材料科学概论PPT课件
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《材料概论》课件
物理性质
复合材料的物理性质，如热导率、电导率、磁导 率等，也取决于其组成成分的性质以及它们的组 合方式。
化学性质
复合材料的化学性质取决于其组成成分的性质以 及它们的组合方式。它们通常具有更好的耐腐蚀 性和抗氧化性。
复合材料的用途
航空航天领域 汽车工业 建筑领域
体育用品领域
由于复合材料具有高强度、轻质等特点，广泛应用于制造飞机 和航天器的结构件。
有机高分子材料的用途
塑料
包装材料、建筑材料、家电外壳
橡胶
轮胎、密封圈、减震材料
纤维
纺织品、防护服、绳索
涂料与粘合剂
防腐涂料、家居装修用粘合剂
05
复合材料
复合材料的分类
按基体分类
复合材料可以分为金属基复合材料、树脂基复合材料、陶瓷基复合材 料等。
按增强体分类
复合材料可以分为颗粒增强复合材料、纤维增强复合材料、层叠增强 复合材料等。
材料科学的分类
总结词
材料科学主要分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料等。
详细描述
根据材料的性质和应用，材料科学主要分为金属材料、无机非金属材料、高分 子材料和复合材料等。这些类别涵盖了各种常见的材料，如钢铁、陶瓷、塑料 、橡胶等。
材料科学的重要性
总结词
材料科学在科技和工业发展中具有重要 作用，对国民经济和社会发展具有重要 意义。
按应用领域分类
复合材料可以分为航空航天复合材料、汽车复合材料、建筑复合材料 、体育用品复合材料等。
按制备工艺分类
复合材料可以分为热压复合材料、热熔复合材料、液体复合材料等。
复合材料的性质
1 2 3
力学性质
复合材料的力学性质取决于其组成成分的性质以 及它们的组合方式。它们通常具有更高的强度、 刚度和耐疲劳性。
复合材料的物理性质，如热导率、电导率、磁导 率等，也取决于其组成成分的性质以及它们的组 合方式。
化学性质
复合材料的化学性质取决于其组成成分的性质以 及它们的组合方式。它们通常具有更好的耐腐蚀 性和抗氧化性。
复合材料的用途
航空航天领域 汽车工业 建筑领域
体育用品领域
由于复合材料具有高强度、轻质等特点，广泛应用于制造飞机 和航天器的结构件。
有机高分子材料的用途
塑料
包装材料、建筑材料、家电外壳
橡胶
轮胎、密封圈、减震材料
纤维
纺织品、防护服、绳索
涂料与粘合剂
防腐涂料、家居装修用粘合剂
05
复合材料
复合材料的分类
按基体分类
复合材料可以分为金属基复合材料、树脂基复合材料、陶瓷基复合材 料等。
按增强体分类
复合材料可以分为颗粒增强复合材料、纤维增强复合材料、层叠增强 复合材料等。
材料科学的分类
总结词
材料科学主要分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料等。
详细描述
根据材料的性质和应用，材料科学主要分为金属材料、无机非金属材料、高分 子材料和复合材料等。这些类别涵盖了各种常见的材料，如钢铁、陶瓷、塑料 、橡胶等。
材料科学的重要性
总结词
材料科学在科技和工业发展中具有重要 作用，对国民经济和社会发展具有重要 意义。
按应用领域分类
复合材料可以分为航空航天复合材料、汽车复合材料、建筑复合材料 、体育用品复合材料等。
按制备工艺分类
复合材料可以分为热压复合材料、热熔复合材料、液体复合材料等。
复合材料的性质
1 2 3
力学性质
复合材料的力学性质取决于其组成成分的性质以 及它们的组合方式。它们通常具有更高的强度、 刚度和耐疲劳性。
材料科学概述 ppt课件
材料科学概述
材料：社会文明进步的里程碑 材料和材料学科 材料科学研究内容 高技术新材料
一、材料：
社会文明进步的里程碑
物质基础
•石器时代、铜器时代、铁器时代
西汉：人口6千万， 占当时世界人口的40%
• 中国古代的四大发明 • 当代文明的三大支柱 • 全球新技术革命的三大标志
德国柏林某打铁铺
重要支柱
钫87 Fr
镭88 Ra
Ac
La 镧 57 铈 58 镨 59 钕 60 钷 61 钐 62 铕 63 钆 64 铽 65 镝 66 钬 67 铒 68 铥 69 镱 70 镥 71
La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Ac 锕 89 钍 90 镤 91 铀 92 镎 93 钚 94 镅 95 锔 96 锫 97 锎 98 锿 99 镄100钔101锘102铹103
Na Mg IIIB IVB VB VIB VIIB
VIII
IB IIB Al Si P S Cl Ar
钾19 钙20 钪21 钛22 钒23 铬24 锰25 铁26 钴27 镍28 铜29 锌30 镓31 锗32 砷33 硒34 溴35 氪36
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
美国国家科学研究委员会的报告： 美国若在新材料的开发、制造及市场开 拓方面不做出更大的努力，就极可能在当
今这个时代中失去有效参与竞争的能力。
技术先导
★ 钢铁材料：现代文明开始的标志
1856年平炉炼钢，1864年转炉炼钢
蒸汽机（1888年） 纺织、交通（20世纪初）
★ 半导体材料：当代信息技术的起点
材料：社会文明进步的里程碑 材料和材料学科 材料科学研究内容 高技术新材料
一、材料：
社会文明进步的里程碑
物质基础
•石器时代、铜器时代、铁器时代
西汉：人口6千万， 占当时世界人口的40%
• 中国古代的四大发明 • 当代文明的三大支柱 • 全球新技术革命的三大标志
德国柏林某打铁铺
重要支柱
钫87 Fr
镭88 Ra
Ac
La 镧 57 铈 58 镨 59 钕 60 钷 61 钐 62 铕 63 钆 64 铽 65 镝 66 钬 67 铒 68 铥 69 镱 70 镥 71
La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Ac 锕 89 钍 90 镤 91 铀 92 镎 93 钚 94 镅 95 锔 96 锫 97 锎 98 锿 99 镄100钔101锘102铹103
Na Mg IIIB IVB VB VIB VIIB
VIII
IB IIB Al Si P S Cl Ar
钾19 钙20 钪21 钛22 钒23 铬24 锰25 铁26 钴27 镍28 铜29 锌30 镓31 锗32 砷33 硒34 溴35 氪36
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
美国国家科学研究委员会的报告： 美国若在新材料的开发、制造及市场开 拓方面不做出更大的努力，就极可能在当
今这个时代中失去有效参与竞争的能力。
技术先导
★ 钢铁材料：现代文明开始的标志
1856年平炉炼钢，1864年转炉炼钢
蒸汽机（1888年） 纺织、交通（20世纪初）
★ 半导体材料：当代信息技术的起点
第一章 材料科学基础 绪论PPT课件
❖ 功能材料是具有优良的电学、磁学、光学、 热学、声学、力学、化学和生物学功能及 其相互转化的功能，被用于非结构目的的 高技术材料。
1.4.3 材料按服役的领域来分类
根据材料服役的技术领域可分为建筑 材料、信息材料、航空航天材料、能源材 料、生物医用材料等。
❖ 火箭发动机的燃烧室与喷嘴， 需要承受2000℃的高温而不 氧化，它是用石墨表面喷涂 一层二硅化钼材料制成。石 墨已被大量用作核能工业的 “减速剂”。雷达中大型电 子管外壳，既要耐高温，又 要有优良的超高频和绝缘性 能，它是用氧化铝高频陶瓷 制成。核反应堆外部的防护 层是用一种含钡的特种水泥 筑成的。
是为高温技术服务的基础材料。尽管各国对其定义不同， 但基本含义是相同的，即耐火材料是用作高温窑炉等热 工设备的结构材料，以及用作工业高温容器和部件的材 料，并能承受相应的物理化学变化及机械作用。
大部分耐火材料是以天然矿石（如耐火粘土、硅石、菱镁 矿、白云母等）为原料制造的。
按矿物组成分为氧化硅质、硅酸铝质、镁质、白云石质、 橄榄石质、尖晶石质、含碳质、含锆质耐火材料及特殊 耐火材料；
等系统的材 料科学知识
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
1.4.4 材料按结晶状态分类
单晶材料 多晶材料 非晶态材料 准晶材料
单晶材料是由一个比较完整的晶粒构成的 材料，如单晶纤维、单晶硅；
多晶材料是由许多晶粒组成的材料，其性 能与晶粒大小、晶界的性质有密切的关系。
《材料科学与工程概论》课件第4章
2) 钢的冶炼 炼钢的目的是去除生铁中多余的碳和大量杂质元素(S、 P、O等)，使其化学成分达到钢的要求。因此，炼钢过程 就是碳元素的氧化，铁元素的还原，造渣除S、P，脱氧以 及合金化的过程。
3．有色金属冶炼 1) 铝的冶炼 铝在地壳中的含量为7.65%，由于铝的化学性质活泼， 不能经过各种化学处理直接还原得到粗金属铝，因此长期 以来铝的价格极高。后来，由于人们发现电解法很容易制 备金属铝，于是铝的价格大约降低了20倍。 电解法制备金属铝必须包括两个环节：一是从含铝的 矿石中制取纯净的氧化铝，二是采用熔盐电解氧化铝得到 纯铝。铝的生产流程图如图4-3所示。
65
表示方法同优质碳素结构钢
4.1.2 低合金钢和合金钢 1．低合金钢和合金钢的分类 1) 按化学成分分类 1981年至1982年，国际标准(ISO 4948/1)和(ISO 4948/2)
按化学成分不同把钢分成两大类：非合金钢和合金钢。按 我国国家标准(GB/T 13304—1991)，参照上述国际标准， 结合国情，把钢分成三大类：非合金钢、低合金钢和合金 钢。
碳
普通锰量
素
工
较高锰量
具
钢 高级优质
优质碳素弹簧钢
表 4-1 中国常用碳钢钢号表示方法举例
编号举例 10～60
10A～60A 10E～60E
简要说明
以两位阿拉伯数字表示钢中平均含碳量的万分数。如 10 号钢中的含碳量为 0.10%
在牌号后加符号“A”。例如，平均含碳量为 0.20%的高 级优质碳素结构钢，其牌号表示为 20A
(2) 合金结构钢和合金弹簧钢。 (3) 滚动轴承钢。 (4) 合金工具钢和高速钢。 (5) 不锈钢和耐热钢。
4.1.3 铸铁 1．铸铁的分类与特点 1) 按断口颜色分类 (1) 灰(口)铸铁。 (2) 白(口)铸铁。 (3) 麻(口)铸铁。
《材料科学概论》课件
材料科学是研究材料性质和结构的学科，涉及物质的选择、加工和应用。
2 原子结构和元素周期表
通过了解原子的组成和元素周期表，我们可以深入了解材料的基本构成和特性。
3 材料分类和特性
材料可以根据其组成、结构和性能进行分类，不同材料具有各自独特的特性和应用。
材料的加工与性能
1
材料的性能评估方法
2
了解材料性能评估的常用方法，如力学 性能测试、热学性质分析等，以评估材
未来发展趋势
1 材料科学的新挑战
2 人工智能
探讨材料科学在面对新兴技术和需求时所面 临的挑战，如环境友好材料、可持续发展等。
了解人工智能在材料科学中的应用，如材料 设计、加工过程优化等，以推动材料科学的 发展。
学习方法
课程将采用讲座、案例分析和实验等多种教学 方法，帮助学习者全面理解材料科学的概念和 应用。
课程内容
我们将涵盖材料科学的基础知识、加工与性能、 新材料与应用，以及未来发展趋势等内容。
考试评估
学习者将参加期中考试和期末考试，以及完成 课程作业和实验报告，综合评估学习成果。
基础知识
1 材料科学的定义
《材料科学概论》PPT课 件
欢迎来到《材料科学概论》PPT课件！在这个课程中，我们将一起探索材料科 学的世界，了解材料的定义、分类和加工方式，还会探讨材料的性能评估、 新材料与应用，以及材料科学的未来发展趋势。
课程介绍
课程目标
通过本课程，学习者将了解材料科学的基础知 识，培养对材料的分类和性能评估的认知，以 及掌握材料加工方法。
料的可行性和应用潜力。
材料的加工方法
学习不同的材料加工方法，包括冶金和 塑料加工，了解其原理和实际应用。
新材料和的材料研究进展，如纳米材料、新能源材 料等，了解它们带来的革新和应用领域。
2 原子结构和元素周期表
通过了解原子的组成和元素周期表，我们可以深入了解材料的基本构成和特性。
3 材料分类和特性
材料可以根据其组成、结构和性能进行分类，不同材料具有各自独特的特性和应用。
材料的加工与性能
1
材料的性能评估方法
2
了解材料性能评估的常用方法，如力学 性能测试、热学性质分析等，以评估材
未来发展趋势
1 材料科学的新挑战
2 人工智能
探讨材料科学在面对新兴技术和需求时所面 临的挑战，如环境友好材料、可持续发展等。
了解人工智能在材料科学中的应用，如材料 设计、加工过程优化等，以推动材料科学的 发展。
学习方法
课程将采用讲座、案例分析和实验等多种教学 方法，帮助学习者全面理解材料科学的概念和 应用。
课程内容
我们将涵盖材料科学的基础知识、加工与性能、 新材料与应用，以及未来发展趋势等内容。
考试评估
学习者将参加期中考试和期末考试，以及完成 课程作业和实验报告，综合评估学习成果。
基础知识
1 材料科学的定义
《材料科学概论》PPT课 件
欢迎来到《材料科学概论》PPT课件！在这个课程中，我们将一起探索材料科 学的世界，了解材料的定义、分类和加工方式，还会探讨材料的性能评估、 新材料与应用，以及材料科学的未来发展趋势。
课程介绍
课程目标
通过本课程，学习者将了解材料科学的基础知 识，培养对材料的分类和性能评估的认知，以 及掌握材料加工方法。
料的可行性和应用潜力。
材料的加工方法
学习不同的材料加工方法，包括冶金和 塑料加工，了解其原理和实际应用。
新材料和的材料研究进展，如纳米材料、新能源材 料等，了解它们带来的革新和应用领域。
材料概论绪论课件
研究开发高强度、高韧性、耐 腐蚀的金属材料，如钛合金、
铝合金等。
材料的复合化
01
02
03
04
金属基复合材料
利用金属与非金属材料的复合 ，获得具有优异性能的复合材
料。
陶瓷基复合材料
利用陶瓷与非金属材料的复合 ，提高陶瓷材料的韧性和抗冲
击性能。
高分子基复合材料
利用高分子与无机非金属材料 的复合，获得具有优异性能的
高分子复合材料。
纳米复合材料
利用纳米技术与高分子、陶瓷 、金属等材料的复合，获得具
有纳米尺度的复合材料。
生物材料的发展
生物相容性材料
研究开发与生物体相容的 材料，用于医疗器械、人 工器官等领域。
生物降解材料
研究开发能够在生物体内 降解的材料，用于药物载 体、手术缝合线等领域。
生物活性材料
研究开发具有生物活性的 材料，如生物活性玻璃、 生物活性陶瓷等。
材料科学的分类
总结词
材料科学主要分为金属材料、无机非金属材料、高分 子材料和复合材料等。
详细描述
金属材料是指以金属元素或以金属元素为主组成的材料 ，具有导电、导热等优良性能，广泛应用于工业、建筑 和日常生活中。无机非金属材料是指以非金属元素或以 非金属元素为主组成的固体无机材料，如陶瓷、玻璃、 水泥等，具有耐高温、耐腐蚀等特性。高分子材料是由 大量分子链组成的材料，如塑料、橡胶、纤维等，具有 质轻、绝缘等特性。复合材料是由两种或多种材料组成 的新型材料，通过复合可以获得单一材料所不具备的性 能。
材料的回收与再利用
资源节约
通过材料的回收与再利用，可以减少对新资源的 需求，从而节约资源，降低开采对环境的影响。
减少污染
回收与再利用可以减少废物的产生，从而降低对 环境的污染。
铝合金等。
材料的复合化
01
02
03
04
金属基复合材料
利用金属与非金属材料的复合 ，获得具有优异性能的复合材
料。
陶瓷基复合材料
利用陶瓷与非金属材料的复合 ，提高陶瓷材料的韧性和抗冲
击性能。
高分子基复合材料
利用高分子与无机非金属材料 的复合，获得具有优异性能的
高分子复合材料。
纳米复合材料
利用纳米技术与高分子、陶瓷 、金属等材料的复合，获得具
有纳米尺度的复合材料。
生物材料的发展
生物相容性材料
研究开发与生物体相容的 材料，用于医疗器械、人 工器官等领域。
生物降解材料
研究开发能够在生物体内 降解的材料，用于药物载 体、手术缝合线等领域。
生物活性材料
研究开发具有生物活性的 材料，如生物活性玻璃、 生物活性陶瓷等。
材料科学的分类
总结词
材料科学主要分为金属材料、无机非金属材料、高分 子材料和复合材料等。
详细描述
金属材料是指以金属元素或以金属元素为主组成的材料 ，具有导电、导热等优良性能，广泛应用于工业、建筑 和日常生活中。无机非金属材料是指以非金属元素或以 非金属元素为主组成的固体无机材料，如陶瓷、玻璃、 水泥等，具有耐高温、耐腐蚀等特性。高分子材料是由 大量分子链组成的材料，如塑料、橡胶、纤维等，具有 质轻、绝缘等特性。复合材料是由两种或多种材料组成 的新型材料，通过复合可以获得单一材料所不具备的性 能。
材料的回收与再利用
资源节约
通过材料的回收与再利用，可以减少对新资源的 需求，从而节约资源，降低开采对环境的影响。
减少污染
回收与再利用可以减少废物的产生，从而降低对 环境的污染。
材料学概论绪论PPT课件
第25页/共89页
结束动画图片
聚丙稀短纤维
一些典型的高聚物材料
第26页/共89页
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合成橡胶轮胎
第27页/共89页
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衣服 纤维
第28页/共89页
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三、聚合物的应用
塑 钢 窗
塑料的应用
第29页/共89页
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塑 料 的 应 用
第30页/共89页
结束动画图片
塑料的应用
往往伴随化学变化。 • 材料的特点往往是为获得产品，一般从材料
到产品的转变过程不发生化学变化。
第6页/共89页
3. 材料与物质
材料与物质(Materials and Matter) 材料可由一种或多种物质组成。 同一物质由于制备方法或加工方法不同
可以得到用途各异、类型不同的材料。
第7页/共89页
材料重要性
b. 导体材料，电线芯（铜） c. 工具
第79页/共89页
无机非金属材料
Inorganic nonmetals
分类（按成分，化学结构和用途分四大类） 混凝土（水泥） 玻璃 Glass 硅及耐火材料 Silicon 陶瓷（器） Ceramics
传统陶瓷（天然硅酸盐矿）：各中粘土烧制而成。 (Silicate Ceramics)
Biomaterials are employed in components implanted into the human body for replacement of diseased or damaged body parts.
• Advanced materials
Materials that are utilized in high-technology (or high-tech) applications are sometimes termed advanced materials.
《材料科学概论》课件
陶瓷材料的应用
总结词
耐高温、硬度高
详细描述
陶瓷材料具有优良的耐高温和硬度高的特性，广 泛应用于高温炉具、航空航天、机械等领域。
总结词
绝缘性好、化学稳定性高
陶瓷材料的应用
详细描述
陶瓷材料具有良好的绝缘性能和化学稳定性，能够适应各种恶劣 环境下的使用需求。
总结词
生物容性和生物活性，能够促进骨组织 再生和修复。
02
CATALOGUE
材料的性质
材料的物理性质
导热性
光学性质
描述材料传输热量的能力。金属通常 具有良好的导热性，而隔热材料如玻 璃纤维或泡沫则具有较低的导热性。
涉及材料对光的吸收、反射和折射等 特性。例如，镜子利用玻璃的高反射 性，而透明玻璃则允许光线通过。
电导率
衡量材料传导电流的能力。金属是电 的良导体，而塑料和陶瓷则是电的不 良导体。
材料的化学性质
耐腐蚀性
材料抵抗化学物质（如酸、碱、 盐等）腐蚀的能力。例如，不锈 钢因其抗腐蚀性而在许多应用中
得到使用。
抗氧化性
材料在高温下抵抗氧化（即生锈或 腐蚀）的能力。某些金属如金和铂 具有很高的抗氧化性。
稳定性
材料在各种环境条件下保持其化学 性质的能力。例如，食盐在水中溶 解，但在干燥条件下会结晶。
高分子材料的应用
总结词
质轻、强度高
VS
详细描述
高分子材料具有质量轻、强度高的特点， 能够有效地减轻产品重量，提高使用性能 。
高分子材料的应用
总结词
绝缘、耐腐蚀
详细描述
高分子材料具有良好的绝缘性能和耐腐蚀性 ，能够适应各种复杂环境下的使用需求。
高分子材料的应用
总结词
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8
4.胶原蛋白的应用
4.3医学方面
目前许多医学研究单位，正尝试将胶原蛋白做成各种不同用途的临床实验，如用 处理过含用丰富胶原蛋白的生猪皮，覆盖在烧、烫伤病患的伤口上;利用提炼出 来的胶原蛋白，促进移入表皮细胞与生长能力，大幅缩短伤口愈合的时间，提高 烧烫伤病患的存活能力。由于胶原蛋白具有保护、支持人体组织与骨骼张力强度 以及具有粘性、弹性等特性，所以可作为生医材料，用在骨科、整形外科、皮肤 科、心脏血管外科、神经外科、牙科及眼科等，在临床应用的前景看好
稳定的韧性很强的原纤维,原纤维进一步聚集形成胶原纤维。
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3
2胶原蛋白的提取
目前提取胶元蛋白主要从皮革废弃物中,国内外已有不少研究。根据文献, 从铬革屑中提取胶方法很多,根据处理剂的不同其提取方法分为以下几种。
2.1碱处理法 碱处理法的原理是碱液中的OH-离子进入络合物内界,将 胶原羧基从铬络合物中取代出来,使胶原脱铬且同时发生降解,然后溶于 水,Cr3+与OH-离子形成沉淀。经过压滤或离心分离,可将胶原溶液与 Cr(OH)3沉淀分离。
质的肽链上脱落下来,从而实现铬与胶原蛋白的分离。如在碱性介质中,
根据双氧水氧化三价铬的原理,采用酸-碱-氧化交替的方法,也可获得低含
铬量的胶原,并保持了胶原分子的结构。
2.4 酶处理法 酶处理法的原理是用酶水解铬革屑,使其中的铬络合物 与蛋白质脱鞣,分离 出铬 盐和已部分水解的胶原。Cabeza改进了一步酶 法,用两步酶法(先用胃蛋白酶提取,再用碱性蛋白酶提取)提取2种不同的 胶原水解产物。酶处理法条件温和,对蛋白质的成分破坏小,所得胶原蛋 白纯度高,水溶性好,物理化学性质稳定,但如果单独使用,反应过程很慢。
材料科学概论
李刚
0801012110
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1
神奇的生物材料——胶原蛋白
1引言 2胶原蛋白的提取 3胶原蛋白的化学性质 4胶原蛋白的几种应用 5结语
.
2
1 引言
胶原纤维是构成皮的主要成分,胶原蛋白是形成胶原纤维的基本单位,由
三条肽链相互缠绕成螺旋结构。胶原纤维具有微弹性和很高的抗张强度,
并且还有许多独特的性质如高耐磨性、绝热性、吸音性和柔韧性等。
目前在提取胶原蛋白时,常把几种方法结合起来。如碱酶处理法,即在提
取胶原蛋白时,先用碱对铬革屑进行轻度处理,然后再用酶进行二次处理,
这样可以增加胶原的提取率和反应效率。
.
5பைடு நூலகம்
3 胶原蛋白的化学性质
3.1 与亚硝酸反应 蛋白质或氨基酸的氨基与亚硝酸反应,侧氨基或端 氨基被分解,并且出放的氮气,通过测定释放的氮气量可以计算蛋白质的 断蛋白质的水解程度和速度 。 3.2 与甲醛反应 甲醛滴定法可用来测定氨基酸的含量,其原理是甲醛 在氨基上发生加成反应生成N-羟甲基衍生物。用碱溶液滴定自由羧基的 数量,可计算出蛋白质的含量。 3.3与茚三酮反应 蛋白质或氨基酸的溶液滴加几滴茚三酮溶液后加 热至沸,溶液即呈蓝紫色,而脯氨酸和羟基脯氨酸因为是亚氨基。产生黄 色。这个反应常用于氨基酸的比色定量分析。 3.4 与酸、碱的作用 胶原肽链的端基和侧链均含有氨基和羧基,即存在许 多碱性基团和酸性基团,它们在溶液中能与酸和碱结合。 3.5 与盐基的作用 在盐溶液中胶原肽链间的离子键被盐打开,从而吸 水膨胀。
2.2 酸处理法 酸处理法的原理是在酸性条件下,铬配合物发生解离,随 着H+浓度增大,离解速度加快,配合物的分子变小,失去鞣制作用,达到脱 铬提取胶原蛋白的目的。利用酸水解法分离胶原纤维。
.
4
2胶原蛋白的提取
2.3氧化法
氧化法的原理是在弱碱性条件下,利用氧化剂(通常H2
02)将鞣革废渣中Cr3+氧化成Cr6+ (成为可溶性的铬酸盐),使Cr6+从蛋白
胶原蛋白除具有蛋白质的一般性质外,还有许多特有的性质。这是由其特
殊的组成和结构所决定的。一般的蛋白质是由2条肽链形成双螺旋结构,
而胶原蛋白由3条肽链结合形成三螺旋结构。胶原蛋白特有的左旋 A链
相互缠绕构成的胶原右手复合螺旋结构中,其最大特点是胶原分子中含有
大量甘氨酰、脯氨酰、和甘氨酰为甘-脯氨酰以外的其它任何氨基酸残基,
.
6
4胶原蛋白的应用
4.1造纸方面
4.1.1作为造纸增强剂 胶原纤维和植物纤维这两种天然高分子都含有许多 活性基团和活性部位,皮革固体废弃物在经处理变成胶原纤维的过程中比木材 制浆过程中活性基团暴露得更多,更易反应,为两种纤维结合提供了良好的条件。 胶原蛋白使纸张的物理机械强度得以提高,使纸的吸水性、透气性、紧度等物 理指标有所改善。 4.1.2胶粘剂 胶原蛋白作为胶粘剂,可以作为造纸的施胶剂,但是其耐水性 能较差。胶原蛋白作为胶粘剂,可用于纱布、砂纸的制造,此外也可用于生产胶 带纸。
.
7
4胶原蛋白的应用
4.2食品方面
胶原蛋白作为功能保健食品使用，研究表明，胶原蛋白可以降低血甘油 三酯和胆固醇，并可增高体内某些缺乏的必需微量元素，从而使其维持 在一个相对正常的范围之内，是一种理想的减肥降血脂食品。此外，胶 原蛋白在协助机体排出铝质，减少铝质在体内聚集方面也有独特之处。 铝对人体有害，研究表明，日前逐渐增多的老年痴呆症与铝的摄入量有 关，同时胶原蛋白有加速血红蛋白和红细胞生成的功效，它具有改善循 环、对冠心病、缺血性脑病有利。
4.1.3 表面活性剂 表面活性剂的分于由性质完全相反的2部分组成,即亲水 性和憎水性基团,2种基团的比例(HLB值)决定了表面活性剂的亲水性和憎水性 的强弱。HLB值愈大,则亲水性愈强,憎水性愈弱。胶原蛋白分子结构中既有氨 基,又有羧基,在不同的介质中呈现出双亲性;氨基各不相同。在结构上有不对 称性,故在一定程度上也有表面活性。
涂层材料明胶作为涂层材料在食品表面具有诸多优点： ①避免食品氧化，抑制氨基酸和糖类之间的美拉德反应②防止粉末状、 颗粒状的糖类食品吸潮结块僵硬现象；③使食品表面有光泽；④作为稳 定剂，防止产品干缩变形；⑤具有保鲜作用。加入一定量的明胶溶液， 以使果蔬表面形成保护膜．可以保证食品的天然风味和新鲜度；⑥防止 食品腐败。⑦提高挥发性食品成分的保存性；⑧调整溶解度，等等。
且呈周期性排列。其中甘氨酸占30%,脯氨酸和羟脯氨酸共占约25%。胶
原肽链间存在离子键、氢键、范德华力及非极性基团产生的疏水键等作
用力。同时,胶原分子内和分子间还存在醇醛缩合交联 、醛氨缩合交联
和醛醇组氨酸种交联。使得胶原的2条肽链、3条肽链牢固地连接起来, 具有很高的抗张强度。胶原分子间按四分之一错列方式超分子聚集形成