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稀土氧化物对激光熔覆生物陶瓷涂层在模拟体液中组织形貌与降解性能的影响

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稀有金属 2016年第6期40卷 593-599页

作者：蒋海兵刘其斌张玲琰朱益志贵州大学材料与冶金学院贵州贵阳550003 贵州省材料结构与强度重点实验室贵州贵阳550003

为了更好地探索稀土氧化物对生物陶瓷涂层组织形貌与降解性能的影响,在添加稀土氧化物La_2O_3的情况下,利用激光熔覆技术,结合梯度成分设计与梯度功率烧结,在钛合金表面制备了一层含羟基磷灰石(HA)和β-磷酸三钨(β-TCP)的梯度生物陶瓷... 详细信息

为了更好地探索稀土氧化物对生物陶瓷涂层组织形貌与降解性能的影响,在添加稀土氧化物La_2O_3的情况下,利用激光熔覆技术,结合梯度成分设计与梯度功率烧结,在钛合金表面制备了一层含羟基磷灰石(HA)和β-磷酸三钨(β-TCP)的梯度生物陶瓷涂层。经过X衍射分析仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)的分析发现:(1)稀土氧化物的加入,能够促进涂层生成HA和β-TCP,改善涂层表面在模拟体液中的开裂敏感性以及细化新生类骨磷灰石晶粒尺寸。当稀土添加量为0.4%时,涂层中HA和β-TCP衍射峰值最高,在模拟体液中浸泡14 d后,涂层表面无裂纹,形成分布均匀,大小一致的类骨磷灰石。(2)涂层在模拟体液中浸泡28 d后的降解率为0.2126%。模拟体液中Ca^(2+)和La^(3+)浓度随着浸泡时间发生变化,其中Ca^(2+)浓度呈动态的上下波动变化,且含量逐渐减小,表明Ca^(2+)从模拟体液中沉积到涂层表面的量要比涂层降解到溶液中的多;而La^(3+)浓度随浸泡时间增加而逐渐增大,在将La^(3+)浓度与浸泡时间在取对数的情况下,两因素存在明显的线性关系,并推导出关于La^(3+)浓度,浸泡时间与涂层浸泡面积的经验公式。

关键词：激光熔覆磷酸钙生物陶瓷稀土氧化物模拟体液组织形貌降解性能

不同钙磷比对激光熔覆生物陶瓷涂层微观结构性能与细胞活性的影响

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稀有金属 2017年第10期41卷 1112-1116页

作者：白杨刘其斌徐鹏朱益志张时维贵州大学材料与冶金学院贵州贵阳550025 贵州省材料结构与强度重点实验室贵州贵阳550025

激光熔覆过程中医用钛合金与混合粉末(CaHPO_4·2H_2O+CaCO_3+La_2O_3)因热膨胀系数相差大而容易产生裂纹、气孔等缺陷,故采用梯度设计方法在医用钛合金表面上制备一层具有生物活性的磷酸钙陶瓷涂层。通过金相显微镜(OM),X射线衍射仪(XR... 详细信息

激光熔覆过程中医用钛合金与混合粉末(CaHPO_4·2H_2O+CaCO_3+La_2O_3)因热膨胀系数相差大而容易产生裂纹、气孔等缺陷,故采用梯度设计方法在医用钛合金表面上制备一层具有生物活性的磷酸钙陶瓷涂层。通过金相显微镜(OM),X射线衍射仪(XRD),显微硬度计,甲基噻唑基四唑(MTT)比色法和倒置荧光显微镜对稀土氧化物La_2O_3添加量相同(0.6%)的不同钙磷比激光熔覆磷酸钙陶瓷涂层结合界面、物相、显微硬度、细胞相对活性和细胞生长状态进行分析。试验结果表明:通过OM观察其横截面积可以看出熔覆试样分为基材、合金化层及陶瓷层3个区域,各区域间呈良好的冶金结合。在2θ在32°~33°附近,当n(Ca)∶n(P)(原子比)=1.40~1.45时,其XRD图谱中羟基磷灰石+β-磷酸三钙(HA+β-TCP)的特征峰较高,表明其生成的生物活性相HA+β-TCP的量最多。显微硬度结果表明n(Ca)∶n(P)值越大,涂层平均硬度越高。MTT比色法和倒置荧光显微镜观察结果表明当涂层n(Ca)∶n(P)=1.40时,吸光度值(OD)最大,生物陶瓷涂层上细胞数量最多且生长状态良好,表明该涂层具有最佳的细胞相容性且有利于细胞的稳定增殖与生长。

关键词： n(Ca)∶n(P) 激光熔覆生物陶瓷涂层细胞活性

激光熔覆钙磷涂层中的稀土可控析出及其对破骨细胞活性的抑制作用

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激光熔覆钙磷涂层中的稀土可控析出及其对破骨细胞活性的抑制作用

作者：朱益志贵州大学

学位级别：硕士

目前,假体周围的骨溶解已成为人工关节失效的主要原因。通过对破骨细胞活性的抑制以及涂层表面的仿生化设计,可有效的抑制骨溶解的产生,延长人工关节的使用寿命并提高患者的生活质量。本文运用梯度设计思想,采用激光熔覆技术,在钛合金... 详细信息

目前,假体周围的骨溶解已成为人工关节失效的主要原因。通过对破骨细胞活性的抑制以及涂层表面的仿生化设计,可有效的抑制骨溶解的产生,延长人工关节的使用寿命并提高患者的生活质量。本文运用梯度设计思想,采用激光熔覆技术,在钛合金表面制备出不同LaO含量的梯度Ca-P基生物陶瓷涂层,通过调控涂层中稀土离子的析出,以期达到抑制破骨细胞活性的目的。利用金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、等离子质谱仪(iCP-MS)和四甲基噻唑蓝(MTT)比色法,分别对陶瓷层组织结构、降解性能、生物活性以及稀土离子对破骨细胞的抑制作用进行了研究,获得以下结论:不同的稀土添加量对生物陶瓷涂层中生物活性相数量有重要的影响。当LaO添加量为0.6 wt.%时,稀土钙磷陶瓷涂层中含有数量较多、结晶度较低的生物活性可降解相磷酸三钙(β-TCP)。在模拟体液(SBF)中,伴随稀土钙磷涂层的降解,La离子被释放到SBF中,且La离子的析出浓度在0.042 PPB.252PPB的范围内呈现波动变化的趋势。通过四甲基噻唑蓝(MTT)比色法试验,表明了稀土磷酸钙陶瓷涂层具有良好的细胞相容性,不影响细胞的生长以及增殖的正常生理代谢功能。采用双因素试验的方差分析方法对破骨细胞的活性进行了研究。结果表明:当调控稀土LaO的添加量为0.4 wt.%.6 wt.%,稀土钙磷陶瓷涂层对破骨细胞的活性产生抑制作用,这种新方法可能在防治磨屑病方面起到积极的作用。

关键词：激光熔覆钙磷涂层稀土析出破骨细胞抑制

稀土氧化物添加量对激光熔覆磷酸钙陶瓷涂层组织性能的影响

同方学位论文库评论

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稀有金属 2016年第5期40卷 509-514页

作者：朱益志刘其斌蒋海兵徐鹏贵州大学材料与冶金学院贵州贵阳550025 贵州省材料结构与强度重点实验室贵州贵阳550025

β-磷酸三钙(β-TCP)和羟基磷灰石(HA)被视为优良的生物活性材料。本文利用激光熔覆技术在钛合金(Ti6Al4V)表面制备一层含β-TCP和HA的稀土氧化物掺杂磷酸钙陶瓷涂层,通过光学显微镜(OM),X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和显微硬度计分别... 详细信息

β-磷酸三钙(β-TCP)和羟基磷灰石(HA)被视为优良的生物活性材料。本文利用激光熔覆技术在钛合金(Ti6Al4V)表面制备一层含β-TCP和HA的稀土氧化物掺杂磷酸钙陶瓷涂层,通过光学显微镜(OM),X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和显微硬度计分别对陶瓷涂层的结合界面、物相、表面形貌及显微硬度进行分析。试验结果表明:基材与陶瓷层呈冶金结合,熔覆试样可分为基材、热影响区、合金化区及陶瓷熔覆层4个区域;当La2O3添加量为0.6%(质量分数)时,涂层主要含CaTiO_3,Ti O,β-TCP和HA等物相;通过扫描电镜观察涂层表面形貌,发现稀土氧化物La_2O_3的含量对涂层裂纹敏感性有较大影响,当稀土氧化物La_2O_3添加量为0.6%时,涂层表面较为平整,存在少量孔洞及裂纹,此时涂层硬度最大,达到HV 1971。

关键词：稀土氧化物激光熔覆磷酸钙陶瓷涂层

小级差需求下基于故障首半波比较的快速电流保护

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电力自动化设备 2024年第6期44卷 153-160,201页

作者：李振兴朱益王扬赜陈艳霞皮志勇翁汉琍三峡大学新能源微电网湖北省协同创新中心湖北宜昌443002 国家电网北京市电力公司电力科学研究院北京100075 国网湖北省电力有限公司荆门供电公司湖北荆门448000

基于时间级差配合的梯级电流保护受限于出口线路保护动作时间,为缩短保护研判时间,提升配电网多级配合能力,提出一种小级差需求下基于故障首半波比较的快速电流保护方法。对传统电流保护动作时间进行分析,采用整定值构建模板曲线,与故... 详细信息

基于时间级差配合的梯级电流保护受限于出口线路保护动作时间,为缩短保护研判时间,提升配电网多级配合能力,提出一种小级差需求下基于故障首半波比较的快速电流保护方法。对传统电流保护动作时间进行分析,采用整定值构建模板曲线,与故障电流采样值进行多点动态比较,基于有效值爬坡效应及采样值越限效应构建新的保护启动判据、考虑保护算法延迟及干扰点的影响构建新的动作判据,综合加快电流保护判别速度。利用PSCAD/EMTDC软件仿真验证了所提方法在不同类型故障、不同故障时刻、负荷突增、干扰影响等工况下的有效性,结果表明所提方法的动作时间不超过10 ms,有利于小级差更加灵活和可靠的整定。

关键词：多级配电网小级差快速电流保护继电保护模板曲线电流采样值

激光熔覆稀土磷酸钙陶瓷涂层及其在生理盐水中的降解行为

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稀有金属材料与工程 2017年第11期46卷 3498-3502页

作者：朱益志刘其斌徐鹏白杨姚利兰姜晶晶贵州大学贵州贵阳550025 贵州省材料结构与强度重点实验室贵州贵阳550025

利用激光熔覆技术,在医用钛合金表面制备梯度稀土磷酸钙复合陶瓷涂层。采用OM、XRD、SEM、iCP-MS分别对涂层的界面结合、物相组成、显微形貌、离子溶出进行考察。结果表明:经过激光熔覆后,能够在钛合金表面得到富含HA和β-TCP的梯度磷... 详细信息

利用激光熔覆技术,在医用钛合金表面制备梯度稀土磷酸钙复合陶瓷涂层。采用OM、XRD、SEM、iCP-MS分别对涂层的界面结合、物相组成、显微形貌、离子溶出进行考察。结果表明:经过激光熔覆后,能够在钛合金表面得到富含HA和β-TCP的梯度磷酸钙陶瓷涂层,且涂层分为基材、合金化层、陶瓷层3个层次,各层间界面结合良好;磷酸钙陶瓷涂层不断被生理盐水降解,质量不断丢失,涂层在生理盐水中能够形成一种类骨磷灰石的新相;伴随着涂层的降解,Ca^(2+)和La^(3+)从涂层中溶出;溶液中Ca^(2+)的溶出浓度在15~40 mg/L的范围内随浸泡时间的延长呈现波动上升的趋势,La^(3+)的析出浓度却在0.15~0.45 mg/L之间随着浸泡时间的延长呈现波动下降的趋势。

关键词：激光熔覆磷酸钙陶瓷涂层生理盐水降解离子溶出

稀土含量对Ca-P陶瓷涂层组织及细胞相容性的影响

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中国表面工程 2016年第5期29卷 66-71页

作者：白杨刘其斌徐鹏朱益志张时维贵州大学材料与冶金学院贵阳550025 贵州大学贵州省材料结构与强度重点实验室贵阳550025

利用激光熔覆技术在医用钛合金表面制备一层梯度Ca-P陶瓷涂层，并研究了La2O3含量对其微观组织结构及细胞相容性的影响。通过OM，XRD，SEM，MTT法及倒置荧光显微镜对Ca—P陶瓷涂层的结合界面、物相、表面形貌，细胞活性及细胞生长形态... 详细信息

利用激光熔覆技术在医用钛合金表面制备一层梯度Ca-P陶瓷涂层，并研究了La2O3含量对其微观组织结构及细胞相容性的影响。通过OM，XRD，SEM，MTT法及倒置荧光显微镜对Ca—P陶瓷涂层的结合界面、物相、表面形貌，细胞活性及细胞生长形态进行分析。结果表明：Ca—P陶瓷涂层主要含有CaTiO3、HA、TiO2、β-TCP等物相。当Ca—P陶瓷涂层中La2O3质量分数为0．6％时，在2θ为32～33。附近其XRD图谱中羟基磷灰石（HA）的特征峰较高，表明其生成的生物活性相最多。并且其在模拟体液（SBF）浸泡14天后的表面上生成的HA最多，分布最广。细胞试验表明当La2O3质量分数为0．4％～0．6％时，梯度生物陶瓷涂层具有较佳的细胞相容性，有利于细胞的稳定增殖与生长。

关键词：稀土氧化物激光熔覆 Ca-P陶瓷涂层微观结构细胞相容性

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特色高中建设:基于政策、研究与实践的分析

教育发展研究 2024年第8期44卷 24-34页

作者：朱益明华东师范大学教育学部教育学系上海200062 华东师范大学基础教育改革与发展研究所上海200062

推进高中阶段学校多样化发展是教育强国建设的需要,特色高中是高中阶段学校多样化发展的主要内容。本研究重点分析了自2010年以来特色高中建设的相关政策文件,并指出这些政策本身存在的局限性;系统阐述了学界有关特色高中建设的研究文献... 详细信息

推进高中阶段学校多样化发展是教育强国建设的需要,特色高中是高中阶段学校多样化发展的主要内容。本研究重点分析了自2010年以来特色高中建设的相关政策文件,并指出这些政策本身存在的局限性;系统阐述了学界有关特色高中建设的研究文献,概括了特色高中的理论观点;同时以特色高中建设的上海样本为例,指出实践发展带来的一些启示。本文遵循新发展观与教育高质量发展要求,提出了特色高中建设的四方面建议:强化以学生为中心和面向每所学校、优化与重塑高中教育政策、改进学校制度与提升教师能力、推进理论建构与实践探索同步互动。

关键词：特色高中学校转型新发展观

基于负序分量的含光伏电源配电网故障区段定位方法

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中国电力 2024年第5期57卷 188-199页

作者：胡满琳李楠李一鸣皮志勇朱益李振兴三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443002 国网湖北省电力有限公司荆门供电公司湖北荆门448001

针对光伏电源接入配电网导致故障电流无法正确反映故障区段的问题,分析含光伏电源配电网故障时三序分量,选择负序分量作为故障特征量;对于不对称故障场景提出负序重构方案;采用曼肯德尔(Mann-Kendall,MK)趋势检测寻求故障特征最明显的... 详细信息

针对光伏电源接入配电网导致故障电流无法正确反映故障区段的问题,分析含光伏电源配电网故障时三序分量,选择负序分量作为故障特征量;对于不对称故障场景提出负序重构方案;采用曼肯德尔(Mann-Kendall,MK)趋势检测寻求故障特征最明显的负序重构序列;利用负序重构电压幅值确定可疑故障区段,结合负序重构电流相位方向确定故障区段。在PSCAD/EMTDC仿真平台搭建含光伏电源的配电网模型。结果表明:提出的方法能够实现含光伏电源配电网在不同故障类型、故障位置下的故障区段准确定位,为含光伏电源配电网快速故障定位提供了理论依据。

关键词：对称分量法故障区段定位负序重构 MK检测光伏电源