北京科技大学 材料专业认识实习报告.doc
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1、北京科技大学2011年小学期认识实习报告第一天,7月18日,动员大会:生产实习是学生大学学习很重要的实践环节。实习是每一个大学毕业生必的必修课,它不仅让我们学到了很多在课堂上根本就学不到的知识,还使我们开阔了视野,增长了见识,为我们以后更好把所学的知识运用到实际工作中打下坚实的基础。通过生产实习使我更深入地专业知识,进一步了解环境保护工作的实际,了解环境治理过程中存在的问题和理论和实际相冲突的难点问题,并通过撰写实习报告,使我学会综合应用所学知识,提高分析和解决专业问题的能力。认知实习是专业教学计划中的重要组成部分,它为实现专业培养目标起着重要作用,也是一次重要感性认识,为专业课学习以及毕业后
2、走向工作岗位尽快成为业务骨干打下良好基础。认知实习学生是以技术人员助手的身份参加现场生产和管理工作,在实习中应深入实际,认真实习,获取直接知识,巩固所学理论,完成实习指导人(现场工程师或技术人员)所布置的各项工作任务,培养和锻炼独立分析问题和解决问题的能力。其主要目的:1、通过实习,使学生了解原材料选择与使用性能之间的关系;了解常见材料加工设备、材料的加工工艺,以及现代化管理方法等。丰富和扩大学生的专业知识领域;2、通过认知实习,使学生对材料的成分,微观组织,加工工艺与性能之间的关系等内容进一步加深理解,巩固课堂所学内容;3、培养学生观察问题、解决问题和向生产实际学习的能力和方法。培养学生的团
3、结合作精神,牢固树立学生的群体意识,即个人智慧只有在融入集体之中才能最大限度地发挥作用;4、通过现场让学生了解材料相关企业的组织机构及企业经营管理方式;使学生学习到广大工人的优秀品质,并树立刻苦钻研科学技术为祖国现代化多作贡献的思想。下午:看录像钢铁生产流程:矿石-烧结或球团-高炉炼铁或非高炉炼铁-铁水炉外预处理-炼钢-精炼(RH,VOD,AOD等)-连铸-轧钢钢铁企业是一个庞大复杂的系统。说起来,主要的是流程及中间辅助机构。主要有炼铁、炼钢、轧钢三个系统。为了满足这个炼铁炼钢轧钢这样的生产系统的生产。钢铁联合企业,那就是从原料开始,矿山,焦化,一直到炼铁、炼钢、轧钢以及所有辅助系统在一起,为
4、炼铁、炼钢、轧钢服务,形成一个相互交叉,相互配合,需要在生产当中相互协调,相互衔接,这样一个相当庞大的系统。我们先从主流程的第一道工序,就是炼铁开始。这是我形象化简单炼铁高炉图。炼铁、炼钢、轧钢这三部分,前两部分为化学作用,炼铁是还原过程,炼钢是氧化过程,到后面轧钢是一个物理过程,即把已炼好的钢坯,钢锭加工成我们需要的各种材料。炼铁需要设计高炉,设计高炉需要从前头开始。高炉需要原料,主要原料是三种,入炉的原料,矿石、焦碳、溶剂。像武钢有自己的矿山,另外溶剂也有自己的矿山。溶剂主要包括石灰石这一类,当然还有其他。焦碳也有自己的炼焦厂,就是焦化。像武钢,宝钢都有很大的炼焦车间,它们生产的焦碳就供给
5、自己用。这是炼铁,下面我们介绍炼钢。炼钢的原料,我这是介绍的大型钢铁联合企业,一般采用转炉,是氧气转炉。原来一般大的钢铁厂用平炉,但平炉不节能,而且生产效率低。炼钢是一个氧化过程,那怎么个氧化。铁水含碳量较高。我用氧气把铁水里的碳、硅、硫等一系列元素氧化。这些元素就被直接或间接的氧化转化为炉气或炉渣被除去。同时铁水温度提高。铁水里含碳量越高,它的溶解度越低,到了后面溶解度就高,炼钢的温度就控制较高,但是它出来的热量还比较高的温度还多,所以我们要在炼钢过程当中把废钢加进去冷却。炼钢以后出来的有钢水、钢渣。钢水一般在炼钢车间里有两种处理方式。一种浇到很大的模型变成钢锭。另一种铸成坯。这个坯就是叫连
6、铸,即把钢水浇到连铸机上,直接浇成所需要的坯,有方坯,圆坯等。那么铸的钢水是不是可以变成连铸坯,要浇成连铸坯,要求比较高的要根据钢种的要求,还要对钢水进行处理,处理主要是去除杂质,另外在这个过程中还可以调节钢水温度,提高钢的质量,还有进行合金化,根据钢的品种,加一些合金进去,进行微调。7月19日,北仪创新北京北仪创新真空技术有限责任公司(原北京仪器厂)创建于1954年,总部位于中央商务区(CBD)的中心位置。生产基地位于大兴工业开发区,占地面积31064平方米,建筑面积45504平方米。2003年通过ISO-2000质量体系认证。共有真空获得、真空测量、真空应用三大类产品,从低真空到超高真空3
7、0多个系列160多个品种。产品广泛地应用于航天航空、电子信息、光学产业、冶金、建筑装饰、食品、纺织、电力环保及新能源等行业。经过50多年对真空技术的探索,通过与全国多所大专院校、研究院所进行的多次合作开发,以及公司研发人员不断的创新与研发,北仪创新公司始终站在中国真空行业的前沿,在真空测量技术、真空获得技术、光学多层全自动镀膜技术、通用磁控溅射及多靶磁控溅射技术(DC、MC、RF溅射技术)以及PECVD技术等方面处于国内领先,并有多项科研成果获得国家专利。近年来,为多个院校、研究院所开发制造多台用于研究薄膜太阳能电池的实验室设备。在拥有成熟的真空技术的基础上,2006年北仪创新公司研制成功了国
8、内首条自行设计制造的非晶硅薄膜太阳能电池生产线,其核心是采用单室多片大面积PECVD沉积技术,用于生产大型玻璃光电模板一次完成多片数十平方米的双节非晶硅薄膜的沉积,在相对低的设备投资下取得得。非晶硅薄膜太阳能电池生产线 该生产线以TCO玻璃作为基板,即自带的正极(还是阳极呢?),以下为工序 1 .要通过磨边机对玻璃进行磨边 2 .进入清洗机,用去离子水清洗玻璃 3 .第一次激光刻线,使其达到串联效果,增大电压 4 .预热,加热到200摄氏度左右 5 .PECVD非晶硅膜系沉积 6 .降温至常温,可搬运 7.第二次激光刻线 8.PVD/PECVD镀负极,(咱们参观的生产线为PVD镀膜,镀Al)
9、9 .第三次激光刻线 10 .进入老化炉,加速老化,已得到较稳定的状态 11 .利用超声波进行焊接 12 .层压,即封装 13 .测试 p.s. 其中二氧化锡的那层膜可以提高太阳能向电能的转化率,从5%到9%左右,参观的示范生产线中就有这道工序。 该套生产线的发电原理为光伏发电,百度说,光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。光电效应分为光电子发射、光电导效应和光生伏特效应。前一种现象发生在物体表面,又称外光电效应。后两种现象发生在物体内部,称为内光电效应。光生伏特效应是指半导体在受到光照射时产生电动势的现象。太阳能电池发电的原理是基于半导体的光生伏特效应将太阳
10、辐射直接转换为电能。在晶体中电子的数目总是与核电荷数相一致,所以P型硅和N型硅对外部来说是电中性的。如将P型硅或N型硅放在阳光下照射,仅是被加热,外部看不出变化。尽管通过光的能量电子从化学键中被释放,由此产生电子空穴对,但在很短的时间内(在S范围内)电子又被捕获,即电子和空穴“复合”。当P型和N型半导体结合在一起时,在两种半导体的交界面区域里会形成一个特殊的薄层,界面的P型一侧带负电,N型一侧带正电。这是由于P型半导体多空穴,N型半导体多自由电子,出现了浓度差。N区的电子会扩散到P区,P区的空穴会扩散到N区,一旦扩散就形成了一个由N指向P的“内电场”,从而阻止扩散进行。达到平衡后,就形成了这样
11、一个特殊的薄层形成电势差,这就是PN结。至今为止,大多数太阳能电池厂家都是通过扩散工艺,在P型硅片上形成N型区,在两个区交界就形成了一个PN结(即N+/P)。太阳能电池的基本结构就是一个大面积平面PN结。 如果光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被吸收,具有足够能量的光子能够在P型硅和N型硅中将电子从共价键中激发,以致产生电子空穴对。界面层附近的电子和空穴在复合之前,将通过空间电荷的电场作用被相互分离。电子向带正电的N区和空穴向带负电的P区运动。通过界面层的电荷分离,将在P区和N区之间产生一个向外的可测试的电压。此时可在硅片的两边加上电极并接入电压表。对晶体硅太阳能电池来说,开路电压的典型数值
12、为0.50.6V。通过光照在界面层产生的电子空穴对越多,电流越大。界面层吸收的光能越多,界面层即电池面积越大,在太阳能电池中形成的电流也越大。光电池的工作原理是基于“光生伏特效应”。它实质上是一个大面积的PN结,当光照射到PN结的一个面,例如P型面时,若光子能量大于半导体材料的禁带宽度,那么P型区每吸收一个光子就产生一对自由电子和空穴,电子-空穴对从表面向内迅速扩散,在结电场的作用下,最后建立一个与光照强度有关的电动势。7月22日,北京北冶北京北冶功能材料有限公司,位于北京德胜门外清河小营,京昌高速公路小营立交桥东约一公里处,西邻中关村高科技园区,北邻北京新材料产业基地。占地面积 20.8 万
13、平方米,拥有资产总值 2.4 亿元。 2005 年 7 月由北京首钢冶金研究院改制后成立。 公司是国内专门从事金属功能材料科研、试制、生产的重要基地之一。在精密合金(软磁、包括钕铁硼及稀土材料在内的永磁、膨胀、弹性、热双金属、电阻电热)、高温合金和不锈钢(镍铬系、沉淀硬化系、马氏体时效系)材料及制品的研究、开发、试制和生产等方面居国内先进水平,部分产品达到国际水平。产品品种有铸造母合金、锻材、热轧材、冷轧带材、冷拉棒材、冷拔丝材、精密铸件及晶态和非晶态铁芯、互感器、冲加工制品等。 公司现有员工 810 余人,科研力量雄厚。拥有一批由各类专业技术人才及专家组成的科研队伍和经验丰富、技艺精湛的高素
14、质技术工人。具有专业技术职称的员工占三分之一以上,可依据用户需求研制和开发各种新材料。从公司前身北京首钢冶金研究院建立以来,共完成国家、省市、部级和首钢总公司科研课题 500 余项,获国家、部、市级科研成果 300 余项,研发的许多新材料填补了国内空白,有的达到了国际水平。 公司工艺装备齐全,技术力量雄厚,生产经验丰富,测试手段完善。拥有一套完善的进行精密合金材料的生产、科研、开发和试制所需的生产设备、检验仪器及相关的配套设施。在整个试制、生产过程中,大部分工序使用进口生产设备及进口测试仪器,如:奥地利生产的 500 公斤真空感应熔炼炉、立式光亮连续退火炉,德国生产的二十辊冷轧机、铁芯生产线,
15、美国 LECO 公司生产的 N O 联测仪、 RH404 型定氢仪,美国 PE 公司生产的 JC600 型石墨炉原子吸收光谱仪,德国 NETZSCH 公司生产的 DIL TMA 热膨胀仪,日本 IWATSU 公司生产的 SY 8232 型磁性能测量仪,美国 MTS 公司生产的 810 型材料试验机等,为制造高品质的产品提供了保障。 质量方针是: “ 开拓创新 持续发展 全员参与 精益求精 顾客满意 ” 。产品从策划、研发、生产检测、交货、直至售后服务,整个过程均处于严格的受控状态,通过与客户及时的信息沟通,细致周到的质量策划,清晰明确的职责分工,一丝不苟的操作和记录,精确严格的质量监控,科学先
16、进的数据分析,有计划有目的的职工培训,持续不断的手段更新等措施,为产品和服务提供了坚实的质量保障。长期以来赢得了国内和国外客户的青睐,其中精密合金冷带和制品的产销量在国内名列前茅,并有部分产品出口法国、西班牙、瑞士、俄罗斯、新加坡、伊朗、韩国、日本及港台等国家和地区。工艺流程:主要产品软磁合金:软磁合金是在弱磁场中具有高的磁导率及低的矫顽力的一类合金。这类合金广泛应用于无线电电子工业、精密仪器仪表、遥控及自动控制系统中,综合起来主要用于能量转换和信息处理两大方面,是国民经济中的一种重要材料。高温合金:高温合金是航空、航海、军工等部门中所不可缺少的材料。本公司是较早研制生产高温合金的厂家之一,多
17、年来为军工和民用工业提供高温合金,其中,采用真空感应炉冶炼的铸造高温母合金,可制造航空及其他工业用涡轮叶片、导向叶片及其他耐高温部件,其质量达到国内外先进水平,是本院的重点产品之一。本公司生产的高温合金分铸造高温合金和变形高温合金两类。软磁合金:软磁产品主要有:带绕铁芯、冲片铁芯、磁轭。产品广泛应用于各种漏电保护器,精密电流(电压)互感器,各类电磁信号转换以及放大器。应用领域:航空航天 能源、化工、热工 自动控制与仪表仪器 电子、电器与计算机机械工业 机车与车辆7月26日,北京东陶北京东陶集团北京东陶有限公司成立于1994年5月18日,是由日本东陶机器株式会社、日本三井物产株式会社、北京金隅集
18、团有限责任公司共同出资兴建的中日合资企业。公司主要是开发、设计、生产、销售日本“TOTO”品牌高档卫生洁具,现在可生产座便器、蹲便器、洗面器、小便器、妇洗器等5大类,7种颜色,100余种产品。公司注册资金1500万美元, 现投资总额超过3500万美元,占地面积6万M2,从业人员800多人,年生产能力50万件。 北京东陶有限公司一贯秉承“有效用水,关爱人类,尽善尽美”的经营理念,为用户提供“舒适到家”的卫浴产品。北京东陶有限公司先后被北京市经委授予“优秀外商投资企业”、“十佳外商投资企业”;被北京市海淀区国税局连续评为“十大纳税企业”、“国税50强”、“诚信纳税企业”;被北京金隅集团有限责任公司
19、多次评为“优秀外商投资企业”等多项荣誉称号。陶瓷,是一个国家文明的标志。讲解员首先向我们介绍了陶瓷的性能和TOTO的生产车间的基本概况。陶瓷最早出现在中国,平时我们所说的陶和瓷其实是不同的。瓷的主要特点就是耐高温,表面有一层玻璃质,而陶的做工则相对简单许多。陶瓷最显著的特点就是耐腐蚀,它的分类也很广泛,随着技术的发展,近100年来,已有卫生洁具、建筑陶瓷、功能陶瓷等。原先的陶瓷多数仅由硅氧四面体构成,而现代陶瓷不但有硅氧,还能掺入铝等多种元素,有强度高、耐腐蚀、耐高温等特点。目前,陶瓷材料已经发展成为了材料科学里的一个大学科。 TOTO主要以生产卫生洁具为主,原料主要有白云石、长石、高岭石等硬
20、质料,并根据生产配方的要求来配料。首先要进行粉碎,分为三个部分,先进行粗碎、中碎,再将石头、粘土、水分等按不同比例进行细磨,一般要经过24小时的时间,在粉碎过程中会有很大的噪音。然后是成型过程,一般采用注浆成型方法,用石膏模具铸成所需的形状。车间内必须保持湿热,一般室温要在30,相对湿度要达到60%70%,注浆后的坯体经过检查、加工后,烘干、喷釉。釉浆是一种高纯度的金属氧化物,需要工人用喷枪把釉浆喷到坯体上,上釉厚度为0.5mm到0.6mm,是一项难度很高的熟练工种。最后,经过隧道窑烧成,TOTO总共有5个窑炉,2条隧道窑,隧道窑长80米,要进行烧制的陶瓷需要20个小时才能走完。其间经过一系列
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