关键词： 感染创面   多孔二氧化硅   金黄色葡萄球菌   硅藻壳   莫匹罗星   高效装载   长效释放  

摘要： 背景：合成介孔二氧化硅可作为药物输送载体用于创面治疗，但该载体合成过程相对复杂且合成过程中需要使用有毒化学物质。目的：从硅藻中提取天然多孔二氧化硅来实现抗生素莫匹罗星的高效装载，用于感染创面的治疗。方法：(1)通过高温烧结法分别从菱形藻、直链藻与双眉藻中提取硅藻壳(天然多孔二氧化硅)，表征3种硅藻壳的形貌、尺寸、孔结构与生物相容性。将合成介孔二氧化硅与3种硅藻壳分别浸泡于莫匹罗星溶液中制备载药系统，检测载药量、包封率与体外药物释放行为，根据载药量和包封率筛选合适的硅藻壳进行后续实验。通过抑菌圈实验与体外药物释放行为中收集的含有莫匹罗星上清液检测直链藻壳对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的抑制效果。(2)取12只SD大鼠，在每只大鼠背部制作2个直径1.0 cm的圆形全厚皮肤创面，并将金黄色葡萄球菌菌液滴加至创面。菌液滴加24 h后随机分4组干预：空白组(n=3)创面不进行任何干预，莫匹罗星组(n=3)创面滴加莫匹罗星溶液，直链藻壳组(n=3)创面滴加直链硅藻壳溶液，载药直链藻壳组(n=3)创面滴加负载莫匹罗星的直链硅藻壳溶液，观察创面愈合情况。干预后第6,24小时，通过琼脂平板涂布实验检测抗菌效应。干预后第9天取创面边缘组织，通过苏木精-伊红染色与Masson染色进行组织学观察。结果与结论：(1)不同硅藻壳具有不同的壳状结构，展示出了天然硅藻壳精致的微纳米结构，≤25μg/mL的菱形藻壳、直链藻壳、双眉藻壳对人脐静脉内皮细胞与L929细胞均无明显的细胞毒性，展现出与人工合成介孔二氧化硅相当甚至更优的药物装载效率，其中直链藻壳的载药量和包封率高于菱形藻壳、双眉藻壳，可用于后续载药。4种材料均具有良好的体外药物释放性能，其中莫匹罗星在直链藻壳中具有更高的累计释放量及释放率。载药直链藻壳可显著抑制金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的生长与繁殖，在体外药物释放1周后仍展现较强的抗菌活性。(2)干预后第24小时，载药硅藻壳组创面菌落数量少于其他3组(P <0.05)。相较于直链藻壳、莫匹罗星，载药硅藻壳加快了创面愈合速度，至干预后第9天创面愈合率已超过95%。苏木精-伊红染色与Masson染色显示，相较于空白组、直链藻壳组，莫匹罗星组和载药直链藻壳组炎性细胞浸润少、创面长度短、胶原沉积多。结果表明，硅藻壳负载莫匹罗星能够显著加快创面愈合。

关键词： 聚丙烯腈纤维   SiO   气凝胶   复合材料   导热系数   建筑保温  

摘要： 以原位聚合法结合超临界干燥法制备了聚丙烯腈纤维-SiO2气凝胶复合材料,研究了聚丙烯腈（PAN）纤维掺杂量对SiO2气凝胶复合材料微观形貌、物相结构、光谱性能和保温性能的影响。结果表明,气凝胶复合材料为无定型结构,具有海绵状多孔网络,聚丙烯腈纤维被SiO2气凝胶紧密包裹。在800℃进行高温裂解测试时,复合材料中Si-O-Si特征峰依旧存在,气凝胶骨架结构保持较好,具有优异的耐高温裂解性能。随着纤维掺杂量的增多,复合材料的比表面积、孔容、抗压强度和最大变形量均先增大后减小,孔径和导热系数先降低后增大。PAN-5%试样的比表面积、孔容、抗压强度和最大变形量均达到了最大值,分别为30.85 m2/g,0.1132 cm3/g,1.051 MPa和5.05 mm;孔径和导热系数达到最低值,分别为14.05 nm和0.0196 W/（m·K）。可见,PAN-5%试样具有优异的力学性能和保温性能。

关键词： 复合材料   C型杆   准静态卷收   力学性能   响应面法   多目标优化  

摘要： 复合材料C型柔性杆展开结构（C型杆）由于其质量轻、结构简单和折展比高等特点，已广泛应用于宇航空间领域。本文以C型杆为研究对象，采用显式动力学分析方法，对其进行准静态仿真分析，研究卷收过程的力学性能，并提出了一种复合材料C型杆的优化设计方法。研究了C型杆截面半径、截面圆心角、杆长等几何参数，对卷收最大应变能、一阶固有频率、最大应力等力学性能影响规律。基于响应面方法，建立了以结构应变能和一阶固有频率最大为目标，以最大应力为约束，以几何参数为设计变量的多目标优化模型，并采用遗传算法进行求解，获得可行解分布和最优解，研究结果对于提高空间展开结构的力学性能和优化设计具有重要的理论意义。

关键词： SiCp/Al复合材料   电火花加工   灰色关联度   参数优化   表面形貌  

摘要： 针对高体积分数SiCp/Al复合材料加工难度较大、加工质量不理想等问题，开展了SiCp/Al复合材料的电火花加工（electrical discharge machining， EDM）工艺试验研究。以峰值电流、脉冲宽度和放电电压为输入参数，以材料去除率、电极损耗率、表面粗糙度为EDM加工的表征手段，设计正交试验；采用灰色关联法（grey relational analysis， GRA）将多项工艺指标转化为一种综合评价指标，并获得峰值电流、脉冲宽度、放电电压等主要工艺参数的最佳组合。研究结果表明，在1.5 A的峰值电流、60μ s的脉冲宽度和35 V的放电电压下，高体积分数SiCp/Al复合材料EDM加工的电极损耗率和表面粗糙度显著降低，表面质量明显提升。

关键词： 双稳态   MFC   动力学建模   主动抑振   复合材料  

摘要： 为了有效解决空间可展开结构在轨环境下易产生低频残余振动的问题，针对柔性空间可展开碳纤维复合材料杆，提出一种基于宏观纤维复合材料（Macro Fiber Composite，简称MFC压电片）的机电耦合动力学建模与负反馈抑振方法。通过假设模态法构建薄壁杆位移场，结合Flugge理论和哈密顿原理建立含MFC驱动-传感耦合项的动力学方程，仿真与实验对比验证了模型精度（固有频率误差<3%）。设计双模式主动控制对比策略：利用MFC片兼具激励器与抑振器功能，分别以激光位移信号和MFC应变信号为反馈源，通过反相位电压抑制一阶模态振动。实验表明，MFC信号反馈稳定时间较无控工况缩短71.6%，较激光信号抑振方案额外提升16.7%；MFC的幅值衰减率（74.6%）显著高于激光传感（55.3%），其应变感知能力可更精准切断共振能量传递。验证了MFC传感替代传统位移传感器的可行性，为柔性空间可展开结构提供了轻量化振动抑制解决方案。

关键词： 固相模板法   原位合成   钙钛矿量子点   复合材料   稳定性  

摘要： 钙钛矿材料因具备结构可调、光电特性优异、制备成本较低等优点,在光电探测领域获得广泛关注。针对钙钛矿量子点目前存在的环境稳定性差的关键问题,采用固相模板法在金属有机框架材料MOF-5（Zn）孔隙内实现了钙钛矿量子点的原位合成,成功制备出具有优异稳定性的CsPbBr3@MOF复合材料。通过透射电镜和X射线衍射表征证实了CsPbBr3量子点成功合成并填充在MOF孔隙中。利用X射线光电子能谱分析了CsPbBr3@MOF的化学组成和表面结构。同时,采用紫外-可见分光光度计、荧光分光光度计和瞬态荧光光谱研究了CsPbBr3@MOF的光学性能。基于荧光光谱强度的变化趋势,证实了复合材料CsPbBr3@MOF的水、光和热稳定性相较于CsPbB3,获得显著提升。该研究为提高钙钛矿量子点的稳定性并拓展其应用提供了新思路及解决方案。

关键词： 铝基复合材料   原位合成   (TiC+Al   Ti)   显微组织   力学性能  

摘要： 采用原位合成方法,制备了1wt%、3wt%、5wt%（TiC+Al3Ti）/6061铝基复合材料,研究了双相增强体含量对复合材料组织及性能的影响。在复合材料中,TiC颗粒分布于晶界处,而Al3Ti相呈短棒状、分布于晶粒内部。复合材料的晶粒尺寸随着（TiC+Al3Ti）含量的增加而逐渐减小,当（TiC+Al3Ti）含量为5wt%时,晶粒细化效果最为显著,此时复合材料平均晶粒尺寸为43.02μm。随着（TiC+Al3Ti）含量的增加,铸态复合材料布氏硬度、抗拉强度、屈服强度以及最大抗压载荷逐渐增加,5wt%（TiC+Al3Ti）/6061复合材料的各项力学性能最高,其值分别为104.57 HB、322.19 MPa、186.27 MPa、457.13 MPa。

关键词： 水泥-水凝胶复合材料   原位聚合   物相组成   工作性能   力学性能  

摘要： 为提升强韧化水泥-水凝胶复合材料的性能，在复合材料中原位同步聚合聚多巴胺（PDA）。利用PDA细化聚丙烯酰胺（PAM）水凝胶的孔结构，同步改善水凝胶基体的亲水特性与体积稳定性。通过引入PDA，调节水泥-水凝胶界面相互作用，补偿PAM对水泥早期水化进程的抑制效应，系统考察改性复合材料的流动性能与力学性能演变规律。结果表明，经PDA改性后，PAM水凝胶接触角从30°减小至19°，吸水率下降74.5%。在复合材料体系中，PDA改性后的流动度较水泥净浆提升156.8%。当水凝胶单体含量为水泥质量的1%时，添加水泥质量0.05%的PDA可使改性材料在3、7、28d龄期时的抗压强度提升幅度分别达到13.1%、50.4%、15.7%。

关键词： MXene   聚吡咯   丝网印刷   微型超级电容器   柔性储能  

摘要： 为解决MXene电极材料片层间易堆叠的问题,采用化学聚合法在MXene的表面及层间原位生长高导电性的聚吡咯（PPy）。PPy的引入显著增大了MXene的层间距,为电荷的转移提供了更多的活性位点,进而优化了电极的电化学性能。此外,PPy还提供了额外的氧化还原位点,进一步提高了电极的容量。为了制备柔性电极,采用丝网印刷工艺将MXene/PPy复合材料和活性炭（AC）油墨印刷在纸基上,成功制备出叉指型非对称微型超级电容器（AMSCs）,并对电极材料的形貌、结构以及电化学性能进行了深入研究。结果显示,在0.5 mA/cm2电流密度下,该AMSC的面积比电容可达40.66 F/cm2。此外,其能量密度和相应的功率密度分别高达0.011mWh/cm2和0.35 mW/cm2。本研究提出的PPy改性MXene策略,优化了电极结构,有效提升了电极的电化学性能。