2020超硬材料行业研究调研分析
(精品)2020年硅基新材料行业发展报告
2020年硅基新材料行业发展报告（精品）2020-7-31目录一、行业主管部门、监管体制及主要法律法规与政策 (1)1、行业主管部门 (1)2、行业自律组织 (1)3、行业主要法律法规与政策 (2)二、行业概况 (3)1、功能性硅烷简介 (3)2、市场供求状况 (4)（1）全球功能性硅烷市场 (4)（2）我国功能性硅烷市场 (5)3、行业发展前景 (8)（1）功能性硅烷行业 (8)（2）含硫硅烷细分市场 (8)三、行业竞争情况 (8)1、行业竞争格局和市场化程度 (8)2、行业内的主要企业和主要企业的市场份额 (9)3、进入本行业的主要障碍 (11)（1）技术壁垒 (11)（2）安全和环保壁垒 (11)（3）客户壁垒 (12)（4）资金壁垒 (12)四、影响行业发展的因素 (12)1、有利因素 (12)（1）产业政策支持 (12)（2）境外供需不平衡，下游需求旺盛 (13)（3）产能集中度提高 (13)2、不利因素 (13)（1）环保督查力度提高 (13)（2）原材料价格波动 (14)（3）汇率波动 (14)（4）贸易摩擦 (14)五、行业发展特征 (14)1、行业技术水平及技术特点 (14)2、行业特有的经营模式 (15)3、行业的周期性、区域性或季节性特征 (15)六、与上、下游行业的关联性 (15)七、行业产品出口 (16)1、产品进口国的进口政策 (16)2、贸易摩擦对产品出口的影响 (17)3、国外同类产品的竞争情况 (17)一、行业主管部门、监管体制及主要法律法规与政策1、行业主管部门根据中国证监会2012年10月26日颁布的《上市公司行业分类指引（2012年修订）》，公司所属行业为C26制造业中的化学原料和化学制品制造业。
所处行业由国家发展与改革委员会、国家工业和信息化部承担行业宏观调控管理职能，主要负责制定产业政策，指导技术改造。
2、行业自律组织中国有色金属工业协会硅业分会、中国氟硅有机材料工业协会及全国硅产业绿色发展战略联盟为公司所处行业的自律组织。
金刚石表面真空镀镍的工艺分析
金刚石表面真空镀镍的工艺分析摘要：为对金刚石表面真空镀镍影响因素探索，本文采用多种工艺对金刚石进行表面真空镀镍。
实验数据表示，使用真空镀镍方法，金刚石强度没有受到影响，而且镀层与金刚石紧密结合，具有较强耐酸腐蚀性，金刚石表面构成耐腐蚀性较强的形成镍层，可以作为电镀金刚石线原材料使用。
旨在拓宽未来金刚石应用范围，为我国经济发展提供工业基础。
关键词：金刚石；真空镀镍；工艺前言：目前电镀金刚石普遍使用化学镀镍磷合金,但是化学镀会受到自身复杂步骤影响，难以有效控制金刚石镀镍效果。
而且在化学镀中还使用对环境造成严重污染的重金属辅助作业，无法实现金刚石镀镍长远发展。
而金刚石真空镀镍在真空环境下，借助活性剂，将金属粉末附着在金刚石表面，从而形成金属层。
因为操作方法简单，生产过程大大降低环境污染，成本较低，目前正在成为金刚石表面镀镍的重要研究对象。
1实验材料本文采用市面常见单晶3型料金刚石微粉作为试验材料，中心粒径与峰宽分别为7.513微米、3.228微米，并使用纯度99.5%的200目雾化镍粉作为真空镀镍材料。
将乙酸镍、乳酸等分析纯试剂混合后充分研磨，最后加入金刚石微粉混合。
其中，镍粉、乙酸镍等作为金刚石表面真空镀镍的镍源供给，而作为络合剂的乳酸则负责缩短镍元素在金刚石覆镀效果，加入氧化铝则是避免金刚石在镀镍过程中，出现板结现象，影响镀镍效果[1]。
2金刚石表面真空镀镍的工艺分析2.1粒度与镀覆粘连检测化学与真空镀覆都会出现连晶现象，但是连晶会影响电镀金刚石线使用质量，所以要对金刚石表面镀覆厚度进行检验，确保薄厚均匀，连晶情况少。
本文使用电阻测试法，借助位度分析仪完成粒度分析，对比金刚石镀覆前后峰型、峰宽，判断在镀覆作业后存在多少连晶金刚石[2]。
经过实验后，可以发现在镍源含量增加，在进行镍元素镀覆后，金刚石粒度明显增加，出现明显粘连情况。
而在镍源含量固定的情况下，络合剂含量增加，镀覆后的金刚石粒度有效降低。
河南高校毕业生跨省流动就业的原因及对策研究
河南高校毕业生跨省流动就业的原因及对策研究作者：孙占利刘杰来源：《河南教育·高等教育》2024年第05期摘要：高校毕业生是党和国家宝贵的人才资源，是高质量发展的先导因素、战略支撑和重要基础，也是区域经济社会发展的重要条件。
河南是人口流出大省，其中跨省流动就业的高校毕业生占据流出人口重要部分。
为避免陷入“发展落后—人才流失—发展越落后”的循环，可通过推动高校深度融入地区发展、在高校评价中设置“留豫率”指标、持续调整和优化学科专业布局等举措，着力引导河南高校毕业生留豫就业。
关键词：高校毕业生；跨省流动就业；推拉理论；学科专业国家统计局发布的国民经济运行数据显示，2022年我国人口负增长85万人，这也是自1962年以来首次出现负增长；与全国人口变化趋势相同，河南省人口总量也于2022年出现了负增长。
当我国人口从“增量时代”进入“存量时代”，人口流向也成为顶层设计和政策决策的重要依据。
第七次全国人口普查数据显示，2020年河南省外流人口达1610万人，与2010年相比增加595万人，净流出人口达1483万人，是当年全国净流出人口最多的省份。
《河南省高校毕业生就业质量调查报告》显示，2018年以来，每年均有20%以上的毕业生跨省流动就业。
跨省流动就业的毕业生是河南省人口外流的重要部分，占比一度达到40%。
教育培养人才，发展依靠人才。
高校毕业生的大量外流，导致产业发展所需的人才缺口不断扩大，不可避免地对经济社会发展产生影响。
一、河南高校毕业生跨省流动就业的原因推拉理论是解释人口流动最重要的理论之一，该理论阐明了迁出地的“推力”和迁入地的“拉力”共同导致了人口的迁移。
河南高校毕业生跨省流动就业，与流入地能够提供相对较好的工作待遇、就业环境等“拉力”有关，也与河南高校与地区融合不够、学科专业调整滞后等“推力”有关。
（一）高校与地区发展融合不够党的二十大报告指出，教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。
黄河旋风发展历程、股权架构及营收结构分析
发展历程：传统制造进军智能新领域的实业家➢掌握核心技术，超硬材料及智能制造龙头。
河南黄河旋风股份有限公司1998年上市，由河南黄河实业集团股份有限公司、日本大阪金刚石工业株式会社、郑州磨料磨具磨削研究所等法人发起设立，已发展成为集科研、生产、贸易于一体的大型企业。
公司拥有多项关键核心技术及自主知识产权，部分产品综合指标已达国际先进水平，是国家高新技术企业。
公司主要产品有碳系新材料（超硬材料及制品、超硬复合材料及制品、首饰用钻石、金刚石线锯、金刚石微粉、石墨烯）、智能制造、合金粉、3D打印金属耗材及制件等，“旋风”牌系列产品畅销日、美、欧等发达国家及东南亚市场。
目前，公司是超硬材料及智能制造的龙头企业。
图：黄河旋风发展历程图：黄河旋风LOGO股权结构：黄河实业控股，外企多方支持➢由黄河实业集团大力控股，外资企业多方支持。
黄河旋风股份有限公司的股东目前多位企业股东，例如实业集团、许昌市市投智慧城市开发建设有限公司，还有多个金融公司和高管股东。
乔秋生在郑州金刚石市场占有一席之地，历任河南黄河磨具厂五分厂厂长，销售公司副总经理、总经理，黄河金刚石有限公司副总经理，现任河南黄河旋风股份有限公司董事长，为黄河旋风实控人。
➢拥有多个全资子公司。
包括在北京的黄河旋风鑫纳达科技有限公司、在上海的钜雅实业有限公司，以及注册地在芝加哥的WHIRLWIND USA INC间接全资子公司，夯实金刚石市场地位，为打通国际化赛道做准备。
图：黄河旋风股权结构图业务概况：超硬材料全产业链，计划发力培育钻石➢产品结构齐全，拥有完整产业链，聚焦培育钻石。
黄河旋风拥有成熟的工业金刚石研发生产能力，是目前国内规模领先、品种最齐全、产业链最完整的超硬材料供应商。
公司超硬材料主要为工业和宝石级金刚石、金属粉末、超硬复合材料、超硬刀具、金刚石线锯等。
2020年超硬材料营收占比较2017年下降约10pcts 至48%，其他主营业务中的建筑机械、超硬材料制品、超硬刀具等营收占比大幅提升至30%。
基体界面形状对PDC_残余应力数值模拟研究
◀钻井技术与装备▶基体界面形状对PDC 残余应力数值模拟研究∗杨雄文1㊀彭齐1㊀冯枭1㊀刘宇1㊀柯晓华2㊀刘宝昌3㊀涂建波3(1.中国石油集团工程技术研究院有限公司㊀2.中国地质大学(北京)能源学院㊀3.吉林大学建设工程学院)杨雄文,彭齐,冯枭,等.基体界面形状对PDC 残余应力数值模拟研究[J ].石油机械,2023,51(7):82-88.Yang Xiongwen ,Peng Qi ,Feng Xiao ,et al.Numerical simulation study on the effect of matrix interface shape on re-sidual stress in PDC [J ].China Petroleum Machinery ,2023,51(7):82-88.摘要:针对深层㊁超深层钻进对PDC 钻头的长寿命㊁高效率的需求,设计了一种新型界面结构形状的PDC ,并分别对常规平面界面型PDC 及新型界面结构PDC 进行了残余应力分布数值模拟研究和热处理评估㊂研究结果表明,新型界面结构PDC 与平面界面PDC 相比,聚晶金刚石层表面中心的压应力从1645MPa 减小到1068MPa ,边缘部分的最大拉应力从435MPa 减小到238MPa ,边缘拉应力区域从3mm 减小至2mm 左右,最大剪切应力从边缘转移到金刚石层内部区域,PDC 轴向界面边缘处最大拉应力从744MPa 减小至254MPa ㊂经800ħ热处理后平面界面PDC 可见明显的脱层及聚晶层碎裂现象,而新型非平面界面结构PDC 在800ħ以及900ħ热处理下仍未发生脱层现象,聚晶层也无明显热裂纹,表明新型界面结构PDC 的热稳定性明显提升㊂该研究可为提升PDC 钻头使用寿命和钻进效率提供结构设计借鉴㊂关键词:PDC 钻头;PDC ;残余应力;界面形状;数值模拟;热稳定性中图分类号:TE921㊀文献标识码:A㊀DOI:10.16082/ki.issn.1001-4578.2023.07.011Numerical Simulation Study on the Effect of MatrixInterface Shape on Residual Stress in PDCYang Xiongwen 1㊀Peng Qi 1㊀Feng Xiao 1㊀Liu Yu 1㊀Ke Xiaohua 2㊀Liu Baochang 3㊀Tu Jianbo 3(PC Engineering Technology R&D Company Limited ;2.School of Energy Resources ,China University of Geosciences (Bei-jing );3.College of Construction Engineering ,Jilin University )Abstract :A type of PDC with new interface structure shape was designed to meet the requirements of longservice life and high efficiency for PDC bit in deep and ultra-deep drilling.Numerical simulation research and heattreatment evaluation were conducted on residual stress distribution of conventional planar interface PDC and this type of new interface PDC,respectively.The study results show that compared with planar interface PDC,thecompressive stress at the center of polycrystalline diamond layer surface is reduced from 1645MPa to 1068MPa,the maximum tensile stress at the edge is reduced from 435MPa to 238MPa,the tensile stress area at the edge is reduced from 3mm to about 2mm,and the maximum shear stress moves from the edge to the internal area of thediamond layer;the maximum tensile stress at the edge of the PDC axial interface decreases from 744MPa to 254MPa;after heat treatment at 800ħ,obvious delamination and polycrystalline layer crack are observed in the pla-nar interface PDC,while the new non-planar interface PDC does not undergo delamination under heat treatment at800ħand 900ħ,and there are also no obvious thermal cracks in the polycrystalline layer,indicating that the28 ㊀㊀㊀石㊀油㊀机㊀械CHINA PETROLEUM MACHINERY㊀2023年㊀第51卷㊀第7期∗基金项目:中国石油天然气集团有限公司科学研究与技术开发项目 超硬耐研磨材料与自适应钻头研发 (2020B -4016);中国石油天然气集团有限公司科技基础条件平台建设项目 超硬材料及复合片试验平台建设 (2022ZP16)㊂thermal stability of the new interface structure PDC has been significantly improved.The study results provide structural design references for improving the service life and drilling efficiency of PDC bit. Keywords:PDC bit;PDC;residual stress;interface shape;numerical simulation;thermal stability0㊀引㊀言近年来,我国油气资源供需缺口日益加大,原油对外依存度已超过70%,天然气对外依存度已接近45%[1]㊂随着油气开发的深入,钻探工作已经朝着深井㊁超深井的方向发展㊂作为目前应用最为广泛的钻头,PDC钻头的进尺占油气钻井总进尺比例已经超过了90%[2],但PDC钻头常用于软到中硬岩层的钻进,在深部钻探中仍然存在钻速低㊁寿命短的问题㊂为了满足深部复杂地层对高效长寿命钻头的需求,急需研制综合性能优异的钻头材料㊂在深部坚硬㊁强研磨性地层中,影响金刚石复合片钻头使用性能的主要因素是高接触压力和岩石的强研磨性㊂上述因素将导致PDC钻头的聚晶金刚石层与岩石接触面的摩擦温度过高,使聚晶层强度降低㊁磨损加快,很容易出现脱层㊁热磨损等失效现象,从而导致PDC钻头的使用寿命缩短[3-5]㊂研究还发现[6-7]:导致PDC热失效的一个主要内部因素是残余应力的存在;由于金刚石和硬质合金的热膨胀系数㊁弹性模量差距较大,高温高压烧结后,复合片在冷却过程中很容易在界面处出现较高的残余热应力,导致强度降低㊂特别是在强大的外力或较大的温度变化下,金刚石层很容易从硬质合金层上脱落㊂因此,研究PDC中残余应力的分布规律以及改善残余应力分布的方法,对提升PDC自身的性能很有必要㊂为了研究基体界面形状对PDC残余应力分布的影响,笔者以常规平面界面PDC与新型凸起型界面PDC进行数值模拟热传导㊁残余应力分布规律分析研究,并对2种不同界面的PDC进行热处理,研究界面结构对PDC残余应力及热稳定性的影响㊂1㊀硬质合金基体结构设计平面型PDC在高温高压条件下烧结之后,冷却期间容易在界面处存在较大的残余应力[8]㊂为了保障烧结的PDC性能和质量,降低内部存在的残余应力,美国GE公司的D.M.JOHNSON等[9]开发了一种锯齿形界面硬质合金基体(见图1),可以使烧结的PDC强度有所改善㊂它的原理是通过锯齿形的界面,使PDC齿外缘的聚晶金刚石层(PCD)更厚,同时锯齿形结构还可以分散界面应力,从而降低温度变化或严重冲击时聚晶金刚石复合片开裂或分层的可能性㊂图1㊀锯齿形复合片示意图Fig.1㊀Schematic diagram of sawtooth compact但是硬质合金基体与聚晶金刚石层的材料属性存在着较大差异,所以D.M.JOHNSON等设计的这种尖角形界面更容易造成残余应力的集中,而且由于基体尖锐的形状,也容易受到冲击应力的影响㊂为了避免尖角形界面存在的缺点,本文采用如图2所示的矩形凸起设计,所有矩形凸起布置在直径10mm的内圆中,10~13mm区间内仍采用平面形设计㊂图2㊀硬质合金基体结构示意图Fig.2㊀Schematic diagram of tungsten carbide matrix structure 由于PDC界面承受载荷的能力与应力方向有关,当应力的方向与锯齿或沟槽的方向平行时, PDC承载能力较低;当应力方向与锯齿或沟槽的方向垂直时,其承载能力较高㊂可见本文设计均匀382023年㊀第51卷㊀第7期杨雄文,等:基体界面形状对PDC残余应力数值模拟研究㊀㊀㊀分布的矩形角凸起可以保证无论应力方向是哪个角度,都可以有效地分散应力,显著提高复合片的承载力㊂同时,为了减小由于基体与聚晶金刚石层膨胀系数不一致而产生的残余应力,特别设计矩形角凸起处钴含量为3%~8%,而基体内部的钴含量为15%~16%㊂2㊀PDC 热应力建模采用顺序耦合热应力分析方法,利用有限元分析软件ABAQUS 模拟PDC 高温冷却应力场变化[10]㊂对硬质合金基体三维建模㊂设定基体外径为13mm,在内部直径10mm 范围内均匀分布0.5mm 的凸起;同时,聚晶金刚石层直径为13mm,在内部直径10mm 范围内均匀分布0.5mm 的凹坑,与硬质合金基体模型相匹配,如图3所示㊂图3㊀三维模型示意图Fig.3㊀Schematic diagram of 3D model假设在整个高温高压烧结过程中,合成材料分布均匀㊁无杂质㊁受热均匀㊁未出现塑性变形,忽略PDC 因高温产生的蠕变和微观缺陷㊂同时假设PDC 一直处于弹性状态,材料的重要热力学性能参数如表1所示[9]㊂表1 材料热力学参数㊀㊀假设在烧结过程中,聚晶金刚石层与硬质合金基体一直接触良好,将其设定为2个独立的部件,使用轴对称及点重合将2个部件装配起来㊂设置分析步类型为表面与表面接触,硬质合金基体为主表面,聚晶金刚石层为从表面,接触作用属性为切向无摩擦行为,法向行为中压力过盈为 硬接触 , 瞬态 响应时间长度为600~900s㊂施加边界条件,载荷定义压力5.5~6GPa,同时对装配模型施加表面热流定义为1500~1600ħ,以 0.5 的单元尺寸对装配体进行网格划分,网格类型为四面体,如图4所示㊂图4㊀有限元分析前期准备Fig.4㊀Preliminary preparation of finite element analysis3㊀PDC 热应力模拟分析以相同边界条件对常规平面界面PDC 烧结过程中热应力应变分布进行数值模拟,模拟结果如图5所示㊂由图5可见,聚晶金刚石层表面的残余应力沿径向呈波纹形延伸至边缘,其整体压力相对较大,硬质合金层压力则较小㊂常规平面界面PDC 中心区域及边缘应力应变值较大,因而容易发生边缘开裂和脱层等现象㊂48 ㊀㊀㊀石㊀油㊀机㊀械2023年㊀第51卷㊀第7期图5㊀平面界面PDC 应力应变分布Fig.5㊀Stress-strain distribution of planar interface PDC㊀㊀图6所示为矩形突起界面PDC 瞬态热应力的分析结果㊂从图6可以看出:顺序耦合热应力的变化趋势,20s 时的热应力状态是凸起处最高,内部直径10mm 处有黄色压力环,以及区别不明显的淡绿色压力环;40s 时的热应力状态变化趋势与20s 相类似,同时小部分凸起处压力降低,黄色压力环内径变小;60s 时的热应力状态为大部分凸起处压力降低,黄色压力环内径进一步缩小,直至覆盖最外缘凸起;80s 时的热应力状态与最外缘凸起压力趋于一致,中心凸起压力偏低,黄色压力环的直径基本覆盖外缘凸起㊂图6㊀新型界面结构PDC 顺序热力耦合热应力分布Fig.6㊀Sequential thermodynamic coupled thermal-stress distribution of new interface structure PDC㊀㊀由高温冷却热应力模拟结果(见图7a 和图7b)可以看出,中心凸起处残余应力低,凸起之间的区域和PDC 外边缘应力分布相类似,并形成环状梯度变化㊂这是因为PDC 烧结过程中,由于靠近边缘的金刚石粉末受到压制作用,以及难熔金属杯内壁的摩擦作用,受力相对中间凸起区域较大,而边缘的粉末综合受力被限制向周围区域扩散,表现为缓慢向中心区域流动,所以从边缘到中心等效应力分布呈现逐渐减小的类似梯度分布㊂界面处应力分布如图7c 和图7d 所示,烧结界面处的应力明显大于上㊁下表面的应力,聚晶层金刚石表面至界面处应力先减小后增大,在界面处表现为最大㊂而由界面处至硬质合金处应力依次减小,直至接近PDC 下表面处又表现为增大的趋势㊂58 2023年㊀第51卷㊀第7期杨雄文,等:基体界面形状对PDC 残余应力数值模拟研究㊀㊀㊀图7㊀新型界面结构PDC 高温冷却热应力场Fig.7㊀High-temperature cooling thermal-stress field of new interface structure PDC㊀㊀为了便于对比常规PDC 以及新型界面结构PDC 的残余应力,在聚晶金刚石层表面沿径向每隔1mm 选取7个点读取应力数据㊂PDC 上数据采集点和位置如图8所示㊂图8㊀PDC 上数据采集点的位置示意图Fig.8㊀Schematic diagram for the location ofdata collection points on PDC㊀㊀根据采集点所得数据绘制的新型界面结构PDC 的应力值,如图9所示㊂由图9可知,PDC 聚晶金刚石层从中心沿径向由压应力区逐渐过渡到拉应力区,沿轴向从上到下也是同样的趋势㊂由于新型界面结构PDC 中心凸起的缘故,压应力区域较大且明显,而聚晶金刚石层中残余压应力的存在可以抑制裂纹的产生和扩展,使聚晶金刚石层与硬质合金结合更为牢固㊂结果表明,与相同边缘金刚石层厚度的平面界面PDC 相比,聚晶金刚石层表面中心的压应力从1645MPa 减小到1068MPa,边缘部分的最大拉应力从435MPa 减小到238MPa,边缘拉应力区域从3mm 减至2mm 左右,最大剪切应力处从边缘移动到聚晶金刚石层内部区域㊂PDC 轴向界面边缘处最大拉应力由744MPa减小至254MPa㊂图9㊀2种不同界面结构采集点残余应力Fig.9㊀Residual stress at data collection points of two different interface structures68 ㊀㊀㊀石㊀油㊀机㊀械2023年㊀第51卷㊀第7期㊀㊀PDC在合成和使用过程中,金刚石层边缘附近径向拉伸应力和轴向拉伸应力的共同作用是聚晶层边缘裂纹和界面裂纹产生的重要原因㊂因此,降低聚晶金刚石层的拉应力以及减少拉应力区域范围一定程度上会提高PDC 的力学性能㊂另外,通过对平面界面PDC 进行分析可以发现,界面间的最大剪切应力也位于界面边缘,这种剪切应力是聚晶金刚石层脱落的主要原因㊂而新型界面结构的设计使最大剪应力从界面边缘移动到金刚石层内部,从而大大降低了金刚石脱层的可能性㊂为了宏观对比耐热性能,笔者还利用马弗炉分别对2种界面结构的PDC 进行退火处理㊂加热环境为空气环境,升温速率设置为20ħ/min,热处理温度为800和900ħ,达到预定温度后保温30min,观察界面及表面形貌㊂2种界面结构PDC 经过热处理后的形貌如图10~图12所示㊂图10㊀常规平面界面PDC 800ħ热处理Fig.10㊀Heat treatment of conventional planar interface PDC at 800ħ图11㊀新型界面结构PDC 800ħ热处理Fig.11㊀Heat treatment of new interface structure PDC at 800ħ图12㊀新型界面结构PDC 900ħ热处理Fig.12㊀Heat treatment of new interface structure PDC at 900ħ㊀㊀对比图10与图11可以看出,常规平面界面PDC 经800ħ热处理后,出现表面龟裂及碎裂现象,聚晶金刚石层与硬质合金基体出现分层㊂同等热处理条件下,新型界面结构PDC 经800ħ热处理后几乎没有发生变化,表面无损伤,界面无分层现象㊂新型界面结构PDC 经900ħ热处理后,仍未发生分层现象,但由于聚晶金刚石层与硬质合金基体的热膨胀系数差异,硬质合金基体的热膨胀较明显(见图12)㊂4㊀结㊀论(1)本文设计了一种新型硬质合金基体界面结构,在基体上均匀布置一些矩形凸起,与平面界面相比,凸起结构可以分散冲击应力,不规则的界面结构还可以通过增加聚晶金刚石层与硬质合金基体之间的接触面积来增加界面机械结合力以及拉伸和剪切强度㊂通过ABAQUS 数值模拟验证了这种新型界面结构对残余应力分布的影响,并通过热处78 2023年㊀第51卷㊀第7期杨雄文,等:基体界面形状对PDC 残余应力数值模拟研究㊀㊀㊀理试验对比了新型界面结构PDC与常规平面界面PDC的耐热性能㊂(2)数值模拟结果表明,新型界面结构可以显著减少烧结后PDC内部的残余应力,尤其是聚晶金刚石层表面的拉应力,能减少其表面脱层的可能性㊂热处理试验结果也印证了这一点,新型界面结构PDC经相同温度热处理后,聚晶金刚石层几乎未出现裂纹,也未发生脱层现象㊂表明此种新型界面结构可以有效改善PDC内部的热应力分布,提高PDC的抗热冲击性能㊂(3)根据PDC烧结过程中的热力学规律,优化设计新的基体界面形状,对其应力情况进行计算,并与本文的界面结构相应的残余应力分布进行比较,可为将来进一步改善烧结后的残余应力分布,最大幅度地提高PDC的成品率和耐磨性㊁抗冲击韧度等综合性能,为延长PDC钻头的使用寿命和提高钻进效率提供结构设计借鉴㊂参㊀考㊀文㊀献[1]㊀田倩茹.我国能源对外依存度现状分析及对策研究[J].行政事业资产与财务,2020(12):33-34.TIAN Q R.Current situation analysis and countermeas-ure research of China s energy external dependency[J].Assets and Finances in Administration and Institu-tion,2020(12):33-34.[2]㊀左汝强.国际油气井钻头进展概述(三):PDC钻头发展进程及当今态势(上)[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2016,43(3):1-8.ZUO R Q.International advancement of drilling bits foroil and gas well(3):PDC bits progress and presenttrend(Ⅰ)[J].Exploration Engineering(Rock&Soil Drilling and Tunneling),2016,43(3):1-8.[3]㊀李锁智.扩大PDC钻头适应岩层范围的技术措施[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2002(6):20-21.LI S Z.Technical measures to expand application rangeof PDC bit[J].Exploration 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2021江苏省专技人员继续教育公需课专业技术人员创新能力建设(2021)题库
专业技术人员创新能力建设（2021）得分：100 分满分：100 分及格：60 分用时：0:27:31单选题1. 疫情之后各个国家的贸易都呈现出（）态势。
(1分)A. 全球化B. 单边化C. 区域化D. 竞争化答案解析用户答案：C正确答案：C2. “一带一路”里的“一带”指的是（）。
(1分)A. 丝绸之路经济带B. 沿海经济带C. 沿江经济带D. 西部经济带答案解析用户答案：A正确答案：A3. 必须坚持（）是第一动力，在全球科技革命和产业变革中赢得主动权。
(1分)A. 发展B. 开拓C. 改革D. 创新答案解析用户答案：D正确答案：D4. 每个创新型国家都有自己的特色发展之路，值得学习借鉴。
其中韩国是（）。
(1分)A. 大国自主创新典型B. 小国自主创新典型C. 学习转化典型D. 引进利用典型答案解析用户答案：D正确答案：D5. 2018年，我国科学论文总量占全球论文产出总量，已上升到（）。
(1分)A. 15.9%B. 16.9%C. 18.9%D. 0.209答案解析用户答案：D正确答案：D6. （）年之前，我国要基本建成现代化的经济体系。
(1分)A. 2025B. 2030C. 2035D. 2040答案解析用户答案：C正确答案：C7. 目前约（）的诺贝尔奖基本上来自于应用基础科学研究为主的方向。
(1分)A. 10%B. 20%C. 40%D. 0.6答案解析用户答案：C正确答案：C8. （）拉开了以相对论和量子力学为标志的第二次科学革命序幕。
(1分)A. 牛顿B. 亚里士多德C. 爱因斯坦D. 高斯答案解析用户答案：C正确答案：C9. 针对老年人来说，智能化服务其实在某种意义上是一种（）服务。
(1分)A. 高科技B. 创新型C. 低端化D. 傻瓜式答案解析用户答案：D正确答案：D10. 处理器的性能每隔两年翻一倍，这是（）的核心内容。
(1分)A. 摩尔定律B. 梅特卡夫定律C. 吉尔德定律D. 以上都不是答案解析用户答案：A正确答案：A11. 下面不属于我国推动大数据发展和应用在未来实现的目标是(1分)A. 打造精准治理、多方协作的社会治理新模式B. 建立运行平稳、安全高效的经济运行新机制C. 构建以人为本、惠及全民的民生服务新体系D. 培育高端智能、新兴繁荣的产业发展生态链答案解析用户答案：D正确答案：D12. 我国应建立国家大数据发展和应用统筹协调机制，推动形成( )的工作格局。
美国能源部未来工业材料研究进展
美国能源部未来工业材料研究进展作者：马廷灿冯瑞华姜山黄可未来工业材料（IMF）研究计划是由美国能源部能效与可再生能源办公室领导的一个全国性的研究计划，致力于研究、设计、开发、制造和测试新型与改良材料，同时积极探索对现有材料的更为有效的利用，提升工业生产和制造过程的能源效率，满足铝、玻璃、钢铁、金属铸造、化学制品、石油、林产业、农业和采矿等美国未来九大工业的需求。
本文对这一研究计划进行了介绍，并重点总结了其2006年完成的一些项目。
美国能源部未来工业材料研究计划未来工业材料（Industrial Materials for the Future，IMF）研究计划是美国能源部能效与可再生能源办公室（EERE）的工业技术计划（Industrial Technologies Program，ITP）的一项子计划，于2000年由美国能源部工业技术办公室（DOE’s Office of Industrial Technologies，OIT）的“先进工业材料（Advanced Industrial Materials，AIM）”和“连续纤维陶瓷复合材料（Continuous Fiber Ceramic Composites，CFCC）”两个计划合并而成。
IMF的使命是引领全国的工作，研究、设计、开发、制造和测试新型和改良材料，同时积极探索对现有材料的更为有效的利用，提升工业生产和制造过程的能源效率，满足未来美国工业对更强、更轻且抗高温疲劳、抗腐蚀、抗磨损等性能更加优良的材料的需求。
IMF重点关注以下四个领域并优先开展相关研究：（1）抗衰退材料（材料开发与生产、涂层与表面改善、耐火材料）；（2）热物理学数据库与模型；（3）分离材料；（4）工程应用材料。
根据委托兰德公司（RAND）进行的一项独立审查，IMF确定了针对铝、玻璃、钢铁等9种未来工业的优先研究方向，如表1所示。
2004年是IMF开始取得重大进展的第一年，开展的课题多达近30项，结题10项。
山东大学国家胶体材料工程技术研究中心产业化项目简介
山东大学国家胶体材料工程技术研究中心产业化项目简介项目-1 氧化铝纤维及制品制备技术1. 项目背景氧化铝纤维是一种主要成分为氧化铝的多晶无机纤维，是当今国内外最新型的超轻质高温绝热材料之一，我国当前在高温领域使用的氧化铝纤维产品大多从国外进口，主要来源于开展氧化铝纤维研发较为领先的英、日、美等国家，如英国的ICI，日本的伊索莱特、三菱，美国的3M公司等。
这些国家对我国采取技术封锁、产品垄断的策略，进口产品价格一般较高，用于航空、航天、军事等领域的特殊纤维材料则坚决禁止销售。
因此，解决氧化铝纤维的自主研发与生产问题，不仅仅是可获得较高的经济价值，同时也可解决国内关键隔热材料受到国外限制的问题，对于提高我国在军事、航天等尖端领域及工业领域的隔热材料技术水平具有重要意义。
2. 市场分析2.1产品应用领域氧化铝短纤维耐高温性能突出，主要用作绝热耐火材料，在冶金炉、陶瓷烧结炉或其它高温炉中用做护身衬里的隔热材料。
由于其密度小。
绝热性好、热容量小，不仅可减轻炉体质量，而且可提高控温精度、节能效果显著。
氧化铝纤维可与树脂、金属或陶瓷进行复合制备高性能复合材料，在航空、航天、军工及高科技领域应用广泛。
氧化铝纤维耐化学腐蚀性能良好，可用于环保和再循环技术领域，如焚烧电子废料的设备，历经多年运转，氧化铝纤维仍显示出优良的抗炉内各种有害物的腐蚀性能，可用于汽车废气处理设备的陶瓷整体衬，其特点是结构稳定。
氧化铝纤维可用于铝合金适塞，优点是温度上升时膨胀较小，比纯合金的膨胀系数减少约25%，使活塞和汽缸之间吻合好，可节省燃料。
由于氧化铝纤维与金属基体的浸润性良好，界面反应较小，其复合材料的力学性能、耐磨性、硬度均有提高。
氧化铝纤维增强的金属基复合材料已在汽车活塞槽部件和旋转气体压缩机叶片中得到应用，在汽车相关行业的应用可降低汽车尾气的排放，从而促进环境保护工作的推进。
2.2市场需求及供应⑴市场需求隔热材料市场应用广泛，且用量较大，目前国内每年使用陶瓷纤维板制品超过70万吨，其中适合氧化铝陶瓷纤维板的市场份额约占15%，每年达到12.5万吨，国外市场高端隔热材料所占比例更是高达25~30%，如果我国达到国外的使用水平，市场份额将达18万吨；同时由于国家产业政策的支持及产业的拉动、新应用领域的拓展，氧化铝纤维的市场需求量呈现~20%的年增长率。
2020年度无机非金属学科分类评审改革措施及基金项目受理情况分析
图 1 2020 年申请人年龄分布
12
14
济南大学
11
15
北京航空航天大学
10
16
陕西科技大学
10
17
中南大学
10
18
中山大学
10
19
北京理工大学
9
20
福州大学
9
21
合肥工业大学
9
22
深圳大学
9
23
四川大学
9
24
北京科技大学
8
25
东华大学
8
26
江苏大学
8
27
南京理工大学
8
28
中国科学技术大学
8
29
中国科学院金属研究所
8
30
中国科学院宁波材料技术与工程研究所
表 3 2020 年申请代码及研究领域分布情况
申请代码及研究领域
申请数
E0201 人工晶体与玻璃材料
207
E0202 无机非金属基础材料
247
功
E0206 功能陶瓷
能
E0207 无机非金属半导体与信息功能材料
材
料
E0208 无机非金属能量转换与存储材料
类
E0209 无机非金属类高温超导与磁性材料
301 555 1 179 92
2020 年度 E02 申请单位共计 610 家，比 2019 年 度增加 10 家，增幅 1.7%。表 2 列举了申请项目数
中国及部分省市超高分子量聚乙烯纤维行业相关政策增加聚氨酯等材料品种规格
中国及部分省市超高分子量聚乙烯纤维行业相关政策增加聚氨酯等材料品种规格
超高分子量聚乙烯纤维，又称高强高模聚乙烯纤维，是目前世界上比强度和比模量最高的纤维，由于其具有众多的优异特性，在高性能纤维市场上，包括从海上油田的系泊绳到高性能轻质复合材料方面均显示出极大的优势，在现代化战争和航空、航天、海域防御装备等领域发挥着举足轻重的作用。
国家层面超高分子量聚乙烯纤维行业相关政策
近些年，为了促进超高分子量聚乙烯纤维行业发展，中国陆续发布了许多政策，如2022年2月工业和信息化部等部门联合发布的关于“十四五”推动石化化工行业高质量发展的指导意见实施“三品”行动，提升化工产品供给质量。
围绕新一代信息技术、生物技术、新能源、高端装备等战略性新兴产业，增加有机氟硅、聚氨酯、聚酰胺等材料品种规格，加快发展高端聚烯烃、电子化学品、工业特种气体、高性能橡塑材料、高性能纤维、生物基材料、专用润滑油脂等产品。
地方层面超高分子量聚乙烯纤维行业政策
显示，为了响应国家号召，各省市积极推动超高分子量聚乙烯纤维行业发展，如2021年9月发布的黑龙江省中长期科学
和技术发展规划(2021—2035年）中规划：开展高性能碳纤维、高性能热塑性树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、智能复合材料、低成本复合材料、生物基复合材料等制备技术的研究与应用。