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白炭黑的表面改性及其填充硅橡胶结构与性能研究

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白炭黑的表面改性及其填充硅橡胶结构与性能研究

作者：吕晓茵北京化工大学

学位级别：硕士

硅橡胶自问世以来,逐渐被人们发现了许多其他橡胶不具备的独特性质,例如耐高低温特性、耐候性、耐臭氧、生理惰性、电气绝缘性等,也因此在国防科技、医疗卫生、电子电气、汽车、家庭用品等众多领域逐步得到应用,原来意义上的特种橡胶也... 详细信息

硅橡胶自问世以来,逐渐被人们发现了许多其他橡胶不具备的独特性质,例如耐高低温特性、耐候性、耐臭氧、生理惰性、电气绝缘性等,也因此在国防科技、医疗卫生、电子电气、汽车、家庭用品等众多领域逐步得到应用,原来意义上的特种橡胶也趋于向大宗合成橡胶过渡。但是,较低的力学性能是制约其广泛应用的最大障碍。白炭黑是硅橡胶补强中应用最广效果也最好的填料,但国内对其改性的研究仍远远落后于美国、日本等发达国家。本文主要研究改性剂种类及用量、改性方法及工艺对白炭黑改性效果及其填充硅橡胶的性能的影响,并通过优化改性工艺参数,获得了较好力学性能和透明性的硅橡胶。硅烷偶联剂Si69(双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物)对白炭黑的表面改性研究发现水解时间对Si69水解程度有较大影响,硅醇生成量先随着水解时间增加而增加,但后期由于硅醇自聚的发生逐渐减少。水解催化剂为醋酸时,催化速率高于盐酸,但接枝率低于盐酸。偶联剂与白炭黑存在化学接枝、物理混合、氢键结合三种作用方式,但化学接枝率比例较低,改性效果一般。以硅烷偶联剂KH570(Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)作为表面改性剂,采用机械共混法和溶胶凝胶法两种方法改性沉淀法白炭黑。结果表明溶胶凝胶法改性白炭黑较未改性白炭黑疏水性强、分散性变好、团聚体尺寸变小,但比表面积也减小,其填充硅橡胶混炼胶的粘度及硫化胶机械性能都略低于机械共混法。两种改性方法得到的硅橡胶机械性能均不高,说明沉淀法白炭黑在硅橡胶中的增强作用不佳。以偶联剂HMDS(六甲基二硅氮烷)为表面改性剂,采用机械共混、干法、湿法、溶胶凝胶法四种方法进行改性,发现溶胶凝胶法改性气相法白炭黑的疏水性比干法改性差,但是其填充硅橡胶的加工性能、机械性能、透明性等均优于其他三种方法,说明疏水性并不是白炭黑增强硅橡胶效果的决定因素,两亲性结构也可以在硅橡胶中很好的分散,达到较好的增强作用。研究改性剂用量对改性效果的影响发现HMDS最佳用量均为白炭黑质量的6%。在此改性剂用量下,HMDS水解水的用量对气相法白炭黑的改性效果有很大关系。随着水解水用量的增加,改性白炭黑的表面能下降,密度大幅提高,飞扬性明显改善,加工混炼能耗降低,混炼胶的粘度呈现先上升再下降的现象。改性剂用量为6%,水解水用量为HMDS的80%(质量分数)时,40phr改性白炭黑填充硅橡胶硫化胶的拉伸强度可达到10.5MPa,扯断伸长率为456%。将改性白炭黑填充份数提高到50phr并没有出现更高的机械性能。采用二段硫化法与直接一次硫化成型工艺比较,复合材料的物理机械性能和透明性均有所下降。

关键词：白炭黑硅橡胶硅烷偶联剂力学性能透明性

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高校科技创新生态环境构建研究

北京化工大学学报（社会科学版） 2022年第2期 83-88页

作者：李燕都业爽高擎李瑞瑞吕晓茵北京化工大学先进技术与装备研究院北京100029 山东大学科技创新军民融合研究院山东济南250100 北京化工大学信息科学与技术学院北京100029

当前全球科技创新已经进入密集活跃期,我国相关技术领域也已从跟跑向并跑转变,迫切需要在前沿技术、颠覆性技术等方面开展自主创新,以支撑国家科技创新发展。高校作为国家创新体系的重要组成部分,必须从科研组织管理模式、创新人才成长... 详细信息

当前全球科技创新已经进入密集活跃期,我国相关技术领域也已从跟跑向并跑转变,迫切需要在前沿技术、颠覆性技术等方面开展自主创新,以支撑国家科技创新发展。高校作为国家创新体系的重要组成部分,必须从科研组织管理模式、创新人才成长培育、创新服务能力提升、新形势下的全球化建设等方面入手,构建创新生态环境,并以解决一系列“卡脖子”技术难题为创新目标,积极服务国家重大战略和区域经济发展。

关键词：高校创新生态环境

深度学习图像识别辅助原子力显微镜单细胞力学特性精准高效探测

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生物化学与生物物理进展 2024年第2期51卷 468-480页

作者：吕晓龙李密中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室沈阳110016 中国科学院机器人与智能制造创新研究院沈阳110169 沈阳工业大学人工智能学院沈阳110870

目的原子力显微镜(AFM)的出现为生命科学研究提供了强大工具,特别是AFM压痕实验技术已成为细胞力学特性探测的重要方法,从单细胞尺度为生理病理活动过程带来了大量新的认识,是对传统生化集群平均研究方法的有力补充。然而现有AFM压痕实... 详细信息

目的原子力显微镜(AFM)的出现为生命科学研究提供了强大工具,特别是AFM压痕实验技术已成为细胞力学特性探测的重要方法,从单细胞尺度为生理病理活动过程带来了大量新的认识,是对传统生化集群平均研究方法的有力补充。然而现有AFM压痕实验技术存在着依赖人工、效率低下等不足,严重制约了其在生命科学领域的实际应用。本文通过将光学显微成像自动目标识别技术与AFM压痕技术结合,建立了单个游离态细胞及聚团生长细胞的力学特性精准高效测量方法。方法利用YOLO深度学习算法识别出光学图像中细胞的中心部位,并通过嵌入视觉转换器(ViT)模块的双UNet神经网络模型对细胞边缘部位进行精确分割,同时采用模板匹配算法对光学图像中AFM微球探针进行定位,在此基础上自动确定AFM探针上的微球针尖与细胞不同部位之间的空间位置关系,进而对细胞中心部位和边缘部位的力学特性进行快速测量。选取HEK 293(人胚胎肾细胞)和HGC-27(人未分化胃癌细胞)两种细胞进行验证实验,并利用Hertz模型对获取的力曲线进行分析以得到细胞杨氏模量。结果在深度学习光学图像自动识别导引下可将AFM探针准确移动至细胞不同部位(中心和边缘)进行力学特性测量,同时实验结果表明,本文提出的方法不仅可对单个游离态细胞进行可靠测量,也适用于聚团生长的细胞。结论深度学习图像识别在辅助AFM单细胞力学特性精准高效探测方面具有巨大潜力,将深度学习图像识别与AFM结合有助于发展面向生物医学应用的高通量单细胞力学特性测量方法。

关键词：原子力显微镜细胞力学特性光学图像深度学习杨氏模量微球探针

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萨尔维亚蒂与布隆奇诺美第奇王朝肖像的诞生

新美术 2024年第1期45卷 136-154页

作者：黄小茵广州美术学院

自15世纪30年代起,美第奇家族已经在佛罗伦萨建立起了僭主政治,他们一直是城中最具影响力的艺术赞助者,但因共和政体并不支持过度宣扬权力的行为,所以美第奇家族的成员鲜少雇画家为自己或家人绘制独立肖像[independent portrait],更没... 详细信息

自15世纪30年代起,美第奇家族已经在佛罗伦萨建立起了僭主政治,他们一直是城中最具影响力的艺术赞助者,但因共和政体并不支持过度宣扬权力的行为,所以美第奇家族的成员鲜少雇画家为自己或家人绘制独立肖像[independent portrait],更没有为故去的祖先画像以展示族谱。尽管美第奇家族成员的肖像经常以历史人物或宗教事件见证人的身份出现在佛罗伦萨各教堂的湿壁画和祭坛画中,“他们仍然极其谨慎地避免一个共和体制的城邦国家所深信不疑的极限”1。

关键词：美第奇家族共和政体祭坛画共和体制湿壁画佛罗伦萨肖像

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文化建设与和谐校园构建

赤峰学院学报（科学教育版） 2011年第5期 185-186页

作者：吕晓茵大庆石化公司文体中心乙烯科学宫黑龙江大庆163714

学校教育承载着和谐社会的基础教育工作,学校文化建设有利于推进学校乃至整个社会的和谐可持续发展。本文旨在通过对学校文化建设精神内涵与核心内容的分析,阐释学校和谐文化建设对和谐校园构建的推动作用。

关键词：学校文化建设和谐校园

农户视角下乡村感知韧性的作用机制及提升路径——以山东省曲阜市为例

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地理学报 2024年第2期79卷 321-336页

作者：王亚男吕晓张学波东北大学文法学院沈阳110169 曲阜师范大学地理与旅游学院日照276826

从感知韧性视角提升乡村可持续发展能力对全面推进乡村振兴至关重要。本文基于乡村感知韧性概念内涵,从“压力—状态—感知—行为—响应”层面论述乡村感知韧性的运作逻辑,并基于山东省曲阜市3镇12村的农户调查问卷数据,从“状态—感知... 详细信息

从感知韧性视角提升乡村可持续发展能力对全面推进乡村振兴至关重要。本文基于乡村感知韧性概念内涵,从“压力—状态—感知—行为—响应”层面论述乡村感知韧性的运作逻辑,并基于山东省曲阜市3镇12村的农户调查问卷数据,从“状态—感知”“行为—响应”视角构建指标体系,在评估乡村感知韧性的同时,运用结构方程模型论证乡村感知韧性作用机制。结果表明:(1)乡村感知韧性是指乡村系统依靠其资源要素水平,促使农户主动利用乡村资源预测、吸收、适应乡村变化,推动乡村要素结构重组和生产生活方式变革的能力;(2)社会网络多元化响应和生产建设状态已经成为乡村感知韧性的主要组成部分,而生计多样化和物质资本富裕化的响应路径未完全形成;(3)乡村系统响应压力的方式能否促进传统乡村向现代化转型取决于农户对乡村状态的感知和行为决策,农户对乡村状态的感知越好,其越偏向主动利用资源促进乡村要素结构重组,从根本上实现乡村转型发展;(4)应从空间治理优化、促进“状态—感知”到“行为—响应”的转化、精准调控乡村“压力”等方面出发,提高乡村感知韧性。

关键词：乡村韧性农户满意度压力—状态—感知—行为—响应乡村感知韧性曲阜市

黄土微观结构优先连通模型及其对优先渗流的意义

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岩土力学 2024年第6期45卷 1709-1719页

作者：潘网生赵恬茵李鑫黔南民族师范学院旅游与资源环境学院贵州都匀558000 石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043

开展黄土微观结构研究有助于揭示宏细观黄土体渗流、黄土滑坡滑动面形成机制和过程。构建了含裂隙和不含裂隙两类黄土微观结构连通模型,探讨了孔隙连通率p、孔隙变异系数λ、裂隙最大跨度ω及裂隙网络贯通率q等参数之间的关系,并通过黄... 详细信息

开展黄土微观结构研究有助于揭示宏细观黄土体渗流、黄土滑坡滑动面形成机制和过程。构建了含裂隙和不含裂隙两类黄土微观结构连通模型,探讨了孔隙连通率p、孔隙变异系数λ、裂隙最大跨度ω及裂隙网络贯通率q等参数之间的关系,并通过黄土微观结构扫描式电子显微镜试验和野外渗流试验对两类模型的连通阈值进行了验证。结果表明:裂隙的存在,特别是其跨度大小,对黄土孔隙形态大小及其分布特征具有重要影响;裂隙是优先流的重要通道,是较低孔隙率条件下发生黄土优先流的重要原因;黄土微观结构优先连通模型研究结论与黄土渗流试验结论基本吻合,揭示了泾阳南塬“漫灌式”灌溉行为对含裂缝的高陡边坡稳定性的不利影响以及东风村、蒋刘村等大型滑坡发生的根本原因。

关键词：黄土优先流连通性微观结构地理信息系统

自我指涉的游戏:数字时代中国科幻电影的非透明性

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现代传播（中国传媒大学学报） 2024年第4期46卷 117-124页

作者：田茵子浙江大学传媒与国际文化学院

数字时代的中国科幻电影通过“再媒介化”融合了电视节目、小品、电子游戏等其他艺术形式,从而逐渐生成了自身的非透明性特质,实现了对沉浸的传统观看模式的有力颠覆;当被抽离出来的观众与电影媒介持续发生交互,数字时代的中国科幻电影... 详细信息

数字时代的中国科幻电影通过“再媒介化”融合了电视节目、小品、电子游戏等其他艺术形式,从而逐渐生成了自身的非透明性特质,实现了对沉浸的传统观看模式的有力颠覆;当被抽离出来的观众与电影媒介持续发生交互,数字时代的中国科幻电影凭借作品的未完成态、内部时空与地理的不连贯性、人物之虚实交错的暧昧性等元素将自身的非透明性发展为了独特的审美旨趣,即这是一种为观众提供新颖体验的“后电影”式进化,又是反复暴露自身媒介属性的“元电影”式言说。在此意义上,数字时代的科幻电影成为一场自我指涉的游戏,并暗示着由技术与艺术嵌合而成的“物”正在以一种新的真实介入人类的感知秩序,悄然宣告着物我间性的未来可能。

关键词：科幻电影自我指涉媒介非透明性

多逻辑比特表面码结构设计及其逻辑CNOT门实现

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物理学报 2024年第4期73卷 47-59页

作者：权东晓吕晓杰张雯菲西安电子科技大学通信工程学院西安710071 西安电子科技大学量子信息协同创新中心西安710071

量子计算因具有并行处理能力,相比于经典计算有着指数级的加速,但量子系统具有脆弱性,极易受到噪声的影响,量子纠错码是克服量子噪声的有效手段.量子表面码是一种拓扑稳定子码,由于其结构上的最近邻居特点和较高的容错阈值,表面码在大... 详细信息

量子计算因具有并行处理能力,相比于经典计算有着指数级的加速,但量子系统具有脆弱性,极易受到噪声的影响,量子纠错码是克服量子噪声的有效手段.量子表面码是一种拓扑稳定子码,由于其结构上的最近邻居特点和较高的容错阈值,表面码在大规模容错量子计算方面具有巨大的潜力.目前已有的基于边界的表面码均为编码一个逻辑比特的表面码,本文主要研究基于边界如何实现多逻辑量子比特的编码,包括设计表面码的结构,根据结构找出对应的稳定子和逻辑操作,进一步根据稳定子设计出基于稳定子实现的编码线路;在研究基于测量和纠正的单量子比特间CNOT实现原理和基于融合操作和分割操作的单逻辑量子比特表面码间CNOT门实现原理的基础上,优化了基于融合操作和分割操作的单逻辑量子比特表面码间CNOT门实现方案,将其扩展到所设计的多逻辑量子比特表面码上实现了多逻辑量子比特表面码之间的CNOT操作,并通过仿真验证量子线路的正确性.本文设计的多逻辑比特表面码克服了单比特表面码不能密铺于量子芯片的缺点且提高了某些逻辑操作的长度,提高了容错能力.基于联合测量的思想降低了对辅助比特的要求且减小了实现过程中对量子资源的需求.

关键词：量子表面码多逻辑比特编码逻辑CNOT门融合操作分割操作