材料科学与工程专业固体物理课程教学研究

固体物理是物理、材料、电子等相关专业的一门重要的基础课程,国内绝大多数高校的材料科学与工程专业以必修或者选修的方式开设固体物理课程.本文根据材料科学与工程专业的专业特点、学生特点及课程设置等,分别从课程教学存在的问题和课程教学改革两个方面进行课程教学改革研究.

陶粒窑、异位化学氧化技术联用的某修复工程实例研究

浙江某金属制品厂地块受到重金属、多环芳烃等复合污染。根据复合污染物互相作用的特性及现场实际情况,采用陶粒窑协同处置和异位化学氧化联用技术对污染土修复施工,更高效、环保地去除污染物,达到预期的修复目标和修复效果,实现了修复后土壤的资源化利用。该修复工程实例的研究为其他复合污染场地修复工程提供了宝贵经验和技术支撑。

喀斯特山区药用植物栽培环境变化与土壤化学性质的相关性

为了得出不同环境因子的土壤化学特性变化规律,通过环境因子变化判断土壤化学性质,选择栽培的药用植物。在喀斯特山区药用植物栽植地块,按不同环境取土样进行检测,用Excel软件对环境因子与化学特性变化的关系进行相关分析和方差分析,大部分土壤化学特性指标均具有中等以上变异性,除坡向、地类2个环境因子对土壤化学特性指标达不到显著性影响,p H值、As、全N、速效K、交换性Ca等化学性质基本不受环境因素影响外,海拔与土壤有机质、有效P,相对高差与重金属Ni,坡度与重金属Cd、有效态Cu,土层厚度对重金属Cd、Pb、有效态Cu、Zn,石砾含量与重金属Cd、有效态Cu,岩石裸露率与重金属Ni、Cd、有效态Cu具有显著的相关性;不同岩性对重金属Cd、有效Si、有机质、有效态Fe、有效态Mn,不同坡位对Cd、Cr、有效态Cu、交换性Mg,不同坡形对Hg、有效B、有效Si、有机质,不同土壤类型对Cd、Pb、有效态Mn、有效B、有效态Cu均有显著差异性。岩性、土壤类型、土层厚度、坡位、坡形这5个因子影响的化学元素较多,对一些元素的影响已达到极显著性,可作为药用植物栽培上进行土壤地块选择评价的主导因子。

喀斯特山区药用栽培植物水土流失防治功能的Fuzzy评价

为了在评价喀斯特山地发展药用植物种植产业化的水土流失防治功能价值,本文在西南喀斯特腹地毕节市七星关区岔河镇足纳村石灰岩发育的黄壤坡地的泥沙侵蚀监测小区,分别栽培种植刺梨、金荞麦、刺梨套种头花蓼、刺梨套种何首乌、刺梨套种金荞麦,通过2016年和2017年两年雨季的监测,发现土壤侵蚀量与植物覆盖度、植物枝叶层厚度呈指数函数关系,与植物根系条数呈直线关系。进一步建立土壤侵蚀量与植物覆盖度、植物枝叶层厚度、植物根系条数的隶属函数,运用Fuzzy评价模型,对调查的20种药用植物的水土保持功能进行评价。结果表明:水土保持防治功能强的植物为刺梨、白芨,较强的植物有川乌、重楼、党参、山慈姑,其他均具有中等水土保持功能,并能按评价结果选择不同强度水土流失地段的药用适宜栽培植物,也较为符合调查区实际。

喀斯特山区药用栽培植物泥沙减蚀量的神经网络模拟

为了对药用植物的水土保持效益进行科学评价,在地处西南喀斯特腹地的毕节市七星关区岔河镇足纳村的黄壤坡地上,建立5个药用植物泥沙侵蚀监测小区,得出土壤侵蚀量与植物覆盖度、枝叶层厚度、根系条数的监测数据,以此建立3-32-1结构的BP神经网络模型。模型进行10 625次训练后达到标准误差平方和0.001的精度要求,侵蚀模数的实测值与模拟值的绝对误差在-0.02~0.03 t/hm2·a之间,相对误差基本上为零。对调查的20种药用植物进行模拟,泥沙减蚀率最少为11.8%,最大为58.73%,大部分为55%左右。通过BP神经网络,能将部分药用植物的水土流失径流小区监测结果扩展到多种药用植物,得出其水土流失减蚀量,模拟结果较为切合实际。

立方氮化硼体积分数对颗粒增强铝基复合材料性能的影响

在高压条件下制备了具有高致密性的立方氮化硼(c-BN)颗粒增强铝基复合材料,研究了颗粒增强相c-BN的体积分数对铝基复合材料性能的影响。对c-BN颗粒增强铝基复合材料的致密性、组分、布氏硬度以及热导率等方面的影响进行了表征。研究结果表明:使用高压的方法可以有效降低基体与增强相反应生成的新相、提高材料的致密性和样品洁净度,样品的相对密度在96.3%~98.5%之间;随着c-BN体积分数的增加,复合材料的硬度逐渐增大,布氏硬度在32.4~78.2 HB之间;热导率在191.5~198.5 W/(m·K)之间,高体积分数c-BN铝基复合材料的热导率高于低体积分数的热导率。高压方法为复合材料的制备提供了新手段和思路。

传统手工纸老化进程中微观结构的光谱检测与分析

作为传承人类文明和见证历史发展的重要载体,传统手工纸老化机制的研究及老化状态的评价至关重要。手工纸张老化后各项宏观性能的降低归根究底来源于微观尺度上物理和化学性能的衰减,因此传统手工纸微观尺度结构的表征分析是深入理解纸张老化机制和准确评估老化状态的关键,也是发挥手工纸使用价值的基础。光谱分析因其出色的时空分辨率,快速响应,高信噪比和良好的灵敏度备受关注,而其无损或微损的特点使珍贵纸质样品的测试不再受到限制,实现从微纳米尺度获得纸张的老化状态信息。基于手工纸的化学元素、化学结构、组分以及微观形态等方面,系统阐述近年来发展的红外光谱(IR)、紫外可见光谱(UV/Vis)、拉曼光谱(Raman)、核磁共振(NMR)、太赫兹时域光谱(T Hz)、X射线光谱(X-ray)、荧光光谱(LIFS)、光谱与显微镜联用等无损/微损表征技术,旨在从微纳米尺度获得纸张内部及表面多层次结构特性,并希望将其作为宏观性质的切入点,深挖手工纸在老化进程中宏观与微观之间的联系,从而促进手工纸在复杂环境中多尺度评价体系的建立以及老化机理的揭示,为手工纸保存状态的评估及修复工作的实施提供重要依据。

急性上消化道出血患者发生肺部感染的临床特点及危险因素分析

目的分析急性上消化道出血患者发生肺部感染的临床特点及危险因素,为临床诊疗提供参考。方法采用回顾性研究方法,选取2014年2月至2019年10月在黄冈市中心医院住院治疗的急性上消化道出血患者703例作为研究对象,依据是否发生肺部感染,分为合并肺部感染组(n=116)和非合并肺部感染组(n=587)。调查合并肺部感染组患者的病原菌分布,分析比较两组患者临床特点,Logistic回归分析急性上消化道出血患者发生肺部感染的影响因素。结果纳入的急性上消化道出血患者中,116例合并肺感染,占16.5%;合并肺部感染组患者分离出大肠埃希菌23株,铜绿假单胞菌22株,肺炎克雷伯菌12株,肺炎链球菌7株等。单因素分析显示合并肺部感染组患者在年龄≥60岁、意识障碍、休克、慢性阻塞性肺疾病方面高于非合并肺部感染组,差异均有统计学意义(P<0.05)。纳入上述单因素分析差异有统计学意义的指标为自变量构建Logistic多因素回归方程结果发现,年龄≥60岁、意识障碍、休克是肺部感染独立危险因素(P<0.05)。结论急性上消化道出血患者易发生肺部感染,年龄≥60岁、意识障碍及休克是急性上消化道出血患者发生肺部感染的危险因素。

TiB2-B4C陶瓷复合材料高压烧结与性能表征

在5.0 GPa及1500~2000℃的压力和温度条件下,采用高压烧结的方法制备了B4C含量分别为10%和30%的TiB2-B4C陶瓷复合材料。对TiB2-B4C陶瓷复合材料的物相、显微结构、密度、硬度、热导率、电阻率等进行了分析。结果表明:材料在高压下没有发现化学反应生成新的相;TiB2-B4C陶瓷复合材料具有较高的致密性,没有明显的气孔;TiB2-30%B4C在1800℃下硬度最高,在4.9 N载荷下可达27.8 GPa,在9.8 N载荷下可达24.3 GPa;在常温下,热导率可达30.42 W/(m·K)。

乙型肝炎肝硬化并发自发性细菌性腹膜炎患者CD64指数及血清sTREM-1和IL-6水平变化与肠黏膜屏障功能关系研究

目的探讨乙型肝炎肝硬化并发自发性细菌性腹膜炎(SBP)患者外周血簇分化抗原64(CD64)指数、血清可溶性髓样细胞触发受体-1(sTREM-1)和白细胞介素-6(IL-6)水平变化及其与肠黏膜屏障功能的相关性。方法2015年10月~2020年2月我院收治的失代偿期乙型肝炎肝硬化患者86例,其中并发SBP患者54例。使用流式细胞仪检测外周血CD64+细胞百分比,并根据中性多形核白细胞、淋巴细胞和单核细胞平均荧光强度计算CD64指数,采用ELISA法检测血清sTREM-1和IL-6水平,检测血清内毒素(EXT)和尿甘露醇/乳果糖,计算其比值(L/M)评判肠黏膜屏障功能。结果治疗前,乙型肝炎肝硬化并发SBP患者血清IL-6、sTREM-1、D-Lac、DAO、EXT及CD64指数和L/M比值分别为(122.1±37.9)ng/L、(60.3±12.4)μg/mL、(5.1±1.6)μg/mL、(14.2±2.2)μg/mL、(0.2±0.0)U/mL及(12314.3±324.3)mol/cell和(0.2±0.1),均显著高于乙型肝炎肝硬化患者【分别为(78.6±28.2)ng/L、(51.4±10.6)μg/mL、(2.5±0.8)μg/mL、(9.8±1.6)μg/mL、(0.1±0.0)U/mL及(6376.52.5±0.3)mol/cell和(0.1±0.0),均P<0.05】;治疗后,SBP患者血清IL-6、sTREM-1、D-Lac、DAO、EXT及CD64指数和L/M比值分别为(71.2±23.9)ng/L、(17.5±5.1)μg/mL、(2.9±0.8)μg/mL、(14.2±2.2)μg/mL、(0.1±0.0)U/mL及(3398.2±258.2)mol/cell和(0.1±0.0),仍显著高于乙型肝炎肝硬化患者【分别为(52.1±21.6)ng/L、(10.8±2.5)μg/mL、(2.3±0.5)μg/mL、(8.7±1.2)μg/mL、(0.0±0.0)U/mL及(2541.0±266.2)mol/cell和(0.0±0.0),均P<0.05】;治疗后,33例肠粘膜功能障碍的SBP患者血清IL-6和sTREM-1水平及外周血CD64指数为(75.2±24.1)pg/mL和(19.5±4.9)μg/mL及(3642.2±242.1)mol/cell,显著高于21例肠粘膜功能正常患者【分别为(65.2±21.3)pg/mL和(14.8±4.3)μg/mL及(3123.2±168.4)mol/cell,P<0.05】。结论乙型肝炎肝硬化并发SBP患者存在肠粘膜屏障功能障碍,可能对SBP的发生起了关键作用。

自体骨髓干细胞经肝动脉肝内移植治疗失代偿期乙型肝炎肝硬化患者疗效研究

目的探讨自体骨髓干细胞(BMSC)经肝动脉肝内移植治疗失代偿期乙型肝炎肝硬化患者的疗效。方法2015年1月~2020年1月我院收治的失代偿期乙型肝炎肝硬化患者76例,给予所有患者内科综合治疗,研究组在内科综合治疗的基础上进行自体BMSC经肝动脉肝内移植治疗。结果在治疗24 w末,研究组血清总胆红素水平为(17.2±2.3)μmol/L,显著低于对照组【(21.7±2.9)μmol/L,P<0.05】,血清白蛋白和血清前白蛋白水平分别为(31.4±5.8)g/L和(241.4±54.3)mg/l,显著高于对照组【(28.9±5.2)g/L和(197.8±42.7)mg/l,P<0.05】;研究组血清透明质酸、Ⅲ型前胶原和Ⅳ型胶原水平分别为(116.1±42.7)μg/L、(67.1±18.1)μg/L和(92.2±14.9)g/L,显著低于对照组【(163.5±38.8)μg/L、(98.7±21.3)μg/L和(112.8±16.7)g/L,P<0.05】;研究组外周血CD3+和CD4+细胞百分比及CD4+/CD8+比值分别为(67.2±4.3)%、(42.8±1.2)%和(1.5±0.1),显著高于对照组【(60.8±3.3)%、(37.6±4.6)%和(1.4±0.1),P<0.05】;研究组Child-Pugh评分为(7.8±1.7)分,显著低于对照组【(8.8±2.3)分,P<0.05】,MELD评分为(14.3±2.8)分,显著高于对照组【(17.6±2.4)分,P<0.05】。结论采用自体骨髓干细胞经肝动脉肝内移植治疗失代偿期乙型肝炎肝硬化患者可有效改善肝功能,安全,值得临床进一步验证。

开化手工纸的耐久性研究

通过对6种开化手工纸在湿热老化过程中的聚合度、分子量分布、撕裂度、色差等变化的分析,探究不同原料及工艺对手工纸的老化降解过程及耐久性的影响。结果表明手工纸在湿热老化进程中,产生了较多较低相对分子质量的组分,不仅使纤维素平均聚合度快速降低,分子量分布也会显著变窄。蒸煮与漂白工艺对手工纸老化降解过程及耐久性具有显著影响。二次弱碱蒸煮漂白工艺制备的手工纸具有较高分子量、较小分子链断裂速率、较高撕裂度保留率和较小色差值,其预期寿命是现代一次蒸煮漂白工艺的2倍以上。将降解速率较快的单一原料与其它耐久性较好的原料混合制备的手工纸会显著减缓单一原料的降解速率,提高纸张的耐久性。

磷掺杂硅锗合金热电材料的高压合成及热电性能

热电材料是一种可以实现热能与电能相互转换的功能材料,硅锗合金作为优良的高温热电材料被应用于深空探测。采用高压合成法制备了磷掺杂n型SiGe合金Si_(80)Ge_(20)P_(x)(x=0,1,2),研究了其电输运和热输运特性。结果表明,高压合成样品具有多尺度缺陷。磷掺杂可以优化SiGe合金的电导率和Seebeck系数,1050 K时Si_(80)Ge_(20)P_(1)样品的功率因子较未掺杂样品提升了100%。同时,掺磷量的增加导致晶格热导率下降,1050 K时Si_(80)Ge_(20)P_(2)样品的热导率降低约80%。此外,Si_(80)Ge_(20)P_(x)的热电性能得到显著提升,1050 K时Si_(80)Ge_(20)P_(2)样品的热电优值达到1.1。

不同时机肠内营养对重症急性胰腺炎治疗效果分析

【目的】比较不同时机启动肠内营养对重症急性胰腺炎(SAP)治疗效果的影响。【方法】选取本院收治的103例SAP的患者,根据随机数表法将其分为早期肠内营养组(EEN组,n=53)和延迟肠内营养组(DEN组,n=50)。EEN组入院48 h启动肠内营养,DEN组入院96 h启动肠内营养。比较EEN组、DEN组患者住院时间、腹痛明显缓解时间及开始自主排便时间、病死率及并发症等情况,比较两组d14外周血检测营养指标(白蛋白,前白蛋白)及炎症指标(C反应蛋白、降钙素原)的变化。【结果】EEN组腹痛明显缓解时间、开始自主排便时间及住院期间病死率均低于DEN组,差异有统计学意义(P<0.05)。EEN组全身炎症反应综合征(SIRS)、腹腔内高压及胰腺脓肿并发症发生率低于DEN组,差异有统计学意义(P<0.05)。入院10 d后,EEN组外周血白蛋白、前白蛋白水平均低于DEN组,差异有统计学意义(P<0.05);两组组外周血炎症指标(C反应蛋白、降钙素原)比较,差异无统计学意义(P>0.05)。【结论】早期肠内营养支持有利于SAP患者恢复,可减少患者病死率及部分并发症状的发生。

老年慢性便秘患者合并毒血症的临床分析

目的探讨老年慢性便秘患者临床特点及合并毒血症可能的危险因素。方法采用回顾性研究方法,选取2016年3月至2019年3月在黄冈市中心医院诊疗的老年慢性便秘患者作为研究对象,依据是否出现轻度毒血症症状分为毒血症组和非毒血症组。分析并比较两组患者性别、年龄、体重、吸烟、饮酒、教育程度、临床症状、饮食习惯、运动习惯、女性生育史、实验室指标,合并高血压、冠心病、卒中、缺血性肠病等心脑血管疾病情况。结果入选老年慢性便秘患者415例,临床症状表现为排便费力319例(76.9%),29例出现轻度毒血症症状(6.99%)。毒血症组女性患者比例(75.9%)、腹胀比例(65.5%)、便秘时间>2年比例(79.3%)高于非毒血症组,差异有统计学意义(P<0.05)。毒血症组WBC(9.17±3.26)×10^9/L、D-二聚体[(8.67±3.76)mg/L]显著高于非毒血症组,差异有统计学意义(P<0.001)。毒血症组缺血性肠病及冠心病发生率高于非毒血症组,差异有统计学意义(P<0.05)。单因素分析老年慢性便秘患者出现心脑血管疾病与缺血性肠病的危险因素及OR值,合并毒血症是发生缺血性肠病及冠心病的危险因素,其OR值分别是(OR=7.788,95%CI 3.037~19.974)及(OR=2.489,95%CI 1.155~5.363)。结论老年慢性便秘患者最常见的临床症状为排便费力,轻度毒血症症状较常见。毒血症的发生可能与性别、腹胀、便秘时间有关。对于老年慢性便秘患者,合并毒血症可能是发生缺血性肠病及冠心病的发生的危险因素。

“印太”视域下日本强化防务外交研究

近年来,在中美战略竞争日益加剧的背景下,日本着力强化防务外交。日本的防务外交与其国家战略、外交战略密切相关,在防长会谈、联合军事演习、防卫装备技术合作以及军事援助等方面都取得了较大进展。这既是日本提升战略自主内在驱动力的结果,又反映了日本应对中国崛起、维护美国主导下“印太”秩序的外在需求以及力图控制海上交通要道的地缘考量。日本持续推进防务外交有助于从根本上提升其战略自主性,最大限度地实现国家利益,同时也加大了中国面临的竞争压力,给“一带一路”倡议、南海局势、台海局势和中日关系带来一系列消极影响。

Bigger,Stronger and More Open,the“Engineering,Manufacturing”Category in SCI

The number of journals and papers in“Engineering,Manufacturing”category is getting bigger.Bibliometrics indicators of this category reveals the positive trend of robust and open,however it lags the advance of Open Access in the whole SCI database.

乙肝肝硬化患者血清HBV-DNA载量与HSP70、CEA及AFP水平的相关性

目的分析乙肝肝硬化患者血清乙型肝炎病毒脱氧核糖核酸(Hepatitis B Virus-Deoxyribonucleic Acid,HBV-DNA)载量与热休克蛋白70(Heat shock protein 70,Hsp70)、癌胚抗原(Carcino-embryonic antigen,CEA)及甲胎蛋白(α-fetoprotein,AFP)水平的相关性。方法将2016年5月-2019年5月在黄冈市中心医院消化内科就诊且符合纳入与排除标准的120例乙肝肝硬化患者作为研究对象,分别应用荧光定量PCR法检测HBV-DNA载量,酶联免疫吸附法(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测血清HSP70、CEA、AFP水平;比较不同HBV-DNA载量的乙肝肝硬化患者血清HSP70、CEA及AFP水平;并应用协方差分析校正混杂因素影响,Pearson相关性分析血清HBV-DNA载量与校正后的HSP70、CEA及AFP水平的相关性。结果 120例乙肝肝硬化患者中,HBV-DNA载量<5log10拷贝/ml 64例,平均(3.65±0.29)log10拷贝/ml;≥5log10拷贝/ml 56例,平均(5.98±0.28)log10拷贝/ml;其中HBV-DNA载量≥5log10拷贝/ml的乙肝肝硬化患者HSP70低于HBV-DNA载量<5log10拷贝/ml患者,CEA、AFP均高于HBV-DNA载量<5log10拷贝/ml患者(P<0.05);校正后不同HBV-DNA载量的乙肝肝硬化患者HSP70、CEA、AFP水平经Bonferroni检验差异仍有统计学意义(P<0.05);Pearson相关性分析显示HBV-DNA载量与HSP70、CEA、AFP均有显著相关性(r=-0.525、0.637、0.409,均P<0.01)。结论乙肝肝硬化患者血清HBV-DNA载量与HSP70显著负相关,与CEA、AFP呈正相关关系。

B掺杂p型SiGe合金的制备与热电性能表征

以一定化学计量比均匀混合的Si、Ge、B混合粉末为原材料,使用放电等离子烧结(SPS)一步法合金化制备了p型Si_(80)Ge_(20)B_(x)(x=0.5,1.0,2.0)合金热电材料,并对样品的组成、微观形貌、热电性能进行了表征与分析。结果表明,放电等离子烧结过程实现原位合金化并烧结为块体材料。随着B掺杂量的增加,电导率明显提升,热导率显著下降,当温度为950 K时,热导率为1.79 W/(m∙K)。在1050 K时,ZT值达到了0.899。球磨和掺杂的协同作用使得SiGe合金基体内产生不同类型的缺陷特征而散射不同波长的声子,导致硅锗合金热导率的降低。

急性上消化道出血后新发急性脑梗死的危险因素及预后分析

[目的]探讨急性上消化道出血患者新发急性脑梗死的危险因素及预后。[方法]回顾性纳入接受住院治疗的急性上消化道出血患者468例,按照住院期间是否发生急性脑梗死分为急性脑梗死组(37例)和非急性脑梗死组(431例)。比较2组患者的临床特征,并将可能的相关因素进logistic多因素回归分析。[结果]急性脑梗死组年龄、吸烟比例、休克发生率、高血压病患病率、2型糖尿病患病率、冠心脏病患病率均高于非急性脑梗死组(P<0.05);急性脑梗死组饮酒比例、血红蛋白低于非急性脑梗死组(P<0.05)。Logistic多因素回归分析显示2型糖尿病(OR 4.553,95%CI 2.598~7.982,P<0.001)、年龄(OR 1.702,95%CI 1.074~2.699,P=0.024)及休克(OR 1.084,95%CI 1.030~1.143,P=0.451)是急性上消化道出血并发急性脑梗死的独立危险因素。急性脑梗死组住院死亡率、住院天数分别为18.9%(7例)、(17.9±6.46)d,非急性脑梗死组分别为3.7%(16例)、(11.8±4.67)d,急性脑梗死组的住院死亡率、住院天数均高于非急性脑梗死组,2组比较差异有统计学意义(P<0.001)。37例急性并发急性脑梗死患者中7例院内死亡,19例遗留神经系统功能障碍,11例治愈。[结论]2型糖尿病、年龄及休克是急性上消化道出血患者并发急性脑梗死的独立危险因素;急性上消化道出血患者并发急性脑梗死后预后更差。