脉冲电磁场参数对碳纤维增强聚乳酸复合材料体外降解性能的影响

碳纤维增强聚乳酸(C/PLA)复合材料是较为理想的可降解骨折内固定材料。文中研究了不同脉冲电磁场(PEF)参数作用下C/PLA的体外降解特性。结果表明,改变脉冲电磁场的电压和频率,对C/PLA降解过程中的吸水率、质量保持率以及力学性能具有较大影响,并主要影响界面降解;模型分析指出,PEF电压和频率改变了C/PLA降解过程的H+、OH-等离子的运动轨迹,进而影响界面处高浓度离子聚集区的分布。在PEF设备固定情况下,调整电压和频率可有效控制C/PLA的体外降解过程。     

碳纤维表面处理对脉冲电磁场作用下碳纤维增强聚乳酸基复合材料降解行为的影响

采用HNO₃氧化对碳纤维进行表面处理,并制备了碳纤维增强聚乳酸基（CF/PLA）复合材料。研究了脉冲电磁场（PEF）对该条件下CF/PLA复合材料降解特性的影响。结果表明,碳纤维的表面处理对PEF作用下CF/PLA复合材料的吸水率、质量保持率、弯曲强度和剪切强度等均有不同程度的影响。分析表明,碳纤维表面处理形成的酯键在受到PEF作用后存在某种改变,进而导致CF/PLA复合材料界面降解行为的特异性。本研究有望提供一种从材料本身和外部条件协同控制的可降解CF/PLA骨折内固定装置解决方案。     

碳纤维增强聚乳酸复合材料体外降解特性

制备了碳纤维增强聚乳酸(C/ PLA) 骨折内固定复合材料, 研究了体外降解过程中其力学性能的变化。结果表明: 在体外降解过程中, C/ PLA 复合材料的各项力学性能均有不同程度的下降, 但经过硝酸处理后的C/PLA 复合材料降解速度缓慢, 表明界面结合强度的提高对降解过程起抑制作用。      

C/PLA复合材料的体外降解特性研究

对C／PLA复合材料的体外降解特性进行了研究。考察了该复合材料在降解过程中吸水率,质量损失和宏观力学性能的变化,并与PLA进行了对比。结果表明,与PLA相比,C／PLA复合材料的吸水率增加,质量损失下降,弯曲强度和剪切强度的下降速度减小。在体外降解过程中,C／PLA复合材料的界面发生降解,界面弱化是造成复合材料力学性能下降的主要因素。     

界面状态对C/PLA复合材料降解特性的影响

研究了具有不同界面结合特性的两种复合材料在体外降解过程中吸水率，质量损失，宏观力学性能与降解时间的关系。结果表明，提高复合材料的界面结合强度可减小C／PLA复合材料的吸水率和质量损失，降低复合材料力学性能（弯曲强度，弯曲模量和剪切强度）和界面结合强度下降的速度，界面结合强度的提高对C／PLA复合材料的降解有明显的抑制作用。     

炭纤维增强羟基磷灰石/聚乳酸复合生物材料的力学性能和体外降解性能

采用溶液共混法制备了炭纤维(CF)增强羟基磷灰石(HA)/聚乳酸(PLA)三元复合生物材料。研究了该复合材料的力学性能和体外降解性能。CF/HA/PLA复合材料具有优异的力学性能, 弯曲强度和弯曲模量均随着HA含量的增加先升高后降低, 存在一个峰值, 可分别达到430MPa和26GPa。在PBS模拟体液中降解3个月, 弯曲强度和弯曲模量分别下降到初始值的30%和36%。SEM照片显示, 降解是从复合材料的界面开始的, 降解3个月后, 界面结合处出现缝隙, 吸水率增加到5%, 质量损失只有1.6%。PBS模拟体液的pH值下降在0.1之内, 有利于骨折部位的愈合。实验结果表明, 该复合材料的机械性能满足骨折内固定材料技术指标的要求。      

苎麻纤维/聚乳酸复合材料在不同pH环境下的水解行为

以生物基树脂聚乳酸为基体,以植物纤维苎麻为补强剂,利用熔融共混法制备了苎麻纤维/聚乳酸(RF/PLA)复合材料,考查了RF/PLA复合材料在不同pH环境下的水解行为,并以力学性能测试、SEM、DSC和维卡软化温度检测为手段对其降解行为进行了评估。结果表明:RF/PLA复合材料在碱性(pH=12.0)环境中的降解比在酸性(pH=2.0)和中性(pH=7.0)环境中的更快,界面侵蚀空化是其性能劣化的主要原因。RF的加入提高了PLA的结晶度和维卡软化温度,同时也加快了PLA的降解速度,降解导致材料的力学强度下降。随着降解过程的加剧,RF/PLA复合材料的结晶度和维卡软化温度因材料内部产生缺陷而有所降低;而纯PLA树脂的结晶度却随碱液处理时间的延长而增加,但其维卡软化温度没有发生明显的变化。     

碳纤维增强聚乳酸(C/PLA)复合材料的力学性能(Ⅰ)

对新型骨折内固定材料碳纤维增强聚乳酸(C/PLA)复合材料的力学性能进行了评价.重点研究了纤维体积分数(Vf)和硝酸表面处理对C/PLA复合材料力学性能的影响规律.研究表明,随着Vf的增加,复合材料的弯曲强度、弯曲模量、冲击强度和剪切强度均先增加,达峰值后又减小.硝酸表面处理可明显提高复合材料的界面结合强度,从而使其力学性能明显提高.     

蔗渣纤维表面处理方法对蔗渣纤维/聚乳酸复合材料力学性能的影响

采用了硅烷偶联剂结合碱溶液处理的方法对蔗渣纤维(BF)进行了表面改性, 研究了不同表面处理方法对蔗渣纤维/聚乳酸(PLA)复合材料力学性能的影响, 用SEM对BF处理前后的形貌及复合材料的冲击断面进行了观察。结果表明: 经表面改性的BF都不同程度地改善了BF与PLA基体之间的界面相容性, 其中碱处理后再经偶联剂处理的方法效果最佳, 在40%(质量分数)蔗渣纤维的高填充量下, 复合材料的拉伸强度和冲击强度分别为纯PLA的85.42%和59.74%, 较好地保持了基体PLA的力学强度; 碱处理使BF表面变粗糙、 长径比增大、 比表面积增加, 与PLA的界面粘结加强, 从而有效地提高了BF/PLA复合材料的力学性能。     

界面结合强度对C/Cu 复合材料热膨胀性能的影响

本文通过在C/C u 复合材料的Cu 基体中添加不同的合金元素(Sn,Ni, Fe) 获得不同的界面结合强度, 研究了界面结合强度对C/C u 复合材料热膨胀特性的影响规律, 并分析了界面结合强度对降温过程中复合材料的收缩特性及残余应变的影响。      

不同相对分子质量聚乙二醇的热氧降解行为

3种不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG)在80℃经过不同的老化时间,均发生了不同程度的热氧降解。采用红外光谱法、凝胶渗透色谱法和核磁共振波谱法研究了不同相对分子质量聚乙二醇热氧降解的行为及降解产物结构,定量表征了不同相对分子质量聚乙二醇的降解程度。结果表明,老化时间越长,3种PEG降解生成的小分子酯类化合物越多。其中PEG10000最稳定,不易发生热氧降解,PEG800降解程度最大。     

聚丁二酸丁二醇酯生物降解性能研究

目的研究酶解与水解对聚丁二酸丁二醇酯(PBS)生物降解性能的影响。方法将PBS薄膜分别置于酶液与磷酸缓冲液中进行酶解与水解试验,利用热失重分析(TG)、X射线衍射(X-RD)、扫描电镜(SEM)以及失重率等测试手段或指标,对材料的生物降解性能进行表征。结果 TG与X-RD的测试结果表明,酶解后材料的热稳定性下降,热分解温度由308.83℃降低到282.85℃,同时材料的结晶度呈现一定程度的下降。水解后材料的热稳定性呈现出先降低再升高的趋势,而结晶度则基本维持不变。SEM与失重率结果证实,PBS的酶解主要通过表面侵蚀的方式进行,材料的失重率呈线性增长的趋势,降解10周后失重率约为33.2%;而水解则主要以整体侵蚀的方式进行,材料的失重率变化并不明显,降解20周后失重率仅为4.7%。结论 PBS的酶解与水解是2个截然不同的过程,酶解是表面侵蚀,而水解则是整体侵蚀。     

驱油用聚丙烯酰胺降解研究进展

聚丙烯酰胺作为驱油用的聚合物得到广泛应用,但随着采出液中见到聚合物,给油井生产和污水处理带来了难题.对聚丙烯酰胺进行降解是解决这些难题的有效方法之一.本文对有关聚丙烯酰胺降解的研究成果进行了综述,从机械降解、热降解、生物降解和化学降解等方面进行阐述.     

聚氨酯的热分解研究进展

介绍了有关聚氨酯热性能研究的状况,着重阐述了聚氨酯在不同气氛下的热解机理及热解动力学,同时也阐述了聚氨酯今后研究的发展方向。     

高分子可降解生物材料的降解研究进展

高分子可降解生物材料广泛应用于生物医学领域,其降解行为对于调控材料的降解速率、分析降解产物、指导医用器件的开发与使用等具有重要意义,是当前研究的热点。综述了高分子可降解生物材料的种类、应用、降解方式及降解终点的判断方法。重点比较了各种降解方式以及降解终点判断方法的优缺点,并介绍了降解终点判断的新方法,为完善高分子可降解生物材料的降解及安全性评价标准提供参考依据。     

PET-PTT共聚酯的热及热氧降解行为

由TGA测定了通过先酯化、再缩聚方法合成的PET-PTT共聚酯(以PET,PTT作对照)在一定升温速率下氮气及空气气氛中的热失重行为。采用Friedman和Chang方法研究了样品的降解动力学。研究表明,在氮气和空气气氛中PET-PTT共聚酯的热稳定性都介于PET和PTT之间,且随着PET链段单元含量的增加,共聚酯的热稳定性提高。气氛对聚合物降解行为的影响很大,在空气中PET-PTT共聚酯的起始分解温度下降了近50℃,且在空气气氛中存在两个降解阶段,空气中的氧在降解的第一阶段起了催化剂的作用。     

基于GaAs激光器性能退化的可靠性度量方法

针对传统可靠性度量方法对高可靠性及长寿命的激光产品进行可靠性度量存在因模型假设不准确而出现可靠性度量错误风险的问题,基于性能退化轨迹提出了利用非参数局部线性回归估计对实际的退化模型进行直接估计的方法.该方法在确定实际模型后,利用失效阈值外推获得伪失效寿命时间,进而采用完全寿命时间数据进行可靠性度量.最后通过对GaAs激光器的退化数据进行可靠性验证分析,结果表明此方法提高了可靠性的预测精度,拟合程度高,稳健性好.采用非参数局部线性回归估计方法得到的结果合理、准确.     

Probes to monitor in-plant material degradation

Abstract

Fireside corrosion in coal fired boilers has been well-investigated. The main causes of water wall fireside corrosion are: (1) impurities in the fuel, such as sulphur alkali metals and chlorine; (2) the lack of control of the combustion process resulting in a reducing gaseous environment at the tube surface; (3) flame impingement; and (4) overtemperature of tube metal.

Co-firing secondary fuels in coal fired boilers is becoming common practice in many power stations in Europe. Secondary fuels like wood, refuse derived fuels, meat and bone meal, straw, poultry litter or mixtures of several secondary fuels are co-fired up to 20-wt%.

Most of these biomass fuels contain high concentrations of alkali chlorides. Considering the composition of these fuels, limitations on the maximum amount of secondary fuels to be co-fired in coal fired boilers are expected.

In addition to the environmental benefits from biomass fired power plants, co-firing can result in “green” power labelling and governmental subsidy. Also savings on fuel costs may be a driving force for an increase of the amount of biomass or secondary fuels to be co-fired.

However, without corrosion monitoring, short-term policies concerning co-firing secondary fuels in large volumes can lead to high costs in the medium or long term. These costs can be due to corrosion damage both in the furnace and superheater sections and penalties due to unplanned outages in a highly competitive electricity market.

This paper summarizes practical experiences from corrosion monitoring programs with KEMA corrosion probes. The first prototype was successfully tested in 1997 at the Hemweg Unit 8 coal fired power plant of Reliant Energy in Amsterdam, the Netherlands. Other corrosion monitoring programs were carried out at coal fired power plants and at a waste incineration plant.

At present a large-scale corrosion monitoring and material testing program is in progress at the Maasvlakte power station Unit 1 near Rotterdam, the Netherlands. In this 520 MWe power plant of E.on Benelux more than 10-wt% of mixtures of secondary fuels are directly co-fired.

In addition to aspects such as emissions, fuel handling and fuel cost savings, co-firing secondary fuels requires corrosion monitoring to check the tolerance to different fuel types of coal fired boilers.     

聚甲基丙烯酸甲酯的热降解研究进展

概述了有关PMMA热解研究的情况，着重阐述了PMMA在无氧及有氧条件下的热解权理，介绍了近年来有关PMMA热解动力学和稳定性方面的研究内容以及今后的发展方向。     

燃气涡轮叶片的服役损伤与修复

涡轮叶片是燃气轮机最重要的热端部件之一。它长期在不均匀的温度场、应力场以及燃气腐蚀和高温氧化的环境下工作,面临着蠕变、低周疲劳和高温腐蚀等多种失效威胁。系统地研究涡轮叶片在服役过程中的组织损伤与性能退化规律是揭示其失效机理、探索适宜的恢复热处理工艺以延长涡轮叶片使用寿命的必然途径。对目前已有的涡轮叶片服役损伤研究进行了总结,同时结合本课题组对不同类型的涡轮叶片长期服役后（空中飞行时间：1 200 h~20 000 h）组织和性能损伤评估的研究结果,对存在的各种服役组织损伤形式进行了归类和介绍,主要包括涂层的退化、拓扑密排相（TCP）的析出、二次反应区（SRZ）的形成,γ′相的粗化与筏排化,碳化物的分解与析出,蠕变孔洞与裂纹的形成等。此外,还总结了前人研究的服役涡轮叶片性能退化规律以及恢复热处理工艺。热端部件服役损伤的研究对燃气轮机关键部件的寿命管理和安全服役具有重要的指导意义和经济意义。