核心能力界面（通用10篇）
核心能力界面 篇1
引言
技术的进步、市场竞争的加剧及客户日趋多样化、个性化的需求, 迫使企业不断进行技术创新。而技术创新过程中会形成技术创新网络, 从而产生界面管理问题。尤其是技术创新网络中各企业的核心能力界面, 是影响技术创新网络效率的主要因素, 且该界面日趋模糊, 难以确定企业间联系的接口。因此, 如何对核心能力界面进行有效的管理是企业技术创新网络中迫切需要解决的问题。基于此, 本文应用灰色聚类分析对技术创新网络中的核心能力界面进行灰色聚类分析, 为核心能力界面的系统管理提供一种量化分析方法。
一、核心能力界面的灰色聚类分析
设技术创新网络中有n个企业, 第j个企业具有fj项核心能力, 即企业a1具有f1项核心能力, 企业a2具有f2项核心能力, 企业a3具有f3项核心能力, ……, 企业具有项核心能力, 则技术创新网络中共产生的核心能力界面的个数N=C n2
因此, 论域, “属于企业的所有核心能力界面”为U上n个Fuzzy集;
1. 技术创新网络中未产生新的核心能力, 即未产生新的核心能力界面。
灰色聚类分析是将聚类对象按不同聚类指标所拥有的白化值, 按n个灰类进行归纳, 从而判别聚类对象的类别。灰色聚类分析的步骤如下:
聚类对象记为, m个评价标准作为聚类灰类, k个评价指标作为聚类指标。设dbh为第h个评价指标所拥有的白化数, che为第h个指标对第e个评价级别的白化函数。
(1) 确定白化函数che
一般依据指标的类型有3类:
(2) 计算各指标在各类别中的权重 (5)
(3) 计算聚类系数, 并构造聚类向量。
(4) 在中求最大的元素。
2. 技术创新网络中产生新的核心能力, 重新计算核心能力界面的个数, 按上述方法重新对核心能力界面聚类。
根据核心能力界面整合的效果, 作者将核心能力界面分为集成型界面、倍增型界面、互补型界面, 其评价指标标准界限值如表所示。
三、核心能力界面的管理方式
1. 集成型核心能力界面的管理方式
集成型核心能力界面主要是核心能力作用的加强, 而信息沟通是反映界面集成度最重要的因素。因此, 在企业之间建立一个基于Internet/Intranet的沟通平台, 为企业信息交流提供了媒介, 促进企业加强沟通, 增进了解, 充分掌握相互的信息变化动态, 不断就市场需求、技术可行性等进行交流, 实现信息的同步传输, 避免信息延误, 从而实现信息动态化、可视化, 克服信息不对称和信息粘滞。
2. 集成型核心能力界面的管理方式
倍增型核心能力界面主要是企业之间核心能力作用的扩大, 对于这类核心能力界面, 应采用合作创新模式进行管理。即技术创新网络中的企业以共同的利益为基础, 以资源共享、优势互补为前提, 有明确的合作目标、合作内容、合作规划和合作期限, 合作方在技术创新的全过程或某些环节共同投入、共同参与、成果共享、风险共担[4]。以缩短技术创新的时间, 分散技术创新风险, 增强企业的竞争力。
3. 集成型核心能力界面的管理方式
互补型核心能力界面主要是企业核心能力的相互补充, 对于该类核心能力界面, 最好的方法是建立动态联盟, 充分利用联盟企业间的各种资源, 减少用于新技术开发和研究的资金和人力资源投入, 对市场作出快速反应, 扩大经营规模, 增强各个企业的核心能力。
三、结论
针对核心能力界面的相互渗透, 难以管理困难等问题, 本文将灰色聚类分析应用到核心能力界面管理中, 聚类后的核心能力界面具有相同的特征, 便于管理。该方法实用、有效, 为核心能力界面的系统管理提供了一种量化分析方法。
摘要：技术创新网络中会产生界面管理问题, 核心能力界面管理是影响技术创新的首要问题, 因此, 如何对核心能力界面进行有效管理成为技术创新网络迫切需要解决的问题。论文应用灰色聚类分析对核心能力界面进行聚类, 并制定每类核心能力界面的管理方法, 实现核心能力界面的分类管理。该方法对解决技术创新网络中企业核心能力界面日趋模糊、难以管理的问题具有较强的有效性, 为核心能力界面的系统管理提供了一种量化分析方法。
关键词：技术创新网络,核心能力界面,灰色聚类分析
参考文献
F T S Chan, H K Chan, M H Chan, An integrated fuzzy decision support system for multicriterion decision-making problems, Proc.Instn Mech.Engrs[J]Vol.217, 2003Part B:J.Engineering Manufacture
富士相机，友好界面 篇2
1富士今年是否有新的机型推出?为了纪念FinePix诞生10周年，富士今年推出了F100fd与S100fs两款纪念机型，这两款机型也都获得了消费者的认可。富士目前正在研发一款能够让所有消费者“大吃一惊”的新产品，或许是在今年下半年，或许会在明年初，这款产品就会与大家见面。
2继2007年发布s5pro之后，富士在数码单反和CCD方面，近期是否有新的动向?新的S系列会不会使用尼康D3/D300系列的机身?
S5pro的后继机型，或者新的CCD是不是要做，目前还在研讨之中，如果发布，一定告诉大家。数码单反方面，目前主要还是S5pro，主要针对影楼市场进行推广。CCD方面，现在还是以第八代超级CCD为主。富士方面有考虑应用尼康D3/D300的机身进行新品开发，不过比起机身来说，感光元件以及内部图像处理引擎的开发更为重要，也更加困难。富士会在适当的时候公布自己的新产品计划，目前还在内部讨论之中。
3富士会推出全幅机吗?
全幅是非常具有吸引力的格式，CCD越大，画质越好。富士也有中画幅的机器，从技术上来看，画幅不是我们的限制，但具体到产品的推出，要考虑到市场需求等因素。
4富士给人的印象一直是注重功能，不太注重外观，这样的情况会有所改变吗?
对富士来说，一贯的传统都是注重功能和画质。现在的数码相机市场，消费者越来越注重外观，我们注意到了这一点，所以推出了Z100fd这样的外观和性能都上乘的相机，希望我们的产品更贴近市场。另外说到外观，我们认为，操作界面也是属于外观的一部分。如Z100fd，采用和iPod相似的旋转式按钮，操作上非常实用，我们称为“友好界面”。
5富士的z系列在日本由人气女王“Yuri Ebihara原友里”代言。大受欢迎。在中国，富士会不会也选择一位代言人来为自己的产品做推广呢?
是的，z系列在日本卖得非常好，这主要是富士产品本身的高品质，以及运营了10年的FinePix品牌在日本深入人心的结果。我之前负责日本市场，有的客户喜欢SUPER CCD带来的高品质画质，有的喜欢脸部识别，加上富士在人像拍摄方面的优势，让脸部显得更加漂亮。FINEPIX在10年前就已经有很多人知道，在这个基础上，好的代言人确实为富士产品的推广提供了很大的帮助。但是目前在中国市场上，富士还处在一个仍然需要打基础的阶段。至于面向大众群体的数码相机，富士仍然会在三个方面进行努力，提供高画质的SUPERCCD，高品质的镜头以及更好的图像处理引擎。
6S100fS和入门级单反相比，其优势在哪里呢?
S100fs和入门级单反相机竞争，首先是画质方面的优势。入门级单反，很多相机的镜头、引擎和机身，这些部件都是不同的厂商生产的。而我们的部件，都是一个厂家生产的，整合性比较好，因此画质的控制也会比较好。其次是镜头。S100fs的镜头覆盖的是28～456焦段，14倍光学变焦。入门级单反相机如果要配齐这些镜头的话，大笔的花费不说，体积也会很大。所以，S100fs在便携性上会胜过入门级单反。
7针对当前热门的奥运话题，富士有什么计划?
针对奥运，富士有引以为傲的s系列长焦机——S8100和S1000，它们体积小，价位也适中，比较适合比赛用。特别是现在300mm以上的镜头无法带进比赛会场，所以我们的长焦机会更加适用。
8富士今年新推出的高动态范围，会不会推广到所有的产品?
我们想把它扩展到所有的系列里面，但是，高动态范围和脸部识别不一样。首先，这个技术的成本还是比较高。其次，对于宽动态范围技术优势的推广还需要一定的时间，目前普通消费者对它的优势认知度还没有达到像脸部识别技术那么高。但中国数码相机市场目前已经越来越成熟，我们也在慢慢不断地致力于这个市场的培养。
9中国市场和国际市场相比，有什么样的特色?
根据统计，在中国市场上，占前50位的机型的总销售量，占整个市场的60％在欧美，这个数字是70％；日本的集中度更高，达80％。这说明中国消费者更注重个性选择。表现在产品线上：从低端到高端，机型涵盖的范围比较大。在中国市场，我们还需要进一步的努力。
10 台湾厂商可能会推出价位很低的“山寨相机”，对此，您有什么看法?
核心能力界面 篇3
一、创设问题情境培养大学生自主学习意识
《矿物界面分选》是北京科技大学矿物加工工程专业的一门必修课, 与其他专业课的学习一样, 具有较强的研究性和探索性, 这从客观上要求大学生对这门课程的学习应具有更多的积极性和主动性, 具有锲而不舍的钻研精神。然而, 当前我国大学生多数对专业课的日常学习重视程度不够, 加上我校矿物加工专业学生多数为调剂生, 这些学生对自己所学的专业根本不感兴趣, 将来也不打算从事本专业的工作, 自然更不重视本专业课的学习, 更谈不上学习的积极性和主动性。而强烈的求知欲、浓厚的学习兴趣、积极的探索精神、顽强的意志品质和良好的学习习惯是提高学生自主学习能力的重要保障, 这就要求任课教师必须在端正自身专业态度的基础上, 纠正学生的专业误区, 灌输行行出状元的理念, 对学生的人生和课堂学习进行积极的引导和监督, 并在教学过程注重培养学生自主学习的意识, 促使学生在教学活动中自主去探索、去思考, 达到最佳的专业教学效果。笔者在《矿物界面分选》课程教学过程, 通过创设教学情境, 使学生有亲临现场的感觉, 以激发学生丰富的想象力和自主学习意识。利用计算机技术将平时不断收集和积累的大量与课程相关的图片、视频等制作成多媒体课件, 内容丰富, 信息量大, 能充分活跃学生的思维, 激发学生的学习灵感与主动性。穿插于其中的静态图片有助于学生模糊思维的清晰化、直观化, 如一些设备的内部构造图和某个具体企业的工艺流程图。利用刺激程度更强烈的视频等情境, 给学生以更生动的感性知识, 能更好地激发学生兴趣, 促进学生主动思维。在课堂上总是可以看到, 当投影画面显示某个设备、某种矿物的实际分选工艺、现场的工程实例等视频时, 学生总是尤其的安静和聚神, 表现出的学习热情和兴趣总是特别强烈, 令人感动。显然, 教学情境的创设, 对激发学生的学习兴趣和深刻了解本门课程, 提高教学效果的作用是任何说教代替不了的, 对学生自主学习意识的形成具有重要作用。
二、巧设问题悬念积极引导学生自主学习
教学活动需要在一定的情境中进行, 学生的积极思维则常常需要教师在教学中巧设问题, 且思维活跃程度取决于问题的刺激程度。教师在教学中巧设问题悬念, 恰当质疑, 使学生产生问题症结, 诱导学生主动探索、寻求解决问题方法, 以加深学生对新知识的主动理解, 培养学生主动探索知识、解决问题的能力。主动学习是学生学好一门课程的内因, 是激发学生学习兴趣的关键。在《矿物界面分选》教学活动中, 为了引导学生自主学习, 笔者根据课程学时数和教学计划, 在吃透课程内容的基础上尽力合理安排好每一堂课的内容, 并对每一堂课的教学内容进行提炼、加工, 总结出学生必须掌握的基础理论和基本知识, 在此基础上设置好相应的问题, 并编进讲稿。所设置的问题按照答题性质不同主要分为三类:第一类是认知记忆型问题, 即要求简单地再认或回忆知识的问题, 如概念题、选择题等;第二类是集中性问题, 即只有一种解答方式和答案的回忆性思考题, 如简述题、不联系实际的论述题等;第三类是分歧型问题, 即能引起学生异议的具有多种解答方式和答案的启发性问题。对不同的学生, 在起步阶段, 所提问题的难度不同, 以让每个学生都尝到成功的喜悦, 鼓舞学生的自信, 提高其自主学习的动力。通过教学, 笔者深深地感觉到, 如果课堂缺少问题悬念, 有些学生有时对于一些新知识的获取, 即便是很简单、较易理解的知识的获取, 接受起来仍感到很费劲, 对难度较大的知识的获取更是如此。 教学实践证明, 巧设问题悬念可活跃学生的思维、激发学生对本门课程的学习兴趣、引导学生对课堂所设问题的积极探究和思考, 对学生的自主学习意识转化为学生的自主学习活动具有重要作用。
三、研究性教学训练学生的自主学习能力
《矿物界面分选》是理论性和应用性均很强的一门课程, 内容微观并抽象, 是矿物学、物理化学、有机化学、无机化学和界面化学在矿物分离中的有机结合和应用。不少学生感到难学、难懂, 颠覆了其脑子中原有的专业课比较好学、随便学学就能学好并通过的观念。另外, 中小学阶段的应试教育和老师、家长的精心呵护, 已使现在的大学生养成了不肯自己主动思考、 主动学习的习惯, 而喜欢事事依赖、被动接受知识的灌输。因此, 了解这门课程教学内容后, 学生畏难情绪较大, 学习比较被动, 也有的比较担心学不好。为了调整学生心态、训练学生自主学习能力, 笔者结合教学内容合理先布置一些简单的课外练习题, 要求进行理论联系实际的简答。在此基础上, 布置一些难度较大的评价型和应用型的课外思考题, 要求学生通过查阅相关资料, 并对资料进行简单的归纳、整理, 提出自己的观点和解决方案, 带到课堂上来, 与同学一起学习、 讨论和交流。交流时每班每次指派一名不同的代表发言或老师每次指定几个不同的学生进行主题发言, 然后大家提问、讨论。笔者在学生讨论过程常善加诱导, 如:“你认为他说得对吗?为什么?”“对他的回答你满意吗?你有什么不同的见解?”等等, 把学生的思维推向高潮。对不愿表达观点的学生, 点名诱导, 捕捉其 “闪光点”, 并及时给予鼓励。对学生在交流环节提出的问题及普遍存在的模糊认识给与引导, 鼓励学生在交流中大胆质疑解疑, 为学生充分表现、合作、竞争搭建舞台, 使教师指导和学生自主探究相结合, 传授知识和解决问题相结合, 单一性思考和求异性思维相结合。这种利用青年学生愿意接受挑战的特点, 通过布置课外思考题并进行课堂交流讨论的研究性教学, 不仅活跃了课堂气氛, 提高了学生的求知欲望, 而且有效地训练了学生独立思考问题和查阅、归纳、整理资料的能力以及自主学习的能力。
四、实践性环节培养学生自主学习能力
北京科技大学的优良传统和办学灵魂为“学风严谨、崇尚实践”。因此, 非常重视学生解决复杂工程问题能力的培养, 培养学生理论联系实际, 解决实际问题的能力也是培养学生自主学习能力的重要途径。目前, 全体学生共同参与的实践性环节包括三大块:配合《矿物界面分选》课程理论教学的实验课、培养该课程运行管理能力的实习课, 以及处理《矿物界面分选》 复杂工程能力的毕业论文和毕业设计等。此外, 为满足部分学生的求知欲望, 还开放了矿物加工实验项目和实验室, 满足学生自己设计、自己动手的综合性实验需要。为了激发学生的自主学习热情、培养学生的自主科研能力和自主学习能力, 学校、学院在不同范围内经常举办有经费资助的科技创新活动。由学生自己提出感兴趣的、有意义的研究课题, 撰写开题报告, 经相关专家评审委员会评审通过后, 学生自主开始进行科技创新活动。从查阅文献、确定研究路线、设计实验方案、联系实验指导老师、采购相关实验材料, 到开展实验活动、分析实验数据、撰写科研报告, 在整个科研过程中都由学生独立完成。围绕本领域急需解决的实际科技问题, 在教师指导下学生通过查阅文献资料和通过自学补充学习相关基础知识, 然后结合学生已有知识的积累进行融会贯通, 得出解决问题的思路和方法, 并加以实施, 是培养学生自主学习和终生学习能力的最有效方法。以上这些实践性环节的设计, 不仅可以锻炼学生的创新能力和综合素质, 还能够锻炼学生承受困难和挫折的意志, 对学生实践能力和自主学习能力的培养具有不可低估的作用。
五、结语
通过在《矿物界面分选》专业课教学过程有意识的进行学生的自主学习能力培养, 取得了一些积极的效果, 学生不仅掌握了本课程的基本原理、基本工艺和基础设备, 获得了解决复杂工程问题的一些专业知识, 而且提高了学生自主学习的意识和能力, 提高了分析问题和解决问题的能力, 尤其是通过对一系列问题的探索和讨论, 掌握了解决问题的方法和途径, 增强了学生对专业的认识和分析、解决专业问题的自信。而这一切, 正是知识经济时代一个创新型人才应该具备的最重要的素质。
参考文献
[1]杨慧芬, 王静静, 仵晓丹.教学设计在《固体废物资源化》教学中的应用[J].中国科教创新导刊, 2009, (13) :189
[2]王晓晶.大学生专业课自主学习的现状分析及实践探索[J].高等教育研究, 2008, 25 (1) :60-63.
[3]张鸿雁, 孙冬梅, 崔战利, 等.专业课自主学习能力的探讨——以微生物生理教学为例[J].河北农业大学学报 (农林教育版) , 2014, 16 (6) :46-49.
[4]于景飞.谈如何培养普通工科院校大学生的自主学习能力.高等教育, 2015, 1 (17) :35-36.
触屏界面探究 篇4
关键词：人机交互界面；动态磁贴；人性化设计；用户交互体验在现如今高速发展的时代，用户已经看腻了满大街的android和苹果商务界面，因为现代触屏界面在追求人性化、大众化、简单好用操作的同时，人机交互界面越来越同一化，没有个性。但是一千个人眼中有一千个哈姆雷特，一千个人也应该拥有一千个不同的手机，触控操作界面应该是私人的操作界面，完全的随心所欲。
现有的三大手机平台，Windows phone操作系统用户界面大量采用了扁平化、图形化的操作对象，有些类似于蒙德里安风格的界面大大简化了人机的交互过程。I phone简洁美观、精简的图标配合上multitouch，使用户第一次上手就可以知道如何使用I phone。Android手机上最具有特色的东西就是桌面Widget，即我们常说的桌面插件，如时钟、日历、搜索框等，也是为了更好的用户体验而服务。这一切都为了更直观、更简便地呈现功能，为了使桌面版的操作系统更加直观、简单，从而提高操作效率。可问题也随之而来，在追求高效率的时候，千篇一律的操作界面使用户在使用过程中感到乏味，追求极简设计的所有界面里，使你在获取了你所需的信息之后，你甚至懒得再看它们一眼。因为它们真的没啥可注意的，这使得android与ios花费大量精力来设计创造美妙的用户体验，解决用户乏味的问题，可是最终结果却是技术让人忽视了最重要的东西——内容，过度精致修饰元素喧宾夺主、让人分心，降低了用户的使用效率。在界面交互中，我们需要将人从机器中解救出来，是人在使用机器，而并非机器在控制人，微软的说法是要让我们抬起头去注意生活本身：“人”才是人机交互的主体。没错，“人”才是人机交互的主体，每个人有不同的操作习惯，每个人有自己对于操作界面的不同需求，有的人喜欢wp8的扁平化设计，有的人喜欢ios简洁的商务化设计，还有的人喜欢android色彩斑斓的圆角图标，为什么不能让用户自己设计自己的界面呢？基于windows phone我们可以从以下几方面改变。
（1）动态磁贴的改良。我们为什么不可以允许用户自定义动态磁贴的大小甚至形状？让图标成为我们真正需要它的大小，我们真正需要它的形状，最常使用的为什么不可以让它变得很大，很抢眼？手机屏幕上的操作热区与死角没有人比机主自己更熟悉，不需要的变得小小的，这有何不可？用户与产品之间的交互行为终归是具有一定的目的性，如通讯、娱乐、交友、购物、消遣等。为了达到目的或完成预定的任务，总需要一系列的交互行为。在完成这些任务的过程中，简单的行为、复杂的行为、快捷的行为、耗时的行为等等一系列行为都会存在，但是，不同的行为有不同的目的和要求，不同的行为设计适用于不同的用户和场景，而如何判别这种行为是否妥当，设计师不知道，生产商不知道，只有用户知道，该如何安排？一切交给用户。随心所欲应该是现行设计的核心观念。
（2）图标颜色的改良。ios与android都没有改变颜色的选项，而windows phone也仅限于为数不多的几种颜色，为什么不可以像photo shop那样拥有一个RGB颜色调色板，用户可以选择自己想要的颜色，这一切都与自己的心情和需要有关。醒目的红色是电话本，而柔和的黄色可以用作娱乐，一切随心所欲。有何不可？颜色的搭配可以提高视觉感的识别，如选择互补色作为主题与背景可以突出主题，且极易识别。用户需求需要满足，用户选择交给用户自己。核心观念，随心所欲。
（3）手势控制技术的应用。现如今，接触式二维动作识别已经难以满足用户的需求，非接触式三维动作识别应当进入人类生活，改变传统的使用、操作和控制方式，世人的交互行为更贴近于自然方式将不可避免，要知道不同的交互行为具有不同的特征，根據这些不同特征可以采取不同的设计策略，如我们需要经常使用的交互行为就有必要提高其易用性，在改变图标、颜色的同时，为什么不能连交互方式一同改变？核心观念，随心所欲。
（4）类似云端的运用。与ios配套的有i tunes，与windows phone配套的有zune，与android配套的有360……这一切又是何必，将移动终端绑定固定在局限性很强的几台pc之上。为什么不能拥有一个类似云端的应用，客户只需要一个身份信息识别的账号就可以通过WIFI网络实现与i tunes一样的共享同步的功能呢？
我们为什么不能让系统界面变得更加简单，从而使内容在界面中扮演更重要的角色，使得用户真正地将重点放在内容上。人机交互性才应该是设计师关注的重点，具有优秀的人性化设计，才是用户真正想要得到的。所以说，一切的设计都是为了使用户有更加快捷高效的操作，以及满意的用户交互体验，正如诺基亚所说——科技，以人为本。参考文献：
[1] 李世国，顾振宁.交互设计[M].中国水利水电出版社.
[2] 刘心雄，郑家元.触屏手机界面设计[A].
[3] 李明锋，吴桂香.手机交互界面研究[A].作者简介：周思（1993—），男，内蒙古包头人，本科在读，研究方向：交互设计。
核心能力界面 篇5
1959 年King等[2]在理论上提出了金-瓷结合的概念。他们认为, 在金属和烤瓷之间存在着化学结合, 欲获得良好的结合力, 金-瓷界面必须有足够的氧化物。这种由金属生成的氧化物必须源源不断的溶解到金-瓷界面的烤瓷材料内直到达到饱和为止。为达到化学结合, 金属基底在烧结饰面瓷之前, 通常需要进行预氧化处理。然而对于瓷-瓷双层结构, 饰面瓷烧结之前通常没有对核瓷进行预氧化, 二者之间是否存在化学结合还需要实验的验证。并且瓷-瓷双层结构与金-瓷双层结构之间在材料成分、制作工艺以及临床破坏方式等方面都存在差异[3,4], 因此本实验选取钴铬合金-饰面瓷双层结构及氧化铝渗透陶瓷-饰面瓷双层结构作为研究对象, 通过微观形貌及元素扩散方面的分析, 对2 种结构的界面进行初步研究。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
渗透陶瓷 (商品名:高强度牙科陶瓷A型, 简称HSDC- A, 上海齿科材料厂) , 钴铬合金 (四川大学华西口腔医学院, 制造科学与工程学院联合研制) , 松风Vintage AL饰面瓷 (松风公司, 日本) , VMK95烤瓷粉 (Vita, 德国) , 高温烤瓷炉 (登士柏公司, 美国) , JSM- 5910LV扫描电镜 (Jeol公司, 日本) , INCA能谱仪 (Oxford公司, 英国) , 全瓷高温渗透炉 (上海齿科材料厂) 。
1.2 界面扫描电镜 (SEM) 观察及能谱分析
粉浆涂塑法制作15 mm×5 mm×1 mm的渗透陶瓷试样1 个。超声清洗后按照厂家给定的程序烧结Vintage AL饰面瓷, 其中包括0.2 mm的遮色瓷和0.6 mm的牙本质瓷。将试样从中一分为二, 自凝塑料包埋, 断面依次经200 目→1 500 目金刚砂纸打磨抛光, 其中一半70%沸腾硫酸腐蚀5 min后表面喷金, 行扫描电镜观察表面微观形貌;另一半不酸蚀但表面喷金, 行扫描电镜观察表面微观形貌并同时进行能谱分析。
失蜡法制作15 mm×5 mm×1 mm的钴铬合金试样1 个。超声清洗后按照厂家说明书烧结VMK95饰面瓷, 其中包括0.2 mm的遮色瓷和0.6 mm的牙本质瓷。将试样从中一分为二, 取一半自凝塑料包埋, 断面依次经200 目→1 500目金刚砂纸打磨抛光, 表面喷金后扫描电镜观察金-瓷界面的微观形貌并同时行能谱分析。
2 结 果
2.1 瓷-瓷结合界面的扫描电镜观察及能谱分析
图 1可见渗透陶瓷与饰面瓷在界面结合紧密, 界线不清晰, 无明显间隙。经70%的硫酸处理后, 渗透陶瓷中的玻璃被腐蚀, 可以清晰地看到氧化铝晶粒。
Si、Al元素在界面两侧的分布如图2, Al元素在渗透陶瓷中含量较高, 在饰面瓷中含量少, 在饰面瓷内接近界面5 μm的范围, Al元素含量缓慢下降, 到10 μm处含量趋于稳定。Si在饰面瓷内含量高, 渗透陶瓷内含量低, 与Al相似的是, 界面两侧Si元素含量的变化也是一个平缓的坡度, 而不是突然的变化, 这说明界面两侧Si、Al发生了元素的渗透。渗透陶瓷内距界面5 μm的面分析发现了渗透陶瓷本身没有的K元素, 说明K元素由饰面瓷向渗透陶瓷中渗透 (图 3) 。
2.2 金-瓷结合界面的扫描电镜观察及能谱分析
如图 4, 扫描电镜及能谱分析显示金-瓷间有明显的过渡层, 金-瓷结合界面结合良好, 无缝隙。金-瓷结合界面可见过渡层与金属基体和瓷层之间附着紧密。能谱分析显示金-瓷结合界面主要有Cr、O、Si发生了元素的扩散。
3 讨 论
3.1 金-瓷界面的结合机制
近年来, 由于镍铬合金毒副作用的病例常有报道, 钴铬合金烤瓷牙正逐步取代镍铬合金烤瓷牙, 因而钴铬合金与瓷的结合成为近年研究的热点。化学结合是金-瓷结合最首要的因素, 所谓化学结合是指金属表面的氧化物与陶瓷成分中的氧化物和非晶体型玻璃质之间发生化学反应而相互结合, 它们之间可以是直接转移的离子键结合、共用电子的共价键结合或金属键结合, 其外观表现就是元素成分的相互扩散[5]。
Pask[6]详细解释了陶瓷和金属的结合机制, 以及陶瓷在金属基底表面的润湿现象。他认为, 熔融的烤瓷材料表面发生了结构的重排, 这种结构的重排使得陶瓷熔附体有相对较低的表面能, 金属基底表面的结合能相对高, 这种能量的差异使得陶瓷在金属表面高度润湿。当陶瓷接触到金属表面的氧化层时, 会溶解氧化物以增加硅和氧的比例, 金属表面的氧化物会穿过金瓷界面扩散到陶瓷内, 直到其饱和为止。这样, 金属氧化物与陶瓷界面以及金属界面存在着热动力学的平衡。陶瓷本身的氧化物与金属表面氧化物的化学键类似, 存在一种化学键的平衡, 这种牢固的化学键在金瓷结合中起到关键的作用。一般说来, 化学结合力约占金瓷结合力的55%左右。金磊 等[5]从微观角度观察到, 在金沉积冠金-瓷界面几个微米的范围内存在Ru、Pt元素向瓷的扩散, 这对金-瓷间的化学结合起到了关键的作用。
本实验能谱分析显示, 金-瓷界面两侧Cr、Si的峰值较高, 说明Cr、Si积极参与了界面的氧化反应。 Cr元素在界面附近出现明显的聚集峰, 表明有Cr氧化物的富集。这与热力学规律相吻合, 说明Cr积极参与了界面氧化反应, 以Cr为主的氧化物在界面聚集, 界面达到了化学结合。要实现化学结合, 就必须对合金进行预氧化, 预氧化是为了在金属表面形成一层均匀一致、厚度适宜的氧化膜, 一方面与瓷的氧化物呈离子键和共价键的化学结合, 另一方面氧化膜本身又与合金直接相连, 形成牢固的化学结合。对于钴铬金属而言, 由于其含有大量易氧化的贱金属元素, 所以其预氧化问题就变的十分复杂。若合金表面氧化层不足, 会影响化学结合, 降低结合强度。如果氧化层过厚, 结构变得疏松, 会使金-瓷间在氧化膜层断裂;同时由于它的热膨胀系数与合金和瓷不同, 在金-瓷复合体从烧结温度冷却到室温的过程中, 界面将产生高残余应力使金-瓷结合强度降低。所以适当厚度氧化膜是金-瓷间化学结合的基础。刘梦桃[7]认为理想的氧化层厚度应为0.2～2 μm。
3.2 瓷-瓷界面的结合机制
金-瓷结合理论同样可以应用于全瓷系统。陶瓷中的氧化物同金属中的相似, 从理论上可以认为, 两个热膨胀系数相互匹配的瓷-瓷界面的结合力, 应该较金-瓷界面结合力强。Smith[8]从微观角度观察到, 在瓷-瓷界面1～2 μm的范围内, 存在氧化物元素的扩散。他认为这些氧化物在界面的扩散平衡, 对瓷-瓷间的化学结合起到了关键的作用。渗透陶瓷是由玻璃相和氧化铝相组成的复合材料, 饰面瓷从微观结构上来看是由多种晶体相与玻璃相共同组成的复合体, 二者化学成分有相同之处, 并且不用进行复杂的预氧化处理, 因此可以产生化学结合[9]。扫描电镜观察发现瓷-瓷结合面无缝隙, 且较金-瓷结合面更加连续, 无明显分界。通过能谱分析同样发现了元素的渗透, K 从饰面瓷中向渗透陶瓷中扩散, Al从渗透陶瓷向饰面瓷中扩散, 扩散深度达5 μm, 提示二者之间形成了化学结合。
本实验通过金-瓷界面及瓷-瓷界面的微观形貌和元素扩散的研究, 对2 种修复材料结合界面进行了研究。钴铬合金-饰面瓷界面及渗透陶瓷-饰面瓷界面均能达到化学结合, 瓷-瓷界面较金-瓷界面结合更紧密, 无明显分界。
参考文献
[1]Fischer H, Weber M, Marx R.Life time prediction of all ceramic bridges by computational methods[J].J Dent Res, 2003, 82 (3) :238-242.
[2]King BW, Tripp HP, Duckworth WH.Nature of adherence of porcelain enamels to metals[J].J Am Ceram Soc, 1959, 42 (11) :504-509.
[3]Fleming GJ, Nolan L, Harris JJ.Thein-vitroclinical failure of all-ceramic crowns and the connector area of fixed partial dentures:The influence of interfacial surface roughness[J].J Dent, 2005, 33 (5) :405-412.
[4]Fleming GJ, Dickens M, Thomas LJ, et al.Thein vitro failure of all-ceramic crowns and the connector area of fixed partial dentures using bilayered ceramic specimens:The in-fluence of core to dentin thickness ratio[J].Dent Mater, 2006, 22 (8) :771-777.
[5]金磊, 王忠义, 李旬科, 等.金沉积烤瓷冠金瓷界面的研究[J].实用口腔医学杂志, 2004, 20 (1) :76-79.
[6]Pask JA, Fulrath RM.Fundamentals of glass to metal bond-ing:VIII, Nature of wetting and adherence[J].J Am Ceram Soc, 1962, 45 (12) :592-596.
[7]刘梦桃, 贾安琦, 张庆鸿.金瓷混合涂层烧结温度对镍铬合金与瓷结合强度的影响[J].实用口腔医学杂志, 2005, 21 (3) :412-414.
[8]Smith TB, Kelly JR, Tesk JA.In vitrofratrure behavior ofceramic and metal-ceramic restorations[J].J Prosthodont, 1994, 3 (3) :138-144.
界面上线 篇6
界面的到账资金一亿人民币左右,没有数亿美元,投资额不算小,但也谈不上多么财大气粗多么不差钱。界面中甚至有人对当初数亿美元的传闻充满着一种纠结的心态:一方面,数亿美元的确很吸引眼球,而且会在洽谈投资时有一定的便利,但另外一方面,合作者也好求职者也好,个个如狼似虎,你不差钱自然狮子大开口。一个在界面中搞市场推广的朋友不无这方面的痛苦:大家都以为我不差钱,一开口就是上百万合作费用。土豪不是那么好当的。
界面除了持股超过50%以上处于绝对控股地位的上海报业集团外,还有两家金融股东是国泰君安和海通证券,一家PE股东联想弘毅,两家互联网股东小米、360,以及卓尔传媒。获取投资的过程在有些股东那里很迅速,但在有些股东那里,则相当漫长。期间,也不乏被一些公司敷衍5分钟就打发走人,这种在江湖里经常上演的事,在界面,也不例外。
对于管理团队,目前可以确定是:他们必须依靠业绩获得董事会的认可才能得到奖励,这也是目前风险投资市场中广泛采用的方式。
界面在7个月之前启动(也就是2014年2月),经过几轮招聘,目前一共130人,其中真正意义上去做采访写稿的记者队伍只有30人(当然还有很多编辑)。据称还想再招30到40人,但苦于优秀的财经记者相当难招。
界面目前已开始进行二轮融资的启动,据称有包括红杉、鼎晖等不下5家知名投资公司表达了意向。
内容的新生产
一个可以明确的信息是,就初期上线的界面网站而言,它更像一个“精品财经网站”,而不是“金融产品”。数月前我所得知的一些关于金融方面的规划,在这一版中并没有太多的体现,而是会出现在二期(预计12月上线)一个叫摩尔金融的平台上。之所以分为一期二期,是因为界面的投资额恐怕并不允许他们将战线拉得如此之长。而且,金融产品是一个比财经媒体更难操作的业务,界面主力团队的背景大多是财经媒体出身,而不是金融公司出身,这就决定了早期界面还是聚焦于“财经”之上。
我从消息渠道中看到了界面的网站样式,这是一个有些门户架构的泛财经性质的网站,它会对一些社会热门事件(比如娱乐圈)做一些简短的报道,主要关心的还是公司报道。每日出稿量大致是一本第一财经周刊的规模。由于界面团队中——包括何力、华威——很多都是一财周刊的创办者,操作套路并不陌生,沿袭一财风格倒是容易理解,但这个出稿量依然非常巨大。30个记者的队伍,恐怕难以满足这个要求。虽然当下界面有备稿,但上线之后,恐怕一两周就会用完,后续的持续保质保量出稿,依然是一个巨大的挑战。于是,一个能否调动全民参与的商业新闻网站的路径,就被画了出来。从界面的一些宣传资料中能看到,他们希望通过用户参与的方式带动稿件的生产量。
界面最大的探索也是比较有趣的地方在于它的右侧模块,部署了三个按钮:选题会、预告片、撰稿人——也就是上述的全民参与。
撰稿人这个模块比较简单,就是经过审核挑选后的外稿作者。界面的确有1000美元购买一篇外稿的计划,但这是最高价(只有被推荐上首页的自媒体文章才能享受这个价格),而不是标准价。除了自媒体人士,他们还希望通过高额的回报冲击其他财经记者为他们撰写稿件。
预告片,即预告下一期界面会推出一个什么样的重磅财经报道。我不排除界面将来有可能使用视频的形式,因为我的确听到过罗辑思维想和界面合作的消息:利用罗辑思维来预告。预告片出炉后,会有偿征集新闻线索,以补充到其实已经进入到半成品规模的文章中。这个模式估计是要搅得公司公关睡不着觉了——这招算是够狠的。
选题会,这个做法很新颖,界面计划每天发起几个公司的聊天室。每个聊天室里都有一个界面的编辑坐镇。聊天室有一个题目(比如说***公司讨论会),觉得自己对该公司颇为了解或是在这个行业有过经验的,可以进入该聊天室进行讨论。聊天室有一定的人数限制,所以主持编辑会不时踢出一些基本不发言的用户以腾出名额。当编辑发现某些用户对该公司确有很深了解,会邀请ta进入更高一级的私密聊天室,进行信息沟通。每天晚上,编辑会将这些信息重新整理,确定稿件的报道方向迅速推出。这篇报道可能是署名为用户的报道,用户也可以选择是否署名。从我看到的界面网站页面来看,它的规划是每天有五六个聊天室同时开张。而且未来,有可能聊天室主持者都不是界面的专职人员,而是经过审核的外部作者。
选题会、预告片、撰稿人,有一定的业务链条关系。经过选题会的讨论,有可能成为预告片里的预告。如果选题会由外部作者主持,那么最后出炉的文章就会出现到撰稿人模块里。这种内容生产方式带有一定的众包和外脑性质,在国内还属新颖,但我个人感觉,难度其实很大。
但这的确是一种打破传统新闻生产流程的探索,如果成功将改变以往的新闻生产方式,甚至直接绕过所有公关部门,汇集大量的公司秘密。界面希望通过高额奖励及署名的成就感刺激用户的参与度。
更多业务线
除了这三个按钮之外,界面还有一些其他业务。包括急聘、视频、特稿、尤物、乐趣等。界面之所以做这样的创新和上线时就铺开大量业务,主要来源于对一个纯新闻网站的恐惧——这样的模式在资本市场里并不被看好。界面一期的模式应该是希望通过好的内容汇集城市白领,通过用户参与以及其他业务将他们黏在这个平台上。
急聘,重点在于“大公司新开业务线”——比如某家公司将推出一个新产品,为此他们要招聘相应的市场人才。
视频,大致每天有三个推出,每一个时长在1-2分钟之内,视频内容是全球财经讯息的整编。
特稿,它的生产方式有点类似美国的Narrative(http://www.narrativemagazine.com/),每周一篇,以“现象”为切入角度而非“公司”。消息人士说,界面还想去获点国际奖项以增加品牌影响力。特稿目前由界面的一支团队来运作,未来有可能试图通过一定的众包方式完成。
尤物,专门面向高端男性用户的电子商务导购,按需求分类(比如业务合作伙伴送礼需求,比如给父母、伴侣、孩子购买礼物需求等)而非按产品分类。
这些业务,未来存在以合资的方式独立出来,换而言之,界面本身在孵化这些业务线。
合作伙伴
界面采购了一些内容,比如彭博的客户端,在第三方内容采购上,界面大概投入的规模是60-70万美元。
界面目前与如下公司达成了合作关系:
百度、360、小米均为提供流量的合作伙伴:引流。百度已经和界面达成合作,在百度新闻里出现一个界面专属网站。界面还希望在360的弹窗里出现他们的新闻。
除此之外,分众还提供价值约1000万的广告展示。
从业务线与合作伙伴的这个链条来看,界面是这样一个结构:合作伙伴导入流量,界面通过提供内容和互动服务运作这些流量并夯实为活跃用户,然后通过其他业务将其转化为商业价值。
界面的难点
界面面临的市场环境还是相当严峻的。
初期业务线可能铺得太开,市场预期过高,数亿美元,东方布隆伯格。理想很美好,但现实极其骨感。
团队建设还有待大幅加强。在130人团队中,大多数来自传统媒体,出身互联网公司的人少之又少。技术人员占到二十来人,规模有限。采编队伍依然有待有经验的资深人员加盟。
界面还是主打PC端,据说App会在10月底上线。目前移动端只有界面和摩尔金融两个公众账号作为试水。界面所期望的那种互动新闻社区,如何在移动端铺开,其实谁都没有答案。
产品形式上,依然有门户的强烈特点,聚焦“泛财经”。内容生产方式有突破,但仍然需要实证打磨。
急聘、尤物这些业务线,对流量要求很高,界面虽然在未上线时已经和几个流量巨头达成合作,但流量导入者能否持续为界面提供流量导入,依然有待观察。。
最后的小结
从何力团队过往的杂志战绩来看,界面的整体风格应该偏简练、幽默(一财周刊的风格)。这样的一个团队,我倒不怀疑他们的经营能力——他们之前能够将一财周刊单本杂志的广告做到接近2亿的广告额,现在网站还未上线、页面还在“高保真产品模型”下,已确认有了超过500万现金的收入。在内容上,界面使用UGC+PGC的混合操作手法,在业务线上,界面以PGC为主(并非纯开放生态)。这就是当下一个真实的界面现状。
130个传统媒体人搞那么多,倒也是蛮拼的。
【关于界面】界面是中国第一大报业集团上海报业,联手海通证券、国泰君安、联想弘毅、小米科技、360和卓尔传媒推出的新一代新闻网站。
附1:“范言直谏”朋友圈的评论
9月22日,“范言直谏”的朋友圈被界面刷屏。作为一位长期关注界面、祝福界面的朋友,“范言直谏”将这些评论匿名整理,展现了朋友圈对界面的客观评价。
本刊刊发部分观点,供参考。
·初试啼声。祝福何力的新试验。
·情怀是理想主义的,就怕落手无法免俗。
·虽然“互联网思维”这个词烂了大街,但做服务就得将用户放在第一位。做惯传统媒体的人往往更关心自己想说什么,而不是用户需要什么。所以如果一个“新媒体”的发刊词用51个“我们”,却只有11个“你”,连“您”跟“你们”都没有的话,那透出来的显然是高高在上的旧酒灌新瓶。
·我们只服务独立思考的人,我们两颊被抽得通红
·界面横空出世,那个曾经号称叫板澎湃的前海传媒似乎还在潜,以何力财经杂志累积的资源人脉和资本,且看后市。
·如何看界面:不用做太多分析,如果何力总在界面5年以上,应该就成了,呵呵!
·首先祝贺界面正式上线,对于尝试一切可能的team,我总是满怀敬意。谈点个人的看法:有人批评界面的界面抄袭彭博,我觉得有点道德装逼,不驳也罢。我喜欢长篇这个栏目,职业测谎人文字不煽情很有力,不愧南人之作。喜欢“乐趣”里面的“趣商业”这个小栏目,还可以玩得更hi一些。说说不喜欢的地方,整体上还是太宏观、太追求大,希望多关注那些没有IPO、但有爆发潜力的创业企业,希望多关注微观层面。
·思考在行动之先,薄发在厚积之后。成大事,怎缺得了大气魄、大手笔!1亿不多,事待观察,但不可否认的是,真正的新媒体正在从这里启航。以虎嗅钛媒体代表的那一拨先遣队,俱往矣!
·祝福何老师和他的团队。对于让渡独立思考权利的人,影响其消费决策也是相对容易的。界面只服务独立思考的人,我愿意相信,这是充满智慧和勇气的决定。
附2:《致用户:只服务于独立思考的人》
诸位,今夜,此时,界面与你们相见了。
这是一个全新的网站,但它绝不仅仅是一个新闻网站。
这是100位媒体人经过半年努力推出的产品。跟其它创业公司一样,这中间经历了激烈的争吵、无休止的加班和内心煎熬。
我们之所以付出这样的努力,是内心渴望能够为这个国家在精神领域提供更好的选择。因为我们看到,在物质领域已经有许多人正在努力创造更好的产品,他们为此付出了极大的精力。我们尊敬像锤子这样的公司,尽管对它的某些方面仍持有疑问,但绝不会怀疑罗永浩为此的付出。我们的股东——小米科技的雷军告诉我们,他连上厕所都会逮着工程师问,在某些产品细节上是否有更好的突破方式。
我们中间多数人是来自外界已不那么看好的传统媒体,对互联网谈不上有什么深刻的理解,也没有成功的经验。我们咬着牙出来创业,唯一的信心来自于我们的感觉——或许会有一群人和我们一样,认为目前的新闻网站还不够好,仅此而已。
我们向投资者解释我们能够改变冷冰冰的新闻网站,我们也能够吸引到众多的和我们价值观一致的人群,并用心为他们提供服务和新闻。
我们四处请人,从国内同行到华尔街日报、道琼斯、彭博商业周刊、财富杂志等国际知名媒体,幸好有一批和我们想法一致的人。当然我们也意识到,在互联网新闻领域有许多强大的竞争对手,门户新闻网站有数十倍于我们的员工,提供海量的资讯与产品,还有更好的数据和技术去捕捉读者的偏好。从这些角度看,我们或许永远都无法追赶上这些对手,于是我们放弃了追赶它们,选择只服务特定人群,也因此才会选出一句自己都觉得拗口的Slogan——只为独立思考的人群服务。
我们坚持认为,面对这个国家高速发展所产生的问题,有没有独立思考能力确实非常重要。在今天的互联网世界,理性和建设性的声音依然稀缺,相信每遇重大情形,极端并且粗暴的指责,时常让很多独立思考的人因忌惮谩骂而选择了沉默。我们真心希望,能够让更多理性并且有思考能力的人在互联网上发声。我们希望将这样的人聚集起来,让讨论能够在理性、平等的框架中进行。我们厌恶目前互联网的一些氛围,并真心认为这不会对这个国家有所帮助,就像我们愿意购买的产品、使用的服务也塑造了我们所期待的世界一样。互联互通与彼此尊重;快速发展与理智建议;自由开放与秩序隐私——我们体会,处理好这几个辩证关系,对“界面”和互联网的未来至关重要。
“界面”创业团队的核心成员曾参与创办《经济观察报》、《第一财经周刊》,多年来我们追求理性、建设性。持续、创新地生产高质量内容是我们的优势,在社交网络发达的今天,我们当然还应该尽量让枯燥的商业新闻变得有趣,但我们不会提供惊悚的社会新闻和低俗的图片。
我们将80%的精力投入到商业报道中,同时也不会忽视用户对其他领域新闻的需求。区别在于,我们会精选当天所有其他领域的重要新闻,放到重要位置,让用户花最少的时间获得当日最重要的资讯。
你或许已经注意到,我们把服务放在新闻之前,尽管在新闻领域之外我们的经验还不够丰富。但如果“界面”只是一个缺乏特点的新闻网站,我们会羞于邀请你来注册。所以你会看到:
我们立志把“界面”建设成全民参与的新闻网站,让用户能够参与到选题会、投稿及爆料环节中,报道什么由你来决定;
我们希望“界面”将来成为一个聚集公司人群的社交新闻网站,专注地为他们服务。例如招聘,我们正在跟上百家大公司接洽,希望能提供有针对性的、真实的招聘信息;
我们聘请专业的时尚编辑,从全球挑选价格适中、有独特品位的商品,按照你的需求而不是品类来提供购物服务;
我们还和至少300位国内顶尖的证券分析人士达成了协议,为你提供投资建议,这项业务预计将在11月份上线推出;
未来,我们希望围绕用户提供更多服务。提供这些服务的理由很简单,那就是目前市场上已存在的服务还有很多不足。例如:你想租房子,信息真假难辨;你想找工作,到处是宣传页;你想买东西,到处都在比价。
“界面”的大部分服务只提供给基于真实身份的、来自同一理念的注册用户,这就是我们希望你注册“界面”网站的原因。
我们知道,中国对创业项目的容忍度不高。尽管竭尽全力,我们还是遇到了很多困难。“界面”尚处于公开测试阶段,在用户体验上一定会存在疏漏,所以我们特意在界面网站上开辟了一个板块,专门用来收集你的吐槽和建议,我们甚至愿意为好的建议支付报酬。
核心能力界面 篇7
本工作采用上浆法在纤维表面引入CNTs,在制备的多尺度复合材料界面处强化构建过渡层,采用短梁剪切和弯曲的方法测试复合材料的力学性能,并采用力调制原子力显微镜和扫描电镜的线扫描功能表征复合材料界面结构的变化。为了进一步说明界面增强机制,在含有CNTs的复合材料固化成型前,借助超声装置对界面处的CNTs进行分散处理,以弱化界面过渡层,以求从反向证实该过渡层结构在提高复合材料界面及力学性能方面的重要作用。
1 实验材料及方法
1.1 实验材料
羟基化短切多壁碳纳米管(CNTs),纯度95%,长度为0.5~2μm,外径为20~30nm,羟基含量为1.76%,四川成都有机化学所;商用T700S碳纤维,12K,1.78g·cm-3,日本东丽;环氧树脂JC-02A型及促进剂改性咪唑,常熟佳发化学有限责任公司;固化剂甲基四氢邻苯二甲酸酐,温州清明化工有限公司;丙酮,分析纯;乙醇,分析纯。
1.2 实验过程
1.2.1 碳纤维上浆处理
为了排除原有上浆剂对碳纤维的集束作用,便于CNTs进入纤维束内部,将商业碳纤维(commercialCF)放入索式提取器中,用丙酮清洗,回流24h后放入真空烘箱中干燥。将一定量的CNTs分散在乙醇中并超声处理2h,制备0.3mg·mL-1的上浆剂。采用自制的上浆装置对除浆后的裸纤维(virgin-CF)进行上浆处理,如图1所示。将裸纤维在浆槽中浸润后,通过一个张力器将多余的浆料去掉,再经过加热炉烘干,最后以一定的速度将纤维束卷绕。重复上述过程5次,得到5次上浆处理的碳纤维(sized-CF)。多次上浆的目的是为了提高CNTs在纤维表面分布的均匀性。
1.2.2 制备碳纤维/环氧树脂复合材料
采用树脂传递模塑成型技术(RTM)制备复合材料,具体流程:先清理RTM模具,并将模具内可以接触到树脂的地方涂覆脱模剂,然后将commercial-CF,virgin-CF及sized-CF沿纤维轴向放入模具的槽中,碳纤维的体积分数控制在45%左右,装填好碳纤维后封装模具。将环氧树脂、酸酐固化剂和促进剂按质量比100∶70∶1混合搅拌均匀,放入60℃的真空干燥箱中预热0.5h,以降低树脂的黏度,然后将树脂混合物取出并倒入储料槽中。连接模具及储料槽,利用真空泵先后对储料槽及模具进行抽真空处理,然后通过一定的压力(0.1MPa)将储料槽中的树脂压入模具中。注料结束后,将模具放入烘箱中,以梯度升温的方式对复合材料进行固化处理,加热过程为90℃/3h,120℃/3h,150℃/5h。固化完成后,待模具冷却至室温,打开模具,取出样品,分别得到commercial-CF/EP,virginCF/EP,sized-CF/EP复合材料。为了从侧面证明界面过渡层对改善复合材料界面性能的重要作用,在sized-CF/EP复合材料固化成型前,将灌注树脂后的模具放入超声场中,以促进碳纤维表面的CNTs向周围树脂中分散,固化后得到sized-CF/EP-ultrasonic复合材料。最后对得到的样品进行筛选,舍弃表面有明显不平及含有富树脂区域的试样。
1.3 测试表征
分别按照JC/T773—2010和ASTM D790—03标准,在万能强力机(Instron3369)上对复合材料进行剪切和弯曲测试;采用扫描电镜(Hitachi S-4800)对经过不同处理的碳纤维表面及复合材料断面进行观察。观察前需对样品喷金以增加其导电性;采用扫描电镜的配套设备X射线能量色散谱仪(JEOL JSM-5900LV)的线扫描功能表征复合材料界面处的碳元素含量变化;采用原子力显微镜(CSPM 5500)的力调制模式表征复合材料界面处相对模量的变化。为了排除因复合材料截面不平造成的误差,将复合材料样品截面用Cr2O3水分散液抛光,并用丙酮超声清洗,最后在烘箱中干燥。
2 结果与讨论
2.1 纤维表面形貌的变化
图2是碳纤维清洗前后和上浆处理后的SEM表面形貌图。从图2(a)中可以看到,commercial-CF表面比较光滑,但会有一些聚合物及杂质。清洗后(图2(b)),聚合物及杂质减少,纤维表面出现些许竖纹。对清洗后的碳纤维5次上浆处理后(图2(c)),大量的CNTs较为均匀地附着在碳纤维表面,这说明通过多次上浆在碳纤维表面引入碳纳米管的方法是有效的。
2.2 复合材料的界面及力学性能
纤维复合材料的层间剪切强度(ILSS)是反映其界面性能的重要指标[24]。图3为不同复合材料的IL-SS。可知,virgin-CF/EP相比commercial-CF/EP下降了1.6%,这是因为CF表面的原有浆料有改善树脂对纤维浸润的作用[25]。而纤维表面上浆CNTs处理后,sized-CF/EP的ILSS值(76.68MPa)相比virginCF/EP(67.54MPa)提高了13.53%,说明CNTs与树脂形成的界面增强区域能起到传递应力并延缓裂纹扩展的作用[14]。然而在含CNTs的复合材料固化前引入超声场,使得sized-CF/EP-ultrasonic的ILSS值相比sized-CF/EP下降了7.33%。这是因为超声场产生的空化作用虽然能提高树脂对纤维的浸润[26],但是同时也促进了CNTs向周围树脂中分散,削弱了CNTs对界面处基体的增强作用,弱化了纤维与树脂基体之间的界面过渡层,导致界面应力传递能力下降。
图4和图5分别是不同复合材料的弯曲应力-应变曲线和弯曲性能图。在图4中可以看出,在复合材料的弹性变形阶段,应力与应变有明显的线性特征,随后复合材料达到其弯曲强度最大值,纤维相继断裂,材料破坏。从图5中可以看出,弯曲强度的变化趋势与ILSS值的变化趋势(图3)是一致的,说明界面性能也对复合材料的弯曲强度有重要影响。碳纤维上浆处理后,sized-CF/EP的弯曲强度(903.20MPa)相比vir-gin-CF/EP提高了12.88%,而sized-CF/EP-ultrasonic复合材料的弯曲强度相比sized-CF/EP却有所下降。另一方面,复合材料的弯曲模量则呈现不同的变化趋势,sized-CF/EP-ultrasonic的弯曲模量值较超声处理前略高。这是因为弯曲模量既受界面性能的影响,也受树脂基体模量的影响。由于被分散开的CNTs对树脂基体有增强作用[27],基体的刚度增大,使得复合材料整体的弯曲模量也有所提高。
2.3 复合材料的断面
图6是复合材料剪切断面SEM图。如图6(a)所示,virgin-CF/EP的断面平整,纤维表面光滑而干净,说明未经处理的CF和树脂的界面结合力较弱。上浆引入CNTs后,纤维表面及周围的树脂变得粗糙(图6(b)),这是因为界面过渡层的引入减少了界面应力集中,有助于应力的均匀传递及裂纹的偏转,使得复合材料的破坏从树脂基体内部出现,这种变化证实了界面性能的改善[28]。而对于sized-CF/EP-ultrasonic(图6(c)),纤维表面留有的CNTs量明显减少,说明了超声对界面处CNTs的分散作用。从图6(b),(c)可以看到短切的CNTs都“躺”在纤维表面,且少见CNTs拔出的情况,这说明在本实验中CNTs对界面性能的提高主要是由于界面过渡层的良好应力传递作用,而由CNTs拔出造成的能量消耗[29,30,31]作用则次之。
观察纤维复合材料弯曲断口纤维的拔出状态,是判断纤维与树脂界面结合力的方法之一[11,32]。弯曲测试时,试样的下表面呈现拉伸破坏,纤维与树脂脱粘,纤维发生抽拔现象。图7是复合材料弯曲断面SEM图。从virgin-CF/EP复合材料的断口(图7(a))来看,纤维拔出现象十分明显,且分层也较为严重,说明T700S碳纤维与环氧的界面结合性能较差。而在复合材料的界面处引入CNTs后(图7(b),(c)),纤维与树脂的分层得到有效遏制,但是纤维在树脂中拔出的现象只是稍有缓解,这是因为在本实验中纤维、CNTs和树脂间并没有化学键合的作用,短切CNTs对表面光滑的碳纤维的锚固作用也有限,实验中强化构建的界面过渡层的主要作用是在基体和增强体间传递载荷,而在阻止纤维拔出方面的作用并不明显。
2.4 复合材料的界面结构
本工作中碳纤维表面呈化学惰性,因此并不能和表面的CNTs形成化学键合,此外,从复合材料断面图来看,大多数碳纳米管都“躺”在纤维表面,难以与周围的树脂及纤维形成机械铆合。因此,用化学键及啮合理论并不能解释本实验结果。在复合材料成型过程中,碳纤维表面上的部分CNTs会脱落到周围的树脂中,形成不同于纤维和基体的界面结构,针对此种情况,采用力调制AFM和扫描电镜的线扫描功能分别表征了复合材料界面相的相对模量和碳元素的分布情况。
图8是力调制AFM扫描得到的复合材料截面相对硬度面分布图及相应的线分布图。力调制成像是研究材料表面不同硬度(刚度)和弹性区域的技术。探针在扫描的过程中,样品阻止了微悬臂的振荡并引起它的弯曲。在相同作用力条件下,样品刚性区域对探针产生更大的阻力,随之微悬臂的弯曲就越大。微悬臂形变幅度的变化就是对样品截面相对刚度的测量。在本工作中,复合材料截面的硬度分布是用电压值间接表示的,电压值越大,刚度越大,反映在力调制图上就越亮。在virgin-CF/EP力调制图(图8(a-1))上,可以看到明显的纤维轮廓,说明纤维和基体的硬度差异很大。从对应的硬度分布曲线上(图8(a-2)),可以看到一个大约200nm厚的界面相,这可能是由virgin-CF表面细微的粗糙度(图2(b))引起的。而界面中含有CNTs的复合材料,力调制图中纤维的轮廓变得模糊(图8(b-1)),界面层厚度增大到1.23μm,且从基体到纤维相对硬度值逐渐增大(图8(b-2)),暗示了CNTs在界面相中呈梯度分布,这种被强化了的梯度界面层结构能起到均匀传递应力,进而提高复合材料界面性能的作用[14,33,34]。然而,在含有CNTs的复合材料固化前加入超声场,会使得CNTs分散到基体中,破坏CNTs在界面相中的梯度分布,模量梯度变化的结构也被破坏(图8(c-1),(c-2)),因此,界面应力传递能力又再次下降,sized-CF/EP-ultrasonic的性能相比sized-CF/EP出现了下降。这种变化证实了CNTs增强纤维周围树脂形成的界面过渡层对提高复合材料界面性能的重要作用。
为了进一步表征复合材料界面相结构,采用SEM的配套设备X射线能量色散谱仪(EDS)的线扫描功能来表征复合材料界面相中碳元素含量的分布情况。图9为复合材料截面SEM图及对应的碳元素含量线分布曲线。对于virgin-CF/EP,由于CF中碳含量高,而基体的碳元素含量较低,因此沿图9(a-1)中直线方向,碳元素含量出现了骤变(图9(a-2))。而对于sized-CF/EP,沿直线方向界面处的碳元素含量是逐渐减少的(图9(b-2))。这是因为在成型过程中,树脂的浸润作用使得CF表面的部分CNTs扩散到周围树脂中,使得CNTs呈梯度分布,从而导致界面层的碳元素含量呈梯度分布。加入超声场后,超声场促进了碳纤维表面的CNTs向周围基体中分散,界面处CNTs含量减少,因此碳元素含量从纤维到树脂又出现了骤然变化(图9(c-2)),界面过渡层被破坏。从碳元素含量分布曲线的变化来看,CNTs的加入使sized-CF/EP的界面厚度增大到了1.59μm,而sized-CF/EP-ultrasonic的界面过渡层厚度与virgin-CF/EP几乎相当,这和力调制AFM的测试结果是相吻合的。
图9复合材料截面SEM图(1)及对应的碳元素含量线分布曲线(2)(a)virgin-CF/EP;(b)sized-CF/EP;(c)sized-CF/EP-ultrasonic Fig.9 SEM images of composites cross-section(1)and the corresponding curves of carbon element content distribution(2)(a)virgin-CF/EP;(b)sized-CF/EP;(c)sized-CF/EP-ultrasonic
3 结论
(1)在使用上浆法制备的CF/CNTs/EP多尺度复合材料中,CNTs能通过增强纤维周围树脂形成界面过渡层,该过渡层具有一定厚度且模量、碳元素含量呈梯度分布。引入CNTs后,复合材料的ILSS及弯曲强度相比上浆处理前分别提高了13.54%和12.88%。该界面过渡层有助于均匀传递应力,减少应力集中,进而提高复合材料的界面性能。
(2)在含CNTs的复合材料固化成型前加入超声场,促使纤维表面的CNTs向周围树脂中分散,会弱化界面过渡层,进而导致界面应力传递能力下降,所制备的复合材料的ILSS及弯曲强度相比未超声处理的复合材料分别下降了7.33%和5.34%,这从侧面证实了该界面梯度过渡层对改善复合材料界面及力学性能的作用。
摘要：采用上浆的方法将碳纳米管(CNTs)引入到碳纤维表面,制备CF/CNTs/环氧多尺度复合材料。相比上浆处理前,复合材料的层间剪切强度及弯曲强度分别提高了13.54%和12.88%。采用力调制原子力显微镜及扫描电镜的线扫描功能对复合材料界面相精细结构进行分析。结果表明:CNTs的引入在纤维和基体间构建了一种CNTs增强环氧树脂的界面过渡层。该界面过渡层具有一定厚度,且其模量和碳元素含量呈梯度分布。在固化成型前对含有CNTs的复合材料进行超声处理,促使碳纤维表面的CNTs向周围树脂中分散,发现复合材料的界面过渡层被弱化,其层间剪切强度及弯曲强度较超声处理前分别下降了7.33%和5.34%,验证了CNTs强化的界面过渡层对于提高复合材料界面性能的重要作用。
界面超分子组装技术 篇8
关键词：超分子化学,界面超分子组装,有序分子膜,自组装膜
自1987年Lehn首次提出了“超分子化学”的概念[1,2],经过二十年来的快速发展,超分子化学已远远超越了起初有机化学主客体体系的范畴,形成了自己独特的概念和体系,如分子识别、分子自组装、超分子器件、超分子材料等,以其新奇的特性吸引了广泛的关注和研究[3,4]。
界面有序超分子组装体是超分子化学中重要的一个概念,可以理解为在特定界面上的分子或分子簇的组装现象。其构筑的有序超薄膜目前已经取得许多应用性的研究成果,例如光电功能器件、纳米复合涂层、气体敏感膜、多功能芯片、微反应器以及修饰电极等[5]。与体相分子组装相比,界面组装具有可控性强、操作简单、干扰因素小等特点。基于界面分子组装技术得到的有序超薄膜,常见的主要有Langmuir-Blodgett(LB)膜,自组装单层膜和自组装多层膜[6]。下面分别详细地加以介绍。
1气-液界面分子组装—La ngmuir膜和LB技术
气液界面分子组装最常见的手段是LB膜技术。LB技术是获得超薄的有序分子膜的一个有效手段,可实现分子水平上的组装,能制备厚度精确可控、结构明确、各向异性的单分子膜和多层膜。正是这些优点使得人们原本在宏观和无序条件下,无法观察到的现象和获得的结果得以实现,同时,通过LB膜技术可以对分子进行有计划的多层次的排列与组合,从而形成各种分子水平的器件[7]。
1.1 La ngmuir膜
Langmuir膜是一种超薄膜,当不溶于水的有机物质引入到水表面,如果它扩散到水的整个表面,那么在气液界面上形成的不溶性的单分子二维膜称为Langmuir单分子膜,它的厚度只有一个分子的厚度。一般来说,极性有机物以及一端亲水,一端亲油的两亲分子可以在水面上形成不溶性的单分子膜。对表面膜最早作比较精确研究的是18世纪美国科学家富兰克林(B.Franklin),他发现少量的橄榄油就可以铺满很大一块池塘的表面。在1890年科学家雷利(Lord Rayleigh)定量估计出铺展在水面上的油膜的厚度在10～20A觷之间,这与现在硬脂酸分子膜的厚度十分接近。进而,在1891年,A.Pockels发现压缩控制膜面积到达一定数值时表面张力变化很小,此时水面上的分子恰好紧密排列,称之为Pockels点。1917年美国科学家I.Langmuir改进了试验装置并提出了相关的气/液界面吸附的理论,奠定了完整的单分子层膜的理论,在1932年获得了诺贝尔化学奖。其后,K.Blodgett详细研究了通过单分子层的连续转移来构筑多层组合膜的过程和方式,现在被称为Langmuir-Blodgett(LB)膜。至此,人们对于单分子膜的认识更加清晰起来,形成了对LB膜研究的第一个高潮[6,7]。由于种种原因,直到1966年英国科学家G.L.Gaines对单层膜和多层膜作了极好的描述,同时德国科学家H.Kuhn首先应用LB技术来组装功能有序分子膜,再次引发研究LB膜的热潮。近年来,随着纳米科学与技术的发展,以及物理、化学、生物、电子等学科的交叉发展的需要,作为在分子水平上构筑功能薄膜的方便和有效的方法之一,利用LB膜方法来构筑功能化的有序超分子聚集体成为当今世界的热门研究课题。
Langmuir膜成膜分子的基本要求是具有两亲性:一方面,分子应具有与水有一定亲和力的亲水端如羧基,同时具有足够长的疏水脂肪链,一般要求有16～2个亚甲基使分子能够在水上铺展而不溶解。染料分子,荧光化合物,生物蛋白酶,有机聚合物等许多类型的分子,典型的如脂肪酸,均可以溶于有机溶剂后被铺展在水相上扩展形成Langmuir膜。分子只能在单分子膜构成的二维空间的范围内运动,随表面压力的增加,可以表现出气态、液态和固态,甚至存在某些特殊的聚集状态,可以被表面压-分子面积(π-A)曲线依次表征(图1)[8,9]。在π-A曲线中,有两个重要的参数,极限面积以及崩溃压。如果把曲线固相段外推至零表面压,与横坐标相交点的数值即为固态层内单分子的占有面积,也称作分子极限面积。继续压缩处于固相段的分子占有面积,会导致单分子膜的破裂或聚集,此时的压力称为崩溃压,它是表征表面活性剂分子的成膜性好坏的重要标志。
1.2 LB膜技术
Langmuir-Blodgett(LB)膜沉积主要是指将气液界面上形成的单分子膜转移到各种基片上的过程。由于气液界面上单分子膜的分析手段存在较大局限性,LB膜技术的发展极大地推动了气液界面有序分子膜的研究。目前制备LB膜的方法有垂直提拉法、水平附着法、亚相降低法、单分子层扫动法以及扩散吸附法等[8,9,10]。随着转移方式的不同,可得到不同结构的LB膜。同时,构筑的有序分子膜通常包括三种类型X型、Y型和Z型(图2)。这三种类型的膜中,X型和Z型膜中分子都具有头对尾排列的结构。不同的是X型膜中,分子的疏水尾对着基片;而在Z型膜中,分子的亲水头对着基片。
近期美国Regen教授提出可以连续制备并转移LB膜的实验设想(图3),可以为大规模实用提供了潜在的可能[11]。同时通过研制多种不同物质的LB膜和研究LB膜的化学反应,深入细致地研究了LB膜的结构、分子的排列和取向与膜的化学反应性的相互关系以及因化学反应呈现的膜的宏观性质的变化。
2液-固界面分子组装—自组装单层膜和自组装多层膜
1980年,Sagiv[12]首先报道了在玻片上制备的二维有序三氯硅烷(C18H37Si Cl3)自组装单分子层膜。这一发现开拓了液-固界面上制备有序分子薄膜的新技术-自组装技术。自组装膜(self assembled membranes,通常简称为SAMs)是指具有适当结构的分子(如两亲分子)在无外力作用下通过分子间化学键或弱相互作用自发地形成自由能最低而又具有稳定的立体有序结构的多层膜。按照自组装膜的层数不同可以将自组装膜划分为单层和多层自组装膜。
2.1自组装单层膜
自组装单层膜是通过在固体基片表面上吸附一层表面活性剂形成的有序分子组装体。将预先清洗或预处理活化过的基片浸泡在溶液中,经过一定的反应时间后,表面活性物质就可以通过自发的界面化学反应在基片上形成一个排列致密有序的自组装膜(图4)。目前,研究得较多的有机硫化物在金属和半导体基底上的自组装单层膜、脂肪酸在金属氧化物表面上的自组装单层膜、有机硅衍生物在羟基化的基片上的自组装单层膜以及硅表面的烷基自组装单层膜等四个方面[13,14]。
由于SAM是有机分子在溶液中(或者有机分子蒸气)自发通过化学键牢固地吸附在固体基底上所形成的超薄有机膜,因此它具有原位自发形成、成键高度有序排列、缺陷少、结合力强、“结晶态”等特点[15]。目前研究最为广泛的两种SAM体系为有机硅烷体系和硫醇体系[16,17,18]。
2.2自组装多层膜
在自组装单层膜的基础上,继续利用自组装的方法还可以构筑多层膜。构筑多层膜一般有两种途径:一是通过表面化学反应使表面再次活化组装出多层膜,如硅烷与羧基聚合[19]或表面缩合反应[20];另外一种是通过表面基团间的弱相互作用交替自组装[21]。组装多层膜时随层数的增加,膜的无序程度会增加。
弱相互作用包括静电作用、氢键、配位键、疏水效应及其协同作用。层层组装技术由法国科学家Decher等在1991年提出,是一种建立在静电相互作用基础上的制备超薄膜的方法,阳离子和阴离子聚电解质通过分子间的静电相互作用形成超分子多层组装体(图5)。层状组装体是具有特殊物理和化学性质及多功能集成的组装体,常用作制备平板上的多层膜,聚电解质的空心微胶囊和空心微球等,以及在模板内制备聚电解质纳米管。这种组装技术构筑的多层膜尽管有序度不如LB膜高,但它制备过程简单,不需要复杂的仪器设备,成膜物质丰富,成膜不受基片形状和大小的限制,制备的薄膜具有良好的机械和化学稳定性。目前这种交替自组装多层膜技术在电子与光学器件、分离膜、催化和生物传感器等方面都表现出广阔的应用前景。
1998年德国Max-Planck胶体与界面研究所的Mohwald教授等人首次利用层-层组装技术将聚电解质沉积到胶体颗粒上,然后将作为模板的中心离子溶解或分解,制备了高分子微胶囊(图6)。它是将单一组分或复合式组分通过层层吸附组装在胶体颗粒上,将LbL技术从二维扩展到三维空间[22]。因此,自组装微胶囊在医学制药、材料科学和涂料工业等领域也具有较高的研究价值和潜在的应用前景,如合成药物的载体、微反应器、催化剂涂料的填充剂、生物传感器等。
3结论
当世界面临双重危机 篇9
在熟悉波兰历史的人眼里,波兹南的名字闪闪发光｡中世纪,它曾是波兰的首都,伟大的天文学家哥白尼的诞生地｡到了20世纪,波兹南的名字更是夹杂着复杂的情绪｡1956年6月,这里爆发了著名的波兹南事件,波兰成为东欧卫星国里尝试摆脱苏联控制的先行者｡1980年,瓦文萨在这里创办团结工会,并在九年之后赢得议会选举……在这样一个饱有历史内涵的地方召开气候变化大会,组织者显然希望众多的参与者,能够听出一点点弦外之音｡
果然,12月11日,应邀出席部长级会议的联合国秘书长潘基文,把历史与现实巧妙地融合在自己的演讲里:“当前世界面临气候变化与经济衰退的双重危机,我们需要哥白尼式的思想革命,以及国际团结与合作的精神｡”“解决全球金融危机,需要大规模全球经济刺激,这些开支的很大一部分,应当是一种投资——对绿色未来的投资｡这是一种能够抗击气候变化､创造数以百万计的绿色工作和促进绿色增长的投资｡这些经济刺激,我称之为绿色新政｡”
冰岛:从脚下
寻找摆脱危机的办法
清晨,寒风刺骨｡在冰岛北部一小城,乔纳森踩着湿漉漉的粘土,走到自己的“面包房”前｡只见他掀起盖在地面上的一块木板,热腾腾的雾气顿时弥漫在乔纳森的周围｡“这就是我烤面包的地方｡”乔纳森一边说,一边探下身子,从木板覆盖下的深坑里,取出散发着诱人香味的黑麦面包｡
乔纳森在当地开了一家小旅馆,黑麦面包和烤鸡是店里的特色｡除去令人吮指的香味,这些食品独特的烹饪方式也是吸引顾客——特别是国外游客的噱头｡乔纳森说:“我们用地热烘烤食物｡”
冰岛,大概是地球上地热资源最丰富的国家｡十几年来,冰岛人不遗余力地开发地热资源,把喷涌不息的热蒸汽,变成自己驯顺听话的仆役,从烤面包到推动涡轮发电机,方方面面｡这些便宜､而且绿色环保的天然能源,温暖了冰岛90%的住宅,减轻全国30%的电力负担,每年为冰岛节省1.2亿美元｡最近十年,冰岛人一度从金融业与信贷交易里尝到甜头,2005年经济增长率狂升到梦幻般的7%｡然而,华尔街掀起的金融风暴,让冰岛一夜之间从云端跌到谷底,面临“国家破产”的绝望境地:与2007年同期相比,冰岛克朗对美元比价缩水44%;金融业外债超过1383亿美元,而冰岛的国内生产总值,仅有“可怜的”193.7亿美元｡
怎么办?当31.3万冰岛人从虚拟经济的梦幻中醒来转而环顾四周的时候,猛然发现,有一条帮助自己摆脱金融危机的阳光大道正在脚下｡2008年,全球用于清洁能源的投资比2007年整整高出60%｡虽然在全部投资里,风能､太阳能和生物燃料等项目占了大头,但是在地热开发领域拥有丰富经验和最新技术的冰岛人还是相信,借着这股清洁能源的投资热潮,何愁没有用武之地?他们看到,从2004年开始,美国用于开发地热项目的投资,翻了一番;印度尼西亚等同样拥有丰富地热资源的国家,也向自己伸出合作的橄榄枝｡诚然,受金融危机影响,全球开发清洁能源的步伐不如从前迅猛｡但是,美国新当选总统奥巴马已经率先承诺,就任后优先发展“绿色能源”｡年初的“八国集团”峰会也曾承诺,到2050年将温室气体排放量削减50%｡这些都是利好消息｡供职于“新能源投资集团”的地热资源专家马克•泰勒说:“很多人过来向我咨询:‘我要把钱投到哪个领域?’我总是指点他们关注清洁能源,特别是地热资源的潜在发展空间｡对此我始终乐观｡”
说起来,冰岛人真是“聪明一世,糊涂一时”!衍生金融产品带来的虚拟财富,让他们几乎忘记脚下的勃勃生机｡1970年代,石油危机猛烈冲击西方世界,冰岛人第一次尝试从脚下寻找摆脱危机的办法｡他们在岛上四处钻探,寻找稳定的热源,建立地热发电站,成功度过危机的同时,还把自己的国家变成全世界最干净的地方｡在首都雷克雅未克,只要不是雨雪天气,天空总是一碧如洗,清朗喜人｡
冰岛的成功,恰好为潘基文秘书长的讲演提供了最好的注脚｡假如说过去开发清洁能源是为摆脱石油危机的负面影响,那么今天的旧话重提,则被赋予双重的意义｡一方面,清洁能源可以有效减低温室气体排放;另一方面,开发清洁能源,可以为冰岛提供一条度过金融危机的解决之道｡于是人们看到,尽管冰岛财政已经捉襟见肘,国内能源市场仍能保持应有的活力｡全球最大的铝业公司——美国铝业公司在冰岛的投资(该公司2007年决定,至少投资10亿美元,在冰岛建设第二座铝冶炼厂),相当一部分用于地热开发,为炼铝业提供清洁能源｡在广泛引入资金的同时,冰岛人开始向外拓展,与吉布提和菲律宾都有合作开发地热的新项目签署｡一位业内人士乐观地表示:“全世界至少有100个国家拥有具有开发价值的地热资源,这是摆在所有冰岛人面前的巨大蛋糕｡”
图瓦卢:正切身
体验气候变化的冷暖
假如说冰岛人会成为潘基文秘书长倡导的“绿色新政”的急先锋,那么生活在南太平洋岛国图瓦卢的1.1万名岛民,则以另一种心态,体验着气候变化的冷暖｡
“从2000年开始,横扫全岛的大洪水变成了家常便饭｡”图瓦卢气象台台长图瓦拉的观察准确而权威:“上世纪80年代,海水平均每年只有一次越过堤岸涌上陆地｡如今,图瓦卢差不多每个月都有一次被浸泡在齐膝深的海水里｡”
图瓦卢不断上涨的水位线,恰是全球气候变化的一把标尺｡温室气体排放导致全球变暖,冰川融化,海平面上升……当发达国家还在为温室气体减排份额喋喋不休､斤斤计较的时候,图瓦卢的居民已经看得更远,更深｡当然,图瓦卢人面临的问题已经不是“减排”与“发展”之间的悖论,而是生存与毁灭的选择｡
“早在上世纪末,我们已经提醒有关专家留意图瓦卢的变化｡”图瓦拉说:“有些专家认为,到2050年的时候,海平面将比现在提高1米｡过了一些时候,有些专家又告诉我说,到2030年,海平面将在现在的基础上抬升3米｡我不清楚谁的预测更准确,但是毫无疑问的是,所有专家都认为,海平面上升将是无法避免的一件事｡图瓦卢海拔最高的山丘只有5米｡无论发生什么,对我们都是致命的｡”
说来冤枉,没有一点现代工业的图瓦卢人却是工业化的最大受害者｡海水上涨,已经不是高悬在居民头上的“达摩克利斯之剑”,而是直接关系生死的头等大事｡因为海水反复浸泡,图瓦卢土壤盐碱化程度很高,所以这里没有农业,全部大米要靠进口｡从澳大利亚驶来的货船每六个星期停靠在图瓦卢的港口,给居民带来燃油和大米｡在天气变化剧烈运输船无法正常靠岸的月份,图瓦卢就得面临断粮断电的威胁｡直到今天,图瓦卢的电话还是时有时无｡
也许,尽早移民是图瓦卢的出路｡距离图瓦卢最近的大陆是新西兰和澳大利亚(它们的距离分别是3000公里和4000公里)｡最近几年,已经有3000名图瓦卢人“因为经济上的原因”成功搬迁到新西兰居住,但是后者分配给岛国的移民份额每年只有75人｡图瓦卢政府试图扩大移民配额,但是谈判“非常艰难”｡
图瓦卢的自救之路,催生了一个新词:“气候移民”｡比利时列日大学教授弗朗索瓦•热纳姆说:“‘气候移民’是一个新概念,现在还很难给它做出确切的解释｡按照目前的理解,它指的是受气候变化影响,生存环境恶化,被迫移居他地的特殊人群｡根据2006年一份报告预测,到2050年,全世界受气候变化影响发生的迁移人群总数将达到2亿人｡”一般来说,这样的移民是小规模的,季节性的,迁移的范围很少超越国境｡但是图瓦卢的情况非常特殊:在它身上发生的“气候移民”,将是整个国家的大搬迁｡每每说到这里,图瓦卢气象台台长的眼睛里总是充盈着泪水:“在人类的历史上,还没有出现整个国家被洪水淹没消失的记载｡所以我想,大家一定不会袖手旁观｡”
气候变化,战争之源?
2007年春天,美国《时代》周刊记者亚历克斯来到苏丹和乍得,凋败荒凉的景象让他唏嘘不已:“我们的汽车开出小镇,第一眼看到的景物是一头骆驼的骨架｡我知道,在撒哈拉沙漠长大的骆驼可以连续三个星期不喝一滴水｡如今,就连它们也抵抗不住这里的干旱｡”
苏丹和乍得之行让亚历克斯陷入沉思:政治家告诉我们,发生在苏丹的战乱是宗教矛盾､民族冲突和历史积怨的总爆发｡可是亚历克斯在当地的感受却不是这样简单｡他说,一个经常被大家忽视的事实是,早在苏丹达尔富尔冲突爆发前,这个地区的自然环境已经被干旱折磨得体无完肤｡
“假如,”亚历克斯在自己最新出版的著作《走在战争的边缘》里这样写道:“我告诉你说,发生在非洲的绝大部分战乱是因为争夺一匹骆驼,或者一处泉水而挑起来的,人们一定捧腹大笑｡但是,这的确就是事实｡”在苏丹历史上,沙漠里四处飘泊､居无定所的阿拉伯游牧部落,曾经和定居在村庄里的庄稼汉(他们中既有阿拉伯人,也有非洲人)和睦相处｡庄稼汉欢迎游牧部落到家中做客,后者则用肉和奶换取自己无法生产的谷物｡后来,持续多年的大旱打破当地的平衡,大家开始为争夺有限的生存资源大打出手,达尔富尔地区再无宁日｡
2006年10月,联合国气候变化大会警告说,受全球气候变暖影响,未来25年中非洲将有6500万到9500万人面临生存危机,他们中的绝大多数生活在撒哈拉沙漠周边｡除去多灾多难的非洲大陆,全球气候发生的新变化,还影响着从咸海到喜马拉雅山脉的广大地区｡早在2003年,联合国一份报告已经预测,水资源短缺已经至少影响到全球4亿人口的生活;到2050年,全球1/6人口将无法得到足够清洁的饮用水供应｡亚历克斯说:“在这样的地方,大家很容易为争夺水源而大打出手｡”
2007年4月16日,美国11位退休政府官员和将军在联名递交的一份报告里承认,在“我们这个动荡迭起的社会中”,气候变化正在成为挑起事端的新威胁｡又过了几天,英国时任外交事务大臣玛格丽特•贝克特在联合国安理会上也阐述了类似的观点:“什么导致了战争?是水源,是耕地｡它们不仅在我们的经济生活中扮演了重要角色,也是决定和平与安全的重要因素｡”在安理会辩论现场之外,来自纽约的一位环保人士也发出同样的警告:“全球气候变暖引起的影响,已经远远超出环境领域这个范畴｡它在一些地区引发人道主义危机,威胁上百万人的生命安全｡”
“所以”,亚历克斯这样写道:“为了解决地区冲突,短期的目标是签署和平协议,送去维和部队｡一俟这些任务完成,马上就要考虑长期规划,制订合理的水源分配标准,让所有人平等享用有限的资源｡”写到这里,亚历克斯的脸颊不禁微微发烫:假如自己的推论正确无误,气候变化就是引发地区冲突的根本原因,那么导致气候变化､全球变暖的最大“功臣”——西方国家,无疑要负间接的责任……亚历克斯的新作恰在波兹南联合国气候变化大会召开前夕问世｡一个具有讽刺意味的事件是:在会议期间,拥有超过350人参加的非政府组织“气候行动网络”每天坚持评出一个“化石奖”,以鞭策在温室气体减排方面的落后国家,大会东道主波兰､欧盟,还有美国,全部“幸运”获奖｡
操控设备人机界面设计 篇10
用户和机器之间存在一个面, 这个界面被称作为人机界面, 引为人与产品的交互关系。也就是说机器的运行状态通过界面操作和显示系统传递给用户, 实现从机器到用户的信息传输。产品的用户界面包括产品外观、可视性操作、产品说明和品牌标识的应用。
人机界面中的“人”是指作为工作主体的人, 包括使用者、决策人员、操作人员等。人机界面中的“机”是指人所控制的一切对象的总称, 包括人操作和使用的一切工具和工程系统。笔者以大型设备单晶炉手持操控器这一典型的工业用生产设备为例展开研究, 生产制造业为了追求经济利益, 往往只注视产品功能性而忽略了产品外观设计的宜人性。
设计改良的对象为原厂提供的T80A手操器, 该手操器用于操控单晶硅锅炉生产, 从外观上将整个手操器界面可以分三大区域 (图1) :上方显示器件、按钮操控区、手柄持握部位。公司为节省成本将设计的内部元件直接安装入通用机壳来使用的。但其界面表意不明确, 不能给使用者一个舒心的使用感受更没能实现优良的用户沟通。
一、操控设备人机界面特性
方便良好的操作界面会降低操使用者的误操作, 简易可视性的操作界面会使人与产品之间的情感体验互动变得更积极, 产品操作变得更直观有趣吸引消费者。界面设计不合理就会导致用户操作事故, 严重影响系统运行的安全与稳定, 同时对操作人员造成心理或生理上的伤害。因此分析研究人机界面设计的合理程度就显得十分必要, 操控设备具有以下几个特性。
1. 高准确性。
作为重工业生产领域的操控设备在执行任务时不允许出现任何小的失误。由于操控设备属于系统元件是整个操作系统的一端, 只有保证了产品的准确性, 才能保证设备系统的准确性。
2. 良好的宜人性。
在重型加工作业环境中长时间工作容易使操作者产生不良情绪, 尤其一些涉及生产安全的加工制造企业, 良好的用户操作体验会简单、明确的传达信息同时减少记忆负荷, 此外舒适的外观形态都会体现良好的宜人性。
3. 适用范围广。
操控设备具有高可靠性、高稳定性和高安全性且应用范围广的显著特点, 它所传递出的信息能否可靠地被使用者接收并且准确的反馈, 直接影响其工作效率和操作的舒适性。该手操器设计是单晶炉的附属设备, 属于低批量操控设备设计, 专业化强并与生产安全紧密相关。设计者在设计操控设备时需要谨记用户界面、用户输入硬件 (如触摸屏、键盘、按钮) 、处理元件、电源系统、模制塑料零件等部件之间的相互作用。
二、操控器人机界面分类及设计原则
界面可以分为软界面和硬界面, 软界面是指软件界面, 就是计算机系统中与用户交流的接口通道, 是显示屏看到的计算机显示屏幕的交互界面设计;硬界面则是指硬件界面, 是客观的操控接触面, 是人机交流的媒介, 体现人与产品的交互关系, 亦称用户界面。在产品设计领域我们重点研究硬件界面应用。硬件界面的设计原则有以下几点。
1. 操控设备外观尺度与比例的设计原则。
操控设备通常分控制区和持握区, 运用“黄金分割”的原则安排各部件, 线条的分割需体现规则和秩序, 同时设备表面忌转折面过多, 一方面防积存污垢另外减免对手掌心的过度施压, 简洁和稳定感的造型更能突显设备的严谨、可靠性。
2. 操控设备控制面板的布置原则。
操控设备控制面板长宽尺度应该按手掌尺寸、视线范围的操作要求进行设计。如显示屏幕和操作按键的设计, 尤其是按钮应按使用中功能不同区域进行划分, 比如单晶炉操控器应根据功能需求不同, 进行大小、形状、类别及位置的设计。例如可以利用三角形本身的形状特征结合功能需求强化了方向指示性 (图2) , 合理的操控面板会提高工人的认知度。
3. 操控设备外观色彩的设计原则。
色彩作为产品设计构成中极为重要的构成因素, 任何产品, 光靠良好的性能、美观的造型是不够的, 其色彩也非常重要。首先, 产品的主色调必须根据产品功能来决定;其次, 应该考虑到改产品使用的环境和气候条件、温度等因素。另外, 还要注意产品的形状、质地与色彩的统一。比如空调一般不太适合用纯暖色, 若选用纯度高的暖色往往给人一种制冷效果特差的感觉。
根据说设计的产品属性来选用合适的色彩系统, 为了使应使操作者在工作时保持平和的情绪和愉悦的心情, 在色彩应用上不宜过沉闷, 也不于刺激与兴奋。一般此类工业产品需注重安全色的应用。多用黑白色配以安全色, 具有适当的对比效果。此外还可以利用色彩来对设备形态进行修正达到视觉上的稳定性, 利用分割错觉调整视觉上的尺寸比例感觉, 达到视觉上的平衡增强产品的重量感。我国标准规定的安全色为红色、黄色、蓝色、绿色四种, 并规定黑、白两种色为对比色。安全色的四种颜色具有以下特性:红色:醒目明显, 能使人产生兴奋感和刺激性。辨认度很高, 所以用其表示危险、禁止和紧急停止的信号。但容易使人神经紧张, 有不安感。黄色:黄色是明度最高的颜色, 比红色更高, 黄色与黑色组成的条纹是视认性最高的色彩, 特常用作警告信号。蓝色:注目性和视认性虽然都不高, 但与白色配合使用会产生较好效果, 因此适合用作指令标志的颜色。绿色:绿色是环保、年轻的代表, 具有舒适、安静、安全等的心理效应, 所以用作提示安全的信息。
4.
另外, 还有很多影响因素, 如工作环境与安排、人体因素的设计、物理空间与安排、照明、环境气氛、噪音和运动影响等。
三、结语