第一篇：維生素E在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

維生素E在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

摘要 ：V E 又稱生育酚，一般動物體內(nèi)不能合成，必須由飼料供給。畜禽 V E 缺乏會導(dǎo)致多種缺乏癥狀，嚴(yán)重影響了畜禽生產(chǎn)。V E在畜禽生產(chǎn)中的作用主要有：V E可以提高機體的抗氧化能力，提高免疫力和繁殖性能，同時還對畜產(chǎn)品產(chǎn)生影響。飼料中V E的添加要遵循嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，以達到最佳的生產(chǎn)目的。

關(guān)鍵詞 ：缺乏癥；抗氧化能力；免疫力；繁殖力；產(chǎn)品質(zhì)量

維生素E(V E)又名生育酚(Tocopherol T),最初是由于發(fā)現(xiàn)雄鼠缺乏V E 時,會造成細(xì)精管上皮細(xì)胞萎縮而導(dǎo)致不孕的現(xiàn)象而取名。已有很多動物研究表明：V E 與動物體大部分組織正常執(zhí)行功能和防止多種缺乏癥有關(guān)。本文針對VE在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用進行了綜述。1VE的分類和來源

V E又稱為生育維生素或抗不育因子，其在自然界有8種存在方式，按其結(jié)構(gòu)可分為生育酚和生育三烯酚兩大類，每類又可分為α、β、γ和δ4種。在8種化合物中以α生育酚（α-T）生物活性最高，故通常以其為代表對VE的各種生理、生化功能進行研究。動物體內(nèi)不能合成α-生育酚，必須依靠飼料中補給。飼料中V E 含量變異很大(變異系數(shù)約為50%左右)，大多數(shù)新鮮牧草中V E 含量在80-200IU/kgDM之間，曬干以后，要降低20%-80%之間。精料中V E 含量普遍較低。飼料來源分為天然植物飼料和動物加工副產(chǎn)品，各種飼料中均含有V E，但其含量因原料的不同而異。植物性飼料中以苜蓿草粉、玉米、大豆、大麥、米糠、紅花、芝麻、葵花籽、椰子、小麥胚粉等較高，動物飼料中以脂肪較多。另外，合成V E 也是飼料V E 的重要來源。

2畜禽VE缺乏癥

2.1雞

雛雞缺乏V E 易患腦軟化癥，小腦出血或水腫，運動失調(diào)，伏地不起甚至麻痹，死亡率很高。V E 缺乏，雄性家禽睪丸變性萎縮，精子運動異常甚至不產(chǎn)生精子，造成不育癥，母雞的產(chǎn)蛋率和種蛋孵化率均降低。在V 而機體內(nèi)代謝卻增強的情況下，E 的攝入量相對減少，尤其是骨組織和肌肉分解代謝加劇，隨后增重、產(chǎn)蛋下降，蛋品質(zhì)變劣，繁殖力下降和死亡率上升等。另外，禽體缺乏V E 時肌肉中能量代謝受阻，肌肉營養(yǎng)不良，可致使各種幼齡家禽患白肌病。

2.2 豬

仔豬缺乏V 新生仔豬體內(nèi)鐵的貯藏量很低, 若不及時提供, 仔E 可降低對鐵的耐受性。

豬很快即呈貧血狀態(tài)，可降低對鐵的耐受性。新生仔豬體內(nèi)鐵的貯藏量很低，若不及時提供, 仔豬很快即呈貧血狀態(tài)。妊娠母豬缺乏V E 出現(xiàn)胚胎死亡、流產(chǎn)、繁殖性能下降、水腫, 哺乳母豬的乳中 VE 含量大大減少, 從而引起哺乳仔豬肌肉運動失調(diào)和發(fā)生白肌病，心肌萎縮呈灰白色、四肢麻痹等癥狀。其它的豬 V E 缺乏癥狀有:母豬乳房炎、子宮炎、泌乳缺乏綜合癥，黃脂肪，胃潰瘍，不孕癥，赤痢易感及皮毛失去光澤。

2.3牛

幼齡奶牛對V E 缺乏較為敏感，以營養(yǎng)性肌肉變性為其特征。乳牛在4月齡前后發(fā)病，早期癥狀并不明顯。成年奶牛主要表現(xiàn)為繁殖障礙，生產(chǎn)性能下降及抗病力差：缺乏V E 時睪丸萎縮，不能產(chǎn)生精子，卵巢機能下降，胚胎及胎盤萎縮，常導(dǎo)致死胎，流產(chǎn)，性周期異常，乳腺炎的發(fā)生率大大提高。據(jù)報道，牛胚胎在發(fā)育的第 6—7 d 和10—13 d 死亡最多，這與V 因而在胚胎發(fā)育早期及更早一些時候補充V 能減少胚胎死亡和流產(chǎn)。E 不足有關(guān)。E，2.4其它

魚類V E 會直接影響受精率、孵化率、仔魚成活率。常見癥有肌肉萎縮，眼球突出；引起滲出液(毛細(xì)血管滲透性增加)外流積累而出現(xiàn)的心臟、肌肉和其他組織水腫；貧血，紅細(xì)

[1]胞生成受阻，褪色和肝臟細(xì)胞蠟樣色素沉著等。

3V E在畜禽生產(chǎn)中的作用

3.1提高機體抗氧化能力

V E的主要生物學(xué)功能是抗氧化作用，保護不飽和脂肪酸（PUFA）尤其是亞油酸免受

[2,3]自動氧化，PUFA是一種能保護亞細(xì)胞的完整性，產(chǎn)生前列腺素前提的物質(zhì)。多不飽和

脂肪酸(PUFA)在體內(nèi)是亞細(xì)胞膜的主要成分和前列腺素(PG)合成的前體物。胞膜脂質(zhì)的多不飽和脂肪酸是脂層的重要成分，它們含有多個不飽和的烯鍵，很容易受到過氧化物及其它自由基團襲擊而斷裂。V 如紅血球膜、線粒體膜免受過氧化損害，E能保護細(xì)胞膜和亞細(xì)胞膜，防止活性細(xì)胞膜磷脂過氧化物的生成。脂過氧化反應(yīng)生成的過氧化物（O 2-、OH-、H 2 O 2 等）雖為前列腺素合成所必需，但它們對亞細(xì)胞膜又具有潛在的毒性，如果不對其加以控制，會造成膜流動性的改變、膜穿孔及破壞等，從而造成細(xì)胞內(nèi)液外流，產(chǎn)生大量脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物，脂質(zhì)過氧化物的分解產(chǎn)物將引起細(xì)胞損傷。V E可以起重要的營養(yǎng)性防御作用。Rice等(1988)綜述認(rèn)為：V E不僅可以解毒自由基，還可以去除形成脂過氧化物的潛在來源。V E缺乏時脂過氧化反應(yīng)水平提高，肝線粒體和微粒體在某些誘導(dǎo)體系中戊烷、丙二醛(MDA)或硫巴比妥酸反應(yīng)物質(zhì)(TBARS)產(chǎn)物增加。另有實驗表明，脂質(zhì)過氧化作用隨年齡增長而增高，細(xì)胞長期受氧化損傷是細(xì)胞老化的原因之一。V E的抗氧化作用可以在一定程度上起到抗衰老的作用。

3.2提高機體免疫力

Rice和Kennedy(1988)報道了 V 免疫細(xì)胞的功能受類二十烷 水E與免疫反應(yīng)的關(guān)系。

平的影響。實驗證明：凡是可以降低前列腺素合成以及抑制其前提物（花生四烯酸）在細(xì)胞膜中水平的因子都會影響免疫細(xì)胞的功能和機體的抗病力。

V E通過阻止過氧化反應(yīng)和自由基對淋巴網(wǎng)狀細(xì)胞的破壞作用及通過阻止花生四烯酸的氧化反應(yīng)影響氧化磷酸化關(guān)鍵酶和改變淋巴細(xì)胞膜受體功能來抑制前列腺素合成，來增強機體體液免疫能力。V E不僅能增強體液免疫,而且能提高細(xì)胞免疫能力和嗜中性白細(xì)胞的功能。給動物補飼大量的V E后, 體內(nèi)抗體水平提高，吞噬細(xì)胞增多和吞噬作用加強，一

[4]些與免疫應(yīng)答有關(guān)的細(xì)胞因子水平也隨之上升。

博偉龍等對飼喂V E含量不同日糧的肉雞進行人工應(yīng)激，結(jié)果發(fā)現(xiàn)肉雞血液中T—淋巴細(xì)胞活性，血漿中T 3，T 4濃度隨V E 添加量的增加而提高，血漿中皮質(zhì)醇濃度隨V E增加而下降，并在一定天數(shù)后呈顯著變化。表明高劑量的V E可以提高肉雞機體應(yīng)激前后的免疫功能。給另有實驗，圍產(chǎn)期奶牛飼喂或注射V E 都能提高其中性白細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的功

[5]能(Hogan 等, 1992;Politis等,1996）。

V 抗體滴度和吞噬細(xì)胞指數(shù)，促進T淋巴細(xì)胞活E還可以提高血清α－2 球蛋白含量，動, 有利于淋巴細(xì)胞的有絲分裂。試驗表明，牛飼喂V 血清 lgM、lgG均高于對照組。E后，據(jù)報道，添加V E 可明顯提高肉仔雞血清 HI抗體滴度，表明V E 可提高肉仔雞體液免疫水平。另有實驗表明，母豬缺乏V E時，血清V E 濃度、外周血及初乳中淋巴細(xì)胞的增殖反應(yīng)、多核細(xì)胞吞噬活性及微生物殺傷能力均降低。曹永長等(1996）試驗證實，在ND油乳

[6]化疫苗中添加適量V E 可以促進ND抗體的生成。

V E具有免疫繼代效應(yīng)，母雞體內(nèi)的抗體和V E能通過卵黃囊轉(zhuǎn)移給雛雞，對雛雞的免疫系統(tǒng)具有增強作用。

3.3提高繁殖力

研究發(fā)現(xiàn)，V E在雄性和雌性的繁殖器官中有很高的濃度，V E 通過直接作用于這些器官而影響繁殖力；通過垂體前葉分泌促性腺激素，調(diào)節(jié)性機能；V E 還可通過預(yù)防精子被氧化而直接對精子起到保護作用。動物缺乏V E時睪丸萎縮，不能產(chǎn)生精子，卵巢機能下降，[7]胚胎及胎盤萎縮，常導(dǎo)致死胎，流產(chǎn)，性周期異常等。

研究表明，在母豬的發(fā)情、排卵、受孕期間，適時加大母豬對V E 的攝入量,可以使母豬排出更多更好的卵子，并能延長卵子在體內(nèi)的存活時間，從而提高母豬的受胎率、產(chǎn)仔率和仔豬的成活率。趙江等(2000)發(fā)現(xiàn)，妊娠期母豬日糧中補加V E可提高產(chǎn)仔數(shù)，并可降低

[8]仔豬斷奶前死亡率。zokukin(1986)公羊日糧中補充V 精液濃度、E能提高公羊射精量、精子活力并達到提高母羊受胎率和產(chǎn)羔羊的效果。另有 文杰和王和民(1990)報道產(chǎn)蛋雞每千克日糧添加5mg一40mg/dlmgV E 可使產(chǎn)蛋率明顯提高，飼料消耗降低(P<0.05)，但對受

[9]精率、受精蛋孵化率無顯著影響。

3.4改善畜禽產(chǎn)品質(zhì)量

日糧的脂肪酸組成顯著影響機體脂肪酸組成，因而人們通過調(diào)整日糧達到提高禽肉中不飽和脂肪酸的含量，但不飽和脂肪酸會使肉及肉制品較易因脂肪氧化而變質(zhì)。實驗表明，V 而且對一種引起肉產(chǎn)生蒼白、柔軟、E能減少脂類氧化速度和維持屠宰后細(xì)胞膜的完整性，滲出性變化的磷脂酶AZ產(chǎn)生了抑制作用，使肉能比較長久地保持新鮮外觀和顏色，降低滴

[10]水損失。

Sheehy(1993)報道，攝食大量V E 的肉雞屠宰后，在保鮮或冷藏下肉中硫巴比妥酸反應(yīng)物質(zhì)含量明顯降低。Meknight(1996)研究，日糧添加V E 使禽肉細(xì)菌計數(shù)顯著降低，滋味增加，滴水損失減少，保持了肉的風(fēng)味和色澤。家禽飼喂大量的V E 不但可以減少脂肪的氧

[11]化從而延長肉質(zhì)品保存期，還可消除飼料中因添加魚油、植物油而帶來的異味。

在飼料中補充 V E能提高豬肉貯藏期間的穩(wěn)定性，如降低脂類氧化（TBARS值）和表面紅度（Monakan等，1994），并且V E在加工后的豬肉產(chǎn)品中仍有活性，是香腸等產(chǎn)品穩(wěn)定性提高。在日糧中添加200mg|kg的 V E能有效降低豬肉，尤其是加工后的制品中氧化作用的發(fā)生。另外，動物屠宰后pH值下降與肌糖原酵解有關(guān)，應(yīng)激條件會加速體內(nèi)糖原酵解而產(chǎn)生大量的乳酸，使肌肉pH值迅速降低。V E 有抗應(yīng)激的作用，日糧中添加V E可以間接抑制了糖酵解的速度，提高了45 min和24 h的pH值。但MonahanF J等都報道，日糧中添加

[12]V E對肌肉的pH值沒有影響?？梢奦 E 對肌肉pH值的影響作用還需進一步研究。

加拿大農(nóng)業(yè)專家通過試驗證明, 奶牛在泌乳期間加喂 V E 可以有效地防止牛奶中的脂肪氧化，延長牛奶的儲存時間，改善牛奶質(zhì)量。研究人員在奶牛的日常飼料中, 按每頭每 Et 添加 700—900mg 的 V E, 結(jié)果擠出的牛奶含有較高的 V E, 其儲存時間在相同條件下,[13]要比未添加 V E延長3倍左右的時間。

4V E的添加

V E 的需求量與動物的種類、生產(chǎn)水平、采食量及環(huán)境控制有關(guān)。不同國家，不同地區(qū)的推薦量也有所不同，目前較普遍的有NRC、ARC標(biāo)準(zhǔn)。Wang等(1996)建議用測定動物體內(nèi)氧化物水平，可以反映動物體的V E 保護程度，因此,這種測定方法可以可靠、準(zhǔn)確地反映動物的V E 需要量。Shen等研究表明，來航生長蛋雞及肉仔雞對日糧(含脂肪3.6%, 亞油

[14]酸0.4%)V E 的需要量為12.5~25mg|kg。

V E添加過程中應(yīng)注意一些問題：當(dāng)畜禽處于亞硒狀態(tài)、免疫抑制時期、飼喂不飽和脂肪酸時，需要添加更多的維VE；VE 與VA都是脂溶性維生素，但VA抑制VE吸收，日糧中高水平V A 可降低血漿和體脂中的V E 水平；V E應(yīng)該根據(jù)飼料中精料的水平做適當(dāng)調(diào)整等。５展望

VE 對畜禽的免疫性能，繁殖性能等都有很大影響，日糧中VE 的含量一直是營養(yǎng)學(xué)家考慮的問題。同時對于VE 的最適添加量，目前報道結(jié)果不一。另外，VE 對免疫功能的增強作用與日糧中蛋白質(zhì)、能量水平、脂肪酸的種類及另外一些抗氧化劑的含量的具體關(guān)系尚需進一步研究確定。

隨著對VE 在生物系統(tǒng)中作用機理研究的不斷深入，VE 的作用機制將會越來越清晰，其在動物生產(chǎn)中發(fā)揮的作用也會更為重要。

參考文獻：

[1]周震.鯉魚維生素E缺乏的病理學(xué)研究[D].四川農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文, 2004.[2]B Lubin and D Chiu Properties of vitamin E-deficient erythrocytes following peroxidant injury Pediatr.Res., Nov 1982;16: 928 ~ 932.[3] E Niki Mechanisms of the biosynthesis of free radicals of reactive oxygen Nippon Rinsho, Oct 1988;46(10): 2125~2129.[4]劉鈾,劉艷芬,羅東君,等.維生素E防治肉雞熱應(yīng)激機理的初步研究[J].中國家禽,1999,21(6).[5] Hogan, J.S., W.P.Weiss, D.A.Thdhunter, K.L.mithan-dP.S.Schoenberg.1992.Bovine neutrophil responses to par-enteral vitamin E.J.Dairy Sci.75: 399-405.[6]曹永長,畢英佐.V E對雞新城疫疫苗免疫效果的影響,國獸醫(yī)雜志,1996,(8):46~47.[7]任善茂,陶勇,張牧.2001.維生素對母畜繁殖力的影響[J].飼料博覽,(3):12~15.[8]趙江,宋顯章,張春霞.2000.飼料添加劑維生素A、D、E及微量元素Se對母豬繁殖性能的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),(5):257~258.[9]文杰,林濟華,等.日糧維生素VE、抗壞血酸水平對肉仔雞生長及免疫功能的影響,畜牧獸醫(yī)學(xué)報,1996,27(8);481~488.[10]Xiong Y X,Cantor A H,et al.1993.Variations in musclechemical composition, pH and protein extractability among eight different broiler crosses[J].Poultry Sci-ence,72:583-588.[11]史清河.1999.維生素E對肉品質(zhì)的改善作用[J].中國飼料,3:9-12.[12]MonahanFJ,BuckleyDJ,MorrisseyPA,etal.Effectofdietary-tocopherol

supplementation onα-tocopherol leEls in porcine tissuesand on susceptibility to lipid peroxidation[J].Food Sc,i Nutr, 1990,42: 203.[13] St.Laurent, A.M., M.Hidiroglou, M.Snoddon, andJ.W.Nicholson.1990.Effect of a-tocopherolsupplementationto dairy cows on milk and plasma a-tocopherol concentrations and on spontaneous oxidized flavor in milk.Can.J.Anim.Sci.70: 561-570.[14]Shen Y.On the requirementa of Vitamin in fast and slow growing chickens:exeperiments with

broiler and Legborn-type chickens[J].Anim P hysiol Anim Nutr,1992,34(5):10~12.

第二篇：計算機輔助設(shè)計在材料生產(chǎn)中的應(yīng)用

計算機輔助設(shè)計在材料生產(chǎn)中的應(yīng)用

學(xué) 專 姓

院

材料科學(xué)與工程 稱

防腐131班

名

藍 文 程

計算機輔助設(shè)計在材料生產(chǎn)中的應(yīng)用

摘要

計算機輔助設(shè)計是利用計算機及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計人員進行設(shè)計工作,簡稱CAD。在工程和產(chǎn)品設(shè)計中，計算機可以幫助設(shè)計人員擔(dān)負(fù)計算、信息存儲和制圖等項工作。在設(shè)計中通常要用計算機對不同方案進行大量的計算、分析和比較，以決定最優(yōu)方案；各種設(shè)計信息，不論是數(shù)字的、文字的或圖形的，都能存放在計算機的內(nèi)存或外存里，并能快速地檢索；設(shè)計人員通常用草圖開始設(shè)計，將草圖變?yōu)楣ぷ鲌D的繁重工作可以交給計算機完成；利用計算機可以進行與圖形的編輯、放大、縮小、平移和旋轉(zhuǎn)等有關(guān)的圖形數(shù)據(jù)加工工作。

隨著現(xiàn)代計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機輔助設(shè)計CAD（Computer Aided Design）在生產(chǎn)中的應(yīng)用日益廣泛，本文主要從計算機輔助設(shè)計在材料生產(chǎn)中的應(yīng)用等方面闡述了其在材料計中的顯著優(yōu)勢，并對目前國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)過程三維CAD系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀和存在問題進行了分析。

關(guān)鍵詞：計算機輔助設(shè)計 三維CAD 應(yīng)用 緒 論

開始于上世紀(jì)50年代后期的計算機輔助設(shè)計技術(shù)，從最初的僅僅被簡單的作為圖板的替代品到70年代的二維制圖過度到三維建模再到現(xiàn)在的集產(chǎn)品的構(gòu)思、功能設(shè)計、結(jié)構(gòu)分析、加工制造、數(shù)據(jù)管理于一體的智能CAD技術(shù)，計算機輔助設(shè)計經(jīng)歷了一個漫長又曲折的發(fā)展歷程。在今天，CAD技術(shù)越來越廣泛的用于生產(chǎn)中。CAD技術(shù)從二維CAD向三維CAD的過渡

2.1 CAD簡介

計算機輔助設(shè)計是利用計算機強大的圖形處理能力和數(shù)值計算能力，輔助工程技術(shù)人員進行工程或產(chǎn)品的設(shè)計與分析，達到理想的目的，并取得創(chuàng)新成果的一種技術(shù)。自1950年計算機輔助設(shè)計（CAD）技術(shù)誕生以來，已廣泛地應(yīng)用于材料、電子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等領(lǐng)域，產(chǎn)品的設(shè)計效率飛速地提高?，F(xiàn)已將計算機輔助制造技術(shù)（Computer Aided Manufacturing，CAM）和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)（Product Data Management，PDM）及計算機集成制造系統(tǒng)（Computer Integrated manufacturing system，CIMS）集于一體。

產(chǎn)品設(shè)計是決定產(chǎn)品命運的研究，也是最重要的環(huán)節(jié)，產(chǎn)品的設(shè)計工作決定著產(chǎn)品75%的成本。目前，CAD系統(tǒng)已由最初的僅具數(shù)值計算和圖形處理功能的CAD系統(tǒng)發(fā)展成為結(jié)合人工智能技術(shù)的智能CAD系統(tǒng)（ICAD）(Intelligent CAD)。21世紀(jì)，ICAD技術(shù)將具備新的特征和發(fā)展方向，以提高新時代制造業(yè)對市場變化和小批量、多品種要求的迅速響應(yīng)能力。

以智能CAD（ICAD）為代表的現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)、智能活動是由設(shè)計專家系統(tǒng)完成。這種系統(tǒng)能夠模擬某一領(lǐng)域內(nèi)專家設(shè)計的過程，采用單一知識領(lǐng)域的符號推理技術(shù)，解決單一領(lǐng)域內(nèi)的特定問題。該系統(tǒng)把人工智能技術(shù)和優(yōu)化、有限元、計算機繪圖等技術(shù)結(jié)合起來，盡可能多地使計算機參與方案決策、性能分析等常規(guī)設(shè)計過程，借助計算機的支持，設(shè)計效率有了大大地提高。

CAD技術(shù)正從二維CAD向三維CAD過渡。三維設(shè)計軟件具有工程及產(chǎn)品的分析計算、幾何建模、仿真與試驗、繪制圖形，工程數(shù)據(jù)庫的管理，生成設(shè)計文件等功能。三維CAD技術(shù)誕生以來，已廣泛地應(yīng)用于機械、電子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等領(lǐng)域，產(chǎn)品的設(shè)計效率得以迅速提高。我國CAD技術(shù)的研究、開發(fā)和推廣已取得較大進展，產(chǎn)品設(shè)計已全面完成二維CAD技術(shù)的普及，結(jié)束了手工繪圖的歷史，對減輕人工勞動強度、提高經(jīng)濟效益起到了明顯的作用。有相當(dāng)一部分CAD應(yīng)用較早的企業(yè)已完成了從二維CAD向三維CAD轉(zhuǎn)換，并取得了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。隨著市場經(jīng)濟的逐步深入，市場競爭日趨激烈，加強自身的設(shè)計能力是提高企業(yè)對市場變化和小批量、多品種

要求的迅速響應(yīng)能力的關(guān)鍵。2.2 三維CAD的優(yōu)勢

首先CAD技術(shù)以實用的零件實體建模優(yōu)勢和簡便的產(chǎn)品造型修改和實體裝配圖的生成被用在機械設(shè)計的多個方面設(shè)計軟件為三維建模提供了多種工具，包括最基本的幾何造型如球體、圓柱等，對簡單的零件，可通過對其結(jié)構(gòu)進行分析，將其分解成若干基本體，對基本體進行三維實體造型，之后再對其進行交、并、差等布爾運算，便可得出零件的三維實體模型。對于較復(fù)雜的圖形，軟件提供了草圖工具，設(shè)計人員可以通過它先勾勒出截面，再拉伸出較復(fù)雜的幾何形體。為了滿足人們不斷提高的審美要求，目前主要流行的幾款三維設(shè)計軟件基本上都提供面片模塊，該模塊為設(shè)計人員提供了非常方便的曲面設(shè)計工具。對于具有大塊曲面的零件，設(shè)計師可以方便地對單個面或片體進行變形處理，以達到需要的曲面。

企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品往往是按系列區(qū)分，各系列中每一代產(chǎn)品與上一代產(chǎn)品之間的區(qū)別較小，也許只是增加了一個功能部件或是產(chǎn)品造型尺寸上有所改動。三維CAD可以方便地修改一些參數(shù)就能達到設(shè)計師更改造型的目的。三維CAD在建模中一般使用參數(shù)化建模，整個建模的步驟和產(chǎn)品的外型尺寸被參數(shù)化，這些參數(shù)是與產(chǎn)品的造型直接關(guān)聯(lián)的。若要對尺寸或造型進行局部的更改，只需要更改相關(guān)參數(shù)，整個造型將被自動更新。這樣不僅大大減少了設(shè)計人員的工作量，還保證了產(chǎn)品外造型的延續(xù)性。

實體裝配不僅能讓設(shè)計人員直觀地看到各零件裝配后的狀態(tài)，還可以測量各零件之間的空間大小，方便零件的布置。在裝配完成后，零件可以被隱藏或設(shè)置成半透明的狀態(tài)，方便設(shè)計人員觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)。此外，在裝配狀態(tài)下，軟件提供的標(biāo)準(zhǔn)件庫，也方便了設(shè)計人員對標(biāo)準(zhǔn)件型號的選擇。裝配狀態(tài)下的干涉分析也是常用的功能，計算機通過計算各裝配零件的體積的大小和位置來確定是否有相交的部分，并確定各零件是否干涉，自動生成分析報告，明確指出互相干涉零件的名稱和干涉的尺寸。方便設(shè)計師修改產(chǎn)品設(shè)計尺寸。

另外隨著技術(shù)發(fā)展，為了減輕人工勞動強度，提高產(chǎn)品的精度，制造行業(yè)裝備從普通機床逐步到數(shù)控機床和加工中心，模具激光快速成型技術(shù)（RPM）等，幾乎應(yīng)用到整個制造行業(yè)。這些數(shù)控加工裝備基本都具有與各三維設(shè)計軟件的接口。當(dāng)產(chǎn)品模型在三維CAD軟件中完成后，再由CAD軟件模擬出加工刀具路徑，隨后生成數(shù)控語言，通過接口輸入數(shù)控設(shè)備中，再由數(shù)控設(shè)備按照模擬出的加工路徑加工產(chǎn)品。

2.3 CAE簡介

CAE是三維CAD軟件的重要模塊，CAE功能包括工程數(shù)值分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、強度設(shè)計評價與壽命預(yù)估、動力學(xué)、運動學(xué)仿真等。CAD技術(shù)在建模模塊完成產(chǎn)品造型后，才能由CAE模塊針對設(shè)計的合理性、強度、剛度、壽命、材料、結(jié)構(gòu)合理性、運動特性、干涉、碰撞問題和動態(tài)特性進行分析。CAE技術(shù)在我國也得到了廣泛應(yīng)用，以汽車制造業(yè)為例，國內(nèi)多家主車廠和汽車設(shè)計公司在使用三維CAD軟件完成新車型的設(shè)計后，進行CAE分析，如干涉檢查、鈑金成型分析、塑料件拔模角分析、車身強度剛度的測試，在車窗、車門、雨刮器等運動部件上廣泛采用CAE模塊中的運動仿真功能，計算出零件的運動軌跡，以及零部件在運動中的狀態(tài)，為設(shè)計人員提供直觀的參考。這些分析工作大大提高了新車型的可靠度，縮短了新車型的開發(fā)周期，減少了返工，節(jié)約了研發(fā)成本。采用三維CAD技術(shù)，機械設(shè)計時間縮短了近1/3。同時，三維CAD系統(tǒng)具有高度變型設(shè)計能力，能通過快速重構(gòu)，得到一種全新的機械產(chǎn)品，大大提高了工作效率。

3計算機輔助設(shè)計在材料加工中的應(yīng)用

材料加工CAD技術(shù)是傳統(tǒng)材料加工技術(shù)與計算機技術(shù)、控制技術(shù)、信息處理技術(shù)等相結(jié)合的產(chǎn)物，是材料加工和技術(shù)進步和標(biāo)志。材料加工CAD又可分為鑄造成形CAD、塑性成形CAD、焊接成形CAD、注射成型CAD以及模具CAD等幾個方面：

3.1 鑄造成形CAD

包括鑄造工藝CAD以及鑄造工裝（模具/模板）CAD。前者的主要功能有鑄造澆注系統(tǒng)設(shè)計，冒口補縮系統(tǒng)設(shè)計，冷鐵的設(shè)計，砂芯的設(shè)計，鑄造分型面的確定，加工余量的確定，起模斜度的確定，開放澆注系統(tǒng)庫、冒口庫、冷鐵庫、芯頭庫的建立，工藝圖的標(biāo)注與打印等，可以實現(xiàn)鑄造工藝的快速準(zhǔn)確設(shè)計。另外，基于有限分析的優(yōu)化技術(shù)在CAD系統(tǒng)配套使用，例如充型過程模擬、凝固過程模擬、應(yīng)力應(yīng)變分析、微觀組織模擬等，為制定合理的鑄造工藝起到了有力的指導(dǎo)作用。

鑄件棄型流動與凝固過程數(shù)值模擬在短短十余年的發(fā)展過程中，由二維到三維，由簡單到復(fù)雜，由工作站到微機，由實用化到商品化，為鑄造生產(chǎn)提供越來越重要的指導(dǎo)作用。華中科技大學(xué)推出的商品化三維模擬軟件華鑄CAD。這些鑄造模CAD軟件在鑄造生產(chǎn)中取得了顯著的效益。已覆蓋了鑄鋼、球墨鑄鐵、灰鑄鐵、鑄鋁和鑄銅等各類鑄件，大到一二百噸，小到幾千克，無論是解決縮孔和縮松，還是優(yōu)化澆冒口結(jié)構(gòu)，提高生產(chǎn)效率，改進浮渣等方面，都發(fā)揮了明顯的作用。

3.2 塑性成形CAD

包括冷沖模、沖裁模、彎曲模、拉伸模以及鍛造模設(shè)計CAD。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品對模具的需求愈來愈多。傳統(tǒng)的模具設(shè)計與制造方法不能適應(yīng)工業(yè)產(chǎn)品及時更新?lián)Q代和提高質(zhì)量的要求。因此，國外先進工業(yè)國家對模具CAD/CAM技術(shù)的開發(fā)非常重視。早在20世紀(jì)60代的初期，國外一些飛機和汽車制造公司就開始了CAD/CAM的研究工作，投入了大量人力和物力。各大公司都先后建立了自己的CAD/CAM系統(tǒng)，并將其應(yīng)用于模具的設(shè)計與制造。目前，應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)較普遍的為美、日、德等國。日本豐田汽車公司于1965年將數(shù)控用于模具加工。20世紀(jì)80年代初期開始用覆蓋件沖模CAD/CAM系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括設(shè)計覆蓋件的NTDFB和CADET軟件和加工凸、凹模的TINCA軟件。利用坐標(biāo)測量儀測量粘土模型，并將數(shù)據(jù)送入計算機。將所得圖形經(jīng)平滑處理后，再把這些數(shù)據(jù)用于覆蓋件設(shè)計、沖模的設(shè)計與制造。該系統(tǒng)有較強的三維圖形功能，可在屏幕

上反復(fù)修改曲面形狀，使工件在沖壓成形時不致產(chǎn)生工藝缺陷，從而保證了模具和工件的質(zhì)量。模具型面的模型保存在數(shù)據(jù)庫中，TINCA軟件可利用這些數(shù)據(jù)，進行模具型面的數(shù)控加工。美國的Diecomp公司開發(fā)的計算機輔助級進模設(shè)計系統(tǒng)PDDC，可以完成冷沖模設(shè)計的全過程，包括從輸入產(chǎn)品和技術(shù)條件開始設(shè)計出最佳樣圖，確定操作順序、步距、空位、總工位數(shù)，繪制帶料排樣圖，輸入模具裝配圖和零件圖等，比傳統(tǒng)設(shè)計提高功效8倍以上。在優(yōu)化設(shè)計方面，利用有限元技術(shù)的應(yīng)力應(yīng)變分析在塑性成形CAD中已獲得較為普遍應(yīng)用。

我國模具CAD/CAM的研究與開發(fā)始于20世紀(jì)70年代末，發(fā)展也很迅速。到目前為止，先后通過國家有關(guān)部門鑒定的有精沖模、普遍沖裁模、級進模、汽車覆蓋模、輥鍛模、錘鍛模和注塑模等CAD/CAM系統(tǒng)。但直到現(xiàn)在有些系統(tǒng)仍處于試用階段，尚未在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。為迅速改變我國模具生產(chǎn)的落后面貌，今后應(yīng)繼續(xù)加速模具CAD/CAM的研究開發(fā)和推廣應(yīng)用工作。

3.3焊接成形CAD 目前，在焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中計算機得到廣泛應(yīng)用。90年代初，國際焊接學(xué)會將這類應(yīng)用概括為“計算機輔助焊接技術(shù)”（CAW）。現(xiàn)在CAW已不限于焊接結(jié)構(gòu)和接頭的計算機輔助設(shè)計、焊接工裝計算機輔助設(shè)計、焊接工藝計算機輔助計劃、焊接工藝過程計算機輔助管理等以計算機軟件為主的許多方面，而且還涵蓋了焊接過程模擬、焊接工藝過程控制、傳感器以及生產(chǎn)過程自動化等與計算機應(yīng)用有關(guān)的方面。

20世紀(jì)80年代提出了計算機集成制造系統(tǒng)的概念?？梢哉J(rèn)為，CIMS是從訂貨到加工、直至發(fā)貨的全部過程的各個步驟都可以從計算機中及時得到必需的信息集成系統(tǒng)。焊接CIMSA系統(tǒng)，自20世紀(jì)90年以來在造船、橋梁、建筑、汽車等行業(yè)中得到了一些應(yīng)用。以船舶生產(chǎn)為例，設(shè)計人員首先要根據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和用戶要求進行初步設(shè)計，然后在對結(jié)構(gòu)強度、剛度分析的基礎(chǔ)上，還要考慮制造能力，再進行分段的詳細(xì)設(shè)計。這些工作可運用CAD、CAE等軟件來實現(xiàn)。焊接生產(chǎn)的計劃管理與裝配焊接過程設(shè)計，則通過計算機的CAPM和CAPP系統(tǒng)來實現(xiàn)。

3.4 注射成型CAD 包括產(chǎn)品圖模具型腔圖的尺寸轉(zhuǎn)換、標(biāo)準(zhǔn)模架與典型結(jié)構(gòu)的生成、模具零件圖和總培育圖的生成、模具剛度與強度校核、設(shè)計進程管理、模具成本分析與計算等。注射模工藝分析已成熟的商品化軟件，可以預(yù)測注射成型流動和保壓階段的壓力場、溫度場、應(yīng)

力應(yīng)變場和凝固層的生成，從而有效地指導(dǎo)實際生產(chǎn)。

在西方先進工業(yè)國家，注射模CAD/CAE/CAM技術(shù)的應(yīng)用已非常普遍。公司之間模具訂貨所需的塑料制品資料已廣泛使用電子文檔，能否具有接受電子文檔的模具CAD/CAM系統(tǒng)已成為模具企業(yè)生存的必要條件。當(dāng)前代表國際先進汪洋的注射模CAD/CAE/CAM的工程應(yīng)用具體表現(xiàn)在如下方面：

（1）基于網(wǎng)絡(luò)的模具CAD/CAE/CAM集成化系統(tǒng)開始使用。英國Delcam公司在原有軟件DUCT5的基礎(chǔ)上，為適應(yīng)最新軟件發(fā)展及實際需求，向模具行業(yè)推出了可用于注射模CAD/CAM的集成化系統(tǒng)。該系統(tǒng)覆蓋了幾何建模、注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計、反求工程、快速原型、數(shù)控編程及測量分析等領(lǐng)域。系統(tǒng)的每一個功能既可獨立運行，又可通過數(shù)據(jù)接口作集成分析。

（2）微機軟件在模具行業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。在90年代初，能用于注射制品幾何造型和數(shù)控加工的模具CAD/CAM系統(tǒng)主要是在工作站上采用UNIX操作系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用，如在模具行業(yè)中應(yīng)用較廣的美國Pro/E、UGII、CADDS5，法國CATIA、EUCLID和英國的DUCT5等。隨著微機技術(shù)的飛速進步，在90年代后期，基于Windows操作系統(tǒng)的新一代微機軟件，如Solid Works、Solid Edge、MDT等嶄露頭角。這些軟件不僅在采用NURSB曲面三維參數(shù)化特征造型等先進技術(shù)方面繼承了工作站級CAD/CAM軟件的優(yōu)點，并且在Window風(fēng)格、動態(tài)導(dǎo)航、特征樹、面向?qū)ο蟮确矫婢哂泄ぷ髡炯壾浖荒鼙葦M的優(yōu)點，深得使用者的好評。

（3）模具CAD/CAE/CAM系統(tǒng)的智能化程度正逐步提高。當(dāng)前，面向制造、基于知識的智能化功能現(xiàn)已成為衡量模具軟件先進性和實用性的重要標(biāo)志之一。許多軟件都在智能化方面做了大量的工作。如以色列Cimatron公司的注射模專家系統(tǒng)，能根據(jù)脫模方向優(yōu)化成分模面，其設(shè)計過程實現(xiàn)了加工參數(shù)的優(yōu)化等，這些具有智能化的功能可顯著提高注射模的生產(chǎn)率和質(zhì)量。

（4）三維設(shè)計與三維分析的應(yīng)用和結(jié)合是當(dāng)前注射模技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。在注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計中，傳統(tǒng)的方法是采用二維設(shè)計，即先將三維的制品幾何模型投影為若干二維視圖后，再按二視圖進行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計。這種沿襲手工設(shè)計的方式已不能適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的集成化技術(shù)的要求，在國外已有越來越多的公司采用基于實體模型的三維模具結(jié)構(gòu)設(shè)計。與此相適應(yīng)，在注射過程模擬軟件方面，也開始由基于中性層面的二維分析方工式向基于實體模型的三維分析方式過渡，使三維設(shè)計與三維分析的集成得以實現(xiàn)。

參考文獻

[1]王先逵．計算機輔助制造[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008 [2]蔡漢明，陳清奎．機械CAD/CAM技術(shù)[M].北京：工業(yè)出版社，2005 [3]姚英學(xué)，蔡穎.計算機輔助設(shè)計與制造[M].北京：高等教育出版社，2002 [4]唐承統(tǒng), 閻艷.計算機輔助設(shè)計與制造[M].北京：北京理工大出版社，2008 [5]劉德平，劉武發(fā).計算機輔助設(shè)計與制造[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007 [6]李超.CAD/CAM實訓(xùn)—CAXA軟件應(yīng)用[M].北京：高等教育出版社，2003 [7] Zeid，Ibrahim.CAD/CAM theory and practice[M]: McGraw-Hill College,1991 [8]Brahim Rekiek,Alian Delchambre.Assembly Line Design[M].Springer,2006

第三篇：波爾多液在果樹生產(chǎn)中的應(yīng)用

波爾多液在果樹生產(chǎn)中的應(yīng)用

波爾多液是由硫酸銅、石灰和水配制成的天藍色懸膠體，其有效成分是堿式硫酸銅，是一種常用的保護性殺菌劑，具有藥效持久、耐雨水沖刷、原料便宜、病菌不易產(chǎn)生抗性等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于果樹病害防治。但如果配制、使用不當(dāng)，也會給果樹生產(chǎn)造成損失，因此，使用時應(yīng)注意一些事項。1 波爾多液的成分

波爾多液成分為硫酸銅、石灰和水，因噴施對象不同，硫酸銅和石灰的比例不同，根據(jù)二者比例，波爾多液可分為等量式（1：1）、倍量式（1：2）、半量式（1：0.5）、少量式（1：0.25～0.4）和多量式（1：3～4）五種。波爾多液中硫酸銅越多，石灰越少，殺菌力越強，抵抗雨水沖刷力越弱，殘效期越短;反之，殺菌力越弱，抵抗雨水沖刷力越強，殘效期越長。2 波爾多液的配制方法 2.1 兩液法

用一半水溶解硫酸銅，一半水溶解生石灰，然后將二者同時倒入第三容器，邊倒邊攪拌。2.2 稀銅濃灰法

用大量水溶解硫酸銅，少量水溶解石灰，再將稀硫酸銅緩緩倒入濃石灰中，邊倒邊攪拌。質(zhì)量好的波爾多液應(yīng)呈懸膠體狀態(tài)，天藍色，微堿性，PH值7.5左右。3 配制時注意事項 3.1 選擇優(yōu)質(zhì)的原料

石灰要選用色白、質(zhì)輕、塊狀的優(yōu)質(zhì)生石灰，若用消石灰，用量要增加30%；硫酸銅要選用藍色、有光澤的硫酸銅結(jié)晶體,含有紅色或綠色雜質(zhì)的粉末狀硫酸銅不能使用。3.2 選擇合適的容器

配制波爾多液時不能使用鐵、鋁等金屬器皿，以免發(fā)生置換反應(yīng)，可選用木制或水泥等非金屬器皿。

3.3選擇正確的配制程序

配制波爾多液時，兩液溫度不能高于氣溫；用稀銅濃灰法配制時，嚴(yán)禁將濃石灰倒入稀硫酸銅中，否則，易產(chǎn)生藥害。另外，波爾多液要隨配隨用，不可久置，更不能過夜。無論用哪種方法配制波爾多液，都要將硫酸銅和石灰溶解后的殘渣過濾干凈，以免發(fā)生藥害。4 使用時注意事項

4.1 根據(jù)樹種、品種選擇合適的波爾多液配方比例

在各類果樹中核果類、柿、蘋果、梨等對銅離子較敏感，其中柿最敏感，應(yīng)選用多量式高倍波爾多液，硫酸銅:石灰:水為1：3～4:400～600;蘋果、梨一般用多量式波爾多液，硫酸銅:石灰:水為1：3:200～250；棗樹上用倍量式波爾多液，硫酸銅:石灰:水為1：2:150～200；蘋果中的金冠、紅玉、喬納金使用波爾多液易產(chǎn)生果銹；桃、李、杏等核果類果樹生長期不能使用波爾多液，否則導(dǎo)致早期落葉；葡萄對石灰較敏感，一般用半量式或少量式波爾多液，硫酸銅:石灰:水為1：0.5～0.7:200～240。

4.2 根據(jù)果樹生育期、天氣狀況確定是否使用波爾多液

波爾多液為保護性殺菌劑，應(yīng)在果樹發(fā)病前噴施，在果實采收前20-25天停止施用，以免污染果面；幼果期不能使用，可用鋅銅波爾多液代替，其配比為硫酸鋅：硫酸銅：石灰:水為0.5：0.5：1:180～200；有霧天氣、或葉片上露水未干時、或雨前不能使用，夏季應(yīng)在晴朗天氣、下午5時以后噴施。4.3 注意藥劑的合理混用

波爾多液為堿性農(nóng)藥,不能與克螨特、多菌靈、托布津、三氯殺螨醇、代森銨、代森鋅、代森錳鋅、甲霜靈、殺螟松等絕大多數(shù)農(nóng)藥混用；不能與防落素、赤霉素、多效唑、2,4-D、矮壯素、乙烯利等植物生長調(diào)節(jié)劑混用；不能與硼砂(酸)、磷酸二氫鉀等葉面肥混用。與上述藥劑和肥料交替使用如間隔期過短,會發(fā)生反應(yīng)而降低藥效或完全失效。波爾多液能與0.2%～0.3%尿素混用,但應(yīng)隨配隨用；與馬拉硫磷、對硫磷、水胺硫磷、殺螟硫磷混用時，也應(yīng)隨混隨用；還能與敵百蟲混用。4.4 一旦產(chǎn)生藥害，及時挽救

蘋果中的金冠、紅玉、喬納金幼果期使用易產(chǎn)生果銹，誤噴后應(yīng)立即噴施防銹靈解救；若噴后遇雨，應(yīng)在雨后加噴一次稀石灰水；如已產(chǎn)生藥害，首先要進行葉面噴肥或噴施植物生長調(diào)節(jié)劑，濃度低于常規(guī)濃度，要立即澆水施肥，中耕松土，為根系創(chuàng)造良好的土壤環(huán)境，增強根的吸收能力，并且在秋季增施優(yōu)質(zhì)有機肥。

第四篇：金屬材料在軍工生產(chǎn)中的應(yīng)用

金屬材料在軍工生產(chǎn)中的應(yīng)用

人類文明的發(fā)展和社會的進步同金屬材料關(guān)系十分密切。繼石器時代之后出現(xiàn)的銅器時代、鐵器時代，均以金屬材料的應(yīng)用為其時代的顯著標(biāo)志?，F(xiàn)代，種類繁多的金屬材料已成為人類社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。

金屬材料的結(jié)構(gòu)及其性能決定了它的應(yīng)用。而金屬材料的性能包括工藝性能和使用性能。工藝性能是指在加工制造過程中材料適應(yīng)加工的性能，如鑄造性、鍛造性、焊接性、淬透性、切削加工性等。使用性能是指材料在使用條件和使用環(huán)境下所表現(xiàn)出來的性能，包括力學(xué)性能（如強度、塑性、硬度、韌性、疲勞強度等）、物理性能（如熔點、密度熱容、電阻率、磁性強度等）和化學(xué)性能（如耐腐蝕性、抗氧化性等）。

我們對金屬材料的認(rèn)識應(yīng)從以下幾方面開始：

一、分類：

金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。

1、黑色金屬又稱鋼鐵材料，包括含鐵90％以上的工業(yè)純鐵，含碳 2％～4％的鑄鐵，含碳小于 2％的碳鋼，以及各種用途的結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、耐熱鋼、高溫合金、精密合金等。廣義的黑色金屬還包括鉻、錳及其合金。

2、有色金屬是指除鐵、鉻、錳以外的所有金屬及其合金，通常分為輕金屬、重金屬、貴金屬、半金屬、稀有金屬和稀土金屬等。有色合金的強度和硬度一般比純金屬高，并且電阻大、電阻溫度系數(shù)小。

3、特種金屬材料包括不同用途的結(jié)構(gòu)金屬材料和功能金屬材料。其中有通過快速冷凝工藝獲得的非晶態(tài)金屬材料，以及準(zhǔn)晶、微晶、納米晶金屬材料等；還有隱身、抗氫、超導(dǎo)、形狀記憶、耐磨、減振阻尼等特殊功能合金，以及金屬基復(fù)合材料等。

金屬材料具有許多優(yōu)良性能，是目前國名經(jīng)濟各行業(yè)、各部門應(yīng)用最廣泛的工程材料之一，特別是在車輛、機床、熱能、化工、航空航天、建筑等行業(yè)各種部件和零件的制造中，發(fā)揮了不可替代的作用。

在航空航天中的應(yīng)用。航空航天產(chǎn)品受使用條件和環(huán)境的制約，對材料提出嚴(yán)格要求。采用的結(jié)構(gòu)材料須輕質(zhì)、高強、耐高溫和耐高溫腐蝕。航空航天材料主要包括航空航天結(jié)構(gòu)材料和航空航天功能材料。結(jié)構(gòu)材料主要包括運載火箭及導(dǎo)彈材料和航天飛行材料。運載火箭箭體用金屬材料主要是高強鋁合金，推進劑儲存箱用金屬材料主要是高強可焊鋁鋰合金?；鸺l(fā)動機主要使用電壽材料、高溫合金、超低溫鈦合金、高強鈦合金、不銹鋼、金屬間化合物等材料。

二、金屬材料的發(fā)展趨勢 金屬材料，尤其是新型金屬材料在目前的情況下，應(yīng)用較為廣泛，前景依然不錯，這種狀況將持續(xù)很長時間，非金屬材料的研究進展將決定這種狀態(tài)的時間長短。（1）鎂及鎂合金

鎂由于優(yōu)良的物理性能和機械加工性能，豐富的蘊藏量，已經(jīng)被業(yè)內(nèi)公認(rèn)為最有前途的輕量化材料及21世紀(jì)的綠色金屬材料，未來幾十年內(nèi)鎂將成為需求增長最快的有色金屬。汽車、摩托車等交通類產(chǎn)品用鎂合金，鎂作為實際應(yīng)用中最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，在汽車的減重和性能改善中的重要作用受到人們的重視。世界各大汽車公司已經(jīng)將鎂合金制造零件作為重要發(fā)展方向。電子及家電用鎂合金，汽車行業(yè)對鎂合金的大量需求，推動了鎂合金生產(chǎn)技術(shù)的多項突破，鎂合金的使用成本也大幅度下降，從而促進了鎂合金在計算機、通訊、儀器儀表、家電、醫(yī)療、輕工等行業(yè)的應(yīng)用發(fā)展。其中，鎂合金應(yīng)用發(fā)展最快的是電子信息和儀器儀表行業(yè)。在薄壁、微型、抗摔撞的要求之下，加上電磁屏蔽、散熱和環(huán)保方面的考慮，鎂合金成了廠家的最佳選擇。另外，鎂合金外殼可使產(chǎn)品更豪華、美觀。在電子信息和儀器儀表行業(yè)的鎂合金制品的單位重量和尺寸不如汽車零部件，但它的數(shù)量大、覆蓋面廣，其用量也是巨大的。所以，近幾年電子信息行業(yè)鎂合金的消耗量急劇增加，成為拉動全球鎂消耗量增加的另一重要因素。其它如鋁合金添加劑、鎂犧牲陽極和型材用鎂合金等。鎂犧牲陽極作為有效的防止金屬腐蝕的方法之一，廣泛應(yīng)用于長距離輸送的地下鐵制管道和石油儲罐。（2）、鈦及鈦合金

鈦及鈦合金具有密度小、比強度高和耐蝕性好等優(yōu)良特性。隨著國民經(jīng)濟及國防工業(yè)的發(fā)展，鈦日漸被人們普遍認(rèn)識，廣泛地應(yīng)用于汽車、電子、化工、航空、航天、兵器等領(lǐng)域。鈦合金所具有的這一系列突出優(yōu)點，使其在飛機結(jié)構(gòu)和航空發(fā)動機中獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。近年來，世界鈦工業(yè)和鈦材加工技術(shù)得到了飛速發(fā)展，海綿鈦和鈦合金加工材的生產(chǎn)和消費都達到了很高的水平。我國鈦資源豐富，儲量居世界前列，目前已經(jīng)成為世界上繼美國、俄羅斯、日本之后，具有完整工業(yè)體系和生產(chǎn)能力的世界第4大鈦工業(yè)國，加強我國鈦合金材料的研究和應(yīng)用推廣對促進我國航空工業(yè)的快速發(fā)展具有重要意義。伴隨著鈦工業(yè)的發(fā)展，我國鈦及鈦合金的標(biāo)準(zhǔn)從建立、發(fā)展也已經(jīng)歷近40年，現(xiàn)已形較為完整的標(biāo)準(zhǔn)體系。從鈦的應(yīng)用領(lǐng)域來看，以美國、日本為例，美國鈦的最大應(yīng)用領(lǐng)域是航空航天，占到總消費量的58.5%；日本則是火力、核電廠，及板式熱交換器，兩者合計占總消費量的41.9%。從下表可以看出，與美國相比，日本在更多方面使用鈦。在體育用品方面，除了在高爾夫球桿頭上使用鈦以外，還有短距離用跑鞋的銷釘、羽毛球拍及冰杖等登山器具、滑雪滑冰用的冰刀刃、自行車架、輪椅等等。美日兩國在化學(xué)工業(yè)及油氣田鉆探裝置上的用鈦量都在增加。在計算機磁盤(真空鍍膜)、纖維紡織機的框架、餐具、帳篷用具、拐杖和照相機等方面都巧妙地使用鈦。

相對于美國、前蘇聯(lián)、德國、英國、法國等工業(yè)化國家在鈦合金工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展而言，我國在鈦合金材料方面的研究和應(yīng)用起步較晚。與上述鈦工業(yè)化強國存在不小的差距。我國生產(chǎn)的熔煉用的海綿鈦的純凈度低，鈦合金鑄錠的雜 質(zhì)含量高，組織均勻性差，熔煉工藝的穩(wěn)定性不高。鈦合金半成品加工設(shè)備的能力普遍偏低，同時造成鈦合金半成品的質(zhì)量低且不穩(wěn)定。從鈦合金材料標(biāo)準(zhǔn)角度來看，與美國112項AMS宇航專用鈦合金材料標(biāo)準(zhǔn)相比，我國的鈦合金材料標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量明顯不能滿足于未來航空工業(yè)的發(fā)展需求。在標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容方面與上述國家的差距則主要體現(xiàn)在鈦合金半成品的規(guī)格、質(zhì)量要求、檢驗測試手段及品種類型等。我國鈦合金材料和鈦合金材料標(biāo)準(zhǔn)與這些國家產(chǎn)生差距的原因有兩方面：一是我國鈦工業(yè)化歷史的時間短，在我國開始鈦合金研究的時候，上述國家已經(jīng)進入鈦的工業(yè)化階段了；二是終端航空武器裝備的差距，各種型號的大型軍用運輸機、轟炸機、殲擊機、武裝直升機等。為了滿足我國航空武器裝備的需求，更好地服務(wù)于國防事業(yè)，在鈦合金材料的研究和應(yīng)用領(lǐng)域及鈦合金材料的標(biāo)準(zhǔn)化工作領(lǐng)域應(yīng)著手開展以下的工作。（3）、鋁及鋁合金

鋁合金具有密度小、導(dǎo)熱性好、易于成形、價格低廉等優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用于航空航天、交通運輸、輕工建材等部門，是輕合金中應(yīng)用最廣、用量最多的合金。隨著電力工業(yè)的發(fā)展和冶煉技術(shù)的突破，其性價比大為提高，目前交通運輸業(yè)已成為鋁合金材料的第一大用戶。

鋁鋰合金具有低密度、高比強度、高比剛度、優(yōu)良的低溫性能、良好的耐腐蝕性能和卓越的超塑成型性能，用其取代常規(guī)的鋁合金可使構(gòu)件質(zhì)量減輕15%，剛度提高15%～20%，被認(rèn)為是航空航天工業(yè)中的理想結(jié)構(gòu)材料。在航天領(lǐng)域，鋁鋰合金己在許多航天構(gòu)件上取代了常規(guī)高強鋁合金。鋁鋰合金作為儲箱、儀器艙等結(jié)構(gòu)材料具有較大優(yōu)勢。國外預(yù)測，含鈧鋁-鎂合金及其它系列的鋁合金有可能成為下一代飛機的重要結(jié)構(gòu)材料。TiAl基合金的板材除了有望直接用作結(jié)構(gòu)材料外，還可以用作超塑性成型的預(yù)成型材料，并用于制作近凈成型航空、航天發(fā)動機的零部件及超高速飛行器的翼、殼體等

總之，隨著科技的進步，未來將會有大量的金屬及金屬合金產(chǎn)品面世。金屬的應(yīng)用將會應(yīng)用到極致，其發(fā)展趨勢也將一片明朗。（4）、鋁合金材料在航空航天中的應(yīng)用

鋁合金是亞音速飛機的主要用材，目前民用飛機結(jié)構(gòu)上的用量為70%～80%，其中僅鋁合金鉚釘一項每架飛機就有40～150萬個；據(jù)波音飛機公司的統(tǒng)計，制造各類民用飛機31.6萬架，共用鋁材7100千噸，平均每架用鋁22噸。鋁制零部件在先進軍用飛機中的比例雖低一些，但仍占其自身總質(zhì)量的40%～60%。據(jù)預(yù)測，2010年全球航空航天鋁材的消費量可達60萬噸，年平均增長率約為4.5%。

航空航天鋁材的價格比普通民用鋁材的價格高得多，為后者的18倍左右，是一個非常重要的市場，而其政治與軍事意義則尤為重大。2002年美國航空航天鋁材的價格為33000～44100美元/噸，而普通民用鋁材的價格只不過2200～3500美元/噸。美國是世界航空航天工業(yè)巨頭，其用鋁約占全球此領(lǐng)域用鋁量的50%強，其他國家如法國、俄羅斯、中國、日本、巴西、加拿大、英國等的用量為50%弱。2002年，全世界航空航天用鋁量約42萬噸，其中美國的用量為21.4萬噸。美國鋁業(yè)公司（Alcoa）是世界航空航天鋁材的主要供應(yīng)者，占全球總供應(yīng)量的35%以上，為了保持其在該領(lǐng)域的世界霸主地位，獲得更大的利潤，經(jīng)過精心的全面的調(diào)查研究與策劃后，于2002年提出了一個名為“20-20攻關(guān)計劃（20-20Initiative）”的計劃。計劃內(nèi)容與目標(biāo)包括：在20年時間內(nèi)，開發(fā)一批新的高性能鋁合金，改進鋁制零部件的設(shè)計，采用高技術(shù)制造工藝，使鋁制零部件的質(zhì)量下降20%，使鋁制零部件的制造成本與維護費用減少20%。鋁鋰合金具有低密度、高比強度、高比剛度、優(yōu)良的低溫性能、良好的耐腐蝕性能和卓越的超塑成型性能，用其取代常規(guī)的鋁合金可使構(gòu)件質(zhì)量減輕15%，剛度提高15%～20%，被認(rèn)為是航空航天工業(yè)中的理想結(jié)構(gòu)材料。在航天領(lǐng)域，鋁鋰合金己在許多航天構(gòu)件上取代了常規(guī)高強鋁合金。鋁鋰合金作為儲箱、儀器艙等結(jié)構(gòu)材料具有較大優(yōu)勢。

國外預(yù)測，含鈧鋁-鎂合金及其它系列的鋁合金有可能成為下一代飛機的重要結(jié)構(gòu)材料。TiAl基合金的板材除了有望直接用作結(jié)構(gòu)材料外，還可以用作超塑性成型的預(yù)成型材料，并用于制作近凈成型航空、航天發(fā)動機的零部件及超高速飛行器的翼、殼體等。

三、結(jié)語

隨著金屬合金材料日益廣泛的應(yīng)用到各個領(lǐng)域中，甚至于軍事武器裝備，勢必對金屬合金材料的研究與開發(fā)創(chuàng)造了更好的機遇，也對金屬合金材料提出了更嚴(yán)格更高標(biāo)準(zhǔn)的要求，開創(chuàng)出更多性能優(yōu)異的金屬合金材料勢在必行。

第五篇：小麥在啤酒生產(chǎn)中的應(yīng)用

小麥在啤酒生產(chǎn)中的應(yīng)用[2]

2009-05-03 04:03:00來源：我要投稿評論：0 點擊：16

四、制麥工藝

斗提機→粗選機→小麥分級機→暫存箱→斗提機→埋刮板輸送機→浸麥槽→發(fā)芽箱→液壓刮板出箱機→膠帶輸送機→斗提機→埋刮板輸送機→烘干箱→機械刮板出箱機→干麥芽暫存箱→斗提機→除根機→自動縫包機（人工包裝）→成品小麥麥芽→出售或轉(zhuǎn)運

1.流程說明

原料小麥經(jīng)提升機入粗選機，粗選后自然流入分級篩，分級后流入暫存箱。投料時，由提升機提至浸麥槽上部埋刮板輸送機到浸麥槽，浸麥后自然流入發(fā)芽箱。發(fā)芽采取薩拉丁箱式通風(fēng)發(fā)芽。綠麥用液壓刮板出箱機出箱，出箱后進入膠帶輸送機輸送至提升機，提升機提至烘庫后，刮平，用翻麥機翻麥，用出箱機出箱烘干。干燥前期，麥芽水分要降至12%以下，出爐水分控制在5%以下。

2.工藝說明

小麥在發(fā)芽期間的生化變化與大麥非常相似。首先由胚產(chǎn)生赤霉素并輸送至糊粉層。后者在赤霉素的刺激下生成并分泌了大量的胚乳降解酶類，使胚乳中的淀粉、蛋白質(zhì)等物質(zhì)得以充分分解。因此，小麥芽生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵，在于以小麥的制麥特性為中心，深入了解胚、糊粉層、胚乳這三個重點區(qū)域在發(fā)芽期間的生化變化情況及其相互間的聯(lián)系。在此基礎(chǔ)上，尋求浸麥度、發(fā)芽時間、溫度、通風(fēng)條件、干燥條件等工藝因素的最佳組合。

由于無外層皮殼，小麥發(fā)芽比大麥旺盛，容易內(nèi)層溫度過高而產(chǎn)生較高的制麥損失，以及麥芽的溶解過度現(xiàn)象。所以應(yīng)采用低溫（14—180℃）、短時（3—4d）的發(fā)芽工藝。此外，由于谷皮層較薄，小麥只需要較少的浸水時間就能達到發(fā)芽所必需的浸麥度（41%—42%左右）。過度浸麥會使小麥生長滯后并影響發(fā)芽。小麥浸麥時間較大麥芽縮短1/3，浸麥度達到37—38%就可以結(jié)束浸麥。在發(fā)芽時，將水分升至44—46%。麥層的通風(fēng)要求則高于大麥。因此，大膽采用短浸水、長通風(fēng)的浸麥工藝是有必要的。

發(fā)芽時間140小時，麥溫控制在14—180℃。發(fā)芽前72小時，麥溫控制在 14—160℃；發(fā)芽72小時后，麥溫升至16—180℃。麥芽下到發(fā)芽箱72小時后，萌芽率超過70％，綠麥芽生長旺盛。發(fā)芽72小時內(nèi)通新風(fēng)，72小時后回風(fēng)。每8小時翻麥一次。為防止纏根，在發(fā)芽過程中要經(jīng)常翻麥，但小麥沒有皮殼，葉芽暴露在麥粒外容易斷裂。葉芽在被破壞以后，溶解就會停止，因此在小麥制

作過程中要特別小心。在16小時、32小時翻麥時添加赤霉素0.10g/t。小麥發(fā)芽溫度比大麥要低一些。發(fā)芽中期，水分控制在45—46％。在發(fā)芽最后一天，為促進細(xì)胞壁溶解，發(fā)芽溫度可升至17—20℃。排潮時間一般為12小時，進風(fēng)溫度50—650℃；干燥3小時，進風(fēng)溫度65—750℃；焙焦2小時，進風(fēng)溫度80—850℃。

采取低浸麥度、低溫發(fā)芽、分級干燥、焙焦等生產(chǎn)工藝上的調(diào)整生產(chǎn)出的小麥芽，其糖化力可達350wk以上，α－淀粉酶活力可達80－100u，α－N可達150mg/L以上，浸出率可達82%以上，完全可以用于釀制啤酒。

五、糖化工藝

1.原料選擇

小麥芽一般蛋白質(zhì)含量較高，色度偏深，沒有皮殼，因而在釀造過程中會帶來許多不便。一般宜選用蛋白質(zhì)含量低、色度和粘度較低的原料。

2.添加比例

小麥芽由于沒有皮殼，添加過多會出現(xiàn)過濾困難。同時小麥芽中含氮量較高，添加過多會影響產(chǎn)品保質(zhì)期。由于以上原因，通常小麥芽的添加量以不超過50%為宜，一般控制在30%以下。

3.小麥芽粉碎

由于小麥芽沒有谷皮，粉碎可適當(dāng)細(xì)些，以增加酶與底物的接觸面積，提高糖化反應(yīng)速度?？紤]到大麥芽粉碎時應(yīng)做到皮殼破而不碎，以提高過濾效率，故要盡量使用濕法粉碎或增濕粉碎，以保持小麥麥芽種皮和果皮的完整性。粉碎輥筒之間的輥間距應(yīng)縮小到0.3—0.35mm。實際操作中（以過濾槽過濾為例），小麥芽粉碎時，粗粉占30—40%，細(xì)粉占60—70%。大麥芽粉碎時，谷皮25— 30%，粗粒8—12%，細(xì)粒30—35%，細(xì)粉20—25%。

4.糖化

糖化工藝必須考慮加強蛋白質(zhì)的分解。小麥芽含有大量的高分子氮，投料溫度宜采用35—40℃。使用中性蛋白酶，促進蛋白質(zhì)分解，既提供足夠的低分子氮，滿足酵母的生長需求，又降低了麥汁中高分子氮的含量，特別是可凝固氮的含量。同時，蛋白質(zhì)休止分階段進行，增加45℃溫度段，并適當(dāng)延長休止時間。小麥芽中含有較高β－葡聚糖和戊聚糖，因此，糖化時應(yīng)添加適量的β－葡聚糖酶和木聚糖酶，以加強β－葡聚糖和戊聚糖的分解。為了照顧實際生產(chǎn)，最好

有針對性地選用β－葡聚糖酶、木聚糖酶和中性蛋白酶活力較高的小麥專用復(fù)合酶，以降低麥汁粘度，提高麥汁澄清度，改善過濾效果。

小麥麥芽的比例越大，過濾時間就越長，尤其是頭道麥汁的過濾，一般需要60—120分鐘。麥汁要盡量清亮，以減少后序過程中沉淀物的含量。如果條件允許，可以采用麥汁壓濾機。

麥汁煮沸階段，應(yīng)提高煮沸強度（10—12%），延長煮沸時間（100— 120min）。如采用外加熱煮沸，在108—110℃的溫度下，只需煮沸60—80分鐘。酒花應(yīng)選用富含多酚物質(zhì)的酒花制品,以加強麥汁中高分子蛋白質(zhì)的凝聚，并且適量增加麥汁澄清劑，使多量的熱凝固物較好地沉積，以提高麥汁清亮度，降低麥汁的可凝固性氮含量，從而提高啤酒的抗冷能力。

5.麥汁處理

試驗添加小麥芽的麥汁較全部使用大麥芽麥汁有更多的熱、冷凝固物，故需分離，以除去麥汁中的熱、冷凝固物。這樣不僅有利于酵母發(fā)酵，而且有利于提高啤酒的非生物穩(wěn)定性。

6.發(fā)酵

利用現(xiàn)有發(fā)酵大罐設(shè)備，按照現(xiàn)行工藝主酵6天左右即可開始回收酵母。零度時及零度后，每兩天各排渣一次，以防止酵母自溶。零度后約3天左右進行倒罐，以去除過多的蛋白、多酚。倒罐輔料添加數(shù)量依據(jù)原料及糖化情況而定。倒罐完畢后，嚴(yán)格控制貯酒溫度、壓力，每天進行排渣一次。啤酒冷貯的溫度和時間對啤酒的冷穩(wěn)定性影響較大。啤酒的冷貯溫度為0—-10℃，冷貯時間至少在3天以上，同時在貯酒過程中溫度不得回升。

7.過濾

為提高啤酒的非生物穩(wěn)定性，延長產(chǎn)品保質(zhì)期，過濾前先將酒液進行急冷處理，同時過濾過程中添加澄清劑（如PVPP、硅膠）和抗氧化劑（如偏重、雙抗、異VC－Na等），以除去多酚、蛋白質(zhì)等易混濁物質(zhì)，防止較早出現(xiàn)口感老化。

8.保質(zhì)期預(yù)測

筆者選擇了兩組添加小麥芽的試驗酒與不添加小麥芽的正常酒對照，做強化試驗。從強化試驗的結(jié)果來看，添加小麥芽的試驗酒，保質(zhì)期較正常，完全能夠達到保質(zhì)期180天的要求。

9.感官品評

添加部分小麥芽釀造的酒，酒液清亮、透明，泡沫潔白、細(xì)膩、持久掛杯，有特殊的小麥芽香氣，口味純正、口感柔和，有明顯的殺口力。

10.技術(shù)總結(jié)

通過對幾輪試驗數(shù)據(jù)的整理和總結(jié)，我們發(fā)現(xiàn)，在質(zhì)量技術(shù)層面上，使用部分小麥芽代替大麥芽釀造啤酒是完全可行的。

11.成本分析

若按國產(chǎn)麥芽3800元/噸、小麥芽2700元/噸計算，使用20%小麥芽釀造啤酒，噸酒可節(jié)約成本27.72元。以年產(chǎn)量10萬千升計算，除去酶制劑的費用，預(yù)計全年可以實現(xiàn)經(jīng)濟效益超過250萬元。由此可見，使用部分小麥芽代替大麥芽釀造啤酒勢在必行。