化学组装范文(精选12篇)
化学组装 第1篇
聚酰亚胺材料(PI)具有低介电常数和高热稳定性,在微电器制造业和封装业中有着广泛的应用[1]。在众多的金属化方法中,化学镀方法具有较多优势[2,3],已经广泛应用于电子工业。传统的化学镀技术中活化工艺有敏化、活化两步法和敏化 - 活化一步法[4,5],都要使用锡盐和钯盐,不仅价格昂贵,且易引起环境问题。为此,新型的活化液和活化工艺已成为化学镀中的研究热点。其中,激光诱导化学镀[6,7,8,9,10,11,12]以其室温下操作简单,且可用电脑控制实行选择性活化[13]而引起了关注。本工作在掺杂银粒子层的聚酰亚胺表面[14,15]用分子自组装技术浸渍上一层十二硫醇膜,使之成为一种新型的化学镀掩模板,然后利用聚焦激光进行图形化光刻,使光刻自组装膜处暴露出银活化点,最后实施化学镀铜。本法环境相对友好,为高分子材料实施图形化化学镀提供了一种新的技术。
1 试 验
试验过程:(1)将聚酰亚胺薄膜浸入0.5 mol/L KOH溶液中,温度50 ℃,20 min,取出用去离子水清洗,然后浸入6 g/L的AgNO3溶液中,温度30 ℃,50 min,取出用去离子水清洗;将经上述处理后的膜置于烘箱加热到250 ℃后保温0.5 h。取出薄膜冷却,用乙醇反复清洗;(2)浸入50 mmol/L十二硫醇 - 乙醇溶液中自组装1 h。结束后用乙醇清洗3次,自然晾干;(3)将薄膜用激光光刻出图形,先用乙醇清洗3次,再用去离子水清洗3次;(4)此后直接对薄膜化学镀铜,镀完后取出用去离子水清洗并干燥。
1.1 聚酰亚胺处理
采用的聚酰亚胺是商品PMDA - ODA型Kapton膜,膜厚50 μm,将其切成10 mm10 mm,并用丙酮超声清洗30 min备用。
1.2 激光辐射
以掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)调Q激光器的4倍频输出 (266 nm)作为辐射光源,脉宽为5 ns,频率为10 Hz,激光输出光为线偏振光,光斑直径约为8 mm。采用功率仪测定激光能量。激光装置示意见图1。聚在试样表面激光光束的光斑直径最小可达25 μm左右。激光光刻:聚焦前激光通量为1.0 mJ/cm2,扫描速度为0.1 mm/s。温度20 ℃,且无需真空条件。
1.3 化学镀铜
化学镀铜:8 g/L CuSO45H2O,24 g/L 酒石酸钾钠,14 g/L NaOH,12 mL/L HCHO溶液;操作条件:温度40 ℃,时间0.5 h。
1.4 测试
用OCA 20型视频光学接触角测量仪跟踪膜表面接触角的变化;用PHI 5000C ESCA System X光电子能谱仪分析薄膜表面的元素;用EQUNOX 55型全反射衰减模式(ATR)下的傅立叶变换红外光谱仪研究膜表面结构的变化;用Nanoscope Ⅲa型原子力显微镜观察薄膜的表面形貌;用S - 2150型扫描电子显微镜观察薄膜表面镀覆铜的形貌。用4200 - SCS型半导体特性分析系统测定镀铜线的I - V特性,按GB 4677.7-84用胶带法测试铜镀层与基材的附着力。
2 结果与讨论
2.1 聚酰亚胺表面银离子的束缚
在一定的条件控制下,聚酰亚胺在KOH水溶液中会水解生成相应聚酰胺酸的钾盐[13,14,16,17],当所用碱溶液浓度、反应温度和反应时间控制很好时,水解反应能够被限制在聚合物的表面,不造成整个聚合物分解。由于聚酰胺酸盐中羧基上的离子可以发生离子交换反应,聚酰胺酸盐本身具有离子交换树脂的性质,将表面水解的聚酰亚胺浸入到AgNO3溶液,使Ag+与K+进行交换从而取代K+,最后束缚在聚酰亚胺的表面,为表面金属化打下基础。图2是薄膜浸入AgNO3溶液、清洗烘干后表面的XPS谱。从图2可以看出,薄膜上除了有聚酰亚胺分子中C,N,O元素的特征峰外,还有Ag的3d,3p3/2,3p1/2 3个特征峰,没有K的特征峰出现,这说明Ag+几乎完全取代了K+并束缚在聚酰亚胺表面。
高温下的热处理使薄膜表面的聚酰胺酸盐重新闭环生成聚酰亚胺,并使Ag+还原成Ag[14,15,18]。
2.2 聚酰亚胺表面的原子力显微镜(AFM)形貌和接触角
聚酰亚胺经过每一步处理后,其表面都会产生物理和化学变化,用AFM和平衡接触角来分别表征表面的微观形貌变化和宏观的亲水性差异。图3给出了其表面AFM形貌和对应的平衡接触角。
从图3可以看出:化学处理前表面相对平滑(图3a),平衡接触角是74.7°±0.8°;当经过KOH溶液水解后薄膜表面变得比较粗糙(图3b),水解产生的聚酰胺酸钾中含有亲水的羧基,因而薄膜表面的平衡接触角大幅度下降至26.2°±1.6°;Ag+与K+交换后,薄膜的微观形貌没有明显的改变(图3c),但是平衡接触角却明显提高到53.2°±1.2°,接触角的改变间接说明了薄膜表面发生离子交换的化学变化;高温处理后,薄膜表面产生了粒径约为35 nm的纳米银粒子(图3d),平衡接触角也增大到88.6°±1.5°;在纳米银/聚酰亚胺薄膜浸入十二硫醇溶液进行自组装后,由于自组装只有单分子层,不会明显影响到表面的形貌(图3e)。因此,从图3中不能判断自组装的成功与否,但从表面平衡接触角大幅度提高到128.0°±1.9°,可说明薄膜表面已成功地组装上了一层十二硫醇膜。
2.3 薄膜表面的ATR - FTIR光谱
纳米银/聚酰亚胺薄膜浸入十二硫醇溶液前后的ATR - FTIR光谱见图4。浸入十二硫醇溶液后,曲线在2 848 cm-1和2 916 cm-1处出现了C-H振动峰,表明在银粒子表面覆盖了十二硫醇分子的自组装单层膜(SAM)[19],其中十二硫醇分子以烷基向外的方式吸附在银表面形成了致密的憎水性单层膜[20],这也是薄膜表面接触角大幅度提高的原因。十二硫醇自组装膜的存在,阻隔了纳米银粒子与外界的接触。
2.4 薄膜表面的激光选择性活化
利用紫外激光进行选择性辐射自组装十二硫醇的纳米银/聚酰亚胺薄膜,能够选择性地氧化表面的十二硫醇SAM。当把光选择性活化的薄膜浸入化学镀液时,由于烷基磺酸盐是亲水性的并且可溶于水,光刻处的磺酸盐首先溶于水被除去,从而暴露出光刻区域的纳米银粒子,这些暴露出的纳米银粒子就成了化学镀中的活化种。
2.5 薄膜表面的选择性化学镀铜
作为化学镀中的活化种,银比钯和金等要便宜许多,但催化效率要低,化学镀温度为40 ℃,时间为0.5 h时,试样表面金属铜微图形的SEM形貌见图5。从图5可以看出,镀出的铜线宽度在30 μm左右,镀层致密,图形选择性好,镀层的厚度为1 μm,镀层的附着力良好。铜线的I - V特性见图6。从图6可以看出,镀出的铜线I - V曲线基本符合欧姆定律、成直线型,通过线性拟合,得出该铜线的电阻为55.3 Ω,说明镀铜层有良好的导电性。该技术为聚酰亚胺表面金属图形化提供了一种新的方法,可应用于微电子行业。
3 结 论
在聚酰亚胺表面束缚纳米银粒子后自组装一层十二硫醇膜,并以此膜作为掩模板,用紫外激光光刻出微米级图形,将薄膜浸入化学镀液后成功实现聚酰亚胺表面的金属图形化沉积。沉积的铜线线宽30 μm,选择性、导电性良好。该技术为聚合物表面金属图形化提供了新的思路,可应用于电子行业。
摘要:为了摒弃化学镀铜中价格昂贵、环境污染的活化工艺,将分子自组装技术与激光诱导化学镀技术结合,在聚酰亚胺薄膜(PI)上成功实现了图形化微米级金属铜沉积:将PI薄膜通过KOH溶液进行表面水解;经离子交换和高温处理在PI表面束缚纳米银粒子,在PI表面自组装上一层十二硫醇的自组装膜;再用聚焦的激光光刻产生预期的图形,最后实施化学镀后,在PI表面上实现金属铜的图形化沉积。采用XPS,AFM,SEM,ATR-FTIR,半导体特性分析系1统和视频光学接触角测量仪等跟踪表征各过程。结果显示:沉积的铜线宽度为30μm,选择性、导电性良好,本法为化学镀技术提供一种新技术,可用于电子行业。
化学组装 第2篇
磷钼钨杂多酸-L-半胱氨酸自组装膜电极的电化学性质
磷钼钨杂多阴离子通过分子间静电作用吸附在L-半胱氨酸自组装单分子膜修饰金电极表面,制备了磷钼钨杂多酸-L-半胱氨酸自组装超分子膜电极,探讨了成膜条件.采用循环伏安(CV)、计时库仑(CC)、水平衰减全反射傅立叶变换红外光谱(ATR-FTIR)表征了膜的组成及电化学性质.实验发现,该膜电极在1.0mol@L-1H2SO4溶液中,于0.8~-0.2 V(vs SCE)间CV扫描出现3对稳定、可逆的.氧化还原峰,计时库仑法计算了薄膜内的电子传递系数D为2.6410-7cm2@s-1,初步探讨了膜电极的氧化还原性能.
作 者:王升富 杜丹 邹其超 作者单位:湖北大学化学与材料科学学院,刊 名:物理化学学报 ISTIC SCI PKU英文刊名:ACTA PHYSICO-CHIMICA SINICA年,卷(期):17(12)分类号:O64关键词:静电吸附 自组装膜 化学修饰电极 磷钼钨杂多酸 L-半胱氨酸
自己动手玩组装 第3篇
Will Dunn
Technology Will Save Us
DIY Speakers Kit
约320元 | technologywillsaveus.or
组装时间 2小时 难度系数
尽管这套DIY扬声器套件并不能教你从零基础开始制作你自己的电子产品所需要的任何数学知识或理论方法,还是让我觉得用户DIY组装未来或许会成为一种趋势。仅仅依靠错误的说明和我有限的常识,我就能把它组装完成,因此可以说它是完全傻瓜化的,而你在为共鸣发声单元选择共鸣板的时候,通过从书桌到窗前或者金属箱(我推荐用葡萄酒木箱)的不断实验,创造力真的会迸发出来。花钱不多,满足多多。
Mark Wilson
CoasterDynamix
Scorpion过山车模型
约2000元 | coastershop.de
组装时间 11小时10分钟 难度系数
我童年的大部分时间都在玩模拟游乐场,而玩Scorpion一直是我的梦想计划。那是经典的、带四处反转大回环的、重力驱动的悬浮过山车,而这个版本就是它针对14岁以上玩家的“高级”模型。不需要胶粘或焊接,只要手指有点劲,加上一把螺丝刀,便能将它的支柱和橡胶轨道组装停当。它高达0.7米高,蔚为壮观,可惜由于我小小的失误,组装好的Scorpion前面不得不挂上一块令人沮丧的标牌——“维修期间,暂停营业”。
Fraser Macdonald
Haynes Combustion
Engine Kit(内燃机套件)
约280元 | amazon.com
组装时间 6小时 难度系数
在你提问之前我先明确告诉你:它不是真正的内燃机。在塑料模型中进行实际的点火和压缩过程听上去就极不明智。此外,它的材质也给人有点廉价的感觉。尽管如此,组装时还是需要一些过硬的工程学知识的。一旦组装好了,这一套件可以演示四冲程循环全过程,包括按正确程序启动凸轮操纵的阀门和点燃火花塞。提醒你注意,由于它的转动曲柄是由“变速箱”里的电池马达驱动的,它是后退的——无论如何组装过程是非常有益的训练。
Esat Dedezade
Solar-Powered
Wind Turbine(太阳能风力涡轮机)
约330元 | nauticalia.com
组装时间 8小时 难度系数
准备一副三节式磁指套、一把珠宝匠专用的潜望放大镜,用它们来组装这个套件很有帮助,因为它包含约200个6mm大小的细小部件。哦,它还有唯有埃舍尔那样的智慧头脑才能弄明白的、笨拙的安装说明。耐住性子坚持下去,看看最后有什么新发现?理论上说,太阳能并不为风力涡轮机提供能量,那该是风能的职责。而从现实的角度说,由于英国光照不足,难以支持小小的太阳能板,太阳能也的确无法为风力涡轮机提供能源。你可以专门为它加个60W的“太阳”,不过我们想到阳光明媚的其他地方试试运气。
Ross Presly
乐高Technic 42000
Grand Prix Racer
(赛车模型)
约760元 | lego.com
组装时间 5小时11分 难度系数
我的目光左右穿梭,手臂伸展开去,手指使劲捏着:一只手里拿着车轴,另一只手里攥着3×3的T型梁和连接栓。我心底深处的部件定位能力被唤醒了——感觉不错,一切都来得浑然天成。 拼接V8,组建后轮防滑差速器,安装悬挂系统,带回了我久已忘却的记忆。猛然回过神来,发现自己正在组装Technic离合器,那种新颖的感觉从未有过。这一过程的关键词就是学习、机械知识和力量。小孩子们玩乐高玩具简直是浪费。
Marc McLaren
Robotis Ollo Inventer Kit(机器人套件)
约1740元 | robotis.com
组装时间 4小时32分 难度系数
“Ollo 是面向孩子们的,应该很容易。”我想。没错。它的包装盒上可能标着“适合10岁以上玩家”,不过这个机器人组装和编程套件是24模块组装过程的一部分,而我直接跳到了第22个模块。此外,麦卡诺钢件结构式的玩具部件明显是为比我手小的人设计的,微型铆钉总是很容易嵌进我的指甲里。可组装完毕的成品看起来很棒,等我最终努力安装好PC专用软件后,我的“Battle Bug”(战蚁)如我所愿四处活动起来了。
Simon Osborne-Walker
ThunderTiger Naulantia(航海模型)
约1420元 | cornwallmodelboats.co.uk
组装时间 7小时 难度系数
化学组装 第4篇
超分子化学是基于分子间的非共价键相互作用而形成的分子聚集体化学[[1,2],是分子以上层次的化学。其核心内容是研究两个或多个主客体分子之间非共价的弱相互作用力,如氢键、范德华力、偶极-偶极相互作用、离子-偶极相互作用、亲水-疏水相互作用等。主客体之间的分子作用力的大小可以用包结常数来表示。
主客体之间发生作用强度和作用的位点可借用现代仪器分析技术来表征,如核磁、紫外、荧光、X单晶衍射、电化学等。瓜环是近年来兴起的一类大环主体结构,对瓜环的研究以及应用领域的拓展和深入是近年来超分子化学的一项热门课题[3]。范志芳等[4]系统阐述了瓜环主客体化学的现代分析检测手段。客体分子进入主体空腔,周围环境发生变化,客体分子的发色团变化引起紫外吸收光谱的最大吸收波长和吸收强度发生变化,同时荧光发射光谱也发生强度和峰形的变化。荧光光谱的检测非常灵敏,通过此法可以简单便捷地探测小分子、离子或药物,是超分子化学领域一种十分具有应用前景的检测手段。本文主要对主体瓜环的结构和特性进行了阐述,并对其与各种荧光客体的包结作用以及包结前后的荧光光谱变化进行了概述,对于瓜环对荧光变化的影响进行了推论,以期为瓜环超分子在生物、医药化学领域进一步的应用研究提供参考。
1 瓜环
瓜环CB[n](cucurbit[n]urils)[5,6,7]是一类新型的化合物。瓜环的结构如图1所示,是由n个苷脲单元和2n个亚甲基聚合而成,具有疏水性内部空腔,两侧端口由带负电性偶极羰基氧原子环绕而成。这种结构使得瓜环具有良好的结合位点,例如,端口可以与带正电荷的有机或者是无机离子通过静电作用结合,也可以形成氢键结合位点,而空腔的大小可以用于选择性包结形状、尺寸大小匹配的有机阳离子和分子,从而形成自组装的分子胶囊和一些超分子实体[6,8,9]。这些特点决定了瓜环在分子识别、超分子生物学、超分子组装、分子催化、药物的吸附缓释、纳米材料等领域有着广泛的理论基础和广阔的现实应用前景[1[10,11,12]。
由于聚合度不同,瓜环的空腔和端口直径大小也不同,如图2所示。CB[5]-CB[8]的结构参数[13]如表1所示。数据显示,瓜环端口和空腔直径随着聚合度的增加而逐渐增大,但是不同瓜环的腔体高度是相同的(0.91nm)。
以瓜环为主体的超分子作用方式非常复杂,探测方式也多种多样。当利用核磁共振技术检测时,客体若处在瓜环端口,则受到瓜环的去屏蔽作用,化学位移向低场移动;若客体被疏水空腔包结,则化学位移向高场移动,因此可以通过客体分子化学位移的变化判断出主客体作用的位置及变化情况。这种主客体作用还可以通过电化学方法观察瓜环加入前后的伏安曲线变化来判断,也可以利用高效液相色谱通过客体与瓜环作用后的保留时间的变化来考察。包结配合物一旦形成,其热重曲线和差热曲线会有很大的变化,客体分子稳定性会增强,分解温度会升高。而具体的主客体作用位点可以通过X单晶衍射法进行揭示。
根据客体与瓜环进行包结前后产生的变化,可用不同的现代分析仪器从不同的角度和层次来分析主客体的相互作用和位置坐标。通过荧光的方法简单快捷,本文主要介绍采用荧光的方法来研究主客体的相互作用。
2 荧光化合物
荧光[14]是一种光致发光的冷发光现象。如果用一定波长的光(如紫外光)照射某种物质时,这种物质在极短的时间内能发射出波长较照射光的波长更长的光(如可见光),这种光就称为荧光。
荧光不仅与化合物自身的结构有关,还会受到周围环境的影响。在结构方面,(1)π*→π电子跃迁的荧光效率高,系间窜跃至三重态的速率常数较小,有利于荧光的产生;(2)含有π*→π跃迁能级的共轭芳香族化合物的荧光最强,具有较大共轭体系或脂环羰基结构的脂肪族化合物也可能产生荧光;(3)苯环上有供电子基会使荧光增强,有吸电子基常常会妨碍荧光的产生;(4)平面刚性结构效应,可降低分子振动,减少与溶剂的相互作用,故具有很强的荧光。环境的pH变化会影响含有酸性或碱性取代基的芳香化合物的荧光,这是由于pH的变化影响了荧光基团的电荷状态[15,16]。刘华等[17]研究了瓜环与2-氨基苯并噻唑作用体系的紫外吸收和荧光发射随pH的变化曲线:主客体相互作用只有在pH=1~11范围内可观察到,而pH<1或pH>11时,利用紫外吸收光谱法及荧光光谱法均观察不到主客体的相互作用。瓜环自身不发荧光,当客体分子的发色基团被瓜环所掩盖时,客体的荧光强度就会减弱,若发色基团与瓜环端口形成共轭效应,增大了客体分子周围的电子云密度,则使客体的荧光量子产率增大,此时,CB[n]起到了荧光增敏的作用。
2.1 杂环化合物
2.1.1 苯并咪唑类化合物
苯并咪唑类化合物具有广泛的生物活性,如抗癌、抗真菌、消炎、治疗低血糖和神经紊乱等,在药物化学中具有重要的意义。如图3所示,分子1-3为已报道的苯并咪唑类客体化合物,它们与CB[6]可以形成1∶1和1∶2配比的包结物。以分子4(二氯化-1,8-二(2-苯并咪唑基)辛烷,SBO)为例,其可以与CB[6]相互作用[18],并可以通过质谱、紫外和荧光3种方法进行检测。CB[6]与4可形成包结比1∶1和2∶1,自组装模式如图4所示,当主客体的物质的量比为1∶1时,瓜环包结客体的苯丙咪唑基团;而主客体的物质的量比为2∶1时,两个瓜环包结客体两端的基团形成哑铃型。图4显示了荧光变化曲线,随着CB[6]加入,4的荧光强度逐渐增大;当CB[6]的加入量大于1∶1时,CB[6]对客体4的荧光起到猝灭作用;当比例大于2∶1时,荧光强度下降趋势趋于平缓。葛军营课题组[19]用光谱分析法研究了瓜环对苯并咪唑的识别,测得主客体配合物的稳定常数均在103以上。
2.1.2 苯并噻唑类化合物
噻唑类衍生物是一类用途广泛的精细化工中间体,也是重要的农药和医药中间体,随着这类化合物在染料和农药制造行业的应用,其进入水环境的途径也日益增多,严重污染地面水环境。当噻唑类衍生物与瓜环相作用时,客体的荧光强度明显下降,说明此类客体与瓜环产生了包结作用,通过此种方法可减轻水质污染。如图5所示,CB[7]与客体5的包结比为1∶1,由于CB[8]的空腔较大,其与客体5的包结比为1∶2。CB[7]的包结常数在105数量级,CB[8]的包结常数在1010数量级。
2.1.3 萘酰亚胺类衍生物
萘酰亚胺类衍生物可成为荧光探针,检测金属离子的含量,并且灵敏度高,是目前研究的热点。利用现代分析技术,考察了其与瓜环的相互作用,为它的使用奠定了一定的基础。1,8-萘酰亚胺类衍生物是一类常见的荧光化合物,如图6所示,6和7均与CB[7]以1∶1的形式进行包结,7与CB[8]以1∶1进行包结,6与过量的CB[8]则以1∶2进行包结。随着CB[8]的加入,分子6的荧光明显呈现规律性下降,如图7所示。这是由于瓜环与紫菁单元形成包结,影响了化合物内部的电子转移。同时分子6与CB[8]作用后在530nm左右形成新的荧光峰[20,21],荧光强度随瓜环的加入而增加,这是由于萘酰亚胺进入到瓜环空腔内部,荧光物质在外界的环境发生了变化,外界环境的极性变小,导致荧光的量子产率增加,荧光增强。这一结论为其在分子探针、分子识别、分子开关等方面的应用奠定基础。
2.1.4 生物碱
许多的生物碱系药物具有一定的毒副作用,瓜环的引入可以起到减缓和改善的作用。喹啉系生物碱[22]如分子8的荧光强度随着CB[6]、CB[7]和CB[8]的加入而下降。盐酸小檗碱9(BER)是异喹啉系生物碱的一种,具有抗菌、抗炎、抗肿瘤、降血压等多种药理作用,但水溶性差,且味苦,严重影响临床应用。黄智文等[23]报道了化合物9随着瓜环的加入,荧光显著增强,说明它们之间发生了超分子包合作用[2[24,25,26]。CB[7]与9产生2∶1的包合作用,CB[8]与9产生1∶2的包合作用。瓜环作为一种超微型药物载体,与分子9形成超微分散物,降低了药物的毒副作用,提高了药物的稳定性,实现药物的缓释和控释。吲哚环系生物碱[27]如图8所示,10、11、12是含氮化合物。通过荧光光谱观察到荧光强度随着瓜环加入而减小,另采用摩尔比法和Job-plot法配制溶液,进一步实验得出包结比,CB[7]与10(吲哚)、11(2-甲基吲哚)和12(3-甲基吲哚)均为1∶1,而CB[8]与分子12则为1∶2。3-甲基吲哚12对人、动物及环境均有一定的危害作用,高浓度时可引起急性中毒,并引起幼畜死亡,甚至还会给身体带来多种不良反应。这些缺点可用其与瓜环相包结而得到改善。
2.1.5 吖啶类
吖啶的结构类似于蒽,可用于抗癌药物的合成。如图9所示的吖啶衍生物13、14、15在DNA或者RNA链中能嵌入连续核苷酸序列,其与瓜环相作用形成的主客体包结配合物能提高吖啶的切割效率,从而改变癌细胞的基因组[28,29]]。分析图10所示的荧光光谱,随着CB[7]的增加,分子13、14的荧光强度逐渐降低,而15的荧光强度逐渐增强,其与瓜环的包结比均为1∶1。
2.1.6 香豆素类化合物
香豆素类衍生物如图11所示,16-26均具有较好的荧光性质和生物活性,以香豆素作为母体进行修饰,得到一系列具有较好荧光性能的化合物,探究瓜环与香豆素类化合物的主客体作用模式和相互作用[30,31,32]]。如图12所示,在CB[8]的空腔内部同时包含紫菁部分和香豆素部分,并且随两部分连接链的增长,分子自身折叠,在CB[8]内部形成电荷转移化合物。如图13所示,随着CB[8]的加入,分子25、26的荧光强度逐渐减弱,这是由于紫菁和香豆素单元同时进入CB[8]内部,形成分子间电荷转移复合物,香豆素母体的荧光被缺电子的紫菁单元所淬灭,所以分子的荧光强度会下降。
2.1.7 菲咯啉衍生物
吡啶基菲咯啉如图14所示,27-34均具有稠杂环共轭体系,既是光电信号的报告基团,又具有良好的配位特性,广泛用作分子探针、非线性光学材料及作为构建超分子的骨架[[33,34,35]。如图15所示,薛赛凤等[36]利用最大荧光发射强度与NCB[n]/N34(主客体物质的量比)的关系曲线考察了各元瓜环与菲咯啉衍生物34的相互作用模式(如图16所示),当两者物质的量比为1∶1或1∶2时,荧光强度变化开始趋于平坦,且有一转折点,表明34进入到瓜环空腔中,导致荧光母体电子云密度聚集,从而荧光增强。但是,在CB[8]的空腔中形成了二元缔合物,导致荧光下降。这一结果为研究异构体的识别及形成原因奠定了基础,同时包合作用所引起的荧光变化可应用于分子探针及信号开关的研究。
2.1.8 直链有机胺
孙世国课题组[37,38]]的研究表明直链有机胺与瓜环作用后可使荧光增强,同时荧光的持续时间延长。受酸碱的影响,分子35、36吡啶环上的N原子转变成季铵盐,另一个氨基在酸性条件下被质子化,而碱性条件下以游离氨基形式存在。如图17所示,CB[6]与35可形成1∶1的包结,同时,pH会影响主客体的位置坐标。中性条件下随着CB[6]的加入,分子35的荧光强度变强(如图18所示),而CB[7]可与分子37形成2∶1的包结模式,荧光成闭合的模式,当包结物进入细胞内部,直链有机胺与RNA作用,释放出CB[7],并发出荧光。对可能的持续机制进行了简单的分析,如图19所示,此结果为检测生物细胞内RNA奠定了基础。
2.2 芳烃衍生物
2.2.1 芳烃紫菁类化合物
紫菁(4,4-联吡啶二鎓盐)与CB[7]和CB[8]都具有很好的包结作用,此类化合物结构如图20所示。38-41所含的芳香环对DNA具有氧化作用,能够切割DNA。张同艳等[39]研究发现,与CB[8]作用后,其切割质粒DNA的切割效率明显提高。与瓜环作用的强弱,可以通过荧光光谱的变化来判断。如图21所示,随着CB[8]的加入,38的荧光发射光谱下降,39的荧光发射光谱升高。这说明CB[8]加入后,与紫菁部分发生包合作用,使其对蒽的荧光淬灭作用下降,体系的荧光增强。
2.2.2 苯系列
苯丙素类化合物结构如图22所示,42-44是指基本母核具有一个或多个C6-C3单元的一类天然有机芳香族化合物,具有广泛的生物活性,瓜环与其均有相互作用力。
研究氨基酸45-47(如图23所示)与瓜环的识别作用有助于更详细地了解t-RNA识别、转移某一特定氨基酸用于表达合成蛋白质的过程,及化学领域中其他各种分子识别作用机理。文献报道,通过核磁和紫外可以得到瓜环对芳香侧基取代的L-酪氨酸45、L-色氨酸46、L-苯丙氨酸47均能进行有效识别,而侧链上不带芳香基团的氨基酸几乎不与瓜环作用。除了CB[8]与L-苯丙氨酸47以1∶2形成包结物,CB[7]、CB[8]与芳香氨基酸的包结比均为1∶1。从图24可以发现,加入CB[7]或CB[8]时,L-酪氨酸45的荧光量子效率不同程度下降,这是尺寸效应和笼体效应协同作用的结果。
苯系偶氮类化合物48、49和50同样可与瓜环相互作用[42,43]],主客体的包结模式如图25和图26所示。随着不同瓜环用量的增加,大部分主客体包结配合物的荧光强度大于客体单体的荧光强度。如图27所示,分子48的荧光随着CB[7]的加入而逐渐增强,这是由于偶氮分子进入瓜环空腔,分子结构的刚性增强,其电子云密度增加,从而导致荧光强度增加。
2.2.3 萘酚系列
萘酚的同分异构结构51、52如图28所示[44]。CB[6]、CB[7]不与此类客体作用,CB[8]的增加会导致客体450nm左右的荧光强度减弱,如图29所示,说明客体的周围环境发生改变。这说明萘酚与瓜环形成包结物的主导因素是不同瓜环尺寸上的差异及空间匹配效应。
萘系表面活性剂53[45]是一端亲水一端疏水的结构,其疏水链可以通过疏水作用进入瓜环的空腔,从而形成一类重要的主客体包结物。该方面的研究不仅有助于揭示体系中弱相互作用的基本特征及主客体作用的机理,而且为设计和构筑功能化的超分子奠定基础。CB[6]、CB[7]、CB[8]与客体53(如图30所示)的包结常数均在105以上,并且包结比均为1∶1,随着CB[6]的加入,荧光强度变小,如图31所示。
祝黔江等[46]利用紫外、荧光光谱等方式测定出CB[7]和CB[8]与萘二胺异构体(如图32所示)54-56具有相互作用,这会使得瓜环在有机污染物的捕集方面发挥作用。CB[7]与54发生端口效应,作用比为1∶1,其与55、56形成1∶1的包结比。CB[8]与54、56形成1∶1的包结比,而与55形成1∶2的包结配合物,如图33所示。
2.2.4 蒽衍生物
利用蒽化合物的荧光性能,Kimoon Kim和陶朱课题组都进行了蒽衍生物与瓜环的自组装性能研究[47,48]。陈泽华[49]探讨了改性瓜环与蒽衍生物的自组装,进一步为超分子配合物提供理论指导,研究了瓜环与含有很强荧光的蒽衍生物(如图34所示)57的相互作用,以期在医药、生物、化学、功能材料等方面发挥潜在的应用价值。研究发现,CB[8]可以与客体57具有不同程度的包结作用,其相互作用模式可能存在两种或多种,如其中的57 R1(n=4)与CB[8]相互作用后形成的超分子化合物就可能存在两种作用模式,如图35所示。
3 主客体荧光复合物的应用
3.1 分子探针
主客体间高稳定的配合能力,使其在检测方面拥有极其广阔的应用前景。王秀林等[50]报道了盐酸小檗碱(BER),其在水溶液中的荧光很弱,但是CB[8]能与BER形成稳定的包合物,从而使其荧光强度大大增强。以此建立了利用荧光光谱法直接测定BER的新方法。随着CB[8]浓度的增加,BER含量增加并达到最大值,当浓度比为6时,荧光强度约增加14倍。通过体系的荧光强度(ΔF)对BER浓度(c,mol/L)的关系,得到标准曲线和检出限,从而可以测定血清、片剂、尿样中的BER含量。该法不需对样品进行分离处理,简单准确、灵敏度高、选择性好、线性范围宽。
李涛等[51]提出了一种快速灵敏检测百草枯的新方法,固定CB[7]溶液温度,将不同浓度的百草枯溶液与之混合,得到直线方程F=523.38+1.92×108C,F为荧光强度,C为百草枯溶液的浓度(mol/L),此方法可方便测出农药中百草枯的含量。Jyotirmayee Mohanty等[52]将非荧光性染料噻唑橙TO与CB[7]包结形成超分子后,再往溶液中加入Ca2+,荧光强度明显提高,如图36所示。该体系提供了一种超分子试剂测定Ca2+含量的方法。赵安婷等[53]等研究了瓜环-纳米铜对诺氟沙星的荧光作用。瓜环-纳米铜不发射荧光,诺氟沙星本身具有强荧光,随着瓜环-纳米铜的加入,荧光逐渐变小,直至消失。可判断瓜环-纳米铜对诺氟沙星有荧光淬灭作用,可用于测定瓜环-纳米铜的含量。这些研究都为瓜环超分子体系在小分子识别领域打下了良好的基础,为在中医药领域的更进一步研究提供了理论依据。
3.2 药物载体
CB[7]是瓜环家族中水溶性最强的主体分子,很有潜力成为一种安全低毒的药物载体。黄英等[54]研究发现硫鸟嘌呤(6-TG)与CB[7]可形成包结计量比为1∶1的主客体配合物。6-TG属于细胞周期特异性药物,可用于白血病的治疗,但其脂膜穿透能力弱,毒副作用大,而其与瓜环作用后可克服上述弱点。同时研究还发现,牛血清白蛋白(重要的运输载体)与CB[7]之间的相互作用是一种竞争的过程。何小英等[55]采用荧光光谱法分别研究了CB[7]对6-巯嘌呤和腺嘌呤的包结作用,出现了明显的荧光增强现象,说明嘌呤进入到CB[7]的空腔。CB[7]作为一种水溶性药物运送载体,将会有广阔的前景。
Hussam A.Khatib[56]报道了一种多孔的纳米颗粒,如图37所示,先加入连接线物质,然后在溶液中先后分别加入卸载药物和瓜环,此时形成规整的组合体,整个结构形成闭合的结构,通过调节pH来控制药物的释放。当pH>4时,此整个结构呈零散状排列,释放出药物载体。当组合整体在体内运行时,就像一枚定时“炸弹”,被细胞有选择性地内吞,再将药物释放出来,最终引起细胞的凋亡,这为治疗癌症提供了一种新的途径。薛赛凤等[57]研究了CB[7]与5-氨基水杨酸在不同pH下的相互作用,pH=6是分割点,pH<6时两者形成包结物,当pH>6时则两者处于游离状态,说明CB[7]有可能作为5-氨基水杨酸结肠给药的一种潜在载体。
3.3 细胞染色
染料本身不能进入活细胞,但是在瓜环的辅助下可进入活细胞对RNA进行选择性染色。瓜环的引入为扩大一些无细胞通透性荧光染料的应用范围提供了一种新的超分子化学方法[58]。Mohanty等[59]发现了一种具有荧光特性的药物,与瓜环结合以后,大大提高了其荧光强度。Wang等[60]也做了类似的实验,客体为核酸染料,与CB[8]包结后,同单独染料相比,不仅荧光强度大为提高,并且具有良好的生物兼容性。
3.4 测定pH值
祝黔江等[61]报道了CB[6]、CB[7]、CB[8]与苯胺系列衍生物的相互作用,发现在不同酸度下主客体的相互作用强弱、作用模式及比例大小不同。主客体作用体系在pH为0~14范围内,体现出多个作用阶段,各阶段作用体制不同,导致pH范围也各不相同。孙世国课题组[37]研究了菁类化合物随pH变化与瓜环的作用位点示意图,当pH=2.5时,溶液呈橘红色,当pH=7时,溶液呈亮黄色,如图38所示。这说明主客体作用位点随着pH变化而变化,并且体系的荧光同样随着pH的增大和主客体作用位点的移动而减弱。
4 结语和展望
随着对瓜环研究的扩展,其与荧光化合物的自组装在生物化学领域的研究也逐渐深入,如酶催化的高度专一性、抗原-抗体的识别、DNA切割等。目前瓜环在生物体系的研究还停留在实验室阶段,没有更深入的进行临床试验,这主要是由于瓜环水溶性差、不溶于有机溶剂大大限制了它的使用。同时,瓜环超分子的专一识别性能还有待进一步提高。现在,人们对瓜环主体进行改性以提高它的溶解性,从而拓宽其应用范围;也通过考察瓜环超分子体系的荧光变化来研究其对生命科学、临床医学、中医药理论等的重要贡献,为将来的试剂开发提供了一种更广阔的思路。
摘要:瓜环作为第四代超分子主体,两端由羰基氧原子环绕而成,内部为疏水性的空腔,具有刚性结构,微溶于水,不溶于有机溶剂。能与瓜环组成配合物的荧光类客体种类较多,通过荧光光谱的变化可以检测出主-客体相互作用,这一特性拓展了瓜环在生物化学领域的应用,包括医药载体、核酸检测、分子识别、pH探针等方面。未来研究中可以尝试以不同的发色母体取代不同的位点,这将为新型荧光试剂的设计与开发提供重要思路。
电脑组装机,电脑组装机介绍 第5篇
电脑要装CAD,PRO-E和其它工程设计软件,是组装的好还是买品牌机好啊,如果要买组装的话因该组装什么样的,大概要多少票票啊,买品牌机的话什么样的比较合适我呢?需要多少大洋?(备注:4000上下,偶太高的承受不了,呵呵)
做设计的电脑做好是用组装的,4000元左右就可以配一个基本满足设计要求的电脑。
为什么选组装的,
一、花同样的钱,电脑组装机的性能是高于品牌机的(电脑组装机相对来说配件便宜些,一样的钱可以买到性能更好的配件)。
二、电脑组装机可以根据实际使用情况来加强某个性能,例如3D设计对显卡,CPU要求较高,可以适当提高这两个的配置,降低其他配件。而买品牌机的话4000元是买不到设计用的电脑的,
另外,组装电脑方便以后更新。你在读书,现在的电脑用2-3年做为过度,以后大洋多了,可以配个更好的电脑,在现有基础上增加一些配件的档次就可以了,不需要全部换新的。
买组装电脑唯一的缺点是需要使用者有一定的电脑基础,能处理平时一些小问题。买的时候选一家售后支持能力强的公司会好些,可以经常打电话去问
品牌机
优点:稳定性强,有良好的质量保证,服务好,只要一个电话就上门服务
缺点:机箱不能自由打开,即使有很小的毛病也不能自己动手,关键的时候容易误事
适用于电脑初学者或者上门服务比较迅速的地区
电脑组装机
优点:相对同配置品牌机价格低廉,配件选购自由,拆装自由,适合DIY
缺点:任何毛病都要自己动手,初步估计问题后,独立联系电脑公司,绝对让你跑断腿
学习拆解和组装句子 第6篇
台湾作家琦君的散文,被收入多种语文教材。《故乡的桂花雨》和《春酒》是她的名篇,很多初中生可能读过。这两篇散文语言品质很高:简洁、优雅、清新,表达鲜明,有珠玉的质地。
为什么会产生这样的表达效果?琦君作品的语言魅力来自哪里?我仔细读了她的这两篇散文,发现她的作品句子很简短。作者尽量用简短的句子表达信息,尽量让每一个要表达的信息,都独立呈现,耳语义前后勾连贯通。在她的作品中,那种多个信息纠缠在一起的长句,很少见到。我们以她的《春酒》为例,品析一下她的语言韵味。随便举一个例子:
我喝完酒回来,母亲总要闻闻我的嘴巴,问我喝了几杯酒。
这句话里,有三个短句,每个短句表达一个信息,三个短句三个信息:一是我回来。二是母亲闻我的嘴,三是母亲问我。三个信息彼此独立,又前后联系紧密,鲜明突出。如果换一种表达方式,把句中的两个逗号随便去掉一个。就会出现两个信息连在一起的长句,表达就显得不简洁、不鲜明了,因而也不清新了。
八宝酒,顾名思义,是八样东西泡的酒,那就是黑枣(不知是南枣还是北枣)、荔枝、桂圆、杏仁、陈皮、枸杞子、薏仁米,再加两粒橄榄。要泡一个月,打开来,酒香加药香,恨不得一口气喝它三大杯。
这一段话里,句子精短,主要信息都独立表达,绝不夹缠,并且没有多余的字词。顺便提一下,作者连续列出八样东西中的七种,第八种却单独列出:“再加两粒橄榄”。这样,除起到强调作用外,语调有了摇曳顿挫之感,有了喜悦兴奋的气息。要比八样东西连续列出显得活泼灵动。学语文读课文时,对这种语言的精巧处,应仔细体会。
我们再举两个例子,与《春酒》的语言对比一下。
胡杨林是牲畜天然的庇护所和栖息地,马、鹿、野骆驼、鹅喉羚、鹭鸶等百余种野生动物在林中繁衍生息。
这句话的后半句中,有三个信息:一是地点——林中,二是事情——百余种野生动物繁衍生息,三是动物名称。这三个信息用一个长句表达,纠缠在一起,显得不简洁,也不鲜明。如果我们仿照《春酒》的表达方式,对句子进行拆解,重新组装,尽量用精短的句子表达信息,并且让主要信息独立呈现,又前后勾连,看会是什么效果:
胡杨林是牲畜天然的庇护所和栖息地,林中繁衍生息着百余种野生动物,有马、鹿、野骆驼、鹅喉羚、鹭鸶等。
这样语言是不是更清新些?再看:
斯文·赫定在20世纪30年代进罗布泊时还乘小舟。他坐着船饶有兴趣地在水面上转了几圈……
这里的两个句子都比较长,都是多个信息合在一起表达。现在我们也仿照《春酒》的语言形式,对其进行调整,把长句拆解开后再组装,让主要信息独立呈现:
20世纪30年代,斯文·赫定进罗布泊时,还乘小舟。他坐着船,在水面上饶有兴趣地转了几圈……
这样表达,和原句相比,意思没有改变,但语言是不是眉目更清楚一些?眉目清楚了,才会显得眉清目秀。并且句子拆解组装以后,“年代”、“船”、“水面”这些核心信息更突出。
学习琦君散文的语言特点,写作文时,特别是修改作文时,试着把那些僵硬的长句拆解开,再组装,让主要信息从长句中独立出来,相信你的作文语言一定会面目一新,变得眉清目秀。这样做并不难。开始练习的时候,先从四个方面着手:一是重视使用逗号,把长句子点成短句子;二是注意把表示时间、方位之类的词语,从长句中提取出来,单列;三是如果发现一句话里有多个信息,就试着重新整理句子,把几个信息拆解开,让其独立呈现;四是组装句子时,注意意思前后连贯呼应,语意不能错位、断裂。学习对句子进行拆解和组装,寻找妥帖的、自己喜欢的表达方式,能训练敏锐的语感,理解汉语的趣味,发现汉语的魅力,提高写作和阅读能力。
小说零件的组装 第7篇
事实上这个小说完全依赖于组装, 它让我获得了继续往下写的信心。父亲的眼睛被马蜂蜇瞎, 儿子天生是个聋子, 后来又讨了一个哑巴老婆, 他们的生活充满了悬念。父亲在儿子面前比划, 叫他买一张长方形的能在身上搓洗的肥皂, 但是儿子却买回了一条毛巾。一位美丽的女孩站在王家宽面前, 只要王家宽说一句她怀上的孩子是他的, 就同意嫁给他。可是王家宽却因为听不到而失去了机会。这样的尴尬持续到小说的一半的时候, 才慢慢地消失, 他们的生活逐步变得和谐起来, 最后哑巴利用手势, 聋子利用眼睛, 瞎子利用耳朵共同完成了一个案件的叙述, 还一起对付了一位贸然的闯入者。三个分散的零件从不同的方向逐渐地组合到一起, 直到生下一个孩子。
这个小说后来的遭遇, 证实了它的组装性质。有几位导演先后对这个小说的改编感兴趣, 他们利用这些零件各取所需, 组装出他们需要的主题和故事。后来一位导演把它拍成了《天上的恋人》。我在跟导演们的合作中, 既体会到了五马分尸似的痛苦, 也体会了完成一次新组装的快乐, 它使我隐约地感到一种后现代写作的方法拼贴, 正在渐渐地进入我的写作, 直到在《耳光响亮》里大规模地出现。评论家对这个小说的不同解读, 也证明了它是一个不折不扣的组装品。有人说它表现这样的主题, 他们的身体残缺了, 但是精神却是健康的;也有人说它写出了一种看不见、听不到、说不出的状态;还有人说他们三个人分别代表了三个器官, 他们是三个人也是一个人为什么会有那么多不同的解读?我想主要是读者已经把那些零件重新组装了一次。
有人问我, 是不是在生活中真见到过这么一种组合?我摇摇头。他们说那你怎么会把他们写得真像那么回事?这使我想起了卡夫卡的《变形记》, 这个小说最令我着迷的是他让人变成了甲虫, 而不是变成甲虫之后的故事。我想关键是要有第一步的大胆想象, 有了这一步, 后面的事就迎刃而解了。也许是卡夫卡的这个方法给了我某种暗示, 或许是生活刺激了我。
滑模组装施工方法 第8篇
关键词:滑模,围圈,操作平台,提升架
1 本工程特点
本工程为连体末煤仓仓壁滑模工程,末煤仓为五仓,内径15.0 m,壁厚250 mm,根据该工程特点,采用五仓整体滑升施工方法。
2 滑模装置的设计
由于该工程跨度大,设计选用双层操作平台模具施工,上平台由40片高1 m的主桁架和8道20号工字钢组成,下平台由高0.7 m的桁架组成。初步设定提升架200架,千斤顶400台。
荷载计算:
1)提升架:310×200=62 t。2)模板及模板围圈:15π×2×5×65=30 t。3)联系围圈:15π×2×5×20=9 t;40×20×64=51 t;8×80×28=18 t。4)剪刀撑,下平台桁架:15 t。5)液压站、油路等:2 t。6)电焊机、振捣棒等:3 t。7)螺栓、护栏,养生等:3 t。8)平台堆放料:20 t。9)人员:10 t。10)钢模摩阻力:15π×2×5×1.2×200=113 t。11)操作平台木结构:120 t。合计:456 t。
千斤顶台数:n=456/(2×50%)=456台。
综合考虑各种因素,取n=460台。
3 组装顺序
测量放线→搭脚手架→提升架→联系围圈→主桁架→联系梁→剪刀撑→模板围圈→下平台桁架→三角架配电→操作平台铺设→千斤顶→油路→试压→插爬杆→浇筑混凝土→试滑→正常滑升。
4 施工方法
1)提升架组装必须校正为矩形,然后点焊。
2)异型角采用特殊角模,提前预制,组装时先安装角模,然后安装普通模板。
3)主桁架调直。
4)液压控制台检修试运转,油路清洗,千斤顶打压后按行程大小编组。
5)采用常规安装方法,提升架、桁架、围圈等采用塔吊吊装就位。安装提升架时必须用水平尺和线坠检查合格后固定,上操作平台安装完后,必须重新调整提升架以保证其垂直度。
6)模板围圈必须按设计锥度要求安装,因考虑涨模因素,结构断面缩小8 mm,模板围圈安装时严禁反锥,锥度过大过小必须重新安装,安装时按围圈基准线安装。
5 滑升过程中心控制纠扭措施
在仓壁外侧下围圈上设22个测量控制点,用测量数据检查仓壁垂直情况,及时调整,要求每班测量至少2次,必要时增加测量次数,在纠偏纠扭过程中采用同种方法纠正,统一指挥共同协作。
5.1 平台倾斜法
这种方法纠偏时注意以下几点:
1)视中心线偏差大小来决定平台倾斜的度数,要分次进行,每次纠偏的倾斜度不宜超过平台跨度的1/200。2)纠偏过程中,平台要呈斜平面状态,不允许发生曲折。3)中心的偏差要随时纠正,偏差值达20 mm时就要开始纠正,以免偏差过大增加纠正难度。
5.2 改变混凝土浇筑顺序
此法可与平台倾斜法结合使用,当中心产生偏差后,可先集中浇筑反方向一侧的混凝土,依靠存储器的侧压力迫使模板与平台位移,逐步向中心复位。
5.3 利用捣链强制扭转
平台的纠偏,操作平台的调平工作是滑模施工中一项重要工作,在纠偏时要本着预防为主的方针。实施纠偏、纠扭时,要全面地分析产生偏扭的原因,制定相应的纠正措施,操作时切不可操之过急,以免筒身混凝土出现异常,影响观感质量。
6 改模
改模前,在改模标高处调平,做停滑处理后,将模板提空,提空至下围圈处,将内模板取出,内围圈外移必须满足设计和规范要求,然后将内模板插入、密布,浇筑混凝土。提升继续进行,待木模板围圈达到设计位置后将模板与围圈固定,进入正常滑升。
7 注意事项
1)所有组装螺栓必须紧固可靠,试滑后重新紧固所有螺栓,防止结构变形。2)围圈找正固定时,必须保证挑头固定可靠,围圈压板螺栓要压实并顶到位。3)安装好的模板应上口小,下口大,外模板倾斜度小于内模倾斜度。4)模板高1/2处的净间距应与截面等宽。5)试压千斤顶时,必须调整行程,在相同荷载作用下的行程不大于2 mm。6)支撑必须调整,一端成60°倾角,另一端将断面车平。
8 成果
末煤仓通体采用整体滑模工艺,工程质量及外观质量良好,并且保证了工期,滑模工程评定等级为合格,得到建设方、监理方的好评。
参考文献
[1]JJ 80-91,滑模液压提升机[S].
[2]GBJ 113-87,液压滑动模板施工技术规范[S].
[3]苗志同,胡庆刚,倪时华.矸石仓低温滑模施工技术[J].山西建筑,2008,34(13):138-139.
化学组装 第9篇
1 定子的组装及调整
1.1 定子机座组装、调整
(1) 按图纸要求调整16组定子基础楔子板其顶面高程, 各组楔子板顶面高程差应≤2 m m。
(2) 在安装间清洗并检查定子机座各分瓣面的组合面, 各组合缝处的销孔, 组合面应光滑无毛刺, 销孔内无高点和毛刺, 组合面和销孔内应干净无油污。
(3) 清扫、并用刀口尺检查定子机座基础板各组合面, 不得有毛刺和高点。将16块基础板与定子机座对应把合在一起。
(4) 根据图纸对应的位置, 把第1瓣定子吊入机坑, 并用支撑进行加固, 防止定子倾倒。
(5) 第1瓣定子加固好后, 顺次将其他分瓣定子机座吊入机坑相应位置并安装组合螺栓。在安装第7瓣定子时, 把靠近第8瓣的一边向外侧偏移20~30mm, 以便于第8瓣定子能够顺利的吊入组装位置。
(6) 在各瓣定子机座吊装到位后, 在每个定子风洞的下环板处布置一套支墩及千斤顶, 用于调整定子机座水平。
(7) 用千斤顶配合水准仪测量、调整定子下环板的高程及水平。测点分布每瓣定子机座下环板的内外圈, 每瓣定子机座两端各一组, 中间一组, 共3组测点。定子下环板全圆共24组测点。利用该24组测点调整定子下环板水平度及周向波难度, 调整过程中尽量使定子下环板内圆比外圆略高, 以利于后续的下齿压板安装、调整。
(8) 下环板水平及高程调整合格后, 将各组楔子板打紧。打紧过程中注意监测下环板高程及水平变化。
(9) 用测圆架测量定子机座各环板半径。焊缝焊接收缩量按半径收缩3.0mm考虑, 因此, 机座调圆时, 应将定子机座分布圆半径比设计值放大3mm。定子下环板内圆半径焊后要求为R6995±3.0mm, 焊前定子下环板内圆半径按R6995 (+1~+4) mm控制。
(10) 对所有的待焊坡口进行PT或MT检查。
1.2 定子机座调整、二期砼浇筑
(1) 调整定子机座下环板中心、水平符合设计要求。
(2) 定子基础二期砼浇筑 (即浇到调整楔子板以下) 。
(3) 混凝土龄期达到要求后按要求紧固定子基础螺栓。
1.3 定位筋安装
1.3.1 基准筋的安装 (图1)
(1) 用定位筋上部的起吊螺孔将标准筋起吊并穿入托板, 并放入十二等分中的1号位置并初步调整就位, 在基准筋背部与定位筋托板间打入工艺楔子 (此楔子在铁芯装压完成后分阶段取出) , 用专用工具将标准筋托块、托板临时固定在机座环板上。
(2) 在基准筋与下环板之间垫入5mm厚的垫块, 调整基准筋, 使其鸽尾中心线与定子下环板上的位置中心周向偏差≤1mm, 利用测圆架、钢琴线、“C”形夹等定位筋装焊工具调整标准定位筋达到设计值:用内径千分尺测量标准筋的分布半径绝对值在R7240±0.05mm之内, 用测圆架测量标准筋在各托块处的相对半径偏差, 其偏差≤0.05mm;基准筋的径向及周向垂直度偏差≤0.05mm/m, 全长范围内≤0.10mm, 向心度≤0.05mm。
(3) 基准筋调整合格后, 利用C型夹将其托板固定在定子机座环板上, 并按图示的点焊顺序, 点焊托板, 点焊长度约为10~1 5 m m。
(4) 点焊完成后, 按 (2) 条有关要求检测基准筋径向及周向垂直度, 半径偏差以及同心度, 并将结果记录。
(5) 等分弦距以及向心度, 并将测量结果记录。
1.3.2 定位筋托板焊接
(1) 重新校核中心测圆架的垂直和水平, 用内径千分尺校核中心测圆架测头的绝对尺寸。将测量结果记录。
(2) 托板装好之后, 在点焊之前需要把撑定位筋托板千斤顶 (共计864套) 装好。
(3) 托板满焊前, 再次复查各定位筋轴向及周向垂直度、绝对半径偏差以及向心度应符合要求。
(4) 查相邻定位筋弦距偏差在0.10mm以内。在满焊前, 利用定位筋装焊工具 (共计576套) 将定位筋进行周向的固定, 然后进行施焊, 托板每层焊缝焊后冷却至室温时方可拆除定位筋装焊工具。
(5) 托板与托块满焊时, 其焊缝焊层参见图2。
(6) 按图纸要求焊接每个定位筋托板的同层焊缝。焊接时, 应首先将定子机座第四层环板上的各托板同层径向焊缝对称从内向外一次焊完。然后按同一方法顺序焊接第三、五层托板的同层焊缝, 然后再进行第二、六层托板的同层焊缝, 最后焊接第一、七层托板的同层焊缝。同层径向焊缝焊完后, 方可进行下一层的同层径向焊缝的焊接。
(7) 为防止焊接过程中的变形对定位筋的影响, 定位筋托板与机座环板上托块的径向、周向焊接方向参见图3。
(8) 所有径向焊缝焊缝焊完后, 再按上述方法进行托板周向焊缝的焊接, 要求所有周向焊缝方向一致。焊工应在对称的几个工作面上同时焊接, 相互间焊接速度应一致。每一环层托板第1层径向焊缝全部焊完后, 应检查每根定位筋的半径和相邻定位筋的弦距, 观察变化的趋势, 合格后方可继续焊接第2层。托板满焊完成后, 在冷态下检查和测量定位筋
(9) 全面检查定位筋的半径、弦距以及各螺杆孔位置是否正确。并将结果记录。
1.3.3 下齿压板的安装
(1) 测温电阻螺孔配钻, 根据定子测温装置图 (1F8170) , 在下齿压板及下压指对应位置配钻。
(2) 根据图纸要求, 在下齿压板及定子机座下环板之间涂一层二硫化钼后, 将下齿压板安装就位。
(3) 根据下齿压板预装标记, 将下齿压板吊放至机座下环板上, 利用螺栓M12×80将下齿压板把紧在下环板上。
(4) 测量下齿压板上压指的全圆波浪度≤2 mm, 两齿压板间相邻压指的高差≤0.5 mm, 压指内侧应比外侧高0.5~1.5 mm。
(5) 根据测温电阻图 (1F8170) , 将测温电阻安装在下齿压板及下压指相应位置, 测温电阻先用502胶粘于压指或压板上, 再用1F8170项9、项10进行固定。在下齿压板挡风板上配割缺口, 将测温电阻由此引出放置于定子机座环板上。
1.3.4 铁芯叠装
(1) 按照图纸1F7984将粘胶片堆叠30.5mm厚。
(2) 按厂家图进行第1段 (阶梯段) 迭片。
(3) 迭完第1段定子铁芯后, 用整形棒进行整形, 并检查此段铁芯的圆度符合要求后, 均布地塞入槽样棒 (厂家到货192根) 和槽楔槽样棒 (厂家到货96根) , 以固定定子冲片, 每张冲片至少两根。有槽楔槽样棒的则应与槽样棒相间置入。注意槽样棒不应紧靠槽底放置。
(4) 定子铁芯分五次预压和一次最终压紧, 其每次预压高度约为550mm, 每次预压前后均应测量、记录铁芯的圆度、波浪度和轭部得实际平均高度, 从而确定定子铁芯下一次预压的高度。
(5) 首次预压结束再次进行冲片叠装时, 根据测量记录, 用绝缘调整垫片进行定子铁芯波浪度调整。
(6) 铁芯预压检查。采用工具螺杆、压板、套管及液压拉伸工具进行5次预压, 预压需满足的要求数据见下表, 每次预压完, 将结果记录。
(7) 铁芯冲片迭装到最后一段时, 按图纸要求进行粘胶片的叠装。应打入全部槽样棒和槽楔槽样棒, 并使槽样棒紧靠铁芯底部, 上端露出铁芯40~60mm。
(8) 将上齿压板清扫、吊放就位, 按图纸要求配钻测温电阻的M2螺孔, 将测温电阻安装于相应位置, 测温电阻先用502胶粘于压指或压板上, 并用图1F8170中项9、项10固定。将上压板背部挡风板上对应温度计固定件处割孔, 以便测温电阻线的进出。调整螺杆, 调整上齿压板, 使齿压板上螺孔与定子大齿压板螺孔同心, 压指中心与铁芯齿部中心线偏差≤1.0mm, 上齿压板径向水平≤3 m m。将结果记录。
(9) 按图纸1F7984安装穿芯螺杆, 穿芯螺杆下端伸出螺母长度为5mm, 安装螺杆下端垫圈、绝缘垫圈、垫圈、螺母, 并用螺纹锁固密封剂将其下端螺母进行锁固。穿入绝缘管, 在螺杆上端安装垫圈、蝶簧、套管、螺母。安装时, 尽可能保证上述零部件与拉紧螺杆同心。
(10) 按分段压紧的要求, 整体压紧定子铁芯。定子铁芯整体压紧后, 整体测量铁芯内径、各点高度及波浪度。
(11) 拔出全部槽样棒和槽楔槽样棒, 用通槽棒对定子铁芯槽形进行逐槽检查, 应全部通过。
(12) 重新校核中心测圆架的准确性, 全面检查整个定子铁芯, 按图纸要求测量定子铁芯垂直度, 检查所有铁芯错牙情况, 检查所有通风沟高度尺寸, 其偏差值应在设计高度值0~20%范围内。
(13) 根据记录数据, 计算铁芯叠压系数, 叠压系数不得<0.96。
1.4 定子中心、高程检查
(1) 在发电机机坑上安装求心器横梁, 定子中心、高程取至座环加工所放样点。
(2) 检查定子铁心中心线高程应为6 0 1.7 5 (+2~+3) m m, 各点的半径应在R6725±0.40mm之内。
(3) 以水轮机止漏环为中心基准, 采用悬挂钢琴线的方法分上、中、下三个铁芯段面检查定子铁芯中心。定子铁芯圆度要求各断面测点读数与其相应的端面所有测点读数的平均值相比较, 圆度为R6725±0.40mm, 定子铁芯圆度测量, 每个断面测点24个, 各测点沿周向均匀分布。
(4) 根据检查结果, 决定是否需对其进行调整。
2 结语
定子作为发电机设备中的重要组成部分其安装质量的好坏直接影响整个发电机的发电性能。但定子在安装过程有些问题易出现。 (1) 定子机座的尺寸, 机座焊缝焊接过程中收缩量较大, 所以在定子机座拼接过程中通过定子机座分瓣点加垫的方法使得定子环板半径适量大于标准半径; (2) 定子铁芯的重量会造成齿压板槽底2会有一定的下沉量, 现场可根据情况适当调高齿压板高程; (3) 定位筋要求精度非常高, 固一切与焊接有关的工作在调筋前是必须完成的。在安装的过程中要本着严谨的精神, 科学的态度。
摘要:根据糯扎渡水电站定子机的结构特点及质量控制指标要求, 制订严格的工艺措施, 并通过对定位筋的调整焊接工艺、铁芯的堆积压紧的分析和实践, 总结、优化定子组装的工艺方案, 为其他电站水轮发电机组定子结构设计提供指导和借鉴。糯扎渡水电站发电机定子机座采用无上、下环结构, 铁芯外径φ14 500mm, 内径φ13 4500mm, 高度3 300mm, 定子铁芯由79小段组成。定子机座组装、定位筋调整、叠片等均在基坑施工, 一步到位, 无需进行二次调整。
关键词:定子组装,施工安装,定位筋,下齿压板,叠片
参考文献
[1]张桥, 曾洪富, 唐益民.龙滩水电站1号机定子铁芯装配及主要问题分析[J].水电站机电技术, 2007 (4) :58-61.
[2]王建海, 徐新民, 余劲野.潘口水电站定子结构特点及铁芯装配工艺研究[J].人民长江, 2012 (16) :71-13.
化学组装 第10篇
1 磁轭叠装
磁轭由6 m m厚的高强度冲片叠装而成, 用拉紧螺杆、磁轭键和扭矩键固定, 单张冲片重109.14 kg。磁轭的内外高差和波浪度采用加补偿片的方法调整, 磁轭采用力矩扳手压紧, 拉紧螺杆最终压紧的力矩为2 200N.m。在整个磁轭安装过程中必须不断检查中心体下法兰水平、磁轭底部的波浪度、径向倾斜及测圆架的水平, 随时用千斤顶进行调整。
1.1 第一段磁轭叠装
(1) 下磁轭压板的安装及加固。
将转子下磁轭压板吊放至磁轭叠片用支墩上并拼装成整圆, 调整其半径与水平。安装下磁轭压板时, 注意“V”型坡口的一面向下, 利用楔子板、花篮螺栓调整转子下磁轭压板高程、水平及周向波浪度, 检查、处理下磁轭压板与转子立筋挂钩间隙, 最大不超过0.5mm。
(2) 预叠5层。
(1) 先叠五层冲片, 每两张冲片为一层, 层间相错一个极距, 冲片每叠四层再反向旋转堆叠四层, 依此类推。调整压板, 使压板上拉紧螺杆孔与冲片上拉紧螺杆孔对齐, 中心偏差不大于1mm。
(2) 在磁轭冲片拉紧螺杆孔处均布96根叠片销钉 (自备) , 底部用顶杆支撑。使用叠片销钉将冲片拉紧螺杆孔对齐。
(3) 利用角尺检查磁轭冲片, 使其与立筋键槽中心线与划好的立筋中心线周向分布偏差均匀, 要求调整两中心线偏差的最大值可调整量在1mm以内。
按磁轭叠片继续叠片至约250mm高。
(1) 叠片。
按磁轭叠片继续叠片至约250mm高。叠片时需注意以下事项:
(1) 在磁轭叠装过程中, 其磁轭铁片正反面应一致, 并边叠片边用铜锤整形。
(2) 每次铁芯压紧前、后对测圆架进行校核, 利用测圆架进行一次转子磁轭半径检查和调整;
(3) 根据磁轭铁片堆积表, 按照要求叠片程序进行叠片, 并且按规定定位销长度, 每叠一小段, 用转子测圆架检查、调整所叠铁片的外径。调整合格后, 按要求插入转子磁轭叠片圆柱销。注意相邻两根定位销插入的方式, 定位销接合面应交错布置。
(2) 穿入磁轭拉紧螺杆。
(1) 将磁轭导向键放入转子支架立筋处的磁轭键槽内, 调整导向键中心线与磁轭键槽中心线偏心量不大于1mm。用“C”形夹等对导向键进行临时固定。
(2) 在拉紧螺杆表面抹二硫化钼并穿入所有的拉紧螺杆, 底部用顶杆进行临时支撑, 注意螺杆短螺纹端在上部, 注意将支撑磁轭的千斤顶或支墩调整至不影响磁轭拉紧螺杆穿入的位置。检查并利用支撑检查并调整下磁轭压板底部的波浪度在2mm以内, 径向倾斜控制在1mm以内, 压板与挂钩之间没有间隙。
(3) 工装安装。
在磁轭周围安装叠片平台、冲片承重平台、冲片叠装时吊装用的悬臂吊。
(4) 装焊下扭矩键。
(1) 安装所有的下扭矩键, 安装时主键应紧贴磁轭, 打紧副键。注意:每一个扭矩块正对应一个磁极鸽尾;为装焊方便, 靠近扭矩键的两根磁轭拉紧螺杆可在焊接下扭矩键后再安装。安装搭块, 检查搭块与转子支架之间的间隙应不大于0.5mm。
(2) 焊接搭块与转子支架以及搭块与扭矩键, 并按照涂漆规范DB1338系统H对焊接部位进行刷漆。
(5) 叠片至第一段磁轭一半高度位置时检查、预压紧、磁轭片固定。
(1) 叠片。
按磁轭叠片继续叠片至第一段磁轭一半高度位置处 (约836mm) 。
(2) 预压紧。
安装磁轭预压紧工具。用四组扳手分三次压紧磁轭, 第一次压紧力矩为设计力矩的50% (1100N-m) , 压紧的次序见下图。第二次为设计力矩的75% (1650N-m) , 压紧的顺序同第一次相反。第三次为设计力矩 (2200N-m) , 压紧顺序与第一次一致。
(3) 磁轭片固定。
在磁轭外圆处沿圆周均匀布置48根拉筋, 一端点焊于磁轭下沿, 另一端点焊于磁轭上沿, 以固定第一小段磁轭, 防止磁轭半径、同心度等发生较大变化。拆除磁轭压紧工具。
1.2 第二段磁轭叠装
(1) 叠片至150mm高度后穿入拉紧螺杆螺栓、检查、预压。
(1) 以磁轭连接键和磁轭导向键定位进行第二段磁轭叠片, 叠片至150mm高度, 必要时应使用叠片销。
(2) 穿入所有的拉紧螺杆, 底部进行临时支撑, 注意螺杆短螺纹端在下部。
(3) 按第一段磁轭压紧要求压紧第二段磁轭。检查磁轭的高度, 计算磁轭的径向高差和周向波浪度。检查预压时拉紧螺杆力矩值, 第一次为1100N-m、第二次为1650N-m、第三次为2200N-m。
(2) 叠片至第二段磁轭一半高度位置 (约836mm) 时检查、预压紧、磁轭片固定。
注意:测量时应一同测量第一大段磁轭的相关数据, 保证第一大段磁轭和第二大段磁轭能够保持同心。
(3) 叠片至第二段磁轭完成并预压、螺母焊接、磁轭片就位等。
(1) 叠片。
注意:按第一大段磁轭的相关数据, 保证第一大段磁轭和第二大段磁轭能够保持同心。
(2) 安装上扭矩键。
(3) 焊接螺母。
(4) 第二段就位。
(1) 每隔一个磁极的“T”尾下方放置一个千斤顶, 千斤顶上放置一根顶杆和一块钢板支撑在第二大段磁轭“T”尾处。在每个千斤顶的活塞上标出行程, 以便于磁轭下放。
(2) 所有千斤顶同时用力将第二大段磁轭向上顶起, 使第二大段磁轭与工字钢之间有均匀的1mm左右间隙, 将工字钢取出, 对两段磁轭之间进行彻底清扫。
(3) 所有千斤顶活塞同时降落, 每落下5mm应暂停, 在确定所有千斤顶活塞均已降落5mm后, 才能再次下落, 直至第二大段磁轭落至间隔块上为止。
2 磁轭冷打键
(1) 安装磁轭加强键和加强键, 打紧主键。待磁轭热打键完成后, 将副键与磁轭焊接成整体, 然后再次打紧加强键主键, 再将主键与磁轭焊接成整体。割去超过磁轭压板部分的键。然后在根据图纸要求安装磁轭键。
(2) 用18磅大锤对磁轭键进行冷态打紧, 打紧过程中应进一步调整磁轭半径、垂直度以及同心度。安装并打紧磁轭键, 隔8小时, 再次打紧磁轭键一次, 共需打紧磁轭键2次。
3 磁轭热打键
(1) 转子磁轭加热, 根据现场条件选用合适的加热方法加热磁轭。
(2) 当转子磁轭及支架立筋间的温差达到要求后, 应进行保温, 并检测转子支架与磁轭之间的间隙。
(3) 当间隙符合要求后, 即可停止加热, 并按照转子磁轭热打键标记, 对称均匀地打紧磁轭键。
(4) 热打键完成以后, 在转子磁轭冷却过程中, 应采取适当的保温措施, 使磁轭从下向上的顺序冷却, 以防止磁轭上串, 同时, 应有效控制磁轭冷却速度, 以免磁轭温度骤然降低而使转子中心体变形, 待磁轭冷却到室温40℃以下时, 方可揭开保温蓬布。
(5) 转子磁轭冷却后, 按要求用扭矩扳手全面核查磁轭压紧螺杆扭矩值, 合格后, 按要求点焊所有磁轭压紧螺杆螺母, 磁轭键与磁轭。
4 切向主键安装
(1) 对所有的扭矩键进行配键, 要求键的各接触面之间用0.05mm塞尺检查, 每侧接触面积在70%以上。配键完成验收合格后将副键打紧, 注意在键上涂抹二硫化钼。将副键搭焊在磁轭上。
(2) 焊接上下磁轭压板。焊接前应将焊缝坡口附近的油漆及油污清理干净, 焊接过程中应对焊缝进行锤击消应力。对焊缝进行打磨并刷漆。
5 制动环安装
(1) 在转子支臂合缝处左右各预装一块环板, 将跨接过径向焊缝的制动环板顶放在正确位置处, 调整其与左右相邻环板间的间隙为 (6.0±3.0) mm。在转子支架制动环板把合面处标记出螺孔的位置, 放下制动环板, 在标记处钻攻M30螺孔并清扫。
(2) 按厂内制动闸板编号安装制动环板。
(3) 把紧制动环板螺栓。检查相邻制动环板的错牙不大于0.08mm, 相互之间间隙在 (6.0±3.0) mm, 且按旋转方向后一块不能高于前一块闸板;检查制动环板水平应不大于2mm, 制动环板与中心体下法兰的高差为450 mm。
(4) 逐个拆下制动环板与转子支架的把合螺栓, 按照制动环装配技术要求, 在螺纹配合处涂刷乐泰243螺纹锁固胶, 把紧螺栓, 然后将螺栓与制动环点焊牢。
6 磁极安装
用2 500V摇表对磁极进行绝缘电阻检查;对磁极进行直流电阻检查, 要求通入电流不超过额定电流的20%, 磁极之间相互比较不超过2%;对磁极进行交流阻抗检查, 磁极之间相互比较不超过15%;彻底清扫磁极表面。对磁极进行6 300V, 60 s交流耐压检查;耐压后再次用2 500V摇表对磁极进行绝缘电阻检查。
标出每个磁极的中心线。根据磁极编号, 用磁极挂装工具吊装磁极, 磁极挂装时应采用对称挂法, 以免将磁极都挂在一边后出现危险。
焊接磁极挡块, 松开支撑磁极的千斤顶, 再次测量磁极的高程应符合要求。安装并打紧磁极键, 每隔24h, 打紧磁极键1次, 共需打紧磁极键3次。
用2 500V摇表对磁极进行绝缘电阻检查, 单个磁极绝缘电阻应不小于5M;对磁极进行交流阻抗检查。对磁极进行5 800V, 60秒交流耐压检查;耐压后用2 500V摇表再次对磁极进行绝缘电阻检查。
根据磁极阻尼环上Φ14孔, 在阻尼环连接片上配钻配钻Φ14螺孔, 安装阻尼环连接片。穿入螺纹部位涂乐泰272螺纹锁固胶的M12螺栓, 把紧螺母并锁定垫圈。用0.05mm塞尺检查接触面的间隙情况, 塞入深度不应超过5mm。
用大力钳将极间连接线固定在磁极线圈接头上并用石棉布保护好磁极。配钻连接螺孔螺孔配钻完后。穿入螺纹部位涂乐泰272螺纹锁固胶的M12螺栓, 拧紧螺母并锁定垫圈。检查螺栓伸出螺母的长度;检查螺栓的把紧力矩;用0.05mm塞尺检查接触面的间隙情况, 塞入深度不应超过5mm。
用2 500V摇表对整体磁极进行绝缘电阻检查, 如果绝缘情况良好, 对整体磁极进行4 800V, 60 s交流耐压检查, 否则应对磁极进行加热干燥, 绝缘电阻满足条件后方可进行交流耐压试验。
在转子整体磁极内通入10A直流电, 利用指南针检查磁极的极性。
7 结语
发电机转子组装必须严格按要求控制, 调整精确, 尽量减少由于焊接变形而引起整体尺寸偏差, 作为机组最大转动部件, 焊接质量要得到严格保证, 探伤检查存在问题部位要做到及时处理、保质保量, 避免由于机组长期运行而导致转子主焊缝有裂纹等现象发生。综上所述, 糯扎渡电站转子组装工艺是值得借鉴的, 在安装质量及施工效率方面都有了长足进步, 为机组的稳定运行保驾护航。
摘要:根据糯扎渡水电站转子机组的结构形式、设计特点, 以及该系统在安装过程中出现的问题及处理措施, 简述对转子机组安装工序、质量控制要求及技术控制措施, 并对关键工序的技术要点作了详细论述, 为后续机组的设计加工以及施工提供借鉴。转子主要由转子中心体、圆盘式分瓣支臂、磁轭、磁极及其他附件组成, 圆盘支架由1个中心体和8瓣支臂在9工地组焊成整体。支架的下部设有48块制动环, 磁轭的外侧挂装48个磁极。组装过程主要分为支架组焊、磁轭冲片叠装、磁极挂装等。
关键词:发电机转子组装施工安装支架磁轭制动环磁极
参考文献
[1]王启茂, 李万平.三峡左岸电站VGS机型发电机转子组装简介[J].水电站机电技术, 2003.
[2]文有富.河南宝泉高水头水轮发电机组转子组装工艺[J].人民长江, 2010.
万能猪:开启人体“组装”时代? 第11篇
把猪的器官移植到人身上?这个听起来“荒唐”的主意,几乎让人无法接受!可是对于李琳来说,这个想法却显得有某种“现实感”:最近,她每天都会接到好几个电话,来电者都迫切地询问,能来你们这里“换猪肾”吗?
李琳是南京医科大学代谢疾病研究中心的工作人员。自从媒体披露她所在的机构正在进行“万能猪”的研究,为器官移植提供供体以来,实验室里的平静便时常被急不可耐的患者打破。
在中国,每年有150万患者亟需接受器官移植手术,而最终能够得到供体并接受移植的病人还不到1万人。中国红十字会与卫生部自2010年3月启动了“中国人体器官捐献试点”工作,南京也被确定为试点城市之一。可是一年来,这里的自愿捐献供体者为零。即使在过去的20年中,南京也只有3位志愿者捐献了器官。
移植供体短缺是一个世界性的问题,以美国为例,即使人们对器官捐献的态度比较积极,并建立了相对完善的“联合器官共享网络”,但仍有大约三分之一的病人在等待供体的过程中结束了生命。
患者渴望得到“猪肾”的心情,也许很难为常人所理解,但是它却反映了器官移植供体短缺的残酷现实。而实际上,“万能猪”的技术只是即将开始的动物实验,距离真正的大器官移植还有很长的路要走。
李琳的导师、负责该项目的南医大代谢疾病研究中心副主任戴一凡对《中国新闻周刊》记者表示,所谓“万能猪”,即能够为人体提供器官移植供体的“基因敲除猪”,在美国已有10年的研究历史。戴一凡在美国的时候,便是这一研究的主要参与者。
“万能猪”的身价和身世
在南医大新建的代谢疾病研究中心实验室里,不乏价值高达50万元人民币的先进仪器。但在戴一凡眼里,整个房间里最值钱的,是放置在角落里的一个外形像“煤气罐”的东西。实际上,这个液氮罐里冷冻储存的,是他从美国带回来的基因敲除猪细胞。按计划,这些细胞再过两个多月,就将变成活蹦乱跳的小猪。为了它们,一座全新的超洁净猪舍正在加紧建造当中。
“从表面上看,这些猪将和普通的猪没有什么区别,”戴一凡开玩笑说,“或者你可以认为,因为饲养全程无污染,所以它们的肉要比市场上卖的猪肉好吃,不过价格可就贵了!”实际上,这些被高科技改造了基因的小猪,在国外有一个更直接的名字能体现出它们的价值——“百万美元猪”。
对基因敲除猪的研究,美国匹兹堡大学Starzl器官移植研究所和由匹大医学中心控股的Revivicor公司在世界上居于领先水平。戴一凡归国前就先后任职于这两个机构。此前,他从1998年开始在英国PPL医疗公司从事这一领域的研究。如今PPL公司虽已倒闭,但却在医学史上留下了无法略过的一笔——1996年,它与英国罗斯林研究所合作,培育出了世界上第一只体细胞克隆哺乳动物“多利羊”。
人们通常所说的器官移植,是在“供体”和“受体”处于同一物种之间进行的,这种移植被称为“同种移植”。而面对器官供体的严重短缺,科学家开始尝试通过“异种移植”,即将一个物种的组织器官移植到另一个物种体内(例如,把猪的器官移植给人)来解决问题。这种从100多年前就开始的尝试鲜有成功者。在动物实验中,移植了猪器官的狒狒,大多会在1小时内就死去。这就是异种移植过程中,遇到的最棘手的问题——“超急性排斥反应”。
对于发生这种现象的原因,戴一凡解释说,猪体内有一种α—1,3半乳糖基转移酶基因(简称α—GAL基因),是狒狒与人等灵长类动物所没有的。在猪器官移植到人体以后,α—GAL基因所表达的糖分子就像入侵的敌人,会被人体内的抗体发现。抗体就像先头发射的导弹,与另一种具有免疫功能的物质——补体相互配合,很快就会把外来的器官排斥掉。
科学家曾经试验过很多方法来解决超急性排斥问题,比如在猪器官移植给猴子的试验中,试图先去除供体的α—GAL糖分子,或者通过给猴子做血液透析以去掉它们体内的抗体等等。但这些做法的持续时间和效果都十分有限。而随着基因技术的发展,解决排斥反应最根本的办法,就是将猪的α—GAL基因用某种办法“敲除”掉。
“但是如果没有克隆技术,光能实现基因敲除是不行的。” 戴一凡解释说,所以在“多利羊”出世后,PPL公司便积极开展了另外一个大课题——克隆猪,目的就是为异种移植做前期技术准备。2000年,戴一凡与他的同事们便培养出了世界上第一批克隆猪。
为什么选择猪?
在戴一凡的实验室里,有一台和传真机差不多大小的仪器,看起来没有什么特别。可猪细胞就是在这台名叫“电穿孔仪”的仪器里发生同源基因重组,从而被敲除掉α—GAL基因的。有了敲除α—GAL基因后的猪细胞,就可以利用克隆技术在实验室里将其培育成带有敲除基因的卵子,再移植到代孕猪的身体里去。
利用体细胞进行电穿孔得到同源基因重组的成功率非常低。戴一凡等人从培育出第一只克隆猪,到后来获得基因敲除猪,花了两年的时间。2002年3月,一只粉嫩可爱、刚出世尚未满月的基因敲除猪登上了《自然》杂志生物科技分册的封面,同年,美国《发现》杂志将其列为当年100项重大科学新闻之一。
为什么要用猪而不用猴子或其他动物来做异种移植的供体呢?理由有很多。戴一凡列举说,首先是因为猴子太小,最大的猴子才20多公斤,它们的生长周期也长,要5~10年才能成熟,加上每胎只生一个,即使大量繁殖也来不及。而猪的很多生理指标都与人接近,比如人的平均体重为60公斤,小型猪为40~80公斤,人与猪的正常体温都是37~38摄氏度。对于器官移植需要最多的供体肾脏来说,猪的肾脏结构、肾小球滤过率、肾血流量及浓缩功能都与人相同,大小也与人的肾脏相近。
而另一方面,由于狒狒、猴子与人同属灵长类动物,所以有很多病毒可以和人类交叉感染,比如,艾滋病病毒HIV就是从猴子传到人群。
此外,从动物保护主义者的观点来看,他们对大动物实验本就非常敏感,如果再拿与人同属灵长类的猴子、狒狒做器官移植势必带来更大的反弹。
的确,自医学界开始异种移植的尝试以来,就遭到了来自宗教、伦理学以及动物保护组织的反对和阻扰。早在1682年,俄罗斯医生曾将狗的头盖骨移植到一位贵族受伤的头部,以封盖住伤口。这一做法招致了宗教界的强烈反对,他们要求医师将患者头上的狗骨取掉。
尽管招致争论,但除此以外的器官移植途径,在科研上更加遥不可及。戴一凡举例说,尽管目前用干细胞已经能培养出不同的组织,但这些组织进一步分化、生长成为复杂结构的器官,科研上还难以达到。匹兹堡大学医学院的大卫·库伯(David Cooper)曾参与了世界上第一例心脏移植手术,后转向异种移植研究领域,是国际异种移植协会的创始人之一。在他看来,利用干细胞培养器官进行同种移植,“这也许将在未来50年或100年内实现,而猪器官移植则要比这实际得多”。
“猪二代”以后……
对于异种移植的供体来说,敲除了α—GAL基因是意义重大的第一步。在动物实验中,狒狒在移植了基因敲除猪的肾脏后,就没有了“超急性排斥反应”。但是,它们却会在数周后的“急性排斥反应”中死去。
“这就等于,现在太阳已经被我们遮住了,却露出了满天的繁星。”戴一凡比喻说,由于异种移植排斥反应的原理复杂,在随后的研究中,他们挑出了“几个比较亮的星星”来重点解决。研究发现,如果对第一代基因敲除猪的基因作进一步修饰,就能起到更好的抗排斥效果。在过去的十年里,戴一凡和他的同事们培育出了α—GAL基因敲除+某一种单基因修饰的“第二代基因敲除猪”。他此次带回中国的,便是“二代猪”里结果最好的一种。
“这些液氮罐里的猪细胞只是新的起点。我们最终的目标是‘一劳永逸,为此还有很多研究要做。”南医大代谢疾病研究中心主任赵子建对《中国新闻周刊》表示。这位同样从美国匹兹堡大学回国的“海归”与戴一凡一直在科研上进行合作。
赵子建介绍说,不同器官的移植难度是不同的。目前,角膜、皮肤和胰岛将很快地进入动物实验阶段,而心脏、肝脏和肾脏等大器官,还需要在第二代基因敲除猪的基础上,对其基因做进一步的修饰,培育出第三代基因敲除猪。
在所有器官的移植中,肾脏移植的难度是最大的,即便在同种器官移植中也是如此。戴一凡说,因为肾脏里有大量丰富而又娇嫩的毛细血管,很容易受到损伤。 相比而言,肝脏本身就具有抗免疫排斥功能,并且再生能力较强,而心脏只是涉及到肌肉方面的问题,移植难度都比肾脏稍小。总体而言,大器官移植,还需要三五年的时间才能有望转入临床试验。
不过,戴一凡的想法也许仍属乐观。早在2006年,美国科学院院士、被誉为“肝脏移植之父”的托马斯·斯塔泽尔(Thomas Starzl)就曾表示,异种移植将在5年内进入到临床试验阶段。可如今5年过去了,异种移植的前进步伐并没有跟上这一预言。
困扰异种移植研究者们的另一问题是,猪体内有一种内源性逆转录病毒(PERV),整合在猪的基因里,技术上无法将其全部去除。根据过去多年的大动物实验,以及一些零星的人体试验,并没有发现受体感染上PERV病毒的案例。因此,目前大部分科学家都认为,该病毒对人体危险不大。
尽管无法证明未知的风险,人们对异种移植研究仍采取谨慎态度。美国食品与药品监督管理局(FDA)规定,异种移植试验的血样要在冰箱里保存50年。而戴一凡在南医大即将开展的动物实验,也将根据中国的规定,将猪的血样以及受体样品冷藏50年。
浅谈单机组装与维护 第12篇
关键词:兼容,CPU,BIOS报警音
一、如何组装一台适合自己的电脑
1. 组装前的准备
首先要清楚你所需要的这台电脑的用途。是用来学习, 或是办公, 还是上网, 玩游戏等等。要根据你的电脑所需安装的软件来决定你的电脑的硬盘的大小以及是否需要独立显卡。
2. 电脑各硬件的选择
一台完整的电脑是由CPU、主板、内存、声卡、网卡、显卡、硬盘、光驱、电源、机箱、键盘、鼠标、音箱、显示器等组成。其中声卡、网卡、显卡都可以由主板集成, 机箱也有带电源的。
我们在选择各硬件的时候要考虑的主要因素是各硬件的兼容性, 这其中包括硬件兼容和软件兼容。硬件兼容主要是指连接两个部件插口的类型必须相配。这其中又包括CPU和主板, 要求CPU的针脚和主板的针孔必须一样。其次是内存和主板的接口。还有是硬盘的接口类型, 看是并口还是串口。另外如果是独立显卡, 就要注意主板的插槽类型是否能和显卡相配。而软件的兼容就是要让自己所配的电脑各个部件都能够充分的利用起来, 在这里我给大家一个网上模拟装机平台的网站, 可以自己去试着练习装机和查看一些具体的参数。
3. 硬件的组装
硬件的组装就是按一定的顺序把各部件组装在一起。这当中要特别注意的几个问题是:1) 在安装CPU时要注意方向正确, 看CPU上的针角小缺口和主板上针角小缺口相对应即可。2) 插内存条、显卡时要注意方向正确。3) 硬盘数据线的连接正确, 一般是看数据线上的红色线条和电源线的红色一边相对或相反。
所有都装好后, 就能开机测试了。这时最好把手放在电源开关上, 如出现问题, 立即关掉电源。如一切正常, 就可以安装操作系统。然后就是安装各种驱动程序了。当一切驱动程序也都安装好后, 则一台电脑的组装就基本完成。
二、电脑最常见故障的解决方法
1. 硬件故障---死机
造成死机的硬件故障最常见就是CPU散热器出问题, CPU过热所致。检测方法, 将电脑平放在地上, 打开电脑, 观察CPU散热器扇叶是否在旋转, 如果扇叶完全不转, 故障确认。有时候, CPU风扇出现故障, 但却没有完全停止转动, 只是转的很慢。由于转数过小, 所以同样起不到良好的散热作用。检测这种情况常用的一个方法是将食指轻轻的放在CPU风扇上如果有那种打手的感觉, 证明风扇运行良好;如果手指放上去, 风扇就不转了, 风扇故障确认。解决办法就是更换CPU散热器。
2. 硬件故障黑屏
遇到这种故障最好的方法就是先听BIOS报警音, 如果有报警音。可根据下面来判断, 我遇到的最常见的两种情况就是内存条和显卡没有插好, 不断地响 (长声) 是内存条没有插好或损坏;一长两短是显卡没有插好或损坏。这种情况只要把它取下来重新插好就行了。如果坏掉了只要买同种型号的换上就可以了。另外BIOS报警音还有:
2短常规错误, 进入CMOS SETUP重新设置不正确的选项
1长1短RAM或主板出错
1长3短键盘控制器错误
1长9短BIOS损坏
不停地响电源, 显示器未和显示卡连接好
重复地短声响电源
出现在黑屏的原因还有电源故障, 如果开机连CPU风扇一点反映都没有, 除了考虑CPU风扇坏了, 还有可能是电源出现在了问题。解决方法就是换一个电源。
3. 软件故障
通常是由硬件驱动程序安装不当或是病毒破坏引起的。驱动程序或驱动程序之间产生冲突, 则在Windows XP下的资源管理中可以发现一些标记, 其中“?”表示未知设备, 通常是设备没有正确安装, “!”表示设备间有冲突, “”表示所安装的设备驱动程序不正确。
病毒对电脑的危害是众所周知的, 轻则影响机器速度, 重则破坏文件或造成死机。为方便随时对电脑进行保养和维护, 必须准备工具如干净的DOS启动盘或Windows XP启动盘, 以及杀毒软件和磁盘工具软件等, 以应付系统感染病毒或硬盘不能启动等情况。此外还应准备各种配件的驱动程序, 如光驱、声卡、显示卡、MODEM等。软驱和光驱的清洗盘及其清洗液等也应常备。
以上这些是我在工作中学到的一点计算机方面的知识。对于计算机专业人士来说, 个人认为, 买电脑还是自己动手组装比较好一点, 经济实惠, 并且方便以后升级。最重要的是能根据自己使用电脑的需要来对一些个别硬件选取好的配置。这就大大的提高了各配置的使用率, 没有造成资源的浪费。而品牌电脑在这些方面是不能很好的满足这一点的。其次要说明的是电脑的故障还有很多, 只是有些要借助于某些专业工具才能检测到, 所以没有列举出来。上面我列举的故障都是一些最常见也是自己动手就能解决的问题, 希望对大家有所帮助。
参考文献
[1]陈智荣.计算机组装与维修[J]江苏教育出版社, 2009
[2]王皖陵, 陈小平.计算机组装实习的教学与改革[J].实验室研究与探索, 2005