第14章 新能源 新材料.ppt

第14章 新材料与新能源技术 目录 不断发展的新材料技术 新能源概述 核能开发与利用 可再生能源 1不断发展的新材料技术 新材料主要包括 新型金属材料 高分子合成材料 新型无机非金属材料 复合材料 光电子材料 新型金属材料 铝合金 镁合金 钛合金 纳米材料 纳米材料 纳米是长度单位，等于10亿分之1米，即1nm=0.000000001m,大体上等于四个原子的直径。纳米技术就是在纳米的尺度范围内，设法组成新物质，开发新应用的技术。它所涉及的领域介于宏观和微观之间，有着十分诱人的前景。例如纳米碳管是由石墨中的一层或若干层碳原子卷曲而成的笼状纤维，内部空心，外部直径只有几到几十纳米，相当于头发丝的万分之一，密度只有钢的六分之一，而强度却是钢的100倍，是做成防弹背心等织物的理想材料。 也可以作为显象管底板涂层，生产出薄型、节能的壁挂式电视屏。利用纳米技术可以把电子囚禁在一个纳米颗粒或一根极细的短金属丝内，进而制成单电子器件，即用一个电子来控制电路。这样计算机的容量和计算速度可大为提高。用纳米技术做成的所谓量子磁盘，能作高密度的磁记录，每平方厘米的面积上可储存3万部《红楼梦》。 参考资料：/fdj/fandongjuan/namijishu.htm 高分子合成材料 合成橡胶 塑料 化学纤维 新型无机非金属材料 工业陶瓷 光导纤维 光导体材料 复合材料 结构复合材料 功能复合材料 光电子材料 光通信 光计算 激光加工 医疗 印刷 影视 仪器 2新能源概述 煤炭 石油 天然气 风力 水力 … 风力 水电 20世纪初才开始开发水电。然而特别是近30年来，它作为发电能源正进入现代能源资源的行列。许多国家都优先开发水电。法国、意大利水能资源开发程度超过90％，美国、加拿大、日本、挪威、瑞士、瑞典、英国等，也达到了40％－60％。而我国已利用的还不到可利用资源的6％。 历史上，工业发达国家曾优先发展水电。现在，许多发展中国家也在大力开发水电。巴西就是开发水电最积极的国家之一，1950年仅有水电生产能力154万千瓦，居世界第12位。到了1978年已发展为2158万千瓦，跃居世界第5位。 水力 三峡工程 ?三峡工程是目前世界上最大的水电站，也是中国最大的工程。它是综合治理长江中下游防洪问题的一项关键性措施。并兼有发电、航运、灌溉、供水和发展库区经济等巨大的综合经济效益，对加快我国现代化进程，提高综合国力具有重要意义。???? 三峡工程坝址在湖北省宜昌县三斗坪镇，距宜昌市40多公里。工程主要由大坝、两岸电站厂房和26台机组、双线五级通航船闸等建筑物组成。工程拦河大坝全长1983米，坝顶高程185米，最大坝高175米。水库正常蓄水位175米，总库容393亿立方米。水电站总装机容量1786万千瓦，年发电量840亿千瓦小时，相当于1991年全国发电量的八分之一，是葛洲坝工程发电量的六倍，其工程量则是葛洲坝工程的两倍。三峡工程的装机容量几乎超过当今世界最大的巴西伊泰普水电站的一倍，它的26台单机容量68万千瓦水轮发电机，差不多每一台都抵得上一座大型水电站。中国12亿人将由此每人每年增加70度电，也相当于建十座中国南部的大亚湾核电站。工程静态总投资900亿元以上（1995年价格）。整个工程建设工期17年，工程建筑的第9年即可发电受益，预计在工程建成后不太长的时间里，即能偿还全部建设资金。??? 三峡工程将采用水库正常蓄水位175米，大坝坝顶高程185米和“一级开发、一次建成、分期蓄水、连续移民”的建设方案和分三期进行建设的施工方法。工程效益：????防洪：水库防洪库容221.5亿立方米，能有效控制上游进入中下游平原的洪水，遇百年一遇洪水，可在不动用荆江分洪区的情况下控制荆江河段的流量在安全范围以内，遇千年一遇洪水或1870年型洪水，可控制枝城站流量不超过80000立方米/秒。是解除长江中游洪水威胁，防止荆江河段发生毁灭性灾害最有效的措施。 发电：电站装机容量1768万千瓦，平均年发电量840亿千瓦小时，可供电华中、华东以及川东地区。每年约可替代煤炭5000万吨，可减轻上述地区的煤炭运输压力，并可减轻因火电燃煤引起的环境污染。航运：三峡工程建成后，水库回水形成660公里长的深水航道，可改善重庆以下的航道条件。由于险滩淹没，航深增加，坡降变缓，流速减小，船舶的运输效率将明显提高，运输成本可较目前降低35%~37%，必将大力加速长江航运事业的发展。 3核能开发与利用 核能（原子核能），裂变能与聚变能 核能的利用分两大类即核裂变和核聚变。它们都能放出巨大能量。一个铀235核分裂变能为２亿电子伏特；一个氘核和一个氘核聚合成一个氨核释放出的核聚变能为1760万电子伏特；而一个碳原子燃烧生成一个二氧化碳分子释放出的化学能仅为4.1电子伏特。以相同质量的