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自分散染料的分散稳定性及应用性能研究

自分散染料的分散稳定性及应用性能研究

作者：郑兆和东华大学

学位级别：硕士

分散染料作为合成纤维的主要染料之一,在印染工业中有着广泛的用途与巨大的需求。分散染料不含水溶性基团,在染液中以悬浮体存在,高温染色时易发生粒径增长、聚集、凝集作用甚至产生沉淀。为了适应生产的需要,分散染料的商品化过程需要... 详细信息

分散染料作为合成纤维的主要染料之一,在印染工业中有着广泛的用途与巨大的需求。分散染料不含水溶性基团,在染液中以悬浮体存在,高温染色时易发生粒径增长、聚集、凝集作用甚至产生沉淀。为了适应生产的需要,分散染料的商品化过程需要添加大量的分散剂,以提高其应用性能。但由于分散剂大量残留在染液中难以降解,其随染色废水的排放造成了不容忽视的环境负担问题。本文基于超分散剂的优异性能和分散染料的应用条件,拟采用聚氧乙烯醚类化合物对分散染料进行改性,制备具有超分散剂性能的染料聚醚衍生物,并应用于母体分散染料制备成染料分散体,拟对这种染料分散体系的应用性能进行进一步研究,探讨自制染料聚醚衍生物作为聚酯生态染色的新型分散剂的可行性,以期减轻分散染料染色过程中对环境造成的污染。采用四种端胺基聚醚分子对C.I.分散黄64进行接枝合成一系列染料聚醚衍生物。利用1H-NMR、SEC、氨基滴定等手段对染料聚醚衍生物的结构进行推断鉴定。通过染料聚醚衍生物在母体染料颗粒表面吸附量的测定研究了其吸附行为和机理;并利用分散黄64聚醚衍生物对C.I.分散黄64进行分散,研究影响染料分散体稳定性的主要因素,重点考察聚醚结构的影响。结果表明:决定吸附量的聚氧丙烯醚链和决定水化层厚度的聚氧乙烯醚链在聚醚分子中比例应适当才能使分散体系获得良好的稳定性;通过染料分散体室温稳定性的测定发现聚醚衍生物YL207具有最高的分散效率,在染料与染料聚醚衍生物质量比为10:1的条件下依然有较好的稳定性。为了进一步研究探讨自制染料聚醚衍生物YL207的应用发,采用6种常用的非离子分散剂和YL207在相同的研磨条件、不同染料和分散剂比例下与C.I.分散黄64滤饼研磨,测定研磨所得染料分散体粒径分布,并测定染料分散体在室温(25-35℃)下存储15天后以及经过高温处理前后的染料粒径变化。研究结果显示:自制染料聚醚衍生物分散剂YL207在各个比例下对染料DY64具有优良的分散性能,染料分散体的贮存稳定性和高温分散稳定性均超过了常规的非离子分散剂,贮存稳定性达到商品染料的水平,但高温分散稳定性尚存不足。为解决自制染料分散体系高温分散稳定性不足的问题,本论文尝试在染料分散体系中添加阴离子分散剂复配物,通过染料分散体高温处理前后浊度比及粒径大小的变化判断分散体的高温分散稳定性,并通过上染百分率、匀染性、染色织物相关牢度和染色废水COD值的测定来探讨阴离子分散剂对其染色性能的影响。试验结果表明:在染料分散体系DYL207中加入阴离子分散剂复配物后,显著提高了分散黄64染料分散体系的高温分散稳定性,染料分散体系对涤纶织物的上染百分率与未加阴离子分散剂的染料分散体系基本一致,且均大于商品染料;加入木质素、MF、CNF三元复配物后染料分散体系各项应用性能优异,其上染百分率、各项色牢度和匀染性均优于商品染料,而染色残液的COD值和色度值均远低于商品染料。

关键词：分散染料染料聚醚衍生物稳定性复配染色性能

基于交互测度和ISCSO改进ELM的全钒液流电池SOH估计方法

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基于交互测度和ISCSO改进ELM的全钒液流电池SOH估计方法

作者：郑兆烜东北电力大学

学位级别：硕士

“双碳”目标的背景下,新型电力系统的新能源占比逐步提高,新型储能需求快速发展。全钒液流电池(Vanadium Redox Flow Batteries,VRFB)适合发展大型储能项目,其健康状态(State of Health,SOH)可为VRFB的保障性维护提供依据,确保大型储... 详细信息

“双碳”目标的背景下,新型电力系统的新能源占比逐步提高,新型储能需求快速发展。全钒液流电池(Vanadium Redox Flow Batteries,VRFB)适合发展大型储能项目,其健康状态(State of Health,SOH)可为VRFB的保障性维护提供依据,确保大型储能系统的稳定可靠运行,因此成为研究热点。目前对全钒液流电池SOH估计方面的研究大部分聚焦在老化机理模型,但由于VRFB的结构和物理特性,在建模过程中需要涉及电化学、热力学及流体力学等多个学科领域,导致建模复杂,估计效率低,论文提出采用极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)对VRFB进行SOH估计,但其存在数据要求高、泛化性能差和稳定性不足等问题。论文介绍了VRFB的组成结构、工作原理以及相关性能参数,详细阐述了VRFB的老化机理并分析了造成电池性能退化的内外部因素。搭建了VRFB测试试验平台,进行了容量测试试验和循环老化试验获取数据,根据试验结果分析了健康特征之间的联系,对电池老化机理进一步深入认识。分析了ELM的结构发现输入层与隐含层之间的连接权重及隐含层神经元阈值随机产生,导致模型泛化性能下降和稳定性差的问题,影响了SOH估计的精度,论文提出了通过改进沙猫群优化算法(Sand Cat Swarm Optimization,SCSO)来对ELM的权重和阈值进行寻优。论文分析了SCSO处理复杂问题时存在种群多样差、迭代后期收敛速度慢及全局寻优能力不足等问题。首先,采用了SPM混沌映射进行种群初始化以获得更加均匀的分布。其次,引入了非线性周期调整以更好地平衡局部收敛和全局寻优能力。最后,增加了基于纵横交叉策略的繁衍与竞争阶段来提升算法在迭代后期的种群多样性,并确保算法正向迭代。论文分析了ELM单层网络结构导致其表征能力较差,考虑到单个健康特征对VRFB的SOH估计提供的信息不够全面,但盲目地选择多个健康特征进行SOH估计又会存在冗余特征降低计算精度和效率的问题,因此采用了一种结合交互作用分析与非加性测度的交互测度算法,通过在非加性测度领域建立非线性回归模型进行交互作用分析,量化健康特征对SOH估计的贡献。最终,结合交互测度算法与改进SCSO(ISCSO)搭建的ELM模型(IS-ELM)实现了VRFB的SOH估计,并通过试验验证了方法的有效性。

关键词：全钒液流电池极限学习机健康状态沙猫群优化算法交互测度算法

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sCO_(2)循环部分负荷运行特性研究

中国科学：技术科学 2024年第1期54卷 78-90页

作者：郑毫楠徐进良王兆福苗政华北电力大学低品位能源多相流与传热北京市重点实验室北京102206 华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206

超临界二氧化碳(supercritical CO_(2), sCO_(2))循环发电系统结构紧凑,具有灵活高效的特点.本文以300 MW级s CO_(2)循环发电系统为研究对象,基于存储控制(inventory control)运行方式构建了耦合部件非设计(off-design)计算的系统部分... 详细信息

超临界二氧化碳(supercritical CO_(2), sCO_(2))循环发电系统结构紧凑,具有灵活高效的特点.本文以300 MW级s CO_(2)循环发电系统为研究对象,基于存储控制(inventory control)运行方式构建了耦合部件非设计(off-design)计算的系统部分负荷模型.部分负荷运行时,回热器和涡轮机械运行参数都会发生变化,且变化规律不同,为剖析系统性能损伤机理,设置了两种不同研究方案:(1)涡轮机械主要运行参数(主气压力和等熵效率)不变,研究回热器对系统热效率的影响;(2)涡轮机械和回热器参数均发生变化.不同研究方案结果表明,随负荷率减小回热器效率增加,压降减小,对系统性能产生正效应.部分负荷运行时主气压力的减小对透平做功影响较大,同时透平效率降低明显,对系统产生负效应.标准存储控制条件下,系统热效率随负荷率呈抛物线变化. 100%~75%负荷时,系统中正效应大于负效应,热效率大于设计热效率,在85%负荷时系统热效率达到最大值49.82%. 75%~30%负荷时,系统中正效应小于负效应,热效率小于设计热效率.研究结果可为sCO_(2)循环系统的变负荷运行提供指导,并可为系统动态调控过程提供目标值.

关键词： sCO_(2)循环存储控制部分负荷轴流式透平轴流式压缩机

疲劳裂纹扩展速率与随机载荷的疲劳寿命程序模拟

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大连理工大学学报 1984年第4期 111-116页

作者：郑兆和田刚大连工学院材料力学实验室

本文主要探讨了恒幅和变幅载荷作用下疲劳裂纹扩展规律及随机载荷作用下疲劳寿命的模拟方法。通过对１６Ｍｎ钢的疲劳裂纹扩展试验、分析和数据处理估算出材料的疲劳寿命，说明考虑了载荷实际变动能更接近准确地估算疲劳寿命，为生产设... 详细信息

本文主要探讨了恒幅和变幅载荷作用下疲劳裂纹扩展规律及随机载荷作用下疲劳寿命的模拟方法。通过对１６Ｍｎ钢的疲劳裂纹扩展试验、分析和数据处理估算出材料的疲劳寿命，说明考虑了载荷实际变动能更接近准确地估算疲劳寿命，为生产设计提供了依据。对随机载荷的统计分析建立概率模型，并用数值计算方法——蒙特卡罗法产生随枫序列，由计算机程序模拟计算出疲劳寿命．它和变幅试验结果基本符合．说明此法应用于断裂力学中是可行的．它是对传统疲劳试验和分析方法的改进和发展．

关键词：随机载荷动载荷随机变量概率论疲劳裂纹扩展速率正态分布 Gauss 分布疲劳寿命疲劳力学性质程序模拟

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2010年广东省服装产品质量问题分析

中国纤检 2011年第10期 28-31页

作者：郑兆和国家纺织品服装产品质量监督检验中心

通过对抽查的各类服装产品检验批次合格率、检验项目合格状况、企业类型分布及其产品合格率的统计分析,阐述了广东省2010年服装产品的质量问题及原因,综合分析了广东省服装行业存在的问题和原因,并提出了解决问题的建议和措施。

关键词：服装产品产品合格率质量问题

阴离子分散剂复配物对分散黄64染料分散体系染色性能的影响

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印染助剂 2010年第6期27卷 32-35页

作者：郑兆和董霞何瑾馨东华大学化学化工与生物工程学院纺织面料技术教育部重点实验室上海201620

基于制备的以染料聚醚衍生物为超分散剂的C.I.分散黄64染料分散体系,研究了多种阴离子型分散剂在提高染料分散体系高温分散稳定性中的作用,并探讨了阴离子分散剂对染料分散体系染色性能的影响.结果表明:阴离子分散剂能提高染料分散体系... 详细信息

基于制备的以染料聚醚衍生物为超分散剂的C.I.分散黄64染料分散体系,研究了多种阴离子型分散剂在提高染料分散体系高温分散稳定性中的作用,并探讨了阴离子分散剂对染料分散体系染色性能的影响.结果表明:阴离子分散剂能提高染料分散体系的高温分散稳定性,并以碱改木质素磺酸钠A、分散剂MF和分散剂CNF最为明显;加入阴离子分散剂复配物后,染料分散体系的匀染性、上染百分率和各项色牢度优异,且染色废水COD值仍远低于商品染料.

关键词：复配浊度比高温分散稳定性染色性能

磷酸锆对铜铋-钢背双层金属复合材料性能的影响

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粉末冶金技术 2024年第2期42卷 128-134页

作者：丁晓龙杨兆方郑合静合肥波林新材料股份有限公司合肥230088

采用烧结压轧复合工艺制备了铜铋-钢背双层金属复合材料板材,研究了磷酸锆对铜铋-钢背复合材料板材结合强度、硬度及摩擦学性能的影响。结果表明:磷酸锆的添加可以有效改善铜铋-钢背复合材料板材减摩耐磨性能,并能够提升其抗承载能力。... 详细信息

采用烧结压轧复合工艺制备了铜铋-钢背双层金属复合材料板材,研究了磷酸锆对铜铋-钢背复合材料板材结合强度、硬度及摩擦学性能的影响。结果表明:磷酸锆的添加可以有效改善铜铋-钢背复合材料板材减摩耐磨性能,并能够提升其抗承载能力。随着磷酸锆质量分数的增加,铜铋-钢背复合材料板材的结合强度逐渐减小,硬度先增大后减小。在定速定载寿命试验中,与未添加磷酸锆的铜铋-钢背复合材料板材相比,添加质量分数为2%和4%的磷酸锆可以有效改善铜铋-钢背复合材料板材的减摩耐磨性能,降低摩擦副摩擦系数,有利于表面温升。在定速变载荷试验中,磷酸锆的添加可以显著提升铜铋-钢背双层材料的摩擦抗承载能力。在端面油循环条件下,添加质量分数4%磷酸锆的铜铋-钢背复合材料板材极限PV值(摩擦副接触面压强与摩擦线速度乘积)可以达到14 MPa∙m∙s^(-1),而未添加磷酸锆的铜铋-钢背复合材料板材极限PV值仅8 MPa∙m∙s^(-1),提升约75%。

关键词：磷酸锆双层金属复合材料自润滑摩擦学特性

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MEMS加速度计全温性能优化方法

中国惯性技术学报 2024年第1期32卷 64-70页

作者：刘国文刘宇李兆涵王学锋金仲和王巍浙江大学航空航天学院杭州310027 北京航天控制仪器研究所北京100039 中国航天科技集团有限公司北京100048

针对微机电系统(MEMS)加速度计全温性能低的问题,提出锚区应力对消方法、低应力粘接工艺和温度补偿方法。首先,通过调整两个键合的锚区面积大小实现锚区应力对消,使得加速度计的温度性能得到改善;然后,建立加速度计堆叠封装模型并对专... 详细信息

针对微机电系统(MEMS)加速度计全温性能低的问题,提出锚区应力对消方法、低应力粘接工艺和温度补偿方法。首先,通过调整两个键合的锚区面积大小实现锚区应力对消,使得加速度计的温度性能得到改善;然后,建立加速度计堆叠封装模型并对专用集成电路(ASIC)粘接参数、加速度计敏感结构点胶方式与点胶参数进行仿真分析,从而确定了加速度计的低应力粘接形式和粘接工艺;最后,对加速度计零偏和标度因数设计了三阶温度补偿方法并进行了实验测试。实验结果表明,加速度计全温零偏稳定性达到47.3μg(1σ)、全温标度因数稳定性达到43.6 ppm(1σ),提高了加速度计的全温性能。

关键词： MEMS加速度计应力对消低应力粘接温度补偿

超强台风“灿都”(2021年)对黑潮入侵吕宋海峡的影响

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热带气象学报 2024年第2期40卷 237-247页

作者：曹宁郑兆轩刘春雷广东海洋大学海洋与气象学院广东湛江524088 广东海洋大学深圳研究院广东深圳518108 中国气象局-广东海洋大学海洋气象联合实验室广东湛江524088

探究台风“灿都”经过吕宋海峡附近时的海洋变化过程及其对黑潮入侵吕宋海峡的影响。基于涡尺度海洋再分析资料和中国气象局台风最佳路径数据,研究台风“灿都”经过吕宋海峡附近时海洋热力和动力结构的变化,及吕宋海峡输运对台风的响应... 详细信息

探究台风“灿都”经过吕宋海峡附近时的海洋变化过程及其对黑潮入侵吕宋海峡的影响。基于涡尺度海洋再分析资料和中国气象局台风最佳路径数据,研究台风“灿都”经过吕宋海峡附近时海洋热力和动力结构的变化,及吕宋海峡输运对台风的响应。台风“灿都”经过菲律宾东部海域的次表层暖涡维持其强度并发展至巅峰阶段,沿途造成海温降低、海表高度降低、混合层加深等。台风位于吕宋海峡中线附近时,其右侧的暖涡与其发生相互作用,暖涡整体结构被打破。台风到达台湾岛东侧时,遇到其东侧的冷涡并使其加强,强化的负反馈机制使台风强度迅速减弱。在吕宋海峡附近,台风增强了从南海的输出流,抑制了黑潮向南海的入侵流。海峡剖面热能输送的变化与水体输运的变化较一致,而热含量的变化主要受到台风引起的输运异常的间接影响。中尺度涡旋在台风“灿都”发展过程中发挥着重要的作用,台风与暖涡的作用可能打破暖涡结构,与冷涡相遇则会使其加强。台风改变吕宋海峡输运结构主要是抑制中部入侵流和促进南侧输出流,激发出的海峡剖面上的输运异常波动在深层领先于浅层。

关键词：台风“灿都” 吕宋海峡黑潮入侵海洋再分析中尺度涡