时间:2022-06-16 18:43:30
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇非金属,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
金属井具历史悠久,据资料记载从1932年洲国新京建设时就已在城市道路上普遍使用金属井具,迄今已有70年历史。随着社会进步和时展,金属井具的缺点已经日益彰显,尤其是它具有回收价值、丢失严重,形成城市陷阱,危及人们的生命财产安全,伴随着非金属井具的推广应用,金属井具已经到了寿终正寝的时代。
今年以来我们紧密围绕城市建设和管理中的热点问题、难点问题和焦点问题积极开展科技研究工作,把道路井具更新换代作为重点科研课题进行研究并取得成效。通过在城市道路和居民小区中应用非金属井具,证明非金属井具使用性能良好,克服了金属井具的弊端,完全可以取代原有的金属井具。实践证明科学技术在生产建设过程中的推广应用,是推进社会进步的有力措施,是践行“三个代表”重要思想的具体体现。
目前非金属井具依据材质大致分为三种:硅塑制品井具、水泥制品井具、镁石制品井具。三种产品抗压强度均已达到或超过金属井具抗压强度,承载能力达30吨以上,各项技术指标均符合城市道路要求;其造价普遍低于金属井具20%到30%;车辆通过时不产生噪音并可以根据环境需要确定不同色彩,有利于提高市容观瞻效果,其经济效益、社会效益、环境效益十分明显。
据我们掌握城市道路井具丢失的问题,已成为国内城市管理工作中的通病。每年由于井具被盗,导致人身伤害、财产损失不计其数。*市1989年在人民大街东胡同,曾发生因井盖丢失盲人坠入下水井内,造成人身伤害事故,经济赔偿高达30万元,在社会上造成不良影响。近几年来,随着城市扩展和城市人中多样化,每年井盖丢失事件达上百起之多,几乎每天报纸、电台、电视台都有这方面的报道。前不久,市经济技术开发区曾发生一夜之间14套井盖不翼而飞案件,形成危及人身安全的重大隐患。其根本原因就是金属井具具有回收价值,据我们到废品收购部门了解,一个金属井盖重达40公斤,按每公斤2元钱计算,一个井盖可卖80元。近几年来一些城市无业人员以盗窃为生,其中金属井盖是他们偷盗的重点。从加强市政公用基础设施的角度出发,继续使用金属井具等于为盗窃者提供方便,为一些不法经营的废品收购、金属冶炼企业提供廉价资源。作为政府首要责任就是为市民提供安全的生活环境,正是基于这个认识,我们科技部门把社会的热点问题、焦点问题、难点问题做为我们科技研究的重点课题。在这一过程中我们通过信息交流和实地考察,感到采用非金属井具不仅符合时展的要求,而且,借鉴国内其它城市的经验,推广非金属井具也是大势所趋、势在必行。在这个思想指导下,8月1日我们与市政合召开了非金属井具研讨会,与会专家和使用单位代表通过对金属不仅是井具应用上的一次革命,也是科学技术在工程建设中的具体应用;不仅具有实用性,而且具有前瞻性和先进性。一致称赞科技入和市政处在道路设施建设中推广应用非金属井具,解决了城市管理工作中的难点问题,为全市人民做了一件实实在在的好事。根据今年我市新建道路多为边远地区和城乡结合部的特点,我们已向建委领导和负责道路建设的城开集团建议在新建道路上试用非金属井具,以解决金属井具丢失的严重问题。
通过推广应用非金属井具的实践,使我们更加清醒地看到在城市建设过程中,科学技术的应用不仅是永无止境的课题,而且也是减少投资、降低造价、强化管理的有力措施。科学技术的研究推广必须把握以下观点;一是科学技术的研究必须具有前瞻性,要博采国内外众家之长,遵循开拓创新的精神,努力研发具有科学性、实用性的新产品,推进社会进步。二是科技产品的推广必须把握社会效益、经济效益、环境效益同步提高的原则,特别是要把社会效益放到首位,为社会提供经济实用的新产品、新工艺、新材料和新设备。三是科技工作单调枯燥,从事科技工作的同志必须具有强烈的事业心和责任感,要淡泊名利,把人生价值现于科技研究成果上。四是要充分发挥组织、协调和服务的职能作用,依靠科技网络和基层单位广泛开展科研工作,通过科技成果的应用,提高效率、提高效果,为社会全面进步贡献国量。
关键词:金属非金属矿山 ;采矿技术;现状;发展趋势
科学技术的飞速发展,给金属非金属矿山提供了前所未有的发展机遇。通过运用先进的科学手段,引入和吸收国外优秀的采矿新技术和新工艺,对传统的矿业进行全新的改造,我国的金属非金属矿山的采矿技术已不断与国际接轨。这对于促进我国的采矿业,提高我国矿产石的利用率具有深远的意义。
1金属非金属矿山采矿技术的现状
1.1露天矿
1.1.1充填采矿法
所谓充填采矿法是指运用充填材料来填补采空区,从而控制周围岩石的崩落以及地表的下沉,对地压进行管理,进而保证回采工作的安全性和简便性的一种采矿方法。它是伴随着采工作面而不断推进的,具体有三组方法:干式充填法,即充填料主要为露天碎石或者地下矿挖掘的废石等。这类充填材料的输送方式通常是通过人工、机械或者风力来完成的;水力充填法,即以砂、炉渣或者选厂尾砂等为主要充填材料,在管道内借助水的力量运至采场胶;结充填法,即通过管道借助水或者机械的力量将凝固后的胶凝材料与浆状胶结物料运至采场的一种采矿方法。由于干式充填法所需要的劳动力多且强度大,采矿成本高,因此逐渐被后两种所取代。盘区高分层、分段充填以及高阶段大直径的深孔嗣后填充技术的出现和在采矿技术中的广泛普及,大大的推广了充填采矿法的使用。
1.1.2陡帮开采
陡帮开采是通过加陡剥岩工作帮,将挖掘机布置于某些台阶上,将台阶分为工作台阶和暂不工作台阶两种,通过控制不工作台阶,并相应的减少不工作台阶的宽度来使露天矿的工作帮坡角与台阶高度以及平盘宽度相协调。它有利于缩短边帮的暴露时间,起到稳定边坡的作用。陡帮开采有组合台阶、倾斜条带式、并段穿爆以及工作台阶追尾式四种主要的开采作业方式。由于陡帮开采具有投资少,周转周期短、经济效益高的优势,在新建的矿山和扩建改造后的矿山中应用十分的广泛。
1.1.3高台阶采矿
高台阶采矿是随着采矿装备的大型化发展而出现的一种新的采矿工艺。由于近来年我国大型挖掘装备在金属非金属矿山的投入使用,高台阶开采工艺技术在露天矿开采中也得以采用。目前,我国金属非金属矿山在剥离作业时一般采用的是18-30m的高台阶开采。这类台阶主要适应电铲斗容量在10-20 m3的汽车。主要有两个步骤:一是从剥离台阶过渡到高台阶,实现台阶并段。二是在下部的作业区,仍旧采用原有的低台阶,以保持必要的强度。
高台阶开采通过集中化的开采,使其工作帮的坡角得以增大,从而可以为剥采工作赢得足够的时间,无论是从钻孔到装载还是到运输的效率都大大的提高了,从总体上提高了工作的效率。
1.1.4露天爆破技术
爆破技术是露天矿采矿中常用的技艺之一。爆破的主要方法主要有三种,即炮孔法、药室法以及药包法。在这三种爆破方法的基础上,目前应用广泛的爆破技术主要有微差爆破和预裂爆破。
微差爆破是在雷管里加入定量的缓燃剂以拖延部分雷管的爆炸时间,使整个药包形成一个按毫秒级起爆的网络模型的爆破技术。间隔的时间大约为13-25毫秒。微差爆破的主要特点就是可以均匀岩石的破碎程度,从而降低爆破冲击度,既可以改善爆破的质量,同时操作简便且安全,破坏力小,具有巨大的经济效益。但是同时值得注意的是微差爆破所依存的是一个复杂,对技术精确度高的网络设计,因而要提高技术含量。
预裂爆破是一种小药量多钻孔的爆破新技术。主要方法有两种,一种是在即将到达边坡线时,将威力较低的小药卷放进预留的岩层炮孔里。另一种方法就是在边坡线上开挖出语孔壁平行的密集的炮孔,使其形成为一个破裂面,这就能在一定程度上减弱应力波对于岩体的破坏作用。预裂爆破能有效地避免超挖或者欠挖的现象,同时起到稳定围岩的作用。
1.1.5设备的大型化
(1)钻机。目前国外普遍采用的的钻机是直径在310毫米-380毫米之间的牙轮钻,有的最大直径可达559毫米,其钻孔深度可达73米。国内钻机的运用也很普遍,按照矿山的规模,钻机使用的型号也不同。中型矿山一般使用直径为200毫米的潜孔钻,而牙轮钻一般仅在一些重点的冶金矿山中被使用,大约占到8%的比重。这些矿山的牙轮钻的直径可达250-310毫米。
(2)矿用电铲。露天矿国内电铲斗的容量的极限为16.8 m3,并稳居主体地位,液压电铲的使用极少。但是国外液压铲已经占总比重的26%,且使用比重在不断的扩大,其电铲斗的容量最高可达43m3。
(3)露天矿用汽车。目前国内的汽车载重量最大只能承受170吨,而在国外,汽车的载重量早在20世纪的70年代便已达到120吨或者150吨,目前更是已达到240吨,甚至320吨。虽然,近些年来,我国已大大改善了采矿设备技术,但是与国外相比,我国露天开矿设备仍有很大的差距。
(4)矿山电机车。我国国内现在普遍使用的是有由直流电来驱动的电机车,这类电机车的粘重最多为150吨。而国外大型的矿山主要采用交流电驱动的电动机组,其粘重为300-480吨。
1.2地下矿
1.2.1大间距集中化无底柱开采法
这种采矿技术的优点是:(1)可以适用于地质条件复杂的矿山;(2)应用大结构参数低贫化放矿可以减少工程量,降低开矿成本;(3)改善了采矿强度和矿块的生产能力;④采用大间距的集中化无底柱更适合在缓倾斜矿体开采中应用。大间距的采矿缩短了工作线路,增大了进路间距,有效地降低了采矿的成本。同时,大结构参数也使得集中化的作业得以进行,在提高工作效率的同时也增强了作业的安全系数。
1.2.2地下金属非金属矿山无废开采技术
对于金属非金属矿床在开采过程中的废石、赤泥以及尾矿等固体废料源,采用露天与地下联合开采技术,有效地降低了废石的产出量;运用胶结充填技术对于赤泥进行改造利用;运用高浓度的尾砂充填技术使得尾矿废料资源化。通过对地下金属非金属矿山的无废开采,就从根源上减少了废石的产生,废物回收再利用,既有利于提高资源的利用率,同时也减少了对生态环境的破坏,对于保护环境具有重要意义。
露天与地下联合开采技术是通过优化采矿内部系统,即剥离的废石不再排向大地,而是有效的在露天的坑底被加以延伸开采,在矿山的垂直面同时进行露天开采与地下开采。具有开采高强度、开采成本低、开采效率高以及产量均衡的特点,大大减少了废石的排放量,从根本上解决废石排放问题。
1.2.3机械大型化
目前国内地下矿开采的主要设备是以柴油驱动的铲运机,其电铲斗容量最高纸仅达6.1 m3,最低的仅有0.38 m3。主要以潜孔钻架为主。而国外不仅铲运机的载重量超大,而且已经广泛的使用无轨运输,如矿用自卸车等。液压钻机得到普及,且具有自控、遥控以及程控的功能。
1.2.4地下矿爆破技术
目前根据地下矿开采的自然条件以及设备条件,对地下矿的爆破技术主要有两种,即浅眼爆破和深孔爆破技术。地下矿爆破要特别注意安全问题。要确定危险距离,防止早爆和拒爆事故的发生,此外还要处理好一些突发事件,如爆后炮烟中毒等。
2我国金属非金属矿山采矿技术的发展方向
目前,虽然我国的金属非金属矿山采矿技术在某些方面已接近国际水平,但是较国外相比,我国采矿技术的设备以及科学技术都有相当大的差距。我国的金属非金属矿山采矿技术的发展之路仍很艰难和漫长。
(1)要解决复杂条件矿床开采技术难题,提高我国矿山采矿的技术系数。要以降低采矿成本为目标,尽量降低矿石的破碎程度。
(2)金属非金属矿山采矿技术目前最迫切的需要就是要开发出一套系统的深部矿床综合开采技术。
(3)金属非金属矿山采矿要适应社会发展的需要,走可持续发展的路线,在今后的开采过程中,要更多的考虑资源的回采率以及与生态环境的和谐发展。因此就发展前景来看,充填采矿法的普及度要扩大,并且坚持朝高效化、无废化的方向发展。
(4)大结构参数结构的无底柱崩落采矿法将更加完善和成熟,应用范围将不断扩大。
(5)露天与地下联合开采技术被广泛推广,无轨化、大型化和连续化。
(6)矿山建设将沿着数字化、智能化、信息化的思路向前发展。
1.同周期从左到右,非金属性逐渐增强,金属性逐渐减弱。
2.同主族从上到下,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强。
二、根据原子结构
原子半径(电子层数)越大,最外层电子数越少,金属性就越强,反之则越弱;原子半径越小,最外层电子数越多,非金属性越强,反之则越弱。
三、根据实验
1.元素金属性强弱的比较
①根据金属单质与水(或酸)反应的难易程度:越易反应,则对应金属元素的金属性越强。
②根据金属单质与盐溶液的置换反应:A置换出B,则A对应的金属性比B对应的金属性强。
③根据金属单质的还原性或对应阳离子的氧化性强弱:单质的还原性越强,对应阳离子的氧化性越弱,元素的金属性越强。
④根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱:碱性越强,则对应金属元素的金属性越弱。
⑤根据电化学原理:不同金属形成原电池时,作负极的金属其对应元素的金属性强;在电解池中的惰性电极上,先吸出的金属其对应元素的金属性弱。
2.元素非金属性强弱的比较
①根据非金属单质与H2化合的难易程度:越易化合,则其对应元素的非金属性越强。
②根据形成的氢化物的稳定性或还原性:越稳定或还原性越弱,则其对应元素的非金属性越强。
③根据非金属之间的相互置换:A能置换出B,则A对应非
金属元素的非金属性强于B对应元素的非金属性。
④根据最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱:酸性越强,则元素的非金属性越强。
⑤根据非金属单质的氧化物或对应阴离子的还原性强弱:单质的氧化性越强其对应阴离子的还原性越弱,元素的非金属性越强。
四、运用
下列说法正确的是( )
A.P和AS属于VA族元素,H3PO4酸性比H3PSO4的弱。
B.元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果。
C.第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左依次减弱。
D.HF、HCI、HB、HI的热稳定性和还原性均依次减弱。
【答案】B
解:对A、P和AS属于VA族元素,且非金属性P比AS强,因此H3PO4酸性比H3ASO4的强,则A错误;对C,第三周期非金属元素的最高价含氧酸或最高价氧化物的水化物的酸性从在到右依次增强,则C错误;对D,HF、HCI、HB、HI的热稳定性依次减弱,还原性增强,则D错误。正确的是B。
关键词:金属性;非金属性;依据;问题
元素的金属性也就是还原性,指的是元素失电子的性质;非金属性也即氧化性,指的是元素的电子性质。所以它们的强弱就与原子得失电子的能力有关,容易失电子的,金属性强;容易得电子的,非金属性强。所以,判断元素金属性、非金属性的强弱,应从参加反应的元素的原子得失电子的难易上进行分析,与原子得失电子数目的多少没有关系。那么,怎么就知道元素得失电子的难易呢?我们可以从以下几个方面入手分析:
一、判断元素金属性强弱依据
1.根据常见金属活动性顺序表判断。
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Po Au
排在前面的金属其活泼性强,当然容易失电子,金属性强。
2.单质跟水(或酸)反应置换出氢气的难易程度――越易置换出氢气,金属性越强。
如Na与冷水剧烈反应,Mg与热水缓慢反应,而Al与沸水也几乎不作用,所以金属性:Na>Mg>Al。
3.相互置换反应――较活泼金属能从不活泼金属的盐溶液中(或熔融态的盐中)把不活泼金属置换出来。
如Fe+Cu2+=Fe2++Cu金属性:Fe>Cu。
如Zn+Fe2+=Zn2++Fe说明金属性Zn>Fe
4.原电池中的正负极的判断――负极金属活泼性大于正极金属。
特殊情况,铝和铜用导线连接后放入冷浓硝酸中,因铝钝化,铜为负极,但金属性却为Al>Cu。
5.从结构上看,在元素周期表中,同一周期从左到右,金属性减弱;同一主族从上到下,金属性增强。
如:同周期元素金属性:Na>Mg>Al。
Sn和Pb同属Ⅳ主族,金属性:Sn>Pb。
6.最高价氧化物对应水化物(氢氧化物)的碱性强弱――碱性越强,金属性越强。
如碱性:NaOH>MgOH>Al(OH)3金属性:Na>Mg>Al。
7.根据金属阳离子氧化性强弱判断。
一般来说,对主族元素而言,最高价阳离子的氧化性越弱,即对应金属性越强。
8.根据在电解过程中的金属阳离子的放电顺序判断。
放电顺序:Ag+>Hg2+>Cu2+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
在电解过程中一般先得到电子的金属阳离子对应金属的金属性比后得到电子金属性弱。如,含有Cu2+和Fe2+的溶液电解时Cu2+先得电子,所以金属性Fe>Cu。
二、判断元素非金属性强弱的依据
1.跟氢气反应生成气态氢化物的难易程度以及氢化物的稳定性――越易与氢气化合,气态氢化物越稳定,非金属性越强。
如:F2+H2 [冷暗处爆炸]2HF Cl2+H2 [光照]2HF
Br2+H2=2HBr I2+H2 [可逆反应]2HI
非金属性:F2>Cl2>Br2>I2。
2.元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱――酸性越强,非金属性越强。
如:酸性:非金属性Si
3.非金属单质间的相互置换反应。
如:Cl2+5KI=2KCl+I2 Cl>I2
4.从结构上看,在元素周期表中,同一周期元素从左到右,非金属性增强;同一主族从上到下,非金属性减弱。
5.从非金属阴离子还原性强弱判断。
非金属阴离子还原性越强,对应原子得电子能力越弱,其非金属性越弱,即“易失难得”,指阴离子越易失电子,则对应原子越难得电子。
6.从对同一种物质氧化能力的强弱判断。
如:Fe+Cl2 [点燃]FeCl3 Fe+S [加热]FeS
铁分别升到+2,+3,所以非金属性:Cl2>S。
综上所述,元素的金属性和非金属性与元素得失电子能力以及对应单质或离子的氧化性和还原性有着密不可分的关系,它们可相互推导;这部分内容也是对金属元素和非金属元素知识的整合与提高。
例题:用“>”或“
1.酸性:H2CO3 H2SiO4 H3PO4
2.碱性:Ca(OH)2 Mg(OH)2 Mg(OH)2 Al(OH)3
3.气态氢化物的稳定性:H2O H2S H2S HCl
4.还原性:H2O H2S H2S HCl
5.酸性:H2SO4 H2SO3 HClO4 HClO
从以上答案中可以归纳出:
6.元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越 。
7.元素的金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越
。
8.元素的 性越强,其对应气态氢化物的稳定性越 。
9.非金属性越强的元素生成的气态氢化物,其还原性越 。
10.同种非金属元素形成的含氧酸,其成酸元素价态越高,其酸性也越 。
分析:这几个题是对前面金属性非金属性强弱判断的综合应用。答案:1.> < 2.> > 3.> < 4.> < 5.> > 6.强 7.强 8.强 9.强 10.强
1.1现代产业发展与非金属矿物材料及环境保护密切相关
传统产业的技术进步或技术改造与非金属矿物材料密切相关,而且节能降耗是现代化产业发展的主要趋势之一,现代产业化的发展迫切需要非金属矿物的开发加工,与此同时也需要协调好生态环境的保护力度。非金属矿产物的深加工技术对于现代新兴产业发展具有促进作用而且提出了发展非金属矿物深加工技术的方向和措施,例如许多非金属矿物,硅藻土、珍珠岩等加工后具有较高的活性及选择性吸附的特性;膨润土、沸石、石墨、石棉等都与航空航天技术及生物技术有关;云母、金红石、滑石等与信息技术及产业有关;现代的高技术及环境保护等均与非金属矿物密切相关。
1.2我国的非金属矿物加工与环境保护形式严峻
我国非金属矿物的种类繁多,而其中有一部分的非金属矿物本身或者是经过加工处理后而具有适合用于环保材料的性质,再者,我国的非金属矿物的储藏量非常丰富,价格也比较低廉,它具有处理效果好、投资少以及重复使用的一系列优点,所以受到各个开发商的青睐并且投入了大量的资金进行开发加工非金属矿物。包括我国在内的世界上许多国家对非金属矿物的开发都格外的重视,这就在一定程度上导致了对我国非金属矿物的过度开发与利用,不注重保护环境质量,造成了对于水体以及空气土壤等的不科学合理污染。因此,我国的非金属矿物加工与环境保护的现状在经济飞速发展的同时也曰益严峻,遭受着挑战,需要迫待解决。
2.我国非金属矿物加工与环境保护的关系
我国非金属矿物加工与环境保护的关系是对立统一、相互依存、相辅相成的。相关的企业单位在进行非金属矿物加工的同时也要兼顾生态环境的保护,二者缺一不可,如果一味的只对于非金属矿物无节制的开发、加工与利用而忽视了环境的保护,那么经济的发展只是短暂的繁荣并不能够得到长远的发展。非金属矿物加工的发展对于我国经济发展具有重大的影响意义,我国未来非金属矿物开发加工的发展将以全面提升非金属矿物材料的功能或者是应用性能为s的,以环境保护为导向,以高效综合利用和清洁生产为宗旨,注重环境保护与非金属矿物加工的充分结合、齐头并进,从而为我国经济的可持续发展提供源源不断的不竭动力。
3.我国非金属矿物加工运用的科学技术与设备
我国现代的高新技术、高科技设备、新材料产业以及环境保护等都与非金属矿物材料的开发利用有着密切的联系。我国非金属矿物加工运用的科学技术与设备主要分为粉碎技术与设备、分级技术与设备、表面改性技术、干燥技术与设备、造粒技术与设备、材料复合技术。非金属矿物加工主要是指凭借一定的技术设备与工艺而制造出满足市场需求的具有一定粒度大小和物理化学性质等性能的功能性产品。
我国生产的超细粉碎设备基本与国外的相当,但是其技术研究的起步比较晚,基础较为薄弱且发展层次良莠不齐,超细粉碎设备仍然存在一系列的问题;控制产品粒度处于所需的分布范围内,使得混合粉料中粒度已经达到要求的产品及时地被分离出去;表面改性工艺依据表面改性的方法与设备及粉刷制备方法而异;干燥是用热能将湿物料中的湿分气化为蒸气,再利用抽吸或气流将蒸气移走而达到去湿的操作;对于粉状产品进行造粒的深度加工,不仅有利于满足生产工艺的需求,而且有利于降低粉尘污染以改善劳动操作条件;复合材料的成型方法按照基本材料不同各异,各种材料在性能上相互取长补短进而产生协同效应,让复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。
4.我国非金属矿物在环保工程中开发与应用所存在的问题
4.1非金属矿物环保材料应用的范围较窄
我国的矿物研究人员对于非金属矿物在环保工程中的开发与应用做了大量的工作,也取得了一系列的贡献与成就,但是也把我国在这一领域中存在的许多问题反映了出来。工程化转化不高、非金属矿物环保材料应用的范围较窄等缺点,要把这些实验室的研究成果成功的应用于实际工业生产中。我国的许多非金属矿环保材料更多的是利用非金属矿的原矿或对原矿进行简单的初级加工,这是与非金属矿物深加工领域的技术水平不高等原因有关,拓宽非金属矿物环保材料应用的范围仍然有很长的一段路要走,进而改进非金属矿物环保材料应用范围窄的特点。
4.2非金属矿物的产品档次不高且品种单一
非金属矿物的产品档次低使得许多矿物资源不能最大限度地发挥功效,而且还会造成资源的浪费,在一些重要领域中的应用处理还未见有更多的新的研究成果。要想改善非金属矿物的产品档次不高与品种单一的现状就要提高非金属矿物的加工技术,使得我国的非金属矿物开发与利用朝着设备大型化、加工精细化、产品功能化的方向进一步前进。只有功能明确且满足相关应用领域技术进步和产业发展要求与环保要求的非金属矿物才能够赢得稳定的市场,避免非金属矿物资源的主观浪费,节约矿产资源与保护环境,促进经济的快速发展进步。
5.改进提高非金属矿物加工与环境保护的措施
①在非金属矿物存放方面。非金属矿物的种类繁多且数量不一,_将大量矿样堆积在一起给翻找造成了困难且容易造成粉尘污染,若将它们分类存放就能节省空间,便于查找矿群进而减少粉尘造成的环境污染。②在环境保护意识培养方面。随时随地进行非金属矿物环保的宣传与教育工作,使得公众从内心深处意识到矿物加工这一过程产生的废弃物不利于环境;使用设备之前要牢固掌握操作规程以避免发生伤害事故,建立健全严格的监管体系。③在非金属矿产物实验室的布置安排方面。为了方便及时将实验室过程中所产生的有害气体排出室外,就必须要对非金属矿产物实验室的布置安排科学合理。可以把大型重型设备统一安放在一楼实验室,在单个的实验室内部尽可能完成一个相对独立的工作内容。④在化学药品使用方面。因为在矿物加工实验这一过程中结合使用的化学药品会产生有毒气体,所以要对于有毒药品进行严格的分级管理,需要按时按量使用,进而减少对人体及环境造成的危害。
6.结束语
综上所述,人们在享受着社会经济发展带来的新产品、新物质的同时,其所赖以生存的生态环境状况却日益恶化,不合理的非金属矿物加工导致的环境恶化问题已经成为现代社会
普遍关注的重大问题之一。目前我国的自然生态环境破坏与污染十分严重,其发展趋势尚未得到有效的控制,一些传统的环保工艺及环保材料已经不能有效的解决大量的需求,所以非金属矿物环保材料在环保工程中有着广泛的应用前景。但是我国非金属矿物在环保工程中开发与应用仍然存在许多的问题,因此探究非金属加工及环境之间的问题具有指导性的意义。希望在开发与加工非金属的同时要兼顾对水体、空气、土壤等环境因素的污染治理与保护,促进我国环境质量的改善与经济的迅猛健康发展。
1、金元素属于金属元素,本身就含有金字,所以也是金属。
2、非金属元素比较容易得到电子。一般情况下,金属元素最外层的电子数比较少,所以它最外层的电子很容易被掠夺走,最后使其本身失去电子。而非金属元素最外层的电子数比较多,所以它比较容易掠夺其他元素的电子,来满足它本身的需求。
(来源:文章屋网 )
非金属矿物制品是利用非金属矿物固有特性的原料加工的制成品。
非金属矿物制品材料如下:
轻型建材,保温隔热和隔音材料:石膏制品,天然石材制品,硅酸钙制品,膨胀珍珠岩制品。各种耐火砖与高温绝热材料。密封材料:气缸垫片,盘根。摩擦材料:各种刹车片,离合器片。电绝缘材料:云母制品。过滤,吸附,化工催化材料。
(来源:文章屋网 )
关键词:课改;非金属元素;化合物
【中图分类号】 G633.8 【文献标识码】 B 【文章编号】 1671-1297(2012)08-0299-01
非金属元素及其化合物知识是中学化学的重要组成部分。这部分知识点多,内容丰富,涉及面广,且多数是描述性的,内容繁杂、零碎、分散,需要记忆的东西较多,难以掌握和运用;加之考试说明中规定元素及其化合物知识占15%,不少同学不重视元素及其化合物知识的复习,但我们应注意到,元素及其化合物知识往往是考查化学基本概念和理论、化学计算、化学实验知识的载体。在高考试卷中,真正属于元素及其化合物知识的分值远超过15%。因此,我们应该重视元素及其化合物知识的复习。下面笔者根据课改后教学一线的实际情况及高考化学试题的要求和该专题知识点多的特点,谈谈非金属元素及其化合物知识的复习。
一 课改后元素化合物教学的情况
高中化学新课程实施以来,我们这些一线教师在进行元素化合物知识教学中遇到和存在的问题,主要根源在于对于元素化合物知识内容的新处理不了解和不适应。例如传统教学对元素化合物知识的处理是以物质为中心,追求从结构、性质、存在、制法、用途等方面系统的研究物质。而这种“系统的研究”既有定性的研究,也有定量的研究;既有一定的深度,也有相当的难度,研究的重点是知识和技术方面。而化学1中的元素化合物知识从覆盖面上看, 虽然是几乎涵盖了原来高中化学Ⅰ中的物质,但是相关物质知识内容的深度与难度降低了, 而且过于细节性的知识不作基本要求, 即知识面广、要求降低了, 突出了核心内容,对主要物质性质和观念性知识的要求提高了。为了在教学实践中有效地解决这种矛盾,在必修模块的教学中, 教师要避免将某个知识点内容挖掘得过于细致, 要由原来关注细节的教学转变成关注核心知识的教学, 让学生建构核心认识, 形成知识结构。教师较难从原来单一的教学方式转变成多样的教学方式,较难做到从关注一维目标的落实到关注多维目标的落实等。
二 高考一轮复习应遵循的复习主线
笔者认为按知识能力螺旋上升的要求进行元素化合物知识复习是最主要的,从必修到高考一轮复习,跨度大、涉及面广,要做好复习还需注意以下几点:
1.抓住“点、线、网”,构建多维知识网络
这里所说的“点”是非金属元素及其化合物的主干知识点或重难点或高考的热点或学生学习的疑难点,复习中要针对这些点拓展铺开,对于每一个“点”都要从组成结构、性质、鉴别保存、用途存在、制备方法几方面建立起思维框架,抓住“组成结构
性质
用途存在、制备方法、鉴别保存”的思维模式;这里所说的“线”主要三条,一是各族元素代表物知识主线,二是物质结构元素周期律主线,三是氧化还原主线;“网”就是非元素及其化合物的知识网络。复习中要引导学生头脑中零散的碎片进行整合,形成新的知识体系,这样有助于学生把知识系统化,理顺知识的脉络,使学生得到整体的、互相联系的、结构化的知识(知识网)。这里的构建知识网络和体系,不能限于某章某节的内容,而应着眼于整个中学阶段所学的知识,使之融会贯通,举一反三。
这样,通过由“点”到“线”,由“线”成“网”的逐层总结,就能理出一个层次丰富、条理清晰的知识网络。
2.比较归纳,精确把握
非金属元素及其化合物中可比较的内容很多,如:卤素单质的比较、卤化氢的性质和制法的比较、氯气和硫的性质的比较、具有漂白性的物质的比较、浓硫酸和浓硝酸氧化性的比较、一氧化氮和二氧化氮的比较等等。
通过比较,就能从多层面认清知识点间的差异和内在联系,能引导学生掌握由“个别 一般,再由一般 个别”的学习方式,从而对整个知识系统有全面准确的理解。
3.适时总结,框图推断才有法可循
无机框图题是高考中热点题型,无机框图推断题的信息多,提取信息的难度大、角度多。在复习中除了要加强框图题的题型训练,教给学生“分析特殊、大胆假设、不断论证”的解题方法,更要引导学生学生归纳总结出一些元素化合物知识的重要规律,既有利于突出重点,又可强化记忆。
在一、二轮复习中,我们可以引导学生从如下角度对非金属元素用化合物知识进行归纳:①从无机框图题常出现的物质角度归纳;②从物质性质角度归纳;③从同一元素化合价的变化为主线角度归纳;④从特征现象角度归纳;⑤从反应类型角度归纳;⑥从产物特征角度归纳;⑦从反应条件角度归纳;⑧从转化关系角度归纳等等。
课程内容连惯性不强由于不同测试仪器、不同测试方法涉及的测试原理不同,因而课程章节之间的内容有较强的独立性,甚至于毫不连惯,整个课程的教学成为一个相对分散的体系,而且与其他专业课的联系也很少,往往使学生感觉教学内容零散,不利于准确掌握与记忆。课程结束后,学生对每种测试方法之间的相互补充、相互验证的关系认识太少,在实际应用中往往出现只知用某一种测试方法分析一类问题,而不会综合其他的测试方法进行更全面的分析、以得到更可靠的信息的现象。需要测试实验平台的大型现代测试仪器支撑为了使学生更好地掌握本课程所涉及的主要仪器的工作原理和实际操作,并最终做到能学以致用,学生最好能够直接接触测试仪器,获得感性认识,因此对教学条件要求较高。测试方法课所涉及的设备属于大型精密仪器,一台透射电镜至少要数百万甚至上千万元,既是教学仪器也是重要的科研设备。这个特点决定了测试方法课的实验教学模式不可能像大学物理等实验一样,学生人手一台自己操作,实验教学只能以演示性为主,因而在很大程度上只能给学生一个表观印象,影响了对课程内容的深入了解和掌握。课程教学效果差课程涉及许多学科内容和知识,面广,公式原理多,学生不易理解,仅通过传统的单一平面式纸介课本文字和挂图,或者是幻灯投影式教学难以反映分析测试原理以及各种仪器使用的动态知识,学生的学习积极性不高,互动性不强。再加上部分学生基础不够扎实,难免给学生心理上笼上了阴影,造成了学生学习中的畏难情绪。显然,现代科技发展的需求与教学现状的局限形成了强烈对照。如果沿袭旧的教学模式,势必影响学生对课程内容的掌握,对学生阅读相关文献和进一步学习造成较大障碍,不能适应现代科技发展的要求。因此,如何在现有的教学环境下解决这些问题,保证教学质量,使学生掌握先进的材料分析方法,培养学生的综合分析和创新能力,是这门课程改革的关键,也是开展研究性教学的重要环节。对该课程的理论教学,既不能照搬教材,也不能完全采用传统的教学方法,这就要求教师在授课过程中采用合理、适当的教学方法。
根据这门课程的特点,选择合理的教学内容,设定教学重心非常必要。在课堂教学方面,简略介绍每种仪器的原理和结构,把重点放在各种仪器的应用、样品的制备方法及如何分析测试、分析数据结果上,强调知识的运用。将教学目标由以往的“以仪器为中心”转化到“以材料为中心”,由“技能培训”转化到“思维能力培养”,这样,可以激发学生的学习兴趣,使学生不感到枯燥。这一思路的改变,也使教师在授课过程中将科研引入到教学中,从而教授给学生的不再是简单的技能,而是从事科学研究的思路与方法,提高了学生的科研能力,以期真正实现学生知识、能力、素质三者的协调发展。教学方法改革教学方法是教师从事教学工作的工具和手段,对实现教学目标、提高教学实效有着重要的意义。在教学过程中,因材施教,运用学生乐于接受的逻辑形式,可实行直观式、启发式、讨论式、参与式、案例式等生动而丰富的教学形式,激发学生的学习兴趣和学习积极性。然而,教学的根本任务是让学生从被动接受知识转化为主动自觉地学习知识,着重培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力。传统的教学方法中,学生只是“吸进”没有“呼出”,教师自我感觉讲得头头是道,分析得清楚明了,学生却学得被动,能力得不到提高,学生对整体的教学没有概念,教师教什么学生学什么,课程之间缺少联系。因此,教学改革要努力改进教育教学的方法,改变满堂灌、死记硬背的方式,大力提倡启发式教育,推行研究性学习。
采用“牵一发动全身”、“震一点动整链”的思路组织教学,可以达到最佳的教学效果。问题链教学模式就是这样一种高效教学模式[1-4],它以学生为主,通过精心设计问题链,引导学生按照“发现问题—分析问题—解决问题”的思维发展过程,通过问题的提出,探索解决问题的方法。对于“无机非金属材料测试方法”课程的教学,可对教学内容进行问题情境设计,组成教学问题,形成按顺序解决的教学问题逻辑链条即问题链。实际操作的教学实施程序为:产生问题情境1引导学生分析问题讨论找到解决问题的方法产生问题情境2分析问题讨论解决问题……循环下去。需要说明的一点是:问题链中的问题的答案既不存在于学生以前的知识中,也不存在于所提供的信息中。这种问题能引起学生的情感反应,造成学生的智力“困窘”,从而激发学生找到解决问题的兴趣。以X射线衍射分析基础为例,设计问题链:什么是X射线?X射线的本质这样的X射线如何产生的?X射线管产生出的X射线如何描述,有什么特征?X射线谱这样的X射线与物质有怎样的相互作用?散射和吸收相干散射是晶体产生衍射的基础。这个问题链主要是创设情境,通过这样环环相扣的问题,将学生引入课题:X射线和物质相互作用可以产生相干散射,而相干散射是晶体产生衍射的基础。以电子显微分析基础为例,设计问题链:光学显微镜的分辨本领多大?局限性,需要提高分辨本领如何提高分辨本领?采用短波源哪些短波源合适?电子电子可以发展光学吗?波性,可改变运动方向如何使电子改变运动方向?静电透镜,磁透镜。这个问题链主要是创设情境,通过问题链,将学生引入课题:电子可以凭借轴对称的非均匀电场、磁场的力,使其会聚或发散,从而达到成像的目的。问题链式教学注重了知识之间的内在联系,强调整体教学,注重了学生的生活经验和潜在的学习能力,强调学生学习的主体性,注重对已有知识的复习和对后继学习的铺垫,强调学新温故,知新延后,具有较强的逻辑结构。通过一系列教学问题即问题链的研究性学习,学生不仅可以掌握科学的知识和成果,而且还知晓这些知识和成果获得的过程、方法和途径,旨在强化学生问题意识,培养学生思维的独立性和创新性。
针对“无机非金属材料测试方法”课程属于边缘科学,多学科交叉,起点高、知识面广、难度大等特点,教学过程中从两方面同时进行尝试性改革。选择合理的教学内容,重点讲解各种仪器的应用、样品的制备方法及如何分析测试、分析数据,强调知识的运用。在此基础上尝试采用问题链教学模式,创设问题情境,组成教学问题,形成按顺序解决的教学问题逻辑链。该方法使学生在教师的主导下逐渐建立起系统的仪器分析知识结构体系,提高了学生接受新知识、新方法的能力,增强了学生的创新思维。若长期坚持问题链教学模式,学生的问题意识、研究意识可能会变成一种习惯,有助于培养学生的创新精神和创新能力。
作者:马文 白玉 王俊 董红英 单位:内蒙古工业大学材料学院 内蒙古工业大学化工学院
关键词:报废电器非金属木塑性能
中图分类号:X76 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)8(b)-0000-00
1木塑材料介绍
木塑复合材料也就是将木材和塑料合成的一种新型材料,所以它一方面具有塑料的特性,即耐水性与韧性,另一方面也具有木材的特性,即不污染环境且没有毒性。因此木塑复合材料在很多领域中都使用得到,包括建材领域、包装领域以及装饰领域等。在通常情况下,WPC生产工艺所用的黏结剂都是热塑性塑料,然后再把植物纤维黏结在一起。木塑人造板中一般都会含有50%甚至更多的纤维,所以就需要很多木材资源,但如果大量砍伐又会对环境产生不良影响。在平时的家用电器中,都会含有很多纸基印刷线路板,其中大概含有30%的金属,那么非金属材料的含量可达70%左右,如果在这些家用电器报废之后,只回收里面的金属材料,那么将会造成严重的环境污染。因此为了减少环境污染,也为了减少森林砍伐量,应该在进行WPC生产时加入一定量的回收纸基NM-PCBs,这对于生产成本的降低、家用电器报废处理等各方面都有好处。
2 材料及方法
2.1 试验材料
木粉:根据相关的原理和要求,所使用的材料为通过40目筛子的干燥木粉。
非金属粉:为了找出成本较低的材料,则使用的废纸基NM-PCBs有两种,一种是通过40目筛子,另一种是通过20目筛子。
聚氯乙烯(PVC)粉:R200P,主要来源于韩国。
加工助剂:相关的热稳定剂以及增塑剂等。
2.2 试验内容及方法
2.2.1 复合材料的制备
在PVC中添加相关的加工助剂,也就是要将其混为PVC树脂,然后将各种材料放到高速混合机中,设定其转速为1500转/分钟,其温度设定在80~100摄氏度之间,其设定时间是10分钟。当高速混合机停止运行之后,则将里面的物料转移到自制模具中,规格是30mm*30mm*415mm,然后再把模具放到热压机上,将热压机的温度设定为190-195摄氏度,其压力设定为1-2MPa,时间设定为6分钟,然后进行压板。
2.2.2 性能测试
主要针对试验材料进行的性能测试有:1)对材料进行静曲强度测试;2)对材料进行静曲模量测试;3)对材料进行内结合强度测试;4)对材料进行24h吸水率测试;5)对材料进行无缺口简支梁冲击强度测试。
3 结果与讨论
3.1 静曲强度
图1是进行静曲强度测试的结果,其中20-NM-WPC表示通过20目筛子的非金属粉,40-NM-WPC则表示通过40目筛子的非金属粉(以下同)。从图中可以看出,在m(非金属粉):m(木粉)的比例小于30:20时,随着比例的增大其静曲强度下降不明显;当m(非金属粉):m(木粉)的比例大于30:20时,静曲强度下降则非常明显,尤其是添加20-NM-WPC的分组,其静曲强度下降了42%。从图中也很容易看出,当两种材料配比相同的情况下,40-NM-WPC的静曲强度明显比20-NM-WPC的静曲强度高。
3.2 静曲模量
图2是进行静曲模量测试的结果,从图中可以看出,当m(非金属粉):m(木粉)的比值变大时,40-NM-WPC的静曲模量逐渐增大,当比例到达一定值后,其静曲模量又逐渐减小;当m(非金属粉):m(木粉)的比值变大时,20-NM-WPC的静曲模量逐渐减小,当比例到达一定值后,其静曲模量又逐渐增大。当m(非金属粉):m(木粉)的比值小于30:20时,20-NM-WPC的静曲模量要比40-NM-WPC的静曲模量小。这是因为非金属粉的刚性要大于木粉的刚性。当m(非金属粉):m(木粉)的比值逐渐增加到15:35时,40-NM-WPC的静曲模量上升到最大值,较相同比例的20-NM-WPC的静曲模量增加了59.6%,较不添加非金属粉时的静曲模量增加了54.5%。
3.3 内结合强度
图3是进行内结合强度测试的结果,由图中可以看出,当m(非金属粉):m(木粉)的比值逐渐增大时,40-NM-WPC的内结合强度逐渐增大;当m(非金属粉):m(木粉)的比值逐渐增大时,20-NM-WPC的内结合强度也逐渐增大,当比值大于30:20之后,20-NM-WPC的内结合强度则逐渐减小。同时,在m(非金属粉):m(木粉)的比值大于30:20之后,40-NM-WPC的内结合强度就逐渐大于20-NM-WPC的内结合强度。
3.4 冲击强度
图4是进行冲击强度测试的结果,从图中可以看出,当m(非金属粉):m(木粉)的比值逐渐增大时,40-NM-WPC和20-NM-WPC的冲击强度都逐渐降低;但是在m(非金属粉):m(木粉)比值相同的情况下,40-NM-WPC和20-NM-WPC的冲击强度相差不大;当m(非金属粉):m(木粉)的比值比较小时,20-NM-WPC的冲击强度相对于40-NM-WPC是比较大的,但是超过一定比值后,20-NM-WPC的冲击强度却小于40-NM-WPC的2冲击强度。
3.5 24h吸水厚度膨胀率
图5是进行24h吸水厚度膨胀率的测试结果,从图中可以看出,当m(非金属粉):m(木粉)的比值逐渐增大时,40-NM-WPC和20-NM-WPC的24h吸水厚度膨胀率都逐渐降低;在m(非金属粉):m(木粉)比值相同的情况下,40-NM-WPC的24h吸水厚度膨胀率相对于20-NM-WPC是比较大的,但是超过一定比值后,40-NM-WPC的24h吸水厚度膨胀率却小于20-NM-WPC的24h吸水厚度膨胀率。
3.6 24h吸水率
图6是进行24h吸水率的测试结果,从图中可以看出,当m(非金属粉):m(木粉)的比值逐渐增大时,40-NM-WPC和20-NM-WPC的24h吸水率都逐渐降低,当m(非金属粉):m(木粉)的比值达到30:20之后,20-NM-WPC的吸水率又有上升的趋势;在m(非金属粉):m(木粉)比值相同的情况下,40-NM-WPC的吸水率明显比20-NM-WPC的吸水率高。
4结语
根据以上的测试结果可知,在m(非金属粉):m(木粉)的比值相同的情况下,两种不同粒径材料在各方面的性能表现都有所差异;同一种粒径的材料,使用不同的m(非金属粉):m(木粉)的比值,那么其各种性能也存在比较明显的差异。并且具相关资料显示,这些性能都达到了相应的标准。所以一定要根据木塑材料的实际用途来进行混合配比,这样就能够最大化的节约成本,并达到环保的目的。
参考文献
[1]田德旺,应保胜.木塑复合材料型材配方工艺探讨[D].武汉:武汉科技大学,2014(3).
关键词:非金属材料;球压试验;测量不确定度评定
引言
非金属材料各种性能对温度承受的能力都有一定界限。如在强高温下,非金属材料的电气性能、机械强度及硬度等性能极容易被影响,从而失去其原有的特性。尤其当非金属材料所处温度远远超过正常控制范围时,有些产品的绝缘特性有可能逐渐被瓦解,甚至可能完全丧失殆尽,最终被高温软化或完全融化成液态糊状。往往日常生活中的一系列火灾、触电等安全事故都是因非金属材料因所处温度太高,导致其自身固有的机械强度、硬度以及电器性能等逐渐丧失而引发的。目前,我国衡量非金属材料耐热性能最主要的方法之一就是进行球压试验。为此,文章力图对非金属材料进行球压试验,以及测量不确定度评定来论证非金属材料的生产是否合乎国家安全生产标准,从而保障好人们的日常安全。
1 实验依据的标准和试验过程
此次球压试验的依据标准有GB/T5169.21-2006《电工电子产品着火危险试验第21部分:非正常热球压试验》中对非金属材料耐热性球压试验的规定。试验过程:(1)试验前将被试样片在温度20~35℃之间,相对湿度50~75%之间的恒温恒湿装置内至少放置24h。(2)球压置于烘箱中,烘箱温度设为80±2℃,在此状态下稳定24h或达到热平衡,取二者间小者。(3)从恒温恒湿箱内取出样片,置于球压装置中,保持表面水平,并向被试样片表面施加20N的压力,烘箱温度保持80±2℃,时间60±2min。(4)把球压装置从烘箱移开,取出被试样片,浸入到水温为20±5℃的水中2~5s,冷却6±2mim后从烘箱取出,在2~3min内测量由球面引起的压痕直径,并如实做好记录。
2 试验数据分析
2.1 评定条件和方法
据研究,影响压痕直径评定的因素主要有:测量仪器、测量人员、材料的材质、温度、材料厚度等。本次测量人员是由专业知识扎实,仪器设备使用熟练、科学,以及测量经验丰富、高效的试验人员进行测定。本次采用的测试样品是无色条状的聚碳酸酯样片,标称尺寸读取为80×40mm的长度,厚度则为3.0mm且可切割。本次球压转置所使用的钢珠球直径为5mm,将模拟一定条件下的强高温环境,并对试验样品施加一个垂直其水平表面的20N的压力,1小时后使用测量仪器观察钢珠压力球在无色透明聚碳酸酯样片表面的压痕直径大小,同时计算出其测量不确定度值,最终评定出非金属材料聚碳酸酯样片在强高温性能的变化。
2.2 测量仪器引入的不确定度
测量仪器是由制造商标注为PEAK,型号规格2034-20的测量显微镜。该款显微镜刻度放大倍数为20倍,能清晰确定压痕尺距;根据厂商提供的校准证书不确定度标明为U=0.01mm,k=2的包含因子以及95%置信水平,适用测量不确定度B类方法进行评定。
根据扩展不确定度U=0.01mm,包含因子k=2,计算出标准不确定度:
UE1=0.01/2=0.005mm
2.3 测量人员测量引起的标准不确定度
在满足重复性条件下,按照以往的球压试验经验,对人员测量的不确定度评定采用A类不确定度方法分量。人员测量不确定度误差主要是因测量时多次调焦以及频繁十字线卡边界时导致,因此要求在同等条件下多次测量数据进行统计评定。本次试验选择同一材料,按照标准要求切割为10个样品,读取数据测量,得到如下数值:0.882,0.857,0.872,0.843,0.860,0.872,0.855,0.857,0.864,0.862(单位mm)。
10次独立测量数据平均值计算为:X=0.862
由贝塞尔公式可得:s==0.011mm
实际工作中,要求每个样品各测量3次取平均值,由以上条件得出人员测量引起的标准不确定度为:
UE2=S/3=0.004mm
3 试验数据的讨论
由于测量显微镜仪器与测量人员不确定度等两个不确定度分量不存在相关性,故两者测量读取数据的合成标准不确定度计算为:
Uc=(UE12+UE22)1/2=0.00640mm
合成标准不确定度可估计为正态分布,取包含因子k=2,对应于包含概率约为95%的压痕直径测量的扩展标准不确定度计算为:
U(d)=Uc×k=0.013mm
本次非金属材料聚碳酸酯样片球压试验结果通过压痕直径d的显微镜测量结果来进行评定,本次压痕直径的测量结果由10次不同方向测量数据计算平均值给出:
d=1.76
通过以上球压试验压痕直径测量结果不确定度的分析、计算表明,影响非金属材料球压试验结果的两个主要因素是测量人员和测量仪器。然而,经过最终分析,影响测量结果不确定度的因素主要是测量人员对样片的重复性读取误差以及显微镜刻度误差所导致。因此,注重规范对球压试验仪器的操作和人员的操作,对于球压试验有科学性指导意义。必要时可加强对试验人员试验操作培训和相应的练习,以减小球压直径测量结果的不确定度,从而提高非金属材料耐热性能评定的精确度。
4 结束语
对非金属材料进行球压试验,如测量数值经评定后在科学合理范围内,则说明此非金属材料合乎国家安全生产标准,其在异常高温下不会因电压问题导致性能改变,以及引起火灾等危险事故。虽然球压试验看上去形式简单,环节不多,然而要得出一个科学、有效的试验测试结果必须要做到严格按照实验标准,谨遵实验步骤,彻
底避免试验过程的任何失误,以确保试验完满成功。
参考文献
[1]于静.热塑性塑胶材料球压试验及测量不确定度评定[J].现代测量与实验室管理,2014,5:13-14.
[2]高金成,靳锁芳,赵庆亮,等.球压试验压痕直径的测量不确定度评定[J].现代测量与实验室管理,2011,3:24-25+34.
[3]王永辉,曹晓晔,陈红.铝合金材料布氏硬度试验的测量不确定度评定[J].物理测试,2015,4:14-16.
关键词:金属非金属;安全生产;地下作业;对策
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.070
0 引言
我国正处在一个发展阶段,所有行业都在飞速的发展。金属非金属矿是工业发展的根本和核心,而困扰着很多企业和国家的问题就是对金属非金属的开采工作。金属非金属尤为重要的一步就是地下作业,当事故发生时,所面临的主要问题就是在井下开采金属非金属矿的一线员工和如何恢复事故发生后的开采进度。金属非金属的地下开采是一个很复杂的环节。它不同于地上开采,一旦遭到猛烈的撞击,内部机械的损害,高空物体的坠落等都有可能造成矿山的坍塌,所以影响金属非金属矿山的安全生产有诸多因素。
1 金属非金属矿山安全生产的主要因素
(1)安全管理制度不够完善。众所周知金属非金属的地下开采系统是由很多的系统联合起来一起合作共同来完成的,使这些系统能发挥他们自己的用途就必须合理的安排,但现实的地下开采工作中有很多企业混乱的管理,甚至有的企业宁愿为了节省财务的开销,购置一些劣质机器,从而出现安全事故。再有就是对于机械设备的管理不善,使地下开采设备出现损坏和功率下降,并且还在继续使用,这对矿山的开采带来了很大的安全隐患。
(2)设备和人员操作的技术是保障安全的基本要求。随着金属非金属矿山开采进度的不断增加开采量也会在不断的加大,这就对设备和技术有着很大考验,所以应该不断对设备技术进行维护和更新,金属非金属开采对于各个设备的要求也在不断的提高。在当今开采矿山的技术和设备应当引进新型机器,淘汰旧机器,加强安全意识,这会使金属非金属的安全生产得到保障。
(3)系统和设备布置不合理。在对金属非金属开采的初期,由于对整体的规划不够完善,使得各个设备和系统相互冲突,加上一些企业没有按照国家相关规定随意的安装线路,使得矿山的设备随时都有可能出现损害,出现安全事故。另外对井下开采来说通风和排水两大系统十分重要。
(4)操作人员缺乏安全意识和基本素质。很多企业在对员工管理的过程中往往会出现疏忽的状态,使得员工的心里对安全意识不够重视,对员工的紧急安全事故的演练极少,当发生安全事故时,员工不会懂得自救造成生命危险。其次金属非金属的地下作业需要大量的员工,以至于很多员工技术部熟练就参加井下工作,降低整个队伍的素质。
2 金属非金属矿山安全生产的管理对策
(1)完善管理制度。为了使得员工得到法律的保护,我们国家专门制定相关的法律法规,其次企业内部应当把矿山开采的制度完善,并对设立的制度加大强度的实施下去,防止一切可发生的安全事故。
(2)严格按照井下开采的标准流程进行操作。对于金属非金属矿开采工作比较特殊,在工作的细节上一定保持严谨的工作态度,比如对金属非金属矿山竖井进行施工时应采用悬挂式金属安全梯并且安全梯的刹车能力不小于5t,在陷落的地段设有禁止入内的标牌等。
(3)对井下的爆破项目必须严格进行。爆破项目是井下开采工作所必要的科目。应当遵守《民用爆炸物品管理条例》,对爆破所需要的所有相关物品,必须进行严格把关,按照国家相关规定进行购买,储存,运输及使用。在2001年7月中旬,在南丹某矿的两次爆破中因为没有按照国家的相关规定实行爆,造成矿中大量积水,直接造成81名矿上员工死亡和经济损失达到8000万人民币。由此可见,一次失误的爆破行为所带来的伤害是巨大的。
(4)保障供电系统的安全和可靠性。地下开采最为重要的就是供电系统,供电为地下开采各个系统提供了动力,为了对金属非金属矿山进行开采中主供电变压器减少符合,我们因采用双回路的供电模式并减少对不要线路的控制,从而使矿山的供电系统稳定而有效的进行。例如在金属非金属矿的监测监控系统,风机房,绞车,机械运输人员的设备等,在2007年5月黄石大冶有色铜绿矿井因为爆破失误造成矿井停电,因当时监测安装双回路电源,监测系统正常运营,能及时监测到井下哪里出现问题,及时解决,确保人员安全,创造更多价值。
(5)保障排水和通风系统的正常运行。排水和通风是发生金属非金属矿安全事故的两大原因,要保持地下开采工作的通风和渗水系统能够正常的运行是十分重要的。在通风方面应采用长距离式的矿井通风管理,选取每节长度在30-50cm之间的长导型风筒;在矿山中因为排水系统不好所带来的危害是严重,1996年山东省某金属矿在发生坍塌的情况下,因其通风系统完善使被困井下的矿工能得到充足氧气等待救援,所以应当在矿山重要的地方设计和安装通风和渗水设备,另外通风和排水系统应当定期检查,保证这两个系统能够正常的运行。
3 结束语
从上述的所讨论的问题来看影响金属非金属安全生产因素很复杂,应当在整个的矿山系统出发,找出存在的安全隐患并对这些安全隐患进行解决相处对策。但是影响金属非金属矿山安全生产的因素是有很多方面的,制度是否完善,人员能否掌握专业的技术,开采设备能否在任何时候都能正常的工作等。国家和企业要想保证金属非金属矿正常的开采工作和零事故发生,就必须对有完善的制度并加强力度的执行下去,对员工进行严格的技术培训和进行紧急的演练,使员工懂得一些逃生和自救技能。对地下开采设备进行合理的摆放,定期检查设备是否能够正常的运转。要想达到理想化零危险的目标,这对我们国家和企业是一次很大考验,但是我相信这个目标会在我们共同的努力下而实现。
参考文献:
[1]国家安全监管总局关于进一步加强中小型金属非金属矿山(尾矿库)安全基础工作改善安全生产条件的指导意见[J].劳动保护,2009(06):118-123.