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冷喷涂制备多孔Ta涂层及生物相容性

表面技术 2024年第8期53卷 184-190页

作者：贾利崔烺刘光王晓霞郝建洁魏连坤沈志森中国兵器科学研究院宁波分院浙江宁波315103 宁波市医疗中心李惠利医院浙江宁波315040

目的提高生物医用钛合金的生物相容性。方法采用冷喷涂技术在其表面制备了内部多孔且表面粗糙的钽涂层,并对涂层的微观组织、弹性模量、表面粗糙度、孔隙率、相组成等进行表征;通过溶血率实验、动态凝血时间实验、血小板黏附实验和细胞... 详细信息

目的提高生物医用钛合金的生物相容性。方法采用冷喷涂技术在其表面制备了内部多孔且表面粗糙的钽涂层,并对涂层的微观组织、弹性模量、表面粗糙度、孔隙率、相组成等进行表征;通过溶血率实验、动态凝血时间实验、血小板黏附实验和细胞增殖实验等评价其血液相容性。结果涂层表面粗糙度为24.9μm,孔隙率为12.6%,弹性模量为147 GPa。喷涂后涂层相组成为Ta,涂层与基体的结合强度为24 MPa。TC4钛合金基体和钽涂层2种材料均具有优异的红细胞相容性且2种材料表面的动态凝血程度相似,表明在TC4钛合金表面制备钽涂层后,钽涂层不会影响凝血因子的活性。钽涂层具有更好的防止血小板黏附与变形的性能。在细胞增殖实验中,细胞在钽涂层表面的增殖能力略高于TC4钛合金。结论多孔钽涂层的弹性模量相对钽块降低了22%。其生物活性高于TC4钛合金基体。

关键词：冷喷涂多孔钽涂层溶血率细胞毒性

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预制键槽式UHPC与后浇混凝土界面粘结抗剪性能

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复合材料学报 2024年第5期41卷 2633-2644页

作者：王鹏刚赵明海田砾潘崇根陈春雷傅宁青岛理工大学土木工程学院青岛266033 吕梁市机关事务服务中心吕梁033000 浙江大学宁波理工学院宁波315199 浙江省二建建设集团有限公司宁波315000 宁波蛟川构件有限公司宁波315200

永久性模板的使用可实现混凝土结构的快速施工,缩短工期,提高整体结构的承载能力和耐久性能。其界面粘结抗剪性能是确保永久性模板与混凝土协同工作的关键。本文设计并制作了3组不同强度混凝土试件和10组键槽式超高性能混凝土(UHPC)-普... 详细信息

永久性模板的使用可实现混凝土结构的快速施工,缩短工期,提高整体结构的承载能力和耐久性能。其界面粘结抗剪性能是确保永久性模板与混凝土协同工作的关键。本文设计并制作了3组不同强度混凝土试件和10组键槽式超高性能混凝土(UHPC)-普通混凝土(NC)复合试件,通过单面剪切试验和理论分析,系统研究了键槽密度、键槽间距、混凝土强度、养护条件等对键槽式UHPC-NC结合面抗剪性能的影响。结果表明:整体试件的裂缝与加载中心轴线呈一定角度,UHPC-NC结合面破坏发生于普通混凝土一侧。UHPC-NC荷载-滑移曲线细分为4个近似线性阶段,其极限滑移量均在0.9 mm以内。复合试件UHPC-NC的粘结面总剪切强度由粘结面接触摩擦力、水泥石-骨料相互作用、键槽-骨料互锁机制、剪切膨胀提供。合理的UHPCNC键槽界面在提高界面粘结抗剪强度的同时,可有效提高界面相对位移。在60℃蒸汽养护条件下,水泥石-骨料界面及UHPC-混凝土界面作用减弱。建立了键槽式UHPC-后浇NC界面抗剪承载力修正公式,其计算值与试验值具有较高的吻合度,大多数结果落在90%置信区间,置信区间之外的点,受试件养护龄期的影响。因此,要准确计算键槽式UHPC-NC复合试件抗剪强度还需要考虑养护龄期的影响,引入养护龄期修正参数。

关键词：永久性模板超高性能混凝土剪切试验键槽参数界面粘结抗剪性能

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大吨位箱梁曲线段梁上运梁承压箱梁受力分析

铁道工程学报 2024年第3期41卷 45-51页

作者：王建强朱广杰王飞赵卓郑州大学郑州450001 郑州市商贸管理学校郑州450003 浙江省土木工程工业化建造工程技术研究中心宁波315000

研究目的:杭甬高速复线宁波段一期工程S1标段采用大吨位预应力混凝土箱梁(50 m/1650 t),使用YL1800型运梁车采用单车跨双幅梁上运梁方案,为研究大吨位箱梁在小半径曲线段(R=1800 m)进行梁上运梁时下部承压箱梁的受力性能,验证运梁方案... 详细信息

研究目的:杭甬高速复线宁波段一期工程S1标段采用大吨位预应力混凝土箱梁(50 m/1650 t),使用YL1800型运梁车采用单车跨双幅梁上运梁方案,为研究大吨位箱梁在小半径曲线段(R=1800 m)进行梁上运梁时下部承压箱梁的受力性能,验证运梁方案的可行性,对下部承压箱梁进行了测试与分析。研究结论:(1)大吨位箱梁在梁上运梁过程中,承压箱梁跨中截面顶板、底板沿纵向均处于受压状态,顶板沿横向处于受压状态,箱梁的受力满足规范要求;(2)随着运梁车偏载距离的增大,承压箱梁的应力和跨中挠度逐渐增大,运梁车向低侧偏载时对箱梁应力和跨中挠度影响较大,建议在梁上运梁时运梁车向高低两侧偏载不应超过1000 mm;(3)本研究成果可为大吨位箱梁梁上运梁施工提供参考。

关键词：大吨位箱梁梁上运梁小半径曲线段现场测试有限元分析

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近场脉冲型地震动下PHC管桩动力响应试验

中国公路学报 2024年第1期37卷 128-141页

作者：王飞张海旗吕忠达赵卓张日红宁波工程学院浙江省土木工程工业化建造工程技术研究中心浙江宁波315211 郑州大学水利与土木工程学院河南郑州450001 中淳高科股份有限公司浙江宁波315000

为了研究预应力高强混凝土(PHC)管桩在近场脉冲型地震动下的动力响应,开展了桩基振动台试验。在近场脉冲型地震动和近场普通地震动作用下,对比和讨论了PHC管桩的动力特性、支撑的上部结构响应、加速度响应、动应变响应、损伤特征、动弯... 详细信息

为了研究预应力高强混凝土(PHC)管桩在近场脉冲型地震动下的动力响应,开展了桩基振动台试验。在近场脉冲型地震动和近场普通地震动作用下,对比和讨论了PHC管桩的动力特性、支撑的上部结构响应、加速度响应、动应变响应、损伤特征、动弯矩响应、最大曲率延性需求和动土压力响应。试验结果表明:在近场脉冲型地震动下,PHC桩的自振频率下降幅度高于近场普通地震动,最高可达20%。随着地震动强度增加,桩身刚度降低,进而导致上部结构的振动周期增加。在小震时,近场脉冲型和普通地震动下,上部结构的耗能能力相近;在中震和大震时,近场脉冲型地震动下,上部结构的耗能能力则明显高于近场普通地震动。相较于近场普通地震动,近场脉冲型地震动下桩的加速度放大系数在中震时增长了43%,在大震时增长了117%。此外,在近场脉冲型地震动下桩的加速度、速度和位移时程曲线的峰值均高于近场普通地震动。因此,在抗震设计中应充分考虑近场脉冲型地震动对管桩的不利影响。在上部惯性力和土抗力的共同作用下,桩身弯矩呈现出中上部较大、两端较小的分布特征。相比近场普通地震动,近场脉冲型地震动下桩的最大曲率延性需求较高。在中震和大震情况下,土体的滞后阻尼逐渐减小,这使得桩最大曲率延性需求的增幅高于峰值加速度的增幅。此外,桩-土间的相对位移是导致桩身动土压力变化的主要原因。研究结果可为近场脉冲型地震动下PHC管桩的抗震设计提供参考依据。

关键词：桥梁工程 PHC管桩振动台试验近场脉冲型地震动地震响应

Ti-DLC薄膜压阻性能及载流子输运行为研究

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无机材料学报 2024年第8期39卷 879-886,I0001,I0002页

作者：赵志翰郭鹏魏菁崔丽刘山泽张文龙陈仁德汪爱英宁波大学材料科学与化学工程学院宁波315211 中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋关键材料重点实验室宁波315201 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049

围绕压阻传感器领域对高性能类金刚石(Diamond Like Carbon,DLC)薄膜压阻敏感材料的需求,针对金属掺杂DLC存在的载流子输运行为和实际多工况(如温度、湿度等)下压阻性能不明的问题,本工作以Ti-石墨复合拼接靶为靶材,采用高功率脉冲磁控... 详细信息

围绕压阻传感器领域对高性能类金刚石(Diamond Like Carbon,DLC)薄膜压阻敏感材料的需求,针对金属掺杂DLC存在的载流子输运行为和实际多工况(如温度、湿度等)下压阻性能不明的问题,本工作以Ti-石墨复合拼接靶为靶材,采用高功率脉冲磁控溅射技术,高通量制备出4种Ti含量(原子分数为0.43%~4.11%)的Ti掺杂类金刚石(Ti-DLC)薄膜,研究了Ti含量对薄膜组分结构、电学性能、变湿度环境下压阻性能的影响规律。结果表明:Ti含量(原子分数)在0.43%~4.11%范围内,掺杂Ti原子均以固溶形式均匀镶嵌于非晶碳网络中,Ti-DLC薄膜电学行为表现为典型半导体特性,在200~350 K温度范围内,薄膜电阻率均随温度升高而降低。载流子传导机制在200~270 K内为Mott型三维变程跳跃传导,在270~350 K范围内则为热激活传导。Ti-DLC薄膜压阻系数(Gauge Factor,GF)最大值为95.1,在20%~80%相对湿度范围内,所有样品GF均随湿度增加而增大,这可能是引入的固溶Ti原子缩短了导电相之间的平均距离,同时吸附表面水分子导致电阻变化。

关键词： Ti掺杂类金刚石薄膜电学性能可变湿度压阻行为

蟹爪兰品种的DUS测试性状主成分分析及其亲缘关系研究

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园艺学报 2024年第6期51卷 1321-1331页

作者：赵天荣凌建刚任锡亮宁波市农业科学研究院浙江宁波315040

对58个蟹爪兰品种DUS(特异性、一致性和稳定性)测试中的16个性状的原始数据平均值进行统计分析,揭示各性状变异情况,并进行主成分分析和聚类分析。分析结果显示花托颜色变异系数最大,为62.74%,内轮花被片宽度变异系数最小,为10.35%。按... 详细信息

对58个蟹爪兰品种DUS(特异性、一致性和稳定性)测试中的16个性状的原始数据平均值进行统计分析,揭示各性状变异情况,并进行主成分分析和聚类分析。分析结果显示花托颜色变异系数最大,为62.74%,内轮花被片宽度变异系数最小,为10.35%。按照方差累计贡献率86.8%提取10个主成分,通过各性状在各主成分的得分,筛选出蟹爪兰资源评价中性状叶状茎宽度、叶状茎长度、始花期、叶状茎边缘缺刻的类型、叶状茎边缘缺刻的深度、花长度、内轮花被片宽度、内轮花被片边缘区的颜色、花宽度、花托颜色和雌蕊花筒以上部分长度具有重要的地位。聚类分析结果显示,58个供试品种依据16个性状聚为3大类,并细分为6小类。其中C类10个品种中有9个的叶状茎边缘缺刻类型为钝锯齿或密钝锯齿,说明聚入C类的品种具有仙人指(Schlumbergera bridgesii)的基因,与A类和B类距离较远。结果表明DUS测试的相关性状在蟹爪兰品种间具有广泛的多态性,类间距离的远近能够较准确地反映品种间的亲缘关系。

关键词：蟹爪兰 DUS测试表型亲缘关系

基于特征波长积分吸收光谱法的H2S体积分数监测

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激光与光电子学进展 2024年第9期61卷 486-491页

作者：胡晟煜王飞崔海滨浙江大学能源工程学院能源清洁利用国家重点实验室浙江杭州310027

通过厌氧消化产生清洁燃气是目前处理餐厨垃圾的主要手段之一。由于餐厨垃圾中含有硫元素,厌氧消化过程中会不可避免地产生H2S气体。H2S不仅会腐蚀管路还会污染环境,因此对其体积分数进行在线测量具有重要意义。传统的H2S体积分数测量... 详细信息

通过厌氧消化产生清洁燃气是目前处理餐厨垃圾的主要手段之一。由于餐厨垃圾中含有硫元素,厌氧消化过程中会不可避免地产生H2S气体。H2S不仅会腐蚀管路还会污染环境,因此对其体积分数进行在线测量具有重要意义。传统的H2S体积分数测量方法如亚甲基蓝分光光度法、碘量法和电化学法等具有操作复杂、测量速度慢、易受其他气体干扰等缺点,无法用于指导脱硫系统工况及时调整。将紫外吸收光谱法和连续波长积分法相结合用于H2S体积分数的在线测量,选择210~230 nm波段作为特征波段,得到吸收光谱积分特征值与H2S体积分数之间的线性关系,其拟合度大于0.999。对实验室配制200×10^(-6)~1200×10^(-6)范围的H2S标气进行体积分数测量,测量值的最大误差为3.1%,结果表明,该技术能够应用于沼气中H2S体积分数的准确监测。最后将测量仪器应用于餐厨垃圾厌氧消化工程并进行现场测试,结果表明,该仪器能够较准确地监测厌氧消化过程中沼气中的H2S体积分数变化。

关键词：紫外线吸收光谱沼气硫化氢实时监测

凡纳滨对虾生物絮团养殖系统中不同生境细菌群落特征

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微生物学报 2024年第5期64卷 1455-1468页

作者：罗楠卢贵盟高繁陈琛张德民郭海朋宁波大学农产品质量安全危害因子与风险防控国家重点实验室浙江宁波315211 宁波大学海洋学院浙江宁波315211 浙江省海洋水产研究所浙江温州325005

【目的】凡纳滨对虾生物絮团养殖系统(biofloc-based culture system,BFS)是一种基于培育和调控微生物群落的新型生态养殖模式。然而,目前对于BFS在不同生境中的微生物群落特征及其构建过程还不清楚。【方法】采用16S rRNA基因测序技术... 详细信息

【目的】凡纳滨对虾生物絮团养殖系统(biofloc-based culture system,BFS)是一种基于培育和调控微生物群落的新型生态养殖模式。然而,目前对于BFS在不同生境中的微生物群落特征及其构建过程还不清楚。【方法】采用16S rRNA基因测序技术探究BFS在3种不同生境(水体、絮团和对虾肠道)的细菌群落组成;通过溯源分析和中性模型等方法,探究不同生境细菌群落的特征及其构建过程。【结果】3种生境的微生物群落多样性和组成具有显著性差异,絮团和对虾肠道的群落结构和组成最为相似,溯源结果显示对虾肠道有98.76%的细菌类群来自絮团,仅有0.83%的细菌类群来自水体;3种生境共有的细菌主要为鲁杰氏菌(Ruegeria),在水体、絮团和对虾肠道中的丰度分别为1.72%、7.34%和6.00%,水体中特有的扩增子变异序列(amplicon sequence variants,ASV)数量为89个,主要属于海茎状菌(Maricaulis)和欧文威克斯菌(Owenweeksia),絮团中有56个,主要为莱茵海默氏菌(Rheinheimera),而对虾肠道中仅有10个,主要属于玫瑰杆菌(Roseobacter);中性模型结果表明,水体、絮团和对虾肠道细菌群落构建均符合中性模型,表明3种生境中细菌群落构建均受中性过程主导。【结论】在BFS系统中,不同生境的微生物群落具有显著差异,对虾肠道细菌主要来自生物絮团,而3种生境的细菌群落构建过程由中性过程主导。这些结果为调控生物絮团养殖系统中微生物群落提供了理论依据。

关键词：凡纳滨对虾生物絮团养殖系统不同生境细菌群落构建过程

NH_(2)-ZIF-7 MOFs负载羧基化苯并异噻唑啉酮防污剂的制备和抗菌防污性能研究

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表面技术 2024年第8期53卷 107-118页

作者：张馨郝晓娴刘文静赵海超郑文茹蓝席建中国科学院宁波材料技术与工程研究所中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室浙江宁波315201 沈阳化工大学材料科学与工程学院沈阳110142

目的开发长效缓释且具有生物相容的绿色环保防污剂,消除防污剂在涂层中初期“爆释”、后期无法释放的弊端,实现新型缓释剂长效防污的功效。方法通过简单的浸渍法负载防污剂分子,实现有效且缓慢释放;通过SEM、TEM观察负载前后纳米粒子的... 详细信息

目的开发长效缓释且具有生物相容的绿色环保防污剂,消除防污剂在涂层中初期“爆释”、后期无法释放的弊端,实现新型缓释剂长效防污的功效。方法通过简单的浸渍法负载防污剂分子,实现有效且缓慢释放;通过SEM、TEM观察负载前后纳米粒子的形貌;通过FT-IR、XRD、TGA、XPS、BET探究客体分子与纳米容器间的耦合作用,利用UV-Vis测试其释放性能;通过抑菌圈、平板菌落计数法、浊度法测试其抑菌性能;通过激光共聚焦观察涂层表面防细菌/藻类贴附性能。结果氨基ZIF-7(NH_(2)-ZIF-7)成功负载羧基化1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT-COOH),实现了有效封装和稳定释放,并且金属有机框架材料负载后(NH_(2)-ZIF-7@BIT-COOH),革兰氏阴性菌(***)和革兰氏阳性菌(***)的抑菌圈直径分别提高至(21.7±0.2)和(21.7±0.3)mm。进一步利用激光共聚焦观察涂层表面的细菌/藻类贴附情况,表明添加质量分数4%NH_(2)-ZIF-7@BIT-COOH的混合树脂涂层具有优异的防细菌/藻类贴附性能。结论利用NH_(2)-ZIF-7封装BIT-COOH防污剂,可有效捕获、稳定释放并具有优异的抗菌性能,另外在丙烯酸树脂涂层中加入NH_(2)-ZIF-7@BIT-COOH新型缓释防污剂能够有效抑制细菌/海藻的贴附,为新型缓释长效广谱低毒的防污剂开发提供了新的思路。

关键词：金属有机框架材料 1,2-苯并异噻唑啉-3-酮缓释抗菌防污涂层