生物医用镍钛合金(郑玉峰,赵连城著)思维导图
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七年级上册生物思维导图精华知识1. 生物学的定义和重要性生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学。
它包括研究生物的结构、功能、生长、发育、遗传、进化、生态等方面。
生物学对于理解人类健康、环境保护、农业发展等领域具有重要意义。
2. 生物体的基本特征3. 细胞的结构和功能细胞是生物体的基本单位,包括细胞膜、细胞质、细胞核等结构。
细胞膜起到保护细胞、调节物质进出细胞的作用;细胞质是细胞内各种生命活动的场所;细胞核负责存储遗传信息,控制细胞的生长和分裂。
4. 生物的分类生物学家根据生物的形态、结构、功能等特点,将生物分为不同的类别。
常见的生物分类单位包括:界、门、纲、目、科、属、种。
例如,人类属于动物界、脊索动物门、哺乳纲、灵长目、人科、人属、人种。
5. 生物的遗传和变异遗传是指生物通过生殖过程将遗传信息传递给后代的现象。
遗传物质主要存在于细胞核中的染色体上,由DNA分子组成。
变异是指生物个体之间存在的差异,可以分为遗传变异和环境影响引起的变异。
6. 生物的进化进化是指生物种群在长时间内发生的变化,包括形态、结构、功能等方面的改变。
生物进化遵循自然选择的原则,适应环境的个体更容易生存和繁殖,从而逐渐改变种群的基因组成。
7. 生态系统的组成和功能生态系统是由生物和非生物环境相互作用形成的整体。
它包括生物部分(生产者、消费者、分解者)和非生物部分(阳光、水、土壤等)。
生态系统的功能包括物质循环、能量流动、生物多样性维持等。
8. 生物多样性的保护生物多样性是指地球上生物种类的丰富程度和基因的多样性。
保护生物多样性对于维持生态平衡、保护地球资源具有重要意义。
保护措施包括建立自然保护区、限制物种灭绝、合理利用生物资源等。
9. 生物技术及其应用生物技术是利用生物学知识和技术手段,对生物进行研究和应用的学科。
生物技术的应用领域包括农业、医学、环境保护等。
例如,基因工程、克隆技术、生物制药等都是生物技术的应用成果。
10. 生物学的研究方法生物学研究方法包括观察法、实验法、调查法等。
形状记忆合⾦形状记忆合⾦摘要:扼要地叙述了形状记忆合⾦及其性能,介绍了形状记忆合⾦在许多领域的应⽤以及未来的⼀些发展趋势。
关键词:形状记忆合⾦、应⽤⼀、形状记忆合⾦的发展形状记忆合⾦是在⼀个偶然的机会中,⽆意间被发现的。
那是1961年春末夏初的事情,⼀天,美国海军的⼀个研究所军械研究室的冶⾦专家彼勒,因在其试验的⼯程中需要⼀批特殊的合⾦丝——镍(Ni)钛(Ti)合⾦丝(⼜称NT合⾦)。
由于从仓库领来的这些细丝弯弯曲曲盘在⼀起,于是彼勒让⼯作⼈员把它们⼀根⼀根的拉直备⽤,然⽽在这⼀过程中,⼯作⼈员惊异的发现,这些被拉直的镍钛合⾦丝在接近⽕源时,奇迹出现了,它们马上⼜恢复到与领来时完全⼀样的弯曲形状,堆积在⼀起。
冶⾦专家彼勒对此是既感到惊异⼜⾮常有兴趣。
为了证实这种现象的存在,他⼜进⾏了多次重复实验进⾏验证,把弯曲的镍钛合⾦丝拉直后再加热,当弯曲的镍钛合⾦丝升⾼到⼀定的温度时,这些合⾦丝果然⼜恢复到了原先的弯曲状态。
彼勒的实验结果表明:镍钛合⾦具有“单向”形状记忆功能,它能“记住”⾃⼰在较⾼温度状态下的形状,⽆论平时把它变成何种形状,只要把它加热到某⼀特定的温度,它就能⽴即恢复到原来的形状。
免费论⽂,记忆能⼒。
将NT合⾦加⼯成⼀定的形状,在300℃~1000℃温度下热处理30分钟,这种合⾦就能“记住”⾃⼰的形状。
在彼勒研究的基础上,科学家们通过进⼀步的研究与实验还发现:⾃然界确实存在着能恢复原状的物质。
科学家们把镍钛合⾦所具有的这种特性称为合⾦的“形状记忆效应”;称这种能恢复原状的合⾦为形状记忆合⾦。
科学家们在深⼊研究的过程中还发现,许多合⾦,如⾦镉合⾦、铜铝镍合⾦、铜锌合⾦等,也有如同镍钛合⾦⼀样的形状记忆功能。
⼆、形状记忆合⾦的性能(⼀)超弹性特性(伪弹性,机械形状记忆效应)形状记忆合⾦的机械性质优良,能恢复的形变可⾼达10%,⽽⼀般⾦属材料只有0.1%以下,⼏乎⾼出普通⾦属材料弹性应变两个数量级 ,可⽤来提⾼材料的冲击韧性将编制成⽹状的NiTi合⾦丝贴在⾼分⼦材料表⾯,明显提⾼了冲击韧性。
形状记忆钛合金在生物医用领域的研究进展作者:李曦章园园来源:《新材料产业》2017年第03期钛及其合金具有优良的生物相容性、力学性能和抗腐蚀性能,使其适于作为生物医用材料使用。
钛首次被引入医学领域可追溯到20世纪40年代;随后,有学者报道了利用纯钛来制造植入物器械。
20世纪60年代Buehler等人发现了钛镍(TiNi)合金的形状记忆效应,此后,镍钛合金被广泛应用于生物医学领域的各个分支。
20世纪70年代,Baker首次报道了β型钛合金在特定条件下的形状记忆效应,这一效应更加拓宽了钛合金在生物医用材料领域的应用前景。
目前,用于生物医学领域的形状记忆钛合金仍存在生物毒性、生物力学相容性、弹性模量等方面的缺陷,国内外学者对此进行了大量研究,主要有2大方向:一是开发新型不含镍的形状记忆β型钛合金,二是对现有钛合金材料进行表面改性,降低其生物毒性,从而更适合于生物医学应用的要求。
一、无Ni形状记忆β型钛合金在设计新型无Ni形状记忆β型钛合金时主要应当考虑:合金元素是否具有生物相容性,合金元素是否为β相稳定元素,合金元素是否能提高β型钛合金在生物体中的抗拉强度、耐磨性等使用性能,合金元素是否能进一步降低β型钛合金的弹性模量。
研究表明,铌(Nb)、钽(Ta)、锆(Zr)、锡(Sn)、钼(Mo)等β稳定元素对机体无毒、不致敏,且可以提高强度和降低弹性模量,同时,Nb、Ta、Mo等元素易于与钛合金化且可降低毒性,被认为是最佳的合金元素。
1.Ni-Zr系形状记忆β型钛合金Zr元素与钛基体进行合金化,可以提高合金的强度。
Yu等人[1]报道了一种新型Ti-3Zr-2Sn-3Mo-15Nb合金,并研究了其在不同温度、外力、热处理等条件下的形状记忆效应和超弹性,该合金具有低弹性模量、高强度等优点。
该合金的形状回复率几乎不受变形温度影响,但受到载荷和变形次数的影响。
李岩等人[2]研究报道了一种兼具宽温域超弹性、高温形状记忆效应和生物安全性的新型Ti-Zr基形状记忆合金。
第一单元认识生命第1、2章生命的世界探索生命思维图导航认识生命生物与环境的相互影响考点全解读考点一生物多样性生物多样性包括物种多样性、遗传(基因)多样性、生态系统多样性。
其中物种多样性强调的是生物种类的多种多样,遗传多样性主要强调的是同种生物不同个体的基因不同,当然也包括生物种间的基因不同,生态系统的多样性中要弄清生态系统的组成包括生物因素和非生物因素,地球上有最大的生态系统(生物圈)但没有最小的生态系统。
考点二生物的特征生物有应激性、生长、繁殖、新陈代谢(包括需要营养、能进行呼吸、能够排除体内产生的废物)四个基本特征(其实根据后面所学我们应该知道生物的遗产和变异也是其基本特征),这是我们判断一个物体是不是生物的依据;同时我们还要能够根据具体的情景描述判断属于生物的那个基本特征。
考点三生物与环境的关系生态因素包括生物因素和非生物因素,某个生物的环境指的是除了这个生物外其他的所有生物因素和非生物因素。
非生物因素对生物的影响是一个高频考点,其中的温度、光照、水分、土壤等都是考试的范围,这就要求我们能够认真领悟情景材料(或诗句)的内涵作出正确的选择,生物对环境的影响包括有利的和不利,我们也应该能够分辨出来;生物对环境的适应主要是通过生物的结果特征来适应的。
考点四科学探究的方法实验法是考试的重点,除了熟记实验法的步骤外,我们一定要注意:假设要依据收集到的信息或已经获得的知识作出的较合理;设置实验时应注意:a设置对照实验、b设置单一变量(其它条件不能影响实验对象的正常生活)c实验材料达一定数量(避免偶然性引起的误差);实验现象描述的准确性和结论归纳的正确性(实验结论是对实验现象的分析、归纳和提升)。
第二单元生物体的结构第3、4章细胞生物体的结构层次思维图导航生物体的结构层次考点全解读考点一显微镜的结构与功能显微镜中能够调节视野明暗的有反光镜和遮光器(要使视野变亮,用大光圈、凹面镜、要使视野变暗,用小光圈、平面镜);视野内污点的判断方法是移动玻片、污点动、则污点在玻片上,转动目镜、污点动、则污点在目镜上,如果都不动,污点就在物镜上;由于显微镜呈的像是上下倒置、左右相反的,因此我们要把像还原成物的最简单的方法是把像旋转180°看到的就是物体了;要将标本移至视野中央时,向一个方向移动标本,视野内物像则向相反方向移动,如玻片左移,视野内物像则右移,因此我们只需要把玻片标本向像所在的位置的那个方向移到就能够把像移到视野中央;显微镜的放大倍数是物镜倍数乘以目镜倍数,放大倍数越小视野中看到的视野范围越大、视野越亮,放大倍数越大看到的视野范围越小、视野越暗,所以有:第一次的放大倍数乘以细胞数等于第二次的放大倍数乘以细胞数。
形状记忆效应与超弹性分析发表时间:2014-11-24T10:55:40.093Z 来源:《价值工程》2014年第2月下旬供稿作者:韩琪王立涛[导读] 卸除外力,合金的相变点回复到应力为零时的相变点。
由于此时合金的Af 点低于环境温度,马氏体逆转变回母相。
韩琪HAN Qi曰王立涛WANG Li-tao(北京理工大学珠海学院,珠海519000)(Beijing Institute of Technology,Zhuhai,Zhuhai 519000,China)摘要院本文主要介绍了形状记忆合金的形状记忆效应和超弹性的原理分析。
Abstract: This paper has mainly described the principle analysis of shape memory effect of shape memory alloys and super-elasticity.关键词院形状记忆合金;形状记忆效应;超弹性Key words: shape memory alloy;shape memory effect;super-elasticity中图分类号院TG139+.6 文献标识码院A 文章编号院1006-4311(2014)06-0310-020引言形状记忆合金(Shape Memory Alloy,简称SMA)是一种具有形状记忆效应和超弹性的金属材料。
一般的金属材料形变超过弹性极限时,将产生永久变形,这种变形称为塑性变形,在固相状态下加热时,这种变形不能完全恢复。
但形状记忆合金具有形状记忆效应(Shape Memory Effect,简称SME),所谓形状记忆效应,是指某种材料在较低的温度下或增加应力时经受塑性变形,当升高温度或减少应力时,能够恢复原来形状的一种现象[1]。
由于形状记忆合金是一种“有生命的合金”,利用它在一定温度下形状的变化,可以设计出形形色色的自控器件,它的用途也在不断扩大。