陶瓷的加工及改性-陶瓷工艺学

第六章陶瓷的加工及改性第一节陶瓷的机械加工方法陶瓷加工的特点：①陶瓷都有尺寸和表面精度要求，但由于烧结收缩率大，无法保证烧结后瓷体尺寸的精确度，因此烧结后需要再加工②陶瓷材料有高硬度、高强度、脆性大的特性，属于难加工材料7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理分类方式加工方法机械磨料加工固结磨料加工磨削珩磨超精加工纱布砂纸加工悬浮磨料加工研磨超声波加工抛光滚筒抛光刀具加工切削加工切割化学蚀刻化学研磨化学抛光光化学光刻电化学电解研磨电解抛光电学电火花加工电子束加工离子束加工等离子体加工光学激光加工陶瓷材料的加工方法7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理6.1.1陶瓷的切削加工（cutting）一、陶瓷材料的切削加工特点（1）陶瓷材料具有很高的硬度、耐磨性，对于一般工程陶瓷的切削，只有超硬刀具材料才能够胜任（2）陶瓷材料是典型的硬脆材料（3）陶瓷材料的切削特性由于材料种类、制备工艺不同而有很大差别二、陶瓷材料的切削加工

（1）选择切削性能优良的新型切削刀具（2）选择合适的刀具几何参数（3）切削用量的选择（4）设计的专用夹具、缓冲震动、施冷却润滑7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理6.1.2陶瓷的机械磨削加工

一、磨削加工机理（grinding）陶瓷材料和金属材料的磨削机理①材料脆性剥离是通过空隙和裂纹的形成或延展、剥落及碎裂等方式来完成的②在晶粒去除过程中，材料是以整个晶粒从工件表面上脱落的方式被去除的。③陶瓷和金属的磨削过程模型如右图。金属材料依靠剪切作用产生带状或接近带状的切屑，而磨削陶瓷时，材料内部先产生裂纹，随着应力的增加，间断裂纹的逐渐增大，连接，从而形成局部剥落。7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理二、磨削加工设备①砂轮（grindingwheel）和磨料（abrasives）的选择②磨削工艺及条件的选择a砂轮磨削速度b工件给进速度（feedingspeed）c冷却液的选择（coolingmedia）d磨削深度ap（rubbingdepth）e磨削方式（rubbingway）、方向及机床刚性（machinerigidity）7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理6.1.3陶瓷的研磨、抛光加工一、陶瓷的研磨（grinding）①研磨加工是利用涂敷或压嵌游离磨粒与研磨剂的混合物在一定刚性的软质研具上，研具与工件向磨粒施加一定压力，磨粒作滚动与滑动，从被研磨工件上去除极薄的余量，以提高工件的精度和降低表面粗糙度的加工方法，研磨加工示意图如下图。研磨加工示意图7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理②研磨过程材料剥离的机理主要是以滚碾破碎为主。磨粒越粗，材料剥离率越大，研磨效率越高，但表面粗糙度增大；磨粒硬度越高，研磨效率越高，但却容易使球面出现机械损伤，导致表面粗糙度相对较低。

③研磨工程陶瓷用的磨料一般采用B4C和金刚石粉，磨料粒度范围为250~600目，冷却液可选用煤油或机油。但对于较大尺寸的制品，不适合采用端面研磨机加工，通常采用研磨砂布进行加工。7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理二、陶瓷的抛光（polishing）

①抛光是使用微细磨粒弹塑性的抛光机对工件表面进行摩擦使工件表面产生塑性流动，生成细微的切屑，材料的剥离基本上是在弹性的范围内进行。②抛光的方法：一般的抛光使用软质、富于弹性或粘弹性的材料和微粉磨料。③抛光加工的用途：它是制备许多精密零件如硅芯片、集成电路基板、精密机电零件等的重要工艺。④抛光时在加工面上产生的凹凸，或加工变质层极薄，所以尺寸形状精度和表面粗糙度比研磨高。7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理第二节陶瓷的特种加工技术6.2.1电火花加工电火花加工的原理是基于工件和工具（正、负电极）之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来蚀除（corrosionremoving）多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状以及表面质量预定的加工要求。下图为放电加工示意图放电间隙示意图7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理电火花加工必须具备以下几个条件：（1）放电必须是瞬时的脉冲性放电。（2）火花放电必须在有较高绝缘强度的介质中进行。（3）要有足够的放电强度，以实现金属局部的熔化和气化。（4）工具电极与工件被加工表面之间要始终保持一定的放电间隙绝缘陶瓷的电火花放电加工原理示意图和高速电火花穿孔机原理示意图如下图所示电火花加工示意图高速电火花穿孔机原理示意图7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理6.2.2电子束加工

电子束加工（electronbeammachining）是在真空的条件下，利用聚焦后能量密度极高（106~109W/cm2）的电子束，以极高的速度冲击到工件表面极小的面积上，在极短的时间（几分之一微秒）内，其能量的大部分转变为热能，使被冲击的大部分的工件材料达到数千度以上的高温，从而引起材料的局部融化或气化。下图为电子束加工工作原理示意图。电子束加工工作原理示意图①工件变形小、效率高、清洁②制电子束能量密度的大小与能量注入时间，达到热处理，焊接，打孔，切割等加工目的

③光刻加工特点：7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理

①原理：激光加工是利用能量密度极高的激光束照射到被加工陶瓷工件表面上，工件局部表面吸收激光能量，使自身温度上升，从而能够改变工件表面的结构和性能，甚至造成不可逆的破坏。材料在高温、熔融、汽化和冲击波的作用下被蚀除，从而进行打孔、画线、切割以及表面处理等加工。②特点：（1）加工速度快、无噪声，能实现各种复杂面型的高精度的加工目的。（2）可以进行微区加工，也可以进行选择性加工（3）因此其热影响区很小（4）大气中进行，便于大工件加工（5）数控机床机器人连接起来构成各种加工系统。（6）难保证重复精度和表面粗糙度；设备复杂昂贵，加工成本高。激光加工原理示意图6.2.3激光加工（lasermachining）7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理

超声波磨削加工是利用工具端面作超声频振动，通过磨料悬浮液加工硬脆材料的一种加工方法。加工原理如图所示。超声波加工机理6.2.4超声波加工（ultrasonicmachining）特点：（1）适合加工各种硬脆材料，特别是不导电的非金属材料（2）加工设备结果简单，操作、维修方便（3）可以得到高质量的表面，而且可以加工薄壁、窄缝零件7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理第三节施釉

陶瓷的施釉是指通过高温的方式，在陶瓷体表面上附着一层玻璃态层物质。施釉的目的在于改善坯体的表面物理性能和化学性能，同时增加产品的美感，提高产品的使用性能。6.3.1釉的作用与分类一、釉的作用（1）釉能够提高瓷体的表面光洁度。（2）釉可提高瓷件的力学性能和热学性能。（3）提高瓷件的电性能，如压电、介电和绝缘性能。（4）改善瓷体的化学性能。（5）使瓷件与金属之间形成牢固的结合。（6）釉可以增加瓷器的美感，艺术釉还能够增加陶瓷制品的艺术附加值，提高其艺术欣赏价值。7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理二、釉的分类（1）按釉中主要助熔物划分：如铅釉、石灰釉、长石釉等。（2）按釉的制备方法划分：生料釉：即指釉料配方组成中未使用熟料－熔块的釉。熔块釉：即指由熔块与一些生料按配比制作而成的釉料。（3）按照釉的烧成温度划分：易熔釉或低温釉：指熔融温度一般不超过1150℃的釉中熔釉或中温釉：指熔融温度一般在1150~1300℃的釉难熔釉或高温釉：指熔融温度一般达1130℃的釉（4）按釉烧成后外观特征和具有的特殊功能划分：透明釉、乳浊釉、画釉、结晶釉、纹理釉、无光釉、腊光釉、荧光釉、香味釉、金属光泽釉、彩虹釉、抗菌釉、自洁釉等。（5）按釉的用途划分：装饰釉、电瓷釉、化学瓷釉、面釉、底釉、钧釉等。7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理6.3.2釉的特点和性质一、釉的熔融性能（1）釉的熔融温度范围①定义：我们把釉随着温度的升高，从开始出现液相的始熔温度到完全成为液相的流淌温度之间的温度区域范围称为釉的熔融温度范围。②釉的始熔温度和流淌温度的测定：釉的熔融性质通常用高温显微镜测定。首先，将待测釉料制作成高度和直径均为3mm的圆柱体，并置于高温电炉中加热升温，升温速度为8~10℃/mm，对釉料受热变化的行为照相记录，如下图。釉料受热变化的行为7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理

二、釉的高温粘度（viscosity）（1）釉的高温粘度对釉面质量的影响：如果粘度过小，引起堆釉、流釉或干釉等缺陷并易使装饰纹样模糊或消失；如果粘度过大，会使釉面出现桔釉或光泽度差等缺陷。（2）影响釉高温粘度的主要因素：①配方中助熔剂种类及含量；②烧成温度（3）釉的高温粘度测定：首先用5g釉粉加工成圆球或小圆柱体，然后将该釉粉试样置于以45度角放置的瓷质粘度测定板的圆槽中，试样在高温炉中升温至成熟温度，然后冷却并取出试样测定其在流动槽中的流动长度L，它即代表着釉的粘度大小。7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理三、釉的膨胀系数及坯釉膨胀系数的适应性（1）坯釉膨胀系数互不适应时的两种表现：当α釉>α坯时：冷却时釉层会受到坯体所给予的拉伸应力作用，即在釉层中产生张应力。当此张应力超过釉层的抗张应力极限时，釉层被拉断形成釉裂。当α釉<α坯时：冷却时坯层收缩大于釉层，使釉层受到压应力作用，当此压应力超过一定极限时即发生釉层的剥落现象，即剥釉。（2）膨胀系数的选择确定：对于有釉面的陶瓷制品，一般希望釉的膨胀系数比坯体的略小（两者差值为1.0×10-6/℃左右较佳）。7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理四、釉的力学性能（1）釉层的强度：釉面机械强度与釉、坯之间的应力分布有很大关系。（2）釉的弹性：釉的弹性对釉面质量的影响：如果釉的弹性很小，有裂纹产生；釉的弹性大可以缓解机械外应力的破坏作用。釉的组成对弹性的影响：配方中引入离子半径较大、电荷较低的金属氧化物（如Na2O、K2O等）可使弹性模量减少，而弹性值增大；反之，引入离子半径小、极化能力强的金属化合物（BeO、MgO、Li2O等）则使弹性提高釉的弹性模量，使釉的弹性减小。（3）釉面硬度：影响釉硬度的因素：釉的组成，在釉层中适当增加Al2O3、B2O3、ZrO2、CaO、ZnO、MgO的含量有利于增加釉的硬度；K2O、Na2O的增加会降低其硬度；适当提高烧成温度，可使其硬度得到提高。7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理

五、釉面光泽度①定义：光泽度是表示釉面对入射光作镜面反射的能力。②影响因素：釉面光泽度与釉面的折射率、烧成制度有关。反射率R提高，则光泽度越大；在釉中增加高折射率的金属氧化物，如PbO、ZnO有利于使折射率增大，同时可以提高釉面的密度，从另一方面来提高釉面的光泽度。7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理6.3.3施釉工艺

一、基本施釉方法（1）浸釉法：即将产品用手工全部浸入釉料中，使之附着一层釉浆（2）喷釉法：喷釉法是利用压缩空气将釉浆喷成雾状，使粘附于坯体上（3）浇釉法：将釉浆浇到坯体上以形成釉层（4）刷釉法：用于在同一坯体上施几种不同釉料二、新型施釉方法（1）流化床法：利用压缩空气设法使加有少量有机树脂的干釉粉在流化床内悬浮而呈现流化状态，然后将预热到100~200℃坯体浸入到流化床中，与釉粉保持一段时间的接触（2）热喷施釉法：先进行坯料的素烧，后在炽热状态的素烧坯体上进行喷釉（3）干压施釉法：压施釉法是将成型、上釉一次完成的一种方法。釉料和坯体均通过喷雾干燥来制备。成型时，先将坯料装入模具加压一次，然后撒上少许有机结合剂，再撒上釉粉，然后加压。（4）机器人施釉7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理6.3.5烧釉（1）制定烧成制度的依据：①以坯釉的化学组成及其在烧成过程中的物理化学变化为依据。②以坯件的种类、大小、形状和薄厚为依据。③以窑炉的结构、种类、燃料种类以及装窑疏密等为依据。④以相似产品的成功烧成经验为依据。（2）温度制度及其控制：温度制度包括：升温速率、烧成温度（止火温度）、保温时间和冷却速度等。（3）气氛制度及其控制：①气氛类型②烧成气氛的选择依据7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理第四节陶瓷表面金属化6.4.1陶瓷表面金属化的用途一、制造电子元器件二、用于电磁屏蔽三、应用于装饰方面生产美术陶瓷6.4.2陶瓷表面金属化的方法陶瓷的金属化方法很多，在电容器，滤波器及印刷电路等技术中，常采用被银法。此外还有采用化学镀镍法、烧结金属粉末法、活性金属法、真空气相沉积和溅射法等。7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理一、被银法

被银法又名烧渗银法。这种方法是在陶瓷的表面烧渗一层金属银，作为电容器，滤波器的电极或集成电路基片的导电网络（1）瓷件的预处理：瓷件金属化之前必须预先进行净化处理。清洗的方法很多，通常可用70~80℃的热肥皂水浸洗，再用清水冲洗。（2）银浆的配置：银浆的配方主要是由含银的原料，熔剂及粘合剂组成。

（3）银电极浆料的制备：将制备好的含银原料，熔剂和粘合剂按一定配比进行配料后，在刚玉或玛瑙磨罐中球磨40~90h，使粉体粒度＜5μm并混合均匀。（4）涂敷工艺：有手工，机械，浸涂，喷涂或丝网印刷等（5）烧银：烧银的目的是在高温作用下使瓷件表面上形成连续、致密、附着牢固、导电性良好的银层7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理二、化学镀镍法

优点：（1）镀层厚度均匀，能使瓷件表面形成厚度基本一致的镀层。（2）沉积层具有独特的化学、物理和机械性能，如抗腐蚀、表面光洁、硬度高、耐磨良好等。（3）投资少，简便易行，化学镀不需要电源，施镀时只需直接把镀件浸入镀液即可。化学镀的工艺流程为：陶瓷片→水洗→除油→水洗→粗化→水洗→敏化→水洗→活化→水洗→化学镀→水洗→热处理。7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理三、真空溅射镀膜（vacuumsputteringcoating）

它是在功能陶瓷表面形成导电层的方法，如镀铝，金等，具有镀膜质量较高，简便实用等优点。该方法配合光刻技术可以形成复杂的电极图案，也可形成合金和难熔金属的导电层以及各种氧化物，钛酸钡等化合物薄膜。真空蒸发镀膜原理如下图所示真空蒸发镀膜示意图常用的有电阻加热法和电子束加热法。（1）电阻加热法是用高熔点金属（钨、钼）做成丝或舟型加热器，用来存放蒸发材料，利用大电流通过加热器时产生的热量来直接加热膜料。（2）电子束加热法由一个提供电子的热阴极、加速电子的加速极和阳极（膜料）所组成，其特点是能量高度集中能使膜料源的局部表面获得极高的温度，对高、低熔点的膜料都能加热气化7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理第五节陶瓷－金属封接技术（bondingofceramicsandmetals）

作为陶瓷－金属的连接，不管采用哪种类型的封接工艺，都必须满足下列性能要求：（1）电气特性优良，包括耐高电压，抗飞弧，具有足够的绝缘，介电能力等；（2）化学稳定性高，能抗耐适当的酸、碱清洗，不分解，不腐蚀。（3）热稳定性好，能够承受高温和热冲击作用，具有合适的线膨胀系数；（4）可靠性高，包括足够的气密性，防潮性和抗风化作用等；7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理6.5.1玻璃焊料封接（glasswelding）①玻璃焊料封接又称为氧化物焊料法，即利用附着在陶瓷表面的玻璃相（或玻璃釉）作为封接材料。②玻璃焊料适合于陶瓷和各种金属合金的封接（包括陶瓷与陶瓷的封接），特别是强度和气密性要求较高的功能陶瓷。一、玻璃焊料－金属封接条件（1）两者的膨胀系数接近（2）玻璃能润湿金属表面二、封接前金属的处理（1）金属的清洁处理：①机械净化；②去油；③化学清洗；④电化学清洗；⑤烘干（2）金属的预氧化：即将金属置于氢气或真空中进行高温加热使金属表面能形成一层氧化物而达到润湿的效果。三、玻璃焊料－金属封接的工艺参数（1）温度（2）时间（3）气氛7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理6.5.2烧结金属粉末法封接（powdermetallurgybonding）

用这种方法将陶瓷和金属件焊接到一起时，其主要工艺分为两个步骤：陶瓷表面金属化和加热焊料使陶瓷与金属焊封。其中，最关键的工艺是陶瓷表面的金属化工艺流程简述如下：（1）浆料制备：其中主要成分为金属氧化物或金属粉末，还含有一些无机粘合剂，有机粘合剂。再加上适量的液体，就可置入球磨机中湿磨12~60小时，直到平均粒径到1~3μm为止。（2）刷浆：将上述制得的金属浆料，以一定方式涂刷于需要金属化的陶瓷表面上，这层金属浆料的厚度，以干后达到12~26μm为宜。（3）烧渗：在高温及还原性气氛的作用下，一部分金属氧化物将被还原成金属，另一部分则可能熔融并添加到陶瓷的玻璃相中，或与陶瓷中之某些晶态物质，通过化学反应而生成一种新的化合物，形成一种粘稠的过渡层，并将陶瓷表面完全润湿。而在冷却过程中这粘稠的过渡层，则凝固为玻璃相，填充于陶瓷表面与金属粉粒之间。（4）将陶瓷金属化表面与金属进行焊接7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理6.5.3活性金属封接法（activemetallicbonding）

①在直接焊封之前，陶瓷表面不需要先进行金属化，而采用一种特殊的焊料金属，直接置于需要焊接的金属和陶瓷之间，利用陶瓷－金属母材之间的焊料在高温下熔化，其中的活性组员与陶瓷发生反应，形成稳定的反应梯度层，从而使两种材料结合在一起。这种金属焊料可以直接制成薄层垫片状，或采用胶态悬浊浆涂刷。②必须严格控制焊封的温度和时间，以防止焊料对瓷件的过分侵蚀，才能保证必要的焊封质量；活化金属焊接工艺，必须在高度真空下进行，通常真空度必须高于10-4Pa。对于大型工件来说，是非常麻烦且难以实现的。因此，这种工艺至今未得到广泛的应用。特点：7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理6.5.4封接的结构形式（configuration）应用于电子元件、器件中的陶瓷－金属的封接，虽然种类繁多，形式不一，但就基本结构而言，不外乎对封、压封、穿封三种，如图6.16所示。如果元件本身结构比较简单，则可以使用其中之一种，如小型密封电阻，电容，电路基片等。如元器件本身比较复杂，则可能有其中的2~3种形式组合而成，如穿心式电容器，陶瓷绝缘子，真空电容器等。一、对封：对封是通过焊封将金属直接平焊于金属化后的陶瓷端面上。如右图（1）、（2）所示

二、压封：即金属件在外，瓷件在内。如右图（3）、（4）所示三、穿封：当穿过瓷件的金属件的直径较细，可以直接采用如右图（5）所示的实心穿封；金属件较粗应改用如右图（6）所示压穿封陶瓷－金属封接的主要结构形式7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理第六节陶瓷表面改性新技术一、热喷涂法（thermalspraying）：利用氧乙炔（丙烷）火焰、电弧或等离子等高温热源将欲涂覆的各种涂层材料熔化或软化，并用高速射流使之雾化成微细颗粒液滴或高温颗粒，喷射到经过预处理的基体表面工件表面，从而与基体形成一层牢固的涂层的技术，达到高度耐磨、减摩、耐蚀、耐高温以及修补恢复尺寸等目的二、冷喷涂法：利用高压气体携带粉末颗粒从轴向进入喷枪产生超音速流，粉末颗粒经喷枪加速后在完全固态下撞击基体，通过产生较大的塑性变形而沉积于基体表面形成涂层三、溶胶－凝胶法（sol-gel）：用易水解的金属醇盐或无机盐，在某种溶剂中发生水解反应，经水解缩聚形成均匀的溶胶，将溶胶涂覆在金属的表面，再经干燥、热处理（焙烧）后形成涂层6.6.1陶瓷材料传统的表面改性技术7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理四、物理－化学气相沉积法（physical–chemicalvapordeposition）：气相沉积是指以材料的气态（或蒸汽）或气态物质化学反应的产物在工件表面形成涂层的技术，前者称为物理气相沉积（PVD），后者称为化学气相沉积（CVD）。物理气相沉积有溅射法、离子镀法、真空蒸镀法等。对于陶瓷基体来说，用的较多的是溅射法。溅射法是通过待镀材料源和基板一起放入真空室内，然后利用正离子轰击作为阴极的靶，以动量传递的方法使靶材中的原子、分子溢出并在基板表面上凝聚成膜。化学气相沉积是指在相当高的温度下，混合气体与基体的表面相互作用，使混合气体中的某些成分分解，并在基体表面形成一种金属或化合物的固态薄膜或镀层。五、熔盐反应法（moltensaltreaction）：其原理是利用过渡金属在熔盐里歧化反应，在陶瓷表面沉积金属薄膜和涂层，从而改善陶瓷表面的润湿性能7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理6.6.2陶瓷表面改性新技术一、离子注入技术（ionimplanting）：

它是将所需的元素（气体或金属蒸汽）通入电离室电离后形成正离子，将正离子从电离室引出进入几十至几百千伏的高压电场中加速后注入材料表面，在零点几微米的表层中增加注入元素的浓度，同时产生辐照损伤，从而改变材料的结构和各种性能。（1）离子注入技术原理及装置

离子注入是指从离子源中引出离子，经过加速电位加速，离子获得一定的初速度尔后进入磁分析器，使离子纯化，从磁分析器中引出所需要注入的纯度极高的离子。加速管将选出的离子进一步加速到所需的能量，以控制注入的深度。聚焦扫描系统将粒子束聚焦扫描，有控制地注入陶瓷材料表面。离子注入装置如右图所示离子注入机示意图7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理离子注入技术的特点：①离子注入是一个非平衡过程，注入元素不受扩散系数、固溶度和平衡相图的限制，理论上可将任何元素注入到任何基体材料中去。②离子注入是原子的直接混合，注入层厚度为0.1μm，但在摩擦条件下工作时，由于摩擦热作用，注入原子不断向内迁移，其深度可达原始注入深度的100~1000倍，使用寿命延长。③离子注入元素是分散停留在基体内部，没有界面，故改性层与基体之间的结合强度很高，附着性好；④离子注入是在高真空（10-4~10-5Pa）和较低的温度下进行的，因此工件不产生氧化脱碳现象，也没有明显的尺寸变化，故适宜工件的最后表面处理。⑤缺点：有时无法处理复杂的凹面和内腔；注入层较薄；离子注入机价格昂贵，加工成本较高。7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理①金属蒸汽真空弧离子源是利用阴、阳极间的真空电弧放电原理来建立等离子体的右图为MEVVA源的电源原理。（2）金属蒸汽真空离子源技术（metalvaporvacuumarc）MEVVA源的电源原理②特点：（1）能给出的离子种类多（2）注入效率高（3）离子电荷态高，可大幅度地降低注入机的制造成本（4）离子束纯度高，进一步降低注入机的制造成本（5）可实现多种元素的离子在相同条件下的注入和掺杂，并省去重复抽真空的时间。7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理（3）离子注入对陶瓷表面材料表面力学性能的影响①离子注入对陶瓷表面材料断裂韧性的影响：陶瓷材料的致命缺陷是脆性大，利用离子注入可以在一定程度上提高陶瓷的断裂韧性。②离子注入对陶瓷抗弯强度的影响：因为离子注入使材料表面产生辐照损伤，体积膨胀，产生表面压应力，这是材料强度增加的主要原因，但是如果材料表面的裂纹尺寸超过了注入引起的表面压应力的厚度，其增强效果会减小。③离子注入对陶瓷硬度的影响：一般来说，低剂量注入时，离子束引起表面硬化，使得材料硬度会增大，但是剂量增到一定程度时，当陶瓷表面呈无定形后，硬度就会急剧下降。④离子注入对陶瓷摩擦性能的影响：陶瓷材料的摩擦损失常与表面性能有密切关系。离子注入可以改善材料的表面性能，从而提高材料表面的抗磨损性能7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理二、等离子体喷涂（plasmaspraying）（1）等离子体与表面的相互作用低温等离子体中存在具有一定能量分布的电子、离子和中性粒子，通过它们与材料表面的撞击，会将自己的能量传递给材料表面的原子或分子，产生解析、溅射、刻蚀、蒸发等各种物理、化学过程。一些粒子还会注入到材料表面引起级联碰撞、散射、激发、重排、异构、缺陷、晶化或非晶化，从而改变材料表面的组织和性能。（2）脉冲等离子沉积（pulseplasmadeposition）用于薄膜合成、表面改性技术中的脉冲能量束一般为脉冲激光束、脉冲电子束、脉冲等离子束。与脉冲电子束、脉冲激光束相比，脉冲等离子体具有电子温度高、等离子体密度高、定向速度高、功率大等特点。脉冲等离子体应用于材料表面改性具有设备简单、处理温度可以在室温进行、沉积速率高、薄膜与基底粘结力强等优点，并兼有激光表面处理、电子束处理、冲击波轰击、离子注入、溅射、化学气相沉积等综合性特点。在制备薄膜时可在室温下合成亚稳态相和其他化合物材料。7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理（3）脉冲高能量密度等离子体①脉冲高能量密度等离子体的基本构思：将高能量密度等离子体，瞬间地作用在材料表面，可以导致材料表面出现局部急剧熔化，紧接着急剧冷却凝固，加热或冷却速率可达108~1010K/s。因此可以在基材表面形成一层微晶或非晶薄膜，从而达到改善材料表面性能的目的。通过改变同轴枪内、外电极材料，工作气体种类及工艺参数，可以获得不同种类和比例的等离子体束，从而可以在室温下制备各种稳态和亚稳态相的薄膜②脉冲高能量密度等离子体的产生装置是根据同轴等离子体加速器的概念设计的，装置如右图所示脉冲高能量密度等离子体同轴枪原理图7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理（4）脉冲高能量密度等离子体表面改性①脉冲高能量密度等离子体技术用于陶瓷表面金属化的原因：（1）通常用铜代替铝作为集成电路的金属材料，目前方法沉积得到的铜膜由于与氧化铝基底的润湿性很差，造成金属膜与基底结合不牢。（2）脉冲高能量密度等离子体在处理材料时，等离子体能够与基底材料直接发生反应，这样，制备薄膜及膜/基混合可同步实现，能够有效提高膜/基结合力。②脉冲高能量密度等离子体技术用于刀具表面改性方面利用脉冲高能量密度等离子体技术在Si3N4陶瓷刀具和硬质合金刀具表面沉积Ti(C,N)涂层后，具有很好的硬度效果

7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理三、激光技术（laserspraying）

激光表面处理采用大功率密度的激光束、以非接触性的方式加热材料表面，借助于材料表面本身传导冷却，来实现其表面改性的工艺方法。优点：①能量传递方便，可以对被处理工件表面有选择地局部强化；②能量作用集中，加工时间短，热影响区小，激光处理后，工件变形小；③可处理表面形状复杂的工件，而且容易实现自动化生产线；④激光表面改性的效果比普通方法更显著，速度快，效率高，成本低；⑤通常只能处理一些薄板金属，不适宜处理较厚的板材，但可以作为建筑卫生陶瓷的表面修补；激光表面处理包括激光表面硬化、激光冲击硬化、激光表面熔化、激光表面合金化和激光表面涂覆等（1）激光表面处理技术的原理及特点7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理（2）激光表面喷涂右图为激光表面喷涂喷嘴示意图。该装置有激光发生器、喷涂材料供给装置、高压气体供给装置组成。该方法属于同步吹送法，它的特点是利用高温度、高能量密度的激光作为光源，使喷涂材料和喷涂气氛的气体反应来制作非金属涂层。激光喷涂喷嘴示意图7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理（3）脉冲激光沉积镀膜它是将准分子脉冲激光器所产生的高功率脉冲激光束聚焦作用于靶材料表面，使靶材料表面产生高温及熔蚀，并进一步产生高温高压等离子体（T≥104K），这种等离子体定向局域膨胀发射并在衬底上沉积而形成薄膜。典型的PLD沉积装置主要由激光扫描系统、真空室制膜系统、监测系统组成（图6.21）。脉冲激光沉积镀膜示意图优点：①易于保证镀膜后化学计量比的稳定②反应迅速，生长快。③定向性强、薄膜分辩率高，能实现微区沉积④生长过程中可原位引入多种气体⑤易制多层膜和异质膜⑥易于在较低温度下原位生长取向一致的结构和外延单晶膜⑦高真空环境对薄膜污染少可制成高纯薄膜⑧可制膜种类多7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理四、爆炸喷涂（explosionspraying）

喷涂时，首先将定量的乙炔和氧由供气口送入水冷喷腔的内腔，再从另一入口送入氮气，同时将粉末从供料口送入，这些粉末在燃烧气体中浮游，火花塞点火，气体爆炸产生的热能和压力转化成动能，使粉末达到熔融状态并高速撞击基材表面从而形成涂层，图6.22是爆炸喷涂的原理示意图。爆炸喷涂原理示意图7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理五、陶瓷粉体的表面包覆改性（surfacecoating）

包裹粉体在结构陶瓷领域的应用主要在：①提高陶瓷粉体的分散性；②提高烧结助剂或弥散相在粉体中的均匀性；③阻止弥散体与基体之间的反应。在功能陶瓷领域除可以降低粉体表面的缺陷浓度、提高分散性外，还可以改善其电、磁、光、催化以及烧结性能。从粉体包覆改性过程中颗粒表面发生的物理化学变化的角度，有以下几种包覆改性方法：（1）表面吸附改性（surfaceadsorption）表面吸附改性是利用物理或化学吸附原理，使包覆材料均匀附着在陶瓷粉体上，以形成连续完整的包覆层。（2）非均相成核法（heterogeneousnucleation）非均匀形核法是利用改性剂微粒在被包覆颗粒基体上的非均匀形核并生长来形成包覆层。7/29/2023河南省精品课程——陶瓷工艺原理安全阀基本知识如果压力容器(设备/管线等)压力超过设计压力…1.尽可能避免超压现象堵塞(BLOCKED)火灾(FIRE)热泄放(THERMALRELIEF)如何避免事故的发生?2.使用安全泄压设施爆破片安全阀如何避免事故的发生?01安全阀的作用就是过压保护!一切有过压可能的设施都需要安全阀的保护!这里的压力可以在200KG以上,也可以在1KG以下!设定压力(setpressure)安全阀起跳压力背压(backpressure)安全阀出口压力超压(overpressure)表示安全阀开启后至全开期间入口积聚的压力.几个压力概念弹簧式先导式重力板式先导+重力板典型应用电站锅炉典型应用长输管线典型应用罐区安全阀的主要类型02不同类型安全阀的优缺点结构简单,可靠性高适用范围广价格经济对介质不过分挑剔弹簧式安全阀的优点预漏--由于阀座密封力随介质压力的升高而降低,所以会有预漏现象--在未达到安全阀设定点前,就有少量介质泄出.100%SEATINGFORCE75502505075100%SETPRESSURE弹簧式安全阀的缺点过大的入口压力降会造成阀门的频跳,缩短阀门使用寿命.ChatterDiscGuideDiscHolderNozzle弹簧式安全阀的缺点弹簧式安全阀的缺点=10090807060500102030405010%OVERPRESSURE%BUILT-UPBACKPRESSURE%RATEDCAPACITY普通产品平衡背压能力差.在普通产品基础上加装波纹管,使其平衡背压的能力有所增强.能够使阀芯内件与高温/腐蚀性介质相隔离.平衡波纹管弹簧式安全阀的优点优异的阀座密封性能,阀座密封力随介质操作压力的升高而升高,可使系统在较高运行压力下高效能地工作.ResilientSeatP1P1P2先导式安全阀的优点平衡背压能力优秀有突开型/调节型两种动作特性可远传取压先导式安全阀的优点对介质比较挑剃,不适用于较脏/较粘稠的介质,此类介质会堵塞引压管及导阀内腔.成本较高.先导式安全阀的缺点重力板式产品的优点目前低压储罐呼吸阀/紧急泄放阀的主力产品.结构简单.价格经济.重力板式产品的缺点不可现场调节设定值.阀座密封性差,并有较严重的预漏.受背压影响大.需要很高的超压以达到全开.不适用于深冷/粘稠工况.几个常用规范ASMEsectionI-动力锅炉(FiredVessel)ASMEsectionVIII-非受火容器(UnfiredVessel)API2000-低压安全阀设计(LowpressurePRV)API520-火灾工况计算与选型(FireSizing)API526-阀门尺寸(ValveDimension)API527-阀座密封(SeatTightness)介质状态(气/液/气液双相).气态介质的分子量&Cp/Cv值.液态介质的比重/黏度.安全阀泄放量要求.设定压力.背压.泄放温度安全阀不以连接尺寸作为选型报价依据!如何提供高质量的询价?弹簧安全阀的结构弹簧安全阀起跳曲线弹簧安全阀结构弹簧安全阀结构导压管活塞密封活塞导向不平衡移动副(活塞)导管导阀弹性阀座P1P1P2先导式安全阀结构先导式安全阀的工作原理频跳安全阀的频跳是一种阀门高频反复开启关闭的现象。安全阀频跳时，一般来说密封面只打开其全启高度的几分只一或十几分之一，然后迅速回座并再次起跳。频跳时，阀瓣和喷嘴的密封面不断高频撞击会造成密封面的严重损伤。如果频跳现象进一步加剧还有可能造成阀体内部其他部分甚至系统的损伤。安全阀工作不正常的因素频跳后果1、导向平面由于反复高频磨擦造成表面划伤或局部材料疲劳实效。2、密封面由于高频碰撞造成损伤。3、由于高频振颤造成弹簧实效。4、由频跳所带来的阀门及管道振颤可能会破坏焊接材料和系统上其他设备。5、由于安全阀在频跳时无法达到需要的排放量，系统压力有可能继续升压并超过最大允许工作压力。安全阀工作不正常的因素A、系统压力在通过阀门与系统之间的连接管时压力下降超过3%。当阀门处于关闭状态时，阀门入口处的压力是相对稳定的。阀门入口压力与系统压力相同。当系统压力达到安全阀的起跳压力时，阀门迅速打开并开始泄压。但是由于阀门与系统之间的连接管设计不当，造成连接管内局部压力下降过快超过3%，是阀门入口处压力迅速下降到回座压力而导致阀门关闭。因此安全阀开启后没有达到完全排放，系统压力仍然很高，所以阀门会再次起跳并重复上述过程，既发生频跳。导致频跳的原因导致接管压降高于3%的原因1、阀门与系统间的连接管内径小于阀门入口管内径。2、存在严重的涡流现象。3、连接管过长而且没有作相应的补偿（使用内径较大的管道）。4、连接管过于复杂（拐弯过多甚至在该管上开口用作它途。在一般情况下安全阀入口处不允许安装其他阀门。）导致频跳的原因B、阀门的调节环位置设置不当。安全阀拥有喷嘴环和导向环。这两个环的位置直接影响安全阀的起跳和回座过程。如果喷嘴环的位置过低或导向环的位置过高，则阀门起跳后介质的作用力无法在阀瓣座和调节环所构成的空间内产生足够的托举力使阀门保持排放状态，从而导致阀门迅速回座。但是系统压力仍然保持较高水平，因此回座后阀门会很快再次起跳。导致频跳的原因C、安全阀的额定排量远远大于所需排量。

由于所选的安全阀的喉径面积远远大于所需，安全阀排放时过大的排量导致压力容器内局部压力下降过快，而系统本身的超压状态没有得到缓解，使安全阀不得不再次起跳频跳的原因阀门拒跳：当系统压力达到安全阀的起跳压力时，阀门不起跳的现象。安全阀工作不正常的因素1、阀门整定压力过高。2、阀门内落入大量杂质从而使阀办座和导套间卡死或摩擦力过大。3、弹簧之间夹入杂物使弹簧无法被正常压缩。4、阀门安装不当，使阀门垂直度超过极限范围（正负两度）从而使阀杆组件在起跳过程中受阻。5、排气管道没有被可靠支撑或由于管道受热膨胀移位从而对阀体产生扭转力，导致阀体内机构发生偏心而卡死。安全阀拒跳的原因阀门不回座或回座比过大：安全阀正常起跳后长时间无法回座，阀门保持排放状态的现象。安全阀工作不正常的因素1、阀门上下调整环的位置设置不当。2、排气管道设计不当造成排气不畅，由于排气管道过小、拐弯过多或被堵塞，使排放的蒸汽无法迅速排出而在排气管和阀体内积累，这时背压会作用在阀门内部机构上并产生抑制阀门关闭的趋势。3、阀门内落入大量杂质从而使阀瓣座和导套之间卡死后摩擦力过大。安全阀不回座或回座比过大的因素：4、弹簧之间夹入杂物从而使弹簧被正常压缩后无法恢复。5、由于对阀门排放时的排放反力计算不足，从而在排放时阀体受力扭曲损坏内部零件导致卡死。6、阀杆螺母（位于阀杆顶端）的定位销脱落。在阀门排放时由于振动使该螺母下滑使阀杆组件回落受阻。安全阀不回座或回座比过大的因素：7、由于弹簧压紧螺栓的锁紧螺母松脱，在阀门排放时由于振动时弹簧压紧螺栓松动上滑导致阀门的设定起跳值不断减小。

8、阀门安装不当，使阀门垂直度超过极限范围（正负两度）从而使阀杆组件在回落过程中受阻。

9、阀门的密封面中有杂质，造成阀门无法正常关闭。

10、锁紧螺母没有锁紧，由于管道震动下环向上运动，上平面高于密封面，阀门回座时无法密封安全阀不回座或回座比过大的因素：谢谢观看癌基因与抑癌基因oncogene&tumorsuppressorgene24135基因突变概述.癌基因和抗癌基因的概念.癌基因的分类.癌基因产物的作用.癌基因激活的机理主要内容疾病：

——是人体某一层面或各层面形态和功能（包括其物质基础——代谢）的异常，归根结底是某些特定蛋白质结构或功能的变异，而这些蛋白质又是细胞核中相应基因借助细胞受体和细胞中信号转导分子接收信号后作出应答（表达）的产物。TranscriptionTranslationReplicationDNARNAProtein中心法规Whatisgene?基因：

—是遗传信息的载体

—是一段特定的DNA序列（片段）

—是编码RNA或蛋白质的一段DNA片段

—是由编码序列和调控序列组成的一段DNA片段基因主宰生物体的命运：微效基因的变异——生物体对生存环境的敏感度变化关键关键基因的变异——生物体疾病——死亡所以才有：“人类所有疾病均可视为基因病”之说注：如果外伤如烧伤、骨折等也算疾病的话，外伤应该无法归入基因病的行列。Genopathy问：两个不相干的人，如果他们患得同一疾病，致病基因是否相同？再问：同卵双生的孪生兄弟，他们患病的机会是否一样，命运是否相同？┯┯┯┯

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┷┷┷┷增添缺失替换DNA分子(复制)中发生碱基对的______、______

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，而引起的

的改变。替换增添缺失基因结构基因变异的概念：英语句子中的一个字母的改变，可能导致句子的意思发生怎样的变化？可能导致句子的意思不变、变化不大或完全改变THECATSATONTHEMATTHECATSITONTHEMATTHEHATSATONTHEMATTHECATONTHEMAT同理：替换、增添、缺失碱基对，可能会使性状不变、变化不大或完全改变。基因的结构改变,一定会引起性状的改变??原句：1.基因多态性与致病突变基因变异与疾病的关系2.单基因病、多基因病3.疾病易感基因

基因多态性polymorphism是指DNA序列在群体中的变异性（差异性）在人群中的发生概率>1%（SNP&CNP)<1%的变异概率叫做突变基因多态性特定的基因多态性与疾病相关时，可用致病突变加以描述SNP:散在单个碱基的不同，单个碱基的缺失、插入和置换。

CNP:DNA片段拷贝数变异，包括缺失、插入和重复等。同义突变、错义突变、无义突变、移码突变

致病突变生殖细胞基因突变将突变的遗传信息传给下一代(代代相传),即遗传性疾病。体细胞基因突变局部形成突变细胞群（肿瘤）。受精卵分裂基因突变的原因物理因素化学因素生物因素基因突变的原因（诱发因素）紫外线、辐射等碱基类似物5BU/叠氮胸苷等病毒和某些细菌等自发突变DNA复制过程中碱基配对出现误差。UV使相邻的胸腺嘧啶产生胸腺嘧啶二聚体,DNA复制时二聚体对应链空缺，碱基随机添补发生突变。胸腺嘧啶二聚体胸腺嘧啶胸腺嘧啶紫外线诱变物理诱变(physicalinduction)

5溴尿嘧啶(5BU)与T类似，多为酮式构型。间期细胞用酮式5BU处理，5BU能插入DNA取代T与A配对；插入DNA后异构成烯醇式5BU与G配对。两次DNA复制后,使A/T转换成G/C，发生碱基转换,产生基因突变。化学诱变(chemicalinduction)碱基类似物(baseanalogues)诱变AT5-BUA5-BUAAT5-BU5-BU(烯醇式)

(酮式)GGC1.生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原始材料,能使生物的性状出现差别，以适应不同的外界环境，是生物进化的重要因素之一。2.致病突变是导致人类遗传病的病变基础。基因突变的意义概述：肿瘤细胞恶性增殖特性（一）肿瘤细胞失去了生长调节的反馈抑制正常细胞受损,一旦恢复原状，细胞就会停止增殖，但是肿瘤细胞不受这一反馈机制抑制。（二）肿瘤细胞失去了细胞分裂的接触抑制。正常细胞体外培养，相邻细胞相接触，长在一起，细胞就会停止增殖，而肿瘤细胞生长满培养皿后，细胞可以重叠起生长。（三）肿瘤细胞表现出比正常细胞更低的营养要求。（四）肿瘤细胞生长有一种自分泌作用，自己分泌生长需要的生长因子和调控信号,促进自身的恶性增殖。Whatisoncogene?癌基因——是基因组内正常存在的基因，其编码产物通常作为正调控信号，促进细胞的增殖和生长。癌基因的突变或表达异常是细胞恶性转化（癌变）的重要原因。——凡是能编码生长因子、生长因子受体、细胞内信号转导分子以及与生长有关的转录调节因子等的基因。如何发现癌基因的呢?11910年，洛克菲勒研究院一个年轻的研究员Rous发现，鸡肉瘤细胞裂解物在通过除菌滤器以后，注射到正常鸡体内，可以引起肉瘤，首次提出鸡肉瘤可能是由病毒引起的。0.2m孔径细菌过不去但病毒可以通过从病毒癌基因到细胞原癌基因的研究历程：Roussarcomavirus,RSVthefirstcancer-causingretrovirus1958年，Stewart和Eddy分离出一种病毒，注射到小鼠体内可以引起肝脏、肾脏、乳腺、胸腺、肾上腺等多种组织器官的肿瘤，因而把这种病毒称为多瘤病毒。50年代末、60年代初，癌病毒研究成了一个极具想像力的研究领域，主流科学家开始进入癌病毒研究领域polyomavirus这期间，Temin发现RSV有不同亚型，且引起细胞恶变程度不同，推测RNA病毒将其遗传信息传递给了正常细胞的DNA。这与Crick提出的中心法则是相违背的让事实屈从于理论还是坚持基于实验的结果？VSTemin发现逆转录酶，1975年获诺贝尔奖TeminCrickTemin的实验设计：实验设计简单而巧妙：将合成DNA所需的“原料”，即A、T、C、G四种脱氧核苷酸，与破坏了外壳的RSV一起在体外40℃的条件下温育一段时间结果在试管里获得了一种新合成的大分子，它不能被RNA酶破坏，但却可以被DNA酶所分解，证明这种新合成的大分子是DNA用RNA酶预先破坏RSV的RNA，再重复上述的试验，则不能获得这种大分子，说明这个DNA大分子是以RSV的RNA为模板合成的1969年，一个日本学者里子水谷来到Temin的实验室，这是一个非常擅长实验的年轻科学家。按Temin的设想，他们开始寻找RSV中存在“逆转录酶”的证据DNA

RNA

ProteinTranscriptionTranslationReplicationReplicationRe-Transcription修正中心法规据说，1975年Temin因发现逆转录酶而获诺贝尔奖时，Bishop懊恼不已，因为早在1969年他就认为Temin的RNADNA的“前病毒理论”有可能是正确的，并且也进行了一些实验，但不久由于资深同事的规劝而放弃了这方面的努力。但Bishop马上意识到：逆转录酶的发现为逆转录病毒致癌的研究提供了一条新途径。一个RSV，三个诺贝尔奖！！！1989年，UCSF的Bishop和Varmus根据逆转录病毒的复制机制发现了细胞癌基因，并获诺贝尔奖。Cellularoncogene启示：Perutz说:“科学创造如同艺术创造一样，都不可能通过精心组织而产生”Bishop说:“许多人引以为豪的是一天工作16小时，工作安排要以分秒计……可是工作狂是思考的大敌，而思考则是科学发现的关键”Perutzsharedthe1962NobelPrizeforChemistrywithJohnKendrew,fortheirstudiesofthestructuresofhemoglobinandglobularproteins科学的本质和艺术一样，都需要直觉和想像力请给自己一些思考的时间吧！癌基因的分类目前对癌基因尚无统一分类的方法，一般有下面3种分类方法：一、按结构特点分（6）类（一）src癌基因家族（二）ras癌基因家族（三）sis癌基因家族（四）myc癌基因家族（五）myb癌基因家族（六）其它：如fos，erb－A等。三、按细胞增殖调控蛋白特性分成（4）类（一）生长因子（二）受体类（三）细胞内信号转换器（四）细胞核因子二、按产物功能分（8）类（一）生长因子类（二）酪氨酸蛋白激酶（三）膜相关G蛋白（四）受体，无蛋白激酶活性（五）胞质丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶（六）胞质调控因子（七）核反式调控因子（八）其它:db1、bcl－2癌基因产物参与信号转导

胞外信号作用于膜表面受体→胞内信使物质的生成便意味着胞外信号跨膜传递的完成。胞内信使至少有：cAMP（环磷酸腺苷）IP3（三磷酸肌醇）PG（前列腺素）cGMP（环磷酸鸟苷）DG（二酰基甘油）Ca2＋（钙离子）CAM（钙调素）主要机制是通过蛋白激酶活化引起底物蛋白一连串磷酸化的生物信号反应过程,跨膜机制涉及到：（一）质膜上cAMP信使系统（二）质膜上肌醇脂质系统这两个系统都是由受体鸟苷酸调节蛋白（GTP-regulatoryprotein，G蛋白）和效应酶（腺苷酸环化酶磷脂酶等）组成，有相似的信号转导过程：即受体活化后引起GTP与不同G蛋白结合活化和抑制效应酶从而影响胞内信使产生而发生不同的调控效应。（三）受体操纵的离子通道系统（四）受体酪氨酸蛋白激酶的转导

（一）获得性基因病

(acquiredgeneticdisease)例如：病毒感染激活原癌基因癌基因活化的机制

（二）染色体易位和重排使无活性的原癌基因转位至强启动子或增强子附近而被活化。与基因脆性位点相关。（三）基因扩增（四）点突变三、癌基因的产物与功能（一）癌基因产物作用的一般特点1.目前发现c-onc均为结构基因.2.癌基因产物可分布在膜质核也可分泌至胞外.（二）癌基因产物分类1.细胞外生长因子：TGF-b2.跨膜生长因子受体:MAPK3.细胞内信号转导分子:Gprotein/Ras4.核内转录因子

（三）癌基因产物的协同作用实验证明，用ras或myc分别转染细胞，可使细胞长期增殖，但不能转化成癌细胞，在裸鼠体内也不能形成肿瘤。但用ras+myc同时转染细胞，则使细胞转化成癌细胞。说明：致癌至少需要2种或以上的onc协同作用，2种onc在2条通路上发挥作用，由于细胞增殖调控是多因子，多阶段影响的结果。而影响增殖分化的onc达几十种之多，所以大多数人认为：癌发生是多阶段多步骤的。Whatistumorsuppressorgene?肿瘤抑制基因（抗癌基因、抑癌基因）——是调节细胞正常生长和增殖的基因。当这些基因不能表达，或其产物失去活性时，细胞就会异常生长和增殖，最终导致细胞癌变。反之，若导入或激活它则可抑制细胞的恶性表型。——癌基因与抑癌基因相互制约，维持细胞增殖正负调节信号的相对稳定。影响1岁的儿童“二次打击”学说两个等位基因同时突变视网膜母细胞瘤（Retinoblastoma）RB基因变异(13号染色体)

(1)脱磷酸化Rb蛋白（活性）与转录因子E2F结合，抑制基因的转录活性(2)磷酸化Rb蛋白（失活）与E2F解离，释放E2F(3)E2F启动基因转录(4)细胞进入增生阶段(G1S)因此，Rb蛋白在控制细胞生长方面发挥重要作用一旦Rb基因突变可使细胞进入过度增生状态RB基因的功能等位基因(allele)例如：花颜色基因位于一对同源染色体的同一位置上、控制相对性状的两个的基因叫等位基因(allele)一对相同的等位基因称纯合等位基因

一对不同的等位基因称杂合等位基因

显性基因隐性基因完全显性不完全显性共显性问：女性的两条X染色体基因应如何表达？拓展知识：X染色体基因中，有65%完全处于“休眠”状态，20%仅在部分女性身上“休眠”，15%则完全逃离“休眠”状态一旦其中一条X染色体被损坏，还可以由另一条X染色体来纠正男性却只有一条X染色体，一旦它遭到破坏，男性就会患上血友病、色盲以及肌肉萎缩症等各种遗传病以前人们一直认为，在女性的两条X染色体中，有一条染色体是完全不起作用或是处于“休眠”状态的在Y染色体中，目前仍在“工作”的基因只剩下不到100个X染色体中“工作”的基因>1000个有一个这样的故事：20年前一次意外事故，三个工人遭受钴60（Co60)放射性核素的照射结果：一名工人不久死亡一名工人几年后死于白血病最后一名工人20年后患糖尿病就诊你知道医生在为病人检查时发现了什么吗？锁骨骨折肋骨串珠样X光片发现广泛性骨质缺损骨髓检查——浆细胞比例为30%左右（正常为0.6-1.3%）(多发性骨髓瘤）因此，多基因病涉及遗传因素和环境因素物理因素化学因素生物因素自发因素2.多基因病(polygenicdisease)：性状或疾病的遗传方式取决于两个以上微效基因的累加作用，同时还受环境因素的影响，因此这类性状也称为复杂性状或复杂疾病（complexdisease）也叫：“复杂性状疾病”近视(myopia)高血压(hypertension)糖尿病(diabetes)精神分裂症(schizophrenia)哮喘(asthma)肿瘤或癌

(tumororcancer)多基因病的遗传要点数量性状的遗传基础是两对以上基因。这些基因之间没有显,隐性的区别,而是共显性。每个基因对表型的影响很小,称为微效基因。微效基因具有累加效应,即一个基因对表型作用很小,但若干个基因共同作用,可对表型产生明显影响。不仅遗传因素起作用,环境因素具有明显作用。例如：结肠癌（Coloncancer)相关基因：NGX6，SOX7，ITGB1，HSPA9B，MAPK8，PAG，

RANGAP1，SRC和CDC2等。相关信号通路：ras/MEK/ERK，JNK，Rb/E2F，PI3K/AKT及受体相互作用相关通路，免疫反应相关通路以及细胞黏附相关通路等。①早期原发癌生长②肿瘤血管形成③肿瘤细胞脱落并侵入基质④进入脉管系统⑤癌栓形成⑥继发组织器官定位生长⑦转移癌继续扩散例如：糖尿病(diabetes)依赖胰岛素型糖尿病在位于第6号染色体上可能包含至少一个对I型糖尿病敏感的基因在人类基因组中，大约10个位点现在被发现似乎对I型糖尿病敏感其中：1)11号染色体位点IDDM2上的基因

2)葡萄糖激酶基因高血压(hypertension)目前最受关注的是ATP2B1基因编码一种膜蛋白，具有钙泵特性能将高浓度细胞内钙泵出细胞外。精神神经性疾病精神分裂症基因表达改变/诱导增强家族史家暴基因本质：基因组变异惊吓—？—基因突变——精神病多基因病的遗传：易患性(liability)易感性(susceptibility)发病阈值(threshold)易患性(liability)——在多基因病发生中，遗传因素和环境因素共同作用决定一个个体患某种遗传病的可能性。possibility遗传因素(hereditaryfactors)环境因素(environmentalfactor)易感性(susceptibility)——特指由遗传因素决定的患病风险，仅代表个体所含有的遗传因素，易感性完全由基因决定。——在一定的环境条件下，易感性高低可代表易患性高低。riskwithdisease发病阈值(threshold)——当一个个体易患性高到一定限度就可能发病——这种由易患性所导致的多基因病发病最低限度称为发病阈值minimum例如：三核苷酸拷贝数变异CGG(精氨酸)重复：——重复5-54次，正常——重复6-230次，携带者（敏感体质）——重复230-4000次，发病

如：脆性X染色体综合征智力低下患者细胞在缺乏胸腺嘧啶或叶酸的环境中培养时往往出现X-染色体发生断裂男性发病1/1200-2500，女性发病1/1650-5000FragileXsyndrome阈值效应举例：长脸，耳外凸智力低下语言障碍对外界反应迟钝Copynumbervariation问：为什么是三核苷酸重复而不是4、5个？提示：三核苷酸处于阅读框架内，不容易破坏原有基因的开放阅读框架(ORF)4、5个核苷酸不在ORF内，变化容易对原有基因造成很大的影响，一般不容易积累保留癌蛋白抗原癌基因抑癌基因P53蛋白积聚，细胞周期变化P53等位基因丢失、点突变肿瘤形成肿瘤促进因子细胞表型变化相关基因作用P53基因阻滞细胞周期：G1和G2/M期

促进细胞调亡：bax/bcl2

维持基因组稳定：核酸内切酶活性

抑制肿瘤血管生成：Smad4P53基因可否用于治疗癌症？P53基因功能基因治疗：是指以改变人类遗传物质为基础的生物医学治疗。通过将人的正常基因或有治疗作用的DNA导入人体靶细胞，去纠正基因的缺陷或者发挥治疗作用。抑癌基因P53载体P53基因治疗第三节分析文体特征和表现手法2大考点书法大家启功自传赏析中学生，副教授。博不精，专不透。名虽扬，实不够。高不成，低不就。瘫偏‘左’，派曾‘右’。面微圆，皮欠厚。妻已亡，并无后。丧犹新，病照旧。六十六，非不寿。八宝山，渐相凑。计平生，谥曰陋。身与名，一起臭。【赏析】寓幽默于“三字经”，名利淡薄，人生洒脱，真乃大师心态。1.实用类文本都有其鲜明的文体特征，传记的文体特征体现为作品的真实性和生动性。传记的表现手法主要有以下几个方面：人物表现的手法、结构技巧、语言艺术和修辞手法。2.在实际考查中，对传记中段落作用、细节描写、人物陪衬以及环境描写设题较多，对于材料的选择与组织也常有涉及。3.考生复习时要善于借鉴小说和散文的知识和经验，同时抓住传记的主旨、构思以及语言特征来解答问题。传记的文体特点是真实性和文学性。其中，真实性是传记的第一特征，写作时不允许任意虚构。但传记不同于一般的枯燥的历史记录，它具有文学性，它通过作者的选择、剪辑、组接，倾注了爱憎的情感；它需要用艺术的手法加以表现，以达到传神的目的。考点一分析文体特征从哪些方面分析传记的文体特征？一、选材方面1.人物的时代性和代表性。传记里的人物都是某时代某领域较

突出的人物。2.选材的真实性和典型性。传记的材料比较翔实，作者从传主

的繁杂经历中选取典型的事例，来表现传主的人格特点，有

较强的说服力。3.传记的材料可以是重大事件，也可以是日常生活小事。[知能构建]二、组材方面1.从时序角度思考。通过抓时间词语，可以迅速理清文章脉络，

把握人物的生活经历及思想演变过程。2.从详略方面思考。组材是与主题密切相关的。对中心有用的，

与主题特别密切的材料，是主要内容，则需浓墨重彩地渲染，

要详细写；与主题关系不很密切的材料，是次要内容，则轻

描淡写，甚至一笔带过。三、句段作用和标题效果类别作用或效果开头段内容：开篇点题，渲染气氛，奠定基调，表明情感。结构：总领下文，统摄全篇；与下文某处文字呼应，为下文做铺垫或埋下伏笔；与结尾呼应。中间段内容：如果比较短，它的作用一般是总结上文，照应下文；如果比较长，它的作用一般是扩展思路，丰富内涵，具体展示，深化主题。结构：过渡，承上启下，为下文埋下伏笔、铺垫蓄势。结尾段内容：点明中心，深化主题，画龙点睛，升华感情、卒章显志，启发思考。结构：照应开头；呼应前文；使结构首尾圆合。标题①突出了叙述评议的对象。②设置悬念，激发读者的阅读兴趣。③表现了传主的精神或品质。④点明了主旨，表达了作者的情感。⑤运用修辞，使文章内涵丰富，意蕴深刻，增加了文章的厚度与深度。四、语言特色角度分析鉴赏传记的类别自传采用第一人称，语言或幽默调侃或自然亲切；他传采用第三人称，语言或朴实自然或文采斐然。语意和句式句子中的关键词所包含的情感、态度等，