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形状记忆智能材料聚芳醚酮的研究进展

高分子通报 2024年第1期37卷 12-22页

作者：高可天唐张张杨靖张建强王廷梅王齐华张耀明中国科学院兰州化学物理研究所材料磨损与防护重点实验室兰州730000 兰州理工大学石油化工学院兰州730050

形状记忆聚合物因其独特的刺激响应和可变形性而备受关注,但常用的形状记忆材料不耐高温,限制了其在航空航天等高精尖领域的应用。而聚芳醚酮作为一种特种工程塑料,在耐高低温、自润滑、机械性能、耐溶剂性等方面具有优异的性能,研究具... 详细信息

形状记忆聚合物因其独特的刺激响应和可变形性而备受关注,但常用的形状记忆材料不耐高温,限制了其在航空航天等高精尖领域的应用。而聚芳醚酮作为一种特种工程塑料,在耐高低温、自润滑、机械性能、耐溶剂性等方面具有优异的性能,研究具有优异形状记忆性能的聚芳醚酮具有重要意义。本文综述了近年来形状记忆聚芳醚酮的研究进展,重点介绍了形状记忆聚芳醚酮的复合改性、化学改性及其与4D打印技术的结合,为形状记忆智能材料进一步的开发应用提供了参考。

关键词：形状记忆聚芳醚酮智能材料多响应复合材料 4D打印

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钢铝压印接头强度与疲劳寿命影响因素分析

天津理工大学学报 2024年

作者：郭金龙刘福龙董黎敏陈炜天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心

随着车身大量采用新型薄板材料，新型连接技术也迅速发展，压印连接技术因为可以实现异质薄板材料的连接而受到广泛关注且发展迅速。虽然压印连接具有诸多优点，但是相比于传统焊接、铆接等连接方式，压印接头的拉剪强度较差。为提升压... 详细信息

随着车身大量采用新型薄板材料，新型连接技术也迅速发展，压印连接技术因为可以实现异质薄板材料的连接而受到广泛关注且发展迅速。虽然压印连接具有诸多优点，但是相比于传统焊接、铆接等连接方式，压印接头的拉剪强度较差。为提升压印接头的综合力学性能，本文结合仿真和实验，研究了搭接长度、嵌入量和颈部厚度这三个因素对压印接头剪切应力的影响，并在此基础上开展疲劳仿真研究，建立响应面模型，采用方差分析法分析上述三个因素对疲劳寿命影响的显著性。分析结果表明：嵌入量对压印接头的剪切应力影响最为显著，而疲劳寿命受颈部厚度影响最为明显，三因素交互项对疲劳寿命影响不显著。

关键词：薄板连接压印接头剪切强度疲劳寿命响应面模型

新疆托克逊县绿洲区地下水水质控制因素及污染源解析

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环境科学 2024年

作者：赵水金周金龙姜凤丁启振雷米新疆农业大学水利与土木工程学院新疆水文水资源工程技术研究中心新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室

新疆托克逊县绿洲区由独立的托克逊绿洲区和库米什绿洲区组成，地下水作为当地居民生产生活的重要水源，探明地下水水质优劣及污染源，对地下水资源可持续开发利用、生态环境保护及人类健康具有重要意义。于2023年7月在该区采集9组潜水... 详细信息

新疆托克逊县绿洲区由独立的托克逊绿洲区和库米什绿洲区组成，地下水作为当地居民生产生活的重要水源，探明地下水水质优劣及污染源，对地下水资源可持续开发利用、生态环境保护及人类健康具有重要意义。于2023年7月在该区采集9组潜水样和12组承压水样并测定主要水化学特征指标，综合运用数理统计分析、Piper三线图、Gibbs图、离子比值和主成分分析等方法研究和探讨了不同区域地下水水质控制因素及污染源，利用水质指数（WQI）法评价了地下水水质，并综合健康风险评价模型对地下水NO3-的潜在风险进行了评估。结果表明，研究区内地下水整体呈碱性，水化学类型复杂多样，托克逊绿洲区以Cl·SO4·HCO3-Na·Ca型为主，库米什绿洲区水化学类型主要为Cl·SO4-Na·Ca型；托克逊绿洲区整体水质较好，水质以Ⅰ和Ⅱ类水为主（91.7%），库米什绿洲区水质整体较差，水质以Ⅳ和Ⅴ类水为主（77.8%）；健康风险评价表明托克逊绿洲区婴儿和青少年存在较高的健康风险；库米什绿洲区婴儿、儿童、青少年和成人均有较高的健康风险，且婴儿对其非致癌健康风险更敏感；源解析结果表明，研究区地下水不同含水层具有相似的来源或者演化过程，溶滤-富集作用（F1，贡献率为66.1%）、人类活动（F2，贡献率为15.8%）和原生地质（F3，贡献率为8.0%）是影响研究区地下水水质演化过程的主要因素。

关键词：地下水控制因素人类健康风险污染源解析托克逊县

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基于链接关系预测的弯曲密集型商品文本检测

天津工业大学学报 2024年第4期43卷 50-59,74页

作者：耿磊李嘉琛刘彦北李月龙李晓捷天津工业大学生命科学学院天津300387 天津工业大学天津市光电探测技术与系统重点实验室天津300387 天津工业大学电子与信息工程学院天津300387 天津工业大学计算机科学与技术学院天津300387

针对商品包装文本检测任务中弯曲密集型文本导致的错检、漏检问题,提出了一种由2个子网络组成的基于链接关系预测的文本检测框架(text detection network based on relational prediction,RPTNet)。在文本组件检测网络中,下采样采用卷... 详细信息

针对商品包装文本检测任务中弯曲密集型文本导致的错检、漏检问题,提出了一种由2个子网络组成的基于链接关系预测的文本检测框架(text detection network based on relational prediction,RPTNet)。在文本组件检测网络中,下采样采用卷积神经网络和自注意力并行的双分支结构提取局部和全局特征,并加入空洞特征增强模块(DFM)减少深层特征图在降维过程中信息的丢失;上采样采用特征金字塔与多级注意力融合模块(MAFM)相结合的方式进行多级特征融合以增强文本特征间的潜在联系,通过文本检测器从上采样输出的特征图中检测文本组件;在链接关系预测网络中,采用基于图卷积网络的关系推理框架预测文本组件间的深层相似度,采用双向长短时记忆网络将文本组件聚合为文本实例。为验证RRNet的检测性能,构建了一个由商品包装图片组成的文本检测数据集(text detection dataset composed of commodity packaging,CPTD1500)。实验结果表明:RPTNet不仅在公开文本数据集CTW-1500和Total-Text上取得了优异的性能,而且在CPTD1500数据集上的召回率和F值分别达到了85.4%和87.5%,均优于当前主流算法。

关键词：文本检测卷积神经网络自注意力特征融合图卷积网络双向长短时记忆网络

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烧结银CTS试样断裂性能数值模拟

天津理工大学学报 2024年

作者：吴成金田新炜高丽兰谭沿松刘争天津大学化工学院天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室凯尔测控试验系统(天津)有限公司

纳米银焊膏作为电力电子器件的新型封装互连材料，烧结后在实际应用工况下常表现出Ⅰ-Ⅱ混合型断裂的失效模式。为了进一步探究其失效因素的影响，本文建立烧结银紧凑拉伸剪切(compact tension and shear， CTS)试样Ⅰ-Ⅱ混合型断裂特... 详细信息

纳米银焊膏作为电力电子器件的新型封装互连材料，烧结后在实际应用工况下常表现出Ⅰ-Ⅱ混合型断裂的失效模式。为了进一步探究其失效因素的影响，本文建立烧结银紧凑拉伸剪切(compact tension and shear， CTS)试样Ⅰ-Ⅱ混合型断裂特性测试模型，并基于相互作用积分法对其I-II混合型应力强度因子K进行数值模拟分析，研究不同加载角度和初始裂纹长度对试样裂纹前缘断裂参数的影响。结果表明，KI值随加载角度和初始裂纹长度的增大而增加，KII值则恰好相反；KIII大小在裂纹前缘处与KII有着直接的影响。针对于烧结银结构试样的断裂参数，拟合出归一化K值的标准计算公式，便于研究纳米银烧结结构的I-II型复合断裂行为。

关键词：烧结银紧凑拉伸剪切试样数值模拟应力强度因子

基于多刚-柔体动力学的腰部外骨骼机器人综合性能优化

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天津理工大学学报 2024年

作者：周祖意杨玉维齐文耀天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心

针对腰部疾病的防治与后期康复治疗的需求，提出一种基于人体生物力学仿生特性的新型外骨骼机器人人-机并联研究原型。为提高外骨骼运动承载性与穿戴舒适性，在搭建外骨骼矢状面上多刚-柔体动力学模型的基础上，通过粒子群算法，深入开... 详细信息

针对腰部疾病的防治与后期康复治疗的需求，提出一种基于人体生物力学仿生特性的新型外骨骼机器人人-机并联研究原型。为提高外骨骼运动承载性与穿戴舒适性，在搭建外骨骼矢状面上多刚-柔体动力学模型的基础上，通过粒子群算法，深入开展人机并联系统的综合动态性能优化。仿真数据表明，穿戴外骨骼后人体等效受力明显降低，外骨骼优化后其穿戴舒适性获得明显改善，从而说明了外骨骼机器人具有较好的综合动态性能，以及外骨骼综合性能优化的合理有效性。

关键词：腰部外骨骼机器人人-机并联研究原型多体动力学综合动态性能优化

巴伊盆地平原区地下水氟的分布、来源及富集成因

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环境科学 2024年

作者：张晓瑜曾妍妍周金龙孙英新疆水文水资源工程技术研究中心新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室新疆农业大学水利与土木工程学院

巴伊盆地存在高氟(F-)地下水，F-浓度过高会影响当地居民身体健康。以巴伊盆地平原区地下水为研究对象，通过Durov图和描述性统计方法分析了地下水化学特征及F-的空间分布，在基于随机森林的相对重要性排序结果上进行PMF源解析揭示了F-... 详细信息

巴伊盆地存在高氟(F-)地下水，F-浓度过高会影响当地居民身体健康。以巴伊盆地平原区地下水为研究对象，通过Durov图和描述性统计方法分析了地下水化学特征及F-的空间分布，在基于随机森林的相对重要性排序结果上进行PMF源解析揭示了F-的来源，并结合地下水环境以及水文地球化学作用确定研究区地下水F-的富集成因。结果表明，研究区地下水以弱碱性淡水为主，高F-地下水化学类型主要为Na型和SO4型；潜水中ρ(F-)的变化范围为0.16～2.54 mg·L-1，超标率为18.8%，承压水中ρ(F-)的变化范围为0.23～1.25 mg·L-1，超标率为37.5%，F-浓度整体表现为潜水大于承压水，高F-地下水分布在巴里坤湖东北部山前地带、奎苏镇、三塘湖镇西部、大红柳峡乡、下涝坝乡以及伊吾县下马崖乡处；地下水化学组分受溶滤-蒸发浓缩、人类活动和地质环境因子的影响，贡献率分别为39.1%、31.6%和29.3%。地下水F-富集的成因主要有溶滤-蒸发浓缩作用、矿物的溶解作用和正向阳离子交换作用。研究结果对制定区域水资源保护管理措施以及防病改水具有重要意义。

关键词：地下水氟分布特征来源富集成因巴伊盆地

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钢渣基盾粉/橡胶复合材料的性能及机理

材料工程 2024年第5期52卷 188-194页

作者：张浩胡道庆程峥明赵令李海丽张贵文安徽工业大学建筑工程学院安徽马鞍山243032 安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243032 冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室(安徽工业大学) 安徽马鞍山243002 首钢京唐钢铁联合有限责任公司河北唐山063200 江苏华安橡胶科技有限公司江苏宿迁223600

基于利用超细立磨与钢渣制备钢渣基盾粉(简称盾粉)的研究成果,以橡胶工业配方制备盾粉/橡胶复合材料。测试矿物成分、化学成分、粒度分布、结构组成、微观结构和热稳定性,从微观层面阐述盾粉用于橡胶工业配方的相关机理。结果表明:当盾... 详细信息

基于利用超细立磨与钢渣制备钢渣基盾粉(简称盾粉)的研究成果,以橡胶工业配方制备盾粉/橡胶复合材料。测试矿物成分、化学成分、粒度分布、结构组成、微观结构和热稳定性,从微观层面阐述盾粉用于橡胶工业配方的相关机理。结果表明:当盾粉替代炭黑比例为5%~10%(质量分数,下同)时,盾粉与橡胶基体的相容性较好,盾粉/橡胶复合材料拉伸强度为16.16~17.06 MPa,高于15 MPa,拉伸伸长率为619.8%~668.21%,高于350%,磨耗量为130~196 mm^(3),小于200 mm^(3),均满足国标要求;当盾粉替代炭黑比例为5%时,盾粉/橡胶复合材料的硫化时间缩短、硫化速率指数提高。盾粉/橡胶复合材料燃烧时,一方面盾粉中SiO2与硫自由基、Fe、Zn、Al发生反应形成Si-Mg阻燃体系、Si-Al阻燃体系与Si-Fe消烟体系;另一方面盾粉与橡胶体系产生关联作用组成致密的炭层,阻止部分热量的传递与火焰的蔓延。

关键词：盾粉橡胶光谱学分析复合材料性能

聚间苯二胺/碳纳米管复合材料制备及其电容法脱盐研究

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化学工业与工程 2022年第2期39卷 90-99页

作者：王世轩蔡延萌徐世昌王越天津大学化工学院天津300350 化学工程联合国家重点实验室天津300350 天津市膜科学与海水淡化技术重点实验室天津300350

采用原位氧化聚合方法制备聚间苯二胺(PmPD)和碳纳米管(CNT)复合电极材料(PmPD@CNT),考察了PmPD的添加对复合材料亲水性、电化学性能的影响,研究了以PmPD@CNT为电极的电容法脱盐(Capacitive Deionization,CDI)性能。扫描电镜和透射电镜... 详细信息

采用原位氧化聚合方法制备聚间苯二胺(PmPD)和碳纳米管(CNT)复合电极材料(PmPD@CNT),考察了PmPD的添加对复合材料亲水性、电化学性能的影响,研究了以PmPD@CNT为电极的电容法脱盐(Capacitive Deionization,CDI)性能。扫描电镜和透射电镜分析表明PmPD的球形形貌保留在复合材料中且均匀包裹在CNT外表面。接触角测试证明,与CNT(107°)相比,PmPD@CNT的接触角(61°)显著降低,亲水性明显提高。X射线衍射和拉曼光谱图的测试结果证明PmPD@CNT相比CNT有更多的缺陷点位,有利于提高离子吸附能力。电化学测试证明,PmPD@CNT(72.5 F·g^(-1),0.071Ω)比CNT(27.4 F·g^(-1),0.089Ω)具有更高的比电容和较低的电阻。将PmPD@CNT制备成固体电极用于CDI组件进行饱和脱盐测试,结果表明以500 mg·L;的NaCl溶液为原料液及1.4 V操作电压条件下,该复合电极的盐吸附量为16.64 mg,对应的比吸附量为35.40 mg·g^(-1),平均吸附速率为10.11 mg·g^(-1)·min^(-1),PmPD@CNT的比吸附量和平均吸附速率分别是CNT的2.4和1.4倍。PmPD@CNT因其良好的亲水性,优异的电化学性能和脱盐性能,有望成为有竞争力的CDI电极材料。

关键词：电容去离子碳纳米管复合材料导电聚合物聚间苯二胺

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