典型的以石油焦为基本原料制成的碳制品、石墨制品以及热解石墨的性质。由图可见,直到2750℃热解石墨的抗拉强度随温度的升高而增加。

碳-石墨材料

碳-石墨材料

  石墨除了具备比较突出的物理性能以外,还有一定的抗化学腐蚀能力,但是抗氧化性能较差,(在空气中450~500℃开始氧化),所以在高温条件下使用时要用涂层防护,其中最常用的是表面渗硅涂层(形成SiC)。
  尽管碳具有这些优良的物理特性,但这些特性的利用是以能制得所期望的形状为前提。在19世纪电磁学理论及其应用体系形成后,要求有新的材料,即在起高温度下具有耐热性和导电性的电弧用电极,要求有导电性和润滑特性的电机用电刷以及对化学药品有不溶性的导电材料、电池用电极等,从此碳的物理特性正式引起人们注意。从19世纪40年代开始掌握了碳素成形材料的制造方法,即以甑炭、焦炭和石墨为主要原料,以焦油、沥青和糖蜜做粘结剂,成形烧成的方法。这种成形烧成的碳素材料应用范围越来越广,尺寸也越来越大。一个划时代的阶段是1896年艾奇逊 (Acheson)石墨公司开始用人工方法制造相当于石墨的碳素材料,即人造石墨材料。属于这个领域的现代制品有直径达1000毫米的炼钢用电极等。到了20世纪,新产品层出不穷,如核石墨、碳纤维、玻璃状碳、热解石墨、宇航石墨和生物用碳素材料等。
特种石墨产品 核石墨 40年代核反应堆出现并发展起来。碳原子具有中子吸收截面小、散射截面大的核特性,是仅次于重水的中子减速剂和优良的反射剂。同普通石墨相比,这种材料要求更高的密度和纯度,且不易被辐照破坏。因为杂质,特别是中子吸收截面大的硼和稀土元素,即使含量极微,也会使减速性能变坏,所以在制造时要用含硼少的沥青焦,并在石墨化过程中通入氟里昂这类的卤化物来除硼。如此处理的产品硼含量可达0.5ppm以下。解决中子辐射效应是反应堆使用核石墨材料的重要课题。尤其在250℃以下的低温,这种材料最易受影响,引起结晶轴的伸长而产生内应力。这种应变能在高温下急剧地释放出来,有使石墨本身的温度急剧升高的危险(见核反应堆材料)。
  热解石墨 是用碳氢化合物气体(甲烷、丙烷等)在加热的固体表面上热解而沉积下来的一种各向异性很强的新型石墨,又叫做定向石墨。这种石墨不仅具有很高的纯度和接近理论值的密度,而且具有独特的电学上和热学上的各向异性。这种材料已广泛地用于宇航、原子能、冶金、电子、生物工程等。
  早在1880年有人曾用碳氢化合物热解的方法制取了热解碳的涂层。但其后较长时间没有引起人们的重视,到了20世纪50年代,随着尖端技术发展的需要才制出小块样品,并对其性能进行了研究,60年代初期便完成了工业规模的生产。中国也在这个时期开始研究,并在一些领域中得到了应用。
  热解石墨“ab”方向即沿沉积体表面方向是可以和铜相媲美的热导体,而垂直于这个方向又是很好的绝热体(同氧化锆陶瓷相当),故可用做火箭喷管喉衬等超高温材料。由于具有较低的二次电子发射系数和较低的热膨胀系数,热解石墨可用做大功率电子管的栅极。另外,这种材料的“c”方向具有大于金属铋四倍的逆磁化率,故又是一种良好的逆磁材料,用于卫星控制系统。热解石墨经加压热处理到3000℃左右可以取得类单晶的大片石墨,即所谓高定向热解石墨。这种石墨片可用来研究石墨的基本性能,同时又可做X射线衍射仪和中子衍射仪的单色器。
  碳的化学气相沉积过程是很复杂的物理化学过程。由于沉积条件不同,每个研究者所得结果也各异,所以就有不同的理论解释。主要有:碳氢化合物聚会理论,中间物理论和表面分解理论。中国有人曾以甲烷为原料研究了1300~2000℃范围内的热解沉积过程,认为沉碳速度受甲烷气相热解速度所支配,甲烷热解沉碳过程的控制步骤为甲烷气相的初始步骤:

CH4─→CH3+H 或 CH4─→CH2+H2

  低温各向同性碳 是一种热解碳。这类碳最初是用作核燃料颗粒涂层的。由于质硬、耐磨以及和生物体有很好的相容性,又用做生物体材料。这类碳是在流态床中沉积的,其结构和热解石墨不同,是各向同性的。60年代初有人发现碳素材料有抗血凝性能,因此便用各向同性碳做人工心脏瓣膜。中国从70年代开始研究含硅低温各向同性碳人工心脏瓣膜,并经临床应用,效果良好。现正在探索在人体其他部位,如牙根、骨骼和骨关节上的应用。
石墨材料中的最活跃领域 20世纪以来,发现碳的三大特性:中子减速能力、生物上的相容性以及金刚石的半导体性。围绕这些特性开展的应用研究,有的已经发挥了巨大的效益,有的正在开发中。近二十年碳素材料发展的趋势是以复合材料形式应用碳素材料。最突出的例子便是碳纤维等。
  碳纤维 是70年代以来碳素材料的重要研究对象之一。随着航天和航空技术的发展,人们极力寻求高强度、高模量、耐高温和低密度的新材料。碳纤维正好满足这些要求。目前世界年产量已超过2000吨,主要用于航天、航空、汽车、造船、化工、机械、电子、电工、纺织、医疗和体育用品等。制造碳纤维的主要原料是聚丙烯腈纤维、粘胶丝和沥青纤维。其中沥青纤维的生产成本低,仅有聚丙烯腈纤维系的三分之一。沥青碳纤维的原料来源丰富,又能合理利用资源,所以各国都在研究制造方法和推广应用。用碳/碳复合材料代替常用的石棉复合材料制造的刹车片已开始应用,并拟用碳纤维作混凝土的增强剂。
  石墨夹层化合物 这类化合物的研究历史可以追溯到19世纪中叶,但因当时没有发现实用价值而未引起人们的重视。近年来又被重视了起来,称为合成金属,其导电能力可以和银、铜相媲美,如SbF5的夹层,其a向导电率约相当于铜的1.5倍。金属钾的夹层物具有特异的吸氢本领,如C24K在77K左右迅速地吸附氢,每100克可吸氢13.7升,在室温下或在减压下又可以迅速地释放出来。某些化合物具有独特的催化活性,如C8K及C24K等对加氢、脱氢和氢置换等化学反应有独特的催化作用。某些化合物又可做高能电池,例如以锂做阳极,以C21TiF4做阴极,以溶于碳酸丙烯的过氯酸锂做电解质,其能密度高达550W.h/kg。
  膨胀石墨 是在工业上已经成熟的一类石墨夹层化合物。将天然鳞片石墨用浓硫酸和浓硝酸的混合液浸泡处理,生成的石墨夹层化合物经水洗、烘干,在高温下进行快速加热处理,由于进入石墨层间的夹层物突然挥发,石墨迅速膨胀,其膨胀量达数十乃至数百倍。这类石墨主要用做机械工业、化工、石油工业的各种密封和密封填料,同时又可以制取石墨薄片和石墨纸用于各个工业部门。中国富产天然石墨,尤其山东富产鳞片石墨,是生产膨胀石墨的雄厚物质基础。


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石墨晶体的弹性www.tool-tool.com

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石墨晶体的弹性(elasticitv of graphite crystal)

把石墨晶体作为弹性体,在弹性极限内,在力的作用下,晶体中应力与应变之间的相互关系及其所服从的规律的总称。在完全各向异性的物体中,一点的应力一应变状态由21个独立的弹性模量Cij或21个弹性柔量Sij来描述。石墨晶体具有六方晶体的对称性(见石墨的晶体结构),石墨晶体的弹性性能就只需用5个独立的弹性模量(或柔量)来表述。应力具有6个分量:3个正应力和3个剪应力。应变也具有6个分量:3个线应变和3个角应变。在炭素材料文献中,应变又常称为形变。按弹性力学的记法,如图1,在x、y、z3个方向上的正应力分别记为:σx、σy、σz,相应的线应变记为:εx、εy、εz。把剪应力记为τx、τy、τz。



剪应力具有双下标,第一个下标表示剪应力的方向,第二个表示剪应力所在平面的法线方向。与剪应力相对应的角应变记为γx、γy、γz。按剪应力互等原则,τij=τji,同样),γij=γji。对于石墨晶体,应力分量与应变分量之间的关系可用一组线性齐次关系式来表示:





在这一组用应变表示应力的关系式中共用了C11、C33、C12、C13、C44等5个弹性模量。同样,也可用应力来表示应变。为此,只须把式(1)中的应力符号换成相应的应变符号,把弹性模量换成相应的弹性柔量。但最后一个关系式中的告1/2(C11 - C12)应换成2(S11-S12)。



式(1)中系数Cij构成一个6级矩阵,式(2)中系数Sij也构成一个6级矩阵。这两个矩阵互递,由此得到一系列的关于石墨晶体的弹性模量与柔量之间的互换关系式:



式中

炭素材料中可代表石墨晶体的,除单晶石墨之外,还有发育完善的鳞片状天然石墨,结晶完整的热解石墨,如高定向热解石墨等。把图l中的名轴取为石墨晶体的晶轴(c轴,与石墨基面垂直,见石墨晶体结构),在只有轴向正应力(c向及a向),而且正应力不大,不致引起角形变的情况下C33、C11分别是晶体c向和平行于基面的a向弹性模量Ec和Ea,S33,S11是c向和a向弹性柔量。1/2(C11 - C12)是晶体侧面、垂直于c轴的剪切模量。C44是晶体基面上的剪切模量。完整的石墨晶体,其弹性模量和柔量的数值见表1。





表1中的数字是对完整晶体而言。实际的石墨晶体,如天然石墨和热解石墨,晶体中存在位错等缺陷,不同的样品,常有不同的数值。C44对晶体缺陷很敏感。天然石墨和高定向热解石墨的C44其实测值的波动范围为(0.013~0.166)×106N/cm2。用快中子照射法除去石墨基面上由缺陷引起的多余柔顺性之后,实验测得的C44最高可达0.4×106N/cm2。用体积较大的热解石墨试件,实测各种弹性常数,除C44有较大的波动之外,其余与表1中所列数值大体相同,见表2。

石墨晶须纤维轴方向的杨氏弹性模量约为70×106N/cm2(≈7×106kg/cm2),接近石墨晶体的理论值C11(表1)。经2750℃热处理的热解石墨的杨氏弹性模量为2×105kg/cm2,此值随热加工后伸长率的增加而增高;伸长率为16%时,增高到5.7×105kg/cm2,但与理论值的相比仍差一个数量级。晶体结构的缺陷对其弹性常数的影响很大。





与晶轴c的交角为Ф的任一方向上的杨氏弹性模量EФ及剪切模量GФ与弹性柔量之间的关系为:





式(9)、(10)中γ=cosФ。剪切模量又常称为刚度模量或刚度。

图3上附有除S44之外,其他弹性柔量都为零时的曲线。这条曲线表明,S44在决定杨氏模量上起着举足轻重的作用。





石墨晶体的5个弹性常数,常用以推断晶体的种种力学性能。在各向相等的压力(静水压力)的作用下,石墨晶体体积收缩。体积收缩率(△V/V)与压力之比为体积压缩系数KV。KV与晶体的弹性柔量之间的关系为:

KV=2(S11+S12)+S33+4S13 (11)

对斯里兰卡天然石墨实测的压缩系数为298×10-9cm2/N,与由上式计算的结果颇为吻合。如果只在晶轴方向施加压力,石墨层间距离会发生改变。层间距离的变化率(Δd/d)与压力之比为石墨晶体的c向压缩系数KC。

KC=S33+2S13 (12)

由上式算出的KC为285×10-9cm2/N,与实测数据一致。


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(2)Carbide Cutting tools設計

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(6)ダイヤモンド・エンド・ミル

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弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。

Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web www.tool-tool.com for more info.

石墨(Graphite)www.tool-tool.com

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[晶体化学] 自然界纯石墨很少,常含有SiO2、Al2O3、FeO、MgO、CaO、P2O5、CuO、H2O、沥青及粘土等杂质,可多达10~20%。
[结构与形态] 层状结构。碳原子组成六方网层。根据层的叠置层序和重复周期分为两种类型:ABAB两层一个重复周期的2H型,a0=0.2462nm,c0=0.670 nm;Z=4;ABCABC三层一个重复周期的3R型,a0=0.246nm,c0=1.006nm,Z=6。层内原子间距0.142nm,层间距0.335nm。层内原子作六方环状排列,碳原子为三配位,碳原子的外层构型为s2p2,杂化作sp2。每个碳原子以一个s电子和两个p电子与其周围的三个碳原子形成共价键,而另一个具有活动性的p电子则形成离域大π键,从而使晶体具有一定的金属性。层内极强的结合、层间巨大的间距及弱键构成了石墨结构的主要特点,并决定了石墨的特殊性能。
复六方双锥晶类,D6h-6/mmm (L66L27PC)。六方板状晶形。常见单形:平行双面c{0001},六方双锥p{1011}、φ{1122}、o{1012},六方柱m{1010}。底面常具三角形条纹。依(1121)为双晶面形成双晶。一般呈鳞片状或致密块状、土状。
[理化性能] 铁黑至钢灰色。条痕光亮黑色。金属光泽,隐晶集合体呈土状者光泽暗淡。不透明。解理{0001}完全。硬度1~2。相对密度2.1~2.3。有滑腻感,具良导电性。
偏光镜下:极薄的薄片能透光,浅绿灰色。一轴晶(-),折射率约1.93~2.07。
耐高温性:石墨是碳的高温变体,是目前已知的最耐高温的材料之一,熔点高达3850℃,4500℃才气化。2500℃时石墨的强度反而比室温时提高一倍。
导电、导热性能:电导率约为一般非金属的100倍,碳素钢的2倍,铝的3~3.5倍。若将石墨定向排列,加温、加压制成定向石墨,其顺向导电性约为反向导电性的1000倍,故可制成各种半导体材料和高温导电材料。石墨的导热性能超过钢、铁、铝,且具有异常导热性,即导热率随温度的升高而降低,在极高的温度下则趋于绝热。
化学稳定性:常温下具良好的化学稳定性,不受任何强酸、强碱和有机溶剂的腐蚀。但在氧化剂(如高氯酸HClO4)作用下能被氧化。在空气中500℃开始氧化,700℃时水蒸气可对其产生侵蚀,900℃时CO2也能对其产生侵蚀作用。热稳定性良好,膨胀系数小(1.2*10-6/℃),高温下能经受温度剧烈变化而不破坏,且其体积变化不大。
润滑性和可加工性:具良好的润滑性能,其摩擦系数在润滑介质中小于0.1。鳞片越大,摩擦系数越小,润滑性能越好。
吸热性和散热性:具良好的吸热性能,每1kg可吸收(2.96~9.211)*107J热量,而金属材料每1kg的吸热量为4.061*107J;石墨的散热性能与金属相当。
涂敷性:石墨可涂抹固体,形成薄膜,当其颗粒小至5~10μ时粘附力更强。
在原子反应堆中,石墨还具有良好的中子减速性能。
[产状与组合] 形成于高温条件下的还原作用。分布最广的石墨变质矿床,由碳质沉积物或煤层受区域变质或岩浆侵入作用而形成。石墨亦可产于某些火成岩中,碳常来自含碳的围岩,也见于伟晶岩脉。
[鉴定特征] 铁黑色,条痕黑色,一组完全解理,硬度小,染手。与辉钼矿相似,但辉钼矿具更强的金属光泽,相对密度稍大。在涂釉瓷板上,辉钼矿的条痕色黑中带绿,而石墨条痕不带绿色。
[工业应用] 石墨的结晶状态影响其工艺性能。工业上根据石墨的结晶程度将其分为两类:一类为晶质石墨,呈鳞片状或块状,晶体大于1μ,可用肉眼或显微镜辨别其晶形;另一类为隐晶质石墨,晶体细小,显微镜下亦难以辨识其晶形,又称无定形石墨或土状石墨。一般工业要求(wB%):晶质石墨风化矿,边界品位固定碳2~3,工业品位固定碳2.5~3.5;原生矿,边界品位固定碳2.5~3.5,工业品位固定碳3~8;隐晶质石墨矿,边界品位固定碳≥55,工业品位固定碳≥65。
鳞片状石墨:经加工提纯可提高其含碳量。根据固定碳含量,分为高纯石墨(固定碳含量99.9~99.99%,代号LC)、高碳石墨(94.0~99.0%,LG)、中碳石墨(80.0~93.0%,LZ)、低碳石墨(50.0~79.0%,LD)。各级石墨的牌号依次由代号、粒度和固定碳的含量组成。
隐晶质石墨:根据其粒度分为无定形石墨粉和石墨粒。石墨粉分为0.149、0.074、0.044mm三个粒级,用阿拉伯数字作代号;石墨粒分为粗(6~13mm)、中(0.6~6mm)、细(0.149~0.6mm),分别用拼音字母C、Z、X为代号;特性代号为W,其中有含铁量要求者代号用WT。牌号依次由石墨特性代号、固定碳含量、粒级代号组成。
石墨主要应用于如下工业领域:
冶金工业:是石墨的最大消费领域。主要用于石墨坩锅、铸造模具和耐火砖,也用作炼钢的增碳剂。在铸造工艺中,利用石墨的涂敷性、耐火性、润滑性和化学稳定性,作为铸模的涂料,可使铸模耐高温、耐腐蚀、模面光滑、铸件易脱模。在高温电炉和高炉的耐火材料中加入石墨,可明显提高其抗热冲击性和抗腐蚀性。石墨砖、碳镁砖、碳铝砖等用于高温电炉和高炉,可提高炉龄。
机械工业:一般润滑油不能适应其高速、高压的要求,而石墨润滑剂可以耐-200~ 2000℃的温度和极高的滑动速度。石墨润滑剂可为水剂胶体、油剂胶体或粉剂。水剂胶体润滑剂用于难熔金属钨、钼的拉丝与压延;油剂胶体润滑剂用于制造玻璃皿和航空、轮船等高速运转机械的润滑;纺织、食品机械由于不能使用液体润滑,亦往往采用石墨粉。
电气工业:石墨主要用于制作电极、电刷、电池及电影机、探照灯发光用的电碳棒、焊接发热用的碳精棒、电炉用的碳管等。
其它应用:化学工业中利用石墨具抗酸、碱和有机溶剂腐蚀的性能,制造管件、阀门和衬砌材料;轻工业中用石墨作玻璃、造纸的抛光剂,油漆、油墨、橡胶、塑料的填料,铅笔芯。
高碳石墨(高纯度,高密度)作为核反应堆的减速剂、防核辐射外壳,是国防和核能工业的重要材料。


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焓变www.tool-tool.com

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焓变(enthalpy)即物体焓的变化量。焓是物体的一个热力学能状态函数,即热函:一个系统中的热力作用,等于该系统内能加上其体积与外界作用于该系统的压力的乘积的总和。

[编辑本段]

公式


  焓是一个状态函数,也就是说,系统的状态一定,焓的值就定了。
  焓的定义式(物理意义)是这样的:H=U+pV [焓=流动内能+推动功]

  其中U表示热力学能,也称为内能(Internal Energy),即系统内部的所有能量;

p是系统的压力(Pressure),V是系统的体积(Volume) 。

焓变
焓变是生成物与反应物的焓值差。作为一个描述系统状态的状态函数,焓变没有明确的物理意义。
  ΔH(焓变)表示的是系统发生一个过程的焓的增量。

  ΔH=ΔU+Δ(pV)

  在恒压条件下,ΔH(焓变)可以表示过程的热力学能变

[编辑本段]

相关知识
  在了解焓变时我们需要弄清分子热运动、热力学能和热力学第一定律:

分子的热运动
  1827年,英国植物学家布朗把非常细小的花粉放在水面上并用显微镜观察,发现花粉在水面上不停地运动,且运动轨迹极不规则。起初人们以为是外界影响,如振动或液体对流等,后经实验证明这种运动的的原因不在外界,而在液体内部。原来花粉在水面运动是受到各个方向水分子的撞击引起的。于是这种运动叫做布朗运动,布朗运动表明液体分子在不停地做无规则运动。从实验中可以观察到,布朗运动随着温度的升高而愈加剧烈。这表示分子的无规则运动跟温度有关系,温度越高,分子的无规则运动就越激烈。正因为分子的无规则运动与温度有关系,所以通常把分子的这种运动叫做分子的热运动。
热力学能
  在热学中,分子、原子、离子和原子团做热运动时遵从相同的规律,所以统称为分子。
  既然组成物体的分子不停地做无规则运动,那么,像一切运动着的物体一样,做热运动的分子也具有动能。个别分子的运动现象(速度大小和方向)是偶然的,但从大量分子整体来看,在一定条件下,它们遵循着一定的统计规律,与热运动有关的宏观量——温度,就是大量分子热运动的统计平均值。分子动能与温度有关,温度越高,分子的平均动能就越大,反之越小。所以从分子动理论的角度看,温度是物体分子热运动的平均动能的标志(即微观含义,宏观:表示物体的冷热程度)。

  分子间存在相互作用力,即化学上所说的分子间作用力(范德华力)。分子间作用力是分子引力与分子斥力的合力,存在一距离r0使引力等于斥力,在这个位置上分子间作用力为零。分子引力与分子斥力都随分子间距减小而增大,但是斥力的变化幅度相对较大,所以分子间距大于r0时表现为引力,小于r0时表现为斥力。因为分子间存在相互作用力,所以分子间具有由它们相对位置决定的势能,叫做分子势能。分子势能与弹簧弹性势能的变化相似。物体的体积发生变化时,分子间距也发生变化,所以分子势能同物体的体积有关系。

  物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的热力学能,也叫做内能。热力学能与动能、势能一样,是物体的一个状态量。

  初中我们学过,改变物体内能的方式有两个:做功和热传递。

  一个物体,如果它跟外界不发生热交换,也就是它既没有吸收热量也没有放出热量,则外界对其做功等于其热力学能的增量:

ΔU1=W

  如果物体对外界做功,则W为负值,热力学能增加量ΔU1也为负值,表示热力学能减少。

  如果外界既没有对物体做功,物体也没有对外界做功,那么物体吸收的热量等于其热力学能的增量:

ΔU2=Q

  如果物体放热,则Q为负值,热力学能增加量ΔU2也为负值,表示热力学能减少。

  一般情况下,如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程,那么物体热力学能的增量等于外界对物体做功加上物体从外界吸收的热量,即:

ΔU=ΔU1+ΔU2=Q+W

热力学第一定律
  因为热力学能U是状态量,所以:
ΔU=ΔU末态-ΔU初态=Q+W

  上式即热力学第一定律的表达式。

  化学反应都是在一定条件下进行的,其中以恒容与恒压最为普遍和重要。

  在密闭容器内的化学反应就是恒容过程。因为系统体积不变,而且只做体积功(即通过改变物体体积来对物体做功,使物体内能改变,如在针管中放置火柴头,堵住针头并压缩活塞,火柴头会燃烧),所以W=0,代入热一定律表达式得:

ΔU=Q

  它表明恒容过程的热等于系统热力学能的变化,也就是说,只要确定了过程恒容和只做体积功的特点,Q就只决定于系统的初末状态。

  在敞口容器中进行的化学反应就是恒压过程。所谓横压是制系统的压强p等于环境压强p外,并保持恒定不变,即p=p外=常数。由于过程恒压和只做体积功,所以:

W=W体积=-p外(V2-V1)=-(p2V2-p1V1)

  其中W为外界对系统做的功,所以系统对外做功为负。压强乘以体积的改变量是系统对外做的功,可以按照p=F/S,V=Sh,∴Fh=pV来理解。

  将其代入热一定律表达式得:

Q=ΔU-W=U2-U1+(p2V2-p1V1)=(U2+p2V2)-(U1+p1V1)

  因为U+pV是状态函数(即状态量)的组合(即一个状态只有一个热力学能U,外界压强p和体积V),所以将它定义为一个新的状态函数——焓,并用符号H表示,所以上式可变为:

Q=H2-H1=ΔH

  它表明恒压过程中的热等于系统焓的变化,也就是说,只要确定了过程恒压和只做体积功的特点,Q就只决定于系统的初末状态。

焓的理解
  焓的物理意义可以理解为恒压和只做体积功的特殊条件下,Q=ΔH,即反应的热量变化。因为只有在此条件下,焓才表现出它的特性。例如恒压下对物质加热,则物质吸热后温度升高,ΔH>0,所以物质在高温时的焓大于它在低温时的焓。又如对于恒压下的放热化学反应,ΔH<0,所以生成物的焓小于反应物的焓。
  在化学反应中,因为H是状态函数,所以只有当产物和反应物的状态确定后,ΔH才有定值。为把物质的热性质数据汇集起来,以便人们查用,所以很有必要对物质的状态有一个统一的规定,只有这样才不致引起混乱。基于这种需要,科学家们提出了热力学标准状态的概念。热力学标准状态也称热化学标准状态,具体规定为:

  气体——在pθ(101kPa,上标θ指标准状态)压力下处于理想气体(我们周围的气体可以近似看作理想气体)状态的气态纯物质。

  液体和固体——在pθ压力下的液态和固态纯物质。

  对于一个任意的化学反应:

eE+fF——→gG+rR

  其中e、f、g、r为化学计量系数。若各物质的温度相同,且均处于热化学标准状态,则g mol G和r mol R的焓与e mol E和f mol F的焓之差,即为该反应在该温度下的标准摩尔反应焓或标准摩尔反应热,符号为ΔrH(T),其中下标“r”指反应,“T”指反应时的热力学温度,“m”指ξ=1mol,ΔrH的单位为kJ·mol-1。

  ξ读作“可赛”,为反应进度,对于反应eE+fF——→gG+rR,可以写成:

0=gG+rR-eE-fF=∑vBB

  B

  式中,B代表反应物或产物,vB为相应的化学计量系数,对反应物取负值,对产物取正值。根据相关计量标准,对于化学反应0=∑vBB,若任一物质B物质的量,初始状态时为nB0,某一程度时为nB,则反应进度ξ的定义为:

  B

ξ=(nB-nB0)/vB=ΔnB/vB

  由此可以概括出如下几点:

  对于指定的化学计量方程式,vB为定值,ξ随B物质的量的变化而变化,所以可用ξ度量反应进行的深度。

  由于vB的量纲为1,ΔnB的单位为mol,所以ξ的单位也为mol。

  对于反应eE+fF——→gG+rR,可以写出:

ξ=ΔnE/vE=ΔnF/vF=ΔnG/vG=ΔnR/vR

  对于指定的化学计量方程式,当ΔnB的数值等于vB时,则ξ=1mol。

焓变的理解
  焓变是与化学反应的起始状态、终止状态有关,与物质所处环境的压强、温度等因素有关,与化学反应的过程无关。焓(H)及焓变(△H)与等压热效应(qp)的关系如下:
  在等压,只做体积功条件下:

  Δu = qp + w = qp – p(v2– v1)

  Δu = qp + pv1– pv2

  qp = (u2+ pv2 – (u1+ pv1)

  含 H = u + pv (H 定义为焓,是状态函数)

  则 qp = H2 – H1 = ΔH

  结论:等压,只做体积功条件下(化学反应通常属此种情况),体系焓变(ΔH)在数值上等于等压热效应(Qp)。


歡迎來到Bewise Inc.的世界,首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力,我們是提供專業刀具製造商,應對客戶高品質的刀具需求,我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求,我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質,這是現有相關技術無法比擬的,我們成功的滿足了各行各業的要求,包括:精密HSS DIN切削刀具、協助客戶設計刀具流程、DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計、超高硬度的切削刀具、醫療配件刀具設計、複合式再研磨機、PCD地板專用企口鑽石組合刀具、粉末造粒成型機、主機版專用頂級電桿、PCD V-Cut刀、捨棄式圓鋸片組、粉末成型機、主機版專用頂級電感、’汽車業刀具設計、電子產業鑽石刀具、木工產業鑽石刀具、銑刀與切斷複合再研磨機、銑刀與鑽頭複合再研磨機、銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計;從微細刀具到大型刀具;從小型生產到大型量產;全自動整合;我們的技術可提供您連續生產的效能,我們整體的服務及卓越的技術,恭迎您親自體驗!!

BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com bw@tool-tool.com www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw mobile:0937-618-190 Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 http://www.tool-tool.com / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan

Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS DIN Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end mill、disc milling cutter,Aerospace cutting tool、hss drill’Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Compound Sharpener’Milling cutter、INDUCTORS FOR PCD’CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool. INDUCTORS FOR PCD . POWDER FORMING MACHINE ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’POWDER FORMING MACHINE’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、Staple Cutter’PCD diamond cutter specialized in grooving floors’V-Cut PCD Circular Diamond Tipped Saw Blade with Indexable Insert’ PCD Diamond Tool’ Saw Blade with Indexable Insert’NAS tool、DIN or JIS tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills’end mill grinder’drill grinder’sharpener、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.

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弊社は各領域に供給できる内容は:

(1)精密HSSエンド・ミルのR&D

(2)Carbide Cutting tools設計

(3)鎢鋼エンド・ミル設計

(4)航空エンド・ミル設計

(5)超高硬度エンド・ミル

(6)ダイヤモンド・エンド・ミル

(7)医療用品エンド・ミル設計

(8)自動車部品&材料加工向けエンド・ミル設計

弊社の製品の供給調達機能は:

(1)生活産業~ハイテク工業までのエンド・ミル設計

(2)ミクロ・エンド・ミル~大型エンド・ミル供給

(3)小Lot生産~大量発注対応供給

(4)オートメーション整備調達

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弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。

Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web www.tool-tool.com for more info.

焓www.tool-tool.com

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 焓是一个热力学系统中的能量参数。规定由字母H(单位:焦耳,J)表示,H来自于英语 Heat Capacity(热容)一词。此外在化学和技术文献中,摩尔焓 Hm(单位:千焦/摩尔 KJ/mol)和特别焓 h(单位:千焦/千克 KJ/Kg)也非常重要,它们描述了焓在物质的量 n 和物质质量 m 上的定义。焓是内能和体积的勒让德变换。它是SpN总合的热势能。

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详细内容
英语为:enthalpy

  在介绍焓之前我们需要了解一下分子热运动、热力学能和热力学第一定律:

  1827年,英国植物学家布朗把非常细小的花粉放在水面上并用显微镜观察,发现花粉在水面上不停地运动,且运动轨迹极不规则。起初人们以为是外界影响,如振动或液体对流等,后经实验证明这种运动的的原因不在外界,而在液体内部。原来花粉在水面运动是受到各个方向水分子的撞击引起的。于是这种运动叫做布朗运动,布朗运动表明液体分子在不停地做无规则运动。从实验中可以观察到,布朗运动随着温度的升高而愈加剧烈。这表示分子的无规则运动跟温度有关系,温度越高,分子的无规则运动就越激烈。正因为分子的无规则运动与温度有关系,所以通常把分子的这种运动叫做分子的热运动。

  在热学中,分子、原子、离子做热运动时遵从相同的规律,所以统称为分子[1]。

  既然组成物体的分子不停地做无规则运动,那么,像一切运动着的物体一样,做热运动的分子也具有动能。个别分子的运动现象(速度大小和方向)是偶然的,但从大量分子整体来看,在一定条件下,它们遵循着一定的统计规律,与热运动有关的宏观量——温度,就是大量分子热运动的统计平均值。分子动能与温度有关,温度越高,分子的平均动能就越大,反之越小。所以从分子动理论的角度看,温度是物体分子热运动的平均动能的标志(即微观含义,宏观:表示物体的冷热程度)。

  分子间存在相互作用力,即化学上所说的分子间作用力(范德华力)。分子间作用力是分子引力与分子斥力的合力,存在一距离r0使引力等于斥力,在这个位置上分子间作用力为零。分子引力与分子斥力都随分子间距减小而增大,但是斥力的变化幅度相对较大,所以分子间距大于r0时表现为引力,小于r0时表现为斥力。因为分子间存在相互作用力,所以分子间具有由它们相对位置决定的势能,叫做分子势能。分子势能与弹簧弹性势能的变化相似。物体的体积发生变化时,分子间距也发生变化,所以分子势能同物体的体积有关系。

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原理
  物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的热力学能,也叫做内能。热力学能与动能、势能一样,是物体的一个状态量。

  初中我们学过,改变物体内能的方式有两个:做功和热传递。

  一个物体,如果它跟外界不发生热交换,也就是它既没有吸收热量也没有放出热量,则外界对其做功等于其热力学能的增量:

  ΔU1=W

  如果物体对外界做功,则W为负值,热力学能增加量ΔU1也为负值,表示热力学能减少。

  如果外界既没有对物体做功,物体也没有对外界做功,那么物体吸收的热量等于其热力学能的增量:

  ΔU2=Q

  如果物体放热,则Q为负值,热力学能增加量ΔU2也为负值,表示热力学能减少。

  一般情况下,如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程,那么物体热力学能的增量等于外界对物体做功加上物体从外界吸收的热量,即:

  ΔU=ΔU1+ΔU2=Q+W

  因为热力学能U是状态量,所以:

  ΔU=ΔU末态-ΔU初态=Q+W

  上式即热力学第一定律的表达式。

化学反应都是在一定条件下进行的,其中以恒容与恒压最为普遍和重要。

  在密闭容器内的化学反应就是恒容过程。因为系统体积不变,而且只做体积功(即通过改变物体体积来对物体做功,使物体内能改变,如在针管中放置火柴头,堵住针头并压缩活塞,火柴头会燃烧),所以W=0,代入热一定律表达式得:

  ΔU=Q

  它表明恒容过程的热等于系统热力学能的变化,也就是说,只要确定了过程恒容和只做体积功的特点,Q就只决定于系统的初末状态。

  在敞口容器中进行的化学反应就是恒压过程。所谓恒压是指系统的压强p等于环境压强p外,并保持恒定不变,即p=p外=常数。由于过程恒压和只做体积功,所以:

  W=W体积=-p外(V2-V1)=-(p2V2-p1V1)

  其中W为外界对系统做的功,所以系统对外做功为负。压强乘以体积的改变量是系统对外做的功,可以按照p=F/S,V=Sh,∴Fh=pV来理解。

  将其代入热一定律表达式得:

  Q=ΔU-W=U2-U1+(p2V2-p1V1)=(U2+p2V2)-(U1+p1V1)

  因为U+pV是状态函数(即状态量)的组合(即一个状态只有一个热力学能U,外界压强p和体积V),所以将它定义为一个新的状态函数——焓,并用符号H表示,所以上式可变为:

  Q=H2-H1=ΔH

  它表明恒压过程中的热等于系统焓的变化,也就是说,只要确定了过程恒压和只做体积功的特点,Q就只决定于系统的初末状态。

  焓的物理意义可以理解为恒压和只做体积功的特殊条件下,Q=ΔH,即反应的热量变化。因为只有在此条件下,焓才表现出它的特性。例如恒压下对物质加热,则物质吸热后温度升高,ΔH>0,所以物质在高温时的焓大于它在低温时的焓。又如对于恒压下的放热化学反应,ΔH<0,所以生成物的焓小于反应物的焓。

  在化学反应中,因为H是状态函数,所以只有当产物和反应物的状态确定后,ΔH才有定值。为把物质的热性质数据汇集起来,以便人们查用,所以很有必要对物质的状态有一个统一的规定,只有这样才不致引起混乱。基于这种需要,科学家们提出了热力学标准状态的概念。热力学标准状态也称热化学标准状态,具体规定为:

  气体——在pθ(100kPa,上标θ指标准状态)压力下处于理想气体(我们周围的气体可以近似看作理想气体)状态的气态纯物质。

  液体和固体——在pθ压力下的液态和固态纯物质。

  对于一个任意的化学反应:

  eE+fF——→gG+rR

  其中e、f、g、r为化学计量系数。若各物质的温度相同,且均处于热化学标准状态,则g mol G和r mol R的焓与e mol E和f mol F的焓之差,即为该反应在该温度下的标准摩尔反应焓或标准摩尔反应热,符号为ΔrH(T),其中下标“r”指反应,“T”指反应时的热力学温度,“m”指ξ=1mol,ΔrH的单位为kJ·mol-1。

  ξ读作“可赛”,为反应进度,对于反应eE+fF——→gG+rR,可以写成:

  0=gG+rR-eE-fF=∑vBB

  B

  式中,B代表反应物或产物,vB为相应的化学计量系数,对反应物取负值,对产物取正值。根据相关计量标准,对于化学反应0=∑vBB,若任一物质B物质的量,初始状态时为nB0,某一程度时为nB,则反应进度ξ的定义为:

  B

  ξ=(nB-nB0)/vB=ΔnB/vB

  由此可以概括出如下几点:

  对于指定的化学计量方程式,vB为定值,ξ随B物质的量的变化而变化,所以可用ξ度量反应进行的深度。

  由于vB的量纲为1,ΔnB的单位为mol,所以ξ的单位也为mol。

  对于反应eE+fF——→gG+rR,可以写出:

  ξ=ΔnE/vE=ΔnF/vF=ΔnG/vG=ΔnR/vR

  对于指定的化学计量方程式,当ΔnB的数值等于vB时,则ξ=1mol。

  目前,多数对焓熵的计算都是基于查表利用插值法得到的近似值,可用的软件也很多,但当前网络上比较流行的“Easyquery焓熵表1.0”在计算饱和区域附近的焓熵值时会出现很大的误差,甚至在饱和区域附近的过热蒸汽焓值比饱和蒸汽的焓值还要低,所以要慎用。


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熵www.tool-tool.com

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熵(entropy)指的是体系的混乱的程度,它在控制论、概率论、数论、天体物理、生命科学等领域都有重要应用,在不同的学科中也有引申出的更为具体的定义,是各领域十分重要的参量。熵由鲁道夫·克劳修斯(Rudolf Clausius)提出,并应用在热力学中。后来在,克劳德·艾尔伍德·香农(Claude Elwood Shannon)第一次将熵的概念引入到信息论中来。


释义

基本释义
熵 shang
详细释义
  1:物理学上指热能除以温度所得的商,标志热量转化为功的程度。
  2: 科学技术上用来描述、表征体系混乱度的函数。亦被社会科学用以借喻人类社会某些状态的程度。

  3:熵是生物亲序,是行为携灵现象。科学家已经发明了测量无序的量,它称作熵,熵也是混沌度,是内部无序结构的总量。

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历史

概念提出
  1850年,德国物理学家鲁道夫·克劳修斯首次提出熵的概念,用来表示任何一种能量在空间中分布的



均匀程度,能量分布得越均匀,熵就越大。一个体系的能量完全均匀分布时,这个系统的熵就达到最大值。 在克劳修斯看来,在一个系统中,如果听任它自然发展,那么,能量差总是倾向于消除的。让一个热物体同一个冷物体相接触,热就会以下面所说的方式流动:热物体将冷却,冷物体将变热,直到两个物体达到相同的温度为止。克劳修斯在研究卡诺热机时,根据卡诺定理得出了对任意循环过程都都适用的一个公式 :dS=(dQ/T)。

证明
  对于绝热过程Q=0,故S≥0,即系统的熵在可逆绝热过程中不变,在不可逆绝热过程中单调增大。这就是熵增加原理。由于孤立系统内部的一切变化与外界无关,必然是绝热过程,所以熵增加原理也可表为:一个孤立系统的熵永远不会减少。它表明随着孤立系统由非平衡态趋于平衡态,其熵单调增大,当系统达到平衡态时,熵达到最大值。熵的变化和最大值确定了孤立系统过程进行的方向和限度,熵增加原理就是热力学第二定律。
  1948年,香农在Bell System Technical Journal上发表了《通信的数学原理》(A Mathematical Theory of Communication)一文,将熵的概念引入信息论中。

[编辑本段]

熵函数的来历
热力学第一定律就是能量守恒与转换定律,但是它并未涉及能量转换的过程能否自发地进行以及可进行到何种程度。热力学第二定律就是判断自发过程进行的方向和限度的定律,它有不同的表述方法:

  克劳修斯的描述①热量不可能自发地从低温物体传到高温物体,即热量不可能从低温物体传到高温物体而不引起其他变化;

  开尔文的描述②不可能从单一热源取出热量使之全部转化为功而不发生其他影响;

  因此第二类永动机是不可能造成的。热力学第二定律是人类经验的总结,它不能从其他更普遍的定律推导出来,但是迄今为止没有一个实验事实与之相违背,它是基本的自然法则之一。

  由于一切热力学变化(包括相变化和化学变化)的方向和限度都可归结为热和功之间的相互转化及其转化限度的问题,那么就一定能找到一个普遍的热力学函数来判别自发过程的方向和限度。可以设想,这种函数是一种状态函数,又是一个判别性函数(有符号差异),它能定量说明自发过程的趋势大小,这种状态函数就是熵函数。

  如果把任意的可逆循环分割成许多小的卡诺循环,可得出

  ∑(δQi/Ti)r=0 (1)

  即任意的可逆循环过程的热温商之和为零。其中,δQi为任意无限小可逆循环中系统与环境的热交换量;Ti为任意无限小可逆循环中系统的温度。上式也可写成

  ∮(δQr/T)=0 (2)

  克劳修斯总结了这一规律,称这个状态函数为“熵”,用S来表示,即

  dS=δQr/T (3)

  对于不可逆过程,则可得

  dS>δQr/T (4)

  或 dS-δQr/T>0 (5)

  这就是克劳修斯不等式,表明了一个隔离系统在经历了一个微小不可逆变化后,系统的熵变大于过程中的热温商。对于任一过程(包括可逆与不可逆过程),则有

  dS-δQ/T≥0 (6)

  式中:不等号适用于不可逆过程,等号适用于可逆过程。由于不可逆过程是所有自发过程之共同特征,而可逆过程的每一步微小变化,都无限接近于平衡状态,因此这一平衡状态正是不可逆过程所能达到的限度。因此,上式也可作为判断这一过程自发与否的判据,称为“熵判据”。

  对于绝热过程,δQ=0,代入上式,则

  dSj≥0 (7)

  由此可见,在绝热过程中,系统的熵值永不减少。其中,对于可逆的绝热过程,dSj=0,即系统的熵值不变;对于不可逆的绝热过程,dSj>0,即系统的熵值增加。这就是“熵增原理”,是热力学第二定律的数学表述,即在隔离或绝热条件下,系统进行自发过程的方向总是熵值增大的方向,直到熵值达到最大值,此时系统达到平衡状态。

[编辑本段]

熵函数的统计学意义
玻尔兹曼在研究分子运动统计现象的基础上提出来了公式:

  S=k×LnΩ (8)

  其中,Ω为系统分子的状态数,k为玻尔兹曼常数。

  这个公式反映了熵函数的统计学意义,它将系统的宏观物理量S与微观物理量Ω联系起来,成为联系宏观与微观的重要桥梁之一。基于上述熵与热力学几率之间的关系,可以得出结论:系统的熵值直接反映了它所处状态的均匀程度,系统的熵值越小,它所处的状态越是有序,越不均匀;系统的熵值越大,它所处的状态越是无序,越均匀。系统总是力图自发地从熵值较小的状态向熵值较大(即从有序走向无序)的状态转变,这就是隔离系统“熵值增大原理”的微观物理意义。

[编辑本段]

基本特性
  ·熵均大于等于零,即,H_s \ge 0。

  ·设N是系统S内的事件总数,则熵H_s \le log_2N。当且仅当p1=p2=...=pn时,等号成立,此时熵最大。

  ·联合熵:H(X,Y) \le H(X) + H(Y),当且仅当X,Y在统计学上相互独立时等号成立。

  ·条件熵:H(X|Y) = H(X,Y) - H(Y) \le H(X),当且仅当X,Y在统计学上相互独立时等号成立。

  ·社会学意义:从宏观上表示世界和社会在进化过程中的混乱程度。 

  按照一些后现代的西方社会学家观点,熵的概念被其移植到社会学中。表示随着人类社会随着科学技术的发展及文明程度的提高,社会“熵”——即社会生存状态及社会价值观的混乱程度将不断增加。按其学术观点,现代社会中恐怖主义肆虐,疾病疫病流行,社会革命,经济危机爆发周期缩短,人性物化都是社会“熵”增加的表征。

  如今年多次获诺贝尔文学奖提名的托马斯.品钦在大学毕业之后发表在杂志上的短篇小说《熵》,即阐释了熵的社会学概念。这篇小说将热力学的第二定律运用到对人类社会的描述上,其敏感性令人大吃一惊。所谓的热力学第二定律,指的就是能量的转化和守恒定律。熵指的是物质系统的热力学函数,在整个宇宙当中,当一种物质转化成另外一种物质之后,不仅不可逆转物质形态,而且会有越来越多的能量不能转化成功了。也就是说,大量人类制造的化工产品、能源产品一经使用,不可能再变成有利的东西,宇宙本身在物质的增殖中走向“热寂”,走向一种缓慢的熵值不断增加的死亡。眼下人类社会正是这个样子:大量的产品和能源转化成不能逆转的东西,垃圾越来越多,人类社会逐步地走向一个恶化的热寂死亡状态。托马斯.品钦后来主要的小说多次地、不断地阐释着这个熵的世界观。

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应用

热力学
  熵在热力学中是表征物质状态的参量之一,通常用符号S表示。在经典热力学中,可



用增量定义为dS=(dQ/T),式中T为物质的热力学温度;dQ为熵增过程中加入物质的热量。下标“可逆”表示加热过程所引起的变化过程是可逆的。若过程是不可逆的,则dS>(dQ/T)不可逆。从微观上说,熵是组成系统的大量微观粒子无序度的量度,系统越无序、越混乱,熵就越大。热力学过程不可逆性的微观本质和统计意义就是系统从有序趋于无序,从概率较小的状态趋于概率较大的状态。

  单位质量物质的熵称为比熵,记为s。熵最初是根据热力学第二定律引出的一个反映自发过程不可逆性的物质状态参量。

  热力学第二定律是根据大量观察结果总结出来的规律,有下述表述方式:

  ①热量总是从高温物体传到低温物体,不可能作相反的传递而不引起其他的变化;

  ②功可以全部转化为热,但任何热机不能全部地、连续不断地把所接受的热量转变为功,而不产生其他任何影响(即无法制造第二类永动机);

  ③在孤立系统中,实际发生的过程总使整个系统的熵值增大,此即熵增原理。摩擦使一部分机械能不可逆地转变为热,使熵增加。热量dQ由高温(T1)物体传至低温(T2)物体,高温物体的熵减少dS1=dQ/T1,低温物体的熵增加dS2=dQ/T2,把两个物体合起来当成一个系统来看,熵的变化是dS=dS2+dS1>0,即熵是增加的。

  物理学家玻尔兹曼将熵定义为一种特殊状态的概率:原子聚集方式的数量。可精确表示为:

  S=K㏑W

  K是比例常数,现在称为玻尔兹曼常数。

科学哲学
科学技术上泛指某些物质系统状态的一种量(liàng)度,某些物质系统状态可能出现的程度。亦被社会科学用以借喻人类社会某些状态的程度。熵是不能再被转化做功的能量的总和的测定单位。这个名称是由德国物理学家鲁道尔夫·克劳修斯〔鲁道尔夫·克劳修斯(1822—1888)〕德国物理学家,热力学的奠基人之一。于1868年第一次造出来的。但是年轻的法国军官沙迪·迦诺〔沙迪·迦诺(1796—1832)〕一般译作“卡诺”,法国物理学家、工程师,在研究热机效率的过程中,提出了“卡诺循环”定理。却比克劳修斯早41年发现了熵的原理。迦诺在研究蒸汽机工作原理时发现,蒸汽机之所以能做功,是因为蒸汽机系统里的一部分很冷,而另一部分却很热。换一句话说,要把能量转化为功,一个系统的不同部分之间就必须有能量集中程度的差异(即温差)。当能量从一个较高的集中程度转化到一个较低的集中程度(或由较高温度变为较低温度)时,它就做了功。更重要的是每一次能量从一个水平转化到另一个水平,都意味着下一次能再做功的能量就减少了。比如河水越过水坝流入湖泊。当河水下落时,它可被用来发电,驱动水轮,或做其他形式的功。然而水一旦落到坝底,就处于不能再做功的状态了。在水平面上没有任何势能的水是连最小的轮子也带不动的。这两种不同的能量状态分别被称为“有效的”或“自由的”能量,和“无效的”或“封闭的”能量。
  熵的增加就意味着有效能量的减少。每当自然界发生任何事情,一定的能量就被转化成了不能再做功的无效能量。被转化成了无效状态的能量构成了我们所说的污染。许多人以为污染是生产的副产品,但实际上它只是世界上转化成无效能量的全部有效能量的总和。耗散了的能量就是污染。既然根据热力学第一定律,能量既不能被产生又不能被消灭,而根据热力学第二定律,能量只能沿着一个方向——即耗散的方向——转化,那么污染就是熵的同义词。它是某一系统中存在的一定单位的无效能量。

信息论
  在信息论中,熵表示的是不确定性的量度。信息论的创始人香农在其著作《通信的数学理论》中提出了建立在概率统计模型上的信息度量。他把信息定义为“用来消除不确定性的东西”。
  熵在信息论中的定义如下:

  如果有一个系统S内存在多个事件S = {E1,...,En}, 每个事件的机率分布 P = {p1, ..., pn},则每个事件本身的讯息为

  Ie = − log2pi

  (对数以2为底,单位是位元(bit))

  Ie = − lnpi

  (对数以e为底,单位是纳特/nats)

  如英语有26个字母,假如每个字母在文章中出现次数平均的话,每个字母的讯息量为

  I_e = -\log_2 {1\over 26} = 4.7

  ;而汉字常用的有2500个,假如每个汉字在文章中出现次数平均的话,每个汉字的信息量为

  I_e = -\log_2 {1\over 2500} = 11.3

  整个系统的平均消息量为

  H_s = \sum_{i=1}^n p_i I_e = -\sum_{i=1}^n p_i \log_2 p_i

  这个平均消息量就是消息熵。因为和热力学中描述热力学熵的玻耳兹曼公式形式一样,所以也称为“熵”。

  如果两个系统具有同样大的消息量,如一篇用不同文字写的同一文章,由于是所有元素消息量的加和,那么中文文章应用的汉字就比英文文章使用的字母要少。所以汉字印刷的文章要比其他应用总体数量少的字母印刷的文章要短。即使一个汉字占用两个字母的空间,汉字印刷的文章也要比英文字母印刷的用纸少。

  实际上每个字母和每个汉字在文章中出现的次数并不平均,因此实际数值并不如同上述,但上述计算是一个总体概念。使用书写单元越多的文字,每个单元所包含的讯息量越大。

  I(A)度量事件A发生所提供的信息量,称之为事件A的自信息,P(A)为事件A发生的概率。如果一个随机试验有N个可能的结果或一个随机消息有N个可能值,若它们出现的概率分别为p1,p2,…,pN,则这些事件的自信息的和:[H=-SUM(pi*log(pi)),i=1,2…N]称为熵。 如英语有26个字母,假如每个字母在文章中出现次数平均的话,每个字母的讯息量为

  I_e = -log_2 (1\26) = 4.7

  而汉字常用的有2500个,假如每个汉字在文章中出现次数平均的话,每个汉字的信息量为

  I_e = -log_2 (1\2500) = 11.3

  整个系统的平均消息量为

  H_s = sum_(i=1^n)p_i

  I_e = -sum_(i=1^n) p_i * log_2 p_i

生命科学
  生命体是一个开放的系统,时刻与外界进行着物质、能量、信息的交换,符合“耗散结构”,可以用熵来分析一个生命体从生长、衰老、病死的全过程,用“生命熵”来独立定义。
  生命熵的内容包含生命现象的时间序、空间结构序与功能序,生命熵变就直接反应这三个序的程度变化之和。


歡迎來到Bewise Inc.的世界,首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力,我們是提供專業刀具製造商,應對客戶高品質的刀具需求,我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求,我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質,這是現有相關技術無法比擬的,我們成功的滿足了各行各業的要求,包括:精密HSS DIN切削刀具、協助客戶設計刀具流程、DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計、超高硬度的切削刀具、醫療配件刀具設計、複合式再研磨機、PCD地板專用企口鑽石組合刀具、粉末造粒成型機、主機版專用頂級電桿、PCD V-Cut刀、捨棄式圓鋸片組、粉末成型機、主機版專用頂級電感、’汽車業刀具設計、電子產業鑽石刀具、木工產業鑽石刀具、銑刀與切斷複合再研磨機、銑刀與鑽頭複合再研磨機、銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計;從微細刀具到大型刀具;從小型生產到大型量產;全自動整合;我們的技術可提供您連續生產的效能,我們整體的服務及卓越的技術,恭迎您親自體驗!!

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Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS DIN Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end mill、disc milling cutter,Aerospace cutting tool、hss drill’Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Compound Sharpener’Milling cutter、INDUCTORS FOR PCD’CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool. INDUCTORS FOR PCD . POWDER FORMING MACHINE ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’POWDER FORMING MACHINE’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、Staple Cutter’PCD diamond cutter specialized in grooving floors’V-Cut PCD Circular Diamond Tipped Saw Blade with Indexable Insert’ PCD Diamond Tool’ Saw Blade with Indexable Insert’NAS tool、DIN or JIS tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills’end mill grinder’drill grinder’sharpener、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.

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ようこそBewise Inc.の世界へお越し下さいませ、先ず御目出度たいのは新たな

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弊社は専門なエンド・ミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ、

豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。

弊社は各領域に供給できる内容は:

(1)精密HSSエンド・ミルのR&D

(2)Carbide Cutting tools設計

(3)鎢鋼エンド・ミル設計

(4)航空エンド・ミル設計

(5)超高硬度エンド・ミル

(6)ダイヤモンド・エンド・ミル

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(8)自動車部品&材料加工向けエンド・ミル設計

弊社の製品の供給調達機能は:

(1)生活産業~ハイテク工業までのエンド・ミル設計

(2)ミクロ・エンド・ミル~大型エンド・ミル供給

(3)小Lot生産~大量発注対応供給

(4)オートメーション整備調達

(5)スポット対応~流れ生産対応

弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。

Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web www.tool-tool.com for more info.

碳氫化合物www.tool-tool.com

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碳氫化合物


音tīng,是由碳和氢两种元素组成的有机化合物称为碳氢化合物,又叫烃。它和氯、溴、氧等反应生成烃的衍生物。如甲烷和氯气在见光条件下反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷(四氯化碳)等衍生物。
  烃是化学家发明的字,就是用“碳”的声母加上“氢”的韵母合成一个字,用“碳”和“氢”两个字的内部结构组成字型,烃类是所有有机化合物的母体,可以说所有有机化合物都不过是用其他原子取代烃中某些原子的结果。
  烃可以分为:
  脂链烃 (烃分子中碳原子以开链结合)
  饱和烃 (甲烷)
  烷烃
  不饱和烃
  环烷烃
  烯烃与环烯烃与多烯烃(含双键,不稳定)
  炔烃与环炔烃与多炔烃(含三键,更不稳定)
  脂环烃 (环丙烷)
  芳香烃(苯及其同系物,萘、蒽等稠环芳香烃及其同系物,多环芳香烃及其同系物)
  所有的烃都是憎水的,即所有的烃都不溶于水
  石油和煤的主要成分都是烃
  参见:烷烃

碳氫油

本條例適用於碳氫油時─
“火水”(kerosene) 指以量計多於50%在不超逾攝氏240度的溫度下蒸餾的重質油; (由1986年第66號第31條增補)
“有標記油類”(marked oil) 指已加入訂明的標記及訂明的染色物質的輕質柴油; (由1996年第46號第31條代替)
“汽油”(motor spirit, petrol) 指適宜用作任何內燃機燃料的任何輕質油,但不包括飛機燃油; (由1991年第2號第10條代替)
“含鉛汽油”(leaded petrol) 的涵義與《空氣污染管制(汽車燃料)規例》(第311章,附屬法例)第2條中該詞的涵義相同; (由1991年第2號第10條增補。由1994年第19號第12條修訂)
“重質油”(heavy oil) 指輕質油以外的任何碳氫油; (由1986年第66號第31條代替)
“飛機燃油”(aircraft spirit) 指適宜並擬用作任何飛機的燃料的任何碳氫油; (由1991年第84號第2條修訂)
“無鉛汽油”(unleaded petrol) 的涵義與《空氣污染管制(汽車燃料)規例》(第311章,附屬法例)第2條中該詞的涵義相同; (由1991年第2號第10條增補。由1994年第19號第12條修訂)
“輕質油”(light oil) 指以量計不少於50%在不超逾攝氏185度的溫度下蒸餾的碳氫油,或不少於95%在不超逾攝氏240度的溫度下蒸餾,或按政府化驗師訂明的方式進行測試時在低於攝氏23度的溫度下會發出易燃蒸氣的碳氫油; (由1982年第189號法律公告修訂;由1996年第46號第31條修訂)
“輕質柴油”(light diesel oil),通常稱為“氣油”(gas oil),指以量計不多於50%在不超逾攝氏240度的溫度下蒸餾而多於50%在不超逾攝氏340度的溫度下蒸餾的重質油; (由1978年第44號第2條增補。由1982年第189號法律公告修訂)
“碳氫油”(hydrocarbon oil) 指石油、煤焦油,以及從煤、頁岩、泥煤或任何其他瀝青物質生產所得的油類,以及所有在攝氏15度的溫度和101千帕斯卡的壓力下處於液態的碳氫化合物,但作為任何沒有碳氫油常見特徵的貨品中的一種成分的任何碳氫化合物除外。 (由1989年第29號第8條代替)
(由1986年第66號第31條修訂)

Wikipedia - Hydrocarbon
In organic chemistry, a hydrocarbon is an organic compound consisting entirely of hydrogen and carbon. With relation to chemical terminology, aromatic hydrocarbons or arenes, alkanes, alkenes and alkyne-based compounds composed entirely of carbon or hydrogen are referred to as "pure" hydrocarbons, whereas other hydrocarbons with bonded compounds or impurities of sulfur or nitrogen, are referred to as "impure", and remain somewhat erroneously referred to as hydrocarbons.

Hydrocarbons are referred to as consisting of a "backbone" or "skeleton" composed entirely of carbon and hydrogen and other bonded compounds, and lack a functional group that generally facilitates combustion.

The majority of hydrocarbons found naturally occur in crude oil, where decomposed organic matter provides an abundance of carbon and hydrogen which, when bonded, can catenate to form seemingly limitless chains.

See also the fire section.

See also the compounds section.

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(2)Carbide Cutting tools設計

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(6)ダイヤモンド・エンド・ミル

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芳香烃www.tool-tool.com

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芳香烃的定义:
  芳香烃简称“芳烃”,通常指分子中含有苯环结构的碳氢化合物。是闭链类的一种。具有苯环基本结构,历史上早期发现的这类化合物多有芳香味道,所以称这些烃类物质为芳香烃,后来发现的不具有芳香味道的烃类也都统一沿用这种叫法。例如苯、萘等。苯的同系物的通式是CnH2n-6(n≥6)。
芳香族化合物在历史上指的是一类从植物胶里取得的具有芳香气味的物质,但目前已知的芳香族化合物中,大多数是没有香味的.因此,芳香这个词已经失去了原有的意义,只是由于习惯而沿用至今.

[编辑本段]

芳香烃的分类:
  根据结构的不同可分为三类:

  ①单环芳香烃,如苯的同系物

  ②稠环芳香烃,如萘、蒽、菲等;

  ③多环芳香烃,如联苯、三苯甲烷。

  主要来源于石油和煤焦油。芳香烃在有机化学工业里是最基本的原料。现代用的药物、炸药、染料,绝大多数是由芳香烃合成的。燃料、塑料、橡胶及糖精也用芳香烃为原料。

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芳香烃的来源:
  芳香烃主要来源于煤、焦油和石油。芳香烃不溶于水,溶于有机溶剂。芳香烃一般比水轻;沸点随分子量的增加而升高。芳香烃易起取代反应,在一定条件下也能起加成反应。如苯跟氯气在铁催化剂条件下生成氯苯和氯化氢,在光照下则发生加成反应生成六氯化苯(C6H6Cl6)。芳香烃主要用于制药、染料等工业。

  多环芳香烃的简介

  多环芳香烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAH),分子中含有两个或两个以上苯环结构的化合物,是最早被认识的化学致癌物。早在1775年英国外科医生Pott就提出打扫烟囱的童工,成年后多发阴囊癌,其原因就是燃煤烟尘颗粒穿过衣服擦入阴囊皮肤所致,实际上就是煤炱中的多环芳香烃所致。多环芳香烃也是最早在动物实验中获得成功的化学致癌物。1915年日本学者Yamagiwa 和Ichikawa,用煤焦油中的多环芳香烃所致。在五十年代以前多环芳香烃曾被认为是最主要的致癌因素,五十年代后各种不同类型的致癌物中之一类。 但从总的来说,它在致癌物中仍然有很重要的地位,因为至今它仍然是数量最多的一类致癌物,而且分布极广。空气、土壤、水体及植物中都有其存在,甚至在深达地层下五十米的石灰石中也分离出了3,4-苯并芘。在自然界,它主要存在于煤、石油、焦油和沥青中,也可以由含碳氢元素的化合物不完全燃烧产生。汽车、飞机及各种机动车辆所排出 的废气中和香烟的烟雾中均含有多种致癌性多环芳香烃。露天焚烧(失火、烧荒)可以产生多种多环芳香烃致癌物。烟熏、烘烤及焙焦的食品均可受到多环芳香烃的污染。

  致癌性多环芳香的类别

  目前已发现的致癌性多环芳香烃及其致癌性的衍生物已达400多种。按其化学结构基本上可分成苯环和杂环两类。

  苯环类多环芳香烃

  苯是单环芳香烃,它是多环芳香烃的母体。过去一直认为苯无致癌作用,近年来通过动物实验和临床观察,发现苯能抑制造血系统,长期接触高浓度的苯可引起白血病。1965年报道,由苯引起的急性与慢性白血病已达60例。

  三环芳香烃

  二环芳香烃不致癌,三环以上的多环芳香烃才有致癌性。三环芳香烃的两异构体蒽和菲都无致癌性。但它们的某些甲基衍生物有致癌性。例如,9,10-二甲基蒽、1,2,9,10-四甲基菲等都有致癌性。菲的环戊基衍生物有不少具有较强的致癌性,特别是15H-环戊并(a)菲的二甲基及三甲基衍生物具有强烈的致癌性。

  四环芳香烃有六个异构体,实验证明只有3,4-苯并菲有中等强度的致癌性,1,2-苯并蒽和屈有极弱的致癌性。它们的甲基衍生物中2-甲基-3,4-苯并菲是强致癌物。1,2-苯并蒽的许多甲基、烷基及多种其他取代基的衍生物都有一定的致癌性,如9,10-二甲基-1,2-苯并蒽是目前已知致癌性多环芳香烃中作用最快、活性最大的皮肤致癌物之一。

  屈可能是致癌活性较弱的致癌物,但它的衍生物中3-甲基屈及5-甲基屈具有强烈致癌作用。

  五环芳香烃

  五环芳香烃有十五个异构体,其中五个有致癌性。3,4-苯并芘为特强致癌物,1,2,5,6-二苯并蒽为强致癌物,1,2,3,4-二苯并菲为中强致癌物,1,2,7,8-二苯并蒽和1,2,5,6-二苯并菲为弱致癌物。

  六环芳香烃

  六环芳香烃的异构体比五环芳香烃的更多,但进行过致癌实验的仅十多种。其中3,4,8,9-二苯并芘是强致癌物,1,2,3,4-二苯并芘致癌性很强,3,4,9,10-二苯并芘及1,2,3,4-二苯并芘的7-甲基衍生物也有明显致癌作用,其余六环芳香烃无致癌作用或仅有弱的致癌性。

  七环以上的芳香烃研究得较少。

  其他多环芳香烃

  致癌性其他多环芳香烃还很多,现举例如下。

  芴类

  芴本身无致癌性,但其某些衍生物具有致癌性。

  例如,1,2,5,6-二苯并芴、1,2,7,8-二苯并芴和1,2,3,4-二苯并芴等已被证实具有一定的致癌性,如可使小鼠发生皮肤癌。2,3-苯并芴蒽和7,8-苯并芴蒽具有强致癌作用,对小鼠皮肤的致癌作用仅次于3,4-苯并芘。

  胆蒽类

  胆蒽具有较强的致癌性,它的许多甲基及其他烷基衍生物也具有较强的致癌性。例如3-甲基胆蒽是极强的致癌物,可致小鼠皮肤、宫颈、肺癌等癌症。在肠道,由细菌作用脱氧胆酸可转化为甲基胆蒽这一化学致癌物可能对人体有致癌作用。

  杂环类多环芳香烃

  多环芳香烃的环中碳原子被氮、氧、硫等原子取代而成的化合物为杂环多环芳香烃。杂环类多芳香烃中有一些化合物具有一定的致癌性。现以含氮苯稠杂环类举例如下。

  苯并吖淀

  蒽分子环中10位的碳原子被氮原子取代的化合物为吖淀。苯并(a)吖啶 、苯并(c)吖啶均无致癌性,它们的某些甲基衍生物却有致癌性。例如,8,10,12-三甲基苯并(a)吖啶和9,10,12-三甲基苯并(a)吖啶均为强致癌物,7,9-二甲基苯并(c)吖啶和7,10-二甲基苯并(c)吖啶均为极强的致癌物。后二者的致癌力比3-甲基胆蒽还强。

  二苯并吖啶

  二苯并吖啶中研究较多的有三个异构体,即二苯并(a,h)吖啶、及二苯并(c,h)吖啶,三者均有致癌性。二苯并(a,h)吖啶和二苯并(a,j)吖啶的某些烷基衍生物有致癌性,如二苯并(a,h)吖啶的8-乙基和14-正丁基衍生物有致癌性。

  咔唑是芴分子环中9位的碳原子被氮原子取代的化合物。它的一些单苯及双苯衍生物已有不少被证实有致癌性。例如7-H-二苯并(a,g)咔唑和7-H-二苯并(c,g)咔唑对小白鼠都有致癌作用。后者的N-甲基及N-乙基衍生物有弱的致癌活性。近年来又发现一些二氮杂苯并咔唑类化合物,也具有明显致癌物。其中11-氮杂-二苯并(c,i)咔唑及1-氮杂-二苯并(a,i)咔唑为中强致癌物。

  含氮苯稠杂环的致癌性是本世纪五十年代才开始研究的。这类化合物的致癌作用不像对多环芳香烃化合物研究得那样深入、广泛,而且大多数缺乏对人致癌充分证据。这类化合物广泛分布于自然界,不少是植物中的生物碱和其他生物物质,很多还是人工合成的药物。因此,利用这些化合物时应加注意。

  芳香族化合物并不是所有的芳香族化合物都是有芳香味道,因为最开始化学界在研究和接触这类物质是从一些染料,一些有香味的花草中得知有这些物质,所以才叫芳香族。


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BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web www.tool-tool.com for more info.

数控车削检测原理及检测环境www.tool-tool.com

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一、问题的提出   

  CNC车削加工的精密化和复杂化的发展趋势,给生产加工中的测量带来很多现实问题。如许多零件由于尺寸自身的原因,必须采用破检测量法,一方面造成破检零件的报废,另一方面破检零件的尺寸并不能代表批生产零件的实际尺寸,使破检测量法在实际生产加工中显得意义不大;由于零件测量面太小或是内型尺寸等原因,造成用测量机等专用测量仪器也检测不到;由于受到测量环境的限制或缺少专用的测量机等测量仪器,零件的尺寸无法测量;实际生产加工中,不可能每件零件提交测量,即不能百分之百检查。   

  上述情况给实际生产带来了严重的影响,需要针对以上情况,提出一种新的测量方法。关联尺寸检测法就是检测一把刀具连续加工得到的一组尺寸其中一个或几个尺寸,来判定其他尺寸的一种检测方法。

   二、关联尺寸检测原理分析   

  CNC车削加工中,在理想状态(不考虑机床定位误差、刀尖半径R、刀具磨损、对刀误差等外界因素),在一切加工条件相同的情况下(切削速度、切深、进给量等),一把刀具连续加工所形成的关联尺寸的误差(与程序基本尺寸的偏差)取决于刀尖高度所引起的误差。

   三、刀尖高度偏差d   

  刀尖高度偏差d是产生零件尺寸误差的主要原因。但是通过调整d的大小,可以控制尺寸误差,并且还可以计算出尺寸误差值。刀尖高度偏差对零件尺寸误差的影响,可计算出当刀尖高度偏差控制在什么范围内,其造成的尺寸误差可以忽略不计。

   四、关联尺寸的确定   

  关联尺寸是指在刀具连续加工过程中产生的一系列尺寸,可以是型面尺寸,也可以是型面尺寸与直径尺寸的混合尺寸。   

  在关联尺寸中,有一个或几个尺寸的公差相对较严;测量方便的尺寸称为基准尺寸,它作为判断其他尺寸的基准。   

  基准尺寸是测量其他尺寸的基准,其选择的原则:公差相对较严。因为在实际的加工过程中,除了可控的因素外(刀尖R、车床的定位精度、刀尖高度),还应为一些由意外因素造成的误差留些余地,方便测量。   

  尽量避免用型面尺寸作为基准尺寸。   

  基准尺寸尽可能多。

  五、测量的硬件环境——机床   

  首先,关联尺寸检测法的原理要求零件的加工要在CNC环境下,并且必须在理想状态下进行。所以对数控车床的精度要求很高。因为CNC环境是保证加工在一个稳定的环境中(包括转速、进给量),且保证所有关联尺寸是连续加工获得的。

  其次,CNC是计算机程序控制,可以进行无误差理想状态的模拟加工,来验证加工零件的理想状态。高精度是保证尺寸误差中最大可能减少机床原因而造成的误差,特别是Z方向,以至于可以不考虑机床的本身误差。所以在选择CNC车床时应根据零件加工精度选择重复定位精度高,且具有位置检测反馈装置的CNC机床(全闭环)。   

  高质量的可转位刀具的选择   

  加工刀具在关联尺寸检测法中的地位也非常重要。刀具的材料、几何尺寸、以及刚性都会对加工产生影响。特别是刀具的耐磨性,在先进的加工工艺中,为了保证零件的高精度和低表面粗糙度值,通常采用较高的切削速度和较小的进给量,而在刀具连续加工的行程中,要求刀具的磨损量要很小,达到可忽略不计的情况,这样给刀具的耐磨性提出了较高的要求。另外,刀尖圆弧半径R在加工中的影响也不容忽视。对于所有关联尺寸是直径尺寸的零件,刀尖圆角R是否标准,对尺寸没有影响。但对于有型面的尺寸,圆角R是否标准,对尺寸有很大的影响。手工磨削的刀具,刀尖R没有一个固定的尺寸,并且刀具磨损重修后的R和初始R很难一致;而可转位刀片,由于是系列化生产,刀尖R的公差控制在很小的范围内,一般都只有±0.02mm,并且R尺寸作为刀片的基本参数一般都明确地表示在刀片说明书上,给加工带来很大的方便。所以必须选用高质量的可转位刀片。   

  刀具的材质,几何角度在关联尺寸加工中也有很大的关系:

  (1)别是针对不同的被加工材料应根据它的可切削性,热处理状态,以及工艺安排来选择加工刀片。而材料的可切削性并不是材料的一般释义或标准性能,通常与加工条件,工序难易程度联系在一起。比如不锈钢在加工中随着直径的改变就有一些特性出现:断屑困难,较高的切削力以及产生切屑瘤和较大的加工硬化趋向。所以对于加工固溶状态的不锈钢,应选择锋利切屑刃,正前角槽型,开放式的断屑槽,强化的切屑刃和必须具有大的、设置很好的支撑面以及具有很好稳定性的刀片。

  (2)为了保证刀具在相对宽阔的区域内加工,使切屑能轻松脱离加工区,而不对加工造成诸如:切屑堵塞,划伤加工表面等问题,所以对刀片的断屑槽型也要进行精心选择。   

  G41、G42、G96功能的应用

  关联尺寸检测法的原理还要求,零件的加工状态要一致。并且还要消除刀尖半径R对加工的影响,所以必须选用具有G41(刀具左偏半径补偿),G42(刀具右偏半径补偿),G96(恒定切削速度)功能的高性能CNC车床。   

  在直线和型面尺寸构成的关联尺寸中,由于存在刀尖R,在加工中会出现由于刀尖R而造成的误差,称为刀尖R误差。   

  由于在加工型面时,切削点不断地变化,而在程序编制中是以设定的程序切削点来编制程序。在加工直线段时,实际切削点与程序设定的切削点重合,不会出现刀尖R误差。但在加工型面时,实际切削点与设定切削点不重合,并且不断变化,所以造成型面尺寸失真。而要消除刀尖R误差必须经大量的计算且连续补偿。G41、G42的功能就是对刀尖R所造成的误差实行计算机连续补偿。   

  为了保证刀具在加工中的状态一致,要求加工参数也要一致。而切削速度就是一个很重要的参数。实验表明:直径差在20~20mm的范围内,在其他切削参数相同的情况下,转数相同(切削速度不同),偏离基本尺寸误差可达0.01~0.02mm以上。

  六、测量的软件环境   

  实行关联尺寸检测法的加工基础是:CNC程序合格。   

  判定程序是否合格,可以用CNC机床控制系统的图形模拟功能或者专用的程序检测软件,如:EDSVeri cut程序检测软件。   

  程序中零件基本尺寸的确定。   

  程序中表示的零件尺寸是零件在理想状态下的尺寸,是没有加工误差的。但实际加工并非如此,所以程序中零件基本尺寸的确定就很重要。

  程序中零件基本尺寸确定原则:

  (1)程序中零件的基本尺寸应是零件的中间尺寸。如:图纸尺寸为f20-0.12,程序中零件的基本尺寸就为f19.94。

  (2)序中零件的基本尺寸应与其他的基本尺寸相协调。

  (3)程序中零件的基本尺寸应根据刀尖高度偏差d和对刀基准圆的大小做相应的调整。   

  七、工艺安排   

  通过试切,控制刀尖高度偏差d。   

  选择合理的加工参数。   

  安排合理的加工路线。对于被加工材料属于铜、铝合金等有色金属,在精加工结束后,安排一道无余量加工(空走刀)工序。对于合金钢等普通材料精加工后,可根据具体情况来决定无余量加工工序。选择正确的冷却方式。冷却必须充分,建议不采用干切加工。排屑不好,加工区域狭窄时,宜采用中心冷却方式(程序代码:M7)。


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