深振荡磁控溅射放电等离子体脉冲特性

深振荡脉冲磁控溅射(deep oscillation magnetron sputtering,DOMS)以一系列微脉冲振荡波形的形式向靶提供能量,提供高密度等离子体的同时能够实现完全消除电弧放电和提高靶材原子离化率,实现高质量薄膜的沉积制备.针对DOMS微脉冲放电形式拓宽放电参数空间,提高工艺灵活性的特点,建立脉冲等离子体整体模型,测量充电电压DCint=300-380 V和微脉冲开启时间τon=2-6μs的Cr靶放电电压电流,将电压电流波形作为模型输入条件,获得DOMS放电等离子体参数随时间变化规律.充电电压300 V,等离子体峰值密度由τon=2μs的1.34×10^(18) m^(-3)增至τon=3μs的2.64×10^(18) m^(-3),τon由3μs增至6μs时,等离子体峰值密度基本不变.靶材离化率随τon变化趋呈现相近趋势,由τon=2μs的12%增至τon=3μs的20%,τon进一步增至6μs,离化率基本保持不变.固定τon=6μs,DCint由300 V升高至380 V,等离子体峰值密度由2.67×10^(18) m^(-3)增至3.90×10^(18) m^(-3),金属离化率由21%增至28%.DOMS放电具有高功率脉冲磁控溅射典型的金属自溅射现象,峰值自溅射参数Πpeak随功率密度线性增大,表明峰值功率密度是调控DOMS放电中金属自溅射的主要参数.Πpeak最高达到0.20,金属自溅射程度远高于常规脉冲直流磁控溅射,等离子体密度和沉积通量中金属离化率提高,原子沉积带来的阴影效应减轻,是DOMS沉积薄膜质量提高的原因.

温度和湿度对P-CNT自感知混凝土压敏性的影响

为研究温度与湿度对自感知混凝土(SSC)感知性能的影响,通过低温等离子体改性处理技术对碳纳米管(CNT)进行官能团嫁接,使其在水性体系下获得较好的分散性,并将改性后的CNT(P-CNT)加入混凝土中制备P-CNT/SSC传感器,通过改变含水率与温度条件研究P-CNT/SSC传感器的极化效应与循环加载下的自感知性能。试验结果表明:过高或过低的含水率均不利于SSC的感知性能,其中变化最为明显的是饱水状态下的P-CNT/SSC传感器,其应力敏感系数下降89.8%,并且压敏曲线极不稳定;在变温试验中,P-CNT/SSC传感器的电阻率与温度之间呈现负相关性,高温和低温下的应力敏感系数相较于常温组试件,分别下降了约35.66%和44.53%,并且压敏曲线整体出现了上移或下滑的趋势;P-CNT/SSC传感器在工程应用中的最佳测试环境为常温、自然含水率。

放电等离子烧结Cu-15Ni-8Sn/石墨自润滑复合材料摩擦磨损性能研究

以Cu-15Ni-8Sn合金为基体,石墨为润滑剂,采用放电等离子烧结技术制备了Cu-15Ni-8Sn/石墨自润滑复合材料.使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和万能试验机研究了复合材料的微观组织、物相组成和室温力学性能,通过球-盘式摩擦试验机测试复合材料的摩擦磨损性能,利用三维轮廓仪测量材料磨损体积,借助扫描电子显微镜对磨痕形貌进行表征.结果表明:向Cu-15Ni-8Sn基体材料中添加石墨后,材料的硬度明显降低;随着石墨含量的提高,复合材料的抗压强度逐渐降低.当添加质量分数为3%的石墨时,Cu-15Ni-8Sn/石墨自润滑复合材料的耐磨性最好,磨损率最小为3.0×10^(-6)mm^(3)/(N·m),其磨损机理主要以磨粒磨损为主.

可缓释富血小板血浆生长因子的新型自组装多肽水凝胶制备及性能表征

背景:富血小板血浆水凝胶由于生长因子的突发释放与伤口部位蛋白酶的快速清除,导致生长因子在伤口部位的停留时间较短,近年来研究者关注利用水凝胶材料包封富血小板血浆,以改善富血小板血浆水凝胶的不足。目的:制备自组装多肽-富血小板血浆水凝胶,探究其对富血小板血浆生物活性因子释放的影响。方法:采用固相合成法合成自组装多肽,以D-PBS配制成溶液。将不同体积的多肽溶液分别与富血小板血浆、氯化钙/凝血酶溶液混合制备水凝胶,使体系中多肽的最终质量分数分别为0.1%,0.3%,0.5%,观察成水凝胶状态,并体外检测富血小板血浆中生长因子释放情况。将质量分数1%多肽溶液与质量分数1%人血清白蛋白溶液混合激发多肽自组装,使多肽的最终质量分数分别为0.1%,0.3%,0.5%,观察液体流动状态,并检测自组装多肽的流变力学性能。通过扫描电镜与透射电镜观察多肽(质量分数分别为0.1%,0.001%)-人血清白蛋白溶液的微观结构。结果与结论:①不同体积多肽溶液与富血小板血浆均可形成水凝胶,与富血小板血浆水凝胶相比,0.1%,0.3%多肽-富血小板血浆凝胶可缓解表皮生长因子、血管内皮生长因子的突发释放,延长释放时间至48 h。②添加人血清白蛋白后,0.1%多肽组仍呈流动液体,0.3%多肽组呈半液体状态,0.5%多肽组激发自组装形成水凝胶,确定富血小板血浆中人血清白蛋白可激发多肽自组装;随着多肽质量分数的提高,自组装多肽的存储模量越高,越容易成胶。③透射电镜下可见,添加人血清白蛋白前,多肽纳米纤维较短且无序堆积;添加人血清白蛋白后,多肽纳米纤维明显变长,并且相互交联成束,形成致密的纤维网络结构。扫描电镜下可见,添加人血清白蛋白前,多肽呈无序堆积的片状结构;添加人血清白蛋白后,多肽自组装成相互交联且有序密集排列的多孔状结构。④结果显示,新型自组装多肽可由富血小板血浆激发自组装,根据人血清白蛋白与多肽的比例可精准调节自组装效果,且多肽对富血小板血浆生长因子有缓释作用,可作为一种新型的生物材料应用于组织修复。

激光诱导击穿光谱技术在绝缘子污秽快速定量检测中的应用

为研究激光诱导击穿光谱技术在绝缘子污秽快速定量检测中的应用,提升绝缘子污秽检测精度与速度,本文搭建基于激光诱导击穿光谱技术的检测平台对人工污秽与自然污秽样本进行测试,其中人工污秽样本由NaCl、CaSO_(4)、CaCO_(3)与高岭土混合形成,自然污秽样本则取自南方某地区电网中运行2年与4年的硅橡胶绝缘子,借助自由定标激光诱导击穿光谱方法对绝缘子污秽进行快速定量检测。结果表明:两个人工污秽样本中存在不同比例的9种元素成分,而两个自然污秽样本则分别存在9种和11种不同的元素;经过自吸收校正后,绝缘子污秽元素在玻尔兹曼图中表现为分布点排列整齐、回归线斜率一致、拟合程度高以及各元素的谱线强度明显增强,有效降低了自吸收效应对绝缘子污秽快速定量检测的影响,使检测精度得到提升。

等离子喷涂NiCrAl/Cr_(2)O_(3)/V_(2)O_(5)-Bi_(2)O_(3)复合涂层的制备及其高温摩擦行为研究

采用等离子喷涂制备了NiCrAl/Cr_(2)O_(3)/V_(2)O_(5)-Bi_(2)O_(3)复合涂层,并对涂层在600℃下的摩擦学行为进行了研究.结果表明:通过共混球磨、粘接团聚的方法,可制备出微米级且具有较好团聚形貌的V_(2)O_(3)-Bi_(2)O_(3)复合粉体,能够作为Ni基复合涂层的等离子喷涂喂料.复合涂层在600℃的平均摩擦系数为0.33,且得益于良好高温自润滑性能、以及添加Cr_(2)O_(3)能够缓解V_(2)O_(5)-Bi_(2)O_(3)对涂层硬度的不利作用,因而复合涂层磨损率(3.84×10^(-4)mm^(3)/N·m)约为纯NiCrAlY涂层的一半.在高温摩擦下,复合涂层磨痕内生成以BiVO4为主的多元氧化物摩擦化学产物,并表现出易剪切滑移特征,这是复合涂层良好高温自润滑性的主要原因.

基于萨哈-玻尔兹曼图与自吸收校正的单点修正激光诱导击穿光谱

为进一步提高单点修正激光诱导击穿光谱(OPC-LIBS)的定量分析精度,提出了基于萨哈-玻尔兹曼图与自吸收校正的OPC-LIBS方法,利用该方法对两个钛合金样品中的Ti、V和Al元素进行了定量分析,并将其定量结果与基于玻尔兹曼图的OPC-LIBS、基于萨哈-玻尔兹曼图的OPC-LIBS以及基于玻尔兹曼图和自吸收校正的OPC-LIBS的结果进行了对比分析。研究结果表明,所提出的改进方法在4种方法中可获得最小的定量误差,测量两个钛合金样品中3种元素的平均相对误差(MREs)分别为4.11%和3.99%,证明所提出的改进方法可有效提高OPC-LIBS的定量分析精度。

SPS制备SPTAs块体过程的有限元模拟及其微观组织分析

本文结合实验和模拟,系统研究了放电等离子体烧结(spark plasma sintering,SPS)制备自钝化钨合金(self-passivation tungsten alloys,SPTAs)块体时的温度场、电流场对其组织均匀性的影响,建立烧结温度、时间、电流密度与块体微观组织的关系。结果表明:不同尺寸SPTAs块体在SPS固结时的温度沿径向分布不均,致使测量温度远低于样品实际温度。结合显微组织表征,发现提高样品烧结时的电流密度可缩短烧结时间,对获得细晶、均质结构样品有积极作用,但需要考虑样品因径向温度梯度引起的晶粒尺寸差异。本研究可为大尺寸SPTAs块体的SPS制备工艺设计提供参考。

前列腺增生病人等离子电切术后自我效能现状及其影响因素

目的:分析前列腺增生(BPH)病人等离子电切术后自我效能现状及其影响因素。方法:选取我院2021年2月—2023年5月行等离子电切术治疗的104例BPH病人为研究对象,术后3 d采用一般资料调查表、一般自我效能感量表(GSES)、家庭功能评定量表、医院焦虑抑郁量表、简易应对方式量表进行调查,采用多重线性回归分析探究BPH病人等离子电切术后影响自我效能水平的因素。结果:104例BPH病人等离子电切术后GSES评分为(25.46±2.69)分,处于中等水平;多重线性回归分析结果显示,文化水平高中以下、独居、家庭功能低下、心理状况较差、消极应对是影响BPH病人等离子电切术后自我效能的危险因素(P<0.05)。结论:BPH病人等离子电切术后自我效能处于中等水平,可能受文化水平、居住方式、家庭功能、心理状况、应对方式的影响,临床中可据此制定个体化干预方案,以改善病人自我效能。

手术与辅助治疗对膝关节骨性关节炎患者的临床疗效

目的:探讨富血小板血浆联合三氧大自血疗法辅助关节镜治疗对膝关节骨性关节炎患者预后及关节功能的影响.方法:选取2016年1月-2022年1月我院收治的80例膝关节骨性关节炎患者为研究对象,依据治疗方法的差异将其分为观察组与对照组,每组40例.对照组采用三氧大自血疗法辅助关节镜治疗,观察组采用富血小板血浆联合三氧大自血疗法辅助关节镜治疗,对比2组患者的血清炎症因子水平、膝关节Lysholm功能量表各维度评分、膝关节活动度、疼痛视觉模拟(VAS)评分和临床疗效.结果:治疗后,观察组血清炎症因子水平低于对照组,膝关节Lysholm功能量表评分的跛行、肿胀以及疼痛3个维度评分均高于对照组,膝关节活动度大于对照组,VAS评分低于对照组,组间差异有统计学意义(P<0.05);观察组治疗总有效率为100.00%,大于对照组的85.00%,差异有统计学意义(P<0.05).结论:对于膝关节骨性关节炎患者使用富血小板血浆联合三氧大自血疗法辅助关节镜治疗,能够显著降低患者关节液中炎症因子水平,较大程度缓解炎症反应,并可以极大减轻患者疼痛,提高患者膝关节功能,增大膝关节活动度,并且能够提高临床治疗效果.

添加WC颗粒对镁合金表面等离子喷涂Al基涂层耐腐蚀和耐磨损性能的影响

常规热喷涂工艺制备的金属涂层内的粒子界面弱结合导致其不能为基材提供长效的腐蚀防护,因此,采用大气等离子喷涂,实现粒子间的冶金结合,制备高致密Al-15%WC(体积分数)复合涂层。结果表明,由于WC颗粒中C元素的去氯效应,以及超高温熔滴(>1800℃)间的自冶金结合,在最优等离子喷涂条件下制备出无氧化物杂质的涂层。涂层的致密结构使其表现出优异耐腐蚀性能,其腐蚀电流密度比镁合金基体降低4个数量级,比纯铝块材降低2个数量级。WC硬质颗粒的添加使Al-WC复合涂层的耐磨损性能相较纯Al块材提高1个数量级。

等离子体改性超高分子量聚乙烯增强环氧树脂自润滑性能研究

通过等离子体处理在超高分子量聚乙烯(UPE)表面接枝极性基团,增强其与环氧树脂(EP)基体的界面粘附力,改性UPE的加入增强了环氧树脂EP的自润滑性能。结果表明:添加质量分数4%的改性UPE,使EP复合材料的摩擦系数和比磨损率降低至0.016和0.98×10^(-5)mm^(3)/(N·m),相比于纯EP,分别降低了96.3%和91.1%。

放电等离子烧结制备MoS_(2)@Ni电极及其析氢反应性能

为了解决水分解制氢电极制备步骤复杂和周期长的问题,以镍粉和不同类型硫化钼粉末作为原始材料,采用一步放电等离子烧结工艺制备出MoS_(2)@Ni电极。当使用细小均匀的MoS_(2)粉末和镍粉烧结时,0.03HS@C-Ni电极在50 mA cm^(-2)、100 mA cm^(-2)和150 mA cm^(-2)电流密度下过电位仅为251 mV、322 mV和379 mV。而当使用商用大块的MoS_(2)粉末和镍粉烧结时,0.03C@C-Ni电极在50 mA cm^(-2)、100 mA cm^(-2)和150 mA·cm^(-2)的电流密度下过电位分别为425 mV、488 mV和542 mV,说明使用细小均匀的MoS_(2)粉末和镍粉烧结时电极的催化性能好。对0.03HS@C-Ni电极进行循环稳定性和持久性测试可知,5000循环前后,电极的极化曲线几乎没有任何变化,电极能在约130 mA·cm^(-2)的电流密度下稳定运行超过130 h。

支撑喉镜下低温等离子射频消融术与传统喉裂开术治疗早期声门型喉癌的疗效比较

目的比较支撑喉镜下低温等离子射频消融术(LPRFA)与传统喉裂开术治疗早期声门型喉癌(GC)的疗效。方法根据手术方法的不同将66例早期GC患者分为对照组(n=33,传统喉裂开术)和观察组(n=33,支撑喉镜下LPRFA)。比较两组患者的手术相关指标、疼痛程度[视觉模拟评分法(VAS)]、临床疗效、术后并发症发生情况、生活质量[欧洲癌症研究与治疗组织生命质量测定量表(EORTC QLQ-C30)]及复发情况。结果观察组患者的手术时间和住院时间均明显短于对照组,术中出血量明显少于对照组,差异均有统计学意义(P﹤0.01)。术后1、3天,观察组患者VAS评分均明显低于对照组,差异均有统计学意义(P﹤0.01)。观察组患者的总有效率高于对照组,术后并发症总发生率低于对照组,差异均有统计学意义(P﹤0.05)。术后3、6个月,两组患者EORTC QLQ-C30评分均高于本组术前,观察组患者EORTC QLQ-C30评分均高于对照组,差异均有统计学意义(P﹤0.05)。术后6个月,两组患者复发率比较,差异无统计学意义(P﹥0.05)。结论支撑喉镜下LPRFA治疗早期GC患者的临床疗效较好,可加快患者术后恢复,减轻术后疼痛,降低术后并发症发生率,提高生活质量。

直流电晕放电特性分析

电晕放电产生的空间电荷在电场中的运动形成电晕电流。电晕电流产生的线路损耗会增加输电成本,对线路通道的电磁环境造成干扰。建立自洽的等离子体模型和简化的电晕放电模型,放电通过施加到内部电极的高压直流电源在同轴配置的两个电极内持续进行。从微观角度分析大气压下干空气中的正负电晕放电的物理过程,重点研究负极带电粒子的产生和输送,以及如何转化为放电的电流-电压特性。结果表明:电晕放电主要在电离区和传输区进行,正负电晕放电特征各不相同,两种模型下获得的电势和空间电荷密度计算结果具有很好的一致性。在负电晕放电中,电子是能量传递的主要载体,电荷分离不会使外加电势的分布发生形变。

自清洁防水透湿防护面料的制备及性能研究

为发挥防水透湿面料在医用防护服领域的作用,以水为分散剂,聚二甲基硅氧烷为疏水剂,涤纶织物为基材,采用高速剪切均质分散乳化机将聚二甲基硅氧烷均匀分散于去离子水中,采用浸渍⁃等离子体交联工艺制备了超疏水涤纶织物。将其与热塑性聚氨酯纳米纤维膜进行点胶复合制备了防护面料。利用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪和X射线衍射仪测试了织物性能。结果表明:当聚二甲基硅氧烷质量浓度为5 g/L时,制备的织物超疏水性能最佳,水接触角达到152.4°,聚二甲基硅氧烷薄膜成功接枝于涤纶表面。该织物经600次洗涤和3000次摩擦循环后,水接触角仍维持在145°以上。认为:制备的复合面料具有优异的防水、透湿、拉伸和过滤性能,可作为自清洁、防水透湿型防护服面料。

富血小板血浆联合三氧大自血疗法辅助关节镜治疗膝关节骨性关节炎的效果

目的探讨富血小板血浆联合三氧大自血疗法辅助关节镜治疗膝骨性关节炎(KOA)患者的临床效果。方法前瞻性选取2019年6月至2022年6月四川大学华西医院康复医学中心收治的符合条件的80例拟接受关节镜治疗的KOA患者进行临床研究,按照随机数字表法将其分为联合组和对照组,各40例,联合组患者同时采用富血小板血浆联合三氧大自血疗法辅助,对照组仅在关节镜基础上加用三氧大自血疗法辅助治疗。对比两组患者治疗前后的血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-6、IL-2、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、膝关节Lysholm功能评分、膝关节活动度、疼痛程度评分及临床疗效差异。结果治疗后,联合组患者的血清TNF-α、IL-6水平分别为(21.30±6.61)、(44.15±10.04)pg/mL,低于对照组[(24.65±6.28)、(50.73±12.10)pg/mL],差异均有统计学意义(P<0.05)。治疗后,联合组患者的跛行、肿胀、疼痛评分分别为(3.95±0.62)、(7.68±1.68)、(22.43±3.56)分,均高于对照组[(3.60±0.64)、(6.80±1.74)、(20.51±3.73)分],差异均有统计学意义(P<0.05)。治疗后,联合组患者的膝关节活动度为(99.67±3.50)°,高于对照组[(97.32±3.84)°],VAS评分为(2.20±0.86)分,低于对照组[(2.73±0.90)分],差异均有统计学意义(P<0.05)。治疗后,联合组患者的显效率32.50%,有效率52.50%,进步率10.00%,无效率5.00%,对照组显效率20.00%,有效率37.50%,进步率30.00%,无效率12.50%,联合组的临床疗效优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论富血小板血浆联合三氧大自血疗法辅助关节镜治疗KOA能取得显著的临床效果,对于缓解炎症反应程度、改善膝关节功能、降低疼痛程度具有明显的作用。

阵列式针-环自激发等离子体射流装置实现大面积灭菌

传统等离子体射流装置需通入大量载气,导致其实验系统庞大,实验成本高。文章针对以上不足之处,设计了一种阵列式针-环自激发等离子体射流装置。该装置由7根长61 mm、直径1.1 mm的钨针,长和宽均为50 mm的印刷电路板(printed circuit board,PCB)和直流高压电源三部分组成。其中6根钨针按照六边形的6个顶点排列,另外1根钨针置于六边形中心,7根钨针组合成一个阵列共同作为高压电极。在PCB的预留孔中覆铜,形成直径6 mm、厚度为1.6 mm的铜环作为接地电极。采用针-环结构,实现各单元稳定同步放电。电压实验表明,该装置自8.0 kV开始可以产生均匀性较好的射流;根据光谱仪采集到的光谱,通过拟合对比得到该装置产生等离子体射流的转动温度为300 K;灭菌实验表明,在11.5 kV电压下处理50 s灭菌面积可以达到703.36 mm^(2),并且该装置可以达到六边形的灭菌范围,与传统等离子体装置相比,即使不通入载气,也有着良好的灭菌效果。

氩气源低温常压等离子体改善牙本质⁃自酸蚀粘接界面粘接效果的体外研究

目的探讨氩气源低温常压等离子体(nonthermal argonatmos phericpressure plasma,NTAPP)射流处理不同时间对牙本质⁃自酸蚀粘接剂粘接界面粘接强度及牙本质润湿性的影响。方法使用NTAPP发生装置(放电输入功率:9 W,氩气气体流量:5 L/min),分别处理5组(n=6)人牙本质试件(0、5、10、15、20 s)后,使用S3 Bond粘接剂处理牙面,制作微拉伸粘接试件并测量各组即刻粘接强度。同样参数、同样分组条件下处理牙本质面后测量牙本质表面接触角。结果随着NTAPP处理时间延长,牙本质即刻粘接强度呈显著上升趋势,以处理15 s组粘接强度最高(31.82±2.80)MPa。随着NTAPP处理时间延长,与阴性对照组牙本质表面接触角(75.57°±1.45°)相比,各实验组牙本质表面接触角均显著减小,以处理15 s组牙本质表面接触角(33.56°±2.14°)最低,湿润性最大。结论NTAPP处理可显著增加牙本质表面湿润性,提高与自酸蚀粘接剂粘接界面的粘接强度,这与处理时间相关。

飞秒激光诱导锗等离子体辐射光谱特性

由于飞秒激光脉冲宽度小于靶材电子—晶格热弛豫时间,飞秒激光烧蚀靶材过程以及诱导击穿产生的等离子体膨胀动力学过程与纳秒激光作用过程不同,因此研究飞秒激光诱导等离子体发射光谱特性对于研究飞秒激光烧蚀机制以及飞秒激光诱导等离子体的膨胀动力学过程非常重要。Ge材料是一种常用的中远红外探测器以及光学元器件材料,对中心波长为800 nm,脉宽为50 fs的激光脉冲烧蚀空气中Ge靶材产生的等离子体发射光谱强度的时间和空间演化规律研究,并探讨了飞秒激光脉冲能量对等离子体发射光谱强度的影响规律。实验结果表明在等离子体羽膨胀初期,飞秒激光诱导Ge等离子体发射光谱主要由线状光谱和连续光谱构成,在200 ns时间内连续光谱强度逐渐减弱,线状光谱开始占主导地位。通过探测Ge等离子体的时间分辨发射光谱,随着等离子体的快速膨胀,等离子体发射光谱强度随着时间的增加呈现先增加后下降变化,在335 ns达到最大。通过探测Ge等离子体的空间分辨发射光谱,随着距离Ge靶材表面的位置增加,等离子体发射光谱强度随远离Ge靶材表面距离增加呈现先增加后下降变化,在0.8 mm位置达到最大。由于存在等离子体自吸收机制,等离子体发射光谱强度随着脉冲能量的增加而增加,在脉冲能量为0.627 mJ时,飞秒激光诱导Ge等离子体存在自吸收现象,从而使等离子体发射光谱强度出现下降变化。