柠檬酸钠调控水热合成羟基磷灰石微球

本研究采用四水硝酸钙(Ca(NO₃)₂·4H₂O)和磷酸氢二铵((NH₄)₂HPO₄)分别作为钙源和磷源, 以丙酰胺为pH调节剂调控溶液的过饱和度, 以柠檬酸钠为钙源缓释剂调控羟基磷灰石(Hydroxyapatite, HA)的形貌, 经水热法处理成功制备出高结晶度、形貌均一和分散性良好的HA微球。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对反应产物进行了表征, 研究了初始pH值、柠檬酸钠加入量和水热反应温度对HA结晶度、组成及形貌的影响。研究结果表明, 当初始pH值为3, 柠檬酸钠与钙源的摩尔比为1︰1.5, 反应温度为180℃时, 有利于HA微球的形成。     

基于时间因子的混沌粒子群优化K-means算法

针对传统的K-means算法对初始聚类中心取值敏感和易陷入局部最优解等缺点,提出一种带时间因子的改进粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)聚类算法。首先在PSO算法中引入反映时间效应的动态调整时间因子,以避免粒子在最优解附近震荡,为保证粒子在规定范围内运动,采用边界缓冲墙对越界粒子进行处理;其次针对粒子群算法存在的全局搜索性能问题,通过改进的混沌技术对粒子群进行扰动,以混沌搜索替代随机搜索,确保种群的多样性,进而使粒子群向更优的方向移动;最后将改进后的粒子群算法结合K-means算法,以提高粒子的局部勘探能力,从而更快地找到全局最优位置。对UCI中的Iris数据集和Wine数据集仿真表明,该算法相比其他2种算法,聚类准确率分别增长了5.1%和1.3%,1.79%和1.09%。     

丙酰胺为沉淀剂水热合成羟基磷灰石纤维

采用四水硝酸钙和磷酸氢二铵的混合物为前驱体, 以丙酰胺(PA)为沉淀剂来控制溶液的过饱和度, 经水热均相法处理成功制备了高结晶度、形貌均一、分散性良好的纤维状羟基磷灰石(HA)粉体。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对所制备的HA进行了表征, 研究了初始pH值和前驱体浓度对HA形貌、组成、结晶度及生长习性的影响。结果表明: 初始pH值较低时有利于纤维状HA粉体的形成, 前驱体浓度较低时则能促进纤维的宽化; 但是初始pH值和前驱体浓度对产物的晶体结构、组成及结晶度影响不大。     

类金刚石和硅氮类薄膜在人工关节表面的摩擦学性能

类金刚石(DLC)和Si–N薄膜都是具有两性分子特性的超硬薄膜,从薄膜的机械强度、摩擦系数、表面能态等方面分析了两类薄膜作为生物机械膜层的性能。Si–N薄膜在与胎牛血清模拟体液环境接触时,表面张力相对于DLC薄膜小,表现出极强的亲水性。Co合金被覆DLC和Si–N薄膜能使显微硬度分别提高7倍及3倍。DLC薄膜的被覆显著提高了钴合金的显微硬度,但在胎牛血清(FBS)中与超高分子量聚乙烯(UHMWPE)的摩擦磨损实验中,摩擦系数变化不大;钴合金被覆Si–N薄膜后在FBS中对磨UHMWPE摩擦系数低至0.02,Si–N薄膜有望成为新型的生物机械保护膜层。