導(dǎo)語：如何才能寫好一篇無機(jī)材料分析，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

【關(guān)鍵詞】建筑節(jié)能；無機(jī)材料；保溫隔熱材料；應(yīng)用分析；前景展望

前 言

節(jié)能是涉及人類可持續(xù)發(fā)展和生存環(huán)境的重要問題，其戰(zhàn)略目標(biāo)不僅是要節(jié)約日益緊張的資源能源，為子孫后代的可持續(xù)發(fā)展提供足夠的條件，造福子孫后代，同時(shí)也是要改善人們賴以生存的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)綠色健康發(fā)展。現(xiàn)代建筑對于能源的消耗十分巨大，建筑節(jié)能是近幾年來世界建筑發(fā)展的一個(gè)基本趨勢，也是當(dāng)代建筑科學(xué)技術(shù)的一個(gè)新的生長點(diǎn)。根據(jù)國家的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，建筑能耗約占社會(huì)總能耗的30%，而在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，墻體在采暖能耗中所占的比例是最大的，約為建筑總能耗的32.1%～36.2%，因此，改善墻體的保溫性能成為建筑節(jié)能的重點(diǎn)和關(guān)鍵。

一.墻體對于材料的要求

墻體作為建筑的門戶和重要組成部分，既要作為維護(hù)結(jié)構(gòu)，又要具有節(jié)能效果，因而對墻體本身的材料要求較高，單一種類的材料很難滿足現(xiàn)代建筑對墻體的要求，因此，對于墻體材料的選擇趨向于選擇復(fù)合材料。復(fù)合材料可以同時(shí)具備幾種單一材料的性能和優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還可以產(chǎn)生自身的獨(dú)特性能，在此基礎(chǔ)上，復(fù)合墻體得到了廣泛的應(yīng)用和迅速發(fā)展。復(fù)合型墻體一般使用耐火磚或鋼筋混凝土等作為承重墻，并且與絕熱材料復(fù)合；或者使用鋼材或鋼筋混凝土構(gòu)建框架結(jié)構(gòu)，用薄壁材料夾雜絕熱材料作為墻體主要結(jié)構(gòu)。目前。我國的建筑節(jié)能工程在技術(shù)上形成了外墻內(nèi)保溫、保溫材料夾心保溫、外墻外保溫、單一保溫墻體的節(jié)能體系，其中，外墻外保溫是國家建設(shè)部倡導(dǎo)推廣的主要保溫形式，其保溫的方式最為直接，效果也是最好的，是我國目前應(yīng)用最多的一項(xiàng)建筑保溫技術(shù)，而這些措施和技術(shù)離不開保溫材料的應(yīng)用。基于國家對節(jié)能減排、環(huán)保利廢、實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的良性循環(huán)和國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求，保溫隔熱材料向著輕質(zhì)、高強(qiáng)度、高效保溫和良好的防火性能的方向發(fā)展。

二.保溫材料的性質(zhì)

建筑保溫材料就自身的性質(zhì)而言可以分為有機(jī)材料和無機(jī)材料兩大類別，這里主要針對無機(jī)保溫材料進(jìn)行分析。

無機(jī)材料，是指將天然礦石進(jìn)行加工處理后形成的輕集料。主要可以分為顆粒狀材料和多孔性材料兩大類，前者包括球形閉孔膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、海泡石等，后者則屬于新型保溫材料，包括加氣混凝土、泡沫玻璃、微孔碳酸鈣等。相對于有機(jī)材料易燃、易老化等缺點(diǎn)，無機(jī)材料的主要特征為：化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易老化，使用壽命長；安全性能好，不易燃燒，無毒無害；與既有建筑物同屬硅類產(chǎn)品，材料相容性好，整合為一個(gè)整體，可以有效避免保溫系統(tǒng)的空鼓和脫落。當(dāng)然，性對于有機(jī)材料，無機(jī)材料的保溫性能略遜一籌。

材料的性質(zhì)是決定保溫系統(tǒng)使用壽命的基本因素，無機(jī)保溫材料與建筑可以很好的融為一體，使用壽命長，既對建筑節(jié)能提供長久的服務(wù)，又可免于頻繁更換，有效節(jié)約建筑施工成本。

三.無機(jī)保溫系統(tǒng)墻體的應(yīng)用

無機(jī)不燃型建筑保溫材料目前主要有泡沫玻璃保溫板、硬質(zhì)硅酸鹽保溫板、無機(jī)保溫砂漿和礦（巖）棉質(zhì)品等幾種，還包括出現(xiàn)較晚，沒有被廣泛使用的新型納米孔無機(jī)材料，即二氧化硅氣凝膠。

1.選用性價(jià)比優(yōu)良的材料

無機(jī)保溫砂漿墻體保溫材料的興起，改變了十多年來建筑保溫以有機(jī)材料一統(tǒng)市場的局面，也使無機(jī)保溫材料真正意義上走入了建筑節(jié)能保溫的領(lǐng)域，對提高建筑節(jié)能保溫工程的防火性能與使用壽命，降低工程成本，具有十分積極的意義，符合建筑行業(yè)的發(fā)展需要。

今后的發(fā)展方向上，要抓緊對新型無機(jī)保溫材料的開發(fā)和研究，同時(shí)對已有的無機(jī)保溫材料的特性進(jìn)行深入研究，在建筑上選擇最適合的材料，這里以新型材料二氧化硅氣凝膠為例進(jìn)行分析。

二氧化硅氣凝膠是一種新型納米孔無機(jī)材料，是目前已知的最輕的固體材料，也是迄今為止保溫性能最好的材料，因?yàn)槠渥陨砭哂屑{米多孔結(jié)構(gòu)、低密度、低導(dǎo)熱系數(shù)、高孔隙率、高比表面積等特點(diǎn)，在600攝氏度之前幾乎不會(huì)發(fā)生形態(tài)變化，防火性能優(yōu)良，在航天、醫(yī)學(xué)等特殊行業(yè)的保溫方面應(yīng)用廣泛。氣凝膠多孔材料以水玻璃為原料，經(jīng)過溶膠凝膠的工序制作而成。由于其本身的孔洞率最高可以達(dá)到90%以上，導(dǎo)熱率極低，因而就形成了這種材料極佳的保溫性能。

因?yàn)槭艿皆线x擇、制備工藝、配方系數(shù)、產(chǎn)品成本等多個(gè)方面的限制，氣凝膠在建筑節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用還存在著造價(jià)過高和建筑結(jié)構(gòu)不合理的問題，難以充分發(fā)揮其材料自身的優(yōu)越性能，需要我們進(jìn)行更加深入的研究和分析。

2.無機(jī)保溫材料的使用效果

應(yīng)用無機(jī)不燃型的建筑保溫材料，改變多年以來建筑保溫以有機(jī)材料為主的現(xiàn)狀，提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能保溫工程的防火功能和使用壽命，實(shí)現(xiàn)成本與能源的雙重節(jié)約，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，是我們對于無機(jī)保溫材料的最高要求和最終努力目標(biāo)。

（1）使用周期內(nèi)不開裂

有機(jī)化合物由于自身的傳熱系數(shù)與抗裂砂漿的傳熱系數(shù)相差懸殊，在溫度劇烈變化的環(huán)境下，很容易造成自身的開裂和空鼓，同時(shí)，由于有機(jī)化合物本身在70℃的高溫狀態(tài)下容易產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的收縮變形，也會(huì)造成墻體節(jié)能保溫系統(tǒng)的嚴(yán)重開裂，影響系統(tǒng)的使用壽命，重新更換也會(huì)加大建筑的運(yùn)行成本，與節(jié)能的最終目的背道而馳。而無機(jī)保溫材料耐熱性能較好，與建筑本身的相容性較好，在高溫環(huán)境中，體積收縮率小，形態(tài)變化小，溫度應(yīng)力也較小，產(chǎn)生空鼓和開裂的可能性大大降低，從而提高了節(jié)能保溫系統(tǒng)的使用周期，更加迎合節(jié)能減排的理念。

（2）無板縫冷橋

多數(shù)的有機(jī)化合物材料都是采用預(yù)制板的形式，在施工現(xiàn)場進(jìn)行錨固和拼裝。由于預(yù)制保溫板的收縮變形、溫濕變形以及預(yù)留縫隙本身的存在，常常會(huì)造成預(yù)制板相互之間的縫隙冷橋，從而破壞了保溫系統(tǒng)的整體性，嚴(yán)重降低了整體的保溫性能，保溫效率較低。相比之下，無機(jī)保溫材料整體性能好，沒有板縫的存在，因而也就杜絕了冷橋的產(chǎn)生。因此，傳熱系數(shù)較高的無機(jī)保溫材料在墻體使用后的實(shí)際應(yīng)用效果明顯要優(yōu)于有機(jī)保溫材料的實(shí)際應(yīng)用效果。

四.結(jié)語

無機(jī)保溫材料是相對與有機(jī)保溫材料而提出和開發(fā)的，有別與有機(jī)保溫材料，并對其缺點(diǎn)和不足進(jìn)行補(bǔ)充和克服的綠色環(huán)保材料，其節(jié)能保溫的性能和安全性能都較強(qiáng)，但是，由于去自身容重、傳熱系統(tǒng)、使用方法和生產(chǎn)能力等多方面的原因，目前還無法取代有機(jī)化合物保溫材料成為建筑應(yīng)用的主流，只能作為有益而必要的補(bǔ)充。從長遠(yuǎn)方面來看，無機(jī)保溫材料的諸多優(yōu)越性能，在我國夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)的保溫材料市場上，有著其它保溫材料無可比擬的巨大優(yōu)勢。隨著對無機(jī)材料的不斷研究和生產(chǎn)、施工技術(shù)的不斷提高，無機(jī)建筑節(jié)能墻體保溫材料必將成為建筑保溫系統(tǒng)應(yīng)用的主流。

參考文獻(xiàn)：

[1]張?jiān)? 無機(jī)建筑節(jié)能墻體保溫隔熱材料的應(yīng)用研究[J].中國無機(jī)鹽（專刊），2011，（1）：131-134.

[2]李宜璞.發(fā)展綠色安全使用的墻體保溫隔熱技術(shù)[J].2012，（12）：68-69.

篇2

關(guān)鍵詞：舞臺(tái)服裝設(shè)計(jì)；中國特色；材料分析

中圖分類號(hào)：J523 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1005-5312（2012）17-0135-01

一、話劇與影視類服裝材料

在話劇以及影視劇中，所有一切的道具都是對表演者角色傳達(dá)的一個(gè)輔助作用，包括表演者身穿的服裝也是同樣如此。而這材料選擇方面應(yīng)該與表演者所要詮釋的角色性格、身份以及劇情發(fā)展相協(xié)調(diào)，以達(dá)到統(tǒng)一的高度，便于觀眾進(jìn)入到話劇或者是影視劇中所設(shè)定的情節(jié)中。

我國服裝材料的歷史源遠(yuǎn)流長，發(fā)展到今天已經(jīng)有上百種服裝材料，而其中最為主要的是綾、羅、綢、緞、絹、紗、絨，同時(shí)不同的材料都有著不同的性格屬性。例如，一般在話劇或者是影視劇中，為了展現(xiàn)出仙女的飄飄然的美麗意境，仙女的扮演者都身著紗質(zhì)的服裝，利用紗質(zhì)服裝的飄逸體現(xiàn)仙女的輕盈以及柔美。其中最后的例子是在新《神雕俠侶》中劉亦菲扮演的小龍女每一次出場都是身穿一身白色的紗質(zhì)裙。

除了上面所說的常見的幾種材料以外，現(xiàn)在的許多材料采用的是動(dòng)物纖維而制成，所以具有其他材料所不具有的特點(diǎn)。比如皮草，在話劇或者影視劇中為了展現(xiàn)一個(gè)女性的貴婦氣質(zhì)或是高貴的個(gè)性，一般都會(huì)首選皮草。但現(xiàn)在為了提倡環(huán)保，人們大多都會(huì)選擇采用人工纖維來仿造動(dòng)物纖維以制造出皮草材質(zhì)的感覺出來。

二、舞蹈類服裝材料

在舞臺(tái)表演舞蹈時(shí)，雖然舞蹈者的舞姿是關(guān)鍵，但服裝的選擇也不應(yīng)該忽視。此時(shí)的服裝應(yīng)該以舒適性為主，能讓舞蹈表演者的動(dòng)作得到最大范圍的發(fā)揮。同時(shí)，舞蹈表演者的身體柔韌性以及肢體語言也是舞蹈中必不可少的。為了能體現(xiàn)這些，在服裝材料的選擇上應(yīng)該盡可能選擇緊身面料的舒適性材料。

舞蹈類服裝材料常用的一般有三種：其一是萊卡纖維，其二是酷美絲纖維，其三是Coolplus纖維。這三種材料針對舞蹈表演者運(yùn)動(dòng)量大、動(dòng)作范圍大等特征，都具有吸汗、散熱以及彈性強(qiáng)等特點(diǎn)，十分符合現(xiàn)在的舞蹈表演時(shí)的要求。

三、童話?。ㄍ悾┓b材料

童話劇一般都是針對兒童而設(shè)計(jì)的，旨在通過話劇中的可愛造型、美麗環(huán)境設(shè)計(jì)以及有趣的故事情節(jié)鋪設(shè)而吸引大批兒童觀看。這其中，詼諧是一大亮點(diǎn)。為了更加貼切兒童的審美視覺，更加符合故事情節(jié)的發(fā)展，在服裝設(shè)計(jì)材料的選擇上更多采取拼接的方式。

在兒童劇中會(huì)大量采用拼接的方式將不同顏色以及不同材質(zhì)的面料進(jìn)行組合而達(dá)到感官上的沖擊，制造出一種喜感。其中最后的例子就是小丑的服裝，通過不同顏色的混搭、拼接，營造出一種很歡樂的氣氛，并且也拉進(jìn)了小朋友與小丑之間的距離。

除此之外，還大量運(yùn)用到了填充材料。很多的兒童劇通過反差而吸引兒童的目光，而填充物是必備之物。根據(jù)舞臺(tái)設(shè)計(jì)需要，這些填充物應(yīng)該具有輕盈、彈性好、吸熱等功能，方便表演者在舞臺(tái)上的表演。在《白雪公主與七個(gè)小矮人》的童話劇中，為了表現(xiàn)出這七個(gè)小矮人的可愛，表演者都在衣服里填充了海綿、泡沫、棉絮等物質(zhì)。

四、流行音樂演唱類服裝材料

本身流行音樂就是走在時(shí)代的前沿，通過不同樂種的混搭、協(xié)調(diào)而創(chuàng)造出新的音樂風(fēng)格。這就要求流行音樂一直保持著創(chuàng)新的精神，而流行音樂的演唱類服裝設(shè)計(jì)也同樣如此。根據(jù)演唱會(huì)的不同主題設(shè)置，相應(yīng)的服裝設(shè)計(jì)也應(yīng)該隨從演唱會(huì)的主題。并且，在演唱會(huì)中還會(huì)大量運(yùn)用燈光與聲音的效果，以強(qiáng)調(diào)演唱會(huì)的主題。所以服裝的材料選擇都應(yīng)該考慮到這些因素，并與這些外在的因素相融合在一起，共同作用與演唱會(huì)的表達(dá)力上。

在周杰倫2004年的“無與倫比”中就有很多精彩的環(huán)節(jié)，同時(shí)服裝設(shè)計(jì)材料的選擇就為他的演唱會(huì)的成功舉辦加了不少的分。演唱會(huì)一開始LED上就放著靈異的畫面，而為了配合這樣的一個(gè)氛圍，周杰倫身著黑色亮片的服裝出場，通過燈光的照射整個(gè)身上都閃閃發(fā)光，并且隨著舞步的變化而變化。而在舞臺(tái)之外的觀眾則只會(huì)看到周杰倫的身上亮片的閃耀而不見周杰倫的臉部，從而切合了演唱會(huì)的主題。而在演唱會(huì)中間周杰倫演唱《雙節(jié)棍》時(shí)馬上換了一套黃色的練功裝。而這套服裝在材料的選擇上十分巧妙，他本身面料是光滑的，并且顏色選的也是金黃色，通過燈光的照射而更加耀眼。配以周杰倫的動(dòng)作以及整首歌的曲調(diào)，讓這個(gè)歌曲更加振奮，吸引了大量歌迷的合唱，同時(shí)也十分符合這首歌的精神。

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【關(guān)鍵詞】聚苯顆粒；聚氨酯；有機(jī)無機(jī)復(fù)合；阻燃

0 引言

建筑節(jié)能發(fā)展有利于我國實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)和資源節(jié)約型社會(huì)建設(shè)[1]。有機(jī)保溫板主要有EPX ，XPX，PU，雖然導(dǎo)熱系數(shù)低，但防火性能差，存在巨大安全隱患。無機(jī)類保溫板主要有珍珠巖水泥板、傳統(tǒng)保溫砂漿等，防火性能好，但保溫隔熱性并不理想[2-3]。保溫砂漿是隔熱性能很好的材料，傳統(tǒng)保溫砂漿吸水率很大，低容重標(biāo)準(zhǔn)不足，同時(shí)抗裂性、施工性偏低，其應(yīng)用有很大局限性[4-5]。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)原料

4，4，―二苯基甲烷二異氰酸酯（粗 MDI），工業(yè)品，上海安寧化工科技有限公司；聚醚多元醇，牌號(hào)4100B，南京杰拉華聚氨酯有限公司；三乙醇胺，試劑級(jí)，哈爾濱市正遠(yuǎn)精細(xì)化工廠；二月桂酸二丁基錫，試劑級(jí)，上海銳一貿(mào)易有限公司。勻泡劑，工業(yè)品，南京德美創(chuàng)世有限公司；蒸餾水，自制；聚苯顆粒。

1.2 試樣制備

稱取定量聚醚多元醇、三乙醇胺、硅油、二月桂酸二丁基錫和水并在500ml塑料杯中攪拌均勻，然后按化學(xué)計(jì)量配比稱量粗MDI（異氰酸酯指數(shù)為1.05）倒入混合物中，迅速使用高速攪拌機(jī)攪拌10s左右，待物料發(fā)白，把物料倒入聚苯顆粒（發(fā)泡水泥包裹）中迅速攪拌均勻后裝入模具，加壓90s后卸壓，約30min后開始拆模，取出樣品。

1.3 性能測試與結(jié)構(gòu)表征

（1）密度的測定：根據(jù)B/T6343-1986制樣，制樣72h以后進(jìn)行測試。按國標(biāo) GB6343，把泡沫加工成5cm×5cm×5cm的立方體，用電子天平稱重，同種樣品測試3個(gè)試樣。計(jì)算公式如下：

ρc―表觀密度，單位kg/m3；m―試樣質(zhì)量，單位g；V―試樣體積，單位cm3。

（2）導(dǎo)熱系數(shù)的測試：RPUF導(dǎo)熱系數(shù)測試，測試方法采用雙平板法測量固態(tài)材料導(dǎo)熱系數(shù)。參照防護(hù)板法導(dǎo)熱系數(shù)測量標(biāo)準(zhǔn)GB10294-88，制成300mm×300mm×30mm的試樣，用游標(biāo)卡尺測量厚度，用導(dǎo)熱系數(shù)儀器進(jìn)行測量，熱板溫度為55℃，冷板溫度為35℃。

（3）掃描電子顯微鏡（SEM）分析：對試樣斷面噴金，干燥24小時(shí)，再利用JSM-5610LV型掃描電子顯微鏡觀察斷面微觀結(jié)構(gòu)，找出表面比較典型區(qū)域，掃描拍片，記錄。

2 結(jié)果與分析

2.1 聚氨酯和聚苯顆粒對復(fù)合體系密度的影響

表1表示聚苯顆粒（發(fā)泡水泥包裹）摻量不變，不同聚氨酯含量對聚苯顆粒摻雜聚氨酯硬泡復(fù)合體系密度影響，當(dāng)聚氨酯加入量逐漸增加，復(fù)合體系密度逐漸升高。因?yàn)樵谀撼尚瓦^程中，體系受到壓力作用使聚氨酯泡孔間內(nèi)聚力增強(qiáng)，交聯(lián)密度變大，密度變大。

表1 聚氨酯的含量對復(fù)合體系密度的影響

當(dāng)聚氨酯摻量不變，不同聚苯顆粒（發(fā)泡水泥包裹）含量對聚苯顆粒摻雜聚氨酯硬泡復(fù)合體系密度的影響，隨著聚苯顆粒的增加，復(fù)合體系密度出現(xiàn)先上升后下降趨勢。因?yàn)榫郾筋w粒摻量過多時(shí)，不能在短時(shí)間內(nèi)使聚氨酯與聚苯顆?；彀杈鶆颍谀撼尚秃髲?fù)合體系內(nèi)會(huì)出現(xiàn)大量的空隙，使體系體積增大，密度下降。

2.2 導(dǎo)熱系數(shù)的測定

當(dāng)聚苯顆粒（發(fā)泡水泥包裹）摻量為170g時(shí)，不同聚氨酯摻量對復(fù)合體系導(dǎo)熱系數(shù)影響。隨著聚氨酯摻量增加，體系導(dǎo)熱系數(shù)逐漸降低。因?yàn)榫郯滨ビ才荼旧韺?dǎo)熱系數(shù)較低，對復(fù)合體系導(dǎo)熱系數(shù)影響較大。

當(dāng)聚氨酯含量為190g時(shí)，不同聚苯顆粒（發(fā)泡水泥包裹）摻量對復(fù)合體系導(dǎo)熱系數(shù)影響。通過圖表可以看出，整個(gè)體系導(dǎo)熱系數(shù)呈現(xiàn)出開始緩慢上升后來迅速上升趨勢。因?yàn)榫郾筋w粒摻量較少時(shí)，聚氨酯均勻分布在聚苯顆粒表面并存在一定厚度，對聚氨酯發(fā)泡及其泡孔結(jié)構(gòu)沒有影響，故導(dǎo)熱系數(shù)較低；在聚苯顆粒摻量增加到180g時(shí)，體系的導(dǎo)熱系數(shù)快速增高至0.0447W/（m?K），原因是聚苯顆粒摻量過多，不能保證每個(gè)聚苯顆粒表面均有一層聚氨酯薄膜，導(dǎo)致復(fù)合體系發(fā)泡不均，存在大量貫通空及大孔，因此導(dǎo)熱系數(shù)變大。

2.3 聚苯顆粒（發(fā)泡水泥包裹）摻雜聚氨酯硬泡復(fù)合體系形態(tài)分析

聚苯顆粒摻雜聚氨酯保溫材料的微觀形態(tài)分析，如圖1所示。分析表明聚氨酯膠液在大量聚苯顆粒間隙內(nèi)發(fā)泡，由于顆粒障礙，使得聚氨酯泡孔變得不規(guī)則，同時(shí)微觀上存在一定的大孔隙及貫通孔，這使得制品密度降低、強(qiáng)度降低、導(dǎo)熱性能變差。

3 總結(jié)

聚苯顆粒（發(fā)泡水泥包裹）摻雜聚氨酯硬泡復(fù)合體系制備過程中，隨著聚氨酯摻量增加，復(fù)合體系的密度及力學(xué)性能都表現(xiàn)出上升趨勢，而導(dǎo)熱系數(shù)逐步減小，綜合性能良好，但是成本較高并不利于普遍應(yīng)用。因此本文建議聚氨酯摻量不宜超^190g。當(dāng)聚苯顆粒摻量為170g時(shí)，聚苯顆粒摻雜聚氨酯硬泡復(fù)合體系表現(xiàn)出良好的力學(xué)性能。繼續(xù)增加聚苯顆粒用量時(shí)，體系出現(xiàn)很多大孔及貫通孔，導(dǎo)致體系拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度及密度下降，導(dǎo)熱系數(shù)升高。故聚苯顆粒摻量不應(yīng)超過170g。通過調(diào)節(jié)催化劑、發(fā)泡劑、勻泡劑用量，對異氰酸酯指數(shù)調(diào)整，確定異氰酸酯與聚醚多元醇正確配合比，得出最佳全水發(fā)泡聚氨酯硬泡的配方。

【參考文獻(xiàn)】

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篇4

摘 要：用脈沖激振進(jìn)行結(jié)構(gòu)模態(tài)分析的方法，實(shí)測常溫下有/無SD01粘彈性阻尼膠的懸臂梁的固有頻率和損耗因子，并計(jì)算出阻尼材料的損耗因子，并探討影響測試精度的主要因素。結(jié)果表明，本文的測試方法簡單實(shí)用，測量結(jié)果能夠用來評估阻尼材料在常溫下的性能。

關(guān)鍵詞：懸臂梁；固有頻率；阻尼比；損耗因子

中圖分類號(hào)： U668.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 前言

阻尼材料[1]是一種把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能的耗能材料，主要用于抑制結(jié)構(gòu)的共振峰值。衡量阻尼材料性能的主要指標(biāo)是材料的損耗因子。測量阻尼參數(shù)的方法在GB/T 18258-2000[ 2]中有詳細(xì)的規(guī)范；主要是：（1）使用Oberst懸臂梁結(jié)構(gòu)[3]。因該梁各階模態(tài)間隔比較大，互相影響小，各模態(tài)可視為單自由度來研究；（2）由特制的非接觸式激振器、信號(hào)發(fā)生器、非接觸式電渦流傳感器、動(dòng)態(tài)信號(hào)分析系統(tǒng)及調(diào)溫恒溫箱來測試及分析不同溫度下的傳遞函數(shù)；（3）根據(jù)規(guī)范所列公式求解阻尼材料在不同溫度和不同頻率下的損耗因子。另外，在開發(fā)粘彈性阻尼材料過程中，人們通常用DMA測量儀來測量阻尼材料在不同溫度和頻率下的損耗因子。固然，用DMA確定阻尼材料的玻璃化溫度是不可或缺的，但因其測量頻域范圍較窄（如0～150 Hz），致使這些測量的損耗因子對實(shí)際工程的意義不大。

胡衛(wèi)強(qiáng)[4]等人結(jié)合小試件阻尼測試研究成果 ，開發(fā)了一套高性價(jià)比的材料測試系統(tǒng)。肖邵予[5]等人通過建立基于錘擊法平板振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，對比分析粘彈性阻尼材料?fù)合試樣在不同頻段內(nèi)的減振效果。陳耀輝[6]介紹使用懸臂梁共振法來測量阻尼材料的振動(dòng)阻尼特性，證明懸臂梁法測試阻尼材料性能在一定的范圍內(nèi)是可以滿足要求的。徐豐辰、李洪林和劉福[7]通過測試相同的阻尼材料，說明采用不同尺寸的測試試件測定的阻尼系數(shù)存在很大的差異，提出了頻率對阻尼系數(shù)的影響，探討了動(dòng)態(tài)阻尼系數(shù)的測試方法。

本文基于普通工程單位具備的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)測試條件，建立常溫下阻尼材料損耗因子的簡便測量系統(tǒng)，并闡述導(dǎo)致測量誤差的主要影響因數(shù)。文中根據(jù)規(guī)范要求，采用Oberst懸臂梁結(jié)構(gòu)，用沖擊力錘為激振源，并通過加速度傳感器測量響應(yīng)，再由一雙通道動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀測量頻響函數(shù)，由計(jì)算機(jī)按單自由度的半功率帶寬法[8]計(jì)算懸臂梁各共振頻率處的損耗因子，再按規(guī)范給出的公式計(jì)算阻尼材料的損耗因子。

2 理論基礎(chǔ)

矩形懸臂梁第i階固有頻率計(jì)算公式[8]

（1）

式中：λi為無量綱參數(shù)，取值參考表1第一列； E為梁的彈性模量；I為截面對中性軸的慣性矩；ρ為裸梁材料的密度；l為梁長；A為梁的截面積。

自支撐材料彈性模量：

（2）

自支撐材料損耗因子：

（3）

式中：h為振動(dòng)方向梁體厚度；f0i為均質(zhì)梁第i階模態(tài)半功率帶寬； Ci為均質(zhì)懸臂梁的第i階模態(tài)系數(shù)，取值見表1第二列。

單面涂有阻尼復(fù)合材料梁的彈性模量E1和阻尼材料的損耗因子η計(jì)算表達(dá)式如[3]：（4） （5）

其中：

T=h1 / h。

式中：M櫚性模量比；fsi為為帶阻尼材料的復(fù)合懸臂梁第i階模態(tài)半功率帶寬；ηsi為復(fù)合懸臂梁第i階損耗因子； ρ1為阻尼材料密度；h1為阻尼材料的厚度。

上式理論使用最好滿足以下條件[3]：

（1）阻尼材料的彈性模量E1值大于100 MPa；

（2）阻尼材料厚度與懸臂梁厚度比T滿足：1 ≤ T ≤ 4 ；

（3）α值滿足：a ≥ 1.01。

3 測量系統(tǒng)及試件

3.1 測量系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)采用脈沖振動(dòng)測量法，測量系統(tǒng)見圖1所示，包括懸臂梁、模態(tài)力錘、加速度傳感器、電荷放大器、SigLab動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀和電腦。激勵(lì)懸臂梁的金屬面，加速度傳感器布置在阻尼層表面，由此可測得感興趣頻帶內(nèi)的頻率響應(yīng)函數(shù)（FRF）。測量前要對測量傳感器和動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀進(jìn)行校核，以確保所測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。試驗(yàn)自始至終采用同一個(gè)模態(tài)力錘和同一個(gè)加速度傳感器來分別測量輸入和響應(yīng)，確保所測數(shù)據(jù)的同一性。測量時(shí)，用安裝有力傳感器的模態(tài)力錘激勵(lì)結(jié)構(gòu)，用加速度傳感器測量結(jié)構(gòu)振動(dòng)的響應(yīng)。力信號(hào)和加速度信號(hào)通過電荷放大器后輸入到SigLab動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀來測量時(shí)域的輸入脈沖力和響應(yīng)加速度，進(jìn)而計(jì)算FRF和相干函數(shù)。為確保測量精度，測量時(shí)加力-指數(shù)窗，數(shù)據(jù)平均次數(shù)設(shè)為十次。同時(shí)還要實(shí)時(shí)監(jiān)測時(shí)域脈沖信號(hào)的好壞和頻域相干函數(shù)的好壞來決定是否需要重新測量。

3.2 測量試件制備

主要試驗(yàn)儀器如表2。

根據(jù)深圳安美噪聲控制工程有限公司提供的SD01技術(shù)要求進(jìn)行混合并充分?jǐn)嚢瑁o置備用；將模具緊貼兩種規(guī)格的梁上，并在經(jīng)過丙酮清洗過的梁表面上均勻地涂抹一層2 mm厚的阻尼膠，抹平，注意避免阻尼層產(chǎn)生氣泡。然后室溫自然固化（26 ℃，12 h）。等懸臂梁上的阻尼涂層自然干燥后，實(shí)測梁五等分處阻尼層各厚度，取平均值。將剩下的阻尼材料固化成矩形條，截取一塊矩形條，測出其質(zhì)量，并用排水法實(shí)測其體積，由此計(jì)算出阻尼材料的密度為1.107 g/cm3。實(shí)測不銹鋼梁質(zhì)量，測量其幾何尺寸，計(jì)算出體積，并算得懸臂梁所用不銹鋼材的密度為7.755 g/cm3。

測量中使用的試件規(guī)格如表3所示。

4 試驗(yàn)結(jié)果

采用固定加速度傳感器位置和變換激勵(lì)位置的方法，測量裸梁和帶阻尼梁三個(gè)不同位置的頻率響應(yīng)曲線，根據(jù)半功率帶寬方法[5]識(shí)別出每條頻率響應(yīng)曲線的共振頻率及對應(yīng)的阻尼系數(shù)，進(jìn)而根據(jù)式（5）算出阻尼材料的損耗因子。分析頻率范圍為0～2000Hz。最后的損耗因子是同一共振頻率下?lián)p耗因子的算術(shù)平均。

4.1 共振頻率分析

懸臂梁1和梁2第一階頻率都在50 Hz以下，由于本文所用超輕加速度傳感器（3 g）的工作頻率范圍不適于低頻信號(hào)測量，故數(shù)據(jù)分析時(shí)不考慮第 1階。懸臂梁1和梁2的理論共振頻率和實(shí)測頻率的對比結(jié)果列于表4和表5內(nèi)。由表可見，在0～2 000 Hz內(nèi)所有共振頻率的理論值與實(shí)測值誤差都在2%內(nèi)；梁1試驗(yàn)測得的固有頻率值偏小，梁2試驗(yàn)測得的固有頻率值偏大。偏差值不一樣，來源可能由于梁的本身材料差異。

4.2 阻尼比分析

阻尼比即為由公式（3）計(jì)算的損耗因子的一半。根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)計(jì)算得帶與不帶阻尼涂層懸臂梁的阻尼比列在表6和表7內(nèi)。由表可見，帶阻尼層梁的阻尼系數(shù)都比裸梁阻尼系數(shù)大，這是阻尼層增強(qiáng)了能量消耗機(jī)制所致。同時(shí)還可看到帶阻尼涂層梁的共振頻率都小于同階裸梁共振頻率。除了阻尼的增大使固有頻率略有減小之外，另一原因可能是阻尼層對梁面密度的提高大于對其梁的剛度貢獻(xiàn)。

4.3 損耗因子分析

損耗因子數(shù)據(jù)是在室溫26 oC下測量所得。從圖2曲線可知，對于同一試件材料，阻尼復(fù)合材料的損耗因子隨頻率增大而減小，低頻波動(dòng)較大，中高頻率波動(dòng)較小?？傮w而言，曲線趨勢基本一致，數(shù)據(jù)誤差在可接受范圍內(nèi)，測量數(shù)據(jù)有參考價(jià)值。

5 誤差分析

理論上，同一種阻尼材料，盡管涂在不同的梁上，它的損耗因子應(yīng)該是相同的，也就是圖2的兩條曲線應(yīng)重合。這兩條曲線有差異的主要原因包括：測量誤差；系統(tǒng)誤差；工藝誤差。

測量誤差主要包括梁厚度、阻尼層厚度、體積及質(zhì)量等測量誤差。由式（5）可知，幾何和物理參數(shù)，如厚度比、密度比等，對計(jì)算損耗因子有較大影響。因此，提高測量精度，取多次測量數(shù)據(jù)后的平均值，能夠減少測量誤差。系統(tǒng)誤差是指傳遞函數(shù)測量時(shí)因頻率分辨率而引起的頻率測量誤差。由式（4）可知，頻率比α是影響彈性模量的主要因數(shù)，所以增大測量采樣點(diǎn)數(shù)，增加頻率分辨率，可提高損耗因子的計(jì)算精度。工藝誤差由梁制造和涂層工藝等引起。不銹鋼梁采用沖壓打磨加工方法，表面不完全平整，有0.1～0.2 mm誤差；粘稠度高的阻尼涂層施工較困難，導(dǎo)致涂層表面不平整及表面和內(nèi)部出現(xiàn)氣泡。上述情況會(huì)造成與理論上假設(shè)的均質(zhì)材料不同，影響結(jié)果精度。

6 結(jié)論

本文根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，基于Oberst梁和錘擊試驗(yàn)方法測量阻尼材料的損耗因子。測量數(shù)據(jù)可靠，操作簡單，成本低，為現(xiàn)場評估阻尼材料的性能提供了參考。本文誤差來源主要包括測量誤差、系y誤差和材料涂層工藝誤差等。提高測量精度，多次測量數(shù)據(jù)取平均，增大傳遞函數(shù)測量的頻率分辨率，優(yōu)化測量裝置、改善實(shí)驗(yàn)操作方法及工藝，可進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)精確度。

7 致謝

作者感謝廣州市科技和信息化局 “船舶尾氣廢熱驅(qū)動(dòng)的熱聲制冷關(guān)鍵技術(shù)與物理樣機(jī)研制”項(xiàng)目的支持，項(xiàng)目編號(hào)：2014J4100060。

參考文獻(xiàn)

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[4] 胡衛(wèi)強(qiáng)，王敏慶，盛美萍等.阻尼材料動(dòng)態(tài)性能參數(shù)的寬頻帶測試研究[J].機(jī)械科學(xué)與技術(shù)， 2007，26[11].

[5] 肖邵予，汪浩阮，竹青.粘彈性阻尼材料減振性能試驗(yàn)評估方法[J].中國艦船研究，2014，9（4）.

[6] 陳耀輝.阻尼材料阻尼性能的測試與計(jì)算[J].橡塑資源利用，2005，1.

篇5

關(guān)鍵詞：拜糖平；二甲雙胍；2型糖尿??；治療療效；藥物副作用

糖尿病是全世界目前僅次于腫瘤和心血管疾病的第三大慢性疾病，是臨床常見內(nèi)分泌代謝疾病之一。糖尿?。―M）的患病率在全球范圍內(nèi)呈逐年上升的趨勢，我國每年以250萬糖尿病患者的速度增長，而其中90%的患者為2型糖尿病患者[1]。糖尿病是胰島素作用和分泌缺陷引起體內(nèi)碳水化合物、蛋白質(zhì)、糖類與脂肪等代謝出現(xiàn)障礙而引起的，其誘發(fā)因素主要為遺傳因素、環(huán)境因素等[2]。2型糖尿病的病理基礎(chǔ)是胰島β細(xì)胞出現(xiàn)功能缺陷從而引起胰島素抵抗和胰島素分泌相對不足癥狀的出現(xiàn)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致多種并發(fā)癥的產(chǎn)生。二甲雙胍能夠有效地改善糖的代謝，改善胰島素的抵抗，是胰島素增敏劑；拜糖平可以抑制葡萄糖在腸道的快速吸收，從而降低血糖，屬于葡萄糖苷酶抑制劑[3]。本實(shí)驗(yàn)通過對比的方法對拜糖平和二甲雙胍治療2型糖尿病的臨床療效進(jìn)行了分析探討，并觀察分析了其藥物副作用。詳細(xì)情況如下所示。

1 資料與方法

1.1一般資料 在我院內(nèi)分泌科2013年4月～2014年11月收治的2型糖尿病患者中隨機(jī)選取89例并均分為兩組：試驗(yàn)組和對照組，試驗(yàn)組患者45例，其中男性患者34例，女性患者12例，年齡為49～70歲，平均年齡為（57.2±1.6）歲，病程3～7年；對照組患者44例，年齡為46～67歲，平均年齡為（54.1±2.3）歲，病程4～10年。采用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法對患者的一般基礎(chǔ)資料進(jìn)行分析，兩組差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。

1.2入選標(biāo)準(zhǔn) 入選標(biāo)準(zhǔn)：①均符合由WHO制定的此病的診斷標(biāo)準(zhǔn)；②年齡在18～75歲；③入選前患者需運(yùn)動(dòng)、接受食療；④患者接受試驗(yàn)前服用以往藥物治療后均未達(dá)標(biāo)者：FBG大于7.0mmol/L或者糖化血紅蛋白大于6.5%。

1.3排除標(biāo)準(zhǔn) 排除標(biāo)準(zhǔn)：①1型糖尿病患者；②2 w內(nèi)服用過研究藥物的患者；③糖尿病合并妊娠患者及患有妊娠期糖尿病的孕婦；④嚴(yán)重肝、腎、腦、心存在功能障礙；⑤患有其他內(nèi)分泌疾病的患者；⑥過敏體質(zhì)的患者等。

1.4方法 對所有患者進(jìn)行糖尿病知識(shí)的宣傳，并在研究過程中合理安排運(yùn)動(dòng)與飲食。采用拜糖平進(jìn)行臨床治療的對照組患者，50mg/次，3次/d，餐時(shí)與飯一起嚼服。

試驗(yàn)組采用二甲雙胍進(jìn)行臨床治療，患者0.5g/次，3次/d，餐時(shí)吞服。對兩組進(jìn)行3個(gè)月的持續(xù)降糖治療，在治療期間4次/d監(jiān)測患者的FBG和PBG，觀察記錄兩組臨床治療效果及藥物副作用，并對其進(jìn)行對比分析。

1.5觀察指標(biāo) 對兩組患者治療前與治療過程中的不良反應(yīng)和FBG、PBG進(jìn)行監(jiān)測與記錄，并進(jìn)行對比探討分析。

1.6療效判定標(biāo)準(zhǔn) 顯效：治療后FBG、PBG值降至正常水平或低于治療前40%；有效：PBG、FBG值雖低于治療前20%，但未降到正常水平；無效：FBG、PBG稍有下降甚至沒有變化。總有效率=顯效率+有效率。

1.7統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 數(shù)據(jù)采用配對t檢驗(yàn)，以（x±s）表示，以a=0.05為檢驗(yàn)水準(zhǔn)。若P

2 結(jié)果

2.1治療前后療效對比 對于2型糖尿病治療，試驗(yàn)組的總有效治療率為80.2%，對照組的總有效治療率是80.6%，兩者差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。見表1。

2.2治療前后患者PBG、FBG水平對比 臨床治療后，兩組患者較治療前均實(shí)現(xiàn)了血糖的下降，對兩組患者的PBG、FBG進(jìn)行治療前后的比較發(fā)現(xiàn)具有明顯差異，對照組PBG下降更明顯、試驗(yàn)組FBG下降更顯著，經(jīng)檢驗(yàn)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P

3 討論

糖尿病是常見的內(nèi)分泌代謝疾病之一，發(fā)病率僅次于腫瘤和心血管疾病，是全世界第三大慢性疾病，若沒有及時(shí)接受治療，患者極有可能會(huì)出現(xiàn)腎功能障礙、心臟病、腦梗死等嚴(yán)重并發(fā)癥，對患者的身心健康和生活質(zhì)量造成了極大的影響[4]。在我國，90%的糖尿病患者為2型糖尿病患者，2型糖尿病的病理基礎(chǔ)是胰腺β細(xì)胞出現(xiàn)功能缺陷而引起胰島素抵抗和胰島素分泌相對不足癥狀的產(chǎn)生，其引發(fā)的糖尿病大血管和微血管并發(fā)癥是該病患者致殘或者致死的根本原因。因此加強(qiáng)胰島β細(xì)胞功能的保護(hù)、血糖水平的控制已成為治療2型糖尿病的重要措施。臨床之前多采用注射胰島素的治療方法，雖然胰島素抵抗和胰島素分泌相對不足癥狀得到了很大改善，但是其副作用較大，并發(fā)癥較多，對患者造成了極大的身心痛苦。目前，臨床多采用拜糖平和二甲雙胍口服降糖藥物進(jìn)行治療，并取得了較理想的效果[5]。

二甲雙胍為雙胍類的降糖藥，可以抑制葡萄糖由肝臟的輸出和肝糖原異生，抑制葡萄糖在腸壁細(xì)胞的吸收，促進(jìn)葡萄糖在細(xì)胞的無氧酵解，加強(qiáng)外周組織對葡萄糖的利用與攝取，從而降低血糖水平，尤其能夠有效降低空腹血糖，有效地改善糖的代謝和胰島素抵抗，是胰島素的增敏劑；拜糖平可以抑制雙糖、低聚糖和多糖[6]在腸道的快速吸收，從而降低餐后血糖，屬于葡萄糖苷酶抑制劑[7]。

此次研究結(jié)果表明經(jīng)臨床治療后，兩組患者血糖水平較治療前均實(shí)現(xiàn)了下降（P

綜上所述，2型糖尿病患者的臨床治療可采用拜糖平和二甲雙胍治療，兩種藥物均可以得到較為理想的治療效果，血糖水平明顯降低，PBG、FBG的水平都有明顯下降，與此同時(shí)藥物的副作用較小，患者痛苦少，值得在臨床進(jìn)行廣泛推廣。

參考文獻(xiàn)：

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篇6

關(guān)鍵詞：兒童；醫(yī)療保健服務(wù)；兒科人才；培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）28-0090-02

兒童醫(yī)療服務(wù)體系承擔(dān)著兒童疾病預(yù)防、診治、治療和康復(fù)等任務(wù)，是醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)體系的重要組成部分。如今，中國已全面放開二孩政策，全面二孩政策的實(shí)施，對兒童醫(yī)療保健服務(wù)能力提出了挑戰(zhàn)。使得兒童醫(yī)療保健工作的開展將使原來就滿負(fù)重荷的兒童醫(yī)療保健系統(tǒng)承擔(dān)更加沉重的任務(wù)。廣東省作為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展較好的地區(qū)，近幾年在兒童醫(yī)療保健服務(wù)體系的建設(shè)中取得了較好的發(fā)展。但依然要面對兒科醫(yī)生數(shù)量逐年下降，出現(xiàn)“兒科醫(yī)生荒”這一嚴(yán)肅的社會(huì)問題[1]。

一、現(xiàn)狀及存在問題

1.兒童醫(yī)療保健資源總量不足，資源布局結(jié)構(gòu)不合理。以廣州市為例，廣州市是廣東省改革開放前沿的國際化大都市，經(jīng)濟(jì)發(fā)展快速。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)步，其對于兒童醫(yī)療衛(wèi)生的投入也不斷增加，但在兒科現(xiàn)有醫(yī)生數(shù)量與兒童醫(yī)療保健服務(wù)的需求預(yù)測中，醫(yī)生數(shù)量仍存在較大差距。每千名兒童醫(yī)生數(shù)、護(hù)士數(shù)、床位數(shù)相對較低，難以滿足日益增長的兒童醫(yī)療服務(wù)需求。同時(shí)，兒保人員數(shù)量嚴(yán)重不足，人力資源區(qū)域分布不均。人員主要集中在二級(jí)及以下衛(wèi)生機(jī)構(gòu)；高學(xué)歷高職稱兒保醫(yī)務(wù)人員數(shù)量少；醫(yī)護(hù)比例配置不合理。

截止2011年底，在常駐人口的統(tǒng)計(jì)中，廣東省每千名兒童擁有的醫(yī)生數(shù)量為0.46人，與上海每千名兒童擁有1名兒科醫(yī)生相比較，差距超過一倍；廣東省每千名兒童擁有病床1.44張，這個(gè)數(shù)據(jù)在全省醫(yī)療機(jī)構(gòu)總床位數(shù)中僅占6.9%，與我國占總?cè)丝?7%的兒童數(shù)量不成比例。又因?yàn)閺V東省流動(dòng)人口多，實(shí)際上兒科的病床擁有量低于全國平均水平[2]。而廣東省兒科醫(yī)生數(shù)量逐年下降，根據(jù)《2015年中國衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)年鑒》中的數(shù)據(jù)顯示，全國平均每千名兒童僅有0.43個(gè)兒科醫(yī)生，缺口約20萬人。廣東省僅廣州市的兒科醫(yī)生缺口就已經(jīng)突破2000人。

2.政府對婦幼保健院投入不足，缺乏合理科學(xué)的醫(yī)護(hù)人員業(yè)務(wù)培訓(xùn)體系，婦幼保健機(jī)構(gòu)兒科職能未完全發(fā)揮。在三級(jí)兒童醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，婦幼保健院在兒童醫(yī)療保健任務(wù)起著承上啟下的作用。除了承擔(dān)了對托幼機(jī)構(gòu)的兒童保健管理，同時(shí)還開展了大量的婦幼衛(wèi)生項(xiàng)目工作，在促進(jìn)兒童醫(yī)療保健服務(wù)的公平性及可及性上都較好[3]。但部分婦幼保健院仍存在一些問題。業(yè)務(wù)用房不足，基礎(chǔ)設(shè)施缺乏，高學(xué)歷和高職稱人員少，醫(yī)護(hù)比不合理。兒童醫(yī)療服務(wù)體系中的醫(yī)護(hù)人員培訓(xùn)機(jī)會(huì)和時(shí)間偏少，兒科醫(yī)護(hù)人員能力提高受限。在全國范圍內(nèi)的婦幼保健院重“婦”輕“幼”的畸形發(fā)展格局的情況下，綜合醫(yī)院及婦幼保健機(jī)構(gòu)的兒科失守，也加重了兒童看病難的問題。

3.兒科醫(yī)師人才隊(duì)伍短缺，培養(yǎng)機(jī)制缺失，流失嚴(yán)重。首先，從1999年開始，我國為拓寬兒科醫(yī)生的專業(yè)面，借鑒美國的經(jīng)驗(yàn)而停止了兒科專業(yè)的招生，只有在研究生培養(yǎng)階段才有兒科專業(yè)方向。這種改革措施失去了兒科醫(yī)生培養(yǎng)的基礎(chǔ)，影響了部分兒科醫(yī)生的來源[4]。第二，兒科醫(yī)生招聘難。培養(yǎng)一名合格的兒科醫(yī)生起碼需要8～10年左右的磨煉，培養(yǎng)周期長，回報(bào)卻很低。第三，在每年的醫(yī)學(xué)研究生招錄時(shí)，兒科專業(yè)上分?jǐn)?shù)線的名額都未能招滿，只能等別的專業(yè)落榜者轉(zhuǎn)專業(yè)，故這部分人專業(yè)思想不穩(wěn)定。改革開放后，許多綜合性醫(yī)院甚至把兒科“拋棄”，少數(shù)綜合醫(yī)院中的兒科保留下來的，都是緣于政府的壓力或是醫(yī)院等級(jí)評審。兒科是一個(gè)需要其他部門補(bǔ)貼的科室，讓許多兒科醫(yī)生無法接受被“扶貧”的感覺，不少人選擇了“逃離”，而堅(jiān)守者整天疲于奔命[5]。在這種情況下，導(dǎo)致兒科醫(yī)生流失率持續(xù)走高。

4.缺少完善的分級(jí)診療制度，利用流向不合理，過度利用與利用不足同時(shí)存在，民眾缺乏正確的兒童就醫(yī)觀念。民眾對兒科醫(yī)療服務(wù)需求日益增長，但是就醫(yī)觀念和行為卻存在偏差。一是民眾對三甲醫(yī)院兒科和兒童?？漆t(yī)院信任度較高，對社區(qū)醫(yī)院和相當(dāng)一部分綜合醫(yī)院兒科的信任度低；二是社區(qū)醫(yī)院、綜合醫(yī)院和兒童?？漆t(yī)院之間的醫(yī)療信息網(wǎng)絡(luò)不健全，缺乏適用于患者家屬的正確的就醫(yī)引導(dǎo)，缺少完善的分級(jí)診療制度；三是患者家屬因缺乏正確的就醫(yī)引導(dǎo)，普遍不信任三甲醫(yī)院兒科和兒童專科醫(yī)院以外的醫(yī)療機(jī)構(gòu)，而制度上也缺乏完善的分級(jí)診療制度，加重了“兒童看病難”。

二、對策與建議

1.各級(jí)政府應(yīng)調(diào)整衛(wèi)生投入和支出結(jié)構(gòu)，將兒童醫(yī)療服務(wù)體系建設(shè)列為重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目。各級(jí)政府要積極調(diào)整財(cái)政支出結(jié)構(gòu)，加大兒童醫(yī)療衛(wèi)生投入力度，轉(zhuǎn)變投入機(jī)制，完善補(bǔ)償方法，落實(shí)各項(xiàng)政策，切實(shí)保障政策實(shí)施所需資金。各級(jí)政府在安排年度衛(wèi)生投入預(yù)算時(shí)，要切實(shí)落實(shí)“政府衛(wèi)生投入增長幅度高于經(jīng)常性財(cái)政支出增長幅度，政府衛(wèi)生投入占經(jīng)常性財(cái)政支出的比重逐步提高”的要求，增加兒童醫(yī)療衛(wèi)生投入占總衛(wèi)生投入的比例。盡快設(shè)立兒科專項(xiàng)補(bǔ)助資金，專款專用，統(tǒng)籌用于全省兒童醫(yī)療服務(wù)體系建設(shè)。

2.破除公立醫(yī)院逐利機(jī)制，加大投入，增加?jì)D幼保健院專項(xiàng)資助。中央深改組第十一次會(huì)議指出，要堅(jiān)持公立醫(yī)院公益性的基本定位，將公平可及、群眾受益作為改革出發(fā)點(diǎn)和立足點(diǎn)，堅(jiān)持探索創(chuàng)新，破除公立醫(yī)院逐利機(jī)制，建立維護(hù)公益性、調(diào)動(dòng)積極性、保障可持續(xù)運(yùn)行的新機(jī)制。對于部分保健院未有兒科床位設(shè)置，建議各級(jí)政府及早提出對婦幼保健院兒科專科建設(shè)的規(guī)劃，盡快落實(shí)規(guī)劃提出的投入政策，切實(shí)保障政策落實(shí)的資金。增加?jì)D幼保健院專項(xiàng)資助，用于兒科科室建設(shè)、人才培養(yǎng)等。同時(shí)加強(qiáng)婦幼保健院的兒童醫(yī)療保健服務(wù)水平。加強(qiáng)兒童醫(yī)療保障人員繼續(xù)教育，鼓勵(lì)醫(yī)務(wù)人員積極參加各類業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)和培訓(xùn)；積極推動(dòng)住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)制度建設(shè)，加大對兒科臨床醫(yī)生的培訓(xùn)力度，增加學(xué)習(xí)兒科的內(nèi)容及時(shí)間，提高兒科醫(yī)護(hù)人員的服務(wù)能力。

3.加強(qiáng)廣東省兒童醫(yī)療保健服務(wù)醫(yī)護(hù)人員隊(duì)伍建設(shè)。目前兒童醫(yī)療保健服務(wù)醫(yī)生工作量大，但年收入相對較低等因素是兒科醫(yī)護(hù)人員流失的重要原因。為留住兒科醫(yī)護(hù)人才，可通過完善廣東省兒童醫(yī)療保健醫(yī)護(hù)人員的薪酬體系，調(diào)整兒科醫(yī)護(hù)人員的薪酬制度，比如，適當(dāng)提高兒科診療費(fèi)用、體現(xiàn)兒科醫(yī)生醫(yī)療服務(wù)復(fù)雜性的價(jià)值、增加兒科醫(yī)護(hù)人員編制數(shù)等積極措施加以解決目前難題。各級(jí)醫(yī)院內(nèi)部可以從職稱晉升、獎(jiǎng)金分配、進(jìn)修學(xué)習(xí)和科研立項(xiàng)等方面采取傾斜政策以此來穩(wěn)定及壯大現(xiàn)有的兒童醫(yī)療保健隊(duì)伍。重視兒科醫(yī)生需求量日趨增長的現(xiàn)狀，由省政府統(tǒng)籌領(lǐng)導(dǎo)，各市根據(jù)實(shí)際需求和現(xiàn)有供給等制定區(qū)域內(nèi)的兒科人才培養(yǎng)計(jì)劃，并納入全省的衛(wèi)生人才規(guī)劃中。下大力氣引進(jìn)和培養(yǎng)一批技術(shù)水平高、醫(yī)德高尚的科學(xué)領(lǐng)軍人才，具體可以通過高校的“訂單式培養(yǎng)”，委托高校定向培養(yǎng)兒科醫(yī)生，做好人才儲(chǔ)備以保障未來兒科醫(yī)生數(shù)量能滿足需求。

4.試點(diǎn)兒童醫(yī)療保健服務(wù)分級(jí)診療模式雙向轉(zhuǎn)診機(jī)制。建議全省的市、區(qū)兩級(jí)政府參照廣東省家庭醫(yī)師制試點(diǎn)方法，制定轄區(qū)內(nèi)的家庭醫(yī)師試點(diǎn)單位，通過制定各級(jí)醫(yī)院兒科出入院標(biāo)準(zhǔn)和就醫(yī)報(bào)銷比例，加快形成基層兒科處置兒童常見病和多發(fā)病，大醫(yī)院主要解決急危重癥和疑難病癥合理分工的診療模式，推進(jìn)雙向轉(zhuǎn)診的建立。同時(shí)，采取相關(guān)措施，不斷提高基層兒科服務(wù)能力。大力宣傳“小病在基層”、“就近擇醫(yī)”、“不盲目扎堆大醫(yī)院”等就醫(yī)觀念，逐漸增強(qiáng)對基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)的信任程度，逐漸形成分工明確、協(xié)調(diào)配合、運(yùn)轉(zhuǎn)高效的兒童醫(yī)療服務(wù)新格局。簡化兒科醫(yī)生辦理多點(diǎn)執(zhí)醫(yī)的程序，鼓勵(lì)各區(qū)轄區(qū)內(nèi)兒科醫(yī)生多點(diǎn)執(zhí)醫(yī)，使得兒童即使在基層衛(wèi)生機(jī)構(gòu)也能享受和大醫(yī)院相同的診療水平。

5.構(gòu)建廣東省兒科?？品?wù)政府補(bǔ)償機(jī)制。第一，兒童醫(yī)療要堅(jiān)持維護(hù)公益性原則，廣州市各大醫(yī)院應(yīng)該將兒科設(shè)為公益性臨床科室，特別對基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)的兒科醫(yī)生隊(duì)伍，應(yīng)增加其績效工資和津貼，工資可效仿公共衛(wèi)生經(jīng)費(fèi)撥款的模式發(fā)放，其薪酬應(yīng)納入財(cái)政預(yù)算予以解決。第二，廣東省各大綜合醫(yī)院要對兒科的經(jīng)濟(jì)核算予以扶持，保證兒科醫(yī)生的收入不低于醫(yī)院其他臨床科室的平均收入。只有這樣，兒科醫(yī)生才能更好地發(fā)揮積極性，從而避免兒科醫(yī)護(hù)人員流失，從源頭上解決兒科醫(yī)生短缺的問題。第三，廣東省政府相關(guān)部門應(yīng)該調(diào)整兒童醫(yī)療收費(fèi)水平。由于兒童醫(yī)療行為的特殊性，對于兒童醫(yī)療服務(wù)定價(jià)也應(yīng)區(qū)別于其他類別的醫(yī)療服務(wù)。建議有關(guān)部門提高兒科項(xiàng)目的收費(fèi)水平，使兒科醫(yī)生的醫(yī)療服務(wù)能體現(xiàn)其價(jià)值所在。兒科補(bǔ)償機(jī)制的建立可通過上述三種途徑按照適當(dāng)?shù)谋壤餐o予補(bǔ)償。

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篇7

關(guān)鍵詞：超細(xì)粉體；礦物材料；顆粒物；毒性

中圖分類號(hào)：TB383 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9944（2016）06-0140-03

1 引言

超細(xì)粉體材料被譽(yù)為21世紀(jì)四大新材料之一。超細(xì)粉體是指大小介于微米粒徑（0.5～10μm）和納米粒徑（

隨著環(huán)境醫(yī)學(xué)和環(huán)境礦物學(xué)的發(fā)展，礦物粉塵對環(huán)境和生物體造成的潛在安全性問題愈發(fā)受到人們的重視。已有研究表明，大部分礦物粉塵都具有生物毒性，特別是亞微米和納米級(jí)粉塵的毒性效應(yīng)更為顯著。超細(xì)粉體材料在生產(chǎn)和使用過程中，甚至廢棄以后，會(huì)以一種新的形態(tài)進(jìn)入到環(huán)境中，其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和特殊的組成成分在環(huán)境中極易被吸收或轉(zhuǎn)化，并釋放自由基、重金屬等高活性和有毒有害物質(zhì)，從而破壞環(huán)境和生物體體系平衡。

2 超細(xì)礦物粉體材料的性能及其使用現(xiàn)狀

超細(xì)顆粒具有熔點(diǎn)低、化學(xué)活躍性高、磁性強(qiáng)、熱傳導(dǎo)性好、能吸收電磁波（光學(xué)性能）等特性，使它具有廣闊的應(yīng)用范圍和良好的發(fā)展前景。超細(xì)顆粒在催化、低溫?zé)Y(jié)、復(fù)合材料、磁性信息材料、新功能材料、醫(yī)藥及生物工程方面都得到了應(yīng)用，并取得了令人滿意的結(jié)果。

2.1 在輕工、化工和建筑行業(yè)的應(yīng)用

超細(xì)粉體在輕化工有機(jī)合成、化纖、塑料、橡膠、造紙、農(nóng)藥、燃料、油墨及復(fù)印粉等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，來源廣泛、成本低廉的礦物超細(xì)粉材料不僅能擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，還可產(chǎn)生高額附加值。

在高檔銅版紙生產(chǎn)中高嶺土（或方解石）超細(xì)粉的添加量高達(dá)40%，而加工后高嶺土的價(jià)格為原來的10～15倍。6000目以上的超細(xì)粉添加到塑料制品里（如電視機(jī)殼），不僅可以改善制品外觀尺寸、光潔度、顏色、手感等物理指標(biāo)，還可改善制品的強(qiáng)度、彈性、韌性和抗老化能力。超細(xì)滑石粉填料能使涂料涂層光滑，產(chǎn)生優(yōu)異的色調(diào)，在乳膠漆中可以取代部分昂貴的鈦白粉。石棉在建筑上主要用來制成石棉板、石棉紙防火板、保溫管和窯墊以及保溫、防熱、絕緣、隔音等材料。添加了納米二氧化硅的涂料具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，擁有龐大的比表面積，表現(xiàn)出極大的活性，能在涂料干燥時(shí)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，同時(shí)增加涂料的強(qiáng)度和光潔度，提高顏料的懸浮性，能保持涂料的顏色長期不退色。

2.2 在食品與醫(yī)藥及農(nóng)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用

超細(xì)礦物粉體材料在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用由來已久，不僅是中藥還是西藥，從古代開始就有將礦物粉作為藥用成分載體或者直接發(fā)揮藥效作用的歷史。超細(xì)粉體技術(shù)的進(jìn)步，推動(dòng)了礦物粉體在醫(yī)藥中的應(yīng)用。超細(xì)化后的礦物藥物可顯著提高其藥用效果，主要體現(xiàn)在提高藥效成分的溶出和吸收速率，增強(qiáng)藥效學(xué)活性從而減少劑量提高藥材利用率。研究表明，無論是內(nèi)服藥還是外用藥，超細(xì)化后使用效果都大大提高。利用這些特性，可針對性的開發(fā)使用特種醫(yī)學(xué)藥品和農(nóng)藥。如針狀超微細(xì)硅藻土因其具有較強(qiáng)的吸著性，極易粘附于害蟲體表，銳利的針狀邊緣刺入害蟲體內(nèi)，吸收害蟲體內(nèi)大量的水分，達(dá)到除害蟲的效果。以超細(xì)提純后的膨潤土作為基體，開發(fā)出的純天然礦物藥物具有無毒副作用，見效快、療效好，且價(jià)格低廉，可被廣泛用于胃病、皮膚病和口腔疾病的治療。

食品行業(yè)中的礦物主要是粘土礦物類，硅藻土和活性膨潤土等用作飲料和食品的過濾和脫色，也有用其他常見礦物作為食品添加劑。納米碳酸鈣顆粒小、分散均勻，在水中有良好的懸浮性，對食品的色澤、穩(wěn)定性、風(fēng)味等沒有不良影響，而且超細(xì)微碳酸鈣顆粒親水性好，易被吸收，還可用作補(bǔ)鈣成分，在鈣質(zhì)保健品中被廣泛使用。

2.3 在化妝品和高科技產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用

日化品與日常生活的關(guān)系越來越密切，但人們對日化品的安全性也有了更多的關(guān)注。非金屬天然礦物具有安全、理化性質(zhì)穩(wěn)定、無毒副作用和效果明顯等特點(diǎn)。尤其是超細(xì)粉體技術(shù)給日化品行業(yè)帶來了更多的發(fā)展契機(jī)。膨潤土（蒙脫石）由于其特殊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，帶有不飽和的負(fù)電荷，以及具有強(qiáng)烈的陽離子交換能力和粘附性能，在化妝品中常用作填充劑、藥物吸著劑、消毒劑、增稠劑和凈化劑使用。超細(xì)滑石粉色白、柔軟、細(xì)膩，具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定和良好的性，以及對油類具有強(qiáng)烈的吸附性常用于各種潤膚粉、美容粉和爽身粉等。絹云母還是一種高級(jí)美容化妝品的優(yōu)質(zhì)原料。另外，還有爐甘石、麥飯石、海泡石、凹凸棒石和金紅石等在化妝品和皮膚保健品中被廣泛大量使用。

國防軍事和航空航天領(lǐng)域主要是利用超細(xì)礦粉及其復(fù)合材料的高耐熱性、強(qiáng)吸收性、致密性和其他特定屬性，制成隔熱、吸光吸波、吸收輻射和其他特種材料。石棉與酚醛、聚丙烯等塑料粘合，可以制成火箭抗燒蝕材料和隔音、隔熱材料，石棉與各種橡膠混合壓模后，還可做成液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)連接件的密封材料。超細(xì)蛇紋石粉作為油添加劑可大大降低鋼摩擦副的摩擦磨損。蘭石棉還可作防化學(xué)、防原子輻射的襯板、隔板或者過濾器及耐酸盤根、橡膠板等。

3 超細(xì)礦物粉體的環(huán)境安全性研究進(jìn)展

部分礦物大顆粒因其本身會(huì)釋放毒性物質(zhì)而表現(xiàn)出毒性，部分礦物粉塵因其特有的超細(xì)效應(yīng)誘導(dǎo)或者直接攻擊細(xì)胞和微生物個(gè)體的特定部位而產(chǎn)生毒性，也有部分礦物超微粉體因其強(qiáng)烈的吸著性極易攜帶其他有毒有害物質(zhì)被生物體吸收而產(chǎn)生毒性。按其作用對象不同，將超細(xì)礦物粉塵環(huán)境安全性主要分為流行病學(xué)調(diào)查、微生物活性和細(xì)胞毒性三類。

3.1 礦物粉體流行病學(xué)調(diào)查

超細(xì)礦物粉塵能經(jīng)過人體呼吸系統(tǒng)整個(gè)過程，進(jìn)入人體后會(huì)在呼吸道中沉積，粉體顆粒本身及其溶出物導(dǎo)致機(jī)體組織功能紊亂，從而導(dǎo)致病變的發(fā)生。粉塵流行病學(xué)調(diào)查對象由長期在粉塵環(huán)境下作業(yè)的工人，后來擴(kuò)大至整個(gè)大氣粉塵環(huán)境中的人群。在我國，以生產(chǎn)性粉塵引起的法定職業(yè)病――塵肺病為例，累計(jì)塵肺病例60余萬人，近年每年新發(fā)塵肺病例在1萬人左右，并且有上升趨勢。另外，流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果顯示，長期暴露在較大濃度的粉塵環(huán)境中，呼吸道系統(tǒng)癌癥發(fā)病率明顯升高。石棉粉塵與間皮瘤、纖維肉瘤、腺癌和鱗狀細(xì)胞癌的發(fā)生有直接關(guān)系，長期暴露在高濃度水泥粉塵條件下會(huì)導(dǎo)致最大肺活量（FVC）降低。寶石加工工人多發(fā)肺結(jié)核、肺氣腫等疾病。在建筑工業(yè)中，可吸入混凝土粉塵的濃度遠(yuǎn)高于規(guī)定的安全底線，要想阻止硅肺病十分困難。纖維狀沸石如毛沸石的危害性已引起了相當(dāng)?shù)年P(guān)注。研究結(jié)果表明，農(nóng)業(yè)粉塵及其個(gè)別部分均能因其黏膜炎性和化膿性支氣管炎、支氣管周圍的肺炎和肺膿腫、彌漫性肺硬化、并形成個(gè)別的肺結(jié)節(jié)、淋巴組織增生等明顯的生物學(xué)作用，并已被臨床和形態(tài)學(xué)所證實(shí)。

10μm直徑的顆粒物通常沉積在上呼吸道，5μm直徑的可進(jìn)入呼吸道的深部，2μm以下的可100%深入到細(xì)支氣管和肺泡。持續(xù)暴露于不同濃度的長8～30μm、直徑小于0.25gm的貴橄欖石、直閃石、透閃石以及二氧化硅顆粒中會(huì)造成胸膜瘤。超細(xì)礦粉能直接進(jìn)入肺泡中，又因其活性強(qiáng)、易擴(kuò)散，對人體健康危害更大，因此，必須在礦粉加工過程中控制加工車間粉體顆粒濃度，并在使用過程中做好防護(hù)措施。另外，部分礦物藥及其制劑的不當(dāng)使用可導(dǎo)致?lián)p傷和急性腎功能衰竭，產(chǎn)生臨床腎毒性病變，如含砷、汞、鉛和銅等礦物類藥。

3.2 超細(xì)礦物粉體的微生物活性研究

微生物與礦物間的吸附（粘附）是兩者相互作用的基礎(chǔ)。超細(xì)粉體顆粒與一般微生物尺寸相近（微米級(jí)與亞微米級(jí)），因而彼此之間的能量交換和物質(zhì)交換異常活躍。在顆粒界面/細(xì)胞膜作用過程中，超細(xì)礦物顆粒對微生物發(fā)生穿刺、內(nèi)鑲、破壁等行為，以及由此引發(fā)的菌體形態(tài)、酶、代謝產(chǎn)物的變化，對菌體成分和代謝物質(zhì)毒性、對菌體成分產(chǎn)生的免疫損傷等生理學(xué)上的響應(yīng)。另一方面，微生物對礦粉有粉化、侵蝕作用，引起顆粒物表面形態(tài)、基團(tuán)、電荷變化等礦物學(xué)響應(yīng)，且微生物釋放的代謝產(chǎn)物會(huì)加快對礦物顆粒的溶蝕，產(chǎn)生的更多有害成分會(huì)刺激菌體造成其莢膜抗吞噬和溶解酶能力的變異，近來有研究學(xué)者將之定義為“近尺寸作用”。

有研究結(jié)果顯示，方解石、石英和錫石等礦物表面生物吸附率隨著pH值的升高而下降，且微生物會(huì)隨著生長條件和環(huán)境的變化調(diào)整自身機(jī)能以適應(yīng)，能夠改變對礦物表面的吸附能力，對重金屬和有毒有害有機(jī)物的吸附能力有明顯的提高。亞微米和納米級(jí)別礦物粉塵，對人體皮膚表面和體內(nèi)寄生的微生物正常生理活動(dòng)產(chǎn)生影響，從而改變?nèi)梭w防御體系的穩(wěn)定，導(dǎo)致病變的發(fā)生。一定濃度10μm以下的水鎂石能促進(jìn)大腸桿菌的生長代謝，增加其產(chǎn)物含量及酶的活力，從而增加大腸桿菌的數(shù)量。含鈣離子或鎂離子高的礦物粉塵能促進(jìn)人體3種正常細(xì)菌（表皮葡萄球菌、緩征鏈球菌和大腸桿菌）的生長代謝。

3.3 超細(xì)礦物粉體的細(xì)胞毒性

超細(xì)礦物顆粒對動(dòng)物組織的毒性主要表現(xiàn)在對細(xì)胞的毒性上，通過對細(xì)胞的損傷進(jìn)而引發(fā)病變。國內(nèi)外研究礦物顆粒細(xì)胞毒性試驗(yàn)主要有體外細(xì)胞毒性試驗(yàn)和動(dòng)物試驗(yàn)兩種。體外毒性試驗(yàn)用細(xì)胞大多使用呼吸道系統(tǒng)細(xì)胞，如肺泡巨噬細(xì)胞、V79細(xì)胞、A549細(xì)胞和人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞等。有實(shí)驗(yàn)表明，含有游離二氧化硅的礦物粉塵都對細(xì)胞產(chǎn)生毒性作用，如納米SiO2、砂巖礦、水泥粉等；纖維狀礦物粉塵比顆粒狀礦物細(xì)胞毒性強(qiáng)，如石棉類、纖維水鎂石、人造纖維等，針狀礦物粉塵可以刺破細(xì)胞膜，導(dǎo)致細(xì)胞破裂而死亡；超細(xì)礦物顆粒與細(xì)胞相互作用產(chǎn)生了羥自由基（?OH）等活性氧物質(zhì)，活性氧物質(zhì)通過破壞細(xì)胞膜和影響基因的正常表達(dá)破壞細(xì)胞體系的穩(wěn)定性，使得細(xì)胞失活或者發(fā)生病變。被細(xì)胞吞噬的礦物顆粒能長期積聚在細(xì)胞內(nèi)部，如果溶解速度低于積聚速度，則長時(shí)間后細(xì)胞被礦化，或纖維化，或破裂死亡。大氣可吸入顆粒物（PM2.5）主要成分是礦物，礦物超細(xì)顆粒吸附附著重金屬和有害有機(jī)物之后，其細(xì)胞毒性明顯增強(qiáng)，對人體危害更大，這正成為當(dāng)今國內(nèi)外環(huán)境領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，因此，對于大氣顆粒物特別是可吸入顆粒物濃度的控制和污染治理顯得尤為重要。

篇8

【關(guān)鍵詞】無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)；教學(xué)改革；情感教育

《無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)》是無機(jī)非金屬材料、材料物理、材料化學(xué)、粉體工程等材料專業(yè)本科生必修的專業(yè)基礎(chǔ)理論課和主干課程之一。該課程是研究無機(jī)非金屬材料的組成與結(jié)構(gòu)、合成與制備、性能、使用效能四者相互關(guān)系和變化規(guī)律的一門科學(xué)，因而它是具有立體性質(zhì)的一個(gè)科學(xué)領(lǐng)域[1-2]。本文首先分析了《無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)現(xiàn)狀，然后針對該現(xiàn)狀談幾點(diǎn)教學(xué)改革的思路。

1 課程教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 課程內(nèi)容多，理論性強(qiáng)，難度大

《無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)》作為專業(yè)基礎(chǔ)課程，是材料學(xué)科的核心課程。該課程內(nèi)容廣泛，邏輯嚴(yán)謹(jǐn)，科學(xué)系統(tǒng)，注重新概念、新理論、新工藝、新材料以及不同學(xué)科知識(shí)的融合交叉；大量應(yīng)用學(xué)生先修完的《物理化學(xué)》、《大學(xué)物理》、《高等數(shù)學(xué)》等眾多課程中的內(nèi)容，而且對先修課的掌握程度要求比較高；加之學(xué)生剛剛接觸材料類專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)習(xí)效果往往不盡理想，學(xué)生普遍反映這門課程難學(xué)[3]。

1.2 學(xué)時(shí)數(shù)不足

一方面課程理論學(xué)時(shí)減少，我校由原來的70學(xué)時(shí)減少至56學(xué)時(shí)；另一方面隨著材料科學(xué)的飛速發(fā)展，新型無機(jī)材料不斷涌現(xiàn)，教材知識(shí)量顯著增加?！稛o機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程所面臨的學(xué)時(shí)數(shù)不足與課程內(nèi)容的不斷拓展和更新的矛盾日益加劇[4]。

1.3 90后學(xué)生學(xué)習(xí)不刻苦

隨著我國高等教育從“精英教育”向“大眾教育”轉(zhuǎn)化，當(dāng)代大學(xué)生思想活躍，個(gè)性強(qiáng)，興趣愛好廣泛，知識(shí)面寬，但自控能力差，學(xué)習(xí)不刻苦，吃苦精神不強(qiáng)；而且部分學(xué)生基礎(chǔ)差，底子薄，似有屈就普通高校之感，對所學(xué)專業(yè)不甚熱愛，學(xué)習(xí)目的不明確。

2 教學(xué)改革思路

2.1 優(yōu)化課程內(nèi)容，突出重點(diǎn)

在教學(xué)過程中，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，將整個(gè)課程分為三個(gè)主要部分[5]。

2.1.1 無機(jī)材料的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)部分：主要內(nèi)容包括結(jié)晶學(xué)基礎(chǔ)、晶體結(jié)構(gòu)與晶體缺陷、熔體與玻璃體、表面與界面等內(nèi)容。強(qiáng)調(diào)晶體結(jié)構(gòu)缺陷、熔體和玻璃體的結(jié)構(gòu)等內(nèi)容，弱化結(jié)晶學(xué)基礎(chǔ)等部分教學(xué)內(nèi)容。

2.1.2 無機(jī)材料的熱力學(xué)部分：主要內(nèi)容為熱力學(xué)應(yīng)用、相平衡。由于學(xué)生之前已修過《物理化學(xué)》，所以精簡熱力學(xué)內(nèi)容，重點(diǎn)講述相平衡中的二元、三元相圖及其應(yīng)用等內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)三元系統(tǒng)相圖的判定規(guī)則、結(jié)晶路程等知識(shí)。

2.1.3 無機(jī)材料的動(dòng)力學(xué)部分：包括擴(kuò)散與相變、固相反應(yīng)、燒結(jié)等內(nèi)容。重點(diǎn)講述材料在高溫下的動(dòng)力學(xué)過程，材料的燒成工藝對性能的影響，為后續(xù)課程陶瓷工藝學(xué)提供理論基礎(chǔ)。

2.2 加強(qiáng)前沿成果介紹，培養(yǎng)學(xué)生興趣

在兼顧專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和教學(xué)重點(diǎn)的同時(shí)，將與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的前沿科學(xué)技術(shù)、研究成果引入課堂，這樣提高了學(xué)生的興趣，為學(xué)生今后進(jìn)一步深造和從事科研工作打下良好的基礎(chǔ)。比如在講授粉體表面與界面時(shí)，引入納米材料內(nèi)容。

2.3 制作優(yōu)秀課件，采取多媒體教學(xué)方式

課件是多媒體教學(xué)的重要載體，其質(zhì)量的好壞影響課堂教學(xué)效果的優(yōu)劣。多媒體課件不同于教科書和備課筆記，無需大段的解釋，應(yīng)對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)。制作優(yōu)秀課件，關(guān)鍵在于全面、準(zhǔn)確把握教學(xué)內(nèi)容，應(yīng)主要圍繞對教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)等問題的表現(xiàn)上[6]。《無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程中有大量的圖形、公式、化學(xué)反應(yīng)式等用黑板難以解決的信息。用多媒體教學(xué)極大的豐富了課程教學(xué)信息量，提高了教學(xué)效率。同時(shí)需要詳細(xì)透徹講解或?qū)W生難以接受的內(nèi)容，用黑板板書講授，實(shí)現(xiàn)多媒體與傳統(tǒng)兩者教學(xué)方式的有機(jī)結(jié)合，優(yōu)勢互補(bǔ)。

2.4 教學(xué)形式靈活，提高教學(xué)質(zhì)量

首先，授課過程盡量多舉實(shí)例，結(jié)合工藝進(jìn)行講解，盡量擴(kuò)充理論應(yīng)用方面的實(shí)際例子，突出實(shí)用性。使學(xué)生從枯燥的理論中解脫出來，與生產(chǎn)實(shí)踐緊密結(jié)合。其次，讓學(xué)生為主體參與教學(xué)。預(yù)先告知某一教學(xué)內(nèi)容的幾個(gè)問題，讓學(xué)生在課下準(zhǔn)備，推舉代表上臺(tái)講授，通過換位方式，學(xué)生既掌握了教學(xué)內(nèi)容，體會(huì)到了備課的辛苦，又鍛煉了口頭表達(dá)能力，收到較好的教學(xué)效果。

3 融入情感教育

3.1 既熱愛學(xué)生又對學(xué)生要求嚴(yán)格

情感教育在大學(xué)

的教育中也常常被忽略，尤其是沒有引起專業(yè)教師的重視，似乎學(xué)生的思想教育都是輔導(dǎo)員的事情，與我們專業(yè)教師很遙遠(yuǎn)。作為一名青年教師，在教學(xué)中把學(xué)生當(dāng)成學(xué)弟學(xué)妹，從人生的理想，到學(xué)生的日常生活與學(xué)習(xí)，多關(guān)心多幫助，課間多注意與學(xué)生溝通，掌握學(xué)生的動(dòng)態(tài)，使學(xué)生真正體驗(yàn)教師關(guān)心關(guān)懷他們的良苦用心[7]。同時(shí)對學(xué)生要求嚴(yán)格，比如上課考勤，課堂提問記錄，批改作業(yè)評分登記等等，通過得力的措施促使學(xué)生重視該課及后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)，保證教學(xué)質(zhì)量。

3.2 挖掘?qū)I(yè)課程的情感性因素

在專業(yè)課程中挖掘出情感性因素，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)課程學(xué)習(xí)所蘊(yùn)含的趣味性，從而提高學(xué)習(xí)興趣[8]。比如講鮑林規(guī)則時(shí)，展開講講關(guān)于鮑林的基本情況，包括他的家庭背景、科研工作經(jīng)歷及他對于結(jié)晶學(xué)的貢獻(xiàn)?；ㄐr(shí)間講偉大科學(xué)家的奇聞秩事有助于增加學(xué)生的好奇心和對于課程的興趣。

4 結(jié)束語

《無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)改革是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，必須根據(jù)教學(xué)大綱的要求，堅(jiān)持以學(xué)生為本，不斷改革，另外還要加強(qiáng)學(xué)生素質(zhì)和外語能力的培養(yǎng)，總之教學(xué)改革的成效需要師生的共同努力。

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篇9

【關(guān)鍵詞】案例教學(xué)；Flas；多媒體；互動(dòng)教學(xué)；教學(xué)改革

《無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)》是為無機(jī)非金屬材料、材料物理、材料化學(xué)、粉體工程等材料專業(yè)的本科生開設(shè)的一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)理論課[1-2]。該課程主要介紹了相變和相圖等基本知識(shí)，闡述了固相中的擴(kuò)散、固相反應(yīng)和相變過程的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)，講解了無機(jī)材料的燒結(jié)過程。該課程重點(diǎn)研究材料的性能、結(jié)構(gòu)、合成與制備以及使用效能四者之間相互關(guān)系和變化規(guī)律的一門科學(xué)，因而它是一個(gè)具有立體性質(zhì)的科學(xué)領(lǐng)域[3-4]。在教學(xué)過程中，要求學(xué)生按照理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的思路學(xué)習(xí)。雖然課程中涉及到的新概念不多，但是本課程理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)，對學(xué)生的高等數(shù)學(xué)、物理和化學(xué)的要求較高?；谏鲜稣n程特點(diǎn)，學(xué)生不容易理解和記憶知識(shí)點(diǎn)，教學(xué)難度較高。多數(shù)學(xué)生不能較好地理解和掌握《無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程涉及到的基本原理，在遇到問題時(shí)常感到無所適從，難以做到學(xué)以致用，故學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高。結(jié)合自身教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，筆者針對教學(xué)過程中提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和改善教學(xué)效果開展以下探討。

1 以案例教學(xué)為核心開展教學(xué)活動(dòng)

案例教學(xué)是指在學(xué)生初步掌握基本知識(shí)點(diǎn)和具備基本分析問題能力的基礎(chǔ)上，教師將典型事例引入課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中，以實(shí)例的方式向?qū)W生提供與所學(xué)知識(shí)相關(guān)的案例，學(xué)生經(jīng)過獨(dú)立思考，再結(jié)合所學(xué)的理論知識(shí)，找出問題的根源所在，并提出解決實(shí)際問題的一種教學(xué)方法。

案例教學(xué)具有啟發(fā)性和形象化等方面的優(yōu)點(diǎn)，由于本課程內(nèi)容涉到相變、擴(kuò)散和燒結(jié)等基本概念、相變過程和固相反應(yīng)等抽象的過程，僅僅依靠教師的上課講解，學(xué)生很難理解知識(shí)點(diǎn)。為了讓學(xué)生能夠快速掌握上課所學(xué)知識(shí)點(diǎn)，教師根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)尋找相關(guān)案例，在講授過程中結(jié)合案例進(jìn)行逐步講解，深入淺出通過鮮活的案例讓學(xué)生了解無機(jī)材料在粉磨和燒結(jié)等過程中所涉及的基礎(chǔ)知識(shí)，改變枯燥的教學(xué)氛圍，調(diào)動(dòng)學(xué)生的思考積極性和主動(dòng)性，進(jìn)而提高學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力，加強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。案例教學(xué)中，選擇恰當(dāng)?shù)陌咐欠浅Ｖ匾?，事例作為案例教學(xué)的基本素材，其質(zhì)量對教學(xué)效果的影響非常顯著，教師必須重視精心選編案例，結(jié)合自身了解的最新研究成果，不斷更新和補(bǔ)充新的教學(xué)案例。講述案例通常要具備典型性、完整性和可擴(kuò)展性等特點(diǎn)，最好還要有一定的趣味性，能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。

2 充分發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)勢

多媒體輔助教學(xué)已成為現(xiàn)代化教育中的一種有效手段，它能利用圖形、圖像、文本、聲音和動(dòng)畫等多種信息刺激學(xué)生的感官，將抽象概念與理論知識(shí)變得更加具體，更加形象化，有助于學(xué)生理解和領(lǐng)會(huì)知識(shí)點(diǎn)，通過形象生動(dòng)的畫面和動(dòng)畫展示知識(shí)的形成過程，有利于知識(shí)的獲取與記憶，便于學(xué)生掌握難點(diǎn)和重點(diǎn)[5]。課件是多媒體教學(xué)重要的信息載體，其質(zhì)量好壞與課堂教學(xué)效果的優(yōu)劣密切相關(guān)。與教科書和備課筆記相比，多媒體課件無需大段的解釋，只須對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行最優(yōu)化的知識(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)即可。制作效果好的課件，關(guān)鍵在于全面地準(zhǔn)確地把握教學(xué)內(nèi)容和思路，主要圍繞教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)等問題的展現(xiàn)上，從而提高課堂教學(xué)質(zhì)量[6]。

《無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程中有大量的相圖和化學(xué)反應(yīng)式，采用傳統(tǒng)教學(xué)模式講授不夠直觀，學(xué)生理解起來很困難，很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。根據(jù)課程內(nèi)容制作大量的Flas，能夠形象地說明原本抽象枯燥難懂的內(nèi)容。例如，在學(xué)習(xí)相圖時(shí)，熔體在冷卻析晶過程中，液相和固相的變化路徑是很抽象的，學(xué)習(xí)起來比較吃力?，F(xiàn)在通過制作Flas，對每一個(gè)溫度下的液相和固相的變化情況都進(jìn)行了形象具體的說明，而且加注了動(dòng)作腳本，教師可以對動(dòng)畫進(jìn)行控制，分階段講解。此外由于Flash在顏色、動(dòng)畫等方面具有優(yōu)勢，聲圖文并茂，因此課件看起來生動(dòng)活潑，易學(xué)易記。

同時(shí)，采用多媒體教學(xué)時(shí)，更要注意與傳統(tǒng)教學(xué)模式相結(jié)合，盡管使用多媒體教學(xué)能夠節(jié)省板書時(shí)間，更加生動(dòng)形象，但涉及到一些公式的推導(dǎo)，就必須結(jié)合板書進(jìn)行推導(dǎo)和講解，學(xué)生可以主動(dòng)參與到公式的推導(dǎo)過程中，學(xué)習(xí)起來才易融會(huì)貫通。在制作課件的過程中，也應(yīng)該根據(jù)知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系來制作，關(guān)鍵是解決教學(xué)的難點(diǎn)、重點(diǎn)，以提高教學(xué)質(zhì)量。尤其要明確Flas在本門課程中的作用，來解決在課程講授過程中起到積極的作用。

3 加強(qiáng)互動(dòng)教學(xué)，重視雙向交流

傳統(tǒng)教學(xué)方法中的交流方式是單向的，主要是老師講、學(xué)生聽，教師很難把握教學(xué)的效果、學(xué)生的掌握程度，而且學(xué)生學(xué)到的都是死知識(shí)。學(xué)生不愿意主動(dòng)思考，只會(huì)跟著教師的節(jié)奏走，容易滋生一部分同學(xué)的學(xué)習(xí)惰性，難以提高學(xué)習(xí)興趣。而通過實(shí)施互動(dòng)教學(xué)，以學(xué)生為中心，有利于在教學(xué)過程中建立學(xué)生的主體地位[7]。如在講述相變過程這一章的過程中，教師針對教學(xué)內(nèi)容提出與生活相關(guān)的問題，引導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)課本、查閱資料，課堂上能夠積極思考問題，加深了對知識(shí)的理解。在課堂討論中，組織學(xué)生在課堂上積極參與，暢所欲言，敢于表達(dá)自己的觀點(diǎn)，其他同學(xué)平等交流，注意傾聽別人觀點(diǎn)，并及時(shí)的對他人傳達(dá)的信息進(jìn)行有效分析和評價(jià)，從而不斷提高學(xué)生的思維能力[8]。此外，他的答案在學(xué)生討論過程中隨時(shí)要求教師給以引導(dǎo)，這也促使教師加深思考，根據(jù)學(xué)生理解程度的差異補(bǔ)充新的教學(xué)內(nèi)容。雙向教學(xué)形式對教師提出了更高的要求，真正體現(xiàn)了教學(xué)相長。

4 結(jié)論

《無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)》是一門理論與實(shí)踐結(jié)合比較緊密，教學(xué)難度較高的專業(yè)課，通過本次教改，以案例教學(xué)為核心，充分發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，能夠培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的能力，有利于加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新思維和實(shí)際創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。授課過程結(jié)合PowerPoint和Flas等多媒體方式，利用互動(dòng)式教學(xué)來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主觀能動(dòng)性，取得了良好的效果。

致謝

本文得到《材料科學(xué)基礎(chǔ)》河南省雙語教學(xué)示范課程的支持。

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篇10

關(guān)鍵詞：機(jī)械力化學(xué)；機(jī)械活化；納米材料；高分子材料；環(huán)境保護(hù)

文章編號(hào)：1005－6629(2008)05－0050－04中圖分類號(hào)：TQ170文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：E

20世紀(jì)20年代~50年代，德國學(xué)者W.Osywald從分類學(xué)的角度提出了以機(jī)械方式誘發(fā)化學(xué)反應(yīng)的學(xué)科―機(jī)械力化學(xué)（mechanochemisty）。1962年奧地利學(xué)者K.Peters在第一屆歐洲粉碎會(huì)議上首次發(fā)表了題為《機(jī)械力化學(xué)反應(yīng)》的論文，把機(jī)械力化學(xué)定義為：“物質(zhì)受機(jī)械力的作用而發(fā)生化學(xué)變化或者物理化學(xué)變化的現(xiàn)象”。如今，機(jī)械力化學(xué)被認(rèn)為是關(guān)于施加于固體、液體和氣體物質(zhì)上的各種形式的機(jī)械能―如壓縮、剪切、沖擊、摩擦、拉伸、彎曲等引起的物質(zhì)物理化學(xué)性質(zhì)變化等一系列的化學(xué)現(xiàn)象。如研磨HgCl2時(shí)觀察到少量Cl2逸出，粉碎碳酸鹽時(shí)有二氧化碳?xì)怏w產(chǎn)生，石膏細(xì)磨時(shí)脫水，石英受沖擊后無定形化等，這些都是典型的機(jī)械力化學(xué)反應(yīng)。

1 機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)

機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)是通過對物質(zhì)施加機(jī)械力而引起物質(zhì)發(fā)生結(jié)構(gòu)及物理化學(xué)性質(zhì)變化的過程。在機(jī)械力的不斷作用下，起始階段主要是物質(zhì)顆粒尺寸的減小和比表面積的增大，但是達(dá)到一定程度后，由于小顆粒的聚集而出現(xiàn)粉磨平衡，但并不意味著粉磨過程中粉體的性質(zhì)不變，事實(shí)上它會(huì)發(fā)生諸多的機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)。

1．1 晶體結(jié)構(gòu)的變化

在超細(xì)粉碎過程中，隨著機(jī)械力的持續(xù)作用，礦物的晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)會(huì)發(fā)生多種變化，如顆粒表面層離子的極化變形與重排，使粉體表面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生晶格缺陷、晶格畸變、晶型轉(zhuǎn)變、結(jié)晶程度降低甚至無定形化等。例如

γ-Fe2O3α-Fe2O3

石英 硅石

晶型轉(zhuǎn)變是壓力和剪切力共同作用的結(jié)果。它使物質(zhì)不斷吸收和積累能量，提供了晶型轉(zhuǎn)變所需的熱力學(xué)條件，產(chǎn)生晶格形變和缺陷，使之向產(chǎn)物結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。

1．2 物質(zhì)物理化學(xué)性質(zhì)的變化

機(jī)械力作用引起物質(zhì)顆粒細(xì)化、產(chǎn)生裂紋、比表面積增加等。這些變化最終會(huì)引起物質(zhì)的分散度、溶解度、溶解速率、密度、吸附性、導(dǎo)電性、催化性、燒結(jié)性、離子交換能力和置換能力、表面自由能等理化性質(zhì)的改變。如粘土礦物經(jīng)過超細(xì)磨后，可產(chǎn)生具有非飽和剩余電荷的活性點(diǎn)，導(dǎo)致高嶺土的離子交換容量、吸附量、膨脹指數(shù)、溶解度、反應(yīng)能力等都發(fā)生了變化。

1．3 機(jī)械力化學(xué)反應(yīng)

機(jī)械力的作用可引起物質(zhì)化學(xué)鍵的斷裂，生成不飽和基團(tuán)、自由離子和電子，產(chǎn)生新的表面，造成晶格缺陷，使物質(zhì)內(nèi)能增高，處于一種不穩(wěn)定的化學(xué)活性狀態(tài)，并使許多在常壓、室溫條件下不能發(fā)生的反應(yīng)成為可能。根據(jù)原料的狀態(tài)可以將反應(yīng)體系劃分為固-固、固-液、固-氣三大類。

1．3．1 固-固反應(yīng)體系

固-固反應(yīng)體系可以分為以下幾種類型

（1）金屬與金屬氧化物、氯化物之間的固態(tài)化學(xué)反應(yīng)。

Me+Me'O(Cl、S)MeO(Cl、S)+ Me'

已研究過的反應(yīng)體系有：Ag2O/Al，Cr2O3/Zn，ZnS/Al，NiCl2/Mg等。

（2）金屬與C、Si、B之間的化學(xué)反應(yīng)，生成高溫化合物相。

Me+XMeX

（3）金屬與陶瓷之間的化學(xué)反應(yīng)。

Me+X1X2MeX1+MeX2

如Ti+Si3N4TiN+TiSi2

（4）金屬氧化物之間的化合反應(yīng)。

MeO+Me'O MeMe'O

如Fe2O3+MeOMeFe2O3（Me=Zn、Ni、Cu、Mg等）

（5）純金屬間的放熱化學(xué)反應(yīng)。如Al/Ni、Al/Ti等反應(yīng)體系。

（6）化合物之間的固態(tài)化學(xué)反應(yīng)。如

ZrCl4+2CaOZrO2+2CaCl2

1．3．2 固-液反應(yīng)體系

如NiS+H2O=NiO+H2S

固-液反應(yīng)系統(tǒng)主要是金屬與有機(jī)溶劑之間的化學(xué)反應(yīng)。液相反應(yīng)劑一般是含碳或含氮有機(jī)物，如庚烷、苯胺等，通過反應(yīng)可以生成金屬碳化物或氮化物粒子。

1．3．3 固-氣反應(yīng)體系

如3SiO2+4N22α-Si3N4+3O2

固-氣反應(yīng)僅適合于活性高、氮化或碳化反應(yīng)焓很高的體系。一般可選擇氮?dú)?、分解氨、氨氣作為氮源?/p>

2 機(jī)械力化學(xué)的作用機(jī)理

機(jī)械力化學(xué)反應(yīng)歷程可由圖1表示

從圖中可看到：無機(jī)械力作用時(shí)，反應(yīng)只以很小的速度進(jìn)行，引入機(jī)械作用后，反應(yīng)迅速增強(qiáng)并隨后達(dá)到穩(wěn)態(tài)，停止機(jī)械作用后，反應(yīng)速度迅速下降。影響機(jī)械力化學(xué)反應(yīng)歷程的因素很多，各種因素間的相互作用，加之研究手段不全面，關(guān)于機(jī)械力化學(xué)的機(jī)理尚沒有一個(gè)統(tǒng)一的界定，目前主要有以下幾種理論。

（1）等離子體模型。Thiessen等認(rèn)為，機(jī)械力作用導(dǎo)致晶格松弛與結(jié)構(gòu)裂解，激發(fā)出高能電子和等離子區(qū)。一般的熱化學(xué)反應(yīng)溫度在高于1000℃時(shí)，電子能量也不會(huì)超過4eV，即使光化學(xué)的紫外電子的能量也不會(huì)超過6eV。而機(jī)械力作用下，高激發(fā)狀態(tài)誘發(fā)的等離子體產(chǎn)生的電子能量可超過10eV，因此機(jī)械力化學(xué)有可能進(jìn)行通常情況下熱化學(xué)所不能進(jìn)行的反應(yīng)，使固體物質(zhì)的熱化學(xué)反應(yīng)溫度降低，反應(yīng)速度加快。

（2）固態(tài)合成反應(yīng)模型。席生岐等從擴(kuò)散理論出發(fā)，分析了高能球磨過程中的擴(kuò)散特點(diǎn)，提出了固態(tài)合成反應(yīng)模型并進(jìn)行分析計(jì)算，結(jié)果表明：高能球磨過程中固態(tài)反應(yīng)能否進(jìn)行，取決于體系在球磨過程中能量升高的程度，而反應(yīng)完成與否受體系中的擴(kuò)散過程控制，即受制于晶粒細(xì)化程度和粉末碰撞溫度。一方面由于顆粒在超細(xì)磨過程中，被強(qiáng)烈塑性變形，產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變，顆粒內(nèi)產(chǎn)生晶格缺陷和晶形轉(zhuǎn)變、非晶化，能顯著降低元素的擴(kuò)散激活能, 使得組元間在室溫下可顯著進(jìn)行原子或離子擴(kuò)散，顆粒不斷冷焊、斷裂、組織細(xì)化，形成了無數(shù)的擴(kuò)散-反應(yīng)偶；另一方面，因顆粒表面化學(xué)鍵斷裂而產(chǎn)生不飽和鍵、自由離子和電子等原因，導(dǎo)致晶體內(nèi)能增高，物質(zhì)內(nèi)部迅速發(fā)展的裂紋使其頂端溫度和壓力增高，最終導(dǎo)致物質(zhì)反應(yīng)的平衡常數(shù)和反應(yīng)速度常數(shù)顯著增大。應(yīng)力、應(yīng)變、缺陷和大量納米晶界、相界的產(chǎn)生使系統(tǒng)儲(chǔ)能很高，提高了粉末活性，從而有可能引起納米尺寸下的固相反應(yīng)，有時(shí)甚至可以誘發(fā)多相化學(xué)反應(yīng)。

（3）熱點(diǎn)理論。機(jī)械力作用在固體顆粒上造成的彈性應(yīng)力是機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)的重要因素，彈性應(yīng)力能引起原子水平的應(yīng)力集中，一般由此而改變原子間的結(jié)合常數(shù)，從而改變它們本來的振動(dòng)頻率，也改變了原子間距和價(jià)鍵角度，結(jié)果改變了化學(xué)結(jié)合能，使反應(yīng)能力增大。彈性應(yīng)力還可引發(fā)馳豫，由此形成激化的振動(dòng)狀態(tài)可導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，這種能量在應(yīng)力點(diǎn)以“熱點(diǎn)”的形式出現(xiàn)。雖然宏觀溫度一般不會(huì)超過60℃，但局部碰撞點(diǎn)的溫度要遠(yuǎn)高于60℃，這樣的溫度將引起納米尺寸的化學(xué)反應(yīng)，在碰撞點(diǎn)處產(chǎn)生極高的碰撞力，高達(dá)3.30GPa~6.18GPa，如此高的碰撞力有助于晶體缺陷和畸變的擴(kuò)散以及原子的重排，所以局部碰撞點(diǎn)的升溫可能是導(dǎo)致機(jī)械力化學(xué)反應(yīng)的一個(gè)促進(jìn)因素。

3機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)的應(yīng)用

3．1礦物活化與改性

礦物機(jī)械活化是指機(jī)械作用使礦物局部形成晶格畸變，發(fā)生位錯(cuò)，使晶格點(diǎn)陣中粒子排列部分失去周期性，形成晶格缺陷，導(dǎo)致晶格內(nèi)能增高，表面改性、反應(yīng)活性增強(qiáng)，以便于礦物浮選富集和提取，從而改善浸出過程。如細(xì)磨使銅、鉛與鋅的分選效率顯著提高；氟磷灰石 Ca5F(PO4)3 經(jīng)機(jī)械活化后，氟雜質(zhì)與混入的SiO2發(fā)生機(jī)械力化學(xué)反應(yīng)，約有80%的氟以 SiF4 的形式揮發(fā)掉，在檸檬酸溶液中的溶解率達(dá)到85%，這種脫氟的磷礦石可用作優(yōu)質(zhì)的化學(xué)肥料。球磨CuFeS2和CuO混合物可形成CuSO4，只要經(jīng)過水洗，就可以將礦物中的純銅分離出來。

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機(jī)械力化學(xué)改性則采用攪拌、沖擊、研磨等機(jī)械作用使改性劑在被改性的顆粒表面均勻分布包覆，并使顆粒與改性劑之間發(fā)生化學(xué)作用，以增加它們之間的結(jié)合力，從而改變礦物粉體顆粒的表面狀態(tài)，達(dá)到改性的目的。吳輝等以氣流磨所產(chǎn)生的超音速氣流作為機(jī)械力，對硅酸鹽礦物硅灰石與硬脂酸進(jìn)行超細(xì)粉碎表面改性。當(dāng)硅灰石粉碎時(shí),晶體裂開并發(fā)生如下變化

2Ca3[Si3O9] Ca3[Si3O9]++Ca3[Si3O9]-

而硬脂酸在粉碎過程中則發(fā)生如下變化

CH3(CH2)16COOHCH3(CH2)16COO-

+H+

由于硅灰石與硬脂酸的粉碎、斷鍵是在同一時(shí)間同一粉碎腔內(nèi)進(jìn)行的，故可能發(fā)生如下反應(yīng)

Ca3[Si3O9]++CH3(CH2)16COO-CH3(CH2)16COOCa3[Si3O9]

經(jīng)改性后的硅灰石由親水性變?yōu)槭杷?，把它添加到高分子材料中，增加礦物與有機(jī)高分子材料的相容性，提高礦物粉料在高分子材料中的分散程度，改善工藝加工條件和制品的性能。

3．2 合成納米材料

機(jī)械力化學(xué)法制備納米材料可采用常用的化學(xué)原料，具有工藝簡單、成本低、易于工業(yè)化等特點(diǎn)，是一種具有廣闊應(yīng)用前景的納米材料制備方法。

如鈦酸鋇陶瓷具有良好的介電性能，是電子陶瓷領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的材料之一。傳統(tǒng)的鈦酸鋇合成方法是用BaO或BaCO3和TiO2經(jīng)高溫灼燒（≥900℃）而成， 粒度大、不均勻，難以制備納米粉體材料。吳其勝等采用高能球磨BaO，銳鈦礦型TiO2混合粉體（在氮?dú)獗Ｗo(hù)下），機(jī)械力化學(xué)法合成了納米晶BaTiO3，反應(yīng)式為

BaO+TiO2BaTiO3

反應(yīng)過程分三個(gè)階段進(jìn)行：粉磨初期為無定形形成期（0h~15h），混合物顆粒粒度減小，晶格畸變，轉(zhuǎn)變?yōu)闊o定形，并可能形成BaTiO3晶核；粉磨中期為固相反應(yīng)期（15h~30h）， BaO與TiO2在機(jī)械力作用下產(chǎn)生固相反應(yīng)生成BaTiO3，同時(shí)BaTiO3晶粒長大；粉磨后期為動(dòng)態(tài)平衡期（30h以后），此時(shí)，固相反應(yīng)基本結(jié)束，晶粒成長與粉磨引起的晶粒減小處于動(dòng)態(tài)平衡，由此得到顆粒尺寸為10nm~30nm的BaTiO3。

采用球磨金屬氯化物和Na、Mg等還原劑的方法可制備純金屬納米材料和合金納米材料，已制得的體系有Fe、Ni、Co、Cu和Fe-Cu合金。

近幾年來，把金屬與陶瓷(如納米氧化物、碳化物等)通過機(jī)械力復(fù)合在一起，已獲得具有特殊性質(zhì)的新型納米復(fù)合材料。Nicholas 等采用機(jī)械力化學(xué)原理制備Al2O3基TiC、TiN等納米復(fù)合材料，反應(yīng)式分別如下

1.5TiO2+2Al+1.5C1.5TiC+Al2O3

1.5TiO2+2Al+0.75N21.5TiN+Al2O3

制得的復(fù)合粉末經(jīng)1000℃退火1h、熱壓成型制備納米復(fù)合材料，其硬度達(dá)19GPa~30GPa，Al2O3晶粒尺寸為30nm~50nm，鈦相為25nm~50nm。

3．3 合成高分子材料

機(jī)械力化學(xué)在有機(jī)高分子合成中的應(yīng)用主要有3個(gè)方面：高分子聚合、高分子縮合及無機(jī)材料表面接枝高分子聚合物。

（1）高分子聚合。機(jī)械力化學(xué)在高分子聚合中可代替引發(fā)劑引發(fā)聚合反應(yīng)。一般的高分子聚合中往往要加入引發(fā)劑，作用是在外因作用下首先發(fā)生分解或氧化還原產(chǎn)生自由基或正負(fù)離子，引發(fā)單體聚合。Oprea等用實(shí)驗(yàn)證實(shí)不用任何引發(fā)劑或催化劑，就可以用振動(dòng)磨將丙烯腈單體制得聚丙烯腈高聚物。主要原因是在機(jī)械力及單體的腐蝕作用下，設(shè)備表面的金屬產(chǎn)生活化作用并產(chǎn)生金屬細(xì)末，參與聚合物的合成；另一方面金屬活化過程中產(chǎn)生激發(fā)電子，使得已被振動(dòng)磨部分活化的聚丙烯腈生成自由基和負(fù)離子，可引發(fā)其他丙烯腈高分子的聚合。

（2）高分子縮合。高聚物在機(jī)械力作用下，鍵可發(fā)生斷裂，生成大分子自由基，這時(shí)若遇合適的小分子，可發(fā)生高分子縮聚。Christofor Simionescu等用超聲波使聚對苯二甲酸乙二酯和乙二胺通過機(jī)械力化學(xué)縮聚形成聚酯-聚酰胺碎片，然后與三價(jià)V3+作用，形成以三價(jià)釩為中心的復(fù)合物。

（3）高聚物接枝?，F(xiàn)代新技術(shù)的發(fā)展對高分子材料提出了更高的要求，如耐高溫、導(dǎo)熱導(dǎo)電、防輻射、具有鐵磁性等，解決這一問題的方法之一就是在高分子中引入無機(jī)物。把無機(jī)材料和高聚物一起研磨，通過機(jī)械力化學(xué)作用，高分子聚合物可發(fā)生裂解、環(huán)化、離子化、異構(gòu)化等化學(xué)變化，無機(jī)材料表面產(chǎn)生晶格畸變和缺陷，表面自由能增大，引起化合鍵斷裂和重組，可以在新鮮斷裂表面出現(xiàn)不飽和鍵和帶正電和負(fù)電的結(jié)構(gòu)單元，這樣聚合物鏈鍵斷裂產(chǎn)生的游離基或正負(fù)離子遇到無機(jī)材料經(jīng)機(jī)械力活化產(chǎn)生的新鮮表面，就可能形成接枝高聚物。

無機(jī)材料的高聚物接枝改性方法有兩種：一種是將無機(jī)材料與聚苯乙烯、聚丙烯等高聚物一起研磨；一種是將無機(jī)材料與單體研磨共聚，如在苯乙烯單體中研磨碳酸鈣。這兩種方法都能得到疏水性極好的無機(jī)粉體，在涂料與塑料工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，效果良好。

3．4有毒廢物降解

采用機(jī)械力化學(xué)方法處理有毒廢物，有可能開發(fā)出在常溫、常壓下處理劇毒物的新方法，使有毒廢棄物能就地得到及時(shí)有效處理，避免其長期堆放污染環(huán)境。如難處理的有機(jī)氯合物，如PVC、多氯聯(lián)苯、DDT等。機(jī)械力化學(xué)法不僅可破壞它們的結(jié)構(gòu)，還可誘發(fā)它們和CaO或其他合適的反應(yīng)劑之間的化學(xué)反應(yīng)，形成無毒的無機(jī)氯化物。許多塑料制品經(jīng)機(jī)械力化學(xué)處理后，發(fā)生機(jī)械力化學(xué)分解，聚合度可下降80%。通過高能量機(jī)械力的作用還可破壞蛋白質(zhì)的高分子結(jié)構(gòu)，從而使它能從廢液中較快地沉降下來，便于焚燒處理。用機(jī)械力化學(xué)法處理含鎘廢水可使鎘的還原速率加快數(shù)倍。

4 展望

機(jī)械力化學(xué)理論的提出已有數(shù)十年時(shí)間了，但由于實(shí)驗(yàn)條件的不可比性，使得難以歸納總結(jié)上升到更高的理論層次；另外，人們的工作多限于針對某一現(xiàn)象或某一應(yīng)用課題的研究，卻少有關(guān)于各種機(jī)械力化學(xué)現(xiàn)象背后普遍規(guī)律的探討；機(jī)械力化學(xué)法通常需要長時(shí)間的機(jī)械處理，能量消耗大，研磨介質(zhì)的磨損，還會(huì)造成對物料的污染。因此，設(shè)計(jì)新的高效機(jī)械活化設(shè)備，以最小的能耗獲得最大活化效果也是值得研究的課題?？梢灶A(yù)見，隨著研究的深入，機(jī)械力化學(xué)將具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。

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