DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
system: [SYSTEM]

user: 3. 试验设置及步骤 3.1. 时间线安装安装 时间线是用来记录裂纹到达时间，当裂纹扩展到时间线位置时，该时间线断裂，整个电路电压发生变化并输出阶跃信号。通过记录裂纹扩展到两根时间线的时间差及它们之间的距离可以求出裂纹扩展的平均速度。 在钢管中心起爆位置安装1根时间线，其断裂时间作为整个测试系统的触发时间，以钢管中心为起点在两侧每隔0.5 m布置一根时间线，试验共安装19根时间，两次试验时间线布置位置相同，具体布设间隔如图3所示。实物图如图4、图5所示。 图3. 时间线安装位置示意图 图4. 第一次试验时间线安装实物图 图5. 第二次试验时间线安装实物图 3.2. 放气阀、安全阀的安装 管内气体温度会随着压力的不断增加而上升，因此在降温阶段需将放气阀打开，使管内气压较低，当管内冷却液温度达到试验要求时，关闭放气阀，使得管内气体压力逐渐升高，最终达到试验所需的12 MPa。为保证试验安全，除放气阀外在试验钢管的另一端安装一个安全阀，即压力达到13 MPa后自动泄压从而降低风险保证试验安全。 3.3. 保温材料铺装 为减少试验钢管及注液管道与外界的热交换，保证爆破试验在低温下进行，我们将对试验钢管及注液管路铺装保温隔热材料，保温材料材料选择橡塑海绵，厚约2.7 cm，在试验管道上铺装两层进行保温隔热。 3.4. 测试系统的连接调试 将时间线的采集信号线和电源线分别连接到采集系统和稳压电源上，温度变送器及压力变送器的采集信号线和电源线分别连接到采集系统和稳压电源上，将应变花连接到采集系统上，最后将所有采集系统与同步时钟连接起来，同时把采集系统的信号输出端连接到同一个路由器，再将路由器连接到笔记本电脑，如下图所示，给钢管加压，检查、调试每个测试仪器及通道，确保每个仪器能正常工作，计算机能记录和显示测试数据。第二次试验过程中，为了保证试验数据的顺利采集，我们将采集时间线数据的数据采集仪及配套仪器连接至不间断电源。 3.5. 冷却液的注入 试验采用的冷却液为工业酒精，工业酒精易燃易爆，为降低试验风险排查安全隐患，我们利用酒精与试验钢管的高度差将酒精注入。注入方法为利用吊机将酒精桶吊至一定高度，再利用软管将酒精桶的出液口与试验钢管的注液管连接，注液前先计算好酒精注入量以防注液量过多。 3.6. 降温加压 本次试验采用液氮对试验管内冷却液进行降温，利用低温液体泵将液氮从液氮罐中直接注入到试验钢管中进行降温，待温度达到试验要求并有一定过冷度后，关闭注液管阀门，打开注气管阀门，将液氮注入至气化机进行气化，再将气化后的氮气注入试验钢管中进行加压。 加压过程中，随着管内气体压力的不断增大，管内气体温度及裂纹扩展方向上管壁温度也不断上升，为了管壁及管内气体温度达到试验要求，我们采用干冰降温的方式，我们将干冰铺装在钢管的顶部并用保温材料进行包裹，从而使裂纹扩展方向上的管壁及管内气体快速降温。
system: [SYSTEM]

user: 4. 钢管爆破效果 4.1. 第一次试验 第一次试验现场观察的初步现象为，钢管中心位置顶部形成约50 cm长的聚能切割裂缝，切口较为平整。初始裂纹引入后，试验钢管在低温高压条件作用下初始裂纹两个尖端沿着钢管轴向直线扩展，最终使得裂纹贯穿整个试验钢管，并对试验堵头造成破坏。由图6、图7出初始裂纹裂口处较平整、规则，这是由于切割器爆炸形成的金属射流切割造成，初始裂纹扩展后裂纹断裂口处较不规则，裂口处金属材料呈锯齿状。 图6. 第一次试验钢管整体爆破效果图 图7. 爆后钢管裂纹裂口图 4.2. 第二次试验 第二次试验现场观察的初步现象为，钢管中心位置顶部形成约50 cm长的聚能切割裂缝，切口较为平整。初始裂纹引入后，试验钢管在低温高压条件作用下初始裂纹两个尖端沿着钢管轴向扩展，钢管朝南方向裂纹完全扩展，堵头被破坏并抛掷距离原先所在位置20 m左右。钢管朝北方向裂纹未沿着钢管轴向扩展完全，分析原因是钢管的上部存在着压力变送器安全孔，从而改变了钢管的强度，使得钢管未沿着轴线方向完全展开。图8为第二次试验钢管整体爆破效果图。 图8. 第二次试验钢管整体爆破效果图
system: [SYSTEM]

user: 5. 裂纹扩展试验结果及数据分析 5.1. 第一次试验 试验过程中，由于没有很好地预估爆炸威力造成现场测试间部分电源损坏，因此时间线数据未得到有效采集。然而对高速摄影图像进行分析，以玻璃架框的长度为参考长度，同样得到爆炸过程中试验钢管的裂纹扩展速度。通过判断高速摄影图片中气体泄漏的位置如下图9所示，计算分析裂纹扩展速度结果如下图10、图11： 图9. 不同时刻的裂纹扩展引起的气体泄漏状态 由于切割器爆炸产生的烟雾问题，钢管中间部位的裂纹扩展无法判断，直至2 m后的裂纹扩展才可近似判断。由图10可以发现，钢管的破裂速度大约在200 m/s左右，钢管左侧的裂纹扩展速度随距离中心位置距离的不断增大而呈现先减小后变大的趋势。 图10. 钢管左侧(朝南方向)裂纹扩展速度 分析图11可以发现，钢管右侧的裂纹扩展速度随距离中心位置距离的不断增大而呈现上下波动的情况，分析原因是由于右侧钢管内部存在着部分拉筋从而影响了裂纹扩展速度。 图11. 钢管右侧(朝北方向)裂纹扩展速度 5.2. 第二次试验 时间线是用来记录裂纹到达时间，当裂纹扩展到时间线位置时，该时间线断裂，整个电路电压发生变化并输出信号，表2、表3为各时间线断裂时间。 Table 2 The time of each timeline break in the northern section of the steel pipe (cold section 序号 时间(s) S1 147.05123 S2 147.05524 S3 147.05716 S4 147.059 S5 147.08973 表2. 钢管北段各时间线断裂时间(较冷段) Table 3 The time of each timeline break in the southern section of the steel pipe (higher temperature section 序号 时间(s) S1 147.05123 S11 147.05516 S12 147.05696 S13 147.05921 S14 147.06103 S15 147.06301 S16 147.0651 表3. 钢管南段各时间线断裂时间(温度较高段) 各时间线间距为50 cm，钢管北段裂纹未沿着钢管轴线完全展开，因此只测得了部分时间线数据，S6~S10的时间线断裂数据未测得。钢管南段裂缝沿着钢管轴线完全展开并对堵头进行破坏，但时间线断裂数据测至S16，S17~S19时间线断裂未测得，分析原因是时间线的粘接的不够牢固，裂纹扩展瞬间将时间线完全翘起而未进行拉断，从而未测得有效数据。 钢管北段、钢管南段测得各区域裂纹扩展速度如下图12、图13所示： 图12. 钢管北段各区域裂纹扩展速度 图13. 钢管南段各区域裂纹扩展速度 由上图可以发现，初始裂纹引入后裂纹扩展速度较低，在管壁温度为−30℃ ± 3℃及钢管内压12 MPa压力作用下，裂纹扩展速度迅速提高最终停留在260 m/s左右。由图12可以看出，在钢管北段150~200 cm区域，裂纹扩展速度只有16.92 m/s， 分析原因是由于该区域裂纹扩展未沿着钢管轴向直线扩展，而是试验钢管上的压力传感器安装孔减小了钢管强度，从而改变了裂纹扩展方向，使得测得的裂纹扩展速度偏低。 试验验证了液氮罐降温加压系统在X80管道半气体爆破试验中的有效性；验证了干冰降温技术的有效性，通过试验发现在钢管管壁敷设干冰可使管壁温度达到的临界最低温度约为−35℃。
system: [SYSTEM]

user: 6. 结论 1) 第一次原型试验测试了X80钢管在低温条件下初始裂纹引入后钢管的裂纹扩展速度，裂纹扩展速度大小约为200 m/s。 2) 第二次原型试验准确测得时间线数据，由断裂计算第二次原型试验准确的测得时间线数据，由断裂计算出X80钢管的裂纹扩展速度约为254.82 m/s。 3) 在低温条件下，初始裂纹引入后，试验钢管在低温高压条件作用下初始裂纹两个尖端沿着钢管轴向直线扩展，钢管朝南方向裂纹完全扩展，堵头被破坏并抛掷距离原先所在位置20 m左右。钢管朝北方向裂纹未沿着钢管轴向扩展完全，分析原因是钢管的上部存在着压力变送器安全孔，从而改变了钢管的强度，使得钢管未沿着轴线方向完全展开。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 目的：观察枸杞多糖(Lycium barbarum polysaccharide， LBP)对小鼠结直肠癌皮下移植瘤生长的抑制作用，并探讨其作用的可能机制。方法：建立CT26小鼠结直肠癌皮下移植瘤模型，LBP给药12天，观察小鼠状态，测量移植瘤长短径绘制肿瘤生长曲线；肿瘤组织切片免疫组织化学方法检测CD31蛋白表达，观察肿瘤间质血管密度改变；大鼠动脉环实验观察LBP对血管形成的影响。体外实验RT-PCR检测LBP对血管生成抑制因子1 (BAI1)表达的影响。结果：肿瘤生长曲线发现LBP可抑制小鼠结直肠癌皮下移植瘤的生长，LBP给药组小鼠肿瘤体质量为0.31 ± 0.04 g明显小于对照组0.63 ± 0.06 g (P < 0.05)，CD31染色显示LBP给药组肿瘤间质微血管密度为31.6 ± 2.45，小于肿瘤模型组42.3 ± 3.28，差异具统计学意义(P < 0.05)；同时发现LBP对大鼠动脉环血管形成具有明显抑制作用，且呈浓度依赖性；RT-PCR检测发现LBP可上调BAI1 mRNA表达。结论：LBP具有抗小鼠结直肠癌肿瘤生长的作用，其机制可能与抑制肿瘤微血管形成、上调BAI1表达有关，其具体的作用机制有待进一步探究。 关键词 :枸杞多糖，结直肠肿瘤，血管形成 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 结直肠癌(CRC)是我国常见恶性肿瘤之一，其死亡率在全部恶性肿瘤中持续位居前5位，文献报道2015年男性新增患病人数21.57万，女性新增16.06万，男性死亡人数为11.11万，女性为8万 [ 1 ] ，对人类健康及生命造成严重威胁。近年来，抗血管治疗无论在基础研究还是临床应用中都取得了一定的成果，如贝伐单抗是美国食品药品管理局批准的一线治疗CRC的重组人源化单克隆抗体，但靶向抗肿瘤血管药物却存在价格昂贵、容易出现不良反应及药物耐药等缺点。我国传统中医药治疗肿瘤具有提高机体整体的抗瘤能力及多靶点的特点，同时中药价格低廉，毒副作用小，联合治疗可以减轻靶向药物的毒副作用，可望弥补此类药物的缺陷 [ 2 ] [ 3 ] 。本课题组前期实验结果表明LBP可抑制自发性乳腺癌MMTV-PyMT小鼠肿瘤生长，并抑制肿瘤细胞增殖和血管新生 [ 4 ] ，LBP是否对结直肠癌肿瘤具有同样的作用？其具体作用机制是什么需要深入探讨。
system: [SYSTEM]

user: 2. 仪器和材料 2.1. 仪器 二氧化碳培养箱(美国Thermo公司)；超净工作台(苏州净化)，白光拍摄显微镜(奥林巴斯日本)。 2.2. 实验动物与细胞 6~8周SD大鼠6只，雌性，体重(200 ± 20) g，购于广东省医学实验动物中心，许可证号：SCXK (粤) 2013-0002。 6~8周Balb/c小鼠16只，雄性，体重(20 ± 2) g，购于广东省医学实验动物中心，许可证号：SCXK (粤) 2013-0002。实验动物饲养于室温20℃~26℃，相对湿度40%~70%的环境中，昼夜明暗光照时间(12 h明/12 h暗)。 小鼠结直肠癌细胞CT26和人真皮微血管内皮细胞HDMEC由本实验室保种。 2.3. 实验药物与试剂 LBP (质量分数大于50%)购于中国西安开来生物工程有限公司，生产批号：K140828；CD31抗体购于Abcam公司，免疫组化抗兔二抗购于中国北京中杉金桥生物技术公司；PCR引物由中国英潍捷基公司合成，DAB购于美国CST公司；Matrigel购于美国BD公司，SYBR Green Mix和逆转录试剂盒购于Takara公司。
system: [SYSTEM]

user: 3. 方法 3.1. 建立小鼠结直肠癌模型 小鼠随机分为对照组和实验组，每组8只，将对数期生长的CT-26细胞按照每只小鼠2 × 10 5 /0.2ml接种于小鼠左侧腋前皮下。4天后可看到肿瘤长出，开始给药，依据实验室之前研究基础 [ 5 ] [ 6 ] ，选取最佳给药浓度为50 mg∙kg −1 ，腹腔注射，每2天给药1次，游标卡尺测量肿瘤的长短径1次/2天，绘制肿瘤生长曲线，共给药12天。在给药结束后，脱臼处死小鼠，肿瘤剥离后称重，放入体积分数为 10％甲醛溶液固定24小时，常规脱水石蜡包埋、病理制片。 3.2. 免疫组化染色 常规脱蜡–切片，PBS洗3次，每次5分钟，柠檬酸钠修复液(PH 6.0)高温高压热修复8分钟，自然冷却后放入3% H 2 O 2 甲醇溶液37℃浸泡30分钟，PBS洗3次，每次5分钟，加10% BSA封闭，加CD31一抗置于4℃过夜；将组织切片从封闭盒中取出继续孵育1小时，PBS洗3次，每次5分钟；滴加二抗置于室温孵育1小时，PBS洗3次，每次5分钟；DAB显色10秒，流水冲；苏木素复染30秒，流水冲。常规脱水，中性树胶封片，自然晾干。每次实验设立阳性和阴性对照 [ 4 ] 。 3.3. 大鼠动脉环实验 6~8周龄SD雄性大鼠，乙醚麻醉后脱臼处死；将大鼠浸泡于75%酒精中2分钟，打开胸腔，沿脊柱剪下大鼠胸主动脉；将血管置于大培养皿中，加入无菌PBS洗3遍，除去血液，剥离剔除血管周围结缔组织，将血管剪成1 mm高圆环；用4℃预冷中枪头加matrigel 100 μL入48孔板中，避免气泡产生，轻轻拍打使其分布均匀，放入37℃细胞培养箱中15分钟使matrigel凝固；将剪好的血管环放入凝固的matrigel中，使其位于中央，再加入matrigel 100 μL，避免气泡，放入37℃细胞培养箱中15分钟使matrigel凝固。根据预实验，选取LBP药物浓度为500 μg/mL及1000 μg/mL两个浓度，用EBM培养基配制，500 μL/孔，每天观察血管生长情况，8天后，向48孔板中加入4%多聚甲醛固定液，室温固定30分钟后拍照。 3.4. QPCR检测HUMED中BAI1基因的表达 细胞培养，对数期生长的细胞汇合度达到90%，消化，计数，于1.0 × 10 5 /孔铺六孔板。第二天，弃掉培养基，用EBM培养基配置500 μg/mL的LBP为给药组，对照组加入相同体积的EBM培养基，培养48小时。48小时后，弃掉培养基，PBS洗3次，弃掉PBS；RNA提取、逆转录严格按照试剂说明书进行，cDNA用DEPC稀释8倍后，按照试剂盒说明进行操作分析。 利用Primer5.0进行引物设计，BAI1引物序列如下： Primer 15′-CAGAGGAGCAGGTGGACAGAGAAAG-3′ Primer 2 5′-TCAGGA GACAGTGGAAGCAGCG-3′。 3.4. 数据处理 肿瘤组织血管密度采用Image pro plus软件对结果进行处理，血管环周长用ipp软件计算。所有数据采用GraphPad Prism 5.0软件作图。数据以mean ± SD表示，两组间用两独立样本t检验方法，P < 0.05具有统计学差异。
system: [SYSTEM]

user: 4. 实验结果 4.1. LBP对CT26小鼠结直肠肿瘤生长的作用 LBP给药组CT26结直肠癌小鼠肿瘤体质量为(0.31 ± 0.04) g小于对照组(0.63 ± 0.06) g (P < 0.05) (见图1(A))；绘制肿瘤生长体积曲线，发现枸杞多糖LBP可抑制小鼠肿瘤的生长(P < 0.05) (见图1(B))。 图1. LBP对小鼠结直肠癌肿瘤生长的影响 * P < 0.05， ** P < 0.01 4.2. LBP对结直肠癌小鼠肿瘤间质血管的影响 CD31单抗免疫组织化学染色检测肿瘤组织中的血管密度，并在200×高倍视野(HP)下计数血管数目，发现LBP给药组血管数(31.6 ± 2.45)/HP明显少于对照组(42.3 ± 3.28)/HP (P < 0.05)，表明LBP可抑制肿瘤血管的形成(见图2)。 图2. LBP对肿瘤血管形成的影响 * P < 0.05 4.3. LBP对大鼠动脉环血管形成的影响 观察动脉环周围的新生成的血管数量发现，LBP给药剂量分别在500 μg/mL和1000 μg/mL时血管数明显少于对照组，表明LBP对大鼠动脉环血管形成具有抑制作用，且与浓度相关(见图3)。 图3. LBP对大鼠动脉环血管形成的影响 4.4. RT-PCR检测LBP对HDMEC内皮细胞BAI1表达的影响 LBP 500 μg/mL及1000 μg/mL处理HDMEC细胞48 h，检测BAI1 mRNA水平的变化，发现与肿瘤模型组比较，LBP给药后BAI1表达上调，且具有统计学意义(P < 0.05) (见图4)。 图4. LBP处理HDMEC细胞48小时后，BAI1的表达 * P < 0.05， ** P < 0.01
system: [SYSTEM]

user: 5. 结论 恶性肿瘤侵袭与转移是肿瘤治疗失败的主要原因，血管形成为肿瘤细胞提供了丰富的氧及营养物质，为促进其转移等恶性生物学行为创造了条件 [ 7 ] 。抗血管生成药物通过切断恶性肿瘤细胞的养分补给，并阻断侵袭转移的血行通道，使肿瘤细胞静止于休眠状态，因此，以抑制肿瘤血管形成为目的的生物治疗受到广大研究者关注与青睐。 研究证实许多中药具有抗血管作用，例如 [ 8 ] 蜂毒素、去甲斑蝥素、蟾毒灵三种抗肿瘤中药对人体肝癌细胞HepG2细胞及人脐静脉内皮细胞ECV304细胞的生长均有不同程度抑制作用，在一定范围内呈浓度和时间的依赖性，鸡胚绒毛尿囊膜实验证实三种药物不同浓度均能抑制肿瘤血管形成(P < 0.01)。潘子民等 [ 9 ] 研究发现人参皂苷Rg3可通过下调肿瘤VEGF2mRNA及蛋白的表达量，阻滞肿瘤血管生成。这些传统中医药治疗肿瘤具有多靶点的特点，以及价格低廉，毒副作用小的优势，联合给药渴望减少靶向药物使用剂量，弥补靶向药物抗肿瘤血管治疗方面的缺陷，从而为肿瘤的治疗开辟更好的途径。 本课题前期实验结果表明LBP可抑制H22肝癌腹水移植瘤模型小鼠外周血VEGF的表达 [ 4 ] ，也发现LBP可抑制自发乳腺癌小鼠肿瘤间质血管形成 [ 2 ] 。本研究在体内实验中，采用CT26结直肠癌小鼠皮下移植瘤模型LBP整体给药，与对照组比较，又一次验证了LBP对小鼠结肠癌皮下移植瘤的生长具有一定的抑制作用(见图1)，采用免疫组织化学检测发现肿瘤间质血管在给药后明显减少(见图2)，通过大鼠动脉环实验我们进一步发现LBP对血管形成具有抑制作用(见图3)，LBP在体外细胞培养实验发现对细胞没有明显的细胞毒作用，推测LBP在体内抑制血管形成可能是通过一些复杂的微环境及细胞因子分泌变化，间接干扰或抑制了内皮细胞的功能，进而影响了血管的形成。 脑组织特异性血管生成抑制因子1 (brain-specific angiogenesis inhibitor 1， BAI1)属于G蛋白偶联受体的B家族，是从人类脑组织中提取出来的一种抑癌基因。近年来研究证明人类肿瘤中BAI1表达水平与肿瘤的发生发展有着密切的关系，且具有抑制血管生成作用 [ 10 ] ，而在许多肿瘤组织中，BAI1的表达水平明显减低。BAI1抗血管的作用一般认为是与其膜外区域经蛋白酶水解产生的Vstat120和Vstat40片段有关，研究表明Vstat120和Vstat40可与内皮细胞上的CD36结合，进而发挥抗血管生成作用 [ 11 ] ，我们通过RT-PCR检测发现LBP可促进BAI1表达上调(见图4)，因此认为LBP抑制小鼠结直肠癌肿瘤生长的作用可能与上调BAI1表达，间接抑制了血管形成有关，此方面的研究还有待进一步深入。由于LBP抗肿瘤作用具有多靶点的特征，其体内抑制肿瘤生长作用的机制还需要多方面深入探明。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 神华宁煤集团宁东矿区主采煤层厚度在3.8~4.5米，倾角 < 16˚，工作面配套MG750/1920-WD型采煤机，为提高生产效率，采用双向割煤生产工艺，但是实际生产过程中采煤机破碎机破碎大块煤能力差、故障率较高，双向割煤效果差，制约工作面的产能发挥，本文以MG750/1920-WD型采煤机为例，主要介绍采煤机破碎机在使用过程中普遍发生的密封漏油、堵转烧电机、结构件和护罩损坏等故障问题，由于上述问题致使双向割煤时破碎大块煤能力低，由于大块煤堆积导致采煤机牵引速度慢、生产效率低，通过重新选用密封、电动机、结构件整体调质的材料，达到提高密封性能、电机功率、破碎机架强度，实现工作面采煤机正常双向割煤，提高工效的目的。 关键词 :采煤机，破碎机，故障，分析，解决方案 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 随着煤矿机械化水平的不断提高，大功率采煤机作为综采工作面中最为关键的设备，其产品性能、质量、生产能力决定着工作面乃至矿井的生产能力，在工作面倾角小于16˚时采煤机实现双向割煤，可以最大限度地发挥采煤机的产能。但由于国产采煤机破碎装置可靠性较差，在使用过程中受各种冲击，普遍有密封漏油、堵转烧电机、结构件和护罩损坏等故障；导致出现双向割煤时破碎大块煤能力低，大块煤堆积导致采煤机牵引速度慢、生产效率低等问题。本文就采煤机破碎机故障，结合煤矿应用的实际进行分析并提出破碎机的解决方案 [ 1 ] 。 采煤机的主要作用是通过滚筒的旋转完成对工作面煤壁的切割。按照其功能和结构划分，采煤机主要可以分为完成切割工作的截割装置，完成采煤机动作的牵引装置，完成整机控制的电气控制装置以及其他附属装置等部分。截割装置通过电机和齿轮箱的配合可以完成滚筒的旋转及调高。牵引装置可以实现装置的行进与后退。电气控制装置能够为采煤机提供动力源、控制源及故障诊断的依据。 采煤机割煤是通过装有截齿滚筒的旋转和采煤机沿刮板输送机牵引运行而进行的。截割电机通过摇臂齿轮箱，将动力传递到滚筒，使之旋转实现落煤和装煤功能。牵引电机通过牵引齿轮箱减速牵引齿轮啮合齿轨轮转动，通过与刮板输送机上链轨的啮合相对运动，实现采煤机牵引行走，滚筒连续切割煤。通过螺旋滚筒叶片上截齿切割下的煤块，并将煤块抛至刮板输送机溜槽内，实现综采工作面连续生产作业。
system: [SYSTEM]

user: 2. 采煤机破碎装置故障分析 目前常用采煤机的截割装置为齿轮传动机构，牵引装置才液压传动机构。此两种机构在使用过程中发生的故障，成为采煤机故障的主要原因。 1) 轴承故障。采煤机在工作工程中需要承受较大负荷，同时由于地质条件的复杂性，造成载荷的分布不均匀。这种工况使得支撑轴承受力状态不佳，容易发生轴承的磨损或者滚动体的破裂。一旦轴承损坏严重，采煤机中的其他与其啮合的传动零部件，也会随之损伤 [ 2 ] 。 采煤机主要受力位置在摇臂部位，其传动轴所承受的外力非常大。在开采过程中，采煤机的摇臂还要随着地形条件频繁升降，一旦采煤机倾斜角度过大或润滑油位过低，摇臂部位的轴承也极易出现磨损的情况。除了过载之外，润滑、安装及设计也造成故障的主要原因，润滑介质出现污染、轴承安装过程中出现偏差、轴承设计本身存在缺陷等原因都有可能造成采煤机的轴承故障。 2) 其他机械系统故障。除了轴承故障之外，其他机械系统也会存在问题，比如结构件的连接松动，造成设备运行过程中的载荷分部不均匀，使部分系统部件的受力情况超过其设计能力，造成损坏；传动齿轮及连接结构发生故障造成设备不同程度的发热，进而造成设备出现一系列问题。 目前在用的MG750/1920-WD型采煤机破碎机电机功率为160 KW，上行割煤时大块煤淤积，由于破碎机功率不足经常出现破碎机电机堵转，电机损坏；由于破碎装置密封材料性能较差，长期在冲击载荷工作条件下，密封件溶胀失弹、磨损失效，导致行星机构润滑油渗漏、在生产中因缺少润滑油造成行星机构损坏的情况较多；由于破碎机的结构件、滚筒护罩和行星齿轮等由于材质、工艺、强度缺陷或制造、装配缺陷，在采场工作环境较差、大块煤较多时，易造成滚筒护罩和行星齿轮等损坏。
system: [SYSTEM]

user: 3. 采煤机故障诊断方法 3.1. 机械系统故障诊断方法 采煤机的主要功能是依靠机械系统来完成，一旦机械系统出现故障，势必会对工作面的生产作业造成较大的影响。所以，机械系统的故障诊断，对于采煤机正常工作及工作面正常生产都有着十分重要的意义。目前常用的故障诊断方法主要有震动诊断法、油液分析法、噪声诊断法和温度诊断法等。由于机械系统的故障，可以很直观的反映到设备的温度上，因此在这些诊断方法中，定点的对温度进行在线监测和诊断，可以准确的定位到设备故障的位置和程度 [ 3 ] 。 3.2. 轴承故障诊断方法 轴承故障作为采煤机主要的故障形式，如果能通过对轴承温度和传动油温的持续在线监测，来分析轴承的工作状态，可以有效避免轴承故障对整套系统带来的影响。同时可以对历史曲线进行分析，判断其变化趋势，能够在故障发生之前对设备的状态进行提前预警。 3.3. 电气系统故障诊断方法 对于采煤机电气系统的故障诊断，可以通过电气系统的主控提示来判断故障位置。同时配合摇测电阻的方式，来对故障的准确位置进行判断。通常电气系统的故障相对直观且较易判断，其诊断方法可以按照一段设备的电气系统诊断方案进行。 3.4. 液压系统故障诊断方法 液压系统是采煤机的重要组成部分，如果发生故障也会对采煤机造成很大影响。按照液压系统各部分的功能划分，可在不同功能区域进行压力和温度的检测，通过对不同位置的检测，可以快速定位液压系统的故障源，同时判断故障原因。同时可以对液压系统中的介质进行定期检查分析，可以在设备出现严重故障之前，对污染原因进行提前处理，保证系统安全正常工作。
system: [SYSTEM]

user: 4. 采煤机破碎机问题解决措施 通过上述分析，在正常割煤时采煤机破碎机故障主要集中在破碎能力不足、破碎效果差、密封性能差、结构件强度不足，需通过提高密封性能，增大破碎电机功率，提高破碎滚筒结构件、截齿、齿座的强度，并加装防护等措施提高破碎能力。具体措施如下： 1) 受破碎机安装尺寸限制，MG750/1920-WD型采煤机设计配套破碎机电机功率为160 KW的国产电机，在割煤、片帮易产生大量大块煤时电机易堵转，随着电机技术的不断进步，可以选择270 KW的进口摩尔电机，该电机与160 KW国产电机比较，有功率大、体积相对较小的优点，即减小了外型尺寸又增加了60%的破碎功率。 2) 采煤机破碎机在冲击载荷工作条件下破碎机的浮动油封材料的物理机械性能的好坏决定密封效果，经多次拆解漏油破碎机发现，大多数密封弹性失效是高温、高冲击压力造成的，因此密封材料选型时要选择温度大于120度，承受压力大于70 Mpa耐高温、抗冲击、抗挤隙的密封材料 [ 4 ] 。 3) 采煤机破碎机在冲击载荷作用下，破碎机的结构件、滚筒护罩变形、断裂，行星齿轮根切的故障经常发生，因此对破碎机结构件受力情况进行分析、核算必须按照恶劣工况条件核算选型，选择强度高、耐磨损的Q690或中碳合金钢调质的高强度材料，选用高强度连接螺栓，加强连接耳座和销轴的强度。 4) 采煤机破碎机制造厂必须保证设备制造、装配工艺质量，消除制造、装配过程中引起的缺陷。 5) 使用单位必须加强采煤机破碎机的管理和保养，在日常工作中，要加强润滑系统、冷却系统和机械等部位的点检管理，强化设备检查、维修保养，保证破碎机适应工作面实际地质条件和生产能力的要求。
system: [SYSTEM]

user: 5. 结束语 通过现场观察、分析采煤机破碎机的设计，解决因采煤机破碎机的密封漏油、破碎能力不足、结构件和护罩损坏等问题，可以提高采煤机破碎大块煤能力，提高割煤效率，对提升采煤工作面单产能力具有重要作用，必将为提高煤矿机械化水平，提高煤矿经济效益产生重要意义。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 神东矿区巷道支护设计很大程度上依赖于技术人员的工程判断力和实践经验，导致有些巷道支护效果不佳，有些设计参数偏于保守。因此，根据巷道所处的地质条件、应力环境和围岩力学性质，基于巷道服务年限、层位岩性、顶底两帮、地压影响、特殊区域等5个方面，进行巷道围岩稳定性整体分类和次分类，在围岩分类的基础上，进行巷道支护形式选择和参数设计，研发巷道差异支护设计系统，并结合巷道样本数据库，优选巷道支护方案，改变巷道围岩变形破坏和维护困难的状况。 关键词 :围岩分类，差异化支护，片帮，支护参数 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 由于煤矿地质条件多变，凭经验或简单类比来进行巷道支护设计，具有很大的盲目性，不能针对具体条件设计合理支护参数，一个矿井不同巷道或同一巷道不同地段支护参数基本一致，甚至千篇一律，缺乏科学性和针对性。为实现“安全可靠、经济合理”的巷道支护设计，需因巷制宜，多种支护形式并存，差异化分类设计 [ 1 ] ，选择针对性的最优化支护方案和参数。 多年来国内外学者为此进行了大量的理论研究和工程实践，康红普等 [ 2 ] 利用理论分析与实例应用相结合的方式，阐述了煤巷锚杆支护理论与成套技术；GOEL等 [ 3 ] 研究了不同巷道形状、地应力条件下的锚杆支护参数对围岩稳定性的影响；牛双建等 [ 4 ] 提出初期主动柔性支护、中期预留变形、后期全断面高强度和高刚度支护的加固技术；刘万荣等 [ 5 ] 依据弹塑性理论、数值分析和现场实测方法，研究了隧洞围岩和衬砌变形过程。以往研究成果 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] 不能全面解释强矿压巷道围岩变形与破坏机理，缺乏有针对性的支护方法，严重制约了采煤工作面的快速推进、矿井产量和效益的提高。基于此，在巷道围岩稳定性整体分类和次分类基础上，优化设计巷道支护形式和参数。
system: [SYSTEM]

user: 2. 工程背景 布尔台矿12上302辅助运输顺槽开采深度304.9 m，直接顶为2~12 m砂质泥岩，平均为4 m；基本顶为8~34 m中粒砂岩，平均21 m；基本底为3~40 m细粒砂岩，平均17 m。12上煤层厚度2.05~7.1 m，平均5.03 m，煤层局部含一至三层夹矸，夹矸厚0.1~0.8 m，岩性为砂质泥岩、粉砂岩。顺槽掘进层位根据煤层厚度变化情况进行调整，煤层厚度小于3.8 m，要求沿底板掘进；煤层厚度大于3.8 m，要求留顶煤掘进，顶煤厚度不超过300 mm。掘进宽度5.4 m，掘进高度3.8 m。
system: [SYSTEM]

user: 3. 运输顺槽片帮原因分析 1) 煤层沿垂直方向的节理发育。 2) 掘进后迎头未支护的范围较大，空顶范围达到5.4 m * 3.8 m。 3) 巷道高度较大，达到3.8 m，造成帮部不稳定。 4) 巷道顶板属于易冒落顶板，且巷道跨度较大，掘进后顶板有较大的下沉量。 5) 原有巷道锚杆(索)布置不合理，造成巷道肩部应力集中系数增加，从而引起巷道两帮压剪破坏。 6) 正帮的玻璃钢锚杆预紧力不足，锚杆螺纹加工粗糙，配套的蝶形托盘强度不够。 7) 帮部未采用钢带将锚杆连接起来，造成局部地段单个锚杆受力较大。 8) 帮部锚杆仅采用1支CK2350树脂，巷帮变形破坏后，导致锚杆锚固力下降严重。 9) 巷帮采用右旋螺纹锚杆，在安装锚杆过程中，搅拌锚固剂时，存在旋出力，锚固剂不能得到有效挤压，造成锚杆锚固力下降。
system: [SYSTEM]

user: 4. 巷道差异支护设计系统研发 采用C#编程语言，进行巷道差异支护设计系统研发。根据巷道服务年限及用途，将煤矿巷道分为开拓、准备、回采及硐室4种类型，巷道类型选择窗口见图1。分别构建试验巷道及样本巷道2个数据库，每个数据库包括巷道基本信息、区域类型、围岩力学参数、断层构造、水文地质、瓦斯地质、采动影响参数、地应力参数、支护类型参数、锚杆参数、注浆参数、加强支护参数、巷道卸压等数据表。 图1. 巷道类型选择窗口 根据开采条件及作业规程，获取巷道基本信息，参数输入窗口，见图2。 图2. 巷道基本信息参数输入窗口 采用现场实测、岩石力学参数测试及地应力测试等手段，进行巷道围岩地质力学评估，获取巷道围岩力学参数，断层构造参数、瓦斯地质参数、水文地质参数、采动影响参数以及地应力测试参数，见图3~图8。 图3. 巷道围岩力学参数输入窗口 图4. 水文地质力学参数输入窗口 图5. 瓦斯地质参数输入窗口 图6. 断层构造参数输入窗口 图7. 采动影响参数输入及计算窗口 图8. 地应力参数输入窗口 根据巷道所处的地质条件、应力环境和围岩力学性质，基于巷道服务年限、层位岩性、顶底两帮、地压影响、特殊区域等5个方面，确定巷道围岩稳定性整体分类和次分类指标，进行巷道围岩稳定性整体分类和次分类，见图9。在巷道围岩分类的基础上，选择合适的巷道支护形式，见图10。 图9. 巷道围岩整体分类及次分类窗口 图10. 巷道支护形式选择窗口 在巷道支护形式确定后，进行锚杆、注浆、巷道卸压、金属支架等支护参数设计，见图11~图14。 图11. 锚杆参数设计窗口 图12. 注浆参数设计窗口 图13. 金属支架参数设计窗口 图14. 巷道卸压参数设计窗口 通过收集的样本数据库，获得类似条件下巷道支护成功的工程实例，为试验巷道支护形式和参数设计提供一些参考，见图15。 图15. 工程实例窗口
system: [SYSTEM]

user: 5. 提出防片帮对策 1) 改变原有支护方式及强度 在掘进期间，正帮锚杆由φ27 × 2100 mm玻璃钢锚杆改用φ22 × 2400 mm左旋螺纹钢锚杆，排距为1000 mm，间距为850 mm。 副帮锚杆由φ18 × 2100 mm右旋螺纹钢锚杆改用φ22 × 2400 mm左旋螺纹钢锚杆，排距为1000 mm，间距为850 mm。 顶板锚杆由φ22 × 2200 mm左旋螺纹钢锚杆改为φ22 × 2400 mm左旋螺纹钢锚杆，排距为1000 mm，间距为900 mm。 2) 帮部锚杆加长锚固 帮部锚杆由1支CK2350改为2支CK2350锚固剂，加长锚固。 3) 提高帮部锚杆预紧力 a) 采用专门的高扭矩螺母拧紧设备，如声控力矩扳手、扭矩倍增器、大扭矩锚杆钻机。 b) 在锚杆支护材料及配件上，提高螺纹加工精度等级，采用精度较高强度匹配的螺母。 c) 安装时采用油脂对螺纹部进行润滑。 d) 锚杆构件上采用高效减摩垫圈。 4) 改变锚杆(索)布置方式 顶板锚索根数由3根变为4根，顶板外侧锚索距帮部最近距离为300 mm；煤帮上排锚索带15°外插脚，减小巷道肩部应力集中系数。 5) 煤帮配走向锚索梁 沿巷道轴向，帮部配3排走向锚索梁，锚索梁上、下排与中间排压茬布置。 6) 煤帮安装超前管缝锚杆 掘进前，在工作面轮廓线上先沿巷道轴线方向，煤帮安装5˚~20˚外插角超前管缝锚杆，安装后再进行巷道掘进。 超前锚杆长度需要满足如下关系 β = arcsin ( P t l g ) (1) 式中， 为超前管缝锚杆的外插角，˚；l g 为超前管缝锚杆长度，m；P t 为最大片帮深度，m。 若β = 15˚，P t = 0.5 m，则l g = 1931 mm，考虑一定的安全系数，因此超前管缝锚杆长度可取2500 mm。 7) 缩短循环进尺 在掘进过程中，如果发现工作面煤层较厚、节理较发育，需要缩短循环进尺以便对帮部进行及时支护；循环进尺由原来的1000 mm改为800 mm，相应的锚杆排距改为800 mm，锚索排距改为1600 mm。 8) 注浆加固或喷射混凝土 在煤层节理特别发育段可提前注入马丽散或在掘出后立即在帮部喷射混凝土。 9) 采用二次成巷技术 巷道断面较大，受重力影响，容易发生片帮。为了减少一次成巷时工作面煤岩体松动脱落，局部地区可采用二次成巷技术。在掘进时，综掘机先截割巷道上部，进行支护，然后把剩余部分进行截割，补充完整两帮的支护。
system: [SYSTEM]

user: 6. 支护参数设计 1) 顶板支护参数 顶板锚杆为Φ22 × 2400 mm左旋螺纹钢锚杆，间距为900 mm，排距为1000 mm，每孔2卷CK2350型锚固剂(加长锚固)，配钢带；锚固力不小于60 kN；预紧力矩不小于180 N∙m。 顶板锚索规格为Φ22 × 7300 mm，按“4-4-4”式布置，间距为1600 mm，排距为2000 mm，每孔3卷CK2350型锚固剂，配锚索梁；锚索预紧力不小于100 kN；锚固力不小于200 kN。 2) 副帮支护参数 副帮锚杆为Φ22 × 2400 mm左旋螺纹钢锚杆，间距为850 mm，排距为1000 mm，每孔2卷CK2350型锚固剂(加长锚固)，配钢带和金属网；锚固力不小于60 kN；预紧力矩不小于180 N∙m。 副帮锚索为Φ22 × 6300 mm钢绞线，间距为1500 mm，排距为2000 mm，每孔3卷CK2350型锚固剂，配走向锚索梁；锚索预紧力不小于100 kN；锚固力不小于200 kN。 3) 正帮支护参数 正帮锚杆为Φ22 × 2400 mm左旋螺纹钢锚杆，间距为850 mm，排距为1000 mm，每孔2卷CK2350型锚固剂(加长锚固)，配钢带和金属网；锚固力不小于60 kN；预紧力矩不小于180 N∙m。 正帮锚索为Φ22 × 4300 mm钢绞线，间距为1500 mm，排距为2000 mm，每孔3卷CK2350型锚固剂，配锚索梁；锚索预紧力不小于100 kN；锚固力不小于200 kN。如下图16。 图16. 12上302辅助运输顺槽支护参数图
system: [SYSTEM]

user: 7. 结论 1) 构建包含巷道类型、区域类型、围岩力学参数、支护参数、支护效果评价等信息的样本巷道数据库，并对样本巷道进行围岩综合评价、整体分类和围岩次分类。 2) 对试验巷道进行地质力学评估，确定试验巷道的区域类型及其范围，并进行围岩综合评价、整体分类和围岩次分类。 3) 将巷道类型及区域类型匹配、围岩综合评价值相近、整体分类及围岩次分类相同、支护效果良好的样本巷道支护方案作为试验巷道的支护方案。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 目的：为探索受污染水体的生态修复方法，分析了Cu和Pb在不同类型睡莲的不同器官中的分布。方法：以上海辰山植物园内的睡莲为研究对象，对样品重金属含量进行检测与分析。结果：显示睡莲的不同部位对重金属的吸收与分布表现出一定的差异性。结论：睡莲不属于超累积植物，但由于生长速度快，生物量大，在铜铅污染土壤修复中也有很好的应用前景。 关键词 :睡莲，重金属，富集 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 城市水体治理是近年来的热点，水体中土壤重金属物质的分解与转化对水生生物和包括人类在内的整条食物链都造成了危害 [ 1 ] [ 2 ] ，因此重金属污染水体的治理与修复已经引起了人们的越来越多的关注，目前常用的修复方法包括物理、化学和生物等方法，如离子交换树脂法、活性炭吸附法、化学沉淀法和生物吸附法等 [ 3 ] ，其中生物吸附法主要利用生物材料从水体中富集重金属离子达到净化水体的目的，随着人们生活水平的提升，水生花卉也得到了更多的应用。 睡莲为睡莲科(Nymphaeaceae)睡莲属(Nymphaea)植物的统称，是多年水生草本花卉植物，由于其花期长、花色艳丽、种植维护成本较低的优点，在上海地区园林水景营造中极为常见 [ 4 ] 。根据生态习性，睡莲可分为耐寒睡莲(Hardy waterlily)与热带睡莲(Tropical waterlily)，其中耐寒睡莲在冬季可进入休眠，有很强的耐寒能力；而热带睡莲在上海地区无法自然越冬，但在水温10℃以上的条件下可全年开花，且花色比前者丰富，因此近年来在上海地区的应用特别是相关展览活动中愈见频繁。 目前已有研究表明，睡莲对水体及沉积物中重金属均具有富集能力 [ 5 ] [ 6 ] ，但针对热带睡莲的研究报道甚少，因此本次研究采用温室盆栽实验，研究热带睡莲与耐寒睡莲对土壤中Cu和Pb的吸收积累及分配规律，并初步评价睡莲的修复能力和应用前景。
system: [SYSTEM]

user: 2. 材料与方法 2.1. 供试材料 供试睡莲为热带睡莲“小花”(Nymphaea micrantha)与耐寒睡莲(Nymphaea “Wanvisa”)。 供试重金属试剂为PbCL 2 和CuSO 4 ，均为分析纯试剂。 2.2. 实验方法 实验于上海市上海辰山植物园睡莲温室内进行，供试黄沙经晒干、敲细、去杂后，配制成PbCL 2 与CuSO 4 含量均为1 g/kg的种植基质，后装桶，每桶装约2.5 kg，每桶定植一株睡莲苗，套盆栽植于口径46 cm的塑料缸内，每个处理设5个重复，同时以未加重金属的植物培养组作为对照。 70 d后分别取睡莲(不包括已死亡的植株)叶片、块茎、根系，去离子水冲洗干净，105℃杀青5 min，70℃烘干24 h至恒重，称量，研磨，100目尼龙筛过筛，采用酸硝解法，使用TAS-990火焰原子化法原子吸收光谱仪测定Pb离子和Cu离子含量。 2.3. 数据测定分析 土壤和植株中的Pb和Cu测定方法参照国家标准进行；试验所得数据使用Microsoft Excel2010和SPSS 22软件进行处理和差异显著性分析。
system: [SYSTEM]

user: 3. 结果与分析 3.1. 不同类型睡莲对重金属Cu的吸收 不同类型睡莲器官中金属Cu的含量存在差异(如表1)，“小花”睡莲的根系、块茎、叶片的吸收富集量均高于“万维莎”睡莲，其中根系差异显著(P < 0.05)，表明热带睡莲对基质中Cu离子的吸收能力高于耐寒睡莲。 Table 1 Cu content in different organs of different type waterlil 根系 对照 块茎 对照 叶片 对照 “小花”睡莲 2826.25a 6.98c 29.26c 2.68c 74.81c 1.83c “万维莎”睡莲 1946.00b 2.79c 14.46c 2.14c 23.71c 1.55c 表1. 不同类型睡莲器官中重金属Cu的含量(mg/kg) 注：各品种间不同小写字母表示差异显著(P < 0.05)。下同。 Cu离子在不同类型的睡莲均表现出根系 > 叶片 > 块茎的现象，根系含量显著高于块茎、叶片(P < 0.05)，而块茎与叶片差异不显著，表明睡莲对Cu的转运能力较差，吸收后主要集中在根部，极少可运输至睡莲地上部分。 3.2. 不同类型睡莲对重金属Pb的吸收 不同睡莲类型对金属Pb的吸收如表2所示，耐寒睡莲“万维莎”的根系吸收能力强于热带睡莲“小花”，而块茎与叶片的吸收能力相对较弱，相同器官含量差异不显著。 Table 2 Pb content in different organs of different type waterlil 根系 对照 块茎 对照 叶片 对照 “小花”睡莲 5495.25a 2.65b 4.80b 0.04b 120.30b 0.48b “万维莎”睡莲 5794.67a 2.56b 1.31b 0.28b 69.20b 0.47b 表2. 不同类型睡莲器官中重金属Pb的含量(mg/kg) 与Cu离子相同，Pb离子在不同类型的睡莲也表现出根系 > 叶片 > 块茎的现象，根系含量显著高于块茎、叶片(P < 0.05)，而块茎与叶片差异不显著。
system: [SYSTEM]

user: 4. 讨论与结论 2种生活型的睡莲在重金属处理下均能生存，表明睡莲能适应此浓度的重金属污染介质，但不同类型的睡莲对同一重金属的吸附能力不同，由于睡莲在生长旺盛阶段，植物的新陈代谢加快，从土壤中吸收营养物质和重金属的能力提升 [ 7 ] ，根系中的重金属随之被运输至根茎和叶片，但热带睡莲根系对铜离子的吸收能力((2826.25 mg/kg)明显强于耐寒睡莲(1946.00 mg/kg)，且差异显著(P < 0.05)，而对铅离子的吸收能力则弱于后者，但差异并不显著。而热带睡莲块茎和叶片中的重金属含量均高于耐寒睡莲，仅就两种睡莲来看，热带睡莲具有更强的重金属吸收能力。 总体来看，睡莲对铜、铅的吸收能力很强，但是运能力均较低，大部分被吸收后累积在根部。由于所选睡莲在重金属处理下长势良好，生物量较大，在低浓度污染水体中，可以进行适当的种植，并及时清理枯叶，防止二次污染。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 聚乳酸/羟基磷灰石(PLA/HA)复合材料是一种非常具有发展前景的人工骨的修复材料。本论文较为系统地研究了PLA/HA复合材料的制备与各种性能。利用Haake扭矩流变仪制备不同比例的PLA/HA复合材料，研究了该复合材料的热性能、结晶性能、综合力学性能。热分析结果表明随着HA的加入，PLA的冷结晶能力变差。X-射线衍射(XRD)分析表明，熔融共混并没有改变HA的晶型。通过对样品进行冲击测试，表明随着HA含量的增加，PLA/HA共混物的冲击强度逐渐升高，HA的最佳用量为4 wt%。 关键词 :聚乳酸，纳米复合材料，增韧 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 生命科学是21世纪最为备受关注的新型学科，医学与人类健康息息相关，因此在生命科学中占有相当重要的地位 [ 1 ] 。生物医学不可缺少的是医用材料，在众多医用材料中，医用高分子材料的物理化学性能与金属、陶瓷等材料相媲美，并且与人体组织的匹配度更好(骨密质等除外) [ 2 ] [ 3 ] 。高分子材料因其质轻、强度高、耐腐蚀、易成型加工等优点，成为生物医用材料中发展最早、应用最广泛、用量最大的材料，也是目前发展最为迅速的材料 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] 。 在众多生物高分子材料中，以聚乳酸(PLA)为代表的绿色塑料材料领域正在兴起一股以生物质资源代替化石资源制备新型高分子材料的热潮 [ 9 ] [ 10 ] 。PLA因其可再生性，生物降解性，生物相容性等优良性质，被应用于药物缓控释材料、骨固定修复材料及组织工程支架材料等生物医学领域。然而，尽管PLA具有良好的特性，但由于其固有的脆性和低结晶能力而使其在应用中还存在脆性高、耐冲击强度低、缺乏柔性和弹性、极易弯曲变形、降解周期难控制等缺点，进一步限制了它在更广泛的生物医药领域的应用。 近年来很多国内外学者对聚乳酸和无机纳米复合材料进行了系统的研究，此类复合材料是向聚乳酸基体中加入部分的纳米粒子(质量分数配比 < 5%)形成的，因为纳米粒子的小尺寸效应、光学效应、表面效应、宏观量子尺寸效应等特殊的性质，进而让复合材料的热稳定性能、力学性能、降解性能、结晶性能、流变性、气体阻隔性等性能得到改善，进而扩大应用范围 [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] 。羟基磷灰石(Hydroxyapatite，简称HA)，理论组成为Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ，是生物硬组织的主要组分之一。本文利用熔融共混的方法，以羟基磷灰石(HA)作为改性剂制备PLA和HA纳米复合材料。
system: [SYSTEM]

user: 2. 材料与主要表征方法 2.1. 材料 本实验中所使用的化学试剂以及原材料见表1。 Table 1 Raw material 原料及试剂 缩写符号 纯度 产品说明 聚乳酸 PLA 化学纯 美国Natureworks公司4032D 羟基磷灰石 HA 化学纯 陕西康跃生物科技有限公司 表1. 原材料 2.2. 制备方法 1. 设置Hakke流变仪的温度为170℃，将聚乳酸加入到Hakke密炼机中； 2. 在20 rpm混合3 min使PLA能够完全熔融，然后将转速提高到80 rpm； 3. 按照一定的比例加入羟基磷灰石，混合7 min； 4. 最后将所得的共混物下模压成型，用于性能测试。 2.3. 主要表征方法 2.3.1. 扫描电子显微镜(SEM) SEM 采用日本日立公司生产的扫描电子显微镜S4700进行测试，在扫描前对其断面进行喷金处理。 2.3.2. 广角X-射线衍射(WAXD) WAXD采用日本理学电机公司的X射线衍射仪(Rigaku D/Max-ШC)进行测试。辐射源为Cu/Kα 1 ，工作电压为20 KV，电流为200 mA，连续扫描。扫描范围为10˚~70˚。 2.3.3. 差示扫描量热分析(DSC) 共混物的热性能采用Mettler Toledo公司的差示扫描量热仪(STARe system DSC1)进行测试。从室温升高到200℃，升温速率为50℃/min。 2.3.4. 力学性能测试 悬臂梁冲击强度采用意大利Ceast公司的锤冲击试验机(Ceast-6957)按照ISO180:2000标准进行测试。试样的缺口通过Ceast公司的缺口制样器制得，缺口的大小为2 mm。各样品测5个样条，取平均值。
system: [SYSTEM]

user: 3. 结果与讨论 3.1. 羟基磷灰石形貌分析 图1(a)为尺寸60 nm的HA纳米颗粒的SEM电镜图，(b)为放大图。从SEM图上可以清楚的看出，样品为圆球状，可以发现纳米颗粒彼此之间有相连的趋势，易于形成球状。这可能与样品的尺寸较小易于团聚有关。 图1. 不同尺寸HA的SEM图 3.2. 羟基磷灰石X-射线衍射(XRD)分析 图2为60 nm羟基磷灰石粉末的XRD谱图。从谱图可以观察到主要衍射峰主要位于10.7˚，21.8˚，22.9˚，25.8˚，28.3˚，29.1˚，31.8˚，32.9˚，34.1˚，39.8˚，46.7˚，49.7˚，53.1˚，64.1˚等，各衍射峰均为羟基磷灰石的特征峰，与典型的羟基磷灰石(JCPDS卡片，NO-432)相吻合。从图中可以看出，所用的样品的各衍射峰强度增强，证明产物纯度较高且结晶度良好。用XRD测试时所得衍射峰的半峰宽，根据Scherre公式可计算出微晶尺寸为66.8 nm，与所购买尺寸相符合。 图2. HA的XRD谱图 3.3. 复合材料X-射线衍射(XRD)分析 图3为PLA/HA复合材料的XRD谱图。从图中可以看出，主要衍射峰均为羟基磷灰石的特征峰，并且各个衍射峰在聚乳酸的弥散峰上，说明熔融共混并没有改变羟基磷灰石(HA)的晶型。并且随着HA含量的增加，衍射峰变强。 图3. PLA/HA共混样品XRD谱图 3.4. 热性能分析 图4为不同含量HA的PLA/HA复合材料的DSC曲线，其中HA尺寸为60 nm。纯聚乳酸在60℃左右有明显的玻璃化转变，在151.9℃处有很小的熔融吸热峰，在132℃处有一个很宽的冷结晶峰。PLA基体的冷结晶温度(Tc)随着HA组分的含量的增加，逐渐向高温移动，说明HA的加入限制了PLA的冷结晶能力。这是因为随着HA组分的增加，纳米HA粒子越容易发生团聚，对PLA分子链起到了限制的作用。HA粒子的羟基与PLA分子链发生相互作用，进一步限制了PLA分子链的运动，因此降低了PLA冷结晶能力。 图4. PLA/HA共混物的DSC谱图 3.5. 复合材料韧性分析 通过对样品进行冲击测试，可以检测一种材料的韧性。图5为PLA/HA的冲击强度直方图。随着HA含量的增加，PLA/HA共混物的冲击强度逐渐升高，然后降低。当SGC含量为4 wt%时，共混物的冲击强度比纯PLA提高了1.5倍多，达到了4.3 J/m 2 。在HA含量为4 wt%时达到了最高值。 图5. PLA/HA共混样品的缺口冲击强度 3.6. 复合材料加工性能分析 图6. PLA/HA共混物的扭矩–时间曲线 图6为PLA与HA共混物在密炼机中共混的扭矩–时间曲线，从曲线的走向可以看出：在共混的前150 s，混合物的转矩波动都比较大，这是由于冷料加进去聚合物还未来得及熔融。混合200 s后，共混物的转矩达到平衡，说明此时物料已混合均匀。随着HA含量的增加，体系的最大扭矩变化不明显，平衡扭矩也无明显变化。因此无机材料的加入对共混体系的加工能耗并无明显提高。说明该复合材料具有较好的加工性能。
system: [SYSTEM]

user: 4. 结果与讨论 本文利用熔融共混的方法制备聚乳酸和羟基磷灰石纳米复合材料。研究了不同纳米羟基磷灰石的份数对该复合材料结晶能力、热性能、力学性能等的影响。结果表明聚乳酸中加入HA，体系的最大扭矩变化不大，平衡扭矩更无明显变化，说明该复合材料具有较好的加工性能。随着HA含量的增加，明显提高了PLA的冲击韧性，当HA含量为4%时，提高最为显著，比纯PLA提高了近两倍。相比于纯PLA材料，所获得PLA/HA纳米复合材料具有良好的力学性能和可加工性能，有望作为一种新型人工骨头修复材料，应用于生物医药领域。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 以杜仲干粉为原料，采用单因素实验方法探讨料液比(1:5~1:30 g∙mL −1 )、提取时间(0.5~3.0 h)和提取温度(60~100℃)对杜仲干粉总固形物得率及活性成分提取率的影响，并确定单因素实验最佳提取工艺为：料液比1:20，提取时间1.5 h，提取温度100℃。此条件下，总固形物得率为1.86%，其中活性成分绿原酸得率为0.0164%，桃叶珊瑚苷得率为0.0317%，京尼平苷得率为0.0063%，松脂醇二葡萄糖苷得率为0.0696%。水提取杜仲干粉方法简单，无环境污染和溶剂回收问题，本文为杜仲干粉活性成分提取和开发利用提供的实验依据。 关键词 :杜仲，杜仲干粉，水浴，总固形物，活性成分 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 杜仲(Eucommia ulmoides Oliv.)又名思仙、思仲、丝绵树、木棉等 [ 1 ] ，是我国特有的名贵树种和十分重要的国家战略资源，不仅有绿化等功能，也是十分重要的名贵中药。杜仲皮是名贵的滋补药材，具有补中益气、强筋骨、降血压、补肝肾的功效 [ 2 ] [ 3 ] 。杜仲在我国被利用的历史可以追溯到公元二世纪的《神农本草经》 [ 4 ] ，其木本和健康资源，是我国国防、军用、民用等多个领域天然橡胶的战略安全资源，发展前景巨大 [ 5 ] 。我国已将杜仲作为主要树种纳入《国家储备林树种目录》，并列入重点支持发展的木本油料树种。近年来研究表明：杜仲对血压有“双向调节”作用，是其他化学药物无法比拟的，其所含的活性成分包括绿原酸、桃叶珊瑚苷、松脂醇二葡萄糖苷、京尼平苷酸等 [ 6 ] [ 7 ] 。有机溶剂法和水煎提法 [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] 是植物活性成分提取常用的方法，其中有机溶剂法一般选用乙醇等有机溶剂或乙醇和甲醇混合溶液 [ 12 ] ，有机溶剂法虽然提取率较高，但存在一定的安全隐患，溶剂回收操作比较繁琐，成本相对较高。水煎提法是传统中药提取常采用的方法，具有操作简单，安全隐患小，成本低等优点。因此，本实验以水作为溶剂，提取杜仲干粉成分，为杜仲干粉活性成分的提取提供理论依据，为提高杜仲生产的经济效益提供数据基础。