浙江理工大学学报
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浙江理工大学学报
2024
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熔喷非织造布用磁性Fe3O4@SiO2/PLA共混材料的性能分析
/oa/darticle.aspx?type=view&id=20240501
采用溶剂热法制备磁性四氧化三铁(Fe3O4)纳米粒子,随后利用改进的溶胶凝胶法制备四氧化三铁与二氧化硅复合纳米粒子(Fe3O4@SiO2),再以聚乳酸(PLA)为基体,通过熔融共混工艺制备Fe3O4@SiO2/PLA共混材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、万能拉伸试验机、熔体流动速率仪(MFR)和振动样品磁强计(VSM)等对共混材料的形貌、结晶结构、热性能、力学性能、熔体流动速率和磁性能进行表征分析。结果表明:添加量为1%(以质量分数计)的Fe3O4@SiO2纳米粒子可在PLA基体中均匀分散,与基体有良好的界面相容性。相比于纯PLA,Fe3O4@SiO2/PLA共混材料的热性能变化不大,当Fe3O4@SiO2的添加量为1%时,共混材料的结晶度最大。随着Fe3O4@SiO2质量分数的增加,共混材料的拉伸强度呈先增加后下降的趋势,而断裂伸长率没有明显变化。在同一温度下,Fe3O4@SiO2/PLA共混材料的熔体流动速率明显增加,熔融指数大于150 g/(10 min),流动性较好,能满足熔喷加工可纺性的要求。另外,Fe3O4@SiO2/PLA共混材料的饱和磁化强度会随着Fe3O4@SiO2质量分数的增加逐渐增加。研究结果可为开发熔喷非织造布用磁性Fe3O4@SiO2/PLA共混材料提供理论依据。
2024年05月10 00:00
2024年自科第三期
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高天,孙辉,于斌,杨潇东
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聚乙醇酸/脂肪族聚酯复合材料的制备及其性能分析
/oa/darticle.aspx?type=view&id=20240502
为了改善聚乙醇酸(PGA)复合材料在常温下的降解和力学性能,以PGA为原料、脂肪族聚酯(聚酯-A)为填料,通过熔融共混法制备了PGA/聚酯-A复合材料,并分析了聚酯-A质量分数对于复合材料力学性能和降解速率的影响。结果表明:当聚酯-A 质量分数为15%时,复合材料的拉伸应力和断裂伸长率分别达到89.18 MPa和4.21%,相较于PGA分别增加了117.19%和120.42%;复合材料样条降解30 d后质量损失为4.13% ,相较于PGA下降了61.62%;随着聚酯A质量分数的增加,复合材料中PGA组分结晶度先降低后增加,复合材料的拉伸强度先增加后减小、断裂伸长率逐渐增加、降解速率逐渐降低、亲水性增加;在复合材料样条断面观察到“海岛”结构的微观形态,并且随着聚酯A质量分数提高而更加明显地出现两个组分之间的相分离现象。PGA/聚酯-A复合材料可以有效改善PGA在常温下的力学和降解性能,研究可为制备兼具高力学性能和低降解速率的PGA基复合材料提供理论参考。
2024年05月10 00:00
2024年自科第三期
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程嘉伟,江国华
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仿生矿化透明质酸钠复合材料的制备及其性能分析
/oa/darticle.aspx?type=view&id=20240503
为了提升透明质酸钠(Sodium hyaluronate, SH)的力学性能,采用仿生矿化方法,将磷酸钙寡聚体(Calcium phosphate oligomers, CPO)与SH复合形成透明质酸钠复合材料(SH-CPO),对SH-CPO的形貌、结构、流变学特性及压缩性能进行了测试与表征。结果表明:SH不仅与CPO具有良好的相互作用,反应后能形成内部结构连续的复合材料,还能诱导CPO发生从无定形到结晶相的转变;在SH与CPO的质量比为1∶1~1∶10范围内,随着CPO投料比例的增加,制备的SH CPO复合材料的黏度得到提升,压缩强度可达到53.5 MPa。该研究制备的SH-CPO复合材料具有良好的力学性能,在生物医学材料领域中具有良好的应用潜力。
2024年05月10 00:00
2024年自科第三期
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陈思颖,谢番,赵瑞波,孔祥东
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水热合成PbTiO3-TiO2微米片复合材料及其光催化降解有机物的应用
/oa/darticle.aspx?type=view&id=20240504
为探究钙钛矿氧化物基复合材料的光催化性能,以具有规则暴露面的钙钛矿相PbTiO3微米片为衬底,通过水热法制备了一系列不同负载浓度的钙钛矿相PbTiO3-TiO2微米片复合材料,通过XRD、SEM、BET、XPS和UV-Vis对所制备样品进行了系统的微结构表征及光学特性分析,并测定PbTiO3-TiO2微米片复合材料在不同光源辐照下对30 mg/L罗丹明B(Rh B)水溶液的催化降解性质。结果表明:TiO2单晶颗粒在钙钛矿相PbTiO3微米片表面呈现团聚生长,颗粒尺寸为30~50 nm;随着反应物中钛酸丁酯(TBOT)的增加,钙钛矿相PbTiO3微米片表面生长的TiO2量增多;PbTiO3-TiO2微米片复合材料对Rh B水溶液均表现出光催化降解特性,其中以加入 0.6 mL TBOT制备的复合材料(S2)催化性能最优,在模拟太阳光辐照下于90 min内对Rh B降解效率可达95.80%,在可见光照射下于180 min内对Rh B降解效率为81.86%;PbTiO3-TiO2微米片复合材料的禁带宽度减小,有利于光生载流子的形成,从而有效提高了其光催化性能,也为半导体复合光催化剂的材料设计和性能优化提供了支持。
2024年05月10 00:00
2024年自科第三期
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张恩榕,扶勇,李园春,尹思敏
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基于磁控溅射系统的大尺寸Ga2O3薄膜沉积模型与性能研究
/oa/darticle.aspx?type=view&id=20240505
薄膜型Ga2O3光电探测器具有成本低廉、性能优异、可重复性高等优点,实现Ga2O3薄膜大尺寸均匀生长对批量制备薄膜型Ga2O3光电探测器具有重要意义。为了实现大尺寸Ga2O3薄膜的高效生长,采用Matlab软件对磁控溅射系统中倾斜圆形平面靶与旋转水平工作台上Ga2O3薄膜沉积模型进行了仿真,分析了靶基距和溅射靶转动角度对薄膜性能的影响,并进行了实验验证。结果表明:靶基距的增加会提高沉积薄膜的均匀性,在一定的靶基距下溅射靶转动角度的增加会使薄膜均匀性先提高后降低,Ga2O3薄膜均匀性实验分析结果与仿真结果基本一致;在靶基距为100 mm、溅射靶转动角度为35°的条件下,在蓝宝石衬底上沉积得到了平均厚度偏差为1.27%的Ga2O3薄膜;以沉积的薄膜批量制备Ga2O3光电探测器,得到的光电探测器对254 nm的光源具有基本一致的光响应。该研究为大批量制备高质量Ga2O3薄膜探测器提供了一定的理论依据。
2024年05月10 00:00
2024年自科第三期
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肖厚恩,王顺利
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具有pH值响应性纳米通道的氧化石墨烯纳滤膜的制备
/oa/darticle.aspx?type=view&id=20240506
为了改善氧化石墨烯基纳滤膜在应用时结构稳定性差和应用范围窄的问题,利用乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)对氧化石墨烯(GO)进行改性,并接枝聚丙烯酸(PAA),获得具有交联结构和pH值响应性的GO-PAA纳滤膜;对GO粉末、GO-VTES粉末、GO-PAA粉末和纳滤膜进行表征,采用染料刚果红、达旦黄、金橙、结晶紫、罗丹明B和碱性红分析纳滤膜的分离性能。结果表明:在酸性环境下,PAA链静电斥力减弱,链收缩,膜分离效果差;在中性或碱性环境下,PAA链静电斥力大,链伸展,膜分离效果好,纳滤膜对阴离子型染料的分离效果均达99%以上,对阳离子型染料均具有99%以上的吸附分离效果。该GO-PAA纳滤膜具有优异的分离效果和结构稳定性,在染料废水处理领域有着广泛的应用前景。
2024年05月10 00:00
2024年自科第三期
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严弘鼎,马梦旭,夏敏,倪华钢,叶鹏
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交联型氟硅改性聚丙烯酸酯乳胶及其在涤纶织物染色中的应用研究
/oa/darticle.aspx?type=view&id=20240507
为提高涤纶织物分散染料免水洗热熔染色织物的染色性能,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸异辛酯(2-EHA)为聚合单体,以甲基丙烯酸三氟乙酯(3FMA)和侧链乙烯基聚硅氧烷(PDViS)为改性剂,以烯丙基聚氧乙烯醚(F-6)和烯烃氧基磺酸盐(DNS-86)为乳化剂,通过细乳液聚合法,制备了交联型氟硅改性聚丙烯酸酯(PDViS-HPFA)乳胶,通过XPS、EDS和WAC等手段表征PDViS-HPFA胶膜的表面化学组成和性能,并将乳胶应用于涤纶织物分散染料免水洗热熔染色中;探究PDViS-HPFA乳胶质量分数、焙烘温度和焙烘时间对染色织物 K/S 值和耐摩擦色牢度的影响,并优化了染色工艺条件。结果表明:PDViS-HPFA胶膜表面富集了氟硅元素,且沿胶膜由内向外逐渐增加,PDViS-HPFA胶膜的接触角为103.2°,吸水率为5.21%,具有较强的疏水性;在PDViS-HPFA乳胶质量分数为7%、焙烘温度为200 ℃、焙烘时间为3 min的轧染工艺条件下,染色织物的 K/S 值高达16.442,耐干湿摩擦色牢度分别为4~5级和4级,防泳移达5级,高于同类改性聚丙烯酸酯乳胶。该文采用3FMA和PDViS协同改性聚丙烯酸酯乳胶,有效提升了染色织物得色量、色牢度和染色均匀性,为提高涤纶分散染料免水洗热熔染色性能提供参考。
2024年05月10 00:00
2024年自科第三期
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段银河,蒋付良,董慧娴,王静,吴明华,王莉莉,余德游,王懿佳
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基于先验算法的服装生产流水线设计优化
/oa/darticle.aspx?type=view&id=20240508
针对服装生产线员工变动频繁、技能熟练度不一致以及设备布局受限等造成的流水线部件逆流和不平衡问题,提出了一种基于先验算法的服装生产工序组合关联规则挖掘方法,以优化流水线设计。根据服装工艺和生产特点提出了工序编码方法,通过改进Apriori算法来挖掘用于流水排布的生产工序关联规则,建立了以逆流情况和流水线平衡为约束的评判指标,通过工序内容与评判指标进行流水线优化排布。结果表明:优化后的流水线完全避免了零部件在路径上的传递损失,流水线的排布效率提高了20%,线内工位平均均衡比相较于原有产线提高了20%,排布内容更切合工厂生产实际环境和经验要求。使用该方法挖掘工序关联组合具有较好的可靠性,工序组合的应用有利于提升流水线排布的实际意义。
2024年05月10 00:00
2024年自科第三期
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盛玥曦,侯珏,杨阳,刘正
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国内外降温服的研究热点及发展趋势
/oa/darticle.aspx?type=view&id=20240509
利用CiteSpace和VOSviewer软件探索降温服的研究热点与发展趋势。检索中国知网(China National Knowledge Infrastructure,CNKI)及Web of science(WoS)数据库中历年来的相关文献,对数据降重处理后,分别选择国家、作者、关键词绘制可视化图谱,并进行分析。结果表明:英文文献共检索到753篇,中文文献212篇,该领域的中英文文献发文量均呈持续增长趋势,且WoS数据库中2007—2022年间中国的总发文量已位居全球第一;英文文献核心作者64位,中文文献核心作者50位;高被引论文以及关键词共现、突现以及聚类分析显示,英文文献侧重辐射制冷纺织品开发研究,中文文献则侧重降温服在医疗、消防和矿业上的应用效果研究,而相变材料制冷为目前国内外文献的共同研究热点。中英文数据库关于降温服方面的研究总体呈增长趋势,且从军事和航空航天领域扩展至工业和医学领域。目前降温服研究重心已转向相变材料、数值模拟、辐射冷却、智能调温等方向。
2024年05月10 00:00
2024年自科第三期
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汪思婧,吴巧英
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基于α-苯基重氮酯的卡宾型染料的合成及其对氨纶的染色性能
/oa/darticle.aspx?type=view&id=20240510
为提升分散染料染色氨纶的色牢度,在偶氮染料结构中引入 α-苯基重氮酯结构,合成3支新型卡宾型染料,用该类染料对氨纶进行染色,并测试了上染率、色深、固色率和色牢度等性能参数。结果表明:3支卡宾型染料通过高温处理即可牢固结合在纤维上,在无外界环境干扰情况下,染色氨纶最高固色率可达80.7%~96.3%;优化的水相染色法工艺条件为在95 ℃染色45 min,再在130 ℃固色30 min,在该条件下,所得染色氨纶的固色率能达到50.6%~80.7%,耐皂洗、耐摩擦和耐升华色牢度可达4级及以上,颜色迁移率为6.2%~8.9%。采用卡宾型染料对氨纶进行的反应性染色研究结果为完善氨纶的高色牢度染色技术提供了有益参考。
2024年05月10 00:00
2024年自科第三期
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石璐璐,江华,解晓康,王也
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基于注意力编解码器及多残差网络的逆半色调方法
/oa/darticle.aspx?type=view&id=20240511
针对当前逆半色调方法恢复的图像存在细节不清晰甚至丢失的问题,提出了一种基于注意力编解码器及多残差网络(Encoder-decoder with attention and multi-residual network, EDAMRNet)的逆半色调方法。首先,设计融合注意力机制的编解码器结构,在其跳跃连接处添加非对称特征融合模块,以有效提取图像上下文信息;然后,构造多残差网络,捕获并保留图像空间细节信息;最后,应用监督注意力模块对图像上下文信息进行加强,再传递到多残差网络,以恢复出高质量的连续色调图像。实验结果表明:该方法与现有最优方法相比,在Urban100和Manga109数据集下的峰值信噪比平均值均提高了0.1 dB,结构相似性平均值分别提高了0.0010和0.0005。该方法能够在提取图像上下文信息的同时保留图像空间细节信息,可更好地恢复图像纹理信息,提高图像清晰度,为图像逆半色调方法研究提供了一种新的方案。
2024年05月10 00:00
2024年自科第三期
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12710840
邬凡,杨俊,桂江生
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基于Relief-F算法的心血管介入患者术后死亡风险预测
/oa/darticle.aspx?type=view&id=20240512
针对心血管介入患者全周期病理数据普遍存在缺失、不连续、非结构化等问题,建立了心血管介入专病数据库,并采用基于Relief-F算法的预测方法,对心血管介入患者术后死亡风险进行预测。首先参照HL7、CDISC等国际心血管疾病统一标准对各数据源进行标准化处理,建立研究数据集,并对数据进行清洗和预处理;其次采用Relief-F算法对特征进行选择,最终保留30个特征变量;再次选择逻辑回归、支持向量机、随机森林等3种机器学习方法进行建模分析,并采用10折交叉验证方法对分类器进行训练;最后引入准确率等模型评价指标来评估各算法在数据集上的分类预测效果。实验结果表明:随机森林的分类效果在该研究数据集上的表现最佳,准确率达到81.97%,精确率为86.90%,召回率为82.14%,F1值为0.8441。该研究提出的方法能够客观反映患者术后死亡风险,为心血管介入患者术后死亡风险预测提供了一种有效的解决方案。
2024年05月10 00:00
2024年自科第三期
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3525009
杨健斌,李咏,夏淑东,齐鹏嘉,戴燕云,童基均
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基于改进YOLOv5s的轻量化布匹瑕疵检测算法
/oa/darticle.aspx?type=view&id=20240513
针对纺织生产中布匹瑕疵检测高精度、实时性的需求,提出了一种基于改进YOLOv5s的轻量化布匹瑕疵检测算法(GhostNet CBAM Partial convolution YOLOv5s, GCP YOLOv5s)。该算法首先引入GhostNet中的GhostConv模块,对原主干网络进行优化重构,大幅减少网络参数;其次,在主干特征提取网络中加入CBAM(Convolutional block attention module)注意力机制,增加网络的特征提取能力;最后,设计了基于Partial convolution的改进C3模块(C3 Partial convolution, C3-P),在降低模型参数量的同时提高特征融合能力。在自建布匹瑕疵数据集上进行了对比测试,结果表明:与基准模型YOLOv5s相比,GCP YOLOv5s的参数量降低了41.6%,计算量降低了43.1%,检测速度提高了12 FPS,检测精度提升了1.7%。GCP YOLOv5s算法在保证模型轻量化的同时具有较高的检测精度,可以满足布匹瑕疵检测的高精度和实时性要求。
2024年05月10 00:00
2024年自科第三期
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邹宏睿,任佳,潘海鹏,周传辉
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脉动送风对大空间建筑室内污染物通风效率和流动分布的影响
/oa/darticle.aspx?type=view&id=20240514
为提高大空间建筑室内的空气品质,将脉动送风应用于大空间喷口送风中,以CO2为示踪气体,基于实验分析喷口送风的流场特征,并以校核后的计算流体力学(CFD)模拟结果,研究脉动送风在不同振幅和周期下对大空间建筑室内污染物通风效率和流动分布的影响。研究结果表明:脉动送风的CO2浓度衰减曲线呈现波动下降的趋势,大周期脉动送风的通风效率低于定风速送风;与定风速送风相比,脉动送风可有效降低室内污染物的极大值,增强新风对室内污染物的稀释范围,喷口下方和排风口附近的污染物浓度有明显的降低;在大空间喷口送风建筑中,推荐随时间波动变化快、幅度小的小周期小振幅的脉动送风。该研究可为实际大空间通风系统优化设计提供参考。
2024年05月10 00:00
2024年自科第三期
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5910321
李景汁,王海东,刘岩
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固结度对复合土工排水网-废弃黏土界面拉拔特性的影响
/oa/darticle.aspx?type=view&id=20240515
中国沿海沿江软土地区产生的废弃渣土主要为渗透性差、抗剪强度低的黏性土,采用排水筋材进行加筋回填时,深入认识固结度对复合土工排水网(Geocomposite drainage layer, GDL)黏性土界面强度的影响规律是工程渣土堆填场稳定性分析的重要基础。以武汉某基坑开挖渣土和商品化GDL为试验材料,开展了12组固结拉拔试验,分析了固结度对GDL黏土界面拉拔特性的影响规律。结果表明:界面拉拔曲线为应变软化型,固结度越大,达到峰值和残余拉拔力的位移也越大;随着固结度提高,界面峰值和残余摩擦角均呈增大趋势,而界面峰值和残余黏聚力变化不显著;随着拉拔位移的增大,GDL拉应力逐渐由坡形分布转向均匀分布。当固结度从0增大至90%时,界面峰值和残余强度分别提高了20.8%~111.1%和21.8%~101.7%,排水网芯的拉力承担比例则从80.4%~81.8%降低至62.5%~63.4%。该研究有助于深入认识GDL黏土界面的相互作用机理,为废弃黏土堆填工程的稳定性分析提供依据。
2024年05月10 00:00
2024年自科第三期
407
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5073536
李升智,徐辉,王璐楠,王锦楠