提高超高分子量聚乙烯的耐磨性：交联与结晶

耐磨性能是超高分子量聚乙烯(UHMWPE)制品的重要评价指标,其增强机理为在摩擦表面阻止分子链滑移和脱落.改善耐磨性在本质上是形成有效的分子链整体网络.对于人工关节用交联UHMWPE模塑料,辐照改性会残存有自由基,容易造成氧化降解,破坏长期耐久稳定性.发展能够替代辐照交联的新方法,具有重要的现实意义.在本文中,我们选用不同分子量(M_w)的原料树脂,通过改变结晶热历史实现结晶度(X_c)大范围调节,以及改变γ辐照剂量调整交联密度(V_d).测定了各种样品的体积磨损率,建立X_c、V_d、M_w与磨损率的关系.研究发现,随着X_c、V_d、M_w增加,磨损率线性降低;更为重要的是,对于所有分子量的UHMWPE,通过增加结晶度能够使磨损率降至比传统辐照交联方法更低的水平.利用高结晶度改善耐磨性,由于不会引起活性自由基,从根本上消除了氧化风险,具有明显的优势.研究结果为发展新型的高耐磨人工关节用UHMWPE模塑料提...     

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 在条纹沟槽表面减阻的研究发展及其优点的基础上 对条纹沟槽表面减阻进行水洞实验,研究在航行器外表面加工条纹沟槽所具有的阻 力特性. 通过对光体、0.1mmV型条纹沟槽表面和0.2mmV型条纹沟槽表面3 种不同模型在零攻角、不同水流速度下进行阻力测量, 测得条纹沟槽表面减阻特 性曲线. 从特性曲线中可以看出减阻效果约为8.3%. 实验的结果表明, 条纹沟槽 表面能明显降低水下航行器的阻力.     

不断向自然与金属冶金学习的高分子加工

总结了高分子材料加工的发展趋势及发展历程,并指出过去很多加工新技术的出现都得益于从自然现象及其他材料行业中获得很好的借鉴,如从蜘蛛吐丝发展出溶液纺丝成型、从玻璃吹制发展出吹塑成型、从金属锻造发展出压延成型及固相拉拔成型等;随后针对生物基可生物降解的立构复合型聚乳酸难以采用传统熔融加工方法成型的问题,借鉴金属粉末冶金加工的思路,提出了一种通过低温烧结制备高性能立构复合型聚乳酸制品的新方法.通过这种加工方法不仅可以有效解决立构复合型聚乳酸在熔融加工过程中熔体稳定性差、易降解的问题,而且可以制得耐热性好、光学透明度高、耐水解降解性佳、综合力学性能优异的高性能聚乳酸制品.     

超高分子量聚乙烯烧结制品的链缠结调控及其对性能影响

利用新的单中心Ziegler-Natta(Z-N)催化剂,通过干预分子链的生长与聚集行为,可获得低缠结的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)初生树脂.本研究利用这类低缠结UHMWPE,通过设置不同的烧结温度(Ts)来改变熔体缠结状态,并探讨了链缠结程度对烧结制品结构与性能的影响.实验结果表明TS=220℃下,UHMWPE样品发生显著的复缠,造成高缠结度;而Ts=170℃下,初始低缠结状态能够得以充分保留,从而获得了缠结度具有明显差别的不同样品.示差扫描量热法(DSC)测试表明,在Ts=170℃下,低缠结度有利于在随后等温及冷却结晶过程中生成高熔点(最高达141℃)晶体与高的结晶度(最高达65%).力学测试表明低缠结度制品的综合力学性能显著提升,其中屈服强度提高72%,拉伸断裂强度提升139%,弹性模量提升162%以及断裂伸长率提升36%,实现了同时增强增韧.这就提供了一种从调节链缠结温度实现UHMWPE烧结制品高性能化的新思路.     

Qubits based on semiconductor quantum dots

Semiconductor quantum dots are promising hosts for qubits to build a quantum processor. In the last twenty years, intensive researches have been carried out and diverse kinds of qubits based on different types of semiconductor quantum dots were developed. Recent advances prove high fidelity single and two qubit gates, and even prototype quantum algorithms.These breakthroughs motivate further research on realizing a fault tolerant quantum computer. In this paper we review the main principles of various semiconductor quantum dot based qubits and the latest associated experimental results. Finally the future trends of those qubits will be discussed.     

无人值守变电站电力设备音频监测及故障诊断系统

针对智能变电站的无人值守需求及现有故障诊断系统的不足,提出一种电力设备音频监测及故障诊断系统。根据变电站电力设备音频信号信噪比较低的特点,采用具有强鲁棒性的梅尔频率倒谱系数作为判断音频信号异常的特征参数,在此基础上根据音频特征构成多样本观测序列,并采用隐马尔科夫模型进行故障诊断,通过对比对数似然估计概率的输出值确定故障类型。该方法具有实时性较强的优势,也避免了现有故障诊断方法要求较大样本容量的缺陷。实验结果表明,该故障诊断系统具有较高的识别率和鲁棒性。     

安宫牛黄丸体外安全性评价方法的研究

研究安宫牛黄丸中可溶性汞及三种毒性汞价态的体外溶出检测方法, 探讨安宫牛黄丸体外安全性评价方法。通过试验研究提取溶剂、净化方式、提取、净化时间等因素对溶出的影响, 确定最佳的提取方案。使用电感耦合等离子体质谱法测定可溶性汞, 高效液相色谱法-电感耦合等离子体质谱法联用测定三种汞价态。安宫牛黄丸中可溶性汞及三种毒性汞价态的最佳提取方法为: 用人工肠液在37 ℃下超声处理2 h, 提取液静置20 h后取上清液。方法重现性好, 最大程度地模拟药物在体内的吸收环境。安宫牛黄丸提取液中可溶性汞含量较高, 但不含汞的有毒价态: 甲基汞、乙基汞和二价汞。该方法可推广应用于含朱砂中成药中可溶性汞及其价态的体外溶出和测定。以毒性大的三种汞价态: 甲基汞、乙基汞和二价汞作为体外指标, 可在一定程度上评价安宫牛黄丸的安全性。     

高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用测定鸡肉及鸡肝中10种砷形态化合物

建立了一种有效分离检测鸡肉及鸡肝样品中洛克沙砷(ROX)、阿散酸(ASA)、硝苯胂酸(NPAA)、卡巴胂(CBS)、砷酸(AsⅤ)、亚砷酸(AsⅢ)、一甲基胂酸(MMA)、二甲基胂酸(DMA)、砷甜菜碱(As B)和砷胆碱(As C)共10种砷形态化合物的高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱(HPLC-ICP-MS)分析方法。采用10%甲醇为提取液,碳酸铵溶液为流动相,以阴离子分析柱将样品提取液进行分离,最后进行ICP-MS测定。10种砷形态化合物在0.1~100μg/L范围内线性关系良好,相关系数(r2)均大于0.999,检出限为0.3~1.5μg/kg,定量下限为1.0~5.0μg/kg,加标回收率为81.3%~97.7%,相对标准偏差为0.1%~3.5%。该法重现性好、灵敏度高,且采用组织研磨仪机械振荡5 min即可成功提取10种砷形态化合物,与常规水浴加热振荡提取相比更加简便、高效。该法适用于鸡肉及鸡肝样品中10种砷形态化合物的同时检测,通过对实际样品的分析测定,在鸡肝样品中检出阿散酸和亚砷酸。     

高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法同时测定化妆品中5种含溴防腐剂

建立了同时测定化妆品中苯扎溴铵、2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇、5-溴-5-硝基-1,3-二■烷、甲基二溴戊二腈、溴氯芬5种含溴防腐剂的高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法(HPLC-ICP-MS)。样品经含0.1%甲酸的甲醇溶液超声提取后,采用Agilent Eclipse-C_(18)(150 mm×4.6 mm,5μm)色谱柱分离,以0.1%甲酸-甲醇为流动相进行梯度洗脱,ICP-MS测定组分中的~(79)Br,以保留时间定性,外标法定量。5种含溴防腐剂均在0.5～100 mg/L范围内线性关系良好(r0.999),检出限为1.5～3.0μg/g,不同基质化妆品中的回收率为91.2%～108%,相对标准偏差(n=6)为1.3%～4.2%。该方法快速、准确、灵敏、专属性强,适用于化妆品中5种含溴防腐剂的定性定量分析。     

螺旋压缩弹簧应力松弛特性试验分析及其应用

本文通过应力松弛试验、理论推导及数值模拟研究了高温下螺旋压缩弹簧的应力松弛规律,并利用加速模型对工况下弹簧应力松弛服役寿命做出预测。首先,根据螺旋压缩弹簧的结构特点搭建了弹簧应力松弛连续动态测试装置,该装置不仅避免了传统测试方法存在的缺陷,而且能够保证试验过程中位移载荷恒定,并实时监测载荷变化。本文以某飞机舱门单锁机构中的螺旋压缩弹簧为试验对象进行了不同温度条件下的应力松弛试验,得到其松弛动力学曲线,并基于Arrhenius模型建立了弹簧在工况下的应力松弛服役寿命预测模型;其次,基于应力松弛和蠕变在本质上的一致性,结合金属材料蠕变规律并根据试验弹簧的受力特点,推导出用于描述试验材料松弛行为的蠕变本构方程,由试验结果获得该本构方程的材料常数;最后,通过该本构方程及材料常数,在ANSYS软件中对试验弹簧的松弛过程进行模拟,结果表明,模拟结果与试验结果误差不大于4%。因此,通过本文方法所建立的蠕变方程对弹簧在不同载荷条件下的应力松弛规律进行仿真分析具有一定的可行性与准确性。