要写好一篇逻辑清晰的论文,离不开文献资料的查阅，小编为大家找来了《基于项目计划的化学工程论文(精选3篇)》，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。摘要：材料是社会发展的物质基础和先导，而新材料则是社会进步的里程碑。军用新材料是新一代武器装备的物质基础，也是当今世界军事领域的关键技术。军用新材料技术则是现代精良武器装备的关键，是军用高技术的重要组成部分。
基于项目计划的化学工程论文 篇1：
科赫家族：脚踩商业与政治“风火轮”的兄弟王国（上）
一项独特的技术发明打下了科赫家族日后高飞的宽厚根基，一次无奈的出国经营垒起了科赫家族未来起跳的财富高地，一场激烈的兄弟纷争炼制了科赫家族持续经营的管理核心，一轮精彩的资本并购造就了科赫家族俯视群雄的王者地位，一种偏执的理念恪守脱胎出科赫家族市场竞逐的精神跑道。存续于全球家族企业的恢弘阵营之里，科赫家族的经商历史不算悠久，但绵延出的征战步伐却十分地深厚;穿梭于全球商业显贵的豪华阵容之中，科赫家族的物理存在不算高调，但沉淀出的话语功能却异常丰沛;端坐在全球阔佬云集的资本盛宴之席，科赫家族的身影不算伟岸，但散发出的摄人气场却格外强大。
来自欧洲的移民后裔
与19世纪中期之前大量的北欧与西欧人移民到美国相比，来自荷兰的哈里·科赫选择在世纪之末才迈动走向大洋彼岸的脚步显然要晚得多，但其开发与经营实业的节奏却并不落人之后。哈里先是在得克萨斯州的小城夸纳收购了一家濒临破产的报纸——《简要论坛报》，后来又将该报的附属印刷厂纳入旗下，而且《简要论坛报》至今还在发行。
弗雷德·科赫与父亲哈里的关系算不上和谐，甚至在上中学前后的很长一段时间都表现出了非常强烈的逆反心理，乃至许多次哈里希望儿子到自己的印刷厂去工作锻炼，但弗雷德就是没有踏进父亲工厂半步。当然，弗雷德也绝对不是一个不屑之子。打初中开始，弗雷德就对化学产生了非常浓厚的兴趣，只是由于当时很少有学校开设这门课程，17岁高中毕业后弗雷德无奈进入休斯顿的莱斯大学学习工程学。不过，念到大二时，当获知麻省理工学院新开了化学工程课时，弗雷德不由分说就做出了转学的决定。
从麻省理工毕业并拿到化工学位后，应同学刘易斯·温克勒的邀请，弗雷德加入了位于堪萨斯州威奇塔的温克勒石油工程公司。两年之后，也就是27岁的时候，弗雷德发明了一种可以将原油高效提炼成汽油的新技术，这项技术对当时的炼油行业影响重大，不仅能够降低炼油成本，而且还可提高产量，因此明显增强了像温克勒石油工程公司这样的小型独立炼油厂的竞争力。鉴于弗雷德对公司的重大贡献，刘易斯·温克勒也将温克勒石油工程公司改为温克勒·科氏石油工程公司。
然而，当众多的小型炼油厂纷纷购买与采用弗雷德的发明专利后，石油巨头的石油开采与销售量受到了直接冲击，而且这些大型石油公司还不愿意采购弗雷德的技术成果，也不想投资改造设备以提高采油能力，只是最终将所有怨恨都集中发泄到了弗雷德的身上。巨头们联合起来组成“专利俱乐部”对弗雷德发起了诉讼，指控费雷德及其服务的炼油厂侵犯专利权，同时列出了44条法规来禁止这种方法用于生产。虽然这些诉讼最终无一取得胜利，但给当时的温克勒·科氏石油工程公司造成了巨大损失。同时石油巨头们还没有放弃对弗雷德及其所在公司从价格、销售渠道上的进一步阻击和扼制，眼看着商业环境变得日益严峻，弗雷德决定远赴苏联寻找出路。
一个是怀揣着石油开采新技术，一个是蕴藏着丰富的油矿等待开发;一方是国家科技战略的需要，一方是对施展人生抱负的渴望。弗雷德很快与苏联达成了契约关系。随后的几年时间中，弗雷德帮助斯大林政府建立了15座现代化的原油精炼厂，自己也从中赚到了多达50万美元的财富。如果双方合作一直都很愉快的话，弗雷德原本就想在苏联一直工作下去，但是，随着时间的推移，弗雷德发现身边的数位苏联同行在斯大林的整肃运动中遭到残酷的“清洗”，许多人还被投放到了监狱。此时，作为来自另一个不同制度国家的“异乡人”，弗雷德也感到阵阵惶恐。为了免于政治灾难不经意地降临到自己头上，弗雷德毅然迈动了回国的步伐。
回到美国后弗雷德参与组建了一家新的炼油厂，作为5名原始股东之一，他出资23万美元，获得了新公司23%的股份。这家炼油厂名为木河炼油公司，也是后来科氏工业集团的前身。在初期，木河炼油公司发展很不顺利，成立不久便遭遇“二战”爆发，美国对炼油行业征收高达90%的“超额利润税”，几位原始股东之间还发生了冲突，两位股东在公司创建的第三个年头便退出了企业。好在战争对原油的需求量大，两年之后木河炼油公司的财务状况有了明显好转，次年便以40万美元收购了位于俄克拉何马州的岩岛石油和炼油公司。
对于木河炼油公司来说，买进岩岛石油和炼油公司得到的并不仅仅是一家物理组织形态，更重要的是从收购中获得了一个完整的集油系统，而且正是这套系统，为木河炼油公司后来业务的深度拓展奠定了坚实的基础。完成收购的四年之后，木河炼油公司的另外两名原始股东相继退出，弗雷德吃进了所有股份，木河变成了一家100%个人控股的炼油企业，而且在接下来的时间弗雷德与当时的石油大亨们展开了既合作又竞争的系列商战，木河炼油公司的经营实力也在历练与洗礼中逐渐走向稳固与强大。
该隐与亚伯的战争
威奇托市是美国堪萨斯州的最大城市，科赫家族的石砌宅邸就位于市郊一处鳞次栉比的建筑群中，占地大約160英亩（约合65公顷），当然在这里除了拥有自己的住宅外，科赫家族脚下更多的还是大片农场。每到夏天，别家的孩子都可以在游泳池里畅快的嬉闹玩耍，但弗雷德却总是强迫自己的孩子在农场里干活;即便弗雷德带着孩子们到非洲打猎，他也会安排出专门时间带着孩子到当地农场去劳动。
弗雷德一共有四个儿子，长子弗雷迪·科赫，次子查尔斯·科赫，而大卫·科赫和威廉姆·科赫则是一对双胞胎兄弟。在造就了孩子们从小热爱劳动这一优良习惯的同时，富德雷也为他们创造了非常不错的受教育环境。除了老大弗雷迪考进了哈佛大学后来又进入到耶鲁大学深造之外，查尔斯、大卫与威廉三兄弟都从弗雷德的母校麻省理工学院拿到了工程学位，而且查尔斯还在麻省取得了核工程、化学工程两个硕士学位。
比较而言，四个孩子中弗雷德最偏爱的是二儿子查尔斯。不过，出于弗雷德意料之外，大学毕业后，查尔斯并没有像其他三兄弟那样回到家族企业工作，而是直接到著名的理特管理咨询公司谋到了一份工作。不过，两年之后查尔斯就被父命召回，道理很简单，弗雷德患上了晚期心脏病，身体并不支持他继续撑立门户，而在弗雷德的眼中，查尔斯是能够掌管家业的最好人选，他甚至向查尔斯发出了最后“通牒”：如果你不回来工作，我就将公司卖掉。查尔斯最终没有违抗父亲的命令而回到了家族企业。不过，当真正触碰到家族企业的财务报表时，查尔斯却发现父亲治理下的企业经营状况其实已经如履薄冰。当时，家族的炼油业务每年的销售额为6800万美元，利润大概为180万美元，工程业务每年的利润为200万美元，只能勉强维持收支平衡。在经过了一段时间的调查后，查尔斯很快发现目光短浅的问题正是公司发展的重大掣肘，其中父亲一心想留着现金来支付房地产税，而经理人们则因为拒绝分享自己的炼油设备设计数据而丢失了不少市场机会，最终导致家族企业在欧洲的销售额急剧下滑，而且几乎入不敷出。
看准了管理与经营痛点的查尔斯很快开始了纠错性的业务调整，方向重点就是集中全力发展原油采集这一家族企业当时最大的板块业务。一方面，查尔斯亲赴欧洲，在那里大量开办生产与提炼基地，同时拓宽原有的销售渠道和打入其它相关产品的市场;另一方面，查尔斯在美国国内大量购买货车和货运公司，同时购买了几条干线管道，以使输油管道系统能够从堪萨斯州延伸到其他州区。并且所有这些投资项目在不久之后都产生了不错的回报。
看着儿子的积极进取与顺利成长，弗雷德打心眼里暗自高兴不已，因此，在查尔斯回到家族企业的第三个年头，弗雷德就将公司总裁的管理权杖交到了查尔斯手上。两年之后，弗雷德因心脏病突发去世，查尔斯接替父亲成为公司董事会主席兼首席执行官。那么，究竟弗雷德究竟为儿子们留下了多少遗产？关于这一点，我们可以从大卫·科赫在对迪尔菲尔德中学捐赠后的演讲中略知一二，他说：“我给你们讲个故事吧。有一天，我父亲给了我一个苹果。我很快就以5美元的价格卖掉了它，然后用那笔钱买了两个苹果，卖了10美元。继而是四个苹果挣来的20美元。哦，时间一天一天、一周一周、一月一月、一年一年地流逝，我一直在买卖苹果，直到我父亲去世并留给我3亿美元为止！”
为了纪念父亲，查尔斯将公司改名为科氏工业集团，但令查尔斯没有想到的是，四兄弟为了争夺家族企业的控制权随后却展开了旷日持久的争夺战，直至反目为仇。由于全部权力为查尔斯所掌控，弗雷迪与威廉姆非常不满，两兄弟甚至计划好要将查尔斯从董事会中排挤出去，不过，提前听到风声的查尔斯果敢采取了行动，在弟弟大卫的支持下，查尔斯说服部分股东在关键时刻倒戈转向自己，同时为了断除后患，查尔斯和大卫联手出资13亿美元买断了弗雷迪与威廉姆手中的全部股权。但事情到此并未结束。不久，威廉姆觉得自己拿到的钱实在太少，便将查尔斯与大卫告上法庭，只是这种无理取闹最终并没有得到法律的支持。不仅如此，官司败诉后，威廉姆又把矛头对准了公司，控告科氏集团用谎报采油量等方法从美国土著印第安居民手中盗窃自然资源。直到四兄弟母亲去世的那年，这场持续了20多年的家族争斗才以双方和解划上句号。
虽然和解之因至今还是一个待解之谜，但四兄弟各自的去向却是格外清晰。查尔斯和大卫获得了公司的完全控制权，兄弟两人拥有公司84%的股权，其中查尔斯担任董事長兼总裁，大卫则是副总裁。弗雷迪则迁往了不征收个人所得税的摩纳哥，同时他还在法国、奥地利和其他地方买下古宅，用来收纳大量的艺术品、古董、曲谱和戏剧剧本。而威廉姆则建立了自己的能源公司奥克斯波，同时，作为业余水手，威廉姆赢得了1992年帆船赛的美国杯，据说为此耗资六千五百万美元。
科赫四兄弟的阋墙之乱在美国已经不是什么秘密，街头巷井甚至将这一事件比喻成“该隐与亚伯的战争”。据《古兰经》记载，该隐与亚伯是亚当和夏娃生下的两个儿子。哥哥该隐是农民，亚伯则是一个牧羊人。一日，该隐拿地里的出产为供物献给耶和华，亚伯也将他羊群中的头羊与脂油献上。耶和华看中了亚伯的供物，而看不中该隐的供物。该隐于是心生嫉妒，暗地里将亚伯杀害。该隐是历史上的第一个人类，亚伯也由此成为第一个死去的人类。
舞动资本并购的魔杖
相比于动辄百年以上的佳吉与科勒等家族企业而言，科赫集团至今还不到80年的时间，但要论及成长速度，其完全可以将这些元老级公司远远甩在后面。公开资料显示，目前科氏工业集团的全球员工有12万人，年收入超过1100亿美元，是全美最大的非上市私营公司。在分析人士眼中，科赫集团之所以能够快速长大，主要凭借的是持续不断的商业并购。
弗雷德收购岩岛石油和炼油公司应当是科赫家族展开的第一笔收购，只不过当时的收购体量还非常之小，而且收购界域也圈定在石油开采，但自从查尔斯执掌科氏集团管理大权后，不仅资本并购规模不断扩大，而且并购脚步也开始突破传统石油领域，相应的跨界并购做得风生水起，并最终完成了科氏工业的能源大布局。
对于氮肥生产企业Farmland的收购是科赫集团跨出石油领域的重要一步。氮肥的主要加工原料是天然气，但由于当时天然气价格的大涨，包括Farmland在内的氮肥生产企业制造成本猛增，以致许多企业像 Farmland那样被逼到了不得不卖身的地步。经过谈判，最终科赫集团出资2.93亿美元整体吃进了Farmland，并在随后的10年内先后投入5亿美元升级化肥厂的基础设施。非常幸运地是，金融危机之后，美国开采油页岩的水力压裂技术获得突飞猛进，天然气的开采出现“井喷”，价格随之暴跌，科赫集团采购主要原料的价格最后只有Farmland破产时的原料成本的一半，而且化肥零售价持续高企，因为Farmland所在地区同时创纪录的玉米价格刺激了农民尽可能多地购买化肥。廉价天然气与昂贵化肥之间的价差给科赫带来了滚滚利润。
收购Farmland的第三年，对于乔治亚—太平洋纸业公司的下注成为科氏工业历史上浓墨重彩的一笔。数据显示，佐治亚-太平洋曾是“二战”期间美国军队最大的木材供应商，核心业务是纸浆、纸制品等，但由于经营不善出现财务严重亏损。最终经过协商，科氏工业出资210亿美元拿下了乔治亚—太平洋的全部股权，创造了当时世界历史上最大的一宗非上市公司收购上市公司的案例，并且也使得科氏工业超过连续29年霸占全球最大私有化企业座次的佳绩而一举跃升为全球最大的私人公司，且至今也没有易帜。
最近几年水资源成为了科氏工业频频投资布局的新宠，比如科氏工业为马萨诸塞州富兰克林市等美国城市供应水净化系统，同时向美国国防部的承包商提供便携水工厂技术，该技术能够从海水、遭受化学污染的水源甚至核废料中提取饮用水。虽然相比于炼油和化肥业务，水业务规模目前在科氏工业中的占比还不大，但查尔斯认为，清洁淡水正变得越来越稀缺，需求也势必不断增长，水资源一定能够成为集团未来赢利的最主要板块。
作为一个最新动向，科氏工业公司还涉猎了一些全新的科技领域，最具代表性的是投资72亿美元对莫仕公司的收购。资料显示，莫仕是一家位于伊利诺伊州的电子元器件制造商，主要为iPhone在内的众多小型电子设备生产零件，而且在科氏工业买断之前还在纳斯达克交易。在查尔斯看来，莫仕有望打开科氏工业从物联网革命中获利的新窗口，而且计划10年内莫仕的营业收入由现在的36亿美元增长到100亿美元。当然，仅仅收购莫仕还远远不够，市场人士的判断是，数百家更小的科技公司未来都可能成为科氏工业的盘中之食。
表面上看，一路“通吃”的科氏工业在收购上显得非常地随心所欲，其实并非如此。在自己的著作《好利润》中，查尔斯谈到了父亲创业之初曾经卷入的专利诉讼给企业带来的伤害时曾感慨，企业应尽一切努力避免卷入劳民伤财的诉讼纠纷，除了高昂的律师费，官司给企业带来的伤害也是旷日持久的。因此，基于父辈以及自己的商场教训，查尔斯在做出每一次并购选择时其实都非常谨慎。从执掌科氏工业以来，查尔斯恪守的应当是步步为营战略，一般只有在制定好最完美的退路之后，他才会与对方建立合作关系，而这些生意不会让任何同行染指，皆由自己独立完成。上世纪60年代做石油开采业务的同时，科氏还进入运输业务，这种做法的基本逻辑是：自己建一条输油管道直通新油田，一旦有原油产出，这条管道也能同时给公司带来收益。随着原油产量的提高，石油库存经常偏高，科氏又开始进入原油贸易业务。之后，为了分解石油开采与运输风险，科氏工业进入液化气采集、分馏及贸易领域，紧接着又利用液化气方面的开发能力，开展了天然气采集、运输、加工和贸易业务。再往后，气体业务和其他相关业务能力又让科氏开拓了氮肥业务。而为了拓展商品交易和增强风险管理能力，科氏又开拓了自己的金融业务。从而形成了燃料生产、运输贸易和金融服务的产业闭环。
基于市场的管理模式
在现代经济学学说中，弗里德里希·哈耶克是极度颂扬自由市场资本主义和反对社会主义的经济学家。作为奥地利学派的代表，哈耶克著有《通往奴役之路》《个人主义与经济秩序》等书，在这些著作中，哈耶克坚定地认为政府采取中央集权的方式制定规划，最终会导致极权主义，国家的主要角色应该是维持法治，并且应该尽可能的避免介入其他领域，而有效的资源交换和使用只有可能经由自由市场上的价格机制加以维持。作为新自由主义代表人物，哈耶克因为自己的学术建树获得了1974年诺贝尔经济学奖。
科赫兄弟不止一次地公开表示他们是哈耶克学说的忠实信徒，甚至可以说两兄弟绝对以哈耶克为精神圭臬和思想皈依，而且他们将从哈耶克那里学来的管理方法贴上了自己的标签：基于市场的管理模式（MBM——Market Based Management），不僅如此，查尔斯还专门出版了一本名为《做大私企》的专著，系统阐述与深度分析了MBM的理论基础与整体架构。另外，在科氏总部的墙上，都挂着一份MBM十项指导原则的复印件，员工在休息室可以喝到免费的星巴克咖啡，但一次性的咖啡杯上却印着这些原则，并且只要有时间，查尔斯就会亲自给员工上课，讲解与传播MBM。
看一看科赫兄弟公开发表的观点，你就知道他们希望建立一个什么样的国家与政府：“我们提议废除政府邮电服务……它不仅效率极低，而且还允许政府监督私人通信”;“我们支持取消……最低工资限制”;“公立学校给孩子们灌输教条化的思想……政府应取消对公立学校的所有、经营、监管、资助”;“我们谴责义务教育法案……并主张立即取消”;“我们主张道路和高速公路私有化”;“我们反对一切政府福利、救济项目以及穷人扶助项目”;“我们不满个人和企业所得税，包括资本收益税，支持免除一切税务，而且一切有关逃税的刑事及民事制裁都应该被取消”……，科赫兄弟甚至还倡导废除社会保障局、联邦调查局和中央情报局，支持同性婚姻等。所有这些观点，无论以任何标准来衡量无疑都显得离奇与极端。
在科赫兄弟看来，他们所要追求的就是“真正的民主”，也就是让人们“能够自主管理自己的生活，选择自己想要购买的东西，自行决定怎么来花自己的钱”，可“现在的民主是让人们每两年到四年要选举一个人，而这个人来告诉你如何经营自己的生活”，基于此，科赫兄弟极力主张市场自由，倡导“几乎没有政府监管”的市场体系。同时作为极端右翼势力与自由保守主义的代表人物，科赫兄弟非常清楚他们有关纯粹的原始资本主义的观点无论是在资本家群体还是普通百姓中推销起来的难度非常之大，因此他们需要借助对权力中心的影响来达到自己的目标。
作为对企业管理的方法，MBM也倡导与贯彻了哈耶克提出的分散化决策方能保证每个人创造符合自身最大利益的主张。查尔斯认为，MBM会通过“愿景、品德和才能、知识流程、决策权、激动”这5个维度，研究人类如何通过有目的行为最好地达到目标，为各个组织成功应对发展和变革中遇到的种种挑战提供原则和方法。在查尔斯看来，公司的管理者们应该思考的问题是：“我们做了行之有效的研究了吗？制订了科学的开发项目计划了吗？我们为将来制订了正确的规划了吗？”而不是“多挣了一分钱还是少挣了一分钱”。
基于以上原则，科氏工业没有统一的薪资标准，员工的奖金也不和企业整体的利润水平挂钩，每个员工的报酬根据其工作效率和工作业绩来计算，一个基层员工可以通过努力获得远超其工资的奖金，即使是机器操作人员的工资，也通常是在一定程度上与其操作流程的效率挂钩。中层管理人员的奖金在一定程度上根据他们所负责投资资金的长期回报来确定，可能远远超过基本工资。依照“基于市场的管理模式”，如果经理人能够扭转某项业务的颓势，那相比维持持续盈利的业务而言，可以赚得更高的收入。
客观上分析，除了崇拜哈耶克之外，科赫兄弟的经营管理理念也深刻地打上了其父亲弗雷德的烙印。由于目睹了斯大林政府对苏联同事的无情处决，弗雷德开始对共产主义产生由衷的厌恶与强烈的抵触，回国后便作为发起成员创立了反共产主义的激进组织约翰伯奇协会，并且弗雷德还将苏联共产主义的戒惧转化为对美国政府的不信任，且最终将这种思想倾向与立场传承给了他的儿子。对此，大卫·科赫有过这样的回忆表述：“小时候，他总是跟我们谈政治。所以我很小就认为，什么都管的大政府是个坏东西，政府不该对我们的个人生活和经济财富进行控制——这些观点伴着我长大。”当然，如此透彻与深入的洗脑也造就了科赫兄弟嵌入美国政治的特有人生轨迹。
作者：张锐
基于项目计划的化学工程论文 篇2：
新材料技术在军工领域的应用
摘要：材料是社会发展的物质基础和先导，而新材料则是社会进步的里程碑。军用新材料是新一代武器装备的物质基础，也是当今世界军事领域的关键技术。军用新材料技术则是现代精良武器装备的关键，是军用高技术的重要组成部分。新材料技术与其应用实践一直有着复杂的辩证关系，有时新材料技术的缺陷和不足束缚了我们的设计和实践，有时新材料技术的出现又激发了我们的创新和想象，更多的是新材料技术的成功应用实现了我们的梦想和渴望。
一、背景与意义
新材料，又称先进材料（Advanced Materials），是指新近研究成功的和正在研制中的具有优异特性和功能，能满足高技术需求的新型材料。材料技术是体现一个国家综合实力与技术创新的标志之一，是世界各国科技发展规划之中的一个十分重要的领域，它与信息技术、生物技术、能源技术一起，被公认为是当今社会及今后相当长时间内总揽人类全局的高技术。材料高技术还是支撑当今人类文明的现代工业关键技术，也是一个国家国防力量最重要的物质基础。国防工业往往是新材料技术成果的优先使用者，新材料技术的研究和开发对国防工业和武器装备的发展起着决定性的作用。世界各国对军用新材料技术的发展给予了高度重视，加速发展军用新材料技术是保持军事领先的重要前提。
二、新材料技术束缚设计和实践
早在三千多年前，人们就已经掌握通过向一种金属里加入少量的其它金属元素熔炼后得到新合金材料，并提升原金属的性能。所以传统的金属合金，常常是基于一个主要元素（含量超过50%），并在此基础上添加少量的其他元素。但是传统的合金设计经验一直困扰着材料科学家——虽然在一种主要金属元素中添加少量的其它元素可以改善合金的整体性能，但随着元素添加的量的增加，到一定比例后会抵消它们带来的益处，这是因为传统的合金大都是多相的混合物，而合金元素种类过多会导致很多化合物尤其是脆性金属间化合物的出现，从而导致合金性能恶化。此外，也给材料的组织和成分分析带来很大困难。金属结构材料、陶瓷结构材料、高分子结构材料和复合材料等结构材料成为制约武器装备发展的瓶颈；隐身材料、防护材料、致密能源材料以及信息智能材料等功能材料成为热门的研究课题。
在过去的十年中，美国国防高级研究计划局（Defense Advanced Research Projects Agency）在氮化镓（GaN）技术发展方面上进行持续投资，期望通过新材料的应用研究实现以更高的频率、带宽和效率提供高功率射频信号。但是，现在越来越多的军事组件正在产生大量的射频信号，这造成了越来越拥挤的电磁环境，并且需要利用更高的工作频率——上升到毫米波频率。动态范围增强型电子和材料（DREaM）项目计划寻求利用新材料和新颖的器件结构来创建RF/mmW晶体管，以实现复杂电磁频谱中的非对称操作。为了实现其预期目标，项目将致力于通过开发非传统材料，集成新的器件结构并在晶体管布局上进行创新，以实现4倍更高的输出功率密度和100倍的创新，从而为各种放大器应用创建高动态范围的RF晶体管。
另外一项关于转导材料的研究。转导材料（MATRIX）在不同形式或域之间转换能量，例如将热转换为电能，或将电场转换为磁场。用这种材料制成的设备在军方进行了相关的应用，其中包括：用于电能收集，热管理和制冷的热电（热/电领域）；用于传感器、天线、执行器、微电机，可调射频和微波组件的多铁磁（磁/电域）；换能器、开关、传感器和控制设备中使用的相变材料（各种域）。尽管在提高某些应用的转导材料性能方面已经取得了重大进展，但是并不能转化为满足美国国防部需求的设备。转导材料项目的目标是通过在统一的研究和开发工作中整合各种建模、设计和制造，从而在材料和设备领域之间架起桥梁，将材料突破扩展到设备和系统级别。计划的主要重点是开发多尺度，多模式设计和工程工具，这些工具有可能加速转导材料技术在美国国防部的应用。
三、新材料技术激发创新和想象
美国陆军CCDC陆军研究实验室是发现、创新和孵化科学技术的主要机构之一，也是确保陆军装备技术在战争中占主导地位的主要力量之一。该实验室的首席科学家亚历山大·科特（Alexander Kott）博士指出未来的陆军机器人将成为世界上最强大的机器人。机器人可以用塑料制成人造肌肉进行武装。陆军研究人员与大学教授合作，研究了塑料纤维在扭曲和盘绕成弹簧时的反应。不同的刺激会使塑料纤维收缩和膨胀，模仿天然肌肉。该团队在聚合物科学和化学工程领域的专业知识帮助确定了最佳的材料性能值，以实现所需的人造肌肉性能指标，并帮助开发和实施了测量这些材料性能的技术。人造肌肉可能会提高机器人的性能，使我们未来的机械伙伴增强体力。
美国陆军实验室正在进行一项可以改变游戏规则的科学研究，利用一种特殊的材料吸收Wi-Fi、蓝牙、蜂窝数据信号并将其转化为电能。研究人员表示：今天，Wi-Fi在室内和室外环境中变得无所不在，并提供了一个丰富的、始终在线的射频能量来源，目前缺少的是一种高效、灵活、随时可用的能源获取解决方案，这对于自供电系统来说是必不可少的。我们发现了一种可能填补这一空白的方法，并计划用于未来战争中。该发明已经证明了在不使用任何电源线的情况下利用Wi-Fi、蓝牙和毫米波（在一些5G无线通信系统中使用）产生功率的能力。由于这些材料和设备可以集成到士兵的健康和监控系统、显示器、通信和传感系统中，它有可能彻底改变士兵的态势感知和战备状态。这种特殊的材料是一种革命性新材料—二硫化钼，它只有几层原子那么厚。它极薄的厚度使得用它制成的电子系统是透明的，只有在设计用来显示信息时才可见。陆军实验室表示：这项技术将改变战场上的游戏规则，因为这种材料可以被制造成一种透明、灵活、自供电、原子厚度的系统芯片嵌入到智能纺织品中，这是以前从未实现过的。这些未来的系统将以微米大小、極轻的重量、极高的光学透明度为特色，为士兵提供实时情报，为所有地形的规划/行动和安全做准备。它还可以全天候吸收无线电波进行自供电，而不需要额外的电力储存设备。
四、新材料技术实现梦想和渴望
在合金体系设计上，与其往一个主要金属元素中添加其他元素制备有序的合金，不如以等比例含量或近似等比例含量直接混合五种或更多的元素，以得到无序度更高的多元单相混合合金，这类合金被命名为高熵合金。高熵合金通过适当的合金组成元素设计可拥有很多传统合金所不具有的机械性能，更好的抗氧化性或耐腐蚀性，其发展可能会提升喷气发动机的性能和燃油效率，以及极端环境下使用的机械部件在其他工业领域的应用。近年，高熵合金受到几个主要军事强国的高度关注，相关研究也取得了多项突破性进展，美国北卡罗来纳州立大学研发了一种低密度高强度纳米晶高熵合金，预估的材料强度重量比可媲美陶瓷材料，可有效节省交通运输和能源领域对资源的消耗。美国橡树岭国家实验室研发了一种抗辐照高熵合金，在辐照条件下，合金的辐射降解程度较低，溶胀较小，溶质扩散缓慢，具有良好的抗辐射能力，可作为第四代核反应堆的结构材料。此外共晶高熵合金在锻造条件下具有优异的耐腐蚀性，可用于制造船舶螺旋桨，高速切削工具，将其制成棒状和粉末状，通过等离子喷涂或热喷涂工艺可将高熵合金以保护涂层的方式喷涂在航空发动机叶片、或其他刀具或模具表面上，确保基体的使用寿命及性能。
超材料是指一些具有人工设计的结构并呈现出天然材料所不具备的超常物理性质的复合材料/人工材料。天然材料由非晶态（随机）或结晶态（图案化）的小元素-原子和分子组成。使用人工材料，我们可以用宏观的元素代替构件，从而可以自由选择尺寸和图案。基于超材料的天线利用亚波长结构来增强信号，可以帮助确保战时指挥和控制，从而支持电磁机动战。使用超材料不仅减小了天线的尺寸，增加了输出功率，改善了方向性，还增加了单个天线的频率范围。通过用电子扫描阵列（也成为相控阵）代替传统的无线电天线。非热超材料可以抵抗由于温度波动而产生体积变化， 这是激光和其他光学系统必须保持精确对准的关键特性；负刚度和负泊松比超材料理论上可以吸收和重定向冲击，可用于诸如防爆头盔等装备中；对于带有EO（光電）或IR（红外）导引头的精确制导武器，提高分辨率可以在更大范围内识别目标，从而提高智能武器的能力。因此，它有望用于当前导弹防御系统、地面拦截器。此外，电磁超表面导弹外壳还可能改变下一代快速打击武器，使其避免被综合防空系统或飞机探测到。
五、结语
新材料技术必将持续积极影响着军工领域的发展进步，未来的竞争是新材料的竞争。我们要在竞争中获得领先优势还须加强新材料研究开发和产业化方面的统筹规划，鼓励原始创新和自主创新，提高新材料的生产制造技术水平，提升表征技术分析能力，让新材料技术不断激发我们的憧憬和想象，让新材料技术不断实现我们的梦想和渴望，让新材料技术在军用领域发挥更大的作用。
（中国航发北京航空材料研究院）
作者：赵亮
基于项目计划的化学工程论文 篇3：
基于多学科交叉融合的大化工卓越工程人才培养模式实践探索
摘 要：“卓越工程师教育培养计划”作为我国工程教育改革的纽带与桥梁，自2010年启动至今，在应对国家经济转型和社会发展对工程人才需求中起到引领和推动作用。以北京化工大学为例，介绍在“卓越计划”实施过程中，学校始终将多学科交叉融合的创新性思维融入到卓越工程人才培养的全过程，重点突出了在人才培养质量、创新实践平台和国际化教育等改革中的实践探索经验，致力于打造“大化工”特色鲜明的创新型卓越工程人才培养基地。
关键词：卓越工程人才培养;创新;国际化;实践
北京化工大学（以下简称学校）作为一所具有鲜明行业特色和坚实行业背景的高校，同时作为首批“卓越工程师教育培养计划（以下简称“卓越计划”）”试点院校，承担了为“大化工”领域培养具有自主创新能力和国际竞争力的高端工程人才的重任。“卓越计划”实施以来，学校始终按照“以需求为导向，以工程实践能力培养为核心，以产学研合作为手段”的人才培养基本思路，将多学科交叉融合的创新性思维融入工程师教育的全过程，形成了一套独具“大化工特色”的卓越工程人才培养模式，为国家输送了一大批具有创新创业能力、跨界整合能力、高素质的各类交叉复合型卓越工程科技人才。
学校以“大工程观”为引领，以“大化工”为特色，不断加强工程教育的工程性和创新性，通过将真实世界的体验融入工程师教育，着重培养学生解决复杂工程问题的能力。充分发挥学校研究型大学多学科优势和科研强势，以及丰富的国际合作交流和校友资源优势，重点推进校内外工程实训基地建设、“双导师”建设、产学研全面合作，加强对拔尖工程人才的可持续培养。同时，引导高水平科研团队承担“学科交叉人才培养”任务，打通科教优势转化渠道，规范科研基地育人职责、加强科研与学科领域的课程设计要求。依托软物质科学与工程高精尖创新中心、实体研究院的科研平台和师资优势，以产业发展需求为导向，以前沿的科研项目为载体，打造大化工领域国际化工程教育高端品牌。
构建“大化工”特色卓越工程人才培养体系
1.优化课程体系，提高人才培养质量
以经济社会发展需求为导向，整合优化专业课程体系，设置专业核心课程，加大专业选修课比例，加强多课堂环境下学生创新和实践能力的培养。依托课程地图，增加多维度的工程设计类和工程实践类的模块化课程，联合企业导师不断优化调整专业培养计划，着重培养学生的工程设计能力和工程实践能力。同时，打破原有专业设置，以跨学科的教学或科研团队为主体，开展跨学科研习项目计划，增设跨学科辅修专业和学科交叉课程认证项目，通过学科交叉和专业互通，探索工程教育的跨专业融合，提高“卓越计划”专业学生的创新能力和研究水平。以培养创新型工程人才为依托，以工程教育专业认证标准为抓手，对学校2017版本科人才培养方案进行了全面修订。为培养学生解决复杂工程问题的能力，要求各专业增加工程实践类课程和创新型课程的比例，联合行业企业共同制定实习实践类课程的教学计划。针对“卓越计划”专业工程实验班的学生，毕业环节严格实行校企“双导师”，校内导师与企业导师全程共同参与毕业论文的指导与考评，同时增加与课题相关的工艺设计环节，通过多种途径不断激发学生的主观能动性和创新能力。
2.不断推进专业认证，促进专业建设
2016年6月，中国科学技术协会代表我国正式加入《华盛顿协议》，成为第18个会员国，标志着我国工程教育质量达到了国际标准。专业认证以学生为中心、产出为导向和持续改进为三大基本理念，是推动高校教育教学改革、完善质量评价体系的重要手段，截止到2016年底，全国累计775个工科专业参加认证，涉及高校124所。学校目前已有多个专业参与了工程教育专业认证。表1列出了学校已经通过认证的专业。截止到目前，学校2/3的“卓越计划”试点专业已经完成了工程教育专业认证，成功挺进全球工程教育“第一方阵”。
“十三五”以来，学校进一步深化教育教学改革，积极构建与国际接轨、实质等效的高等工程教育新模式，鼓励通过工程认证的工科专业申请ABET（工程技术评审委员会）国际认证。同时，将ABET独特的教学管理方法和以学生为中心的理念传播到非工科专业当中，切实提升学校的整体教学水平。
3.基于多学科交叉融合，打造侯德榜工程教育品牌
为推动拔尖创新人才培养，打破专业壁垒，构建学科交叉的环境和平台。2013年，学校启动了“学科交叉人才培养计划”，组建学科交叉班，通过构建跨专业、多元化的学科交叉人才培养实施方案，培养学生的跨学科科研能力和实践能力。得益于多学科交叉融合的理念以及“卓越计划”的实施经验，依托学校化工、过程装备、自动化、通信等具有流程行业特色专业的学科优势，建立“大工程观、大系统观”的工程理念。2014年，成立侯德榜工程师学院，旨在实施工程教育的一体化，加强对拔尖工程人才的可持续培养。
为深入探索卓越工程师的成长规律，学校以侯德榜工程师学院为改革试验区，紧扣产业需求，改革课程体系和教学内容，建设具有化工特色的专业集群，同时以学科交叉班为抓手，深化科教融合，推进跨学科的合作学习和科学研究，培养既具有流程行业知识背景、又能够利用信息化技术对流程行业的具体领域实现信息化改造的“大化工”领域“第四次工業革命”的领军人才，打造侯德榜工程教育品牌。
4.加强创新创业，打造多样化工程科技人才
以“大化工”行业特色为引领，以提高人才培养质量为目标，学校不断完善创新创业人才培养体系，将创新“基因”根植于工程人才培养的全过程。2015年，出台《北京化工大学创新创业教育改革实施方案》，明确了未来五年学校创新创业教育改革的指导思想、目标任务、改革举措和保障措施。以大学生创新创业训练计划、学科竞赛、学科交叉班、创新课程为代表的各项举措极大地激发了学生的创新意识和创业实战能力。近三年，学校学生在核心期刊和重要国际会议上发表中英文论文52篇，申请和获得专利授权10项，获得各类学术论文或实物成果1，000余项，在全国及省市比赛中获奖1，406人次。
2016年，学校自动化专业新开创新课程“工业实用技术”，以最新引进的“纯净水流程”为教学平台设定不同控制工程类研究题目，学生通过组建团队自由选题，在八周的时间内完成相关研究并进行结题答辩。该课程首次开设，课程内容和组织形式获得了学生的一致认可，不仅帮助学生了解复杂控制工程问题的内涵，而且也锻炼学生分析问题和解决问题的能力。
搭建多方协同育人的工程类实践教学平台
学校始终坚持“合作共赢、多方参与”的原则，积极探索多样化工程实践教育模式，不断加强校内外实践基地建设，与高校、科研院所、相关行业部门共同推进全流程协同育人，实现人才培养与企业需求的无缝对接。
1.校外实践基地建设
为培养面向工业界、面向世界、面向未来的“大化工”高端工程人才，提升学生的工程实践能力，学校高度重视校企合作。本着“互利共赢”的原则，学校与西门子（中国）有限公司、山东鲁抗医药股份有限公司等38家企业签署了联合培养协议。其中，12家企业获批成为国家级大学生校外实践教育基地，充分满足学生生产实习的需求。借鉴国外COOP（Co-operative Education）校企合作模式，学校积极与校外企业建立新型合作模式，通过学生和企业的互选，让学生真正参与到企业的实际工作与项目中，按照企业员工的待遇发放薪酬，建立优秀毕业生的预约机制，既锻炼了学生的实际动手能力，更为学生就业和企业选择人才提供了有效途径。
2.校内实训基地建设
2012年12月，依托学校重点学科和特色专业，以培养全能型工程人才为宗旨，学校成立了“化工产品全生命周期虚拟仿真实验教学中心”，学生能够感知真实的化工产品生产构架和虚拟的生产场景，在化工产品全生命周期的虚拟环境下完成从化工产品创意、工艺设计、控制设计、电气设计，到产品生产、工艺升级改造，企业运营管理，最后到产品推出市场的全部实训环节。该基地自2015年投入使用以来，承担了学校化学工程学院、材料学院、机电学院、信息学院、生命学院等多个学院学生的实习实践活动，有效解决了学生在化工企业实践环节“只能看，不能操作”的不足。同时，该基地作为科普教育基地，接待了来自国内外专家学者、高校教师、中小学生的参观学习。
搭建大化工高等工程教育国际平台
近年来，跨国公司在全球遍地开花，经济全球化使得工程教育逐步淡化国界，国际化工程人才将成为新工业革命的主流人才。学校高度重视国际化人才的培养，采取“请进来、送出去”的形式，先后与多所国外知名大学签署了国际交换项目，拓宽学生的国际视野，提升毕业生的国际竞争力。学校过程装备与控制工程實验班的三名学生与伍斯特理工学院（WPI）机器人专业的三名学生合作共同完成了“新型激光检测无人机的研发”项目，该项目在2016年9月24日—25日举行的“第三届北京市大学生创新创业教育成果展示与经验交流会”中进行了实物展示，受到参观教师与学生的高度认可。
为加快学校工程教育的国际化进程，依托学校化学工程与技术、材料学等优势学科，立足于培养“大化工”高端工程人才，引进法国精英工程师教育理念和优势工程资源，参照欧洲工程师教育认证（EUR-ACE）标准，与法国巴黎国家高等化学学校合作设立的中外合作办学机构“北京化工大学巴黎居里工程师学院”获得教育部批准，并于2017年9月开始招生。通过系统设计课程体系，明确课程层次，完善实习实践与企业合作机制，建立多元化师资队伍等方式，开启“6+0”本硕跨阶段高端工程人才培养模式的探索。积极推进与国外高水平大学的合作，整合优势资源，不断深化工程教育改革，完善工程人才培养模式，提升学校工程人才的整体水平和国际竞争力，搭建大化工高等工程教育国际平台。
2017年，为适应新一轮科技革命和产业变革，中国高等工程教育迎来一场新革命—“新工科”。“新工科”是国家实施创新驱动发展、“一带一路”倡议、“中国制造2025”“互联网+”等重大战略下的时代产物，同时也是对“卓越计划”内涵发展的升华。作为工科优势高校，学校致力于建设国内一流的“大化工”工程人才培养基地，在“新工科研究与实践”中，将以“新工科”的“新标准”继续推进“卓越计划”的实施，结合学校“双一流”建设，优化学科专业布局，构建新老工科交叉融合的学科专业新结构，不断探索国际化工程人才培养新模式，培养具备人文素养及交际能力、创新创业能力、跨界整合能力、解决复杂工程问题能力、终身学习能力以及国际视野和国际竞争力的高质量“新工科”人才。
本文系2017教育部人文社会科学研究专项任务项目（工程科技人才培养研究）（项目编号：17JDGC001）阶段性研究成果
参考文献：
[1]盖江南，苏海佳，张凤元.“大化工”卓越工程人才培养的探索与实践[J].北京教育（高教），2014（6）：72-74.
[2]林健.工程教育认证与工程教育改革和发展[J].高等工程教育研究，2015（2）：10-19.
[3]朱高峰.我国工程教育的改革发展趋势[J].高等工程教育研究，2016（5）：1-9.
（作者单位：北京化工大学）
[责任编辑：翟 迪]
作者：苏海佳