第一篇:生命科学进展研究心得
生命科学研究进展报告会心得
通过对生命科学进展这门学科几天的学习,我对新世纪的生命科学的发展和研究动态有了大致的了解。生命科学是研究生命现象、生命活动的本质、特征和发生、发展规律,以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的科学。用于有效地控制生命活动,能动地改造生物界,造福人类生命科学与人类生存、人民健康、经济建设和社会发展有着密切关系,是当今在全球范围内最受关注的基础自然科学。
生命科学这门学科的研究对象:最简单的生命(病毒)到最复杂的生物(如人类)在内的各种动物、植物和微生物等生命物质的结构和功能,它们各自发生和发展的规律,生物之间以及生物与环境之间的相互关系;以及为什么要学习生命科学:是自然科学发展的需要,是生命科学自身发展的需要,是提高科学素养和弘扬科学精神的需要,是人类社会可持续发展的需要。通过几天的学习,我对最基本的生命现象和有关生命科学的基础定律等有了一定的认识和了解。在这过程中,我感叹神奇的大自然造就了多姿多彩的生命形态,生命进化过程中形成了各种令人叹服的复杂的功能器官和组织,各种各样的生物体之间在长期演化中形成的各种生物链和依存、竞争关系,我们的地球因为这些生命的存在而独一无二。在本次听课的过程中,我对水稻的生长过程产生了浓厚的兴趣,也对水稻在生长过程中易患疾病的种类、现象及原因都有了一定的了解。
随着现代生物学研究水平的不断深入,不仅仅需要先进的仪器设备和技术,也需要其他学科领域知识的交叉渗透,以解决越来越多样化的问题。现在生物学的研究逐渐深入,遇到的问题也更加复杂化,单靠本学科的知识和研究方式去研究,将会逐渐暴露出极大的弊病,限制生物科学的发展。只有加强学科间的交流与合作,大力发展生物交叉学科,才能推动生物科学走向另一个发展的飞跃。比如,化学与生物学科的相互促进可谓来源渊远,自实验生物学阶段开始,化学都在生物学研究的发展里起着重要的主导作用。一直以来,生物科学的发展都是随着化学的发展不断取得进展的。进入分子生物学阶段后,化学与生物学的相互渗透将会进一步发展 和多样化,化学将在指导生命现象,蛋白质谱系和基因组的研究中,发挥越来越大的作用。任何一门学科都不应当是孤立地研究,而是应该与其他任何相关的知识联系在一起。只有做到与其他学科的交流合作与共同促进,才能达到这一目的。生物交叉科学,在未来将对生物科学,以至于人类的发展,发挥越来越大的作用。
通过本门课程的学习,使我们加深理解生物科学研究在国民经济、人类生存环境、资源合理利用和开发中的低位和作用,加强我们对生物科学前瞻性的认识。我们比较全面和深入地了解了生物科学最新的研究进展,发展方向和应用前景,开放了我们视野,拓宽知识,明确职责,积极主动投身生物科学研究行列。
第二篇:智能电网研究与进展讲座心得
智能电网研究与进展讲座心得
黄智荣10125621硕1002
6月20日,学术节邀请到了中国电力科学院的冯庆东博士给我们举行题为《智能电网研究与进展》的讲座。
冯庆东,工学博士,高级工程师,主要研究领域为电力系统自动化、变电站综自动化、配电网自动化、Multi-Agent技术、分布式计算技术、电网运行与调度、电能质量在线监测分析与控制及特高电输电技术等。在国内外学术期刊及学术会议上发表论文60多篇,获科技进步奖10多项。
智能电网(smart power grids),就是电网的智能化,也被称为“电网2.0”,它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标,其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。
智能电网的特征如下:(1)坚强。在电网发生大扰动和故障时,仍能保持对用户的供电能力,而不发生大面积停电事故;在自然灾害、极端气候条件下或外力破坏下仍能保证电网的安全运行;具有确保电力信息安全的能力。(2)自愈。具有实时、在线和连续的安全评估和分析能力,强大的预警和预防控制能力,以及自动故障诊断、故障隔离和系统自我恢复的能力。(3)兼容。支持可再生能源的有序、合理接入,适应分布式电源和微电网的接入,能够实现与用户的交互和高效互动,满足用户多样化的电力需求并提供对用户的增值服务。(4)经济。支持电力市场运营和电力交易的有效开展,实现资源的优化配置,降低电网损耗,提高能源利用效率。(5)集成。实现电网信息的高度集成和共享,采用统一的平台和模型,实现标准化、规范化和精益化管理。(6)优化。优化资产的利用,降低投资成本和运行维护成本。
冯博士还给我们介绍了智能电网的背景及各个环节的发展情况,听完讲座我感觉自己对智能电网又有了更深的了解,也坚定了自己学好电气的信念,我们要利用有限的时间尽最大努力为国家的发展作出贡献!
第三篇:稠油污水处理进展与研究
稠油污水处理进展与研究
李柳逸
(长江大学,湖北省,430100)
摘要
辽河油田采用蒸汽吞吐的方式开采稠油,这些数量巨大的稠油污水的合理处置是摆在油公司面前的一个非常严峻的经济和技术难题,已直接影响和制约了油田的可持续发展。显
然解决油田蒸汽锅炉供水和稠油污水处理双重矛盾的最直接方法就是将稠油污水经过适当处理后回用于高压蒸汽锅炉。一方面可将稠油污水进行深度处理,不污染周围环境,另一方面又可为锅炉提供水温较高的补给水,变废为宝,具有较大的经济效益。
关键词: 稠油 污水 蒸汽锅炉
Abstract Liao he oil field discovered a humming in mining thick steam in the way,.These huge amounts of a proper sewage disposal of oil and oil companies are in a very serious economic and technical difficulties, has direct impact andrestrain the field of sustainable development.Clearly resolve the thick steam the water and oil with the most direct way to double the contradictions are thick with proper waste treatment oil back to note the boiler.On substance can be dealt with in depth the sewage and does not pollute the environment around, and to provide water for the higher the supply of water, make waste profitable, has significant efficiency.Keywords:thickened oil waste water steam generator 前言
在油气田勘探开发过程中,随着原油和天然气的采出,通常会产生大量的含油污水。这部分污水被称为油气田污水、油气田含油污水或油气田采出水。根据油品性质的不同,油田污水又可分为稠油污水、稀油污水和高凝油污水等[1-3]。由于各油气田所处的油藏地质、开采工艺和开采年限等不同,因此不同的油气田污水,其水质水量迥异。即使是同一油藏区块,随着开采时间的变化,其水质水量也在不断发生变化。通常原油含水率由开采初期的 5%~10%逐步上升到中后期的 80%~90%。油井开采年限越长,原油含水率就越高,原油脱出水水量就越大,水质就越差,因而处理难度也就越大。在所有油气田污水处理中,稠油污水因其水质成分复杂、油水密度差小、乳化严重、处理难度最大。
目前国内外对稠油污水合理处置的方法有三种: ① 回注 代替清水资源直接回注地层或配制聚合物后回注地层[4]; ②
回用 处理后作为热采锅炉的给水;
③
外排 处理后达到国家污水排放标准,直接排放。
1稠油污水的基本特征
1.1 稠油的基本概念以及来源
“稠油”是指在油层温度下脱气原油粘度大于 100mPa·S,相对密度大于 0.92 的 原油,国外称之为“重油”。稠油与其他原油的主要区别在于它的粘度高、流动性能差。在稠油的开采过程中,通常会产生大量的采出液,它是原油、砂和水的混合液。采 出液中水与油的比例变化很大,取决于很多因素,包括油藏地质、油井年限以及油井和 蒸汽之间的关系。然而在大多数情况下,采出液中水的体积是油的 2~20 倍,通常为 4 倍左右。从开采的含水稠油中分离出的含油污水常称为稠油污水,或稠油采出水。稠油开采及处理的典型工艺见图 1-1。
图1-1 处理工艺图
1.2 稠油污水的毒性以及组成
稠油污水水质较复杂,不仅被原油所污染,而且在高温高压的油层中还溶解了地层 中的各种盐类和气体;在采油过程中,从油层里携带了许多悬浮固体;在油气集输过程 中还掺进了各类化学药剂;稠油污水中还含有大量的溶解性有机物。总之稠油污水是一 种水质比较复杂的污水。世界上许多地区,稠油污水都是经过一定的处理后回用于热采 锅炉或回注地层。而在海上平台或其他地方,稠油污水一般是经过一定的处理直接排海 或排到周围环境,这些数量巨大的污染物将严重污染周围环境。任由稠油污水直接外排 是由于人们对稠油污水的组成及其对环境的副作用缺乏了解和认识[5]。稠油污水处理工艺技术研究
2.1稠油污水回用于热采锅炉的工艺流程简介
稠油蒸汽开采起始于 50 年代后期,目前已成为稠油开采的主要方法。稠油热采所需蒸汽通常由蒸汽发生器产生提供,这些蒸汽发生器为平行加热炉,炉管为单向流布置,只能产生干度为70-80%的蒸汽,这些蒸汽以及液相中残留的 20-30%的水全部注入到油层,不产生浓缩液,因此需要大量的补给水[6]。由于环境保护方面的原因,地下清水被限制使用。显然解决油田蒸汽驱锅炉供水和稠油污水的处理双重矛盾的最直接的方法就是将稠油污水经过适当的处理后回用于高压蒸汽锅炉。一方面可将稠油污水进行深度处理,不污染周围环境,另一方面又可为锅炉提供水温较高的补给水,变废为宝,具有较大的经济效益。然而绝大多数的油田蒸汽发生器需要的是不含油、零硬度、低二氧化硅和低盐度的补给水。但是许多稠油污水都是高含油量、高硬度、高二氧化硅和高含盐,稠油污水和锅炉补给水的典型水质的对比见表 1-1。
表 1-1 油田蒸汽发生器水质要求和稠油污水典型水质的对比
参数
蒸汽发生器补给水
稠油污水典型水质 油 悬浮物 硬度 二氧化硅 TDS 总铁 溶解氧 1 0.5 50 7 000~8 000
0.05 0.01~0.04
200-2 000 60-1 500 100-1 500 30-300 3 000-30 000 0.1-2.0 —
锅炉给水必须不含 Ca2+、Mg2+等离子,以防炉管或油层结垢。稠油污水的软化工艺 不仅难以管理而且非常昂贵,当稠油污水的总硬度大于 200mg/L 时,就不能单独采用离 子交换树脂,而应采用石灰软化与离子交换相结合的软化工艺。石灰软化可将硬度降至 30mg/L 左右,离子交换可降至 0。当稠油污水中的 TDS 大于 3000mg/L 时,就需要采用 酸碱联合再生的弱酸离子交换树脂,而不能采用价格便宜的盐再生的强酸钠离子交换树 脂[7]。该工艺需要酸碱化学药剂储罐、进料系统和昂贵的再生液处理系统。
2.2 稠油污水回用于热采锅炉的工艺过程
稠油污水回用热采锅炉的前段处理工艺与回注处理基本相同,都是采用物化法等成熟处
[8]理工艺,主要去除油及悬浮物。后续深度处理主要着眼于污水的软化。与常规清水软化相比,油田污水的软化具有更大的技术难度。
稠油污水处理后回用于热采锅炉的工艺流程其实可以归纳为三段分步处理,图 1-2 为稠油污水回用于注汽锅炉的典型处理工艺图,这个工艺流程包括油和悬浮物的去除、硬度和二氧化硅的去除以及硬度的最终去除。如图 1-2 所示,油的去除通常是采用撇油罐、IGF 和颗粒填料过滤等处理单元相结合。硬度的去除通常采用石灰软化和离子交换相结合的方法或单独采用离子交换,这主要取决于处理水中的硬度。如果二氧化硅浓度超标,那么就要采用热石灰软化或者温石灰软化去除二氧化硅。
[9-11]
图1-2稠油污水处理的典型工艺流程
稠油污水深度处理后回用,其水质应满足热采锅炉给水水质标准,中国石油天然气总公司在稠油集输及蒸汽系统设计规范(SY 0027—94)中规定了热采锅 炉给水的各项水质指标,详见表1-2。
表1-2 热采锅炉给水水质指标
项 目 含油(mg/L)悬浮物(mg/L)总硬度(mg/L)总碱度(mg/L)二氧化硅(mg/L)可溶性固体(mg/L)总铁(mg/L)pH 溶解氧(mg/L)
标 准 ≤2.0 ≤2.0 ≤0.1 ≤2000 ≤50 ≤7000 ≤0.05 7.5 ~ 11 ≤0.05
备 注 不计溶解油
以CaCO3计 以CaCO3计
2.3 稠油污水水质特性对处理工艺的影响
针对稠油污水黏度大、油水密度差小、乳化严重、水温高、水质水量变化大、处理 难度大的特点,认为高效净水药剂的研制和开发是稠油污水深度处理的基础和关键[12-14]。强 化前段除油效果,减轻后段过滤系统的压力,使整个工艺技术合理、紧凑和高效;同时 必须充分考虑污水的均质均量,避免来水对整个工艺流程造成冲击。基于稠油污水的 多变性和复杂性,本研究提出稠油污水处理应充分考虑和研究的几个方面:
(1)强化调节池的功能。由于稠油污水油水密度差小以及水质水量变化较大的原 因,因此强化调节池的功能显得非常重要,可以在调节池中布置曝气装置,对稠油污水 进行预曝气,这将有利于提高油水密度差,有利于浮油的去除,有利于水质的稳定,有 利于去除稠油污水中挥发性的有机物。
(2)加强高效净水药剂的研制和开发。由于稠油污水乳化严重,为使油、水分离,破乳是先决条件。因此高效净水药剂的研制和开发是稠油污水深度处理的基础和关键,为使高效净水药剂发挥其高效的破乳功能,应通过实验来确定最佳投药量、加药点、搅 拌方式以及反应时间等。
(3)选择适合稠油污水处理的装置。为强化稠油污水处理效果,工艺流程中必须
采用高效的油水分离设备,如斜板隔油和溶气气浮等设备。但它们也必须在投加高效的 净水药剂以及保持良好的水力条件下方能发挥预期的作用。
(4)稠油污水处理流程与原油脱水工艺应统筹考虑。原油脱水的水质对稠油污水 处理效果的影响很大。原油脱水用的破乳剂与污水处理所采用的药剂应有良好的配伍 性。另外应保证脱水中油含量的稳定性。
(5)稠油污水处理工艺流程应紧凑、合理、高效以及耐冲击。由于稠油污水水质 水量变化较大,因此高效、紧凑、合理以及耐冲击的工艺流程就显得极为重要。
参考文献:
[1] 王临红,赵振兴,韩桂华,李芮丽.含油污水除油净水技术研究与发展[J].工业水处 理,2005,25(2):5~8 [2] 陈进富.油田采出水处理技术与进展[J].环境工程,2000,18(1):18~20 [3] 孔凡贵.高级氧化技术处理油田水中污染物的研究.大庆石油学院硕士研究生学位论文, 2003:1 [4] 杨云霞,张晓健.我国油田采出水处理回注的现状及技术发展[J].给水排水,2000, 26(7):32~35 [5] 孙剑辉,王海燕.ASBR 法研究进展与展望[J].环境污染治理技术与设备,2000,(1):84~89 [6] 戴友芝,冀静平,施汉昌,钱易.厌氧折流板反应器对有毒有机物冲击负荷的适用性[J].环境科学,2000,21(1):94~97 [7] S.J.Judd and P.Hillis.Optimisation of Combined Coagulation and Microfiltration for Water Treatment[J].Water research,2000,35(12):2895~2904 [8] M.Gryta,K.Karakulski and A.W.Morawski.Purification of Oily Wastewater by Hybrid UF/MD[J].Water research,2001,35(15):3665~3669 [9] 袁群杰,李必文,阎安.陶瓷膜处理油田采出水时的膜污染清洗研究[J].石油机械, 2003,31(1):1~2 [10] 尹赐禹,张洪良.超滤法处理油田含油污水的试验研究[J].石油机械,2003,31(8):1~3 [11] 谷玉洪,薛家慧,刘凯文.陶瓷微滤膜处理油田采出水试验[J].油气田地面工程,2001, 20(1):18~19 [12] 梁立军,陈大年,蒋可觐,王守忠.大庆油田回注水过滤净化研究[J].膜科学与技术, 1998,18(2):22~24 [13] 田依林,李明玉,马同森,李桂敏,燕启社,李德亮.Fenton 试剂氧化水中芳香族化合物的 机理[J].污染防治技术,2003,16(1):12~15 [14] 赵苏,杨合,孙晓巍.高级氧化技术机理及在水处理中的应用进展[J].能源环境保护, 2004,18(3):5~8
第四篇:国内外进展情况、研究目的及意义
国内外进展情况、研究目的及意义
非典型肺炎是一种传染性极强的严重急性呼吸道综合症状(Severe acute respiratory syndrome, SARS),主要表现为高热、干咳、胸闷、头痛、关节酸痛、全身乏力、腹泄等症状。据世界卫生组织(WHO)正式确认,SARS是由冠状病毒的一个变种(SARS)引起的。SARS病毒是一种从未在人体发现过的全新的变种病毒,因此人类至今对其认识还很有限,对SARS病毒引起的非典型肺炎也还缺乏有效的治疗药物和措施。由于SARS发病急、传染性强,疫性发展快,因此成为当前国内外重点预防和治疗的传染性疾病。我国政府已将SARS列入法定管理传染病,采取了一系列重大措施。做好SARS的防治工作直接关系到广大人民群众的身体健康和生命安全,关系到我国改革发展稳定的大局。从我国目前对SARS防治的情况看,SARS是可以预防也可以治疗的。既然SARS是传染病,对它的预防就显得十分重要,从某种意义上看,防大于治。目前对SARS的预防方法很多,其中中医药的预防占了很重要的位置。根据中医理论,SARS属于“温病”范畴,病因为感受疫毒时邪,病位在肺。基本病机为热毒痰瘀,壅阻肺络,热盛邪实,湿邪内蕴,耗气伤阴,甚者会出现气急喘脱的危象。因此,对该病的预防则需重在益气化湿,清热解毒,疏风透邪。本课题拟选用国家中医药管理局制定的《非典型肺炎中医药防治技术方案》中预防用中药处方(生黄芪,败酱草,薏苡仁,桔梗,生甘草),对其进行初步的中药药理学研究,并与目前市面较流行的抗病毒中药板蓝根制剂对比。本课题的研究目的是要明确中药预防SARS复方在增强机体免疫功能、抗病毒、改善机体状态等方面的作用,为中医药抗SARS的应用提供科学的依据,也为预防SARS中药的选用提供药理学依据。
四、研究内容及方法(研究对象、方法及技术路线)
(一)研究内容:1. 中药复方对机体免疫功能的影响2. 中药复方的解热作用3. 中药复方对病毒感染动物的保护作用
(二)实验方法:实验参照《中药药理实验方法学》(陈奇主编),设立空白对照组中药复方高、低剂量组、板蓝板对照组,所有实验数据采用SPSS统计软件进行处理。预SARS中药处方组成:生黄芪 10 g,败酱草 15 g,薏苡仁 15 g,桔梗 6 g,生甘草 3 g选自国家中医药管理局制定的《非典型肺炎中医药防治技术方案》中药制备:将上述中药按比例配方,水煎煮两次,合并药液浓缩到所需浓度。给药方法:灌胃给药(ig)
1小鼠腹腔巨噬细胞吞噬鸡红细胞能力的测定
原理:噬细胞具有吞噬异物,处理抗原等多种功能.鸡红细胞作为一种异物(或抗原)注入小鼠腹腔后,巨噬细胞会将其吞噬并进行消化,卵育一定时间后观察巨噬细胞吞噬鸡红细胞的数量,可反映机体非特异性免疫功能状态.方法:取20只小鼠,随机分为2组,给药组每只小鼠按0.2ml/10g(体重)...水煎液灌胃,对照组为等容积生理盐水,共10日.末次给药1h后每鼠腹腔注射5%鸡红细胞0.4ml,10~14h后用劲椎脱臼法处死小鼠,仰位固定于鼠板,消毒腹部,前开腹部皮肤,注入生理盐水2ml,轻揉腹部,1min后抽出腹腔洗液1ml,滴涂于干净载玻片上.每片2ml,共2片,放在垫有湿纱布的搪瓷盆中,置37°c温箱内孵育30min,取出玻片用生理盐水漂洗,以除去未巾片的细胞,冷风吹干,1:1丙酮-甲醇固定5min,再用4%姬姆萨瑞特氏液染色5~10min,蒸馏水漂洗,晾干.在油镜下观察并计算巨噬细胞吞噬百分率和吞噬指数:吞噬百分率=吞噬鸡红细胞巨噬细胞数/100个巨噬细胞
吞噬指数:被吞噬鸡红细胞数/100个巨噬细胞
2.小鼠脾淋巴细胞花结形成试验
原理:淋巴细胞表面具有受体,可与不同种动物的红细胞结合,形成玫瑰瓣样的细胞团,称为玫瑰花结(RFC),而此形成率的高低,常可反映机体细胞免疫功能的强弱,故可作为药物影响免疫功能的指标之一.方法:取雄性小鼠20只,随机分为三组(..生理盐水组),每只小鼠腹腔注射5%绵羊红细胞(SRBC)0.4ml(约4 亿个SRBC),1 次免疫后,接着按组分别以0.4ml/20g量给与水煎剂及生理盐水灌胃,每日1 次,连续4次.末次给药后1小时处死小鼠,取出脾脏,按组分放,称重后放入平皿,剪成米粒大小,用Gey's液洗涤3次,用吸管将脾小粒移入瓦管捻转,使碎离成脾细胞.加入pH为7.6的Gry's液2ml混匀,以细胞吸管取上层液,再将沉淀的组织块反复研磨,使能分散混悬于上层液,合并脾细胞悬液,静置5分钟使小块组织下沉,吸取上层液,以1000rpm离心3次,第一次10分钟,第2,3次为5分钟均在离心后弃去上层液(内含血浆成分,细胞碎片等).最后1次弃去上清液后,加入Gry's液2ml,取部分进行细胞计数,加1%台盼蓝检查活细胞数(一般为80~95%).以上操作过程均应在冰水浴中和无菌条件下进行.将上述脾细胞悬液稀释成8×106个细胞/ml.取0.1ml加入1%SRBC及经SRBC吸取过的灭活小牛血清各0.1ml混匀,以1000rpm离心10分钟后放入4°C冰箱2 小时,然后每管加入1%甲苯蓝20µl染色.用尖咀吸管轻轻分散沉积细胞,再将均匀的细胞悬液滴于血球计数盘上,盍上盍玻片,在高倍镜下计数特异玫瑰花结形成的百分率。
3大鼠发热试验:干酵母致热法
原理:酵母混悬液皮下注射于大鼠,先引起动物体温下降,一段时间后动物体温明显升高,并持续较长时间,局部有明显炎症,动物全身表现与临床伴内脏或皮肤有明显炎症的里热证类似,故可用此作为发热动物模型以研究动物特别是清热药的解热功效...对此有明显的抑制作用.方法:1.酵母悬液制备:称取干酵母10g,置于报乳钵中,逐渐加入蒸馏水为均匀悬浆,最后定容为50ml(20%),此液须于临用前配制.2.大鼠准备:大鼠于实验室环境适应3~4日,每日用水银体温计从肛内测体温1~2次,实验当日每小时测体温1次,连续2~3次,选取体温变化不超过0.3°C的动物供实验用.3.实验:将合格大鼠随机均分若干组,分别灌服不同剂量的药物或黄芪胶悬液(对照组),给药后各鼠立即于背部皮下注入20%酵母悬液10ml/kg,然后于0.5,1,2,4,6,8,10及12小时各测大鼠体温一次.4.病毒感染小鼠的死亡中保护试验
原理:用流感病毒鼠肺适应株滴鼻感染小鼠,可使发生肺炎而互死亡,以动物的死亡率和存活时间,可作为观察药物有无抗病毒作用的指标.材料:动物:小鼠.病毒毒种:流感病毒亚甲型FM1鼠肺适应株.器材:灭菌的小试管,药品及试剂: 方法:1.稀释病毒:用肉汤将病毒毒种稀释成2个LD50/0.05ml,置冰水浴中备用.2.感染小鼠:选小鼠14~16g健康小鼠,按体重随机分组,于乙醚轻度麻醉下滴鼻感染,每鼠0.05ml.3.药物防治:于病毒感染前一天开始口饲给药,每天两次,每次0.5ml,直至感染后4天,共给药5天.同时设病毒,药物,阳性和正常对照组等,观察14天,逐日记录动物发病症状和死亡数.4.计算结果:(1)死亡保护率(%)=(对照组死亡率-实验死亡率)×100%(2)延长生命率(%)=(实验平均存活天数对照组平均存活天数)/对照组平均存活天数(3)X2及P值计算
第五篇:复合材料的研究与进展
复合材料的研究与进展
摘要:所谓复合材料,指的是由两种或两种以上的材料经过复合而制备的多相材料,是一种混合物。复合材料可以由金属材料、陶瓷材料或高分子材料等复合而成,各种材料的性能之间相互补充或增强,取长补短,产生协同效应,从而使复合材料的整体性能优于原组成材料。复合材料具有许多优点,如:质量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀性好等。被广泛应用于航空航天,汽车工业,化工纺织和医疗等领域。关键词:复合材料碳纤维复合材料
一.复合材料的发展历史
早在五千年年以前,在中东地区就有用芦苇混合沥青来造船的技术了,在古埃及,修建金字塔时用石灰、火山灰等作粘合剂,混和砂石等作砌料,这是最早最原始的颗粒增强复合材料。而在古代中国,复合材料的应用则更为瑰丽广泛,如:从西安东郊半坡村仰韶文化遗址,发现早在公元前2000年以前,古代人已经用草茎增强土坯作住房墙体材料;中国沿用至今的漆器是用漆作基体,麻绒或丝绢织物作增强体的复合材料;1957年江苏吴江梅堰遗址出土有油漆彩绘陶器,1978年浙江余姚河姆渡遗址出土的朱漆木碗,就是两件最早的漆器实物;汉墓出土的漆器鼎壶、盆具和茶几等,用漆作胶粘剂,丝麻作增强体。在湖北随县出土的2000多年前曾侯乙墓葬中,发现有用于车战的长达3米多的戈戟,用木芯外包纵向竹丝,以漆作胶粘剂,丝线环向缠绕,其设计思想与近代复合材料相仿;1000多年以前,中国已用木料和牛角制弓,可在战车上放射;至元代,蒙古弓用木材芯子,受拉面贴单向纤维,受压面粘牛角片,丝线缠绕,漆作胶粘,弓轻巧有力,是古代复合材料中制造水平高超的夹层结构;在金属基复合材料方面,如越王剑,是金属包层复合材料制品,不仅光亮锋利,而且韧性和耐蚀性优异,埋藏在潮湿环境中几千年,出土后依然寒光夺目,锋利无比。【1】 到了近现代,随着高技术发展的需要,在复合材料的基础上又发展出性能高的先进复合材料。例如在第一次世界大战前,用胶粘剂将云母片热压制成人造云母板,在20世纪初市场上有虫胶漆片与纸复合制成的层压板出售,但真正的纤维增强塑料工业,是在用合成树脂代替天然树脂、用人造纤维代替天然纤维以后才发展起来的。第一次世界大战期间,德国人拖动脚踏车轮拉拔玻璃纤维丝。20世纪30年代,美国发明用铂柑涡生产连续玻璃纤维的技术,从此在世界范围内领域开始取代金属材料。【2】
到了现代,随着航空航天工业汽车工业对于具有质量轻,强度高,耐腐蚀等优越性能的材料的需求,发展了比强度、比模量、韧性、耐热、抗环境能力和加工性能都好的先进复合材料。二.复合材料对于国民经济发展、工业技术变革的作用
复合材料的主要应用领域有:航空航天领域、汽车工业、化工纺织领域还有医学领域。1.航空航天领域
运用于航天航空领域的复合材料具有热稳定性好,比强度、比刚度高的特性,可用于制造飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载火箭的verton复合材料壳体、发动机壳体、航天飞机结构件等。【3】由于复合材料的出现,可以有效降低航天航空业的研究发展成本,而由于先进复合材料本身的优越性能,也使得航天飞机飞行器等的性能有了极大改善。例如高性能碳(石墨)纤维复合材料在导弹、运载火箭和卫星飞行器上就发挥着不可替代的作用,它的应用水平和规模已关系到武器装备的跨越式提升和型号研制的成败。
碳纤维是一种力学性能优异的新材料,以树脂为基体,碳纤维为增强体的复合材料碳纤维具有碳材料的固有本征特性,又有纺织纤维的柔软可加工性,它的比重不到钢的1/4,碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上,是钢的7~9倍,抗拉弹性模量为23000~43000Mpa亦高于钢。因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上,而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右,其比模量也比钢高。碳纤维复合材料的发展推动了航天整体技术的发展。碳纤维复合材料主要应用于导弹弹头、弹体箭体和发动机壳体的结构部件和卫星主体结构承力件上,碳/碳和碳/酚醛是弹头端头和发动机喷管喉衬及耐烧蚀部件等重要防热材料,在美国侏儒、民兵、三叉戟等战略导弹上均已成熟应用,美国、日本、法国的固体发动机壳体主要采用碳纤维复合材料。在美国75%的碳纤维复合材料应用于航天航空领域。【4】在二十一世纪人们对于地球的探索已臻完善,下一步是对太空的探索,一个国家只有掌握了更高的航空航天技术,能研制出性能更优越的航空器才能在对太空的探索中占得先机。而复合材料五一是一个很好的发展方向。2.汽车工业
从全球范围看,汽车工业是复合材料最大的用户,可降解复合材料由于具有特殊的振动阻尼特性,可减振和降低噪声、抗疲劳性能好,损伤后易修理,便于整体成形,而受到汽车工业的青睐。复合材料可用于制造汽车车身、受力构件、传动轴、发动机架及其内部构件。同时复合材料在汽车中的应用仍有极大的发展空间,例如:为降低发动机噪声,增加轿车的舒适性,正着力开发两层冷轧板间粘附热塑性树脂的减振钢板【5】;为满足发动机向高速、增压、高负荷方向发展的要求,发动机活塞、连杆、轴瓦已开始应用金属基复合材料。为满足汽车轻量化要求,必将会有越来越多的新型复合材料将被应用到汽车制造业中。就我国来看,汽车工业是我国经济的一个重要组成部分,在汽车工业方面,复合材料应用前景广阔,产生的利润高,生产成本较低,可以很好的推动我国汽车工业的发展,从而促进我国的经济,使我国更好更快地发展。
化工、纺织和机械制造领域。有良好耐蚀性的碳纤维与树脂基体复合而成的材料,可用于制造化工设备、纺织机、造纸机、复印机、高速机床、精密仪器等。
在医学领域,复合材料已用于制造人工心脏、人工肺及人工血管等,用人造复合材料器官挽救生命的设想将成为现实,而复合材料牙齿,复合材料骨骼及用于创伤外科的复合材料呼吸器、支架、假肢、人工肌肉、人工皮肤等均有成功事例。【6】由于碳纤维复合材料具有优异的力学性能和不吸收X射线特性,可用于制造医用X光机和矫形支架等,碳纤维复合材料还具有生物组织相容性和血液相容性,生物环境下稳定性好,在生物医疗器材方面也有着光明的应用前景。
此外,复合材料还用于制造体育运动器件和用作建筑材料等。正因为复合材料能在如此之多的产业中得到运用,所以复合材料的发展前景是美好的,所含有的经济意义也是不可忽视的,复合材料不再是单一的运用各种材料,而是有机的将各种材料结合起来,扬其所长避其所短,这种协同作用在现代的材料研究中也是非常有利的。同时正因为复合材料的巨大潜力,必将推动我国的国民经济发展和引领一个材料风潮。三.复合材料的发展前景
21世纪的高性能树脂基复合材料技术是赋予复合材料自修复性、自分解性、自诊断性、自制功能等为一体的智能化材料。以开发高刚度、高强度、高湿热环境下使用的复合材料为重点,构筑材料、成型加工、设计、检查一体化的材料系统。组织系统上将是联盟和集团化,这将更充分的利用各方面的资源(技术资源、物质资源),紧密联系各方面的优势,以推动复合材料工业的进一步发展。
由材料、结构和电子互相融合而构成的智能材料与结构,是当今材料与结构高新技术发展的方向。随着智能材料与结构的发展还将出现一批新的学科与技术。包括: 综合材料学、精细工艺学、材料仿生学、生物工艺学、分子电子学、自适应力学以及神经元网络和人工智能学等。智能材料与结构已被许多国家确认为必须重点发展的一门新技术,成为21 世纪复合材料一个重要发展方向。参考文献: 【1】:复合材料发展史潘福森济南大学 【2】:复合材料发展史佚名豆丁网 【3】:掺杂改性C /C复合材料研究进坛崔红习联生刘勇琼张强孟祥西安航天复合材料研究所 【4】:碳纤维复合材料的应用及国外的最新进展任杰西安科技大学 【5】:先进复合材料在航空航天中的应用及发展胡军 【6】:复合材料的发展概述李旭飞江苏大学