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可降解PBS树脂的改性研究

可降解PBS树脂的改性研究

作者：马辉长春工业大学

学位级别：硕士

自工业革命以来,经济和社会的快速发展一直与对资源的巨大需求联系在一起,在这一时期,塑料因其质量低、耐用、成本竞争力高的优势而蓬勃发展,但它过度依赖石化资源,对环境构成了严重挑战。在应对环境和资源壁垒的过程中,人们尝试了一系... 详细信息

自工业革命以来,经济和社会的快速发展一直与对资源的巨大需求联系在一起,在这一时期,塑料因其质量低、耐用、成本竞争力高的优势而蓬勃发展,但它过度依赖石化资源,对环境构成了严重挑战。在应对环境和资源壁垒的过程中,人们尝试了一系列新产品和使用策略,如开发可再生资源和寻找环保、低成本的材料。聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是一种具有前途的可降解环境友好材料。但PBS的结晶速率慢和加工性能差等缺陷严重影响了它的应用前景。本文通过改善PBS的结晶性能和界面相容性对其进行改性,主要工作如下:(1)基于生物基多糖-赤藓糖醇(Erythritol),设计并合成了环保型生物基增塑剂赤藓糖醇四壬酸酯(ENT),并通过红外及核磁共振氢谱进行结构分析,确定了产物的化学结构符合预期设计,使用单因素法确定最佳反应条件。随后与淀粉(St)制备形成热塑性淀粉(TPS),同时制备PBS/TPS和PBS/St复合材料进行对比分析。研究表明:PBS/TPS冲击强度、拉伸强度整体优于PBS/St,当添加量为5wt%时,冲击强度增加了28.3%,拉伸强度增加了5.8%;PBS在PBS/TPS中的结晶度略有减小,晶型结构没有发生变化;并且在微观形貌中可以观察到TPS较St在PBS基体中有更好的分散性,从而提升了PBS与TPS两相界面的相容性;同时TPS加入使得体系加工性能得到较大改善。(2)为了提高PBS复合材料的韧性,基于第一部分的研究结果,选取甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)改性的聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT-g-GMA)作为相容增韧剂,制备了不同系列PBS/PBAT-g-GMA/TPS复合材料,分别讨论了PBATg-GMA和TPS添加量对PBS复合材料性能的影响。研究表明,PBAT-g-GMA的加入显著提高了PBS复合材料的韧性,冲击强度达到307 J/m,相比未加入的复合材料(45 J/m)提升了582.2%;XRD和DSC显示,PBAT-g-GMA和TPS对PBS复合材料的晶型影响不大,但都可以降低复合材料中PBS的结晶度,分别降低了24.90%和35.33%;通过微观形貌观察发现,TPS颗粒能够更好地被基体包覆,界面变得模糊,表明PBAT-g-GMA的引入明显改善了复合体系的相容性,有助于制备出具有更好综合性能的PBS/PBAT-g-GMA/TPS复合材料。(3)在前两部分研究的基础上,为了提升PBS复合材料的耐热性以及经济性,采用了来源于食物废弃物生蚝壳粉(OS)对PBS进行改性处理,将硅烷偶联剂KH560改性的生蚝壳粉(KOS)与PBS进行熔融共混制备了一系列PBS/KOS复合材料,并与PBS/OS复合材料对比。力学测试表明,PBS/KOS的冲击强度、拉伸强度和弹性模量均高于PBS/OS。当KOS为5wt%时,PBS/KOS冲击强度为69 J/m,与纯PBS基本持平,较相同OS添加量的PBS复合材料提升了38.0%,表明KOS具有更好的使用效果,不仅改善了材料的综合性能,而且降低了成本、提高了食物废弃物生蚝壳粉的再利用。通过DSC及XRD测试可知,KOS的加入一定程度上影响了PBS分子链的规整度,结晶度下降了15.75%;TGA测试表明,KOS的加入提高了复合材料的热稳定性,提高了约20℃;微观形貌观察发现,少量KOS相比OS在树脂基体中分散地更加均匀,说明KOS的引入兼顾了材料的经济性和适用性。

关键词：聚丁二酸丁二醇酯赤藓糖醇生蚝壳粉热塑性淀粉聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯

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铜基载氧体催化电厂烟气脱氧研究

燃料化学学报（中英文） 2024年第6期52卷 839-849页

作者：司马皓王雪峰邓存宝太原理工大学安全与应急管理工程学院山西太原030024

电厂烟气主要成分为N_(2)、CO_(2)和部分O_(2),将电厂烟气注入矿井采空区可实现CO_(2)封存,并替代注氮气防治遗煤自燃,但是烟气中的O_(2)是造成遗煤自燃的因素之一。因此,亟待开发一种经济有效的催化剂来脱除电厂烟气中的O_(2)。本研究... 详细信息

电厂烟气主要成分为N_(2)、CO_(2)和部分O_(2),将电厂烟气注入矿井采空区可实现CO_(2)封存,并替代注氮气防治遗煤自燃,但是烟气中的O_(2)是造成遗煤自燃的因素之一。因此,亟待开发一种经济有效的催化剂来脱除电厂烟气中的O_(2)。本研究采用共沉淀法,通过调变载体和负载量可控制备了铜基催化剂和系列xCuO/CeO_(2)催化剂,利用BET、XRD、ICP、TEM、H_(2)-TPR和XPS等手段对催化剂进行了表征,并建立催化剂结构与催化电厂烟气脱氧性能之间的构效关系。结果表明,CeO_(2)的加入提高了CuO的分散性、增加了催化剂的氧空位,提高了催化剂的活性和还原氧化性能,Cu-Ce界面结构的协同效应促进了还原氧化过程,表现出良好的活性和循环稳定性。30CuO/CeO_(2)由于其CuO颗粒尺寸最小、分散性最高、氧空位浓度最高,表现出较优的催化电厂烟气脱氧性能。本研究为开发低成本可循环使用、高活性和高稳定性的脱氧催化剂提供了参考。

关键词：化学链燃烧 CuO/CeO_(2) 氧化还原界面结构氧空位

基于磁流变技术的主动控制拦阻装置设计与分析

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航空学报 2024年第12期45卷 282-295页

作者：郝嘉煜彭一明魏小辉马辉南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室南京210016 南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室南京210016 中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心南京211106

针对传统液压拦阻在面对多种类无人机拦阻功能适配性不足的缺点,基于磁流变技术和主动控制技术,提出了一种闭环拦阻装置。运用AMESim搭建了拦阻系统动力学仿真模型,并基于序列二次规划法对拦阻系统结构参数进行了选定,基于选定的参数,... 详细信息

针对传统液压拦阻在面对多种类无人机拦阻功能适配性不足的缺点,基于磁流变技术和主动控制技术,提出了一种闭环拦阻装置。运用AMESim搭建了拦阻系统动力学仿真模型,并基于序列二次规划法对拦阻系统结构参数进行了选定,基于选定的参数,对拦阻过程进行动态特性仿真,并对主动控制系统介入前后性能进行比对分析。为了更准确的模拟无人机拦阻过程的动态特性,基于有限段法构建拦阻索,并引入VL Motion构建多学科协同联合仿真。研究结果表明:主动控制介入后挂索瞬间峰值加速度相比加入前下降23%,拦阻距离下降9%,拦阻时间缩短3%,并且在挂索后无人机持续减速的过程中,加入主动控制后无人机加速度变化更加缓和;针对不同质量无人机,基于磁流变技术的主动控制拦阻装置比液压拦阻系统的适配性更好,拦阻距离和拦阻过载更加集中可控。

关键词：固定翼无人机拦阻装置拦阻动力学磁流变技术序列二次规划法

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我国手术机器人设计者侵权责任研究

医学与社会 2024年第1期37卷 124-129,144页

作者：朱钟锐马辉首都医科大学医学人文学院北京100069

相较于普通医疗器械,手术机器人具有更高的自主性和复杂性。研发手术机器人的软件和系统的设计者在设计、生产到使用的整个流程中起着至关重要作用,其地位与生产者、运输者、仓储者、医疗机构等有显著不同。然而,目前手术机器人设计者... 详细信息

相较于普通医疗器械,手术机器人具有更高的自主性和复杂性。研发手术机器人的软件和系统的设计者在设计、生产到使用的整个流程中起着至关重要作用,其地位与生产者、运输者、仓储者、医疗机构等有显著不同。然而,目前手术机器人设计者的特殊性和重要性没有得到充分重视。通过梳理现有法律法规,发现设计者在手术机器人侵权责任承担上面临诸多挑战,如设计者地位的争议、设计缺陷难以认定、责任类型不适用等。对此,应确定手术机器人设计者地位,将其列为侵权责任承担的主体之一,可以采用“风险-效益”的设计缺陷认定标准,明确产品责任的适用类型,完善侵权责任承担规定。

关键词：卫生法侵权责任手术机器人设计者

锡伯族装饰符号在村落环境更新中的应用——以辽宁石佛寺村为例

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黑龙江民族丛刊 2024年第3期 153-160,F0003页

作者：马辉李娜焦文瑾大连理工大学建筑与艺术学院辽宁大连116024 大连理工大学土木建筑设计研究院有限公司辽宁大连116024

随着我国乡村振兴战略与城乡融合发展政策的不断深化,少数民族传统文化随着民族村落风貌消失而逐渐消亡。东北地区是我国北方少数民族主要的聚居地区,辽宁省的少数民族类别最多,拥有51个少数民族,其中,锡伯族人口数量与全国其他地区相... 详细信息

随着我国乡村振兴战略与城乡融合发展政策的不断深化,少数民族传统文化随着民族村落风貌消失而逐渐消亡。东北地区是我国北方少数民族主要的聚居地区,辽宁省的少数民族类别最多,拥有51个少数民族,其中,锡伯族人口数量与全国其他地区相比占比最高,同时辽宁锡伯族传统村落的民族风貌保持相对较差。因此,以辽宁锡伯族传统村落为研究对象,聚焦锡伯族传统装饰符号在村落环境更新中的应用,通过提炼锡伯族传统民族符号,重构民族村落环境装饰要素,提出传统民族装饰符号在村落环境更新中的应用原则、方法和策略。为少数民族传统村落环境更新提供研究范式,为东北少数民族文化保护和民族村落风貌保持提供借鉴。

关键词：锡伯族村落环境更新民族装饰符号应用策略

基于EN12299-2009的中国高铁乘坐舒适性评价研究

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振动工程学报 2024年

作者：马辉牛留斌俞志豪侯之超清华大学车辆与运载学院中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所

高速列车的舒适性评价对于改进高铁结构设计、提高乘客乘坐满意度具有重要意义。本文尝试应用欧洲标准EN12299-2009对于我国高铁的长时和瞬态乘坐舒适性进行评价,并探讨该标准的适用性。基于一款高速综合检测列车,开展了振动舒适性的客... 详细信息

高速列车的舒适性评价对于改进高铁结构设计、提高乘客乘坐满意度具有重要意义。本文尝试应用欧洲标准EN12299-2009对于我国高铁的长时和瞬态乘坐舒适性进行评价,并探讨该标准的适用性。基于一款高速综合检测列车,开展了振动舒适性的客观测试与主观评价。简要介绍了EN12299-2009标准推荐的平均舒适性评价指标和离散事件舒适性评价指标,并将二者分别用于高铁长时和瞬态舒适性评价。针对主观感受不同的三种路段,基于实测振动加速度数据,分别计算了长时和瞬态舒适性评价指标,据此对高铁乘坐舒适性与轨道质量进行分析。结合主观评价结果,对对应指标的适用性进行分析,并尝试提出改进建议。

关键词：瞬时舒适性长时舒适性高速列车 EN12299-2009 中国高铁

计及应力水平效应的复合材料剩余强度概率模型

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复合材料学报 2024年第2期41卷 1080-1091页

作者：马辉东曾世龙马强白学宗安宗文兰州理工大学机电工程学院兰州730050 甘肃省特种设备检验检测研究院国家风电设备质量检验检测中心(甘肃) 兰州730050

针对当前大多数复合材料剩余强度模型通用化程度低、试验成本高的问题,本文提出了一个计及应力水平效应且独立于应力水平的剩余强度概率模型。首先,给出归一化强度储备的定义,并根据归一化强度储备推导出确定性剩余强度模型。然后,将一... 详细信息

针对当前大多数复合材料剩余强度模型通用化程度低、试验成本高的问题,本文提出了一个计及应力水平效应且独立于应力水平的剩余强度概率模型。首先,给出归一化强度储备的定义,并根据归一化强度储备推导出确定性剩余强度模型。然后,将一个疲劳寿命概率模型耦合进确定性剩余强度模型,进而衍生出一个新的剩余强度概率模型。最后,利用文献中的恒幅与变幅剩余强度试验数据对所提出的剩余强度概率模型的准确性和适用性进行验证。结果表明:几乎所有的恒幅试验数据点都分布在预测曲线的95%置信上限与5%置信下限之间,且50%可靠度的预测曲线对试验数据具有高拟合优度值:0.94、0.84及0.97。所提出的模型在充分考虑了复合材料剩余强度统计特征的前提下,仅用一组模型参数即可准确描述多个应力水平下的强度退化。在变幅工况下,所提出模型在升序与降序变幅加载中的预测值与试验值的相对误差均低于6%。

关键词：复合材料强度储备剩余强度概率疲劳寿命恒幅与变幅应力水平

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涉及手术机器人医疗损害纠纷案例分析

中国医院 2024年第5期28卷 72-74页

作者：朱钟锐马辉首都医科大学医学人文学院北京市100069

目的:研究涉及手术机器人医疗损害纠纷案件的基本特征及责任承担情况,为未来手术机器人侵权纠纷案件的责任厘清提供参考。方法:纳入2015年1月至2023年9月中国裁判文书网中涉及手术机器人医疗损害纠纷案件63例,对案件的年份、科室分布、... 详细信息

目的:研究涉及手术机器人医疗损害纠纷案件的基本特征及责任承担情况,为未来手术机器人侵权纠纷案件的责任厘清提供参考。方法:纳入2015年1月至2023年9月中国裁判文书网中涉及手术机器人医疗损害纠纷案件63例,对案件的年份、科室分布、鉴定种类和情况、鉴定人出庭质证情况、责任比例、赔偿金额等进行分析。结果:2019年和2021年案例最多(20.6%);发生纠纷较多的科室为泌尿科(39.6%)、胃肠科(23.8%)及妇产科(11.1%);主要鉴定方式为医疗过失司法鉴定(76.1%);鉴定人出庭质证仅占20.6%;鉴定责任为次要责任最多(39.7%),判决责任比例31%~50%最多(30.2%);责任类型集中在医疗损害责任;赔偿金额集中10万~50万元(60.3%)。结论:对手术机器人临床应用扩大,产生纠纷的可能性提高,应当正确适用产品责任和医疗损害责任,加强针对性技术鉴定,为医患双方提供合理保障。

关键词：手术机器人医疗损害损害责任纠纷司法鉴定

基于改进的YOLOv8变电设备红外图像检测

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红外技术 2024年

作者：鲁玲李明良熊威龚康马辉张鑫国网宜昌供电公司三峡大学电气与新能源学院

针对现在变电站电气设备红外图像远距离、小目标的检测特点，本文提出了一种改进的YOLOv8模型检测方法。改进后的YOLOv8模型引入了CA注意力机制模块，加强了网络模型的特征提取和特征融合能力，将YOLOv8原模型损失函数CIoU改进为SIoU以... 详细信息

针对现在变电站电气设备红外图像远距离、小目标的检测特点，本文提出了一种改进的YOLOv8模型检测方法。改进后的YOLOv8模型引入了CA注意力机制模块，加强了网络模型的特征提取和特征融合能力，将YOLOv8原模型损失函数CIoU改进为SIoU以降低模型的误判率，并添加一个针对远距离、小目标的检测头YOLO-Head。通过对YOLOv8三个方面的改进，变电设备红外图像目标检测的平均检测精度m AP从由89.28%提高到93.57%，其P-R（精准度-召回率）综合指标提高了3.2%。

关键词： YOLOv8 红外目标检测注意力机制损失函数平均检测精度