水下激光修复研究现状与发展趋势

海洋装备的维修养护与事故抢修技术既是人类进行远洋探索与资源开发的重要保障,又是核电站、水利工程等重要基础设施在役运维的有力技术支撑,而水下激光修复正是这一领域中极具前景的解决方案之一.激光修复技术作为陆地上常规环境中的优势技术,近年来也在水下环境中有了长足的发展,已在海洋油气资源的开采与运输、船舶应急维修、船坞港口装备、水利工程、核动力工程等领域得到了广泛的关注与研究.为了进一步总结并分析水下激光修复技术所面对的问题与现有解决方案,从水下激光修复技术的研究现状入手,综述了水下湿法、高压干法和局部干法激光修复技术的工艺问题及其产生机理,并分析对比了多种对应主流解决方案的改善效果与研究进展,最后对水下激光修复技术的发展趋势进行了总结与展望.

凝聚层黏接剂用于湿环境下骨黏接及促骨修复的实验研究

目的使用聚乙烯醇、单宁酸、羟基磷灰石,制备具有湿环境下骨黏接能力及促骨修复能力的新型凝聚层黏接剂并验证其效果。方法以氰基丙烯酸酯黏接剂为对照组,制备两款新型凝聚层黏接剂,使用红外光谱进行表征,并测量3种黏接剂在湿环境下的骨黏接效果。使用CCK-8法和活死染色评估3种黏接剂浸提液对MC3T3-E1细胞的影响。将3种黏接剂植入兔股骨缺损,使用显微CT对其骨修复能力进行体内实验验证。结果成功构建了PVA@TA、PVA@TA@HA两种凝聚层黏接剂,红外光谱分析结果确定了合成的有效性。两种凝聚层黏接剂在湿环境下的水下黏接强度[(70.2±2.1)kPa、(63.3±2.6)kPa]高于氰基丙烯酸酯的[(22.6±3.8)kPa],差异有统计学意义(P<0.01)。CCK-8法及活死染色均证明了PVA@TA、PVA@TA@HA黏接剂浸提液培养条件下MC3T3-E1细胞的增殖情况好于氰基丙烯酸酯黏接剂浸提液。显微CT定量分析证明了PVA@TA@HA黏接剂植入骨缺损后,新生骨生长情况优于其他两组,体现出更优异的促骨修复能力。结论成功构建了以聚乙烯醇、单宁酸、羟基磷灰石为基础的凝聚层黏接剂,相比于传统的氰基丙烯酸酯黏接剂,具有更优异的湿环境下骨黏接性能及促骨修复效果。

轨道交通用CFRP结构损伤湿法修复工艺研究

以长度为3 mm、6 mm的短切碳纤维及碳纤维平纹布为修复纤维,以环氧树脂与固化剂为修复树脂体系,对轨道交通用碳纤维增强复合材料(CFRP)层合板结构损伤进行湿法修复,探讨不同纤维及其含量对CFRP层合板缺陷试样的修复效果,对修复试样的表观形貌、压缩强度恢复率及压缩刚度恢复率进行了表征。结果表明:采用6 mm短切碳纤维进行湿法修复的修复效果比采用3 mm短切碳纤维的好,6 mm短切碳纤维质量分数为3%时修复试样的的压缩强度恢复率高达93%,压缩刚度恢复率达77%;采用碳纤维平纹布进行湿法修复,修复试样的压缩强度恢复率达76%,压缩刚度恢复率高达91%;碳纤维平纹布比短切碳纤维的湿法修复效果更好。

潮湿环境下原位聚合修补砂浆的黏接性能及增黏机理

为了提高潮湿恶劣环境下水泥基修补材料的修复效果,通过在水泥基修补砂浆中掺入有机物单体、引发剂和交联剂等使其在砂浆中原位发生聚合.利用抗拉黏接强度测试探究了原位聚合改性砂浆对干燥和潮湿界面黏接性能的影响,同时通过流动性和凝结时间测试探究砂浆的工作性能.研究结果表明:原位聚合改性砂浆具有良好的工作性能和较短的凝结时间,且能够显著增强砂浆与基体的界面黏接性能;相对于空白组,其28 d的干燥和潮湿界面黏接强度最高可增加3.7倍和13.0倍;由于聚合后在潮湿界面的钉扎锚固作用,其潮湿界面的黏接强度最高可达干燥界面的1.6倍,表明了原位聚合改性修补砂浆在潮湿环境下具有良好的修补效果.

巴彦淖尔市乌拉特中旗矿区地下水资源金属污染特征分析

随着矿区开采量的增加,矿区地下水资源存在严重的重金属污染问题。针对这一问题,本研究针对矿区地下水资源金属污染特征展开分析,并设计了相应的修复措施。在检测巴彦淖尔市乌拉特中旗一处铀矿的地下水水质后,利用SPSS17.0软件分析检测到的数据。然后利用内梅罗污染指数评价方法,确定水样内不同金属元素的污染情况。经检测可知:水样内存在镭、铅、钋、锰、汞、镉、钴、铬、铜、镍、锡等金属元素,且这些元素的污染指数并未超出安全范围。而水样内的锌、砷元素均达到污染标准,特别是砷元素在丰水期、平水期以及枯水期均存在中度污染现象。针对金属元素的污染特征,将铁屑作为修复材料,向水样中添加铁屑,去除水资源内超标的锌和砷两金属含量。经实验验证可知:添加1.5g铁屑后锌和砷两金属去除率最高均可达到90%以上,而在5mL/min流速下,两金属元素的去除率均可以达到最高。

海底管道维修方法综述

海底管道是海上油气田开发、生产与油气外输的主要生产设施 ,目前海洋石油总公司铺设的海底管道总长度已超过 2 0 0 0km ,进入 2 0世纪 90年代后 ,由于各种原因 ,如管道运行状态超出设计范围 ,船舶起抛锚作业 ,拖网捕鱼碰撞 ,海底冲刷以及施工操作不当 ,落物冲击 ,介质腐蚀等 ,相继出现海底管道损坏事故 ,其损坏形式多种多样。根据海洋石油总公司在役油气田海底管道的维修实践、海底管道损坏情况及海况特点 ,介绍几种海底管道维修方法 ,并对海底管道的安全运营提出建议。

湿性医疗技术在PDL联合CO2点阵激光治疗早期红色瘢痕术后创面修复中的应用研究

目的:探究湿性医疗技术在PDL联合CO2点阵激光治疗早期红色瘢痕术后创面修复中的应用效果。方法:选取笔者科室2018年1月-2019年10月收治的120例早期红色瘢痕患者为研究对象,根据数字随机表法分为对照组和观察组,每组60例。对照组采用PDL联合CO2点阵激光治疗,观察组在此基础上实施湿润烧伤膏进行创面护理,比较两组患者愈合效果、创面愈合时间、数字疼痛分级法(NRS)评分、温哥华瘢痕量表(VSS)评分及并发症发生率。结果:观察组总有效率为95.00%,高于对照组的83.33%(P<0.05);观察组护理干预后,创面愈合时间、NRS评分以及VSS评分均少于或低于对照组(P<0.05);观察组并发症发生率为6.67%,低于对照组的20.00%(P<0.05)。结论:PDL联合CO2点阵激光治疗早期红色瘢痕术后创面修复,采用湿性医疗技术效果明显,可促进创面愈合速度,减轻创面疼痛,安全性高,值得临床推广及应用。

喷射硅粉混凝土(砂浆)在船闸修补中的应用

结合盐邵船闸闸室墙体的修补,进行了喷射硅粉细石混凝土(砂浆)的现场喷射及室内性能试验.试验结果表明,潮喷硅粉细石混凝土的抗压、抗拉、抗折强度、抗冲磨强度以及与基底的粘接强度均满足设计要求,可作为船闸闸室墙体的修补材料.

酸化糟朽纸张增湿强研究

我国古代的书画艺术源远流长,历代流传下来的作品绚丽多彩,但多数由于年代久远,出现严重的酸化、糟朽、残破、折条、水渍等,亟待修复与保护。现有古旧字画常见的修复方法为对其进行重新装裱,装裱过程中酸化糟朽纸张遇水易发生破损,加重其受损。本课题采用磷钨酸、磷酸溶解于乙醇溶液(LC1)、氢氧化钡甲醇溶液(LC2)作用于通过人工加速老化制备的酸化糟朽纸张模拟样品,并通过测试采用LC试剂处理模拟样品的pH值、白度、湿抗张力、湿撕裂度、湿耐破度等物理强度,证明了LC试剂在增加纸张湿强度和脱酸方面的作用,可以有效增加其湿强度,防止其在修裱过程中产生破损等现象,并可以降低其酸度。实验结果表明LC试剂对于古旧书画的揭裱装裱以及长久保存具有重要意义。

潮湿混凝土裂缝灌注胶的研究

在裂缝修补胶的配方设计中合理选用水下固化剂(JA-I、JA-IS、JA-ID)和高柔韧性增韧剂(JE-312),得到能够粘接潮湿面并且可修补大尺寸裂缝的修补胶,满足国标GB50367的要求。详述了水下固化剂、增韧剂对修补胶固化速率和拉伸性能的影响,给出了固化体系设计原则和增韧剂最佳用量。

高炉喷补技术的发展

简述了高炉炉衬长寿维修方法,回顾了高炉喷补技术的发展历程,分析了高炉喷补耐火材料的性能要求,介绍了高炉湿喷喷补法及湿式喷补装置。

整旧如新的古籍修复方法——三种金镶玉方法论

近年来古籍的修复与保护越来越受到重视,国家和政府投入了大量人力和财力保护古籍。古籍修复方法按修复原则可分为整旧如旧和整旧如新两大类。金镶玉是古籍整旧如新的主要方法。本文重点论述金镶玉这种修复方法的分类及其异同和在实践中的适用范围及意义。

挖补修理复合材料层合板静力压缩与疲劳性能试验研究

挖补修理是应用较广的复合材料结构永久性修理方法。本文对热补仪固化的湿铺层挖补修理和预浸料挖补修理复合材料层合板的静力压缩和压-压疲劳性能进行试验研究。试件挖补斜度为1∶30,有3种损伤大小。疲劳试验的峰值和谷值为70%和7%限制载荷,共100万次。疲劳过程中采用无损C扫描检测试件的损伤及扩展情况。记录静力及疲劳后静力的应变数据、破坏载荷及破坏模式。试验结果表明:两种修理方式的试件在疲劳过程中均未出现损伤及扩展现象,疲劳后试件刚度未有降低;修理方式、是否经过疲劳和损伤大小对试件的屈曲载荷和破坏载荷没有影响;端部压溃试件比中部折断试件破坏载荷更高;两种修理方式的破坏载荷均可达限制载荷的200%以上,修理效果较为理想。

高分子医用组织胶粘剂的应用与研究进展

高分子医用组织胶粘剂由于具有优异的性能,受到医疗领域的广泛关注,适用于轻微至危及生命的各种组织损伤的闭合与再生。与传统的伤口缝合方法(缝合线和缝合钉)相比,胶粘剂使用方便、闭合伤口速度快、对组织的损伤小。目前,高分子医用胶粘剂以多种形式用于伤口处理,如止血剂、粘合剂和密封剂。尽管组织胶粘剂目前应用广泛,但仍面临一些限制和未解决的挑战(例如较弱的湿态粘附强度和缺乏生物功能等),这限制了它们的使用,为未来的改进留下了充足的空间。基于组织胶粘剂界面的化学和物理特性、组织粘连的基本机制以及特定临床应用的要求,本文总结了组织胶粘剂的基本设计原则及湿态粘附机制,基于组织特异性的考虑,介绍了该领域的最新研究进展,并展望了未来组织胶粘剂的潜在功能和临床需求。

交联聚乙烯和硅橡胶界面修复前后电气性能分析

电缆中间接头是电缆运行系统中的薄弱部位。随着接头运行时间的增加,空气中的潮气会侵入到接头复合界面,使接头绝缘强度严重降低,进而导致事故的发生。本研究首先通过修复液对受潮交联聚乙烯(XLPE)和硅橡胶(SiR)复合界面模型进行修复,对修复前后的复合界面进行耐压击穿试验和去极化电流测试,并对比分析复合界面修复前后电气性能的变化。最后对实际受潮电缆接头进行修复实验以验证修复效果。结果表明:修复后的复合界面击穿强度大幅提高,通过修复可以降低受潮界面的极化能力,并改善复合界面间的电荷储存特性。实际受潮电缆接头修复试验证明通过修复可以提高接头的绝缘性能。

黏结界面的粗糙度和潮湿程度对环氧修补砂浆修补效果的影响

为了明确在混凝土修补过程中修补界面粗糙度和潮湿程度对环氧修补砂浆修补效果的影响,采用将水泥砂浆试件通过抗折试验仪折断、机械切割后打磨及机械切割后人工凿毛的方法,制备具有不同粗糙度的修补界面,发现界面的粗糙度对环氧砂浆的修补效果没有直接影响。无论基体(水泥砂浆试件)的粗糙度如何变化,在界面干燥的情况下,环氧树脂基修补材料(RME)修补后试件的黏结抗折强度与水泥砂浆的抗折强度相当,断面均处在水泥砂浆层,表明修补砂浆黏结能力优秀。在水中浸泡后取出并阴干不同时间得到的界面潮湿程度对修补砂浆修补效果的影响大,界面完全浸润时,修补砂浆黏结能力很差。随着界面逐渐干燥,修补砂浆的黏结力也增强。研究结果表明,修补砂浆通过对水泥砂浆界面裂缝的渗入,从而达到机械齿轮的啮合作用,界面上的作用力是以机械啮合力为主。

硫酸盐-干湿循环耦合作用下高分子修复剂对混凝土自愈合性能的影响机理

通过表观形貌、水分传输性、气体渗透性和抗压强度的变化,系统研究了不同浓度硫酸盐与干湿循环耦合作用下混凝土裂缝劣化规律和损伤修复机理,揭示了在复合环境下环境响应型高分子修复剂对损伤混凝土自愈合的激励机制;同时,结合SEM电镜扫描、能谱分析和X射线衍射研究了裂缝自愈合的微观结构和演变机理。结果表明:环境响应型高分子修复剂可以减少硫酸盐的溶蚀作用,SO_(4)^(2-)离子有利于高分子修复剂充分发挥激励作用,促进裂缝自愈合特性,延长服役寿命;在6%硫酸盐与干湿循环耦合环境下掺入修复剂的混凝土裂缝修复效果最佳,其耐久性和抗压强度等性能都明显优于素混凝土;干湿循环增加了SO_(4)^(2-)离子的扩散速度,加快了混凝土的劣化和溶蚀进程;混凝土裂缝自修复行为是物理变化和化学变化共同作用的结果。

复合材料湿法修理含裂纹铝板疲劳特性分析

通过利用超声C扫检查内部缺陷并测试力学性能的方法,对比研究碳纤维机织物CF3031与J-352结构胶配比工艺组合,确定44%含胶量为优选工艺组合。然后分别采用复合材料湿法浸润胶接、预制止裂孔、机械连接三种修理方法对10mm和4mm两种规格含裂纹铝板实施修理,对比不同修复方法的疲劳性能。针对10mm含裂纹铝板,证明打止裂孔加复合材料湿法浸润胶接方法可以大大提升修理效果。针对4mm含裂纹铝板,对比胶接修理与机械连接修理效果,证明针对较薄铝板,采用复合材料湿法浸润胶接方法具有较好的修理效果。

湿耳条件下耳内镜鼓膜修补术对慢性化脓性中耳炎患者听力及咽鼓管功能的影响

目的研究湿耳条件下耳内镜鼓膜修补术对慢性化脓性中耳炎(CSOM)患者听力及咽鼓管功能的影响。方法纳入陕西中医药大学第二附属医院收治的CSOM患者154例,根据术前是否为湿耳状态,分为湿耳组(47例)和对照组(107例)。2组均行耳内镜鼓膜修补术。比较2组术后6个月的鼓膜愈合率、干耳率以及干耳时间。比较2组术前和术后6个月的听力情况、咽鼓管功能以及耳鸣分级。结果对照组和湿耳组的鼓膜愈合率、干耳率以及干耳时间比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。术后6个月,2组的气导、骨导、气骨导差比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。术前,对照组的咽鼓管功能良好率明显高于湿耳组(P<0.05)。术后6个月,2组的咽鼓管功能良好率均明显提高(P<0.05),其中对照组和湿耳组的咽鼓管功能良好率,差异无统计学意义(P>0.05)。术后6个月,2组的耳鸣分级均明显改善(P<0.05)。术前和术后6个月2组的耳鸣分级比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论湿耳和干耳条件下对CSOM患者开展耳内镜下鼓膜修补术的疗效满意,均可有效促使患者听力的恢复,以及咽鼓管功能和耳鸣的改善。

基于组织工程的内接触引导因子神经导管的制备设计及实施

研究对象是新型周围神经损伤修复方法——神经导管方法。基于聚合物相变原理,通过干/湿纺丝法制备聚合物薄膜中空管,设计新型的喷丝头并搭建聚合物薄膜中空管的制备平台。制备新型聚合物神经导管,为通过引入接触引导因子而提高神经导管的修复效率提供新方法。