网络传输介质

2024-07-06

网络传输介质（精选11篇）

网络传输介质篇1

摘要：一个网络的可靠性其实就是它的传输介质的可靠性、传输介质在任何网络中都是重要的部件。网络传输介质是连接网络上各个节点的物理通道。

关键词：网络,传输,介质

传输介质是网络中连接各个通信处理设备的物理媒体, 是构成信道的主要部分, 是网络通信的物质基础之一深入的了解网络传输介质的构成, 对于我们的工作是很必要的。

1 铜介质

铜是做信号线统的良好材料。几乎绝大部分的线缆都是以铜为原料来制造的.原因在于铜有几个很重要的特性, 如以下方面:

导电性:铜是良好的导体, 对电流的导电能力很强, 同时, 铜也是热的良导体。

抗腐蚀性:铜的氧化较之其他金属要慢得多, 因此铜不易生锈、不易被腐蚀。

韧性:钢可以被拉得又细又长而不被折断, 良好的韧性也是做线缆的决定性因素。

可塑件:铜的可塑性很强, 在冷热状态下部可以被塑造。

1.1 双绞线

双绞线是计算机网络中最常用的一种传输介质。双绞线由两根具有绝缘保护层的22-26号绝缘铜导线相互缠绕而成。把两根绝缘的铜导线技一定密度互相绞在一起可降低信号干扰的程度, 每一组导线在传输中辐射的电波会相互抵消, 以此降低电波对外界的干扰。把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中便成了双绞线电缆。在双绞线电缆内, 不同线对有不同的扭绞长度, 一般地说, 扭绞长度在38.1-14cm内并按逆时针方向扭纹, 相邻线对的钮绞长度在12.7cm以上。与其他传输介质相比, 双绞线在传输距离、信道宽度和数据传输速度等方面均受到一定限制, 但价格较为低廉。目前, 双续线可分为屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线。

屏蔽双绞线。屏蔽双绞线是由8根不同颜色的线缆分成4对绞合在一起, 并与RJ45水晶头连接组成的。屏蔽双绞线在双绞线与外层绝缘封套之间有一个金属屏蔽层。屏蔽层可减少辐射, 防止信息被窃听.也可阻止外部电磁干扰的进入, 使屏蔽双绞线比同类的非屏蔽双纹线具有更高的传输速率。

非屏蔽双绞线, 非屏蔽双绞线直径小。不须接地, 因而易于安装。由于其直径小.所以在给定的空间内其安装数量较之其他种类的铜制制线缆要多得多。

非屏蔽双绞线是最便宜的一种网络介质。与其他铜制线缆一杆, 支付各种数据传输速率。但非屏蔽双绞线也有一些缺点, 比如相比其他网络介质。非屏蔽双绞线对电子噪声和干扰更为敏感, 最大传输距离小于同轴电缆和光纤电缆。

1.2 同轴电缆

同轴电缆是局域网中最常见的传输介质之一。它是由相互绝缘的同轴心导体构成的电缆:内导体为铜线, 外导体为铜管或铜网。圆筒式的外导体套在内导体外面, 两个导体间用绝缘材料互相隔离, 外层导体和中心铂芯线的圆心在同一个轴心上, 同轴电缆因此而得名。同轴电缆之所以设计成这样, 是为了将电磁场封闭在内外导体之间, 减少辐射损耗, 防止外界电磁波干扰信号的传输。常用于传送多路电话和电视。

同轴电缆的组成。同轴电缆主要由四部分组成, 包括有铜导线、塑料绝缘层、编织饲屏蔽层、外套。同轴电缆以一根硬的铜线为中心, 中心铜线又用一层柔韧的塑料绝缘体包裹.测抖绝缘体外面又有一居铜编织物或分届箔片包裹着, 这层顿纺织物或金属箔片相当十同韧电缆的第二根导线、最外面的是电缆的外套。同韧电缆用的接头叫做间制电缆接插头。

同轴电缆的分类。同轴电缆按直径大小可分为:细同轴电缆和粗同轴电缆。

(1) 细同轴电缆。细同轴电缆的直径为0.35m最大传输距离为185m。使用时与50Ω终端电阻BNC接头与网卡相连.线材价格和连接头成本都比较便宜, 而且不须要购置集线器等设备.十分适合架设终端设备较为集中的小型以太网络。细同轴电缆的阻抗是50Ω。

(2) 粗同轴电缆。粗同轴电缆的直径为1.27m、.最大传输距离可达到100m。由于直径相当粗.因此它的弹件较差, 不适合架设在室内狭窄的环境内。粗同轴电缆连接头的制作方式相对细同轴电缆要复杂许多, 并不能直接与计算机连接, 它需要通过一个转接器转成AUI接头.然后再接到计算机上。由于粗同轴电缆的强度较强.最大传输距离也比细同轴电缆长, 因此粗同轴电缆的主要用途是扮演网络主干的角色, 用来连接若干个由细同轴电缆所结成的网络。粗同轴电缆的阻抗是75Ω。

同轴电缆曾经广泛应用于局域网, 它的主要优点如下与双绞线相比。它在长距离数据传输时所需要的中继器更少。它比非屏蔽双纸线较贵.但比光缆便宜。然而同轴电缆要求外导体层妥善接地.这加大了安装难度。正因为如此.虽然它有独特的优点, 现在也不再被广泛应用于以太网。

2 光介质

目前, 计算机网络中应用到的光介质是光纤。光纤是光导纤维的简写.是一种利用光在玻璃或塑料制造的纤维中的全反射原理制成的光传导工具。

2.1 光缆结构

光纤一般都是使用石英玻璃制成, 横截面积非常小, 利用内部全反射原理来传导光束。光纤在使用前必须由几层保护结构包覆包覆后的缆线即被称为"光缆"。光缆 (optical fiber cable) 由光导纤维纤芯 (光纤核心) 、玻璃网层 (内部敷层) 和坚强的外壳组成 (外部保护层) 。

2.2 光纤分类

目前有两种光纤:单模光纤和多模光纤 (模即Mode, 这里指入射角) 。单模光纤的纤芯直径很小, 约为8~10μm, 在给定的工作波长上只能以单一模式传输, 传输频带宽, 传输容量大, 距离远, 一般由激光作光源, 多用于远程通信。多模光纤是在给定的工作波长上, 能以多个模式同时传输的光纤, 一般由二极管发光, 多用于网络布线系统。与单模光纤相比, 多模光纤的传输性能较差。

2.3 光纤传输

光纤的数据传输:由光发送机产生光束, 将电信号转变为光信号, 再把光信号导入光纤, 在光纤的另一端由光接收机接收光纤上传输来的光信号, 并将它转变成电信号, 经解码后再处理。光纤的传输距离远、传输速度快, 是局域网中传输介质的姣姣者。不过光纤的安装和连接需由专业技术人员完成。

光纤中传输的是光束, 由于光束不受外界电磁干扰与影响, 而且本身也不向外辐射信号, 加上提供极宽的频带且功率损耗小, 所以光纤具有传输距离长 (多模光纤有2公里以上, 单模光纤则有上百公里, 如我们熟知的海底通讯光缆) 、传输率高 (可达数千Mbps) 、保密性强 (不会受到电子监听) 等优点, 适用于高速局域网, 远距离的信息传输以及主干网连接。但同时光纤传输也存在一些缺点:机械强度低, 切断和连接中的技术要求较高, 分路, 成本高等。

3 无线介质

无线传输是采用无线频段、红外线、激光等进行传输。无线传输不受固定位置的限制, 可以全方位实现三维立体通信和移动通信。

目前的无线传输还存在不少的缺陷, 主要表现为:传输的速率低, 数据通信传输串在19.2Kbps-6.7Mbps之间:安全性不高, 任何拥有合适无线接收设备的人都可以窃取别人的通信数据;可靠性低, 容易受天气变化的影响和电磁干扰。

结束语

传输介质的性能特点对传输速率、成本、抗干扰能力、通信的距离、可连接的网络节点数目和数据传输的可靠性。均有很大影响, 因此, 必须根据不同的通信要求, 合理的选择传输介质。

参考文献

[1]李飞.计算机网络应用基础, 2006.

[2]张云鹏.计算机系统导论, 2009.

[3]李海敏.计算机信息技术基础, 2007.

网络传输介质篇2

1、双绞线：

物理特性：双绞线由按规则螺旋结构排列的2根或4根绝缘线组成。一对线可以作为一条通信电路，各个线对螺旋排列的目的是使各线对之

间的电磁干扰最小。

传输特性：双绞线最普遍的应用是语音信号的模拟传输。使用双绞线通过调制解调器传输模拟数据信号时，数据传输速率目前单向可达

56kb／s，双向达33.6kb／s，24条音频通道总的数据传输速率可达230kb／s。使用双绞线发送数字数据信号，一般总的数据传输速率可达 2Mb／s。连通性：双绞线可用于点对点连接，也可用于多点连接。

地理范围：双绞线用于远程中继线时，最大距离可达15公里；用于10 Mb/s局域网时，与集线器的距离最大为100米。

抗干扰性：在低频传输时，其抗干扰能力相当于同轴电缆。在 10---100kHz时，其抗干扰能力低于同轴电缆。

价格：双绞线的价格低于其他传输介质，并且安装、维护方便。

2、同轴电缆：

物理特性：同轴电缆也由两根导体组成，有粗细之分，它由套置单根内导体的空心圆柱体构成。内导体是实芯或者是绞的；外导体是整体的或纺织的。内导体用规则间距的绝缘环或硬的电媒体材料来固定，外导体用护套或屏蔽物包着。

传输特性：50欧姆专用于数字传输，一般使用曼彻斯特编码，数据速率可达2Mb／s。CATV电缆可用于模拟和数字信号。对模拟信号，高达

300--400MHz的频率是可能的。对数字信号，已能达到50Mb／s。

连通性：同轴电缆可用于点对点连接，也可用于多点连接。

地理范围：典型基带电缆的最大距离限于数公里，而宽带网络则可以延伸到数十公里的范围。

抗干扰性：同轴电缆的结构使得它的抗干扰能力较强，同轴电缆的抗干扰性取决于应用和实现。一般，对较高频率来说，它由于双绞线的抗干扰性。

价格：安装质量好的同轴电缆的成本介于双绞线和光纤之间、维护方便。

3、光纤：

物理特性：光学纤维是一种直径细(2---125微米)的柔软、能传导光波的介质，能够传导光波的媒体。各种玻璃和塑料可用来制造光学纤维。光缆具有圆柱形的形状，由三个同心部分组成：纤芯、包层、护套。

传输特性：光纤利用全内反射来传输经信号编码的光束。分多模和单模方式，多模的带宽为200MHz---3GHz/km；单模的带宽为 3GHz--

50GHz/km。

连通性：光纤最普通的使用是在点到点的链路上。

地理范围：光纤信号衰减极小，它可以在6---8公里的距离内不使用中继器实现高速率数据传输。

抗干扰性：不受电磁干扰和噪声扰性的影响。

领悟介质洞悉反应篇3

一、无机反应中的介质

1.离子反应中的介质

【例1】下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（）。

①滴入甲基橙显黄色的溶液中：Na+、NO-3、Cl-、AlO-2、OH-

②pH=11的溶液中：CO2-3、Na+、AlO-2、NO-3

③加入Al能放出H2的溶液中：Cl-、HCO-3、NO-3、NH+4

④在由水电离出的c（OH-）=10-13mol·L-1的溶液中：Na+、Ba2+、Cl-、I-

⑤能使pH试纸变蓝色的溶液中：Na+、C1-、S2-、ClO-

⑥酸性溶液中：Fe2+、Al3+、NO-3、I-、Cl-

⑦加入苯酚显紫色的溶液中：NH+4、K+、Cl-、S2-

⑧在pH=0的溶液中：K+、Fe2+、C1-、NO-3

A.②③⑤⑦B.②④⑤

C.①②④⑤D.④⑤⑥⑧

解析：选B。①中甲基橙显黄色，其pH>4.4，酸、碱、中性都有可能，在酸性中AlO-2、OH-与H+反应不能大量共存。③加入Al能放出H2的溶液可能显强酸性和强碱性，HCO-3在强酸和强碱中都不能大量存在，NH+4在强碱中也不能大量存在。④c（OH-）水=10-13mol·L-1的溶液其pH为13或1，四种离子可以共存。⑤pH试纸显蓝色的溶液为碱性溶液，无论在酸性还是碱性环境下ClO-都有强氧化性，能氧化S2-。⑥酸性溶液中NO-3能氧化I-。⑦加入苯酚显紫色的溶液为酸性溶液，且2Fe3++S2-=2Fe2++S↓。⑧pH=0的溶液为强酸性溶液，3Fe2++NO-3+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O。

2.离子方程式中的介质

【例2】写出下列反应的离子方程式：

（1）硫酸亚铁溶液中加入硫酸酸化的H2O2溶液；

（2）在强碱性溶液中次氯酸钠与Fe（OH）3反应生成易溶于水的Na2FeO4；

（3）在足量烧碱溶液中水解；

（4）FeSO4溶液久置呈黄色；

（5）少量的SO2通入苯酚钠溶液中。

解析：（1）很多同学忽略了硫酸酸化这个条件，而错写为：6Fe2++3H2O2=2Fe（OH）3↓+4Fe3+，正确的写法是：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O。

（2）因为溶液呈碱性，故：3ClO-+4OH-+2Fe（OH）3=2FeO2-4+3Cl-+5H2O，不能写成：3ClO-+2Fe（OH）3=2FeO2-4+3Cl-+H2O+4H+。

（3）学生很容易忽略“足量”二字，错写为：+OH-△+CH3COO-+H2O。故方程式应写为：+3OH-△+CH3COO-+2H2O。

（4）呈黄色的原因为Fe2+被氧化成Fe3+，但FeSO4溶液为酸性溶液（水解呈酸性，配制时要加入少量的稀硫酸），反应为4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O。

（5）如果不注意介质酸性强弱顺序很容易写成：C6H5O-+SO2+H2O→C6H5OH+HSO-3；但由于HSO-3的酸性大于苯酚，所以正确的写法是：2C6H5O-+SO2+H2O→2C6H5OH+SO2-3。

3.无机工艺流程图中的介质

【例3】制取纯净CuCl2·2H2O的生产过程是（）。

（1）将粗CuO（含少量铁）溶解在足量的稀盐酸里，加热、过滤，得到CuCl2（含FeCl2）的溶液，经测定，溶液的 pH为3。

（2）对（1）的溶液按下列步骤进行提纯：

已知：①可做氧化剂的物质有（A）KMnO4、（B）K2Cr2O7、（C）H2O2、（D）NaClO；

②Cu2+、Fe2+在pH值为4～5时不水解，而Fe3+却几乎全部水解。试回答：

（1）加入的氧化剂X是（答编号）；加入X的作用是；反应的离子方程式是。

（2）物质Y是；沉淀Z是。加入Y能形成沉淀Z的原因是。

解析：将介质的pH调为4～5即可将Fe3+完全转化为Fe（OH）3除去，但无法将Cu2+与Fe2+分离，所以应先将Fe2+完全氧化成Fe3+，然后再调节介质的pH。

答案：（1）C；把Fe2+氧化成Fe3+；2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。（2）CuO或Cu（OH）2或CuCO3或Cu2（OH）2CO3等；Fe（OH）3；CuO与H+反应，使溶液的pH升高，促进了Fe3+的水解，当pH为4～5时，Fe3+几乎完全水解生成Fe（OH）3。

二、电化学反应中的介质

1.原电池中电极反应的介质

燃料电池：（1）电极：惰性电极。（2）燃料包含H2、烃如CH4、醇如C2H5OH等。（3）电解质包含：①酸性电解质溶液，如H2SO4溶液；②碱性电解质溶液，如KOH溶液；③熔融氧化物，如Y2O3；④熔融碳酸盐，如K2CO3等。

【例4】以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写方法。

（1）酸性条件

燃料电池总反应：CH4+2O2=CO2+2H2O①endprint

燃料电池正极反应：O2+4H++4e-=2H2O②

①-②×2得燃料电池负极反应：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+。

（2）碱性条件

燃料电池总反应：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O①；

燃料电池正极反应：O2+2H2O+4e-=4OH-②

①-②×2得燃料电池负极反应：CH4+10OH--8e-=CO2-3+7H2O。

（3）固体电解质（高温下能传导O2-）

燃料电池总反应：CH4+2O2=CO2+2H2O①

燃料电池正极反应：O2+4e-=2O2-②

①-②×2得燃料电池负极反应：CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O。

（4）熔融碳酸盐（如熔融K2CO3）环境下

电池总反应：CH4+2O2=CO2+2H2O；正极电极反应式：O2+2CO2+4e-=2CO2-3；电池总反应-正极电极反应式得负极反应式：CH4+4CO2-3-8e-=5CO2+2H2O。

2.电解池中电极反应的介质

【例5】实验室制O2需要的催化剂可由石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液得到，其电解时的阳极反应式为：。

解析：介质呈酸性，故阳极反应式为：Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+。不能写成：Mn2++4OH--2e-=MnO2+2H2O，更不能写成：4OH--4e-=2H2O+O2↑。

3.可充电电池的电极反应的介质

【例6】（2005·江苏）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池可长时间保持稳定的放电电压。3Zn+2K2FeO4+8H2O放电1充电3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH，下列叙述不正确的是（）。

A.放电时负极反应为：Zn-2e-+2OH-=Zn（OH）2

B.充电时阳极反应为：Fe（OH）3-3e-+5OH-=FeO2-4+4H2O

C.放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化

D.放电时正极附近溶液的碱性增强

解析：选C。放电作用是原电池的功能，其总反应式为：3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH，其负极反应为：Zn-2e-+2OH-=Zn（OH）2，正极反应为：FeO2-4+4H2O+3e-=Fe（OH）3+5OH-，A正确。充电就是发生电解池反应，其总反应式为：3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH=3Zn+2K2FeO4+8H2O，其阳极反应为：Fe（OH）3+5OH--3e-=FeO2-4+4H2O，B正确。放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被还原为Fe（OH）3，而不是被氧化，C错误。根据正极反应式FeO2-4+4H2O+3e-=Fe（OH）3+5OH-可知，放电时正极附近溶液的碱性增强。

三、有机反应和有机工艺流程图中的介质

【例7】请设计合理方案从合成（用反应流程图表示，并注明反应条件）。提示：R-CH=CH2HBr1过氧化物R-CH2-CH2-Br。

示例：乙醇合成乙烯的反应流程图可表示为：

CH3CH2OH浓硫酸1170℃CH2=CH2高温高压1催化剂CH2-CH2]n

解析：此题是2006年江苏高考化学试题第23题第（4）小题，学生主要出错在介质问题上，该题在合成中反复涉及酸碱性介质。第一步碱性介质中羧酸应转化为羧酸钠，第二步酸性介质中将羧酸钠转化为羧酸，第三步碱性介质中羧酸又转化为羧酸钠，最后在浓硫酸作用下将羧酸钠转化为羧酸，同时发生分子内酯化。正确的工艺流程图如下：

很多化学反应是在一定的介质中进行的，不同介质下的化学反应有可能大相径庭。所以，教师和学生在分析化学反应、工艺流程图和做化学实验时要特别重视条件对反应的多方面的影响，避免不必要的失误。

链接练习：

1.下列各组离子在水溶液中能大量共存的是（）。

A.Na+、Ba2+、H+、S2-、ClO-

B.H+、S2-、SO2-3、K+、NO-3

C.H+、Fe2+、Cl-、NO-3、I-

D.Na+、S2-、SO2-3、OH-、NO-3

2.写出下列反应的离子方程式：

（1）S与NaOH溶液共热发生的歧化反应。

（2）CH4可以用于设计燃料电池，一种甲烷燃料电池的工作原理如右图所示，负极的电极反应式为：。

（3）镁与稀硝酸反应，硝酸的还原产物中N元素为-3价。

（4）Na2FeO2与新制氯水反应。

（5）Cl2将Fe（OH）3在KOH溶液中氧化为易溶于水的K2FeO4。

3.在铝表面着色，先用电解法使铝表面附上一层氧化铝。方法是将铝件作阳极，铁作阴极，碳酸氢钠作电解液，进行电解。其原理是，通电后在铝件与电解液的接触面上逐渐形成氢氧化铝薄膜，薄膜的某些部件存在着小孔，电流从小孔通过并产生热量使氢氧化铝分解，从而在铝件表面形成一层较厚的氧化膜。试回答：

（1）铝件与电解液的接触面上逐渐形成氢氧化铝薄膜的电极反应式为：。

（2）电解过程中，必须使电解液酸碱性保持相对稳定（不能太大，也不能太小）的原因是：。

（3）电解液碳酸氢钠溶液会缓解阴极区溶液碱性增强，能说明这一原理的离子方程式为：。

链接练习答案：

1.D。

2.（1）3S+6OH-2S2-+SO2-3+3H2O；（2）CH4-8e-+3H2O+9CO2-3=10HCO-3；

（3）4Mg+10H++NO-3=4Mg2++NH+4+3H2O；（4）2FeO22-+Cl2+8H+=2Fe3++2Cl-+4H2O；

（5）10OH-+3Cl2+2Fe（OH）3=2FeO2-4+6Cl-+8H2O；

3.（1）Al-3e-=Al3+，Al3++3HCO-3=Al（OH）3↓+3SO2↑或Al-3e-+3HCO-3=Al（OH）3↓+3SO2↑。

（2）氢氧化铝、氧化铝均具有两性，酸碱性太大或太小都会使之溶解。

（3）HCO-3+OH-=CO2-3+H2O。

（责任编辑罗艳）endprint

燃料电池正极反应：O2+4H++4e-=2H2O②

①-②×2得燃料电池负极反应：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+。

（2）碱性条件

燃料电池总反应：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O①；

燃料电池正极反应：O2+2H2O+4e-=4OH-②

①-②×2得燃料电池负极反应：CH4+10OH--8e-=CO2-3+7H2O。

（3）固体电解质（高温下能传导O2-）

燃料电池总反应：CH4+2O2=CO2+2H2O①

燃料电池正极反应：O2+4e-=2O2-②

①-②×2得燃料电池负极反应：CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O。

（4）熔融碳酸盐（如熔融K2CO3）环境下

电池总反应：CH4+2O2=CO2+2H2O；正极电极反应式：O2+2CO2+4e-=2CO2-3；电池总反应-正极电极反应式得负极反应式：CH4+4CO2-3-8e-=5CO2+2H2O。

2.电解池中电极反应的介质

【例5】实验室制O2需要的催化剂可由石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液得到，其电解时的阳极反应式为：。

解析：介质呈酸性，故阳极反应式为：Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+。不能写成：Mn2++4OH--2e-=MnO2+2H2O，更不能写成：4OH--4e-=2H2O+O2↑。

3.可充电电池的电极反应的介质

A.放电时负极反应为：Zn-2e-+2OH-=Zn（OH）2

B.充电时阳极反应为：Fe（OH）3-3e-+5OH-=FeO2-4+4H2O

C.放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化

D.放电时正极附近溶液的碱性增强

三、有机反应和有机工艺流程图中的介质

【例7】请设计合理方案从合成（用反应流程图表示，并注明反应条件）。提示：R-CH=CH2HBr1过氧化物R-CH2-CH2-Br。

示例：乙醇合成乙烯的反应流程图可表示为：

CH3CH2OH浓硫酸1170℃CH2=CH2高温高压1催化剂CH2-CH2]n

链接练习：

1.下列各组离子在水溶液中能大量共存的是（）。

A.Na+、Ba2+、H+、S2-、ClO-

B.H+、S2-、SO2-3、K+、NO-3

C.H+、Fe2+、Cl-、NO-3、I-

D.Na+、S2-、SO2-3、OH-、NO-3

2.写出下列反应的离子方程式：

（1）S与NaOH溶液共热发生的歧化反应。

（2）CH4可以用于设计燃料电池，一种甲烷燃料电池的工作原理如右图所示，负极的电极反应式为：。

（3）镁与稀硝酸反应，硝酸的还原产物中N元素为-3价。

（4）Na2FeO2与新制氯水反应。

（5）Cl2将Fe（OH）3在KOH溶液中氧化为易溶于水的K2FeO4。

（1）铝件与电解液的接触面上逐渐形成氢氧化铝薄膜的电极反应式为：。

（2）电解过程中，必须使电解液酸碱性保持相对稳定（不能太大，也不能太小）的原因是：。

（3）电解液碳酸氢钠溶液会缓解阴极区溶液碱性增强，能说明这一原理的离子方程式为：。

链接练习答案：

1.D。

2.（1）3S+6OH-2S2-+SO2-3+3H2O；（2）CH4-8e-+3H2O+9CO2-3=10HCO-3；

（3）4Mg+10H++NO-3=4Mg2++NH+4+3H2O；（4）2FeO22-+Cl2+8H+=2Fe3++2Cl-+4H2O；

（5）10OH-+3Cl2+2Fe（OH）3=2FeO2-4+6Cl-+8H2O；

3.（1）Al-3e-=Al3+，Al3++3HCO-3=Al（OH）3↓+3SO2↑或Al-3e-+3HCO-3=Al（OH）3↓+3SO2↑。

（2）氢氧化铝、氧化铝均具有两性，酸碱性太大或太小都会使之溶解。

（3）HCO-3+OH-=CO2-3+H2O。

（责任编辑罗艳）endprint

燃料电池正极反应：O2+4H++4e-=2H2O②

①-②×2得燃料电池负极反应：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+。

（2）碱性条件

燃料电池总反应：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O①；

燃料电池正极反应：O2+2H2O+4e-=4OH-②

①-②×2得燃料电池负极反应：CH4+10OH--8e-=CO2-3+7H2O。

（3）固体电解质（高温下能传导O2-）

燃料电池总反应：CH4+2O2=CO2+2H2O①

燃料电池正极反应：O2+4e-=2O2-②

①-②×2得燃料电池负极反应：CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O。

（4）熔融碳酸盐（如熔融K2CO3）环境下

电池总反应：CH4+2O2=CO2+2H2O；正极电极反应式：O2+2CO2+4e-=2CO2-3；电池总反应-正极电极反应式得负极反应式：CH4+4CO2-3-8e-=5CO2+2H2O。

2.电解池中电极反应的介质

【例5】实验室制O2需要的催化剂可由石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液得到，其电解时的阳极反应式为：。

解析：介质呈酸性，故阳极反应式为：Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+。不能写成：Mn2++4OH--2e-=MnO2+2H2O，更不能写成：4OH--4e-=2H2O+O2↑。

3.可充电电池的电极反应的介质

A.放电时负极反应为：Zn-2e-+2OH-=Zn（OH）2

B.充电时阳极反应为：Fe（OH）3-3e-+5OH-=FeO2-4+4H2O

C.放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化

D.放电时正极附近溶液的碱性增强

三、有机反应和有机工艺流程图中的介质

【例7】请设计合理方案从合成（用反应流程图表示，并注明反应条件）。提示：R-CH=CH2HBr1过氧化物R-CH2-CH2-Br。

示例：乙醇合成乙烯的反应流程图可表示为：

CH3CH2OH浓硫酸1170℃CH2=CH2高温高压1催化剂CH2-CH2]n

链接练习：

1.下列各组离子在水溶液中能大量共存的是（）。

A.Na+、Ba2+、H+、S2-、ClO-

B.H+、S2-、SO2-3、K+、NO-3

C.H+、Fe2+、Cl-、NO-3、I-

D.Na+、S2-、SO2-3、OH-、NO-3

2.写出下列反应的离子方程式：

（1）S与NaOH溶液共热发生的歧化反应。

（2）CH4可以用于设计燃料电池，一种甲烷燃料电池的工作原理如右图所示，负极的电极反应式为：。

（3）镁与稀硝酸反应，硝酸的还原产物中N元素为-3价。

（4）Na2FeO2与新制氯水反应。

（5）Cl2将Fe（OH）3在KOH溶液中氧化为易溶于水的K2FeO4。

（1）铝件与电解液的接触面上逐渐形成氢氧化铝薄膜的电极反应式为：。

（2）电解过程中，必须使电解液酸碱性保持相对稳定（不能太大，也不能太小）的原因是：。

（3）电解液碳酸氢钠溶液会缓解阴极区溶液碱性增强，能说明这一原理的离子方程式为：。

链接练习答案：

1.D。

2.（1）3S+6OH-2S2-+SO2-3+3H2O；（2）CH4-8e-+3H2O+9CO2-3=10HCO-3；

（3）4Mg+10H++NO-3=4Mg2++NH+4+3H2O；（4）2FeO22-+Cl2+8H+=2Fe3++2Cl-+4H2O；

（5）10OH-+3Cl2+2Fe（OH）3=2FeO2-4+6Cl-+8H2O；

3.（1）Al-3e-=Al3+，Al3++3HCO-3=Al（OH）3↓+3SO2↑或Al-3e-+3HCO-3=Al（OH）3↓+3SO2↑。

（2）氢氧化铝、氧化铝均具有两性，酸碱性太大或太小都会使之溶解。

（3）HCO-3+OH-=CO2-3+H2O。

网络传输介质篇4

继音响装置、多媒体DVD、车载电视之后,高速摄像机、视频游戏机、全球定位系统及车载电话设备、各种传感器互连等组成的局域网已进入现代汽车领域,人们在不断地追求汽车整体性能(安全性、故障识别诊断等)提升的同时,对多媒体信息网络和传输介质的性能提出了更高的要求。

目前带有视频功能的汽车音响主机的应用日益普及,在为驾驶员提供信息的同时,为了不过多分散其驾驶注意力,通常将汽车显示器安装在远离汽车音响主机的位置,并将画面投影到挡风玻璃的背面,有的大型车辆还将画面同时发送到几处显示。这种结合了图像源和面板的视频接口已从模拟视频技术转向RGB数字视频格式,并成为LCD显示器中应用的标准接口。一般前端显示应用的电缆长度为数米,后座娱乐单元的电缆长度为数米至数十米。这种连接已能够支持Mb/s的数据传输速率,目前大多是利用点对点串行器/解串行器(SerDes)芯片组和一对传输低压差分信号(LVDS)的双绞线数据缆组件来实现,满足汽车显示器要求的高数据吞吐量、超薄布线、超低EMI(电磁干扰)等要求。典型应用为图像主机与中央信息显示器(CID)、仪表盘、头枕上的娱乐显示器或为后座乘客准备的车顶下降式显示模块等的连接。

在点对点SerDes芯片组基础上增加电—光、光—电转换器构成光纤收发器。接入塑料光纤或石英多模光纤与连接器形成的组件,可实现汽车在严酷的环境条件下高保真音频、视频通信,实时安全监测传感等网络功能。现代汽车多媒体信息网络包括由仪表盘、多媒体计算机、收音机、电视平面显示器、因特网、移动电话、DVD与CD播放机、GPS导航系统、遥控器、扬声器等组成的汽车电子娱乐信息多媒体系统;由发动机、变速箱、防抱死和防侧滑等装置与底盘计算机等组成的汽车控制高速局域网;以及包括气囊、安全带拉紧器等装置与汽车内部设置的速度、压力传感器以及温度传感器等组成的汽车安全总线监管系统。通过光电线缆组件互连构成的汽车电子宽带通信网络在计算机网络软件支持下运行,实现资源共享,规避风险。

2 汽车宽带网络的传输介质

在汽车环境使用的电子宽带通信网络中,传输介质的特性影响汽车的适装性、耐环境性能与可靠性。汽车上的网络传输介质主要是线束(双绞线)、塑料光纤和石英光纤。

早期的低端汽车电子网络通常采用线束构建基于CAN(控制器局域网)的智能数据总线网,总线协议为IDB-C,可实现250kb/s传输速率;后来又推出D2B(塑料光纤音频分配系统)总线协议的娱乐系统,传输速率提高到11.2Mb/s;如今的高端汽车电子信息网络、通信和娱乐系统一般采用塑料光纤或石英多模光纤组网,如采用媒体定向系统传输(Media Oriented Systems Transport,MOST)技术的最新一代MOST150标准已被全球100种车型所采用,通过支持大量视频应用的同步传输机制和高效传送基于IP分组数据的嵌入式以太网信道,可支持150Mb/s的网络信息通信。据称未来还将达到1Gb/s传输数据速率[1,2]。近年来比较流行的还有基于IEEE 1394Fire Wire(IDB-1394)标准的网络,传输速率为400Mb/s,采用线束或塑料光纤组网。

2.1 汽车线束(双绞线)

汽车线束是目前汽车电子网络的主体,用于连接汽车的电气、电子部件,传输电能与传递信息。不论是高级豪华汽车还是经济型普通汽车,线束编制形式基本一致,都是由几条乃至几十条铜质多芯软电线包裹在塑料(聚氯乙烯)绝缘管内,并与接插件连接,实物照片参见图1。

目前德国、日本、韩国、意大利和美国都有各自的汽车线束产品标准,国际标准化组织也推出ISO6722标准,我国制定了国家汽车线束标准GB/T25089—2010《道路车辆数据电缆》,此外还有国家机械部标准JB 8734—1998《额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆电线和软线》、GB/T 2951《电缆绝缘和护套材料通用试验方法》、JB/T8139—1999《公路车辆用低压电缆(电线)》、QC/T730—2005《道路车辆用薄壁绝缘低压电线》等标准可用于相关产品的检测。

汽车线束产品应能确保电能与电信号的有效传输。对于不同功率用电设备间的互连导线,其标称截面积应根据传送的额定电流而定,防止电器过热烧毁和对周围电路的电磁干扰。除了考虑电气性能外,还受到车载环境的布线条件制约。汽车线束技术上容易实现,造价低廉,允许多节点数并对环境电磁辐射有一定抑制能力,但随着传输信号速率的提高,双绞线线对的衰减会迅速增高,并存在近端串扰,影响传输速率的提高,因此比较适合低速信号与电能传输。如今汽车线束产品正朝着传输速率更快、质量更轻、适合恶劣环境下的稳定可靠传输的方向发展。

2.2 塑料光纤

塑料光纤工作波长650nm,带宽约为500MHz·km,衰减系数约为150～180dB/km,最小弯曲半径的典型值>25 mm,工作温度为-55～85℃。具有质量轻、芯径大(1.0mm)、易连接、柔韧性好、使用寿命长、高传输速率(1Gb/s)、支持宽带应用、抗电磁干扰、抗振动、可靠度高、操作连接容易、维修方便、系统成本低等优点。

塑料光纤连接线由渐变折射率塑料光纤(GIPOF)和卡口式连接器组成。一般1m长的塑料光纤连接线插入损耗不大于3.0dB,互换性不大于0.50dB,抗拉强度70N,具备振动环境下光信号不间断性(如在频率5～50Hz,1.5mm振幅的振动环境下测试光衰减变化量应不大于1.0dB),工作温度-40～70℃,已有公认的产品标准,如符合欧洲RoHS认证、美国标准(SONET OC-48)、中国行业标准YD/T 1447—2006等。还有塑料光纤连接线与线束插头做成一体组成连线插头连接器,如图2所示,以减小体积。

2.3 石英多模光纤

石英多模光纤的工作波长为普通通信波长850nm和1 300nm。目前在汽车电子宽带通信网络里多数采用芯径、外径分别为62.5μm、125μm的石英多模光纤,在850nm波长下最小模式带宽为100～800MHz·km,衰减系数<3dB/km;在1 300nm波长下最小模式带宽为200～1 000 MHz·km,衰减系数<1dB/km,数值孔径NA为0.275±0.015,最小弯曲半径的典型值>15mm,工作温度为-55～85℃,被覆层特殊处理后工作温度可达125℃。近年来推出的Gb/s以太网用石英多模光纤能适应发光二极管(LED)光源的传输特点,支持在850nm波长下220m和在1 300nm波长下550m的最大传输距离,在汽车电子通信网络中应用绰绰有余。石英多模光纤与通信光纤连接器结合形成的组件已在高档汽车中应用,外观与塑料光纤组件相似。

3 汽车光传输网络[3,4]

为了提高传输线的抗电磁干扰能力、拓展传输距离、支持点到多点的传输、提高模拟传输的信噪比,降低数字信号传输的误码率,采用光纤连接线和光收发器组成的光传输网络替代线束的电子网络。光网络拓扑结构有环型、树型和星型等。环型网的节点之间通过光纤连接线互连而成,树型和星型网除了光纤连接线还需用到光纤耦合器,其分支数与节点数相关。汽车环境应用要求光收发器体积小,低功耗,采用直流低电压供电,能适应车载环境工作,质量可靠,光接口与光纤组件对应。

塑料光纤网络中光收发器一般采用工作波长650nm、带宽75～100 MHz的LED光源,光电响应灵敏度为0.5A/W的PIN(光电探测器)。采用NRZ、BCM编/解码等技术。国外最新研究推出的MOST系列高端产品,采用带宽350～400 MHz的LED光源、一种基于塑料介质的先进电信技术,支持Gb/s的数据传输速率,误码率优于10-12。

塑料光纤网络的缺点是在高温环境中会发生塑料光纤氧化降解(光纤芯材料中的羟基、双键和交联形成),促使电子跃迁加快,进而引起光纤损耗增大,传输可靠性降低。另外塑料光纤的低损耗应用窗口在650nm附近,与石英光纤的低损耗窗口850nm、1 300nm、1 550nm不同。两种光纤网络中的光收发器件不兼容,目前适合塑料光纤网络应用的光收发器件价格贵,市场竞争能力较低。

石英多模光纤组网方式同塑料光纤一样,一般采用具备抗拉强度和抗侧压能力的耐弯曲石英多模光纤加芳纶纤维制成软光缆,并与光纤连接器装配后组成光纤连接线,其制造技术与在宽带通信网络中应用技术已相当成熟,配套的光电子元器件,如光收发器中的LED光源、PIN探测器、组网用光纤分路/合路器、星型耦合器等已大量开发,价廉物美。在汽车环境使用时,石英多模光纤的带宽性能、耐温度性能良好,且损耗小,整体性能优于塑料光纤网络,已被认作升级换代产品。

石英多模光纤网络的不足是光纤芯径(62.5μm)远远小于塑料光纤(1mm),光纤连接器与光发射器的对接可能因为汽车行驶的剧烈振动而发生错位,导致耦合进光纤的光能量突然减小,出现传输光信号的不连续,进而导致信噪比降低、误码,甚至传输间断。这种光纤连接的偶发故障不仅发生在卡口式光纤连接器(ST型、SC型与LC型)组件上,在螺旋式光纤连接器(FC型)组件上发生概率更大些。

4 提高介质传输性能的设想

如今汽车电子宽带通信网络的传输介质已从单一线束逐步发展到塑料光纤和耐环境性能更好的石英多模光纤。在追求光纤网络高数据传输速率、高保真视音频效果、实时准确的传感效果的同时还需关注光网络传输的可靠性和性价比。

提高汽车电子宽带通信网络介质传输性能的设想有二:一是在石英多模光纤(缆)头上加自聚焦透镜制成扩束型连接器,扩大光斑后增加了光耦合面积,可减小光信号连接的功率损失,降低光路不连续性,但这样会导致网络成本大大增加;二是采用芯径、外径远大于普通通信光纤的石英多模光纤,如芯径、外径分别为100μm、140μm的多模光纤,并配上普通ST、SC对接型光纤连接器形成的组件组网。大芯径光纤连接器容易制作,端面大,可减小光纤接头对准的允许误差,大大降低车载系统光缆组件传输故障率(信号中断率),提高在高低温、振动、冲击环境下信号传输的可靠性。大芯径石英多模光纤(缆)在800～1 300nm波长区域传输损耗都很小,在车载使用时几乎可不计,其耐温性能、抗弯曲性能优于塑料光纤。与大芯径光纤(缆)组件配套的有源光器件成本低。因此尽管目前大芯径石英多模光纤(缆)成本高(单价约几十元/米),与塑料光纤(单价约几元/米)有数量级的差距,但从网络系统整体角度看仍有价格优势,不失为一种明智的选项。

5 结论

目前汽车上普遍使用的电子线束正逐渐被具有传输速率高且无串扰、无电波和电磁干扰、弯曲性良好的塑料光纤、石英多模光纤所取代。大芯径石英多模光纤具有高温性能稳定,光纤连接器制备方便、光路连接可靠性高、配套光有源器件充足且价廉物等美等优点,作为新一代的汽车电子宽带通信网络传输介质的应用前景良好。

参考文献

[1]SCHPP H.MOST—the way ahead in-vehiclenetworking today and tomorrow[J].ElektronikAutomotive,2011(special issue MOST):57-59.

[2]CIORDIAó,PARDO C,DE ARANDA R P,et al.MOST on hyper speed robust and low-cost MOSTnetwork with a data rate of 1Gbit/s for automotiveapplications[J].Elektronik Automotive,2011(special issue MOST):34-36.

[3]金韦.汽车电子系统中的多媒体光纤网[J].实用影音技术,2003(8):46-48.

网络传输介质篇5

裂隙网络非连续介质渗流场与温度场耦合分析研究

在岩体水力学研究中,一个重要问题就是岩体渗流场与温度场的耦合分析.笔者关注了国内外相关的研究,对其发展的`趋势进行了展望.系统综述了裂隙岩体渗流一温度耦合的研究情况,阐明了裂隙岩体三种渗流模型的特点、适用范围及裂隙网络非连续介质模型的研究概况,分析了裂隙岩体渗流一温度耦合作用研究及工程应用.最后,提出基于裂隙网络非连续介质渗流温度耦合分析是目前亟待解决的课题,并指出今后需要深入研究的问题.

作者：王如宾柴军瑞徐维生徐文彬方涛 WANG Ru-bin CHAI Jun-rui XU Wei-sheng XU Wen-bin FANG Tao 作者单位：王如宾,徐维生,徐文彬,方涛,WANG Ru-bin,XU Wei-sheng,XU Wen-bin,FANG Tao(三峡大学土木水电学院,宜昌,443002)

柴军瑞,CHAI Jun-rui(三峡大学土木水电学院,宜昌,443002;西安理工大学水电学院,西安,710048)

刊名：水文地质工程地质 ISTIC PKU英文刊名：HYDROGEOLOGY AND ENGINEERING GEOLOGY 年，卷(期)： 34(4) 分类号：P642.135 P641.2 关键词：渗流场温度场耦合分析裂隙岩体非连续介质

不让磁盘介质轻松传播病毒篇6

关闭磁盘文件运行权限

无论是什么类型的病毒、木马程序，如果希望通过移动磁盘分区进行传播扩散，并攻击网络中的其他计算机系统，都必须要先让移动磁盘分区中的可执行文件拥有发作运行权限。要是能够切断移动磁盘分区中的病毒文件运行发作权限，那么病毒木马程序就没有任何威胁了，这样就能实现防范病毒扩散的目的了。在切断病毒、木马程序发作运行通道时，不妨进行如下设置操作：

首先打开本地系统的“开始”菜单，点选“运行”选项，弹出系统运行文本框，输入“gpedit.msc”字符串命令，单击回车键后，弹出系统组策略控制台界面，将鼠标定位到该界面左侧列表中的“本地计算机策略/计算机配置/Windows设置/安全设置/软件限制策略”分支上。

其次用鼠标右击“软件限制策略”分支选项，从弹出的快捷菜单中点选“新建软件限制策略”选项，这样会在目标分支下看到“其他规则”子项，之后再用鼠标右键单击“其他规则”子项，执行右键菜单中的“新路径规则”命令，弹出如图1所示的组策略属性对话框，在“路径”位置处选择好移动磁盘分区使用的盘符，并按“确定”按钮执行设置保存操作，这样移动磁盘分区中日后即使被感染了病毒程序，病毒也无法随意传播、扩散了。

关闭磁盘自动播放功能

不少网络病毒都是通过磁盘分区根文件夹中的“autorun.inf”文件实现自动发作运行的，只要用户不小心双击一下磁盘分区图标，隐藏在其中的病毒文件就会自动发作运行，并感染计算机系统。所以，如果用户切断了磁盘分区自动播放通道，那么病毒木马程序自动发作运行的机率会大大降低，下面就是具体的操作步骤:

首先打开本地系统的“开始”菜单，点选“运行”选项，弹出系统运行文本框，输入“gpedit.msc”字符串命令，单击回车键后，弹出系统组策略控制台界面，将鼠标定

位到该界面左侧列表中的“本地计算机策略/计算机配置/管理模板/Windows组件/自动播放策略”分支上。

其次找到目标分支下的“关闭自动播放”组策略选项，用鼠标双击该选项，切换到如图2所示的组策略选项设置框，检查“已启用”选项是否被选中，如果发现其还没有被选中时，应该将其重新选中，并激活下面的选项设置，从选项列表中选择“所有驱动器”，并单击“确定”按钮执行设置保存操作，这样躲藏在任何一个磁盘分区中的病毒木马程序，日后都无法自动运行发作了。

关闭磁盘隐藏共享功能

为了方便远程控制和管理，局域网中的许多计算机系统默认将所有磁盘分区设置成隐藏共享状态，用户借助这项功能可以很方便在局域网环境中进行共享控制或交流，不过这项功能在给用户带来方便的同时，也给病毒、木马程序带来了可趁之机。为了防止病毒木马程序通过局域网中的隐藏共享进行扩散传播，用户应该立即停用所有磁盘分区的隐藏共享，这样病毒木马可以利用的传播通道就会大大减少：

首先右击“计算机”图标，从弹出的右键菜单中执行“管理”命令，将鼠标定位到计算机管理界面中的“系统工具/共享文件夹/共享”分支上，在目标分支右侧显示区域，所有分区的隐藏共享都会被自动显示出来，通过Ctrl键将这些隐藏共享一次性选中，并用鼠标右击选中的隐藏共享，点选右键菜单中的“停止共享”选项，就能轻松切断隐藏共享通道了。

当然，上述方法所能达到的效果只是临时性的，当计算机系统重新启动后，隐藏共享又会自动生成。为了让切断操作一劳永逸，用户可以启动运行记事本程序，并将下面的命令代码正确输入到文本编辑界面中，同时将代码内容保存为“aaa.bat”批处理文件：

@echooff

netsharec$/delete

netshared$/delete

netshareadmin$/delete

netshareipc$/delete

……

接着依次单击“开始”|“运行”命令，在系统运行对话框中输入“gpedit.msc”命令，按回车键后，切换到系统组策略编辑界面，将鼠标定位到“本地计算机策略/用户配置/Windows设置/脚本（登录/注销）”分支上，用鼠标双击“登录”组策略，弹出如图3所示的组策略属性对话框，按“添加”按钮，导入之前创建的“aaa.bat”批处理文件，再单击“确定”按钮执行设置保存操作，这样“aaa.bat”批处理文件就会变成本地系统的开机脚本了，日后每次开机启动本地系统时，“aaa.bat”批处理文件都会被自动执行，那么本地系统中的所有隐藏共享也就会被自动切断了。

智能查杀磁盘漏网之鱼

无论采用什么防范措施，一些狡猾的病毒、木马程序仍有可能潜藏到移动磁盘分区中，封锁这些潜藏的漏网之鱼，最有效的办法就是启动最新版本的杀毒软件自动查杀病毒功能，来对移动磁盘分区执行扫描操作。当然，自己平时使用的移动磁盘分区多半是“干净”的，如果让杀毒软件每次自动扫描这样的磁盘，需要花费很长时间，显然这会影响工作效率。其实，通过正确设置杀毒软件，仅让其自动扫描陌生的移动磁盘分区，就能有效封锁潜藏在陌生磁盘分区中的病毒、木马程序了。

比方说，客户端系统中安装了NOD32杀毒软件，要让该杀毒软件自动扫描陌生的移动磁盘分区时，可以先打开该杀毒程序界面中的“ESETSmartSecurity”对话框，在“文件系统实时防护”区域处点击“高级设置”按钮，切换到高级设置对话框，之后按下“可移动磁盘上的文件时采用高级启发式扫描”处的“例外”按钮，弹出目录选择对话框，从中将移动磁盘分区对应的盘符逐一添加进来。经过上述设置，平时经常使用的移动磁盘插入到客户端系统后，杀毒软件是不会对它进行自动扫描的，而有陌生的移动磁盘分区插入时，杀毒软件就能对它进行自动扫描查杀了，这样潜藏在陌生移动磁盘分区中的病毒在破坏系统运行状态之前，就会被杀毒软件自动消灭干净。

降低磁盘随意访问权限

服务器系统的磁盘分区中一般有比较重要的系统文件，要是允许病毒、木马程序自由访问或编辑，容易造成服务器工作状态不正常。为了让服务器系统远离病毒、木马程序攻击，不少网络管理员往往会通过隐藏磁盘分区的方法，来拒绝病毒木马偷偷访问服务器中的重要文件。不过这种方法给合法用户的访问带来了麻烦，其实比较有效的措施就是对保存有重要数据的磁盘分区进行授权访问设置，让不合法的用户没有访问权限，具体设置步骤为：

首先打开本地系统的“开始”菜单，点选“运行”选项，弹出系统运行文本框，输入“gpedit.msc”字符串命令，单击回车键后，弹出系统组策略控制台界面，将鼠标定位到该界面左侧列表中的“本地计算机策略/用户配置/管理模板/Windows组件/Windows资源管理器”分支上。

其次从目标分支下找到“防止从‘我的电脑’访问驱动器”选项，用鼠标双击该选项，打开如图4所示的选项设置对话框，将“已启用”选项选中，激活“下列组合中的一个”选项，再从对应选项列表中将需要禁止访问的磁盘驱动器选中，再单击“确定”按钮返回，日后病毒访问服务器中的目标磁盘分区时，就会遇到限制访问的错误。

关闭磁盘写入保存通道

如果计算机系统已经感染了网络病毒，那么网络病毒就有可能悄悄写入保存到连接到该系统的优盘中，并通过优盘进行传播扩散。这时，只切断移动磁盘分区的写入保存通道，病毒木马程序才不会轻易通过优盘之类的移动磁盘进行扩散，要做到这一点，可以按照如下步骤来设置：

首先打开本地系统的“开始”菜单，点选“运行”选项，弹出系统运行文本框，输入“gpedit.msc”字符串命令，单击回车键后，弹出系统组策略控制台界面，将鼠标定位到该界面左侧列表中的“本地计算机策略/计算机配置/管理模板/系统/可移动存储访问”分支上。

其次从目标分支下找到“可移动磁盘：拒绝写入权限”选项，用鼠标双击该组策略选项，打开如图5所示的选项设置对话框，将“已启用”项目选中，并点击“确定”按钮执行设置保存操作即可。

不过，直接切断移动磁盘分区的写入保存通道，将会影响合法用户的正常工作。为了既能预防病毒传播扩散，又能保证合法用户正常使用磁盘分区，不妨为优盘之类的移动磁盘设备设置一个写保护开关。在进行设置时，先在系统运行框中执行“regedit”命令，将鼠标定位到注册表界面的HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetControlStorageStorageDevicePolicies分支上，在指定分支下手工创建好“WriteProtect”双字节键值，同时将其数值设置为“1”，最后重新启动计算机系统即可。日后，合法用户自己想使用优盘之类的移动磁盘分区时，只要将“WriteProtect”注册表键值的数值修改为“0”即可。

谨防磁盘病毒自我复制

目前杀毒软件在查杀病毒文件时，一般无法做到一次性根除，不少顽固病毒只有在系统重新启动之后，才能被真正删除干净。可是，在计算机重新启动过程中，残留下来的病毒文件自我复制能力非常强，它可能通过抑制杀毒软件的方法保护自身运行。为了不让顽固病毒卷土重来，必须严格控制病毒程序的自我复制。要实现这个目的，不妨利用Windows系统内置的“磁盘配额”程序，来禁止病毒程序向本地硬盘写入文件，从而拒绝病毒以自我复制方式传播扩散。

虽然系统自带的“磁盘配额”程序一般是用来控制用户自由向NTFS格式的磁盘分区拷贝文件，以防止非法用户随意占用硬盘空间，保护系统稳定运行的。可是，在遭遇病毒程序自动拷贝病毒文件入到本地硬盘的情况时，我们完全可以借用该程

序的关闭磁盘写入功能，来谨防磁盘病毒自我复制：

首先查看本地硬盘的系统分区是否是NTFS格式，如果系统分区的格式不正确时，可以依次单击“开始”|“运行”命令，弹出系统运行文本框，输入“convertC:/fs:NTFS”命令，单击回车键后，系统分区的格式就会变成NTFS格式了。接着用鼠标双击“计算机”图标，在其后界面中用鼠标右键单击系统分区图标，执行右键菜单中的“属性”命令，切换系统分区属性设置框，选择“配额”选项卡，在配额标签设置页面中将“拒绝将磁盘空间给超过配额限制的用户”选项和“启用配额管理”选项依次选中，将系统自带的磁盘配额管理功能启用起来，如图6所示。下面再选中“磁盘空间限制”选项，并且将用户允许使用的磁盘空间大小指定为“1KB”，同时按“确定”按钮返回，这样病毒程序日后尝试向系统分区中拷贝病毒文件时，都会被“磁盘配额”程序拒绝。当然，要提醒大家的是，启用“磁盘配额”程序控制写入操作，只有在清除自我复制能力强的病毒时才能使用，而且在病毒被清除干净之后，一定要将磁盘配额管理功能立即关闭，以恢复计算机系统的正常工作。

浅析局域网中的几种传输介质篇7

关键词：同轴电缆,双绞线,光纤,无线介质

在网络系统中,设备的连接,信息的传输,它们都是通过传输介质来实现的。局域网的传输介质可分为导向的(Guided)和非导向的(Unguided)两类,也可称为有线介质和无线介质。常用的有线介质有同轴电缆、双绞线和光纤,无线介质有微波、无线电波和红外线等。

1 同轴电缆(Coaxial Cable)

同轴电缆以硬铜线为芯,外包一层绝缘材料和网状的外屏蔽层,上面又覆盖一层保护性材料。单根同轴电缆的直径约为1.02 ~ 2.54cm,如图1所示。

同轴电缆有两种基本类型 :一种类型是基带同轴电缆 ;另一种类型是宽带同轴电缆。其中,基带同轴电缆屏蔽线是用铜做成的,它的特征阻抗为50Ω的电缆,传输速率可达10Mbit/s,用于数字传输。宽带同轴电缆的屏蔽层通常是用铝冲压成的,特征阻抗为75Ω电缆,用于模拟传输,是使用有限电视电缆进行模拟信号传输的同轴电缆系统。

根据同轴电缆直径的大小来划分的话,50Ω的基带同轴电缆也可以分为两类 :一类是粗同轴电缆 ;另一类是细同轴电缆,它们均用于总线型拓扑结构。其中,粗缆的标准距离长,并且可靠性也高,因此它主要适用于比较大型的局域网。相对来说,细缆在安装上比较简单,并且造价也低。

2 双绞线(Twisted Pairwire)

双绞线是综合布线工程中最常用的一种传输介质。它是由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。如果把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中便成了双绞线电缆(也称双扭线电缆),如图2所示。

双绞线主要是用来传输模拟声音信息的,但同样适用于数字信号的传输,特别适用于较短距离的信息传输。在传输期间,信号的衰减比较大,并且产生波形畸变。双绞线电缆主要用于星型拓扑结构,即以集线器或交换机为中心,各工作站均用双绞线与中心连接,可靠性比较高,若任一连线发生故障,都不会影响网络中的其他计算机,而且故障的诊断和修复较容易。采用双绞线的局域网的带宽取决于所用导线的质量、长度及传输技术。

3 光纤

光纤和同轴电缆非常相似,但是,光纤没有网状屏蔽层,并且中心是光传播的玻璃芯。光导纤维是一种细微而柔韧的媒质,芯的尺寸及纯度决定了光的传输质量。光导纤维电缆由一捆纤维组成,简称为光缆。光纤的结构如图3所示。

在数据传输的时候,最好的传输介质就是光纤,其优点主要有以下几点 :

第一,频带较宽。

第二,在电磁绝缘上,其性能好,并且损耗较低。

第三,衰减较小,并且,在抗干扰上性能非常好。

第四,中继器的连接间隔较大,所以,在整个通道中,继器的数目可以相应的减少,进而就相应的降低了成本。

光纤可以分为两种 :一种是单模光纤(Single Mode Fiber);另一种是多模光纤(Multi Mode Fiber)。从传输性能上来说,多模光纤比单模光纤较差。

用光纤来传送电信号时,信号源有两种光源 :一种光源是发光二极管(LightEmitting Diode,LED);另一种光源是半导体激光二极管(Injection Laser Diode,ILD)。光纤的接收端由光电二极管PIN构成。光纤传输系统的原理如图4所示。

4 无线介质

如果通信线路要越洋过海,翻山越岭,那么靠导向传输介质是很难实现的,只有通过非导向传输才可实现。通常,对无线介质的发送与接收是靠天线发射吸收电磁波来实现的。无线传输方向有两种类型 :一种是定向的直线传输,另一种是全方位的传输。

无线传输使用的频段很多 :频率范围为2GHz ~ 40GHz的称为微波频率 ;30MHz ~ 1GHz称为广播无线电波 ;3×1011Hz ~ 2×1014Hz范围内的为红外线频谱。

微波系统是无线局域网中主要的传输介质,频率高、带宽宽、传输速率也高,主要用于长途电信服务、语音和电视转播。微波系统又分为地面微波通信和卫星微波通信。微波信号传输的主要特点如下。

(1)相邻站点间必须直视。因为微波信号没有绕射的功能,也不能穿越障碍物。

(2)大气对微波的吸收与散射影响较大。

(3)具有高度的方向性。地面微波通信采用点对点式通信,卫星微波有时也可用于多点通信。

广播无线电波是全方向性的,不要求用碟状天线,而且无线电波波长较长,受到的衰减相对较少。广播无线电波包括甚高频(VHF)及部分的超高频(UHF)频段。

红外线传输能够穿透墙体或其他一些部件,因此微波系统中的安全问题和干扰问题都不存在,常用于医疗系统及各领域中。

网络传输介质篇8

作为一种功能材料, 非线性[6,7]手性介质有望在光纤通信网络器件方面得到应用。因此, 我们试图建立一个理论体系来描述强光在手性介质中的传输。由麦克斯韦方程和极化来获得手性光纤的本征方程。

1 手性介质中的波方程

对于电磁场具有空间弥散 (Spatial Dispersion, SD) 性质的手性介质, 其总的光频电偶极极化写成

而磁化写成

对弱空间弥散介质, 电场空间梯度项的作用相对较弱 (称为弱手性条件) , 在考虑高阶非线性效应时可以忽略。但并不是所有情况都可以的, 这视该项的贡献方式定, 例如当非线性现象与偏振的改变无关时就可以忽略。

考虑Maxwell和物质方程为

再由我们假设介质内电流密度J=0, 则荦×P=0,

把上式同时取旋度, 可以得到介质内光波场B (r, t) 满足的波方程

或把 (1) , (2) 代入上式可得如下形式的波方程

这里为真空中的光速, 。其中在MNL中非常小, 可以略去。

2 手性介质中波的本征态

一般认为非线性项很弱, 可作为线性情况的微扰处理, 这在许多情况下是合理的, 即便使用很高强度的光场——激光, 仍可以如此处理。在令非线性项为零情况下, P=PL, M=ML可以得到光在手性介质内传播的基本状态——本征态, 由于介质内只支持与本征态一致的状态, 所以任何状态的光都可以分解为本征态的叠加。

考虑到单色平面波场形式, 把它带入 (4~6) , 可得到频域线性波方程

在这里, 为不考虑介质手性的自然光复折射率或平均折射率。为不失一般性, 假定波沿着z轴传播有, 。对各向同性介质, 方程 (7) 可按电场的成分分解成如下如下方程组

由第三个方程只能得到Ez=0的结论, 这表明光场在手性介质中是横场, 因为不能保证 , k0为真空光波矢。第一和第二方程成立的条件是关于场分量的方程系数行列式为零, 可得到介质支持具有以下波矢值的两种波, 这就是手性介质的正常波。由于 , 由此行列式可得

由于我们现在考虑的是前进方向的波矢 (沿z轴正方向传播) , 因此对上式中的正负号取正号。若取负号, 解出来的则为反射方向的波矢 (沿z轴负方向传播) 。所以

考虑弱手性条件, k可化简为

它们都是频率的函数, 分别代表左、右圆偏振态, 于是任意偏振态的光在手性介质中将分解为左、右圆偏振光成分。由上式, 若将波矢写成真空波矢k0与介质折射率相乘形式, 则可得到对左、右园偏光手性介质有不同折射率n±, 即

其平均值为n0。对于左、右圆偏振光来说, 介质的折射率在实部与虚部上都有差异, 分别对应圆双折射和圆二向色性。我们可以以此解释线偏光经过一定长度的手性介质后, 偏振面旋转的线性旋光以及偏振态的改变现象。

3 结论

通过理论推导我们得到了光在手性介质中的传播方程和弱手性条件下的非线性折射率, 这两个非线性折射率分别对应左右圆偏振光, 这可以解释手性介质中的旋光现象。利用此非线性原理可以实现手性光开关, 滤波器等光学元件。

摘要：本文从麦克斯韦方程组和介质的宏观极化出发, 研究了强光在弱空间色散手性光纤中的非线性传输。得到了手性介质中的非线性波方程, 以及波方程的本征态, 并计算出了左、右圆偏振光的波矢及其对应的折射率。

关键词：手性介质,麦克斯韦方程,折射率

参考文献

[1]S.Mason, Molecular Optical Activity and the Chiral Discrimina-tions[M].Cambridge University Press, 1982.

[2]Schanne-Klein M C, Boulesteix T, Hache F et al.Strong Chi-roptical Effects in Surface Second Harmonic Generation Obtainedfor Molecules Exhibiting Excitonic Coupling Chirality[M].ChemicalPhysics Letters, 2002, 362:103-108.

[3]T.Verbiest, S.Van Elshocht, M.Kauranen, L.Hellemans, J.Snauwaert, C.Nuckolls, T.J.Katz, and A.Persoons.Strong Enhance-ment of Nonlinear Optical Properties through Supramolecular Chiral-ity[J].Science., 1998, 282 (30) :913-915.

[4]李俊庆, 辛丽, 张学如, 等.基于螺旋单电子模型的手性分子的三阶非线性极化率[J].光子学报, 1998, 27 (10) :901-905.

[5]L.Gilles and P.Tran.Optical Switching in Nonlinear Chiral Dis-tributed Bragg Reflector with Defect Layer.J.Opt.Soc.Am.B., 2002, 19 (4) :630-639.

[6]G.P.Agrawal.Applications of Nonlinear Fiber Optics[M].AcademicPress, San Diego, 2001.

网络传输介质篇9

近20年来, 声波和弹性波在周期性结构的材料中的研究受到广泛关注[1,2,3,4,5]。声子晶体[1]是一种周期性结构的人工晶体材料, 由弹性常数和密度不同的介质交替堆叠形成。声波和弹性波在其中传输时, 会产生类似于光波在光子晶体中传播时的特征———在某些频率范围内出现声波或弹性波的零透射, 即产生声子带隙 (Acoustic band gap, ABG) 。根据声子晶体的这一性质, 可实现高效隔振, 还可将其用于声波导、声滤波器和声全向反射镜等[6,7,8]。

声波和弹性波在声子晶体中的传输较光波在光子晶体中的传播要复杂得多, 其主要原因在于弹性波的纵波和剪切波在固体介质界面上会产生模式耦合。在一维声子晶体中, 当弹性波正入射时, 剪切波和纵波之间不会发生模式耦合, 基于Bragg多重散射机制形成了声子带隙。目前, 对于声子晶体的研究主要集中于声子带隙的特性方面。本研究从介质阻抗匹配的关系, 利用散射矩阵法[9,10,11,12,13]研究弹性波正入射声子晶体时, 介质波阻抗对声子晶体的声子带隙以及局域谐振的影响。

1 模型和方法

散射矩阵法是将介质层中的入射波、反射波和透射波通过一个散射矩阵联系起来。将散射矩阵法用于处理分层介质问题时, 因不存在指数项的累积而具有很好的收敛性。弹性波在一维声子晶体中的传输如图1所示。弹性波斜入射到固体介质中时将产生波型的转换, 为简化问题, 这里仅讨论弹性波正入射的情形。

弹性波在各向同性介质中的波动方程为:

式中:p为位移, k=ω/c为波数, ω为入射弹性波的角频率, c为弹性波在介质中的波速。忽略时间因子, 其解为:

式中:a+和b-分别为前行波和后行波的幅值, 上标“+”和“-”分别代表z的正向和反向。

弹性波在相邻层的前向波和后向波的振幅由散射矩阵S联系起来, 表示为:

式中:S为散射矩阵, al、bl、al+1、bl+1分别为l和 (l+1) 层中前向波和后向波的振幅。另外, 在l和 (l+1) 层的界面上, 利用边界条件可得:

式中:fl为相位因子, 且fl=exp (ikldl) , dl是第l层介质的物理厚度。由式 (3) 和式 (4) 可得到弹性波在单层介质中的散射矩阵。因此, 对于弹性波在整个分层结构中的传输, 入射界面和出射界面波的振幅用总的散射矩阵表示:

总散射矩阵中的各元素由式 (6) 给出:

利用初始条件S (0, 0) =I, 通过迭代算法, 即可得到弹性波在该结构中传输的总散射矩阵。在S (0, n) 的各元素中, 没有出现相位因子的累积, 故具有很好的数值稳定性。

在出射末端无后向波, 即bn=0。当入射和出射为同种介质时, 入射和出射端面介质波阻抗完全匹配, 由式 (5) 得反射波和透射波的振幅分别为:

相应地, 透射率和反射率为:

当入射、出射端面为不同介质时介质波阻抗不匹配, 则有:

相应地, 透射率和反射率为:

式中:Z0和Zo分别为入射和出射端面介质的波阻抗。

2 结果与讨论

为说明带隙随介质波阻抗的变化, 笔者分别考虑构成声子晶体的介质波阻抗和入射、出射介质波阻抗对带隙的影响。

2.1 介质波阻抗对带隙的影响

首先, 考虑入射和出射介质波阻抗匹配的情况, 即Z0=Zo。设介质A为有机玻璃, 介质B为甘油, 组成一维固-液声子晶体。介质相应的密度和波速分别为ρ1=1180kg/m3、c1L=2670m/s、c1 T=1120m/s和ρ2=1261kg/m3、c2=1920m/s。对于1/4波长的多层固-液结构, 只能传播纵波, 介质厚度d1=c1L/ (4f0) 、d2=c2/ (4f0) , 其中f0为入射弹性波的中心频率。设环境介质为水, 密度ρ0=1000kg/m3, 波速c0=1480m/s。纵波从左端面正入射, 设中心频率f0=100kHz, 周期数n=10, 得到的透射率和反射率如图2所示。此时Z0=Zo, 透射率峰值为1.0, Z1/Z2≈1.3>1, 不完全禁带的中心频率为gf0 (g为奇数) , 其频率带宽约为0.2f0。为反映不同介质波阻抗对禁带的影响, 介质B不变, 选介质A为铝 (Al) , 其密度和波速分别为ρAl=2700kg/m3和cAl L=6250m/s、cAl T=3100m/s, 相应的介质波阻抗之比Z1/Z2≈7.0, 其透射率如图3 (a) 所示, 透射率峰值为1.0, 完全禁带显著增宽, 带宽约为1.1f0。随着介质波阻抗比增大, 禁带间的局域谐振也得到显著增强。另外, 每增加1个周期, 谐振模增加2个, 谐振模数与周期数的关系为qm=2n-1 (包括带边谐振) 。图3 (b) 为周期数n=11时的透射谱。

2.2 入射与出射介质阻抗不匹配

当入射、出射介质波阻抗不匹配时, 用式 (5) 计算其透射率和反射率。对于固-液结构, 出射介质为氧化镁和铅, 其密度和波速分别为ρMgO=1740kg/m3、cMgOL=5790m/s和ρPb=11400kg/m3、cPbL=2160m/s, 其他参数与图2中的相同, 计算此时的透射率 (如图4所示) , 其中实线代表MgO, 虚线代表Pb。从图4可以看出, 由于入射、出射介质波阻抗不匹配, 透射率均小于1.0。随入射、出射介质波阻抗比的增大, 声子晶体的带隙不改变, 透射率相应减小, 且带隙间都伴随着强烈的局域谐振;反射率增大, 反射波中的局域谐振显著增强。当入射介质为氧化镁和铅, 而出射介质为水时, 声子晶体的传输特性如图5所示。随入射、出射介质波阻抗比的减小, 带隙结构并不改变, 但透射率减小, 反射率增大;另外, 由于入射、出射的阻抗失配, 在禁带中心出现突起透射峰, 其峰值随入射波阻抗的增大而增大。

在固-液声子晶体中, 剪切波不能传输。因此, 下面讨论固-固声子晶体中纵波和剪切波正入射时, 入射、出射介质波阻抗不匹配对声子晶体透射特性的影响。设介质A仍为有机玻璃, 介质B为铝 (Al) 。纵波入射时, 其厚度分别为d1=c1L/ (4f0) 、d2=c2L/ (4f0) ;剪切波入射时, 其厚度分别为d1=c1 T/ (4f0) 、d2=c2 T/ (4f0) 。为研究剪切波的传播特性, 入射和出射介质均为固体。入射介质为玻璃 (G) , 密度和波速分别为ρg=2230kg/m3和cgL=5570m/s、cgT=3430m/s;出射介质分别为氧化镁 (MgO) 和铅 (Pb) , 相应剪切波波速为cMgOT=3100m/s和cPbT=700m/s。分别以纵波和剪切波正入射, 其透射率如图6所示。

由图6可知, 当分别以氧化镁和铅为出射介质, 纵波和剪切波入射时, 由于声子晶体介质的波阻抗不同 (ZL=ρcL>ZT=ρcT) , Z1L/Z2L≈0.187, Z1 T/Z2 T≈0.158, 对剪切波的介质波阻抗比纵波小, 其禁带要宽。当入射、出射介质波阻抗失配, 纵波入射, 以氧化镁为出射介质时, 入射、出射介质波阻抗比Z0L/ZoL为1.23, 大于1, 透射率等于1.0;以铅为出射介质时, 入射、出射介质波阻抗比Z0L/ZoL为0.50, 小于1, 透射率峰值下降到0.9左右, 同时带间具有更强的局域谐振。剪切波入射, 以氧化镁为出射介质时, 入射、出射介质波阻抗比Z0T/ZoT为1.418 (大于1) , 透射率峰值小于1.0;而以铅为出射介质时, 入射、出射介质波阻抗比Z0T/ZoT为0.959 (小于1) , 透射率峰值为1.0, 带间谐振更强。这表明, 入射、出射介质波阻抗比对纵波的透射率和带间谐振的影响, 与其对剪切波的透射率和带间谐振的影响是不同的。

3 结论

本研究对于具有不同入射、出射介质的一维声子晶体, 形成入射、出射介质波阻抗失配时, 推出了相应的透射率计算公式。弹性波正入射到不同入射、出射介质的一维固-液声子晶体中时, 反射波中的带间局域谐振增强, 透射率随入射、出射介质波阻抗比增大而减小, 但不影响带隙宽度。在固-固声子晶体中, 弹性纵波入射时, 透射率随入射、出射介质波阻抗比的减小而减小, 但局域谐振增强;而剪切波入射时, 透射率随着入射、出射介质波阻抗比的减小而增大, 同时局域谐振增强。

摘要：利用散射矩阵法研究介质波阻抗对弹性波在一维声子晶体中传输特性的影响。结果表明, 对固-液介质声子晶体, 其禁带随介质波阻抗比增大而加宽;当入射、出射介质波阻抗比增大时, 透射率减小。对固-固介质声子晶体, 纵波正入射时, 随入射、出射介质波阻抗比的增大, 透射率减小, 带间局域谐振增强;剪切波正入射时, 透射率随入射、出射介质波阻抗比增大而减小。

网络传输介质篇10

关键词：高光注塑,蒸汽,热水,平板电视面框

0 引言

熔接痕是注塑制品最常见缺陷之一,主要形成机理是由于塑料熔体与模具表面接触后表层开始冷却凝固,当两股不同方向的塑料熔体相汇时在制品表面形成深6~13μm的结合线。传统的注塑成型一般只能通过提高注塑温度、增加注塑压力和注塑速度等方法来减轻熔接痕,或通过调整浇口位置和进胶顺序来转移熔接痕的位置,但很难予以彻底消除,并且工艺条件的调整可能会导致产品变形、成型周期过长等不良后果。熔接痕的存在严重影响了注塑制品的外观质量和机械性能,是制约注塑件产品质量提升的主要因素。通过对熔接痕形成机理分析,要彻底消除熔接痕,根本解决办法是注塑时对模具表面加热以补偿熔体注入模具型腔中的热量损失,而冷却时迅速降低模具表面温度,缩短成型周期[1]。

1 蒸汽和水加热高光注塑成型工艺的基本原理

高光注塑成型工艺正是基于以上原理开发出的一种能在注塑成型过程中精确控制模具温度的注塑成型技术。近年来,各种类型用于高光注塑成型工艺的模温控制技术及其辅助装备层出不穷,主要包括蒸汽加热、水加热、电加热和电磁感应加热等方式,而其中蒸汽加热和高温水加热两种方式因其技术成熟、设备工艺稳定、模具结构简单而应用最为广泛。

蒸汽加热和水加热两种高光注塑成型工艺的工作原理基本相同,主要由加热系统、冷却系统、温度控制系统、高光注塑模具和注塑设备组成,加热和冷却系统所用介质都为水,其各系统相互结构关系如图1所示[2,3]。

在一个注塑成型周期内主要分以下三个步骤:

模具打开,取出产品,温度控制系统收到注塑机信号后启动加热系统对模具进行加热;

将模具加热到指定时间或指定温度后,模具关闭,注塑机开始注射成型;

温度控制系统收到注塑机保压信号后启动冷却系统对模具进行快速冷却。

2 蒸汽和水加热高光注塑成型工艺特点的相似性和差异性对比

蒸汽加热和水加热两种高光注塑成型工艺的加热介质都为水,但因其加热方式和水介质的表现形态不同,一个为高温蒸汽,一个为高压热水,因此这两种工艺存在相似性的同时也存在很大的差异,本文从以下几个方面对二者的相似性和差异性进行了比较分析,如表1所示。

3 蒸汽和水加热高光注塑成型工艺加工成本分析

在生产实际中,经济性是衡量一项工艺技术优劣并能否大量推广使用的重要指标。注塑件的生产成本主要由原材料、模具分摊、成型周期、厂房折旧、注塑设备折旧、辅机设备折旧、加工能耗、人工和管理费用等组成。由表1分析可知,蒸汽和水加热两种高光注塑成型工艺其所用原材料、模具和注塑机、人工费用都完全相同,所不同的主要是蒸汽锅炉可以同时供给2~6台注塑机同时生产,而热水机一次只能供给1台注塑机生产,因此其单位产品的设备分摊成本和能耗成本有较大差异。本文结合企业的生产实际,以某高光平板电视前框的生产为例,分别以1台蒸汽锅炉同时供应2台、4台和6台注塑机的单件生产成本以及使用热水机的单件生产成本进行了核算和对比分析,具体分析数据如表2所示。

从以上计算分析可以看出,由于1台热水机只能同时供应1台注塑设备,而蒸汽锅炉可以同时供给多台注塑设备,因此蒸汽高光注塑工艺的单件设备分摊费用普遍要低于高温热水的单件设备分摊费用。而由于蒸汽锅炉的能源消耗较大,只有在同时供给4台注塑机时,其单位能耗成本才能和热水机的单位能耗成本相当。综合设备折旧和能源成本分析,只有当蒸汽锅炉同时供给4台注塑机以上时,其单件生产成本方可低于热水机生产成本。

4 结论

通过本论文的研究发现,蒸汽高光注塑成型工艺和热水机注塑成型工艺在不同生产模式下所发挥的效益有较大差异。蒸汽高光注塑成型工艺在大批量稳定生产模式下,其固定资产投资单位分摊相对较小,单位能耗较小。而热水机适合小批量间歇式生产模式,其固定资产投资分摊和单位能耗比蒸汽模更有优势。本文的计算数据由于企业在不同地区不同时段内由于油价、电价、气候的波动会有所不同,因此企业可以利用本文的核算方式,结合自己的生产组织特点及所在地区实际情况进行成本核算,以充分发挥两种生产工艺的优点,实现经济效益最大化。

参考文献

[1]冼燃,吴春明.电加热高光注塑模技术在平板电视面框成型中的应用[J].机电工程技术,2009(08):103-105.

[2]李小龙,张洋,薛新.蒸汽模技术在平板电视面框中的应用[J].电加工与模具,2010(02):48-51.