镁合金在高铁上的应用及展望

镁合金在高铁上的应用及展望（精选8篇）

篇1：镁合金在高铁上的应用及展望

镁合金在高铁上的应用及展望

近年来我国轨道交通装备行业发展迅速，轨道客车速度快、能耗低、舒适性设计、环境友好、以人为本的设计特点，具有其他交通方式无法比拟的优势。轻量化设计可以实现轨道客车多方面的优化，是轨道客车关键技术之一。镁合金是目前工程应用中密度最小、比强度最高的结构金属材料，在轨道客车轻量化应用中具有非常好的前景。

镁合金的开发和应用

现在广泛应用的镁合金主要可以分为两种，一种是铸造镁合金，另一种是变形镁合金。目前压铸镁合金在工业已经得到广泛应用，镁合金经过变形之后，可以得到更加优秀的综合力学性能，从而满足不同的场合需求，所以发展变形镁合金非常有前景。

镁合金的特点可满足航空航天等高科技领域对轻质材料降噪、减振、防辐射的要求，同时可大大改善飞行器的气体动力学性能和明显减轻结构重量。目前镁合金在航空工业上应用很广泛，其中包括AZ91、AZ31、ZE41、QE22、WE43等。

节能与环保的新要求使汽车公司都设法减轻汽车的重量，从而达到降低汽油消耗和温室气体排放量的新标准，镁合金的减重效果可以最大限度满足日益严格的节能的温室气体排放的要求。镁合金具有良好的阻尼系数，减振性能好于铝合金和铸铁。在座椅、方向盘、轮毂上应用可以减少振动，在车门等壳体上应用可以降低噪声，提高汽车的安全性和舒适性。目前，汽车仪表、座椅架、方向操纵系统部件、引擎盖、变速箱、进气歧管、轮毂、发动机和安全部件上都有压铸和变形镁合金产品的应用。

轨道客车的轻量化设计

轨道客车轻量化设计主要是通过优化结构、采用新材料来实现，它主要包括列车车体、车内设备、车外吊挂安装设备的轻量化。在考虑减轻列车重量的时候，必须在确保车体强度、刚度、动力学和动应力等满足要求的前提下，尽量实现列车的轻量化。

按照添加合金元素的不同，目前常用的镁合金可以大致分为Mg-Al系合金、Mg-Mn系合金、Mg-Zn系合金；按成型方法可以大致分为铸造镁合金和变形镁合金，其中应用铸造镁合金中绝大部分是压铸镁合金。工业常用的镁合金包括AZ31B、AZ61A、AZ91D、AM60B等。

常用变形镁合金和压铸镁合金与铝合金的力学性能相近，非常有潜力在轨道客车替代铝合金，实现轻量化减重的目的。

现代轨道客车设计必须考虑的几个顶层指标分别是安全性设计、节能环保设计和舒适性设计。镁合金有良好的吸收能量性质，应用在列车座椅上可以在列车出现碰撞事故时使座椅吸收更多的能量，从而保护乘客的安全。比如AM60合金具有突出的吸能性，同时兼有良好的强度和韧性，已经在国外直升飞机座椅上得到应用。镁合金在列车减重节约能源方面优势明显，而同时镁合金具有优良的模压加工性能，可以压铸成为复杂的外形，从而满足座椅的人体工程学和外观美学设计。使用镁合金制作列车座椅上可以把美学、人体工程学、轻量化和成型性这几种设计很好地结合在一起。

国外轨道客车上已经有许多镁合金应用的报道。法国TGV高速列车已经在TGVDuplex双层高速列车座椅上应用了镁合金件，采用镁合金件的座椅总数量超过了45000个，应用镁合金的部件包括座椅小桌面板、座椅扶手、脚踏板、座椅侧面面板。采用镁合金的座椅重量明显减轻，和原先的铝合金座椅相比每个双人座椅由36kg减轻到30kg。镁合金件所需成本不高，减重之后节约了列车运行成本。TGV列车镁合金在座椅上的应用实现了减重、节约成本和应用功能的良好结合。韩国KTX特快列车在座椅基座上使用了镁合金板材零件，镁合金比之前采用铝合金和玻璃钢每个座椅减重5kg，并且可以节省8%～10%的成本。

日本新干线列车在轻量化减重技术方面一直处于领先地位。目前日本新干线N700系列高速列车座椅骨架已经采用镁合金，包括座椅扶手、中央支撑架、底垫、底座、扶手座、背靠等。使用效果良好，实现了整车减重目的，提升了动车组的动力性能并减少了能耗。

轻量化材料中的优势使镁合金在我国轨道客车应用潜力巨大，我国某些研究机构和主机厂也对镁合金在列车上的应用做了许多研究和试验。比如使用AZ91D镁合金替代动车组PA塑料制作小桌支臂减轻列车重量。动车组原始PA塑料小桌支臂强度较低，现车使用中有断裂损坏的风险，使用镁合金制作小桌支臂，不仅强度完全满足使用需求，并且可以明显提升承载能力、断裂伸长率和冲击韧性等性能。首先，经过测试镁合金小桌支臂的抗拉强度和弹性模量完全优于PA塑料小桌支臂，对两种材料的小桌支臂做20kg载荷变形量试验，结果显示镁合金支臂变形量明显小于PA塑料支臂。PA塑料支臂为实心结构，而镁合金支臂结构设计得更薄更合理，所以每个AZ91D镁合金支臂可以比原来实心PA塑料支臂减轻约35%的重量。疲劳强度试验结果显示镁合金小桌支臂完全符合疲劳耐久设计。尽管重量有所减轻，但由于材料性能出众，使用镁合金材料的小桌支臂最大承载能力比以前有明显的提升。综合评价得出，镁合金小桌支臂可以完全满足国内动车组使用需求，使用AZ91D镁合金替代PA塑料制作小桌支臂可以满足动车组的轻量化设计。

现阶段轨道客车镁合金应用的主要研究目标是在大部分非承载零部件上使用镁合金材料替代铝合金，在使用成熟后再发展到承载零部件的应用。根据镁合金的性能和特点，目前镁合金可以在列车以下结构上进行使用：

列车内装型材、车窗内框架、小桌板及支臂；

行李架边框、座椅骨架、卧铺框架、内部仪表盘框架；

车下裙板、车内间壁面板、车下设备舱底板。

国内有研究机构已经试制出了镁合金卧铺框架样品和镁合金间壁面板样品，有相关厂家批量生产了在行李架、座椅骨架、小桌板支臂等部位应用的镁合金零件，另有厂家正在试制蜂窝模块并设计过度车钩等。

有研究数据表明，运用镁相关材料来制造有轨列车车体及内装部件，将大大降低其重量。以京沪高铁的客运专线为例，如果将其车身用镁合金来制造整个车身，整体将减重约13 % 以上，节能平均幅度则是8%。以京沪高铁目前全线运营每天1000多班次的动车组来计算，全部应用镁合金车体，一天仅直达列车即可节约用电126万度、折合减少二氧化碳排放1146吨。由此可见，运用镁合金及复合材料对列车进行减重以后，对于节能减排意义重大。

随着镁合金开发和应用研究的发展，镁合金的性能会得到不断提升，未来趋势是进一步拓展应用领域，从高速列车上的非承载零部件逐渐发展应用到承载零部件，使镁合金成为高速列车轻量化关键材料。

篇2：镁合金在高铁上的应用及展望

摘要：介绍了镁及镁合金的类型和它们的基本性能，国内外在汽车材料方面对其的应用情况，镁合金在汽车轻量化方面的应用，展望了镁合金在未来的应用前景。

1、镁及镁合金的特性

镁是银白色的金属元素,常温下镁的密度为1.74 g/cm ,约为钢的1/4,铝的2/3。在金属镁中添加其他元素可以形成各种镁合金。镁合金是现在大量使用的工程结构材料中最轻的,其比强度明显高于铝合金和钢,比刚度与铝合金和钢相当。同时,镁合金还具有良好的减振性,在相同载荷下,减振性是铝的100倍、钛合金的300~500倍。镁合金还具有良好的切削加工性及尺寸稳定性,其耐凹陷性、铸造成型性及表面装饰性俱佳,加之具有易回收利用、导热优良性、抗电磁干扰及屏蔽性能等特点,镁及镁合金广泛应用于冶金、汽车、摩托车、航空航天、光学仪器、计算机、电子与通讯、电动及风动工具和医疗器械等领域。金属镁主要用于:铝基合金的重要添加元素,用量约占镁的总消耗量的43%左右;制造各种零部件的用量已达到镁消耗量的35%左右;炼钢脱硫约占13%;阴极保护材料、金属还原剂和化工行业等。

当今，钢铁、铝合金和塑料是汽车上使用最多的三大类材料，按重量计算，三类材料占整车比例合计约为80%，其中钢铁约占62%，铝合金和塑料大体相当，均占8%-10%。镁合金在汽车上的应用比例为0.3%，平均重量约5kg，但近几年的增幅却较大。镁的比重为1.74g/cm3,是铝的2/3，钢的2/9，和塑料相当，是最实用的减重轻金属材料。镁合金也具有比强度、比刚度高等优良性能。正因为如此，镁合金有利于汽车轻量化、有利于节能和减排。据资料介绍：轿车质量每减轻100kg，油耗可降低5%。如果每辆汽车使用70kg镁合金，CO2年排放量能减少30%以上。汽车减重可以提高其加速性能；顶部和车门减重，可以降低汽车重心，增强稳定性；前部减重，可以使汽车重心后移，改善操纵性能。同时，镁的减振系数远高于铝和钢铁，具有优良的抗冲击性能，有利于减振降噪，选用镁合金作为汽车结构材料能有效降低汽车振动和噪声，受冲击时能吸收更多的能量。镁合金的散热性好，抗电磁干扰性高，使汽车更为安全舒适。

2、常用镁合金类型及其性能

由于交通工具轻量化的推动，世界各国都展开了对镁合金的研究，而限制镁合金发展的一个主要原因是镁合金的高性能——抗蠕变能力和高温疲劳性能较差，因此新材料的研发主要是针对这一问题进行，概括的说主要包括两个方面，一是对现有合金的优化，主要是针对现有的商业镁合金，特别是对AZ、ZK系合金进行改性，通过添加合金元素以期改善合金的高温性能；二是新合金系的开发，主要是指新型Mg-RE系的研发。

镁合金可分为铸造镁合金和变形镁合金。镁合金按合金组元不同主要有Mg-Al-Zn-Mn系（Az系列）、Mg-Al-Mn系（AM）和Mg-Al-Si-Mn系（AS）、Mg-Al-RE系（AE）、Mg-Zn-Zr n(ZK)、Mg-Zn-RE系（ZE）等合金。常用铸造镁合金的牌号及性能见表1。表2为常见变形镁合金的化学成分及基本特性。

3、镁合金在汽车工业应用现状

镁合金材料制造的汽车零部件品种繁多，从汽车的运动部件（如车轮），到汽车的结构部件（如汽车座椅框架），再到承受高温的耐高温部件（如缸体），这些零部件的共同特点是承受的机械和化学负载较低。镁合金材料经常用来制造“支架”、“壳体”、“端盖”或“堵盖”类零件等。由于镁合金材料具有极好的铸造流动性能，因此，非常适合于制造横拉杆之类的薄壁结构件和大面积的车辆内部结构件，如车门和前、后舱盖等。金属镁的物理化学特性使其比铝更适合压铸大型部件，最常采用镁合金材料的零部件有：

♦ 向轴，全球50%的转向轴采用了镁合金材料；

♦ 横梁，欧洲产轿车中使用了约6000t的镁合金材料；

♦ 变速器壳体，大众公司B型车架的轿车中每天使用约600个镁合金材料制造的变速器壳体。

原则上讲，镁合金材料主要用于汽车的内部结构的驱动系统中，大批量、由汽车零部件供应商提供的镁合金零部件有望在今后的5年内大量进入汽车制造业，那时，戴姆勒-克莱斯勒公司生产的汽车将采用镁合金自动变速器；BMW公司生产的轿车将采用镁-铝复合材料的发动机缸体。从长远来看，镁合金材料在车架制造和底盘制造中以及耐高温零部件的制造中也会进一步增加。

除了可以比钢和铝减轻40%～70%的重量这一优点之外，镁合金材料在减振、降噪和环保等方面也具有很大优势。地球上镁元素的含量丰富，便于对镁合金材料废旧零部件进行回收再利用；与铝合金材料相比，镁合金材料熔化、铸造时的能源消耗少，切削加工时机械磨损少，因此，整个生产费用可比铝合金材料减少20%左右。镁合金材料良好的焊接性能可能会给汽车的结构设计带来一场新的革命，它可以用来制造大量的结构件，特别是可以制造出一些薄壁件和大面积结构件，进而降低汽车的总装费用。

尽管每公斤镁锭的价格要比铝和铁贵一些，这一价格上的劣势因镁合金材料生产加工过程中的费用低廉而得以弥补，单位体积的镁熔化潜热只有铝的2/3，比热只有铝的3/4，并且有非常低的溶铁性，因此，总价格比铝合金材料仅高出20%左右。此外，镁合金材料还有一些不足之处就是耐腐蚀性差、抗蠕变性能差、刚性较差。在镁合金零部件的生产制造过程中，有许多问题需要解决，例如，在浇铸时，要克服不良的（冷）变形问题；另外，镁合金材料在实际应用中还有外部裸露件的锈蚀问题，还有在不同材质零件混和运输过程中都要注意提高镁合金的抗接触腐蚀能力，防止金属镁的自燃等问题。

汽车用镁及镁合金部件包括仪表盘、支架、座位框架、导向轴部件、变速箱、汽缸头外壳、进气岐管等非结构件。镁汽车部件开发包括车蓬板、结构支架、后甲板盖、内车门框架、发动机头、发动机主体等。

表3是汽车上镁合金典型应用类型零件。从该表可以看出采用镁合金制作汽车零件均能达到减重的效果，同时很多部位也能充分利用镁合金的减振性能，提高整车的NVH性能。

4、汽车工业的用镁前景

世界交通世界交通运输车辆总趋势是轻量化，达到节能 降耗的目的。与%’年前相比，国外汽车自质量减轻%’HI%/H。未来汽车不管选用何种动力，都必须轻量化，尤以轿车最为突出。轻量化、节能降耗和降低排放污染是发展轿车的三项战略性课题，其中轻量化是关键。因此轻量化是汽车发展趋势。减轻汽车自质量最有效的途径是采用轻质材 料制造汽车，实践证明，选用轻金属（铝、镁）和塑料等轻质材料代替钢铁，能有效的减轻汽车自质量。在铝材和塑料已被广泛应用，汽车排放法规日趋严格，节能降耗更为迫切的新形势下，世界汽车业把目光投向镁合金，认为它是比铝合金和塑料更为优良的轻质材料，对汽车的减重效果更明显、节能降耗更有效、环境保护更有利。镁比铝更轻，是工业实用金属结构材料中最轻的金属。镁具有高的比强度和比弹性模量，良好的刚性及抗电磁干扰屏蔽性，优于铝的切削加工性和尺寸稳定性，高的阻尼性能和减振抗冲击能力。镁合金材料可回收利用，在当今世界环保意识高涨的今天，能高度回收利用的材料和制品将日益受到重用。因此，镁合金是减重节能、吸振降噪、安全环保型汽车结构材料，在汽车上最有应用潜力，它是汽车工业最有发展前途的轻金属结构材料。

我国镁资源相当丰富，储量居世界首位，而且产镁的地区大都电力充足，熔炼用辅料硅铁丰富，具有发展镁工业得天独厚的条件。目前国内用量很少，尤其是汽车工业用量极少，供大于求，大量低价出口。同时我国镁合金牌号、品种规格较少，无自成体系的压铸镁合金，零件制造成形技术落后，这 与我国镁资源优势很不相称，既影响到镁工业的发展，又制约着镁合金材料在汽车上的合理应用。因此，研究开发汽车用镁合金及零件先进制造技术，是结合国情，既现实又有发展前景，并亟待研究的重要课题。中国应重点开发丰富的镁资源，扩大在工业上的应用范围，并应紧跟世界汽车用镁合金的趋势，开创具有中国特色的汽车用镁合金新局面。

篇3：镁合金在轨道客车上的应用及展望

镁在元素周期表中排在第十二位, 属于第二主族碱土金属。镁在地壳中的蕴藏量极其丰富, 其含量约占地壳总重量的2.1%, 仅次于氧、硅、铝和铁等元素而占第八位。镁的密度为1.738g/cm3, 镁合金比铝合金轻36%, 比锌合金轻73%, 比钢轻77%, 是目前工程应用中密度最小、比强度最高的结构金属材料。镁合金在材料减重方面的优势使得它在交通运输领域备受关注。镁合金主要具有以下优点:

(1) 高比强度、比刚度和比弹性模量。镁合金的比强度高于铝合金, 远高于钢;比弹性模量和比刚度近似于高强度铝合金。日本的Inoue等人用快冷粉末冶金方法得到的Mg97Zn1Y2合金, 其屈服强度达到480MPa~610MPa, 同时根据固结温度的不同有5%~16%的大伸长率, 是目前世界上强度最高的镁合金。

(2) 优秀的阻尼和减振性能。与铝合金相比, 镁合金拥有更优秀的衰减振动和降低噪声的能力。例如在20MPa应力下, 常用镁合金AZ91D的衰减系数为20%, 而铝合金A380只有1%。在100MPa应力作用下AZ91D的衰减系数可达55%, AS41镁合金的衰减系数更是高达70%, 而同样情况下铝合金A380的衰减系数只有4%。镁合金还具有良好的承受冲击载荷性能, 弹性范围内镁合金受到冲击载荷时, 吸收的能量可以比铝合金件多50%, 而且由于有更好的延伸率, 镁合金收到冲击后可以吸收更多的能量而不至于断裂。所以镁合金是非常好的减振降噪材料。

(3) 优良的机械加工性能和铸造性能。镁合金在金属中属于非常易于加工的材料, 切削阻力小可以满足高速切削加工, 并且加工完成后表面十分光洁, 基本不需要磨削和抛光。镁合金液流动性好, 可以铸造出壁厚很薄、形状复杂的零件, 而且不容易粘模具, 清理模具的费用较低。镁合金压铸件尺寸精度比铝合金压铸件精度高50%, 同时压铸周期短, 生产效率比铝合金高25%, 镁合金加工耗能比铝合金低50%。

(4) 良好的导热、电磁屏蔽性能。镁合金的散热性能不但比塑料高的多, 比铝合金也要好。由于镁合金压铸件可以比铝合金压铸件的壁厚做的更薄, 所以散热比铝合金件更快, 同时形状也可以做得更复杂。镁合金具有很好的屏蔽电磁干扰的性能, 适合制作对电磁干扰标准要求严格的部件。

(5) 镁合金材料可以循环使用, 保护环境。镁合金比热较小, 与比其它金属相比熔点较低, 在循环利用熔解时所消耗的能源非常低, 还不到新材料制造所消耗的能源的5%。

2 镁合金的开发和应用

现在广泛应用的镁合金主要可以分为两种, 一种是铸造镁合金, 另一种是变形镁合金。目前压铸镁合金在工业已经得到广泛应用, 镁合金经过变形之后, 可以得到更加优秀的综合力学性能, 从而满足不同的场合需求, 所以发展变形镁合金非常有前景。

镁合金的特点可满足航空航天等高科技领域对轻质材料降噪、减振、防辐射的要求, 同时可大大改善飞行器的气体动力学性能和明显减轻结构重量。目前镁合金在航空工业上应用很广泛, 其中包括AZ91、AZ31、ZE41、QE22、WE43等。

节能与环保的新要求使汽车公司都设法减轻汽车的重量, 从而达到降低汽油消耗和温室气体排放量的新标准, 镁合金的减重效果可以最大限度满足日益严格的节能的温室气体排放的要求。镁合金具有良好的阻尼系数, 减振性能好于铝合金和铸铁。在座椅、方向盘、轮毂上应用可以减少振动, 在车门等壳体上应用可以降低噪声, 提高汽车的安全性和舒适性。目前, 汽车仪表、座椅架、方向操纵系统部件、引擎盖、变速箱、进气歧管、轮毂、发动机和安全部件上都有压铸和变形镁合金产品的应用。

3 轨道客车的轻量化设计

轨道客车轻量化设计主要是通过优化结构、采用新材料来实现, 它主要包括列车车体、车内设备、车外吊挂安装设备的轻量化。在考虑减轻列车重量的时候, 必须在确保车体强度、刚度、动力学和动应力等满足要求的前提下, 尽量实现列车的轻量化。

轨道客车轻量化设计主要考虑轴重限制、节省能源和加速制动等方面的因素。由于铁路轨道的承受能力有限, 因此必须对列车的最大轴重做出限制。列车速度越高, 对轨道的冲击力越大, 当运行速度高于250km/h及以上时, 对轨道的冲击力就会变得很大, 所以速度高于120km/h的车辆轴重必须随车辆速度的升高而降低。轴重超过规定的车辆 (包括机车、动车和拖车) 不允许上线运行。轨道客车运行时阻力很大一部分是轮轨摩擦阻力, 减小列车重量可以有效减小轮轨摩擦阻力, 改善转向架等重要部件的运行条件, 同时可以减小所需的牵引功率, 节省能源。另外列车较重时惯性较大, 减轻重量可以更安全快捷地起动加速和减速制动。因此, 轻量化设计可以实现轨道客车多方面的优化, 是提升轨道客车综合竞争力非常有效的途径。

综上分析, 减轻轨道客车自重对减少线路损害、减少动力消耗、节约能源以及减少制动系统的负担, 都具有十分重要的意义。轨道客车实际线路运行的环境和工况非常复杂, 所以轨道客车材料必须保证在各种环境和工况下都能满足机械强度、疲劳强度、振动模态、理化性质、环境友好等标准要求。要想实现轨道客车的轻量化设计, 材料必须符合以下要求:低密度, 屈服极限及强度极限, 弹性模量及刚度较高, 温度稳定性较好等。镁合金的性能和特点比较适合轨道客车轻量化的要求, 通过推广镁合金技术和产品在轨道客车上的应用, 不仅可以减轻重量、节约能源, 还可提高列车的安全性、可靠性和舒适性。

4 镁合金在轨道客车上的应用

目前常用的镁合金按照添加合金元素的不同可以大致分为Mg-Al系合金、Mg-Mn系合金、Mg-Zn系合金;按成型方法可以大致分为铸造镁合金和变形镁合金, 其中应用铸造镁合金中绝大部分是压铸镁合金。工业常用的镁合金包括AZ31B、AZ61A、AZ91D、AM60B等。表1为轨道客车常用铝合金与可使用镁合金的性能对比。

通过表1的性能对比可以看出, 常用变形镁合金和压铸镁合金与铝合金的力学性能相近, 非常有潜力在轨道客车替代铝合金, 实现轻量化减重的目的。

现代轨道客车设计必须考虑的几个顶层指标分别是安全性设计、节能环保设计和舒适性设计。镁合金有良好的吸收能量性质, 应用在列车座椅上可以在列车出现碰撞事故时使座椅吸收更多的能量, 从而保护乘客的安全。比如AM60合金具有突出的吸能性, 同时兼有良好的强度和韧性, 已经在国外直升飞机座椅上得到应用。镁合金在列车减重节约能源方面优势明显, 而同时镁合金具有优良的模压加工性能, 可以压铸成为复杂的外形, 从而满足座椅的人体工程学和外观美学设计。使用镁合金制作列车座椅上可以把美学、人体工程学、轻量化和成型性这几种设计很好地结合在一起。

国外轨道客车上已经有许多镁合金应用的报道。法国TGV高速列车已经在TGVDuplex双层高速列车座椅上应用了镁合金件, 采用镁合金件的座椅总数量超过了45000个, 应用镁合金的部件包括座椅小桌面板、座椅扶手、脚踏板、座椅侧面面板。采用镁合金的座椅重量明显减轻, 和原先的铝合金座椅相比每个双人座椅由36kg减轻到30kg。镁合金件所需成本不高, 减重之后节约了列车运行成本。TGV列车镁合金在座椅上的应用实现了减重、节约成本和应用功能的良好结合。韩国KTX特快列车在座椅基座上使用了镁合金板材零件, 镁合金比之前采用铝合金和玻璃钢每个座椅减重5kg, 并且可以节省8%~10%的成本。

日本新干线列车在轻量化减重技术方面一直处于领先地位。目前日本新干线N700系列高速列车座椅骨架已经采用镁合金, 包括座椅扶手、中央支撑架、底垫、底座、扶手座、背靠等 (如图1、图2所示) 。使用效果良好, 实现了整车减重目的, 提升了动车组的动力性能并减少了能耗。

轻量化材料中的优势使镁合金在我国轨道客车应用潜力巨大, 我国某些研究机构和主机厂也对镁合金在列车上的应用做了许多研究和试验。比如使用AZ91D镁合金替代动车组PA塑料制作小桌支臂减轻列车重量。动车组原始PA塑料小桌支臂强度较低, 现车使用中有断裂损坏的风险, 使用镁合金制作小桌支臂, 不仅强度完全满足使用需求, 并且可以明显提升承载能力、断裂伸长率和冲击韧性等性能。首先, 经过测试镁合金小桌支臂的抗拉强度和弹性模量完全优于PA塑料小桌支臂, 对两种材料的小桌支臂做20kg载荷变形量试验, 结果显示镁合金支臂变形量明显小于PA塑料支臂。PA塑料支臂为实心结构, 而镁合金支臂结构设计得更薄更合理, 所以每个AZ91D镁合金支臂可以比原来实心PA塑料支臂减轻约35%的重量。疲劳强度试验结果显示镁合金小桌支臂完全符合疲劳耐久设计。尽管重量有所减轻, 但由于材料性能出众, 使用镁合金材料的小桌支臂最大承载能力比以前有明显的提升。综合评价得出, 镁合金小桌支臂可以完全满足国内动车组使用需求, 使用AZ91D镁合金替代PA塑料制作小桌支臂可以满足动车组的轻量化设计。

现阶段轨道客车镁合金应用的主要研究目标是在大部分非承载零部件上使用镁合金材料替代铝合金, 在使用成熟后再发展到承载零部件的应用。根据镁合金的性能和特点, 目前镁合金可以在列车以下结构上进行使用:

·列车内装型材、车窗内框架、小桌板及支臂;

·行李架边框、座椅骨架、卧铺框架、内部仪表盘框架;

·车下裙板、车内间壁面板、车下设备舱底板。

国内有研究机构已经试制出了镁合金卧铺框架样品和镁合金间壁面板样品, 有相关厂家小批量试制了在行李架、座椅骨架、小桌板支臂等部位应用的镁合金零件, 需要在列车上进行进一步的使用性能验证。

5 技术难点及展望

尽管镁合金有许多其他材料不具备的优势, 但如果想进一步扩大在高速列车上的应用, 主要还需要解决一下一些问题:

(1) 镁合金是密排六方晶体结构, 经过轧制或者定向挤压等变形加工后容易产生基面织构而导致力学性能在各个方向上不一致, 需要研究如何消除内应力分布不均匀。

(2) 镁合金化学性质活泼, 易被氧化和腐蚀, 与异种金属表面接触容易产生电化学腐蚀。需要进一步研究表面防腐技术和镁合金装配防腐方法。

(3) 常规焊接方法不适用于镁合金焊接, 使用新型的固相焊接方法 (搅拌摩擦焊等) 焊接镁合金的性能还需要做许多验证。

(4) 镁合金宽幅挤压工艺还不成熟, 难以制造大断面挤压型材。需要对镁合金挤压设备和挤压工艺加以改进。

(5) 镁合金在高温与在室温下强度差别较大, 大多数镁合金工作温度不超过150℃。目前有添加稀土的耐热镁合金的研究, 但成本较高, 应尽快研制成本较低的耐热镁合金。

我国轨道交通装备的快速发展, 对轻量化的要求也会越来越高。我国镁资源储量约占全球的50%以上, 菱镁矿、白云石资源丰富, 这为我国的镁合金发展提供了巨大的资源和成本优势。随着镁合金开发和应用研究的发展, 镁合金的性能会得到不断提升, 未来趋势是进一步拓展应用范围, 从高速列车上的非承载零部件逐渐发展应用到承载零部件, 使镁合金成为高速列车轻量化关键材料。

摘要：近年来我国轨道交通装备行业发展迅速, 轨道客车速度快、能耗低、舒适性设计、环境友好、以人为本的设计特点, 具有其他交通方式无法比拟的优势。轻量化设计可以实现轨道客车多方面的优化, 是轨道客车关键技术之一。镁合金是目前工程应用中密度最小、比强度最高的结构金属材料, 在轨道客车轻量化应用中具有非常好的前景。

关键词：轨道客车,镁合金,轻量化,应用

参考文献

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[4]黄晓艳, 周宏.21世纪绿色工程材料——Mg合金[J].南方金属, 2004, 138 (3) .

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[8]潘复生, 张丁飞等.铝合金及应用[M].北京:化学工业出版社, 2007.

[9]International Magnesium Association.Mg Showcase Issue8[R].USA:IMA, April2009.

篇4：腐殖酸在果树上的应用及展望

1 腐殖酸在果树上的作用

1.1 改良土壤

腐殖酸是有机肥料的精华，施入果园能够改良果园土壤理化性状，增加果园土壤有机质含量，从而改善果树生长发育的基础条件，使果业向高效、生态型发展。

1.2 促进果树生长发育

腐殖酸的特殊结构能够促进过氧化氢酶、多酚氧化酶等多种酶的活性，因此，腐殖酸一定程度上起到了植物生长调节剂的作用，能够促进果树生长发育，提高果树光合性能，促进新梢萌发及根系活动，强健树体。施用腐殖酸的果树，叶片肥厚而油亮、有光泽、有弹性，百叶鲜重增加，果个增大，产量增加。一般果实还能提前成熟5～7 d（天）。

1.3 改善果实品质

果树施用腐殖酸，果实含糖量提高，可溶性固形物含量增加1 %～2 %，口感好，风味浓，内在品质得到明显改善；外在品质也得到明显提高，果实着色好，色泽艳丽，果个大，病虫果率大大降低，优质果率提高，从而增加了果品的商业价值。

1.4 增加树体抗逆性能

1）增强果树的抗旱性能。腐殖酸能够调节植物保卫细胞的开张，施用腐殖酸的果树根系活动旺盛，叶面蒸发减少，抗旱能力增强，从而保证果树正常生长发育。

2）提高果树的抗寒能力。果树施腐殖酸后，树体发育早，停止发育亦早，因而枝条健壮充实，越冬能力提高。高浓度腐殖酸能够抑制果树伸长生长，也使得果树的抗寒能力得到增强。

3）提高果树抗盐碱能力。腐殖酸疏松敞开的网状立体结构，使其具有很高的缓冲性能，因此，施用腐殖酸的果树，抗盐碱的能力得到了提高，使果树的栽培范围扩大，也使果树抗肥害的能力增强。

4）减轻农药过量的危害。腐殖酸的强大络合能力和缓冲能力，能够减缓果树农药施用过量的危害。生产实践证明，腐殖酸亦能减轻PP333施用过量对果树造成的危害。

1.5 防治病虫害

施用腐殖酸的果树，细胞膜的透性增加，新陈代谢能力增强，树体生长旺盛，抗病虫害能力大大提高，病虫害发生相应减少。如施用腐殖酸后，蚜虫、红蜘蛛的发生率明显下降，枯萎病、早期落叶病、霜霉病、炭疽病、白粉病也有所减轻。腐殖酸本身对果树的腐烂病、干腐病、枝干粗皮病有一定疗效，能够促进病疤部新生组织的再生。

1.6 平衡作用

腐殖酸的特殊结构，使腐殖酸能够调节树体对养分的吸收能力，从而使得果树平衡吸收各种养分，维持中庸树势。

2 腐殖酸在果树上的应用形式

2.1 土施

腐殖酸可以草炭、风化煤、褐煤等为载体作为有机肥大量施用于果树，也可作为复合肥的添加剂与氮磷钾化肥混合施入。

2.2 叶面喷洒

经化学提取的腐殖酸可与农药或化肥混合，制成各种农药或叶面肥，也可单独喷施。腐殖酸对化肥和农药具有增效作用，二者混喷的浓度应低于单独喷洒的浓度，并应适当减少化肥和农药的使用量。另外，腐殖酸不可与碱性农药混喷，以免出现沉淀，影响腐殖酸与农药的效果。

2.3 涂抹病疤

在果树腐烂病、干腐病、粗皮病病疤处涂抹腐殖酸，能够促进新生组织生长和愈伤组织形成，从而治愈病害。用于涂抹果树病疤的腐殖酸，要经过化学提取，而且涂抹的浓度一般要高于叶面喷洒的浓度。

2.4 蘸根或浸接穗

于果树栽植前或果树嫁接前，将果树根部或接穗置于腐殖酸中，能够提高果树栽植及嫁接成活率，同时，也能促进成活后植株生长。

3 腐殖酸在果树上的应用前景展望

腐殖酸是具有特殊结构的多功能物质，在果树上应用具有多方面的效果，可起到肥料、农药、植物生长调节剂的作用，能够提高果实品质，减少化学肥料、化学农药的使用量。作为我国廉价的自然资源，对人畜无残毒，对作物无药害，对环境无污染，储量又极其丰富，因此，在果树上应用具有广阔的前景。

篇5：镁合金在高铁上的应用及展望

中图分类号：TN305.7 文献标识码：A 文章编号：1672-379106(b)-0114-02

光的应用能力和相关操作问题是在微电子设备中应用光刻技术的关键。我国光刻技术的发展有较长的历史。从技术落后的最初阶段到现在逐渐成熟阶段，在这个过程中我国光刻技术在微电子设备应用中取得了显著的成绩[1]。随着科技技术的进一步发展，需要进一步完善和提升光刻技术，因此具体分析光刻技术在微电子设备上的应用和展望具有重要的现实意义。

篇6：镁合金在高铁上的应用及展望

摘要　本文介绍了土壤结构改良剂的研究现状及其在烟草上的应用展望。土壤结构改良剂分为天然土壤结构改良剂和人工合成土壤结构改良剂。施用土壤结构改良剂,可以改善土壤结构,增强土壤蓄水保水能力,提高土壤温度。土壤结构改良剂用于烟田,可能会提高烟叶产量与质量。溶于水施用较直接将粉剂撒施于表土效果好。

50年代以前,土壤结构改良剂的研究仅限于天然结构改良剂,研究较多的是藻朊酸盐,它是从藻类中抽取的多糖羧酸类化合物,藻朊酸钠用量01%(按土重计算)便有显著的改土效果。但由于天然结构改良剂易被土壤微生物分解且用量较大,难以在生产上广泛应用,于是,人工合成结构改良剂的研究便逐渐开展起来。克里利姆土壤改良剂是初期人工合成的改良剂,主要成分是聚丙烯酸钠盐,具有高效、抗微生物分解、无毒等优点。最近几年,高效低用量土壤结构改良剂出现,使用方法不断改进,使用成本逐渐下降,使其具有越来越广阔的应用前景。

1　土壤结构改良剂的种类、性质

土壤结构改良剂是根据团粒结构形成的原理,利用植物残体、泥炭、褐煤等为原料,从中抽取腐殖酸、纤维素、木质素、多糖羧酸类等物质,作为团聚土粒的胶结剂,或模拟天然团粒胶结剂的分子结构和性质所合成的高分子聚合物。前一类制剂为天然土壤结构改良剂,后一类则称为合成土壤结构改良剂。

1.1天然土壤结构改良剂

1.1.1天然结构改良剂的种类

1.1.1.1腐殖酸类以泥炭、褐煤为原料制成褐腐酸钠或钾,它们是一大类多环稠环有机化合物。其结构与土壤腐殖质相似。

1.1.1.2多聚糖类从瓜尔豆中提取的一种高分子物质。

1.1.1.3纤维素类主要成分为纤维素,用碱液加湿处理后,即产生纤维糊,可做为结构改良剂。

1.1.1.4木质素类一般以纸浆废液为原料制成,包括木质素磺酸、木质素亚硫酸铵、木质素亚硫酸钙等。

1.1.1.5其它粉煤灰、糠醛渣、沼渣。

1.1.2以多聚糖和腐殖酸类说明天然结构改良剂的性质和作用机制

多聚糖是一种水溶性天然土壤结构改良剂,它是从瓜尔豆中提取的一种高分子物质,其分子质量大于2.0×10５u。多聚糖在水溶液中是一种生物不稳定性物质,在土壤中能被微生物降解成小分子物质,因此,改良土壤时,用量大于人工合成改良剂。多聚糖是一种线性的绕曲的高分子聚合体,在其链条上有大量的－OH,羟基与粘粒矿物晶体表面上的氧原子形成氢键,示意如下:粘土晶面Si－Ｏ……HO－R－OH－O－Si粘土晶面,将分散的土壤颗粒胶结在一起形成团聚体。多聚糖的亲水基－ＯＨ与粘粒的氧键,其键能为20.9～41.9 kJ/mol。由它胶结的微团粒或团粒具有相当程度的稳定性。这样,粘粒表面吸附的水分子被高分子有机化合物取代,而且有机化合物的亲水功能团与粘土矿物的活性点相结合,于是,粘粒表面为疏水的烃链所被覆,从根本上改变了粘粒的水合性和胀缩性,使生成的团粒具有水稳性。

1.2人工合成土壤结构改良剂

1.2.1聚乙烯醇(pVA),属非离子型聚合物,结构式为:

1.2.2聚丙烯酰胺制剂(pHM),结构式:

这种制剂中的干物质含量为80%,干物质中的含氮量为192%。

1.2.3沥青乳剂(ASp)

1.2.4聚丙烯腈

－（－ＣＨ２－ＣＨ－）a－（ＣＨ２－ＣＨ）b－

｜｜

COO－CH＋

它们是由单体聚合而成的,单体有乙烯单体(CH２＝CH２)、丙烯酸(CH２＝CH－COOH)、丙烯腈单体(CH２＝ＣＨ－ＣＮ）等。在聚合物链条上有许多功能基,其中有些是活性功能基,如羧基(－ＣＯＯＨ）、氨基(－ＮＨ２）等。这些活性功能基在溶液中解离后,就使聚合物成为带电离子,或是聚合阴离子,或是聚合阳离子。合成的结构改良剂一般具有很强的粘结力,能把分散的土粒粘结成稳固的团粒。阳离子型聚合改良剂与粘粒上的负电荷结合,胶结分散的粘粒形成团聚体,阴离子型结构改良剂作用机制不同于阳离子型,它与带负电荷的土粒结合分三种情况:一是由氢键连结,即阴离子型结构改良剂分子上的羟基(－ＯＨ）与粘粒矿物晶体面上氧原子结合形成氢键;二是在低pH条件下,阴离子型结构改良剂产生正电荷,与粘粒晶面上的负电荷形成离子键;三是高价矿质离子作为盐桥分别与阴离子型改良剂分子上的负电荷和土粒上的负电荷结合形成离子键。

2　土壤结构改良剂的应用效果

2.1　改善土壤结构

土壤结构改良剂能有效地改善土壤团粒结构,减小土壤容重,增加总孔隙度。西南农业大学曾觉廷的研究证明,土壤改良剂能使分散的土粒形成微团聚体,进一步形成团聚体,不仅增加土壤中水稳性团聚体的含量,而且显著提高团聚体的质量。在盆栽土壤试验中,大团聚体含量比对照增加了,pHM为20.88%,VAM为4.73%,HNA为2.24%。陕西农科院土肥所宋立新的试验表明,0.5～0.25mm团聚体相对增加3.7%～54.6%,结构改良剂不仅能使分散的土粒团聚,还可使微团粒相互粘结,所以施用结构改良剂后,大团粒的比率大大增加。有人曾做过试验,施入0.05%CRD－1816后,2～５mm及大于5mm的团粒占团粒总数的63%,施用量增至0.15%时,则达90%,而对照仅为11%。结构改良剂促进团粒结构形成的同时,还提高了土壤总孔隙度,降低土壤容重。紫黄泥土施用pHM(0.4%)和VAM(0.1%)后,土壤中＞50μm孔隙分别是18.3%和11.7%,而对照仅有7.7%。最近,山西省农业科学院土肥所研究了粉煤灰的改土效应,试验结果表明,土壤施入粉煤灰后,可以降低容重,增加孔隙度,调节三相比,提高地温,缩小膨胀率,明显地改善了粘土的物理性状。

2.2　提高土壤蓄水保水能力

西南农业大学陈萌在紫色土上的试验证明,pHM和VAM均能提高土壤持水量和释水量,增大土壤吸持水分对植物的有效程度。中国农科院汪德水的研究结果说明,沥青乳剂和pHM均能减少土面水分蒸发,保蓄水分,提高水分利用效率。王久志在土壤结构改良剂覆盖改土作用的研究中指出,施用沥青乳剂后,在0～１５cm和1m土层内,土壤含水量分别增加19.33%～27.44%和10%。在蒸发的3个阶段中,沥青乳剂具有抑制水分蒸发的效果,抑制率达14.7%～32.3%。

2.3　提高土壤温度

沥青乳剂可以提高地温。有试验证明,施用沥青乳剂后,在1d内或一年内土壤温度均高于对照,日平均增温2.1℃。宋立新等研究证明施用沥青乳剂增高耕层地温,较对照高0.8～1.5℃。

3　土壤结构改良剂使用技术研究

3.1　土壤结构改良剂的用量

一般以占干土重的百分率表示,若施用量过小,团粒形成量少,作用不大;施用量过大,则成本高,投资大,有时还会发生混凝土化现象。根据土壤和土壤改良剂性质选择适当的用量是非常重要的,80年代,Hedrick和Mowry等报道,聚电解质聚合物改良剂能有效地改良土壤物理性状的最低用量为10 mg/kg,适宜用量为100～2000 mg/kg。奥田东等指出,以5000 mg/kg用量为极限,超过这个极限,反而不利于团粒的形成。近几年来的研究结果与以前有所不同,1986年,Wallace试验证明,使用量为4 mg/kg时,水稳性团粒增加的幅度大,说明聚丙烯酰胺用量低于10 mg/kg,也具有一定的改土效果。

3.2　土壤结构改良剂的使用方法

如果将粉剂直接撒施于表土中,由于结构改良剂很难溶解进入土壤溶液,这种施用方法的改土效果很小,在相同情况下,将改良剂溶于水施用,土壤的物理性状明显得到改善,例如,每公顷用42 kg固态聚丙烯酰胺,土壤团聚体和土壤导水率均未增加,但改良剂溶于水施用,每公顷只用32.2 kg聚丙烯酰胺,团聚体增加45.2%,土壤的物理性状有较大改善。

3.3　施用时土壤墒情

以前普遍认为,要在表土墒情适宜时进行,适宜的湿度为田间最大持水量的70%～８０％。最近,由于施用方法从固态施用到液态施用的改进,施用时对土壤湿度的要求与以前不同。研究证明,施用前要求把土壤耙细晒干,且土壤愈干,愈细,施用效果愈好。

4　在烟草上应用展望

篇7：酶制剂在工业上的应用现状与展望

学院：材料与化工学院

专业班级：

2011级生物工程（2）班 姓 名： 李丹丹

学

号：

20110412310047

评阅意见

评阅成绩

评阅教师：

2014年 6月 12日

酶制剂在工业上的应用现状与展望 姓名：李丹丹

学院和专业：材料与化工生物工程2班

摘要：酶制剂是一类特殊的食品添加剂，具有催化高效性，专一性等显著特点。文章综述了食品工业中酶制剂利用及新动向，包括淀粉糖、油脂、蛋白质加工、面包、啤酒、饮料工业以及改善苦味的酶类的应用。并介绍了酶与食品的关系、酶制剂在食品生产中用于保藏、改善质量和增加营养价值、增加品种种类、提高便捷性和提高食品生产效率等作用,还介绍了酶制剂在饲料中的应用。并对酶制剂在食品工业中和在动物饲料方面的发展方向进行展望。关键词：酶制剂食品工业饲料工业应用 1.酶制剂的简介

酶是一类具有专一性生物催化能力的蛋白质。而从生物体中提取的具有酶活力的制品，称为酶制剂。酶制剂主要用于食品加工和制造业方面，它在对提高食品生产效率和产量、改进产品风味和质量等方面有着其它催化剂所无法替代的作用。另外，酶制剂在日化、纺织、环境保护和饲料等行业也有着较广泛的应用。随着发酵工业的发展，酶制剂的主要来源已被微生物所取代，它具有不受季节、地区和数量等因素影响的特性，还具有种类多、繁殖快、质量稳定和成本低等特点。随着微生物育种技术的发展，酶制剂的种类越来越多，分类也越来越细。目前我国已工业化生产的、且用于食品工业的酶制剂主要有：淀粉酶、异淀粉酶、果胶酶和蛋白酶等，它们在食品加工中都起着十分重要的作用。当然，尽管目前我国酶制剂行业的发展已有了长足进步，但与发达国家相比，还有很大差距。为进一步加快酶制剂产业技术的进步，今后应注重在调整产品结构、增加新品种、提高产品质量和竞争力、实现规模化经营和拓宽应用领域等方面作深入的研究。2．酶制剂在食品工业中的应用

利用淀粉酶可以将淀粉水解为葡萄糖或不同DE值的淀粉糖浆，再经过葡萄糖异构酶的作用产生果葡糖浆；果胶酶用于果汁的加工和澄清，可提高果酒的得率，改善澄清效果，加快过滤速度；乳糖酶可分解牛奶中的乳糖，提高人体对牛奶的消化性；脂肪酸可改进食品风味；蛋白酶可用于蛋白胨和氨基酸混合液的制造，生产糖果使用的蛋白发泡剂，用在面包、糕点和通心粉的生产上可缩短揉面时间、增强面团延伸性和改进产品质量，用在肉类加工上可嫩化肉类、软化肠衣和提高质量，用在乳酪制造上可缩短生产时间等。2．1用于保藏

溶酶菌现已广泛地被用作水产品、肉食品、蛋糕、酒精、料酒、饮料以及日用化妆品的防腐剂。由于食品中的羟基和酸会影响溶酶菌的活性，因此，它一般与酒、植酸、甘氨酸等物质配合使用。目前与甘氨酸配合食使用的溶酶菌制剂，应用于面食、水产、熟食及冰淇淋等食品的防腐。在低度酒中添加20mg/kg的溶酶菌不仅对酒的风味无任何不良影响，还可防止产酸菌的生产，同时受酒类澄清剂的影响很小，是低度酒类较好的防腐剂，如日本就把溶酶菌用于清酒的防腐。

乳制品保险牛乳中含有13mg/dl的溶酶菌，在人乳中含量为40mg/ml。在鲜乳或奶粉中加入一定量溶酶菌，不但可起到防腐作用，而且还有强化作用，能增进婴儿健康。将各种肉类和水产熟制品（如鱼丸、香肠及红肠等），用含1%明胶和0.05%溶酶菌的混合液浸渍后再包装保存，可延长其保质期。各类糕点特别是奶油蛋糕是容易腐败变质的食品，在制作过程中加入溶酶菌就具有一定的防腐、保鲜作用。此外，溶酶菌还可应用于pH值为6.0~7.5的饮料的防腐。海产品及水产品如虾、鱼和蛤蜊等在含甘氨酸、溶酶菌和食盐的溶液中浸渍5min后，沥干，在5℃下保存9d后，无异味、无色泽变化。3．2提高食品质量和增加营养价值 将花青素酶用于葡糖酒的生产中，可以起到脱色的作用。

复合蛋白酶可嫩化肌肉，使肉制品鲜嫩可口，谷氨酰胺转胺酶，用于鲜肉处理，可以通过催化蛋白质分子之间发生的交联，改善蛋白质的许多重要性能，如用该酶生产重组肉时，它不仅可将碎肉粘结在一起，还可以将各种非肉蛋白交联到肉蛋白上，明显改善肉制品的口感、风味、组织结构和营养成份。

由淀粉酶、木聚糖酶、葡萄糖氧化酶和脂肪酶等组成的面包、馒头等发酵面食专用复合酶，已经广泛用于面食加工中。代表产品有面包改良剂，通过加入各种酶制剂，是原料的耐搅拌性增强，面团光滑、柔软，有效地缩短发酵时间，提高耐醒发能力，入炉后有较好的膨胀效果，内部细腻、气孔均匀，面包芯洁白、柔软，富有弹性，口味醇香，体积大，冷却后不易收缩，有效地延长了面包的老化周期及货架期。

在肉类香精生产中常用的风味酶就是一种复合酶，使最终反应达到风味化要求。

通过多种蛋白酶的作用生产多功能肽及各种氨基酸已经是营养保健行业常见的加工方法。不同的酶组合加工不同的多肽，如大豆肽、花生多肽、动物多肽等。还有淀粉深加工用复合酶分步反应生产低聚糖、异低聚糖已经成为大工业化生产，为保健品行业提供新原料。2．3增加品种和方便性

如用纤维素酶及果胶酶处理过的槟榔，使硬组织软化，方便食用，提高适口性，更便于咀嚼。为儿童提高各种酶解后的动植物天然食品，通过纤维素酶、果胶酶、蛋白酶等多种酶作用，去除不易吸收的成分，提高营养价值，更适合婴幼儿的营养吸收。2．4提高食品生产效率

丹宁酶消除多酚类物质，去除涩味并消除其形成的沉淀。蛋白酶用于饼干减筋，生产酥性饼干。纤维素酶、果胶酶常用于榨果汁、豆油等多于原料的前处理，通过对果胶和纤维素的降解来解决加工难度，提高出油、出汁率。

3.饲料用酶制剂的作用及在动物生产中的应用

3.1补充内源酶的不足，提高其分泌和活性幼龄动物或处于病态下的动物，适当补加蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等制剂能补充内源酶的不足，可提高饲料消化率。这类酶制剂在断奶仔猪中应用较多，效果也比较的好。

3.2消除饲料中抗营养因子和有毒有害物质，提高饲料的营养价值饲料中存在着许多的抗营养因子和有毒有害物质，如植酸、蛋白酶抑制因子、植物凝集素和霉菌毒素等，酶制剂可部分或全部消除其不良影响。

3.3提高饲料利用率，减少疾病的发生提裔饲料剃掰酶原因主要有两方面:一是加入聚糖酶等，可降低食糜酶糕发，使食寨与肉源性消化酶充分接触，可提高饲料消化率;二是添加的聚糖酶分解植物细胞壁，有利于细胞内容物≤淀粉、蛋皇旗和脂肪)的释放。4.我国酶制剂工业的生产现状

4.1酶制剂品种和质量达到或接近国际先进水平

随着空气绝对过滤技术、发酵自动化控制技术、超滤膜后处理技术、无菌技术、保存技术等先进生产技术在酶制剂工业中的应用普及，我国酶制剂生产逐渐摒弃传统工艺，产品品种和规格多样化，液体酶、复合酶替代固体酶和单一酶，占据了市场主流。4.2生产企业逐步向规模化和现代化发展

2000 年酶制剂产量占全行业的86.12％，销售额占83.60％，有10家企业通过了iso9002质量管理认证或iso9000质量检验认证，全行业有十多家企业拥有自己的互联网网站。近年来，企业普遍加大了设备和技术改造力度，并开始引入技术创新基地建设和资本运营等保持高科技企业可持续发展的理念，从而使酶制剂行业的企业建设和发展有了明显飞跃。4.3产品价格极具竞争力

近十年来，酶制剂行业依靠技术进步，大幅度降低了生产成本和产品售价，连续多年降价幅度在20％左右，相当于每年将数亿元利润让利于应用行业。虽然产品价格一路走低对企业稳定发展造成一定影响，但却使国内酶制剂产品和国外产品相比，极具价格优势，同时低价位的高科技产品有力促进了国内酶制剂应用市场的成熟和发展。4.4行业管理确保企业和行业的健康发展 中国发酵工业协会下设酶制剂分会，由会员大会选举产生分会理事会，对全国酶制剂生产企业进行统一行业管理。此外，中国食品科技学会下设酶制剂专业学会，积极参与酶制剂行业的标准制定、产品研制、技术改造、应用领域开发和生产管理。酶制剂分会和学会在促进我国酶制剂行业发展、加强行业自律等方面起到了积极的作用。4.5酶制剂的应用有力促进了我国现代食品工业的发展

我国酶制剂的主要应用领域是食品工业，全世界食品工业用酶约占总量的60％，我国更高达85％以上。酶制剂对我国食品工业的技术进步做出过突出贡献：在啤酒生产中，采用淀粉酶的新型辅料液化工艺以及复合酶制剂的应用对提高我国啤酒的产量和质量有重要意义；在玉米深加工领域，采用耐高温淀粉酶和糖化酶的“淀粉喷射液化”技术以及“双酶法”糖化技术全面带动了我国淀粉糖、味精、柠檬酸等生产工艺的改革。近年来，蛋白酶、果胶酶、纤维素酶等在果酒、果汁、调味品、烘焙、肉制品、中药有效成分提取以及多肽保健品生产中的应用也都取得较大的进展。5.酶制剂的发展前景

目前为止，国际上食品酶制剂应用最多是淀粉、乳制品行业，而糕点、营养功能食品和传统日常食品的应用则不到10%。我国食品酶制剂工业起步晚，虽然近年来有了较大的发展，但技术工艺、装备、产品品种质量水平依然较低，并且应用规模很小，其应用主要集中在淀粉、酿酒行业，其他食品领域近乎空白，而在食品保鲜中的应用可以说只是处于起步阶段，随着基因工程、细胞固定化技术等的发展，酶制剂在食品保鲜中也将有着更广阔的应用前景，大力加强酶制剂在食品保鲜中的应用研究具有非常重要的意义。

酶制剂在饲料工业中已展现出了广阔的应用前景。随着分子生物学、基因工程技术的进一.步发展，可生产出进一步适应饲料加工业的需要的酶制剂，并可降低其生产成本，实现大规模的生产，可使酶制剂进一步提高动物的生产性能，提高饲料利用率、节约粮食、消除饲料中抗营养因子作用，减少动物排泄物中磷对环境的污染，为人们提供充足的动物产品。参考文献 [1] 蒲海燕，刘春芬，贺稚非等。酶制剂在食品中的应用概况[J]。中国食品添加剂，2004(4)：103。

篇8：镁合金在高铁上的应用及展望

卫生列车(medical train)又称医院列车(hospita train),是配置有医疗设施和医务人员、提供医疗服务的专用列车[1,2]。自19世纪50年代克里米亚战争首次使用后,卫生列车在第二次世界大战期间广泛应用于各大战场,为世界反法西斯战争胜利做出了积极的贡献[3]。建国后,我国改装普通列车作为卫生列车用于朝鲜战争[4]、中越边境自卫还击作战[5,6]等战时医疗后送和唐山地震[7,8]、汶川地震[9,10]等重大自然灾害伤病员转运,在挽救伤病员生命、提高救治效果方面发挥了重要的作用。近年来,我国和印度等国先后筹建了健康快车(Lifeline Express,LLE)项目[11,12,13],研制了可开展眼科、耳鼻喉科、口腔科等专科手术的卫生列车,为偏远地区人民提供医疗服务。鉴于卫生列车在平战时远程转运伤员和医疗服务中的重要作用,结合近年来我国高铁建设发展和动车组列车技术特点,本文系统检索文献资料,全面综述了国内外卫生列车的应用现状,对未来我国高铁卫生列车的前景进行了展望。

1 卫生列车相关概念

铁路后送(evacuation on railway)指采用列车运输伤病员,是战役和战略后方长距离医疗后送(medical evacuation)的主要方式,通常包括组织伤病员上车、途中医疗护理和伤病员下车3个阶段[1,14]。铁路后送具有运送量大(300~400名伤病员/列)、速度较快(≥60 km/h)、颠簸比汽车小、持续运行力强及途中可进行医疗救治等优点,可较好遵循医疗后送治疗的继承性和连续性,保证铁路后送中不间断治疗。但铁路后送存在受铁路线限制、遇敌袭不易疏散隐蔽、行车振动噪声对医护操作及医疗仪器有影响等缺点。

卫生列车指在途中可对后送伤病员实施救治、护理和生活保障的专用铁路列车,包括特制和临时改造2类[1,14]。特制卫生列车有办公指挥、病房(含轻重伤员)、手术诊疗车、餐车、勤务人员寝车、库房行李、发电等车厢。各车厢按卫勤需要,配备医疗器械、护理器具、药材、通信器材等。临时改造卫生列车除手术诊疗车为特制专业技术车厢外,其他车厢由客车、餐车等车厢临时编配。战时卫生列车适宜于战役战略后方转运后送伤病员,平时用于抢险救灾和医疗服务。

高速铁路(high-speed railways)简称高铁,是指设计开行时速250 km以上,且初期运营时速200 km以上的客运列车专线铁路[15,16]。高铁与普通铁路相比,具有载客量大、输送力强、速度较快、安全性高、舒适方便、能耗较低等优点。中国规划从2010年起至2040年,将全国主要省市区用高铁连接起来,并形成国家高铁网络框架。随着高铁“走出去”国际战略的深入推进,中国现已参与筹建欧亚高铁、中亚高铁和泛亚高铁战略合作项目。

2 卫生列车应用现状

2.1 战时医疗后送

2.1.1 外军应用现状

在1855年克里米亚战争首次使用后,卫生列车先后用于法奥战争、美国南北战争、普法战争及祖鲁战争等殖民地解放运动,但此阶段卫生列车尚未配置专用医疗设施,仅编配了随车护理人员[2]。第一次世界大战期间,卫生列车开始真正作为移动医疗设施投入欧洲西线战场。英国皇家陆军医疗队(Royal Army Medical Corps)建立了含外科病房的急救列车(ambulance trains),仅1914年的1个月就在佛兰德斯战役中成功转运10万余名英国伤兵。第二次世界大战,前苏联卫国战争期间,由总军事卫生部负责(后与中央军事交通部共同负责),在战略后方、方面军、集团军地域采用18节军用卫生列车实施伤病员后送,后送伤员比例为46.5%~94.4%,高于汽车、飞机后送比例,主要开展止血包扎、必要手术、输血输液、调整夹板,完成内科、营养及药物治疗[3]。第二次车臣战争期间,俄军运用卫生列车、救援直升机、装甲救护车等装备,建立了强大的医疗后送系统[17]。朝鲜战争后,英美等发达国家发起战争多为局部高技术信息化作战,且不在本土作战,铁路后送逐步被空运后送和医院船所取代。目前,俄罗斯配备有3列设备齐全的卫生列车,承担着和平及战时的救援任务。

2.1.2 我军应用现状及进展

我军在解放战争时期开始采用铁路后送伤病员。朝鲜战争除使用10余列专用卫生列车外,还临时调用列车和回程空车向国内运送伤病员,累计组织156列次;中越边境自卫还击作战,采用铁路后送从一线医院送往二线医院和战略后方医院,累计121列次[18]。以上2次战争,卫生列车救治范围主要为补充纠正包扎、固定,更换敷料,止血;防治休克、防止窒息;开展胸腔闭式引流、纵隔气肿切开排气、肢体深筋膜切开等操作;开展输液、药物等治疗。2002年,第三军医大学新桥医院孙汉军教授领衔的课题组开始提出建设卫生列车和列车医疗队的设想,经过多年研究攻关,与国内某机车厂研制的自主知识产权我国首列卫生列车手术急救车于2012年11月顺利通过技术审查[19,20,21]。该手术急救车以民用车厢为平台研发,车厢内部设置制氧区、医技保障区、更衣洗手区、手术区、清洗消毒区和必备的医疗设备设施,可实施气管切开、血管结扎止血、清创缝合、切开引流、颅脑减压、胸腹腔探查等紧急手术,具备急诊检验、床旁辅助检查等功能,填补了我军跨区域、长距离、大批量伤员救治后送装备空白[19,20,21]。

2.2 平时抢险救灾及医疗服务

2.2.1 国内抢险救灾应用

唐山抗震救灾采用陆路、空运等方式向全国各地转运伤员100 063人,其中采用改装卫生列车转运72 818人,占全部转运伤员的72.77%,累计组织159列次,平均每列运送伤病员458人[7,8]。汶川地震发生后即成立了抗震救灾伤病员转运指挥部,组建了“救字号”卫生专列开展地震伤员铁路转运。2008年5月19—31日,从成都站、绵阳站等5个站向全国14个省市、23个城市开行21列专列,累计转运5 015名伤员,参与医护人员1 873人、陪护人员4 882人,平均每列运送伤病员239人[9,10]。虽然临时改建的卫生列车在唐山和汶川地震远程转运伤员中发挥了重要作用,但第三军医大学邓明德等调研发现,“救字号”卫生专列由空调卧铺列车临时改建存在伤员运送通道不畅、车上无医疗设备固定端口、无医疗救治专用车厢等问题[9]。

2.2.2 国内外健康快车项目

1997年7月,为庆祝香港回归祖国,董建华先生代表香港同胞捐赠了第一列中华健康快车[11,13]。目前,中华健康快车是我国唯一流动的、专门从事慈善医疗活动的眼科列车医院,现有4列中华健康快车运行。截止2014年12月,中华健康快车已在27个省、市、自治区101个贫困地区,停靠142站,累计为15万余名贫困患者免费实施了白内障手术治疗。与中华健康快车项目类似,1991年印度为满足偏远地区医疗服务需要,开始制造了可开展眼科、耳鼻喉科、口腔科等专科手术的健康快车,截止2014年,已在22个地区开展156个项目,为80余万贫困人员开展了白内障、人工耳蜗等手术治疗[11,12]。

3高铁卫生列车展望

2013年9月和10月,习近平主席分别提出了建设“新丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的战略构想,简称“一带一路”(One Belt One Road,O-BOR)。此后,我国政府一直积极推进“一带一路”建设,李克强总理在出访时多次向国际推荐中国高铁、核电等项目。目前,高铁在支撑我国区域协调发展、优化资源配置和产业布局、构建高效综合运输体系等方面,发挥着巨大的社会和经济作用。随着高铁“走出去”国际战略的深入推进,中国高铁将与越南、柬埔寨、泰国、缅甸、巴基斯坦、哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦、土库曼斯坦等国铁路网相连,必将推动“一带一路”战略实施,惠及高铁沿线各国人民。目前,我军空中运输力量有限,高铁网络正在逐步形成,考虑未来战争形态,如何利用高速铁路,提高军事后勤准备水平,提升战争和非战争军事行动卫勤保障能力已成为后(卫)勤领域具有前瞻性和战略意义的课题。

全面文献检索和现况调研发现,目前处于运行状态的中华健康快车、印度健康快车和第三军医大学研发的手术急救列车等卫生列车均基于普通列车车厢开发。普通列车存在振动大、空气差、空间较小、噪声较大、电磁干扰、乘坐不舒适等固有的诸多缺点,制约了国内外卫生列车制造水平,影响了车载医疗设备正常使用,限制了开展医疗救治范围,不利于转运伤病员救治和康复[22]。然而,采用高新技术理念设计、新型材料工艺制造的高速动车组车厢具备空间大、噪声小、运行平顺、空间密闭、电磁屏蔽等优点,是研制未来高水平卫生列车的良好平台。因此,尽早以高速列车车厢为平台,开展卫勤指挥、通信网络、医疗护理、医技保障、后勤保障等功能模块需求研究,采用人-机-环境理论和数字化模拟技术,完成卫生列车基础设计方案和配套车载医疗设备关键设计指标研究,可为未来实际建造高速动车组卫生列车提供技术方案。

摘要：介绍了铁路后送、卫生列车和高速铁路的相关概念,总结了铁路后送的优缺点。综述了外军和我军卫生列车在战时医疗后送、国内抢险救灾的应用情况,阐述了中国和印度健康快车项目在平时医疗服务中的应用及国内手术急救列车研制情况。结合近年来国内高铁发展和动车组列车技术特点,提出了高速动车组列车是研制未来高水平卫生列车的良好平台。