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Effects of inorganic ions,organic particles,blood cells,and cyclic loading on in vitro corrosion of Mg–Al alloys

镁合金学报(英文) 2023年第7期11卷 2429-2441页

作者： Guanqi Liu Jianmin Han Ying Li yuzhu guo Xiaodong Yu Shenpo Yuan Zhihua Nie Chengwen Tan Chuanbin guo School of Materials Science and Engineering Beijing Institute of TechnologyBeijing 100081China Department of Dental Materials National Center of StomatologyNational Clinical Research Center for Oral DiseasesNational Engineering Laboratory for Digital and Material Technology of StomatologyBeijing Key Laboratory of Digital StomatologyResearch Center of Engineering and Technology for Computerized Dentistry Ministry of HealthNMPA Key Laboratory for Dental MaterialsPeking University School and Hospital of StomatologyBeijing 100081China Department of Oral and Maxillofacial Surgery National Center of StomatologyNational Clinical Research Center for Oral DiseasesNational Engineering Laboratory for Digital and Material Technology of StomatologyBeijing Key Laboratory of Digital StomatologyResearch Center of Engineering and Technology for Computerized Dentistry Ministry of HealthNMPA Key Laboratory for Dental MaterialsPeking University School and Hospital of StomatologyBeijing 100081China

Recently,magnesium(Mg)alloys have attracted extensive attention as biodegradable implant ***,cyclic loading and the corrosive environment of the body are significant challenges for the practical use of alloys,and there are few studies on this *** this study,we conducted a four-point bending fatigue test for 86,400 cycles(12 h)in simulated body fluid(SBF),plasma,and whole blood with an AZ series alloy Mg-9Al-0.5Zn-0.27Mn-0.12Ag,to examine the effects of inorganic ions,organic particles,blood cells,and cyclic loading on Mg alloy *** Mg^(2+)concentration and solution pH were measured before and after experimentation,and the sample surfaces were characterized by 3D digital microscopy,scanning electron microscopy(SEM),energy-dispersive X-ray spectroscopy(EDS),Fourier-transform infrared(FTIR)spectroscopy,Raman spectroscopy,and X-ray photoelectron spectroscopy(XPS).Our results showed that in the non-loading condition,a porous and weak inorganic product layer(mainly Mg/Ca phosphate and carbonate)formed on the surface of the Mg alloy sample immersed in SBF,which hardly had a protective effect on Mg alloy *** the samples immersed in plasma,the organic particles promoted the formation of an organic and more compact product layer,which protected the Mg alloy from severe *** the sample immersed in whole blood,the blood cells affected organic particle deposition on the product layer and thus interfered with the formation of an organic compact product layer,which slightly accelerated the corrosion ***,cyclic loading damaged the layer integrity and significantly increased the corrosion rates of all the studied materials compared to the samples not subjected to cyclic ***,under cyclic loading,blood cells adsorbed on the Mg alloy surfaces,and formed films,which protected the Mg alloy substrate and delayed Mg alloy corrosion.

关键词： Magnesium alloy Cyclic loading Corrosive environment In vitro Corrosion behavior

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人脐带间充质干细胞对传统胎盘屏障模型屏障功能的影响及作用机制

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药物评价研究 2024年第5期47卷 1002-1009页

作者：韩巧巧王泽郭宇竹孙英辉赵天宇慈小燕崔涛傅鹏伊秀林闫凤英安徽医科大学药学院安徽合肥230032 天津药物研究院有限公司药物成药性评价与系统转化全国重点实验室天津300301 澳门科技大学药学院中国澳门999078 天津市细胞技术创新中心天津和创生物技术有限公司天津300301 中国医学科学院药物代谢新技术创新单元北京100730

目的通过构建体外胎盘屏障模型,研究人脐带间充质干细胞(hUC-MSC)对传统胎盘屏障模型功能的影响及其可能的分子机制。方法将hUC-MSC、人脐静脉内皮细胞(HUVEC)和人滋养层细胞(HTR-8)共同培养于transwell中建立体外胎盘屏障模型,设置对照... 详细信息

目的通过构建体外胎盘屏障模型,研究人脐带间充质干细胞(hUC-MSC)对传统胎盘屏障模型功能的影响及其可能的分子机制。方法将hUC-MSC、人脐静脉内皮细胞(HUVEC)和人滋养层细胞(HTR-8)共同培养于transwell中建立体外胎盘屏障模型,设置对照组(HUVEC+HTR-8)、forskolin组(HUVEC+HTR-8+forskolin)、MSC组(HUVEC+HTR-8+hUC-MSC)、MSC+forskolin组(HUVEC+HTR-8+hUC-MSC+forskolin),通过测量跨膜电阻值、荧光黄CH的渗透性以及P-糖蛋白(P-gp)的活性,评估各组体外胎盘屏障模型的功能;利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)和Western blotting检测各组体外胎盘屏障模型中P-gp、紧密连接蛋白5(Claudin-5)、闭合小环蛋白-1(ZO-1)、ZO-2、血小板-内皮细胞黏附分子(CD31)的mRNA及蛋白表达水平;利用LC-MS/MS检测阿替洛尔、米诺地尔、美托洛尔3种渗透性工具药透过各组体外胎盘屏障模型的表观渗透系数(Papp),验证模型的功能完整性。结果与对照组相比,forskolin、MSC、MSC+forskolin组的跨膜电阻值均显著增高(P<0.05、0.001)、P-gp外排功能均增强、荧光黄的Papp值均显著降低(P<0.05、0.01、0.001),且二者联用后作用效果尤为显著,表明该模型具备完整的屏障功能,且MSC+forskolin屏障功能最好;qRT-PCR和Western blotting结果显示,与对照组相比,forskolin组P-gp、ZO-1、ZO-2、CD31的表达显著增加(P<0.05、0.01、0.001),MSC组P-gp、Claudin5、ZO-1和CD31的表达也显著增加(P<0.05、0.01、0.001);联合应用后,各蛋白的mRNA及蛋白表达水平均更显著增加(P<0.01、0.001),表明hUC-MSC增强传统胎盘屏障功能;与对照组相比,各实验组的Papp值均降低,MSC+forskolin组3个工具药均差异显著,美托洛尔差异最显著。结论hUC-MSC通过增强传统胎盘屏障模型中紧密连接蛋白和外排蛋白的表达,进一步增强了传统胎盘屏障模型的屏障功能。

关键词：人脐带间充质干细胞人脐静脉内皮细胞人滋养层细胞胎盘屏障 P-糖蛋白

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Highly Efficient Aligned Ion‑Conducting Network and Interface Chemistries for Depolarized All‑Solid‑State Lithium Metal Batteries

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Nano-Micro Letters 2024年第5期16卷 102-119页

作者： Yongbiao Mu Shixiang Yu yuzhu Chen Youqi Chu Buke Wu Qing Zhang Binbin guo Lingfeng Zou Ruijie Zhang Fenghua Yu Meisheng Han Meng Lin Jinglei Yang Jiaming Bai Lin Zeng Shenzhen Key Laboratory of Advanced Energy Storage Southern University of Science and TechnologyShenzhen 518055People’s Republic of China Department of Mechanical and Energy Engineering Southern University of Science and TechnologyShenzhen 518055People’s Republic of China SUSTech Energy Institute for Carbon Neutrality Southern University of Science and TechnologyShenzhen 518055People’s Republic of China Department of Mechanical and Aerospace Engineering Hong Kong University of Science and TechnologyKowloon 997077Hong Kong Special Administrative Region of ChinaPeople’s Republic of China HKUST Shenzhen-Hong Kong Collaborative Innovation Research Institute FutianShenzhenPeople’s Republic of China

Improving the long-term cycling stability and energy density of all-solid-state lithium(Li)-metal batteries(ASSLMBs)at room temperature is a severe challenge because of the notorious solid–solid interfacial contact loss and sluggish ion *** electrolytes are generally studied as two-dimensional(2D)structures with planar interfaces,showing limited interfacial contact and further resulting in unstable Li/electrolyte and cathode/electrolyte ***,three-dimensional(3D)architecturally designed composite solid electrolytes are developed with independently controlled structural factors using 3D printing processing and post-curing ***-type electrolyte films with vertical-aligned micro-pillar(p-3DSE)and spiral(s-3DSE)structures are rationally designed and developed,which can be employed for both Li metal anode and cathode in terms of accelerating the Li+transport within electrodes and reinforcing the interfacial *** printed p-3DSE delivers robust long-term cycle life of up to 2600 cycles and a high critical current density of 1.92 mA cm^(−2).The optimized electrolyte structure could lead to ASSLMBs with a superior full-cell areal capacity of 2.75 mAh cm^(−2)(LFP)and 3.92 mAh cm^(−2)(NCM811).This unique design provides enhancements for both anode and cathode electrodes,thereby alleviating interfacial degradation induced by dendrite growth and contact *** approach in this study opens a new design strategy for advanced composite solid polymer electrolytes in ASSLMBs operating under high rates/capacities and room temperature.

关键词： All-solid-state lithium metal batteries Composite solid electrolyte 3D printing Areal capacity Interfacial degradation

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花岗岩-喷射混凝土梁损伤的声发射可视化表征

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哈尔滨工业大学学报 2022年第8期54卷 90-99页

作者：郭玉柱陈徐东胡良鹏白银河海大学土木与交通学院南京210098 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室(南京水利科学研究院) 南京210024

为研究输水隧洞围岩-喷射混凝土衬砌结构的协同抗弯损伤特性,制备两种花岗岩-喷射混凝土组合梁进行不同加载速率的四点弯曲试验,并采用数字图像相关(DIC)和声发射(AE)两种无损监测技术对花岗岩-喷射混凝土组合梁的四点弯曲试验进行监测... 详细信息

为研究输水隧洞围岩-喷射混凝土衬砌结构的协同抗弯损伤特性,制备两种花岗岩-喷射混凝土组合梁进行不同加载速率的四点弯曲试验,并采用数字图像相关(DIC)和声发射(AE)两种无损监测技术对花岗岩-喷射混凝土组合梁的四点弯曲试验进行监测。结果表明:在裂缝从喷射混凝土中扩展至花岗岩表面时,荷载-应变曲线在峰后下降段出现明显的拐点,该拐点可以作为花岗岩起裂的标志;通过声发射技术对喷射混凝土中的损伤类型识别发现,剪切损伤所占的比例随着应变率的提高而增加。为实现对组合梁内部损伤的可视化分析,利用声发射损伤定位数据计算了空间b值。结合损伤定位在空间中的密度分布规律,给空间b值附加系数后构建新的Rb值。与空间b值相比,Rb值的云图对不同损伤程度的区分度更高,改善了损伤可视化分析的效果。最后,将Rb值定位的损伤云图与DIC监测到的裂缝云图进行对比,验证了这种利用声发射技术对损伤进行可视化分析方法的有效性。

关键词：花岗岩喷射混凝土损伤可视化声发射数字图像相关

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基于X-CT的蒸养大掺量矿物掺合料砂浆孔结构

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建筑材料学报 2022年第9期25卷 885-892页

作者：郭玉柱陈徐东宁英杰陈育志河海大学土木与交通学院江苏南京210098 浙江交工集团股份有限公司浙江杭州310051 金陵科技学院建筑工程学院江苏南京211169

采用80℃下恒温12 h的蒸养制度对砂浆进行了蒸养,蒸养结束后采用自然养护、水养和标养3种方式进行后续养护,同时设置了全程标养砂浆作为对照组.研究了不同养护制度下砂浆的早期强度发展规律,并基于X射线计算机断层扫描(X-CT)技术对砂浆... 详细信息

采用80℃下恒温12 h的蒸养制度对砂浆进行了蒸养,蒸养结束后采用自然养护、水养和标养3种方式进行后续养护,同时设置了全程标养砂浆作为对照组.研究了不同养护制度下砂浆的早期强度发展规律,并基于X射线计算机断层扫描(X-CT)技术对砂浆的孔结构特征进行了分析.结果表明:80℃下恒温12 h蒸养使砂浆孔隙率增大,最终导致蒸养砂浆28 d抗压强度低于全程标养砂浆;蒸养砂浆抗压强度随孔隙率增大而快速降低,两者之间呈现良好的线性关系;蒸养后水养和标养可以有效降低蒸养砂浆的孔隙率,使其28 d抗压强度高于蒸养后自然养护的砂浆;砂浆孔隙的孔体积与球形度存在明显的负相关关系,且蒸养会使孔体积-球形度分布规律中的异常值增多.

关键词：蒸养 X射线计算机断层扫描活动轮廓模型孔结构球形度

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岩石-混凝土复合梁弯拉损伤的声发射参量聚类识别

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振动与冲击 2022年第19期41卷 274-281页

作者：陈徐东郭玉柱胡良鹏白银宁英杰河海大学土木与交通学院南京210098 南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210029 浙江交工集团股份有限公司杭州310051

为研究围岩-混凝土衬砌结构的受弯损伤特性,选取两种岩石(花岗岩和黑砂岩)和两种混凝土(纤维和无纤维),制备了4种岩石-混凝土复合梁。采用MTS试验机对复合梁进行四点弯曲试验,并利用声发射技术对复合梁的弯拉损伤过程进行了监测;声发射... 详细信息

为研究围岩-混凝土衬砌结构的受弯损伤特性,选取两种岩石(花岗岩和黑砂岩)和两种混凝土(纤维和无纤维),制备了4种岩石-混凝土复合梁。采用MTS试验机对复合梁进行四点弯曲试验,并利用声发射技术对复合梁的弯拉损伤过程进行了监测;声发射的损伤定位结果表明,岩石-混凝土复合梁的主要损伤过程可以分为:混凝土损伤段、界面损伤段、岩石损伤段及残余承载段四个阶段;为了对复合梁弯曲破坏各个阶段的损伤类型进行识别,采用高斯混合模型对声发射参数进行了聚类分析,并与常规的RA-AF分析方法进行对比。与常规的RA-AF分析方法相比,高斯混合模型不需要人为选取经验参数,对损伤的识别更科学合理。此外,高斯混合模型分析结果显示岩石-混凝土复合梁主要发生的是拉伸损伤(占比大于87.9%),仅产生少量的剪切损伤(占比小于12.1%)。

关键词：围岩混凝土声发射高斯混合模型损伤

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基于DIC的花岗岩-混凝土梁抗弯性能研究

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建筑材料学报 2022年第10期25卷 1040-1046页

作者：陈徐东石振祥郭玉柱栾金津白银河海大学土木与交通学院江苏南京210098 南京水利科学研究院材料结构研究所江苏南京210024

为研究岩体缺陷对花岗岩-混凝土复合体抗弯性能的影响,选用2种花岗岩(黄金麻、芝麻灰)制备了不同缝高比(0、0.1、0.5)的花岗岩-混凝土试件,并进行了四点弯曲试验,采用三维数字图像相关(3D‑DIC)技术对试件的裂缝开展过程进行了实时监测.... 详细信息

为研究岩体缺陷对花岗岩-混凝土复合体抗弯性能的影响,选用2种花岗岩(黄金麻、芝麻灰)制备了不同缝高比(0、0.1、0.5)的花岗岩-混凝土试件,并进行了四点弯曲试验,采用三维数字图像相关(3D‑DIC)技术对试件的裂缝开展过程进行了实时监测.结果表明:花岗岩弹性模量越大,试件承受荷载的能力就越强;当裂缝开展至胶结面时,由于花岗岩强度较高,试件荷载-应变曲线会再次上升,直至花岗岩开裂;预制裂缝的缝高比越大,同阶段试件的损伤程度越大,加载结束时裂缝宽度也越大,并且花岗岩弹性模量越大,试件损伤程度特征越明显;当花岗岩内部存在缺陷时,裂缝开展方向会向缺陷靠拢,导致试件进一步失稳破坏.

关键词：混凝土花岗岩损伤数字图像相关裂缝

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重复脉冲电压下变频牵引电机绕组绝缘的电树枝特性

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高电压技术 2023年第6期49卷 2625-2633页

作者：唐艳霞刘学忠王景娜郭玉柱刘嬿李丹西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049 广东电网有限责任公司广州供电局广州510620 中车永济电机有限公司西安710016

变频牵引电机在快速发展的轨道交通运输中起重要作用,其在运行时需要承受高频脉冲电压的冲击,且绕组的绝缘温升较高,需采用高耐热性绝缘浸渍漆和绝缘带构成的复合绝缘系统。为此选用了两种常用的C级耐热浸渍漆,配合3种绝缘带构成层状复... 详细信息

变频牵引电机在快速发展的轨道交通运输中起重要作用,其在运行时需要承受高频脉冲电压的冲击,且绕组的绝缘温升较高,需采用高耐热性绝缘浸渍漆和绝缘带构成的复合绝缘系统。为此选用了两种常用的C级耐热浸渍漆,配合3种绝缘带构成层状复合绝缘电树枝试样,在不同重复率的双极性方波脉冲电压下,试验实时观测了电树枝的引发、形态特征和生长过程,对比研究了不同层状复合绝缘的电树枝化特征和破坏机理。试验对比和研究分析表明:电树枝在聚丁二烯树脂浸渍漆中的引发时间较长,径向生长速率明显更快,而有机硅树脂浸渍漆中的电树枝更容易引发,但引发后生长速度较慢;随脉冲电压重复率提高,电树枝更易引发,径向生长速率更快,但两种浸渍漆中电树枝的形态变化不同;3种绝缘带对电树枝的生长都具有显著的界面阻碍作用,且玻璃布补强云母带与聚酰亚胺薄膜和聚酰亚胺薄膜补强云母带相比,对电树枝生长的抑制效果最突出,更适用于高频脉冲电压作用下的变频电机或高频变压器绝缘系统。

关键词：电树枝变频牵引电机重复脉冲电压聚丁二烯树脂有机硅树脂

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碳电极浆料作为阴极材料的快速充放电铝离子电池

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储能科学与技术 2023年第1期12卷 16-22页

作者：郭雨竹梁春军孙馥林宫宏康宋奇朱婷张晨晖北京交通大学北京100044

[EMIM]Cl基铝离子电池是一种具有前景的储能器件。由于其能量密度高、价格低廉、安全性高等特点有望成为下一代储能体系。本工作介绍了一种原本用于钙钛矿太阳能电池丝网印刷技术的可高倍率充放电的低温导电碳电极浆料,可在1000 mA/g的... 详细信息

[EMIM]Cl基铝离子电池是一种具有前景的储能器件。由于其能量密度高、价格低廉、安全性高等特点有望成为下一代储能体系。本工作介绍了一种原本用于钙钛矿太阳能电池丝网印刷技术的可高倍率充放电的低温导电碳电极浆料,可在1000 mA/g的电流密度下,实现快速充放电,比容量保持在75 mAh/g左右,其充电倍率可达12 C。通过光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)以及比表面积分析等表征手段,对低温导电碳电极浆料、天然石墨片以及石墨烯作为阴极材料所组装的铝离子电池的性能进行了比较和分析,发现快速充放电主要是由于其特殊的表面形貌以及较大的比表面积所导致的。通过X射线衍射等测试也可证明低温导电碳电极浆料作为阴极材料的比容量高于其他阴极材料。实现了高充放电电流密度的铝离子电池。

关键词：铝离子电池铝石墨低温导电碳电极浆料

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蒸养再生骨料混凝土断裂声发射特征

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应用声学 2023年第6期42卷 1177-1184页

作者：陈育志宁英杰陈徐东宣卫红郭玉柱金陵科技学院建筑工程学院南京211169 河海大学土木与交通学院南京210098 浙江交工集团股份有限公司杭州310051

为研究蒸汽养护对再生骨料混凝土断裂过程损伤特征的影响,开展了再生骨料混凝土三点弯曲试验,并采用声发射技术对损伤过程进行了监测分析。结果表明,蒸养降低了再生骨料混凝土断裂峰值荷载,断裂过程中声发射信号强度低于标准养护试件。... 详细信息

为研究蒸汽养护对再生骨料混凝土断裂过程损伤特征的影响,开展了再生骨料混凝土三点弯曲试验,并采用声发射技术对损伤过程进行了监测分析。结果表明,蒸养降低了再生骨料混凝土断裂峰值荷载,断裂过程中声发射信号强度低于标准养护试件。声发射振铃计数、撞击数、b值等参数能够准确反映再生骨料混凝土断裂过程损伤演变规律。加载上升阶段,声发射信号活动性很低,试件内以微裂纹的形成为主,加载至荷载峰值,声发射振铃计数累计值增长呈现平缓阶段,混凝土内微裂缝的聚合会持续一段时间。峰值后荷载迅速降低阶段声发射信号最活跃,为裂缝迅速发展的过程。峰后荷载缓慢降低的过程,声发射信号活跃性降低,裂缝扩展至试件顶部区域,主要是宏观裂缝的开展,不再产生新的裂缝。研究结果揭示了蒸养再生骨料混凝土裂缝发展机理,可为其工程应用提供理论支持。

关键词：再生骨料混凝土断裂损伤声发射

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