智能仿生矿化仪的研究与设计

基于人体生理溶液各参数,设计并建立了一种智能型仿生矿化仪。该仪器能模拟生物材料在体内所处的化学环境和流体力学环境,在线检测模拟体液中Ca2 、H 等离子浓度和系统温度,并自动补充含钙磷离子溶液。采用智能仿生矿化仪对模拟体液r-SBF的温度、钙离子浓度以及pH值等进行智能控制,溶液各参数实际测量值与设定值吻合较好,系统对模拟体液离子浓度、pH值和温度等参数控制可靠性好。     

钙钛矿铁电材料光电化学性能调控策略

钙钛矿铁电材料晶体的正负电荷中心不重合引起其内部自发极化产生内建电场,利于光激发载流子的传输与分离。然而钙钛矿铁电材料多属于宽带隙半导体,存在光生电子空穴易复合问题,因此调控其光电化学性能是研究热点。介绍了元素掺杂与取代、表面贵金属沉积、半导体异质结构建和多机制耦合等调控钙钛矿铁电材料光电化学性能的原理与进展。重点关注了近年来该材料在光催化降解污染物、光催化制氢和光电化学分解水制氢等应用现状。     

聚己内酯多级孔径支架的相分离/盐析复合工艺研究

采用相分离和盐析复合工艺,通过改变冷却温度、溶液浓度、溶剂/水比例、造孔剂用量等工艺制备聚己内酯多孔支架,通过扫描电镜观察支架形貌,采用压汞仪测量支架孔隙率及孔径,研究各工艺条件对支架多级孔径结构的影响.研究表明冷却温度-70℃、PCL溶液浓度10%、溶剂/水比例95/5、80%质量含量的粒径100～200μm NaCl造孔剂为最佳实验条件,可制备出具有100～350μm大孔、5～30μm小孔及＜10nm微孔的聚己内酯复合多级孔径支架,孔隙率高,连通性好,可应用于骨组织工程支架.     

不同处理时间所得镁合金微弧氧化膜的残余应力分析

以往就镁合金微弧氧化过程中产生的残余应力对膜层性能的影响研究不多。在AZ31镁合金表面采用325 V电压,以磷酸钠溶液为电解液,在4种处理时间(1,3,5,8 min)下制备了微弧氧化膜。采用扫描电子显微镜(SEM)观察了4种氧化膜的微观组织结构;通过X射线衍射仪(XRD)分析了氧化膜的相组成并计算了残余应力;通过动电位极化测试和计算得到了膜层孔隙率。结果表明:4种氧化膜的残余应力均为压应力,大小为194～652 MPa间;5 min微弧氧化的膜层最致密、孔隙率低,残余应力最小,该结果用Stoney方程得到了验证。Stoney方程可以用来推测不同氧化时间对微弧氧化膜残余应力的影响。     

NIPAM单体及PEGDA/NIPAM共聚物的合成及表征

采用烯腈烷基化再部分水解的方法合成的N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)单体,并利用红外光谱(FT-IR)、氢核磁共振谱(1HNMR)、质谱(MS)进行了表征。以IRGACURE2959为光引光剂,通过紫外光引发光聚合的方法合成了PEGDA/NIPAM共聚物水凝胶,并对共聚物进行FT-IR表征,探讨了凝胶的亲水性能。结果表明,NIAPM单体的FT-IR中含1657.7cm-1的羰基峰、1549.5cm-1氨基上的氢峰、1367.5cm-1的异丙基上的振动氢峰和1621.2cm-1的烯烃双键峰,1HNMR中含δH7.9亚胺基的活泼氢峰及双键中同碳位、顺式位和反式位的氢峰及异丙基特征峰,MS表明m/z=112为分子离子峰,结果符合NIPAM结构式;聚合物FT-IR表明,双键的特征峰减弱,双键打开合成了PEGDA/NIPAM共聚物;随着NIPAM单体含量的增大,共聚物的接触角减小,平衡溶胀率增大,亲水性增强。     

导电聚合物基抗菌复合材料的合成及生物医用研究进展

以聚吡咯、聚噻吩和聚苯胺为代表的导电聚合物具有优异的导电特性和良好的生物相容性,在生物医学工程、临床医学等领域中有着广泛的应用。由导电聚合物与抗菌剂复合而成的导电聚合物基抗菌复合材料,有助于改善导电聚合物的抗菌性能,降低细菌感染的风险,避免导电聚合物优异的电学性质被细菌生物膜掩盖。本文总结了导电聚合物基抗菌复合材料的研究进展,重点介绍了这类复合材料的抗菌机制、合成策略以及在生物医学工程中的应用现状,最后展望了导电聚合物基抗菌复合材料的发展前景。     

等离子改性条件对PEGDA/HEMA凝胶亲水性及表面能的影响

采用氩等离子对聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDA)/甲基丙烯酸-2-羟基乙酯(HEMA)共聚物凝胶进行表面改性,对膜材料进行了光电子能谱(XPS)分析,并讨论了等离子处理时间及功率对凝胶亲水性及表面能的影响。研究结果表明,经等离子处理后凝胶表面引入了含氧极性基团,氧的含量从未处理的23%增加到26%,使材料亲水性得到改善;由于引入极性基团,材料的表面能随等离子处理时间和功率的增加而增加,从未处理前的45.9 mJ/m2增加到72.5 mJ/m2,极性力分量γPs随等离子体处理功率和时间的变化规律与表面能γs基本一致。     

负向电压对纯钛微弧氧化膜层结构特征的影响

采用微弧氧化技术,以β-甘油磷酸钠和乙酸钙混合溶液为电解液,在固定正向电压(450 V)和氧化时间(5 min)等参数情况下,研究了负向电压对纯钛表面微弧氧化膜层的相组成和形貌的影响规律.结果表明:负向电压为100～200V时,微弧氧化膜层较均匀,膜层由二氧化钛和磷酸三钙组成;负向电压升至300V,膜层表面被严重烧蚀,其主要物相为钛酸钙.     

基于数据驱动智能油液实验室的质量控制CSCD

为实现对智能油液实验室异常值的自动识辨、判定和处理,本研究立足于油液分析的特点以及故障诊断的目的,综合应用数据分类、统计筛查、预设值判定等方法建立基于数据驱动的检测质量控制方法。结果表明,采用Z值判定法可对同源数据的异常值进行筛查和处理;采用相关性分析和趋势分析设置阈值不仅可以识辨异常值,而且可以对异常数据进行解释和分析。本研究可以为智能实验室数据自动判定和处理,实现质量控制的智能化提供思路和方法。     

电压对AZ31镁合金微弧氧化涂层微观结构及腐蚀性能的影响

为研究过程参数对镁合金微弧氧化涂层的微观结构及耐腐蚀性能的影响,在AZ31镁合金基体上,采用不同电压,在电解液磷酸三钠(Na3PO4)中制备微弧氧化涂层.采用扫描电子显微镜(SEM)及光学显微镜,分析膜层腐蚀前后的微观组织结构;通过X射线衍射仪(XRD)分析涂层样品腐蚀前后的相组成.采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)测试对涂层的耐腐蚀性能进行评价.结果表明:AZ31镁合金微弧氧化涂层主要由Mg3(PO4)2,MgO,Mg和少量MgAl2O4组成,腐蚀产物由Mg(OH)2,quintinite和Ca10(PO4)6 (OH)2组成.在电压为325 V,频率3 000 Hz,氧化时间为5 min下制备的微弧氧化涂层具有最致密均匀的微观形貌和最小的腐蚀电流密度,因此表现出最强的耐腐蚀性能.