POCT的研究进展及应用

POCT的研究进展及应用

一、POCT

随着经济的发展、社会进步和人口整体素质的提高，重视个体健康信息的人群不断上升。因此，临床检验的发展将呈现两极分化的趋势。一方面是在维护人体健康过程中需要掌握的信息量越来越大，而人的社会分工越来越细，这就需要未来的临床检验发展向高分析速度、高自动化程度、高智能化水平、高速网络化信息传递、高精密度分析结果的要求发展，这就是所谓的临床实验室发展趋向中心化。另一方面是目前国内外医疗机构中除需要具有较大规模的中心医院外，还有家庭及社区医疗服务的需要。20世纪后期，急救医学的快速发展，在紧急救治过程中需要及时掌握病人各种生理、生化指标的变化。随着人们生活水平的提高，互联网、报纸、电视等传媒的快速发展，人们对有关医疗、保健知识的了解及关心程度不断提高，某些正常、亚健康和带病人群需要经常了解自己体内与疾病发生、发展密切相关检验指标的变化。上述需求促使临床检验仪器向携带便捷、无需专业人员操作、结果即时可得的所谓POCT检验方向发展。

“POCT”是英文point-of-care testing的缩写。由于在英文文献中一些不同的名称被使用，如nea r-patient testing，on-site testing，bed side testing ，home use testing，extra laboratory te sting等，从而给其中文名称及其准确定义造成一定的困难。但从目前情况来看，“床旁检验”已被大多数人所接受。笼统的POCT定义，主要是指一些操作简便（非专业检验人员只要经过简单培训就可以操作），能够在中心实验室之外，如：病房、病人住所、医生办公室、急诊科、手术室、救护车上、战场、甚至学校、工厂等任何场所，开展的检验技术。由于POCT具有操作简便、快速、效率高、成本低，试剂稳定且便于保存和携带，检验结果具有可比性等优点，目前正显示出良好的发展势头。

二、基本原理

POCT与中心实验室一样要依赖各种现代分析技术的支持，如：化学、酶、酶免疫、免疫层析、免疫标记、电极、色谱法、光谱法、生物传感器、光电分析等技术。

1. 胶体金免疫标记技术

氯金酸(HAuCl4)在还原剂作用下，可聚合成一定大小的金颗粒，形成带负电的疏水胶溶液，由于静电作用而成为稳定的胶体状态，故称胶体金。免疫金标记技术类似与酶免疫技术，它是用胶体金标记单克隆抗体，可用于快速检测蛋白质类和多肽类抗原，如激素、心肌肌钙蛋白T（cTnT）、血清白蛋白、高敏C 反应蛋(hs-CRP)及一些病毒如乙型肝炎病毒（HBV）、丙型肝炎病毒（HCV）、爱滋病病毒（HIV）抗原和

抗体测定。

(1) 免疫层析技术

将金标抗体吸附于下端的玻璃纤维纸上，浸入样品后，此金标单抗即被溶解，并随样品上行，若样品中含有相应抗原时，既形成Ab-Ag-Ab-金复合物，当上行至中段醋酸纤维薄膜，即与包被在膜上的抗原（抗体）结合并被固定呈现红色线条（阳性结果）。

免疫层析技术问世已有十多年时间，并取得了惊人发展，其可检测项目已达数十种。如心肌标志物，激素和各种蛋白质等，多为定性试验。基质中分析物的分离是通过纸层析法完成的，并且免疫层析法是凭借固定在层析带表面的特异性抗体捕获目标分析物，反应后观察反应区的颜色有无变化，用于定性分析。另外也有小型定量测定仪，如瑞士Roche公司的心肌标志测读仪(CardiacReader)，可用于测定肌钙蛋白Ｔ和肌红蛋白，以及D-二聚体等。定量测定甲胎蛋白和HCG的金标检测技术已在国内研发成功。

(2)免疫斑点渗滤技术

其原理与层析法相类同，将包被有特异性待测物抗原（抗体）的醋酸纤维薄膜放置在吸水材料上面，当样品滴加到膜上后，样品中的待测物质结合到膜上的抗原（抗体）上。洗去膜上的未结合成分后，再滴加金标抗体，若样品中含有目标物质，膜上则呈现Ab-Ag- Ab-金复合物红色斑点。该技术目前已被广泛应用于结核杆菌等细菌的抗原或抗体检测，从而达到细菌的快速鉴定。

2.干化学技术

将一种或多种反应试剂，干燥固定在固体载体上（纸片、胶片等），用被测样品中所存在的液体作反应介质，被测成分直接与固化于载体上的干试剂进行呈色反应。

(1)单层试纸技术

包括单项检测试纸和多项检测试纸。单项试纸一次只能测一个项目，如目前被广泛应用的血糖检测试纸、血氨检测试纸、尿糖检测试纸等。而多项检测试纸一次在一条试纸条上可同时检测几项、十几项甚至几十项相，其技术也要相对复杂一些。多项检测试纸是根据各测试项目的试纸块本身的pH值和各试纸块的物理、化学性能不同，对其进行分段排列。以尿多项检测试纸为例，由于尿中白细胞和酮体试纸块的pH值高且易吸潮发生化学变化，它就将白细胞和酮体试纸块排放于试纸条的顶端处，这样在使用时就不易被暴露在空气中，避免了试纸块与空气长时间接触而产生化学变化，增加了试纸块的稳定性。将亚硝酸盐、尿胆原、胆红素、蛋白质的四项的低pH值试纸块排放在白细胞和酮体试纸块之后，但葡萄糖、尿比重、pH、隐血等中性pH值的试纸则排放在试纸条的中端，因为这些试纸条稳定性好，对其他试纸块无干扰，且将它们设于低pH值的试纸块与尿肌酐、尿钙等碱性强的试纸块之间，还具有隔离的作用。而将尿肌酐和尿钙排在靠近手柄端，是由于它们的碱性太强，避免使用时，与尿液接触时间过长，而影响了尿液的成份。由于尿微白蛋白试纸块容易受其他项目的影响，所以将其放在最后的手柄端，以避免干扰。

(2)多层涂复技术

由多层涂复技术制成干片，主要包括三层：扩散层、试剂层和支持层。样品加入干片后首先通过扩散层，样品中的蛋白质、有色物质等干扰成分被扩散层中的吸附剂过滤后，液体成分渗入试剂层进行显色反应，光线通过支持层对反应产物进行比色，以此通过计算机计算样品中待测物的含量。此技术目前已被广泛应用于血糖、血尿素氮、血脂血氨及心脏、肝脏等酶学血生化指标的POCT检测。

3.生物、化学传感器技术

生物、生化传感器是指能感应（或响应）生物、化学量，并按一定规律将其转换成可用信号（包括电信号、光信号等）输出的器件或装置。它一般由两部分组成，其一是生物或化分子识别元件（感受器），由具有对生物或化学分子识别能力的敏感材料（如由电活性物质、半导体材料等构成的化学敏感膜和由酶、微生物、 DNA 等形成的生物敏感膜）组成；其二是信号转换器（换能器），主要是由电化学或光学检测元件（如电流、电位测量电极，离子敏场效应晶体管，压电晶体等）。

POCT技术充分利用生物或化学传感器技术，将一个传感器偶联上一个特定的生物检测器 ( 如化学分子，酶、抗体或核酸探针等) 到一个换能器用于靶分析物的直接测定而无需分离。

4. 生物芯片技术

生物芯片又称微阵列 (microarray)，是八十年代末在生命科学领域中迅速发展起来的一项高新技术，它主要是指通过微加工技术和微电子技术在固相载体芯片表面构建的微型生物化学分析系统，以实现内对核酸、蛋白质、细胞、组织以及其他生物组分的准确、快速、大信息量的检测。其基本原理是在面积很小（可达几个平方毫米）的固相材料（玻片、硅片、金属片、尼龙膜等）芯片表面有序地点阵固定排列一定数量的可寻址分子（DNA、抗体或抗原等蛋白质及其它分子）。这些成份与待测成份及相应的标记分子结合或反应，结果以荧光、化学发光或酶显色等指示，再用扫描仪或CCD摄像等技术记录，经计算机软件处理和分析，最后得到所需要的信息。而组织芯片的原理是将不同的组织样品点阵固定排列在一张芯片上，再通过免疫组化、原位杂交等手段对芯片上的组织样品进行分析。由于生物芯片能够在短时间内分析大量的生物分子，快速准确地获取样品中的生物信息，效率是传统检测手段的成百上千倍，因此将成为POCT技术的发展方向，有人认为它将是继大规模集成电路之后的又一次具有深远意义的科学技术革命。由于生物芯片技术在疾病筛查和早期诊断上的优势,已经成为检验医学发展的热点之一。目前，通过基因多态性芯片，对不同个体药物代谢能力分析，从而实现临床的个体化用药；通过基因芯片进行细菌检测和细菌耐药性分析；通过生物芯片对肿瘤、糖尿病、高血压、传染性疾病的筛查和监测等方面的检验产品日臻成熟。

三、发展现状

近年来POCT的进展主要体现在便携式分析仪器的大量使用，酶免疫、传感器、生物芯片等现代分析技术的进入和POCT检验应用范围的拓宽，具体体现在：

1.大量小型化、便携式自动化分析仪器被用于POCT方法对待测物质进行准确定量，例如便携式血糖测定仪的问世及不断改进，使得目前用POCT技术测定的血糖结果的准确度与中心实验室的检测结果有相当不错的相关性（笔者就曾遇到过在急诊室用便携式血糖仪测定的血糖结果与生化实验室测定结果相差一倍多的情况）。因此小型POCT测定仪器的发展对POCT技术进步起到了巨大的推动作用，它从根本上结束了肉眼观察定性试验带来的先天不足。

2.化学、光学、生物传感器技术，电化学，酶免疫、免疫层析、免疫荧光等免疫分析技术，分子生物学等分析技术的应用，使得以往POCT检测方法中普遍存在的很多问题得到解决或不同程度改进，从而使很多POCT方法成为更为快速、方便、高灵敏度、高特异性、高通量的检验方法。特别是近几年，POCT检测被广泛应用在免疫学试验（表1），为很多临床疾病的快速诊断提供了有效的辅助手段。就目前的发展趋势来看，在不远的将来，POCT方法有可能覆盖整个一般小型实验室的所有检测项目。因此，在全自动化实验室应用范围不断扩大的今天，有人提出了芯片实验室的概念。

表1 可以应用POCT检测的免疫学试验

3.最近十年，POCT市场发展迅猛。有文献报道，POCT市场在美国每年大约以12%的速度增长，销售量可达数十亿美元。POCT仪器和试剂2004年在欧洲市场的销量为1.22亿欧元，而今年的POCT销量预计可能会上升到2

4.855亿欧元，成为全球医疗器械中增长率最高的产品。在我国，随着经济的快速增长、人民生活水平的提高，糖尿病、高血脂等代谢性疾病以及其它一些慢性疾病的发病率持续上升，血糖、血脂等检测指标需要经常观察，而仅为了一个单项指标花至少半天的时间到医院挂号、开化验单、交费、抽血所带来的不便可想而知。上述情况大大促进了我国POCT市场的快速发展。目前就POCT血糖检测仪一项，就有数十个不同品牌的产品，市场可见一斑。

四、应用

1.凝血指标检测

近十几年来，随着血栓性疾病与出血性疾病在人类疾病谱中地位的变化及防治研究的迅速进展，血栓与止血的实验诊断技术也不断有新的发展并在全国逐步普及。POCT技术在血栓性疾病快速筛查及在止凝血检验中的应用日渐成熟。目前一些病人因各种原因需要较长时间使用抗凝剂以防止血栓形成。而在使用抗凝剂过程中必须经常监测血液中某些凝血指标以防止其抗凝剂使用不足或者使用过度带来的危险。但如果此类病人通过住院或者经常到门诊检测凝血指标将会非常不便和增加经济负担。最近有公司研制成功POCT 检测凝血因子的便携式仪器供病人在家庭使用，并通过研究证明，POCT方法凝血指标检测结果与中心实验室大型仪器检测结果相比，有很好的可比性。

2.糖尿病监测

利用POCT血糖监测仪对患者进行血糖监测是实现糖尿病控制的基本手段。随着人们生活水平的提高、饮食结构与生活习惯的改变、环境等因素的影响，糖尿病的发病率持续上升，由于糖尿病病人需要经常监测血糖变化以调节治疗用药和饮食控制，从而极大的刺激了POCT血糖监测仪器的研制与技术发展，目前市场上存在着众多不同品牌的POCT血糖监测仪。为了提供更准确的检验结果，有人做了POCT血糖监测仪与中心实验室自动化分析仪器所测血糖的结果比较，结果发现，POCT血糖仪的检测结果在准确度上与生化分析仪检测结果存在一定的误差。而且不同POCT在血浆和全血结果，两个不同型号血糖仪的结果都有明显差异。因此它只适用于糖尿病患者对血糖的随机监测，不能用做临床上对糖尿病的治疗性评价，更不能取代中心实验室生化分析仪的检测，并且须定期与中心实验室生化分析仪的检测结果进行比对校正。最近有报道，POCT检测血细蛋白HbA1c、白蛋白/肌酐比率、脂质等某些糖尿病相关指标均可通过POCT仪器监测。

3.心肌标志物

肌红蛋白（MyO）是早期诊断心肌梗死（AMI）最重要的指标，肌酸激酶同功酶（CK-MB）是临床医师诊断AMI最信赖的心肌标志物，心肌肌钙蛋白I/T是心肌损伤检测的“金标准”，B钠尿肽（BNP）是全新的充血性心力衰竭诊断的标志物，可协助诊断充血性心力衰竭，判断病情的严重程度和预后，以及指导治疗

等。目前上述指标都已可以用POCT方法测定，这对于心肌损伤性疾病特别是心梗的早期诊断、及时采取有效的治疗措施具有非常重要的意义。最近的研究结果表明，血液中高敏C反应蛋(hs-CRP)与心脏肌损伤程度相关，目前也有POCT方法对其检测。

4.尿液分析

尿液干化学分析是利用检测试带上各种特有显色模块与尿液中有关的化学成分、细胞发生颜色反应，通过反射光的不同利用尿液分析仪的功能模块处理得到相应结果。尿液的干化学分析已有早期应用时的单项分析试纸条到多项分析试纸条，现在的干化学分析试纸的检测项目基本包含了尿液常规分析的内容。如pH、比重、蛋白、尿糖、酮体、胆红素、尿胆原、亚硝酸盐、白细胞、红细胞等。

5.感染性疾病

前面已经介绍了POCT方法可广泛应用于细菌和病毒的检测。最近问世的POCT快速口腔艾滋病检测技术（Oraquick）可用于艾滋病病毒的快速筛查。该项技术被评为2004年度100项最具创新意义的科技成果，其POCT检测仪在今年3月获得了美国食品与药物管理局的许可。用该仪器检测艾滋病不仅迅速，而且没有任何痛苦，一个经过培训的操作员在任何地方都可以进行操作。这种外形与油尺类似的仪器在20分钟内就能检测出一个人是否感染了艾滋病，准确率可达99.6%。该方法与中心实验室常用的酶联免疫吸附试验（E LISA）方法比较，不仅快速，而且成本低，具有较高的社会和经济价值。

6.毒品检测

随着人们对毒品危害认识的提高，毒品的检测技术也得到快速发展，最近一种之为Triage免疫荧光快速药物滥用（DOA）POCT检测方法问世，并获得了美国食品药品管理局（FDA）的许可。该试剂盒包含3种不同的分析组合，可检测目前常见的8种主要药物，15分钟之内即可得到结果。

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钛合金在多领域的应用与发展

上海大学 本科生课程论文论文题目：钛合金在多领域的应用与发展 课程名称： 课程号： 学生姓名： 学生学号： 所在学院：材料科学与工程学院 日期：2015.05.24

摘要：钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。本文综述了钛合金在航空航天飞行器、热氢处理、发动机、高温钛合金、生物医用材料等方面的应用与发展。 关键词：钛合金；航空；氢；发动机；生物医用材料 钛合金在航空方面的应用与发展 钛合金具有比强度高、耐腐蚀性好、耐高温等优点。从20世纪50年代开始,钛合金在航空航天领域中得到了迅速的发展。钛合金是当代飞机和发动机的主要结构材料之一,可以减轻飞机的重量,提高结构效率。在飞机用材中钛的比例,客机波音777为7%,运输机C-17为10.3%,战斗机F-4为8%,F-15为25.8%,F-22为39%。 高性能航空发动机的发展需求牵引着高温钛合金的发展,钛合金的使用温度逐步提高,从20世纪50年代以Ti-6Al-4V合金为代表的350℃,经过IMI679和IMI829提高到了以IMI834合金为代表的600℃。目前,代表国际先进的高温钛合金有美国的Ti-6242S,Ti-1100,英国的IMI834,俄罗斯的BT36以及中国的Ti-60。表2为600℃主要高温钛合金的成分及性能特点。 Ti-6242S(Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo-0.1Si)钛合金是美国于20世纪60年代为了满足改善钛合金高温性能的需要,特别是为了满足喷气发动机使用要求而研制的一种近α型钛合金。合金的最高使用温度为540℃,室温的σb=930 MPa。特点是具有强度、蠕变强度、韧性和热稳定性的良好结合,并具有良好的焊接性能,主要应用于燃气涡轮发动机零件,发动机结构板材零件,飞机机体热端零件。 BT36(Ti-6.2A1-2Sn-3.6Zr-0.7Mo-0.1Y-5.0W-0.15Si)合金是俄罗斯于1992年研制成功的一种使用温度在600～650℃的钛合金。合金中加入了5%W和约0.1%Y。加入W对提高合金的热强性有明显作用。加入微量Y可以明显地细化合金的晶粒,改善了合金的塑性和热稳定性。 Ti60(Ti-5.8 Al-4.8 Sn-2.OZr-1.0 Mo-0.35Si-0.85Nd)合金由中国科学院金属研究所在Ti55合金基础上改型设计、宝鸡有色金属加工厂参与研制的一种600℃高温钛合金。Ti60合金的特点之一是合金中加入了1%Nd(质量分数),通过内氧化方式形成富含Nd、Sn和O的稀土相,降低基体中的氧含量,从而起到净化基体,改善合金热稳定性的作用。Ti60合金已进行了半工业性中试试验(包括压气机盘模锻)和全面性能测定。 根据国内外研究现状,未来高温钛合金的发展趋势是:(1)研制600℃以上的新型高温钛合金。可对现有高温钛合金的成分进行调整,改进加工工艺,或研发新的高温钛合金,提高高温钛合金的使用温度。(2)稀土元素在高温钛合金中的作用尚待进一步研究。我国研制的含稀土元素的高温钛合金其使用温度已达到600℃,其各项性能显示均为良好。但稀土元素在合金

水凝胶的应用和研究进展

水凝胶的应用和研究进展 摘要：水凝胶是一类具有广泛应用前景的高分子材料，本文主要叙述了水凝胶在生物医学、记忆元件开关、生物酶的固定、农业中的保水抗旱等领域的应用及研究进展，简要介绍了水凝胶在国内外研究状况，最后对其发展趋势作了展望。关键词：高分子材料；水凝胶；应用；进展 前言 水凝胶可定义为在水中能够溶胀并保持大量水分而又不能溶解的交联聚合物。分子能够在水凝胶中扩散。水凝胶的网络结构如图1所示。水凝胶具有良好的生物相容性,它能够感知外界刺激的微小变化，如温度、pH值、离子强度、电场、磁场等，并能够对刺激发生敏感性的响应，常通过体积的溶胀或收缩来实现。水凝胶的这一特点使它在生物医学领域、记忆元件开关、生物酶的固定、农业中的保水抗旱等方面有广泛的应用前景[1]。 图一，水凝胶的三维网络结构和扫描电镜图片 水凝胶有各种分类方法,根据水凝胶网络键合的不同,可分为物理凝胶和化学凝胶。物理凝胶是通过物理作用力如静电作用、氢键、链的缠绕等形成的,这种凝胶是非永久性的,通过加热凝胶可转变为溶液,所以也被称为假凝胶或热可逆凝胶。许多天然高分子在常温下呈稳定的凝胶态,如k2型角叉菜胶、琼脂等[2];在合成聚合物中,聚乙烯醇(PVA)是一典型的例子,经过冰和融化处理,可得到在60℃以下稳定的水凝胶[3]。化学凝胶是由化学键交联形成的三维网络聚合物,是永久性的,又称为真凝胶。 根据水凝胶大小形状的不同,有宏观凝胶与微观凝胶(微球)之分,根据形状的不同宏观凝胶又可分为柱状、多孔海绵状、纤维状、膜状、球状等,目前制备的微球有微米级及纳米级之分。根据水凝胶对外界刺激的响应情况可分为传统

的水凝胶和环境敏感的水凝胶两大类。传统的水凝胶对环境的变化如温度或pH 等的变化不敏感,而环境敏感的水凝胶[4,5]是指自身能感知外界环境(如温度、pH、光、电、压力等)微小的变化或刺激,并能产生相应的物理结构和化学性质变化甚至突变的一类高分子凝胶。此类凝胶的突出特点是在对环境的响应过程中其溶胀行为有显著的变化,利用这种刺激响应特性可将其用做传感器、控释开关等,这是1985年以来研究者最感兴趣的课题之一。 根据合成材料的不同,水凝胶又分为合成高分子水凝胶和天然高分子水凝胶。天然高分子由于具有更好的生物相容性、对环境的敏感性以及丰富的来源、低廉的价格,因而正在引起越来越多学者的重视。但是天然高分子材料稳定性较差,易降解,近几年不少学者开始了天然高分子与合成高分子共混合成水凝胶的研究工作[6,7],这将是今后的一大重要课题。 1 聚合物交联 从聚合物出发制备水凝胶有物理交联和化学交联两种。物理交联通过物理作用力如静电作用、离子相互作用、氢键、链的缠绕等形成。化学交联是在聚合物水溶液中添加交联剂,如在PVA水溶液中加入戊二醛可发生醇醛缩合反应从而使PVA交联成网络聚合物水凝胶。从聚合物出发合成水凝胶的最好方法是辐射交联法,所谓辐射交联是指辐照聚合物使主链线性分子之间通过化学键相连接。许多水溶性聚合物可通过辐射法制备水凝胶[9],如PVA、polyNI2PAAm、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、聚丙烯酸(PAAc)、聚丙烯酰胺(PAAm)、聚氧乙烯(PEO)、聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA)等。采用辐射法合成水凝胶无须添加引发剂,产物更纯净。 2 水凝胶的性质研究 2.1 溶胀-收缩行为 吸水溶胀是水凝胶的一个重要特征。在溶胀过程中,一方面水溶剂力图渗入高聚物内使其体积膨胀,另一方面由于交联聚合物体积膨胀,导致网络分子链向三维空间伸展,分子网络受到应力产生弹性收缩能而使分子网络收缩。当这两种相反的倾向相互抗衡时,达到了溶胀平衡。 2.2 力学性能 水凝胶不仅要求具有良好的溶胀性能,而且应具有理想的力学强度,以满足

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册》1980年版(1984年由中国对外翻译出版公司译为中文版)，第21章为控制释放肥料。内容包括： (1) 控制释放磷肥。主要有磷矿粉、煅烧磷酸铝矿、碱性炉渣、脱氟磷肥、熔融钙镁磷肥、雷诺尼亚磷肥、骨粉、磷酸二钙、磷酸铵镁、偏磷酸钙和偏磷酸钾。 (2) 控制释放氮肥。主要有：1.微溶物质:脲甲醛(UF)、异丁叉二脲(IBDU)、丁烯叉二脲(CDU)、草酰胺、磷酸铵镁(Mag Amp)；2.水溶性缓释肥:脒基硫脲(GUS)、脒基磷脲(GUP)；3.包涂层的可溶物质：包硫尿素(SCU)、聚合物包膜肥料；4.硝化抑制剂。 (3)控制释放钾肥。主要有聚磷酸钾、聚磷酸钙钾、包硫氯化钾。 上述《肥料手册》1998年版取消了控制释放这一章，但列出了缓释肥料、控释肥料定义如下。 (1) 缓释肥料(Slow—Release Fertilizer，SRF)定义：一种肥料所含的养分是以化合的或以某种物理状态存在，以使其养分对植物的有效性延长(国际标准化组织ISO的定义)。 (2) 控制释放肥料(Controlled—Release Fertilizer，CRF)定义：肥料中的一个种或多种养分在土壤溶液中具有微溶性，以使它们在作物整个生长期均有效。理想的这种肥料应是养分释放速率与作物对养分的需求完全一致。微溶性可以是肥料本身特性或通过包裹、包膜(Coating)可溶性粒子而获得。 由上述定义可知，缓释、控释肥有两大类： (1)微溶性化合物，如《化肥手册》1980年版所描述的肥料本身特性所具有的微溶性氮、磷、钾肥；

钛合金的特性及其应用

钛合金的特性及其应用,材料工程学论文,工学论文 ［摘要］综述了钛合金材料的应用及研究现状，着重介绍了钛及钛合金的主要特性，加工性能及其在航空航天、军事工业和汽车制造方面的应用，并在此基础上展望了钛合金的发展方向。 ［关键词］钛合金特性加工性能应用领域 Ti在地壳中的丰度为0.56%(质量分数，下同)，在所有按元素中居第9位，而在可作为结构材料的金属中居第4位，仅次于Al、Fe、Mg，其储量比常见金属Cu，Pb，Zn储量的总和还多。我国钛资源丰富，储量为世界第一。钛合金的密度小，比强度、比刚度高，抗腐蚀性能、高温力学性能、抗疲劳和蠕变性能都很好，具有优良的综合性能，是一种新型的、很有发展潜力和应用前景的结构材料。近年来，世界钛工业和钛材加工技术得到了飞速发展，海绵钛、变形钛合金和钛合金加工材的生产和消费都达到了很高的水平，在航空航天领域、舰艇及兵器等军品制造中的应用日益广泛，在汽车、化学和能源等行业也有着巨大的应用潜力。 一、钛及钛合金的特性 钛及钛合金具有许多优良特性，主要体现在如下几个方面： 1.强度高。钛合金具有很高的强度，其抗拉强度为686—1176MPa，而密度仅为钢的60%左右，所以比强度很高。 2.硬度较高。钛合金(退火态)的硬度HRC为32—38。 3.弹性模量低。钛合金(退火态)的弹性模量为1.078×10－1.176×10MPa，约为钢和不锈钢的一半。 4.高温和低温性能优良。在高温下，钛合金仍能保持良好的机械性能，其耐热

性远高于铝合金，且工作温度范围较宽，目前新型耐热钛合金的工作温度可达550—600℃；在低温下，钛合金的强度反而比在常温时增加，且具有良好的韧性，低温钛合金在－253℃时还能保持良好的韧性。 5.钛的抗腐蚀性强。钛在550℃以下的空气中，表面会迅速形成薄而致密的氧化钛膜，故在大气、海水、硝酸和硫酸等氧化性介质及强碱中，其耐蚀性优于大多数不锈钢。 二、钛及钛合金的加工性能 1.切削加工性能 钛合金强度高、硬度大，所以要求加工设备功率大，模具、刀具应有较高的强度和硬度。切削加工时，切屑与前刀面接触面积小，刀尖应力大。与45钢相比，钛合金的切削力虽然只有其2/3—3/4，可是切屑与前刀面的接触面积却更小(只有45钢的1/2—2/3)，所以刀具切削刃承受的应力反而更大，刀尖或切削刃容易磨损；钛合金摩擦因数大，而热导率低(分别仅为铁和铝的1/4和1/16)；刀具与切屑的接触长度短，切削热积聚于切削刃附近的小面积内而不易散发，这些因素使得钛合金的切削温度很高，造成刀具磨损加（转载自文章资源库https://www.wendangku.net/doc/2a13263671.html,，请保留此标记。）快并影响加工质量。由于钛合金弹性模量低，切削加工时工件回弹大，容易造成刀具后刀面磨损的加剧和工件变形；钛合金高温时化学活性很高，容易与空气中的氢、氧等气体杂质发生化学反应，生成硬化层，同时进一步加剧了刀具的磨损；钛合金切削加工中，工件材料极易与刀具表面粘结，加上很高的切削温度，所以刀具易于产生扩散磨损和粘结磨损。 2.磨削加工性能 钛合金化学性质活泼、在高温下易与磨料亲和并粘附，堵塞砂轮，导致砂轮磨

钛合金的应用现状及发展前景

钛合金的应用现状及发展趋势 摘要：本文综述了钛合金材料的发展及应用现状，着重介绍了钛合金的主要性能及其在航空航天、汽车制造和生物医药等方面的应用，并对钛合金未来的发展进行了展望。 关键字钛合金，性能，应用，发展趋势 1引言 金属元素钛在地壳中的分布范围比较广泛，据估计和推算，其含量是地壳质量的0.4%还要多一点，世界储量约34亿吨，在所有元素中含量居第10位（氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢、钛）[1]。其丰富的储量，为金属钛及钛合金的生产和发展提供了主要的原料来源。 自20世纪50年代以来，钛及钛合金的发展已经历了半个多世纪的历程，钛合金的种类已从1954年的Ti-6Al-4V合金[2]发展到数百种。因为具有比强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点，钛合金被广泛用于各个领域，包括航空航天、汽车制造、医药卫生以及其他日常生活领域。世界上的许多国家如美国、日本、俄罗斯以及中国等都认识到钛合金材料的重要性，并相继对其进行了研究开发，得到了实际应用[2,3]。 2 钛合金的性能 2.1 钛合金的高温性能 在高温下，钛合金仍能保持良好的机械性能，其耐热性远高于铝合金，且工作温度范围较宽。高温钛合金不仅具有良好的室温性能和高温强度，并且在蠕变性能、热稳定性、疲劳性能和断裂韧性等方面具有良好的匹配。世界上第一个研制成功的高温钛合金使用温度仅为300~350℃[4]，经历了40多年的发展，目前新型耐热钛合金的工作温度可达550~600℃，而Ti-Al金属间化合物的崛起，打破了600℃的使用温度界限，将使用温度升至700℃以上。 2.2 钛合金的腐蚀性能 钛的抗腐蚀性强，在550℃以下的空气中，表面会迅速氧化形成薄而致密的TiO2钝化膜，故在大气、海水、硝酸和硫酸等氧化性介质及碱性溶液中，其耐蚀

高分子保水剂农业应用研究进展

高分子保水剂农业应用研究进展 庄文化1,2,3,4,冯浩1,2,3,吴普特1,2,3 (1.中国科学院水利部水土保持与生态环境研究中心, 杨凌712100; 2.西北农林科技大学水土保持研究所, 杨凌712100; 3.国家节水灌溉杨凌工程技术研究中心, 杨凌712100; 4.中国科学院研究生院，北京100039) 摘要: 高分子化合物作为一种新型保水抗旱材料在农业上得到了广泛的应用。保水材料通过自身的吸水供水,增加土壤团粒结构,降低土壤容重,增加空隙度,抑制蒸发达到保水效果,减少了降雨对土壤的侵蚀。通过减少养分淋失,达到提高肥料利用效率和减少肥料污染的作用。大量盆栽和大田试验结果发现高分子确实能够促进种子的出苗及植物生长,但必须结合土壤含水率正确使用。未来研究应重点开发低成本保水保肥多功能保水剂,不断扩大保水剂的应用领域和范围。 关键词：保水剂; 土壤水分; 土壤肥料; 植物生长; 土壤侵蚀; 中图分类号：S156.2 标识码：C 文章编号：200605080 Development of super absorbent polymer and its application in agriculture Zhuang Wenhua1,2,3,4,Feng Hao1,2,3,Wu Pute1,2,3 (1. Institute of Soil and Water Conservation, MWR&CAS , Yangling 712100, China; 2. Institute of Soil and Water Conservation, Northwest Sci&Tech University of Agriculture and Forestry, Yangling 712100, China; 3. National Engineering Research Center for Saving Irrigation at Yangling, Yangling 712100, China;4.Graduate School of Chinese Academy of Sciences , Beijing 100039) Abstract: Super absorbent polymer is widely used in agriculture as a new kind material absorbing and storing water. It can hold water in soil and reduce soil erosion by the way of absorbing water itself, increasing soil aggregates and porosity, reducing soil bulk density and evaporation. The super absorbent added in soil can reduce the fertilizer loss, control the pollution caused by the lost fertilizer, increase fertilizer use efficiency. A lot of experiments showed that using super absorbent polymer properly can absolutely increase the rate of seed emergence and promote the crop growth. The multifunctional super absorbent polymer with lower cost should be developed and the application fields and scale should be extended in the further study. Key words:super absorbent polymer; soil water; soil fertilizer; plant growth; soil erosion; 0 引言 保水剂是利用强吸水性树脂制成的一种具有超高吸水保水能力的高分子化合物颗粒剂。这类物质含有大量结构特异的强吸水基团,可吸收自身重量的数百倍至上千倍的纯水[1 ]。这些被保水剂吸附的水能够慢慢释放出来供土壤、植物利用,遇到外界来水时保水剂能够继续膨胀吸水达到蓄水作用。20世纪60年代,美国农业部首先利用玉米制成淀粉接枝聚丙烯脂类保水剂,作为“改善水分状况的重要工具”在西部干旱地区推广应用,并取得了良好的效果。随后又研制开发了以“TAB”为代表的保水剂并进行了一系列实验,发现TAB用于地面撒施可节约用水50%～85 %[2,3]。70年代以后,保水剂的研究与应用日益普及,日本在沙漠绿化、英国在水土保持、法国在土壤改良、俄罗斯在节水农业等方面保水剂的应用都取得了明显效果。 收稿日期：2006-05-22 修订日期：2006-10-12 基金项目：中国科学院知识创新工程重要方向项目（KZCX3-SW-444）, 西北农林科技大学科技专项 (Z24015400,08080239) 作者简介：庄文化（1982—），男，江苏连云港人，中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心，博士研究生。主要从事高分子保水剂的农业应用方面研究，E-mail: whzhuang04@https://www.wendangku.net/doc/2a13263671.html, 通讯作者：冯浩, 研究员, 主要研究方向为土壤学。杨凌中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心,712100

物联网安全技术研究进展

物联网安全技术研究进展 学院：信息与通信工程学院班级：07604 姓名：朱洪学号：071841 班内序号：16 联系方式：zhuhong_1115@https://www.wendangku.net/doc/2a13263671.html, 摘要随着网络技术的迅速发展和广泛应用，物联网的概念进入人们的视野。物联网用途广泛，可遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。专家预计物联网将是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。但是，在享受物联网带给人类便利的同时，物联网在信息安全方面也存在一定的局限性。我们必须未 雨绸缪，研究发展好物联网安全性问题。 关键词物联网安全性问题关键技术 一．物联网概念 物联网（The Internet of things）的定义是：通过射频识别（Radio Frequency Identification ， 以下简称RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。 二．物联网安全性问题 从物联网相关特点分析，存在如下问题： 1．传感器的本体安全问题 之所以物联网可以节约人力成本，是因为其大量使用传感器来标示物品设备，由人或机器远程操控它们来完成一些复杂、危险和机械的工作。在这种情况下，物联网中的这些物品设备多数是部署在无人监控的地点工作的，那么攻击者可以轻易接触到这些设备，针对这些设备或其上面的传感器本体进行破坏，或者通过破译传感器通信协议，对它们进行非法操控。如果国家一些重要机构依赖于物联网时，攻击者可通过对传感器本体的干扰，从而达到影响其标示设备的正常运行。例如，电力部门是国民经济发展的重要部门，在远距离输电过程中，有许多变电设备可通过物联网进行远程操控。在无人变电站附近，攻击者可非法使用红外装置来干扰这些设备上的传感器。如果攻击者更改设备的关键参数，后果不堪设想。传感器通常情况下，功能简单、携带能量少，这使得它们无法拥有复杂的安全保护能力，而物联网涉及的通信网络多种多样，它们的数据传输和消息也没有特定的标准，所以没法提供统一的安全保护体系。 2．核心网络的信息安全问题 物联网的核心网络应当具有相对完整的安全保护能力，但是由于物联网中节点数量庞大，而且以集群方式存在，因此会导致在数据传输时，由于大量机器的数据发送而造成网络拥塞。而且，现有通行网络是面向连接的工作方式，而物联网的广泛应用必须解决地址空间空缺和网络安全标准等问题，从目前的现状看物联网对其核心网络的要求，特别是在可信、可知、可管和可控等方面，远远高于目前的IP 网所提供的能力，因此认为物联网必定会为其核心网络采用数据分组技术。此外，现有的通信网络的安全架构均是从人的通信角度设计的，并不完全适用于机器间的通信，使用现有的互联网安全机制会割裂物联网机器间的逻辑关系。庞大且多样花的物联网核心网络必然需要一个强大而统一的安全管理平台，否则对物联网中

钛合金应用及发展前景

钛合金的应用与前沿发展 X X X （太原科技大学材料学院） 摘要：先进材料钛及钛合金的应用与前沿技术的发展一直是当前材料领域的热点研究课题之一。本文从钛合金的应用与前沿发展为基点出发，列举了钛合金的研究和应用在国内外取得的重大进步，并试图阐述钛合金最近一些前沿技术与中国现代化科技强国目标、西部大开发的关系，分析其优势与局限性，并展望发展趋势。 自从人类1790年发现钛元素，1951年进入工业化生产以来，钛逐渐显示出它独特的优越性能。它不仅具有金属结构材料的优越性能，而且在许多工艺介质中具有优异的耐腐蚀性能，钛的应用可以获得明显的技术进步和经济效益。它的蕴藏量是铜的十倍，是继铁、铝之后的"第三金属"，被称为"空间金属"。 从使用钛的意义上看，一个国家使用钛的多少，标志着国家的科技水平、军事实力、经济实力的强弱。所以，推广使用钛、发挥钛特性的优势作用，对促进工业发展、增强产品竞争的活力，是非常必要的，也是现代技术发展的方向。 关键词：钛 ; 钛合金 ; 开发应用 ; 前沿发展 报告正文： 钛是周期表中第ⅣB类元素，外观似钢，熔点达1 672 ℃，属难熔金属。钛在地壳中含量较丰富，远高于Cu、Zn、Sn、Pb等常见金属。我国钛的资源极为丰富，仅四川攀枝花地区发现的特大型钒钛磁铁矿中，伴生钛金属储量约达4.2亿吨。 纯钛机械性能强，可塑性好，易于加工，如有杂质，特别是0、N、C等元素存在，会提高钛的强度和硬度，但会降低其塑性，增加脆性。 钛是容易钝化的金属，且在含氧环境中，其钝化膜在受到破坏后还能自行愈合。因此，钛对空气、水和若干腐蚀介质都是稳定的。钛和钛合金有优异的耐蚀性，只能被氢氟酸和中等浓度的强碱溶液所侵蚀。特别是钛对海水很稳定，将钛或钛合金放入海水中数年，取出后，仍光亮如初，远优于不锈钢。 钛的另一重要特性是密度小。其强度是不锈钢的3.5倍，铝合金的1.3倍，是目前所有工业金属材料中最高的。 液态的钛几乎能溶解所有的金属，形成固溶体或金属化合物等各种合金。合金元素如A1、V、Zr、Sn、Si、Mo和Mn等的加入，可改善钛的性能，以适应不同部门的需要。由于上述优异性能，钛享有“未来的金属”的美称，钛合金已广泛用于国民经济各部门，它是火箭、导弹和航天飞机不可缺少的材料。船舶、化工、电子器件和通讯设备以及若干轻工业部门中要大量应用钛合金。 为促进我国钛工业的发展，选准"十一五"期间我国钛冶炼技术的发展方向，中国有色金属工业协会科技部和钛业分会合作，于2005年5月10日在北京召开了"钛冶炼技术发展规划研讨会"。曹春晓院士等28名我国钛行业的专家出席了会议。中国有色金属工业协会钮因键副会长、国家发改委肖春泉处长、国家科技部黄世兴处长、国防科工委贺守华处长等也应邀出席了会议。会议中首先由中国有色金属工业协会钮因键副会长和协会科技部张洪国主任作会议主旨发言；北京有色金属研究总院的邓国珠教授介绍了国内外钛冶炼技术的现状、我国钛冶炼技术所存在的问题，初步提出了我国"十一五"期间技术发展的主要方向；遵义钛厂胥力厂长和抚顺钛厂刘禹明副厂长分别介绍了各厂在建钛项目的进展情况、存在及需要解决的问题；北京科技大学的朱鸿民教授分析了FFC法的优缺点，介绍了一种钛冶炼新方法的初步研究结果；锦铁集团的梁志忠高工介绍了该企业大型熔盐氯化和矿物油除钒的技术。

水凝胶的研究进展

水凝胶的研究进展 俊机哥哥07 (广西师范学院化学与生命科学学院09高分班) 摘要:本文对水凝胶的制备方法、性质及其应用进行了简单的介绍。关于水凝胶的制备，我们在文章的介绍了三种方法：单体聚合并交联、聚合物交联、载体的接枝共聚。 关键字: 水凝胶制备性质应用生物医学 前言 水凝胶这个词最早出现于1960年，当时是由捷克的Wicherle和Lim研制的聚强乙基丙烯酸甲酯。它本身是硬的高聚物，但它吸收水分后就变成具有弹性的凝胶，故称水凝胶。水凝胶是一类具有三维网络结构的聚合物，在水中能够吸收大量水分而溶胀，并在溶胀之后能够继续保持其原有结构而不被溶解。水凝胶可由不同的亲水单体和疏水单体聚合而成。由于其具有三维网络结构，故相对分子质量很高，其交联网络结构主要由化学键、氢键或范德华力等组成。溶胀时溶液可以扩散进入交联键之间的空间内，交联密度越大，三维网络间的空问就越小，水凝胶在溶胀时吸收的水分也就越少。由于水凝胶表面不易粘附蛋白质和细胞，故在与血液、体液及人体组织相接触时会表现出良好的生物相容性；另外，水凝胶由于含有大量的水分而非常柔软，并且类似于生物体组织，故作为人体植入物可以减少不良反应。因此，水凝胶被作为优良的生物医学材料得到广泛应用2。例如，PVP水凝胶可作为眼科手术中黏弹物质及人工玻璃体材料。PVA水凝胶可用于关节重建、人工软骨、人工喉及人工玻璃体。PVA 是第一个被广泛使用在移植方面的水凝胶。水凝胶已被用做鼻子、面部、缺唇修补、替

代耳鼓膜等方面。水凝胶用做人工软骨、腱以及主动脉接枝不久将被商业化。另外，水凝胶在日用品，工业用品，农业、土建等领域也有广泛应用。 1 水凝胶的制备 1. 1 单体聚合并交联 合成水凝胶的单体很多,大致分为中性、酸性、碱性3 种,表1 列出了部分单体及交联剂。 表1 水凝胶制备中常用的单体和交联剂 水凝胶可以由一种或多种单体采用电离辐射、紫外照射或化学引发聚合并交联而得。一般来说,在形成水凝胶过程中需要加入少量的交联剂。Nogaoka[12 ]及本文作者[13 ]等在不使用交联剂的情况下通过辐射引发使单体在水溶液中交联合成聚N2异丙基丙烯酰胺(polyNI2PAAm) 水凝胶,这种方法操作简单,交联度可通过改变单体浓度及辐射条件来控制,无任何添加成分,不会污染产品,可以一步完成产品的制备及消毒。与传统方法

保水剂在水土保持中的应用及研究进展 王芳琴

保水剂在水土保持中的应用及研究进展王芳琴 发表时间：2018-01-10T14:59:48.843Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第21期作者：王芳琴 [导读] 保水剂是一种能保水、固土、保肥的高分子化合物。 志丹县水土保持工作队陕西延安 717500 摘要：保水剂是一种能保水、固土、保肥的高分子化合物。它主要出现在干旱、降水较少的地区，通过缓慢释放水分来实现水土保持的目的，为作物的生产提供充足的水分。文章通过介绍保水剂的功能以及保水剂在水土保持中的作用，并指出保水剂现目前存在的问题，并提出保水剂在水土保持中的具体使用方法，让保水剂在水土保持中发挥更大作用。 关键词：保水剂；水土保持；应用；研究 1保水剂在水土保持中的作用机理 保水剂的功能主要体现在保水上，它是一类聚合的高分子化合物，它能够大量的吸收地表上的水分，然后通过化学机理缓慢的释放水分到土壤中，时刻保持土壤长期处于湿润的状态，为农作物的生长提供充足的水分。我们在分析保水剂的化学结构时不难看出它的整体结构呈三维网状。在保水剂吸收水分过程中，能够通过网链上的电解质，使网络内部溶液与外部水分之间产生巨大的渗透势差，以此保证外部水分能够不断进入分子内部结构中。从保水剂在水土保持中的主要功能来看，其主要的作用就是保水、保土和保肥。 1.1保水功效 保水剂的保水效果主要是通过其内部的分子结构来实现的，当期沿着地表进入到松软的土壤中后，它能够迅速的吸收周围的水分并缓慢的释放，帮助实现保水功效。保水剂的作用更能够在暴雨天气中体现出来，当降水充足时，它能够将很大一部分水分吸收存储起来，使得地表径流减少，防止水流过程中顺便带走地面的土壤，起到固化土壤的作用。 1.2保土功效 保水剂作为一种高吸水性树脂，它兑土壤中的土粒具有很强的吸附性，这样就能够起到很好的固定土壤的作用。同时，当保水剂充分吸水后体积增大，能够吸附更多的土壤形成块状聚集，防止扬尘等带走地表上的小颗粒土粒，降低土壤之间的缝隙，改善土壤内部的结构，能够抵御风沙和雨水的侵蚀。 1.3保肥功效 保水剂还具有离子交换以及吸附作用。植物在生长过程中需要大量的尿素，尿素溶解到水中时就会分解除很多的铵根离子，这时它们就会被很好的锁定在保水剂分子中，进而为植物的生长锁住更多的肥料。通过试验数据得到，保水剂的吸肥量与地表的铵分子数的含量成正比。 2保水剂在水土保持中应用涉及因素 2.1关于保水剂类型的选用 目前市场上的保水剂有很多种类型，它们的应用场合不同，对于水土保持的倾向性也不尽相同，因此所取得成效也不尽相同。通常情况，针对于荒漠降水不足的地区，需要使用高吸水和高速率吸水的保水剂，同时还需要考虑到这部分地区的保水剂循环使用的要求。除此之外，我们往往还会考虑到水剂的吸水倍率、耐盐性、稳定性以及持水性等多重特性考虑在内。 2.2关于保水剂在水土保持中的施用方法 我国在保水剂的使用要主要是以农业生产为主，水土保持方面应用较少。保水剂在农业方面的使用方式存在多种多样，这与国外的存在明显的差异，国外主要是将保水剂应用于水土保持方面，因为针对使用的场景不同，所选择的方法也不尽相同。 2.3关于保水剂的施用量 保水剂视不同地区的实际情况来进行设置，没有明确的规定用量。将保水剂用于水土流失治理，原则上是施用量越大越好，但从经济角度出发，通常都会使用产投比高的保水剂。在不同的使用场景中下用量也存在一定的差异，诸如像在抗旱造林中不需要大范围的使用保水剂；干旱较为严重的地区可调整保水剂的施用量，达到保持水土的作用；针对于周期性干旱变化的地区，也不易大量的使用保水剂。 2.4关于保水剂施用范围 保水剂在水土保持中发挥的作用还需要效应时间以及效应空间。影响保水剂吸水性能的因素有很多，包括它自身以及外部环境的一些影响因素在内的，这是我们需要结合实际的使用场景，来对保水剂的用量以及适用范围进行界定。因为我国幅员辽阔，土壤类型也非常多，所以需要选取适合土壤类型的保水剂类型。 2.5保水剂的使用时间选择 水土保持建设施工时间比较长，而不同的季节中降雨量也不同，需要针对季节变化的特点选择不同的保水剂[1]。如果地区干旱少雨，土壤含水量严重不足，可以先将保水剂放到水中浸泡，待其贮存充足的水分，再加入土壤中混和使用。如果不这样处理就会造成植物中水分倒流的问题出现，加重植物根系缺水的状况最终使其枯死。虽然浸泡环节浪费了部分时间，但是保水效果却更加显著。采用这种先浸后混的方式，材料释水后就有了充足的膨胀空间，能够顺利的吸水，土壤空隙的通气性也会得到强化，对植物的生长是非常有利的。雨季来临之前，保水剂不需要沿着每一个植物穴的逐个使用，可以采取统一整地的方式。在这一过程中保水剂与土壤的混合，雨季到来时储存足够的水分，让植物在秋季与冬季也能够健康的生长，避免水资源的浪费。 3保水剂在应用过程中的建议 应该科学的选择保水剂，确保使用过程安全可靠。当前制作保水剂所使用的原料以及合成的方法上比较多样化。虽然保水剂实际应用具有较大的广泛性，但也不是一种可以任意使用材料类型，在选择与使用中一旦出现不规范的情况，就容易对植物及土壤造成不同程度的损害。通常农林业发展中可以采用钾盐或铵盐类的保水剂，避免使用合聚丙烯酸盐，这类保水剂导致土壤板结或农作物死亡。比如要想达到储水、蓄水的效果，就需要选择大颗粒、凝胶强度高的保水剂；为了提升树木成活率，就需要选择粉状、凝胶强度较弱的保水剂类型，能起到降低成本的作用。另外，保水剂的运用还应符合因地制宜的原则，当前阶段，市场中的保水剂多种多样、类型混杂，保水剂具体的构成成分、原料、结构形式等存在不同。品牌及组成材料不同的保水剂应用后对土壤造成的影响有较大差别。使用前需要向相关销售者或

浅谈物联网的发展历史、现状及发展趋势

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/2a13263671.html, 浅谈物联网的发展历史、现状及发展趋势 作者：王成莉 来源：《商情》2013年第05期 【摘要】近年来，物联网技术受到了人们的广泛关注。本文主要概述了物联网的内涵， 分析了物联网应用发展的历史和现状，并对物联网的发展前景和趋势等方面进行了探讨。 【关键词】物联网现状发展趋势一、物联网的内涵 物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮，是新一代信息技术的重要组成部分，其英文名称是“Internet of Things”（IOT），又稱为“Web of Things”。物联网是互联网的应用扩展，顾名思义就是“物品与物品相连的互联网”，它包含两层意思，第一是物联网仍旧是一种互联网，是以互联网为基础进行的延伸和扩展，第二是物联网的用户端是物品与物品之间进行信息交换和通信。 根据国际电信联盟（ITU）的描述，在物联网时代，通过各种各样的日常用品嵌上一种短距离的移动收发器，人类在信息与通信世界里将获得一个新的沟通维度，从任何时间任何地点的人与人之间的沟通连接扩展到人与物和物与物之间的沟通连接。 二、物联网的发展历史 物联网的实践最早可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售机，但确切来说，物联网的理念最早出现于比尔盖茨1995年《未来之路》一书。1999年美国Auto-ID中心的Ashton教授在研究RFID时首先提出“物联网”的概念，这也是在2003年掀起第一轮华夏物联网热潮的基础，同年召开的移动计算和网络国陸提出了“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。2005年11月，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU） 发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出了“物联网”的概念，此时，物联网的定义和范围已经发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是指基于RFID技术的物联网。报告中指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换，射频识别技术、传感器技术、纳米技术、职能嵌入技术将得到更加广泛的应用。然而，报告对物联网缺乏一个清晰的定义。2008年后，为了促进 科技发展，寻找经济新的增长点，各国政府开始重视下一代的技术规划，将目光放在了物联网上。 三、物联网的发展现状 就目前来说，物联网的开发和应用仍处于起步阶段。发达国家和地区抓住机遇，出台政策进行战略布局，希望在新一轮信息产业重新洗牌中占领先机。日韩基于物联网的“U社会”战略、欧洲“物联网行动计划”及美国“智能电网”、“智慧地球”等计划相继实施；澳大利亚、新加

近十年来国内外关于钛合金材料的研究

近十年来国内外关于钛合金材料的研究 赵宙 化学化工学院化学三班兰州 730070 摘要：钛及钛合金因具有优异的综合力学性能在航空、航天、船舶、石油、化工、兵器、电子等行业得到高度重视和广泛应用15年前国外高度重视新型钛合金的研制近几年国外更重视钛合金性能改性和挖潜。国内从钛合金研发开始一直重视新型钛合金研制，10年前重点是仿制,之后是既创新又仿制,目前以创新研制为主。本文介绍近10年国外、国内钛合金研究的发展现状、趋势与差距，及对我国钛合金研制的建议。 关键词：钛合金材料、性能、发展、研究、应用 Research on titanium alloy materials at home and abroad in the recent ten years Zhao Zhou Chemical engineering chemistry class 3 Lanzhou 730070 Abstract: titanium and titanium alloy with excellent comprehensive mechanical properties in the aviation, aerospace, shipbuilding, petroleum, chemical industry, the weapons industry, electronic industry attaches great importance to and widely used 15 years ago abroad attach great importance to the development of new type of titanium alloy in recent years, attaches great importance to the performance of titanium alloy modification and tapping. Domestic starting from the research and development of titanium alloy has always attached great importance to the new titanium alloys developed, focus on generic 10 years ago, after is both innovative and generic, mainly developed at present. In this paper, the recent 10 years on the titanium alloy research home and abroad, the development present situation, trend and gap, and some Suggestions of titanium alloys developed in China. Keywords: titanium alloy materials, performance, development, research, and application 1 钛及其钛合金的简介 1.1 钛的简介 钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，在地壳中的丰度为0.56%，在所有按元素中居第9位，而在可作为结构材料的金属中居第4位，仅次于Al、Fe、Mg，其储量比常见金属Cu，Pb，Zn储量的总和还多。我国钛资源丰富，储量为世界第一。 钛是一种金属元素，灰色，原子序数22，相对原子质量47.87。能在氮气中燃烧，熔点高。钛是一种新型金属，钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关，最纯的碘化钛杂质含量不超过0.1%，但其强度低、塑性高。99.5%工业纯钛的性能为：密度ρ=4.5g/cm3，熔点为1725℃，导热系数λ=15.24W/(m.K)，抗拉强度σb=539MPa，伸长率δ=25%，断面收缩率ψ=25%，弹性模量E=1.078×105MPa，硬度HB195。 1.2 钛合金的简介 钛合金是以钛为基加入其他元素组成的合金。钛有两种同质异晶体：882℃以下为密排六方结构α钛，882℃以上为体心立方的β钛。 合金元素根据它们对相变温度的影响可分为三类： 1）.稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等。其中铝是钛合金主要合金元素，它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显效果。 2）.稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素，又可分同晶型和共析型二种前者有钼、铌、钒等；后者有铬、锰、铜、铁、硅等。 3）.对相变温度影响不大的元素为中性元素，有锆、锡等。

高强高韧钛合金研究与应用进展_杨冬雨

第35卷第4期Vol.35No.4 稀有金属 CHINESE JOURNAL OF RARE METALS 2011年7月Jul．2011 收稿日期：2011－03－31；修订日期：2011－05－10 基金项目：国家科技部中韩联合研究项目（2010DFA52280）资助 作者简介：杨冬雨（1979－），男，湖南宁乡人，硕士，工程师；研究方向：钛合金*通讯联系人（E －mail ：yangdongyu@comac．cc ） 高强高韧钛合金研究与应用进展 杨冬雨1*，付艳艳2，惠松骁2，叶文君2 ，于 洋2，梁恩泉 1（1．上海飞机设计研究院标准材料设计部，上海200232；2．北京有色金属研究总院有色金属材料制备加工国家重点实验室，北京100088） 摘要：航空航天业的发展对高强度、高断裂韧性的新型钛合金的需求越来越迫切，研究具有自主知识产权并用于航空大型结构件的新型高强高韧钛合金得到世界各国的重视。综合评述了国外传统的Ti-1023、BT22合金、β-21S 合金、β-C 合金，新型Timetal555和VST55531合金以及我国的TB2和TB10合金等7种高强高韧钛合金研究及应用现状， 分析了合金的成分、组织、强度、塑性、断裂韧性等特点。根据国内外高强高韧钛合金发展现状，提出发展方向：研制R m ≥1300MPa ，K IC ≥55Pa ·m 1/2新型高强韧钛合金；新型合金成分应以Ti-Al-Mo-V-Cr 系为主；探索加工工艺与高强高韧钛合金合金组织及性能的关系；发展具有优异的淬透性及良好的锻造性能为主的大型锻件用高强高韧钛合金。 关键词：钛合金；高强；高韧；锻件 doi ：10．3969/j．issn．0258－7076．2011．04．017中图分类号：TG146．2 文献标识码：A 文章编号：0258－7076（2011）04－0575－06 Research and Application of High Strength and High Toughness Titanium Alloys Yang Dongyu 1*，Fu Yanyan 2，Hui Songxiao 2，Ye Wenjun 2，Yu Yang 2，Liang Enquan 1 （1．Department of Standard and Materials ，Shanghai Aircraft Design and Research Institute ，Shanghai 200232，China ；2．State Key Laboratory of Non-Ferrous Metals and Processes ，General Research Institute for Non-Ferrous Metals ，Beijing 100088，China ） Abstract ：With the continuous development of the aerospace industry ，the demand of new high strength and fracture toughness tita-nium alloy would grow increasingly．The research on new high strength and tough titanium alloy of intellectual property rights ，which was applied to large structures of aerospace ，aroused the interest of the world．The present development on the investigation of high strength and toughness titanium alloys was introduced ，including traditional foreign Ti-1023，BT22，β-21S ，β-C ，new type Timet-al555，VST55531and domestic TB2and TB10alloys．Meanwhile ，the characteristics of components ，structures ，strength ，plasticity and fracture toughness were analyzed．Based on the development of these titanium alloys ，the author's opinions about development trend in this field were also presented ：to develop a new high-strength and toughness titanium alloy with R m ≥1300MPa ，K IC ≥55Pa ·m 1/2；the components of new alloy should be based on Ti-Al-Mo-V-Cr series alloy ；to probe into the relationship between processing technology and microstructure and properties of high strength and toughness titanium alloy ；to develop the high strength and toughness titanium alloy with excellent hardenability and good forgeability that were used as heavy forgings．Key words ：titanium alloys ；high strength ；high toughness ；forging 钛及钛合金因具有比强度高、耐腐蚀性好等优点，已被广泛应用于在航空、航天、车辆工程、生物医学工程等各个领域 ［1，2］ 。近年来，随着航空 航天业对高强度、高断裂韧性的新型结构钛合金的需要越来越迫切，因此研究具有自主知识产权， 能够替代超高强度钢并用于航空大型结构件的新型高强高韧钛合金得到世界各国的重视。 高强高韧钛合金一般指抗拉强度在1000MPa 以上，断裂韧性在55MPa ·m 1/2以上的钛合金。表1为几种典型高强钛合金的概况，其中国外的高强高