年产600吨氮化铝粉体工厂设计毕业设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 指导教师签名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　 　 　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 注 意 事 项 1.设计（论文）的内容包括： 1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作） 2）原创性声明 3）中文摘要（300字左右）、关键词 4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入） 6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论 7）参考文献 8）致谢 9）附录（对论文支持必要时） 2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。 3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。 4.文字、图表要求： 1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写 2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画 3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印 4）图表应绘制于无格子的页面上 5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档 5.装订顺序 1）设计（论文） 2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订 指导教师评阅书 指导教师评价： 一、撰写（设计）过程 1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 4、研究 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 指导教师： （签名） 单位： （盖章） 年 月 日 评阅教师评阅书 评阅教师评价： 一、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 评阅教师： （签名） 单位： （盖章） 年 月 日 教研室（或答辩小组）及教学系意见 教研室（或答辩小组）评价： 一、答辩过程 1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、学生答辩过程中的精神状态 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 评定成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 教研室主任（或答辩小组组长）： （签名） 年 月 日 教学系意见： 系主任： （签名） 年 月 日 设计内容及要求： 1、 设计内容： 1. 工艺过程与工艺流程设计； 2. 进行物料衡算、能量衡算以及主要参数设计； 3. 设计基础：(年操作时间按300天计算，(原材料规格，(产品规格与原材料消耗以及产品收率； 4. 工艺设备选型：根据设计产量对主要设备选型； 5. 工艺设备一览表：设备名称、规格、生产能力、功率和数量； 6. 主要技术经济指标； 7. 工艺流程图：1号图纸（手工绘图或Auto CAD制图）； 8. 主要设备图：1号图纸（手工绘图或Auto CAD制图）； 9. 车间平面布置图：1号图纸（手工绘图或Auto CAD制图）。 二、设计要求： 1.要求资料查询完备，有详细的记录，并交综述文章一篇； 2.为保证论文时间及设计质量，应及时查阅相关资料，不拖延，严格按照 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 进行； 3.每周定期进行一次讨论，全体人员参加，轮流发言，并作相关记录；外出需按规定办理请假手续，否则认为旷课，将影响毕业论文成绩， 严重者，将推迟答辩； 4.根据南华大学的具体规定完成论文撰写，通过学校查重检测，数据可 靠，论证合理，有实用价值，条理清晰； 5.论文正文字数不少于15000字：应有封面、目录、中英文摘要、正文、结论、参考文献等内容 。 指导教师： 年 月 日 南华大学本科生毕业设计（论文）开题报告 设计题目 年产600吨氮化铝粉体工厂设计 设计题目来源 自我选题 设计题目类型　 设计型 起止时间 2014.12至2014.5 一.设计依据及研究意义： 设计依据：氮化铝晶体结构属于六方晶系，具有纤锌矿性结构。晶胞参数为a=0.3110nm，c=0.4978nm，晶胞分子数Z=6。氮化铝晶胞中，氮的配位数为4，氮与相邻的四个铝形成[NAl4]四面体；铝的配位数为4，铝与相邻的四个氮形成[A1N4]四面体。结构中氮做六方最紧密堆积，铝离子填充于50%的四面体空隙中。其具有热导率高、高温绝缘性和介电性能好、高温下材料强度大、热膨胀系数低并且与半导体硅材料相匹配、无毒等优点，具有良好的热学、电学和机械等性能。 其可以作为半导体基片和电子器件封装材料、耐热冲材料和热交换材料、耐热材料等。因为其优良的综合性能，氮化铝市场需求量很大，目前氮化铝的平均市场增长率高达75%。 研究意义：在本次课题设计中，我们要查找相关资料、收集相关信息和挑选有用信息，这将有助于培养我们发现问题、分析问题、解决问题的能力，为我们以后的工作和学习提供巨大的帮助。同时本次设计能够使我们更好的掌握陶瓷制备的相关知识，为我们找工作提供帮助，也为我们日后的学习和工作打下深厚的理论基础。在本次设计，我们必须掌握陶瓷工厂设计的基本过程，培养了我们的大局意识，将使我们在以后的工作岗位中有更加优良的表现。 二．设计主要研究的内容、预期目标：（技术方案、路线） 主要研究的内容：对生产工艺进行归类，选择一条合适的生产路线，确定工艺流程，绘制工艺流程图，并进行物料和能量衡算。绘制车间设备布置图和立面布置图以及主要设备装配图。 预期目标：完成工艺设计及物料能量衡算，绘制出工艺流程图，车间设备布置图及主要设备装配图。 技术方案与路线：首先选择一条合适的生产路线，确定工艺流程，然后进行物料能量衡算，最后绘制相关图纸。 三、设计的研究重点及难点： 重点: 1.工艺路线的选择。 2.物料衡算、能量衡算。 难点： 1、选择、优化工艺路线（选择工艺路线的好坏，关系到后续工艺流程的选择和车间装置的布置）。 2、物料衡算（要查阅相关的数据，引用物料的物理和化学参数）。 3、设备选型（设备的尺寸大小关系到设备的摆放和车间的布置）。 4、 设计研究方法及步骤（进度安排）： 进度安排: 1. 2014年1 2月29日 至2015年2月2日　查阅文献，撰写文献综述和开题报告，选择最佳路线； 2. 2015年3月3日至4月30日　进行物料和能量衡算并绘出工艺流程图，进行设备计算、选型，主要经济技术指标计算，并绘出工艺流程图、关键设备图和平面布置图； 3. 2012年5月1日至5月30日　 撰写并修改毕业设计说明书。 5、 进行设计所需条件： 1、图书馆提供充足的相关书籍、期刊、报纸、文献； 2、指导老师及时对所搜集的资料予以指点和纠正； 3、掌握氮化铝陶瓷生产工艺的基本知识，能够准确的选着最合理的工艺； 4、能够利用所学知识对于相关设备进行选型； 5、良好的制图能力，能够手工或利用CAD软件绘制相关图形。 六、参考文献： [1]吴华忠，黄雅丽，郑惠榕.碳热还原法合成氮化铝陶瓷粉末的研究[J].佛山陶瓷，2005,13（104）:3-6. [2]李清涛,吴清仁,孙创奇等.高热导率AlN陶瓷材料制备与应用进展[J].陶瓷学报,2007,(5):11-15. [3]宋晓岚,叶昌,和小明.无机材料工厂工艺设计概论[M].北京：冶金工业出版社,2013:80-100. [4]吴晓东.陶瓷厂工艺设计概论[M].武汉：武汉工业大学出版社，2005: 50-60. [5]王杰，张战营，吕新璐.氮化铝陶瓷粉体制备方法研究进展及展望[J].硅酸盐通报，2010,29（5）：1099-1102. [6]陈燕彬.低温微波合成氮化铝粉体的研究[D].湖南：中南大学，2008. [7]杨清华，王焕平，徐时清.氮化铝粉体制备的研究及展望[J].陶瓷学报，2010,31(4):651-656. [8]仝建峰，周洋，陈大明.氮化铝粉体制备的研究及展望[J].硅酸盐通报，2002,(5):36-49. 七、指导教师意见： 签名： 年 月 日 年产600吨氮化铝粉体工厂设计 （南华大学化学化工学院，湖南衡阳，421001） 指导老师:谢睿 摘要：氮化铝具有高导热性、与硅相匹配的热膨胀系数，因此是制备高散热性能陶瓷基片的理想材料之一。本设计为年产600吨的氮化铝粉体工厂设计，设计过程包括：前期调研、厂址选取、工艺路线确定、原料的选着、生产设备的确定、厂区布置、环境保护、经济效应等。详细介绍了生产工艺的选取、原料的选着、相关的物料衡算，并在此基础上，对生产过程所涉及的主要设备的型号和数量、厂房布置以及厂址选取进行了详尽说明。最后，对工厂的建设成本、产品成品、生产利润进行了分析。 关键词：氮化铝粉体；生产工艺；设备选型；车间布置；经济效果评价 Annual output of 600 tons of aluminum nitride Powder plant design ( School of Chemistry and Chemical engineering ,University of South China ，Hengyang , Hunan province , 421001 ) Tutor : Rui Xie Abstract：Aluminum nitride with high thermal conductivity, thermal expansion coefficient of match the silicon, and so is the preparation of high heat dissipation performance one of the ideal material ceramic substrate .This design for the annual output of 600 tons of aluminum nitride powder plant design, includes the research, site selection and route determination, determination of the selection of raw materials, production equipment, plant layout, environmental protection and the economic effect ,etc .Details of the production process of selection, selection of raw materials, material balance, and on this basis, the production processes involved in the types and quantities of major equipment, plant layout and site selection are explained in detail.Finally, the plant construction costs, products, manufacturing profits were analyzed. Keywords: Aluminum Nitride Power; Production Process; Equipment Selection; Workshop Layout; Evaluation of Economic Effect 目 录 1 1 绪论 1 1.1引言 1 1.2氮化铝的结构与性能 3 1.3市场需求及现状 4 1.4 氮化铝的制备方法 4 1.4.1铝粉直接氮化法 4 1.4.2碳热还原法 5 1.4.3化学气相沉积法 5 1.4.4高温自蔓延法 5 1.5总结 6 2 厂址的选择 6 2.1厂址选择要求 6 2.2厂址的选择 7 3 原料的选择及配方的确定 7 3.1选择原则 7 3.2原料的选择 8 3.3配方的确定 9 4 工艺设计 9 4.1工艺流程的选择原则 9 4.2工艺流程的确定 9 4.2.1工艺流程的确定 10 4.2.2工艺流程图 10 4.3物料衡算 12 4.4相关热力学计算 13 4.5主要工艺设备选型和计算 13 4.5.1设备选型及计算 17 4.5.2主要设备一览表 18 4.6原料车间工艺设计 18 4.7烧结车间工艺设计 19 4.8半成品车间工艺设计 19 4.9定额指标、工作制度及定员 19 4.9.1.定额指标 20 4.9.2工作制度 20 4.9.3工厂定员 22 5 全厂布置 22 5.1车间工艺布置 22 5.1.1车间工艺布置的原则和要求 22 5.1.2原料车间工艺布置 23 5.1.3烧结车间工艺布置 24 5.1.4成品球磨车间工艺布置 24 5.2辅助车间 24 5.2.1实验室 25 5.2.2机械车间 25 5.3动力设备 25 5.4办公楼及生活设施 25 5.5总布置 27 6 其他设计 27 6.1电气 27 6.1.1供电配电 27 6.1.2电动机的选着 27 6.1.3照明 28 6.2给水排水 28 6.2.1给水 28 6.2.2排水 28 6.3采暖通风 28 6.3.1采暖 28 6.3.2通风 29 7 劳动保护 29 7.1劳动保护设计依据 29 7.2劳动安全设计 29 7.2.1厂区安全设计 29 7.2.2车间安全设计 30 7.2.3机械设备与电气设备安全设计 30 7.2.4生产安全设计 31 8 环境保护 31 8.1厂区绿化、美化设计 31 8.1.1绿化意义 31 8.1.2绿化原则 31 8.1.3绿化布置 31 8.2环境保护设计 31 8.2.1主要污染 32 8.2.2污染防治 33 9 技术经济 33 9.1总概算的编制 34 9.2产品成本的编制 35 9.3生产利润 35 9.4经济效果评价 10 36 结论 37 参考文献 39 谢词 1 绪论 1.1引言 随着电子产品逐渐向高性能、微型化以及轻薄化发展，散热技术已经成为制约电子设备发展的关键因素之一。为了避免材料散热性能差造成设备的使用性能及寿命降低，发展导热性能优异的材料是其关键所在。目前市场上的电子设备所使用的基片主要为氧化铝陶瓷基片，氧化铝基片具有优良的力学性能、电学性能，以及造价便宜等优点，但是其导热性能比较差、热膨胀系数比较大，因此该类陶瓷基片已经满足不了使用需求。 与氧化铝陶瓷基片相比，氮化铝陶瓷基片具有高导热的特性，其理论热导率为320W·m-1·K-1，接近于氧化铍，工业上实际制备的氮化铝的热导率也可达100W·m-1·K-1-250W·m-1·K-1，该数值是氧化铝热导率的5-10倍，而且其具有与硅相匹配的热膨胀系数，因此是制备高散热性能陶瓷基片的理想材料之一。 1.2氮化铝的结构与性能 氮化铝晶体属于六方晶系，具有纤锌矿结构[ ]。晶胞参数为a=0.3110nm，c=0.4978nm，晶胞分子数Z=6。氮化铝晶胞中，氮的配位数为4，氮与相邻的四个铝形成[NAl4]四面体；铝的配位数为4，铝与相邻的四个氮形成[A1N4]四面体沿c轴方向Al一N键长为1.917Å,另外三个方向的AI一N键长为1.885Å[ ]。结构中氮做六方最紧密堆积，铝离子填充于50%的四面体空隙中。氮化铝晶体结构具有构成元素的原子量小,结构简单,简谐性好等特点。[ ] 表1.1所示为氮化铝的主要性能；表1.2所示为氮化铝陶瓷与其他陶瓷材料如氧化铝、氧化铍/碳化硅复合材以及氮化硅性能差异，对表中的数据进行分析后，可以得出下列结论：氧化铝材料以及氮化硅材料的热导率较低；SIC/BeO复合材料虽然具有优异的导热性能，但其介电常数和介电损耗较高，而且有毒；AIN除了具有适中的力学性能外,其热导率为氧化铝的5一10倍,无毒,介电常数和介电损耗低,热膨胀系数与硅接近。 氮化铝陶瓷具有良好的机械性能（高强、高硬、高抗弯强度），优异的高温力学性能、良好的化学稳定性、耐腐蚀性以及耐腐蚀性能，氮化铝陶瓷因其具有上述优良的性能而被广泛应用于加工或制作电子封装材料、压电设备、结构陶瓷、涂层 、加热器 、耐火材料、电子光学器件等。[ ]氮化铝具有高的导热系数、优良的电性能（电绝缘性、介电常数和介电损耗等）以及热膨胀系数与硅的热膨胀系数相差不大等优点，因此是制备大规模集成电路散热基板的理想替代材料之一[ ]。 表1.1 氮化铝的主要性能[ ] 性 能 指 标 热学性能 电学性能 力学性能 化学性能 导热系数W·m-1·K-1 热膨胀系数 10-6·℃-1 电阻率Ω·cm 介电常数（1MHz) 介电损耗10-4(1Hz) 电压降kV·mm-1 硬度（HV)GPa 杨氏模量GPa 抗弯强度MPa 吸湿性 耐腐蚀性 理论值为320 3.5（与硅相近） >1014 8.9 3-10 15 12 308 300 强烈的吸湿性 优良 表1.2 氮化铝及其他几种陶瓷的性能[ ] 特 性 AlN Al2O3 SiC/BeO Si3N4 一般性能 纯度/% >99.6 >99.8 96 99.5 - - 密度/(g·cm-3 ) 3.25 3.24 3.75 3.9 3.2 3.18 热学性能 热导率 /(W·m-1·K-1) 25 140 260 20 30 270 10-40 100 130 220 210 热膨胀系数/10-6·℃-1 4.4 4.4 7.2 7.4 3.7 3.2 电学性能 绝缘电阻（Ω·cm） >1014 >1015 >1014 >1014 介电常数(1MHz) 8.9 9.3 9.7 40 9.4 介电损耗（10-4） 3-10 3 1 50 - 绝缘耐压/kV·mm-1 15 10 0.07 100 力学性能 硬度（GPa） 12 25 25 20 抗弯强度/MPa 300-400 300-350 450 980 弹性模量/GPa 310 370 450 320 毒性 无 无 微 无 1.3市场需求及现状 通过上述分析可知，与其他几种陶瓷相比，氮化铝陶瓷具有更优异的导热性能且无毒性，因此近年来氮化铝陶瓷及其相关制品受到了广泛关注，其粉体市场需求量呈现急剧增加的趋势。统计资料表明，随着电子行业的飞速发展及其应用范围的不断扩大，氮化铝市场需求量年平均增长率高达70%，预计将达到130亿美元。 目前世界上能生产高性能的氮化铝粉体的厂家较少，主要集中于日本、美国等发达国家,其中日本对氮化铝粉体的技术研究最早,技术也最成熟完善,其氮化铝粉体己完全实现了商业化，世界上最大的氮化铝生产商日本德山公司在2002年的产量是240吨[ ]。然而高品质，性能优良的氮化铝粉体生产技术主要掌握在一些发达国家或者大企业手中，市场处于极度供不应求状态，因此其粉体销售价格一直处于较高的水平，达到700元/kg。 我国对于氮化铝的研究起步较晚，与日本、美国等发达国家相比还有不小的差距，虽然在这几年取得了一些成绩，但是距离实际应用还有一段路要走，国内生产的氮化铝粉末的性能与日美相比还有一定的差距，目前国内高纯度、高品质粒度均匀的优良氮化铝粉体主要还是依靠进口。 1.4 氮化铝的制备方法 氮化铝粉合成的方法目前主要有：铝粉直接氮化法,Al2O3碳热还原法,化学气相沉积法和高温自蔓延法。[ ] 1.4.1铝粉直接氮化法[ ] 铝粉直接氮化法就是将铝粉在高温氮气中直接化合生成氮化铝的过程。其反应方程式为： 2Al+N2=AlN 该反应在较低的温度下就可进行，工艺比较简单，可以进行大规模生产氮化铝粉体。但是反应会放出大量的热，导致粉体容易发生自烧结，从而发生团聚，导致粉体质量稳定性变差，而且反应快，导致工艺过程难以控制。 1.4.2碳热还原法[ ][ ] 碳热还原法是将氧化铝粉和碳粉混合均匀后在氮气中加热获得氮化铝的方法。反应方程式为： 3Al2O3+3C+N2=2AlN+3CO 该反应的反应温度较高，合成时间比较长，而且反应后还要进行脱碳处理，对于原料的性能要求较高。但是该方法生成的氮化铝粉体纯度高，粒径小且粒径分布较窄，稳定性好，工艺过程简单。目前该方法已经用于工业生产。 1.4.3化学气相沉积法 化学气相沉积法[ ][ ]是采用无机物(氯化铝)或有机物(烷基铝)为原料，与氨气反应生成AIN的过程。反应方程式分别为: AlC13+NH3=A1N+3HCl Al(C2H5)3+NH3=A1N+3C2H6 该方法生产的氮化铝粉体具有纯度高，粒径可控，生产速度也可以控制。但是使用氯化铝作为原料时会有副产品HCl生成，而HCl的存在将不利于反应的进行；使用有机铝作为原料时，虽然没有HCl的生成，但是有机铝的价格较高。 不利于工业化生成。 1.4.4高温自蔓延法[ ] 高温自蔓延法生产氮化铝粉的实质就是铝粉的直接氮化，不同的是Al粉在氮气中引燃后不需要外部热源了。反应方程式为： 2Al+N2=AlN 该方法在开始反应后无需在进行加热，因此能耗少，生产效率高，成本较低。与铝粉直接氮化法一样，其反应太快，不利于控制反应速度，氮化铝粉体容易结块，纯度不高。 1.5总结 制备氮化铝制品的主要原料是铝、氮气、碳等，而我国的这些资源都比较丰富，丰富的原料为氮化铝粉体的工厂建设提供了前提条件；近几年我国科研工作者对氮化铝的研究取得了一系列的进展，并且对于氮化铝的研究在不断加深，这些已经取得或者即将取得的科研成果为氮化铝粉体工厂建设提供了技术保障；氮化铝材料具有优良的性能，应用广泛，市场需求量大，我国氮化铝市场目前还处于需求量远大于供货量的状态， 这就为氮化铝粉体工厂建设提供了市场保障；再加上各级政府的支持，这些因素加在一起就使得氮化铝粉体工厂建设成为了可能。尽管还存在着一些挑战，但是我们一定能够迎难而上，使之成为现实。 2 厂址的选择 2.1厂址选择要求 氮化铝粉体厂厂址的选择首先要遵循国家的方针与政策，比如厂址最好选择在荒地上，不要去占居民区或者种植区。其次要考虑氮化铝粉体厂的一些具体要求，比如厂址最好选在地势较平坦的地区，这样运输较方便；厂址应选在居民区的下风处、其他产生粉尘企业的上风处，前者是为了居民的身体健康，后者是为了产品不被污染；厂址应有丰富的水源以及电力资源。最后还要考虑成本问题，氮化铝粉体厂厂址要选在离原料、燃料以及销售地区比较近而且交通比较方便的地区，这样将会减少运输成本；另外还要考虑建设成本，厂址不要选在不易建厂的地区以及地皮较贵的地区。 2.2厂址的选择 本氮化铝粉体工厂厂址选择在湖南衡阳白沙州工业园，其具有以下优点，交通方便、离居民区距离不远也不近、水源充足等。 3 原料的选择及配方的确定 3.1选择原则 ①所选原料能够充分满足工艺要求，有利于制备高品质的氮化铝粉体； ②在满足工艺生产要求及保证产品优良性能的前提下，尽量选择低成本的原料，从而降低氮化铝粉体制备成本； ③在满足上述两条原则的前提下，所选原料对于环境的污染要小，并且尽量无毒； ④如果当地存在制备原料，尽量在选择当地的原料，这样可以节约运输成本； ⑤所选原料要易于保存及运输，性价比要高。 3.2原料的选择 氮化铝粉体制备的原料主要是铝源以及氮源，不同的方法所采用的原料也有差异，有的直接是以铝粉作为原料，有的是以氧化铝粉作为原料，还有些方法用的是卤化铝或者有机铝作为铝源，本工厂采用的是氧化铝粉作为铝源。氧化铝有多种晶形，比如α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3、η-Al2O3以及θ-Al2O3等[ ]，查阅相关资料，我们可以发现γ-Al2O3的反应活性最好[ ]，所以本工厂采用γ-Al2O3作为铝源；因为本工厂选择的是碳热还原法制备氮化铝粉体，故除了铝源外，还需要碳源以及氮源，氮源采用的是氮气，因为氮气原料比较丰富；碳源选择的是乙炔黑，因为其反应活性较高。选购的氧化铝及乙炔黑的主要性能如下： 表3.1选购的原料 原料 主要性能 单价 氧化铝粉体 流动性良好、氧化铝含量为99.0%、粒度均匀 20000元/吨 乙炔黑粉体 碳含量大于等于99% 12000元/吨 3.3配方的确定 本工厂选用的是碳热还原法制备氮化铝粉体，其原料有氧化铝，氮气以及活性碳。根据反应方程式计算配比过程如下： Al2O3+ 3C + N2 = 2AlN+3CO 1 3 1 27×2+16×3 12×3 14×2 摩尔数之比 氧化铝：碳：氮气=1:3:1 理论质量比 氧化铝：碳：氮气=102:36：28 在实际生产过程中，为了使反应充分进行，一般会使碳与氮气过量。根据上述计算，可以发现氧化铝与碳反应的理论重量之比为2.8：1 ，但是为了氧化铝能够全部被还原，碳会过量，但是碳加入过多也会产生麻烦，将会导致后续除碳过程的时间加长，同时也增加了成本，综合两方面因素的考虑，以及查阅相关资料后，氧化铝与碳的重量比确定在2:1,在此比例下生产所得的氮化铝粉体质量最佳[ ]。氮气的量要求充足，能够保证工厂正常生产。 4 工艺设计 4.1工艺流程的选择原则 工艺流程的选择原则[ ]如下： ①所选工艺必须要满足产品的相关要求； ②工艺流程要尽可能的简单、生产周期尽可能的短； ③所选工艺必须满足“安全可靠、经济合理、技术先进”的要求； ④应充分考虑工厂今后的扩建以及技术改进的可能； ⑤所选工艺尽量污染少、无毒、无害； ⑥要根据实际情况选着工艺流程。 4.2工艺流程的确定 4.2.1工艺流程的确定 通过对直接氮化法、碳热还原法、化学气相沉积法以及自蔓延高温合成法四种方法优缺点的对比，以及结合课题的要求，本工厂选择碳热还原法制备氮化铝粉体。 碳热还原法即将Al2O3粉体与碳粉混合均匀后，在N2中加热生成氮化铝的方法，此过程的反应方程式为 Al2O3+3C+N2=2AlN+3CO 目前，大多数学者认为此反应是分为两步进行，首先是碳与Al2O3发生反应，Al2O3被还原生成Al，之后Al在与N2发生反应生成氮化铝。[ ]上述两步的反应方程式分别为 第一步 Al2O3+3C=2Al+3CO 第二步 2Al+N2=2AlN。 整个工艺流程如下：首先，将氮化铝粉与碳粉按比例称重，然后放入到球磨机中，球磨16h;之后将球磨后的粉体过80目的筛，过完筛后的混合粉体在氮气中加热到1400-1800度，保温10h,之后降温到600度左右，之后在空气中，保温8h；待冷却后，再次球磨12h,将球磨后的粉体取样送往实验室检验，在取样的同时对粉体进行筛分，包装即可。 4.2.2工艺流程图 氮化铝粉体制备工艺流程图如下： 图4.1 氮化铝工艺流程图 4.3物料衡算 1. 氮化铝粉体理论年产量 根据设计要求，年产量要达到600吨,则有理论年产量为600吨。考虑到市场实际情况，目前氮化铝粉体价格暂定为150元/kg，故有 年产值=氮化铝粉体单价×年产量=600000×150元/kg=90000000元 2. 实际年产氮化铝粉体质量 在实际生产过程中，有些氮化铝粉体可能因为各种各样的原因达不到要求，这部分产品只能舍弃掉，废品率暂定为14.5%，故 实际年产量=理论年产量/(1-废品率)=600000/(1-14.5%)=701754.4kg 3. 原料年需求量理论值 根据氮化铝的实际年产量以及制备氮化铝粉体原料配比 计算各原料的年需求量。 ①氧化铝粉的理论年需求量 Al2O3+ 3C + N2 = 2AlN + 3CO 2×27+16×3 2×(27+14) X 701754.4kg 则有 102/X=82/701754.4 故 X=872914 即氧化铝粉的理论年需求量为872914kg ②乙炔黑的理论年需求量 因为在投料时，碳粉是加入过量了的，所以不能按照化学方程式求碳粉的年需求量，要按照氧化铝与碳的比例去计算。 活性碳理论年需求量/氧化铝粉理论年需求量=1:2=0.5 活性碳理论年需求量=0.5×872914=436457kg ③氮气的理论年需求量 在通入氮气时，氮气也是过量的，所以也不能按照化学方程式求氮气的年需求量，也必须按照氧化铝与氮气的比例去计算。 氮气的理论年需求量/氧化铝粉理论年需求量=0.3:1 氮气理论年需求量=0.3×872914=262000kg 4. 原料年需求量实际值 在生产工艺过程中，原料都会有不同程度的损耗，比如氮化铝与碳粉在球磨过程中会有一定的损失，所以在计算时，我们应该把这些损失考虑进去，现暂定各个工艺过程中原料的损失率为8%。 ①氧化铝粉的实际年需求量 氧化铝实际年需求量=理论年需求量/(1-损失率)=872914/(1-8%)=948820kg ②乙炔黑的实际年需求量 乙炔黑实际年需求量=理论年需求量/(1-损失率)=436457/(1-8%)=474410kg ③氮气的实际年需求量 氮气实际年需求量量=理论年需求量/(1-损失率)=262000/(1-8%）=284646kg 考虑到氮气一般是以体积作为单位，故将其换算成标准状况下的体积，换算过程如下： 氮气的摩尔数=质量/摩尔质量=284646000/28=10165929mol 在标况下氮气的体积=氮气摩尔数×22.4L=10165929×22.4L=227716810L 上述体积为氮气体积，而工厂一般采用的是液氮，故需要把氮气体积转化为液氮体积； 氮气质量m=(2.28×108/22.4)×28=2.85×108g 而液氮的密度取0.808g/cm3 故液氮体积为V=m/=2.85×108/0.808cm3=3.53×108cm3=3.53×105L 表4 .1原料年需求量一览表 原料 需求量 氮化铝粉体 948820kg 液氮 3.53×105L 乙炔黑 474410kg 4.4相关热力学计算 对于反应Al2O3+3C+N2=2AlN+3CO而言，查阅相关资料有以下数据: 表4.2 热力学计算相关数据[ ] ΔHθ（×103J/mol) ΔSθ(J/K·mol) Al2O3 -1672 51 C 0 5.73 N2 0 191.32 AlN -319.77 20.9 CO -110.35 197.34 又因为ΔHθ=ΣΔHθ生成物-ΣΔHθ反应物，ΔSθ=ΣΔSθ生成物-ΣΔSθ反应物[ ]； 故有ΔHθ=2×（-319.77)+3×(-110.35)-（-1672）=701.41KJ/mol ； ΔSθ=2×20.9+3×197.34-191.32-3×5.73-51=373.91J/mol=0.374KJ/mol； 又因ΔGθT=ΔHθ-TΔSθ，ΔG=ΔGθ+RTln(PCO3/PN2)； 故ΔG=ΔHθ-TΔSθ+RTln(PCO3/PN2)，即ΔG=701.41-0.374Teq+RTeqln(PCO3/PN2)； 对于密闭体系，当反应达到平衡时，即当ΔGθ=0时，则有ΔHθ-TΔSθ=0； 故有701.41-0.374Teq=0； 故Teq=1875K； 故对于封闭的系统，温度大于1875K才能发生反应。 4.5主要工艺设备选型和计算 4.5.1设备选型及计算 ①球磨机（原料球磨用） 根据设计要求及工艺要求，每天要球磨处理的原料有氧化铝粉体及乙炔黑粉磨，平均每天处理的粉体质量分别为3162.7kg和1518.4kg，因二者是混合球磨，故球磨机平均每天要处理的粉体为4661.1kg 现有以下几种球磨机供选择： 表4.3 球磨机性质 序号 设备型号 转速 出料粒度 设备处理量 功率 价格 1 1800×2000 24 r/min 0.001-0.01 mm 1.5 t 15KW 68800 元/台 2 1200×2400 32 r/min 0.074-0.01 mm 1.2 t 15 KW 75000元/台 3 1500×1800 28.5 r/min 0.074-0.4mm 0.65-1.0t 11KW 88000元/台 因平均每天要处理的氧化铝及乙炔黑混合粉体的质量为4661.1kg，考虑的球磨过程中还要加入球等物体，一般球与物料的质量比为2.5:1，每台球磨机的处理量为1500kg。比较三台机器的价格、处理量及出料粒度，选择型号为1800×2000的球磨机。球磨机台数可按以下 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 确定过程如下： 理论台数=每天总处理量/每台球磨机的处理量=4661.1×3.5/1500=10.9台 考虑到每次球磨机不要装的过满以及需要一定的储备能力，故实际球磨机台数为： 实际台数=1.4×理论球磨机台数=1.4×10.9=15.26台 故球磨机实际台数要16台。 ②振动筛 球磨后的粉体，之后要过80目筛，目前有以下设备可供选择： 表4.4 振动筛 序号 型号 过筛目数 处理量 规格 单价 1 FS0.6×1.5 6-120 150-1500kg/h 1500×700×700mm 2600元/台 2 DZSF1020 2-200 0.12-20t/h 2075×1278×1120mm 5800元/台 3 DZSF1020 2-325 0.12-20t/h 2152×1320×900 8000元/台 为了在最短的时间获得最多的产品，同时考虑到设备的价格，选择型号为DZSF1020的振动筛，此振动筛还具有噪音低、密封型好、处理量大等特点，为了在合理的时间内完成筛分操作，故用于原料筛分的振动筛只需要4台振动筛即可。 ③烧结设备 氮化铝粉体烧结温度在1600-1800度，现有以下设备供选择： 表4.5 烧结设备 序号 型号 装炉量 最高温度 尺寸 单价 1 gjc-sj-200 500kg左右 2400度 500*1000mm 20万元/台 2 SSZKL 500kg 2500度 4000*800*800mm 40万元/台 3 JTVHSF-Z80 500kg 2500度 Φ800*1200mm 30万元/台 粉体氮化处理的温度是1700度左右， 保温时间为10h,之后的除碳处理也是在此设备中进行，除碳过程要求在600度左右的温度下保温8h，故整个烧结过程大约所需时间为18h。平均每天的处理量大约为4661.1kg，对比上述三种烧结炉，本工厂选择型号为gjc-sj-200的烧结炉。烧结炉的数量计算如下： 理论台数=每天总烧结量/每台烧结炉的烧结量=4661.1/500=9.3台 考虑到每次烧结炉不要装的过满以及需要一定的储备能力，故实际球磨机台数为： 实际台数=1.5×理论烧结炉台数=1.5×9.3=13.95台 故球磨机实际台数要14台。 ④球磨机（氮化铝粉体用） 经过氮化以及除碳后制得的氮化铝粉体，必须要进过球磨后才能成为最终需要的产品，根据设计要求，氮化铝实际年产量要达到701754.4kg，故平均每天要生产氮化铝粉体的质量为701754.4kg/300=2339.18kg，即平均每天需要球磨的氮化铝粉体质量为2339.18kg。氮化铝粉体的价格虽然很大程度上取决于所制备的氮化铝粉体的性能，但是氮化铝粉体的粒度大小及粒径分布也将会影响其价格，故对于球磨机的选着要格外注意，现有以下几种球磨机供选择： 表4.6 氮化铝用球磨机 序号 型号 出料粒度 处理量 单价 1 Φ1200×4500mm 0.074-0.4mm 1.5t 145000元/台 2 ZD-100 0.01mm 1.5t 68000元/台 3 1800×2000 0.001-0.01mm 1.5t 68800元/台 对比以上三种型号的球磨机，选择型号为1800×2000的球磨机，氮化铝粉体质量为2.34t,而球与物料质量之比为2.5:1，每台球磨机的处理量为1.5吨。故球磨机台数为： 理论台数=每天总的处理量/每台球磨机的处理量=2.34×3.5/1.5=5.46台 考虑到每次球磨机不要装的过满以及需要一定的储备能力，故实际球磨机台数为： 实际台数=1.4×理论球磨机台数=1.4×5.46=7.644台 故球磨机实际台数要8台 ⑤筛分机 根据生产需要，选择河南师大振动机械有限公司生产的型号为S49-1200的筛分机，结合工艺考虑，选购四台。 表4.7 筛分机 名称 型号 过筛目数 单价 筛分机 S49-1200 可筛至500目 12500元/台 ⑥粒度分析仪 表4.8 粒度分析仪 序号 型号 测量范围 规格 单价 1 WJL-606 0.05-800微米 1000×330×320mm 108800元/台 2 BT-9300S 0.1-716微米 720×300×280mm 79000元/台 3 WJL-606 0.05-800微米 1000×330×320mm 97920元/台 通过对比以上三种仪器，选择上海鼎科科学仪器有限公司生产的型号为WJL-606的粒度分析仪，选购数量为4台。 ⑦导热系数测量仪 对于氮化铝制品的质量监控主要通过测定其导热系数来实现。氮化铝陶瓷理论导热系数为320w/m·k，本项目中通过对氮化铝制品的导热系数与理论值的差值的统计分布，实现对每批次产品质量的评估。为保证产品检测能够及时完成，根据测量时间和抽样样本大小，确定最佳的导热系数测量仪为6台。 表4.9 导热系数测量仪 名称 型号 测试范围 规格 单价 导热系数测定仪 DRP-Ⅱ 0.1-400w/m·k 400×350×350 8800元/台 4.5.2主要设备一览表 表4.10 主要工艺设备选型一览表 序号 名称 型号 单价 工艺参数 数量 1 球磨机 1800×2000 68800 元/台 筒体转速 24 r/min 装球量 1.5 t 给料粒度 0.1-3 mm 出料粒度0.001-0.01 mm 产量 1.5 t 电机功率 15 kw 16 2 振动筛 DZSF1020 5800元/台 振动方向 45-60 功率 2×0.75kw 筛面层数 1 过筛目数 2-200 处理量 0.12-20t/h 规格2075×1278×1120mm 4 3 烧结炉 gjc-sj-200 20万元/台 装炉量 500kg 最高温度 2400度 功率 200kw 温度均匀性 10度 尺寸 500*1000（mm） 14 4 球磨机 1800×2000 68800 元/台 筒体转速 16.5 r/min 装球量 1.5 t 出料粒度0.001-0.01 mm 产量 1.5 t 电机功率 15 kw 8 5 筛分机 12500元/台 可筛至500目 4 6 粒度分析仪 WJL-606 97920元/台 测试范围 0.05-800微米 重复性误差 小于1% 准确性误差 小于1% 4 7 导热系数测定仪 DRP-Ⅱ 8800元/台 测试范围 0.1-400w/m·k 重复性误差 小于8% 6 4.6原料车间工艺设计 原料车间的工艺主要包括原料的配比，混合粉体的球磨以及球磨粉体的过筛三个工艺。首先是原料的配比，在此过程中，需要配比的原料为氧化铝粉体及碳粉，根据设计好的配比取料，也就是氧化铝粉体质量：碳粉质量为2:1，分别称取氧化铝粉3162.7kg和碳粉1518.4kg。 取料完毕之后，分别将两种粉料按比例投入到球磨机中，同时加入不同粒径配比的氧化锆球进行球磨，综合考虑经济成本以及球磨效果等因素，设定球磨时间为16h。采用球磨混料的主要目的包括以下两个方面，一、将两种粉体颗粒进行充分破碎，获得均匀细小的颗粒，保证反应进行充分完全，二是确保两种反应物混合均匀。球磨完毕之后，将混合均匀的粉料过80目筛，确保所有粉料都符合工艺粒度要求；过完筛后的粉料运往烧结车间。 4.7烧结车间工艺设计 烧结车间的工艺主要包括粉体的氮化以及除碳两道工艺，在氮化过程中要通入氮气，同时要收集产生的一氧化碳；氮化完成后，混合物中还含有一定量的碳粉，必须除去，通入过量的空气，使碳粉完全反应生成二氧化碳，并收集二氧化碳。 查阅相关文献，可以发现氧化铝、碳粉以及氮气发生反应过程中，存在着两种反应机理，一种是氧化铝等受热，从固态变为气态，然后以气态的形式发生反应，另一种是物料发生互扩散，然后发生反应。[ ]当反应温度较高时，氧化铝等的蒸发速率较快，此时反应主要将以前者为主；当反应温度较低时，氧化铝蒸发速率较慢，此时以后者为主。[ ]早在1986年时，黄莉萍等教授就得出了以下结论：碳热还原法中将氧化铝粉体、碳粉以及氮气混合制备氮化铝粉体的过程中发生的反应是气相反应，而且是属于零级反应；而且反应温度在1923K及以下时，反应的反应常数大约为0.8mol/L·s，反应温度在1973K及以上时，反应的反应常数大约为0.9mol/L·s。[ ] 先将物料放入到烧结设备中，然后对烧结设备开始通入氮气半小时，氮气的气体流量为1.2L/s，将设备内的空气除净，之后开始烧结，以15℃/min升温速率开始升温，升温到1700度之后，保温10h，之后开始以20℃/min降温速率开始降温，降到600度之后停止通入氮气，开始通入干燥空气，并保温8h，之后冷却即可。 4.8半成品车间工艺设计 半成品车间主要是对氮化铝粉体的球磨以及筛分过程，为了满足客户的要求，必须要对烧结冷却后的氮化铝粉体进行球磨，以确保其粒度均匀以及粒径能瞒住要求。将冷却后的质量大约为2339.2kg氮化铝粉体投入到球磨机中，球磨12h，球磨完成后对产品取样，送往实验室进行检验，并同时对粉体进行筛分，之后产品进行包装，之后储存。 4.9定额指标、工作制度及定员 4.9.1.定额指标 为了最大程度的利用设备，在允许的情况下，生产出更多的产品，同时考虑到设计要求，现在拟定全年工作时间为300天。根据要求，年生产量为701754.4kg，则平均每天氮化铝粉体的产量为2339.2kg;每年所需要处理的原料数为氧化铝粉体948820kg、乙炔黑474410kg以及氮气254万L，则每天需要加工处理的原料量为氧化铝粉体3162.7kg、乙炔黑1518.4kg以及氮气8400L。 4.9.2工作制度 工厂的工作制度的选定将会对工厂的正常生产有很大的影响，合理的工作制度将缩短产品制备周期，能在最短的时间获得最多的产品，提高公司的利润。根据实际情况及相关规定，现拟定工作制度如下表. 表4.11 工作制度一览表 工种 工作性质 年工作时间 生产班制 原料球磨 不连续 300 二 氮化及除碳 连续 300 三 成品球磨 连续 300 三 检验及包装 连续 300 三 4.9.3工厂定员 本工厂主要由三个车间构成，分别为原料车间，烧结车间以及半成品车间。对于各个车间的人员安排要合理，以下是全厂定员情况。 表4.12 工厂定员一览表 工种 班次 人数 原料车间 配料及球磨 三班 21 辅助工人 三班 15 过筛工 一班 8 烧结车间 烧结 三班 39 辅助工人 两班 20 半成品车间 球磨、过筛 两班 24 辅助工人 两班 12 其他 质检 一班 10 包装 一班 10 技术员 三班 6 运输 三班 9 杂工 三班 12 电工 三班 6 修理工 三班 6 其他 55 本工厂总计253人。 5 全厂布置 5.1车间工艺布置 5.1.1车间工艺布置的原则和要求 车间布置最基本的要求是能够更快更好的制备出高质量的产品，要使生产线上尽量没有任何阻碍，方便通行的同时要尽量的紧凑。具体要求如下： ①厂房的布置要有利于产品的流水线生产，同时要满足国家的相关规定，同时要注意防火以及其他安全问题； ②设备的布置应参考设计的工艺流程，要尽量的紧凑，同时不能影响其他设备的正常工作，要便于维护； ③办公室的布置要不影响流水线生产，不能对其他工作车间有干扰； ④生活间在不影响生产的情况下尽量方便员工使用，生活间的大小要根据工人的实际情况而定； ⑤变电所的位置要便于电线的连接，变电所得面积要视情况而定； ⑥中央控制室位置要有利于控制产品生产，最好布置在生产中心。 5.1.2原料车间工艺布置 1.设备布置 ①原料仓库 原料仓库的位置要靠近公路，便于原材料的进厂，原材料仓库在上风口，以免其他物质污染原料，原料仓库位置还应该便于原料取用。对于易水解的原料要进行密封处理。原料仓库要有称量仪器，以便配料。原料仓库要靠近球磨机，方便取用。 ②球磨机 球磨机的位置离墙壁要有一定的距离，球磨机必须设置加料的平台，方便投料，球磨机的投料仓倾斜的角度不能小于60度，出料口离地面距离不要太高，一般选着0.5米。球磨机的位置要靠近振动筛。球磨机的地面设计要有一定的倾斜角，以便进行清洗。 ③振动筛 振动筛的位置离墙壁也要保持一定的距离，振动筛与球磨机也要保持一定的距离，不能太短，太短影响设备运行，同时也不能太长，太长不利于流水线生产，同时要防止粉尘的产生，必要时应该设置防尘罩。振动筛的地面设计要有一定的倾斜角，以便进行清洗。 2. 车间面积计算 原料车间可以分为两部分，仓库部分以及设备部分，对于仓库部分，综合仓库储存量以及原料的特性，故初步拟定仓库的长为18m，宽为15m，面积为270m2;对于设备部分，主要有球磨机和振动筛，其尺寸规格分别为Φ1800×2000和2075×1278×1120mm，因为球磨机和振动筛还包含一些辅助设备，故每台设备拟定占地尺寸为3m×4m.根据车间布置的相关要求、车间实际情况以及球磨机与振动筛的特点，现拟定设备与墙之间的距离取1.5m，设备与设备之间也有一个安全距离，现初步拟定在车间长度方向上设备与设备之间的距离取2m，在车间宽度方向上设备间距取1.5m。球磨机以及振动机分三排布置，每排七台设备，故原料车间的长度为1.5+（3+2）×6+3+1.5=36m，宽度为1.5+（4+1.5）×2+4+1.5=18m,故设备部分车间尺寸为长36m、宽18m，面积为648m2，故原料车间总面积为918m2。 5.1.3烧结车间工艺布置 1.设备布置 烧结设备的位置要有良好的通风条件，同时要有利于管道以及电线的牵入，而且要保证其距离较短，弯角较少。烧结车间应该靠近原料车间以及成品车间，有利于工艺的流水线生产，使得前后工艺连接比较合理。烧结车间的布置还应该流出一部分地方一边日后因厂扩建而增加设备。烧结设备最好设置扶手以及平台，方便加料以及取料，同时还要留有氮气瓶等的堆放处。烧结车间应该设置供工人休息以及纳凉的办公室。 2. 车间面积计算 烧结车间主要有14台烧结炉，烧结炉除炉体外还包含一些辅助设备，故每台设备拟定占地尺寸为4.5m×6m.根据车间布置的相关要求、车间实际情况以及烧结炉的特点，现拟定设备与墙之间的距离取1.5m，设备与设备之间也有一个安全距离，现初步拟定在车间长度方向上设备与设备之间的距离取2m，在车间宽度方向上设备间距取3m。烧结设备分两排布置，每排7台设备，故烧结车间的长度为1.5+（4.5+2）×6+4.5+1.5=46.5m，宽度为1.5+6+3+6+1.5=18m,故设备部分车间尺寸为长46.5m、宽18m，面积为837m2。 5.1.4成品球磨车间工艺布置 1.设备布置 可以参照原料车间球磨机的布置，但是要注意的是此车间要靠近实验室以及产品储存地，方便对产品的抽查以及产品的储存。 2. 车间面积计算 成品车间主要有成品存放仓库以及球磨机、筛分机，仓库的规格可拟定为长18m、宽15m,面积为270m2。对于设备部分，主要有球磨机和筛分机，其尺寸规格分别为Φ1800×2000和2075×1278×1120mm，因为球磨机和筛分机还包含一些辅助设备，故每台设备拟定占地尺寸为3m×4m.根据车间布置的相关要求、车间实际情况以及球磨机与振动筛的特点，现拟定设备与墙之间的距离取1.5m，设备与设备之间也有一个安全距离，现初步拟定在车间长度度方向上设备与设备之间的距离取2m，在车间宽度方向上间距取1.5m。球磨机以及筛分机分三排布置，每排4台设备，故此车间的长度为1.5+（3+2）×3+3+1.5=21m，宽度为1.5+（4+1.5）×2+4+1.5=18m,故设备部分车间尺寸为长21m、宽18m，面积为378m2，故成品车间总面积为648m2。 5.2辅助车间 5.2.1实验室 实验室的位置离成品球磨车间以及烧结车间距离都不能太远，实验室主要有两台设备，现综合多方面因素考虑，实验室的尺寸初步拟定为长18m、宽15米，面积为270m2。 5.2.2机械车间 机械车间的主要作用是对设备进行检查和维修，对于其尺寸初步拟定为长25m、宽10m,故面积为250m2。 5.3动力设备 动力设备车间主要有变电站，主要作用是把高压电压转变为380v或者220v，用于工业和生活使用。其尺寸初步拟定为长8m、宽8m,故面积为64m2。 5.4办公楼及生活设施 办公楼以及生活设施一般放在厂前区，处于上风处，办工楼初步拟定尺寸为长25m,宽15m，面积为375m2,生活区尺寸长72.5m,宽27m,面积为1957.5m2。 5.5总布置 根据各方面考虑，现对全厂的尺寸定为长159.5m,宽63m,面积为10048.5m2。其中生产车间的面积为2987m2，其中原料仓库为270m2，原料加工车间为648m2，烧结车间为837m2，成品车间为378m2，成品仓库为270m2，辅助车间为584m2，办公楼及生活区面积为356.5m2,其余地方为道路以及绿化建设以及美化区域等。 表5.1 工厂面积划分 种 类 面 积 总 计 建设价格 原料 原料仓库 270 918 240万元 原料车间 648 烧结 烧结车间 837 837 成品 成品车间 270 648 成品仓库 378 辅助 实验室 270 584 120万元 维修车间 250 其他 64 办公及生活区 办公楼 375 2332.5 500万元 生活区 1957.5 其 他 100万元 总 计 960万元 6 其他设计 6.1电气 6.1.1供电配电 工厂目前常用供电电压有10kV、35kV与110kV三种电压等级，供电电压的选着要根据工厂的实际情况，主要考虑供电的距离、工厂规模以及供电系统的条件等方面，本工厂选着10kV送电。 陶瓷厂的配电系统的选着也要根据工厂的实际情况考虑，配电系统主要有放射式、树干式以及混合式等供电方式，目前运用最多的是放射式与树干式，本工厂采用放射式供电方式。 6.1.2电动机的选着 电动机是工厂一种非常重要的电气设备，电动机有很多种类，有直流电动机、同步交流电动机、异步交流电动机。电动机的选着应该遵循以下原则：首先要满足生产工艺上的要求，其次要满足设备的要求，最后考虑工作环境。本工厂的电动机采用异步交流电动机。 目前国内的电动机额定电压有220V，380V等多种型号，大多数工厂都采用的是380V的电动机，这种电动机价格比较便宜，本工厂也采用额定电压为380V的电动机。 6.1.3照明 工厂照明主要是为了工人在夜间或者光线不足时能够正常的工作，可以分为一般照明、局部照明以及混合照明三种方法。对于不同的车间将采用不同的照明方法。 6.2给水排水 6.2.1给水 工厂用水主要由生产、生活及消防用水，水源主要有自来水、地下水以及地表水等。生产用水的用水量取决于工厂的大小，其供水系统有直流和循环给水两种系统，本工厂采用循环用水系统；生活用水的用水量相比前者要少，一般与消防给水合用一个系统。 6.2.2排水 工厂内需要排出去的水有生产所产生的废水、生活污水以及雨水。生产废水与生活污水必须要经过处理达到相关的标准后才能排放，雨水可以直接排出。排水系统的选着要综合考虑经济、技术以及环保等方面，本工厂采用合流制排水系统。 6.3采暖通风 6.3.1采暖 为了工人的身体健康以及满足生产要求，工厂内需要有采暖设备。采暖设备主要由热发生器、供热管道以及散热器组成，采暖系统的原理是空气经过加热后，通入到车间，冷却后的空气从排风管道排出后在加热，如此循环。 6.3.2通风 通风的目的是为了排除车间内的污浊空气，同时引入新鲜空气。通风主要有自然通风与机械通风两种，本工厂采用两种方法相结合的方法。 7 劳动保护 7.1劳动保护设计依据 劳动保护设计必须依据国家有关政策、法规以及根据工厂的实际情况进行设计。在工艺流程以及设备的选着过程中要尽量把安全隐患消除在设计阶段；对于生产过程中产生的对有毒、有害物质，也要有相关设备进行收集处理。 7.2劳动安全设计 7.2.1厂区安全设计 ①陶瓷厂内的道路等设计必须遵循国家相关的规定，不能随意的进行设计，道路应该尽量的平缓、笔直，道路两旁要安装灯泡，一是为了保证厂区人员的安全，二是为了便于产品的运输；厂内的十字路口等道路交叉处以及车辆多的路段要设提醒标志； ②原料等物品的堆放场所应遵循便于取用、无安全隐患等原则； ③对于有粉尘产生或者有有害气体产生的场所安排在下风处，并避开烧结等设备，以免引起爆炸； ④厂内的排水沟应有盖板或者其他设施； ⑤厂区内存在安全隐患的地方应设置提醒标志或安排专人看守； 7.2.2车间安全设计 ①车间内工人工作地点应该有良好的光线，以保证工人在照明良好的条件下操作，避免一些安全隐患； ②陶瓷工厂的很多车间温度都较高，尤其是烧结车间，长期在高温下工作将对工人的健康有损害，所以车间内应该有相关的降温措施，比如设置大功率电风扇等降温设备； ③车间内的通道要满足相关要求，主道路要不小于2米，操作道路要不小于1.5米，而且要设置提醒标志； ④车间内设备与设备之间的距离要满足相关规定，或者按照以下原则确定：通行频繁应不小于1.2米，通行不频繁的应不小于0.8米； ⑤车间内原料、燃料等的堆积应满足安全、不妨碍通行等原则，在堆积处要设置相关标志； ⑥对于需要攀爬的设备，要设置楼梯，并且楼梯要设置护栏。 7.2.3机械设备与电气设备安全设计 ①对于有粉尘产生的车间的电器设备的选着应该选着密闭型的，防止粉尘爆炸； ②地下料库等地方的检验电压大于或等于36V，球磨机等设备的检验电压大于或等于12V； ③具有传动带的设备应该在传动带部位设置防护罩； 7.2.4生产安全设计 ①工人在进行生产操作时，必须做好防护措施，工人在粉尘较多的车间必须戴口罩； ②生产车间内禁止吸烟，禁止将明火带入易燃易爆车间； ③各岗位必须严格遵守各岗位的要求，明确自己的任务与责任； ④严禁人机分离，机器运转过程中，员工不得离开机器，非专业人员，必须获得相关人员许可才能使用机械设备； ⑤定期对生产设备进行维护和检修，排除安全隐患； ⑥要加强员工的安全意识，定期的开展安全讲座。 8 环境保护 8.1厂区绿化、美化设计 8.1.1绿化意义 厂区的绿化、美化有助于污染的治理，不但可以减弱工厂在生产过程中产生的粉尘以及有毒气体，同时可以降低设备在运行过程中产生的噪音，使工人有一个良好的工作和生活环境；另外，厂区的绿化、美化将有助于改善人们对于工厂的不良印象。 8.1.2绿化原则 厂区的绿化、美化首先要考虑的是工厂的实际情况，要服从于生产要求，不能因为厂区绿化、美化而影响工厂的生产；其次厂区的绿化、美化不应该单纯的追求美观，要结合当地的实际情况，比如地理气候、风土人情，要因地制宜、就地取材；此外还要尽可能的降低成本。 8.1.3绿化布置 厂区绿化、美化的主要区域有道路两旁、工人生活区、车间周围、厂区出入口等地方。道路两旁的绿化一般是种植树木或者建设花坛，在道路两旁种植树木时应该注意在转弯等地方的树木不宜太高，以防影响司机视线；在生活区及厂区出路口一般要结合实际考虑，可以建设一些喷泉、花坛等；在车间周围可以种植草皮，在污染较严重的车间，可以在其四周种植一些四季常青的树木。 8.2环境保护设计 8.2.1主要污染 粉体厂的主要污染有空气污染、污水污染以及噪音污染。空气污染一是粉尘污染，二是气体污染，粉尘一般产生于原料加工以及半成品加工的过程中，而气体污染主要产生于烧结过程中；污水污染主要是设备的清洗等产生的；噪音污染主要是工厂设备在运行过程中产生的。 8.2.2污染防治 对于不同的污染，解决方法不同。首先，对于空气污染采取的措施是消烟除尘，具体方法有在产生粉尘的车间设置除尘装置、选用比较清洁的燃料、采用高烟囱、对有毒有害气体其中处理、将产生粉尘的车间安排在下风处等；对于污水污染，对于不含有毒物质的污水可进行沉淀处理后排出，对于有毒的污水进行生化处理消除有毒物质后在进行沉淀处理，之后排出；对于噪音污染，在选择设备时尽量选择声音小的设备，从源头上减弱噪音，对于噪音较大的设备，我们可以采用隔声、消声等方法，另外可以通过植树造林减弱噪音。 9 技术经济 9.1总概算的编制 总概算包括两部分，工程部分以及其他部分。 ①工程部分 工程部分主要包括工厂建设费用以及设备费用，工厂建设费用主要包括厂房、住宿、办公的建设费用以及相应的辅助场地建设费用，工厂建设费用为960万元。 设备费用主要分为设备够买费用、运输费、备用器件、安装费用以及维修工具费用，其预算可以按照设备原价的百分比计算，分别为设备原价的5%、5%、5%以及3%。设备主要价格如下表： 表9.1 设备价格一览表 设备名称 单 价 数 量 生产设备 球磨机 68800元/台 16 振动筛 5800元/台 4 烧结炉 20万元/台 14 球磨机 68800元/台 8 筛分机 12500元/台 4 粒度分析仪 97920元/台 4 导热系数测定仪 8800元/台 6 辅助设备 变压器 100万元/台 1 除尘设备 40万元/台 1 其他设备 150万 总计 787万 故设备费用为设备原价+运输费+备用器件+安装费用+维修工具费=787万+（5%+5%+5%+3%）×787万=929万元 ② 其他部分 其他费用主要包括征地费用、管理费用以及施工设备费用等。 根据工厂建设相关经验以及工厂实际情况可初步拟定其他费用为250万元。 ③总费用 总费用=工程部分费用+其他部分费用=（960+929）+250=2139万元 9.2产品成本的编制 1. 原料成本 原料主要由氧化铝粉体、乙炔黑粉体以及氮气三种原料组成，其单价及年采购量如下表： 表9.2 原料的价格一览表 单价 年需求量 总价 氧化铝粉体 20000元/吨 948820kg 1898万元 乙炔黑 12000元/吨 474410kg 570万元 液氮 5元/L 3.53×105L 177万元 其他 电力 1.2元/度 大约700万度 840万 水 1元/m3 大约2万m3 2万 其他 167万元 故原料总成本为：氧化铝总价+乙炔黑总价+氮气总价+其他=1898万+570万+177万+840万+2万+167万元=3654万元 2. 工人工资 工人工资包含两部分，即基本工资和其他工资，其他工资主要包括有高温补贴，食宿补贴等。根据建厂地区的生活水平及相同或相似企业员工的年平均收入可得到本工厂员工的平均工资，经过调查，该地区的平均收入为60000元/年·人左右，故本厂的全年员工工资支出为： 50000×253=12650000元=1265万元 3. 车间经费 车间经费主要包括下列几部分：固定资产折旧费、维修费以及其他费用。固定资产折旧费主要是固定资产在使用工程中的损耗，维修费主要是对车间设备的维修所产生的费用，其他费用主要是办公费用等。根据本工厂的实际情况现初步拟定车间经费为300万元。 4. 企业管理费 企业管理费主要包括下列几部分：固定资产折旧大修费、维修费以及其他费用。固定资产折旧大修费主要是仓房、围墙等的大型维修所产生的费用，维修费主要中小型维修所产生的费用，其他费用主要是研究经费、宣传费等。根据本工厂的实际情况现初步拟定车间经费为1800万元。 5. 总成本 总成本=原料成本+工人工资+车间经费+企业管理费=3654+1265万+300万+1800万=7019万元 9.3生产利润 生产利润是指销售额扣除产品成本以及企业应该上缴的税金后的剩余金钱。税率初步定为产品销售额的12%，故可计算出利润为： 利润=销售额-上缴的税金-产品成本=9000万元-12%×9000万元-7019万元=901万元 9.4经济效果评价 主要包括投资回收率以及投资回收期两个指标。投资回收率为净收入与总投资之比，投资回收期为将投产开始投资的全部资金回收所要的年数。具体计算如下： 投资回收率=年净收入/总投资×100%=901/2139×100%=42.12% 投资回收期=总投资/年净收入=2139/901=2.38年 10 结论 本次氮化铝粉体工厂设计首先对氮化铝进行了前期调研，氮化铝应用广泛，市场需求量很大，而且市场需求量还在不断变大；通过对工厂位置的对比，本工厂建在湖南衡阳白沙州工业园；通过对生产氮化铝粉体四种工艺优缺点的比较，选择了碳热还原法；碳热还原法生产原料为氧化铝、碳粉以及液氮，通过物料衡算，得出了原料的年需求量分别为945t、473t、353m3。 结合生产工艺以及每天所需处理的物料量对生产过程中所涉及到的主要设备进行了选择，并确定了设备的台数；根据设备特点以及工艺特点对车间进行了布置，并对各车间进行了面积计算，计算出生产车间面积为2987m2，其中原料仓库为270m2，原料加工车间为648m2，烧结车间为837m2，成品车间为378m2，成品仓库为270m2，辅助车间为64m2；在保证工厂正常生产以及工人安全的情况下，对工厂的环境以及绿化进行了相关的设计，对工厂生产所产生的“三废”进行了相应的处理；最后对工厂进行了技术经济分析，分析得到工厂的固定成本为2139万元；产品成本为7019万元，利润为901万元，回收期为2.38年。 综上，可以得出以下结论：本次工厂设计比较合理，所选工艺能够连续，高效的制备出粒度均匀、性能良好的氮化铝粉体；工厂的设计考虑到了低成本的原则，同时还考虑到了环境保护；本次设计对工厂的布置也比较合理，能够满足工厂高效、连续生产的需要；本次设计的工厂经济也比较合理，利润较高，回本较快。 参考文献 谢词 本次毕业设计让我对无机非金属材料的相关知识有了更加深入的认识，在设计工程中，我明白了理论与实践的重要性。在本次设计中，我遇到了很多的困难，比如工艺流程的选着等，通过我们小组的通力合作我们解决了这些问题，在设计过程中让我明白了团队的重要性以及锻炼了自己分析问题以及解决问题的能力。 在这次设计工程中，谢老师帮助我了很多，比如帮助我们查了一些资料、对我们的论文进行了相关的指导，在此感谢在本次设计中帮助过我的老师以及同学，感谢陪伴我渡过大学四年的老师和同学。 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 指导教师签名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　 　 　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 指导教师评阅书 指导教师评价： 一、撰写（设计）过程 1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 指导教师： （签名） 单位： （盖章） 年 月 日 评阅教师评阅书 评阅教师评价： 一、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 评阅教师： （签名） 单位： （盖章） 年 月 日 教研室（或答辩小组）及教学系意见 教研室（或答辩小组）评价： 一、答辩过程 1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、学生答辩过程中的精神状态 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 评定成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 教研室主任（或答辩小组组长）： （签名） 年 月 日 教学系意见： 系主任： （签名） 年 月 日 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者（本人签名）： 年 月 日 学位论文出版授权书 本人及导师完全同意《中国博士学位论文全文数据库出版章程》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程》(以下简称“章程”)，愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》中全文发表和以电子、网络形式公开出版，并同意编入CNKI《中国知识资源总库》，在《中国博硕士学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播，同意按“章程”规定享受相关权益。 论文密级： □公开 □保密（___年__月至__年__月）(保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 作者签名：_______ 导师签名：_______ _______年_____月_____日 _______年_____月_____日 独 创 声 明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。   作者签名: 二〇一〇年九月二十日   毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定）   作者签名: 二〇一〇年九月二十日 致 谢 时间飞逝，大学的学习生活很快就要过去，在这四年的学习生活中，收获了很多，而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的。 首先非常感谢学校开设这个课题，为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验，奠定了基础。本次毕业设计大概持续了半年，现在终于到结尾了。本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。经过这次毕业设计，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步。这期间凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感谢。没有他们的帮助，我将无法顺利完成这次设计。 首先，我要特别感谢我的知道郭谦功老师对我的悉心指导，在我的论文书写及设计过程中给了我大量的帮助和指导，为我理清了设计思路和操作方法，并对我所做的课题提出了有效的改进方案。郭谦功老师渊博的知识、严谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象。从他身上，我学到了许多能受益终生的东西。再次对周巍老师表示衷心的感谢。 其次，我要感谢大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的严格要求，感谢他们对我学习上和生活上的帮助，使我了解了许多专业知识和为人的道理，能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量。 另外，我还要感谢大学四年和我一起走过的同学朋友对我的关心与支持，与他们一起学习、生活，让我在大学期间生活的很充实，给我留下了很多难忘的回忆。 最后，我要感谢我的父母对我的关系和理解，如果没有他们在我的学习生涯中的无私奉献和默默支持，我将无法顺利完成今天的学业。 四年的大学生活就快走入尾声，我们的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与眷恋。从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程，要把所学的知识应用到实际工作中去。 回首四年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。 学友情深，情同兄妹。四年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱，给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。 在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成完成学业，感激他们一直以来对我的抚养与培育。 最后，我要特别感谢我的导师***老师、和研究生助教***老师。是他们在我毕业的最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励，给了我很多解决问题的思路，在此表示衷心的感激。老师们认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。他无论在理论上还是在实践中，都给与我很大的帮助，使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢他耐心的辅导。在论文的撰写过程中老师们给予我很大的帮助，帮助解决了不少的难点，使得论文能够及时完成，这里一并表示真诚的感谢。 致 谢 这次论文的完成，不止是我自己的努力，同时也有老师的指导，同学的帮助，以及那些无私奉献的前辈，正所谓你知道的越多的时候你才发现你知道的越少，通过这次论文，我想我成长了很多，不只是磨练了我的知识厚度，也使我更加确定了我今后的目标：为今后的计算机事业奋斗。在此我要感谢我的指导老师——***老师，感谢您的指导，才让我有了今天这篇论文，您不仅是我的论文导师，也是我人生的导师，谢谢您！我还要感谢我的同学，四年的相处，虽然我未必记得住每分每秒，但是我记得每一个有你们的精彩瞬间，我相信通过大学的历练，我们都已经长大，变成一个有担当，有能力的新时代青年，感谢你们的陪伴，感谢有你们，这篇论文也有你们的功劳，我想毕业不是我们的相处的结束，它是我们更好相处的开头，祝福你们！我也要感谢父母，这是他们给我的，所有的一切；感谢母校，尽管您不以我为荣，但我一直会以我是一名农大人为荣。 通过这次毕业设计，我学习了很多新知识，也对很多以前的东西有了更深的记忆与理解。漫漫求学路，过程很快乐。我要感谢信息与管理科学学院的老师，我从他们那里学到了许多珍贵的知识和做人处事的道理，以及科学严谨的学术态度，令我受益良多。同时还要感谢学院给了我一个可以认真学习，天天向上的学习环境和机会。 即将结束*大学习生活，我感谢****大学提供了一次在农大接受教育的机会，感谢院校老师的无私教导。感谢各位老师审阅我的论文。 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 指导教师签名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　 　 　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 独 创 声 明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。   作者签名: 年 月 日   毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解**学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定）   作者签名: 年 月 日 基本要求：写毕业论文主要目的是培养学生综合运用所学知识和技能，理论联系实际，独立分析，解决实际问题的能力，使学生得到从事本专业工作和进行相关的基本训练。毕业论文应反映出作者能够准确地掌握所学的专业基础知识，基本学会综合运用所学知识进行科学研究的方法，对所研究的题目有一定的 心得体会 决胜全面小康心得体会学党史心得下载党史学习心得下载军训心得免费下载党史学习心得下载 ，论文题目的范围不宜过宽，一般选择本学科某一重要问题的一个侧面。 毕业论文的基本教学要求是： 1、培养学生综合运用、巩固与扩展所学的基础理论和专业知识，培养学生独立分析、解决实际问题能力、培养学生处理数据和信息的能力。2、培养学生正确的理论联系实际的工作作风，严肃认真的科学态度。3、培养学生进行社会调查研究；文献资料收集、阅读和整理、使用；提出论点、综合论证、总结写作等基本技能。 毕业论文是毕业生总结性的独立作业，是学生运用在校学习的基本知识和基础理论，去分析、解决一两个实际问题的实践锻炼过程，也是学生在校学习期间学习成果的综合性总结，是整个教学活动中不可缺少的重要环节。撰写毕业论文对于培养学生初步的科学研究能力，提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。 毕业论文在进行编写的过程中，需要经过开题报告、论文编写、论文上交评定、论文答辩以及论文评分五个过程，其中开题报告是论文进行的最重要的一个过程，也是论文能否进行的一个重要指标。 撰写意义：1.撰写毕业论文是检验学生在校学习成果的重要措施，也是提高教学质量的重要环节。大学生在毕业前都必须完成毕业论文的撰写任务。申请学位必须提交相应的学位论文，经答辩通过后，方可取得学位。可以这么说，毕业论文是结束大学学习生活走向社会的一个中介和桥梁。毕业论文是大学生才华的第一次显露，是向祖国和人民所交的一份有份量的答卷，是投身社会主义现代化建设事业的报到书。一篇毕业论文虽然不能全面地反映出一个人的才华，也不一定能对社会直接带来巨大的效益，对专业产生开拓性的影响。但是，实践证明，撰写毕业论文是提高教学质量的重要环节，是保证出好人才的重要措施。 2.通过撰写毕业论文，提高写作水平是干部队伍“四化”建设的需要。党中央要求，为了适应现代化建设的需要，领导班子成员应当逐步实现“革命化、年轻化、知识化、专业化”。这个“四化”的要求，也包含了对干部写作能力和写作水平的要求。 3.提高大学生的写作水平是社会主义物质文明和精神文明建设的需要。在新的历史时期，无论是提高全族的科学文化水平，掌握现代科技知识和科学管理方法，还是培养社会主义新人，都要求我们的干部具有较高的写作能力。在经济建设中，作为领导人员和机关的办事人员，要写指示、通知、总结、调查报告等应用文；要写说明书、广告、解说词等说明文；还要写科学论文、经济评论等议论文。在当今信息社会中，信息对于加快经济发展速度，取得良好的经济效益发挥着愈来愈大的作用。写作是以语言文字为信号，是传达信息的方式。信息的来源、信息的收集、信息的储存、整理、传播等等都离不开写作。 论文种类：毕业论文是学术论文的一种形式，为了进一步探讨和掌握毕业论文的写作规律和特点，需要对毕业论文进行分类。由于毕业论文本身的内容和性质不同，研究领域、对象、方法、表现方式不同，因此，毕业论文就有不同的分类方法。 按内容性质和研究方法的不同可以把毕业论文分为理论性论文、实验性论文、描述性论文和设计性论文。后三种论文主要是理工科大学生可以选择的论文形式，这里不作介绍。文科大学生一般写的是理论性论文。理论性论文具体又可分成两种：一种是以纯粹的抽象理论为研究对象，研究方法是严密的理论推导和数学运算，有的也涉及实验与观测，用以验证论点的正确性。另一种是以对客观事物和现象的调查、考察所得观测资料以及有关文献资料数据为研究对象，研究方法是对有关资料进行分析、综合、概括、抽象，通过归纳、演绎、类比，提出某种新的理论和新的见解。 按议论的性质不同可以把毕业论文分为立论文和驳论文。立论性的毕业论文是指从正面阐述论证自己的观点和主张。一篇论文侧重于以立论为主，就属于立论性论文。立论文要求论点鲜明，论据充分，论证严密，以理和事实服人。驳论性毕业论文是指通过反驳别人的论点来树立自己的论点和主张。如果毕业论文侧重于以驳论为主，批驳某些错误的观点、见解、理论，就属于驳论性毕业论文。驳论文除按立论文对论点、论据、论证的要求以外，还要求针锋相对，据理力争。 按研究问题的大小不同可以把毕业论文分为宏观论文和微观论文。凡届国家全局性、带有普遍性并对局部工作有一定指导意义的论文，称为宏观论文。它研究的面比较宽广，具有较大范围的影响。反之，研究局部性、具体问题的论文，是微观论文。它对具体工作有指导意义，影响的面窄一些。 另外还有一种综合型的分类方法，即把毕业论文分为专题型、论辩型、综述型和综合型四大类： 1．专题型论文。这是分析前人研究成果的基础上，以直接论述的形式发表见解，从正面提出某学科中某一学术问题的一种论文。如本书第十二章例文中的《浅析领导者突出工作重点的方法与艺术》一文，从正面论述了突出重点的工作方法的意义、方法和原则，它表明了作者对突出工作重点方法的肯定和理解。2．论辩型论文。这是针对他人在某学科中某一学术问题的见解，凭借充分的论据，着重揭露其不足或错误之处，通过论辩形式来发表见解的一种论文。3．综述型论文。这是在归纳、总结前人或今人对某学科中某一学术问题已有研究成果的基础上，加以介绍或评论，从而发表自己见解的一种论文。4．综合型论文。这是一种将综述型和论辩型两种形式有机结合起来写成的一种论文。如《关于中国民族关系史上的几个问题》一文既介绍了研究民族关系史的现状，又提出了几个值得研究的问题。因此，它是一篇综合型的论文。 写作步骤：毕业论文是高等教育自学考试本科专业应考者完成本科阶段学业的最后一个环节，它是应考者的 总结 性独立作业，目的在于总结学习专业的成果，培养综合运用所学知识解决实际 问题 的能力。从文体而言，它也是对某一专业领域的现实问题或 理论 问题进行 科学 研究 探索的具有一定意义的论说文。完成毕业论文的撰写可以分两个步骤，即选择课题和研究课题。 首先是选择课题。选题是论文撰写成败的关键。因为，选题是毕业论文撰写的第一步，它实际上就是确定“写什么”的问题，亦即确定科学研究的方向。如果“写什么”不明确，“怎么写”就无从谈起。 教育部自学考试办公室有关对毕业论文选题的途径和要求是“为鼓励理论与工作实践结合，应考者可结合本单位或本人从事的工作提出论文题目，报主考学校审查同意后确立。也可由主考学校公布论文题目，由应考者选择。毕业论文的总体要求应与普通全日制高等学校相一致，做到通过论文写作和答辩考核，检验应考者综合运用专业知识的能力”。但不管考生是自己任意选择课题，还是在主考院校公布的指定课题中选择课题，都要坚持选择有科学价值和现实意义的、切实可行的课题。选好课题是毕业论文成功的一半。 第一、要坚持选择有科学价值和现实意义的课题。科学研究的目的是为了更好地认识世界、改造世界，以推动社会的不断进步和发展 。因此，毕业论文的选题，必须紧密结合社会主义物质文明和精神文明建设的需要，以促进科学事业发展和解决现实存在问题作为出发点和落脚点。选题要符合科学研究的正确方向，要具有新颖性，有创新、有理论价值和现实的指导意义或推动作用，一项毫无意义的研究，即使花很大的精力，表达再完善，也将没有丝毫价值。具体地说，考生可从以下三个方面来选题。首先，要从现实的弊端中选题，学习了专业知识，不能仅停留在书本上和理论上，还要下一番功夫，理论联系实际，用已掌握的专业知识，去寻找和解决工作实践中急待解决的问题。其次，要从寻找科学研究的空白处和边缘领域中选题，科学研究。还有许多没有被开垦的处女地，还有许多缺陷和空白，这些都需要填补。应考者应有独特的眼光和超前的意识去思索，去发现，去研究。最后，要从寻找前人研究的不足处和错误处选题，在前人已提出来的研究课题中，许多虽已有初步的研究成果，但随着社会的不断发展，还有待于丰富、完整和发展，这种补充性或纠正性的研究课题，也是有科学价值和现实指导意义的。 第二、要根据自己的能力选择切实可行的课题。毕业论文的写作是一种创造性劳动，不但要有考生个人的见解和主张，同时还需要具备一定的客观条件。由于考生个人的主观、客观条件都是各不相同的，因此在选题时，还应结合自己的特长、兴趣及所具备的客观条件来选题。具体地说，考生可从以下三个方面来综合考虑。首先，要有充足的资料来源。“巧妇难为无米之炊”，在缺少资料的情况下，是很难写出高质量的论文的。选择一个具有丰富资料来源的课题，对课题深入研究与开展很有帮助。其次，要有浓厚的研究兴趣，选择自己感兴趣的课题，可以激发自己研究的热情，调动自己的主动性和积极性，能够以专心、细心、恒心和耐心的积极心态去完成。最后，要能结合发挥自己的业务专长，每个考生无论能力水平高低，工作岗位如何，都有自己的业务专长，选择那些能结合自己工作、发挥自己业务专长的课题，对顺利完成课题的研究大有益处。 致 谢 这次论文的完成，不止是我自己的努力，同时也有老师的指导，同学的帮助，以及那些无私奉献的前辈，正所谓你知道的越多的时候你才发现你知道的越少，通过这次论文，我想我成长了很多，不只是磨练了我的知识厚度，也使我更加确定了我今后的目标：为今后的计算机事业奋斗。在此我要感谢我的指导老师——***老师，感谢您的指导，才让我有了今天这篇论文，您不仅是我的论文导师，也是我人生的导师，谢谢您！我还要感谢我的同学，四年的相处，虽然我未必记得住每分每秒，但是我记得每一个有你们的精彩瞬间，我相信通过大学的历练，我们都已经长大，变成一个有担当，有能力的新时代青年，感谢你们的陪伴，感谢有你们，这篇论文也有你们的功劳，我想毕业不是我们的相处的结束，它是我们更好相处的开头，祝福你们！我也要感谢父母，这是他们给我的，所有的一切；感谢母校，尽管您不以我为荣，但我一直会以我是一名农大人为荣。 通过这次毕业设计，我学习了很多新知识，也对很多以前的东西有了更深的记忆与理解。漫漫求学路，过程很快乐。我要感谢信息与管理科学学院的老师，我从他们那里学到了许多珍贵的知识和做人处事的道理，以及科学严谨的学术态度，令我受益良多。同时还要感谢学院给了我一个可以认真学习，天天向上的学习环境和机会。 即将结束*大学习生活，我感谢****大学提供了一次在**大接受教育的机会，感谢院校老师的无私教导。感谢各位老师审阅我的论文。 通氮气 配比 氧化铝粉 通 空气 球磨 筛分 氮化 碳粉 球磨 筛分 除碳 检验 成品 包装 [�] 刘盟.电子封装用AlN烧结工艺及机理[D].江西：南昌大学材料学，2011. 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