纳米粒子增加不锈钢医疗器械的强度

纳米粒子增加不锈钢医疗器械的强度

一、纳米颗粒提高不锈钢医疗装置的强度(论文文献综述)

冯飙[1](2021)在《面向中温储热的多元醇相变材料热物性的分子动力学模拟与实验研究》文中认为相变储热技术可以缓解热能供需矛盾、提高热能转化效率、推动太阳能和工业余热的综合梯级利用,对践行节能减排、力争完成我国“碳达峰”和“碳中和”的战略目标具有重要的现实意义。高性能相变材料的筛选与研发是相变储热技术发展的关键。近年来有机多元醇相变材料由于其较高的相变焓值,在约370–520 K的中温区间备受瞩目。与其他常见有机类相变材料(如石蜡和烷烃)相比,多元醇相变材料的特点之一是在其分子结构中含有多个极性较大的羟基。文献中已有一些研究对多元醇相变材料的宏观热物性(相变焓值和导热系数等)进行了表征,但对其热物性在微观层面的构效关系的理解还相对匮乏。例如,现有的实验测试与表征难以阐释晶体结构转变、羟基分布以及纳米添加物所引起的多元醇材料相变焓值的变化规律。虽然有研究者指出了羟基所形成的氢键对一元醇导热系数的影响,但是氢键对多元醇相变材料导热性能的贡献尚缺乏针对性的量化分析。此外,当封装在储热罐中时,多元醇相变材料与薄型金属外壳之间的接触热阻也会影响实际工程应用中相变储热系统的储/释热速率,有必要针对多元醇相变材料与金属界面间的接触热阻进行实验测试与微观界面导热机理研究。有鉴于此,本文采用分子动力学模拟方法对具有较高相变焓值的赤藓糖醇为代表的多元醇相变材料的关键热物性及其与金属界面间的热传导特性进行了微观层面的研究。首先对OPLS-AA、CHARMM、GAFF和GROMOS等四种可能适用于多羟基结构的分子力场进行了测试,通过对比实测的赤藓糖醇固液两态的密度和比热容等关键热物性验证了GROMOS是最合适多元醇相变材料的力场模型。在此基础上,采用界面/NPT方法复现了赤藓糖醇的微尺度熔化过程,并发现在固液相变过程中赤藓糖醇分子会由线性直链结构转变成非线性结构。这种结构变化引起的氢键键能的变化占赤藓糖醇总熔化焓值的45.5%,证明了大量氢键的存在是多元醇材料相变焓值较高的根本原因。因为赤藓糖醇的实测过冷度可高达100 K左右,在分子动力学模拟中也难以实现其结晶凝固过程,故本文以典型的一元醇相变材料正十六醇为替代研究对象分析了纳米添加物的引入对醇类材料相变焓值的影响机理。通过模拟发现在凝固过程中石墨烯纳米片附近的正十六醇分子会发生团聚现象,从而保持非线性的分子结构。这些受限的正十六醇分子对凝固焓值的贡献减弱,因此纳米复合相变材料整体的凝固焓值会低于有效介质理论的预测值。同样的,这些受限的正十六醇分子在熔化过程中吸收的相变潜热也相应较少,最终导致纳米复合相变材料的熔化焓值也相应降低。为改善纳米复合相变材料的相变焓值,本文进一步构建了羟基修饰石墨烯纳米片的简化氧化石墨烯模型,利用氧化石墨烯表面的羟基与正十六醇的羟基结合形成氢键,成功抵消了一部分相变焓值损失。通过实验制备并测试了氧化石墨烯-正十六醇纳米复合相变材料的相变焓值,验证了模拟的结果,为高焓值多元醇纳米复合相变材料的开发提供了可行的思路。为了研究氢键和晶体结构对多元醇相变材料导热性能的微观影响机理,本文分别以赤藓糖醇和典型的固固相变多元醇季戊四醇为对象,系统地研究了它们相变前后导热性能的差异。通过分析相变过程中晶体结构变化引起的氢键变化和导热系数变化之间的内在关联,揭示了氢键对多元醇相变材料分子间导热的贡献。在固态下,氢键数目越多、氢键键能越大则醇类相变材料的导热系数越高。为了充分利用氢键对醇类相变材料导热系数的贡献,本文提出并建立了一个基于正一元醇相变材料的“理想晶体”模型。通过模拟发现,在“理想晶体”结构中沿正一元醇分子链长度方向的导热是弹道式的,温度梯度很小;主要的导热温差集中在“理想晶体”分子层的界面处,而界面处羟基形成的氢键可以提高界面传热系数。该“理想晶体”结构可以将正一元醇相变材料的导热系数提高近1倍,为提升多元醇相变材料的本征导热系数提供了理论借鉴。最后,为了测试多元醇相变材料与金属界面间的接触热阻,本文提出了一种基于稳态热流法的改进型薄型材料接触热阻测试原理,设计并成功开发了相应的测试仪器。利用该自研仪器对赤藓糖醇与不同金属界面间的接触热阻进行了系统性测试,阐明了表面粗糙度和接触压力对多元醇相变材料与金属界面间接触热阻的影响规律。实验结果也验证了表面粗糙度越小、接触压力越大则接触热阻越小这一规律。此外,还通过模拟揭示了多元醇相变材料与不同金属界面处声子振动态密度耦合度的差异,从而辨别出了不同金属界面热传导能力的优劣,为实际储热系统中封装材料的选取和系统热设计提供了参考。综上所述,本文针对典型多元醇相变材料的若干关键热力学和输运性质开展了分子动力学模拟与实验研究,所得的结果有助于指导基于多元醇的高相变焓值、高导热复合相变材料的研究与开发,为中温区相变储热技术的进步和推广提供基础支撑。

李涛[2](2021)在《应用于废水处理的磁性分离新技术研究》文中指出重金属铬(Cr)是一种对人体健康危害极大的致癌物质,水系中超标的铬也会对水生生物造成极大的危害。我国是一个铬矿产资源贫乏的国家,制革企业每年产生大量的含铬废水和含铬固体危险废弃物,造成严重的铬资源浪费和由铬引起的环境污染。河北省开始执行《制革及毛皮加工工业水污染物排放标准GB 30486-2013》,该标准将总铬排放标准从1.5 mg/L减小到0.5 mg/L。目前,制革企业处理含Cr(Ⅲ)废水的方法难以使处理后废水出口总铬浓度小于0.5 mg/L,同时还会产生大量的含铬危险废弃物,铬资源也不能回收。本论文提出了一种用磁性Fe3O4纳米颗粒处理制革含Cr(Ⅲ)废水的新机理,设计制造了一种新型钕铁硼(Nd-Fe-B)高强磁棒式磁分离器,系统地研究了磁性Fe3O4纳米颗粒处理制革含Cr(Ⅲ)废水工艺,开展了实验室规模和中试规模制革含Cr(Ⅲ)废水处理实验,建成了制革含Cr(Ⅲ)废水处理示范工程。提出了一种新的去除制革含铬废水中Cr(Ⅲ)的“Fe3O4-Cr(OH)3”团簇机理。这种机理跟传统的吸附机理有着本质的区别,其对Cr(Ⅲ)具有高选择性和超高的捕获容量。磁性Fe3O4纳米颗粒和“水合Cr(OH)3胶体团簇”结合形成“纳米团簇”的数目和尺寸不受磁性纳米颗粒比表面积的限制,因而理论上来说磁性纳米颗粒对“水合Cr(OH)3胶体团簇”的捕获容量是无限的,其对Cr(Ⅲ)的分离效率是巨大的,所以才能够实现对废水中Cr(Ⅲ)如此大的捕获容量。在pH 8时,表面裸露磁性Fe3O4纳米颗粒对Cr(Ⅲ)的最大捕获容量为452.6mg/L。设计制造了一种新型的钕铁硼(Nd-Fe-B)高强磁棒式磁性分离器。磁性分离器主体是由呈正三角形垂直排列的磁棒组成。该磁性分离器具有体积小、处理量大、能耗低等优点,能在不移动磁棒的情况下实现磁棒表面的清洁。采用加入磁性Fe3O4纳米颗粒的水作为模拟液,研究了磁性分离器捕获磁性Fe3O4纳米颗粒的效率。当磁性Fe3O4纳米颗粒浓度小于400mg/L、流速小于18 L/h、磁棒间距小于30 mm时,在3小时内,磁性分离器对磁性Fe3O4纳米颗粒的捕获率大于99.4%。在此基础上,设计制造了处理量分别为2-5 m3/h和10-15 m3/h的中试和示范工程规模的磁性分离器。进行连续流动处理制革含Cr(Ⅲ)废水实验室规模实验,磁棒间距30mm,入口流速18 L/h,两级处理后废水总铬浓度降低至0.2 mg/L左右,满足排放标准。用10%的次氯酸钠(NaClO)溶液对使用后的磁性Fe3O4纳米颗粒进行再生,可实现对磁性Fe3O4纳米颗粒接近100%再生和对废水中的铬99%以上回收,无危险废弃物产生。再生磁性Fe3O4纳米颗粒循环用于制革含Cr(Ⅲ)废水处理,处理后废水总铬浓度稳定小于0.5 mg/L。中试实验以2 m3/h的流速运行,每天工作8小时,每4小时启动原位清洁装置清洗磁棒,连续运行15天。处理后废水总铬浓度稳定小于0.5 mg/L。示范工程以10 m3/h的流速运行,连续7天间歇和连续稳定运行,全程处理后废水总铬浓度低于0.5 mg/L。建成了与示范工程配套的生产量为300 kg/天的磁性Fe304纳米颗粒生产线和处理量为300kg/天的“磁-铬”解离生产线。此外,传统废水处理技术难以使油田采出水COD小于50mg/L,或者成本很高。本论文提出了用磁性Fe3O4-IDA-Cu2+纳米颗粒去除经传统废水处理工艺处理后的油田采出水COD新机理。将磁性分离器用于去除COD的连续流动实验,COD去除率可达66.7%,处理后油田采出水COD稳定小于50 mg/L。使用后的磁性Fe3O4-IDA-Cu2+纳米颗粒能再生循环回用,再生循环回用6次,出口 COD浓度稳定小于50 mg/L。

苏越[3](2021)在《半导体与金属微纳结构功能材料的远程强飞秒激光制备与器件应用》文中提出微纳结构作为微光学、微电子等微纳器件的重要结构组成部分,是微纳米技术中的研究热点和重点。这些结构独特的微观形态赋予了材料新的功能特性,从而为诸多新概念光子、电子器件的实现提供了有效的途径。目前常见的微纳结构制备方法有化学气相沉积法、纳米压印技术、自组装技术、光学光刻技术以及飞秒激光加工技术等。尽管这些制备方法已经在多个方面取得良好的研究进展,但是总体来说,在制备效率、绿色环保以及加工成本方面都存在着各自的不足。高峰值功率的飞秒激光脉冲在透明光学介质中传输时,可以维持较高的强度进行远距离传输而不产生明显的发散,并在介质中形成狭长的、明亮的、高激光强度的等离子通道,这种独特的非线性光学现象被称为飞秒激光成丝。飞秒激光光丝具有高强度均一、长焦深以及非线性过程产生超宽带光谱等特性,它在太赫兹辐射、燃烧场诊断以及微纳结构加工等诸多领域具有广泛的应用前景。本论文主要围绕飞秒激光成丝微纳加工技术,探索实现功能性材料的远程快速大面积制备,以及材料改性的内在物理机制,并研究基于这些新型材料的器件制备及应用。主要的创新成果如下:1.利用飞秒激光光丝开展了黑硅材料制备、表征及其在光电器件方面的应用研究。研究发现在激光辐照之前的硅样品表面镀覆一层铝膜时,制备的黑硅样品在1.5-2.5μm的短波红外光谱范围内吸收率相对于未镀铝膜的情况有高达50%的提升。表面形貌以及元素组成分析结果表明,吸收率提高既是由于样品表面微结构形貌的变化,又是由于注入的铝元素引起的样品能带结构的改变。为进一步改善黑硅材料的吸收率以满足实际应用需求,通过采用溅射碲薄膜的方式制备出碲掺杂黑硅,其在240-2500 nm波段范围内的吸收率均可达到85%以上,研究表明吸收率的提高主要归因于以下三方面:表面形成的山谷型微结构、结构缺陷引起的带尾态、注入的碲元素引入的杂质能级。我们进而将碲掺杂黑硅制备成n+-n型体结构光电二极管以探究其光电特性,该器件显示出良好的整流特性以及光敏特性,在650 nm、808 nm以及1550 nm处的光响应度分别为445 m A/W、56m A/W和15 m A/W。该工作为快速制备宽光谱高吸收率黑硅材料以及具有成本效益的红外光电器件提供了一种新方案。2.针对目前缺乏具有不规则形状的多功能金属表面高效制备技术,我们基于飞秒激光光丝实现了兼具超疏水和抗反射特性多功能复杂金属表面的远程快速制备。通过采用飞秒激光光丝纹理化与化学氟化处理相结合的方式,在不同类型、不同形状的金属样品表面上均制备出在240-2500 nm波长范围内漫反射率低于9%、水接触角超过150°的多功能表面。研究表明金属样品光捕获能力的增强归因于样品表面所形成的微结构,呈现出的超疏水特性则是微结构形貌以及氟化处理过程中样品表面自由能降低综合作用的结果。与此同时,我们还探究了不同激光参数对加工后样品表面的光学和浸润特性的影响。该工作可以实现高效大规模地制备不规则形状的多功能金属表面,在航空航天,医疗保健和食品工业等领域具有潜在的应用前景。3.针对在光电子学和光化学等领域具有广泛应用前景的TiO2纳米材料,开展了基于飞秒激光光丝制备黑TiO2纳米材料的研究工作。我们在空气环境及悬浮液环境中利用飞秒激光光丝辐照TiO2纳米粒子,发现在光丝辐照后TiO2在可见到近红外光谱范围以及微波范围内的吸收特性均具有一定程度的改善。晶体结构以及化学元素组成分析结果表明,吸收增强主要归因于飞秒激光光丝引起的TiO2样品表面层的无序化以及杂质掺杂。该工作提供了一种制备无序化黑TiO2的新方法。4.基于飞秒激光光丝制备出大面积具有蜂窝状微结构的硅片,并将其作为模具组装出具有高灵敏性的柔性压阻传感器。通过将该模具图案复制到两层SWNTs/PDMS薄膜,组装出具有三明治型对电极式柔性电阻压力传感器。该器件展现出出色的灵敏度(0.54 k Pa-1)、快速的响应时间(80 ms)以及良好的稳定性,并且可以被应用于监测人的手部运动以及脉搏血压。我们进一步对器件结构进行优化,组装出具有较为理想的灵敏度(0.266 k Pa-1),高达160 k Pa的传感范围以及出色的稳定性的柔性压力传感器,该器件可成功监测人体生理信号,例如动脉脉冲信号以及喉咙肌肉运动。此外,借助于PCA方法,我们展示了该器件可以清楚地区分不同单词的发音模式,从而在生理分析系统中具有较好的应用潜力。该工作提供了一种可以快速、大面积制备具有成本优势的高性能柔性压力传感器的新方法。

姚梦麒[4](2021)在《铁系化合物的制备及其电催化性能研究》文中认为化石燃料燃烧造成的日益严重的环境污染,激发了科学家们对使用可再生能源的探索,氢气被认为是一种传统化石燃料的理想替代品。电化学分解水是一种高效制备绿色氢气的方法,它由两个半反应组成,复杂的动力学过程使其实际施加电压远高于理论值,开发高效稳定的催化剂可以提高能源使用效率从而降低产氢成本。贵金属催化剂高昂的价格和较差的稳定性制约了其规模化应用,近年来,高效制备廉价和高性能的非贵金属基催化剂受到了广泛关注。基于此背景,本论文概述了近期的高效电催化剂研究进展,围绕纳米材料合成、多孔结构设计和电子结构优化等多个方面,合理地构建了一系列自支撑铁系催化剂,结合材料表征、电化学性能测试和基于第一性原理(DFT)的理论分析,探索铁系催化剂电化学的性能调制机制。具体内容如下:(1)提出水热电沉积作为合成电催化剂的合成方法,在不锈钢和泡沫镍上制备了不同的高性能铁系非贵金属催化剂。与传统电沉积相比,水热电沉积制备的催化剂具有更高的比表面积和更强的结晶性,在碱性体系中具有优异的电解水性能。通过水热电沉积和原位恒电位阳极氧化结合低温硫化方法,成功制备了自组装于泡沫镍(NF)上的多孔Ni3S2纳米阵列(Ni3S2/NF),在碱性析氧反应(OER)中,Ni3S2/NF在10 m A cm-2的过电势(η10)和Tafel斜率分别为223 mV和60.5 mV dec-1;成功构建了基于水热电沉积的自支撑多组分Ni/Co/Fe磷硫化物介孔纳米线(NiCoFe-PS),相较于单一的NiCoFe磷化物和硫化物,NiCoFe-PS双功能催化剂具有更优异的活性和稳定性。电化学测试表明在碱性体系下其OER和析氢反应(HER)的η10分别为195和98 mV,以NiCoFe-PS为正负极的两电极器件可由1.5V干电池驱动,具有超过200 h的电解稳定性,该性能优于大部分报道的铁系双功能催化剂。(2)为进一步降低催化剂的制备成本和提高其稳定性,直接表面改性不锈钢网(SSM)基底,探索其在碱性电解水中的性能。通过阳极氧化法提供的Cr原子和动态气泡为模板,在不锈钢表面构建了介孔NiFe Ox纳米棒结构。进一步低温磷硫化处理调制电子结构和降低反应势垒,制备了磷硫共掺杂的NiFe基纳米棒(FNPS)。FNPS催化剂在碱性OER中具有195 mV的η10和65.7 mV dec-1的Tafel斜率,优于商用Ir O2基催化剂,FNPS催化剂在连续60 d的OER测试中表现出优异的稳定性;原位构建N掺杂阳极氧化316不锈钢网(NASSM),以NASSM为正负极的全解水器件在1.0 M KOH溶液中只需1.61 V即可达到10 mA cm-2且具有超过100 h的稳定性。(3)虽然表面改性不锈钢基催化剂具有优异的稳定性,但阳极氧化的强酸性和低温条件不利于其大面积合成。通过一种室温快速电沉积结合碳化热处理的方法,制备尺寸为25×25 cm2的NiCo碳化物/氮掺杂碳复合物催化剂。理论计算表明,双金属碳化物具有更优异的导电性、显着降低的吉布斯自由能(ΔGH*)和下移的d导带中心。电化学实验表明,该催化剂在宽p H范围内具有极低的过电势和高交换电流密度(j0)。以酸性体系HER为例,η10、η500和j0分别为58、384 mV和0.72mA cm-2,优异的HER性能源于可控生长的超薄纳米片、高比表面积和合理设计的电子结构。(4)相较于酸/碱性电解水,中性电解水因较低的腐蚀性可降低成本和操作难度。通过优化电子结构和提高催化活性位点面密度,提高钴/硫共掺杂磷化亚铜纳米线(S&Co-Cu3P)的中性HER性能。在人工海水中的HER测试中,S&Co-Cu3P的η10和Tafel斜率分别为127.2 mV和80.9 mV dec-1,此性能与其在商用磷酸缓冲试剂(PBS)中的HER活性相近,说明可以直接从人工海水中产氢;基于具有高比表面积的纳米线结构,制备了一种铜/碳化物核壳纳米线结构(Cu@WC)。DFT计算结果表明Cu和WC的晶格失配降低H+与WC表面成键自由能,界面处的电子为高度离域的金属键特性,Cu提升了Cu@WC在近费米能级处的态密度,提高了HER的载流子浓度。此外,Cu和WC相近的功函数使WC外层的类Pt电子结构不会被金属-金属接触引起的电子转移而大幅改变。电化学实验表明,Cu@WC在宽p H范围内HER中表现出优异的HER活性和稳定性。(5)在电解水实际应用中,阴阳两极产生的氢氧气体可能透过隔膜混合,具有爆炸的危险,为解决这一问题,不产生氧气和活性氧物质的尿素电氧化反应(UOR)用于代替OER。通过湿化学腐蚀法和氨气/氩气等离子体处理在生锈泡沫铁上合成氮掺杂羟基氧化镍铁纳米片(N-NiFeOOH@WRIF)。通过等离子体方法,重构N-NiFeOOH@WRIF表面,生成三维纳米片网状结构,并在纳米片表面产生丰富的氧空位。在碱性UOR中,N-NiFeOOH@WRIF催化剂仅需1.52 V即可达到500 mA cm-2,对于HER-UOR混合器件,在1.58 V下即可提供100 mA cm-2的电流密度,低于传统电解水的0.33 V,降低总能耗17.3%。在无爆炸性的氢氧混合物的情况下,创造性地提出太阳能驱动尿素全电解系统(PV-AUE),以低成本和高效的双功能催化剂催化PV-AUE系统,降低产氢成本。

王宁宁[5](2021)在《磁流变液传动系统动力传递机理研究》文中研究说明磁流变液是一种新型的固-液两相智能材料,其工作机理受外加磁场控制和调节。磁流变传动是以磁流变液为动力和运动传递介质的一种新型传动技术,具有响应迅速可逆、控制简单、低能耗和抗干扰能力强等优点,在机电设备软启动、软制动、无级调速和过载保护等方面具有广泛的应用前景。针对磁流变液传动系统动力传递机理尚不清晰的问题,本文在以下几个方面开展了深入研究。研究了磁流变效应的作用机理,获取了磁场强度对磁流变效应的影响特征;分析了磁流变液的选材原则以及不同属性材料对磁流变液性能的影响特性,研究了磁流变液制备方法,制备出五种包含纳米Fe3O4球形导磁颗粒添加物的高性能磁流变液,并通过实验研究确定了磁流变液综合性能最佳时纳米Fe3O4球形导磁颗粒添加物的质量分数。通过理论分析获取了软磁性颗粒在磁场作用下所受的作用力以及软磁性颗粒体系所具有的能量,建立了软磁性颗粒的运动方程和软磁性颗粒体系的能量方程;研究了磁流变液微观结构演变特性的三维数值模拟策略和模拟加速方法,并分别对大颗粒数量磁流变液在不同磁感应强度下的微观结构演变特性进行了三维数值模拟,获取了不同颗粒数量的磁流变液在不同磁感应强度下的微观结构演变规律。设计了基于工业CT的磁流变液微观结构特性研究实验系统和实验方案,搭建了磁流变液工业CT扫描实验台,开展了不同颗粒体积分数的磁流变液在不同磁感应强度下的工业CT扫描实验,获取了磁流变液在磁场作用下的整体、局部以及样品内部的三维微观结构特征,定量捕捉到颗粒链长度的变化规律和软磁性颗粒体系的分布特点。研究了挤压强化技术在磁流变制动器中集成设计的工作模式和可行性,开发出一种新型挤压强化磁流变制动器,对其磁路进行了设计和分析,并通过电磁场仿真和实验验证了磁路设计的合理性,获取了各主要设计环节对工作间隙磁感应强度的影响规律。设计并搭建了磁流变液制动、挤压和温度测试实验系统,开展了挤压强化磁流变制动器的性能测试实验,获取了制动转矩在温度场上的映射特征,磁流变液温度在不同滑差功率和不同散热条件下的变化特点,制动转矩在不同挤压压强作用下的增强规律,以及挤压强化磁流变制动器在挤压作用下的工作性能,结果验证了所设计挤压强化磁流变制动器的可靠性和挤压强化技术集成设计的可行性。本文所取得的研究成果对于磁流变液传动系统动力传递机理的深入研究具有重要的指导意义,能够为大功率磁流变传动设备的研发和应用提供技术支持。本文共有图124幅,表22个,参考文献137篇。

张涛[6](2021)在《人工关节材料的混合磨屑分离提取方法及磨损机理研究》文中研究表明随着我国社会人口老龄化问题的日趋严重,各种骨关节疾病的发病率不断升高,患者对人工关节置换需求不断增加。人工关节假体植入人体后在体内磨损产生磨屑引起的无菌性松动是导致人工关节失效的主要原因之一,无菌松动与磨损颗粒的大小、数量和形态等因素有关。因此,人工关节磨屑提取与分析研究尤为重要。以往研究中人工关节磨屑提取方法大多针对单一材料磨屑,它和溶剂之间的密度差较大,容易被分离提取,且提取方法不统一,提取率不明确,而往往人工关节磨损产生的磨屑为两种或两种以上材料磨屑的混合。为了研究不同人工关节磨屑特征,有必要提出一种可靠的人工关节混合磨屑分离提取方法,实现人工关节混合磨屑分离,并获得高提取率和高质量磨屑图像,为研究工关节磨屑生成机理和人工关节磨损机制提供基础。本文针对小牛血清溶液中不同人工关节混合磨屑分离提取困难的问题,采用碱降解法、酸降解法、酶降解法降解小牛血清溶液蛋白质,并用降解率指标量化蛋白质降解程度,提出优化蛋白质降解方案,并提出不同密度比人工关节混合磨屑多次离心分离、提取方法,实现了不同人工关节混合磨屑有效分离,提高了人工关节磨屑提取率。基于优化蛋白质降解方案和不同密度比人工关节混合磨屑多次离心分离提取方法,分离提取了人工膝关节分解运动磨损实验和人工关膝节体外模拟磨损实验产生的磨屑,验证了优化蛋白质降解方案和不同密度比人工关节混合磨屑提取方法的可行性,结合人工膝关节配副材料和人工膝关节的磨损量和磨损形貌,揭示了人工膝关节配副材料分解运动和人工膝关节体外磨损实验的磨屑生成机理和磨损机制。获得以下主要结论:(1)提出了蛋白质降解量化指标-蛋白质降解率,探究了碱降解法、酸降解法和酶降解法降解小牛血清溶液蛋白质的降解率以及降解机理。结果表明,强碱降解法蛋白质降解率达95.89%,操作简单,能获高质量磨屑形貌,但降解时间长。强酸降解蛋白质方法操作简单,时间短,但最高降解率低,仅有71.87%,产生的废液多,强碱、强酸可以用于提取聚合物磨屑。蛋白酶降解法蛋白质降解率达94.98%,且不产生蛋白质沉淀,产生废液少,但操作复杂,提取过程中溶液易受外界杂质污染,该方法被广泛应用于陶瓷、钴铬合金、钛合金磨屑的提取。(2)提出了不同密度比人工关节混合磨屑多次离心分离提取方法。结果表明,多次离心分离混合磨屑,能够使离心管壁上的颗粒重新进入溶液,磨屑提取获得率高。该方法能够有效地将悬浮液中不同密度比人工关节混合磨屑分离。与首次提取率相比,CoCrMo磨屑提取率增加了6.7%,UHMWPE磨屑提取率增加了15.1%-23.44%,ZrO2颗粒提取率增加了10.91%,PEEK磨屑提取率增加了9.95%。该提取方法能有效提高人工关节磨屑的提取率,尤其明显提高了UHMWPE磨屑提取率。(3)研究了PEEK-XLPE和CoCrMo-XLPE配副关节材料的摆动磨损特性,并进行了磨屑表征。结果显示,PEEK组XLPE磨损量比CoCrMo组低45.8%。两组配副材料摩擦中,PEEK组XLPE磨损以磨粒磨损为主,磨损表面局部产生塑性变形和疲劳磨损,PEEK以磨粒磨损为主,局部疲劳磨损产生剥落凹坑。XLPE磨屑以块状为主,PEEK磨屑数量少、尺寸小,所有磨屑表面较光滑,形态以块状为主,包含少量圆形和椭圆形磨屑。CoCrMo组XLPE磨损表面比PEEK组产生更严重塑性变形和疲劳磨损。CoCrMo磨损表面产生不连续犁沟,有少量腐蚀磨损产生的点蚀凹坑。CoCrMo组XLPE磨屑数量明显比PEEK组多,同时还产生了表面光滑的条形磨屑。CoCrMo磨屑比PEEK数量更少,尺寸更小,磨屑表面呈现多层状纹理。(4)研究了PEEK-XLPE和CoCrMo-XLPE配副关节材料的滑动磨损特性,并进行了磨屑表征。结果表明,PEEK组XLPE磨损量是CoCrMo组的50%。PEEK组XLPE表面产生犁沟,有塑性变形的细纹和疲劳产生的块状剥落。PEEK磨损表面以犁沟和擦伤为主,局部可见黏着现象。PEEK组XLPE磨屑有块状、条形、卷曲成团的片状。PEEK磨屑数量少,且表面光滑,除了块状、杆状磨屑外,还有表面光滑的片状磨屑。CoCrMo组XLPE磨损表面呈现宽窄不等的犁沟和少量点状剥落。CoCrMo磨损表面以宽窄不等的犁沟为主,部分区域有腐蚀现象。CoCrMo组XLPE大尺寸块状磨屑数量比PEEK组多。CoCrMo磨屑尺寸小,数量少,以块状磨屑为主,表面光滑,边缘整齐,腐蚀磨损产生了蜂窝状结构和表面有孔洞的磨屑。(5)研究了500万次循环PEEK-XLPE和CoCrMo-XLPE配副人工关节磨损的磨损特性,分析了磨屑特征及生成机理。结果表明,PEEK组胫骨垫磨损量比CoCrMo组低,而PEEK股骨髁磨损量比CoCrMo高。PEEK组和CoCrMo组胫骨垫磨损以磨粒磨损为主,随着循环次数的增加,疲劳磨损加剧,CoCrMo组大尺寸块状XLPE磨屑数量比PEEK组多,并产生大量小尺寸的条状和针状磨屑。PEEK股骨髁磨损表面以磨粒磨损和疲劳磨损为主,PEEK磨屑数量少,主要尺寸为90nm-20μm,以边缘整齐的块状磨屑为主。CoCrMo股骨髁以磨粒磨损和腐蚀磨损为主,CoCrMo磨屑数量比PEEK少,磨屑尺寸≤10μm,主要为块状磨屑,表面多为片层状纹理,腐蚀磨损产生的磨屑表面呈蜂窝状。

李大帅[7](2021)在《常压微波等离子体纳米材料合成关键技术研究》文中提出微波等离子体化学气相沉积技术作为一种新型的纳米材料合成技术,在金刚石、石墨烯、碳纳米管、陶瓷等多种纳米材料的合成中被广泛应用。与热化学气相沉积技术相比,微波等离子体中的高能电子可以有效的促进反应气体的化学键断裂和重组并生成高活性的化学基团,从而实现纳米材料的快速生长。由于常压微波等离子体的产生涉及电磁学、流体力学、化学以及分子动力学等多个学科,设计难度较大。目前微波等离子体纳米材料合成主要使用低压微波等离子体技术,尚未有工作于常压及以上高气压条件下的微波等离子体纳米材料合成系统。低压微波等离子体一般工作于10k Pa以下的低气压环境中,由于其离子能量、等离子体密度和气体温度较低,对气体分子的裂解效率远低于常压微波等离子体。且受等离子体体积和均匀性的影响,纳米材料难以实现大面积均匀生长,限制了微波等离子体纳米材料技术的应用。因此,本文的主要研究内容是设计一种适用于高品质纳米材料生长的常压微波等离子体纳米材料合成系统。本文结合常压微波等离子体炬和传统高温管式炉设计了适用于高质量纳米材料生长的常压微波等离子体纳米材料合成系统。针对常压微波等离子体炬发生装置体积大、难控制和集成难度高的技术难题,通过研究常压微波等离子体炬发生装置的结构、微波能量、气流对等离子体炬的影响,设计了适用于纳米材料合成的小型化常压微波等离子体炬发生系统,提高了微波等离子体炬的效率。通过对不同进气方式条件下的仿真和等离子体实验研究,提出的双层气膜法等离子体炬稳定技术解决了常压微波等离子体炬稳定性和带载能力差的关键问题,为常压微波等离子体炬纳米材料合成提供了技术支撑。通过光谱诊断和气相色谱分析研究了常压微波等离子体炬对气态前驱体的裂解能力,证明了200W功率的常压微波等离子体对气态前驱体的裂解率达到了99%以上,且裂解产物是可以直接用于纳米材料生长的原子和双原子分子。与热化学气相沉积相比,常压微波等离子体纳米材料合成系统对前驱体的利用效率得到了极大的提升。最后,利用常压微波等离子体化学气相沉积系统在不锈钢和商用铝箔衬底上合成出多壁碳纳米管,充分证明了本技术在纳米材料合成方面的实用性。本论文主要创新如下:(1)实现了常压微波等离子体纳米材料合成技术。针对常压微波等离子体炬发生装置体积大、难控制和集成难度高的技术难题,本文设计了适用于纳米材料合成的同轴型常压微波等离子体发生装置。并结合传统高温管式炉实现了常压微波等离子体纳米材料合成系统。常压微波等离子体炬极高的分子裂解能力实现了材料合成过程中前驱体的高效裂解,产生的高活性化学基团在高温管式炉中反应重组为目标纳米材料,极大程度的提高了前驱体的利用率和纳米材料生长速度。(2)建立了一种全新的基于常压微波等离子体炬技术的碳纳米材料合成方法。使用常压微波等离子体纳米材料合成系统,以乙醇蒸汽为碳源,在不锈钢和商用铝箔衬底上合成出了碳纳米管。通过对比常压微波等离子体炬和高温对乙醇蒸汽的裂解效果,结合常压微波等离子体炬的光谱测量,证明了200W的常压微波等离子体炬可以将乙醇蒸汽完全裂解成C2和CH等活性化学基团,且这些活性基团可以在合适的衬底和温度条件下合成出碳纳米管。(3)通过对基于流体力学的双层气膜与等离子体炬的作用机理研究,突破了常压微波等离子体炬技术瓶颈,实现了常压微波等离子体炬稳定技术。针对常压微波等离子体炬在运行过程中极易受气流稳定性影响的问题,通过流体力学仿真和小型化同轴微波等离子体炬的验证实验,提出了使用较低离解能和电离能的气体作为常压微波等离子体炬屏蔽气体的方法。解决了在等离子体发生装置连接管式炉时等离子体无法维持炬形态的问题,有效的提高了常压微波等离子体炬的稳定性,为常压微波等离子体炬与高温管式炉的结合提供了有力的技术支撑。

李康[8](2021)在《四吡啶并卟啉钴/碳纳米复合材料的制备及对锂/亚硫酰氯电池的催化性能研究》文中进行了进一步梳理锂/亚硫酰氯(Li/SOC12)电池是一种一次无机非水电解质电池,其具有稳定的电压平台,宽泛的使用温度,长时间的储存寿命以及不含任何重金属元素。目前,Li/SOCl2电池有两个待解决的问题。第一个是大电流放电的能力。电池持续大电流工作,即要求电池内部SOCl2的还原速度加快。第二个是在放电过程中,碳阴极的表面逐渐被大块状的氯化锂颗粒覆盖。氯化锂颗粒是碳阴极上的绝缘层,从而导致电池内部化学反应终止。在本文中,一共设计了五种催化材料。其不仅可以提高SOCl2的还原速率,而且可以导致放电产物快速成核,从而使氯化锂颗粒尺寸微化。同时,研究了两种加入催化剂的方法:注射法加入电解液和辊压成型法加入碳阴极。具体工作如下:采用原位固相法制备了类似拐枣结构的羧基化多壁碳纳米管支撑四吡啶并卟啉钴(CoTAP/MWCNTs)纳米复合材料。通过测试发现通过CoTAP/MWCNTs催化的Li/SOCl2电池电压大于3.15 V的放电时间约为1 1分钟,分别比含有碳纳米管和块状四吡啶并卟啉钴催化剂的电池长10分钟和4分钟。阻抗分析表明,CoTAP/MWCNTs纳米复合材料不利于氯化锂钝化膜的形成,进而提高电池的电压平台。通过预制体法诱导块状四吡啶并卟啉钴在石墨烯表面重结晶,制备出石墨烯支撑的四吡啶并卟啉钴(CoTAP/Gr)纳米复合材料。四吡啶并卟啉钴纳米粒子通过物理吸附作用,均匀地锚定在石墨烯的表面,粒径尺寸大约为50 nm。Li/SOCl2电池中加入CoTAP/Gr催化材料的放电时间大约有38分钟,比不加入催化剂的电池长13分钟,并且电压平台高0.40 V。四吡啶并卟啉钴纳米颗粒加速SOCl2还原,进而提高电池的放电时间和电压平台。同时,碳六元环组成的石墨烯对SOCl2同样具有催化还原作用。通过原位固相法合成在活性炭表面结构受限的四吡啶并卟啉钴纳米粒子(NCA)。采用辊压成型的方法将NCA复合材料压入碳阴极内部。在分子水平上,四吡啶并卟啉钴的Co原子与活性炭表面的含氧官能团之间形成C-O-Co配位键,进一步增强了π-π共轭体系。在碳电极的结构上,加入NCA复合材料的孔体积比无催化剂时大0.70 mL/g,孔尺寸范围为2nm~2μm。NCA复合材料催化的电池放电时间最长约为43分钟,最大容量达21.67 mAh,几乎是没有催化剂的电池的2倍。同时,由NCA复合材料(24.06 Ω)催化的电池的内阻比没有催化剂的低0.4倍,循环伏安法的还原峰向高电位移动约为 2.357 V。通过重结晶法制备出铜掺杂四吡啶并卟啉钴(Co/CuTAP)纳米材料。采用辊压成型的方法制备出含有Co/CuTAP纳米材料的碳阴极。电池的电极片加入Co/CuTAP纳米材料的放电时间是最长的,大约为38分钟。电池中加入纳米Co/CuTAP材料的平均电压平台比加入四吡啶并卟啉铜的高出0.20 V。添加Co/CuTAP纳米材料中的还原峰电位值最大,约为2.398 V,表明带有Co/CuTAP纳米材料的电极具有良好的催化活性。由于Co/CuTAP纳米材料中四吡啶并卟啉铜影响四吡啶并卟啉钴的有序排列,从而形成空位和掺杂等缺陷。缺陷导致Co/CuTAP纳米材料暴露的活性位点增多,作为电池阴极催化材料可以加快内部SOCl2的还原速度。通过原位固相法合成活性炭支撑铜掺杂四吡啶并卟啉钴(Co/CuTAP-AC)纳米催化材料。放电过程中沉积在Li/SOCl2电池碳阴极表面的大尺寸氯化锂颗粒主要受到动力学缓慢的限制,从而降低了电压平台和放电时间。研究了有/无催化剂的电池反应动力学对氯化锂颗粒成核过程的影响。放电后,带有Co/CuTAP-AC催化材料的碳阴极表面的氯化锂颗粒大约200 nm,这仅是没有催化剂的五分之一。而且,与没有催化剂相比,大量的纳米氯化锂颗粒出现在碳阴极内部。SOCl2与Co/CuTAP-AC的快速反应动力学有利于氯化锂颗粒的成核。同时,电池的电解质电阻,表面膜电阻和电荷转移电阻降低约77%,并且放电时间比没有催化剂时高大约37分钟。

高可奕[9](2021)在《微纳米级磁性复合微球的微流控制备及应用研究》文中进行了进一步梳理微流控技术具有反应装置小、可精准控制物质间交换的特点,因而适用于纳米、微米材料的制备,尤其在材料功能化及形貌的精准调控方面,提供了功能强大的操作平台。本文采用了自主设计和组装的微流控装置,调控获得了高度分散、多结构及功能的复合乳液,分别制备了壳聚糖包覆的磁性海藻酸钙微球和四氧化三铁@二氧化硅@多孔二氧化硅(Fe3O4@SiO2@mSiO2)纳米粒子。探讨了微流控体系中相关因素,包括流速比,反应时间等,对材料形貌及粒径的影响;与传统方法比,这种微流控装置具有组装灵活,反应快速,制备的微粒粒径均一,尺寸及磁响应性可调节的优势。首先,本文组装了一种简单、便携、经济的L-型微流控装置,实现均匀球形微球的合成的可控调节,在温和的条件下,制备了海藻酸盐微球(MAM)和壳聚糖包覆的磁性海藻酸盐微球(CMAM)两种控制药物释放微球。与传统方法相比,采用微流控技术合成的海藻酸盐微球都具有均一的尺寸分布、可调的直径和磁响应性,采用阿莫西林(AMOX)为模型药物,药物负载的CMAM具有良好的pH敏感性释放。此外,还研究了粒径对药物释放率的影响。结果表明,粒径小的MAM 比面积较大,与反应溶液相互作用的频率更高,比粒径大的具有更快的释放速度。将带有正电的多糖聚合物壳聚糖过静电吸附的作用涂覆在MAM表面得到CMAM,由于壳聚糖的存在封堵了MAM表面的孔隙,使CMAM在药物释放中的时间延长了两倍,通过动力学分析成功实现了药物控制和持续释放。通过紫外测量药物释放曲线及动力学分析表明,MAM和CMAM在pH 7.4的生理环境下(模拟肠液),100 min内,MAM的累计释放量为82.2%,CMAM的累计释放量为49.1%,最终到达420 min时,MAM累计释放量为95.9%,CMAM累计释放量为77.1%,CMAM表现出典型的缓释特征,其释放动力学方程符合Higuchi和Korsmeyer-Peppas模型。抑菌试验表明,载有AMOX的磁性微球对黄金葡萄球菌以及大肠杆菌有很好的抑制效果。L型微流控装置为微粒的合成提供了方便和有效的流体设计,是制备药物控释载体的潜在选择。其次,搭建了基于液滴反应的微流控装置,高效、快速地合成了Fe3O4@SiO2@mSiO2纳米粒子。通过反应时间的控制可调控复合纳米粒子的壳层厚度,以亚甲基蓝(MB)为模型,检测复合粒子的吸附能力。通过透射电子显微镜(TEM)、傅立叶红外光谱(FTIR)、多功能振动样品磁强计(VSM)、粉末X-射线衍射(XRD)、等表征手段,对Fe3O4@SiO2@mSiO2纳米粒子进行了形貌、成份、磁学特性及表面性能的表征。表征结果表明:材料具有超顺磁性,展现出核壳形貌,外部壳层为介孔二氧化硅。探究了在不同pH下以及不同温度下Fe3O4@SiO2@mSiO2纳米粒子对MB吸附量的影响。这种结构为磁核提供了分散稳定性、保持壳层的同时,外层的多孔结构有效的可有效吸附MB有机染料。吸附最佳pH为10左右,最大吸附量为101.9mg/g。此外,磁核可带动纳米材料在外加磁场下定向移动,可简化分离步骤,使用磁铁轻松分离后通过酸性乙醇溶液洗涤,重复使用四次后吸附效率仍可达到88%,因此,Fe3O4@SiO2@mSiO2纳米粒子有望在有机染料的去除分离中得到实际应用。综上所述,本项工作中以微流控技术对材料形貌调控的优势入手,针对不同材料搭建了相适应的微流控装置,具有简易、便携、易调控且成本低廉的特点,制备了磁性海藻酸盐微球及Fe3O4@SiO2@mSiO2纳米粒子,对其形貌及性能进行调控及表征,并进行了初步的应用研究。在文中还讨论了微流控技术面临的挑战,并展望了这项颇具前途的技术的未来发展方向

陈龙[10](2021)在《飞秒激光在ITO膜和玻璃材料表面诱导周期纳米结构与涡轮叶片气膜孔的高精度激光加工》文中研究说明飞秒激光具有超快、超强的特点。飞秒激光烧蚀固体材料显示出了热效应小、加工精度高、没有明显材料选择性等优势,目前飞秒激光加工已广泛应用于航空航天、微电子、生物医疗等领域。随着激光能流密度的提高,激光焦斑上依次出现退火(或相变)、诱导周期纳米结构、加工微孔等过程。本文针对飞秒激光诱导周期表面结构(laser-induced periodic surface structures,LIPSS)与涡轮叶片气膜孔的超快激光加工两方面开展了系统研究。搭建了飞秒激光直写系统、双柱透镜干涉系统,研究了在镀氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)薄膜的玻璃表面、玻璃表面制备周期结构,以及结构色、双折射效应等应用。建立了飞秒/纳秒复合精密加工系统,研究了涡轮叶片气膜孔高质量加工的相关关键问题。取得了如下主要研究成果:1.利用飞秒激光(1030 nm,250 fs,1 m J,1 k Hz)通过单柱透镜汇聚,在ITO薄膜上高效制备了规则的低空间频率LIPSS(low spatial frequency LIPSS,LSFL)。当脉冲累积数较少时材料的吸收率低,ITO薄膜主要表现为介质特性,表面出现平行于激光偏振的短条纹,主要是由散射光与入射光干涉引起的激光能量非均匀吸收导致的。当累积脉冲数较多时,材料的吸收率提高了2倍。材料对激光的高吸收导致瞬态金属化,主要表现为等离子体特性。表面等离激元的激发诱导了垂直于激光偏振的规则的LSFL。柱透镜的使用不仅可以提高加工效率,还可以提高LSFL的规则性。在ITO薄膜表面上产生的规则LSFL显示出了鲜艳、明亮的结构色。同时ITO薄膜表面上纳米结构的产生可以调节其光电特性,如增加红外波段的透射率,平行于LSFL方向的高电导率等。这种规则的LSFL及制备方法对制备具有较低损耗的液晶光子器件、形成具有定向电导取向层等方面具有巨大的应用潜力。利用单柱透镜聚焦飞秒激光(1030 nm,250 fs,1 m J,1 k Hz)在镀ITO膜玻璃表面,通过能量转移高效率地制备了大面积规则的LSFL。与直接在玻璃表面加工相比,在镀膜玻璃上所使用的激光能流密度只有裸玻璃的五分之一,这大大降低了激光烧蚀剩余热效应,得到的LSFL更直、更规则。研究了激光能流密度和扫描速度对所获得的LSFL的周期性和规则性的影响。当飞秒激光能流密度为1.09 J/cm2,扫描速度为3 mm/s时,在玻璃表面获得了周期为930 nm的大面积规则的LSFL。本文提供了一种可以在玻璃表面上高效率制备规则纳米光栅的方法。2.通过单柱透镜聚焦飞秒激光(800 nm,50 fs,1 k Hz),在镀ITO膜玻璃表面上高效率地产生了具有双折射效应的高空间频率LIPSS(high spatial frequency LIPSS,HSFL)。所使用的镀膜玻璃上的激光能流密度仅为裸玻璃上的十分之一,这大大降低了烧蚀剩余热效应,并增加了具有纳米结构的表面层的厚度。使用柱透镜单次扫线可制备4 mm宽的HSFL,加工效率是使用圆形透镜的100倍。使用该方法高效地产生了周期为100 nm、具有双折射效应的HSFL,延迟量高达44nm,是裸露玻璃的8倍。剖开镀ITO膜玻璃和裸玻璃观察具有LIPSS的截面,发现镀ITO膜玻璃的LIPSS层为1.6μm厚,而在裸玻璃上则观测不到LIPSS层。这是导致镀ITO膜玻璃的双折射效应高的主要原因。通过能谱仪(energy dispersive spectrometer,EDS)测定截面上不同穿透深度的铟离子含量。结果表明,铟离子在激光烧蚀过程中会穿透玻璃,强烈吸收后续的激光脉冲能量激发纳米等离子体。由于不均匀的局部场增强,纳米等离子体生长成垂直于激光偏振的纳米平面,形成LIPSS层。3.提出了通过两个柱透镜实现飞秒激光束(800 nm,50 fs,1 k Hz)的聚焦和干涉,在熔融石英表面高效率地制造出两种类型的规则、平直的大面积LIPSS:类纳米光栅结构和间隔式纳米结构。该方法具有以下优点:(1)不均匀性和低效率是限制激光诱导LIPSS应用的两个重要因素,尤其是在玻璃等高损伤阈值的介质材料表面。本文中提出的柱透镜双光束干涉法,可以有效地制备出大面积规则且均匀的低空间频率LIPSS。(2)柱透镜的线聚焦方式可以极大的提高加工效率和LIPSS的规则性。单次扫线可制备出4 mm宽的纳米周期结构。(3)将熔融石英安装在x-y-z-θ四轴电控移动台上,制造出了具有不同方向的类光栅周期结构的花瓣,以及光栅沿半径方向和垂直半径方向两种类型的花朵。与间隔式的纳米结构相比,类纳米光栅结构的颜色更加纯净、明亮。4.基于飞秒激光加工精度高、热效应小、无材料选择性的特点,结合纳秒激光功率高、重复频率高、稳定性好、加工速度快的特点,设计并搭建了400 nm飞秒/532 nm纳秒复合精密加工系统,研究了涡轮机叶片气膜孔的高精度、高速度的复合激光加工的相关关键问题。研究了镍基合金平板和带热障涂层镍基合金平板上圆形通孔、异型孔的激光加工,掌握了激光加工的工艺参数对气膜孔质量的影响规律,实现了气膜孔(包含圆孔、异型孔)的高深径比(>15:1)、高精度加工。发展了叶片夹装与气膜孔定位、后壁防护、气膜孔空间方位角误差测量方法等,在不锈钢涡轮叶片上实现了气膜孔的高精度激光加工。CT检测结果表明,孔内壁没有明显裂纹,孔径误差小于±30μm。

二、纳米颗粒提高不锈钢医疗装置的强度(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、纳米颗粒提高不锈钢医疗装置的强度(论文提纲范文)

(1)面向中温储热的多元醇相变材料热物性的分子动力学模拟与实验研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
主要符号表
1 绪论
    1.1 课题的背景和意义
        1.1.1可再生能源与储热技术
        1.1.2 中温区多元醇相变材料
    1.2 多元醇相变材料的热物性研究现状
        1.2.1 多元醇相变材料的储热特性
        1.2.2 多元醇相变材料的导热特性
    1.3 国内外研究现状总结
        1.3.1 羟基和纳米添加物对多元醇相变材料相变焓值的影响
        1.3.2 羟基和晶体结构对多元醇相变材料微观热传导的影响
        1.3.3 多元醇相变材料和金属界面间的热传导特性
    1.4 课题的研究内容和技术路线
    1.5 课题来源
2 分子动力学模拟方法和实验表征手段
    2.1 分子动力学模拟方法
        2.1.1 基本原理与概念
        2.1.2 分子建模和计算方法
        2.1.3 各热物性参数计算方法
    2.2 热物性的实验表征手段
        2.2.1 相变材料试样的制备
        2.2.2 热物性分析测试仪器
        2.2.3 改进型稳态热流法接触热阻测试仪器
    2.3 本章小结
3 羟基和纳米添加物对醇类材料相变焓值的微观影响机理研究
    3.1 羟基对赤藓糖醇熔化焓的影响规律研究
        3.1.1 力场参数和验证
        3.1.2 赤藓糖醇固液两相模型
        3.1.3 羟基对赤藓糖醇熔化焓值的贡献
    3.2 纳米添加物对正十六醇材料相变焓值的影响规律研究
        3.2.1 纳米复合相变材料模型
        3.2.2 纳米复合相变材料的制备
        3.2.3 纳米添加物对正十六醇相变焓值的抑制
    3.3 氧化石墨烯对正十六醇材料相变焓值的影响规律研究
        3.3.1 基于氧化石墨烯的纳米复合相变材料模型
        3.3.2 基于氧化石墨烯的纳米复合相变材料的制备
        3.3.3 氧化石墨烯内羟基对纳米复合相变材料相变焓的贡献
    3.4 本章小结
4 氢键对多元醇相变材料导热性能的微观影响机理及优化研究
    4.1 赤藓糖醇的导热性能研究
        4.1.1 赤藓糖醇微观导热模拟细节
        4.1.2 导热系数测试细节
        4.1.3 固液相变前后赤藓糖醇导热系数的变化规律
    4.2 季戊四醇的导热性能研究
        4.2.1 季戊四醇微观导热模拟细节
        4.2.2 导热系数测试细节
        4.2.3 固固相变前后季戊四醇导热系数的变化规律
    4.3 正一元醇材料导热性能强化的分子设计研究
        4.3.1 正一元醇“理想晶体”模型设计与构建
        4.3.2 导热系数测试细节
        4.3.3 正一元醇“理想晶体”的导热性能
    4.4 本章小结
5 多元醇相变材料与金属界面间的热传导特性研究
    5.1 赤藓糖醇与金属界面接触热阻的实验测试研究
        5.1.1 改进型稳态热流法测试仪器测试准确性验证
        5.1.2 表面粗糙度对赤藓糖醇与薄型金属界面间接触热阻的影响规律
        5.1.3 接触压力对赤藓糖醇与薄型金属界面间接触热阻的影响规律
    5.2 界面接触比率对赤藓糖醇与金属界面热传导影响的微观模拟研究
        5.2.1 赤藓糖醇与金属微观界面导热模拟细节
        5.2.2 界面接触比率对赤藓糖醇与金属界面热传导的影响机制
    5.3 本章小结
6 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
参考文献
作者简历及在学期间所取得的科研成果

(2)应用于废水处理的磁性分离新技术研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
缩写清单
1 引言
2 文献综述
    2.1 制革含铬废水
        2.1.1 制革含铬废水来源
        2.1.2 制革含铬废水的特征及危害
        2.1.3 制革含铬废水处理
    2.2 油田采出水
        2.2.1 油田采出水的来源
        2.2.2 油田采出水的特征与危害
        2.2.3 油田采出水处理
    2.3 磁性纳米颗粒和磁性分离器的研究现状
        2.3.1 磁性Fe_3O_4纳米颗粒简介
        2.3.2 磁性Fe_3O_4纳米颗粒制备方法
        2.3.3 磁性分离理论与分析
        2.3.4 磁性分离器设计与制造
        2.3.5 钕铁硼(Nd-Fe-B)高强磁棒
    2.4 磁性分离技术处理含铬废水研究现状
        2.4.1 磁性颗粒磁性分离处理含铬废水
        2.4.2 磁性纳米颗粒和高梯度磁性分离器处理含铬废水
    2.5 磁性分离技术处理油田采出水研究现状
        2.5.1 磁性颗粒磁分离技术处理油田采出水
        2.5.2 磁性纳米颗粒和高梯度磁性分离器处理油田采出水
    2.6 课题研究意义与研究内容
        2.6.1 课题研究意义
        2.6.2 课题研究内容
3 磁性Fe_3O_4纳米颗粒回收处理制革含铬废水方法与机理
    3.1 引言
    3.2 实验材料及设备
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验设备
    3.3 实验方法
        3.3.1 磁性Fe_3O_4纳米颗粒的制备
        3.3.2 水合Cr(OH)_3胶体制备
        3.3.3 磁性Fe_3O_4纳米颗粒Cr(Ⅲ)的捕获实验
        3.3.4 磁性Fe_3O_4纳米颗粒处理制革含Cr(Ⅲ)废水实验
        3.3.5 磁性Fe_3O_4纳米颗粒再生循环回用实验
        3.3.6 表征和测试方法
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 磁性Fe_3O_4纳米颗粒性能
        3.4.2 水合Cr(OH)_3胶体zeta电位和粒度分析
        3.4.3 磁性Fe_3O_4纳米颗粒对Cr(Ⅲ)的捕获的影响
        3.4.4 磁性Fe_3O_4纳米颗粒对Cr(Ⅲ)的捕获
        3.4.5 磁性Fe_3O_4纳米颗粒处理实际制革含Cr(Ⅲ)废水
        3.4.6 磁性Fe_3O_4纳米颗粒的再生循环回用和废水中铬回收
    3.5 本章小结
4 磁棒式磁性分离器设计及连续流动处理制革含铬废水
    4.1 引言
    4.2 实验材料与设备
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 实验设备
    4.3 实验方法
        4.3.1 磁性Fe_3O_4纳米颗粒优选试剂制备
        4.3.2 单根磁棒磁场强度的理论模拟与实验测量
        4.3.3 实验室规模磁棒式磁性分离器的设计与构建
        4.3.4 磁性分离器对水中磁性Fe_3O_4纳米颗粒的连续捕获实验
        4.3.5 磁性Fe_3O_4纳米颗粒连续流动处理制革含Cr(Ⅲ)废水实验
        4.3.6 磁性Fe_3O_4纳米颗粒的再生回用和Cr(Ⅲ)资源回收实验
        4.3.7 表征和测试方法
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 磁性Fe_3O_4纳米颗粒性能
        4.4.2 单根磁棒磁场强度的理论模拟与实验测量分析
        4.4.3 实验室规模磁棒式磁性分离器的设计与制造
        4.4.4 磁性分离器对磁性Fe_3O_4纳米颗粒的连续捕获的影响
        4.4.5 磁性纳米颗粒连续流动处理实际制革含Cr(Ⅲ)废水
        4.4.6 磁性Fe_3O_4纳米颗粒的再生和废水中Cr(Ⅲ)回收
    4.5 本章小结
5 磁性分离回收处理制革含铬废水中试试验及示范工程
    5.1 引言
    5.2 实验材料及设备
        5.2.1 实验材料
        5.2.2 实验设备
    5.3 实验方法
        5.3.1 磁性Fe_3O_4纳米颗粒的规模化制备
        5.3.2 中试规模磁棒式磁性分离器的设计与构建
        5.3.3 磁性Fe_3O_4纳米颗粒处理制革含Cr(Ⅲ)废水工厂实验
        5.3.4 磁性Fe_3O_4纳米颗粒处理制革含Cr(Ⅲ)废水中试实验
        5.3.5 磁性Fe_3O_4纳米颗粒处理制革含Cr(Ⅲ)废水示范工程构建
        5.3.6 磁性纳米颗粒再生回用和Cr(Ⅲ)资源回收中试及示范工程
        5.3.7 表征和测试方法
    5.4 结果与讨论
        5.4.1 磁性Fe_3O_4纳米颗粒的性能和规模化制备
        5.4.2 中试规模磁棒式磁性分离器制造
        5.4.3 磁性Fe_3O_4纳米颗粒处理制革含Cr(Ⅲ)废水的影响
        5.4.4 磁性Fe_3O_4纳米颗粒处理制革含Cr(Ⅲ)废水中试
        5.4.5 磁性Fe_3O_4纳米颗粒处理制革含Cr(Ⅲ)废水示范工程
        5.4.6 磁性Fe_3O_4纳米颗粒的再生回用和Cr(Ⅲ)资源回收
    5.5 本章小结
6 磁性Fe_3O_4纳米颗粒表面修饰及在油田采出水COD去除中应用
    6.1 引言
    6.2 实验材料与设备
        6.2.1 实验材料
        6.2.2 实验设备
    6.3 实验方法
        6.3.1 磁性Fe_3O_4-IDA-Cu~(2+)纳米颗粒制备
        6.3.2 油田采出水红外光谱分析
        6.3.3 油田采出水和磁性Fe_3O_4-IDA-Cu~(2+)纳米颗粒Zeta电位测定
        6.3.4 油田采出水COD去除实验
        6.3.5 磁性纳米颗粒去除采出水COD连续流动运行实验
        6.3.6 磁性Fe_3O_4-IDA-Cu~(2+)纳米颗粒的再生和回用实验
        6.3.7 表征和测试方法
    6.4 实验结果与讨论
        6.4.1 磁性Fe_3O_4-IDA-Cu~(2+)纳米颗粒性能
        6.4.2 油田采出水的红外光谱
        6.4.3 油田采出水和磁性Fe_3O_4-IDA-Cu~(2+)纳米颗粒Zeta电位
        6.4.4 油田采出水COD去除的影响
        6.4.5 磁性纳米颗粒去除采出水COD连续流动运行
        6.4.6 磁性纳米颗粒的再生和循环回用
    6.5 本章小结
7 结论
本论文主要创新点
未来工作展望
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集

(3)半导体与金属微纳结构功能材料的远程强飞秒激光制备与器件应用(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 微纳结构制备方法
        1.2.1 化学气相沉积法
        1.2.2 自组装技术
        1.2.3 光学光刻技术
        1.2.4 纳米压印技术
        1.2.5 飞秒激光加工技术
    1.3 飞秒激光成丝现象
        1.3.1 成丝的基本物理模型
        1.3.2 成丝传输中伴生的非线性效应
        1.3.3 成丝现象的应用
    1.4 本论文的主要工作
第2章 黑硅的远程制备及其在红外光电器件方面的应用研究
    2.1 引言
    2.2 飞秒激光光丝远程制备短波红外区高吸收率黑硅
        2.2.1 飞秒激光光丝远程加工系统
        2.2.2 短波红外区高吸收率黑硅制备过程
        2.2.3 短波红外区高吸收率黑硅光学特性研究
        2.2.4 短波红外区高吸收率黑硅表面形貌及光谱分析研究
    2.3 飞秒激光光丝碲掺杂n+-n型光电探测器
        2.3.1 飞秒激光光丝碲掺杂黑硅的制备
        2.3.2 飞秒激光光丝碲掺杂黑硅性能表征
        2.3.3 飞秒激光光丝碲掺杂黑硅光电二极管
    2.4 本章小结
第3章 超疏水抗反射多功能金属表面的远程强飞秒激光制备
    3.1 引言
    3.2 多功能金属表面的远程制备
    3.3 多功能金属表面性能表征
        3.3.1 多功能金属表面光学性能研究
        3.3.2 多功能金属表面形貌分析
        3.3.3 多功能金属表面浸润性研究
    3.4 本章小结
第4章 飞秒激光光丝制备黑二氧化钛
    4.1 引言
    4.2 黑二氧化钛制备过程
    4.3 黑二氧化钛表面形貌表征
    4.4 黑二氧化钛光谱分析及机理研究
    4.5 本章小结
第5章 基于飞秒激光光丝的微结构化柔性压力传感器的制备
    5.1 引言
    5.2 基于光丝的对电极式柔性电阻压力传感器
        5.2.1 柔性电阻压力传感器的制备
        5.2.2 柔性电阻压力传感器性能测试
        5.2.3 柔性电阻压力传感器运用测试
    5.3 基于光丝的生理信号监测柔性压力传感器
        5.3.1 柔性压力传感器的制备
        5.3.2 柔性压力传感器的性能测试
        5.3.3 柔性压力传感器的应用
    5.4 本章小结
第6章 结论
参考文献
作者简介及在学期间取得的科研成果
致谢

(4)铁系化合物的制备及其电催化性能研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 电解水概述
        1.2.1 电化学析氢反应
        1.2.2 电化学析氧反应
        1.2.3 可替代的阳极反应
    1.3 金属基电解水催化剂进展
        1.3.1 高效金属基催化剂设计原则
        1.3.2 贵金属基催化剂
        1.3.3 非贵金属基催化剂
    1.4 催化剂性能的评估
    1.5 本论文的研究思路和研究内容
第二章 基于水热电沉积合成铁系纳米材料及其电解水性能研究
    2.1 引言
    2.2 镍铁合金纳米片的析氧性能研究
        2.2.1 镍铁合金纳米片的合成
        2.2.2 镍铁合金纳米片的表征
        2.2.3 镍铁合金纳米片的电化学表征
    2.3 二硫化三镍介孔纳米阵列的析氧性能研究
        2.3.1 二硫化三镍介孔纳米阵列的合成
        2.3.2 二硫化三镍介孔纳米阵列的表征
        2.3.3 二硫化三镍介孔纳米阵列的电化学性能
    2.4 三元镍钴铁磷硫化物纳米棒的全解水性能研究
        2.4.1 三元镍钴铁磷硫化物纳米棒的合成
        2.4.2 三元镍钴铁磷硫化物纳米棒的表征
        2.4.3 三元镍钴铁磷硫化物纳米棒的电化学性能
    2.5 本章小结
第三章 不锈钢网表面改性及其电解水性能研究
    3.1 引言
    3.2 磷硫共掺杂304L不锈钢网析氧性能研究
        3.2.1 磷硫共掺杂304L不锈钢网的合成
        3.2.2 磷硫共掺杂304L不锈钢网的表征
        3.2.3 磷硫共掺杂304L不锈钢网的电化学性能
    3.3 氮掺杂阳极氧化316 不锈钢网的全解水性能研究
        3.3.1 氮掺杂阳极氧化316 不锈钢网的合成
        3.3.2 氮掺杂阳极氧化316 不锈钢网的表征
        3.3.3 氮掺杂阳极氧化316 不锈钢网的电化学性能
    3.4 本章小结
第四章 大面积制备镍钴碳化物基材料析氢性能及其机理研究
    4.1 引言
    4.2 镍钴碳化物基催化剂的合成
    4.3 镍钴碳化物基催化剂的表征
    4.4 镍钴碳化物基催化剂的电化学性能
    4.5 镍钴碳化物基催化剂析氢机理研究
    4.6 本章小结
第五章 复合纳米线的电子结构调制及其析氢性能研究
    5.1 引言
    5.2 硫钴共掺杂磷化亚铜纳米线中性析氢性能研究
        5.2.1 硫钴共掺杂磷化亚铜纳米线的合成
        5.2.2 硫钴共掺杂磷化亚铜纳米线的表征
        5.2.3 硫钴共掺杂磷化亚铜纳米线的电化学性能
    5.3 铜/碳化钨核壳纳米线析氢性能及其机理研究
        5.3.1 铜/碳化钨核壳纳米线的合成
        5.3.2 铜/碳化钨核壳纳米线的表征
        5.3.3 铜/碳化钨核壳纳米线的电化学性能
        5.3.4 铜/碳化钨核壳纳米线的析氢反应机理研究
        5.3.5 铜/碳化钨核壳纳米线的界面电子结构机理研究
    5.4 本章小结
第六章 太阳能驱动氮掺杂镍铁羟基氧化物尿素全电解研究
    6.1 引言
    6.2 氮掺杂镍铁羟基氧化物的合成
    6.3 氮掺杂镍铁羟基氧化物的表征
    6.4 氮掺杂镍铁羟基氧化物的电化学性能
    6.5 氮掺杂镍铁羟基氧化物的电子结构理论研究
    6.6 太阳能驱动尿素全电解系统的构建及其性能研究
    6.7 本章小结
第七章 全文总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果

(5)磁流变液传动系统动力传递机理研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 磁流变动力传动技术概述
    1.3 国内外研究现状
    1.4 主要研究内容
    1.5 本章小结
2 传动用高性能磁流变液研究
    2.1 磁流变效应及磁流变液组分
    2.2 磁流变液性能指标及影响因素
    2.3 高性能磁流变液制备及性能研究
    2.4 本章小结
3 磁流变液微观结构数值模拟
    3.1 磁流变液系统理论分析
    3.2 数值模拟方法研究
    3.3 模拟结果及分析
    3.4 本章小结
4 基于工业CT的磁流变液微观结构特性研究
    4.1 工业CT介绍
    4.2 工业CT实验系统设计
    4.3 实验内容、结果及分析
    4.4 本章小结
5 挤压强化磁流变制动器设计与磁路分析
    5.1 挤压强化磁流变制动器设计方案研究
    5.2 挤压强化磁流变制动器结构设计
    5.3 挤压强化磁流变制动器磁路设计
    5.4 挤压强化磁流变制动器电磁场仿真
    5.5 挤压强化磁流变制动器磁场测试
    5.6 本章小结
6 挤压强化磁流变制动器性能实验研究
    6.1 磁流变液制动、挤压和温度实验系统设计
    6.2 实验内容及测试方法
    6.3 实验及分析
    6.4 本章小结
7 主要结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(6)人工关节材料的混合磨屑分离提取方法及磨损机理研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 选题背景和意义
    1.3 国内外研究现状及进展
    1.4 研究目的及内容
2 小牛血清溶液蛋白质降解的定量分析及降解机理研究
    2.1 引言
    2.2 实验材料和方法
    2.3 不同体积碱溶液和降解时间对小牛血清溶液中蛋白质降解率的影响
    2.4 不同体积酸溶液和降解时间对小牛血清溶液中蛋白质降解率的影响
    2.5 不同体积蛋白酶溶液和降解时间对小牛血清溶液中蛋白质降解率的影响
    2.6 不同降解方法对小牛血清溶液蛋白质二级结构的影响
    2.7 小牛血清溶液蛋白质不同降解率对提取颗粒形貌分析的影响
    2.8 不同降解法条件下牛血清蛋白质降解机理
    2.9 本章小结
3 不同密度比人工关节混合磨屑多次离心分离提取研究
    3.1 引言
    3.2 实验材料和实验装置
    3.3 实验方法
    3.4 不同离心时间和提取次数对CoCrMo/UHMWPE组混合磨屑提取率的影响
    3.5 不同离心时间和提取次数对PEEK/UHMWPE组混合磨屑提取率的影响
    3.6 不同离心时间和提取次数对ZrO_2/UHMWPE组混合磨屑提取率的影响
    3.7 提取磨屑的成分分析
    3.8 多次离心分离提取提高混合磨屑提取率的机理分析
    3.9 本章小结
4 人工膝关节材料摆动与滑动磨损机制研究及磨屑分析
    4.1 引言
    4.2 实验材料
    4.3 实验装置和实验方法
    4.4 人工膝关节材料摆动磨损分析
    4.5 人工膝关节材料滑动磨损分析
    4.6 摆动磨损机制分析
    4.7 滑动磨损机制分析
    4.8 本章小结
5 人工膝关节体外模拟磨损机制及磨屑分析
    5.1 引言
    5.2 实验材料
    5.3 实验方法
    5.4 不同磨损周期对人工膝关节磨损特性的影响
    5.5 人工膝关节体外模拟磨损机制分析
    5.6 本章小结
6 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 论文创新点
    6.3 研究展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(7)常压微波等离子体纳米材料合成关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.1.1 微波等离子体
        1.1.1.2 纳米材料合成技术
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 微波等离子体纳米材料合成研究进展
        1.2.1.1 常压微波等离子体炬纳米材料合成
        1.2.1.2 微波等离子体化学气相沉积
    1.3 论文的研究内容
    1.4 论文的组织结构
第二章 常压微波等离子体炬产生技术
    2.1 常压微波等离子体炬发生原理
    2.2 常压微波等离子体炬发生装置的设计
        2.2.1 AMPT发生装置结构分析
        2.2.2 AMPT发生装置场强分析
        2.2.3 AMPT发生装置阻抗匹配分析
    2.3 常压微波等离子体炬发生装置电磁仿真
        2.3.1 常压微波等离子体炬的数学模型
        2.3.2 AMPT发生装置电磁仿真
    2.4 常压微波等离子体炬的激发
        2.4.1 常压微波等离子体炬的外部激发方式
        2.4.2 缝隙放电激发方式的电磁仿真
        2.4.2.1 引火杆位置的电磁仿真
        2.4.2.2 微波能量泄露的仿真优化
    2.5 本章小结
第三章 常压微波等离子体炬气流设计
    3.1 常压微波等离子体炬发生装置气流仿真
        3.1.1 单独切向气流进气方式仿真结果
        3.1.2 单独中心气流进气方式
        3.1.3 中心和切向气流组合进气方式
    3.2 常压微波等离子体炬维持
        3.2.1 单独切向气流维持等离子体炬
        3.2.2 单独中心气流维持等离子体炬
        3.2.3 中心与切向气流组合维持等离子体炬
    3.3 气流对常压微波等离子体炬的影响机理
    3.4 本章小结
第四章 常压微波等离子体化学气相沉积系统
    4.1 AMPCVD系统结构
        4.1.1 炬管与管式炉的连接
        4.1.2 微波与等离子体发生系统
        4.1.3 系统的气流设计
    4.2 常压微波等离子体炬前驱体裂解研究
        4.2.1 常压微波等离子体炬对乙醇前驱体的裂解率
        4.2.2 等离子体中乙醇蒸汽的裂解产物
    4.3 AMPCVD纳米材料合成原理
        4.3.1 AMPCVD合成碳纳米管机理
        4.3.2 碳纳米管合成效率研究
    4.4 本章小结
第五章 常压微波等离子体化学气相沉积碳纳米管合成研究
    5.1 常压微波等离子体化学气相沉积不锈钢衬底碳纳米管生长
        5.1.1 碳纳米管生长实验设计
        5.1.1.1 主要材料与原料
        5.1.1.2 主要设备与仪器
        5.1.1.3 分析与测试
        5.1.1.4 AMPCVD合成碳纳米管
        5.1.2 碳纳米管合成实验结果
        5.1.2.1 碳纳米管形貌
        5.1.2.2 碳纳米管缺陷率
        5.1.2.3 碳纳米管表面纯度
    5.2 常压微波等离子体化学气相沉积铝箔沉底合成碳纳米管
        5.2.1 碳纳米管生长实验设计
        5.2.1.1 主要材料与原料
        5.2.1.2 主要设备与仪器
        5.2.1.3 分析与测试
        5.2.1.4 AMPCVD合成碳纳米管
        5.2.2 碳纳米管合成实验结果
        5.2.2.1 碳纳米管形貌
        5.2.2.2 碳纳米管缺陷率
        5.2.2.3 碳纳米管表面纯度
        5.2.3 碳纳米管铝箔衬底生长机理
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 主要创新点
    6.3 未来研究展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果

(8)四吡啶并卟啉钴/碳纳米复合材料的制备及对锂/亚硫酰氯电池的催化性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 锂电池概况
        1.2.1 锂/二氧化锰电池
        1.2.2 锂/氧化铜电池
        1.2.3 锂/氟化碳电池
        1.2.4 锂/二氧化硫电池
    1.3 锂/亚硫酰氯电池概况
        1.3.1 锂/亚硫酰氯电池的结构
        1.3.2 锂/亚硫酰氯电池的原理
        1.3.3 锂/亚硫酰氯电池的性能
    1.4 锂/亚硫酰氯电池的研究进展
        1.4.1 锂/亚硫酰氯电池阳极的研究进展
        1.4.2 锂/亚硫酰氯电池阴极的研究进展
        1.4.3 锂/亚硫酰氯电池催化剂的研究进展
    1.5 卟啉及其衍生物的研究进展
        1.5.1 卟啉化合物
        1.5.2 酞菁化合物
        1.5.3 金属卟啉及其衍生物在锂/亚硫酰氯电池中的研究
        1.5.4 碳支撑金属卟啉及其衍生物在锂/亚硫酰氯电池中的研究
    1.6 论文的选题依据、主要内容及创新点
        1.6.1 选题依据
        1.6.2 主要研究内容
        1.6.3 创新点
2 实验方法
    2.1 实验药品及仪器设备
        2.1.1 实验药品
        2.1.2 实验仪器及设备
    2.2 材料表征与测试手段
        2.2.1 X射线衍射
        2.2.2 显微共焦激光拉曼光谱
        2.2.3 热重分析
        2.2.4 X射线光电子能谱
        2.2.5 扫描电子显微镜
        2.2.6 透射电子显微镜
        2.2.7 傅立叶变换红外光谱仪
        2.2.8 氮气吸脱附测试
        2.2.9 压汞仪测试
        2.2.10 紫外可见近红外光谱仪
        2.2.11 聚焦离子束测试
    2.3 电池的组装
        2.3.1 不含催化材料碳阴极的制备
        2.3.2 含有催化材料碳阴极的制备
        2.3.3 电池的组装
    2.4 电学性能测试
        2.4.1 单位时间放电电压(U-T)测试
        2.4.2 循环伏安测试(CV)
        2.4.3 电化学阻抗测试(EIS)
3 固相法制备碳纳米管支撑四吡啶并卟啉钴纳米颗粒及其电催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 CoTAP和CoTAP/MWCNTs的合成
        3.2.3 材料分析表征方法
        3.2.4 电化学测试
    3.3 CoTAP/MWCNTs复合材料的物相表征及形貌分析
        3.3.1 CoTAP/MWCNTs复合材料的物相表征
        3.3.2 CoTAP/MWCNTs复合材料的形貌分析
    3.4 CoTAP/MWCNTs的放电性能及电化学分析
        3.4.1 CoTAP/MWCNTs的放电性能
        3.4.2 CoTAP/MWCNTs的电化学分析
    3.5 CoTAP/MWCNTs催化还原亚硫酰氯的机理研究
    3.6 本章小结
4 预制体法合成石墨烯负载四吡啶并卟啉钴纳米粒子及其电催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验
        4.2.1 实验原料
        4.2.2 预制体法制备CoTAP/Gr复合材料
        4.2.3 材料分析表征方法
        4.2.4 电化学测试
    4.3 CoTAP/Gr复合材料的物相表征及形貌分析
        4.3.1 CoTAP/Gr复合材料的物相表征
        4.3.2 CoTAP/Gr复合材料的形貌分析
    4.4 CoTAP/Gr的放电性能及电化学分析
        4.4.1 CoTAP/Gr的放电性能
        4.4.2 CoTAP/Gr的电化学性能
    4.5 CoTAP/Gr催化还原亚硫酰氯的机理研究
    4.6 本章小结
5 限域法构造活性炭支撑四吡啶并卟啉钴纳米材料及其电催化性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验
        5.2.1 实验原料
        5.2.2 AC-F的合成
        5.2.3 NCA复合材料的合成
        5.2.4 材料分析表征方法
        5.2.5 电化学测试
    5.3 NCA复合材料的物相表征及形貌分析
        5.3.1 NCA复合材料的物相表征
        5.3.2 NCA复合材料的形貌分析
    5.4 NCA复合材料的放电性能及电化学分析
        5.4.1 NCA复合材料的放电性能
        5.4.2 NCA复合材料的电化学分析
    5.5 NCA复合材料催化还原亚硫酰氯的机理研究
    5.6 本章小结
6 铜掺杂四吡啶并卟啉钴纳米材料的设计合成及对锂电池的催化研究
    6.1 引言
    6.2 实验
        6.2.1 实验原料
        6.2.2 Co/CuTAP纳米材料的合成
        6.2.3 材料分析表征方法
        6.2.4 电化学测试
    6.3 Co/CuTAP纳米材料的物相表征及形貌分析
        6.3.1 Co/CuTAP纳米材料的物相表征
        6.3.2 Co/CuTAP纳米材料的形貌分析
    6.4 Co/CuTAP纳米材料的放电性能及电化学分析
        6.4.1 Co/CuTAP纳米材料的放电性能
        6.4.2 Co/CuTAP纳米材料的电化学分析
    6.5 Co/CuTAP纳米材料催化还原亚硫酰氯的机理研究
    6.6 本章小结
7 活性炭支撑铜掺杂四吡啶并卟啉钴纳米材料及其电催化性能研究
    7.1 引言
    7.2 实验
        7.2.1 实验原料
        7.2.2 Co/CuTAP-AC复合材料的合成
        7.2.3 材料分析表征方法
        7.2.4 电化学测试
    7.3 Co/CuTAP-AC复合材料的物相表征及放电产物形貌分析
        7.3.1 Co/CuTAP-AC复合材料的物相表征
        7.3.2 Co/CuTAP-AC复合材料催化后放电产物的形貌分析
    7.4 Co/CuTAP-AC复合材料的放电性能及电化学分析
        7.4.1 Co/CuTAP-AC复合材料的放电性能
        7.4.2 Co/CuTAP-AC复合材料的电化学分析
    7.5 Co/CuTAP-AC复合材料的放电产物机理研究
    7.6 本章小结
8 结论及展望
    8.1 结论
    8.2 展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文及专利

(9)微纳米级磁性复合微球的微流控制备及应用研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 微流控技术
    1.2 微流控装置的分类
        1.2.1 微通道流动合成装置
        1.2.2 管式微流控装置
    1.3 微流控技术中流体的流动状态
        1.3.1 单相层流状
        1.3.2 多相液滴状
    1.4 微流控技术制备纳米材料
        1.4.1 贵金属纳米粒子
        1.4.2 量子点
        1.4.3 二氧化硅
        1.4.4 磁性纳米粒子
        1.4.5 复合纳米离子
    1.5 微流控技术制备微米材料
        1.5.1 多糖聚合物微粒
        1.5.1.1 基于海藻酸盐的聚合物微粒
        1.5.1.2 基于壳聚糖的聚合物微粒
        1.5.1.3 基于琼脂的聚合物微粒
        1.5.2 蛋白质聚合物微粒
        1.5.2.1 基于明胶的聚合物微球
    1.6 课题提出
2 微流控装置制备微米级材料海藻酸钙微球及其应用
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验材料及试剂
        2.2.2 主要仪器设备
        2.2.3 微流控装置的设计与选择
        2.2.4 磁性海藻酸盐微球(MAM)不同粒径的合成
        2.2.5 壳聚糖包覆磁性海藻酸盐微球的制备
        2.2.6 标准曲线的测定
        2.2.7 药物载量的定量以及粒径对药物释放速率的影响
        2.2.8 药物释放速率模型
        2.2.9 抗菌活性
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 微粒的形貌和粒径控制参数的研究
        2.3.2 MAM的表征
        2.3.3 MAM药物释放的研究
        2.3.4 抗菌性能
    2.4 小结
3 微流控装置制备纳米级材料Fe_3O_4@SiO_2@mSiO_2粒子及其应用
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料及试剂
        3.2.2 主要仪器设备
        3.2.3 微流控装置的选择
        3.2.4 Fe_3O_4@SiO_2@mSiO_2纳米粒子的制备
        3.2.5 Fe_3O_4@SiO_2@mSiO_2复合材料的表征
        3.2.6 在不同pH下Fe3O_4@SiO_2@mSiO_2纳米粒子对亚甲基蓝的吸附量影响
        3.2.7 Fe_3O_4@SiO_2@mSiO_2的重复使用
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 反应时间对Fe_3O_4@SiO_2@mSiO_2纳米粒子壳层厚度的影响
        3.3.2 Fe_3O_4@SiO_2@mSiO_2的表征
        3.3.3 pH值对Fe_3O_4@SiO_2@mSiO_2吸附性能的影响
        3.3.4 重复多次使用对Fe_3O_4@nSiO_2@mSiO_2性能的影响
    3.4 小结
4 总结与展望
    4.1 总结
    4.2 展望
主要创新点
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的论文和专利

(10)飞秒激光在ITO膜和玻璃材料表面诱导周期纳米结构与涡轮叶片气膜孔的高精度激光加工(论文提纲范文)

内容摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 超快激光的发展历程
    1.3 超快光微纳加工
        1.3.1 超快激光与物质相互作用
        1.3.2 超快激光加工的典型实验装置
        1.3.3 超快激光烧蚀的基本过程
        1.3.4 加工参数的影响
        1.3.5 几种常见的加工技术
        1.3.6 各种材料的微加工
        1.3.7 纳米加工
    1.4 飞秒激光诱导周期表面纳米结构
        1.4.1 飞秒激光诱导周期表面纳米结构简介
        1.4.2 飞秒激光诱导周期条纹机制
        1.4.3 金属表面的周期条纹结构
        1.4.4 半导体表面的周期条纹结构
        1.4.5 熔融石英等透明材料表面的周期结构
        1.4.6 镀膜玻璃等材料表面的周期结构及其结构转移
        1.4.7 利用飞秒激光多光束干涉在材料表面制备复合微纳周期结构
    1.5 飞秒激光诱导周期条纹的应用
        1.5.1 结构色
        1.5.2 润湿性能
        1.5.3 透明材料的双折射效应
    1.6 本论文主要内容
第2章 利用飞秒激光通过柱透镜在氧化铟锡薄膜上和镀氧化铟锡的玻璃上制备大面积规则的低空间频率周期表面结构
    2.1 利用飞秒激光通过柱透镜在氧化铟锡薄膜上制备大面积规则的低空间频率周期表面结构
        2.1.1 引言
        2.1.2 实验装置
        2.1.2.1 实验装置示意图
        2.1.2.2 飞秒激光照射ITO膜的反射率、透射率和吸收率的实验测量装置
        2.1.2.3 光学特性表征装置
        2.1.3 飞秒激光在ITO膜上诱导规则LSFL的机制与影响因素
        2.1.3.1 LSFL在 ITO膜上的形成过程
        2.1.3.2 不同扫描速度下LSFL的特性
        2.1.3.3 不同能流密度条件下LSFL的特性
        2.1.4 使用柱透镜在ITO膜上高效地加工规则的LSFL及其应用
        2.1.4.1 使用柱透镜在ITO膜上高效地加工规则的LSFL
        2.1.4.2 应用展示
        2.1.5 小结
    2.2 利用飞秒激光通过柱透镜在镀氧化铟锡的玻璃上制备大面积规则的低空间频率周期表面结构
        2.2.1 引言
        2.2.2 实验
        2.2.3 实验结果与讨论
        2.2.3.1 在ITO膜上和基体玻璃表面形成LSFL
        2.2.3.2 利用柱透镜在镀ITO膜玻璃表面高效率加工规则的LSFL
        2.2.4 小结
第3章 低能流密度飞秒激光在镀氧化铟锡的玻璃上制备大面积具有双折射效应的高空间频率周期结构
    3.1 引言
    3.2 实验与理论模型
        3.2.1 实验部分介绍
        3.2.1.1 实验装置
        3.2.1.2 双折射效应的测量系统
        3.2.2 纳米光栅的双折射理论模型
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 在ITO膜上和基体玻璃表面制备LIPSS
        3.3.2 使用柱透镜在镀ITO膜玻璃上高效地制造规则的LIPSS
        3.3.3 不同激光能流密度和扫描速度下的双折射效应
        3.3.4 LIPSS层的形成和双折射效应的讨论
        3.3.5 应用:光衰减器
    3.4 本章小结
第4章 利用飞秒激光双光束干涉通过柱透镜在熔融石英表面制备大面积、规则的周期结构
    4.1 引言
    4.2 实验与理论模型
        4.2.1 实验部分介绍
        4.2.1.1 双柱透镜飞秒激光干涉加工周期条纹的实验装置
        4.2.1.2 光学特性表征装置
        4.2.2 理论模型:熔融石英表面纳米结构与数值模拟方法介绍
    4.3 实验结果和讨论
        4.3.1 在熔融石英上用单束激光和双光束干涉制备的LIPSS
        4.3.2 具有微纳米结构表面上的光场分布与规则LIPSS的形成
        4.3.3 激光能流密度和扫描速度对LIPSS形成的影响
        4.3.4 应用展示:结构色
    4.4 本章小结
第5章 航空发动机涡轮叶片气膜孔的飞秒/纳秒激光加工
    5.1 引言
    5.2 飞秒/纳秒激光加工系统的设计与建立
        5.2.1 总体设计方案
        5.2.2 飞秒/纳秒激光在平板上加工气膜孔的若干问题研究
        5.2.2.1 四光楔旋切模组加工圆形通孔的参数研究
        5.2.2.2 四光楔旋切模组和精密五轴平移台联动的方法实现异型孔的加工
        5.2.2.3 后壁的防护
        5.2.3 涡轮叶片气膜孔激光加工的若干关键问题研究
        5.2.3.1 涡轮叶片气膜孔的编号说明
        5.2.3.2 涡轮叶片气膜孔的坐标与深度
        5.2.3.3 3D打印的不锈钢涡轮叶片与误差检测
        5.2.3.4 激光加工过程中气膜孔径的检测
        5.2.3.5 涡轮叶片气膜孔的空间方位角误差测量方法
    5.3 镍基合金平板上圆形通孔及异型孔的激光加工与结果分析
        5.3.1 1.6 mm厚镍基合金平板上圆形通孔的激光加工结果
        5.3.1.1 孔径350μm,倾斜角35°圆形通孔的激光加工与结果分析
        5.3.1.2 孔径450μm,倾斜角30°圆形通孔的激光加工与结果分析
        5.3.2 2.0 mm厚镍基合金平板上圆形通孔的激光加工结果
        5.3.3 镍基合金平板上异型孔的激光加工与结果分析
        5.3.4 镍基合金圆形通孔的重熔层厚度与孔壁裂纹检测报告
    5.4 带热障涂层镍基合金平板上圆形通孔及异型孔的激光加工与结果分析
        5.4.1 1.6 mm厚镍基合金平板上圆形通孔的激光加工结果
        5.4.2 2 mm厚镍基合金平板上圆形通孔的激光加工结果
        5.4.3 带热障涂层的镍基合金平板扇形孔的激光加工与结果分析
    5.5 不锈钢叶片上气膜孔的激光加工与结果分析
        5.5.1 不锈钢叶片叶背第二列圆形通孔的激光加工与结果分析
        5.5.2 不锈钢叶片叶前缘第三列的圆形通孔的激光加工与结果分析
        5.5.3 不锈钢叶片叶盆第二列的圆形通孔的激光加工与结果分析
        5.5.4 CT检测叶片气膜孔
    5.6 本章小结
第6章 总结和展望
    6.1 总结
    6.2 下一步工作展望
参考文献
个人简历
在学期间科研成果
致谢

四、纳米颗粒提高不锈钢医疗装置的强度(论文参考文献)

  • [1]面向中温储热的多元醇相变材料热物性的分子动力学模拟与实验研究[D]. 冯飙. 浙江大学, 2021
  • [2]应用于废水处理的磁性分离新技术研究[D]. 李涛. 北京科技大学, 2021(08)
  • [3]半导体与金属微纳结构功能材料的远程强飞秒激光制备与器件应用[D]. 苏越. 吉林大学, 2021(01)
  • [4]铁系化合物的制备及其电催化性能研究[D]. 姚梦麒. 电子科技大学, 2021(01)
  • [5]磁流变液传动系统动力传递机理研究[D]. 王宁宁. 中国矿业大学, 2021
  • [6]人工关节材料的混合磨屑分离提取方法及磨损机理研究[D]. 张涛. 中国矿业大学, 2021(02)
  • [7]常压微波等离子体纳米材料合成关键技术研究[D]. 李大帅. 电子科技大学, 2021(01)
  • [8]四吡啶并卟啉钴/碳纳米复合材料的制备及对锂/亚硫酰氯电池的催化性能研究[D]. 李康. 陕西科技大学, 2021(01)
  • [9]微纳米级磁性复合微球的微流控制备及应用研究[D]. 高可奕. 陕西科技大学, 2021(09)
  • [10]飞秒激光在ITO膜和玻璃材料表面诱导周期纳米结构与涡轮叶片气膜孔的高精度激光加工[D]. 陈龙. 华东师范大学, 2021(12)

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纳米粒子增加不锈钢医疗器械的强度
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