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基于“肺肠同治”论诃子治疗肠缺血再灌注损伤

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空军军医大学学报 2024年第7期45卷 827-832页

作者：刘晨旭冯颖达王寿加叶稳孟静茹李小强空军军医大学药学系药理学教研室国家中医药管理局中药胃肠药理重点研究室陕西西安710032

目的基于“肺肠同治”理论研究诃子对肠缺血再灌注损伤(IIRI)小鼠肠、肺损伤的治疗作用,并初步探讨诃子发挥此作用是否基于减轻IIRI小鼠全身性炎症反应。方法选取30只8周龄健康雄性C57BL/6J小鼠随机分为5组:假手术(Sham)组,模型(IIRI)组... 详细信息

目的基于“肺肠同治”理论研究诃子对肠缺血再灌注损伤(IIRI)小鼠肠、肺损伤的治疗作用,并初步探讨诃子发挥此作用是否基于减轻IIRI小鼠全身性炎症反应。方法选取30只8周龄健康雄性C57BL/6J小鼠随机分为5组:假手术(Sham)组,模型(IIRI)组,IIRI+诃子低、中、高剂量组,每组6只小鼠。采取夹闭肠系膜上动脉45 min、再灌注90 min的方法建立IIRI模型。诃子给药各组灌胃不同剂量诃子,1次/d,连续7 d;Sham组开腹不造模,仅在同时间点灌胃生理盐水;IIRI组造模后灌胃生理盐水。HE染色法观察小鼠肠、肺组织病理形态变化,TUNEL染色法检测肠道细胞的凋亡情况,ELISA试剂盒检测血清中的TNF-α、IL-1β和IL-6水平。结果与Sham组相比,IIRI组小鼠肠道整体出现水肿、血瘀及黏连现象,肠横切面显示固有层结构破坏,肠黏膜绒毛顶端上皮下间隙明显增宽,绒毛顶端部分脱落,而经诃子给药治疗后整体肠道损伤程度得到显著改善;IIRI组小鼠Chiu s评分升高(P<0.01),而诃子给药组Chiu s评分显著降低(P<0.01);IIRI组小鼠肠道细胞凋亡数量明显增多,而诃子给药组小鼠肠道细胞凋亡数量减少;IIRI组小鼠肺组织切片HE结果出现明显的肺泡壁增厚和大量炎性细胞浸润肺泡间隙的情况,而诃子给药组的肺损伤情况得到明显改善。与Sham组相比,IIRI组小鼠肺损伤评分显著增高(P<0.01),而诃子给药后肺损伤评分降低,差异具有统计学意义(P<0.05,P<0.01);IIRI组小鼠肺湿/干质量比比值增高(P<0.05),而诃子给药组小鼠肺湿/干质量比比值降低(P<0.05),肺水肿程度得到显著改善;IIRI组小鼠血清中促炎因子TNF-α、IL-1β和IL-6水平显著升高(P<0.01),而诃子剂量依赖性地降低小鼠血清中TNF-α、IL-1β和IL-6水平,且差异具有统计学意义(P<0.01)。结论诃子可有效减轻小鼠IIRI,抑制肠道细胞凋亡,同时能减轻小鼠肠缺血再灌注后引起的肺部损伤,发挥肺肠同治作用,该作用与诃子降低血清中TNF-α、IL-1β和IL-6水平,减轻小鼠体内炎症反应有关。

关键词：诃子肠缺血再灌注损伤肺肠同治

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非金属包装箱结构优化与多工况仿真分析

纤维复合材料 2024年第3期41卷 86-93页

作者：蔡虎王亮范秀斌叶斐叶稳立张享倩翟雨农北京星航机电装备有限公司北京100071 中国人民解放军32382部队北京航空航天大学北京100191

为满足非金属包装箱结构优化及减重的需求,本文以端开式包装箱为对象,通过CATIA参数化建模生成等效简化模型,利用CATIA仿真与分析模块进行结构参数的优化仿真,并通过CATIA CPD模块联合ABAQUS软件开展非金属包装箱详细模型的建立及多工... 详细信息

为满足非金属包装箱结构优化及减重的需求,本文以端开式包装箱为对象,通过CATIA参数化建模生成等效简化模型,利用CATIA仿真与分析模块进行结构参数的优化仿真,并通过CATIA CPD模块联合ABAQUS软件开展非金属包装箱详细模型的建立及多工况力学性能的数值模拟分析,获得结构优化方向,并讨论蒙皮厚度及夹心材料厚度、支撑件厚度等对包装箱应力和位移分布的影响,得出关键设计参数对非金属包装箱强度和刚度的影响规律,为非金属包装箱等大型复杂产品的结构优化提供参考,并适应该类产品快速开展优化设计的要求。

关键词：非金属包装箱优化设计复合材料建模有限元仿真联合仿真

天然来源小分子化合物APG通过抑制内皮细胞铁死亡减轻肠缺血再灌注损伤的作用研究

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天然来源小分子化合物APG通过抑制内皮细胞铁死亡减轻肠缺血再灌...

作者：叶稳中国人民解放军空军军医大学

学位级别：硕士

背景:肠缺血再灌注损伤(intestinal ischemia reperfusion injury,IIRI)是一种广泛存在且严重危及生命的消化系统病理过程。肠(尤其小肠)作为体内对缺血再灌注损伤最为敏感的器官之一,其损伤可引发如腹膜炎、酸碱中毒,以及脓毒血症等系... 详细信息

背景:肠缺血再灌注损伤(intestinal ischemia reperfusion injury,IIRI)是一种广泛存在且严重危及生命的消化系统病理过程。肠(尤其小肠)作为体内对缺血再灌注损伤最为敏感的器官之一,其损伤可引发如腹膜炎、酸碱中毒,以及脓毒血症等系统性并发症,甚至导致休克和死亡。在我国,急性肠系膜缺血类病症即便及时治疗,死亡率仍高达50%～80%。造成这种高死亡率的直接原因就是血流恢复后难以避免的再灌注损伤。由于IIRI的致病机理复杂,目前除对症治疗外尚缺乏十分有效的治疗手段和药物。众多在研的治疗方法中,抗氧自由基治疗被认为是最具有应用前景的策略之一。因此,寻求更优秀的抗氧自由基药物,并通过对药物作用机制的阐明发现新的作用靶点和治疗策略,一直以来都是IIRI研究的重点和热点。芹菜素-7-O-β-D-(-6’’-p-香豆酰基)-吡喃葡萄糖苷(apigenin-7-O-β-D-(-6’’-p-coumaroyl)-glucopyranoside,APG)是从经典藏药甘青铁线莲中分离得到的一种新型黄酮苷类化合物,既往研究中显示出良好的抗氧化作用。然而,APG对IIRI的药效作用尚不清楚,其主要的作用机制仍需进一步的研究阐明。目的:本研究旨在通过小鼠IIRI和细胞OGD/R模型,从组织、细胞和分子水平主要达成以下研究目的:1.药效的确证:系统确证APG减轻IIRI,保护肠组织的作用。2.机制的阐明:阐明APG通过抑制内皮细胞破坏,维持肠道微循环功能,减轻组织损伤的具体机制。3.靶点的揭示:确证APG发挥减轻IIRI的主要作用靶点,揭示药物与靶点的作用方式。方法:1.建立小鼠IIRI模型,从肠组织、肠血管、血管内皮三个层面综合评价APG减轻IIRI的作用通过夹闭肠系膜上动脉45 min后恢复血流90 min的方法建立C57BL/6J小鼠(8-10周龄,20-25g,雄性)IIRI模型,并在夹闭动脉15 min后采用腹腔注射的方式给予不同剂量的APG(低剂量2mg/kg,中剂量4 mg/kg,高剂量8mg/kg)。通过大体观测、H&E染色和Chiu’s评分评价药物干预后肠组织的损伤情况(Chiu’s评分越高证明损伤越严重);检测血清中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)水平评价药物干预后肠损伤引发的氧化应激水平变化情况;借助微循环监测系统评价再灌注后肠系膜血液微循环功能,采用伊文思蓝染色法评价肠血管通透性改变,采用免疫组化、H&E染色方法评价肠血管的损伤情况;通过检测内皮损伤标志物内皮素(ET)、凝血酶调节蛋白(TM)确证APG对再灌注后血管内皮损伤的保护作用。同时,建立不同剂量APG(低剂量0.5μM,中剂量1μM,高剂量2μM)预处理12h后的人脐静脉内皮细胞(HUVEC)氧糖剥脱/复氧复糖模型(OGD/R,氧糖剥脱70 min,复氧糖4h,下同),体外模拟内皮细胞再灌注损伤过程,并通过内皮细胞黏附性实验评价APG对内皮细胞的保护作用。综合以上结果,从肠、血管到内皮细胞三个层面评价APG的抗IIRI作用。2.构建药物&疾病靶点库,借助网络药理学手段,筛选并阐明APG的主要作用机制以APG的核心药效基团为对象,在TCMSP、Pharmmapper数据库中搜索并建立对应的药物靶点库;以IIRI为关键词,在Gene Cards数据库中搜索建立疾病靶点库,两库取交集后获得药物&疾病靶点库,结合文献报道进一步扩充后初步筛选出APG抗IIRI作用的潜在靶点,并对靶点进行GO和KEGG富集分析,找到可能的作用机制并进行验证。使用不同剂量APG(低剂量0.5μM,中剂量1μM,高剂量2μM)预处理12h后的HUVEC建立OGD/R模型和Erastin(铁死亡诱导剂,10μM,预处理细胞6h)诱导模型,采用JC-1染色法检测细胞线粒体膜电位变化,透射电镜观测线粒体的形态学变化,评价内皮细胞中的线粒体损伤情况;采用DHE染色评价胞内的ROS水平,C11-BODIPY 581/591探针检测细胞中脂质过氧化水平;采用Fe Rho Nox-1荧光探针检测细胞内Fe的变化水平;采用Western Blot法检测铁死亡相关蛋白ACSL4、PTGS2、NOX-1、FTH1、GPX4表达水平,综合以上指标确证APG抑制内皮细胞铁死亡、减轻IIRI的作用机制。3.采用虚拟对接、亲和力测定和基因干预相结合的手段,分析并确证APG的主要作用靶点针对网络药理学筛选出的APG潜在作用靶点,分别建立靶点蛋白空间结构模型和APG分子空间结构模型,采用分子虚拟对接与微量热泳动(MST)亲和力测定相结合的方式,初步确定与APG具有较好空间结合性和亲和力的蛋白分子,并以此作为APG抗IIRI作用的潜在靶点进行实验验证。建立HUVEC的OGD/R和Erastin诱

关键词：肠缺血再灌注损伤 APG 血管内皮血红素氧合酶1 单胺氧化酶B 铁死亡

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ZBX人民医院薪酬体系优化研究

ZBX人民医院薪酬体系优化研究

作者：叶稳太西北大学

学位级别：硕士

国家医改的不断深入,对县级公立医院的发展提出了更具体的要求,人力资源的合理利用俨然成为了医院生存和发展的重要保障之一,对医院调动员工积极性起着决定性作用,对ZBX人民医院的发展有着重要的意义。本文基于人力资源管理理论,特别是... 详细信息

国家医改的不断深入,对县级公立医院的发展提出了更具体的要求,人力资源的合理利用俨然成为了医院生存和发展的重要保障之一,对医院调动员工积极性起着决定性作用,对ZBX人民医院的发展有着重要的意义。本文基于人力资源管理理论,特别是薪酬管理相关理论,采用了问卷调查、单人多点访谈等方法,对ZBX人民医院的薪酬体系进行了研究。本文首先对ZBX人民医院薪酬体系的现状进行了分析,肯定了医院在薪酬体系建设中所取得的成绩,剖析了存在的问题及问题背后的原因;其次提出了ZBX人民医院薪酬体系优化方案,具体包括薪酬体系优化的目标、思路、原则和具体操作方案,操作方案中根据业务性质的不同,把医院各单位(科室)分为经营效益核算单位和岗位价值核算单位,实行不同的薪酬核算办法;最后提出了优化方案实施的风险及对策,其中对策包括实施条件、实施步骤和保障措施。通过本文研究认为：第一,完善ZBX人民医院薪酬管理是确保医院可持续发展的关键;第二,二级分类核算是实现ZBX人民医院薪酬体系优化的必然路径;第三,确定影响员工薪酬的关键指标是实现ZBX人民医院薪酬体系优化的重要保障。

关键词： ZBX人民医院薪酬体系薪酬结构激励方式

基于SOA与Ajax的浙江省监狱指挥信息平台的设计与实现

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基于SOA与Ajax的浙江省监狱指挥信息平台的设计与实现

作者：叶长稳电子科技大学

学位级别：硕士

社会经济的快速发展使得人们的生活水平得到不断提高,但与此同时,我国的社会犯罪率也一直呈现上升趋势,各种类型的犯罪活动层出不穷。作为惩罚和改造囚犯的重要机构,监狱所肩负的任务越来越重,压力也越来越大。犯罪人员的增多,使得原有... 详细信息

社会经济的快速发展使得人们的生活水平得到不断提高,但与此同时,我国的社会犯罪率也一直呈现上升趋势,各种类型的犯罪活动层出不穷。作为惩罚和改造囚犯的重要机构,监狱所肩负的任务越来越重,压力也越来越大。犯罪人员的增多,使得原有的监狱设施和警力资源已经无法满足当前的监狱管理工作需求,尤其在最近几年中,服刑人员在监狱中不服管教、聚众闹事、残害狱警、越狱逃跑等事件屡见不鲜,犯罪分子固然狡猾,但监狱方面管理不善、安全方面存在漏洞也是事实。因此,如何在现有条件下提高监狱管理人员的安全意识和水平,保证监管安全的高效实现,使得犯罪分子安心接受改造,是国内各地方监狱需要重点解决的问题。本文首先分析了浙江省监狱日常管理工作的现状和当前面临问题,明确了引入监狱指挥信息平台的必要性;其次,在获取用户实际需求的基础上,分析了基于SOA架构和Ajax技术的监狱指挥信息平台理念和统一应用平台的思路;最后,系统采用了组件化的设计思想,同时支持其它采用.NET或Java平台的软件系统的访问,并采用了面向服务架构的系统设计方法进行目标系统的设计。系统最终实现了包括监区管理、罪犯信息管理、工作计划管理、工作任务管理、信息管理、干警信息管理、探监管理、查询统计管理以及用户和权限管理等功能模块。监狱指挥信息平台的操作与监狱的日常管理工作相结合,有效提高了监狱信息化建设程度,改善了日常工作流程。监狱指挥信息平台的应用,使得管理人员只需通过网络就可对监狱中的各个监区、外来人员探监情况等进行监控,在警力资源不足的情况下也可保证监管的安全。此外,监狱干警也可通过系统对日常工作和任务进行安排和管理,有效提高监狱工作和管理效率。监狱指挥信息平台通过分布式网络,可以将处于监狱不同组织机构的多个子系统的管理集成到同一个计算机支撑平台上,形成一个可视化的基于Web浏览方式的图形窗口界面,通过该界面,管理人员可以非常快速、方便地获取相关信息,并及时做出处理,最终实现监狱资源的优化配置。

关键词：监狱指挥信息平台监区管理信息管理 SOA架构 Ajax技术

基于缺陷调控制备高稳定钙钛矿太阳能电池研究

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基于缺陷调控制备高稳定钙钛矿太阳能电池研究

作者：叶章稳延安大学

学位级别：硕士

有机-无机杂化的钙钛矿材料具有良好的吸收系数;较长的载流子扩散长度;可调控带隙;可溶液加工;以及可制备柔性电池等优点,引起了科研工作者的广泛关注。目前,钙钛矿太阳能电池的转换效率已经达到25.7%的认证效率。然而,在电子层制备过... 详细信息

有机-无机杂化的钙钛矿材料具有良好的吸收系数;较长的载流子扩散长度;可调控带隙;可溶液加工;以及可制备柔性电池等优点,引起了科研工作者的广泛关注。目前,钙钛矿太阳能电池的转换效率已经达到25.7%的认证效率。然而,在电子层制备过程中会形成大量的氧空位缺陷,造成严重非辐射复合;溶液法制备的多晶钙钛矿薄膜过程中,存在大量的缺陷,成为载流子的复合中心,影响器件的光电转换效率和稳定性;昂贵的空穴传输材料和贵金属电极限制了钙钛矿电池的商业化进程,构筑低成本可印刷的碳电极电池是目前主要研究方向之一。本论文将主要研究电子传输层和钙钛矿吸收层缺陷钝化,构筑无空穴碳基钙钛矿太阳能电池,研究缺陷钝化对器件转换效率和稳定性的影响,具体包括以下几个方面:(1)对SnO等金属氧化物电子传输层(ETLs)进行缺陷调控是提高PCE的有效策略。然而,使用低沸点溶剂很难控制SnO的表面缺陷,这限制了钙钛矿太阳能电池(PSCs)的性能。本工作通过低温溶液法制备了高质量的SnO薄膜,发现溶剂对SnO的能级和氧空位有明显的影响。与以异丙醇为溶剂制备的I-SnO相比,2-甲氧基乙醇为溶剂制备的D-SnO薄膜具有优良的光电性能并表现出最优的性能,效率从基于I-SnO的18.63%提高到20.35%。(2)电子传输层是影响钙钛矿太阳能电池器件光电转换效率(PCE)和稳定性的关键因素之一。传统的电子层存在着转换效率低、稳定性差等问题。在这里,本工作设计了一种旋涂(SC)-SnO/介孔结构(MS)-Ti O/化学浴沉积(CBD)-SnO“三明治结构”电子传输层。这种结构更有利于电子的提取,具有更高的短路电流,同时电池器件的稳定性获得明显的提升。最终所获冠军碳电极器件PCE为15.12%,短路电流为20.45 m A/cm,开路电压为1.11 V,填充系数为67%。在湿度为30%的环境条件下,电池60天后的转换效率仍能保持初始效率的60%以上。(3)界面工程在提高钙钛矿太阳能电池性能方面发挥着重要作用。采用苯乙基碘化铵(PEAI)作为MAPb I吸收层与碳电极之间的界面钝化剂,可以有效地提高无空穴碳电极钙钛矿器件的光电转换效率和稳定性。由于钙钛矿异质结缺陷的缓解和电子提取的增强,器件性能得到改善。结果表明,与未进行PEAI表面钝化处理的器件相比,经过PEAI处理的器件效率从11.33%提高到17.27%。此外,经过PEAI表面钝化的PCE的钙钛矿层表现出更好的稳定性,在不封装的环境空气中存储1500 h后,仍可保持原来PCE的90%以上。

关键词：钙钛矿太阳能电池电子传输层缺陷钝化光电转换效率稳定性

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高校学生主体性德育研究

高校学生主体性德育研究

作者：叶稳安吉林大学

学位级别：硕士

本文探讨高校构建学生主体性德育的意义和内容。认为传统高校学生德育最大的缺点是主体性缺失,当前解决高校学生德育实效性低下的根本途径是构建学生主体性德育教育,摒弃传统学生德育模式。指出高校应该在德育教育中尊重学生的主体地位... 详细信息

本文探讨高校构建学生主体性德育的意义和内容。认为传统高校学生德育最大的缺点是主体性缺失,当前解决高校学生德育实效性低下的根本途径是构建学生主体性德育教育,摒弃传统学生德育模式。指出高校应该在德育教育中尊重学生的主体地位,发挥学生的主体力量,实施学生自我教育,达到提升学生的主体人格。首先论述了德育、主体性德育和学生主体性德育的科学内涵,在此基础上论述了学生主体性德育的现实要求和理论基础,然后从树立正确的德育观念、改革德育内容、革新德育方法、培养学生的主体能力、营造德育环境和构建科学德育评价体系六个基本方面进行主体性德育设计。分析了学生主体性德育主要有育人目标的科学性、育人氛围的和谐性和育人方式的自我教育性三个特点。在学生主体性德育实践过程中要坚持学生主体性与德育规范性相结合、学生主体性与教师主导性相结合、内容系统性与方式渐进性相结合三个基本原则。笔者坚持以马克思主义的世界观、人生观和价值观为指导思想,通过研读马克思主义关于人的学说、教育学文献以及一些专家学者的研究成果,运用辩证唯物法的思考方法和文献研究法,结合工作的实际进行分析总结,对现代高校学生主体性德育展开研究。

关键词：德育主体性学生主体性德育

过渡金属化合物/氮掺杂碳纳米片复合材料的制备及电催化性能研究

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过渡金属化合物/氮掺杂碳纳米片复合材料的制备及电催化性能研究

作者：叶射稳江西理工大学

学位级别：硕士

氢被认为是化解能源危机和降低大气污染最有希望的化石能源替代品。目前以稀有金属Pt为代表的催化剂体系虽然具有优异的析氢活性,但其昂贵的成本和较低的地球丰度极大地限制了该类催化剂的产业化进程。因此,构建低成本且高效的催化体系... 详细信息

氢被认为是化解能源危机和降低大气污染最有希望的化石能源替代品。目前以稀有金属Pt为代表的催化剂体系虽然具有优异的析氢活性,但其昂贵的成本和较低的地球丰度极大地限制了该类催化剂的产业化进程。因此,构建低成本且高效的催化体系是目前研究的热点方向。过渡金属碳化物(TMC)及磷化物(TMP)具有与贵金属类似的电催化性质,但其电导率及比表面积均不理想。碳复合体系的构建是提高材料催化活性和降低成本的有效途径之一。为此,本研究使用价格低廉、富含氮元素的天然高分子瓜尔豆胶作为碳源,从调节碳基体微观结构、控制活性组分物相及催化活性出发,制备出具有高活性及优良稳定性的过渡金属化合物复合氮掺杂碳纳米片材料。具体工作内容如下:(1)以天然高分子瓜尔豆胶作为碳源,四水合钼酸铵作为钼源,经冷冻干燥形成片状前驱体,并在氩气气氛下通过高温固相反应制备出超细碳化钼/氮掺杂碳片复合体系(nMoC/NC)。瓜尔豆胶中丰富的羟基结构与钼酸根强烈配位作用限制了MoC颗粒聚集,同时氮掺杂碳基体可为MoC提供快速电子传输通道。通过调节四水合钼酸铵与瓜尔豆胶的质量比值n可获得不同物相的MoC。当n=0.5时,产物倾向为MoC相;当n=1.5时,产物则倾向为高活性的MoC相;当n=1时,产物MoC/NC具有最佳HER活性。在碱性介质中,MoC/NC达到10 mA/cm的电流密度的过电位为163 mV,Tafel斜率为64.8 mV/dec,且该催化剂经过1000次CV测试,活性未明显衰减。(2)为进一步解决MoC/NC低比表面积问题,利用氯化钠(NaCl)作为硬模板,合成了MoC/氮掺杂多孔碳纳米片(xMoC/NCS-y)。通过调节四水合钼酸铵、NaCl与碳源的质量比例可调控MoC的粒径和碳基体的结构。NaCl不仅利于多孔碳纳米片状结构生成,同时高温熔融的NaCl促使高结晶度β-MoC的形成。在碱性介质中,MoC/NCS-16表现出优异的HER性能,达到电流密度为10 mA/cm时的过电位142 mV,Tafel斜率为56.1 mV/dec,同时该催化剂具有优良的HER耐久性。MoC/NCS-16优异的HER性能归因于高HER活性β-MoC与大比表面积多孔氮掺杂碳纳米片的协同作用。(3)针对瓜尔豆胶衍生碳基催化剂催化功能单一问题,在瓜尔豆胶/过渡金属盐/NaCl体系的基础上,使用高温固相反应和低温磷化法合成了磷化钴复合氮掺杂多孔碳纳米片(CoP/NCS-x)双功能电催化剂。NaCl的引入不仅可促进瓜尔豆胶衍生碳纳米片的多孔化,同时可促进钴纳米片的生成。钴纳米片的生成不仅利于活性位点的充分暴露,且有助于提高磷化均匀性。CoP/NCS-16在碱性介质中同时具有较高的HER和OER催化活性。其在10 mA/cm电流密度时的HER和OER过电位分别为132 mV和320 mV,Tafel斜率分别为57.0 mV/dec和73.9mV/dec,同时展现出优异的耐久性。

关键词：瓜尔豆胶过渡金属化合物氮掺杂碳材料析氢反应析氧反应

高性能热塑性聚酰亚胺及其复合材料增材制造研究

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高性能热塑性聚酰亚胺及其复合材料增材制造研究

作者：叶稳立吉林大学

学位级别：硕士

3D打印技术用于快速加工和制造,可根据计算机设计制造出几何形状复杂的零部件。由于3D打印纯聚合物零件的机械性能和功能本质上的局限性,开发高性能的可打印聚合物复合材料是十分必要的。3D打印在复合材料的制造中提供了许多优势,包括... 详细信息

3D打印技术用于快速加工和制造,可根据计算机设计制造出几何形状复杂的零部件。由于3D打印纯聚合物零件的机械性能和功能本质上的局限性,开发高性能的可打印聚合物复合材料是十分必要的。3D打印在复合材料的制造中提供了许多优势,包括高精度、低成本和定制复杂几何形状。本文概述了热塑性聚酰亚胺复合材料的3D打印技术,研究了3D打印热塑性聚酰亚胺复合材料结构件的力学、导电和热性能,并分析了它们在生物医学、电子和航空航天工程领域的潜在应用。重点介绍了颗粒增强、纤维增强和纳米增强热塑性聚酰亚胺(TPI)复合材料的制备方法和性能,对推动未来3D打印材料的研制与3D打印装备的研发具有重要意义。针对热塑性聚酰亚胺(TPI)具有加工成形温度区间窄、粘度高和粘流温度高等特点导致TPI的3D打印制造困难、热应力大、分层严重等问题。本文研发了高温3D打印机,成功制备了1.75mm直径热塑性聚酰亚胺3D打印丝材,分析了TPI原料与3D打印丝材的热稳定性能。研究了3D打印丝材的粘流温度(T)与打印起始温度的关系。研究3D打印温度对打印件层间结合力的影响,并确立TPI的可打印温度区间。研究发现,TPI 3D打印的适合温度区间为320-340℃。打印温度335℃时层间结合力达到344.5N。打印温度340℃时,层间结合力下降到260.5N。针对TPI具有加工成形温度高、粘度大和吸水率高等特点,导致TPI的3D打印制造困难、强度差、发泡严重等问题。本研究分析了纯TPI 3D打印丝材与短纤维TPI复合材料的吸水率。研究了TPI 3D打印丝材的干燥时间与3D打印成形件拉伸强度的关系。研究不同打印速度、层厚、填充率下,纯TPI、传统连续碳纤维增强TPI和分离式连续碳纤维增强TPI对打印件拉伸强度的影响。为了分析连续碳纤维增强TPI的力学性能,对有或无连续纤维增强TPI 3D打印试样进行力学性能测试。采用分离式连续碳纤维TPI 3D打印,不仅有效提高了连续碳纤维增强TPI 3D打印的成功率而且增强了连续碳纤维与TPI树脂的界面粘结强度。采用分离式3D打印技术,3D打印连续碳纤维增强TPI复合材料样件的拉伸强度,比传统连续碳纤维增强TPI高158%。碳纤维与TPI塑料基体之间形成了较强的粘结面。采用分离式连续碳纤维增强TPI,其复合材料拉伸强度和弯曲强度比纯TPI分别提高214%和167%。针对现有航空航天金属电子器件或结构件具有弹性有限,质量大,复杂零部件制造困难,设备昂贵,屏蔽和静电不可调控等缺点。本研究分析了纯TPI不同喷嘴直径3D打印样件的拉伸与弯曲性能。研究了不同碳纳米管在纯TPI基体的填充比例对碳纳米管复合材料热性能和导电性能的影响。研究了不同碳纳米管填充比例3D打印样件的导电性能,拉伸性能,弯曲性能以及电阻率和循环弯曲变形的关系。采用0.8mm 3D打印喷嘴,其纯TPI拉伸和弯曲强度相比于0.4mm 3D打印喷嘴分别提高40%和20%。为了保证3D打印复合材料具有优异的力学及导电性能,采用拉伸和弯曲强度损失仅为11%和9.8%的3%wt碳纳米管TPI复合材料,3D打印特征结构件并测试出变形与导电电阻之间的关系。

关键词：热塑性聚酰亚胺(TPI) 增材制造碳纤维增强碳纳米管 3D打印可穿戴设备