• 2023年第15卷第6期文章目次
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    • >绿色包装与包装安全
    • 多因素影响下红陶制品脆值的研究与应用

      2023, 15(6):1-8.

      摘要 (1228) HTML (0) PDF 88.31 M (740) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究结构因素对红陶制品脆值的影响并精确化红陶制品脆值,提出一种通过离散红陶制品为陶片单元来估算其脆值的方法。以红陶片为研究对象,通过单因素试验和L27(313)正交交互试验探究质量、宽厚比和曲率及其交互作用对脆值的影响规律,利用Ansys仿真与试验得到不同陶片脆值。单因素试验结果表明,质量与脆值呈负相关,宽厚比与脆值呈正相关,随着曲率的增加,脆值先增大后减小,在24 m-1有最大值。由正交交互试验得出,各因素及其交互作用对脆值的影响次序由大到小依次为:质量、宽厚比、曲率、质量×曲率、质量×宽厚比、宽厚比×曲率。单个因素对陶片的影响更显著,故在精确陶制品脆值时,应优先考虑单个因素的影响。对8组试样的试验结果与仿真结果进行对比,得到二者最大误差为5.1%,证明了仿真的可靠性。

    • 基于常温干燥法的纤维素基泡沫制备及性能分析

      2023, 15(6):9-16.

      摘要 (1127) HTML (0) PDF 31.48 M (703) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统的石油基泡沫难以降解,因而带来环境污染和安全问题。纤维素基泡沫借助其可生物降解的天然特性,逐渐成为研究热点。然而,目前的成型技术在很大程度上依赖于干燥条件(如冷冻干燥和超临界干燥),存在干燥耗时长、成本高的问题,因而难以实现泡沫的规模化生产。为解决此问题,提出一种常温干燥制备可再生纤维素基泡沫的新方法。以纸浆纤维为主料、纳米纤维素为黏结剂、聚乙烯醇作为纤维分散剂和泡沫助剂,经过充分混合、发泡、排水和干燥后,制成纤维素基泡沫。最后,测试泡沫密度、孔隙率,分析导热性能、力学性能。结果表明:制备的纤维素基泡沫具有密度低((0.015±0.002)~(0.028±0.004) g/cm3)、孔隙率高(>98%)、热导率低((0.060±0.003)~(0.069±0.003) W/(m·K))等特点。纤维素基泡沫在80%应变下的最大应力值为59.366 kPa,比其他文献报道的类似纳米纤维素基泡沫高37.1%。未来,纤维素基泡沫有望替代石油基泡沫,在冷链运输过程中对产品进行缓冲保护和隔热保温。

    • 药品包装适老性设计实施路径研究

      2023, 15(6):17-23.

      摘要 (1270) HTML (0) PDF 17.13 M (781) 评论 (0) 收藏

      摘要:为促进药品包装适老性设计的市场化实施,基于包装设计实施的全流程考虑,并结合适老性设计的具体需求,对药品包装适老性设计实施路径的相关问题进行研究。分析了药品包装适老性设计实施路径的构成和特点,明确了优秀的适老性药品包装不能仅限于设计环节,还应在流通过程的各个环节具有良好的相容性,才能建立有效的实施路径。在实施路径设计原则的基础上,分析了药品包装适老性设计实施路径的构建要点,以及相应评价优化体系的构成。药品包装适老性设计实施路径的研究有助于全面把握药品包装适老性设计的关键点,使设计的产品易于市场化。

    • 基于艾叶-丁香精油复配的番茄保鲜包装效果研究

      2023, 15(6):24-33.

      摘要 (1338) HTML (0) PDF 72.24 M (737) 评论 (0) 收藏

      摘要:探究艾叶-丁香精油复配对番茄的保鲜效果。首先,以艾叶及丁香精油浓度、浸泡时间为变量,采用单因素试验法筛选得到两种精油的最佳浓度及最佳浸泡时间;然后,以失重率和硬度为测试指标进行正交试验,得到最佳复配比例,并通过测定番茄果实的失重率、硬度、可溶性固形物(TSS)含量、抗坏血酸含量、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量来探究两种精油复配对番茄保鲜效果的影响。单因素和正交试验结果表明,当艾叶精油质量浓度为1.00 g/L、丁香精油质量浓度为0.50 g/L、浸泡时间为3 min时,保鲜效果最佳。以该比例涂覆番茄,贮藏10 d后,番茄果实的失重率和硬度分别为0.991%和21.2 N/cm2,较单因素试验中 1.00 g/L艾叶精油组和0.50 g/L丁香精油组,失重率分别降低约30.26%、26.88%,硬度提高约26.42%、20.75%。艾叶精油和丁香精油复配对番茄保鲜有一定的提升效果。

    • >新材料 新技术 新工艺
    • 制备参数对氧化铌涂层晶相成分与结合性能的影响

      2023, 15(6):34-43.

      摘要 (1216) HTML (0) PDF 195.69 M (770) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨制备参数对直流反应溅射氧化铌涂层晶相成分与结合性能的影响规律,采用不同的氧气流量、功率和沉积时间,通过直流反应溅射技术在AZ31镁合金表面制备了氧化铌涂层。利用X射线衍射仪和X射线光电子能谱仪对涂层进行表征,采用划痕仪测定了涂层的结合力。结果表明:当氧气流量为0.5~3.0 mL/min、功率为60~100 W、沉积时间为3~7 h时,制备参数对氧化铌涂层的晶相结构和化学价态没有影响,但是对涂层的结合性能影响显著。涂层结合力随氧气流量的增大而减小,随溅射功率和沉积时间的增加而先增大后减小。当溅射功率为80 W(W3试样)和沉积时间为300 min(T3试样)时,涂层的结合力分别为最大。

    • Q420NH钢表面锈层稳定化处理与保护性锈层形成分析

      2023, 15(6):44-55.

      摘要 (1145) HTML (0) PDF 228.03 M (751) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用主要成分为NaHSO3、FeSO4、CuSO4、NiSO4和Na2HPO4的稳定化处理剂对Q420NH钢表面进行稳定化处理,通过干/湿交替循环腐蚀实验(CCT),并借助SEM、EDS和XRD等分析测试手段,对比研究了Q420NH钢稳定化处理与未稳定化处理后表面锈层的显微结构及形成机理。研究结果表明,在64周期的腐蚀实验中,稳定化处理试样的瞬时腐蚀速率高于未稳定化处理试样;稳定化处理试样锈层主要成分为α-FeOOH、γ-FeOOH、β-FeOOH和Fe3O4/γ-Fe2O3,在64周期时,稳定化处理试样锈层中α-FeOOH的含量为28%,较未处理试样增加了50%;稳定化处理的耐候钢试样锈层中,Cr、Ni元素在锈层与基体结合处及锈层内部均有明显富集,锈层的自腐蚀电位由未处理试样的-0.619 V提高到稳定化处理后的 -0.530 V,锈层电阻由172 Ω·cm2提高到365 Ω·cm2。因此,稳定化处理对促进耐候钢表面保护性锈层的形成具有较好的促进作用。

    • 密集管道群自动化清洗机器人设计及仿真分析

      2023, 15(6):56-61.

      摘要 (1313) HTML (0) PDF 71.40 M (738) 评论 (0) 收藏

      摘要:换热器作为工业领域的重要设备,其内部密集管道群的内壁污垢清洗是一个难点。为提升密集管道群清洗的效率,设计了用高压水枪快速自动化清洗机器人。首先,针对换热器的结构特点,设计管端定位装置,用于高压水枪喷头在管道群端口的定位。其次,设计位置反馈装置以提高机器人末端位置控制精度,并研究其标定算法。最后,对管道清洗机器人运动学进行建模,通过仿真验证模型的正确性,并结合Adams软件对机器人进行自动清洗过程的模拟。所设计的管道清洗机器人能够将高压水枪精准定位,完成清洗任务,为密集管道群的自动化清洗方案提供重要参考。

    • 激发-发射矩阵荧光光谱用于鉴别百合掺假的研究

      2023, 15(6):62-72.

      摘要 (1297) HTML (0) PDF 185.07 M (747) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了能够快速判别百合是否掺假,利用激发-发射矩阵(EEM)荧光技术对纯百合和掺假百合样品进行了荧光光谱分析,并构建了百合及其掺假百合的荧光指纹特征图谱;然后借助主成分分析-线性判别分析(PCA-LDA)和偏最小二乘-判别分析(PLS-DA)两种化学模式识别方法,对百合中掺假粉末的种类进行了快速鉴别和分类。实验结果表明:两个分类模型均能根据百合样本的EEM荧光光谱数据准确识别掺假百合样本,且正确分类率均高达95%。利用PCA-LDA和PLS-DA成功建立了快速判别百合掺假的新方法,同时完善了百合荧光指纹特征图谱,有望为建立更全面、更准确地评价百合药材的质量标准体系打下基础。

    • 基于三维双温模型的飞秒激光烧蚀面齿轮材料形貌研究

      2023, 15(6):73-82.

      摘要 (1199) HTML (0) PDF 173.98 M (785) 评论 (0) 收藏

      摘要:在传统双温模型基础上,建立考虑变离焦量效应和随电子温度变化的动态吸收率效应的三维双温模型。分析烧蚀过程中电子、晶格温度的变化情况和烧蚀凹坑的形貌。对面齿轮材料18Cr2Ni4WA进行飞秒激光烧蚀实验结果表明:随着单脉冲飞秒激光能量密度的增大,电子的峰值温度升高,烧蚀凹坑的深度和直径增大;单脉冲飞秒激光的脉宽对烧蚀形貌的影响并不显著;烧蚀凹坑的直径和深度不会随脉冲数目一直增大,脉冲数目存在阈值,超过该阈值对于烧蚀凹坑的形貌影响反而不利。

    • >运输包装与物流
    • 基于云模型的单元化应急物资集装评价

      2023, 15(6):83-90.

      摘要 (1216) HTML (0) PDF 11.17 M (747) 评论 (0) 收藏

      摘要:为优化单元化应急物资集装包装,引入云模型进行综合评价,并验证该方法的可行性。通过构建以功能性、经济性、环保性、安全性为主的单元化集装评价指标,以组合赋权计算指标权重,并采用云模型计算指标评价云和指标综合云,确定最优包装方案。仿真验证结果表明,云模型构建的单元化应急物资集装评价效果优异,可为应急物资集装单元化设计提供参考。

    • >发展论坛
    • 导电水凝胶在柔性电子器件领域的研究进展

      2023, 15(6):91-98.

      摘要 (890) HTML (0) PDF 53.50 M (711) 评论 (0) 收藏

      摘要:导电水凝胶是一种具有仿生性能和电化学性能的新型材料,良好的生物相容性、柔韧性和导电性使其在柔性传感器、人工智能等领域应用广泛。概括了导电水凝胶的主要分类,并重点阐述在应变传感器、摩擦纳米发电机、超级电容器以及生物电子器件领域中的应用,最后总结目前存在的问题和不足,并对未来发展进行展望。

    • 耐候钢锈层稳定化处理技术研究现状

      2023, 15(6):99-106.

      摘要 (1340) HTML (0) PDF 26.23 M (705) 评论 (0) 收藏

      摘要:耐候钢具有优异的耐蚀性能, 但稳定锈层形成周期过长。在耐候钢服役前对其表面进行稳定化处理,能够缩短稳定锈层的形成周期,同时避免锈液流挂与飞散。简要综述了耐候钢发展历程及锈层的形成、结构组成与保护机理;重点介绍了耐候钢锈层稳定化处理技术的相关研究状况;并提出了该项技术的关键要点;最后对其未来发展趋势进行展望。

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