飞秒激光制备耐久型超疏水表面及其应用的研究进展（特邀）

仿生超疏水表面在油水分离、防结冰、自清洁等方面具有广阔的应用前景。但是由于其表面结构的脆弱所造成的不稳定性,使其在应用时受到较大限制。飞秒激光作为一种通用的微纳加工方法,在超疏水表面的制备中有许多明显的优势,并且适用于几乎任何硬质材料的加工。本文从浸润性的基本模型出发,分析了耐久型超疏水表面的特点,针对耐久型超疏水表面的飞秒激光制备方法以及应用进行了概述,从聚合物、玻璃以及金属等物质的超疏水表面的飞秒激光制备进行了归纳。对超疏水表面在油水分离、防结冰、自清洁等方面的应用研究进行了综述。最后总结了利用飞秒激光制备耐久型超疏水表面所面临的挑战。     

三门峡虢季墓遗址盐害分析与调查

针对三门峡虢季墓遗址部分区域存在起甲、泛白、疱疹等由可溶盐引起的病害,在其遗址不同部位取样进行土遗址本体含盐分析.取样区域包括虢季墓、梁姬墓和近代墓遗址.采用X射线荧光光谱(XRF)和离子色谱(IC)分析所取样品的可溶盐成分、含量及可溶盐成盐元素在土遗址中的成盐规律.采用电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)分析样品的物相组成及盐分状态,扫描电子显微镜/能谱(SEM/EDS)进一步考察含盐土质的颗粒组成、微观形貌等.结果表明:虢季墓取样区域所含盐分主要为Na_2SO_4、CaCO_3和少量的其他盐分如CaCl_2、KNO_3和NaCl等.靠近地面部位所取样品盐分含量高于其他部位,盐害表现更为明显.梁姬墓取样区域总盐分含量略高于虢季墓与近代墓,硝酸盐含量较高.而近代墓遗址可溶盐盐分含量略低,盐害不明显.在不同取样点可溶盐含量有所差异,但在邻近区域,其成盐具有一定规律性,这一点对于遗址基体中盐害的深入研究与防治具有重要意义.     

文物中常见可溶盐精确鉴别方法

盐害是多孔材质文物中较普遍、较严重的病害。可溶盐在复杂的水盐活动中会持续对文物本体造成破坏。精确鉴别文物中可溶盐的种类是研究文物盐害机理、开展盐害治理、设计开发相应的文物保护材料的必要前提。为此,建立了一套文物中可溶盐提取和鉴定的操作流程,通过离子色谱(IC)、光学显微镜、红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM-EDS)等多种技术方法的优化组合,实现对文物中常见可溶盐的精确鉴别。研究表明,NaCl可通过IC(浸出液中含有Na⁺、Cl^-)、显微观察(立方晶体)以及SEM-EDS(主要含有Na、Cl元素)进行鉴别;CaCl₂可通过IC(Ca²⁺、Cl^-)以及SEM-EDS(Ca、Cl元素)进行鉴别;Na₂SO₄可通过IC(Na⁺、SO₄^2-)、显微观察(丛状或团簇状晶体)、FTIR(主峰1 134、637、615cm^-1)...     

基于Fisher判别分析与随机森林的马尾松毛虫害检测

虫害检测算法的构建是耦合“地-天”特征的过程,是实现其遥感监测的重要保障。以福建省三明市、将乐县、沙县、南平市延平区等4个县(区、市)为试验区,收集182组马尾松毛虫害样本数据,随机划分为训练集与验证集,设置5次重复试验及1次指标筛除试验。结合马尾松毛虫危害下的寄主表征,获取松林叶面积指数LAI、叶面积指数标准误SEL、归一化差值植被指数NDVI、缨帽变换湿度轴WET及影像绿光波段B₂、红光波段B₃、近红外波段B₄等7个地面与遥感特征指标,建立其危害等级的Fisher判别分析与随机森林模型,从检测精度、Kappa系数、ROC曲线等角度综合比较两种算法的检测效果,并给予配对t检验。结果表明：7个指标均具备虫害响应能力,SEL和NDVI相对较弱;Fisher判别分析6次试验的虫害平均检测精度为73.26%,Kappa系数为0.631 9,而RF法则分别为79.30%,0.715 1,显著优于前者(p＜0.05);RF法对无危害、轻度危害、中度危害3个虫害等级的检测精度、Kappa系数、AUC均显著高于Fisher判别分析(p＜0.05),对于重度危害等级,Fisher判别分析则占优。总体而言,RF法对马尾松毛虫害的检测效果优于Fisher判别分析,但Fisher判别分析对重度危害等级有更高准确性且模型明确、易于推广,可综合应用两种算法开展虫害监测工作。该成果为马尾松毛虫害及其他森林病虫害的有效检测提供技术参考,奠定其遥感监测的基础。     

基于莫高窟成盐元素相关系探究壁画盐害作用机理

壁画盐害与壁画的成盐元素种类、盐分迁徙活动以及环境气象条件等密切相关.莫高窟壁画酥碱病变的可溶盐主要为NaCl和Na2SO4,盐的结晶是破坏力的重要来源.本文运用经典溶液化学的研究方法,界定了三元体系NaCl-Na2SO4-H2O于308K,298K,288K,278K,268K的相关系,以此为基础阐释了壁画盐害的发生和发展规律,计算得到了安全含盐量和环境条件的临界数值.研究表明:NaCl的饱和溶解度对温度敏感度不大,它的结晶析出更多的是伴随着水分的蒸发而发生;Na2SO4的饱和溶解度对温度表现较为敏感,它的结晶析出,除了因溶剂水分的蒸发而发生发展之外,还将因温度的降低而产生,他们各自在壁画盐害的发生发展过程中有一定的行为差异,其主导作用的交替点大致在wNa2SO4 /w NaCl=1:3～6左右,即当该体系中Na2SO4的质量比约达30%～15%时,Na2SO4将成为壁画盐害随洞窟温度变化而发生的主导诱因.三元体系NaCl-Na2SO4-H2O中NaCl和Na2SO4在5～35℃的介稳饱和溶解度的测定,取得了与相图相一致的结果.NaCl结晶物质地坚硬、粒度均匀,在壁画盐害表现形式上应以点状疱疹为主;Na2SO4结晶物主要以十水硫酸钠Na2SO4·10H2O的形式析出,质地疏松,易风化,易返潮,所导致的壁画酥碱病变有一定的反复性.Na2SO4的过饱和溶解度大,易富集,易浓缩,结晶区域较大,相应破坏面也较大,在壁画盐害的表现形式应以粉状酥碱为主,如壁画较大面积的空鼓、地仗层酥松等.     

鱼害粘球菌对兴国红鲤和彭泽卿致病性

通过鱼害粘球菌(Myxococcus piscicola)对兴国红鲤(Cyprinus carpio var.singuonensis)、彭泽鲫(Carassius auratus var.pengznensis)的攻毒实验，初步确定菌的致死浓度范围。在25℃下，体重为160g左右的兴国红鲤致死浓度数量级为10n，体重为140g左右的彭泽鲫致死浓度数量级为10^8。感染结果表明：兴国红鲤的抗病力强于彭泽鲫；两种鱼死亡特征都表现为细菌性烂鳃病。     

温室黄瓜蚜虫害的荧光光谱监测与预警

利用叶绿素荧光光谱分析技术研究温室黄瓜蚜虫害的侵染及发生等级。从光谱形态的角度建立监测特征点,确定F632波段强度值作为健康与蚜虫害叶片的第一特征点,F512～F632光谱曲线的变化速率K值作为第二特征点,对于符合特征点的植株进行及早预警。采用最小二乘支持向量机数据挖掘方法的径向基核函数建立蚜虫害的侵染及发生等级模型,通过对比不同峰谷值所在波段对于蚜虫害的分类准确率和预测准确率,确定采用F632波段建立模型,它的预测能力达到96.34%。     

ARL-4460金属分析仪测定低合金钢中微量五害元素

应用瑞士 ARL- 446 0金属分析仪 (真空光电直读光谱仪 ) ,测定了石油管材 (低合金钢 )中的微量五害元素 (Pb、Sn、As、Sb、Bi)含量 ,优化了分析条件 ,讨论了分析结果和影响因素 ,确定了方法的检出限。本方法具有操作简便、准确度较高、成本低等优点 ,用于炉前快速分析与管材检验 ,取得了满意的效果。     

水库冰断裂破坏准则及其应用研究

基于能量理论建立淡水冰断裂破坏准则,认为冰达到断裂破坏极限时其破坏力最大,并以之来推算最大冰压力.通过讨论其适用性和适用范围以及将其应用于工程实际中,得到了符合实际的计算结果,从而为抗冰害设计提供理论支持和依据.     

渤海JZ9-3油田新建导管架平台抗冰性能分析

JZ9-3油田处于渤海辽东湾北部,水深较浅,冬季海冰严重。近几年,新建几座抗冰油气平台,包括单立柱式桶型基础平台,桩基式导管架平台.众所周知,海冰是渤海辽东湾油气平台设计中的主要控制荷载,冰激振动是目前渤海冰区平台的主要危害.基于多年的现场监测及数值模拟技术,以新建的导管架平台为例,明确其动力特性,分析在典型冰况下的冰振响应,并与渤海典型的导管架平台抗冰能力比较,确定新建平台的抗冰性能及设计中存在的问题.