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表面构建聚多巴胺制备抗紫外线PBO纤维

工程塑料应用 2024年第1期52卷 23-31页

作者：白金旺张殿波钟蔚华梁晨陈湘栋刘群刘薇孟昭瑞刘宗法郭程代勇肖作旭彭宪宇辛建平中国兵器工业集团第五三研究所济南250031

基于聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维分子链中噁唑五元环不稳定,紫外光辐射下噁唑环发生开环,大分子发生断裂,导致力学性能急剧下降的问题,通过PBO纤维表面涂覆聚多巴胺(PDA)分子链的方法,合成了耐紫外PBOPDA改性纤维。采用扫描电子显微镜... 详细信息

基于聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维分子链中噁唑五元环不稳定,紫外光辐射下噁唑环发生开环,大分子发生断裂,导致力学性能急剧下降的问题,通过PBO纤维表面涂覆聚多巴胺(PDA)分子链的方法,合成了耐紫外PBOPDA改性纤维。采用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、广角X射线散射等分析手段研究了表面涂覆对PBO纤维表观形貌、超分子结构、微纳结构及抗紫外老化性能影响。结果表明:经过288 h紫外光辐射,PBO纤维分子链中产生酰胺基团,结晶峰的位置较老化前相对向右移动,结晶区的微小晶体发生相对滑移,结晶度、晶面取向度降低,结晶区出现解取向,原纤间微孔的直径、长度增大,纤维表面出现多条平行排列细长条纹,纤维力学强度急剧下降;而改性PBO-PDA纤维氮气氛围下热分解温度为693.6℃,仍具有良好的热分解稳定性,经紫外老化288 h后的PBO-PDA纤维具有较好抗紫外线能力,表层PDA分子链可有效阻隔紫外光对内部PBO纤维的破坏,纤维结晶度改变较小,纤维内部微孔直径长度增大幅度较小,分子结构没有额外基团产生,拉伸强度仍为1.55 GPa,拉伸强度保留率为37.26%。

关键词： PBO纤维表面涂覆结晶结构抗紫外老化性能

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耐紫外老化PBO纤维改性技术研究进展

化工新型材料 2024年第3期52卷 22-27页

作者：白金旺张殿波钟蔚华陈湘栋刘群孟昭瑞刘薇刘宗法郭程代勇中国兵器工业集团第五三研究所济南250031

聚对苯撑苯并双唑(PBO)纤维是继Kevlar纤维之后的新一代高性能有机纤维,具有高强度、高模量、高耐热性和高阻燃性等优点。但紫外光照射下PBO纤维机械强度急剧下降,制约了其进一步应用和发展。概述了PBO纤维的合成方法,通过PBO纤维晶体... 详细信息

聚对苯撑苯并双唑(PBO)纤维是继Kevlar纤维之后的新一代高性能有机纤维,具有高强度、高模量、高耐热性和高阻燃性等优点。但紫外光照射下PBO纤维机械强度急剧下降,制约了其进一步应用和发展。概述了PBO纤维的合成方法,通过PBO纤维晶体结构与分子链结构分析,阐述了紫外老化降解机理,综述了近年来表面涂覆法、化学共聚法以及新型配位键改性法的研究进展,对比分析了3种PBO纤维改性方法的优缺点,并展望了其未来发展方向。

关键词： PBO纤维抗紫外光老化表面涂覆法化学共聚法配位键改性法

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定锆合金中5种元素的含量

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理化检验（化学分册） 2024年第1期60卷 44-48页

作者：巩琛黄辉冯典英张嘉祺李颖李本涛中国兵器工业集团第五三研究所济南250031

提出了电感耦合等离子体原子发射光谱法测定锆合金中锡、铌、铁、铬、镍含量的方法。取样品0.1 g,加入5 mL水、5 mL硝酸和0.5 mL氢氟酸,于100℃加热5 min,用水定容至25 mL。设置仪器射频功率为1300 W,雾化气流量为0.80 L·min^(-1),进... 详细信息

提出了电感耦合等离子体原子发射光谱法测定锆合金中锡、铌、铁、铬、镍含量的方法。取样品0.1 g,加入5 mL水、5 mL硝酸和0.5 mL氢氟酸,于100℃加热5 min,用水定容至25 mL。设置仪器射频功率为1300 W,雾化气流量为0.80 L·min^(-1),进样量为2.0 mL·min^(-1),测定5种元素在Sn 242.949 nm、Nb 309.418 nm、Fe 259.941 nm、Ni 221.648 nm、Cr 267.716 nm等分析谱线处的响应强度,基质匹配法定量。结果表明:锡、铌的质量浓度在150μg·mL^(-1)以内,铁、铬、镍的质量浓度在15μg·mL^(-1)以内分别与对应的响应强度呈线性关系;锡检出限(3s)为16μg·g^(-1),其他元素检出限(3s)均低于3.0μg·g^(-1);各元素方法重复性的相对标准偏差(n=10)均小于2.0%,加标回收率为99.0%~109%;采用锆合金标准物质SRM360b进行验证,测定值均在认定值的不确定度范围内。

关键词：电感耦合等离子体原子发射光谱法锆合金元素

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聚对苯撑苯并二噁唑纤维共聚改性研究进展

现代纺织技术 2024年

作者：张殿波白金旺钟蔚华梁晨张君贤中国兵器工业集团第五三研究所深圳技术大学分析测试中心

聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维是目前综合性能最好的高性能有机纤维之一，但PBO纤维存在抗紫外光老化性能差、压缩强度低和界面粘结性能差等缺陷，无法满足航天、兵器等领域的严苛需求，因此需对其进行改性以提高性能。文章根据改性目的... 详细信息

聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维是目前综合性能最好的高性能有机纤维之一，但PBO纤维存在抗紫外光老化性能差、压缩强度低和界面粘结性能差等缺陷，无法满足航天、兵器等领域的严苛需求，因此需对其进行改性以提高性能。文章根据改性目的，从提升拉伸力学性能、提升压缩强度、改善界面粘接性能和提升抗紫外老化性能四个方面综述了近年来国内外PBO纤维共聚改性技术的研究进展，提出共聚改性应充分考虑化学结构、凝聚态结构和纺丝工艺对最终纤维性能的综合影响，并对未来PBO纤维的共聚改性技术进行了展望。

关键词： PBO纤维共聚改性力学性能界面粘结性能耐紫外光老化性能

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高温环境对防弹插板抗弹性能影响分析

兵器装备工程学报 2024年第2期45卷 94-99页

作者：聂嘉兴程时雨李忠盛黄安畏郭峰林禹李鹏吴永鹏中国兵器工业第五九研究所重庆400039

采用M80弹(7.62 mm×51 mm NATO)分别对常温和高温(55℃)下的防弹插板进行实弹射击试验,以研究高温环境对防弹插板抗弹性能的影响。通过分析试验时防弹插板弹击瞬间凹陷值,同时结合聚氨酯树脂的剥离强度、超高分子量聚乙烯纤维层压板剥... 详细信息

采用M80弹(7.62 mm×51 mm NATO)分别对常温和高温(55℃)下的防弹插板进行实弹射击试验,以研究高温环境对防弹插板抗弹性能的影响。通过分析试验时防弹插板弹击瞬间凹陷值,同时结合聚氨酯树脂的剥离强度、超高分子量聚乙烯纤维层压板剥离强度和弯曲强度的测试结果对高温下抗弹性能变化原因进行了研究。结果表明:高温下防弹插板抗弹性能明显下降,相对于常温下每发弹的弹击瞬间凹陷值增加了2~5 mm。其主要原因是超高分子量聚乙烯纤维层压板在高温下抵抗变形的能力发生明显下降,从而导致防弹插板的弹击瞬间凹陷值增大。

关键词：防弹插板弹击瞬间凹陷值高温环境超高分子量聚乙烯纤维层压板

一种基于目标与背景特征分离模型的高光谱目标检测修正算法

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 283-291页

作者：吴护林邓贤明张天才李忠盛岑奕汪家辉熊杰陈知华林牧春中国兵器工业第五九研究所重庆401329 中国科学院空天信息创新研究院北京100101

高光谱图像立方体数据可以提供成像场景中地物在可见光和近红外波长范围内的空间信息和地物属性诊断的光谱特征信息,在目标检测与识别方面拥有得天独厚的天然优势。然而,基于高光谱图像数据的目标检测也存在一定缺陷,如经典的高光谱目... 详细信息

高光谱图像立方体数据可以提供成像场景中地物在可见光和近红外波长范围内的空间信息和地物属性诊断的光谱特征信息,在目标检测与识别方面拥有得天独厚的天然优势。然而,基于高光谱图像数据的目标检测也存在一定缺陷,如经典的高光谱目标检测算法仅利用光谱维度信息检测目标,检测模型要么对背景高维特征矩阵构建的准确度不足,要么对背景先验光谱特征的完备性要求较高,导致算法对不同复杂度的检测场景适应性不强。因此,基于计算复杂度较低、参数需求量较少且检测性能较为优异的经典多目标检测算法—多目标约束能量最小化(MCEM),提出了一种基于目标与背景环境特征分离模型的高光谱目标检测修正算法(R-MCEM)。首先,设计了一个与目标形状、尺寸相近的逐像元移动运算窗口,依次计算窗口中的每个像元与窗口内其他像元的光谱距离之和D1,像元与各类目标的光谱距离之和D2。其次,采用获得D1/D2最小值的像元替换窗口内的所有像元值。然后,自左向右、自上而下逐像元移动窗口,重复窗口内每一个像元与目标、背景像元的光谱距离运算,并确定窗口内与背景相似度最高、与目标相似度最低的像元。直到移动运算窗口遍历整个高光谱图像,大幅提升了基于目标与背景环境特征分离的背景高维特征矩阵准确度。分别设计了基于实测高光谱图像数据和模拟图像数据的修正检测算法性能验证试验,并采用三维操作特征曲线(3D ROC)结合目标与背景分离度(SDBT)开展修正算法的检测精度评估。试验结果表明,提出的修正算法有效减少了虚警率,提高了检测精度。基于实测数据的检测精度、目标与背景分离度由MCEM算法的0.937 7、 0.57提升到R-MCEM的0.993 5、 0.67,基于模拟数据的亚像元检测能力由MCEM的20%丰度提升到R-MCEM的15%丰度。

关键词：高光谱目标检测目标与背景特征分离模型 3D ROC SDBT

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基于区间随机阶矩的不确定量化方法

计算机集成制造系统 2024年第2期30卷 581-592页

作者：邱继伟罗海胜赵冠捷张亚中国兵器工业标准化研究所北京100089

针对缺乏足够信息构建精确概率模型的齿轮—转子机构系统固有特性量化分析问题,提出基于区间随机阶矩技术的不确定性量化方法。引入瑞利商公式,推导了含随机区间混合变量的齿轮—转子系统固有频率的近似解;将区间变量表示为随机变量分... 详细信息

针对缺乏足够信息构建精确概率模型的齿轮—转子机构系统固有特性量化分析问题,提出基于区间随机阶矩技术的不确定性量化方法。引入瑞利商公式,推导了含随机区间混合变量的齿轮—转子系统固有频率的近似解;将区间变量表示为随机变量分布参数的形式,以随机变量进行不确定性建模,并结合多维区间随机函数泰勒展开技术和随机变量函数阶矩法,推导了齿轮—转子系统固有频率的均值和方差的表达式;根据四则运算和区间预算法获得均值和方差的上下界,并通过上下界波动量与函数曲线的凹凸性分析随机和区间变量对系统固有频率的影响规律。最后应用齿轮—转子机构系统数值案例验证了所提方法的正确性和有效性。

关键词：区间随机阶矩法不确定性量化近似解固有频率齿轮—转子系统

离子掺杂对海藻酸钠/SiO_(2)气凝胶吸波性能的影响

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复合材料学报 2024年第3期41卷 1356-1366页

作者：李俊于名讯刘峣林龙勾雯启周帅河南工程学院材料工程学院郑州450007 中国兵器工业集团第五三研究所济南250031 山东大学材料科学与工程学院济南250013

随着电磁污染的加剧,吸波材料引起了研究者的关注,气凝胶具有轻质、多孔的特性赋予其成为理想吸波材料的潜质。以聚乙烯醇(PVA)和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,静电纺丝制得PVA/SiO_(2)纳米纤维,高温碳化得到柔性SiO_(2)纳米纤维;将柔性SiO_... 详细信息

随着电磁污染的加剧,吸波材料引起了研究者的关注,气凝胶具有轻质、多孔的特性赋予其成为理想吸波材料的潜质。以聚乙烯醇(PVA)和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,静电纺丝制得PVA/SiO_(2)纳米纤维,高温碳化得到柔性SiO_(2)纳米纤维;将柔性SiO_(2)纳米纤维均化在海藻酸钠(SA)溶液中,冷冻干燥得到SA/SiO_(2)气凝胶;分别引入铝硼硅(AlBSi)、FeCl_(3)作为掺杂剂得到SA/SiO_(2)/AlBSi、SA/SiO_(2)/FeCl_(3)气凝胶,对比分析3种气凝胶吸波性能。结果表明:SA/SiO_(2)经FeCl_(3)掺杂后,SiO_(2)纳米纤维表面有小晶粒存在,这种块状颗粒结构能够产生多重反射和散射、界面极化,提高了气凝胶的介电损耗性能。并且加入FeCl_(3)后,气凝胶的磁损耗虚部增大,提高了气凝胶的磁损耗性能,使其整体吸波性能提高,当厚度为3 mm时,其最大的吸收峰值–23.85 dB在14.42 GHz处达到,具有1.3 GHz (13.82~15.12 GHz)的有效吸收带宽,是一种质轻、吸波性能良好的材料。

关键词： SiO_(2)气凝胶掺杂介电损耗多重驰豫吸波性能

基于背景感知相关滤波跟踪器的目标快速跟踪方法

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兵工学报 2024年第2期45卷 497-503页

作者：马潇李新祺刘镇源邸超中国兵器工业导航与控制技术研究所北京100089

图像跟踪算法是弹载图像末制导及光电侦查装备的关键技术,其高效低延时的实时实现可以极大提高光电载荷跟踪的稳定性和精确性。为解决弹载环境受体积、功耗等因素约束下图像末制导跟踪算法的高效性,基于背景感知的相关跟踪算法,提出一... 详细信息

图像跟踪算法是弹载图像末制导及光电侦查装备的关键技术,其高效低延时的实时实现可以极大提高光电载荷跟踪的稳定性和精确性。为解决弹载环境受体积、功耗等因素约束下图像末制导跟踪算法的高效性,基于背景感知的相关跟踪算法,提出一种基于数据驱动的多任务分配策略,并针对相关滤波计算是影响算法实时性的关键路径,提出Cache优化的快速傅里叶变换高效实现方法。通过将跟踪算法映射到多核DSP处理器平台上并行实现,相对原处理方法多核处理实时性能整体提升约56.3%。经无人机挂载试验验证表明,该优化方法可以满足空间约束条件下目标跟踪实时性需求,为智能化弹药的工程化应用提供了有力的技术支撑。

关键词：目标跟踪算法背景感知相关滤波器任务分配快速傅里叶变换