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稀土晶体材料研究现状论文

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稀土晶体材料研究现状论文

稀土可以用于镜面抛光,强磁,金属添加增强其性能,以及汽车尾气的催化等应用。

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稀土元素论文开头怎么写摘要:稀土元素是自然界中存在的一种重要的稀有金属元素,被誉为“绿色黄金”。稀土元素与人体健康有着密切联系,近年来已成为人们研究的热点。论文研究表明,在正常情况下,稀土元素与人体血清中所含某种酶的活性存在着很强的亲和力,其生物活性远远高于其他金属元素;而且含有某种单一或多种金属离子的化合物很容易被人类利用,因而具有独特、广泛而巨大发展前景。论文综述部分从稀土元素与人体健康的关系、它和人体免疫力之间的相互作用两个方面对现有成果进行了介绍。关键词:酶;作用;代谢摘要:本文针对中国东北地区特有的沙棘汁资源,对沙棘中一种叫做“肉苁蓉”提取技术进行了研究并获得阶段性成果。

国家计委和科技部日前共同发布了《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2001年度)》,确定了当前应优先发展的十个产业的141个高技术产业化重点领域新型金属材料产业优先发展的领域如下:1、稀土材料及其应用稀土是信息产业、绿色能源和环境保护等产业的重要支撑材料我国稀土储量、产量和出口量均占世界首位 已形成较齐全的工业体系近期产业化的重点是:高性能稀土永磁材料及制品、稀土催化材料、稀土贮氢材料、稀土发光材料、超大磁致伸缩材料、高温超导材料、稀土硫化物涂料及颜料的规模生产;加快发展高纯稀土氧化物和高纯稀土单质分离提取工业化生产技术和装备;加快稀土在钢铁冶金、有色金属、玻璃、特种陶瓷、石油化工及农业等方面的应用2、复合金属材料制备工艺及其成套设备由于异质金属复合材料的性能功能化和较低的成本及应用范围广泛,提高了传统金属材料的发展潜力近期产业化的重点是:建设铝-不锈钢、铝-钢、钛-钢、铜-钢带液-固相复合工艺生产线 表面复合精饰技术制备薄覆层(0.008-0.1mm)金属复合板带生产线;开发颗粒增强铝基复合材料规模化生产技术、半固态成形技术、连续包敷复合高速钢材料及制品,并实现产业化3、高性能密封材料及制品密封件是保证机械装备高效、长期、安全和稳定运行的重要基础件 其技术水平、质量及性能直接影响配套主机产品质量和运行可靠性我国密封材料及制品经过十多年的发展和技术引进,形成了一定的生产能力和规模 一般产品能满足各类主机的配套要求,但高压、高速、精密、耐高温低温和耐腐蚀的密封件与国际水平有较大差距近期产业化的重点是:轿车及中高档轻型车动力传动、减振、制动系统用密封材料及制品规模化生产示范基地建设;重大成套设备中高压、液压、气动系统用密封件;电力设备中高温、高压机械密封;石化工业中高速透平压缩机非接触气膜密封;金属磁流体动密封4、纳米材料和特种粉末及其制品纳米材料因其纳米效应而具有特殊的性能和广泛的用途 是目前科技发展重要热点之一近年来 我国在纳米材料的研究开发和应用方面取得了很大进展 形成了一批拥有自主知识产权的技术并开始产业化近期产业化的重点是:以纳米粉体材料、纳米膜材料、纳米催化材料和纳米晶金属材料为重点 实现低成本、环境友好以及质量稳定的规模化生产;加快纳米材料规模化应用于信息、通信、医疗和环保等新兴产业以及能源、交通、化工、建材、纺织和轻工等基础产业,改进性能,提高效率 促进技术进步;加快发展粉末冶金摩擦材料、高温合金粉末以及高纯超细陶瓷粉体材料链接: 二十一世纪将是材料-电子一体化的世纪作为新型功能材料家庭中的重要成员,形状记忆合金在工程机械和日常生活中得到了广泛的应用由形状记忆合金构成的结构简单、控制灵活、功率密度大的各类记忆合金驱动器,在轻型机器人及小型化系统中具有独特的技术优势本文详细阐明了形状记忆合金的晶体学、热力学特性,概述了该材料的几种典型应用实例在此基础上,综述了这一功能材料的应用优势

墙体相变材料国外研究现状论文

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论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章,简称之为论文。它既是探讨问题进行学术研究的一种手段,又是描述学术研究成果进行学术交流的一种工具。它包括学年论文、毕业论文、学位论文、科技论文、成果论文等。

2020年12月24日,《本科毕业论文抽检办法》提出,本科毕业论文抽检每年进行一次,抽检比例原则上应不低于2% 。

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相变材料的蓄热机理与特点 相变材料具有在一定温度范围内改变其物理状态的能力。以固-液相变为例,在加热到熔化温度时,就产生从固态到液态的相变,熔化的过程中,相变材料吸收并储存大量的潜热;当相变材料冷却时,储存的热量在一定的温度范围内要散发到环境中去,进行从液态到固态的逆相变。在这两种相变过程中,所储存或释放的能量称为相变潜热。物理状态发生变化时,材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变,形成一个宽的温度平台,虽然温度不变,但吸收或释放的潜热却相当大。 相变材料的分类相变材料主要包括无机PCM、有机PCM和复合PCM三类。其中,无机类PCM主要有结晶水合盐类、熔融盐类、金属或合金类等;有机类PCM主要包括石蜡、醋酸和其他有机物;近年来,复合相变储热材料应运而生,它既能有效克服单一的无机物或有机物相变储热材料存在的缺点,又可以改善相变材料的应用效果以及拓展其应用范围。因此,研制复合相变储热材料已成为储热材料领域的热点研究课题。但是混合相变材料也可能会带来相变潜热下降,或在长期的相变过程中容易变性等缺点。 相变储能建筑材料 相变储能建筑材料兼备普通建材和相变材料两者的优点,能够吸收和释放适量的热能;能够和其他传统建筑材料同时使用;不需要特殊的知识和技能来安装使用蓄热建筑材料;能够用标准生产设备生产;在经济效益上具有竞争性。 相变储能建筑材料应用于建材的研究始于1982年,由美国能源部太阳能公司发起。20世纪90年代以PCM处理建筑材料(如石膏板、墙板与混凝土构件等)的技术发展起来了。随后,PCM在混凝土试块、石膏墙板等建筑材料中的研究和应用一直方兴未艾。1999年,国外又研制成功一种新型建筑材料-固液共晶相变材料,在墙板或轻型混凝土预制板中浇注这种相变材料,可以保持室内温度适宜。另欧美有多家公司利用PCM生产销售室外通讯接线设备和电力变压设备的专用小屋,可在冬夏天均保持在适宜的工作温度。此外,含有PCM的沥青地面或水泥路面,可以防止道路、桥梁、飞机跑道等在冬季深夜结冰。 相变材料与建筑材料的复合工艺 PCM与建材基体的结合工艺,目前主要有以下几种方法:(1)将PCM密封在合适的容器内。(2)将PCM密封后置入建筑材料中。(3)通过浸泡将PCM渗入多孔的建材基体(如石膏墙板、水泥混凝土试块等)。(4)将PCM直接与建筑材料混合。(5)将有机PCM乳化后添加到建筑材料中。国内建筑节能知名企业——北京振利高新技术公司成功地将不同标号的石蜡乳化,然后按一定比例与相变特种胶粉、水、聚苯颗粒轻骨料混合,配制成兼具蓄热和保温的可用于建筑墙体内外层的相变蓄热浆料。试验楼的测试工作正在进行中。同时在开发的还有相变砂浆、相变腻子等产品。 相变材料在建筑围护结构中的应用 现代建筑向高层发展,要求所用围护结构为轻质材料。但普通轻质材料热容较小,导致室内温度波动较大。这不仅造成室内热环境不舒适,而且还增加空调负荷,导致建筑能耗上升。目前,采用的相变材料的潜热达到170J/g甚至更高,而普通建材在温度变化1℃时储存同等热量将需要190倍相变材料的质量。因此,复合相变建材具有普通建材无法比拟的热容,对于房间内的气温稳定及空调系统工况的平稳是非常有利的。 相变材料的选择 用于建筑围护结构的相变建筑材料的研制,选择合适的相变材料至关重要,应具有以下几个特点:(1)熔化潜热高,使其在相变中能贮藏或放出较多的热量;(2)相变过程可逆性好、膨胀收缩性小、过冷或过热现象少;(3)有合适的相变温度,能满足需要控制的特定温度;(4)导热系数大,密度大,比热容大;(5)相变材料无毒,无腐蚀性,成本低,制造方便。 在实际研制过程中,要找到满足这些理想条件的相变材料非常困难。因此,人们往往先考虑有合适的相变温度和有较大相变潜热的相变材料,而后再考虑各种影响研究和应用的综合性因素。 就目前来说,现存的问题主要在相变储能建筑材料耐久性以及经济性方面。耐久性主要体现在三个方面:相变材料在循环过程中热物理性质的退化问题;相变材料易从基体的泄漏问题;相变材料对基体材料的作用问题。经济性主要体现在:如果要最大化解决上述问题,将导致单位热能储存费用的上升,必将失去与其他储热法或普通建材竞争的优势。相变储能建筑材料经过20多年的发展,其智能化功能性的特点勿容置疑。随着人们对建筑节能的日益重视,环境保护意识的逐步增强,相变储能建筑材料必将在今后的建材领域大有用武之地,也会逐渐被人们所认知,具有非常广阔的应用前景。

国外的家装行业要比国内的形势好。 国外的制度比较自由,户型比较的独特,而且国外人的 思想比较的现代化,敢想敢做。 再者,国外房间院落都是比较,成型成套,最适合家装设计发挥。 国外的政策比较的好,没有对这方面的干涉,但是国内不一...国外的家装行业要比国内的形势好。 国外的制度比较自由,户型比较的独特,而且国外人的 思想比较的现代化,敢想敢做。 再者,国外房间院落都是比较,成型成套,最适合家装设计发挥。 国外的政策比较的好,没有对这方面的干涉

2.2 壁纸、墙布 壁纸、墙布由于具有花色图案多(有仿木纹、果纹、花草、石纹、纺织布等各个图案)装饰功能好、施 工简单、价格适中等特点,是2. 2.3 产品结构的发展不合理 为了适应建筑装饰现化的发展需要.工业发达国家开发了塑料、橡胶和合成纤维等.为主要原料来制成各 种装饰装修材料的成功.改变百度文库

生物材料研究现状论文

生物医用高分子材料摘要:简述了对功能高分子材料的认识,功能高分子材料的特征和功能高分子材料的分类,接着重点写生物医用高分子的发展前景和趋势,对生物医用功能高分子的认识和其重要性的认识。关键词:功能高分子材料,生物医用高分子材料。功能高分子材料功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料,或具体地指在原有力学性能的基础上,还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。功能高分子材料是上世纪60年代发展起来的新兴领域,是高分子材料渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的新材料。近年来,功能高分子材料的年增长率一般都在10%以上,其中高分子分离膜和生物医用高分子的增长率高达50%所谓功能性高分子材料,一般是指具有某种特别的功能或者是能在某种特殊环境下使用的高分子材料,但这是相对于一般用途的通用高分子材料而言。这一定义只是一个概括,不一定很确切,较多的人认为所谓功能性高分子材料是指具有物质能量和信息的传递、转换和贮存作用的高分子材料及其复合材料。如有光电、热电、压电、声电、化学转换等功能的一些高分子化合物。可以看出,这是一类范围相当大、用途相当广、品种相当多,而又是在生活、生产活动中经常遇见的一类高分子材料。 功能高分子材料按照功能特性通常可分成以下几类:(1)分离材料和化学功能材料;(2)电磁功能高分子材料;(3)光功能高分子材料;(4)生物医用高分子材料。 功能高分子材料是高分子学科中的一个重要分支,它的重要性在于所包含的每一类高分子都具有特殊的功能。随着时代的发展,在医学领域中越来越迫切地需要开发出能应用于医疗的各种新型材料,经多年的研究已发现有多种高分子化合物可以符合医用要求,我们也把它归属于功能性高分子材料。 一般归纳起来医用高分子材料应符合下列要求: 1、化学稳定性好,在人体接触部分不能发生影响而变化; 2、组织相容性好,在人体内不发生炎症和排异反应; 3、不会致癌变; 4、耐生物老化,在人体内材料长期性能无变化; 5、耐煮沸,灭菌、药液消毒等处理方法; 6、材料来源广、易于加工成型。 经多年研究,能较好符合上述要求的高分子化合物主要有两大类,一类是有机硅化合物,第二类是有机氟化物,最主要的两种产品是硅橡胶和聚四氟乙烯,例如美国GE公司开发了一批主要是有机硅方面的用于医学领域的功能高分子化合物。 生物医用高分子材料的现状和发展趋势生物医用高分子材料是以医用为目的,用于和活体组织接触,具有诊断、治疗或替换机体中组织、器官或增进其功能的高分子材料,即biomedical polymeric materials ,生物医用高分子材料是在高分子材料科学不断向医学和生命科学渗透,高分子材料广泛应用于医学领域的过程中,逐渐发展起来的一类生物材料,它已形成一门介于现代医学和高分子科学之间的边缘科学。在功能高分子材料领域, 生物医用高分子材料可谓异军突起, 目前已成为发展最快的一个重要分支。生物医用高分子材料的发展经历了三个阶段,第一阶段始于1937 年,其特点是所用高分子材料都是已有的现成材料, 如用丙烯酸甲酯制造义齿的牙床。第二阶段始于1953 年, 其标志是医用级有机硅橡胶的出现, 随后又发展了聚羟基乙酸酯缝合线以及四种聚(醚- 氨) 酯心血管材料, 从此进入了以分子工程研究为基础的发展时期。该阶段的特点是在分子水平上对合成高分子的组成、配方和工艺进行优化设计, 有目的地开发所需要的高分子材料。目前的研究焦点已经从寻找替代生物组织的合成材料转向研究一类具有主动诱导、激发人体组织器官再生修复的新材料,这标志着生物医用高分子材料的发展进入了第三个阶段。其特点是这种材料一般由活体组织和人工材料有机结合而成, 在分子设计上以促进周围组织细胞生长为预想功能, 其关键在于诱使配合基和组织细胞表面的特殊位点发生作用以提高组织细胞的分裂和生长速度在国外,生物医用高分子材料研究已有50多年的历史,早在1947 年美国已发表了展望性论文。 随后,美国、日本、欧洲等工业发达国家不断有文章报道,有些并已在临床上得到应用。 我国研究历史较短,上世纪70年代开始进行人工器官的研制,并有部分器官进入临床应用。1980 年成立了中国生物医疗工程学会,并于1982 年又成立了中国医学工程学会人工脏器及生物材料专业委员会,使得生物医学器材获得进一步发展. 生物医用高分子材料作为一门边缘科学,融合了高分子化学和物理、高分子材料工艺学、药理学、病理学、解剖学和临床医学等方面的知识,还涉及许多工程学问题。生物医用高分子材料的发展,对于战胜危害人类的疾病,保障人民身体健康,探索人类生命奥秘具有重大意义。1 生物医用高分子材料的基本要求及生物相容性对于生物医用高分子材料来说,除了要有医疗功能外,还必须强调安全性,即不仅要治病,而且对人体健康无害。 当然,对生物医用高分子材料的要求也不是一律不变的,可因其使用环境或功能的不同而异,如外用医疗材料与肌体接触时间短,要求可稍低,而与血液直接接触,或体内使用的材料则要求较高。2 生物医用高分子材料的种类及发展生物医用高分子材料按性质可分为非降解和可生物降解两大类。非生物降解的生物医用高分子包括:聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、芳香聚酯、聚硅氧烷、聚甲醛等,其在生理环境中能长期保持稳定,不发生降解、交联或物理磨损等,并具有良好的力学性能。可生物降解的生物医用高分子材料则包括胶原、脂肪族聚酯、聚氨基酸、聚己内酯等,这些材料能在生理环境中发生结构性破坏,且降解产物能通过正常的新陈代谢被基体吸收或排出体外。非降解和可生物降解生物医用高分子材料在生物医学领域各具有自己独特的发展地位,然而,随着生物医学和材料科学的发展,人们对生物医用高分子材料提出了更高的要求,可生物降解生物医用高分子材料越来越得到人们的亲睐。因此,在这里主要讨论可生物降解医用高分子材料的种类。根据来源来划分,可生物降解医用高分子材料可分为天然可生物降解和合成可生物降解两大类。3 生物医用高分子材料的应用及展望生物技术将是21世纪最有前途的技术, 生物医用高分子材料将在其中扮演重要角色, 其性能将不断提高, 应用领域也将进一步拓宽。生物医用高分子材料应用主要有以下几个方面:(1)与血液接触的高分子材料。与血液接触的高分子材料是指用来制造人工血管、人工心脏血囊、人工心瓣膜、人工肺等的生物医用材料, 要求这种材料要有良好的抗凝血性、抗细菌粘附性, 即在材料表面不产生血栓、不引起血小板变形, 不发生以生物材料为中心的感染。此外, 还要求它具有与人体血管相似的弹性和延展性以及良好的耐疲劳性等。(2)组织工程用高分子材料。组织工程学是近十年来新兴的一门交叉学科,它是应用工程学和生命科学的原理和方法来了解正常和病理的哺乳类组织的结构- 功能关系, 以及研制生物代用品以恢复、维持或改善其功能的一门科学。细胞大规模培养技术的日臻成熟和生物相容性材料的开发与研究, 使得创造由活细胞和生物相容性材料组成的人造生物组织或器官成为可能。(3)药用高分子材料。与低分子药物相比,药用高分子具有低毒、高效、缓释、长效、可定点释放等优点。根据药用高分子结构与制剂的形式, 药用高分子可分为三类: a. 具有药理活性的高分子药物,它们本身具有药理作用,断链后即失去药性, 是真正意义上的高分子药物。b.低分子药物的高分子化。低分子药物在体内新陈代谢速度快, 半衰期短, 体内浓度降低快, 从而影响疗效, 故需大剂量频繁进药, 而过高的药剂浓度又会加重副作用, 此外, 低分子药物也缺乏进入人体部位的选择性。将低分子药物与高分子结合的方法有吸附、共聚、嵌段和接枝等。C.药用高分子微胶囊,即将细微的药粒用高分子膜包覆起来形成微小的胶囊,其作用有:延缓、控制释放药物, 提高疗效; 掩蔽药物的毒性、刺激性和苦味等不良性质, 减小对人体的刺激; 使药物与空气隔离, 防止药物在存放过程中的氧化、吸潮等不良反应, 增加贮存的稳定性。(4)医药包装用高分子材料。用于药物包装的高分子材料正逐年增加,包装药物的高分子材料大体上可分为软、硬两种类型。硬型材料如聚酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯等, 由于其强度高、透明性好、尺寸稳定、气密性好,常用来代替玻璃容器和金属容器, 制造饮片和胶囊等固体制剂的包装。新型聚酯聚萘二甲酸乙二醇酯除具有优异的力学性能及阻隔性能外, 还有较强的耐紫外线性, 可用于口服液、糖浆等的热封装。软型材料如聚乙烯、聚丙烯、聚偏氯乙烯及乙烯- 醋酸乙烯共聚物等, 常加工成复合薄膜, 主要用来包装固体冲剂、片剂等药物。而半硬质聚氯乙烯片材则被用作片剂、胶囊的铝塑泡罩包装的泡罩材料。至于药膏、洗剂、酊剂等外用药液的包装, 则用耐腐蚀性极强且综合性能优良的聚四氟乙烯来担任。(5)隐形眼镜是最常见的眼科用高分子材料制品。对这类材料的基本要求是: ①具有优良的光学性质, 折光率与角膜相接近;②良好的润湿性和透氧性; ③生物惰性, 即耐降解且不与接触面发生化学反应; ④有一定的力学强度, 易于精加工及抗污渍沉淀等。常用的隐形眼镜材料有聚甲基丙烯酸β-羟乙酯, 聚甲基丙烯酸β- 羟乙酯- N - 乙烯吡咯烷酮, 聚甲基丙烯酸β- 羟乙酯- 甲基丙烯酸戊酯, 聚甲基丙烯酸甘油酯- N - 乙烯吡咯烷酮等。浙江工业大学的邬润德等研究的聚钛硅氧烷化合物, 由于在聚合体系中加入了钛烷氧化物交联剂,使材料的致密性增加, 减少了固化收缩, 制备了一种优良的隐形眼镜材料。此外, 发生病变的角膜和晶状体也可用人工角膜和人工晶状体替代。人工角膜可用硅橡胶、聚甲基丙烯酸酯类或聚酯等薄膜制备。人工晶状体的主体材料可用聚甲基丙烯酸酯类, 其起固定作用的附加爪状细枝可用甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯的共聚物或甲基丙烯酸环己酯和甲基丙烯酸丁酯的共聚物等。(6)医用粘合剂与缝合线。生物医用粘合剂是指将组织粘合起来的组织粘合剂, 它们除了应具备一般软组织植入物所应有的条件外, 还应满足下列要求: ①在活体能承受的条件下固化, 使组织粘合; ②能迅速聚合而没有过量的热和毒副产物产生; ③在创伤愈合时粘合剂可被吸收而不干扰正常的愈合过程。常用的粘合剂有α- 氰基丙烯酸烷基酯类, 甲基丙烯酸甲酯- 苯乙烯共聚物及亚甲基丙二酸甲基烯丙基酯等。手术用缝合线可分为非吸收型和可吸收型两大类。非吸收类包括天然纤维(如蚕丝、木棉、麻及马毛等) 和合成纤维(如PET、PA、PP、PE 单丝、PTFE 及PU 等) 。可吸收类包括天然高分子材料(如羊肠线、骨胶原、纤维蛋白等) 和合成高分子材料(如聚乙烯醇、聚羟乙基丁酸酯、聚乳酸、聚氨基酸及聚羟基乙酸等) 。其中, 由聚乳酸和聚羟基乙酸或两者的共聚物制成的缝合线因性能优越而倍受关注。这种缝合线强度可靠, 对创口缝合能力强, 又可生物降解而被肌体吸收, 是一种理想的医用缝合线。(7)医疗器件用高分子材料。高分子材料制的医疗器件有一次性医疗用品 (注射器、输液器、检查器具、护理用具、麻醉及手术室用具等) 、血袋、尿袋及矫形材料等。一次性医疗用品多采用常见高分子材料如聚丙烯和聚4-甲基- 1 - 戊烯制造。血袋一般由软PVC 或LDPE 制成。由PU 制的绷带固化速度快, 质轻层薄, 不易使皮肤发炎, 可取代传统的固定材料———石膏用于骨折固定。硅橡胶、聚酯、聚四氟乙烯、聚酸酐及聚乙烯醇等都是性能良好的矫形材料,已广泛用于假肢制造及整形外科等领域。医用高分子材料的发展方向主要包括:(1)可生物降解医用高分子材料因其具有良好的生物降解性和生物相容性而受到高度重视, 无论是作为缓释药物还是作为促进组织生长的骨架材料, 都将得到巨大的发展。(2)1906 年En rililich 首次提出药物选择性地分布于病变部位以降低其对正常组织的毒副作用, 使病变组织的药物浓度增大, 从而提高药物利用率这一靶向给药的概念。此后一个世纪以来, 靶向药物的载体材料一直吸引了医药工作者的兴趣。其中高分子纳米粒子以其特有的优点是近年来国内外一个极为重要的研究热点。(3)任何一种材料都是通过其表面与环境介质相接触的, 因此材料的开发与应用必然涉及其表面问题的研究。一般高分子材料的表面对外界响应性较弱, 但有些高分子表面的结构形态会因外界条件(如pH、温度、应力、光及电场等) 的改变在极短时间内发生相应的变化, 从而造成表面性质的改变, 此乃智能高分子表面。因此设计这类智能表面将是生物医用高分子材料发展的一个重要方面。(4)随着科学的发展,由高分子材料制成的人工脏器正在从体外使用型向内植型发展,为满足医用功能性、生物相容性的要求,把酶和生物细胞固定在合成高分子材料上,从而制成各种脏器,将使生物医用高分子材料发展前景越来越广阔。(5)通常,在组织工程的应用中,高分子材料支架要负载上生长因子,以促进组织在生物体内的再生,另一方面,把特殊的粘附因子,如粘连蛋白结合到支架上,可使聚合物表面能够促进对某种细胞的粘附,而排斥其它种类的细胞,即支架对细胞进行有选择的粘附。为了使生长因子和粘附因子能够结合到可降解高分子材料上,就需要对材料进行表面改性,而有时表面改性很困难, 因此,可利用与天然聚合物杂化的方法来达到上述目的, 同时由于这些材料有良好的机械性能,又可以弥补天然聚合物强度不高、稳定性差的缺点。可见,生物杂化材料在这方面的表现是相当突出的, 必将成为医用生物高分子材料发展的一个主要趋势。 给我分吧,我找得苦。

生物材料学作为生命科学和材料科学的前沿性交叉学科,更是优先发展的重点。生物功能材料专业正是根据社会发展的需要,特别是生物医学工程、组织工程和药物释放等交叉学科技术的迅速发展对专业人才的迫切需求而设立的 。生物医用材料的分类生物材料应用广泛,品种很多,有不同的分类方法。通常是按材料属性分为:合成高分子材料(聚氨醋、聚醋、聚乳酸、聚乙醇酸、乳酸乙醇酸共聚物及其他医用合成塑料和橡胶等)、天然高分子材料(如胶原、丝蛋白、纤维素、壳聚糖等)、金属与合金材料(如钦金属及其合金等)、无机材料(生物活性陶瓷,羟基磷灰石等)、复合材料(碳纤维/聚合物、玻璃纤维/聚合物等)。根据材料的用途,这些材料又可以分为生物惰性(bioinert)、生物活性(bioactive)或生物降解(biodegradable)材料。这些材料通过长期植入、短期植入、表面修复分别用于硬组织和软组织修复与替换。生物医用材料由于直接用于人体或与人体健康密切相关,对其使用有严格要求。首先,生物医用材料应具有良好的血液相容性和组织相容性。其次,要求耐生物老化。即对长期植入的材料,其生物稳定性要好;对于暂时植入的材料,耍求在确定时间内降解为可被人体吸收或代谢的无毒单体或片断。还要求物理和力学性质稳定、易于加工成型、价格适当。便于消毒灭茵、无毒无热源、不致癌不致畸也是必须考虑的。对于不同用途的材料,其要求各有侧重。 常用的医学生物材料 一、医用硅橡胶 医用硅橡胶(silicone rubber)是美容外科中应用较广的生物材料(组织代用品).它是高分子有机化合物聚硅酮的一种橡胶样固体形态,又称二甲基硅氧烷。 二、人工骨 随着生物医学和材料的发展,各种人工制备的生物材料植入骨内替代骨移植,临床应用效果好.这些人工合成或提取的植入材料生物相容性好,对骨形成具有明显的诱导作用,被泛称为人工骨(artificial bone)。 一般而言,临床医学对生物医学材料有以下基本的要求:无毒性,不致癌,不致畸,不引起人体细胞的突变和组织细胞的反应;与人体组织相容性好,不引起中毒、溶血凝血、发热和过敏等现象;化学性质稳定,抗体液、血液及酶的作用;具有与天然组织相适应的物理机械特性;针对不同的使用目的具有特定的功能。物质属性分类根据物质属性,生物医学材料大致可以分为以下几种: 1、生物医学金属材料(biomedical metallic materials)医用金属材料是作为生物医学材料的金属或合金,具有很高的机械强度和抗疲劳特性,是临床应用最广泛的承力植入材料,主要有钻合金(co-cr-ni)、钛合金(ti-6a1-4v)和不锈钢的人工关节和人工骨。镍钛形状记忆合金具有形状记忆的智能特性,能够用于矫形外科、心血管外科。 2、生物医学高分子材料(biomedical polymer)生物医学高分子材料有天然的和合成的两种,发展得最快的是合成高分子医用材料。通过分子设计,可以获得很多具有良好物理机械性和生物相容性的生物材料。其中软性材料常用来作为人体软组织如血管、食道和指关节等的代用品;合成的硬材料可以用来作人工硬脑膜、笼架球形的人工心脏瓣膜的球形阀等;液态的合成材料如室温硫化硅橡胶可以用来作注入式组织修补材料。 3、生物医学无机非金属材料或生物陶瓷(biomedical ceramics)生物陶瓷这类医用材料化学性质稳定,具有良好的生物相容性。生物陶瓷主要包括两类。(1)惰性生物陶瓷(如氧化铝、医用碳素材料等)。这类材料具有较高的强度,耐磨性能良好,分子中的键力较强。(2)生物活性陶瓷(如羟基磷灰石和生物活性玻璃等),这类材料具有能在生理环境中逐步降解和吸收,或与生物机体形成稳定的化学键结合的特性,因而具有极为广阔的发展前景。 4、生物医学复合材料(biomedical composites)生物医学复合材料是由两种或两种以上不同材料复合而成的生物医学材料,主要用于修复或替换人体组织、器官或增进其功能以及人工器官的制造。其中钻合金和聚乙烯组织的假体常用作关节材料;碳-钛合成材料是临床应用良好的人工股骨头;高分子材料与生物高分子(如酶、抗源、抗体和激素等)结合可以作为生物传感器。 5、生物医学衍生材料(biomedical derived materials)生物衍生材料是经过特殊处理的天然生物组织形成的生物医学材料,经过处理的生物衍生材料是无生物活力的材料,但是由于具有类似天然组织的构型和功能,在人体组织的修复和替换中具有重要作用,主要用作皮肤掩膜、血液透析膜、人工心脏瓣膜等。编辑本段应用广泛,增长迅速生物医学材料应用广泛,仅高分子材料,全世界在医学上应用的就有90多个品种、1800余种制品,西方国家在医学上消耗的高分子材料每年以10%~20%的速度增长。随着现代科学技术的发展尤其是生物技术的重大突破,生物材料的应用将更加广泛。表1列举了生物医用材料的一些典型应用,其应用之广泛可见一斑。编辑本段生物医学材料发展的主要动力生物医学材料得以迅猛发展的主要动力来自人口老龄化、中青年创伤的增多、疑难疾病患者的增加和高新技术的发展。人口老龄化进程的加速和人类对健康与长寿的追求,激发了对生物材料的需求。作为世界人口最多的国家,中国已进入老龄化国家行列,生物材料的市场潜力将更加巨大。 生活节奏的加快、活动空间的扩展和饮食结构的变化等因素,使创伤成为一个严重的社会问题。我国创伤住院年增长率达7.2%,高居住院人数第2位。美国1998年用于骨骼-肌肉系统损伤患者的治疗费高达1280亿美元,仅骨缺损患者就达123万,其中80%需用生物医学材料治疗。在全球,心脑血管疾病、各种癌症、艾滋病、糖尿病、老年痴呆症等发病率逐年增加,急需用于诊断、治疗和修复的生物材料。 随着生物技术的发展,不同学科的科学家进行了广泛合作,从而使制造具有完全生物功能的人工器官展示出美好的前景。人体组织和器宫的修复,将从简单的利用器械机械固定发展到再生和重建有生命的人体组织和器宫;从短寿命的组织和器官的修复发展至永久性的修复和替换。这一医学革命(特别是外科学),对生命利学和材料等相关学科的发展提出了诸多需求,对生物医学材料的发展产生了重要的促进作用。发展我国生物医学材料的建议生物医用材料学生物医用材料是材料科学与工程的重要分支,其最大特点是学科交叉广泛、应用潜力巨大、挑战性强。随着新材料、新技术、新应用的不断涌现,吸引了许多科学家投人这一领域的研究,成为当今材料学研究最活跃的领域之一。在我国,生物医学材料的研究虽然取得一些令人瞩目的成果,但整体水平不高,跟踪研究多,源头创新少。在产业化方面,生物医学材料及其制品占世界市场的份额不足2%,主要依靠进口,产品技术结构和水平基本上处于初级阶段。结合我国国情和学科发展趋势,按照"有所为,有所不为,重点突破"的原则,我们建议,应在五个方面开展重点研究。 一是生物结构和生物功能的设计和构建原理研究。着重研究具有诱导组织再生的骨、软骨及肌腱等基底材料和框架结构的设计及其仿生装配; 二是表面/界面过程-材料与机体之间的相互作用机制研究。从细胞和分子水平深入研究材料与特定细胞、组织之间的表面/界面作用,揭示影响生物相容性的因素及本质。 三是生物导向性及生物活性物质的控释机理研究。研究可自控或靶向释放蛋白、基因等特异性生物活性物质的材料的设计以及生物导向性原理;用于组织细胞和基因治疗的半渗透聚合物膜的设计、自装配及特异性细胞密封技术; 四是生物降解/吸收的调控机制研究。研究生物降解/吸收材料的分子结构和生物环境对其降解的影响、降解/吸收速度的调控、降解/吸收及代谢机制,以及降解产物对机体的影响。其目标是为组织工程化人工器官生物材料及药物控释材料的自成、改性方法提供理论基础,实现材料参与生命过程和构建生命组织的目的。 五是材料的制备方法学和质量控制体系研究。主要研究生物医用材料及修复体的计算机辅助设计; 通过上述研究的开展,将使我国生物材料的研究水平有较大提高,为我国生物医用材料科学及其产业的发展奠定坚实的基础。编辑本段意义生物医用材料为挽救生命和提高人民健康水平做出了重大贡献,当前正面临重大突破。我国加入 WTO后,生物医用材料产业将面临更大的挑战和更多的机遇,生物材料科学工作者任重而道远。我们相信,在国家的大力支持下,跨部门、跨学科通力合作,通过走自力更生与技术引进相结合的发展之路,在生物材料组织工程化、分子设计、仿生模拟、智能化药物控释等方面重点投人,生物医用材料必将为全面提高人们的生活水乎,造福人类做出更大的贡献。

原材料稀缺问题研究论文

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近年来,我国焙烤食品行业运行状况良好,消费升级、政策推动、标准重建以及外资涌入、内资合并等诸多因素的影响,使得我国烘焙食品行业传统的低集中度现状加速改变,行业并购不断上演,烘焙食品行业加速整合。目前,我国焙烤食品行业初步形成了一批生产企业密集区和多个优势焙烤食品加工产业带,呈现出集群式发展的特色和较为合理的区域布局。然而,目前我国焙烤食品企业规模普遍偏小,技术水平低,组织结构有待进一步优化,焙烤食品工业布局尚不尽合理,集中度较低,区域优势未充分发挥,食品区域经济带尚未形成强大的规模优势与协同竞争力。我国焙烤食品工业还是以农副食品原料的初加工为主,中小企业比例高,精细加工的程度比较低。 因为烘焙业进入门槛较低,我国烘焙行业特点是企业众多但平均规模较小,目前全国大大小小有五六千家烘焙企业。烘焙业巨大的发展空间和产品利润率将吸引更多的投资者介入,也将吸引国际企业介入进来。有关专家预测,目前我国焙烤食品的市场规模在350亿元左右,人均消费约30元。目前我国人均饼干消费量仅为1公斤左右,与西欧人均饼干消费8.4公斤、发达国家饼干的人均年消耗量25-35公斤、中等发达国家的12-18公斤相比,我国饼干市场的消费容量仍有很大的发展空间。 由美国次贷危机引发的全球金融危机,经历近二十年井喷式发展的中国焙烤业也感受到了前所未有的压力。2008年的焙烤食品行业在被广为看好的背景下却呈现出市场销售平淡、销售高峰期缩短等特点。有专家认为,当前烘焙业面临发展增速放缓,一方面是由于物价上涨,原材料价格抬高,造成月饼售价微涨;另一方面由于受经济危机的影响,人们的消费观念开始转变,更趋于理性。 目前全球经济和区域经济一体化进程的加快以及农业产业化进程的提高,为我国焙烤食品工业的发展带来巨大的需求空间。同时国家对烘焙食品工业的高度重视以及西部大开发、振兴东北地区、促进中部崛起、建设社会主义新农村等重要战略和举措,也将为我国烘焙食品工业创造新的发展机遇。随着我国经济的发展,人们生活水平的提高,生活方式和消费结构的改变,焙烤食品以其易于携带、方便快捷、时尚等特点越来越成为消费者青睐,人们外出旅游休闲活动的增多,都为焙烤食品的发展带来了前所未有的机会。据专家预测,我国焙烤食品在今后一定时期内,仍将保持10%以上的年增长速度,2010年前后,我国焙烤食品消费规模将达到500亿元的水平,将成为人们食品消费中的重要构成部分。 溴酸钾作为焙烤工业面包蛋糕粉的品质改良剂,在国外欧美成功应用有几十年的历史。作为一种慢速氧化剂,改善面团结构和流变性,增强筋力和弹性,使焙烤制品获得满意的结果。我国也较早地将溴酸钾作为面粉品质改良剂,列入GB2760之中,使用卫生标准为0.03g/kg。但规定焙烤后不得有残留早期认为溴酸钾在焙烤后会完全分解,但是80年代日本和英国,经长期研究发现,溴酸钾在焙烤后有残留物,对动物有致癌毒性。以后,FAO/WHO联合食品添加剂专家委员会(JECFA),于1994年撤消了溴酸钾在面粉中使用的ADI值。 欧共体也在食品添加剂及其编号E名单中,取消了溴酸钾。我国食品添加剂标准化技术委员会,也于1998~1999年的年会上,专家们提出建议,停止溴酸钾在面粉中使用。此后全国各地开展了大量溴酸钾替代品的研究。主要用料为乳化剂和酶制剂。而且均取得了成效。如中国食品发酵研究所、广州轻工研究所、山东轻工院、郑州工程学院、哈尔滨商学院等。河南兴泰研发成功的生物酶乳化剂,获得国家级学者的高度评价。广州轻工研究所研制的溴酸钾替代品,在进行面包双盲试验中表明,替代品的面包品质和口感,优于溴酸钾的产品。现在的问题是每斤产品要比溴酸钾改良剂增加几分成本。但为了健康,只要向消费者说明,相信社会能接受的。2000年11月,访问荷兰奎斯特跨国公司应用研究中心期间,在面食研究中试车间,和中心专家交流了对焙烤用酶和乳化剂复配添加剂(溴酸钾替代品)看法。欧洲已停止使用溴酸钾。据中心介绍推向市场的溴酸钾代用新品种及无过氧化苯甲酰品种有: (1)biobakefreshxl,是一种面食品质改良和保鲜剂。面包的变陈,是由于淀粉的老化。1979年己经发现单甘酯能和直链淀粉形成复合物而防止淀粉的老化。而酶制剂的参与能和单甘酯产生共同效应。本产品含有真菌淀粉酶和乳化剂,使用量万分之一,经5d后测定,其柔软度、弹性、结构均为优良,而可压缩度达70%,对照组为20%。由于使用量极少,故对面食的成本影响极微。 (2)biobakewaterxl含有增加面团吸水性的木聚糖酶。水分被吸着因面粉中所含成份不同而异。 木聚糖酶的作用在于,使水不溶性半纤维素有控制地降解,形成最适的水溶性戊聚糖;本品为复合酶,使用后面团增加水分5%,焙烤成的面包,水分高于l%~2%,在面包体积相同的情况下,改进了柔软度。. (3)biobakecrumb改进面团白度的酶制剂。影响白度的因素很多,包括面粉质量、加工工艺、乳化剂单甘酯或ssl的使用,还有漂白剂。一般lkg面粉含3mg一胡萝卜素,常用过氧化苯甲酰或有酶活的大豆粉。而改用本产品只需2.5/10000,就能获得较白的面团,而且面团结构相当好。 比利时 比利时政府在2004年取消了面包的政府最高限定价格。面包的价格开始上涨了10%,然而焙烤食品的年消费量保持未变,仍约为61公斤/人。然而,面包的消费量实际上下降到59公斤,新鲜面包的价格只上升了2~3%。冷冻焙烤食品的价格没有变化。还可看到的一点是在家庭中焙烤食品的消费量已下滑。主要是早餐,其它食品取代了早餐焙烤食品。对新食品和特制食品的需求已增加。还有经包装的焙烤食品的营业额上升。因此输家是手工制做的行业。两年前其市场份额仍为60%,现在只有55%。比利时的嬴家是大约110 家大的焙烤食品厂。保加利亚以在2006年人均97公斤的面包消费量,保加利亚在欧洲仍居第2位。然而,面包消费量明显下滑。在2004年时,它还约为110公斤。这主要是由于主要是年轻一代饮食习惯的改变而造成的。未改变的仍是工业生产和手工制作的焙烤食品的市场份额。34家大型焙烤食品公司占领了该市场65%,1980家手工焙烤食品厂占领了其余的35%份额。然而,还可以看到集中,在过去一年中,关闭了约500家手工焙烤食品厂。在将来,可以预计焙烤食品更多地通过超级市场销售。主要是由于原材料的成本更高,焙烤食品的价格将迅速上涨。丹麦丹麦的面包消费量在过去的一些年中保持在70公斤/人未变。市场结构也没有大的变化。有约1,000家手工焙烤食品厂和少量的工业焙烤食品公司。它们提供新鲜的焙烤食品和冷冻产品,也为焙烤食品店供货。原材料的价格在丹麦也在上升。主要的问题是,贸易公司垄断市场的地位设法把焙烤食品的价格保持在低位。总的说来,消费者的购买行为在改变。裸麦面包仍是最为重要的面包种类,但小麦面包的需要量正在增加。对于生态和健康产品需求的趋势也在发展。芬兰在芬兰,面包的年消费量约51公斤。两家工业公司和20家大型焙烤食品厂共占80%的市场份额。大焙烤食品店的业务超出芬兰到俄罗斯。780家手工焙烤食品店仅占领16%的市场份额。在芬兰还看到朝着“健康”焙烤食品的趋势。由于食品行业,还存在很大的价格压力。法国法国焙烤食品行业(手工焙烤食品行市占领了65%以上的市场份额)只有在最近才宣布对baguettes的价格上涨8%左右。原因是面粉的价格上涨了约40~60%。与欧洲的其它国家不同的是,法国政府大力干预基本营养品的价格政策。经济事务和财政部长ChristineLagarde指示竞争、消费和防欺诈秘书长监督面包价格的上涨不能大于焙烤食品原料成本的上升。另一个问题是最低工资的大幅上涨。要不然的话,法国的这一市场在近几年中保持得非常稳定。手工和工业焙食品厂的数量几乎没变。德国焙烤食品的年消费保持未变,人均约80公斤。该市场的一个特点是分成小型手工焙烤食品店、有35家以上自己销售渠道的大型公司以及纯粹的工业焙烤食品公司。大型焙烤食品公司和工业焙烤食品公司共店该市场的 80%左右。与2005年相比,大型焙烤食品的份额上升了5%。在德国,有40家工业企业,它们约有90家生产厂。有自己销售渠道的大型焙烤食品公司的数量约为200家。该市场剩余的是15,000家手工生产的焙烤食品店,它们的数量在近几年中大幅减少并仍在下降。主要是纯工业的公司获得利润。进一步的趋势是超市中的焙烤食品店以及在低价行业中自我服务焙烤食品店(约800家)。希腊在希腊,约8,000家手工焙烤食品店服务于94%的焙烤食品市场,但它们的数量大幅下降。焙烤食品的人均消费量约54公斤。在希腊存在的问题也是面粉的大幅上涨以及工资在去年上涨了5%左右。意大利意大利的市场状况是多多少少保持未变。150家大型焙烤食品公司占领了25%的市场份额,约25,000家手工焙烤食品店占领了60%以上,约1,000家店内焙烤食品店占12%。许多居民改变了他们的消费习惯并减少了他们对食品的支出,该国遭受到了明显的购买力低下。在过去一些年中,传统种类的面包失去了市场。结果是,折扣商店明显增长和对储存期长的、经包装的面包需求增加。自2001年以来,面包的人均年消费量已减少了13公斤到现在的54。75公斤。尤其是手工制做的焙烤食品店遭受这一变化。荷兰荷兰的这一市场被58家大焙烤食品公司所垄断,它们共获得80%的市场份额。剩余的20%的市场份额由2,400家手工制作焙烤食品店占领,它们共有4,400个销售渠道。面包的人均消费量为61。5公斤。发展趋势是低的面包消费量,年轻人在家外的消费量增加。由于该行业的强大地位,执行较高的价格是不可能的。西班牙由于西班牙经济的快速增长以及购买力的上升,手工和工业焙烤食品行业均在上升。工业生产焙烤食品行业在冷冻焙烤食品方面增长尤其快。该市场量在2004年大幅增长了17%以后,在2005~2006年又上升了9。8%。冷冻培烤食品现在在面包总市场中占有16%的份额。手工制作焙烤食品店估计占80%的焙烤食品市场。焙烤食品的人均年消费量约为58公斤。折扣店进入新鲜焙烤食品中,这可能成为手工制做行业的竞争对手。对该工业的一个问题也是西班牙的能源、运输和原料成本的上涨。土耳其在面包消费方面,土耳其人是世界冠军,人均199。6 公斤的年面包消费量在2006年《吉尼斯世界记载》名列前茅。根据Euromoni公司的统计,2005年的面包消费量只有168公斤,根据土耳其协会的统计,2004年只有154公斤。由于人口的增长,总消费量也持续上升。包装焙烤食品的营业额在近几年中大幅上升。在2006年中焙烤食品是经包装食品中最大的行业。在土耳其,约有20,000家手工焙烤食品店,这一数量在下滑,但它们共占领了98%的市场份额。英国在英国的超市中可以看到焙烤店的明显增长,这是因为对新鲜焙烤食品的需求增长。还可注意到的是高档和健康焙烤食品行业的增长。在将来尤其是营养和健康(例如低钠的)的焙烤食品将代表更大挑战。在这行业中,品牌产品的份额在普通产品中的份额下滑。与此相反的是,它在高档产品的份额上升,因为消费者越来越喜欢品牌产品。人均年消费量约为50公斤焙烤产品。

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稀土现代冶金论文

江西赣州是“稀土王国”占全世界的百分之80 稀土元素分离的新方法 译自:《SCIENCE》 前言:稀土元素及其化合物在现代技术中占有重要的地位,但其单一元素的分离却是一项复杂的过程。2000年国际最具权威的学术期刊Science杂志发表了日本科学家Uda等人的一篇论文(289卷,2326-2329页),提供了一种全新方法,大大简化了稀土分离的步骤,为降低稀土的高昂价格提供了一个令人振奋的机会。他们通过控制稀土不同氧化态以及利用二卤、三卤化物挥发性的差异来达到稀土元素分离的目的。这不仅仅是有趣的科学现象,同时也将对稀土生产以及以其为原料的材料和器件的制造业产生重大影响。英国剑桥大学的Fray教授对此论文进行了权威评述,发表在同期的2326-2329页,现摘译如下。 “稀土元素”这一称谓源自早期的观点,当时认为这些元素只能从非常稀有的材料中分离得到。然而地质勘察结果表明这些元素在地壳中储量相当丰富,例如铈的储量高于钴,钇的储量高于铅,镥和铥储量与锑、汞、银相当。但是由于它们的物理、化学性质比较接近,稀土元素通常在地壳中聚集出现,这使得它们的分离非常困难。正因为如此,仅仅是分离和鉴定出所有的稀土元素就用了从1839到1907年的将近70年时间。稀土元素在现代科技中占有重要地位,但与其它金属相比,稀土元素非常昂贵。稀土氧化物的价格根据其稀少程度和萃取方法的不同,从$20/kg到$7000/kg不等,而稀土金属又比其氧化物大约贵$80/kg。这种状况完全是由于稀土元素难于分离造成的。传统的稀土分离是基于溶剂萃取和离子交换的过程,这些方法很繁琐,近年来也只有一些很小的改进,没有实质性的改变。在传统工艺中,富含稀土元素的矿石首先要经过浓酸或浓碱溶解,这是最简单的一步,而随后稀土元素进一步的分离则是无机化学中一个巨大的难点。目前有两种方法已经用于商业生产中,一种是以固-液系统为基础,利用分步结晶或沉淀法分离,另一种则以液-液系统为基础,利用离子交换或溶剂萃取的方法达到分离。20世纪60年代以来,液-液萃取成为较流行的工艺路线。在这种方法中,稀土元素首先被分离进入酸性有机相。现代工艺中通常要求有机相含有可互溶的两相,因为高粘性的活性组分(萃取剂)必须得以溶解以保证两相混合均匀。然而,液-液萃取分离的效率通常较低,且需要多次循环。例如Molycorp提取氧化铕了的流程(如图)就显示了这种方法的复杂性,每一级的分离系数只有2~10。与之相比,Uda等人所报道的新方法中分离系数高达500~600,因而极大地减少了分离步骤。他们是通过将不同卤化物的合成热力学与挥发度二者差异的完美结合而实现这一目标的。 稀土元素在冶金、燃料电池、玻璃和制陶染色以及磁体生产等领域都有广泛的应用。在冶金工业中,将“混合稀土金属”(从混合氧化物中直接还原得到的一种稀土金属混合物)加入熔融铁水或有色金属中,可以改进金属的机械性质。例如用镁等有色金属替代铁,可以制造更为轻便道交通工具。低温燃料电池需要储氢,使用镧-镍合金可以达到这个目的。高温燃料电池使用稀土氧化物稳定的氧化锆作为电解质,一些电极材料也含有稀土元素。同样的电解质若用于氧传感器,可以用来控制内燃机,以及测量熔化的铁水和铜水中的氧含量。而且,利用钆合金的磁热效应可以在不同系统中实现磁致冷或磁致热。目前,稀土氧化物最大的用途仍然是有色玻璃和陶瓷。加入钕可使玻璃从蓝色变成酒红色,加镨可变成绿色,加铒可变成粉红色,加钬可变成蓝色。将稀土与其它元素结合,可以生成其它颜色,比如,钛和铈结合生成黄色。稀土元素应用增长最快的领域是对其磁性的应用。钐-钴合金和钕-铁-硼合金是非常稳定的磁体,它们有很高的剩磁和矫顽力。这些磁体是构成硬盘驱动器、电动发动机和耳塞的必需部分。稀土元素的应用很有可能会继续增加,但是许多应用被这些元素高昂的价格所限制。Uda等人报道的新方法将会使稀土元素的分离方法向更为简单、便捷的方向发展,进一步降低稀土价格,为这些独特的元素开辟更加广阔的应用前景。(参考文献略) 中间有图,可以发E-Mail给你

一、稀土元素 稀土元素是镧系元素系稀土类元素群的总称,包含钪Sc、钇Y及镧系中的镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu、钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu,共17个元素。 “稀土”一词是十八世纪沿用下来的名称,因为当时用于提取这类元素的矿物比较稀少,而且获得的氧化物难以熔化,也难以溶于水,也很难分离,其外观酷似“土壤”,而称之为稀土。稀土元素分为“轻稀土元素”和“重稀土元素”: “轻稀土元素”指原子序数较小的钪Sc、钇Y和镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu。 “重稀土元素”原子序数比较大的钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu。 二、稀土资源及储备状况 由于稀土元素性质活跃,使它成为亲石元素,地壳中还没有发现它的天然金属无水或硫化物,最常见的是以复杂氧化物、含水或无水硅酸盐、含水或无水磷酸盐、磷硅酸盐、氟碳酸盐以及氟化物等形式存在。由于稀土元素的离子半径、氧化态和所有其它元素都近似,因 此在矿物中它们常与其它元素一起共生。 我国稀土资源占世界稀土资源的80%,以氧化物(REO)计达3 600万吨,远景储量实际是1亿吨。 我国稀土资源分南北两大块。 ——北方:轻稀土资源,集中在包头白云鄂博特等地,以后在四川冕宁又有发现。主要含镧、铈、镨、钕和少量钐、铕、钆等元素; ——南方:中重稀土资源,分布在江西、广东、广西、福建、湖南等省,以罕见的离子态赋存与花岗岩风化壳层中,主要含钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇和镧、钕等元素。 我国的稀土工业也分为南北两大生产体系。 ——北方以包钢稀土高科公司和甘肃稀土公司为轴心,构成了以包头稀土资源为主,四川资源为辅的轻稀土产品生产体系。骨干企业有核工业202厂、包头鹿西罗纳稀土有限公司、包头市和发稀土厂、包头市稀土冶炼厂、哈尔滨稀土材料厂、四川稀土材料厂、四川什邡吉大化工厂、安宁河稀土冶炼厂等。主要产品有稀土精矿、稀土硅铁合金、混合稀土化合物、富集物、混合金属等。稀土精矿的生产能力和处理、加工能力达50 000吨(REO—氧化物计算)。 ——南方以上海跃龙有色金属有限公司为龙头,构成了以江西、广东两省离子型稀土资源为主的中重稀土生产体系。骨干企业有广州珠江冶炼厂、广东阳江稀土厂、江苏新威集团、江苏溧阳方正稀土总厂、江阴加华稀土冶炼厂、江苏江飞稀土冶炼厂、江西龙南稀土公司、江西寻乌稀土公司、江西省稀土公司、江西核工业713矿等。主要产品为各种高纯单一稀土化合物和金属、富集物、混合金属和合金。分离总规模已超过10 000吨,并开始大规模加工分离北方轻稀土原料。 四、稀土元素的应用范围 目前稀土元素的应用蓬勃发展,已扩展到科学技术的各个方面,尤其现代一些新型功能性材料的研制和应用,稀土元素已成为不可缺少的原料。 1、稀土元素在传统产业领域中应用 ——农业领域:目前发展有稀土农学、稀土土壤学、稀土植物生理学、稀土卫生毒理学和稀土微量分析学等学科。稀土作为植物的生长、生理调节剂,对农作物具有增产、改善品质和抗逆性三大特征;同时稀土属低毒物质,对人畜无害,对环境无污染;合理使用稀土,可使农作物增强抗旱、抗涝和抗倒伏能力。当前我国农田施用稀土面积达5 000—7 000万亩/年,为国家增产粮、棉、豆、油、糖等6—8亿公斤,直接经济效益为10—15亿元,年消费稀土1 100—1 200吨。 ——冶金工业领域:稀土在冶金工业中应用量很大,约占稀土总用量的1/3。稀土元素容易与氧和硫生成高熔点且在高温下塑性很小的氧化物、硫化物以及硫氧化合物等,钢水中加入稀土,可起脱硫脱氧改变夹杂物形态作用,改善钢的常、低温韧性、断裂性、减少某些钢的热脆性并能改善加热工性和焊接件的牢固性。 稀土在铸铁中作为石墨球化剂、形核剂核对有害元素的控制剂,提高铸件质量,对铸件的机械性能有很大改善,主要用于钢锭模、轧锟、铸管和异型件四个方面。 在有色合金方面应用,对以有色金属为基的各种合金都有良好的作用,改善合金的物理和机械性能。应用最多的使铝、镁、铜三个系列。 ——石油化工领域:稀土用于石油裂化工业中的稀土分子筛裂化催化剂,特点是活性高、选择性好、汽油的生产率高。稀土在这方面的用量很大。 ——玻璃工业领域:稀土在玻璃工业中有三个应用:玻璃着色、玻璃脱色和制备特种性能的玻璃。用于玻璃着色的稀土氧化物有钕(粉红色并带有紫色光泽)、镨玻璃为绿色(制造滤光片)等;二氧化铈可将玻璃中呈黄绿色的二价铁氧化为三价而脱色,避免了过去使用砷氧化物的毒性,还可以加入氧化钕进行物理脱色;稀土特种玻璃如铈玻璃(防辐射玻璃)、镧玻璃(光学玻璃)。 ——陶瓷工业领域:稀土可以加入陶瓷和瓷釉之中,减少釉和破裂并使其具有光泽。稀土更主要用做陶瓷的颜料,由于稀土元素有未充满的4f电子,可以吸收或发射从紫外、可见到红外光区不同波长的光,发射每种光区的范围小,导致陶瓷的颜色更柔和、纯正,色调新颖,光洁度好。如黄色、紫罗兰色、绿色、桃红色、橙色、棕色、黑色等。稀土氧化物可以制造耐高温透明陶瓷(应用于激光等领域)、耐高温坩埚(冶金)。 ——电光源工业领域:稀土作为荧光灯的发光材料,是节能性的光源,特点是光效好、光色好、寿命长。比白炽灯可节电75—80%。 2、稀土元素在高新技术产业中应用 ——显示器的发光材料:稀土元素中钇、铕是红色荧光粉的主要原料,广泛应用于彩色电视机、计算机及各种显示器。目前,我国年产彩电红粉300—400吨,计算机显示器红粉50—100吨,以满足国产3 500万支彩显管和近百万支显示器的需求。 ——磁性材料:钕、钐、镨、镝等是制造现代超级永磁材料的主要原料,其磁性高出普通永磁材料4—10倍,广泛应用于电视机、电声、医疗设备、磁悬浮列车及军事工业等高新技术领域。据专家预测,本世纪末此类材料产值将达到35亿美元。我市南开大学研究开发出拥有自主知识产权的钕铁硼永磁材料就属此类,现正与肯达集团合作进行产业化。 ——储氢材料:稀土与过渡元素的金属间化合物MMNi5(MM为混合稀土金属)和LaNi5是优良的吸氢材料,被称为氢海绵。其最为成功的应用是制造二次电池——金属氢化物电池,即镍氢电池。其等体积充电容量是目前广泛使用的镍镉电池的2倍,充放电循环寿命和输出电压与镍镉电池一样,但没有了镉污染。我市南开大学在储氢材料研究开发上有很大优势,通过863项目,和平海湾公司已开始了镍氢电池产业化工作。 ——激光材料:稀土离子是固体激光材料和无机液体激光材料的最主要的激活剂,其中以掺Nd3+的激光材料研究得最多,除钇铝石榴石(YAG)、铝酸钇(YAP)玻璃等基质外,高稀土浓度激光材料可能称为特殊应用的材料。 ——精密陶瓷:氧化钇部分稳定的氧化镐是性能十分优异的结构陶瓷,可制作各种特殊用途的刀剪;可以制作汽车发动机,因其具有高导热、低膨胀系数、热稳定性能好、在1 650℃下工作强度不降低,导致发动机马力大、省燃料等优点。 ——催化剂:稀土除用于制造石油裂化催化剂外,广泛应用于很多化学反应,如稀土氧化物LaO3、Nd2O3和Sm2O3用于环己烷脱氢制苯,用LnCoO3代替铂催化氧化氨制硝酸。并在合成异戊橡胶、顺丁橡胶的生产中作为催化剂。 汽车尾气需要将CH、CO氧化,对NOX进行还原处理,以解决目前城市空气污染问题。稀土元素是汽车尾气净化催化剂的主要原料。我市化工研究院在这方面有很强的优势,可推动形成一个汽车尾气净化器产品。 ——高温超导材料:近几年研究表明,许多单一稀土氧化物及其某些混合稀土氧化物是高温超导材料的重要原料。一旦高温超导材料进入实用,整个世界将起翻天覆地的变化。目前,我国在稀土超导材料的成材研究方面取得了有意义的突破。

稀土生产流程方法:一、酸溶车间:就是把外面进来的料液(碳酸稀土混合物)放进酸里边溶解,现在一边是设备里操作了,运行比较简单,以前人工处理调配时候很难的。二、分离车间:“重型稀土萃取车间、轻型稀土萃取车间、氯化钇车间”主要是进行分离(根据在几种酸的不同溶解度),把前面的碳酸稀土分离成单个元素的硝酸、氯化物、碳酸物。这几种也可以进行销售。三、碳成车间:把氯化硝酸化物中加入碳铵,行程碳酸稀土。这个碳酸稀土也可以进行销售,不过量比较小。四、隧道窑、滚窑:这两套设备主要对碳酸稀土进行烧结成稀土氧化物。生产出来的稀土氧化物也可以直接进行销售。五、仓库制水车间:俗称锅炉房,这个应该出的是软水,也就是蒸馏水,在具体生产中用到此水,因为这里边没有杂七杂八的物质。六、这些生产出来的氯化稀土料液碳酸稀土料液,氧化物,纯元素,都算是稀土的初、粗加工。七、酸溶-萃取分离-碳沉-烧结,这个是后端工艺流程,前段有:稀土精矿-烘干焙烧-水浸中和板框压滤-澄清-碳铵沉淀-碳酸稀土。

百度一下 17种稀土元素名称的由来及用途浅说,了解了元素的性质及用途,意义就出来了

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  • 稀土晶体材料研究现状论文
  • 墙体相变材料国外研究现状论文
  • 生物材料研究现状论文
  • 原材料稀缺问题研究论文
  • 稀土现代冶金论文
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