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Characterization of natural fiber from manau rattan(Calamus manan)as a potential reinforcement for polymer-based composites

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Journal of Bioresources and Bioproducts 2022年第3期7卷 190-200页

作者： Linhu Ding xiaoshuai han Lihua Cao Yiming Chen Zhe Ling Jingquan han Shuijian He Shaohua Jiang Jiangsu Co-Innovation Center of Efficient Processing and Utilization of Forest Resources International Innovation Center for Forest Chemicals and MaterialsCollege of Materials Science and EngineeringNanjing Forestry UniversityNanjing 210037China Jiangsu Co-Innovation Center of Efficient Processing and Utilization of Forest Resources College of Chemical EngineeringNanjing Forestry UniversityNanjing 210037China

Researches on novel natural fibers in polymer-based composites will help promote the invention of novel reinforcement and expand their possible applications.Herein,in this study,novel cellulosic fibers were extracted from the stem of manau rattan(Calamus manan)by mechanical separation.The chemical,thermal,mechanical and morphological properties of manau rattan fibers were comprehensively analyzed and studied by Fourier transform infrared spectroscopy(FT-IR),X-ray photoelectron spectroscopy(XPS),X-ray diffraction(XRD)analysis,thermogravimetric analysis(TGA),single fiber tensile test and scanning electron microscopy(SEM).Component analysis re-sults showed that the cellulose,hemicellulose and lignin contents of C.manan fibers were 42wt%,20wt%,and 27wt%,respectively.The surface of the rattan fiber was hydrophilic according to the oxygen/carbon ratio of 0.49.The C.manan has a crystalline index of 48.28%,inducing a max-imum degradation temperature of 332.8°C.This reveals that it can be used as a reinforcement for thermoplastic composites whose operating temperature is below 300°C.The average ten-sile strength can reach(273.28±52.88)MPa,which is beneficial to improve the mechanical properties of rattan fiber reinforced composites.The SEM images displayed the rough surface of the fiber,which helped to enhance the interfacial adhesion between the fibers and matrices in composites.These results indicate the great potential of C.manan fibers as the reinforcement in polymer-based composites.

关键词： Cellulose Manau rattan(Calamus manan) Mechanical properties Natural fiber Thermal analysis

Water molecule-induced hydrogen bonding between cellulose nanofibers toward highly strong and tough materials from wood aerogel

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Chinese Chemical Letters 2021年第10期32卷 3105-3108页

作者： xiaoshuai han Zhenxing Wang Linhu Ding Lian Chen Feng Wang Junwen Pu Shaohua Jiang Co-Innovation Center of Efficient Processing and Utilization of Forest Resources College of Materials Science and EngineeringNanjing Forestry UniversityNanjing 210037China MOE Engineering Research Center of Forestry Biomass Materials and Bioenergy Beijing Forestry UniversityBeijing 100083China

Lightweight,highly strong and bio-based structural materials remain a long-lasting challenge.Here,inspired by nacre,a lightweight and high mechanical performance cellulosic material was fabricated via a facile and effective top-down approach and the resulting material has a high tensile strength of149.21 MPa and toughness of 1.91 MJ/m^(3).More specifically,the natural balsawood(NW) was subjected to a simple chemical treatment,removing most lignin and partial hemicellulose,follow by freeze-drying,forming wood aerogel(WA).The delignification process produced many pores and exposed numerous aligned cellulose nanofibers.Afterwards,the WA absorbed a quantity of moisture and was directly densified to form above high-performance cellulosic material.Such treatment imitates highly ordered"brick-and-mortar" arrangement of nacre,in which water molecules plays the role of mortar and cellulose nanofibrils make the brick part.The lightweight and good mechanical properties make this material promising for new energy car,aerospace,etc.This paper also explains the strengthening mechanism for making biomimetic materials by water molecules-induced hydrogen bonding and will open a new path for designing high-performance bio-based structural materials.

关键词： Wood aerogel Cellulose nanofibers Water molecules Hydrogen bonding Strength and toughness

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单压电执行器阵列驱动的变形镜的制备与表征

光子学报 2022年第1期51卷 338-345页

作者：钟贵明韩小帅张昕娄军强马剑强宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315211

为降低压电执行器阵列式变形镜的成本,提出了一种由单压电执行器阵列驱动的低成本变形镜。制备了19单元50 mm口径的变形镜样机,建立了基于Shack-Hartmann传感器的自适应光学测试系统,并对单个执行器性能、校正性能、镜面校平性能、变形... 详细信息

为降低压电执行器阵列式变形镜的成本,提出了一种由单压电执行器阵列驱动的低成本变形镜。制备了19单元50 mm口径的变形镜样机,建立了基于Shack-Hartmann传感器的自适应光学测试系统,并对单个执行器性能、校正性能、镜面校平性能、变形镜频率响应特性进行了表征。测试结果显示,制备的变形镜单个执行器在50 V电压下波前变形量可达10μm,可精确重构前14项Zernike多项式像差,校平后远场光斑接近艾里斑,变形镜一阶固有频率约为1.8 kHz。提出的单压电执行器阵列驱动的变形镜具有比较好的性能,在低成本自适应光学系统中具有应用前景。

关键词：变形镜单压电执行器自适应光学波前像差像差校正

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边缘驱动双腔可变形透镜的设计及制备

压电与声光 2023年第2期45卷 190-194页

作者：张昕韩小帅鲍凯业俞历程马剑强宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315211

针对基于边缘驱动的可变形透镜无法进行球差像差的问题,该文提出了一种边缘驱动双腔可变形透镜结构。上腔体压电圆环32个致动器,校正除球差外的其余低阶像差,主要包括离焦、像散及慧差的校正。下腔体压电圆环1个致动器,通过与上腔致动... 详细信息

针对基于边缘驱动的可变形透镜无法进行球差像差的问题,该文提出了一种边缘驱动双腔可变形透镜结构。上腔体压电圆环32个致动器,校正除球差外的其余低阶像差,主要包括离焦、像散及慧差的校正。下腔体压电圆环1个致动器,通过与上腔致动器的相互作用,实现球差的校正。搭建了可变形透镜性能测试平台并进行了实验。实验结果表明,该可变形透镜能重构前4阶Zernike像差。

关键词：边缘驱动可变形透镜像差校正

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带像差校正功能的柔性变焦透镜

光学学报 2022年第4期42卷 157-162页

作者：杨叶城张昕韩小帅梁丹马剑强宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315211

为了校正柔性变焦透镜变焦过程中出现的光学像差,提出了一种带校正像差功能的柔性变焦透镜。所提透镜由变焦模块和基于压电致动器的像差校正模块组成。制备了变焦透镜的原理样机并搭建实验光学系统对其进行了测试。测试结果表明,所提透... 详细信息

为了校正柔性变焦透镜变焦过程中出现的光学像差,提出了一种带校正像差功能的柔性变焦透镜。所提透镜由变焦模块和基于压电致动器的像差校正模块组成。制备了变焦透镜的原理样机并搭建实验光学系统对其进行了测试。测试结果表明,所提透镜可实现-1~5 D的屈光力变化;像差校正模块可精确重构3~9项Zernike多项式像差,归一化残余误差小于4%;对不同屈光力下的系统像差进行校正,校正后系统的波前像差下降幅值均在76%以上,系统成像质量明显提升。

关键词：光学设计自适应光学变焦透镜弹性薄膜像差校正

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汉钢1号高炉超低硅高炉稳顺生产实践

山西冶金 2024年第4期47卷 165-166,169页

作者：张小帅张宝婷陕钢集团汉中钢铁有限责任公司陕西勉县724200

2023年在钢铁市场形势持续低迷形势下,系统降本压力巨大,为了进一步降低铁前成本,汉钢1号高炉实施超低硅冶炼生产实践,以高炉操作管理为核心,通过加强原燃料管理、提高炉渣碱度、制定合理操作方针、稳定炉况、加强设备维护保障等措施实... 详细信息

2023年在钢铁市场形势持续低迷形势下,系统降本压力巨大,为了进一步降低铁前成本,汉钢1号高炉实施超低硅冶炼生产实践,以高炉操作管理为核心,通过加强原燃料管理、提高炉渣碱度、制定合理操作方针、稳定炉况、加强设备维护保障等措施实现低硅不低热,降硅不降质铁水含硅量是评价高炉铁水质量和生产技术水平的重要指标,2023年7—11月份实现生铁平均w[Si]=0.27%,w[S]=0.035%,同时实现高炉持续稳定顺行,取得了良好的经济效益,为公司降本增效作出突出的贡献。

关键词：低硅冶炼有害元素控制高炉操作

动脉瘤性蛛网膜下腔出血患者短期生存预后的影响因素分析

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中华神经外科杂志 2024年第5期40卷 500-504页

作者：范丹洁韩斌冯善刚李森陈晓帅曹学民邓凯王春平王增武山东第二医科大学潍坊261053 潍坊市人民医院神经外科潍坊261000 潍坊医学院公共卫生学院潍坊261053

目的探讨影响动脉瘤性蛛网膜下腔出血(aSAH)患者短期生存预后的相关因素。方法回顾性分析2019年6月至2022年3月潍坊市人民医院神经外科诊治的407例aSAH患者的临床资料、影像学资料以及生存预后等。采用log-rank检验对aSAH患者进行生存... 详细信息

目的探讨影响动脉瘤性蛛网膜下腔出血(aSAH)患者短期生存预后的相关因素。方法回顾性分析2019年6月至2022年3月潍坊市人民医院神经外科诊治的407例aSAH患者的临床资料、影像学资料以及生存预后等。采用log-rank检验对aSAH患者进行生存预后的单因素分析,将P<0.05的变量纳入多因素Cox比例风险回归模型进行生存预后的多因素分析。结果407例患者的随访时间[M(Q 1,Q 3)]为9.2(6.5,18.7)个月。至末次随访,死亡121例(29.7%)。单因素分析结果显示,男性、年龄≥60岁、有吸烟史、饮酒史、原发性高血压病史、缺血性卒中史、入院格拉斯哥昏迷评分(GCS)为3~8分、Hunt-Hess分级Ⅳ~Ⅴ级、改良Fisher量表评分3~4分、并发脑血管痉挛以及并发肺部感染的患者生存率较低,动脉瘤为囊状、采用血管内栓塞治疗的患者生存率较高,差异均具有统计学意义(均P<0.05)。多因素Cox比例风险回归模型分析结果显示,年龄≥60岁(HR=2.14,95%CI:1.44~3.19,P<0.001)、有原发性高血压病史(HR=1.83,95%CI:1.19~2.82,P=0.006)、缺血性卒中史(HR=1.71,95%CI:1.02~2.87,P=0.043)、入院Hunt-Hess分级Ⅳ~Ⅴ级(HR=2.45,95%CI:1.25~4.79,P=0.009)、改良Fisher量表评分3~4分(HR=1.80,95%CI:1.11~2.90,P=0.017)、并发脑血管痉挛(HR=2.59,95%CI:1.58~4.25,P<0.001)、并发肺部感染(HR=1.72,95%CI:1.02~2.90,P=0.042)均是影响患者短期生存预后的危险因素,而GCS 13~15分(HR=0.48,95%CI:0.25~0.93,P=0.030)和血管内栓塞治疗(HR=0.55,95%CI:0.31~0.97,P=0.039)是影响患者短期生存预后的保护因素。结论年龄≥60岁、有原发性高血压病史、缺血性卒中史、入院Hunt-Hess分级Ⅳ~Ⅴ级、改良Fisher量表评分3~4分、并发脑血管痉挛、肺部感染的aSAH患者短期死亡风险增加,而入院GCS为13~15分、采用血管内栓塞治疗的aSAH患者短期死亡风险相对较低。

关键词：颅内动脉瘤蛛网膜下腔出血预后影响因素分析

2011–2018年黄河三角洲芦苇湿地生态系统碳水通量观测数据集

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中国科学数据（中英文网络版） 2024年第2期9卷 176-186页

作者：魏思羽李培广初小静宋维民王晓杰赵明亮张孝帅韩广轩中国科学院烟台海岸带研究所中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室山东烟台264003 中国科学院黄河三角洲滨海湿地生态试验站山东东营257000 中国科学院大学北京100049

湿地生态系统对于缓解全球气候变化具有重要作用,长期、连续的碳水通量涡度监测有助于更好地保护和利用湿地生态系统的服务功能。然而,由于相关监测数据数量的欠缺,关注湿地生态系统碳水通量变化的研究还相对较少,因此亟需高质量的监测... 详细信息

湿地生态系统对于缓解全球气候变化具有重要作用,长期、连续的碳水通量涡度监测有助于更好地保护和利用湿地生态系统的服务功能。然而,由于相关监测数据数量的欠缺,关注湿地生态系统碳水通量变化的研究还相对较少,因此亟需高质量的监测数据集提供支持。中国科学院黄河三角洲滨海湿地生态试验站(简称黄河三角洲站)自2010年起基于涡度协方差技术开始对芦苇湿地生态系统进行连续监测,迄今已积累了多年的碳水通量观测数据。本数据集基于黄河三角洲站已进行的监测工作,汇总整理了2011–2018年间的站点碳水通量涡度观测数据,并形成了半小时尺度、日尺度、月尺度和年际尺度4种时间分辨率下的数据产品。本数据集对准确评估黄河三角洲湿地生态系统的碳水通量及其各时间尺度上的动态变化规律提供了可靠的数据支撑。

关键词：涡度协方差黄河三角洲芦苇湿地碳通量水通量

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基于单压电变形镜的平顶光束整形研究

宁波大学学报（理工版） 2021年第6期34卷 74-78页

作者：徐卢浩韩小帅张昕姚琪马剑强宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315211

针对光束整形问题,本文提出了一个基于单压电变形镜的方法和相关的搜索算法,用于整形出不同形状和不同尺寸的平顶光束.利用随机并行梯度下降算法找到平顶光束整形所需的调制相位,控制变形镜重构光斑对应的调制相位,实现对不同形状、不... 详细信息

针对光束整形问题,本文提出了一个基于单压电变形镜的方法和相关的搜索算法,用于整形出不同形状和不同尺寸的平顶光束.利用随机并行梯度下降算法找到平顶光束整形所需的调制相位,控制变形镜重构光斑对应的调制相位,实现对不同形状、不同尺寸平顶光束的整形.结果表明:所生成的圆形、方形平顶光束质量较高,且对不同尺寸(0.25、0.30、0.35、0.40 mm)的圆形、方形平顶光束均有较好的整形效果.

关键词：自适应光学平顶光束单压电片变形镜光束整形