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非晶合金的功能性研究进展论文

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非晶合金的功能性研究进展论文

非晶态材料是目前材料科学中广泛研究的一个新领域,也是一种发展迅速的新型材料。所谓的“非晶态”,是相对晶态而言的,是物质的另一种结构状态。它不像晶态那样是原子的有序结构,而是一种长程无序,短程有序的结构,有点类似金属液体的结构。一些合金的非晶态赋予了它比晶态更优异的物理化学性能,使得非晶态材料的研究受到广泛关注。 在非晶态合金中不存在晶态合金中所存在的晶界、位错、扭曲等缺陷,使得其具有优异的机械、物理和化学性能,同时也使得非晶态合金展现出强大的生命力。 1、在机械性能方面,非晶态合金具有高强度、高硬度、高耐磨性、高疲劳抗力、屈服时完全塑性、无加工硬化现象。 非晶态合金具有极高的断裂强度和屈服强度,如非晶态Fe基合金(Fe80P15C5,Fe72Ni8 P15C7)屈服强度在2000~3000MPa,断裂强度约3000MPa,最高达4000MPa,可以用于制作飞机起落架。还可以通过改变成分及控制制备工艺条件等改善其力学性能,以获得超高强度的合金。对于金属材料,通常是高强度、高硬度而较脆,而非晶合金则两者兼顾,它们不仅强度高,硬度高,而且韧性也较好。 非晶态合金在变形时无加工硬化现象。低温时的塑性变形为不均匀变形,而高温时显示出均匀的粘滞性流动。非晶态金属的动态性能也很好,它有高的疲劳寿命和良好的断裂韧性。和非金属玻璃的脆性断裂不同,它的断裂是通过高度局域化的切变变形实现的。许多非晶态金属玻璃带,即使将它们对折,也不会产生裂纹。 2、在化学性能方面,非晶态合金具有较好的耐腐蚀。 由于没有晶粒和晶界,非晶态合金比晶态金属更加耐腐蚀,非晶态耐蚀合金不仅在一般情况下不发生局部腐蚀,而且对于在特殊条件下诱发的点蚀与缝隙腐蚀也能抑制其发展。利用非晶态合金耐腐蚀的优点,可以制造耐蚀管道、电池电极、海底电缆屏蔽、磁分离介质及化学工业的催化剂,目前都已达到了实用阶段,非晶态合金的耐蚀性还可用于长期在泥沙、水流中工作的水轮机上,将大大提高其使用寿命,减少维修费用。 3、在物理性能方面,非晶态合金具有良好的磁学性能以及光学性能。 非晶态合金具具有磁导率和饱和磁感应强度高,矫顽力和损耗低的特点。非晶态合金的磁性能实际上是迄今为止非晶态合金最主要的应用领域。目前,作为软磁材料的非晶合金带材已经实现产业化,并获得了广泛应用。在传统电力工业中,非晶软磁合金正逐渐取代硅钢片,使配电变压器的空载损耗降低60%~80% ,大大节约了能源消耗。 金属材料的光学性能受原子的电子状态所支配,某些非晶态金属由于其特殊的电子状态而具有十分优异的对太阳光能的吸收能力。所以利用某些非晶态材料能够制造出相当理想的高效率的太阳能吸收器,目前应用较多的是非晶态材料为非晶硅。非晶硅太阳电池的应用市场有2个方面:一个是弱光电池市场,如计算器、手表等荧光下工作的微功耗电子产品;二是电源及功率应用领域,如太阳能收音机、太阳帽、庭园灯、微波中继站、航空航海信号灯、气象监测及光伏水泵、户用电源等。 可见,非晶态合金具有优良的性能,在受到广泛研究的同时,也是渐渐用到我们生活的方方面面。但是主要还是集中在磁性材料这一块的应用最广。1、 非晶合金带材在软磁材料中的应用 优异的磁学性能使非晶合金成为当今软磁材料的首选材料,同时磁性材料是迄今为止非晶合金应用最成功的领域。在传统电力工业中,非晶软磁合金带材正逐渐取代硅钢片,是铁基非晶合金除了居里温度与饱和磁感外,铁基非晶合金的各项性能(抗拉强度、硬度、最大磁导率、激磁功率密度等等)都大大优于冷轧硅钢片,尤其是矫顽力大大小于冷轧硅钢片,使得其磁致损耗远低于冷轧硅钢片,这就使得非晶铁心电机的效率大大提高。 2、块体非晶合金的应用 块体非晶合金,又称为大块非晶合金,因其尺寸较大,打破了带状非晶合金和非晶粉末的尺寸限制,可以方便地制成各种机械零件,做为结构材料大规模使用,因而成为目前非晶合金领域研究最热的方向。 例如非晶钢,与传统钢材相比,大块非晶钢性能优异:其屈服强度是传统高强钢的2~3倍,在室温下不具有铁磁性,热稳定性高(玻璃转变温度接近于或高于900K),抗海水腐蚀能力强,因而可以用作未来海军舟见船韵表面防护。由无磁非晶钢所制造的船体,在反探测、抗打击能力方面具有传统钢材无法比拟的优势。 还有轻量化结构材料,铝基非晶合金、镁基非晶合金等低密度材料,强度和硬度都大大超过普通钢铁的材料。 更或者是在一些高档用品中的使用,由块体非晶合金制造的高尔夫球头、滑雪板、棒球棒、滑冰用具有良好的强度,抗塑性变形能力。 3、 其他 非晶态合金对某些化学反应具有明显的催化作用,可以用作化工催化剂;某些非晶态合金通过化学反应可以吸收和放出氢,可以用作储氢材料 非晶合金因弹性极限大大高于普通晶态合金,加上优良的抗疲劳性能、高屈服强度等优点,成为精密仪器弹簧的首选材料 非晶态合金有着如此优良的性能,可以在很多领域带来巨大的改变,但是同样也存在着一些问题。非晶态合金带材厚度宽度有限,产品尺寸受到限制。许多非晶态合金在500℃以下发生晶化,使得工作温度有限,产品稳定性有限制。同时产品的生产成本费用也是一大问题。

中国研发的千吨级非晶带材生产线成功喷出了220毫米宽的带材,还成功的实现了在线自动卷取,在项目的实施过程中,突出了工程化和配套化,这标志着中国在非晶材料的研究和生产方面都达到了国际先进的水平。另外,中国在非晶带材产业化关键技术、非晶配电变压器铁芯制造技术、非晶丝材制备技术、非晶铁芯应用开发技术等方面也取得了突破性的进展。在国际上,许多国家也都投入了巨额的资金来发展这种非晶态合金产业。

非晶态合金是一种高新技术的材料,也被称为是跨世纪具有新型功能的材料。它是电力、电子、计算机、通讯等高新技术领域的关键材料,具有卓越的物理、化学和力学性能。它的市场需求量将会非常的大,产业化前景也将会非常的广阔。

应用最广的非晶金属是非晶态软磁合金,有铁基、钴基、铁镍基和铁钴镍基等合金。铁基非晶合金如铁硅合金,具有高饱和磁通密度、低铁损、低密度和价廉等优点,是制造航空变压器较理想的铁芯材料;铁硅硼合金具有高电阻和极低铁损,容易形成低剩磁状态,其脉冲磁特性明显优于晶状硅钢和玻莫合金,是制造脉冲变压器的铁芯材料。铁基非晶合金还具有很高的磁致伸缩效应和高的电阻率,其非晶条带有利于制成快速响应的传感器,因此是一种新型传感器材料。钴基非晶合金的磁通密度和磁导率高,热稳定性好,同时还具有较高的耐磨性和耐蚀性,是一种性能优良的磁头材料。由于其没有晶界,所以用其制成的磁头可避免尖部脱落,磁头与磁带的摩擦噪音也比一般磁头小,音响效果好,且使用寿命长。

益生菌的功能特性研究进展论文

一般指改善宿主微生态平衡而发挥有益作用,达到提高宿主健康水平和健康状态的活菌制剂及其代谢产物,益生菌存在于地球上的各各角落里面,动物体内有益的细菌或真菌主要有:乳酸菌、双歧杆菌、放线菌、酵母菌等。我可以复制一些文章给你参考: 益生菌的作用研究: 自90年代初以来,形形色色的“益生菌”类保健品风靡了整个世界。与此同时,“益生菌”的研究业已成为国际上的热门研究课题。 何谓益生菌?国际营养学界普遍认可的定义是:益生菌系一种对动物有益的细菌,它们可直接作为食品添加剂服用,以维持肠道菌丛的平衡。在国外已开发出数以百计的益生菌保健产品,其中包括:含益生菌的酸牛奶、酸乳酪、酸豆奶以及含多种益生菌的口服液、片剂、胶囊、粉末剂等等。迄今为止,科学家已发现的益生菌大体上可分成三大类,其中包括: ①乳杆菌类(如嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、詹氏乳杆菌、拉曼乳杆菌等); ②双歧杆菌类(如长双歧杆菌、短双歧杆菌、卵形双歧杆菌、嗜热双歧杆菌等); ③革兰氏阳性球菌(如粪链球菌、乳球菌、中介链球菌等)。此外,还有一些酵母菌与酶亦可归入益生菌的范畴。 益生菌对人体到底有哪些保健和抗病作用? 国外一些学者认为,其作用可以概括为: ①防治腹泻;②缓解不耐乳糖症状;③预防阴道感染;④增强人体免疫力;⑤缓解过敏作用;⑥降低血清胆固醇;⑦预防癌症和抑制肿瘤生长。 ①预防或改善腹泻:[1]饮食习惯不良或服用抗生素均会打破肠道菌群平衡,从而导致腹泻。补充益生菌有助于平衡肠道菌群及恢复正常的肠道pH值,缓解腹泻症状。 ②缓解不耐乳糖症状:乳杆菌可帮助人体分解乳糖,缓解腹泻、胀气等不适症状,可与牛奶同食。 ③预防阴道感染:酸牛奶中的嗜酸乳杆菌可抑制阴道内白色念珠菌的繁殖。欧洲所做的双盲对照试验证实了这一点。女病人每人每日口服150毫升含大量益生菌的酸牛奶,结果阴道感染发生率大大低于安慰剂组妇女。 ④增强人体免疫力:在肠道内存在着非常发达的免疫系统。益生菌可以通过刺激肠道内的免疫机能,将过低或过高的免疫活性调节至正常状态。益生菌这种免疫调节的作用也被认为有助于抗癌与抑制过敏性疾病。 ⑤促进肠道消化系统健康:益生菌可以抑制有害菌在肠内的繁殖,减少毒素,促进肠道蠕动,从而提高肠道机能,改善排便状况。 ⑥降低血清胆固醇:欧洲的高加索山区、地中海沿岸是著名的长寿之乡,当地人常饮自制的酸牛奶,极少患糖尿病、心血管病及肥胖症,大量科学研究证实这与酸牛奶中富含益生菌有关。这些益生菌可降低血清胆固醇水平,此外,长期补充益生菌的还有助于防止骨质丢失,预防骨质疏松症。 病人经常服用含益生菌的保健食品,可预防与治疗腹泻症。正常人体肠道内栖息着500多种、数十万亿个不同的细菌,它们在绝大多数情况下是互相制约、共存共荣的。一旦肠道菌丛平衡被打破,就会引起腹泻。其次,滥用抗生素也会引起腹泻。欧洲一些医疗中心试用以乳杆菌、双歧杆菌与菊糖为主要成分的口服液治疗旅行者腹泻,也取得良好效果。 益生菌的另一作用是,可预防阴道感染症。欧洲所做的双盲对照试验(46名有阴道霉菌感染史的妇女参加了试验)证实了这一点。女病人每人每日口服150毫升含大量益生菌的酸牛奶,结果阴道感染发生率大大低于安慰剂组妇女。这是因为酸牛奶中的嗜酸乳杆菌可抑制阴道内白色念珠菌的繁殖。 科学家认为:益生菌在肠道内的大量繁衍可促进并提高人体的全身免疫能力。在欧洲一些著名长寿之乡(如高加索山区、地中海沿岸国家),当地人常饮自制的酸牛奶,极少患糖尿病、心血管病、肥胖症,研究认为这与酸牛奶中含大量益生菌有关从70年代到90年代,国外所做的大量试验证实:喝益生菌饮料确实可降低血清胆固醇。最近国外又有学者发表论文指出:每天喝200毫升加入嗜酸乳杆菌以及菊糖后发酵的酸牛奶,可使高脂血症患者的血脂平均下降4.4%左右。因为嗜酸乳杆菌与菊糖两者均有降脂作用。 此外,研究性报道说,长期饮用含大量益生菌的饮料,有预防癌症和肿瘤疾病以及防止骨质丢失与骨质疏松症的作用。 益生菌对植物都有哪些作用? 1、增强植物新陈代谢,促进光合作用和强化叶片保护膜,抵抗病原菌,促时根系发达。 2、产生抗菌物质,抑制有害微生物繁殖,产生有益物质防治农作物各类病害。 3、有益菌群与土壤中放线菌等共生共殖,形成良好的作物生长环境,提高土壤肥质,彻底改良土壤性质,最终实现绿色有机农产品及免耕作业和可持续发展之路。 现在对益生菌的研究非常深入和细致化,并已经广泛应用于工业、农业、环保、家庭等各项领域,并且取得了非常显著的效果, 现在对益生菌的研究非常深入和细致化,并已经广泛应用于工业、农业、环保、家庭等各项领域,并且取得了非常显著的效果, 健康的人体中会含有数十亿个益生菌,这些好菌大多存活在肠道里,它们最重要的任务就是保持体内细菌丛平衡,因此增加好菌可以维持肠道健康,有益排便顺畅,养颜美容。 现代人高脂肪、低纤维的不良饮食习惯,此外长期服用抗生素,或是外出旅行饮食不正常等等,嘉康利复合益生菌珠每颗所含活益菌高达5亿只,还有3层保护囊包装,将活益菌安全送达小肠,均衡肠内细菌丛生态。 双歧杆菌是人体内存在的一种生理性细菌,是人体有益菌中最值得重视和研究的一种,它与人体的健康密不可分,可以说是大自然赐予人类的健康法宝。 歧杆菌将糖分解后生成乳酸和醋酸,使肠道呈酸性,其结果能控制由有害菌引起的异常发酵,并且刺激肠蠕动,起到解除便秘的作用。 双歧杆菌制剂可以抑制产生毒素的有害菌数量,从而对肝脏患者起到良好的治疗作用。 双歧杆菌等有益菌可以影响胆固醇的代谢,将其转化为人体不吸收的类固醇,降低血液中胆固醇的浓度,因而对高血压和动脉硬化有一定的防治作用。 双歧杆菌在乳制品发酵过程中可以产生乳糖酶,帮助患者消化乳糖。 双歧杆菌在人体肠内发酵后可产生乳酸和醋酸,能提高钙、磷、铁的利用率,促进铁和维生素D的吸收。双歧杆菌发酵乳糖产生半乳糖,是构成脑神经系统中脑苷脂的成分,与婴儿出生后脑的迅速生长有密切关系。双歧杆菌可以产生维生素B1、B2、B6、B12及丙氨酸、缬氨酸、天冬氨酸和苏氨酸等人体必需的营养物质,对于人体具有不容忽视的重要营养作用。 双歧杆菌能抑制腐败菌生长,减少其代谢产物中的氨、硫化氢、蚓跺及粪臭素等有害物质的生成。 双歧杆菌制剂的作用是双向调整的,既可将高的降下来,也可将低的升上去,使用双歧杆菌制剂可以同时治疗腹泻和便秘,使人体恢复正常,这就是调整的作用。 嗜乳酸杆菌的工作是协助蛋白质消化,在此作用中将产生乳酸、过氧化氢、酵素、抗生素、及维他命B等;根据结肠健康手册此书所指,健康的结肠应含至少85%的乳酸杆菌及15%的大肠杆菌。然而,一般的结肠菌数测试的结果恰恰相反,因而产生胀气、小肠及整个系统的毒性、便秘及吸收不良,此症状会导致念珠菌生长过盛。 嗜乳酸杆菌可能也有助于解毒。导致的因素包括反复地使用抗生素、口服避孕药、阿司匹灵、皮质类固醇、饮食欠佳、吃甜食、酵母菌、紧张。这些都造成良性菌的不平衡。良性菌容易与一些废物结合,而被排出体外;嗜乳酸杆菌也有抗菌作用 比非德氏菌为新生儿肠胃到中最早进驻的菌种,可产生寡糖,为益生菌。人体肠胃道在出生时原本是没有细菌的,但是在出生5-6天后,开始由环境中「获得」一些细菌,其中在小孩一岁前主要的细菌就是 所谓的乳酸菌、比菲德氏菌,一岁以后才慢慢转变成大人肠胃道的细菌族群生态(大肠杆菌为最多)。这些细菌在演化的过程中,并入了我们的肠胃道,与人体形成一种「共生」的状态,除了合成人体所需的维他命K及B之外,这些细菌的主要功能就是形成一种生态平衡,抑制其它有害菌的生长 嗜乳酸杆菌的工作是协助蛋白质消化,在此作用中将产生乳酸、过氧化氢、酵素、抗生素、及维他命B等;根据结肠健康手册此书所指,健康的结肠应含至少85%的乳酸杆菌及15%的大肠杆菌。然而,一般的结肠菌数测试的结果恰恰相反,因而产生胀气、小肠及整个系统的毒性、便秘及吸收不良,此症状会导致念珠菌生长过盛。 嗜乳酸杆菌可能也有助于解毒。导致的因素包括反复地使用抗生素、口服避孕药、阿司匹灵、皮质类固醇、饮食欠佳、吃甜食、酵母菌、紧张。这些都造成良性菌的不平衡。良性菌容易与一些废物结合,而被排出体外;嗜乳酸杆菌也有抗菌作用

过敏主要是由于人体在接触过敏原之后,所产生的一种免疫异常症状,会导致患者生活受到巨大影响,并在研究当中得到证实,肠道内的微生态系统平衡对过敏性疾病有着至关重要的影响。 肠道菌群和过敏的关系 研究当中证明,肠道菌群紊乱可能是导致人体出现免疫变态反应的关键。对过敏性疾病高发地区以及低发地区的儿童进行微生物检测,发现其肠道菌群的组成有明显差异。为证实这一理论又对相同区域的过敏患儿和正常儿童进行检测,发现其肠道菌群也存在同样差异。 在进一步研究当中得到证实,人体肠道黏膜表面菌群种类的减少,往往是导致过敏性疾病发生的主要诱因。在研究当中采用454高通量测序技术,对20名过敏患儿和20名健康孩子进行研究发现,患有过敏性疾病的儿童在出生一个月时,肠道菌群的种类明显降低。 细菌   对过敏性疾病的治疗作用 基于以上肠道菌群紊乱在过敏性疾病当中的作用认识,在益生菌和过敏性疾病的实验研究当中发现,益生菌具有较好的免疫调节作用,并且还能够增强过敏性体质患者的肠道黏膜屏障功能,这一理论也在国内外进行的多项实验研究当中得到了证实。 在食物过敏方面,口服鼠李糖乳杆菌能够有效降低Th2免疫反应,同时促进产生Th1免疫细胞,并增加干扰素和特异性 lgG2a抗体。在另一项研究结果当中显示,口服有13种益生菌组合而成的复合益生菌制剂,可以在短时间内调节人体机体免疫平衡。 益生菌对过敏性疾病的预防作用 过敏性疾病的预防,仍旧是人类面临的重大挑战之一。但在这一方面,益生菌已经显示出了潜在的突出成果。坚持使用含有乳杆菌和双歧杆菌的复合型益生菌制剂,可针对有过敏性疾病家族史的高危人群达到较好的预防效果,降低其后代患有过敏性疾病的几率。 在最近一项有关于益生菌的研究当中发现,母亲在妊娠后期开始使用益生菌和新生儿出生后使用益生菌,都可以有效降低新生儿的过敏风险。针对一部分已经发生过过敏性疾病的高风险婴儿,母亲在哺乳期使用益生菌,同样可降低过敏性疾病的复发率。 一般情况下,只要益生菌能够顺利的达到人体的消化系统当中,都能够在较短的时间内恢复人体的正常微生态平衡,并且在多项国际研究当中也得到证明,提高体内的有益菌群数量,对过敏性疾病确实有着很好的防治作用,最后希望大家能够坚持使用益生菌,远离疾病。 以上仅代表蒙佩尔兰观点,希望对您能有所帮助,友情提醒您,利敏舒益生菌虽对健康有益,但也要谨慎对比使用。

益生菌可以帮助消化吸收,促进肠道菌群平衡,维护人体健康。很多的证据表明,不同的人具有着不同的肠道菌群组成,饮食、药物以及环境因素都可以影响到个人肠道菌群的组成;

益生菌对于人体的健康影响不仅局限于肠道,还有更广的作用,如免疫平衡调节,还对大脑、肝脏这样的器官产生影响,肠道菌群紊乱与许多诸如糖尿病、肥胖症、抑郁症等慢性疾病有关。同时,人体也对肠道菌群有影响,如情绪、作息会干扰肠道菌群平衡等。

数以百计的研究表明不同种类的益生菌赋予不同的健康益处。《益生菌(凯西亚当博士著)》:补充益生菌有超过100种效益。

扩展资料

注意事项:

源自中国益生菌网的资料显示,干酪乳杆菌zhang,在pH2.0的人工胃液中消化3小时后继续在pH8.0的人工肠液中消化24小时后的存活率高达73.5%;乳双歧杆菌V9,在pH2.0的人工胃液中消化3小时后继续在pH8.0的人工肠液中消化8小时,其存活率高达92.44%;

植物乳杆菌P-8,在pH2.5的人工胃液中消化3小时后继续在pH8.0的人工肠液中消化12小时,其存活率高达94.87%。最终能有多少益生菌能通过胃液进入肠道定植下来,还要看这些菌株的特性。

参考资料来源:人民网—益生菌的作用到底有多大?

抗衰老功能性食品研究进展论文

开题报告虽然写作有一定难度,但只要你认真写反复修改总会通过的,有什么不懂的地方可以问我,提供一个范例范本供你参考加油:

开题报告的主要内容一般包括选题背景、国内外研究现状、研究意义、主要研究内容(提纲)、研究方法以及参考文献;

其他的一些内容根据学校具体要求而定。

1、选题背景:就是简单介绍一下是在什么样的背景下选择该题目作为研究对象的

,比如题目是《关于我国中小企业融资困难问题的研究》,那么选题背景中就可以大概介绍下我国当前中小企业融资的现状

2、国内外研究现状:分别选一些题目相关的国内外文献,大概总结下作者提出的观点、理论之类的;

3、研究意义:顾名

思义,就是只研究这个课题有什么意义,又可以细分为现实意义和理论意义;现实意义就是指在实际中有什么作用,而理论

意义则是指本课题的研究对于现有的一些理论具备怎样的作用,比如可以说对已有的理论做了有力的补充,同时也为后续研

究者进行更进一步的研究提供了一定的理论基础之类的;

4、主要研究内容(提纲):这个不用过多解释,部分学校的开题报

告在研究内容一项中需要列出具体的写作提纲;

5、研究方法:进行研究所采用的主要方法,比如查阅文献、问卷调查、建

立模型之类的,可以视具体情况而定;

文献综述

简单说来,文献综述就是对你题目相关的一些文献资料的概述,也可以

说是对国内外相关研究现状的一个总结。为了写出文献综述,你首先需要去搜集一些近3年以来跟题目相关的一些参考文献,

写作主要内容一般包括:前言、主题、总结和参考文献。

1、前言:主要是说明写作的目的,介绍有关的概念及定义以及综

述的范围,简要说明有关题目的现状或争论焦点,使读者对全文要叙述的问题有一个初步的轮廓;

2、主题:主要是对国

内外相关研究现状进行概括,其中分为国外研究现状及国内研究现状,分别列出一些相关研究者的观点或理论;比如"XXX

(2013)认为,....."、”XXX(2014)提出了这样的观点,他认为...";

3、总结:文献综述最好不要只是简单罗列别人的观点,最终,你还得对别人的研究成果进行总结,在总结里提出自己的一些看法;

4、参考文献:这个无需多说,就是列出你写这篇文献综述参考了哪些文献,参考文献的格式具体参考你学校的格式要求,如果没有的话,可以去看看一般参考文献格式。

提醒:文献综述注意不要简单的堆砌别人的观点,最好是可以对不同的研究成果进行归类,并且需要提出一些自己的看法。

我所了解的保健食品学 摘要:保健食品是指那些具有特定保健功能的食品。随着人们生活水平的提高,以健康长寿为目的的养生保健已经成为人们生活中的一种追求和时尚,因此对以中药养生为特色的保健食品的需求也越来越多。其中,四大怀药更是因其悠久的种植和药用历史,在中药保健食品领域颇受青睐,被誉为“华药”,拥有神奇的效用与效力。 关键词:中药保健食品 四大怀药 功效 随着社会经济的发展,人们生活水平的提高,食物消费正从温饱型向小康型过渡。人们对食品的要求也不再只限于满足食欲,而是在此基础上提出了更多更高的要求。比如:预防疾病、增智健脑、养颜护肤、延年益寿等,由此保健食品应运而生。 中国是文明古国,有着食疗和食养的悠久历史和传统。经过几千年的实践,积累了大量的养生保健经验,形成了大量的养生保健药方,建立起了一套独特的保健食品科学。早在2000多年前,我国医理就已经很注重“正气存内,邪不可干”,并强调“食疗不愈,然后命药”。而如今,人们对“药食同源“的认识和理解也在不断深化,现代中药保健食品的研究开发及其市场也日渐繁荣。 中药保健食品的定义、特点及其功效 在中医药理论指导下研制的具有特定的中医药保健功能,适宜于特定人群食用,具有调节机体功能,不以治疗疾病为目的的食品。 1、具有食品的特性。即可食性和营养性。 2、具有中医药特点。即有一定的性味和调理功能。 3、必须符合卫生部《保健食品管理办法》所提出的保健食品的各项要求。 中药保健食品的功效除了必须具备卫生部《保健食品功能学评价程序和检验方法》所规定的各种功能外,还应体现中医药理认的特定功效,属于中医药养生及中医防治理论的范畴。 1、预防疾病。在中医养生理论中,饮食对人体的滋养作用是一项很重要的保健预防措施。 2、滋补保健。中医药滋补理论包括平补、清补、温补、峻补等,通过益精、补气、养血及调补脏腑虚损达到补充正气、增强体质的目的。 3、延缓衰老。中医在应用饮食调理进行延缓衰老方面,应因时、因地、因人、因病不同,做到辩证用膳,还应注意对肺、脾、肾三脏的调理,平衡机体的新陈代谢。 4、防治疾病。治疗作用主要体现在“扶正”和“祛邪”两个方面。其中“扶正”体现的是“损者益之”,“虚者补之”的原则。而“祛邪”则体现了“实则泻之”,“损其有余”的治疗原则。 我国自然条件复杂,地形、土壤、气候多样,植物资源十分丰富。据统计,世界卫生组织正式确定的药用植物有2万种,而我国中草药种类在6000种以上。根据课堂老师所讲的知识和课外所了解到的资料,我只简单谈谈其中有“华药”之称的四大怀药的性能和效用。 四大怀药性能及功效简介 营养医师王兴国饮食营养科普讲座营养食疗食补健康饮食减肥保健“怀药”也称“四大怀药”,特指古时怀庆府(今河南焦作地区)一带所盛产的地黄、牛膝、山药、白菊四种名贵的中药。由于焦作地区这一带特殊的土壤、水分、气候、日照、温差等,赋予了这四种怀药独有的外观、质地和药效。“四大怀药”不仅在国内颇有名气,而且也深受海外人士的盛赞。 1、怀山药。怀山药是四大怀药之首,古是皇宫贡品,今为国药之宝,有“怀参”之称,享誉全国及东南来及美欧等国。药典《本草纲目》与《神农本草经》均有记载怀山药可以补气滋阴,健睥胃肺肾,经常食用不但可以增强体质、美容抗衰老,而且对肾虚腰痛、痛经、肾虚精亏、脾胃虚弱,食欲不振、泄泻,肺虚、久渴、肥胖等颇有良效。 2、怀地黄。地黄是玄参科多年生草本植物的根,可分为生地黄和熟地黄两种。《本草纲目》载:地黄生则大寒,而凉血,血热者需用之,熟则微温,而补肾,血衰者需用之。男子多阴虚,宜用熟地黄;女子多血热,宜用生地黄。'尤其是熟地,药用'填骨髓,长肌肉。生精血,补五脏,利耳目、黑须发、通血脉',确系祛病延年之佳品。 3、怀牛膝。牛膝古今中医学家称其“性善下行”,其主沉降作用非一般药物所能比拟。近代科学实验表明,怀牛膝中微量元素锰、锌的含量较其他产地的品种为高。人体缺乏锰、锌常常表现为肾虚,怀牛膝具有“补肝肾,强筋骨”的保健作用,其原因正在于此。 4、怀菊花。怀菊花性微寒,《神农本草经》记载:“怀菊花主治诸风头眩,肿痛,目欲脱,皮肤死肌,恶风湿痹。”《本草纲目》记载: “菊花通肺气,止咳逆。清三焦郁火,疗肌热。”焦作科教局《四大怀药》书中记载:“怀菊花疏散风热,清利头目,平抑肝阳,解毒消肿,主治外感风热,头热头疼,眩晕目赤,牙齿肿痛,咽喉肿痛,具有抗菌消炎,抗病毒,抗衰老,预防高血压的作用。 结论:在人们注重天然、回归自然的今天,与中医同源的食疗理论和实际,将会在更多承袭中医药理论并吸取现代营养学思想的基础上。我国拥有丰富的中草药资源,它们都是生产中药类保健食品的重要原料,因此应好好利用现有资源,以天然的、有益健康的、兼具“食疗”、“食养”的中医药理论为基点,借助国际上保健食品的科学研究经验及成果,大力研究和开发具有中国特色的中药保健食品。

现代生活与营养保健 摘要:随着我国社会经济的发展和人民生活水平的提高,人们对营养与健康日渐重视,健康膳食、营养保健与现在人民生活息息相关,合理营养是健康的基础;科学饮食、合理营养、促进健康已成为社会的基本需求。但是,当前我国居民对营养知识了解较少,营养人才严重缺乏。为了广泛普及营养知识,提高全民营养素质,培养专业营养技术员已成为当前我国社会的迫切需求。关键词:保健食品、益生菌、营养饮食、食疗养生引言:食品是人类赖以生存的物质基础。在物资极大丰富的今天,人们对生活质量的要求越来越高。随着经济的发展和生活质量的提高,人们对食品的要求越来越高,从满足温饱到追求口味,然后慢慢转变为追求营养保健——即通过日常饮食达到满足营养需求、调节身体机能以及降低疾病风险的目的。越来越多的消费者群体,构成了巨大的保健食品消费市场,如上流传几千年的药食同源的中国传统饮食文化,养生保健蔚然成风。然而,在关注健康的同时,我们要充分认识保健食品的营养成分和安全隐患。1.保健食品的定义和内涵: 1.1 保健食品的概念保健食品(Health food、Functional food、Dietary supplement)在不同的国家有不同的概念。我过对保健的定义为:表明具有特定人群食用,具有调节机体机能,不以治疗疾病为目的的食品。这一定义赋予了保健食品三个属性:(1)食品属性:保健食品是食品,符合普通食品的基本要求,能提供一种或多种营养素,能被人体消化吸收,安全无毒,但又不是普通食品;2)功能属性:半间视频应有特定的保健功能,是可以用科学的实验方法进行客观实验的具体、明确的功能,可能满足特殊人群的特殊生理技能需要的特殊食品。受食用对象、食用量限制,保健食品并非人人谐宜。3)非药品属性:保健食品不是药品,不能取代药物对病人的治疗作用,不能以治疗疾病为目的,只能通过一定的途径调节机体的生理机能来满足人体的要求,消费者可以自由选择。 1.2保健食品的内涵人之所以需要保健食品是因为人的健康状态有不同的阶段,各有不同的需求。在健康、疾病潜伏期、生病、病愈康复期都需要不同的保健食品来调节身体的需求。在保健食品中,有写是保护机体的正常功能,有些是促进机体功能的正常或超常发挥,有些是延缓机体各项功能的下降趋势,有些是调节机体出现的不正常生理指标。所以保健食品的好处是很多的。 1.3保健食品的特点保健食品还具有一点的特点,主要体现在:1、保健食品是食品;2、保健食品必须具有功能功能性;3、保健食品适合特定人群食用;4、保健食品的配方组成利用量必须具有科学依据,具有明确的功效成分;5、保健食品不仅要由卫生部指定的单位进行功能评价和其他检验,而且必须经地方卫生行政部门初审同意后,报卫生部审批。卫生部审查合格后才发给保健食品批准书及批号,才能使用保健食品标记,才能称为保健食品。2.保健食品现状和发展趋势 2.1保健食品的来源保健食品在中国的起源可以追述到中华民族悠久的食疗养生传统及“药食同源”的理论,另外中医中药作为传统的医药和养生文化,是我国保健食品开发研制的重要理论基础和有效的物质来源,同时也是我国发展保健食品的独特优势 2.2保健食品的现状我国的保健食品在八十年代中后期迅速发展,并且日益形成了一个新兴产业。中国政府制订了相应的法律、法规、技术标准,形成了较为完整的法律法规体系和技术标准体系。据相关数据表明,2001年我国保健食品销售近500亿元,到2010年,这个数字还可能再翻一番,保健食品生产企业也像雨后春笋一样猛增至3000多家。2003年统计,人类进入“预防医学时代”保健食品有广阔的美景。 2.3保健食品的阶段 保健品的发展历史大致可分成三个阶段:第一代保健食品包括各类强化食品,是最原始的功能食品,仅根据各类营养素或强化的营养素的功能推断该食品的营养功能,这些功能未经任何实验检验。第二代保健品是必须经过动物和人体实验,证明具有某项生理机能。第三代保健食品不仅需要用动物和人体实验来证明具有某项功能,还需要确知具有该功效的有效成份(或称功能因子)的结构及含量。第三代保健食品在我国正蓬勃兴起,代表未来的发展趋势。 2.4保健食品的趋势在目前的中国,现在是三代产品分别在不同的市场区域存在但从总的方向来看,一代处在被淘汰的边缘(在农村还有一定的市场),二代产品占据着中低端,三代产品位于中高端。在2000年之后大量的跨国企业大举进入中国,带来了发达国家大量先进的营养保健产品。这些产品几乎都属于第三代产品。在进行销售产品的同时,他们做的大量的工作就是普及营养保健知识,教会消费者如何签别,选择保健食品。当消费者以挑剔的眼光再审视国内的很多营养保健品时,难看的包装,含糊不清又夸大不实的功效,使的信任感大副降低。最后的受益者无疑为做知识行销的跨国公司。虽然他们付出的很多,但收获的也大。3.影响各国保健食品产业发展的因素 3.1各国保健食品发展经历的三个阶段各国保健食品发展均经历三个阶段,第一代为强化食品,第二代是经动物和人群试验证明的某种保健功能,但不知其功能成份,化学结构,功能原理,不能定量测定特有成份。第三代是从天然原料中提取功能因子和功效成分,同时可明确其化学结构及含量。许多国家只承认第三代保健食品。认为它可使消费者认同,可以进行监控管理,防止鱼龙混杂。从我国保健食品市场看:只有发展第三代保健食品才能与国际接轨,进入国际市场,在消费者中树立诚信。 3.2影响各国保健食品产业发展的几个因素市场资料报道,全球未来十年,功能食品产业将以年均10%速度向前发展,大大超过食品工业年增2%的发展速度。影响功能食品产业发展的两个主要因素:“市场拉动”与“科学推动”, 另外,“食品”工业及“政府”也是推动功能食品产业发展的两个重要因素。 3.2.1市场拉动市场拉动的决定因素是消费者。一个产品是否受到消费者青睐,主要决定于其口味,便利性及消费者信任度。按目前欧美流行看法,功能食品首先是口味,只有良好口感才能吸引消费者。消费者不会为了健康而忽视口味;另外是便利性,要求产品食用简易,加热方便,便于携带;第三信任程度,消费者对产品信任是它赢得市场的保证。产品安全、有效是提高消费者信任度的保证;良好“品牌”,激励消费者购买是重要因素。 3。2。2科学推动科学推动来说,功能食品科学研究需回答八个方面问题:①消费者理解:何种健康效应是消费者最需要的;②生物信息:何种分子担负此项功能;③体外筛选及体内效果:如有多种组份共同作用,哪一种组分的生物效应最大;④生物利用度:具有生物效益的特定生物活性物质的消化、吸收状况;⑤生物技术与食品工程:如何获得这一生物活性物质及生产一种有前景的功能食品;⑥作用机理;⑦人群干预研究:对人体是否真正有效;⑧信息:我们如何解释这些效应。纵观国际功能食品的科学研究有几点值得我们重视:①注意采用新的理论和方法来揭示食物中的非传统的营养成份的作用及其机理。考虑到食物中的功效成份多数是一个混合物,分离纯化有效成份有一定困难。日本大泽俊彦等人建立免疫化学研究方法,评价氧化应激,成功地制备出对脂质过氧化物,蛋白质,DNA氧化损伤有特异性抗体,并建立用此类抗体进行微量测定的ELASA法,从而达到可在体外和体内两方面评价抗氧化的食物成份。利用这种方法可从血液、唾液及尿液中检测出氧化应激损伤的生物学标记物。②更加注意开发新的功能素材。未来几年世界各国将会更加重视研究开发非传统营养素动植物资源。最近几年,欧、美、日各国学者纷纷将目光投向中国、印度、南美以寻找能降低严重危害人体健康的一些慢性病如心血管疾病,糖尿病,高血压,老年性痴呆风险的功能素材。③更强调跨学科和跨国度的合作。近年来欧美各国相继建立了功能食品研究开发国际性组织,还出版了刊物,如美国出版了“Functional Food”。国际生命科学会欧洲分会为了协调功能食品研究,由60名来自不同国家的研究人员组建功能食品科学研究专题组,下设六个分课题,对“生长、发育、分化”“底物代谢”“活性氧防御”“胃肠生理和功能”“心血管功能”“行为和心理学”等六方面进行了深入研究,还发表了专题论文,该项研究对未来功能食品发展有着深远影响。 3、2.3食品工业及政府食品工业的角色是显而易见的,因为只有强大的食品工业才会生产出受消费者欢迎的口感良好的功能食品。也只有强大的食品工业,采用各种先进技术和质量监控措施才可能在产品中尽量多地保留功能成份,提高食品功能特性。在推动功能食品发展诸因素中,政府的角色也是十分关键的。因为政府不仅制定法规,政策,鼓励功能食品产业发展,而且在加强市场监管,择优劣汰方面扮演了重要角色。更重要的政府可以在科学家和消费者之间构筑一个桥梁,加强信息交流,使消费者对各种功能产品有一个正确的理解,增强消费者对功能食品的信任度4、各国保健食品市场的发展方向纵观有关报道,下列几个领域的功能食品市场值得我们关注: 4.1儿童市场——一个特殊的消费人群。在美国有0.72亿儿童,其中 :血脂偏高——27万;19岁以下儿童,高血压——200万;超重——1/4儿童,能量不足感到疲乏——60%; 15%儿童上课打瞌睡。敏锐的美国食品厂商推出了一系列适合儿童食用的功能性食品,如根据约80%儿童没有得到推荐数量的维生素和矿物质,他们推出了一系列儿童强化食品如方便早餐及含有6种活菌的有机奶酪。能量强化食品也颇受欢迎,据调查美国有37%的高中生喜爱能量饮料,36%的学生饮用咖啡饮料,24%的学生饮用茶饮料。除了强调早餐重要性外,有关维生素A,C,E,B,β-胡萝卜素产品受到少年儿童喜爱,具有提高智力的DHA,EPA产品也受到一定的欢迎。 4.2以提高生活质量为目标的成人市场随着人们期望寿命延长,工作节奏加快及生活水平提高,消费者特别是中老年人日益重视提高自身的生活质量。一是提供能量的产品。美国有75%的成年人关注能量和疲劳,3500万成年人有能量缺乏症状。每三个购买者中有一个表示,他们的家庭中有一人正在努力改善和消除能量缺乏和疲劳情况。2001年,美国运动营养食品销售额达25亿美元,提供能量饮料的销售额为5亿美元。近年,在美国有29%男性和36%女性关心精神应激,脑能量产品也在市场出现。第二是减肥产品,美国有将近1.05亿20岁以上成年人超重,4250万人肥胖,有将近50%的购物者承认他们的家庭有一人在试图控制体重,全美有6200万人在控制体重,有580万的消费人群在试图减肥。因而减肥功能食品包括低热量食品在美国极为畅销。第三是增强免疫功能的食品符合3/4美国人需要。美国每年有1.08亿流感病例,因而提高免疫的功能产品和草药为人们首选,特别是利用益生菌(probiotics)和益生元(prebiotics)的产品受到普遍关注。第四是提高视力的功能食品。它是功能食品领域中一个新出现的健康功能。美国有90%的成人希望保持健康视力,有28%的家庭中有一个成员在积极改善和治疗视力。美国超过6000万人近视,1400万人黄斑功能减退。由于近年来科学发现叶黄素,花青素和类胡萝卜素在改善视力方面有重要作用,以叶黄素为主要原料的产品已陆续在欧美上市。 4.3能性的休闲食品是未来功能食品发展的一个方向这些年来,美国的功能食品生产厂商逐渐认识到,美国人并不想为了健康而放弃他们喜爱的休闲食品。一些聪明的厂商开始将功能性食品引入到休闲食品的领域。目前,不仅开发出功能性糖果(在糖果中强化VA,VC,VE和钙),加钙口香糖也出现在美国糖果市场。全世界功能性糖果的销售额40亿美元占糖果市场的1/6。目前,一些生产厂商还在研制具有增强免疫和清咽润喉的功能性糖果。其次,功能性茶饮料也已成为欧美主流茶产品之一,不少厂商在开发功能性茶市场取得成功。 4.4“个性化生产”和“个性化服务”是未来功能食品企业的一个值得瞩目的动向个性化服务是21世纪最成功的商业策略。在功能食品领域内“个性化生产” 和“个性化服务”也是企业成功的策略之一。采用个性化包装,个性化零售服务及专家的面对面的咨询和售后服务正在赢得全球成功。比如为女性设计早餐全谷食品:提供每日需要量,钙-60%、铁-90%、叶酸-100%、VB12 -100%;为绝经期妇女:面包-40ug异黄酮,饮料-100mg大豆异黄酮;成份包装:益生菌+益生元,消费者可自行加入休闲食品和牛奶中。 4.5降低疾病风险的产品是未来功能食品开发的主渠道之一利用功能性食品辅助药物以减轻症状,降低患病风险是未来功能性食品开发的一个主渠道。目前美国大约有5500万消费者自行在市场购买一些健康食品来保持自身的健康。大约有一半的美国人相信可以使用一些食品以代替药品来降低患病的风险。除了我们在前面提到的使用功能性食品降低心血管病,癌症,肥胖和糖尿病风险外,消费者也大量采购有利于降低、减轻骨质疏松,增进胃肠健康,预防龋齿,改善关节疼痛,抗过敏等方面的功能性食品和其他健康食品。5、论文总结与未来展望 通过对健康营养与保健的学习,使我更加全面的认识到了健康定义和内容。健康不仅再是吃好喝好的问题,不再是穿好穿暖的这么简单的问题,同时让我更加关心到平时的饮食保健健康和生活的卫生洁净,同时保持良好的心情和开朗的性格。随着社会的发展和进步,快节奏的生活,和巨大的生活压力和其他方面的原因。使我们越来越忽视了自己的健康问题。由于人们对健康的认识越来越重视,而是的越来越全面,现代健康的定义越来越多元化,广泛。包括生理,心理和社会适应几个方面。心理的健康是身体健康的精神支柱,身体健康又是心理健康的物质基础。生理的缺陷、疾病会使人烦恼、焦躁、忧郁等不良情绪,导致不正常心理状态。现在人们都在常说就是:健康第一,知识第二,家庭第三,金钱第四。人生最珍贵的是生命,也是每个人最珍贵的财富。二十一世纪要道德,健康,素质的全面的发展以适应二十一世纪全面的新人才参考文献:[1] 周宗灿,保健食品毒理学安全性评价。[2] 金宗濂,世界功能食品发展趋势与我国保健食品的进展。[3] 高崧,中国保健食品行业浅析。[4] 谢晓余,中国保健食品注册管理。[5] 韩歆,我国保健食品消费状况分析。[6] 夏开元,保健食品的工艺研究、质量标准制定原则及评价方法。[7] 屈学林,刘晓燕,徐宏楠 ,我国保健食品的发展现状及趋势。[8] 中国保健品行业分析报告。

合金性能研究论文

摘 要:电阻点焊的组织决定焊接接头熔核的性能,熔核的性能决定焊接的质量。通过模拟 点焊接头的组织,可预测在不同点焊参数下接头的组织形态和力学性能等,从而实现通过寻 求最佳焊接工艺来改善焊件性能的目的。研究铝合金点焊相变组织的分布规律,对优化点焊 设计和工艺参数有重要的指导作用,本文通过应用有限元模拟软件进行数值模拟,对6082 铝合金电阻点焊过程中的组织转变进行模拟与研究,并通过实验进行验证,从而得出电阻点 焊对6082铝合金的组织转变的影响。试验验证表明,数值模拟与试验结果吻合良好,为铝合 金点焊基础理论研究提供了一种有效的分析手段。 关键词:数值模拟;金相组织 ;铝合金;电阻点焊 Abstract Te microstructure of resistance spot welding decide performance of nuclear fusion in welded joint, the performance of nuclear fusion decide welding quality. By simulation, we can predict microstructure and mechanical properties of spot welding in different parameters, so as to achieve the best welding performance by seeking to improve the welding processes. Research on the distribution of microstructure in aluminum spot welding, have an important role in on the design and optimization of process parameters of spot welding. The paper through the application of finite element simulation software to simulate and research the resistance spot welding of aluminum alloy of 6082, and verify it through experiments, so as to know affection resistance spot welding to aluminum alloy of 6082. Experiments show that numerical simulation and experimental results are consistent, providing an effective analysis for spot welding on aluminum alloy. Key words: Numerical simulation; Microstructure; Aluminum alloy; Resistance spot welding 1、铝合金在航空航天、船舶制造、机车和汽车制造业等领域获得了广泛的应用。轿车采用 铝合金制造车身较采用钢板制造车身可减轻车体重量6O%左右,能显著降低燃料消耗和减少 环境污染。但是,铝合金点焊所存在的问题限制了点焊在铝合金汽车生产中的应用,铝合金 点焊的熔核形状不规则,尺寸大小不一,熔核在凝固时极易形成缩孔、缩松和气孔,由于冷 却速度较快,熔核的结晶组织主要是从熔合线向内生长的柱状晶。在这方面,吉林工业大学 的赵熹华等人通过采用熔核的孕育处理技术做了详细的研究,将柱状晶组织变为等轴晶组 织,取得了良好的效果[1]。但是,该技术如何工程化的问题还正在研究之中。如果能对点焊 的相变组织进行有限元模拟计算,得到铝合金点焊过程温度场和相变组织的分布规律,从微 观上改变焊接质量,对提高和稳定点焊质量具有重要意义。 铝合金点焊是一个高度非线性的力、热、电相耦合的复杂过程,随着焊接研究的深入, 温度,相变和热应力之间的耦合效应越来越受到人们的重视。Y.Ueda 等人曾提出温度,相 变,热应力之间的耦合关系式,J.Ronda 等人利用该耦合模型对焊接接头进行了有限元计算。 Ronda 等[2]用统一的方法推导了相变规律和相变塑性,建立了相容的 TMM 模型,并形成了系 统理论。Yang 等[3]在热冶金耦合方面也作了深入的研究。他们在模拟温度场、速度场、热循 环以及熔池形状时,采用瞬时、3 维、湍流条件下的热传输和流体流动模型。 本文基于有限元专业焊接模拟软件动态模拟焊接的全过程,进行数值模拟时,考虑了材 料热物理性能与温度的非线性关系,以及相变潜热对温度场的影响,实现温度场和应力应变 场的耦合计算,揭示了铝合金点焊过程温度场和相变组织的分布规律,其结果有助于更好地 了解焊接过程中熔体的运动状态、凝固组织细化和产生缺陷的原因,为正确选择点焊工艺参 数等提供理论指导。 2 点焊相变原理熔核、塑性环及其周围母材金属的一部分构成了点焊接头。在良好的点焊焊接循环条件 下,接头的形成过程是预压、通电加热和冷却结晶三个连续阶段所组成。 (1)预压阶段:在电极压力的作用下清除一部分接触表面的不平和氧化膜,形成物理触点,为焊接电 流的顺利通过及表面原子的键合作准备。(2)通电加热阶段:在热与机械力作用下形成塑性环、熔核,并 随着通电加热的进行而长大,直到获得需要的熔核尺寸。通电刚开始,由于边缘效应,使焊件接触面边缘 处温度首先升高,接着由于金属加热膨胀,接触面和电流场均扩展并伴有绕流现象,而靠近电极的焊接区 金属散热较有利,从而在焊接区内形成了回转双曲面的加热区,其周围产生了较大的塑性变形。随着通电 加热的持续,电极与工件接触表面增加,表面金属的冷却增强,而焊接区中心部位由于散热困难温度继续 升高,形成被塑性环包围的回转四方形液态熔核。继续延长通电时间,塑性环和熔核不断长大。当焊接温 度场进入准稳态时,最终获得椭圆形液态熔核,周围是将熔核紧紧包围的塑性环。(3)冷却结晶阶段:使 液态熔核在压力作用下冷却结晶。由于材质和焊接规范特征不同,熔核的凝固组织可有三种:柱状组织、 等轴组织、“柱状+等轴”组织。 由于点焊加热集中、温度分布陡、加热与冷却速度极快,若焊接参数选用不当,在结晶过程中会出现 裂纹、胡须、缩孔、结合线伸入等缺陷,可通过减慢冷却速度和段压力等措施来防止缺陷产生。 3 点焊熔核有限元仿真点焊是一个多因素及多重非线性的复杂问题。在进行数值模拟时,考虑其可作为轴对称问题,对等厚 板的焊接取l/4平面进行分析。为简化计算,本文假定电极压力恒定。 本文采用简化的轴对称2D模型建立6082铝板点焊的简化模型。出于简化模型的目的,假设上下两块铝 板在与电极端面直径对应的中心部分以及电极端面是粘连的,假设电极-工件间及工件间的接触行为属于无 滑动接触。焊接电流为恒流,材料的热物理性能随温度变化,忽略电流的趋表效应、接触面的热电效应和 接触热阻[4,5]。模型的网格采取自由划分,共含1996个固体单元,2120个节点。被连接材料为6082铝合金, 板厚2.0 mm,采用Cu~Cr合金电极,端部直径6 mm,端部曲面半径40 mm。 3.1 材料属性 材料的热物理性能参数是温度的函数,在模拟中,材料的热物理性能除了密度和潜热外,其他如比热、 导热系数、电阻率等均随温度变化。材料在相变和熔化时存在潜热,模拟中将潜热在相变温度区间均匀折 算为比热容,以模拟其产热效果。 6082铝合金是Al-Mg-Si系铝合金,该合金的组织比较简单,主要合金元素为Mg、Si ,另外还有少量的Fe 、Zn 、Cu 、Mn,主要组织组成物为Mg2Si,Mg/Si比为1.73,大部分合金不是含过量镁就是含过量的硅。当镁过量时,合金的抗蚀性好,但强度与成形性能低;当硅过量时,合金的强度高,但成形性能及焊 接性能较低,抗晶间腐蚀倾向稍好。 3.2 工艺参数 采用直流焊接电源,焊接电流为14 KA,电极压力为1.5 KN,焊接时间为15个周波(相应频率50 Hz)。 具体方案见表1: 3.3 焊接温度场的模拟 焊接温度场的准确计算是焊接冶金分析、残余应力与变形计算以及焊接质量控制的前提,焊件在快速 加热和冷却过程中温度场的正确描述是进行组织转变和焊后接头力学性能分析的前提条件。焊接温度场的 准确计算必须建立起准确的热传递数学模型和符合焊接生产实际的物理模型,并应用有限元 软件的校正工 具,根据具体的焊接工艺和条件对热源进行校正;考虑了材料热物理性能参数与温度的非线性关系,建立 了焊接过程的数学模型和物理模型[6,7]。 在焊接过程中,由热源传给焊件的热量,主要是以辐射和对流为主,而母材和焊接材料获得热能后, 热的传播则是以热传导为主。焊接传热过程中所研究的内容主要是焊件上的温度分布及其随时间的温度变 化问题[8]。因此研究焊接温度场,是以热传导为主,适当地考虑辐射和对流作用。 焊件上某点瞬时的温度分布称为温度场,可以表示为: T  T ( X , Y , Z , t ) 式中 T 为焊件上某点的瞬时温度,(x , y , z)是某点的坐标,t是时间。 因此非线性瞬态热传导问题的控制方程可以表示为: 式中 c、ρ为材料的比热容、密度,T为温度场的分布函数,t为时间,kx , ky , kz分别为x , y , z方向 上的导热系数; Q是内热源。 温度场计算时, 将模型的对称面定义为绝热边 界条件, 即 其他周围表面定义为换热边界条件, 即 式中  是材料的热导率,n是边界表面外法线方向,α是表面换热系数,Ta是周围介质温度,Ts是物体表面 温度。 3.4 点焊相变组织的模拟 3.4.1 相变潜热 焊接过程中伴随着相的转变,在有限元计算中其产生的相变潜热以焓的形式表示[9],即 式中  (T )c(T ) 分别为材料的密度和比热,均为温度的函数。 在某一温度增量区间,所产生的总的相变潜热表示为各相值的叠加,即 式中:Aj为第j 相的相变潜热,V j 为第j 相的转变体积比,且 å V j = 1 ;n是材料中相的个数。相的转变体积比,且 ;n是材料中相的个数。3.4.2 相变模拟原理 对于铝合金的相变模拟,主要通过铝合金的回复与再结晶原理,如图1。如果材料有经过温度循环,当 最高温度高于重结晶温度时,重结晶开始发生并产生影响。材料重结晶的比例不仅取决于最高温度,也取 决于热循环过程。可以用如下公式来计算: 等温反应动力学: 非等温反应动力学附加规律: 3.5 模拟计算结果 3.5.1 温度场的模拟结果 如图 2 为焊接时间 250ms 时 l/4 平面所成的温度分布,再通过 sysweld 有限元软件,分别在熔核区 中心,熔合线,热影响区,母材组织上取四个固体单元,形成如图 3 所示的温度曲线。由图 2,3 可以看出 在焊接过程中,熔核中心的最高温度可达 720℃,且长时间温度维持在 700℃左右;熔合线附近可达 600℃, 也长时间维持在这个温度;热影响区最高温度可达 500℃左右;而母材最高温度只达到 300℃左右。 3.5.2 相变组织的模拟结果 通过有限元模拟可得到如图4所示结果,6082铝合金点焊结果会出现明显不同的三相分布分别为:母 材、热影响区和熔核区组织。 4 结果分析和讨论由模拟分析结果可以看出, 6082 铝合金点焊会出现比较明显的三种组织的分布,再根据模拟所用的 焊接参数进行试验验证,然后进行金相组织观察(试样用凯勒试剂浸蚀)。可以得到图 5-图 9 的微观组织 图。 由图 5 可见,6082 铝合金点焊组织有着明显的三个组织相分布,中间的小圆为熔核部分,外圆为热影 响区,外边即为母材,与模拟的相变结果(图 4 所示)完全相同。 铝合金的主要热处理方式是固溶处理和时效处理,通过第二相的沉淀硬化来提高强度、硬度等性能。 6082 铝合金为 T4 状态(固溶处理+自然时效)是经固溶、时效后的合金,其主要强化相是 Mg2Si。在焊 接热循环的影响下,铝合金基体中的这些沉淀相粒子将发生再次固溶、析出和长大过程,对焊接前的基体 产生或多或少的破坏。它们的熔点为 595℃,焊接加热温度超过这一熔点时,部分强化相就会熔解[10]。 图 6 为母材组织,其铝合金基体上分布着粗大且呈长条形的析出相;图 7 为熔核中心组织,其内组织 主要为细小的等轴晶粒;图 8 为处于塑性环熔合线周围的组织,靠近熔合线的熔核区主要是柱状晶粒和部 分等轴晶粒,靠近熔合线的热影响区为粗大的晶粒;图 9 为热影响区中心组织,其铝合金基体上的析出相 细小且呈圆粒状。 从图 4 可以得知,在塑性环内的熔核区中心最高温度远远高于 595℃,可达 720℃左右,且比较长时间 的维持在 700℃,这个温度使熔核区中心的晶粒完全的熔化,在铝合金基体上的第二相重新熔化和固溶, 化合物因固溶而进一步减少。在铝合金基体上分布着弥散的,细小的第二相对晶界移动起着重要的阻碍作 用,第二相质点越细小,数量越多,则阻碍晶粒长大的能力越强,所形成的晶粒也就越细小,且在熔核区 内合金元素溶入的比较多,在很大程度上阻碍了晶界的移动,焊接为快速加热,金属内存在的晶格畸变现 象来不及回复,自扩散系数增加,使合金再结晶晶核增多,造成晶粒细小,所以在熔核中心冷却后形成的 组织为细小的等轴晶粒;由于点焊冷却速度较快,靠近熔合线的熔核区的结晶组织主要是从熔合线向内生 长的柱状晶。运用图 1 描述的铝合金重结晶现象可以发现,靠近塑性环的热影响区的晶粒处于长大阶段, 晶粒生长方向与热流方向一致,有着明显的粗大晶粒且在晶界上分布一些析出相,应为晶粒长大区;6082 合金母材组织为板材组织,其析出相方向与板材成形方向一致,也有少量析出相呈三角形,在晶界上析出, 由于其含有 Cu,Mg,Al,Si,Mn 等合金元素,析出相比较复杂,主要为 Mg2Si。图 6 中的母材组织为退 火组织,所以其部分析出相变的相对细小和一定的圆形状。对于热影响区,其析出相明显比母材组织细小, 且没有方向性,但已经开始出现圆粒状,分布也比母材组织均匀,但还是有一部分为粗大的析出相,且呈 长条形,没有完成再结晶,由图 1 铝合金重结晶原理可知其组织应为回复区和回复再结晶区,晶界基5 结 论1、本文采用数值仿真手段预测熔核的组织,运用sysweld的相变模拟原理,完成对6082铝合金点焊组织的 模拟和预测。 2、采用本文提出的有限元点焊模型,运用相变模拟软件,可以模拟出与实际焊接结果十分吻台的结果,因 此可作为选择和优化点焊参数的一个有效工具。 3、6082铝合金熔核区晶粒细小,组织分布均匀而且弥散,热影响区有着比较明显的回复区,回复与再结晶 区和晶粒长大区,母材组织为板材组织,晶粒方向为轧制方向,且铝基体上分布大量粗大的第二相质点。 4、点焊接头相变组织的模拟是一项新技术,它尚处于起步阶段,在理论上还存在着尚未澄清问题,另外在 计算方法上也有改进余地,其应用更接近空白,因此,有必要从理论和计算方法上进行系统而有深入的 探索,以使新兴方法尽快用于工程实践。 参考文献:赵熹华,姜以宏,薄件点焊熔核凝固组织分析,焊接学报,1994(2):89~93. Ronda J,O liver G J. Consistent Thermo-Mechano-Metallurgical Model of Welded Steel with Unified Approach to Derivation of Phase Evolution Laws and Transformation - Induced Plasticity. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering。2000, 189 (2) : 361~ 417. Yang Z, Elmer J W , Wong J. Evolution of Titanium Arc Weldment Macro and Microstructures- Modeling and Real Time Mapping of Phases。 Welding Journal, 1997, 76 (4) : 172~ 181. Matteo Palmonella, Michael I, Friswell, et al. Finite element models of spot welds in structural dynamics: review and updating[J]. Computers & Structures. 2005,3 (83): 648-661 . Deng X, Chen W, Shi G, et al. Three-dimensional finite element analysis of the mechanical behavior of spot welds[J]. Finite Elements in Analysis and Design. 2007,185( 1): p 160-165. Feulvarch E, Bergheau J.M, Robin V, et al. Resistance spot welding simulation: a general finite element formulation of electrothermal contact conditions Source[J]. 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镁是最轻的结构金属。几种常用结构金属的密度(g·cm-3)(20o)如下: AL Mg Ti Fe Cu 2.70 1.74 4.51 7.87 8.96 可见镁的密度约分为Al,Ti,Fe,Cu的64%,39%,22%,19%。由于镁的密度小,它的合金也以质轻著称。一般镁合金的密度在1.8g·cm-3以下,镁,锂合金的密度低于镁 1.6g·cm-3.某些超轻型镁.锂合金密度甚至低于1,比水还轻.镁得镁和金的低密度使其比性能提高.例如,20o时的弹性模量为45Gpa,比铝(70Gpa)和Ti(120Gpa)的低,但三者的比弹性模量相同(~26Gpa).镁和镁合金质量小的特点,使其在交通运输、航空工业和航天工业上具有巨大的应用前景.镁的熔点为 651℃,沸点为1107℃.镁的蒸气压很高,627℃时为215215.95Pa,727℃时为1037.1Pa,因此镁铍极易挥发.镁原子最外层的两个电子很易失去,是很活泼的金属.常温下镁能与F、CL、BR、I等元素作用生成相应化合物.加热时镁能与硫、氮作用生成MgS和Mg3N2。在空气中镁会慢慢氧化,失去银白光泽而变黑.若温度提高至400℃以上,镁的氧化速度增快,超过500℃以后氧化速度更快,会着火燃烧,此时会生成氧化镁和少量氮化镁.镁燃烧时会发出非常强烈的光亮.镁的这一特点,颇受人们的青睐.早期就被利用于摄影照明,给人们留下美好的形象和记忆.战争时期,被用来制造照明 弹,把战场和目标照明得如同白昼.又被用于制造燃烧 弹,点燃战区的物资装备,杀伤对方有生力量.人们还利用镁的这一特点,将镁粉、铝粉和其它原料制成烟花.每当节庆的夜晚,随着阵阵悦耳响声,人们可以看到”嫦娥奔月””天女散花”……各种形色的烟花在夜空飞舞,多彩多姿,给人们带来极大的欢乐.顺便提一下,镁的这种”牺牲自我””乐于助人”精神处处可见.例如它仗着活泼的电化学性质做了牺牲自我的阳极,保护着其它的金属和设备.它又作为原电池阳极,耗尽了自己,照亮了他人.由于化学活泼性高,金属镁是耐腐蚀性能最差的金属之一.在酸性、中性和弱碱性溶液中它都会受到腐蚀而变成Mg2+离子.各种类型大气均会对镁产生程度不同的腐蚀作用.在干燥的空气中,它的表面上形成一层暗淡的的疏松多孔氧化膜,在潮湿大气中,生成的产物组成大致为Mgco3·3H2O+Mgso4·7H2o+Mg(OH)2.大气湿度增加,工为地区和海洋环境的大气中所含的二氧化硫和氯化物等物质,能加重镁的腐蚀.镁中氯化物杂质及铁杂质也会加速镁的腐蚀.因此,工业生产的镁锭必须镀膜钝化,涂油及以蜡纸包覆. 镁是地壳中分布最广的元素之一,占地壳重量的2.77%,为第四个最丰富的金属元素(位于Al、Fe、Ca)之后.在自然界中镁只能以化合物的形态存在.在已知的1500多种矿物中,含镁矿物的有200多种,主要为碳酸盐、硅酸盐、硫酸盐、氧化物.海洋及盐湖中的镁比陆地上更多,是镁的主要来源.海水中含有10多种元素,镁的含量排第三,位居Na、K之后.海水中含镁0.13%每立方千米海水中有130万t镁,相当于世界镁年消耗量的4倍(见表2.8)盐湖水的镁浓度比海水更高.以东以色列、约旦之间的”死海”(实为另一内陆湖),受到千万干旱气候的造化,湖水极浓,含镁竟高达4%.仅此一处的镁,就能满足全世界2.2万年的需要. 纯镁不适合做结构材料.作为结构材料应用的镁主要是镁合金和铝-镁合金.全世界约有千种铝合金牌号,若按化学成份归类的话,约为300多种.这300多种铝合金几乎都含有镁,其中以镁作为主要添加剂的铝-镁合金(镁含量最高为10.5%)约为40种.全世界各国镁合金品牌共有200多种,这些品牌按化学成份可归为30多种.共中变形镁合金黄色10多种,铸造镁合金20多种,铸造镁合金主要有以下3个体系. 1) 镁-铝合金.这种合金自第一次世界大战被德国使用以来,成了最广泛使用的铸造镁合金的基础.大部份含有8%~9%的铝及少量的锌(使拉伸性能有某些提高)和锰(改善抗蚀性)2) 镁-铝-锌合金.镁-铝合金中加锌会产生一定的强化作用,其中高含锌量的合金具有很吸引人的压铸特性.如Mg-8AL-8ZN,具有足够大的流动性.,可用于压铸件,而且流动性和抗蚀性超过传统铝-锌合金.3) 含锆镁合金.锆能细化晶粒,改善镁合金的拉伸性能,提高镁合金蠕变能力,以满足航空和航天工业的需要.属于这一系列的合金有镁-锌-锆合金,镁-稀土-锌-锆合金,以及镁-钍系为基和镁-银系为基的含ZR合金.这种含稀土金属和或含钍的合金都可焊.钍也能改善铸造性能.银可以进一步提高拉伸性能.一些铸造镁合金的性能示于表3.2.镁是立方晶格的金属,可以承受的形变量有限(特别是在低温下).其变形材料主要在300~500℃温度范围内通过挤压、;轧制和压力锻造进行生产.变形合金可以按照它们是否含锆而分成两类.按照变形产品种类可分为三类:1薄板和厚板轧制金.如AZ31(Mg-Al-Z系),ZM21(Mg-Zn-Mn系)和ZE10(Mg-Zn-RE系),这三种合金都可焊,后两种强度较低.LA141A(Mg-Li-Al)等也属这一类,前面已作详细介绍.属于这一类的还有含钍的HK31(Mg-Th-Zr系)以及随后研制的HM21(Mg-Th-Mn等),它们的高温强度更高.2挤压合金.这类合金含铝量大多在1%~8%之间.镁合金都具有密度小的特点,特别是某些镁-锂合金(见前),密度甚至低于1。美英俄等国正在研制含钇镁合金。一种Mg-8.5Y-1.25Zn-0.5Zr合金,其密度小于1.9g·cm-3 ,抗拉强密度420Mpa, 0.2%屈服强度360Mpa,比现有任何一种变形镁合金的都高,同高强度铝合金强度相当。 镁铝合金又名铝镁合金,分子式:Mg4Al3分子量:178.22颜色为灰褐色,比重约为2.15g/cm3,熔点463℃,燃烧时产生的温度达2000℃-3000℃。在烟花生产过程中起着非常重要的还原剂作用,也可作为白光剂和照明剂。镁铝合金是用镁锭和铝锭在保护气体中高温熔融而成。长期以来关于镁铝合金的结构有两种说法。一种说法是镁铝合金是简单物理混合;另一种说法是镁铝合金内部改变了晶体结构,不是简单的物理混合。镁锭和铝锭在高于1150K时,部分铝与空气中的氧气反应,生成a-Al2O3,氧化铝的此种晶体化学性质呈惰性,起着屏障、隔离作用。低于1150K时,生在B-Al2O3而这种晶体与酸反应,保护不了内部的镁铝合金。标准的镁铝合金中镁、铝的含量各约为50%。活性铝含量的多少对烟花的安全生产和产品的质量有很大的影响。但是现在生产镁铝合金的企业多为私营企业,近几年来铝锭比镁锭贵,受利益的驱动,大多未按国标生产。现在镁铝合金粉中铝的含量普遍低于50%,有的铝含量低到了40%。镁含量的增加使得镁铝合金的性质接近镁粉的性质,使得烟火 药的撞击感度、摩擦感度增加,烟火剂更加敏感,从而增加隐患。我们可能以用下面的化学机理来检验镁铝合金中铝的含量。1、盐酸与镁铝合金的反应Mg+2HCl=MgCl2+H2↑2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑2、混合溶液与氢氧化钠溶液反应(混合溶液中滴几滴石蕊或酚酞试剂作指示剂,以避免氢氧化钠过量)MgCl2+2NaOH=2NaCl+Mg(OH)2↓AlCl3+3NaOH=3NaCl+Al(OH)3↓3、过滤、烘干、称重,重量为G1克4、氢氧化铝与过量的氢氧化钠反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O5、未反应的为氢氧化镁。过滤、烘干、称重,重量为G2克镁铝合金的中铝的含量 Al%=(G1-G2)/G×34.62%GB150-85规定了镁铝合金中铝的含量的范围为47-53%,铝含量低于这个范围镁铝合金容易引起质量事故和安全事故,应慎用。镁锭在镁铝合金中的应用:镁铝合金由镁锭和铝锭在保护气体中高温熔融而成,其组成有:简单的物理混合与已改变晶体结构的物理混合两种说法。

镁合金成形技术研究进展熊守美1 , 苏仕方2(11 清华 - 东洋镁铝合金成形技术研究开发中心 , 清华大学机械工程系 100084 ; 21 中国机械工程学会铸造分会 ,辽宁沈阳 110022)摘要: 镁合金材料及其成形技术的研究和开发对于扩大镁合金在我国的应用具有十分重要的意义。根据第四届中国国际压铸会议论文资料, 综述了国内外镁合金材料及其成形技术的的国内外发展趋势, 包括材料、成形技术及数值模拟等, 展望了镁合金的开发与应用前景。关键词: 镁合金; 材料; 成形技术; 数值模拟中图分类号: TG24912 ; TG14612 2 文献标识码: A 文章编号: 100124977 (2005) 0120020204+Research Progress on Processing Technologyof Magnesium AlloysXIONG Shou2Mei1 , SU Shi2Fang2(11Tsinghua2TOYO R &D Center of Magnesium and Aluminum Alloys Processing Technology , Departmentof Mechanical Engineering , Tsinghua University , Beijing 100084 , China ; 21Foundry Institution of ChineseMechanical Engineering Society , Shenyang 110022 , Liaoning , China)Abstract : Research and development of magnesium alloys and their processing technology are of greatimportance in promoting domestic applications of magnesium alloys in China. Based on the conferencepapers of the 4th China International Die casting Congress & Exhibition , this paper reviewed the trend ofresearch and development of magnesium alloys and their processing technology at home and abroad , in2cluding materials development , processing technology , and numerical simulation technology , etc. At thesame time , the prospect for magnesium applications was also discussed.Keywords : magnesium alloy ; materials ; processing technology ; numerical simulation镁合金正被广泛用于汽车、航空、电子以及消费原因 , 使它难以作为关键零部件 (如发动机零件) 材品工业中的各种结构件。尽管这些应用的增长主要受料在汽车等工业中得到更广泛的应用。同时镁合金密重量减轻的驱动 , 但是 , 镁合金的其它优点也起着重排六方的晶体结构决定了其塑性变形能力较差 , 如何要的作用。其一 , 是它们对压铸工艺的独特适应性 ,解决这一问题是镁合金应用的关键之一。针对上述问可以高速生产近终形零件; 其二 , 优良的模具寿命所题 , 研究人员取得了以下进展。节约的生产成本 , 可以弥补其原材料价格比铝合金稍111 压铸镁合金材料开发贵的不足 , 增强与压铸铝合金的竞争力; 此外 , 极好针对商用压铸镁合金抗高温蠕变性能较差的现状 , 以的可加工性能和减振性能也是镁合金具有的重要性AZ 91 合金为基准合金 , 一汽铸造研究所的研究人能。中国现在是世界上最大的镁生产及出口国 , 但镁员〔1〕进行了抗高温蠕变压铸镁合金的开发。论文讨合金在中国工业 , 尤其是汽车工业中的应用仍很有论了稀土元素 Ce , Y, Nd 以及 Ca 和 Si 的添加对压限。因此 , 深入开展镁合金及其成形技术的研究开铸镁合金在常温拉伸性能以及 150 ℃条件下的蠕变行发 , 对于扩大镁合金在中国工业中的应用具有十分重为 , 显微组织的影响 , 以及对表面处理和腐蚀试验的要的意义。影响 , 并进行了实际产品的生产。在第四届中国国际压铸会议的 50 余篇学术论文该文综合考虑合金的化学成分、合金元素的固溶中 , 涉及镁合金及其成形技术的相关论文、学术报告度、各种金属间化合物 , 在保持 AZ 91 合金基本成分有 10 余篇 , 本文将从镁合金材料、成形工艺 , 镁合不变的条件下 , 设计了四组试验合金进行考查。采用金熔体保护及镁合金成形过程数值模拟等方面总结会挤压的方法试制了 30 种成分合金试棒 , 对试棒的常议论文所涉及的相关领域的研究进展。温力学性能和腐蚀行为进行了测试 , 并初步考查了铸造性能和蠕变抗力。通过试验 , 开发的新合金性能接1 镁合金材料研究近德国大众公司开发的 MRI2153 合金 , 合金工艺性能耐热性及疲劳性能是阻碍镁合金广泛应用的主要与 AZ 91 合金相当 , 可以采用与 AZ 91 合金相同的生收稿日期: 2004211220 收到初稿 , 2004211229 收到修订稿。作者简介: 熊守美 (1966 - ) , 男 , 湖北麻城人 , 博士 , 博士生导师 , 主要从事压铸工艺和技术方面的研究。E2mail: smxiong @tsinghua1edu1cn铸造熊守美等: 镁合金成形技术研究进展·21 ·产工艺。在采用沈阳应用化学研究所低成本的电解镁造四大方面为主。其中压铸仍为最主要的成型工艺 ,- 稀土中间合金情况下 , 有效地控制了成本。在蠕变我国镁合金压铸件产量由 1995 年的 1 562 t 提高到试验中发现 , Mg2Al2Re2Zn 体系中的强化相 Al11Ce3 在2002 年的 4 950 t , 7 年里产量增长了 2 倍多 , 平均少量 Ca 存在下稳定性可以进一步提高。Nd 和 Y的添年增长率达 18 %。利用镁合金压铸件代替传统铸铁、加不会使 AZ 91 合金的晶粒度改变 , 但可以产生固溶铸钢件 , 甚至代替铝压铸件 , 正成为制造业特别是汽强化 , 具有极佳的蠕变性能。车制造业的发展趋势〔4〕。112 压铸镁合金的低周疲劳行为研究211 镁合金压铸沈阳工业大学的研究人员〔2〕通过试验发现: 压目前 , 镁合金压铸工艺的研究热点主要集中在两铸态 AZ 91 疲劳寿命最低; 在高应变幅条件下 , 压铸大方面: 镁合金压铸零件的开发设计和镁合金压铸工态 AM50 + Nd 疲劳寿命高于镁合金 AZ 91 , 在较低艺的完善创新。随着模具设计水平和压铸零件性能的应变幅条件下 , 压铸态 AM50 + Nd 的寿命要低于经提高 , 镁合金压铸件的应用领域已经从传统的笔记本过固溶处理的 AZ 91 的疲劳寿命; 经过固溶处理的电脑外壳、手机外壳等表面覆盖件发展到了发动机支AZ 91 镁合金的过渡疲劳寿命明显高于压铸态 , 压铸架、轮毂、框架件等受力部件以及安全部件。态 AM50 + Nd 镁合金的过渡寿命要高于压铸态 AZ相应地 , 为了满足不断提升的零件性能要求 , 随91。经过固溶处理以后 AZ 91 中的β相消失 , 使材料着材料科学和其他科学技术的进步 , 在传统压铸工艺的延展性增加 , 循环硬化程度有所降低。的基础上衍生出了真空压铸、充氧压铸、超低速压铸113 镁合金的铸态组织研究等诸多分支技术。其中真空压铸以其极低的铸件含气镁铝合金在未经变质处理时 , 铸态下晶粒尺寸可量、较好的设备兼容性和优异的铸件性能等优点得到达 3 ×10 ~5 ×10 m , 组织很粗大。合金的组织决2424了高度重视和大力发展。众所周知 , 压铸件的气孔问定性能 , 性能决定合金的应用 , 以往镁合金的组织控题是限制其性能提高的主要瓶颈。真空压铸在传统压制主要是为了提高其塑性变形能力。因为镁合金为密铸工艺周期上耦合真空系统抽除型腔气体 , 是一种减排六方 , 这就决定了其塑性变形能力较差。而实践证少压铸件气孔 , 去除铸模内气体和润滑剂蒸汽的有效明 , 细小等轴晶可以改善镁合金的塑性变形能力。而方法。目前研究的热点是如何在型腔内得到更高的真半固态触变成形也要求初始的铸态组织应为细小的等空度 , 及相应的模具密封工艺。高真空压力铸造得到轴晶组织 , 因此如何控制镁合金的组织是镁合金半固的零件不仅可以大大降低微孔和气孔等铸造缺陷 , 还态成形的关键之一。可以进行热处理和压铸焊接〔5〕。常用的镁合金组织控制工艺主要有液态处理法和沈阳工业大学的研究人员〔6〕研究了压铸镁合金固态处理法两大类。液态处理法由于简单、易于实轮毂缺陷的产生原因 , 通过对浇注系统和零件结构的现 , 不外加额外设备等 , 在工业应用中具有广阔的空改进及压铸工艺参数的调整 , 有效地仿真了缺陷的产间。液态处理法包括添加晶粒细化剂法、过热处理生 , 明显改善了压铸镁合金轮毂件的质量。法、熔体搅拌法两大类。固态处理法包括等静角压清华大学的研究人员〔7〕与一汽合作 , 系统地研(ECEA) 法、大比率挤压法和铸造粉末法。但对以究了各种压铸工艺参数对镁合金压铸件质量的影响规上这些方法的机理还不是很清楚或是方法正处于试验律 , 成功开发了一汽集团首件镁合金压铸件并投入实阶段。对镁合金的组织控制机理缺乏了解 , 产生了一际生产。目前 , 正进行镁合金真空压铸及超低速压铸些混淆 , 导致工业中对镁合金的组织控制主要依靠经的实验研究。验的方法〔3〕。到目前为止 , 对镁合金组织控制的研212 低压铸造究 , 主要集中于外来质点对形核的促进作用、抑制晶低压铸造由于其充型过程的平稳性和良好的排气粒生长的作用和溶质对形核率的影响。在镁合金熔体性能 , 被广泛应用于轮毂等对铸件缺陷较为敏感的零中加入少量的孕育剂 (MgCO3、C2Cl6、FeCl3 等) 或件制造。而传统低压铸造工艺所采用的压缩空气 , 由溶质原子 (Zr、Ca、Sr、RE 等) , 能细化镁合金的铸于气体纯度不够及氧的分压过高所造成的氧化和吸气造组织并改变沉淀物的形貌 , 提高镁合金的力学性等问题会造成铸件的氧化夹杂、微裂纹、缩孔和缩松能 , 改善压力加工性能。但是 , 镁合金组织细化的研等铸造缺陷 , 限制了低压铸造的推广。采用电磁泵充究和应用远不如铝合金的深入 , 值得进一步研究。型的低压铸造新工艺技术 , 以电磁泵充型技术为核心 , 在加压充型和保压时 , 采用非接触式的电磁力直2 镁合金成形技术研究开发接作用于液态金属 , 实现了铝液的平稳输送和充型 ,当前 , 镁合金的成型工艺仍然以 压 力 铸 造并防止由于紊流所造成的二次污染 , 得到了较高的铸(HPDC) 、低压铸造 (L PDC) 、挤压铸造和半固态铸件质量。同时引入计算机控制系统 , 提高了工艺执行Jan. 2005·22 ·FOUNDRYVol154 No11的准确度 , 也使生产效率得到了提升〔8〕。此外 , 由体保护原理的基础上 , 讨论了各种混合气体保护的缺于电磁泵低压铸造工艺所采用的开环控制方式对控制点 , 研究了不同配比、不同的温度和操作条件下精度具有较高的要求 , 针对工艺参数的测定和电磁设HFC2134a 气体对液态镁合金的保护效果 , 并且研究备的开发也展开了一系列研究工作〔9- 10〕。了相关工艺参数和防护工艺。研究结果认为 HFC2213 半固态铸造134a 气体相对于 SO2 和 SF6 具有更优良的保护特性 ,半固态铸造工艺自诞生以来一直受到了广泛的关可作为镁合金熔体气体保护的一种优先选择。注 , 处于研究的前沿。由于该项技术对设备依赖性较4 镁合金压铸过程数值模拟大 , 目前研究重点主要集中在设备性能的提升和完善上。新开发的第二代触变成形机 , 最高射出速度达到在镁合金压铸生产过程中 , 液态或半固态的金属5 m/ s , 其螺杆、套筒等关键部件采用新型合金 , 耐在高速、高压下充型 , 并在高压下迅速凝固 , 容易产高温及热传导性能有所提升 , 锁模机构的刚性和速度生气孔等铸造缺陷。由于镁合金压铸充型速度比铝合得到加强 , 降低了能耗 , 得到了更高的铸件质量和生金更高 , 凝固速度更快 , 因此 , 镁合金压铸对模具的产效率〔11〕。与此同时 , 针对触变成形法的研究也促流道系统及热平衡设计提出了更高的要求。充分了解使了一批新技术的投入使用 , 如热流道系统、长喷嘴充填过程的流动和换热规律 , 设计合理的铸件、铸型技术、触变成形锻压工艺等。结构及浇注系统 , 选择恰当的压铸工艺参数 , 不仅可214 挤压铸造以降低铸件废品率 , 提高铸件质量和生产效率 , 而且挤压铸造在镁铝合金材料领域 , 以其高铸件质可以延长模具的使用寿命。数值模拟方法为解决上述量、高力学性能和高致密度得到了密切的关注。挤压问题提供了有效的手段。通过压铸充型过程流场、温铸造可以使任何壁厚的零件进行固溶热处理 , 从而得度场的数值模拟 , 能够较准确地表达压铸充型过程的到高于常规压铸的力学性能。另一方面 , 挤压铸造可流动和传热规律 , 实现理想的型腔充填状态及模具热以利用在凝固过程中加压的方法 , 得到优于低压铸造平衡状态 , 预测可能产生的卷气、冷隔等缺陷 , 进而的铸件致密结构。同时 , 挤压铸造和半固态铸造的密优化压铸工艺 , 对实际压铸生产具有重要的指导意切联系也使这项技术处于研究的热点。目前挤压铸造义。因而 , 计算机模拟仿真技术被广泛用于镁合金压面临的主要问题是对技术和过程控制要求过高 , 要求铸件的模具设计及工艺分析。的投资比较高。目前的研究重点主要集中在挤压顶清华大学的研究人员〔4〕长期从事压铸过程模拟针、吸热棒的运用 , 挤压位置的选择 , 工艺参数的控仿真技术的研究工作 , 并成功将模拟仿真技术用于镁制等方面〔12〕。合金压铸件的模具设计优化、热平衡分析及模具热应挤压铸造既可以采用专用设备进行生产 , 也可以力和变形的分析。同时 , 特别对压室中的液态金属流在常规压铸机上进行。他解决了传统压铸机不能生产动进行了模拟 , 系统地研究了低速压射速度及压室充厚大件 , 压铸件普遍存在的缩孔缩松问题 , 可生产各满度等参数对压室中的气体卷入 , 并在此基础上提出种不同强度和流动性的合金 , 简化了压铸模具设计的了低速压射的优化工艺。思路 , 降低了简单零件的压铸模具成本 , 使得中小批沈阳工业大学的研究人员〔15- 16〕采用 FLOW3D量零件使用压铸工艺生产变成可能。以挤压铸造技术对不同镁合金铸件的充型过程及凝固过程进行了模拟为基础 , 对常规铸造、低压铸造和传统挤压铸造机进分析 , 为镁合金压铸件模具设计及预测缺陷位置提供行的改造为挤压铸造技术的推广做出了贡献〔13〕。了理论指导 , 有效地提高了镁合金压铸件质量及降低模具设计成本。3 镁合金熔体保护5 结束语镁及镁合金的气体保护熔炼技术是目前生产高纯度、高品质镁合金的技术关键。20 多年前 , 在熔炼随着镁合金压铸件的广泛应用 , 提高其压铸性能镁和镁合金时采用 SF6 做保护气体 , 是当时镁工业界和抗高温蠕变性能已成为当前重要的研究课题。我国最大的进步。因为它消除了以前使用 SO2 和熔剂熔的稀土资源丰富 , 稀土镁合金的性能优良 , 开发具有炼所产生的大多数问题。但到了 1990 年 , SF6 和类中国特色的压铸稀土镁合金 , 提高其抗高温蠕变性似物的高温室效应 (是 CO2 的 24 000 倍 , 并能在大能 , 具有重要意义。气中长期存在 3 200 年) 迫使镁工业用户必须寻找技压铸是镁合金最主要的成形工艺 , 为了进一步提术上可行 , 经济、环保的替代保护气体。寻找 SF6 的高镁合金零件的的质量及扩大镁合金的应用领域 , 应替代保护气体是目前镁工业界的一个重要课题。积极开展一些新的成形工艺方法 (如真空压铸、超低华北工学院的研究人员〔14〕在论述镁合金熔体气速压铸、挤压铸造、半固态铸造等成形方法) 的基础铸造熊守美等: 镁合金成形技术研究进展·23 ·研究工作。镁合金成形技术对工艺过程提出了更高的四届中国国际压铸会议论文集 〔C〕. 北京: 机械工业出版社 ,要求 , 采用数值模拟技术可以优化成形工艺 (模具设2004. 35 - 39〔9〕 许音 , 彭有根 , 杨晶. 直流电磁泵低压铸造系统工艺参数测定计) , 控制模具热平衡 , 提高产品质量和降低废品率。〔A〕. 第四届中国国际压铸会议论文集〔C〕. 北京: 机械工业出版社 , 2004. 84 - 88参考文献:〔10〕 刘云 , 杨晶 , 党惊知. 磁铁结构参数对电磁泵磁场强度的影响〔1〕 刘海峰 , 佟国栋 , 侯骏 , 等. 含稀土抗蠕变压铸镁合金的开发〔A〕. 第四届中国国际压铸会议论文集〔C〕. 北京: 机械工业〔A〕. 第四届中国国际压铸会议论文集 〔C〕. 北京: 机械工业出版社 , 2004. 103 - 108出版社 , 2004. 145 - 155〔11〕 李博文. 新一代触变成形机特点〔A〕. 第四届中国国际压铸会〔2〕 申健 , 洪成森 , 李锋 , 等. AZ91 与 AM50 + Nd 镁合金的低周议论文集〔C〕. 北京: 机械工业出版社 , 2004. 40 - 46疲劳行为〔A〕. 第四届中国国际压铸会议论文集 〔C〕. 北京:〔12〕 夏云 , 里奇·杰卡斯 , 马克·亨特. 挤压铸造及其过程和质量控机械工业出版社 , 2004. 133 - 138制技术〔A〕. 第四届中国国际压铸会议论文集〔C〕. 北京: 机〔3〕 李元东 , 郝远 , 陈体军 , 等. 镁合金的铸态组织控制工艺与机械工业出版社 , 2004. 47 - 54理〔A〕. 第四届中国国际压铸会议论文集〔C〕. 北京: 机械工〔13〕 欧阳明. 从普通压铸、挤压、低压铸造机的改造认识挤压压铸业出版社 , 2004. 156 - 161技术〔A〕. 第四届中国国际压铸会议论文集〔C〕. 北京: 机械〔4〕 唐玉林 , 苏仕方 , 徐爽. 从世界压铸工业及市场发展看我国压工业出版社 , 2004. 109 - 115铸工业〔A〕. 第四届中国国际压铸会议论文集. 北京: 机械工〔14〕 靳玉春 , 郭琪敏 , 许小忠 , 等. 液态镁合金气体保护方法研究业出版社 , 2004 , 1 - 10发展趋势〔A〕. 第四届中国国际压铸会议论文集〔C〕. 机械工〔5〕 Mamoru Murakami , Hiroyuki Omura. High vacuum die cast tech2业出版社 , 2004. 167 - 172nology and its application〔A〕. 第四届中国国际压铸会议论文集〔15〕 张艳 , 吴伟 , 等. 镁合金压铸充型过程的优化〔A〕. 第四届中〔C〕. 北京: 机械工业出版社 , 2004. 16 - 20国国际压铸会议论文集〔C〕. 北京: 机械工业出版社 , 2004.〔6〕 于宝义 , 王峰 , 刘正 , 等. 压铸镁合金轮毂缺陷分析与解决措25 - 30施〔A〕. 第四届中国国际压铸会议论文集〔C〕. 北京: 机械工〔16〕 洪成淼 , 申健 , 等. 镁合金压铸件缺陷的计算及模拟仿真分析业出版社 , 2004. 173 - 179〔A〕. 第四届中国国际压铸会议论文集〔C〕. 北京: 机械工业〔7〕 熊守美. 镁合金压铸成形技术研究进展〔R〕. 第四届中国国际出版社 , 2004. 226 - 230压铸会议学术报告 , 2004〔8〕 侯击波 , 霍立兴 , 程军. 电磁泵低压铸造控制系统研究〔A〕. 第(编辑 : 曲学良 , qxl @foundryworld1com)

脑功能的研究进展论文题目

· 每一神经元所进行的信息处理都是经过突触实行细胞间的通讯而完成的。具体说,突触前细胞产生的冲动,通过释放神经递质作用于突触后细胞膜位点上的特异性受体,从而引起后一细胞兴奋性的改变。· 受体由蛋白质分子组成,与神经递质分子结合后,控制神经细胞的离子通道开闭,(直接或经由第二信使间接),调制后一细胞的输出,实现神经元整合作用。(空间和时间上的整合)· 神经调质间接地经由一系列生物化学过程来调制突触后神经元的活动,其作用起始时间较慢,持续时间较长。神经递质和调质分布在特定的神经通路或核团里,因此神经系统同时依靠神经回路和化学调制两种形式进行信息处理。· 递质和调质有近百种,有待鉴定的可能性更多。可分为胆碱类、单胺类(多巴胺、5-HT、NAD)、氨基酸(谷氨酸、甘氨酸、r-氨基丁酸)和神经肽。调质包括胺类、和许多神经肽。共存和共释放,使化学信号的传递非常复杂。· 神经肽,2-39个氨基酸残基构成,在较低浓度下即能缓慢地改变附近神经元的膜的性质,从而兴奋或抑制这些神经元。研究并确定种类繁多的神经肽的生物学作用,是一个重要任务之一。· 受体是蛋白质或蛋白质与碳水化合物或脂类的结合体,主要部分在膜内,结合位点在膜外。功能有二:识别特异性的递质或调质分子并与它们结合成复合体;改变细胞离子通道开闭状态,实现神经细胞内化学——电信息的转换。· 受体分两类:第一类是载离子受体,离子通道蛋白,n-Ach,GAGB,Gly受体,蛋白质构象变化,改变离子通道的开闭状态,介导快速突触传递过程(几毫秒)分子有亚基组成。第二类受体都是单条肽链,结合后触发一些列生化反应:激活G蛋白,激活AC,促进cAMP的合成, cAMP的扩散促成胞内白蛋白激酶K的活化,改变离子通道m-Ach、NAD、5-HT等。· 神经信号的基本形式:分级的膜电位涨落、动作电位。· 膜片钳技术:研究神经膜离子通道,10-12A单个离子通道的离子电流变化。电压门控通道、Na+,K+,Ca2+,化学门控通道nAch· 重组DNA技术:研究膜上的微量蛋白分子——各类通道蛋白的分子结构。Na+通道是由1820个氨基酸组成的多肽链。· 色觉三色学说的神经生理基础,人的三种视网膜视锥细胞视色素基因获得分离· 学习记忆的细胞和分子水平的机制研究获得重要进展——海马结构与学习记忆密切相关,LTP反映了一种突触效率的变化,即可塑性。· 短期记忆不需要新蛋白质的合成,而长期记忆所需的基因产物必须是新合成的。 · 把研究感觉信息处理过程作为揭示脑的奥秘的突破口,其中以视觉系统的研究最为突出。· 视网膜的光感受器水平:已克隆出视色素蛋白基因;光电换能过程的第二信使是cAMP(Ca2+),黑暗中, cAMP+Na+通道蛋白---〉Na通道开放,Na+持续内流(暗电流),光感受器细胞去极化;光照引起视色素分解,使视盘膜上的GTP结合蛋白分子火化,后者再激活PDE,迅速分解cAMP,引起Na+通道关闭,暗电流骤降,光感受器细胞膜超极化,这样光能——〉神经电信号· 视网膜,复杂的信息处理(外周脑),研究相当清楚。视网膜这个两维的、多层次信息处理的最后结果,是经由视网膜神经节细胞以动作电位脉冲调频的方式,传递给脑的。· 感受野:视通路中任一神经元都在视网膜(或视野)上有一个代表区域。同心圆拮抗型感受野,包括给光—中心和撤光—中心两类,为心理学马赫带现象提供生理学基础· 非同心圆的RF的细胞对快速运动、运动方向以及某些图形特征产生反应· 初级视皮层(纹状皮层),在整个大脑皮层研究最透彻的一部分,面积最大的区域。功能柱:具有相同感受野位置和生理功能的细胞按垂直于皮层表面的柱状结构有序地排列起来。功能柱内细胞具有相同的最优方位、相同的眼优势、相同的最优空间频率。 · 人工神经网络具有脑的一些基本性质,如能够学习和记忆,神经元之间的连接强度具有“用进废退”的可塑性、细胞的集合由连接强度达最大值的细胞组成,可以从事某一模式的学习和记忆,并形成交替集合从事概念的抽象、部分输入就能激活整个细胞集合等。· Aldan领导的研究组按照条件反射中发射中发生的学习过程所出现的神经细胞电学特性和分子特性的变化,研制了一种DYSTAL动态稳定联想学习。该网络内没有任何预先编过的输入/输出关系程序,它能学习、记忆、辨识模式。第一次使计算机人工网络以储存记忆的内表象成为可能。· 用900个“神经元”组成的Hopfield网络解决复杂的“推销员应沿什么最优路线出差许多城市才可使其旅途最短”的问题,只需百万分之一秒便可求解300城市的问题,比微机快10万倍,结构简化1万倍· 由100个加工单位分三层排列的阅读程序NETtalk问世,可以阅读字母,发出语句声音来· 光学神经计算机,辨别人像· 各种算法为阐明脑和神经系统的工作原理提供了启示。 · 脊椎动物神经系统的发育起源于胚胎背中线的外胚层加厚,在其下方的脊索和中胚层的诱导下形成神经板,继而其边缘组织形成神经嵴。诱导作用机制?· 中心问题:成熟的神经系统特有的高度特异性联系模式是如何产生的。包括神经元怎样得知其本身在三维神经系统中的位置信息?当轴突生长时这种位置信息如何表达?细胞又如何识别其靶细胞或终止区域?基因如何知识脑的发育?· 轴突末端由高度运动性的生长锥,锥上有丝状的假足。生长锥在轴突生长时识别路径和靶细胞方面可能起着关键作用。· 识别靶细胞的原因是:生长着的轴突表面存在着某种细胞化学标记物,在其相对应的靶细胞中有对应的标记物使轴突识别并形成突触。· 过量神经元的死亡可能与靶区神经生长因子的有限有关。· 早期发育主要由遗传因素决定,框架建立后,环境因素影响增大。关键期、可塑性 · 老年性痴呆症:记忆和推理能力丧失,神经元丧失、神经纤维缠结。Ach选择性减少,记忆进行性丧失。常染色体显性遗传病,第21号染色体接近中央区的地方。· 亨廷顿舞蹈病:遗传病。失去对运动系统的控制,基因定位在4号染色体短臂,纹状体失去GAGB能神经元的抑制。· 多巴胺以被确定与觉醒和快感有关。过量引起思维丧失、幻觉和某些精神分裂症状,缺少引起帕金森症,病人四肢和头震颤不已,面部无表情· 先天性肌源性疾病,重症肌无力,后天的自身免疫病,异常抗体与神经—肌肉接头处终板区Ach受体结合,致使不能产生足够的肌肉收缩力。· 多发性神经纤维瘤· 视网膜神经胶质瘤 · 丘脑的功能:丘脑是产生意识的核心器官,丘脑能够合成发放丘觉,当丘觉发放出来也就产生了意识。丘觉是先天遗传在丘脑中,可以自由发放,也可以由样本点亮。· 样脑的功能:丘脑之外的大部分脑结构都是样脑,包括大脑皮质、基底核、下丘脑、杏仁核等。样脑的主要功能就是交换产出样本,样本的作用就是点亮丘觉产生意识。

突触传递机制研究新进展 摘要:最近的几年里,科研人员一直致力于突触传递机制的研究,他们对有关的各种生物现象中寻找突触传递在其中的机制。本文将从对突出传递机制的新进展做一个小小的综述。 关键词:突触可塑性;视网膜;调控机制;tau蛋白;伏隔核谷氨酸能;可卡因;大鼠VTA区DA神经元;脑胶质瘤致癫病;长时程增强(LTP);膜片钳;GluR2 缺失的AMPARs 视网膜突触可塑性调控机制研究进展#突触可塑性的变化影响着中枢神经系统的发育,损伤和修复等多种功能。研究发现,在视网膜发育、损伤修复过程中可出现突触可塑性改变,而自发性眼波、光线刺激、视觉经验、神经营养因子和胶质细胞等因素均参与了视网膜突触可塑性的调节。突触连接的改变是经验依赖性脑神经回路重排的基础,突触可塑性的变化影响着神经系统的发育,神经的损伤和修复等多种脑功能,目前突触可塑性的调节机制还未完全阐明。近30 多年来,对于视觉系统发育和可塑性的研究取得了很大的发展,尤其是对于视神经突触水平的变化有了较清晰的认识,但还有很多问题尚待深入研究:各种神经生长因子参与视觉发育可塑性的确切机制;在基因水平上还需进一步通过对多种相关基因的反应时程和强度进行分析, 研究其对视网膜突触可塑性的影响;视网膜突触可塑性中胶质细胞增殖、分裂、分泌生物活性物质等功能的调控。随着脑科学、发育生物学及神经生物学等边缘学科的迅猛发展,相信不远的将来,人类一定会在该领域取得突破性进展,并给治疗相关视网膜疾病及视网膜损伤后的修复治疗研究提供新思路和理论依据。兴奋性突触传递对tau蛋白表达和省略响及其在阿尔茨海默病发病中的作用兴奋性突触传递是神经元最基本的功能,NMDA受体(N-Methyl-D-aspartate receptor, NMDAR)是神经系统中最主要的兴奋性离子型受体之一,其在学习记忆,突触可塑性,神经发育等方面具有重要作用,但NMDA受体过度激活导致谷氨酸聚集于突触间隙所诱导的神经毒性作用也是许多神经退行性疾病的共同发病机制。阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是成人痴呆症最主要的病因,其中tau蛋白过度磷酸化和聚集是AD脑内的主要病理特征之一。兴奋性突触传递与tau病变之间的联系目前少见报道。本研究探讨了谷氨酸能兴奋性突触传递增强对tau蛋白表达和磷酸化的影响及其在AD样神经退行性变中的作用。本文第一部分探讨了短时间突触传递增强对tau蛋白磷酸化的影响和内在机制。成人脑内约有一半的谷氨酸能神经元是谷氨酸-锌能神经元,即突触兴奋时锌离子与谷氨酸一起释放至突触间隙。本研究阐明了谷氨酸-锌能神经元兴奋时突触释放的锌离子通过抑制蛋白磷酸酯酶2A (Proteinphosphatase2A, PP2A)的活性导致tau蛋白过度磷酸化。 慢性吗啡处理对伏隔核谷氨酸能突触传递的影响药物成瘾和自然的奖赏效应(食物、性等)共享同样的神经基础——中脑边缘多巴胺系统,该系统主要涉及杏仁核、弓状核、蓝斑、中脑导水管周围灰质、腹侧被盖区(ventraltegmental area, VTA)、伏隔核(nucleus accumbens,NAc)等脑区,其外延包括额叶皮层、海马等与情绪、学习和记忆密切相关的结构。目前的观点认为奖赏性刺激是通过对脑内奖赏系统发挥作用,最终引起NAc区多巴胺(dopamine,DA)释放量增多,从而产生奖赏效应。NAc在成瘾中起着至关重要的作用。NAc中神经元因在吗啡成瘾及戒断的过程中产生适应性变化而备受关注。前额叶皮质(prelimbicprefrontal cortex,PFC)的功能之一是对有利刺激的重要性进行评估,并抑制在当前环境中不适当的行为,该脑区在成瘾药物的精神依赖中发挥着对觅药动机进行评估和抑制的重要作用。Mark EJackson等研究发现,利用接近生理条件下的刺激频率来刺激PFC后抑制了NAc中多巴胺的释放,提示了前额叶中存在着对NAc中的多巴胺的释放的抑制性调节 单次可卡因注射对大鼠VTA区DA神经元兴奋性突触传递和内在兴奋性的影响中脑皮质边缘多巴胺系统(mesocorticolimbicdopamine system)与奖赏和药物成瘾有十分密切的关系。该系统包括腹侧被盖区(ventraltegmental area, VTA)多巴胺能神经元的两条主要投射通路:一条由腹侧被盖区投射到伏隔核(nucleusaccumbens, NAc)和纹状体,称为中脑边缘多巴胺系统(mesolimbicdopamine system);另外一条由腹侧被盖区投射到前额叶皮质(prefrontal cortex),称为中脑皮质多巴胺系统(mesocortical dopamine system)。这两条通路合称为中脑皮质边缘多巴胺系统。药物成瘾的解剖基础是奖赏系统,中脑边缘多巴胺系统是其关键,中脑腹侧被盖区(VTA)及其投射区伏隔核(NAc)是主要的神经基础,多巴胺(DA)是非常重要的神经递质。除了参与天然和成瘾性药物的奖赏刺激,当今更多的研究发现中脑边缘多巴胺系统还与成瘾的渴求和复发有关。在VTA区域微量注射吗啡、可卡因等都能诱导产生条件性位置偏爱(CPP)。VTA区注射吗啡还可点燃海洛因、可卡因等的自给药行为。 LTP 的分子机制研究进展LTP机制的研究热点由单一兴奋性递质机制过渡到兴奋性递质与抑制性递质联160 合机制。目前,已证明突触可塑性的改变与多种疾病相关,如阿尔茨海默病、癫痫、慢性痛、药物成瘾性和精神分裂症等。常用在体LTP技术和膜片钳脑片LTP技术两种检测方法。在体海马LTP的优势在于能较真实地反映生理状态下神经突触活动的情况,在整体条件下观察神经突触活动的变化,利于从宏观角度研究和探讨相关机理。其进展体现在:CaM-CaMKII,Ca2+作为胞浆第二信使,与钙调蛋白(Calmodulin, CaM)结合形成Ca2+-CaM复合物,进一步激活CaMKⅡ。CaMKⅡ被认为是一个分子开关,在静息状态时,自身抑制区封闭催化部位而处于非活化状态。但当神经元受刺激时,Ca2+-CaM复合物与CaMKⅡ的自身抑制区结合,改变此酶的构象,从而具有活性。MEK-ERK,细胞外信号调节激酶(extracellularsignal-regulated kinase,ERK)是丝裂原活化蛋白激酶(micogen activated procein kinases,MAPKs)家族中的重要成员,和细胞的生长、发育、分化有关。最近研究表明,ERK通过影响相关核转录因子在LTP和学习记忆过程发挥着调节作用。PKA-CREB,长时记忆(Long term memory,LTM)需要新蛋白质的合成,PKA-CREB信号通路被认为在新蛋白质的合成过程中起重要作用。PKA的激活可以引发CREB的转录,并促使ERK向细胞核发生移位,表达参与到晚期LTP(Late-LTP, L-LTP)和LTM的发生机制。BDNF(脑源性神经营养因子),FanM等发现,BDNF与蛋白激酶Mδ(PKMδ)相关,两者相互影响。在蛋白质合成及强直性刺激的参与下,BDNF能够在一定程度上提高PKMδ的水平,从而影响 L-LTP的维持过程。但是在抑制神经元及突触活性后,BDNF则对PKMδ的稳态水平没有影响。PKMδ对BDNF介导的L-LTP是必不可少的。TrkB作为BDNF的受体,需要通过新蛋白质的合成被激活,从而参与到L-LTP的表达过程中。Munc13Munc13系列蛋白是一种基因调控蛋白,在突触囊泡胞吐和神经递质释放中发挥重要作用,对于目前Munc13与LTP相关性的研究成为热点。 脑胶质瘤致癫病的化学突触机制研究进展脑胶质瘤致病是由于胶质瘤对瘤周组织产生的一系列影响所引起的。然而这其中的病理生理学机制还有待于进步研究和探讨,主要涉及继发于胶质瘤后的结构学、生物化学及组织病理学方面的改变。而胶质瘤致病在临床治疗过程中属于难治型癫病,主要是由于抗癫病药物对胶质瘤致病的病理生理过程干预较少甚至是不干预,因此,揭示胶质瘤致病的病理生理过程可能为临床上肿瘤致桶的药物干预和治疗提供分子靶点和治疗依据。 GluR2 缺失的AMPARs在突触可塑性机制中的研究进展与活性依赖的突触的AMPARs 数目改变不同,活性依赖的AMPARs 亚基的修饰引起Ca2+信号转导的改变,通道传导和动力学的改变,使突触产生了不仅量而且是质的改变。这些重要的问题仍然需要进一步研究,如为何抑制性中间神经元和元棘突神经元中AMPARs 的GluR2 亚基低表达;GluR2亚基在活性依赖的细胞特异的改变的是什么机制;除了受体受到调节运输外,另→个重要的未解决的问题是AMPARs 介导的Ca2+内流有什么特殊功能,有力的证据的表明Ca2+内流可以激发LTP ,然而关于Ca竹在突触后的靶向目标却很少了解。因此关于GluR2 缺失的AMPARs 与突触可塑性的相关特异机制仍有待进一步研究。 [参考文献][1] Wahlin KJ, Moreira EF, Huang H, et al. Molecular dynamicsof photoreceptor synapse formation in thedeveloping chick retina. J CompNeurol[J]. 2008, 506(5): 822-837[2] Justin Elstrott, Anastasia Anishchenko, MartinGreschneretal.Direction selectivity in the retina is establishedindependentofvisual experience and early cholinergic retinal waves. Neuron[J]. 2008,58(4): 499-506[3] 罗佳,王慧,黄菊芳,陈旦;《视网膜突触可塑性调控机制研究进展#》;Q422[4] Bliss TV, Lomo T. Long-lasting potentiation of synaptictransmission in the dentate area of the anaesthetized rabbit followingstimulation of the perforant path. J Physiol[J]. 1973,232;331-356 [5] Whitlock JR, HeynenAJ, Shuler MG, Bear MF. Learning induces long-term potentiation in thehippocampus. Science[J]. 2006,313:1093-1097.[6]魏显招,王雪琪,《GluR2 缺失的AMPARs 在突触可塑性机制中的研究进展》,DOI: 10. 3724/SP. J. 1008. 2009. 00437

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