中学科技馆建设方案 序号 仪器名称  1、电磁学系列 1 怒发冲冠 2 雅各布天梯 3 奥运悬浮球 4 魔灯 5 风力发电 6 磁阻尼1号 7 磁阻尼2号 8 磁阻尼3号 9 钕铁硼强磁铁 10 磁绷锁 11 静电除尘 12 柔和电击 13 仿真雷电 14 传感器应用实验系统 15 数字电路实验系统 16 电磁继电器实验系统 17 电子控制系统实验系统 18 无形的力 19 手蓄电池 20 光电板 21 人体导电 22 发电锚 23 捕捉磁场 24 磁共振 25 电磁锤 26 电压秤 27 电磁加速器 28 交流异步感应电动机 29 电磁起重机 30 脚踏发电机 31 静电花 32 电磁炮（大型） 33 懒惰的管子 34 无线电能传输 35 电流曲线 36 流沙发电 37 水力发电 38 背道而驰 39 磁浪 40 高压带电 41 互感无线通讯 42 静电喷泉 43 磁力转盘 44 无规则摆锤 45 飞轮蓄能 46 磁椅 47 太阳能发电 48 悬浮环 49 懒惰环   50 飞轮储能 51 金属探测仪  2、力学系列 1 往上滚 2 封闭式负压鱼缸 3 摆车 4 拉起汽车 5 锥体上滚 6 形体阻力演示 7 龙卷风 8 漩涡 9 气流飞球 10 气流投篮 11 撬地球 12 吹不开的苹果 13 比腕力 14 风洞戏球 15 风洞模型-1型 16 听话的小球(循环小球) 17 曹冲称象 18 离心现象1 19 离心现象2 20 潜水艇 21 虹吸 22 气浮平台  －１型 23 苹果树 24 惯量笆蕾 25 准确通过 26 准确投球 27 欹器 28 过山车 29 水流射程 30 自己拉自己 31 力看得见 32 真空中的物理现象 33 会飞的碗 34 看谁跑得快 35 永动机神话 36 虹吸 37 气压与气球   38 空气粘性飞盘 39 齿轮传动比较 40 平衡球 41 缓慢的气泡 42 压力与压强   43 旋转抛球 44 UFO旋转盘 45 共振摆秋千   46 足球比赛  3、光学系列 1 光井 2 吃钱的箱子 3 一窗两景 4 多像镜 5 旋转镜像 6 光琴   7 无源之水-1 8 无源之水-2 9 无源之水-3 10 放虎归山 11 光压风车 12 笼中鸟 13 穿针引线   14 电影的原理 15 井底捞月 16 投篮歪手   17 看得见摸不着   18 你我换脸 19 狭缝错觉 20 频闪动画 21 窥视无穷 22 泉水幻影 23 东方明珠塔 24 哈哈镜  （一组四个） 25 大瞪小眼 26 穿墙而过 27 腾空而起 28 到底动不动 29 一变多 30 动态立体造型 31 同自己握手 32 神奇的光导 33 潜望镜 34 彩色的影子 35 隐身人（小） 36 隐身人（大） 37 错觉画（5幅） 38 三维错觉画 39 万丈深渊 40 飞翔的大雁 41 摩尔条纹 42 逐行扫描 43 激光炮 44 光纤传声 45 忽明忽暗 46 激光琴 47 爸爸的鼻子 48 菲涅尔透镜 49 环环相扣 50 难以钩抓的柱子 51 光学转盘 52 光纤星空图 53 立体视觉测定 54 光导灯 55 透视墙 56 柱面镜成像 57 倒镜 58 补色立体图 59 画五星 60 错觉画 61 马尾巴的魔术 62 大象穿鼠洞 63 盲点测试 64 梯形窗 65 普氏摆 66 距离测试 67 留影箱  4、声学系列 1 无皮鼓 2 共振鼓 3 喊泉 4 波纹共振 5 共振环 6 鸟语林 7 回音壁原理 8 蛇形摆 9 声悬浮 10 声波看得见 11 秒摆 12 天籁之声 13 雪浪声波 14 克拉尼图形 15 奇妙的音乐 16 双耳变向 17 鹦鹉学舌 18 声波花纹 19 声音的三要素 20 有声有色   21 奇妙的乐器 22 气流音乐转盘 23 木琴  5、生命科学 1 一笔画   2 时间反应测试 3 植物进化系统树 4 动物进化系统树 5 视角仪(眼的余光)   6 老橡树有多少岁 7 记忆力测试 8 补色立体图   9 画五星 10 错觉画 11 马尾巴的魔术 12 大象穿鼠洞 13 盲点测试 14 梯形窗   15 普氏摆   16 距离测试 17 基因柱  6、热学与分子物理学 1 仿真瓦特蒸汽机 2 热气机  7、地震与海啸专题系列 1 地动仪 2 地震防震 3 地震小屋  8、新能源系列 1 自动飞舞的蝴蝶 2 新能源小屋  9、新材料系列 1 双向记忆合金转轮（无动力水车） 2 新型陶瓷 3 硅材料（超导磁悬浮列车） 4 不怕割的材料 5 不怕割的材料   6 拉不断的绳子 7 透气不透水的布 8 光致发光材料   9 留影箱 10 奇妙的液晶玻璃 11 透水砖  10、机械科技系列 1 摩擦及无极变速） 2 涡轮蜗杆升降机 3 槽轮机构 4 棘轮机构 5 机械传动（齿轮）  11、综合系列 1 大型火箭模型 2 无土栽培 3 温室效应 4 城市供水与排放 5 数字地球仪 6 虚拟高尔夫、乓球、虚拟网球、虚拟排球  

合金化阻燃镁合金的产业化一、 项目简介镁合金是目前最轻的金属结构材料，其密度大约在1.75～1.85g/cm3之间，仅相当于铝的2/3，钢的1/4。同时镁合金还具有比强度和比刚度高、导热导电性好、阻尼减震、电磁屏蔽、易于加工成形和容易回收等优点，在汽车、电子通信、航空航天和国防军事等领域具有极其重要的应用价值和广阔的应用前景，被誉为“21世纪绿色工程材料”。但是镁合金由于自身化学活性很强，而且氧化后不能形成致密的氧化膜。镁合金在高温熔炼和加工成形过程中容易氧化燃烧，从而限制了镁合金的发展前景。因而有必要寻找一种经济、实用、无污染的镁和金熔炼保护方法以防止镁合金生产过程中的氧化燃烧问题。目前较为成熟的镁合金阻燃方法有熔剂保护法和气体保护法。然而，对于熔剂保护法而言，在熔剂的使用过程中会产生大量有刺激性气味的气体（如HCl、Cl2），给环境造成危害；且容易产生熔剂夹杂，损害合金的机械性能和耐腐蚀性能。气体保护法通常是通入一定量的SF6和CO2的混合气体，使用过程中产生SO2、SF4等有毒气体，甚至会产生剧毒气体S2F10，造成环境污染，且SF6和CO2能长期滞留在大气中，产生巨大的温室效应。另外气体保护法还需要有复杂的混气装置和密封装置，而且从熔炼到浇铸也需要复杂的输送设备，因而加大了一定的成本。针对熔剂保护法和气体保护法带来的问题，20世纪50年代人们提出了合金化阻燃的想法，其主要原理在于向镁合金中添加适量的低氧位合金元素（即其与氧的亲和力大于镁与氧的亲和力），使其在熔炼、浇注过程中自动生成致密的复合氧化膜，从而阻止镁合金的进一步氧化燃烧。本课题正是基于此思想，希望通过向镁合金中添加某些合金元素，使得镁合金获得优良的阻燃性能，同时不降低其力学性能。然而合金熔体表面氧化膜结构的改变必然同时改变了熔体表面张力的大小，因而可以通过研究表面张力大小对氧化膜结构改变的影响，进而找到合金元素含量、阻燃性能和表面张力之间的定量关系，从而使本课题所得结果能够指导实际生产。合金化阻燃法将大大降低设备及工艺的复杂程度，同时也不会对环境造成严重污染，具有较强的实用价值及巨大的发展潜力。二、 项目技术成熟程度本课题组长期从事合金化阻燃镁合金材料及其相关加工工艺方面的研究，目前已经建了一系列镁合金相关的研究方法和性能检测方法。研究的基体不仅包括工业纯镁，也包括商业应用最为广泛的AZ91D，添加阻燃元素包括Ca和不同含量的Re元素。现已经取得以下研究成果：2.1 镁合金起燃温度测试系统的建立2.1.1 概述镁合金起燃温度的准确测试是研究阻燃镁合金过程中的关键一步，也是本课题的一个难点。传统的测试方法有观察法和温度记录仪法。观察法就是在敞开的炉中加热试样，当观察到试验燃烧时读取电炉温度控制器的温度并记录，作为试样的燃点温度。此方法简单易行，但是测试的结果受人为因素影响较大，误差较大。温度记录仪法就是利用热电偶作为温度传感器，使用温度记录仪记录温度时间曲线。镁及其合金燃烧时放出的热量会使温度升高的速率发生急剧变化，从而使温度-时间曲线发生拐点，此拐点处温度即为燃点温度。近年来随着计算机技术的飞速发展，出现了基于数据采集技术的燃点测试方法。这类方法也是利用了镁及其合金燃烧时释放的热量使炉内温度上升速率加快的现象。基于数据采集技术的燃点测试方法可把所采集的温度时间曲线保存起来待日后分析，燃点温度的确定可通过软件编程自动识别。本课题自行开发了基于数据采集技术的镁及镁合金燃点测试分析系统。镁合金起燃温度测试系统从功能上可分为硬件部分和软件部分，硬件部分主要完成温度的传感、信号的调理及数据采集；软件部分主要完成温度的实时显示、实验数据的存储、实验数据的回放分析等功能。2.1.2 硬件构成及功能本课题所建立的镁合金起燃温度测试系统的硬件组成主要由坩埚式电阻炉、TCW-32B型温度控制器、数据采集卡以及电脑组成，其组成结构见图1所示。该电阻炉与温度控制器具有节能、可编程控制以及加热速度可调等优点。温度传感器采用K型热电偶。由于温度采集的采样率不需要很高，因此数据采集卡采用了研华USB-4718型，该数据采集卡为8路热电偶输入，支持USB2.0，无需外部电源，与笔记本电脑可构成便携式测试系统；该卡还具有3000VDC隔离保护，支持4~20mA，能够对热电偶信号进行内部调理，无需外加调理电路，降低系统的成本及开发时间。其中一支热电偶接入温度控制器对电阻炉进行控温，然后再接入数据采集卡；另一支热电偶用来测试试验样品的温度，因而直接接入数据采集卡。数据采集卡将这两路温度信号通过USB接口传送到电脑进行记录并显示。坩埚式电阻炉的结构如图1所示，在电炉底部开有通风孔，盛放试样的物品应采用带孔的结构或者石棉网，以保证良好的供氧条件。1.坩埚式电阻炉；2.耐火砖垫；3.坩埚；4.试样；5．热电偶；6.温度控制器；7.数据采集卡；8.电脑图1 镁合金燃点测试装置示意图2.1.3 软件功能及关键技术镁合金起燃温度测试系统软件部分是利用LabVIEW8.5开发的，其界面见图2。该软件界面从功能上可大致分为三个区域：实验参数设置区、实验参数动态显示区和软件功能控制区。实验参数设置区可对实验采用的热电偶类型、数据采集卡的通道、实验名称、实验数据保存路径以及采样率等参数进行设置。实验参数动态显示区可实现对所采集的两路温度的直观动态显示以及温度—时间曲线的动态显示。软件功能控制区可完成对实验进度的控制，如数据采集的开始与结束、界面的刷新、温度曲线的回放显示以及系统的退出等功能。图2 镁合金起燃温度测试系统软件界面软件与硬件的通讯是通过调用研华提供的底层驱动函数实现的，一个通道的数据传输程序框图见图3。由于该数据采集卡不支持8路信号的并行通信，也就是说数据采集卡的8路输入信号的读取要按顺序循环读取，所以要想实现多路温度信号的传输，必须在软件上来完成。本文是通过调用顺序结构的方法来实现对两通道数据的顺序读取的。图3 数据传输程序框图为了能够对实验数据进行事后分析，软件要提供对所采集的数据的存储功能，存储的数据一定要和相应的实验名称结合起来，以防止实验数据混淆。本软件是通过对实验数据进行命名与计算机自动生成名称相结合的方法来避免数据的混淆。也就是说，对每个实验进行命名后，由于每个实验不一定只做一个实验数据，因此系统会自动生成一个以精确到秒的时间字符串做为实验名的后一部分，如“mg1.2ca-1熔体温度20100531204001.bin”。实验数据在存储时同时被存储为二进制格式和文本格式，路径及文件名生成以及数据存储的的程序框图如图4所示。图4 数据存储程序示意图由于软件在数据采集过程中显示区域显示的是动态过程，所以无法看到所采集的数据全貌，因此软件提供了对所采集的实验数据的回放显示功能，既可显示一条曲线，也可同时显示多条曲线进行对比分析，此功能是通过调用子VI（Virtual Instruments的简写，即虚拟仪器）的方式实现的。通过按下主界面的“单曲线显示”或“多曲线显示”即可调出一个新的显示窗口。多曲线显示的曲线条数可以输入。多曲线显示的界面及程序框图见图5。为了软件使用过程中的方便，提供了界面刷新功能，按下“界面刷新”后软件界面可恢复到默认状态。考虑到每次测燃点温度时实验名称或者数据存储的路径可能会相同，所以建立了“实验名称”和“存储路径”两个全局变量，同时建立了一个配置文档。每次软件更改实验名称或存储路径时，都要修改全局变量的值，软件退出时，要把最后的实验名称和存储路径存到配置文档中，当再一次打开运行软件时，要打开配置文档读取实验名称和存储路径的信息作为软件界面的默认值。 (a) 程序框图                 (b) 程序界面图5 多曲线显示为了使软件运行的更流畅、使用更方便，软件中还应用了很多容错技术。容错技术包括软件的自检和硬件自检两部分。软件自检包括检查输入的存储路径是否正确、实验名称是否为空等，以保证数据存储的可靠性。硬件自检主要是在点击“开始采集”按钮后，检测数据采集卡工作是否正常，如果数据采集卡异常，软件会报警并返回到初始状态，避免了由于数据采集卡异常导致的死机。2.1.4 系统测试及起燃温度的确定将电阻炉加热至500℃左右，再将块状镁合金放入带孔的坩埚，然后将其置入电阻炉中，并使测量镁合金温度的热电偶与块状镁合金接触，使电路按固定加热速率进行加热，并开始数据采集。数据采集过程的界面见图2，经测试，软硬件各项功能正常。所采集的温度-时间曲线如图6所示。镁合金在开始燃烧瞬间，放出大量的热量使温度急剧上升，会在温度-时间曲线上出现一个拐点。本课题中，将温度-时间上的第一个拐点所对应的温度值定义为燃点。图6 典型温度-时间采集曲线2.1.5 小结（1）本章建立了镁合金起燃温度测试硬件系统，该系统由坩埚式电阻炉、温度控制器、热电偶、研华USB-4718型数据采集卡及电脑组成，所建立的硬件系统成本低、结构简单、测试系统便携。（2）本章开发了镁合金起燃温度测试软件系统，该软件采用LabVIEW8.5开发，具有数据采集、数据动态显示、实验数据存储、数据回放分析等功能。软件界面友好，操作简单，容错性强。（3）本章对所建立的镁合金起燃温度测试系统软硬件进行了测试，测试结果表明，所建立的测试系统各项功能正常，能够很好的完成对镁合金起燃温度的测试，并给出了确定起燃温度的方法。2.2 镁合金熔体表面张力装置的建立2.2.1 概述我们通常将物体表面单位长度上作用的力称作表面张力，单位为N/m，而且通常我们所说的表面张力指的是液相与气相接触面上的表面张力。在液态金属或者合金与气体组成的体系中，与气体接触的液体表面层原子处于不平衡力场中，即与表面层原子接触的液体中的原子与表面层原子距离较小，且数目量多，因此作用力较大；而与表面层原子接触的气体中的原子与表面层原子距离较大，且数量少，因此作用力较小。这样就产生了方向垂直于液体表面，指向液体内部的力，如图7所示。该力使液体表面有如一弹性膜所包围，倾向减少其表面，因此产生了表面张力。表面张力的大小不但与液体本身的性质有关，而且与它相接触的相的性质有关。图7 熔体表面原子模型表面张力是液态合金重要的物性参数，它不仅是研究界面反应动力学的基础，而且在金属凝固过程和铸造合金参数的预测中起着重要作用，因此，研究液态合金熔体表面张力具有重要理论价值和实际意义。在阻燃镁合金的研究领域，特别是在阻燃镁合金的熔炼与制备过程中，合金液在高温下的急剧扩散与在凝固过程中晶粒的形成，尤其是晶体在长大时，稀土元素会富集在相界上，在液态下有表面聚集的趋势,元素的扩散必然会对熔体的表面张力和氧化膜结构产生影响，因而我们可以通过研究稀土阻燃镁合金熔体特性特别是在不同状态下熔体表面张力的变化对氧化膜结构改变的影响规律，进而找到表面张力与阻燃性能之间的对应关系。2.2.2 表面张力的测量方法表面张力的测量方法有很多，总体上可分为动态法和静态法两类。动态法是以测量决定某一过程特征的数值来计算表面张力，主要有毛细管波法和振荡射流法。通常在溶液表面张力随时间变化变化较快时需要用动态法测量，如用振荡射流法测定的时间变化可以小到1ms左右。在现阶段，动态法测量表面张力还不完善，测量误差较大，因而，实际应用很少。主要的方法有毛细管上升法、悬滴法、滴重法、最大气泡法、拉筒法、液滴外形法和电磁悬浮法等。常温或低于200℃下的液体表面张力测量方法较多。但是，多于液态金属、炉渣、熔盐等高温熔体，增加了测量的难度和复杂程度，应用于高温熔体表面张力的测量方法主要有最大气泡法、电磁悬浮法、拉筒法和静滴法。考虑到试验的测量精度和设备的复杂程度，本课题采用最大气泡法测量镁合金熔体表面张力。最大气泡法Simon于1851年提出，后由Canter、Jaeger分别从理论和实用角度加以发展。实验步骤是，将一毛细管插入待测液体内部，再向管中缓慢通入惰性气体，随着吹入气体压力的增大，气泡逐渐长大，当气泡恰好是半球时，气泡内的压力达到最大值，此时通过测量气泡压力，计算得到液体的表面张力值。2.2.3 表面张力的测量装置本课题采用“最大气泡压力法”测定镁合金熔体表面张力，实验装置如图8所示：图2.4 最大气泡压力法测试表面张力装置简图Fig. 2.6 BMP Surface tension testing schematic图8 最大气泡法测量熔体表面张力装置1.氩气瓶2.压力表 3.大量程浮子流量计 4.稳压计 5.针型阀 6.微调针型阀 7.干燥瓶 8.小量程浮子流量计 9.U形压力计 10.温度控制仪 11.毛细石英管 12.热电偶 13.石墨坩埚 14.镁合金熔 15.坩埚电阻炉16.升降机构 17.大量程百分表 氩气经过减压计，稳压计，通入装有氯化钙的干燥瓶中进行干燥，再由三通器分成两路，一路连接到U形压力计（U形管所盛液体为水），另一路经细的石英管通入镁合金熔体。由小到大缓慢调节氩气气压，并通过针型阀控制气体流量大小（将气体流量控制在18-20毫升/分以内），观察U形管内两边液注高度差H。试验采用的毛细石英管内半径r=2.86mm，符合精度要求。毛细管端口经过抛光、清洗处理，以排除杂质和端口缺陷对测量结果的影响。实验中，通过升降机构可控制毛细管的上升和下降，当毛细管插入合金液后，随着氩气的缓缓通入，管内液体被排出管外，会在管口处形成气泡并不断长大（图9）。气泡在成长过程中，其内部压力P与液体静压力及液体表面张力的合力保持动态平衡，直至这种平衡被破坏，气泡会脱离管口而浮出液面。此过程，H值也将呈现出由小到大的变化趋势，设气泡内的压力为P，则：P+PM=PH              （1）其中，PM为镁合金熔体在深度为h处形成的压强，PH为U形管内两边液注差所形成的压强。图9 气泡形成过程根据表面张力的物理意义，在液体中若有一半径为r的球形气泡，液体表面张力的作用造成了指向气泡内部的压力P（图10）。              图10球形气泡气泡的表面积为：S =4πr2球形气泡的体积为：V =4πr3/3若将球的体积增大dV，则必须克服阻力P对它做功：ΔW =PdV，而这一所做的功将转变为表面积增大后的表面自由能增量：ΔE =σdS（σ为表面张力）。由于ΔW =ΔE，即PdV =σdS而dV =4πr2dr，dS =8πrdr，因而可推导出：P =2σ/r               （2）PM为镁合金熔体在深度为h处形成的压强，即PM =ρMgh，ρM为镁合金熔体的密度，为便于计算我们以Mg-Al合金的液态密度代替；PH为U形管内两边液注差所形成的压强，即PH =ρwgH,ρw为水的密度。所以，由式（1）、（2）可以得到，当H达到最大值Hmax时，          2σ/r +ρMgh =ρwgH          （3）所以，表面张力σ为：σ=(ρwgHmax-ρMgh)•r/2          （4）用最大气泡法测量镁合金熔体表面张力的具体步骤为：1．采用电阻炉、坩埚在一定温度下对合金进行熔炼，待完全熔炼后搅拌一段时间，除去表面杂质，再保温10分钟；2．通过调整升降机构，使毛细管下降到恰好接触合金熔体表面，此时调整百分表托架，使百分表的芯端部与升降机构水平臂平面接触，将刻度盘对零，下降升降机构，使毛细管插入合金液表面之下，记录毛细管下降的精确深度h；3．固定好这一高度打开炉盖与氩气瓶压阀，并通过针型阀控制气体流量大小（将气体流量控制在18-20毫升/分以内），此时U形管两侧开始出现压差，当熔体内部能够稳定、缓慢的产生气泡时，观察U形两侧压差值将由小到大变化，到达一最大值后（即气泡成为半球形，此时半径最小等于石英管内半径r时），U形管两端压差突然减小（因为气泡破裂），记录下U形管左右两端的最大液面差值H；4．带入公式中进行计算便可得到熔体的表面张力。2.2.4 小结（1）本章建立了镁合金熔体表面张力测量装置，该装置主要由氩气瓶、压力表 、浮子流量计 、稳压计、针型阀 、干燥瓶、U形压力计 、毛细石英管 、升降机构和百分表组成。（2）本课题对所建立的镁合金熔体表面张力测量装置进行了测试，测试结果表明，所建立的测量装置各项功能正常，能够很好的完成对镁合金熔体表面张力的测量，并给出了熔体表面张力的测量方法。三、 技术指标通过本次研究必须到达以下要求：①研制成一种或多种阻燃镁合金可以在大气下不加任何保护措施条件下，熔炼而不发生燃烧现象；②研制成的阻燃镁合金成分通过压铸、热处理工艺过后所制成的成品，其结构的力学性能必须达到相应的要求；③通过本次研究结果，发表1项发明专利和1项实用新型专利。四、 市场前景镁及镁合金既可以铸造成各种铸件或压铸件，也可以采用各种塑形加工方法加工成不同品种、规格、性能和用途的管、棒、型、线、带、箔材以及锻件等，然后经切削加工、冷冲压、接合成形和表面处理等深加工成各种零件和结构件。与其他结构材料相比，镁及其合金具有一系列的优点，如密度低、比强度和比刚度高、阻尼减振降噪能力强、电磁屏蔽性能优异、抗辐射、液态成型性能优越、切削加工和热成型性能好、易于回收等，符合“21世纪绿色结构材料”的要求，越来越受到人们的青眯。今年来，镁材在汽车、摩托车等交通工具、计算机、通信、家电、电子电器、冶金、航空航天、国防军工等 部门获得了广泛的应用。随着镁合金提炼及加工技术的发展，以及成本的下降，镁材已成为工业应用的重要金属材料，在全球范围内得到快速发展。1. 镁合金材料在汽车工业上的开发与应用自1970年中东石油危机以来，为减轻汽车质量，以降低油耗和污染，提高安全性能，镁合金材料在汽车工业中的应用与日俱增。目前，汽车工业中镁合金用量较多的地区和国家主要是北美、欧洲、日本和韩国。综合部分厂家的使用情况，目前镁合金材料主要用来制造以下汽车零部件：①车内构件：仪表盘、座椅架、座位升降器、操纵台架、气囊外罩、转向柱支架、收音机外壳、小工具箱门、车窗马达罩、刹车与离合器踏板托架、气动托架踏板等；②车体构件：门框、尾板、车顶框、车顶板、IP横梁；③发动机及传动系统：阀盖、凸轮盖、四轮驱动变速箱体、手动换挡变速器、离合器外壳活塞、进气管、机油盘、交流电机支架、变速器壳体、齿轮箱壳体、油过滤器接头、马达罩、气缸头罩、分配盘支架、油泵壳、油箱、滤油器支架、左侧半曲轴箱、空机罩、左抽气管等。④底盘：轮毂、引擎托架、前后吊杆、尾盘支架。美国福特、通用、克莱斯勒三家公司在每辆汽车上使用的镁合金铸件分别达到30个、45个和20个；瑞典推出的沃尔沃CP20C0车型全重700kg，使用50kg镁合金，包括轮毂、合器箱、转向齿箱、后悬臂、发动机架、进气歧管、气缸体等部件；本田轿车一部分零件采用镁合金材料后，重量大大减轻。最近，Magers分析了汽车市场的镁合金需求趋势，预测镁合金材料在汽车工业的应用将会不断增加。2. 镁材在轨道交通工具上的应用前景在列车和其他轨道交通工具上使用镁材，目的是减轻重量，减小噪音和震动，规整零部件和防止塑料老化，提高使用寿命等。主要应用实例：仪表盘支撑梁、发动机阀盖、密封结构件、高速器、滤器器、发动机承受台、消音器等。3. 镁材在自行车上的开发与应用自行车是人力驱动工具，因而质量的减轻带来的效果非常显著，具有更好的加速性能、爬坡性能、转弯性能，并且容易操纵，因而在国外自行车行业流传着“产品轻1g多卖1美元”的说法。与铝质自行车相比，用镁材制造自行车可减重33%；用镁材制造的折叠自行车车架重量仅1.4kg，总重量仅为4kg。目前自行车使用镁合金部件包括轮毂、车把夹、脚踏板、制动器、手把、前叉、框架等近十几个部件。4. 镁材在航空航天上的开发与应用航空航天材料减重带来的经济效益和性能改善十分显著。在质量减轻相同的情况下，商用飞机节省的燃油费是汽车的近100倍，而战斗机的燃油费用节省又是商用飞机的近10倍，更重要的是其机动性能的改善可以极大地提高战斗力和生存能力。正因为如此，早在20世纪20年代就开发出了许多镁合金部件，如发动机曲柄箱、发动机零件、气球吊篮、客机座椅、起落轮。随着镁合金生产技术的发展，材料的性能不断提高，其应用范围也不断扩大。目前的应用领域包括各种民用和军用飞机的发动机零部件、螺旋桨、齿轮箱、支架结构，以及火箭、导弹、卫星的一些零部件。5. 现代兵器零部件的镁合金化及发展趋势枪械武器、装甲车辆、导弹、火炮、弹药、光电仪器、武器用计算机及军用器材中有较大数量的铝合金零件和工程塑料件，根据镁合金材料的性能和使用特点，将这些零件改用镁合金制造在技术上是可行的。采用镁合金材料代替武器装备的中、低强度铝合金零件和部分黑色金属零件，实现武器装备轻量化：枪械武器：机匣、弹匣、枪托体、提把、前护手、弹托板、瞄具座等；装甲车辆：坦克座椅骨架、机长镜、变速箱壳体、发动机滤座、进出水管、空气分配器座、机油泵壳体、水泵壳体、机油热交换器、机油滤清器壳体、气门室罩、呼吸器等；光电产品：镜头壳体、红外成像仪壳体、底座。6. 镁合金材料在电子工业（家用电器和3C产品）上的开发与应用近10年来，电子工业发达的国家，特别是日本和欧美一些国家，在镁合金产品的开发方面开展了大量工作并取得了重要进展，一大批重要电子产品使用了镁合金，取得了理想的效果。3C工业（计算机、通讯设备、消费类电子产品）是当今全球发展速度最快的产业，数字化技术导致各种数字化产品不断涌现。镁合金3C产品最早出现于日本，1998年日本厂商开始采用镁合金制造各种可携式商品（如PDA、手机等），如今最为普遍的镁合金3C产品是笔记本电脑，是由日本SONY公司率先推出的。在3C产品朝着轻、薄、短、小方向发展趋势的推动下，今年来镁合金的应用得到了持续增长。我国虽然是世界产镁大国，但与日、美、欧相比，在镁合金材料研究、生产技术及应用领域等方面还有相当大的差距，仍处于起步阶段。五、 规模与投资需求投资规模 万元，厂房及设备设施需求等。六、 生产设备根据研发和生产需求，镁合金在加工和性能检测方面需要用到以下装置：真空式高频感应熔炼炉；铸件的金属型模具；坩埚为石墨型坩埚；大型真空热处理炉；一整套机加工设备：加工中心、数控车床、手动工具；试样拉伸试验在Zwick/Roell Z100拉伸试验机上完成；硬度测试采用XC-ST50显微硬度测试仪，金相组织观察在VMS-2000金相图像分析系统上完成；氧化膜形貌观测等在日立S-4800扫描电镜上进行；大气条件下的氧化动力学实验在SDT-Q600差热分析仪上进行。七、 效益分析按每年生产X吨计算，可获利约XXXX万，八、 合作方式合作方式采用技术入股或者技术转让的形式，价格面谈。九、 项目具体联系人及联系方式项目负责人：丁俭，电话：15122335148，email：djian@126.com。十、 附件：成果图片    图11 镁合金零件产品

北京工业大学在国家 973、863 计划等支持下，发现添加铒元素（Er）可增加铝合金的强韧性和耐热性，提高耐腐蚀性能和焊接性能；含铒铝合金应用意义：良好的耐蚀性、可焊性、成型性等工艺  应用性能，在此基础上发展静载荷强度（拉伸性能）、抗冲击、抗疲劳及高损伤容限等综合力学性能； 满足轻质高效、安全性、长寿命和低成本等应用需求。

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一、发展概况三亚航空旅游职业学院成立于2005年，位于海南省三亚市。学校占地面积597.3亩，现面向全国29个省（自治区、直辖市）招生，拥有在校生约8000人，其中外国留学生1000余人。建校以来，学校取得了一系列教学成果，现有国家示范专业、教育部现代学徒制试点专业、国家级骨干专业5个，国家在线精品课程1门，省级在线精品课程2门、省部级教学成果一等奖2项、二等奖2项，拥有空中乘务专业国家级骨干教师培训点、中国民航局航空安全员培训训练资质、博鳌亚洲论坛安检人员培训基地，拥有汉莎飞机维修技术国家级协同创新中心、中国民航科普教育基地、海南省高技能人才培训基地、海南省航海科技馆、海南省研学旅行基地、民航运输省级特色实训教学示范中心，主持了《航空服务顶岗实习标准》、《民航运输顶岗实习标准》等国家级课题的研制。二、办学定位学校依托海航、立足三亚、服务海南、围绕行业、面向全国、走向世界，坚持“一切为了人才培养质量、服务就业”的办学理念，致力于将学校打造成“两航一游”（航空、航海、旅游）类专业特色鲜明、优势明显的“三大基地”和“一个典范”，即：国内民用航空业、航海业的人才培养、培训基地，海南省旅游业、酒店业、物流业等现代服务业的人才培养、培训基地，举办方海航集团的人才培养、培训基地，并建设成为全国大型企业集团办学的典范。三、专业设置学校面向全国29个省（自治区、直辖市）招生。学校下设乘务学院、民航运输学院、机电工程学院、海运工程学院、国际旅游学院、人文社科学院6个二级学院，现有招生专业33个，拥有国家示范专业2个（民航运输、空中乘务）、国家教育部现代学徒制试点专业2个（飞机机电设备维修、酒店管理）、国家级骨干专业1个（飞机机电设备维修），省级特色骨干专业5个。四、办学条件学校建设了综合实训中心、飞行模拟训练中心、乘务模拟训练中心、海运实训中心等4大实训中心。根据航空公司机务维修员和空中乘务员实际岗位技能培养的要求，学校引进了7架实训飞机；为满足民航CCAR-147部基本技能考试要求，引进海航汉莎技术培训公司设备设施驻校，既提高了学校飞机机电设备维修等专业的办学水平，也可满足行业从业人员培训的需求，提升学校社会服务能力。此外，学校购置了价值3500万元、包括360°全视景航海模拟器、30万吨级油轮仿真轮机模拟器在内的3000多套（台、件）海运设备，配备了价值500多万元的2台亚诺机帆船，建设了航海实训室、轮机实训室、水上实训室等20多个实训室，高质量地满足了航海技术、轮机工程技术等专业的教学要求。五、社会评价学校发展建设成果得到社会各界认可。时任国务委员刘延东、时任全国人大常委会副委员长李建国等国家领导人，时任教育部部长袁贵任、时任教育部部长周济、时任教育部副部长鲁昕、时任中国民航局局长杨元元、时任国家海事局常务副局长陈爱平等各主管部门领导均来校视察。2012年2月9日，中国教育报头版头条刊登了《这里的毕业生何以受企业青睐——三亚航空旅游职业职院贴近行业企业培养技能型人才纪实》的长篇报道，对学校遵循教育改革理念、创新办学机制体制、提高人才培养质量等工作进行了详细报道。2015年12月3日，中国民用航空业的权威报纸《中国民航报》头版头条以《产教融合校企合作——三亚航空旅游职业学院特色办学探新路》为题，报道了学校的办学特色和人才培养成果。2018年5月8日，《中国教育报》报道了我校留学生教育。2018年10月15日，《人民日报》报道了我校空乘人才班项目。

哈尔滨北方航空职业技术学院是经黑龙江省政府批准建立、教育部备案的一所统招全日制高职（大专）院校，院校代码：14633。同时也是一所以“航空”命名以航空产业为主的专业院校，被媒体誉为国内“航空七校”之一。学校现有在校生共七千余人，计划在校生总容量1.5万人，目前面向全国十四个省市招生。学院下设四所附属学校，其中附属哈尔滨市航空服务中等专业学校始建于1956年，是国家级重点中职学校和国家级示范学校，附属龙海航空培训中心是民航总局在黑龙江省设立的CCAR-147飞机维修执照培训和考试中心。学院占地面积共33万平方米，建筑面积12.5万平方米，教学区、生活区规划合理，全网络覆盖。教室全部实现多媒体教学，教学实训场所和活动场所一应俱全；学生食堂干净卫生；学生公寓宽敞舒适，购物、洗浴、快递等生活配套服务齐全国际教师--精良的教师团队自2009年提出国际化办学的战略定位开始，多次选派教师到职业教育高度发达的国家和地区进行考察和培训，并且与韩国韩亚航空公司建立了校企合作关系，目前已有六十多位教师经过国际培训并拥有韩亚航空国际乘务员资格证。此外，还聘请了20余名来自美国、英国、加拿大、俄罗斯、韩国等地的外籍教师任教。真机实训--专业的实训设备为了强化学生实践能力的培养，学院购进了空客A320、A330客舱服务训练舱、A320单通道动态模拟训练舱、双通道动态模拟舱、波音737-800舱门训练器、空客A320舱门训练器、航空灭火舱、机场安检设备、飞行模拟器、CRH380B动车乘务训练车以及安-24运输机、米-8直升机、运输5型飞机、初教6型飞机等多架飞机和二十余台飞机发动机等实训设备，为学生就业提供了强有力的基础保障。定向培养--优质的就业指导和推荐目前学院建立了校企共育的人才培养模式，与国内外多家优质企业建立了合作伙伴关系，结合学生情况、就业市场特点对学生进行就业指导与推荐，每年有近百家企业到校进行校园招聘，另有近二十家企业在我院设有“定向班”，为毕业生搭建更广阔的就业平台。多年来，学校为中国航空事业培养了大批的优质人才，在未来我们仍将不负使命、继续砥砺前行，助力龙江腾飞，助力中国民航事业迈上新高度。

南昌航空大学科技学院是一所以工管学科为主，工、管、文、理、经、艺等多学科协调发展的应用技术型本科院校。学院2001年7月经江西省教育厅、江西省计划发展委员会批准试办，为教育部首批确认的独立学院。 学院自成立以来，认真贯彻党的教育方针，秉承南昌航空大学60余年严谨办学所形成的优良传统和作风，服务于祖国航空事业和地方社会经济的发展，牢固树立“育人为本，质量第一”的教育理念，遵循“厚德博学，自强立功”校训，狠抓校风学风建设，积极凝练和培育学院大学生“勇于担当，止于至善”的核心价值观，坚持走“以社会需求为导向，在产学结合中彰显办学质量和特色”的发展道路，致力于培养德、智、体、美全面发展、基础扎实、素质过硬、具有创新精神和实践能力的面向一线的技术技能型高级应用人才。 学院现有上海路、共青科教城两个校区。上海路校区地处英雄城南昌市中心，位于南昌市上海路173号，占地面积600余亩。共青科教城校区地处国家级赣江新区、昌九经济带中部、庐山南麓、鄱阳湖之滨的共青城市，总建设投资8亿元，占地面积1000余亩，校舍建筑面积20万平方米，科教城校区高起点的引入智能化校园管理理念，积极打造生态优美、服务设施一流、教学设备先进的现代化校园。 学院目前下设机械与材料学部、信息与电子学部、管理与经济学部、文学与艺术学部、思政与基础教学部等5个教学学部，设有34个本科专业，在校学生9000余人，现有专任教师303名。 通过十余年的办学积累，学院依托南昌航空大学雄厚的优势教学资源，形成了雄厚的教学实力和齐全的教学生活设施，航空服务特色和工科专业优势正在稳步形成。学院重视与行业、企业合作，先后与中国航空工业集团公司等27家企业建立了紧密的合作关系。学院加强国际交流合作，与新西兰、英国等国高校签订了友好合作办学协议，与台湾高校建立了交流生互访机制。 学院优良的办学条件和严谨的办学作风，为人才培养质量提供了坚实的保障。2017年1月12日，中国科学评价研究中心(RCCSE)、武汉大学中国教育质量评价中心(ECCEQ)和中国科教评价网(www.nseac.com)联合发布了2017年中国独立学院竞争力排行榜，学院位列第66名。近年来，学院新生报到率、毕业生就业率在全省同类院校中始终稳居前列。 为响应省委省政府建设共青城先导区的重大决策，学院已于2016年9月入驻国家级赣江新区共青城市科教城办学，科教城是江西省政府重点打造的一座“水在城中、校在林中、房在景中、人在画中”的生态园林高教区，未来5年将入驻高校15所，形成10万名在校生办学规模。学院将抢抓发展机遇，以更新姿态融入产业和区域社会经济发展，在更高起点上，朝着建设工科优势明显、办学特色鲜明的应用技术型高等院校目标奋进。

镁合金是作为一种轻质金属结构材料，具有密度低、比强度和比刚度高、阻尼性能好、电磁屏蔽效果好、铸造性能优良和加工性能好的优点，获得了广泛的应用前景。在镁合金产业化应用过程中，稀土往往作为制备过程中的优化剂来改善合金的熔体纯净度、晶粒细化度及产品外观质量，同时可大幅度提升合金的强度与延伸率。但是目前普遍使用的稀土镁合金强度低导热性能差，限制了其大规模应用。因此，开发具有高导热性、高强度的镁合金对于扩大镁合金在 5G 通信、3C 器件及汽车产品等需要高散热领域的应用，具有极其重要的意义。 高导热高强度镁合金是在一定配比的 Mg-Zn-Zr 系列合金中添加 Nd 稀土金属，Nd 的添加可以改善合金的熔体纯净度、晶粒细化度及产品外观质量，并有效析出基体中的 Zn和 Zr 原子，有效提升合金的导热性能和力学强度。镁合金的导热性能可以通过导热率来体现，力学性能可以通过抗拉强度，屈服强度体现。高的导热性能可以保证合金在散热器件领域的热导性能指标，使器件可以具有较快的热量传输能力，使设备内部热量及时排出;高的力学强度可以保证合金作为结构件的力学性能指标，使其作为结构件更为可靠。相较于传统镁合金，团队通过添加 Nd 稀土元素可以有效提升镁合金的导热性能和力学强度，Nd 一般分布于晶界，可以弱化镁合金的织构，提升镁合金各晶粒之间的协调能力:而且 Nd 在镁合金成型过程中可以与 Zn 原子结合形成热稳定的第二相，促进动态再结晶提升镁合金的强度:此外，Nd 元素的添加会与基体中的 Zn 元素结合，减弱基体中的晶格畸变，提升镁合金的热导率。

团队研究开发了医用钛合金表面处理新工艺，包括微弧氧化法制备含钙磷涂层和电化学沉积法制备羟基磷灰石涂层。其中微弧氧化法制备的钛合金医用涂层 中钙磷总含量超过 20 at. %，Ca/P 接近 1.67，涂层与基体结合强度超过 50 MPa， 涂层性能远超高目前临床应用 HA 涂层与基