第一篇：生物制药工程思考题
第一章 绪论
1．生物药物的概念及21世纪生物药物的分类
2．生物技术(Biotechnology)概念及现代生物技术的组成和特点
3．基因工程技术、细胞工程技术、酶工程技术、发酵工程技术定义
4．基因诊断、基因治疗概念
5．生物技术在药学应用中的两类方式
6．生物药物的两大来源及生物药物的特点
7.生物制药的特点、生物制药基本过程及生物制药基本方法
第二章 基因工程制药复习思考题
1．基因的概念及基因的一般特性
2．基因工程药物的概念
3．基因工程药物制药的主要流程
4．基因工程药物建立分离纯化工艺的根据
5．基因工程药物分离纯化的一般流程
6．基因工程产品的质量控制内容
7．基因工程药物临床前安全性评价的特殊性
8．蛋白质工程的概念与基本流程
第三章 动物细胞工程制药复习思考题
1．细胞定义、细胞的特征和细胞的化学组成2．细胞培养定义、细胞培养基本条件和基本过程
3．细胞融合技术定义和基本过程
4．细胞工程技术概念和动物细胞工程制药的基本概念
5．动物细胞培养技术概念和动物细胞培养特点
6．细胞株、细胞系、原代培养和传代培养的概念
7．概念——抗体(antibody)、多克隆抗体(Polyclonal
antibody,PcAb)、单克隆抗体(monoclonal antibody)、杂交瘤细胞(hybridoma)技术、抗体工程
8．单抗制备的基本流程
9．HAT培养基的选择培养杂交瘤细胞的原理
10．单克隆抗体的鉴定与检测项目
11．动物细胞的大规模培养方法
12.干细胞、胚胎干细胞（embryonic stem cell，ES细胞）、组织工程的概念及应用
第四章植物细胞工程制药
1．植物细胞工程制药的两大内容
2．植物细胞的全能性定义和原理
3．植物细胞特点——外植体(explant)、脱分（dedifferentiation）、再分化（redifferentiation）、愈伤组织（callus culture）概念
4．植物细胞的培养方法
6．植物细胞工程制药应用于哪些方面
第五章 发酵工程制药复习思考题
1.发酵定义及发酵类型及特点
2．发酵工程的定义和研究内容
3．发酵工程制药的特点及其生产药物种类
4．理想菌种应该具备哪些条件及菌种的选育方法和这些方法各自的特点
5．菌种保藏的目的、关键和保藏方法
6．培养基概念和培养基的配制原则
7．发酵的基本过程是什么?微生物发酵方式有几种？
8．发酵过程影响因素及控制
10代谢工程定义
11．发酵工程下游加工过程的的特点和一般程序简述各种主要的分离纯化方法的操作原理。
第六章酶工程制药复习思考题
1．酶工程概念和现代酶工程研究的主要内容
2．酶固定化概念、方法和固定化酶的特点
3．细胞固定化概念和固定化细胞的特点
4.固定化酶的制备原则
5．酶反应器(Enzyme reactor)和生物（酶）传感器的概念
第七章 新型生物制药技术复习思考题
1．反义核酸(ribozyme)、核酶（antisense nucleic acide）、RNA干扰（RNA interference，RNAi）概念
2．核酸疫苗（nucleic acid vaccine)又称基因疫苗（gene caccine)或DNA疫苗（DNA vaccine）概念和核酸疫苗的优点
3．基因治疗概念、基因治疗的必要条件和主要方式
4．基因工程抗体概念和基因工程抗体的类型———嵌合抗体
(Chimeric Antibodies)，改形抗体(reshaped Antibodies),单链抗体(single chain antigen binding protein,ScFv)等
5．生物芯片.药物基因组学、药物蛋白组学概念
第二篇：工程测量思考题
工程测量复习思考题
1． 工程施工控制网的特点？
2． 工程建设的几个阶段及其测绘工作？
3． 工程控制网基准的类型及其内涵？不同工程控制网基准的建立方法（包括施工网，测图网和变形监测网）
4． GPS网中，什么情况下分别为最小约束网，约束网和自由网？
5． 工程控制网的质量准则包括哪个四方面？P24
6． 工程控制网的布网原则，包括哪个四方面？P24
7． 线路工程测量在勘测设计阶段的内容及测绘方法？（初测和定测的测绘内容及其方法，包括线路控制测量方法）
8． 桥梁控制网的常见布设形式，桥墩施工放样的常用方法？
9． CPI,II,III的作用及其测量方法？
10． 大坝主轴线及坡脚线放样的方法？
11． 影响隧道贯通误差的类型及其提高精度方法。
12． 简述建筑方格网的测设方法（主轴线测设与调整，格网点的测设与检查P321）
13． 地面控制测量对隧道贯通测量误差的影响主要由洞口点的相对误差引起的，试分析其原因
14． 在工程建设中一般采用独立坐标系，其投影带中央子午线在测区中心，高程投影面为测区平均高程面，这是为什么？建立独立坐标的方法有哪些？
15． 某测区为东西向的狭长区域，其东西向总长度为50公里，已知其中心位置的3度带54坐标X0=3888500，Y0=36575000，测区平均高程为H0=1200米。问：（1）在54 坐标系下，若测区中央两个控制点的坐标反算距离为500米，则全站仪实测该边长的距离应为多少？（不考虑控制点误差和全站仪测距误差）（2）若以测区中心的坐标与平均高程为基准建立独立坐标系后，测区其它的控制点之间是否还存在残余的长度综合变形，如何确定这种残余变形大小？（3）若在测区以下高程为H1=700米的地下进行巷道施工测量，在上述独立坐标系统下，井下导线所测边长应如何进行长度改正。
16． 在高层建筑施工放样中，将建筑物的轴线投测到每一层上可采用哪些方法？
17．在施工控制测量中，如果发现已知数据的精度低于GPS测量本身的精度，在实际中如何进行处理？
18． 已知控制点A,B的平面坐标和待放样点P的平面坐标，试述放样P点的方法与步骤，采用全站仪极坐标法标定P时，放样元素如何计算？
19． 在水准高程控制测量中，可采取哪些措施来提高高程测量精度？（前后视距相等，后前前后次序，偶数站，立尺要垂直等）。
20． 在隧道贯通测量中，若已知直线型隧道长度20000米，贯通面在中央位置，导线平均边长为100米。若要求贯通限差为100mm，在不考虑已知点误差的情况下,确定测角所必须的精度。若已知测角精度和已知点误差，确定贯通误差？（按等边直伸形支导线误差公式计算）
第三篇：从生化危机看生物制药工程
从生化危机看生物技术制药工程
摘要 科学是一把双刃剑，它可以造福人类，但一旦被战争狂人利用，也会毁灭人类。随着科学的发展生物化学领域里的突破，通过生物技术制药对细胞与病毒的繁衍与变异。或许电影中生化危机里的场面在战争中将现实。生化武器和生化病毒有什么样的影响？它的发展有如何呢? 名词 生化武器 生化危机 发展趋势 传播手段
正文 生化武器（Biochemical Weapon）旧称细菌武器。是指以细菌、病毒、毒素等使人、动物、植物致病或死亡的物质材料制成的武器。作为一种大规模杀伤性武器，至今仍然对人类构成重大威胁。生化武器是利用生物或化学制剂达到杀伤敌人的武器，它包括生物武器和化学武器。
生物武器是生物战剂及其施放装置的总称，它的杀伤破坏作用靠的是生物战剂。生物武器的施放装置包括炮弹、航空炸弹、火箭弹、导弹弹头和航空布撒器、喷雾器等。以生物战剂杀死有生力量和毁坏植物的武器统称为生物武器.发展历程
20世纪初到二战结束
研制和使用的生物战剂主要是细菌，20世纪初称为“细菌武器”。开始时的战剂仅限于少数几种细菌，如炭疽杆菌、马鼻疽杆菌和鼠疫杆菌等。生产规模很小，施放方法主要是由特工人员潜入敌方，用装在小瓶中的细菌培养物秘密污染水源、食物或饲料。
从30年代开始，研制生物武器的国家增多，主要有日本、德国、美国、英国等。生物战剂种类增多，生产规模扩大，施放方式改为用飞机施放带菌媒介物，包括带菌的跳蚤、虱子、老鼠、羽毛甚至食品，攻击范围扩大。臭名昭著的731部队就是二战时期日本在中国建立的生物武器研制机构之一，日军使用细菌武器杀害了大量中国军民。德国主要研究鼠疫杆菌、霍乱弧菌、落基山斑疹伤寒立克次体和黄热病毒等战剂和细菌悬气机喷洒装置。美国于1941年成立生物战委员会，进行空气生物学实验研究。英国于1940年建立生物武器研究室，曾在格瑞纳德岛上用小型航弹和炮弹施放炭疽胞菌。加拿大也研究过肉毒毒素的大规模生产方法，并用飞机进行过喷洒试验，以测试其致病作用。
70年代末
生物武器进一步发展，出现病毒武器、毒素武器等。生物战剂种类增多，包括细菌、病毒、衣原体、立克次体、真菌和毒素。剂型除液体外，还有冻干的粉剂。施放方式以产生气溶胶为主。除用飞机抛洒、投弹以外，还可用火箭、导弹发射生物弹头。杀伤范围扩大到数百至数千平方千米。美国的生物武器研制水平远远领先于其他国家。80年代以后
系统研制生物武器是微生物学和武器制造技术有了一定发展之后才开始的。在现代技术条件下，利用微生物学方法可以大量制取生物战剂，使用方式也由简单的人工撒布逐步发展为利用远距离投射工具进行规模撒布。随着基因工程其他生物技术的迅猛发展，利用遗传工程、脱氧核糖核酸（DNA）重组或其他分子生物学技术调控、构建和改造微生物及毒素，研究和发展新的生物武器，其中备受注目的是基因武器。
种类 神经性毒剂
这是一种作用于神经系统的剧毒有机磷酸酯类毒剂，分为G类和V类神经毒。G类神经毒是指甲氟膦酸烷酯或二烷氨基氰膦酸烷酯类毒剂。主要代表物有塔崩、沙林、棱曼，V类神经毒是指－二烷氨基乙基甲基硫代膦酸烷酯类毒剂，主要代表物有维埃克斯（VX）。糜烂性毒剂
这是能引起皮肤起泡糜烂的一类毒剂，让人缓慢痛苦地腐烂死去，没有特效药，主要代表物是芥子气、氮芥和路易斯气。窒息性毒剂
这是指损害呼吸器官，引起急性中毒性肺气的而造成窒息的一类毒剂。其代表物有光气、氯气、双光气等。光气在常温下为无色气体，有烂干草或烂苹果味，难溶于水、易溶于有机溶剂，在高浓度光气中，中毒者在几分钟内由于反射性呼吸、心跳停止而死亡。全身中毒性
这是一类破坏人体组织细胞氧化功能，引起组织急性缺氧的毒剂，主要代表物有氢氰酸、氯化氢等。氢氰酸有苦杏仁味，可与水及有机物混溶，战争使用状态为蒸气状，主要通过呼吸道吸入中毒，中毒者呼吸困难等，重者可迅速死亡。刺激性毒剂
这是一类刺激眼睛和上呼吸道的毒剂。按毒性作用分为催泪性和喷嚏性毒剂两类。催泪性毒剂主要有氯苯乙酮、西埃斯。喷嚏性毒剂主要有亚当氏气。失能性毒剂 这是一类暂时使人的思维和运动机能发生障碍从而丧失战斗力的化学毒剂。其中主要代表物是1962年美国研制的毕兹（二苯基羟乙酸-3-奎宁环酯）。该毒剂为白色或淡黄色结晶，不溶于水，微溶于乙醇。战争使用状态为烟状。主要通过呼吸道吸入中毒。中毒症状有：瞳孔散大、头痛幻觉、思维减慢、反应呆痴等。
传播途径 空气
最令人感到恐慌的是通过空气 城市供水系统 流程如下：
水源→主要管道→分支→家庭用水→人体 食物供应 流程如下：
土地→粮食→各种食物→人体 电影里的t病毒
是一种新型的RNA病毒，是以早期发现的始祖病毒为基础产生的变异体。强化了重新组合生物遗传因子的特性，以开发生物兵器为目的而诞生的恶魔产品。但是一部分的人类无法适应它的突变性而成为恐怖的丧尸。而且它所造成的二次感染竟产生了各种生物的变异。那么T病毒是怎样的病毒？
我们并没看到感染T病毒的生物发生细胞大量溶解会引起的生命力衰竭，实际上开发出的生物兵器状态颇稳定，丧尸也比正常人拥有更好的体力。如果是烈性病毒感染，虽说进食可以一定程度上弥补损失，但由于病毒是以几何级数增长，因此对生物的破坏速度也会越来越快，直至生物代谢速度赶不上而最终导致死亡。因此我们可以排除烈性病毒。
那么T病毒是温和病毒。它会与宿主共生。
电影里的g病毒
G病毒在研究T病毒时所产生的另一种恐怖的病毒。它除了可以改变生物的遗传因子以外，还会使受感染的生物在基因水平进化、变异，甚至能遗传给子孙后代，更为可怕的是，它拥有可以使死去的复活的能力。是完全凌驾于T病毒之上的又一个恶魔产物。G病毒是把万年的进化历程短缩为一阵，按照物种从低级往高级的进化规律来看，初级的G生物只具备蛮力而不具备智商，在游戏中G只进化到第五形态，最终形态是什么样还不知道。G病毒是在T病毒感染体基因暴露下强行植入NEMESIS病毒而产生变异的，但这种自然情况很少，所以浣熊市也不会有那么多，但这被威廉成功研究出来了，直接有这药就可以变…但好像根本人就是容器！成熟后的g会杀死宿主，能力为加速进化.而T的大Boss基本都是培养的,而G是自然进化，而且由于进化中受到多次重创，所以不知道是否是进化错误,被G攻击的生物不会变丧尸.只能对对方植入G幼体，,且在无血缘关系的人类不能完美生长，不过T所创造的暴君是百万人中才有一个适合的，T－V更不用说了阿莱克西亚搞了很多年也没真正成功，而G则是不能随便找个人扎一针就能变成BOSS级人物,目前来说，没有一个人能像威廉这样勉强融合G病毒。目从适应性来说G是完美的，从传播角度来说T比G更恐怖。
结束语
生化武器和细菌武器进行的特殊作战，战给战争所在地区的无辜百姓造成的持续性伤害是非常严重而深远的的，不必比核武器差多少。如同虐待，杀害战俘，屠杀占领区人民一样，也是一种非常不人道的行为。美国和二战时期，德国，日本都研制，进行过细菌生化战。二战结束后，美国自然保留着生化武器研究机构，甚至保持和日本在这方面的资源共享，沟通交流。美国入侵伊拉克时，借口也是伊国拥有所谓的大规模杀伤性武器。所以说，国际上对生化，细菌战大多比较敏感和反对。我们更应该呼吁和平爱护人类，反对生化战争，更反对一切的战争
第四篇：浅谈生物制药
浅谈生物制药研究现状及前景分析
摘要：本文回顾了我国生物制药60年的发展，总结了我国生物制药的成就和我国生物制药的现状及我国面临的问题，并对我国生物制药的发展提出建设性意见，做出展望。
关键词：生物制药，生化制药，基因工程制药，细胞工程制药
生物技术的快速发展使得人类在疾病的预防、诊断和治疗方面取得空前的进步。生物制药就是把生物工程技术应用到药物制造领域的过程。广义的生物制药产业包括与药品（包括医疗器械）研制、生产、流通有关的所有集合；狭义的医药产业仅指生物制药工业。目前生物制药主要应用在肿瘤、神经退化性疾病、自身免疫性疾病、冠心病、银屑病等疾病的治疗上。
1、我国生物制药在过去的成就
我国的生物制药产业伴随着新中国成立走过了不平凡的、传奇性的60 周年。前30 年是在计划经济的体制下，主要是从牲畜原料中提取天然生化药物，并在多肽合成，微生物发酵等方面也获得很大进展；后30 年则处在改革开放的形势下，迎来了世界生物技术药物发展的新势态。1982年我国第一个重组基因药物牛胰岛素上市；1989 年我国自行研制采用中国健康人血白细胞来源的干扰素基因克隆表达IFN A1b 获得成功, 1993 年上市。之后我国生物制药产业飞快发展，在微生物制药方面，中国己经成为抗生素生产大国。
2、世界生物制药产业的发展现状
几年来随着生物技术的应用，生物制药产业快速发展。目前，世界上生物制药公司数量与日俱增，全世界从事研发工作的生物技术公司已有6000多个，其中以医药产品研究占有三分之二。而世界上生物制药的高新技术比较集中于西欧、美国和亚洲的一些国家和地区，发达国家占据的份额较大。经济的快速发展，人们生活水平的提高使得人们对医药的需求不断提高，这对于医药行业的发展既是机遇也是挑战。
3、我国生物制药的进展
我国生物制药的起步和开发较晚，直到国家“863”、“973”高技术计划、国家自然基金等国家科技计划项目的出台，才有了快速发展，在近30 年的时间里逐渐缩短了与国外的差距。特别是功能基因组研究、干细胞研究、生物芯片研究等技术更是已经跨入了国际一流的行列。2006－2010 年，我国生物制药产业总产值保持了年均25％左右的快速增长趋势。2008 年生物制药产业总产值768.7 亿元，同比增长了30.60％，高于整个医药行业的增长率，占全部医药产业产值的8.9％；2009 年总产值达到了887.2 亿元，同比增长29.1％。
我国在生物制药方面的研究主要集中在生化药物、基因工程药物和细胞工程药物。
3.1生化药物
生化药物是指在生物化学研究成果的基础上，利用生物体中起重要作用的各种基本物质，通过一定的提取、分离、纯化等手段研制出的具有生物活性的物质，如氨基酸、多肽、蛋白质、酶、辅酶、多糖、核苷酸、脂和生物胺等，以及它们的衍生结构。目前，我国对于生化药物的研究已经有一定的进展：在抑制肿瘤生长、抗血栓、脑出血临床应用、抗疲劳、治疗骨关节炎等方面都获得了一些科研成功。
3.2基因工程药物
基因工程药物的生产一般是通过先确定对某种疾病有预防和治疗作用的蛋白质，然后利用限制性内切酶，从外源基因中将控制该蛋白质合成过程的目的基因取出来，再通过DNA连接酶把目的基因与载体（质粒、噬菌体、病毒）DNA 连接，接着转入微生物或细胞内进行克隆，并使目的基因最终在宿主细胞内成功表达，获得所需的蛋白质。
干扰素具有广谱抗病毒效能，是治疗乙肝的有效药物，也是国际上批准惟一治疗丙型病毒性肝炎的药物，它是一种常见的基因工程药物，我国对其做了大量的研究。因为只有在发生病毒感染或受到干扰素诱导物的诱导时，人体内的干扰素基因才会表达产生干扰素，而且数量微乎其微。而利用基因工程可以大量的生产干扰素，所以基因工程的优势就显而易见了。
3.3细胞工程药物
细胞工程药物是根据细胞生物学和工程学原理，定向改变细胞内的遗传物质从而获得新型生物或特种细胞产品的一门技术，它是细胞工程技术在制药工业方面的应用。目前全世界生物技术药物中使用动物细胞工程生产的已超过80%。植物细胞工程的应用集中体现在大规模植物细胞培养生产药用成分和转基因植物生产药物两个方面，同时植物生物反应器在国外的生物制药领域已经开始发展，并取得一定的科研成功，而国内也正在逐渐被重视起来。
目前我国在细胞融合、核移植、植物药物提取等方面已经获得一定的研究成果。其中乳腺生物反应器的研制是最被看好的一个细胞工程制药方向。早在2005年中国农业大学李宁教授等人首次利用体细胞克隆技术获得人乳铁蛋白转基因克隆牛和人ɑ-乳清白蛋白转基因克隆牛，该技术接近国际先进水平。
4、生物制药发展的趋势
近年来由于新药研究的成本的增加，为了减少资金投入，增大消费群体，很多大的医药公司把目光投向了发展中国家，开始了向发展中国家进军。而我国作为世界上最大的发展中国家，已经成为了新药研发的热点地区。从相关数据与统计得知，世界500 强的制药公司中绝大多数都在中国建立了各种类型R&D机构。尤其是近年来，这种趋势正日益增强。
5、我国生物制药存在的问题及意见
5.1我国生物制药存在的问题
尽管外界的环境很利于我国生物制药的发展，而且我国也在这方面得到了较大的进展，我们还是看到了很多不足。主要表现在：（1）用于研究的投入资金不足且结构不合理。生物制药研究所需的投入是惊人的，与一些发达国家相比，我国有限的生物制药研究投资使得新药开发缓慢，缺乏竞争力；（2）科研成果缺乏创新性。我国的生物制药研究现在仍然处在模仿阶段，拥有自主知识产权的产品较少；（3）科研成果产业化的力度不够。我国的科研成果转化率较低，由于不能顺利产业化，无法达到生产刺激科研、科研带动生产的目的；（4）国际合作渠道不畅。虽然我国的生物制药科研水平在一些领域上已经处于世界领先地位，但是总体上和美国等比较还是存在一定的差距，所以打开国际合作的渠道、学习国外相关领域的经验，全面缩小与国际先进水平之间的差距是十分必要的。
5.2对我国生物制药产业的意见（1）实现研发和产业化的无缝对接
虽然在我国高校和研究院有着很大一批人从事生物制药方面的研究，但是很多研究成果并不能迅速产业化。而生物制药企业也不能高效和科研机构的研发水平相媲美。所以，二者可以根据自己的特点进行合作，企业可以以更少的投入获得更多具有市场价值的知识，高校可以获得来自企业的科研经费的支持，实现高校和企业的双赢。
（2）加快产业升级
产业升级是指产业结构的改善和产业素质与效率的提高，核心是用先进实用技术改造传统产业。现今，很多规模小的企业频频出现基础产品过剩、高端产品供应不足和产业整体大而不强的问题，解决这些问题就要加速行业整合、兼并和重组，加快产业升级，提高产业整体的竞争力。在医药行业中，产业升级包含三个层面的意义：产品种类的升级、产品标准的升级和质量保障体系的升级。为此，监管部门应加快对新药的审批速度，提高新药创新的门槛，使得新药可以获得价格优势，得到相应的回报。而整个生产体系和行业也应该提高质量保障体系，使得缺乏竞争力的小企业退出市场，加快产业升级。
（3）制定专利战略
所谓专利战略，是指企业从长远战略目标出发，充分有效地利用专利制度、专利技术、专利情报信息，研究分析竞争对手状况，为取得专利竞争优势，以求在竞争中处于优势地位而采取的综合性对策。在生物制药企业中，专利已经取代设备、厂房等成为最有价值的资产。在生物制药知识产权保护中，专利是最有效的方式，也是生物医药企业价值评估的核心指标，只有拥有大量高质量的专利技术，才能形成技术、市场优势，以保证企业的可持续发展。生物制药企业通过专利战略可以减少资金和时间的投入，避免重复研制，更可以针对竞争对手的专利作出调整来获得市场的主导权。
6、生物制药的展望
随着现代生物技术的迅猛发展，运用基因组学、蛋白质组学、生物信息学等现代生化与分子生物学技术，结合基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程、生物芯片等常用技术，在将一些疾病的发病机理的认识清楚的基础上，针对生物制药研究中存在的问题，展开综合研究是生物制药发展的趋势。同时，和生物技术相关的许多领域也能也对新药的研究有很大的意义。如计算机模拟和分子图像处理技术相结合可以提高设计具有特定功能特性的分子的能力，这一技术很可能成为药物研究和药物设计的得力工具。药物与使用该药物的生物系统相互作用的模拟在理解药效和药物安全方面会成为越来越有用的工具。另外，人类的遗传信息也是医药的宝贵资源，对以后生物制药的发展有很大的意义。
总之，通过我国科研人员的不断努力，综合多学科的研究成果，不断利用新技术，一定会使我国的生物制药研究达到国际领先水平，我国的生物制药产业获得长足发展。
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第五篇：第二章 工程材料 思考题参考
2.1金属材料.材料的基本力学性能主要包括哪此内容？
答：力学性能主要指标有硬度、强度、塑性、韧性等。
硬度：制造业中，通常采用压入法测量材料的硬度，按试验方
法不同，分有布氏硬度（HB）、洛式硬度（HR）、维氏硬度（HV），表达材料表面抵抗外物压入的能力。布氏硬度（HB）是用一定载荷交淬火钢球压入试样表面，保持规定时间后卸载，测得表面压痕的面积后，计算出单位面积承受的压力，为布氏硬度值（HB），单位是kgf/mm2,通常不标注；布氏硬度(HB)测试法一般用于HB<450。洛氏硬度(HR)以压痕深浅表示材料的硬度。洛式硬度有三种标尺，分别记为HRA、HRB和HRC，采用不同的压头和载荷。生产中按测试材料不同，进行选择，有色金属和火正火钢，选用HRB，淬火钢选用HRC；硬质合金、表面处理的高硬层选用HRA进行测量。维氏硬度(HV)根据单位压痕表面积承受的压力定义硬度值，压头为锥角136度金钢石角锥体，载荷根据测试进行选择，适用对象普遍。肖氏硬度（HS）是回跳式硬度，定义为一定重量的具有金钢石圆头和钢球的标准冲头从一定高度落下，得到的回跳高度与下落高度的比值，适用于大型工作的表面硬度测量。
强度：常的强度指标为屈服强度бs，通过拉伸试验确定，定义
为材料开始产生塑性变形的应力，其大小表达材料抵抗塑性变形的能力，大多数金属材料在拉伸时没有明显的屈服现象，因此将试样产生0.2%塑性变形时的应力值，作为屈服强度指标，称为条件屈服强度，用б0.2表示。
抗拉强度бb是材料产生最大均匀变形的应力。бb对设计塑性低 的材料如铸铁、冷拔高碳钢丝和脆性材料，如白口铸铁、陶瓷等制作的零件具有直接意义。设计时以抗拉强度确定许用应力，即[б]＝бb/K（K为安全系数）。
塑性：通过拉伸试验确定塑性指标，包括伸长率（δ）和断面收
缩率（Ψ），分别定义为断裂后试样的长度相对伸长和截面积的相对收缩，单位是％。它们是材料产生塑性变形重新分布而减小应力集中的能力的度量。δ和Ψ值愈大则塑性愈好，金属材料具有一定的塑性是进行塑性加工的必要条件。塑性还可以提高零件工作的可靠性，防止零件突然断裂。
韧性：冲击韧度指标αk或Ak表示在有缺口时材料在冲击载荷下
断裂时塑性变形的能力及所吸收的功，反映了应力集中和复杂应力状态下材料的塑性，而且对温度很敏感，单位为kgf?m/cm2。
2.设计中的许用应力[б]与材料的强度有何关系？如何确定设计中的许用应力？
答：设计中规定零件工作应力б必须小于许用应力[б]，即屈服
强度除以安全系数的值б≤[б]＝бs÷K，式中K——安全系数，бb对设计塑性低的材料，如铸铁、冷拔高碳钢丝和脆性材料，如白口铸铁、陶瓷等制作的具有直接意义。设计时以抗拉强度бb确定许用应力，即[б]＝бb÷K（K为安全系数）。
3.简述低碳钢、中碳钢和高碳钢的划分标准及其各自的性能特点。
答：低碳钢（Wc为0.10％～0.25％），若零件要求塑性、韧性
好，焊接性能好，便如建筑结构、容器等，应选用低碳钢；中碳钢（Wc为0.25％～0.60），若零件要求强度、塑性、韧性都较好，具有综合机械性能，便如轴类零件，应选用中碳钢；高碳钢（Wc为0.60％～1.30％），若零件要求强度硬度高、耐磨性好，例如工具等，应选用高碳钢。
4.简述铁碳相图的应用。（P28相图 21-2）
答：
（1）为选材提供成份依据 Fe-Fe3C相图描述了铁碳合金的平衡组织随碳的质量分数的变化规律，合金性能和碳的质量分数关系，这就可以根据零件性能要求来选择不同成份的铁碳合金。
（2）为制订热加工工艺提供依据 Fe-Fe3C相图总结了不同成份的铁碳合金在缓慢冷却时组织随温度变化的规律，这就为制订热加工工艺提供了依据。
a.铸造 根据Fe-Fe3C相图可以找出不同成份的钢或铸铁的熔点，确定铸造温度。
b.锻造 根据Fe-Fe3C相图可以确定锻造温度。始轧和始锻温度不能过高，以免钢材氧化严重和发生奥氏体晶界熔化（称为过烧）。一般控制在固相线以下100～200℃。一般对亚共析钢的终轧和终锻深度控制在稍高于GS线（A3线）；过共析钢控制在稍高于PSK线（A1线）。实际生产中各处碳钢的始锻和始轧温度为1150～1250℃，终轧和终锻温度为750～850℃。
c.焊接 可根据相图来分析碳钢的焊接组织，并用适当热处理方法来减轻或消除组织不均匀性和焊接应力。
d.热处理 热处理的加热温度都以相图上的临界点A1、A3、Acm为依据。
5.常材料硬度的测定法有哪三种？它们主要适应于检验什么材料？
答：（1）硬度（HB）测定法：布氏硬度测定是用一定直径D（mm）的钢球或硬质合金球为压头，施以一定的试验力F(kgf或N)，将其压入试样表面，经规定保持时间t(s)后卸除试验力，试样表面将残留压痕。测量压痕球形面积A（mm2）。布氏硬度（HB）就是试验力F除以压痕球形面积A所得的商。布氏硬度试验特别适用于测定灰铸铁、轴承合金等具有粗大晶粒或组成相的金属材料的硬度为钢件退火、正火和调质后的硬度。
（2）洛式硬度（HR）试验：洛式硬度是以测量压痕深度来表示材料的硬度值。洛式硬度试验所用的压头有两种。一种是圆锥角ɑ＝120°的金钢石圆锥体；另一种是一定直径的小淬火钢球。常的三种洛式硬度如表2.1-2所示。洛氏硬度试验常用于检查淬火后的硬度。
标尺 符号 压头类型 总试验力F(N)测量硬度范围 应用举例
A HRA 金钢石圆锥 5.884 22-88 硬质合金、表面薄层硬化钢
B HRB ￠1.558钢球 980.7 20-100 低碳钢、铜合金、铁素体可锻铸铁
C HRC 钢金石圆锥 1471 20-70 淬火钢、高硬铸件、珠光体可锻铸铁
（3）维氏硬度（HV）试验：维氏硬度试验适用于常规材料，其压头是两对面夹角ɑ＝136°的金钢石四棱锥体。压头在试验力F（N）的作用下，将试样表面压出一个四方锥形的压前，经一定保持时间后，卸除试验力，测量出压痕对角线平均并计算压痕的表面积A（mm2），得到HV＝0.1891F÷d2。
6.请画表列出常金属材料的分类。
答：
钢
碳素结构钢 合金结构钢 碳素工具钢 合金工具钢 不锈钢 耐热钢 耐磨钢
低合金结构钢 合金渗碳钢 合金调质钢 合金弹簧钢 滚珠轴承钢
铸铁
灰铸铁 球墨铸铁 可锻铸铁 蠕墨铸铁 合金铸铁
铝合金
铸造铝合金 变速铝合金 超硬铝合金 锻铝合金
防锈铝合金 硬铝合金
铜合金
黄铜 青铜
锌黄铜 铝黄铜 锰黄铜 锰铁黄铜 锡青铜 铝青铜 铍青铜
7.材料选用的主要依据是什么？
答：在设计和制造工程结构和机构零件时，考虑材料的使用性能、材料的工艺性能和经济性。
（1）根据材料的使用性能选材：使用性能是零件工作过程中所应具备的性能（包括力学性能、物理性能、化学性能），它是选材最主要的依据。在选材时，首先必须准确地判断零件所要求的使用性能，然后再确定所选材料的主要性能指标及具体数值并进行选材。具体方法如下：
a.分析零件的工作条件，确定使用性能
b.进行失效分析，确定零件的主要使用性能
c.根据零件使用性能要求提出对材料性能（力学性能、物理性能、化学性能）的要求。通过分析、计算转化成某此可测量的实验室性能指标和具体数值，按这些性能指标数据查找手册中各类材料的性能数据和大致应用范围进行选材。
（2）根据材料的工艺性能选材：工艺性能表示材料加工的难易程序。所以材料应具有良好的工艺性能，即工艺简单，加工成形容易，能源消耗少，材料利用率高，产品质量好。主要应考虑以下工艺性：
a.金属铸造性能
b.金属压力加工性能
c.金属机械加工性能
d.金属焊接性能
e.金属热处理工艺性能
（3）根据材料的经济性选材：选材必须考虑经济性，使生产零件的总成本降低。零件的总成本包括制造成本（材料价格、零件自重、零件的加工费、试验研究费）和附加成本（零件寿命，即更换零件和停机损失费及维修费等）。
2.2 其它工程材料
1.工程塑料一般具有哪些特性和主要用途？
答：工程塑料是指在工程中做结构材料的塑料，这类塑料一般具有较高机械强度，或具备耐高温、耐腐蚀、耐磨性等良好性能，因而可代替金属做某些机械零件。
表2.2-1 常热塑性工程塑料的性能和应用
名称 聚酰胺（PA,尼龙）聚四氟乙烯（PTFE塑料王）ABS塑料 聚甲醛（POM）聚碳酸酯 性能特点 耐冷热、耐磨、耐溶剂、耐油、强韧；易吸湿膨账 磨擦系数小、化学稳定性好、耐腐蚀、耐冷热、良好电绝缘性 耐热、耐冲击；耐腐蚀性差 耐热、耐疲劳、耐磨；成型尺寸精度差 冲击韧度、尺寸稳定性、低温性能、绝缘性和加工成型性均好、高透光率、化学稳定性差
应用 轴承、齿轮、叶片、衬套 阀门、管接头、护套、衬里等 汽车、家电、管道、玩具、电器等制品 轴承、齿轮、叶片等 机械零件、防弹玻璃、灯罩、防护面罩
表2.2-2 常用热工程塑料的性能和应用
名称 酚醛塑料 环氧塑料
性能特点 强度和刚度大，尺寸稳定。耐热性，耐磨性、耐腐蚀性和绝缘性；性脆易碎，抗冲击强度低 强度高、耐热性、绝缘性和加工成型性好；成本高，固化剂有毒性
应用 电器开关、插头、外壳、齿轮、凸轮、皮带轮、手柄、耐酸泵 塑料模具、精密量具、绝缘器材、层压塑料、浇注塑料
2.简述工程塑料零件的工艺流程。
答：
3.什么是陶瓷材料？陶瓷材料有哪此特点？
答：陶瓷是无机非金属材料，是用粉状氧化物，碳化物等，通过成型和高温烧结而制成。陶瓷材料是多相多晶材料，结构中同进存在着晶体相、玻璃相和气相，各组成相的结构、数量、形态、大小和颁均对陶瓷性能有显著影响。陶瓷材料具有高硬度（>1500HV）、耐高温（溶点>2000℃）、抗氧化（在1000℃高温下不氧化）、耐腐蚀（对酸、碱、盐有良好的耐蚀性）以主其他优良的物理、化学性能（优于金属的高温强度和高温蠕变能力，热膨胀系数小。热导率低，电阻率高，是良好的绝缘体，化学稳定性高等）。陶瓷材料是脆性材料，故其抗冲击韧度和断裂韧度都很低。陶瓷材料的抗压强度比其抗拉强度大得多（约为抗拉强度的10～40倍），大多数工序陶瓷材料的弹性模量都比金属高。由于工程陶瓷材料硬度高，常采用洛式硬度HRA、HT45N、小负荷维氏硬度或洛氏硬度表示。
4.特种陶瓷的分类和基本性能特点。答：
特种陶瓷类别 氧化铝陶瓷 氮化硅陶瓷 碳化硅陶瓷 氮化硼陶瓷 金属陶瓷
基本性能特点 强度硬度高；耐高温；高的抗蠕变能力；耐蚀性和绝缘性好。缺点是脆性大，不能受热冲击 硬度高，磨擦系数小，有自润滑性和耐磨性，蠕变抗力高，热膨胀系数小，抗热振性好；化学稳定性好，优异的电绝缘性能 高温强度高，导热性好；其稳定性、抗蠕变能力、耐磨性、耐蚀性好；且耐放射元素的幅射 耐热性和导热性好，膨胀系数低，抗热振性和热稳定性好；高温绝缘性好，化学稳定性好，有自润滑性，耐磨性好 以金属氧化物（Al2O3等）或碳化物（如TiC、WC、TaC等）粉料，再加入适量的粘接刘（如Co、Cr、Ni、Fe、Mo等）通过粉末冶金的方法制成，具有某些金属性质的陶瓷，它是制造万具、模具和耐磨零件的重要材料
5.什么是纳米材料？纳米材料有哪些主要的特性？
答：纳米是一个长度计量单位，一纳米相当于十亿分之一米。当物质颗粒小到纳米级后，这种物质就可称为纳米材料。
由于纳米颗粒在磁、光、电、敏感等方面呈现常规材料不具备的特性，因此在陶瓷增韧、磁性材料、电子材料和光学材料等领域具有广泛的应用前景。
添加纳米粉体的材料与相同组成的普通粉体材料相比，材料的万分本身虽然并未改变，但活性增强，主要表现为高抗菌、防污、耐磨、强度加大，材料重量只是钢的十分之一，但是它的强度却是钢的100倍。人们通过改变塑料、石油、纺织物的原子、分子排列，使它们具有透气、耐热、高强度和良好的弹性等特征。例如被称为纳米材料中的“乌金“的碳纳米管具有非常奇异的物理化学性能。它的尺寸只有头发丝的十万分之一，但是它的导电率是铜的1万倍；它的强度是钢的100倍，而重量只有钢的六分之一，由于其强度是其他纤维的20倍，具有经受10万Mpa而不被破碎的奇异效果。
2.3 热处理
1、简述钢的热处理工艺方法和目的。
答：将钢在固态下加热到预定温度并在该温度下保持一段时间，然后以一定的速度冷却，改变钢的内部组织，提高钢的性能，延长机器使用寿命的热加工工艺称为钢的热处理工艺。
恰当的热处理工艺不仅可以消除铸、锻、焊等热加工工艺造成的各种缺陷，细化晶粒，消除偏析，除低内应力，使组织均匀化；还可改善铸、锻件毛坯组织、降低硬度，便于切削加工；通过热处理工艺可以强化金属材料、充分挖掘材料潜力，降低结构件重量、节省材料和能源，提高机械产品质量，大幅度提高零件的耐磨性、抗疲劳性、耐腐蚀性等，从而延长机器零件和工模具的使用寿命。
2、钢的整体热处理包括哪此工艺内容？各自的主要目的何在？
答：钢的整体热处理包括：
a)退火 将金属或合金加热到适当温度，保持一定时间然后
缓慢冷却（如炉冷）的热处理工艺称为退火。包括:
完全退火、不完全退火、去应力退火、等温退火、球化退火、均匀化退火（扩散退火）、再结晶退火等
b)正火 将钢材或钢件加热到Ac3(亚共析钢)Acm（过共析
钢）以上30～50℃，保温适当的时间后，在静止的空气中冷却的热处理工艺。目的是细化组织、降低硬度、改善切削加工性能，改善显微组织形态为后续热处理工艺作准备等。
c)淬火 将钢件加热到Ac3或Ac1以上某一温度，保持一
定时间，然后以适当速度冷却获得马氏体和（或）贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。钢制零件经淬火处理可以获得高强度、高硬度和高耐磨性，满足要求。
d)回火 钢件淬火后，再加热到Ac1以下的某一温度，保温
一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺称为回火。回火的目的是为了调整淬火组织，降低或消除淬火内应力，降低硬度，提高钢的塑性和韧性，获得所需要的力学性能。淬火并高温回火习惯称为“调质处理”，能获得良好的综合力学性能。
3、钢的表面淬火方法有哪几种？
答：表面淬火是将工件表面快速加热到奥氏体区，在热量尚未传到心部时立即迅速冷却，使表面得到一定深度的淬硬层，而心部仍保持原始组织的一种局部淬火方法。常用的方法有火焰加热淬火、感应加热淬火和激光淬火。
（1）火焰淬火 应用氧-乙炔火焰对零件表面进行加热，随之淬
火冷却的工艺。火焰淬火淬硬层深度一般为2～6mm。此法简便，无需特殊设备，适用于单件或小批量生产的各种零件。如轧钢机齿轮、轧辊、矿山机械的齿轮、轴、机床导轨和齿轮等。缺点是加热不均匀，质量不稳定，需要熟练工操作。
（2）感应加热淬火 利用感应电流通过工件所产生的热效应，使工件表面、局部或整体加热并进行快速冷却的淬火工艺。电流频率愈高，淬硬层愈浅，电流的透入深度与电流的平方根成反比。根据电流频率不同，感应加热可分为：高频感应加热（100～1000kHz），淬硬层为0.2～2mm，适用于中小齿轮、轴等零件；中频感应加热（0.5-10kHz），淬硬层为2～8mm，适用于在中型齿轮、轴等零件；工频感应加热（50Hz），淬硬层深度为>10-15mm，适宜于直径>300mm的轧辊、轴等大型零件。感应加热淬火质量好，表层组织细、硬度高（比常规淬火高2-3HRC）、脆性小、生产效率高、便于自动化，缺点是设备一性投资较大，形状复杂的感应器不易制造，不适宜单件生产。
4、钢的化学热处理工艺方法有哪几种？其目的是什么？
答：化学热处理是将工件置于某种化学介质中，通过加热、保温和冷却使介质中某些元素渗入工件表层以改变工件表层的化学成份和组织，使其表面具有与心部不同性能的热处理方法。常用化学热处理的工艺方法有：渗碳、碳氮共渗和渗氮等。渗碳的目的是提高工件表层的碳含量，使工件经热处理后表面具有高的硬度和耐磨性，而心部具有一定强度和较高的韧性。这样，工件既能承受大的冲击，又能承受大的摩擦和接触疲劳强度。齿轮、活塞销等零件常采用渗碳处理。碳氮共渗的目的是为了提高零件表面的硬度、耐磨性、抗蚀性和疲劳强度。与渗碳相比，其耐磨性、抗蚀性比渗碳层高。零件变形小、速度快。渗氮的目的是提高工件表面硬度、耐疲劳和耐蚀性以及热硬性（在600～650℃温度下保持较高硬度），主要应用于交变载荷下工作的，要求耐磨和尺寸精度高的重要零件，如高速传动精密齿轮、高速柴油机曲轴、高精密机床主轴、镗床镗杆、压缩机活塞杆等，也可用于在较高温下工件的耐磨、耐热零件，如阀门、排气阀等。
5、消除铸件的内应力应采用什么热处理工艺？
答：消除铸件内应力采用退火工艺（又称人工时效），铸铁件铸造成型后产生很大内应力不仅降低铸件强度而且使铸件产生翘曲、变形，甚至开裂。因此，铸件铸造后必须进行退火，又称人工时效。将铸件缓慢加热到500～560℃适当保温（每10mm载面保温2h）后，随炉缓冷至150～200℃出炉空冷。去应用退火一般不能超过560℃，以免共析渗碳体分解、球化、降低铸造强度、硬度。
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