为解决传统纳滤膜耐酸性较差的问题,以多孔聚砜超滤膜为基膜,以三亚乙基四胺、对苯二甲酸(TPA)与 1,3,6-萘三磺酰氯为原料,采用界面聚合法制备一种新型复合纳滤膜,并对膜的形貌、亲水性、表面电荷、分离性能和耐酸性等进行了研究.研究结果表明,TPA的加入使膜的亲水性、电负性和耐酸性都有所提高;当TPA的添加质量分数为 0.15%时,所制备的复合纳滤膜性能最好,其纯水通量可达 17.0 L/(m2·h),对MgSO4 的截留率可达 91.3%.浸泡于质量分数为 3%的HCl和 20%的H2SO4 溶液 30 d后,该膜呈现出较好的稳定性能.本复合纳滤膜对工业酸性废水处理具有潜在的应用价值.
针对开发高性能水系铜电池电极材料的迫切需求,通过简易的共沉淀法制备钒基普鲁士蓝类似物铁氰化钒(VHCF)用作水系铜电池正极,考察反应温度及转速对VHCF样品表面形貌及微观结构的影响,探究不同VHCF样品在电化学性能上的差异,并分析VHCF样品的铜离子储存机理.研究结果表明:通过适当提升反应温度及搅拌器的转速,可以制备出[Fe(CN)6]4-含量多,粒径小且结构稳定的立方相VHCF;丰富的[Fe(CN)6]4-可以为Cu2+离子提供更多的化学活位点,较小的粒径有利于提高Cu2+离子的扩散速率,与普鲁士蓝骨架结合更稳定的结晶水则能改善电池循环稳定性;电化学反应过程中,Cu2+离子会取代VHCF骨架中的V5+离子形成不可逆新相.VHCF正极在 0.1 A/g电流密度下的首次放电比容量高达 146.5 mA·h/g,循环500 次后,保留了 56.1 mA·h/g的可逆容量;在 1.0 A/g的大电流密度下的放电比容量仍有 60.1 mA·h/g.因此,钒基普鲁士蓝类似物VHCF在水系铜电池中的应用,为设计及发展水系铜电池高性能电极材料提供了新的可能性.
针对自动化立体仓库出入库作业量大、品类复杂等特点,对仓库货位展开优化研究,遵循周转率原则、货架稳定原则、关联原则等,构建了提高出库效率、提高货架稳定性、增强货物相关性的货位优化模型.使用传统模拟退火算法、遗传算法与改进模拟退火遗传算法求解模型,得出货位优化结果.对比分析结果证明了在解决货位优化问题时,改进算法比传统基础算法更加有效,能更好地改善自动化立体仓库空间使用率低、拣选效率低、货位摆放混乱的现状.
通过氮气氛烧结制备了Ti(C,N)-WC-TaC-NbC-Co-Ni金属陶瓷,研究了烧结温度和保温时间对Ti(C,N)基金属陶瓷芯部和表面的微观组织结构及性能的影响.结果表明:Ti(C,N)基金属陶瓷表面在渗氮的作用下会形成富无环黑芯和黏结相层;随着烧结温度的升高,样品的平衡氮分解压力增大,渗氮作用减弱,表层富无环黑芯和黏结相层变薄;而随着保温时间的延长,表层富无环黑芯和黏结相层逐渐变厚,次表层缺黑芯越来越明显.随着烧结温度升高和保温时间延长,溶解再析出过程加剧,芯部Ti(C,N)黑芯体积分数减少,环相变厚且无环黑芯数量减少,硬质相晶粒尺寸增加.随着烧结温度的升高,合金硬度、钴磁和矫顽磁力逐渐减小,断裂韧性先增加后减小;随着保温时间的延长,硬度和断裂韧性均有先下降后升高的趋势,而钴磁和矫顽磁力逐渐增大.在 1500℃保温 40 min烧结的样品综合性能最好,维氏硬度达到 1544 HV30,断裂韧性为 9.0 MPa·m1/2,钴磁和矫顽磁力分别为 4.74和 9.42 kA/m.
针对传统的人工计数方法存在效率低和危险系数高等问题,设计了一种基于峰谷特征和组合投票法的钢板计数算法.采用帧差法检测感兴趣区域,并对其进行图像预处理和边缘检测,利用每块切分的钢板边缘图像进行纵向投影获得灰度投影曲线并去噪,对投影曲线做一阶向前差分和二阶向前差分,得到钢板的波峰、波谷点,再对多块图像的波峰和波谷点进行组合投票,得到钢板数.实验结果表明,本文算法的钢板点张准确率在 95％以上,能满足实际业务需求.
为了满足创面治疗的各种需求,迫切需要开发具有良好的黏附性、生物相容性和抗菌性能的多功能创面敷料,以促进损伤组织的愈合与再生.基于化学交联策略,以茶多酚(TP)、聚多巴胺纳米粒子(PDA NPs)、季铵化羧甲基壳聚糖(QCMCS)和多巴胺修饰的氧化葡聚糖(ODex-DA)为原料,制备了一类多糖基QCMCS/ODex-DA/TP/PDA(QOTP)近红外光响应抗菌水凝胶.丰富的邻二酚基团赋予QOTP水凝胶良好的黏附性,使其对器官组织(心、肝、胃和肌肉组织)在空气中与水下都表现出牢固的黏附性.此外,QCMCS和PDA NPs之间的协同抗菌作用,使得QOTP水凝胶在近红外(NIR)光照射下具备高效杀菌特性(对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率均高于 99％).这种具有双重协同抗菌作用的近红外光响应抗菌水凝胶预期在临床创面治疗中具有广阔的应用前景.
研究不同拉伸工艺对双向拉伸聚乳酸(BOPLA)薄膜的晶体结构及宏观性能的影响.采用挤出流延工艺制备PLA预制膜,在双向拉伸试验机上制备了不同拉伸工艺下的BOPLA薄膜,研究了薄膜的结晶、力学、阻隔及光学性能.结果表明,随着拉伸比的增大,拉伸诱导PLA薄膜结晶,相对结晶度提高至 37.84％,较 1×1(未拉伸)的BOPLA薄膜提高了近 3 倍,玻璃化转变温度(Tg)提高至 65.32℃.沿纵向(MD)、横向(TD)的抗拉强度得到提升,分别达到 84.47,93.44 MPa,而断后伸长率在拉伸比为 2×2时达到最大值,分别为 39.81％、42.29％.拉伸温度的升高,导致分子链热运动加快,链段向晶核扩散和堆砌速度提高,结晶速率加快,从而相对结晶度提高,提升至 48.99％,且热诱导结晶促进了更加完善的晶型(α晶型)的生成.拉伸温度升高有利于提高双向拉伸PLA薄膜的氧气阻隔性能,130℃时氧气透过系数下降至 8.61×10-16 cm3·cm/(cm2·s·Pa),相比 80℃拉伸温度下降了 59.7％,但抗拉强度、断后伸长率都呈下降趋势.这是因为快速的链松弛会促使分子链解取向,限制应变诱导结晶,破坏分子链的缠结网络.拉伸速率的增加,增强了非晶链的取向和结晶.当拉伸速率为 600％/s时,薄膜沿MD方向的断后伸长率得到大幅提升,能提升至 37.62％.
以油茶果壳为研究对象,利用碱煮漂白法提取纤维素,并利用2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO)氧化法,制备TEMPO氧化纳米纤维素(TOCNs),经离子交联法建立TEMPO氧化纳米纤维素与海藻酸钠(SA)的半互穿交联网络,制得综合性能优异的复合薄膜.对复合薄膜进行了结构表征,力学性能测试,热稳定性和阻氧性能测试.实验结果表明:TOCN/SA薄膜表面平整,有致密的内部层状结构,适量SA和TOCNs具有较好的相容性.当SA的掺杂质量分数达到 42％时,TOCN/SA薄膜的断后伸长率较TOCN薄膜增长 138.6％,氧气透过率降低 15.55％,碳残余量较TOCN薄膜提高 21.4％.因此,油茶果壳氧化纳米纤维素TOCN/SA复合薄膜,具有良好的力学性能和热稳定性,同时保持了较好的阻氧性能.
实施绿色包装是在电商快速发展过程中亟待解决的问题.在演化博弈理论的假设前提下,构建了以政府-电商企业-消费者三方为主体的博弈模型;探讨三方的期望收益模型、复制动态方程及由此构成的雅可比矩阵;分析三方博弈模型的均衡点,并判断出稳定点;最后通过数值仿真加以验证.研究结果表明,政府消极监管、电商企业提供绿色包装、消费者参与所构成的策略集是三方演化博弈的稳定点.
为了克服脱氧剂小袋包装与食品混装带来的工艺不足和安全问题,采用水热法制备了纳米零价铁(nZVI),并将其与聚乙烯醇(PVA)进行溶液共混,制备了结构及阻氧性能更为优异的聚乙烯醇/纳米零价铁复合膜.利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、差示扫描量热法(DSC)等对膜的结构和性能进行表征.结果表明:复合膜中PVA和nZVI实现了良好复合;加入nZVI后,复合膜的玻璃化温度(Tg)升高、热稳定性降低;随着nZVI含量的增加,复合膜的力学性能先增强后减弱,在nZVI质量分数为2％时,复合膜的抗拉强度和断后伸长率达到最大;复合膜的氧气透过系数随着nZVI含量的增加呈现先减小后增大的趋势,在nVZI质量分数为 3％时,复合膜的氧气透过系数最小.在复合膜中,nZVI和PVA的羟基之间能形成一种强的相互作用,改善了复合材料的结构和性能,但nZVI及其表面部分氧化的变价铁催化加速了PVA的热降解.
文物的清洁与修复是一项精细而富有挑战性的工作.许多文物不仅具有粗糙和坑洼的表面,还对有机溶剂或水性溶剂表现出较强的敏感性.传统的清洁方法已无法达到良好的清洁效果,甚至会对文物造成损坏.水凝胶材料可以有效控制溶剂释放,且对文物表面污渍具有良好的清洁效果,因而备受修复人员关注.比较分析了传统清洁方式与水凝胶清洁方式的特点,概括阐述了水凝胶结构和分类,并列举了不同种类水凝胶的文物清洁案例,最后提出了水凝胶当前存在的问题和未来发展趋势.
近年来,快递行业的订单量迅猛增涨,而快递分拣环节的机械化水平较低,主要采用人工分拣.人工分拣已无法满足快递业务的需求.为了提高快递分拣效率,根据分拣要求进行软硬件设计,利用可编程逻辑控制器(PLC)与液压系统设计一套快递自动分拣系统.快递分拣系统由触摸屏、PLC、传感器、电机、扫描相机以及液压缸等机构组成,触摸屏为西门子KTP700系列,PLC使用西门子1200系列中的S7-1215CPU.人机交互界面用西门子博图V15软件完成设计.液压系统完成快递的分拣推送任务和控制过程.本系统能自动识别不同区域的快递,完成连续、大批量地分拣业务,降低了劳动成本,进而提高了企业的整体效益.
平面折展变形翼机构是一种可兼顾高低速工况的变形翼机构,该机构可实现翼弦、后掠角和机翼面积的变化.基于平面折展变形翼单元机构的结构组成,采用复数矢量法对单元机构进行运动学建模,采用达朗贝尔原理对单元机构进行动力学建模.采用Matlab软件对机构的动力学模型进行数值计算,并绘制机构所需的速度、加速度、平衡力的变化曲线.将数值计算结果与Adams仿真结果进行对比分析.研究结果表明:运用达朗贝尔原理对平面折展变形翼机构的单元模块进行动力学分析,可以得到机构在变形情况下的运动副约束反力和平衡力.通过对比理论计算和仿真分析结果,验证了平面折展变形翼机构动力学模型的正确性,可为该机构动力学特性的深入研究提供理论参考.
为揭示电解加工表面成形规律,建立电-磁-热-流多场耦合微观材料模型,从电流密度分布、粗糙度、微观形貌等几个方面,动态跟踪阳极微观表面成形过程,揭示Ti-48Al-2Cr-2Nb合金在不同磁场条件下,电解加工微观表面的动态演变规律及影响机制,并通过实验验证仿真结果.仿真结果表明:电解加工微观表面成形是一个表面膜生成与溶解的复杂竞争过程,在加工过程中,微观表面反复经历粗化与抛光阶段.无磁场作用时,表面粗糙度为0.121μm,多重分形谱的谱面积为0.0030;有磁场作用时,表面粗糙度为0.118μm,谱面积为0.0023.实验结果证实:无磁场时,表面粗糙度为1.16μm,多重分形谱的谱宽为0.87,谱面积为1.468;有磁场时,表面粗糙度为0.93μm,谱宽为0.84,谱面积为1.388.仿真结果与实验结果吻合,磁场降低了加工表面粗糙度,使表面微观形貌变简单、均匀,同时提高了加工稳定性.
壳聚糖作为绿色天然的可降解材料,是塑料较为理想的替代品,也是食品包装行业的优选功能性材料.为体现壳聚糖的抗菌性在食品包装行业的应用价值,对壳聚糖的抗菌机理及抗菌性的影响因素进行梳理与分析.研究发现,壳聚糖的抗菌性不仅与其分子结构有关,还与其相对分子质量、脱乙酰化程度以及外界环境等有关;通过总结改善壳聚糖抗菌性的方法以及壳聚糖基包装材料在果蔬、肉制品等食品中的应用,发现改性后的壳聚糖在抗菌性增强的同时,阻隔性、机械性等也有一定的改善,并且该包装材料在果蔬、肉制品的食品包装中具有抗菌保鲜性.综述改性壳聚糖基抗菌食品包装材料的研究进展,以期为制备绿色抗菌性食品包装材料提供理论基础及研究思路,推动功能性食品包装材料的开发与应用.
The development process and research status of aluminum alloy cartridge case at home and abroad are mainly introduced, and the characteristics and advantages of aluminum alloy cartridge case is discussed. The preparation method and process flow of aluminum case is introduced emphatically, with the development trend and application outlook of aluminum alloy cartridge cases prospected.
随着新能源行业的快速兴起,高性能锂离子电池成为当下的研究热点.作为锂离子电池的重要组成部分之一,隔膜不仅决定了电池的内部结构和内阻,而且对电池的容量、循环和安全性能起着至关重要的作用.纤维素材料来源丰富、环境友好,由纤维素制备的隔膜具有高孔隙率、高比表面积和高离子电导率,有希望成为传统聚烯烃隔膜的优良替代品.概括了不同种类的纤维素在锂离子电池膈膜中的应用进展,对纤维素膈膜的制备技术及其性能进行了全面的讨论和总结,最后,提出了纤维素锂离子电池隔膜领域有待解决的问题以及纤维素在隔膜领域的发展前景.
针对传统荧光水凝胶力学性能差的问题,基于纳米增韧策略,以琼脂(Agar)为第一网络,聚丙烯酰胺(PAAM)为第二网络,具有荧光特性的纳米金属有机框架—NH2-MIL-53(Al)为纳米增韧剂,经过加热-冷却-光聚合的方法制备了高强度的NH2-MIL-53(Al)/Agar/PAAM纳米复合荧光水凝胶.采用X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、动态光散射仪表征了NH2-MIL-53(Al)的结构与粒径,电子万能试验机测试了纳米复合荧光水凝胶的机械性能,荧光分光光度计测试了纳米复合荧光水凝胶的荧光性能.研究结果表明,该凝胶具有高力学强度(拉伸应力为1.0 MPa,拉伸应变为960％),并在450 nm光激发下表现出较强的荧光性质.NH2-MIL-53(Al)/Agar/PAAM纳米复合荧光水凝胶为制备具有高力学性能的荧光水凝胶提供了新思路,促进了荧光水凝胶的应用与发展.
针对传统工艺制作假肢接受腔依赖于石膏取型,以及金属阳四爪连接盘与假肢接受腔依赖于人工手动加工连接的问题,提出了一种基于SLA 3D打印技术的假肢接受腔制作方法.通过仿真分析软件迭代设计得到承压合理的接受腔模型;通过正逆向混合建模,将光敏树脂接受腔和金属阳四爪连接盘复合.结果表明:3 mm厚的光敏树脂材料符合假肢接受腔的应用要求;切片层厚为0.2 mm时,光敏树脂接受腔和金属阳四爪连接盘的复合效果最佳.用SLA 3D打印假肢接受腔是可行性的.
