20122013年中国浸酚醛树脂石墨市场竞争分析报告

『壹』 天然石墨用作锂离子电池负极材料的研究

沈万慈 李新禄 邹麟 康飞宇 郑永平

（清华大学材料科学与工程系，新型炭材料研究室，北京 100084）

摘要 中国具有丰富的天然石墨资源，对天然石墨进行改性处理以应用到高能锂离子电池中是中国石墨产业升级的有效途径之一。对高纯微晶石墨进行了整形和表面包覆碳膜的处理，首次循环效率提高至89.9%，循环稳定性也得到了明显改善。试验表明，表面包覆的微晶石墨是一种优良的锂离子二次电池复合负极材料。采用H₂SO₄-GIC石墨层间化合物技术对鳞片石墨进行预膨胀处理，在石墨颗粒内形成亚微米-纳米空隙，提高了石墨制品的放电容量、快速充放电能力及循环寿命，特别适用于高能锂离子电池的发展要求^［1～11］。

关键词 天然石墨；表面包覆；预膨胀；负极材料；锂离子电池。

第一作者简介：沈万慈，清华大学材料科学与工程系教授，长期从事石墨和新碳材料的研究和开发。E-mail：[email protected]。

一、前言

中国石墨产品可分为鳞片石墨和微晶石墨两大类，鳞片石墨是指石墨晶质大于1μm，层片结构发达，但原矿品位低，一般含碳量在10%以下；微晶石墨又称为无定形石墨、隐晶石墨、土状石墨，晶质小于1μm，其特点在于由小晶粒团聚而成为聚晶体，原矿品位高，一般含碳量在50%以上，郴州鲁塘矿矿石含碳量达到80%以上。

微晶石墨用作锂离子电池的负极材料具有较高的嵌锂容量和循环稳定性，并且资源丰富、价格低廉，对天然微晶石墨进行改性处理以应用到高能锂离子电池中是中国石墨产业升级的有效途径之一。同样，鳞片石墨也可以用于锂离子电池的负极材料，但是必须要解决石墨在储电过程中的胀缩问题，否则它会直接影响电池的使用寿命。

二、微晶石墨的整形

微晶石墨颗粒内部是由许许多多取向无序的晶粒组成的，因此在微晶石墨球形化的过程中，极易产生粉碎现象，大多数颗粒被粉碎成10μm以下的细小颗粒。这些细小颗粒对石墨的负极性能是不利的。锂离子电池用天然石墨要求比表面积小、振实密度高、颗粒均匀，以提高其负极性能，这就要求颗粒粒度分布窄、表面光洁、球形度高。天然石墨必须经过粉体深加工，使其达到锂离子电池的使用要求，然而，通过普通机械粉碎方式很难达到这些要求。本文以化学法提纯后的微晶石墨为原料（其纯度C≥99.5%），对搅拌磨系统的微晶石墨整形效果进行了研究。表1是本研究中使用的微晶石墨的碳含量和粒度。

图2 GICs处理后循环性能

四、鳞片石墨用于锂离子电池负极材料

项目组在研究将天然鳞片石墨用作负极材料时，发现天然石墨由于石墨化程度高，其充放电容量要比人工制造的中间相炭微球（MCMB）高。MCMB容量在300 mA·h左右，而鳞片石墨为340 mA·h左右。但考虑循环性能时，鳞片石墨负极要差，多次充放电后，容量损失大。究其原因，主要是充放电时石墨晶体有10% 左右的涨缩量，鳞片石墨集中在一个方向上的多次涨缩使得负极膜损坏，造成性能下降。针对这一问题，本研究提出用石墨层间化合物（GICs）原理处理，在石墨颗粒内形成微米-纳米空隙，预制晶格涨缩空间，以提高循环性能。此项技术的关键在于缓慢有序的脱插，使插入物气体的逸出只在石墨内造成微米-纳米级的孔隙，而不能发生明显的体积膨胀，通常采用H₂SO₄-GIC、MCl_x-GICs或其他受主型GICs，在100～300℃低温的条件下经12～72 h的缓和脱插处理，而后对脱插后的石墨微粉进行微粒表面改性，包覆处理，制成负极材料。这样制得的负极材料既有鳞片石墨的高容量，又具有良好的循环性能（图2）。目前产品在电池上已进行产品性能检测。

五、总结与展望

我国锂离子电池产业仍将保持年平均30%以上的增长速度，2005年国内小型锂离子电池全年产量超过10亿只，石墨负极材料年需求量为5000～10000 t，世界需求量在2×10⁴t左右，而目前供应量缺口很大。随着电动汽车的迅速发展，锂电池负极材料的需求将更加旺盛。

鉴于天然石墨资源丰富、价格低廉，并且具有较高的嵌锂容量，对天然微晶石墨进行改性处理以应用到高能锂离子电池中是国内石墨产业升级的有效途径之一。综合考虑造价和性能，在锂离子电池负极材料中天然石墨最具发展潜力，但是石墨存在着一些有待解决的问题，如首次循环的不可逆容量损失、循环稳定性等问题。天然石墨改性技术的不断发展，包括球形化处理、表面包覆树脂、插层/脱插的微膨化处理等，提高了石墨制品的放电容量、快速充放电能力、循环寿命等，改性天然石墨将成为高能锂离子电池负极的首选材料。

参考文献和资料

［1］何明，盖国胜，沈万慈，等.制粉工艺对天然微晶石墨锂离子阳极材料结构与性能的影响.电池，2002，32（4）：197-200

［2］何明，陈湘彪，康飞宇，等.树脂炭包覆微晶石墨的制备及其电化学性能.电池，2003，33（5）：281-284

［3］陈湘彪，刘旋，沈万慈.包覆鳞片石墨嵌锂行为的研究.电池，2004，34（6）：394-396

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［5］沈万慈，等.一种锂离子电池石墨阳极膜制品及其制备方法和应用.专利号：ZL 97 1 21933.8

［6］沈万慈，等.炭包覆石墨微粉的制备方法.专利号：ZL 02125715.9

［7］Andersson A M，Abraham D P，Haasch R，et al.Surface characterization of electrodes from high power lithium-ion batteries.J.Electrochem.Soc.，2002，149（10）：A1358-1369

［8］Broussely M.Recent developments on lithium ion batteries at SAFT.J.Power Sources，1999，81/82：140-143

［9］张万红，岳敏.锂离子动力电池及其负极材料的研究现状及发展方向.新材料产业，2006，9：54-59

［10］张世超.锂离子电池关键材料产业技术现状与发展趋势新材料产业.新材料产业，2006，3：32-36

［11］董建，周伟，刘旋，等.微晶石墨作为阳极材料对二次锂离子电池电化学性能的影响.炭素技术，1999，（1）：1-6

An Investigation on Natural Graphite Used as an Anode Materials for Lithium-ion Batteries

Shen Wanci，Li Xinlu，Zou Lin，Kang Feiyu，Zheng Yongping

（The Laboratory of New Carbon Materials，Department of Material Science and Engineering，Tsinghua University，Beijing 100084，China）

Abstract：The resource of natural graphite is rich in China.It will be an effective way to upgrade national graphite instry if natural graphite after modification may be used in lithium ion battery.In the research，microcrystalline graphite with high purity was sphericalized and coated with a carbon film on the surface.The initial cycle efficiency was improved to be 89.9% and the cycle stability was remarkably improved.The experi ments proved that microcrystalline graphite with carbon coating was an excellent anode material for lithium-ion battery.In addition，H₂SO₄-GIC technique was used to prepare the natural flake graphite powder with mild-exfoliation.It was found that sub-micro and nano pores formed in the graphite samples，that improved the reversible capacity，rate capacity and cycle life.The proct meet well the requirement of lithium-ion battery.

Key word：natural graphite，surface coating，mild-exfoliation，anode material，lithium-ion battery.

『贰』 哪里有权威预测报告 市场分析报告 行业研究报告 企业竞争情报 商业数据 区域报告呢

筷子的神力

思考：把一根筷子插入装着米的杯子中，然后将筷子上提，筷子会把米和杯子提
起吗？

材料：塑料杯一个、米一杯、竹筷子一根

操作：

1、将米倒满塑料杯。

2、用手将杯子里的米按一按。

3、用手按住米，从手指缝间插入筷子。

4、用手轻轻提起筷子，杯子和米一起被提起来了。

讲解：

由于杯内米粒之间的挤压，使杯内的空气被挤出来，杯子外面的压力大于杯内的
压力，使筷子和米粒之间紧紧地结合在一起，所以筷子就能将成米的杯子提起来。

瓶子赛跑

思考：装有沙子和装有水的两个同等重量的瓶子从一个高度滚下来，谁先到达终
点？

材料：同等大小、重量相等的瓶子两个、沙子、水、长方形木板一块、两本厚书

操作：

1、用长方形木板和两本书达成一个斜坡

2、将水倒入另一个瓶子中，将沙子倒入瓶子中

3、把两只瓶子放在木板上，在同一起始高度让两只瓶子同时向下滚动

4、装水的瓶子比装沙子的瓶子提前到达终点

讲解：

沙子对瓶子内壁的摩擦比水对瓶子内壁的摩擦要大得多，而且沙子之间还会有摩
擦，因此它的下滑速度比装水的瓶子要慢。

创造：将瓶子里的物质换一换，再让它们比比赛吧！

带电的报纸

思考：不用胶水、胶布等粘合的东西，报纸就能贴在墙上掉不下来。你知道这是
为什么吗？

材料：1支铅笔；1张报纸。

步骤：

1. 展开报纸，把报纸平铺在墙上。

2. 用铅笔的侧面迅速地在报纸上摩擦几下后，报纸就像粘在墙上一样掉不下来
了。

3. 掀起报纸的一角，然后松手，被掀起的角会被墙壁吸回去。

4. 把报纸慢慢地从墙上揭下来，注意倾听静电的声音。

说明：

1. 摩擦铅笔，使报纸带电。

2. 带电的报纸被吸到了墙。

3. 当屋子里的空气干燥（尤其是在冬天），如果你把报纸从墙上揭下来，就会
听到静电的劈啪声。

创造：请试一试，还有什么物品能不用粘和剂，而用静电粘在墙上

胡椒粉与盐巴的分离

思考：不小心将厨房的佐料：胡椒粉与盐巴混在了一起，用什么方法将他们分离
开呢？

材料：胡椒粉、盐巴、塑料汤勺、小盘子

操作：

1、将盐巴与胡椒粉相混在一起。

2、用筷子搅拌均匀。

3、塑料汤勺在衣服上摩擦后放在盐巴与胡椒粉的上方。

4、胡椒粉先粘附在汤勺上。

5、将塑料汤勺稍微向下移动一下。

6、盐巴后粘附在汤勺上。

讲解：

胡椒粉比盐巴早被静电吸附的原因，是因为它的重量比盐巴轻。

创造：

你能用这种方法将其他混合的原料分离吗？

带电的气球

思考：两个气球什么情况下会相互吸引, 什么情况下会相互排斥?

材料：打好气的气球2个、线绳1根、硬纸板1张

操作：

1 将两个气球分别充气并在口上打结。

2 用线将两个气球连接起来。

3 用气球在头发（或者羊毛衫）上摩擦。

4 提起线绳的中间部位，两个气球立刻分开了。

5 将硬纸板放在两个气球之间，气球上的电使它们被吸引到纸板上。

讲解：

1 一个气球上的电排斥另一个气球上的电。

2 两个气球上的电使它们被吸引到纸板上。

创造：你能用其它小实验说明气球带电吗？

可爱的浮水印

思考：宣纸上漂亮的图案不是画出来的，是怎样制作出来的？

材料：脸盆1个、宣纸1-2张、筷子1支、棉花棒1根、墨汁1瓶、水（约半盆）

操作：

1、在脸盆里倒入半盆水，用蘸了墨汁的筷子轻轻碰触水面，即可看到墨汁在水
面上扩展成一个圆形。

2、拿棉花棒在头皮上摩擦二、三下。

3、然后轻碰墨汁圆形图案的圆心处，看看有什么现象。

4、把书法用纸轻轻覆盖在水面上，然后缓缓拿起，纸上印出什么图案呢？

讲解：

1、棉花棒碰触时，墨汁会被扩展成一个不规则的圆圈图形。

2、棉花棒在头皮上摩擦所涂上的少量油，就会影响水分子互相拉引的力量。

3、水印会呈现不规则的同心圆图形。

创造：

试试其他的方法，改变水面上墨汁的图形。

分合的水流

思考：多股的水流用手一抹，竟变成一股水流这是为什么呢？

材料：铁罐盒一个、锥子、水

操作：

1、在空的铁罐盒底部用一根钉子在上面钻5个小孔（小孔间隔只在5毫米左
右）。

2、将罐内盛满水，水是分成5股从5个小孔中流出的。

3、用大拇指和食指将这些水流捻合在一起。

4、手拿开后，5股水就会合成一股。

5、如果你用手再擦一下罐上的小孔，水就又会重新变成5股。

讲解：

水的表面张力使水流进行分、合。

漂浮的针

思考：针为什么会浮在水面上？

材料：一碗水、针、叉子、液体清洁剂

操作：

1、在杯子里倒一杯清水

2、用一个叉子，小心地把一根针放到水的表面

2、慢慢地移出叉子，针将会浮在水面上

3、向水里滴一滴清洁剂，针就沉下去了

讲解：

1、是水的表面张力支撑住了针，使之不会沉下。表面张力是水分子形成的内聚
性的连接。这种内聚性的连接是由于某一部分的分子被吸引到一起，分子间相互挤压，
形成一层薄膜。这层薄膜被称做表面张力，它可以托住原本应该沉下的物体。

2、清洁剂降低了表面张力，针就浮不住了。

说明：针有危险，请家长帮助操作。

神奇的牙签

思考：放在水里的牙签，会随着放在水里的方糖游动，还是随着放在水里的肥皂
游动？

材料：牙签、一盆清水、肥皂、方糖

操作：

1. 把牙签小心地放在水面上。

2. 把方糖放入水盆中离牙签较远的地方。牙签会向方糖方向移动。

3. 换一盆水，把牙签小心地放在水面上，现在把肥皂放入水盆中离牙签较近的
地方。牙签会远离肥皂。

讲解：

当你把方糖放入水盆的中心时，方糖会吸收一些水分，所以会有很小的水流往方
糖的方向流，而牙签也跟着水流移动。但是，当你把肥皂投入水盆中时，水盆边的表面
张力比较强，所以会把牙签向外拉。

创造：请你试一试，如果将糖和肥皂换成其它物质，牙签会向哪个方向游去

有孔纸片托水

思考：有孔的纸为什么能拖住水?

材料：瓶子一个、大头针一个、纸片一张，有色水一满杯

操作：

1、在空瓶内盛满有色水。

2、用大头针在白纸上扎许多孔。

3、把有孔纸片盖住瓶口。

4、用手压着纸片，将瓶倒转，使瓶口朝下。

5、将手轻轻移开，纸片纹丝不动地盖住瓶口，而且水也未从孔中流出来。

讲解：

薄纸片能托起瓶中的水，是因为大气压强作用于纸片上，产生了向上的托力。小
孔不会漏出水来，是因为水有表面张力，水在纸的表面形成水的薄膜，使水不会漏出
来。这如同布做的雨伞，布虽然有很多小孔，仍然不会漏雨一样。

手绢的秘密

思考：在水龙头下把手帕撑开摊平，打开水龙头，水是不是透过手帕而流下去呢
？

材料：玻璃杯1个、手帕1条、橡皮筋1条

流程：

1、 把手帕盖住杯口，用橡皮筋绑紧。

2、 让水冲在手帕上。

3、 水流进杯子里约七、八分满后关闭水龙头。

4、 杯口朝下，把杯子迅速倒转过来。

说明：

1、 从杯子上面冲水时，水会透过手帕流入杯内。

2、 杯子倒转过来时，由于大气压力的关系，水不会流出来。

延伸：

如果盖住杯口手帕的布料不同（例如棉布或是毛巾、麻布），水的进出情形会怎
样呢？

掉不下去的塑料垫板

思考：盛水的杯子上覆盖垫板，杯口朝下时，垫板会掉下来吗？

材料：玻璃杯两个、水、塑料板一块

操作：

1. 将玻璃杯里装满水。

2. 用垫板盖好杯口。

3. 一只手扶杯子、另一只手按住垫板。

4. 用手扶住，将杯口翻转过来，使杯口朝下。

5. 扶着垫板的手轻轻放开，垫板不会掉下来。

讲解：

垫板覆盖在盛水的杯子口上，因为杯外空气压力比较大，垫板就不会掉下来。

创造：

如果杯子里的水不满、或没有水塑料板会怎样，请你试一试?

蜡烛吹不灭

思考：用力吹燃烧的蜡烛，却怎么也吹不灭。你知道怎样做到这一点吗？

材料：1根蜡烛、火柴、1个小漏斗、1个平盘

操作：

1. 点燃蜡烛，并固定在平盘上。

2. 使漏斗的宽口正对着蜡烛的火焰，从漏斗的小口对着火焰用力吹气。

3. 使漏斗的小口正对着蜡烛的火焰，从漏斗的宽口对着火焰用力吹气。

讲解：

1. 这样吹气时，火苗将斜向漏斗的宽口端，并不容易被吹灭。如果从漏斗的宽
口端吹气，蜡烛将很容易被熄灭。

2. 吹出的气体从细口到宽口时，逐渐疏散，气压减弱。这时，漏斗宽口周围的
气体由于气压较强，将涌入漏斗的宽口内。因此，蜡烛的火焰也会涌向漏斗的宽口处。

注意：注意蜡烛燃烧时的安全。

蜡烛抽水机

思考：你知道抽水机是怎样将水抽出来的吗？

材料：玻璃杯、蜡烛、比玻璃杯口稍大的硬纸片、塑料管、凡士林少许、火柴、
水半杯

操作：

1、先将塑料管折成门框形，一头穿过硬纸片

2、再把两只玻璃杯一左一右放在桌子上

3、将蜡烛点然后固定在左边玻璃杯底部，同时将水注入右边玻璃杯中

4、在放蜡烛的杯子口涂一些凡士林，再用穿有塑料管的硬纸片盖上，并使塑料
管的另一头没入右边杯子水中。

5、水从右边流入左边的杯子中

讲解：蜡烛燃烧用去了左边杯中的氧气，瓶中气压降低，右边杯压力使水向左杯
流动，直到两杯水面承受的压力相等为止。到那时左杯水面高于右杯水面。

注意：蜡烛点然后固定在左边玻璃杯底部时注意安全，小心烧手

瓶内吹气球

思考：瓶内吹起的气球，为什么松开气球口，气球不会变小？

材料：大口玻璃瓶，吸管两根：红色和绿色、气球一个、气筒

操作：

1、用改锥事先在瓶盖上打两个孔，在孔上插上两根吸管：红色和绿色

2、在红色的吸管上扎上一个气球

3、将瓶盖盖在瓶口上

4、用气筒打红吸管处将气球打大

5、将红色吸管放开气球立刻变小

6、用气筒再打红吸管处将气球打大

7、迅速捏紧红吸管和绿吸管两个管口

8、放开红色吸管口，气球没有变小

讲解：当红色吸管松开时，由于气球的橡皮膜收缩，气球也开始收缩。可是气球
体积缩小后，瓶内其他部分的空气体积就扩大了，而绿管是封闭的，结果瓶内空气压力
要降低--甚至低于气球内的压力，这时气球不会再继续缩小了。

能抓住气球的杯子

思考：你会用一个小杯子轻轻倒扣在气球球面上，然后把气球吸起来吗？

材料：气球1～2个、塑料杯1～2个、暖水瓶1个、热水少许

流程：

1、 对气球吹气并且绑好

2、 将热水（约70℃）倒入杯中约多半杯

3、 热水在杯中停留20秒后，把水倒出来

4、 立即将杯口紧密地倒扣在气球上

5 、轻轻把杯子连同气球一块提起

说明：

1、杯子直接倒扣在气球上，是无法把气球吸起来的。

2、用热水处理过的杯子，因为杯子内的空气渐渐冷却，压力变小，因此可以把
气球吸起来。

延伸：

小朋友，请你想一想还有什么办法可以把气球吸起来？

会吸水的杯子

思考：用玻璃杯罩住燃烧中的蜡烛，烛火熄灭后，杯子内有什么变化呢？

材料：玻璃杯（比蜡烛高）1个、蜡烛1支、平底盘子1个、打火机1个、水若干

操作：

1. 点燃蜡烛，在盘子中央滴几滴蜡油，以便固定蜡烛。

2. 在盘子中注入约1厘米高的水。

3. 用玻璃杯倒扣在蜡烛上

4. 观察蜡烛燃烧情形以及盘子里水位的变化

讲解：

1. 玻璃杯里的空气（氧气）被消耗光后，烛火就熄灭了。

2. 烛火熄灭后，杯子里的水位会渐渐上升。

创造：

你能用排空的容器自动收集其它溶液吗？

会吃鸡蛋的瓶子

思考：为什么，鸡蛋能从比自己小的瓶子口进去？

材料：熟鸡蛋1个、细口瓶1个、纸片若干、火柴1盒

操作：

1、 熟蛋剥去蛋壳。

2、 将纸片撕成长条状。

3、 将纸条点燃后仍到瓶子中。

4、 等火一熄，立刻把鸡蛋扣到瓶口，并立即将手移开。

讲解：

1、 纸片刚烧过时，瓶子是热热的。

2、 鸡蛋扣在瓶口后，瓶子内的温度渐渐降低，瓶内的压力变小，瓶子外的压力
大，就会把鸡蛋挤压到瓶子内。

创造：当瓶子中气体的压力大于瓶子外面的压力时，瓶子会发生什么变化？

瓶子瘪了

思考：你能不用手，把塑料瓶子弄瘪吗？

材料：水杯2个、温开水1杯、矿泉水瓶1个

操作：

1. 将温开水到入瓶子，用手摸摸瓶子，是否感觉到热。

2. 把瓶子中的温开水再倒出来，并迅速盖紧瓶子盖。

3. 观察瓶子慢慢的瘪了。

讲解：

1. 加热瓶子里的空气，使它压力降低。

2. 由于瓶子外的空气比瓶子内的空气压力大，所以把瓶子压瘪了。

创造：

如果瓶子里气体的压力比瓶子外空气的压力大，瓶子会变成生么样子？

会跳远的乒乓球

思考：乒乓球放在高脚杯中，你怎样吹气，球才会跳出杯子呢？

材料：高脚杯2个、乒乓球1个

操作：

1 把两个高脚杯并排放置

2 将乒乓球放在第一个杯子中。

3 从不同角度吹气，看看乒乓球有什么状况：对着球的侧面吹气；对着球的上方
吹气

讲解：

1、向球的侧面吹气，乒乓球不容易跳到第二个杯子里去（或跳出来）

2、向球的上方吹气，上方压力变小，乒乓球会浮起来，继续吹，就跳入第二个
杯子去了

创造：换个新方法也能让乒乓球跳到下一个杯子里

会吹泡泡的瓶子

思考：你知道瓶子是怎样吹泡泡的吗？

材料：饮料瓶1个、冷热水各1杯、彩色水一杯、大盘子1个、橡皮泥1块、吸管若
干

操作：

1 将吸管逐一连接，形成长管（连接口用胶带封好）。

2 将吸管放入瓶中，并用橡皮泥密封住瓶口，然后把瓶子放置在盘子中。

3 弯曲吸管，使吸管另一端进入有色水的玻璃杯中。

4 向瓶子壁上浇热水，杯子中的吸管会排放大量气泡。

5 向瓶子壁上浇冷水。

6 玻璃杯中的水会经过吸管流入瓶中。

讲解：

1 因为塑料瓶很薄，于是热可以穿过瓶壁，进入瓶子中的空气里。

2 瓶子中的空气受热后会膨胀。

3 水中的气泡就是空气膨胀时，被挤出瓶子的空气。

4 瓶子中的空气遇冷时收缩。

5 瓶子中的空气收缩时，水便占据了剩余的空间。

创造：瓶子盖太紧时，你知道如何用最好的方法打开它吗？

自己会走路的杯子

思考：杯子没有腿，它是怎样从上面走下来的

材料：杯子一个、蜡烛、火柴、玻璃、两本书、水

操作：

1、用一块玻璃板，放在水里浸一下

2、玻璃一头放在桌子上，另一头用几本书垫起来（高度约5厘米）

3、拿一个玻璃杯，杯口沾些水，倒扣在玻璃板上。

4、用点燃的蜡烛去烧杯子的底部，玻璃杯会自己缓缓地向下走去。

讲解：

当烛火烧杯底时，杯内的空气渐渐变热膨胀，要往外挤，但是，杯口是倒扣着
的，又有一层水将杯口封闭，热空气

跑不出来，只能把杯子顶起一点儿，在自身重量的作用下，就自己下滑了。

纸杯旋转灯

思考：蜡烛纸杯灯为什么会转动？

材料：纸杯2个、牙签1支、蜡烛1支、胶带1卷、绳子1根、剪刀1把

操作：

1、取一纸杯，在杯身对称处各剪开一个方形大口，在杯底固定上蜡烛，作为灯
的底座。

2、另一个纸杯则在杯身约等距离位置剪出三四个长方形的扇叶，在杯底中央处
穿上绳子，并用牙签棒固定，作为灯的上座。

3、将两个纸杯上下对口用胶带贴好固定。

4、点上蜡烛，拉起绳子，看看有什么现象产生。

讲解：

1、蜡烛燃烧的时候，火焰尖端多呈朝上的方向。

2、空气受热会上升，然后沿着上方纸杯的扇叶口流动，因而造成旋转的现象。

创造：

你能让蜡烛纸杯灯向相反的方向转动吗？

注意：

注意蜡烛燃烧时的安全！

飞行的塑料袋

思考：在没有风吹的情况下，塑料袋为什么会在天上飞行？

材料：塑料袋（轻便的）、吹风机1个

操作：

1. 打开塑料袋，倒置。将吹风机伸入塑料袋，并打开热气开关。

2. 几秒钟后，关闭吹风机并拿开。

3. 松开手，塑料袋会飘起来。

讲解：

1. 热气轻，向上升，使塑料袋也向上升。

2. 热能使物体飞起来，因为热气是上升的。当空气受热并且上升时，热气便通
过"对流"向上运动。从取暖器散发的热温暖整个房间，也是借助于"对流"。

创造：

你能试着制作一个简易的热气球吗？

空气的质量

思考：你们知道吗，空气也是有质量的。怎样证明空气也有质量呢？

材料：1架天平、2只一样重的气球、打气筒

操作：

1. 把两只气球分别放在天平的两端，天平保持平衡。

2. 拿起另一只气球，给气球打气并将气球口系紧。

3. 将打起气的气球放到天平的一端，没打气的气球放到天平的另一端，观察天
平的变化

讲解：

1. 两只气球在打气前，质量相等，因此天平保持平衡。

2. 打气后的气球增加了气球内空气的质量，因此，天平偏向打气后的气球一
端。

3. 如果是带有指针刻度的天平，就能测出空气的质量数

创造：你能用其它方法称一下空气的质量吗？

云的形成

思考：你知道天空中的云是怎么形成的吗？

材料：冷水1杯、剪刀或锥子1把、火柴1盒、吸管1支、橡皮泥1块、玻璃瓶（带
可旋转盖）

操作：

1 在瓶子盖上戳个洞，在洞中插入吸管，并用橡皮泥将吸管周围密封。

2 在瓶子中倒入一些冷水，摇晃均匀，然后把水倒出来。

3 靠近瓶口，点燃一根火柴。

4 吹灭火柴，把冒烟的火柴扔进瓶子中，让烟进入瓶子。

5 迅速拧紧瓶盖，通过吸管向瓶子中用力吹气。

6 停止吹气，用手堵住吸管，使空气留在瓶中。

7 松开吸管，当空气冲出瓶子时，瓶子中就产生了云。

讲解：

1、往瓶子中吹气，增加压力。

2、松开吸管后气压下降，空气变冷了。

3、瓶子中的水蒸气附着在烟中的尘粒上，凝结成极小的水滴，许多的小水滴就
形成了云。

创造：你能用其它方法制作云吗？

注意：小心火柴不要烧手

光与彩虹

思考：你用什么办法能制作出与空中彩虹颜色一样的彩虹?

材料：清水1盆、平面镜1个

操作：

把镜子斜插入水盆中，镜面对这阳光，在水盆对面的墙上就能看到美丽的彩虹。

讲解：

将镜子插入水中时，在对面的墙上就能看到美丽的彩虹。它是光的折射作用。

创造：

小朋友，想一想,还有什么办法,可以制造出美丽的彩虹?

纽扣的出现与消失

思考：小朋友，当筷子插一半在水中时，看到的是筷子"折断"的样子，这是什么
原因呢？

材料：纽扣1枚、水少许、浅底盘1个、玻璃杯1个

流程：

1、将纽扣放在盘中。

2、杯子杯口朝上，压在纽扣上。

3、往杯内倒入清水。

4、注入水后的杯子看不清纽扣。

5、加些水到盘子中，可以看得见纽扣。

说明：

1、当杯子渐渐注入水时，由于光线折射，纽扣的影像会消失。

2、把水再加入盘子中，改变光的折射角度，纽扣影像会重新出现。

延伸：

光由空气进入水中，或由空气进入玻璃中，就会产生一些折射的现象，那么，就
请你想一想，生活中还有哪些光的折射事例呢

认识浮力

思考:当我们躺在水面上像帆船一样漂浮着,我们都知道是水的浮力在支撑我们。
但你可知道怎样测量浮力吗？

材料：1个弹簧秤、1把锁、1个装水的玻璃杯

操作：

1. 先把锁挂在弹簧秤下，记录弹簧秤的刻度。

2. 然后将弹簧秤挂的锁放入水中，记录此时弹簧秤的刻度。

3. 比较两次记录下的刻度，思考为什么会不同。

讲解：

1. 锁浸在水中，会受到水对它的向上的支持力，即浮力。

2. 两次记录的差值就是水对小铜锁的浮力。

创造：

用弹簧秤再称别的物体（比如小木块，橡皮头等），观察不同的物体的浮力大
小。

冰块融化后会怎样

思考：在一个杯子中放一个冰块，然后倒满水。当冰融化后，杯内的水会溢出来
吗？

材料： 1块冰块、2个杯子、水

操作：

1.在托盘上放置一个空杯子，在空杯子中放入一块冰。

2.往杯中倒满水，使冰块的一大部分会高出水面。

3.等待冰块融化。观察融化后，水会不会溢出 杯子。

讲解：

水结冰时体积会增大百分之九，因此质量变轻，自然会浮在水面上。当冰块融化
时，它失去的是增加的那百分之九的体积，因此，水不会溢出。

其实冰块在水面以下的那部分，就是整个冰块的水的体积。

自动旋转的奥秘

思考：装满水的纸盒为什么会转动？

材料：空的牛奶纸盒、钉子、60厘米长的绳子、水槽、水

操作：

1、用钉子在空牛奶盒上扎五个孔

2、一个孔在纸盒顶部的中间，另外四个孔在纸盒四个侧面的左下角

3、将一根大约60厘米长的绳子系在顶部的孔上

4、将纸盒放在盘子上，打开纸盒口，快速地将纸盒灌满水

5、用手提起纸盒顶部的绳子，纸盒顺时针旋转

讲解：水流产生大小相等而方向相反的力，纸盒的四个角均受到这个推力。由于
这个力作用在每个侧面的左下角，所以纸盒按顺时针方向旋转

创造：

1、如果在每个侧面的中心扎孔，纸盒会怎样旋转

2、如果孔位于每个侧面的右下角的话，纸盒将向哪个方向旋转

小船与船浆

思考：看过划船吗？亲自动手划过船？知道船在水上为什么会向前移动吗？

材料：剪刀1把、纸板1块、橡皮筋1条、脸盆及水1盆

流程：

1. 剪下长约12厘米×8厘米的硬纸板

2. 一端剪成尖形为船头，另一端中央剪下约5厘米的缺口为船尾

3. 剪一块约3厘米×5厘米的纸板坐船浆

4. 用橡皮筋套在船尾处，并将船浆绑好

5. 将纸板桨逆时针转紧橡皮筋，小船向前移动

6. 若把纸板桨顺时针转紧橡皮筋，小船向后移动

说明：

1、橡皮筋扭转的方向不同，船行驶的方向也正好相反。

2、纸船运动的力量，是来自橡皮筋扭转的能量。

延伸：

仔细观察划船的动作，它造成的水流方向和船行方向有什么关系呢？

水的压力

思考：你们知道水压的大小是由什么决定吗？

材料：1个装牛奶的矩形竖直纸盒、1卷胶带、1个钉子、水若干、平盘

操作：

1. 放好牛奶盒，用钉子在任意一个侧面戳三个孔。三个孔的位置分别是底部、
居中和上部。

2. 用胶带把三个孔封住。

3. 将纸盒中加满水。

4. 将平盘放在有孔的侧面的下方，将胶布撕开。

『叁』 四氟浸渍和酚醛树脂浸渍石墨的区别

四氟浸渍和酚醛树脂复浸渍石墨的制区别
酚醛树脂也叫电木，又称电木粉。原为无色或黄褐色透明物，市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色，有颗粒、粉末状。耐弱酸和弱碱，遇强酸发生分解，遇强碱发生腐蚀。不溶于水，溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。苯酚醛或其衍生物缩聚而得。

『肆』 石墨基酚醛树脂

SIMSITE就是美国产的石墨酚醛树脂，可以做轴套及叶轮。最大的板材直径是2m*2m*2m
美国SIMS公司发明的SIMSITE高分子材料，对海水及酸碱性介质具有超强的耐腐蚀能力。
以下是在网上找到的关于SIMSITE的资料，你可以参考一下：
1.Simsite 是美国Sims Pump Valve 公司拥有专利材料商标的名称

2.Simsite是一种结构性合成材料。

3.Sims Pump and Valve公司独有的石墨基酚醛树脂增强型复合纤维Graphite fiber phenolic resin composite material

4.材料内纤维双向或三向交织在一起，而且为获得较高的强度和弹性，这些增强纤维是一直连续的。

5.作为一种重型结构合成材料，其特性可根据要加工的零部件实际强度需要作出相应的改变

6.大多数产品线使用Sims自己混合的酚醛环氧树脂混合热固性树脂基体。这种树脂表现出优异的机械性能和很好的耐化学性，

7.特殊级别的结构复合材料可使用
聚酰亚胺树脂
三聚氰胺树脂。

8.Simsite是连续编织的石墨纤维、玻璃纤维和合成纤维，纤维全部连续, 三维编织, 适用于诸如叶轮的高强度应用。

选择Simsite叶轮和磨损环关键原因

1.效能
叶轮毂盘，叶轮盖以及叶片的吸力面和压力面透过精密的机械加工，得出非常光滑的表面，是为了达致最佳的表现以及最佳效能。流动渠道的超低边界层摩擦是Simsite叶轮高效能率的原因。
Simsite 在水中有轻微发胀的特性有以下好处：在运作时，叶轮跟磨损环或泵外壳之间的节流间隙宽度变小， 这导致－减少间隙损耗－Simsite叶轮高效能的另一个原因。

2.重量
Simsite比金属材料轻：它的重量是青铜的六分之一

3.部件的使用寿命
Simsite叶轮和磨损环大约青铜的4倍

4.抗力
对海水，微碱水，化学制品以及气蚀磨损的高抗力是Simsite的特殊性质.
电偶腐蚀 Simsite没有导电性，排除一切电偶腐蚀的损伤害后果。

5.质量失衡
Simsite叶轮全部有数控加工中心制作完成，加工精度比传统铸造高很多，所以叶轮的对称性非常好，因此稳定性也非常优越。
Simsite高抗腐蚀的特点使叶轮在运转中，几何结构不受影响。金属叶轮不断变大的质量失衡而损害轴封和轴承不会在Simsite材料上发生。

6.轴承负荷及轴承使用寿命
重量轻的Simsite叶轮减低轴承承受叶轮重量的负荷，令轴承的使用寿命增长。

7.轴封使用寿命
安装了Simsite叶轮的离心泵运行时有低噪音和低振动的特点。叶轮重量轻使轴在低挠度运转，令轴封的使用寿命增长。

8.噪音和振动
高精密加工，高制造精度，极低的剩余质量失衡和Simsite的噪声阻尼特性，令泵运作时低噪音水平以及减少振动敏感性与其相关的损害。

9.无润滑运行
基于结构复合材料的化学成分和它的自润滑特性，Simsite叶轮和磨损环抵受短时间无润滑运行而不致有损坏的危险。

10.保持泵工作在最佳效率点
相对于金属叶轮，Simsite叶轮特殊的耐腐蚀性和耐磨性保证它可靠地运行在工作点上。这些材料特性特别优胜于，在液压观点上，因泵吸入管道安排不善而导致泵长时间在半气蚀或全气蚀环境中运作（在船上是不可以避免的），而没有明显的气蚀损害发生。

中国区代理商：上海德炜船舶设备有限公司

『伍』 中国铸造产品的在国际上的竞争力怎么样，，，最好有数据比较。。急！！！！

1. 中国铸造业现状
中国是当今世界上最大的铸件生产国家，据资料介绍，我国铸造产品的产值在国民经济中约占1%左右。最近几年，铸件进出口贸易增长较快，铸件的产量已达到9%左右。我国铸造厂点多达2万多个，铸造行业从业人员达120万之多。“长三角”地区的铸件产量占全国的1/3，该地区主要以民营企业为主，汽车和汽车零部件行业的发展有力地拉动了铸造行业的发展。万丰奥特是亚洲最大的铝合金车轮企业，年产值超过10亿元，出口额达6 000美元。昆山富士和机械有限公司生产汽车发动机和制动系统的铸件，年产量达4万t，销售收入5.5亿元。华东泰克西是一个先进的现代化气缸体铸件生产企业，具有年产1 00万件
轿车气缸体铸件能力。山西是铸造资源大省，有丰富的生铁、煤炭、铝镁、电力、劳力资源、使山西的铸造产业有得天独厚的优势，具有500个铸造企业，80%为民营企业。山西国际、河津山联、山西华翔年产量分别达4万t、2万t、12万t。“东三省”有一汽集团、哈飞集团等骨干汽车企业带动了汽车铸件产量的增长。一汽集团铸造公司，已经形成40万t铸件的生产能力。辽宁北方曲轴有限公司，到“十一五”末将形成年产15万台发动机、100万件曲轴、产值20亿的曲轴生产基地。“珠江三角洲”压铸行业发达，有700多个压铸企业，年产量达20万t。东风日产、广州本田、广州丰田和零部件企业有力带动了压铸业的发展，轿车气缸体、气缸盖的压铸件产量逐年增长。
2. 国外铸造业现状
近几年来，全球铸造业持续增长，2004年铸件产量比上一年度增长8.4%，中国生产铸件2242万t，全球排名第一，比上一年增长23.6%。全球十大铸件生产国的产量与增长率见表1。从表1可见，2004年中国的铸件产量约占全球铸件产量的1/4。巴西铸件产量增长最快，达到25.8%。增长率超过2位数的国家有巴西、中国、墨西哥、印度，都是发展中国家。而发达国家的铸件增长率普遍较低。美国铸件产量自2000年以来，已经退居到第2位。2004年美国铸件总产量为1231万t，其中灰铁件占35%、球铁件占33%、铸钢件占8.4%、铝合金件占16%。从需求上看，球铁铸件和铝铸件的需求在增长。2003年进口铸件占总需求的1 5%，进口铸件的价格比美国国内低20%～50%。近年来因铸造环保要求高、能源消耗大、劳动力昂贵等原因，美国大型汽车公司生产普通汽车铸件的铸造厂纷纷关闭，逐步将铸件的生产转向中国、印度、墨西哥、巴西等发展中国家。日本的铸造业不景气，其从业人员在减少。2004年日本铸件总产量为639万t，其中灰铁件占42%、球铁件占30%、铸钢件占4%、铝合金件占21%。从需求上看，球铁铸件和铝铸件的需求在增长。日本铸造界在技术创新方面作了大量工作，开发了球型低膨胀铸造砂、高减振铸铁材料、中硅耐热球铁等材料。其真空压铸的铸件能焊接和热处理，半固态铸造生产用于汽车铝轮毂，提高了强度和伸长率。镁合金压铸进一步发展，并取代重力铸造，其性能提高，成本降低。
3. 汽车铸造技术的发展方向
汽车技术正向轻量化、数值化、环保化方面发展。据有关资料报道，汽车自重每减少10%，油耗可减少5.5%，燃料经济性可提高3%-5%，同时降低排放10%左右。铸件轻量化主要有两个途径。一是采用铝、镁等非铁合金铸件，美国2003年统计有2/3的铝铸件用于汽车上，每车达到107 kg。二是减小铸件壁厚、设计多零件组合铸件，生产薄壁高强度复合铸件，并减少加工余量，生产近终形铸件。随着汽车技术的快速发展，为缩短铸件生产准备周期和降低新产品开发的风险，要求采用快速制模技术、计算机仿真模拟、三维建模、数控技术。而清洁生产、废物再生是铸造业的发展趋势，降低能耗是其持续发展的主题。我国汽车铸造业必须走高效、节能、节材、环保和绿色铸造之路，因为国家和社会要求严厉管控汽车铸造业的能源消耗大户和污染大户，以利改善铸造业热、脏、累的劳动密集型行业员工的劳动环境。
4. 汽车铸造技术发展趋势
国内外汽车铸造技术发展趋势很多，现仅简介一些在汽车行业大量流水线生产中的铸件技术及发展趋势。
4.1 砂型铸造成形技术
潮模造型经过手工紧实一震击+压实紧实→高压+微震紧实→气冲紧实→静压紧实几个发展阶段。静压造型技术的实质是“气中预紧实+压实”，其有以下优点：铸型轮廓清晰，表面硬度高且均匀，拔模斜度小，型板利用率高，工艺装备磨损小，铸型表面粗糙度低，铸型型废率低。因此，是目前最新、最先进的造型工艺，并已成为当今的主流紧实工艺。目前，高压造型和单一气冲造型已逐渐被静压造型所替代，原先高压造型线和气冲造型线的主机已逐渐更新为静压造型主机，新建铸造厂均首选采用静压造型技术。当前，国外比较有名的制造静压造型设备的厂家有德国的KW公司、HWS公司和意大利萨威力公司。国内汽车铸造厂家大都选用 HWS公司或KW公司制造的设备，如一汽铸造公司、东风汽车铸造厂、上海圣德曼铸造公司、华东泰克西、山西三联、广西玉柴、无锡柴油机厂等。
4.2 近净形技术
（1）消失模铸造成形工艺
消失模铸造也称气化模铸造、实型铸造、无型腔铸造。该工艺尺寸精度高达0.2 mm以内，表面粗糙度可达Ra5μm～Ra6μm，被铸造界誉之为“21世纪的铸造新技术”、“铸造的绿色工程”。该工艺方法是采用无粘结剂干砂加抽真空技术。据2003年统计，我国有150家企业用该工艺生产箱体类、管件阀体类、耐热耐磨合金钢类等三大类铸件，总产量超过10万t。国内汽车铸造厂，有的采用国产铸造生产线：有的采用简易生产线或单机生产；有的采用国外引进铸造生产线生产。一汽集团公司1993年从美国福康公司引进造型用振动台，生产 EPS模的预发泡机和成型机等设备，生产汽车进气管。长沙发动机总厂从意大利引进自动化铸造线生产铝合金气缸体、气缸盖铸件。合肥叉车集团用4段泡沫模片粘结成整体的工艺生产复杂箱体铸件，尺寸精度可达到 CT7-CT8级，产品出口美国。成都成工集团，用8块泡沫模片粘结成整体的工艺生产装载机变速器，铸件质量达320 kg，与砂型铸造比较，毛坯减重15%，成品率达95%以上。消失模工艺近几年在美国有较大的发展，通用汽车公司投资建造了6条消失模铸造生产线，大批量生产铝合金气缸体、气缸盖铸件。今后，该工艺将大量采用快速制模技术和模拟仿真技术，以缩短生产准备周期，实现铸件的快捷生产。未来的发展方向必定是质量好、复杂、精密、寿命长的高档模具。提高该技术的模具材料、成形工艺、涂料技术、工装设备的技术水平，使EPS铸件获得更广阔的发展前景。
（2）熔模精密铸造成形工艺
我国汽车熔模精密铸造技术有了长足的发展，采用近净形技术可以生产出无余量的铸造产品。熔模精密铸造工艺有水玻璃制壳工艺、复合制壳工艺、硅溶胶制壳工艺。汽车产品材料有碳素钢、合金钢、有色合金与球墨铸铁。国外有高合金钢、超合金材料。熔炼设备国内采用普通、快速中频炉；国外采用真空炉、翻转炉、高频炉技术。采用硅溶胶制壳工艺的零件表面粗糙度可达Ra1.6μm、尺寸精度可达CT4级，最小壁厚可达0.5～1.5mm。欧、美、日等国家开始关注精铸件在汽车业的应用与拓展。我国汽车用精铸件的市场需求量也在不断快速增长和发展，2003年精铸件的产量为60万t，产值达到110亿元。东风汽车精密铸造有限公司采用硅溶胶+水玻璃复合型制壳工艺，生产高技术含量、高附加值产品，将原来铸件、锻件、机加工及多件组装结构设计制造成一个整体精密铸件，显著降低了制造成本。
熔模精密铸造成形工艺将来的发展趋势是铸件产品越来越接近零部件产品，传统的精铸件只作为毛坯，已经不适应市场的快速应变。零部件产品的复杂程度和质量档次越来越高，研发手段越来越强，专业化协作开始显现，CAD、CAM、 CAE的应用成为零部件产品开发的主要技术。东风汽车公司、一汽集团公司的精铸企业作为中国精铸行业的领军者，一定能凭强大的研发实力和先进的技术快速发展。
4.3 制芯技术
目前，国内外汽车铸造制芯有3种制芯工艺，在现代汽车铸造中常并行采用的主要工艺有热芯盒制芯、壳芯制芯、冷芯盒制芯等，传统的合脂或油砂制芯已被淘汰。冷芯盒技术工艺有两个特点：一是硬化速度快，初始强度高，生产率高；二是砂芯尺寸精度高，可满足生产薄壁高强度铸件的砂芯。因此，制芯工艺技术有以冷芯盒技术为主的发展趋势。一汽铸造公司、东风汽车铸造厂、上海圣德曼铸造公司、华东泰克西、山西国际铸造公司等均采用冷芯盒制芯技术。当代先进的110L冷芯盒制芯机见图1。
最先进的制芯工艺是结合锁芯（Key Core）和冷芯盒等技术的制芯中心，整个射芯、取芯、修整毛刺、多个芯子定位组合成一体、上涂料、烘干等工序，全部用一台或多台制芯机与机械手自动化完成。国外比较有名的制芯中心生产厂有西班牙LORMENDl公司、德国 Laempe公司和Hottinger公司、意大利的FA公司等。东风汽车铸造厂、一汽铸造公司、上海圣德曼铸造公司、华东泰克西、上海柴油机、洛拖二铁、潍柴、江西五十铃等均采用冷芯盒制芯中心技术。
4.4 铸铁熔炼技术
目前，国内外铸铁熔炼技术有两种主要方式：一是采用大型热风除尘冲天炉与工频保温炉双联熔炼工艺；二是采用中频感应电炉熔炼工艺技术。美国因达公司和彼乐公司生产的中频炉技术开始越来越受到重视，该技术日益成熟，其清洁、环保、节能、高效、安全的优势突出，是今后发展的方向。
因此，铸铁则由过去用工频炉熔炼逐步过渡到用高效省电的中频电炉熔化。一、汽铸造公司、东风汽车公司采用因达公司和彼乐公司生产的中频炉和保温炉技术，已经开发应用球化剂、孕育剂、蠕化剂和其他各种添加剂产品，形成商品化、标准化、规格化、系列化。铸铁孕育多用带光电控制的随流孕育机。新开发出的喂丝球化方法及其与
现代化检测技术相结合的SINTER CASTZ艺是铸铁球化及蠕化处理的一种很有优势的工艺，应用者日益增多。国外金属炉料经过破碎、净化、称量，大大提高熔化效率和铁水质量。国内的天津丰田、天津勤美达、苏州勤美达等铸造厂已对炉料采用破碎处理工艺。
4.5 铝合金气缸体、气缸盖压铸成形技术
铝合金是汽车上应用最快和最广的轻金属，因为铝合金本身的性能已经达到质量轻、强度高、耐腐蚀的要求。最初，铝合金仅用于一些不受冲击的部件。后来，通过强化合金元素，铝合金的强度大大提高，由于质轻、散热性好等特性，可以满足发动机活塞、气缸体、气缸盖在恶劣环境下工作的要求。铝合金气缸体、气缸盖压铸成形核心技术可以提高净化、精炼、细化、变质等材质质量控制，使得铝铸件质量达到一致性和稳定性。随着我国汽车业的发展，特别是家用轿车的快速增加和汽车零部件出口量的增大，汽车铝铸件将有很大的增长。我国2003年铸件总产量为1 987万t，其中铝镁合金为117万t，占总产量的5.8%。丰田汽车希望在近两年将铝制气缸体由现在的35%提高到50%。日产汽车计划在2010年以前，70%的汽油机轿车的气缸体采用铝制材料，近100%的气缸盖及变速器壳体采用铝制材料。本田汽车公司早在1994年，将汽油发动机气缸体全部换成铝制气缸体。铝合金气缸体、气缸盖等有色金属则多采用压铸（包括真空压铸）、低压压铸、高压压铸、金属型重力铸造以及很有发展前途的半固态压铸成形技术。东风本田发动机公司、东风日产发动机分公司铝压铸车间采用2500t压铸机生产铝气缸体，并实现了国产化。铝气缸盖成形工艺主要有两种，一是以欧美为代表的重力铸造成形工艺，上海皮尔博格、南京泰克西等公司选用意大利法塔公司重力铸造机生产铝气缸盖；二是以日韩为代表的低压铸造成形工艺，东风日产发动机分公司铝压铸车间、广东肇庆铸造公司、天津丰田铸造公司都选用日本新东等公司的低压铸造机生产铝气缸盖。
4.6 镁合金成形技术
镁合金的比强度和比刚度高i优于钢和铝合金，远大于工程塑料。镁合金还具有耐高温、抗腐蚀和抗蠕变性能。镁是目前汽车工业中应用的最轻的金属，它比铝轻1/3，比钢铁轻3/4，比非金属的塑料还轻1/5。因此，镁合金是汽车减轻质量的理想材料，镁合金压铸件可以代替一些复杂的结构件，如仪表板骨架几十个钢部件经冲压、焊接而成，一质量约10 kg，若改为镁合金压铸件，一次压铸成形，质量仅为4 kg，生产成本大大降低。随着、镁合金新材料的不断开发和加工技术的完善，镁合金在汽车市场中将不断拓宽和持续稳定增长。镁合金生产以压铸为主的成形技术，一直是汽车工业关注的焦点，镁合金压铸件需求量占到汽车工业对镁合金需求量的80%，汽车用镁合金压铸材料，除满足耐高温和抗蠕变性能外，还必须充分考虑设计、加工、表面处理及相关压铸成形工艺。由于压铸镁合金有可铸造性的突出优势.铸造壁厚可以达到1～1.5 mm，拔模斜度1°-2°尽管镁合金铸造的重点仍放在压力压铸方面，但仍面临压铸镁合金的性能与成本问题。因此，一种新型工艺——镁合金的半固态加工技术出现。该技术工艺已经主要用于生产一体化的镁、铝合金铸件。国外镁合金在汽车上应用前景广阔，欧、美国家镁合金压铸件产量以每年25%的速度增长。 Audi A6轿车变速器壳体为镁合金压铸件，质量仅为14.2 kg，奥迪公司最早将镁铸件用于仪表板骨架。福特汽车公司用镁合金生产座椅骨架，取代钢制骨架，使座椅质量从4 kg减为1 kg。福特公司正在研究用镁合金生产气缸体。日本三菱公司与澳大利亚科技部合作开发一种质量仅为7.5 kg的超轻质量的镁合金发动机。宝马公司直列六缸镁合金气缸体已经批量投产。美国通用生产镁压铸件进气岐管。雷诺公司已生产出镁合金车轮铸件。东风汽车铸造厂已经批量生产镁合金压铸件，目前东风汽车公司和一汽铸造公司正在开发承担国家科技部的重点科技攻关项目、，如变速器壳、齿轮室罩盖、气门室罩盖、转向盘骨架等镁合金压铸件。上海乾通汽车附件有限公司率先生产出轿车镁合金变速器外壳压铸件。近几年，国内还相继建立了一些大型的外资镁压铸企业，如上海镁镁、苏州GF等公司。
4.7 半固态压铸成形技术
半固态技术发源于美国，在美国这一技术已经基本成熟并处于全球领先地位。此技术被称之为21世纪最有前途的材料成形技术。Alumax公司率先将该技术转化为生产力，生产的铝合金汽车制动总泵体毛坯尺寸接近零件尺寸，加工量占铸件质量的13%，同样的金属型铸件的加工余量则占铸件质量的40%。20世纪80年代以来，欧洲等国在半固态应用方面作了大量研究和应用工作。意大利是半固态加工技术应用最早的国家之一，Stampal-saa公司用该技术为 Ford汽车公司生产齿轮箱盖和摇臂零件。目前，日本的Speed Star Wheel公司已经利用该技术生产重约5 kg的铝合金轮毂铸件。我国半固态金属加工技术起步较晚，始于20世纪70年代后期。与国外相比，我国在半固态金属成形技术领域的研究还很落后。就目前我国的研究现状来看，该技术发展动向是金属触变成形技术已经基本成熟，而流变成形技术的发展缓慢。因此，今后将有更多的研究人员转向流变成形理论和应用方面的研究。目前，半固态金属成形技术主要应用于铝、镁、铅等低熔点金属的成形，对高熔点黑色金属的应用较少，这是今后研究的方向。目前，国内外学者已经开发出了半固态成形过程数值模拟软件，但是还有不足，需要加强应用计算机技术。
4.8 铸铁材质
（1）薄壁高强度灰铸铁件技术
我国2003年铸件总产量为1987万t，其中灰铸铁件为1049万t，占总产量的53%。灰铸铁件在汽车上的大量应用是由于该材料具有较低的成本和良好的铸造性能优势。随着汽车技术轻量化要求，灰铸铁的增长和发展将受到一定的影响，因此其发展趋势是加强薄壁高强度气缸体、气缸盖铸件技术的开发与应用。薄壁高强度气缸体、气缸盖铸件技术的难点是使最薄壁厚仅为3-5 mm的本体断面硬度差<40HBS，组织细密均匀。轿车气缸体和大功率柴油机气缸体、气缸盖铸件的硬度、珠光体量、碳化物含量、石墨形态等金相组织的技术要求高。如大功率柴油机气缸体、气缸盖要求本体硬度分别为1 70～228 HBS、179～235HBS，强度和尺寸要求高，表面粗糙度Ra<50 pm。灰铸铁的材质牌号在不断提高，HT300已用于气缸体、气缸盖的生产，有的产品可能要达到HT350。国内汽车铸造厂在材料工艺、熔炼工艺、造型工艺、制芯工艺、模具制造工艺、检测技术等方面作了大量工作，并将这些技术应用在轿车气缸体和大功率柴油机气缸体、气缸盖等铸件上。
（2）蠕墨铸铁技术
蠕墨铸铁具有球墨铸铁的强度，与灰铸铁相比又有类似的防振、导热能力及铸造性能.有好的塑性和耐热疲劳性能，可以解决大功率气缸盖的热疲劳裂纹问题。铁素体机体蠕铁的工作温度可达到700℃；高硅钼蠕铁的工作温度可达870℃。蠕墨铸铁不会取代球墨铸铁，也不会取代灰铸铁。蠕墨铸铁广泛应用的巨大潜在市场是汽车业，其主要产品则是发动机气缸体和大功率柴油机气缸盖。随着汽车轻量化和比功率（功率/排量）的提高，气缸体和气缸盖的工作温度越来越高，许多部位的工作温度超过200℃，在此温度下，铝合金的强度大幅度下降，而蠕铁则具有很大的优势。它将成为唯一能满足技术、环保和性能要求的先进的汽车发动机材料。因为蠕墨铸铁具有强度高、壁薄的特点，可以减轻质量。欧宝公司的研究表明，同样功率的发动机气缸体如果采用蠕铁，壁厚可以由原来的7 mm减为3 mm，铸件质量可减轻25%。
蠕墨铸铁的蠕化处理范围很窄，核心技术是采用合适的生产技术与相应的蠕化剂。国外宝马汽车公司、戴姆勒一克莱斯勒汽车公司、达夫公司的发动机气缸体用蠕墨铸铁生产。福特（Ford）公司与辛特（Sinter）合作，于1999年在巴西每年生产10万件气缸体。德国Halberg铸造厂，从1 991年开始为奥迪生产V8蠕铁气缸体，壁厚3.5 mm，147 kW的气缸体质量仅74 kg。东风汽车公司铸造厂，于1 984年5月正式在流水线上批量生产蠕墨铸铁排气管，成为我国第一家在流水线上批量生产蠕墨铸铁件的工厂。在20世纪90年代初，又先后成功开发了蠕铁变速器壳体和上海大众桑塔纳轿车排气管。一汽铸造公司无锡柴油机分公司于20世纪80年{BANNED}始大批量生产蠕铁气缸盖。上海圣德曼铸造有限公司为上海大众生产中硅钼蠕铁排气管。
（3）球墨铸铁技术
球墨铸铁由于具有高强度、高韧性和低价格.所以在汽车市场上仍有很大发展。我国球铁产量也在持续增长，2003年产量占总产量的24%，同时制定许多球铁标准，研究开发了适应球铁在流水线上大量生产的先进工艺，如摇包、气动脱硫，型内、盖包球化，多种瞬时孕育，音频、超声、热分析检测技术。当前，在工业发达国家中，球墨铸铁件的产量在铸件总产量中占25%以上，美国2003年球铁产量占铸件总产量的33%。汽车铸造业球铁产品技术工艺的发展趋势有以下4个方面。
一是铸态珠光体、高强度（QT700-2、QT740-3）的载货车和轿车曲轴，铸态铁素体、高伸长率（QT400—18、QT440-10）的汽车排气管和桥壳底盘类铸件。更高牌号QT800-2、QT900-2也在开发应用之中。
二是保安类铸件，铸态生产轿车转向节的材质技术条件十分严格，要求铸件零缺陷，100%的无损检测，目前已有3项自动检测技术用于生产。
三是耐热球铁件，即高硅钼、中硅钼、高镍球铁，该材质生产的排气管件，有很好的抗高温性能：目前国内汽车公司铸造厂已经生产出铸态中硅钼铁素体球铁排气管件。
四是奥贝球铁，该材料特有的材质性能成为铸造业的焦点，这是一种很有开发应用潜力的材料，主要用于生产曲轴等产品。
除上述外，汽车铸造厂已经生产出铸态球铁冷激凸轮轴。
4.9 铸造过程计算机应用技术
随着汽车铸造技术的快速发展，为缩短铸件生产准备周期和降低新产品开发的风险，采用快速原型技术、计算机仿真模拟、三维建模、数控技术的应用越来越广。快速原型技术在铸造生产中的应用有了很大的发展。它除了应用开发新产品试制用的模具及熔模铸造的蜡模外，还可以制做酚醛树脂壳型、壳芯，可以直接用来装配成砂型。国外公司在接到客户提供三维CAD数据后，根据不同的产品结构，最快可在3周时间内为客户提供铸件。模拟造型过程正在成为国际汽车铸造关注的前沿领域之一，清华大学、日本新东工业等对湿型砂紧实过程进行模拟。值得注意的是，德国亚琛工业大学、清华大学正在对射芯过程进行数据模拟。国内汽车铸造业CAD-CAM-CAE一体化设计开发得到充分应用，特别是CAE凝固模拟虚拟技术，应用Magma、华铸软件对新产品的铸件充型、凝固的温度场和流动场模拟分析处理，预测和分析铸件的缺陷。铸造专家系统得到进一步应用，如型砂质量管理、铸造缺陷分析、压铸工艺参数设计及缺陷诊断。
4.10 铸造检测技术
铸造检测技术是保证铸件质量的关键手段。铸件尺寸检查，有常用的检查卡具、卡板，有专用的检测夹具。对于气缸体、气缸盖等复杂件，采用三坐标仪自动测量铸件尺寸和超声波仪检测铸件的壁厚。无损检测技术的应用越来越广，对重要件时常采用荧光磁粉检测表面裂纹；采用超声波或音频检测球铁的球化率；采用涡流检测铸件的基体组织（珠光体含量）。为满足重要件的检测要求，可将上述3项检测仪器组合成一条自动检测线。采用X射线检测铸件内部的缩孔与缩松缺陷，日本本田对球铁转向节铸件100%用X射线探伤：采用工业内窥镜检测铸件内腔质量，气密性渗漏检测。化学成分检测，真空直读光谱仪和碳硫测定仪在炉前、炉后铁水质量上得到普遍应用.微量元素和气体元素N、O、H的分析得到重视：炉前快速热分析得到推广应用，快速预报铸铁的碳硅当量、孕育效果、基体组织和力学性能。
4.11 绿色铸造技术
“绿色铸造”是使铸造产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理整个产品的生命周期中，对环境的负面影响最小，资源效率最高。铸造行业历来被认为是高能耗、高污染的行业，要不断开发新的节能、清洁、低排放、低污染的铸造材料以投入生产使用。对于树脂，要想办法降低游离甲醛和游离酚等有害物质的含量；逐步加大冷芯盒技术应用，以减少树脂砂对环境的影响，实现达标排放：降低热芯盒、壳芯砂的固化温度，制芯工艺由热芯盒法向温芯盒法转变，以节约能源。我国汽车铸造厂每年消耗新砂近千万吨，旧砂排放的污染，以及新砂资源大量的耗费，不堪重负，因此旧砂的再生利用技术势在必行。先进工业国家废砂排放量降到10%以下，在欧洲、日本等地区旧砂的再生利用技术得到广泛应用。哈尔滨东安汽车发动机公司引进意大利的热法再生设备，已在生产中应用。一汽铸造公司引进日本技术，热法再生和机械再生结合，处理芯砂和型、芯砂混合砂已在生产中得到应用。目前，东风汽车公司也正在加速旧砂再生技术开发应用工作。加大废钢及回炉料的利用，以减少新生铁和铝资源的耗费。汽车铸造业面向循环经济的铸造技术，要以循环经济3R为行业准则，即以减量化（Rece）、再利用（Reuse）、再循环（Recycle）来开展工作。
5. 我国汽车铸造业面临的问题
我国汽车铸造业在经过“计划经济”转入“市场经济”的过程中，经历了起步、稳定、发展、成熟4个阶段，取得了令世人瞩目的成绩。但是，我们必须清醒地认识汽车铸造业的历史重任及与发达国家的现实差距，牢牢把握国内外铸造技术的发展趋势，适时适宜地采用先进的铸造技术，实施铸造业的可持续发展战略，目前汽车铸造业主要有以下问题。
铸造企业平均规模与经济规模和国外比有较大差距。我国的铸件产量虽然已经连续5年位居世界首位，有一批产量较高的大中型企业，但大多数铸造企业规模偏小。就整个铸造行业而言.其现状仍然是厂点散（铸造厂点达2万多个），从业人员多（达120万人之多），效益低下（厂均铸件仅为500 t/年），只相当于美、日、德、法、意等工业发达国家的1/9-1/4。
铸造企业整体技术装备水平和国外比有较大差距。企业间技术装备水平差距较大，少数企业的个别生产车间的技术装备水平，已接近或达到国际先进水平，但是整体水平不高。据统计，我国已从国外进口自动造型线210多条，还有国产造型生产线250多条，这些生产线主要集中在汽车内燃机件的大批量生产企业中。
我国铸造企业的研发与创新能力和国外比差距较大，从整体来看，铸件的技术含量和附加值较低。据统计，全球有30多项重大的铸造发明中没有一项是中国的。我国生产高技术含量、高附加值、具有自主知识产权、享有国际声誉的铸件产品寥寥无几，而每年都要花费一定费用进口工业生产中技术要求高的铸件产品。
我国铸造企业普遍存在劳动强度高、能耗高、资源消耗高、环境污染程度高现象。铸造是一个劳动力密集的行业，国内一些企业在生产过程中，如熔化过程中加料、浇注过程中人工浇注、铸件落砂清理过程中的搬运都不用设备，因而人工操作劳动强度很大。铸造是耗能大户，铸件制造成本高的原因之一就是铸造的能耗过高，我国平均水平的能耗约是工业发达国家的2倍或更多一些。铸造行业也是环境污染大户，据测算，每年的SO，等废气排放量约165m3，粉尘90万t，废砂1 800万～2250万t，废渣530万t。
铸造企业工程技术人员和技术工人严重断层，研发人员匮乏。由于铸造行业的环境差、劳动强度高、人员待遇低等原因，使得一些工程技术人员和技术工人流失。而在铸造生产线上工作的相关人员许多是没有经过系统培训，满足不了现代化生产的要求。随着我国高校铸造专业减少，今后的铸造技术人才，特别是具有创新能力的高级技术人才缺乏的状况将更加严重。
6. 我国汽车铸造业的对策和建议

『陆』 酚醛塑料的现状分析

酚醛塑料因具有优异的耐热性和较好的性价比，至今仍具有其他通用塑料无法比拟的优点。由于中国已成为全球电子电器产品和炊具生产大国，每年有大量产品出口，由此拉动了酚醛塑料生产快速增长。中国酚醛塑料生产量已居世界前列，国内市场消费量占全球市场的1/2。
国内现有酚醛塑料原粉生产企业40余家，产量较大、产品规格较多的企业主要有上海欧亚合成材料公司、上海双树塑料厂、温州华南化工公司等。下游各类酚醛塑料制品生产企业有近万家，主要分布在各类电子电器产品的线路板及耐热阻电配件、炊具柄、汽车刹车片及耐热塑料配件、玻璃钢制品等领域。据全国酚醛树脂及塑料行业协作组调查统计，2001年国内酚醛塑料产量为18万吨，其中注塑料占30%。2002年酚醛塑料产量基本与2001年持平。2002年出口酚醛树脂及塑料27872吨，比上年增长42%；进口94464吨，比上年增长18.8%。2002年酚醛塑料国内市场消费量为25万吨左右，增长率为3%。
随着经济发展，酚醛树脂和塑料许多新的应用领域不断被开发。经过实验发现，酚醛树脂和塑料制品不仅耐热、阻燃性能好，而且燃烧后产生的有毒烟雾少，而城市火灾中致人死亡的头号杀手，就是建筑物中化学建材燃烧产生的有毒烟雾。在如今隧道交通日益发达和高层建筑日益增多的情况下，酚醛塑料特别适合用于防火要求严格的场合。城市地铁车辆和高楼建材中的塑料制品，越来越多采用了各类酚醛塑料复合材料。
虽然酚醛塑料抗冲击性能较差，但不断发展的增强改性技术改善了这一缺陷。据科研单位最新研究成果，加丁腈橡胶改性可显著改善酚醛塑料的冲击强度。当丁腈橡胶用量仅为2%时，可使酚醛塑料冲击强度提高100%。随着丁腈橡胶用量增加，酚醛塑料的冲击强度进一步提高，同时软化点提高，凝胶时间缩短。
当前酚醛树脂及塑料行业面临的难关是原料苯酚供应紧张，价格猛涨。苯酚价格由一个月前的6500元（吨价，下同）涨到了9000元左右。这主要由于国内苯酚产量只能满足50%的需求，进口比重较大。我国对进口苯酚实施反倾销措施，进口将减少，苯酚价格受此影响而猛升。2012年7月18日，在浙江淳安召开的酚醛树脂及塑料行业会议上，与会企业一致认为，按现2013的苯酚价格生产，将出现全行业亏损。

『柒』 石墨矿有开采前景吗

石墨矿开采？指的是矿石么？ 石墨初选和开采是分开的，开采权现在批不下来。选矿饱和。可以考虑精深加工。