第一篇:蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)的應用
二、食品加工中蛋白質(zhì)功能性質(zhì)的應用
各種蛋白質(zhì)都有不同的功能性質(zhì),在食品加工過程發(fā)揮出不同的功能。根據(jù)其功能性 質(zhì)的不同,選定適宜的蛋白質(zhì),確定用量,加入到食品中,使之與其它成分如糖、脂肪、水反應,可加工成理想的成品。
(一)以乳蛋白作為功能蛋白質(zhì)
在生產(chǎn)冰淇淋和發(fā)泡奶油點心過程中,乳蛋白起著發(fā)泡劑和泡沫穩(wěn)定劑的作用。乳蛋 白冰淇淋還有保香作用。在焙烤食品中加入脫脂乳粉,可以改善面團的吸水性,增大體 積,阻止水分的蒸發(fā),控制氣體的逸散速度,加強結(jié)構(gòu)性。乳清中的蛋白質(zhì),具有較強的 耐攪打性,可用作西式點心的頂端配料,穩(wěn)定泡沫,脫脂奶粉可以作為乳化劑添加到肉糜 中去,增強其保濕性?!?/p>
(二)以卵類蛋白作為功能蛋白質(zhì)
卵類蛋白主要由蛋清蛋白和蛋黃蛋白組成。
蛋清蛋白的主要功能是促進食品的凝結(jié)、膠凝、發(fā)泡和成形。在攪打適當黏度的卵類 蛋白質(zhì)的水分體系時,其中的蛋清蛋白的重疊的分子部分伸展開,捕捉并且滯留住氣體,形成泡沫。卵類蛋白對泡沫有穩(wěn)定作用。用雞蛋作為揉制糕餅面團混合料時,蛋白質(zhì)在 氣一液界面上形成彈性膜,這時已有部分蛋白質(zhì)凝結(jié).把空氣滯留在面團中,有利于發(fā)酵,防止氣體逸散,面團體積增大,穩(wěn)定蜂窩結(jié)構(gòu)和外形。
蛋黃蛋白的主要功能是乳化及乳化穩(wěn)定性。它常常吸附在油水界面上,促進產(chǎn)生并穩(wěn) 定水包油乳狀液。卵類蛋白能促進油脂在其它成分中的擴散,從而加強食品的黏稠度。
雞蛋在調(diào)味汁和牛乳糊中不但起增稠作用,還可作為黏結(jié)劑和涂料,把易碎食品黏連 在一起,使它們在加工時不致散裂。
(三)以肌肉蛋白質(zhì)作為功能蛋白質(zhì)
肌肉蛋白的保水性是影響鮮肉滋味、嫩度和顏色的重要功能性質(zhì),也是影響肉類加工 質(zhì)量的決定因素。肌肉中的水溶性肌漿蛋白和鹽溶性肌纖蛋白的乳化性,對大批量肉類的 加工質(zhì)量影響極大。肌肉蛋白的溶解性、溶脹性、黏著性和膠凝性,在食品加工中也很重 要。如膠凝性可以提高產(chǎn)品強度、韌性和組織性。蛋白的吸水、保水和保油性能,使食品 在加工時減少油水的流失量,阻止食品收縮;蛋白的黏著性有促進肉糜結(jié)合,免用黏著劑 的作用。
(四)以大豆蛋白質(zhì)作為功能蛋白質(zhì)
大豆蛋白質(zhì)具有廣泛的功能性質(zhì),如溶解性、吸水和保水性、黏著性、膠凝性、彈 性、乳化性和發(fā)泡性等。每一種性質(zhì)都給食品加工帶來特定的效果。如將大豆蛋白加入到 咖啡乳內(nèi),是利用其乳化性;涂在冰淇淋表面,是利用其發(fā)泡性;用于肉類加工,是利用 它的保水性、乳化性和膠凝性。加在富含脂肪的香腸、大紅腸和午餐肉中,是利用它的乳 化性,提高肉糜問的黏性等等。因其價廉,故應用得非常廣泛。
第二篇:實驗三蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)
食品化學實驗三蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)
1.實驗原理
各種蛋白質(zhì)具有不同的功能性質(zhì),如牛奶中的酪蛋白具有凝乳性,在酸、熱、酶(凝乳酶)的作用下會沉淀,用來制造奶酪。酪蛋白還能加強冷凍食品的穩(wěn)定性,使冷凍食品在低溫下不會變得酥脆。面粉中的谷蛋白(面筋)具有粘彈性,在面包、蛋糕發(fā)酵過程中,蛋白質(zhì)形成立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),能保住氣體,使體積膨脹,在烘烤過程中蛋白質(zhì)凝固是面包成型的因素之一。肌肉蛋白的持水性與味道、嫩度及顏色有密切的關系。鮮肉糜的重要功能特性是保水性,脂肪粘合性和乳化性。在食品的配制中。選擇哪一種蛋白質(zhì),原則上是根據(jù)它們的功能性質(zhì)。
通過本實驗可以定性地了解上述幾種蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)。
2.試劑和儀器
⑴ 實驗樣品:面粉、牛奶、瘦肉。
⑵ 乳酸溶液。
⑶ 焦磷酸鈉。
⑷ 鉸肉機。
⑸ 100mL小燒杯。
⑹ 滴管。
⑺ 大號塑料碗。
⑻ 10mL移液管。
⑼ 5mL移液管。
⑽ 玻璃棒。
⑾ 蒸鍋。
3.實驗步驟
⑴ 酪蛋白的凝乳性
在小燒杯中加入15ml牛奶,遂滴滴加50%的乳酸溶液,觀察酪蛋白沉淀的形成,當牛奶溶液達到pH=4.6時(酪蛋白的等電點),觀察酪蛋白沉淀的量是否增多。⑵ 面粉中谷蛋白的粘彈性
分別將20g高筋面粉和低筋面粉加9ml水揉成面團,將面團不斷在水中洗揉,直至沒有淀粉洗出為止,觀察面筋的粘彈性,并分別稱重,比較高筋粉和低筋粉中濕面筋的含量。⑶ 肌肉蛋白質(zhì)的持水性
將新鮮瘦豬肉在攪肉機中攪成肉糜,取10g肉糜三份,分別加入2ml水,4ml水以及4ml含有20mg焦磷酸鈉(或三聚磷酸鈉)的水溶液,順一個方向攪拌2分鐘,放置半小時以上,觀察三份肉糜的持水性、粘著性。蒸熟后再觀察其膠凝性。
4.思考題
⑴ 牛奶敗壞為何出現(xiàn)沉淀?沉淀是什么?
⑵ 在面制品的加工中如何選擇使用高筋粉和低筋粉?
⑶ 為什么加入焦磷酸鈉會增加肉的持水性?
第三篇:蛋白質(zhì)酶水解物的功能性質(zhì)
蛋白質(zhì)酶水解物的功能性質(zhì)
在蛋白質(zhì)水解過程中,蛋白質(zhì)分子發(fā)生很大變化,即可離解的基團(-COOH、NH4+)數(shù)目的增多;親水性及凈電荷數(shù)的增加;分子內(nèi)部的疏水性殘基暴露;功能性質(zhì)如溶解性、乳化作用、起泡性、膠凝性及風味等發(fā)生變化。蛋白質(zhì)酶水解物在較大范圍的pH、溫度、氮濃度和離子強度條件下具有較好的溶解性能。蛋白質(zhì)酶水解物的乳化性可通過控制水解度得以改善,但高度水解的蛋白質(zhì)的乳化能力急劇下降,乳化穩(wěn)定性差。蛋白質(zhì)酶水解物的粘度和蛋白質(zhì)比較明顯下降,在受熱情況下不發(fā)生膠凝變性,熱穩(wěn)定性好。但是蛋白質(zhì)在水解達到一定程度時產(chǎn)生苦味肽??辔峨亩己幸恍╅L鏈烷基側(cè)鏈或芳香側(cè)鏈,疏水性較強,通過控制水解度可以降低苦味肽的產(chǎn)生量。
1、溶解性質(zhì)
蛋白質(zhì)酶水解物最重要的性質(zhì)之一是它在一定的pH、溫度、氮濃度和離子強度情況下的溶解性,酶水解提高了高原蛋白質(zhì)的溶解性。這種溶解性的增加的性質(zhì)對低過敏性嬰兒食品和含水解物營養(yǎng)食品的加工是非常重要的,常用于水果飲料(低pH)的蛋白質(zhì)強化。富含蛋白水解物的營養(yǎng)食品在加工過程中要經(jīng)過殺菌處理,這要求蛋白水解物受熱不凝集、不沉淀,熱穩(wěn)定性好。同時,蛋白水解物營養(yǎng)食品經(jīng)常要強化鈣鐵磷硫等礦質(zhì)元素,故蛋白水解物應在一定離子強度下保持穩(wěn)定。
2、乳化性質(zhì)
蛋白水解物的乳化性質(zhì)可通過水解度得以改善。許多研究表明,當?shù)鞍踪|(zhì)被酶水解后,在一定pH、離子強度和溫度的條件下,水解物的分子量是決定乳化能力的主要因素。當水解度較低時,肽的分子量較大,能增加乳化力;但當水解度較高時,分子量的降低使肽分子不能像完整蛋白質(zhì)分子一樣在界面展開和定向,無法減小界面張力,因此乳化能力下降,通常認為具有20個以上氨基酸簇的肽類只有良好的乳化性,而小肽分子的乳化穩(wěn)定性較差。
3、起泡性質(zhì)
攪打蛋清蛋白質(zhì)的水分散系,形成泡沫,卵黏蛋白對泡沫有穩(wěn)定作用。當卵清蛋白被酶水解后,在水解度較低或中等情況下,蛋清蛋白水解物的起泡性將增加,但隨著水解度的進一步升高,起泡性有所降低,且泡沫穩(wěn)定性下降。
蛋白質(zhì)酶水解物的消化吸收
肽是蛋白質(zhì)水解的主要產(chǎn)物,人們對肽的理化性質(zhì)和生理功能的研究頗為廣泛和深入。傳統(tǒng)的生物化學觀點認為,蛋白質(zhì)是在消化道中由各種蛋白酶作用分解為氨基酸,以氨基酸的形式吸收進入血液20世紀五六十年代,首先提出了肽的完整吸收理論,以后的營養(yǎng)試驗和藥理試驗證實:在某些情況下,完整的肽是可以通過肽載體進入循環(huán)的。蛋白質(zhì)進入消化道后,在消化道蛋白酶的作用下,13生成氨基酸,23生成小肽。游離氨基酸由氨基酸載體轉(zhuǎn)運,進入腸細胞,為耗能的主動運輸;小肽進入腸細胞方式與游離氨基酸吸收機制類似,但小肽吸收主要依靠氫離子濃度梯度而游離氨基酸主要依鈉離子濃度梯度。小肽被腸細胞攝入后,在腸細胞內(nèi)進一步水解,以游離氨基酸形式進入循環(huán)參與體內(nèi)代謝,不被水解的小肽直接由腸細胞基底面進入血液循環(huán)。人體內(nèi)有許多活性肽,它們起著激素、遞質(zhì)的作用。源于天然食品的蛋白質(zhì)有些具有生物活性,如免疫球蛋白的調(diào)節(jié)作用等。也有一些蛋白質(zhì)經(jīng)適當酶、適度水解后生成某些小肽,提供潛在的生物活性。這些食品源性的活性肽均為小肽,一般含有2~7個氨基酸殘基,由于其無毒副作用,引起了人們的極大關注。
第四篇:蛋白質(zhì)序列、性質(zhì)、功能和結(jié)構(gòu)分析
蛋白質(zhì)序列、性質(zhì)、功能和結(jié)構(gòu)分析
基于網(wǎng)絡的蛋白質(zhì)序列檢索與核酸類似,從NCBI或利用SRS系統(tǒng)從EMBL檢索。
1、疏水性
分
析
ExPASy的ProtScale
程
序(http:// PHDhtm: http:
EpitopeInfo: http://epitope-informatics.com/Links.htm
5、蛋白質(zhì)功能預測 蛋白質(zhì)序列分析的一般流程如下圖。圖1 蛋白質(zhì)序列分析的一般流程(1)基于序列同源性分析的蛋白質(zhì)功能預測 至少80個氨基酸長度范圍內(nèi)具有25%以上的序列一致性才提示可能的顯著性意義。未知功能序列對庫檢索的一般分析策略如下: ①和運行Blastp程序的服務器(http://,將目的序列粘貼到輸入框中,點擊“search”即可。數(shù)據(jù)庫PROSITE是由專家根據(jù)生物學知識審編的SWISS-PROT蛋白質(zhì)序列中有生物學意義的位點(sites)、模式(patterns)和輪廓(profiles)的數(shù)據(jù)庫,包括酶活性位點、輔因子結(jié)合位點、二硫鍵位點等。此庫可以幫助確定新的蛋白質(zhì)序列是否屬已知的家族。其網(wǎng)址為: http://
PFAM: http://可用于對查詢蛋白質(zhì)序列相似性分析以確定其結(jié)構(gòu)。
c、ISSD數(shù)據(jù)庫
http://www.protein.bio.msu.su/issd/。d、HSSP數(shù)據(jù)庫
http://www.sander.embl-heidelberg.de/hssp/。e、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分類數(shù)據(jù)庫(SCOP)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分類數(shù)據(jù)庫(structural classification of proteins,SCOP)http://scop.mrc-lmb.cam.ac.uk/scop/。f、Dali/FSSP數(shù)據(jù)庫
http://www.embl-ebi.ac.uk/dali/。(2)蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)預測
蛋白質(zhì)多重序列對齊結(jié)果進行蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)預測的PHD程序:
http://www.embl-heidelberg.de/predictprotein/predictprotein.html(3)蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)預測 a、與已知結(jié)構(gòu)的序列比較
采用BlastP程序直接搜索NRL-3D、SCOP等數(shù)據(jù)庫,如果在連續(xù)100個氨基酸范圍內(nèi)含有大于40%的一致性,那么在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)上則具有較為顯著的相似性。此種情況下,即預測中結(jié)果按照同源模建(homology modeling)方法能夠提供詳細而準確的結(jié)果。在25~40%之間則難以提供精確的結(jié)果。
如果無法在NRL-3D數(shù)據(jù)庫找到匹配序列,下一步則是搜索HSSP數(shù)據(jù)庫。最簡單的方法是用BLAST或FASTA程序搜索蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫(SWISS-PROT,Trembl,PIR)。序列檢索系統(tǒng)(sequence retrieve system,SRS)能夠提供大于25%的序列一致性。如果檢出結(jié)果含有HSSP數(shù)據(jù)庫的信息,那么在字段DR中會有注釋。如果與HSSP數(shù)據(jù)庫中的蛋白質(zhì)含有超過25%的序列一致性,那么一般認為該蛋白質(zhì)至少和HSSP數(shù)據(jù)庫中的蛋白質(zhì)具有相似的折疊模式。
b、同源模建
Swiss-Model服務器(http://www.expasy.ch/swissmod/SM_TOPPAGE.html)提供自動化財同源模建分析任務。c、穿針引線(threading)算法和折疊識別 有如下程序資源: TOPITS: http://www.embl-heidelberg.de/predictprotein/predictprotein.html frsvr
(fold
recognition
server): http://www.mbi.ucla.edu/people/frsvr/frsvr.html 123D: http://www-lmmb.ncifcrf.gov/~nicka/123D.html THEADER
and
THEADER2: http://globin.bio.warwick.ac.uk/~jones/threader.html http://globin.warwick.ac.uk/~jones/threader.html
7、蛋白質(zhì)分子進化分析
同源蛋白質(zhì)(homolog)進一步可分為直系同源(ortholog)和旁系同源(paralog)。前者指在不同物種中具有相同功能和共同起源和基因,后者則指在同一物種內(nèi)具有不同功能、但也有共同起源的基因,例如同是起源于珠蛋白的α珠蛋白、β珠蛋白和肌紅蛋白。
早期基于序列同源性來區(qū)分蛋白質(zhì)家族的不同層次。由于在分子進化過程中,組成一個蛋白質(zhì)序列的所有氨基酸并不具備同樣的進化速率,具有重要功能位點的氨基酸顯然進化較慢,因此單純基于序列相似性并不合理。蛋白質(zhì)進化過程中反映出重要氨基酸組群進化速率較慢而形成的保守性。這一結(jié)果體現(xiàn)在很多蛋白質(zhì)家族成員之間蛋白質(zhì)序列相似性可能只局限于某個序列區(qū)域或結(jié)構(gòu)域中。因此,蛋白質(zhì)超家族的概念已發(fā)展成為具有某種共同結(jié)構(gòu)域的所有分子組成的分子集合。這一概念將蛋白質(zhì)超家族進行了擴大。這一點也反映在PDB數(shù)據(jù)庫的處理中,即PIR數(shù)據(jù)庫不只依據(jù)序列的相似性,而且結(jié)合結(jié)構(gòu)域的分析進行蛋白質(zhì)家族和超家族分類。
蛋白質(zhì)分類數(shù)據(jù)庫(ProtoMap):http://www.protomap.cs.huji.ac.il/。如果發(fā)現(xiàn)一個未知蛋白質(zhì)序列和較多不同種屬或同一種屬的蛋白質(zhì)序列具有較高的同源性(大于30%),那么提示待分析蛋白質(zhì)序列可能是相應家族的成員,從而可從分子進化的角度對蛋白質(zhì)序列進行綜合分析?;静襟E包括:
①用待分析蛋白質(zhì)序列檢索蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫,獲取同源性較高的蛋白質(zhì)序列。此過程可通過NCBI/Blastp程序分析。
②將所有相關序列組織成FASTA格式,作為后續(xù)進行Clustal W/X軟件分析的輸入數(shù)據(jù)。
③采用Clustal W/X算法對這些序列進行聚類分析,可聯(lián)網(wǎng)到http://www.ebi.ac.uk/clustalw/或直接使用Clustal W/X軟件進行。④根據(jù)蛋白質(zhì)序列多重對齊結(jié)果繪制分子進化樹。采用本地化軟件MacVector、DANMAN、TreeView等進行。
第五篇:新型功能陶瓷材料的性質(zhì)應用及展望
新型功能陶瓷材料的性質(zhì)應用及展望
姓名:王瑩
學號:1231410074 摘要:功能陶瓷是一類頗具靈性的材料,具有某個或多個物理化學性能,如電,磁,聲,化學和生物等,且各特性間能夠相互轉(zhuǎn)化。功能陶瓷的特點是種類繁多,如磁性陶瓷,電子陶瓷,光學陶瓷,化學陶,吸聲陶瓷及生物化學陶瓷等。由于功能陶瓷具有的特殊性質(zhì),主要應用于微電子,光電子信息和自動化技術以及生物醫(yī)學,能源和環(huán)保工程等領域。所以功能陶瓷材料將會是其它材料無法替代的。下面重點介紹半導體陶瓷,壓電陶瓷,生物陶瓷幾種新型功能陶瓷的性質(zhì)及其在日常生活中的應用來說明其重要性。關鍵字:功能陶瓷
性質(zhì)
應用
趨勢
展望 一. 陶瓷簡單介紹
我們知道,陶瓷具有悠久的歷史,它分為陶器和瓷器兩大類。陶瓷是指由氧化物,碳化物,氮化物,硼化物,硅化物,硫化物及其復合化合物經(jīng)成形,燒結(jié)所形成的多晶材料。陶瓷可以分為傳統(tǒng)陶瓷和先進陶瓷,傳統(tǒng)陶瓷是采用天然無機化合物燒結(jié)而成的陶瓷;先進陶瓷是采用人工合成的無機化合物為原料,采用精密的控制工藝成形燒結(jié)而制成的高性能陶瓷,包括結(jié)構(gòu)陶瓷和功能陶瓷。其中功能陶瓷是具有電、磁、聲、光、熱、力、化學或生物功能等的介質(zhì)材料,主要包括壓電,半導體,電光和磁性等功能各異的新型陶瓷材料。它是電子信息、集成電路、移動通信、能源技術和國防軍工等現(xiàn)代高新技術領域的重要基礎材料。隨著現(xiàn)代新技術的發(fā)展,功能陶瓷及其應用正在向著微型化,薄膜化,精細化,多功能,智能化,集成化,高性能,高功能和復合結(jié)構(gòu)的方向發(fā)展 二.三種功能陶瓷材料的性質(zhì)及應用 1.壓電陶瓷
壓電陶瓷是由許多細小的晶粒聚集在一起構(gòu)成的多晶體,這些晶體通常是無規(guī)律排列的,在一定的溫度下,施加直流電場極化。這也可以用生活中比較常見的打火機來說明它,當人們使用打火機時,彈簧力施加到壓電陶瓷上就產(chǎn)生電荷,形成高電壓,這種瞬間的高電壓發(fā)生電火花,從而點燃易燃氣體。這種能在壓力作用下產(chǎn)生電荷的陶瓷叫做壓電陶瓷。
壓電陶瓷一個重要的應用是可以制作聲納,聲納的作用很大,它是軍艦,潛艇的“千里眼”“順風耳”。我們知道,海水對光波和電波有強烈的吸收,在海水中雷達是不起作用的。而超聲波的穿透能力很強,科學家發(fā)明了接受和發(fā)射超聲波的裝置—聲納。超聲波的發(fā)電器使用了壓電陶瓷,通過壓電陶瓷的振動產(chǎn)生一定頻率的超聲波,超聲波遇到遠處的艦艇,魚群,礁石就會反射回來,通過壓電陶瓷轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺僮魅藛T就可以判斷物體的距離等。
同時,壓電陶瓷還有許多其它應用,如做成話筒,在人講話的聲壓作用下陶瓷內(nèi)會產(chǎn)生與聲音相對應的電信號傳輸出去;壓電元件上配上電路,可以成為蜂鳴器或電子樂器;壓電陶瓷可以制成變壓器,廣泛應用在掌上電腦,手提電腦,數(shù)字攝像機,滿足了小而輕的要求;總之,壓電陶瓷作為電、力、熱、光敏感材料,在超聲換能,傳感器,無損檢測和通訊技術等領域已獲得了廣泛的應用
2.半導體陶瓷
半導體陶瓷是具有半導體特性的陶瓷,它的電導率因外界條件的變化而發(fā)生顯著的變化,因此可以將外界環(huán)境的物理變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?,制成各種用途的敏感元件,如電導率隨溫度變化的熱敏陶瓷,具有光導電效應的光敏陶瓷,隨接觸氣體分子的種類不同的氣敏陶瓷,以及電導率隨濕度變化的濕敏陶瓷。下面以半導體氣敏陶瓷為例說明其性質(zhì)及作用。
半導體氣敏陶瓷使用二氧化錫,氧化鐵,氧化鎢,氧化鋁,氧化鋅等陶瓷材料壓制燒結(jié)而成的,阿門通過有選擇的吸附氣體,使半導體氣敏陶瓷的表面狀態(tài)發(fā)生變化,從而引起它的電阻等物理化學性質(zhì)的變化,以此確定未知氣體的濃度。當檢測到某種氣體時氣敏檢漏儀就會發(fā)出警報。如氧化鋅的半導體氣敏材料可檢測氫氣,氧氣和丙烷等氣體。應用半導體材料制成的“人工鼻”靈敏度非常高,對萬分之一濃度的氫氣即能顯示,相應快速,穩(wěn)定性好。這種“人工鼻”被普遍應用于煤礦開采的瓦斯,煤氣運輸和化工生產(chǎn)中管道氣體泄漏及廚房,浴室,石油化工廠等處的有毒氣體和可燃性氣體的監(jiān)測。有了這種“人工鼻”,礦井,車間,娛樂場所及家庭等不必為有毒易燃氣體而擔心了,使人們的生命和財產(chǎn)得到了保障。
3.生物陶瓷材料
生物陶瓷材料是指主要用于人體硬組織的修復和重建的生物醫(yī)學陶瓷材料。它包括了單晶體,非晶體生物玻璃,涂層材料,無機材料與金屬復合材料,無機與有機的復合材料。生物陶瓷材料作為一種無機生物醫(yī)學材料,與生物組織具有良好的相容性和優(yōu)異的親和性,穩(wěn)定的物理化學性質(zhì),可滅菌性及無毒性等優(yōu)點,越來越受到人們的重視。應用的有人工牙根,人工血管和人工尿管;更有用于酶固定,細菌,微生物分離等方面。
例如,從20世紀70年代開始,世界上許多國家如美國、德國、瑞士、荷蘭和日本等國就已相繼開展了氧化鋁生物陶瓷的研究和應用,制成了氧化鋁股骨頭、臼與金屬骨柄組合的人工骨關節(jié),開創(chuàng)了致密Al2O3陶瓷在骨外科中的應用。至今,高密度、高純度、多晶氧化鋁已大量用于制作人工髖關節(jié)的股骨干、股骨頭和髖臼部件。大量的研究和臨床應用表明 :氧化鋁陶瓷具有良好的生物相容性,氧化鋁陶瓷 硬度高,耐磨損能力強,構(gòu)成的關節(jié)面光滑而持久。氧化鋁磨損顆粒引 起的生物學反應小于聚乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯顆粒。
三. 功能陶瓷材料的趨勢展望
通過瀏覽書刊文獻等,對于功能材料的研究及應用已經(jīng)越來越多科學家們正致力于發(fā)現(xiàn)新的功能陶瓷材料,下面舉例說明。1.“全陶瓷內(nèi)加熱器"研制成功
內(nèi)加熱技術是與外加熱方式相對應的,簡單地說內(nèi)加熱技術就是從原來“煤爐”燒水變換為“熱得快”燒“水”,這里的“水”是指熔融態(tài)的金屬和合金。發(fā)熱元件和保護外套共同組成的內(nèi)加熱器,直接插入熔融金屬或合金中,主要通過接觸傳導熱量,加熱效率得到大幅度提升。內(nèi)加熱技術從能源角度來看,可以實現(xiàn)能量的準確傳遞無端的能量損耗大幅降低,能源利用率從外熱式的2O~30%提高到內(nèi)熱式的8O~ 90 以上,節(jié)能效果明顯。
2.新型稀土納米導電陶瓷材料問世
新型稀土納米導電陶瓷材料采用稀土多元滲透技術,利用陶瓷材料具有多孔疏松的組織結(jié)構(gòu)特征,對陶瓷材料進行稀土元素的滲入,為新型導電材料的制備方法提供了新的思路。同時采用氣相化學方法,使稀土元素在高溫下氣化,并在氣態(tài)下通過氣固界面反應,進入固體材料的表面及內(nèi)部,使鈦酸鹽陶瓷的性能得到顯著改善,為高效功能陶瓷材料的制備開辟了新 的途徑。
3.發(fā)光陶瓷材料問世
發(fā)光陶瓷是把高科技的發(fā)光材料融入傳統(tǒng)的陶瓷釉料中,在高溫1300℃ 以上燒制而成,也叫夜光陶瓷、熒光陶瓷。它具有陶瓷的特點,即優(yōu)良的機械強度,耐磨性,耐水性,還有蓄光發(fā)光性能,并且不含任何放射性元素,對人體無害,無毒,對環(huán)境無污染。它可以吸收陽光或其它散射光,吸收光能以后發(fā)生活化,而發(fā)出強光,發(fā)光時間長達12小時以上,發(fā)光性能可重復再現(xiàn),且長期維持發(fā)光性能。四. 總結(jié)
當然,新型功能陶瓷材料還有很多,上面僅是介紹幾種重要新型功能陶瓷材料的性質(zhì)及應用,就可以看出其應用的廣泛性與其重要性是其它材料無法替代的。隨著科學技術的發(fā)展,對新材料的要求也越來越高,我認為,對新型功能陶瓷材料的研究應予以重視,相信,在新的發(fā)展形勢下,研究開發(fā)新型功能陶瓷材料定會在國家的軍事,經(jīng)濟,航空及人們的生活水平等方面的提高起到重要作用。五. 參考文獻
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