短纤维氧化铝/铝复合材料液态浸渗后直接挤压的试验研究

介绍和分析了液态浸渗后直接挤压成形制作短纤维增强金属基复合材料的工艺原理、特点和用氧化铝短纤维与铝合金为对象进行有关工艺试验的结果。

从实验室到工业规模:高性能石墨烯氧化铝纤维的大规模稳定生产技术

石墨烯作为一种二维碳纳米材料,因其独特的物理和化学性质而备受关注。然而,如何将石墨烯有效地应用于实际工业制品中仍是一个挑战。近期,北京大学、北京石墨烯研究院刘忠范、亓月研究团队在《Nature Communications(自然·通讯)》杂志上发表了相关研究成果,介绍了一种在商业氧化铝纤维织物(AFs AFFs)上通过化学气相沉积(CVD)技术生长石墨烯的方法,并成功实现了石墨烯氧化铝纤维织物(GAFs GAFFs)的大规模生产。

明胶/氧化纳米纤维素高弹性模量高孔隙皮肤支架的3D打印工艺

背景:在采用主动修复治疗手段应对皮肤创伤时,需要使用组织工程技术生成新的组织来代替坏死组织,皮肤支架在创伤修复领域具有良好的应用前景。皮肤支架需要呈现具有一定力学强度的三维多孔结构,以满足细胞增殖分裂的需求,而目前使用的明胶基生物材料力学强度弱,无法达到皮肤支架的使用要求。目的:针对明胶/氧化纳米纤维素复合材料制备组织工程皮肤支架时使用的3D打印工艺进行研究,重点研究不同工艺参数下制备皮肤支架的孔隙率与其力学强度之间的关系。方法:从葎草中提取10%浓度的氧化纳米纤维素晶须,再与5%的明胶复合得到明胶/氧化纳米纤维素复合材料,检测明胶与明胶/氧化纳米纤维素复合材料的弹性模量。以明胶/氧化纳米纤维素复合材料为基材,采用3D打印挤压成型方法制备皮肤支架,通过对材料进行力学性能测试和流变特性测试确定挤压成型工艺参数(填充间隙1.5-2.5 mm,0.1 mm均布;气压160-200 kPa),并以此制备具有三维多孔结构的皮肤支架。对皮肤支架进行了抗压性能的测试并与有限元分析结果相对比,论证了支架打印时的填充间隙与支架孔隙率及力学强度之间的关系。结果与结论:①通过实验得出,加入10%浓度的氧化纳米纤维素晶须使5%明胶的弹性模量度提升了8.84倍;在气压160 kPa下挤出成型可以得到1 mm直径的丝状凝胶,此时填充间隙从1.5 mm增大到2.5 mm会使支架的理论孔隙率从33%上升到60%,但抗压强度从230000 Pa降低到95000 Pa;②结果显示,使用2 mm填充间隙制备得到了理论孔隙率为50%、弹性模量160000 Pa的皮肤支架,该支架具有清晰的三维多孔结构。

1例生痰二氧化碳嗜纤维菌脑膜炎合并肾功能亢进患儿的抗感染治疗实践

目的:探讨临床药师在儿童细菌性脑膜炎抗感染治疗中的作用。方法:临床药师通过参与1例由生痰二氧化碳嗜纤维菌引起的儿童细菌性脑膜炎患者的多次药学会诊,与医师通力合作,对患儿治疗效果欠佳的原因进行分析,结合患儿存在肾功能亢进这一特殊生理病理特点及抗菌药物药动学/药效学(PK/PD)理论,优化抗感染治疗方案并实施药学监护。结果:临床药师提出的治疗方案被医师采纳,患儿临床症状改善、脑脊液恢复正常并顺利出院。结论:临床药师对临床上罕见致病菌引起的特殊部位感染,应充分发挥药学专业特长,进一步提高抗感染药物的临床疗效。

PTFE包覆连续氧化铝纤维缝纫线的磨损行为

结合上浆及二维编织技术制备部分包覆结构F-3、F-4、F-5连续氧化铝纤维缝纫线,使用自研实验装置研究包覆结构对缝纫线与针孔间磨损行为的影响。使用3D轮廓仪表征不同包覆结构缝纫线的轮廓外观和摩擦作用下的损伤形态演变;通过拉伸性能测试,表征缝纫线在不同摩擦次数下的强度保持率;通过磨断次数来评价缝纫线在不同实验参数下的磨损性能。结果表明:包覆工艺参数的变化影响缝纫线表面轮廓的起伏状态,导致磨损后断口产生的毛羽长度随着包覆纱根数的增多和编织节距的增加而增大;相比原纱和浆纱,缝纫线的耐磨性显著提高;随着摩擦次数的增加,缝纫线拉伸强度保持率均呈现快速下降后趋于平缓的趋势,当摩擦次数达到30次时,F-3、F-4、F-5缝纫线拉伸强度保持率分别为12.89%、28.82%、18.35%;随着摩擦距离、纱线张力的增加,摩擦角度的减小,缝纫线的磨断次数逐渐下降。

纤维素/氧化石墨烯制备及其对重金属离子吸附分析

在工业化时代,我国面临的环境污染问题日渐加剧,其中重金属污染对人类健康及环境均构成了严重威胁。纤维素吸水树脂因其有效去除重金属离子的能力而受到关注,然而,该材料的吸附性能尚存在不足。针对此问题,采用氧化石墨烯作为填料,在羧甲基纤维素的基础框架上通过原位接枝丙烯酸的方法,成功制备了一种分散性优良的纤维素/氧化石墨烯复合材料(CA)。通过X射线衍射、拉曼光谱和扫描电子显微镜等技术对该材料形态和成分结构进行了详细表征,得知其吸附性能显著提升。实验结果显示,在铅离子初始浓度1000mg/L的条件下,CA的去除率可达38%,吸附量高达384mg/g,展现出了优异的重金属离子去除效果。

静电纺丝法制备氧化铝纤维及其应用的研究进展

静电纺丝是制备氧化铝纤维的重要途径之一,具有合成过程简单、纤维组分易于调节、纤维结构设计合理等特点,近年来得到快速发展。介绍了静电纺丝技术的原理及进展,系统分析了工艺参数(聚合物参数、溶剂参数、纺丝液参数、过程控制参数、环境参数、热处理参数等)和铝前驱体种类(无机铝源、有机铝源、混合铝源等)对纤维结构和性能的影响,阐述了氧化铝纤维应用领域(吸附过滤、催化、储能、高温隔热),并对静电纺丝法制备氧化铝纤维的未来发展方向进行了展望。

预氧化碳纤维增强受电弓碳滑板材料的研究

利用预氧化碳纤维(OPF)和沥青、焦炭等为原料,采用热压、焙烧等工艺制备预氧化碳纤维增强受电弓碳滑板;研究不同OPF含量受电弓碳滑板导电导热以及力学性能;利用扫描电镜(SEM)、偏光显微镜(POM)、X射线衍射仪(XRD)等仪器对复合材料内部结构进行观察。结果表明:滑板材料性能的提升与OPF/沥青间的共碳化界面以及界面处与基体中的微晶网络形成有关。OPF质量分数为1.5%的复合材料具有较好的导电导热以及力学性能,电导率和导热系数分别为279.33 S/cm和3.37 W/(m·K),抗压强度和抗折分别为155.00、48.85 MPa,且符合受电弓碳滑板性能要求。

氧化硅纳米纤维/芳纶网布复合毡的制备和性能

针对氧化硅纳米纤维成毡困难、强力差、遇水后隔热性下降等问题,以芳纶网布为增强骨架,采用非织造湿法成毡工艺制备高强度的氧化硅纳米纤维/芳纶网布隔热复合毡,成毡后用不同浓度的有机硅溶液进行疏水处理以保持性能的稳定性。通过分析复合毡的形貌和结构,对疏水前后复合毡的耐火性能、疏水性能和隔热性能进行了分析。实验结果表明,采用0.5 w.t%有机硅溶液处理的复合毡导热系数为0.07 W/(m·K),隔热性能和疏水性能优异,在热防护装备中具有良好的应用前景。

氧化铝纤维对铝酸盐水泥抗高温及力学性能的影响

以提高耐火度为目的将氧化铝纤维掺入铝酸盐水泥中采用0.1%、0.2%、0.3%、0.4%掺量的氧化铝纤维进行试验,结果表明:试样常温力学性能随着煅烧温度升高而提高;氧化铝纤维掺量为0.3%最为合适,力学性能最好,线变化率最小;物相组成与显微结构分析表明,TiO2可以降低CA6的生成温度,促使CA6形成更大、更厚的六边形片状,使得结构耐火度及强度提高。

ZIF-67/氧化纳米纤维素衍生碳气凝胶的制备及其电化学性能研究

为获得具有优异电化学性能的三维网络结构碳气凝胶,以TEMPO-氧化纳米纤维素(TEMPO-oxidized nanocellulose,TOCNF)为基体,加入ZIF-67混合均匀后,通过定向冷冻干燥和一步碳化法制备ZIF-67/TOCNF衍生的氧化钴/碳(CoO/C)气凝胶。扫描电子显微镜观察发现,CoO/C气凝胶能够维持碳化前ZIF-67/TOCNF的原始结构,并且由ZIF-67衍生的CoO可均匀负载在碳骨架结构中,提供更多的反应位点;XRD测试结果表明ZIF-67/TOCNF气凝胶显示了接近纯ZIF-67的典型ZIF-67晶体的衍射峰,而归属于TOCNF的衍射峰被抑制。Co是通过ZIF-67的热分解得到的,高温碳化能够得到更好结晶度的Co/C复合材料;拉曼光谱分析表明CoO/C复合材料的石墨化程度较高;电化学测试分析表明CoO/C电极材料的双电层电容与其内部的三维孔结构密切相关,相比于其他碳化温度(500、600、800℃),当碳化温度为700℃时,CoO/C-700气凝胶电极材料具有较优的电化学性能,其比电容可达92 F/g(0.5 A/g),同时表现出较好的倍率性能和循环稳定性。

氧化铝纤维增强铝基复合材料制备方法综述

氧化铝纤维增强铝基复合材料具有耐高温、耐磨损等特殊性能和高强度、高模量等综合性能,在工业上的应用越来越广泛。简介了氧化铝纤维增强铝基复合材料的研究进展,综述了氧化铝纤维增强铝基复合材料的制备方法及其制备原理、工艺过程,分析了各种制备方法的优缺点,展望了氧化铝纤维增强铝基复合材料制备工艺的发展方向及工程化需要解决的关键问题。

氧化铝连续纤维用前驱体溶胶的制备和可纺性研究

以铝(Al)粉和六水合氯化铝(AlCl_(3)·6H_(2)O)为Al源、中性硅溶胶(SiO_(2))为Si源,通过溶胶-凝胶法制备Al溶胶,再经浓缩、老化制得可纺性前驱体Al溶胶,研究物料配比、反应时间、浓缩温度及时间对制备Al溶胶的影响,以及浓缩、老化和稀盐酸(HCl)加入量对前驱体Al溶胶可纺性的影响,并测试了可纺性前驱体Al溶胶的流变性能。结果表明:在80℃水浴、电动搅拌转速为1000 r/min的条件下合成固含量为20%的Al溶胶,较佳的物料配比为Al粉/AlCl_(3)·6H_(2)O质量比11,较佳的反应时间为3 h;将固含量为20%、动力黏度(μ)为20 mPa·s的Al溶胶在80℃下浓缩5.0 h,再在28℃下老化40 h,可得到μ约60000 mPa·s且具有良好可纺性的前驱体Al溶胶;在可纺性前驱体Al溶胶的制备中添加稀HCl可有效抑制溶胶凝胶化,25 g Al溶胶中加入稀HCl 1.5 g较为合适;可纺性前驱体Al溶胶表现为切力变稀的假塑性流体,在温度为25~35℃、剪切速率为0~1000 s^(-1)时,溶胶的μ为50000~70000 mPa·s,具有良好的可纺性。

氧化再生纤维素止血材料在猪肝脏出血创面模型中的止血效果

背景:目前植物来源的可吸收止血材料以进口为主,研发出非劣于同类进口产品的国产替代非常有必要。目的:观察氧化再生纤维素止血材料对猪肝出血模型的止血效果。方法:选取巴马小型猪24只,采用随机数字表法分为3组:假手术组(n=6)只做开腹手术,将伤侧肝脏取出后放回原位;实验组(n=12)建立肝脏出血创面模型后将氧化再生纤维素止血材料敷于创面上;对照组(n=6)建立肝脏出血模型后将市售可吸收止血纱敷于创面上,记录止血时间和出血量。造模前及造模后不同时间点取猪前腔静脉血,进行血常规、肝肾功能分析;造模后2,6,14周,进行创面组织苏木精-伊红与Masson染色;造模后14周,进行主要脏器病理组织学观察;造模后不同时间点进行肝脏超声检查,观察材料降解吸收情况。结果与结论:①实验组与对照组猪肝脏创面止血时间与出血量比较差异均无显著性意义(P>0.05);②血液生化指标监测结果显示,3组猪造模后24 h的谷草转氨酶和谷丙转氨酶水平均高于造模前,造模后72 h这些指标基本恢复到造模前正常水平,3组间肝肾功能、血糖及炎症因子等血液生化指标值比较差异均无显著性意义(P>0.05);③创面组织苏木精-伊红与Masson染色显示,造模后2周时,两组肝脏创面可见肉芽组织形成及大量的胶原纤维沉积,有明显的纤维增生带和炎症细胞浸润,创面愈合良好;造模后14周,两组猪肝脏创面有轻度的纤维增生带、胶原纤维沉积和少量炎症细胞浸润,材料降解完全,创面愈合;苏木精-伊红染色显示主要脏器无明显的病理组织变化;④超声检查显示,随着植入时间的延长,两组材料逐渐降解,至造模后56 d时已大部分降解吸收;⑤结果显示氧化再生纤维素止血材料能有效防止猪肝脏创面出血,且应用安全可靠。

氧化铝纤维掺量及长度对混凝土力学性能和微观结构的影响

氧化铝纤维(AOF)是一种新型多晶陶瓷纤维材料,具有较好的亲水性。以AOF为改性材料,制备了氧化铝纤维改性混凝土(AOFMC),通过测试AOFMC的抗压强度、抗折强度和劈拉强度,分析了AOF掺量和长度对混凝土力学性能的影响,确定了AOF的最佳掺量和长度。在此基础上,研究了AOF对不同强度等级混凝土(C40、C50、C60)力学性能的增强作用。此外,结合扫描电子显微镜和压汞试验,分析了AOF对混凝土微观结构的影响。结果表明:AOF掺量和长度对混凝土力学性能的提高效果相互制约,当AOF长度为12 mm、体积掺量为0.2%时,AOFMC的力学性能最佳;随着强度等级的增大,AOF对混凝土力学性能的提高效果不断增大;AOF与混凝土基体结合良好,从而提高了混凝土的力学性能;在C50混凝土中,AOF主要被拔出,而在C60混凝土中,AOF部分被拉断;当AOF长度较小时,AOF可以填充混凝土内部孔隙。

氧化铝纤维增强混凝土力学性能试验研究

为探究氧化铝纤维对混凝土力学性能的影响,制作了不同氧化铝纤维长度(4 mm、8 mm、12 mm、16 mm)及体积掺量(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%)的氧化铝纤维增强混凝土试件,并且分别对其开展了抗压及抗折性能测试。结果表明,随着氧化铝纤维体积掺量的增加,混凝土的抗压强度和抗折强度均呈现出先逐渐增加而后有所下降的变化趋势;掺入长度为8 mm的氧化铝纤维比另外3种长度的氧化铝纤维对于混凝土抗压、抗折强度的提升作用更加明显。当氧化铝纤维长度为8 mm、体积掺量为0.2%时,氧化铝纤维增强混凝土的抗压强度相较于素混凝土提高了10.59%;当氧化铝纤维长度为8 mm、体积掺量为0.3%时,氧化铝纤维增强混凝土的抗折强度相较于素混凝土提高了26.18%。通过微观形貌分析可知,氧化铝纤维能够与混凝土基体紧密结合,充分发挥阻裂作用、桥接作用,进而有效改善混凝土材料的基本力学性能。

聚丙烯腈预氧化纤维混纺产品定量分析方法研究

为探索聚丙烯腈预氧化纤维混纺产品的定量分析方法,研究了溶解试剂、试验温度和时间、溶液浓度等因素对试验结果的影响,确定了最优试验条件:溶解试剂为双氧水/氨水混合溶液(体积比2∶1),试验温度为40℃,溶解时间为20min。选择多种聚丙烯腈预氧化纤维与其他纤维混纺产品对试验方案进行验证,结果表明:聚丙烯腈预氧化纤维完全溶解且剩余纤维没有损伤,实测值与理论混纺比的绝对误差小于1%,溶解方案可行。

Plackett-Burman试验结合Box-Behnken响应面法优化琯溪蜜柚海绵层水溶性抗氧化膳食纤维猪肉丸加工配方

为进一步研发并提升猪肉丸产品品质,研究采用Plackett-Burman结合Box-Behnken试验设计,以硬度、内聚性、弹性、咀嚼性四个质构指标的综合评分为指标,优化琯溪蜜柚海绵层水溶性抗氧化膳食纤维(Soluble antioxidant dietary fiber,SADF)猪肉丸的加工配方,分别考察SADF(羟自由基清除率为IC_(50)=0.92 mg/mL)、玉米淀粉、食盐、复合磷酸盐以及水分添加量对猪肉丸硬度(X_(1))、内聚性(X_(2))、弹性(X_(3))、咀嚼性(X_(4))及质构综合评分(Y)的影响,基于上述结果,采用Plackett-Burman设计筛选对实验结果影响较为显著的因素(SADF、玉米淀粉以及水分添加量)进行Box-Behnken响应曲面优化试验,并用光学显微镜和扫描电镜观察猪肉丸微观结构。结果表明:采用降维分析法提得两个公共因子,确立猪肉丸Y值计算公式为:Y=(84.055Y_(1)+15.627Y_(2))/99.681(Y_(1)=0.234X_(1)+0.259X_(2)+0.297X_(3)+0.296X_(4),Y_(2)=0.989X_(1)-0.784X_(2)-0.010X_(3)-0.084X_(4));最终得到猪肉丸最优配方为:琯溪蜜柚海绵层SADF添加量为6.49%,玉米淀粉添加量为18.64%,水添加量为29.98%,此时猪肉丸质构综合评分最高(1.2782分),猪肉丸软硬适中、粘弹性优良;经光学显微镜和扫描电镜观察猪肉丸微观结构显示,6.49%SADF添加组肉丸较之未添加SADF组能够明显改善猪肉丸的整体结构,使其微观结构细密均匀,内部凝胶网络相互交联程度增强。综上,本研究不仅提升了猪肉丸的营养与质构品质,还实现了蜜柚废弃物的综合利用,为肉糜类食品品质优化提升提供了新思路。

生痰二氧化碳嗜纤维菌致口腔癌患者血流感染一例并文献复习

一例中年男性口腔恶性肿瘤行TP方案化疗两个疗程后,出现粒细胞严重缺乏。患者因确诊右侧口咽恶性肿瘤1+个月、腹痛1 d于急诊科就诊,体查右下牙龈磨牙后可见一红色糜烂面,局部可见一病变,表面粗糙,边界欠清。1 d前患者口服秋水仙碱后出现上腹疼痛,呈烧灼样痛,伴腹泻。患者既往无特殊病史,有吸烟饮酒史。患者恶性肿瘤伴严重粒缺处于免疫缺陷状态,需警惕严重血流感染并发症,入院当日立即予以抽血培养两套送检,并经验性给予头孢他啶抗感染治疗,但患者次日经两次积极抢救后无效最终死亡。入院2 d后血培养报阳,最终证实是由生痰二氧化碳嗜纤维菌引起的血流感染。结合文献复习及分析,笔者发现生痰二氧化碳嗜纤维菌引起患者血流感染临床少见,这类患者的处置关键在于早期辨别这种病原微生物,积极寻找感染源,早诊断,早治疗,是提高患者生存率的关键所在。

热压法制备碳纤维增强二氧化硅复合材料的性能分析与展望

综述了碳/二氧化硅复合材料的最新研究进展。首先简要论述了连续碳纤维和短切碳纤维增强二氧化硅基复合材料的制备方法及性能,其次重点介绍了制备过程中二氧化硅析晶的控制及添加剂的选择,复合材料优异的高低温力学性能和在航天器上的应用特性,如防热烧蚀、吸波。最后在分析基体内部碳纤维氧化机理的基础上,提出解决碳纤维氧化和二氧化硅高温软化问题,发展3D碳/二氧化硅复合材料是进一步研究的方向。