導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇高分子材料的定義，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： 高分子材料； 本構(gòu)關(guān)系； Abaqus； UMAT； VUMAT

中圖分類號(hào)： TB324； TB115.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼： B

引言

高分子材料在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用，因此其不可避免地出現(xiàn)在仿真分析中.當(dāng)前沒(méi)有一種商業(yè)軟件具有適合高分子材料的材料本構(gòu)模型.Abaqus是一款優(yōu)秀的商業(yè)軟件，其提供的子程序接口UMAT/VUMAT允許用戶根據(jù)使用需求自定義材料本構(gòu).[1]使用該方法，可有效解決在仿真中由于材料本構(gòu)不適用而導(dǎo)致的仿真與實(shí)際測(cè)試差異過(guò)大的問(wèn)題.

1高分子材料本構(gòu)一般描述方法

業(yè)界通常使用彈塑性本構(gòu)定義高分子材料的材料屬性.屈服強(qiáng)度一般取材料曲線上第一個(gè)峰值點(diǎn).彈性模量的取法有2種不同的方式：對(duì)于應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線有明顯直線段的，以第一段直線的斜率作為材料的彈性模量（切線法）；對(duì)于曲線沒(méi)有明顯直線段的材料，則使用原點(diǎn)與屈服點(diǎn)連成的直線的斜率作為彈性模量（割線法）.2種方式與真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線的比較見(jiàn)圖1.圖 1高分子材料測(cè)試材料曲線與仿真曲線比較

由圖1可知，無(wú)論使用何種方式，仿真使用的應(yīng)力應(yīng)變曲線都與實(shí)際材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線有較大差異.將切線法獲得材料數(shù)據(jù)代入到手機(jī)電池蓋三點(diǎn)彎曲中進(jìn)行仿真，見(jiàn)圖2，其仿真與測(cè)試力位移曲線在最高點(diǎn)的差異約為23%，見(jiàn)圖3.

對(duì)于手機(jī)等一些電子類產(chǎn)品，高分子材料的仿真非常重要.在跌落或彎折測(cè)試中，高分子材料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系與彈塑性本構(gòu)的差異造成仿真預(yù)測(cè)不準(zhǔn)確，必須定義正確的高分子材料本構(gòu).

2Abaqus VUMAT子程序

Abaqus提供豐富的材料本構(gòu)模型庫(kù)，能夠滿足絕大多數(shù)仿真材料模型的需要；同時(shí)，還提供UMAT/VUMAT子程序接口，讓用戶可以用FORTRAN語(yǔ)言編程，自己定義需要的材料本構(gòu)模型，對(duì)Abaqus材料庫(kù)中沒(méi)有包含的材料進(jìn)行計(jì)算.幾乎可以把用戶材料屬性賦予Abaqus中的任何單元，其中UMAT用在隱式仿真計(jì)算中，VUMAT用在顯式仿真計(jì)算中.由于隱式計(jì)算與顯式計(jì)算的差別，導(dǎo)致UMAT與VUMAT也有一定的差異，但是經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的改寫(xiě)即可完成它們之間的轉(zhuǎn)換.

本文使用準(zhǔn)靜態(tài)仿真分析方法，屬于顯式求解，所以只介紹VUMAT.

3高分子材料VUMAT本構(gòu)介紹

由圖1可知，高分子材料的本構(gòu)與彈塑性本構(gòu)最大的差異在于彈性段是直線還是曲線.彈性段的路徑也直接影響到卸載的路徑.因此，對(duì)高分子材料本構(gòu)的定義關(guān)鍵在于非線性彈性段的實(shí)現(xiàn)，即要根據(jù)當(dāng)前的應(yīng)力值實(shí)時(shí)獲取下一增量步所用的彈性模量值.程序整體流程見(jiàn)圖4.

圖 4程序整體流程

3.1彈性段多段線性的實(shí)現(xiàn)

在彈性段，程序根據(jù)彈性模量和泊松比計(jì)算應(yīng)力增量.由于彈性段為非線性，需要根據(jù)應(yīng)力或應(yīng)變更新用于計(jì)算的彈性模量值，直至達(dá)到屈服點(diǎn)，因此需要在輸入文件中輸入材料真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線，通過(guò)查表計(jì)算的函數(shù)，根據(jù)當(dāng)前應(yīng)力σ所在的位置，計(jì)算當(dāng)前的彈性模量.應(yīng)力應(yīng)變曲線輸入時(shí)，輸入格式為：

用查表的方法，直到σn

3.2卸載路徑的選擇

屈服發(fā)生后，需要選擇彈性模量參與相關(guān)計(jì)算，有2個(gè)作用：一是用來(lái)計(jì)算屈服后加載段的應(yīng)力試探值（不對(duì)該增量步真實(shí)應(yīng)力產(chǎn)生影響，只起對(duì)比判斷的作用）；二是用來(lái)作為屈服后卸載的路徑（為實(shí)現(xiàn)不同卸載路徑，在程序中設(shè)置一個(gè)flag位，其值由用戶自己輸入），用戶可以根據(jù)實(shí)際的需要選擇卸載的路徑.如圖4中，共設(shè)置3種卸載路徑：沿切線卸載、沿割線卸載以及沿曲線卸載等.用戶也可以根據(jù)需要增加其他的卸載方式.

4子程序的驗(yàn)證

為驗(yàn)證子程序是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的功能，取一個(gè)1/8的網(wǎng)格模型進(jìn)行單軸拉伸仿真，單元類型為C3D8R.輸出其應(yīng)力應(yīng)變曲線，與材料真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線比較，見(jiàn)圖5.

圖 5使用VUMAT后加載應(yīng)力應(yīng)變曲線與材料曲線對(duì)比

使用VUMAT后，加載的應(yīng)力應(yīng)變曲線與材料測(cè)試得到的真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線完全重合，說(shuō)明VUMAT可以完全反映材料在加載過(guò)程中的力學(xué)行為.在卸載過(guò)程中，分別實(shí)現(xiàn)沿彈性段的切線、割線以及曲線卸載.

為進(jìn)一步驗(yàn)證，將VUMAT用于圖2所示的手機(jī)電池蓋三點(diǎn)彎模型中進(jìn)行仿真與試驗(yàn)對(duì)比.在使用彈塑性本構(gòu)模型時(shí)，仿真與測(cè)試力位移曲線的最大差異約為23%，而引入使用VUMAT編寫(xiě)的高分子材料本構(gòu)后，其仿真與測(cè)試的差異減少到4.5%，見(jiàn)圖6.從實(shí)際項(xiàng)目的驗(yàn)證結(jié)果看，使用VUMAT后電池蓋測(cè)試的力位移曲線與仿真的力位移曲線基本重合，仿真與測(cè)試的差異也明顯減小.將該本構(gòu)應(yīng)用于其他高分子材料和實(shí)際案例，其仿真精度均明顯改善，也說(shuō)明該子程序在實(shí)際工程中的適用性.

圖 6使用VUMAT后電池蓋力位移曲線對(duì)比

5結(jié)束語(yǔ)

使用VUMAT子程序后，高分子材料在加載段的力學(xué)特性與測(cè)試的真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線一致，同時(shí)將其應(yīng)用在工程實(shí)際問(wèn)題上，也與測(cè)試曲線基本一致，驗(yàn)證該程序的適用性.由于高分子材料的卸載特性較為復(fù)雜，還需進(jìn)一步研究，所以程序只給出3種方式供用戶按照實(shí)際需求進(jìn)行選擇.

篇2

從19世紀(jì)中期開(kāi)始到現(xiàn)在，經(jīng)過(guò)了這么長(zhǎng)時(shí)間的不斷發(fā)展，高分子體系已經(jīng)從高分子改性逐漸向高分子合成、構(gòu)筑、光電功能高分子等方向轉(zhuǎn)變。人們的生活也從高分子化學(xué)中受益匪淺，小到日?？梢?jiàn)的材料、油漆以及涂料等，大到在科研研究方面使用的高分子聚合物、分離膜、酶、樹(shù)脂等?，F(xiàn)在對(duì)高分子化學(xué)的研究方向已經(jīng)轉(zhuǎn)向了新功能材料，在目前快速發(fā)展的情況下看，高分子化學(xué)會(huì)和其它學(xué)科相互之間相繼結(jié)合穿插，一定會(huì)在納米材料、智能等一系列研究領(lǐng)域中廣泛使用，適應(yīng)現(xiàn)代化可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，使所有研究項(xiàng)目都向綠色科學(xué)方向發(fā)展。

一、現(xiàn)如今高分子化學(xué)的發(fā)展情況

自從20世紀(jì)到現(xiàn)在，隨著工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，天然資源已經(jīng)露出了疲態(tài)，科學(xué)家們已經(jīng)開(kāi)始使用高分子化學(xué)進(jìn)行材料的合成。有數(shù)字表明，在之前的40年中，使用材料的速度正在以每10年五倍增長(zhǎng)，人類三大合成材料，其中包括塑料、橡膠、纖維，在使用過(guò)程中表現(xiàn)出了令人驚訝的增長(zhǎng)速度。新型的材料，特別表現(xiàn)在合成材料，在工業(yè)、建筑、農(nóng)業(yè)、電子技術(shù)方面都被廣泛使用，極大的支撐著人類的日常生活，是使國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的必要?jiǎng)恿υ慈?/p>

二、高分子化學(xué)不同領(lǐng)域的使用分析

使用高分子化學(xué)的研究都處于高端技術(shù)領(lǐng)域，它的發(fā)展方向一定會(huì)和社會(huì)發(fā)展的方向和各種行業(yè)發(fā)展要求相適應(yīng)。以后的高分子化學(xué)一定會(huì)其它領(lǐng)域相互融合，高分子材料的使用注定會(huì)減少人類對(duì)自然資源的依賴程度，逐漸向納米、綠色和智能等方向轉(zhuǎn)變，在實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)中占據(jù)了非常重要的位置。

2.1 使地球更加綠色化

在現(xiàn)在很多工業(yè)發(fā)達(dá)的城市，天空中都會(huì)飄著非常濃郁的黑煙，對(duì)人們的日常生活有非常嚴(yán)重的污染。綠色，在現(xiàn)在被認(rèn)為是沒(méi)有污染、再生性或者可以循環(huán)使用。在沒(méi)有污染方面，我們需要做的就是減少工業(yè)廢棄物的排放、相對(duì)的減少污染源。現(xiàn)在的情況表明，化學(xué)行業(yè)中具有污染和治理兩個(gè)方面的性質(zhì)，可以對(duì)綠色使用材料進(jìn)行研究，也可以繼續(xù)對(duì)環(huán)境造成惡化。例如：在研制的過(guò)程中使用的催化劑、溶解劑、中間物品等，在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣、廢渣、廢棄液體等都是對(duì)環(huán)境造成影響的主要元兇，若長(zhǎng)期的進(jìn)行排放，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的影響，甚至?xí)?dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)的事情發(fā)生。

2.2 減少的自然資源的使用依賴

目前研究的高分子合成材料對(duì)石油具有很強(qiáng)的依賴性，眾所周知，石油是經(jīng)過(guò)地球非常漫長(zhǎng)孕育才出現(xiàn)的，另外，石油也是現(xiàn)如今人類社會(huì)非常重要的能源，石油資源現(xiàn)在正在快速的減少，而且不能快速的進(jìn)行補(bǔ)充，所以人們現(xiàn)在非常急切的找到可以代替石油使用的資源，這已經(jīng)成為現(xiàn)在高分子化學(xué)研究中非常重要的課題。在對(duì)物質(zhì)中原子和分子的比率進(jìn)行調(diào)節(jié)，對(duì)物質(zhì)的微觀特性、宏觀特性以及表面性質(zhì)進(jìn)行加強(qiáng)控制，也許這種物質(zhì)就會(huì)滿足一些行業(yè)的使用要求，當(dāng)這種情況出現(xiàn)的時(shí)候就可以把這種物質(zhì)作為材料使用。所以，在對(duì)材料進(jìn)行配置的時(shí)候就會(huì)減少對(duì)不可再生資源的依賴程度，并對(duì)使用材料和環(huán)境進(jìn)行相互協(xié)調(diào)，這是現(xiàn)如今化學(xué)研究當(dāng)中非常重要的領(lǐng)域?，F(xiàn)在很多高分子合成材料都非常依賴石油資源。想要解決目前的情況，可以對(duì)天然高分子進(jìn)行利用，這其中也應(yīng)該包含對(duì)無(wú)機(jī)高分子的不斷探索和研究。

現(xiàn)在由石油合成的高分子材料，主要因?yàn)樵又幸蕴紴橹饕?，其中還含有少量的氮、氧等原子，所以被稱為有機(jī)高分子。無(wú)機(jī)高分子是因?yàn)橹麈溕系慕M成原子中不含碳。根據(jù)元素的性質(zhì)進(jìn)行判斷，大約有40～50種元素可以成為長(zhǎng)鏈分子。現(xiàn)在引起科學(xué)家高度重視的一種無(wú)機(jī)高分子，它的主鏈上都是硅原子，并且含有有機(jī)側(cè)鏈的聚硅烷。

2.3 使高分子材料不斷納米化

現(xiàn)在很多高分子化學(xué)反應(yīng)中的原子經(jīng)過(guò)重新排列組合之后的反應(yīng)空間要比原子的大小大出很多，所以，化學(xué)反應(yīng)的研究要在一個(gè)受限空間之中進(jìn)行。若在有限的空間中，像納米量級(jí)的片層當(dāng)中，小型分子由于和片層分子相互作用而且還在一個(gè)比較受限的空間內(nèi)進(jìn)行排列，之后產(chǎn)生單體聚合，聚合之后的產(chǎn)物的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不會(huì)再受限的空間內(nèi)進(jìn)行全部的復(fù)制，這種情況和自由空間的結(jié)果完全不同。我們也許會(huì)在受限制空間內(nèi)進(jìn)行聚合反應(yīng)的分子中提煉出高分子納米化學(xué)的定義。化學(xué)的研究對(duì)象基本都是納米量級(jí)的分子和原子，但是因?yàn)闆](méi)有精細(xì)的方式，沒(méi)有達(dá)到可以在納米尺度上精確控制分子或者原子的程度，所以現(xiàn)如今很難做到對(duì)分子的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)，使化學(xué)的合成讓人感覺(jué)非常的粗放。高分子化學(xué)在納米程度上精要精確的按照分子設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上確定分子鏈中的原子配比位置以及相互結(jié)合的方式，通過(guò)納米技術(shù)對(duì)分子、原子和分子鏈進(jìn)行非常精確的控制，達(dá)到對(duì)高分子各級(jí)結(jié)構(gòu)的位置確定。這樣就可以精確的控制新合成材料的功能和特性。

2.4 面向智能材料的高分子化學(xué)研究路線

20世紀(jì)的人類社會(huì)是以合成材料為標(biāo)志的，在21世紀(jì)人類社會(huì)的標(biāo)志將會(huì)是智能材料。高分子化學(xué)仍然是進(jìn)入智能材料時(shí)期非常重要的組成部分。材料自身具有的功能可以根據(jù)外部條件的變化，有意識(shí)的進(jìn)行調(diào)節(jié)和修復(fù)等一系列措施，這就是智能材料的基本定義?，F(xiàn)在科學(xué)家已經(jīng)了解高分子有軟物質(zhì)這一特征，簡(jiǎn)單說(shuō)就是可以對(duì)外場(chǎng)具有反應(yīng)。

三、結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人類把能源、信息以及材料稱為支撐科技革命的重要力量，而且材料也是能源以及信息不斷發(fā)展的基礎(chǔ)所在。從出現(xiàn)合成有機(jī)高分子材料開(kāi)始，人類就在不斷的進(jìn)行研究和探索，希望可以找到使用廣泛的新型材料，可以廣泛的使用在計(jì)算機(jī)、生物、海洋等一系列領(lǐng)域當(dāng)中。高分子材料正在向高性能、多功能方向不斷前進(jìn)，正在不斷適應(yīng)快速發(fā)展的今天，出現(xiàn)了很多功能非常強(qiáng)健并且廣泛使用的高分子材料。

參考文獻(xiàn)

[1]王立艷.《高分子化學(xué)》理論與實(shí)踐教學(xué)的整體優(yōu)化研究[J].廣州化工，2012，40（4）：108-109.

[2]張宏剛.新型高分子化學(xué)注漿材料在堿溝煤礦的應(yīng)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2011（34）：63-64.

[3]何冰晶，王慶豐，劉維均，等.能量最低原理在高分子化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用探索[J].高分子通報(bào)，2011（12）：141-144.

篇3

高分子材料是金屬和玻璃的良好替代品,在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用日趨廣泛。如汽車(chē)業(yè)、電子產(chǎn)品、包裝業(yè)及醫(yī)療器械等諸多產(chǎn)業(yè)中都離不開(kāi)各種工程高分子材料[1].由于采用激光透射焊接技術(shù)對(duì)熱塑性高分子材料進(jìn)行焊接具有許多優(yōu)點(diǎn)[2-6],如表面成型質(zhì)量好,能形成精密、牢固和密封的焊縫,樹(shù)脂降解少,產(chǎn)生的碎屑少,不會(huì)產(chǎn)生污染等,近年來(lái),得到迅速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化。國(guó)外已經(jīng)開(kāi)始將塑料激光焊接應(yīng)用于汽車(chē)、電子和醫(yī)療等行業(yè),如日本豐田公司現(xiàn)已采用多關(guān)節(jié)機(jī)器人組合的光纖激光器進(jìn)行批量生產(chǎn)PA6高分子材料進(jìn)氣歧管,取代了以往的螺栓連接方式,減小了進(jìn)氣歧管的體積和重量,提高了其生產(chǎn)效率;奔馳公司將激光焊接應(yīng)用于制造汽車(chē)的電子開(kāi)門(mén)器,提高了外形和焊接接頭質(zhì)量及生產(chǎn)效率。

傳統(tǒng)焊接方法中,采用激光頭旋轉(zhuǎn)或工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)的方式,對(duì)環(huán)形焊縫沿周線旋轉(zhuǎn)焊接。而關(guān)于環(huán)形焊縫的激光同步焊接方法,國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有相關(guān)報(bào)導(dǎo)?？傊?目前國(guó)內(nèi)外研究主要集中在焊接工藝參數(shù)對(duì)焊接質(zhì)量的影響,研究結(jié)果表明,激光的光強(qiáng)分布[7-10]、焊接速度[11-12]、透光焊接件的光學(xué)性能[13]及吸光劑[14]是影響結(jié)合質(zhì)量的主要因素。本文利用光纖激光研究了環(huán)形激光束的形成原理,設(shè)計(jì)出能產(chǎn)生環(huán)形激光束的激光焊接頭,研究了不同激光功率和輻照時(shí)間對(duì)拉伸剪切強(qiáng)度的影響,確定了TPV-彈性體和PP-聚丙烯的最佳工藝參數(shù),實(shí)現(xiàn)了高分子材料環(huán)形焊縫超高速同步焊接,提高了生產(chǎn)效率和焊接質(zhì)量。

2、試驗(yàn)材料及方法

2.1試驗(yàn)材料及設(shè)備

內(nèi)部(黃色)高分子材料(TPV-彈性體)為透射激光高分子材料,其外緣厚度為2mm,內(nèi)緣厚度為3mm.

外部(黑色)高分子材料(PP-聚丙烯)為吸收激光高分子材料,其外緣厚度為3mm及內(nèi)緣厚度為1mm.其搭接部分厚度為(2+1)mm.

環(huán)形激光束試驗(yàn)系統(tǒng)示意圖如圖1所示,該試驗(yàn)系統(tǒng)由光纖激光器(2.0kW)、環(huán)形激光焊接頭、水冷機(jī)、光束測(cè)量?jī)x及焊接工裝夾具等組成。工裝夾具部分由工作臺(tái)、熱塑性激光吸收材料、熱塑性激光透射材料、高強(qiáng)螺栓和墊圈及激光透射壓板組成。用光束測(cè)量?jī)x測(cè)量了環(huán)形激光束的輪廓,并由JIS標(biāo)準(zhǔn)確定了激光束直徑,即光束強(qiáng)度為最大光束強(qiáng)度的1/e2時(shí)對(duì)應(yīng)的直徑被定義為光束直徑。

2.2環(huán)形激光束形成原理

環(huán)形激光束的形成原理如圖2所示。該原理圖包括一枚準(zhǔn)直鏡,第一枚圓錐透鏡、第二枚圓錐透鏡,第一枚和第二枚圓錐透鏡的頂角均為110°,直徑均為50mm.各符號(hào)的含義:f為準(zhǔn)直鏡的焦！距(分別為f=60mm和f=80mm)、NA為激光束的數(shù)值孔徑(0.11rad),D為通過(guò)準(zhǔn)直鏡激光束的直徑,2R為通過(guò)第二枚圓錐透鏡激光束的外徑,2r為通過(guò)第二枚圓錐透鏡激光束的內(nèi)徑,H1和H2為第一枚和第二枚圓錐透鏡的厚度(均為21mm),L12為第一枚圓錐透鏡和第二枚圓錐透鏡之間的距離,θ1為準(zhǔn)直后的激光束經(jīng)過(guò)第一枚圓錐透鏡的入射角,θ2為經(jīng)過(guò)第一枚圓錐透鏡后的折射角,光學(xué)鏡片折射率均為1.46,空氣的折射率為1.00.

光纖輸出端發(fā)出的激光束照射到準(zhǔn)直鏡,激光束到準(zhǔn)直鏡的距離為準(zhǔn)直鏡的焦距,經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直鏡后,激光束變?yōu)槠叫泄馐?其直徑為D;由于第一枚圓錐透鏡和第二枚圓錐透鏡的頂角均為110o,所以穿過(guò)準(zhǔn)直透鏡后的平行光束照射到第一枚圓錐透鏡上,然后折射到第二枚圓錐透鏡上,穿過(guò)第二枚圓錐透鏡后,將形成外徑為2R和內(nèi)徑為2r的環(huán)形激光束,環(huán)形激光束的光環(huán)寬度為R-r.由原理圖進(jìn)一步可知,隨著準(zhǔn)直鏡焦距的增加,激光束經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直鏡入射到第一枚圓錐透鏡的直徑D增加,經(jīng)過(guò)兩枚頂角相對(duì)的圓錐透鏡折射后,導(dǎo)致環(huán)形激光束的內(nèi)徑減小,而外徑不變,從而使環(huán)形激光束的光環(huán)寬度增加;隨著第一枚圓錐透鏡和第二枚圓錐透鏡之間距離L12增加,環(huán)形激光束的外徑和內(nèi)徑同時(shí)增加,而環(huán)形激光束的光環(huán)寬度幾乎不變。另外,由原理圖可知,準(zhǔn)直鏡、第一枚圓錐透鏡及第二枚圓錐透鏡的同軸性,將直接影響到環(huán)形激光束強(qiáng)度分布的均勻性。

3、試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1環(huán)形激光束的特性

當(dāng)準(zhǔn)直鏡的焦距f及第一枚圓錐透鏡與第二枚圓錐透鏡之間的距離L12變化時(shí),環(huán)形激光束的分析結(jié)果如表1、圖3及圖4所示。分析過(guò)程中,激光輸出功率(300W)恒定不變。

光的折射定律如下式所示:

然后,根據(jù)正弦定理計(jì)算得出不同f及L12下的環(huán)形激光束尺寸。

由表1和圖3的實(shí)際測(cè)量值與理論計(jì)算值研究分析結(jié)果表明,隨著準(zhǔn)直鏡焦距的增加,激光束的外徑幾乎沒(méi)有變化,而內(nèi)徑減小,所以隨著準(zhǔn)直鏡焦距的增加激光束的光環(huán)寬度也增加。由試驗(yàn)結(jié)果可知,實(shí)際測(cè)量值與理論計(jì)算值基本吻合。

由表1和圖4的實(shí)際測(cè)量值與理論計(jì)算值研究分析結(jié)果表明,隨著間距L12的增加,環(huán)形激光束的內(nèi)徑和外徑同時(shí)增加,而環(huán)形激光束的光環(huán)寬度幾乎不變。由試驗(yàn)結(jié)果可知,實(shí)際測(cè)量值與理論計(jì)算值基本吻合。

3.2環(huán)形激光束的強(qiáng)度分布

通過(guò)上述的分析可知,環(huán)形激光束的強(qiáng)度(能量密度)分布不均勻。造成這一現(xiàn)象的主要原因是由于準(zhǔn)直鏡、第一枚圓錐透鏡及第二枚圓錐透鏡的同軸性較差的緣故。通過(guò)上述三枚光學(xué)鏡片的同軸性調(diào)節(jié),可獲得能量密度分布均勻的環(huán)形激光束,其結(jié)果如圖5所示。

3.3高分子材料的超高速激光焊接

高分子材料的激光透射焊接原理,即在一定壓力條件下,使透射激光高分子材料和吸收激光高分子材料形成搭接接頭。激光束穿過(guò)透射激光高分子材料照射到吸收激光高分子材料被加熱而熔化,同時(shí)由于熱傳導(dǎo)使與之相接觸的透射激光熔化,并且隨著照射時(shí)間的增加,熔化區(qū)逐漸增大,當(dāng)達(dá)到所需的熔核尺寸時(shí),停止激光束的照射,在壓力的繼續(xù)維持下,在高分子材料的搭接接頭的結(jié)合面形成了永久性連接。由于焊縫在搭接接頭的結(jié)合面形成,所以高分子材料的激光焊接表面質(zhì)量非常好。

將TPV-彈性體和PP-聚丙烯按照如圖6所示的方式,形成搭接接頭。焊接壓力的施加是通過(guò)中間有圓孔(直徑為6mm)的透明有機(jī)透玻璃板(70mm×70mm×4mm)實(shí)現(xiàn)。圖6中兩條圓線圍成的區(qū)域?yàn)榇附訁^(qū)域。

當(dāng)焊接壓力為100N、準(zhǔn)直鏡焦距為60mm、環(huán)形激光束的外徑為54mm、環(huán)形激光束的內(nèi)徑為47mm時(shí),激光輸出功率和照射時(shí)間對(duì)焊接質(zhì)量影響的橫斷面金相照片如圖7所示。由圖7可知,當(dāng)熱輸入量過(guò)低(激光輸出功率400W及激光照射時(shí)間0.4s)時(shí),由于熱輸入量不足,使得PP-聚丙烯沒(méi)有充分熔化,熱量不能充分傳遞給TPV-彈性體,兩種材料只是通過(guò)范德華分子間力結(jié)合在一起,所以環(huán)形焊縫高分子材料搭接接頭結(jié)合面積小并且結(jié)合不良,如圖7(a)所示;當(dāng)熱輸入量過(guò)高(激光輸出功率1200W及激光照射時(shí)間0.4s)時(shí),在照片中可以看到黑色孔洞,這是由于熱輸入量過(guò)高,導(dǎo)致環(huán)形焊縫搭接接頭的高分子材料發(fā)生裂解,產(chǎn)生氣體造成的,如圖7(c)所示;當(dāng)熱輸入量適當(dāng)(激光輸出功率800W及激光照射時(shí)間0.4s)時(shí),環(huán)形焊縫高分子材料搭接接頭結(jié)合良好,沒(méi)有焊接缺陷存在,如圖7(b)所示。

當(dāng)焊接壓力為100N;激光輸出功率為400~1400W,激光照射時(shí)間為0.08~0.6s;準(zhǔn)直鏡焦距為60mm、環(huán)形激光束的外徑為54mm、內(nèi)徑為47mm時(shí),對(duì)TPV-彈性體和PP-聚丙烯進(jìn)行多組激光焊接試驗(yàn),并將不同焊接工藝下的試驗(yàn)樣件沿垂直于環(huán)形焊縫方向切割成10mm×30mm小塊,進(jìn)行拉伸剪切試驗(yàn)。激光

輸出功率和照射時(shí)間對(duì)環(huán)形焊縫高分子材料搭接接頭的拉伸剪切強(qiáng)度如圖8所示。由圖可知,當(dāng)激光輸出功率為800W,激光照射時(shí)間為0.6s時(shí),其拉伸剪切強(qiáng)度達(dá)到最大值(斷裂位置位于TPV-彈性體的母材上,2.4MPa);當(dāng)激光輸出功率為1000W,激光照射時(shí)間為0.08s時(shí),其拉伸剪切強(qiáng)度較小(1.0MPa),斷裂位置位于搭接接頭的結(jié)合面上。

在最大拉伸剪切強(qiáng)度時(shí)環(huán)形焊縫高分子材料搭接接頭的橫斷面如圖9所示。由圖可知,兩種高分子材料很好地熔合在一起,熔合線處產(chǎn)生了高低不平的現(xiàn)象。這也是由于兩種高分子材料在適合溫度下被激勵(lì),在焊接壓力的作用下,導(dǎo)致兩種高分子材料分子發(fā)生相互擴(kuò)散,形成了化學(xué)鍵,緊密接合在一起。

4、結(jié)論

篇4

首先，智能材料家族將成為可穿戴設(shè)備不可或缺的一部分。

由形狀記憶合金、光致變色材料、電致變色材料、壓電材料、智能高分子材料等組成的龐大的智能材料家族是可穿戴設(shè)備的完美搭配。

智能材料中的形狀記憶合金具有很強(qiáng)的可彎曲性，并且能夠記憶自身的形狀，日常使用的抗彎折眼鏡框、可植入人體的人造骨骼和人造衛(wèi)星的太陽(yáng)能電池板等都是由形狀記憶合金制作而成。如果能將這種材料應(yīng)用于可穿戴設(shè)備，它將能夠自動(dòng)記憶人體曲線，在接觸到人體的時(shí)候自動(dòng)變化為適應(yīng)每個(gè)人的體型并自動(dòng)固定。甚至，如果把現(xiàn)在的智能手機(jī)直接制作在形狀記憶合金之上，那么整個(gè)可穿戴設(shè)備將能夠貼合于人體，實(shí)現(xiàn)真正的“與人融合”。

光致變色材料、電致變色材料和智能高分子材料，將能夠監(jiān)測(cè)人體的各項(xiàng)生命體征以及外部環(huán)境的變化，并通過(guò)自身變化直觀地表示出來(lái)。人們也許可以不用打開(kāi)顯示屏，就能夠獲得足夠多的信息，比如它可以感受周?chē)臍鉁?，甚至是空氣污染的程度，并通過(guò)顏色變化的方式表現(xiàn)出來(lái)。周?chē)沫h(huán)境變化將不再是冷冰冰的數(shù)字，其呈現(xiàn)的方式將更加智能化。壓電材料給可穿戴設(shè)備的帶來(lái)的革命將更為巨大，將其植入可穿戴設(shè)備中，能夠?qū)⑷梭w的每一次活動(dòng)中微小的能量都收集起來(lái)，這將能夠提供源源不斷的電力供應(yīng)，可穿戴設(shè)備將能夠擺脫電池的束縛，實(shí)現(xiàn)真正的輕量化和長(zhǎng)續(xù)航。

其次，智能材料與可穿戴設(shè)備的結(jié)合將徹底革新人們對(duì)于“智能”的定義。

篇5

關(guān)鍵詞：道路工程；瀝青；自愈合；疲勞壽命

Abstract: This paper analyzes the asphalt self-healing effect on fatigue life of asphalt at home and abroad, and self healing properties are reviewed.

Keywords: road engineering; asphalt; self-healing; fatigue life

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

1.瀝青自愈合性能

1874年，紐約哥倫比亞地區(qū)修建了世界上第一條熱拌瀝青混合料路面[1]，經(jīng)過(guò)100多年的發(fā)展，瀝青路面已經(jīng)成為公路路面的主要形式。但是在瀝青路面的使用過(guò)程中，不可避免的出現(xiàn)了疲勞開(kāi)裂等病害現(xiàn)象。輕者路面結(jié)構(gòu)的使用壽命會(huì)減少，重者整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全都會(huì)被危及，造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此如何及時(shí)有效的修復(fù)出現(xiàn)的裂紋和損傷成為一個(gè)亟需研究的問(wèn)題。瀝青的疲勞損傷首先以微開(kāi)裂的形式存在，由于現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)的局限性，這些微觀損傷很難被探測(cè)到，以至于對(duì)微裂縫的及時(shí)修復(fù)變得非常困難。但是，如果這些微觀損傷得不到及時(shí)修復(fù)，就有可能進(jìn)一步發(fā)展成為宏觀裂縫，影響瀝青混凝土結(jié)構(gòu)的正常使用性能和使用壽命[2-3]。

根據(jù)傳統(tǒng)的損傷理論，瀝青發(fā)生疲勞損傷后性能是不可恢復(fù)的。但隨著研究的不斷深入，研究者們發(fā)現(xiàn)，在荷載的間歇期間，瀝青的模量和強(qiáng)度等性能是可以慢慢恢復(fù)的，這就是瀝青的自愈性，而且自愈性與瀝青品種、溫度、間歇時(shí)間、荷載水平存在關(guān)系。

作為一種粘彈性材料，瀝青還具有觸變性，即在荷載的作用下，瀝青的粘度降低，荷載間歇時(shí)間，粘度又會(huì)逐漸恢復(fù)。研究表明，荷載作用初期，瀝青模量的降低是由觸變性引起的，而該階段瀝青的自愈性也是由觸變性引起的。

當(dāng)荷載作用超過(guò)觸變性的影響范圍后，瀝青的內(nèi)部結(jié)構(gòu)將發(fā)生變化，甚至出現(xiàn)銀紋，瀝青試樣出現(xiàn)銀紋以后，雖然間歇時(shí)間足夠長(zhǎng)瀝青的復(fù)數(shù)模量仍然可以完全恢復(fù)，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生了變化，研究認(rèn)為，瀝青裂縫的自愈合過(guò)程分三步：（1）由應(yīng)力和瀝青的流動(dòng)性能引起微裂縫的關(guān)閉（2）由表面能驅(qū)使兩個(gè)裂縫表面的黏合過(guò)程引起微裂縫的關(guān)閉（3）由瀝青基團(tuán)結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散引發(fā)的力學(xué)性能的恢復(fù)。第一步被認(rèn)為是速度最快的，但僅僅導(dǎo)致模量的恢復(fù)；第二步和第三步被認(rèn)為相對(duì)慢得多，但能夠同時(shí)使得材料的模量和強(qiáng)度得到恢復(fù)使得愈合后的材料使用性能與原始狀態(tài)相差無(wú)幾。瀝青的自愈合能力與瀝青本身的流變性能關(guān)系密切，包括流動(dòng)性，彈性恢復(fù)（抵抗恒定應(yīng)力的能力），潤(rùn)濕及自擴(kuò)散[4-5]。

2.國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展綜述

傳統(tǒng)的高分子材料損傷理論是在應(yīng)力作用下，高分子材料出現(xiàn)微變形，由此引發(fā)微裂縫和微空洞，這些微裂縫和微空洞繼續(xù)發(fā)展成為明顯的病害，這種損傷理論成功的解釋了高分子材料性能的退化原因[6-10]。但以往的研究成果多數(shù)基于高分子材料的損傷是不可逆的這一事實(shí)。但是在加載的間隙，由于高分子材料的流變性能，微裂縫和微空洞能在一定程度上閉合，同時(shí)引起材料性能和硬度的一定恢復(fù)，這個(gè)過(guò)程有短時(shí)間的流變過(guò)程和長(zhǎng)時(shí)間的擴(kuò)散過(guò)程[11]，這與傳統(tǒng)的連續(xù)損傷描述不同。事實(shí)上只要有足夠的間歇時(shí)間，材料的性能能恢復(fù)到與損傷前完全一樣的性能[12-14]。

瀝青混凝土的自愈合性能40年之前就已經(jīng)被認(rèn)識(shí)到[15]，研究者指出當(dāng)荷載間歇期增長(zhǎng)時(shí)，瀝青混凝土的疲勞壽命會(huì)隨之延長(zhǎng)。其它研究者通過(guò)采用直接拉伸疲勞模式進(jìn)行類似的測(cè)試，證明了這個(gè)基本的觀測(cè)結(jié)果。一些研究者試圖通過(guò)相對(duì)簡(jiǎn)單的表征方法來(lái)證實(shí)影響愈合潛力的材料特征。例如，Kim[16]在設(shè)定間歇期為5-40分鐘的前提下，對(duì)瀝青砂混合料進(jìn)行了彎曲疲勞實(shí)驗(yàn)。然后對(duì)間歇期前后的偽應(yīng)變能密度進(jìn)行了對(duì)比分析。這篇文章之所以引入偽應(yīng)變這個(gè)概念，是為了將其作為分離與粘彈性過(guò)程相關(guān)的恢復(fù)和與實(shí)際微觀結(jié)構(gòu)愈合機(jī)理相關(guān)的恢復(fù)的一種方法。利用由這些能量密度值定義的指數(shù)和對(duì)瀝青進(jìn)行化學(xué)分析，研究瀝青自愈性能和化學(xué)成分之間的關(guān)系，得出了兩個(gè)與瀝青自愈合性能有關(guān)的參數(shù)指標(biāo)：亞甲基甲基的碳?xì)浔萂MHC，和亞甲基甲基的數(shù)目比CH2/CH3。在一定的分支率的條件下，MMHC代表了瀝青分子鏈的分支數(shù)目，CH2/CH3代表了鏈的長(zhǎng)度，這兩個(gè)參數(shù)與瀝青的自愈合具有良好的相關(guān)性[17]。研究表明，分子鏈更長(zhǎng)，分支更少的分子結(jié)構(gòu)自愈合性能更優(yōu)[18]。Bhasin驗(yàn)證了KIM的觀點(diǎn)，但是發(fā)現(xiàn)，這個(gè)現(xiàn)象有另一種解釋，瀝青分子的自擴(kuò)散性，影響著瀝青的本身自愈合性能[19]。

篇6

2生物材料的類型與應(yīng)用生物材料種類繁多,到目前為止,被詳細(xì)研究過(guò)的生物材料已經(jīng)超過(guò)一千種,在醫(yī)學(xué)臨床上廣泛應(yīng)用的也有幾十種,涉及材料學(xué)科各個(gè)領(lǐng)域。依據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn),可以分為不同的類型。

2.1以材料的生物性能為分類標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)材料的生物性能,生物材料可分為生物惰性材料、生物活性材料、生物降解材料和生物復(fù)合材料四類。

2.1.1生物惰性材料生物惰性材料是指一類在生物環(huán)境中能保持穩(wěn)定,不發(fā)生或僅發(fā)生微弱化學(xué)反應(yīng)的生物醫(yī)學(xué)材料,主要是生物陶瓷類和醫(yī)用合金類材料。由于在實(shí)際中不存在完全惰性的材料,因此生物惰性材料在機(jī)體內(nèi)也只是基本上不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),它與組織間的結(jié)合主要是組織長(zhǎng)入其粗糙不平的表面形成一種機(jī)械嵌聯(lián),即形態(tài)結(jié)合。生物惰性材料主要包括以下幾類:(1)氧化物陶瓷主要包括氧化鋁陶瓷和氧化鋯陶瓷.氧化鋁陶瓷中以純剛玉及其復(fù)合材料的人工關(guān)節(jié)和人工骨為主,具體包括純剛玉雙杯式人工髖關(guān)節(jié);純剛玉—金屬?gòu)?fù)合型人工股骨頭;純剛玉—聚甲基丙烯酸酯—鈷鉻鉬合金鉸鏈?zhǔn)较リP(guān)節(jié),其他人工骨、人工牙根等。(2)玻璃陶瓷該材料主要用來(lái)制作部分人工關(guān)節(jié)。(3)Si3N4陶瓷該類材料主要用來(lái)制作一些作為替代用的較小的人工骨,目前還不能用作承重材料。(4)醫(yī)用碳素材料它主要被作為制作人工心臟瓣膜等人工臟器以及人工關(guān)節(jié)等方面的材料。(5)醫(yī)用金屬材料該類材料是目前人體承重材料中應(yīng)用最廣泛的材料,在其表面涂上活性生物材料后可增加它與人體環(huán)境的相容性.同時(shí)它還能制作各類其他人體骨的替代物。

2.1.2生物活性材料生物活性材料是一類能誘出或調(diào)節(jié)生物活性的生物醫(yī)學(xué)材料。但是,也有人認(rèn)為生物活性是增進(jìn)細(xì)胞活性或新組織再生的性質(zhì)?，F(xiàn)在,生物活性材料的概念已建立了牢固的基礎(chǔ),其應(yīng)用范圍也大大擴(kuò)充.一些生物醫(yī)用高分子材料,特別是某些天然高分子材料及合成高分子材料都被視為生物活性材料.羥基磷灰石是一種典型的生物活性材料。由于人體骨的主要無(wú)機(jī)質(zhì)成分為該材料,故當(dāng)材料植入體內(nèi)時(shí)不僅能傳導(dǎo)成骨,而且能與新骨形成骨鍵合。在肌肉、韌帶或皮下種植時(shí),能與組織密合,無(wú)炎癥或刺激反應(yīng).生物活性材料主要有以下幾類:

(1)羥基磷灰石,它是目前研究最多的生物活性材料之一,作為最有代表性的生物活性陶瓷—羥基磷灰石(簡(jiǎn)稱HAP)材料的研究,在近代生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科領(lǐng)域一直受到人們的密切關(guān)注.羥基磷灰石[Ca10(PO4)6(OH)2]是脊椎動(dòng)物骨和齒的主要無(wú)機(jī)成分,結(jié)構(gòu)也非常相近,與動(dòng)物體組織的相容性好、無(wú)毒副作用、界面活性優(yōu)于各類醫(yī)用鈦合金、硅橡膠及植骨用碳素材料。因此可廣泛應(yīng)用于生物硬組織的修復(fù)和替換材料,如口腔種植、牙槽脊增高、耳小骨替換、脊椎骨替換等多個(gè)方面.另外,在HA生物陶瓷中耳通氣引流管、頜面骨、鼻梁、假眼球以及填充用HA顆粒和抑制癌細(xì)胞用HA微晶粉方面也有廣泛的應(yīng)用.又因?yàn)樵摬牧鲜艿奖旧泶嘈愿?、抗折?qiáng)度低的限制,因此在承重材料應(yīng)用方面受到了限制.現(xiàn)在該材料已引起世界各國(guó)學(xué)者的廣泛關(guān)注。目前制備多孔陶瓷和復(fù)合材料是該材料的重要發(fā)展方向,涂層材料也是重要分支之一。該類材料以醫(yī)用為目的,主要包括制粉、燒結(jié)、性能實(shí)驗(yàn)和臨床應(yīng)用幾部分。

(2)磷酸鈣生物活性材料這種材料主要包括磷酸鈣骨水泥和磷酸鈣陶瓷纖維兩類.前者是一種廣泛用于骨修補(bǔ)和固定關(guān)節(jié)的新型材料,有望部分取代傳統(tǒng)的PMMA有機(jī)骨水泥.國(guó)內(nèi)研究抗壓強(qiáng)度已達(dá)60MPa以上。后者具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和生物活性,可用于無(wú)機(jī)骨水泥的補(bǔ)強(qiáng)及制備有機(jī)與無(wú)機(jī)復(fù)合型植入材料。

(3)磁性材料生物磁性陶瓷材料主要為治療癌癥用磁性材料,它屬于功能性活性生物材料的一種。把它植入腫瘤病灶內(nèi),在外部交變磁場(chǎng)作用下,產(chǎn)生磁滯熱效應(yīng),導(dǎo)致磁性材料區(qū)域內(nèi)局部溫度升高,借以殺死腫瘤細(xì)胞,抑制腫瘤的發(fā)展。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)效果良好。

(4)生物玻璃生物玻璃主要指微晶玻璃,包括生物活性微晶玻璃和可加工生物活性微晶玻璃兩類。目前關(guān)于該方向的研究已成為生物材料的主要研究方向之一。

2.1.3生物降解材料所謂可降解生物材料是指那些在被植入人體以后,能夠不斷的發(fā)生分解,分解產(chǎn)物能夠被生物體所吸收或排出體外的一類材料,主要包括β-TCP生物降解陶瓷和生物陶瓷藥物載體兩類,前者主要用于修復(fù)良性骨腫瘤或瘤樣病變手術(shù)刮除后所致缺損,而后者主要用作微藥庫(kù)型載體,可根據(jù)要求制成一定形狀和大小的中空結(jié)構(gòu),用于各種骨科疾病。

2.1.4生物復(fù)合材料生物復(fù)合材料又稱為生物醫(yī)用復(fù)合材料,它是由兩種或兩種以上不同材料復(fù)合而成的生物醫(yī)學(xué)材料,并且與其所有單體的性能相比,復(fù)合材料的性能都有較大程度的提高的材料。制備該類材料的目的就是進(jìn)一步提高或改善某一種生物材料的性能。該類材料主要用于修復(fù)或替換人體組織、器官或增進(jìn)其功能以及人工器官的制造,它除應(yīng)具有預(yù)期的物理化學(xué)性質(zhì)之外,還必須滿足生物相容性的要求,這里不僅要求組分材料自身必須滿足生物相容性要求,而且復(fù)合之后不允許出現(xiàn)有損材料生物學(xué)性能的性質(zhì)。按基材分生物復(fù)合材料可分為高分子基、金屬基和陶瓷基三類,它們既可以作為生物復(fù)合材料的基材,又可作為增強(qiáng)體或填料,它們之間的相互搭配或組合形成了大量性質(zhì)各異的生物醫(yī)學(xué)復(fù)合材料,利用生物技術(shù),一些活體組織、細(xì)胞和誘導(dǎo)組織再生的生長(zhǎng)因子被引入了生物醫(yī)學(xué)材料,大大改善了其生物學(xué)性能,并可使其具有藥物治療功能,已成為生物醫(yī)學(xué)材料的一個(gè)十分重要的發(fā)展方向,根據(jù)材料植入體內(nèi)后引起的組織反應(yīng)類型和水平,它又可分為近于生物惰性的、生物活性的、可生物降解和吸收等幾種類型。人和動(dòng)物中絕大多數(shù)組織均可視為復(fù)合材料,生物醫(yī)學(xué)復(fù)合材料的發(fā)展為獲得真正仿生的生物材料開(kāi)辟了廣闊的途徑。

2.2以材料的屬性為分類標(biāo)準(zhǔn)

2.2.1生物醫(yī)用金屬材料生物醫(yī)用金屬材料是用作生物醫(yī)學(xué)材料的金屬或合金,又稱外科用金屬材料或醫(yī)用金屬材料,是一類惰性材料,這類材料具有高的機(jī)械強(qiáng)度和抗疲勞性能,是臨床應(yīng)用最廣泛的承力植入材料。該類材料的應(yīng)用非常廣泛,及硬組織、軟組織、人工器官和外科輔助器材等各個(gè)方面,除了要求它具有良好的力學(xué)性能及相關(guān)的物理性質(zhì)外,優(yōu)良的抗生理腐蝕性和生物相容性也是其必須具備的條件。醫(yī)用金屬材料應(yīng)用中的主要問(wèn)題是由于生理環(huán)境的腐蝕而造成的金屬離子向周?chē)M織擴(kuò)散及植入材料自身性質(zhì)的退變,前者可能導(dǎo)致毒副作用,后者常常導(dǎo)致植入的失敗。已經(jīng)用于臨床的醫(yī)用金屬材料主要有不銹鋼、鈷基合金和鈦基合金等三大類。此外,還有形狀記憶合金、貴金屬以及純金屬鉭、鈮、鋯等。

2.2.2生物醫(yī)用高分子材料醫(yī)用高分子材料是生物醫(yī)學(xué)材料中發(fā)展最早、應(yīng)用最廣泛、用量最大的材料,也是一個(gè)正在迅速發(fā)展的領(lǐng)域。它有天然產(chǎn)物和人工合成兩個(gè)來(lái)源,該材料除應(yīng)滿足一般的物理、化學(xué)性能要求外,還必須具有足夠好的生物相容性。按性質(zhì)醫(yī)用高分子材料可分為非降解型和可生物降解型兩類。對(duì)于前者,要求其在生物環(huán)境中能長(zhǎng)期保持穩(wěn)定,不發(fā)生降解、交聯(lián)或物理磨損等,并具有良好的物理機(jī)械性能。并不要求它絕對(duì)穩(wěn)定,但是要求其本身和少量的降解產(chǎn)物不對(duì)機(jī)體產(chǎn)生明顯的毒副作用,同時(shí)材料不致發(fā)生災(zāi)難性破壞。該類材料主要用于人體軟、硬組織修復(fù)體、人工器官、人造血管、接觸鏡、膜材、粘接劑和管腔制品等方面。這類材料主要包括聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、芳香聚酯、聚硅氧烷、聚甲醛等.而可降解型高分子主要包括膠原、線性脂肪族聚酯、甲殼素、纖維素、聚氨基酸、聚乙烯醇、聚己丙酯等。它們可在生物環(huán)境作用下發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞和性能蛻變,其降解產(chǎn)物能通過(guò)正常的新陳代謝或被機(jī)體吸收利用或被排出體外,主要用于藥物釋放和送達(dá)載體及非永久性植入裝置.按使用的目的或用途,醫(yī)用高分子材料還可分為心血管系統(tǒng)、軟組織及硬組織等修復(fù)材料。用于心血管系統(tǒng)的醫(yī)用高分子材料應(yīng)當(dāng)著重要求其抗凝血性好,不破壞紅細(xì)胞、血小板,不改變血液中的蛋白并不干擾電解質(zhì)等。

2.2.3生物醫(yī)用無(wú)機(jī)非金屬材料或稱為生物陶瓷。生物醫(yī)用非金屬材料,又稱生物陶瓷。包括陶瓷、玻璃、碳素等無(wú)機(jī)非金屬材料。此類材料化學(xué)性能穩(wěn)定,具有良好的生物相容性。一般來(lái)說(shuō),生物陶瓷主要包括惰性生物陶瓷、活性生物陶瓷和功能活性生物陶瓷三類。其中惰性生物陶瓷和活性生物陶瓷在前面已經(jīng)簡(jiǎn)要作了介紹,而功能活性生物陶瓷是近年來(lái)提出的一個(gè)新概念.隨著生物陶瓷材料研究的深入和越來(lái)越多醫(yī)學(xué)問(wèn)題的出現(xiàn),對(duì)生物陶瓷材料的要求也越來(lái)越高。原先的生物陶瓷材料無(wú)論是生物惰性的還是生物活性的,強(qiáng)調(diào)的是材料在生物體內(nèi)的組織力學(xué)環(huán)境和生化環(huán)境的適應(yīng)性,而現(xiàn)在組織電學(xué)適應(yīng)性和能參與生物體物質(zhì)、能量交換的功能已成為生物材料應(yīng)具備的條件。因此,又提出了功能活性生物材料的概念。它主要包括以下兩類:(1)模擬性生物陶瓷材料該類材料是將天然有機(jī)物(如骨膠原、纖維蛋白以及骨形成因子等)和無(wú)機(jī)生物材料復(fù)合,來(lái)模擬人體硬組織成分和結(jié)構(gòu),以改善材料的力學(xué)性能和手術(shù)的可操作性,并能發(fā)揮天然有機(jī)物的促進(jìn)人體硬組織生長(zhǎng)的特性。(2)帶有治療功能的生物陶瓷復(fù)合材料該類材料是利用骨的壓電效應(yīng)能刺激骨折愈合的特點(diǎn),使壓電陶瓷與生物活性陶瓷復(fù)合,在進(jìn)行骨置換的同時(shí),利用生物體自身運(yùn)動(dòng)對(duì)置換體產(chǎn)生的壓電效應(yīng)來(lái)刺激骨損傷部位的早期硬組織生長(zhǎng)。具體來(lái)說(shuō)是由于腫瘤中血管供氧不足,當(dāng)局部被加熱到43~45℃時(shí),癌細(xì)胞很容易被殺死?，F(xiàn)在最常用的是將鐵氧體與生物活性陶瓷復(fù)合,填充在因骨腫瘤而產(chǎn)生的骨缺損部位,利用外加交變磁場(chǎng),充填物因磁滯損耗而產(chǎn)生局部發(fā)熱,殺死癌細(xì)胞,又不影響周?chē)＝M織?，F(xiàn)在,功能活性生物陶瓷的研究還處于探索階段,臨床應(yīng)用鮮有報(bào)道,但其發(fā)展應(yīng)用前景是很光明的。各種不同種類的生物陶瓷的物理、化學(xué)和生物性能差別很大,在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域用途也不同.尤其是功能活性陶瓷更有不可估量的發(fā)展前途.臨床應(yīng)用中,生物陶瓷存在的主要問(wèn)題是強(qiáng)度和韌性較差.氧化鋁、氧化鋯陶瓷耐壓、耐磨和化學(xué)穩(wěn)定性比金屬、有機(jī)材料都好,但其脆性的問(wèn)題也沒(méi)有得到解決。生物活性陶瓷的強(qiáng)度則很難滿足人體承力較大部位的需要。

2.2.4生物醫(yī)用復(fù)合材料此類材料在2.1.4中已有介紹,此處不再詳述

2.2.5生物衍生材料生物衍生材料是由經(jīng)過(guò)特殊處理的天然生物組織形成的生物醫(yī)用材

料,也稱為生物再生材料.生物組織可取自同種或異種動(dòng)物體的組織.特殊處理包括維持組織原有構(gòu)型而進(jìn)行的固定、滅菌和消除抗原性的輕微處理,以及拆散原有構(gòu)型、重建新的物理形態(tài)的強(qiáng)烈處理.由于經(jīng)過(guò)處理的生物組織已失去生命力,生物衍生材料是無(wú)生命力的材料.但是,由于生物衍生材料或是具有類似于自然組織的構(gòu)型和功能,或是其組成類似于自然組織,在維持人體動(dòng)態(tài)過(guò)程的修復(fù)和替換中具有重要作用.主要用于人工心瓣膜、血管修復(fù)體、皮膚掩膜、纖維蛋白制品、骨修復(fù)體、鞏膜修復(fù)體、鼻種植體、血液唧筒、血漿增強(qiáng)劑和血液透析膜等.

3.生物材料的性能評(píng)價(jià)目前關(guān)于生物材料性能評(píng)價(jià)的研究主要集中在生物相容性方面.因?yàn)樯锵嗳菪允巧锊牧涎芯恐惺冀K貫穿的主題.它是指生命體組織對(duì)生物材料產(chǎn)生反應(yīng)的一種性能,該材料既能是非活性的又能是活性的.一般是指材料與宿主之間的相容性,包括組織相容性和血液相容性.現(xiàn)在普遍認(rèn)為,生物相容性包括兩大原則,一是生物安全性原則,二是生物功能性原則.生物安全性是植入體內(nèi)的生物材料要滿足的首要性能,是材料與宿主之間能否結(jié)合完好的關(guān)鍵.關(guān)于生物材料生物學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的研究始于20世紀(jì)70年代,目前形成了從細(xì)胞水平到整體動(dòng)物的較完整的評(píng)價(jià)框架.國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)以10993編號(hào)了17個(gè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)對(duì)生物學(xué)評(píng)價(jià)方法也進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化.迫于現(xiàn)代社會(huì)動(dòng)物保護(hù)和減少動(dòng)物試驗(yàn)的壓力,國(guó)際上各國(guó)專家對(duì)體外評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了大量的研究,同時(shí)利用現(xiàn)代分子生物學(xué)手段來(lái)評(píng)價(jià)生物材料的安全性、使評(píng)價(jià)方法從整體動(dòng)物和細(xì)胞水平深入到分子水平.主要在體外細(xì)胞毒性試驗(yàn)、遺傳性和致癌性試驗(yàn)以及血液相容性評(píng)價(jià)方法等方面進(jìn)行了一些研究.但具體評(píng)價(jià)方法和指標(biāo)都未統(tǒng)一,更沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化.隨著對(duì)生物材料生物相容性的深入研究,人們發(fā)現(xiàn)評(píng)價(jià)生物材料對(duì)生物功能的影響也很重要.關(guān)于這一方面的研究主要是體外法。具體來(lái)說(shuō)側(cè)重于對(duì)細(xì)胞功能的影響和分子生物學(xué)評(píng)價(jià)方面的一些研究。總之,關(guān)于生物功能性的原則是提出不久的一個(gè)新的生物材料的評(píng)價(jià)方面,它必將隨著研究的不斷深入而向前發(fā)展.而涉及材料的化學(xué)穩(wěn)定性、疲勞性能、摩擦、磨損性能的生物材料在人體內(nèi)長(zhǎng)期埋植的穩(wěn)定性是需要開(kāi)展評(píng)價(jià)研究的一個(gè)重要方面。

4生物材料的發(fā)展趨勢(shì)展望生物材料科學(xué)是20世紀(jì)新興學(xué)科中最耀眼的新星之一。現(xiàn)在,生物材料科學(xué)已成為一門(mén)與人類現(xiàn)代醫(yī)療保健系統(tǒng)密切相關(guān)的邊緣學(xué)科。其重要性不僅因?yàn)樗c人類自身密切相關(guān),還因?yàn)樗缭搅瞬牧稀⑨t(yī)學(xué)、物理、生物化學(xué)和現(xiàn)代高科技等諸多學(xué)科領(lǐng)域?，F(xiàn)在對(duì)于該材料的研究已從被動(dòng)地適應(yīng)生物環(huán)境發(fā)展到有目的地設(shè)計(jì)材料,以達(dá)到與生物組織的有機(jī)連接。并隨著生命科學(xué)和材料科學(xué)的發(fā)展,生物材料必將走向功能性半生命方向。生物材料的臨床應(yīng)用已從短期的替換和填充發(fā)展成永久性牢固種植,并與其它高科技(如電子技術(shù)、信息處理技術(shù))相結(jié)合,制備富有應(yīng)用潛力的醫(yī)療器械。生物材料的研究在世界各國(guó)也日益受到重視.四年一次的世界生物材料大會(huì)代表著國(guó)際上生物材料研究的發(fā)展動(dòng)態(tài)和目前的水平。分析認(rèn)為,以下幾個(gè)方面是生物材料今后研究發(fā)展的幾個(gè)主要方向:

(1)發(fā)展具有主動(dòng)誘導(dǎo)、激發(fā)人體組織和器官再生修復(fù)功能的,能參與人體能量和物質(zhì)交換產(chǎn)生相互結(jié)合的功能性活性生物材料,將成為生物材料研究的主要方向之一。

(2)把生物陶瓷與高分子聚合物或生物玻璃進(jìn)行二元或多元復(fù)合,來(lái)制備接近人體骨真實(shí)情況的骨修復(fù)或替代材料將成為研究的重要方向之一。

(3)制備接近天然人骨形態(tài)的、納微米相結(jié)合的、用于承重的、多孔型生物復(fù)合材料將成為方向之一。

(4)用于延長(zhǎng)藥效時(shí)間、提高藥物效率和穩(wěn)定性、減少用量及對(duì)機(jī)體的毒副作用的藥物傳遞材料將成為研究熱點(diǎn)之一。

(5)血液相容性人工臟器材料的研究也是突破方向之一。

(6)如何能夠制備出納米尺寸的生物材料的工藝以及納米生物材料本身將成為研究熱點(diǎn)之一。

篇7

關(guān)鍵詞： 新課改 高中化學(xué)教學(xué) 價(jià)值觀

展望世界未來(lái)的發(fā)展，以知識(shí)為主要?jiǎng)趧?dòng)生產(chǎn)資料的產(chǎn)業(yè)，將成為未來(lái)商品生產(chǎn)的主流。化學(xué)課程作為自然科學(xué)之一，起著至關(guān)重要的作用，下面談?wù)劰P者在高中化學(xué)教學(xué)中的體會(huì)。

一、哲學(xué)角度的高中化學(xué)教育價(jià)值觀

一般的價(jià)值概念，表示物人有用或使人愉快的特殊屬性，即表示物為人而存在的自然關(guān)系或物的社會(huì)存在本性。作為哲學(xué)術(shù)語(yǔ)的價(jià)值，在時(shí)空領(lǐng)域里，它表示物能滿足人的某種需要的供求關(guān)系，或人賦予物有用性的社會(huì)存在。人類不僅要生活，而且要生活得更加美好，生活得更加富有價(jià)值。教育是達(dá)到人生最高目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)人生最高價(jià)值的一個(gè)基礎(chǔ)工程。所以教育問(wèn)題受哲學(xué)價(jià)值論的支配與價(jià)值問(wèn)題密切相關(guān)。

按照教育價(jià)值的定義，化學(xué)教育價(jià)值有兩層含義：一是化學(xué)教育中的內(nèi)蘊(yùn)價(jià)值，它討論社會(huì)對(duì)化學(xué)教育的需要或藍(lán)圖規(guī)劃問(wèn)題，化學(xué)教育應(yīng)該在學(xué)生身上實(shí)現(xiàn)哪些價(jià)值，即化學(xué)教育的目標(biāo)是什么，教什么。全日制高級(jí)中學(xué)化學(xué)教學(xué)大綱明確指出，全日制高級(jí)中學(xué)化學(xué)教學(xué)的目的是使學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)一些化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，了解化學(xué)與社會(huì)、生活、生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)的密切聯(lián)系及重要應(yīng)用，教育學(xué)生關(guān)心環(huán)境、能源、衛(wèi)生、健康等與現(xiàn)代社會(huì)有關(guān)的化學(xué)問(wèn)題；培養(yǎng)他們的科學(xué)態(tài)度和訓(xùn)練他們的科學(xué)方法；培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的能力及創(chuàng)新精神，進(jìn)行思想品德和辯證唯物主義教育。二是化學(xué)教育的功能價(jià)值，它討論怎樣的教學(xué)活動(dòng)才具有教育上的價(jià)值，即教師怎么教、學(xué)生怎么學(xué)才能使學(xué)生有效地獲得化學(xué)教育中的內(nèi)蘊(yùn)價(jià)值。從化學(xué)教育的整體過(guò)程看，化學(xué)教育實(shí)踐有活動(dòng)目標(biāo)和活動(dòng)手段需要研究，所以必然包括化學(xué)教育的價(jià)值目標(biāo)和價(jià)值目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的基本策略這兩個(gè)價(jià)值子系統(tǒng)。

二、高中化學(xué)新教材的價(jià)值取向分析

化學(xué)教育目標(biāo)的確定，決定于化學(xué)教育的價(jià)值取向。而被教育者又是教育形式、方法所服侍的價(jià)值主體。所以，化學(xué)教育價(jià)值研究，成了化學(xué)教育理論與實(shí)踐的必備基礎(chǔ)。近年來(lái)，化學(xué)教育的研究主題就是強(qiáng)調(diào)化學(xué)教育的價(jià)值：一是化學(xué)是未來(lái)世紀(jì)的中心學(xué)科；二是化學(xué)教育要向公眾普及，化學(xué)教育既包括未來(lái)化學(xué)家的教育，又包括非化學(xué)家的教育；三是化學(xué)教育要聯(lián)系社會(huì)；四是化學(xué)教育要在能源、環(huán)境、材料及生命科學(xué)中發(fā)揮重要作用。以上的化學(xué)教育價(jià)值分類只具有相對(duì)性，不應(yīng)該絕對(duì)化。因?yàn)閮r(jià)值是客觀的，是從主體和客體之間的供需關(guān)系中產(chǎn)生的，所以價(jià)值應(yīng)是主觀需要和客觀可能的辯證統(tǒng)一。如在化學(xué)教育活動(dòng)中，應(yīng)根據(jù)化學(xué)教育的總體目標(biāo)和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和知識(shí)水平，因人施教，因時(shí)施教，形成一定的目標(biāo)遞進(jìn)層次結(jié)構(gòu)。無(wú)論是在課程規(guī)劃、教材編寫(xiě)、教法研究，還是具體的課堂教學(xué)活動(dòng)中，都必須應(yīng)用辯證統(tǒng)一的價(jià)值觀，指導(dǎo)化學(xué)教育的價(jià)值活動(dòng)。

三、高中化學(xué)新教材的價(jià)值定位的表現(xiàn)

就高中化學(xué)而言，我國(guó)傳統(tǒng)的化學(xué)教育觀認(rèn)為，化學(xué)教育是培養(yǎng)具有化學(xué)專長(zhǎng)的人才，僅關(guān)心提高課程內(nèi)容的理論水平和化學(xué)學(xué)科知識(shí)技能的傳授，而不考慮大多數(shù)人提高化學(xué)素質(zhì)的需要及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，致使大多數(shù)人學(xué)了化學(xué)用不上或不會(huì)用。他們?nèi)狈瘜W(xué)的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識(shí)，不了解化學(xué)與社會(huì)、化學(xué)與材料、化學(xué)與能源、化學(xué)與環(huán)境、化學(xué)與生命科學(xué)等的密切關(guān)系。高中化學(xué)新教材在改革化學(xué)學(xué)術(shù)性課程的同時(shí)，更強(qiáng)調(diào)了社會(huì)、生活、生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新對(duì)化學(xué)的需要，體現(xiàn)了由純化學(xué)學(xué)科走向應(yīng)用技術(shù)與化學(xué)相結(jié)合的現(xiàn)代化學(xué)教育價(jià)值觀。

新教材的化學(xué)教育目標(biāo)，不僅限于培養(yǎng)繼承傳統(tǒng)化學(xué)知識(shí)技能的人，更包括了提高全體公民的素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，最終達(dá)到提高綜合國(guó)力的目的。為此，高中化學(xué)新教材的價(jià)值定位表現(xiàn)在：

（一）化學(xué)與新材料、新技術(shù)。新教材在高一教材中介紹了高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、光導(dǎo)纖維、C60等新型無(wú)機(jī)非金屬材料；在高二教材中介紹了金屬陶瓷、超導(dǎo)材料等金屬材料，功能高分子材料、復(fù)合高分子材料等新型有機(jī)高分子材料；高三教材中氯堿工業(yè)里新型的離子交換膜等。材料是科學(xué)技術(shù)的先導(dǎo)，沒(méi)有新材料的發(fā)展，不可能使新的科學(xué)技術(shù)成為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。通過(guò)對(duì)新材料的學(xué)習(xí)，學(xué)生明確學(xué)習(xí)化學(xué)的目的，提高學(xué)習(xí)興趣。新教材是很好的愛(ài)國(guó)主義教育，把化學(xué)科學(xué)的進(jìn)步與人類物質(zhì)文明、精神文明的關(guān)系講明，使學(xué)生理解學(xué)習(xí)化學(xué)的重要性，激發(fā)學(xué)生學(xué)好化學(xué)的社會(huì)責(zé)任感。

（二）化學(xué)與能源。化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量是現(xiàn)代能量的主要來(lái)源之一，研究化學(xué)反應(yīng)中能量變化具有非常現(xiàn)實(shí)的意義。高中化學(xué)新教材首次在化學(xué)教學(xué)中滲透了能量觀點(diǎn)，如在高一化學(xué)第一章里提出如何提高燃料的利用率，開(kāi)發(fā)新能源等與社會(huì)相關(guān)的問(wèn)題。在鹵素中新增了海水資源及其綜合利用，在幾種重要金屬中增加了金屬的回收和資源保護(hù)，在原電池一節(jié)介紹了化學(xué)電源和新型電池等。化學(xué)與能量、能源觀點(diǎn)的建立，不僅僅為了教育學(xué)生節(jié)約能源，樹(shù)立環(huán)境保護(hù)意識(shí)，更側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，增強(qiáng)社會(huì)進(jìn)步責(zé)任感。尤其是在第二輪新教材改革中增加了一些開(kāi)放性問(wèn)題的研究，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力等。

（三）化學(xué)與環(huán)境。新教材中介紹了臭氧層的破壞、酸雨、溫室效應(yīng)、光化學(xué)煙霧、白色垃圾、土壤，以及水污染等環(huán)境污染問(wèn)題及其防治。并將居室中化學(xué)污染及防治、生活中常見(jiàn)污染物和防治污染”放在選學(xué)教材中。在治理這些環(huán)境污染問(wèn)題中，化學(xué)已經(jīng)并將繼續(xù)發(fā)揮重大作用，大幅度地增強(qiáng)了學(xué)生的社會(huì)環(huán)保責(zé)任感，提高了學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

篇8

樹(shù)立學(xué)生的學(xué)習(xí)信心

近幾年，由于高考的改革，中學(xué)采取模塊式教學(xué)，學(xué)生根據(jù)高考需要，可以選擇不同課程學(xué)習(xí)，導(dǎo)致許多學(xué)生根本沒(méi)有學(xué)過(guò)有機(jī)化學(xué)。而高校授課學(xué)時(shí)的壓縮又導(dǎo)致學(xué)生無(wú)機(jī)化學(xué)的理論基礎(chǔ)非常薄弱，所以很多學(xué)生擔(dān)心有機(jī)化學(xué)很難學(xué)好?？梢愿嬖V學(xué)生有機(jī)化學(xué)與無(wú)機(jī)化學(xué)聯(lián)系并不緊密，對(duì)有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)影響不是太大，主要用到部分物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識(shí)，我們會(huì)在課堂中復(fù)習(xí)，消除學(xué)生的恐懼心理。還應(yīng)結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，介紹有機(jī)化學(xué)與專業(yè)的關(guān)系，有機(jī)化學(xué)知識(shí)在相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用及重要性，使學(xué)生了解有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)的重要性，并讓學(xué)生感受到有機(jī)化學(xué)是可以學(xué)以致用的，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)信心及積極性。如：針對(duì)生物制藥類專業(yè)的同學(xué)，可著重講述有機(jī)化學(xué)在藥物合成中的作用?，F(xiàn)今，95%的藥品都來(lái)自化學(xué)合成，沒(méi)有有機(jī)化學(xué)的發(fā)展就沒(méi)有新藥物開(kāi)發(fā)，就沒(méi)有現(xiàn)代醫(yī)學(xué)。過(guò)去曾長(zhǎng)期危害人類健康的結(jié)核病、霍亂、傷寒、瘧疾、傳染性肝炎等疾病，由于特效藥的出現(xiàn)已得到有效的治療[2]。針對(duì)環(huán)境科學(xué)的同學(xué)可重點(diǎn)介紹與環(huán)境治理相關(guān)的有機(jī)化學(xué)知識(shí)，如：室內(nèi)裝修甲醛、甲苯的危害，墨西哥灣漏油事件，各種固氣體廢棄物的處理等。針對(duì)高分子專業(yè)的同學(xué)則要重點(diǎn)介紹有機(jī)高分子材料如：聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛樹(shù)脂、雙酚A等的制備與應(yīng)用。這樣能成功地吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，為課程的教學(xué)奠定良好的基礎(chǔ)。

精致課件，提高有機(jī)化學(xué)的趣味性

多媒體教學(xué)具有傳統(tǒng)教學(xué)方式無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，利用多媒體可以達(dá)到事半功倍的效果。它不但能增加課堂教學(xué)傳播的信息量，提高教學(xué)效率，而且能使教師教學(xué)更形象生動(dòng)，提高教學(xué)質(zhì)量。選用圖文并茂、數(shù)據(jù)翔實(shí)、多彩多色的PPT教學(xué)來(lái)取代傳統(tǒng)黑板板書(shū)，可以讓抽象內(nèi)容形象化、直觀化，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)就會(huì)覺(jué)得生動(dòng)有趣而不再枯燥乏。根據(jù)課程需要精致一套切實(shí)可用的課件非常必要，課件制作太呆板會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生視覺(jué)疲勞而厭倦，而過(guò)于花哨的課件又會(huì)過(guò)于分散學(xué)生的注意力，影響學(xué)生思考[2]。一般來(lái)講，樸素的底色配以清晰的文字、版面簡(jiǎn)潔、題目醒目的多媒體課件很受歡迎。利用Flas制作技術(shù)及PPT動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)功能，可以將每一個(gè)分子的結(jié)構(gòu)、反應(yīng)及反應(yīng)機(jī)理，反應(yīng)中反應(yīng)物的立體變化等演變歷程清楚地呈現(xiàn)在學(xué)生的面前，從而使有機(jī)反應(yīng)更生動(dòng)、明了、直觀、逼真。利用三維立體圖，輔助動(dòng)態(tài)效果以及聲音，能夠?qū)?fù)雜的立體結(jié)構(gòu)及反應(yīng)過(guò)程生動(dòng)形象地表示出來(lái)。這些將抽象內(nèi)容形象化的多媒體教學(xué)，可以使學(xué)生更直觀地了解抽象的反應(yīng)過(guò)程，降低接受理解的難度，從而對(duì)知識(shí)掌握得更深刻更全面。

篇9

[高考題回放]

【例1】（2013·四川理綜）下列物質(zhì)分類正確的是（）

A.SO2、SiO2、CO均為酸性氧化物

B.稀豆?jié){、硅酸、氯化鐵溶液均為膠體

C.燒堿、冰醋酸、四氯化碳均為電解質(zhì)

D.福爾馬林、水玻璃、氨水均為混合物

解析：酸性氧化物是指能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物，SO2、SiO2為酸性氧化物，而CO為不成鹽氧化物，A項(xiàng)錯(cuò)；膠體是分散質(zhì)粒子直徑介于1～100nm之間的一種分散系，稀豆?jié){、硅酸溶液都是膠體，而氯化鐵溶液不是膠體，B項(xiàng)錯(cuò)；電解質(zhì)是指溶于水或受熱熔化時(shí)能導(dǎo)電的化合物，燒堿和冰醋酸是電解質(zhì)，四氯化碳為非電解質(zhì)，C項(xiàng)錯(cuò)；混合物是指由兩種或多種物質(zhì)混合而成的物質(zhì)，福爾馬林是甲醛的水溶液，水玻璃是Na2SiO3的水溶液，氨水是NH3的水溶液，均為混合物，D項(xiàng)正確。

答案：D

【例2】（2013·天津理綜）運(yùn)用有關(guān)概念判斷下列敘述正確的是（）

D.BaSO4的水溶液不易導(dǎo)電，故BaSO4是弱電解質(zhì)

答案：B

【例3】（2012·山東理綜）下列與化學(xué)概念有關(guān)的說(shuō)法正確的是（）

A.化合反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)

B.金屬氧化物均為堿性氧化物

C.催化劑能改變可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間

D.石油是混合物，其分餾產(chǎn)品汽油為純凈物

答案：C

考情分析：物質(zhì)的組成、性質(zhì)和分類是近幾年高考測(cè)試的熱點(diǎn)，主要以選擇題形式考查考生對(duì)相關(guān)概念的內(nèi)涵及外延的理解情況，命題主要涉及：①物理變化與化學(xué)變化的區(qū)別與聯(lián)系，特別是煤的干餾、氣化和液化，以及石油的分餾、裂化（或裂解）等；②混合物（特別是溶液、膠體）和純凈物、單質(zhì)和化合物、金屬和非金屬的概念；③酸、堿、鹽、氧化物（堿性氧化物和酸性氧化物）的概念及其相互聯(lián)系；④電解質(zhì)和非電解質(zhì)、強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念；⑤燃燒熱和中和熱的概念；⑥同位素、同素異形體、同系物和同分異構(gòu)體的概念等。此類試題的難度較小，體現(xiàn)高考對(duì)知識(shí)內(nèi)容了解層次的要求，要求考生“對(duì)化學(xué)知識(shí)有初步認(rèn)識(shí)，能夠正確復(fù)述、再現(xiàn)、辨認(rèn)或直接使用”。

[新題速遞]

1.運(yùn)用相關(guān)概念，判斷下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是（）

A.HClO是弱酸，所以NaClO是弱電解質(zhì)

B.HCl溶液和NaCl溶液均通過(guò)離子導(dǎo)電，所以HCl和NaCl均是離子化合物

C.煤的干餾和石油的分餾均屬化學(xué)變化

D.葡萄糖注射液不能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)現(xiàn)象，不屬于膠體

2.下列有關(guān)推斷中正確的是（）

B.金屬與鹽溶液的反應(yīng)都是置換反應(yīng)

C.與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿都反應(yīng)的物質(zhì)只有兩性氧化物或兩性氫氧化物

D.人造纖維、合成纖維和碳纖維都屬于有機(jī)高分子材料

3.化學(xué)與生活密切相關(guān)，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）

A.石油、煤、天然氣、可燃冰、植物油都屬于化石燃料

B.煤經(jīng)氣化和液化兩個(gè)物理變化過(guò)程，可變?yōu)榍鍧嵞茉?/p>

C.淀粉、纖維素和蛋白質(zhì)都屬于天然高分子化合物

D.制作航天服的聚酯纖維和用于光纜通信的光導(dǎo)纖維都是新型無(wú)機(jī)非金屬材料

二、化學(xué)用語(yǔ)

[高考題回放]

【例1】（2013·江蘇化學(xué)）下列有關(guān)化學(xué)用語(yǔ)表示正確的是（）

C.氯原子的結(jié)構(gòu)示意圖：

D.中子數(shù)為146、質(zhì)子數(shù)為92的鈾（U）原子：14692U

答案：B

答案：BD

【例3】（2011·江蘇化學(xué)）下列有關(guān)化學(xué)用語(yǔ)表示正確的是（）

答案：C

考情分析：分析近幾年高考試題發(fā)現(xiàn)，高考對(duì)化學(xué)用語(yǔ)的考查主要有：①常見(jiàn)元素的名稱、符號(hào)、離子符號(hào)；②原子（或離子）結(jié)構(gòu)示意圖、分子式、結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的表示方法；③相對(duì)原子質(zhì)量、相對(duì)分子質(zhì)量的定義；④質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、質(zhì)量數(shù)和原子的表示等。題型以選擇題或填空題為主，題目的難度較小，側(cè)重考查考生對(duì)相關(guān)概念的理解及應(yīng)用能力。

[新題速遞]

1.下列化學(xué)用語(yǔ)正確的是（）

C.Cl-的結(jié)構(gòu)示意圖：

D.甲烷分子的比例模型：

2.化學(xué)用語(yǔ)是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具，以下化學(xué)用語(yǔ)表示錯(cuò)誤的是（）

3.對(duì)下列化學(xué)用語(yǔ)的理解正確的是（）

A.原子結(jié)構(gòu)示意圖：可以表示12C，也可以表示14C

B.比例模型：可以表示二氧化碳分子，也可以表示水分子

三、化學(xué)常用計(jì)量

[高考題回放]

答案：B

考情分析：近幾年，高考對(duì)化學(xué)常用計(jì)量的考查，主要以選擇題形式考查有關(guān)阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用等問(wèn)題，沒(méi)有出現(xiàn)單純考查物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度的計(jì)算試題，涉及：①物質(zhì)的量的單位——摩爾（mol）、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度、阿伏加德羅常數(shù)的含義；②物質(zhì)的量與微粒（原子、分子、離子等）數(shù)目、氣體體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）之間的相互關(guān)系進(jìn)行有關(guān)計(jì)算等。此類試題的難度較大，綜合性較強(qiáng)，特別是有關(guān)阿伏加德羅常數(shù)問(wèn)題，往往與氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度、弱電解質(zhì)的電離、鹽類的水解、物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、電子的轉(zhuǎn)移等知識(shí)相聯(lián)系，側(cè)重考查考生的綜合分析能力、簡(jiǎn)單計(jì)算能力。

四、溶液和膠體

[高考題回放]

篇10

關(guān)鍵詞：巴布劑；制備工藝；質(zhì)量評(píng)價(jià)

巴布劑是一類經(jīng)皮給藥系統(tǒng)的制劑，其歷史悠久，其實(shí)質(zhì)是一種具有載藥量大、透皮效果好、藥物成分可測(cè)、質(zhì)量可控、透氣性好、對(duì)皮膚無(wú)刺激性的透皮給藥系統(tǒng)。中藥巴布劑是指藥材提取物、藥材或化學(xué)藥物與適宜的親水性基質(zhì)混勻后，涂布于背襯材料上制成的貼膏劑?！吨袊?guó)藥典》2000版一部附錄中正式收載了巴布膏劑，并對(duì)其生產(chǎn)工藝與貯藏條件，以及黏著力實(shí)驗(yàn)、賦形性試驗(yàn)、含膏量等都作了明確的規(guī)定，為中藥巴布劑的質(zhì)量控制提供了法定依據(jù)。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)中藥巴布劑的研究主要在基質(zhì)材料的選擇及配比、透皮吸收促進(jìn)劑的選擇等成型工藝與質(zhì)量評(píng)價(jià)方面。

1　巴布劑的特點(diǎn)

巴布劑具有給藥劑量準(zhǔn)確、吸收面積小、血藥濃度穩(wěn)定、使用舒適方便等優(yōu)點(diǎn)。具有包容藥量大、透皮效果好、藥量成分可控并緩釋、透氣性好、對(duì)皮膚生物相溶性好、耐汗、重復(fù)揭貼性好、無(wú)刺激等特點(diǎn)，是理想的外用藥物傳輸平臺(tái)。使用安全，不對(duì)心、腦、肝、腎等重要器官產(chǎn)生毒副作用。同時(shí)，不含傳統(tǒng)膏藥所特有的黃丹、香油等物質(zhì)，不會(huì)產(chǎn)生鉛中毒、皮膚過(guò)敏等不良反應(yīng)，而且不會(huì)污損衣物，特別適用于各類中藥浸膏制劑。與口服藥相比較，無(wú)須經(jīng)過(guò)消化道，不受食物、胃液的影響和破壞，生物利用度高。在迅速起效的基礎(chǔ)上，追求治療效益的最大化，避免了通?？诜o藥對(duì)胃腸黏膜和肝臟所造成的刺激和損害。較適用于那些由于各種原因不易口服給藥的患者。大大提高了患者的順應(yīng)性，避免了漏服、重復(fù)服用所產(chǎn)生的病情波動(dòng)，有效避免不經(jīng)意間造成的用藥風(fēng)險(xiǎn)。

2　基質(zhì)的選擇

巴布劑不同于口服制劑和注射劑，其主藥、基質(zhì)和背襯為一整體，相互對(duì)皮膚和黏膜發(fā)揮作用。包括基質(zhì)、黏著劑、填充劑、保濕劑、透皮吸收促進(jìn)劑等。

基質(zhì)的組成對(duì)巴布膏劑的含水量、生物利用度、舒適性及透氣性等因素起主導(dǎo)作用?；|(zhì)的組成和配比隨著藥物不同而進(jìn)行調(diào)整，使巴布劑既有很好的黏著力，又有較好的延展性、保濕性和一定的強(qiáng)度。

2．1基質(zhì)的優(yōu)化選擇條件①貼敷舒適：透氣、揭下無(wú)疼痛感、皮膚無(wú)殘留、接觸汗液不發(fā)黏(交聯(lián)型)；②載藥量大；③生產(chǎn)無(wú)“三廢”(完全避免使用有機(jī)溶劑)；④適用范圍廣：可用于水溶性或脂溶性藥物、中藥材(粉末)及中藥提取物等；⑤基質(zhì)含水、甘油、山梨醇等保濕成分，具有滋潤(rùn)皮膚、促進(jìn)皮膚水化等作用(有利于活性成分經(jīng)皮吸收)；⑥可反復(fù)揭貼，對(duì)黏性影響??；⑦對(duì)皮膚無(wú)刺激性及致敏性；⑧使用時(shí)可以根據(jù)應(yīng)用部位的面積大小切割成適當(dāng)?shù)某叽纾奖阏{(diào)整用藥劑量；⑨作用持久。

2．2基質(zhì)材料的組成主要是親水性物質(zhì)，巴布劑基質(zhì)用材料主要有黏著劑、填充劑、保濕劑、透皮促進(jìn)吸收劑等。①黏著劑：巴布劑膏體產(chǎn)生黏性的主要基質(zhì)，包括天然高分子聚合物、半合成高分子聚合物等，其中常用的有海藻酸鈉、西黃耆膠、淀粉、明膠、阿拉伯膠、桃膠、甲基纖維素、羧甲基纖維素及鈉鹽、聚丙烯酸鈉、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、丙烯酸酯、聚乙二醇、十八醇等。②填充劑：巴布劑成型的關(guān)鍵，用量一般在黏性基質(zhì)的20％以上。常用的填充劑有高嶺土、氧化鋅、微粉硅膠、碳酸鈣、白陶土、硅藻土、二氧化鈦等。③保濕劑：保證巴布劑含水量的物質(zhì)，對(duì)巴布劑的黏著性、賦形性、釋放度的影響很大，巴布劑含水量最大可達(dá)到60％，故保濕劑的選擇十分重要。

2．3基質(zhì)的配比如何使巴布劑既有很好的黏著力，又有較好的延展性、保濕性和一定的強(qiáng)度(不爛膏)，基質(zhì)在配方和比例上均有嚴(yán)格的要求。從目前公開(kāi)的方案來(lái)看，尚無(wú)公認(rèn)合理的指標(biāo)衡量?；|(zhì)也各有不同，都是根據(jù)具體藥材，采用正交試驗(yàn)或均勻設(shè)計(jì)法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，尋找最佳配比。如，馬蓉等用正交實(shí)驗(yàn)法對(duì)巴布劑基質(zhì)配比進(jìn)行研究，得出以阿拉伯膠、西黃蓍膠、甘油、壓敏膠、氧化鋅按2:2:4:0.6:0.1的配比為最佳的結(jié)論，并以該基質(zhì)制成復(fù)方甲硝唑巴布劑，其黏性適中、涂布均勻、剝離性好、不易干燥。王建新等采用均勻設(shè)計(jì)法，以黏著強(qiáng)度為指標(biāo)，篩選中藥巴布劑基質(zhì)。以所得回歸方程對(duì)基質(zhì)組成比例進(jìn)行優(yōu)化，確定基質(zhì)的最佳配比為明膠、西黃蓍膠、聚7醇400、聚丙烯酸、甘油、氧化鋅=3:4:5:4:4:0.3。杏錢(qián)巴布劑以民間秘方為依據(jù)，選取杏仁、馬錢(qián)子2味中藥提取精制后加入高分子基質(zhì)制成，其中確定基質(zhì)的最佳配比為聚乙烯醇、明膠、甘油、聚乙烯吡咯烷酮=7:3:10:0.6。顏鋒等用正交實(shí)驗(yàn)法中的擬因子設(shè)計(jì)法，以拉力為指標(biāo)對(duì)巴布劑基質(zhì)配比進(jìn)行研究。得出最佳配比為桃膠、西黃耆膠、甘油、氧化鋅、聚丙烯酸=2:3:2:0.1:0.1的結(jié)論并以該基質(zhì)與中藥提取物制成治療頸椎病的中藥巴布劑，其黏性適度、涂展性、保濕性均良好，臨床驗(yàn)證對(duì)皮膚無(wú)刺激性和致敏性。

2．4常用的基質(zhì)聚山梨糖醇、聚乙烯吡略烷酮、聚乙烯醇、明膠、甘油等。

3　制備工藝

3．1 制各工藝 基質(zhì)原料一粉碎過(guò)篩一混合一加溫軟化一加主藥混合―藥膏一加溫軟化涂布于背襯一加襯墊裁切―包裝一成品。中藥巴布劑的物理性狀，除受原料的影響、基質(zhì)配方配比的影響以外，制備工藝是影響巴布劑膏體物理性狀的重要因素之一。巴布劑基質(zhì)中含有多種水溶性高分子化合物，在制備過(guò)程中要特別注意混合方法、攪拌時(shí)間及水浴溫度控制。水溶性高分子化合物攪拌時(shí)應(yīng)注意剪切速率不能過(guò)快，否則其相對(duì)分子質(zhì)量降低后就得不到其應(yīng)有的黏性。尤其注意的是高分子化合物的添加方法，選擇適當(dāng)?shù)奶砑臃椒ㄊ侵瞥砂筒紕┑年P(guān)鍵。

3．2工藝要求和性能要點(diǎn)①二價(jià)離子，如Ca2+但交聯(lián)作用較差，不宜單獨(dú)使用。②添加適量螯合劑(EDTA)，將部分游離的鋁離子整合，從而降低反應(yīng)速率。通過(guò)增減螯合劑的用量，可調(diào)節(jié)交聯(lián)速度，使形成凝膠的時(shí)間與生產(chǎn)工藝相適應(yīng)，確保充足的時(shí)間進(jìn)行涂布，而且在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到適宜的強(qiáng)度。③調(diào)節(jié)適宜的pH值，pH值對(duì)交聯(lián)速度有一定影響，一般酸性強(qiáng)則交聯(lián)速度更快。此外，適宜的pH值也受皮膚耐受性的要求，酸性過(guò)強(qiáng)膏體則不易混合均勻。④有些文獻(xiàn)中采用加熱干燥成型，需要注意水分過(guò)度蒸發(fā)導(dǎo)致該劑型的最重要的(即含水量大)特點(diǎn)喪失。⑤巴布劑的完全交聯(lián)可能持續(xù)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，因此，制備完成的產(chǎn)品黏著力可能不能代表最終產(chǎn)品在使用時(shí)的黏著力。⑥丙烯酸聚合物、交聯(lián)劑和交聯(lián)調(diào)節(jié)劑的類型和用量?；钚猿煞趾推渌酆衔锏念愋秃陀昧浚踔梁康纫蛩?，均影響基質(zhì)的交聯(lián)速度，并最終影響巴布劑的黏附性、賦形性以及藥物釋放性質(zhì)等。因此，對(duì)各種因素需綜合考慮。

4　巴布劑的質(zhì)量評(píng)價(jià)

中藥巴布劑的質(zhì)量評(píng)價(jià)一般分為外觀質(zhì)量指標(biāo)與儀器檢測(cè)指標(biāo)兩大類，中藥巴布劑體外質(zhì)量評(píng)價(jià)的理論指標(biāo)主要包括藥物黏著性、賦形性、穩(wěn)定性、藥物釋放度等，《中國(guó)藥典》(2005年版)對(duì)其黏著力、賦形性和含膏量測(cè)定提供了實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)方法。

4．1 外觀質(zhì)量指標(biāo) 巴布劑體外質(zhì)量評(píng)價(jià)的理化指標(biāo)應(yīng)包括藥物黏著性、賦形性、穩(wěn)定性、皮膚刺激性、藥物釋放度等多方面內(nèi)容。

巴布劑的物理性狀，除受原料的影響、基質(zhì)配方配比的影響以外。制備工藝是影響巴布劑膏體物理性狀的重要制備過(guò)程中要特別注意混合方法、攪拌時(shí)間及水浴溫度控制。水溶性高分子化合物攪拌時(shí)應(yīng)注意剪切速率不能過(guò)大，否則其相對(duì)分子質(zhì)量降低后就得不到其應(yīng)有的黏性。尤其注意的是高分子化合物的添加方法，選擇適當(dāng)?shù)奶砑臃椒ㄊ侵瞥砂筒紕┑年P(guān)鍵。劉淑芝等研究發(fā)現(xiàn)中藥巴布劑制備工藝的最好條件是：攪拌煉20－40min，煉和溫度為50℃，各組分添加次序以無(wú)機(jī)填充劑先與賦形劑混合，然后再加入黏性劑，基質(zhì)制成后再加人中藥浸膏組分。用該工藝制成的巴布劑黏彈性好，柔軟易貼敷。

4．2含量測(cè)定研究者采用各種方法進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)，如薄層色譜法，完整皮膚刺激試驗(yàn)，高效液相色譜法和Franz擴(kuò)展池法等。從現(xiàn)有的文獻(xiàn)資料看，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)消炎痛、苯酮苯丙酸等非甾體消炎鎮(zhèn)痛藥，某些具有活血化淤、消腫止痛的中藥研究較多。如，丁雪鷹等研制新型非甾體抗炎藥氟比洛芬巴布劑，饒淑華等分別將中藥“五倍子散”、“五行散”制成巴布劑，結(jié)果表明新劑型療效均優(yōu)于傳統(tǒng)劑型。由于中藥有效成分多為水溶性大分子物質(zhì)，難于通過(guò)皮膚類脂雙分子層，雖然在透皮促進(jìn)劑作用下，透皮率有所提高，但效果不是很理想。因此，進(jìn)一步對(duì)基質(zhì)、透皮促進(jìn)劑和制備工藝進(jìn)行研究，將巴布劑推向規(guī)模化生產(chǎn)，是巴布劑研究的主要方向。

4．3體外透皮吸收率我國(guó)學(xué)者還用藥物體外透皮吸收率、藥效學(xué)等生物學(xué)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)中藥巴布劑的質(zhì)量。陳凌云等采用改良Franz擴(kuò)散池法，研究了類風(fēng)關(guān)涂膜刺及其新劑型類風(fēng)關(guān)巴布劑中的雷公藤甲素的透皮吸收特點(diǎn)，用高效液相色譜法(HPLC)檢測(cè)透過(guò)的霄公藤甲素。

5　巴布劑的臨床應(yīng)用

巴布劑主要用于局部給藥，給藥方式比口藥物簡(jiǎn)單方便，它的藥效作用主要集中在局部止痛、抗炎方面，其對(duì)軟組織挫傷、跌打損傷、關(guān)節(jié)炎、骨疾病等局部疼痛亦有很好的效果，作用優(yōu)于其它傳統(tǒng)外用劑型；同時(shí)它還可以用于內(nèi)科治療，如心血管系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)等。

6　中藥巴布劑

6．1定義中藥巴布劑，是指藥材提取物、藥材或化學(xué)藥物與適宜的親水性基質(zhì)混勻后，涂布于背襯材料上制成的貼膏劑。

6．2基本組成巴布劑主要包括支持層、膏體層、被襯層。支持層又稱底層或核被，主要起膏體的載體作用，一般選用人造棉布、無(wú)紡布、法蘭絨等；背襯層即膏體表面的覆蓋物。一般選用聚丙烯及聚乙烯薄膜、玻璃紙、聚酯等；膏體層即基質(zhì)和主藥部分，在貼敷中產(chǎn)生黏附性使之與皮膚密切接觸。以達(dá)到治療的目的。

6．3常用的透皮吸收促進(jìn)劑天然促透劑：包括萜類、精油及內(nèi)酯等，如薄荷腦、龍腦。合成促透劑：主要有二甲基亞砜、二甲基亞酰胺、吡咯烷酮類、磷脂及磷酸鹽類、有機(jī)酸及酯類、酞胺類等，其中最具代表性的是月桂氮酮，氮酮能促進(jìn)大多數(shù)疏水性和親水性化合物的透皮吸收，更適用于化學(xué)成分復(fù)雜的中藥巴布劑。

6．4 中藥巴布劑存在的問(wèn)題 中藥巴布劑在臨床的直用已有顯著的效果，但是它還存在許多的不足之處。①中藥巴布膏劑黏性、彈性不好，與皮膚追隨性差，容易脫落，特別是關(guān)節(jié)部位。②中藥多為復(fù)方成分，基質(zhì)多而有效成分較少，為了保證療效，必須對(duì)有效成分進(jìn)行含量測(cè)定，要摸索出不同藥物、不同基質(zhì)配方下的含量測(cè)定方法。③中藥巴布劑缺乏統(tǒng)一、科學(xué)的制劑質(zhì)量檢測(cè)指標(biāo)和方法，今后要考慮加入一些能反映巴布劑特點(diǎn)的專屬性指標(biāo)，如制劑的含水量、pH值、反復(fù)揭扯性能、使用一次敷貼時(shí)間、裁剪后的制劑重量差異等。④巴布劑中藥物的透皮吸收率為10％一18％，原因可能是由于中藥的有效成分大多為大分子物質(zhì)，不易透過(guò)角質(zhì)層和類雙分子層，所以要進(jìn)一步研發(fā)新的透皮促進(jìn)劑，增加其透皮吸收率。我國(guó)巴布劑生產(chǎn)設(shè)備與國(guó)外相比差距甚大，國(guó)內(nèi)尚無(wú)定型設(shè)備生產(chǎn)；生產(chǎn)廠家很少，尚缺乏規(guī)范性，制約了巴布劑的產(chǎn)業(yè)化；應(yīng)抓緊新設(shè)備的研究和開(kāi)發(fā)，從根本上提高巴布劑的質(zhì)量水平。

6．5 中藥巴布劑的發(fā)展 中藥巴布劑作為藥物透皮制劑的一種，具有該類制劑的主要優(yōu)點(diǎn)：生物利用度高、使用方便、給藥恒定、無(wú)刺激性及致敏性、無(wú)殘留污染、載藥量較大、可經(jīng)穴位經(jīng)絡(luò)吸收、保濕透氣性好，且反復(fù)揭貼不影響療效等。據(jù)世界衛(wèi)生組織預(yù)測(cè)，在20－30年內(nèi)，大約有30％以上的藥物將改成經(jīng)皮給藥制劑，勢(shì)必掀起一個(gè)內(nèi)病外治的新。巴布劑在中藥領(lǐng)域的應(yīng)用研究集中在軟組織挫傷、跌打損傷、肌肉痛、關(guān)節(jié)痛、骨折、關(guān)節(jié)炎、肩周炎等外傷和骨疾病方面。中醫(yī)內(nèi)病外治理論使中藥巴布劑不僅應(yīng)用于外科疾病，也可用于許多內(nèi)科疾病。中藥巴布劑的優(yōu)勢(shì)將促進(jìn)我國(guó)傳統(tǒng)中藥外用制劑的二次開(kāi)發(fā)，可應(yīng)用于現(xiàn)有膏藥、酒劑、酊劑、軟膏劑等傳統(tǒng)劑型的改進(jìn)；同時(shí)，將有顯著抗癌效果但有一定毒副作用的有效成分或有效部位制備成巴布劑，在達(dá)到治療劑量的情況下，恒定釋藥，降低其毒副作用。