湖南大学生物学院, 化学生物传感与计量学国家重点实验室, 生物纳米与分子工程湖南省重点实验室, 长沙 410082
本文以具有亲疏水特点的磷脂分子为基质材料, 采用薄膜水化法制备了一种同时包载脂溶性白藜芦醇(Res)和水溶性维生素 C(VC)的纳米复合脂质体( Lip@Res/VC), 并将其用于细胞抗氧化研究。在 Lip@Res/VC的制备过程中, 以 Res和 VC的包封率以及脂质体的粒径、多分散指数和电位为指标, 考察了 Res和 VC的最佳投入量。研究结果表明, 分别选择 Res为 4.0 mg和 VC为 3.5 mg的投入量, 制备的 Lip@Res/VC的水合粒径为( 92.29± 5.41)nm, Res和 VC的包封率分别为( 85.13±5.37)%和( 64.73±5.51)%。体外 1, 1-二苯基 -2-三硝基苯肼( DPPH)和 2, 2'-联氮 -双 -3-乙基苯并噻唑啉 -6-磺酸二胺盐( ABTS)自由基清除试验结果显示, Lip@Res/VC的抗氧化活性较只包载了 Res的单一脂质体 Lip@Res或只包载了 VC的单一脂质体 Lip@VC均显著提高。通过选择正常肝细胞(L02细胞)为模式细胞, 研究了 Lip@Res/VC的细胞内抗氧化效果, 结果显示, Lip@Res/VC具有清除细胞内活性氧(ROS)的能力, 对过氧化氢诱导的 L02细胞氧化损伤具有保护作用。
纳米复合脂质体 白藜芦醇 维生素 C 活性氧 抗氧化
1 武汉科技大学，省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室，武汉 430081
2 安迈铝业青岛有限公司，山东 青岛266510
为改善SiC基复合陶瓷的抗氧化性能，以SiC基复合陶瓷为对象，研究了B4C的添加量对SiC基复合陶瓷显微结构、力学性能和抗氧化性能的影响。结果表明，添加B4C可提高材料中SiC的结晶性和石墨化程度；经1 450 ℃处理后，当B4C添加量为6%(质量分数)时，SiC基复合陶瓷的线变化率由1.39%降至0.58%；抗折强度和抗压强度分别由28.06 MPa和48.03 MPa提高到50.25 MPa和98.58 MPa(分别提高1.8倍和2倍)；当B4C添加量由0增加到6%时，SiC基复合陶瓷经1 400 ℃烧结(氧化气氛)的氧化指数由30.33%降低至18.35%，氧化层厚度由3.52 mm降至0.23 mm。添加B4C可提高SiC晶须的生成量，显著增强SiC基复合陶瓷的强度和抗氧化性。
碳化硅基复合陶瓷 碳化硼 力学性能 抗氧化性 silicon carbide-based composite ceramics boron carbide mechanical properties oxidation resistance
武汉科技大学，省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室，高温材料与炉衬技术国家地方联合工程研究中心，武汉 430081
铝碳耐火材料是连铸滑动水口用关键材料，提高其强度和抗氧化性等服役性能，对于保障炼钢过程安全高效生产具有重要的意义。近年来，一种新型的MAB型层状化合物Cr2AlB2受到广泛关注，其具有高断裂韧性、高损伤容限和优异的抗氧化性。本工作在铝碳耐火材料中引入合成的Cr2AlB2，借助X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜等测试手段，研究了高温下Cr2AlB2在铝碳材料中的结构演变及其对材料性能影响。结果表明：Cr2AlB2在800~1 200 ℃热处理后逐步分解生成Al2O3包覆CrB的核壳结构，并在核壳结构表面催化生成碳纳米管、碳纤维；在1 200~1 600 ℃热处理后，核壳结构内部进一步演变，生成了Cr3C2和BN。因此，Cr2AlB2在铝碳耐火材料中发生的上述结构演变，促进了材料的致密化程度，提高了材料常温抗折强度以及抗氧化性。当Cr2AlB2引入量为1%时，材料性能最佳，经1 400、1 600 ℃热处理后的铝碳材料常温抗折强度提升约9%，经1 400 ℃空气中处理后氧化指数从44%降低至31%。
铬硼化铝 铝碳耐火材料 结构演变 力学性能 抗氧化性 chromium aluminium boride alumina-carbon refractories structural evolution mechanical properties oxidation resistance
1 武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室, 武汉 430081
2 广西北港新材料有限公司, 北海 536000
3 浙江父子岭特种耐火有限公司, 湖州 313100
4 浙江宏丰炉料有限公司, 湖州 313100
铁水包内衬材料长期服役于间隔周期较长的高、低温交替环境, 极易发生剥落与侵蚀损毁。为了探索影响铁水包内衬材料使用寿命的主要因素, 对市面上四种铁水包Al2O3-SiC-C内衬砖的化学成分、物相组成、物理性能和微观结构进行了分析, 并以高炉渣为侵蚀介质, 重点研究了不锈钢冶炼用铁水包Al2O3-SiC-C内衬砖的侵蚀机理。结果表明: 铁水包Al2O3-SiC-C内衬砖中Al2O3含量越高, 高温下制品的液相量越低, 越有利于提高耐火砖的高温力学性能; 随着含碳量的增加, 铁水包Al2O3-SiC-C内衬砖的抗渣性得到明显改善, 但抗氧化性及高温抗折强度呈下降趋势; 高炉渣中CaO、MgO向耐火砖中渗透, 与耐火砖中的Al2O3、SiO2发生反应形成高熔点的镁铝尖晶石及低熔点的钙长石等, 生成的低熔相会加剧耐火砖的侵蚀。
不锈钢冶炼 铁水包 Al2O3-SiC-C内衬砖 高炉渣 抗渣性 抗氧化性 stainless steel smelting molten iron ladle Al2O3-SiC-C lining brick blast furnace slag slag resistance oxidation resistance
辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(1): 011001
辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(1): 010304
1 山东硅纳新材料科技有限公司, 淄博 255400
2 山东理工大学工程陶瓷研究院, 淄博 255030
3 山东工业陶瓷研究设计院有限公司, 淄博 255035
针对高熵碳化物制备困难, 本文采用ZrC、HfC、NbC和TaC粉为原料, Ni粉为熔剂,通过低温无压烧结工艺成功制备出三种不同成分的高熵(Zr,Hf,Nb,Ta)C粉体。结果表明, 三种粉体均为微米长方体, 且暴露(100)晶面。(Zr1/4Hf1/4Nb1/4Ta1/4)C微米长方体因具有高介电常数而展现出优异的吸波性能, 在厚度为3.5 mm、频率为6.16 GHz时, 最低反射损耗值可达-48.86 dB。高熵(Zr,Hf,Nb,Ta)C微米长方体在800~1 200 ℃下展示出优异的抗氧化性, 且氧化产物均由正交相(NbxTa1-x)2O5固溶体、单斜相(ZrxHf1-x)O2固溶体和正交相HfO2所组成, 与氧化温度和过渡金属的物质的量比无关。Zr、Hf、Nb和Ta的协同作用导致其氧化机制与单组元碳化物截然不同, Hf的存在抑制Nb2O5由正交晶系向单斜晶系转变, 还会促使ZrO2在800 ℃时由四方晶系转变为单斜晶系。此外, Nb和Ta的存在促使HfO2在常压下由单斜晶系转变为四方晶系。
高熵碳化物陶瓷 微米长方体 吸波性能 抗氧化性 high-entropy carbides ceramics (Zr,Hf,Nb,Ta)C (Zr,Hf,Nb,Ta)C microcuboid microwave absorption property oxidation resistance
1 军事科学院, 国防科技创新研究院, 北京 100071
2 中国航发北京航空材料研究院, 石墨烯及应用研究中心, 北京100095
超高温陶瓷材料耐温性能优异, 但本征脆性和较差的抗热冲击性能一直都是限制其进一步工程应用的主要障碍。石墨烯作为一种碳原子排列成蜂窝结构的二维纳米材料, 具有优异的力学、电学和热学性能, 常被作为添加相来改性陶瓷基体, 使其成为陶瓷复合材料中理想的增韧材料, 实现复合材料的功能化和结构化。本文对石墨烯/超高温陶瓷基复合材料的制备工艺、仿生构筑、微观形貌、宏观性能等方面的研究成果进行了全面的综述, 着重论述了石墨烯对超高温陶瓷基体的增韧作用效果及机理、热学性能、抗热震性能、抗氧化性能的影响, 并对目前面临的挑战和未来发展进行展望。
石墨烯 超高温陶瓷复合材料 力学性能 抗热震性能 抗氧化性能 graphene ultra-high temperature ceramic composites mechanical properties thermal shock resistance oxidation resistance
武汉科技大学, 省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室, 武汉 430081
以电熔白刚玉、鳞片石墨、活性 α-Al2O3微粉、金属 Al粉和 Si粉为主要原料、h-BN (质量分数 0%、3%)为添加剂, 制备低碳 Al2O3-C耐火材料, 研究了不同氮化温度下添加 h-BN对 Al2O3-C耐火材料显微结构、物理性能以及抗氧化性能的影响。结果表明: 添加 h-BN促进了 SiC晶须的生成, 在 1 400℃氮化后添加 h-BN样品的常温耐压强度和常温抗折强度较未添加 h-BN样品分别提高了 6%和 10%；添加 h-BN样品的抗氧化性能得以显著提升, 其中 1 500℃氮化后添加 h-BN样品的抗氧化性能较未添加 h-BN样品提高了 21%。
六方氮化硼 氮化温度 低碳铝碳耐火材料 抗氧化性能 物理性能 hexagonal boron nitride nitriding temperature low-carbon aluminum carbon refractories oxidation resistance physical properties
1 1.上海理工大学 材料与化学学院, 上海 200093
2 2.中国科学院 上海硅酸盐研究所 高性能陶瓷与超微结构国家重点实验室, 上海 200050
生物活性陶瓷骨修复材料虽然具有优异的成骨性能, 但缺乏抗氧化应激的能力, 妨碍骨修复进程。本研究以β相磷酸三钙(β-TCP)粉体为原料, 采用LiCl-KCl熔盐体系, 以六水合氯化钴(CoCl2·6H2O)为钴源, 利用熔盐法制备出含钴氯磷灰石(Co-MS-TCP)。通过Co-MS-TCP粉体清除过氧化氢(H2O2)分析了含钴氯磷灰石的抗氧化能力; 通过细胞活性、胞内活性氧(ROS)含量变化评价了材料的细胞相容性和细胞水平抗氧化性能。结果表明, 熔盐处理β-TCP粉体能够制备含钴氯磷灰石, 钴含量随CoCl2·6H2O加入量增加而增大; H2O2清除能力随氯磷灰石中钴含量的增加而增强, 6 h内对H2O2的清除率可达90%以上。细胞实验证实, 含钴氯磷灰石具有良好的细胞相容性和抗氧化性能, 1.5 mg·mL-1加3% Co盐的MS-TCP (3%Co-MS-TCP)即可保证软骨细胞和骨髓间充质干细胞存活率大于85%, 并且3% Co-MS-TCP可有效清除H2O2, 使得细胞内ROS含量显著降低。因此, 通过熔盐法制备含钴生物活性陶瓷是实现抗氧化应激的一种有效途径, 这也为开发催化活性高、生物相容好的功能化生物活性陶瓷提供了新的策略。
生物活性陶瓷 熔盐法 钴 抗氧化 bioactive ceramics molten salt method cobalt anti-oxidation
