浅谈光栅玻璃在汽车上的应用
摘要随着工业技术的进步,功能、安全玻璃在汽车行业己经广泛的应用,作为高科技的玻璃产品,光栅玻璃应
用于汽车挡风玻璃,必将为玻璃行业和汽车工业带来更为广阔的生机。
Abstract Function glass(varieties of safety glass),with the development of industrial technology
has beenw
idely
in used in automobile Industrial,as High—tech glass production,Raster glass has
been in used in automobileI
ndustrial,
丽ll bring a broader 1ife in the glass industry and the automobile industry,
关键词光栅玻璃汽车玻璃挡风玻璃应用
Key words Raster glass Autoglass Windsereens Application
汽车作为一个国家工业发达程度的象征,已经过近百年的发展。而汽车玻璃的革新亦在不断变化。作为高
科技的玻璃产品,光栅玻璃应用于汽车挡风玻璃,可使夜间相向而行的汽车,在会车的时候,省去复杂的打会
车灯的步骤,避免夜闯会车时,汽车大灯造成的司机暂时性目眩,减少交通事故的发生。
1光的偏振原理
为了理解汽车安全玻璃避光的原理,我们有必要来了解一下光波的特性。我们日常生活当中所见到的光大
部分都是自然光,我们知道光波是横波,横波可以发生偏振现象。从普通光源直接发生的天然光是无数偏振光
的无规则集合,所以当我们直接观察光的时候,不可能发生光强偏于某一方向的事情.这种沿着各个方向振动
的光波的强度都相同的光叫自然光:太阳、电灯等普通光源发出的光,包含着在垂直于传播方向的平面内沿一
切方向振动的光。而且沿着各个方向振动的光波强度都相同,这些光都是自然光。
让太阳光或灯光通过一块用晶体薄片作成的偏振片Pl(如下图),在Pl的另-N观察,可以看到它是透明的.以
入射光线为轴旋转偏振片Pl,这时看到透射光的强度并不发生变化. 再取一块同样的偏振片P2,放在偏振片Pl的后面,通过它去观察从偏振片Pl透射过来的光,就会发现
从偏振片P1透射过来的光的强度跟两偏振片P1、P2的相对方向有关.
把晶片P1固定,以入射光线为轴旋转偏振片P2时,从P2透射过来的光的强度发生周期性的变化.
当Pl与P2的透振方向平行时,透射光的强度最大,当Pl与P2的透振方向垂直时,透射光的强度最弱
几乎等于零
其透射光的强度可由下式求得:
(式中a为偏振光的偏振方向与偏振片的偏振方向的夹角),
上式就是著名的马吕斯定律。
从马吕斯定律可以看出,线偏振光通过偏振片后,光强随入射线偏振光的振动方向和偏振片的透光轴方向
之间的夹角q的改变而改变.当a=O时,I=I。,透过偏振片的光强最大;当n--90。时,I=0,没有光透过偏
振片。
根据以上原理可知,如果在所有的汽车前挡风玻璃和车灯玻璃上镀一层偏振膜,而保持这两种偏振膜的偏
振方向互相垂直,就能达到在夜间会车时避免车灯强光透过,而眩目的目的。
2偏振片的分类形式
目前的玻璃镀膜技术已十分成熟。从最初的化学镀膜到真空蒸镀以至发展到现在的真空磁溅射镀膜。国外
很早就在玻璃镀膜的技术上开发了车灯防护产品。早在1995年,BOCCT公司取得氧化硅阻挡膜专利;德国
Leybold公司把这一技术用于汽车车灯的在线团束溅射镀膜上。而我国的玻璃镀膜技术发展比较缓慢。1990
年以后才迅速发展。根据我国目前汽车和玻璃市场的发展趋势,应该开发这种偏振膜产品(也就是车灯阻挡膜)。
上文提到的偏振片就可以用在玻璃上镀覆偏振膜的方法得到。一般较常用的偏振片种类有以下数种:
2.1反射型
当光线斜射入玻璃表面时,其反射光将被部分偏振化。利用多层玻璃的连续反射效果即可将非偏振光转为线性
偏振光。
2.2复屈折型
将两片方解石晶体接合,入射光线会被分解为两道偏振光,称为平常光与非常光。
2.3二色性微晶型
将具有二色性的微小晶体有规则地吸附排列在透明的薄片上,这是人工第~次做出偏光膜的方法。
2.4高分子二色性型
利用透光性良好的高分子薄膜,将膜内分子加以定向。再吸着具有二色性的物质,此为现今生产偏光膜最主要
的方法。这类吸收式的起偏器都是以膜(Film)或是板Ⅱ1ate
or
Sheet)的形式存在,因此,通常又称之为偏光膜
(Polarizing Film)或偏光板(Polarizmg Plate orSheet)。英文上另外一个更通俗的称呼是Polarizing Filter。
3偏振膜的发展过程
为了更好地了解偏振玻璃的功能,我们有必要再来了解一下偏振膜的发展过程和它的分类方法:
3.1偏光膜的起源
偏光膜是由美国拍立得公(Polaroid)iilJ始人兰特(Edwin H.Land)于1938年所发明。六十年后的今天,虽然
偏光膜在生产技巧和设备上有了许多的改进,但在制程的基本原理和使用的材料上仍和六十年前完全一样。因
此,在说明偏光膜的制作过程的原理之前,先简单的叙述一下兰特当时是在什么情况下褥到灵感,相信这有助
于全面了解偏光膜的制作过程。
兰特于1926年在哈佛大学念书时看了一篇由英国的一位医生Dr.Herapath在1852年发表的论文,内容提到
Dr.Herapach的一位学生Mr.Phelps曾不小心把碘掉入the solution disulfate of quinine,他发现立即就有许多小的
绿色晶体产生,Dr.Herapath于是将这些晶体放在显微镜下观察,发现当两片晶体相重叠时,其光的透过度会
随晶体相交的角度而改变,当它们是相互垂直时,光则被完全吸收;相互平行时,光可完全透过。
这些碘化合物的晶体非常小,所以在实际应用上有了很大的限制,Dr.Hempath花了将近十年的时间来研究
如何才能做出较大的偏光晶体,可是他并没有成功。因此,兰特认为这条路可能是不可行的,于是他采用了以
下的方式:
t
●兰特把大颗粒晶体研磨(ball mln)成微小晶体,并使这些小晶体悬浮在液体中。
●将一塑料片放A上述的悬浮液中,然后再放入磁场或电场中定向。
●将此塑料片从悬浮液中取出,偏光晶体就会附盖在塑料片的表面上。
●将此塑料片留在磁场或电场中,干燥后就成为偏光膜。
兰特的方法是将许多小的偏光晶体,有规则的排列好,这就相当于一个大的偏光晶体。他应用上述的方法,
在1928年成功的做出了最早问世的偏光膜J片。这种方法的缺点是费对、成本高和模糊不透明。但兰特已经
发现了制造偏光膜的几个重要因素:(1)碘(2)高分子(3)定向(Orientation)。经过不断的研究改进,兰特终于在1938年发明了到现在还在沿用的制造方法,其制法如下:首先把一张柔软富化学活性的透明塑料板(通常用PVA
浸渍在12/KI的水溶液中,几秒之内许多碘离子扩散渗入内层的PVA,微热后用人工或机械拉伸,直到数倍长
度,PVA板变长同时也变得又窄又薄,PVA分子本来是任意角度无规则性分布的,受力拉伸后就逐渐一致地偏
转于作用力的方向,附着在PVA上的碘离子也跟随着有方向性,形成了碘离子的长链。因为碘离子有很好的
起偏性,它可以吸收平行于其排列方向的光束电场分量,只让垂直方向的光束电场分量通过,利用这样的原理
就可制造偏光膜。时下最通用的偏光膜是兰特在1938年所发明的H片,一直沿用至今。
3.2偏光膜的种类及发展:
偏光膜的应用范围很广,不但能使用在LCD做为偏光材料,亦可用于太阳眼镜、防眩护目镜、摄影器材
之滤光镜、汽车头灯防眩处理及光量调整器,其它尚有偏光显微镜与特殊医疗用眼镜。为了满足轻量化及使用
容易的要求,偏光膜的选择以高分子二色性型为主,这类起偏材料的种类有四:
3.2.1金属偏光膜
将金、银、铁等金属盐吸附在高分子薄膜上,再加以还原,使棒状金属有起偏的能力,现在已不使用这种方法
生产。
3.2.2碘系偏光膜
PVA与碘分子所组成,为现今生产偏光膜最主要的方法。
3.2.3染料系偏光膜
将具有二色性的有机染料吸着在PVA上,并加以延伸定向,使之具有偏旋光性能。
3.2.4聚乙烯偏光膜
用酸为触媒,将PVA脱水,使PVA分子中含一定量乙烯结构,再加以延伸定向,使之具有偏旋光性能。
通过以上的介绍,我们可知,一直以来偏光膜均是将具有二色性的有机染料涂覆在聚乙稀醇上进行拉伸定
向而成。在玻璃工业飞速发展的今天,我们能否借助在线沉积镀膜技术生产出玻璃偏振产品,这有待于玻璃行
业的科技工作者的进一步研究,相信在不久的将来,必将有更多更好的技术面世,为推动我国的汽车工业和玻
璃工业的发展做出贡献。
参考文献
1.张三慧编《大学物理学》第2版,清华大学出版社
2.黄士萍编《玻璃与玻璃制品生产加工技术及质量检验标准规范实务全书》2003年版,三秦出版社
3.鲁云编《先进复合材料》,机械工业出版社
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表面处理技术在模具发展中有着重要的作用。这是我为大家整理的表面处理技术论文,仅供参考!
显示器防护玻璃表面处理技术
摘 要:采用酸溶液湿法腐蚀和镀制增透、保护膜层的方法,对某型仪表用显示器防护玻璃表面进行了工艺处理,使得表面反射率降低到2%以下,产品可见光波段平均透过率达到86%,表面硬度提高到。产品性能检测和试用情况表明,防护玻璃具有较好的防眩、增透和抗划伤的作用,使用效果良好。
关键词: 防护玻璃;表面处理;反射率;硬度
中图分类号:TQ34 文献标识码:A
Display Protective Glass Surface Treatment Technology
WANG Bao-song, ZHANG Guo-sheng, XIE Qin
(Jinling machine factory of Jiangsu province, Nanjing Jiangsu 211100, China)
Abstract: Display protective glasses of a certain type instrument were technically processed by use of wet etching with acid solution and AR protective coating method. The reflectivity of surface was reduced to 2% below, the average transmittance of products was 86% in visible light, and the hardness of surface was enhanced to GPa. The products' performance testing and trials expressed that, the protective glasses have good anti-glare, antireflective, scratch-resistant process and good behaviors.
Keywords: protective glasses; surface treatment; reflectivity; hardness
引 言
显示器作为当今社会一种极为常见的数据和信息的显示方式,在电脑、手机、仪器、仪表等多种设备上具有广泛的应用。根据特殊使用环境的要求,一些仪器设备的显示器往往不直接暴露于外界环境之下,而是在其外部增加一层防护玻璃。防护玻璃的作用主要是保护显示器,防止损坏。针对室外使用情况而言,由于外界视场中光源的强光会在玻璃表面形成较强的反射,影响显示图像在人眼的视觉效果,因此保护玻璃需要具有防眩光、增加透射的作用。王承遇等对玻璃表面结构、表征、测试和处理等方面技术的发展情况进行了报道[1],文献[2]中指出防眩有三种途径:表面刻蚀、喷涂小颗粒成膜和表面镀膜。在多种防眩处理方法中,化学蚀刻因其方法简单、操作容易、适合于大面积玻璃蚀刻和大规模生产特点而倍受关注[3]。
本文介绍了对某型仪表用显示器防护玻璃的表面工艺处理的工作情况,采取酸溶液化学腐蚀的方法对防护玻璃表面进行处理以增加表面粗糙度,通过条件调节控制表面光泽度指标,使产品达到防眩作用亦不影响人眼视觉效果。后续采用硬质膜料在产品表面制备光学增透膜层,提高产品在可见光波段的透射率和表面硬度。本文制备的防护玻璃具有防眩、增透、抗划伤的作用,达到了较好的使用效果。
1 防眩层的制备
工艺条件
经材料成分分析,防护玻璃基材是以SiO2为主体,包含Na、Ca、Mg、K等离子的非晶氧化物。文献[4]中报道了在玻璃表面上采用化学腐蚀方法制备折射率连续变化的非均匀膜,该薄膜是折射率渐变的多微孔性结构,在宽光谱范围内有低的反射率,是一种耐久力较好的减反射膜。罗春炼等通过溶液组分含量的调整,研究了提高防眩玻璃透光率的影响因素[5]。对于制备条件上的控制而言,则需要适宜的腐蚀处理条件(温度、时间、反应物成分等因素),才能使玻璃获得较高的透过率和雾度指标,以达到较好的防眩效果[2]。黄腾超等进行了应用于MOEMS器件的K9玻璃湿法刻蚀工艺的研究[6]。
本文对玻璃所进行的湿法刻蚀,是采用氢氟酸和硝酸为腐蚀液,通过调节酸液比例、温度和时间参数,达到最佳腐蚀效果。腐蚀溶液是以1:1:2比例配比的氢氟酸、硝酸和水混合溶液,腐蚀温度为40℃,刻蚀时间为18~20min。刻蚀效果的评价指标为表面光泽度,即代表了表面反射率的指标高低。本文经试验制得的表面光泽度为50~51的保护玻璃,其性能符合产品性能要求的表面反射率小于2%的技术指标,达到对产品预定的刻蚀效果。
制备过程
按1:1:2的比例配比氢氟酸、硝酸和水的混合溶液,置于聚四氟乙烯容器瓶内。用水洗方法清洗玻璃表面,不需要腐蚀处理的一面用胶带纸屏蔽起来,将玻璃样片浸泡于混合液中,整体置于水浴恒温箱内,设置水浴恒温箱温度至40℃,保持时间18~20min。反应结束后立即取出玻璃样片,用蒸馏水清洗表面残留混合液,去除屏蔽层,并烘干表面水分。采用表面光学测定仪测量玻璃处理表面的光学反射特性,以保证样品质量。
2 增透、保护膜层的制备
膜层设计
根据防护玻璃产品的特点要求,需要在表面制备增透、保护膜层以增加光学透射和提高表面硬度。根据双层减反射膜设计原理,若限定镀制在折射率为ng的基底材料上的外层折射率为n1、内层折射率为n2的两层膜的厚度都是λ/4时,欲使波长λ0的反射光减至零,它们的折射率满足如下关系[4]
基底玻璃材料的折射率为,若外层膜选用折射率为的MgF2膜料,经(1)式计算可得n2值为,故内层选用折射率为的Al2O3膜料。在双层减反射膜的基础上构建三层减反射膜,在此两层膜中间插入半波长的ZrO2层,使得透射光谱平滑。在此基础上,对三层膜系结构进行优化,将厚度做了细微调节,使得平均透光率进一步提高,最后膜系结构为G/ 。膜系结构中采用了硬度较高Al2O3膜料,有助于提高防护玻璃表面硬度。
制备方法
文中所采用的镀膜设备为北京科学仪器有限公司生产的zzs-1100型光学真空镀膜机,有分子泵、行星转动装置、清洗离子源、光学膜厚监控仪的电子枪加热蒸发镀膜设备。镀膜前对防护玻璃表面使用乙醚溶液擦拭干净,进腔后进行离子清洗以改善表面性质,后按照膜系结构进行薄膜制备。工艺参数如表1所示。
指标检测
对膜层的光谱、附着力、摩擦等环境适应性进行了测试,膜层光谱测试曲线如图1所示,膜层的在~μm可见光波段范围内的平均透过率达到99%以上。经试验检测,膜层可通过GJB 2485-1995光学膜层通用规范[7] 对附着力、摩擦、温度、湿热、清擦性、耐溶性和水溶性的检测项目,质量可靠。
3 表面处理效果评析
经过防眩层处理和薄膜镀制的防护玻璃样件制作完成后,对其进行了性能指标检测。通过UV-3600紫外、可见、近红外分光光度计对样件可见光波段光谱进行测试,透射光谱曲线如图2所示,平均透光率达到86%。采用显微硬度计对玻璃样片进行硬度测试,镀膜后表面硬度达到,高于玻璃基底的表面硬度,提高了玻璃表面硬度和抗划伤能力。将防护玻璃安装于仪表显示器上,对其实际使用效果进行测试。在显示器通电状态下,通过人眼观察,显示器表面呈现清晰的图像画面。在太阳光照射情况下观察,显示器图像画面依然清晰,反射太阳光较弱,对人眼没有造成图像不清晰或不适的感觉,整体使用效果良好。
4 结 论
本文对某型仪表用显示器防护玻璃表面进行工艺处理,采用酸溶液湿法腐蚀处理获得防眩层,后利用电子枪加热蒸发镀膜方法制备表面增透、保护膜层。防护玻璃经湿法腐蚀处理,表面反射率指标降低到2%以下,镀制增透、保护膜层后,在可见光波段的平均透过率达到86%,表面硬度提高到。通过性能指标、环境试验和产品试用的方法对产品工艺处理效果进行评析,结果表明,采用该工艺处理的防护玻璃具有较好的防眩、增透和抗划伤的作用,使用效果良好。
参考文献
[1] 王承遇,潘玉昆,卢 琪等. 玻璃表面工程的进展[J]. 玻璃与搪瓷,2003,31(5):45-50.
[2] 吴春春,杨 辉,袁 骏等. 抗静电防眩膜研究进展[J]. 材料科学与工程,2002,20(1):133-135.
[3] 胡沛然,韩文爵,王海风等. Na2SiF6和ZnCl2对玻璃防眩光效果的影响研究[J]. 化工新型材料,2009,37(11):84-95.
[4] 唐晋发,顾培夫,刘 旭等. 现代光学薄膜技术[M]. 杭州:浙江大学出版社,2006.
[5] 罗春炼,韩文爵,王海风等. 提高防眩玻璃透过率的主要影响因素[J]. 化工新型材料,2008,36(12):89-91.
[6] 黄腾超,沈亦兵,陈海星等. 应用于MOEM S器件的K9玻璃湿法刻蚀工艺的研究[J]. 光学仪器,2004,26(2):151-155.
[7] 国防科学技术委员会. 中华人民共和国军用标准 光学膜层通用规范 GJB 2485-1995[B]. 中国标准出版社,1995.省略。
铝合金燃油箱表面处理技术
【摘 要】本文概述了铝合金的表面处理技术,通过试验验证了几种铝合金的表面处理技术,分析了铝合金燃油箱的表面处理可行性,对解决铝合金燃油箱表面氧化变暗问题,提升产品外观,延长油箱寿命等具有积极意义。
【关键词】铝合金;燃油箱;钝化;氧化;金属覆膜剂
前言
随着重卡轻量化的发展重卡上的铁质燃油箱逐渐被铝质燃油箱替代,燃油箱采用铝合金材料,不但自重减轻一半以上,内部不生锈,而且铝合金燃油箱以光洁的表面深受用户的青睐,因此这种燃油箱市场前景广阔,逐渐成为应用趋势。但是铝合金燃油箱顾客购买时外观鲜亮,色泽美观,使用大约1年左右铝合金燃油箱“黯然失色”,其表面被雨水、泥沙等腐蚀后,色泽发暗,局部产生白色粉状霉点、发黄,油箱整体色泽不一,严重影响顾客的满意度,见下图1,通过对国内规模化油箱生产企业的了解,发现铝合金燃油箱的表面腐蚀,变色各油箱生产企业都遇到过,各生产企业也在一直寻求铝油箱的表面处理技术,鉴于此笔者对铝合金燃油箱的表面处理技术进行了研究。
图1 腐蚀后的油箱
1 铝制品表面处理技术概述
铝合金燃油箱材料为铝镁合金5052,属于防锈铝,其表面自然形成一层极薄的氧化膜(),有一定的抗腐蚀能力。但这层氧化膜疏松多孔,不均匀,抗腐蚀能力不强,容易沾染污迹,因此铝合金制品通常要进行特殊的表面处理,铝合金的表面处理技术有:钝化、阳极氧化、电镀、喷涂等,这几种处理技术都比较成熟,在一些铝制品上均有应用。
电镀处理技术:铝合金燃油箱是封闭的空心容器,其重量轻,体积大,电镀虽然是一种成熟的处理工艺,电镀层外观漂亮、其耐腐蚀性也较好,但是在铝合金上直接电镀是相当困难的,因为铝表面的氧化膜使得电镀层对铝的附着力很差,因此铝合金电镀必须有特殊的表面预处理,再者铝合金的电镀成本较高,使得这种处理方式并不适合应用于铝合金燃油箱上。
喷涂处理技术:该技术的关键在于解决涂层与铝基体的附着力,因此喷涂前铝合金表面必须进行预处理,其表面预处理需要喷砂或拉毛,再加上磷化或钝化、氧化等形成喷涂底层后,才能形成良好漆膜。其工艺流程较多,喷漆成本较高,其漆膜颜色缺乏金属质感,一般顾客青睐铝合金金属的本色,因此这种处理技术也不适合铝合金燃油箱。若顾客对铝合金燃油箱的外观颜色有特殊要求,比如我公司根据客户的特殊要求也生产黑色的铝合金燃油箱,这种铝合金燃油箱必须经过预处理才能进行粉末喷涂,喷涂后的燃油箱经检测其外表面的耐腐蚀、耐侯性等性能都非常优良,只是产品成本较高。
阳极氧化、钝化、金属覆膜剂等处理技术:铝合金的表面处理技术中阳极氧化是应用最光与最成功的技术,也是研究和开发最深入与最全面的技术,经过阳极氧化处理其表面生成的氧化膜,耐蚀性、耐磨性、装饰性都有显著的提升,其表面可以生成透明的膜,也可以着色成各种彩色的膜。铝合金的钝化处理、金属覆膜剂处理等其工艺流程简单可以将铝制品直接浸入钝化液或者金属覆膜剂溶液中,也可以喷淋在铝制品上。这种处理技术属于化学转化处理,其表面形成的化学转化膜整体性能虽不及阳极氧化膜,但是这种处理技术经济、简便、快速、生产线简单,特别适合大批量零部件的低成本生产。
每种铝制品需要考虑多种因素,选择适合具体产品的处理技术,铝合金燃油箱的表面处理技术方面,目前国内对其研究的还较少,还没有成熟的处理工艺。为此笔者根据铝合金燃油箱的特点,对几种有可能应用的处理技术开展了工艺试验,探索最适合铝合金燃油箱的表面处理技术。
2 铝板表面处理技术试验过程
提供的试板情况
(1)阳极氧化膜试验,分别对铝合金板材进行了5um ,8um,12um的阳极氧化试验;
(2)透明钝化膜试验,与某钝化技术公司合作开展了铝合金的透明钝化处理试验;
(3)覆膜剂试验,与某化工公司合作开发的铝合金用金属覆膜剂,开展了相关工艺试验。
开展的试验如下
(1)耐柴油性试验
经各种表面处理的铝板,浸入柴油,经过120h浸泡,检验铝板表面膜层的完好性、附着力、厚度等都合格。
(2)耐泥浆试验
对各种表面处理的铝板经过240小时耐泥浆试验,试验结果全部合格,
(3)盐雾试验
进行了96h的盐雾试验,经处理的试板全部合格,随后再经过120h的盐雾试验,经处理的试板全部合格。
(4)耐灰浆(水泥)试验
第一次试验96h,第二次试验120h,试板经第一次96h水泥试验,未进行表面处理铝板不合格,其余铝板全部合格,第二次经120h水泥试验,透明钝化及金属覆膜处理的铝板合格,阳极氧化处理铝板有轻微腐蚀痕迹,清洗后留有白色痕迹。
试验结果分析
针对铝合金燃油箱的特殊性,笔者对成熟的几种铝板表面处理技术开展了相关工艺试验,对每种表面处理的铝板都进行了耐柴油性试验,耐泥浆试验,盐雾试验,耐水泥试验。从试验结果来看透明钝化表面处理技术,在铝板表面形成的钝化膜抵抗外界各种腐蚀的的能力较强,能够满足铝合金燃油箱的使用要求;阳极氧化表面处理技术,在铝板表面形成的阳极氧化膜,在耐水泥试验后表面存在轻微的腐蚀,通过对这种阳极氧化膜的深入分析,阳极氧化膜的膜厚及封孔质量是关键控制点,通过对本试验形成的阳极氧化膜检测,其封孔质量不达标,这种阳极氧化膜的其他性能满足使用要求,通过对5um、8um、12um阳极氧化膜的分析,考虑成本及阳极氧化膜的色泽与铝合金燃油箱的本色差别,5um、8um的阳极氧化膜可以应用于铝合金燃油箱的表面处理,需要注意控制阳极氧化膜的封孔质量。
表面进行金属覆膜剂处理,这种表面处理技术与透明钝化的处理技术类似,其优良的耐油、耐高温、防腐及操作方便性,在不改变金属现有外观情况下对各类易氧化金属表面可轻松实现长效防腐效果,是这几种处理技术效果最优的处理方式。
3 结论
本文针对铝合金燃油箱的使用要求开展了相关试验,通过试验验证了透明钝化、阳极氧化、金属覆膜剂表面处理技术应用于铝合金燃油箱的可行性。通过对铝合金燃油箱的适当的表面处理,不仅提高了铝产品外观,还改进了耐蚀、耐候性,满足了铝合金燃油箱的特殊使用要求,延长了产品使用寿命。
本文介绍的透明钝化、阳极氧化、金属覆膜剂表面处理技术,效果好,成本低,可以应用于铝合金燃油箱的工业化生产。
参考文献:
[1]朱祖芳.铝合金阳极氧化与表面处理技术[M].北京:化学工业出版社,2004.
关于浅谈金属腐蚀与防护方式论文
无论是在学校还是在社会中,大家都写过论文,肯定对各类论文都很熟悉吧,论文是对某些学术问题进行研究的手段。你所见过的论文是什么样的呢?以下是我整理的关于浅谈金属腐蚀与防护方式论文,仅供参考,欢迎大家阅读。
摘要: 本文简单阐述了金属腐蚀的类别与影响因素,对于腐蚀的防护方式与必要性展开了具体的探究,并同时指明了部分经常使用的化学涂料,对于它们的原理与功能展开了简单的阐释。此外还论证了金属腐蚀的防护方式并非单一的,它是具有多样性的。最终对防护领域进行了忠告,尽可能的降低由于金属腐蚀的因素而引发的恶劣后果。
关键词: 金属腐蚀;因素;防护方式
化学工业、石油化工、原子能等领域中,因为材料腐蚀导致的跑、冒、滴、漏,不但会让社会承受重大的损失,还会导致大量的有害物质甚至是放射性物质外泄对环境造成不可恢复的伤害,继而对人们的身体健康造成威胁,一些物质在短时间内不会消失,会长时间内对环境以及人身造成威胁;同时因为金属腐蚀所引发的灾难性事故会危及人民的生命财产安全,例如氢脆和应力腐蚀断裂等类型的失效事故,一般会导致爆炸、火灾等重大的事故,使人们的生命财产承受巨大的损失。
1、金属腐蚀的类别
金属的腐蚀的发生主要是在环境的影响下所导致的破坏和变质。根据腐蚀过程来划分,主要包含化学腐蚀与电化学腐蚀;根据金属腐蚀破坏的状态与腐蚀区的布局,重点包含全面腐蚀与局部腐蚀;此外根据腐蚀的条件来划分。重点包含高温腐蚀与常温腐蚀;干腐蚀与湿腐蚀等。
2、影响金属腐蚀的因素
①空气相对湿度与金属腐蚀的临界相对湿度。空气内的氧气总是比较充足的,腐蚀反应的速率重点是基于水分的产生,假如到达或者超越特定的相对湿度,锈蚀就会以较快的速度出现和恶化,通常而言,钢铁的临界相对湿度大概是75%。
②空气中污染性物质的影响。通常能够见到的为SO2,CO2,Cl-,灰尘等,多数皆为酸性气体。
③温度。环境温度和变化规律影响金属表面水份凝聚及电化学腐蚀反应速率。
④酸碱盐。重点体现在影响水膜电解质浓度与H+浓度,进而加快腐蚀的速度。
3、防护方式
金属腐蚀的防护方式具有多样性,重点对象为金属本质,将被保护金属和腐蚀介质进行隔离,或者对金属的表面进行操作,改变腐蚀条件和电化学保护等。
改善金属本质
按照差异性的用途采取差异性的材料构成耐蚀合金,或者于金属内加入合金元素,提升它的耐腐蚀性,能够预防或者降低金属腐蚀的速度。比方,于钢内融入镍制成不锈钢能够强化防腐蚀等级。
构成保护层
于金属表面设置各类保护层,将被保护的对象和腐蚀性介质进行隔离,此为预防金属腐蚀的最佳方式。
金属的磷化处理
在钢铁制品去油、除锈操作之后,添加一定组成的磷酸盐溶液中浸泡,就能够在金属表面产生一层不溶于水的磷酸盐薄膜,此类过程即为磷化操作。磷化膜表现为暗灰色到黑灰色,厚度通常是5至20μm之间,于空气内具备较强的耐腐蚀能力。
金属的氧化处理
把钢铁制品融入至NaOH的混合溶液内,加热,在它的'表面就能够产生一层厚是~μm的蓝色氧化膜(主要组分是Fe3O4),来实现钢铁防腐蚀的目标,这个过程就叫做发蓝处理。此类氧化膜具备较强的弹性与润滑度,不会对零件的精度产生任何负面的作用。因此精密仪器与光学元件等通常选择这种操作。
非金属涂层
通过非金属比如油漆、喷漆、沥青等涂抹于金属表层产生保护层,叫做非金属涂层,亦能够实现防腐蚀的目标。比如船身、车厢、水桶等通常选择油漆,车辆的表面经常喷漆等。
金属保护层
其为将一类耐腐蚀能力较大的金属或者合金镀于保护对象的表层上所产生的保护镀层。此镀层的产生,不仅可以通过电镀、化学镀实现,还能够通过热浸镀、渗镀、真空镀等方式实现。
改善腐蚀条件
改善条件对于降低与避免腐蚀具有必要性。比如,能够选择在腐蚀介质内融入可以减小腐蚀速度的物质,也就是缓冲剂,来降低与避免腐蚀的发生。缓冲剂属于一类化学物质,将其适量的融入至腐蚀介质内,即能够大幅度降低金属腐蚀的速度。因为缓冲剂的用量较小,便捷和廉价,因此这也是一类十分重要的防腐蚀方式。
电化学保护法
此类方式为以电化学原理为基础的,于金属设备上进行操作,让其变成腐蚀电池中的阴极,进而成为预防或者减缓金属腐蚀的方式。
阴极保护
此外通过外加电源来保护金属。将保护的对象接于负极,变成阴极防止腐蚀的产生。同时选择部分铁块接于正极,让其变成阳极,使其腐蚀,也就是说牺牲阳极。此类方式重点应用于化工厂的部分酸性溶液贮槽或者管道,地下水管、输油管等。
4、结语
不管是在社会中的哪个领域,金属腐蚀工作皆具有十分重要的意义,对环境、经济、安全皆会产生严重的影响。石油化工设施比方新建油库、管道、大型石化生产设备等,应当采取防腐措施。但防腐蚀的方式具备多样性,其形成的因素也是多种多样的,这对于这个领域中的所有人员都是一个巨大的挑战,值得所有人员做出相应的努力。
一般金属都具有较大的消光系数,当光束由空气入射到金属表面时,进入金属内的光振幅迅速衰减,使得进入金属内部的光能相应减少,而反射光能增加。消光系数越大,光振幅衰减越迅速,进入金属内部的光能越少,反射率越高。人们总是选择光系数较大,光学性质较稳定的那些金属作为金属膜材料。在紫外区常用的金属薄材料是铝,在可见光区常用铝和银,在红外区常用金、银和铜,此外,铬和铂也常作一些特种薄膜的膜料。由于铝、银、铜等材料在空气中很容易氧化而降低性能,所以必须用电介质膜加以保护。常用的保护膜材料有一氧化硅、氟化镁、二氧化硅、三氧化二铝等。金属反射膜的优点是制备工艺简单,工作的波长范围宽;缺点是光损大,反射率不可能很高。为了使金属反射膜的反射率进一步提高,可以在膜的外侧加镀几层一定厚度的电介质层,组成金属电介质反射膜。需要指出的是,金属电介质射膜增加了某一波长(或者某一波区)的反射率,却破坏了金属膜中性反射的特点。全电介质反射膜是建立在多光束干涉基础上的。与增透膜相反,在光学表面上镀一层折射率高于基体材料的薄膜,就可以增加光学表面的反射率。最简单的多层反射是由高、低折射率的二种材料交替蒸镀而成的,每层膜的光学厚度为某一波长的四分一。在这种条件下,参加叠加的各界面上的反射光矢量,振动方向相同。合成振幅随着薄膜层数的增加而增加。
一般这种作业,都是起点高,落点低。不需要去研究很复杂的问题。主要是考察探究过程中的思路以及培养对科学的兴趣。(说多了)和生活有关的...一般来说厨房有很多接近于试剂的化学物质。多着眼于厨房。比如说“探究常见食物的PH值”可以是食物,也可以是水果,也可以是厨房李常见的调味品像酱油味精鸡精食醋等等。最后稍深入些,归纳出大多数物质的PH,猜测为什么回事这样,和人体又有什么关系,从而讨论该减少使用某某...生活中会遇到铁锅生锈这一现象。我们可以由此射击试验来探究在什么样的条件下什么样的铁生锈的速度如何。当然,也可以少一些变量。嗯,设计的大概思路就是(严格遵循控制变量法!!!)取铁丝(砂纸打磨),不锈钢丝,镀层的铁丝...分别置于各种各样的变量环境中,注意对照的思路(不赘述了,默认为你了解了)对照组可以有盐水,油水,酱油水,冷水热水,完全浸没于溶液中还是一半露出水面,还是用油封....探究比较出生锈的条件..速率大小关系...等等,然后再升华,讨论该如何避免生锈,(期间可以加一些有关钢铁生锈造成的资源浪费什么的铺设,突出保护铁器的重要性),总结出一些家庭避免贴过生锈的小方法。还可以探究草木灰的成分。虽然我们知道是碳酸钾,但是为了这个思路,探究一下也不错。先打这些吧,如果不太好再补充。
班长出去学习真空泵应用领域写作内容如下:1、真空泵的基本概念和工作原理,介绍真空泵的定义、分类、结构和工作原理,分子泵、扩散泵、机械泵等类型的真空泵,以及它们的特点和应用领域。2、真空泵在实际工程领域中的应用,列举各种工业和研究领域中真空泵的具体应用,半导体、光学、太阳能、航空等领域中,真空泵起到的重要作用和应用场景。3、真空泵在行业发展中的趋势和前景,介绍当前真空泵技术的最新发展和未来趋势,先进制造领域、新能源领域等日益增长的市场需求,对高性能、高效率的真空泵技术的提出了更高的要求。
1 前言:敝公司为流体机械专业工厂,产品有真空泵浦、齿轮泵浦、离心泵浦及柱塞泵浦等,每一项产品皆经严格品管试验,故性能优越,品质稳定。泵浦为流体输送之中心枢纽,其使用与保养方法之不当,皆影响泵浦之寿命,对泵浦运转影响甚大,甚至造成不可弥补之损失。为期防止无形之损失,有赖您对泵浦的了解,正确的使用,及平时的保养工作。若有任何使用及保养上的问题,请立刻与敝公司连络,敝公司将为您提供最热诚完善的服务。2 安装: 安装前请检视机体各部零件是否齐全,若因搬运中短缺或受损时,请立即通知敝公司,将马上补全或派员处理。 安装地点宜选乾燥通风,装卸及保养便利之场所。 安装泵浦之基础须平直,水平,使共同底座能平均安置於基础台,以免底座承受变形之应力。 埋设基础螺丝时,须等水泥硬化后,共同底座与基础没有间隙才可锁紧基础螺丝。 检查泵浦是否水平,联轴器 (皮带轮) 是否对正,皮带的紧度是否适中,泵浦与基础台是否稳固。 泵浦安装位置距液面愈近愈好。 管接合处应确实锁紧,入口管的外部不宜外加荷重致使管路弯曲。 联轴器之检查要领∶联轴式泵浦一般以挠性联轴器传动,泵浦与马达之中心线角度必需正确,以避免联轴器之不正常损坏及噪音震动。3 配管: 吸入管内为负压,故应使用钢管或其它硬质材料。 泵浦入口尽可能靠近液体,以减少管路损失。 管路完成后,迫紧封闭不可先除去,须等配管完成清洁后才可除去。 入口管路太重时,须作支架,以免泵浦受负荷变形。 入口管路完成后,须作气密探漏,以避免使用时空气漏入,造成流量减少或不能自吸。 管路与泵浦出路口接合处,务必加装防震软管,管路也要加以支撑固定,以避免泵浦受外力变形产生故障。 液体之蒸气压太高时,须以正压流入泵浦,足够的压力才可避免蒸气及吸力不够之情形。 入口真空计及出口压力计之装置,对使用保养甚为便利,最好装置备用。 吸水槽内各泵浦原则上以单独并列安装最为理想。 由小管路进入较大吸水槽时应使向吸入管的水路方向平均流入。 入口管的位置尽量安装於吸水槽的中央。 水路只有一条时,尽量避免各入口管直接排於此水路口。 入口管尽量采用直的短管,假如必须用弯管时,则采用曲率半径大的弯管且距泵浦入口不可太近。 不能在入口管的中途有高低起伏的情形,应从泵浦开始稍做向下倾斜(斜度约 1/50-1/100),以避免中途积存空气。 吸入管之直径大小与泵浦吸入口不同时,应以偏心异径管连接,否则空气将滞留於异径管及管路上部。底阀不得距离水槽的排出口太近,否则会吸入空气。水槽水位至底阀的距离不得太短以免水呈涡流而吸入空气。为防止异物堵塞底阀或叶轮,应使用面积充足的滤器,在树枝、树叶、杂草多的地方,应於上流装设金属网,以防滤器之阻塞。4 电器配线: 依照电动机之额定电流容量,选择适当配线材料。(按电气法规) 保险丝之容量须为马达额定电流容量之2-3倍。 最好使用电磁开关起动泵浦,大容量泵浦请用Star delta starting。 检视转向是否依照箭头指示。5 运转: 运转前: 润滑油的检查:如有异物存在,将在短时间内伤害轴承。a) 采用机油润滑时,油量以填充至油面表之中间程度为宜,不能太多或太少。b) 采用油脂润滑时,油脂不可填满轴承箱以免轴承发热。 检查旋转体间是否有摩擦。a) 如有异物入内,会产生摩擦,影响运转。b) 检查电动机之转向,若转向相反易使装於轴上之叶轮防松螺帽脱落,试转前需灌满水后,才能试转,以免损坏轴封。 试转完毕以上各程序后:a) 引水充满泵浦本体及入口管并抽尽空气,否则无法扬水,且将烧毁轴封。b) 运转时要徐徐转开阀,并注意电流表的读数,不可快速旋开阀引起电动机过负荷现象。 运转中: 轴承部份:a) 最初运转一小时左右应对过热作严密注意,轴承温度不得超过周温+40度C,一般设法维持75度C以下为宜。b) 再次确认全部轴承是否有润滑油作润滑之作用。 填料部份:a) 填料不能过紧以避免过热、损伤或主轴磨耗。b) 填料之松紧程度,通常以填料盖漏出少量之水为宜。c) 填料函之温度通常维持在40℃以下为宜。 本体部份:a) 运转中应时常旋开本体顶端之空气拷克(Air Cock),以检查空气是否漏入。b) 如有空气漏入则应检查入口处有否裂痕或吸水槽有否旋涡发生。 停止: 采用自吸式泵浦於停止时,应先关闭出口阀,然后关闭电源,否则会发生水鎚作用,增加泵浦负荷。 采用涡卷式泵浦时,应於出口管处加装止回阀,防止液体逆流。 操作上之其他注意事项: 填料函所用之封水必须是清水,否则会损伤主轴及填料。如填料受损时,应依液体性质迅速给予更换。 应随时注意轴承用润滑油的污染程度,初期运转时每两星期更换一次。应时常检查轴承之磨耗程度,轴承磨耗不平为造成震动之主要原因。 要避免泵浦长时期运转於与设计点远离之点。 要避免关闭出口阀而长时运转,否则水温会上升而发生蒸气。 将液体排出於液体易凝固之气候,运转需停止时,要打开本体底部之排泄旋塞。 要避免出口阀关闭长时间运转时,会使泵浦体内温度升高,温度一直上升会使压力一直提升到无法负荷下,泵浦本体会爆裂,危险相当高。6 长期停用处理: 切掉主电源。 清除泵浦内部残留液体。 泵浦易生锈部份,请涂防锈油。 每半个月运转三至五分钟。 再使用时,按运转说明操作。7 定期检查及保养事项: 每周检查轴封、压力、轴承、电流,各部螺丝等是否正常。 入口真空计及出口压力计之装置,对使用保养甚为便利,平时关闭,测定时再开。 每个月注入适量黄油在每个黄油嘴上。 运转中若有异常状况产生,请立即停车检查,待故障排除后再继续使用。 使用於高温液体之泵浦,各部位间隙须予适当配合,详情请洽敝公司。 填料及机械轴封之保养∶ 填料∶填料(迫紧)之作用为防止轴封部之泄漏,其保养之好坏,直接影响泵浦之性能及轴心的寿命,应注意如下事项∶a) 填料经长期使用后磨损,须增加圈数或全数换新。b) 填料在运转中有少量泄漏,有利润滑,不必经常锁紧。c) 锁紧填料时,最好停车调整比较均匀,不可单边调整,避免填料盖卡住轴心,甚至使压盖断裂。d) 更换填料时,须将旧填料取出,清洁填料函,不可留残渣在内。e) 装入填料时,填料之切口须密接,每一环之切口须错开约120度,不可在同一线上。 机械轴封∶使用机械轴封防止泄漏时,必须充份维护与保养,如此寿命才可延长,注意事项∶a) 绝对禁止无液体时空转。b) 配管内之焊渣、铁屑、杂物等必须清除乾净,以防进入泵浦及轴封内部。c) 先用手转动泵浦,以确定泵浦没有异常状况,再起动泵浦。d) 确实防止轴封部液体之固化,以免损坏轴封。e) 长期停用时,务必将轴封部液体排除,并冲洗乾净。8 故障排除: 无法扬水:a) 泵浦无注水。b) 转速低於额定。c) 使用系统的扬程太高。d) 入口高度高於原先设计。e) 叶轮阻塞。f) 运转反向。g) 入口管泄入空气。h) 填料函泄入空气。i) 出入口堵塞或底阀卡死。 水量不足:a) 入口管或填料函泄入空气。b) 转速低於额定。c) 使用系统的扬程太高。d) NPSH(a)不足。e) 入口高度高於原先设计。f) 入口管路阻塞。g) 高温或挥发性液体时吸入扬程不够。h) 底阀太小或底阀故障。i) 叶轮阻塞。j) 叶轮破损。k) 底阀或入口管底端浸水不够深。l) 运转反向。 压力不足:a) 转速太低。b) 使用系统的扬程太低。c) 液体内混有气体。d) 叶轮破损。e) 叶轮外径太小。f) 运转反向。 吸程小:a) 入口管泄漏。b) 填料泄入空气。c) 入口高度过高或NPSH(a)不足。d) 叶轮破损。e) 本体衬料受损。f) 入口管阻塞。 马力超载:a) 转速过高。b) 使用系统的扬程低於额定。c) 液体比重或黏度太高。d) 电压降低致使电流增高。e) 轴弯曲变形。f) 填料盖锁得太紧。g) 旋转元件过紧。h) 泵浦的选用错误。i) 运转反向。 马力过小:a) 叶轮阻塞,无法送水。b) 入口侧阻塞。c) 空转没有液体。d) 底阀故障,注给不足。e) 压力过高出水小。 轴承温度过热:a) 循环油不够完全,循环系统不良。b) 机油不足。c) 润滑油品质不佳,杂质入内。d) 黄油加太满。 压力计、真空计、电流表的读数不正常:a) 压力过高时:a) 压力计故障。b) 实际扬程大於设计扬程。c) 出口阻塞。b) 压力过低且真空过低时:a) 转速降低。b) 叶轮阻塞。c) 运转反向。d) 空气漏入。e) 实际扬程小於设计扬程。f) NPSHA不足。g) 叶轮破损。c) 压力过低且真空过高时:a) 水位降低。b) 入口管路阻塞。c) 底阀故障。d) 液体黏度发生变化。d) 电流表不正常:a) 过高时:电压降低。泵浦内部故障。频率升高。b) 过低时:电压升高。水量太小。空转。空气泄入。e) 指针摆动不定时:a) 发生孔蚀现象。b) 吸入侧泄入空气。c) 入口损失大。 震动、噪音大:a) 机械原因:a) 主轴弯曲。b) 安装不良。c) 联轴器损坏。d) 叶轮破损。e) 轴承损坏。b) 水力原因:a) 孔蚀现象发生。b) 吸入空气。SKH 本体分解组立装配流程组合步骤如下:(数字为构造图之件号)1 轴承与轴组合 9000&2102 轴承座安装 5003 调隙螺栓安装 99034 挡水环安装 94105 填料盖与中座组合 9906&1106 中座与轴承座组合 110&5007 叶轮安装 2008 叶轮键安装 叶轮固定垫圈安装 921610 叶轮固定螺帽锁紧 920511 迫紧安装 40012 机壳安装 10013 加填料 943014 键安装 901515 联轴器安装分解与以上步骤相反,填料与填料盖可不用拆下。
与其它干燥方法一样,要维持升华干燥的不断进行,必须满足两个基本条件,即热量的不断供给和生成蒸汽的不断排除。在开始阶段,如果物料温度相对较高,升华所需要的潜热可取自物料本身的显热。但随着升华的进行,物料温度很快就降到与干燥室蒸汽分压相平衡的温度,此时,若没有外界供热,升华干燥便停止进行。在外界供热的情况下,升华所生成的蒸汽如果不及时排除,蒸汽分压就会升高,物料温度也随之升高,当达到物料的冻结点时,物料中的冰晶就会融化,冷冻干燥也就无法进行了。供给热量的过程是一个传热过程,排除蒸汽的过程是一个传质的过程,因此,升华干燥过程实质上是一个传热、传质同时进行的过程。自然界中所发生的任何过程都有驱动力,升华干燥中的传热驱动力为热源与升华界面之间的温差,而传质驱动力为升华界面与蒸汽捕集器(或冷阱)之间的蒸汽分压差。温差愈大,传热速率愈快;蒸汽分压差愈大,传质(即蒸汽排除)速率愈快。冻干时,既要保持产品的优良品质,又要取得较快的干燥速率。升华所需要的潜热必须由热源通过外界传热过程传送到被干燥物料的表面,然后再通过内部传热过程传送到物料内冰升华的实际发生处。所产生的水蒸气必须通过内部传质过程到达物料的表面,再通过外部传质过程转移到蒸汽捕集器(冷阱)中。任何一个过程或几个过程一起都可能成为干燥过程的“瓶颈”,它取决于冻干设备的设计、操作条件以及被干燥物料的特征。只有同时提高传热、传质效率,增加单位体积冻干物料的表面积,才能取得更快的干燥速率。水有固态、液态、气态三种态相。根据热力学中的相平衡理论,随压力的降低,水的冰点变化不大,而沸点却越来越低,向冰点靠近。当压力降到一定的真空度时,水的沸点和冰点重合,冰就可以不经液态而直接汽化为气体,这一过程称为升华。食品的真空冷冻干燥,就是在水的三相点以下,即在低温低压条件下,使食品中冻结的水分升华而脱去。
我给你一部分,因为太多了,过不来,具体的你点击下面的网址自己挑选吧,拼拼就成了!干燥是保持物质不致腐败变质的方法之一。干燥的方法许多,如晒干、煮干、烘干、喷雾干燥和真空干燥等。但这些干燥方法都是在0℃以上或更高的温度下进行。干燥所得的产品,一般是体积缩小、质地变硬,有些物质发生了氧化,一些易挥发的成分大部分会损失掉,有些热敏性的物质,如蛋白质、维生素会发生变性。微生物会失去生物活力,干燥后的物质不易在水中溶解等。因此干燥后的产品与干燥前相比在性状上有很大的差别。而冷冻干燥法不同于以上的干燥方法,产品的干燥基本上在0℃以下的温度进行,即在产品冻结的状态下进行,直到后期,为了进一步降低产品的残余水份含量,才让产品升至0℃以上的温度,但一般不超过40℃。冷冻干燥就是把含有大量水分物质,预先进行降温冻结成固体,然后在真空的条件下使水蒸汽直接升华出来,而物质本身剩留在冻结时的冰架中,因此它干燥后体积不变,疏松多孔在升华时要吸收热量。引起产品本身温度的下降而减慢升华速度,为了增加升华速度,缩短干燥时间,必须要对产品进行适当加热。整个干燥是在较低的温度下进行的。冷冻干燥有下列优点:一.冷冻干燥在低温下进行,因此对于许多热敏性的物质特别适用。如蛋白质、微生物之类不会发生变性或失去生物活力。因此在医药上得到广泛地应用。二.在低温下干燥时,物质中的一些挥发性成分损失很小,适合一些化学产品,药品和食品干燥。三.在冷冻干燥过程中,微生物的生长和酶的作用无法进行,因此能保持原来的性装。四.由于在冻结的状态下进行干燥,因此体积几乎不变,保持了原来的结构,不会发生浓缩现象。五.干燥后的物质疏松多孔,呈海绵状,加水后溶解迅速而完全,几乎立即恢复原来的性状。六.由于干燥在真空下进行,氧气极少,因此一些易氧化的物质得到了保护。七.干燥能排除95-99%以上的水份,使干燥后产品能长期保存而不致变质。因此,冷冻干燥目前在医药工业,食品工业,科研和其他部门得到广泛的应用。第二节 冻干机的组成和冻干程序产品的冷冻干燥需要在一定装置中进行,这个装置叫做真空冷冻干燥机,简称冻干机。冻干机按系统分,由致冷系统、真空系统、加热系统、和控制系统四个主要部分组成。按结构分,由冻干箱或称干燥箱、冷凝器或称水汽凝集器、冷冻机、真空泵和阀门、电气控制元件等组成。图十三是冻干机组成示意图。冻干箱是一个能够致冷到-40℃左右,能够加热到+50℃左右的高低温箱,也是一个能抽成真空的密闭容器。它是冻干机的主要部分,需要冻干的产品就放在箱内分层的金属板层上,对产品进行冷冻,并在真空下加温,使产品内的水份升华而干燥。冷凝器同样是一个真空密闭容器,在它的内部有一个较大表面积的金属吸附面,吸附面的温度能降到-40℃以下,并且能恒定地维持这个低温。冷凝器的功用是把冻干箱内产品升华出来的水蒸气冻结吸附在其金属表面上。冻干箱、冷凝器、真空管道和阀门,再加上真空泵,便构成冻干机的真空系统。真空系统要求没有漏气现象,真空泵是真空系统建立真空的重要部件。真空系统对于产品的迅速升华干燥是必不可少的。致冷系统由冷冻机与冻干箱、冷凝器内部的管道等组成。冷冻机可以是互相独立的二套,也可以合用一套。冷冻机的功用是对冻干箱和冷凝器进行致冷,以产生和维持它们工作时所需要的低温,它有直接致冷和间接致冷二种方式。加热系统对于不同的冻干机有不同的加热方式。有的是利用直接电加热法;有的则利用中间介质来进行加热,由一台泵使中间介质不断循环。加热系统的作用是对冻干箱内的产品进行加热,以使产品内的水份不断升华,并达到规定的残余水份要求。控制系统由各种控制开关,指示调节仪表及一些自动装置等组成,它可以较为简单,也可以很复杂。一般自动化程度较高的冻干机则控制系统较为复杂。控制系统的功用是对冻干机进行手动或自动控制,操纵机器正常运转,以冻干出合乎要求的产品来。冷冻干燥的程序是这样的:在冻干之前,把需要冻干的产品分装在合适的容器内,一般是玻瓶或安瓶,装量要均匀,蒸发表面尽量大而厚度尽量薄些;然后放入与冻干箱尺寸相适应的金属盘内。装箱之前,先将冻干箱进行空箱降温,然后将产品放入冻干箱内进行预冻,抽真空之前要根据冷凝器冷冻机的降温速度提前使冷凝器工作,抽真空时冷凝器应达到-40℃左右的温度,待真空度达到一定数值后(通常应达到100uHg以上的真空度),即可对箱内产品进行加热。一般加热分两步进行,第一步加温不使产品的温度超过共熔点的温度;待产品内水份基本干完后进行第二步加温,这时可迅速地使产品上升的规定的最高温度。在最高温度保持数小时后,即可结束冻干。整个升华干燥的时间约12-24小时左右,与产品在每瓶内的装量,总装量,玻璃容器的形状、规格,产品的种类,冻干曲线及机器的性能等等有关。冻干结束后,要放干燥无菌的空气进入干燥箱,然后尽快地进行加塞封口,以防重新吸收空气中的水份。在冻干过程中,把产品和板层的温度、冷凝器温度和真空度对照时间划成曲线,叫做冻干曲线。一般以温度为纵坐标,时间为横坐标。冻干不同的产品采用不同的冻干曲线。同一产品使用不同的冻干曲线时,产品的质量也不相同,冻干曲线还与冻干机的性能有关。因此不同的产品,不同的冻干机应用不同的冻干曲线。图十四是冻干曲线示意图(其中没有冷凝器的温度曲线和真空度曲线)。第三节 共溶点及其测量方法需要冻干的产品,一般是预先配制成水的溶液或悬浊液,因此它的冰点与水就不相同了,水在0℃时结冰,而海水却要在低于0℃的温度才结冰,因为海水也是多种物质的水溶液。实验指出溶液的冰点将低于溶媒的冰点。另外,溶液的结冰过程与纯液体也不一样,纯液体如水在0℃时结冰,水的温度并不下降,直到全部水结冰之后温度才下降,这说明纯液体有一个固定的结冰点。而溶液却不一样,它不是在某一固定温度完全凝结成固体,而是在某一温度时,晶体开始析出,随着温度的下降,晶体的数量不断增加,直到最后,溶液才全部凝结。这样,溶液并不是在某一固定温度时凝结。而是在某一温度范围内凝结,当冷却时开始析出晶体的温度称为溶液的冰点。而溶液全部凝结的温度叫做溶液的凝固点。因为凝固点就是融化的开始点(既熔点),对于溶液来说也就是溶质和溶媒共同熔化的点。所以又叫做共熔点。可见溶液的冰点与共熔点是不相同的。共熔点才是溶液真正全部凝成固体的温度。显然共熔点的概念对于冷冻干燥是重要的,因为冻干产品可能有盐类、糖类、明胶、蛋白质、血球、组织、病毒、细菌等等的物质。因此它是一个复杂的液体,它的冻结过程肯定也是一个复杂的过程,与溶液相似,也有一个真正全部凝结成固体的温度。即共熔点。由于冷冻干燥是在真空状态下进行。只有产品全部冻结后才能在真空下进行升华,否则有部分液体存在时,在真空下不仅会迅速蒸发,造成液体的浓缩使冻干产品的体积缩小;而且溶解在水中的气体在真空下会迅速冒出来,造成象液体沸腾的样子,使冻干产品鼓泡,甚至冒出瓶外。这是我们所不希望的。为此冻干产品在升华开始时必须要冷到共熔点以下的温度,使冻干产品真正全部冻结。在冻结过程中,从外表的观察来确定产品是否完全冻结成固体是不可能的;靠测量温度也无法确定产品内部的结构状态。而随着产品结构发生变化时电性能的变化是极为有用的,特别是在冻结是电阻率的测量能使我们知道冻结是在进行还是已经完成了,全部冻结后电阻率将非常大,因此溶液是离子导电。冻结是离子将固定不能运动,因此电阻率明显增大。而有少量液体存在时电阻率将显著下降。因此测量产品的电阻率将能确定产品的共熔点。正规的共熔点测量法是将一对白金电极浸入液体产品之中,并在产品中插一温度计,把它们冷却到-40℃以下的低温,然后将冻结产品慢慢升温。用惠斯顿电桥来测量其电阻,当发生电阻突然降低时,这时的温度即为产品的共熔点。电桥要用交流电供电,因为直流电会发生电解作用,整个过程由仪表记录。(图十六)也可用简单的方法来测量,如图十五所示。用二根适当粗细而又互相绝缘的铜丝插入盛放产品的容器中,作为电极。在铜电极附近插入一支温度计,插入深度与电极差不多,把它们一起放入冻干箱内的观察窗孔附近,并用适当方法把它们固定好,然后与其他产品一起预冻,这时我们用万用表不断地测量在降温过程中的电阻数值,根据电阻数值的变化来确定共熔点。把电极引线通过一个开关与万用表相连,可以不分正负极。如果冻干箱没有电线引出接头,则可以用二根细导线从箱门缝处引出,在电线附近涂些真空密封蜡,这样不致于影响真空度。待温度计降至0℃之后即开始测量并作记录。把万用表的转换开关放在测量电阻的最高档(×1K或×10K)。由于万用表内使用的是直流电,为了防止电解作用,在每次测量完之后要把开关立即关掉,把每一次测量的温度和电阻数值一一记录下来。开始时电阻值很小,以后逐步增高。到某一温度时电阻突然增大,几乎是无穷大,这时的温度值便是共熔点数值。用这种方法测量的共熔点有一定的误差,因为铜电极处多少有些电解作用。万用表对于高阻值没有电桥灵敏;另外,冻结过程与熔化过程电阻的变化情况并不完全相同,但所测之值仍有实用参考价值。共熔点的数值从0℃到40℃不等,与产品的品种、保护剂的种类和浓度有关。一些物质的共熔点列表二十二供参考,因实际的冻干产品还有其它成份。所以与此不相同。第四节 产品的预冻产品在进行冷冻干燥时,需要装入适宜的容器,然后进行预先冻结,才能进行升华干燥。预冻过程不仅昰为了保护物质的主要性能不变;而且要获得冻结后产品有合理的结构以利于水份的升华;还要有恰当的装量,以便日后的应用。产品的分装通常有散装和瓶装二种方式。散装可以采用金属盘,饭盒或玻璃器皿;瓶装采用玻璃瓶和安瓿。玻璃瓶又有血浆瓶。疫苗瓶和青霉素小瓶等,安瓿也有平底安瓿、长安瓿和圆安瓿等;这些需根据产品的日后使用情况来决定,瓶子还需配上合适的胶塞。表二十二 一些物质的共熔点(℃)物质 共熔点氯化钠溶液 -2210%蔗糖溶液 -2640%蔗糖溶液 -3310%葡萄糖溶液 -272%明胶、10%葡萄糖溶液 -322%明胶、10%蔗糖溶液 -1910%蔗糖溶液、10%葡萄糖溶液、氯化钠溶液 -36脱脂牛奶 -26马血清 -35各种容器在分装之前要求清洗干净并进行灭菌处理。需要冻干的产品需配制成一定浓度的液体,为了能保证干燥后有一定的形状,物质含量在10~15%之间最佳。产品分装到容器有一定的表面积与厚度之比。表面积要大一些,厚度要小些。表面积大有利于升华,产品厚度大不利于升华。一般分装厚度不大于10mm。有些产品需用大瓶。并冻干较大量的产品时,可以采用旋冻的方法冻成壳状,或倾斜容器冻成斜面,以增大表面积,减小厚度。产品的预冻方法有冻干箱内预冻法和箱外预冻法。箱内预冻法是直接把产品放置在冻干机冻干箱内的多层搁板上,由冻干机的冷冻机来进行冷冻。大量的小瓶和安瓿进行冻干时为了进箱和出箱方便,一般把小瓶或安瓿分装在若干金属盘内,再装进箱子。为了改进热传递,有些金属盘制成可分离式,进箱时把底抽走,让小瓶直接与冻干箱的金属板接触;对于不可抽低的盘子要求盘底平整,以获得产品的均一性。采用旋冻法的大血浆瓶要事先冻好后加上导热用的金属架或块后再进行冷冻。箱外预冻有二种方法。有些小型冻干机没有进行预冻产品的装置。只能利用低温冰箱或酒精加干冰来进行预冻。另一种是专用的旋冻器,它可把大瓶的产品边旋转边冷冻成壳状结构。然后再进入冻干箱内。还有一种特殊的离心式预冻法,离心式冻干机就采用此法。利用在真空下液体迅速蒸发,吸收本身的热量而冻结。旋转的离心力防止产品中的气体溢出,使产品能“平静地”冻结成一定的形状。转速一般为800转/分左右。冷冻会对细胞和生命体产生一定的破坏作用,其机理是非常复杂的。目前尚无统一的理论,但一般认为主要是由机械效应和溶质效应引起。生物物质的冷冻过程首先是从纯水结冰开始,冰晶的生长逐步造成电解质的浓缩。随后是低共熔混合物凝固。最后全部变为固体。机械效应是细胞内外冰晶生长而产生的机械力量引起的。特别是对于有细胞膜的生命体影像较大。一般冰晶越大,细胞膜越易破裂,从而造成细胞死亡;冰晶小,对细胞膜的机械损伤也较小。缓慢冷冻产生的冰晶较大,快速冷冻产生的冰晶较小;就此而言。快速冷冻对细胞的影响较小。缓慢冷冻容易引起细胞的死亡。溶质效应是由于水的冻结使间隙液体逐渐浓缩,从而使电解质的浓度增加,蛋白质对电解质是较敏感的。电解质浓度的增加引起蛋白质的变性,而使细胞死亡;另外电解质浓度的增加会使细胞脱水而死亡。间隙液体浓度越高。上述原因引起的破坏也越厉害。溶质效应在某一温度范围最为明显。这个温度范围在水的冰点和该液体的全部固化温度之间。若能以较高的速度越过这一温度范围,溶质效应所产生的效果就能大大减弱。另外冷冻时所形成的晶体大小在很大程度上也影响干燥的速率和干燥后产品的溶解速度。大的冰晶容易升华,小的冰晶不利于升华;但大的冰晶溶解慢,小的冰晶溶解快。冰晶越小、干燥后越能反映产品的原来结构。综上所述,需要有一个最优的冷却速率。以得到最高的细胞存活率,最好的产品物理性状和溶解速度。当然提高存活率与在产品中加入抗低温剂(保护剂之一)还有很大的关系。列如甘油、二甲亚砜、糖类等。这些抗低温物质能帮助产品扩大最优冷却速率的范围,以便使更多的细胞存活下来。为了获的不同的降温速度。就要采取不同的预冻方法;列如有时需装箱之后才开始冻干箱的降温,有时需让机器预先降到低温,再将产品装入冻干箱内。预冻的目的也是为了固定产品,以便在真空下进行升华。如果没有冻实。则抽真空时产品会冒出瓶外来,没有一定的形状;如果冷的过低,则不仅浪费了能源和时间,而且对某些产品还会降低存活率。因此预冻之前应确定三个数据。其一是预冻的速率,应根据产品不同而试验出一个最优冷冻速率。其二是预冻的最低温度,应根据改产品的共熔点来决定,预冻的最低温度应低于共熔点的温度。其三是预冻的时间,根据机器的情况来决定,保证抽真空之前所有产品均已冻实。不致因抽真空而冒出瓶外,冻干箱的每一板层之间,每一板层的各部分之间温差越小,则预冻的时间可以相应缩短,一般产品的温度达到预冻最低温度之后1-2小时即可开始抽真空升华。第五节 产品的第一阶段干燥产品的干燥可分为二个阶段,在产品内的冻结冰消失之前称第一阶段干燥、也叫作解吸干燥阶段。产品在升华时要吸收热量,一克冰全部变成水蒸汽大约需要吸收670卡左右的热量,因此升华阶段必须对产品进行加热。但对产品的加热量是有限度的,不能使产品的温度超过其自身共熔点温度。升华的产品如果低于共熔点温度过多,则升华的速率降低,升华阶段的时间会延长;如果高于共熔点温度,则产品会发生熔化,干燥后的产品将发生体积缩小,出现气泡,颜色加深,溶解困难等现象。因此升华阶段产品的温度要求接近共熔点温度,但又不能超过共熔点温度。由于产品升华时,升华面不是固定的。而是在不断的变化,并且随着升华的进行,冻结产品越来越少。因此造成对产品温度测量的困难,利用温度计来测量均会有一定的误差。可以利用气压测量法来确定升华时产品的温度,把冻干箱和冷凝器之间的阀门迅速地关闭1-2秒的时间(切不可太长)。然后又迅速打开,在关闭的瞬间观察冻干箱内的压强升高情况,计下压强升高到某一点的最高数值。从冰的不同温度的饱和蒸汽压曲线或表上可以查出相应数值,这个温度值就是升华时产品的温度。产品的温度也能通过对升华产品的电阻的测量来推断。如果测得产品的电阻大于共熔点时的电阻数值,则说明产品的温度低于共熔点的温度;如果测得的电阻接近共熔点时的电阻数值,则说明产品温度已接近或达到共熔点的温度。冷冻干燥时冻干箱内的压强,过去认为是越低越好,现在则认为不是越低越好,而是要控制在一定的范围之内。压强低当然有利于产品内冰的升华。但由于压强太低时对传热不利,产品不易获得热量,升华速率反而降低。实验标明:在冻干箱的压强低于毫巴时,气体的对流传热小到可以忽略不计;而压强大于毫巴时,气体的对流传热就明显增加。在同样的板层温度下,压强高于毫巴时,产品容易获得热量,因而升华速率增加。但是,当压强太高时,产品内冰的升华速率减慢,产品吸热量降减少。于是产品自身的温度上升,当高于共熔点温度时,产品将发生熔化,造成冻干失败。冻干箱的合适压强一般认为是在毫巴之间,在这个压强范围内,既利于热量的传递又利于升华的进行。超过毫巴时,产品可能熔化,此时应发出真空报警信号,切断对产品的加热,甚至启动冷冻机对冻干箱进行降温,以保护产品不致发生熔化。冻干箱内的压强是由空气的分压强和水蒸汽的分压强组成的,因此要使用能测量全压强的热真空计来测量真空度;而不宜使用压缩式真空计,以水银为介质的压缩式真空计由于水银蒸汽有害产品应禁止使用。1克冰在压强毫巴时大约能产生10000升体积的蒸汽,为了排除大量的水蒸汽,光靠机械真空泵排除是不行的。冷凝器作为冷却使大量水蒸汽凝结在其内部的制冷表面上,因此冷凝器实际上起着水蒸汽泵的作用。大量水蒸汽凝结时放出的热量能使冷凝器的温度发生回升,这是正常的现象。但由于冷凝器冷冻机的制冷能力不够,冷凝器吸附水蒸汽的表面太小,或对产品提供热量过多而产生过多的水蒸汽等原因,会引起冷凝器温度的过度回升。当发生这种情况时。冻干箱和冷凝器之间的水蒸汽压力差减小,从而导致升华速率的降低;与此同时冻干机系统内水蒸汽的分压强增强,使真空度恶化,进而又引起升华速率的减慢,产品吸收热量减少,产品温度上升,致使产品发生熔化,冻干失败。因此为了冷冻干燥出好的产品,需要保持系统内良好而稳定的真空度。需要冷凝器始终能低于-40℃以下的低温,因为-40℃时冰的蒸汽压为毫巴左右。在升华干燥阶段,冻干箱的板层是产品热量的来源。板层温度高,产品获得的热量就多;板层温度低,产品获得的热量就少;板层温度过高,产品获得过多的热量使产品发生熔化;板层温度过低,产品得不到足够的热量会延长升华干燥时间。因此,板层的温度应进行合理的控制。板层温度的高低应根据产品温度、冻干箱的压强(即冻干箱的真空度)、冷凝器温度三个因素来确定。如果在升华干燥的时候,产品的温度低于该产品的共熔点温度较多,冻干箱内的压强小于真空报警设定的压强较多,冷凝器温度也低于-40℃较多,则板层的加热温度还可以继续提高。如果板层温度提高到某一数值之后产品的温度已接近共熔点温度,或者冻干箱的压强上升到接近真空报警的数值或者冷凝器温度回升到-40℃,则板层温度不可再继续提高,不然会出现危险的情况。实际上升华时板层温度的高低还与冻干机的性能有关,性能较好的冻干机,板层的加热温度可以升得高一些。升华阶段时间的长短与下列因素有关:产品的品种:有些产品容易干燥,有些产品不容易干燥。一般来说,共熔点温度较高的产品容易干燥,升华的时间短些。产品的分装厚度:正常的干燥速率大约每小时使产品下降1毫米的厚度。因此分装厚度大,升华时间也长。升华时提供的热量:升华时若提供的热量不足,则会减慢升华速率,延长升华阶段的时间。当然热量也不能过多地提供。冻干机本身的性能,这包括冻干机的真空性能,冷凝器的温度和效能,甚至机器构造的几何形状等,性能良好的冻干机使升华阶段的时间较短些。在产品的第一阶段时,除了要保持冻结产品的温度不能超过共熔点以外,还要保持已干燥的产品温度不能超过崩解温度。所谓崩解温度是对已经干燥的产品而言的。已干燥的产品应该是疏松多乱,保持一个稳定的状态,以便下层冻结产品中升华的水蒸汽顺利通过,使全部的产品都良好的干燥。但某些已干燥的产品当温度达到某一数值时会失去刚性,发生类似崩溃的现象,失去了疏松多乱的性质,使干燥产品有些发粘。比重增加,颜色加深。发生这种变化的温度就叫做崩解温度。干燥产品发生崩解之后,阻碍或影响下层冻结产品升华的水蒸汽的通过,于是升华速度减慢冻结产品吸收热量减少,由板层继续供给的热量就有多余。将会造成冻结产品温度上升,产品发生熔化发泡现象。崩解温度与产品的种类和性质有关,因此应该合理的选择产品的保护剂,使崩解温度尽可能高一些,例如产品的崩解温度应高于该产品的共熔点温度。崩解温度一般由试验来确定,通过显微冷冻干燥试验可以观察到崩解现象,从而确定崩解温度。
生物制药中真空冷冻干燥技术的应用论文
无论是在学习还是在工作中,大家都经常看到论文的身影吧,通过论文写作可以培养我们独立思考和创新的能力。还是对论文一筹莫展吗?以下是我收集整理的生物制药中真空冷冻干燥技术的应用论文,仅供参考,欢迎大家阅读。
摘要:
随着我国经济的发展,社会的进步,科学技术水平的提升,真空冷冻干燥技术的相关问题也渐渐引起了人们的重视。生物制药产业在我国整体经济市场体系中占据着重要的位置,然而从现有的技术手段来看,一些生物制药厂家并没有合理地进行创新,仍然沿用传统技术,导致技术无法满足现实需求,所以应尝试在生物制药的过程中对真空冷冻干燥技术进行合理应用。据此,文章分析了真空冷冻干燥技术在生物制药方面的运用问题,希望能够对现实有所裨益。
关键词:
真空冷冻干燥技术;生物制药;发展;
前言
在生物制药的过程当中,有必要对真空冷冻干燥技术进行合理运用,因为真空冷冻干燥技术本身具备着一定的创新价值,无论是在技术高度方面还是在技术实效方面都要超过传统的技术。生物制药在我国的整体发展体系中可以说十分重要,尤其是在未来的发展过程中,只有保证生物制药的质量与效率才能够不断缩小我国与发达国家的差距,因此应合理分析真空冷冻干燥技术在生物制药方面的运用问题。本文对这一问题进行了分析与研究,具备较强的现实意义。
1、真空冷冻干燥技术的基本概念
想要对整体问题进行研究,就必须要在一定程度上明确真空冷冻干燥技术的基本概念。对于真空冷冻干燥技术而言,其具备创新性,不仅仅能够利用低温的具体条件来对药品进行冻结处理,同时还能够对真空无菌环境进行创设,在真空无菌环境的具体条件下,对药品进行升华、干燥处理、毫无疑问,升华的过程较为复杂,但只有通过升华才可以对药品中的基本水分进行去除,达成最终目的,之后对药品进行解析干燥处理。归结起来,无论是去除水还是结合水都需要完全的包括在整体工作的范畴当中。
在多个学科领域当中,真空冷冻干燥技术都能够得到合理的应用,包括物理学及生物学等等,只有保证药品稳定性,才可以更好地激发药物细胞活性,不断促进其合理发展。除此之外,通过真空冷冻干燥技术的应用,可以保证液体药品不受到环境的具体影响,尤其是在对液体药品进行稀释之后,就可以在保证其稳定性的基础上降低环境污染的几率,不断延长药品的保存期,对药品的具体品质进行提升。总而言之,在现有的生物制药行业中,真空冷冻干燥技术的应用较为广泛,以上所述,基本就是真空冷冻干燥技术的概念。
2、真空冷冻干燥技术在生物制药方面的运用价值
在对整体问题进行研究前还有必要明确真空冷冻干燥技术在生物制药方面的运用价值。所谓运用价值,也可以理解为真空冷冻干燥技术的优势,正如前文所说,从现有的技术手段来看,一些生物制药厂家并没有合理地进行创新,仍然沿用传统技术,导致技术无法满足现实需求,所以应尝试在生物制药的过程中对真空冷冻干燥技术进行合理应用,可见真空冷冻干燥技术具有传统技术不具备的具体优势。
传统的干燥技术存在着十分明显的应用缺陷,而应用真空冷冻干燥技术则可以对产品的干燥效果进行提高,在传统技术无法保证产品处理质量的情况下,真空冷冻干燥技术的优势也就得以体现。由于常规的干燥技术在应用过程中往往会导致药品出现破损的情况,而对真空冷冻干燥技术进行运用则可以对气体进行升华,不会产生对物料的破坏,进而产生对生物结构的保护作用。
在对真空冷冻干燥技术进行应用的过程中,对具体环境存在着一定程度上的要求,所以真空冷冻干燥技术的应用不会对药品产生具体的污染,也不会出现杂质,有利于对药品进行更高效率的运输。真空冷冻干燥技术能够大幅度提升药品干燥的具体效果,同时也有利于提升药品处理的顺利程度。
在真空环境下,真空冷冻干燥技术能够得到合理应用,可以避免药品处理过程受到外界因素的影响,最大程度地减少杂质。在对药品进行运输时,应用真空冷冻干燥技术后也可以较好的节约成本,由于药品的具体细胞活性得以保留,所以药品成品的具体质量也能得到提升。
在相对较低的温度下,真空冷冻干燥技术能够得到应用,不仅仅不会对蛋白质的具体成分产生影响,同时还可以减少对周边环境的污染,能够较好地保证药品材料的完整性。以上所述,基本就是真空冷冻干燥技术在生物制药方面的运用价值。
3、真空冷冻干燥技术在生物制药方面的运用措施
、真空冷冻干燥技术在生物制药预冻阶段中的应用
在生物制药的过程当中,预冻是十分重要且关键的环节,相关人员必须要对真空冷冻干燥技术进行合理应用,尤其是在这一步骤内,相关工作人员不仅仅要明确原材料的具体情况,同时还需要对原材料的温度进行控制,如果原材料温度不合适就会影响冻结处理的效率,会影响到后续的具体步骤。
虽然真空冷冻干燥技术相比较于传统干燥技术具备明显的优势,但如果工作人员操作不当,就无法真正发挥真空冷冻干燥技术的价值,因此必须要全身心的投入到工作当中并注意具体细节,明确原料内部的成分冻结情况,在监测温度的基础上保证原料冻结的完全性。冻结温度并没有确切的标准,不同情况下最合适的冻结温度也存在不同,必须要将其与原料共晶点进行比较,在明确双方共同之处的情况下保证冻结处理的合理性。由于在生物制药的具体过程中,冻结速度会影响到原料内部的冰晶,因此为了保证整体工作的质量与效率,就必须要对冻结时间以及具体的`冻结速度进行严格控制。
、真空冷冻干燥技术在生物制药升华阶段中的应用
在生物制药的具体升华阶段,真空冷冻干燥技术同样具备用武之地。虽然我国目前对真空冷冻干燥技术的应用水平还不够高,与发达国家存在着不小的差距,但在生物制药领域,必须要不断进行实践,不断积累经验,只有如此才能够更好地达成最终目标。在生物制药的各个阶段当中,实事求是的说,最能够体现真空冷冻干燥技术效果的就是升华阶段。结合物料的具体情况,在对真空冷冻干燥技术进行应用时必须要以无水环境为基础,以无水环境为核心,对原料中的冰晶需要进行升华处理,一旦出现了冰晶融化的情况,相关工作人员就必须要集中注意力,因为这种情况的出现很可能影响原料处理的具体质量。所以应尝试结合升华的实际情况及时调整具体的工作进程,避免冰晶完全融化。
在升华的具体环节与步骤中还需要对冰晶周围的具体水蒸气进行合理监测,通过具备专业性特点的仪器来对水蒸气的具体含量进行测试,不仅仅需要与冻结点的蒸汽进行比较,同时还需要关注不同的细节,尤其是在对真空冷冻干燥技术进行应用的过程中,必须要结合物料中水分的具体情况最大程度地消除水分。
升华环境对热量存在需求,只有具备热量支撑才能够提升供热气压的具体水平,同时具备专业能力的技术人员还需要对温度进行大程度的控制,在这一具体环节中,需要对物料进行精确的分类,结合物料的具体品质对升华时间进行设置,能够在提升物料干燥程度的基础上解决多方面的问题。总而言之,在生物制药的升华阶段,真空冷冻干燥技术的应用较为重要,较为必要,但目前的现状并不完全合理,相关工作人员往往还没有明确真空冷冻干燥技术在实践中的价值与意义,对真空冷冻干燥技术的应用方法也不够明确,这也需要生物制药企业在合理的情况下加强对工作人员的培训,最大程度地诠释真空冷冻干燥技术的应用价值。
、真空冷冻干燥技术在生物制药解析附阶段的中应用
在生物制药的解析附阶段,真空冷冻干燥技术的应用空间较大,同时应用难度也较大。由于在生物制药过程中必须要对物料进行干燥处理,所以应用真空冷冻干燥技术可以通过升华功能对物料中的基本水分进行蒸发,一旦出现缝隙就会保存水分,所以必须要消除缝隙或最大程度地减少缝隙。
部分生物制药企业盲目追求经济效益,忽略了很多的细节问题,不利于提升真空冷冻干燥技术的应用水平,也不利于保证药品质量,所以必须要转变思想,树立先进意识,重视各类细节。为了能够避免后续干燥处理被缝隙影响,必须要对缝隙中存在着的具体水分进行合理处理,可通过解析附的具体优势来完成整体工作。
在一般情况下,物料缝隙中的具体含水量不能够超过2%,如果能够保持在这一数值之下,就可以达到合理标准。首先,负责应用真空冷冻干燥技术的相关技术人员必须要深入研究解析附物料的具体温度,除此之外,板层的温度也需要包括在其中。由于物料的温度会随着区域温度的变化而不断发生变化,所以应尝试将其温度与许可的温度进行比较,之后结合实际情况考虑各类问题。在解析附的具体阶段,应该对物料温度进行合理控制,并对板层的温度进行调整,合理调节干燥室的压力。
再者,不同物料的形状存在差别,所以解析的时间也不尽相同,除此之外,不同生物药品的类型也存在着较大区别,所以应通过精密的实验来确定生物药品类型,在干燥处理过程中,不同生物药品的含水量不尽相同,为了提升解析实践,可通过适当提高含水量的方式来完成具体工作,但必须要对冻干机板层的温差等进行科学控制。
4、结论
综上所述,生物制药在我国的整体发展体系中可以说十分重要,只有保证生物制药的质量与效率才能够不断缩小我国与发达国家的差距;真空冷冻干燥技术的应用不会对药品产生具体的污染,也不会出现杂质,有利于对药品进行更高效率的运输;真空冷冻干燥技术能够大幅度提升药品干燥的具体效果,同时也有利于提升药品处理的顺利程度;在对具体的药品进行运输时,应用真空冷冻干燥技术后也可以较好的节约成本,由于药品的具体细胞活性得以保留,所以药品成品的具体质量也能得到提升。
参考文献
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[3]金小花.探析真空冷冻干燥技术在生物制药方面的应用[J].生物技术世界,2015(12):180.
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三十八、塑化剂对食品安全的影响
三十九、我国食品检验技术存在的主要问题
四十、微生物防腐剂在食品保鲜上应用
四十一、源于食品加工副产物纳米纤维素晶体的制备及其在食品中的应用
四十二、中国食品安全犯罪的刑事政策研究
四十三、HPLC测定食品包装用胶黏剂中5种树脂酸含量
四十四、食品包装材料中邻苯二甲酸酯的迁移规律研究
四十五、英美加三国食品监管法规及监督检查现状
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四十八、中国食品安全问题的现状和原因
四十九、杭州市余杭区高中生食品安全知信行现状
五十、食用农产品包装接触用粘合剂安全管理探讨
五十一、当前我国发展绿色食品和有机农产品的新形势和新任务
五十二、我国绿色食品及有机农产品权威性和影响力提升策略
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五十八、谷朊粉的添加量对青稞面条品质的影响
五十九、社会共治理念下食品安全监管体系研究--基于对胶水牛排事件的法律思考
六十、我国与国际组织航空食品法规标准的对比及分析
六十一、基于用户需求的食品包装扁平化设计
六十二、网络食品安全监管研究
六十三、无损快速检测技术在生鲜食品品质鉴定中的应用
六十四、食品快检实验室资质认定评审的探讨
六十五、大理州市售食品细菌性污染情况分析
六十六、食品添加剂对食品安全的影响
六十七、荞麦酸奶的制备及工艺研究与分析
六十八、对创新畜产品质量安全监管模式的思考
六十九、技术创新背景下食品工程的发展与演变
七十、绍兴地区粮谷类食品中铅镉和总汞含量的监测及暴露水平评估
七十一、食品安全标准的私法效力及其矫正
七十二、我国食品监管法律制度的历史演变和启示
可以准确检测出真菌的序列。可以检测出角膜的真菌。这种方法有很高的灵敏度。可以获取真菌群落的信息。
细菌性和真菌性角膜炎的首要区别,是病源不同,细菌性角膜炎主要是由于细菌感染所致的,而真菌性角膜炎都是在外伤后,而且是植物外伤后所导致的真菌感染。其次,细菌性角膜炎由于每种菌群不同,发展病情也是不一样的,侵袭力比较强的细菌可能发生的并发症比较严重。真菌性角膜炎一旦感染后控制比较难,而且发现也是比较难的,所以极易形成角膜溃疡甚至穿孔。细菌性角膜炎相对来说如果不是很严重的细菌感染,它发生的几率较小。第三,细菌性角膜炎和真菌性角膜炎用药的区别,细菌性角膜炎可以用一些激素类药,而真菌性角膜炎是切记不可应用激素类的眼药水,以上就是上述两种角膜炎的主要区别。
儿童角膜炎通常都是由于感染性角膜炎造成的。与宝宝天性活泼,经常用手揉眼不注意眼部卫生是有很大关系的。这种情况治疗上。首先是要让宝宝注意眼部卫生,不能继续用脏手揉眼。第二个咱们要及时到医院检查,明确具体是哪种类型的角膜炎,然后给予针对性的抗感染治疗,例如病毒性角膜炎应当使用抗病毒药物,如更昔洛韦滴眼液;而细菌性角膜炎,则应当使用抗生素药物,比如妥布霉素滴眼液。儿童如果不能配合,点滴眼液后流泪很容易会让眼药水都冲洗出来,就不能发挥作用了,那么这种情况咱们可以给宝宝用眼膏和眼用凝胶,这样的话进行因为是凝胶比较粘稠不容易被眼泪冲洗出来,在眼睛里面留有更多的药物来发挥作用。
真菌性角膜炎是由病原真菌引起的高度致盲性角膜炎。随着抗生素和糖皮质激素的广泛使用,发病率不断上升。培养法曾作为真菌性角膜炎诊断的金标准,但实际诊断效果并不理想。在真核生物的核糖体DNA中,ITS序列是一个非编码区,其长度和序列在不同物种之间有很大差异,因此可以用于不同真菌的分类和鉴定。
山东第一医科大学附属青岛眼科医院教授黄宇森及其团队在《临床微生物学与感染》上发表研究论文,通过高通量ITS测序描述了健康人眼表面的共生真菌群落。结果表明,桔青霉、黑曲霉、木霉。和木霉属。用培养基法从正常人的结膜囊中分离。ITS序列测定法可在属水平上鉴定94种真菌。
高通量测序方法为进一步研究真菌菌群在眼睛健康和疾病中的潜在作用奠定了基础,也提示眼表共生真菌的存在似乎削弱了常规培养方法作为疾病病原学诊断的可信度。结果表明,高通量ITS测序方法在一定程度上质疑了真菌培养物中病原菌鉴定的准确性。高通量ITS序列测定可作为真菌性角膜炎病原学诊断的辅助方法。研究人员指出,尽管培养法一直被认为是真菌性角膜炎病原学诊断的金标准,但它仍有许多缺点。
首先,不同的真菌有时会表现出相似的外观,而同一种真菌也可以表现出不同的形态特征,所以对培养结果的判断很大程度上取决于检验者的经验。第二,真菌通常生长缓慢。第三,一些病原真菌不适合医院使用的普通真菌培养基。第四,一些经验性处理或入院前处理会降低真菌的活性,影响培养结果。第五,培养方法的结果可能是眼表共生真菌群落中最适合所选培养基的真菌。