复合材料在航天航空领域的应用现状与展望

第一篇：复合材料在航天航空领域的应用现状与展望

复合材料在航天航空领域的应用现状与展望

摘要现代飞机和卫星的制造材料应具有质量轻、强度高、耐高温、耐腐蚀等特性，先进复合材料的独有性能使它成为制造卫星和飞机的理想材料。本文重点介绍了我国航天用符合材料的研究情况，并展望了今后的发展趋势。

关键词复合材料；航空航天；应用现状；发展趋势

Prospect and Application of Composites in Aviation and Aerospace

Abstract

Nowadays, the material of producing planes and satellites should be light, strong and should resist high temperature, corrosion and so on.Because of the unique peculiarities, advanced composites become the ideal material of producing planes and satellites.In this paper, the present status and prospect of applied research on composite materials for aero-space application in China are given.Key words composites;aviation and aerospace;application and development;development trends

0 前言

材料是社会发展的物质基础和先导，而新型材料则是体现社会进步的重要里程碑。新材料技术是支撑当今人类文明的现代工业关键技术，新材料技术一直是各国科技发展规划中一个十分重要的领域，它与能源技术、生物技术、信息技术一起被公认为当今社会及今后相当长时间内总揽人类全局的高科技技术。复合化是新型材料的重要发展方向，也是新型材料的重要组成部分和最具生命力的分支之一。复合材料已发展成为与金属材料、高分子材料、无机非金属材料并列的四大材料体系之一。今天，一个国家的复合材料工业水平已经成为衡量其科技与经济实力的主要标志之一。先进复合材料是国家安全和国民经济具有竞争优势的源泉。预测到2020年，只有复合材料才具有潜力获得20-25%的性能提升。

复合材料是由有机高分子、无机非金属或金属等几类不同材料通过复合工艺组合而成的新型材料，它既能保留原有组分材料的主要特色，又通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联与协同，从而获得原组分材料无法比拟的优越性能，与一般材料的简单混合体有本质的区别。所谓先进复合材料是指用碳纤维等高性能增强相增强的复合材料，对于先进树脂基复合材料，在综合性能上与铝合金相当，但比刚度比强度高于铝合金。应用现状

1.1 飞机机身上的应用 1.1.1 飞机机身结构上的应用

先进复合材料用于加工主承力结构和次承力结构，其刚度和强度性能相当于或超过铝合金的复合材料。目前被大量地应用在飞机机身结构制造上和小型无人机整体结构制造上。

以典型的第四代战斗机F/A-22为例复合材料占24.2%，其中热固性复合材料占

23.8%，热塑性复合材料占0.4%左右。热固性复合材料的70%左右为双马来酰亚胺树脂(BMI，简称双马)基复合材料，生产200多种复杂零件，其它主要为环氧树脂基复合材料，此外还有氰酸酯和热塑性树脂基复合材料等。主要应用部位为机翼、中机身蒙皮和隔框、尾翼等。近10年来，国内飞机上也较多的使用了复合材料。例如北京航空制造工程研究所研制并生产的QY8911/HT3双马来酰亚胺单向碳纤维预浸料及其复合材料已用于飞机前机身段、垂直尾翼安定面、机翼外翼、阻力板、整流壁板等构件。由北京航空材料研究院研制的PEEK/AS4C热塑性树脂单向碳纤维预浸料及其复合材料，具有优异的抗断裂韧性、耐水性、抗老化性、阻燃性和抗疲劳性能，适合制造飞机主承力构件，可在120℃下长期工作，已用于飞机起落架舱护板前蒙皮。

1.1.2 飞机隐身上的应用

近几十年来，隐身复合材料的研究取得了长足进展，正朝着“薄、轻、宽(频谱)、强(耐冲击、耐高温)”方向发展。美国最先将隐身材料用在飞机上，用隐身材料最多的是F-117和F-22飞机。F-117的隐身涂层十分复杂，有7种材料之多。

2000年，美空军对F-117的隐身材料进行更新，将原来的7种隐身材料涂层更换为1种，全部F-117将具有通用的维修程序和雷达波吸收材料，技术规程的数量减少大约50%。改进后F-117的每飞行小时维修时间缩短一半以上，全部52架F-117的年维护费用从1450万美元降至690万美元。F-22 不采用全机涂覆吸波涂层的方法，但在机身内外的金属件上全部采用了铁氧体吸波涂层，它是一种有韧性的耐磨涂料，较之F-117的涂料易于喷涂且耐磨。专家预测到本世纪30代，导电高分子电致变色材料、掺杂氧化物半导体材料、纳米复合材料和智能隐身等复合材料将实际用于飞机，它将使飞机的航电系统及控制方式发生根本性的变化。

1.2 航空发动机上的应用 1.2.1 涡轮发动机上的应用

由于具有密度小、比强度高和耐高温等

固有特性，复合材料在航空涡轮发动机上应用的范围越来越广且比例越来越大，使航空涡轮发动机向“非金属发动机”或“全复合材料发动机”方向发展。

(1)树脂基复合材料

凭借比强度高，比模量高，耐疲劳与耐腐蚀性好，阻噪能力强的优点，树脂基复合材料在航空发动机冷端部件(风扇机匣、压气机叶片、进气机匣等)和发动机短舱、反推力装置等部件上得到广泛应用。

(2)碳化硅纤维增强的钛基复合材料 凭借密度小(有的仅为镍基合金的1/2)，比刚度和比强度高，耐温性好等优点，碳化硅纤维增强的钛基复合材料在压气机叶片、整体叶环、盘、轴、机匣、传动杆等部件上已经得到了广泛应用。

(3)陶瓷基复合材料

目前主要的陶瓷基复合材料产品是以SiC或C纤维增强的SiC和SiN基复合材料。凭借密度较小(仅为高温合金的1/3～1/4)，力学性能较高，耐磨性及耐腐蚀性好等优点，陶瓷基复合材料，尤其是纤维增强陶瓷基复合材料，已经开始应用于发动机高温静止部件(如喷嘴、火焰稳定器)，并正在尝试应用于燃烧室火焰筒、涡轮转子叶片、涡轮导流叶片等部件上。

1.2.2 火箭发动机上的应用

由于火箭发动机喷管壁受到高速气流的冲刷，工作条件十分恶劣，因此C/C最早用作其喷管喉衬，并由二维、三向发展到四向及更多向编织。同时火箭发动机设计者多年来一直企图将具有高抗热震的Ct/SiC用于发动机喷管的扩散段，但Ct的体积分数高，易氧化而限制了其广泛应用，随着CVD、CVI技术的发展，新的抗氧化Ct/SiC及C-C/SiC必将找到其用武之地。

目前为解决固体火箭发动机结构承载问题，美国和法国正在进行陶瓷纤维混合碳纤维而编织的多向(6向)基质、以热稳定氧化物为基体填充的陶瓷复合材料。SiC陶瓷制成的喉衬、内衬已进行多次点火试验。今天作为火箭锥体候选材料的有A12O3、ZrO2、ThO2等陶瓷，而作为火箭尾喷管和

燃烧室则采用高温结构材料有SiC、石墨、高温陶瓷涂层等。

1.3 卫星和宇航器上的应用

卫星结构的轻型化对卫星功能及运载火箭的要求至关重要，所以对卫星结构的质量要求很严。国际通讯卫星VA中心推力筒用碳纤维复合材料取代铝后减质量23kg(约占30%)，可使有效载荷舱增加450条电话线路，仅此一项盈利就接近卫星的发射费用。美、欧卫星结构质量不到总质量的10%，其原因就是广泛使用了复合材料。目前卫星的微波通讯系统、能源系统(太阳能电池基板、框架)各种支撑结构件等已基本上做到复合材料化。我国在“风云二号气象卫星”及“神舟”系列飞船上均采用了碳/环氧复合材料做主承力构件，大大减轻了整星的质量，降低了发射成本。未来展望

2.1 原材料技术

复合材料发展的基础和前提是原材料技术，主要包括基体和增强体，而其中增强纤维技术尤为重要。高模量和高强度的纤维既能为基体分担大部分外加应力，又可阻碍裂纹的扩展，并且当局部纤维发生断裂时以“拔出功”的形式消耗部分能量，起到提高断裂能并克服脆性的效。目前关于碳纤维的研究主要是提高模量和强度，降低生产成本。使用的纤维先驱体仍然主要是PAN（聚丙烯腈）和沥青纤维，二者所用物质的量比约为6:1。一般来说PAN基碳纤维具有高强度，而沥青基碳纤维具有高模量。但通过控制微观结构缺陷、结晶取向、杂质和改善工艺条件，利用PAN或沥青纤维均可获得高强高模纤维。事实上到目前为止，要稳定生产模量大于700GPa和强度大于5.5GPa的高模高强碳纤维仍然是非常困难的。碳纤维的压缩强度较低，离子注入技术可改善碳纤维的压缩强度，但这种工艺成本很高。

2.2 低成本技术

目前，复合材料的需求量快速增长，而高成本已经成为制约复合材料广泛应用的瓶颈。提高复合材料的性价比，除了在原材

料、装配与维护等方面进行研究改进外，更重要的是降低复合材料的制造成本。

低成本制备技术也是低成本技术发展的一个方向。自动铺带技术和自动纤维丝束铺放技术具有高效、低成本的特点，特别适合于大尺寸和复杂构件的制造，减少了拼装零件的数目，节约了制造和装配成本，充分利用了材料，极大地降低了材料的废品率和制造工时。

改进的纤维缠绕和多维编织技术、树脂传递模塑（RTM）和树脂膜熔浸（RFI）工艺及其衍生工艺、新型非热压罐固化工艺以及工艺模拟和智能化技术等也是新兴的复合材料低成本制造技术。目前研究最多最有发展前景的是电子束固化工艺，该工艺的优点是固化温度低、耗能低、模具材质要求不高；固化过程时间短、效率高、环境污染小，并可与RTM、拉挤、缠绕等自动化工艺相结合。

2.3 新型复合材料 2.3.1 超轻材料与结构

格栅增强结构的概念是20世纪70年代由美国麦道公司首先提出，其基本构想是：整个结构由铝合金加强肋与蒙皮组成，加强肋呈正多边形网格分布，整个结构表现出各向同性。这种结构形式刚刚出现，就以较高的可设计性、优越的潜在性能备受关注。

2.3.2 纳米复合材料

纳米复合材料是由2种或2种以上的固相至少在一维以纳米级大小（1-100nm）复合而成的复合材料。纳米复合材料包括纳米颗粒增强复合材料、纳米片层增强复合材料、纳米纤维增强复合材料和碳纳米管增强复合材料等。纳米复合材料已经成为先进复合材料技术的一个新增长点，也是先进复合材料技术研究最活跃的前沿领域之一。纳米复合材料的超常特性使其在航空航天等领域具有广泛的应用前景。

2.3.3 多功能复合材料

随着新一代航空航天器向高超声速方向的发展，苛刻的超高温服役环境对材料及

结构的承载与防热提出了严峻考验，碳/碳(C/C)复合材料是适应这种需求的重要候选材料。C/C复合材料从碳纤维增强相结构可分为碳毡C/C和多向编织C/C复合材料。作为一种新型战略材料，C/C复合材料的国防专用性和强烈的军事背景使其研制和使用具有高度的机密性。碳基防热复合材料主要用于烧蚀防热和热结构，较好地解决了轻质化、抗热震、耐侵蚀等技术难题。除了传统的C/C复合材料以外，近年来，美、俄、法等国家又开发了许多混杂其它材料的新型C/C材料以满足不同的特殊使用要求。例如：在C/C材料中混入Si3N4、SiC、TiC、TaO、TaC等粉末，以提高C/C材料抗粒子侵蚀性能。更新的弹头鼻锥防热材料是针刺细编织物在穿刺或编织过程中加入改进性能的组分，如耐熔金属丝、耐侵蚀粒子等，这样可大大改进抗粒子侵蚀性能，达到全天候的目的。此外，四向或更多向碳基复合材料也是研制发展的方向，由于采用了交错网络结构和增加了增强方向数，不仅增加了各向同性、提高了抗侵蚀能力，也改进了耐烧蚀性。结语

随着航空航天技术的飞速发展，对材料的要求也越来越高，一个国家新材料的研制与应用水平在很大程度上体现了其国防和科研技术水平，因此许多国家都把新型材料的研制与应用放在科研工作的首要地位。新型航空航天器的先进性标志之一是结构先进性，而先进复合材料是实现结构先进性的重要基础和先导技术。我国将成为世界上先进复合材料的最大用户，却面临着我国技术贮备的严重不足以及国外技术封锁等考验。因此，要实现我国先进复合材料研制和应用的可持续发展，必须坚持自主创新原则，解决原材料问题，低成本技术问题以及材料新型开发问题。

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第二篇：论述塑料模具设计与制造在航天航空领域的应用

论述塑料模具设计与制造在航天航空领域的应用

模具在加工业中有重要的地位。模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。对模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。

模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大，这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具，以降低成本。

现代生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少是三项重要因素，尤其是模具对实现材料加工工艺要求、塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。由于制件品种和产量需求很大，对模具也提出了越来越高的要求。因此促进模具的不断向前发展。

上世纪30年代以前，一般采用简单工具与设备，形成以手工制造 模具的生产方式，也只能制造简单模具，其制造精度与质量完全取决于工人技艺和实际经验。上世纪30～70年代后期，是模具工业化生产方式的发展过程。其主要成就与特征有：广泛采用铣削、成形磨削工艺，并实现带精密孔距的圆孔与型孔加工的精密坐标磨削工艺技术；电火花成形加工和NC电火花线切割加工工艺的广泛应用，为高硬材料的型件提供了关键加工技术；实现了模具型件的专业化、系列化和标准化。随着模具标准化的发展，在生产中全面采用标准化进行设计与制造，不仅是模具工业化生产方式的重大成就和特征，也是实现现代化模具生产方式的重要技术基础。

随着计算机和机床工业的进步与发展，1980年以来模具CAD/CAM、CAD/CAM/CAE已成为广泛的应用技术，它们与标准化相配合实现了模具设计与制造的信息化、数字化的模具生产方式。

年代以来，在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政 策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速，年均增速均为13%，1999 年我国模具工业产值为245 亿，至2000年我国模具总产值预计为260-270 亿元，其中塑料模约占30%左右。在未来的模具市场中，塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。

我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产48 英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg 大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具；精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。

成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展。在制造技术方面，CAD/CAM/CAE 技术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的CAD/CAM 系统，据有关方面预测，模具市场的总体趋热是平稳向上的，在未来的模具市场中，塑料模具的发展速度将高于其它模具，在模具行业中的比例将逐步提高。随着塑料工业的不断发展，对塑料模具提出越来越高的要求是正常的，因此，精密、大型、复杂、长寿命塑料模具的发展将高于总量发展速度。同时，由于近年来进口模具中，精密、大型、复杂、长寿命模具占多数，所以，从减少进口、提高国产化率角度出发，这类高档模具在市场上的份额也将逐步增大。建筑业的快速发展，使各种异型材挤出模具、PVC 塑料管材管接头模具成为模具市场新的经济增长点，高速公路的迅速发展，对汽车轮胎也提出了更高要求，因此子午线橡胶轮胎模具，特别是活络模的发展速度也将高于总平均 水平；以塑代木，以塑代金属使塑料模具在汽车、摩托车工业中的需求量巨大；家用电器行业在“十五”期间将有较大发展，特别是电冰箱、空调器和微波炉等的零配件的塑料模需求很大；而电子及通讯产品方面，除了彩电等音像产品外，笔记本电脑和网机顶盒将有较大发展，这些都是塑料模具市场的增长点。研究表明，模具的使用寿命与热处理、选材、结构、机械加工 工艺、滑润、设计水平等诸多因素有关。根据对大量失效模具的分析统计，在引起模具失效的各种因素中，热处理不当约占45%，选材和模具结构不合理约占25%，工艺问题约占10%，滑润和设备问题因素约占20%。因此，在模具设计和制造过程中，选材、模具结构、热处理工艺、加工工艺和改善模具的工作条件都能够提高模具的质量和使用寿命。

1.合理选用模具材料

选用模具材料时，应根据不同的生产批量、工艺方法进行选择。在批量生产中，应选用耐用的模具材料，如硬质合金，高强韧、高耐磨模具钢；小批量或新产品试制可采用锌合金、铋锡合金等模具材料；易变形、易断裂失效的通用模具，需要选用高强度、高韧性的材料；热锻模要选用具有良好的韧性、强度、耐模性和抗冷热疲劳性能的材料；压铸模要采用热疲劳抗力高、高温强度大的合金钢；塑料模具则应选择易切削、组织致密、抛光性能好的材料。此外，在设计凸凹模时，选用不同硬度或不同材料的模具相搭配，模具使用寿命可提高5～6倍。

2.合理的模具结构

模具设计的原则是保证足够的强度、刚度、同心度、对中性和合理的冲裁间隙，并减少应力集中，以保证由模具生产出来零件符合设计要求。因此，对模具的主要工作零件要求导向精度高、同心度和中性好及冲裁的间隙合理。在模具设计时，应着重考虑：凸模应注意导向支撑和对中保护，特别是设计小孔凸模时采用自身导向结构，可延长模具寿命；对夹角、窄槽等薄弱部位，为了减少应力集中，要以圆弧过渡，圆弧半径R可取3～5 mm；对于结构复杂的凹模采用镶拼结构，也可减少应力集中；合理增大间隙，改善凸模工作部分的受力状态，使冲裁力、卸件力和推件力下降，凸、凹模刃口磨损减少。

3.模具的热处理工艺

从模具失效分析得知，45%的模具失效是由于热处理不当造成的。磨损、粘结均发生在表面，疲劳、断裂也往往从表面开始，因此对模具表面的加工质量要求非常高。但实际上由于加工痕迹的存在，热处理时表面氧化脱碳在所难免，模具的表面性能反而比基体差。采用热处理新技术是提高模具性能的有效措施。模具热处理工艺包括基体强韧化和表面强化处理：基体的强韧化在于提高基体的强度和韧度，减少断裂和变形；表面强化的主要目的是提高模具表面的耐磨性、耐蚀性和润滑性能。

航空航天为科学研究的发展作出了重要贡献。在很长时间内，人类对自然界的认识全部来自在地球表面进行的生产活动和科学研究。航空技术为人类提供了从空中观察自然界的条件。气球是最早进行对地观测、大气探测的空中运载工具。飞机可以在上万米的高空对地球进行大面积观测。航天揭开了从太空观测、研究地球和整个宇宙的新时代。人造地球卫星刚一上天就发现了地球辐射带。接着，各种科学卫星和空间探测器发现了地球磁层、地冕、太阳风，基本上了解了它们的结构及其相互影响，测量了太阳系大多数行星的大气参数、表面结构和化学成分;在宇宙中发现了大量的X射线，γ射线和红外天体，发现了极高能量的粒子以及可能是“黑洞”的天体。载人航天实现了人在太空的天文观测，并且送人登上了月球，进行实地考察。通过航天活动获得的有关地球空间、行星际空间、太阳系和遥远宇宙天体的极其丰富的信息,大大更新了人类对于地球空间、太阳系和整个宇宙的认识，推动了天文学、空间物理学、高能物理学、生物学的发展，形成了一些新的学科分支。装有各种遥感器的航天器已经成为观测和监视地球物理环境的有效工具。卫星气象观测、卫星海洋观测、卫星资源勘测等新技术推动了气象学、海洋学、水文学、地质学、地理学、测绘学的发展，产生了卫星气象学、卫星海洋学、卫星测绘学等一系列新的学科分支。载人航天器为人类创造了一个具有众多特殊环境条件（极高真空、微重力、超低温、强太阳辐射）的天然实验室，可借以开展物理、化学、生物、医学、新材料、新工艺等综合研究工作。例如，在微重力条件下，可以研制和生产高纯度大单晶、超纯度金属和超导合金以及特种生物药品等。

模具设计与制造在航空航天里的应用包括各种零部件的制造，由于航天器是非常高端的东西，必须用非常耐高温和轻质等具有特殊功能的功能高分子材料来制造，这就决定了模具也要用特殊的材料来制造，一般来说，制造这种模具要用更多成本，而且关乎国家战略安全，不会由一般企业制作，也不是一般企业能承受得起的，必须由国家兵器制造公司来设计制造。而且由国内模具制造行业的顶尖人才去完成这项光荣而艰巨的使命，我们要做的就是好好学习，努力工作，努力去成为业内顶尖人才，为国家做出应有的贡献。实现自己的人生价值。

第三篇：AMT技术应用现状与前景展望

AMT技术应用现状与前景展望

整理时间：2008-9-25 10:02:37 来源：中国汽车工业信息网打印评论收藏关闭

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近几年重型汽车发动机功率200～350kW，输出扭矩900～2200N·m，需要爬行挡速比为10～17，要求挡位间隔小，速比阶小于30%，这就需要使用更多的挡位（8～16个前进挡），而且越来越多地采用副的多挡位变速器。副变速器的采用和挡位数的增多，加大了驾驶员的操纵难度和劳动强度，变速器的故障率上升，手动机械式操纵机构已不适应当今重型汽车的发展。

AMT保留了原手动变速器总成的绝大部分机构，只是将其手动变速的操纵机构用自动操纵机构所取代，生产继承性好，改造成本低，见效快，并且通过软件的优化设计可以全面提高车辆的使用性能。因此，世界各大汽车公司和一些科研院校都在进行此项技术的研究和开发工作。表1给出了手动变速器（MT）与自动变速器的性能比较。因AMT具有较高的性价比，汽车市场对AMT的需求不断增加。

目前，AMT在美国和欧洲已实现了商品化，重型汽车上装配AMT的比例正在逐步增加。据预测，到2008年，欧洲近50%的MT将被AMT取代，部分AT市场也会被AMT占据。因此，近年来世界各重型汽车生产企业都在努力开发新一代的AMT产品。表2列出了世界著名重型汽车公司的AMT产品及主要特点。

我国从20世纪80年代初就开始了AMT技术的研究工作，并取得了一系列成果。在AMT技术理论上的研究与国际水平相当，但在产品化方面，与国外的差距较大。表3列出了国内开展AMT技术研究的单位及其产品特点。

在AMT技术理论研究取得一系列成果后，目前国内研究主要集中在提高系统可靠性、适应性和降低成本上。北京理工大学正在与国内几家汽车公司和变速器生产厂家合作开发AMT产品，这促进了AMT技术商品化、产业化。经过20余年的探索和发展，我国对AMT技术的研究已经逐步走向成熟，已具备了向商品化、产业化转变的条件。推广AMT系列化产品不仅符合我国国情，而且市场发展潜力巨大。欧洲最大的独立汽车变速器GETRAG公司在我国进行了广泛的市场调查后也认为，我国的重型汽车AMT市场前景广阔。

（1）未来10～15年内我国重型汽车技术发展的方向将是全面改善和提高重型汽车的技术性能和使用性能，这为AMT技术的发展提供了足够的空间。

（2）对于城市公交客车，在满足驾驶舒适简便和低成本的双重条件下，AMT应是其首选对象。因此，AMT技术应用于城市公交客车的发展前景广阔。

（3）目前，国内在重型车辆上开发的AMT产品，其执行机构主要采用液压驱动方案。由于大部分重型专用汽车上都具有不同用途的液压系统，本身带有液压油源，因此现有的AMT技术可以直接在其上应用。对于无液压油源但采用了气压制动的车辆，因有气源，可采用气动方案来驱动执行机构。由于专用汽车是一种具有高附加值、高利润的产品，而加装AMT系统增加的成本相对总成本来说比较小，且由此带来的整车性能及售价的提高，对于专用汽车生产厂家来说，无疑具有较大的吸引力。

第四篇：两岸关系现状与展望

自古以来台湾就是属于中国的领土，国际社会也普遍承认台湾是中国的一部分。然而由于国、共内战和美国的介入，1949年以后两岸一直处分离状态，两岸治权统一成为包括台湾人民在内的全体中国人的一件大事。50多年的两岸关系有两大重要变化，一是两岸人民由老死不相往来发展到相对自由的交往，二是台湾当局由坚持“一个中国”原则转变为否认“一个中国”原则。21世纪的今天，两岸人民往来十分频繁，两岸经济与文化趋向融合，虽突破了诸多政治僵局，但很多政治难题仍然存在，但是我们坚信台湾是中国不可分割的一部分，终将归于祖**亲的怀抱。

一、两岸关系现状观察

现状由历史发展而来，解读现状必须从历史开始。胡锦涛是这样描述的：“1949年以来，大陆和台湾尽管尚未统一，但不是中国领土和主权的分裂，而是上个世纪40年代中后期中国内战遗留并延续的政治对立，这没有改变大陆和台湾同属一个中国的事实。”这是对两岸关系现状的客观解说，也是实行维持两岸关系现状政策的基础。

事实上，大陆和台湾同属一个中国，一直是两岸人民的共识。

据台湾媒体报道，岛内有关方面最近曾就两岸关系进行

108项民调，主张两岸维持现状的占64.9—，肯定两岸关系目前缓和趋向的占52.2—。两者，一是对两岸维持现状的肯定，一是对当前缓和趋向的认可。

从目前看，各方在“一个中国”问题上，至少表面上是比较一致的。中国政府是最坚定的，不会有任何退让；美国政府也一再重申坚守“一个中国”政策；现台湾当局，既承认“九二共识”，也坚持说它是“一中宪法”，两者本质上都是认同“一个中国”的。但实质上要求确实不同的。

台湾方面要求的现状，是“不统、不独、不武”；美国方面要求的是“不统、不独、不战”； 两者基本上一致。而中国大陆方面要求的，则必须是 “一个中国”。因为，两岸虽然还未统一，但“同属一个中国”的现状并无任何改变。还有，两岸实行的也是不同的社会制度，因而，“一国两制”实际上也是两岸的现状。尽管民进党千方百计把“一国两制”污名化、妖魔化，但就是无法驳倒这个客观存在的事实。

总之一句话，我的两岸“现状观”，就是要把两岸“客观存在”的现状，也就是“一国两制”，转化为“主观认同”，即通过两岸平等协商，使之共识化，合法化，完善化，正常化，从而使两岸关系持续的和平发展和共创两岸人民的永久福祉。

三、两岸关系未来展望

多年来两岸各方面的交流不断增强，随着两岸的经济，文化，政治的往来，两岸人民更加的相亲相爱，两岸关系趋向融合。

在一个有关海峡两岸问题的学术会议上，中国和平与发展研究中心研究员、中华文化发展促进会常务副秘书长辛旗，就两岸关系未来发展与他进行了交谈。

海峡两岸的对话不仅仅是学术对话，更是历史的对话、民心的对话、未来的对话”。辛旗先生做专题发言“登高望远，推动两岸关系和平发展”。

所谓“历史的对话”就是两岸在中华民族近代史悲情方面要有设身处地的体谅；所谓“民心的对话”就是相互理解两岸人民的根本利益和愿望，以民为本，遂民所愿；所谓“未来的对话”就是根据两岸现状，寻找实现现代化和国家统一的交集点，保证稳健、和平地推进这一进程。

辛旗先生说，“天下太平”是中国历代追求的政治理想，两岸统一的最佳方式是和平统一，和平是根本，和平是百年大计，和平统一应当成为两岸现代化进程的重要标志。而维护统一首先要推心置腹地理解中国这一丰厚的历史、现实、文化、政治多面向的观念，承认各地中国人取得的正面成就，无论政治观念的差异有多大，祖国大陆和台湾取得的成就都是中国人的成就，都是中国人的经验。

最后，我坚信，在实现中华民族伟大复兴的进程中，只要包括台湾同胞在内的所有中华儿女团结奋斗，两岸关系终将朝着和平稳定的方向发展，台湾问题一定能够早日解决。

第五篇：酶制剂在工业上的应用现状与展望

《酶工程》课程论文

学院：材料与化工学院

专业班级：

2011级生物工程（2）班 姓 名： 李丹丹

学

号：

20110412310047

评阅意见

评阅成绩

评阅教师：

2014年 6月 12日

酶制剂在工业上的应用现状与展望 姓名：李丹丹

学院和专业：材料与化工生物工程2班

摘要：酶制剂是一类特殊的食品添加剂，具有催化高效性，专一性等显著特点。文章综述了食品工业中酶制剂利用及新动向，包括淀粉糖、油脂、蛋白质加工、面包、啤酒、饮料工业以及改善苦味的酶类的应用。并介绍了酶与食品的关系、酶制剂在食品生产中用于保藏、改善质量和增加营养价值、增加品种种类、提高便捷性和提高食品生产效率等作用,还介绍了酶制剂在饲料中的应用。并对酶制剂在食品工业中和在动物饲料方面的发展方向进行展望。关键词：酶制剂食品工业饲料工业应用 1.酶制剂的简介

酶是一类具有专一性生物催化能力的蛋白质。而从生物体中提取的具有酶活力的制品，称为酶制剂。酶制剂主要用于食品加工和制造业方面，它在对提高食品生产效率和产量、改进产品风味和质量等方面有着其它催化剂所无法替代的作用。另外，酶制剂在日化、纺织、环境保护和饲料等行业也有着较广泛的应用。随着发酵工业的发展，酶制剂的主要来源已被微生物所取代，它具有不受季节、地区和数量等因素影响的特性，还具有种类多、繁殖快、质量稳定和成本低等特点。随着微生物育种技术的发展，酶制剂的种类越来越多，分类也越来越细。目前我国已工业化生产的、且用于食品工业的酶制剂主要有：淀粉酶、异淀粉酶、果胶酶和蛋白酶等，它们在食品加工中都起着十分重要的作用。当然，尽管目前我国酶制剂行业的发展已有了长足进步，但与发达国家相比，还有很大差距。为进一步加快酶制剂产业技术的进步，今后应注重在调整产品结构、增加新品种、提高产品质量和竞争力、实现规模化经营和拓宽应用领域等方面作深入的研究。2．酶制剂在食品工业中的应用

利用淀粉酶可以将淀粉水解为葡萄糖或不同DE值的淀粉糖浆，再经过葡萄糖异构酶的作用产生果葡糖浆；果胶酶用于果汁的加工和澄清，可提高果酒的得率，改善澄清效果，加快过滤速度；乳糖酶可分解牛奶中的乳糖，提高人体对牛奶的消化性；脂肪酸可改进食品风味；蛋白酶可用于蛋白胨和氨基酸混合液的制造，生产糖果使用的蛋白发泡剂，用在面包、糕点和通心粉的生产上可缩短揉面时间、增强面团延伸性和改进产品质量，用在肉类加工上可嫩化肉类、软化肠衣和提高质量，用在乳酪制造上可缩短生产时间等。2．1用于保藏

溶酶菌现已广泛地被用作水产品、肉食品、蛋糕、酒精、料酒、饮料以及日用化妆品的防腐剂。由于食品中的羟基和酸会影响溶酶菌的活性，因此，它一般与酒、植酸、甘氨酸等物质配合使用。目前与甘氨酸配合食使用的溶酶菌制剂，应用于面食、水产、熟食及冰淇淋等食品的防腐。在低度酒中添加20mg/kg的溶酶菌不仅对酒的风味无任何不良影响，还可防止产酸菌的生产，同时受酒类澄清剂的影响很小，是低度酒类较好的防腐剂，如日本就把溶酶菌用于清酒的防腐。

乳制品保险牛乳中含有13mg/dl的溶酶菌，在人乳中含量为40mg/ml。在鲜乳或奶粉中加入一定量溶酶菌，不但可起到防腐作用，而且还有强化作用，能增进婴儿健康。将各种肉类和水产熟制品（如鱼丸、香肠及红肠等），用含1%明胶和0.05%溶酶菌的混合液浸渍后再包装保存，可延长其保质期。各类糕点特别是奶油蛋糕是容易腐败变质的食品，在制作过程中加入溶酶菌就具有一定的防腐、保鲜作用。此外，溶酶菌还可应用于pH值为6.0~7.5的饮料的防腐。海产品及水产品如虾、鱼和蛤蜊等在含甘氨酸、溶酶菌和食盐的溶液中浸渍5min后，沥干，在5℃下保存9d后，无异味、无色泽变化。3．2提高食品质量和增加营养价值 将花青素酶用于葡糖酒的生产中，可以起到脱色的作用。

复合蛋白酶可嫩化肌肉，使肉制品鲜嫩可口，谷氨酰胺转胺酶，用于鲜肉处理，可以通过催化蛋白质分子之间发生的交联，改善蛋白质的许多重要性能，如用该酶生产重组肉时，它不仅可将碎肉粘结在一起，还可以将各种非肉蛋白交联到肉蛋白上，明显改善肉制品的口感、风味、组织结构和营养成份。

由淀粉酶、木聚糖酶、葡萄糖氧化酶和脂肪酶等组成的面包、馒头等发酵面食专用复合酶，已经广泛用于面食加工中。代表产品有面包改良剂，通过加入各种酶制剂，是原料的耐搅拌性增强，面团光滑、柔软，有效地缩短发酵时间，提高耐醒发能力，入炉后有较好的膨胀效果，内部细腻、气孔均匀，面包芯洁白、柔软，富有弹性，口味醇香，体积大，冷却后不易收缩，有效地延长了面包的老化周期及货架期。

在肉类香精生产中常用的风味酶就是一种复合酶，使最终反应达到风味化要求。

通过多种蛋白酶的作用生产多功能肽及各种氨基酸已经是营养保健行业常见的加工方法。不同的酶组合加工不同的多肽，如大豆肽、花生多肽、动物多肽等。还有淀粉深加工用复合酶分步反应生产低聚糖、异低聚糖已经成为大工业化生产，为保健品行业提供新原料。2．3增加品种和方便性

如用纤维素酶及果胶酶处理过的槟榔，使硬组织软化，方便食用，提高适口性，更便于咀嚼。为儿童提高各种酶解后的动植物天然食品，通过纤维素酶、果胶酶、蛋白酶等多种酶作用，去除不易吸收的成分，提高营养价值，更适合婴幼儿的营养吸收。2．4提高食品生产效率

丹宁酶消除多酚类物质，去除涩味并消除其形成的沉淀。蛋白酶用于饼干减筋，生产酥性饼干。纤维素酶、果胶酶常用于榨果汁、豆油等多于原料的前处理，通过对果胶和纤维素的降解来解决加工难度，提高出油、出汁率。

3.饲料用酶制剂的作用及在动物生产中的应用

3.1补充内源酶的不足，提高其分泌和活性幼龄动物或处于病态下的动物，适当补加蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等制剂能补充内源酶的不足，可提高饲料消化率。这类酶制剂在断奶仔猪中应用较多，效果也比较的好。

3.2消除饲料中抗营养因子和有毒有害物质，提高饲料的营养价值饲料中存在着许多的抗营养因子和有毒有害物质，如植酸、蛋白酶抑制因子、植物凝集素和霉菌毒素等，酶制剂可部分或全部消除其不良影响。

3.3提高饲料利用率，减少疾病的发生提裔饲料剃掰酶原因主要有两方面:一是加入聚糖酶等，可降低食糜酶糕发，使食寨与肉源性消化酶充分接触，可提高饲料消化率;二是添加的聚糖酶分解植物细胞壁，有利于细胞内容物≤淀粉、蛋皇旗和脂肪)的释放。4.我国酶制剂工业的生产现状

4.1酶制剂品种和质量达到或接近国际先进水平

随着空气绝对过滤技术、发酵自动化控制技术、超滤膜后处理技术、无菌技术、保存技术等先进生产技术在酶制剂工业中的应用普及，我国酶制剂生产逐渐摒弃传统工艺，产品品种和规格多样化，液体酶、复合酶替代固体酶和单一酶，占据了市场主流。4.2生产企业逐步向规模化和现代化发展

2000 年酶制剂产量占全行业的86.12％，销售额占83.60％，有10家企业通过了iso9002质量管理认证或iso9000质量检验认证，全行业有十多家企业拥有自己的互联网网站。近年来，企业普遍加大了设备和技术改造力度，并开始引入技术创新基地建设和资本运营等保持高科技企业可持续发展的理念，从而使酶制剂行业的企业建设和发展有了明显飞跃。4.3产品价格极具竞争力

近十年来，酶制剂行业依靠技术进步，大幅度降低了生产成本和产品售价，连续多年降价幅度在20％左右，相当于每年将数亿元利润让利于应用行业。虽然产品价格一路走低对企业稳定发展造成一定影响，但却使国内酶制剂产品和国外产品相比，极具价格优势，同时低价位的高科技产品有力促进了国内酶制剂应用市场的成熟和发展。4.4行业管理确保企业和行业的健康发展 中国发酵工业协会下设酶制剂分会，由会员大会选举产生分会理事会，对全国酶制剂生产企业进行统一行业管理。此外，中国食品科技学会下设酶制剂专业学会，积极参与酶制剂行业的标准制定、产品研制、技术改造、应用领域开发和生产管理。酶制剂分会和学会在促进我国酶制剂行业发展、加强行业自律等方面起到了积极的作用。4.5酶制剂的应用有力促进了我国现代食品工业的发展

我国酶制剂的主要应用领域是食品工业，全世界食品工业用酶约占总量的60％，我国更高达85％以上。酶制剂对我国食品工业的技术进步做出过突出贡献：在啤酒生产中，采用淀粉酶的新型辅料液化工艺以及复合酶制剂的应用对提高我国啤酒的产量和质量有重要意义；在玉米深加工领域，采用耐高温淀粉酶和糖化酶的“淀粉喷射液化”技术以及“双酶法”糖化技术全面带动了我国淀粉糖、味精、柠檬酸等生产工艺的改革。近年来，蛋白酶、果胶酶、纤维素酶等在果酒、果汁、调味品、烘焙、肉制品、中药有效成分提取以及多肽保健品生产中的应用也都取得较大的进展。5.酶制剂的发展前景

目前为止，国际上食品酶制剂应用最多是淀粉、乳制品行业，而糕点、营养功能食品和传统日常食品的应用则不到10%。我国食品酶制剂工业起步晚，虽然近年来有了较大的发展，但技术工艺、装备、产品品种质量水平依然较低，并且应用规模很小，其应用主要集中在淀粉、酿酒行业，其他食品领域近乎空白，而在食品保鲜中的应用可以说只是处于起步阶段，随着基因工程、细胞固定化技术等的发展，酶制剂在食品保鲜中也将有着更广阔的应用前景，大力加强酶制剂在食品保鲜中的应用研究具有非常重要的意义。

酶制剂在饲料工业中已展现出了广阔的应用前景。随着分子生物学、基因工程技术的进一.步发展，可生产出进一步适应饲料加工业的需要的酶制剂，并可降低其生产成本，实现大规模的生产，可使酶制剂进一步提高动物的生产性能，提高饲料利用率、节约粮食、消除饲料中抗营养因子作用，减少动物排泄物中磷对环境的污染，为人们提供充足的动物产品。参考文献 [1] 蒲海燕，刘春芬，贺稚非等。酶制剂在食品中的应用概况[J]。中国食品添加剂，2004(4)：103。

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