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MVC材料科技新闻写作竞赛公布入围作品
热度 1 WileyChina 2013-4-15 14:21
今天,前沿材料科技资讯网站 MaterilsViewsChina.com 公布了其主办的材料科技新闻写作竞赛的8篇入围作品,感兴趣的朋友不妨去围观一下~ (以下排序依据作品编号) 基于石墨烯材料的不对称电容器取得新进展 作品编号: 11 作者:吴中 单位:中国科学院院长春应用化学研究所 超短碳纳米管 – 碳纳米环的合成及锂电性能 作品编号: 17 作者:赵雪 单位:吉林大学 新型多功能纳米药物载体:集运载、协调增效和示踪于一体 作品编号: 27 作者:曾文军 单位:厦门大学 高效淡水收集取得新进展 作品编号: 31 作者:张如范 单位:清华大学 超轻全碳弹性气凝胶 作品编号: 35 作者:孙海燕 单位:浙江大学 氧还原非金属催化剂明星:杂原子掺杂石墨烯 作品编号: 45 作者:钟海霞 单位:中国科学院院长春应用化学研究所 锂硫电池用的新型电解液 作品编号: 54 作者:程新兵 单位:清华大学 “ 泡泡 ” 拼接出的石墨烯薄膜 作品编号: 55 作者:陈武峰 单位:中国科学技术大学
个人分类: Physical Science|4970 次阅读|1 个评论
中国生物医学工程学会生物材料分会第十四届学术年会-201309西安
热度 1 郑玉峰 2013-4-5 10:27
中国生物医学工程学会生物材料分会(CSBME-BMB)第十四届学术年会将于2013年9月27日至30日在西安召开。本次会议是我国生物医学材料界的一次高水平学术盛会。会议将汇集来自国内外不同大专院校、研究机构和工业企业等从事生物医学材料研究的专家学者,就目前我们生物医学材料研究的新理论、新方法、新材料、新装置、新发现以口头报告和展览、墙报三种形式进行交流和研讨,特别邀请国内外生物医学材料界知名的专家学者作大会、分会及论坛邀请报告,以及国内知名企业公司参展宣介,充分研讨我国目前生物医学材料研究及产业发展的方向和难题。通过本次会议,可使我国从事生物医学材料研究的团队和科技人员进行一次高水平的学术交流。欢迎我国从事生物医学材料研究开发、医疗器械设计生产及相关领域的学者、专业技术人员和学 生等各类相关人士积极参加本次会议。 1.会议主题: 1)生物医用高分子材料 2)生物医用无机非金属材料 3)生物医用金属材料 4)生物医用复合材料 5)组织工程与干细胞 6)纳米生物材料及纳米技术 7)生物矿化与仿生制备 8)生物材料的表面修饰及其生物应答特性 9)药物多功能载体与控释 10)生物医学材料的组织再生及临床应用研究 11)生物材料表征和生物相容性评价 12)骨科生物力学和力学生物学 13)生物材料及医疗器械的先进加工成型技术研究 14)其它
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[转载]电极材料充放电过程对应嵌锂还是脱锂过程
chnfirst 2013-4-3 21:24
http://emuch.net/html/201207/4679858.html 电极材料充放电过程对应嵌锂还是脱锂过程 作者: miaoyulei (站内联系TA) 收录:2012-07-07发布:2012-06-30 放电过程,是电子从负极到正极,锂离子从正极到负极,对于负极来说,放电是嵌锂,对于正极,放电是脱锂。对吗? 在研究电极性能时,无论正极还是负极材料组装成半电池时,都用作正极,所以,放电是脱锂对吗? VIQY (站内联系TA) 你再想下,放电时,锂离子是从哪到哪?如果锂离子从正到负,电荷平衡吗? 明显是从负极到正极啊。 k_f_c (站内联系TA) 这样想把,你装好电池时,锂离子都在正极(负极是石墨,没用锂离子),然后要给他先充电,这时锂离子就从正极跑向负极了。再就是反过来放电喽,锂离子是从负极跑向正极的。。。 ylp_dx168 (站内联系TA) 对于全电池,充电过程,正极脱锂,同时失去电子,锂离子和电子迁移到负极,相应的,负极得到电子,发生嵌锂过程。 对于半电池,充电对应于脱锂,放电对应于嵌锂。 kjhkll (站内联系TA) 对于全电池,4楼正解 不过对于半电池,充电和放电的定义是不确定的。留意文章你会发现,有些文章里充电表示阳极嵌锂,而有些充电表示阳极脱锂。本质上都一样,只是叫法不一样而已。 个人意见,仅供参考。 443159811 (站内联系TA) 想想刚开始电池没充电是时候锂离子全在正极充满电了锂离子跑负极去了放大又跑回正极 ylp_dx168 (站内联系TA) 回5楼 对于半电池,我们研究的材料,不论正极材料还是负极材料,在电池中都是阴极(正极),锂片是阳极(负极)。充电过程,阴极脱锂,阳极嵌锂,这个没有疑问。 xjmxf (站内联系TA) 对于半电池解释是正确的,我们都当做正极来做。但是负极材料首先的过程不是充电,而是放电,所以负极材料放电是嵌锂过程,刚好与正极材料相反。对于全电池相,正极材料充电脱锂时,锂离子进入负极材料,负极材料正好是嵌锂过程
个人分类: 材料、专业|1 次阅读|0 个评论
itunes u 材料课程6门
Jasonjiansheng 2013-4-3 16:18
从itunes U淘换来的课程,直接用itunes能急死。就用迅雷下了看。 网址用IE打开,全选,迅雷下便是。 现在还只是看完了M Tech的 Case Western Reserve University Course 1 : EMSE 413 : Fundamentals of MaterialsEngineering and Scinece– Video Fall 2009 Providesa background in materials for graduate students with undergraduate majors inother branches of engineering and science: reviews basic bonding relations,structure, and defects in crystals. Lattice dynamics; thermodynamic relationsin multi-component systems; microstructural control in metals and ceramics;mechanical and chemical properties of materials as affected by structure;control of properties by techniques involving structure property relations;basic electrical, magnetic and optical properties. http://deimos3.apple.com/WebObjects/Core.woa/Feed/case.edu-dz.4399579100.04399579102 Course2 : EMSE360: Mechanical Behavior of Materials – Video Fall 2010 Review of momentum, mass, and heat transport from aunified point of view. Application of these principles to various phenomena inmaterials science and engineering with an emphasis on materials processing.Both analytical and numerical methodologies applied in the solution ofproblems. Recommended preparation: ENGR 225 and MATH 224 or equivalent. http://deimos3.apple.com/WebObjects/Core.woa/Feed/case.edu-dz.4399578457.04399578459 Course3 : EMSE511: Failure Analysis – Video Spring 2010 Methodsand procedures for determining the basic causes of failures in structures andcomponents. Recognition of fractures and excessive deformations in terms oftheir nature and origin. Development and full characterization of fractures.Legal ethical, and professional aspects of failures from service. Recommendedpreparation EMSE 201 and EMSE 303 and ENGR 200 or consent. http://deimos3.apple.com/WebObjects/Core.woa/Feed/case.edu-dz.4399578692.04399578694 Course4 : EMSE421: Fracture of Materials – Video Fall 2009 Micromechanismsof deformation and fracture of engineering materials. Brittle fracture andductile fracture mechanisms in relation to microstructure. Strength, toughness,and test techniques. Review of predictive models. Recommended preparation: ENGR200 and EMSE 303 or EMSE 427; or consent. http://deimos3.apple.com/WebObjects/Core.woa/Feed/case.edu-dz.4401627312.04401627314 MichganTech Course5: MY3400:Mechanical Properties of Materials-Video Professor:Walter Milligan Description:An introduction to the deformation and fracture behavior of metals, ceramics,polymers, and composites. Topics include yielding criterion, plasticdeformation, strain hardening, strengthening mechanisms, visoelasticity,fatigue, fracture, and microstructure/mechanical property relationships. http://deimos3.apple.com/WebObjects/Core.woa/Feed/mtu.edu-dz.5357591387.05357591389 忘记了这个一门是哪儿出的了。 Coruse6: 2008Trieste - Summer School: Elasticity and Stress Concentration - A New Way ofThinking http://deimos3.apple.com/WebObjects/Core.woa/Feed/igf-unicas.it-dz.16861996003.016861996005
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[转载]【书!材料强度】A Textbook of Strength of Materials
chnfirst 2013-4-2 21:30
ATextbookofStrengthofMaterials ByDr.R.K.Bansal http://books.google.co.kr/books?id=2IHEqp8dNWwCpg=PT986lpg=PT986dq=hollow+cylinder%EF%BC%8C+radial+strengthsource=blots=TkpFqrlIQXsig=4A5J98c3kBVq5VJNi3uKbhSVFU8hl=ensa=Xei=Uu5YUaKWK62wiQed4oFIredir_esc=y
个人分类: 材料、专业|0 个评论
2012年高分子, 绿色化学, 生物材料和纳米医学期刊影响因子计算
热度 1 yhtao 2013-4-2 03:59
计算了一下高分子, 绿色化学, 生物材料和纳米医学领域的一些杂志. 括号内为10,11年文章数目 Macromolecules 5.38 (1365+1165) Biomacromolecules 5.3 (471+514) Polymer 3.39 (753+726) Journal of Polymer science:polymer chemistry 3.93 (658+570) Macromolecular Rapid Communications 4.51 (289+266) Carbohydrate Polymers 3.53 (641+837) Macromolecular Bioscience 3.55 (163+179) Journal of Materials Chemistry 6.07 (1352+2527) Nanomedicine: Nanotechnology, Biology And Medicine 6.83 (92+113) Nanomedicine 5.88 (198+219) Green Chemistry 6.84 (315+442) Journal of Controlled Release 7.23 (369+332) acta biomaterialia 5.09 (537+463) polymer chemistry 5.21 (190+347) ChemSusChem 7.0 (169+211) COLLOIDS AND SURFACES B-BIOINTERFACES 3.53 (469+534) ACS Sustainable Chemistry Engineering 无
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[转载]SCI论文写作辅导材料
热度 2 hslqdkxw 2013-3-30 09:44
从开始准备到SCI论文投稿 - LetPub SCI论文写作系列1 1. 写作前的筹划 a. 确定论文的性质 根据目前国际SCI论文的内容性质,有下列分类: 原创性研究 (Original Research Article) 综述 (Review) 约稿 (Invited article, editorial, commentary) 荟萃分析 (Meta-analysis) 病例报告 (Case Report) 给编辑的信 (Letter to the Editor) b. 选定最佳目标投稿期刊 一般情况下,期刊的选择可考虑以下几个方面的因素: 文章的论题,实验的结果及潜在意义是否适合期刊读者群 期刊已发表的文章与您论文内容关系的密切程度 期刊的投稿费用,影响因子及变化趋势,审稿时间 对于少数期刊,中国科研工作者还需考虑期刊的偏向性和成功率 c. 论文的著作权 关于论文的署名,我们需要考虑: 期刊对作者的数量的限制 第一作者的确定,是否有并列第一作者 通讯作者的确定 中间作者的排列顺序(根据论文贡献大小或名字首写字母) 每个论文署名都必须经过作者同意 2. SCI论文写作 a. 题目(Title) 关于论文的署名,我们需要考虑: 指出关键的变量,模型,系统/种系,例如:The effect of X on Y in Z model 尽量用名字和形容词,但不用特殊的行业术语 避免用冒号,双引号等附加符号 字数不能太多,有些杂志限定了题目的长度,比如JCI杂志就要求不超过15个词 提供给读者的信息清晰,例如将“Bronchoconstriction, Gas Trapping, and Hypoxia with Methacholine in Dogs” 改变为“Bronchoconstriction, Gas Trapping, and Hypoxia Induced by Methacholine in Dogs” b. 摘要(Abstract) 大多数读者由文章的摘要来判断自己是否值得往下读全文。因此,摘要的描述要简练易懂,能提供主要信息并吸引大多数读者的注意,不宜太详细。我们从写作的顺序来简要介绍摘要的写法:首先,用一到两句话概括整个工作的内容。拿医学SCI论文写作来举例,可以首先介绍研究的对象是什么疾病,在什么系统,以及你要陈述的以前尚未被提及过的发现。其次,用几句来对你的主要发现进行描述,介绍一些步骤过程和机理,重点提及在实验上,系统(种系)上与其他研究不同之处。最后,用一两句描述来总结此项的意义。摘要在写作时要注意以下几点: 时态的正确选择-用现在时来阐述和引用领域内已经共认的事实; 用过去时来描述此次的研究发现; 避免使用被动语态 注意依据期刊的固定格式(特别是一些临床期刊) 内容必须包含有要回答问题、核心实验、取得的结果、总结出的答案 c. 介绍(Introduction) 同样以医学生物论文为例,介绍部分可以从整个领域的背景开始阐述,例如你研究的信号通路是如何与整个领域相关联,你的假设推理是如何填补了这方面认识的空缺等。整个介绍部分要引用比较全面的参考文献,但如果带有倾向性地引用自己原来发表的文章,杂志编辑一般会很快拒稿。下面是总结在撰写摘要时要注意的地方: 必须提出研究的问题,并表明其重要性 保持简练,不宜太长 可以阐述实验方法,但不用提及答案结果 直接引用最初文献,不能间接引用 d. 材料及方法(Materials and Methods) 这个部分的描述必要时要尽可能详细,便于别人可以重复你的实验,但也要避免过于详细。这部分的写作要点归纳如下: 准确描述实验试剂的浓度、用量、实验温度、时间、n值、仪器型号,材料的来源 如果是动物实验,你必须提供实验许可以及遵守动物照管条例的证明; 如果是临床实验,文章需要表明已经得到发表的许可 新发现的核酸或氨基酸序列需要在交稿前上传到GenBank, EMBL,或DDBJ等公开数据库以便读者能够随时查看 每个小部分以1-2句概括性的描述开头 用过去时态 能包含结果,除非这个结果是方法本身实现的或在后续方法中要用到的 SCI论文审稿过程对材料和方法部分一些常见的负面评论: 实验方法不足以证明作者的推论 必须提供其他的研究设计方案来佐证 检测数据的方法不充分 检测样品量太小或者带有偏向性 实验的持续时间太短 e. 实验图片(Figures) 通常情况下,如果读者是同一领域的研究人员,他们看完论文的图片及图注就可以知道这篇文章大体所做的工作。因此,要标注好每一幅图片所展示的信息,但一般不超过250个英文单词。图片标注可以不写方法,但要标明n值。为确保后面印刷的质量,请尽量用最高像素的图片并按相关顺序排列紧凑。当采用柱状图时,优先用黑白色,然后是灰色或阴影的,最后才是彩色的。需要提出的是,有大概10%的男性是红/绿色盲,因此要避免使用红/绿色。同时,也不要为了起到装饰的效果而加一些额外的颜色、边框、小标记符号等。图片中的标记要有区别于其他区域的大小和形状。如果图片中有比例尺,要在图片标注中说明,而不是在图中指明。下面是全球排名前三的某医学院对SCI论文交稿前实验图片的检查清单: 图片是否有呈现出来的必要 是否简洁,没有无关的内容 展现的数据是否正确被描绘 字母的字号和加黑程度是否达到要求 平行的一些图片是否用了相同的比例 图注或标题中是否清晰解释了缩略词或符号 f. 结果(Result) 一些有经验的科研工作者甚至建议将结果部分的写作列为最初开始动笔的地方。因为实验结果部分的数据决定了哪些细节需要在方法中详细描述,哪些地方需要介绍或详细讨论。此外,不是每个实验都必须要写在文章中。关于实验顺利的描述方面,你可以按照进行的时间来排列,也可以按照重要性顺序。尽量避免太多数据出现在文章中,因为某些数据可以作为补充部分来呈现。 在结果部分,应当简洁描述数据的差异,尽量把解释留在讨论部分。有一些必要的关系到不同路实验进行的逻辑性解释除外,譬如“由A导致B,而B也是影响C的原因。 因此,我们来研究A是否和C有联系。” SCI论文审稿过程对结果部分一些常见的负面评论: 对结果的解释太多 不准确的、不一致的,或者不充分的数据 表格和图片不符合要求 表格和图片中的信息没有真正支撑文章的论题 包含了一些无关的数据 g. 讨论(Discussion) 以原创性研究论文为例,在讨论的开始阶段,通常需要对论文所做的工作进行总结并阐述将来可能应用方面。讨论部分不是对结果的重复说明,而是要详细解释每一步实验是如何支持你的主题论点。你也可以加上一些文献材料来再次支持你的观点,并强调你的发现对这个领域的研究有较为重要的意义。如果必要的话,你可以加上原创的示意图来说明一些复杂的信号通路。在讨论的最后,通常需要指出此项工作或在该领域还待大家探讨的问题。 针对SCI论文讨论部分的写作要点,我们归纳如下: 尽可能地对你的论题进行强调、辩护 对于长篇讨论,要分为子主题 不能包含有新的结果 要用现在时态 SCI论文审稿过程对讨论部分一些常见的负面评论: 很少重申并强调结果部分的发现 分不清哪些部分是推测,哪些是结论 原创性的研究方法没有充分讨论 没有充分引用相关文献 3. SCI论文投稿 a. 同行审阅(Peer Review) 你可以自己选择推荐或者排除审稿人。许多SCI期刊倾向于把这些决定留给作者自己,因为作者比编辑更清楚谁最有资格来评估你的工作。 如果你附加上推荐审稿人的联系方式,是最好不过了。对于顾问编辑团队的期刊,你可以在里面选择相应的审稿人。记得千万不要推荐在你单位、部门或公司的研究者,即使他们与你不在同一地区。同样,朋友、共同第一作者(三年内)、合作者(提供给你实验材料等)也不在允许范围之内。对于排除审稿人,合适数量通常是2个左右,并分别简要写明排除的原因,例如财务支持上的竞争、观点上的偏见等。 对于SCI期刊的编辑,他们通常在选择审稿人的时候也是通过PubMed的搜索,选择一些有审稿经验的,比较负责的,并且比较公正的同一领域研究学者。 b. 修改(Revision) 通常情况下,如果文章不被拒收的话,期刊主编都会提出不同程度修改意见。如果编辑回复并特意列举了一些需要修改的地方,这就意味着这些是修改的重点。同时,也必须照顾到每个审稿人的意见。充分全面的回复修改意见是文章能被接收的前提,不要自己选择性地回复,这也是你对他们意见的重视程度的表现。除了这些意见,你必须同时在文章中的相应位置明确标注哪些是已经被修改过的。 如果你确实不能满足审稿人的建议,你必须提供合理的原因来解释为什么这些修改在目前的情况下能以实现。虽然这些理由不一定总是有用,但编辑会慎重考虑你的解释。 (转载请注明本文来自LetPub中文官方网站: http://www.letpub.com.cn/index.php?page=sci_writing_1 ) 如何在科技论文中使用时态 - LetPub SCI论文写作系列2 英语谓语动词时态共有16种,在英文科技论文中用得较为频繁的主要有三种:即一般现在时、一般过去时和将来时。正确地使用动词时态是科研写作的基本功,我们在撰写英文论文时,如不能正确选用时态,常常会改变文章所要表达的意思,从而影响评审专家与读者的理解。 一篇典型的科技论文有一个基本的框架结构:Abstract (综述科研背景,提出研究的问题和假设(hypothesis)),Materials and Methods (描述自己的研究方法),Results (分析所得的研究结果),Discussion (深入讨论研究结果的意义并简要指出将来的研究方向)。我们现根据这个论文框架,就一些规律性问题做些探讨,希望对大家有所帮助。 首先应该把握以下三个基本要点: 1、一般现在时:主要用于不受时间限制的客观存在事实的描述,或发生或存在于写论文之时的感觉、状态、关系等的描述或致谢的表述等。值得注意的是,出于尊重,凡是他人已经发表的研究成果作为previously established knowledge,在引述时普遍都用一般现在时。 2、一般过去时:用于写论文中作者自己所做工作的描述。例如描述自己的材料、方法和结果。 3、 一般将来时:用于撰写论文之后发生的动作或存在的状态。例如提出下一步的研究方向。 摘要( Abstract ): 摘要反映我们自己的研究结果,一般 采用过去时 。 概述( Introduction ): ( 1 )概述中的研究背景通常会引用相关学科中广为接受的原理或事实,以及你所做研究的重要性,这些通常采用现在时。 例如:Genomics provides crucial information for rational drug design. ( 2 )在概述中也可能引用与你从事项目相关的一些研究结果,为表达你对该研究结果仍坚信其正确性及相关性,即使已经是很久以前的研究结果,可使用现在时。 例如:Many of the lakes and wetlands in the region are located in craters or valleys blocked by early Pliocene lava flows (Ollier Joyce, 1964). Garcia (1993) suggested that under certain conditions, an individual’s deposit income is the same as the income from purchased national debt, thus changes in the amount of bank loans and deposits caused by changes in the amount of reserves will eventually affect the bond price. 需要注意的是如果引用的是一些已经过时或失效的科研结果,动词要使用过去时。 例如:Nineteenth-century physicians held that women got migraines because they were the weaker sex, but current research shows that the causes of migraine are unrelated to gender. (注意这里从过去时态过渡到现在时态) 材料与方法( Materials and Methods ): 对写论文之前自己所做工作的描述,通常 采用一般过去时。 例如: (例 1) Total phosphorous (TP) and total nitrogen (TN) were measured in the laboratory using standard procedures. (例2) The standard protocol was followed for the preparation of the media from stock solutions. 结果( Results ): 对自己得出的研究结果,采用过去时进行详细的阐述。 例如:(例1)Overall, more than 70% of the insects collected were non-phytophagous. (例 2) Following activation of NT oocytes with strontium, the cell cycle resumed in both groups. 描述图表内容通常采用现在时。 例如: (例 1) Figure 1 displays the comparative variation in the morphology of donor chromatin in both age groups of oocytes. (例 2) Table 1 below shows the stream flows calculated for each stream using Equation 1. 图1和表1表达的论文写作时的状态,所以要用现在时。 讨论( Discussion ) : 采用现在时表达研究结果的意义。 例如:Removal of vegetation for agricultural purposes appears to negatively affect the water quality of streams. 采用过去时总结研究结果,并采用现在时对研究结果进行讨论与解释。 例如:(例1)Weight increased as the nutritional value of feed increased. These results suggest that feeds higher in nutritional value contribute to greater weight gain in livestock. (注意这里用过去时描述了实验发现,但在讨论这个发现的意义时用的是现在时。) (例2)Leaf carbon and phenolic content did not differ across sites, indicating that the response of secondary plant chemicals such as phenolics to water is complex. (这句的描述几乎没有假设的意思,表示作者坚信其研究结果和结论的正确性及相关性) 结论( Conclusion ): 可用多种时态, 使用过去时强调过去的研究成果,并可采用现在时或将来时表达未来的研究方向或研究前景。 例如:Although the study found evidence of tillage and irrigation within the study area, from the data collected it was not possible to determine if the effects of agriculture upstream cause (or caused ) higher levels of total nitrogen downstream. Further studies are therefore necessary to determine the effects of agriculture on the health of Stringybark Creek. (转载请注明本文来自LetPub中文官方网站: http://www.letpub.com.cn/index.php?page=sci_writing_2 ) 中国作者英文科技论文中常见语言问题 - LetPub SCI论文写作系列3 在中国作者的英文论文中,经常会有很多不符合英、美英语习惯的表述,造成审稿人或期刊编辑误解文章所要表达的意思,从而影响了学术交流甚至有文章因此被拒稿。 LetPub结合多年服务于英文科技论文的编辑经验,搜集了一些中国作者在英文科技写作中经常出现的错误,并列出最常见的三点,希望对您有所帮助。 Long, paragraph-like sentences Each pronoun should agree with their antecedent Abbreviations and acronyms should be defined the first time they are used within the Abstract and the main text and then used throughout the remainder of the manuscript. (转载请注明本文来自LetPub中文官方网站: http://www.letpub.com.cn/index.php?page=sci_writing_3 ) 如何制作科技论文中的Figures - LetPub SCI论文写作系列4 统计图(Figure)是用图形将统计资料形象化,利用线条高低、面积大小代表数量,通俗易懂,比文本与统计表更便于理解和比较。 统计图种类较多,常用的包括直条图、百分直条图、直方图、线图和点图等。在科技论文中,应根据资料的类型及表达目的选用合适的统计图。例如,对不同性质分组资料进行对比时可选用直条图,说明事物各组成部分的构成情况可用圆形图或百分直条图,用于表达连续性资料频数分布可用直方图,为表明一事物随另一事物而变化的情况选用线图,表达两种事物的相关性和趋势可用点图。 统计图在绘制过程中对其结构组成【包括标题(Legend)、轴标(Axis Label)、数轴(Axis)、图例(Symbol and Key to Symbols)、误差棒(error bar)】、和正文引述(Describe)有一定的要求,以下就这几部分进行阐述,同时列举四种常用统计图【直条图(Bar Graph),频率直方图(Frequency Histogram),XY散点图(X,Y Scatterplot),XY线图(X,Y Line Graph)】的用法,希望对大家有所帮助。 下面两个示例图是典型的直条图和线图,红色字体标记了各组成部分。 图表要告诉读者尽可能多的信息,比如: (1)图表反映的结果,包括扼要的统计描述; (2)如果可以应注明实验的研究对象; (3)得出该结果的条件背景,如:采用的处理方法或显示的相互关系等; (4)实验地点(仅室外实验时需要); (5)需要详细的图解对图表反映的结果做出解释(许多杂志都强调图表需成为独立的部分, 即读者可以不阅读正文章节而通过检视图表本身而理解论文结果,这一点经常被许多中国作者忽视); (6)如果可以应注明培养或处理的参数或条件(温度、媒介等); (7)实验的样本大小和统计检验结果; (8)不要在两坐标轴标签之间用“versus”对其简单重述。 一 结构组成 1 标题(Legend) 标题一般位于表的下方。Figure可简写为“Fig.”,按照图在文章中出现的顺序用阿拉伯数字依次排列(如Fig.1,Fig.2……)。 对于复合图,往往多个图公用一个标题,但每个图都必须明确标明大写字母(A,B,C等),在正文中叙述时可表明为“Fig. 1A”。 复合图的标题也必须区分出每一个图并用字母标出各自反映的数据信息。 例如: 2 轴标(Axis Label) 对于含有横轴、纵轴的统计图,两轴应有相应的轴标,同时注明单位。 3 数轴(Number axis) 数轴刻度应等距或具有一定规律性(如对数尺度),并标明数值。横轴刻度自左至右,纵轴刻度自下而上,数值一律由小到大。一般纵轴刻度必须从“0”点开始(对数图、点图等除外)。 4 图标(Symbol and Key to Symbols) 图中用不同线条、图像或色调代表不同事物时,应该用图标说明,图标应该清晰易分辨。 二 正文引述(Describe) 论文中每一个图都必须在正文中提及,并对统计图所反映的事物关系或趋势做出解释或得出结论。 例如: Germination rates were significantly higher after 24h in running water than in controls (Fig. 4) 三 常用的统计图 下面列举四种常用统计图【直条图(Bar Graph),频率直方图(Frequency Histogram),XY散点图(X,Y Scatterplot),XY线图(X,Y Line Graph)】的用法。 1 直条图(Bar Graph) 直条图是利用直条的长短来代表分类资料各组别的数值,表示它们之间的对比关系。可分为单式和复式两种。 单式直条图: (1)标题(Figure 1)位于图下方。标题含有丰富的信息量,包括处理方法、统计学检验及显著水平的解释等。 (2)Y轴标表示测量值(Stem Length),标注单位(mm);X轴为不同的处理组。 (3)各直条图均标记了误差范围,并在标题中做出解释。 (4)在误差条上面用横线表示处理组间的统计学差异,并在标题中给予说明。 复式直条图 (1)横轴为基线,表示各个类别,纵轴表示其检测数值,刻度从0开始。 (2)同一类型中两个亚组用不同颜色表示,并有图例说明,表示不同年份。 (3)各直条宽度一致,各类型之间间隙相等。 (4)如以上单式直条图,标记了误差范围,并在标题中做出统计学解释。 2 频率直方图(Frequency Histogram) 直方图是以不同直方形面积代表数量,各直方形面积与各组的数量多少呈正比。用于表达连续性资料的频数分布。Y轴可以是绝对数(如计量)也可以是相对数(如百分比)。 例如: Figure 2. Histogram of the frequency distribution of chicken weights from Table 1. 从上图我们看到: (1) 直方图的Y轴用于表示频数(一般用“%”表示),纵轴有主刻度和次刻度,刻度从0开始 (2) X轴用于表示检测变量【体重(Weight)】的测量值,将其分割成多个组以显示不同体重范围的频数分布情况。要注意每组间距应该合适,避免过宽或过窄 (3)直方图各直条间不留间隙,各直条间可用直线间隔,也可不用直线形成一个多边形图 (4)从标题中可以看到,该图信息来源于“表1”,有时结合统计表可以弥补统计图丢失精确数据的缺点 3 XY散点图(X,Y Scatterplot) 散点图用于表示两种事物的相关性和趋势。根据点的散布情况推测两事物有无相关。 例如: (1)图中含有两个变量,一般X轴表示自变量,Y轴表示因变量。有时候并没有明确指出哪个是自变量,哪个是因变量,仅仅要表达两个变量间的相关关系,这时候哪个变量值设置在X轴/Y轴没区别。 (2) 以确保更能准确地绘制点,两轴刻度包含主刻度和次刻度。各轴刻度不一定从0开始,并且数值的范围应该包含所有点。 (3) 根据点的分布情况,推测两变量间是否相关。如果数据通过统计学分析证实变量间存在关系,如图中可以绘制出回归直线,并可计算出回归方程等信息。 4 XY线图(X,Y Line Graph) 线图适用于连续性资料,用于表明一事物随另一事物而变动的情况。 例1,如图: (1) 横轴表示连续变量,纵轴表示频数,纵轴刻度从0开始。 (2) 按照时间先后及其频数确定并绘制各个点,再用线段连接起来。 (3) 绘制不同组别的点使用不同的图例,并有图例说明。 例2,如图: (1) 每一组用不同的图例表示,图例清晰便于辨认。 (2) 每个点表示均数,并且在标题中注明,同时在图中显示每个点的误差范围。 (3) 同例1,同一组中的各个点用线段按顺序连接起来,以表示随时间的变化趋势。 (转载请注明本文来自LetPub中文官网: http://www.letpub.com.cn/index.php?page=sci_writing_4 ) 如何制作科技论文中的Tables - LetPub SCI论文写作系列5 科技研究资料经过整理和计算各种必要的统计指标后,所得的结果除了使用适当的文字表达外,常常还需用统计表(table)进行表达分析。统计表主要以列的形式展示分析结果,具有避免冗繁文字叙述,便于阅读、分析比较等优点。 在制作统计表时,除了要求内容简明,重点突出,能正确表达统计结果,便于分析比较外,在标题(Caption)、标目(Heading)、分割线(Lines)、表格主体的数字(Data)、脚注(Footnotes)及其位置(Placement)和正文引述(Describe)也有一定的要求,以下就这几方面进行说明,希望对大家有所帮助。 1 标题(Caption) 每个标题必需传达表格中要告诉读者的尽可能多的信息,比如: (1)表格反映的结果,包括扼要的统计描述; (2)如果可以应注明实验的研究对象; (3)得出该结果的条件背景,如:采用的处理方法或显示的相互关系等; (4)实验地点(仅室外实验时需要); (5)如果可以应注明培养或处理的参数或条件(温度、媒介等); (6)实验的样本量和统计检验结果; (6)如果可以应注明培养或处理的参数或条件(温度、媒介等); (7)不要在两坐标轴标签之间用“versus”对其简单重述。 统计表的标题一般位于表的上方并左对齐。表序号位于标题前,按照表格在文章中出现的顺序用阿拉伯数字依次排列(如Table 1,Table 2……)。 例如: •Clinical characteristics of septic patients subjected to targeted metabolomic analysis of bile acids. •G6PDd allele frequency and G6PDd population estimates across malaria endemic countries (n = 99) and the subset of malaria eliminating countries (n = 35). •Planting date, mean planting density, and total number of seed clams planted in plots at Filucy Bay and Wescott Bay in 19XX 2 标目(Heading) 统计表中含有横标目和纵标目,有时还可有总标目。 (1) 横标目: 列在表的左侧,向右说明各横行统计指标的涵义; (2) 纵标目: 位于表的上端,向下说明各横标目统计指标的内容; (3) 总标目: 对横标目或纵标目内容的概括,在需要时才设置。 标目内容一般按照从小到大、从先到后等顺序排列,便于说明规律性。标目应层次清楚,文字简明,分组合符逻辑,避免标目之间混淆或交叉;需要时注明计算单位(units)。 例如: 3 线条(Lines) 统计表的线条不宜过多,采用国际通用的“三线表”,不出现斜线、竖线,并省略了横分割线,复合表可适当添加辅助横线。 例如: 4 数字(Data) 统计表内数字需要用阿拉伯数字表示,小数的位数应该一致,且应按小数点的位次对齐,以便阅读。表内一般不留空格,为零时用“0”表示,无数字时用“—”表示,缺失材料可用删节号“…”填入。 5 脚注(Footnotes) 表格的脚注位于表格下方,主要包含阅读和理解表格所必须的信息,但并非表格的必须组成部分。通常可在表内以“*”等标记所要注解的部分。若有多处需要说明, 则以2个或2个以上的标示号区分,并依次说明。脚注内容不应与正文叙述重复,一般用于说明统计量值及P值,也可用于解释表中缩写文字。 6 位置(Placement) 一般情况,表格应紧随相应文字叙述之后,以便于读者的阅读。有时也可将其放置于论文章节最后(不少杂志要求论文提交时表格置于正文之后,或作为独立文件单独提交),以便于说明所有文字内容而避免叙述中断。切忌先出现表格而后出现提及表序语句的情况。另外,将表格嵌入正文中时,应避免将文字切割成零碎的文字小块,并尽量避免跨页列表。 7 正文引述(Describe) 论文中每一个表格都必须在正文中提及,并解释表格所表达的事物关系或趋势。 例如: “ DNA sequence homologies for the purple gene from the four congeners (Table 1) show high similarity, differing by at most 4 base pairs. ” 这里强调的是,叙述时不应没有任何解释性或结论性的表述而直接让读者参阅统计表。 例如: “ “Table 1 shows the summary results for male and female heights at Bates College.” ” 最后,我们通过下面的典型例子,加深对统计表总体布局的理解。 (转载请注明本文来自LetPub中文官网: http://www.letpub.com.cn/index.php?page=sci_writing_5 )
个人分类: 研究生|3572 次阅读|2 个评论
近红外磷光:材料及应用(综述)
xianghaifeng 2013-3-29 13:59
Near-infrared phosphorescence: materials and applications Chem. Soc. Rev. , 2013 , 42 , 6128 - 6185. H. F. Xiang ,* J. H. Cheng, X. F. Ma, X. G. Zhou, and J. J. Chruma, Room-temperature phosphorescent materials that emit light in the visible (red, green, and blue; from 400 to 700 nm) have been a major focus of research and development during the past decades, due to their applications in organic light-emitting diodes (OLEDs), light-emitting electrochemical cells, photovoltaic cells, chemical sensors, and bio-imaging. In recent years, near-infrared (NIR) phosphorescence beyond the visible region (700-2500 nm) has emerged as a new, promising, and challenging research field with potential applications toward NIR OLEDs, telecommunications, night vision-readable displays. Moreover, NIR phosphorescence holds promise for in vivo imaging, because cells and tissues exhibit little absorption and auto- fluorescence in this spectral region. This review describes the overall progress made in the past ten years on NIR phosphorescent transition-metal complexes including Cu(I), Cu(II), Cr(III), Re(I), Re(III), Ru(II), Os(II), Ir(III), Pt(II), Pd(II), Au(I), and Au(III) complexes, with a primary focus on materia design complimented with a selection of optical, electronic, sensory, and biologic applications. A critical comparison of various NIR phosphorescent materials reported in the literature and a blueprint for future development in this field are also provided.
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超轻全碳弹性气凝胶——MVC材料科技新闻写作竞赛作品
WileyChina 2013-3-25 10:16
气凝胶又称干凝胶,即除去凝胶中的溶剂后保留的完整干骨架。气凝胶具有多孔结构、密度低、孔隙率高、比表面积大等特点,可广泛使用于航天探测、吸波材料、环境保护、高效催化、超级电容器等多个领域。一般密度低于10mg/cm 3 的气凝胶称为超轻材料。自从20世纪30年代超轻气凝胶被发现以来,经过无数科学家的努力,气凝胶成分和性能都在不断的完善和改进,用途也越来越广泛。近年来发现的石墨烯和碳管,具有强度高,密度低,弹性好,长径比大,导电性优异等特性,为这个领域增添了一股新鲜力量。但是想要大量获得超轻弹性气凝胶仍然是一个挑战。 最近浙江大学高分子系高超课题组利用大型建筑中常用的大跨度结构的概念发展了无模板的冷冻干燥法成功制备出超轻气凝胶。在这种气凝胶中,相互缠结的弹性纳米碳管网络吸附于柔软的石墨烯的表面,协同组装形成一个有弹性的微观尺度上的大跨度结构,这种杂化的结构单元以相互交叠、扭曲的方式组装起来得到宏观尺度上的弹性的气凝胶。气凝胶的密度可很容易地进行调节,最低可达到0.16mg/cm 3 ,低于美国科学家在2011年制备出的超轻镍泡沫材料的密度(0.9mg/cm 3 )(Science2011,334,962),且可大量制备(如1000cm 3 )。该材料具有无温度依赖的超弹性,当压缩80%后仍可弹回,可以适应极端温度环境下的应用。通过扫描电子显微镜原位观察了单片杂化结构单元在应力下的压缩和回弹,从而证明了微观尺度上的大跨度结构的弹性是该气凝胶的宏观弹性来源。研究同时发现,这种气凝胶对有机溶剂具有超快、超高吸附力,依据不同的溶剂密度可达到自身重量的215-913倍,是目前报道的最高值,且可以反复利用。吸附有机物之后形成的复合物具有一定的导电率,克服了传统复合材料高填充低导电率的缺点,为制备低填充高导电复合物提供了一条新的路径。该材料还可应用于海上漏油等环境污染治理、相变热储能、高效催化剂载体、超级电容器等领域。成果发表在《先进材料》( Adv.Mater.,2013,DOI:10.1002/adma.201204576 )上,并被 Nature (2013,494,404)在其ResearchHighlights中以“Solidcarbon,springyandlight”为题对该工作给予了配图评论。
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固体催化材料课件ppt
热度 3 catachina 2013-3-24 11:05
提供这学期在给本科生上的《固体催化材料》课件 和去年的研究生课程一样,也是临时收到通知 所以课件质量不高 具体下载链接,我懒得一个一个给出链接,注册一下回复就可以看到链接 http://www.chemj.cn/forumdisplay.php?fid=171filter=typetypeid=278 目前发布了两个课件,以后随着课程的进度会更新 http://1000eb.com/guhn http://1000eb.com/gj9h
个人分类: 催化基础知识|4781 次阅读|3 个评论
[转载]新华网:中国突破发动机皇冠必备材料挤压技术 比肩美法
ssglwu 2013-3-24 08:07
新华网:中国突破发动机皇冠必备材料挤压技术 比肩美法 2013-03-22 http://www.norincogroup.com.cn/cn/newsdetail.aspx?id=27721type=8 中新网 3 月22日 电,据中国兵器工业集团公司网站报道,近日,伴随着 中国兵器工业集团 内蒙古北重集团公司3.6万吨黑色金属垂直挤压机的轰鸣声,一支红色的粉末高温合金棒冲天挤出,标志着航空发动机粉末涡轮盘材料挤压技术取得了重大突破。此次试制成功,填补了我国航空事业一项空白。 涡轮盘是航空发动机中最关键的核心部件,被称为发动机的皇冠。粉末高温合金材料是制造高性能、高可靠性、长寿命先进航空发动机用涡轮盘的必备材料。目前世界上只有美国威曼·高登公司和法国阿布杜瓦公司具有航空发动机粉末涡轮盘材料挤压技术,并为其本国的航空工业服务。 我国粉末高温合金材料体系和发动机用粉末盘制备工艺与欧美接近,但由于受到设备条件限制,粉末盘关键制备工艺之一的大变形量挤压开坯技术一直无法实施。北重集团3.6万吨黑色金属垂直挤压机的建造,为有效解决这一问题提供了基础手段,实现了这一技术的跨越式发展。我国知名航天航空材料专家汪武祥研究员在挤压试制现场激动地说:“北重集团用几年时间实现了我国航空人几十年的又一梦想!” 此次试制的成功,为北重集团充分发挥3.6万吨黑色金属垂直挤压机的生产能力创造了崭新空间,为提升企业特种材料产品竞争能力夯实了技术基础。 (杜超)
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化学与材料科学出版物h指数排名
skdhf 2013-3-21 23:06
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化学----配角?
热度 4 lin602 2013-3-13 22:30
化学学科多少年来,好象没有什么大的突破,看许多文献及国家自然科学基金资助项目,化学好象大多是以配角的身份出现,为材料、生命科学、药学等做基础。 化学学科的教授与研究员们,许多人都在做化学生物学、材料学、生物活性物质等方面的研究。 近几期的化学诺贝尔化学奖,许多都与生命学科相关联。传统意义上的化学反应、反应机理、化学结构等没有重大发现。 当然这都是相对的,进展总是有的,只是相比于其他学科及期望值而言的。 不知道何时化学学科能够出让人激动人心的重大突破。 我的感觉化学学科再有重大突破,对实验仪器的依赖性较强,是不是能够看见分子的形状,看到分子是如何作用的。尽管飞秒化学时髦了一阵,但还是没有突破性的进步。 有时候做化学研究的人也挺迷茫的。
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经典材料、物理、材料物理、催化类图书原价出售
anhz 2013-3-11 10:05
有一批经典材料物理领域教材及资料出售,希望对有志于在物理领域探索的学子有所帮助。种类及报价如下。注:如果下述报价与书后实际价格有出入,以书后实际价格为准 1. 《固体物理学》,黄昆,5元 2. 《催化化学》,吴越,上下册,98元 3. 《材料能量学》,肖纪美,朱绛吾;49 4. 《群伦及其在固体物理中的应用》,徐婉棠,喀兴林 5. 《无机材料合成》,刘海涛,35元 6. 《数学物理方法》,梁昆淼,16.1元 7. 《无机材料物理性能》,12.6元 8. 《固体理论》,李正中,3元 9. 《高等量子力学》,喀兴林,44.6元 有意者请联系:15001312481
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材料及其制品的防霉检测条件与结果判断
greenbz 2013-3-8 16:04
朱艳静 ( 上海市工业微生物研究所 上海 ) 摘要:本文汇总了各种制品的防霉检测标准及检测条件与判断结果。 关键词:防霉 标准 检测条件 判断结果 制品是由材料制造成的,不同的制品有不同的用途,那么各种制品到底用什么方法来检测其防霉性能,以及用什么标准来判断它的防霉效果呢? 一、 标准列举 1. 电工产品 1.1 标准号: GB/T2423.16-1999 《电工电子产品环境试验》 1.2 方法:湿室悬挂法 1.3 检测条件:温度: 28 ~ 30℃ ;相对湿度 RH90% ;时间: 28 天或 84 天 1.4 试验菌种:黑曲霉 (Aspergillus niger) 土曲霉 (Aspergillus terreus) 出芽短梗霉 (Aureobasidium pullulans) 宛氏拟青霉 (Paecilomyces varioti) 绳状青霉 (Penicillium funiculosum) 赭色青霉 (Penicillium ochrochloron) 光孢短柄帚霉 (Scopulariopsis brevicaulis) 绿色木霉 (Trichoderma viride) 1.5 长霉等级评定 0 级 --- 在标称放大约 50 倍下无明显长霉; 1 级 --- 肉眼看不到或很难看到长霉 , 但在显微镜下可见明显长霉; 2 级 --- 肉眼明显看到长霉 , 但在样品表面的覆盖面积小于 25% ; 3 级 --- 肉眼明显看到长霉 , 在样品表面的覆盖面积大于 25% 。 2. 包装材料 2.1 标准号 :GB/T4768-1995 《 防霉包装》 GB/T4857.21-1995 《包装 运输包装件 防霉试验方法》 2.2 方法:湿室悬挂法 2.3 检测条件:温度: 28 ~ 30℃ ;相对湿度 RH96% ; 时间: 28 天或 84 天 2.4 试验菌种: 黑曲霉 (Aspergillus niger) 土曲霉 (Aspergillus terreus) 出芽短梗霉 (Aureobasidium pullulans) 宛氏拟青霉 (Paecilomyces varioti) 绳状青霉 (Penicillium funiculosum) 赭绿青霉 (Penicillium ochrochloron) 短帚霉 (Scopulariopsis brevicaulis) 绿色木霉 (Trichoderma viride) 2.5 长霉等级评定 0 级 --- 未发现霉菌生长; 1 级 --- 局部区域有霉菌生长 , 生长面积不得超过整个包装件的 10% ; 2 级 --- 长霉面积不得超过包装件全面积的 25% ; 3 级 --- 长霉面积占包装件全面积的 25% 以上。 3. 乳胶涂料 3.1 标准号: GB/T1741-2007 《漆膜耐霉菌性测定法》 HG/T3950-2007 《抗菌涂料》 3.2 方法: 平皿培养法 湿室悬挂法 3.3 检测条件:温度: 28 ~ 30℃ ;相对湿度 RH90% ;时间: 28 天 3.4 试验菌种: GB/T1741-2007 黑曲霉 (Aspergillus niger) 黄曲霉 (Aspergillus flavus) 宛氏拟青霉 (Paecilomyces varioti) 桔青霉 (Penicillium citrinum) 出芽短梗霉 (Aureobasidium pullulans) 球毛壳霉 (Chaetoomium globsum) 绿色木霉 (Trichoderma viride) 腊叶芽枝霉 (Cladosporium herbarum) 链格孢 (Alternata alternata) HG/T3950-2007 黑曲霉 (Aspergillus niger) 土曲霉 (Aspergillus terreus) 宛氏拟青霉 (Paecilomyces varioti) 绳状青霉 (Penicillium funiculosum) 出芽短梗霉 (Aureobasidium pullulans) 球毛壳霉 (Chaetoomium globsum) 3.5 长霉等级评定 GB/1741-2007 0 级 --- 在放大约 50 倍下无明显长霉; 1 级 --- 肉眼看不到或很难看到长霉 , 但在放大镜下可见明显长霉; 2 级 --- 肉眼明显看到长霉 , 但在样品表面的覆盖面积为 10% ~ 30% ; 3 级 --- 肉眼明显看到长霉 , 在样品表面的覆盖面积为 30% ~ 60% ; 4 级 --- 肉眼明显看到长霉 , 在样品表面的覆盖面积大于 60% 。 HG/T3950-2007 0 级 --- 不长,即显微镜 ( 放大 50 倍 ) 下观察未见生长; 1 级 --- 痕迹生长 , 即肉眼可见生长,但生长覆盖面积小于 10% ; 2 级 --- 生长覆盖面积不小于 10% 。 4. 合成材料 4.1 标准号: GB/T2591-2003 《抗菌塑料 - 抗菌性能试验方法和抗菌效果》 ASTM G21-2002 《 Standard Pracice for Determing Resistance of Synthetic Polymeric Material to Fungil 》 4.2 方法: 平皿培养法 4.3 检测条件:温度: 28±1℃ ;相对湿度 RH90% 或 85% ;时间: 28 天 4.4 试验菌种: QB/T2591-2003 黑曲霉 (Aspergillus niger) 土曲霉 (Aspergillus terreus) 宛氏拟青霉 (Paecilomyces varioti) 绳状青霉 (Penicillium funiculosum) 出芽短梗霉 (Aureobasidium pullulans) 球毛壳霉 (Chaetoomium globsum) ASTM G21-2002 黑曲霉 (Aspergillus niger) 嗜松青霉 (Penicillium pinophilum c ) 球毛壳霉 (Chaetoomium globsum) 绿粘帚霉 (Gliocladium virens) 出芽短梗霉 (Aureobasidium pullulans) 4.5 长霉等级评定 QB/T2591-2003 0 级 --- 不长,即显微镜 ( 放大 50 倍 ) 下观察未见生长; 1 级 --- 痕迹生长 , 即肉眼可见生长,但生长覆盖面积小于 10% ; 2 级 --- 生长覆盖面积不小于 10% 。 ASTM G21-2002 0 级 --- 不长霉; 1 级 --- 长霉覆盖面积小于 10% ; 2 级 --- 长霉覆盖面积在 10%~30% ; 3 级 --- 长霉覆盖面积在 30%~60% ; 4 级 --- 长霉覆盖面积大于 60% 。 5. 军用产品 5.1 标准号: GJB 150.10-1986 《军用设备环境试验方法霉菌试验》 5.2 方法:湿室悬挂法 5.3 检测条件:温度: 24 ~ 31℃ ;相对湿度 RH90% ;时间: 28 天或 84 天 5.4 试验菌种: 黑曲霉 (Aspergillus niger) 黄青霉 (Asperaillus flavus) 杂色曲霉 (Aspergillus versicolor) 绳状青霉 (Penicillium funiculosum) 球毛壳霉 (Chaetoomium globsum) 5.5 长霉等级评定: 0--- 未见长霉; 1--- 生长范围小于试验样品总面积 10% ; 2--- 霉菌生长占总面积 30% 以下; 3--- 霉菌生长占总面积 70% 以下; 4--- 霉菌生长占总面积 70% 以上。 6. 纺织品 6.1 标准号: BSEN14119-2003 《 Evaluation of the action of microfungi 》 6.2 方法:平皿培养法 6.3 检测条件:温度: 29±1℃ ;相对湿度 RH90% ; 时间 28 天 6.4 试验菌种:黑曲霉 (Aspergillus niger) 嗜松青霉 (Penicillium pinophilum c ) 球毛壳霉 (Chaetoomium globsum) 绿粘帚霉 (Gliocladium virens) 宛氏拟青霉 (Paecilomyces varioti) 6.5 长霉等级评定: 0 级 --- 在标称放大约 50 倍下无明显长霉; 1 级 --- 肉眼看不到或很难看到长霉 , 但在显微镜下可见明显长霉; 2 级 --- 肉眼明显看到长霉 , 但在样品表面的覆盖面积小于 25% ; 3 级 --- 肉眼明显看到长霉 , 在样品表面的覆盖面积小于 50% ; 4 级 --- 霉菌生长面积占总面积 50% 以上; 5 级 --- 全部长霉。 7. 机载设备 7.1 标准号: HB5830.13-1986 《机载设备环境条件及试验方法》 7.2 方法:湿室悬挂法 7.3 检测条件:温度: 24 ~ 30℃ ;相对湿度 RH90% ;时间: 28 天或 84 天 7.4 试验菌种: 黑曲霉 (Aspergillus niger) 黄曲霉 (Aspergillus flavus) 杂色曲霉 (Aspergillus versicolor) 绳状青霉 (Penicillium funiculosum) 球毛壳霉 (Chaetoomium globsum) 7.5 长霉等级评定: 0 级 --- 无霉菌生长; 1 级 --- 霉菌生长和繁殖稀少或有限 , 长霉面积在 1%-10% ; 2 级 --- 有断续蔓延或松散散布着的菌落 , 霉菌中等程度繁殖 , 长霉面积在 11%-30% ; 3 级 --- 霉菌较大量的生长和繁殖 , 试验样品呈现化学的物理的或结构上的变化 , 长霉面积在 31%-70% ; 4 级 --- 霉菌大量的生长和繁殖 , 试验样品被分解或迅速变质 , 长霉面积在 71%-100% 。 8. 光学仪器 8.1 标准号: JB/T 9348.1-1999 《光学仪器防霉 \ 防雾 \ 防锈 试验方法》 8.2 方法:湿室悬挂法 8.3 检测条件:温度: 28 ~ 30℃ ;相对湿度 RH90% ;时间: 28 天或 84 天 8.4 试验菌种: 黑曲霉 (Aspergillus niger) 土生曲霉 (Aspergillus terreus) 杂色曲霉 (Aspergillus versicolor) 西氏曲霉 (Aspergillus sydowii) 青霉状曲霉 (Aspergillus penicilloides) 阿姆斯特丹曲霉 (Aspergillus amstelodami) 顶青霉 (Penicillium corlophilum) 产黄青霉 (Penicillium chrysogenum) 8.5 长霉等级评定: 0 级 --- 在标称放大约 50 倍下无明显长霉; 1 级 --- 肉眼看不到或很难看到长霉 , 但在显微镜下可见明显长霉; 2 级 --- 肉眼明显看到长霉 , 但在样品表面的覆盖面积小于 25% ; 3 级 --- 肉眼明显看到长霉 , 在样品表面的覆盖面积大于 25% 。 9. 木材 9.1 标准号: GB/T18261-2000 《防霉剂防治木材霉菌及蓝变菌的试验方法》 9.2 方法:平皿培养法 9.3 检测条件:温度: 25 ~ 28℃ ;相对湿度 RH85 ;时间: 28 天 9.4 试验菌种: 黑曲霉 (Aspergillus niger) 桔青霉 (Penicillium citrinum) 绿色木霉 (Trichoderma viride) 9.5 长霉等级评定: 0 级 --- 试样表面无菌丝; 1 级 --- 试样表面感染面积小于 1/4 ; 2 级 --- 试样表面感染面积 1/4 ~ 1/2 ; 3 级 --- 试样表面感染面积 1/2 ~ 3/4 ; 4 级 --- 试样表面感染面积大于 3/4 。 10. 其他 10.1 标准号: JISZ 2911-2000 《霉菌抵抗性能试验》 10.2 适用范围:机械、光学仪器、合成树脂制品、纤维制品、皮革制品等 10.3 检测条件:温度: 29±1℃ ;相对湿度 RH90% ; 时间 28 天 10.4 试验菌种:黑曲霉 (Aspergillus niger) 出芽短梗霉 (Aureobasidium pullulans) 球毛壳霉 (Chaetoomium globsum) 绿粘帚霉 (Gliocladium virens) 宛氏拟青霉 (Paecilomyces varioti) 短帚霉 (Scopulariopsis brevicaulis) 绳状青霉 (Penicillium funiculosum) 桔青霉 (Penicillium citrinum) 土曲霉 (Aspergillus terreus) 腊叶芽枝霉 (Cladosporium herbarum) 10.5 长霉等级评定: 根据霉菌在样品表面上的覆盖面积判定其长霉等级。 二、 讨论 1. 检测条件 从以上例举的标准来看,防霉检测的温度控制在霉菌最适生长温度 25~30℃ ;相对湿度 RH ≥ 90%; 试验菌种主要为曲霉属( Aspergillus sp )、青霉属 (Penicillium sp) 、木霉属 (Trichoderma sp) 、壳霉属 (Chaetoomium sp) 等霉菌。 2. 检测时间 大多数标准采用 28 天作为一个周期,若特殊需要可延长至 84 天。过去有个别标准规定为 14 天,笔者认为 14 天的周期太短,因为有些霉菌即使接种在适合它生长的培养基上也需要 5-7 天才能长好。那么在相对“营养不丰富”的材质上生长将更缓慢,所以以 28 天为一周期较合适。 有的产品使用周期很长(几年甚至几十年)那么经过 28 天试验,材料不长霉就能保证它永久不长霉了吗?归根到底还是要看它的使用环境和方法。当然,采取了添加防霉剂的措施延长产品使用周期这是肯定无疑的。 3. 参考标准 过去我国制定标准主要以行业为界限 :轻工行业、机械行业、测绘行业 …… 即使国标也是以行业产品划分,如:电工电子产品、运输包装件、光学仪器 …… ,近几年,有专门针对某一制品的标准出台。例:《抗菌塑料》、《抗菌涂料》。 在工作中常常遇到这样的问题,例如:要测试某个物品的防霉性能不知用哪个标准检测与评判。我们的建议是“靠”标准。所谓“靠”标准就是此物品用于哪个领域、哪个行业就参考相关标准。例如:纸制品用于包装的那么就参考防霉包装标准;再如塑料制品,通常以《抗菌塑料》为检测标准,如果它用于部队中,笔者认为也可用军标来检测与判断。 4. 评判依据 判断物品的长霉等级必须说明是以什么标准来进行的。因为不同的标准,长霉等级的区分是不同的。例如:“不长霉”有的标准判为“ 0 级”,有的标准判为“ 1 级”,所以强调一点:判断结果必须有判断依据。 5. 标准更新 在实际过程中,将八、九十年代制订的标准还作为现行有效的标准使用的状况不足为奇。随着时代的发展,有些老产品的性能、功效均有很大变化,而且不断有新产品、新功能的出现,所以需要修改老标准制订新标准的现实摆在面前,呼吁相关行业、企业、检测机构联合起来制订出名副其实的针对不同材料或制品的有效标准。
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无机非金属材料的抗菌性能
greenbz 2013-3-8 15:56
淄博博纳科技发展有限公司(王家胜) 河北工业大学(王丽娟) 摘要:本文介绍了抗菌功能无机非金属材料的国内外研究开发现状、抗菌机理,以及最新动向。 关键词:无机非金属材料 抗菌机理 抗菌陶瓷 抗菌性能 评价方法 生态环境材料 前言 随着人们对生活环境、卫生和保健的要求日益提高。在衣、食、住、行等方面都要考虑健康问题。人们将更加关注居住空间环境及用品的清洁、净化、人身安全等健康环境问题,因此抗菌功能材料及制品的应用将成为 21 世纪生态环境材料的主角。 本文详细介绍了抗菌功能无机非金属材料研究开发的国内外现状、抗菌机理和最新动向。 1 .抗菌性无机非金属材料及制品 抑制细菌增长和发育的性能称为抗菌,杀死细菌或接近无菌状态的性能称为杀菌。具有抗菌或杀菌功能的材料则通称为抗菌材料。而在材料威分中添入的抗菌外加剂被称为抗菌剂。抗菌材料可分为天然系、有机系、无机系抗菌材料。其中有机抗菌材料对人体有一定损害,抗菌有效期短,主要用于使用温度较低的场合。天然系抗菌材料也多属有机类。无机抗菌材料耐高温性能强、抗菌作用持久,应用前景广阔。 无机非金属抗菌材料可归纳为:含金属离子的抗菌材料、金属氧化物抗菌材料、光催化抗菌材料、稀土激活保健抗菌材料等。 1.1 含金属离子的抗菌材料 含金属离子的无机盐或络合物类无机抗菌剂品种最多,用途也最广,产量也最大。金属离子杀灭、抑制病原体的活性按下列顺序递减: Ag Hg CuCdCrNi PbCoAuZnFeMnMoSn 但是由于 Hg 、 Cd 、 Cr 和 Pb 的毒性较大,实际上用作抗菌剂的金属主要为银、铜和锌。银的杀菌能力比铜大许多倍,比锌大得更多。 抗菌剂中常用的 Ag 、 Zn 、 Cu 金属离子的最小发育阻止浓度( MIC ) 见表 1 。 金属离子与细菌进行相互作用,因此杀菌效果与其浓度和时间有关。 Ag 、 Cu 离子在不同作用时间中的杀菌最小浓度,见表 2 。 表 1 金属离子的最小发育阻止浓度 ( MIC ) . ppm 大肠菌 金黄色葡萄球菌 Ag + 1.0 2.0 Zn 2+ 15.7 15.7 Cu 2+ 89.0 78.1 * MIC 值为 30 ℃ 的培养液中,培养 24h 之后测定值 表 2 银(铜)离子杀菌最小浓度( MBC ) , μ g/ml 作用时间 大肠菌 黄色葡萄球菌 黑色葡萄球菌 1h 0.1(100) 0.5(100) 10(10) 24h 0.05(0.1) 0.05(0.05) 0.5(0.5) 48h 0.05(0.05) 0.05(0.05) 0.5(0.5) 但是金属离子受光或热条件的影响较大,一般不宜单独使用,因此常加在陶瓷载体上,做成缓释型抗菌剂。利用磷酸盐、硅酸盐等载体的耐高温性能,可解决抗菌材料的耐高温性能和长期使用问题。因此,目前含金属离子的无机抗菌剂主要是利用银、铜、锌等金属本身所具有的抗菌能力,通过物理吸附或离子交换等方法将银、铜、锌等金属离子固定在沸石、硅胶、磷酸盐等表面活性高的物质表面,制成抗菌剂。然后将其加入到制品中就可以获得具有抗菌性能的材料。 ( 1 )银—— 沸石抗菌剂 银离子有很好的抗菌性能,而沸石具有吸附功能、分子筛功能、离子交换功能和催化功能。将沸石与硝酸银溶液浸泡、进行离子交换,制得银 - 沸石抗苗剂。银的含量为 2 5wt %时, MIC 为 62.5 ~ 250ppm 。沸石有天然型和人工型,其分子式为: XM 2m O·Al 2 O 3 ·YSiO 2 ·ZH 2 O ,它有 30 多 种结构形式。 Si/Al 比的不同可表现出不同的结构和功能,离子变换能力由含 Al 量决定,这种抗菌剂一般在 850 ℃以上容易失效。 ( 2 )银—— 磷酸盐抗菌剂 磷酸盐具有很强的吸附功能、离子交换功能和催化功能,因此银一磷酸盐抗菌剂是国内外研究开发的重点技术之一。但银 - 磷酸盐抗菌剂中一般含银 3wt %左右,价格较高。尤其是银 - 磷酸锆、银 - 磷酸钛抗菌剂,尽管这类材料具有较好的抗菌性能和高温使用性能,但由于价格昂贵应用受到较大限制。降低银含量、继续提高抗菌性能和高温使用性能,开发复合磷酸盐无机抗菌材料技术是今后研究的重要方向之一。 ( 3 )银—— 可溶性玻璃抗菌剂 将含银、锌、铜等抗菌性金属元素的化合物与 B 2 O 3 系、 P 2 O 3 系、 SiO 2 系玻璃一起熔化,经冷却、研磨,即可制得银 - 可溶性玻璃抗菌剂。用这种抗菌剂可以制成抗菌玻璃、抗菌陶瓷、抗菌塑料。 1.2 金属氧化物抗菌材料 日本山本元治等 1994 年申报了碱金属或 Ag 2 O 、 CuO 、 ZnO 等金属氧化物抗菌剂和抗菌搪瓷釉的专利。 Jawai 等检测了 MgO 、 CaO 和 ZnO 等氧化物的抗菌性,并认为其抗菌作用是活性氧引起的。矢作多贵江进行了 MgO 、 CaO 及 ZnO 对遗传物质 DNA 的损伤实验 ( 即变异性能实验 ) ,在变异和致癌物质苯并口 (Benzopyrene) 中加入浓度为 5mg/ml 的 MgO 时,变异菌数降低 1/2 。 J . Sawai 等认为 MgO 、 CaO 及 ZnO 对抗变异和抗癌, Mg 对高血压、血管系统的疾病, Zn 对生殖系统的保健等都是有利的。可见金属氧化物不仅具有抗菌性,也有一定的保健功能。 1.3 半导体光催化抗菌材料 1972 年日本 Fujishima 和 Honda 报道了 TiO 2 电极上光电解水现象后,半导体光催化研究引起了国际化学、物理、材料等领域科学家的广泛关注。在纳米半导体材料制备、结构、性能、以及光催化理论等方面进行了尤为深入研究,发现 TiO 2 在环境保护方面具有广阔的应用前景,将引起下世纪利用太阳能净化环境的一次新技术革命。 具有光催化功能的半导体材料有 WO 3 、 TiO 2 、 Z rO 2 、 V 2 O 3 、 ZnO 、 CdS 、 SeO 2 、 GaP 、 SiC 等,最典型的光催化半导体材料为 TiO 2 、 ZnO 。由于 其它材料均不同程度上存在易发生光氧化、寿命短等缺陷, TiO 2 纳米半导体光催化材料技术引起了高度重视。 OH 自由基的 pK=11 9 ,它在酸性条件下是强氧化剂,在碱性条件下是弱氧化剂。 在与无机溶质反应时, OH 自由基通常起氧化剂作用,通过简单的电子转移可变成 0H - 离子;在与有机物反应时,其氧化剂作用是无选择性的,各种有机物均可被 0H 自由基分解。因此, 0H 自由基等活性氧自由基除可与细菌等作用。杀死细菌外,也可将 VOC 等有机物、 NOx 、 SO 2 、 NH 3 等无机物分解,起到净化空气的作用 。 1.4 无机抗菌材料制品 将无机抗菌材料加入到传统卫生瓷、釉面砖、塑料、涂料等产品中 , 可以生产多种抗菌制品,这些制品大部分是通过在产品表面涂膜或涂层的形式实现抗菌的。 (1) 抗菌陶瓷 日 本 TOTO 公司 ( 东陶机器 ) 开发的抗菌陶瓷,于 1993 年申请国际专利和日本专利,并向市场推出。该产品主要是利用光催化作用实现抗菌。如:光催化银系抗菌面砖,荧光灯下 1h 抗菌率为 97 %,其价格为 6000 日元/ m 2 , 卫生洁具平均约为 7 万日元 / 个。 SHMITOMO CEMENT CO.LTD 开发了含银磷酸盐、氧化钛、硅酸盐系复合抗菌釉。 1994 年申报国际专利。石冢硝子公司 1995 年申报了利用含银抗菌性玻璃制备 抗菌陶瓷的专利。 INAX 公司开发的抗菌陶瓷也是用釉外加含银抗菌陶瓷粉的方法烧制而成的。 梁金生、金宗哲等专家与山东美林公司合作利用稀土激活技术开发成功抗菌卫生陶瓷, 1999 年通过山东省科技厅组织的专家鉴定,并投入批量生产。该技术于 2002 年 8 月通过了山东省科技厅组织的专家鉴定,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的杀抑率高达 96 %以上。此外,淄博博纳科技发展有限公司用该材料与淄博华辰集团合作开发抗菌易洁墙面砖,经国家建筑材料工业环境监测中心检测对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀抑率达 99.2 %以上。 (2) 抗菌搪瓷 搪瓷釉面光滑并含有金属氧化物,因此一般搪瓷表面也具有一定抑菌效果。为了进一步提高抗菌、防霉、自洁效果,人们正逐渐开始要求搪瓷浴缸、面盆、储水箱等搪瓷制品具有较好的抗菌功能。日本碍子研制的搪瓷表面可溶出碱金属氧化物或者 Ag 2 O , CuO , ZnO 等申请了防霉搪瓷的制造方法及其制品专利。 1.5 稀土无机抗菌功能材料 由于稀土元素具有独特的外层电子结构,且已在医学领域的抗菌消炎药物方面获得成功应用,这就促使人们开始研究市场前景更加广阔的建材和日用品抗菌功能开发所需稀土无机抗菌材料。美 国 Saad 等用稀土元素制造的碱硅酸盐搪瓷涂层材料含氧化铈 12-30 %,具有一定的自洁功能。日本 NlPG 公司发明的防霉抗菌搪瓷涂层材料生产用抗菌性玻璃粉,含 Ag 2 O : 0.05-20 %, CeO 2 +TiO 2 : 0.1— 2 0 %。但上述报道中加入的稀土主要是以乳浊或改善釉面质量为目的,对稀土的抗菌作用未予关注。稀土与纳米二氧化钛材料复合后,可在二氧化钛禁带中增加表面能级,使材料在可见光照射下就可以产生大量羟基自由基、具有优良的抗菌和净化功能。 2. 无机非金属材料的抗菌机理 材料的抗菌作用,一般说是指某种材料对微生物的生命活动所产生的不良影响和后果。这种不良影响和后果最集中的表现就是影响微生物的生长、繁殖以至死亡。也就是说抑制微生物的生长与繁殖或杀死微生物的作用。抗菌材料和微生物之间的关系,可以看作微生物与环境关系,特别是对微生物有毒性的环境关系。材料抗菌作用机制有以下几个方面: (1) 干扰细胞壁的合成。细菌细胞壁的重要组分为肽聚糖,抗菌材料对细胞壁干扰作用,主要抑制多糖链与四肽交联的连结,从而使细胞壁失去完整性和对渗透压的保护作用,损害菌体而死亡; (2) 可损伤细胞膜。细胞膜是细菌细胞 生命活动的重要结构部分,因此如细胞膜受损伤、破坏,将导致细菌死亡; (3) 抑制蛋白质的合成。蛋白质的合成需要活化的氨基酸,且在各种酶参与下在核糖体上完成。抑制、阻碍和改变其中任何一组结构或其合成环节之一,都能导致蛋白质合成过程变更、停止,使细菌死亡; (4) 干扰核酸的合成。总的说是阻碍遗传信息的复制,包括 DNA 、 RNA 的合成以及按 DNA 模板转录 mRNA 等。 无机抗菌材料主要由银、铜、锌、稀土等抗菌性金属与各种载体复合制得,其中银抗菌性能最强。根椐报道,银离子及其化合物的抗菌作用为人们所知已有 1200 余年,并得到广泛应用。但是人们对抗菌作用机理认识仍不一致,归纳起来存在两种解释:一是银离子的缓释杀菌抗菌机理;二是活性氧杀菌机理。 2.1 离子缓释杀菌机理 银离子缓释杀菌抗菌机理是指在其使用过程中,抗菌剂缓慢释放出 Ag + ,因为 Ag + 在很低浓度下即能破坏细菌细胞膜或强烈地吸引细菌体中酶蛋白的疏基,并迅速结合在一起降低细胞原生质活性酶的活性,具有抗菌作用。因而通过缓释 Ag + ,无机抗菌剂可发挥持久的抗菌效果。 2.2 活性氧抗菌机理 银离子的活性氧抗菌机理认为:高氧化态银的还原势极高,在光的作用下,抗菌剂和水或空气作用,生成的活性 氧 O - 2 和 OH , 具有很强的氧化还原作用。事实上,组成细菌细胞膜结构的主要成分之一是脂,其中大部分为磷脂。磷脂分子是以磷酸基或磷酸胆碱基为主的极性基团构成脂分子的亲水头部,而分布于细胞膜内外表面;其长链脂肪酸烃基为中性的疏水基团构成脂分子的疏水尾部,而分布于膜中心区。脂分子中脂肪酸烃链的长短和双键的数目会直接影响膜的性质。这样,当细菌微生物靠近抗菌材料表面附近时,抗菌材料周围产生的 O - 2 和 OH 自由基攻击细菌细胞膜导致; (a) 表征蛋白质二级结构中 - 螺旋含量改变;( b ) C=O 双键的 1727cm -1 lR 峰强度增加,甘油基骨架的取向发生了变化; (c) 靠近极性区 C=0 基团增多; (d)C=0 双键减少,碳氢链不饱和度降低; (e) 膜蛋白二级结构损伤后很难恢复,损伤具有不可逆性。从而使材料具有持久的抗菌效果。 3. 抗菌功能无机非金属材料的最新发展动向 3.1 多功能健康陶瓷材料及其功能制品 将天然矿物材料组份优良的热电特性、自极化特性与稀土纳米复合材料中稀土元素协同增效,制备成功多功能健康陶瓷材料。该陶瓷材料不仅具备优良的抗菌性能,还具有辐射超强远红外线、活化水的多种有利于人体健康的新功能。经权威部门检测,开发的新型陶瓷材料的红外辐射率可达到 90 %以上,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀抑率可达到 99 %以上。在陶瓷、玻璃、酿酒、烟草、引用水净化、环保等多种行业具有广阔的应用前景。 3.2 稀土/纳米氧化钛无机抗菌净化功能材料 为有效克服 TiO 2 类光催化材料在紫外光条件下才能具有较好抗菌及净化空气功能的不足,实现室内条件下光催化抗菌和空气净化的研究目标。文献系统研究了我国富产的稀土元素铈对纳米 TiO 2 晶体结构、显微结构、表面电子结构、紫外吸收光 谱以及产生羟基自由基 (0H) 性能的影响。制备的稀土纳米 TiO 2 光催化抗菌净化功能材料,在室内光条件下就具有优良的抗菌和空气净化性能。 3.3 稀土/复合磷酸盐无机抗菌材料 为实现不降低抗菌性能前提下减少抗菌材料中贵金属银元素的含量、降低成本、有效克服变色难题的研究目标。综合利用银和稀土元 素的抗菌作用以及稀土元素稳定银离子的作用,以复合磷酸盐为载体,将稀土与磷酸盐复合制备的稀土/复合磷酸盐无机抗菌材料,可以在可见光条件下也可以产生大量羟基自由基,具有优良的抗菌性能。 3.3 稀土/粘土纳米复合无机抗菌材料 具有层状结构的粘土材料能与金属离子进行离子交换。将抗菌性离子交换到粘土层间,一方面可使材料有效避免变色问题;另一方面也可避免抗菌离子的团聚,使抗菌元素分散得更均匀,从而使抗菌性能得到充分发挥;另外还可以实现抗菌离子的缓释效果,进而提高材料的抗菌有效期 4. 结语 无机抗菌功能材料是近年国际上刚刚兴起不久的热点研究课题。抗菌材料由原来主要用于食品和医疗方面,向建筑材料的无机抗菌、空气净化等生态健康功能方向发展。特别是具备抗菌、辐射远红外线、易清洁、多功能健康陶瓷材料,对于提升陶瓷制品向功能化、健康化、生态化方向发展具有巨大的推动作用。预计 21 世纪将发展为兼有抗菌和净化功能的生态环境材料。这些新材料多是以原来材料为载体,外加稀土元素、光催化剂、抗菌剂、辐射远红外线外加剂等添加剂来协同增效,提高材料及其制品的生态健康功能。
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[转载]镁合金医用材料应用难题待解【留存】
热度 2 郑玉峰 2013-3-7 16:39
http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2013/1/268813.shtm 镁合金医用材料应用难题待解 我国医用镁合金领域中60%至70%的人都在做研究工作,真正能开发出产品的并不多。 图片来源:素材精品屋 临床应用的生物体内可降解吸收材料主要是聚合物和某些陶瓷材料,如聚乳酸、磷酸钙等,但聚合物材料强度偏低,陶瓷材料的塑韧性又较差。 能够生物降解的医用金属材料就成为植入材料未来的研究与发展方向。如何尽快把它推向临床应用,是国内面临的最大挑战。 ■本报见习记者 李惠钰 植入体内的金属材料能否完全降解并被人体吸收? 在近日召开的中德生物镁合金骨科产品临床前研讨会上,专家们认为镁合金是与人体骨骼具有最好生物力学相容性的金属材料,有望成为实现上述愿景的突破口。 然而,记者在采访中了解到,截至目前,国内还没有一项与镁合金相关的医疗器械产品得到国家药监局的批准上市。 中国科学院金属研究所专用材料与器件研究部主任杨柯对《中国科学报》记者坦言,镁合金植入体内仍然缺乏足够完整的生物安全性研究数据,在临床应用前还有许多技术难题亟待解决。 镁合金优势独特 生物体内可降解吸收材料是生物材料研究的热点。临床应用的生物体内可降解吸收材料主要是聚合物和某些陶瓷材料,如聚乳酸、磷酸钙等,但聚合物材料强度偏低,陶瓷材料的塑韧性又较差。 不锈钢、钛合金和钴铬合金等用于医用植入金属材料的优势在于其良好的耐腐蚀性,可在体内长期保持整体的结构稳定。然而,植入这些金属材料的“善后”工作,却让许多患者痛苦不已。 例如,治疗骨折使用的传统钢钉,长期存留在体内会因腐蚀导致有害金属离子溶出,引发人体过敏,病愈后需通过二次手术将其取出。金属心血管支架植入人体后会诱发炎症和血管内膜增生,为此患者不得不坚持长期服用抗凝血药物。 在北京大学工学院材料科学与工程系副主任郑玉峰看来,能够生物降解的医用金属材料就成为植入材料未来的研究与发展方向,而与人体骨骼密度最为接近的镁合金有着独特的优势(镁合金密度约为1.7g/cm3、人体骨骼密度约为1.75 g/cm3)。 郑玉峰对《中国科学报》记者表示,镁合金容易加工成形,并且具有优良的综合力学性能以及独特的生物降解功能,而镁又是人体所必需的宏量金属元素之一。 此外,镁合金的弹性模量约为45GPa,也接近于人体骨骼(10~40GPa),能有效地缓解甚至避免“应力遮挡效应”;镁合金在人体中释放出的镁离子还可促进骨细胞的增殖及分化,促进骨骼的生长和愈合。 不仅如此,镁合金的加工性能远优于聚乳酸、磷酸钙等其他类型可降解植入材料,因此其在心血管支架方面也具有临床应用价值。 诸如,镁合金支架在植入初期能够对病变心血管产生支撑作用,而随着病变血管周围环境的改善及血管结构重塑的完成,镁合金支架还可缓慢腐蚀直至完全降解,避免刺激血管壁导致内膜增生及再狭窄的发生。 “我国镁资源极为丰富,价格也相对低廉。”在杨柯看来,原料的丰富也是镁合金可能作为生物医用材料进行临床的优势之一。 应用难题:降解速度和塑性 总的来说,科学家的构想是巧妙地利用镁合金在人体环境中易发生腐蚀(降解)的特性,实现其植入人体后不仅能达到修复功能,还能逐渐降解直至最终消失。 可问题是,“镁的腐蚀速度太快了,甚至快到我们无法控制。”杨柯对记者说,“一个镁合金心血管支架在体外模拟体液中放置一至两个星期,基本上就降解没了。” 由于镁合金很难达到植入物在人体所需要的“服役期”,降解过快又会导致溶血、溶骨等问题,因此,如何通过可控的方式实现镁合金在体内的降解,就成为业界亟待解决的关键问题。 在杨柯看来,降低镁合金腐蚀速率的有效方法之一就是表面涂层改性。即给镁合金增加一层保护膜,比如仿生磷酸钙涂层、可降解高分子涂层等。 除此之外,郑玉峰表示,涂层也可以直接在镁合金表面上获得,比如通过化学或电化学反应,使基体金属表面原位形成防护膜层,继而降低腐蚀速度。 专家们还提出,通过添加适量的合金元素也可以有效提高镁合金的耐腐蚀性能,但前提条件是,所添加元素同样具有良好的生物相容性。 记者采访中了解到,除降解速度难以控制之外,塑性差也是镁合金难以临床应用的另一缺陷。 “塑性是表现材料可变形大小的一种能力,就是不希望像玻璃体一样易碎。但是,镁合金属于金属中塑性较差的,很容易在变形的过程中断裂。”杨柯说。 郑玉峰也对记者称:“高分子材料就像平时缝衣服的线一样,可以随意的打结和弯曲,而镁丝就无法做到这一点。” 为了改善镁合金的塑性,郑玉峰提出,镁合金在变形时可以不仅采取像其他金属材料一样的位错、滑移方式,还可以通过引入一些孪晶,改善其变形能力。杨柯则提出,通过改变心血管支架的结构设计,让每一条支架丝的变形小一点,也不失为一种补充镁合金塑性不足的好方法。 临床应用尚待时日 “我国医用镁合金领域中60%至70%的人都在做研究工作,真正能开发出产品的并不多。” 杨柯表示,我国医用镁合金的研发技术已经处于全球领先的地位,但如何尽快把它推向临床应用,是国内面临的最大挑战。 郑玉峰认为,由于人体环境的复杂性,镁合金应用于临床前还缺少足够的安全性评价,需要深入了解镁合金在体内腐蚀的本质,并建立更为完善的体内外评价标准。 杨柯则认为,产业的发展更需要国家的支持与引导。“国家很多检测机构都对国产医用金属材料持怀疑态度,审批非常严格。导致国内医疗器械所用的医用金属材料大都是从国外进口,没有一个是我们自己研发出的新材料。” “我国医疗器械要面向‘量大面广’及高端的方向发展,而这就需要国家有组织、多形式地对其推动,特别是在新型医用植入材料及产品研发上给予相应的扶持,并鼓励国内具有自主知识产权的医疗器械产品上市。”杨柯说。 他的建议是,可以进一步结合镁合金材料的性能特点设计出不同类别的新型可降解金属植入器件,以满足不同临床患者的需求。 《中国科学报》 (2013-01-23 第4版 综合)
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