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Pickering乳液法制备石墨烯杂化微胶囊及其自修复涂层性能研究

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Pickering乳液法制备石墨烯杂化微胶囊及其自修复涂层性能研究

作者：颜振长春工业大学

学位级别：硕士

金属材料在使用过程中易受外界环境影响而产生锈蚀。针对此问题,目前已提出多种金属防腐措施,如合金材料、电化学保护以及有机涂层等。在这些防腐措施中,有机涂层具有使用简单、适用范围广和易于调控等一系列优点,被广泛使用。然而,有... 详细信息

金属材料在使用过程中易受外界环境影响而产生锈蚀。针对此问题,目前已提出多种金属防腐措施,如合金材料、电化学保护以及有机涂层等。在这些防腐措施中,有机涂层具有使用简单、适用范围广和易于调控等一系列优点,被广泛使用。然而,有机涂层会随着时间的推移、环境侵蚀和外部应力等因素而产生微裂纹。微裂纹的出现影响了涂层的阻隔性能,缩短了涂层的防护周期。为此,以生物体损伤-自愈合为机制的自修复涂层引起了广泛关注,其中微胶囊型自修复涂层具有制备工艺成熟、可设计强等特点,在工业化生产方面展现了巨大的潜力。然而,传统聚合物基微胶囊的加入会显著降低涂层的机械性能,且制备周期长,反应过程中需要加入大量有机溶剂,严重污染环境,限制了微胶囊型自修复涂层的广泛应用。因此,本论文通过Pickering乳液模板法进行微胶囊制备,采用氧化石墨烯(GO)作为固体乳化剂,通过化学交联法和化学拼接法对界面的GO进行固定,制备了两种杂化壳微胶囊。通过构建自修复-缓蚀剂协同防腐体系进一步提高了涂层的耐腐蚀能力,系统研究了协同防腐机理。制备的胶囊具有囊壁坚固、粒径尺寸小、负载率高等优点,且制备过程简单高效,对环境友好。该微胶囊的引入不但赋予了材料自修复和耐腐蚀性能,而且对材料机械性能影响较小,为此类复合材料广泛应用于各个领域奠定了坚实的理论基础。主要研究内容如下:(1)构建了异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和聚苯胺(PANI)协同防腐体系。通过Pickering乳液法和界面聚合法相结合,成功制备了IPDI@GO/PU/PANI杂化壳微胶囊。平均粒径为3.11μm,负载率为78.19%。将制备的微胶囊通过物理共混的方法均匀分散到UV树脂基材中,制备了具有耐腐蚀能力的自修复涂层。当添加了5 wt%的微胶囊时,自修复材料的拉伸强度为84.82 MPa(强度为基材强度的97.25%),弯曲强度为193.41 MPa(强度为基材强度的94.61%)。当涂层受到损伤后,室温放置72 h即可实现自我修复。IPDI的自修复与PANI的缓蚀相协同,复合涂层表现出了耐腐蚀能力,盐溶液浸泡实验到18天才出现明显的腐蚀扩散;复合涂层相较于空白涂层的阻抗下降更慢,浸泡350 h后,涂层阻抗仍高于100 MΩ;受损涂层在5 wt%的Na Cl溶液中浸泡150 h后的交流阻抗是浸泡1小时后的24.15%。(2)构建了IPDI和苯丙三氮唑(BTA)协同防腐体系。基于水包油(O/W)Pickering乳液,通过GO与BTA发生化学拼接制备IPDI@GO/BTA杂化壳微胶囊。微胶囊的平均粒径为3.36μm,负载率为86.51%。BTA与GO的化学拼接显著提高了壳层的稳定性。将制备微胶囊分散到UV树脂基材中,制备了具有耐腐蚀能力的自修复涂层。当微胶囊添加量为5 wt%时,材料的拉伸强度提高6.71%,弯曲强度提高3.44%,二次拉伸强度相比于首次拉伸强度提升8.61%。所制备的涂层具有自修复性能,复合涂层的修复阻抗模量与未损坏的纯涂层的修复阻抗模量处于同一数量级。BTA的耐腐蚀与IPDI自修复的协同作用增强了涂层的耐腐蚀性能,受损涂层在浸泡150 h后,阻抗模量仍高于100 MΩ,涂层表现出良好的耐腐蚀性能。

关键词：微胶囊自修复涂层 GO 异氰酸酯聚苯胺协同作用

基于文献计量学的炎症性肠病菌群移植领域的研究热点与趋势分析

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微生物学通报 2024年

作者：曾司甯郭子宁李燕王开徐玲朱晓萍同济大学附属第十人民医院护理部

[背景]目前，临床上尚未有根治炎症性肠病的有效方法。越来越多的研究者将菌群移植应用于炎症性肠病的治疗，以期探究出更安全有效的治疗补充方法。目的对比分析国内外炎症性肠病菌群移植领域中的研究热点及前沿趋势，以期为临床医护人... 详细信息

[背景]目前，临床上尚未有根治炎症性肠病的有效方法。越来越多的研究者将菌群移植应用于炎症性肠病的治疗，以期探究出更安全有效的治疗补充方法。目的对比分析国内外炎症性肠病菌群移植领域中的研究热点及前沿趋势，以期为临床医护人员提供新思路和研究方向。[方法]采用CiteSpace 6.2.R6软件对中国知网和Web of Science数据库2003年1月至2024年1月期间收录的炎症性肠病菌群移植领域的文献进行可视化分析。[结果]共纳入文献882篇，其中包括664篇英文文献和218篇中文文献。结果显示，国外炎症性肠病菌群移植领域的研究热点与趋势主要聚焦于菌群移植前后的肠道微生物群变化与临床结局之间的关系、安全性问题及作用机制方面；国内主要聚焦于菌群移植联合治疗方案、安全性及作用机制等方面。[结论]国内外研究者对菌群移植治疗炎症性肠病研究的关注度逐年增加，但仍存在一定的差距。国内机构间的合作有待进一步加强，以共同致力我国炎症性肠病患者菌群移植领域的发展，同时应充分发挥护士在该领域的作用以构建完善的医疗护理体系。

关键词：炎症性肠病菌群移植文献计量学研究热点

响应面法优化3D打印砂浆建造性、开放时间与凝结时间

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建筑材料学报 2024年

作者：王开强零朝维李迪池胜锋胡春友中国建筑先进技术研究院中建三局集团有限公司

运用响应面试验设计方法分析调凝组分与调粘组分对3D打印砂浆建造性和凝结时间的影响规律。结果表明，快硬硫铝酸盐水泥作为调凝组分能有效缩短砂浆凝结时间；HPMC增稠剂与硅酸镁铝作为调粘组分可以提高砂浆触变性，但会延缓砂浆的凝结... 详细信息

运用响应面试验设计方法分析调凝组分与调粘组分对3D打印砂浆建造性和凝结时间的影响规律。结果表明，快硬硫铝酸盐水泥作为调凝组分能有效缩短砂浆凝结时间；HPMC增稠剂与硅酸镁铝作为调粘组分可以提高砂浆触变性，但会延缓砂浆的凝结；运用响应面分析方法，分别采用线性模型和二次模型拟合砂浆建造性和开放时间/凝结时间，模型具有显著性；经过响应面优化，可配制出凝结时间可调、建造性良好且开放时间合适的3D打印水泥基材料。

关键词： 3D打印水泥基材料建造性开放时间凝结时间响应面分析

海底隧道泥水平衡盾构泥膜性能及掘进参数调控方法研究

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海底隧道泥水平衡盾构泥膜性能及掘进参数调控方法研究

作者：董宏振山东交通学院

学位级别：硕士

泥水平衡盾构因其在隧道开挖面支护方面的优势已经越来越多的应用在我国海底隧道建设中,泥水平衡盾构依靠加压泥浆在开挖面形成微透水的泥膜,维持开挖面的稳定性。因海洋地质构造复杂多变、高盐高渗侵蚀强烈,海底隧道建设过程中极易发... 详细信息

泥水平衡盾构因其在隧道开挖面支护方面的优势已经越来越多的应用在我国海底隧道建设中,泥水平衡盾构依靠加压泥浆在开挖面形成微透水的泥膜,维持开挖面的稳定性。因海洋地质构造复杂多变、高盐高渗侵蚀强烈,海底隧道建设过程中极易发生掌子面失稳、塌方等问题,研究在海水环境下泥浆性能和泥膜质量具有重大科学意义和工程价值。本文主要研究海水入侵条件下泥浆性能的变化规律,通过自主研制的泥浆静态-动态成膜试验装置研究海水入侵条件下不同泥浆配比、不同掘进参数对泥浆静态-动态成膜质量的影响。基于层次分析法(AHP)对影响泥膜质量的因素进行了敏感性分析,提出海水环境下高渗地层泥浆性能和掘进参数调控方法。(1)通过泥浆物理性能试验,研究海水入侵条件下膨润土种类、浓度、羧甲基纤维素钠(CMC)用量对泥浆稳定性和流变性的影响,揭示海水入侵条件下泥浆性能的变化规律。(2)通过泥浆静态成膜试验,研究海水环境下泥浆静态成膜规律,揭示海水含量、膨润土浓度、CMC用量、粗颗粒用量、粗颗粒级配、泥浆压力与成膜时间、泥膜厚度、泥膜孔隙比之间的关系。(3)通过泥浆动态成膜试验,研究海水入侵条件下泥浆动态成膜规律,以泥浆有效支护力转化率平均值和有效支护转化率极差表征动态泥膜质量,研究刀盘转速、推进速度、泥浆压力、膨润土浓度、CMC用量、粗颗粒用量、粗颗粒级配对掘进过程中泥膜质量的影响。(4)通过层次分析法(AHP)对膨润土浓度、CMC用量等泥浆因素,以及刀盘转速、掘进速度等掘进参数进行敏感性分析,对各因素的重要性进行评价,基于评价结果及泥膜质量参数变化特征,以有效支护力为控制指标,提出泥浆性能和掘进参数调控方法。

关键词：海底隧道泥水盾构泥浆性能泥膜质量掘进参数

液相磺化生产石油磺酸盐工艺中溶剂选择及优化

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石油石化物资采购 2024年第12期 22-24页

作者：王开欣山东大明精细化工有限公司

液相磺化工艺中,纯三氧化硫反应活性过高,易发生过氧化、过磺化等副反应,一般选取二氯乙烷、二氯甲烷等有机物作为溶剂以稳定反应。冰醋酸作为抑制剂,可降低三氧化硫对烃类杂质的氧化程度,从而改善磺化剂的流动性,解决酸渣流动问题。通... 详细信息

液相磺化工艺中,纯三氧化硫反应活性过高,易发生过氧化、过磺化等副反应,一般选取二氯乙烷、二氯甲烷等有机物作为溶剂以稳定反应。冰醋酸作为抑制剂,可降低三氧化硫对烃类杂质的氧化程度,从而改善磺化剂的流动性,解决酸渣流动问题。通过分析对二氯乙烷、二氯甲烷作为溶剂磺化反应后产物的单双磺酸含量、活性物含量等指标,以及磺化产物对原油界面张力数据的影响,对比溶剂选择对磺化工艺的影响,并通过添加冰醋酸进行液相磺化工艺优化。

关键词：三氧化硫二氯乙烷二氯甲烷液相磺化冰醋酸

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航空发动机篦齿⁃橡胶涂层机匣碰摩实验

航空学报 2024年第4期45卷 78-89页

作者：马瑞贤王鑫王开明李斌廖明夫王四季西北工业大学动力与能源学院西安710072 中国航发集团商用航空发动机有限责任公司上海200241

为了探明航空发动机增压级篦齿与橡胶涂层机匣碰摩引起的转静子振动特征,设计了转静局部碰摩实验器,测量和分析了不同转速碰摩过程中的转子振动位移、机匣与支座振动加速度、机匣与弹性支承应变、机匣温度等信号的时频域变化规律。结果... 详细信息

为了探明航空发动机增压级篦齿与橡胶涂层机匣碰摩引起的转静子振动特征,设计了转静局部碰摩实验器,测量和分析了不同转速碰摩过程中的转子振动位移、机匣与支座振动加速度、机匣与弹性支承应变、机匣温度等信号的时频域变化规律。结果表明,橡胶涂层的可磨损性和可熔化性对转静碰摩振动特征影响较大,碰摩过程中转静接触状态动态变化,碰摩呈现出能量高、突变性强、短时自脱离的特点,碰摩过程测量信号经过突变后可快速恢复原状态,碰摩激起转静子耦合振动,产生转子、静子固有频率共振,同时存在机匣固有频率与转频的调制振动。

关键词：航空发动机振动特征局部碰摩橡胶涂层组合频率

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高中数学人教A版新教材使用的现状分析及思考

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数学通报 2024年第3期63卷 38-41页

作者：费振东无锡市教育科学研究院 214000

教材是新课程标准的具化载体,也是教师教学和学生学习的主要依据;是推进素质教育、提高教育水平与质量的基础性保障.在新一轮的课程改革中,教育部发布了《普通高中数学课程标准(2017年版)》(以下简称《课程标准(2017年版)》).遵循新课... 详细信息

教材是新课程标准的具化载体,也是教师教学和学生学习的主要依据;是推进素质教育、提高教育水平与质量的基础性保障.在新一轮的课程改革中,教育部发布了《普通高中数学课程标准(2017年版)》(以下简称《课程标准(2017年版)》).遵循新课标中教材编写建议,2019年高中数学7套新教材开始启用,新教材全面落实了立德树人的基本要求,充分体现了数学学科特有的育人价值与功能,通过有机联系的四条主线实施了数学内容螺旋上升[1].在近四年新教材的使用过程中,教师对新教材的使用情况,存在的问题以及改进策略成为研究者们高度关注的话题.下面笔者以使用范围最为广泛的人教A版新教材为例,结合教学调研和师生反馈等情况进行分析.

关键词：高中数学立德树人螺旋上升新教材推进素质教育教学调研课程标准改进策略

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高速列车会车时桥梁振动和结构辐射噪声特性分析

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振动与冲击 2024年第14期43卷 122-130,147页

作者：杜淼王开云閤鑫张小安兰州交通大学机电工程学院兰州730070 西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室成都610031

高速列车会车时会引起桥梁振动加剧,进而影响桥梁结构辐射噪声。基于车辆-轨道-桥梁耦合动力学理论、有限元及边界元法,建立了桥梁结构噪声预测模型,对比了单车与会车时桥梁的振动与噪声特性及机理,研究了板件声压贡献情况。结果表明:... 详细信息

高速列车会车时会引起桥梁振动加剧,进而影响桥梁结构辐射噪声。基于车辆-轨道-桥梁耦合动力学理论、有限元及边界元法,建立了桥梁结构噪声预测模型,对比了单车与会车时桥梁的振动与噪声特性及机理,研究了板件声压贡献情况。结果表明:列车交会时桥梁加速度和声功率整体较单车运行时更大,但声功率变化趋势一致且优势频段均为30~90 Hz;会车工况下靠近地面区域的声压级较单车运行时显著增大,桥下和桥旁典型场点处声压级也更大,最大差值分别为4~7 dB和6~9 dB;在20 Hz处各场点噪声均低于听阈,在63 Hz以上频段内噪声响度级约为60~70 phon,两种工况下响度级差异在10 phon以内;总体而言,在优势频段内,会车时桥梁各板件对典型场点的声贡献量较单车运行时更大,其中左腹板对桥下和桥旁各场点的声贡献量变化最显著,最大增幅分别为10.13 dB和10.27 dB。

关键词：高速铁路会车桥梁振动结构噪声板件贡献

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多分支多视图的时间序列上下文对比表征学习方法

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计算机应用 2024年

作者：杨光局罗天健王开军杨思琪福建师范大学计算机与网络空间安全学院数字福建环境监测物联网实验室(福建师范大学)

时间序列数据在众多行业中拥有广泛应用，受限于标注信息的缺失和复杂的时频域多变性，使得针对时间序列的表征学习成为了一项挑战性任务。为此，提出一种多分支多视图的时间序列上下文对比表征学习方法(MBMVCRL)。首先，所提方法将时... 详细信息

时间序列数据在众多行业中拥有广泛应用，受限于标注信息的缺失和复杂的时频域多变性，使得针对时间序列的表征学习成为了一项挑战性任务。为此，提出一种多分支多视图的时间序列上下文对比表征学习方法(MBMVCRL)。首先，所提方法将时间序列样本进行时频两个视角的增强，并分别输入多分支多视图模型，提取时间序列的多视角特征表达。其次，为进行对比表征学习，分别根据两个视角的特征表达，计算上下文对比误差和交叉预测误差，联合训练以获取最优的特征表达。最后，为验证所提方法对时间序列的表征能力，采用仿射非负协同表征(ANCR)分类器进行下游的分类任务。实验结果表明，所提方法比主流方法 TS-TCC(Time-Series Temporal and Contextual Contrasting)，在人体动作、癫痫和睡眠状态识别任务上，识别正确率上分别提升了5.15、0.90和1.89百分点。消融实验结果也表明了多分支多视图模型的重要性，拥有参数敏感性不高、收敛快的特点，在不同时间序列应用上具有不错的泛化性。

关键词：时间序列自监督学习对比表征学习多分支多视图