生物化工

• Klebsiella sp.WL1316乙醇脱氢酶基因过表达提高乙醇生产效率

  周柱;查凡;张琴;陈振;陈翔宇;胡永安;

  为获得能用于纤维素乙醇高效生产的基因重组菌株，文中针对能利用木质纤维素水解液的Klebsiella sp.WL1316,对其乙醇脱氢酶adh基因进行了克隆和同源过表达。成功构建adh-pET-28a-Klebsiella sp.WL1316重组菌株，通过对菌株发酵稻草水解液生产乙醇过程的监测确定该重组菌适宜的发酵时间为48 h。结果表明：进一步通过单因素和响应面试验获得菌株乙醇发酵生产的优化工艺参数为IPTG诱导浓度0.89 mmol/L,发酵起始pH值7.59,起始还原糖质量浓度60.60 g/L。在此优化工艺条件下进行验证实验，乙醇产量达(8.28±0.55)g/L,与模型的理论预测值较接近，说明建立的模型是切实可行的，并且，该乙醇产量为同等发酵条件下野生菌的2.26倍，说明adh基因的过表达促进了乙醇产量的显著提高。

  2022年10期 v.50;No.404 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1106K]
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能源化工

• 循环流化床生物质颗粒掺混流动特性CPFD模拟

  王坤;金平;王海波;廖昌建;朱丽云;刘志禹;曾翔宇;

  针对循环流化床(CFB)燃煤锅炉掺混生物质颗粒对床内颗粒流动特性的影响，文中基于计算颗粒流体动力学(CPFD)方法对CFB内煤炭颗粒掺混生物质颗粒的混合流动特性进行模拟研究，考察床层压降，并分析生物质掺混比以及不同的掺混方式对颗粒流动特性的影响。结果表明：掺混质量分数15%生物质的混合颗粒最小流化速度为0.7 m/s;生物质掺混比例的增加使最小流化速度有所提升，但提升程度不大；此外，2种颗粒的堆积方式对颗粒流动特性存在影响，当生物质堆积在煤炭上方时，会阻碍床层内颗粒的正常流化，出现节涌现象。

  2022年10期 v.50;No.404 8-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1073K]
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材料科学

• 三元复合相变蓄冷材料的制备及传热性能优化

  陈礼成;吴志根;张冠华;陆威;

  为寻找高潜热的复合相变蓄冷材料，以正癸酸(DA)、十二醇(LA)、十四烷(TD)3种有机物为原料，通过低共熔法得到高潜热的TD-LA二元混合物(质量比为0.68∶0.32),利用此二元混合物为主储能剂，以DA为温度调配剂，制备得到新型三元有机复合相变蓄冷材料。通过DSC测试进行筛选，得到TP(TD∶LA∶DA质量比为0.598∶0.282∶0.12)。针对其热导率低的缺陷，利用膨胀石墨(EG)独特的多孔结构和高吸附性，制备得到高导热复合相变材料TP/EG,并对TP/EG进行100次高低温循环实验。结果表明，TP的相变温度为1.1℃,相变潜热为258.3 J/g,热导率为0.201 W/(m·K),加入EG后得到TP/EG(最优质量比为15∶1),热导率为1.528 W/(m·K),热导率提高7.6倍。在循环过程中热性能均未发生太大变化，具有良好的热稳定性，在冷链物流中具有较大的应用价值。

  2022年10期 v.50;No.404 14-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 944K]
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传质过程及设备

• 膨润土和硫铝酸盐水泥改性生物炭对铅的吸附

  安舒玉;韩枫;刘蕾;武西社;王烨;

  以小麦秸秆粉末作为生物质原料，采用膨润土(Bent)、硫铝酸盐水泥(SAC)为改性剂，在限氧条件下制备改性生物炭，通过SEM、XRD、FTIR表征，对比探究对重金属Pb(Ⅱ)的吸附。结果表明：与未改性生物炭(BC)相比，膨润土改性生物炭(BBC)、SAC改性生物炭(SBC)及膨润土和SAC改性生物炭(SBBC)的产率、抗压强度提高，粒径减少；吸附量分别增加114.15、351.75、281.51 mg/g,其中SBC吸附量最高达458.08 mg/g,提高330.81%。SBC对Pb(Ⅱ)的吸附动力学符合拟二级动力学方程，吸附机理以化学吸附为主；吸附等温线以Langmuir模型为主，属单分子层吸附。文中制备了BBC、SBC、SBBC 3种改性生物炭，其中SBC性能最佳，具有对水中Pb(Ⅱ)优异的吸附性能及良好的机械性能。

  2022年10期 v.50;No.404 19-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1090K]
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传热过程及设备

• 热管强化动力电池散热技术研究进展

  周东波;杨亮;刘道平;张皓;胡晗;

  动力电池是新能源汽车的重要组成部分，散热系统设计决定其安全性及使用寿命，如何强化动力电池充放电过程快速均匀散热成为研究热点。文中从优化热管设计和改善传统散热方式角度，归纳了热管与风冷、液冷和相变材料冷却耦合3种系统强化动力电池散热过程的发展脉络，对比了耦合系统在电池热管理中的应用研究现状。热管/风冷系统结构简单、设计难度低；热管/液冷系统降温性能更优；热管/相变材料冷却系统不仅具有较好的降温性能，且表现出良好的热均匀性，该系统辅加风冷或液冷能够进一步提升降温性能。文章对热管强化动力电池技术规模化应用具有参考价值。

  2022年10期 v.50;No.404 25-29+56页 [查看摘要][在线阅读][下载 904K]
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化工热力学

• 298.15、318.15和333.15 K下NaF-Na₃PO₄-H₂O体系相平衡

  卢子钰;柳召刚;吴锦绣;胡艳宏;

  稀土提取工艺过程中产生含磷酸钠和氟化钠的水洗液，文中研究NaF-Na_3PO_4-H_2O体系的相平衡，为NaF和Na_3PO_4以后的回收利用提供理论指导。采用等温溶解平衡法研究298.15、318.15和333.15 K下NaF-Na_3PO_4-H_2O体系的相平衡，测定该体系各组分的溶解度及平衡液相的密度、pH值和盐析率，并绘制相图及物化参数-组分(质量分数)变化图，利用X射线衍射对湿渣进行表征。实验研究表明：该体系无固溶体产生，但有复盐产生，属于异成分复盐型。相图包含1个全液相区，3个一固一液两相区，2个两固一液两相区，2个全固相区，1条饱和溶液线，7条单变量溶解度曲线和2个共饱点。温度不变时，液相密度、溶液pH值均随Na_3PO_4质量分数的增大逐渐增大；液相组成不变时，液相密度随温度的升高逐渐增大，溶液pH值随温度升高逐渐减小。

  2022年10期 v.50;No.404 30-35+68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1034K]
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化工流体力学

• GERG-2008状态方程对超高压天然气流量测量的敏感性

  王国云;李长俊;贾文龙;秦睿;

  ISO 20765-2使用GERG-2008方程计算天然气物性参数，规定压力适用范围小于70 MPa。文中主要目的是评估GERG-2008方程在计算超高压(p≥70 MPa)天然气压缩因子的准确度。提出GERG-2008方程压缩因子求解步骤，计算8种超高压天然气压缩因子并与实验数据进行对比。结果表明：压缩因子计算值与实验值之间的平均相对偏差范围为0.272%—1.496%,优于AGA8-92DC、DAK和SRK方程计算结果。GERG-2008方程可作为计算超高压天然气压缩因子的理想方法。对于高温超高压天然气，用GERG-2008方程取代AGA8-92DC,测量系统记录的流量就会增多，系统测量敏感度更高。

  2022年10期 v.50;No.404 36-40+78页 [查看摘要][在线阅读][下载 806K]
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• 格栅对新型流化床流动特性影响的模拟研究

  王杰;李启昌;周庆伟;张俊梅;蓝竹军;陈安猛;徐文辉;段振亚;

  为实现水杨酸的高效生产，提出一种以新型流化床反应器(NRFB)为核心的连续化工艺系统，内构件格栅对于NRFB内实现固体颗粒与气体高效接触具有重要作用。利用CFD模拟不同数量的格栅对NRFB内流场特性以及颗粒分布特征的影响，使用等面积环面法与均匀度指数定量地考察NRFB内颗粒分布状况。结果表明：格栅的存在能使床内轴向和径向的气相分布更加均匀；不安装格栅时，颗粒在密相段易出现中心低、壁面高的“环核流”,不利于气固相间的充分接触，安装9个格栅时，颗粒的分布均匀程度能够提升17%左右，且有更多的颗粒停留在反应密相段，有效提高反应效率。研究结果可为新型流化床的中试装置搭建及流态化操作奠定理论基础。

  2022年10期 v.50;No.404 41-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 992K]
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• 基于OpenFoam水合物浆液流动沉积研究

  夏星帆;高飞;赵博;苗俊田;

  为了保障深海水合物工业化开采输运管道的安全运行，文中通过耦合双流体模型、界面面积输运方程及管内对流换热方程，综合考虑水合物相变和沉积保温，研究多种因素对水合物浆液输运过程造成的堵塞风险。基于实际生产工况探究不同倾角和流速对管道内水合物浆液流动沉积特性的影响。结果表明：随着管道倾角的增大水合物沉积风险先增大而后减小，随着流速增加，水合物沉积开始区域不断发生变化，最大堵塞风险区域不断向出口处移动，管段中后部是堵塞的主要区域。数值模拟与相关实验结果吻合良好，可为水合物浆液流动安全保障提供理论支持。

  2022年10期 v.50;No.404 47-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1399K]
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• 微气泡形成机理及影响因素

  陈强;

  尺寸不大于1 mm的微气泡具有在液体中上升速度较慢、比表面积较大和传质效率较高等特点，在精细化工和环保行业已有较好的应用业绩。石油化工加氢领域因其高温高压、有杂质、易结焦等特点，相比于其他类型微气泡的产生方法，锐孔分散型微气泡产气具有较高的适应性。文中通过分析气体在均匀锐孔处连续向液体中溢出气泡的过程，应用力学平衡关系综合考虑气泡受力的情况，得到影响气泡直径关键因素及其权重，并开发出适合加氢行业应用的微气泡发生器。研究发现在各种结构参数和工况参数中，锐孔直径和膜面湿润性对于微气泡的形成影响较大，锐孔均匀性影响气泡流中气泡均匀性。

  2022年10期 v.50;No.404 53-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 754K]
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煤化工

• 煤加氢气化半焦气流床气化性能实验研究

  马志超;汪国庆;周三;方科学;刘明;董亚军;

  文中对加氢气化400 t/d示范装置所得的半焦气化活性进行实验研究，实验在3 t/d平焰型粉煤气化平台上进行。实验结果表明：加氢气化半焦气化产品气中有效气体积分数为87%,碳转化率达到97%。在相同测试平台上，对比加氢气化半焦和原煤的气化性能，总碳转化率高0.3%,有效气体积分数低1.8%,加氢气化半焦气化活性并未因挥发分体积分数低而降低。对加氢气化半焦的孔隙结构进行表征，分析结果发现，加氢气化半焦的比表面积可达到157.91 m~2/g,孔隙以微孔和介孔为主，正是加氢气化反应过程中所形成的丰富的孔隙结构，加快了气化剂的扩散速度，进而保证了半焦的气化活性。实验结果验证了加氢半焦经气化制氢的技术可行性，为加氢气化技术工业化放大提供了数据支撑。

  2022年10期 v.50;No.404 57-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 906K]
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过程模拟

• 主吸收塔整体热处理升温阶段研究及工艺优化

  李玉阁;尹琦岭;王团亮;谢华昆;张玉福;李煌;宋文明;董佳宇;

  为明确主吸收塔整体热处理时塔体温度分布情况，优化热处理工艺技术，改善热影响区组织以消除其残余应力，文中利用非稳态计算模型对其升温全阶段进行数值模拟。将充分燃烧后火焰外焰面形状作为入口边界，通过多物理场耦合模拟，研究其内部流场和温度场的分布特征及壁面温度分布情况。随后改变火焰入口参数，研究不同火焰参数对主吸收塔壁面温度分布的影响规律，并制定适宜的立式主吸收塔升温阶段的工艺参数，对常温至600℃的升温全过程进行研究，得出升温12 h 56 min后壁面平均温度达到606.62℃,壁面最高温度630.57℃,最低温度560.20℃,温差70.37℃,满足热处理规程要求。

  2022年10期 v.50;No.404 63-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 980K]
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• 转炉汽化冷却烟道数值模拟

  王彦刚;王洪利;梁精龙;张振迎;

  为了改善由于冶炼制度或汽化冷却烟道设计不尽合理导致的冷却水管磨损或过烧、爆管等状况，运用数值模拟的方法并借助现场运行数据，对转炉汽化冷却烟道内的烟气流动及传热特性进行了深入分析。结果表明：从烟道入口到出口，烟气温度有明显降低的趋势。烟气的流速在烟道的弯头处外侧流速较大，弯头外侧各段的连接处有较为严重的冲蚀，冲蚀最严重的区域位于活动烟罩与炉口段的连接处。在转炉汽化冷却烟道内烟气和壁面之间，辐射换热是主要的换热方式。烟道入口速度由10 m/s增加到35 m/s,对流换热量占比由9.13%增加到16.29%,辐射换热量达到83.71%;烟气入口温度由1 515℃增加到2 015℃,对流换热量占比减少约35.10%。

  2022年10期 v.50;No.404 69-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 929K]
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• 基于压力单元法的管网流动计算方法

  于秀明;孙怀宇;方田;张雷;范哲铭;

  为了对化工流程进行模拟，需要对管网系统中的流体流动进行模拟计算。复杂的管网流动存在分支、汇流、并流及环流等情况。文中提出了一种基于压力单元法的管网流动计算方法。算法将每个多条管路的汇集点作为一个压力点，此压力点通过管路与周围的压力点连接形成一个压力单元。根据压力点流量总和为0,对压力点的势能进行求解计算。通过对管网中各压力点的反复计算，可以求得各点的势能。在迭代计算的过程中，基于对函数特点的分析，使用弦截法进行计算，提高了迭代的计算速度。应用压力单元法，通过分析管网的结构，能够对流动中的压力、流量进行建模和计算求解。对流动实例的应用研究显示软件能够很好地计算系统中的流动，对于各种流动情况均能进行正确的模拟，证明了算法的可靠性和实用性。算法具有应用面广、收敛性好、计算速度快等特点，可应用于稳态及动态流动模拟。

  2022年10期 v.50;No.404 74-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 745K]
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综合信息

• 基于新工科背景下化学专业创新创业教育研究——评《化工行业大学生创新创业基础教程》

  王科;

  <正>延续多年的传统工科教育在助力新时代化学专业大学生就业创业等方面具有较为明显的时代局限性，影响了他们的全面发展。以新工科建设为重要内容的高校改革教育体系要求高校转变传统教学理论，以更科学的教学方式开展化学专业大学生创新创业教育，从而培养更多具有工程实践实力、创新创业能力的现代化复合型优秀人才。《化工行业大学生创新创业基础教程》一书由宋来新、商云龙两位主编，化学工业出版社于2018年1月第1版第1次印刷。该书充分结合教育部所提出的大学生创新创业教育的原则、

  2022年10期 v.50;No.404 79页 [查看摘要][在线阅读][下载 822K]
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• 化工管线试压技术工艺的设计与应用——评《石油化工装置工艺管道安装设计手册》

  刘俭;

  <正>中国的工业产业正在快速持续地发展中，工厂的数量逐年增加，规模也在逐年拓展。新时代背景下，国民工业对石油资源的需求量也在逐年上升。石油化工产业的制造生产需要大量的先进技术予以支撑。科学开采和处理石油资源并通过管道进行扩散性的运输是目前石油化工的常见运营模式。石油化工产品具有易燃易爆的风险性，一旦出现事故就会导致极其恶劣的后果，因此需要对工艺管道进行合理的设计和应用，管线试压技术在石油化工工艺管道设计和应用中得到了广泛的应用。

  2022年10期 v.50;No.404 80页 [查看摘要][在线阅读][下载 822K]
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• 大学英语教育教学理论在化学专业教学中的应用研究——评《化学专业英语》

  袁长普;

  <正>为了满足时代发展的要求，大学阶段对学生的培养方式需要进行变革。在国家对专业人才的需求逐渐上升的今天，培养国家需要的高素质化学专业人才成为新时代大学化学专业的重要教学任务，在化学教学中对英语教育教学理论进行融合是时代发展的必然要求，化学专业教学中应用英语教学理论是实现基础英语与化学知识结合的重要实践，是提高英语应用能力的重要环节。化学作为一门理科学科，在教学过程中涉及的专业术语较多，如元素符号、化学式、方程式等都来自英文缩写，而且最重要的是英语是国际通用的语言，大学英语教育教学方式对化学专业学习具有很大帮助。大学阶段，学生的英语水平已经基本达到可以进行交流和沟通的水平，所以，教师在开展化学专业教学中，可以利用英语教学的方式，循序渐进融入化学课堂中。

  2022年10期 v.50;No.404 81页 [查看摘要][在线阅读][下载 813K]
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• 煤化工企业污水污泥资源化利用的实践与探索——评《中国化工行业污泥污染现状及控制策略研究》

  王鑫源 ;刘万华 ;高晓荣 ;连锦花 ;孙瑞霞 ;

  <正>随着工业革命的发展与深化，工业污染已经成为全球性的重大危机之一，我国也不例外。化工污染已经成为影响自然环境、伤害社会公众身体健康的重要污染源。化工企业排放的污水中含有的成分复杂，净化难度大，使得超过7成以上的重金属元素仍然被排放转移到污泥中。近年来，随着国家与社会对化工污染的重视程度不断提高，煤化工企业污水处理技术、处理能力及处理率大幅增长，大量污水得到处理的同时，煤化工污泥数量激增，处置压力极大。正确认识中国煤化工行业污泥污染的严重性，并实施具有针对性的控制策略，是摆在煤化工行业面前必须解决的问题。

  2022年10期 v.50;No.404 82页 [查看摘要][在线阅读][下载 813K]
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• 从当代中国化工发展史中汲取“课程思政”教育元素探析——评《中国化工风云录》

  王凯旋;李北辰;

  <正>经过四十多年的发展，中国化学工业走出一条具有中国特色的发展道路，形成了规模相当、门类大体齐全、品种基本配套的工业体系，并基本能够满足国内生产生活所需。自本世纪初叶起，中国在全球石油与化学工业排名第二、化学工业排名第一。“十三五”期间，石油与化学工业保持迅猛发展的态势，在行业规划中提出要建设石油强国，实现“由石油化大国向强国跨越”的宏伟目标，这一目标激发中国石油和化学工学走向新的辉煌。在中国石油与化工工业从小到大、从弱到强的全过程中，创造了“有条件要上，没有条件创造条件也要上”的铁人精神，创造了“严细实快”的吉化人作风……所有这一切既是行业发展最可宝贵的财富，也是行业发展不可缺失的文化力量，更是化工类高校、高校化工类专业思政教育的重要工具。

  2022年10期 v.50;No.404 83-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 815K]
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• 运动生物化学理论在体育教学与训练的应用指导——评《运动生物化学》

  陈汇文;

  <正>从学科发展与专业建设角度出发，体育课程教学的内涵一再丰富、外延也一再拓展，人们对于体育的认识早已跨越了“技巧”“速度”“力量”等狭隘概念，在理论维度增添了营养学、基因学、神经学、人体工程学等多元知识，由此确立的“运动生物化学”学科形成了庞大、复杂的理论体系，对于现代体育教学与运动训练具有重要的应用指导价值。2020年，我国高等教育层次将“运动生物化学”定位成一流本科课程，广东体育学院是该课程的首批建设机构，而课程主要负责人翁锡全教授正是《运动生物化学》一书的编者之一。

  2022年10期 v.50;No.404 85页 [查看摘要][在线阅读][下载 809K]
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• 新时代背景下思政教育融入化工材料等专业课程的探索——评《思政与实践案例：材料专业入学教育》

  刘晓平;贾文梦;

  <正>新时代背景下的高校专业课程教学被赋予新的任务、需面对新的挑战、应确立新的目标，将专业人才培养与立德树人价值实现深度绑定。其中，化工材料相关专业领域的“课程思政”任务尤为重要，一方面是因为化工材料是现代化社会构建的基础，化工材料专业人才在整个化工产业系统中分布广泛、涵盖多种类型岗位，他们的思政素养深刻影响着中国化工产业的可持续发展，以及相关科学技术的进步与创新。

  2022年10期 v.50;No.404 86页 [查看摘要][在线阅读][下载 792K]
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• 有毒有害化学品对人类生活产生的影响研究——评《有毒有害化学品在体脂中的蓄积及健康风险分析：重点污染物判定方法及应用研究》

  马怡阳;李兴;杨丽娟;

  <正>狭义上的化学品主要指“化学用品”，如人们生产生活中常见的清洁剂、洗发水、催化剂等，此类化学品对于提升人类生活品质、提高生产效能具有积极意义。而广义上的化学品包括一切具有“化学属性的产品、物品”，如试剂、化工原料、药品、化工生产过程中的副产物等。广义上的化学品不仅种类繁多、成分复杂，并且以“产品形态”呈现时，其数量更是十分惊人。

  2022年10期 v.50;No.404 87页 [查看摘要][在线阅读][下载 806K]
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• 教育心理学视角下理工科课程的改革探索——评《化学教育心理学》

  张佳宁;

  <正>理工科课程是大学教育内容的重要组成部分，它以自然科学为基础形成了庞大、复杂、多元的专业体系，如高校“理化生”及相关科目（如高分子物理、材料化学、生物工程等）均属于理工科课程的范畴。长期以来，高校理工科课程教学过度强调科学理性，教学内容方面表现出显著的抽象性、客观性，教学方法方面表现出显著的程序性、逻辑性，教学环境方面表现出显著的单一性、静态性，以上种种表征，意味着教育心理学对于理工科课程改革的影响力较小。

  2022年10期 v.50;No.404 88页 [查看摘要][在线阅读][下载 806K]
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• 新型材料在乐器制作中的探索

  李继漯;

  <正>近年来，随着我国科技创新能力和先进生产技术的不断提升，高分子化学领域及相关产业取得了有目共睹的巨大进步，这一方面标志着我国新材料工业的蓬勃发展，另一方面也给众多制造产业提供了越来越多的新型生产原料。举例而言，合成材料已经作为现代社会中一类重要的生产材料走入家家户户，由合成涂料材料制成的产品（如合成塑料、合成纤维、合成涂料、合成橡胶等）在普罗大众的日常生活中扮演不可或缺的重要角色，其不但为人们的消费提供了更多选择，也使得原本昂贵的物品变得更加普遍。在新材料领域大力发展的时代背景下，乐器制造工业同样受到了该趋势的显著影响，各类新型材料逐步被尝试应用于乐器的生产与制作过程，并取得与传统材料相当的应用效果。

  2022年10期 v.50;No.404 89-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 785K]
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• 美术艺术在化工产品包装设计中的应用

  袁江洪;

  <正>近年来，我国在化学技术、化学工艺和化学工程领域的发展使化工产业快速崛起，各类新兴的化工产品生产与应用需求不断加大，且化工产业正式实现了由传统小规模工厂向大型生产企业的转型与升级工作，继而进一步推动了化工领域的二次发展。在上述趋势的影响下，全国各地区的化工产业纷纷参与到化工产品的优化与创新工作之中，并在化工产品生产工艺、化工产品包装销售及化工产品宣传等多个方面取得相对优异的成果。化工产品的包装设计是产品制造与销售过程中的重要流程，包装不但会对产品本身起到一定的保护与稳固作用，而且在产品必要信息展示、产品使用流程提示、化工企业宣传等多项任务中具有举足轻重的重要作用。

  2022年10期 v.50;No.404 91-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1494K]
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