关键词： 激光技术   激光选区熔化   TiN颗粒   钛基复合材料   耐磨性能  

摘要： 采用激光选区熔化技术成功制备了TiN增强钛基复合材料,并研究了TiN含量对钛基复合材料微观结构、显微硬度和摩擦磨损行为的影响。结果表明:随着TiN含量的增加,α-Ti相衍射峰发生偏移,TiN衍射峰强度逐渐增强,复合材料的显微硬度从纯钛的(228±13) HV逐渐增大到(403±20) HV;当添加TiN的质量分数为7.5%时,复合材料的磨损性能比纯钛提高了29.2%。TiN颗粒的加入使钛基复合材料的硬度与磨损性能显著提升。

关键词： 超材料   石墨烯   吸波性能   微结构材质   仿真设计  

摘要： 本文利用石墨烯开发了一种新型超材料微结构材质,并将其应用于W型钡铁氧体吸波涂层的改进设计,分析了改进设计对吸波性能的影响,并对吸波机理进行了研究。通过仿真发现,经过超材料改进设计的吸波涂层的吸波性能得到了大幅提高,1.0 mm吸波涂层的有效吸收带宽可从0大幅增加到11.3 GHz,2.0 mm吸波涂层?20 dB的吸收带宽可达11.4 GHz。本文通过仿真还对经超材料改进设计的吸波涂层在不同频点处的电场、磁场和能量损耗分布情况进行了分析和讨论。

关键词： 超长寿命疲劳   微结构敏感性   疲劳裂纹萌生   小裂纹扩展  

摘要： 高速列车、航空航天、核电等国家重大工程与装备的高速发展,促使关键部件需具备在超高周次条件(107~109周次)下的高可靠性与安全性.近30年的材料超长寿命疲劳研究发现,疲劳裂纹萌生与小裂纹扩展在疲劳失效过程中有着至关重要的作用,并且其发展演化过程与材料微结构有极大的相关性.从疲劳强度、疲劳裂纹萌生与小裂纹扩展的微结构敏感性3个方面对近年来最新实验与研究成果进行阐述,分析金属材料微结构性质、形态、分布等特征下的超长寿命疲劳行为与失效机理,为新型抗疲劳材料的设计与研发提供基础性依据.

关键词： 针阀体   密封微结构   仿真分析   优化设计  

摘要： 针对某型号针阀偶件在工况下,高压油易从针阀体和针阀套间的接触端面泄露的问题,利用Solidworks三维软件建立针阀体密封端面不同微结构的三维模型,并使用ANSYS仿真分析软件对针阀体上的微结构进行静力学仿真分析,根据仿真分析结果对比选出最优微结构。仿真结果表明:针阀体密封微结构可以起到增大密封端面接触面积的作用;且密封微结构的最优设计为抛物线凹状环槽,可使针阀体与针阀套之间的密封问题得到改善。

关键词： 壳聚糖   淀粉   复合材料   流变性能   粘弹性能  

摘要： 本文选择4种具有不同微结构的壳聚糖,与淀粉形成复合材料,并对复合溶液的流变、粘弹性能以及复合薄膜的机械性能进行探讨,利用复合材料对含药片剂进行薄膜包衣,考察其控释性能。实验结果发现,壳聚糖/淀粉复合溶液具有假塑性流体特征,壳聚糖粘均分子量越大,剪切稀化现象越明显。同时,在复合薄膜制备过程中,壳聚糖可促进淀粉分子链的排布,提升复合薄膜的抗拉强度、断裂伸长率,调控壳聚糖微观结构可改善复合薄膜的机械性能。当包衣片剂运转至模拟肠液,借助壳聚糖上的-NH3+与淀粉的-OH间的氢键作用,片剂外可形成凝胶层,阻碍药物的释放,壳聚糖分子量越大,药物从复合薄膜包衣片剂中释放的累积量越小。以粘均分子量2.543×10^5 g/mol的壳聚糖CTS60与玉米淀粉制备的复合薄膜包衣片剂,约有70.59%药物可递送至肠道,其中有21.83%释放于模拟小肠,48.77%释放于模拟结肠,表现出一定的控释性能。

关键词： 金刚石   硅空位色心   氧化   光致发光  

摘要： 制备了单个颗粒(domain)组成的纳米金刚石薄膜,薄膜中单个颗粒由尺寸超过 100 nm 的金刚石晶粒与非晶碳复合而成.对薄膜进行氧化处理后,其硅空位色心的光致发光强度增强了 22.7 倍.扫描电镜及拉曼光谱测试结果表明,不同时间氧化后的样品中存在由尺寸超过 100 nm 的晶粒组成的花瓣状金刚石聚集体,这些金刚石在较长氧化时间下仍能保持稳定.氧化后的薄膜内非晶碳大大减少,金刚石含量增大,纳米金刚石晶粒充分暴露引起了薄膜发光强度大幅增强,其发光半峰宽为 5.6 6.0 nm.继续增加氧化时间,薄膜的光致发光会因为部分细小纳米金刚石晶粒的损失而略微降低,但是稳定的大尺寸金刚石晶粒的存在使得薄膜的发光强度依然维持在氧化前的 8.3 倍以上.

关键词： 磺化碳纳米粉   二硫化钨   载流磨损率   抗磨性  

摘要： 为探究磺化碳纳米粉(SCN)和二硫化钨(WS2) 2种添加剂对树脂基炭刷材料抗磨性能的影响,以鳞片石墨粉为导电填料,环氧树脂为黏结剂,采用树脂分散添加剂,经混捏、破碎、冷压成型、固化等工艺制得树脂基炭刷材料,并对其进行性能测试。研究表明,在相同的载流磨损测试条件下,磺化碳纳米粉改性的炭刷材料平均载流磨损率为2.5 mg/h,相较于未加入添加剂的炭刷,其抗磨性能提升了67.7%;WS2改性的炭刷平均载流磨损率为3.35 mg/h,相较于未加入添加剂的炭刷,其抗磨性能提升了56.8%。经碳纳米粉和WS2改性的环氧树脂基炭刷材料其微观结构和抗磨性能均得到了显著改善,具体作用机制可推测是磺化碳纳米粉为力学增强型抗磨作用机制,WS2为减摩润滑型抗磨作用机制。

关键词： 材料表面微结构   循环肿瘤细胞   粘附和增殖   捕获率  

摘要： 目的探讨不同材料界面微观结构对循环肿瘤细胞(CTC)粘附、增殖及捕获率的影响。方法采用真空辅助软压印、水热法制备微米结构、纳米结构、微纳结构TiO2基底,连同氟掺杂氧化锡(FTO)玻璃共4种基底,修饰上皮细胞黏附分子抗体(anti-EpCAM)后进行人乳腺癌细胞系MCF-7和人宫颈癌细胞Hela的捕获实验,扫描电镜观察捕获细胞的形貌特征,荧光显微镜分析细胞增殖情况及捕获率。结果在微纳结构中,微米柱与纳米线在促进细胞粘附和铺展上具有协同作用,当微米柱间距合适时,细胞呈扁平状完全摊开。在捕获细胞孵育24 h后,微纳结构表面的细胞呈现明显增殖,细胞密度最大,单位面积细胞数为170个,明显多于其他3种结构界面(P<0.01)。随着孵育时间(30~60min)的延长,4种结构表面的捕获细胞逐渐增多(P<0.01),60 min后细胞捕获率基本不再增加;孵育60 min时,微纳结构的细胞捕获率最高,光滑表面则最低(P<0.01),且4种结构对Hela的捕获率均显著低于MCF-7(P<0.01)。结论相对于光滑表面、微米和纳米结构表面,仿荷叶微纳结构表面最有利于CTC粘附、铺展和增殖,具有最高的细胞捕获率。

关键词： 纳米银   纳米氧化锌   双眉虫   细胞毒性   超微结构  

摘要： 本文利用光学显微镜、电子显微镜技术研究了30 nm粒径圆球形纳米银颗粒及30 nm粒径圆球形纳米氧化锌颗粒对双眉虫(Diophrys sp.)细胞超微结构的影响.结果显示,这两种纳米材料均对细胞结构造成了一些相似的影响,主要表现在:(1)细胞内形成大量空泡;(2)线粒体出现肿胀、内部嵴断裂以及局部结构模糊和变空的现象;(3)细胞内出现大量自噬体,以及自噬后形成的髓鞘样小体.此外,纳米银颗粒处理组还出现细胞核核仁消失,核膜界限模糊的现象;纳米氧化锌处理组还发生了纤毛杆处质膜融合,细胞中产生大量溶酶体的现象.初步推测,纳米银颗粒主要通过影响细胞核功能,进而造成其他生命活动紊乱,而纳米氧化锌颗粒则会诱导细胞凋亡和破坏纤毛器结构从而限制细胞运动.