❶ 有哪些科技成就方面的例子
一、電視:人類自己創造的「魔鬼」
現代人可以一天不吃飯,不喝水,但不能一天沒有電視。電視的設想和理論早在1870年就出現過。1884年,德國發明家保羅尼普科夫設計了全個穿孔的「掃描圓盤 」,當圓盤轉動的時候,小孔把景物碎分成小點。
這些小點隨即轉換成電信號,另一端的接收機把信號重組成與原來圖像相同但粗糙的影像。1926年,蘇格蘭人約翰·貝蒙德採用尼普科夫的「大圓盤」製造了影像機。
真正製造出畫面穩定的電視是從俄羅斯移民到美國的拉基米爾·佐里金和出生在美國猶它州的菲洛·法恩斯沃思。在 1939年的世界博覽會上,世界第一台真正清晰的電視開播,電視真正誕生了。
二、登月:人類航天史上邁出一大步
美國宇航員阿姆斯特朗登上月球剎那所說的名言「對個人來說,這只是一小步;對人類來說,這是邁出一大步」牢牢銘記在地球人的心上。
1969年7月20日下午4時,全世界5億電視觀眾都看到了「黑黝黝」的畫面,畫面深處傳來一個來自外太空的聲音:「休斯頓,這里是靜海基地,鷹艙已經登陸!」
接下來,美國「阿波羅11號」登月宇宙飛船上的兩名宇航員阿姆斯特朗和奧爾德林問休斯頓宇航中心:「我們不想休息四小時,我們想馬上登月。」休斯頓回答:「同意立即登月!」接著,阿姆斯特朗背朝外,開始從九級梯子緩緩爬下。全世界5億人都看到了這一場景。
登月確確實實是人類航天科技的一大進步,因為正如最後一名登月者塞爾南上校所說的:「在月球遙望地球,我看不到任何國界,我覺得地球就是一個整體,我的整個思想也就開闊了。」
三、電腦:人類未來的希望
1946年2月4日,美國軍方和政府部門的代表、著名的科學家一起擠在賓夕法尼亞大學的一個房間里。當一位陸軍將軍輕輕按下電鈕後,占滿整整三堵牆的機器立即亮了起來,人們熱烈鼓掌,高聲歡呼:「ENIAC活了!」並且向總工程師埃科特祝賀。「ENIAC」就是世界上第一台電腦。
四、基因:破解生命的千古密碼
10多年前,科學界就預言說,21世紀是一個基因工程世紀。人類基因工程走過的主要歷程怎樣呢?1866年,奧地利遺傳學家孟德爾神父發現生物的遺傳基因規律;1868年,瑞士生物學家弗里德里希發現細胞核內存有酸性和蛋白質兩個部分。
酸性部分就是後來的所謂的DNA;1882年,德國胚胎學家瓦爾特弗萊明在研究蠑螈細胞時發現細胞核內的包含有大量的分裂的線狀物體,也就是後來的染色體;1944年,美國科研人員證明DNA是大多數有機體的遺傳原料,而不是蛋白質。
1953年,美國生化學家華森和英國物理學家克里克宣布他們發現了DNA的雙螺旋結果,奠下了基因工程的基礎;1980年,第一隻經過基因改造的老鼠誕生。
1996年,第一隻克隆羊誕生;1999年,美國科學家破解了人類第 22組基因排序列圖;未來的計劃是可以根據基因圖有針對性地對有關病症下葯。
五、智能機械產業
在21世紀,傳統的各種機械工具將廣泛地與微電子、光電子和人工智慧機械產業。
這個產業提供的智能機器人、智能計算機、智能工具(智能汽車、船舶、火車、飛機、航天器等)、智能生產線、智能化工廠等等,不僅在體力上,同時也在腦力上部分替代人類的各種勞動,使人類的智能獲得新的解放,從而人類可以開展更富創造性的工作。
❷ 腐蝕科學 發展史
腐蝕科學是一門與國民經濟和國防建設有密切關系的應用科學,從其學科特點而論,它又是化學(電化學)、物理學、力學、冶金學和微生物學等多門相關學科相互滲透、交叉的邊緣科學,在許多方面與環境科學有許多相似之處。在技術上,隨著光學、電子光學和表面科學技術等相關技術的不斷發展,又推動了腐蝕科學與防護技術的發展。
隨著工業的發展,愈來愈多的大型工業裝置、設備處在高溫、高壓、高負荷應力、高熱流、高質流、多相流、強腐蝕性環境等苛刻的強化操作條件下運作。
上述諸因素協同作用下的腐蝕破壞,在很大程度上決定了工業裝置、設備在使用中的可靠性。因此,在美國休斯頓舉行的國際腐蝕會議主題「以低費用投入條件下保證其可靠性為目的的腐蝕控制」以及相繼在英國劍橋和美國檀香山舉行的以「腐蝕環境中結構的壽命預測」為主題的國際會議都說明,在腐蝕性環境中工業裝置、設備的可靠性已經成為眾所關注的熱點問題。
工業裝備的可靠性受到腐蝕破壞決定性制約的例子是不勝枚舉的,軍事裝備的可靠性也普遍受制於腐蝕破壞,直接影響乃至喪失它們的作戰能力。例如,1990年美國空軍的電子裝備因腐蝕而失效的占其總數的20%。同年,全世界用於與腐蝕有關的電子裝備的維修費用達50×108美元,這一數字將與日俱增。工作環境相對來說最佳的空軍電子裝備的腐蝕尚且如此,處於更為苛刻環境條件下的工業裝備,其腐蝕的嚴重性就可想而知了。
事實上,當大氣中的污染性組分遠低於符合環保規定時,電子裝備就會受到腐蝕破壞。例如,在大氣中環保規定的二氧化硫和硫化氫的上限分別為1 000×10-9和10 000×10-9,而對電子裝備不發生腐蝕的二氧化硫和硫化氫安全的濃度上限分別只有30×10-9和10×10-9。保障電子裝備正常工作對環境腐蝕性的要求,甚至遠遠超過保障人類健康對環境的要求。
❸ 試驗成果
(一)二氧化碳驅油技術能夠使特低滲透扶楊油層建立起有效驅動體系
通過井溫、壓力梯度測試,搞清了注入的液態CO2在井筒內的相態分布,系統分析了注入井、采出井動態變化特徵。
1.應用井溫、壓力梯度測試技術,搞清了CO2在井筒內的相態分布
為搞清液態CO2在井筒內的相態、溫度、壓力變化情況,在正常注入的情況下,錄取了井筒內的壓力、溫度梯度資料。從測試結果看,液態CO2大約在1300m開始氣化,氣化後放熱使溫度梯度增大,壓力梯度減小。井底壓力為29.5MPa,折算井筒中液態CO2平均比重(相對密度)為0.89;井底溫度63.8℃,比油層溫度低22℃左右(圖6-21)。
圖6-21 壓力、壓力梯度曲線
2005年4月,對注氣井進行了壓力降落試井,累計關井576h,壓力從29.85MPa下降到28.95MPa,壓降速度為0.0016MPa/h。用有限導流垂直裂縫模型和均質徑向流油藏模型解釋的結果見表6-30。兩種解釋方法得到的結果基本一致,井筒儲存系數很大,油藏滲透率很低((1.26~1.28)×10-3μm2),屬特低滲透油藏。表皮系數低於-5.9,說明注入的CO2對近井地帶地層有顯著的改善作用。
表6-30 注入井芳188-138試井資料解釋結果
2.注氣壓力較低、油層吸氣能力較強
未壓裂的芳188-138注氣井自2004年7月以來,平均日注液態CO220~40t;注入壓力表現出穩中有降的趨勢,由2004年7月的13.0MPa下降到2007年的10.5~11.0MPa。尤其是2006年下半年以來,隨著2口見氣較早的井(芳190-136,芳190-140井)氣油比上升,注氣井注入壓力下降幅度有所加快,與室內實驗結果基本一致。
未壓裂的注氣井在日注液態CO220~40t(相當於日注水40~70m3)的情況下,比州2試驗區壓裂投注的注水井(平均日注水30m3左右)注入壓力低5MPa左右。
另外,從州2試驗區注水井與芳48注氣試驗區注氣井霍爾曲線對比情況看(圖6-22),未壓裂的注氣井注入能力是壓裂投注注水井的4.8倍。可見,扶楊油層注氣壓力較低,吸氣能力較強。
圖6-22 州2與芳48試驗區霍爾曲線對比
3.采出井見到較為明顯的注氣效果
試驗區於2002年12月投產,截至2007年底累計注氣20674t(0.413PV),累計注采比為2.93;累積產油9690t,采出程度6.09%,採油速度0.90%;綜合含水7.0%。
(1)注CO2驅油滲流阻力小,油井見效快
由於CO2具有黏度和密度小的特點,注CO2驅油滲流阻力小,注氣井和採油井間壓力分布與注水驅高滲透油藏類似,注氣井和採油井井底壓力損失小,注采井間壓力梯度大,從而使特低滲透油藏建立起有效驅動體系。
試驗區正常注氣後,大致3個月左右,滲透率相對較高的芳190-136和芳190-140井陸續見到注氣效果,日產油穩中有升。而與之鄰近的州2注水開發試驗區自投產以來產量一直呈下降趨勢,未見到受效顯示。如芳190-136井,2004年8月開始受效,日產油上升,到2005年7月上升到最高點2.5t/d,隨後受見氣影響,產量逐漸下降(圖6-23)。
圖6-23 芳190-136井日產油曲線
(2)產量恢復程度較高
試驗區5口油井中,芳188-137井未壓裂直接投產,初期日產量0.02t,其餘4口井均為壓裂投產,見效後產量恢復程度為44.1%~71.0%(表6-31)。2006年1月試驗區產量恢復到最高,日產量達8.3t,產量恢復程度達61%。注氣累計增加原油占總產量的57.8%。
表6-31 芳48試驗區見效情況分析
受效高峰期的採油速度高達1.89%,平均採油強度0.25t/d·m,是相鄰注水開發區塊的3倍以上。分析油井受效較好,主要有以下原因:一是氣驅控製程度高(100%),試驗區只選取了主力層(FⅠ7)注氣,該層為分布穩定的河道砂體,連通較好,氣驅控製程度高達100%;二是注入速度高,2004年7月以來,試驗區注入速度保持在0.15~0.18PV/a,使油井見到了較好的氣驅效果。
(3)油井見氣後產量呈雙曲規律遞減
根據試驗區進入產量遞減階段以來的實際產量(圖6-24),進行擬合求解,得出試驗區日產油量呈雙曲遞減規律,遞減指數2.371,R=0.9980。
松遼盆地三肇凹陷特低滲透扶楊油層開發理論與實踐
式中:qt為開始遞減第t月時日產量;qi為遞減前日產油;Di為初始遞減率。
圖6-24 實際日產油與計算日產油對比
(4)見氣井地層壓力保持水平較高
2005年4~6月,對注氣井組進行了整體試井,芳190-136和芳190-140井關井末點壓力分別為11.6和13.1MPa,明顯高於其餘3口井(表6-32)。由於這兩口井為試驗區的主要見效井,隨著油井見氣後地層壓力上升;芳188-137井盡管井距較近,但由於該井未壓裂,且受效較差,壓力恢復曲線表現為典型的特低滲透儲層特徵;關井15d最高壓力僅3.6MPa。
表6-32 注氣試驗井組試井資料解釋結果
(二)氣體示蹤及微地震氣驅前緣測試技術,有效指導了氣驅試驗的分析與調整
1.氣體示蹤劑監測技術
2006年5月,以室內實驗為基礎,優選了性能穩定的F6氣體為示蹤劑,並進行了礦場試驗,監測結果見表6-33。從表中可以看出,注入氣體向芳190-140井推進速度最快(5.45m/d),芳190-136井次之(3.13m/d),芳188-137井較慢(0.99m/d),芳187-138井未見氣,芳190-138井見氣較晚,未檢測到示蹤劑。
表6-33 芳188-138井注氣氣體示蹤劑(F6)監測結果
從示蹤劑峰值看,芳190-140井最高(20792μg/m3),芳190-136井次之(256μg/m3),芳188-137井盡管見到示蹤劑最早,但峰值最低(61μg/m3),表明注入的示蹤劑優先向滲透率較高的芳190-140井運移,其次為190-136井和188-137井。示蹤劑峰值高低與儲層物性和氣油比高低具有較好的一致性。
2.微地震氣驅前緣監測技術
微地震法氣驅前緣監測技術基於地球物理、岩石力學、信號處理及震波傳輸等理論和油田生產實際情況,通過監測注氣引起微裂縫重新開啟及造成新的微裂縫時產生的微震波,確定微震震源位置,進一步確定監測井的氣驅前緣、注入氣波及范圍和優勢注氣方向,為注氣方案優化調整提供科學依據。2005年8月對注氣井組進行了微地震氣驅前緣測試(圖6-25),結合該井的注入數據及測井等資料,取得了以下認識:
一是CO2氣驅存在主、次流兩個方向,主流方向呈東南164.6°及西南260.8°兩個走向,次流方向略呈北偏東43.3°走向。
二是CO2氣驅前緣波及面形狀呈不規則的「Y」字型,分析氣驅前緣形態主要受該井區儲層非均質性影響,注入CO2氣推進速度不均勻,在東南及西南方向CO2氣推進速度較快,在北西及北偏東方向的CO2氣推進速度次之;而其他方向的CO2氣推進速度相對較慢。
三是CO2氣驅前緣波及面積約為7.6×104m2。
四是芳190-140井和芳190-136井位於CO2氣驅前緣的兩個主流方向上,為主要見效井;芳188-137井為次要見效井,因為CO2氣驅前緣向前發展的趨勢明顯且已接近該井;芳187-138井處在氣驅前緣的次流方向上,但由於該井距氣驅前緣相對較遠,受效也不明顯;芳190-138井的方向氣驅前緣推進較慢,未見到注氣效果。
3.脈沖注氣有效提高了CO2利用率
通過氣體示蹤及微地震氣驅前緣測試技術搞清了扶楊油層非均質特徵。為防止CO2氣大量突破後造成資源浪費,改善注氣驅油效果,應用數值模擬技術優選了脈沖注氣方案(注氣時關突破井,停注時突破井恢復生產)為實施方案,取得了較好效果。
設計了6套方案,考慮了不同的注入速度、注入量和脈沖周期(表6-34)。
圖6-25 微地震測試結果
表6-34 脈沖注氣方案設計參數
注:5∶2表示關生產井注氣5個月,然後停注採油2個月。
從各方案預測的開發指標(表6-35)可以看出,脈沖注氣開發效果主要與注氣速度、注氣量及脈沖持續時間有關。綜合考慮,持續高速度大排量脈沖注氣效果較好。
表6-35 脈沖注氣開發指標預測結果
綜合以上方案預測指標,采出程度最高的是方案F106,交替周期為6個月(注4個月,停注後采出2個月)。因此優選方案F106(注氣速度為40t/d,注4個月,停注後采出2個月)為實施方案。
根據方案優選結果,2006年開展了脈沖注氣試驗,先後分3個段塞注入液態CO25239t。取得了以下認識:
一是注氣壓力略有下降。2006年脈沖注氣後,前面兩個段塞,日注氣量在37t左右,注氣壓力穩定在12.5MPa左右;最後一個段塞注入時,注氣壓力下降到11.5MPa,下降了1.0MPa。說明注氣井有較強的吸氣能力,井組之間有較好的連通關系,停注期間采出井開井,恢復注氣後注氣壓力有所下降。
二是見氣井開井後,氣油比下降,CO2利用率明顯提高。以芳190-136井為例(圖6-26),該井2006年5月因出氣量大關井,燜井一段時間後,於2006年9月恢復生產。氣油比由465m3/m3下降到130m3/m3。之後持續生產,氣油比逐漸上升到2007年4月份的337m3/m3,比見氣高峰期低210m3/m3。表明通過脈沖注氣減小了注采壓差,改變了地層流體的液流方向,使見氣井出氣量大幅度減小,降低了氣油比,提高了CO2利用率。
圖6-26 芳190-136井氣油比變化曲線
另外,為進一步減少油井生產過程中造成的CO2損失,對油井開井制度進行了優化。芳188-137井不同關井時間的產量變化情況見圖6-27,關井3d後恢復生產1d的產量最高。優選確定了關3d開井1d的生產工作制度,平均日產油1.0t左右。其餘3口見氣井與芳188-137井不同關井時間的產量變化趨勢基本相同,也執行了關3d開井1d的工作制度。
圖6-27 芳188-137井不同關井時間產量變化曲線
可見,通過脈沖注氣和油井生產制度優化,有效提高了CO2利用率。
(三)氣油比分析技術進一步驗證了芳48斷塊為非混相驅
1.氣油比分析技術
氣油比是評價注氣驅油效果和效益的一項十分重要的指標,由於芳48注氣井組產量低,無法現場測試生產氣油比。因此,我們通過對采出氣的組分變化分析,對生產氣油比進行了估算,在現場得到較好應用。
設原始氣油比為GOR1,目前氣油比為GOR2,CO2氣未突破時地面氣組成為y1i,其中CO2的摩爾含量為y1CO2,注入CO2氣組成為y2i,CO2摩爾含量為y2CO2。設地面條件下氣的摩爾體積為M(mol/m3)。那麼未突破時采出1m3油時,采出氣為GOR1m3;CO2突破後采出1m3油時,采出氣為GOR2m3。采出氣的摩爾數分別為:GOR1/M;GOR2/M。突破後的氣相當於未突破時的氣混入了一定量的CO2氣,那麼對采出1m3油來考慮,見氣前後采出氣中的非CO2氣組分的摩爾量是相等的,因此有:
松遼盆地三肇凹陷特低滲透扶楊油層開發理論與實踐
因此氣突破後的氣油比GOR2為:
松遼盆地三肇凹陷特低滲透扶楊油層開發理論與實踐
利用該公式計算了芳188-137井、芳190-136井、芳190-138井、芳190-140井的氣油比,2007年底,4口井的氣油比在117~273m3/m3(表6-36)。
表6-36 4口見氣井2007年底氣油比計算結果
2.芳48斷塊非混相特徵分析
理論和實踐均證明:混相驅的驅油效率遠高於非混相驅,而注氣開採的驅油效率很大程度上取決於驅替壓力。只有當驅替壓力高於最小混相壓力(Minimum Miscibility Pres-sure,MMP)時才能達到混相驅替。也就是說,混相驅和非混相驅應用的界限就是最小混相壓力。我國多數油田由於原油性質較差,達不到混相條件,只能是非混相驅替。在礦場實際過程中可通過氣油比的變化特徵判斷混相或非混相驅替。
非混相驅替過程中,注入孔隙體積與氣油比的關系大致可分為3個階段。第一階段和第二階段氣油比變化不明顯,第三階段氣油比急劇上升。即氣體突破前,氣油比基本不變。突破後,氣油比有所增大,但由於建立了油氣混合帶,隨之又出現了一個明顯的台階,持續一段時間以後,氣油比才迅速增大(圖6-28)。也就是說,在氣油比迅速上升之前存在一個明顯的過渡性台階。圖6-28所對應的實驗壓力為20.6MPa,比混相壓力(29MPa)低8.4MPa,為非混相驅替。
圖6-28 芳48非混相驅長岩心實驗壓差、氣油比變化曲線
混相驅與非混相驅的氣油比變化規律則明顯不同。由於混相驅替建立的油氣混合帶較窄,因此,采出端見氣後,氣油比迅速上升(圖6-29),中間沒有明顯的過渡帶。圖6-29對應的實驗壓力為50MPa,比混相壓力(29MPa)高21MPa,為典型的混相驅。
圖6-29 芳48混相驅長岩心實驗壓差、氣油比曲線
根據室內實驗得出的混相與非混相驅的氣油比變化規律,為芳48試驗區的混相特徵分析提供了依據。
試驗區見氣較早的芳190-136井的氣油比變化曲線見圖6-26。該井於2005年3月見氣,之後氣油比逐漸上升,到2006年8月氣油比達到最高(600m3/m3左右),這期間共注氣11500t,折算地下體積0.23PV,後期由於採取脈沖注氣使氣油比明顯下降。根據室內實驗得出的混相與非混相驅的氣油比判斷標准,芳48試驗區為典型的非混相驅。
(四)腐蝕狀況監測表明,地面及井下管柱無明顯腐蝕,滿足了開發需要
2006年9月,開展了注氣試驗區腐蝕現狀調查研究。對芳188-137、芳190-140井地面管線進行了實驗室分析,並對這2口井安裝了腐蝕試驗試片。另外,在芳190-138井油套環空內放置了J55鋼腐蝕試驗試片,進行井下腐蝕狀況監測,取得了以下認識:
1.地面管道無明顯腐蝕現象
從芳188-137、芳190-140井地面管道直管段及彎頭部分剖開後的外觀情況看,管道基本完好,內表面無蝕坑、破損、裂紋等現象,未見有明顯腐蝕現象發生。2006年9月28日在這2口井的地面管線內部放置20#鋼腐蝕試驗試片,2006年11月15日取出,試驗周期47d,除去表層油污後,仍可見金屬光澤,試片表面無蝕坑、破損等現象,在試驗期內腐蝕掛片未見有明顯腐蝕現象發生。
2.井下試片腐蝕現象不明顯
2006年9月28日,在芳190-138井油套環空內放置J55鋼腐蝕試驗試片,2006年11月15日取出,試驗周期47d,也未見腐蝕現象發生。
3.腐蝕速率評價
芳48斷塊注氣試驗井組現場腐蝕試驗分析結果見表6-37。地面和井下試片均未見明顯腐蝕,介質腐蝕性等級為低級,平均腐蝕速率為0.0028~0.0032mm/a。
表6-37 芳48斷塊典型介質現場腐蝕試驗結果
分析芳48注氣試驗區地面及井下管柱腐蝕較弱,主要有以下原因:一是油井含水率低。芳188-137井、芳190-138井基本不含水,芳190-140井含水也在10%以下,這是試驗井腐蝕較弱的主要原因;二是試驗周期短,對腐蝕試驗效果有一定影響。
(五)結論及認識
1)CO2驅油技術能夠使特低滲透扶楊油層建立起有效驅動體系,作為一項難采儲量動用技術,具有廣闊的發展前景。
2)室內實驗測得扶楊油層最小混相壓力為29MPa,比原始地層壓力(20.4MPa)高8.6MPa,結合現場試驗氣油比變化規律綜合分析表明,芳48斷塊CO2驅油為非混相驅。
3)室內可行性評價實驗和油藏地質建模、數值模擬研究,較好地指導了試驗方案優化設計,礦場試驗表明,方案符合程度較高。
4)井溫、壓力梯度測試技術搞清了井筒中CO2的相態分布特徵;氣體示蹤及微地震氣驅前緣測試技術揭示了扶楊油層非均質性強的特點,有效指導了氣驅試驗的分析與調整。
5)脈沖注氣結合油井工作制度優化能夠有效解決因儲層非均質性強引起的油井受效不均衡,提高了CO2利用率;CO2吞吐作為注氣驅油的一項引效措施,具有操作方便,成本低等優點。
6)注CO2驅油實現了特低滲透扶楊油層的有效動用,主要表現在油井見效快、產量恢復程度高,見效高峰期的採油速度是同類型注水開發區塊的3倍以上;油井見氣後產量呈雙曲遞減。
7)適合CO2驅油的撬裝注氣裝置、KQ65-35-FF注入井井口、油管防腐和油井防氣工藝技術,基本滿足了試驗區開發需要。
8)油藏深部封竄技術抑制了CO2驅油過程中氣竄的影響,可作為提高注入氣波及體積、改善注氣開發效果的儲備技術。
❹ 金屬腐蝕與防護國家重點實驗室(中國科學院金屬研究所)的項目成果
自實驗室建設以來,獲國家科技進步獎3項(二等獎2項,三等獎1項);獲中國科學院科技進步獎6項(二、三等獎各3項);遼寧省科技進步獎2項(二、三等獎各1項);其它部委獎3項(二等獎2項,三等獎1項),共計獲科技成果獎勵33項,獲專利權10餘項;在國內外核心期刊發表論文800餘篇,出版論著9部;培養博士54人,碩士58人,有12名博士後出站。已經在腐蝕電化學基礎理論及測試技術、高溫氧化機理及防護塗層技術、應力腐蝕裂紋等方面取得了較有影響的研究結果,在國際腐蝕科學領域有一定影響力。實驗室設立對學科發展有重大意義或應用前景的研究項目作為實驗室重點開放課題,同時實驗室也接受全國腐蝕科技工作者自選的課題申請,並根據申請指南進行遴選予以資助,鼓勵來實驗室合作並利用實驗室條件開展創新性研究。經十餘年的建設,實驗室已擁有較為配套的研究條件,逐漸形成了具有自身特色實驗室發展模式,並在引導和促進我國腐蝕與防護科學技術發展,增進與國外腐蝕界交流方面發揮了重要的積極作用。實驗室將在現有優勢的基礎上,結合學科特點,加強與國內外產業界的互利合作,提升解決重大腐蝕科學技術問題的能力。力爭在5~10年內,將自身建設成具有較高理論水平,並能夠為國民經濟發展提供重大技術支持的,具有活力的國際一流的腐蝕科學實驗室。
❺ 化學,在有些人的心目中,就是中毒、腐蝕、污染等,其實這是對化學的一種誤解,許多化學研究成果的推廣使
許多化學研究成果的推廣使用,極大地提高了我們的生活水平,在吃、穿、住等方面例子很多,例如,衣:化學纖維的發展,人們穿上漂亮的衣服等;
食:農葯與化肥的生產和合理使用,提高了糧食產量,解決了吃飯問題等;住:鋼鐵、水泥等建築材料的使用,建了許多高樓大廈等;行:鋼鐵製品的大量使用為汽車製造帶來便利;醫:化學葯物的研製為治療人類疾病帶來福音;用:大量化學產品的出行,極大的豐富了人類物質生活的需要.
故答為:化學纖維的發展,人們穿上漂亮的衣服;農葯與化肥的生產和合理使用,提高了糧食產量,解決了吃飯問題;鋼鐵、水泥等建築材料的使用,建了許多高樓大廈;鋼鐵製品的大量使用為汽車製造帶來便利;化學葯物的研製為治療人類疾病帶來福音;大量化學產品的出行,極大的豐富了人類物質生活的需要.
❻ 陸婉珍的主要成就
陸婉珍創建石油化工研究院的分析中心,建立了從天然氣到渣油的整套分析方法,為科研生產提供了大量數據,並多次參與解決生產中出現的問題,如大慶噴氣燃料引起飛機火焰筒的燒蝕、重整過程催化劑中毒等問題。系統評價中國及進口原油性質,為原油加工提供了科學依據。50年代起即採用氣相色譜法分析石油及氣體的組成,為中國色譜法的開拓者之一。首先開發成功彈性石英毛細管色譜柱,研究成功填充毛細管色譜法快速分析煉廠氣及新型多孔層毛細管色譜法分析汽油的組成。1995年以後致力於組織近紅外光譜儀的研製,已開發出國產CCD近紅外光譜儀,其中包括數據計算軟體,及近紅外光譜法在石油產品分析中的模型,頗受煉廠歡迎。結合原油加工的需要,還開展了膠體化學在原油破乳、柴油脫酸中的應用研究。曾領導冷卻水處理劑的研製、評定及基礎研究工作。
1951年獲美國俄亥俄州立大學博士學位。中國石油化工集團公司石油化工科學研究院技術經濟委員會副主任、總工程師。主持系統評價了中國原油資源,並出版了《中國原油的評價》,為原油合理加工提供了科學依據。多次參加解決生產中的問題,如大慶噴氣燃料的燒蝕作用機理等。指導建立了從天然氣到渣油的整套組成分析方法。其中開發彈性石英毛細管色譜柱,並研究成功新型填充毛細管色譜法快速分析煉廠氣及新型多孔層毛細管色譜法分析汽油中不同碳數的烴組成等成果有所創新。 1962年對當時噴氣燃料生產燒蝕問題的機理進行了研究,為今後在高溫下掌握烴類對鎳、鐵金屬的腐蝕機理及預防措施奠定了基礎,曾獲國家科技進步四等獎,並基於這一認識解決了以後重整工藝中出現的大量結焦問題。
1969年,當時一項重要的鉑重整煉油工藝出現了催化劑中毒問題,使在小型實驗中已經壽命實驗的放大實驗無法進行。陸婉珍與一些年輕同志找出了微量砷中毒的原因,使當時工廠走出停工、無法進展的困境。同時建立和研製的微量砷的分析方法及儀器獲石化總公司三等獎。
1974年,為了解決石油分析中經常遇到的微量硫、氮及鹵素的分析,提出了微庫侖法及儀器的研製,已在各地推廣。後來對天然氣的加工、重整工藝及催化裂化等工藝的原料及時監控都起到了指導作用。 編寫《現代近紅外光譜分析技術》,中國石化出版社,最新版本為第二版
❼ 高義華的成果
2002年2月7日,Nature415,599(2002) 發表了高義華的工作:世界首次研究納米級液態物質的膨脹性質,利用Ga填充納米碳管研製世界「最小溫度計」。2005年9月30日,高義華和他的二位領導:Prof. Yoshio Bando(組長)、Prof.DmitriGolberg(副組長),因為新型納米管的研製和納米溫度計的發明一起榮獲第16屆國際上很有聲望的日本「築波傑出科學家獎」TsukubaPrize[由1973年獲物理學諾貝爾獎的江崎玲於奈教授(Leo Esaki) 頒獎;記者招待會上,江崎玲於奈教授、2000年獲化學諾貝爾獎的白川英樹教授 (Hideki Shirakawa) 等陪同3位TsukubaPrize獲得者留影紀念]。
高義華還取得了如下所述的系列代表性成果。
融合熱動平衡、力平衡和電平衡等基本物理原理和概念,發現一種新的反常大膨脹效應—SiO2包裹的微球殼與納米管復合結構中Ga微球的電液壓膨脹效應[Appl.Phys.Lett. 99,083112(2011)] 。
通過簡單的化學氣相沉積法,在p型GaN襯底上制備合金化GaxZn1-xO納米線陣列,構成GaxZn1-xO納米線/p-GaN基底LED器件,實現了帶隙的減小,基於界面電子-空穴對的復合,電致發光波長從ZnO紫外波長382 nm 紅移~100nm到可見光區域的480nm,解決了現有的ZnO摻雜能帶調節波長太窄(僅50nm)的問題[Laser PhotonicsRev.8,429–435(2014)] 。對ZnO納米陣列Sb的p型摻雜的能帶調控,得到無紫外發射的白光LED,解決了現有GaN類白光LED必須藉助於熒光粉調節才能白光發射的問題[Adv.Funct.Mater.DOI: 10.1002/adfm.201404316] 。
進行可編織能源裝置的光-電轉換研究。基於利用簡單方法,提高電子的傳輸效率和光子的捕獲效率來實現高轉化效率的可編織太陽能電池的重要性,利用一步水熱法,在直徑為0.5mm的Ti絲上,生長出長度為幾十微米量級的樹干狀TiO2納米線和樹幹上茂密的TiO2納米分枝,克服了現有研究步驟繁瑣的缺點,簡單構建電子長程傳輸通道和提高光吸收的大比表面積,研製出轉化效率達到6.32%的纖維染料敏化太陽能電池 [Sci. Rep.4, 4420(2014)] 。
開展了太陽能存儲的先期研究工作-高性能固態柔性超級電容器的研究:聚吡咯-二氧化錳-微米級碳纖維復合結構的可驅動微器件的固態柔性超級電容器研究[體電容密度69.3F/cm2,Sci.Rep.3,2286(2013)] ,用於可攜帶能量存儲的棉線基三維多級納米結構的超級電容器[Adv.Mater.25,4925(2013) ,面電容密度1.49F/cm2]和等級納米結構的大容量的聚吡咯-二氧化錳非對稱超級電容器[Nanoscale6,2922(2014) ,面電容密度1.41F/cm2,能量密度0.63mWh/cm2,功率密度0.9mW/cm2]的研究。這些柔性超級電容器組成的能量存儲單元成功驅動了商用小型液晶屏,LED,馬達和玩具電動車等。這些工作給出了納米結構的二氧化錳在酸性電解質中容易被腐蝕的直接微觀證據和解決此問題的辦法。通過研製非對稱電極,提高了工作電壓。巧妙地通過有機導電材料的包覆,既解決了活性材料二氧化錳的抗腐蝕問題,保證其電化學性能的充分發揮,又增加了電化學過程中電子、離子的傳輸通道,進一步提高了器件的電容性能。這些研究,對於有機-無機復合材料在超級電容器中的應用,有重要的參考價值。
迄今,高義華共獲得2項中國專利、2項美國專利和6項日本專利,正在申請9項中國專利。現從事納米材料與器件的能量轉換、存儲與探測研究,分為3個主要方向:1,納米氧化物陣列的LED研究與光探測研究;2,可編織太陽能電池的光-電轉換與電能存儲研究;3,金屬液體填充納米管的電-力轉換與熱探測研究。