检索结果-南通市图书馆

磁场作用下水基磁流体对TC4与SiN摩擦学性能影响的实验研究

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机械工程学报 2023年

作者：王优强徐莹莫君何彦赵涛倪陈兵青岛理工大学机械与汽车工程学院青岛理工大学工业流体节能与污染控制教育部重点实验室

钛合金(TC4)是一种航空航天中广泛应用的材料，其具有强度高、耐高温、耐腐蚀等优良特性，但其摩擦学性能限制了其进一步的应用。近年来水基磁流体作为一种智能环保型润滑剂在解决极端工况条件下的润滑问题发挥着巨大优势。利用摩擦磨... 详细信息

钛合金(TC4)是一种航空航天中广泛应用的材料，其具有强度高、耐高温、耐腐蚀等优良特性，但其摩擦学性能限制了其进一步的应用。近年来水基磁流体作为一种智能环保型润滑剂在解决极端工况条件下的润滑问题发挥着巨大优势。利用摩擦磨损实验机研究了磁场作用下水基磁流体对钛合金摩擦学性能的影响。首先实验研究了水基磁流体的磁学性能。采用超声清洗机对原磁流体进行稀释，获得质量分数分别为0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、10%、20%、36%稳定的水基磁流体。利用振动样品磁强计(VSM)、场发射透射电镜(TEM)和静态接触角测量仪分别测试了磁性颗粒的大小和形貌，研究了不同质量分数的水基磁流体的润湿性，探讨了水基磁流体的磁学性能。实验结果表明：Fe3O4颗粒呈球形，平均粒径为14 nm，具有良好的顺磁性。水基磁流体的润湿性随质量分数的增大而增大。其次，研究了水基磁流体的摩擦学性能。以TC4钛合金与Si3N4陶瓷球为试件，利用UMT-3往复摩擦磨损试验机测定了不同磁场强度下不同质量分数水基磁流体润滑时钛合金表面的摩擦因数，并用高精度粗糙度仪对磨损量进行测量。结果表明，通过与基液实验结果进行对比发现，不同质量分数的水基磁流体都表现出一定的减摩效果，其中质量分数为1.2%的磁流体减摩效果最好，摩擦因数降低了16.99%。但在施加外磁场时，不同质量分数的水基磁流体的磨损量都会比基液水润滑时有所增加。但是，随着颗粒质量分数和磁场强度的增大，磨损量逐渐减少。最后，通过实验数据对不同磁场作用下不同质量分数水基磁流体的摩擦学性能的作用机理进行分析，为水基磁流体将来在润滑领域的应用提供了实验依据。

关键词：纳米添加剂水基磁流体磁场强度摩擦学减摩润滑性能

稳定性状态可调的水基磁流体及其在核污水处理中的应用

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稳定性状态可调的水基磁流体及其在核污水处理中的应用

作者：夏良宇华中科技大学

学位级别：硕士

核污水处理是当前环境治理领域最紧迫、最艰巨的任务之一,相关污水处理方法及应用是研究重点。其中,吸附法往往具有容量大、适用性强和易操作等优点而被认为是最为有效的处理方法之一。然而,传统的吸附材料由于稳定性差或可回收性差,在... 详细信息

核污水处理是当前环境治理领域最紧迫、最艰巨的任务之一,相关污水处理方法及应用是研究重点。其中,吸附法往往具有容量大、适用性强和易操作等优点而被认为是最为有效的处理方法之一。然而,传统的吸附材料由于稳定性差或可回收性差,在应用过程中需要通过摇晃来发挥作用,或通过离心来回收吸附剂来避免难回收造成的二次污染等,在一定程度上限定了其深度应用。为解决上述问题,本文提出具有稳定状态可调的新型水基磁流体制备方法,并开展了系统的表征、稳定性影响以及应用探究,相关研究对于推动磁性吸附材料制备技术及磁分离技术的发展具有重要意义。主要研究内容和成果如下:首先,在水基磁流体制备和表征方面,提出了可控静电作用力与磁相互作用力竞争的磁流体稳定性可调策略,并基于原位生长法在聚乙烯亚胺水溶液中生长磁性纳米粒子,解决了现有吸附材料强稳定性和易回收性不可兼得的固有难题。此外,通过优化反应原料的比例和用量,获得了组成成分纯净、聚集体尺寸小、正电性强、氨基含量高和高饱和磁化强度的磁性纳米粒子,其悬浮于水中可以形成稳定的磁流体,在磁场的控制下表现出灵活的流动性。同时,结合多种仪器和方法对合成的产物进行表征,系统分析了产物的组成成分、粒径、Zeta电位、形貌以及磁学性能。其次,在水基磁流体稳定性影响因素探究方面,观测了不同金属离子以及不同溶液p H值下水基磁流体的沉降情况,并对不同情况下的沉降动力学进行了表征。结果表明,水基磁流体在p H 3-11的宽范围内都可以保持长效的稳定性,具有较强的p H适应性和稳定性,且可通过电荷中和来使其发生沉降,进而实现了水基磁流体的稳定状态可调;在自然水体中Na、Ca浓度下,水基磁流体可以保持长效稳定。同时,借助多种表征方法阐明了常见金属离子以及溶液p H值影响水基磁流体稳定性的作用机理。最后,在水基磁流体的应用方面,以常见的放射性核素以及生物毒性较强的离子为研究对象,系统探究了水基磁流体在不同p H、核素初始浓度、吸附时长以及离子强度等条件下对放射性核素吸附性能的影响规律。研究结果表明,本所制备的水基磁流体在放射性核素去除方面具有操作简单、p H值适应性广、污染物适用性强、吸附动力学快、吸附容量大等特点;水基磁流体对U(VI)、Sr(II)以及Co(II)的最大吸附容量有望达到331.5、427.8和759.6 mg/g。同时,借助X射线光电子能谱分析阐明了水基磁流体吸附核素的作用机理。

关键词：聚乙烯亚胺磁分离核污水水基磁流体磁性纳米粒子

Fe_3O_4水基磁流体的合成及其在油田污水处理中的应用

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中国石油大学学报（自然科学版） 2015年第4期39卷 171-177页

作者：姜翠玉李亮祝威王涛刘慧英姚明修宋浩中国石油大学理学院山东青岛266580 中国石油大学化学工程学院山东青岛266580 胜利油田胜利工程设计咨询有限责任公司山东东营257062 中国石油新疆油田公司红山油田有限责任公司新疆克拉玛依834000

采用反滴加-化学共沉淀法,以Fe Cl3·6H2O和Fe SO4·7H2O为原料、H2O为基液、Na OH为沉淀剂、聚乙二醇(PEG)为表面活性剂合成Fe3O4水基磁流体,通过正交实验优化,得到最适宜的反应条件。通过XRD、AGM、TEM、TGDSC等对磁性纳米粒子进行表... 详细信息

采用反滴加-化学共沉淀法,以Fe Cl3·6H2O和Fe SO4·7H2O为原料、H2O为基液、Na OH为沉淀剂、聚乙二醇(PEG)为表面活性剂合成Fe3O4水基磁流体,通过正交实验优化,得到最适宜的反应条件。通过XRD、AGM、TEM、TGDSC等对磁性纳米粒子进行表征。结果表明:当Fe3+和Fe2+的浓度为0.3 mol·L-1、n(Fe3+)/n(Fe2+)为1.5、体系p H值为12、反应温度为50℃、反应时间为60 min、PEG质量浓度为60 g·L-1时,产品的粒度平均为31.98 nm,饱和磁强度平均为55.82 emu/g;水基磁流体与聚铝、聚丙烯酰胺复配使用,结合磁分离装置,净水效果和处理效率明显提高,处理后的污水油含量小于1 mg·L-1,除油率可达99%,悬浮物含量降至3 mg·L-1以下,水质达到回注A级标准。

关键词：水基磁流体油田污水处理絮凝除油磁分离胜利油田

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双层表面活性剂分散制备水基磁流体

无机化学学报 2003年第5期19卷 547-551页

作者：陈晓青张俊山杨娟玉刘覃蒋新宇中南大学化学化工学院长沙410083

Fe3O4 magnetic particles were synthesize by chemical co precipitation. Sodium oleate and poly(ethyleneglycol) 4000 were used as bilayer surfactants toenvelope the ultra fine Fe3O4 particles. Then stabilized water base magnetic fluid was obtained. Experiments indicated that surfactants and pH value of the solution had great effect on the stability and size of the magnetic fluid when Fe3O4 particles were synthesized and enveloped. It was the first time to employ this method to prepare magnetic fluid. Using laser diffraction particle size analyzer we found that the average diameter of magnetic fluid was lessen than 84 nanometer. Its magnetization was measured on magnetic balance and the result amounted to 3.84×103A·m-1. Further more, XRD and IR analysis measurements were employed to substantiate the existence of Fe3O4 and surfactant structure. The magnetic fluid can be used as targeted part of nanometer targeted drug delivery system.

关键词：双层表面活性剂水基磁流体磁导向化学共沉淀法磁性粒子四氧化三铁

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水基磁流体轴承非Newton弹流润滑分析

轴承 2013年第12期 33-36页

作者：史修江王优强青岛理工大学机械工程学院山东青岛266033

利用考虑热效应、磁场和时变的Reynolds方程,对带有余弦粗糙度的轴和轴承表面进行水基磁流体弹流润滑分析,并探讨了在第15瞬时时,磁感应强度和磁粉体积分数对水基磁流体润滑膜压力、膜厚和温度的影响。结果表明:水基磁流体润滑膜的压力... 详细信息

利用考虑热效应、磁场和时变的Reynolds方程,对带有余弦粗糙度的轴和轴承表面进行水基磁流体弹流润滑分析,并探讨了在第15瞬时时,磁感应强度和磁粉体积分数对水基磁流体润滑膜压力、膜厚和温度的影响。结果表明:水基磁流体润滑膜的压力和温度随着磁感应强度的增大而减小,膜厚随着磁感应强度的增大而增大;润滑膜的压力和温度随着磁粉体积分数的增大而减小,膜厚随着磁粉体积分数的增大而增大。

关键词：滑动轴承水基磁流体表面粗糙度磁感应强度体积分数

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水基磁流体轴承的微观弹流润滑分析

机械设计与制造 2014年第5期 208-210,214页

作者：史修江王优强青岛理工大学机械工程学院山东青岛266033

采用多重网格法和多重网格积分法对水基磁流体润滑轴承进行弹流润滑分析,在雷诺方程中考虑了热、非牛顿、磁场和时变的影响,探讨了粗糙度因素对弹流润滑性能的影响。分析中对比了轴-轴承双面和轴承单面带有正弦粗糙度时的润滑膜膜厚和... 详细信息

采用多重网格法和多重网格积分法对水基磁流体润滑轴承进行弹流润滑分析,在雷诺方程中考虑了热、非牛顿、磁场和时变的影响,探讨了粗糙度因素对弹流润滑性能的影响。分析中对比了轴-轴承双面和轴承单面带有正弦粗糙度时的润滑膜膜厚和压力的分布,并研究了双面都带有粗糙度相位不同时润滑膜压力和膜厚的分布。数值分析结果表明,两个表面都存在相同的粗糙度时,在波峰相对处的膜厚更小,压力更大,在波谷相对处的膜厚更大,压力更小;随着一个表面的粗糙峰远离另一个表面的粗糙峰时,膜厚和压力波动减小,润滑膜的最小膜厚逐渐增大,最大压力逐渐减小,直到润滑膜的粗糙峰与粗糙谷相对时,膜厚和压力不在波动,最小膜厚达到最大,最大压力达到最小。然后当这个表面粗糙峰再继续接近下一个表面粗糙峰时,膜厚和压力的波动增大,润滑膜的最小膜厚又开始减小,最大压力又增大,直到润滑膜的粗糙峰与粗糙峰相对时,膜厚和压力波动最大,最小膜厚达到最小,最大压力达到最大。

关键词：水基磁流体弹流润滑粗糙度相位

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水基磁流体滑动轴承热弹流润滑分析

轴承 2013年第1期 32-35页

作者：史修江王优强青岛理工大学机械工程学院山东青岛266033

利用考虑热效应的Reynolds方程,对不同载液磁流体滑动轴承进行热弹流润滑数值分析。探讨了载液和磁粉体积分数对磁流体滑动轴承弹流性能的影响。结果表明:酯基H01磁流体滑动轴承的压力峰最小,膜厚和弹流温度最大;烃基E03磁流体滑动轴承... 详细信息

利用考虑热效应的Reynolds方程,对不同载液磁流体滑动轴承进行热弹流润滑数值分析。探讨了载液和磁粉体积分数对磁流体滑动轴承弹流性能的影响。结果表明:酯基H01磁流体滑动轴承的压力峰最小,膜厚和弹流温度最大;烃基E03磁流体滑动轴承的压力峰最大,膜厚和弹流温度最小;水基A01磁流体滑动轴承的压力峰、膜厚和弹流温度均在前两者之间;随着磁粉体积分数增大,水基磁流体的弹流润滑膜膜厚不断增大,压力无明显变化,弹流温度不断升高。

关键词：水基磁流体滑动轴承热弹流温度载液 Fe3O4磁粉

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生物相容性水基磁流体的研究与进展

中国组织工程研究与临床康复 2008年第6期12卷 1089-1092页

作者：卢春晓杜进民时高峰河北科技大学生物安全研究室河北省石家庄市050018 天津大学药学院天津市300072 河北医科大学第四医院CT室河北省石家庄市050011

学术背景:磁流体是一种既有固体强磁性又有液体流动性的新型功能材料,尤其是具有良好生物相容性的水基磁流体在生物医药领域有着广泛的应用。目的:探讨水基磁流体的制备方法及其在肿瘤诊断与治疗中的应用,为水基磁流体的应用提供理论参... 详细信息

学术背景:磁流体是一种既有固体强磁性又有液体流动性的新型功能材料,尤其是具有良好生物相容性的水基磁流体在生物医药领域有着广泛的应用。目的:探讨水基磁流体的制备方法及其在肿瘤诊断与治疗中的应用,为水基磁流体的应用提供理论参考。检索策略:应用计算机检索PubMed数据库、维普数据库和中国期刊全文数据库的有关文献,检索词为"磁流体、化学共沉淀、磁共振、肿瘤热疗",限定文章语言分别为英语和中文。共检索到350篇相关文献,其中中文文献280篇,英文文献70篇,对文献进行筛选,纳入标准:①选取针对性强,相关度高的文献。②对同一领域的文献选择近期发表或权威杂志的文献。最后30篇被选用。文献评价:选用30篇文献,其中8篇为综述、其余均为临床与实验研究。资料综合:水基磁流体一般由纳米磁性微粒、稳定剂以及分散介质组成。水基磁流体的制备方法有机械粉碎法、热分散法、化学共沉淀法、真空蒸镀法、等离子体CVD法、气相液相反应法等。水基磁流体广泛应用于磁靶向给药、肿瘤热疗、基因治疗以及肿瘤早期诊断等方面。结论:水基磁流体制备方法简单,作为一种新型的功能材料,在恶性肿瘤的诊断及治疗方面将发挥越来越重要的作用。

关键词：水基磁流体生物相容性肿瘤生物材料

水基磁流体联合融合蛋白RGD-tTF双靶向诱发肿瘤组织血管栓塞

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水基磁流体联合融合蛋白RGD-tTF双靶向诱发肿瘤组织血管栓塞

作者：黄志平厦门大学

学位级别：硕士

利用靶向性血栓药物实现对实体瘤血管的选择性栓塞是一种新颖的抗肿瘤策略。该策略以截短的组织因子(truncated Tissue Factor,tTF;也称前凝血因子)为效应因子,结合肿瘤血管靶向载体实现选择性诱发肿瘤组织血管栓塞,阻断肿瘤营养物质和... 详细信息

利用靶向性血栓药物实现对实体瘤血管的选择性栓塞是一种新颖的抗肿瘤策略。该策略以截短的组织因子(truncated Tissue Factor,tTF;也称前凝血因子)为效应因子,结合肿瘤血管靶向载体实现选择性诱发肿瘤组织血管栓塞,阻断肿瘤营养物质和氧气的供给,引发肿瘤缺血性坏死,达到抗肿瘤作用。目前的研究多采用单载体结合单效应因子的形式,存在着载体结合力不足(单价结合)、载体药物负荷低、效应因子在靶位富集速度慢和浓度不足等问题,其疗效并不理想。为克服上述问题和提高该策略的抗肿瘤效果,本文首次利用水基磁流体为基体制备新型的纳米磁控血栓药物,以获得药物载体的多价结合、高容量携带、双靶向(载体生物靶向与水基磁流体的磁性物理靶向)治疗等特性。为验证该设想的可行性,我们以FeCl·6HO为铁源,NaOH为碱,利用改良后的化学共沉淀法制备MnFeO粒子,在制备过程中加入乙酸和表面活性剂柠檬酸修饰MnFeO粒子,制得以PBS为载液的MnFeO水基磁流体;利用H-600透射电镜观测其纳米粒径,以超导量子干涉磁强仪(SQUID)鉴定磁性,并以MTT和LDH比色法检测其细胞毒性;将RGD-tTF融合蛋白与水基磁流体结合后,通过一系列体外实验检测结合后RGD-tTF的整体活性;并在小鼠肿瘤模型中检测RGD-tTF水基磁流体(RGD-tTF-MnFeO)的靶向定位及肿瘤血管栓塞效果。结果表明,成功制备出的纳米粒子呈椭圆或圆形,粒径尺寸集中在10-25 nm之间,呈超顺磁性并具磁流变现象,且该水基磁流体能稳定保存;凝血实验和凝血因子X(F X)活化实验证实本室重组的RGD-tTF融合蛋白与磁流体结合后仍保留tTF部分活化FX,引发血液凝固的的活性;流式细胞仪检测表明,与磁流体的结合对RGD-tTF在内皮细胞表面结合率无明显影响,并证实在磁场的作用下能实现水基磁流体对RGD-tTF的体外细胞定位作用。在小鼠肝癌H22模型的体内实验中,组织学观察发现RGD-tTF-MnFeO和单纯的RGD-tTF均能选择性定位于肿瘤组织,并特异性诱发肿瘤组织血管栓塞,导致肿瘤细胞坏死,而对正常组织无毒副作用,且在外加磁场的作用下,RGD-tTF-MnFeO在靶位上的快速富集并高效促发外源性凝血通路,对肿瘤组织的定位效果和栓塞程度均优于单纯的RGD-tTF。总之,通过纳米技术成功构建的RGD-tTF水基磁流体具有载体生物导向与水基磁流体磁性定位的双重定位功能,能更有效地选择性诱发肿瘤组织血管栓塞、抑制肿瘤生长,这为肿瘤血管靶向治疗提供新的药物制剂奠定了基础。

关键词：水基磁流体靶向治疗 tTF RGD 血管栓塞