粉末冶金概念范文第1篇

关键词：卓越工程师；粉末冶金学；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）30-0093-03

引言：

“卓越工程师教育培养计划”是为贯彻落实党的十七大提出的走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署、贯彻落实“国家中长期人才发展规划纲要（2010―2020年）”和“国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）”而提出的高等教育重大改革计划。“卓越计划”旨在培养卓越工程师后备人才；高等学校实施“卓越计划”将为培养学生成为卓越工程师打下坚实的基础和完成卓越工程师需要的基本训练[1]。

2011年年初教育部出台了《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》（教高[2011]1号文），进一步明确了“卓越计划”的主要目标、指导思想、实施领域和基本原则[2]。“卓越计划”实施以来，各参与高校在培养观念、培养模式、学校企业联合培养等方面都取得了很大进展。

“粉末冶金学”课程是新材料科学中最具发展活力的重要分支，也是冶金和材料科学的分支学科，备受工业界重视，相关材料和制品已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域[3]。粉末冶金学课程与实际的生产实践紧密相关，属于工程实践性比较强的课程，在理论学习的基础上能够有效地培养学生的工程能力和创新能力，与“卓越计划”的培养目标一致，为了配合“卓越计划”的实施，对这门课程的培养目标和培养观念、教学改革与创新的思路、课程建设与新型教学模式、课程改革的质量保障等方面进行了思考和探索。

一、确立正确的培养观念和培养目标

“卓越计划”的宗旨是培养和造就一大批能够适应社会经济发展需要、创新能力强的优秀工程技术人才，为国家实施人才强国战略、走新型工业化道路和建设创新型国家服务。从“卓越工程师教育培养计划”的三个特点出发，树立课程的培养观念：一是强调课程内对学生创新以及工程能力的培养；二是注重学校和企业相结合，加大企业参与培养高级工程技术人才的深度；三是加强对国家战略需求、行业和企业的需求的认识，课程进行有目标的、主动的培养。

新形势下，面向“卓越工程师教育培养计划”的“粉末冶金学”课程从培养目标上必须对原有的课程体系与教学内容进行调整，使之更具有全面性；加大课程工程实践能力的培养，使之更具有实用性。确立理论学习与实践操作相结合、全面发展的人才培养目标，重视培养大学生的科学探索精神、工程创新意识和工程实践能力。

二、教学改革与创新的思路

1.课程特点及教学现状。“卓越工程师教育培养计划”的基本要求是学生在学习并具备课程理论基础知识的基础上，能够有效地利用学习到的课程基础知识解决实际工程问题。粉末冶金技术是一个复杂、影响因素诸多的材料成型过程，从制粉、成形、烧结到后处理每一道工序都会影响粉末冶金成品的质量。能够完全掌握并灵活运用粉末冶金技术，即要有扎实的理论知识储备和丰富的工程实践经验。笔者通过长期的粉末冶金教学发现，传统的课程教学方式有一定的局限性，主要体现在：教师以教材为中心，教学方法比较单一，以灌输式的教学方法为主，学生缺乏积极有效的参与，不利于学生工程能力的培养；教学内容陈旧、更新缓慢，在课时、学制的影响下，无法兼顾新兴的粉末冶金技术；课内实验一方面是简单的验证性基础实验，学生兴趣不浓，另一方面由于设备少人数多等条件的限制，学生参与的程度不够，难以培养学生的创新能力；课程仍以书面考试的形式评定，考试内容大多以基础知识的考察为主，这种简单的评定方式不能满足“卓越计划”对创新能力和工程能力培养的要求，不利于优秀工程人才的培养。

2.探索多元化的培养模式。面向“卓越计划”高级工程人才培养的方向为：服务于企业需求和国家发展战略，加大学校和行业、企业合作培养的力度，强调学生理论基础和工程实践能力并重的培养，重视高级工程技术人才培养的国际化。因此，面向“卓越计划”的课程改革要以教师为导向；以学生为主体；以项目为依托；以企业为载体。以教师为导向，教师做好引导作用，通过丰富多样的教学方法培养学生的兴趣，激发学生的潜能，加强师生互动，教学相长；以学生为主体，构建“专业性强、知识面宽”的课程学习体系，扎实学生理论知识的学习和实践能力、综合能力的锻炼，培养学生积极思考、大胆创新的科学作风；以项目为依托，让学生积极参与到粉末冶金类的科研项目中，实施本科生提前进入毕业设计、科研平台或课题组制度，培养学生学以致用，学中用、用中学的学习方法；以企业为载体，学校要加强同行业、企业联系与合作，让学生参与到企业中去，建设校企优质资源共享平台，建立学校与企业联合培养的长效机制。

三、课程建设与新型教学模式探讨

1.课程教学内容改革。从“卓越计划”的培养目标与要求出发，根据工程实际，“粉末冶金学”课程组进行了广泛调研，在多次讨论和修改的基础上，制订了新的课程教学大纲，明确了教学体系和教学内容。根据这门课程的特点，为了能够让学生在很好的学习粉末冶金理论基础知识的基础上，开拓思路、学以致用，按照课程体系对课程内容进行了模板化设计，把课程内容分为不同板块。比如：掌握粉末制取及其性能测定；压坯成形规律；粉末冶金材料的烧结原理；粉末冶金材料制备的质量控制；了解粉末冶金材料及其研究的新进展等等。

2.课程教学方法和教学手段改革。在教学方法上，围绕“以教师为导向，以学生为主体”的教学方针，遵循“课内与课外相结合”、“理论与实践相结合”、“课堂教育与创新思维相结合”的原则，通过实物法、启发法、课堂讨论等教学方法。如在讲粉末的成形时，可以向学生展示一套粉末成形的模具，让学生了解成形时基本概况，让学生在学习粉末成形时可以获得最大的感官认识；在讲粉末制备工艺时，根据制备粉末的特点以启发和诱导的方式让学生了解粉末制备工艺，以及为什么要选择这种制备方式；在讲压力与粉末成形样品密度之间的关系时，可以展开课堂讨论，充分调动学生学习的热情、主动性和创造性，提高教学的实效性和教学质量。

在教学手段上，要摆脱传统的板书或者照着ppt宣读等学生积极性不够强的手段，采取多元化的教学方法和手段。多媒体集成、动画模拟仿真和丰富的图像信息扩展了学生认知的深度与广度，也使教师摆脱了时间和空间对讲授内容的束缚，清楚地显示某些复杂的过程，有利于激发学生的观察力、发现力、想象力、逻辑联想力，有利于认知思维的深化与发展，有利于增强工程设计能力，提高教学效率和教学质量[4]。通过搜集课程知识点相关的图片和制作简单直观的动画，丰富课程的课件，提高学生的兴趣和理解。比如，在讲等静压成形时，向学生展示等静压机的原理示意图，可以让学生充分直观地了解等静压的工作原理；在讲机械合金化法制备粉末时，可以通过Flas的方式，让学生可以清晰地看到机械制备的过程和原理；在讲粉末冶金工艺时，可以结合网络上企业的现场视频，让学生能够轻易地接受粉末冶金工艺方面的知识，同时获得工程实践中的一些直观信息。

3.课内实验的改革与工程实践能力的拓展。在课内实验方面，改善了原有的简单的验证性的实验，丰富了课内实验的内容。具体的实验包括：球磨法制粉；粉末粒度和表面性质的测定；金属粉末的压制成形；粉末冶金样的烧结；烧结样抗弯强度的测试；粉末冶金样品的密度测定等等。通过这些课内实验培养学生具有合理选择使用粉末冶金材料和初步设计、制备粉末冶金材料的能力，激发学生的创新意识，提高工程能力。对课内实验的改革，可有效地激发学生的学习兴趣，提高动手和思考能力，为学生的工程实践能力的提高和创新能力的培养打下了很好的基础。

面向“卓越计划”的课程改革，重点是培养学生的工程实践能力，要围绕“以项目为依托，以企业为载体”的方针。为了强化学生的工程实践能力，应该注重从以下几个方面进行培养：一是对校内资源进行整合，建立校内课程实习、实训基地。利用学校已有的材料产业化中心、工程训练中心、新能源材料研究中心等研究实践单位，建立“粉末冶金学”课程的实践基地，让学生可以在校内尽可能地进行工程基础实践能力的锻炼。二是以企业为载体，校企合作，吸纳企业资源。培养工程师是“卓越计划”的目标，而企业环境是工程师培养的摇篮。除了进行实践教学环节改革，更重要的是让学生进入企业、融入企业，学习和了解企业的技术，感受企业的环境和文化。培养方案应该把适合在企业开展的相关教学环节和实践活动（专业课程、课程设计和毕业设计等）尽可能放到企业去。三是以项目为依托，开展大学生创新性实验计划。高校的教师在进行本科教学的同时，进行广泛的科研项目的研究。在校内的有关粉末冶金类的科研项目可以和粉末冶金课程建立联系，让本科生在进行课程学习的同时，进入科研团队，参与到科学研究中去，了解学科的发展状况和学科前沿。在科研项目的带动和熏陶下提高学生学习的积极性和工程能力。四是通过学科科技竞赛来提高学生的综合素质。开展以学科为基础的各类科技竞赛，扩大学生受益面；鼓励学生在学习课程理论基础的同时，积极参加省级、全国级别的相关科技竞赛，培养学生的学习兴趣、创新能力和综合能力；课内课外营造科技创新氛围，对于学生积极参加科技竞赛和科技竞赛获奖给予奖励或者在学科考评中加分。

4.建立全新的考核评价制度。粉末冶金学传统的考核方式是以书面闭卷的方式进行，考查的都是学生对基础理论知识的学习情况，缺乏对工程实践技能的考核。传统的学生学习效果的考核评价机制在面向“卓越计划”的课程体系中就不再适宜。在教学中应该采用全新的考核评价机制，除了对学生理论部分的考核之外，要把学生整个学习过程中的工程实践能力、创新能力和自主学习能力纳入到考核体系中。结合卓越工程师的培养工程性和全面性的特点，采用多部分考评相结合的考核方式。考核分为理论部分的笔试考核、理论与实践相结合的课内实验考核、工程实践能力考核、科技创新活动考核等几个部分，其中参与科研项目、参加科技竞赛等属于科技创新活动部分。笔试考试、实验考核、工程实践能力考核、科技活动考核等几个模块各部分的比例可根据课程开展和改革的具体情况，课程组的成员讨论协商决定。这种考核评价机制充分体现公平、合理，学生也努力争先、争取获得各类奖励使自己的努力获得承认。

四、课程改革的质量保障

1.师资保障。“卓越工程师教育培养计划”要取得成功，其标志在于培养造就出一大批卓越工程师后备人才，而关键在于建设一支胜任这一使命的工科教师队伍[5]。卓越工程师培养的质量很大程度上取决于参与到“卓越计划”的教师的整体素质。所以，面向“卓越计划”的课程改革，在师资上要进行调整和改革，以保证面向“卓越计划”的课程改革顺利进行。

根据“卓越计划”的培养目标和特点，参与“卓越计划”的教师需要具备扎实的专业基础知识、丰富的工程实践经验、优秀的教育教学水平和崇高的职业道德和敬业精神等等。同时，教师也必须具备相应工程科学研究、工程设计开发、工程技术创新和工程实践能力。

当然，不论通过何种渠道招聘的教师，在理论教育教学、工程实践、科学研究、设计开发、技术创新这五个方面都可能存在某项或几项能力的不足或缺失，都需要高校加强对教师的培养力度，将理论知识丰富的教师送进企业进行工程培养，将企业的工程师送进高校进行专业的全面和深入学习，通过这些培养方式，打造一支既具备专业基础知识又有工程实践技术能力的高水平师资队伍，适应“卓越计划”在高校的顺利开展。

2.经费保障。从上述的课程教学改革措施来看，面向“卓越工程师教育培养计划”的优秀工程技术人才的培养在经费上相较传统的培养模式要高出很多，所以高校在工程人才培养计划中应当保障有足够的经费来支撑“卓越计划”的实施，建立一套完整、长效的资金机制。高校在经费方面可以采用的办法[6]有：一是提高人均教育财政拨款标准，具体的拨款数额与学校实际实施“卓越工程师教育培养计划”的在校学生数挂勾；二是为了确保“卓越工程师教育培养计划”的培养需要，学校经费投入向卓越工程师培养方面倾斜；三是采取定向的办法，学校和企业联合培养工程技术人才，企业补贴学生的学习费用，学生毕业后到企业定向工作；四是争取社会各界包括企业及校友的资助。

五、结语

本文就面向“卓越工程师教育培养计划”的“粉末冶金学”课程改革与建设，从培养目标和培养观念、教学改革与创新的思路、课程建设与新型教学模式、课程改革的质量保障等方面进行了思考和探索。通过课程的改革和建设的措施，将有效地提高学生的理论水平，提高创新能力和工程实践能力，为卓越工程师人才的培养奠定基础。

参考文献：

[1]林健.“卓越工程师教育培养计划”通用标准诠释[J].高等工程教育研究，2014，（1）：12-23.

[2]教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见[Z].教高[2011]1号文.

[3]李成栋.粉末冶金课程教学改革实践[J].中国冶金教育，2014，（6）：22-24.

[4]顾文斌，王怡，庄曙东.基于卓越工程师计划的“机械原理”课程改革与创新[J].中国电力教育，2013，（16）：100-101.

粉末冶金概念范文第2篇

[关键词]精细化管理；市场化经营；产品结构；效益突破

[中图分类号]F273[文献标识码]A[文章编号]1005-6432（2014）18-0038-02

1精细化管理的背景

莱钢集团粉末冶金有限公司紧紧围绕集团公司《深入开展“紧盯利润目标、全力减亏增效”活动实施方案》，确定“围绕公司三大目标，聚焦经营增效，以推进落实行动方案为主线，全力构建系统营销大平台，全力以赴完成全年各项任务目标，为集团公司生产经营提供营销支撑”的工作思路，树立起“领跑”概念，围绕“创效”和“减亏”目标，抓住产品结构升级和预算价格两个关键环节，建立产销均衡的概念，研究好分析利润源、绩效考核、人员激励、重点合同兑现、高盈利能力产品数量提升等工作，将考核聚焦到效益上，以强大的后台保障，促进营销水平及业绩提高。

2精细化管理的措施

一是市场化经营稳步推进。全面落实公司市场化要求，以“2013年营销增效行动方案”为主线，建立了以满足客户需求为导向的经营机制，建立以订单为导向的经营作业模式，围绕价值增值，实现组织模式的转变，建立了全产业链、全流程，全员、全过程参与的“大供应商”格局。创造客户需求，实现了服务模式转变，由被动服务向主动服务转变、由售后服务向全过程服务转变，主动将客户引进制造系统，主动创造客户需求。快速推进各项措施落实，逐步形成“内部管理精益化、部门协作团队化、经营研究常态化”的市场化经营格局。预计将超年度预算9个百分点以上完成增效预算指标。

二是市场机会把握能力得到提升。初步建立定量化分析模型，制定“市场风险防控策略”，结合定性化信息判断，提前预判市场走势，有效指导经营工作。建立产品价格、原料价格联动效益测算模型，为产品结构优化提供实时效益测算依据，接单效率和效益有效提升。采取市场“渗透”组合营销策略，强化品种、市场细分，实施差异化定价，在市场夹缝中寻找利润增长点。利用公司标准成本效益测算表，建立起了日利润核算模型，体现以利润实现或者高边际贡献为主线的经营模式，努力做到锱铢必较、日清日高。各品种分品种、分区域、分时段及时上调产品价格，将实现增效1900万元。

三是持续优化产品结构。高盈利能力产品销售目录，明确产品重点攻关方向，配套制定单项激励考核办法，激发了销售人员市场开发积极性。深化招标采购降本。持续加大对铁合金、耐火材料、工程耐材、保温材料和酸碱盐的网上招标，积极引进新供户、拓展新渠道，扩大招标采购的竞价氛围，确保低价采购，推进“零库存”管理，降低资金占用。一季度，合金辅料通过网上招标采购，与同期市场价格相比，共降低采购成本约960余万元；酸碱、保温材料通过招标采购累积实现降本效益72.65万元。坚持对招标物资的零库存管控，目前，大修用工程耐材、保温材料、酸碱盐、冶金辅料、部分铁合金和生产用耐火材料已经实现零库存控制，有效降低了生产成本。积极与供货厂家沟通，加强新经济资源的考察调研，开辟了宏兴高钛精粉新资源，一季度采购原料1.7万吨，与国内同品位原料相比降成本340万元。

四是持续提升销售支撑和保障能力。在始终保持一定比例手持订单的基础上，结合库存结构和产品综合效益排序情况，持续优化市场资源投放量与结构，最大限度地提高产品创效能力。发挥产销研一体化与关键团队运作优势，及时传导市场信息，动态优化生产组织，实现产销环节的紧密衔接；加强订单、发货单等兑现情况的日统计分析，动态优化销售资源，力争优势资源足额兑现。2014年以来，通过持续的销售流程梳理和过程跟踪分析，建立起了集结构调整、流向调整、订单兑现保障为一体的资源优化模型，产品结构得到进一步优化，资源流向进一步优化。

五是积极开展精益管理活动。以“精益管理、创优争先”活动和“保效益、争效率、克时艰”管理提升活动为平台，着重于风险源头预防、事项落实和过程控制，强化“日清日结”，持续提升管理水平。以理顺产销存运流程、清理积压库存、控制库存总量为重点，对销售计划、生产计划、调单量、实际发运量等指标进行持续追踪，分步骤优化库存结构，提高合同准时交付率和库存周转率。树立精益服务理念，完善服务预警系统和产品质量市场评价系统，不断提升质量异议处理效率，促进产品质量和服务效率提升。目前，质量异议平均处理周期为4.6天，同比提升4天以上，处理效率明显提升。

六是副产品经营增效能力进一步提升。根据产品市场变化，结合生产形势，强化经营创效，及时调整销售价格，增强化产品盈利能力，2013年实现内部利润2.15亿元，同比提升85.35%。加强基础管理，提升营销绩效。第一，健全完善了销售资源等各项管理制度，制定资源日平衡制度，掌控资源平衡流向，确保资源的安全完整，进一步理顺了内部管理程序，明确了内部管理控制的工作重点和目标，为加强内部基础管理提供了制度保障。第二，坚持“三化”工作法，做到工作学习化、研究化、科学化，以学习促研究，以研究促学习，力求精细化管理，在销售发运管理方面优化产销运流程，实现产销良性循环滚动推进。预计全年实现外销58万吨，实现降本增效 970万元。

七是合理控制库存增效。推动关键团队运营合作，提高为生产服务的水平，实现降本增效新突破。加强与生产厂、技术、财务等关键团队部门的沟通合作，为生产及时提供原料渠道、品种、资源量和价格信息，按照生产需求、原料库存定额要求，科学平衡原料采购计划，动态控制发运节奏，均衡供应控制库存。

粉末冶金概念范文第3篇

关键词:梯度功能材料，复合材料，研究进展

Abstract :This paper introduces the concept ，types，capability，preparation methods of functionally graded materials. Based upon analysis of the present application situations and prospect of this kind of materials some problems existed are presented. The current status of the research of FGM are discussed and an anticipation of its future development is also present.

Key words :FGM；composite；the Advance

0 引言

信息、能源、材料是现代科学技术和社会发展的三大支柱。现代高科技的竞争在很大程度上依赖于材料科学的发展。对材料，特别是对高性能材料的认识水平、掌握和应用能力，直接体现国家的科学技术水平和经济实力，也是一个国家综合国力和社会文明进步速度的标志。因此，新材料的开发与研究是材料科学发展的先导，是21世纪高科技领域的基石。

近年来，材料科学获得了突飞猛进的发展[1]。究其原因，一方面是各个学科的交叉渗透引入了新理论、新方法及新的实验技术;另一方面是实际应用的迫切需要对材料提出了新的要求。而FGM即是为解决实际生产应用问题而产生的一种新型复合材料，这种材料对新一代航天飞行器突破“小型化”，“轻质化”，“高性能化”和“多功能化”具有举足轻重的作用[2]，并且它也可广泛用于其它领域，所以它是近年来在材料科学中涌现出的研究热点之一。

1 FGM概念的提出

当代航天飞机等高新技术的发展，对材料性能的要求越来越苛刻。例如：当航天飞机往返大气层，飞行速度超过25个马赫数，其表面温度高达2000℃。而其燃烧室内燃烧气体温度可超过2000℃，燃烧室的热流量大于5MW/m2， 其空气入口的前端热通量达5MW/m2.对于如此大的热量必须采取冷却措施，一般将用作燃料的液氢作为强制冷却的冷却剂，此时燃烧室内外要承受高达1000K以上的温差，传统的单相均匀材料已无能为力[1]。若采用多相复合材料，如金属基陶瓷涂层材料，由于各相的热胀系数和热应力的差别较大，很容易在相界处出现涂层剥落[3]或龟裂[1]现象，其关键在于基底和涂层间存在有一个物理性能突变的界面。为解决此类极端条件下常规耐热材料的不足，日本学者新野正之、平井敏雄和渡边龙三人于1987年首次提出了梯度功能材料的概念[1]，即以连续变化的组分梯度来代替突变界面，消除物理性能的突变，使热应力降至最小[3]。

随着研究的不断深入，梯度功能材料的概念也得到了发展。目前梯度功能材料(FGM)是指以计算机辅助材料设计为基础，采用先进复合技术，使构成材料的要素（组成、结构）沿厚度方向有一侧向另一侧成连续变化，从而使材料的性质和功能呈梯度变化的新型材料[4]。

2 FGM的特性和分类

2.1 FGM的特殊性能

由于FGM的材料组分是在一定的空间方向上连续变化的特点如图2，因此它能有效地克服传统复合材料的不足[5]。正如Erdogan在其论文[6]中指出的与传统复合材料相比FGM有如下优势:

1)将FGM用作界面层来连接不相容的两种材料，可以大大地提高粘结强度;

2)将FGM用作涂层和界面层可以减小残余应力和热应力;

3)将FGM用作涂层和界面层可以消除连接材料中界面交叉点以及应力自由端点的应力奇异性;

4)用FGM代替传统的均匀材料涂层，既可以增强连接强度也可以减小裂纹驱动力。

2.2 FGM的分类

根据不同的分类标准FGM有多种分类方式。根据材料的组合方式，FGM分为金属/陶瓷，陶瓷/陶瓷，陶瓷/塑料等多种组合方式的材料[1]；根据其组成变化FGM分为梯度功能整体型（组成从一侧到另一侧呈梯度渐变的结构材料），梯度功能涂敷型（在基体材料上形成组成渐变的涂层），梯度功能连接型（连接两个基体间的界面层呈梯度变化）[1]；根据不同的梯度性质变化分为密度FGM，成分FGM，光学FGM，精细FGM等[4]；根据不同的应用领域有可分为耐热FGM，生物、化学工程FGM，电子工程FGM等[7]。

3 FGM的应用

FGM最初是从航天领域发展起来的。随着FGM 研究的不断深入，人们发现利用组分、结构、性能梯度的变化，可制备出具有声、光、电、磁等特性的FGM，并可望应用于许多领域。

功　能

应　用　领　域 材　料　组　合

缓和热应

力功能及

结合功能

航天飞机的超耐热材料

陶瓷引擎

耐磨耗损性机械部件

耐热性机械部件

耐蚀性机械部件

加工工具

运动用具:建材 陶瓷　金属

陶瓷　金属

塑料　金属

异种金属

异种陶瓷

金刚石　金属

碳纤维　金属　塑料

核功能

原子炉构造材料

核融合炉内壁材料

放射性遮避材料 轻元素　高强度材料

耐热材料　遮避材料

耐热材料　遮避材料

生物相溶性

及医学功能

人工牙齿牙根

人工骨

人工关节

人工内脏器官:人工血管

补助感觉器官

生命科学 磷灰石　氧化铝

磷灰石　金属

磷灰石　塑料

异种塑料

硅芯片　塑料

电磁功能

电磁功能 陶瓷过滤器

超声波振动子

IC

磁盘

磁头

电磁铁

长寿命加热器

超导材料

电磁屏避材料

高密度封装基板 压电陶瓷　塑料

压电陶瓷　塑料

硅　化合物半导体

多层磁性薄膜

金属　铁磁体

金属　铁磁体

金属　陶瓷

金属　超导陶瓷

塑料　导电性材料

陶瓷　陶瓷

光学功能 防反射膜

光纤;透镜;波选择器

多色发光元件

玻璃激光 透明材料　玻璃

折射率不同的材料

不同的化合物半导体

稀土类元素　玻璃

能源转化功能

MHD 发电

电极;池内壁

热电变换发电

燃料电池

地热发电

太阳电池 陶瓷　高熔点金属

金属　陶瓷

金属　硅化物

陶瓷　固体电解质

金属　陶瓷

电池硅、锗及其化合物

4 FGM的研究

FGM研究内容包括材料设计、材料制备和材料性能评价。

4. 1 　FGM设计

FGM设计是一个逆向设计过程[7]。

首先确定材料的最终结构和应用条件，然后从FGM设计数据库中选择满足使用条件的材料组合、过渡组份的性能及微观结构，以及制备和评价方法，最后基于上述结构和材料组合选择，根据假定的组成成份分布函数，计算出体系的温度分布和热应力分布。如果调整假定的组成成份分布函数，就有可能计算出FGM体系中最佳的温度分布和热应力分布，此时的组成分布函数即最佳设计参数。

FGM设计主要构成要素有三:

1)确定结构形状，热—力学边界条件和成分分布函数;

2)确定各种物性数据和复合材料热物性参数模型;

3)采用适当的数学—力学计算方法，包括有限元方法计算FGM的应力分布，采用通用的和自行开发的软件进行计算机辅助设计。

FGM设计的特点是与材料的制备工艺紧密结合，借助于计算机辅助设计系统，得出最优的设计方案。

4. 2　FGM的制备

FGM制备研究的主要目标是通过合适的手段，实现FGM组成成份、微观结构能够按设计分布，从而实现FGM的设计性能。可分为粉末致密法:如粉末冶金法(PM) ，自蔓延高温合成法(SHS) ;涂层法:如等离子喷涂法，激光熔覆法，电沉积法，气相沉积包含物理气相沉积(PVD) 和化学相沉积(CVD) ;形变与马氏体相变[10、14]。

4. 2. 1 　粉末冶金法(PM)

PM法是先将原料粉末按设计的梯度成分成形，然后烧结。通过控制和调节原料粉末的粒度分布和烧结收缩的均匀性，可获得热应力缓和的FGM。粉末冶金法可靠性高，适用于制造形状比较简单的FGM部件，但工艺比较复杂，制备的FGM有一定的孔隙率，尺寸受模具限制[7]。常用的烧结法有常压烧结、热压烧结、热等静压烧结及反应烧结等。这种工艺比较适合制备大体积的材料。PM法具有设备简单、易于操作和成本低等优点，但要对保温温度、保温时间和冷却速度进行严格控制。国内外利用粉末冶金方法已制备出的FGM有:MgC/ Ni 、ZrO2/ W、Al2O3/ ZrO2 [8]、Al2O3-W-Ni-Cr、WC-Co、WC-Ni等[7] 。

4. 2. 2 自蔓延燃烧高温合成法(Self-propagating High-temperature Synthesis 简称SHS或Combustion Synthesis)

SHS 法是前苏联科学家Merzhanov 等在1967 年研究Ti和B的燃烧反应时，发现的一种合成材料的新技术。其原理是利用外部能量加热局部粉体引燃化学反应，此后化学反应在自身放热的支持下，自动持续地蔓延下去， 利用反应热将粉末烧结成材，最后合成新的化合物。其反应示意图如图6所示[16]：

SHS 法具有产物纯度高、效率高、成本低、工艺相对简单的特点。并且适合制造大尺寸和形状复杂的FGM。但SHS法仅适合存在高放热反应的材料体系，金属与陶瓷的发热量差异大，烧结程度不同，较难控制，因而影响材料的致密度，孔隙率较大，机械强度较低。目前利用SHS 法己制备出Al/ TiB2 ， Cu/ TiB2 、Ni/ TiC[8] 、Nb-N、Ti-Al等系功能梯度材料[7、11]。

4. 2. 3 喷涂法

喷涂法主要是指等离子体喷涂工艺，适用于形状复杂的材料和部件的制备。通常，将金属和陶瓷的原料粉末分别通过不同的管道输送到等离子喷枪内，并在熔化的状态下将它喷镀在基体的表面上形成梯度功能材料涂层。可以通过计算机程序控制粉料的输送速度和流量来得到设计所要求的梯度分布函数。这种工艺已经被广泛地用来制备耐热合金发动机叶片的热障涂层上，其成分是部分稳定氧化锆(PSZ)陶瓷和NiCrAlY合金[9]。

4. 2. 3. 1 等离子喷涂法(PS)

PS 法的原理是等离子气体被电子加热离解成电子和离子的平衡混合物，形成等离子体，其温度高达1 500 K，同时处于高度压缩状态，所具有的能量极大。等离子体通过喷嘴时急剧膨胀形成亚音速或超音速的等离子流，速度可高达1. 5 km/ s。原料粉末送至等离子射流中，粉末颗粒被加热熔化，有时还会与等离子体发生复杂的冶金化学反应，随后被雾化成细小的熔滴，喷射在基底上，快速冷却固结，形成沉积层。喷涂过程中改变陶瓷与金属的送粉比例，调节等离子射流的温度及流速，即可调整成分与组织，获得梯度涂层[8、11]。该法的优点是可以方便的控制粉末成分的组成，沉积效率高，无需烧结，不受基体面积大小的限制，比较容易得到大面积的块材[10]，但梯度涂层与基体间的结合强度不高，并存在涂层组织不均匀，空洞疏松，表面粗糙等缺陷。采用此法己制备出TiB2-Ni、TiC-Ni、TiB2-Cu、Ti-Al[7] 、NiCrAl/MgO -ZrO2、NiCrAl/Al2O3/ZrO2、NiCrAlY/ZrO2[10]系功能梯度材料

4.2.3.2　激光熔覆法

激光熔覆法是将预先设计好组分配比的混合粉末A放置在基底B上，然后以高功率的激光入射至A并使之熔化，便会产生用B合金化的A薄涂层，并焊接到B基底表面上，形成第一包覆层。改变注入粉末的组成配比，在上述覆层熔覆的同时注入，在垂直覆层方向上形成组分的变化。重复以上过程，就可以获得任意多层的FGM。用Ti-A1合金熔覆Ti用颗粒陶瓷增强剂熔覆金属获得了梯度多层结构。梯度的变化可以通过控制初始涂层A的数量和厚度，以及熔区的深度来获得，熔区的深度本身由激光的功率和移动速度来控制。该工艺可以显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热及电气特性和生物活性等性能，但由于激光温度过高，涂层表面有时会出现裂纹或孔洞，并且陶瓷颗粒与金属往往发生化学反应[10]。采用此法可制备Ti - Al 、WC -Ni 、Al - SiC 系梯度功能材料[7 ] 。

4.2.3.3 热喷射沉积[10]

与等离子喷涂有些相关的一种工艺是热喷涂。用这种工艺把先前熔化的金属射流雾化，并喷涂到基底上凝固，因此，建立起一层快速凝固的材料。通过将增强粒子注射到金属流束中，这种工艺已被推广到制造复合材料中。陶瓷增强颗粒，典型的如SiC或Al2O3，一般保持固态，混入金属液滴而被涂覆在基底，形成近致密的复合材料。在喷涂沉积过程中，通过连续地改变增强颗粒的馈送速率，热喷涂沉积已被推广产生梯度6061铝合金/SiC复合材料。可以使用热等静压工序以消除梯度复合材料中的孔隙。

4.2.3.4 电沉积法

电沉积法是一种低温下制备FGM的化学方法。该法利用电镀的原理，将所选材料的悬浮液置于两电极间的外场中，通过注入另一相的悬浮液使之混合，并通过控制镀液流速、电流密度或粒子浓度，在电场作用下电荷的悬浮颗粒在电极上沉积下来，最后得到FGM膜或材料[8]。所用的基体材料可以是金属、塑料、陶瓷或玻璃，涂层的主要材料为TiO2-Ni， Cu-Ni ，SiC-Cu，Cu-Al2O3等。此法可以在固体基体材料的表面获得金属、合金或陶瓷的沉积层，以改变固体材料的表面特性，提高材料表面的耐磨损性、耐腐蚀性或使材料表面具有特殊的电磁功能、光学功能、热物理性能，该工艺由于对镀层材料的物理力学性能破坏小、设备简单、操作方便、成型压力和温度低，精度易控制，生产成本低廉等显著优点而备受材料研究者的关注。但该法只适合于制造薄箔型功能梯度材料。[8、10]

4.2.3.5 气相沉积法

气相沉积是利用具有活性的气态物质在基体表面成膜的技术。通过控制弥散相浓度，在厚度方向上实现组分的梯度化，适合于制备薄膜型及平板型FGM[8]。该法可以制备大尺寸的功能梯度材料，但合成速度低，一般不能制备出大厚度的梯度膜，与基体结合强度低、设备比较复杂。采用此法己制备出Si-C、Ti-C、Cr-CrN、Si-C-TiC、Ti-TiN、Ti-TiC、Cr-CrN系功能梯度材料。气相沉积按机理的不同分为物理气相沉积(PVD) 和化学气相沉积(CVD) 两类。

化学气相沉积法(CVD)是将两相气相均质源输送到反应器中进行均匀混合，在热基板上发生化学反应并使反映产物沉积在基板上。通过控制反应气体的压力、组成及反应温度，精确地控制材料的组成、结构和形态，并能使其组成、结构和形态从一种组分到另一种组分连续变化，可得到按设计要求的FGM。另外，该法无须烧结即可制备出致密而性能优异的FGM，因而受到人们的重视。主要使用的材料是C-C、C-SiC、Ti-C等系[8、10]。CVD的制备过程包括：气相反应物的形成；气相反应物传输到沉积区域；固体产物从气相中沉积与衬底[12]。

物理气相沉积法(PVD)是通过加热固相源物质，使其蒸发为气相，然后沉积于基材上，形成约100μm 厚度的致密薄膜。加热金属的方法有电阻加热、电子束轰击、离子溅射等。PVD 法的特点是沉积温度低，对基体热影响小，但沉积速度慢。日本科技厅金属材料研究所用该法制备出Ti/ TiN、Ti/ TiC、Cr/ CrN 系的FGM [7~8、10~11]

4. 2. 4 形变与马氏体相变[8]

通过伴随的应变变化，马氏体相变能在所选择的材料中提供一个附加的被称作“相变塑性”的变形机制。借助这种机制在恒温下形成的马氏体量随材料中的应力和变形量的增加而增加。因此，在合适的温度范围内，可以通过施加应变(或等价应力) 梯度，在这种材料中产生应力诱发马氏体体积分数梯度。这一方法在顺磁奥氏体18 -8 不锈钢(Fe -18% ，Cr -8 %Ni) 试样内部获得了铁磁马氏体α体积分数的连续变化。这种工艺虽然明显局限于一定的材料范围，但能提供一个简单的方法，可以一步生产含有饱和磁化强度连续变化的材料，这种材料对于位置测量装置的制造有潜在的应用前景。

4. 3 FGM的特性评价

功能梯度材料的特征评价是为了进一步优化成分设计，为成分设计数据库提供实验数据，目前已开发出局部热应力试验评价、热屏蔽性能评价和热性能测定、机械强度测定等四个方面。这些评价技术还停留在功能梯度材料物性值试验测定等基础性的工作上[7]。目前，对热压力缓和型的FGM主要就其隔热性能、热疲劳功能、耐热冲击特性、热压力缓和性能以及机械性能进行评价[8]。目前，日本、美国正致力于建立统一的标准特征评价体系[7~8]。

5 FGM的研究发展方向

5.1 存在的问题

作为一种新型功能材料，梯度功能材料范围广泛，性能特殊，用途各异。尚存在一些问题需要进一步的研究和解决，主要表现在以下一些方面[5、13]:

1）梯度材料设计的数据库（包括材料体系、物性参数、材料制备和性能评价等）还需要补充、收集、归纳、整理和完善；

2）尚需要进一步研究和探索统一的、准确的材料物理性质模型，揭示出梯度材料物理性能与成分分布，微观结构以及制备条件的定量关系，为准确、可靠地预测梯度材料物理性能奠定基础；

3）随着梯度材料除热应力缓和以外用途的日益增加，必须研究更多的物性模型和设计体系，为梯度材料在多方面研究和应用开辟道路；

4）尚需完善连续介质理论、量子（离散）理论、渗流理论及微观结构模型，并借助计算机模拟对材料性能进行理论预测，尤其需要研究材料的晶面（或界面）。

5)已制备的梯度功能材料样品的体积小、结构简单，还不具有较多的实用价值;

6)成本高。

5.2 FGM制备技术总的研究趋势[13、15、19-20]

1）开发的低成本、自动化程度高、操作简便的制备技术；

2）开发大尺寸和复杂形状的FGM制备技术；

3）开发更精确控制梯度组成的制备技术（高性能材料复合技术）；

4）深入研究各种先进的制备工艺机理，特别是其中的光、电、磁特性。

5.3 对FGM的性能评价进行研究[2、13]

有必要从以下5个方面进行研究：

1）热稳定性，即在温度梯度下成分分布随 时间变化关系问题；

2）热绝缘性能；

3）热疲劳、热冲击和抗震性；

4）抗极端环境变化能力；

5）其他性能评价，如热电性能、压电性能、光学性能和磁学性能等

6 结束语

FGM 的出现标志着现代材料的设计思想进入了高性能新型材料的开发阶段[8]。FGM的研究和开发应用已成为当前材料科学的前沿课题。目前正在向多学科交叉，多产业结合，国际化合作的方向发展。

参考文献

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粉末冶金概念范文第4篇

关键词：冶金传输原理；教学创新；学生

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）13-0212-02

《冶金传输原理》是冶金工程、化工、热能工程、工程热物理、建筑与环境工程、制冷空调、水利水电等众多专业的重要专业基础课程，是一门既有很强的理论性又有很强的工程实际意义的课程[1]。本课程以高等数学、大学物理、物理化学等课程为基础，进一步向冶金应用方面所涉及的理论进行延伸，是《冶金工艺》课程的基础，在冶金工程整个专业课程的学习中具有承上启下的作用。《冶金传输原理基础》内容覆盖面广，包括动量传输、热量传输、质量传输以及三种传输现象的类比。随着课时不断地减少（全书由120学时压缩到80学时），但课程主要内容却没有减少，这就导致各部分内容讲授的不够深入，学生在学习过程中只处于了解水平，并没有真正掌握问题的实质。此外，传统的借助于重复强调概念和大量板书的教学方法容易使得学生感到烦琐、枯燥、乏味，进而对《冶金传输原理》课程的学习失去兴趣，教学难以达到预期的效果，广大师生普遍认为该课程“难教、难学”[2-4]。因此，针对以上问题，我们认为教师应该根据授课内容的特点，对相关的冶金传输原理能够做到讲解全面、重点突出、讲懂讲透，同时，教学方法要具有新颖性、多样性、趣味性，以充分激发学生的学习积极性。运用现代化的教学手段，寻求新的教育教学方式，对深化课程教学的改革创新无疑有着重要意义。

一、传统传输原理教学过程中的问题

经过几年的教学发现，《冶金传输原理》的教学若采用传统的教学模式会显得比较枯燥乏味，难以调动学生学习的积极性，难以做到师生互动，进而对教学效果产生一定的影响。而教学中常见问题如下。

1.单一的授课方式。《传统冶金传输原理》课程的教学手段一直是“黑板+粉笔”的单调形式，在这种课堂教学中，教师大多运用语言、文字作为信息载体，向学生传授知识，学生处于被动接受的地位，影响了其学习效果。为此，教师应采用多媒体教学手段，将文字、图片、声音、动画视频融为一体，这种图文并茂、有声有色的情境式教学环境，使传统教学中枯燥抽象、用单一语言文字和图形讲解难以理解的概念变得生动具体，令学生耳目一新、印象深刻，加深了对课程内容的理解和记忆。同时，激发了学生的学习兴趣，节省了板书时间，提高了授课效率，取得了传统教学手段所不能达到的效果。然而，多媒体教学在加强学生领悟能力、启发思维方面有其不利方面，并且教师在把握课堂节奏、学生记笔记方面也有一定的困难。如何做到板书教学与课件教学的有效结合的授课方式是我们主要研究的一个方面。

2.教学过程中完全以教师为中心，缺乏互动。基础理论课的教学对学生来说比较枯燥乏味，学生学习的积极性不高，很难对学生有吸引力，难于激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性。对于教师来讲，教学方法单一、教师工作量巨大、灌输而非引导的教学模式，调动不了学生的学习热情和积极性，对学生分析问题、解决实际问题的能力不能起到积极的作用。《冶金传输原理》课程比较难学且枯燥，在授课过程中，需要有针对性地按课程的重点、难点，分层次设问、引导，调动学生主动学习的积极性。

3.不能突出动量传输、热量传输、质量传输，三种传输现象的关联性。传输理论是与力学、热力学以及电磁学等同等重要的工程技术基础课程，着眼于流体动力学、传热过程和传质过程，也就是传递过程或速率过程，这三种传输过程的类似具有统一性。在实际的冶金过程中，单独的传输过程很少，经常是两种或者三种传递过程耦合进行，虽然这三种传输过程具有类似的特点，但是对于初学者来说，理解上还是有一定的困难。因而，课程内容的安排是以动量传输为切入点，在随后进行热量传输和质量传输的教学中，采用依次递进的类比法。例如三种传输过程的类似性、对应传输系数的类似性以及三种传输方程形式的类似性等，通过这种类比法的合理应用，加深学生对传输过程的理解。

4.单一的成绩考核评定。《冶金传输原理》中的基本概念、基本定律、基本准数、基本方程等虽然简单，但它们蕴含着非常丰富的内容，完全采取闭卷的方式进行考查，很难了解学生掌握的程度，也不利于学生综合应用传输原理知识去解决实际问题，因而，《冶金传输原理》课程考试采取闭卷的形式，同时对所需要的复杂的公式以附录的形式给出。考试的侧重点在于考查学生对基本概念、基本定律、基本准数的相关应用，结合简单的工程应用，初步掌握解决实际问题的方法，考查学生综合应用冶金传输原理知识的能力。学生只有经过认真思考，在比较熟练地运用所学知识的基础上才能完成。

二、《冶金传输原理》课程教学的创新探索

鉴于传统《冶金传输原理》课程存在些许问题，我们相应地进行了分析并作出了一定的教学改革和具体的实践。

1.改进教学环节，提高教学质量。第一，在授课前，教师要根据学生的特点、专业方向进行需求分析，然后对课堂教学过程进行初步设计，编制教案。第二，教师在上完每节课后，及时总结上课情况、教学内容的安排情况、学生理解的情况、课件存在的问题、学生的合理要求和建议等，及时调整教学进度、教学内容，作出更合理的安排，同时处理好传授知识与能力培养、课堂讲授与学生自学的关系等，让学生具有学习主动性。第三，教师在上完课后，应布置一定量的作业，注意选择典型的、综合性的习题，要求学生保质、保量地独立完成。第四，课程组要定期对课堂教学效果进行测试与评价，将结果及时反馈给授课教师，以便教师及时对教学内容和方法进行调整与改进。

2.采用启发式教学。“启发式”教学是针对“填鸭式”教学而提出的。它既是一种教学指导思想，又是一种有效的教学方法，对调动学生的学习热情和积极性、增强学生分析问题的能力具有不可替代的作用。《冶金传输原理》课程比较难学且枯燥，在授课过程中，我们以学生为中心，从工程实际出发启发学生思维，有针对性地按课程的重点、难点，分层次设问、引导，调动学生主动学习的积极性。事实证明，这种目的明确、灵活多变的教学方式是非常受欢迎的，有效地提高了学生的学习自主性，培养了学生的创新意识。

3.采用板书与多媒体相结合的教学手段。教师应采用多媒体教学手段，将文字、图片、声音、动画视频融为一体，这种图文并茂、有声有色的情境式教学环境，使传统教学中枯燥抽象、用单一语言文字和图形讲解难以理解的概念变得生动具体，令学生耳目一新，印象深刻，加深了对课程内容的理解和记忆。同时，激发了学生的学习兴趣，节省了板书时间，提高了授课效率，取得了传统教学手段所不能达到的效果。

4.《冶金传输原理》课程考试的改革。改革后的《冶金传输原理》课程考试包括成绩考核与试卷分析。该课程的期末考试采取闭卷的方式进行，成绩评定主要包括：平时成绩占30%，期末考试成绩占70%，同时合理地建立起平时成绩、实验成绩以及动手编制相关程序与闭卷考试相结合的评价方法，这些对学生知识点的考查比较全面，教学活动对教师来说也是一个学习的过程。

《冶金传输原理》课程是历届学生反映比较难学的课程，要讲好该门课程并不容易。经过我们长期的教学改革研究，《冶金传输原理》课程教学内容的设置和教学方法的改进，符合冶金、材料等专业的培养要求，获得了广大师生的一致好评，有效地改善了《冶金传输原理》课程“难教、难学”的现象，并有效地克服了传统教学模式的缺陷。

参考文献：

[1]韩丽辉，郭美蓉，吴懋林.冶金传输原理三级实验教学模式[J].实验技术与管理，2009，（6）：199-202.

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[3]王超，袁守谦，杨双平，鲁路.冶金传输原理教学方法改革[J].中国冶金教育，2009，（4）：42-44.

粉末冶金概念范文第5篇

关键词：钢铁企业，清洁生产，可持续发展，重大意义，实施

中图分类号：C29 文献标识码： A

前言

我国钢铁行业经过近十多年的快速发展，在技术进步和结构调整等方面都取得了令人瞩目的进步。但与世界先进水平相比，我国钢铁工业资源利用率低、能源消耗大、污染较严重，受资源、能源、环境的制约越来越明显。根据统计，80年代我国钢铁工业吨钢耗新水近100t，现在大中型重点企业平均吨钢耗新水4.6t，比欧洲钢铁业先进国家仍落后50%。2010年我国钢铁工业能耗与国际先进生产水平相比高出11%左右。钢铁工业废水排放占工业废水总排放量的8.53%，工业粉尘排放量占我国工业粉尘排放总量的15.18%，CO2 排放量占全国9.2%，固体废弃物排放总量占全国工业总排放量的17%，SO2排放量占全国总排放量3.7%。总体来说，钢铁工业还没有完全摆脱“大量生产、大量消费、大量废弃”的生产模式，因此，推进清洁生产是目前为止被认为是实现钢铁工业可持续发展的一种途径。

1、清洁生产的概念

2002年6月29日，第九届全国人民代表大会常务委员会第二十八次会议通过并正式颁布了《中华人民共和国清洁生产促进法》。该法的第一章第二条指出：本法所称清洁生产，是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施，从源头削减污染，提高资源利用效率，减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。

2、清洁生产与可持续发展的关系

清洁生产是以节能、降耗、减污、增效为目标，以管理、技术为手段，实施工业生产全过程的污染物控制，使污染物的产生量、排放量最小化的一种综合性措施，目的是提高效率，降低费用，消除或减小工业生产对人类健康和环境造成的危害。侧重于可持续发展的科技属性，从技术角度定义可持续发展就是转向更清洁、更有效的技术，尽可能接近“零排放”或“密闭式的工艺方法，尽可能减少能源和自然资源的消耗。

由此看来，二者是高度一致的两个概念。生产是为了发展，可持续发展就是要用清洁生产的方式发展经济。但是可持续发展强调经济与环境的协调，以经济发展促进环境保护，以环境的改善保障和服务于经济的发展，实行开发与保护并举。

3、清洁生产对钢铁企业的可持续发展具有重大意义

清洁生产是一个相对的概念，所谓清洁生产工艺和清洁的产品是于现行的生产工艺和产品相对比较而言的。因此推行清洁生产本身是一个不断完善的过程，随着社会经济的发展和科学技术的不断进步，清洁生产的内容将会不断更新，谋求的目标也将随之提高。

钢铁行业是资源、能源密集型产业，其特点是产业规模庞大，生产工艺流程长，资源能源消耗高，各类废气、废水、固体废物等产生量大，对环境污染和破坏影响较大。因此在钢铁行业中推行清洁生产，改变单一的末端污染治理，合理利用自然资源、实行工业污染的全过程控制，走可持续发展的道路，是钢铁行业促进经济与环境协调发展、开创钢铁企业污染防治新局面的一项重要战略措施。

3.1 开展清洁生产是实现可持续发展战略的需要

1992年6月在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会上通过了《21世纪议程》。该议程制定了可持续发展的重大行动计划，并将清洁生产看作是实现可持续发展的关键因素，号召工业提高能效，开发更清洁的技术，更新、替代对环境有害的产品和原材料，实现环境、资源的保护和有效管理。清洁生产是可持续发展的最有意义的行动，是工业生产实现可持续发展的唯一途径。

3.2开展清洁生产是钢铁企业走可持续发展的必由之路

我国的钢铁企业虽然发展速度快，但是整体的结构性矛盾却非常突出，冶炼过程中采用的工艺水平也很低下，和先进的钢铁制造国家相比差距很大，无论在品种质量、产品的成本、劳动生产率以及环境污染过程中所形成的综合竞争力都有所欠缺。钢铁行业的可持续发展不仅仅面临着环境污染的问题，而且受到市场环境的制约，而实施清洁生产可以在很大程度上使企业摆脱这种双重困境，焕发新的发展活力。

3.3清洁生产可以有效控制钢铁生产污染，促进节能减排

清洁生产是一种全新的生产模式，它通过钢铁生产所需资源的综合利用、对短缺资源的替代、二次能源的利用以及节能、降耗、节水，合理利用自然资源，把物料消耗降到最少，从而减少污染物的排放，促进钢铁行业产品的生产、消耗过程与环境相容，降低钢铁企业活动对人类和环境的险。清洁生产的方式与过往的那种被动的、后期环境控制方式有着很大不同，它要求在污染物产生之前就必须要采取严格的控制措施，在具体的生产过程中尽可能地规避种种对环境形成不利影响的生产方法。这样的措施具有很强烈的主动性，而且效率高，可以为企业带来很大的经济效益，也容易被接收，所以，采用清洁生产是钢铁企业有效控制污染、促进节能减排的一个生产战略和有效手段。

3.4清洁生产可以使企业摆脱末端治理的种种负担

在生产末端进行控制是当下绝大多数钢铁企业控制环境污染的重要措施，也在保护环境的过程中起到了很大的作用，但是由于这种处理措施被动性强，很多企业也因此在末端治理的过程中付出了高昂的代价。采用清洁生产的方式之后，可以在很大程度上减少末端治理的巨额投资，甚至可以为企业减少大笔的日常运转费用支出。

3.5清洁生产对于提高钢铁企业的市场竞争力有突出作用

钢铁企业实施清洁生产，可以在很大程度上提高企业管理者的控制能力和管理水平，还可以使企业走上节能降耗减污的科学发展道路，这些都可以大幅降低企业的生产成本，从而提高经济效益。清洁生产还可以很好的树立企业的良好形象，保障公众的信任度，无论是对企业的产品生产还是销售都会产生很重要的影响，并促使钢铁企业在市场上长久的持有优势竞争能力。

4、清洁生产在钢铁企业的实施

清洁生产是将综合预防的环境保护策略持续地应用了生产全过程，通过不断地改善管理和技术进步，提高资源利用率，减少污染物排放，以降低对环境和人类的危害。其核心是从源头抓起，预防为主，生产全过程控制，实现经济与环境效益的统一。根据这种理念，公司从清洁生产的定义所包含的两个全过程控制，即生产全过程和产品整个生命周期全过程抓起， 以“建设世界一流清洁钢铁生产企业”为目标，致力于生产经营和环境保护的协调发展，按照严于国家标准的企业标准实施环境管理，通过采取一系列切实可行措施，积极推进清洁生产和发展循环经济，在实施清洁生产环境友好方面不断取得进步，并取得一定经济效益与环境效益。

4.1工艺优化及设备改造，固废、能源循环再利用

以不锈钢公司为例。公司积极推进生产工艺流程再造，主要工序全部采用清洁生产新技术，全面强化能源管理和利用，通过流程再造和技术改造，最大限度节约和回收一、二次能源；公司还为减轻城市压力主动削减能耗，通过实施技术改造等手段，最大限度地回收利用各种余热余能，提高自发电能力；通过实施能源合同管理和高耗能装备节电改造，全面降低能源消耗；通过建设能源管控中心（EMS））、ERP系统、PI系统无缝连接，以系统的实时数据为基础，实现科学管理和调度。 此外，公司注重着力提高固体废弃物循环利用水平，建成1条10万吨产能的高炉水渣超细粉生产线，年可生产高附加值超细粉20万吨，剩余高炉水渣全部外销，实现了高炉水渣综合回收利用率100%。另外公司对转炉一、二次除尘系统进行更新改造，对3台烧结机全部安装烟气脱硫设备，彻底解决了长期以来黄烟外溢的问题，年减少烟尘排放量1000吨。

4.2淘汰落后产能，加强现场监督检查及治理

公司领导班子提出：重视社会效益，国企责无旁贷。企业积极治理污染、改善环境，促进可持续发展。公司下决心淘汰了4座石灰窑，1座炼铁竖炉，加强厂区主干道和原料料场扬尘治理，所有料场加装了防尘墙，各料场入口全部安装喷水风机，定期对主干道和料场进行洒水作业，使厂区的空气质量明显改善。除了在技改方面实现节能减排，公司还在环保监督方面投入了高度重视，加大环保现场监督管理的检查力度，发现问题积极解决和整改，并把清洁生产放入企业日常工作讨论的议程中了，并在积极寻求改进。

5、结论

通过实施清洁生产公司实现了由传统的粗放型向集约型和资源环保型转变，促进资源节约、能源高效利用、清洁和文明生产、经济效益的最佳化；通过淘汰落后、装备升级、治理污染等渠道，采用新的环保理念、先进的节能减排技术以及科学的管理方法，使企业在发展中实现人与自然的和谐；全面推进节能、节水、降耗及资源综合利用等方面的技术进步，建立起能源循环、固体废弃物再资源化循环的生产体系，使资源和能源效率及污染物排放等指标达到国内先进水平，体现了清洁生产更有利于全面降低生产成本、提高产品性能、增强企业市场竞争能力的优势，成为钢铁工业可持续发展的必经之路。

参考文献：

1、李长顺.实施清洁生产战略，探索钢铁工业的可持续发展道路.中国冶金，2003（1）：17～20