磁控表面粘附性能的研究型实验教学设计与实践

该文将磁控表面粘附性能研究作为探究型创新实验教学项目融入设计力学课程。针对湿环境下粘附难以调控的问题,设计了一种由磁场控制、制备简单、可调节粘附力的智能表面,并针对此表面进行了湿粘附力实验装置设计和力学分析。结果表明,对该表面通过施加不同的磁场强度、方向、载荷,会使表面微结构发生变化,进而影响润湿状态,使得粘附过程的接触角和接触半径发生改变,最终使表面分别处于低粘附态和高粘附态。该实验通过对磁控表面的设计与分析,有利于学生进一步了解智能粘附概念,有利于提高创新实践能力。

铝脱氧钢中Al_(2)O_(3)夹杂物与Al_(2)O_(3)-C质水口耐材的粘附机理研究

铝脱氧钢连铸过程中的水口堵塞一直是困扰生产的难题,弄清水口堵塞的形成机理对解决该问题非常重要。研究首先在实验室制备了含有单一、量多的Al_(2)O_(3)夹杂物的钢液,然后与Al_(2)O_(3)-C质耐材棒反应不同时间,研究了钢中Al_(2)O_(3)夹杂物与耐材棒的粘附行为,在此基础上探讨了铝脱氧钢连铸过程水口堵塞的形成机理。研究发现,耐材棒与钢液反应一段时间后,在耐材棒表面由内向外逐渐形成两层Al_(2)O_(3),第1层致密平滑,厚度较薄;第2层松散粗糙,厚度较厚。水口堵塞的形成机理为,耐材插入钢液一段时间内,因温度升高,耐材表面区域的SiO_(2)、Al_(2)O_(3)与C反应生成的SiO、Al_(2)O气体向钢液扩散,在耐材表面分别与钢液中的[Al]、耐材中的SiO_(2)反应生成Al_(2)O_(3);耐材棒表面的SiO_(2)也会与钢液中的[Al]反应生成Al_(2)O_(3);三者共同作用形成第1层致密的Al_(2)O_(3)。第1层Al_(2)O_(3)层形成后,钢液中的Al_(2)O_(3)夹杂物易于在其上面附着,形成第2层松散的Al_(2)O_(3)。随着时间的延长,Al_(2)O_(3)层变厚,水口堵塞逐渐形成。第1层Al_(2)O_(3)形成机理以化学反应为主,增长缓慢;第2层以钢中夹杂物粘附为主,增长较快。

分子动力学模拟的老化沥青与集料界面粘附愈合行为研究

从微观角度分析沥青老化后与集料界面粘附愈合行为,采用Materials Studio 2020软件,分别构建老化沥青、集料、老化沥青-集料界面粘附愈合模型,从密度、玻璃化转变温度和溶解度参数验证构建模型的准确性。基于分子动力学模拟,分析再生剂类型和温度变化对老化沥青-集料粘附愈合模型的界面相对浓度、粘附能的影响。结果表明:构建的老化沥青模型参数合理,能够表征真实老化沥青特性;随着温度的升高,界面相对浓度先升高后降低,温度为298 K时达到最大;界面相对浓度由大到小对应的再生剂类型依次为R2>R1>R4>R3,链状、小分子量再生剂对界面相对浓度提升幅度最大;温度和再生剂通过改变沥青与集料界面的粘附能,影响模型愈合速率,范德华势能是影响界面模型粘附能的主要因素。

舍饲条件下藏仔猪腹泻源大肠杆菌毒力和粘附因子基因检测与耐药性分析

为有效预防和治疗藏仔猪腹泻,采用PCR和Kirby-Bauer纸片扩散法对西藏林芝市舍饲藏仔猪分离的102株腹泻源大肠杆菌(Escherichia coli)毒力基因、粘附因子基因和耐药性进行检测。大肠杆菌毒力基因和菌毛粘附因子基因检测结果表明,检出率最高的菌毛粘附因子基因是F18(45.10%),其次是F4(15.69%),所有菌株均未检出F41基因;102株菌株中有37株菌株未检出菌毛粘附因子基因。毒力基因中检出率最高的是Stx2e基因(25.49%),其次为STb:EAST-1基因(21.57%)和STa:STb基因(17.65%)。大肠杆菌菌毛粘附因子基因和非菌毛粘附因子基因检测结果表明,在检出AIDA-1基因的菌株中菌毛粘附因子基因(F18、F4)的菌株占比为44.73%,在检出paa基因的菌株中菌毛粘附因子基因(F18、F4)的菌株占比为54.17%;在检出eae基因的菌株中没有检测到F4基因。大肠杆菌对氯霉素、四环素、氨苄西林和链霉素表现出高的耐药性,对3种及以上抗生素产生耐药性的大肠杆菌菌株数占总菌株数的86.27%。

基于SARA组分调和沥青流变性能、粘附性自愈合性能研究

现阶段,关于SARA组分对沥青性质和在沥青-集料界面破坏机制及界面粘附性自愈合性能等方面的研究不足,而大批量提取沥青组分较难完成。因此,本研究采用Corbett法对基质沥青进行组分分离并制备了组分调和沥青,借助DSR频率扫描试验分析了SARA组分对流变性能的影响,使用SHRP净吸附试验、拉拔试验研究了SARA组分对沥青粘附性自愈合性能的影响机制,最后借助灰色关联分析和线性相关性分析剖析了组分对其界面性能的影响机制。研究结果表明,沥青质和胶质含量的增加会增大界面的粘附强度,但对界面自愈合性能存在不利影响,其中沥青质影响作用强于胶质。芳香分和饱和分含量的增加会在一定程度上减小界面粘附强度,但其对界面自愈合有促进作用,其富含脂肪族支链小分子,可增强沥青的流动性,促进界面愈合,芳香分的影响高于饱和分。灰色关联和线性相关性分析表明,沥青界面粘附强度和单个组分的相关性低于双组分(轻质组分、重质组分),其界面粘附性自愈合性能和轻质组分、重质组分含量存在较强的线性关系。

基于分子动力学的偶联剂接枝改性玄武岩纤维与沥青粘附特性研究

为增强玄武岩纤维(BF)与沥青的界面粘附特性,采用接枝KH550型硅烷偶联剂对BF表面进行改性。采用扫描电子显微镜和红外光谱仪对KH550接枝改性BF进行微观表征,并基于分子动力学方法,运用“化学接枝”和“叠加”方式建立沥青-BF_(KH550)界面模型,研究了KH550接枝改性对BF与沥青粘附特性的增强效果及增强机理。结果表明,KH550接枝改性后,BF_(KH550)表面凸起增多、粗糙度增加,增大了BF与沥青的粘结强度;BF表面接枝的KH550个数越多,与沥青的粘附性能越好,25℃时BF表面接枝20个KH550的界面能相比不接枝KH550时增加了26.1%;经KH550接枝改性后,沥青四组分的扩散系数变化规律与不接枝KH550时相同,即饱和分>芳香分>胶质>沥青质,但其扩散系数整体比不接枝KH550时小,说明BF_(KH550)与沥青发生了较强的吸附,从而有效提高了BF与沥青的粘附性能。研究成果可为BF在沥青混合料中的推广应用提供重要参考。

煤层气井管壁粘附煤粉影响因素实验

为了解决煤层气井煤粉在炮眼、筛管、管壁、泵筒和泵阀的粘附造成的炮眼、筛管堵塞,固定阀漏失等问题。在静粘结附着理论的基础上,建立了变流道动粘附煤粉启动模型,分析了煤层气井管壁煤粉动粘附机理,通过理论建模与室内实验相结合的方法,综合考虑了井液温度、煤粉质量浓度、煤粉颗粒粒径、井液流速等对煤粉管壁动粘附规律的影响,基于控制变量法,进行了煤粉管壁动粘附各因素影响实验,得出管壁煤粉动粘附在不同井液温度、井液流速、煤粉质量浓度和煤粉粒径条件下的特性曲线,给出不同条件下管壁煤粉动粘附规律。结果表明:煤粉粘附速率随着煤粉粒径、煤粉浓度、井液温度的增加而增加,随着井液流速的增加而减少。可见管壁煤粉动粘附特性规律为煤层气井管壁煤粉冲洗工艺设计提供理论依据,对保障煤层气井连续稳定生产具有重要意义。

铝镁合金砂带磨削工艺与粘附特性实验研究

铝镁合金以其质量轻、耐腐蚀等良好材料性能,广泛应用于各个领域。针对当前铝镁合金砂轮磨削加工存在的效率低、表面质量难以保证、砂轮表面易发生粘附等问题,提出采用砂带磨削技术对铝镁合金进行加工。为研究铝镁合金砂带磨削工艺规律以及在磨削过程中容易产生的粘附特性问题,运用36、60两种目数的氧化铝陶瓷、碳化硅和锆刚玉砂带进行铝镁合金磨削实验,分析不同磨削压力和砂带转速下的铝镁合金材料去除率、磨削噪声、磨削能耗和砂带材料粘附率的变化规律。结果表明:在相同磨削参数下,3种砂带中锆刚玉砂带因磨料韧性、抗冲击性、锋利程度更优,其材料去除率最高,粘附率最低,但磨削噪声和能耗更大,故在铝镁合金砂带磨削中,如果不考虑噪声和能耗的影响,可选择锆刚玉砂带以提高磨削效率;3种砂带的磨削压力达到20 N后,砂带粘附达到稳定形成阶段,磨屑堵塞磨粒间隙,使材料去除效率降低。这一结论可为铝镁合金砂带磨削压力参数的选取提供参考;在10~30 N、1 500~3 500 r/min的工艺参数范围内,磨削压力和砂带转速对材料去除率、粘附率都有很大影响,但砂带转速对磨削噪声的影响更大,磨削压力对磨削能耗的影响更大。研究结论可为提高铝镁合金砂带磨削效率与质量,降低磨削噪声与能耗提供一定参考。

汉麻蜡提高F-SiO_(2)超疏水涂层粘附稳定性的研究

由于纳米级超疏水涂层的粘附性较差,提出一种改善F-SiO_(2)超疏水涂层粘附性的方法,将汉麻蜡与F-SiO_(2)纳米粒子物理复合,在钢材表面形成汉麻蜡-纳米粒子供价网络,与不添加汉麻蜡的涂层相比,表现出更高的水接触角和更好的粘附性。汉麻蜡复合F-SiO_(2)纳米粒子具有制备工艺简单、原料易得的优势,同时还能提高汉麻的综合利用率。

机械信号转导在血小板粘附等过程中的研究进展

血小板是由巨核细胞生成的细胞质片状结构,主要功能为止血和组织修复。血小板功能的发挥不仅涉及其形态上的改变,还涉及多种血小板相关分子在血流机械剪切力环境下发生的构象变化,这些构象变化可导致更多或更强的蛋白分子间相互作用以及生物化学信号转导。近年来,随着机械信号转导(Mechanotransduction)检测技术的发展和应用,血小板机械信号转导亦得到多方面研究,这些研究对阐明血小板生理病理下的变化具有重要意义。本文就该方面的研究进展做一简要概述。

益气化瘀解毒方对急性呼吸窘迫综合征大鼠肺损伤及中性粒细胞粘附分子的作用研究

目的 观察益气化瘀解毒方及拆方对脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)诱导的急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome, ARDS)模型大鼠的保护作用及中性粒细胞粘附分子的影响。方法 将36只SD大鼠随机分为对照组、模型组、益气清热组、益气化瘀组、益气逐饮组及中药全方组,每组6只。益气清热组、益气化瘀组、益气逐饮组、中药全方组给予对应中药浸膏12.2 g/(kg·d)连续灌胃7天,其余组均以等量蒸馏水灌胃。尾静脉注射LPS建立ARDS大鼠模型,造模后16小时麻醉处死各组动物进行取材。苏木精—伊红染色观察肺组织病理变化,采用酶联免疫吸附法法检测肺匀浆及肺泡灌洗液中Rap1b、淋巴细胞功能相关抗原1(leukocyte function-associated antigen-1,LFA-1)、巨噬细胞表面抗原-1(macrophage surface antigen-1,MAC-1)的表达水平,蛋白免疫印迹法检测肺组织Rap1b的表达水平。结果 与对照组相比,模型组大鼠Rap1b、LFA-1及MAC-1蛋白表达均有所上调。与模型组相比,益气化瘀解毒方及拆方可明显减轻ARDS模型大鼠肺损伤,显著下调肺泡灌洗液中Rap1b、MAC-1及肺匀浆中LFA-1蛋白表达。结论 益气化瘀解毒方对LPS诱导的ARDS模型大鼠具有保护作用,可能与其减少Rap1b、LFA-1和MAC-1蛋白表达水平,降低中性粒细胞粘附活性有关。

隧道式叶丝回潮机槽体内粘附问题的研究改进

在隧道式叶丝回潮机槽体内高温、高湿的工作环境下,大量烟草物料会粘附在槽体内壁,在机械振动和饱和蒸汽喷射作用下,湿团烟丝掉落后混入物料是造成黄斑烟支产生的重要原因,同时会使物料消耗急剧增加。对槽体门盖进行改进,通过在门盖内加热装置、提高门盖内表面平整度等措施,提高其保温性能。经实践检验,叶丝回潮机槽体粘附量平均值由改进前的每批次4.52 kg降低至0.62 kg,有效降低黄斑烟支产生隐患及物料消耗。

仿壁虎脚掌刚毛结构的微纳米粘附性材料研究综述

在阐述壁虎脚掌刚毛的匙突纤维结构的基础上,根据国内近3年的相关文献,从仿生材料的制备方法、仿生材料的特性以及仿生材料的应用前景和待突破问题,综述仿壁虎脚掌刚毛结构的微纳米粘附性材料的研究进展。仿壁虎脚掌刚毛结构的微纳米粘附性材料制备,目前大多数学者采用制造硅膜具然后进行倒模的方法,选用PDMS作为纳米级粘附性材料的主体,在综合考虑粘附性和制备成功率后,选取倒模模具形状,最后通过液态材料固化脱模,得到仿壁虎脚掌刚毛结构的微纳米粘附性材料。仿生材料的特性测试,一般从仿刚毛阵列倾角与粘附力关系、碳纳米管的压力特性、刚毛直径对粘附力的影响、不同平面的刚毛粘附性差异这四个方面进行深入研究。仿壁虎脚掌刚毛结构的微纳米粘附性材料,兼顾有脱附性和粘附性,从工业、科技再到日常生活等不同领域都有着十分广泛的用途。在该材料的制备方法上,学界已经取得了突破性进展,但该材料尚未广泛应用于生活中,主要原因是成本高、不能量产、制备成功率低等。材料的量产是未来仿壁虎脚掌刚毛结构的微纳米粘附性材料制备的重点研究方向。

高速公路边坡光伏组件表面灰尘粘附性能研究

分析高速公路边坡光伏组件表面积灰的化学组分,研究凝露条件下高速公路边坡光伏组件表面灰尘粘附的主要影响因素及粘附机理。研究结果表明:高速公路边坡光伏积灰受环境影响导致组分中有机物和植物纤维含量较高,凝露和有机物的共同作用会在灰尘和光伏组件表面之间形成扁平膜状物和氢键,增加界面间的粘附强度,而植物纤维则降低界面的粘附强度。

低温输送管道稠油粘附能预测模型

海上和内陆油田集输系统含水率较高(90%以上)产生严重的集输管道原油粘附现象。通过建立以Deriagwin-Landau-Verwey-Overbeek(DLVO)理论为基础,分子间热运动、管流剪切应力、范德华引力(VDW)和双电层静电斥力(EDL)等各作用能项为核心的粘附能预测模型对高含水稠油粘附现象进行了研究,并计算了集油温度(粘附温度),分析了粘附能影响因素,最终对模型进行了验证。结果表明,预测模型中VDW可以促进稠油粘附,而分子热运动、管流剪切应力和EDL可以抑制稠油粘附现象。这些相互作用也受温度、溶液相离子浓度、分离距离和油滴粒径变化影响,可以通过改变这些影响因素来防治稠油粘附现象。粘附温度计算值与粘附温度实验值对比表明,模型计算值误差在2℃以内。本文研究成果可为进一步开展低温输送现场试验提供理论基础与应用指导。

自身免疫性肝炎患者外周血单个核细胞CD6及其配体激活的白细胞粘附分子水平变化临床价值研究

目的探讨自身免疫性肝炎(AIH)患者外周血单个核细胞(PBMC)CD6阳性细胞百分比及其配体激活的白细胞粘附分子(ALCAM)水平变化的临床意义。方法2020年3月~2022年3月我院收治的60例AIH患者,均接受肝活检,使用流式细胞仪检测PBMC CD6阳性细胞百分比,采用ELISA法检测血清ALCAM水平。结果本组AIH患者临床病情轻中度42例和重度18例,肝组织学检查发现<=1级肝组织炎症48例,≥2级12例,<=1期肝纤维化44例,≥2期16例;重度AIH患者血清总胆红素、谷丙转氨酶、谷草转氨酶和碱性磷酸酶水平分别为(94.5±8.3)μmol/L、(215.4±17.2)U/L、(161.5±14.2)U/L和(83.6±16.3)U/L,均显著高于轻中度组【分别为(31.1±4.3)μmol/L、(58.2±9.4)U/L、(49.5±8.3)U/L和(61.6±3.5)U/L,P<0.05】;重度组PBMC CD6阳性细胞百分比、血清ALCAM、IgG和IgM水平分别为(65.4±7.8)%、(22.5±2.1)ng/mL、(18.6±2.6)mg/dL和(1.7±0.3)mg/dL,均显著大于轻中度组【分别为(36.7±4.2)%、(15.4±1.2)ng/mL、(13.7±2.3)mg/dL和(0.7±0.1)mg/dL,P<0.05】;≥2级肝组织炎症组CD6阳性细胞百分比和血清ALCAM水平分别为(71.4±8.3)%和(25.4±3.2)ng/mL,均显著大于<=1级组【分别为(36.2±4.3)%和(14.8±1.4)ng/mL,P<0.05】,≥2期肝纤维化组CD6和血清ALCAM水平分别为(69.3±7.8)%和(24.7±3.4)ng/mL,均显著大于<=1期组【分别为(36.4±4.4)%和(14.9±1.8)ng/mL,P<0.05】;应用PBMC CD6阳性细胞百分比和血清ALCAM水平预测AIH患者肝组织显著性炎症的曲线下面积分别为0.98和0.95,其敏感度分别为100.0%和91.6%,特异度分别为87.5%和97.9%,预测显著性肝纤维化的曲线下面积为0.98和0.90,其敏感度分别为93.7%和75.0%,特异度分别为95.5%和100.00%。结论随着病情加重,AIH患者PBMC CD6阳性细胞百分比和血清ALCAM水平逐渐升高,应用这两项指标可评估肝组织炎症和纤维化严重程度,有利于指导临床决策。

丙烯酸酯阻尼乳液聚合水性车用涂料制备及粘附性能研究

为了缓解轨道交通工具中的噪声问题,丙烯酸酯阻尼乳液是一种高效的阻尼材料,利用乳液聚合法制备丙烯酸酯阻尼乳液,以甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为功能性单体,实现核壳改性丙烯酸酯阻尼乳液,在该改性乳液基础上添加甲醛次硫酸氢钠等材料,制备出轨道车辆用丙烯酸酯阻尼乳液聚合水性涂料。试验结果显示,该涂料对于活性较强的冷轧钢、铝型材料等粘附剥离强度较高,但不适合粘附非金属材料;当HEMA用量加大时,该涂料的初粘性与持粘性的性能较好。综合考虑,HEMA添加要适量。

温拌高模量改性沥青粘附特性研究

通过接触角试验,分析了高模量改性沥青在不同集料表面的铺展过程,探究了温拌剂对高模量改性沥青接触角和表面张力的影响;利用原子力显微镜测试技术(AFM)探究了温拌剂对高模量改性沥青微观粘附作用的影响。结果表明:温拌剂能够加快高模量改性沥青在集料表面的铺展速度,高模量改性沥青在不同集料表面的铺展速度不同;155℃条件下温拌剂对高模量改性沥青接触角和表面张力的降幅要大于105℃条件下;温拌剂掺量超过1.5%时,可显著提升高模量改性沥青高温时的集料表面浸润效果;温拌剂掺量由1.5%增加至2.0%,高模量改性沥青粘附力和粘附能降幅最大。

细胞间粘附分子1在胶质母细胞瘤中的表达和生物学作用

目的探讨细胞间粘附分子1(intercellular adhesion molecule-1,ICAM1)对胶质母细胞瘤(glioblastoma,GBM)中的预后预测价值及其与免疫抑制的关系。方法使用来自TCGA-GBM的表达和临床数据评估ICAMs mRNA的表达及临床预后价值。使用人类蛋白质图谱数据库评估ICAM1在胶质母细胞瘤组织、细胞中的表达。基于cBioPortal数据库分析GBM中ICAM1与其他mRNAs的相关性,选择与ICAM1最显著正相关的前100个基因通过DAVID数据库进行GO和通路分析。通过JASPAR数据库确认可能调控ICAM1表达的转录因子,并利用GEO数据库GSE65363数据集进行验证。利用CAMOIP数据库探讨ICAM1表达与免疫细胞浸润的关系。结果ICAM1在GBM中高表达并与预后相关。ICAM1与间质型标记基因的表达呈正相关,而与前神经元型标记基因的表达呈负相关。NF-κB能够与ICAM1启动子结合并调控ICAM1的表达。此外,ICAM1参与免疫反应,ICAM1的高表达促进了巨噬细胞的极化;同时,ICAM1与免疫抑制基因呈高度正相关。结论ICAM1是GBM发生前神经元型向间质型转变的始动因素之一,并在GBM免疫抑制中发挥重要作用,可作为预测GBM患者预后的潜在生物标志物。

非沥青基预铺防水卷材矿物料粘附性影响因素研究

研究了矿物料种类、矿物料粒径、矿物料单位面积用量、热熔压敏胶层厚度和浸水处理等因素对非沥青基预铺防水卷材矿物料粘附性以及卷材与后浇混凝土剥离强度的影响。结果表明:矿物料为烧结砂,粒径为30~50目,单位面积用量为500~600 g,热熔压敏胶层厚度为0.3 mm时,制得的非沥青基预铺防水卷材可以获得良好的矿物料粘附性以及较高的卷材与后浇混凝土剥离强度;浸水处理后,卷材的矿物料粘附性相对浸水处理前均有所下降,但对卷材与后浇混凝土剥离强度的影响不大。