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1.什么是温度计?
2.介绍纳粹德军的虎式坦克和豹式坦克?
3.今天的气温有多高,先要学会使用什么,又叫什么
4.风化(壳) 矿床和原生矿床的表生变化
5.北京科技大学出过什么名人或杰出人士?
什么是温度计?
温度计
中文名称:温度计
英文名称:thermometer; thermograph; heat indicator; temperature indicator
简介:温度计可以准确的判断和测量温度,分为指针温度计和数字温度计。
工作原理根据使用目的的不同,已设计制造出多种温度计。其设计的依据有:利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩的现象;在定容条件下,气体(或蒸汽)的压强因不同温度而变化;热电效应的作用;电阻随温度的变化而变化;热辐射的影响等。
一般说来,一切物质的任一物理属性,只要它随温度的改变而发生单调的、显著的变化,都可用来标志温度而制成温度计。
各种温度计工作原理1.气体温度计:多用氢气或氦气作测温物质,因为氢气和氦气的液化温度很低,接近于绝对零度,故它的测温范围很广。这种温度计精确度很高,多用于精密测量。
2.电阻温度计:分为金属电阻温度计和半导体电阻温度计,都是根据电阻值随温度的变化这一特性制成的。金属温度计主要有用铂、金、铜、镍等纯金属的及铑铁、磷青铜合金的;半导体温度计主要用碳、锗等。电阻温度计使用方便可靠,已广泛应用。它的测量范围为-260℃至600℃左右。
3.温差电偶温度计:是一种工业上广泛应用的测温仪器。利用温差电现象制成。两种不同的金属丝焊接在一起形成工作端,另两端与测量仪表连接,形成电路。把工作端放在被测温度处,工作端与自由端温度不同时,就会出现电动势,因而有电流通过回路。通过电学量的测量,利用已知处的温度,就可以测定另一处的温度。它适用于温差较大的两种物质之间,多用于高温和低浊测量。有的温差电偶能测量高达3000℃的高温,有的能测接近绝对零度的低温。
4.高温温度计:是指专门用来测量500℃以上的温度的温度计,有光测温度计、比色温度计和辐射温度计。高温温度计的原理和构造都比较复杂,这里不再讨论。其测量范围为500℃至3000℃以上,不适用于测量低温。
5.指针式温度计:是形如仪表盘的温度计,也称寒暑表,用来测室温,是用金属的热胀冷缩原理制成的。它是以双金属片做为感温元件,用来控制指针。双金属片通常是用铜片和铁片铆在一起,且铜片在左,铁片在右。由于铜的热胀冷缩效果要比铁明显的多,因此当温度升高时,铜片牵拉铁片向右弯曲,指针在双金属片的带动下就向右偏转(指向高温);反之,温度变低,指针在双金属片的带动下就向左偏转(指向低温)。
6.玻璃管温度计:玻璃管温度计是利用热胀冷缩的原理来实现温度的测量的。由于测温介质的膨胀系数与沸点及凝固点的不同,所以我们常见的玻璃管温度计主要有:煤油温度计、水银温度计、红钢笔水温度计。他的优点是结构简单,使用方便,测量精度相对较高,价格低廉。缺点是测量上下限和精度受玻璃质量与测温介质的性质限制。且不能远传,易碎。
7.压力式温度计:压力式温度计是利用封闭容器内的液体,气体或饱和蒸气受热后产生体积膨胀或压力变化作为测信号。它的基本结构是由温包、毛细管和指示表三部分组成。压力式温度计的优点是:结构简单,机械强度高,不怕震动。价格低廉,不需要外部能源。缺点是:测温范围有限制,一般在-80~400℃;热损失大响应时间较慢。
8.水银温度计:水银温度计是膨胀式温度计的一种,水银的凝固点是 -38.87℃,沸点是 356.7℃,用来测量0--150℃或500℃以内范围的温度,它只能作为就地监督的仪表。用它来测量温度,不仅比较简单直观,而且还可以避免外部远传温度计的误差。
水银温度计的使用使用温度计时,首先要看清它的量程(测量范围),然后看清它的最小分度值,也就是每一小格所表示的值。要选择适当的温度计测量被测物体的温度。测量时温度计的液泡应与被测物体充分接触,且玻璃泡不能碰到被测物体的侧壁或底部;读数时,温度计不要离开被测物体,且眼睛的视线应与温度计内的液面相平。
1.使用前应进行校验(可以用标准液温多支比较法进行校验或用精度更高级的温度计校验)。
2.不允许使用温度超过该种温度计的最大刻度值的测量值。
3.温度计有热惯性,应在温度计达到稳定状态后读数。读数时应在温度凸形弯月面的最高切线方向读取,目光直视。
4.切不可用作搅拌棒。
5.水银温度计应与被测工质流动方向相垂直或呈倾斜状。
6.水银温度计常常发生水银柱断裂的情况,消除方法有:
①冷修法:将温度计的测温包插入干冰和酒精混合液中(温度不得超过-38℃)进行冷缩,使毛细管中的水银全部收缩到测温包中为止。
②热修法:将温度计缓慢插温度略高于测量上限的恒温槽中,使水银断裂部分与整个水银柱连接起来,再缓慢取出温度计,在空气中逐渐冷至室温。
发明及改进最早的温度计是在1593年由意大利科学家伽利略(1564~1642)发明的。他的第一只温度计是一根一端敞口的玻璃管,另一端带有核桃大的玻璃泡。使用时先给玻璃泡加热,然后把玻璃管插入水中。随着温度的变化,玻璃管中的水面就会上下移动,根据移动的多少就可以判定温度的变化和温度的高低。温度计有热胀冷缩的作用所以这种温度计,受外界大气压强等环境因素的影响较大,所以测量误差较大。
后来伽利略的学生和其他科学家,在这个基础上反复改进,如把玻璃管倒过来,把液体放在管内,把玻璃管封闭等。比较突出的是法国人布利奥在1659年制造的温度计,他把玻璃泡的体积缩小,并把测温物质改为水银,具备了温度计的雏形。以后荷兰人华伦海特在1709年利用酒精,在1714年又利用水银作为测量物质,制造了更精确的温度计。他观察了水的沸腾温度、水和冰混合时的温度、盐水和冰混合时的温度;经过反复实验与核准,最后把一定浓度的盐水凝固时的温度定为0℉,把纯水凝固时的温度定为32℉,把标准大气压下水沸腾的温度定为212℉,用℉代表华氏温度,这就是华氏温度计。
在华氏温度计出现的同时,法国人列缪尔(1683~1757)也设计制造了一种温度计。他认为水银的膨胀系数太小,不宜做测温物质。他专心研究用酒精作为测温物质的优点。他反复实践发现,含有1/5水的酒精,在水的结冰温度和沸腾温度之间,其体积的膨胀是从1000个体积单位增大到1080个体积单位。因此他把冰点和沸点之间分成80份,定为自己温度计的温度分度,这就是列氏温度计。
华氏温度计制成后又经过30多年,瑞典人摄尔修斯于1742年改进了华伦海特温度计的刻度,他把水的沸点定为0度,把水的冰点定为100度。后来他的同事施勒默尔把两个温度点的数值又倒过来(即沸点100度,冰点0度),就成了的百分温度,即摄氏温度,用℃表示。华氏温度与摄氏温度的关系为℉=9/5℃+32,或℃=5/9(℉-32)。
英、美国家多用华氏温度,德国多用列氏温度,而世界科技界和工农业生产中,以及中国、法国等大多数国家则多用摄氏温度。
温度单位温度单位:包括℃摄氏度(摄氏温度)和K开尔文(热力学温度)。
摄氏温度的规则:冰水混合物的温度为0℃,在一标准大气压下沸水的温度为100℃。
热力学温度:宇宙中温度下限为-273.15℃,称为绝对零度。以绝对零度为起点的温度称为热力学温度。-273.15℃=0K
两者关系:T(热力学温度)=t(摄氏温度)+273.15
数字温度计数字体温计是利用温度传感器将(温度)转换成数字信号,然后通过显示器(如液晶、数码管、LED矩阵等)显示以数字形式的温度,能快速准确地测量人体温度的最高值,与传统的水银体温计相比,具有读数字方便,测量时间短,测量精度高,能记忆并有提示音等优点,尤其是数字体温计不含水银,对人体及周围环境无害特别适合于医院,家庭使用。
使用方法
1 .体温计使用前,应先用酒精对体温计头部进行消毒。
2 .按压开关,蜂鸣器马上发出蜂鸣音,显示器如图A 所示,时间约2 秒钟。
3 .然后显示器显示上次侧量的温度如图B (如上次测量为36.5 ℃ ),井持续2 秒钟左右。然后显示器可能显示如C图所示.“℃ ”符号闪烁,表示体温计己处于待侧状态。(如此时室温高于32 ℃ ,体温计将显示室温而不显示如D 图所示,同时“℃ ”符号不断闪烁)。
4 .将体温计用来量体温。量体温时显示出的温度值逐渐上升,同时“℃ ”符号不断闪烁。
5 .当体温上升速度在16 秒内小于0.1 ℃ 时,“℃”符号停止闪烁,同时体温计发出约5 秒钟的蜂鸣提示声,这时体温计测量完毕,可以读取显示出的体温值。
仪器种类
随着科学技术的发展和现代工业技术的需要,测温技术也不断地改进和提高。由于测温范围越来越广,根据不同的要求,又制造出不同需要的测温仪器。下面介绍几种。
转动式温度计
转动式温度计是由一个卷曲的双金属片制成。双金属片一端固定,另一端连接着指针。两金属片因膨胀程度不同,在不同温度下,造成双金属片卷曲程度不同,指针则随之指在刻度盘上的不同位置,从刻度盘上的读数,便可知其温度。
半导体温度计
半导体的电阻变化和金属不同,温度升高时,其电阻反而减少,并且变化幅度较大。因此少量的温度变化也可使电阻产生明显的变化,所制成的温度计有较高的精密度,常被称为感温器。
热电偶温度计
热电偶温度计是由两条不同金属连接着一个灵敏的电压计所组成。金属接点在不同的温度下,会在金属的两端产生不同的电位差。电位差非常微小,故需灵敏的电压计才能测得。由电压计的读数,便可知道温度为何。
光测高温计
物体温度若高到会发出大量的可见光时,便可利用测量其热辐射的多寡以决定其温度,此种温度计即为光测温度计。此温度计主要是由装有红色滤光镜的望远镜及一组带有小灯泡、电流计与可变电阻的电路制成。使用前,先建立灯丝不同亮度所对应温度与电流计上的读数的关系。使用时,将望远镜对正待测物,调整电阻,使灯泡的亮度与待测物相同,这时从电流计便可读出待测物的温度了。
液晶温度计
用不同配方制成的液晶,其相变温度不同,当其相变时,其光学性质也会改变,使液晶看起来变了色。如果将不同相变温度的液晶涂在一张纸上,则由液晶颜色的变化,便可知道温度为何。此温度计之优点是读数容易,而缺点则是精确度不足,常用于观赏用鱼缸中,以指示水温。
精度和分度值
仪表名称精度等级分度值,℃(摄氏度)
双金属温度计1,1.5,2.5 0.5~20
压力式温度计1,1.5,2.5 0.5~20
玻璃液体温度计0.5~2.5 0.1~10
热电阻0.5~3 1~10
热电偶 0.5~1 5~20
光学高温计 1~1.5 5~20
辐射温度计(热电堆)1.5 5~20
部分辐射温度计 1~1.5 1~20
比色温度计1~1.5
实验室温度计的使用在使用温度计测量液体的温度时,正确的方法如下:
1.先观察量程,分度值和0点,所测液体温度不能超过量程;
2.温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中,不要碰到容器底或容器壁;
3.温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍等一会,待温度计的示数稳定后再读数;
4.读数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中,视线要与温度计中液柱的上表面相平。
注意:在测温前千万不要甩。
水银温度计洒落出来的汞必须立即用滴管、毛刷收集起来,并用水覆盖(最好用甘油),然后在污染处撒上硫磺粉,无液体后(一般约一周时间)方可清扫。
此温度计的读数没有估读值。或说读出数的最后一位是准确值,不用再估读分度值后面的数字了。
红外测温仪的相关知识红外测温仪由光学系统,光电探测器,信号放大器及信号处理.显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量,红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号,该信号再经换算转变为被测目标的温度值。
使用红外测温仪的益处
便捷:红外测温仪可快速提供温度测量,在用热偶读取一个渗漏连接点的时间内,用红外测温仪几乎可以读取所有连接点的温度。另外由于红外测温仪坚实、轻巧(都轻于10盎司),且不用时易于放在皮套中。所以当你在工厂巡视和日常检验工作时都可携带。
精确:红外测温仪的另一个先进之处是精确,通常精度都是1度以内。这种性能在你做预防性维护时特别重要,如监视恶劣生产条件和将导致设备损坏或停机的特别时。因为大多数的设备和工厂运转365天,停机等同于减少收入,要防止这样的损失,通过扫描所有现场电子设备:断路器、变压器、保险丝、开关、总线和配电盘以查找热点。用红外测温仪,你甚至可快速探测操作温度的微小变化,在其萌芽之时就可将问题解决,减少因设备故障造成的开支和维修的范围。
安全:安全是使用红外测温仪最重要的益处。不同于接触测温仪,红外测温仪能够安全地读取难以接近的或不可到达的目标温度 ,你可以在仪器允许的范围内读取目标温度。非接触温度测量还可在不安全的或接触测温较困难的区域进行,像蒸汽阀门或加热炉附近,他们不需在冒接触测温时一不留神就烧伤手指的风险。高于头顶25英尺的供/回风口温度的精确测量就象在手边测量一样容易。Raytek红外测温仪都有激光瞄准,便于识别目标区域。有了它你的工作变的轻松多了。
红外测温仪使用的主要领域在哪里
红外测温仪已被证实是检测和诊断电子设备故障的有效工具。可节省大量开支,用红外测温仪,你可连续诊断电子连接问题和通过查找在DC电池上的输出滤波器连接处的热点,以检测不间断电源(UPS)的功能状态,你可检验电池组件和功率配电盘接线端子,开关齿轮或保险丝连接,防止能源消耗;由于松的连接器和组合会产生热,红外测温仪有助于识别回路中断器的绝缘故障.或监视电子压缩机;日常扫描变压器的热点可探测开裂的绕组和接线端子。
红外测温仪测量
下列为Raytek非接触测温仪的三种测温技术:
点测量:测定物体全部表面温度,像发动机或其他设备;
温差测量:比较两个独立点的测量温度,像连接器或断路器;
扫描测量:探测在宽的区域或连续区域目标变化。象制冷管线或配电室。
红外测温仪
温度范围:Raytek产品的温度范围为-50~3000度(分段),每种型号的测温仪都有其特定的测温范围。所选仪器的温度范围应与具体应用的温度范围相匹配。
目标尺寸:测温时,被测目标应大于测温仪的视场,否则测量有误差。建议被测目标尺寸超过测温仪视场的50%为好。
光学分辨率(D:S):即测温仪探头到目标直径之比。如果测温仪远离目标,而目标又小,应选择高分辨率的测温仪。
精确测量温度技巧当测量发光物体表面温度时,如铝和不锈钢,表面的反射会影响红外测温仪的读数。在读取温度前,可在金属表面放一胶条,温度平衡后,测量胶条区域温度。
要想红外测温仪可从厨房到冷藏区来回走动仍能提供精确的温度测量,就要在新环境下经过一段时间以达到温度平衡后再测量。最好将测温仪放在经常使用的场所。
用红外测温仪读取流体食品的内部温度,像汤或酱,必须搅动,然后就可测表面温度。使测温仪远离蒸汽,以避免污染透镜,导致不正确的读数。
最大温度计世界最大温度计位于新疆吐鲁番火焰山景区内,在火焰山风景区的地宫中心,高高伫立着一根巨大的温度计,这根落成于2004年8月16日的立体造型温度计,名叫“金箍棒”,曾获大世界吉尼斯之最。
巨型温度计直径0.65米,高12米,温度显示高5.4米,可以实测摄氏100度以内的地表温度、空气温度,误差不超过正负0.5度。
介绍纳粹德军的虎式坦克和豹式坦克?
从来没有如此少量的兵器,带来如此惊人的震撼!
虎式坦克,它是能够给二战后期,处于劣势的,没有坦克装备数量优势的德军士兵以继续战斗的勇气和信心的超级战术武器。其显赫战绩和战场上奔突攻击的死亡阴影至今还是许多二战幸存盟国官兵永远的梦魇。综合统计虎式坦克与盟国坦克的损失之比可以达1:10以上。
二战的硝烟已经飘散60年了,当年战地的血腥与惨烈已经成为和取之不尽的源泉,军事技术与装备优劣的思辨讨论仍然是21世纪的经典话题,可无论如何虎式坦克永不会淡出人们的视野,虎式坦克巨大威力,威武富于美感的英挺雄姿,骇人的战果令人赞叹不已,呵呵,这也是老虎拥有众多的,骨灰级的虎伥军迷的原因,至今落户于世界各地的虎式模型恐怕已经不下数十万辆,德国老兵要掉泪了!当年那有这么多的老虎啊!
打开,仅存一辆能够开动的虎式坦克仍然能够给我们留下深刻的印象,随着那履带的隆隆声滚滚而来的是王者气度,残阳下,有当年惊心动魄的烽火记忆--------
主流观点认为虎式坦克装备德军后,恰恰是纳粹德国盛极而衰的转折点,德军装备虎式坦克后,没有赢得一次具有决定意义的重大战役,而虎式坦克生产工序的繁杂,和精益求精的质量技术要求,徒然消耗了德国有限的,折射出的纳粹德国疯狂病态的装备思想,区区累计不足2000辆的数量对战争的进程几乎毫无影响,因此虎式坦克是一种失败的装备!
历史的真实是这样吗?
在我看来,首先虎式坦克是典型德国装备思维与纳粹心理战的杰作。
虎式坦克研制的肇因是西线的法国B 型坦克与英国的马蒂尔答步兵坦克厚重的装甲对德军产生的威胁与震撼,而在入侵苏联后遭遇T34与KV重型坦克则加速了研制进程,虎式坦克的装甲设计被大大加强,这种轧制的由镍钢作成的装甲其硬度超过了二战期间所有其他坦克上同类装甲的硬度级别。它的应用使虎式坦克拥有强大厚度,起到了极好的保护作用,但是也导致了虎式坦克的极端重量。
德国克虏伯与蔡司为虎1坦克提供了弹道性能优异的88毫米火炮和精良的光学瞄准器材,虎式坦克的88mm KwK 36 L/56型的主炮是当时优秀的反坦克炮,前身是名扬四海的打坦克能手88毫米高!它能够击穿1400米外厚达112毫米的装甲。88毫米的犀利火炮与德国优秀的光学瞄准系统构成完美组合,使得虎坦克具有当时无与伦比的精确打击火力。
650--700马力的引擎推动了56吨的沉重躯体,双排负重轮让行驶舒适平稳,虎式的战术机动性并不差,最高时速可达45公里。但是,耗油惊人,每百公里耗油800升,使得公路行程只有110公里。如果是越野行程至少减半,大大影响了德军的持续作战能力。
虎式坦克 战斗全重:56吨
乘员:5人
全长:8.45米高:2.93米
主要武器:一门88m毫米KwK36L/56火炮
武器:3挺7.92毫米机枪
基数:炮弹108发,机枪弹4500-5700
装甲值:炮塔正前113毫米9度,炮塔侧面〈82毫米,炮塔后方〉82毫米。
车体正面111毫米8度,侧面〈83毫米,后面〈100毫米。发动机:HL 230型功率700马力
最大速度:37-45公里/小时
最大行程:110公里
但是与德国统帅部从来没有准备把虎式坦克当作未来装备的主力。
首先与虎式同时期的黑豹坦克也已经完成,其75毫米70倍径的火力与大角度倾斜的前装甲(80毫米倾斜装甲达到140毫米的防御能力)丝毫不逊色虎式坦克,而且同样的动力条件下,由于设计思想的不同重量只有45吨,机动性出色。德在43年后真正的主力是黑豹坦克和改进后宝刀不老的4号坦克,有趣的是43年后德国在4号坦克的炮塔周围加装了5毫米环形装甲,从外观看非常酷似虎式坦克,给盟军造成极大震慑。
虎式坦克是典型德国思维的产物,充分继承了德国制造业的风格,精密的设计,高质量的工艺水平,造就了一代经典陆军装备。确切说从外形和基本结构上是德国4号坦克的放大与强化版。没有受加大装甲倾斜以增加实际厚度的苏联设计影响,外观成平直的堡垒型,其设计几乎完全是不拐弯直线硬派作风,尽管带来驾驶与内部空间的宽敞与大载弹量,却给生产运输带来了许多麻烦,至于说波尔舍虎和亨舍尔虎的差异,主要是在传动方面,波尔舍的电传动的技术之超前与复杂,让一向追求完美技术装备的德军也只能望而却步。
仅从性能比较来说,要与黑豹坦克相比,虎式坦克决不是不可取代的。虽有优异的性能,虎式坦克无疑是个更消耗德国人力燃料和紧缺战略镍的奢侈作品,其复杂的生产工艺比黑豹更加耗费工时,是什么让德国人在确定黑豹坦克为主力的前提下,仍然保留了虎式坦克的生产呢?
德国统帅部最终把虎式坦克定位为:振奋有俄T34和KV重型坦克恐惧症的德军士气的过渡产品,应该是比较恰当的。首先虎式坦克是二战期间德国第一种对苏联坦克有绝对压倒性能优势的坦克,从此苏德战场,苏联的坦克性能优势不复存在,而德军则士气大振。
其次虎式坦克能够在德军许多强调只生产黑豹坦克呼声中仍然坚持生产,答案恐怕只能够从虎式坦克外观说起,从外观看它相当具有雄伟的美感,与好友军备部长斯佩尔都是建筑与美术艺术爱好者,他们也从美学的角度对虎式坦克的雄壮外表欣慰有加,善于使用宣传手段的已经觉察虎式坦克外观对人的强大震撼力,在这点比黑豹坦克坦克绝对更胜一筹。虎式坦克是可以让普通士兵在战斗中一眼望去就能够对胜利充满信心的武器,对敌人而言虎是极具震慑的恐怖的坦克“终结者”。
说到这里不能够不说武器的外观虽然不决定他的使用效果,但是其对士气的影响仍然是不可忽视的,如英国的斯登”冲锋枪本来就是英国为解装备不足的燃眉之急,在二战初期开发的轻武器,生产便捷,外型粗糙丑陋,尽管性能还不错的,却被戏称为水管工人的作品,10美元的廉价货。许多美英士兵对其嗤之以鼻。相反却对缴获德国的MP40冲锋枪青睐有加。
二战中的德国的非常重视武器装备外观与威慑效果的国家,在这里既有日耳曼的文化传统更有的影响,从纳粹党具有魔力吸引的“万”字设计,到二战德军的英挺帅气的军服,五彩斑斓的坦克涂妆,无不构成纳粹德国的精兵政策战斗力的一部分。
在列宁格勒不成功的小试牛刀后,43年7月的库尔斯克是虎式坦克真正发出第一声虎啸的地方,200辆虎式坦克登上了战争舞台,在库尔斯克战役证明了虎式坦克强大的火力与优质重装甲的生产力,但是战役的结果也证明,即使是如此优秀的重型坦克,如果用来进攻严密设防立体火力防线也必然是得不偿失和损失惨重的,许多坦克仅因为技术故障无法修复而放弃。毫无疑问虎式坦克在库尔斯克的使用方式是错误的。
在43年9月后,德国对虎式坦克的使用做了调整,他们被编入直属重坦克营,在德国43年后不断败退的战局中充当危机救火队的角色。随着坦克成员对虎式坦克性能的熟悉与磨合,虎式的威力日益发挥出来,在编制虎式坦克的部队中涌现出德军最耀眼的装甲兵王牌。
虎式坦克的维修并不象以往认为的那样糟糕,43年后生产的虎1式坦克其战场性能稳定,故障率较低,不仅优于德军的黑豹和虎王坦克,也强过苏联的T34 坦克:42年后苏联生产的T34 由于熟练工人不足,为了保证数量,不惜用粗制滥造,装甲质量低劣,大量的问题为战场的迅速推进所掩盖。另外,德军坦克成员的技术水平是较高的,战场维修能力在二战中是一流的,可是,43年后,步步退却的德军战场形势,导致了许多有故障的虎1式坦克得不到回收。如果客观评价虎式坦克的维修就可以看出,在后退的战场形式下,就是一点传动装置的小毛病都可能导致弃车的结果。
同样在41,42年的苏德战场,即使是简便易修的T34由于苏联军队溃退千里的状况,多数成为德国的战利品,又有几辆能够从战场上拖带回来维修?至于为人诟病的交替排列如百足虫般的负重轮在冬季的冻结问题,其实如T34这样单排负重轮在沾满泥浆后的冬季熄火后也是极容易冻结的。二战德国始终坚持虎豹坦克交替排列的负重轮,有一个重要原因就是可以保证重型坦克行驶射击的稳定性。
56吨的虎式坦克用的是镍合金钢装甲,这是德国在二战质量最好的装甲钢,虎式其装甲生产用冷轧锻造工艺而非铸造。相对于铸造钢,冷轧锻造钢的强度特性高出不少!其致密程度大约提高在6%左右。虽然虎式坦克的生产商在44年向军队建议:为节省工时,加快坦克生产速度,就必须改为铸造钢工艺,陆军经过慎重考虑,以必须保证装甲质量为理由,否决了这一建议。
前苏联T-34-85用弧光穿甲弹在1000米距离可以击穿120毫米装甲,理论上可以在1000米距离上打穿正面装甲110毫米的虎1。可事实上T-34-85不能在1000米距离上击穿虎1,苏联人在实验中发现,德国的装甲在同等厚度时的防护力优于苏联。德国的坦克手册里记载,“虎王”在1000米距离上平均垂直穿甲厚度是175毫米,然而,苏联人用“虎王”攻击自己的坦克,发现在1000米距离上垂直穿甲可达203毫米!
苏联T-34-85可以打穿120毫米的“苏联装甲”,而换成“德国虎式装甲”,那么T-34-85根本打不出120毫米的厚度,最多100毫米。所以在1000米距离上,T-34-85打不穿虎1。由此判定,T-34-85要在700米距离上才能击毁虎1。
苏联装甲名不副实原因是战争的突然爆发以及德军的迅速推进,使苏联失去了乌克兰的地区(包括锰矿)和工业中心,精压钢供应也一度中断。使用镍铬锰合金钢的苏联坦克,防护质量明显下降。加上生产紧迫,导致大量精简工艺,装甲钢的铸造技术缺陷,残存的气泡导致了装甲变脆。
镍是德国战略储备中的稀缺,而作为装备主力黑豹坦克就只能吃粗粮了,黑豹坦克使用的是没有镍铬的钼装甲,并且用装甲表面淬火渗碳硬化技术以物理的方式,弥补装甲钢元素结构的不足。二战后期德国坦克由于没有足够的稀有金属所以坦克装甲都用渗碳工艺也就是现在常说的表面硬化工艺。钢板表面硬化厚度可以达到20%到30%。
同样的20毫米钢板如果是渗碳钢防护性能可以提高到26毫米左右,使用表面渗碳硬化装甲有一个缺陷就是在装甲硬度强化的同时其装甲韧性延展性大大降低,通俗说就是变脆!尤其是44年后期,许多装甲工艺下降的德国的坦克不是被盟国的火力击穿而是装甲大面积崩裂。二战时大量使用渗碳钢作为坦克防护用钢的国家只有德国。
制造一辆虎式坦克将耗费300,000工时,这几乎是建造豹式坦克所需工时的两倍。一辆虎式坦克的平均成本是250,000德国马克,对照一辆PzKpfw III的造价是96,200德国马克,一辆PzKpfw IV的造价是 103,500马克而一辆PzKpfw V豹的造价是117,000马克,虎式坦克是名副其实坦克家族中的贵族“奔驰”。
虎式坦克的生产要消耗大量德国紧缺的镍,而德国43年底的战略储备只有6000吨镍,和21000吨铬。随着芬兰的退出战争,德国失去了唯一的镍产地科洛斯约基的镍厂,形势决定不肯降低工业技术含量的德国只能停止虎式坦克的生产。
44年8月虎式停产,只保留虎王的生产。虎王从设计上更多是借鉴了黑豹坦克而非虎1坦克。虎王正面50度斜角的装甲厚达150毫米,侧面装甲也有100毫米,虎王的坦克装甲质量已经比虎式大大下降,是没有镍的碳钢装甲,而且德国在挪威克纳本的钼矿被盟军炸毁后,装甲钢只能用钒取代钼,但是足够的设计厚度还是保证了虎王坦克的防御能力。装备的主炮是88毫米71倍身管加农炮,1,000米的距离上可以击穿215毫米的装甲,可谓所向无敌。然而虎王坦克战斗全重高达70吨,动力系统却是跟虎豹一样的700马力发动机,因此机动性非常可怜,公路最高时速只有30公里,越野时速通常只有15公里。大容量的巨型油箱,只能支持虎王坦克跑100公里。引擎和传动无法承受70吨的份量,故障率高得出奇。
有观点认为在44年开发的虎王坦克是一个败笔,我们今天要思索的是为什么在44年德国败象非常明显的危急时刻,仍然去开发这样耗费工时能源的‘奢侈’武器,冷静分析可以发现,一生都是玩弄心理战的大师,欺诈与恐吓是纳粹始终的军事策略。以他的智商其实早就明白德国的失败在43年后几乎已经是定局了,既然投降不可能进入的字典,他最好的结果就是将战争长期拖下去,拖到盟国彻底精疲力竭后,可能会出现有利于德国的结果。这是唯一的希望。
除虎王以外还有大量的超时代的武器设计,却完全不符合德国即将败亡的实际状况,难道能够理解为纳粹在为战后的美苏进行技术储备吗?同欺骗了盟国更欺骗了德国民众的阿尔卑斯“超级民族堡垒”一样。外形威武雄壮的虎王坦克的制造是振奋德国士气的产物。虽然其战场表现笨重拙劣,但是其产量在一年里只有500辆左右,不能左右战局,当然也谈不上影响德国的军工生产,其实44年后德国的坦克工业已经开始大量生产简便廉价的自行反坦克歼击火炮,来取代坦克的地位,仅捷克的追猎者反坦克歼击火炮在不到一年的时间就生产了近2500辆。
虎式坦克从诞生那天起到45年二战结束的2年多岁月中,只生产了不足2000辆,月产量只有两次突破100辆。而同时期德国黑豹坦克的产量是6000辆,4号坦克近7000辆此外还不包括上万辆的反坦克突击炮以及大量的坦克变型战斗车辆。所以说认为虎式坦克的生产挤占德国战争导致其他坦克产量下降的说法是不能够成立的,即使不生产虎式坦克,其只能够让德国多生产2000辆黑豹坦克,难道德国的战败真正是因为缺少这2000辆坦克吗?实际在43年后随着轰炸不仅坦克发动机的供应已经无法保证,还导致了德国石油生产的极度匮乏,使大量飞机和坦克因为没有燃料而变成了活靶子。德国的失败原因是多方面的,虎式坦克显然不能够为此承担过多的责任。
虎式坦克是德国工业技术和科技打造的精品!这种精工细作的强大兵器充分展示了德意志民族严谨,勤奋,追求技术完美的性格。仅就战场表现而言虎式坦克是成功的作品,它是典型德国思维的产物,被挑选的精英部队使用战斗。由于战术的灵活,创造了非凡的战绩。它有着1:10的战损成绩,这已经是非常了不起了。而对盟国的士气打击与震慑作用是不可低估的。它诞生初期曾经是超级战术武器,但是由于所有重型坦克在实际使用中受环境和产量的限制,而且战场的格局早已进入多维立体时代,空中的火力才是老虎的真正克星。
在评论事物的时候,只有不带意识形态与感彩的理性思维才是我们认知的唯一方法。长期以来虎式坦克被当做德国二战错误装备政策的替罪羊而为媒体诟病,不久前一部评选世界十大坦克的片子里仍然有“那样的情况下生产虎式坦克,太愚蠢了”的论调。正如在太平洋战争中即使日本大量生产所谓的“五式重型坦克也不可能改变日本失败的结局。虎式不可能是一件影响世界大战进程的武器,不可能象那样对战争进程具有决定性。尽管它在3年的时间里缔造了战争史上的。但是在绝对的物质数量决定战争命运的二战时代,区区2000辆的虎式坦克尽管创造了许多战术奇迹,最终无法挽救失道寡助四面受敌的纳粹德国,被洪水般的盟国装甲铁流与空中打击所淹没!
纳粹德国的虎式坦克虽然退出了历史舞台,但是对整个西方的现代坦克设计发展却有重大影响,从德国的豹2,到英国的挑战者,美国的MI 等等。隐约间仿佛都能够看到老虎的身影,,即注意了机械与人的工作协调性,装甲厚,火力猛,及精良的电子观瞄设备,当然随技术的进步已经与当年不可同日而语。困扰重型坦克的机动性与行程问题已经解决。从某种意义上讲虎式坦克是西方现代坦克的先驱。
虎式坦克永远是载入史册的兵器!
1.德军头号坦克王牌--奥托.卡尔尤斯,击毁坦克178辆,各种火炮100以上。
2.约翰尼斯.鲍尔特,击毁139辆坦克,火炮不详。
3.米切尔.威特曼,击毁坦克138辆,132门火炮。因波卡基村的战斗,阻止了英军对德军侧翼的包抄,被授予佩剑橡叶十字勋章,一时名气大燥。
4.沃尔特.伦道夫:击毁106辆坦克,火炮不详。
5.阿尔博特.科舍尔,击毁100辆坦克,火炮不详。
6.赫尔慕特.文德罗夫击毁坦克95辆。
7.卡尔.布雷曼尼,击毁92辆坦克,火炮不详。
8.埃里希.雷茨克,击毁76辆坦克,火炮61门。
9.约翰尼.穆勒是第502大队的第3小队长,在1944年1月25日的北部战线,该中队3辆“虎”I一次战斗共击毁41辆苏军坦克,其中穆勒“包办”25辆。
10.海因兹.毛斯泊格:击毁57辆坦克,火炮不详。
另据西方非正式资料显示,第503大队的库特.内斯佩尔的战绩为168辆坦克。由于其中大部分战果是作为装填手和炮长时取得的,故按照当时德军的统计惯例,击毁的数字都记在车长头上。他后来成为“虎”I和“虎王”式坦克的车长,转战东、西两线,直至1945年4月底阵亡,又缔造了击毁42辆坦克的战绩。还有许多战史学家认为他的总战绩应该超过195辆坦克,但均无确认。
仔细分析这有几个原因:
虎式坦克不再扮演进攻中一马当先冲锋陷阵的角色,对机动性并不突出的老虎来说,伏击偷袭,坦克间的对射是它可以充分发挥精准火力与体现坚固装甲防护的拿手戏。
在盟军坦克火力的有效射程外,虎式坦克可以轻松得用火炮点名,虎式坦克其实并不胜任长途奔袭的角色,因其速度缓慢,油耗大,行程有限,机械故障频繁,(主要是如此的重量在危急撤退时无法牵引拖带)但非常擅长停驻状态下的远距离对射,在防守战斗中反而能充分发挥潜力。德军通常是三、四辆虎式坦克为一组,各自依托地形隐蔽,等到盟军坦克接近以后突然开火,以交叉火力杀伤敌军,然后迅速撤退另选伏击地点。
曾经大名鼎鼎的T34/76 如今遇到了克星,有些中弹的T-34坦克整个炮塔都被掀掉,落到十几米以外,德军士兵戏称,这是T-34在向虎式坦克脱帽致敬。在1943年到1944年期间的俄国,虎式坦克创造了一个令人印象深刻的纪录。44年7月,506重型坦克团第三连的指挥官在3,900m的距离上击毁了T-34坦克。俄国坦克群一度只要在视野里发现了虎式坦克就会全体撤退,而呼唤炮火支援。虎式坦克的防护能力也展露无疑,第503重坦克营的一个军官发回战报,在一次持续6个小时的坦克大战中,他的坦克总共承受了227发反坦克弹、14发45毫米穿甲弹、11发76毫米穿甲弹的打击,履带、轮轴、悬挂系统严重受损,但乘员毫发无爽,战斗结束以后又开了60公里回后方修理 。在东线,斯大林2重型坦克出世前,几乎没有坦克可以在近距离构成对虎式坦克的威胁。
在北非和意大利他们有着相似的成功,对同盟军造成了巨大的心理影响。在1943年2月1日,英国俘获了一辆完整的虎式坦克随后对其进行了详尽的测试。结果令他们沮丧,他们找到的虎式坦克有着真正卓越的射击平台和非常好的保护几乎连最大的反坦克炮也不能将其摧毁。
虎式坦克的成员本身就是德军中挑选的装甲兵精英,象在1944年诺曼底登陆以后,奇袭波卡基村击毁了48辆坦克的坦克王牌魏特曼中尉,在43年使用虎式坦克以前就已经在3型突击炮上战绩赫赫,德军指挥系统在二战中对个体战斗成员的能动性发挥,基本是持灵活态度的,在战术层面上虎式坦克部队获得了前所未有的相对自主性,优秀的成员素质加上近乎游猎的作战方式是虎式坦克的战果巨大的主要原因。综合统计虎式坦克与盟国坦克的损失之比可以达1:10以上。
排名第一的黑豹”坦克王牌的巴克曼其坦克击毁总数量是80辆。
而黑豹坦克则没有这么了,不同的使用方式决定了不同的命运。在进攻中黑豹坦克的侧后装甲薄弱的缺点(57毫米)经常暴露出来,盟国从T34到谢尔曼可以毫不费力加以击毁。设用黑豹坦克承担虎式的任务,其实也是完全可以胜任的。归根到底,是正确的使用方式让虎式坦克在二战后期的战斗中大放异彩。
德国在坦克设计改进中注意了机械与人的工作协调性,允许士兵对坦克装甲进行合理的加强改良。从而使坦克装备的有限性能得到最挥。使人真正成为机械的主人,人的主观能动性得到淋漓尽致的充分展示,这也是德国战争王牌层出不穷的主要原因。
盟国官兵对虎式坦克的恐怖记忆:
1 “我看见德国新式虎式坦克中的一辆并在大约1000码的距离上向它7次开火。但是每一次命中都被其前部和侧面装甲反弹了。虎式坦克转动它的火炮击毁了我们左侧履带并杀死了驾驶员。”
1943年在突尼斯英国马蒂尔达坦克车长报告
2“我们的坦克编队在200—800码之间的距离上同3辆虎式坦克交战。我们通过不断的射击对方的履带打停了其中一辆虎式坦克。这是在反复射击对方甚至是在很近的距离上击中对方上部装甲都没有效果后取得的战果。虎式坦克摧毁了我们8辆M4坦克迫使我们撤退。在我们撤退过程中,那辆被打伤的虎式坦克仍然在向我们开炮…”
1943年北非美国装甲团指挥官的报告
3、“我在400码的距离上攻击一辆MK6坦克(虎式坦克)。我使用穿甲弹对准它的侧面和炮塔开了8—10炮,每一次命中都被反弹了,这辆虎式坦克在摧毁我两翼的坦克后撤离战场。” 1943年俄国坦克车长的报告
4、“一辆MK6坦克—敌人称之为虎式坦克出现在我军阵地附近。我们营使用反坦克炮向它射击。但是没有任何一次打击是有效的,在另外两辆德军坦克加入后,他们摧毁了我们的炮兵阵地,我们被迫撤退…”1944年俄军反坦克营营长的报告 [
5、“一辆虎式坦克出现在林子外一面开炮一面前进。它已经在200—600米之间的距离上摧毁了我们6辆T-34坦克。我们向它发射了大约20—30发反坦克炮弹,但是在虎式坦克的厚装甲面前全都被反弹了。我们不得不呼叫空中支援击退德军坦克,虎式坦克撤回林子里离开战场。”
1944年俄军坦克车组在preblinka的报告
6、“我们的指挥官确定一个新战术。如果德军派一辆虎式坦克来,我们将派出8辆谢尔曼坦克迎击它,我们认为损失其中7辆就可以消灭老虎。”
1944年在诺曼底英国人的“乐观主义”
7、“我们新型的斯大林坦克似乎比德国虎式坦克更好。万一德国人出动虎式坦克,无论如何我都不能派遣我的T-34坦克进入战场,除非至少有两辆斯大林坦克…” 1944年俄军近卫部队的一位指挥官的声明,这位军官后来因为怯懦而被枪毙!
8、“我带着我的谢尔曼坦克编队向Beauville附近隐藏的一辆虎开过去。虎式坦克退却前摧毁了我们连7辆坦克,我们在不足100码的距离上用穿甲弹和反坦克高爆弹不断射击虎的正面装甲。但是没有任何一发炮弹能打穿它的厚装甲…”
1944年诺曼底英国克伦威尔坦克车组的报告
9、“我们的侦察员报告一队德军坦克包括1辆虎式坦克、2辆四号坦克向西北方向开来。我们的指挥官决定后退讨论对付虎的办法。一致认为应该呼叫空军支援对付这个威胁,这比冒着损失我们自己坦克的风险迎击敌人要好…”
1944年诺曼底一位英军装甲营的连长的报告 ;
10、“在600码的距离上我们看见Das Reich师的两辆虎式坦克。我们开了4炮全部反弹,虎随后把它的正面转向我们,在失去6辆谢尔曼坦克后我们开始后退,我们的一辆萤火虫坦克直接命中一辆虎式坦克的左侧,在我们撤退前我看见德军虎式坦克车组人员从残破的坦克里逃出爬到友军的车辆上。我军被虎摧毁的坦克烈焰冲天没有幸存者。
1944年诺曼底加拿大M4坦克车组的报告
11、“我们连同正在向我军右翼突进的3辆虎式坦克交战。我们在100—600码的距离向虎式坦克的侧装甲发射了12枚穿甲弹,除了使其装甲表面的漆皮脱落以外对敌人坦克没有造成任何有影响的伤害。在虎式坦克退出战斗前我们损失了4辆谢尔曼坦克和许多半履带车。我辨别其中一辆虎是Liebestandarte装甲师的编号是331…”
1944年诺曼底英军谢尔曼坦克车组的报告
12、“我们看见一队敌人的装甲部队包括2辆虎式坦克,一辆黑豹和2辆四号坦克。我们呼叫友军装甲部队支援,大约有20辆萤火虫坦克展开队型赶到了。在两辆虎式坦克逐个消灭他们前,他们摧毁了黑豹和一辆四号。几分钟内我们损失了6辆萤火虫,两辆虎式在取得战果后撤离战场。我们用重机枪、迫击炮和反坦克炮提供火力支援,所有这些对虎式坦克都是无效的…”
1944年诺曼底英国步兵指挥官的报告
13、“我看见4辆虎并在大约1800码的距离上向它们开炮。我打了15发穿甲弹击中了他们的右侧,但是炮弹全被反弹了…”
1944年诺曼底英军谢尔曼坦克车长的报告
有许多与上面这些相似的报告。当然虎式坦克并不是不可战胜的,也有盟军击毁虎式坦克的报告,但是,这类虎式在战斗中损失的报告只占很小的比例。大部分损失的虎都是直接被空中打击摧毁而非地面盟军的装甲部队。
今天的气温有多高,先要学会使用什么,又叫什么
今天的气温有多高,先要学会使用温度计,又叫寒暑表。
温度计
温度计是可以准确的判断和测量温度的工具,分为指针温度计和 数字温度计。
使用目的的不同,已设计制造出多种温度计。其设计的依据有:利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩的现象;在定容条件下,气体(或蒸汽)的压强因不同温度而变化;热电效应的作用;电阻随温度的变化而变化;热辐射的影响等。
一般说来,一切物质的任一物理属性,只要它随温度的改变而发生单调的、显著的变化,都可用来标志温度而制成温度计。
各种温度计工作原理
1.气体温度计:多用氢气或氦气作测温物质,因为氢气和氦气的液化温度很低,接近于绝对零度,故它的测温范围很广。这种温度计精确度很高,多用于精密测量。
2.电阻温度计:分为金属电阻温度计和半导体电阻温度计,都是根据电阻值随温度的变化这一特性制成的。金属温度计主要有用铂、金、铜、镍等纯金属的及铑铁、磷青铜合金的;半导体温度计主要用碳、锗等。电阻温度计使用方便可靠,已广泛应用。它的测量范围为-260℃至600℃左右。
3.温差电偶温度计:是一种工业上广泛应用的测温仪器。利用温差电现象制成。两种不同的金属丝焊接在一起形成工作端,另两端与测量仪表连接,形成电路。把工作端放在被测温度处,工作端与自由端温度不同时,就会出现电动势,因而有电流通过回路。通过电学量的测量,利用已知处的温度,就可以测定另一处的温度。它适用于温差较大的两种物质之间,多用于高温和低浊测量。有的温差电偶能测量高达3000℃的高温,有的能测接近绝对零度的低温。
4.高温温度计:是指专门用来测量500℃以上的温度的温度计,有光测温度计、比色温度计和辐射温度计。高温温度计的原理和构造都比较复杂,这里不再讨论。其测量范围为500℃至3000℃以上,不适用于测量低温。
5.指针式温度计:是形如仪表盘的温度计,也称寒暑表,用来测室温,是用金属的热胀冷缩原理制成的。它是以双金属片做为感温元件,用来控制指针。双金属片通常是用铜片和铁片铆在一起,且铜片在左,铁片在右。由于铜的热胀冷缩效果要比铁明显的多,因此当温度升高时,铜片牵拉铁片向右弯曲,指针在双金属片的带动下就向右偏转(指向高温);反之,温度变低,指针在双金属片的带动下就向左偏转(指向低温)。
6.玻璃管温度计:玻璃管温度计是利用热胀冷缩的原理来实现温度的测量的。由于测温介质的膨胀系数与沸点及凝固点的不同,所以我们常见的玻璃管温度计主要有:煤油温度计、水银温度计、红钢笔水温度计。他的优点是结构简单,使用方便,测量精度相对较高,价格低廉。缺点是测量上下限和精度受玻璃质量与测温介质的性质限制。且不能远传,易碎。
7.压力式温度计:压力式温度计是利用封闭容器内的液体,气体或饱和蒸气受热后产生体积膨胀或压力变化作为测信号。它的基本结构是由温包、毛细管和指示表三部分组成。压力式温度计的优点是:结构简单,机械强度高,不怕震动。价格低廉,不需要外部能源。缺点是:测温范围有限制,一般在-80~400℃;热损失大响应时间较慢。
相关趣闻
世界最大温度计
世界最大温度计位于新疆吐鲁番火焰山景区内,在火焰山风景区的地宫中心,高高伫立着一根巨大的温度计,这根落成于2004年8月16日的立体造型温度计,名叫“金箍棒”,曾获大世界吉尼斯之最。
巨型温度计直径0.65米,高12米,温度显示高5.4米,可以实测摄氏100度以内的地表温度、空气温度,误差不超过正负0.5度。
陕西省最大温度计
2014年7月底,留坝县城外出现一只68米高的大号“温度计”。这只温度计由一个废弃烟囱改造而成,耗资43万元。据了解,这是陕西省目前外形最大的温度计。
温度计
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风化(壳) 矿床和原生矿床的表生变化
一、概述
地壳最表层的岩石或矿石,在大气、水、生物等营力长时期的作用下,遭受破坏并引起矿物成分和化学成分变化,即发生风化作用。风化作用的结果,使岩石或矿石被分解为3 种主要组分: ①溶解在地表水体等溶液中的物质; ②原岩中化学性质较稳定的矿物; ③形成新矿物。这 3 种主要组分,即风化产物,可以在原地或附近富集形成风化壳,也可被水介质等地表营力搬运较远距离而发生沉积作用。
风化 ( 壳) 矿床指地表在风化作用下形成的,质和量都能满足工业要求的有用矿物堆积的地质体。换言之,由风化壳中的风化产物所形成的矿床称为风化矿床。
按风化作用的性质不同,一般可将风化矿床分为机械风化矿床和化学风化矿床。两类机械风化矿床包括残积及坡积矿床,是裸露于地表的岩石或矿石主要遭受物理风化作用,形成单矿物和含矿岩石的碎屑物,其中可溶物质和较轻的物质被地表水、地下水或风力带走,而大量较重的难溶物质、岩块或矿块则残留下来,当其中有用物质的含量和规模达到工业利用价值时,便成为残积矿床。当那些残积的有用物质由于剥蚀作用和重力作用沿山麓斜坡向下移动并在山坡上积聚起来时,便形成坡积矿床。在多数情况下,残积矿床和坡积矿床之间逐渐过渡,因此,又可统称为残坡积砂矿床。这类矿床的组分主要是原岩分解后留下来的化学性质稳定的有用矿物和岩石碎屑,多呈棱角状,无分选或分选很差; 矿石呈松散状,无明显层理,且品位多较高。主要的残积和坡积矿床有砂金、砂锡、铌钽砂、金刚石砂、独居石砂、钛铁矿砂矿床等,工业价值较高,其中残积铌钽砂矿床是目前铌、钽的重要来源。此外,残积、坡积砂矿床还是寻找原生矿床的有用标志。
化学风化矿床包括残余矿床和淋积矿床。出露地表的岩石和矿石经受化学风化作用或生物风化作用后,易溶组分被地表水或地下水带走,难溶组分在原地彼此相互作用,或者单独地从溶液中沉淀出来,形成一些表生难溶的矿物残留在原地表部,其中有用组分达到工业要求时,即为残余矿床; 如果风化壳中某些易溶物质被带到风化壳下部的潜水面附近沉淀下来,或通过地下水与岩石或矿石的相互作用形成的矿床称为淋积矿床。残余矿床主要有残余型粘土 ( 高岭土、蒙脱土) 矿床、残余型 ( 红土型) 铝土矿床、残余型 ( 红土型) 铁矿床、残余型锰矿床、残余型稀土矿床和红土型金矿床等; 淋积型镍矿床和淋积型铀矿床等具有重要意义。残余型和淋积型风化矿床具有重要的工业意义。例如,随着红土型镍矿床的发现和利用,镍金属储量迅速增长了 4 倍多。目前,这类巨型的风化镍矿床占全部镍储量的 50%以上。再如,红土型铁矿不但规模大,矿石品位高,埋藏浅,而且矿床中还含有铬、锰、镍、钴和钒,成为冶炼优质合金钢的 “天然合金矿石”。又如,闻名于世界的我国陶瓷工业主要原料的高岭土,也是来自风化矿床。此外,残余型铝土矿床、稀土矿床和金矿床,均有重要的经济价值。
风化矿床大部分都是近代形成的,因此,它们经常出露于地表,埋藏浅,便于开;矿床分布范围与原生岩石或矿体出露的范围一致或相距不远,往往是沿现代丘陵地形呈覆盖层状分布,多为面型矿体,底部界线不规则,有的情况下矿体沿裂隙风化带、岩溶漏斗分布,则呈线型或脉状、巢状、漏斗状等不规则形态; 矿体常直接位于长期风化的侵蚀面上,向深处逐渐与母岩过渡,不少矿床具有垂直分带剖面。风化矿床的矿石矿物大多为氧化物、含水氧化物等,还有碳酸盐、硅酸盐、磷酸岩及其他含氧盐和自然元素 ( 如自然金) 等,它们都是在表生条件下比较稳定的矿物。这些矿物有的是原岩中残留下来的,有的则是残余组分相互作用新形成的。矿石的化学成分往往比较复杂,如残余型铁矿除Fe 外,Cr、Mn、Co、V 也可利用; 残余型镍矿除 Ni 外,常含较高的 Co、Mn、Fe。大多数风化矿床的规模不大,个别也有大型和特大型,如新喀里多尼亚岛上的面型风化壳钴镍矿床,分布面积达 7000 ~ 8000 km2; 我国西南地区的风化壳型镍矿床,断续延伸达 100km 以上。
二、重要矿床类型
1. 残余型高岭土矿床
江西星子高岭土矿床产在花岗岩、花岗伟晶岩的风化壳中,矿床的底部界线不规则,矿体呈透镜状或漏斗状,向深处逐渐与母岩过渡 ( 自上而下依次为由花岗岩风化形成的高岭土—风化花岗岩—花岗岩) 。矿石成分以高岭石为主,含少量水云母,其他粘土矿物较少,一般 Fe2O3含量不超过 0. 7% ~1%。矿石质纯者颜色洁白,若受氧化铁污染则呈**或粉红色。一般矿石需经洗选后方可利用。
我国高岭土矿床分布甚为广泛。在东南各省的花岗岩风化壳中有丰富的高岭土,闻名世界的中国瓷器就是以它们作为原料的。
2. 残余型铝土矿矿床
福建漳浦铝土矿矿床属于这类矿床。矿区附近最古老的岩石为片麻状花岗岩,玄武岩覆于其上。铝土矿即由玄武岩风化而成,其风化壳剖面自上而下( 图 7-1) 为: 富含铝土矿的红土层( 1 ~2 m) 、贫铝土矿的红土层、风化玄武岩( 1 m 至数米) 、新鲜的玄武岩。
图7-1 福建漳浦玄武岩风化残余 ( 红土) 型铝土矿剖面示意图
含矿层按产状大致分为两种: 一种呈毯状直接覆于玄武岩之上,与玄武岩风化面形状有关; 另一种呈坡积层,位于山坡上或低地中。矿石在红土中呈碎块或结核状,颜色为棕红、黄褐色,质地比较疏松,暴露在空气中会变得坚硬。矿物成分主要是三水铝石,伴生矿物有褐铁矿、赤铁矿、钛铁矿、高岭石等粘土矿物。矿石质量好,含 Al2O344% ~56% ,Al2O3/ SiO2为4 ~10。化学成分较复杂,除 Fe、Al 外,还含有 Ti、Ga、Nb、Ta 等。矿石结构和构造较复杂,常见多孔状、鲕状、豆状、钟乳状、肾状、结核状等构造。空洞的形状多不规则,孔径一般为 1 ~3 cm。
3. 淋积型镍矿床
我国云南南部地区淋积型镍矿床非常典型。风化作用发生在基性—超基性岩浆岩出露区,风化成矿作用表现出明显垂向分带,自上而下依次为: ①红色砂质粘土 ( 厚 3 ~5 m,含 Ni 0. 2% ~0. 5%) 、②褐色赭石带 ( 由赭石、水赤铁矿、针铁矿及粘土类矿物组成,底部有绿高岭石、蛇纹石、绿泥石等矿物,也可见铬尖晶石、磁铁矿等未分解的原生矿物,厚 0. 5 ~3 m,含 Ni 0. 5% ~1%) 、③含镍绿高岭石带 ( 由含镍的绿高岭石、含镍蛇纹石、蛇纹石等组成,为工业矿层,一般厚 2 ~ 10 m,含 Ni 0. 5% ~ 1. 5%,有时达2. 2% ) 、④淋滤蛇纹岩带 ( 本带中蛇纹岩已部分分解,质地较软,具网格状构造,厚一般 2 ~3 m,含 Ni 0. 5% ~1%,其上部亦为工业矿层,下部为碳酸盐化蛇纹岩,裂隙中常有菱镁矿、白云石等碳酸盐细脉充填,这些碳酸盐是从上面淋滤下来的) 、⑤新鲜蛇纹岩带 ( 含 Ni 0. 1% ~0. 3%) 。
三、风化 ( 壳) 矿床的成矿作用和条件
1. 成矿作用
风化作用: 是产生风化矿床成矿物质的重要作用,可分为物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。
物理风化作用是一种以崩解方式,机械地把岩石和矿物破碎成细块和碎屑的作用。引起物理风化的主要因素有温度、冰冻、植物根系的楔插、暴风沙的冲击作用及冰川的侵蚀作用等。上述诸因素中以温度因素最为重要。因此,最有利于物理风化的地区是气候干燥、温度变化剧烈的沙漠、极地和永久积雪的高山等地区。
化学风化作用中原岩由于化学作用,使组成岩石的矿物发生分解,产生许多可溶的、不溶的或难溶的物质。其中可溶性风化产物不断地被淋走,并向地下深处或地表洼地迁移。因此,化学风化作用对岩石、矿石的改造要比物理风化作用强烈得多。在化学风化作用过程中,水、大气和生物是最主要的因素。天然水中常含有一定数量的氧、二氧化碳、有机酸、无机酸和各种盐类,能使许多物质溶解于水中,使岩石或矿石发生氧化作用、水化作用、阳离子带出作用、去硅作用和使某些残余组分之间发生相互反应。而大气中的氧是一种强氧化剂,它直接影响许多元素在风化壳中迁移的状况,例如铬、钒、硫、砷等元素,在氧化作用下形成易溶的络合物在水中进行迁移,但有些元素如铁、锰等氧化后则不易迁移。大气中的 CO2很易溶解于水并形成碳酸,它对矿物的分解和元素的迁移起着重要的作用,促使化学风化作用加速进行。
生物风化作用实质上是由生物生命活动和死亡过程中引起的化学风化作用。生物有机体在自然界分布极广,在岩石圈的上部、大气圈的下部和水圈的全部,几乎到处都有生物的存在。生物通过各种途径和作用促使岩石和矿物发生分解,对风化壳的形成极为重要。生物活动直接影响天然水的化学类型,影响水的酸碱度和氧化还原环境,从而直接影响风化作用的进程,如硝化细菌使氨氧化为硝酸,硫细菌能把硫和硫化物氧化成硫酸,这些酸类物质加速了岩石的风化。而铁细菌则将铁的低氧盐氧化为三价铁氧化物,促使铁在风化壳中富集。生物作用可以改变大气的成分,例如大气圈中的氧含量达 21%,几乎全部都是植物光合作用的产物。此外,微生物的生命活动和有机体的分解,还能生成大量的CO2、H2S 和有机酸等,这些生物活动产物是岩石发生化学风化的重要催化剂。更为重要的是,有些生物可直接造成岩石的分解,如细菌、真菌、藻类以及地衣等低级生物所组成的生物群覆盖在岩石表面上,它们呼吸时排出 CO2,在新陈代谢中排出有机酸,死亡后又分解出各种有机酸,这些排出或分解出的物质即可将岩石分解。
由于风化作用使原来岩石或矿石发生了分解,才使其中有用矿物或组分在地表富集成矿成为可能。
风化矿床的形成,是某些元素在风化壳中迁移和集中的结果。原岩风化分解出的某些元素迁移流失,而另一些元素由于难以迁移则富集成矿。化学元素在风化壳中迁移能力的大小,主要取决于元素本身的性质和它们所组成的矿物种类以及所处的地表环境。波雷诺夫根据从火成岩地区排出的河水的干残物质的平均化学成分进行对比和计算,得出了风化壳中元素迁移的序列 ( 表 7-1) 。风化壳中元素的迁移能力可以相差数千倍,如火成岩在风化过程中,最先迁移走的是 Cl 和 S 等,以后盐基大部分从风化壳中游离出来,而且Ca、Na 比 Mg、K 流失得要快些,再后风化壳中又丧失大部分的 SiO2( 硅酸盐) ,最后主要只剩下氧化物,特别是 Fe2O3和 SiO2( 石英) 。必须指出,同一种元素的迁移能力在不同的环境中是不一样的。在还原条件下,铁呈 Fe2 +可以强烈地迁移; 在湿热地区,SiO2( 硅酸盐) 的迁移能力可以和 Ca 相同。
表 7-1 风化壳中元素的迁移序列
由于风化过程中元素发生了迁移,一部分元素及其化合物流失了,而另一部分则集中了并且相互发生作用 ( 组成新矿物) ,由此而可能形成矿床。例如残余型粘土矿床,是风化壳中难迁移的 SiO2、Al2O3、Fe2O3等组分集中并相互作用而形成的; 在温暖潮湿的气候条件下,富铝的硅酸盐岩石在 H2O、CO2和生物的作用下,可分解出碱金属和碱土金属,它们以各种碳酸盐的形式溶于水中被带走; 与此同时,从岩石中分解出来的 SiO2、Al2O3、Fe2O3等在水中容易变成胶体物质,而溶胶 SiO2· nH2O 带负电荷,溶胶 Al2O3· mH2O和 Fe2O3·pH2O 带正电荷,此外,还生成一种由 SiO2和 Al2O3混合组成的溶胶-胶体粘土,也带负电荷;正负电荷胶体相互作用而发生电性中和,引起凝聚,结果便产生SiO2、Al2O3和Fe2O3的凝胶混合物;由于沉淀的凝胶SiO2和Al2O3的比例变动范围很大,因此便形成各种不同的含水硅酸盐矿物,如高岭石、多水高岭石、微晶高岭石、绢云母等,它们与一些铁的氢氧化物和未分解的矿物(石英、锆英石、金红石、电气石等)以及母岩残块相混合而形成粘土矿床。形成这类粘土矿床的作用通常称为粘土化作用。
残余(红土)型铝土矿床是富铝的硅酸盐岩石红土化作用过程中一部分元素迁移,而另一部分元素集中并相互作用形成的。在热带和亚热带的气候下,雨季与旱季相互交替,全年天气炎热,昼夜温差变化不大,因此最有利于微生物的作用和植物的生长,从而形成丰富的腐殖质和有机酸等,这就促进了化学风化作用的强烈进行。如果地形平坦或坡度不大,从硅酸盐岩石中分解出来的碱金属和碱土金属,则不易被地表水带走,因而溶液具有碱性反映。SiO2溶胶在碱性介质中不凝结,而被潜水带走;而溶胶Al2O3·mH2O和Fe2O3·pH2O,则可在原地凝聚。这样在地表就逐渐堆积起铝的氢氧化物(三水铝石Al2O3·3H2O、一水铝土矿Al2O3·H2O)和铁的氢氧化物(褐铁矿、水针铁矿、水赤铁矿等)构成红土。红土化作用的结果,可形成残余(红土)型铝土矿床。
残余型铁矿床是富含低价铁的岩石经红土化作用形成的。当气候湿热时,这类含铁岩石经强烈的化学风化极易氧化、分解。其中氧化镁一般成为易溶的重碳酸盐被地下水带走;低价铁的化合物转变为高价铁的氢氧化物,如褐铁矿、针铁矿、赤铁矿等。这些矿物在表生条件下很稳定,在风化壳中相对富集而形成红土型铁矿床。
2.成矿条件
风化矿床的形成取决于多种因素,最重要的因素有:原岩、矿石的物质成分、气候、地形、水文地质、地质构造和时间等。
原岩、矿石是风化矿床成矿物质的来源,因此原岩的矿物成分和化学成分及其含量高低,对风化产物有重要影响。原岩的成分不同,其所形成的风化矿床的类型也不同。如富含铁、镍的超基性岩和基性岩可形成红土型铁矿床和镍矿床;含铁硅质岩或含铁石英岩、含铁(菱铁矿、铁白云石)碳酸盐岩也是残余型铁矿的重要原岩;富铝贫硅的(霞石正长岩等)碱性岩和玄武岩可形成红土型铝土;花岗岩类岩石可形成残余型高岭土矿床;含锰高的沉积岩、变质岩可形成残余锰矿床;富含稀土元素的酸性侵入岩、碱性岩和火山岩遭受化学风化后可形成离子吸附型稀土元素矿床;富含重砂矿物的花岗岩、伟晶岩可形成残、坡积砂矿床等等。一般来说,原岩中有用组分含量越高,形成风化矿床的可能性就越大。但是,要达到风化壳中某种元素的高度集中并形成矿床,仅靠该元素在原岩中的较高含量是不够的,还需要母岩容易被分解才行。
气候对风化矿床形成的影响主要表现在温度、降雨量、生物活动等方面。在气候干燥、温差大的沙漠地区和气候严寒的永久冻土带,由于水和生物的作用均很微弱,因而不利于风化矿床的形成。在热带和亚热带地区,由于气候炎热,雨量充沛,生物繁殖极快,因而化学风化作用和生物风化作用进行得十分强烈并不断向深部发展,岩石和矿物破坏和分解迅速,元素大量迁移,有利于形成大型残余矿床。气候条件受纬度、海拔高程及距离海岸远近等因素控制。
地形直接影响地表水和地下水的运动,因而关系到风化作用能否彻底进行及风化产物能否很好地保存下来。陡峻的山岳地形,水流迅速,侵蚀作用强烈,风化产物往往以粗碎屑物为主,并且常被地表水冲走,因而不利于风化矿床的形成。平缓丘陵地形,地表水和地下水的流动都比较缓慢,侵蚀作用亦较微弱,而且化学风化作用占主要地位,有利于风化壳形成和保存。平原洼地,水流不畅,是沉积物堆积的场所,不利于风化作用的进行。必须指出,地形往往受地质构造因素控制,巨厚风化壳的形成,一般是在区域缓慢上升和风化淋滤速度保持平衡的准平原的分水岭地区。地下水的分带影响风化矿床的分带 ( 表 7-2) 。表中各带的界限不是固定不变的,它依潜水面升降而升降。一般来说,各带界限常因侵蚀作用的影响不断地向下迁移,但如果地壳下降或补给潜水的量在较长的时期内增大,亦可引起各带界限的回升,从而影响风化矿床的规模。还应该指出,这种分带情况是出现在透水性大致相同的岩石、土壤内,但实际上往往因岩石的裂隙发育不均匀,使分带情况变得更加复杂。此外,地下水的性质决定了风化产物的化学成分和生物活动特征,因而对风化作用的进程和产物类型有很大的影响。
表 7-2 风化矿床分带与地下水分带的成因关系
厚度巨大的风化壳矿床的形成,除了有利的气候、地形等因素外,时间因素必不可少。有一个较长时间的稳定的地质构造环境,可以使风化作用进行得极其彻底,岩石中绝大部分物质均被淋失,仅有一些极稳定的矿物和一些惰性组分残留下来并日益富集,从而形成较大规模的风化矿床。
四、风化 ( 壳) 矿床的勘查评价要点
风化矿床以近代形成的最为重要。因此,应主要在白垩纪 ( 尤其是第三纪) 以后出露地质体的地表分布区寻找有工业意义的风化矿床。风化矿床的形成需要长期稳定的地质构造条件,需要相当长时间的沉积间断和风化剥蚀,并在地表的低洼处积累风化残余物质; 因此,地台区的风化壳或不整合面是风化矿床勘查的重要标志,不整合面分布范围大、不整合面上下地层时代间隔较长,则形成的风化矿床的规模可能就大。含矿原岩是风化矿床形成的必要条件,风化壳之下的岩石若为含有稳定元素 ( Fe、Al、Ni 等) 或稳定矿物 ( 自然金、锡石、黑钨矿等) 的易分解岩石,如玄武岩、正长岩、花岗岩、碳酸盐岩等,则风化壳中可能有风化矿床存在。原岩的含矿性愈好,则形成风化矿床的规模可能愈大。要形成规模较大的风化矿床,气候条件非常重要,可根据古地磁等资料确定研究区的古纬度,然后分析该区风化时期是否为热带、亚热带的湿热气候条件。形成时代较老的风化矿床较少,这是由于形成后多遭受了地面侵蚀或海蚀而被破坏殆尽,因此在勘查风化矿床时必须研究其保存条件。对风化矿床进行评价,应着重分析风化壳的厚度、垂直分带性及各带的物质成分变化。当风化壳表层出现规模较大的红土带或铁壳带,并且向下逐渐与原岩过渡时,则表明原岩分解彻底,其中产有残余型风化矿床的可能很大。
五、原生矿床的表生变化
各类矿床的近地表和露出地表部分,在风化作用下都要发生变化,尤其是金属硫化物矿床的变化比较强烈,这种变化称为表生变化。表生变化的结果,改变了原矿体的结构、原矿石的矿物成分和化学成分。了解这种变化特点,有助于我们推测深部矿体的类型。此外,铜、银、铀等矿床在表生变化过程中,可以发生次生富集,从而大大提高矿床的工业价值。因而了解并研究矿床的表生变化和次生富集作用具有重要意义。
( 一) 金属硫化物矿床的表生变化
1. 金属硫化物矿床的表生分带
金属硫化物矿床的地表—近地表部分,长期经受强烈的化学风化作用,可发育完整的表生分带 ( 图 7-2) ,自上而下为:
图7-2 硫化物铜矿床表生变化及分带示意图( 引自袁见齐等,1985)
( 1) 氧化带位于潜水面以上,大致相当于地下水渗透带,自上而下发育①完全氧化亚带 ( 铁帽) 、②淋滤亚带、③次生氧化物富集亚带;
( 2) 次生硫化物富集带位于潜水面以下,停滞水面以上,相当于地下水流动带;
( 3) 原生硫化物矿石带位于停滞水面以下,相当于停滞水带。
2. 金属硫化物矿床的氧化带
在氧化带,金属硫化物主要发生氧化和淋滤,还有次生氧化物的沉淀富集。氧化使大部分矿物发生了变化,形成可溶性盐类,因而被淋滤。在氧化带表部,铁和锰的硫化物、碳酸盐最终形成氧化物或氢氧化物( 褐铁矿) ,它们和难溶物质如粘土等残留地表,构成铁帽。
氧化带内有两种主要的化学变化,一种是某些矿物被氧化、溶解和搬运; 另一种是使硫化物矿物转变成氧化矿物。氧化带中的硫化物一般都很容易转变为硫酸盐,特别是硫化物矿石中常见的黄铁矿和磁黄铁矿,氧化后形成硫酸 ( 亚) 铁和硫酸,对其他硫化物矿物的分解发挥着重要作用。化学反应方程式如下:
基础矿床学
硫酸亚铁很不稳定,进一步氧化生成硫酸铁: 4FeSO4+ 2H2SO4+ 13O2→2Fe2( SO4)3+ 2H2O 或
基础矿床学
硫酸铁水解后生成氢氧化铁及硫酸:Fe2(SO4)3+6H2O→2Fe(OH)3+3H2SO4
黄铁矿等铁硫化物的氧化产物中,氢氧化铁继而转变成褐铁矿和赤铁矿保留下来,而硫酸铁则是一种很强的氧化剂,能促使铁、铜、铅、锌等硫化物氧化成硫酸盐:FeS2+Fe2(SO4)3→3FeSO4+2S
基础矿床学
可见,金属硫化物在氧化带中先氧化成金属硫酸盐;由于CuSO4、ZnSO4等是易溶的,因而被淋失带出氧化带,PbSO4难溶则在氧化带中沉淀下来生成铅钒。在某些情况下,铜和锌等也可在氧化带中形成堆积,如由于围岩或脉石矿物中含有大量碳酸盐或硅质岩,ZnSO4可形成菱锌矿(ZnCO3)、异极矿(Zn4Si2O7[OH]2·H2O),CuSO4可形成孔雀石、蓝铜矿和硅孔雀石;或由于在干燥条件下因蒸发生成胆矾、水胆矾等矿物,在氧化带中残留下来。Fe2(SO4)3是一种难溶的胶体化合物,在原地沉淀、脱水后变成褐铁矿、水针铁矿、针铁矿、水赤铁矿、赤铁矿,在氧化带残留富集形成“铁帽”。
金属硫化物矿床露头氧化后常形成铁帽,铁帽可以保留原生硫化物的某些可供鉴别的特征,因而详细研究铁帽的特征,就可能判断深部是否有硫化物矿体存在及其类型和规模大小。铁帽一般多呈疏松多孔构造,这种构造多由纤细的硅质褐铁矿交织薄膜构成骨架,骨架间空洞充填了疏松状褐铁矿及次生矿物。不同矿床留下的铁帽是有差别的,主要表现在铁帽的颜色、孔穴形态、构造及其次生矿物不同。如栗色、棕色、橘红色系由含铜硫化物氧化而成;砖红色是由黄铁矿氧化而成;黄褐色及浅棕色则是闪锌矿变化的结果。再如,褐铁矿呈“立方体核”和“菱形网状”的蜂窝状构造,指示出原生硫化物中方铅矿的存在;三角形的褐铁矿网孔,是由斑铜矿变来的。此外,铁帽中残留的金属氧化物(赤铜矿、锑华等)、碳酸盐和硫酸盐类矿物(白铅矿、铅矾、孔雀石等),也可帮助判断下部原生硫化物矿床的类型或成分。
3.硫化物矿床的次生富集带
从硫化物矿床氧化带中淋滤出来的某些金属易溶硫酸盐溶液,当渗透到潜水面之下的还原环境时,便以交代原生硫化物的方式生成新的硫化物,这些新的硫化物称为次生硫化物。例如,当硫酸铜溶液交代原生硫化物时,便可产生辉铜矿、铜蓝等次生铜矿物,其反应式如下:
基础矿床学
交代反应的结果,大幅度提高原矿石中的金属含量,这类次生富集金属的作用称为次生富集作用。次生富集矿石的品位,可较原生矿石提高几倍至几十倍。在某些情况下,不具工业价值的原生含矿岩石,经次生富集作用可变为矿石甚至是富矿石。发生这种次生硫化物富集作用的地带,即为硫化物矿床的次生富集带。值得指出,硫酸盐溶液交代原生硫化物,通常是按元素的亲硫性顺序进行的,这一序列称为修曼序列,其顺序为:Hg—Ag—Cu—Bi—Cd—Pb—Zn—Ni—Co—Fe—Mn,由前至后,元素的亲硫性变小。在这个序列前面的金属盐类,可以交代位于其后面的金属硫化物,产生位于前面的金属硫化物(次生硫化物)沉淀,同时位于后面的金属形成硫酸盐而进入溶液,相反的情况一般是不存在的。如铜的硫酸盐溶液可以交代铅、锌、铁、钴等原生硫化物,但不能交代汞、银的原生硫化物。
(二)金属氧化物或含氧盐矿床的表生变化
1.含铁石英岩(贫铁)矿床的表生变化
前寒武纪有大量的含铁石英岩(条带状磁铁矿)型矿石,它们经过长期的表生变化而形成富铁矿石,大大提高了矿床的工业价值。表生的过程首先是原(含Fe30%以下)贫矿石中淋去氧化硅和碳酸盐类,留下富铁残余物,Fe含量升高到50%~60%,原来的磁铁矿氧化为赤铁矿,矿石呈多孔状;其次,在淋滤矿石的孔穴和条带状空隙中再沉淀氧化铁,主要是针铁矿,使矿石的铁含量较被淋滤的多孔矿石更高,氧化硅含量更低,矿石中残留有原条带构造;最后,铁氧化物重结晶和失水产生青灰色块状赤铁矿,几乎无层状构造残余,含铁可达60%以上。
2.碳酸锰矿床的表生变化
在表生条件下,原生碳酸锰矿石(由菱锰矿、锰方解石及钙锰矿组成)经氧化使低价碳酸锰变成稳定的高价锰化合物,填充于碳酸锰矿石裂隙中,或呈网格状构造残留于原地。氧化锰矿物有软锰矿(MnO2)、硬锰矿(mMnO·MnO2·nH2O)等。次生氧化矿石的含锰量较原生碳酸锰矿石要高。
北京科技大学出过什么名人或杰出人士?
魏寿昆 中国科学院院士
魏寿昆,男,汉族,天津市人,生于1907年9月16日。 九三学社社员。1923~1929年就读于北洋大学,1929年获矿冶系工学学士。1930年考取天津 市公费留德。1931~1936年留学德国。1935年获德国累斯顿工业大学化学系工学博士。1935~1936年在德国亚深工业大学钢铁冶金研究所从事博士后进修一年。现任:北京科技大学教授、中国科学院资深院士、九三学社中央顾问、日本钢铁学会名誉会员及中国金属学会荣誉会员。兼任:《中国科学技术专家传略》冶金卷(2)编委会委员,《材料研究学报》、《中国有色金属学报》及Transactions of Non-ferrous Metals Society of China编委顾问。中华人民共和国建国前曾任:辽宁海城大石桥滑石矿助理工程师,北洋大学矿冶系助教,北洋工学院、西北联合大学、西北工学院、西康技艺专科学校、贵州农工学院、重庆大学、北洋大学及唐山交通大学教授、系主任、教务主任等。又任重庆矿冶研究所钢铁研究室主任、代理所长及重庆材料试验处冶金组主任。中华人民共和国建国后曾任:北洋大学工学院院长兼冶金系教授,天津大学副教务长兼冶金系教授,北京钢铁学院教务长兼理化系教授、图书馆馆长、副院长等职。中华人民共和国建国后曾兼任:北京市政协第一至第四届委员,第五至第七届常务委员及第六届工作组委员会高教组组长;九三学社第六及第七届中央委员会常委兼中央文教委员会主任,第八及第九届中央参议委员会常委;中国金属学会筹备委员会秘书长,第一至第四届中国金属学会常务理事;中国金属学会冶金过程物理化学学会第一及第二届理事长,荣誉理事长;中国有色金属学会首届常务理事及中国高等教育学会首届理事;国家科委冶金学科组常务副组长,院学位委员会工科学科首届评议组成员;《中国大百科全书》(矿冶卷)冶金编委会副主任,《中国科学技术专家传略》冶金卷(1)编委会委员,全国冶金学名词审定委员会主任;《金属学报》首届编委会委员《化工冶金》及《计算机与应用化学》编委会顾问,以及Rare Metals (Quarterly)及《稀有金属》编委会常委。
教学方面:从事教学已有72年,主要讲授“普通冶金学”、“钢铁冶金学”、“有色金属冶金学”、“选矿学”、“金相学”、“钢铁热处理”、“冶炼厂设计”、“冶金计算”、“耐火材料”、“高温测量学”、“试金学及实验”、“电冶金学”、“普通化学”、“定性分析化学及实验”、“定量分析化学及实验”、“物理化学”、“染色化学”、“工业分析”、“水质分析”、“矿物学”、“岩石学实习”、“吹管分析”、“德语”、“冶金炉”、(流体力学)、“专业炼钢学”、“活度理论”、“冶金过程热力学”(钢铁脱硫)、“冶金过程热力学”等28门课程;1981年院学位委员会批准为全国首届博士生导师,至近已培养硕士生及博士生20余人。
科研方面:在20世纪30年代后期及40年代初期主要从事小型钢铁工业技术的改进及国内矿产综合利用的研究;以四川白云石用CO2选择性溶解后,经“静置后处理法”制得含0.5%杂质(CaO及R2O3)的MgO;用碳还原制备金属钼,纯度达94%,利用硅铁还原钼酸钙制成含Mo40%的钼铁。50年代引入活度理论,对冶炼反应进行了深入的热力学分析研究;60年代发展了炉渣脱硫的离子理论,提出了高炉渣中计算S2-离子活度系数公式;70年代至80年代在国内首先提出了固体电解质电池定氧技术并应用于测定热力学参数,同时研究了国内复杂矿杂质的热力学行为及去除机理和完善了选择性氧化理论并提出转化温度概念的广泛应用。80年代末期至90年代初与王之玺院士等人走遍祖国大地及沿海港口,对中国铁矿及煤炭和钢铁工业发展远景进行了调研并提出咨询报告。又深入进行曲活度相互作用系数的研究,发现用同一实验数据用不同的运算方法得到分歧的数据,深获国际友人关注。科研成果“锰基合金热力学行为及其脱磷的研究”、“华南铁矿冶炼脱砷的基础理论”获国家教委科技进步一等奖;“共生矿分离的基础研究—铌在铁液及钢渣中的行为” 获国家教委科技进步二等奖;“共生矿金属分离的基础研究—金属液中元素选择性氧化及有害元素去除的热力学” 获国家自然科学三等奖;“技术科学”获何梁何利科学技术与技术进步奖。此外,还获有北京钢铁学院、中国科学院及中国地质学会从事工作50年荣誉证书奖状,以及国家教委老骥伏枥金马奖章等。中华人民共和国建国前获得专利5项,即:“利用碳酸钠或碳酸铵自白云石提制镁氧的新法”、“利用静置后处理法自白云去钙提镁的新法”、“人造镁氧制造镁砖的配料方法及加强粘性的风化法”、“制造特纯钼酸铵或钼酸用铝铁共沉淀新法”、“提炼纯钼的二步还原新法”。出版专著5部,即:《平炉炼铁厂设计》(商务印书馆,1954)、《专业炼钢学——平炉构造及其车间布置》(冶金出版社,1958)、《活度在冶金物理化学在的应用》(中国工业出版社,1964)、《冶金过程热力学》(上海科学技术出版社,1980)、《魏寿昆选集》(冶金工业出版社,1990);未付印书稿3部即:《冶炼厂设计》(北洋大学讲义科,1950)、《钢铁冶金原理》(北京钢铁学院出版科,17)、《冶金过程物理化学导论》(九三学社贵州省委员会、贵州科学院及贵州金属学会,)。发表论文160余篇。
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柯俊 中国科学院院士
柯俊,男,汉族,浙江黄岩人,生于1917年6月23日。1938年毕业于武汉大学化学系,曾在原经济部工矿调整处工作,负责原材料的验收、运输和保管工作。1942年派驻印度,曾在印度塔塔钢铁厂实习。1944年赴英国伯明翰大学,1948年获自然哲学博士,从事合金中相变机理的研究,并担任理论金属学系讲师享有终身任命。1954年至今,在北京钢铁学院(现北京科技大学)任教,先后任北京钢铁学院金物教研室主任、物理化学系主任、北京钢铁学院副院长。获加拿大麦克麻斯特大学、英国莎瑞大学荣誉理学博士。兼任:日本金属学会、印度金属学会荣誉会员,中国科学技术史学会名誉理事长,中国科技教研学会筹备委员会主任,中国科学金属研究所名誉研究员,原中国金属学会、有色金属学会常务理事,北京科技大学顾问,北京大学古代文明研究中心顾问,中国社会科学古代文明研究中心顾问。1980年当选中国科学院技术科学部学部委员,曾任学部常委,现为资深院士。曾获国家自然科学奖、何梁何利奖。
教学方面:主讲过“金属物理”、“相变与扩散”、“金属物理研究方法”及“材料科学与工程方法论”等。
科研方面:自1948年至今,一直从事合金中相变的研究,首次发现并提出贝氏体切变机制,在钢的过热性能及合金钢的贝氏体相变研究中取得突破性成果,发展成世界这一现象的主流学说,1956年获国家自然科学三等奖;1956年初主持筹建北京钢铁学院(现为北京科技大学)金属(材料)物理专业及金属(材料)物理化学专业,培养有关冶金金属材料研究人才,在国际上享有很高的荣誉;1958~1964年间,积极为国家节约战略金属物资,开发国内急需的新材料制备工艺及质量研究(如:节约镍钴的电热丝电热材料、电表用硬磁材料、稀土元素在钢中的应用),接近当时世界先进水平,1964年获全国新产品工艺奖;17年以来,对微量元素对钢的组织和性能影响及作用机理开展研究,1989年获国家教委科技进步二等奖;14年以来,开拓了探索作为人类历史发展的物质基础和对中华民族统一、生存和发展具有根本性作用的冶金的历史研究(特别是生铁及生铁制钢),1987年获国家自然科学三等奖及教委科技进步二等奖。90年代,在中国科学院及国家教委的领导下,起草了原国家教委关于“超级钢研究”的攀登B“国家重点科研”的论证(现已转为3项目,任专家组顾问);而后把主要精力转向另一个具有战略性高度的高等工程教育改革工作,与中国科学院和国家教委的科学家、教育家(如张光斗、张维、、师昌绪院士)们一起共同探讨面向21世纪的中国高等工程教育改革,调研起草了中国科学院技术学部送同志的专题报告,并于1996年承担了国家教委“面向21世纪高等工程教育教学内容和课程体系改革”项目中“材料类专业人才培养方案及教学内容体系改革的研究与实践”课题,同年在北京科技大学主持了冶金及材料工程拓宽专业的试点班,志在培养学生工程意识、自学能力、独立工作能力和创新能力,收到了良好的效果。
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肖纪美 中国科学院院士
肖纪美,男,汉族,湖南省凤凰县人,生于1920年12月。材料科学家、金属学专家和冶金教育家、中国科学院院士。1943年毕业于交通大学唐山工学院,1948年2月赴美国留学。1949年1月获美国密苏里大学冶金工程硕士学位,1950年8月获冶金学博士学位。曾在美国林登堡钢铁热处理公司实习一年半,随后在爱柯产品公司和美国坩埚钢公司任研究冶金师五年半。1957年7月冲破美国的重重阻挠,回中国参加社会主义建设。1957年 10月到北京钢铁学院(现北京科技大学)任教至今。先后任金属物理教研室主任,材料失效研究所所长、环境断裂开放实验室主任。18年被聘为国家科委冶金新材料组和腐蚀科学学科组成员;1980年当选为中国科学院学部委员(1993年改称院士)。1991年,任中国科学技术协会第四届全国委员会委员;历任中国腐蚀与防护学会第一、二届副理事长,第三、四届理事长;中国金属学会理事、材料科学学会理事长、荣誉会员;中国稀土学会常务理事;中国材料研究学会顾问;并在中国兵工学会、中国航空学会,中国宇航学会,中国机械工程学属的材料专业委员会任职。1999年至2000年任中国博士后科学基金会副理事长,为中国博士后制度的建立做出了贡献。17年至1986年先后获得北京科技大学优秀教师,北京市教育系统先进工作者,全国冶金教育劳动模范称号。 1989年院侨办授予全国优秀归侨称号,中国科学院授予他对中国科学事业作出贡献的荣誉章;和1991年,两次当选为北京市海淀区人民代表,1980年至1995年担任国际性学术刊物“冶金学报”(Adta Metallurgica)及“冶金快报”(Scripta Metallurgica)的中国编辑;1999年美国腐蚀工程师协会(NACE)授予“资深会员”称号。1996年国家科委和教委授予全国高校先进科技学作者称号,17年至1999年,共获得部级奖励27项,享受院特殊津贴。
教学方面:40多年来,为北京科技大学金属物理专业和材料物理系的本科生、研究生主讲过“热力学”、“金属材料学”、“腐蚀金属学”、“合金相理论”、“金属物理” 、“断裂力学”、“断裂化学”、“金属的韧性与韧化”、“合金能量学”、“材料学的方法论”等课程或讲座,并应邀到20多个省市的50所大学及95个学术研究单位讲学。先后12次应邀在国际专业学术会议上作大会特邀报告,并受邀到美国、德国、加拿大、日本、澳大利亚、新西兰、巴西等国讲学,在国际材料界赢得了较高的学术声誉。传播材料学的知识方法,在国内材料学界有广泛的影响。先后编写教材,出版专著15部,共计560多万字,其中《合金能量学》及《合金相及相变》分别于1988年及1992年被国家教委评为全国优秀教材;《材料的应用与发展》1990年获全国优秀科技图书二等奖,并根据该书内容编导拍摄成20集电视科教片,已在中央电视台教育频道正式播放2次。1989年 3月,以师昌绪院士为组长的评审专家组认为:“这是中国电化教育领域的创举,为干部继续教育作出了贡献”、《材料学的方法论》1995年获全国优秀科技图书二等奖。此外,他合作主编的《金属腐蚀手册》获1991年华东地区优秀科技图书一等奖;《材料的表面与界面》及《中国稀土理论与应用研究》先后于1993年及1995年获高教领域出版著作的优秀图书奖。从1962年到现在先后培养博士及硕士研究生53名。
科研方面:从事金属材料的基础理论研究。早在50年代中期,对铬锰氮奥氏体不锈钢的相图、相变和力学性能方面进行了系统研究。首次提出了节镍奥氏体不锈钢基本成分设计和力学性能计算的新方法,获得了美国专利;回国后,继续深入研究节镍不锈钢和耐热钢的新钢种。主要从事合金钢、晶界吸附、脱溶沉淀、晶间腐蚀、应力腐蚀断裂及氢致开裂等领域的研究工作,对中国铬锰氮系不锈钢的发展作出了重要贡献。1981~1985 年是国家科委两个基础研究重点项目:“金属腐蚀机理研究”及“金属材料微观结构和力学性能研究”的主持人,1986~1990年是国家自然科学基金重大项目“金属材料断裂规律及机理研究”的负责人。1993~19年是国家自然科学基金与国家攀登共同资助的“材料损伤、断裂机理和宏微观力学理论”重大项目的共同负责人。在进行金属材料力学性能的教学和科研过程中,十分重视对工程构件的断裂分析和研究。14~1985 年先后开展对中国冶金、机械、石油、化工、电力、建筑、兵器、航空、航天、原子能等工业部门13个项目工程材料与构件的断裂分析和安全性评价,并提出相应的预防和改进措施,形成了一套完整的工程材料与构件的断裂方法,在国防工业学术会议上进行介绍,得到同行专家和工业部门的好评。1983年获国防科工委及冶金部攻关成绩优异奖。 1996年获国家教委科技进步一等奖。首次提出了“断裂化学”这个分支学科,成为“断裂力学”、“断裂物理”、“后断裂”学科的三大理论支柱之一,对发展断裂力学理论和断裂学科鞒隽酥匾?毕住?985年创建了北京科技大学失效研究所,1986年建立了国家教委所属的“环境断裂开放实验室”。17~1986年,以其为首的科研集体,针对国家建设中存在的实际问题和发展前沿科学的需要,对金属材料的应力腐蚀和氢致开裂机理开展了系统的研究。实验研究中发现在多种系统中压应力可以导致金属材料的应力腐蚀开裂;同时查明了稀土元素提高低合金结构钢抗硫化氢应力腐蚀的机理;实验发现扭转型裂纹或缺口试样都能引起氢致开裂;证实氢能促进塑性变软,提出了氢致软化机理。通过对金属材料相图中含氢相所产生的各种变化、形变、相变、化学变化及对氢致开裂影响作用等的系统分析,统一了各种氢致开裂的机理。被国内外同行誉为“最系统的研究”、“在世界范围内处于科学进展的领先地位”。在材料科学与工程领域发表论文 300多篇。由于在这方面的突出贡献,1987年获国家自然科学二等奖。近20年来,在学术上不断提出新的思想和观点,发展新的学科体系,主张微观与宏观结合,自然科学与社会科学及人文学科相结合,建立“材料学”与“宏观材料学”新的学术体系,在这方面发表论文50余篇。
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高庆狮 中国科学院院士
高庆狮,男,汉族,福建厦门人,生于1934年8月。1957年毕业于北京大学数学力学系。 1980年被选为中国科学院院士。第五届及第六届全国人民代表大会代表。曾任:中国科学院计算技术研究所研究员,加拿大Alberta大学和TUNS大学高级访问教授,以及美、加、日等国的大学和研究所的访问教授。曾担任中国第一颗人造卫星地面控制中心设计负责人之一(负责计算机系统设计,后来移交给军方)。现任北京科技大学教授,兼任:中国科学院计算技术研究所兼职首席研究员,以及大连理工大学、中国科学院科学技术大学、厦门大学等客座教授,深圳大学名誉教授。18年被评为全国科技大会先进工作者,年被国家科委授予第一批有突出贡献专家称号。
教学方面:指导过70多名博士、硕士研究生。
科研方面:从事大型、巨型计算机体系结构(1958~1980),并行算法(13年起),自然语言及其处理(1980年起),人类智能及其模拟和应用(1980年起),网络安全(2000年起)等等的科学研究工作和工作设计,为中国第一台自行设计的大型通用电子管和第一台大型通用晶体管计算机体系结构设计负责人之一;中国第一台10万次/秒以上晶体管计算机(专为两弹一星研制的被誉为“功勋计算机”的109丙机)体系结构设计负责人;中国第一台超大型向量计算机新体系结构原理提出者和总体设计负责人;中国第一个管理程序(在109丙机上)总体设计负责人。研究并指导过两批博士硕士研究生创汇 300多万美元。获国家级一等奖两个(集体一项是理论提出者和总体设计负责人,另一项是体系设计负责人之一);科学院特等奖一个(集体);全国科学大会重大成果奖四个。目前主要研究方向为:1、计算机应用;2、并行算法与并行处理;3、自然语言及其处理;4、人类智能及其模拟与应用。专著有3部:《向量计算机》(科学出版社,)、《计算机系统结构论文选编》(新华出版社,1985)、《智能系统基础与技术》(北京大学出版社,1990)。在国内外一级学报及国际会议等发表过《一个带有可变结构的总线的常数排序处理机阵列》、《无冲突存取系统的一类斜排方法》,Technical Analysis Machine Translation,The Principle of Macro-Transform,A Vector Computer for Sparse Matrix Operations等70多篇学术论文,此外还有如《通用大型晶体管计算机109乙机系统设计与逻辑设计》、《通用大型电子管计算机119机系统设计与逻辑设计》等30多篇有关重大工程的论证报告。
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周国治 中国科学院院士
周国治,男,汉族,广东潮阳人, 生于1937年3月。1960年7月毕业于北京钢铁学院(现北京科技大学)冶金系,并提前留校在理化系任教。19年赴美国麻省理工学院进修。回国后,年被破格提升为教授,博士导师,并获首批“国家有突出贡献中青年专家 ”称号。此后,多次出国讲学和合作科研,曾在美国麻省理工学院、波士顿大学等多所大学任客座教授。1995年当选为中国科学院技术科学部院士。现为北京科技大学教授,第十届全国政协委员。任中国金属学会理事,国际矿业冶金杂志编委,上海大学、上海交通大学、安徽工业大学、重庆大学等多所大学兼职教授。
教学方面:周国治主要讲授“物理化学”、“化学热力学”、“电化学”、“冶金热力学”、“相图计算”、“冶金动力学”、“统计热力学”等课程。所指导的博士论文曾获得2000年全国优秀博士论文奖。
科研方面 :周国治的科研领域主要在“冶金和材料物理化学”方面。其主要贡献可概况为如下三个方面:1. 多元熔体和合金的物理化学性质的计算。导出了一系列各类体系的熔体热力学性质和相图的计算公式,概括了一些新原理和方法。提出的新一代溶液几何模型解决了国际上三十多年来几何模型存在的固有缺陷,为实现模型的选择和计算的完全计算机化开辟了道路。近期这方面的工作又有了进一步的进展,几何模型已发展成统一化模型,并将热力学性质的计算进一步扩展到多种物理化学性质的计算中。2. 氧离子迁移的理论和应用。周国治及其科研小组系统的研究了氧离子的迁移规律,并将这一理论成果应用到各种工艺过程中,提出了“无污染脱氧”,“无污染提取”等冶金新概念和新工艺,并为描述和模拟各类冶炼过程打下了基础。这方面的成果已取得了多项专利。3. 材料在微小颗粒下的物理化学行为研究。主要研究材料在微小颗粒下的物理化学性质和反应机理,已成功地被应用于纳米材料,储氢材料和Sialon材料中。周国治的许多科研成果已被国内外专家学者以“周模型”和“周方法”应用到合金、熔盐、炉渣、半导体材料等多种体系,用来处理热力学和动力学问题。研究成果也被系统地编入多部高校教科书和专著中用来指导博士和硕士生的论文工作。周国治先后发表论文150余篇,获得中国专利二项,获得美国专利三项。获国家自然科学三等奖一项、国家教委科技进步一等奖一项、冶金部科技进步一等奖一项,以及国家教委科技进步二等奖二项。
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陈难先 中国科学院院士
陈难先,男,汉族,浙江杭州人,生于1937年10月。1962年北京大学物理系毕业,后在北京钢铁学院任教,1962~1980年间任助教、讲师;1980~1986年在美国宾夕法尼亚大学、维拉诺互大学、IBM公司担任访问学者和研究员。年获美国宾夕法尼亚大学电气工程与科学博士,19年被选为中国科学院院士。现为博士生导师。2000年5月任清华大学教授、理学院学术委员会主任。曾任:北京科技大学应用物理所所长、北京科技大学副校长。兼任:国家高技术功能材料专家组组长、《中国物理快报》副主编;全国政协委员、中国民主促进会中央常务委员、中国和平统一促进会理事、中华职业教育社理事长、中国材料研究会理事、全国政协华侨委员会委员等职。曾获1981年CDC公司技术发明奖;1991年北京市优秀教师奖;1993年国家自然科学二等奖;1994年国际理论物理中心资深研究员奖,2001年国家863十五年重要贡献奖。
教学方面:主 讲“电动力学”、“振动波动学”、“热力学”与“分子物理”等课程。
科研方面:主要从事固体界面声子谱与应用物理中逆问题的研究。主要成就集中在石墨插层化合物和应用物理逆问题的研究。第一个从第一原理出发算出石墨与锂石墨的各种光学性质及色散关系,并分析了等离子散发的起源。在国际开创用数论方法由结合能由线得出原子间对势的简捷而严格的公式,并结合虚拟结构设计解决了一系列原子间、离子间和原子与离子间相互作用势的建立问题。和国际先进软件平台接轨,建立了面向国家目标和有系列性、含自主原创性内容的科技材料模拟设计实验室。对新型稀土化合物和半导体材料结构以及界面的研究有所突破。逆问题研究包括黑体辐射逆问题、由声子比热反溃声子能谱逆问题、晶体总热反溃原子部二体相互作用问题、费米体系能谱问题、单电子周期势反溃等效离子-电子相互作用问题等重要方面(其中有些方法是本人开创的),如第一个运用富氏卷积和数论中莫比乌斯变换得到问题的两种严格形式解,并分析了问题的存在唯一性及稳定性。所建立的比热逆问题的普遍解,推广和统一了爱因斯坦解与德拜的解,在凝聚态物理的应用方面有首创性;黑体幅射逆问题的普遍解为遥感和天体物理学的应用提供了新方法。以上工作曾得到英国Nature杂志主编整版评论,认为是开创性工作,方法十分巧妙。另外,Physical Review,Physics Letters等重要杂志也都有专门评述,命名陈定理。在核结构、电路分析幻方变换群、静电屏蔽、薄膜光学性质、调制法测焦点等方面都有过许多工作,曾发表各种论文几十篇。其代表作主要有《锂石墨光谱从头计算及其离子激光之起源》和《变型莫比乌斯定理的物理应用》;译著有《付里叶变换及其物理应用》、《振动波动物理学》等。
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葛昌纯 中国科学院院士
葛昌纯,男,汉族,浙江平湖人,生于1934年3月6日。党员。1952年毕业于北京交通大学冶金物理冶金专业。1952~年在冶金部钢铁冶金总院先后在冶金室、压力加工室、粉末冶金室担任专题负责人、高级工程师、研究室副主任。1980年10月~1983年4 月作为德国洪堡基金会研究员在Max-Planck材料科学研究所和柏林工大非金属材料研究所从事粉末冶金和先进陶瓷研究,获Dresden技术大学工学博士学位。1985年起在北京科技大学从事研究和教学工作,晋升为教授、博士生导师。2001年被选为中国科学院院士。1988年被人事部评定为“国家有突出贡献中青年专家”,1990年被国家教委和国家科委评定“全国高校先进科技工作者”。兼任:中国金属学会粉末冶金专业委员会特种材料与制品学术委员会主任委员;世界陶瓷科学院层状和梯度材料学会;世界陶瓷科学院自蔓延高温合成学会理事;Key Engineering Materials International Journal of SHS Materials Technology和“粉末冶金工业”等国际、国内刊物的编委。
教学方面:到2002年共培养博士生8名,硕士生12名。
科研方面:长期从事材料科学研究,主要研究领域是粉末冶金和先进陶瓷。1960~ 年负责研制用于生产浓缩铀235的孔径为纳米量级的分离膜,创建起中国第一个比较完整的包括金属和非金属、粉末合成,材料制造和性能检测的纳米材料实验室,是国家一等发明奖“乙种分离膜的制造技术”的第一发明人,冶金部科技成果二等奖“戊种分离膜的制造技术”的第一完成人,为中国“两弹一星”事业做出了重大贡献。科研项目“以复合氮化物做烧结助剂的氮化硅基陶瓷的研究”获教育部科技进步二等奖、冶金部科技进步三等奖;“燃烧合成氮化硅陶瓷的应用基础研究”获北京市科技进步三等奖。19 ~2000年提出、论证和指导完成了“863”课题“耐高温等离子体冲刷的功能梯度材料研究”,已通过验收。“以氮化物做烧结助剂的氮化硅陶瓷”获得发明专利(87101293.6 )。1985年创办特种陶瓷粉末冶金研究室,和其他教授先后创建起中国第一个粉末冶士点和北京科技大学非金属材料博士点。在国内外各类核心刊物上主要发表论文164篇,近期的有SHS Research in Lab Special Ceramics.P/M at USTB Beijng,New Development of SHS Composites in LSCPM, USTB of China,Present Status and Trends of SHS FGM(Keynote lecture)等,其中被SCI收录15篇,被ISTP收录11篇,被 CSCD收录8篇,被EI收录19篇。专著一部。
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陈先霖 中国工程院院士
陈先霖,男,汉族,四川遂宁人,生于1928年9月。1949年毕业于上海交通大学机械工程系。1954年至今任教于北京钢铁学院(现北京科技大学)。历任机械系冶金机械教研室主任、机械系副主任、研究生院副院长。现任机械工程学院教授,为中国首
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