雨量计在铁路检测领域的应用资料（精选5篇）

第一篇：雨量计在铁路检测领域的应用资料

一．概述：

雨量传感器，俗称：雨量计（ombrometer）。是用于检测降雨量的重要仪器设备。在我国铁路沿线，对降雨量的计量，目前普遍使用的还是基于机械原理设计的翻斗式雨量计，有些地方还在使用上个世纪40、50年代研制的虹吸式雨量计。

这些古老的雨量测量仪器，完全靠人工去观测，既原始又繁琐，加上这种老式雨量计是靠调节机械平衡来调节计量精度。由于机械构造所固有的、无法消除的惯性和阻力，使得这种雨量计的精确度和分辨率低下：对于细微的降雨它不能记录，而对于大雨、暴雨它又来不及翻转，出现降雨记录漏记或者少记。并且雨量越大、连续降雨的时间越长，记录就越不准确，所产生的计量偏差也就越大。使得铁路上对“降雨量”这个气象和水文上最重要的参数指标，一直停留在“不能真实反映降雨量数据”的低标准计量水平上。

每年，由于暴雨、台风、洪水、泥石流等自然灾害都给我们铁道的安全造成了巨大威胁和损失。因此，准确、可靠的降雨量检测对于我们提前做好铁路的抗灾防范工作和救灾有着极其重要的意义。

摘自《高速铁路轨道的安全管理》异常情况下的处理对策

异常情况是指列车运行时，遇到不可抗拒的自然灾害或突发事件，其管理体制标准优先级别最高。

4．1 降暴雨时处理对策

在高速铁路沿线布置雨量计，收集沿线降雨情况，并将相关数据传输到管理室。当雨量超过限值时，一方面加强线路巡视，启动相应的救援体系，另一方面对列车进行限速。当降雨结束后，解除限速，逐级提速，恢复原有行车速度。

4．2 振动超限时处理对策

当司机报告有振动超限时，通过该区段的列车采取慢行措施，进行现场调查，以决定是否能解除慢行。此外，对轨道不平顺中高低、方向超限时，也采取慢行措施。

4．3 地震、强风、大雨雪时处理对策

高速铁路线路走向不同，地质状况不同，采取措施也有不同。东海道新干线沿海而建，地震频繁，而在东北新干线，降雨雪对行车的影响也需考虑。因此，都制定了相应处理标准和对策。

第二篇：电化学传感器法在甲醛检测领域的应用

电化学传感器法在甲醛检测领域的应用

目前用于甲醛的测定方法很多，许多分析方法也是与采样方法联合使用，相辅相成。甲醛的检测方法主要可分为光谱法、色谱法、分光光度法和电化学传感器法。

随着现代电子技术的迅速发展，传感技术已形成一个独立的新兴的高科技领域。传感器法主要基于电化学原理，具有操作简便、携带方便、快速灵敏等优点，同时还可以直接现场检测甲醛浓度，检验当时显示出结果，以满足快速检测甲醛的要求。根据甲醛气体传感器的敏感材料的不同，其类型主要分为氧化物型、聚合物型、金属纳米粒子型以及其他材料甲醛气体传感器。1.基于氧化物的甲醛气体传感器

金属氧化物甲醛气体敏感材料是近年来研究最多，应用也最为广泛的气体敏感材料，它具有响应速度快、稳定性高、灵敏度较好、使用方便等优点。其中，基于金属氧化物的甲醛气体传感器主要集中在TiO2，SnO2，NiO，In2O3等氧化物材料上，这些金属氧化物对甲醛有较高的灵敏度，并且制备的甲醛传感器也具有良好的性能。除了金属氧化物之外，一些半导体氧化物也表现出其在甲醛传感器上的优异性能，如SiO2。2.基于聚合物的甲醛气体传感器

随着研究的深入，利用甲醛与有机化合物之间的化学反应引起的颜色变化，然后通过色谱法进行检测的聚合物甲醛气体敏感材料也取得了较大的发展。Srinives S等人以伯胺官能化聚苯胺（PANI）纳米薄膜为基体制造了化学电阻传感器。这种聚合物材料传感器最低检测极限400×10-9，并且在丙酮和甲酸气氛下对甲醛有良好的选择。3.基于纳米材料的甲醛气体传感器

金属纳米粒子具有良好的催化性能，对甲醛分子也表现出良好的催化氧化活性。Zhou Z L等人通过电化学沉积法将Pt-Pd纳米合金沉积到全氟磺酸薄膜修饰的玻碳电极上。通过该电极的循环伏安法和线性扫描伏安法研究其电催化行为，结果表明，甲醛的氧化和电催化活性在10 μm～1 mm范围内呈现出线性关系，宽的线性范围和高灵敏度使得它在甲醛传感器领域有很大的应用价值。4.基于其他材料的甲醛气体传感器

除上述材料之外，石墨烯、碳纳米管以及一些生物材料也被用于甲醛气体敏感材料的制备。纳米结构的氧化物、高分子聚合物、金属纳米粒子以及石墨烯具有独特的电子结构和丰富的形貌结构，这些对提高甲醛气体检测的灵敏度和选择性有明显的促进作用。但也应该注意到，对于基于金属氧化物的甲醛气体传感器仍然存在响应时间长，电阻温度系数大等缺点。提高金属氧化物膜的制备技术和表面修饰技术，以获得性能良好的气体敏感材料是制备基于金属氧化物膜材料甲醛气体传感器的核心。

第三篇：碳化硅在其他领域的应用

碳化硅材料的研究在近20年中取得了令人注目的成就,在各种先进设备与工艺技术的推动下,材料的性能得到了充分的发掘与应用,制成了能够满足各种极端工况条件的陶瓷构件,为高新技术的发展以及工程陶瓷在未来技术领域的应用打下了坚实的基础.虽然与其它工程结构陶瓷一样,使用过程的可靠性、性能可重复性等方面存在的问题仍然是影响碳化硅材料得到广泛应用的主要障碍

由于碳化硅陶瓷所具有的高硬度、高耐腐蚀性以及较高的高温强度，使得碳化硅陶瓷得到了广泛的应用。主要有以下几个方面：

密封环碳化硅陶瓷的耐化学腐蚀性好、强度高、硬度高，耐磨性能好、摩擦系数小，且耐高温，因而是制造密封环的理想材料。它与石墨材料组合配对时，其摩擦系数比氧化铝陶瓷和硬质合金小，因而可用于高PV值，特别是输送强酸、强碱的工况中使用。

研磨介质（磨介）碳化硅陶瓷,由于其高硬度的特点而广泛用于耐磨机械零件中，特别是球磨机中的研磨介质（磨介）。球磨机中所用的磨介对研磨效率有着重要的影响，其基本要求是硬度高、韧性好，以保证研磨效率高、掺杂少的要求。SIC-1型碳化硅陶瓷磨介适合于普通球磨机中使用，它具有硬度高、强度高、价格适中的特点。而SIC-2型碳化硅陶瓷磨介则由于强度高、韧性好，适合于振动球磨机和搅动球磨机中使用。合理地选择磨介可保证你以最低的成本获得较高的研磨效率和最少的掺杂。

防弹板碳化硅陶瓷由于硬度高、比重小、弹道性能较好、价格较低，而广泛用于防弹装甲中，如车辆、舰船的防护以及民用保险柜、运钞车的防护等。碳化硅陶瓷的弹道性能优于氧化铝陶瓷，约为碳化硼陶瓷的70-80%，但由于价格较低，特别适合用于用量大，且防护装甲不能过厚、过重的场合。

喷嘴用作喷嘴的陶瓷材料有多种，常用的是氧化铝、碳化硅和碳化硼陶瓷等。氧化铝陶瓷喷嘴的价格低，但由于硬度低，其耐磨性较差，多用于喷砂工作量不大的场合。

碳化硅陶瓷的使用寿命是氧化铝陶瓷的３－５倍，与硬质合金相当，多用于硬质合金的替代品，特别是在手持喷枪的工况中使用。SIC-２型碳化硅陶瓷的韧性好，可用于有冲击和振动的喷砂的工况。

研磨盘是半导体行业中超大规模集成电路用硅片生产的重要工艺装备。通常使用的铸铁或碳钢研磨盘其使用寿命低，热膨胀系数大。在加工硅片过程中，特别是高速研磨或抛光时，由于研磨盘的磨损和热变形，使硅片的平面度和平行度难以保证。采用碳化硅陶瓷的研磨盘由于硬度高研磨盘的磨损小，且热膨胀系数与硅片基本相同因而可以高速研磨、抛光。特别是近几年来的硅片尺寸越来越大，对硅片研磨的质量和效率提出了更高的要求。碳化硅陶瓷研磨盘的使用将使硅片研磨的质量和效率有很大的提高。同时碳化硅陶瓷研磨盘还可用于研磨、抛光其它材料的片状或块状物体的平面。

磁力泵泵件随着工业化的发展，特别是ISO14000国际标准的贯彻执行，对不利于环境保护液体的输运提出了更高的要求。磁力泵由于采用静密封代替机械密封、填料密封等动密封，因而泄漏更小、可靠性更高、使用寿命更长。对于磁力泵一般要求免维护的时间为八年，即要求连续运转八年不得拆卸，因而对磁力泵件的选材提出了极为苛刻的要求。如泵中的泵轴、止推盘、轴套等，必须耐磨损、耐腐蚀。而目前能满足上述条件的材料只有碳化硅陶瓷最适合。

高温耐蚀部件碳化硅陶瓷最重要的特性之一是它的高温强度，即在1600°C时强度基本不降低，且抗氧化性能非常好，因而可在高温结构件中使用。如高温炉的顶板、支架，以及高温实验用的卡具等。

碳化硅制品的用途

一、有色金属冶炼工业的应用：利用碳化硅具有耐高温、强度大、导热性能良好、抗冲击、作高温间接加热材料，如竖罐蒸馏炉、精馏炉塔盘、铝电解槽、铜融化炉内衬、锌粉炉用弧形板、热电偶保护管等。常规的锌粉冶炼需要的塔盘型号有：

一、塔式炉：600、990、1088、1260、1350；

二、卧式炉：1300、1160、928。

二、钢铁行业方面的应用：利用碳化硅的耐腐蚀、抗热冲击、耐磨损、导热好的特点，用于大型高炉内衬提高了使用寿命。

三、冶金选矿行业的应用

碳化硅硬度仅次于金刚石，具有较强的耐磨性能，是耐磨管道、叶轮、泵室、旋流器、矿斗内衬的理想材料，其耐磨性能是铸铁、橡胶使用寿命的5-20倍，也是航空飞行跑道的理想材料之一。

四、建材陶砂轮工业方面的应用：

利用其导热系数、热辐射、高温强度大的特性，制造薄板窑具，还提高了窑炉的装容量和产品质量，缩短了生产周期，是陶瓷、搪瓷釉面烘烤烧结理想的间接材料。

五、节能方面的应用

利用其良好的导热和热稳定性，作热交流器，燃耗减少20%，节约燃料35%，使生产率提高20%-30%

摘要：用涂层和其他表面改性处理方法制取的碳化硅／碳复合材料兼有碳化硅的硬度高、耐热性、抗磨损、耐腐蚀和碳素材料可加工性等优良特性，在滑动摩擦材料，电子元件热处理用夹具、单晶硅提拉用加热器、坩埚硅片外延生长用感受器、高温材料等方面获得广泛应用。其应用范围不断扩大，被雀为划时代的新材料。由无机材料和有机高分子所组成的有机-无机杂化材料是近年来国内外研究较多的一种新型复合材料，它同时具有有机高分子和无机材料的优点。SiC陶瓷具有硬度高、高温强度大、抗蠕变性能好、耐化学腐蚀、抗氧化性能好、热膨胀系数小及高热导率等优异性能，是一种在高温和高能条件下极具应用前景的材料。SiC用于制备金属基、陶瓷基和聚合物基复合材料，已经表现出优异的性能。此外，SiC在隐身吸波材料方面也有重要的应用。本文综述了SiC在聚合物中的应用。

近年来研究发现，聚合物基复合材料用少量坚硬的无机物改性就可以显著地提高其力学性能和热学性能。SiC有机-无机复合材料就是一类用SiC陶瓷改性的聚合物基复合材料。现在这类复合材料被厂泛地应用在包装工业、涂料工业电子工业、汽车工业及舫空航天等工业。相信在不久的将来，随着SiC有机－无机复合材料应用领域的不断拓宽改性研究的不断深人,SiC陶瓷将在更多领域发挥更大的作用。

碳化硅半导体材料的应用

碳化硅优越的半导体特性将为众多的期间所采用，利用其高热导，高绝缘性目前在电子工业中做大规模集成电路的基片和封装材料，在冶金工业中做高温热交换材料和脱氧剂，碳化硅的用途主要有：

(1)作为磨料，可用来做磨具，如砂轮、油石、磨头、砂瓦类等。(2)作为冶金脱氧剂和耐高温材料。碳化硅主要有四大应用领域,即: 功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料。目前碳化硅粗料已能大量供应, 不能算高新技术产品,而技术含量极高 的纳米级碳化硅粉体的应用短时间不可能形成规模经济。

(3)高纯度的单晶，可用于制造半导体、制造碳化硅纤维。

主要用途：用于3—12英寸单晶硅、多晶硅、砷化钾、石英晶体等线切割。太阳能光伏产业、半导体产业、压电晶体产业工程性加工材料。磨料磨具

主要用于制作砂轮、砂纸、砂带、油石、磨块、磨头、研磨膏及光伏产品中单晶硅、多晶硅和电子行业的压电晶体等方面的研磨、抛光等。化工

可用做炼钢的脱氧剂和铸铁组织的改良剂，可用做制造四氯化硅的原料，是硅树脂工业的主要原料。碳化硅脱氧剂是一种新型的强复合脱氧剂，取代了传统的硅粉碳粉进行脱氧，和原工艺相比各项理化性能更加稳定，脱氧效果好，使脱氧时间缩短，节约能源，提高炼钢效率，提高钢的质量，降低原辅材料消耗，减少环境污染，改善劳动条件，提高电炉的综合经济效益都具有重要价值。耐磨、耐火和耐腐蚀材料

利用碳化硅具有耐腐蚀、耐高温、强度大、导热性能良好、抗冲击等特性，碳化硅一方面可用于各种冶炼炉衬、高温炉窑构件、碳化硅板、衬板、支撑件、匣钵、碳化硅坩埚等。另一方面可用于有色金属冶炼工业的高温间接加热材料,如竖罐蒸馏炉、精馏炉塔盘、铝电解槽、铜熔化炉内衬、锌粉炉用弧型板、热电偶保护管等；用于制作耐磨、耐蚀、耐高温等高级碳化硅陶瓷材料；还可以制做火箭喷管、燃气轮机叶片等。此外，碳化硅也是高速公路、航空飞机跑道太阳能热水器等的理想材料之一。有色金属

利用碳化硅具有耐高温&def强度大&def导热性能良好&def抗冲击&def作高温间接加热材料&def如坚罐蒸馏炉&def精馏炉塔盘&def铝电解槽&def铜熔化炉内衬&def锌粉炉用弧型板&def热电偶保护管等.钢铁

利用碳化硅的耐腐蚀&def抗热冲击耐磨损&def导热好的特点&def用于大型高炉内衬提高了使用寿命.冶金选矿

碳化硅硬度仅次于金刚石&def具有较强的耐磨性能&def是耐磨管道&def叶轮.泵室.旋流器&def矿斗内衬的理想材料&def其耐磨性能是铸铁.橡胶使用寿命的5--20倍&def也是航空飞行跑道的理想材料之一.建材陶瓷砂轮工业

利用其导热系数.热辐射&def高热强度大的特性&def制造薄板窑具&def不仅能减少窑具容量&def还提高了窑炉的装容量和产品质量&def缩短了生产周期&def是陶瓷釉面烘烤烧结理想的间接材料.节能

利用良好的导热和热稳定性&def作热交换器&def燃耗减少20%&def节约燃料35%&def使生产率提高20-30%&def特别是矿山选厂用排放输送管道的内放&def其耐磨程度是普通耐磨材料的6--7倍.②磨料粒度及其组成按GB/T2477--83。磨料粒度组成测定方法按GB/T2481--83。珠宝

合成碳化硅（Synthetic Moissanite）又名合成莫桑石、合成碳硅石（化学成分SiC），色散0.104比钻石(0.044)大，折射率2.65-2.69(钻石2.42)，具有与钻石相同的金刚光泽，“火彩”更强，比以往任何仿制品更接近钻石。这是由美国北卡罗来那州的C3公司制造生产的，已拥有世界各国生产合成碳化硅的专利，正在向全世界推广应用。

第四篇：复合材料在军事领域的应用

复合材料在军事领域的应用

军用新材料是军用高技术的基础，谁能更快地开发和应用具有特定性能的新材料，谁就拥有最强大的技术潜力。因此世界各国军事部门都把军用新材料的研究开发放在特殊的地位，各国的军用高技术计划无不以新材料作为其重要的内容之。

当前新材料的发展重点是具有优异性能的结构材料和具有特殊功能的功能材料。结构材料包括金属材料和复合材料。先进复合材料是指用高性能纤维及编织物增强不同基体所制成的一种高级材料。先进复合材料是结构材料的主要发展方向。这种材料的特点是强度大、比重小、具有良好的气动弹性性能，并且能大批量生产。

材料的复合化是材料发展的必然趋势之一。复合材料是人们运用先进的材料制备技术将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料。复合材料与其它单质材料相比具有高比强度、高比刚度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、抗疲劳等优良的性能，倍受各国技术人员的重视。因复合材料具有可设计性的特点，已成为军事工业的一支主力军，复合材料技术是发展高技术武器的物质基础，是现代精良武器装备的关键。目前军用复合材料正向高功能化、超高能化、复合轻量和智能化的方向发展，加速复合材料在航空工业、航天工业、兵器工业和舰船工业中的应用是打赢现代高技术局部战争的有力保障。

复合材料已经在航空航天工业以及各种武器装备上得到了广泛地应用。随着复合材料技术不断发展，应用的结构部件已由次承力件发展到主承力件，而巳应用面逐步扩大。先进复合材料已成功地应用在F－－

16、F－－

18、“幻影”2000等军用飞机、“民兵”、“三叉戟”、“株儒”等战略导弹，以及M—L、T—72、“豹”－－Ⅱ等坦克上，并取得了良好的效果。为进一步推动复合材料在武器装备上的应用，美国正在实施“先进设计复合材料飞机”计划，预计复合材料将占飞机结构质量的68.5％，并使整个结构质量减轻35％。隐形材料是特种功能复合材料的重要发展方向。

功能复合材料在军事领域的应用功能复合材料是指除力学性能以外还提供其他物理性能并包括化学和生物性能的复合材料。功能复合材料设计自由度大，按功能一多功能一机敏一智能的形式逐步升级。功能复合材料将具有电、声、光、热、磁特性的材料，按不同的应用进行组合匹配，得到不仅保持原有特性，还产生一些新特性或具有比原来更优越特性的材料。现代化高技术常规战争极大地提高了武器的对抗性、精确性，未来的智能武器、隐形武器、电子战武器、激光武器以及新概念软杀伤武器等的设防、跟踪，使功能材料成为关键技术。目前，功能复合材料涉及面宽，下面就军事领域较常用的功能复合材料做一简单介绍。

隐身材料

隐身材料是实现武器隐身的物质基础。武器装备如飞机、舰船、导弹等使用隐身材料后，可大大减少自身的信号特征，提高生存能力。声隐身材料包括消声材料、隔声材料、吸声材料及消声、隔声、吸声的复合体，主要用于新一代潜艇。雷达隐身材料能吸收雷达波，使反射波减弱甚至不反射雷达波，从而达到隐身的目的。另外，一些由硅、碳、硼、玻璃纤维，以及某些陶瓷与有机聚合物构成的复合材料，有很高的机械强度，可用于制作部分结构件，如飞机蒙皮、雷达天线罩等，同时又具有隐身功能。红外隐身材料主要用于车辆、舰艇、军用飞机及其他军用设施，使这些装备和设施的红外辐射与背景基本达到一致，敌人的红外探测器难以分辨。用铝粉及含有二价铁离子的材料作为填充料，加到能透过红外线的粘结剂中，可构成红外隐身涂料。可见光隐身材料通常由铝粉、多金属氧化物粉和有机物复合而成，或由掺杂的半导体材料构成，可形成与背景颜色相匹配的迷彩图案，满足可见光隐身的要求。激光隐身材料用来对抗激光制导武器、激光雷达和激光测距机，要求这些材料对激光的反射率低可吸收率高。对隐身材料来说，对某种探测手段的隐身性能好，往往对另一种探测手段的隐身性能就不好，即隐身材料的相容性问题。为解决这一问题，研制了兼容型隐身材料，如雷达波、红外兼容隐身材料，红外、激光兼容隐身材料，雷达波、红外、激光等多种兼容的隐身材料，这是当前隐身材料的发展方向。

应用于隐身的现代隐身技术，除了热红外线和自身电磁隐身外，主要使用新型吸收波材料，即在飞机表面涂抹能大量吸收雷达波的新型介质材料，将雷达电磁波吸收，使雷达无法发现，纳米复合材料是隐身吸波材料研究的重要方向。为应付不同雷达的不同工作方式，现在的隐身飞机已经开始有选择地使用吸收材料。目前，美、英等国正进行主动抵消技术的研究，即利用吸收材料先吸收大部分雷达波，剩下的少量的反射波再利用主动抵消技术将其全部抵消，雷达就会完全失去作用。美国的F一¨7战斗机采用6种吸波材料，机身机翼和V型垂尾外表面贴吸波薄板或铁氧体复合涂层，起到很好的隐身效果，在1991年的海湾战争中出动1000多架次而无一受损，在国际上引起了极大的反响，可见隐身材料在高技术战争中的地位。

隐形材料可以吸收大量的雷达波信号，从而达到防探测的目的。它可以涂复在飞行器外表上，也可作为飞行器的蒙皮构件。好的吸波材料可以吸收雷达波99％以上的能量。海湾战争中使用的F—L17A隐形飞机，除了具有良好的隐形外形和进气道设计外，主要是涂复了良好吸波材料。美国最新研制的新一代战斗机F－－22，也大量采用丁吸波材料，因而具有良好的隐形性能。

军用新材料是军用高技术的基础，谁能更快地开发和应用具有特定性能的新材料，谁就拥有最强大的技术潜力。因此世界各国军事部门都把军用新材料的研究开发放在特殊的地位，各国的军用高技术计划无不以新材料作为其重要的内容之。

智能材料

智能材料是把传感器、致动器、光电器件和微型处理机等埋在复合材料结构中，具有感知周围环境变化，针对这种变化具有自诊断功能、自适应功能、自修复自愈合功能，且具有自决策功能的复合材料。智能材料成为当前研究的新热点。飞机上采用的智能结构是由各种智能材料制成的传感元件、处理元件和驱动元件组成的，而这3个组成部分相当于人的神经、大脑和肌肉。格鲁曼公司将光导纤维埋人树脂基复合材料制成机翼以提高飞机效率，这些光导纤维能像神经那样感知机翼上因气候条件变化而引起的压力变化，根据光传输信号进行处理后发出指令，通过驱动元件驱动机翼前缘和后线自行弯曲。驱动可通过电流由压电陶瓷变形来实现，也可通过磁场由磁致伸缩材料变形来实现，或通过加热由形状记忆合金发生位移来实现，还可应用于无人飞机上。在磁致伸缩材料中，铁稀土合金具有最大的磁致伸缩效应。智能材料压电陶瓷制成的传感器和驱动器可解决机翼和尾翼的颤振问题，例如F／A—JSE／F垂尾的振动试验表明，振动减少了8O。

智能材料还将在其他领域发挥它的聪明才智，例如美国正在制造一种小型智能炸弹。可使一架重型轰炸机同时精确攻击数百个独立目标，还准备给这种炸弹装上智能引信，巧妙地做到“不见目标不拉弦”。在地面作战中，若要使坦克不被击中，除提高机动性能外。更重要的是发展“主动装甲”，即能预先识别目标。并利用诱饵触发和物理摧毁方法，破坏来袭兵器的由复合材料制成的合成系统，即在复合装甲中引入敏感、传感、微电子等材料和技术而构成的多功能智能材料系统。将新的控爆材料，轻质多孔隔热、隔音、防火与防冲击材料用于坦克装甲车辆，就可以保证这些车辆中弹后能继续战斗。总之，智能材料虽然尚处于早期开发阶段，但正孕育着新的突破和大的发展。设计和合成智能材料需要解决许多关键技术问题，智能材料这一复杂体系的材料复合应能仿照生物模型，确保在设计的结构层次上将多种功能集于一体，建立起传感、驱动和控制网络，通过建立数学或力学模型，进一步优化。

军用复合材料的可设计性

复合材料已广泛应用于飞机、火箭、人造卫星和国防等各个领域。但复合材料的设计是一个复杂的系统性问题，它涉及环境载荷、设计要求、材料选材、成型方法及工艺过程、力学分析、检验测试、维护与修补、安全性、可靠性及成本等诸多因素。对于飞机、火箭等军用材料减轻结构重量、提高有效载荷是设计者追求的永恒主题。材料的设计应从最大限度的安全性、可靠性出发来考虑经济贡献，同时材料的选择应该满足复合材料设计中所提出的要求，符合军事工业领域的规范和要求；在设计军用复合材料及其结构时，必须进行系统的实验工作，了解并掌握复合材料及其结构在静载荷、动载荷、疲劳载荷及冲击载荷作用下，在室温、高温、低温、湿热、辐射和腐蚀等不同使用环境下的各种重要性能数据，为军用复合材料的设计提供科学的依据。在兵器高技术的迅速发展过程中，先进军用复合材料是国际兵器高新技术发展的基础，应是多种学科的综合，复合材料整体化、优选化、智能化是未来高技术兵器发展的必然趋势。军用复合材料正向着低成本、高性能、多功能和智能化方向发展，在未来的军事高技术领域有着举足轻重的地位，并具有十分良好的产业化前景。

复合材料在军用舟桥装备中的应用

战时为了保障部队及兵器的高速机动, 维持前 线和后方的交通畅通, 保证军事物资的顺利补给, 舟 桥装备对战争有决定性的作用。浮桥结合、架设迅 速, 便于撤收和随军转移。它受河流深度、河床地形 和土壤性质等地理特征的影响小, 具有固定桥脚桥 梁无法比拟的优点。按照战术要求, 还可以灵活地 使用桥脚舟拼组成门桥实施渡河。它适用于宽大江 河和复杂的水文环境[ 1]。现代战争对军用舟桥有很 高的技术要求: 具有足够的承载能力。现代武器 装备, 尤其是坦克和自行火炮等主战兵器, 重量都日 益增加。战场物资消耗量大, 补给物资的运输任务 极其繁重。快速架桥。部队的快速前进往往是争 分夺秒, 因此要求结构简单, 技术难度低, 以简化作 业过程。!机动性好。关键在于减轻舟桥器材的自 重, 这往往与承载能力的要求相矛盾。∀有足够的 抗毁伤能力。战场环境恶劣, 所用材料对火烧及震 动应有抵抗力, 桥脚舟具有良好的抗沉性, 结构能经 受局部破坏。舟桥装备适用复合材料

我军的舟桥装备, 包括带式舟桥、桥脚分置式舟 桥以及轻型渡河器材(冲锋舟和汽艇等), 几乎全部 采用钢材。钢材的优点在于强度高, 塑性和韧性好, 弹性模量高, 各向受力均匀, 性能可靠, 设计计算理 论成熟。在舟桥装备的使用中, 钢材也暴露出许多 突出的缺点。比如重量大, 严重影响装备的机动性 能和战场架设速度, 耐腐蚀性差, 维修保养费用高 等。复合材料在舟桥装备中的应用已开始起步。其 主要优点是比强度高, 可在保证承载能力的前提下 降低装备自重, 运输架设轻便, 因而有利于提高机动 性能和架设速度等技术指标。它的可设计性好, 能 够按照结构的受力要求, 通过选择组分和结构选型 实现优化设计, 满足军事装备的苛刻要求。战时军 用浮桥通载频繁, 工况复杂, 随时可能遭受爆炸产生 的冲击破坏作用。纤维增强复合材料可吸收一定的 冲击能量, 减震性能和疲劳强度好[ 2]。另一突出优 点是耐腐蚀, 可适应恶劣的工作环境, 在化工建筑和 永久性地下(水下)工程中表现优秀[ 3]。舟桥装备使 用复合材料能大大增强抗腐蚀性能, 简化维修保养, 延长使用寿命, 在全寿命期内具有较好的经济性 能[ 4]。

由此可见, 复合材料在舟桥装备中的应用乃大 势所趋。纵观现有研究工作, 在适用于舟桥装备的 复合材料中讨论最多的有两种, 玻璃钢和泡沫塑料。玻璃钢用做结构材料;泡沫塑料用做飘浮材料, 以提 供浮力。21

玻璃钢

玻璃钢在军事工业上应用十分广泛, 已经成功 用于制造飞机和导弹上的受力结构件。实际上, 在 二战期间发明玻璃钢后, 最早的应用就是军事工业。全玻璃钢的侦察艇、登陆艇、扫雷艇早已经问世, 并 已造出1000t 级的玻璃钢舰艇。1982 年, 北京密云 县建成一座玻璃钢蜂窝箱梁公路桥, 跨径20.7m, 宽 9.2m, 载重80t 左右[ 5]。玻璃钢在造船和桥梁方面 的应用是玻璃钢适用于舟桥装备的有利佐证, 并可 为其提供设计参考。玻璃钢的主要缺点在于抗冲击 性能不足, 在潮湿环境中易产生老化, 必须采取一定 的表面防护措施, 才能应用于舟桥装备。目前普遍 采用有机复合涂层。研究表明, 表面防护层能较大 增强复合材料的耐环境老化能力和抵抗外力对表面 的划伤。军用装备特别关注玻璃钢的防火性能, 建 筑工业有类似的要求[ 6] , 这一难点已基本解决。玻 璃钢的工艺方法成熟, 成型简单方便, 易实现机械化 和自动化生产, 制造成本低, 生产周期短。22

泡沫塑料

以聚氨酯为代表的泡沫塑料, 密度小, 能提供大 的漂浮力, 是理想的漂浮材料。它们的比强度高, 生 产工艺成熟, 发泡方法简单实用, 成型方便, 广泛使 用于漂浮、救生和打捞装置。美军曾用泡沫塑料制 成靶船, 可供射手连续射击而不沉没。聚氨酯泡沫 2002年7月玻璃钢/ 复合材料45 FRP/ CM

2002No.4 塑料的化学稳定性好, 能耐多种有机溶剂, 若带有致 密的保护表皮层, 则对复杂环境的适应性更强。实 践证明, 其性能经得住较长时间的考验。此外, 泡沫 塑料制品的适应性强, 可通过改变原料和调整配方 得到不同特性的产品, 经济性能优良[ 3]。

泡沫塑料的力学性能与泡孔特性有密切关系。漂浮器材使用的泡沫塑料均为闭孔结构, 泡孔具有 单胞性。每个泡孔都是一个独立的漂浮元件, 刺破 或打穿时对整体的漂浮性能影响甚微。漂浮用泡沫 塑料的密度较小, 而表面强度往往偏低。这一缺陷 有两种解决方法:

在材料表面覆盖一层玻璃纤维 增强树脂;利用特殊发泡工艺在高强度蒙皮中整 体成型。两种方法的增强效果都很好。泡沫塑料的 另一重要指标是阻燃性能, 对于军事装备尤为重要。它应具有不易着火, 火焰传播性小, 发烟量少, 燃烧 时生成的有害气体少等特性。硬质聚氨酯泡沫塑料 在加入阻燃剂后, 可较好的满足阻燃性要求。应用实例

(1)网架实心舟。目前军用舟桥器材的桥脚舟 均为钢结构形式, 因自重受到严格限制, 大多数制式 单舟内部未设水密隔舱。当结构受到局部破坏时, 钢结构空心舟体的抗沉性能很差, 难以满足战时装 备抗毁伤能力要求。钢结构舟体的使用寿命因腐蚀 问题受到严重影响, 除锈防腐的保养工作耗费大量 的人力物力。考虑到复合材料的诸多优点, 若用轻 质复合材料制成实心舟体, 则可在相当程度上改进 其使用性能。网架作为新型受力结构在承载时内力 分布更为合理。其分析理论和设计制造方法日臻成 熟。随着化学工业的发展, 泡沫塑料的密度、强度、阻燃和耐老化等性能已具备用于制作承重桥脚舟的 条件。因此, 可以采用以复合材料管材网架作为受 力结构, 并在内部填充发泡材料作为军用舟桥器材 的舟体(简称网架实心舟)[ 4]。网架实心舟的承载能 力与相同尺寸的钢结构桥脚舟大致相当, 对现有舟 桥装备配套器材基本无需改动, 却具有钢质空心舟 无法比拟的抗沉性能和耐腐蚀性能, 而且自重较轻, 使用寿命更长。与钢舟相比, 网架实心舟的制作无 需复杂的工艺流程, 生产方法简单高效。遵循#平战 结合∃的思想, 可以在平时储存制作网架实心舟所需 的杆件和球节点, 战时再快速组装生产。如此即可 节约桥脚舟的贮存场地和费用, 免去平时的保养维 护工作, 延长装备的使用寿命。

(2)门桥增浮材料。门桥是武器装备渡河的主 要方式之一。由于大量主战兵器的吨位显著增加, 部分级别的制式门桥吨位偏低, 因此迫切需要研制 出相应器材, 能在不改变门桥原有结构、不影响原有 操作的前提下快速提高门桥的承载力并适当提高其 抗沉性。用泡沫塑料制成浮块单元, 作为增浮器材 通过适当方式加挂于门桥桥脚舟舷外, 即可达到提 高门桥承载力的目的。增浮器材的应用方便灵活, 无需对现有的舟体做任何改动, 也不影响拼组和结 合漕渡门桥的其他操作, 而且较好地满足了浮性、稳 性和拖航性等方面的要求。泡沫塑料浮块上的连接 结构适用于浮块之间的相互连接, 因此可根据需要 将浮块单独拼组为渡人浮筏、轻型浮桥和渡送轻型 车辆的浮筏, 达到了一物多用的目的[ 7]。泡沫塑料 价格低廉, 生产工艺成熟, 提高舟桥装备承载力的效 果显著[ 8] , 免去了研制新型装备的繁琐过程和巨额 费用, 体现了复合材料优良的经济性能。

(3)军用船艇。玻璃钢船体自重轻, 可增加有效 装载, 减少阻力, 增加航速, 节省燃料, 提高经济效 益。复合材料不同于金属材料, 它是在制造材料的 过程中即形成构件, 免去了钢材所需的复杂加工工 艺, 可设计性好, 加工成型方便, 尤其受船舶工业的 欢迎。玻璃钢具有良好的抗磁、隔音、电绝缘性能和 不反射雷达波等特点, 特别适合军事装备, 广泛用于 扫雷艇和巡逻艇等[ 8]。玻璃钢船艇的制造已不存在 任何实质性的问题, 开发重点是如何在性能与稳定 性方面、经济与安全方面取得优化协调[ 9]。秦皇岛 玻璃钢厂曾生产过班用冲锋舟, 但仍处于试生产阶 段, 与定型生产和大量装备部队的要求尚有差距。结束语

复合材料用于军事装备的优异性能是毋庸置疑 的。从长远考虑, 其应用大有前途。发展复合材料 并不是要丢弃传统材料。传统材料的应用已有数百 年的历史, 它有自己独特的优势, 短期内不可能被完 全代替。近年来, 传统材料领域在积极发展新工艺、新理论, 以充分发掘材料性能的潜力。应用复合材 料时应考虑与传统材料的混合使用, 仔细研究它们 的连接方式, 求得性能的最佳结合。参考文献

洪修和.浮桥结构与计算.南京: 解放军理工大学工程兵工程学 院, 1982 2

崔金泰.航空工程材料学.北京: 国防工业出版社, 1990 3

钱志屏.泡沫塑料[ M].北京: 中国石化出版社, 1998 新材料在军事工业中的应用与发展

合作单位－西南证券研发中心

王锋

一

前言

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。人类历史的发展表明，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。

材料技术一直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。二

军用新材料的战略意义

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。而军用新材料技术则是用于军事领域的新材料技术，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。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。

三

军用新材料的现状与发展

军用新材料按其用途可分为结构材料和功能材料两大类，主要应用于航空工业、航天工业、兵器工业和船舰工业中。

军用结构材料

1.1

铝合金

铝合金一直是军事工业中应用最广泛的金属结构材料。铝合金具有密度低、强度高、加工性能好等特点，作为结构材料，因其加工性能优良，可制成各种截面的型材、管材、高筋板材等，以充分发挥材料的潜力，提高构件刚、强度。所以，铝合金是武器轻量化首选的轻质结构材料。

铝合金在航空工业中主要用于制造飞机的蒙皮、隔框、长梁和珩条等；在航天工业中，铝合金是运载火箭和宇宙飞行器结构件的重要材料，在兵器领域，铝合金已成功地用于步兵战车和装甲运输车上，最近研制的榴弹炮炮架也大量采用了新型铝合金材料。

近年来，铝合金在航空航天业中的用量有所减少，但它仍是军事工业中主要的结构材料之一。铝合金的发展趋势是追求高纯、高强、高韧和耐高温，在军事工业中应用的铝合金主要有铝锂合金、铝铜合金（2000系列）和铝锌镁合金（7000系列）。

新型铝锂合金应用于航空工业中，预测飞机重量将下降8~15%；铝锂合金同样也将成为航天飞行器和薄壁导弹壳体的候选结构材料。随着航空航天业的迅速发展，铝锂合金的研究重点仍然是解决厚度方向的韧性差和降低成本的问题。

1.2

钛合金

钛合金具有较高的抗拉强度（441~1470兆帕），较低的密度（4.5g/cm3），优良的抗腐蚀性能和在300~550oC温度下有一定的高温持久强度和很好的低温冲击韧性，是一种理想的轻质结构材料。钛合金具有超塑性的功能特点，采用超塑成形－扩散连接技术，可以以很少的能量消耗和材料消耗将合金制成形状复杂和尺寸精密的制品。

钛合金在航空工业中的应用主要是制作飞机的机身结构件、起落架、支撑梁、发动机压气机盘、叶片和接头等；在航天工业中，钛合金主要用来制作承力构件、框架、气瓶、压力容器、涡轮泵壳、固体火箭发动机壳体及喷管等零部件。50年代初，在一些军用飞机上开始使用工业纯钛制造后机身的隔热板、机尾罩、减速板等结构件；60年代，钛合金在飞机结构上的应用扩大到襟翼滑轧、承力隔框、起落架梁等主要受力结构中；70年代以来，钛合金在军用飞机和发动机中的用量迅速增加，从战斗机扩大到军用大型轰炸机和运输机，它在F14和F15飞机上的用量占结构重量的25%，在F100和TF39发动机上的用量分别达到25%和33%；80年代以后，钛合金材料和工艺技术达到了进一步发展，一架B1B飞机需要90402公斤钛材。现有的航空航天用钛合金中，应用最广泛的是多用途的a+b型Ti-6Al-4V合金。近年来，西方和俄罗斯相继研究出两种新型钛合金，它们分别是高强高韧可焊及成形性良好的钛合金和高温高强阻燃钛合金，这两种先进钛合金在未来的航空航天业中具有良好的应用前景。

随着现代战争的发展，陆军部队需求具有威力大、射程远、精度高、有快速反应能力的多功能的先进加榴炮系统。先进加榴炮系统的关键技术之一是新材料技术。自行火炮炮塔、构件、轻金属装甲车用材料的轻量化是武器发展的必然趋势。在保证动态与防护的前提下，钛合金在陆军武器上有着广泛的应用。155火炮制退器采用钛合金后不仅可以减轻重量，还可以减少火炮身管因重力引起的变形，有效地提高了射击精度；在主战坦克及直升机－反坦克多用途导弹上的一些形状复杂的构件可用钛合金制造，这既能满足产品的性能要求又可减少部件的加工费用。

在过去相当长的时间里，钛合金由于制造成本昂贵，应用受到了极大的限制。近年来，世界各国正在积极开发低成本的钛合金，在降低成本的同时，还要提高钛合金的性能。在我国，钛合金的制造成本还比较高，随着钛合金用量的逐渐增大，寻求较低的制造成本是发展钛合金的必然趋势。图1为钛合金、铝合金和钢的强度对比。

MPa

图1 钛合金、铝合金和钢的强度对比

1.3

复合材料

先进复合材料是比通用复合材料有更高综合性能的新型材料，它包括树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料和碳基复合材料等，它在军事工业的发展中起着举足轻重的作用。先进复合材料具有高的比强度、高的比模量、耐烧蚀、抗侵蚀、抗核、抗粒子云、透波、吸波、隐身、抗高速撞击等一系列优点，是国防工业发展中最重要的一类工程材料。

1.3.1

树脂基复合材料

树脂基复合材料具有良好的成形工艺性、高的比强度、高的比模量、低的密度、抗疲劳性、减震性、耐化学腐蚀性、良好的介电性能、较低的热导率等特点，广泛应用于军事工业中。树脂基复合材料可分为热固性和热塑性两类。热固性树脂基复合材料是以各种热固性树脂为基体，加入各种增强纤维复合而成的一类复合材料；而热塑性树脂则是一类线性高分子化合物，它可以溶解在溶剂中，也可以在加热时软化和熔融变成粘性液体，冷却后硬化成为固体。树脂基复合材料具有优异的综合性能，制备工艺容易实现，原料丰富。在航空工业中，树脂基复合材料用于制造飞机机翼、机身、鸭翼、平尾和发动机外涵道；在航天领域，树脂基复合材料不仅是方向舵、雷达、进气道的重要材料，而且可以制造固体火箭发动机燃烧室的绝热壳体，也可用作发动机喷管的烧蚀防热材料。近年来研制的新型氰酸树脂复合材料具有耐湿性强，微波介电性能佳，尺寸稳定性好等优点，广泛用于制作宇航结构件、飞机的主次承力结构件和雷达天线罩。

1.3.2

金属基复合材料

金属基复合材料具有高的比强度、高的比模量、良好的高温性能、低的热膨胀系数、良好的尺寸稳定性、优异的导电导热性在军事工业中得到了广泛的应用。铝、镁、钛是金属基复合材料的主要基体，而增强材料一般可分为纤维、颗粒和晶须三类，其中颗粒增强铝基复合材料已进入型号验证，如用于F－16战斗机作为腹鳍代替铝合金，其刚度和寿命大幅度提高。碳纤维增强铝、镁基复合材料在具有高比强度的同时，还有接近于零的热膨胀系数和良好的尺寸稳定性，成功地用于制作人造卫星支架、L频带平面天线、空间望远镜、人造卫星抛物面天线等；碳化硅颗粒增强铝基复合材料具有良好的高温性能和抗磨损的特点，可用于制作火箭、导弹构件，红外及激光制导系统构件，精密航空电子器件等；碳化硅纤维增强钛基复合材料具有良好的耐高温和抗氧化性能，是高推重比发动机的理想结构材料，目前已进入先进发动机的试车阶段。在兵器工业领域，金属基复合材料可用于大口径尾翼稳定脱壳穿甲弹弹托，反直升机 / 反坦克多用途导弹固体发动机壳体等零部件，以此来减轻战斗部重量，提高作战能力。

1.3.3

陶瓷基复合材料

陶瓷基复合材料是以纤维、晶须或颗粒为增强体，与陶瓷基体通过一定的复合工艺结合在一起组成的材料的总称，由此可见，陶瓷基复合材料是在陶瓷基体中引入第二相组元构成的多相材料，它克服了陶瓷材料固有的脆性，已成为当前材料科学研究中最为活跃的一个方面。陶瓷基复合材料具有密度低、比强度高、热机械性能和抗热震冲击性能好的特点，是未来军事工业发展的关键支撑材料之一。陶瓷材料的高温性能虽好，但其脆性大。改善陶瓷材料脆性的方法包括相变增韧、微裂纹增韧、弥散金属增韧和连续纤维增韧等。陶瓷基复合材料主要用于制作飞机燃气涡轮发动机喷嘴阀，它在提高发动机的推重比和降低燃料消耗方面具有重要的作用。

1.3.4

碳－碳复合材料

碳－碳复合材料是由碳纤维增强剂与碳基体组成的复合材料。碳－碳复合材料具有比强度高、抗热震性好、耐烧蚀性强、性能可设计等一系列优点。碳－碳复合材料的发展是和航空航天技术所提出的苛刻要求紧密相关。80年代以来，碳－碳复合材料的研究进入了提高性能和扩大应用的阶段。在军事工业中，碳－碳复合材料最引人注目的应用是航天飞机的抗氧化碳－碳鼻锥帽和机翼前缘，用量最大的碳－碳产品是超音速飞机的刹车片。碳－碳复合材料在宇航方面主要用作烧蚀材料和热结构材料，具体而言，它是用作洲际导弹弹头的鼻锥帽、固体火箭喷管和航天飞机的机翼前缘。目前先进的碳－碳喷管材料密度为1.87~1.97克/厘米3，环向拉伸强度为75~115兆帕。近期研制的远程洲际导弹端头帽几乎都采用了碳－碳复合材料。

随着现代航空技术的发展，飞机装载质量不断增加，飞行着陆速度不断提高，对飞机的紧急制动提出了更高的要求。碳－碳复合材料质量轻、耐高温、吸收能量大、摩擦性能好，用它制作刹车片广泛用于高速军用飞机中。

1.4

超高强度钢和先进高温合金

超高强度钢是屈服强度和抗拉强度分别超过1200兆帕和1400兆帕的钢，它是为了满足飞机结构上要求高比强度的材料而研究和开发的。超高强度钢大量用于制造火箭发动机外壳，飞机机身骨架、蒙皮和着陆部件以及高压容器和一些常规武器。由于钛合金和复合材料在飞机上应用的扩大，钢在飞机上用量有所减少，但是飞机上的关键承力构件仍采用超高强度钢制造。目前，在国际上有代表性的低合金超高强度钢300M，是典型的飞机起落架用钢。此外，低合金超高强度钢D6AC是典型的固体火箭发动机壳体材料。超高强度钢的发展趋势是在保证超高强度的同时，不断提高韧性和抗应力腐蚀能力。

高温合金是航空航天动力系统的关键材料。高温合金是在600~1200oC高温下能承受一定应力并具有抗氧化和抗腐蚀能力的合金，它是航空航天发动机涡轮盘的首选材料。按照基体组元的不同，高温合金分为铁基、镍基和钴基三大类。发动机涡轮盘在60 年代前一直是用锻造高温合金制造，典型的牌号有A286和Inconel 718。70年代，美国GE公司采用快速凝固粉末Rene95合金制作了CFM56发动机涡轮盘，大大增加了它的推重比，使用温度显著提高。从此，粉末冶金涡轮盘得以迅速发展。最近美国采用喷射沉积快速凝固工艺制造的高温合金涡轮盘，与粉末高温合金相比，工序简单，成本降低，具有良好的锻造加工性能，是一种有极大发展潜力的制备技术。图2为美国战斗机各种材料结构的重量比。

图2

美国战斗机各种材料结构重量比

1.5

钨合金

钨的熔点在金属中最高，其突出的优点是高熔点带来材料良好的高温强度与耐蚀性，在军事工业特别是武器制造方面表现出了优异的特性。在兵器工业中它主要用于制作各种穿甲弹的战斗部。钨合金通过粉末预处理技术和大变形强化技术，细化了材料的晶粒，拉长了晶粒的取向，以此提高材料的强韧性和侵彻威力。我国研制的主战坦克125Ⅱ型穿甲弹钨芯材料为阅读全文(24)

第五篇：计算机在中药领域的应用

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计算机技术是本世纪的卓越科技成就之一。近年来，随着计算机技术的发展和普及，在中药研究中的应用研究报遭不断增多，有力地促进了中药学研究方法的发展，计算机技术已成为中药研究的重要手段之一，在计算机技术人员和中药工作者的共同努力下，近年来，中药领域的计算机技术发展取得了一定成果，但仍待进一步开发，使目前取得的成果完善，并积极应用最新计算机技术，提高中药研究水平。现就近年来中药领域计算机技术应用进展概述于后。

1.计算机在中药材真伪鉴别方面的应用

成都中医学院研制的“中药显微电脑识别专家系统”，该系统与显微电视录像系统配套使用，具有图像真实，操作灵活、方便、检验快速、准确的效果；济南山东省新药药理研究中心根据中药玉竹及其混淆品的生药性状，组织构造及粉末特征，结合计算机技术编制了一个中药玉竹及其混淆品鉴别的系统，该系统具有鉴别、检索、修改及打印等功能，按照屏幕提示信息输入待鉴标本的特征代码或实测数值，在几秒钟内即可完成鉴别；广州广东药学院26个细辛样品为训练集，以19个细辛样品为试验集，采用化学模式识别技术对3 种细辛(北细辛、汉城细辛、华细辛)进行鉴别，该项研究从细辛挥发油GC—MS中获得数量化分类特征，经PRIMA法处理，实现了计算机对所有样品的鉴别分类，所得结果与实际相符；第二军医大学药学院运用计算机图像定量分析技术建立了测定黄连类中药组织细胞的显微鉴定模式识别系统，为中药混乱品种与多源道地药材鉴定提供了新的三维定量研究技术和资料；第二军医大学药学院运用计算机图像处理的技术实现郁金类连续切片组织形态的计算机三维重建与动态显示，他们还利用计算机技术实现了麦冬类中药组织连续切片三维重建与动态显示，为计算机辅助生药学鉴定和教学提供了新的三维图像技术和研究资料；重庆四川省中药研究所实现了道地药材附了连续切片三维重建与动态显示，为计算机辅助生药学教学和鉴定提供了具有生动性和立体感的三维图像技术和资料；丽水地区药品检验所先根据直伪黄芪紫外光谱峰位赋值量化，然后用计算机求得相似系数进行聚类分析，以判别黄芪的真伪；丽水地区药品检验所将数量分类学中的聚类分析引用到紫外线光谱分析中，用微机求出比较值及聚类，然后根据其聚类谱系来量化研究系列中药的真伪优劣，以4类药材为例，证明其结果可反映出各试样之间的亲疏远近关系。如友好医院科技开发部提出一种挥发油生药的模糊模式识别方法，刚气相色谱法获得样品信息，由计算机进行检索，结果显示其品种符台率为93．75%；品种、产地符台率为75%。检索过程仅数秒钟；江西中医学院用紫外分光光度计测定清开灵注射液的吸收度，采用初均速法研究了其中主要成分黄芩甙和绿原酸的含量变化，将实验数据输人计算机处理，预测出该制剂中黄芩甙和绿原酸的稳定性；北京总后卫生部药品仪器检验所为了对枸杞子药材及其有关制剂的质量进行控制，对不同产地的枸杞子进行了比较分析，收集其色谱、质谱图、实验结果认为其离子流图有较大的共同点，可作为定性的依据，但亦存在不同之处，各组分的相对百分含量不尽相同，所占成分亦有区别，利用计算机谱库检索并核对有关资料，个别组分还利用对照品进行对照，共鉴定出33种化合物； 第二军医大学药学院生药学教研室对15种叶类生药气孔进行计算机图像分忻； 第二军医大学药学院经过对4种蛇床的果实、芬粉粒、维管束，气孔和内胚乳细胞的大小进行体视学研究和计算机图像分析测定，结果表明，果实和维管束的大小顺序为兴安蛇床>碱蛇床>滨蛇床>蛇床；花粉粒大小为碱蛇床>兴安蛇床>滨蛇床>蛇床；内胚乳细胞则兴安蛇床>滨蛇床>碱蛇床>蛇床；中国药科大学研制的“金银花药材品种鉴定计算机辅助咨询系统”；南京军区后勤部药品检验所研制的“中国药典中药及其相关品种粉末显微智能鉴定系统”，该系统收载了668种中药材(含混伪品287种)可以模拟专家在实际工作中的思维方式进行鉴定；中国药科大学测试中心应用计算帆辅助模式识别技术鉴别中药材重楼；第二军医大学药学院生药学教研室将图像分析技术探索性地应用于仙茅属植物花粉的鉴别，发现该属植物花粉体

积相有效期很大，种问两两比较均有显著性差异，提示图像分析技术在生药学领域具有广阔的应用前景；山东医科太学应用计算机鉴定、检索药用植物标本；江西中医学院根据常见中药材及其混淆品的性状特征，制定了操作性强、规范度高的性状鉴别客观标准，建立了判别的数学模型和判别指数计算方法及中药材电脑代码，实现了125种中药材及数百种伪品的性状鉴别电脑模拟；中国科学院沈阳应用生态研究所应用计算机进行植物自动分类；四川省中药学校应用微机对中药材紫外光谱的鉴别特征进行管理；沈阳药科大学药物分析研究室用对称的三层BP人工神经网络处理中药化学模式识别数据，既达到了提取特征和降维映射的目的，又减少了每引人一个样本重新计算各样本空问距离和分布的麻烦，提取的特征及相应误差用三维图形表示，可直接用于中药的化学模式识别；辽宁中医学院研制的“中药性状鉴别微机管理系统”；广州广东药学院药学系以“南药”砂仁及其伪品为研究对象，从砂仁及其伪品的紫外光谱中莸取数量化特征，通过聚类分析，在计算机上实现了样品的鉴别分类。

2.在探索中药化学成分的应用

成都中国科学院成都生物研究所利用毛细管气相色谱保留指数定性、标准样品叠加和色谱一质谱一计算机联用技术，对淡黄杜鹃植物挥发油的化学成分进行了分离和鉴定，共鉴定出单萜烃18个，倍半萜烃41个，并测得了各化合物的相对含量，其主要成分是：β一蒎烯、α 一蒎烯、乙酸冰片酯、柠檬烯、β一横香烯、香桧烯、香茅醇和月桂烯；福州福建师范大学生物工程学院应用毛细管气相色谱一质谱一计算机联用系统对闽产石香蔫挥发油的化学成分进行研究；上海第二军医大学药学院采用计算机图像分析技术对20种细小种子类生药进行分析测定，报道了种子的最大直径、周长、截面积、体积和不规则参数，郑州河南省中医药研究院利用毛细管气相色谱一质谱一计算机联用拄术来分析怀菊花挥发油的化学成分；中国科学院长春应用化学研究所利用气相色谱一质谱一计算机联用装置分析了吉林栽培西洋参挥发油中的化学成分及相对含量；济南山东省中医药研究所采用GC--MS计算机联用仪，对蔓荆予不同炮制品的挥发油进行了分析研究，结果表明，炮制后挥发汕含量减少，质量发生变化，共分离鉴定出26个化台物，生品和微炒品检出26个炒焦品检出20个，炒炭品检出16个；南京市中医院运用气相色谱一质谱一计算机联用研究巴戟天的化学成分。

3.在中药临床及实验研究方面的应用

蚌埠医学院药理学教研室在研究白芍总苷对缺血心的保护作用方面，运用计算机检测心功能变化；上海医科大学病理生理教研室在研究灵芝合并降压药治疗难治疗性高血压时血压、血糖、NO、微循环及血液流变性的改变的临床实验中，运用显微电视电脑测量系统定量测定用药前后甲鹱微循环的变化；上海中医学院附属龙华医院应用电子计算机对结晶天花粉蛋白抗早孕进行分析研究；南京医科大学第一附属医院皮肤科对中医治疗白癜风74首方剂进行计算机拆方排序，从中选出高频砍出现的中药89珠，再观察这些中药乙醇提取物对蘑茹酪 氨酸酶和无细胞系统多巴色素自动氧化生长黑素量的影响，发现有19味中药乙醇提取物存 3个不同浓度对酪氨酸酶活性、黑素生成量呈剂量依赖性激活和上调；杭州浙江医科大学淋巴学研究室应用中医中药治疗肝硬化腹水的药物，进行动物实验通过扫描电镜和计算机联机的图像处理系统，对药物的腹膜孔调控和促腹水转日作用，作了观察和定量分析。沈阳中国医科太学生物教研室根据Beeler--Reuter方程，对Ca2+通道电流结合膜片钳实验数据进行计算机重建，并研究了中药白花前胡有效成份Pd--Ia(a)+通道的作用模式，为研究Ca2一通道电流及联因子的动态过程提供了一个新方法，为定量研究心脏药物作用机制及判断其疗效提供了理论依据。中周医学科学院药用植物研究所利用计算机自动控制、图像分析处理和多媒体视频等多种技术，将小鼠在圆形水迷宫的学习记忆行为表现转移为活动图像井显示其实时运动轨迹路线，利用计算机获得的信息资源进行综合分析，优化组台后，建立了出运动距离、速度、寻找平台时间、运动轨迹组成的评价指标。从而为益智中草药研究提供了一种自动化程度高、获取信息量大、符合国际标准的圆形水进宫计算机自动控制和图像分析处理系

统及相应的指标评价体系。杭州浙江省中医药研究院自术、党参腹腔注射经扫描电镜和计算机图像处理与定量分析结果表明能使小鼠腹膜孔平均孔径及开放密度明显增加，黄芪无显著作用，表明白术、党参对腹膜孔调控作用较强、是治疗腹水的有效药物；北京中医药大学以 3 H一栀子甙为示踪剂，采用整体放射自显影及图像分析技术，观察栀子的有数成分栀子甙在小鼠休内定量分布的动态变化，并探讨与栀子归经理论的关系，结果显示同一器官的不同示踪时相和同一示踪时相胆、肝、肾上腺、小肠、大肠、心脏和胃等器官，其分布特点同栀子归经于心、肝、肺、胃经以及赃腑的络属关系基本相符、首次为栀子传统的归经理论提供了形态学依据；浙江省中医药研究院通过对健脾益气的白术、党参黄芪对小鼠腹膜孔调控作用的观察，通过扫描电镜和计算机图像处理与定量分析，提示白术、党参是治疗腹水的有效药物；广州广东药学院药学系借助计算机，对中药的性、虚、月经进行量化处理，建立了寻找药材替代品的数量化方法：南昌江西中医学院用原了吸收光谱法检测，10种辛温解表药和7种温里药的15种生命元素含量，采用微机对其药效与各元素含量进行逐步判别分析，结果表明两者功效与Mn、Cn、Ba、Pb 5种元素含量有关，并建立了辛温解表药与温里 药的判别模型，该模型具有显著的判别效能。

4.在中药及方剂数据库方面的应用

南京中医药大学研制的“中华本草名录检索系统”，“图经本草检索系统”，其中“《图经本草》计算机检索系统”可浏览《本草图经》的全部原文，也可查阅某殊中药的原文进行统计分析；中国中医研究院中药研究所研制的“电脑检索全国中草药名鉴数据库”，该数据库收录了我国中草药13268条(722科)，每条记录包括类科、拉丁学名、植、动、矿物名，药材名、文献名、地方名、功效、备考八项基本信息。其中除备考外，全部数据均可以关键词进入俭索；昆明云南省药材公司建立的“云南中药资源评价体系和计算机数据库”，协助对云南中药资源的现状进行了解及合理开发利用当地的中药材资源；内蒙古中蒙医研究所研制的“内蒙古中蒙药用植物资源数据库系统”，该系统不仅可提供查询，还可以对内蒙古地区中蒙药用植物作整体的综台性定量分析及提供决策方案。黑龙江中医学院和东北林业大学联台研制的“中药通用文献检索系统”，该系统按照设计要求可适用于中医学各学科的小型文献的检索与管理；福建省中医药研究所研制的“中国草药数据库检索系统”；贵州省中医研究所研制的“中国苗旗药物现代文献数据库”；中国中医研究院中药所的“万方中药信息处理系统”；南京中医药大学研制的“中医方剂编码及文献数据库系统，该系统于2001年3月通过鉴定，系统收录了古今方剂101903首，可进行方名、书名，处方药物、功能、主治等的检索。“中医历代常用方剂数据库检索系统”，该系统于1994年12月通过鉴定，系统收录了中医历代常用方剂1万条首，该系统除了纵向可方剂名检索异名、方振、作者、药物组成、功用、主治、药理作用、用法外，还可以横向根据组成考察方剂的沿革、变化、比较方 剂的配伍关系，根据功用查询同类方剂，根据主治查询相应的方剂，根据药理作用查询相应的方剂等；江苏缸皋市中医院研制的“实用方剂数据库及检索系统”，该系统以实用方剂辞典》为蓝本，收录方剂10310首，数据内容包括拼音、方名、异名、方源、组成、功能、用法、宜忌、加减、主治、实例、方考等；广州广东药学院研制的“中药方剂的计算机辅助分析系统”；江西中医学院运用数据库技术探索中医方剂配伍的统计规律；辽宁省中医研究院研制的“《苷济方》数据库”；安徽中医学院运用计算机对《各医类案》的方药进行分析，发现全书共用方416首、用药465种、方剂以补中益气汤、四物汤、六君子汤、小柴胡汤等23方为“核心方剂”，药物以甘草、人参、白术、当归、茯苓等13味药为“核心药物”，这些结果显示了江氏在选案时重温补，也从测面反映温益脾胃、滋补气血在历代医家临床中占有重要的地位；中国医科大学运用计算机对《方剂学》中常用药物进行统计分析；云南省医学信息研究所研制的“中药不良反应文献题录库计算机管理系统”，该系统收集了1990~199 7年国内文献振中有关中药不良反应文献等等。

5.在中药领域其他方面的应用

北京医学院运用计算机对常用中药的归经进行分析；北京大学化学与分子工程学院运用计算机对中药复方进行模拟研究；锦州医学院应用计算机对中药进行综合评价；北京同仁堂制药二厂利用计算机解决中成药工艺设计中正交试验法数据处理的问题；贵阳中医学院研制中药制剂均匀试验设计；中国医学科学院药用植物资源开发研究所研制的“中国药用植物系统疗效计算机统计分析系统”；江西中医学院采用紫外分光光度法测定了银黄注射蔽的吸收度，根据初均速法预测了其中主要成分绿原酸与黄芩甙的稳定性，均实验数据输入了计算机进行运算，预测出银黄注射被的有效期；黑龙江中医学院研制的“中药科研方案、生产工艺优化设计软件，该系统将传统的正交试验与正态拟台相配台，并编制了T检验、方差分析、回归及 LD50等组成程序包相佐。

广州广东药学院将计算机模式分类技术推广应用于两个中药研制方童康片、脑得生片的解析，计算机模式分类结果与中医理论相吻合；重庆四川省中药研究所应用二次正交回归旋转组合设计进行田间试验，经计算机运算，获得药用红花施肥量的数学模型，通过对此模型进行分析、模拟、优化和筛选得药用红花的面施肥量公式，按此方案实施，可获得高产；无锡轻工大学生物工程学院在探索灵芝胞外多糖分批发酵非结构动力学模型时，通过计算机模拟，证明模型预测值与变际实验值具有良好的拟台性等等。