电镀技术在国外的发展

2024-04-30

电镀技术在国外的发展(共7篇)

篇1:电镀技术在国外的发展

电镀技术发展展望

在我国电镀工作者的共同努力下,无论在开发研究电镀专用辅化工材料;务类光亮剂、添加剂;电镀光亮剂中间体;电镀主体设备与辅助设备都取得很大的进步,为迈入二十一世纪奠定了良好的基础,主要镀种的工艺水平已能满足国内生产的需要。展望未来,我们信心百倍。

8.1 培养与造就一批高素质的电镀复合型人材,培训一大批现场工程师与技师

二十一世纪我国将迈入知识经济时代,我国的电镀技术要与国家经济建设同步发展,全体同仁要重视技术创新。技术创新的核心是科技,关键是人材。迈入二十一世纪,我们要提高电镀技术对经济增长的贡献率,要形成一个比较完善的电镀技术研究开发体系。电镀行业要培养造就一大批既懂化工,又懂电子、机械的复合型人材。高等学校与研究所要积极申报科研项目,选题要既有分工又有合作并紧密结合生产需要。目前从事电镀现场技术研发与管理的工程师、技师、工艺员奇缺。许多工厂的“打工仔”文化素质不高,干了1年半载就是“师傅”,这些人化工基础知识差,技术单一。与昔日上海电镀工厂师傅的综合技术素质相差甚远,急待对他们进行全面技能培训与考核,特别是对电镀故障的分析与排除技术,不提高他们的整体技术素质,加工“零缺陷”的目标何日能实现!

8.2 形成比较完善的电镀技术研究开发体系

今后若干年将会出现更多的以电镀为专业的公司,这些单位将派生出添加剂、基础化工和专业电镀设备的生产厂。技术成果商品化的趋势会更明显。更专业,特别是为电子电镀生产服务的电镀设备的研制、生产和供应将向更专业化、系列化方向发展。

我国的高校与研究所要瞄准世界先进国家电镀技术的发展方向,结合我国工业生产中量大面广的产品,开发新的工艺和材料,少搞纯学术的研究,从事电镀研究的硕士、博士论文要结合生产实践。如:

1)长周期(10个周期以上)的光亮化学镀工艺及其自动补料装备。

2)锌、铜、镍、铬四个大镀种光亮剂中间体及高性能光亮剂的研究,特别是高品质酸性光亮铜工艺的研究。

3)纳米新材料在电镀工艺中的应用。

4)三价铬镀铬的工业应用。

5)高装饰、高耐蚀后处理工艺的研究。

6)电镀涂装复合工艺研究。

7)高工艺性能无氰电镀工艺的研究。

8)新型环保设备、环保材料的开发研究,等等。

国家新高科技的发展也离不开电镀技术,我们要加强对电子零部件的滚镀、卷对卷选择性电镀,PCB前处理及终饰技术的研究,有经济实力与技术基础的公司,也要有点风险精神,加大对电子电镀科研的投入,争取2年内将一批接近国际水平的工艺与材料推向工业应用。

8.3 我们基础化工原材料、金属材料品种还不够齐全,质量参差不一

特别是应用于电镀工艺材料中的特殊表面活性剂品种很少,阻碍了高品质前后处理剂及光亮剂的开发。多年来我们的酸性镀锡光亮剂SS820一直应用TX-

10、OP21之类传统表面活性剂,工艺性能欠佳,最近河北金日化工才开发应用于Sn的ENSA和高速镀锡的SH-13,但品种还是很少而且不配套,更未形成系列。

今后应扩大品种,并对量大面广的基础化工原材料,金属材料、各种表面活性剂,进行质量控制并责令制订相关的企业或行业标准,从源头卡住劣质原材料影响电镀产品的品质。这块的质量与行业标准大家很少关心,但销量惊人,广东南海的高力、华创两家全国最大的电镀化工原材料供应商年销售额分别达8亿元多,温州有一家也愈四亿。

8.4 电镀生产过程的自动化控制

电镀加工过程中除了大量应用挂、滚自动线以外,还要普遍应用电镀生产过程中不可缺少的辅助设备,如化学脱脂过滤技术,槽液冷冻或加热控温技术,超声波清洗技术,无油空气搅拌应用于水洗及允许采用的镀槽;多级逆流漂洗节水技术;镀液主成份分析调整技术;循环过滤技术;添加剂自动补加技术等等。以保证电镀加工过程的高品质。温州电镀工作者敢于在辅助设备应用上加大投资,已取得令人嘱目的成绩。

8.5 宣传、贯彻质量管理和质量保证体系的ISO9000标准、ISO14000及电镀国家、行业标准

进入二十一世纪,要争取有更多的电镀设计与研究单位、添加剂生产厂、电镀设备厂、辅机生产厂和电镀加工厂通过ISO9000,甚至ISO14000,自1985年9月以来的17年间,全国电镀与精饰标准化分技术委员会(TC 57/SC1)组织全国各部委、各行业的电镀专家与标准化工作者共同制订、修订了70多项标准。其中有工艺标准,亦有实验检测方法标准。除了16项是行业标准之外,其余50多项均为国家标准仍需要向行业进行宣传、贯彻。今后也要注意标准的技术创新,在制、修订新的国家标准的同时,敦促添加剂厂、电镀设备厂、重要辅机厂将典型产品制订成相关行业标准。

8.6 加强国际间的合作与交流,参加国际市场竞争

我国的电镀工作者自1980年以来与日本同行保持经常联络较多,但对美国、德国较少,其他国家更是空白。

中国表面工程协会电镀分会今后应组织我国的专家、学者和企业家赴先进国家考察学习。或请进来交流技术,以扩大全体同仁的视野,鼓励更多的年轻学者出席国际学术会议。学习先进国家的生产管理经验,使我国的电镀生产走上科学化、规范化与国际接轨的道路。随着我国加入WTO、对外开放及电镀产品质量的提高,国外的添加剂、设备及测试仪器目前已大量进入我国市场,中外合资企业的产品在国内已占领一部分市场,使我国电镀界更现实地认识到世界电镀技术水平与我国的差距,由此而带来的竞争必然是剧烈的,这对我国初步形成的电镀体系是一次严峻考验,我们应有所准备,迎接挑战。我们的优秀产品也要打入国际市场。

8.7 加强工艺管理及设备配套,切实提高产品质量

我国电镀技术最大差距在于大规模生产中的工艺管理,溶液的维护太差,不能保证成熟的研究成果在生产中稳定地体现出来,生产中,往往表现在前处理工艺不完整也不精细,很多工厂不采用连续循环过滤。其他辅助设备也不完善,这就决定了我国电镀产品在抗蚀性和外观质量等方面与国际先进水平相比仍有较大的差距。今后努力缩小这方面的差距,反之,工艺研究者,产品开发者也要千锤百炼,注意自己成果的真实性与可操作性,特别要紧密结合生产实际。现场说“OK”才行。工艺员(工程师或技师)要对自己加工的产品有“零缺陷”的信心,因此对工艺管理要“勤”,即对每一个槽、上、下午都得作赫尔槽试验,每日都要有分析报告,做到防微杜渐。

注意开发为未来经济成长型的新高科技服务的工艺。长期以来,我国同仁做了太多的低层次重复研究工作,对那些未来会大幅度提高产品附加值的工艺,由于困难大开发成本高,很少研究。如电子电镀中的选择电镀工艺与装备,高效的线材、板材连续电镀生产线。生产的高要求会迫使我们动脑筋改变观念与思维方式。过去传统的光亮镀镍都设计所谓“大处理”备槽。笔者曾看到一个为20万升光亮镀镍槽服务的电解循环处理重金属装置。集低DK电解、活性碳吸附和循环过滤于一身形成没有大处理电镀溶液的概念的新设备。

8.8 缩小南北、东西差距,重新思维观念定位

无可争辨的事实反映出电镀技术在广东珠江三角洲经济发达区,温州地区以及以上海为中心的江、浙沿海地区、金华地区、山东、东北的沿海地区、重庆地区得到了更大的发展,他们思维敏捷,观念更新,这些地区的电镀企业有一个共同的特点:

1)依托沿海的区位优势,或地区机电产品出口的优势,对国际、国内市场电镀加工的需求了解快、行动快,产品结构随市场需求而作调整。从低价位、低档次上升到高档次、大批量的“多商品大市场”格局。

2)重视前处理、后处理,解决电镀加工中的质量问题,众所周知,电镀加工中的故障有80%来自前处理不良,他们重视前处理,下决心引进设备,用进口或国产优秀设备解决前处理不良,同时加强后处理解决外观漂亮与良好的耐蚀性。

3)对电镀主、辅设备进行技术改进和增添。

4)不怕冒风险,敢于引进新工艺和实践新工艺,敢干创新电镀新工艺,温州就是一个典型的例子;如变电流电镀类似24K的仿金电镀,一阴极电泳复合工艺对付高附加值产品,创新的多色调金色对付新开发的出口产品。这一切都是国际、国内电镀加工的要求而迫使我们的电镀加工厂从工艺、材料、设备、观念作出的快速反应。几年间昆山的同心电镀厂就发展到一个加工产值超亿元的工厂,这些宝贵的经验值得内地的电镀厂学习和借鉴。

5)采取“请进来,派出去”频繁进行国内、国际交流与合作,促进新工艺、新材料、新设备很快落户并为生产服务。

8.9 环境保护与资源回收利用

电镀工作者必需考虑自己开发研究的工艺对环境的影响并寻求可靠的对策。今后要努力推行清洁生产工艺,尽可能应用少污染、低浓度、易处理的工艺。推广应用化学法+综合治理电镀废水自动控制系统;微生物处理电镀废水系统。开发高效固液分离装置;开发污染空气的各有害排气的传感器和高效吸收装置。研究电镀过程中重金属回收装置。可以先从Au,Ag,Ni,Cu,Cr做起。

为了实现我国“可持续发展”的宏图大略,我们电镀工作者任重而道远,让我们这些老、中、青企业家、专家相结合活跃在中国表面工程协会的一支庞大队伍中,在上级协会的正确领导下,为我国的经济建设再立新功。

致谢:1)本文以胡如南教授和张立茗高工撰写联合署名的文章作基本框架,但增添许多新的内容,特向他们致谢!

2)本文撰写过程中,得到一些地方协会与老专家的帮助,在此表示深深的谢意;

3)电子电镀篇幅很大,希望引起同行的高度重视。许多电子电镀专家提供了素材,作者仅向他们的无私支持表示感谢!

4)我国幅员辽阔,对许多企业在开发应用电镀新工艺、新材料、新设备、新的检测仪器、仪表方面的业绩不可能一一列举,甚至对十分优秀的工

艺与产品介绍疏漏,在此作者深表歉意;

5)由于时间仓促,文章涉及到的技术内容宽广,作者水平有限文中不可避免有错误或疏漏

之处,敬请同行批评指正。

本讲座来自中国表面工程信息网,没有删节

篇2:电镀技术在国外的发展

一、装配式混凝土建筑在国外的发展

1. 美国、加拿大预制混凝土的发展

北美国家, 如美国、加拿大等, 从二十世纪二十年代开始探索预制混凝土的开发和应用, 到二十世纪六、七十年代P C技术得到大面积普遍应用。目前, P C技术在居住建筑, 学校、医院、办公等公共建筑, 停车库, 单层工业厂房等建筑中都得到官方的应用。在工程实践中, 由于大量应用大型预应力预制混凝土构件技术, 使PC技术更充分地发挥了其优越性, 体现了施工速度快、工程质量好、工作效率高、经济耐久等优势。

美国和加拿大PCI组织都完成了PC技术的规范和标准的制定工作, 都拥有完备的使用手册。这些手册不断地、适时地更新, 以适应技术的发展。

2. 日本装配式混凝土的发展

日本的装配式混凝土建筑从第二次世界大战以后至1990年持续发展, 并在地震区的高层和超高层建筑中得到十分广泛的应用。目前, 这些建筑的预制技术达到世界领先水平, 质量标准很高, 并经历了多次地震的考验。

日本有关装配式混凝土建筑的标准规范体系完备, 工艺技术先进, 构造设计合理, 部品的集成化程度很高, 施工管理严格, 体现了很高的综合技术水平。

3. 欧洲国家装配式混凝土建筑的发展

欧洲特别是北欧国家, 装配式混凝土建筑具有较长的历史, 在技术上积累了大量的经验。他们强调设计、材料、工艺和施工的完美结合。由于其长期可持续的研究和发展, 他们的预制技术, 已形成系统的基础理论, 并符合节能环保与循环经济要求。

二、装配式混凝土结构连接设计的基本要求

装配式混凝土结构的关键在于它的连接技术。对于连接节点, 欧洲标准FIB提出了以下的基本要求: (1) 标准化; (2) 简单化; (3) 具有抗拉能力; (4) 延性; (5) 适应主体结构变形的能力; (6) 抗火; (7) 耐久性; (8) 美学。

根据这样的基本要求, FIB进一步提出了基本的设计具体要求, 其中包括对设计、生产、运输和吊装等各个阶段的各种问题的处理方法, 例如:节点的模数协调问题, 节点处公差的处理, 对结构稳定性的影响, 施工的吊装能力对设计的影响等问题。

对于装配式混凝土结构的连接技术, 美国和日本曾经进行过为期5年的共同研究工作, 并对两国技术进行了比较。总体说来, 日本强调装配式混凝土结构基本是混凝土结构的延伸;总的设计目的可以被形容为:希望把装配式混凝土制作成等同于整体混凝土行为。而美国, 装配式混凝土结构的细部构造不同于整体混凝土, 他们主要强调的是干的节点和快速施工。

三、装配式混凝土建筑的几种关键技术

1. 钢筋套筒灌浆连接技术

目前, 钢筋套筒灌浆连接技术在美国和日本得到广泛的利用。

在1970年美国结构工程师, Yee博士研发了现在为大家熟知的NMB连结套筒, 并获得专利。他将这种技术首先使用在檀香山 (火奴鲁鲁) 的一栋38层的Ala Moana旅馆建筑中, 用于连结弯矩抵抗框架中的预制混凝土柱。当时, 连接套筒是锥形的, 如图1所示。

在1972年, 一个日本公司购置了生产权利, 并开始与日本的工程师和承包商一起工作, 以便为当地的住宅建设项目的预制混凝土剪力墙提供结构的可靠的连结。此后的若干年内, 北美和日本的技术人员对这种连结套筒作了大量的修改, 不断地改进了它在使用中的功效。例如, 附加了灌浆口, 套管的灌浆通过压力进行, 等等。预制混凝土生产厂家以及混凝土承包商开始将这种套筒用于各种类型的结构连结, 包括水平连结, 并且不仅被用于了工厂制作, 也用于现场浇注的混凝土。通过不断地改进, 在1986年, X型连结套筒成功完成研发工作, 并在日本和北美市场得到广泛应用, 见图2。

最新的套筒灌浆技术是将套筒一端的钢筋在预制工厂通过螺纹完成机械连接, 另一端钢筋在施工现场通过灌浆进行连接, 见图3。

多年来, 美国和日本对钢筋套筒灌浆连接技术进行了大量的实验研究工作, 包括套筒应力-应变曲线、循环张拉的疲劳试验 (循环张拉超过100万次, 应力包括两个方向) 、钢筋偏位对连接的影响、灌浆后灌浆受到扰动对连接的影响等等。此技术经过长期的使用, 经历了地震的考验, 美国和日本的结论均为可以在地震区和高层建筑中使用。

此项技术的要点在于: (1) 套筒的强度应满足要求; (2) 灌浆料应满足高强、早强和无收缩要求; (3) 套筒、灌浆料与被连接钢筋之间应相容与匹配。我国目前对此项技术也做了大量试验, 取得许多研究数据, 并在工程实践中开始应用。

2. 钢筋浆锚连接技术

钢筋浆锚连接, 是一种将需搭接的钢筋拉开一定距离的搭接方式。以往钢筋的搭接, 强调将需搭接的钢筋绑扎在一起, 以便于钢筋之间的传力。根据我国自行的研发工作, 也在国际文献中找到依据。这种将需搭接的钢筋拉开一定距离的搭接方式可以保证钢筋之间的传力。

钢筋浆锚连接技术意味着将拉结钢筋锚固在灌浆套筒、凹槽、节点等处, 而不是直接浇筑并埋置在混凝土构件中, 或是直接浇筑在现浇混凝土中, 例如基础结构中。这就意味着在钢筋中的拉力必须通过剪力传递到灌浆料中, 进一步再通过剪力传递到灌浆料和周围混凝土之间的界面中去。国外也称之为间接锚固或间接搭接。

这种连接的抗拉能力应该通过主要由以下几个因素决定: (1) 在灌浆料中的钢筋的拉拔破坏; (2) 沿灌浆料和周围混凝土之间的界面的剪切破坏 (灌浆料的拉拔破坏) ; (3) 周围混凝土的劈裂破坏; (4) 拉结钢筋自身的钢材破坏。

欧洲标准曾经有过规定, 即如果两根搭接钢筋之间的横向距离超过4英寸, 则应采取下列措施: (1) ) 锚固长度应增加一段距离, 它等于两组钢筋的间距; (2) 需要的横向配筋应根据斜撑和拉杆模型进行计算。但是, 这种配筋也有一个最低要求, 如图4所示。

此项技术的要点在于: (1) 灌浆孔的孔道应满足要求; (2) 灌浆料应满足高强、早强和无收缩要求; (3) 被搭接钢筋之间的约束。我国目前对此项技术也开始进行试验研究, 并取得了一定的成果。

3. 夹心保温外墙板

预制夹心保温墙板, 国外称之为三明治墙板, 它集围护和保温、防水、防火等功能于一体, 在欧洲和北美都得到广泛的应用。 (见图5)

根据美国PCI设计手册, 夹心墙板分为组合墙板和非组合墙板两类。组合墙板考虑内外叶墙板的共同工作, 非组合墙板的内外叶墙板是相互独立的。组合墙板的刚度明显地大于非组合墙板, 同样厚度的组合墙板, 它较非组合墙板可以跨越更大的高度。但是, 由于保温材料的隔离作用, 内外叶墙板的热应力不同, 在两叶墙体之间存在由于差异运动引起的内在的约束, 组合墙板的热弯曲趋向大于非组合墙板。根据美国的实践经验, 组合墙板在处理不当时, 往往更容易产生裂缝。由于我国对组合墙板还缺乏研究工作的积累和工程实践经验, 本版规程建议采用非组合墙板。

美国PCI还认为, 在早期, 在保温材料和相邻的墙叶之间存在一定的粘接强度, 再结合拉结件的使用, 会导致内外叶墙体之间较大的组合作用。但是, 从长期来看, 这个粘接作用是不可靠的。这样, 在使用阶段的活荷载下, 墙板被认为是非组合墙板。风荷载根据内外叶墙体各自的刚度, 按比例被分布到每个墙叶上。

非组合的预制夹心保温墙板的技术要点在于: (1) 采取正确的手段, 以保证外叶墙体不与保温材料粘结在一起; (2) 内外叶墙体的连接件有足够的柔韧性, 这样, 它们可以对墙板中两叶墙体之间在平面内的收缩和温度引起的热胀冷缩提供一些抵抗力; (3) 保温材料具有高抗压强度和低吸水率。

4. 幕墙板

在国外, 幕墙板得到广泛应用。

幕墙板可以做成清水混凝土、露骨料混凝土。饰面材料可以采用涂料、面砖或石材等, 大大丰富了建筑的立面。

篇3:国外消防技术的发展对我国的启示

【关键词】国外消防技术;启示

近年来,世界性的火灾不断,为了提高火灾救援的效率,保证受伤人数最低,很多国家开发和研究新的消防设备,以此提高消防技术。我国火灾事件也还有发生,然而目前中国的消防技术普遍较低,每次救援的伤亡人数较大,所以应该借鉴和引进国外的消防技术,促进我国消防事业的发展。

1.国外消防技术

1.1传感技术开发消防装备

在火灾中,消防员需要依靠自己的知觉,盲目冲入现场实施救援。这增加了危险性,降低了救援的效率和质量。为了改变这种现状,德国不来梅大学教授赫尔佐克采用传感技术开发了温度传感器、袖珍计算机、定位导航系统等消防装备。

温度传感器被安装在消防人员的手套中,在消防现场,消防人员可以根据传感器告知的温度,判断未知门后是否有大火。在温度过高时,消防人员可能会采取其他措施进行救援。与此同时,传感器还能够检测到火灾现场是否有大量的有毒物质存在,消防员在接收到信号之后,可以避免中毒。另外,由于传感器与消防人员的身体连接,故而它能够监测到他们的体力参数,比如血压、心跳等,通过这些数据,指挥中心能够更好对火灾现场进行全面调控。

袖珍计算机通常由消防人员随身携带,在这台计算机中汇集着关于火灾现场及工作人员的大量信息,通过将其安装在小型又结实的铝合金盒中,可以很方便地扣在工作人员的皮带上,这样就能够保证消防人员随时接收和发送信息。

通过传感器开发的定位导航系统主要是为了使指挥中心随时了解每一个消防人员的行进状况。它通常被安装在消防员的靴子中,消防人员每走一步,传感器都会将其位置和路线准确传送至指挥中心,保证救援的效率。

1.2消防员个人新装备

要保证消防员的安全,就需要为其配备先进的适合的装备。为此,美国、英国、法国特别开发了消防员个人装备,同时增加了消防队的装备。

众所周知,美国是一个动物保护及其严格,并且动物组织遍布的国家。然而在火灾中,动物经常会因为吸入大量浓烟而亡。为了改变这种情况,美国专门为其消防员配备了宠物面罩。这种面罩的主要材料是塑料,形状像圆锥,在面罩上有一个气管与氧气连接。将这种面罩戴在动物的口鼻上,能够为动物提供氧气,防止它们窒息而死。另外,由于其设计与动物的口鼻相似,故而戴起来较舒适、安全。

与美国相比,英国和法国更加注重消防人员的安全。他们各自研发了新型头盔,用来保护消防员的人身安全。

在火灾现场,熊熊烈火散发的高温会伤害消防人员的身体健康。为此,英国专门设计了一种耐热头盔。在1000摄氏度的温度中,这个头盔可以进行完好无损,并且其内部的温度远远低于35度,在头盔的一侧还夹着一个小型电筒,头盔中还设置了摄像机、扩音器、麦克风等装置,这些都方便了消防员与外界联系。

和英国一样,法国也为其消防员开发和研究了一种新型高科技头盔,而且也是耐热头盔。与英国的耐热头盔不同的是,法国的头盔中安装了眼睛保护屏装置,通过这个装置,能够保护消防员的眼镜不受外界强辐射、爆炸及飞行物引发的“反射闪光”的伤害。

1.3两栖消防飞机

在各类火灾中,森林火灾是危害最大、扑灭最难的灾害,对于森林面积覆盖率较高的国家,森林火灾引发的次生灾害和人员伤亡会更难大。为此,加拿大开发和研制了两种CL-215和CL-415水陆两栖消防飞机。其中CL-215的结构为单翼五双发动机,单船体机身、翼尖浮筒等,其机翼为28.6m,机身长为19.82m,飞机总高6.88m。整个机翼的覆盖面积达到100.33平方米。与此同时,这种飞机具有高载重、高巡航速度、高飞行距离、高爬升率等优点。除主水仓外,还有35个座位和卫生间、行李舱、食品间等配置。在执行任务的过程中,飞机还能够进行改装,设置伤员担架、搜索灯等,方便操作,也提高了效率。

除此之外,飞机上还设置了两套操作系统,通过这个系统,操作人员能够获知火灾状况,及时采取措施对火灾进行控制。

1.4消防机器人

大火无情,即使消防工作做得再好,也同样会出现人员伤亡。为此,很多国家开发研究了消防机器人,让它们代替消防队员执行某些特殊的危险系数较高的任务。比如英国开发的能够搬移危险物品的机器人、美国发明的主动灭火机器人和“欧塔维亚”人形机器人等。

由英国消防部门设计和研发的钢制牵引车式的机器人,在存在大量危险物品的火灾现场,经常被用来搬移这些物品。在搬移的过程中,操作人员可以通过机器人身上携带的摄像机了解火灾的状况,之后向机器人下达命令,接收到指令后,机器人会利用自身的夹子钳子叉子等工具完成搬移任务。

美国的主动灭火机器人体积较小,具有灭火和报警双重功能,它经常被安装在居民的厨房或者高楼办公室中,当发生小型火灾时,它能够使用其内部的泡沫灭火器完成灭火任务;当火势较大或者较猛时,机器人内部的系统会自动进行报警,同时消灭自身范围之内的小火种。

而美国的“欧塔维亚”机器人的主要特点是极像人形。在重大或者特大火灾现场,消防人员如果不了解情况,盲目冲入火中进行救援,可能会造成不必要的伤亡。“欧塔维亚”机器人能够代替消防员冲入火场,同时为被困者提供面具,指引他们逃离火灾现场。另外它还带有一定的灭火装置,可以扑灭逃生路线中的小型火患。

2.国外消防技术发展对我国的启示

国外消防技术发展已经走向现代化和机器化、智能化,他们对我国的消防技术有很大启示。

(1)中国的消防救援对人的依赖性较大,人员伤亡也较大。故而要改变以往依靠人进行救援的观念,建立现代的消防救援观念。

(2)目前中国的消防技术还比较落后,故而消防部门要加强与科学研究所和高校的合作,利用他们的人才优势,不断开发和研究新型先进的消防技术,促进我国消防事业的发展。

(3)中国的消防部门需要加强和国外消防部门的合作,吸收和借鉴他们的技术,引进国外的先进消防设备,之后进行消化、再创造,研究出中国自己的先进消防技术。

消防技术的发展和进步关系着消防人员的安全,关系着火灾救援的效率和质量,故而中国的消防部门应该不断采取措施,逐渐提高我国的消防技术,促进整个消费事业的发展。

【参考文献】

[1]顾永强.国外消防新装备新技术应用情况[J].现代职业安全,2009,(100):76-79.

篇4:电镀技术在国外的发展

(1) 电镀技术内涵电镀技术主要是对阴极和阳极进行电子处理, 我国电镀工厂数量多且较为分散, 多数工厂都是小规模企业, 加之国家已经明文规定不在建立电镀工厂, 这就需要技术人员对现有工厂的运行技术进行集中整顿, 确保技术运行框架得到有效延伸的同时, 减少污染问题。在电镀实际运行过程中, 工业项目中设备电镀操作较为简单。但是, 电镀过程会损耗大量的水电和金属资源, 甚至会污染周围环境, 并且在电镀过程中会产生氰化物, 对人体产生危害。

(2) 离子电镀技术内涵离子电镀技术在实际运行过程中, 主要借助的技术就是磁控減射离子镀技术以及阴极电弧离子镀技术, 并且也能对阴极和阳极进行综合处理, 借助空心阴极离子镀技术和活性反应离子镀技术实现电镀过程, 保证离子之间能形成有效的交换。特别要注意的是, 在离子镀技术运行和实施过程中, 主要借助的金属包括Cu、Ti、Al、Au、Ag以及Zn等, 并且对氧化钛、碳化钛以及氧化硅等物质进行处理。除此之外, 利用离子电镀技术, 也能将塑料表面进行金。

属化操作以及镀超硬膜处理等。在实际运行过程中, 离子镀技术具有非常大的项目优势和技术特征, 特别是在工艺操作过程中, 产生的物质对于人体不会造成伤害, 也能保证离子镀的膜具备较好的致密性, 且不具有孔隙结构, 整体耐腐蚀性能要强于电镀结构, 确保了电镀铬膜的稳定性。

2 真空离子镀技术在电镀工艺中的应用路径分析

在对其应用框架进行分析和数据处理过程中, 要对基础运行措施进行综合分析。首先, 要对刃具模具等工具进行集中的表面强化, 确保高速钢等模具的运行参数和镀层得到有效维护, 优化运行真空离子镀技术能保证系统的完整度和有效性, 提高具体设备的耐磨性和外观质量。

其次, 要对机械零件的表面进行集中的强化。特别是对凸轮、叶片气门等设备进行集中的处理, 提升对轧辊表面进行管理, 确保其实际质量和运行效率之间建立有效的管控参数, 在获得一定密度的耐磨镀层后, 能一定程度上保证零件表面由于受到保护膜的保护从而从根本上延长零件使用寿命。技术人员也要合理化运用技术参数和运行框架, 确保整体技术运行结构符合实际市场需求。

再次, 在利用真空离子镀技术的过程中, 要保证对不同结构进行深度处理, 从而提高整体结构的质量和使用效率。其中, 具有广阔发展前景的就是彩色膜钢板生产应用, 具体的尺寸为2m×3m、厚度为0.4mm~0.8mm的不锈钢板以及低碳钢板能保证彩色膜的耐磨耐蚀性较好。例如, 在对离子镀功能厚膜进行参数规范时, 要对厚度和硬度进行集中测量, 电镀硬铬中膜层200δ/μm, 过渡层0δ/μm, 但是在离子镀铬硬铬参数里面中膜层56δ/μm, 过渡层2δ/μm。而在对厚度进行测量时, 电镀硬铬为-443.9σ/mv以及离子镀铬硬铬为-451.0σ/mv。在对不同参数以及运行结构进行综合分析时, 也要对整体运行结构进行综合分析和管控, 确保参数符合市场实际需求, 也能提升实际设备和物质的具体参数。

除此之外, 在日常生活中, 也能有效利用真空离子电镀技术, 确保参数框架和运行结构符合实际需求。例如, 在日用品的表面进行装饰镀, 其中较为常见的就是在手表壳表面加装饰镀、表带表面加装饰镀、眼镜架表面加装饰镀、餐具表面加装饰镀。另外, 在一些其他领域, 也在使用真空离子镀项目和技术参数和技术性能结构, 高档卫生洁具表面加装饰镀以及吊灯表面加装饰镀, 或者是在门把等表面加装饰镀, 以达到装饰效果。

3 结语

总而言之, 在对真空离子镀技术进行综合分析的过程中, 技术人员要对技术的运行原理和实际使用效果进行综合分析, 确保管控结构和管理效果的最优化, 提升管控措施的有效性, 提高项目运行参数的有效性。技术人员要对真空离子镀的参数和技术要求进行综合分析, 保证电镀工艺被真空离子镀技术进行统筹管控, 实现整体电镀项目的可持续发展。

参考文献

[1]赵宽新.浅析真空镀膜技术[J].工程技术 (全文版) , 2016, 04 (08) :238.

[2]严鹏, 杜继红, 李争显, 等.电弧离子镀中真空电弧稳定性控制方法[J].真空, 2015, (06) .

篇5:电镀技术在国外的发展

一、对我国国际分工地位产生不利影响

全球高技术产业发展,特别是发达国家高技术产业加快发展在为发展中国家实现赶超战略提供有利条件的同时,也进一步拉大了“数字鸿沟”,使发展中国家在国际分工体系中处于不利地位。更为严峻的是,这种发展状况在加速经济全球化和国际分工的过程中,通过“路径依赖”效应和“技术锁定”效应,进一步强化了国际分工体系中发达国家拥有的“领头雁”和技术领先者的地位,而大多数发展中国家由于始终处于从发达国家引进和消化技术的跟随者境地,并使发展中国家对发达国家的技术依附关系将更加严重。

众所周知,随着信息产业的发展和科学技术的创造、传播与共享方式的革命性变化,物质流、资金流、信息流远距离交易成本大大降低,使得掌握先进技术的跨国公司,可以充分发挥其技术优势,在全球范围内布点制造企业,形成新的全球生产分工体系。这种新的国际分工形态在很多人看来意味着发展中国家在国际分工体系中地位的提高,因而是积极的和对发展中国家有利的。其实不然。因为在这种新的国际分工体系中,发展中国家并没有从根本上改变向发达国家输出原料和进口制成品的不合理格局,而且在其变成发达国家和跨国公司高技术产品的组装基地和产品销售市场的过程中,发展中国家获得的只是少得可怜的一点点加工费和微薄的一点利润,大部分利润和价值增值进入了发达国家和跨国公司腰包。

作为日益融入国际经济体系中的发展中大国,我国外贸依存度已经高达60%以上,首当其冲处于这一分工体系的控制之下。目前,我国大多数产业尤其是高新技术产业大多通过“三来一补”、加工贸易和承接跨国公司业务外包的方式参与国际产业分工。这种模式虽然使得我国能在较短的时间内迅速融入国际世界和扩大出口,但其深层负面影响是:一方面,容易使国内企业满足于充当跨国公司的配角,缺乏走自主技术创新的动力和压力;另一方面,处于配角地位的国内企业只能获得很薄的利润,无力承担投入大、风险高的技术改造与技术创新活动。这样,我国依靠自己的力量来进行国内产业结构的优化升级将变得越来越困难,对发达国家的高科技相关的技术、设备、配件等依赖有可能进一步强化,产业长期发展的后劲将被严重削弱。2002年中国发明专利授权总数中,国内专利所占比例不到一半;全年出口高技术产品678.1亿美元,其中三资企业占82.2%,而外商独资企业又占55.4%;高技术产品进口额达528.5亿美元。在一些关键领域内正在形成强烈的对外技术依赖,如航空设备、精密仪器、医疗设备、工程机械等高技术含量和高附加值产品我国主要都依赖进口。近些年,中国设备投资中的60%是靠进口。有数据表明,中国光纤制造装备的100%、集成电路芯片制造装备和石油化工装备的80%以上、轿车制造、数控机床、纺织机械等的60%以上被国外产品占据。

实际上,从国内看,以增加值率和利润率等经济效益指标为例,目前我国产业发展中高技术产业的增加值率普遍低于传统产业,外向型程度大的产业低于外向程度小的产业,经济开放度大的地区低于经济开放度小的地区。

从国际横向比较看,以高技术产业为例,我国高技术产业的增加值率与发达国家相比有明显的差距。美国高技术产业的增加值率1999年为43.0%,日本和英国的高技术产业增加值率大约为36%,法国和加拿大的高技术产业的增加值率均超过30%,韩国为27.2%,而我国2001年仅为25.2%。从各类高技术产业看,越是开放程度高的产业,我国与发达国家的差距越大,尤以开放程度较大的计算机与办公设备制造业与国外的差距最为突出。上述现象表明,我国很大部分高技术产业虽然在统计上认定为高技术产业,但实际从事的只是一些劳动密集型的加工组装工作,而不是严格意义上的高技术产业;我国融入世界经济,参与产业内部分工甚至高技术产业内部分工,并没有从根本上提高我国在国际分工体系中的地位和层次,发生改变的只是分工的具体表现稍有差异而已。

二、使我国企业出口面临的非关税壁垒提高

在发达国家主导下,当前国际贸易领域的一个重要发展动向是关税壁垒和传统的非关税壁垒在发达国家主导的双边与多边贸易谈判机制的推动下不断弱化,而形形色色新的非关税壁垒,如技术标准壁垒、检验壁垒、认证壁垒、包装壁垒和绿色技术壁垒等却越来越大行其道。产生这一新现象的重要原因之一,是发达国家高技术产业发展越快,与发展中国家的差距越大,自主知识产权与核心技术的优势越明显,它就越有条件使用诸如技术标准壁垒、检验壁垒、认证壁垒、包装壁垒和绿色技术壁垒等非关税壁垒措施来限制外国产品的进口。以技术壁垒为例,最近几年来,国际技术壁垒发展的重要动向,就是高科技加快发展的发达国家大幅度、大范围地提高了产品的卫生与环境安全标准,并以此为借口,将发展中国家出口的产品拒于国门之外,其影响领域涉及电子电气、化工、纺织服装、食品等。中国作为一个发展中大国,电子电气、化工、纺织服装、食品又是我国出口创汇的拳头产业和产品,因此中国已经首当其冲地感受到发达国家技术标准和技术壁垒提高所带来的挑战。

可以预见,伴随着全球范围内高技术产业的发展,未来不仅发达国家将对产品进口设置种种非关税壁垒,而且很多与我国处于同一发展阶段的发展中国家也会出台一些保护国内市场的非关税措施。这种趋势对于外贸依存度已经非常高的我国来说,其给我国未来5—10年贸易出口所带来的挑战是不言而喻的。

三、增加国内企业技术引进的成本,提高其进行技术创新的门槛

在世界知识产权保护制度日趋严格的背景下,国际高技术产业发展速度加快,将进一步加强跨国公司在技术供应方面的自然垄断地位。这种技术独占权又将自然而然地转化成为市场垄断权,因而其在技术转移方面更有条件采取限制性的商业作法,提高发展中国家引进国外先进技术的门槛,增加其技术引进和技术创新的成本。由于当前我国产业的主导技术主要依靠国外,拥有自主知识产权和核心技术的产品和企业很少,因此,在高科技革命导致的产业发展越来越依赖于发达国家的技术支持背景下,我国产业发展和技术引进所需支付的成本和代价也就越大。此外,跨国公司通过种种手段,在技术设计、生产工艺等中间关键环节设置某些障碍,限制和阻碍我国获取核心技术和提高技术创新能力。

根据国际经验,人口大国在人均GDP达到1000美元以后,引进技术将变得越来越困难,产业发展将从原来的外源性技术引进和技术仿制为主的发展道路向内源性的自主技术创新为主的发展道路转型。在这方面,中国可能遇到的挑战是:目前中国本土企业(包括国有企业和民营企业)大都已习惯于仿制和技术引进,而技术仿制与技术引进的空间已经越来越窄,但国内绝大多数企业还没有形成以我为主进行自主技术开发的意识,有自主技术开发行动的企业更是凤毛麟角。另一方面,由于一些国家将中国崛起视为是对既定国际格局的挑战,把技术特别是高端技术问题政治化,打着敏感技术和关键技术的幌子对我国进行技术封锁。

四、压缩本土企业的利润空间,对我国贸易条件造成不利影响

发达国家及其跨国公司产业技术发展越快,与发展中国家企业的差距越大,其技术和产品的替代性越小,市场势力和影响力就会越大。而且,跨国公司从全球经营战略着眼,利用中国要素禀赋优势把国际产业链条上的部分加工组装环节大规模转移到中国,将中国劳动力资源的比较优势转化为外资企业的竞争优势。加工程度较低、附加值含量不高的加工贸易出口在总出口中占有较大的比重是目前中国对外贸易结构中非常突出的问题,在许多产业中生产过程的不同阶段利润水平表现为一种U型分布,即在上游和下游的生产利润水平高,在中游的利润水平低,有人用"微笑"曲线来形象地描述这一现象。中国和多数发展中国家的加工贸易目前在"微笑"曲线上主要是集中在以"下颚"为中心的周围部分。从而,企业产出的增加并不能导致利润的增加和自我发展能力的增强。长此以往,必然严重削弱国内企业发展的可持续性。

以电子信息产业为例,近年来外商投资企业与国内企业经济发展增速的差距尤其是企业盈利水平的进一步加大。2004年1—9月外商投资企业完成产品销售收入13095亿元,比上年同期增长50.1%,高出全行业增速8.1个百分点,占全行业比重由上年的75.8%上升到77.9%,增速高出国内生产企业近30个百分点;完成利税619亿元,增长47.9%,高出全行业平均增速10.5个百分点,特别是实现利润占全行业的比例高达78.3%,增速比国内企业高了25个百分点。

五、使国内企业面临的竞争更为激烈,进而导致企业分化加剧

随着全球高技术产业的快速发展,国内产业特别是高技术产业面临的国际竞争将更为激烈。这种竞争既可能来自发达国家及其跨国公司,也可能来自于与我国处于同一发展阶段的发展中国家和地区。竞争的领域将可能涉及到商品与服务出口、对外投资、技术转让等众多领域。跨国公司以雄厚资金做后盾,或高薪吸引中国研究开发机构技术骨干直接为其服务,或委托中国技术研究开发机构的优势群体承担其技术开发计划中的一部分工作,为其系统集成全球范围内的先进技术服务,或以低价出售中国研究开发机构尚处于商品化初级阶段的技术产品,以阻止中国研究开发机构回收开发成本,从而达到抑制中国研究机构的技术开发和系统集成能力的形成。虽然国内企业可以通过与跨国公司合作在某些点上取得技术进步,但是往往难以形成系统技术,难以实现创新价值链的完整和实现良性循环,风险与生存危机较大。除此之外,我国还面临着来自其他发展中国家如印度、马来西亚等的激烈竞争,而且竞争方式也将从原来简单的成本竞争发展到质量竞争、技术竞争、品牌竞争甚至文化竞争。

篇6:电镀技术在国外的发展

关键词:新形势,背景,管式膜,电镀污水

电镀工业在我国经济建设中处于十分重要的位置,也是很多行业在其生产过程中不可或缺的重要组成环节。并且电镀工业是污染程度十分严重的行业。所以,选用某些科学合理的措施,帮助回收重金属资源和中水回用,是针对电镀工业污染有效解决的最好方法,更能够帮助该产业打下可持续性发展的基础。

1 管式膜应用在电镀污水中的新形势背景

我国现在电镀工业的废水排放量非常大。仅仅是福建南部等地区的镍、铜、铬等金属资源,每天的流失量就能够高达300t~500t,直接经济损失将近数千万元人民币[1]。不仅如此,还严重的危害了整个水资源的环境。目前我国很多电镀公司中,生产出的电镀污水没有经过有效处理、回收利用;不仅会导致过多的资源浪费,更会导致环境遭受到二次污染。

现在国际上已经开发了很多解决电镀废水的相关技术,但是这些技术多数本身都具有某些不足。而膜处理技术尤其是管式膜处理技术,为电镀工业解决污水提供了“环保”的最佳解决方案,因而被广泛的应用研究,获得了空前发展。不过,在电镀废水处理过程中应用膜与膜组件,我国还是缺乏相关的成熟技术经验,针对该技术还有很大的成长空间和发展前景。

2 新形势背景下管式膜在电镀污水中的应用及优势

管式膜在电镀污水中的应用,只需要把细格栅、粗格栅等这些对膜存在危害性的硬粒物质过滤掉就可以达到标准,从而有效节省了管式膜在电镀污水中应用的运行费用和相关的投入成本。根据《管式膜概述》,在MBR污水处理中应用管式膜,其污泥浓度能够达到每升水20g~30g,原水浊度小于等于3000NTU[2]。而MBR污水处理中的中空纤维膜,其污泥浓度能够达到每升水3 g~15g,要求其进水浊度小于等于20NTU。因为电镀工业中产生的污水,往往都是高浓度料液以及高固体物质。而针对具有此特性的电镀污水,管式膜处理应用存在绝对的优势,具体特点表现在以下几点[3]:

(1)错流形式、流道宽度足够,不怕阻塞,能够大范围的调节改变流速。(2)管式膜的膜层是由0.28mm薄形支撑层和单面致密层构成,它的优势就是其具有较小的跨膜压差,同时透过膜的物质一般无法在膜内部形成堵塞,这点是卷式膜以及中空膜无法具备的。(3)膜清洗的过程相对方便简单,且清洗后能够达到100%的通量回复率。(4)可以承受高固含量、高浓度的料液。(5)管式膜具有较高的浓缩倍数,其回收率相较于卷式膜以及中空膜,要高出5倍~10倍。(6)对进膜料液没有很高的预处理要求标准。(7)因为管式膜具有较强的再生功性能,所以管式膜的使用寿命相对较长,最长能够达到7年~10年。(8)管式膜的膜设备不需要反洗,系统工作选用PLC自动控制。

3 新形势背景下管式膜在电镀污水中的发展前景

3.1 回收率高

管式膜应用在电镀污水中,镍、铜离子等金属经过一级与二级膜处理,能够完成全部收回,中水收回率能够达到95%左右。较高的回收率致使平均日收益也逐步升高,缩短静态投资回收期,这能够为公司带来较好的经济效益。这其间,还不包含节约排污的费用,以及自来水费所产生的收益。

3.2 施工工期短、占地面积小

管式膜设备投资具有施工速度快、占地面积小的特点。管式膜设备施工往往只需要一个星期的时间,并且管式膜设备都能够安放在原电镀生产线的周围,有效的帮助解决电镀污水的金属收回等问题。

3.3 应用前景广阔

膜技能目前还是归于边缘科学,现在国际上仅存在200多个企业厂家可以生产膜商品,甚至某些国家在膜技术领域依旧处于空白状态。中国现在和发达国家相比,在膜技术领域的出产、使用和膜产品的类型标准,都还有着不小的距离。据1993年统计数据的显示,中国的膜装置的年产值大概是大约是2亿多元人民币,只占了国际上膜市场的1/500,占日本的1/100。由此可知,膜分离技能在中国的成长空间是还有很多。

实践表明,利用膜技能可以降低电镀工业产生的污染物。管式膜技能为电镀工业带来了一种可行的清洁生产工艺,有效的回收了有价值的铜、镍、水,减少废水的排出,从而完成了废水的资源化,为电镀工业应用膜技能积累经验,实现电镀工业的健康、可持续发展的方针。

4 结语

目前我国电镀工业的废水排放量非常大,仅仅是福建南部等地区的镍、铜、铬等金属资源,每天的流失量就能够高达300t~500t,直接经济损失将近数千万元人民币。不仅如此,还严重的危害了渔业资源的环境。因此,选用管式膜技术,有利于促使电镀废水的重金属实现资源收回和中水回用。这也是有效处理电镀工业污染问题的最好方法,更是帮助电镀产业实现可持续性发展的基础保障。

参考文献

[1]张志诚,张春,常先锋,等.混合导体致密膜反应器中高温密封材料的制备及表征[J].南京工业大学学报:自然科学版,2008,05:12-15+57.

[2]管式膜技术简介(国产管式膜概况).苏州圣恳自动化科技有限公司.

篇7:国外陆军战略前沿技术发展

从近年来国外陆军装备技术的发展战略、规划计划和发展动态看,陆军装备技术的发展主要集中在指控通信、侦察感知、火炮弹箭、防空反导拦截、战斗车辆和直升机等六大技术领域。

指控通信技术

以美、法等国为代表,当前国外陆军重点建设全球化信息栅格,通过一体化网络实现部队战斗力的倍增。美国在该领域具有领先优势,在协作式战场空间认知、软件无线电和认知无线电组网等技术领域取得了突破性进展,互联互通互操作能力全面提高。同时,“单兵网络接入”(SPINE)技术将推动移动式C4ISR系统的发展,弹载数据链技术将使飞行中的导弹与C4ISR系统融为一体,形成C4KISR能力。

“协作式战场空间认知”(CBRA)技术利用协作式管理与辅助决策技术,开发具备多平台、跨领域情报整合、计划协调和互操作功能的应用软件。美陆军重点发展的“未来指挥所”软件已成为“陆军作战指挥系统”6.4版本的嵌入式技术,提供了统一的作战图、系列图表和强大的互操作能力,数据每5秒刷新一次,可进行实时的信息共享与情报处理,实现分布式、协作式的指挥控制。美陆军构想将“未来指挥所”作为所有作战指挥应用软件和用户的前方终端,以及统一的作战指挥可视化系统。

认知无线电组网技术可对敌方干扰信号进行实时检测和识别,综合采用时域、频域和空域的智能抗干扰技术,实现无线电通信和传感器系统中的动态频谱应用。美陆军在2011年6~7月的“网络集成鉴定”演习中评估TxMax认知无线电系统的实用性,初期反馈结果比较理想,通过组建“移动自组织网络”(MANET),能够更好地提供单兵级的移动通信保障,更有效地使用波段,基于IP协议越洋传输语音、数据和文本信息。

“单兵网络接入”技术开发可自主管理的、单兵背负式电子装备结构,利用美国国家安全局(NSA)发布的无线个人区域网系统技术,建设单兵级的战术作战中心。SPINE技术分基本型和指挥官型两类,将降低30%的电子系统重量,采用研制中的环保型电池为单兵无线网络供电,每天可增加50%的供电量。另外,还将利用新的软件技术,确保单兵能够与战术无线电网络、战斗指挥系统进行链接和数据交换,建设移动式CISR系统。

弹载数据链技术可使飞行中的导弹融入CISR系统中,与控制站或操控手实时交换信息。射手既可以根据导弹传回的实时战场图像,修正瞄准点或更换目标,也可在导弹发射后再选择攻击目标。预计到2020年,弹载数据链技术将成熟化,大幅提高制导武器的精度和网络化作战能力。

侦察感知技术

雷达、红外和微光等探测技术的发展推动了国外陆军防空预警、搜索跟踪、识别定位和制导水平的跃升,无人值守传感器技术微小型化即将成熟,有望实现武器化。

在雷达方面,有源相控阵体制技术已获得广泛应用,多任务雷达将成为重要发展方向。合成孔径/运动目标指示雷达技术在探测隐蔽、伪装、隐身的目标上大有作为,将实现小型化,应用于机载高空侦察领域。美国无人机载合成孔径雷达集成了VHF与UHF双波段合成孔径雷达技术,可满足陆军探测、识别小型路边炸弹等的关键需求,即将进入成熟应用阶段,大量应用于小型无人机。

微光像增强器已经发展到第四代,阴极灵敏度达到2000微安/流明,分辨力达到64对线,可在更大范围的光照条件下工作。下一代前视红外技术(又称灵巧焦平面阵列技术)将采用碲汞镉传感器和先进的信号处理技术,可覆盖整个可见光波段和近、中、远红外波段。微光与红外融合技术通过基于算法的场景智能合成,实现了图像的逐点融合,现已应用于美陆军的数字式增强型夜视仪,能够对低亮度传感器和非制冷式长波红外传感器捕捉到的图像进行数字合成。

多光谱/超光谱成像技术可覆盖人眼看不到的紫外和红外区域,用于探测被伪装和植被所隐藏的目标和车辆运动痕迹。多光谱探测技术光谱分辨率在0.1左右,超光谱探测技术采用更多的工作波段,光谱分辨率可达到0.01左右。超高光谱探测技术尚处于概念验证阶段,工作波段达到1000个,光谱分辨率在0.001以下。美陆军新型的“极光”(AURORA)无人机目标探测系统,结合了昼用多光谱成像技术和高分辨率光电传感器,能自动探测和识别目标,是第一个将多光谱技术应用到实战中的系统。

无人值守地面传感器运用高速数字信号处理器的高级算法,实时侦察、定位和识别空中与地面目标。随着低功率惯性测量装置、压力传感器、生物传感器、射频通信与光学视距通信组件的微小型化,数千个甚至数百万个立方厘米级别“智能尘埃”式的自主式传感器节点将组成分布式传感器系统网络。目前该技术正应用于美国“蜘蛛”智能地雷系统的研制,形成网络化、相互协同配合的智能化整体雷场,能够自主搜索、锁定并摧毁敌方目标。

火炮弹箭技术

在增程、自动装填、复合制导和数字化、轻量化等技术的推动下,国外先进火炮的威力和自主作战能力不断提高,弹箭兵器向远程化、精确化和多用途方向发展,未来将重点利用新概念发射、多模制导和超高能含能材料技术,推动火力打击效果的变革。

从当前实战需求出发,加装数字化火控设备,发展数字化火炮和火箭炮是目前美俄等国火炮升级改造的重点,可遥控操作的模块化炮塔技术实现了武器化。德国率先发展的“炮兵火炮模块”(AGM)技术在“雷神”火炮系统上得到集成应用,实现了炮塔无人化,2008年以来经受了多次严格的机动性和射击试验,炮手在装甲舱内遥控操作武器系统,提高了火炮系统的生存能力、射击反应速度和快速机动性。

电热化学推进技术利用等离子体点火提高燃料效率,显著增加身管火炮的炮口动能。国外电热化学发射技术的关键环节现已取得突破,开展了大量工程化研制,有望在近期应用于武器装备。美国研制成功的“闪电”120毫米试验型电热化学炮系统,实现了炮口动能14~15兆焦。在电热化学推进技术的基础上,美国用低分子量气体代替固体发射药,发展“燃料轻气炮”(CLGG)技术,在试验中155毫米火炮的炮口动能达到了33兆焦。预计到2020年,电热化学炮技术将成熟并开始装备使用。电磁发射技术也已从基础研究和实验室研究,逐步过渡到系统集成,向武器化迈出重要步伐。

新一代制导弹药将广泛采用GPS/INS中段制导+末端多模复合制导的模式,综合运用先进战斗部技术、高

能炸药技术、引战配合技术、弹用新材料技术等提高毁伤能力。随着抗高过载的GPS接收机和惯导器件技术的成熟,GPS/INS制导技术广泛应用于战术导弹、火箭弹、炮弹和迫击炮弹,精度提高到10米以内。2011年3月,120毫米GPS制导迫击炮弹在阿富汗首次投入实战。组合半主动激光、红外和毫米波雷达的三模导引头将成为发展重点,预计于2015年前具备初始作战能力,大幅度提升自动目标识别与自主打击能力。美军研制中的第二代GMLRS制导火箭弹(以前称作P44导弹)采用了中段GPS/INS+末端(激光半主动/毫米波雷达/红外成像)多模复合的“一加三”制导体制,是迄今世界最先进的制导技术。

高效毁伤技术以高能不敏感炸药技术为重点,未来八硝基立方烷的合成技术有可能取得突破,以CL-20为基的高能不敏感火炸药将得到大范围应用。发达国家正致力于全氮化合物、纳米含能材料和金属活性材料等新概念超高含能材料的应用,将实现TNT当量数倍乃至数十倍的增长。

防空反导拦截技术

经过历次实战检验和战后不断完善与改进,国外陆军防空反导拦截技术日趋成熟,未来将重点发展动能拦截技术和高能激光技术,提高反巡航导弹和反间瞄火力,即反火箭弹、炮弹和迫击炮弹(RAM)能力。

动能拦截技术已开始达到实战化水平,带动各种新型战术防御武器的发展。“导弹段增强”(MSE)技术在动能拦截技术的基础上,采用直径更大的双脉冲固体火箭发动机,更大的控制舵与稳定翼和改进型复合制导与控制装置,集成了标准气动舵面和180个微型姿控发动机,将使“爱国者-3”(PAC-3)导弹的拦截空域增大约50%。2011年3月,1枚PAC-3MSE拦截弹在试验中成功地直接命中并摧毁了一个弹道导弹目标。

高能激光武器技术的应用以固体激光器为主。2010年2月,美军实验室创造了105千瓦的电激励激光器功率输出新纪录,突破了硬杀伤激光器100千瓦的功率阈值,美军将在此基础上制造出世界上首台高能固体激光测试平台,为固体激光武器系统的研制奠定了基础。

战斗车辆技术

以美、德、俄为代表,现役第三代主战坦克广泛采用计算机、光电和新材料等技术,战技性能大幅提升。国外陆军战斗车辆技术发展集中于高功率密度发动机、混合电传动和主动防护技术,重点提高对复杂环境的适应能力。

高功率密度柴油发动机技术满足了战斗车辆向轻量化、快速化方向发展的要求。德国最新研发的轻质高功率密度发动机单位排量功率达到92.9千瓦/升,体积和质量比同功率军用发动机减少约60%,居世界领先地位,已应用于军用辅助动力、发电装置和美军未来战术卡车系统。预计到2020年,高功率密度发动机将成为战斗车辆的主流动力。到2030年,将满足电装甲、主动悬挂、环境控制、战场管理以及新概念武器的功率需求。

在商用车辆技术的带动下,以混合电传动为代表的各种动力传动技术更加成熟、性能更加稳定,应用前景广阔。混合电传动技术将高功率密度的发动机和磁一电动发电机联结在一起,可全方位提高装甲车辆的性能,如加倍延长车辆行程、在无掩护情况下快速启动、实现静音“隐蔽”行使和提高涉水深度等。法国奈科斯特公司近年新推出了6×6型混合电动样车,在全电或静默行驶模式下,最大公路行程可达到15千米。预计到2020年,混合电传动技术将发展成熟,从演示验证转向应用阶段。

主动防护技术可有效应对复杂环境中的各种威胁,已成为当代模块化综合防护理念中不可缺少的一部分,将于2015年完全发展成熟,成为地面作战平台的标准装备。预计到2020年,电磁装甲技术将发展成熟,提供20兆焦/米3的能量密度。到2030年,智能装甲技术将取得重大进展,能够通过传感器和微处理器控制装甲模块上的高能材料发生反应,迅速向来袭弹丸方向膨胀,达到使来袭威胁失效的目的。

军用机器人车辆既有无人驾驶战斗车辆,又有大量形似昆虫且能合作完成任务的微型装置。当前半自主无人车技术已基本成熟,并大量投入使用。预计到2020年,武装无人车技术将发展成熟。到2030年,自主无人车将具有障碍物判定、路线规划、环境感知等能力,甚至可自主操作武器。

直升机技术

新结构旋翼技术、合成视景技术、高功率发动机和复合航空装甲材料技术的进步正在推动新一代高速直升机的发展,其飞行速度将达500千米/小时左右,使用喷气式发动机甚至可能超过800千米/小时,突破目前传统直升机340千米/小时的飞行速度极限。

新结构旋翼技术成为直升机更新换代的重要标志之一,四发倾转旋翼、最优速度旋翼、X2共轴双旋翼和智能旋翼技术等将应用于美军现役直升机的后继机型,预计于2030年开始列装。

合成视景技术将地形数据库存储的数据和实时数据相融合,生成类似于卡通图画的合成视景显示,在进场着陆和悬停时,可为飞行员提供360°的态势感知,保障直升机沙尘环境下安全着陆。2009年1月美陆军进行了沙尘环境试验,合成视景技术取得了预期效果。

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