超微粉体制备与应用技术

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出版者:中国石化出版社
作者:张立德
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2001-4-1
价格:36.0
装帧:平装
isbn号码:9787800439704
丛书系列:
图书标签:
  • 超微粉体
  • 粉体技术
  • 制备技术
  • 应用技术
  • 材料科学
  • 纳米材料
  • 颗粒工程
  • 粉末冶金
  • 表面工程
  • 工业应用
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具体描述

现代农业机械化与精准作业技术 图书简介 本书深入探讨了现代农业机械化与精准作业技术的最新发展、核心原理、关键技术及其在农业生产中的广泛应用。面对全球粮食安全、资源可持续利用以及农业现代化转型的迫切需求,本书旨在为农业工程、农机管理、智能农业、以及相关科研和教育领域的人员提供一套全面、系统且具有前瞻性的技术参考与学习资源。 全书结构严谨,内容涵盖面广,从宏观的农业机械化发展战略到微观的传感器、控制系统集成,力求构建一个完整的现代农业精准作业技术知识体系。 --- 第一部分:现代农业机械化的发展脉络与战略布局 本部分首先追溯了农业机械化从传统动力替代到全面集成化、智能化的发展历程。重点分析了不同发展阶段的技术特点、面临的挑战以及各国在推进机械化过程中的经验与教训。 1.1 农业机械化发展阶段划分与特征分析 详细阐述了以耕整、种植、收获等传统作业为主的机械化阶段,向集成了信息技术(IT)和运营技术(OT)的精准作业阶段的演进。分析了不同阶段对农业生产效率、劳动强度、土地利用率的影响。 1.2 农业机械化与国家粮食安全战略 探讨了高效能、高可靠性的农业机械在保障主要农作物(如水稻、小麦、玉米、大豆)高产稳产中的核心地位。分析了在自然灾害频发、耕地资源有限的背景下,先进农机装备对提升农业抗风险能力的关键作用。 1.3 农业机械装备的结构升级与技术路线 聚焦于大马力、高效率、多功能化农机的设计趋势,包括新型传动系统、轻量化材料应用、以及适应不同地形(如丘陵、山区、平原)的专用机械设计理念。 --- 第二部分:精准农业的核心技术体系与作业原理 精准农业是现代农业机械化的核心驱动力。本部分详细解析了实现精准作业所需的关键技术组件、数据采集、决策制定及执行反馈的完整闭环。 2.1 全球导航卫星系统(GNSS)在农机导航中的应用 深入讲解了RTK(实时动态)、PPP(精密单点定位)等高精度定位技术在农机自动导航中的应用细节。内容包括误差源分析、校正模型建立、以及在不同作业场景(如直线作业、曲线转向、地块边界跟踪)下的具体实现方案。 2.2 作物与土壤环境感知技术 详细介绍了用于获取农田信息的各类传感器技术。 遥感技术: 讨论了无人机(UAV)搭载多光谱、高光谱传感器在作物长势监测、病虫害早期识别中的应用,以及数据预处理和植被指数(如NDVI、GNDVI)的计算方法。 地面试验技术: 覆盖了土壤水分、养分(氮、磷、钾)、pH值、有机质含量等参数的便携式和在线式传感器的技术原理和布设策略。 2.3 作业变量控制与决策支持系统(DSS) 阐述了如何基于空间数据和作物生长模型,实现变量施肥、变量播种、变量灌溉的作业策略。重点剖析了面向特定作物的处方图(Prescription Map)的生成流程,以及农机电控系统如何实时读取和执行这些变量指令。 --- 第三部分:关键作业环节的机械化与精准作业技术 本部分将理论技术应用于具体的农业生产环节,分析了从耕整到收获全过程中的先进装备与技术应用。 3.1 精准耕整地技术与装备 探讨了深松、碎土、旋耕等耕作作业中,如何通过优化作业深度和速度,结合土壤墒情信息,减少土壤压实,提高土壤的团粒结构。分析了对地阻力在线监测技术在优化牵引作业中的作用。 3.2 精准播种与苗期管理装备 重点介绍了高精度高速播种机的设计特点,包括单粒精选、排种可靠性控制。在苗期管理方面,分析了激光诱导除草、高精度点播施肥技术,以减少化肥和农药的使用量。 3.3 精准植保技术与设备 这是减少农药使用的关键领域。详细介绍了无人机植保、大型自走式喷杆喷雾机(配备风场调节技术和喷头群控技术)的性能优势。讨论了雾滴谱监测、漂移抑制技术,以及如何根据靶标植株的分布进行精准变量喷洒。 3.4 智能收获与后处理机械 分析了联合收割机在收获过程中的产量和水分在线监测技术。针对籽粒损失率、破碎率的实时控制,以及利用GPS和GIS技术进行收获作业的轨迹优化和产量空间分布图的绘制。 --- 第四部分:农机系统集成、智能控制与未来趋势 本部分聚焦于信息技术与机械工程的深度融合,展望了未来农机装备的发展方向。 4.1 农机电控系统的架构与通信协议 解析了现代农机电控系统(ECU、TCU)的硬件组成、软件架构以及常见的工业通信标准(如CAN Bus、ISOBUS协议),强调了标准化数据交换在实现异构设备互联互通中的重要性。 4.2 农机自动驾驶与远程诊断 详细阐述了从辅助驾驶到全自动驾驶的演进路径,包括视觉识别、激光雷达(LiDAR)在复杂田间环境避障中的应用。同时,探讨了基于物联网(IoT)的农机远程监控、故障预警和维护诊断系统。 4.3 农业机器人与自主作业系统 前瞻性地介绍了适用于小地块、高价值作物(如果蔬、经济作物)的轻小型、低地表压力的农业机器人平台。分析了这些机器人在采摘、分拣、田间巡检等高精度任务中的技术挑战与解决方案。 4.4 人机工程学与农机安全标准 强调了在追求高性能的同时,必须关注操作人员的舒适度和作业安全性。内容包括驾驶室的降噪设计、人机交互界面(HMI)的优化,以及符合国际标准的农机安全操作规范。 --- 适用对象: 本书适合于农业工程专业、机械设计制造及其自动化专业的高年级本科生、研究生,以及从事农机研发、生产、推广、管理和服务的技术人员、工程师和决策者作为专业参考用书。通过阅读本书,读者将能够全面掌握现代农业机械化和精准作业技术的核心原理与工程实践,为推动我国智慧农业发展提供坚实的技术支撑。

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在翻阅《超微粉体制备与应用技术》的过程中,其关于信息存储与显示技术方面的论述,无疑是我的一大发现。书中详细介绍了超微粒子在下一代信息存储介质中的应用潜力,例如利用超微磁性颗粒来实现高密度数据存储,以及基于纳米材料的光学存储技术。我特别被书中关于量子点的叙述所吸引,这些尺寸在纳米级别的半导体晶体,能够发出特定波长的光,并且其发光效率远高于传统荧光材料。这为制造高亮度、高色彩饱和度的显示器提供了可能。书中还探讨了超微粉体在电子纸、柔性显示器等新兴领域的应用,以及如何通过调控纳米颗粒的尺寸、形貌和表面性质,来优化器件的性能。此外,书中对超微粉体在触摸屏、传感器等方面的应用也进行了介绍,这些技术的发展,正在深刻地改变着我们与信息交互的方式。我开始意识到,那些我们日常生活中使用的各种电子产品,背后都可能蕴含着超微粉体技术的身影。

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在“超微粉体制备与应用技术”这部作品中,我发现其对高分子材料改性的阐述,同样具有极高的学术价值和实践指导意义。书中详细介绍了如何将超微填料,例如超微碳黑、超微二氧化硅、超微蒙脱石等,添加到各种高分子基体中,以提升其力学性能、热稳定性、阻燃性以及导电性。我特别关注了书中对纳米粒子与高分子链之间相互作用的机理分析,包括物理吸附、化学键合以及界面相的形成等。这些微观层面的理解,对于优化复合材料的性能至关重要。作者通过实例说明,例如在橡胶中加入超微炭黑,不仅可以提高橡胶的拉伸强度和耐磨性,还能显著改善其导电性,这对于制造防静电材料和电磁屏蔽材料具有重要意义。书中还探讨了如何通过表面改性技术,例如偶联剂处理、接枝聚合等,来提高超微填料与高分子基体之间的相容性,从而获得更好的分散效果和更优异的复合性能。对于我而言,书中关于纳米颗粒在聚合物网络中的分散均匀性问题,以及如何克服团聚现象的讨论,提供了非常实用的解决方案。

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最后,在读完《超微粉体制备与应用技术》的最后一章,我感受到的是一种对未来的无限憧憬。书中对超微粉体技术未来发展趋势的展望,让我看到了一个充满机遇和挑战的领域。作者提到了智能化制备技术、多功能集成化粉体、以及与人工智能、大数据等技术的深度融合,这些都将是未来超微粉体研究和应用的重要方向。我特别对书中关于“按需制备”和“个性化定制”的超微粉体概念感到兴奋,这意味着未来我们可以根据特定的应用需求,精确设计和制备具有特定性能的超微粉体。书中还强调了超微粉体在航空航天、国防军工等高科技领域的潜在应用,例如用于制造更轻质、更坚固的结构材料,以及开发新型能源和动力系统。这让我深切地体会到,超微粉体技术已经不再是单纯的学术研究,而是正在深刻地影响着我们社会的方方面面,并将在未来的科技发展中扮演越来越重要的角色。这本书的深度和广度,以及其对未来趋势的敏锐洞察,让我对超微粉体领域充满了信心,并渴望能在未来的学习和工作中,为这一领域贡献自己的一份力量。

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《超微粉体制备与应用技术》在对表面工程与涂层技术的讲解,为我提供了全新的视角。书中详细阐述了如何利用超微粉体来制备高性能的表面涂层,以赋予基材特殊的性能,如耐磨、耐腐蚀、自清洁、抗粘附等。我印象最深刻的是书中关于等离子喷涂、磁控溅射等先进涂层制备技术中,超微粉体作为关键原材料的运用。这些技术能够精确地控制涂层的厚度、均匀性以及微观结构,从而最大程度地发挥超微粉体的优势。书中以超微陶瓷颗粒(如氧化铝、氧化锆)作为耐磨涂层的例子,解释了其如何显著提高工件的表面硬度和使用寿命。同时,书中还介绍了超微金属粉体在导电涂层、防腐蚀涂层中的应用,以及如何通过优化涂层配方和制备工艺,获得具有特定功能的复合涂层。我对书中关于超微金红石(TiO2)在光催化涂层中的应用尤为感兴趣,这种涂层能够分解有机污染物,净化环境,并具有自清洁功能。这种将微观粒子性能放大到宏观应用层面的能力,让我惊叹不已。

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初次翻开《超微粉体制备与应用技术》,我怀揣着对材料科学前沿领域的好奇,以及对微观世界奥秘的探求。书中开篇便以一种宏大而又细腻的笔触,勾勒出超微粉体这一概念的出现与发展脉络。它不仅仅是简单的粒径减小,更是一种物理性质、化学活性乃至宏观表现的颠覆性改变。作者通过翔实的理论阐述,将超微粉体从基础的粒子尺度论证,逐步延伸至其在不同学科领域中的重要作用,例如在催化剂、医药缓释、新型陶瓷、高性能复合材料等方面的关键性。读到此处,我仿佛置身于一个由无数微小粒子构筑的奇妙世界,每一个粒子都蕴含着巨大的能量和无限的可能性。书中对“超微”这一概念的界定,以及不同尺度下粒子行为的差异性分析,为我理解这一领域的门槛和核心技术奠定了坚实的基础。尤其令我印象深刻的是,作者并未止步于理论的堆砌,而是巧妙地融入了大量历史性的技术突破案例,例如早期湿法研磨技术的局限性,以及后来气流粉碎、机械合金化等方法的出现如何推动了超微粉体产业的飞跃。这种叙事方式,让原本可能枯燥的科学原理变得生动有趣,也让我更加深刻地体会到科学研究的艰辛与伟大。我开始意识到,要真正掌握超微粉体的制备,绝非一日之功,需要对物理学、化学、工程学等多方面知识有深入的理解和融会贯通。

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继续阅读《超微粉体制备与应用技术》,我发现其在应用部分的阐述同样令人拍案叫绝。书中关于超微粉体在高性能陶瓷领域的应用,给我留下了极其深刻的印象。作者通过具体实例,展示了超微氧化锆、超微氧化铝等粉体如何赋予陶瓷材料前所未有的强度、韧性和耐磨性。我特别着迷于书中对“活性烧结”机理的解读,即超微粉体由于其巨大的比表面积和高的表面能,在较低的温度下就能表现出显著的原子扩散和颈部连接,从而实现致密化。这种现象解释了为何仅仅改变粉体粒径,就能带来宏观性能上的质的飞跃。书中还详细分析了超微粉体在电子陶瓷、生物陶瓷等细分领域的应用,例如用于制造高性能电容器的超微钛酸钡,以及用于制造骨骼修复材料的超微磷酸钙。这些案例不仅展示了超微粉体的优异性能,也让我看到了科技进步如何直接惠及人类生活。此外,书中对超微粉体在涂料和颜料领域的应用也进行了深入探讨,分析了超微粉体如何改善涂层的遮盖力、光泽度以及抗紫外线性能。这让我意识到,即使是看似普通的日常用品,也可能隐藏着高深的科学技术。

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《超微粉体制备与应用技术》在对新能源材料领域的探索,更是展现了其前瞻性和深度。书中对超微锂电池正负极材料的制备与应用进行了详尽的论述,揭示了超微化如何显著提升锂离子电池的能量密度、功率密度和循环寿命。作者深入分析了超微颗粒的巨大比表面积如何缩短了锂离子扩散路径,降低了界面电阻,从而提高了电池的充放电速率。我特别对书中关于球形超微锂离子电池正极材料的制备技术,例如气流干燥法、喷雾干燥法等,印象深刻,以及这些球形颗粒如何在高压状态下保持良好的堆积密度和结构稳定性。此外,书中还探讨了超微材料在超级电容器、燃料电池等领域的应用潜力,例如使用超微金属或碳材料作为催化剂载体,以提高催化活性和稳定性。让我深感振奋的是,作者并没有止步于对现有技术的介绍,而是对未来新能源材料的发展趋势进行了预测,例如对新型纳米复合材料、三维纳米结构材料等的研究方向进行了展望。这些内容为我从事相关领域的研究提供了宝贵的启发。

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在深入探讨超微粉体的制备技术部分,我被书中细致入微的描述所深深吸引。它没有像许多技术书籍那样简单罗列各种方法,而是花了大量篇幅去解析每一种技术背后的物理原理和工程实践。例如,在描述气流粉碎技术时,作者不仅介绍了其核心的对撞式粉碎原理,还深入分析了气流速度、颗粒密度、进料量等关键参数对最终粉体粒径分布和形貌的影响。更有趣的是,书中还穿插了一些工艺优化的案例研究,展示了如何通过调整操作条件,例如改变介质气体种类(空气、氮气、惰性气体)或者优化喷嘴设计,来达到特定的粉体性能要求。特别是关于机械合金化(MA)的部分,作者详细阐释了其作为一种非平衡态制备技术的优势,尤其在制备难熔金属合金、金属间化合物以及纳米晶材料方面的独特贡献。文中对比了球磨、行星球磨等不同类型的机械合金化设备,并对研磨介质、研磨时间、气氛保护等影响因素进行了详尽的论述。我尤其欣赏作者在介绍这些技术时,不仅仅停留在“是什么”的层面,更深入到“为什么”以及“如何”的维度,使得我能够更好地理解这些技术在实际生产中的应用潜力和局限性。书中还提及了超临界流体技术在制备高纯度、低团聚超微粉体方面的优势,以及其在医药和食品领域应用的潜力,这让我对未来绿色、高效的制备方法有了更深的认识。

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《超微粉体制备与应用技术》在环境科学与工程领域的应用案例,让我看到了科技如何助力可持续发展。书中详尽地阐述了超微粉体在水处理、空气净化等方面的应用,例如超微吸附材料如何高效去除水中的重金属离子、有机污染物等。我被书中关于纳米零价铁(nZVI)在地下水修复中的强大能力所吸引,这种材料能够原位还原多种有机污染物,效果显著。书中还介绍了超微光催化剂(如TiO2)在空气净化中的应用,能够分解空气中的有害气体和 VOCs。此外,书中还提及了超微粉体在土壤修复、固废处理等方面的研究进展,为解决日益严峻的环境问题提供了新的技术手段。我尤其关注了书中关于超微粉体在废物资源化利用方面的探索,例如通过超微粉碎技术,将工业废渣转化为有价值的建筑材料或功能性填料。这些内容不仅展示了超微粉体的强大环境效益,也让我看到了科技在推动绿色发展和循环经济中的重要作用。

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细读《超微粉体制备与应用技术》关于生物医药领域的应用章节,我深切感受到科技进步如何深刻地改变着人类的健康福祉。书中详细阐述了超微粉体在药物递送系统中的关键作用,例如超微载体(如脂质体、聚合物胶束、无机纳米颗粒)如何实现药物的靶向释放、缓释以及提高生物利用度。我特别被书中关于纳米粒子的表面修饰,例如通过连接抗体、多肽或靶向小分子,来精确地将药物递送到病灶部位的描述所吸引。这种“精准医疗”的理念,通过超微粉体的应用得以具体实现。书中还提及了超微粉体在医学影像诊断中的应用,例如作为造影剂,可以提高图像的对比度和分辨率,从而更准确地诊断疾病。此外,关于超微粉体在生物传感器、组织工程以及抗菌材料等方面的应用,也为我打开了新的视野。我尤其对书中关于超微金、超微银等在抗菌和抗病毒方面的研究进展进行了详细介绍,这些纳米材料的出现,为对抗日益严峻的细菌耐药性问题提供了新的思路。

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