1963-1972年科學技術發展規劃綱要

第八章 技術科學

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技術科學的學科,就目前發展的狀況來說,一般是著重研究工業生產和工程技術各個部門中具有共同性的科學理論,用來解決多方面的工業生產和工程技術問題。它一方面綜合運用基礎科學的研究成果;另一方面,總結生產實踐的經驗,並且把兩者有機地結合起來,發展成為系統的理論。在很多情況下,它在基礎科學和工程技術之間起著橋樑作用,促使基礎科學的研究成果更快地應用到生產中去,開闢發展生產的新途徑;而且,對於基礎科學的發展,對於新的邊緣學科的產生都起著積極的作用。

近年來,隨著工業技術和國防科學技術上的發展,技術科學的研究工作,不論在規模上或者在科學水平上,都有極大的發展,它的重要性日益顯著。現在,技術科學正處於一個飛躍發展的階段,成為現代科學技術體系中一個重要的組成部分。基礎科學、技術科學和工程技術三者的密切結合,對貫徹理論聯繫實際的原則和提高科學技術水平,具有重大意義。

為了自力更生地實現我國工業現代化和國防現代化,有必要把技術科學放在一個新的重要的位置上來。

技術科學的十年發展目標是:密切配合國防建設和經濟建設的需要,研究解決關鍵性的技術科學問題,大力培養技術科學的專門隊伍,建立和發展現代化的實驗技術,爭取在若干重要領域方面接近和趕上世界先進水平。

技術科學的面很廣,這次規劃只對十七個技術科學學科作了規劃,並在這些學科範圍內,根據國家建設的需要,結合技術科學本身的特點,提出了三十二個重點研究課題。十七個學科的主要任務和發展方向如下:

第一節 礦業學

在採礦學該頁主要研究礦山及岩石移動規律,岩石破碎理論及破碎新技術和礦井安全技術理論。

解決我國複雜難選礦石資源的選礦加工問題,是選礦研究中特別複雜的任務。目前浮選還是主要的選礦方法,應加強浮選過程的理論及浮選劑的研究。並注意開展選礦礦物學、粉碎技術和機理、各種選礦過程及新的選礦方法的研究。

第二節 冶金學

新技術的發展,對提高金屬純度提出了嚴格的要求,研究超純金屬及真空冶金的物理化學問題是一項重要的新任務。

研究氧氣頂吹轉爐煉鋼過程的物理化學問題,也是當前的重要課題之一。

研究提高金屬和合金的強度問題,是金屬學及金屬物理工作者共同努力的方向。提高金屬材料強度的意義,不僅在於節約金屬,更重要的是新技術的需要(如耐高溫的高強度材料等)。要研究尋求提高金屬強度的途徑,以及研究合金金相的形成規律及其結構與性能的關係,並要加速發展我國的合金系統。

新的、特殊的金屬材料的加工方法與理論的研究,也要作為重點。

第三節 硅酸鹽化學與物理學

研究高溫無機物系統相平衡與結晶化學,晶體生長的方法與理論,玻璃化學與物理,固相反應與燒結理論,陶瓷―金屬複合系統的材料,膠凝物質水化理論,硅酸鹽材料的強度與脆性,晶體材料的電學與磁學性質。

應重點研究解決發展新技術需要的新型的、特殊的陶瓷、玻璃材料的合成、單晶生長及物理化學問題。

第四節 化學工程學

化學工程學是研究化工、石油煉製、冶金、硅酸鹽、輕工、原子能等工業生產中具有共同性的物理和化學變化過程的基本規律及其工程應用的科學。

研究以物理變化為主的單元操作如過濾、結晶、攪拌、吸收、浸取、吸附等,可為改進生產工藝及設備指出方向。深入研究蒸餾、萃取、離子交換等重要分離過程的原理和技術,對解決高純度有機合成單體、稀有金屬、核燃料、石油產品等生產過程中的關鍵技術問題,對提供合理流程和高效設備,更有其重要意義。乾燥是保存糧食、飼料等農產品的重要途徑,也應著重研究。

固體流態化技術發展歷史雖短,已廣泛應用於多種化學反應過程以及物料乾燥、物料輸送,應大力進行研究。

化學反應工程學的目的在解決有關工業中化學反應過程和設備的設計和操作問題。必須研究傳遞過程原理,探討流體中動量、熱量和質量傳遞的基本規律和綜合關係,並相應進行化工熱力學、化工過程動態學、相似理論與模型放大等基礎性的研究。

第五節 燃料化學

石油、煤炭、天然氣等礦產,既是燃料,又是重要化學原料。

燃料化學的研究為經濟合理地綜合利用這些礦產,提供科學依據。

燃料化學研究可燃礦物的組成、分子結構、物理化學性質及物理化學變化規律;石油加工利用的物理化學基礎;氣體烴、石蠟、重質油、煤及其加工產品的裂化、催化轉化、分離等加工過程的物理化學變化規律;固體燃料氣化熱解、降解及高聚炭物理化學等。

研究的重點是:結合優質噴氣燃料、烯類、芳烴、脂肪酸、廉價氫等要求,研究烴類物理化學變化規律。

第六節 潤滑化學與物理學

潤滑是減少摩擦磨損,提高機器的效率、壽命、精度和可靠性的重要手段,在某些情況下,它甚至是決定機器能否運轉的關鍵因素。

研究的內容有:潤滑材料的合成,化學結構與性能的關係,添加劑的性質和作用,邊界潤滑效應,潤滑現象中物理化學過程的本質和潤滑、磨損機理,潤滑方法和有關測試方法等。

應重點研究高速、高溫、低溫、高壓、抗輻射、耐腐蝕、高真空等各種特殊要求的潤滑材料,並研究工農業用廉價的、多種用途的潤滑材料。

第七節 腐蝕和防護技術

應該重點研究金屬與合金的耐蝕性能與結構的關係,特別是少量合金元素的影響,為發展新型耐蝕合金尋找途徑;

金屬在強化學介質中和輻射條件下的腐蝕行為及相應的防護方法;金屬和合金的鈍化和過鈍化理論;電化學保護的方法,特別需要解決在石油輸送管道和船舶上應用的問題。

探索非金屬的腐蝕性能及其在防腐中的應用。

第八節 土木工程學及水利工程學

研究混凝土的變形機理、強度、破壞理論和工藝理論,以及研究混凝土與鋼筋混凝土結構的強度與變形理論,對於進一步保證建築物的安全與降低造價將起決定性作用。

應該結合我國自然情況及建設需要,大力開展結構的抗地震、抗震動和抗爆炸的理論研究,開展泥沙運動及河道與海岸演變規律的研究,並且研究解決高速水流有關的空穴與空蝕、摻氣和振動等問題。

由於我國地質情況複雜,研究各種土的基本性質、土體變形和穩定、土的流變學;

研究巖體的工程地質條件及物理力學性質、巖體變形、穩定、山岩壓力,以及巖體的爆破等問題,對於各類工程建設具有極其重要的意義。

為了進一步提高灌溉、排水及防治土壤鹽鹼化工程技術,應大力加強灌溉理論、排水理論、溝渠系統水力學、灌區地下水動態與土壤水鹽運動理論等方面的研究。

第九節 機械學

著重研究傳動機構,機構動力學及機械振動,機械與機構的精確度。機構分析和機構綜合,機械零件和結構的強度、剛度和穩定性,材料強度,各種滑動機構的摩擦、磨損和潤滑問題等。

應把尖端技術和農業機械裝備中的機械零件、機械結構和機械材料的強度問題,以及提高機械的精確度作為主要的研究課題。

第十節 工程熱物理學

工程熱物理學是研究熱能的釋放、傳遞、轉換過程中有關傳熱、燃燒、膨脹、流動等物理現象的基本規律及其應用的學科。主要研究:工程熱力學與工質熱物理性質,傳熱與傳質學,燃燒學,熱能動力機械流體動力學等產。

應把噴氣技術和農業及工業動力中的熱物理學問題,作為主要的研究課題。

第十一節 電工學

電工學的內容在不斷豐富和發展,隨著科學技術的進步,它的重要性愈加明顯。一方面,應當著重研究電機、電器及特殊電工裝備的電磁理論及冷卻理論,放電理論及應用,絕緣的擊穿與材料老化,以及電力輸送及拖動系統的機電過渡過程。

另一方面應當尋求高效能的新的發電方法。

要注意電能的新利用。電加工技術,是電能利用的一個新方向。應該研究電火花、電子束、離子束、等離子體等加工方法。

第十二節 電子學

應開展電波傳播、天線、微波理論與技術、陰極電子學、電子光學、氣體放電電子學、電子測量方法與理論等研究;著重解決通訊與雷達探測的效能,增加作用距離,提高電子測量與電子控制的速度,提高電子器件的功率、壽命與可靠性,降低噪聲,增寬頻帶,加強抗干擾能力等問題。

量子電子學與固體電子學是新發展的重要領域,具有革命性的意義。特別是光受激發射及其應用發展很快,預計在定位、探測、追蹤,以及武器方面的應用,將有廣闊的前景。固體化的方向發展,必須開展新材料、固體線路及工藝的研究。

還必須加強訊息論的研究。重視無線電氣象學、無線電天文學等邊緣學科的發展,以及電子學在生物學、醫學、物理學、化學等方面,特別在農業科學技術方面的新應用。

第十三節 半導體技術

半導體的發展在近代電子學中引起了重大的革新。在許多常用設備中,半導體器件將取代電真空器件而使設備向小型化和高可靠性方向發展。

晶體三極管的使用頻率已經從超高頻進入微波範圍。半導體參量二極管、變頻管和隧道二極管等在微波技術中也佔有重要地位。今後半導體電子器件將繼續向高頻率、大功率和高開關速度方向發展。

半導體光電器件和半導體的其它應用也在不斷發展,紅外光電元件在新技術中佔有重要地位。由於半導體新型材料的不斷出現,各種具有特殊用途的半導體新型器件還將不斷產生。因此,結合我國半導體工業的發展,應大力開展半導體材料提純、製備、分析和半導體新材料的研究(尤其是化合物半導體),加強半導體物理學、化學和半導體電子學的研究,發展半導體工藝和各種新技術。

第十四節 自動化技術

生產過程自動化的研究,應該根據工業生產的具體對象,研究生產過程自動化的典型方案,研究自動電力拖動、自動檢測的方法和設備。

飛行器的自動控制和原子能的自動控制問題,以及遠距離和高空探測技術中的自動化問題,是國防技術的關鍵,應當重點加強。控制系統日趨複雜,需要開展模擬計算技術和運動技術的研究。發展自動化技術,必須有相應的自動化技術工具作基礎,目前我國在這方面還是一個薄弱環節,應作為當前的重點課題。為了提高自動化技術水平,需要開展自動控制理論和控制論的研究,並注意擴大其應用範圍。

第十五節 計算機技術

計算機技術的發展,為解決現代科學技術中的複雜問題開闢了新的途徑,在科學研究、新興技術、工業生產自動化及經濟工作中的應用日益廣泛。計算技術正向著高速度、高可靠性、大容量、小型化和增強邏輯功能的方向發展。今後主要研究:計算機數學、計算機理論、通用計算機、控制計算機、訊息加工、訊息存貯、小型化技術以及設備結構工藝等有關問題。

第十六節 應用光學及紅外技術

由於新技術發展的要求,應用光學和紅外技術有了很大發展。它在不斷地提高觀察和探測的效果,擴大應用範圍,已經成為發展新興技術不可缺少的一門科學,並且也是光學儀器製造的科學基礎。

今後應著重研究提高光學觀察和探測的原理和方法,發展紅外探測及夜視元件、紅外材料及特殊光學材料,研究紅外及可見光在大氣中的傳播、光受激發射現象的應用、現代光學儀器製造中的科學技術問題、光學測量及鑑定方法、光譜方法及裝備等問題。

應把國防新技術中急需解決的光學觀察及探測問題和光受激發射作為重點課題。

第十七節 應用聲學

水聲學的研究對於水下探測潛艇,定向、定位、水下通訊、識別等都有重要意義,應重點發展。超聲技術及理論的研究,也應加強。

振動和噪聲的研究,不僅對艦艇和噴氣技術有直接關係,並對減少機器磨損、保證工人健康有重要作用。語言傳遞問題的研究,對提高通訊質量和改進傳遞方法有重大意義。聲學的其他分支也應有適應的發展。